JPH0478362A - カップ状歯車及びその歯形成形方法 - 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〕 本発明は外歯の形成されたカップ状歯車及び歯形の成形
方法に関する。

〔従来技術及び発明の解決しようとする課題〕筒状部外
側面に外歯が形成されているカップ状歯車を製造するに
は、従来では切削加工方法により行なわれていた。しか
し切削加工では、加工に時間がかかる上に、材料が無駄
となり、しかも歯形機能部である山（又は谷）の高さ（
深さ）を大きくしようとするとそれだけ厚い素材が要求
され、切削量が多くなって材料の無駄も多くなるという
問題がある。そこでしごき成形による成形が考えられる
が、従来のしごき成形では、材料の厚さに対して形成で
きる山（谷）の高さ（深さ）には限界があった。

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、一定量の材料に対し山（谷）の高さ（深さ
）を大きくとることのできるカップ状歯車及び歯形の成
形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、本発明に係るカップ状歯車
においては、内周面にしごき成形用の歯形の形成されて
いるダイと、このダイに対向するパンチとを軸方向に接
近動作させて、カップ状スラグの筒状部外側面が軸方向
にしごかれ、筒状部外側面に歯形が形成されたカップ状
歯車であって。

筒状部に形成されている外歯の各山部の先端面には、外
歯のしごき成形時に、谷部しごきにより生ずる材料流動
を山部先端面中央部の凹条部で流動制御することにより
、山部先端面コーナ部を外側に盛りばてここに盛上り部
を形成するようにしたものである。

また１本発明に係る歯形の成形方法においては、内周面
にしごき成形用の歯形の形成されているダイと、このダ
イに対向するパンチとを軸方向に接近動作させて、カッ
プ状スラグの筒状部外側面を軸方向にしごいて筒状部外
何面に歯形を成形するカップ状歯車における歯形成形方
法であって、外歯のしごき成形時に谷部しごきによる材
料流動により、山部コーナ部を高さ方向に盛り上げるよ
うにしたものである。

〔作用〕

ダイとパンチとを噛み合わせるだけで、しごき成形によ
り歯形が形成されるので、製造が極めて容易であるとと
もに、切削加工に比べて材料の無駄がない。谷部しごき
による材料流動を山部先端コーナ部に導くことにより山
部先端コーナ部に盛上り部を形成し、この盛上り部の高
さ相当だけ山（谷）の高さ（深さ）が大きくなる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はカップ状スラグの外側
面に歯形が成形されていく様子を説明する説明図で、第
１図（ａ）は歯形の成形される前のカップ状スラグの斜
視図、第１図（ｂ）は歯形成形直後のカップ状スラグの
斜視図、第１図（ｃ）は製品としてのカップ状歯車の斜
視図第２図はカップ状歯車の筒状部の水平断面図である
。

これらの図において、第１図（ｃ）符号１ｏはカップ状
歯車を示しており、筒状部１１の外側面には、しごき成
形により谷部１３と山部１４とが交互に連続形成された
歯形（外歯）１２が形成されている。外歯１２の山部１
４には、しごき成形により巾方向外側（山部コーナ部）
に盛り上がり部１６が形成されるとともに、巾方向中央
部に凹条部１５が形成されている。即ち、第２図に示さ
れるように、谷部１３がしごかれて、この領域の素材の
一部が山部巾方向外側に巾寄せされ、巾方向コーナ部が
上方（半径方向外側）に盛り上がった形状となっている
。そしてこの盛り上がり部１６．１６で挾まれた領域が
凹条部１５となっている。

この外歯１２を成形する前のカップ状スラグは、第１図
（ａ）符号Ｗで示されており、このカップ状スラグＷの
外側面を軸方向にしごいて、第１図（ｂ）に示されるよ
うに、筒状部外側面に歯形１２を形成し、第１図（ｂ）
符号Ωで示す位置で筒状部開口端側を切断して、第１図
（ｃ）に示されるようなカップ状歯車１０が得られる。

第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は本発明方法に使用する
成形装置の断面図で、第３図（ａ）はパンチが下降する
以前の成形装置の断面図、第３図（ｂ）はパンチが下降
して歯形を成形した時の成形装置の断面図、第４図はメ
インパンチの要部斜視図、第５図はスラグがしごき成形
されて歯形が成形される様子を示す説明図、第６図及び
第７図は第５回に示す線ｖｚ−■、ｇ■−■に沿う断面
図、第８図は歯型の導入部の縦断面図、第９図〜第１２
図は筒状部がしごかれて歯形が成形されていく様子を説
明する説明図で、第８図に示す線ＩＸ−ＩＸ〜ｇＡＸ［
ｌ−朋に沿う断面図である。

