JPH0938747A - 傘歯車の製造方法 - Google Patents
傘歯車の製造方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 型鍛造を行う鍛造成形型の寿命を延ばすこと
が可能であると共に、高精度の傘歯車を効率よく良好な
る生産性のもとで安価に製造する。 【解決手段】 大端部と小端部との間に歯形部１７ａを
有すると共にセンター穴１７ｂを有する傘歯車１７を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部７ａを成形すると
共に大端部の歯と歯の間に外バリ７ｄを形成させ且つま
たセンター穴７ｂ内に円環状の内バリ７ｃを形成させた
傘歯車粗成形体７を得たのち、傘歯車粗成形体７が鍛造
余熱状態にあるうちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯
車粗成形体７の大端部の歯と歯の間に形成されている外
バリ７ｄを抜くと共に外バリ抜き用金型に近接して設置
したサイジング用金型に移して外バリ抜きに連続して歯
部のサイジングを温間で行い、焼入れ・焼もどしと内バ
リ抜きを相前後して行う。
が可能であると共に、高精度の傘歯車を効率よく良好な
る生産性のもとで安価に製造する。 【解決手段】 大端部と小端部との間に歯形部１７ａを
有すると共にセンター穴１７ｂを有する傘歯車１７を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部７ａを成形すると
共に大端部の歯と歯の間に外バリ７ｄを形成させ且つま
たセンター穴７ｂ内に円環状の内バリ７ｃを形成させた
傘歯車粗成形体７を得たのち、傘歯車粗成形体７が鍛造
余熱状態にあるうちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯
車粗成形体７の大端部の歯と歯の間に形成されている外
バリ７ｄを抜くと共に外バリ抜き用金型に近接して設置
したサイジング用金型に移して外バリ抜きに連続して歯
部のサイジングを温間で行い、焼入れ・焼もどしと内バ
リ抜きを相前後して行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大端部と小端部と
の間に歯形部を有する傘歯車をより高精度に製造するの
に利用される傘歯車の製造方法に係わり、型鍛造を行う
成形型の寿命を延長したうえで、高精度の傘歯車を効率
良く安価に製造するのに好適な傘歯車の製造方法に関す
るものである。
の間に歯形部を有する傘歯車をより高精度に製造するの
に利用される傘歯車の製造方法に係わり、型鍛造を行う
成形型の寿命を延長したうえで、高精度の傘歯車を効率
良く安価に製造するのに好適な傘歯車の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】型鍛造による傘歯車の製造方法には、次
に例示するようなものがある。
に例示するようなものがある。
【０００３】１）熱間（１１００〜１２００℃）におい
て型鍛造した後、冷間サイジングして歯形精度を保証す
る製造方法。
て型鍛造した後、冷間サイジングして歯形精度を保証す
る製造方法。
【０００４】この場合、大端部の歯と歯の間に形成され
た外バリは冷却後歯面を基準面とする治具で保持して旋
盤により後方から旋削除去し、シャフト穴部の内バリは
ドリルで除去されるのが一般的である。
た外バリは冷却後歯面を基準面とする治具で保持して旋
盤により後方から旋削除去し、シャフト穴部の内バリは
ドリルで除去されるのが一般的である。
【０００５】２）冷間において型鍛造する製造方法。
【０００６】これは熱間鍛造の欠点である精度を向上さ
せる工法で、通常、閉そく鍛造法を用いるためバリの発
生は無く、バリ処理を不要とする特徴がある。
せる工法で、通常、閉そく鍛造法を用いるためバリの発
生は無く、バリ処理を不要とする特徴がある。
【０００７】３）温間域（６５０〜９００℃）で歯形鍛
造する製造方法（特開昭５９−１５３５４０号）。
造する製造方法（特開昭５９−１５３５４０号）。
【０００８】これは冷間鍛造の欠点である加工荷重を低
減させることが可能で、型寿命の向上に有効な工法であ
る。
減させることが可能で、型寿命の向上に有効な工法であ
る。
【０００９】４）温間域（６５０〜９００℃）で歯型鍛
造した後、鍛造余熱状態（６００〜８５０℃）のままシ
ャフト穴の内バリをピアス除去し、歯部のサイジングを
同時に行う傘歯車の製造方法（特開昭６１−１２９２４
９号）。
造した後、鍛造余熱状態（６００〜８５０℃）のままシ
ャフト穴の内バリをピアス除去し、歯部のサイジングを
同時に行う傘歯車の製造方法（特開昭６１−１２９２４
９号）。
【００１０】これは３）の製造方法で連続量産成形をし
た場合、金型の歯部にダレが発生して歯車精度が低下す
るため、温間でサイジングするもので、同時にシャフト
穴部に形成された内バリをピアスで除去するため、精度
の良い傘歯車を能率良く製造できる工法である。なお、
大端部の歯と歯の間に形成された外バリは、１）の製造
方法と同様に旋盤で旋削加工除去される。
た場合、金型の歯部にダレが発生して歯車精度が低下す
るため、温間でサイジングするもので、同時にシャフト
穴部に形成された内バリをピアスで除去するため、精度
の良い傘歯車を能率良く製造できる工法である。なお、
大端部の歯と歯の間に形成された外バリは、１）の製造
方法と同様に旋盤で旋削加工除去される。
【００１１】５）素材に浸炭後歯型鍛造焼入れする製造
方法（特開昭６２−２７５１５号，特開平０６−３３５
８２７号）。
方法（特開昭６２−２７５１５号，特開平０６−３３５
８２７号）。
【００１２】これは、超高強度な傘歯車の製造に適する
傘歯車の製造方法である。
傘歯車の製造方法である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の如
く、熱間や温間鍛造で傘歯車を製造する場合、シャフト
穴に形成された内バリは冷却後にドリルまたはピアスで
除去し、大端部の歯と歯の間に形成された外バリは旋盤
で除去してから背球面および穴加工をして所定の図面形
状に仕上げられ、最後に浸炭焼入れしてから用いられて
いる。
く、熱間や温間鍛造で傘歯車を製造する場合、シャフト
穴に形成された内バリは冷却後にドリルまたはピアスで
除去し、大端部の歯と歯の間に形成された外バリは旋盤
で除去してから背球面および穴加工をして所定の図面形
状に仕上げられ、最後に浸炭焼入れしてから用いられて
いる。
【００１４】この様な工法によれば、熱間や温間鍛造で
得られた特性、すなわち鍛造で微細化したオーステナイ
ト結晶粒および鍛流線効果などが浸炭時の加熱によって
解放され、衝撃疲労寿命および歯元曲げ疲労強度を約５
％以上超えて向上させるのは困難であるという問題点が
あった。
得られた特性、すなわち鍛造で微細化したオーステナイ
ト結晶粒および鍛流線効果などが浸炭時の加熱によって
解放され、衝撃疲労寿命および歯元曲げ疲労強度を約５
％以上超えて向上させるのは困難であるという問題点が
あった。
【００１５】他方、冷間鍛造による傘歯車は強い塑性変
形を受け、歯車各部の加工率がそれぞれ異なるため、浸
炭時の加熱でオーステナイトが再結晶するとき、加工率
の影響で場所によってオーステナイト粒径に差が発生し
混粒となる。そして、このように混粒となった歯車は、
衝撃強度が低下したり、ばらつきが大きくなったりする
というおそれがあり、このような欠点を解消するために
は焼ならし処理が必要であって、コスト高になるという
問題点があった。
形を受け、歯車各部の加工率がそれぞれ異なるため、浸
炭時の加熱でオーステナイトが再結晶するとき、加工率
の影響で場所によってオーステナイト粒径に差が発生し
混粒となる。そして、このように混粒となった歯車は、
衝撃強度が低下したり、ばらつきが大きくなったりする
というおそれがあり、このような欠点を解消するために
は焼ならし処理が必要であって、コスト高になるという
問題点があった。
