KR19990023873A - 헬리컬 기어의 사이징 장치 및 사이징 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 헬리컬 기어의 톱니형을 사이징함에 있어서, 성형 사이클 시간을 단축시켜 생산성의 향상을 도모하는 동시에, 설비 비용이 저렴한 톱니형 사이징 장치의 제공을 목적으로 한다.

기어 소재(W)를 지지하는 하부 펀치(7)를, 회전가능한 제 1 하부 펀치(7a)와 회전불가능한 제 2 하부 펀치로 구성하고, 제 1 하부 펀치(7a)의 외주면에 형성한 외주 톱니(p)에, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)를 맞물리게 하여 사이징 다이(8)를 회전가능하며, 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 또한, 기어 소재(W)를 눌러 사이징 다이(8)의 내부로 밀어 넣는 상부 펀치(9)를, 회전가능한 제 1 상부 펀치(9a)와 회전불가능한 제 2 상부 펀치(9b)로 구성하고, 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 동시에, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주면에 외주 톱니(q)를 설치한다.

Description

헬리컬 기어의 사이징 장치 및 사이징 방법

본 발명은, 예를 들어, 소결품(燒結品)으로서 성형한 헬리컬 기어의 톱니형(形)을 교정하여 톱니형 정밀도를 높이기 위한 사이징(sizing) 장치 및 사이징 방법에 관한 것이다.

종래로부터, 예를 들어, 톱니 자국이 비직선 형태인 헬리컬 기어의 톱니를 교정하여, 톱니형 정밀도를 높이기 위한 톱니형 사이징 장치로서, 일본국 공개특허공고 평2-63634호 공보와 같은 기술이 알려져 있다.

그리고, 이 기술에서는, 기어 소재가 배치되는 내측 하부 다이와, 기어 소재의 톱니부를 맞물려서 톱니형을 사이징하는 외측 하부 다이와, 기어 소재를 외측 하부 다이의 내부로 밀어 넣는 상부 다이와, 이 상부 다이에 의해 기어 소재를 누를 때, 그 상부 다이의 강하(降下)에 동기(同期)하여 상기 외측 하부 다이를 회전시키는 회전구동기구를 구비하고 있고, 상부 다이와 내측 하부 다이에서 기어 소재를 끼우고, 외측 하부 다이로 밀어 넣어 톱니형을 사이징한 후, 성형품을 꺼낼 때는, 상부 다이를 상승시킨 후, 피스톤 로드(rod)를 밀어 올림으로써 내측 하부 다이를 상승시켜 기어 소재를 외측 하부 다이로부터 이탈시키고, 그후, 녹아우트(knock-out) 핀에 의해 기어 소재를 내측 하부 다이로부터 위쪽으로 밀어 올려서 이탈시키도록 했다.

그런데, 상기와 같은 톱니형 사이징 장치는, 사이징의 사이클 타임에 시간이 요구되고, 그 중에서도 특히 성형품을 꺼내기까지 장시간이 소요되며, 성형품을 꺼내기 위한 장치 구성 등이 복잡하고 설비 비용이 든다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은, 특히 성형후에 성형품을 꺼내는 시간을 단축시켜 사이징의 사이클 타임의 단축을 도모하고, 동시에 성형품을 꺼내기 위한 장치 구성 등을 간소화하여 설비 비용이 저렴한 톱니형 사이징 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 특허청구범위의 청구항 1에 있어서, 헬리컬 기어의 톱니형을 사이징하기 위한 장치에 있어서, 기어 소재가 배치되는 하부 펀치와, 이 기어 소재를 아래쪽으로 향하여 누르는 상하로 자유롭게 움직일 수 있는 상부 펀치와, 상부 펀치에 의해 눌리는 기어 소재를 내주 톱니에 맞물리게 하여 톱니형을 사이징하는 사이징 다이를 마련하고, 상기 하부 펀치를, 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 지지하는 제 2 하부 펀치와, 이 제 2 하부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전가능하며, 외주 톱니를 갖는 제 1 하부 펀치로 구성하는 동시에, 상기 사이징 다이의 내주 톱니를, 상기 제 1 하부 펀치의 외주 톱니에 맞물리게 하여 축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 하고, 또한, 상기 상부 펀치를, 축을 중심으로 회전시킬 수 있도록 하며, 이 상부 펀치의 외주면에, 상기 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물릴 수 있는 외주 톱니를 설치했다.

