(57)【要約】【課題】成形荷重を低く抑えること。【解決手段】歯鍛造形成方法において、軸方向へ突出し一方の端面に形成された第１凸部と、該第１凸部の外側に隣接して形成された凹部と、該凹部の外側に隣接して形成された第２凸部と、を有する粗材を成形し、他方の端面に当接する円環状の当接部材と、一方の端面に当接する円環状の成形部材と、で粗材を挟み込むことで、一方の端面にドグ歯及びフランジ部を成形する。成形部材は、該成形部材の内周側に軸方向に凹状に形成され、円周方向に沿って歯型が形成された歯成形部と、該歯成形部の外側に隣接して形成され、円周方向に沿って軸方向に凸状に形成された凸部と、を有する。成形部材の歯成形部を粗材の第１凸部に押圧することで、ドグ歯を成形すると共に、成形部材の凸部を粗材の第２凸部に押圧することで、フランジ部を成形する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の粗材の内周側にドグ歯を形成し、該ドグ歯の外周側にフランジ部を成形するドグ歯鍛造形成方法であって、
前記粗材の軸方向へ突出し円周方向に沿って、前記粗材の一方の端面に形成された第１凸部と、該第１凸部の外側に隣接し円周方向に沿って形成された凹部と、該凹部の外側に隣接し円周方向に沿って形成された第２凸部と、を有する前記粗材を成形するステップと、
前記粗材の他方の端面に当接する円環状の当接部材と、前記粗材の一方の端面に当接する円環状の成形部材と、で前記粗材を挟み込むことで、前記一方の端面に前記ドグ歯及びフランジ部を成形するステップと、を含み、
前記成形部材は、該成形部材の内周側に軸方向に凹状に形成され、円周方向に沿って歯型が形成された歯成形部と、該歯成形部の外側に隣接して形成され、円周方向に沿って軸方向に凸状に形成された凸部と、を有し、
前記成形部材の歯成形部を前記粗材の第１凸部に押圧することで、前記ドグ歯を成形すると共に、前記成形部材の凸部を前記粗材の第２凸部に押圧することで、前記フランジ部を成形する、
ことを特徴するドグ歯鍛造成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドグ歯を鍛造するドグ歯鍛造成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円環状の粗材にフランジ部を形成した後、該粗材にドグ歯を成形するドグ歯鍛造成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９１５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コスト低減を目的として、粗材に荷重を掛けて、フランジ部とドグ歯とを同一工程で成形することが望まれる。しかし、この場合、フランジ部を薄く成形するために、その成形荷重が大きくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、成形荷重を低く抑えることができるドグ歯鍛造成形方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
円環状の粗材の内周側にドグ歯を形成し、該ドグ歯の外周側にフランジ部を成形するドグ歯鍛造形成方法であって、
前記粗材の軸方向へ突出し円周方向に沿って、前記粗材の一方の端面に形成された第１凸部と、該第１凸部の外側に隣接し円周方向に沿って形成された凹部と、該凹部の外側に隣接し円周方向に沿って形成された第２凸部と、を有する前記粗材を成形するステップと、
前記粗材の他方の端面に当接する円環状の当接部材と、前記粗材の一方の端面に当接する円環状の成形部材と、で前記粗材を挟み込むことで、前記一方の端面に前記ドグ歯及びフランジ部を成形するステップと、を含み、
前記成形部材は、該成形部材の内周側に軸方向に凹状に形成され、円周方向に沿って歯型が形成された歯成形部と、該歯成形部の外側に隣接して形成され、円周方向に沿って軸方向に凸状に形成された凸部と、を有し、
前記成形部材の歯成形部を前記粗材の第１凸部に押圧することで、前記ドグ歯を成形すると共に、前記成形部材の凸部を前記粗材の第２凸部に押圧することで、前記フランジ部を成形する、
ことを特徴するドグ歯鍛造成形方法
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、成形荷重を低く抑えることができるドグ歯鍛造成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る鍛造成形品を示す斜視図及び部分拡大図である。
