JPH07178498A - ヘリカル状プラネタリーギヤの製造方法、その製造に用いる金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヘリカル状プラネタリーギヤを、シンプルな手
段にて容易・迅速かつ低コストで冷間鍛造により製造可
能とする。 【構成】円柱状のギヤ素材２を、製造しようとするヘリ
カル状プラネタリーギヤのピッチ円の直径にほぼ等しい
直径Ｄ2 にし、該ギヤ素材２を、上記ギヤのピッチ円の
直径にほぼ等しい直径Ｄ3 のピッチ円で、上記ギヤ１の
歯を形成用の凹条７と歯溝を形成用の凸条８をヘリカル
状に形成したダイス３に入口から係合させて、パンチ４
で押圧してダイス３内へ圧入させることにより、ダイス
３内で上記ヘリカル状の凹条７と凸条８に沿って回転さ
せながら、その間に該凹条７と凸条８に対応したヘリカ
ル状の歯５と歯溝６を塑性形成させ、その後該塑性形成
品１０を次のギヤ素材２を介してダイス３外へ押し出さ
せて、ヘリカル状プラネタリーギヤを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車におけるプラネ
タリーギヤ式変速装置のヘリカル状プラネタリーギヤを
製造する方法、およびその製造に用いる金型に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ギヤの製造に関しては、従来より幾つか
のものが提案されているが、現在実現されているものの
大半は、素材をホブ盤その他の歯車切り機械で切削して
歯車を製造するものと、素材を塑性加工して歯車を製造
するものとである。本発明は後者即ち塑性加工によりヘ
リカル状プラネタリーギヤを製造する方法および装置で
ある。

【０００３】素材を塑性加工してギヤ状のものを製造す
る手段として、例えば特開平４−２２８２２０号公報に
記載のものがある。これはヘリカル状のギヤではなく、
スクリューポンプ類に用いるローターの如きヘリカル状
部品の製造に関するものであるが、本願発明と同様にヘ
リカル状の歯・歯溝を有する点で類似するもので、その
製造方法は次の如きものである。

【０００４】即ち、内周面に製造目的の形状とリードの
ヘリカル状ダイス穴を形成したダイスの前記ダイス穴に
ブランク（素材）を装填し、上記ヘリカル状凹凸と相似
しかつ径の縮小したヘリカル状パンチと上記ダイスと相
対回転させつつダイス穴に押し込むことにより、ブラン
クをヘリカル状パンチとヘリカル状ダイス穴間の間隙に
押し出して外周に複数状のヘリカル溝をもつ中空体を造
形するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ヘリカ
ル状部品の製造手段では、その上型であるパンチを、外
周にダイス内周と同様にヘリカル状に形成したものを用
いる必要があり、しかも該パンチをダイスに対して回転
させつつ押し込む必要がある。そのため、パンチの形状
が複雑であり金型代が高くつくことになり、またプレス
機械が該パンチを回転させながらダイス内へ押し込む機
構を備えている必要があり、外周にヘリカル状部をもつ
部品の製造がコスト高になっている、と言う問題点があ
った。

【０００６】本発明は、上記ヘリカル状部品の製造手段
がもつ問題点を解決しようとするものである。即ち本発
明の目的は、シンプルな手段つまりパンチが複雑な形状
ではなく、回転せず直進して降下するだけのプレス機械
により、ヘリカル状プラネタリーギヤを容易・迅速かつ
安価に製造可能な、ヘリカル状プラネタリーギヤの製造
方法およびそれに用いる金型を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

ａ）本発明に係るヘリカル状プラネタリーギヤの製造方
法は、円柱状のギヤ素材２の直径Ｄ2 を、製造しようと
するヘリカル状プラネタリーギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直
径Ｄ1 にほぼ等しいものとし（図１・図３参照）、

