(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に偏った第１領域に内面に凸部のある非円形穴を有し、第１領域に続く第２領域の内周面に他端から第１領域側に向けて一定リードＬでねじれて延び出す突条及び／若しくは溝を有する特殊形状円筒状部品を、
前記第１領域の非円形穴に挿入するコアＡ、前記第２領域の穴に挿入して第１領域の穴の凸部の内側端面を受け支えるコアＢ、コアＢに対し相対回転可能に位置決めされて相対回転によりリードＬで軸方向に相対移動する下パンチ、及び上パンチとダイを用いて、
（１）部品とその部品の他端を受け支える下パンチを、それ等に対応して設けた位置決め手段で相対的に位置決めする過程、
（２）位置決めした部品と下パンチを一緒に回転させて部品の非円形穴をコアＡに対して位置決めする過程、
を経てサイジング処理する特殊形状円筒状部品のサイジング方法。
【請求項２】
サイジング対象円筒状部品の第１領域の非円形穴に挿入するコアＡと、外周面に一定リードＬでねじれた溝又は突条を有し、その溝又は突条を前記部品の第２領域に設けられたリードＬのねじれをもつ突条又は溝に噛み合わせて部品の第２領域の穴に挿入する回転可能なコアＢと、部品に係止させる位置決め用の凸部又は凹部を上端に備える下パンチと、部品の上面を加圧する上パンチと、部品を挿入するダイと、コアＢと下パンチにそれ等の相対回転時にリードＬで軸方向相対移動を生じさせるガイド機構とから成るサイジング金型。
【請求項３】
請求項２記載の金型と、この金型の上パンチを駆動する上ラムと、ダイを保持するダイプレートと、前記金型のコアＡ、Ｂと下パンチの支持プレートを昇降させる下ラムと、前記支持プレートと下パンチ間に介在されて下パンチをコアＢの上端近くまで押し上げるアクチュエータを組み合わせて成るサイジング装置。
【請求項４】
他端に下パンチとの位置決め部を有する請求項１記載の方法でサイジングされた非円形穴付きインターナルヘリカルギヤ等の特殊形状円筒状部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非円形穴付きインターナルヘリカルギヤなどの特殊形状円筒状部品を処理対象にしたサイジング方法とサイジング金型並びにサイジング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機などに用いられるインターナルヘリカルギヤの一例を図５（ａ）、（ｂ）に示す。
【０００３】
このヘリカルギヤ３０は、一端側に偏った領域（これを第１領域と云う）にキーとキー溝のある非円形穴３１を有する。また、他の領域（これを第２領域と云う）の内面に円筒の他端から一端側に向けて延び出すはす歯３２と歯溝３３を有する。
【０００４】
このインターナルヘリカルギヤ３０を、生産性の良い粉末冶金法で製造する場合、圧粉体を焼結した後に焼結品のサイジングやコイニングを行う。
【０００５】
ところで、この焼結品のインターナルヘリカルギヤのサイジングは、これまで、第１領域を再圧縮する工程と、第２領域を再圧縮する工程を分けて別々に実施していた。
【０００６】
その理由は、ギヤの軸方向寸法Ｌがばらつくと、ギヤの端面と非円形穴の相対位置が周方向にずれ、非円形穴をサイジング用金型のコアに対して相対的に位置決めしたときにギヤのはす歯と、それに対応してコアに設けられた歯溝の位相にずれが生じてそれ等の噛み合いに支障が出るからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、サイジングを２回に分けて行うと、作業が２工程となり、生産性が低下する。また、金型も２セット必要になり、サイジングコストが高くなる。
【０００８】
そこで、この発明は、従来２度に分けて行っていたサイジングを１工程で行えるようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、一端側に偏った第１領域に内面に凸部のある非円形穴を有し、第１領域に続く第２領域の内周面に他端から第１領域側に向けて一定リードＬでねじれて延び出す突条及び／若しくは溝を有する特殊形状円筒状部品を、
前記第１領域の非円形穴に挿入するコアＡ、前記第２領域の穴に挿入して第１領域の穴の凸部の内側端面を受け支えるコアＢ、コアＢに対し相対回転可能に位置決めされて相対回転によりリードＬで軸方向に相対移動する下パンチ、及び上パンチとダイを用いて、
（１）部品とその部品の他端を受け支える下パンチを、それ等に対応して設けた位置決め手段で相対的に位置決めする過程、
（２）位置決めした部品と下パンチを一緒に回転させて部品の非円形穴をコアＡに対して位置決めする過程、
