(57)【要約】【課題】  本発明は、加工時間も短く低コストでの部品供給が実現されるヘリカルギアプレートと、それを製造するプレス装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかるヘリカルギアプレートを製造するためのプレス装置１は、素材のヘリカルギアが形成される周面を臨ませるように固定するヘリカルパンチ部４０と、ギアプレート素材に対する歯の形成時には前記ヘリカルパンチ部４０との間で前記ギアプレート素材を挟んで固定するカウンター部１０と、内周面側に斜歯形成部２１を有し、前記カウンター部１０の側面に沿って回転し且つ型閉め方向に移動してカウンター部１０とヘリカルパンチ部４０の間に挟持されたギアプレート素材の周面に斜歯形成部２１を圧接させてヘリカルギアを形成するダイス部２０とを有する。【選択図】  図１
2012000670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状とされる本体部を有し、該本体部の一端部は周面を有し、該周面には前記本体部の厚み方向と平行な軸を中心に回転しながら該本体部の厚み方向に前記本体部に対して相対的に移動するダイス部によりヘリカルギアが形成されることを特徴とするヘリカルギアプレート。
【請求項２】
前記ダイスによる加工は冷間若しくは温間プレス加工であることを特徴とするヘリカルギアプレート。
【請求項３】
請求項1記載のヘリカルギアプレートを製造するプレス装置であって、
ギアプレート素材のヘリカルギアが形成される周面を当該ヘリカルパンチ部の周面に臨ませるように該ギアプレート素材を上面に固定するヘリカルパンチ部と、
前記ヘリカルパンチ部に対向して配設され、前記ギアプレート素材に対する歯の形成時には前記ヘリカルパンチ部との間で前記ギアプレート素材を挟んで固定するカウンター部と、
内周面側に斜歯形成部を有し、前記カウンター部の側面に沿って回転し且つ前記ヘリカルパンチ部側に移動して前記カウンター部と前記ヘリカルパンチ部の間に挟持された前記ギアプレート素材の周面に前記斜歯形成部を圧接させ、前記ギアプレート素材の端部の周面の一部にヘリカルギアを形成するダイス部と
を有することを特徴とするプレス装置。
【請求項４】
前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部は略円筒形状であり、前記ダイス部はその内周面側に斜歯形成部を設けた円環形状を有し、前記ダイス部は当該ダイス部の内周面が前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部の周面に沿って螺旋状に移動して、前記ギアプレート素材の端部の周面の一部にヘリカルギアを形成することを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項５】
前記ヘリカルパンチ部の周面には、前記ダイス部の内周面に形成された斜歯形成部と螺合するダイス案内溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載のプレス装置。
【請求項６】
前記ヘリカルパンチ部の周面に臨んで円環状のストリッパー部が配設されていることを特徴とする請求項５記載のプレス装置。
【請求項７】
前記ストリッパー部の内周面には、前記斜歯形成部と同様の斜歯が設けられており、前記ストリッパー部は前記斜歯形成部に沿って回転しながら上下動作することを特徴とする請求項６記載のプレス装置。
【請求項８】
前記ダイス部は、当該プレス装置の上下するシリンダー部に対してスラスト軸受部を介して連結されることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項９】
端部の周面の一部にヘリカルギアが設けられるヘリカルギアプレートを製造するプレス装置であって、
ギアプレート素材のヘリカルギアが形成される周面を当該ヘリカルパンチ部の周面に臨ませるように該ギアプレート素材を上面に固定するヘリカルパンチ部と、
前記ヘリカルパンチ部に対向して配設され、前記ギアプレート素材に対する歯の形成時には前記ヘリカルパンチ部との間で前記ギアプレート素材を挟んで固定するカウンター部と、
内周面側に斜歯形成部を有し、前記カウンター部の側面に沿って回転し且つ前記ヘリカルパンチ部側に移動して前記カウンター部と前記ヘリカルパンチ部の間に挟持された前記ギアプレート素材の周面に前記斜歯形成部を圧接させ、前記ギアプレート素材の周面にヘリカルギアを形成するダイス部と
