JPH04210841A - スパイラルギア等の成形方法 - Google Patents
スパイラルギア等の成形方法Info
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- JPH04210841A JPH04210841A JP41036790A JP41036790A JPH04210841A JP H04210841 A JPH04210841 A JP H04210841A JP 41036790 A JP41036790 A JP 41036790A JP 41036790 A JP41036790 A JP 41036790A JP H04210841 A JPH04210841 A JP H04210841A
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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
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は、アンダカットの歯面形
状を有するスパイラルギア等を鍛造で成形するようにし
た成形方法に関する。 ［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。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
献や報告例も紹介されており、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。 ［０００３］
状を有するスパイラルギア等を鍛造で成形するようにし
た成形方法に関する。 ［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。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
献や報告例も紹介されており、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。 ［０００３］
【発明が解決しようとする課題】しかし上述のように特
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、耐久性の向上等が求められ
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を更に押し上
げる要因となっていた。又、歯形断面が、一方の歯面側
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、ギア部を鍛造成形しようとすると、離型の問題や
ネジレ歯の精度維持の問題が生ずることとなっていた。 ［０００４］
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、耐久性の向上等が求められ
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を更に押し上
げる要因となっていた。又、歯形断面が、一方の歯面側
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、ギア部を鍛造成形しようとすると、離型の問題や
ネジレ歯の精度維持の問題が生ずることとなっていた。 ［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、アンダカットの歯面形状を有するスパイ
ラルギア等を鍛造で成形するようにし、円盤状素材を加
熱して概略ギア形状に荒加工する第１工程と、アンダカ
ット歯型及びノックアウトを有する下型と成形部を有す
る上型間に前記素材を位置決めして歯形の鍛造成形を行
なう第２工程と、前記ノックアウトによって成形素材を
回転させながら離型する第３工程と、前記下型と同一形
状の下型を有する金型で型打ち矯正を行なう第４工程に
よって構成した。 ［０００５］
め、本発明は、アンダカットの歯面形状を有するスパイ
ラルギア等を鍛造で成形するようにし、円盤状素材を加
熱して概略ギア形状に荒加工する第１工程と、アンダカ
ット歯型及びノックアウトを有する下型と成形部を有す
る上型間に前記素材を位置決めして歯形の鍛造成形を行
なう第２工程と、前記ノックアウトによって成形素材を
回転させながら離型する第３工程と、前記下型と同一形
状の下型を有する金型で型打ち矯正を行なう第４工程に
よって構成した。 ［０００５］
【作用】加工時間が長く、コストの高い歯切工程を、高
精度且つ離型性の良い鍛造に置換することで製造工程が
シンプル化し、生産性が向上するとともに、生産コスト
が廉価となる。 ［０００６］
精度且つ離型性の良い鍛造に置換することで製造工程が
シンプル化し、生産性が向上するとともに、生産コスト
が廉価となる。 ［０００６］
【実施例】本発明のスパイラルギア等の成形方法の実施
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形成形の工程を示す状態図
、図４は型打ち矯正用金型によるサイジング工程の状態
図である。本発明のスパイラルギア等の成形方法を説明
するに先立ち、先ず図１の歯形鍛造用金型について説明
する。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、両者の開に位置決めされ
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には鍛造歯型７がリング状に形成されている。 ［０００７］ダイ５の歯型７形状は、図８に示すような
