JPS61182837A

JPS61182837A - 外周囲に歯形を有するプレス加工物およびその成形方法

Info

Publication number: JPS61182837A
Application number: JP60022760A
Authority: JP
Inventors: Tsunahiro Yamakawa; 山川　綱宥; Satoru Nito; 仁藤　哲
Original assignee: YAMAKAWA KOGYO KK
Current assignee: YAMAKAWA KOGYO KK
Priority date: 1985-02-09
Filing date: 1985-02-09
Publication date: 1986-08-15
Also published as: JPH0472624B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）この発明は、タイミングブーりや、クラッチドラム等の
外周囲に歯形を有するプレス加工物およびその成形方法
に関する。

（従来技術とその問題点）タイミングプーリやクラッチドラム、その他歯車類似物
のように外周囲に歯形を有するプレス加工物をプレス成
形する場合に、円筒部と底板部との連接部、すなわち底
部環状コーナ部分に肉引は現象を生ずることが不可避と
されている。

つまり、底部環状コーナ部から円筒部の末端に向けて歯
形成形プレス加工を行った場合に、コーナ部に応力集中
が生じて他所より材料の伸びが多いことに加わり、歯形
成形後はコーナ部の肉厚が薄肉となり、破断を生じたり
、破断に至らなくとも歯形のだれ現象を顕著に生じ、有
効歯長の大幅な減少およびプーリの剛性低下等の不具合
を招く。

このような不具合点を除去するために、従来では素材面
の改良や、成形方法上の工夫が行われている。

素材面に関する改良としては、たとえば特開昭５９−７
８７３７号公報に示すように、円形プレート状に形成さ
れたブランクの外周部領域に予め肉厚部を環状に盛り上
げておき、加工時における肉引けを補償するようにした
ものがある。

しかしながら、実際にはコーナ部に余肉を盛り上げてお
くことは極めて難しいものであり、しかも材料取りも面
倒となっていた。

また、成形方法に対する工夫としては、特公昭５９−２
３８９４号公報に示すように、円筒形に絞り加工された
ブランクを、従来とは逆方向にしごくことにより、逆に
環状コーナ部に余肉を持たせたものがある。

しかし、この成形方法にあっては、成形品が型から抜は
出にくく、また型構造も複雑になる。更には、環状コー
ナ部に余肉が逆に盛り上がってしまうために、そのパリ
を除去しなければならないなどの欠点があった。

また、この種の動的機構部品は、静的部品、例えばケー
シングやパネルに比してより精密な加工精度を要求され
る。そして、プレス成形方法によって成形する場合には
ブランクの肉厚や、金型精度によって製品精度が決まっ
てしまうが、プレス加工時における応力の部分的相違に
よる材料の向流れの不均一、および−これに伴う肉厚の
部分的不均一、あるいはスプリングバックによる不均一
などにより、真円度および円筒度共にバラつきが大きく
、旋削加工品や焼結加工品などに比べて寸法公差を大き
く取らなければならなかった。

（発明の目的）この発明は、環状コーナ部の薄肉化を防止すると同時に
、真円度および円筒度ともに精度を更に向上させること
を目的とする。また、この発明はプレス成形素材に格別
な工夫を要することなく、またプレス金型の型構造も従
来と同一で、同一手法により成形できるようにすること
を他の目的とする。

（発明の構成）前記目的を達成するために、この発明は、板状のブラン
クをプレス加工して外周囲にプレス方向に沿う凹凸状の
歯形を形成したプレス加工物であって、該加工物の内周
面に、プレス方向に対する抵抗要素を構成する粗面を形
成するとともに、プレス成形方向に沿って余肉吸収用の
突条を形成したことを特徴とする。

また、その製造方法としては、板状ブランク材をカップ
状に成形し、次いでカップ状ブランク材を内周に歯形を
形成したダイに設置し、外周に前記ダイに対応する歯形
を形成したパンチをダイを通じて前記ブランク材の内周
に嵌合して成形品の外周に歯形形状の凹凸を成形するに
あたり、前記パンチの歯形面を粗面に形成するとともに
、プレス方向に沿う余肉吸収用の溝を形成したことを特
徴とする。

つまり、本発明では、プレス方向に沿う引張り応力によ
って、板厚が伸ばされることを粗面によりくい止め、ま
た、塑性加工により生じた余肉をパンチの溝内に吸収す
る結果、コーナ部が部分的に薄肉化することを防止し、
同時に成形品厚みの均−化を図り、加工精度を向上でき
るようにすることにある。

