JPH0134695B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0134695B2 JPH0134695B2 JP55080681A JP8068180A JPH0134695B2 JP H0134695 B2 JPH0134695 B2 JP H0134695B2 JP 55080681 A JP55080681 A JP 55080681A JP 8068180 A JP8068180 A JP 8068180A JP H0134695 B2 JPH0134695 B2 JP H0134695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- diameter
- rolling
- tooth
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、線径の細い大径のリングギア、例え
ば自動車のリングギア等を製造することに係り、
特に大径のリングギアを予め用意された大径で線
径の細いリング状素材を鍛造および転造の組み合
わせ工程によつて製造することに関する。
ば自動車のリングギア等を製造することに係り、
特に大径のリングギアを予め用意された大径で線
径の細いリング状素材を鍛造および転造の組み合
わせ工程によつて製造することに関する。
線径の細い大径リングギアは、鍛造による成形
はもとより、転造により成形することも線径すな
わち法線方向の幅が細いため極めて困難であつ
た。特に、予め用意された大径で線径の細いリン
グ状素材から転造によつて成形する場合は、転造
が進むにつれてリング状素材が円周方向に圧延さ
れて外径や内径が大きくなり、所定の寸法内に成
形することが困難である。
はもとより、転造により成形することも線径すな
わち法線方向の幅が細いため極めて困難であつ
た。特に、予め用意された大径で線径の細いリン
グ状素材から転造によつて成形する場合は、転造
が進むにつれてリング状素材が円周方向に圧延さ
れて外径や内径が大きくなり、所定の寸法内に成
形することが困難である。
この問題を解決する方法としては、第１図に示
すようなリング状素材１を予め用意するととも
に、そのリング状素材１を第２図に示す如く内周
に完成歯車の歯形３が形成された転造工具２の内
周に嵌合し、内周から円筒状のマンドレル４を圧
接し次第に拡張する如く転造するものがある。
すようなリング状素材１を予め用意するととも
に、そのリング状素材１を第２図に示す如く内周
に完成歯車の歯形３が形成された転造工具２の内
周に嵌合し、内周から円筒状のマンドレル４を圧
接し次第に拡張する如く転造するものがある。
しかし、この方法により例えば断面矩形のリン
グ状素材を直接転造すると、転造の進行に伴つて
第３図イ，ロ，ハに示す如く歯先に材料のまくれ
込みが発生する問題がある。
グ状素材を直接転造すると、転造の進行に伴つて
第３図イ，ロ，ハに示す如く歯先に材料のまくれ
込みが発生する問題がある。
および、この方法により、第４図に示す如くリ
ングギア１０の歯１１のリングギア軸線方向側面
に面取り１２を有するものを成形する場合は、転
造の進行に伴つて第５図イ，ロ，ハ，ニに示す如
く歯先に前述とは別のまくれ込み現象が発生する
問題がある。
ングギア１０の歯１１のリングギア軸線方向側面
に面取り１２を有するものを成形する場合は、転
造の進行に伴つて第５図イ，ロ，ハ，ニに示す如
く歯先に前述とは別のまくれ込み現象が発生する
問題がある。
またこのように、材料がまくれ込みを生じるよ
うな不合理な流れ方をするため、成形工具面圧が
上昇して成形力損失、金型摩耗等成形上極めて不
利であるばかりか、歯車の機能面でもメタルフロ
ーの屈析および切断により強度が低下し歯欠損の
原因となる欠点があつた。
うな不合理な流れ方をするため、成形工具面圧が
上昇して成形力損失、金型摩耗等成形上極めて不
利であるばかりか、歯車の機能面でもメタルフロ
ーの屈析および切断により強度が低下し歯欠損の
原因となる欠点があつた。
そこで本発明は、上記欠点を解決するために行
われたもので、転造による歯先のまくれ込みを防
止し、歯先のメタルフローが良好で機能的にも強
度の高い歯を備えた大径のリングギヤの製造方法
を提供することを目的とする。
われたもので、転造による歯先のまくれ込みを防
止し、歯先のメタルフローが良好で機能的にも強
度の高い歯を備えた大径のリングギヤの製造方法
を提供することを目的とする。
本発明の特徴は、予め用意された大径で線径の
細いリング状素材１のその外周を転造工程に備え
て予備成形するため鍛造型１３にセツトし、その
リング状素材１を鍛造して外周に丸みを帯びた突
出部を成形し、その後に鍛造された予備成形素材
１７を内周に製品歯車の歯形３が形成されている
転造工具２の内周に係合させ、素材径を内周側か
