JPH0555212B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、粗加工された中間成形素材の歯車歯
形をしごき加工によつて所定の寸法精度に仕上げ
るための歯形サイジング用ダイに関する。

＜従来の技術＞ 等速継手の内輪や平歯車などのように、外周面
に軸線方向に沿う複数条の歯形を有する部材を形
成するための鍛造工程に於て、予め全体的な形状
を整える程度に粗加工された中間成形素材を所定
の歯形精度に仕上げるために、歯の部分にのみし
ごき加工（アイオニング）を施す、サイジング成
形が行われている。

このサイジング成形に於ては、例えば特開昭62
−110831号公報に開示されるように、仕上げ成形
（サイジング）用ダイ上に中間成形素材を位置決
め載置し、これの軸線方向端面からダイに向けて
パンチにて押込むようにされることが一般的であ
る。

従来、上記した中間成形素材がダイの軸線方向
に完全に抜き通せるような形状の製品の場合に
は、しごきによつて流れた肉が歯車の有効噛み合
い寸法に影響を及ぼすことはないが、成形品の一
方の軸線方向端にフランジ状の押残り部が形成さ
れていて抜き通すことのできない形状の中間成形
素材の場合には、しごき加工を施すに当つて種々
の問題が生じていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 即ち、中間成形素材をダイに完全に押込むこと
によつてダイの入口部にて成形品に押残り部が形
成されるが、しごきによつて鍛圧されきれなかつ
た余剰肉が素材表面を流れ、これが押残り部に押
し寄せられる。ここでダイのしごき代は、この余
剰肉の流れを想定して定められており、仕上がり
歯形の有効寸法精度は、余剰肉を含めたうえで設
計されることが一般的である。

他方、中間成形素材を成形するための中間成形
用ダイの摩耗量は、シヨツト数と共に増大するこ
とから、製造量に従つて成形品のできあがり寸法
が大きくなることを避けられない。即ち、中間成
形用ダイの摩耗が進行すると、これに連れて実際
のしごき代が増えるためにサイジングによる余剰
肉の量が増大し、ついにはその逃げ場がなくな
る。その結果、サイジング用ダイとパンチとの間
に挟まれてダイの入口から余剰肉がはみ出し、所
定のストロークを押し切ることができなくなり、
歯の有効寸法が所期の精度を保てなくなる。

従来は、完成品が所定の精度範囲から外れるよ
うになつた段階で中間成形用ダイを更新するよう
にしていたため、製品の管理精度を高めようとす
ると、中間成形用ダイの更新を頻繁に行わねばな
らないこととなり、製造コストを低減するうえに
１つの障害となつていた。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消
するべく案出されたものであり、その主な目的
は、製造コストの増大を招くことなく、押残り部
を有する形状の歯車部材の歯形の管理精度を維持
することができるように改良された歯形サイジン
グ用ダイを提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、粗成形歯
形の入口端の輪郭の概ね全周に渡る部分にアール
若しくは面取りが施された中間成形用ダイによ
り、軸線方向一旦の押残り部と、粗成形された歯
車歯形とを鍛造成形してなる中間成形素材に於け
る前記粗成形された歯車歯形に対してしごき加工
を施すための仕上げ歯形を有する歯形サイジング
用ダイであつて、当該歯形サイジング用ダイの入
口端に於ける前記仕上げ歯形の輪郭の概ね全周に
渡る部分に、前記中間成形用ダイに形成された初
期のアール若しくは面取りに比してより大きなア
ール若しくは面取りが形成されていることを特徴
とする歯形サイジング用ダイを提供することによ
つて達成される。

＜作用＞ このようにすれば、サイジング用ダイの開口部
に概ね全周に渡つて形成されたアールあるいは面
取りが、所期シヨツト時の中間成形用ダイによつ
て形成される中間成形素材の押残り部の隅部のア
ール若しくは面取りに比してより大きなものとな
る。即ち、サイジング用ダイの開口部の面取りに
て形成された空〓により、中間成形素材をダイに
押込んだ際に軸方向に流れる肉の逃げ場が確保さ
れる。従つて、中間成形用ダイの摩耗に基因して
余剰肉が増えてきても、有効寸法精度に影響を及
ぼさない範囲での余剰肉の吸収容量が増大するの
で、中間成形用ダイの耐用限度を延長することが
できる。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図及び第２図は、本発明に基づき構成され
たサイジング装置の要部を模式的に示している。
このサイジング装置は、鍛圧機の可動盤１上に設
けられた押込みパンチ２と、鍛圧機の固定盤３上
に設けられたダイ４及びノツクアウトパンチ５と
からなつている。

押込みパンチ２は、パンチホルダ６を介して可
動盤１に固定されており、可動盤１を駆動するこ
とにより、所定の軸線（本実施例に於ては上下方
向）に沿つて変位するようにされている。

