JP3375041B2 - 歯車の成形方法および成形装置 - Google Patents
歯車の成形方法および成形装置Info
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車を成形するのに利用される歯車の成形方法および成形
装置に関するものである。
成形過程を説明する図である。例示した歯車101は、
図9(g)に示すように、外歯101aを有し且つ中空
状を成すものであって、その片側にフランジ部101b
を介して中空状の軸部101cを一体的に備えており、
軸部101cの先端側にはセレーション101dが設け
てある。
ロックB101において材料を切断して図9(a)に示
す歯車素材100を用意し、ブロックB102において
歯車素材100を熱処理(焼鈍)したのち、ブロックB
103において歯車素材100にショットブラストを行
い、さらに、ブロックB104において潤滑処理を行っ
たのち、ブロックB105において1回目の冷間鍛造
(op1)を行って歯車素材100を図9(b)に示す
形状に成形する。
示す熱処理、ショットブラスト、潤滑処理および冷間鍛
造を繰り返し行い、2回目の冷間鍛造(op2)では、
図9(c)に示す如く中空部100eを成形し、3回目
の冷間鍛造(op3)では、図9(d)に示す如く全体
成形とともに軸部100cを成形し、4回目の冷間鍛造
(op4)では、図9(e)に示す如く全体成形ととも
にフランジ部100bを成形し、5回目の冷間鍛造(o
p5)では、図9(f)に示す如く全体成形とともに外
歯100aを成形し、最後の6回目の冷間鍛造(op
6)により、歯車素材100を、外歯101a、フラン
ジ部101b、軸部101cおよびセレーション101
dを有する歯車101に成形する。このようにして成形
された歯車101は、ブロックB106において外観目
視が行われ、成形不良の有無が確認されることとなる。
うな従来の歯車の成形にあっては、冷間鍛造による成形
であるため、成形工程が非常に多いと共に、大型の冷間
鍛造用プレス装置が必要であるといった問題があり、こ
のような問題を解決することが課題であった。
されたもので、プレスによる歯車の成形において、成形
工程を削減することができると共に、設備の縮小や省力
化などを図ることができる歯車の成形方法を提供するこ
とを目的としている。
形方法は、請求項1として、歯車を成形するに際し、熱
間鍛造により歯車素材を歯部を含み所定の形状に成形し
たのち、冷間鍛造により歯車素材を歯車に成形する方法
であって、熱間鍛造において成形された歯車素材の歯部
を冷間鍛造においてしごき加工すると共に、歯車素材の
歯部のしごき加工において、歯先面および歯面のしごき
量よりも歯底面のしごき量を小さくした構成とし、請求
項2として、歯車が外歯であり且つ中空状であって、冷
間鍛造において、中空状に成形された歯車素材の内径を
拡大する成形を行う構成とし、請求項3として、熱間鍛
造において、固体潤滑剤を添加した白色離型剤を用いる
構成とし、請求項4として、歯車を成形するに際し、熱
間鍛造により歯車素材を歯部を含み所定の形状に成形し
たのち、冷間鍛造により歯車素材を歯車に成形する方法
であって、歯車が、片側に内向きのフランジ部を介して
中空状の軸部を備えると共に、軸部にセレーションとそ
の先端の小径部を有し且つセレーションの先端に面取り
部を有しており、熱間鍛造において軸部の先端部外周に
先端側を小径とするテーパ部を形成し、冷間鍛造におい
て軸部に面取り部を有するセレーションおよび小径部を
形成する構成とし、請求項5として、冷間鍛造において
軸部の先端の肉を内側に流出させて面取り部を有するセ
レーションおよび小径部を形成する構成とし、請求項6
として、歯車の軸部の軸線に直交する線に対する面取り
部の角度をθ1とし、歯車の小径部の外径をφ1とした
場合、熱間鍛造において軸部の軸線に直交する線に対す
るテーパ部の角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15゜に形
成し、テーパ部の小径端部の直径φ2をφ1−1mmに
形成する構成としており、上記の構成を従来の課題を解
決するための手段としている。
ごき加工あるいはサイジングや絞り加工などが含まれ
る。
て軸部の軸線に直交する線に対するテーパ部の角度θ2
をθ1+5゜〜θ1+15゜としたのは、角度θ2をθ
