JPS61245923A - はす歯歯車類製造用プレス - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明ははす歯歯車類製造用プレスに関する。

（従来の技術） はす歯歯車を製造する場合、従来では一般に、ブランク
をホブカッタやビニオンカッタで切削し、必要に応じ、
ギヤシェービングやギャグラインゲングによる後工程を
追加して製品とする手法が採られていた。

しかし、この方法は、純切削法であシ、少しずつ切屑を
出して歯形を形成してゆく方法であるため、いかにして
も低能率でコストが高いという欠点があった。

そこで、このような切削歯車加工法に代〕、いわゆる塑
性加工と呼ばれる方法により歯車を作る方法が提案実施
されておシ、その代表的碌例としては冷間・熱間転造法
並びに冷間・熱間鍛造法がある。これらは、ホブ等によ
る純切削歯切シ法に較べて生産性が高く、切屑が出ない
利点はあるが、次のような欠点があるため、はす歯歯車
の製造法として、必ずしも実用的でなかった。

すなわち、転造法は高価な専用機械が必要であり、シか
も加工形態が円周方向に材料を流して盛上げる方式であ
るため、素材の円周を所定の関数に分割することが難し
いとともに１あまシ歯丈の高い歯形を創成することがで
きないという問題があった。ま次、中空の軸穴を有する
歯車を製造する場合に、その軸穴が転造圧力によ）変形
してしまうという問題もあった。

一方、鍛造法は、歯車素材全体を塑性流動させる必要が
あるため加工力がきわめて高くなり、従ってプレス装置
も入城となシ、呈の設計や製作に高度の技術が必要とな
るため、総体的にコストが高くなるという欠点があった
。

そこで本発明者らは、高速歯切シ加工としてコスト的に
も有利なせん断加工法に着目し、実験をｌねた結果従来
ぜん断加工のように一対の刃物を互いに直線上で相対的
に移動させるのでなく、一対の刃物を非直線的に相対運
動させても、素材にはす爾又はこれに類する歯形を正常
に創成できることを見出し、特願昭５９−２４９６５１
号で、歯筋線が非直線状の一対の刃部を備えたポンチと
ダイスを用い、それらの間に素材を配置し、素材に対し
斜めのしかも工具の相対運動が非＠線状となるせん新約
加工を加えることではす＊ｍ車やその類似製品を得る方
法を提案した。

この方法によれば、歯数、歯丈の自由度が高く中空軸穴
のあるはす歯車やこれに類する歯付き部材を、きわめて
簡単かつ能率よく、しかも型負荷が低く小容量低剛性の
プレスで安価に製造することが可能となった。

ただ、先提案の方法は、ポンチとダイスとのらせん状相
対運動をダイセットそのもので行う考え方であシ、すな
わち具体的には、ポンチまたはダイスの固定されたいず
れかのホルダにらせんガイド溝を形成し、それに対する
ダイス側またはポンチ側にローラを取付けてこのローラ
をらせんガイド溝に沿って移動させる方式を採用してい
た。

このことから、ひとつのダイセットでは一種類のリード
のけず歯歯車しか製造することができず、リードの異な
るはす歯歯車を得るには、その都度らせんガイド溝等を
高精度で加工する必要があシ、そのため、種々のリード
に対応するＫは多数のダイセットを準備しなければなら
ず、金型費がかさむという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は既提案の基本発明における上述した問題点を解
決しようとするもので、その目的とするところは、上下
１組のダイセットで任意のピンチ円直径とねじれ角を持
ったけす歯歯車類を容易に製造することができ、かつま
た型を簡易、コンパクト化しその製作費を低減すること
ができるはす歯歯車類製造用プレスを提供することにあ
る。

この目的を連取するため本発明は、ポンチとダイスの非
直線的相対運動をプレス本体側で行うようにしたもので
、その基本的特徴はプレスラムにより昇降されるスライ
ドにはす歯状の刃部を有するポンチ又はダイスを取付け
ると共に、ベッド側には垂直軸線のまわりに回転可能な
回転ボルスタを設け、前記回転ボルスタ上に前記ポンチ
又はダイスの刃部に対応するはす歯状の刃部を設けたダ
イスまたはポンチを取付け、前記回転ボルスタをスライ
ドの昇降に合わせてかつ製造すべき歯車類のリードに対
応する回転角で駆動制御するようにしたことにある。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第７図は本発明に係るはす歯歯車類製造用
プレスの一実施例を示すもので、（６５）はプレスフレ
ーム、（６６）はプレスフレーム（６５）に内装された
スライドであシ、上側にはプレスラム（６９）が連結さ
れ、両側面にはプレスフレームのサイドフレームに設け
たギブ（６７）に接するスライドベアリング（６８）　
２＞Ｅ　取付けられ、ゼロクリアランスで高精度にガイ
ドされるようになっている。

（７０）はベッドフレームで、このベッドフレーム（７
０）上にはスライド（６６）に対向して固定ボルスタ（
７１）が設けられている。この固定ボルスタ（７１）は
枠状をなし、内径側には穴（７２）が形成されている。