ら外周方向にマンドレルにより次第に拡張する如
く転造して、完成歯１１を創成することにある。
細いリング状素材１のその外周を転造工程に備え
て予備成形するため鍛造型１３にセツトし、その
リング状素材１を鍛造して外周に丸みを帯びた突
出部を成形し、その後に鍛造された予備成形素材
１７を内周に製品歯車の歯形３が形成されている
転造工具２の内周に係合させ、素材径を内周側か
ら外周方向にマンドレルにより次第に拡張する如
く転造して、完成歯１１を創成することにある。
以下本発明の実施例を図面によつて説明する。
リングギアの成形に用いる素材１は、一般に実施
されている方法、例えば管を所定の厚さに切断す
ることにより、または鋼線に巻線加工を施して突
合わせ面を溶接することなどにより、第１図に示
す如く用意される。
リングギアの成形に用いる素材１は、一般に実施
されている方法、例えば管を所定の厚さに切断す
ることにより、または鋼線に巻線加工を施して突
合わせ面を溶接することなどにより、第１図に示
す如く用意される。
なお、リング状素材１にはその鍛造に先だち、
第９図イに断面で示すようにそのコーナに丸味を
持たせておけば、鍛造後の予備成形素材１７の各
コーナにバリの発生がより完全になくなる。
第９図イに断面で示すようにそのコーナに丸味を
持たせておけば、鍛造後の予備成形素材１７の各
コーナにバリの発生がより完全になくなる。
つぎに、そのリング状素材１を高周波誘導加熱
し、第６図に示すように鍛造型に挿入する。
し、第６図に示すように鍛造型に挿入する。
この鍛造型１３は、リング状素材１外周に完成
歯車と同数の突出部を割出すため、その形彫部内
側壁の内周に完成歯の歯数およびピツチに対応一
致する凹凸歯１４を有する。
歯車と同数の突出部を割出すため、その形彫部内
側壁の内周に完成歯の歯数およびピツチに対応一
致する凹凸歯１４を有する。
凹凸歯１４の半径方向の寸法は、凹部底円周
（歯底円）Ａが後述される転造工具２の歯先円す
なわち完成歯の歯底円Ｄより適当に大きく、かつ
その凸部頂円径（歯先円）Ｂが完成歯の歯底円Ｄ
より小さく形成されている。
（歯底円）Ａが後述される転造工具２の歯先円す
なわち完成歯の歯底円Ｄより適当に大きく、かつ
その凸部頂円径（歯先円）Ｂが完成歯の歯底円Ｄ
より小さく形成されている。
およびこの鍛造型１３には、軸線方向側面に外
径方向に向けて軸線方向の厚さが漸減する傾斜面
１５が形成されている。
径方向に向けて軸線方向の厚さが漸減する傾斜面
１５が形成されている。
したがつて、ポンチ１６が下降してリング状素
材１上面に押し付けられると、リング状素材１は
ポンチ１６先端と鍛造型１３の傾斜面１５との間
で押圧され、開放されている素材外周部分が外径
方向へ移動して鍛造型１３の凹凸歯１４の凹部に
自由形状で入り込む。
材１上面に押し付けられると、リング状素材１は
ポンチ１６先端と鍛造型１３の傾斜面１５との間
で押圧され、開放されている素材外周部分が外径
方向へ移動して鍛造型１３の凹凸歯１４の凹部に
自由形状で入り込む。
したがつて鍛造による結果としてリング状素材
１は、第７図に示すように、軸線方向側面に外周
に向けて軸線方向の厚さが漸減する斜面２０、お
よび外周に外径方向に向かつて自由形状に丸味を
帯びて膨らんだ突出部１８とその間の谷部１９と
が形成される。
１は、第７図に示すように、軸線方向側面に外周
に向けて軸線方向の厚さが漸減する斜面２０、お
よび外周に外径方向に向かつて自由形状に丸味を
帯びて膨らんだ突出部１８とその間の谷部１９と
が形成される。
なお、鍛造型１３およびそれと対のポンチ１６
の形状はこの実施例に限らず、リング状素材１を
第７図に示すように予備成形できるものであれば
良く、例えば図示されていないが、軸線方向側面
に夫々斜面２０を形成するようになつていても良
い。
の形状はこの実施例に限らず、リング状素材１を
第７図に示すように予備成形できるものであれば
良く、例えば図示されていないが、軸線方向側面
に夫々斜面２０を形成するようになつていても良
い。
つぎに、このように鍛造された予備成形素材１
７を第２図に示す如く環状リング部材２２と上下
一対の環状リング挟圧部材２１によつて挟持し、
歯車転造装置に装着する。
７を第２図に示す如く環状リング部材２２と上下
一対の環状リング挟圧部材２１によつて挟持し、
歯車転造装置に装着する。
このとき、予備成形素材１７は、その外周の突
出部１８が完成歯の歯数およびピツチに一致する
とともに、突出部１８の外径が転造工具の歯先円
Ｄの外径側へ位置する寸法に予備成形されている
ため、第８図に示されるように転造工具２の歯形
３に噛み合つた状態に装着されたことになる。
出部１８が完成歯の歯数およびピツチに一致する
とともに、突出部１８の外径が転造工具の歯先円
Ｄの外径側へ位置する寸法に予備成形されている