【０００８】該ギヤ素材２を、上記ギヤ１のピッチ円Ｐ
1 の直径Ｄ1 にほぼ等しい直径Ｄ3のピッチ円Ｐ3 で、
上記ギヤ１の歯５を形成用の凹条８と歯溝６を形成用の
凸条８をヘリカル状に形成したダイス３に入口から係合
させ、

【０００９】該ギヤ素材２を、パンチ４で押圧してダイ
ス３内へ圧入させることにより、ダイス３内で上記ヘリ
カル状の凹条７と凸条８に沿って回転させながら、その
間に該凹条７と凸条８にてヘリカル状の歯５と歯溝６を
塑性形成させ（図１参照）、

【００１０】その後、この塑性形成品１０をダイス３の
他方の開口から押し出させるようにしたものである。

【００１１】ｂ）本発明に係るヘリカル状プラネタリー
ギヤの製造に用いる金型は、一組のダイス３とパンチ４
とで構成されるものであり、

【００１２】上記ダイス３は内周部に、製造しようとす
るヘリカル状プラネタリーギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径
Ｄ1 にほぼ等しい直径Ｄ3 のピッチ円Ｐ3 で、上記ギヤ
１の歯５を形成用の凹条８と歯溝６を形成用の凸条７を
ヘリカル状に形成するとともに、上部の入口近傍に上部
寄りほど大径の漏斗状部９を形成してあり（図１・図４
・図５参照）、

【００１３】他方、上記パンチ４は、非回転で降下する
円柱状のもので、その直径Ｄ4 を上記ダイス３の凸条８
の先端を結んで形成される円Ａの直径より僅かに小さめ
に形成してなるものである（図１参照）。

【００１４】上記構成において、円柱状のギヤ素材２
は、製造しようとするヘリカル状プラネタリーギヤ１の
ピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 にほぼ等しい直径Ｄ2 のものと
し、かつダイス３の内周部のヘリカル状の凹条７と凸条
８も、同じく上記ギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 にほ
ぼ等しい直径Ｄ3 のピッチ円Ｐ3 に形成したものを用い
る。

【００１５】これは、ギヤ素材２がダイス３内で塑性変
形される場合に、ダイス３の凸条８にてギヤ素材２が凹
み歯溝６が形成される際の凹んだ体積分と、ダイス３の
凹条７でギヤ素材２が突出して歯５が形成される際の突
き出た体積分とが、ほぼ等しくなるようにするためであ
る。上記でギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 、というの
は、厳密な意味でのピッチ円の直径を意味するのではな
く、上記両体積分が等しくなるような円の直径を意味す
るものである。

【００１６】また、このギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ
1 というのを、製造しようとするヘリカル状プラネタリ
ーギヤ１の歯先円の直径と歯元円の直径のほぼ中間長さ
の直径、と言い換えてもほぼ同様である。

【００１７】他方、上記パンチ４は、その直径Ｄ4 を上
記ダイス３の凸条８の先端を結んで形成される円Ａの直
径より僅かに小さめの直径Ｄ4 の円柱状にしてあるが、
これは、該パンチ４をダイス３内へ係合可能とするため
である。なお、塑性形成品１０をダイス３から押し出す
のは、次のギヤ素材２を係合させパンチ４で押し出すの
がよいが、パンチ４で最後まで押し出すようにしてもよ
い。

【００１８】図において、１１はヘリカル状プラネタリ
ーギヤ１外周の凹溝で、１２は中央孔を示す。

【００１９】

【作用】本発明に係るプラネタリーギヤの製造方法は、
次の如く行われる。ここで使用する円柱状のギヤ素材２
は、製造しようとするヘリカル状プラネタリーギヤ１の
ピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 とほぼ等しい直径Ｄ2 のものを
用いる。これは上記の如く、ギヤ素材２がダイス３内で
塑性変形される場合に、ダイス３の凸条８にてギヤ素材
２が凹み歯溝６が形成される際の凹んだ体積分と、ダイ
ス３の凹条７でギヤ素材２が突出して歯５が形成される
際の突き出た体積分とが、ほぼ等しくなるようにするた
めである。