1+5゜よりも小さくすると、冷間鍛造において軸部に
面取り部を有するセレーションおよび小径部を形成する
際に、軸部の先端部分(セレーションおよび小径部の形
成部分)の肉の流動性が充分に得られず、フランジ部と
軸部との連続部分に座屈が生じたり、セレーション先端
の谷部分に肉引けが生じたりすることがあるからであ
り、さらに、角度θ2をθ1+15゜よりも大きくする
と、最終的に形成される面取り部の角度θ1よりも大き
くなり過ぎて面取り部への肉が不足し、面取り部に欠肉
が生じることがあるからである。さらに、テーパ部の小
径端部の直径φ2をφ1−1mmとしたのは、冷間鍛造
時の先端部の抵抗を小さくして、成形性を高めるためで
あって、φ1−1mmよりも小さくすると、抵抗が小さ
くなりすぎて欠肉が生じやすくなるからである。
は、上記歯車の成形方法の実施に使用し得るもので、外
歯を有する中空状の歯車を成形する装置であって、歯車
素材の内側に挿入されるパンチと、パンチとともに歯車
素材が圧入されるダイを備え、パンチとダイとの間隔に
基づくしごき量の設定として、歯先面および歯面のしご
き量よりも歯底面のしごき量を小さくした構成としてい
る。
法では、熱間鍛造により歯車素材が歯部を含めて完成寸
法に近い状態に成形されるので、歯部の成形等の最小限
の成形を冷間鍛造で行うことが可能となり、これによ
り、成形工程の数が大幅に削減されると共に、大型の冷
間鍛造用プレス装置でなくても歯車を成形し得ることと
なる。また、冷間鍛造において、熱間鍛造で成形された
歯車素材の歯部をしごき加工することにより、同冷間鍛
造において歯部の歯形精度が得られることとなる。さら
に、歯車素材の歯部のしごき加工において、歯先面およ
び歯面のしごき量よりも歯底面のしごき量を小さくした
ので、とくに歯形精度が要求される歯先面および歯面が
充分なしごき量で成形されることとなり、歯先面および
歯面に比べて歯形精度が多少ラフでよい歯底面にあって
は、これを成形する型(例えばダイ)との当たりが弱め
られ、型に対するかじりが防止されることとなる。
では、歯車が外歯であり且つ中空状であって、冷間鍛造
において、中空状に成形された歯車素材の内径を拡大す
る成形を行うので、少ないしごき量で所定の歯形精度が
得られることとなる。
では、熱間鍛造において、固体潤滑剤を添加した白色離
型剤を用いているので、潤滑性が良好であり、後の冷間
鍛造に送る歯車素材として抜け勾配の少ない歯車素材が
得られることとなる。
では、熱間鍛造により歯車素材が歯部を含めて完成寸法
に近い状態に成形されるので、歯部の成形等の最小限の
成形を冷間鍛造で行うことが可能となり、これにより、
成形工程の数が大幅に削減されると共に、大型の冷間鍛
造用プレス装置でなくても歯車を成形し得ることとな
る。また、歯車が、片側に内向きのフランジ部を介して
中空状の軸部を備えると共に、軸部にセレーションとそ
の先端の小径部を有し且つセレーションの先端に面取り
部を有するものであって、この歯車を成形するに際し、
熱間鍛造において軸部の先端部外周に先端側を小径とす
るテーパ部を形成することにより、冷間鍛造における軸
部の先端部分の肉の流動性を確保する。つまり、熱間鍛
造で形成した軸部には長さや径の寸法にばらつきが生じ
ていることがあり、その誤差が大きくなると、冷間鍛造
において軸部にセレーションを形成する際に軸部の先端
部分の肉の流動性が低下し、先端側に余肉が発生しにく
くなって、フランジ部と軸部との連結部分に座屈が生じ
たり、セレーション先端の谷部分に肉引けが生じたりす
ることがある。これに対して、当該歯車の成形方法で
は、熱間鍛造において軸部の先端部外周にテーパ部を形
成しているので、冷間鍛造において軸部の先端部分の肉
の流動性が高められ、セレーションを形成しやすくなる
と共に、先端側に余肉が発生し易くなり、これにより、
座屈や肉引けといった成形不良を発生させることなく、
軸部に面取り部を有するセレーションおよび小径部を形
成し得ることとなる。
では、冷間鍛造において軸部の先端の肉を内側に流出さ
せて面取り部を有するセレーションおよび小径部を形成
するので、軸部に対するセレーションおよび小径部の部
分の断面積減少率が小さい状態となり、押し切り時の座
屈応力による成形不良が防止される。
では、歯車の軸部の軸線に直交する線に対する面取り部
の角度をθ1とし、歯車の小径部の外径をφ1とした場
合、熱間鍛造において軸部の軸線に直交する線に対する