【００１６】そこで、これらの問題点を解決する方法と
して、本発明者等が新しい浸炭鍛造焼入れ法をすでに提
案している（特開昭６２−２７５１５号公報，特開平６
−３３５８２７号公報）。
して、本発明者等が新しい浸炭鍛造焼入れ法をすでに提
案している（特開昭６２−２７５１５号公報，特開平６
−３３５８２７号公報）。
【００１７】ところで、温間鍛造のみで歯形精度ＪＩＳ
３級以上の高精度に傘歯車を成形しようとすると、連続
量産途中に金型の歯頂部（歯車の歯底部）にダレが発生
し、高精度を維持することが困難である。この傾向は、
加熱ブランクを閉そく鍛造する場合により顕著となる。
すなわち、加熱ブランクと鍛造型との接触時間が長くな
り、加熱ブランクの熱による焼鈍しによって鍛造型の硬
度が低下し、鍛造型がダレやすくなるからである。
３級以上の高精度に傘歯車を成形しようとすると、連続
量産途中に金型の歯頂部（歯車の歯底部）にダレが発生
し、高精度を維持することが困難である。この傾向は、
加熱ブランクを閉そく鍛造する場合により顕著となる。
すなわち、加熱ブランクと鍛造型との接触時間が長くな
り、加熱ブランクの熱による焼鈍しによって鍛造型の硬
度が低下し、鍛造型がダレやすくなるからである。
【００１８】そのため、冷間サイジングが必要となり、
生産コストが高くなるという問題点があった。
生産コストが高くなるという問題点があった。
【００１９】浸炭後鍛造焼入れしたものも亜熱間域（９
５０〜１１００℃）鍛造のため、同様に連続量産成形の
途中約４０００ショット以降で鍛造型の歯頂部にダレが
発生し、ＪＩＳ３級の精度をこれ以上維持することは困
難な状況であった。
５０〜１１００℃）鍛造のため、同様に連続量産成形の
途中約４０００ショット以降で鍛造型の歯頂部にダレが
発生し、ＪＩＳ３級の精度をこれ以上維持することは困
難な状況であった。
【００２０】さらに、本工法による傘歯車は表面部に浸
炭層が形成されているため、鍛造焼入れ状態で表面硬度
（バリ部も含む）がＨＲＣ６２〜６４になる。
炭層が形成されているため、鍛造焼入れ状態で表面硬度
（バリ部も含む）がＨＲＣ６２〜６４になる。
【００２１】バリ厚さは０．３〜０．５ｍｍに調整して
鍛造するので、通常は冷間プレスでバリ抜きは可能であ
る。また、他のバリ抜き法としては放電加工による工法
も利用できる。
鍛造するので、通常は冷間プレスでバリ抜きは可能であ
る。また、他のバリ抜き法としては放電加工による工法
も利用できる。
【００２２】しかしながら、冷間プレスによるバリ抜き
は型寿命数的にいって十分なものではなく、また、放電
加工によるバリ抜きでは時間がかかり過ぎるため製造原
価が高くなるという問題点があった。
は型寿命数的にいって十分なものではなく、また、放電
加工によるバリ抜きでは時間がかかり過ぎるため製造原
価が高くなるという問題点があった。
【００２３】したがって、型鍛造を行う成形型の寿命を
十分良好なものとすることができ、しかも、高精度の傘
歯車を量産的に効率良く低コストで製造できるようにす
ることが課題としてあった。
十分良好なものとすることができ、しかも、高精度の傘
歯車を量産的に効率良く低コストで製造できるようにす
ることが課題としてあった。
【００２４】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、型鍛造を行う鍛造成形型
の寿命を延長したうえで、高精度の傘歯車を効率良く安
価に製造できるようにすることを目的としている。
がみてなされたものであって、型鍛造を行う鍛造成形型
の寿命を延長したうえで、高精度の傘歯車を効率良く安
価に製造できるようにすることを目的としている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる傘歯車の
製造方法は、請求項１に記載しているように、大端部と
小端部との間に歯形部を有すると共にセンター穴を有す
る傘歯車を製造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブ
ランクを型鍛造して大端部と小端部との間で歯形部を成
形すると共に大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且
つまたセンター穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯
車粗成形体を得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱
状態にあるうちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリを
抜くと共に外バリ抜き用金型に近接して設置したサイジ
ング用金型に移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサ
イジングを温間で行う構成としたことを特徴としてい
る。
製造方法は、請求項１に記載しているように、大端部と
小端部との間に歯形部を有すると共にセンター穴を有す
る傘歯車を製造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブ
ランクを型鍛造して大端部と小端部との間で歯形部を成
形すると共に大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且
つまたセンター穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯
車粗成形体を得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱
状態にあるうちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリを
抜くと共に外バリ抜き用金型に近接して設置したサイジ
ング用金型に移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサ
イジングを温間で行う構成としたことを特徴としてい
る。
【００２６】そして、本発明に係わる傘歯車の製造方法
の実施態様においては、請求項２に記載しているよう
に、歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼
もどしを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、
あるいは、請求項３に記載しているように、歯部のサイ
ジングを温間で行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに
焼入れ・焼もどしを施すようにしたりすることができ
る。
の実施態様においては、請求項２に記載しているよう
に、歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼
もどしを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、
あるいは、請求項３に記載しているように、歯部のサイ
ジングを温間で行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに
焼入れ・焼もどしを施すようにしたりすることができ
る。
【００２７】また、同じく、本発明に係わる傘歯車の製
造方法の実施態様においては、請求項４に記載している
ように、表面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処
理であるものとすることができ、請求項５に記載してい
るように、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが
０．３ｍｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔ
は表面硬化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているも
のとすることができ、請求項６に記載しているように、
鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするように
なすことができる。
造方法の実施態様においては、請求項４に記載している
ように、表面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処
理であるものとすることができ、請求項５に記載してい
るように、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが
０．３ｍｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔ
は表面硬化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているも
のとすることができ、請求項６に記載しているように、
鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするように
なすことができる。
【００２８】同じく、本発明に係わる傘歯車の製造方法
の実施態様においては、請求項７に記載しているよう
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことができる。
の実施態様においては、請求項７に記載しているよう
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことができる。
【００２９】本発明に係わる傘歯車の製造方法は、上述
した構成を有するものであり、センター穴を有する傘歯
車を製造する方法に関するものであるが、加熱ブランク
としては、中実状のものであってもよく、また、中空状
のものであってもよい。そして、中空状のものを用いる
場合に、ドリル加工等の切削加工により中空孔を形成し
たものでもよく、また、中実素材に対して塑性加工によ
り中空孔を形成したものであってもよい。あるいは、パ
イプ形状をなすものであってもよい。
した構成を有するものであり、センター穴を有する傘歯
車を製造する方法に関するものであるが、加熱ブランク
としては、中実状のものであってもよく、また、中空状
のものであってもよい。そして、中空状のものを用いる
場合に、ドリル加工等の切削加工により中空孔を形成し
たものでもよく、また、中実素材に対して塑性加工によ
り中空孔を形成したものであってもよい。あるいは、パ
イプ形状をなすものであってもよい。
【００３０】また、傘歯車の材質についても、ＪＩＳ
ＳＣ材，ＳＮＣ材，ＳＮＣＭ材，ＳＣｒ材，ＳＣＭ材，
ＳＭｎ材，ＳＭｎＣ材等々のうち例えばはだ焼用に適す
る鋼材、もしくは適宜の合金元素を添加した鋼材の中か
ら任意に選んで使用することができ、とくに限定はされ
ない。
ＳＣ材，ＳＮＣ材，ＳＮＣＭ材，ＳＣｒ材，ＳＣＭ材，
ＳＭｎ材，ＳＭｎＣ材等々のうち例えばはだ焼用に適す
る鋼材、もしくは適宜の合金元素を添加した鋼材の中か
ら任意に選んで使用することができ、とくに限定はされ
ない。
【００３１】そして、加熱ブランクは表面硬化処理済み
のものを用いるが、この場合の表面硬化処理としては、
浸炭，浸炭窒化，窒化等々の適宜の表面硬化処理法が採
用され、とくに限定はされないものであり、また、例え
ば、浸炭処理を施すとしても、普通浸炭，高温浸炭，真
空浸炭等々が適宜に採用され得る。
のものを用いるが、この場合の表面硬化処理としては、
浸炭，浸炭窒化，窒化等々の適宜の表面硬化処理法が採
用され、とくに限定はされないものであり、また、例え
ば、浸炭処理を施すとしても、普通浸炭，高温浸炭，真
空浸炭等々が適宜に採用され得る。
【００３２】このような表面硬化処理済みの加熱ブラン
クに対しては、型鍛造を行うことによって、大端部と小
端部との間で歯形部を成形すると共に大端部の歯と歯の
間に外バリを形成させ且つまたセンター穴内に円環状の
内バリを形成させた傘歯車粗成形体を得る。
クに対しては、型鍛造を行うことによって、大端部と小
端部との間で歯形部を成形すると共に大端部の歯と歯の
間に外バリを形成させ且つまたセンター穴内に円環状の
内バリを形成させた傘歯車粗成形体を得る。
【００３３】この型鍛造に際しては、例えば、センター
穴を設けた表面硬化処理済みの加熱ブランクを用い、鍛
造加工時に、前記センター穴の一方側から入る一方のピ
アス（マンドレル等の類似呼称をもつものを含む。）を
そなえた一方の鍛造成形型と前記センター穴の他方側か
ら入る他方のピアス（これもまたマンドレル等の類似呼
称をもつものをも含む。）をそなえた他方の鍛造成形型
を用いてセンター穴を有する傘歯車粗成形体を得る。
穴を設けた表面硬化処理済みの加熱ブランクを用い、鍛
造加工時に、前記センター穴の一方側から入る一方のピ
アス（マンドレル等の類似呼称をもつものを含む。）を
そなえた一方の鍛造成形型と前記センター穴の他方側か
ら入る他方のピアス（これもまたマンドレル等の類似呼
称をもつものをも含む。）をそなえた他方の鍛造成形型
を用いてセンター穴を有する傘歯車粗成形体を得る。
【００３４】この鍛造加工に先立っては、加熱ブランク
の表面にリン酸化成被膜，二硫化モリブデン被膜，黒鉛
被膜等々の潤滑剤被覆を形成する表面潤滑処理を施して
おくことも必要に応じて望ましい。
の表面にリン酸化成被膜，二硫化モリブデン被膜，黒鉛
被膜等々の潤滑剤被覆を形成する表面潤滑処理を施して
おくことも必要に応じて望ましい。
【００３５】このような鍛造加工を行うことによって、
大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に大端部
の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンター穴内
において前記一方のピアスと他方のピアスとの間で円環
状の内バリを生じさせるが、この際、円環状の内バリの
厚さ（すなわち、閉型時における一方のピアスと他方の
ピアスとの間隔）を０．３ｍｍ以上で且つ前記表面硬化
深さｔ（ｍｍ）の１．３×ｔｍｍ以下（すなわち、１３
０％以下）に規制する内バリ鍛造加工を行うことが望ま
しい。
大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に大端部
の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンター穴内
において前記一方のピアスと他方のピアスとの間で円環
状の内バリを生じさせるが、この際、円環状の内バリの
厚さ（すなわち、閉型時における一方のピアスと他方の
ピアスとの間隔）を０．３ｍｍ以上で且つ前記表面硬化
深さｔ（ｍｍ）の１．３×ｔｍｍ以下（すなわち、１３
０％以下）に規制する内バリ鍛造加工を行うことが望ま
しい。
【００３６】ここで、センター穴の内部において一方の
ピアスと他方のピアスとの間で形成される円環状の内バ
リの厚さ（対向する両ピアスの間隔）が０．３ｍｍより
も小さいときは、内バリ部分の冷却が速くなってピアス
先端がより大きな抵抗を受け、ピアスの変形や摩耗が大
きくなるので型寿命が短縮されるおそれがあることとな
って好ましくなく、１．３×ｔｍｍよりも大きいときに
は表面硬化層が円環状の内バリの部分に移行してしまう
ことにより、仕上げ加工で前記円環状の内バリを除去し
た際にはセンター穴の内周面に表面硬化層が存在しない
部分が発生し、使用時にシャフトと焼き付いたり、摩耗
が局部的に多くなったりするおそれがでてくるので好ま
しくないことから、円環状の内バリの厚さ（対向する両
ピアスの間隔）は０．３ｍｍ以上で且つ表面硬化層深さ
（ｔ）の１３０％以下（すなわち、１．３×ｔｍｍ以
下）とするのが好ましい。
ピアスと他方のピアスとの間で形成される円環状の内バ
リの厚さ（対向する両ピアスの間隔）が０．３ｍｍより
も小さいときは、内バリ部分の冷却が速くなってピアス
先端がより大きな抵抗を受け、ピアスの変形や摩耗が大
きくなるので型寿命が短縮されるおそれがあることとな
って好ましくなく、１．３×ｔｍｍよりも大きいときに
