JPS63192529A - ボス付歯形製品の製造方法 - 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、プレス機械により歯車または任意形状の歯形
付駆動部品などのボス付歯形製品を製造する方法に関す
る。

「従来の技術」 一般に歯形製品はボスを有する場合が多く、従来、ボス
付歯形製品を冷間にてプレス成形により製造するときに
は、例えば特公昭５８−４７９２９号公報によるごとく
、粗成形型による押出し成形を行なったのち、仕上げ型
により張出し成形を行ない、素材の外径を仕上げ型の歯
形に合わせるように成形する方法が行なわれたが、大形
なプレス機械を必要とするうえ、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要求される品質
の歯形製品を長期に渡って製造することができず、パン
チの寿命に大きな制限があった。また、精密打抜プレス
機械を用いる方法は、高価な特殊なプレス機械が必要で
あると共に、パンチ寿命に制限がありかつ歯形製品の上
下に若干のひけが生じた。

「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、特別に大形なまたは高価なプレス機械を用いるこ
となく、永いパンチ寿命を保ちながら、ボス付歯形製品
を製造することができ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」 しかして、本発明によれば、あらかじめ、切削または冷
間、温間鍛造等で作られたボス付素材を、該素材の下部
形状に合わせた形状を有するとともに、入口に２０°〜
１５０６のテーパを設け、しかも鏡面に形成した歯形を
有する雌ダイスの上に乗せ、前記素材の上部形状に合わ
せた形状を有するパンチにより扱き加工することを特徴
とするボス付歯形製品の製造方法が提供される。

「作用１ 上記構成によれば、ボス付素材があらかしめ切削または
冷間、温間鍛造等で作られているため、パンチおよび雌
ダイスに加えられるプレス成形圧力が小さくなりパンチ
および雌ダイスの寿命が永くなるとともに、歯形製品に
クラックが生じ難くなる。また、パンチは、ボス付素材
の上部形状に合わぜな形状を有するため、素材の上部と
パンチとの間に隙間が生じないことにより、歯山の方に
成形肉を十二分に流動させるのに効果的である。

さらに、雌ダイスの入口にはテーパを設け、しかも滑り
を良くするために鏡面にしであるため、素材と雌ダイス
の摩擦の減少につながり、歯形製品の面粗らさが平滑に
なる。また、プレス成形圧力がテーパで分散されるため
、雌ダイスとパンチに対し成形圧力を減少した状態にお
いて素材を加工することができ、パンチの対面圧が少な
くなることにより、パンチの寿命が一段と伸びる。

「実施の態様」 本発明の第１の実施の態様によれば、前記パンチは歯形
形状を有する。この態様によれば、パンチ自体の形状は
、歯形形状を持ちなおかつ雌ダイスの内径形状に合った
形状であるため、パンチと雌ダイスとのクリアランスが
少ない場合は、パンチ下部に素材の抜かすが排出され、
歯形が素材に良好に形成される。

本発明の第２の実施の態様によれば、前記素材は、抜き
加工されたのち再度上下を反転してプレス加工すること
により抜きテーパが除去される。

本発明においては、雌ダイスの入口がテーパになってい
るな“めに、素材には下部雌ダイス寄りと上部パンチ寄
りに抜きテーパが発生する。さほど精度が必要でない歯
形製品については、パンチが下降し上昇するまでの１工
程でプレス加工を終了する。

しかし、精度の高い歯形製品を製造する場合は、製品精
度を崩している抜きテーパを除去しなければならないた
めに、再度素材を１８０”上下反転してプレス加工する
ことにより抜きテーパが除去される。この場合、雌ダイ
スの内径、谷径及びピッチ円上のすべての抜きテーパを
、プレス成形加工により除去するため形状精度を良くす
る上で効果的であるという利点がある。

本発明の第３の実施の態様によれば、前記パンチは、歯
形形状を有しない丸パンチが使用される。

この態様によれば、歯形製品の歯形のモジュールまたは
目が細かい場合に、丸パンチを使用することによりパン
チ寿命が永くなるという利点がある。

本発明の第４の実施の態様によれば、前記パンチは、歯
形形状を有したパンチを使用するとともに、カウンタお
よび前記パンチに余肉逃し部が予め設けられる。歯形形
状を有したパンチを使用した場合の製品であっても、パ
ンチ側に雌ダイスとパンチの間のクリアランス分に相当
する座ないしは余肉が発生する場合がある。発生した余
肉および座は、二次加工において切削加工または研摩加
工を加えて除去する場合もあるが、精度が必要な場合に
は、前記第２の態様によるごとくプレス二次加工により
抜きテーパが除去される。そして、座は別として、余肉
を付けたままプレス二次加工をする場合には、プレス成
形圧力を減少させるために、カウンタおよびパンチに余
肉逃し部を予め設けておくのが好適である。