を有することを特徴とするプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端部の周面の一部にヘリカルギアが形成されたヘリカルギアプレートと、そのヘリカルギアプレートをプレスにより製造するプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、駐車の際に使用するパーキングブレーキやサイドブレーキと呼ばれるブレーキ装置が設けられているものが多く、従来の運転手の手や足でのパーキングブレーキの操作から、ボタン操作によりアクチュエーターなどを駆動させ電動でブレーキをかけるシステムが検討されてきており、一部の車両においては既に実用化されている。このようなパーキングブレーキ装置には、従来では扇状のプレートの周面にスパーギアを配した部品が所要の角度の回転を行うための機構部として使用されている（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２０００−２３０５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなプレート部材をスパーギアからヘリカルギアに変更することで、より円滑に音も小さく歯車機構を動作させることが可能である。しかしながら、扇状のプレートの周面に斜めに且つ曲がった形状の歯を形成する必要があり、通常はブローチ盤などの切削機械による歯切り加工で扇状のプレートの周面を形成することが行われている。しかしながら、自動車などの車両の部品としては、数量が多くなることから、ブローチ盤により個々の部品を切削しながら製造する方法では、製造に時間がかかり、部品のコスト高につながる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、加工時間も短く低コストでの部品供給が実現されるヘリカルギアプレートと、それを製造するプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヘリカルギアプレートは、略平板状とされる本体部を有し、該本体部の一端部は周面を有し、該周面には前記本体部の厚み方向と平行な軸を中心に回転しながら該本体部の厚み方向に前記本体部に対して相対的に移動するダイス部によりヘリカルギアが形成されることを特徴とする。前記ダイスによる加工は一例として、冷間プレス加工とすることができる。
【０００７】
このようなヘリカルギアプレートを製造するための本発明のプレス装置は、ギアプレート素材のヘリカルギアが形成される周面を当該ヘリカルパンチ部の周面に臨ませるように該ギアプレート素材を上面に固定するヘリカルパンチ部と、前記ヘリカルパンチ部に対向して配設され、前記ギアプレート素材に対する歯の形成時には前記ヘリカルパンチ部との間で前記ギアプレート素材を挟んで固定するカウンター部と、内周面側に斜歯形成部を有し、前記カウンター部の側面に沿って回転し且つ前記ヘリカルパンチ部側に移動して前記カウンター部と前記ヘリカルパンチ部の間に挟持された前記ギアプレート素材の周面に前記斜歯形成部を圧接させ、前記ギアプレート素材の端部の周面の一部にヘリカルギアを形成するダイス部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のプレス装置の好適な実施形態によれば、前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部は略円筒形状であり、前記ダイス部はその内周面側に斜歯形成部を設けた円環形状を有し、前記ダイス部は当該ダイス部の内周面が前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部の周面に沿って螺旋状に移動して、前記ギアプレート素材の端部の周面の一部にヘリカルギアを形成することを特徴とすることができ、前記ヘリカルパンチ部の周面には、前記ダイス部の内周面に形成された斜歯形成部と螺合するダイス案内溝が形成されていても良い。また、前記ヘリカルパンチ部の周面に臨んで円環状のストリッパー部が配設されていて良く、例えば、前記ストリッパー部の内周面には、前記斜歯形成部と同様の斜歯が設けられており、前記ストリッパー部は前記斜歯形成部に沿って回転しながら上下動作することを特徴とする。また、前記ダイス部は、当該プレス装置の上下するシリンダー部に対してスラスト軸受部を介して連結されるように構成することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヘリカルギアプレートによれば、本体部の厚み方向と平行な軸を中心に回転しながら該本体部の厚み方向に移動するダイス部によりヘリカルギアが形成されることから、本体部の周面に回転しながらヘリカルギアの打ち抜き加工を施すことができ、加工時間も短く低コストでの部品供給が実現される。
【００１０】
また、本発明のプレス装置によれば、ダイス部が、内周面側に斜歯形成部を有し、前記カウンター部の側面に沿って回転し且つ前記ヘリカルパンチ部側に移動して、該ダイス部の斜歯形成部が、カウンター部とヘリカルパンチ部の間に挟持された前記ギアプレート素材の周面の一部にヘリカルギアをプレスで形成することから、比較的に短時間での塑性加工が行われる。本発明の好適な実施形態によれば、回転可能とされたダイス部は内周面側に斜歯形成部を設けた円環形状を有し、該ダイス部の内周面が前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部の周面に沿って螺旋状に移動することから、これら前記カウンター部及び前記ヘリカルパンチ部の周面による案内から精密な斜歯の打ち抜き加工が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプレス装置の模式的な要部断面図である。