テーパ部の角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15゜に形成
し、テーパ部の小径端部の直径φ2をφ1−1mmに形
成するので、後の冷間鍛造において、軸部の先端部分の
肉の流動性が不充分になったり、最終的に形成される面
取り部の角度θ1よりも大きくなり過ぎて面取り部への
肉が不足したりすることがなく、フランジ部と軸部との
連続部分の座屈、セレーション先端の谷部分の肉引け、
あるいは面取り部の欠肉といった成形不良を防止し得
る。
では、パンチとダイの協働による冷間鍛造が行われ、こ
の冷間鍛造として外歯をしごき加工する際に、パンチで
中空状歯車素材の内側形状を保持し、または、歯車素材
の内径を拡大する成形を行って少ないしごき量で所定の
歯形精度を得るようにしており、さらに、パンチとダイ
との間隔に基づくしごき量の設定として、歯先面および
歯面のしごき量よりも歯底面のしごき量を小さくしてい
るので、とくに歯形精度が要求される歯先面および歯面
を充分なしごき量で成形することとなり、歯先面および
歯面に比べて歯形精度が多少ラフでよい歯底面にあって
は、ダイとの当たりを弱めてかじりを防止する。
法によれば、熱間鍛造の後に冷間鍛造を行う工程とした
ことから、熱間鍛造により歯車素材を歯部を含めて完成
寸法に近い状態に成形し、歯部の成形等の最小限の成形
を冷間鍛造で行うことが可能となり、冷間鍛造だけで成
形を行っていた従来と比べると、成形工程の数を大幅に
削減することができると共に、大型の冷間鍛造用プレス
装置でなくても充分に歯車を成形することができ、これ
により、製作時間の短縮、作業性および生産性の向上、
設備の縮小、省力化および低コスト化などがもたらされ
る。また、とくに冷間鍛造において、熱間鍛造で成形さ
れた歯車素材の歯部をしごき加工することにより、同冷
間鍛造において歯部の良好な歯形精度を得ることができ
る。さらに、とくに歯形精度が要求される歯先面および
歯面を充分なしごき量で成形することができ、その一方
で、歯先面および歯面に比べて歯形精度が多少ラフでよ
い歯底面にあっては、これを成形するダイとの当たりを
弱めてダイに対するかじりを防止することができ、離型
性を高めることができると共に、ダイの寿命向上も図る
ことができる。
によれば、請求項1と同様の効果を得ることができるう
えに、冷間鍛造において外歯であり且つ中空状に成形さ
れた歯車素材の内径を拡大する成形を行うことから、少
ないしごき量で所定の歯形精度を得ることができ、冷間
鍛造用プレス装置のさらなる省力化などにも貢献し得
る。
によれば、請求項1および2と同様の効果を得ることが
できるうえに、熱間鍛造において、固体潤滑剤を添加し
た白色離型剤を採用したことにより、潤滑性が高めら
れ、後の冷間鍛造に送る歯車素材として抜け勾配の少な
い歯車素材を得ることができ、もしくは完成寸法により
近い形状の歯車素材を得ることができ、後の冷間鍛造に
おける負担をより小さくすることができる。
によれば、フランジ部、軸部、先端に面取り部を有する
セレーションおよび小径部を有する歯車の成形におい
て、請求項1と同様の効果を得ることができるうえに、
熱間鍛造においてテーパ部を形成することにより、熱間
鍛造後の軸部の寸法にばらつきがあるとしても、冷間鍛
造において軸部の先端部分の肉の流動性を高めることが
でき、面取り部を有するセレーションおよび小径部を精
度良く形成することができると共に、フランジ部と軸部
との連続部分の座屈、セレーション先端の谷部分の肉引
け、あるいは面取り部の欠肉といった成形不良を防止す
ることができ、高品質の歯車を成形することができる。
によれば、請求項4と同様の効果を得ることができるう
えに、冷間鍛造において、軸部に対するセレーションお
よび小径部の部分の断面積減少率を小さくして、押し切
り時の座屈応力による成形不良を防止することができ、
歯車の品質さらなる向上に貢献し得る。
によれば、請求項4および5と同様の効果を得ることが
できるうえに、冷間鍛造において、軸部の先端部分の肉
の流動性が一層適切なものとなり、成形不良をより確実
に防止することができると共に、フランジ部、軸部、先
端に面取り部を有するセレーションおよび小径部を備え
た高精度の歯車を得ることができる。
によれば、冷間鍛造として外歯をしごき加工する際に、
パンチで中空状歯車素材の内側形状を確実に保持するこ