그리고, 특허청구범위의 청구항 2와 같이, 하부 펀치 상에 배치되는 기어 소재를 제 2 하부 펀치에 의해 회전불가능하게 위치결정하고, 이 기어 소재를 상부 펀치로 눌러, 기어 소재의 톱니부와 상부 펀치의 외주 톱니를 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물리게 하면서 기어 소재를 사이징 다이의 내부로 밀어 넣음으로써 기어 소재의 톱니형을 사이징하고, 사이징이 종료된 후, 사이징 다이를 회전시키면서 강하시켜 상부 펀치와 기어 소재로부터 사이징 다이를 이탈시킨다. 그후, 상부 펀치를 상승시켜 기어 소재를 꺼낸다.

이러한 구성에 의해, 종래의 회전구동기구와 같은 연동기구가 불필요하게 되고, 간소하며 비용이 저렴한 설비 구성이 가능해지는 동시에, 사이징으로부터 성형품을 꺼내기까지의 시간이 단축되어, 생산 사이클성이 향상된다.

또한, 특허청구범위의 청구항 3에서는, 헬리컬 기어의 톱니형을 사이징하기 위한 장치에 있어서, 기어 소재가 배치되는 하부 펀치와, 이 기어 소재를 아래쪽으로 향하여 누르는 상하로 자유롭게 움직일 수 있는 상부 펀치와, 상부 펀치에 의해 눌리는 기어 소재를 내주 톱니에 맞물리게 하여 톱니형을 사이징하는 사이징 다이를 마련하고, 상기 하부 펀치를, 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 지지하는 제 2 하부 펀치와, 이 제 2 하부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전가능하며, 외주 톱니를 갖는 제 1 하부 펀치로 구성하는 동시에, 상기 사이징 다이의 내주 톱니를, 상기 제 1 하부 펀치의 외주 톱니에 맞물리게 하여 축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 하고, 또한, 상기 상부 펀치를, 회전불가능한 제 2 상부 펀치와, 이 제 2 상부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전가능한 제 1 상부 펀치로 구성하고, 이 제 1 상부 펀치에, 상기 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물릴 수 있는 외주 톱니를 형성했다.

그리고, 특허청구범위의 청구항 5와 같이, 하부 펀치 상에 배치되는 기어 소재를 제 2 하부 펀치에 의해 회전불가능하게 위치결정하고, 이 기어 소재를 상부 펀치로 눌러, 기어 소재의 톱니부와 상부 펀치의 외주 톱니를 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물리게 하면서 기어 소재를 사이징 다이의 내부로 밀어 넣음으로써 기어 소재의 톱니형을 사이징하고, 사이징이 종료된 후, 상부 펀치의 제 1 상부 펀치와 사이징 다이를 회전시키면서 상부 펀치를 위쪽으로, 또한, 사이징 다이를 아래쪽으로 거의 동시에 이동시켜, 기어 소재로부터 상부 펀치와 사이징 다이를 이탈시킨 후, 기어 소재를 꺼낸다.

여기서, 특허청구범위의 청구항 3의 장치는, 상부 펀치가, 회전가능한 제 1 상부 펀치를 갖는 점에서, 청구항 1의 회전불가능한 상부 펀치의 장치와는 상이하나, 이러한 장치에서 청구항 5와 같은 방법으로 사이징을 행할 경우, 성형품을 꺼내는 것이 보다 빨라진다.