ベッドフレーム（７０）には前記穴（７２）と同心状の
凹部（７３）が形成され、それら穴（７２）と凹部（７
３）にわた〕回転ボルスタ（７４）が配されている。

前記回転ボルスタ（７４）は回転抵抗によるスティック
スリップなどの振動が生じず高精度の回転が得られるよ
うに支持される。第１図の実施例はベアリング方式とし
たもので、回転ボルスタ（７４）の側面上方に７ランジ
（７４）が形成され、この７ランジ（７４０）の局面が
固定ボルスタの穴部に介在したラジアルベアリング（７
５）でガイドされ、また７ランジ（７４のの下面が凹部
（７３）に配したスラストベアリング（７６）で支承さ
れるようになっている。

第５図は静水圧方式（流体潤滑方式）を採用した実施例
を示すもので、固定ボルスタ（７１）とベッドフレーム
（７０）には回転ボルスタ（７４）のフランジ上面と下
面に部位に環状凹所（７７）（７８）が形成され、それ
ら環状凹所（７７）　（７８）は外部の流体圧ユニツ）
　（７９）に接続され、油圧、又はエア圧を環状凹所（
７７）　（７８）　Ｋ導入することでプリロードを掛け
ると共に、潤滑を図るようＫしている。第５図はシール
材を用いていないが、必要に応じ環状囲ＰＪｒ（７７）
　（７８）の外径方向と内径方向の各部位に０リングな
どのシール材を配してもよい。

ＩＡは上ダイセットであシ、スライド（６６）の下面側
圧固定される。この上ダイセラ）ＩＡは４隅にガイドブ
シュ（３１ａ）を備えたダイセットプレート（至）を有
している。２人は下ダイセットであシ、平面円形状の窓
孔（２２０）が板厚を貫いて形成された固定ダイセット
プレート（２２ａ）と、窓孔（２２０）にスラストベア
リング（８０）　ｔ−介して内装される回転ダイセット
プレー）　（２２ｂ）を備えている。

前記固定ダイセットプレート（２２ａ）　ハ上面４隅に
前記ガイドブシュ（３１ａ）にはまるガイドボス）　（
３１ｂ）が立設されておシ、下面をもって固定ボルスタ
（７１）上に配され、固定ボルスタ（７１）の上面に凹
設した平行溝中のコロ付きダイリフタレ−／ｂ　（１０
３）と浮沈用シリンダ（１０４）により定着およびプレ
スルーム外への移送が可能となっている。

一方、前記回転ダイセットプレー）　（２２ｂ）　ハ回
転ボルスタ（７４）に重合固定されるよう罠なっておシ
、回転ボルスタ（７４）は駆動機構（８５）Ｋよシ垂直
軸線のまわシを正方向及び逆方向に回転されるようにな
っている。この駆動機構（８５）は回転ボルスタ（７４
）にバックラッシュを生じさせないように回転し得る特
性を有するものであれば任意である。

第６図はその一例を示すもので、ベッドフレーム（７０
）　Ｋ固定し７ｔＤＣサーボモータなどのサーボモータ
（８６）とその出力軸（８７）に設けられ、外周に最大
回転角を得るのに必要な長さのらせん＃　（８９）を精
密加工した円筒カム（８８）と、回転ボルスタ（７４）
の外周に取付けられた２個のローラベアリング（９０）
とからなっておシ、ローラベアリング（９０）はらせん
溝（８９）の側壁にプリロードを与えるように密に接し
、これＫよりバックラッシュがゼロとなっている。

第７図は別の実施例を示すもので、ベッドフレーム（７
のに固定したサーボシリンダたとえば電気−油圧ステッ
ピングシリンダ（９１）と、これのピストンロッド（９
２）に固定したラック（９３）と回転ボルスタ（７４）
の外局に設けたピニオン（９４）とからなっている。電
気−油圧ステッピングモータ（９１）は、公知のように
電気ステッピングモータと、その出力軸のギヤと係合す
るギヤを備えた送９ねじと、この送９ねじと噛合うめね
じを有するピストンロッドと、ピストンロッドおよび送
）ねじの外周を囲むシリンダケーシングからなっておシ
、シリンダケーシング内のピストンロッドの前部室と背
部室間には油圧切換弁が設けられ、供給油はシリンダケ
ーシングからピストン前部室に導かれ、戻シ油はピスト
ン後部室から切換弁を経てピストンロッド内の油路及び
送シねじ内径穴を経てシリンダケーシング外へ導カれ、
ピストンの位置はピストン前部室と後部室の油圧平衡に
より保たれる。

その低回転ボルスタ（７４）の駆動機構（８５）とシテ
ハバックラッシュレスのウオームとウオームホイールお
よびサーボモータの組合せを用いることもできる。

前記駆動機構（８５）は、回転ボルスタ（７４）従って
またこれに搭載したダイス又はポンチをポンチ又はダイ
スの直線運動と同調して、しかも製造すべきはす歯歯車
類のり−ドに対応するように駆動回転させる制御手段と
連絡してい°る。

任意のピッチ円直径とねじれ角を持ったはす両製品を、
上下１岨のダイセットで作シ得ることが本発明の特徴で
あシ、いま第８図において、製造しようとするはす型歯
車のピッチ円直径をｄｌ、ねじれ角をθ恩とすると、そ
れらｄｌ、０区は任意の値であるため、当該歯車のリー
ドＬ（＝πｄｓ／を一θＩ）は種々に選べる必要がある
。この種々のリードを金型側で得る場合にはいちいち対
応するらせん角を持ったヘリカルガイドを金型に加ニレ
なければならない。

