JPH01278918A - 板金製外フランジ付歯形成形品およびその製造方法 - 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〕 本発明は板金製の歯形成形品およびその製造方法に関す
る。

〔従来技術〕

近年では、軽量化という観点から、板金の成形加工によ
ってつくった板金製歯形成形品を歯車として使用する傾
向にある。そして従来の板金製歯形成形品としては、第
１１図に示されるように、同窓円状に形成されている二
つの周壁に、歯形部ｌａ、ｌｂの形成されている２段歯
付の板金製歯形成形品が知られている。

またこの板金製歯形成形品の製造方法は、特開昭６１−
２９６９２６号公報に開示されている。

この製造方法は、第１２図に示されるように、外周に歯
形形状の成形面２ａの形成されているパンチ２と、内周
に前記成形面２ａと対応する歯形形状の成形面４ａの形
成されているダイス４との間に１周壁が同窓円状に形成
されている板金製の被加工品（以下、これをスラグとい
う）Ｗを配し、パンチ２をダイス４内に圧入してこのス
ラグＷの外周面に歯形部１ａを成形するようになってい
る。

またパンチ２は円筒形状とされ、その内周には歯形形状
の第二の成形面２ｂが形成され、ダイス４側には内側パ
ンチ３が配置され、内側パンチ３の外周には前記パンチ
２の成形面（ダイス部）２ｂと対応する歯形形状であっ
て、成形面２ｂ（ダイス部）と協働して第２の歯形部１
ｂを成形する成形面３ｂが形成されている。そしてパン
チ２がダイス４に圧入されると同時に、内側パンチ３が
成形面（ダイス部）２ｂ内に圧入され、スラグＷの内外
の周壁には、第一の歯形部１ａの成形と同時に、第二の
歯形部１ｂが成形されるようになっている。

〔発明の解決しようとする課題〕

従来の板金製歯形成形品では、歯形部１ｂの形成された
円筒形状周壁に内フランジ１ｃが形成されているため、
歯形成形品を回転駆動軸などの歯形成形品被取付軸の所
定位置に嵌合して設けようとすると、内フランジ１ｃが
邪魔になるため、後工程で孔あけ等の余分な工数が必要
となる。

また周壁を周方向所定ピッチで半径方向内方に押し込む
ことによって歯形部を形成するようになっているため、
耐久性および有効歯長（不完全歯形部を含む歯形部の軸
方向長さに対する完全面形部の軸方向長さ）が短くなる
という難点があり、この問題点を第１３図を参照して説
明する。

第１３図は、内フランジ付円筒形状スラグを従来の方法
によって成形する状態を示す説明図で、符号６０は円筒
形状の周壁で１周壁６０には内フランジ６２と外フラン
ジ６４とが形成されている。

周壁６０は、その内周面６０ａを内側パンチ３（第１３
図では図示せず）で支持され、パンチ２の成形面（ダイ
ス部）２ｂが矢印Ａ方向に押し込まれて、周壁６０を介
して内側パンチ３と噛み合うことにより、周壁外周面６
０ｂは矢印Ｂ方向に押し込まれて破線で示される歯形谷
部が形成される。ところが周壁６０は外フランジ６４に
対して引っ張られるため、周壁６ｏ内部に引張応力が作
用し、特に周壁６０と外フランジ６４との屈曲部６０ｃ
において引張応力が大きく、この部位が薄厚となる。ま
たこの屈曲部６０ｃはパンチ２の成形面（ダイス部）２
ｂの先端コーナ部で屈曲成形されるが、曲げＲが大きく
、有効歯長りを大きくできない。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は、後処理が不要で、有効歯長が大きくとれる
とともに、耐久性に優れた外フランジ付板金製歯形成形
品および外フランジ付板金製歯形成形品の製造方法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明に係る板金製外フラ
ンジ付歯形成形品においては、外フランジ部を有し、成
形しようとする歯形の谷径寸法に略等しい外形の円筒形
状周壁が１周方向所定ピッチで拡径されて、ここに歯形
部を形成するようにしたものである。

また板金製外フランジ付歯形成形品の製造方法において
は、外周に歯形成形面の形成されたパンチと、内周に歯
形成形面の形成されたダイスとの間に、外フラーンジを
有し、成形しようとする歯形の谷径寸法に略等しい外径
の円筒形状周壁を有したスラグを配し、パンチとダイス
とを軸方向に相対圧入し、スラグの円筒形状周壁を外フ
ランジ側から軸方向にしごきながら、周壁を周方向所定
ピッチで半径方向外方に押し拡げるようにしたものであ
る。