「実施例」 次に、本発明の実施例を図面について説明する。

本実施例の方法に使用するプレス機械の基本構成を第１
図（Ａ）、（Ｂ）に示す。本実施例のプレス機械は、パ
ンチ１と雌ダイス２とカウンタ４とよりなる。パンチｌ
は、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のごとくワークとし
てのボス付素材３の上部形状に合わせて隙間なく形成さ
れている。雌ダイス２の歯形の入口には、第１図（Ａ）
、（Ｂ）に示ずごとく２０°〜１５０°の角度のテーパ
を設け、しかも滑りを良くするために鏡面にしである。

カウンタ４は、プレス成形されたボス付素材３を下方か
ら押し、雌ダイス２の上側ｌ＼抜き取るものである。

ボス付素材３は、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ごとく最終製品の形状に近いワークを、切削、または冷
間、温間鍛造等であらかじめ作ったものである。第２図
＜Ａ）に示されたボス付素材３は断面皿形状をなしてお
り、突状部分３１がボスであり、本体環状部分３２の外
周に歯形がプレス加工される。第２図（Ｂ）に示された
ボス付素材３は断面Ｈ字形状をなしており、板状部分３
３がボスであり、環状部分３４の外周に歯形がプレス加
工される。

第２図（Ｃ）に示されたボス付素材３は、断面十字形状
をなしており、中心軸状部分３５がボスであり、円板状
部分３６の外周に歯形がプレス加工される。

パンチ１自体の形状は、第１図（Ａ）には図示しないが
外周に歯形形状を持ち、なおかつ、この歯形形状は雌ダ
イス２の内径形状に合った形を有する。パンチ１の下部
形状は、前述のごとくボス付素材３の上部形状に合わせ
て形成されており、第３図（Ａ）に示されるごとく素材
３が断面皿形状をなす場合は、パンチ１の下部形状は逆
凸字状に形成されるとともに、軸孔をプレス加工する突
部を有する。第３図（Ｂ）に示されるごとく素材３が断
面Ｈ字形状をなす場合は、パンチ１の下部形状は突状に
形成されるとともに、板状部分３３に軸孔および取付孔
などをプレス加工するときは、これらの軸孔、取付孔を
加工するための図示しない突部が突設される。第３図（
Ｃ）に示されるごとく素材３が断面十字形状をなす場合
は、パンチ１の下部形状は逆回字状に形成される。なお
、ボス付歯形製品３゛の形状は第７図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）に示されている。

「作動」 上記構成のプレス機械により、ボス付歯形製品３°を製
造する場合には、まずパンチ１と雌ダイス２の間に第２
図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）の形状にあらかじめ作られた
ボス付素材３を置き、パンチ１が下方へ押下げられる。

パンチ１と鱈ダイス２との一８＝ クリアランスが少ない場合は、パンチ１の下部に素材３
の抜かすが排出される。パンチ１の下部形状は素材３の
上部形状に合わせた形状であり、素材３とパンチ１の間
に隙間がないので、素材３の歯山の方に成形肉が十二分
に導達される。また、雌ダイス２の入口には２０°〜１
５０°の角度のテーパを設け、しかも鏡面にしであるた
め、素材３は雌ダイス２を少ない摩擦抵抗をもって通過
し、歯形製品３°の表面が平滑に成形される。雌ダイス
２の入口のテーパの角度は、素材３の厚さなどによって
異なるために、適当な゛角度は２０６〜１５０°の範囲
内において実験によって探り出される。さらに、パンチ
１のプレス圧力はテーパで分散されるため、雌ダイス２
とパンチ１に対し圧力を減少した状態で加工できるため
に、パンチ１の対面圧が少ないので型寿命が一段と伸び
る利点がある。

第１図の基本構成によるごとく、雌ダイス２の入口がテ
ーパになっているために、素材３には下部雌ダイス２寄
りと上部バンチ１寄りに抜きテーパが発生し、素材３は
全体として微視的には逆台形に成形される。さほど精度
が必要でない歯形製品については、要求品質に適合する
ごとくパンチ１の上下動一工程でプレス加工を終了する
。しかし、精度の高い歯形製品を製造する場合は、抜き
テーパが製品精度をくずしているために、要求品質に適
合するごとく抜きテーパを除去しなければならない、こ
のためには、再度素材３を反転し、反転した素材３の形
状に合わせたパンチ１およびカウンタ４により素材３の
テーパが除去される。

