JPH04210839A - スパイラルギア等の離型方法及び装置 - Google Patents
スパイラルギア等の離型方法及び装置Info
- Publication number
- JPH04210839A JPH04210839A JP41036590A JP41036590A JPH04210839A JP H04210839 A JPH04210839 A JP H04210839A JP 41036590 A JP41036590 A JP 41036590A JP 41036590 A JP41036590 A JP 41036590A JP H04210839 A JPH04210839 A JP H04210839A
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- Japan
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- die
- tooth
- forging
- knockout
- spiral
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１］
【産業上の利用分野】本発明はスパイラルギア等を鍛造
で成形した後、成形素材をダイから円滑に離型せしめる
ための離型方法及び装置に関する。 ［０００２］
で成形した後、成形素材をダイから円滑に離型せしめる
ための離型方法及び装置に関する。 ［０００２］
【従来の技術】例えば自動車あるいは農業機械などの動
力伝達機構部に用いられるディファレンシャルギアには
、スパイラルベベルのような傘歯車、又はハイポイドギ
アのような食違い軸歯車等が用いられており、従来この
ようなスパイラルギア等は、鍛造あるいは転造で成形し
たブランクをグリーソン等の特殊歯切盤によって歯切し
て、ギア部を製作するのが一般的である。しかし、この
ように特殊歯切盤で加工する場合は、歯切盤が高価格で
あるため製造コストが極めて高くなり、しかも例えば１
工程４〜５分の歯切を荒、仕上歯切の２工程実施する必
要があることから、歯切時間が長くなって生産性がよく
ないという問題があった。そして特に最近のように、例
えば高級化傾向で、大出力を得ようとする自動車の構成
部品として成形する際は、音・振動の低減、耐久性の向
上などが求められるため、歯研、ラップ仕上等の歯当り
の改善が必要とされ、多くの工程と労力を要して製造コ
ストが高騰する要因となっていた。一方、一部ではベベ
ルギア等のギア部を精密鍛造で成形するような文献や報
告例もあり、主としてストレートベベルギアのような歯
すじが直線のギアに適用容易なものとして紹介されてい
る。そしてこのような鍛造方法によるギアの製造は、複
雑な歯切工程を省略出来て、工程時間を短縮化できると
いったメリットがあり、また高価な歯切盤等も不要で設
備費の削減化が可能になることから望ましいものであっ
た。 ［０００３］
力伝達機構部に用いられるディファレンシャルギアには
、スパイラルベベルのような傘歯車、又はハイポイドギ
アのような食違い軸歯車等が用いられており、従来この
ようなスパイラルギア等は、鍛造あるいは転造で成形し
たブランクをグリーソン等の特殊歯切盤によって歯切し
て、ギア部を製作するのが一般的である。しかし、この
ように特殊歯切盤で加工する場合は、歯切盤が高価格で
あるため製造コストが極めて高くなり、しかも例えば１
工程４〜５分の歯切を荒、仕上歯切の２工程実施する必
要があることから、歯切時間が長くなって生産性がよく
ないという問題があった。そして特に最近のように、例
えば高級化傾向で、大出力を得ようとする自動車の構成
部品として成形する際は、音・振動の低減、耐久性の向
上などが求められるため、歯研、ラップ仕上等の歯当り
の改善が必要とされ、多くの工程と労力を要して製造コ
ストが高騰する要因となっていた。一方、一部ではベベ
ルギア等のギア部を精密鍛造で成形するような文献や報
告例もあり、主としてストレートベベルギアのような歯
すじが直線のギアに適用容易なものとして紹介されてい
る。そしてこのような鍛造方法によるギアの製造は、複
雑な歯切工程を省略出来て、工程時間を短縮化できると
いったメリットがあり、また高価な歯切盤等も不要で設
備費の削減化が可能になることから望ましいものであっ
た。 ［０００３］
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるギア成
形を鍛造で製作しようとすると、例えば歯形断面が、方