〔作用〕

請求項（１）においては、歯形部の形成されている円筒
形状周壁には内フランジが無く、内フランジを除去する
等の後工程が不要となる。また円筒形状周壁の歯形山部
は、半径方向外方に押し拡げられて成形されたもので、
外フランジ側の歯形付根部のダレが少なく、板厚も均一
であり、屈曲部の曲げＲも小さく、外歯有効歯長が大き
い。

請求項（２）においては、周壁を外フランジ側から軸方
向にしごきながら、半径方向外方に押し拡げて歯形山部
を成形するので１周壁と外フランジ間の屈曲部内には圧
縮応力が作用し、十分な肉厚が得られる。またこの屈曲
部はダイス側の歯形成形面のコーナ部に沿って屈曲され
るので、曲げＲが小さくなる。

〔実施例〕

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は板金製歯形成形品の斜視図、第２図はその要部拡大
斜視図、第３図は円筒形状周壁に歯形が形成される状態
を説明する説明図、第４図は板金製歯形成形品の縦断面
図を示している。

これらの図において、符号５は板金製外フランジ付歯形
成形品であり、山部６ａと谷部６ｂとからなる歯形部６
の形成されている円筒形状周壁７に、外フランジ９が一
体に形成された形状となっている。この歯形部６は、ダ
イス（図示せず）とパンチ１６とによって１周壁７が第
３図に示されるように、外側に押し拡げらることによっ
て形成されたもので、成形時に周壁７と外フランジ９と
の屈曲部８内には圧縮応力が作用するため、この屈曲部
８の肉厚は十分な厚さとされ、またこの屈曲部８の曲げ
Ｒは小さくなっている。そのため外歯の有効歯長Ｌ工は
従来のもの（第１３同性号り参照）に比べて大きくなっ
ている。

第５図（ａ）は、前記第１図〜第４図に示す歯形成形品
を成形する成形装置の概要を示す図である。

この図において、成形装置は、内周面に歯形成形面１３
の形成されている円筒形状のダイス１２と、このダイス
１２に軸方向に対向配置され、外周面に歯形成形面１７
の形成されているパンチ１６とから構成されている。符
号１３ａ、１３ｂはダイス側の歯形成形面１３を構成す
る谷部および山部、符号１７ａ、１７ｂはパンチ側の歯
形成形面１７を構成する山部および谷部を示している。

符号Ｗはバーリング加工によって円筒形状周壁に外フラ
ンジが形成されたスラグである。

そしてパンチ１６をダイス１２内に圧入し、スラグＷの
円筒形状周壁内周をパンチ１６とダイス１２の成形面１
７．１３によって軸方向にしごきつつ、パンチ側成形面
の山部１７ａによって半径方向外方に押し拡げることに
より、歯形部６を成形するようになっている。なお符号
１５はパンチ先端外周面に形成されているテーパ状の歯
形成形誘導部である６また符号２０はダイス１２内周を
上下昇降し、成形された成形品を突き上げて取り出すた
めのノックアウトである。

次に第５図（ａ）〜第５図（Ｃ）を参照して前記した歯
形成形品５の成形工程を説明する。

まず円筒形状周壁に外フランジが形成された外フランジ
付スラグＷを用意しておく。スラグＷの円筒形状周壁の
外径は、予めダイスの成形面１３に整合する大きさとさ
れており、このスラグＷの円筒形状周壁をダイス１２内
に挿入載置し、第５図（ａ）に示されるように、スラグ
Ｗをフランジ押え１４によってダイス上端面にクランプ
する。

次いでパンチ１６を下降させる。第５図（ｂ）は、パン
チ１６が半ばダイス１２内に圧入され、スラグＷの円筒
形状周壁に歯形部（山部６ａと谷部６ｂ）が成形されつ
つある状態を示している。

パンチ１６が更に下降すると、周壁がパンチとダイスの
成形面１７．１３によって軸方向に引き延ばされるとと
もに、成形面１７の山部１７ａによって半径方向外方に
押し拡げられて山部６ａと谷部６ｂとからなる歯形部６
が成形される。この状態は第５図（ｃ）に示されている
。次いでノックアウト２０によって成形品を押し出すと
、第４図に示されるような歯形成形品ができあがる。