この場合、素材３に形成された歯形の外径、谷径および
ピッチ円上のテーパのすべてを同一の雌ダイス２による
成形およびプレス加工で除去することが効果的である。

「その他の実施例」 歯形のモジュールまたは目が細かい場合には、パンチ１
の寿命を永くするために、パンチ１として外周に歯形を
持たない丸パンチが使用される。

丸パンチを使用した場合には、パンチ１と雌ダイス２と
の間のクリアランスが大きくなるので、第４図（Ａ）〜
（Ｃ）のように歯形製品３°のパンチ側に余肉３７また
は座３８が発生する。余肉３７は、歯形製品３”の外径
と同じ直径を有し、座３８は歯形製品３′の外径より大
きな直径を有する。余肉３７または座３８は、二次加工
で切削加工または研摩加工を加えて除去する場合もある
。また、前述の抜きテーパ除去を行なうような精度を必
要とする場合には、歯形の精度を増加するため、余肉３
７および座３８を付けたままプレス二次加工をするのが
好ましい。もつとも、座３８はプレス二次加工に適さな
い場合もあるので、座３８は別として余肉３７は歯形製
品３゛に付けたままプレス二次加工が行なわれる。この
場合は、加工圧力を増加しないように第５図（Ａ）に示
されるごとく、パンチ１に余肉逃し部１１をあらかじめ
設けておいてプレス−次加工を行ない、第５図（Ｂ）の
ごとくプレス二次加工を行なう際のカウンタ４にも余肉
逃し部４１をあらかじめ設けておく必要がある。

なお、丸パンチを使用しない場合であっても、第６図（
Ａ）、（Ｃ）のように抜きだれ３９および余＝１１− 肉３７を付けてプレス−次加工し、後に切削加工または
研削加工で除去する方法と、第６図（Ｂ）。

（Ｄ＞のように抜きだれおよび余肉を出さないようにプ
レス−次加工をする方法とがある。歯形製品３′にさほ
どの精度が必要とされない場合は、パンチ１の面圧を下
げるためにも、またダイス２のもちを良くするためにも
、抜きだれ３９および余肉３７を付けてプレス−次加工
をすることが好ましい。歯形製品３′に高い精度が必要
とされる場合には、抜きだれおよび余肉を出さないよう
に、前述のごとくパンチ形状をダイス形状および素材形
状に合わせて隙間がないように作り、またカウンタには
余肉逃しを設けない構造とする。

「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
ものであるから、特別に大形または高価なプレス機械を
用いることなく、永いパンチ寿命および雌ダイスの寿命
を保ちながら、ボス付歯形製品を要求品質に合わせて製
造することができるなどの優れた効果がある。

＝１２−

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例に使用するプレ
ス機械の基本構成を示す断面図および説明図、第２図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はボス付素材の形状を示す正面図
および断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞ
れ異なる形状を有したボス付素材をプレス加工するため
の構成を示す断面図であり、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）はその他の実施例として丸パンチを使用してプレス
加工された場合の歯形製品を示す概略正面図、第５図（
Ａ）、（Ｂ）はプレス二次加工のため型に余肉逃しを設
けた場合の構成を示す断面図、第６図（Ａ）〜（Ｄ）は
必要とされる精度に適合して加工方法を選択した状態を
示す正面図および断面図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）はボス
付歯形製品を示す正面図である。 １１１．パンチ、　２９．、雌ダイス、　３９０．ボス
付素材、　３’、、、ボス付歯形製品、　４３６．カウ
ンタ、　１１．４１．、、余肉逃し部。 区　　　　　　　　　　　の 謀 ゛の ■ く

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレス機械によりボス付歯形製品を製造する方法
   において、 あらかじめ、切削または冷間、温間鍛造等で作られたボ
   ス付素材を、 該素材の下部形状に合わせた形状を有するとともに、入
   口に２０°〜１５０°のテーパを設け、しかも鏡面に形
   成した歯形を有する雌ダイスの上に乗せ、 前記素材の上部形状に合わせた形状を有するパンチによ
   り扱き加工することを特徴とするボス付歯形製品の製造
   方法。
2. （２）前記パンチは、歯形形状を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のボス付歯形製品の製造方
   法。
3. （３）前記素材は、扱き加工されたのち再度上下を反転
   して抜きテーパを除去することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のボス付歯形製品の製造方法。
4. （４）前記パンチは、歯形形状を有しない丸パンチを使
   用することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ３項記載のボス付歯形製品の製造方法。
5. （５）前記パンチは、歯形形状を有するとともに、カウ
   ンタおよび前記パンチに余肉逃し部を予め設けることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項記載のボ
   ス付歯形製品の製造方法。