これに対し本発明では、直径ｄ！の固定されたボルスタ
が回転自在であるため、この回転ボルスタ（７４）をら
せんリードが前記種々変化するリード値りと同一になる
ように回転制御するだけで自在に対応することができる
。θ鵞はボルスタ回転角で、θ１くθｉにおいて、θ雪
＝−嘗ｄ。

ｊａｎ　　（ｒｔａｎ＆、）である。

前記回転ボルスタ（７４）の制御は、プレスラムの下降
速度が一定の場合には、回転ボルスタ（７４）の回転角
速度ωをω＝２πｖ０／Ｌ（ｒａｄ／ｓｅｃ　）となる
ように制御すればよい。しかし、プレスラムの下降速度
■。が一定でない場合には、第９図のようにポンチ又は
ダイスが始点高さよりストロークＳだけ降下した時にお
けるストロークに相当するらせん始点を径山について工
、径ｄ２についてＯとすると、始点からの工の回転角θ
工がＯの回転角θ０と等しくなるよう、当該θ。すなわ
ち回転ボルスタの回転角θをストロークＳに関して制御
すればよい。

具体的には第１０図のごとくリードがスライドのストロ
ーク長とダイスの回転角とから換算できることを利用す
ればよく、スライド（６６）に固定したねじ軸（９６）
と噛会うギヤ（９７）を備えギヤの回転量からスライド
（６６）の位置〔ストローク長〕を検出し電気信号にし
て送出するロータリエンコーダやシンクロなどの検出器
（９５）と、製造するはす歯歯車のリードを入力する設
定器（９８）と、前記のように検出されたストローク長
信号と設定されたリードとから回転ボルスタの回転角を
演算する演算器（９９）と、演算器（９９）から指令さ
れた回転角信号（正回転パルス列、逆回転パルス列）に
相当する駆動用信号（たとえば励磁パルス信号）を駆動
機１１１（８５）の要部に出力するドライブユニット（
ｉｏｉ）とを備えている。

駆ｗＪ機構（８５）がサーボモータ（８６）と円筒カム
（８８）との組合せの場合には、回転ボルスタ（７４）
には回転角検出器（１０２）が設けられ、これからの回
転角検出信号を演算器（９９）に送シ、補正指令をドラ
イブ二二ツ）　（１０１）を通して駆動機構（８５）に
送るフィードバック回路が付設される。なお、駆動機構
（８５）が電気−油圧ステッピングシリンダの場合には
、ピストンロッドと切換弁スプール及び送りねじによ）
フィードバック機構が槽底されるので、別途フィードバ
ック手段を必要としない。

なお、回転ボルスタ（７４）の回転始点の制御は、ポン
チとダイスの距離を検出器（９５）の位置検出・設定で
行うか、またはタッチスイッチ等で行えばよく、回転終
点の制御は第１図の仮想線で示すように、金整に下死点
ストツバ（１０５Ｘ１０６）を設け、あるいは公知のよ
うにスライドの両側にブラケットを設け、ベッド側にモ
ータと、これにより駆動される左右の同調ねじシャフト
と、同調ねじシャフトとら合するめねじ孔を有するアジ
ャストスクリューを設け、アジャストスクリューを位置
検出器で所望高さに位置させ、スライド降下時にブラケ
ットと当接させればよく、いずれにしても、スライドの
ストローク規制により検出器（９５）の歩道も止まるた
め、回転ボルスタ（７４）への回転指令が停止される。

回転ボルスタ（７４）の回転速度は、スライド速度とリ
ードから演算される。

前記上ダイセットＩＡと下ダイセット２Ａによる加工方
法は任意であシ、たとえば次のような態様がある。

■、外歯はす歯歯車の打抜き加工 ■、ｌ　　　　　の打抜きとシェービング加工■、門歯
はす歯歯車の打抜きとシェービング加工■、軸穴同時加
工 ■、外歯はす歯歯車の精密打抜き加工 ■、内ｔＲｌ　　　　　　　加工 第１１図は夏の加工用の型を示すもので、上ダイセラ）
ＩＡは周部にはす歯状の刃部（４）を構底したポンチ（
１）を有し、該ポンチ（すはボルト（ｌｌＱによりパン
チプレートα→と一体に結合され、パンチプレートα◆
はボルト（図示せず）によりダイセットプレート（至）
に固定され、ダイセットプレート（至）がスライド（６
６）　Ｋ固定される。ポンチ（１）の外周方向には刃部
（４）と噛合う門歯歯形を有するストリッパー（転）が
、ピン（２）とこれを背後から押圧するスプリング（至
）および外周を囲むス）　ＩＪツバ−ホルダー（１８９
）ニよシ支架される。

一方、回転ダイセットプレート（２２ｂ）には７ランジ
四を有するダイス（２）が配され、ボルト（８１ａ）位
置決めピン（８１ｅ）によりポンチ（１）と同心状に固
定される。そして、ダイス（２）の口部内側には、前記
ポンチ（１）の刃部（４）が歯形外周軸方向にわたシ均
一なりリアランスを保ちながら挿木できるようなはす歯
状の刃部（５）が設けられている。

