JPH1085892A - 歯車の鍛造成形装置 - Google Patents
歯車の鍛造成形装置Info
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- JPH1085892A JPH1085892A JP8244757A JP24475796A JPH1085892A JP H1085892 A JPH1085892 A JP H1085892A JP 8244757 A JP8244757 A JP 8244757A JP 24475796 A JP24475796 A JP 24475796A JP H1085892 A JPH1085892 A JP H1085892A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19949—Teeth
- Y10T74/19953—Worm and helical
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は歯車の鍛造成形装置に関し、内周歯
と外周歯とで所期の位置関係を持った歯車を精度高く鍛
造成形することを目的とする。 【解決手段】 外周にヘリカル歯26-1を形成した可動の
インナーダイ26と、内周にヘリカル歯20-1を形成した不
動のアウターダイ20との間に素材Ｍを充填し、パンチ30
で素材を加圧することにより歯車の形成を行う。インナ
ーダイ26を先端に取り付けたマンドレル24の端部の倣い
部40とスペーサ14とはアウターダイ20の内周のヘリカル
歯20-1と同位相のヘリカル歯14-1, 40-1で噛合し、製品
の離型をノックアウト28により行う際にヘリカル歯20-1
により惹起される回転と同位相の回転をインナダイ26に
惹起させ、製品の歯の部分に負荷がかかることを防止す
る。ノックアウト28はベアリング38上に支持され、イン
ナーダイ26から製品を取り外す際に製品の回転を惹起さ
せる。
と外周歯とで所期の位置関係を持った歯車を精度高く鍛
造成形することを目的とする。 【解決手段】 外周にヘリカル歯26-1を形成した可動の
インナーダイ26と、内周にヘリカル歯20-1を形成した不
動のアウターダイ20との間に素材Ｍを充填し、パンチ30
で素材を加圧することにより歯車の形成を行う。インナ
ーダイ26を先端に取り付けたマンドレル24の端部の倣い
部40とスペーサ14とはアウターダイ20の内周のヘリカル
歯20-1と同位相のヘリカル歯14-1, 40-1で噛合し、製品
の離型をノックアウト28により行う際にヘリカル歯20-1
により惹起される回転と同位相の回転をインナダイ26に
惹起させ、製品の歯の部分に負荷がかかることを防止す
る。ノックアウト28はベアリング38上に支持され、イン
ナーダイ26から製品を取り外す際に製品の回転を惹起さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内周及び外周に位
相の異なるヘリカル歯を形成した歯車の鍛造成形に適し
た装置に関するものである。
相の異なるヘリカル歯を形成した歯車の鍛造成形に適し
た装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内周及び外周に歯を形成した歯車を鍛造
成形する技術として特開平１−１５０４２７号公報は記
載した技術では、内側に歯を形成した固定のアウターダ
イと外側に歯を形成したインナーダイとを設け、インナ
ーダイは軸線方向に移動可能でかつ回転可能である。ア
ウターダイとインナーダイとの間の成形部に素材を導入
し、パンチによって素材より歯車の鍛造が行われる。ノ
ックアウトは軸線方向に移動可能に設けられ、成形後の
歯車の離型が行われる。即ち、成形された歯車はノック
アウトが上昇することで、ヘリカル歯のリードに従って
回転しながらインナーダイと共にアウターダイから離型
される。その後、インナーダイはストッパに突き当た
り、それ以上の上昇は阻止され、以後はノックアウトの
み上昇が継続され、成形された歯はインナーダイから離
型される。
成形する技術として特開平１−１５０４２７号公報は記
載した技術では、内側に歯を形成した固定のアウターダ
イと外側に歯を形成したインナーダイとを設け、インナ
ーダイは軸線方向に移動可能でかつ回転可能である。ア
ウターダイとインナーダイとの間の成形部に素材を導入
し、パンチによって素材より歯車の鍛造が行われる。ノ
ックアウトは軸線方向に移動可能に設けられ、成形後の
歯車の離型が行われる。即ち、成形された歯車はノック
アウトが上昇することで、ヘリカル歯のリードに従って
回転しながらインナーダイと共にアウターダイから離型
される。その後、インナーダイはストッパに突き当た
り、それ以上の上昇は阻止され、以後はノックアウトの
み上昇が継続され、成形された歯はインナーダイから離
型される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平１−１５０４２