の歯面側にアンダカットを有するようなスパイラルギア
等においては、離型の問題が生じることとなっていた。 すなわち、ダイに設けたアンダカット離型で素材にネジ
レ歯を成形しても、そのまま離型しようとすると、金型
側の歯型と成形素材の成形歯が干渉しあって、成形歯が
変形したり又は精度の低下を招く状況が起こり得た。 ［０００４］
形を鍛造で製作しようとすると、例えば歯形断面が、方
の歯面側にアンダカットを有するようなスパイラルギア
等においては、離型の問題が生じることとなっていた。 すなわち、ダイに設けたアンダカット離型で素材にネジ
レ歯を成形しても、そのまま離型しようとすると、金型
側の歯型と成形素材の成形歯が干渉しあって、成形歯が
変形したり又は精度の低下を招く状況が起こり得た。 ［０００４］
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は下型のスパイラル歯形成用のダイと上型の
パンチでギア素材を鍛造した後、成形素材を下型のダイ
に対して歯面離隔方向に相対偏位させつつ歯たけ方向に
離型するようにした。又、下型のダイ中央に、回転を伴
なって上下動可能なダイノックアウトを設け、このダイ
ノックの上面成形部で素材に係合部を形成するとともに
、ダイノックアウトの回転を該保合部を介して素材に伝
達し、歯面離隔方向に相対偏位させることとした。 ［０００５］
め、本発明は下型のスパイラル歯形成用のダイと上型の
パンチでギア素材を鍛造した後、成形素材を下型のダイ
に対して歯面離隔方向に相対偏位させつつ歯たけ方向に
離型するようにした。又、下型のダイ中央に、回転を伴
なって上下動可能なダイノックアウトを設け、このダイ
ノックの上面成形部で素材に係合部を形成するとともに
、ダイノックアウトの回転を該保合部を介して素材に伝
達し、歯面離隔方向に相対偏位させることとした。 ［０００５］
【作用】成形素材を歯面離隔方向に回転させながら離型
することにより、例えばアンダカット歯面のような場合
にも金型側の歯型と成形歯の干渉を避けることが出来、
変形、精度の低下等の虞れがない。 ［０００６］
することにより、例えばアンダカット歯面のような場合
にも金型側の歯型と成形歯の干渉を避けることが出来、
変形、精度の低下等の虞れがない。 ［０００６］
【実施例】本発明のスパイラルギア等の離型方法及び装
置の実施例について添付した図面に基づき説明する。図
１から図３は歯形鍛造用金型による歯型成形の工程を示
す状態図、図４はダイノックアウトの平面図である。本
発明の離型装置は、図１に示すような歯形鍛造用金型１
に適用されており、熱間鍛造により素材Ｗにスパイラル
歯を成形して、歯切工程を不要にするようにしたもので
ある。歯形鍛造用金型１は、下型２に対して上下に移動
して開閉する上型３を備えて、両者の間に位置決めされ
る素材Ｗを熱間鍛造によって加工するようにしている。 そして下型２は、ダイホルダ４上に設けられたダイ５と
、中央部に設けられたダイノックアウト６を備え、前記
ダイ５には鍛造歯形７がリング状に形成されている。 ［０００７１ダイ５の歯型７形状は、図７に示すような
完成素材Ｗ、例えばスパイラルベベルギアを成形するた
め、歯すじがスパイラル状とされており、また図６に示
すよう一方の歯面８がアシダカット形状とされ、所要の
バックテーパ量［かつけられている。ちなみに、このよ
うなダイ５の鍛造歯型７は、例えば放電加工により高精
度に形成される。 ［０００８］一方、ダイノックアウト６は、下方のノッ
クアウトビン９によって昇降自在とされ、又ダイノック
アウト６外周には、円周方向に複数の外周りブ１０が突
設されて、ダイホルダ５に設けたリード溝１１に係合し
ている。そしてこの外周りブ１０とリード溝１１は垂直
方向に傾斜して設けられているため、ノックウアトピン
９によって持ち上げられるダイノックアウト６は、垂直
中心軸まわりに回転しながら上昇することとなる。又こ
の傾斜方向は、図６に示すように、成形素材Ｗが鍛造歯
型７のアシダカット歯面８側に回転する方向となるよう
にしている。勿論、この外周りブ１０とリード溝１１の
関係は逆であっても良く、つまりダイノックアウト６の
外周にリード溝を設け、ダイホルダ４側にリブを突設す
るようにしてもよい。 ［０００９］一方、ダイノックアウト６の上面周縁部に
は、成形部として円周方向に複数の係合凸部１２を設け
ている。すなわち、例えば図４に示すように、円周等間
隔に４カ所の係合凹部１２として、この係合凸部１２に
よって素材Ｗに係合部としての凹部Ｗｏを形成するとと