ダイ４は、その内周面に仕上げ歯形７が形成さ
れ、ダイホルダ８を介して固定盤３に固定されて
いる。

ノツクアウトパンチ５は、ダイ４及びダイホル
ダ８に対して軸線方向摺動自在に係合したガイド
リング９と、ガイドリング９内に軸線方向摺動自
在に受容されたノツクアウト１０と、ノツクアウ
ト１０を軸線方向に突き出すためのノツクアウト
ピン１１とからなつている。

ガイドリング９の第１に於ける上端部９ａは縮
径され、例えば変速機のピニオン歯車などに用い
る歯車歯形が粗加工された中間成形素材１２の中
心孔１３に比較的緊密に係合し得るようにされて
いる。また、ノツクアウト１０の上端面１０ａ
は、中間成形素材１２の中心孔１３の肩部１３ａ
に当接している。

ガイドリング９と固定盤３との間には、ウレタ
ン樹脂などからなるクツシヨン部材１４が介装さ
れており、これによりガイドリング９は、第１図
に於ける上方に向けて常時弾発付勢されている。

第３図に示すようにダイ４の入口側には、仕上
げ歯形７の開口部の輪郭の全周に渡つて略均一
に、開口端面側へ向けて拡開する面取り２０が施
されている。そして第４図に示すように、実線で
示したダイ４の仕上げ歯形７の歯先円直径は、想
像線で示した中間成形素材１２の粗歯形１２ａの
歯先円直径に比してd1だけ小さく設定され、仕
上歯形７の歯底円直径は、粗歯形１２ａの歯底円
直径に比してd2だけ大きく設定されている。つ
まり中間成形素材１２をダイ４に押込むと、歯先
面２１はd1だけしごかれるが、歯底面２２はむ
しろ仕上げ歯形７との間に空〓ｃ１が生じてしご
かれないこととなる。

また、歯末部分の厚さ寸法は、実線で示したダ
イ４の仕上げ歯形７と想像線で示した中間成形素
材１２の粗歯形１２ａとが略等しいが、歯元部分
の厚さ寸法は、実線で示したダイ４の仕上げ歯形
７に比して想像線で示した中間成形素材１２の粗
歯形１２ａの方が大きくなるようにしてある。従
つて、歯面２３のしごき代については、第４図に
d3〜d5寸法で示したように、歯元側がより大き
く、歯末に向けてしごき代が漸減し、歯末部分で
は殆どしごかれないようになつている。

次に上記実施例に於けるしごき加工の工程につ
いて説明する。

先ず、於込パンチ２を伴なつて可動盤１が充分
に上昇している状態に於て、予め外形輪郭が整え
られ、粗加工された粗歯形１２ａを有する中間成
形素材１２の中心孔１３をガイドリング９の上端
部９ａに嵌着すると共に、ダイ４の仕上げ歯形７
に対する中間成形素材１２の粗面形１２ａの位相
合せを行う。このとき、中間成形素材１２の粗歯
形１２ａの下端とダイ４の仕上げ歯形７の上端と
は、第５図に示すように面取り２０の斜面にて僅
かに係合させるか、或いは若干の〓間をもたせて
も良いが、少くとも、中間成形素材１２の軸線方
向内端面１２ｂとガイドリング９の上端面９ｂと
が、始めから密着している方が良い。

次に、可動盤１と共に押込みパンチ２を降下さ
せると、押込みパンチ２の下面２ａと中間成形素
材１２の上面１２ｃとが当接する。この時、中間
成形素材１２は、ガイドリング９を介して軸線方
向について弾発的に浮動支持されているため、ク
ツシヨン部材１４の反力により、中間成形素材１
２がダイ４に押し込まれる以前に押込みパンチ下
面２ａと素材上端面１２ｃとが正確に密接する。
これにより、ダイ４の軸線に対する素材上端面１
２ｃの直角度が正しくされる（第１図）。

これより、クツシヨン部材１４の押圧力に抗し
て押込みパンチ２を更に降下させると、中間成形
素材１２は、仕上げ歯形７の導入部に均一に施さ
れた面取り２０に案内されて押込みパンチ２とガ
イドリング９とに挾持された状態のままダイ４に
押込まれる（第２図）。従つて、中間成形素材１
２の摺動軸線が正しく保持され、同時に、ガイド
リング９の上端部９ａにて中心孔１３の内周が拘
束されていることから、歯形部分が内向きに歪む
ことが防止される。

