JP7718254B2 - サイジング装置 - Google Patents

Description

本発明はサイジング装置に関する。

焼結工法によってリブ部及び歯部を有するハブを製造する場合、粉末成形体から焼結体を製造する焼結工程において、歯部がテーパ状に湾曲する場合がある。
そのため、焼結工法においては、焼結工程を行った後に、ハブの形状の微調整を行うサイジング加工を行う必要があった。

通常、サイジング加工を行う場合、焼結体下部を固定型によって支持し、焼結体上部を可動型によって押圧する。しかしながら、焼結体の上面のみを押圧してサイジング加工した場合、加工後のハブの外径が、押圧された上部と、押圧されていない下部とで異なる場合があった。
特許文献１には、加工後のハブの外径の誤差を低減可能なサイジング金型が開示されている。

特開２０１５－２０６０６２号公報

特許文献１に係るサイジング金型は、ハブ側面を支持するダイスをテーパ形状に加工したものである。そのため、金型の加工に必要なコストを増加させるという課題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、サイジング加工後のハブ外径の誤差の抑制に必要な設備コストを抑制可能なサイジング装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一態様に係るサイジング装置は、
リブ部及び歯部を有するハブを加工するサイジング装置であって、
前記ハブの外周側面を支持するダイスと、
前記ハブの上面を鉛直下向き方向に押圧する上パンチと、
前記歯部の下面を鉛直上向き方向に押圧する第１の下パンチと、
前記リブ部の下面を支持する第２の下パンチと、を備え、
前記上パンチが前記リブ部に当接した後に、前記上パンチが前記ハブの上面を押圧しつつ、前記第１の下パンチが前記歯部の下面を押圧する、
サイジング装置である。

このような構成によって、テーパ形状の金型を用いずとも、サイジング加工後のハブの外径の誤差を低減できる。その結果として、サイジング加工に必要な設備コストを抑制できる。

本発明により、サイジング加工後のハブ外径の誤差の低減に必要な設備コストを抑制可能なサイジング装置を提供することができる。

第１の実施形態に係るサイジング装置の構成を示す模式断面図である。 サイジング加工前のハブの形状を示す模式断面図である。 サイジング加工後のハブの形状を示す模式断面図である。 第１の実施形態に係るサイジング装置の動作を示す模式断面図である。 第１の実施形態に係るサイジング装置の動作を示す模式断面図である。 第１の実施形態に係るサイジング装置の動作を示す模式断面図である。

（第１の実施形態）
＜サイジング装置の構成＞
以下、図面を参照して第１の実施形態に係るサイジング装置の構成について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係るサイジング装置の構成を示す模式断面図である。
本実施形態に係るサイジング装置１は、リブ部及び歯部を有するハブのサイジング加工を行うための装置であり、典型的には、焼結成型されたハブのサイジング加工を行う装置である。

図２はサイジング加工前のハブの形状を示す模式断面図であり、図３はサイジング加工後のハブの形状を示す模式断面図である。
図２及び図３に示すように、本実施形態に係るサイジング装置が加工するハブＭは、リブ部Ｒ及び歯部Ｄを有する。

図２に示すように、サイジング加工前のハブＭは、歯部Ｄがテーパ形状に湾曲している。本実施形態に係るサイジング装置１は、テーパ形状に湾曲している歯部Ｄを、図３に示すような直線的な歯部Ｄに加工する。

図１の説明に戻る。
第１の実施形態に係るサイジング装置１は、ダイス１１、上パンチ１２、第１の下パンチ１３、第２の下パンチ１４、第３の下パンチ１５、及びコアロッド１６を備える。
ダイス１１は、サイジング加工されるハブの外周側面を支持する金型である。
上パンチ１２は、中心部に貫通孔を有する円筒形状の金型であり、上パンチ１２が有する貫通孔にはコアロッド１６が嵌入されている。上パンチ１２は、ハブの上面を鉛直下向き方向に押圧する可動型であり、サイジング加工が終了するまで押圧を継続する。なお、上パンチ１２は、アッパーパンチと呼称される場合もある。

第１の実施形態に係るサイジング装置１の下パンチは、外側から内側に向かって、第１、第２、及び第３の下パンチから構成されている。なお、第１、第２、及び第３の下パンチはそれぞれ、ロアアウターパンチ、ロアミドルパンチ、及びロアインナーパンチと呼称される場合もある。

