(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にヘリカル歯を形成したインナーダイと、
内周にヘリカル歯を形成したアウターダイと、
前記インナーダイ外周のヘリカル歯とアウターダイ内周のヘリカル歯との間に充填された材料を加圧することにより歯車の形成を行うパンチと、
形成された歯車を離型すべく軸線方向に移動するノックアウトと、
前記インナーダイを不動に固定する固定側の構成であるスペーサと、
前記スペーサに摺動可能及び回転摺動可能に嵌合され、一端に前記インナーダイが固定され、他端に倣い部が設けられたマンドレルとを備えており、
前記倣い部には、前記アウターダイ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル歯が形成され、
前記スペーサには、前記アウターダイ内周のヘリカル歯と同位相を有し、前記倣い部のヘリカル歯と噛合するヘリカル歯が形成されていて、
前記ノックアウトの軸線方向の移動により歯車を前記アウターダイから離型する際に前記アウターダイに対して惹起される歯車と同位相の回転を前記インナーダイに惹起させ、かつ前記ノックアウトはベアリング上に支持され、前記ノックアウトの軸線方向の移動により前記インナーダイから歯車を離型する際に前記インナーダイに対して惹起される歯車の回転を許容することを特徴とする歯車の鍛造成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、歯車の鍛造時は前記ノックアウトは前記ベアリングを介することなく前記スペーサの上面に直接接触することを特徴とする歯車の鍛造成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内周及び外周に位相の異なるヘリカル歯を形成した歯車の鍛造成形に適した装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内周及び外周に歯を形成した歯車を鍛造成形する技術として特開平１−１５０４２７号公報は記載した技術では、内側に歯を形成した固定のアウターダイと外側に歯を形成したインナーダイとを設け、インナーダイは軸線方向に移動可能でかつ回転可能である。アウターダイとインナーダイとの間の成形部に素材を導入し、パンチによって素材より歯車の鍛造が行われる。ノックアウトは軸線方向に移動可能に設けられ、成形後の歯車の離型が行われる。即ち、成形された歯車はノックアウトが上昇することで、ヘリカル歯のリードに従って回転しながらインナーダイと共にアウターダイから離型される。その後、インナーダイはストッパに突き当たり、それ以上の上昇は阻止され、以後はノックアウトのみ上昇が継続され、成形された歯はインナーダイから離型される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１−１５０４２７号公報は固定のアウターダイに対するインナーダイの回転方向の位置はフリーである。即ち、アウターダイの内歯とインナーダイの外歯との回転方向の位置関係は鍛造成形中に拘束する手段が欠如している。そのため、アウターダイの内歯により成形される素材の外周の歯と、インナーダイの外歯により形成される素材の内周の歯との位置関係は任意となり、内周と外周とが一定の位相のものを鍛造成形することはできない。
【０００４】
この発明は内周歯と外周歯とで所期の位置関係を持った歯車を精度高く鍛造成形することが可能な装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するため請求項１に記載の技術手段を採用する。この技術手段によれば、アウターダイを不動に固定する固定側の構成であるスペーサには、アウターダイ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル歯が形成され、スペーサに摺動可能及び回転摺動可能に嵌合されるマンドレルには、一端にインナーダイを固定し、他端にアウターダイ内周のヘリカル歯と同位相のヘリカル歯が形成された倣い部を設けていて、このスペーサのヘリカル歯と倣い部のヘリカル歯とを噛合させているので、ノックアウトの軸線方向の移動により歯車をアウターダイから離型する際にアウターダイに対して惹起される歯車と同位相の回転をインナダイに惹起させ、またノックアウトはベアリング上に支持され、ノックアウトの軸線方向の移動によりインナーダイから歯車を離型する際にインナーダイに対して惹起される歯車を回転を許容される。そのため、内外のヘリカル歯の位相が異っても、アウターダイからの製品の離型時に製品の歯に過剰な負荷がかかるのを防止し、歯の位置精度を確保することができる。
またインナーダイから離間したマンドレルの端部に倣い部を設けることに所望の大きさのヘリカル歯を形成することができ、加工が容易になる効果がある。
【０００６】
請求項２に記載の技術手段によれば、歯車の鍛造時にノックアウトをスペーサの上面に直接接触させることで、ベアリングを成形負荷から切り離すことができ、その保護を図る効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、ベース１０上に筒状ホルダ１２が固定され、筒状ホルダ１２内にリング状の下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６よりなるスペーサ並びにダイ保持プレート１８が順次重ねて挿入固定される。ダイ保持プレート１８上にリング状のアウターダイ２０が載置され、押さえプレート２２によって固定される。即ち、筒状ホルダ１２、スペーサ１４，１６、ダイ保持プレート１８及び押さえプレート２２とで、アウターダイ２０を載置して不動に固定する固定側を構成している。アウターダイ２０はその内周に素材外周に賦形すべきヘリカル歯20-1を形成している。マンドレル２４は上側スペーサ１６の中心孔16-1に対して上下摺動可能及び回転摺動可能に嵌合され、その上端にインナーダイ２６が固定される。インナーダイ２６はその外周に素材内周に賦形すべきヘリカル歯26-1を形成している。マンドレル２４にノックアウト２８が上下摺動可能及び回転摺動可能に嵌合され、その上端部は図１の鍛造成形位置ではダイ保持プレート１８のダイ保持面より、幾分突出しているが、加工時はこの突出分は弾性により変形し、面一をなすようになっており、ダイ保持プレート１８とアウターダイ２０とインナーダイ２６とノックアウト２８とにより素材を受け入れるための上方に開口した環状の空間Ｓが形成される。
