(57)【要約】  本願は、まくれ込みを防止して耐久性の向上を図ることができる歯形部品の製造方法、歯形部品の製造装置、および歯形部品を提供することを課題とする。そこで、本発明の一態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する増肉歯形成形工程を有する歯形部品の製造方法において、前記増肉歯形成形工程では前記底面部を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束した状態を維持できる荷重を加える。
2012127726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する増肉歯形成形工程を有する歯形部品の製造方法において、
前記増肉歯形成形工程では前記底面部を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束した状態を維持できる荷重を加えること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型は前記底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられ歯形部が形成された外周面とを備え、
前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部を前記歯形部の歯先部分に接触させる一方で前記歯形部の歯底部分には接触させないこと、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型は前記底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備え、
前記側壁部は径方向の内側に形成された小径部と前記小径部よりも前記径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部の前記大径部は前記拘束型の前記外周面から離間していること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項４】
請求項３の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型の前記外周面は、全周において略同一径の平滑な面であること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの歯形部品の製造方法において、
前記側壁部を圧縮する圧縮型は第１のスライド軸により駆動し、前記拘束型は第２のスライド軸により駆動すること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２または５の歯形部品の製造方法において、
前記増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した前記側壁部を圧縮すること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの歯形部品の製造方法において、
円盤状の素材を前記拘束型で拘束しながら加工することにより前記カップ状の素材を形成するカップ状素材成形工程を有し、
前記拘束型を一方向に駆動させる１ストローク動作によって前記カップ状素材成形工程と前記増肉歯形成形工程とを行うこと、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項８】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する歯形部品の製造装置において、
前記底面部を拘束する拘束型と、
前記拘束型との間で前記底面部を拘束する受圧部材と、
前記側壁部を圧縮する圧縮型と、
前記拘束型と前記受圧部材と前記圧縮型とが挿入可能な成形穴を備えるダイスとを有し、
前記拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束した状態を維持できる荷重を加えながら、前記成形穴の内部にて前記拘束型と前記ダイスとの間に配置された前記側壁部を前記圧縮型により圧縮すること、
を特徴とする歯形部品の製造装置。
【請求項９】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材をもとに形成した歯形部品において、
前記カップ状の素材における前記底面部を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束する状態を維持できる荷重を加えながら前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きく形成しつつ前記側壁部に歯形を形成したこと、
を特徴とする歯形部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底面部と、底面部の外周端部から軸方向へ立ち上がるように設けられ歯形が形成された環状の側壁部とを有する歯形部品の製造方法、当該歯形部品の製造装置、および当該歯形部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プレス成形として、平板状の素材に対し絞り成形を行って素材本体の周辺部に円筒状の側壁部を形成し、増肉歯形成形を行って前記の側壁部の歯形を増肉成形した歯形部品の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８８５２６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
素材のプレス加工においては、一般的には素材を順次搬送しながら複数の工程ごとのプレス装置により素材を成形するトランスファープレスが適用され、特許文献１の製造方法においてもこのトランスファープレスが適用されていると考えられる。このトランスファープレスでは、通常、プレス装置における成形型の駆動を担う駆動手段（スライド軸など）は１軸のみ備わっている。そのため、前記の増肉歯形成形を行う工程において、側壁部を圧縮する圧縮パンチの駆動のためにプレス装置の駆動手段を使用すると、素材を拘束するための拘束パンチは例えばスプリングの付勢力などにより素材に荷重を加えて素材を拘束することになる。【０００５】
しかし、スプリングの付勢力では拘束パンチに対し充分な荷重を加えることができないので、当該拘束パンチから素材に対し充分な荷重を加えることができない。そのため、図３６に示すように、圧縮パンチ２００により素材２０２の側壁部２０４を圧縮すると、側壁部２０４の材料が素材２０２の底面部２０６に向かって流れ込んで底面部２０６が変形し、拘束パンチ２０８が素材２０２の底面部２０６から浮き上がる。そして、素材２０２の底面部２０６が拘束パンチ２０８により拘束されなくなってしまう。その結果、拘束パンチ２０８と素材２０２の底面部２０６との隙間に側壁部２０４の材料が入り込み、まくれ込み２１０が発生してしまう。このようにまくれ込み２１０が発生した部分は強度が低下するため、歯形部品の耐久性が低下してしまう。特に、歯形部品を動力伝達部品として使用する場合には、動力伝達に対する耐久性が低下してしまう。【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、まくれ込みを防止して耐久性の向上を図ることができる歯形部品の製造方法、歯形部品の製造装置、および歯形部品を提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する増肉歯形成形工程を有する歯形部品の製造方法において、前記増肉歯形成形工程では前記底面部を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束した状態を維持できる荷重を加えること、を特徴とする。【０００８】
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮したときに拘束型が素材の底面部を拘束した状態を維持できるので、拘束型が素材の底面部から浮き上がらない。そのため、拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。したがって、まくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。【０００９】
上記の態様においては、前記拘束型は前記底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられ歯形部が形成された外周面とを備え、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部を前記歯形部の歯先部分に接触させる一方で前記歯形部の歯底部分には接触させないこと、が好ましい。【００１０】