第１の下パンチ１３は、ハブの歯部下面を鉛直上向き方向に押圧する可動型であり、中心部に貫通孔を有する円筒形状の金型である。第１の下パンチ１３は、上パンチ１２がハブのリブ部に当接した後に、歯部下面の押圧を開始し、サイジング加工が終了するまで押圧を継続する。

第２の下パンチ１４は、ハブのリブ部下面を支持し、中心部に貫通孔を有する円筒形状の金型である。
第３の下パンチ１５は、ハブのリブ部より内側の領域の下面を支持し、中心部に貫通孔を有する円筒形状の金型である。第３の下パンチ１５が有する貫通孔には、コアロッド１６が嵌入されている。

コアロッド１６は棒状の金型であり、ハブの内側側面を支持する。
ただし、コアロッド１６は、ハブが中心部に貫通孔を有する場合にのみ必要となる金型であり、ハブが貫通孔を有さない場合、サイジング装置１はコアロッド１６を有さない。
サイジング装置１がコアロッド１６を有さない場合、上パンチ１２及び第３の下パンチ１５は、貫通孔を有さない。

＜サイジング装置の動作＞
以下、図面を参照して第１の実施形態に係るサイジング装置の動作について詳細に説明する。
図４は、サイジング装置１にハブＭをセットしたタイミングにおけるサイジング装置１の状態を示す模式断面図である。図４の段階では、ハブＭはいずれのパンチからも押圧を受けていない。

ハブＭは、内側側面をコアロッド１６によって支持され、外周側面をダイス１１に支持されている。また、下面は、第１、第２、及び第３の下パンチによって支持されている。
まず始めに、上パンチ１２が、上パンチ１２の下面がリブ部Ｒに当接するまで、ハブＭを鉛直方向下向きに押圧する。なお、この工程においては、第１の下パンチ１３は、ハブＭを支持するのみであり、押圧しない。

図５は、リブ部Ｒに上パンチ１２の下面が当接したタイミングにおけるサイジング装置１の状態を示す模式断面図である。歯部Ｄはテーパ状に湾曲しているため、図５に示す段階では、歯部Ｄ近傍に空隙が存在している。一方で、リブ部Ｒは、下面を第２の下パンチ１４によって支持され、上面を上パンチ１２によって押圧されているため、近傍に空隙は存在せず、固定保持された状態となっている。

リブ部Ｒに上パンチ１２の下面が当接すると、次に、第１の下パンチ１３が歯部Ｄの下面の押圧を開始する。ただし、上パンチ１２は継続してハブＭの上面を押圧している。
ここで、上パンチ１２及び第１の下パンチ１３が押圧する圧力は、同程度であることが好ましい。上パンチ１２及び第１の下パンチ１３が押圧する圧力が同程度であると、ハブＭ上部の外径と、ハブＭ下部の外径との誤差をより低減できる。

図６は、ハブＭのサイジング加工が終了したタイミングにおけるサイジング装置１の状態を示す模式断面図である。上パンチ１２及び第１の下パンチ１３からの押圧によって、歯部Ｄは押し潰され、歯部Ｄ近傍の空隙は大半が消失し、歯部Ｄは直線状に加工されている。

なお、本実施形態に係るサイジング装置１は、歯部Ｄを押し潰す工程を実行するため、サイジング加工前の歯部Ｄは、潰し代として、完成品の寸法よりも鉛直方向を長めに加工されることが好ましい。

以上、説明したように、本実施形態に係るサイジング装置１は、ハブＭの外周部に位置する歯部Ｄを押圧する際に鉛直方向上下双方向から押圧することによって、ハブＭ上部の外径と、ハブＭ下部の外径との誤差を抑制する。そのため、テーパ形状の金型を用いる必要がなく、サイジング加工後のハブ外径の誤差の低減に必要な設備コストを抑制できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ サイジング装置
１１ ダイス
１２ 上パンチ
１３ 第１の下パンチ
１４ 第２の下パンチ
１５ 第３の下パンチ
１６ コアロッド
Ｍ ハブ

Claims (1)

1. リブ部及び歯部を有するハブを加工するサイジング装置であって、
   前記ハブの外周側面を支持するダイスと、
   前記ハブの上面を鉛直下向き方向に押圧する上パンチと、
   前記歯部の下面を鉛直上向き方向に押圧する第１の下パンチと、
   前記リブ部の下面を支持する第２の下パンチと、を備え、
   前記上パンチが前記リブ部に当接した後に、前記上パンチが前記ハブの上面を押圧しつつ、前記第１の下パンチが前記歯部の下面を押圧する、
   サイジング装置。