JPH0576640U - 段付中空歯車素材の予備鍛造品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】段付中空歯車素材の予備鍛造品において、歯部
付小径部の成形箇所に環状ボス部を設けると共に、該環
状ボス部の端面径幅は、段付中空歯車素材を押出し成形
するための成形ダイの型彫空間の歯形を有する成形孔と
マンドレルによって規定される環状の歯部成形部の径幅
と、略同一とする。 【効果】 押出し成形初期状態において素材下端面が型
彫空間の型面に密着せずに歯部成形部へ素材が押出され
るため、押出し成形時の成形ダイにかかる負荷が少なく
なる共に素材のメタルフローが阻害されずに軸線方向に
流れるので、成形された歯部に欠肉が生じることなく、
薄肉で複雑な形状の段付中空歯車素材を確実に成形する
ことができる。従って、金型寿命が長くなって生産性を
向上することができ、また長期に渡って高い品質を得る
ことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車のオートマチックトランスミッションのミッションギアのよ うに複雑な形状を有し、且つ歯部の肉厚が薄い歯車の歯部を押出し加工によって 成形する段付中空歯車素材の完成前の予備鍛造品に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の段付中空歯車素材の成形に関しては、図６に示されるように、 昇降自在のラムの下面に取付けたパンチ１２１と、ボルスタの上側に設けられ該 段付中空歯車素材Ｗ１４の大径部１０１の外径を規定する型彫空間１２６と、同 様に小径部１０２の歯部１０４を成形する歯形１２８をその内周面に有する成形 ダイ１２２を備える押出し成形装置１２０に、中空部１０５を有する予備成形素 材Ｗ１３をセットしてから、上パンチ１２１を押込んで一端面に円筒状の歯部付 小径部１０２を押出し成形するものものが知られており、特公昭３７−１６８３ １号、特開昭５５−１４１３４８号等多数の公報がある。

【０００３】 前述のようにして成形される段付中空歯車素材Ｗ１４の一例を図８に示す。即 ち、内周に中空部１０５を備え、外周に大径部１０１と小径部１０２を備え、前 記小径部１０２には軸線方向に歯部１０４が設けられ、前記小径部１０２の端面 においては、前記中空部１０５は比較的大径に画成されており、従って該小径部 １０２の肉厚は薄く設けられることになる。

【０００４】 このように複雑な形状で、且つ薄肉の歯部１０４を有する段付中空歯車素材Ｗ １４を押出し成形するためには、押出し成形による断面減少率がかなり大きくな ってしまい、相当に大きな成形荷重を素材に加えなければならないため、該荷重 に耐えるために堅牢な金型を使用しなければならず、またその耐久性に特別な配 慮を必要とする。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図５に、軸線方向端面１０７，１０８から中心に向かってへこみ込んだ孔部１ ０５ａ，１０５ｂを設けた略円盤状の、従来の予備鍛造品Ｗ１２を示す。前述し た歯部１０４の押出し成形に際しては、前記予備鍛造品Ｗ１２の孔部１０５ａ， １０５ｂを軸線方向に貫通する中空部１０５を設けたピアス材Ｗ１３を、図６に 示されるように押出し成形装置１２０の成形ダイ１２２の型彫空間１２６内にセ ットして上パンチ１２１を押込むことによって、図６の１０Ａ部を拡大した図７ に示されるように、前記成形ダイ１２２の型彫空間１２６の型面１２６ａに素材 下端面１０７が密着した状態で歯部付小径部１０２の押出し成形が始まるが、該 歯部付小径部１０２を成形すべき歯部成形部１２７の径幅１０ｄに対する素材下 端面１０７の径幅１０Ｄが大径であるので、該歯部付小径部１０２を成形する際 の断面減少率が大きいことに加えて、密着した型面１２６ａと素材下端面１０７ の摩擦抵抗が大きくなる為、大きな成形荷重が必要となる。

【０００６】 しかし、成形ダイ１２２の該歯部成形部１２７に設けられた歯形１２８は特に 薄肉である為、斯かる大きな成形荷重下においては、該薄肉の歯形１２８の受け るダメージは著しく、更に、素材下端面１０７に密着する型面１２６ａにおいて は押出し成形時の応力集中によるダレ等が早期に発生し易く、成形ダイの寿命が 短かくなっていた。

【０００７】 また、前述のように密着した箇所の内圧が局部的に高い為に、素材下端面付近 の素材のメタルフローが阻害されることにより、成形ダイ１２２の歯部成形部１ ２７に十分な肉が押込まれず、成形品Ｗ１４の歯部１０４に欠肉が生じ易くなっ ていた。

【０００８】 更に、クラッチ等を目的とした環状溝１０６を段付中空歯車素材Ｗ１４の一端 面に成形するものに関しては、図６に示されるように、前記した歯部付小径部１ ０２の押出し成形工程において、上パンチ１２１の下端面に突設された環状突部 １２３によって前記環状溝１０６が画成されているが、前記上パンチ１２１の環 状突部１２３は薄い肉厚でかつ突設されているため、前述の如き大きな成形荷重 下での耐久性は低く、従って上パンチ１２１の寿命も低くなるという問題があっ た。