とができ、または、歯車素材の内径を拡大する成形を行
って少ないしごき量で所定の歯形精度を得ることがで
き、さらに、パンチとダイとの間隔に基づくしごき量の
設定として、歯先面および歯面のしごき量よりも歯底面
のしごき量を小さくしているので、とくに歯形精度が要
求される歯先面および歯面を充分なしごき量で成形する
ことができ、他方、歯先面および歯面に比べて歯形精度
が多少ラフでよい歯底面にあっては、ダイとの当たりを
弱めてかじりを防止することができ、離型性の向上やダ
イの寿命向上をも実現することができる。
の成形方法および成形装置の一実施例を説明する。図2
(c)に示すこの実施例の歯車1は、例えば、自動車の
自動変速機構におけるハブアッセンブリ・ハイクラッチ
として用いられるものであって、歯部としての外歯2を
有し且つ中空状を成すと共に、その片側にフランジ部3
を介して中空状の軸部4を一体的に備えており、軸部4
の先端側にはセレーション5が設けてある。また、セレ
ーション5のさらに先端側には小径部6を有している。
うに、ブロックB1において材料を切断し、初期の歯車
素材(図9(a)参照)を得る。こののち、ブロックB
2において熱間鍛造を行い、ブロックB3のショットブ
ラストおよびブロックB4の潤滑処理を終えたのち、ブ
ロックB5の冷間鍛造を行う。この実施例では、先に述
べた軸部4を有する歯車1を成形する都合上、冷間鍛造
の工程として、ブロックB6の冷間軸絞りおよびブロッ
クB7の冷間サイジングを行い、とくに、冷間サイジン
グにおいて、歯部である外歯2およびセレーション5の
しごき加工を行う。このようにして成形された歯車1
は、ブロックB8の外観目視において成形不良の有無が
確認される。
す熱間鍛造が施された歯車素材11には、所定の前形状
である歯部としての外歯12、フランジ部13および軸
部14が成形してあり、完成寸法に近い形状になってい
る。このように、熱間鍛造において、材料から切断され
た歯車素材を図2(a)に示す歯車素材11の形状にす
ることは、冷間鍛造のように熱処理、ショットブラスト
および潤滑処理を繰り返し行う場合に比べて、はるかに
少ない工程数で実施できる。
の固体潤滑剤を添加した潤滑性能の高い白色離型剤を用
いており、これにより、後の冷間鍛造に送る歯車素材と
して抜け勾配の少ない歯車素材11が得られている。
は、図2(b)に示すように、冷間軸絞りが施される。
この場合には、軸部14をその肉厚を減少させ且つ軸線
方向に延ばす成形を行う。このような軸部14のみの成
形は、全体の冷間鍛造を行うような大型の冷間鍛造用プ
レス装置を用いなくても行うことが可能である。
冷間鍛造用プレス装置により、最終的な冷間サイジング
を行う。図5は、当該歯車の成形方法の実施に使用し得
る成形装置ならびに本発明に係わる歯車の成形装置の一
実施例を示すものである。
1にダイ22を備えると共に、上側の可動型23にパン
チ24を備えている。ダイ22は、複数のブロック22
a〜22eを組み合わせると共に、これらブロック22
a〜22eの側部全周をダイケース25で保持した構成
になっている。また、ダイ22の下側には、押し出し機
構26が設けてあって、この押し出し機構26には、ワ
ーク押し出し用の複数のノックアウトピン27a〜27
cが設けてある。
材(11)の外側形状に対応する成形凹部28を有して
いる。成形凹部28は、歯車素材(11)の軸部(1
4)の先端側に対応する位置に、内歯状のセレーション
5の成形部28aを有すると共に、これに連続する小径
部6の成形部28bが設けてあり、さらに、歯車素材
(11)の歯部である外歯(12)をしごき加工するた
めの内歯28cが設けてある。
状に対応する成形部24aを有すると共に、軸線上に下
側に突出する状態でマンドレル29を備えており、マン
ドレル29の突出部分が軸部(14)の成形部に相当す
る。また、パンチ24は、マンドレル29の先端に、本
体部分よりも直径を小さくした段差部30が設けてあ
る。これにより、パンチ24を押し切った際に軸部(1
4)の先端の肉を段差部30内に流出させて、軸部(1
4)に対するセレーション5および小径部6の断面積減
少率が小さくなる形態に成形し、押し切り時の座屈応力
による成形不良を防止する。
方の間隔に基づくしごき量の設定として、図4に示すよ
うに、歯先面2aおよび歯面2bのしごき量よりも歯底
面2cのしごき量が小さくなるようにしてある。すなわ
ち、図4中に仮想線で示す熱間鍛造後の形状に対して、
