JPS63183107A - 焼結ヘリカルギヤの成形装置 - 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］ この発明は、粉末を圧縮して焼結ヘリカルギヤを成形す
る焼結ヘリカルギヤの成形装置の改良に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に、ヘリカルギヤを製造する場合には、切削加工あ
るいは研削加工を最大限に省略し、なおかつ製造工程を
できるだけ少なくして製造費用を低減する目的から、最
近では粉末冶金法によって製造されることが多い。粉末
冶金法は、粉末を圧縮して圧粉体を成形する工程と、圧
粉体を焼結する工程と、焼結体にサイジング等の後処理
を施す工程とからなるが、ここで問題とするのは、圧粉
体を成形する工程における成形装置である。

従来この種の成形装置としては、例えば第３図に示すよ
うな成形装置が提供されている。この成形装置は、第４
図に示すように、中心に貫通孔１が形成されるとともに
、外周に所定角度で傾斜した多数の歯２・・・が形成さ
れたヘリカルギヤ３を成形するためのものであって、上
型４と、フローティング型５と、下型６とから構成され
ている。

上型４は、図示しないプレスの上下動可能なスライドの
下面に取り付けられたラム７と、このラム７の下面に、
軸受８およびパンチホルダー９を介して中心線回りに回
転自在に装着された上パンチｌＯとから概略構成されて
いる。ここで、上パンチｌＯは、その下端部の断面形状
がヘリカルギヤ３の断面形状に対応させて形成されると
ともに、その中央部に貫通孔１０ａが形成されてなるも
のである。

また、フローティング型５は、リング状をなすとともに
図示しない駆動機構により上下移動可能になされたダイ
プレート１１と、このグイプレートｌｌの内周に、軸受
１２，１３とダイホルダー１４およびダイケース１５と
を介して回転自在に装着されたダイ１６とから概略構成
されている。

ダイ１６は、その中心軸上に、断面形状をヘリカルギヤ
３の断面形状に対応させた貫通孔部１６ａが形成された
ものであって、取付状態においてその中心軸が上パンチ
１０の回転軸と一致するように配置されている。

また、下型６は、プレスのベッドの上面に取り付けられ
たボルスタ−１７と、このボルスタ−１７の上面にバッ
キングプレート１８を介して装着された下パンチ１９と
、上端部が下パンチ１９の内部を貫通して上記ダイ１６
の貫通孔部１６ａに出没自在になされるとともに、その
先端部が上記上パンチｌＯの貫通孔１０ａに出没自在に
嵌合せしめられるコアロッド２０とから概略構成されて
いる。ここで、下パンチ１９は、上記上パンチＩＯと同
様に、その上端部の断面形状をヘリカルギヤ３の断面形
状に対応させて形成されるとともに、その上端部が上記
ダイ１６の貫通孔部１６ａに嵌合せしめられている。

このような成形装置は、上パンチＩＯを上方へ移動させ
、コアロッド２０を下パンチ１９の上面から突出させた
状態で粉末を貫通孔部１６ａに装入し、上パンチｌＯを
回転させながら貫通孔部１６ａに嵌入して粉末を圧縮成
形するものであって、プレスの上下動のサイクルにタイ
ミングを合わせてダイ１６と上パンチ１０とを自動的に
回転させるようになされたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような成形装置においては、ダイと上パ
ンチという２種類の金型がプレスの上下動のサイクルに
合わせて回転する構成となっているため、プレスの上下
動と上記金型の回転するタイミングが合わないことが多
く、そのような場合に金型を破損してしまうという問題
があった。また、ダイと上下のパンチのそれぞれをヘリ
カルギヤの形状に対応して形成しなければならず、その
ために金型が割高となり、さらに、ダイやパンチの製作
不良あるいはそれらの作動誤差による製品不良が多発す
るという問題があった。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、金型の
破損等の事故を未然に防止するとともにその製作費用を
低減することができ、しかも、作動誤差が少なく、高品
質のヘリカルギヤを安定して製造することができる焼結
ヘリカルギヤの成形装置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］ この発明の焼結ヘリカルギヤの成形装置は、ダイの貫通
孔部の上パンチ側の端部にヘリカルギヤの外形と同等以
上の内径の座ぐり穴部を形成し、上パンチの端部を座ぐ
り穴部の形状に対応した形状に成形し、かつダイをその
軸線回りに回転自在に設けて構成したものである。

