(57)【要約】  歯付き部の範囲に過大寸法をもって圧縮成形されかつ焼結される粉末金属素材から歯車を製造する方法が示され、心棒上に支持される粉末金属素材が、過大寸法の範囲で、回転する押付け工具にあって粉末金属素材の歯付き部にかみ合う対向歯付き部の押付けにより、塑性変形しながら過大寸法だけ圧縮される。精確な製造を保証するため、圧縮中に粉末金属素材が、両端面で周囲にわたって半径方向に固定されることが提案される。【選択図】図１
2007518567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付き部の範囲に過大寸法をもって圧縮成形されかつ焼結される粉末金属素材から歯車を製造する方法であって、心棒上に支持される粉末金属素材が、過大寸法の範囲で、回転する押付け工具にあって粉末金属素材の歯付き部にかみ合う対向歯付き部の押付けにより、塑性変形しながら過大寸法だけ圧縮されるものにおいて、圧縮中に粉末金属素材が、両端面で周囲にわたって半径方向に固定されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
半径方向固定のため、粉末金属素材が２つの押付け環の間に軸線方向に締付けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
過大寸法で圧縮成形されかつ焼結される歯車用粉末金属素材を支持する心棒と、対向歯で粉末金属素材の歯付き部にかみ合う少なくとも１つの押付け工具を有するものにおいて、心棒（１）に対して同軸的で粉末金属素材（２）を軸線方向に間に締付ける２つの押付け環（８，９）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法を実施するための装置。
【請求項４】
両方の押付け環（８，９）のうち一方の押付け環（８）が心棒（１）に対して軸線方向に支持され、他方の締付け環（９）が軸線方向操作器（１０）に結合されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
押付け環（８，９）及び／又は粉末金属素材（２）が、粉末金属素材（２）と押付け環（８，９）とのはまり合い結合のため軸線方向に突出する環状の突起（１３）を持っていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は歯付き部の範囲に過大寸法をもって圧縮成形されかつ焼結される粉末金属素材から歯車を製造する方法であって、心棒上に支持される粉末金属素材が、過大寸法の範囲で、回転する押付け工具にあって粉末金属素材の歯付き部にかみ合う対向歯付き部の押付けにより、塑性変形しながら過大寸法だけ圧縮されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】  粉末冶金で製造される歯車の歯元の範囲における比較的低い耐久曲げ強さ及び歯元面の範囲における少ない耐摩耗性を避けるため、歯車の焼結される粉末金属素材を歯の歯元面及び歯元の範囲で圧縮することは公知であり（欧州特許出願公告第０５５２２７２号明細書、オーストリア国特許出願公告第４０６８３６号明細書）、それにより充分気孔のない表面層が得られ、この表面層は、歯車のかみ合い範囲に、許容負荷能力の著しい上昇を伴う。歯車のかみ合い範囲における表面層の圧縮は、少なくとも１つの歯車の形状の押付け工具を介して行われ、この歯車は、粉末金属素材の歯付き部にかみ合う外歯付き部（欧州特許出願公告第０５５２号明細書か又は内歯付き部（オーストリア国特許出願公告第４０６８３６号明細書）を持ち、これらの歯付き部により、粉末金属素材の歯元面と押付け工具の歯元面との間の滑り速度を減少することができる。しかし使用される押付け工具の種類に関係なく、押付け工具と歯車を支持する心棒との間に局部的に現われる押付け力が歯車断面の塑性変形を生じる危険があり、それが歯元面の不充分な圧縮をもたらすだけでなく、特に歯元円に対して比較的大きい内径を持つ歯車において、歯車周囲の許容できない拡大をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従って本発明の基礎になっている課題は、歯車周囲の拡大をおそれる必要なしに、過大寸法で製造される粉末金属素材の歯付き部範囲における有利な圧縮を保証できるように、最初にあげた種類の歯車を製造する方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、圧縮中に粉末金属素材を、両端面で周囲にわたって半径方向に固定することによって、与えられた課題を解決する。【０００５】  両端面における粉末金属素材の固定によって、固定しない場合押付け工具のかみ合い範囲にほぼ局部的に限定される押付け力が、粉末金属素材の周囲にわたって分布する結果、歯車周囲の拡大が阻止され、粉末金属素材の圧縮が歯付き部のほぼ外周範囲に限定される。粉末金属素材の周囲にわたる半径方向固定のため、粉末金属素材を簡単に２つの押付け環の間に軸線方向に締付けることができ、その際摩擦結合もはまり合い結合も可能である。歯付き部範囲において押付け工具による圧縮を妨げることなしに、粉末金属素材を半径方向に固定することだけが必要である。この目的のため、押付け環の間における粉末金属素材の軸線方向締付けにより生じる摩擦を介して、半径方向推力が、粉末金属素材から押付け環へ転移可能である。しかしはまり合いが半径方向における力伝達を可能にする時、はまり合いによっても適当な力転移を行うか又は援助できることはもちろんである。