もに両者を係合させて、ダイノックアウト６の回転時に
成形素材Ｗを連れ廻すようにしている。そしてこの係合
凸部１２の形状も凸形状に限られることなく凹形状であ
ってもよく、しかも４個以上設けるようにしても良いこ
とは勿論である。これに対して、上型３は、下面に形成
部１４を有するポンチ１３を備えており、既述のように
上下動することによって型の開閉を行なうようにしてい
る。 ［００１０１以上のような構成による歯型鍛造金型１に
よるスパイラルギア等の鍛造及び離型方法は、次のとお
りである。先ず材料から切り出した円盤状の素材を荒成
形して図１の下型２上に位置決めする。この時の素材Ｗ
の形状は、図１に示すように予め中央部に六明けを行な
ったものでも良く、又は六明けを行なっていないもので
も良いが、最初から穴抜きをしている方が鍛造圧を低減
せしめることが出来、より好ましい。 ［００１１］、１ｍ（７）成形は、例えば素材Ｗを約１
１５０℃程度に加熱して行なう熱間鍛造であり、１００
０〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で行なう。すると素材Ｗ下
面には、鍛造歯型７による歯形と係合凸部１２により凹
部Ｗ。 （第５図）が形成され、素材Ｗ上面には、ポンチ成形部
１４による成形がなされる。尚、この係合凸部１２によ
る凹部Ｗ○は、図５に示すように素材内周縁部のパリ部
Ｗ１に形成される。そしてこのパリ部Ｗ１は最後の工程
で切除される。尚、図７は凹部Ｗ○を８カ所に形成した
場合を示し、係合凸部１２を８個設けた金型で成形した
場合の例である。 ［００１２１次に図３に示すようにポンチ１３が上昇す
るとノックアウトビン９が上動し、ダイノックアウト６
は、外周りブ１０とリード溝１１の係合によって回転し
ながら上昇する。そしてダイノックアウト６の係合凸部
１２に凹部Ｗ○を係合しあう成形素材〜■にもこの回転
が確実に伝達されることとなり、ダイノックアウト６と
成形素材Ｗの間にスリップ等の事態が発生しない。又こ
の回転方向は、既述のように図６の歯形７のアシダカッ
ト歯面８方向とされ、しかもリード溝１１と外周りブ１
０の傾斜が、離型時に成形素材Ｗの歯形とダイ５の歯型
７が干渉を起こさないで引き抜けることの出来るような
角度に設定されているため、円滑かつ確実に離型して成
形歯の変形等の虞れがない。そしてこの成形素材Ｗは、
更に別の鍛造工程等を終で歯型精度が高められ完成品と
なる。尚、以上のような本発明の鍛造方法は、スパイラ
ルベベルギアのみならずハイポイドギア等にも適用出来
るものである。 ［００１３］
置の実施例について添付した図面に基づき説明する。図
１から図３は歯形鍛造用金型による歯型成形の工程を示
す状態図、図４はダイノックアウトの平面図である。本
発明の離型装置は、図１に示すような歯形鍛造用金型１
に適用されており、熱間鍛造により素材Ｗにスパイラル
歯を成形して、歯切工程を不要にするようにしたもので
ある。歯形鍛造用金型１は、下型２に対して上下に移動
して開閉する上型３を備えて、両者の間に位置決めされ
る素材Ｗを熱間鍛造によって加工するようにしている。 そして下型２は、ダイホルダ４上に設けられたダイ５と
、中央部に設けられたダイノックアウト６を備え、前記
ダイ５には鍛造歯形７がリング状に形成されている。 ［０００７１ダイ５の歯型７形状は、図７に示すような
完成素材Ｗ、例えばスパイラルベベルギアを成形するた
め、歯すじがスパイラル状とされており、また図６に示
すよう一方の歯面８がアシダカット形状とされ、所要の
バックテーパ量［かつけられている。ちなみに、このよ
うなダイ５の鍛造歯型７は、例えば放電加工により高精
度に形成される。 ［０００８］一方、ダイノックアウト６は、下方のノッ
クアウトビン９によって昇降自在とされ、又ダイノック
アウト６外周には、円周方向に複数の外周りブ１０が突
設されて、ダイホルダ５に設けたリード溝１１に係合し
ている。そしてこの外周りブ１０とリード溝１１は垂直
方向に傾斜して設けられているため、ノックウアトピン
９によって持ち上げられるダイノックアウト６は、垂直
中心軸まわりに回転しながら上昇することとなる。又こ
の傾斜方向は、図６に示すように、成形素材Ｗが鍛造歯
型７のアシダカット歯面８側に回転する方向となるよう
にしている。勿論、この外周りブ１０とリード溝１１の
関係は逆であっても良く、つまりダイノックアウト６の
外周にリード溝を設け、ダイホルダ４側にリブを突設す
るようにしてもよい。 ［０００９］一方、ダイノックアウト６の上面周縁部に
は、成形部として円周方向に複数の係合凸部１２を設け