즉, 상부 펀치가 회전불가능일 경우, 사이징 종료시에, 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물리는 상부 펀치를 빼낼 수 없기 때문에, 사이징 다이를 회전시키면서 강하시키고, 사이징 다이의 내주 톱니와의 맞물림이 풀리고 나서야 비로소 상부 펀치를 상승시킬 수 있으며, 그때까지는 성형품을 꺼내는 것이 불가능하다.

그래서, 상부 펀치의 제 1 상부 펀치를 회전가능하게 하고, 사이징이 종료될 때, 사이징 다이의 강하와 거의 동시에 상부 펀치의 상승이 실행되도록 하며, 성형품을 꺼내는 시간의 단축을 도모한다.

또한, 특허청구범위의 청구항 4에서는, 상기 제 1 상부 펀치와 사이징 다이의 사이, 또는 제 1 상부 펀치와 제 1 하부 펀치의 사이에, 원위치로 복귀할 때, 양자의 위상을 맞추는 위상맞춤기구를 설치했다.

즉, 제 1 상부 펀치와 사이징 다이가 회전하여, 제 1 상부 펀치가 강하했을 때, 제 1 상부 펀치의 외주 톱니와 사이징 다이의 내주 톱니의 위상이 어긋나면, 원활하게 사이징을 행할 수 없다.

그래서, 위상맞춤기구에 의해, 원위치로 복귀했을 때, 제 1 상부 펀치의 외주 톱니와 사이징 다이의 내주 톱니의 위상을 원래의 상태로 되돌리도록 하고, 이어서 상부 펀치를 강하시켰을 때, 위상이 일치하도록 한다.

여기서, 사이징 다이의 내주 톱니는 제 1 하부 펀치의 외주 톱니에 맞물리기 때문에, 제 1 하부 펀치와 제 1 상부 펀치의 위상을 맞추도록 할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사이징 장치의 제 1 구성예의 단면도로서, 기어 소재를 세트한 초기의 상태도.

도 2는 상기의 제 1 구성예에서 기어 소재의 사이징이 종료된 직후의 상태도.

도 3은 제 1 상부 펀치의 위상맞춤기구의 설명도.

도 4는 사이징 다이(die)의 위상맞춤기구의 설명도.

도 5는 제 1 구성예의 사이징 장치의 작용도.

도 6은 제 2 구성예의 사이징 장치의 작용도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사이징 장치 7 : 하부 펀치

7a : 제 1 하부 펀치 7b : 제 2 하부 펀치

8 : 사이징 다이(die) 9 : 상부 펀치

9a : 제 1 상부 펀치 9b : 제 2 상부 펀치

16 : 제 1 위상맞춤기구 17 : 제 2 위상맞춤기구

p : 제 1 하부 펀치의 외주 톱니 q : 제 1 상부 펀치의 외주 톱니

s : 사이징 다이의 내주 톱니

본 발명의 실시형태에 대해서 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 사이징 장치의 제 1 구성예의 단면도로서, 기어 소재를 세트한 초기의 상태도, 도 2는 상기의 제 1 구성예에서 기어 소재의 사이징이 종료된 직후의 상태도, 도 3은 제 1 상부 펀치의 위상맞춤기구의 설명도, 도 4는 사이징 다이의 위상맞춤기구의 설명도, 도 5는 제 1 구성예의 사이징 장치의 작용도, 도 6은 제 2 구성예의 사이징 장치의 작용도이다.

본 발명에 따른 사이징 장치(1)는, 예를 들어, 소결품으로서 성형되는 기어 소재의 톱니형의 정밀도를 높이거나, 또는 톱니부의 표면 조도(粗度)를 향상시키는 것과 같은 톱니형 사이징 장치로서 구성되고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 베이스(2)의 가이드 포스트(3)의 하부에 슬라이딩가능하게 결합되는 하부 플레이트(4)와, 중간부에서 가이드 포스트(3)에 슬라이딩가능하게 결합되는 다이 홀더(5)와, 상부에서 가이드 포스트에 슬라이딩가능하게 결합되는 상부 플레이트(6)를 구비하고, 상기 하부 플레이트(4) 등에는 하부 펀치(7)가 부착되는 동시에, 상기 다이 홀더(5)에는 사이징 다이(8)가 부착되며, 상기 상부 플레이트(6)의 상부 펀치 플레이트(6a)에는 상부 펀치(9)가 부착되어 있다.