完成素材〜■、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、又図７に示
すよう一方の歯面８がアンダカット形状とされ、所要の
バックテーパ量ｔ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４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、ノックアウトピン
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７に示すように、成形素材Ｗが鍛造歯
型７のアンダカット歯面８側に回転する方向となるよう
にしている。勿論、この外周りプ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、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５に示すように、円周等間隔に４カ所の
係合凸部１２として、この係合凸部１２によって素材Ｗ
に凹部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〜■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よいことは勿論である。これに対
して、上型３は、下面に成形部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ところで、図４は型打ち矯正を行なうため
の金型２１を示し、上型２３は、上述の歯形鍛造用金型
１のポンチ１３の成形部１４を有しない構造のポンチ３
３を備えるとともに、鍛造用金型１の下型２と同一構成
の下型２２を備えている。すなわち、ダイホルダ２４上
のダイ２５には、鍛造金型１と同じ形状の歯形２７が設
けられるとともに、中央部にはダイノックアウト２６が
設けられ、ノックアウトピン２９によって上下動自在と
されている。そしてダイノックアウト２６の外周に設け
た傾斜した外周りブ３０が、ダイホルダ２４の傾斜した
」−ド溝３１に係合している。又、ダイノックアウト２
６の上面外部に設けた係合凸部３２の構成も同一である
。 ［００１１］以上のような歯形鍛造金型１及び型打ち矯
正用金型２１によるスパイラルギア等の成形方法は、次
のとおりである。まず、図９に示すように材料から円盤
上に切り出した素材（イ）を荒成形によって（ロ）の状
態に成形する。この際素材には、予め（ホ）に示すよう
な中央部の穴明けを行なってリング状にしておき、荒成
形で（へ）の状態に成形するようにしても良い。このよ
うに最初から水抜を行なうことによって、歯形形成時等
の鍛造圧負荷を低減せしめることが出来る。又荒成形は
、例えば素材Ｗを高・中周波数によって１２００℃程度
に加熱して、８００〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で、３〜
５工程で行なう。 ［００１２］次に、この素材Ｗを、図１の歯形鍛造用金
型１の下型２上に位置決めして、歯形の成形を行なう。 この成形は、例えば素材Ｗを約１１５０℃程度に加熱し
て、１０００〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で行ない、図２
に示すような状態で素材Ｗ下面には、鍛造歯型７による
歯形と、係合凸部１２による凹部Ｗｏが形成され、素材
上面には、ポンチ成形部１４による成形がなされる。そ
して、この係合凸部１２による素材の凹部Ｗ○は、図６
に示すような内周縁部のパリ部Ｗ１に形成され、このパ
リ部Ｗ１は成形の最後の段階で切除される。尚、図８は
係合凸部１２を円周等間隔に８カ所に設けた金型で成形
した例を示し、この保合凸部により形成される凹部Ｗ○
が８カ所となっている。 ［００１３３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２
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。このため成形素材Ｗも係合凸部１２
と凹部ＷＯの係合によって回転しながら上昇することと
なる。そしてこの回転方向は、既述のとおり歯型７のア
ンダカット歯面８方自とされているため、該歯型７と成
形素材Ｗに形成した歯形が干渉することなく、スムース
に離型して歯形の変形等の不具合がない。そして図９に
示すよな穴明けをしていない素材の場合は、この後（ニ
）に示すような穴明は加工が行なわれる。 ［００１４１次に、この歯形を成形した素材Ｗのサイジ
ングを、図４に示す型打ち矯正用金型２１で行なう。こ
れは寸法精度を更に出すための仕上げ押しであり、例え
ば８００℃程度の温間鍛造として７５０〜９００Ｔｏｎ
の鍛造圧で行なう。この際、放電加工により高精度に形
成された金型２１の歯形２７によって、従来の歯切に匹
敵する精度の歯研代が保証される。以上のような仕上成
形の行なわれた素材は、浸炭処理が施された後、端面、
内径研磨が行なわれ、更に高精度を出すため歯研処理が
なされる。 ［００１５］又、以上のような本発明の成形方法は、ア
ンダカットの歯面形状を有するスパイラルベベルギアの
歯形成形のみならず、アンダカットの歯面形状を有する
ハイポイドギア等にも適用出来るものであり、従来の歯
切に代り廉価で効率の良い製造が可能である。
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形成形の工程を示す状態図
、図４は型打ち矯正用金型によるサイジング工程の状態
図である。本発明のスパイラルギア等の成形方法を説明