【図２】粗材の断面を示す断面図及び部分拡大図である。
【図３】冷間鍛造により成形された鍛造成形品を示す断面図及び部分拡大図である。
【図４】パンチスリーブ及び成形ダイスとで粗材を挟み込んだ状態を示す拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るドグ歯成形装置の概略的構成を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るドグ歯成形方法によりドグ歯及びフランジ部が成形される状態を示す図である。
【図７】従来のドグ歯成形方法によりドグ歯及びフランジ部が成形される状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る鍛造成形品を示す斜視図及び部分拡大図である。本実施形態に係る鍛造成形品１１は、図１に示す如く、フランジ部１２及びドグ歯１３が成形されている。
【００１０】
本実施形態に係るドグ歯成形方法において、まず、円環状の粗材を成形し、冷間鍛造において、その粗材に対して低圧力を掛けて、フランジ部１２及びドグ歯１３を同時に成形する。
【００１１】
図２は、粗材の断面を示す断面図及び部分拡大図である。
粗材１は、粗材１の軸方向へ突出し円周方向に沿って、粗材１の下端面（一方の端面）に形成された第１凸部２と、該第１凸部２の外側に隣接し円周方向に沿って形成された凹部３と、該凹部３の外側に隣接し円周方向に沿って形成された第２凸部４と、を有する。
【００１２】
冷間鍛造では、製造工程を減らしコスト低減を図るために、この粗材１に荷重を掛けて、フランジ部１２とドグ歯１３とを同一工程で成形する。
【００１３】
図３は、冷間鍛造により成形された鍛造成形品を示す断面図及び部分拡大図である。図４は、パンチスリーブ及び成形ダイスとで粗材を挟み込んだ状態を示す拡大図である。
具体的には、図４に示す如く、粗材１の上端面（他方の端面）に当接する円環状のパンチスリーブ２２と、粗材１の下端面に当接する円環状の成形ダイス２３と、で、粗材１を挟み込む。これにより、粗材１の下端面に、図３に示す如く、フランジ部１２及びドグ歯１３を同時に成形する。パンチスリーブ２２は、当接部材の一具体例であり、成形ダイス２３は、成形部材の一具体例である。
【００１４】
成形ダイス２３は、図４に示す如く、内周側に軸方向に凹状に形成され、円周方向に沿って歯型が形成された歯成形部２３１と、該歯成形部２３１の外側に隣接して形成され、円周方向に沿って軸方向に凸状に形成された凸部２３２と、を有している。
【００１５】
成形ダイス２３の歯成形部２３１を粗材１の第１凸部２に押圧することで、ドグ歯１３を成形すると共に、成形ダイス２３の凸部２３２を粗材１の第２凸部４に押圧することで、フランジ部１２を成形する。
【００１６】
粗材１の凹部３の厚さａ（図２）は、例えば、低温鍛造後の鍛造成形品１１のフランジ部１２の厚さｂ（図３）と同一又はそれよりも薄い。また、設計された鍛造成形品１１のフランジ部１２とドグ歯１３の形状に合わせて、粗材１の第１凸部２と第２凸部４とのボリューム配分を設定する。
【００１７】
図５は、本実施形態に係るドグ歯成形装置の概略的構成を示す断面図である。図５左側は、フランジ部１２及びドグ歯１３を成形する前の状態であり、図５右側は、フランジ部１２及びドグ歯１３を成形した状態である。
【００１８】
ドグ歯成形装置２１は、粗材１の内周面を保持する円柱状のマンドレル２４と、粗材１の上方に配置され、マンドレル２４の外周に設けられた円環状のパンチスリーブ２２と、パンチスリーブ２２に荷重を掛ける荷重負荷機構（不図示）と、粗材１の下方に配置された成形ダイス２３と、成形ダイス２３を支持する支持部材２５と、を備えている。
【００１９】
荷重負荷機構は、パンチスリーブ２２及びマンドレル２４を下方向に移動させることで、パンチスリーブ２２に所望の荷重を掛けることができる。これにより、図５左側に示す如く、粗材１の上下面をパンチスリーブ２２及び成形ダイス２３で挟み込み荷重を掛けることで、図５右側に示す如く、粗材１の下面にフランジ部１２及びドグ歯１３を同時に成形する。
【００２０】
