JPS6310037A - 平歯車の自動生産方法 - 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」 本発明はコイル材または板材から平歯車を自動的に連続
して生産する方法に関する。

「従来の技術」 従来、平＊＊をプレス成形により！！造する場合には熱
間鍛造により製造される場合が多いが、プレス成形され
る素材の温度をｆｌ＆密に’ｆｆＦｌ！シないと精度の
高い平歯車を製造することができないという問題があっ
た。また、鍛造によって平歯車が製造される場合には、
パンチの圧力により素材の外径を張出させ成形金型の歯
形に合わせるように成形されるが、高い圧力が加えられ
るパンチの外径が短期間のうちに細くなり、精度の高い
歯車を長期に渡って製造することができなかった。この
ため、平歯車を冷間にてプレス成形することも行われた
が、押出し成形方向の前端においていわゆるひげを生じ
、歯車前端の外形が小さく、後端において外径が大さく
なる傾向があり、また後端においてプレス抜きだれが生
じ、かつ歯形にクラックが生じ易かった。なお、特公昭
５８−４７９２９号公龜に号公報成形型による押し成形
と仕上げ型による張出し成形とを組合せる発明が開示さ
れているが、大形なプレス機械を必要とするうえ、パン
チの寿命に制限がある。また、精密打抜プレス機械を用
いる方法は、高価な特殊のプレス８１械が必要であり、
かつ歯車の上下に若干のびけが生じた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
り、特別に高価なプレス８１械を用いることなく、精度
が高い平（ａ＊を、自動的に生産する方法を提供するこ
とを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的のため、本発明によれば、プレス機の上下運動
に連動して材料を上盤と下盤の間に送り、第１の部位に
配設された複合運動を行なうようにした上ダイセットと
下ダイセットにより円板状の歯車素材を打抜加工したの
ち、その歯車素材を材料の送りが妨げられない第２の部
位に移動し、その第２の部位に配設された上ダイセット
と下ダイセットの上下運動により歯形の打抜き加工およ
び打抜方向とは逆方向の扱き加工を行うことを特徴とす
る平歯車の自動生産方法が提供される。

「作用」 上記溝成によれば、虫ず第１の部位において鋼板の材料
から円板状の歯車素材がＷ１密に打抜かれ、第２の部位
においてその歯車素材に歯形が打抜き加工されるから、
鋼板より一度に歯車形状を打抜く場合よりも各加工段階
におけるプレス加工の度合が少くて良く、抜だれおよび
クラックが非常に少なくなる。また、第２の部位におい
て歯形の打抜きおよびその打抜方向とは逆方向の扱き加
工を行なうため、抜きテーパが極小にされる。更に、本
発明は、プレス機の上下運動に連動して歯車素材の打抜
き、およびその打抜きと逆方向の扱き加工を行なうから
、プレス機の上下運動が続く間に、１回または２回の上
下運動ごとに１個づつ高精度の平歯車が生産される。

「実施例」 次に、本発明の生産方法を図に示す実施例について説明
する。

第１図から第３図は本発明の方法を実施するプレス機の
構造を示す０本実施例は第１図に示されるように、プレ
ス機の上下運動に連動して、コイル材または板材などの
材料Ｍを下盤１と図示しない上盤の間に送り、その下盤
１の第１の部位Ａにおいで第２図に示された」下ダイセ
ット３１と下ダイセット３０により、外周が円形を成し
内周に軸孔を有する円板状の歯車素材２を上下方向から
打抜く。次に、その歯ｌ４ｔｘ材２を材料Ｍの送りが妨
げられない第２の部位Ｂにエアシリング３またはカムな
どによって移動し、その第２の部位Ｂにおいて第３図に
示された上ダイセット４１と下ダイセット４０の上下運
動により、歯形の打抜きと扱き加工を行って平歯車１１
が生産されるものである。

なお、ｔｊＳｉ図において、図示されない上盤はグイポ
スト５により、下ｇ１１に対して上下運動可能に連結さ
れでいるものとする。材料Ｍはす７タービン７によって
下＃１１および下ダイセットから浮上るように支持され
ている。

