JPH07112234A - 多段歯車の鍛造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多段歯車を鍛造成形する。 【構成】 大径歯車と小径歯車の境界を分割面に持ち、
大径歯車形成用のキャビティ２ａの周面にヘリカル歯形
形成用歯型５を、小径歯車形成用のキャビティ２Ｂの周
面にストレート歯形形成用歯型６を有し、中心にマンド
レル３を突き通し可能に備えたキャビティ２内へ二段ド
ーナツ状の素材８を押し込む押し込み操作と、前記マン
ドレル３を素材８の貫通孔８ａへ突き通し操作すること
により素材８の周囲にヘリカル歯形とストレート歯形と
を同時に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シンクロ用噛み合わせ
歯を有した変速用歯車の如く、隣合わせに歯形を有する
多段歯車の鍛造方法及び装置に関する。尚ここで歯車と
は、噛み合い用の凹凸を有したものを総称し、スプロケ
ット、カウンタドリブン等も包含する。

【０００２】

【従来の技術】従来、切削加工に頼っていた歯車も、近
年、鍛造による成功例が発表され、にわかに活気づいて
きた。それらの鍛造方法では、出願人が先に提案した如
く、二種類の歯車に相当するキャビティが一体に形成さ
れた鍛造装置により、セギリ効果を利用して精度の高い
歯形の形成が可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】歯車の径が大きい或は
小さい順に隣合わせになっていれば問題はないが、大径
の歯車の間に小径の歯車が配置された多段歯車の成形に
は適用できない。又歯形がストレートであれば押し込
み、抜き出しは容易であるが、ヘリカル歯形が含まれて
いると、歯筋の傾斜が災いしてストレート歯形のように
真直に押し込みも抜き出しもできない。更に歯幅、歯丈
の大きい歯車を形成すると、欠肉を招く虞れもあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘリカル歯形
が含まれていても、その成形、脱型を、又径の異なる歯
車の並び順により従来不可能だった多段歯車の成形を可
能とすると共に、精度の高い多段歯車を形成する技術で
あって、その構成は、隣接する歯車同士の境界を分割面
に持ち、周面に歯形形成用歯型を有し、中心にマンドレ
ルを突き通し可能に備えたキャビティ内へドーナツ状の
素材を押し込む押し込み操作と、マンドレルの突き通し
操作とにより素材の周囲に歯形を成形する鍛造方法と、
隣接する歯車同士の境界を分割面に持ち、周面に歯形形
成用歯型を有し、中心にマンドレルを突き通し可能に備
えたキャビティを有した鍛造装置にある。

【０００５】

【作用】分割構造によってヘリカル歯形形成用のブロッ
クを単独回転可能とすれば、押し込み操作によってスト
レートとヘリカルの両歯形を同時に形成したり、従来不
可能だった多段歯車の成形もできる。又マンドレルの突
き通し操作によって放射方向へ肉の張り出し力が働き、
歯形の精度も高められる。

【０００６】

【実施例】本発明に係る多段歯車の鍛造方法及び装置を
図面に基いて説明する。図１は鍛造装置を示したもの
で、１は大径歯車形成用のキャビティ２ａと小径歯車形
成用のキャビティ２ｂとが同軸上に上下隣合わせで形成
されたダイであり、このダイ１は、大径歯車形成用のキ
ャビティ２ａと小径歯車形成用のキャビティ２ｂとの境
界を分割面とした２つのブロック１ａ．１ｂとで構成さ
れ、小径歯車形成用のキャビティ２ａが形成されたブロ
ック１ａはボルスタに固定される。一方、大径歯車形成
用のキャビティ２ａが形成されたブロック１ａは、ブロ
ック１ｂに対して回動自在に支持される。小径歯車形成
用のキャビティ２ｂ下方には、中心にマンドレル３が、
又そのマンドレル３の周囲にはエジェクタ４が、大径歯
車形成用のキャビティ２ａと小径歯車形成用のキャビテ
ィ２ｂとで構成されるキャビティ２内へ出没可能に配置
され、マンドレル３は歯車製品の軸穴径に相当した太さ
になっている。

【０００７】前記大径歯車形成用のキャビティ２ａの内
周面にはヘリカル歯形形成用歯型５が、又小径歯車形成
用のキャビティ２ｂの内周面には、ストレート歯形形成
用歯型６が夫々形成されている。前記ストレート歯形は
シンクロ用噛み合わせ歯（一般にはドッグギヤと称され
ている）として利用されるもので、先端にチャンファ形
成部６ａを有している。又ブロック１ａ．１ｂ相互間に
は、図示はしないがマンドレル３の出没作動時にブロッ
ク１ａが不用意に回動しないようロック手段が設けられ
ている。７はダイの真上に配置されたパンチであり、素
材８との当接面周囲に、反押し込み方向へ後退したテー
パ面の逃げ部７ａが設けられている。