【０００９】 本考案は、上記の如く問題を解決し、生産性が高く、品質の良い段付中空歯車 素材を得るための、予備鍛造品を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、次のような構成である。

【００１１】 １．歯部付小径部の成形箇所に環状ボス部を設けると共に、該環状ボス部の端 面径幅は、段付中空歯車素材を押出し成形するための成形ダイの型彫空間の、歯 形を有する成形孔とマンドレルによって規定される環状の歯部成形部の径幅と略 同一とする。

【００１２】 ２．環状溝を段付中空歯車素材の一端面に有する段付中空歯車素材の予備鍛造 品において、前記環状溝と略同一の径幅を有する予備環状凹部を、環状溝の成形 箇所に設ける。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１は、ミッションギア等の段付中空歯車素材Ｗ４を、円柱素材Ｗ０から順次 鍛造成形にて製造する工程を表す。

【００１５】 予め、丸棒材を必要長さに切断した円柱状の円柱素材Ｗ０（図１の（イ））を 、該円柱素材Ｗ０より拡径した円盤状素材Ｗ１（図１の（ロ））に成形し、次に 該円盤状素材Ｗ１の軸線方向端面から中心に向かってへこみ込んだ孔部５ａ，５ ｂ及び一端面に環状ボス部を設けた予備鍛造品Ｗ２（図１の（ハ））を成形し、 続いて予備鍛造品Ｗ２の両端面の孔部５ａ，５ｂを軸線方向に貫通する中空部５ を設けたピアス材Ｗ３（図１の（ニ））を成形する。次に図８に示されるように 、該ピアス材Ｗ３の内周面に複数の段部を形成すると共に、該ピアス材Ｗ３の一 端面７に軸線方向に沿う複数条の歯部４が粗成形された筒状の歯部付小径部２を 有する段付中空歯車素材Ｗ４を成形し、最後に該段付中空歯車素材Ｗ４の歯部４ をサイジング加工により成形して完成鍛造品（図示せず）を成形する。

【００１６】 前記予備鍛造品Ｗ２は、後工程で歯部４付小径部２を成形すべき箇所に環状ボ ス部２ａが設けられている。押出し成形工程を示す図３のＡ部を拡大した図４に 示されるように、前記環状ボス部２ａの端面径幅Ｄは、後述する段付中空歯車素 材Ｗ４の成形ダイ２２の歯形２８を有する成形孔２５とマンドレル３１によって 規定される歯部成形部２７の径幅ｄと略同一に設けられる。

【００１７】 また、歯部付小径部２の押出し成形工程において、段付中空歯車素材Ｗ４の一 端面８にクラッチ等の用途に用いられる環状溝６を成形するようにしたものに関 しては、前記予備鍛造品Ｗ２の環状溝６の成形位置には、前記環状溝６と略同一 の径幅を有する前記環状溝６より若干浅目の予備環状凹部６ａが粗成形される。

【００１８】 次に、本考案による段付中空歯車素材の成形方法を、各装置の実施例に基づい て説明する。

【００１９】 図２は、図１で示す円盤状素材Ｗ１から予備鍛造品Ｗ２を成形するためのプレ ス装置１０の一例で、下型の成形ダイ１２の型彫部１５と、マンドレル１７の端 面形状１７ａ及び、上型の上パンチ１１の端面１４形状によって画定された型彫 空間１６によって、前述の如き所望の予備鍛造品Ｗ２が密閉閉塞状態で成形され る。

【００２０】 図３は、図１（ニ）に示すピアス材Ｗ３から、図８に示す段付中空歯車素材Ｗ ４を成形するための押出し成形装置２０の一例を示したもので、左半部が成形前 、右半部が成形後の状態を示す。

【００２１】 図面で２１は上パンチ、２２は押出し金型である下側の成形ダイを示し、該上 パンチ２１は図示されないラムの下面に止め輪２４を介して固定されており、ま た、該成形ダイ２２には段付中空歯車素材Ｗ４の最終外径寸法と同径の型彫空間 ２６と内周面に歯形２８を形成した該型彫空間２６の底面の成形孔２５とが設け られており、該成形ダイ２２の下側にバックアッププレート２９とその下側の心 型ホルダー３０とを設け、該心型ホルダー３０に段付中空歯車素材Ｗ４の中空部 ５を規定するマンドレル３１と、同様に歯部付小径部２の内径を規定する該マン ドレル３１の外周の外心型３２とを立設して、両心型３１，３２を前記型彫空間 ２６内に臨ませるようにした。また、前記外心型３２の外周には筒状のノックア ウトリング３３が摺動自在に設けられている。