第１の部位Ａに配置される上ダイセット３１と下ダイセ
ット３０の構造および作動を第２図について説明する。

第２図に示されるように、下盤１の上面には下ダイセッ
ト３０が取付けられており、上！１１６の下面には上ダ
イセット３１が取付けられている。下グイセラ）３０に
は、受板８およびグイプレート９により支持された雌ダ
イス１０が設けられている。その雌ダイス１０の内孔に
は外形用力９ンター１１が通されており、そのカウンタ
ー１１はクッションピン１２によって上方へ圧力が加え
られている。外形用カウンター１１の内孔には、素材２
に孔明けをするための内径パンチ１３が通されており、
その内径パンチ１３は受板８によって支持されている。

＃１グイス１０にはり７タービン７が上下方向へ移動可
能に設けられており、そのす７タービン７は、スプリン
グ１４またはウレタンゴムなどの弾性部材によって上方
へ弾発されている。

す７タービン７の首下には、材料Ｍを挟持するための環
状溝１５が刻設されている。材料Ｍと雌ダイス１０の間
隔Ｓは８ｍｍ〜２０ｍｍに保たれている。

雌ダイス１０の内孔の入口角部には、内孔の全周に渡っ
て角度１０°から９０”の面取り部１６が設けられてお
り、その面取り部１６は雌ダイス１０の上面および内孔
面と微水な曲面により結ばれている。面取り部１６およ
び曲面は材料Ｍとの摩擦を少なくするために鏡面にする
ことが望ましい。面取り部１６の角度は製品によって違
うため１０’　〜９０”の範囲において実験により探り
出される。上ダイセット３１には、上型グイプレート１
７および上型パンチプレート１８によりパンチ１９が取
付けられでいる。パンチ１９には中心にダイス孔２０が
穿設されており、そのダイス孔２０の入口は直角である
。内径パンチ１３の先端に角度３０”　〜１２０°　の
面とり部２１が設けられている。そして、ダイス孔２０
には内径用カウンター２２が挿通されでおり、そのカウ
ンター２２の上端は上型カウンタープレート２３を介し
て上型ノックアウトピン２４により押下げ可能にされて
いる。パンチ１９の外周には、材料押え用ストリッパー
プレート２５が嵌合されており、そのストリッパープレ
ート２５は、スプリング１４より大きな圧力のスプリン
グ２６またはウレタンゴムなどの弾性部材により押圧さ
れている。

上記構成において、コイル材または切板による材料Ｍは
、Ｉ７７タービン７の首下の環状溝１５に差込んで第１
図および第２図の左側（、または右側）から材料送り装
置により、製品の外径に送りさんの寸法を加えた一定間
隔で送り込まれる。上盤６が下降すると、ストリ・７パ
ープレート２５はスプリング２６等の大きな圧力により
材料Ｍを雌ダイス１０の上面まで押し下げる。更に上！
１６が下降すると、雌ダイス１０の上面に材料Ｍが強力
にストリッパープレート２５によって押えられると共に
、パンチ１９は雌ダイス１０の中に入り、材料Ｍから歯
車素材２が精密に打抜かれ、その＊＊素材２は材料Ｍか
ら離れてカウンター１１の上に移る。上盤６が上昇に移
ると、クッションビン１２の圧力によってカウンター１
１が押し上げられる。

また、材料Ｍはり７タービン７によって第２図に示され
た位置に戻されるため、歯車素材２は材料Ｍとカウンタ
ー１１の隙間Ｓに取り残される。

なお、素材２の中心の軸孔２７は、先程パンチ１９が雌
ダイス１０に入り込んだ時、内径パンチ１３がパンチ１
９のダイス孔２０に入り込むことによりＭｆｆｉに打抜
かれる。素材２の軸孔２７から打抜かれた抜かすは、外
形用カウンター１１がクツシＢンピン１２を押し下げて
雌ダイス１０内に沈むと、パンチ１９のダイス孔２０内
に入って行く。

そして、パンチ１つのダイス孔２０に入った抜かすは、
上盤６が最上段まで上昇した時、内径用カウンター２２
が上型カウンタープレート２３を介して上型ノックアウ
トピン２４によって押下げられるため、ダイス孔２０の
外部に排出され、圧縮エヤーまたは排出装置により処理
される。なお、ＡＭにおける金型は、材料押え用ストリ
ッパープレート２５を備えているため送りさんの寸法は
材料Ｍの板厚程度で良いという利、αがある。