第１２図は■の加工用の型を示すもので同一ストローク
ではす歯の打抜きとシェービングを行うようにしたダイ
スの実施例を示しておシ、ダイス（２）の口部内側に打
抜き用のはす歯状刃部（５ａ）が固定されると共に、こ
れよシも下方にはシェービング用として、ポンチ（１）
の刃部（４）とのクリアランスを打抜き刃部（５ａ）に
比べ小さくしたけず歯状刃部（５ｂ）が配置されている
。

そして、ダイス（２）と回転ダイセットプレー）　（２
２ｂ）には同心の抜き落し穴（８２）が形成され、さら
に回転ボルスタ（７４）には上記抜き落し穴（８２）と
同心の下部抜き落し穴（８２ａ）が形成され、ベッドフ
レーム（７０）には側方に開口したシェード大（８２ｂ
）が設けられる。

前記ダイス（２）の刃部（５）（５ａＸ５ｂ）は加工開
始時にポンチ（１）の刃部（４）と正確に噛合わされる
ことが必要であシ、その噛合せ位置の設定のため回転ダ
イセットプレート（２ａ）と回転ボルスタ（７４）の重
合部分には同心状にしかも回転方向に遊びのないよう、
ビンコツタなどの位置決め部材（８４）が介在されてい
る。

次に、第１３図と第１４図は前記■の加工すなわち門歯
はす面歯車の打抜きとシェービング加工のための型を示
すもので、この加工型においては、さきの加工型とポン
チ（りとダイス（２）の位置関係が逆となシ、ポンチ（
１）が回転ボルスタ側に取付けられ、ダイス（２）がス
ライド側に取付けられる。

第１３図は下大付きの素材（３）を加工するためのもの
で、内部にはす歯状の刃部（５）を有するダイス（２）
はダイセットプレート（至）によりスライド（６６）の
下面に固定され、ダイス（２）内には抜き落し穴に相当
する穴（８２）が形成され、この穴（８２）に先端に突
柱部（１０６）を有するノックアウトポンチ（１０５）
がスラスト軸受（１０７）を介して内挿され、スラスト
軸受（１０７）の背方から加圧源（１０８）により静水
圧が作用するようになっている。加圧源（１０８）はス
プリングでもよいが、図示するものではスライド（６６
）に内蔵した油圧シリンダが用いられ、加圧棒（４６）
がスライド軸受（１０７）に連接している。

一方、ポンチ（１）は７ランジに）により回転ダイセッ
トプレート（２２ｂ）に取付けられ、外周には打抜き用
の刃部（４ａ）とこれよりストローク後方にシェービン
グ用の刃部（４ｂ）とが段設されている。

さらに、固定ダイセットプレート（２２ａ）にはこれの
板厚を貫いて複数の連接棒（３９）が突出せしめられ、
それら連接棒（３９）の上端にはリング状の板押え（４
０）が固定され、下端は固定ボルスタ（７１）又はその
下のベッドフレームに配した加圧源（１１２）から静水
圧が作用するようになっている。加圧源（１１２）はク
ッション又は油圧シリンダが採用される。

第１４図は素材（３）が中実の場合の加工型であシ、ノ
ックアウトポンチ（１０５）　Ｋ突柱部（１０６）が設
けられていないほかは第１３図と同じ構造であシ、説明
が重複するため同じ符号をもって示すに止める。

第１５図と第１６図は前記■の加工（軸穴同時加工）Ｋ
用いる屋の一例を示すもので、まず上屋は、上ダイセラ
）Ｑ３に環状のガイドホルダ（３５〕が固定され、この
ガイドホルダ（３５〕の下方に、スプリング（３６）と
ガイドピン（３７）により付勢された保持枠（５０）を
介して打抜きダイス（２ａ）が固定され、さらにこの打
抜きダイス（２ａ）のストローク後方のガイドホルダ内
周にはシェービングダイス（２ｂ）を嵌着固定している
。打抜きダイス（２ａ）とシェービングダイス（２ｂ）
はそれぞれはす歯状の刃部（５ａ）　（５ｂ）が内設さ
れている。

下型は、固定ダイセットプレー）　（２２ａ）　ｔ−貫
くダイクッション（連接棒）　（３９）の上端にストリ
ッパプレー）　（４０）が固定されると共に、ストリッ
パプレート（４０）の内側には７ランジ（ロ）により回
転ダイセットプレート（２２ｂ）に固定されたポンチ（
１）が延び、このポンチ（１）　Ｋははす歯状の刃部（
４）が形成され、ストリッパプレー）　（４０）には３
つ爪などからなる位置決め手段（４２）が取付けられて
いる。さらに軸穴加工のための機構として、上型のシェ
ービングダイス（２ｂ）の内側にこれの刃部（５ｂ）と
空隙をおいて軸穴加工用ポンチ（４３）を固定し、この
軸穴加工用ポンチ（４３）の外周に歯形ノックアラ）　
（４４）を配している。