ため、第８図に示されるように転造工具２の歯形
３に噛み合つた状態に装着されたことになる。
すなわち、内周歯の転造工具２と予備成形素材
１７は、歯数およびピツチが完全に一致するとと
もに、総ての突出部１８が総ての歯形３間に位置
する。
１７は、歯数およびピツチが完全に一致するとと
もに、総ての突出部１８が総ての歯形３間に位置
する。
なお第２図の転造装置において、５はドライブ
ロール。６および７はサポートリング。８は軸受
である。
ロール。６および７はサポートリング。８は軸受
である。
この状態から装置を作動させ、マンドレル４と
ドライブロール５とを接近する方向に運動させる
と、予備成形素材１７は内側マンドレル４の回転
により材料が転造工具２の歯形間を満たすため、
第９図ロ，ハ，ニ，ホに示すように外径方向へ移
動する。このとき予備成形素材１７は、側面に形
成された斜面２０と外周に形成された丸味を帯び
た突出部１８があるため、転造工具２の歯形３間
の個々の形彫空間を局部的な遅速なく充満する。
このように材料が局部的な遅速なく個々の歯先部
を充満するので、材料の流れが円滑で、メタルフ
ローの屈折および切断がない。また、鍛造予備成
形素材１７を環状リング部材２２と上下一対の環
状リング挟圧部材２１によつて挟持しているの
で、材料が上下方向に膨出変形することもない。
ドライブロール５とを接近する方向に運動させる
と、予備成形素材１７は内側マンドレル４の回転
により材料が転造工具２の歯形間を満たすため、
第９図ロ，ハ，ニ，ホに示すように外径方向へ移
動する。このとき予備成形素材１７は、側面に形
成された斜面２０と外周に形成された丸味を帯び
た突出部１８があるため、転造工具２の歯形３間
の個々の形彫空間を局部的な遅速なく充満する。
このように材料が局部的な遅速なく個々の歯先部
を充満するので、材料の流れが円滑で、メタルフ
ローの屈折および切断がない。また、鍛造予備成
形素材１７を環状リング部材２２と上下一対の環
状リング挟圧部材２１によつて挟持しているの
で、材料が上下方向に膨出変形することもない。
なお、鍛造による予備成形素材１７の形状およ
び転造工具を目的に合わせて交換すれば、第４図
に示されるようなチヤンフア面を有するリングギ
ア１０の他に、面取り部１２の無いリングギアな
ども製造することもできる。
び転造工具を目的に合わせて交換すれば、第４図
に示されるようなチヤンフア面を有するリングギ
ア１０の他に、面取り部１２の無いリングギアな
ども製造することもできる。
以上のように本発明によれば、予め用意された
線径の細い大径リング素材に、外周に向けて軸線
方向の厚さが薄くなるような面取り部および完成
歯の歯数とピツチに対応する自由形状の丸味を帯
びた突出部を鍛造により成形し、その後にその鍛
造予備成形素材を環状リング部材と上下一対の環
状リング挟圧部材によつて挟持して外径方向に向
けて拡張するインターナル転造するようにしたの
で、転造時の材料流れの遅速による歯先のまくれ
込み、上下方向の膨出変形が無く、しかも歯先の
フアイバーフローを良好に成形できるため、型寿
命が長く、しかも強度の優れた歯を提供すること
ができる。更に、鍛造工程のみで成形する場合に
起こる成形後のひずみがなく、また、転造工程の
みで成形する場合に比べ成形時間が短縮され、生
産性が向上する。
線径の細い大径リング素材に、外周に向けて軸線
方向の厚さが薄くなるような面取り部および完成
歯の歯数とピツチに対応する自由形状の丸味を帯
びた突出部を鍛造により成形し、その後にその鍛
造予備成形素材を環状リング部材と上下一対の環
状リング挟圧部材によつて挟持して外径方向に向
けて拡張するインターナル転造するようにしたの
で、転造時の材料流れの遅速による歯先のまくれ
込み、上下方向の膨出変形が無く、しかも歯先の
フアイバーフローを良好に成形できるため、型寿
命が長く、しかも強度の優れた歯を提供すること
ができる。更に、鍛造工程のみで成形する場合に
起こる成形後のひずみがなく、また、転造工程の
みで成形する場合に比べ成形時間が短縮され、生
産性が向上する。
第１図は大径リングギアのリング状素材を表わ
す斜視図。第２図は素材を内周から次第に拡張す
る如く転造する転造装置の一部分を表わす要部断
面平面図。第３図は歯先にまくれ込みが発生する
過程を表わす説明図。第４図は歯の歯車軸線方向
側面に外周方向に向けて軸線方向の厚さが漸減す
る面取り部を有する大径のリングギアの一部分を
表わす斜視図。第５図は面取り部を有する歯車の
転造過程において、歯先にまくれ込みが発生する
過程を表わす説明図。第６図は本発明の実施例
で、第１図に示したリング状素材のその外周を予
備成形するための鍛造状態を表す説明図。第７図
は鍛造による予備成形を完了したリング状素材の
一部分を表す斜視図。第８図は第７図に示された
リング状素材を転造工具の歯に係合させた状態を