그리고, 하부 펀치(7) 상에 배치되는 기어 소재(W)로 향하여 상부 펀치(9)를 강하시키고, 기어 소재(W)를 사이징 다이(8)의 내부로 밀어 넣어, 후술하는 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 의해 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 톱니형을 교정하도록 한다.

이를테면, 이 기어 소재(W)는, 중앙의 보스부에 축통과구멍이 형성되는 동시에, 이 축통과구멍을 둘러싸도록 다수의 관통구멍이 원주방향을 따라서 형성되며, 외주부에는 미리 톱니부(Wa)가 형성되어 있다.

상기 하부 펀치(7)는, 상기 하부 플레이트(4)에 고정되는 제 2 하부 펀치(7b)와, 이 제 2 하부 펀치(7b)의 외주면에 회전가능하게 끼워 맞추는 제 1 하부 펀치(7a)를 구비하고, 상기 제 2 하부 펀치(7b)의 내부에는, 중앙부를 상하로 슬라이딩할 수 있도록 관통하는 워크 세트(work set) 핀(11)이 설치되는 동시에, 상기 제 2 하부 펀치(7b)의 내부로서 상기 워크 세트 핀(11)의 주위에는 원주방향을 따라서 다수의 위치결정 핀(12, …)이 마련되고, 이 위치결정 핀(12, …)은, 상기 기어 소재(W)의 관통구멍에 삽입할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 워크 세트 핀(11)은, 베이스(2)에 부착된 실린더 유니트(13)의 로드 끝에 부착되어 상하로 자유롭게 움직일 수 있으며, 상기 위치결정 핀(12)의 하단부도 베이스(2)측에 고정되어 있다.

또한, 상기 제 1 하부 펀치(7a)의 외주면에는, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 피치와 동일한 피치를 갖는 헬리컬형의 외주 톱니(p)가 형성되어 있다.

상기 사이징 다이(8)는, 승강기구(도시 생략)에 의해 상하로 자유롭게 움직일 수 있는 상기 다이 홀더(5)에 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 제 1 하부 펀치(7a)의 외주 톱니(p)에 맞물리는 내주 톱니(s)를 구비한다. 그리고, 이 내주 톱니(s)는, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)를 사이징할 때의 기준 톱니가 된다.

상기 상부 펀치(9)는, 상기 상부 플레이트(6)에 고정되는 제 2 상부 펀치(9b)와, 이 제 2 상부 펀치(9b)의 외주면에 회전가능하게 끼워 맞추는 제 1 상부 펀치(9a)를 구비하고, 상기 제 2 상부 펀치(9b)의 하면(下面) 중앙부에는, 기어 소재(W)의 중앙 보스부를 삽입시킬 수 있는 삽입구멍(14)이 설치되는 동시에, 이 삽입구멍(14)의 주위에는, 상기 하부 펀치(7)의 위치결정 핀(12, …)을 삽입시킬 수 있는 오목구멍(15, …)이 원주방향을 따라서 다수 설치되어 있다.

또한, 상기 제 1 상부 펀치(9a)의 외주면에는, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 피치와 동일한 피치를 갖는 헬리컬형의 외주 톱니(q)가 마련되어 있다.

또한, 상기 상부 플레이트(6)는 승강기구(도시 생략)에 의해 상하로 자유롭게 움직일 수 있도록 되어 있다.

그런데, 기어 소재(W)가, 도 1에 나타낸 상태에서 하부 펀치(7)의 워크 세트 핀(11) 상에 세트될 때, 실린더 유니트(13)가 작동하여 워크 세트 핀(11)이 소정 스트로크(stroke) 강하하고, 기어 소재(W)의 외주 하면과 사이징 다이(8)의 상면이 일치되도록 되어 있다.