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮したときに、拘束型の歯形部の歯底部分側に側壁部が拡がる部分が設けられているので、確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。したがって、確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。【００１１】
上記の態様においては、前記拘束型は前記底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備え、前記側壁部は径方向の内側に形成された小径部と前記小径部よりも前記径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部の前記大径部は前記拘束型の前記外周面から離間していること、が好ましい。【００１２】
この態様によれば、拘束型は素材の底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備えている。そして、素材の側壁部は径方向の内側に形成された小径部と小径部よりも径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、増肉歯形成形工程の開始時にて素材の側壁部の大径部は拘束型の外周面から離間している。このように、増肉歯形成形工程の開始時には、素材の側壁部の大径部は、少なくとも内径側の部分が拘束されていない。これにより、素材の側壁部を圧縮していくと、素材の側壁部の材料は少なくとも内径側へ流れる。そのため、歯形部品の側壁部（例えば、ドライブプレートのリングギヤ部）の肉厚を大きくすることができる。したがって、歯形部品（例えば、ドライブプレート）の強度を向上させることができる。【００１３】
上記の態様においては、前記拘束型の前記外周面は、全周において略同一径の平滑な面であること、が好ましい。【００１４】
この態様によれば、拘束型の外周面は、全周において略同一径の平滑な面である。そのため、拘束型をその外周面に歯形が形成されたパンチとした場合に比べて、拘束型の強度が向上する。したがって、拘束型の寿命を長くすることができる。また、拘束型のコストを低減することができる。【００１５】
上記の態様においては、前記側壁部を圧縮する圧縮型は第１のスライド軸により駆動し、前記拘束型は第２のスライド軸により駆動すること、が好ましい。【００１６】
この態様によれば、拘束型を圧縮型とは別のスライド軸により駆動するので、拘束型に充分な荷重を加えることができる。そのため、増肉歯形成形工程において、拘束型に対し当該拘束型が素材の底面部を拘束した状態を維持できる充分な荷重を加えることができる。したがって、より確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。【００１７】
上記の態様においては、前記増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した前記側壁部を圧縮すること、が好ましい。【００１８】
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮するときの荷重を下げることができる。そのため、素材の側壁部を圧縮するときに拘束型を素材の底面部から浮き上がらせようとする力が小さくなる。したがって、より確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。また、素材の側壁部を圧縮することにより容易に厚みの大きい歯形形状の側壁部を形成することができる。【００１９】
上記の態様においては、円盤状の素材を前記拘束型で拘束しながら加工することにより前記カップ状の素材を形成するカップ状素材成形工程を有し、前記拘束型を一方向に駆動させる１ストローク動作によって前記カップ状素材成形工程と前記増肉歯形成形工程とを行うこと、が好ましい。【００２０】
この態様によれば、歯形部品の製造における各工程を実施するための製造設備の占有領域を減らすことができる。また、位置決めされた複数の成形型の中に素材が保持された状態で素材を加工するので、同軸度の精度が高い歯形部品を製造することができる。【００２１】
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する歯形部品の製造装置において、前記底面部を拘束する拘束型と、前記拘束型との間で前記底面部を拘束する受圧部材と、前記側壁部を圧縮する圧縮型と、前記拘束型と前記受圧部材と前記圧縮型とが挿入可能な成形穴を備えるダイスとを有し、前記拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束した状態を維持できる荷重を加えながら、前記成形穴の内部にて前記拘束型と前記ダイスとの間に配置された前記側壁部を前記圧縮型により圧縮すること、を特徴とする。【００２２】
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材をもとに形成した歯形部品において、前記カップ状の素材における前記底面部を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記底面部を拘束する状態を維持できる荷重を加えながら前記側壁部を圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きく形成しつつ前記側壁部に歯形を形成したこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る歯形部品の製造方法、歯形部品の製造装置、および歯形部品によれば、まくれ込みを防止して耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図２】ダイス周辺の要部拡大図である。
【図３】成形前のワークの外観斜視図である。
【図４】ワーク配置工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図５】段成形工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図６】段成形工程を行った後のワークの外観斜視図である。
【図７】絞り成形工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図８】絞り成形工程を行った後のワークの外観斜視図である。
【図９】絞り成形工程を行った後のワークの外周側部分の拡大断面図である。
【図１０】縮径歯形成形工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図１１】縮径歯形成形工程を行った後の歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図１２】縮径歯形成形工程を行った後のワークの外観斜視図である。
【図１３】縮径歯形成形工程を行った後のワークの外周側部分の拡大断面図である。
【図１４】増肉歯形成形工程の開始時における歯形パンチの歯形とワークとの関係を示す図である。
【図１５】増肉歯形成形工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図１６】増肉歯形成形工程の初期におけるワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図１７】増肉歯形成形工程の初期における歯形パンチとワークと歯形成形ダイスの要部断面図である。
【図１８】増肉歯形成形工程の途中におけるワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図１９】増肉歯形成形工程の途中における歯形パンチとワークと歯形成形ダイスの要部断面図である。
【図２０】増肉歯形成形工程を終了したときのワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図２１】増肉歯形成形工程を終了したときの歯形パンチとワークと歯形成形ダイスの要部断面図である。
【図２２】増肉歯形成形工程を行った後のワークの外観斜視図である。
【図２３】増肉歯形成形工程を行った後のワークの外周側部分の拡大断面図である。
【図２４】払い出し工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【図２５】リングギヤが一体成形されたドライブプレートの外観斜視図である。
【図２６】実施例２における歯形部品の製造装置の要部構成図である。
【図２７】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程の開始時における拘束パンチとワークとダイス部の要部断面図である。