【００２０】該円柱状のギヤ素材２をダイス３の入口か
ら係合させるが、ダイス３の入口近傍を漏斗状部９に形
成してあるので、その係合はスムーズに行える。

【００２１】次に該ギヤ素材２を、非回転のパンチ４で
押し下げる。これで該ギヤ素材２は徐々にダイス３内へ
圧入されるが、該ダイス３には上記の如くヘリカル状プ
ラネタリーギヤ１の歯５を形成用の凸条８と歯溝６を形
成用の凹条７をヘリカル状に形成してある。

【００２２】そのため、上記ギヤ素材２はダイス３内に
圧入されることにより、ダイス３のヘリカル状の凹条７
と凸条８に沿って回転しながら奥へ送られることにな
る。このダイス３内を回転しながら押し下げられる間
に、該ギヤ素材２はダイス３の凸条８によって凹まさ
れ、その部分がヘリカル状の歯溝６に塑性形成されると
ともに、凹条７によって突出してその部分がヘリカル状
の歯５に塑性形成される。

【００２３】上記の塑性形成時に、ギヤ素材２がヘリカ
ル状プラネタリーギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 とほ
ぼ等しい直径Ｄ2 をもつものであり、かつダイス３の凹
条７と凸条８も上記ギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 に
ほぼ等しい直径Ｄ3 のピッチ円Ｐ3 でしてあるので、ダ
イス３の凸条８でギヤ素材２が凹んで形成された歯溝６
の体積分と、ダイス３の凹条７で突出して形成された歯
５の体積分とはほぼ等しくなる。

【００２４】上記のようにヘリカル状の歯５と歯溝６を
形成された塑性形成品１０は、次に係合・圧入されたギ
ヤ素材２に押されて、ダイス３の他方の出口から押し出
される。後は該塑性形成品１０に、外周中央寄りに凹溝
１１と軸支用の中央孔１２とを切削形成すればよい。こ
れで、製造しようとする所定形状・寸法のヘリカル状プ
ラネタリーギヤが、容易・迅速かつ安価に製造されるこ
とになる。

【００２５】

【実施例】図１ないし図７は、本発明の実施例を示すも
のである。２は円柱状のギヤ素材を示し、その材質は例
えばステンレス鋼その他の鋼材を用いるものとし、かつ
その直径Ｄ2 は製造しようとするヘリカル状プラネタリ
ーギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 にほぼ等しいものを
用いる。

【００２６】３はダイスを示し、その内周部には上記製
造しようとするヘリカル状プラネタリーギヤ１のピッチ
円Ｐ1 の直径Ｄ1 にほぼ等しい直径Ｄ3 のピッチ円Ｐ3
で、上記ギヤ１の歯５を形成用の凹条７と歯溝６を形成
用の凸条８を、ヘリカル状に形成したものである。

【００２７】また該ダイス３上部の入口近傍には、上部
ほど大径の漏斗状部９を形成してあり、かつその内周部
にも上記ヘリカル状の凹条７と凸条８に続く凹条と凸条
を形成してある。

【００２８】４はパンチを示し、円柱状のものであり、
上記ダイス３内へ係合可能に、その直径Ｄ4 を上記ダイ
ス３の凸条８を結んで形成される円Ａの直径より僅かに
小さめにしてある。また該パンチ４の動きは、非回転の
降下でよい。

【００２９】なお、円柱状のギヤ素材２は、ダイス３へ
の圧入時に下面を受けていないが、塑性変形時のヘタリ
やバリの発生を無くすには、図示は省略するが、該ギヤ
素材２下面を上記パンチ４と同様な円柱状の受け部材で
受けるのがよい。