그리고, 상부 펀치(9)가 강하하여 상부 펀치(9)의 하면이 기어 소재(W)의 외주 상면에 일치했을 때, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주 톱니(q)의 위상과, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 위상과, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)의 위상이 모두 일치하도록 한다.

이를테면, 그후는, 상부 펀치(9)의 강하에 동기하여 워크 세트 핀(11)을 강하시키도록 한다.

그래서, 상부 펀치(9)의 하면이 기어 소재(W)의 외주 상면까지 강하한 시점에서, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주 톱니(q)의 위상과, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 위상과, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)의 위상을 일치시키기 위해서, 제 1 상부 펀치(9a)에는 제 1 위상맞춤기구(16)를 설치하며, 사이징 다이(8)에는 제 2 위상맞춤기구(17)를 설치한다.

또한, 기어 소재(W)의 위상맞춤은, 워크 세트 핀(11) 상에 배치되었을 때, 위치결정 핀(12, …)을 관통구멍에 끼워 맞추면, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 위상과 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)의 위상이 일치하도록 되어 있다.

상기 제 1 위상맞춤기구(16)는, 도 1의 부분확대도인 도 3(A) 및 그의 평면도인 도 3(B)에 나타낸 바와 같이, 제 1 상부 펀치(9a)의 기단부(基端部)에 부착되는 걸림편(18)과, 이 걸림편(18)의 끝에 부착되어 걸림편(18)을 회전방향의 한쪽으로 밀어붙이는 스프링(20)과, 걸림편(18)의 위치를 규제하는 스톱퍼 핀(21)을 구비하고, 상기 스프링(20)의 다른 단측은, 상부 펀치 플레이트(6a)에 고정되는 핀(22)에 부착되는 동시에, 상기 스톱퍼 핀(21)도 상부 펀치 플레이트(6a)에 고정되는 지지부재(23)에 부착되어 있다.

그리고, 이 스프링(20)에 의한 밀어붙임 방향은, 상부 펀치(9)가 강하했을 때, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 맞물려 회전하는 제 1 상부 펀치(9a)의 회전방향과는 반대방향이고, 사이징이 종료되어 상부 펀치(9)가 원위치로 복귀했을 때, 제 1 상부 펀치(9a)의 위상을 원래의 위상으로 되돌릴 수 있도록 한다.

상기 제 2 위상맞춤기구(17)는, 도 1의 부분확대도인 도 4(A) 및 그의 평면도인 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 사이징 다이(8)에 부착되는 걸림편(24)과, 이 걸림편(24)의 끝에 부착되어 걸림편(24)을 회전방향의 한쪽으로 밀어붙이는 스프링(25)과, 걸림편(24)의 위치를 규제하는 스톱퍼 부재(26)를 구비하고, 이 스톱퍼 부재(26)는 다이 홀더(5)에 부착되는 동시에, 상기 스프링(25)의 다른 단측은, 스톱퍼 부재(26)에 고정되는 핀(27)에 부착되어 있다.

그리고, 이 스프링(25)에 의한 밀어붙임 방향은, 후술하는 요령으로 사이징이 종료된 기어 소재(W)를 꺼내기 위해서, 다이 홀더(5)를 강하시킬 때의 사이징 다이(8)의 회전방향과는 반대방향이고, 사이징이 종료되어 원위치로 복귀할 때, 사이징 다이(8)의 위상을 원래의 위상으로 되돌릴 수 있도록 한다.

다음으로, 이상과 같은 사이징 장치(1)의 작용 등에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 5(A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 하부 펀치(7b)의 워크 세트 핀(11) 상에 기어 소재(W)를 배치하고, 실린더 유니트(13)에 의해 워크 세트 핀(11)을 소정 스트로크 강하시키고, 기어 소재(W)의 외주 하면과 사이징 다이(8)의 상면을 일치시키는 동시에, 위치결정 핀(12, …)을 기어 소재(W)의 관통구멍에 삽입하여 회전불가능하게 위치결정한다.