【図２】前記実施形態にかかるプレス装置の模式的な要部平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるプレス装置により製造されるヘリカルギアプレートの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるプレス装置により製造されるヘリカルギアプレートの一例を示す他の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明する工程図であって、ギアプレート素材の丸棒切断工程を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明する工程図であって、トランスファープレスによる平板化工程を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明する工程図であって、トランスファープレスによる突起出し工程を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明する工程図であって、トランスファープレスによる周端部肉厚化工程を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明する工程図であって、トランスファープレスによるヘリカル打ち抜き前工程を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明するためのプレス装置の模式的な要部断面工程図であって、ギアプレート素材をセットするところを説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明するためのプレス装置の模式的な要部断面工程図であって、カウンター部がヘリカルパンチ部に至ってギアプレート素材を挟持したところを説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明するためのプレス装置の模式的な要部断面工程図であって、挟持されたギアプレート素材をダイスで打ち抜く工程を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかるヘリカルギアプレートの製造工程を説明するためのプレス装置の模式的な要部断面工程図であって、打ち抜かれたギアプレート素材を取り出すところを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態のヘリカルギアプレートとそのプレス装置を図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態におけるプレス装置の金型付近の要部断面図である。また、図２は本実施形態にかかるプレス装置の模式的な要部平面図である。本実施形態のプレス装置は、後述する丸棒状の鋼材をトランスファープレス機で加工して、ギアプレート素材を略扇形状のヘリカルギア打ち抜き前形状にしたところで、ヘリカルギアプレートの打ち抜き加工に使用される装置である。特にギアプレート素材の周面に外歯のヘリカルギアを打ち抜きで形成することで、加工時間も短く低コストで部品の精密な加工が実現される。
【００１３】
本実施形態におけるプレス装置１の金型構造としては、図１に示すように、上型側には、上型基台部６０の下部に円環状のスラスト軸受３０が設けられており、そのスラスト軸受３０の下側に内周側に斜歯形成部２１を有した打ち抜き用のダイス部２０が配設され、その円環状のダイス部２０の内側に円柱状のカウンター部１０が設けられている。他方、下型側には、下型基台部７０上に円環状のストリッパー部５０が設けられ、そのストリッパー部５０の内側に下型基台部７０上にヘリカルパンチ部４０が固定されて設けられている。これら上型基台部６０と下型基台部７０の間には、各基台部６０、７０の四隅に該当する領域でそれぞれガイドポスト６１が設けられており、当該プレス装置１の図示しないシリンダーの上下動に伴う型の開閉動作を案内する。
【００１４】
上型側の各部材についてさらに説明すると、上型基台部６０は例えば幅４００ｍｍ、奥行３５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ程度の矩形状の部材であり、その下部中央に円環状のスラスト軸受３０が設けられている。スラスト軸受３０は、中心に貫通孔を有した円環状の形状を有し上型基台部６０の下面に連結される上板部３１とダイス部２０に連結される下板部３２の間にコロやボールからなる複数の転動体３３を介在させた構成を有している。複数の転動体３３が上板部３１と下板部３２の間に挟持されるため、打ち抜き加工における加工荷重の範囲ではダイス部２０への荷重に拘わらずダイス部２０は軸中心に回転できる。ダイス部２０は回転しながらでも、ギアプレート素材を十分に押圧することができ、所定のヘリカルギアの打ち抜きが実現される。
【００１５】