一方、！＃単素材２はエフシリング３またはカムなどに
よってＢ部の金型に移動される。

更に、Ｂ部の金型の構造および作動を第３図から第６図
について説明する。第３図に示されるように、上！！６
の下面には上ダイセット４１を構成するパンチ５１が取
付けられており、そのパンチ５１には下部外周に歯形Ｓ
ＩＡが形成されている。

また、下盤１の上面には下グイセラ）４０のカウンター
プレート５６が取付けられており、カウンタープレート
５６の上に受板５７を介して′Ｒ置された雌ダイス５２
の内周には所要のモジュール形状を持つ歯形５２Ａが形
成されている。雌ダイス５２には歯車素材２を受けるた
めのカウンター５３が通されており、そのカウンター５
３の下面とカウンタープレート５６の上面の間には、隙
間Ｇが形成されるようにカウンター５３の長さが決めら
れている０本実施例では、カウンター５３の外周には歯
形６１が刻設されている。隙間Ｇの長さは、カウンター
５３が下降端に達した場合にも、カウンタープレート５
６に接触しない値に設定されている。カウンター５３の
下面にはエジエクタ−ピン５５が当接されており、その
エジェクタービン５５の下部には２段切替が可能なガス
圧または油圧シリンダーによる圧力装ｖ１５８が設けら
れている０、Ｘ、；メエクタービン５５は、圧力装置５
８によって上方に向かう左柱に大きくない約２〜５０ｔ
の圧力を常時掛けられており、後述のごとく半製品７０
となった素材２をカウンター５３により雌ダイス５２内
に加圧する場合には５〜１０倍の大きな力を圧力装置５
８から加えることが可能である。なお、雌ダイス５２の
外周には補強リング５９が焼成めされている１本実施例
に用いられるプレスベ械は通常のものであり、ただ圧力
ｖｔＷ１５８を備えるように改造されでいる。

雌ダイス５２の上方の入口には歯形成形時に大きな力が
掛るため雌ダイス５２またはパンチ５１が破壊され易い
ので、雌ダイス５２の入口における摩擦抵抗を昔しく落
すため、第４図に示されるように、角度４０”　〜１０
０’の面取り部６０を全周均等に取り、かつ微小な直径
の曲面により面取り部６０を雌ダイス５２の垂直面およ
び水平面と結ぶことが肝要である０面取り部６０の角度
は素材２の厚さなどによって異なるために、適当な角度
は４０’　〜１００°のｗ１ｒ！５内において実験によ
り探り出される６又、圧力の集中を防ぐために、面取り
部６０および曲面は特別に鏡面にすることが好ましい。

雌ダイス５２の下方入口には、角度９０°〜１５０°の
面取り部６２が設けられている。

上記構成において、本実施例の方法により平歯車を製造
するためには、Ａ部の工程により精密にプレス打抜きさ
れた歯車素材２を用いる１本実施例では、素材２の中心
には軸孔２７が穿設されている。まず、素材２をカウン
ター５３の上に乗せる。素材２の位置決めは、カウンタ
ー５３の凸部５３Ａｌ、：索材２の軸孔２７を合わせる
ことによって行われる。上盤６が下降すると、素材２は
下降するパンチ５１と、圧力ＩＱＷ１５８により上方に
圧力を加えられたカウンター５３の間において上。

下の圧力を受けたまま、パンチ５１による上からの大き
な圧力によって押され、パンチ５１の上からの圧力がカ
ウンター５３の上方への圧力より勝っでいるために、若
干の打抜かすを生じながら雌ダイス５２の中に入って行
く、この時、雌ダイス５２の入口には大きな力が加えら
れようとするが、前述の第４図に示されるように雌ダイ
ス５２の入口には曲面で結ば九た面取り部６０が設けら
れているため、比較的に小さな摩擦抵抗でもって素材２
は面取り部６０を通過する。素材２が雌ダイス５２の面
取り部６０を通過して、雌ダイス５２内に全体的に押し
込まれ、更に素材２が雌ダイス５２を通過するようパン
チ５１を下降させる。パンチ５１の下降の速度は比較的
に遅くした方が歯形の形成に好適である。パンチ５１が
下降端に達した時、そのパンチ５１の力でカウンター５
３の下面がカウンタープレート５６の上面に接触すると
、パンチ５１に余分な圧力を与えることとなりパンチ５
１が破損し易いので、その破損を防止するため前述の隙
間Ｇが設定されており、カウンター５３がカウンタープ
レート５６に接触することは無い。下降端に到達した後
、パンチ５１は上昇に向う。