이때, 기어 소재(W)의 톱니부(Wa)의 위상과, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)의 위상이 일치하도록 되어 있다.

이어서, 상부 플레이트(6)를 강하시켜 상부 펀치(9) 하면에서 기어 소재(W)의 상면을 눌러 기어 소재(W)를 사이징 다이(8)의 내부로 향하여 밀어 넣고, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 의해 기어 소재(W)의 톱니형의 사이징을 행한다. 그리고, 도 2 및 도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 기어 소재(W)가 상부 펀치(9)와 하부 펀치(7)에서 끼워지는 위치까지 밀어 넣어질 때에 사이징이 종료된다.

그 동안, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주 톱니(q)는 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 맞물리기 때문에, 상부 펀치(9)의 강하에 따라서 사이징 다이(8), 또는 제 1 상부 펀치(9a), 또는 양자(8, 9a)가 회전하고, 사이징이 종료된 시점에서는, 도 2에도 나타낸 바와 같이, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주 톱니(q)와 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)가 맞물린 상태에 있다.

사이징이 종료된 후, 도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 상부 펀치(9)가 상승하는 동시에 사이징 다이(8)가 강하하기 시작한다. 즉, 사이징 다이(8)를 회전시키면서 강하시키는 동시에 제 1 상부 펀치(9a)를 반대방향으로 회전시키면서 위쪽으로 이동시키면, 양자(8, 9)를 신속하게 기어 소재(W)로부터 이탈시킬 수 있다.

그리고, 도 5(D)에 나타낸 바와 같이, 기어 소재(W)로부터 상부 펀치(9)와 사이징 다이(8)가 이탈하면, 사이징이 종료된 기어 소재(W)를 꺼낸다. 그리고, 기어 소재(W)를 꺼내는 것을 종료한 후, 사이징 다이(8)를 상승시키고, 도 1(A)에 나타낸 원위치로 복귀시킨다.

이때, 제 1 상부 펀치(9a)의 위상은 제 1 위상맞춤기구(16)에 의해 원래의 위상으로 되돌아가고, 사이징 다이(8)의 위상은 제 2 위상맞춤기구(17)에 의해 원래의 위상으로 되돌아간다.

이상과 같은 사이징 방법에 의해서, 특히, 사이징 종료후의 기어 소재(W)를 꺼내는 것을 종래에 비하여 매우 단시간에 행할 수 있게 되어, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 기어 소재(W)를 꺼내기 위한 설비 구성도 간소화할 수 있다.

그런데, 이상과 같은 제 1 구성예는, 제 1 상부 펀치(9a)와, 사이징 다이(8)와, 제 1 하부 펀치(7a)의 삼자를 회전가능으로 한 구성예이나, 사이징 다이(8)와, 제 1 하부 펀치(7a)만을 회전가능으로 하고, 제 1 상부 펀치(9a)를 회전불가능으로 할 수도 있다.

그래서, 이 구성예를 제 2 구성예로 하여, 그의 작용 등에 대해서 도 6에 의거하여 설명한다.

또한, 이 제 2 구성예는, 제 1 상부 펀치(9a)가 회전불가능인 점, 및 제 1 위상맞춤기구(16)가 없는 점을 제외하고는 모두 제 1 구성예와 동일하다.

이 구성예에서는, 도 6(A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 하부 펀치(7b) 상에 기어 소재(W)를 배치한 후, 도 6(B)에 나타낸 바와 같이, 상부 펀치(9)를 강하시켜 기어 소재(W)를 누르고 사이징 다이(8)의 내부로 향하여 밀어 넣는다. 그리고, 기어 소재(W)를 상부 펀치(9)와 하부 펀치(7)에서 끼워지는 위치까지 밀어 넣어, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 의해 기어 소재(W)의 톱니형의 사이징을 행한다.