第５図（ｂ）〜第５図（ｃ）に示す歯形部の加圧成形時
には、円筒形状周壁を半径方向外方に押し拡げて山部６
ａを成形するので、周壁とフランジ部間の屈曲部８には
大きな引張応力が作用せず、むしろ圧縮応力が作用し、
この屈曲部、特に歯形部を構成する谷部のフランジ側屈
曲部におけるダレが小さく、この屈曲部が薄肉となるこ
となく、歯形部全域に略均−な厚さが確保される。また
この屈曲部８はダイス１２の歯形型コーナ部１２ａに沿
って屈曲されるので、成形された成形品の歯形部の山部
および谷部における屈曲部８の曲げＲは小さく、それだ
け外歯の有効歯長が大きくなっている。

第６図（ａ）、（ｂ）は平板リング状のスラグをバーリ
ング加工すると同時に、スラグに歯形部を成形する成形
装置の要部縦断面図である。

これらの図において、符号２２はバーリングおよび成形
の共用ダイスで、内周には谷部２３ａと山部２３ｂとを
有する歯形成形面２３が形成されている。一方、ダイス
２２と対向するパンチ２７が上下方向昇降可能に設けら
れている。パンチ先端部にはバーリング加工用パンチ部
２８が形成されており、第６図（ａ）に示されるように
、ダイスの歯形成形面２３の谷部２３ａと協働してスラ
グＷをバーリング加工して円筒形状の周壁を形成するよ
うになっている。

またパンチ２７には歯形成形用パンチ部２９が形成され
ており、テーパ形状の歯形成形誘導部２５が円筒形状周
壁を軸方向にしごくとともに、周壁を半径方向外方に押
し拡げて、周壁に歯形部を形成するようになっている。

第６図（ｂ）は歯形成形時の状態を示している。なお符
号２４は、バーリング加工時にフランジ部をダイス２２
の上端面に押え付けるための謙抑えである。符号３０は
成形された歯形成形品を押し出すためのノックアウトで
ある。

第７図は、内側周壁３２の外側にフランジ３４を挟んで
外側周ｕ３６が同窓円状に形成されたドーナツ形状の板
金製二重歯付歯形成形品５Ａの縦断面図である。

内側周壁３２の内周および外側周壁３６の外周にそれぞ
れ歯形部３３．３７が形成されており、歯形部３３は本
発明方法により、即ち、周壁を半径方向外方に押し拡げ
るようにして成形し、歯形部３７は従来方法により、即
ち、周壁を半径方向内方に押し狭めるようにして成形し
たものである。

なお歯形部３３．３７において、３３ａ、３７ａは山部
を、３３ｂ、３７ｂは谷部をそれぞれ示している。

第８図（ａ）、（ｂ）は、第７図に示す歯形成形品５Ａ
の成形工程を説明する説明図である。

ダイスは、円筒形状の外部ダイス４１と、この外部ダイ
ス内に所定間隔をもって配置された内部パンチ４３とか
らなる。外部ダイス４１の内周および内部パンチ４３の
外周には歯形形状の歯形成形面４２．４４がそれぞれ形
成されている。ダイスと対向するパンチ４６は円筒形状
とされ、その内外周に前記外部ダイス４１および内部パ
ンチ４３の成形面４２．４４と対向する歯形成形面４８
゜４７が形成されている。

こめ第７図に示す歯形成形品を成形するには、まずフラ
ンジ部の内外に周壁の形成されたドーナツ形状のスラグ
Ｗ１を形成しておく。このスラグＷ４を第８図（ａ）に
示されるように、パンチ４６の先端に嵌める。そして第
８図（ｂ）に示されるように、パンチ４６を下降させて
ダイス４１と内部パンチ４３との間に圧入し、ダイス４
１と内部パンチ４３の成形面４２．４４とパンチ成形面
４８．４７とによって歯形部を成形する。なお符号４０
は上方にばね付勢された円筒形状のノックアウトで、パ
ンチ圧入時にパンチ４６と協働してスラグＷ工のフラン
ジ部をクランプすると共に、成形品を取り出すために使
用する。

第９図は板金製歯形成形品の更に他の実施例を示すもの
で、前記第２の実施例（第７図参照）の内側周壁３２が
外側周壁３６形成側と逆方向に形成された形状の二段歯
付歯形成形品５Ｂである。