【０００８】このように形成された鍛造装置により、先
ずパンチ７によって中心に貫通孔８ａを有する二段ドー
ナツ状の素材８をキャビティ２内へ圧入する。その圧入
過程では、当初、素材８の大径部周面がヘリカル歯形形
成用歯型５に摺接し、ブロック１ａを回動させながら前
進して摺動面にヘリカル歯形９を形成する（図２）。続
いて素材８の小径部がストレート歯形形成用歯型に摺接
し、真直に前進する。このとき前記ブロックは引き続い
て回転し、素材の小径部にはストレート歯形１０が形成
され、同時にセギリ効果によって前記ヘリカル歯形の角
部に張りを持たせことができる（図３）。最後に素材８
の貫通孔８ａへその径より太いマンドレル３を突き通せ
ば、放射方向へ膨らもうとする力によって両歯形９．１
０の精度アップが図られる（図４）。

【０００９】エジェクタ４を上昇させると、製品８´は
ブロック１ａを逆方向に回転させながら真上に押し出さ
れる。このようにして歯丈が長くても欠肉のない完璧な
歯形が形成され、又余肉はパンチの逃げ部にバリ１１と
なって残り、簡単な切削により除去できる（図５）。バ
リ１１を除去することによって、図６に示すようなチャ
ンファ１０ａ付きのシンクロ用噛み合わせ歯を有したヘ
リカル歯車製品が得られる。

【００１０】前記実施例はダイに大小両歯車に相当する
キャビティが形成されたものを説明したが、ダイとパン
チとに夫々大小各歯車に相当するキャビティを設けるこ
ともでき、次にその変更例を説明する。尚部材の名称に
ついては前記実施例と同一の番号を付す。本変更実施例
装置においては、図７に示す如く、大径歯車形成用のキ
ャビティ２ａをダイ１に、小径歯車形成用のキャビティ
２ｂをパンチ７に設け、マンドレル３．３はダイ１とパ
ンチ７とに夫々別個に備えられる。ここで素材８をダイ
１のキャビティ２ａ上にセットしてパンチ１を下降させ
ると、大径部と小径部とが夫々のキャビティ２ａ．２ｂ
内へ押し込まれ、その過程で歯形が形成され、完全に押
し込まれた段階でセギリ効果も期待できる。マンドレル
３．３の突き通し動作は上下より同時に行なわれ、その
効果は前記実施例と同様である（図８）。

【００１１】このように押し込みとマンドレルの突き通
しとによって歯形が形成されるので、精度の高い歯形が
得られ、軸穴も完成される。尚、二段以上も可能で、同
径にして傾斜を逆にすることで２つ合わせのやま歯にし
たり、小径の歯車が大径の歯車に挟まれた多段歯車や、
部分的に省略して歯抜けの歯車等の成形も可能である。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、鍛造手段にて歯車、特
に従来不可能であったヘリカル歯を含んだり小径の歯車
が大径の歯車に挟まれた特殊の歯車を精度高く成形する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の説明図である。

【図２】成形工程の説明図である。

【図３】成形工程の説明図である。

【図４】成形工程の説明図である。

【図５】脱型時の説明図である。

【図６】製品の説明図である。

【図７】変更例の説明図である。

【図８】変更例の成形工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・ダイ、２・・キャビティ、２ａ・・大径歯車形成
用のキャビティ、２ｂ・・小径歯車形成用のキャビテ
ィ、３・・マンドレル、４・・エジェクタ、５・・ヘリ
カル歯形形成用歯型、６・・ストレート歯形形成用歯
型、７・・パンチ、８・・素材、８´・・製品、９・・
ヘリカル歯形、１０・・ストレート歯形、１０ａ・・チ
ャンファ、１１・・バリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接する歯車同士の境界を分割面に持
   ち、周面に歯形形成用歯型を有し、中心にマンドレルを
   突き通し可能に備えたキャビティ内へドーナツ状の素材
   を押し込む押し込み操作と、マンドレルの突き通し操作
   とにより素材の周囲に歯形を成形する多段歯車の鍛造方
   法。
2. 【請求項２】 隣接する歯車同士の境界を分割面とした
   一対のブロックで構成され、周面に歯形形成用歯型を有
   し、中心にマンドレルを突き通し可能に備えたキャビテ
   ィを有する多段歯車の鍛造装置。
3. 【請求項３】 前記分割された各ブロックが相対的に回
   動自在である請求項２の鍛造装置。