JPH0295521A - 大形内歯車の加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内歯車の加工に係わり、特に大形の内歯車の素
形材加工に好適な鍛造加工方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、小さい内歯車の加工は、旋盤等によりリング状素
材を加工し、ピニオンカッタ切り等で歯切する。切削加
工を主体とした加工方法がとられていた。そのため、材
料歩留は悪く、多大の加工時間を要していた。

また、長尺帯状品をロール加工あるいはプレスによる０
０曲げ加工によってリング状にし、溶接で接合する方法
でリング状素材を加工することも考えられるが、歯切り
加工では前記の場合と同様に多大の加工時間を要すると
考えられる。さらに、ロール加工の場合は専用機、プレ
ス加工の場合はリングの径に応じた金型が必要となり、
すべてを切削する方法と比較しても、低コストとはなら
ない。

なお、内歯車の切削に関する文献として、［歯車便覧」
日刊工業及び実用機械技術全書「機械工作法下巻」西彪
男著　槙書店が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、鍛造加工されている加工数量の多い
小形の内歯車以外は、材料歩留り、加工時間の点で問題
があり、特に大形の内歯車の加工ではそれらの問題点が
顕著であった。

本発明の目的は、大形内歯車の加工において、上記した
従来技術の問題点を除去し、既存のプレス、溶接、切削
加工を組合せた低コストな大形内歯車を供給することが
できる加工法のうち、特に既存のプレスを用いた素形材
加工法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上ポンチを、一方をとりはずすことが出来るホルダによ
り両サイトからサポートされた、内歯車加工用素材であ
る長尺帯状品の板幅より長くかつ内歯車の歯部を成形す
る突起部を有するとともに内歯車の内径より十分小さい
外径の円柱とし、下型を、幅方向°加圧部長さが前記長
尺帯状品の板幅よりも長く、かつ前記上ポンチの突起部
の長手方向加圧部長さよりも長い長手方向加圧部長さの
加圧面を有する下型とし、前記上ポンチと下型の間に挿
入した前記長尺帯状品を内歯車の歯部ピッチに相当する
送りピッチで間欠的に移動しながら、前記長尺帯状品の
板幅の全長を歯部高さが形成される圧縮量で、所定の全
加圧長さにわたり順次加圧する際に、該長尺帯状品の送
り方向側に設け。

上ポンチが所定の下死点に達した時に所定位置に上昇し
、上ポンチの上昇と同時に所定位置へ下降することが出
来るロールとロールホルダから構成された曲げ拘束装置
を用い、該長尺帯状品の凸部の曲がり量が内歯車の外径
の円弧と等しくなるように制御することにより、内径側
に歯部が形成されたリング状品を成形し、その両端部を
溶接等で接合した内歯車加工用の素形材を切削により仕
上げ加工することにより、前記問題点が解決される。

〔作　用〕

上ポンチを、内歯車の歯部を成形する突起部を設けた円
柱とし、一方をとりはずすことができるホルダにより両
サイドからサポートする構造としたため、長尺帯状素材
をリング状に成形できる。

また、上ポンチが所定の下死点に達すると同時に、所定
位置に上昇する曲げ拘束装置により１両者の相対位置か
ら決定される幾可学的関係により、内歯車素形材の外径
を定めることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。まず、第１
図は本発明の構成を示す０本発明は厚さａｌが長尺帯状
素材１の板幅Ｗより長く、所定のモジール形状を有する
歯加工部２Ａを有する半径Ｒｐの円柱状の上ポンチ２と
、これを両サイドからサポートしかつ一方が前記上ポン
チの連結部２Ｂから着脱可能なポンチホルダ６Ａ、６Ｂ
と１幅方向加圧部長さａ２が前記長尺帯状素材１の板幅
よりも長く、且つ、長手方向加圧部長さａ、が、歯加工
部の長手力向長さより十分長い加圧面３Ａを有する下型
と、下型３の長尺帯状素材１の送り方向側に設置し、上
ポンチ２の上昇、下降と同期して、下降、上昇すること
が出来るロールホルダ５とロール４から成る曲げ拘束装
置から構成されている。第２図は第１図の側面図である
。上ポンチ２が所定の下死点に達し、且つ曲げ拘束装置
４゜５が所定位置に上昇した時点の図である。ここで、
所望の内歯車の外径をＲとすると、ロール半径がｒ、上
ポンチ２の中心とロールの中心の長手方向の距離がＣの
場合、ロール４の上面４Ａの、下型３の加圧面３Ａから
の移動量りは次式で求められる。

次に具体例によって、実施例の動作を示す。

加工対象とする内歯車は、内側にピッチ円直径ｄ＝２０
０ｎｎ、モジュールｍ＝４．歯数ｚ＝５０のインボリュ
ート平歯車をかみ合わせるもので、ピッチ円直径ｄ、＝
　１０００ｎｅ、モジュールｍ＝４、歯数ｚ、＝２５０
．歯の先端と外周の距離ｔ０＝２５ｎｎ、歯幅ｗ０＝８
０＋ｍである。