（実施例の説明）以下、この発明をタイミングブーりに適用した場合につ
いて図面を用いて詳細に説明する。

第１図ないし第４図はタイミングブーりの成形工程を示
すものである。

そのうち、第１図ないし第３図は前工程を示すもので、
鋼板製の円板状ブランク材１の中心部に取付面２を形成
して皿状素材とし、次いで周縁３を絞り加工してカップ
状素材に形成し、更に、第４図に示すように最終工程に
おいて、周縁３に凹凸状の歯形５を形成するとともに、
取付面２の中心に取付穴４を打扱き形成することにより
成形品を完成し、更に、開口縁に生じたパリを砥石研削
加工等によって平滑化することにより製品とすることが
できる。

第５図、第６図は成形品の最終工程、すなわち歯形創成
工程に用いられる金型を示すものである。

図における金型は、基板１０と、基板１０上に設置され
たリング状の受圧板１２と、受圧板１２の上部に設けら
れた下部ダイ１４および上部ダイ１６と、ダイ１４，１
６に形成された中心孔に挿通される主パンチ１８と、主
パンチ１８の下部に対向位置するカウンターパンチ２ｏ
と、その下部に位置する支持板２２とから概略構成され
ている。

そして、支持板２２上にはパンチビン２４が立設され、
このパンチビン２４はカウンターパンチ２０を貫通し、
前記主パンチ１８の中央に形成されたパンチ穴１８１に
対向している。

また、金型の内部には一端を基板１ｏの下部に位置する
クッションパッド２６に臨ませた３つのクッションビン
２８．３０が設けられている。クッションビンのうち中
心位置のビン３ｏは支持板２２の底部に、俵のビン２８
は支持板２２を貫通してカウンターパンチ２ｏの底部に
係合している。

前記下部ダイ１４の内側上方は円筒に形成され、その下
部に所望する歯形形状１４１が形成されている。この歯
形形状１４１の上部はテーパ状に拡開され、前記円筒に
向かうように形成されている。

この歯形形状１４１に対応して主パンチ１８の外周部に
は歯形１８２が形成されている。

更に、歯形１８２の山部には、第７図、第８図に示すよ
うに、プレス打抜き方向に直交して多段゛　に直線状の
ビード１８２ａが形成され、またビード１８２ａの中央
部分にはブレス打抜方向に沿って余肉吸収の溝１８２ｂ
が条刻されている。

ビード１８２ａは第８図に矢印へ方向に示すプレス方向
に対し逆テーパ状に突出する溝となっている。

これらビード１８２ａおよび溝１８２ｂは放電加工、そ
の他の加工方法により形成される。

次に以上の金型を使用した成形工程を説明する。

まず、取付面２を絞り加工した凹状素材（第２図に示す
形状のもの）をカウンターパンチ２０上に供給し、主パ
ンチ１８を下降させると第６図に示すように上部ダイ１
６により素材周縁がカップ状に絞られ、次いで、下部ダ
イ１４のテーパ面に沿って成形品谷部がしごき加工によ
り中心に向かって押し込まれつつ下降する。一方、成形
品山部材料はパンチ１８とダイ１４に圧縮されつつ下降
する際に、パンチ１８のビード１８２ａに喰い込んでい
くことになる。又、しごき同の多い場合とか、金型クリ
アランスの少ない時は、ビード１８２ａに喰い込んでゆ
くだけでは足りず、オーバーフローした材料は溝１８２
ｂへ突条として流れる。

この場合、製品の歯形５の山部内側は、第１０図に示す
ように前記ビード１８２ａの形状に沿った直線状のビー
ド５ａが多段に、また溝１８２ｂの形状に沿った突条５
ｂが中央に形成されることになる。

そして、ビード１８２ａの端部が材料の内面に喰い込む
ことで過度の材料流れを防止し、全体としての塑性変形
による伸びをビードの段数に応じて多段に防止する。

１例として第１０図に示す製品のコーナ部のＲ面につい
て、０から９０度の角度で１０度ピッチずつ材料厚みを
測定したところ、以下の表に示す結果を得た。

（単位：履） ※（差）＝（トライ品）−（従来品）つまり、歯形山部に対する効果としては、従来のビード
を全く形成していないものに対し、最大１２％厚みが増
加し、また、谷部は従来と同一となっている。