【図２８】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程の初期におけるワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図２９】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程の初期における拘束パンチとワークとダイス部の要部断面図である。
【図３０】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程の途中におけるワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図３１】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程の途中における拘束パンチとワークとダイス部の要部断面図である。
【図３２】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程を終了したときのワークの外周側部分の周辺の拡大断面図である。
【図３３】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程を終了したときの拘束パンチとワークとダイス部の要部断面図である。
【図３４】実施例２の変形例において、増肉歯形成形工程を行った後のワークの外観斜視図である。
【図３５】実施例２の変形例において、リングギヤが一体成形されたドライブプレートの外観斜視図である。
【図３６】特許文献１の製造方法におけるまくれ込みについての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
［実施例１］
〔製造装置の構成〕
まず、実施例１の歯形部品の製造装置１の構成について説明する。歯形部品の製造装置１は、円盤状の平板素材であるワーク１０を加工して、歯形部品１２（図２２参照）を製造するものである。
【００２７】
図１は、実施例１の歯形部品の製造装置１の全体構成図である。なお、図１は後述するワーク配置工程を示している。図１に示すように、歯形部品の製造装置１は、第１拘束パンチ１４と、第２拘束パンチ１６と、歯形パンチ１８と、圧縮パンチ２０と、ダイス部２２などを有する。
【００２８】
第１拘束パンチ１４は、第２拘束パンチ１６に対向する位置（図１の上方向の位置）に配置されている。第１拘束パンチ１４は、第２拘束パンチ１６に対向する側の面の外形が円形に形成されており、この面には突起部２４と第１先端面２６と第２先端面２８などを備えている。なお、第１拘束パンチ１４は、本発明における「拘束型」を構成する部材の一例である。
【００２９】
突起部２４は、第１拘束パンチ１４における第２拘束パンチ１６に対向する側の面の中心部分に設けられており、第１先端面２６や第２先端面２８よりも第２拘束パンチ１６が配置される方向（図１の下方向）に突出した形状となっている。第１先端面２６は、突起部２４よりも第１拘束パンチ１４の外周方向（図１の左右方向）の位置に設けられている。第２先端面２８は、第１先端面２６よりも第１拘束パンチ１４の外周方向（図１の左右方向）の位置に設けられている。また、第１先端面２６は、第２先端面２８よりも第２拘束パンチ１６が配置される方向（図１の下方向）の位置に設けられている。
【００３０】
第２拘束パンチ１６は、第１拘束パンチ１４に対向する位置（図１の下方向の位置）に配置されている。第２拘束パンチ１６は、第１拘束パンチ１４に対向する側の面の外形が円形に形成されており、この面には凹部３０と第１先端面３２と第２先端面３４と外周対向面３６などを備えている。なお、第２拘束パンチ１６は、本発明における「受圧部材」の一例である。
【００３１】
凹部３０は、第２拘束パンチ１６における第１拘束パンチ１４に対向する側の面の中心部分に設けられており、第１先端面３２や第２先端面３４よりも第１拘束パンチ１４が配置される方向とは反対の方向（図１の下方向）に凹んだ形状となっている。第１先端面３２は、凹部３０よりも第２拘束パンチ１６の外周方向（図１の左右方向）の位置に設けられている。第２先端面３４は、第１先端面３２よりも第２拘束パンチ１６の外周方向の位置に設けられている。外周対向面３６は、第２先端面３４よりも第２拘束パンチ１６の外周方向の位置に設けられている。また、第２先端面３４は、第１先端面３２や外周対向面３６よりも第１拘束パンチ１４が配置される方向（図１の上方向）の位置に設けられている。
【００３２】
歯形パンチ１８は、第１拘束パンチ１４の外側に配置されている。歯形パンチ１８には、第２拘束パンチ１６に対向する先端面４０が設けられている。先端面４０は、歯形パンチ１８の外周の形状に沿って設けられ、第２拘束パンチ１６の外周対向面３６に対向する位置に設けられている。また、歯形パンチ１８における先端面４０の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面４２は、後述する縮径歯形成形ダイス４８と共に縮径側壁部８６（図１３参照）に歯形を形成するために歯形形状になっている。なお、歯形パンチ１８は、本発明における「拘束型」を構成する部材の一例である。
【００３３】
圧縮パンチ２０は、歯形パンチ１８の外側に配置されている。圧縮パンチ２０は、第２拘束パンチ１６に対向する先端面４４が設けられている。先端面４４は、歯形形状になっており、前記のように第２拘束パンチ１６に対向する位置、および後述するダイス部２２のバッキングプレート５０のチャンファー成形部６８（図２参照）に対向する位置に設けられている。なお、圧縮パンチ２０は、本発明における「圧縮型」の一例である。
【００３４】
また、製造装置１は、第１のスライド軸４３と第２のスライド軸４５とを備える複動プレス機構を有する。図１に示すように、第１のスライド軸４３の内側に第２のスライド軸４５が配置されている。そして、第１のスライド軸４３の昇降駆動により圧縮パンチ２０が駆動して、圧縮パンチ２０は図１の上下方向に移動する。また、第２のスライド軸４５の昇降駆動により歯形パンチ１８が駆動して、歯形パンチ１８は図１の上下方向に移動する。なお、第１のスライド軸４３は不図示の第１のスライド軸駆動機構（モータや油圧装置等を駆動源とする機構）により昇降駆動し、第２のスライド軸４５は不図示の第２のスライド軸駆動機構（モータや油圧装置等を駆動源とする機構）により昇降駆動する。
【００３５】
ダイス部２２は、絞りダイス４６と、縮径歯形成形ダイス４８と、バッキングプレート５０などにより構成されている。そして、歯形パンチ１８、第１拘束パンチ１４、第２拘束パンチ１６の順に配置される方向（図２の下方向）に向かって、絞りダイス４６、縮径歯形成形ダイス４８、バッキングプレート５０の順に配置されている。図２に示すように、縮径歯形成形ダイス４８は、縮径ダイス５８と歯形成形ダイス６０とを備えており、さらに後述する増肉歯形成形工程において増肉ダイスとしての役割も有している。そして、絞りダイス４６の内周面５２の内側には、絞り成形穴５１が設けられている。また、縮径ダイス５８の内周面５９の内側には、縮径成形穴５３が設けられている。また、歯形成形ダイス６０の内周面６１の内側には、歯形成形穴５５が設けられている。そして、絞り成形穴５１や縮径成形穴５３や歯形成形穴５５には、第１拘束パンチ１４、第２拘束パンチ１６、歯形パンチ１８などが挿入される。なお、図２は、ダイス部２２の周辺の要部拡大図である。
【００３６】
図２に示すように、絞りダイス４６は、内周面５２の入口部分５４を後述する絞り成形工程にて歯形パンチ１８が絞りダイス４６に対して相対的に移動する方向（図２の下方向）に向かって内径が小さくなるようなテーパ形状としている。縮径ダイス５８は、歯形パンチ１８、第１拘束パンチ１４、第２拘束パンチ１６の順に配置される方向（図２の下方向）に向かって内径が徐々に縮小している。また、歯形成形ダイス６０は、縮径ダイス５８の内径の最小径と同じ大きさの内径に形成されている。
【００３７】
また、縮径ダイス５８の内周面５９と歯形成形ダイス６０の内周面６１は、前記の歯形パンチ１８と共に後述する傾斜側壁部８２（図９参照）や縮径側壁部８６（図１３参照）に歯形を形成するために歯形形状となっている。また、バッキングプレート５０は、内周面６２とチャンファー成形部６８を備えている。
【００３８】
〔製造方法〕
次に、以上のような構成を有する歯形部品の製造装置１を使用した歯形部品１２の製造方法について説明する。本実施例の歯形部品１２の製造方法は、ワーク配置工程と、段成形工程と、絞り成形工程と、縮径歯形成形工程と、増肉歯形成形工程と、払い出し工程とを有する。
【００３９】
＜ワーク配置工程＞
まず、前記の図１に示すように、ワーク配置工程として、第２拘束パンチ１６の第２先端面３４の上に金属製の円盤状の平板素材であるワーク１０を配置する。図３に示すように、成形前のワーク１０には、予め中央部分に穴部７０が形成されている。
【００４０】