を経てサイジング処理する方法を採る。ここで云う突条にははす歯も含まれる。
【００１０】
また、この方法を実施するために、この発明においては、サイジング対象円筒状部品の第１領域の非円形穴に挿入するコアＡと、外周面に一定リードＬでねじれた溝又は突条を有し、その溝又は突条を前記部品の第２領域に設けられたリードＬのねじれをもつ突条又は溝に噛み合わせて部品の第２領域の穴に挿入する回転可能なコアＢと、部品に係止させる位置決め用の凸部又は凹部を上端に備える下パンチと、部品の上面を加圧する上パンチと、部品を挿入するダイと、コアＢと下パンチにそれ等の相対回転時にリードＬで軸方向相対移動を生じさせるガイド機構とから成るサイジング金型及び、その金型と、この金型の上パンチを駆動する上ラムと、ダイを保持するダイプレートと、前記金型のコアＡ、Ｂと下パンチの支持プレートを昇降させる下ラムと、前記支持プレートと下パンチ間に介在されて下パンチをコアＢの上端近くまで押し上げるアクチュエータを組み合わせて成るサイジング装置も併せて提供する。
【００１１】
なお、この発明の方法でサイジングされた円筒状部品は、他端に下パンチとの位置決め部を有するものになる。
【００１２】
【作用】
この発明においては、金型のコアを円筒状部品（以下単に部品と云う）の非円形穴に挿入するコアＡと第２領域の穴に挿入するコアＢに分け、部品の軸方向寸法のばらつきによって起こる両端面部の相対位置の周方向へのずれをコアＡとコアＢの相対回転によって吸収する。
【００１３】
即ち、下パンチと部品を相対的に位置決めして一緒に回転させるとコアＡ、Ｂが相対回転し、その相対回転で部品の両端面間に生じた周方向の相対位置のずれが吸収されて非円形穴がコアＡに対して位置決めされる。
【００１４】
なお、コアＢと下パンチとの間に相対回転が生じると、コアＢと下パンチとの間にリードＬでの軸方向相対移動が生じてコアＢと下パンチの噛み合い部の位相のずれが防止される。従って、下パンチに対するコアＢの位置決め状態は崩れず、下パンチとの位置決めがなされた部品はコアＡだけでなくコアＢに対しても位置決めされる。
【００１５】
このために１工程でのサイジングが可能になる。
【００１６】
その１工程でのサイジングを可能ならしめるこの発明の金型は、下パンチとコアＢを共に回転可能となして両者をガイド機構を設けて位置決めし、この状態で下パンチと部品を位置決めして部品をコアＢに対して位置決めするので位置決めが容易である。
【００１７】
また、下パンチと下パンチ支持プレートとの間に設けたアクチュエータで下パンチをコアＢの上端とほぼ同じ高さ位置まで押し上げて部品をセットすることができるので、位置決めが更に容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照し、この発明のサイジング方法、サイジング用金型、サイジング装置の実施形態を説明する。なお、サイジング対象として、ここでは、図５に示したインターナルヘリカルギヤ３０（以下単にギヤと云う）を例に挙げる。
【００１９】
図中１は、上ラム２で押し下げる上パンチ、３はギヤ３０の他端を受け支える下パンチ、４は下パンチ支持プレート、５は下パンチ支持プレート４を昇降させる下ラム、６は下パンチ３と下パンチ支持プレート４との間に設けたシリンダアクチュエータ、７はダイ、８はダイ７を保持するダイプレートである。
【００２０】
下パンチ３の内側には、独立したコアＡ、Ｂが配置されている。コアＡは下ラム５に直結され、一方、コアＢは、下ラム５にスラスト軸受９を介して回転可能に連結されている。
【００２１】
下パンチ３もスラスト軸受１０を介して回転可能に支持されている。
【００２２】
コアＡは、ギヤ３０の非円形穴３１に適合して嵌まる大径部１１を上端に有している。また、コアＢは、コアＡの小径部の外周に配置してその上端でギヤ３０の第１領域に設けられた凸部３４の内側端面を受け支えるようにしている。このコアＢの外周には、ギヤ３０のはす歯３２と歯溝３３（図３（ａ）参照）に適合して噛み合うはす歯１２と歯溝１３を設けてある。
【００２３】
また、コアＢの外側に配置した下パンチ３の内周面には、コアＢのはす歯１２、歯溝１３に適合して噛み合わせてガイド機構１６を構成するはす歯１４と歯溝１５（図３（ｂ）参照）を設け、さらに、下パンチ３の上端にギヤ３０の他端に形成される凹部３５（図４参照）と係合させる位置決め用の凸部１７を設けている。凸部１７は１個あればよい。複数設けることもできるが、その場合には、ギヤ３０と下パンチ３の位置決めが一点のみでなされるように凸部１７を周方向の等分点を避けた位置に設ける。
【００２４】