図4中に実線で示す冷間鍛造後の形状が得られるよう
に、ダイ22およびパンチ24の間隔が設定してあり、
言い換えれば、仮想線で示す熱間鍛造後の歯車素材(1
1)を実線で示す内歯を有するダイを用いてしごき加工
する。図4では、歯底面2cにおける仮想線と実線との
間隔が他の部分よりも小さくなっており、同歯底面2c
しごき量が小さいことを示している。
置で歯車素材11を成形するにあたっては、ダイ22の
成形凹部28に歯車素材11をセットしたのち、パンチ
24を下降させて歯車素材11の内側に圧入し、さらに
歯車素材11を成形凹部28内に圧入していくことによ
り、パンチ24で歯車素材11の内側をしごくと同時に
外歯12にしごき加工を行う。そして、さらにパンチ2
4が下降すると、セレーション5の成形が開始され、最
終的にパンチ24を押し切ったところで、軸部14の先
端側にセレーション5および小径部6を成形し、外歯
2、フランジ部3および軸部4を有する歯車1が完成す
る。
成形方法では、熱間鍛造によって歯車素材11が歯部を
含めて完成寸法に近い状態に成形されるので、歯部であ
る外歯2の成形等の最小限の成形が冷間鍛造で行われ、
同冷間鍛造において、しごき加工により外歯2の歯形精
度が得られることとなり、成形工程の数が大幅に削減さ
れると共に、大型の冷間鍛造用プレス装置でなくても歯
車1を成形し得る。
では、冷間鍛造で歯部である外歯2(12)をしごき加
工する際に、パンチ24で中空状歯車素材11の内側形
状を保持し、または、歯車素材11の内径を拡大する成
形を行って、少ないしごき量で所定の歯形精度を得るよ
うにしており、さらに、歯先面2aおよび歯面2bのし
ごき量よりも歯底面2cのしごき量が小さくなるように
設定してあるので、とくに歯形精度が要求される歯先面
2aおよび歯面2bを充分なしごき量で成形し、歯先面
2aおよび歯面2bに比べて歯形精度が多少ラフでよい
歯底面2cにあっては、ダイ22との当たりを弱め、と
くに、図4に示す歯面2bと歯底面2cの連続部分Aに
おけるかじりを防止している。
成形方法の他の実施例を説明する図である。
説明した歯車(図2(c)参照)と同様の構成を有する
ものであって、歯部としての外歯2を有し且つ中空状を
成すと共に、その片側に内向きのフランジ部3を介して
中空状の軸部4を同軸状に備えており、軸部4の先端側
外周にはセレーション5が設けてある。また、セレーシ
ョン5の先端部には、面取り部5aが設けてあり、セレ
ーション5のさらに先端側には、セレーション5の谷部
分に外周が対応する小径部6を有している。
と同様に、材料を切断して初期の歯車素材を得たのち、
熱間鍛造により図6(a)に示す歯車素材11を成形す
る。この歯車素材11には、外歯12、フランジ部13
および軸部14が成形してある。また、歯車素材11に
は、軸部の先端部外周に先端側を小径とするテーパ部1
7が形成してある。
おいて軸部4の軸線Cに直交する線に対する面取り部5
aの角度をθ1とした場合、軸部14の軸線Cに直交す
る線に対する角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15゜の範
囲としている。また、歯車1において小径部6の外径を
φ1とした場合、テーパ部17の小径端部の直径φ2を
φ1−1mmとしている。
プレス装置により行われる。熱間鍛造用プレス装置は、
歯車素材11の内側形状に対応するパンチ41と、歯車
素材11の外側形状に対応する成形凹部42を有するダ
イ43を備えている。パンチ41は、軸部14の内側に
貫通状態となるマンドレル44を備えている。ダイ43
は、外歯12を形成する内歯45、マンドレル44との
間で軸部14を形成する軸孔46などを備えており、軸
孔46内の所定の位置には、テーパ部17を形成するた
めの上向きの段部47を有している。また、軸孔46内
には、軸部14の先端部を押圧して歯車素材11をダイ
43から押し出すためのノックアウト部材48が収容し
てある。
り得た歯車素材11は、ショットブラストおよび潤滑処
理が施された後、冷間鍛造の第1工程として、図6
(b)に示すように、冷間軸絞りが行われ、軸部14を
伸長させるとともに同軸部14の肉厚を減少させ、この
のち、冷間鍛造の第2工程として、外歯12、セレーシ
ョン5および小径部6のしごき加工(冷間サイジング)
を行うことにより、図6(c)に示す如く外歯2、フラ