ている。すなわち、例えば図４に示すように、円周等間
隔に４カ所の係合凹部１２として、この係合凸部１２に
よって素材Ｗに係合部としての凹部Ｗｏを形成するとと
もに両者を係合させて、ダイノックアウト６の回転時に
成形素材Ｗを連れ廻すようにしている。そしてこの係合
凸部１２の形状も凸形状に限られることなく凹形状であ
ってもよく、しかも４個以上設けるようにしても良いこ
とは勿論である。これに対して、上型３は、下面に形成
部１４を有するポンチ１３を備えており、既述のように
上下動することによって型の開閉を行なうようにしてい
る。 ［００１０１以上のような構成による歯型鍛造金型１に
よるスパイラルギア等の鍛造及び離型方法は、次のとお
りである。先ず材料から切り出した円盤状の素材を荒成
形して図１の下型２上に位置決めする。この時の素材Ｗ
の形状は、図１に示すように予め中央部に六明けを行な
ったものでも良く、又は六明けを行なっていないもので
も良いが、最初から穴抜きをしている方が鍛造圧を低減
せしめることが出来、より好ましい。 ［００１１］、１ｍ（７）成形は、例えば素材Ｗを約１
１５０℃程度に加熱して行なう熱間鍛造であり、１００
０〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で行なう。すると素材Ｗ下
面には、鍛造歯型７による歯形と係合凸部１２により凹
部Ｗ。 （第５図）が形成され、素材Ｗ上面には、ポンチ成形部
１４による成形がなされる。尚、この係合凸部１２によ
る凹部Ｗ○は、図５に示すように素材内周縁部のパリ部
Ｗ１に形成される。そしてこのパリ部Ｗ１は最後の工程
で切除される。尚、図７は凹部Ｗ○を８カ所に形成した
場合を示し、係合凸部１２を８個設けた金型で成形した
場合の例である。 ［００１２１次に図３に示すようにポンチ１３が上昇す
るとノックアウトビン９が上動し、ダイノックアウト６
は、外周りブ１０とリード溝１１の係合によって回転し
ながら上昇する。そしてダイノックアウト６の係合凸部
１２に凹部Ｗ○を係合しあう成形素材〜■にもこの回転
が確実に伝達されることとなり、ダイノックアウト６と
成形素材Ｗの間にスリップ等の事態が発生しない。又こ
の回転方向は、既述のように図６の歯形７のアシダカッ
ト歯面８方向とされ、しかもリード溝１１と外周りブ１
０の傾斜が、離型時に成形素材Ｗの歯形とダイ５の歯型
７が干渉を起こさないで引き抜けることの出来るような
角度に設定されているため、円滑かつ確実に離型して成
形歯の変形等の虞れがない。そしてこの成形素材Ｗは、
更に別の鍛造工程等を終で歯型精度が高められ完成品と
なる。尚、以上のような本発明の鍛造方法は、スパイラ
ルベベルギアのみならずハイポイドギア等にも適用出来
るものである。 ［００１３］
【発明の効果】以上のように本発明の離型方法及び装置
は、従来離型性等の問題で困難であったスパイラルギア
等の鍛造を、ダイノックアウトを回転させながら離型し
、又このダイノックアウトの回転を素材に確実に伝達せ
しめる係合部を設けるようにしたため、形成歯が干渉等
によって変形したり、精度を低下させたりするような不
具合を確実に防止することが出来る。このため従来行な
っていたような複雑な歯切工程を廃止することが出来、
廉価で効率の良い製造が可能となった。
は、従来離型性等の問題で困難であったスパイラルギア
等の鍛造を、ダイノックアウトを回転させながら離型し
、又このダイノックアウトの回転を素材に確実に伝達せ
しめる係合部を設けるようにしたため、形成歯が干渉等
によって変形したり、精度を低下させたりするような不
具合を確実に防止することが出来る。このため従来行な
っていたような複雑な歯切工程を廃止することが出来、
廉価で効率の良い製造が可能となった。
【図１】歯型鍛造用金型の型開き状態図
【図２】歯型鍛
造用金型の型閉め状態図
造用金型の型閉め状態図
【図３】歯型鍛造用金型の離型
状態図
状態図
【図４】ダイノックアウトの平面図
【図５】素材に形成した係合部としての凹部
【図６】金
型の歯型と素材の歯形の関係を示す部分拡大断面図
型の歯型と素材の歯形の関係を示す部分拡大断面図
【図７】成形素材の斜視図
１ 歯型鍛造用金型
２ 下型
３ 上型
６ ダイノックアウト
１０ 外周りブ
１１ リード溝
１２ 成形部としての保合凸部
Ｗ 素材
Ｗｏ 係合部としての凹部
Claims (3)
- 【請求項１】下型のスパイラル歯形成用のダイと上型の
パンチによってギア素材を鍛造した後、成形素材をダイ
から離型せしめる離型方法において、この方法は、前記