このほか、上パンチ１の内面側はコアＡの大径部１１の外周に適合して嵌まる形状にし、さらに、コアＡの大径部１１とコアＢとの間にコアＡ、Ｂの相対回転を円滑化するためのスラスト軸受１８を設けている。
【００２５】
このように構成したサイジング金型及びサイジング装置は、図１に示すように、下ラム５を駆動してコアＡ、Ｂと下パンチ３をダイ７の上方に突出させる。また、このとき、下パンチ３は、ギヤ３０の位置決めとセッティングを容易化するためにシリンダアクチュエータ６でコアＢの上端と面位置がほぼ揃うところまで上方に押し上げておく。
【００２６】
この状態でギヤ３０を図４に示した凹部３５と凸部１７で位置決めして下パンチ３の上端に載せる。次いで、下パンチ３とギヤ３０を一緒に回転させ、ギヤ３０の非円形穴３１をコアＡに設けたガイド３６に案内させてコアＡに対して位置決めする。このとき、ギヤ３０の軸方向寸法に誤差があるとコアＢと下パンチ３が誤差量相当分軸方向に相対移動し、ガイド機構１６の働きでコアＡ、Ｂ間にギヤの両端面の周方向位置ずれ量相当分の相対回転が生じる。
【００２７】
以上の準備を整えたら、コアＡとの相対位置決めがなされている上パンチ１を降下させ、上下のパンチ１、３でギヤ３０を挟んだらシリンダアクチュエータ６を上ラム２の力で押し戻しながら下パンチ３を降下させてギヤ３０の凸部３４をコアＡの大径部１１の外周に押し込む。その後、下ラム５と共にコアＡ、Ｂと下パンチ３を降下させ、上パンチ１で加圧したギヤ３０の全体を図２に示すようにダイ７の中にダイ７に設けたガイド３７に案内させて押し込んでサイジングのための圧縮を行う。その押込み時には、ギヤ３０のはす歯３２と噛み合ったコアＢがはす歯のリードの影響で回転し、ギヤ３０は回転しない。
【００２８】
なお、この発明の方法は、はす歯に代わるリード溝やリード用突条などを設けた部品や、非円形穴に代えて外周にスプラインなどの凸部を設けた部品、第２領域のはす歯を外周面に設けた部品（エクスターナルヘリカルギヤ）などのサイジングにも応用できる。
【００２９】
非円形穴に代わる凸部を外周に設けた部品やはす歯或いはそれに代わるリード溝、リード用突条などを第２領域の外周に設けた部品は、下パンチを少なくとも内下パンチと外下パンチの２つに分けた金型を用いてサイジングを行う。部品の内面にはす歯などが形成されていなければコアＡ、Ｂは独立させる必要がない。なお、このような部品のサイジングにおいても、下パンチと部品を両者の間に位置決め手段を設けて互いに位置決めする。また、内下パンチはシリンダアクチュエータで部品の位置決め、セッティングがし易くなる高さ位置まで押し上げられるようにしておく。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の方法、金型及び装置によればサイジング対象部品とそれを受け支える下パンチを互いに位置決めし、その後、部品と下パンチを一緒に回転させて独立させたコアＡ、Ｂ間に相対回転を生じさせ、そのコアＡ、Ｂの相対回転によって部品の軸方向寸法のばらつきに起因した部品両端面の周方向相対位置のずれを吸収するので、従来２回に分けて行っていたサイジング作業を１回で済ませることができ、生産性が向上する。
【００３１】
また、従来２セット必要とした金型も１セットになり、サイジングコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のサイジング用金型、サイジング装置の実施形態を示す断面図
【図２】インターナルヘリカルギヤを圧縮した状態を示す図
【図３】（ａ）コアＢとギヤ３０の噛み合い状態を示す部分拡大断面図
（ｂ）下パンチとコアＢの噛み合い状態を示す部分拡大断面図
【図４】下パンチとギヤの相互位置決め手段の一例を示す図
【図５】（ａ）サイジング対象の一例（インターナルヘリカルギヤ）を示す端面図
（ｂ）同上のギヤの断面図
【符号の説明】
１  上パンチ
２  上ラム
３  下パンチ
４  下パンチ支持プレート
５  下ラム
６  シリンダアクチュエータ
７  ダイ
８  ダイプレート
９、１０、１８  スラスト軸受
１１  大径部
１２、１４  はす歯
１３、１５  歯溝
１６  ガイド機構
１７  位置決め用の凸部
Ａ、Ｂ  コア
３０  インターナルヘリカルギヤ
３１  非円形穴
３２  はす歯
３３  歯溝
３４  凸部
３５  凹部
３６  コアＡのガイド
３７  ダイのガイド
【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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