［実施例］ 第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。第１図は実施例の焼結ヘリカルギヤの成形装置を示
す側断面図である。この焼結ヘリカルギヤの成形装置は
、第２図に示すヘリカルギヤ２１、すなわち、軸線方向
一端部にヘリカルギヤ部２２が形成されるとともに、他
端部にヘリカルギヤ部２２より大径のフランジ部２３が
形成され、中央部に軸線方向へ貫通しかつ内周部にセレ
ーションを有するボス２４が形成され、このボス２４か
ら外周側へ向かって離間し、軸線方向に貫通する断面円
形状の貫通孔２５が形成されたヘリカルギヤ２１を成形
するものであって、上型２６と、フローティング型２７
と、下型２８とから構成されている。

まず、上型２６について説明すると、図において符号２
８はラムである。ラム２８は、図示しないプレスの上下
移動可能なスライドの下面に取り付けられており、その
下面には、上パンチ２９が着脱自在に取り付けられてい
る。この上パンチ２９は、その下端部の直径の寸法が上
記フランジ部２３の直径と同一寸法となるように成形さ
れたもので、その内部には、断面形状を上記ボス２４の
断面形状に対応させた第１貫通孔２９ａが中心線上に位
置させて形成され、内径を上記貫通孔２５の内径と同一
寸法とした第２貫通孔２９ｂが貫通孔２５の位置に対応
させて形成されている。

また、フローティング型２７は、前記従来例に示したも
のと同様に、上下動可能に支持されたダイプレート３０
と、このグイプレート３０の内周に、軸受３１，３２、
ダイホルダー３３、およびグイケース３４とを介して回
転自在に装着されたダイ３５とから概略構成されている
。ここで、ダイ３５の内部には、その回転軸上に、断面
形状をヘリカルギヤ部２２の断面形状に対応させた貫通
孔部３５ａが形成されている。しかし、貫通孔部３５ａ
の上端部には、直径を上記フランツ部２３の直径と同一
寸法とした座ぐり穴部３５ｂが形成されている。そして
、このダイ３５は、その取付状態においてその回転軸が
上記上パンチ２９の中心線と一致し、その座ぐり穴部３
５ｂの開口端部に上パンチ２９の端部が出没自在に嵌合
するようになされている。

次に、下型２８について説明すると、図において符号３
６はボルスタ−である。ボルスタ−３６は、プレスのベ
ッドの上面、に取り付けられている。

このボルスタ−３６の上面には、バッキングプレート３
７を介して下パンチ３８が取り付けられている。下パン
チ３８は、その上端部の断面形状をヘリカルギヤ部２２
の断面形状に対応させて形成されてなるものであり、そ
の取付状態において先端部がダイ３５の貫通孔部３５ａ
の下端部に嵌合せしめられている。この下パンチ３８の
軸線に沿う中央部には、第１コアロッド３９がその一端
部を貫通孔部３５ａに出没自在になされて貫通配置され
ている。

第１コアロッド３９は、その外周に上記ボス２４の断面
形状に対応させてセレーションが形成されたものであり
、その先端部が上パンチ２９の第１貫通孔２９ａに出没
自在に嵌合せしめられている。また、下パンチ３８の内
部には、一端部が貫通孔部３５ａに出没自在になされた
第２コアロッド４０が上記第１コアロッド３９から外周
側へ離間して貫通配置されている。第２コアロッド４０
は、その直径がヘリカルギヤ２１の貫通孔２５の内径と
同一寸法になされたもので、先端部が上パンチ２９の第
２貫通孔２９ｂに出没自在に嵌合するようになされてい
る。

次に、このように構成された焼結ヘリカルギヤの成形装
置によりヘリカルギヤ２１を成形する工程について説明
する。まず、上バンチ２９を上方へ移動させ、かつ、ダ
イ３５を下パンチ３８に対して所定の位置関係となるよ
うに配置するとと乙に、第１．第２コアロッド３９．４
０を貫通孔部３５ａ内に突出させてそれらの端面の位置
をダイ３５の上端面の位置に一致させる。次に図示しな
いフィーダーにより粉末を貫通孔部３５ａに装入し、上
パンチ２９を下降させてその下端部をダイ３５の座ぐり
穴部３５ｂに嵌入し、粉末を圧縮する。このとき、圧縮
される粉末と第１．第２コアロッド３９．４０との間に
多大な摩擦抵抗が生じないようにするために、第１．第
２コアロッド３９．４０をわずかに下降させる。また、
ダイ３５は、粉体の圧縮に伴って若干下降するのでその
移動量に応じて回転する。

次に、上記のようにして成形されたベリカルギヤ２１を
貫通孔部３５ａから取り出すには、上パンチ２９を上方
に移動させた状態で、ダイ３５を回転させながら下降さ
せるとともに、第１．第２コアロッド３９．４０を、そ
れらの端面が下パンチ３８の端面の高さよりも同等以下
となるまで下降させて取り出す。なお、製品の仕様状、
上記フランツ部２３が不要であれば、焼結の後にフラン
ジ部２３を機械加工等により取り除けばよい。