【００２２】 尚、前述の押出し成形工程において段付中空歯車素材Ｗ４の一端面８に環状凹 部６を成形するものの場合は、前記上パンチ２１の下端面の対応箇所に突部２３ が設けられている。

【００２３】 上記押出し成形装置２０で段付中空歯車素材Ｗ４を成形する場合、図３左半部 及び図４に示される如く、成形ダイ２２の型彫空間２６内に前記ピアス材Ｗ３を 配設した後、上パンチ２１を下降変位させることにより、図３右半部に示される 如く型彫空間２６によって、段付中空歯車素材Ｗ４の大径部１が成形されると共 に、歯形２８を有する成形孔２５に素材が押出され、歯部４付小径部２が成形さ れる。

【００２４】 この場合、図３のＡ部を拡大して、図４に示される如く、予備鍛造品Ｗ２の環 状ボス部２ａの端面径幅Ｄは、成形ダイ２２の歯形２８を有する成形孔５とマン ドレル３１によって規定される歯部成形部２７の径幅ｄと略同一であるので、押 出し成形初期状態において、素材下端面７が型面２６ａに密着せずに歯部成形部 ２７へ素材が押出される。そのため、押出し成形時の金型にかかる負荷が少なく なると共に、素材のメタルフローが阻害されずに軸線方向に流れるので、成形さ れた歯部４に欠肉が生じることがなく、薄肉な歯部を有する複雑な形状の段付中 空歯車素材Ｗ４を確実に成形することができる。

【００２５】 更に、環状溝６の成形位置に、該環状溝６と略同一の径幅を有する予備環状凹 部６ａが予め設けられているので、図３に示される如く押出し成形時の上パンチ ２１の、端面突部２３にかかる負荷が軽減されるため、上パンチ２１の耐久性が 向上する。

【００２６】 尚、本実施例では、段付中空歯車素材Ｗ４として、小径部２側に歯部４を成形 するものの一例を紹介したが、大径部１側の側面に歯部４を成形するようにした ものについても、同様である。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、押出し成形初期状態において素材下端面が型彫 空間の型面に密着せずに歯部成形部へ素材が押出されるため、押出し成形時の成 形ダイにかかる負荷が少なくなると共に素材のメタルフローが阻害されずに軸線 方向に流れるので成形された歯部に欠肉が生じることがなく、薄肉で複雑な形状 の段付中空歯車素材を確実に成形することができる。従って、金型寿命が長くな って生産性を向上することができ、また長期に渡って高い品質を得ることができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）〜（ニ）は、各々本考案の実施例による
段付中空歯車素材の各工程における材料変化を示す平面
図若しくは断面平面図である。

【図２】本考案の実施例による段付中空歯車素材の予備
鍛造品の成形装置構成を示した部分断面平面図である。

【図３】本考案の実施例による段付中空歯車素材の押出
し成形工程を示した部分断面平面図である。

【図４】図３Ａ部の拡大図である。

【図５】従来の段付中空歯車素材の予備鍛造品を示す断
面平面図である。

【図６】従来の段付中空歯車素材の押出し成形工程を示
す部分断面平面図である。

【図７】図５Ａ部の拡大図である。

【図８】段付中空歯車素材を示す断面平面図である。

【符号の説明】

Ｗ２ 予備鍛造品 Ｗ４ 段付中空歯車素材 １ 大径部 ２ 小径部 ２ａ 環状ボス部 ４ 歯部 ５ 中空部 ６ 環状溝 ６ａ 予備環状凹部 ２２ 押出し成形ダイ ２５ 成形孔 ２７ 歯部成形部 ２８ 歯形 ３１ マンドレル Ｄ 環状ボス部の端面径幅 ｄ 歯部成形部の径幅

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周に中空部（５）を備え外周に大径部
   （１）と小径部（２）とを備え、前記小径部（２）の側
   面に歯部（４）を押出成形する段付中空歯車素材（Ｗ
   ４）の完成前の予備鍛造品（Ｗ２）において、歯部
   （４）付小径部（２）の成形箇所に環状ボス部（２ａ）
   を設けると共に、前記環状ボス部（２ａ）の端面径幅
   （Ｄ）は、前記段付中空歯車素材（Ｗ４）を押出成形す
   る成形ダイ（２２）の型彫空間（２６）の、歯形（２
   ８）を有する成形孔（２５）とマンドレル（３１）によ
   って規定される環状の歯部成形部（２７）の径幅（ｄ）
   と略同一とすることを特徴とする段付中空歯車素材の予
   備鍛造品。
2. 【請求項２】 環状溝（６）を段付中空歯車素材（Ｗ
   ４）の一端面に有する請求項１記載の段付中空歯車素材
   （Ｗ４）の予備鍛造品（Ｗ２）において、前記環状溝
   （６）と略同一の径幅を有する予備環状凹部（６ａ）
   を、前記環状溝（６）の成形箇所に設けることを特徴と
   する段付中空歯車素材の予備鍛造品。