上記に述べたパンチ５１の加圧によって歯形が打抜き形
成された半製品７０は、第５図に示されるような若干の
抜きテーパが付いており、またスプリングバックにより
５％程度も外径が膨張するので、精度の高い平歯車を作
り難い。そのため、２収切替が可能な圧力装置５８を高
い圧力側に切替えることにより、半製品７０をカウンタ
ー５３の上に末せたまま、以上の下動と逆にパンチ５１
とカウンター５３により上下に圧力を・加えた状態でカ
ウンター５３の大きな逆方向の圧力によって半製品７０
を雌ダイス５２内に加圧し、かつ雌ダイス５２を上方へ
通過させることにより抜きテーパな無くするため上動が
行われる。この上動に際しては、雌ダイス５２の下方入
口におけ乙部取り部６２の、暖い斜面が有効に働き、抜
きテーパの付いた″Ｐ製品７０が力′フンター５３によ
って円滑に雌ダイス５２内に押込まれて扱き加工が打な
われ、若干のぼり取り作業を経て、パンチ５１およびカ
ウンター５３の１回の上下運動ごとに、第６図に示され
るように抜きテーパが全（取られた高精度の平歯車４が
１個ずつ生産される。

「数値的性能例」 ｔＩＳ６図における外径りが３０ＩＩ１１．内径ｄが６
＋ｕ＋。

厚さｔが６１１１ｍの平歯車を上記方法により生産した
ところ、ＪＩＳ（日本工業規格）４級合格の高精度な平
歯車を生産することができた。自動車用変速機に用いら
れる歯車であっても、ＪＩＳ、６〜７級の歯車が実用さ
れているので驚くべき高精度の平歯車が生産されたとい
うべきである。

「その他の実施例」 なお、上記の実施例においては、Ｂ部における歯形の成
形をパンチ５１とカウンター５３の１回の上下運動の間
に行なうようにしたが、パンチ５１とカウンター５３の
下動においては歯車素材２をダイス５２の途中まで押込
むことにより歯形成形を行ない、上動によってダイス５
２の上面に第７図に示されるような抜きテーバが付いた
半製品７０を取り出したのち、第８図に示されるように
その半製品７０の上下を反松し、第２回目の上盤６の上
下運動によって第６図に示されるような抜きだれ等がな
い高精度の平歯車４を生産するようにしても良く、この
方法によれば上盤６が２回上下運動するごとに１個ずつ
平ｍ車４を生産することができる。

「効果」 以上述べたように、本発明の方法は上記の構成を有する
から、プレス機の上下運動に連動して上盤の１回または
２回の上下運動ごとに１個ずつ高精度な平歯車を自動的
に生産することができ、最もｍ率が良い方法であるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施例に用いるプレス機を模式
的に示す平面図、第２図はＡ部における下ダイセットお
よび上ダイセットを示す断面図、第３図はＢ部における
下ダイセットおよび上ダイセットを示す断面図、ｔ１４
４図は雌ダイスを拡大しで示す断面図、第５図は下動を
終了し上動に移る前の半製品と雌ダイスを示す断面図、
第６図は生産された平歯車を示す断面図であり、第７図
および第８図はその他の実施例を示す断面図である。 １・・・下盤　　　　　　　　２・・・歯車素材４・・
・平歯車　　　　　　　６・・・上盤３０・・・下ダイ
セット　　　３１・・・上ダイセット４０・・・下ダイ
セット　　　４１・・・上ダイセット１１′・”、・ 、１１ 特許出願人　　　株式会社横山製作所　１．−）゛。 代理人　弁理士　後　藤　勇　作　；、、、　　−：、
”−弁理士　土　川　　晃　　／・・′ ｉ＝’ 第７図　　　　　　　７０ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平歯車を冷間にてプレス成形する製造方法において、プ
   レス機の上下運動に連動して材料を上盤と下盤の間に送
   り、第１の部位に配設された複合運動を行なうようにし
   た上ダイセットと下ダイセットにより円板状の歯車素材
   を打抜加工したのち、その歯車素材を材料の送りが妨げ
   られない第２の部位に移動し、その第２の部位に配設さ
   れた上ダイセットと下ダイセットの上下運動により歯形
   の打抜き加工および打抜方向とは逆方向の扱き加工を行
   うことを特徴とする平歯車の自動生産方法。