그 동안, 제 1 상부 펀치(9a)의 외주 톱니(q)는 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 맞물리기 때문에, 상부 펀치(9)의 강하에 따라서 사이징 다이(8)가 회전한다.

사이징이 종료된 후, 도 6(C)에 나타낸 바와 같이, 사이징 다이(8)가 회전하면서 강하하고, 상부 펀치(9)와 기어 소재(W)로부터 이탈한다.

그리고, 사이징 다이(8)가 상부 펀치(9)로부터 이탈하면, 도 6(D)에 나타낸 바와 같이, 상부 펀치(9)가 상승하기 시작하여 기어 소재(W)로부터 이탈한다.

여기서, 상부 펀치(9)의 상승 타이밍을 늦추는 것은, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)에 맞물리는 상부 펀치(9)에 회전기구가 없기 때문이고, 사이징 다이(8)의 내주 톱니(s)와의 맞물림이 풀릴 때까지 기다릴 필요가 있기 때문이다.

그리고, 도 6(D) 에 나타낸 바와 같이, 기어 소재(W)로부터 상부 펀치(9)와 사이징 다이(8)가 이탈하면, 사이징이 종료된 기어 소재(W)를 꺼낸다.

이 제 2 구성예의 경우는, 제 1 구성예에 비하여 사이징 종료후의 기어 소재(W)를 꺼내는 것이 약간 늦어지기는 하지만, 종래의 방법에 비하여 꺼내는 시간은 짧고, 게다가, 제 1 상부 펀치(9a)의 회전기구가 불필요해지기 때문에, 제 1 구성예에 비하여 설비 비용을 보다 저렴하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 이상과 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재한 사항과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

예를 들어, 제 1 및 제 2 위상맞춤기구(16, 17)는, 에어(air)식, 유압식, 기계식 등으로 할 수도 있으며, 제 2 위상맞춤기구(17)는 사이징 다이(8) 대신에 제 1 하부 펀치(7a)에 설치하도록 할 수도 있다.

게다가, 워크 세트 핀(11), 위치결정 핀(12), 기어 소재(W)의 재질 및 형상 등에 대해서도 임의적이다.

이상과 같이 본 발명은, 특허청구범위의 청구항 1 및 청구항 2와 같이, 기어 소재가 배치되는 하부 펀치를 회전가능한 제 1 하부 펀치와, 회전불가능한 제 2 하부 펀치로 구성하고, 이 기어 소재를 상부 펀치로 눌러, 회전가능한 사이징 다이의 내부로 향하여 밀어 넣고, 사이징 다이의 내주 톱니에 의해 톱니형을 사이징한 후, 사이징 다이를 회전시키면서 강하이탈시키고, 이어서 상부 펀치를 상승이탈시켜 기어 소재를 꺼내도록 했기 때문에, 종래의 회전구동기구와 같은 연동기구가 불필요해져, 간소하고 저렴한 설비 구성이 가능하게 되며, 사이징으로부터 성형품을 꺼내기까지의 시간이 단축되어, 생산 사이클성을 향상시킬 수 있다.

또한, 특허청구범위의 청구항 3 및 청구항 5와 같이, 기어 소재를 누르는 상부 펀치에 회전가능한 제 1 상부 펀치를 설치할 경우, 사이징 다이의 내주 톱니에 의해 기어 소재의 톱니형을 사이징한 후, 상부 펀치를 상승시키면서 동시에 사이징 다이를 강하시킬 수 있게 되어, 성형품을 꺼내는 속도를 한층 높일 수 있다.

이때, 특허청구범위의 청구항 4와 같이, 제 1 상부 펀치와 사이징 다이의 사이, 또는 제 1 상부 펀치와 제 1 하부 펀치의 사이에, 양자의 위상을 맞추는 위상맞춤기구를 설치할 경우, 원위치로 복귀했을 때에 위상이 일치하여 원활하게 사이징을 행할 수 있다.