【０００６】  方法を実施するため、過大寸法で圧縮成形されかつ焼結される歯車用粉末金属素材を支持する心棒と、対向歯付き部で粉末金属素材の歯付き部にかみ合う少なくとも１つの押付け工具を有する公知の装置から出発することができる。このような装置において、心棒に対して同軸的で粉末金属素材を軸線方向にその間に締付ける２つの押付け環が設けられると、軸線方向に押付けられるこれらの押付け環の間で、粉末金属素材を周囲にわたって半径方向に固定して、押付け工具のかみ合い範囲において押付け工具と心棒との間にある粉末金属素材へ作用する力の一部を受止めるため、歯付き部範囲の圧縮を妨げることなく、歯車周囲の拡大を阻止することができる。【０００７】  簡単な構造状態を与えるため、両方の押付け環のうち一方の押付け環が心棒に対して軸線方向に支持され、他方の締付け環が軸線方向操作器に結合されるようにすることができる。それにより操作器を介して、押付け環から粉末金属素材へ必要な軸線方向締付け力を及ぼすことができる。【０００８】  両端面において粉末金属素材の半径方向固定を、少なくともはまり合いにより援助しようとすれば、押付け環及び／又は粉末金属素材が、粉末金属素材と押付け環とのはまり合い結合のため軸線方向に突出する環状の突起を持つことができる。これらの環状突起は、環状凹所にかみ合うか、又は適当な肩部を軸線方向に覆って、半径方向に作用するはまり合いを保証することができる。粉末金属素材の範囲に設けられる突起又は凹所は、歯付き部範囲の圧縮後再び除去することができる。【０００９】  本発明による歯車の製造方法が図面により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  図１による装置は、加工すべき粉末金属素材２を支持する心棒１と、操作器３例えば液圧シリンダを介して押付け工具４へ寄りかかり可能な押付けローラ５とを持っている。押付け工具４は、対向歯付き部として粉末金属素材２の歯付き部７と共同作用する内側歯付き部６を持つ環状歯車から成っている。粉末金属素材２の歯は、歯元面又は歯元の範囲に適当な過大寸法をもって焼結されるが、押付け工具４の内歯付き部６の歯は、製造すべき歯車の歯の目標寸法に従って形成されているので、過大寸法の範囲における歯元面又は歯元は、押付け工具４の押付けられる歯によって、塑性変形しながら圧縮され、その際粉末金属素材は複数回転で加工されるので、圧縮は段階的に行われる。【００１１】  局部的に押付け工具４のかみ合い範囲に限定される力の作用により、歯車の周囲の拡大を伴う歯車全断面の塑性変形が行われないようにするため、粉末金属素材２はその両端面を周囲にわたって半径方向に固定され、それにより歯車周囲の拡大を防止する。それにより、そうしない場合局部的に歯のかみ合い範囲に限定される押付け力を、歯車の全周に分布して転移することができる。周囲に分布される力は、歯車本体の過負荷を防止する。それにもかかわらず、過大寸法の範囲における歯付き部の必要な圧縮が保証される。なぜならば、歯付き部は粉末金属素材の固定される範囲外にあるからである。【００１２】  粉末金属素材２の周囲にわたる半径方向固定のため、図２によれば、２つの押付け環８，９が設けられ、これらの押付け環の間に粉末金属素材２が軸線方向に締付けられる。これらの押付け環８，９に作用するため、実施例ではナット１１として構成されて心棒１上でその軸線方向にねじ回し移動可能な操作器１０が用いられ、押付け環８に支持される粉末金属素材２へ押付け環９を押付ける。押付け環８自体は心棒１の肩部１２に当たり、この肩部１２により軸線方向に固定される。押付け環８，９はその端面を粉末金属素材２の端面へ押付けられるので、摩擦接触が生じ、この摩擦接触を介して半径方向推力を粉末金属素材２から押付け環８，９へ転移することができる。従って歯車本体の範囲に作用する押付け力は、粉末金属素材２の半径方向支持によって、歯車周囲に分布されるだけでなく、一部は押付け環８及び９へも転移される。【００１３】  図３によれば、粉末金属素材２と押付け環８，９との間の摩擦結合は、はまり合い結合によって補足される。この目的のため粉末金属素材２は軸線方向に突出する突起１３を持ち、これらの突起が押付け環８，９により覆われる環状肩部を生じるので、これらの環状肩部を介して押付け環８，９における粉末金属素材２のはまり合い支持が行われる。【００１４】  図４に示すように、粉末金属素材２と押付け環８，９との結合が、粉末金属素材２の端面へ押込まれて半径方向に所望のはまり合いを生じる押付け環８，９の環状突起１３を介して行われる時、粉末金属素材２の半径方向固定ははまり合いのみによっても行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】  方法を実施するための本発明による装置を概略側面図で示す。
【図２】  心棒上に支持されかつ端面にある２つの押付け環の間に半径方向に固定される粉末金属素材を、軸線に沿う簡単化された断面図で拡大して示す。
【図３】  粉末金属素材の半径方向固定の構造変形例を図２に相当する図で示す。
【図４】  粉末金属素材の半径方向固定の別の実施形態を同様に軸線に沿う簡単化された断面図で示す。
【図１】
2007518567.tif 000003
【図２】
2007518567.tif 000004
【図３】
2007518567.tif 000005
【図４】
2007518567.tif 000006
【国際調査報告】
2007518567.tif 000007
2007518567.tif 000008
2007518567.tif 000009
2007518567.tif 000010
2007518567.tif 000011
2007518567.tif 000012