中間成形素材１２を押込むと、素材輪郭とダイ
４の輪郭との差に従つて素材表面がしごかれる
が、しごくにつれて歯面２３の肉は、ダイ４と中
間成形素材１２との間のしごき代の設定によつて
歯末から歯元へ向けて一方向に流れる。これによ
つて表面組織の方向性が一定となるために組織の
流れに干渉を生じないで済むことから、面粗度の
安定向上が期待できる。また、比較的重要な歯先
円直径は、仕上げ歯形７にてしごかれるために所
定の精度が得られ、しごきによつて表面組織を鍛
圧しつつ歯面を流れた肉の余剰分は、主に歯底部
分の空〓ｃ１に流れ込むため、はみ出したりせず
に済む。また、軸方向にも肉が押し出されるが、
第５図に示すように、初期シヨツトで得られる中
間成形素材１２の一方の軸線方向端に押残り部と
して形成されたフランジ部２４と粗歯形１２ａと
の隅部のアールに比して、ダイ４の開口端に形成
された面取り２０の方が十分に大きくしてあるこ
とから、ダイ４に中間成形素材１２を一杯に押し
込んだ際に（想像線で示す位置）この部分に形成
される空〓ｃ２に流れ込むことで肉の余剰分が吸
収される。

ところで、中間成形素材１２を成形するための
ダイの摩耗量がシヨツト数と共に増大することか
ら、製造量の増大に従つて製品のできあがり寸法
が大きくなる。即ち、粗歯形１２ａを成形するダ
イの摩耗が進行すると、これに連れて実際のしご
き代が増えるため、しごきによる余剰肉の量が増
大し、ついにはその逃げ場がなくなる事態に至
る。その結果、ダイ４と押込みパンチ２との間に
挟まれてダイ４の入口部から余剰肉がはみ出し、
所定のストロークを押し切ることができなくな
り、歯の有効寸法が初期の精度を保てなくなるこ
とがある。それが本発明に於ては、ダイ４の入口
に、図示されていない中間成形用ダイの入口端
に、粗成形歯形の輪郭の全周に渡つて形成された
初期のアールよりも大きな面取り２０を形成して
いるので、逃げ場を失つた余剰肉がまくれ込んだ
りあるいはばりとなつたりしてダイ４に対して中
間成形素材１２を完全に押込めなくなるような事
態に至るまでの期間が延長される。

押込み完了後、押込みパンチ２と共に可動盤１
を上昇させると、クツシヨン部材１４の反力によ
り、完成品となつた素材１２がダイ４から脱却さ
れる。次いで図示されない駆動手段を用いてノツ
クアウトピン１１を突き出すことにより、素材１
２が完成品としてガイドリング９から脱却され
る。

＜発明の効果＞ このように本発明によれば、上記実施例に示す
ような軸線方向端に押残り部を有し、抜き通すこ
とのできない形状の歯車を成形する工程に於て、
中間成形用ダイが摩耗して中間成形素材の押残り
部にある程度のだれが生じても、仕上げ歯形の面
取りによつて形成された空〓にて余剰肉を吸収し
得るため、特に中間成形用ダイ耐用寿命を延長す
るうえに効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく歯形サイジング装置に
素材をセツトした状態を示す模式的な断面図であ
る。第２図は加工完了時を示す第１図と同様な断
面図である。第３図は仕上げ歯形の導入部を部分
的に示す拡大斜視図である。第４図は粗歯形と仕
上げ歯形との関係を示す説明図である。第５図は
しごき加工開始時点に於ける中間成形素材とダイ
との関係を示す要部拡大断面図である。 １……可動盤、２……押込みパンチ、２ａ……
下面、３……固定盤、４……ダイ、５……ノツク
アウトパンチ、６……パンチホルダ、７……仕上
げ歯形、８……ダイホルダ、９……ガイドリン
グ、９ａ……上端部、９ｂ……上端面、１０……
ノツクアウト、１０ａ……上端面、１１……ノツ
クアウトピン、１２……中間成形素材、１２ａ…
…粗歯形、１２ｂ……内端面、１２ｃ……上面、
１３……中心孔、１３ａ……肩部、１４……クツ
シヨン部材、２０……面取り、２１……歯先面、
２２……歯底面、２３……歯面、２４……フラン
ジ部（押残り部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗成形歯形の入口端の輪郭の概ね全周に渡る
   部分にアール若しくは面取りが施された中間成形
   用ダイにより、軸線方向一端の押残り部２４と、
   粗成形された歯車歯形１２ａとを鍛造成形してな
   る中間成形素材１２に於ける前記粗成形された歯
   車歯形に対してしごき加工を施すための仕上げ歯
   形７を有する歯形サイジング用ダイ４であつて、 当該歯形サイジング用ダイの入口端に於ける前
   記仕上げ歯形の輪郭の概ね全周に渡る部分に、前
   記中間成形用ダイに形成された初期のアール若し
   くは面取りに比してより大きなアール若しくは面
   取りが形成されていることを特徴とする歯形サイ
   ジング用ダイ。