これらの図において、符号２ｏはリング状のダイで、ダ
イ２０の内周にはカップ状スラグＷの外側面に外歯１２
を成形するための歯型２２が形成されている。歯型２２
は、第７図に示されるように、周方向に一定ピッチで形
成された山部２３と谷部２４とからなり、谷部２４の底
面には軸方向（第５図上下方向）に延びる凸条部２４ａ
がパンチの入口側開口部から他端開口部にかけて軸方向
に延設されている。また山部２３は、パンチ入口側開口
部から所定量深さ隔てた位置から他端開口部にかけて軸
方向に延設されており、山部２３の上端部はテーパカッ
トさ九てここに材料導入部２３ａが形成されている。材
料導入部２３ａの下端部２３ａ１は圧入された材料をし
ごくしごき部であり、このしごき部２３ａユから鉛直状
に山部２３の先端面が延びている。また凸条部２４ａは
外歯１２の山部１４の中央部の外径を規制する部分で、
外歯１２の山部先端面コーナ部に谷部がしごかれて生じ
る材料流動の一部を山部コーナ側だけに導く働きがある
。なお第５図符号２３ｂ、２４ｂは山部２３、谷部２４
の表面に形成された凹部で、歯型２２によってしごき成
形された成形面の逃げのための隙間である。ダイ２ｏは
ダイホルダー　２６　（２６ａ　、　２６　ｂ　、　２
６　ｃ　）によって下方より支持されており、ダイ２０
の歯型２２形成部内にはスラグＷの底面を弾性的に担持
するとともに、歯形成形後のスラグＷをノックアウトす
るスラブ押さえ２８が配置されている。ダイ２０の上方
には、スラグ押さえ２８と協働してスラグＷの底面を挟
持する円柱状のサブパンチ３０と、このサブパンチ３０
の外周に配置されて上下方向移動可能なメインパンチ３
２とが配置されている。

メインパンチ３２はスラグの筒状部の開口端部をダイ２
０の歯型２２に押し込んで筒状部外側面を軸方向にしご
き、ここに外歯１２を成形する。

なお、しごき成形のための力は主にメインパンチ３２に
よって与えられるが、スラグ底面をスラグ押さえ２８に
押圧するサブパンチ３０もしごき成形のための下方押圧
力の一部を負担している。またメインパンチ３２は、先
端が基部に比べて薄肉とされるとともに、パンチ先端部
には、第４図に示されるように、ダイ２０の歯型２２の
山部２３に対応した凹部３４が一定ピッチで形成されて
いる。即ち、この凹部３４は歯型２２の山部２３の上端
部に形成さ九ている導入部２３ａ位置に対応しており、
パンチ３２の先端がスラグＷを押し込んで導入部２３ａ
の下端部２３ａ、に位置したとき、導入部２３ａはしご
いた素材の一部（第１図（ｂ）符号Ｗで示す）をこの凹
部３４内に押し出すようになっている。このためパンチ
３２の先端がダイの歯型２２内に入り込んで、導入部の
下端部２３ａ１で噛合が停止するので、パンチ３２と歯
型２２の導入部２３ａとが接触することなくスラグ筒状
部先端まで歯形を成形することができる。

次にスラグに外歯を成形する工程及び歯形の成形される
挙動を、第３図（ａ）、（ｂ）、第５図〜第１２図を参
照して説明する。

まずスラグ押え２８をダイ２ｏの開口端近傍まで上昇さ
せるとともに、パンチ３０の下端部にスラグＷを嵌挿状
態とする。次にスラグＷをスラグ押え２８で担持しつつ
パンチ３０及びメインパンチ３２を一体に下降させる（
第３＠（ａ）参照）。

スラグＷは歯型２２の凸条部２４ａに沿ってパンチと一
体に下降し、歯型２２の導入部２３ａに当たり、以後パ
ンチ３２の強力な押圧力がスラグの筒状部開口端に作用
し、これによってスラグ筒状部外側面が歯型２２によっ
てしごき成形される。

即ち、スラグＷは山部導入部２３ａのテーバ面に沿って
滑動し、導入部２３ａの最終端である。しごき部２３ａ
、によって軸方向にしごかれて塑性変形する。しごかれ
た素材は軸方向（第８図矢印参照）及び周方向（第１０
図〜第１１図矢印参照）に流動して塑性変形し、第１２
図に示されるように歯型２２（山部２３と谷部２４）に
倣った形状の歯形１２（山部１４と谷部１３）に成形さ
れる。