７号公報は固定のアウターダイに対するインナーダイの
回転方向の位置はフリーである。即ち、アウターダイの
内歯とインナーダイの外歯との回転方向の位置関係は鍛
造成形中に拘束する手段が欠如している。そのため、ア
ウターダイの内歯により成形される素材の外周の歯と、
インナーダイの外歯により形成される素材の内周の歯と
の位置関係は任意となり、内周と外周とが一定の位相の
ものを鍛造成形することはできない。
７号公報は固定のアウターダイに対するインナーダイの
回転方向の位置はフリーである。即ち、アウターダイの
内歯とインナーダイの外歯との回転方向の位置関係は鍛
造成形中に拘束する手段が欠如している。そのため、ア
ウターダイの内歯により成形される素材の外周の歯と、
インナーダイの外歯により形成される素材の内周の歯と
の位置関係は任意となり、内周と外周とが一定の位相の
ものを鍛造成形することはできない。
【０００４】この発明は内周歯と外周歯とで所期の位置
関係を持った歯車を精度高く鍛造成形することが可能な
装置を提供することを目的とする。
関係を持った歯車を精度高く鍛造成形することが可能な
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するため請求項１に記載の技術手段を採用する。この
技術手段によれば、インナーダイ側と固定側との間には
アウターギヤダイ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル
歯による噛合部が設けられるため、ノックアウトの軸線
方向の移動により歯車をアウターダイから離型する際に
アウターダイに対して惹起される歯車と同位相の回転を
インナダイに惹起させ、またノックアウトはベアリング
上に支持され、ノックアウトの軸線方向の移動によりイ
ンナーダイから歯車を離型する際にインナーダイに対し
て惹起される歯車を回転を許容される。そのため、内外
のヘリカル歯の位相が異っても、アウターダイからの製
品の離型時に製品の歯に過剰な負荷がかかるのを防止
し、歯の位置精度を確保することができる。
決するため請求項１に記載の技術手段を採用する。この
技術手段によれば、インナーダイ側と固定側との間には
アウターギヤダイ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル
歯による噛合部が設けられるため、ノックアウトの軸線
方向の移動により歯車をアウターダイから離型する際に
アウターダイに対して惹起される歯車と同位相の回転を
インナダイに惹起させ、またノックアウトはベアリング
上に支持され、ノックアウトの軸線方向の移動によりイ
ンナーダイから歯車を離型する際にインナーダイに対し
て惹起される歯車を回転を許容される。そのため、内外
のヘリカル歯の位相が異っても、アウターダイからの製
品の離型時に製品の歯に過剰な負荷がかかるのを防止
し、歯の位置精度を確保することができる。
【０００６】請求項２に記載の技術手段によれば、イン
ナーダイから離間したマンドレルの端部にならい部を設
けることに所望の大きさのヘリカル歯を形成することが
でき、加工が容易になる効果がある。請求項３に記載の
技術手段によれば、歯車の鍛造時にノックアウトを固定
部に直接接触させることで、ベアリングを成形負荷から
切り離すことができ、その保護を図る効果がある。
ナーダイから離間したマンドレルの端部にならい部を設
けることに所望の大きさのヘリカル歯を形成することが
でき、加工が容易になる効果がある。請求項３に記載の
技術手段によれば、歯車の鍛造時にノックアウトを固定
部に直接接触させることで、ベアリングを成形負荷から
切り離すことができ、その保護を図る効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、ベース１０上
に筒状ホルダ１２が固定され、筒状ホルダ１２内にリン
グ状の下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６並びにダ
イ保持プレート１８が順次重ねて挿入固定される。ダイ
保持プレート１８上にリング状のアウターダイ２０が載
置され、押さえプレート２２によって固定される。アウ
ターダイ２０はその内周に素材外周に賦形すべきヘリカ
ル歯20-1を形成している。マンドレル２４は上側スペー
サ１６の中心孔16-1に対して上下摺動可能及び回転摺動
可能に嵌合され、その上端にインナーダイ２６が固定さ
れる。インナーダイ２６はその外周に素材内周に賦形す
べきヘリカル歯26-1を形成している。マンドレル２４に
ノックアウト２８が上下摺動可能及び回転摺動可能に嵌
合され、その上端部は図１の鍛造成形位置ではダイ保持
プレート１８のダイ保持面より、幾分突出しているが、
加工時はこの突出分は弾性により変形し、面一をなすよ
うになっており、ダイ保持プレート１８とアウターダイ
２０とインナーダイ２６とノックアウト２８とにより素