そして、図４に示すように、第２拘束パンチ１６を固定した状態のまま、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを第２拘束パンチ１６とダイス部２２に対して相対的に前進（図４の下方向に移動）させる。そして、ワーク１０の穴部７０の内部に第１拘束パンチ１４の突起部２４を挿入しながら、第１拘束パンチ１４の第１先端面２６をワーク１０に当接させる。このとき、第１拘束パンチ１４の突起部２４は第２拘束パンチ１６の凹部３０の内部に挿入される。このようにワーク１０の穴部７０の内部に第１拘束パンチ１４の突起部２４を挿入することにより、ワーク１０の径方向について、ワーク１０と第１拘束パンチ１４との位置関係を規制できるので、ワーク１０と各々の成形型との位置決めができる。
【００４１】
＜段成形工程＞
次に、図５に示すように、段成形工程として、第２拘束パンチ１６を固定した状態のまま、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを、第２拘束パンチ１６とダイス部２２に対して相対的に前進（図５の下方向に移動）させる。そして、第１拘束パンチ１４の第１先端面２６と第１拘束パンチ１４の第２先端面２８と歯形パンチ１８の先端面４０とを、ワーク１０に当接させる。このとき、第１拘束パンチ１４の第１先端面２６と歯形パンチ１８の先端面４０とによりワーク１０を加圧する。これにより、図６に示すように、ワーク１０の穴部７０の外側における第１部分７４と第１部分７４の外側における第２部分７６との間に段差を形成する。また、ワーク１０の第２部分７６と第２部分７６の外側における第３部分７８との間に段差を形成する。このようにして、ワーク１０の第２部分７６を第１部分７４や第３部分７８よりも突出させる。
【００４２】
なお、後述する歯形部品１２（図２２参照）において、ワーク１０の第１部分７４は内側底面部９０に相当し、ワーク１０の第２部分７６は中間底面部９２に相当する。また、後述する歯形部品１２において、ワーク１０の第３部分７８の内周側の一部は外側底面部８０に相当する。
【００４３】
このように、ワーク１０の第１部分７４と第２部分７６との間および第２部分７６と第３部分７８との間に段差を形成した状態で、ワーク１０を第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間で挟んで拘束する。
【００４４】
＜絞り成形工程＞
次に、図７に示すように、絞り成形工程として、第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間でワーク１０を挟んで拘束した状態を維持して、ダイス部２２に対して第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを相対的に前進（図７の下方向に移動）させる。なお、絞り成形工程は、本発明における「カップ状素材成形工程」を構成する工程の一例である。
【００４５】
これにより、歯形パンチ１８とダイス部２２の絞りダイス４６とによってワーク１０の絞り成形が行われる。そして、図８と図９に示すように、ワーク１０の第３部分７８が折れ曲がって、外側底面部８０と外側底面部８０の外周の端部から立ち上がるように設けられた傾斜側壁部８２とが形成される。ここで、傾斜側壁部８２の内径は外側底面部８０から離れるに従って徐々に大きくなるように形成され、傾斜側壁部８２が円錐状に形成される。
【００４６】
＜縮径歯形成形工程＞
次に、縮径歯形成形工程として、図１０に示すように、第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間にワーク１０を挟んで拘束した状態を維持して、ダイス部２２に対して第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを相対的に前進（図１０の下方向に移動）させる。すると、歯形パンチ１８とダイス部２２の縮径ダイス５８（図２参照）とによってワーク１０の縮径成形が行われる。なお、縮径ダイス５８の内周面５９（図２参照）には歯形が形成されているので、縮径成形においては同時にワーク１０の傾斜側壁部８２に歯形を徐々に形成する。
【００４７】
さらに、ダイス部２２に対して第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを相対的に前進（図１０の下方向に移動）させると、図１１に示すように、歯形パンチ１８とダイス部２２の歯形成形ダイス６０（図２参照）とによってワーク１０の予備歯形成形が行われる。これにより、図１２と図１３に示すように、ワーク１０の第３部分７８における外側底面部８０から垂直に立ち上がるように設けられ、歯形が形成された縮径側壁部８６が形成される。すなわち、ワーク１０は、カップ状に形成される。なお、縮径歯形成形工程は、本発明における「カップ状素材成形工程」を構成する工程の一例である。
【００４８】
＜増肉歯形成形工程＞
次に、増肉歯形成形工程を行うが、図１４に示すように、増肉歯形成形工程の開始時において歯形パンチ１８の外周面４２における大径部（歯先部）８５をワーク１０の縮径側壁部８６に接触させる一方で、小径部（歯元部）８７をワーク１０の縮径側壁部８６に接触させないように、歯形パンチ１８および歯形成形ダイス６０の歯形の寸法を設定しておく。
【００４９】
そして、増肉歯形成形工程として、図１５に示すように、第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間にカップ状のワーク１０を挟んで拘束した状態を維持して、圧縮パンチ２０をダイス部２２に対して相対的に前進させる。このとき、第２のスライド軸４５により第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８に所定の荷重を加えながら、第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間でワーク１０を拘束しておく。そして、このようにワーク１０を拘束しながら、第１のスライド軸４３により圧縮パンチ２０に荷重を加えて、圧縮パンチ２０でワーク１０の縮径側壁部８６をワーク１０の軸方向（図１５の下方向）に圧縮する。
【００５０】
これにより、歯形パンチ１８と歯形成形ダイス６０との間に配置されたワーク１０の縮径側壁部８６（図１３参照）が圧縮パンチ２０によりワーク１０の軸方向（図１５の下方向）に圧縮されて、増肉歯形成形が行われる。より詳細には、増肉歯形成形工程の初期において、図１６に示すように縮径側壁部８６の高さが縮小し始める。そして同時に、図１７に示すように縮径側壁部８６が歯形パンチ１８の小径部８７および歯形成形ダイス６０の歯底部９１に向かって拡がり始めて縮径側壁部８６の厚みが増加し始める。
【００５１】
その後、増肉歯形成形工程が進むに連れて、図１８に示すように縮径側壁部８６の高さがさらに縮小していく。そして同時に、図１９に示すように縮径側壁部８６が歯形パンチ１８の小径部８７および歯形成形ダイス６０の歯底部９１に向かって拡がって縮径側壁部８６の厚みがさらに増加する。
【００５２】
そして、増肉歯形成形工程が終了すると、図２０に示すように縮径側壁部８６の高さがさらに縮小して側壁部８８が形成される。このとき、図２１に示すように側壁部８８の材料が歯形パンチ１８の小径部８７と歯形成形ダイス６０の歯底部９１との間に充填され、肉厚の大きな歯形形状の側壁部８８が形成される。
【００５３】
以上のように増肉歯形成形工程を行うことにより、図２２と図２３に示すように、内側底面部９０と中間底面部９２と外側底面部８０よりも肉厚の大きい歯形が形成された側壁部８８を有する歯形部品１２が形成される。
【００５４】
ここで、製造装置１では、第１のスライド軸４３と第２のスライド軸４５とを備える複動プレス機構を有し、圧縮パンチ２０は第１のスライド軸４３により駆動し、歯形パンチ１８は第２のスライド軸により駆動する。そして、前記のように、圧縮パンチ２０で縮径側壁部８６を圧縮する時に、第２のスライド軸４５から歯形パンチ１８に対して所定の荷重を加えることにより、ワーク１０を第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８との間で拘束している。なお、このとき、第２のスライド軸４５から歯形パンチ１８を介して第１拘束パンチ１４に対しても所定の荷重が加わる。
【００５５】