歯形ノックアク）　（４４）は、背方の加圧源（１０８
）から延出するノックアウトバー（加圧棒）　（４６）
に連接され軸穴加工用ポンチ（４３）の背方凹部（４３
０）にそって昇降可能なプレー）　（４４０）と、この
プレー）　（４４０）に後端が固定されたバー（４４１
）とにより支えられ、軸穴加工用ポンチ（４３）にはバ
ー（４４１）の貫通する位置に、第１６図のようにバー
（４４１）の回転運動を許容する弧状穴（４３１）が形
成されている。ノックアウトバー（４６）とプレート（
４４のの間には接触を滑らかにするため第１７図のよう
にスラスト軸受（１０７）が介在されることが望ましい
。

また、前記軸穴加工用ポンチ（４３）に対向してポンチ
（１）には、細大加工用ダイス部（４７）が凹設され、
この軸穴加工用ダイス部（４７）にはスプリング（４８
）を介して大川ストッパーすなわちノックアウト（４９
）が昇降可能に内挿されている。軸穴加工用ポンチ（４
３）はシェービング用であるが、勿論抜きポンチとして
もよく、さらにはストローク後方にシェービングポンチ
を設けてもよい。

次に第１８図から第２０図は前記Ｖの加工（外歯はす歯
歯車の精密打抜き）に用いられる型の実施例を示すもの
で、第１８図はこの加工や第１３図ないし第１５図の加
工に適したプレス構造を示しておシ、スライド（６６）
の中央部に加圧源（１０８）として油圧シリンダが内蔵
され、リリーフ弁（１１３）により所望の設定圧が得ら
れるようになっている。第１３図と第１４図の場合には
この加圧源（１０８）のピストンロッド又はこれと連結
した加圧棒（４６）がノックアウトポンチ（１０５）を
勤かし、第１５図の場合は軸穴加工用パンチ（４３）を
動かし、第１９図の場合には逆板押え（１１４）を働か
す。

また、固定ボルスタ（７１）には加圧源として油圧シリ
ンダ（１１２）　（１１２）が内蔵されリリーフ弁（１
１５）により所望の静水圧が得られるようになっている
。第１３図と第１４図および第１９図ないし第２１図の
場合には連接棒（３９）により板押え（４０）が、第１
５図の場合にはストリッパグレート（４のが、それぞれ
付勢され、素材（５バ５）に十分な静水圧を付与する。

第１８図で示されるような構造を採用し、精密打抜きを
行う場合には、この加工に不可欠な逆押えと板押えをプ
レス自体で与えることができるため、型構造が簡単とな
るメリットがある。

第１９図において、ダイス（２）はスライド（６６）側
に固定され、ポンチ（１）は回転ダイセットプレート（
２２ｂ）に固定される。板押え（４０）には環状又は製
品輪郭に沿った平面形状の突起（４０１）が形成されて
いる。その他は第１３図と第１４図に準するため同符号
をもって示すに止める。

第２０図はダイス側の加圧源（１０８）としてスプリン
グを採用した実施例を示すもので、その他は第１９図と
同じ槽底である。

第２１図は前記■の加工（門歯はす歯歯車の精密打抜き
加工）に用いる屋を例示するもので、逆押え板（１１４
）　Ｋ突起（４０１）を設けている。

加圧源（１０８）としてスプリングを採用しているがこ
れは油圧シリンダとしてもよいのは勿論である。また、
第１９図の実施例において逆板押え（１１４）に突起（
４０１）を付し、板押え（４０）　Ｋ突起を付けないこ
とにより内歯はす歯歯車を製造することが可能である。

第２２図は前記第１３図と第１４図、第１９図ないし第
２１図におけるスラスト軸受（１０７）の詳細を示すも
ので、軸受本体（１０７ａ）とスラストワッシャ（１０
７ｂ）からなる。

なお、本発明はその他種々のｉ’：ｃ　ｌｆｉが可能で
あシ、例えば第１１図と第１２図において抜き落し大側
から底板をスライドと同調して昇降可能に配すことで冷
間鍛造、粉末鍛造にも応用が可能である。また、スライ
ド（６６）を配し、ラムに直接上ダイセラ）ＩＡを装備
することも可能である。

次に本発明プレスの使用状況を説明する。

第１１図と第１２図を例にとって全体の作動を説明する
と、はす１１１歯車の製造にあたっては、下ダイセット
２Ａを回転ボルスタ（７４）に載置固定し、上ダイセッ
ト１人をスライド（６６）に同定する。ガイドボスト（
３１ｂ）とガイドブシュ（３１ａ）　Ｋよシ上下のダイ
セラ）ＩＡ、２Ａは心合せされ、ダイス（２ンの切刃（
５）　（５ａ）　（５ｂ）は位置決め手段（８４）によ
り自動的にポンチ（１ンの切刃（４）と始点合せされる
。一方、制御手段の設定器（９８）に製造するはす歯歯
車のリードをインプットする。

この状態でダイス（２）上に素材（３）を配し、適宜な
方法で芯出しを行ったのち、主シリンダ（６９）を作動
して上死点にあるスライド（６６）を下降させる。スラ
イド（６６）はスライドベアリング（６８）によりサイ
ドフレームにゼロクリアランスでガイドされるので、ポ
ンチ（１）は高精度で下降する。