また、ビード１８２ａによりせき止められた余肉が過度
になると、成形品肉厚の不均一の原因となるが、過度の
余肉は溝１８２ｂ内に入り込み、結果として突条５ｂが
形成されて余肉が吸収されるので、各部の肉厚はほぼ平
均化したものとなる。

なお、と−ド５ａの形状としては、第１１図に示すよう
にへの字形に多段に形成しているものであってもよく、
第１２図に示すようにローレット状に形成されているも
のでもよく、更にビードでなく、梨地状であってもよく
、要はプレス加工方向に沿った材料の自流れを防止する
ための抵抗となる形状であればよい。また、これらの形
状に対応して主パンチ１８の歯形形状を工夫すればよい
。

更に、実施例においては成品の歯形の山部内面にこの発
明を適用したが、谷部あるいはその双方であってもよく
、この場合には主パンチ１８の歯形の谷部にも同一の加
工を施しておけばよい。

また、この発明に適用される成形品としては、前記タイ
ミングブーりのみでなく、たとえばクラッチドラムある
いはその他の外周囲に歯形状を有するプレス加工物一般
に適用できる。

（発明の効果）この発明は以上説明した構成により、底部環状コーナ部
の肉引は現象を少なくできる。したがって、この発明で
は歯形のだれが極めて少なく、有。

効歯長を長くでき、コーナ部におけるブーりの剛性低下
を防止できる。

また、この発明では、肉引は現象の減少分歯形の山部の
歯の高さを高くでき、プーリおよびその他の類似物の性
能向上を図ることができる。

なお、成形加工時において、一般には山部が長く伸ばさ
れ、その分研削加工時における削りしるが大きくなるが
、本発明では山部の伸び量が小さいため削りしるが少な
く、材料歩留りを向上できる。

更にこの発明にあっては、ビードの喰い込みによる余肉
を吸収しているため、円筒度および真円度共に成形精度
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は成形品の成形工程を示すもので、
第１図は円板状ブランクの断面図、第２図は皿状プレー
トに加工した状態を示す断面図、第３図はカップ状に加
工した状態を示す断面図、第４図は成形品の最終状態を
示す斜視図、第５図は成形品の最終工程に用いられる金
型の断面図、第６図は同金型による加工状態を示す断面
図、第７図は主パンチの歯形形状を示す一部拡大斜視図
、第８図は第７図の■−■線断面図、第９図は成形品の
内面の一部を示す一部拡大斜視図、第１０図は成形品の
環状コーナ部の断面図、第１１図はこの発明の他の実施
例による成形品の内部を示す一部断面−図、第１２図は
この発明の更に他の実施例による成形品内面を示す図で
ある。５・・・歯形、５ａ・・・ビード、５ｂ・・・余肉吸収
用突条、１４・・・下部ダイ、１４１・・・歯形形状、
１８・・・主パンチ、１８２・・・歯形形状、１８２ａ
・・・ビード、１８２ｂ・・・余肉吸収用溝。特許出願人　　　山川工業株式会社代理人　弁理士　岩倉哲二（他１名）第１図第２図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）板状のブランクをプレス加工して外周囲にプレス
方向に沿う凹凸状の歯形を形成したプレス加工物であっ
て、該加工物の内周面に、プレス方向に対する抵抗要素
を構成する粗面を形成するとともに、プレス方向に沿っ
て余肉吸収用の突条を形成したことを特徴とする外周囲
に歯形を有するプレス加工物。
（２）前記粗面はプレス方向に対して喰い込む多段のビ
ードであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の外周囲に歯形を有するプレス加工物。
（３）前記ビードはプレス方向に直交して直線状に形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の外周囲に歯形を有するプレス加工物。
（４）前記ビードはプレス方向に対してヘの字形に形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の外周囲に歯形を有するプレス加工物。
（５）前記ビードはプレス方向に対しローレット状に交
叉して形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の外周囲に歯形を有するプレス加工物。
（６）前記粗面は梨地面であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の外周囲に歯形を有するプレス加工
物。
（７）板状ブランク材をカップ状に成形し、次いでカッ
プ状ブランク材を内周に歯形を形成したダイに設置し、
外周に前記ダイに対応する歯形を形成したパンチをダイ
を通じて前記ブランク材の内周に嵌合して成形品の外周
に歯形形状の凹凸を成形するにあたり、前記パンチの歯
形面を粗面に形成するとともに、プレス方向に沿う余肉
吸収用の溝を形成したことを特徴とする外周囲に歯形を
有するプレス加工物の成形方法。