このとき、第２のスライド軸４５から第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８に対して加える所定の荷重を、増肉歯形成形において第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８がワーク１０の底面部を拘束した状態を維持できる大きさの荷重、すなわち、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８とがワーク１０の底面部に密着した状態でワーク１０の底面部から浮き上がらないような大きさの荷重、に設定しておく。さらに詳細には、第１のスライド軸４３からの加圧により圧縮パンチ２０がワーク１０に与える荷重が最大となった時点でも、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８がワーク１０の底面部から浮き上がらないような荷重を第２のスライド軸４５から第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８に加える。これにより、前記の図１６と図１８と図２０とに示すように、増肉歯形成形を行う際に第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８がワーク１０の底面部から浮き上がらない。そのため、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８とにより確実にワーク１０の底面部を拘束しながら、増肉歯形成形を行うことができる。したがって、歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。ゆえに、ワーク１０の縮径側壁部８６および歯形部品１２の側壁部８８において、従来技術で説明したようなまくれ込みは発生しない。また、増肉歯形成形を行う際にワーク１０の底面部を充分な荷重で拘束するので、ワーク１０の底面部の平坦度を矯正する工程を省略できる。
【００５６】
また、前記の図１４に示すように、増肉歯形成形工程の開始時において歯形パンチ１８の外周面４２における大径部８５でワーク１０を拘束する一方で、小径部８７ではワーク１０を拘束しないように、歯形パンチ１８および歯形成形ダイス６０の歯形の寸法を設定している。これにより、圧縮パンチ２０で縮径側壁部８６を圧縮したときに、歯形パンチ１８の小径部８７側に縮径側壁部８６が拡がることができる部分α（図１４参照）が設けられる。そのため、歯形パンチ１８の小径部８７において縮径側壁部８６の材料が歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に流れ込まず、まくれ込みをより確実に防止できる。
【００５７】
また、予め前記の縮径歯形成形工程で縮径側壁部８６に歯形を形成しているので、圧縮パンチ２０による圧縮成形の負荷が小さくなり、成形荷重を下げることができる。そのため、第１拘束パンチ１４や歯形パンチ１８をワーク１０の底面部から浮き上がらせようとする力が小さくなり、まくれ込みの発生を抑制できる。
【００５８】
＜払い出し工程＞
次に、図２４に示すように、払い出し工程として、ダイス部２２に対して第１拘束パンチ１４と第２拘束パンチ１６と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを後退させて、さらに、第２拘束パンチ１６に対して第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とを後退させる。そして、歯形部品１２を製造装置１から取り出す。
【００５９】
このようにして、円盤状のワーク１０から、底面部（内側底面部９０と中間底面部９２と外側底面部８０）と、当該底面部における外側底面部８０の外周の端部から垂直に立ち上がるように設けられた側壁部８８とを有する歯形部品１２（図２２参照）を製造できる。
【００６０】
このように形成された歯形部品１２に対して、その後、熱処理や穴加工を行うことにより、例えば、図２５に示すような、リングギヤが一体成形されたドライブプレート９４を形成できる。このリングギヤが一体成形されたドライブプレート９４は、車両のエンジンとトランスミッションのトルクコンバータとを繋ぎ合わせる動力伝達部品となる。従来は、ドライブプレートとリングギヤの２部品を溶接で接合させて製造していたが、本実施例によれば１枚の平板状のワーク１０からプレスによりリングギヤが一体成形されたドライブプレート９４を製造することができる。また、本実施例によれば前記のようなまくれ込みを防止できるので、本実施例により形成した歯形部品１２をもとに形成したドライブプレート９４は、動力伝達に対する耐久性が向上する。
【００６１】
〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、増肉歯形成形工程では第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８に対し、ワーク１０の底面部（第１部分７４、第２部分７６、第３部分７８における外側底面部８０）を拘束した状態を維持できる荷重を加えておく。そのため、ワーク１０の軸方向から縮径側壁部８６を圧縮したときに第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８とがワーク１０の底面部を拘束した状態を維持できるので、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８とがワーク１０の底面部から浮き上がらない。したがって、歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。ゆえに、まくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００６２】
また、増肉歯形成形工程の開始時にて、縮径側壁部８６を歯形パンチ１８の歯形部の小径部８７には接触させないようにしている。これにより、ワーク１０の軸方向から縮径側壁部８６を圧縮したときに、歯形パンチ１８の歯形部の小径部８７側に縮径側壁部８６が拡がることができる部分αが設けられる。そのため、確実に歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。したがって、確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００６３】
また、歯形パンチ１８と圧縮パンチ２０とは別のスライド軸により駆動するので、第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８に対し、前記の従来技術のようにスプリング等の弱い荷重ではなく充分な荷重を加えることができる。そのため、増肉歯形成形工程において、より確実に歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。したがって、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００６４】
また、縮径歯形成形工程を行うことにより、増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した縮径側壁部８６を加工することになるので、縮径側壁部８６を圧縮するときの荷重を下げることができる。そのため、縮径側壁部８６を圧縮するときに第１拘束パンチ１４と歯形パンチ１８をワーク１０の底面部から浮き上がらせようとする力が小さくなる。したがって、より確実に歯形パンチ１８の先端面４０とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。また、縮径側壁部８６を圧縮することにより容易に厚みの大きい歯形形状の側壁部８８を形成することができる。
【００６５】
また、１ストローク動作（ワンストローク動作）でワーク１０を加工して歯形部品１２を製造するので、各工程を一箇所で行うことができ、製造装置１の占有領域を減らして小型化を図ることができる。また、位置決めされた複数の成形型（第１拘束パンチ１４、第２拘束パンチ１６、歯形パンチ１８、圧縮パンチ２０）の中にワーク１０が保持された状態でワーク１０を加工するので、同軸度の精度が高い歯形部品１２を製造することができる。ここで、１ストローク動作とは、成形型を一方向に移動させる動作である。
【００６６】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。実施例２では、図２６に示すような製造装置２を使用して増肉歯形成形工程を行う。より具体的には、別途、ワーク１０に対して前記のワーク配置工程から縮径歯形成形工程までを行った後、縮径歯形成形工程後のワーク１０を製造装置２に配置して増肉歯形成形工程を行う。図２６に示すように、製造装置２は、拘束パンチ９６と受圧部材９８と圧縮パンチ１００とダイス部１０２などを有する。拘束パンチ９６は、ワーク１０の底面部（第１部分７４、第２部分７６、第３部分７８における外側底面部８０）を拘束する拘束面１０３と、拘束面１０３の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面１０４とを備えている。そして、拘束パンチ９６の外周面１０４とダイス部１０２の内周面１０６には、歯形が形成されている。
【００６７】
このような構造を有する製造装置２は、拘束パンチ９６と受圧部材９８とダイス部１０２との間でワーク１０を拘束して、ワーク１０の縮径側壁部８６を圧縮パンチ１００で圧縮することにより、増肉歯形成形を行う。
【００６８】