するに先立ち、先ず図１の歯形鍛造用金型について説明
する。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、両者の開に位置決めされ
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には鍛造歯型７がリング状に形成されている。 ［０００７］ダイ５の歯型７形状は、図８に示すような
完成素材〜■、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、又図７に示
すよう一方の歯面８がアンダカット形状とされ、所要の
バックテーパ量ｔ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４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、ノックアウトピン
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７に示すように、成形素材Ｗが鍛造歯
型７のアンダカット歯面８側に回転する方向となるよう
にしている。勿論、この外周りプ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、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５に示すように、円周等間隔に４カ所の
係合凸部１２として、この係合凸部１２によって素材Ｗ
に凹部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〜■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よいことは勿論である。これに対
して、上型３は、下面に成形部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ところで、図４は型打ち矯正を行なうため
の金型２１を示し、上型２３は、上述の歯形鍛造用金型
１のポンチ１３の成形部１４を有しない構造のポンチ３
３を備えるとともに、鍛造用金型１の下型２と同一構成
の下型２２を備えている。すなわち、ダイホルダ２４上
のダイ２５には、鍛造金型１と同じ形状の歯形２７が設
けられるとともに、中央部にはダイノックアウト２６が
設けられ、ノックアウトピン２９によって上下動自在と
されている。そしてダイノックアウト２６の外周に設け
た傾斜した外周りブ３０が、ダイホルダ２４の傾斜した
」−ド溝３１に係合している。又、ダイノックアウト２
６の上面外部に設けた係合凸部３２の構成も同一である
。 ［００１１］以上のような歯形鍛造金型１及び型打ち矯
正用金型２１によるスパイラルギア等の成形方法は、次
のとおりである。まず、図９に示すように材料から円盤
上に切り出した素材（イ）を荒成形によって（ロ）の状
態に成形する。この際素材には、予め（ホ）に示すよう
な中央部の穴明けを行なってリング状にしておき、荒成
形で（へ）の状態に成形するようにしても良い。このよ
うに最初から水抜を行なうことによって、歯形形成時等
の鍛造圧負荷を低減せしめることが出来る。又荒成形は
、例えば素材Ｗを高・中周波数によって１２００℃程度
に加熱して、８００〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で、３〜
５工程で行なう。 ［００１２］次に、この素材Ｗを、図１の歯形鍛造用金
型１の下型２上に位置決めして、歯形の成形を行なう。 この成形は、例えば素材Ｗを約１１５０℃程度に加熱し
て、１０００〜１５００Ｔｏｎの鍛造圧で行ない、図２
に示すような状態で素材Ｗ下面には、鍛造歯型７による
歯形と、係合凸部１２による凹部Ｗｏが形成され、素材
上面には、ポンチ成形部１４による成形がなされる。そ
して、この係合凸部１２による素材の凹部Ｗ○は、図６
に示すような内周縁部のパリ部Ｗ１に形成され、このパ
リ部Ｗ１は成形の最後の段階で切除される。尚、図８は
係合凸部１２を円周等間隔に８カ所に設けた金型で成形
した例を示し、この保合凸部により形成される凹部Ｗ○
が８カ所となっている。 ［００１３３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２
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。このため成形素材Ｗも係合凸部１２
と凹部ＷＯの係合によって回転しながら上昇することと
なる。そしてこの回転方向は、既述のとおり歯型７のア
ンダカット歯面８方自とされているため、該歯型７と成
形素材Ｗに形成した歯形が干渉することなく、スムース
に離型して歯形の変形等の不具合がない。そして図９に
示すよな穴明けをしていない素材の場合は、この後（ニ
）に示すような穴明は加工が行なわれる。 ［００１４１次に、この歯形を成形した素材Ｗのサイジ
ングを、図４に示す型打ち矯正用金型２１で行なう。こ
れは寸法精度を更に出すための仕上げ押しであり、例え
ば８００℃程度の温間鍛造として７５０〜９００Ｔｏｎ
の鍛造圧で行なう。この際、放電加工により高精度に形
成された金型２１の歯形２７によって、従来の歯切に匹
敵する精度の歯研代が保証される。以上のような仕上成
形の行なわれた素材は、浸炭処理が施された後、端面、
内径研磨が行なわれ、更に高精度を出すため歯研処理が
なされる。 ［００１５］又、以上のような本発明の成形方法は、ア
ンダカットの歯面形状を有するスパイラルベベルギアの
歯形成形のみならず、アンダカットの歯面形状を有する
ハイポイドギア等にも適用出来るものであり、従来の歯
