JPS62252632A - 環状部材の製造方法 - 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、中央部に軸孔等の貫通孔を有し、周方向に沿
って歯部が形成された歯車の如くの環状部材を、鍛造成
形して製造する方法に関する。

（従来の技術） 中央部に軸孔を有し、周方向に沿って薄肉部（谷部）と
厚肉部（山部）との繰返配列で形成される歯が設けられ
た歯車の如くの環状部材を製造するにあたっては、例え
ば、特開昭６０−２１３３３３号公報にも示されている
如くに、得べき環状部材の形状に応じた成形面を有する
鍛造用金型とパンチとを用いて鍛造成形する方法が知ら
れている。このような鍛造成形により環状部材を製造す
る場合には、従来、鍛造用素材として円柱台状の丸ビレ
ット等を用意し、それを鍛造用金型に配設して、パンチ
で圧縮することにより金型の成形面に沿う塑性変形を生
じさせて鍛造成形した後に、もしくは、鍛造成形と同時
にぼり取り及び軸孔部分の孔開は加工を施す方法、ある
いは、上述の公報にも示される如くに、予め、切削ある
いは鋳造等により、得べき環状部材の基礎形状を有する
ものとされた環状素材（半製品）を作成しておき、この
環状素材を上述の如くに鍛造用金型とパンチとを用いて
鍛造成形する方法が採られている。

ところが、上述の如くにして環状部材を製造する場合に
は、丸ビレット等の素材の状態から最終的に製品が得ら
れるまでに、ぼり取り及び孔開は加工によって除去され
る部分が多量となり、その結果、材料コストが嵩むこと
となる、あるいは、鍛造前の環状素材を作成する工程に
おいて多大な時間と手間を要し、製造コストが嵩むこと
となる等の不都合が伴われる。

そこで、斯かる問題を解消すべく、上述の如くの環状部
材を製造するに際して、例えば、棒状の素材を環状に成
形した後、この環状に成形された素材の両端部を突合わ
せて電気抵抗溶接等によって接合して環状素材を得、得
られた環状素材を鍛造用金型に配設し、パンチにより加
圧して鍛造成形する方法を採るようにすることが考えら
れる。

そして、斯かる方法が採られる場合、棒状の素材から環
状に成形された素材を得るには、引抜きあるいは圧延加
工等により得られた長尺素材を適当な長さに切断して棒
状の素材を得、その棒状の素材をロール成形あるいはプ
レス成形する方法や、例えば、長尺素材をロール成形等
によってコイル状に成形した後、−周分毎に切り離す方
法等を採ることができる。

このように、棒状の素材を環状に成形した後、その両端
部を溶接して環状素材を得、得られた環状素材を鍛造成
形して環状部材を製造する方法が採られる場合には、前
述した従来の製造方法が採られる場合に比して、材料コ
スト及び製造コストの低減を図れることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の如くに、棒状の素材の両端部を溶
接して環状素材を作成し、その環状素材を鍛造成形して
環状部材を得る方法が採られて、歯車等の環状部材の製
造が行われる場合、製造された歯車等の環状部材におけ
る溶接部分が他の部分に比して強度が低下した部分とな
り易い。このため、製造された環状部材において、その
溶接部分が、かけられる負荷が大とされる部位、例えば
、環状部材が歯車であって、薄肉部とされる歯を形成す
る谷部に相当する部位に位置するものとされるとき、か
けられる負荷が大とされる部位、例えば、歯を形成する
谷部が脆弱な部分となって、環状部材が強度上の問題を
伴うものとなる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、棒状の素材を環状に成形し
た後、その両端部を溶接して環状素材を得、得られた環
状素材を鍛造成形することによって所望の環状部材を製
造するようにされ、しかも、製造された環状部材を、そ
の溶接部分に起因する強度上の問題が実質的に解消され
たものとなすことができる、環状部材の製造方法を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る環状部材の製造
方法は、棒状の素材を環状に成形する第１の工程と、環
状に成形された素材の両端部を突合わせて溶接すること
により環状素材を得る第２の工程と、溶接された環状素
材を鍛造用金型に配設する第３の工程と、鍛造用金型に
配設された環状素材をパンチで加圧して鍛造成形するこ
とにより、かけられる負荷が大とされる部位と比較的小
とされる部位とを周方向に沿って有するものとされた環
状部材を得る第４の工程とを含み、第３の工程において
環状素材を鍛造用金型に配設するにあたり、第２の工程
において溶接部に形成されることになるぼり部を位置決
めに利用して、第４の工程で得られる環状部材において
、その溶接部分がかけられる負荷が比較的小とされる部
位に位置せしめられるようになすものとされる。