本実施例によれば、製造装置２において、実施例１と同様に、圧縮パンチ１００は不図示の第１のスライド軸により駆動し、拘束パンチ９６は不図示の第２のスライド軸により駆動する。そして、実施例１と同様に、第２のスライド軸により拘束パンチ９６に対して増肉歯形成形においてワーク１０の底面部（第１部分７４、第２部分７６、第３部分７８における外側底面部８０）を拘束した状態を維持できる荷重を加えながら、ワーク１０を拘束パンチ９６と受圧部材９８との間で拘束する。
【００６９】
これにより、ワーク１０の軸方向（図２６の上方向）から圧縮パンチ１００により縮径側壁部８６を圧縮したときに拘束パンチ９６がワーク１０の底面部を拘束した状態を維持できるので、拘束パンチ９６がワーク１０の底面部から浮き上がらない。そのため、拘束パンチ９６のワーク１０側の面とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。したがって、まくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００７０】
また、実施例１と同様に、増肉歯形成形工程の開始時にて、縮径側壁部８６を拘束パンチ９６の歯形部の小径部には接触させないようにしている。これにより、ワーク１０の軸方向から圧縮パンチ１００により縮径側壁部８６を圧縮したときに、拘束パンチ９６の歯形部の小径部側に縮径側壁部８６が拡がることができる部分が設けられる。そのため、確実に拘束パンチ９６のワーク１０側の面とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。したがって、確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００７１】
また、拘束パンチ９６と圧縮パンチ１００とは別のスライド軸により駆動するので、拘束パンチ９６に対し、前記の従来技術のようにスプリング等の弱い荷重ではなく充分な荷重を加えることができる。そのため、増肉歯形成形工程において、より確実に拘束パンチ９６のワーク１０側の面とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。したがって、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。
【００７２】
また、増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した縮径側壁部８６を加工するので、縮径側壁部８６を圧縮するときの荷重を下げることができる。そのため、縮径側壁部８６を圧縮するときに拘束パンチ９６をワーク１０の底面部から浮き上がらせようとする力が小さくなる。したがって、より確実に拘束パンチ９６のワーク１０側の面とワーク１０の外側底面部８０との間に縮径側壁部８６の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品１２を製造することができる。また、縮径側壁部８６を圧縮することにより容易に厚みの大きい歯形形状の側壁部８８を形成することができる。
【００７３】
ところで、実施例２において、以下のような変形例も考えられる。この変形例では、拘束パンチ９６として、前記のような外周面１０４に歯形部が形成されているパンチに代えて、丸パンチを使用する。ここで、丸パンチとは、全周において略同一径の平滑な外周面１０４からなるパンチ、すなわち、全周において外周面１０４に歯形部が形成されていない円柱形状のパンチである。また、圧縮パンチ１００として、全周において略同一径の平滑な内周面１０８からなるパンチ、すなわち、全周において内周面１０８に歯形部が形成されていないパンチを使用する。
【００７４】
このように拘束パンチ９６として丸パンチを使用すると、増肉歯形成形工程において、以下のように増肉歯形成形が行われる。まず、図２７に示すように、増肉歯形成形工程の開始時において、ワーク１０の縮径側壁部８６は径方向の内側に形成された小径部１１６と小径部１１６よりも径方向の外側に形成された大径部１１０とを備えるように予め歯形を形成している。そして、このとき、図２７に示すように、ワーク１０の縮径側壁部８６の大径部１１０は、内径側の部分１１２と外径側の部分１１４がともに拘束されていない。すなわち、ワーク１０の縮径側壁部８６の大径部１１０は、ダイス部１０２の内周面１０６の歯底部１２２および拘束パンチ９６の外周面１０４から離間している（解放されている）。
【００７５】
そして、前記の図２６に示すように拘束パンチ９６と受圧部材９８とダイス部１０２との間でカップ状のワーク１０を挟んで拘束した状態を維持して、圧縮パンチ１００をダイス部１０２に対して相対的に前進させる（図２６の下方向に移動させる）。そして、このようにワーク１０を拘束しながら、圧縮パンチ１００でワーク１０の縮径側壁部８６をワーク１０の軸方向（図２６の下方向）に圧縮する。
【００７６】
これにより、拘束パンチ９６とダイス部１０２との間に配置されたワーク１０の縮径側壁部８６（図１２や図１３参照）が圧縮パンチ１００によりワーク１０の軸方向（図２６の下方向）に圧縮されて、増肉歯形成形が行われる。より詳細には、増肉歯形成形工程の初期において、図２８に示すように縮径側壁部８６の高さが縮小し始める。そして同時に、図２９に示すように縮径側壁部８６が拘束パンチ９６の外周面１０４およびダイス部１０２の内周面１０６における歯底部１２２に向かって拡がり始めて縮径側壁部８６の厚みが増加し始める。このとき、前記のように、縮径側壁部８６の大径部１１０は、内径側の部分１１２と外径側の部分１１４がともに拘束されていない。すなわち、大径部１１０は、ダイス部１０２の歯底部１２２および拘束パンチ９６の外周面１０４から離間している。なお、ワーク１０の縮径側壁部８６の小径部１１６は、内径側の部分１１８と外径側の部分１２０がともに拘束されている。
【００７７】
その後、増肉歯形成形工程が進むに連れて、図３０に示すように縮径側壁部８６の高さがさらに縮小していく。そして同時に、図３１に示すように縮径側壁部８６が拘束パンチ９６の外周面１０４およびダイス部１０２の歯底部１２２に向かって拡がって縮径側壁部８６の厚みがさらに増加する。
【００７８】
そして、増肉歯形成形工程が終了すると、図３２に示すように縮径側壁部８６の高さがさらに縮小して側壁部１２４が形成される。このとき、図３３に示すように縮径側壁部８６の材料が拘束パンチ９６の外周面１０４とダイス部１０２の歯底部１２２との間に充填され、肉厚の大きな歯形形状の側壁部１２４が形成される。
【００７９】
以上のように増肉歯形成形工程を行うことにより、図３４に示すように、内側底面部９０と中間底面部９２と外側底面部８０よりも肉厚の大きい歯形が形成された側壁部１２４を有する歯形部品１２６が形成される。特に、このように形成された側壁部１２４は、実施例１の側壁部８８（図２２参照）よりも肉厚が大きくなる。そのため、歯形部品１２６は、実施例１の歯形部品１２（図２２参照）よりも強度が向上する。
【００８０】
なお、このように形成された歯形部品１２６に対して、その後、さらに熱処理や穴加工の追加工を行うことにより、例えば、図３５に示すような形状のドライブプレート１２８にしてもよい。
【００８１】
以上のように実施例２の変形例では、前記の実施例２の効果に加えて、さらに以下の効果を有する。実施例２の変形例では、拘束パンチ９６はカップ状のワーク１０の底面部を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面１０４とを備えている。そして、ワーク１０の縮径側壁部８６は径方向の内側に形成された小径部１１６と小径部１１６よりも径方向の外側に形成された大径部１１０とを備えるように予め歯形を形成しており、増肉歯形成形工程の開始時にてワーク１０の縮径側壁部８６の大径部１１０は拘束パンチ９６の外周面１０４から離間している。このように、増肉歯形成形工程の開始時には、ワーク１０の縮径側壁部８６の大径部１１０は、内径側の部分１１２および外径側の部分１１４がともに拘束されていない。これにより、ワーク１０の縮径側壁部８６を圧縮していくと、ワーク１０の縮径側壁部８６の材料は内径側および外径側へ流れる。そのため、歯形部品１２６の側壁部１２４（ドライブプレート１２８のリングギヤ部）の肉厚を大きくすることができる。したがって、歯形部品１２６（ドライブプレート１２８）の強度を向上させることができる。
【００８２】
また、拘束パンチ９６の外周面１０４は、全周において略同一径の平滑な面である。そのため、拘束パンチ９６をその外周面１０４に歯形が形成されたパンチとした場合に比べて、拘束パンチ９６の強度が向上する。したがって、拘束パンチ９６の寿命を長くすることができる。また、歯たけの大きい歯形部品１２６（ドライブプレート１２８）を製造することもできる。また、丸パンチは安価で製造できるので、拘束パンチ９６のコストを低減することができる。
【００８３】