表す説明図。第９図は第８図に示す状態から転造
により歯が形成される過程を表わす説明図であ
る。 （記号の説明） １……リング状素材。２……
（転造）工具。３……歯形。４……マンドレル。
１０……リングギア。１１……歯。１２……面取
り。１３……鍛造型。１５……傾斜面。１６……
ポンチ。１７……予備成形素材。１８……突出
部。１９……谷部。２０……斜面。２１……環状
リング挟圧部材。２２……環状リング部材。
す斜視図。第２図は素材を内周から次第に拡張す
る如く転造する転造装置の一部分を表わす要部断
面平面図。第３図は歯先にまくれ込みが発生する
過程を表わす説明図。第４図は歯の歯車軸線方向
側面に外周方向に向けて軸線方向の厚さが漸減す
る面取り部を有する大径のリングギアの一部分を
表わす斜視図。第５図は面取り部を有する歯車の
転造過程において、歯先にまくれ込みが発生する
過程を表わす説明図。第６図は本発明の実施例
で、第１図に示したリング状素材のその外周を予
備成形するための鍛造状態を表す説明図。第７図
は鍛造による予備成形を完了したリング状素材の
一部分を表す斜視図。第８図は第７図に示された
リング状素材を転造工具の歯に係合させた状態を
表す説明図。第９図は第８図に示す状態から転造
により歯が形成される過程を表わす説明図であ
る。 （記号の説明） １……リング状素材。２……
（転造）工具。３……歯形。４……マンドレル。
１０……リングギア。１１……歯。１２……面取
り。１３……鍛造型。１５……傾斜面。１６……
ポンチ。１７……予備成形素材。１８……突出
部。１９……谷部。２０……斜面。２１……環状
リング挟圧部材。２２……環状リング部材。
Claims (1)
- １ 予め用意された大径で線径の細いリング状素
材１を鍛造して前記リング状素材１の少なくとも
軸線方向片側側面に外周方向に向けて軸線方向の
厚さが漸減する傾斜面２０および外周に歯車転造
工具２の歯形３の歯数およびピツチに対応しかつ
転造工具２の歯先円径Ｄより大きな外径を有する
丸味を帯びた突出部１８を成形する鍛造工程と、
その後にその鍛造予備成形素材１７の内径側に位
置する環状リング部材２２と上下一対の環状リン
グ挟圧部材２１によつて該鍛造予備成形素材１７
を挟持すると共に、その前記突出部１８を前記転
造工具２の歯形３に係合させ、さらに素材径を内
周側から外周方向に拡張する如く転造して前記転
造工具２の歯形３間に材料を充満させる転造工程
とから成ることを特徴とするリングギアの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068180A JPS577342A (en) | 1980-06-12 | 1980-06-12 | Production of ring gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068180A JPS577342A (en) | 1980-06-12 | 1980-06-12 | Production of ring gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS577342A JPS577342A (en) | 1982-01-14 |
| JPH0134695B2 true JPH0134695B2 (ja) | 1989-07-20 |
Family
ID=13725084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8068180A Granted JPS577342A (en) | 1980-06-12 | 1980-06-12 | Production of ring gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS577342A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101216279B1 (ko) * | 2005-03-15 | 2012-12-28 | 샤프트-폼-엔지니어링 게엠베하 | 조인트 연결부 및 대응하는 조인트 연결부를 제조하기 위한방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538539U (ja) * | 1976-07-07 | 1978-01-25 |
-
1980
- 1980-06-12 JP JP8068180A patent/JPS577342A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS577342A (en) | 1982-01-14 |
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