は表面硬化層が円環状の内バリの部分に移行してしまう
ことにより、仕上げ加工で前記円環状の内バリを除去し
た際にはセンター穴の内周面に表面硬化層が存在しない
部分が発生し、使用時にシャフトと焼き付いたり、摩耗
が局部的に多くなったりするおそれがでてくるので好ま
しくないことから、円環状の内バリの厚さ（対向する両
ピアスの間隔）は０．３ｍｍ以上で且つ表面硬化層深さ
（ｔ）の１３０％以下（すなわち、１．３×ｔｍｍ以
下）とするのが好ましい。
【００３７】次に、このようにして得た傘歯車粗成形体
が鍛造余熱状態にあるうちに、より好ましくは８５０〜
１０００℃の範囲にあるうちに、外バリ抜き用金型に装
入して傘歯車粗成形体の大端部の歯と歯の間に成形され
ている外バリを抜くと共に、外バリ抜き用金型に近接し
て設置したサイジング用金型に移して前記外バリ抜きに
連続して歯部のサイジングを温間で行う。
が鍛造余熱状態にあるうちに、より好ましくは８５０〜
１０００℃の範囲にあるうちに、外バリ抜き用金型に装
入して傘歯車粗成形体の大端部の歯と歯の間に成形され
ている外バリを抜くと共に、外バリ抜き用金型に近接し
て設置したサイジング用金型に移して前記外バリ抜きに
連続して歯部のサイジングを温間で行う。
【００３８】この場合、外バリ抜き用金型の直下にサイ
ジング用金型を同軸状態で上下に並べて設置し、外バリ
抜き用金型に装入された傘歯車粗成形体の大端部の歯と
歯の間に形成されている外バリが上型ピアスの降下によ
り外バリ抜き用金型で抜かれると共に引続く上型ピアス
の降下により傘歯車粗成形体をサイジング用金型内に移
して歯部のサイジングを温間で行うようになすことがで
きる。
ジング用金型を同軸状態で上下に並べて設置し、外バリ
抜き用金型に装入された傘歯車粗成形体の大端部の歯と
歯の間に形成されている外バリが上型ピアスの降下によ
り外バリ抜き用金型で抜かれると共に引続く上型ピアス
の降下により傘歯車粗成形体をサイジング用金型内に移
して歯部のサイジングを温間で行うようになすことがで
きる。
【００３９】次いで、サイジング用金型より中空傘歯車
成形体をとりだした後、センター穴内部に形成されてい
る内バリを除去したのち、適宜の雰囲気、例えば、カー
ボンポテンシャルを高めに設定した雰囲気や、不活性な
いしは非酸化性雰囲気で焼入れ温度まで加熱し、冷却し
て焼入れすると共に、適宜焼もどしを施すなどの焼入れ
・焼もどし処理を行う。
成形体をとりだした後、センター穴内部に形成されてい
る内バリを除去したのち、適宜の雰囲気、例えば、カー
ボンポテンシャルを高めに設定した雰囲気や、不活性な
いしは非酸化性雰囲気で焼入れ温度まで加熱し、冷却し
て焼入れすると共に、適宜焼もどしを施すなどの焼入れ
・焼もどし処理を行う。
【００４０】そして、焼入れ・焼もどし熱処理後にはシ
ョットブラストやサンドブラストなどによって表面の黒
皮を除去したのち、仕上げ加工を行うことによって、所
望の傘歯車を得る。
ョットブラストやサンドブラストなどによって表面の黒
皮を除去したのち、仕上げ加工を行うことによって、所
望の傘歯車を得る。
【００４１】あるいは、サイジング用金型より中空傘歯
車成形体をとりだした後、焼入れ・焼もどし処理を行
い、その後センター穴内部に形成されている内バリを除
去し、仕上げ加工を行うことによって、所望の傘歯車を
得る。
車成形体をとりだした後、焼入れ・焼もどし処理を行
い、その後センター穴内部に形成されている内バリを除
去し、仕上げ加工を行うことによって、所望の傘歯車を
得る。
【００４２】
【発明の作用】本発明に係わる傘歯車の製造方法では、
請求項１に記載しているように、大端部と小端部との間
に歯形部を有すると共にセンター穴を有する傘歯車を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に
大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンタ
ー穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯車粗成形体を
得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるう
ちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗成形体の大端
部の歯と歯の間に形成されている外バリを抜くと共に外
バリ抜き用金型に近接して設置したサイジング用金型に
移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサイジングを温
間で行うようにしたから、型鍛造を行う型の寿命は熱間
ないしは亜熱間鍛造となることから長いものとなり、外
バリ抜き用金型およびサイジング用金型も亜熱間ないし
は温間でバリ取りおよびサイジングを行うことから、加
工荷重が大きく低下することとなって寿命の長いものと
なり、歯形にダレが発生した際にも温間でのサイジング
によって歯形精度が十分に向上したものとなることによ
って、より高精度の傘歯車が製造されることとなり、型
鍛造後の傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるうちに外
バリ抜きおよびサイジングを行うことから熱エネルギー
損失の少ない製造工程となり、高精度・高強度の傘歯車
が効率良く安価に製造されることとなる。
請求項１に記載しているように、大端部と小端部との間
に歯形部を有すると共にセンター穴を有する傘歯車を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に
大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンタ
ー穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯車粗成形体を
得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるう
ちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗成形体の大端
部の歯と歯の間に形成されている外バリを抜くと共に外
バリ抜き用金型に近接して設置したサイジング用金型に
移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサイジングを温
間で行うようにしたから、型鍛造を行う型の寿命は熱間
ないしは亜熱間鍛造となることから長いものとなり、外
バリ抜き用金型およびサイジング用金型も亜熱間ないし
は温間でバリ取りおよびサイジングを行うことから、加
工荷重が大きく低下することとなって寿命の長いものと
なり、歯形にダレが発生した際にも温間でのサイジング
によって歯形精度が十分に向上したものとなることによ
って、より高精度の傘歯車が製造されることとなり、型
鍛造後の傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるうちに外
バリ抜きおよびサイジングを行うことから熱エネルギー
損失の少ない製造工程となり、高精度・高強度の傘歯車
が効率良く安価に製造されることとなる。
【００４３】そして、請求項２に記載しているように、
歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼もど
しを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、請求
項３に記載しているように、歯部のサイジングを温間で
行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに焼入れ・焼もど
しを施すようにしたりすることによって、強靭性に優れ
た高品質の傘歯車が製造されることとなる。
歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼もど
しを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、請求
項３に記載しているように、歯部のサイジングを温間で
行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに焼入れ・焼もど
しを施すようにしたりすることによって、強靭性に優れ
た高品質の傘歯車が製造されることとなる。
【００４４】また、請求項４に記載しているように、表
面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処理であるよ
うになすことによって、耐疲労強度に優れた高品質の傘
歯車が製造されることとなる。
面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処理であるよ
うになすことによって、耐疲労強度に優れた高品質の傘
歯車が製造されることとなる。
【００４５】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが０．３ｍ
ｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔは表面硬
化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているものとする
ことによって、内バリの部分がより速く冷却したときに
ピアス先端がより大きな抵抗を受けるのが回避されるこ
とになると共にセンター穴内周面に硬化層が形成されな
い部分を生じるのが回避されることとなる。
に、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが０．３ｍ
ｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔは表面硬
化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているものとする
ことによって、内バリの部分がより速く冷却したときに
ピアス先端がより大きな抵抗を受けるのが回避されるこ
とになると共にセンター穴内周面に硬化層が形成されな
い部分を生じるのが回避されることとなる。
【００４６】さらにまた、請求項６に記載しているよう
に、鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするこ
とによって、外バリ抜き用金型およびサイジング用金型
の寿命は良好なものになると共に傘歯車の精度も良好な
ものとなる。
に、鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするこ
とによって、外バリ抜き用金型およびサイジング用金型
の寿命は良好なものになると共に傘歯車の精度も良好な
ものとなる。
【００４７】さらにまた、請求項７に記載しているよう
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことによって、外バリ抜きとサイジングと
が連続して行われることとなり、加工荷重が低いものと
なって金型寿命が増大する。
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことによって、外バリ抜きとサイジングと
が連続して行われることとなり、加工荷重が低いものと
なって金型寿命が増大する。
【００４８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【００４９】図１は本発明の一実施例における工程を示
す説明図、図２は傘歯車の亜熱間鍛造工程の主要部の断
面説明図、図３は温間での外バリ抜き，温間ピアスおよ
びサイジング工程の主要部の断面説明図である。
す説明図、図２は傘歯車の亜熱間鍛造工程の主要部の断
面説明図、図３は温間での外バリ抜き，温間ピアスおよ
びサイジング工程の主要部の断面説明図である。
【００５０】浸炭鍛造傘歯車の製造にあたり、まず、Ｊ
ＩＳ ＳＣＭ４１８Ｈの組成（Ｃ：０．１７％、Ｓｉ：
０．３０％、Ｍｎ：０．６３％、Ｎｉ：０．０９％、Ｃ
ｒ：１．０２％、Ｍｏ：０．１６％、Ａｌ：０．０１９
％、Ｏ：０．００１２％、Ｎ：０．０１５５％、残部：
Ｆｅおよび不純物）よりなる直径：２８ｍｍの中実丸棒
（図１の工程（ａ）に対応する。）１０を必要長さに切
断し、機械加工または冷間鍛造（コールドホーマー）で
穴あけ加工を行って、外径：２８ｍｍ、内径：１６ｍ
ｍ、高さ：３１ｍｍの中空歯車素材（図１の工程（ｂ）
に対応する。）１１を得た。
ＩＳ ＳＣＭ４１８Ｈの組成（Ｃ：０．１７％、Ｓｉ：
０．３０％、Ｍｎ：０．６３％、Ｎｉ：０．０９％、Ｃ
ｒ：１．０２％、Ｍｏ：０．１６％、Ａｌ：０．０１９
％、Ｏ：０．００１２％、Ｎ：０．０１５５％、残部：
Ｆｅおよび不純物）よりなる直径：２８ｍｍの中実丸棒
（図１の工程（ａ）に対応する。）１０を必要長さに切
断し、機械加工または冷間鍛造（コールドホーマー）で
穴あけ加工を行って、外径：２８ｍｍ、内径：１６ｍ
ｍ、高さ：３１ｍｍの中空歯車素材（図１の工程（ｂ）
に対応する。）１１を得た。
【００５１】次いで、上記中空歯車素材１１に対して９
２０℃×５時間の条件でガス浸炭処理を施し、有効浸炭
硬化層深さ（表面硬化層深さ）が０．９ｍｍの浸炭処理
済みの中空歯車鍛造素材とした（図１の工程（ｃ）に対
応する。）。
２０℃×５時間の条件でガス浸炭処理を施し、有効浸炭
硬化層深さ（表面硬化層深さ）が０．９ｍｍの浸炭処理
済みの中空歯車鍛造素材とした（図１の工程（ｃ）に対
応する。）。
【００５２】次に、酸化，脱炭を防止するため窒素ガス
を流しながら高周波加熱することによって鍛造温度であ
る１０００±１０℃に加熱して浸炭処理済みの加熱ブラ
ンクとしたのち、この浸炭処理済みの加熱ブランクに対
して図２に示す鍛造成形型を用いて歯形鍛造加工を行っ
た（図１の工程（ｄ）に相当する。）。
を流しながら高周波加熱することによって鍛造温度であ
る１０００±１０℃に加熱して浸炭処理済みの加熱ブラ
ンクとしたのち、この浸炭処理済みの加熱ブランクに対
して図２に示す鍛造成形型を用いて歯形鍛造加工を行っ
た（図１の工程（ｄ）に相当する。）。
【００５３】図２に示す鍛造成形型１において、２は一
方の鍛造成形型である上部成形型、３は他方の鍛造成形
型である下部成形型、４は上部成形型２にそなえた一方
のピアスである上部ピアスであって、この上部ピアス４
は上部成形型２に一体でそなえた固定式のものとしてあ
る。
方の鍛造成形型である上部成形型、３は他方の鍛造成形
型である下部成形型、４は上部成形型２にそなえた一方
のピアスである上部ピアスであって、この上部ピアス４
は上部成形型２に一体でそなえた固定式のものとしてあ
る。
【００５４】また、同じく図２において、５は下部成形
型３にそなえた他方のピアスである下部ピアスであっ
て、この下部ピアス５はピアス軸方向（図２において上
下方向）に移動可能とした可動式のものとしてある。
型３にそなえた他方のピアスである下部ピアスであっ
て、この下部ピアス５はピアス軸方向（図２において上
下方向）に移動可能とした可動式のものとしてある。
【００５５】さらに、同じく図２において、６は上端に
球面座６ａが位置する状態として下部成形型３内でかつ
下部ピアス５の外周側に設けた下部補助成形型であり、
この下部補助成形型６はピアス軸方向（図２において上
下方向）に移動可能とした可動式のものとしてある。
球面座６ａが位置する状態として下部成形型３内でかつ
下部ピアス５の外周側に設けた下部補助成形型であり、
この下部補助成形型６はピアス軸方向（図２において上
下方向）に移動可能とした可動式のものとしてある。
【００５６】図２では鍛造成形型２，３，６による閉型
状態を示しており、成形型２，３，６によって、中空傘
歯車粗成形体７の外周側に歯形部７ａが形成されている
と共にセンター穴７ｂ内において前記一方の上部ピアス
４と他方の下部ピアス５との間で円環状の内バリ７ｃが
形成されていると共に大端部の歯と歯の間に外バリ７ｄ
を形成させているものとなっている（図１の工程（ｄ）