ンジ部3、軸部4、先端に面取り部4aを有するセレー
ション5および小径部6を備えた歯車1を得る。
で説明した冷間鍛造用プレス装置(図3および図5参
照)により行われ、段差部(30)を有するマンドレル
(29)を備えたパンチ(24)により、軸部14の先
端の肉を内側に流出させる状態にして、面取り部5aを
有するセレーション5および小径部6を形成する。この
ように、軸部14の先端の肉を内側に流出させることに
より、軸部4に対するセレーション5および小径部6の
部分の断面積減少率が小さい状態となり、押し切り時の
座屈応力による成形不良が防止される。
造において歯車素材11の軸部14の先端部外周に先端
側を小径とするテーパ部17を形成することにより、後
の冷間鍛造における軸部14の先端部分の肉の流動性を
確保している。すなわち、熱間鍛造では、軸部14の長
さや径に寸法のばらつきが生じることがある。この場
合、冷間鍛造において軸部14をセレーションの成形部
(図3の符号28a)に押し込んでいくときに、軸部1
4の先端部分(セレーションおよび小径部の形成部分)
の肉の流動性が低下し、先端側に余肉が発生しにくくな
って、フランジ部と軸部との連結部分に座屈が生じた
り、セレーション5の先端の谷部分に肉引けが生じたり
することがある。
造において軸部14の先端部外周にテーパ部17を形成
し、このとき、面取り部5aの角度θ1に対してテーパ
部17の角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15゜に形成
し、小径部6の外径φ1に対してテーパ部17の小径端
部の直径φ2をφ1−1mmに形成することにより、冷
間鍛造における軸部14の先端部分の肉の流動性を高め
且つ適切なものにし、セレーション5を形成し易くする
と共に、先端側に余肉が発生し易くなるようにしてお
り、これにより、座屈や肉引けといった成形不良を発生
させることなく、軸部4に、面取り部5aを有するセレ
ーション5および小径部6を形成し得ることとなる。
度θ2を異ならせていくつかの歯車素材を形成すると共
に、テーパ部17の代わりに面取り部5aの角度θ1に
近似したR形状を有する歯車素材を形成し、これらに冷
間鍛造(冷間軸絞りおよび冷間サイジング)を行って面
取り部5aを有するセレーション5および小径部6を形
成した。なお、テーパ部17の小径端部の直径φ2はい
ずれもφ1−1mmとした。冷間鍛造の過程において、
冷間軸絞りではθ2がθ1に対して約−10゜となっ
た。また、R形状のものは冷間軸絞りにおいてシャープ
コーナーに近い状態となった。そして、各歯車素材につ
いて、冷間サイジング後の成形不良の有無を確認した。
その結果を次の表に示す
度θ2が面取り部の角度θ1と等しいものと、R形状を
有するものは、フランジ部13と軸部14との連続部分
に座屈が生じ、セレーション先端の谷部分に肉引けが生
じた。これは、軸部14の先端部分(セレーション5お
よび小径部6の形成部分)の肉の流動性が不充分である
ためである。また、テーパ部17の角度θ2をθ1+2
0゜としたものでは、面取り部5aに欠肉が生じた。こ
れは、テーパ部17の角度θ2が最終的に形成される面
取り部5aの角度θ1よりも大きくなり過ぎて、面取り
部5aへの肉が不足したためである。そして、テーパ部
17の角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15゜としたもの
には、成形不良が生じていないことを確認した。
ック図である。
行われた歯車素材(b)および冷間サイジングにより得
た歯車(c)を説明する断面図である。
明する断面図である。
説明する歯車の部分的な水平断面図である。
である。
鍛造で成形した歯車素材(a)、冷間軸絞りを行った歯
車素材(b)および冷間サイジングにより得た歯車
(c)を説明する各々断面図である。
である。
ク図である。
り得た歯車素材を歯車に成形する過程を説明する側面図
(a)(b)および断面図(c)〜(g)である。
Claims (7)
- 【請求項1】 歯車を成形するに際し、熱間鍛造により
歯車素材を歯部を含み所定の形状に成形したのち、冷間
鍛造により歯車素材を歯車に成形する方法であって、熱
間鍛造において成形された歯車素材の歯部を冷間鍛造に
おいてしごき加工すると共に、歯車素材の歯部のしごき
加工において、歯先面および歯面のしごき量よりも歯底