さらに、増肉歯形成形工程の開始時にてワーク１０の縮径側壁部８６の大径部１１０は拘束パンチ９６の外周面１０４から離間しているので、圧縮パンチ１００で縮径側壁部８６を圧縮したときに、拘束パンチ９６の外周面１０４側に縮径側壁部８６が拡がることができる部分が設けられる。そのため、拘束パンチ９６の外周面１０４において縮径側壁部８６の材料が拘束パンチ９６の拘束面１０３とワーク１０の外側底面部８０との間に流れ込まず、まくれ込みをより確実に防止できる。
【００８４】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８５】
１    製造装置
１０  ワーク
１２  歯形部品
１４  第１拘束パンチ
１６  第２拘束パンチ
１８  歯形パンチ
２０  圧縮パンチ
２２  ダイス部
４０  （歯形パンチの）先端面
４２  （歯形パンチの）外周面
４３  第１のスライド軸
４４  （圧縮パンチの）先端面
４５  第２のスライド軸
４８  縮径歯形成形ダイス
５０  バッキングプレート
５８  縮径ダイス
６０  歯形成形ダイス
６１  （歯形成形ダイスの）内周面
６８  チャンファー成形部
７０  穴部
７４  （ワークの）第１部分
７６  （ワークの）第２部分
７８  （ワークの）第３部分
８０  外側底面部
８５  （歯形パンチの）大径部
８６  縮径側壁部
８７  （歯形パンチの）小径部
８８  側壁部
９０  内側底面部
９１  （歯形成形ダイスの）歯底部
９２  中間底面部
９４  ドライブプレート
９６  拘束パンチ
９８  受圧部材
１００  圧縮パンチ
１０２  ダイス部
１０４  （拘束パンチの）外周面
１１０  （縮径側壁部の）大径部
１１６  （縮径側壁部の）小径部
１２２（ダイス部の）歯底部
１２４  側壁部
１２６  歯形部品
１２８  ドライブプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月14日(2012.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を前記カップ状の素材の軸方向に圧縮する圧縮型と、前記底面部のうち前記カップ状の素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型と、前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する受圧部材と、を備え、前記拘束型及び前記受圧部材に対し、前記圧縮型を前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に相対的に移動させることにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する増肉歯形成形工程を有する歯形部品の製造方法において、
前記増肉歯形成形工程では前記拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記第２の面を拘束した状態を維持できる荷重を加えること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型は前記第１の面を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられ歯形部が形成された外周面とを備え、
前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部を前記歯形部の歯先部分に接触させる一方で前記歯形部の歯底部分には接触させないこと、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型は前記第１の面を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備え、
前記側壁部は径方向の内側に形成された小径部と前記小径部よりも前記径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部の前記大径部は前記拘束型の前記外周面から離間していること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項４】
請求項３の歯形部品の製造方法において、
前記拘束型の前記外周面は、全周において略同一径の平滑な面であること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの歯形部品の製造方法において、
前記圧縮型は第１のスライド軸により駆動し、前記拘束型は第２のスライド軸により駆動すること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２または５の歯形部品の製造方法において、
前記増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した前記側壁部を圧縮すること、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの歯形部品の製造方法において、
円盤状の素材を前記第１の面及び前記第２の面を前記拘束型で拘束しながら加工することにより前記カップ状の素材を形成するカップ状素材成形工程を有し、
前記拘束型及び前記受圧部材を一方向に駆動させる１ストローク動作によって前記カップ状素材成形工程と前記増肉歯形成形工程とを行うこと、
を特徴とする歯形部品の製造方法。
【請求項８】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する歯形部品の製造装置において、
前記底面部のうち前記カップ状の素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型と、
前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する受圧部材と、
前記側壁部を圧縮する圧縮型と、
前記拘束型と前記受圧部材と前記圧縮型とが挿入可能な成形穴を備えるダイスとを有し、
前記拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記第２の面を拘束した状態を維持できる荷重を加えながら、前記成形穴の内部にて前記拘束型と前記ダイスとの間に配置された前記側壁部を前記圧縮型を前記拘束型及び前記受圧部材に対して相対的に移動させることにより圧縮すること、
を特徴とする歯形部品の製造装置。
【請求項９】
底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材をもとに形成した歯形部品において、
前記カップ状の素材における前記底面部のうち前記カップ状の素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する状態を維持できる荷重を加えながら、前記側壁部を圧縮する圧縮型を、前記拘束型及び前記第２の面を拘束する受圧部材に対し、前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に相対的に移動させることにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きく形成しつつ前記側壁部に歯形を形成したこと、
を特徴とする歯形部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
ができない。そのため、図３６に示すように、圧縮パンチ２００により素材２０２の側壁部２０４を圧縮すると、側壁部２０４の材料が素材２０２の底面部２０６に向かって流れ込んで底面部２０６が変形し、拘束パンチ２０８が素材２０２の底面部２０６から浮き上がる。そして、素材２０２の底面部２０６が拘束パンチ２０８により拘束されなくなってしまう。その結果、拘束パンチ２０８と素材２０２の底面部２０６との隙間に側壁部２０４の材料が入り込み、まくれ込み２１０が発生してしまう。このようにまくれ込み２１０が発生した部分は強度が低下するため、歯形部品の耐久性が低下してしまう。特に、歯形部品を動力伝達部品として使用する場合には、動力伝達に対する耐久性が低下してしまう。
［０００６］
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、まくれ込みを防止して耐久性の向上を図ることができる歯形部品の製造方法、歯形部品の製造装置、および歯形部品を提供すること、を課題とする。
課題を解決するための手段
［０００７］
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を前記カップ状の素材の軸方向に圧縮する圧縮型と、前記底面部のうち前記カップ状の素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型と、前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する受圧部材と、を備え、前記拘束型及び前記受圧部材に対し、前記圧縮型を前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に相対的に移動させることにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する増肉歯形成形工程を有する歯形部品の製造方法において、前記増肉歯形成形工程では前記拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記第２の面を拘束した状態を維持できる荷重を加えること、を特徴とする。