このスライド（６６）の下降とともに検出器（９５）が
ポンチストローク長の検出を開始し、その検出信号が演
算器（９９）に入力される。

演算器（９９）ではプリセットされているＩＪ。

ドと前記ストローク長検出信号から回転始期と必ｇ！回
転角り、、Ｌ、、Ｌ、が演算され、指令信号がドライブ
ユニツ）　（１０１）に送られる。そして、このドライ
ブ二二ツ）　（１０１）から駆動用信号が駆動機構（８
５）に入力され、駆動機構（８５）が作動を開始する。

駆動機構（８５）がサーボモータ（８６）と円筒カム（
８８）の場合、サーボモータ（８６）の駆動により円筒
カム（８８）が回転し、これに形成しであるらせん＃　
（８９）にそってローラベアリング（９０）が移動する
ため、回転ボルスタ（７４）はバックラッシュレスで回
転を開始する。との場合、回転ボルスタ（７４ンの回転
方向はサーボモータ（８６）の回転方向により、回転速
度はサーボモータ（８６）の回転速度に比例する。駆動
機構（８５）がラックピニオン（９３）　（９４）と電
気−油圧ステッピングモータ（９１）の場合、電気ステ
ッピングモータ（９１）がドライブユニットから入力さ
れたパルス周波数に比例した速度でパルス数に応じた回
転角を出力し、これにより送シねじが切換弁スクールを
回転角に応じた量だけ直線移動させ、圧油がピストンロ
ッドの前部室から後部室またはその逆に流入する。これ
によりピストンロツドが移動し、これに設けられている
ラック（９３）がビニオン（９４）を回転させるため、
ビニオン（９４）を固定している回転ボルスタ（７４）
が回転する。この場合回転ボルスタ（７４）の回転方向
すなわちピストンロッ）’　（９２）の移動方向は電気
ステッピングモータ（９１）の回転方向くよシ、移動速
度は入力パルスの周波数（電気ステッピングモータの回
転速度）に比例する。

上記回転ボルスタ（７４）はベッドフレーム内でベアリ
ング又は静水圧機構にょシ抵抗を少なくされて、かつま
た、前記した駆動機構（８５）と制御手段により、バッ
クラッシュなしで、所定の回転角だけスライド（６６）
の下降と同調して回転される。

従って回転ボルスタ（７４）に据付けられている回転ダ
イセットプレー）　（２２ｂ）とその上のダイス（２）
はスライド（６６）に固定されているポンチ（１）の下
降と同調して高精度で回転する。第２３ａ図ないし第２
３ｃ図は加工工程を略示するもので、第２３ａ図はダイ
スが回転を開始した状態でちゃ、次いでポンチ先端面（
６）が素材（３）の上面に接し、素材（３）をダイス側
へ押込み始めることにより、はす歯状の刃部（４バ５）
に相対らせん運動が生起され、素材（３）の周部は刃部
（５）により斜めせん断され始まる。刃部（４バ５）は
前記制御手段により正確に相対位置がコントロールされ
、素材（３）はダイス（２）への押込まれる量が増すの
に伴いいく分生径方向に広がるように塑性流動し、刃部
の引続くらせん運１１により第２３ｂ図のようにはす陶
歯形部（８）が漸進的に形成される。なお、ス）　ＩＪ
ツバ−０３はポンチ（１）と共に降下し、ダイス（２ン
の上面に接触するとポンチ刃部（４）およびストリッパ
ーホルダー（１８９）にガイドされ、ポンチ（１）に沿
って回転しながら上昇する。

そして、ポンチ（１）の先端面（６）がダイス（２ンの
切刃（５）入口と整合するレベルに到ることにより素材
（３）は板厚全部が打抜かれ、回転角−ストロークの相
関で求められた所望リードのはす＊＊形四を持った製品
（９）となる。

この製品（９）はポンチ（１）の刃部（４）が、回転す
るダイス（２）の刃部（５）と噛合って下降することに
より、第１１ｃ図のように抜き落し穴（８２）に落下し
、回転ボルスタ中心の下部抜き落し大（８（ロ）および
シュート穴（８２ｂ）を経てベッド７レーム外に取出さ
れる。

スラトド（６６）が下死点に達すると制御手段により回
転ボルスタ（７４）は回転を停止し、次いで、主シリン
ダ（６９）によりスライド（６６）が上昇を開始すれば
、そのストローク長を検出器（９５）が検出し、演算器
（９９）　％　　ドライブユニット（１０りを経て駆動
機構（８５）が作動し、回転ボルスタ（７４）が加工時
と逆方向に所定回転角で回転する。これＫよシダイス（
２）とポンチ（りの刃部（４バ５）は同調した相対らせ
ん運動を行い、ポンチ（１）はダイス（２）から抜は出
してゆく。そしてポンチ（１）が上死点に到るまで上昇
することにより、加工の１ストロークが終了する。

ダイセットとして第１２図の構造のものを用いた場合に
は、ダイス（２）が回転ボルスタ（７４）で回転され、
ることにより、２段の切刃（５ａ）（５ｂ）が回転し、
ポンチ（１）との間で相対らせん運動が与えらｎる。素
材（３）はまず上段の打抜き用の刃部（５ａ）とポンチ
（１）の刃部（４）とではす歯が加工さＣ４、引続きそ
のはず歯部分が下段の刃部（５ｂ）でシェービングされ
る。そのため精度の高いはす歯が形成される。