ところで、パンチスリーブ２２及び成形ダイス２３により粗材に荷重を掛けて、フランジ部とドグ歯とを同一工程で成形した場合、従来、フランジ部を薄く成形するために、その成形荷重が大きくなるという問題が生じる。例えば、パンチスリーブ２２を下方に移動させ（図７（ａ））、まず、成形ダイス２３の歯成形部２３１が粗材の内周側を押圧してドグ歯を徐々に成形する（図７（ｂ））。パンチスリーブ２２をさらに下方に移動させると、図７（ｃ）に示す如く、成形ダイス２３の歯成形部２３１が粗材の内周側をさらに押圧してドグ歯を成形しつつ、同時に、凸部が粗材の外周側を押圧してフランジ部を徐々に成形する（図７（ｄ））。
【００２１】
この成形過程で、フランジ部が徐々に外側に押出され、フランジ部の外径（接触面積）が大きくなるため、成形ダイス２３により大きな成形荷重を掛ける必要が生じる。したがって、より大きな成形荷重を掛ける荷重負荷機構が必要になり設備コストの増加に繋がる。さらに、このような大きな成形荷重を掛けた場合、成形ダイス２３の弾性変形による歯成形部の精度低下し、成形ダイス２３の型の低寿命化を招く虞がある。
【００２２】
これに対し、本実施形態に係るドグ歯成形方法においては、上述の如く、粗材１の軸方向へ突出し円周方向に沿って、粗材１の下端面に形成された第１凸部２と、該第１凸部２の外側に隣接し円周方向に沿って形成された凹部３と、該凹部３の外側に隣接し円周方向に沿って形成された第２凸部４と、を有する粗材１を成形し、粗材１の上端面に当接するパンチスリーブ２２と、粗材１の下端面に当接する円環状の成形ダイス２３と、で、粗材１を挟み込むことで（図４）、下端面にフランジ部１２及びドグ歯１３を成形する。
【００２３】
成形ダイス２３は、内周側に軸方向に凹状に形成され、円周方向に沿って歯型が形成された歯成形部２３１と、該歯成形部２３１の外側に隣接して形成され、円周方向に沿って軸方向に凸状に形成された凸部２３２と、を有している。成形ダイス２３の歯成形部２３１を粗材１の第１凸部２に押圧することで、ドグ歯１３を成形すると共に、成形ダイス２３の凸部２３２を粗材１の第２凸部４に押圧することで、フランジ部１２を成形する。
【００２４】
これにより、荷重負荷機構による成形荷重を低く抑えることができる。例えば、パンチスリーブ２２を下方に移動させ（図６（ａ））、まず、成形ダイス２３の歯成形部２３１が粗材１の内周側を押圧してドグ歯１３を徐々に成形する（図６（ｂ））。さらに、パンチスリーブ２２をさらに下方に移動させると、図６（ｃ）に示す如く、成形ダイス２３の歯成形部２３１が粗材１の内周側をさらに押圧してドグ歯を徐々に成形しつつ、同時に、凸部２３２が粗材１の外周側を押圧してフランジ部１２を成形する（図６（ｄ））。
【００２５】
このとき、フランジ部１２が徐々に外側に押出され、フランジ部１２の外径が大きくなり、凹部３は徐々に小さくなっているが、成形ダイス２３の凸部２３２は、粗材１の第２凸部４のみに接触し、凹部３には接触せず、第２凸部４のみを押圧する。このため、荷重負荷機構による成形荷重を小さく抑えることができる。また、粗材１の凹部３により、第１凸部２と第２凸部４が分けられた状態で、それぞれ、ドグ歯１３及びフランジ部１２が成形される。したがって、ドグ歯１３の成形は、その加工終了までフランジ部１２の成形時の面圧の影響を少なくできるので、ドグ歯をより高精度に成形できる。
【００２６】
また、上述の如く、小さい成形荷重を掛ける荷重負荷機構を用いることができるため、設備コストの低減にも繋がる。さらに、このような小さな成形荷重しか掛からないため、成形ダイス２３の弾性変形を抑制し歯成形部２３１の高精度化を実現できるだけでなく、成形ダイス２３の型寿命を延ばすことができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  粗材、２  第１凸部、３  凹部、４  第２凸部、１１  鍛造成形品、１２  フランジ部、１３  ドグ歯、２１  ドグ歯成形装置、２２  パンチスリーブ、２３  成形ダイス、２４  マンドレル、２５  支持部材、２３１  歯成形部、２３２  凸部
【図１】
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【図２】
2018114510.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018114510.tif 000006
【図５】
2018114510.tif 000007
【図６】
2018114510.tif 000008
【図７】
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