切に代り廉価で効率の良い製造が可能である。
【発明の効果】以上のように本発明のスパイラルギア等
の成形方法は、従来特殊な歯切装置を用いて複雑な加工
工程を経ていた歯切工程を鍛造に置換することで、加工
時間を短縮することができ、生産性の向上に寄与するの
みならず、高価な歯切盤等の設備も不要となって製造コ
ストの低減化が可能となった。
の成形方法は、従来特殊な歯切装置を用いて複雑な加工
工程を経ていた歯切工程を鍛造に置換することで、加工
時間を短縮することができ、生産性の向上に寄与するの
みならず、高価な歯切盤等の設備も不要となって製造コ
ストの低減化が可能となった。
【図１】歯形鍛造用金型の型開き状態図
【図２】歯形鍛
造用金型の型閉め状態図
造用金型の型閉め状態図
【図３】歯形鍛造用金型の離型
状態図
状態図
【図４】型打ち矯正金型の型閉め状態図
【図５】ダイノ
ックアウトの平面図
ックアウトの平面図
【図６】素材のパリ部に形成した凹部
【図７】金型の歯型と素材の歯形の関係を示す部分拡大
断面図
断面図
【図８】成形素材の斜視図
【図９】素材の成形過程を示す説明図
１ 歯形鍛造用金型
３ 上型
クアウト
７ 鍛造歯型
１４ 成形部
圧用金型
Ｗ 素材
２ 下型
６ ダイノッ
１３ ポンチ
２１ 型打ち矯
【提出日】平成３年６月２６日
【手続補正１】
【補正対象項目名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
スパイラルギア等の成形方法
Claims (1)
- 【請求項１】アンダカットの歯面形状を有するスパイラ
ルギア等を鍛造で成形するようにした成形方法において
、この方法は円盤状素材を加熱して概略ギア形状に荒加
工する第１工程と、この素材を、アンダカット歯型及び
ノックアウトを有する下型と、成形部を有する上型間に
位置決めして歯形の鍛造成形を行なう第２工程と、成形
素材を前記ノックアウトによって回転させながら離型す
る第３工程と、前記下型と同一形状の下型を有する金型
で型打ち矯正を行なう第４工程からなることを特徴とす
るスパイラルギア等の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41036790A JPH04210841A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41036790A JPH04210841A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210841A true JPH04210841A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18519540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41036790A Withdrawn JPH04210841A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | スパイラルギア等の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210841A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002355820A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Toyota Motor Corp | ハイポイド歯車のリード解析方法、ハイポイド歯車のリード解析プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体、ハイポイド歯車のリード解析装置、ハイポイド歯車の成形金型製造方法及びハイポイド歯車の離型方法 |
| CN105081159A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种钛合金盘件的模锻方法 |
| CN109848350A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 武汉协和齿环有限公司 | 带爪外环锻模机构 |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP41036790A patent/JPH04210841A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002355820A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Toyota Motor Corp | ハイポイド歯車のリード解析方法、ハイポイド歯車のリード解析プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体、ハイポイド歯車のリード解析装置、ハイポイド歯車の成形金型製造方法及びハイポイド歯車の離型方法 |
| CN105081159A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种钛合金盘件的模锻方法 |
| CN109848350A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 武汉协和齿环有限公司 | 带爪外环锻模机构 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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