なお、ポンチ外周に存在するスクラップαηはスプリン
グ（至）の反力でストリッパー（ロ）によりダイス（２
）上にストリッピングさゎ、シェービング屑（ｌｌａ）
は刃部（５ａ）により刃部（５ｂ）上にストリッピング
さゎ、る。そして、こｎらスクラップは直ちに型前面か
らエア等により型後方に排出さｎ、る。

次に、ｆ７Ｒ１３図と第１４図の加工型による門歯はす
歯歯車の加工を説明すると、板押え（４０）上に素材（
６又は（３）をセットｆる。第１３図の場合、予め別工
程を得た下穴付きの素材（３）を用いるが、この径を門
歯製品の歯先円径よりもわずかに大きくするのが適当で
あり。

歯先部所が結がらずだｎを少なくすることができる。ス
ライド（６６）が下降すると共に前記制御手段により回
転ボルスタ（７４）および回転ダイセットプレート（２
ｚｂ）が回転を始め、ダイス（２）が素材（３）又は（
３）と接すると、ポンチ（１）＼の刃部（４ａ）とダイ
ス（２）の刃部（５）によりまず初めに門歯打抜きが行
わわ５、さらに引続きポンチ（１）の刃部（４ｂ）とダ
イス（２）の刃部（５）によりシェービングが行わわ、
加工が終了する。

そして、スライド（６６）の上昇と共に加圧棒（４６）
及び連接棒（３９）が加圧源（１０８Ｘ１１２）により
加圧され、内歯はす両製品（９）は板押え（４ｏ）によ
りポンチ上に持ち上げらワ５．打抜き屑Ｑ１はノックア
ウトポンチ（１０５）によりポンチ上部に排出される・
製品取出し後、打抜き屑α〃とシェービング屑（ＩＩＪ
Ｌ）はエア等により除去さゎ、る。

なお、第１３図、第１４図における板押え（４０）はス
トリッパーの働きをし、第１３図のノックアウトポンチ
（１０５）は打抜き屑の排出のためだけに用いられ、加
圧源（１０８）の圧力は最小としておく。第１４図のノ
ックアウトポンチ（ｌＯＳ）は板押えを兼ねているため
、加圧源（１０８）の圧力は最大限まで使用し得る。

次に第１５図の加工型を用いた場合を説明すると、加圧
源（１０８Ｘ１１２）に所定の保持圧力を設定し、第１
５図左側のようにピストンロッドを移動させた後、素材
（３）をストリッパープレート（４０）上の位置決め手
段（４２）によりポンチ（１）上にセットする。次いで
スライド（６６）の下降によりこｎと同調して回転ダイ
セットプレー）　（２２ａ）及びポンチ（１）が所定の
回転速度で回転することで、まず打抜きダイス（２ａ）
とポンチ（１）により打抜きが開始され、る。

打抜きダイス（Ｚａ）により製品が位置決めされた状態
で続いてシェービングダイス（２ｂ）によりシェービン
グ加工が開始され２、歯形部はシェービングダイス（２
ｂ）により、軸穴部は軸穴加工用ポンチ（４３）及びポ
ンチ（１）の中心に設けられた軸穴加工用シェービング
ダイス部（４７）とによりそわぞわ仕上げ加工が行わゎ
、る。

加工が終了するとダイス（ｚａ）　（２ｂ）は上昇を始
め、このときにポンチ（１）は加工時と逆方向に回転を
開始する。打抜き屑αηは固定ボルスタ（７１）の加圧
源（１１２）により、軸穴部シェービング屑（ｌｌｂ）
はスプリング（４８）　＋介してストリッパーピン（４
９）によりポンチ（１）上に排出さｎ、る。また、歯形
シェービング屑（ｌｘａ）は、打抜きダイス（ム）によ
りストリッピングさゎ、シェービングダイス（２ｂ）上
にストリッピングされる。

加工さｆまた製品（９）はスライド（６６）に配した加
圧源（１０８）により加圧棒（４６）を介してノックア
ウトプレート（４４）のらせん形により打抜きダイス（
２ａ）上にノックアウトさゎ７、その後。

スジラップ類ともどもエア等の取出し手段で型外部に排
出される。また、第１９図と第２０図の加工型において
は連接棒（３９）に固定した板押え（４０）により所定
の板押え力をセットし。

次いで素材（３）をポンチ（１）と板押え（４０）と同
心上にセットする。

スライド（６６）の降下によりダイス（２）及び逆押え
（ｌｘ４）Ｂ備えた上ダイセットＩＡが下降し、逆押え
（１１４）が素材（３）に当って加圧源（１０８）から
の圧力で逆押え力を付与し、さらに板押え（４０）の突
起（４０１）が素材内部に押し込まわ、せん断部の静水
圧を高める。

このようにして所定の静水圧が付与され、た状態でポン
チ（１１は回転ボルスタ（７４）の回転により回転ダイ
セットプレー１−　（２２ｂ）と共に回転し、これによ
りポンチ（１１とダイス（２）とでらせん精密打抜きが
行わわ、る。

加工が終了すると、外歯製品（９）は逆押え（１１４）
によりダイス下方ヘスドリッピングされ、ポンチ外周に
ある打抜き屑ａηは板押え（４０）に加えられる反力に
よりポンチ上部へストリッピングされる。なお、第２１
図の加工型の場合は、逆押え（１１４）に設けられた突
起（４０１）により板押えが行わｎｌ、内歯はす歯の精
密打抜きが行わｎ、るほかは前記した場合と同じである
。