ダイス部２０は、上面がスラスト軸受３０の底面に連結され、２０ｍｍ程度の厚みの円環状の形状を有しており、その内周部に内歯となるような斜歯の斜歯形成部２１を有している。斜歯形成部２１をギアプレート素材の周面にプレスすることで、素材の塑性変形が生じ、その周面にヘリカルギアが形成される。ダイス部２０は例えば焼きばめで固定することができ、該ダイス部２０の外周部の２か所に図示しないストッパーバーを設置し、所定の固定位置に回転方向から戻す方向に付勢するスプリングを掛けて、打ち抜き後にダイス部２０がヘリカルパンチ部４０を離れたところで、スプリングにより原点位置に復帰するように構成することもできる。ダイス部２０の内周側の斜歯形成部２１の底面部には、底面側で大きく開くようなテーパー部２２が形成されており、このテーパー部２２を設けることで、ダイス部２０を上型ごと下降させていった場合に、ギアプレート素材の端部との最初の当たりを弱くして、円滑且つ確実な打ち抜きを実現させる。
【００１６】
このダイス部２０とスラスト軸受３０は、中心に同軸で同径の貫通孔を有した構造を有し、その貫通孔に挿入されるようにカウンター部１０が配設される。カウンター部１０は例えば厚み２０ｍｍ程度の円盤状であり、上面にはスラスト軸受３０の中心の貫通孔を貫通するような６本の圧力ピン１２が設けられ、カウンター部１０がヘリカルパンチ部４０に当接した場合に、圧力ピン１２がカウンター部１０を下方に押圧することができ、この押圧でギアプレート素材を十分にヘリカルパンチ部４０に固定することができる。カウンター部１０の底面には、ギアプレート素材の突起部の形状を反映した凹部１１が形成されており、カウンター部１０をヘリカルパンチ部４０に対して型締めするように操作した際に、ギアプレート素材を突起部ごと保持する。凹部１１はギアプレート素材や製造するヘリカルギアプレートの形状に応じて適宜変更することができ、ギアプレート素材の形状を反映したプレートをカウンター部１０の底部に連結することも可能である。カウンター部１０の外周には、ヘリカルギアの如き歯は形成されないが、カウンター部１０の外周とダイス部２０の内周の間のクリアランスは例えば０．０１〜０．１ｍｍ程度、好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍと極めて小さな寸法とされ、このように小さなクリアランスにより精密な打ち抜きが実現される。
【００１７】
下型側の構成について説明すると、下型基台部７０は例えば幅４００ｍｍ、奥行３５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ程度の矩形状の部材であり、その上部中央に先に説明したカウンター部１０に対向するように略円筒形状のヘリカルパンチ部４０が固定して設けられている。ヘリカルパンチ部４０は、その外周面に図示しないヘリカルギアを形成しており、このヘリカルギアに沿って上型のダイス部２０が案内される。ヘリカルギアの歯のピッチや歯山の高さなどは、形成するヘリカルギアの設計に応じて適宜選択される。ヘリカルパンチ部４０の外周とダイス部２０の内周の径の差、すなわちヘリカルパンチ部４０の外周とダイス部２０の内周の間のクリアランスも例えば０．０１〜０．１ｍｍ程度、好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍと極めて小さな寸法とされ、このように小さなクリアランスにより抜きカスを抑制した精密な打ち抜きが実現される。ヘリカルパンチ部４０の上面には、ギアプレート素材を載置するための載置部４１が形成され、ギアプレート素材の突起部を反映した突起部４２も形成される。この載置部４１に載置されたギアプレート素材は、先に説明したカウンター部１０と当該ヘリカルパンチ部４０により挟持され、挟持された時点でヘリカルギアの歯切り加工が行われる。載置部４１は、その周囲が高くなる形状から、ギアプレート素材の周面部が、ヘリカルパンチ部４０の外周の端部と丁度重なるような位置にギアプレート素材を位置決めすることができ、載置部４１にギアプレート素材を配するだけで、ギアプレート素材が位置決めされる。載置部４１の周面側と反対側や周面以外の側部は、特に載置部４１の載置面から当該ヘリカルギアプレートの例えば設計値の厚み分だけ高くなるように構成され、載置部４１内でギアプレート素材が押し込まれた場合でも、バリなどを生じて素材の金属が広がることのないように配慮されている。
【００１８】
ヘリカルパンチ部４０の周囲には、その内周が臨んで形成されるストリッパー５０が設けられている。ストリッパー５０は、前述のダイス部２０と同軸で略同径の円環状であり、該ストリッパー５０の内周面５３には、ヘリカルパンチ部４０の外周面のヘリカルギアと噛み合うヘリカルギアが設けられている。ストリッパー５０は、同様な円環状の下部プレート５１から直立する複数のクッションピン５２によって支持されている。クッションピン５２は、内部にバネなどの弾性体を有しており、ストリッパー５０が型閉め時にダイス部２０に押されたときは、縮んでストリッパー５０の位置を下型基台部７０側に下げることができ、型が開いてダイス部２０が上に移動したときは、ヘリカルパンチ部４０の載置部４１の高さまでストリッパー５０の位置を戻すことができる。前述のヘリカルパンチ部４０の外周とダイス部２０の内周の間のクリアランスと同様に、当該ヘリカルパンチ部４０の外周にその内周が臨んで形成されるストリッパー５０も、ヘリカルパンチ部４０の外周に対するクリアランスが例えば０．０１〜０．１ｍｍ程度、好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍと極めて小さな寸法とされ、抜きカスなどを発生させないような構造とされている。
【００１９】