Claims (5)

1. 헬리컬 기어의 톱니형을 사이징하기 위한 장치로서, 기어 소재가 배치되는 하부 펀치와, 이 기어 소재를 아래쪽으로 향하여 누르는 상하로 자유롭게 움직일 수 있는 상부 펀치와, 상부 펀치에 의해 눌리는 기어 소재를 내주 톱니에 맞물리게 하여 톱니형을 사이징하는 사이징 다이(die)를 구비하고, 상기 하부 펀치는, 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 지지하는 제 2 하부 펀치와, 이 제 2 하부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전가능하며, 외주 톱니를 갖는 제 1 하부 펀치로 구성되는 동시에, 상기 사이징 다이는, 그의 내주 톱니가 상기 제 1 하부 펀치의 외주 톱니에 맞물려 축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 자유롭게 움직일 수 있고, 또한, 상기 상부 펀치는, 축을 중심으로 회전가능하며, 상기 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물릴 수 있는 외주 톱니를 구비한 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어의 사이징 장치.
2. 하부 펀치 상에 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 위치결정하는 공정과, 이 기어 소재를 상부 펀치에 의해 아래쪽으로 눌러, 기어 소재의 톱니부와 상부 펀치의 외주 톱니를 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물리게 하면서 기어 소재를 사이징 다이의 내부로 밀어 넣음으로써 기어 소재의 톱니형을 사이징하는 공정과, 사이징이 종료된 후, 사이징 다이를 회전시키면서 강하시켜 상부 펀치와 기어 소재로부터 사이징 다이를 이탈시키는 공정과, 그후에 상부 펀치를 상승시켜 기어 소재를 꺼내는 공정으로 이루어지는 헬리컬 기어의 사이징 방법.
3. 헬리컬 기어의 톱니형을 사이징하기 위한 장치로서, 기어 소재가 배치되는 하부 펀치와, 이 기어 소재를 아래쪽으로 향하여 누르는 상하로 자유롭게 움직일 수 있는 상부 펀치와, 상부 펀치에 의해 눌리는 기어 소재를 내주 톱니에 맞물리게 하여 톱니형을 사이징하는 사이징 다이를 구비하고, 상기 하부 펀치는, 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 지지하는 제 2 하부 펀치와, 이 제 2 하부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전가능하며, 외주 톱니를 갖는 제 1 하부 펀치로 구성되는 동시에, 상기 사이징 다이는, 그의 내주 톱니가 상기 제 1 하부 펀치의 외주 톱니에 맞물려 축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 자유롭게 움직일 수 있고, 또한, 상기 상부 펀치는, 회전불가능한 제 2 상부 펀치와, 이 제 2 상부 펀치의 주위에서 축을 중심으로 회전할 수 있는 제 1 상부 펀치로 구성되고, 이 제 1 상부 펀치에는, 상기 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물릴 수 있는 외주 톱니가 형성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어의 사이징 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 상부 펀치와 사이징 다이의 사이, 또는 제 1 상부 펀치와 제 1 하부 펀치의 사이에는, 원위치로 복귀할 때, 양자의 위상을 맞추는 위상맞춤기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어의 사이징 장치.
5. 하부 펀치 상에 배치되는 기어 소재를 회전불가능하게 위치결정하는 공정과, 이 기어 소재를 상부 펀치에 의해 아래쪽으로 눌러, 기어 소재의 톱니부와 상부 펀치의 외주 톱니를 사이징 다이의 내주 톱니에 맞물리게 하면서 기어 소재를 사이징 다이의 내부로 밀어 넣음으로써 기어 소재의 톱니형을 사이징하는 공정과, 사이징이 종료된 후, 상부 펀치와 사이징 다이를 회전시키면서 상부 펀치를 위쪽으로, 또한, 사이징 다이를 아래쪽으로 이동시켜, 기어 소재로부터 상부 펀치와 사이징 다이를 이탈시키는 공정과, 기어 소재를 꺼내는 공정으로 이루어지는 헬리컬 기어의 사이징 방법.