に対応する。）。
状態を示しており、成形型２，３，６によって、中空傘
歯車粗成形体７の外周側に歯形部７ａが形成されている
と共にセンター穴７ｂ内において前記一方の上部ピアス
４と他方の下部ピアス５との間で円環状の内バリ７ｃが
形成されていると共に大端部の歯と歯の間に外バリ７ｄ
を形成させているものとなっている（図１の工程（ｄ）
に対応する。）。
【００５７】この実施例で用いた鍛造成形型２，３，６
の素材としては、ＪＩＳ ＳＫＤ６２を用いており、成
形型２，３，６の製作に際しては銅のマスター歯形によ
る放電加工を採用し、加工後に焼入れ・焼もどしを行っ
て硬さをＨＲＣ６０にしたものを用いた。
の素材としては、ＪＩＳ ＳＫＤ６２を用いており、成
形型２，３，６の製作に際しては銅のマスター歯形によ
る放電加工を採用し、加工後に焼入れ・焼もどしを行っ
て硬さをＨＲＣ６０にしたものを用いた。
【００５８】このような鍛造成形型２，３，６を用い
て、円筒形状をなす前記寸法の中空歯車素材１１に対し
て歯形鍛造を行う場合には、前記円筒形状をなす中空歯
車素材１１を球面座６ａの上に載置した状態にして、上
部ピアス４を中空歯車素材１１のセンター穴１１ａの一
方側すなわち上部側から入れるようにして上部成形型２
を降下させると共に、下部ピアス５の位置決めは、閉型
時に上下ピアス４，５の間隔が０．６〜０．７ｍｍとな
るようにあらかじめ調整した。そして、上部ピアス４と
下部ピアス５との間で厚さ０．６〜０．８ｍｍの円環状
の内バリ７ｃを形成させていると共に大端部の歯と歯の
間に外バリ７ｄを形成させた傘歯車粗成形体７を得た。
そして、この鍛造加工では、あとに行う背面加工および
センター穴内面の仕上げ加工において、仕上げ代が０．
３〜０．５ｍｍとなるような寸法の傘歯車粗成形体７と
した。
て、円筒形状をなす前記寸法の中空歯車素材１１に対し
て歯形鍛造を行う場合には、前記円筒形状をなす中空歯
車素材１１を球面座６ａの上に載置した状態にして、上
部ピアス４を中空歯車素材１１のセンター穴１１ａの一
方側すなわち上部側から入れるようにして上部成形型２
を降下させると共に、下部ピアス５の位置決めは、閉型
時に上下ピアス４，５の間隔が０．６〜０．７ｍｍとな
るようにあらかじめ調整した。そして、上部ピアス４と
下部ピアス５との間で厚さ０．６〜０．８ｍｍの円環状
の内バリ７ｃを形成させていると共に大端部の歯と歯の
間に外バリ７ｄを形成させた傘歯車粗成形体７を得た。
そして、この鍛造加工では、あとに行う背面加工および
センター穴内面の仕上げ加工において、仕上げ代が０．
３〜０．５ｍｍとなるような寸法の傘歯車粗成形体７と
した。
【００５９】次に、歯形部７ａを形成した傘歯車粗成形
体７を取り出し、この傘歯車粗成形体７が亜熱間鍛造余
熱状態、たとえば、８５０〜１０００℃程度の余熱状態
にあるうちに、図３に示す複合金型２１に移す（図１の
工程（ｅ）に相当する。）。
体７を取り出し、この傘歯車粗成形体７が亜熱間鍛造余
熱状態、たとえば、８５０〜１０００℃程度の余熱状態
にあるうちに、図３に示す複合金型２１に移す（図１の
工程（ｅ）に相当する。）。
【００６０】図３に示す複合金型２１は、外バリ抜き用
金型２２と、サイジング用金型２６とを同軸状態で一体
化してなるものであって、外バリ抜き用金型２２の直下
に連続した形でサイジング用金型２６が設けてある。そ
して、この複合金型２１は、さらに、逆さの状態にした
傘歯車粗成形体７を押す上型ピアス２３と、外バリ押え
型２４と、これらを保持するダイホルダ２５と、ノック
アウトピン２７などをそなえている。
金型２２と、サイジング用金型２６とを同軸状態で一体
化してなるものであって、外バリ抜き用金型２２の直下
に連続した形でサイジング用金型２６が設けてある。そ
して、この複合金型２１は、さらに、逆さの状態にした
傘歯車粗成形体７を押す上型ピアス２３と、外バリ押え
型２４と、これらを保持するダイホルダ２５と、ノック
アウトピン２７などをそなえている。
【００６１】そこで、型鍛造後の傘歯車粗成形体７を上
下逆さにして、図３に示す複合金型２１のうち上側の外
バリ抜き用金型２２に装入する。そして、この傘歯車粗
成形体７はダイホルダ２５に支持された外バリ押え型２
４の下降によって、外バリ押え型２４が外バリ７ｄの部
分を押え、傘歯車粗成形体７の背球面側が上型ピアス２
３により押されて降下し、大端部の歯と歯の間に形成さ
れている外バリ７ｄが外バリ抜き用金型２２のバリ抜き
部２２ａに位置したとき、すなわち、仮想線で示す傘歯
車粗成形体７（７Ａ）の位置となったときに外バリ抜き
が行われ、傘歯車粗成形体７は上型ピアス２３によりさ
らに下方に押されて降下することによって、歯形２６ａ
を合わせた状態にして外バリ抜き用金型２２の直下に配
置されたサイジング用金型２６の中に引続き装入されて
破線で示す傘歯車粗成形体７（７Ｂ）はサイジングされ
る。このときの上型ピアス２３による押し込み量は約
０．１ｍｍ以下に調整することが望ましく、これよりも
多く押し込むと歯車全体の変形によって歯形の精度が低
下することとなりかねない。
下逆さにして、図３に示す複合金型２１のうち上側の外
バリ抜き用金型２２に装入する。そして、この傘歯車粗
成形体７はダイホルダ２５に支持された外バリ押え型２
４の下降によって、外バリ押え型２４が外バリ７ｄの部
分を押え、傘歯車粗成形体７の背球面側が上型ピアス２
３により押されて降下し、大端部の歯と歯の間に形成さ
れている外バリ７ｄが外バリ抜き用金型２２のバリ抜き
部２２ａに位置したとき、すなわち、仮想線で示す傘歯
車粗成形体７（７Ａ）の位置となったときに外バリ抜き
が行われ、傘歯車粗成形体７は上型ピアス２３によりさ
らに下方に押されて降下することによって、歯形２６ａ
を合わせた状態にして外バリ抜き用金型２２の直下に配
置されたサイジング用金型２６の中に引続き装入されて
破線で示す傘歯車粗成形体７（７Ｂ）はサイジングされ
る。このときの上型ピアス２３による押し込み量は約
０．１ｍｍ以下に調整することが望ましく、これよりも
多く押し込むと歯車全体の変形によって歯形の精度が低
下することとなりかねない。
【００６２】このようにして、亜熱間鍛造後に外バリ抜
きと温間サイジングとを連続して実施すると、鍛造用成
形型１の型寿命は２〜４倍延長される。また、サイジン
グ用金型２６の寿命は従来の冷間サイジングと同等以上
の金型寿命になり、かつその金型寿命の間はＪＩＳ３級
以上の歯形精度が維持される。
きと温間サイジングとを連続して実施すると、鍛造用成
形型１の型寿命は２〜４倍延長される。また、サイジン
グ用金型２６の寿命は従来の冷間サイジングと同等以上
の金型寿命になり、かつその金型寿命の間はＪＩＳ３級
以上の歯形精度が維持される。
【００６３】サイジングを終了してノックアウトピン２
７によりノックアウトされた傘歯車は、焼入れ温度を揃
えると共に脱炭を防止しそしてまた再結晶を促進させる
ために、不活性ガスを流した状態としかつ内部温度を８
２０〜８４０℃に調整したトンネル式加熱炉中を約３０
秒間で通過させて焼入れ温度まで加熱した後、８０〜１
００℃の油中に投入して焼入れを行い（図１の工程
（ｆ）に相当する。）、その後、１７０℃で２時間の焼
もどしを施す（図１の工程（ｇ）に相当する。）焼入れ
・焼もどし処理を行ったあと、冷間プレスでセンター穴
中央の内バリ７ｃを除去し（図１の工程（ｈ）に相当す
る。）、サンドブラストクリーニング処理を行う（図１
の工程（ｉ）に相当する。）ことによって表面の黒皮を
除去した。なお、センター穴中央の内バリ７ｃを除去し
たあと、焼入れ・焼もどし処理を行ってもよい。
７によりノックアウトされた傘歯車は、焼入れ温度を揃
えると共に脱炭を防止しそしてまた再結晶を促進させる
ために、不活性ガスを流した状態としかつ内部温度を８
２０〜８４０℃に調整したトンネル式加熱炉中を約３０
秒間で通過させて焼入れ温度まで加熱した後、８０〜１
００℃の油中に投入して焼入れを行い（図１の工程
（ｆ）に相当する。）、その後、１７０℃で２時間の焼
もどしを施す（図１の工程（ｇ）に相当する。）焼入れ