第８図はスラグ筒状部１１がしごき部２３ａ、にしどか
れる様子を示す縦断面図で、第９図は第８図に示す線■
−■に沿う断面図で、この位置ではこれから導入部２３
ａと接触して変形が始まろうとしている。第１０図は第
８図に示す線Ｘ−Ｘに沿う断面図で、この位置では導入
部２３ａによってわずかながら変化が始まっている。第
１１図は第８図に示す線ＸＩ−ＸＩに沿う断面図で、こ
の位置では導入部２３ａ（Ｌごき部２３ａ□）によって
しごかれた素材が歯型２２の谷部２４内に流動している
状態で、第１２図ではしごかれた素材が歯型２２の山部
と谷部２４間の隙間に充填された状態を示している。そ
して歯形の成形後は、パンチ３０．３２を上昇させ、次
いでスラグ押え２８を上昇させてスラブをノックアウト
する。そして取り出したスラグに第１図（ｂ）に示す切
削加工を施して第１図（ｃ）に示される製品となる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明かなように、本発明に係るカップ状歯
車及び歯形の成形方法よれば、ダイとパンチとを噛み合
わせるだけで、しごき成形により歯形が形成されるので
、製造が極めて容易であるとともに、切削加工に比べて
材料の無駄がない。

また、歯形谷部がしごかれることにより生じる材料流動
により、山部先端面コーナ部が高さ方向に盛り上がって
、この盛上り部の高さ相当だけ山（谷）の高さ（深さ）
が大きくなるので、スラグの外径よりも高くできること
は勿論、従来のしごき成形で成形できる高さ（深さ）よ
りも高い（深い）歯形を成形することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）は歯形が成形される前のカップ状スラグの
斜視図、第１図（ｂ）は歯形成形直後のカップ状スラグ
の斜視図、第１図（ｃ）は製品としてのカップ状歯車の
斜視図、第２＠はカップ状歯車の筒状部の水平断面図、
第３図（ａ）、（ｂ）は歯形を成形する装置の断面図、
第４図はメインパンチの斜視図、第５図はしごき成形時
のパンチとスラグとダイの様子を示す縦断面図、第６図
及び第７図は第５図に示す線ＶＩ−ＶＩ、線■−■に沿
う断面図、第８図は導入部における水平断面図で、しご
かれて歯形が成形されていく様子を説明する説明図、第
９図〜第１２図はそれぞれ第８図に示す＠ｍ−■〜線店
−店に沿う断面図である。 １０・・・カップ状歯車、 １１・・・筒状部、 １２・・・歯形（外歯）、 １３・・・谷部、 １４・・・山部、 １５・・・山部先端面中央凹条部、 １６・・・山部先端面コーナ部に形成された盛上り、Ｗ
・・・カップ状スラグ、 ２０・・・ダイ、 ２２・・・成形用の歯型、 ２３ａ・・・導入部。 ２３ａ１・・・しごき部、 ３２・・・メインパンチ。 第　１　図 特　許　出　願　人　山川工業　株式会社同　　　　　
　アイダエンジニアリング株式会社 第 図 第 第 図（０） 因 第 ア 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面にしごき成形用の歯形の形成されているダ
   イと、このダイに対向するパンチとを軸方向に接近動作
   させて、カップ状スラグの筒状部外側面が軸方向にしご
   かれ筒状部外側面に歯形が形成されたカップ状歯車であ
   って、筒状部に形成されている外歯の各山部の先端面に
   は、外歯のしごき成形時の谷部がしごかれることにより
   生ずる材料流動により、山部先端面コーナ部が高さ方向
   に盛り上がって、一定量の材料に対し山の高さが大きく
   されたことを特徴とするカップ状歯車。
2. （２）内周面にしごき成形用の歯形の形成されているダ
   イと、このダイに対向するパンチとを軸方向に接近動作
   させて、カップ状スラグの筒状部外側面を軸方向にしご
   いて筒状部外側面に歯形を成形するカップ状歯車におけ
   る歯形成形方法であって、外歯のしごき成形時の谷部が
   しごかれることにより生ずる材料流動により、山部先端
   面コーナ部が高さ方向に盛り上がって、一定量の材料に
   対し山の高さが大きくされたことを特徴とするカップ状
   歯車における歯形成形方法。