また、上記のようにして成形されるヘリカルギヤ２１の
各寸法は、フランジ部２３の直径をＤ１フランジ部２３
の厚さをＨ１ヘリカルギヤ部２２の外径をＤｌとしたと
き、次式のように設定するのが望ましい。

Ｄ、≦Ｄ≦１）　、＋　１０　ｍｍ−−■１ｍｍ≦Ｈ≦
１０ｍｍ・・・・・・■ すなわち、ＤおよびＨの値が式■、■の下限を下まわる
と粉末の圧縮が困難となり、圧縮成形時に金型を破損す
るおそれがある。また、製品の仕様により焼結後にフラ
ンジ部２３を取り除く場合には、Ｄおよび■］の値が式
■、■の上限を上まわると、歩留りが悪く不経済となる
からである。

上記のように、この焼結ヘリカルギヤの成形装置では、
上端部にフランジ部２３を有するヘリカルギヤ２Ｉを成
形するものであり、ダイ３５のみがプレスの上下動のサ
イクルにタイミングを合わせて回転するように構成され
ているから、金型の動作を単純化してその構成を大幅に
簡素化することができる。したがって、金型の破損等の
事故を未然に防止することができ、金型製作費用を低減
することができるのは勿論のこと、金型の作動誤差を少
なくすることができ、高品質のヘリカルギヤを安定して
製造することができる。また、ダイ３５のみを回転可能
に構成したものであるから、粉末を圧縮する際に粉末全
体が回転するようなことがない。したがって、上記のよ
うな簡単な構成で、ボス２４や中心線から離間して位置
する貫通孔２５を有するヘリカルギヤ２１を成形するこ
とができる。

なお、上記実施例では、第２コアロッド４０の断面形状
を円形としているが非円形であってらよい。また、第１
コアロッド３９または第２コアロッド４０のうちいずれ
か一方を設けてもよく、逆にもっと多種類のコアロッド
を配置しても上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明の焼結ヘリカルギヤの成形
装置では、ダイの貫通孔部の上パンチ側の端部にヘリカ
ルギヤの外形と同等以上の内径の座ぐり穴部を形成し、
上パンチの端部を座ぐり穴部の形状に対応した形状に成
形し、かっダイをその軸線回りに回転自在に設けて構成
しているから、金型の動作を単純化してその構成を大幅
に簡略化することができる。したがって、金型の破損等
の事故を未然に防止することができ、金型製作費用を低
減することができるのは勿論のこと、金型の誤動作が少
なく、したがって、高品質のヘリカルギヤを安定して製
造することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は焼結ヘリカルギヤの成形装置を示す側断面
図、第２図は第１図に示す焼結ヘリカルギヤの成形装置
により成形されるヘリカルギヤを示す斜視図、第３図は
従来の成形装置の一例を示す側断面図、第４図は第３図
に示す成形装置により成形されるヘリカルギヤを示す斜
視図である。 ３・・・・・・ヘリカルギヤ、ｌＯ・・・・・・上パン
チ、１６・・・・・・ダイ、１６ａ・・・・・・貫通孔
部、１９・・・・・・下ハンチ、２０・・・・・・コア
ロッド、２１・・・・・・ヘリカルギヤ、２９・・・・
・・上パンチ、３５・・・・・・ダイ、３５ａ・・・・
・・貫通孔部、３５ｂ・・・・・・座ぐり穴部、３８・
・・・・・下パンチ、３９・・・・・・第１コア０ツド
、 ４０・・・・・・第２コアロッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面形状を成形すべきヘリカルギヤの断面形状に
   対応させた貫通孔部が形成されたダイと、このダイの貫
   通孔部内に装入された粉末を圧縮する上パンチおよび下
   パンチと、上記下パンチを貫通して上記貫通孔部に出没
   自在になされるとともに、先端部が上記上パンチと出没
   自在に嵌合するコアロッドとを備えてなる焼結ヘリカル
   ギヤの成形装置において、上記ダイの貫通孔部の上パン
   チ側の端部に前記ヘリカルギヤの外形と同等以上の内径
   の座ぐり穴部を形成し、上記上パンチの端部を座ぐり穴
   部の形状に対応した形状に成形し、かつダイをその軸線
   回りに回転自在に設けてなることを特徴とする焼結ヘリ
   カルギヤの成形装置。
2. （２）上記コアロッドは、軸線を上記下パンチの軸線と
   一致させて配置されるとともに断面形状が円形以外の形
   状になされた第１コアロッドおよび／または上記下パン
   チの軸線から径方向へ離間して配置された第２コアロッ
   ドとからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の焼結ヘリカルギヤの成形装置。