【０００８】
図１においてパンチ３０は賦形空間Ｓの上方に離間して配置され、駆動装置３２によってパンチ３０は上下昇降可能である。
成形された素材Ｍを取り出すためのノックアウト２８の下端のフランジ部28-1は図１の鍛造成形位置では上側スペーサ１６の上面に接触した状態にある。ノックアウト２８により素材Ｍの取出を惹起させる押出ピン３４（図には一つのみ見えている）は下側スペーサ１４及び上側スペーサ１６に上下摺動自在に嵌合される。押出ピン３４の上端は図１の成形位置では上側スペーサ１６の上面の環状窪み16-2に丁度収容された環状の断面Ｌ型押出プレート３６に当接している。押出ピン３４による素材Ｍを押し出すための動きをノックアウト２８に伝達するベアリング３８は下側輪38-1と上側輪38-2とその間のローラ38-3とからなる。下側輪38-1の下面は押出プレート３６の上面に当接され、上側輪38-2の上面はノックアウト２８のフランジ部28-1の下面に当接している。
【０００９】
マンドレル２４の下端に倣い部４０がマンドレル２４に一体に形成され、倣い部４０はその外周にヘリカル歯40-1を形成しており、このヘリカル歯40-1は下側スペーサ１４の内周に形成するヘリカル歯14-1と噛合しており、これらの噛合するヘリカル歯14-1及び40-1はアウターダイ２０の内周に形成されるヘリカル歯20-1と同一の位相をなしている。
【００１０】
以上説明した鍛造成形装置の作動を説明すると、最初にパンチ３０は図１のように上方に後退した位置にあり、成形空間Ｓに成形すべき素材Ｍが投入される。駆動装置３２によってパンチ３０は図２に示すように下降され、パンチ３０の下端は成形空間Ｓに導入され、同空間内で素材Ｍは閉塞状態で側方据込みされ、素材Ｍの外周にアウターダイ２０の内周に形成されるヘリカル歯20-1と同一のヘリカル歯が形成され、素材Ｍの外周にインナーダイ２６の外周に形成されるヘリカル歯26-1と同一のヘリカル歯が形成される。成形時においてはノックアウト２８はそのフランジ部28-1がスペーサ１６の上面に接触しており、ノックアウト２８に生じた成形工程の付加は全てここで受け止められ、ベアリング３８にはその負荷が伝わることはなく、その保護を図ることができる。
【００１１】
次に、駆動装置３２によってパンチ３０は図３に示すように再び上昇され、成形空間Ｓには内外にヘリカル歯が形成された製品Ｍが残される。
製品Ｍの取り出しを行うために押出ピン３４は図示しないピストン等の手段により上昇せしめられ、この動きは押出プレート３６及びベアリング３８を介してノックアウト２８に伝達される。そのため、製品Ｍはインナーダイ２６及びマンドレル２４と一体になってノックアウト２８の先端によってアウターダイ２０から離間されるべく押し上げられるが、製品Ｍはアウターダイ２０とヘリカル歯20-1によってかみ合いしているため、製品Ｍ並びにインナーダイ２６及びマンドレル２４の上昇はアウターダイ２０のヘリカル歯20-1のリードによる回転を伴う。インナーダイ２６を取り付けたマンドレル２４はその倣い部４０がアウターダイ２０の内周のヘリカル歯20-1と同一位相のヘリカル歯40-1によって下側スペーサ１４（固定部）のヘリカル歯14-1と噛合している。そのため、マンドレル２４及びインナーダイ２６はアウターダイ２０と同一リードで回転され、成形された製品Ｍとインナーダイ２６との間に無理な力が加わることがないため、成形された製品Ｍの歯の精度を損することなくその取り出しを行うことができる。図４に示すように倣い部４０が上側スペーサ１６の下面に当たることによってマンドレル２４の上昇が停止されると、マンドレル２４はその位置において回転方向にも不動に保持される。
【００１２】
マンドレル２４が拘束された状態でノックアウト２８の移動が継続されることにより図５に示すように製品Ｍはインナーダイ２６から離型される。このとき、マンドレル２４は回転方向に不動であり、かつインナーダイ２６のヘリカル歯26-1に製品Ｍに賦形されたヘリカル状の内歯が噛合していることから、そのリードによって製品Ｍはノックアウト２８と一体に回転しながらインナーダイ２６から離型される。この際、製品Ｍ及びノックアウト２８の回転はベアリング３８によってスムーズに行われる。
【００１３】
製品Ｍの取り出しが完了すると、ノックアウト２８はベアリング３８及び押出ピン３４と共にその下端が上側スペーサ１６の上面に当接するまで下降され、一方、インナーダイ２６とマンドレル２４は下降され、このとき倣い部４０と下側スペーサ１４のヘリカル歯14-1, 40-1を介しての噛合により、マンドレルの下降は回転しながら行われる。このようにして、図１の初期状態に復帰され、次回の素材の鍛造成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の鍛造成形装置の断面図であり、製品の形成の前に状態を示す。
【図２】図２は成形時の状態を示す。
【図３】図３は成形後にパンチを引き上げた状態を示す。
【図４】図４は製品をアウターダイから離間させた状態を示す。
【図５】図５は製品をインナーダイから離間させた状態を示す。
【符号の説明】
１４…下側スペーサ
１４−１…下側スペーサ内周のヘリカル歯
１６…上側スペーサ
２０…アウターダイ
２０−１…アウターダイ内周のヘリカル歯
２４…マンドレル
２６…インナーダイ
２６−１…インナーダイ外周のヘリカル歯
２８…ノックアウト
３０…パンチ
３４…押出ピン
３８…ベアリング
４０…倣い部
４０−１…倣い部外周のヘリカル歯
【図１】
0003702552.tif 000002
【図２】
0003702552.tif 000003
【図３】
0003702552.tif 000004
【図４】
0003702552.tif 000005
【図５】
0003702552.tif 000006