第１０図（ａ）、（ｂ）は第９図に示す歯形成形品５Ｂ
の成形工程を説明する説明図である。

前記した第８回に示す成形装置では、円筒形状ダイスの
中に内部パンチが設けられた構造とされていたが、本実
施例ではパンチが円筒形状の外部パンチ５４と、その内
部に配設された内部パンチ５６との二重構造とされてい
る。符号５２は円筒形状のダイス、符号５３，５５，５
７は歯形形状の歯形成形面である。符号５０は、内部パ
ンチ５６に対応する円筒形状のダイスであり、かつパン
チ５４．５６のダイス５２への圧入時に、スラグＷ２の
フランジ部３４をクランプするための仮押えとしても機
能し、さらに成形後の歯形成形品を取り出すためのノッ
クアウトとしても作用する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、請求項（１）に係る外
フランジ付歯形成形品によれば、歯形部の形成されてい
る周壁に内フランジがないため、内フランジを除去する
等の後工程が不要となる。

また円筒形状周壁の歯形山部および谷部は半径方向外方
に押し拡げられて成形されたもので、歯形付根部におけ
るダレが少なく、板厚も均一で耐久性に優れている。ま
た屈曲部の曲げＲも小さく、外歯の有効歯長が大きい。

また請求項（２）に係る外フランジ付歯形成形品の製造
方法によれば、円筒形状周壁を外フランジ側から軸方向
にしごきながら、半径方向外方に押し拡げて歯形山部を
成形するので、周壁とフランジ間の屈曲部内に圧縮応力
が作用し、この屈曲部におけるダレが少なく、歯形部全
域が略均−な肉厚となるので、耐久性に優れた歯形成形
品を得ることができる。

また屈曲部をダイス側の歯形成形面コーナ部に沿って屈
曲させるので１曲げＲも小さくなって、それだけ有効歯
長を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である板金製歯形成形品の斜
視図、第２図はその要部拡大斜視図、第３図は周壁に歯
形が成形される状態を説明する説明図、第４図は第１図
に示す歯形成形品の縦断面図、第５図（、）〜第５図（
ｃ）は外フランジ付歯形成形品の成形工程を説明する説
明図、第６図（ａ）、（ｂ）はバーリング加工と歯形成
形とを同時に行う成形工程の説明図、第７図は板金製歯
形成形品の他の実施例の縦断面図、第８図（ａ）、（ｂ
）は第７図に示す成形品の成形工程を説明する説明図、
第９図は板金製歯形成形品のさらに他の実施例の縦断面
図、第１０図（ａ）、（ｂ）は第９図に示す成形品の成
形工程を説明する説明図、第１１図は従来の板金製歯形
成形品の正面図、第１２図は従来の板金製歯形成形品製
造方法の説明図、第１３図は従来の方法によって歯形を
形成する状態の説明図である。 ５．５Ａ、５Ｂ・・・板金製外フランジ付歯形成形品、
６・・・周壁に形成された歯形部、 ６ａ・・・歯形山部、 ６ｂ・・・歯形谷部、 ８・・・屈曲部、 ９・・・外フランジ、 １２．２２，４１，５０，５２・・・ダイス。 １３．１７・・・歯形形状の成形面、 １６．２７，４３，４６，５４．５６・・・ノ（ンチ、
Ｗ、Ｗ−、Ｗｚ・・・外フランジ付円筒形状スラグ。 第１図 　　６ａ 第　６　図 （ｑ）２９ ノ （ｂ） （ａ） 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外フランジを有し、成形しようとする歯形の谷径
   寸法に略等しい外径の円筒形状周壁が周方向所定ピッチ
   で拡径されて、ここに歯形部が形成されてなることを特
   徴とする板金製外フランジ付歯形成形品。
2. （２）外周に歯形成形面の形成されたパンチと、内周に
   歯形成形面の形成されたダイスとの間に、外フランジを
   有し、成形しようとする歯形の谷径寸法に略等しい外径
   の円筒形状周壁を有したスラグを配し、パンチとダイス
   とを軸方向に相対圧入し、スラグの円筒形状周壁を外フ
   ランジ側から軸方向にしごきながら、周壁を周方向所定
   ピッチで半径方向外方に押し拡げることを特徴とする板
   金製外フランジ付歯形成形品の製造方法。