(57)【要約】      （修正有）【課題】分割数を増加させることなく型破損につながる応力集中箇所をなくし、もって組立の容易化並びに精度確保の容易化を図る。【解決手段】歯形成形部１１の、相対向する歯面成形面１８の延長面２０、２０が交わる交線Ｌを含む半径方向の面Ｍで円周方向に分割された主型２１と、歯面成形面１８の延長面２０と歯先成形面１６とで囲まれた空域を埋める柱状部２２を放射状に有する入子２３とを嵌合一体化してホルダ内に納める。歯形成形部１１の歯先成形面１６と歯面成形面１８との境界部２６が主型２１と入子２３との分割面となっているので、鍛造時に該境界部に集中する応力が、主型２１の分割要素と入子２３の柱状部２２とに分散され、金型の早期破損が防止される。また、歯先成形面１６の中央を通る面Ｍが主型の分割面となっているので、実質、歯先成形面１６の中央を通る面で主型が分割され、分割数が増加することはなくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯形成形部を内壁に有する鍛造用金型であって、前記歯形成形部の、相対向する歯面成形面の延長面が交わる交線を含む半径方向の面で円周方向に分割された主型と、前記歯面成形面の延長面と歯先成形面とで囲まれた空域を埋める柱状部を放射状に有する入子とを備え、前記主型と前記入子とを相互に嵌合してホルダ内に納めたことを特徴とする鍛造用金型。
【請求項２】
歯形成形部がかさ歯車の歯形成形部であり、入子が、端面規定面を有する星形円筒部の周りに柱状部を配列してなっていることを特徴とする請求項１に記載の鍛造用金型。
【請求項３】
主型と入子との分割面が、垂直面で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の鍛造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の鍛造に用いられる金型に係り、より詳しくは応力集中に起因する金型破損に対して対策を施した分割構造の鍛造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の鍛造に用いられる金型は、歯形成形部に大きな鍛造負荷（成形圧）がかかるため、型破損を起こし易いという問題がある。このため、従来一般には、図４に示されるように、金型１の内壁に設けられた歯形成形部２の歯先成形面３の中央を通る半径方向の分割線（分割面）Ａで円周方向に金型１を分割し、素材Ｗを歯形成形部２内に押込んだ際の成形圧を各分割要素に分散させる対策を採っていた。しかし、このような対策では、応力集中箇所である歯先成形面３と歯面成形面４との境界部Ｂから外れた部位に分割面Ａが設定されることになるため、型破損対策としては不十分であった。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載のものでは、同じく図４に示されるように、前記歯先成形面３と歯面成形面４との境界部５を通る半径方向の分割線Ｂ，Ｂで金型１を円周方向に分割し、境界部５に集中する応力を緩和する対策を採っていた。
【特許文献１】特開２００１−１７９３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載される型破損対策によれば、分割数が大幅に増加（倍増）するため、組立が面倒になり、その上、精度の確保が困難になる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、分割数を増加させることなく型破損につながる応力集中箇所を解消し、もって組立の容易化並びに精度確保の容易化に大きく寄与する鍛造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、歯形成形部を内壁に有する鍛造用金型であって、前記歯形成形部の、相対向する歯面成形面の延長面が交わる交線を含む半径方向の面で円周方向に分割された主型と、前記歯面成形面の延長面と歯先成形面とで囲まれた空域を埋める柱状部を放射状に有する入子とを備え、前記主型と前記入子とを相互に嵌合してホルダ内に納めたことを特徴とする。
【０００７】
上記のように構成された鍛造用金型においては、歯形成形部の、相対向する歯面成形面の延長面が交わる交線を含む半径方向の面が主型の分割面となっているので、実質、歯先成形面の中央を通る面で主型が分割されることになり、分割数が増加することはない。しかも、歯先成形面が入子の柱状部に設定されるので、該歯先成形面と歯面成形面との境界部に集中する応力は主型の分割要素と入子の柱状部とに分散され、金型の早期破損が防止される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る鍛造用金型によれば、型破損につながる応力集中箇所を、分割数を増加させずに解消することができるので、組立が容易になるばかりか、精度の確保も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１０】