第３図は、長尺帯状素材１である。板幅Ｗ＝８５１１Ｉ
ｎ、板厚ｔ＝３０ｍｎ、長さ１＝３，５００ａ＋。

材質は８４５Ｃである。上ポンチ２の半径はＲｐ＝４０
０ｎｎ、厚さはａ□＝　１００ｍ＋である。第４図に上
ポンチ２の歯加工部２Ａの詳細を示す。歯加工部２Ａは
上ポンチ２の本体２Ｄと分割されており、アリ溝及び圧
入スペーサ２Ｃにより結合されている。この様な構造の
ため、各種の仕様に対応できる。歯加工部２Ａは、成形
する歯形インボリュート歯形を反転写したものに、約１
ｍの仕上代を見込んだ形状をしている。下型３の寸法は
、ａ、＝５００ｍｍ、ａ、＝３００ｍｍである。また、
Ｃ＝２８０ｆｆｏ、ｒ＝１００ｍｍとした。長尺帯状素
材１の送りピッチＰはｐ＝π・ｍとする。

第５図に加圧前の状態を示す。長尺帯状素材１のハンド
側ＩＣをハンドリング装置（図示せず）で把持し下型３
の所定位置に移送し載置する１曲げ拘束装置４，５は、
ロール４の上面４Ａが下型３の加圧面３Ａと同一面上に
なる様にした。

曲げ拘束装置４，５は加圧の初期においては、上ポンチ
と同期して上、下動せず、長尺帯状素材１の先端ＩＡが
ロール４の上面４Ａを通過して以降から動作する構造と
した。Ｐ＝π・ｍ１２．６ｗ、ｃ＝２８０ｎｏであるか
ら、２３回目以降に曲げ拘束装置４，５が上下動する。

すなわち、２３回目の加圧前に長尺帯状素材１を長手方
向へ送る時には、曲げ拘束装置４，５は下降しており、
加圧と同時に上昇し、上ポンチ２が下死点に達した時点
で所定位置へ上昇している。上ポンチ２が上昇すると同
時に元の位置へ復帰する。この移動量りは前述の式から
求められる。ｒ＝１００＋ｍ、ｃ＝２８０ｎｍ、Ｒは加
工対象の内歯車のピッチ円直径ｄ、＝１０００ｍｍ及び
長尺帯状素材１の厚さｔ＝３０ｍｍから、Ｒ＝５２６＋
ｎ＋ｎである。

したがって、ｈ＝６６．１ｍａ＋である。

２４回目以降も同様に繰返し、２５０回で終了する。こ
の時点で、成形品はスプリングバックにより外径が約１
０％拡大しており、且っ把持部ＩＤが直線的に残存して
いる（第６図参照）。そこで、ホルダ６Ｂをはずして、
加工品を取り出し、把持部ＩＤを所定の長さで切断する
と同時に、その切断部ＩＥ及び先端部ＩＡを第７図のご
とく溶接しやすい様に切欠き１’Ｅ、１”Ｅを、サンダ
ー等で形成する。

次にＬＡ、ＩＥをつけ合わせて溶接し、歯幅（仕上代＝
５ｍ）、内、外径（仕上代＝５ＩＩＩＩり。

最後に歯形の順で切削仕上げ加工を施す。

以上の様に、一方が着脱可能なホルダにより両サイドか
らサポートされ、且つ歯加工部を分割した円柱状の上ポ
ンチを用いると共に１曲げ拘束装置を設けた結果、各種
の大形内歯車の素形材を仕上代敵国以内で加工出来るよ
うになった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、専用機を用いず、既存のプレスにより
安価かつ汎用性のある工具で、材料歩留りよく、大形内
歯車の素形材が成形でき、切削仕上げの時間を、全切削
仕上げの場合と比較して大幅に短縮出来るため、安価な
大形内歯車を供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
側面図、第３図は加工の対象としだ長尺帯状素材の斜視
図、第４図は上ポンチの歯加工部の拡大図、第５図は加
圧の初期状態図、第６図はプレスによる加圧終了後、上
ポンチから取りはずした加工品の正面図、第７図はプレ
ス加工品両端部を溶接しやすいように形成した後の一端
の拡大図である。 １・・・長尺帯状素材、２・・・上ポンチ、２Ａ・・・
歯加工部、３・・・下型、４・・・ロール、５・・・ロ
ールホルダ。 ６Ａ、Ｂ・・・ホルダ。 麓 図 第 面 萬 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、長尺帯状素材の板幅より長く、且つ内歯車の歯部を
   成形する突起状の歯加工部有するとともに、内歯車の内
   径より十分小さい外径の円柱状上ポンチと、前記上ポン
   チの両サイドに位置し、該上ポンチを一方が着脱可能な
   ごとくサポートするホルダと、幅方向加圧部長さが前記
   長尺帯状素材の板幅より長く、且つ前記上ポンチの歯加
   工部の長手方向加圧部長さよりも十分長い長手方向加圧
   部長さの加圧面を有する下型と、下型の近傍で且つ該長
   尺帯状素材の長手方向送り側に載置したロールとロール
   ホルダから構成され、前記上ポンチによる該長尺帯状素
   材の加圧と同時に上昇し、下死点で所定位置に達し、該
   上ポンチの上昇とともに下降して所定の位置へ復帰する
   ような機能を有する曲げ拘束装置とにより、前記上ポン
   チと下型の間に挿入した前記長尺帯状素材の板幅の全長
   を、前記上ポンチの歯加工部で長手方向に所望する歯ピ
   ッチ、所定の加圧量で、所定の歯数分だけ、該長尺帯状
   素材の長手方向に沿って順次加圧して、該長尺帯状素材
   を前記上ポンチによる加圧側を内側にしたリング状に成
   形し、しかる後その両端を所望の長さに切断すると同時
   に、溶接に適するごとく切欠きを形成し、その両端を溶
   接して成形した素形材を切削仕上げすることを特徴とし
   た大形内歯車の加工法。