面のしごき量を小さくしたことを特徴とする歯車の成形
方法。 - 【請求項2】 歯車が外歯であり且つ中空状であって、
冷間鍛造において、中空状に成形された歯車素材の内径
を拡大する成形を行うことを特徴とする請求項1に記載
の歯車の成形方法。 - 【請求項3】 熱間鍛造において、固体潤滑剤を添加し
た白色離型剤を用いることを特徴とする請求項1または
2に記載の歯車の成形方法。 - 【請求項4】 歯車を成形するに際し、熱間鍛造により
歯車素材を歯部を含み所定の形状に成形したのち、冷間
鍛造により歯車素材を歯車に成形する方法であって、歯
車が、片側に内向きのフランジ部を介して中空状の軸部
を備えると共に、軸部にセレーションとその先端の小径
部を有し且つセレーションの先端に面取り部を有してお
り、熱間鍛造において軸部の先端部外周に先端側を小径
とするテーパ部を形成し、冷間鍛造において軸部に面取
り部を有するセレーションおよび小径部を形成すること
を特徴とする歯車の成形方法。 - 【請求項5】 冷間鍛造において軸部の先端の肉を内側
に流出させて面取り部を有するセレーションおよび小径
部を形成することを特徴とする請求項4に記載の歯車の
成形方法。 - 【請求項6】 歯車の軸部の軸線に直交する線に対する
面取り部の角度をθ1とし、歯車の小径部の外径をφ1
とした場合、熱間鍛造において軸部の軸線に直交する線
に対するテーパ部の角度θ2をθ1+5゜〜θ1+15
゜に形成し、テーパ部の小径端部の直径φ2をφ1−1
mmに形成することを特徴とする請求項4または5に記
載の歯車の成形方法。 - 【請求項7】 外歯を有する中空状の歯車を成形する装
置であって、歯車素材の内側に挿入されるパンチと、パ
ンチとともに歯車素材が圧入されるダイを備え、パンチ
とダイとの間隔に基づくしごき量の設定として、歯先面
および歯面のしごき量よりも歯底面のしごき量を小さく
したことを特徴とする歯車の成形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20938797A JP3375041B2 (ja) | 1996-08-06 | 1997-08-04 | 歯車の成形方法および成形装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20735096 | 1996-08-06 | ||
JP8-207350 | 1996-08-06 | ||
JP20938797A JP3375041B2 (ja) | 1996-08-06 | 1997-08-04 | 歯車の成形方法および成形装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1099937A JPH1099937A (ja) | 1998-04-21 |
JP3375041B2 true JP3375041B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=26516199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20938797A Expired - Lifetime JP3375041B2 (ja) | 1996-08-06 | 1997-08-04 | 歯車の成形方法および成形装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3375041B2 (ja) |
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CA2483535C (en) * | 2002-04-26 | 2009-06-02 | O-Oka Corporation | Gear product and method for manufacturing the same |
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-
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- 1997-08-04 JP JP20938797A patent/JP3375041B2/ja not_active Expired - Lifetime
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