・焼もどし処理を行ったあと、冷間プレスでセンター穴
中央の内バリ７ｃを除去し（図１の工程（ｈ）に相当す
る。）、サンドブラストクリーニング処理を行う（図１
の工程（ｉ）に相当する。）ことによって表面の黒皮を
除去した。なお、センター穴中央の内バリ７ｃを除去し
たあと、焼入れ・焼もどし処理を行ってもよい。
【００６４】このようにして得た浸炭鍛造焼入れ傘歯車
をその歯面を基準面とした治具に取り付け、センター穴
内面と背球面のみをｃ−ＢＮ（立方晶窒化ほう素）工具
を用いた仕上げハードターニング加工（高硬度材旋削加
工）を行うことにより高精度の歯形部１７ａを有すると
共に同心度の高いセンター穴１７ｂを有する傘歯車１７
を得た（図１の工程（ｊ）に相当する。）。
をその歯面を基準面とした治具に取り付け、センター穴
内面と背球面のみをｃ−ＢＮ（立方晶窒化ほう素）工具
を用いた仕上げハードターニング加工（高硬度材旋削加
工）を行うことにより高精度の歯形部１７ａを有すると
共に同心度の高いセンター穴１７ｂを有する傘歯車１７
を得た（図１の工程（ｊ）に相当する。）。
【００６５】
【発明の効果】本発明に係わる傘歯車の製造方法では、
請求項１に記載しているように、大端部と小端部との間
に歯形部を有すると共にセンター穴を有する傘歯車を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に
大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンタ
ー穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯車粗成形体を
得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるう
ちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗成形体の大端
部の歯と歯の間に形成されている外バリを抜くと共に外
バリ抜き用金型に近接して設置したサイジング用金型に
移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサイジングを温
間で行うようにしたから、型鍛造を行う型の寿命は熱間
ないしは亜熱間鍛造となることから長いものとすること
が可能となり、外バリ抜き用金型およびサイジング用金
型も亜熱間ないしは温間でバリ取りおよびサイジングを
行うことから、加工荷重が大きく低下することとなって
寿命を長いものとすることが可能となり、歯形にダレが
発生した際にも温間でのサイジングによって歯形精度が
十分に向上したものにできることによって、より高精度
の傘歯車を製造することが可能となり、型鍛造後の傘歯
車粗成形体が鍛造余熱状態にあるうちに外バリ抜きおよ
びサイジングを行うことから熱エネルギー損失の少ない
製造工程とすることが可能となり、高精度・高強度の傘
歯車を効率良く良好なる生産性のもとで安価に製造する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
請求項１に記載しているように、大端部と小端部との間
に歯形部を有すると共にセンター穴を有する傘歯車を製
造するに際し、表面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛
造して大端部と小端部との間で歯形部を成形すると共に
大端部の歯と歯の間に外バリを形成させ且つまたセンタ
ー穴内に円環状の内バリを形成させた傘歯車粗成形体を
得たのち、前記傘歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるう
ちに外バリ抜き用金型に装入して傘歯車粗成形体の大端
部の歯と歯の間に形成されている外バリを抜くと共に外
バリ抜き用金型に近接して設置したサイジング用金型に
移して前記外バリ抜きに連続して歯部のサイジングを温
間で行うようにしたから、型鍛造を行う型の寿命は熱間
ないしは亜熱間鍛造となることから長いものとすること
が可能となり、外バリ抜き用金型およびサイジング用金
型も亜熱間ないしは温間でバリ取りおよびサイジングを
行うことから、加工荷重が大きく低下することとなって
寿命を長いものとすることが可能となり、歯形にダレが
発生した際にも温間でのサイジングによって歯形精度が
十分に向上したものにできることによって、より高精度
の傘歯車を製造することが可能となり、型鍛造後の傘歯
車粗成形体が鍛造余熱状態にあるうちに外バリ抜きおよ
びサイジングを行うことから熱エネルギー損失の少ない
製造工程とすることが可能となり、高精度・高強度の傘
歯車を効率良く良好なる生産性のもとで安価に製造する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【００６６】そして、請求項２に記載しているように、
歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼もど
しを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、請求
項３に記載しているように、歯部のサイジングを温間で
行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに焼入れ・焼もど
しを施すようにしたりすることによって、強靭性に優れ
た高品質の傘歯車を生産性良く製造することが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。
歯部のサイジングを温間で行ったのち、焼入れ・焼もど
しを施し、さらに内バリ抜きを行うようにしたり、請求
項３に記載しているように、歯部のサイジングを温間で
行ったのち、内バリ抜きを行い、さらに焼入れ・焼もど
しを施すようにしたりすることによって、強靭性に優れ
た高品質の傘歯車を生産性良く製造することが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。
【００６７】また、請求項４に記載しているように、表
面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処理であるよ
うになすことによって、耐疲労強度に優れた高品質の傘
歯車を生産性良く製造することが可能であるという著し
く優れた効果がもたらされる。
面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭窒化処理であるよ
うになすことによって、耐疲労強度に優れた高品質の傘
歯車を生産性良く製造することが可能であるという著し
く優れた効果がもたらされる。
【００６８】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが０．３ｍ
ｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔは表面硬
化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているものとする
ことによって、内バリの部分がより速く冷却したときに
ピアス先端がより大きな抵抗を受けるという不具合を回
避することが可能になると共にセンター穴内周面に硬化
層が形成されない部分が生じるのを回避することが可能
となって局部的に摩耗が生じるのを防止することが可能
になるという著しく優れた効果がもたらされる。
に、センター穴内の円環状の内バリは、厚さが０．３ｍ
ｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、ｔは表面硬
化層深さ（ｍｍ）である。）に規制しているものとする
ことによって、内バリの部分がより速く冷却したときに
ピアス先端がより大きな抵抗を受けるという不具合を回
避することが可能になると共にセンター穴内周面に硬化
層が形成されない部分が生じるのを回避することが可能
となって局部的に摩耗が生じるのを防止することが可能
になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００６９】さらにまた、請求項６に記載しているよう
に、鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするこ
とによって、外バリ抜き用金型およびサイジング用金型
の寿命を良好なものにすることが可能になるという著し
く優れた効果がもたらされる。
に、鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範囲とするこ
とによって、外バリ抜き用金型およびサイジング用金型
の寿命を良好なものにすることが可能になるという著し
く優れた効果がもたらされる。
【００７０】さらにまた、請求項７に記載しているよう
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことによって、外バリ抜きとサイジングと
を連続して行うことが可能となり、加工荷重を低いもの
とすることが可能であって金型寿命を増大させることが
可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
に、外バリ抜き用金型の直下にサイジング用金型を同軸
状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入された傘歯車粗
成形体の大端部の歯と歯の間に形成されている外バリが
上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で抜かれると
共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗成形体をサ
イジング用金型内に移して歯部のサイジングを温間で行
うようになすことによって、外バリ抜きとサイジングと
を連続して行うことが可能となり、加工荷重を低いもの
とすることが可能であって金型寿命を増大させることが
可能になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【図１】本発明に係わる傘歯車の製造方法の一実施例に
おける工程を示す説明図である。
おける工程を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例で用いた鍛造成形型の要部縦
断説明図である。
断説明図である。
【図３】本発明の一実施例で用いた外バリ抜き用金型お
よびサイジング用金型を一体化した複合金型の要部縦断
面説明図である。
よびサイジング用金型を一体化した複合金型の要部縦断
面説明図である。
１ 鍛造成形型 ２ 上部成形型 ３ 下部成形型 ４ 上部ピアス ５ 下部ピアス ６ 下部補助成形型 ７ 傘歯車粗成形体 ７ａ 歯形部 ７ｂ センター穴 ７ｃ 内バリ ７ｄ 外バリ １０ 丸棒 １１ 中空歯車素材 １７ 傘歯車 １７ａ 傘歯車の歯形部 １７ｂ 傘歯車のセンター穴 ２１ 複合金型 ２２ 外バリ抜き用金型 ２３ 上型ピアス ２４ 外バリ押え型 ２５ ダイホルダー ２６ サイジング用金型 ２７ ノックアウトピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小 島 貢 神奈川県秦野市曽屋518 日鍛バルブ株式 会社内 (72)発明者 伏 見 慎 二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 梅 垣 俊 造 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 松 本 隆 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 大端部と小端部との間に歯形部を有する
と共にセンター穴を有する傘歯車を製造するに際し、表
面硬化処理済みの加熱ブランクを型鍛造して大端部と小
端部との間で歯形部を成形すると共に大端部の歯と歯の
間に外バリを形成させ且つまたセンター穴内に円環状の
内バリを形成させた傘歯車粗成形体を得たのち、前記傘
歯車粗成形体が鍛造余熱状態にあるうちに外バリ抜き用
金型に装入して傘歯車粗成形体の大端部の歯と歯の間に
形成されている外バリを抜くと共に外バリ抜き用金型に
近接して設置したサイジング用金型に移して前記外バリ
抜きに連続して歯部のサイジングを温間で行うことを特
徴とする傘歯車の製造方法。 - 【請求項２】 歯部のサイジングを温間で行ったのち、
焼入れ・焼もどしを施し、さらに内バリ抜きを行う請求
項１に記載の傘歯車の製造方法。 - 【請求項３】 歯部のサイジングを温間で行ったのち、
内バリ抜きを行い、さらに焼入れ・焼もどしを施す請求
項１に記載の傘歯車の製造方法。 - 【請求項４】 表面硬化処理は、浸炭処理ないしは浸炭
窒化処理である請求項１ないし３のいずれかに記載の傘
歯車の製造方法。 - 【請求項５】 センター穴内の円環状の内バリは、厚さ
が０．３ｍｍ以上で且つ１．３×ｔｍｍ以下（ただし、
ｔは表面硬化層深さ（ｍｍ）である。）に規制している
請求項１ないし４のいずれかに記載の傘歯車の製造方
法。 - 【請求項６】 鍛造余熱状態は８５０〜１０００℃の範
囲とする請求項１ないし５のいずれかに記載の傘歯車の
製造方法。 - 【請求項７】 外バリ抜き用金型の直下にサイジング用
金型を同軸状態で設置し、外バリ抜き用金型に装入され
た傘歯車粗成形体の大端部の歯と歯の間に形成されてい
る外バリが上型ピアスの降下により外バリ抜き用金型で
抜かれると共に引続く上型ピアスの降下により傘歯車粗
成形体をサイジング用金型内に移して歯部のサイジング
を温間で行う請求項１ないし６のいずれかに記載の傘歯
車の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217795A JP3249345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 傘歯車の製造方法 |
| US08/684,887 US5718774A (en) | 1995-07-27 | 1996-07-25 | Method of producing bevel gear |
| DE19630115A DE19630115C2 (de) | 1995-07-27 | 1996-07-25 | Verfahren zum Herstellen eines Kegelrades sowie kombinierte Pressenvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217795A JP3249345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 傘歯車の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938747A true JPH0938747A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3249345B2 JP3249345B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=16286966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19217795A Expired - Lifetime JP3249345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 傘歯車の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5718774A (ja) |
| JP (1) | JP3249345B2 (ja) |
| DE (1) | DE19630115C2 (ja) |
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