（作　用） 上述の如くの本発明に係る環状部材の製造方法が採られ
る際には、第１の工程で環状に成形された素材の両端部
が第２の工程で突合せ溶接され、その際、溶接部分にぼ
り部が形成される。そして、このぼり部が、第３の工程
で環状素材が鍛造用金型に配設される際における位置決
めに利用され、第４の工程で得られる環状部材において
、溶接部分が、かけられる負荷が比較的小とされる部位
に位置するものとなるように、鍛造用金型に対する環状
素材の配置が設定される。

このようにされることより、製造された環状部材は、そ
の溶接部分がかけられる負荷が比較的小とされる部位に
位置せしめられることになり、溶接部分に起因する強度
上の問題が実質的に解消されたものとなされる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図〜第８図は、本発明に係る環状部材の製造方法の
一例が傘歯車の製造に適用された場合における一連の工
程を部分的に示す。

斯かる一連の工程においては、先ず、第１図に示される
如く、引抜き、押出しあるいは圧延加工等により得られ
た、例えば、断面形状が矩形とされた長尺素材を、所定
長に切断して棒状の素材１０を得、この棒状の素材１０
をロール成形機あるいはプレス成形機等により環状に成
形して、その両端部が突き合わせられる状態にする。

次に、第２図に示される如く、環状に成形された素材１
０の両端部を、相互に突き合わせた状態に維持して、フ
ラッシュ溶接等の電気抵抗溶接により溶接し、環状素材
１２を得る。その際、溶接部分１４には、環状素材１２
からその外周側に突出するばり部１６が形成される。続
いて、第３図及び第４図に示される如く、環状素材１２
の溶接部分１４に形成されたばり部１６のうち、環状素
材１２の内周側及び上下面側に突出する部分を切削等に
より除去し、環状素材１２の外周側に突出する部分のみ
を残すようにする、ぼり取りを行う。

次に、上述の如くにして、外周側に突出するぼり部１６
を有するものとされた環状素材１２を、第５図に示され
る如く、鍛造用金型１８に配設する。鍛造用金型１８に
は、第６図に示される如く、得べき傘歯車の歯型面に対
応する形状を有する成形面２１が型彫りされたキャビテ
ィ１９が形成されているとともに、このキャビティ１９
の側壁面における、得べき傘歯車の山部の一つを形成す
る造型部２０ａの位置に対応する部位に、環状素材１２
のばり部１６に対応する寸法及び形状を存する縦溝状の
位置決め部２２が設けられており、環状素材１２を鍛造
用金型１８に配設する際には、環状素材１２から突出す
るぼり部１６をこの位置決め部２２に係合させた状態で
、環状素材１２全体をキャビティ１９に収納する。即ち
、環状素材１２から突出するばり部１６を、鍛造用金型
１８に対する環状素材１２の位置決めに利用するのであ
る。

このようにして、鍛造用金型１８に環状素材１２が配設
された状態においては、第５図及び第６図には示されて
いないが、上パンチがラム等により上方に移動せしめら
れており、下パンチ２４が、鍛造用金型１８の内側に挿
入されて、その上面が鍛造用金型１８の最下面と一致す
る位置を保つようにボルスタ等によって保持されている
。

次に、鍛造用金型１８に配設された環状素材１２に対す
る鍛造成形を行うが、その際には、第７図に示される如
（、上バンチ２５を、必要に応じて潤滑処理を施した後
、下降させて環状素材１２を鍛造用金型１８側に加圧す
る。これにより、環状素材１２が塑性変形を生じて、鍛
造用金型１８の成形面２１に応じた形状に鍛造成形され
、環状部材２８が得られる。その後、上パンチ２５を上
方に移動させるとともに、下パンチ２４も上方に移動さ
せて、鍛造用金型１８内に得られた環状部材２８を鍛造
用金型１８から取り出す。この取り出された環状部材２
８から位置決めに利用されたぼり部１６やその内周部等
に形成されるぼり部２９等の不要部分を除去する仕上加
工を施して、第８図に示される如くの、その周方向に沿
って谷部（１肉部）３１と山部（厚肉部）３２とが交互
に形成された製品としての環状部材、即ち、傘歯車３０
を得る。