［０００８］
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮したときに拘束型が素材の底面部を拘束した状態を維持できるので、拘束型が素材の底面部から浮き上がらない。そのため、拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。したがって、まくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。
［０００９］
上記の態様においては、前記拘束型は前記第１の面を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられ歯形部が形成された外周面
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
とを備え、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部を前記歯形部の歯先部分に接触させる一方で前記歯形部の歯底部分には接触させないこと、が好ましい。
［００１０］
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮したときに、拘束型の歯形部の歯底部分側に側壁部が拡がる部分が設けられているので、確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。したがって、確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。
［００１１］
上記の態様においては、前記拘束型は前記第１の面を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備え、前記側壁部は径方向の内側に形成された小径部と前記小径部よりも前記径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、前記増肉歯形成形工程の開始時にて前記側壁部の前記大径部は前記拘束型の前記外周面から離間していること、が好ましい。
［００１２］
この態様によれば、拘束型は素材の底面部の第１の面を拘束する拘束面と当該拘束面の外周端部から立ち上がるように設けられた外周面とを備えている。そして、素材の側壁部は径方向の内側に形成された小径部と小径部よりも径方向の外側に形成された大径部とを備えるように予め歯形を形成しており、増肉歯形成形工程の開始時にて素材の側壁部の大径部は拘束型の外周面から離間している。このように、増肉歯形成形工程の開始時には、素材の側壁部の大径部は、少なくとも内径側の部分が拘束されていない。これにより、素材の側壁部を圧縮していくと、素材の側壁部の材料は少なくとも内径側へ流れる。そのため、歯形部品の側壁部（例えば、ドライブプレートのリングギヤ部）の肉厚を大きくすることができる。したがって、歯形部品（例えば、ドライブプレート）の強度を向上させることができる。
［００１３］
上記の態様においては、前記拘束型の前記外周面は、全周において略同一径の平滑な面であること、が好ましい。
［００１４］
この態様によれば、拘束型の外周面は、全周において略同一径の平滑な面
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
である。そのため、拘束型をその外周面に歯形が形成されたパンチとした場合に比べて、拘束型の強度が向上する。したがって、拘束型の寿命を長くすることができる。また、拘束型のコストを低減することができる。
［００１５］
上記の態様においては、前記圧縮型は第１のスライド軸により駆動し、前記拘束型は第２のスライド軸により駆動すること、が好ましい。
［００１６］
この態様によれば、拘束型を圧縮型とは別のスライド軸により駆動するので、拘束型に充分な荷重を加えることができる。そのため、増肉歯形成形工程において、拘束型に対し当該拘束型が素材の底面部を拘束した状態を維持できる充分な荷重を加えることができる。したがって、より確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。
［００１７］
上記の態様においては、前記増肉歯形成形工程では予め歯形を形成した前記側壁部を圧縮すること、が好ましい。
［００１８］
この態様によれば、素材の側壁部を圧縮するときの荷重を下げることができる。そのため、素材の側壁部を圧縮するときに拘束型を素材の底面部から浮き上がらせようとする力が小さくなる。したがって、より確実に拘束型の拘束面と素材の底面部との間に側壁部の材料が流れ込まない。ゆえに、より確実にまくれ込みを防止して、耐久性の向上した歯形部品を製造することができる。また、素材の側壁部を圧縮することにより容易に厚みの大きい歯形形状の側壁部を形成することができる。
［００１９］
上記の態様においては、円盤状の素材を前記第１の面及び前記第２の面を前記拘束型で拘束しながら加工することにより前記カップ状の素材を形成するカップ状素材成形工程を有し、前記拘束型及び前記受圧部材を一方向に駆動させる１ストローク動作によって前記カップ状素材成形工程と前記増肉歯形成形工程とを行うこと、が好ましい。
［００２０］
この態様によれば、歯形部品の製造における各工程を実施するための製造設備の占有領域を減らすことができる。また、位置決めされた複数の成形型
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
の中に素材が保持された状態で素材を加工するので、同軸度の精度が高い歯形部品を製造することができる。
［００２１］
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材における前記側壁部を前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に圧縮することにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きくしながら前記側壁部に歯形を形成する歯形部品の製造装置において、前記底面部のうち前記カップ状の素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型と、前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する受圧部材と、前記側壁部を圧縮する圧縮型と、前記拘束型と前記受圧部材と前記圧縮型とが挿入可能な成形穴を備えるダイスとを有し、前記拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記第２の面を拘束した状態を維持できる荷重を加えながら、前記成形穴の内部にて前記拘束型と前記ダイスとの間に配置された前記側壁部を前記圧縮型を前記拘束型及び前記受圧部材に対して相対的に移動させることにより圧縮すること、を特徴とする。
［００２２］
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、底面部と前記底面部の外周端部から立ち上がるようにして設けられた円筒状の側壁部とを備えるカップ状の素材をもとに形成した歯形部品において、前記カップ状の素材における前記底面部のうち前記カップ状素材の開口端側にある第１の面を拘束する拘束型に対し当該拘束型が前記第１の面及び前記底面部のうち前記第１の面の反対方向にある第２の面を拘束する状態を維持できる荷重を加えながら、前記側壁部を圧縮する圧縮型を、前記拘束型及び前記第２の面を拘束する受圧部材に対し、前記カップ状の素材の開口端側から前記底面部側へ軸方向に相対的に移動させることにより前記側壁部の厚みを前記底面部の厚みよりも大きく形成しつつ前記側壁部に歯形を形成したこと、を特徴とする。
発明の効果
［００２３］
本発明に係る歯形部品の製造方法、歯形部品の製造装置、および歯形部品によれば、まくれ込みを防止して耐久性の向上を図ることができる。
図面の簡単な説明
［００２４］
［図１］実施例１における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
［図２］ダイス周辺の要部拡大図である。
［図３］成形前のワークの外観斜視図である。
［図４］ワーク配置工程における歯形部品の製造装置の全体構成図である。
【国際調査報告】
2012127726.tif 000039
2012127726.tif 000040