【００３０】

【発明の効果】以上で明らかな如く、本発明に係るプラ
ネタリーギヤの製造方法、およびそれに用いる金型は、
次の効果を奏する。

【００３１】即ち、従来のヘリカル状部品の製造手段で
は、ダイスの内周部には勿論のことパンチの外周部に
も、ヘリカル状の凹条と凸条を形成した複雑な形状のも
のを用いる必要があり、パンチの形状が複雑で金型代が
高くつくとともに、該パンチを回転させながら降下させ
る必要があり、プレス機械もそのような機構を備えてい
る必要があった。そのため、ヘリカル状の凹条・凸条を
もつ製品の製造コストが高くついていた。

【００３２】これに対して本発明では、上記の如くシン
プルな手段、つまりダイス内周部はヘリカル状である
が、パンチは単なる円柱状のものを、直線状に降下させ
るだけで、所定のヘリカル状プラネタリーギヤを製造で
きる。そのため、金型代が安価になるとともに、プレス
機械もパンチを回転させる必要がないので、ヘリカル状
プラネタリーギヤを容易・迅速かつ低コストで冷間鍛造
にて製造できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラネタリーギヤの製造方法の実
施状態例を示す一部縦断正面図である。

【図２】製造しようとするヘリカル状プラネタリーギヤ
の正面図である。

【図３】図２で示したヘリカル状プラネタリーギヤのＩ
−Ｉ線端面図である。

【図４】図１で示した実施状態例で用いたダイスの縦断
正面図である。

【図５】図４で示したダイスのＩＩ−ＩＩ線端面図であ
る。

【図６】図１で示した実施状態例により、ダイスから押
し出された塑性形成品の正面図である。

【図７】図６で示した塑性形成品のＩＩＩ−ＩＩＩ線端
面図である。

【符号の説明】

１−ヘリカル状プラネタリーギヤ ２−ギヤ素材 ３−ダイス ４−パンチ ５−歯 ６−歯溝 ７−凹条 ８−凸条 ９−漏斗状部 １０−塑性形成
品 １１−凹溝 １２−中央孔 Ｐ1 −ピッチ円 Ｐ3 −ピッチ
円 Ａ−凸条の先端を結んで形成される円 Ｄ1 −直径 Ｄ2 −直径 Ｄ3 −直径 Ｄ4 −直径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円柱状のギヤ素材２の直径Ｄ2 を、製造し
   ようとするヘリカル状プラネタリーギヤ１のピッチ円Ｐ
   1 の直径Ｄ1 にほぼ等しいものとし、 該ギヤ素材２を、上記ギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1
   にほぼ等しい直径Ｄ3のピッチ円Ｐ3 で、上記ギヤ１の
   歯５を形成用の凹条７と歯溝６を形成用の凸条８をヘリ
   カル状に形成したダイス３に入口から係合させ、 該ギヤ素材２を、パンチ４でダイス３内へ圧入させるこ
   とにより、ダイス３内で上記ヘリカル状の凹条７と凸条
   ８に沿って回転させながら、その間に該凹条７と凸条８
   に対応したヘリカル状の歯５と歯溝６を塑性形成させ、 その後、この塑性形成品１０をダイス３の他方の開口か
   ら押し出させるようにした、ヘリカル状プラネタリーギ
   ヤの製造方法。
2. 【請求項２】一組のダイス３とパンチ４とで構成し、 上記ダイス３は内周部に、製造しようとするヘリカル状
   プラネタリーギヤ１のピッチ円Ｐ1 の直径Ｄ1 にほぼ等
   しい直径Ｄ3 のピッチ円Ｐ3 で、上記ギヤ１の歯５を形
   成用の凹条７と歯溝６を形成用の凸条８をヘリカル状に
   形成するとともに、上部の入口近傍に上部寄りほど大径
   の漏斗状部９を形成してあり、 他方、上記パンチ４は、非回転で降下する円柱状のもの
   で、その直径Ｄ4 を上記ダイス３の凸条８の先端を結ん
   で形成される円Ａの直径より僅かに小さめに形成してな
   る、ヘリカル状プラネタリーギヤの製造に用いる金型。