材を受け入れるための上方に開口した環状の空間Ｓが形
成される。
に筒状ホルダ１２が固定され、筒状ホルダ１２内にリン
グ状の下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６並びにダ
イ保持プレート１８が順次重ねて挿入固定される。ダイ
保持プレート１８上にリング状のアウターダイ２０が載
置され、押さえプレート２２によって固定される。アウ
ターダイ２０はその内周に素材外周に賦形すべきヘリカ
ル歯20-1を形成している。マンドレル２４は上側スペー
サ１６の中心孔16-1に対して上下摺動可能及び回転摺動
可能に嵌合され、その上端にインナーダイ２６が固定さ
れる。インナーダイ２６はその外周に素材内周に賦形す
べきヘリカル歯26-1を形成している。マンドレル２４に
ノックアウト２８が上下摺動可能及び回転摺動可能に嵌
合され、その上端部は図１の鍛造成形位置ではダイ保持
プレート１８のダイ保持面より、幾分突出しているが、
加工時はこの突出分は弾性により変形し、面一をなすよ
うになっており、ダイ保持プレート１８とアウターダイ
２０とインナーダイ２６とノックアウト２８とにより素
材を受け入れるための上方に開口した環状の空間Ｓが形
成される。
【０００８】図１においてパンチ３０は賦形空間Ｓの上
方に離間して配置され、駆動装置３２によってパンチ３
０は上下昇降可能である。成形された素材Ｍを取り出す
ためのノックアウト２８の下端のフランジ部28-1は図１
の鍛造成形位置では上側スペーサ１６の上面に接触した
状態にある。ノックアウト２８により素材Ｍの取出を惹
起させる押出ピン３４（図には一つのみ見えている）は
下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６に上下摺動自在
に嵌合される。押出ピン３４の上端は図１の成形位置で
は上側スペーサ１６の上面の環状窪み16-2に丁度収容さ
れた環状の断面Ｌ型押出プレート３６に当接している。
押出ピン３４による素材Ｍを押し出すための動きをノッ
クアウト２８に伝達するベアリング３８は下側輪38-1と
上側輪38-2とその間のローラ38-3とからなる。下側輪38
-1の下面は押出プレート３６の上面に当接され、上側輪
38-2の上面はノックアウト２８のフランジ部28-1の下面
に当接している。
方に離間して配置され、駆動装置３２によってパンチ３
０は上下昇降可能である。成形された素材Ｍを取り出す
ためのノックアウト２８の下端のフランジ部28-1は図１
の鍛造成形位置では上側スペーサ１６の上面に接触した
状態にある。ノックアウト２８により素材Ｍの取出を惹
起させる押出ピン３４（図には一つのみ見えている）は
下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６に上下摺動自在
に嵌合される。押出ピン３４の上端は図１の成形位置で
は上側スペーサ１６の上面の環状窪み16-2に丁度収容さ
れた環状の断面Ｌ型押出プレート３６に当接している。
押出ピン３４による素材Ｍを押し出すための動きをノッ
クアウト２８に伝達するベアリング３８は下側輪38-1と
上側輪38-2とその間のローラ38-3とからなる。下側輪38
-1の下面は押出プレート３６の上面に当接され、上側輪
38-2の上面はノックアウト２８のフランジ部28-1の下面
に当接している。
【０００９】マンドレル２４の下端に倣い部４０がマン
ドレル２４に一体に形成され、倣い部４０はその外周に
ヘリカル歯40-1を形成しており、このヘリカル歯40-1は
下側スペーサ１４の内周に形成するヘリカル歯14-1と噛
合しており、これらの噛合するヘリカル歯14-1及び40-1
はアウターダイ２０の内周に形成されるヘリカル歯20-1
と同一の位相をなしている。
ドレル２４に一体に形成され、倣い部４０はその外周に
ヘリカル歯40-1を形成しており、このヘリカル歯40-1は
下側スペーサ１４の内周に形成するヘリカル歯14-1と噛
合しており、これらの噛合するヘリカル歯14-1及び40-1
はアウターダイ２０の内周に形成されるヘリカル歯20-1
と同一の位相をなしている。
【００１０】以上説明した鍛造成形装置の作動を説明す
ると、最初にパンチ３０は図１のように上方に後退した
位置にあり、成形空間Ｓに成形すべき素材Ｍが投入され
る。駆動装置３２によってパンチ３０は図２に示すよう
に下降され、パンチ３０の下端は成形空間Ｓに導入さ
れ、同空間内で素材Ｍは閉塞状態で側方据込みされ、素
材Ｍの外周にアウターダイ２０の内周に形成されるヘリ
カル歯20-1と同一のヘリカル歯が形成され、素材Ｍの外
周にインナーダイ２６の外周に形成されるヘリカル歯26
-1と同一のヘリカル歯が形成される。成形時においては
ノックアウト２８はそのフランジ部28-1がスペーサ１６
の上面に接触しており、ノックアウト２８に生じた成形
工程の付加は全てここで受け止められ、ベアリング３８
にはその負荷が伝わることはなく、その保護を図ること
ができる。
ると、最初にパンチ３０は図１のように上方に後退した
位置にあり、成形空間Ｓに成形すべき素材Ｍが投入され
る。駆動装置３２によってパンチ３０は図２に示すよう
に下降され、パンチ３０の下端は成形空間Ｓに導入さ
れ、同空間内で素材Ｍは閉塞状態で側方据込みされ、素
材Ｍの外周にアウターダイ２０の内周に形成されるヘリ
カル歯20-1と同一のヘリカル歯が形成され、素材Ｍの外
周にインナーダイ２６の外周に形成されるヘリカル歯26
-1と同一のヘリカル歯が形成される。成形時においては
ノックアウト２８はそのフランジ部28-1がスペーサ１６
の上面に接触しており、ノックアウト２８に生じた成形
工程の付加は全てここで受け止められ、ベアリング３８
にはその負荷が伝わることはなく、その保護を図ること
ができる。
【００１１】次に、駆動装置３２によってパンチ３０は
図３に示すように再び上昇され、成形空間Ｓには内外に
ヘリカル歯が形成された製品Ｍが残される。製品Ｍの取
り出しを行うために押出ピン３４は図示しないピストン
等の手段により上昇せしめられ、この動きは押出プレー
ト３６及びベアリング３８を介してノックアウト２８に
伝達される。そのため、製品Ｍはインナーダイ２６及び
マンドレル２４と一体になってノックアウト２８の先端
によってアウターダイ２０から離間されるべく押し上げ
られるが、製品Ｍはアウターダイ２０とヘリカル歯20-1
によってかみ合いしているため、製品Ｍ並びにインナー
ダイ２６及びマンドレル２４の上昇はアウターダイ２０
のヘリカル歯20-1のリードによる回転を伴う。インナー
ダイ２６を取り付けたマンドレル２４はその倣い部４０
がアウターダイ２０の内周のヘリカル歯20-1と同一位相
のヘリカル歯40-1によって下側スペーサ１４（固定部）
のヘリカル歯14-1と噛合している。そのため、マンドレ
ル２４及びインナーダイ２６はアウターダイ２０と同一
リードで回転され、成形された製品Ｍとインナーダイ２
６との間に無理な力が加わることがないため、成形され
た製品Ｍの歯の精度を損することなくその取り出しを行
うことができる。図４に示すように倣い部４０が上側ス
ペーサ１６の下面に当たることによってマンドレル２４
の上昇が停止されると、マンドレル２４はその位置にお
いて回転方向にも不動に保持される。
図３に示すように再び上昇され、成形空間Ｓには内外に
ヘリカル歯が形成された製品Ｍが残される。製品Ｍの取
り出しを行うために押出ピン３４は図示しないピストン
等の手段により上昇せしめられ、この動きは押出プレー
ト３６及びベアリング３８を介してノックアウト２８に
伝達される。そのため、製品Ｍはインナーダイ２６及び
マンドレル２４と一体になってノックアウト２８の先端
によってアウターダイ２０から離間されるべく押し上げ
られるが、製品Ｍはアウターダイ２０とヘリカル歯20-1
によってかみ合いしているため、製品Ｍ並びにインナー
ダイ２６及びマンドレル２４の上昇はアウターダイ２０
のヘリカル歯20-1のリードによる回転を伴う。インナー
ダイ２６を取り付けたマンドレル２４はその倣い部４０
がアウターダイ２０の内周のヘリカル歯20-1と同一位相
のヘリカル歯40-1によって下側スペーサ１４（固定部）
のヘリカル歯14-1と噛合している。そのため、マンドレ
ル２４及びインナーダイ２６はアウターダイ２０と同一
リードで回転され、成形された製品Ｍとインナーダイ２
６との間に無理な力が加わることがないため、成形され
た製品Ｍの歯の精度を損することなくその取り出しを行
うことができる。図４に示すように倣い部４０が上側ス
ペーサ１６の下面に当たることによってマンドレル２４
の上昇が停止されると、マンドレル２４はその位置にお
いて回転方向にも不動に保持される。
【００１２】マンドレル２４が拘束された状態でノック
アウト２８の移動が継続されることにより図５に示すよ
うに製品Ｍはインナーダイ２６から離型される。このと
き、マンドレル２４は回転方向に不動であり、かつイン
ナーダイ２６のヘリカル歯26-1に製品Ｍに賦形されたヘ
リカル状の内歯が噛合していることから、そのリードに
よって製品Ｍはノックアウト２８と一体に回転しながら
インナーダイ２６から離型される。この際、製品Ｍ及び
ノックアウト２８の回転はベアリング３８によってスム
ーズに行われる。
アウト２８の移動が継続されることにより図５に示すよ
うに製品Ｍはインナーダイ２６から離型される。このと
き、マンドレル２４は回転方向に不動であり、かつイン
ナーダイ２６のヘリカル歯26-1に製品Ｍに賦形されたヘ
リカル状の内歯が噛合していることから、そのリードに
よって製品Ｍはノックアウト２８と一体に回転しながら
インナーダイ２６から離型される。この際、製品Ｍ及び
ノックアウト２８の回転はベアリング３８によってスム
ーズに行われる。
【００１３】製品Ｍの取り出しが完了すると、ノックア
ウト２８はベアリング３８及び押出ピン３４と共にその
下端が上側スペーサ１６の上面に当接するまで下降さ
れ、一方、インナーダイ２６とマンドレル２４は下降さ
れ、このとき倣い部４０と下側スペーサ１４のヘリカル
歯14-1, 40-1を介しての噛合により、マンドレルの下降
は回転しながら行われる。このようにして、図１の初期
状態に復帰され、次回の素材の鍛造成形を行うことがで
きる。
ウト２８はベアリング３８及び押出ピン３４と共にその
下端が上側スペーサ１６の上面に当接するまで下降さ
れ、一方、インナーダイ２６とマンドレル２４は下降さ
れ、このとき倣い部４０と下側スペーサ１４のヘリカル
歯14-1, 40-1を介しての噛合により、マンドレルの下降
は回転しながら行われる。このようにして、図１の初期
状態に復帰され、次回の素材の鍛造成形を行うことがで
きる。
【図１】図１はこの発明の鍛造成形装置の断面図であ
り、製品の形成の前に状態を示す。
り、製品の形成の前に状態を示す。
【図２】図２は成形時の状態を示す。
【図３】図３は成形後にパンチを引き上げた状態を示
す。
す。
【図４】図４は製品をアウターダイから離間させた状態
を示す。
を示す。
【図５】図５は製品をインナーダイから離間させた状態
を示す。
を示す。
１４…下側スペーサ １４−１…下側スペーサ内周のヘリカル歯 １６…上側スペーサ ２０…アウターダイ ２０−１…アウターダイ内周のヘリカル歯 ２４…マンドレル ２６…インナーダイ ２６−１…インナーダイ外周のヘリカル歯 ２８…ノックアウト ３０…パンチ ３４…押出ピン ３８…ベアリング ４０…倣い部 ４０−１…倣い部外周のヘリカル歯
Claims (3)
- 【請求項１】 外周にヘリカル歯を形成した可動のイン
ナーダイと、内周にヘリカル歯を形成した不動のアウタ
ーダイと、インナーダイの外歯とアウターダイの内歯と
の間に充填された材料を加圧することにより歯車の形成
を行うパンチと、形成された歯車を離型すべく軸線方向
に移動するノックアウトとを備え、インナーダイ側と固
定側との間にはアウターギヤダイ内周のヘリカル歯と同
位相のヘリカル歯による噛合部が設けられ、ノックアウ
トの軸線方向の移動により歯車をアウターダイから離型
する際にアウターダイに対して惹起される歯車と同位相
の回転をインナダイに惹起させ、かつノックアウトはベ
アリング上に支持され、ノックアウトの軸線方向の移動
によりインナーダイから歯車を離型する際にインナーダ
イに対して惹起される歯車を回転を許容することを特徴
とする歯車の鍛造成形装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、インナ
ーダイはマンドレルの一端に固定され、アウターギヤダ
イ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル歯はマンドレル
上のならい部に形成されることを特徴とする歯車の鍛造
成形装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の発明において、歯車の
鍛造時はノックアウトは前記ベアリングを介することな
く固定側に直接接触することを特徴とする歯車の鍛造成
形装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24475796A JP3702552B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 歯車の鍛造成形装置 |
| DE19739515A DE19739515B4 (de) | 1996-09-17 | 1997-09-09 | Vorrichtung und Verfahren zum Schmieden eines Zahnkranzes mit Schrägverzahnung |
| US08/925,989 US5815922A (en) | 1996-09-17 | 1997-09-09 | Method and apparatus for forging helical ring gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24475796A JP3702552B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 歯車の鍛造成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085892A true JPH1085892A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3702552B2 JP3702552B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=17123453
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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