このようにして製造された傘歯車３０の山部３２の一つ
には、第８図において一点鎖線で概略的に示される如く
に、溶接部分１４が位置するものとなる。従って、上述
の如くにして、本発明に係る環状部材の製造方法によっ
て傘歯車３０が製造される場合には、環状素材１２に形
成されるばり部１６の有効利用が図られて、傘歯車３０
における溶接部分１４が、かかる負荷が比較的小とされ
る山部（厚肉部）３２を形成する部位に位置せしめられ
ることになり、傘歯車３０が溶接部分１４に起因する強
度上の問題を実質的に伴わないものとされる。

なお、上述の例においては、環状素材１２の外周側に形
成されたばり部１６を、鍛造用金型１８に対する環状素
材１２の位置決めに利用して環状素材１２に対する鍛造
成形を行い、鍛造成形後にこのぼり部１６を除去するよ
うにしているが、必ずしもこのようにする必要はなく、
例えば、第９図に示される如くに、環状素材１２におけ
る溶接部分１４に形成されたパリ部１６°のうち、環状
素材１２の外周側上端部に位置する一部分のみを残すよ
うになし、第１０図に示される如くに、この部分的に残
されたパリ部１６゛を鍛造用金型１８に設けられた位置
決め部２２′に係合せしめて位置決めに利用したもとで
、鍛造用金型１８に環状素材１２を配設し、その後、第
１１図に示される如くに、環状素材１２の鍛造成形時に
おいて、ぼり部１６′を鍛造用金型１８に設けられた位
置決め部２２′の下端面で切断するようにしてもよく、
このようにすることにより、鍛造成形後の環状部材２８
に対する仕上加工を簡略化することができる。

また、上述の例では、棒状の素材１０として断面形状が
矩形の角棒素材が用いられているが、棒状の素材１０と
して丸棒素材等を使用することもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る環状部材の
製造方法によれば、棒状の素材が環状に成形され、その
両端部が溶接されて環状素材が得られ、得られた環状素
材が鍛造用金型とパンチにより鍛造成形されて、歯車等
の環状部材が製造されるようになされ、しかも、環状素
材が鍛造用金型に配設される際に、溶接部分に形成され
るぼり部が位置決めに利用されることにより、製造され
た環状部材において、溶接部分がかかる負荷が比較的小
とされる部位に位置せしめられることになる。従って、
鍛造成形により環状部材を得るにあたり、従来の方法に
よる場合に比して、材料コスト及び製造コストの大幅な
低減を図ることができ、かつ、得られる環状部材を、溶
接部分に起因する強度上の問題が実質的に解消されたも
のとなすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明に係る環状部材の製造方法の一
例が傘歯車の製造に適用された場合における各工程の説
明に供される図、第９図〜第１１図は第１図〜第８図に
示される例に対する変形例の説明に供される図である。 図中、ｌＯは素材、１２は環状素材、１４は溶接部分、
１６及び１６°はばり部、１８は鍛造用金型、１９はキ
ャビティ、２１は成形面、２２及び２２°は位置決め部
、２４は下パンチ、２５は上パンチ、２８は環状部材で
ある。 第１図　　第２図 第３図 第４−図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 棒状の素材を環状に成形する第１の工程と、環状に成形
   された上記素材の両端部を突合わせて溶接することによ
   り環状素材を得る第２の工程と、上記環状素材をその溶
   接部分に生じたばり部を位置決めに利用して鍛造用金型
   に配設する第３の工程と、上記鍛造用金型に配設された
   上記環状素材をパンチで加圧して鍛造成形することによ
   り、かけられる負荷が大とされる部位と比較的小とされ
   る部位とを周方向に沿って有し、該かけられる負荷が比
   較的小とされる部位に上記溶接部分が位置せしめられる
   ものとされた環状部材を得る第４の工程とを含んで成る
   環状部材の製造方法。