成形素材を下型のダイに対して歯面離隔方向に相対偏位
させつつ歯たけ方向に離型することを特徴とするスパイ
ラルギア等の離型方法。 - 【請求項２】前記下型は、スパイラル歯形成用ダイの中
央部に回転を伴なって上下動可能なダイノックアウトを
備え、鍛造時に該ダイノックアウトで素材に係合部を形
成するとともに、離型時にダイノックアウトを回転させ
て該係合部で素材を連れ廻して離型することを特徴とす
る請求項第１に記載のスパイラルギア等の離型方法。 - 【請求項３】下型のスパイラル歯形成用のダイと上型の
パンチによってギア素材を鍛造した後、成形素材をダイ
から離型せしめる離型装置において、この装置は、スパ
イラル歯形成用ダイの中央部に上下動可能で且つ垂直軸
まわりに回動可能なダイノックアウトを備え、このダイ
ノックアウトの上面には、素材に係合部を形成するため
の成形部を設けるとともに、その側面には、ダイノック
アウト回動用の回転手段を設けたことを特徴とするスパ
イラルギア等の離型装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41036590A JPH04210839A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の離型方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41036590A JPH04210839A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の離型方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210839A true JPH04210839A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18519538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41036590A Withdrawn JPH04210839A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の離型方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210839A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041640A (en) * | 1997-07-15 | 2000-03-28 | Impact Forge, Inc. | Spiral and hypoid tooth member and method and device for forming the same |
| US7000444B2 (en) | 2001-03-29 | 2006-02-21 | Bishop Innovation Limited | Forging method and apparatus |
| JP2008133873A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Aisin Seiki Co Ltd | ウェブ付曲がり歯傘歯車 |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP41036590A patent/JPH04210839A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041640A (en) * | 1997-07-15 | 2000-03-28 | Impact Forge, Inc. | Spiral and hypoid tooth member and method and device for forming the same |
| US7000444B2 (en) | 2001-03-29 | 2006-02-21 | Bishop Innovation Limited | Forging method and apparatus |
| JP2008133873A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Aisin Seiki Co Ltd | ウェブ付曲がり歯傘歯車 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |