JP2002307126A - 歯形の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形時間を短縮できるとともに、成形工程の簡
素化を図ることができる歯形の成形方法を提供するこ
と。 【解決手段】ストレートギヤ用キャビティ１０Ａが形成
された上型１０およびヘリカルギヤ用キャビティ２０Ａ
が形成された下型２０の一対の金型を用いて、冷間閉塞
鍛造および冷間加圧分流により、リング状素材４にスト
レートギヤおよびヘリカルギヤを同時に成形した。従っ
て、同一工程で同時にストレートギヤおよびヘリカルギ
ヤをリング状素材４に成形でき、歯形の成形時間を短縮
できるとともに、工程の簡素化も図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１歯形および第
２歯形を一体に有する歯車の歯形の成形方法に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、第１歯形および第２歯形を一体
に有する歯車、たとえば、変速機のトランスミッション
に使用される歯車であって、ストレートギヤ（またはド
ッグギヤ）およびヘリカルギヤを一体に有する変速用歯
車等が知られており、このような歯車の歯形の成形方法
としては、以下の方法が採用されている。 １）第１歯形および第２歯形の両方を、ホブカッタ等の
工具による切削加工で成形する方法。 ２）第１歯形および第２歯形のうち、一方を切削加工で
成形し、他方を熱間または冷間鍛造加工によって成形す
る方法。 ３）第１歯形および第２歯形のうち、一方を冷間鍛造加
工によって成形した後に、他方を転造ダイスを用いた冷
間鍛造加工によって成形する方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た１）〜３）の方法には、以下のような問題点がある。 １）の方法では、第１歯形および第２歯形の両方を切削
加工によって成形しているので、時間がかかるとともに
コストを低減しにくいという問題がある。 ２）の方法では、切削加工および冷間鍛造加工の両加工
法を用いて、第１および第２歯形を成形しているから、
歯形の成形途中において、素材を切削加工装置から冷間
鍛造加工装置へ移動させなければならず、工程が煩雑化
するという問題がある。 ３）の方法では、冷間鍛造加工により、一方の歯形を成
形した後に他方の歯形を成形しており、各歯形を別々の
工程で成形しているから、成形に時間がかかるという問
題がある。

【０００４】本発明の目的は、成形時間を短縮できると
ともに、成形工程の簡素化を図ることができる歯形の成
形方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段と作用効果】本発明の歯形
の成形方法は、第１歯形および第２歯形を一体に有する
歯車の歯形の成形方法であって、対向する一対の金型の
うち、一方には前記第１歯形を成形する第１歯形用キャ
ビティが形成されるとともに、他方には前記第２歯形を
成形する第２歯形用キャビティが形成され、前記一対の
金型を用いる冷間閉塞鍛造および冷間加圧分流により、
リング状素材または中実状素材に、前記第１歯形および
第２歯形を同時に成形することを特徴とするものであ
る。

【０００６】この発明によれば、第１歯形用キャビティ
および第２歯形用キャビティがそれぞれ形成された一対
の金型を用いて、同一工程によって同時に第１および第
２歯形を素材に形成しているから、歯形の成形時間を短
縮できるとともに、工程の簡素化も図ることができる。
また、冷間閉塞鍛造および冷間加圧分流により歯形を成
形しているため、第１および第２歯形用キャビティのコ
ーナまで素材を十分に分流させることができ、第１およ
び第２歯形を高精度に成形できる。

【０００７】本発明の歯形の成形方法は、第１歯形およ
び第２歯形を一体に有する歯車の歯形の成形方法であっ
て、対向する一対の金型のうち、一方には前記第１歯形
を成形する第１歯形用キャビティが形成されるととも
に、他方には前記第２歯形を成形する第２歯形用キャビ
ティが形成され、前記一対の金型の間で前記第１歯形用
キャビティおよび前記第２歯形用キャビティを閉塞する
とともに、この閉塞したキャビティ内にリング状素材ま
たは中実状素材を収容するキャビティ閉塞工程と、この
キャビティ閉塞工程を行った後、前記素材を加圧して、
当該素材を前記第１歯形用キャビティおよび前記第２歯
形用キャビティの外周側へ分流させる第１加圧分流工程
と、この第１加圧分流工程を行った後、前記素材にかか
る加圧力のうち、当該素材の任意の部分にかかる加圧力
を除圧した状態で、当該素材の他の任意の部分を加圧し
て、当該素材を前記第１歯形用キャビティおよび前記第
２歯形用キャビティの外周側へさらに分流させる第２加
圧分流工程とを経ることにより、前記一対の金型を用い
た冷間鍛造加工によって、前記リング状素材または中実
状素材に、前記第１歯形および第２歯形を成形すること
を特徴とするものである。

【０００８】この発明によれば、第１歯形用キャビティ
および第２歯形用キャビティがそれぞれ形成された一対
の金型を用いて、同一工程によって同時に第１および第
２歯形を素材に成形しているから、歯形の成形時間を短
縮できるとともに、工程の簡素化も図ることができる。
また、第１加圧分流工程で、素材を加圧して第１および
第２歯形用キャビティの外周側へ分流させた後に、第２
加圧分流工程で、素材の任意の部分にかかる加圧力を除
圧するとともに、素材の他の任意の部分を加圧している
から、第１および第２歯形用キャビティのコーナーまで
素材を十分に分流させることができ、第１および第２歯
形を高精度に成形できる。さらに、第２加圧分流工程で
は、素材の任意の部分にかかる圧力を除圧しているた
め、閉塞鍛造による成形荷重が急激に高まるのを防止で
き、金型の摩耗を低減できるとともに、破損も防止でき
る。また、冷間加工を採用しているから、より高精度に
歯形を成形できるようになる。

【０００９】本発明の歯形の成形方法では、素材がリン
グ状素材である場合、前記素材の任意の部分は、前記リ
ング状素材の前記第１歯形が形成される部分の内周側、
および前記リング状素材の前記第２歯形が形成される部
分の内周側のうちのいずれか、または、これら２箇所の
部分を組み合わせたものであることが望ましい。このよ
うに、寸法精度があまり要求されない、リング状素材の
第１歯形が形成される部分の内周側、およびリング状素
材の第２歯形が形成される部分の内周側のいずれかにか
かる加圧力を除圧するので、製造される歯車の歯形の精
度を損なうことがない。また、上述した２箇所の部分を
組み合わせた場合には、素材のより広範囲の部分にわた
ってを除圧できるから、第１および第２歯形用キャビテ
ィのコーナーまで素材をより十分に分流させることがで
きるようになる。

【００１０】一方、本発明の歯形の成形方法では、素材
が中実状素材である場合、前記素材の任意の部分は、前
記中実状素材の前記第１歯形が形成される部分の略中
央、および前記中実状素材の前記第２歯形が形成される
部分の略中央のいずれか、または、これら２箇所の部分
を組み合わせたものであることが望ましい。このよう
に、寸法の精度があまり要求されない、中実状素材の第
１歯形が形成される部分の略中央、および中実状素材の
第２歯形が形成される部分の略中央のうちのいずれかに
かかる加圧力を除圧するので、製造される歯車の歯形の
精度を損なうことがない。また、上述した２箇所の部分
を組み合わせた場合には、素材のより広範囲の部分にわ
たってを除圧できるから、第１および第２歯形用キャビ
ティのコーナーまで素材をより十分に分流させることが
できるようになる。

【００１１】本発明の歯形の成形方法では、前記第２加
圧分流工程における前記素材の任意の部分にかかる加圧
力の除圧は、前記素材に形成される第１歯形および／ま
たは前記第２歯形の基準ピッチ円直径近傍まで、当該素
材が略分流した時に行うことが望ましい。このようにす
れば、素材に形成される第１歯形および／または第２歯
形の基準ピッチ円直径近傍まで、当該素材が分流した時
に、素材の任意の部分にかかる加圧力を除圧しているか
ら、素材の他の任意の部分を加圧したときに、第１およ
び第２歯形用キャビティのコーナーまで素材を確実に分
流させることができる。

【００１２】本発明の歯形の成形方法では、前記第１歯
形は、前記第２歯形と異なる種類の歯形であることが望
ましい。このようにすれば、異なる２種類の歯形を素材
に同時成形できるから、変速機のトランスミッションに
用いられる変速用歯車等に、本発明の成形方法を適用で
きる。

【００１３】本発明の歯形の成形方法では、前記第１歯
形は、ストレートギヤまたはドッグギヤであるととも
に、前記第２歯形は、ヘリカルギヤであることが望まし
い。このように、ストレートギヤ（またはドッグギヤ）
およびヘリカルギヤを有する車両のミッションギヤ等に
本発明の成形方法を適用すれば、本発明の有用性が高
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に
係る歯形製造装置１が示されている。この歯形製造装置
１は、冷間鍛造加工によって、第１歯形としてのストレ
ートギヤおよび第２歯形としてのヘリカルギヤをリング
状素材または中実状素材から一体に形成する装置であ
り、上型１０および下型２０の一対の金型を備えてい
る。上型１０には、素材にストレートギヤを成形する第
１歯形用キャビティとしてのストレートギヤ用キャビテ
ィ１０Ａが形成され、下型２０には、素材にヘリカルギ
ヤを成形する第２歯形用キャビティ２０Ａが形成されて
いる。なお、下型２０は、リング状に形成され、その内
周面２０Ｂにヘリカルギヤに対応する歯形が形成されて
いる。

【００１５】上型１０は、リング状の留め具１１によっ
て上型ホルダ１２に取り付けられており、この上型ホル
ダ１２は、上部第１支持部材１３に固定されている。上
部第１支持部材１３は、上部第２支持部材１４を介して
上下方向へ往復運動可能なスライド１５に取り付けられ
ている。

【００１６】上型１０および上型ホルダ１２の略中央に
は、それぞれ上下方向に沿った挿通孔１０Ｂ，１２Ａが
形成され、これら挿通孔１０Ｂ，１２Ａには、上カウン
タパンチ３０が上下方向へ移動可能に挿通されている。
上部第１支持部材１３内には、昇降可能に設けられたカ
ウンタパンチホルダ３１が配置され、このカウンタパン
チホルダ３１には、上カウンタパンチ３０の上端が固定
されている。

【００１７】上部第２支持部材１４内には、上部シリン
ダ３２が設けられ、この上部シリンダ３２内には、上下
方向へ移動可能なピストン３３が設けられている。な
お、ピストン３３は、上部シリンダ３２内に供給される
油圧によって上下動されるようになっている。ピストン
３３の下面には、下方へ突出した複数の作動ピン３４が
設けられている。これらの作動ピン３４は、上部シリン
ダ３２の下端面３２Ａを上下方向へ挿通可能に設けられ
ているとともに、その下端が前述したカウンタパンチホ
ルダ３１の上面に当接している。

【００１８】また、上部シリンダ３２の略中央には、当
該上部シリンダ３２を上下方向に貫通する上ガイド部材
３５が固定されており、この上ガイド部材３５内には、
上ガイド部材３５に対して上下方向へ移動可能な上ノッ
クアウトピン３６が設けられている。この上ノックアウ
トピン３６の下端は、カウンタパンチホルダ３１の上面
に当接している。また、上ノックアウトピン３６は、図
示しない駆動装置によって上下方向へ駆動可能とされて
いる。

【００１９】一方、下型２０は、リング状の留め具２１
によって下型ホルダ２２に取り付けられており、この下
型ホルダ２２は、下部第１支持部材２３に昇降可能に設
けられている。この下部第１支持部材２３は、下部第２
支持部材２４を介してボルスタ２５に取り付けられてい
る。下部第２支持部材２４内には、下部シリンダ２６が
設けられ、この下部シリンダ２６内には、上下方向へ移
動可能なピストン２７が設けられている。なお、ピスト
ン２７は、下部シリンダ２６内に供給される油圧によっ
て上下動されるようになっている。ピストン２７の上面
には、上方へ突出した複数の作動ピン２８が設けられて
いる。これらの作動ピン２８は、下部シリンダ２６の上
端面２６Ａを上下方向へ挿通可能に設けられているとと
もに、その上端が下型ホルダ２２の下面に当接してい
る。

【００２０】また、リング状の下型２０のリング内に
は、下カウンタパンチ４０が配置されている。下カウン
タパンチ４０の外周面４０Ａには、下型２０の内周面２
０Ｂに形成された歯形（素材にヘルカルギヤを形成する
歯形）に対応した歯形が形成され、下型２０の内周面２
０Ｂと下カウンタパンチ４０の外周面４０Ａとが噛み合
った状態になっている。下カウンタパンチ４０の上部略
中央には、下カウンタパンチ４０から上方へ突出する部
分がテーパ状に形成されたテーパ部材４１が設けられて
いる。下カウンタパンチ４０の上面には、素材を位置決
めするための、リング状の位置決め突部４０Ｂが形成さ
れている。このような下カウンタパンチ４０は、下部シ
リンダ２６上面に設置された支持ブロック４２上に設置
されている。下カウンタパンチ４０の下面は、その中央
が下方向に若干脹らんでおり、下カウンタパンチ４０が
支持ブロック４２上面に回転可能に支持されている。こ
れにより、下型２０の内周面２０Ｂと、下カウンタパン
チ４０の外周面４０Ａとが噛み合った状態において、下
カウンタパンチ４０が下型２０に対して若干回転して、
下型２０の内周面２０Ｂが下カウンタパンチ４０の外周
面４０Ａに倣うことにより、下カウンタパンチ４０に対
して下型２０が上下方向へ移動可能となる。

【００２１】下部シリンダ２６の略中央には、当該下部
シリンダ２６を上下方向に貫通する下ガイド部材４３が
固定されており、この下ガイド部材４３内には、下ガイ
ド部材４３に対して上下方向へ進退可能な下ノックアウ
トピン４４が設けられている。この下ノックアウトピン
４４の上端は、支持ブロック４２の下面に当接してい
る。また、下ノックアウトピン４４は、図示しない駆動
装置によって上下方向へ駆動可能とされている。

【００２２】このような構成を有する歯形製造装置１
は、図２に示すような歯車２の歯形を成形するために用
いられる。歯車２は、ストレートギヤ２Ａおよびヘリカ
ルギヤ２Ｂが同軸上に一体に形成されたものであり、そ
の中央には、軸方向に沿った貫通孔２Ｃが形成されてい
る。歯車２は、その貫通孔２Ｃに図示しない回転軸が固
定され、たとえば、車両のミッションギヤとして使用さ
れる。このような歯車２は、図３（Ａ），（Ｂ）の中実
状素材としての円柱状素材３，５、または図３（Ｃ），
（Ｄ）のリング状素材４，６から形成されており、これ
らの素材３〜６は、歯形製造装置１によって歯車２に加
工される。

【００２３】円柱状素材３，５の外周面おいて、歯形製
造装置１により、上部にはストレートギヤが成形され、
下部にはヘリカルギヤが成形されるようになっている。
また、必要に応じて、円柱状素材３，５の下面に、前述
の下カウンタパンチ４０の位置決め突部４０Ｂに対応す
るリング状の位置決め凹部３Ｂ，５Ｂを形成してもよ
い。一方、円柱状素材３，５の下面中央に、必要に応じ
て、下カウンタパンチ４０の上部に設けられたテーパ部
材４１のテーパに対応した凹部３Ｃ，５Ｃを形成しても
よい。

【００２４】リング状素材４，６の下面にも、必要に応
じて、円柱状素材３，５の位置決め凹部３Ｂ，５Ｂと同
様な、位置決め凹部４Ｂ，６Ｂをそれぞれ形成してもよ
い。ここで、リング状素材４，６内周の直径は、テーパ
部材４１の下カウンタパンチ４０から上方に突出した部
分の大きさに対応しており、リング状素材４，６を下カ
ウンタパンチ４０上に配置した際、リング状素材４，６
のリング内に、テーパ部材４１の下カウンタパンチ４０
から突出した部分が配置されるようになっている（図４
（Ａ）参照）。このようなリング状素材４，６の外周面
において、円柱状素材３，５と同様に歯形製造装置１に
よって、上部にはストレートギヤが形成され、下部には
ヘリカルギヤが形成されるようになっている。

【００２５】次に、歯形製造装置１による歯車２の製造
方法について、以下に説明する。なお、本実施形態で
は、円柱状素材３およびリング状素材４のうち、リング
状素材４を加工して歯車２を製造する。まず、図３
（Ｂ）に示す所定形状に成形したリング状素材４に熱処
理を施す。この熱処理は、リング状素材４を焼きなまし
した後、ボンデ加工を行うものである。

【００２６】熱処理が完了した後、図４（Ａ）に示すよ
うに、リング状素材４を、下カウンタパンチ４０上面に
設置する。ここで、リング状素材４に位置決め凹部４Ｂ
を形成した場合には、当該位置決め凹部４Ｂと下カウン
タパンチ４０の位置決め突部４０Ｂとがはまりあうよう
に、リング状素材４を設置する。なお、リング状素材４
は、位置決め凹部４Ｂが設けられない場合であっても、
成形段階で下カウンタパンチ４０の位置決め突部４０Ｂ
により、位置決め凹部４Ｂが成形されて位置決めされる
ようになる。図４（Ａ）の状態では、下部シリンダ２６
内に供給された油圧により、下部シリンダ２６内のピス
トン２７、すなわち下型２０が上死点に達した状態にな
っている。なお、下カウンタパンチ４０上面へのリング
状素材４の設置は、スライド１５が上死点に達したとき
に行われる。

【００２７】次に、スライド１５が下降して、図４
（Ｂ）に示すように、上型１０の下面と下型２０の上面
とが接する。一方、上カウンタパンチ３０の下端は、リ
ング状素材４のストレートギヤが形成される部分の内周
側４Ｃの上端に接する。これにより、上型１０と下型２
０との間でストレートギヤ用キャビティ１０Ａおよびヘ
リカルギヤ用キャビティ２０Ａが閉塞されるとともに、
この閉塞したキャビティ１０Ａ，２０Ａ内にリング状素
材４が収容されることとなる。ここで、上カウンタパン
チ３０には、上部シリンダ３２内に供給された油圧によ
り、下方向への所定圧力が加えられている。

【００２８】図４（Ｂ）の状態から、さらにスライド１
５が下降すると、図５（Ｃ）に示すように、上型１０お
よび上カウンタパンチ３０が下降し、上型１０により、
下型２０が押圧されて下カウンタパンチ４０に対して徐
々に下降する。なお、下部シリンダ２６内に供給された
油圧により、下型２０は、クッションが付与された状態
で下降する。これにより、キャビティ１０Ａ，２０Ａ内
のリング状素材４は、上型１０、上カウンタパンチ３
０、下型２０、および下カウンタパンチ４０によって、
上下方向に加圧され、リング状素材４の閉塞鍛造が開始
される。そして、加圧されたリング状素材４は、上型１
０のストレートギヤ用キャビティ１０Ａおよび下型２０
のヘリカルギヤ用キャビティ２０Ａの外周側へ徐々に流
動（分流）していく。

【００２９】スライド１５が下降して、下死点に達する
よりも若干手前の位置まで下降すると、上部シリンダ３
２に供給されていた油圧が除圧され、上カウンタパンチ
３０に働いていた下方向への所定圧力が解除される。こ
れにより、上カウンタパンチ３０によって加圧されてい
た、リング状素材４のストレートギヤが形成される部分
の内周側４Ｃへの加圧力が除圧されることとなる。ここ
で、スライド１５が下死点の若干手前の位置に達した状
態では、リング状素材４は、当該素材４に形成されるス
トレートギヤおよびヘリカルギヤの基準ピッチ円直径Ｐ
１，Ｐ２近傍まで、略流動（分流）した状態にある（図
５（Ｃ）の状態）。つまり、キャビティ１０Ａ，２０Ａ
のコーナーまではリング状素材４が流動していない状態
にある。なお、このような下死点の若干手前の位置は、
実験や計算等によって予め求められているものであり、
当該位置にスライド１５が達したときに、上部シリンダ
３２内に供給していた油圧を除圧するよう、油圧発生装
置が制御されている。

【００３０】この後、スライド１５がさらに下降する
と、図５（Ｄ）に示すように、リング状素材４の一部
が、上カウンタパンチ３０と下カウンタパンチ４０との
間にも流動し、当該素材に押されて上カウンタパンチ３
０が若干上昇するとともに、上型１０のストレートギヤ
用キャビティ１０Ａおよび下型２０のヘリカルギヤ用キ
ャビティ２０Ａのコーナーにまで素材が流動し、スライ
ド１５の下死点において、キャビティ１０Ａ，２０Ａの
外周側にリング状素材４が充満される。これにより、リ
ング状素材４にストレートギヤおよびヘリカルギヤが一
体に形成され、歯車２が成形される。なお、上述したよ
うに、上カウンタパンチ３０にかかる圧力を除圧するこ
とにより、スライド１５の下死点付近で、閉塞鍛造によ
る成形加重が急激に高まるのを防止でき、金型１０，２
０を痛めるのを防止できる。

【００３１】そして、スライド１５が下死点に達した
後、上昇し始めると、上ノックアウトピン３６が下降
し、上ノックアウトピン３６の下端がカウンタパンチホ
ルダ３１の上面を下方に押圧する。これにより、上カウ
ンタパンチ３０が上型１０に対して下降して、上カウン
タパンチによって歯車２が上型１０から押し出される。
一方、下型２０は、スライド１５が上昇し始めると、下
部シリンダ２６内の油圧により、クッションとして下降
した分だけ下カウンタパンチ４０に対して上昇する。

【００３２】この後、下ノックアウトピン４４が上昇
し、下ノックアウトピン４４の上端が支持ブロック４２
の下面を上方に押圧する。これにより、下カウンタパン
チ４０は、下型２０の内周面２０Ｂにならって、当該下
型２０に対して若干回転しながら上昇するとともに、こ
の下カウンタパンチ４０上の歯車２（リング状素材４に
ストレートギヤおよびヘリカルギヤを成形したもの）
も、下型２０の内周面２０Ｂにならって、当該下型２０
に対して若干回転しながら上昇する。そして、下カウン
タパンチ４０の上面が下型２０の上面付近に達したとき
に、歯車２が下型２０から取り出され、歯車２の製造が
完了する。なお、図示しない回転軸が固定される歯車２
の貫通孔２Ｃは、後に切削加工等によって、所定形状に
成形されればよい。

【００３３】上述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。ストレートギヤ用キャビティ１０Ａが
形成された上型１０およびヘリカルギヤ用キャビティ２
０Ａが形成された下型２０を用いて、同一工程によって
同時にストレートギヤおよびヘリカルギヤをリング状素
材４に成形しているから、歯形の成形時間を短縮できる
とともに、工程の簡素化も図ることができる。

【００３４】また、リング状素材４を加圧してキャビテ
ィ１０Ａ，２０Ａの外周側へ流動させた後に、上カウン
タパンチ３０に働いていた下方向への所定圧力を除圧す
るとともに、スライド１５をさらに下降させているの
で、ストレートギヤ用キャビティ１０Ａおよびヘリカル
ギヤ用キャビティ２０Ａのコーナーにまで素材が流動
し、スライド１５の下死点において、キャビティ１０
Ａ，２０Ａの外周側にリング状素材４が充満される。従
って、キャビティ１０Ａ，２０Ａのコーナーまで素材を
十分に分流（流動）させることができ、ストレートギヤ
およびヘリカルギヤを高精度に歯形に成形できる。

【００３５】本実施形態では、冷間加工を採用している
から、より高精度にストレートギヤおよびヘリカルギヤ
をリング状素材４から成形できるようになる。

【００３６】本実施形態の歯形製造装置１では、異なる
２種類の歯形、すなわち、ストレートギヤおよびヘリカ
ルギヤをリング状素材４から同時に成形できるから、変
速機のトランスミッションに用いられる変速用歯車等の
製造に、歯形製造装置１を適用できる。

【００３７】本実施形態では、上カウンタパンチ３０に
働く下方向への所定圧力を解除して、リング状素材４の
ストレートギヤが形成される部分の内周側４Ｃにかかる
加圧力を除圧するので、製造される歯車２のストレート
ギヤ２Ａおよびヘリカルギヤ２Ｂの精度を損なうことが
ない。

【００３８】本実施形態では、リング状素材４に形成さ
れるストレートギヤおよびヘリカルギヤの基準ピッチ円
直径Ｐ１，Ｐ２近傍まで、素材が分流（流動）した時
に、上カウンタパンチ３０にかかる所定圧力を除圧して
いるから、スライド１５を下降させて上型１０をさらに
下降させたときに、キャビティ１０Ａ，２０Ａのコーナ
ーまで素材を確実に分流させることができる。

【００３９】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良は、本発明に含まれるものである。たとえば、
素材の任意の部分にかかる加圧力を除圧する時期は、素
材に形成される第１歯形および／第２歯形の基準ピッチ
円直径近傍まで当該素材が略分流した時に限らず、第１
歯形および／第２歯形の歯底円直径近傍まで当該素材が
略分流したときであってもよく、要するに、スライドが
下死点に達したときに、素材が第１および第２歯形用キ
ャビティのコーナーまで充満すればよい。

【００４０】加圧力が除圧される素材の任意の部分は、
リング状素材４のストレートギヤが形成される部分の内
周側４Ｃに限らず、図３（Ｃ）を参照して説明すると、
ヘリカルギヤが形成される部分の内周側４Ｄであっても
よく、さらには、これら２箇所の部分４Ｃ，４Ｄを組み
合わせたものであってもよい。なお、ヘリカルギヤが形
成される部分の内周側４Ｄへの加圧力を除圧する場合に
は、リング状素材４のストレートギヤが形成される部分
の内周側４Ｃを加圧・除圧する上カウンタパンチと同様
なパンチを設け、このパンチによって、ヘリカルギヤが
形成される部分の内周側４Ｄの加圧・除圧を行えばよ
い。また、素材として図３（Ｄ）のリング状素材６を用
いた場合、加圧力が除圧される素材の任意の部分は、ス
トレートギヤが形成される部分の内周側６Ｃ、または、
ヘリカルギヤが形成される部分の内周側６Ｄ、あるい
は、これら２箇所の部分６Ｃ，６Ｄを組み合わせたもの
のいずれかであればよい。

【００４１】また、素材としては、リング状素材に限ら
ず、円柱状素材等の中実素材であってもよい。たとえ
ば、図３（Ａ），（Ｂ）に示す円柱状素材３，５を用い
た際、加圧力が除圧される素材の任意の部分としては、
ストレートギヤが形成される部分の略中央３Ｄ，５Ｄ、
およびヘリカルギヤが形成される部分の略中央３Ｅ，５
Ｅのうちのいずれか、または、これら２箇所の部分３
Ｄ，３Ｅ，５Ｄ，５Ｅを組み合わせたものが挙げられ
る。

【００４２】歯車の第１歯形としては、ストレートギヤ
に限らず、ドッグギヤ等の他の歯形であってもよく、ま
た、第２歯形もヘリカルギヤに限らず、他の歯形であっ
てもよい。さらに、第１歯形および第２歯形は、同種類
の歯形であってもよく、また、同一の歯形であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る歯形製造装置を示す
断面図である。

【図２】前記実施形態における歯形製造装置によって製
造された歯車を示す正面図である。

【図３】前記実施形態における４種類の素材を示す正面
図である。

【図４】前記実施形態における歯車の製造工程を説明す
るための模式図である。

【図５】前記実施形態における歯車の他の製造工程を説
明するための模式図である。

【符号の説明】

２ 歯車 ２Ａ 第１歯形であるストレートギヤ ２Ｂ 第２歯形であるヘリカルギヤ ３ 中実状素材である円柱状素材 ３Ｄ 第１歯形であるストレートギヤが形成される部分
の略中央 ３Ｅ 第２歯形であるヘリカルギヤが形成される部分の
略中央 ４ リング状素材 ４Ｃ 第１歯形であるストレートギヤが形成される部分
の内周側 ４Ｄ 第２歯形であるヘリカルギヤが形成される部分の
内周側 ５ 中実状素材である円柱状素材 ５Ｄ 第１歯形であるストレートギヤが形成される部分
の略中央 ５Ｅ 第２歯形であるヘリカルギヤが形成される部分の
略中央 ６ リング状素材 ６Ｃ 第１歯形であるストレートギヤが形成される部分
の内周側 ６Ｄ 第２歯形であるヘリカルギヤが形成される部分の
内周側 １０ 上型 １０Ａ 第１歯形用キャビティであるストレートギヤ用
キャビティ ２０ 下型 ２０Ａ 第２歯形用キャビティであるヘリカルギヤ用キ
ャビティ Ｐ１ 基準ピッチ円直径（第１歯形） Ｐ２ 基準ピッチ円直径（第２歯形）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 勇 石川県小松市八日市町地方５ コマツ産機 株式会社小松工場内 Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA15 BA18 CA14 CB03 EC13 HA02 HA04 HA82

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１歯形（２Ａ）および第２歯形（２
   Ｂ）を一体に有する歯車（２）の歯形の成形方法であっ
   て、 対向する一対の金型（１０，２０）のうち、一方（１
   ０）には前記第１歯形を成形する第１歯形用キャビティ
   （１０Ａ）が形成されるとともに、他方（２０）には前
   記第２歯形を成形する第２歯形用キャビティ（２０Ａ）
   が形成され、 前記一対の金型を用いる冷間閉塞鍛造および冷間加圧分
   流により、リング状素材（４，６）または中実状素材
   （３，５）に、前記第１歯形および第２歯形を同時に成
   形することを特徴とする歯形の成形方法。
2. 【請求項２】 第１歯形（２Ａ）および第２歯形（２
   Ｂ）を一体に有する歯車（２）の歯形の成形方法であっ
   て、 対向する一対の金型（１０，２０）のうち、一方（１
   ０）には前記第１歯形を成形する第１歯形用キャビティ
   （１０Ａ）が形成されるとともに、他方（２０）には前
   記第２歯形を成形する第２歯形用キャビティ（２０Ａ）
   が形成され、 前記一対の金型の間で前記第１歯形用キャビティおよび
   前記第２歯形用キャビティを閉塞するとともに、この閉
   塞したキャビティ内にリング状素材（４，６）または中
   実状素材（３，５）を収容するキャビティ閉塞工程と、 このキャビティ閉塞工程を行った後、前記素材を加圧し
   て、当該素材を前記第１歯形用キャビティおよび前記第
   ２歯形用キャビティの外周側へ分流させる第１加圧分流
   工程と、 この第１加圧分流工程を行った後、前記素材にかかる加
   圧力のうち、当該素材の任意の部分にかかる加圧力を除
   圧した状態で、当該素材の他の任意の部分を加圧して、
   当該素材を前記第１歯形用キャビティおよび前記第２歯
   形用キャビティの外周側へさらに分流させる第２加圧分
   流工程とを経ることにより、 前記一対の金型を用いた冷間鍛造加工によって、前記リ
   ング状素材または中実状素材に、前記第１歯形および第
   ２歯形を成形することを特徴とする歯形の成形方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の歯形の成形方法におい
   て、 前記素材の任意の部分は、前記リング状素材の前記第１
   歯形が形成される部分の内周側（４Ｃ）、および前記リ
   ング状素材の前記第２歯形が形成される部分の内周側
   （４Ｄ）のうちのいずれか、 または、これら２箇所の部分を組み合わせたものである
   ことを特徴とする歯形の成形方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の歯形の成形方法におい
   て、 前記素材の任意の部分は、前記中実状素材の前記第１歯
   形が形成される部分の略中央（３Ｄ）、および前記中実
   状素材の前記第２歯形が形成される部分の略中央（３
   Ｅ）のうちのいずれか、 または、これら２箇所の部分を組み合わせたものである
   ことを特徴とする歯形の成形方法。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれかに記
   載の歯形の成形方法において、 前記第２加圧分流工程における前記素材の任意の部分に
   かかる加圧力の除圧は、前記素材に形成される第１歯形
   および／または前記第２歯形の基準ピッチ円直径（Ｐ
   １，Ｐ２）近傍まで、当該素材が略分流した時に行うこ
   とを特徴とする歯形の成形方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の歯形の成形方法において、 前記第１歯形は、前記第２歯形と異なる種類の歯形であ
   ることを特徴とする歯形の成形方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の歯形の成形方法におい
   て、 前記第１歯形は、ストレートギヤまたはドッグギヤであ
   るとともに、 前記第２歯形は、ヘリカルギヤであることを特徴とする
   歯形の成形方法。