図１〜図３は、本発明の１つの実施形態としての鍛造用金型を示したものである。本鍛造用金型１０は、かさ歯車の鍛造に用いられるもので、歯形成形部１１を内壁に有する、後述のリング状分割型１２とこの分割型１２を嵌合保持するホルダ１３とからなっている。歯形成形部１１は、かさ歯車の歯先部を成形する凹部１４と歯溝部を成形する凸部１５とを円周方向に交互に配列してなっており、その凹部１４の底面は歯先成形面１６として、その凸部１５の頂面は歯底成形面１７として、前記両成形面１６と１７との接続面は歯面成形面１８としてそれぞれ構成されている。また、分割型１２の内径側には、かさ歯車の端面を規定する端面規定面１９が設定されており、前記歯形成形部１１の歯先成形面１６は、この端面規定面１９に対して傾斜して配置されている。
【００１１】
上記分割型１２は、図３によく示されるように、相対向する歯面成形面１８の延長面２０、２０が交わる交線Ｌを含む半径方向の面Ｍで円周方向に分割された主型２１と、前記延長面２０と歯先成形面１６とで囲まれた空域を埋める柱状部２２を放射状に有する入子２３とからなっている。入子２３は、図２によく示されるように、前記端面規定面１９を有する星形円筒部２４の周りに前記柱状部２２を配列した異形状となっている。一方、主型２１は、同じく図２に示されるように、前記入子２３の抜け跡に相当する縦溝２５を円周方向に配列した異形状となっており、該縦溝２５の相互間には前記歯形成形部１１の凸部１５がそのまま残されている。分割型１２は、前記縦溝２５を利用して入子２３を主型２１に嵌合（圧入）することにより一体化され、この状態で前記ホルダ１３に納められる。本実施形態において、前記主型主型２１と入子２３との分割面は、垂直面（鉛直面）で構成されており、これにより該縦溝２５を利用して主型２１と入子２３とを円滑に嵌合できる。
【００１２】
上記分割型１２を製造するには、主型２１および入子２３の内・外輪郭形状を反映した中空粗形材をそれぞれ製作する。この場合、上記したように主型２１と入子２３との分割面が垂直面で構成されていることから、ワイヤカットを利用して前記中空粗形材を簡単に製作することができる。次に、前記主型２１および入子２３に対応する中空粗形材を嵌合してホルダ１３に納め、その後、前記歯形成形部１１を転写した電極を用いて歯形成形部１１を電解加工する。この電解加工により、主型２１および入子２３には歯形成形部１１として構成される凹部１４と凸部１５とが同時加工され、一体の分割型１２を含む金型１０が完成する。
【００１３】
かさ歯車の鍛造に際しては、図示を略すポンチにより素材Ｗを金型１０の歯形成形部１１の凹凸１４内に押込む。すると、素材Ｗは、図３に示されるように、歯形成形部１１の凹部１４内にフィルアップし、これにより所望形状の歯形が創成される。しかして、素材Ｗが凹部１４内にフィルアップする直前の段階から分割型１２の歯形成形部１１に大きな鍛造負荷（成形圧）が作用し、この鍛造負荷によって分割型１２に大きな応力が発生する。しかし、本分割型１２は、応力集中箇所である、歯形成形部１１の歯先成形面１６と歯面成形面１８との境界部２６（図３）が主型２１と入子２３との分割部位となっているので、前記鍛造負荷によって発生する応力は、主型２１の分割要素と入子２３の柱状部２２とに分散され、この結果、金型の早期破損が防止される。
【００１４】
なお、上記実施形態では、かさ歯車の鍛造用として本金型１０を構成したが、本発明は、円筒歯車にも適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施形態であるかさ歯車鍛造用金型の全体構造を示す平面図である。
【図２】本金型の分割型を構成する主型（Ａ）および入子（Ｂ）の構造を示す平面図である。
【図３】本金型による鍛造の実施状態を示す部分拡大断面図である。
【図４】従来の分割型による鍛造の実施状態を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  金型
１１  歯形成形部
１２  分割型
１３  ホルダ
１８  歯面成形面
２０  歯面成形面の延長面
２１  主型
２２  入子の柱状部
２３  入子
２４  入子の星形円筒部
Ｍ    主型の分割面
Ｗ    素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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