なお、上記いずｎの加工も熱間、温間、冷間のいずれも
適用さゎ、素材も鉄鋼などの金属材料、プラスチックな
どの非金属材料など任意である。

（発明の効果） 以上説明した本発明によるときには、外周にはす歯状の
刃部を形成したポンチと内周に前記刃部と噛合う刃部を
形成したダイスとの相対らせん運動を得る手段として、
スライドにポンチ又はダイスを固定し、ベッド側にダイ
ス又はポンチを取付けた回転ボルスタを配し、この回転
ボルスタを垂直軸線のまわりに回転させるようにしたの
で、−組のダイセットを用いるだけで各種ねじわ角とピ
ッチ円直径をもつけず歯歯車類を簡単にしかも各種加工
法により製造することができ、こゎにより型が簡易かつ
安価となり、加工コストを低減することができるという
すぐむ、た効果が得らｎ６゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るはす歯歯車類製造プレスの一実施
例を示す正面図、ｗ４２図は第１図１ｔ−Ｄ線にそう断
面図、第３図は第１図■−■線にそう断面図、第４図は
第１図におけるスライド側部の拡大図、第５図は回転ボ
ルスタ支持構造の他の実施例を示す断面図、第６図と第
７図は回転ボルスタの駆動機構の一例を示す平面図、第
８図と第９図は本発明による回転ボルスタとリード及び
ピッチ円直径の制御原理を示す説明図、第１Ｏ図は製造
するはす歯歯車類のリードとポンチストロークとダイス
回転角の関係を示すグラフ、第１１図と第１２図は本発
明におけるダイセットの実施例を上昇限と下降限で半部
ずつ示す断面図、第１３図と第１４図は本発明による門
歯加工用型の実施例を上昇限と下降限で半部ずつ示す断
面図、第１５図は同じく細大同時加工用型の実施例を示
す断面図、＠１６図は第１５図における軸穴加工用ポン
チ部分の平面図、第１７図は第１５図におけるスラスト
軸受部分の詳細図、第１８図は静水圧付加用の加圧源を
備えた本発明プレスの実施例を示す正面図、第１９図な
いし第２１図は本発明による精密打抜き加工型の実施例
を示す断面図、ｉｌ！２２図は第１３図と第１４図およ
び第１９図ないし第２１図におけるスラスト軸受の詳細
を示す断面図、第２３ａ図ないし第２３ｃ図は第１１図
ないし第１２図によるはす歯歯車の製造過程を示す説明
図である。 （１）・・・ポンチ％　ＩＡ・・−上ダイセット、（２
）・・・ダイス、２Ａ・・・下ダイセット、（３）（３
１・・・素材、（４）　（５）　（５ａχ５ｂ）　・・
・刃部、（７１）−・・固定ボルスタ、（７４）・・・
回転ボルスタ、　（ＳＳ）・・・駆動機構。 第４　図 第ｊ図 ｏ　−Ｏ 第〆図 第７図 第１２ＶＡ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレスラムにより昇降されるスライドにはす歯状
   の刃部を有するポンチまたは ダイスを取付け、ベッド側には垂直軸線 のまわりに回転可能な回転ボルスタを設 け、この回転ボルスタ上に前記ポンチま たはダイスの刃部に対応するはす歯状の 刃部を有するダイスまたはポンチを取付 け、前記回転ボルスタを製造すべき歯車 類のリードに対応するように駆動制御す るようにしたことを特徴とするはす歯歯 車類製造用プレス。
2. （２）回転ボルスタがベッドフレームにベアリング機構
   又は静水圧機構により支承さ れ、サーボモータあるいは電気−油圧ス テッピングシリンダなどのサーボシリン ダで駆動回転されるようになつている特 許請求の範囲第１項記載のはす歯歯車類 製造用プレス。
3. （３）回転ボルスタが、スライドのストローク検出器と
   、検出ストローク信号から製 造するはす歯のリードに対応する回転角 を演算する演算器と、演算された回転角 に相当する駆動信号をサーボモータ又は サーボシリンダの駆動部に与えるドライ ブユニットにより駆動制御されるように なつている特許請求の範囲第１項記載の はす歯歯車類製造用プレス。
4. （４）ポンチ又はダイスが上下のダイセットに組込まれ
   ており、下ダイセットには固 定ダイセットプレートとその内周の回転 ダイセットプレートに分割され回転ダイ セットプレートが回転ボルスタに据付け られている特許請求の範囲第１項記載の はす歯歯車類製造用プレス。
5. （５）ポンチ又はダイスがはす歯状の刃部よりストロー
   ク後方にシェービング用の刃 部を有しているものを含む特許請求の範 囲第１項記載のはす歯歯車類製造用プレ ス。
6. （６）上ダイセット又はスライドに逆板押えまたはノッ
   クアウト用の加圧源が設けら れ、回転ボルスタの外方域にはクッショ ン又はシリンダからなる板押え用または ストリッパ用の加圧源が設けられている ものを含む特許請求の範囲第１項記載の はす歯歯車類製造用プレス。