このような金型構造を有する本実施形態のプレス装置は、冷間もしくは温間打ち抜き加工により、精密なヘリカルギアをプレート状の部材の外歯として形成することができ、打ち抜き加工であることから、加工時間も短く低コストでの部品供給が実現される。また、打ち抜きを行うダイス部２０とヘリカルパンチ部４０は、さらには、ヘリカルパンチ部４０とストリッパー５０は、全周に亘って螺合するように構成されているため、打ち抜き作業を長時間進めた場合であっても、同軸な位置関係がずれるような問題も発生せず、確実なヘリカルギアの打ち抜きが実現される。
【００２０】
次に、このような本実施形態の金型構造のプレス装置を用いて製造されるヘリカルギアプレートについて、図３、図４を参照して説明する。このヘリカルギアプレート２は、例えば自動車などの車両のパーキングブレーキなどに使用されるプレートであり、周面部３には前述のプレス装置１で打ち抜き加工されるヘリカルギア４が形成されている。当該ヘリカルギアプレート２は、本体部がほぼ平板状で略扇状とされ、その基端側には円柱状のボスとされる突起部５がプレスにより成形されている。また、その突起部５と周面部３の間には、諸機能を実現するため、透孔７や丸孔部６なども平板状の本体部に形成されている。なお、このヘリカルギアプレート２の形状は、一例であり、本発明のヘリカルギアプレートは、周面にプレス加工されたヘリカルギアが形成される構成であれば、他の形状を有していても良いことは勿論である。また、本発明のヘリカルギアプレートの素材としては、クロムモリブデン鋼などの比較的に柔らかな鋼材を使用することができるが、他の炭素鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロム鋼、アルミニウムクロムモリブデン鋼などの他の材料を加工しても良い。
【００２１】
図５乃至図９を参照して、本実施形態のヘリカルギアプレートの製造工程について説明する。初めに、比較的に加工し易いクロムモリブデン鋼（SCM）の丸棒鋼材から、これを図５に示すような所定の長さに切断して、所定の円柱状のギアプレート素材８を得る。
【００２２】
所定の長さに切断された円柱状のギアプレート素材８は、インダクションヒーター等により加熱され、熱間もしくは温間トランスファープレス装置に供給される。トランスファープレス装置では、まず図６に示すように、ギアプレート素材８は、円柱状の形状から足鰭の如き形状にプレス加工され、表面と裏面にも突起を出すための凹部９a、９ｂが形成される。
【００２３】
続いて、同じトランスファープレス装置にて、図７に示すような凹部８１と凸部８２がギアプレート素材８に形成され、図８に示す、次のプレス工程で凹部８１が打ち抜かれて丸孔部８１ｃとされ、周面部８３は所定の厚みの肉厚部とされる。図９に示すプレス工程では、ギアプレート素材８の本体部の厚みを設計値に従った厚みに整え、周面部８３の形状も、次のヘリカルギアの打ち抜きプレス加工の際に、歯車の谷から山までの６０〜７０％となるような周端部８５を形成して、ヘリカルギア打ち抜き前形状にしたギアプレート素材８を得る。この周端部８５を前述のプレス装置１が、ダイス部２０とヘリカルパンチ部４０を用いて冷間もしくは温間で打ち抜くことで、所定のヘリカルギアプレートが製造される。
【００２４】
次に、図１０乃至図１３を参照して、本実施形態のプレス装置１によるヘリカルギアのプレス加工について順に説明する。先に、図１及び図２を参照しながら説明した本実施形態のプレス装置１は、冷間若しくは温間打ち抜き加工を行うプレス装置であって、前述の如きヘリカルギア打ち抜き前形状にしたギアプレート素材８６が、図１０に示すように、型開きの状態にあるヘリカルパンチ部４０の載置部４１にセットされる。この時、例えば、ヘリカルギア打ち抜き前形状のギアプレート素材８６に、突起部が形成されていれば図示の如き載置部４１内の突起部４２が嵌り込むように構成されており、ヘリカルギア打ち抜き前形状のギアプレート素材８６は所定の位置に正確に位置決めされる。ギアプレート素材８６の周面は、そのヘリカルギアが形成される予定の領域であり、上から見た場合に、全周にギアが形成された周面を有するヘリカルパンチ部４０の谷から山までの径において６０〜７０％の径方向のはみ出しを以てヘリカルパンチ部４０の谷から径方向に延在される。このためギアの打ち抜き加工によって、ヘリカルギアの谷に当たる部分がダイス部２０の押し圧によって塑性変形されるが、その部分の肉は歯山側へ補うように流れることになり、設計値を反映したヘリカルギアを形成できる。この型開きの状態では、カウンター部１０は、上型基台部６０側に押しつけられている位置をとり、上型基台部６０の下部のスラスト軸受３０の直下で円環状のダイス部２０の内側に収納される。
【００２５】
このような型開きの状態から、図１１に示すように、型締め動作を行う。型締め動作の場合には、図示しない当該プレス装置のシリンダーが上型基台部６０を下方に押し、上型基台部６０はガイドポスト６１に沿って下方に摺動して、上型基台部６０と下型基台部７０の間の距離が狭まる。この型締め時に、下型側のヘリカルパンチ部４０と同軸で同じ径を有するカウンター部１０が、ヘリカルパンチ部４０の載置部４１に載置されているギアプレート素材８６を上から挟み、ギアプレート素材８６をヘリカルパンチ部４０に対して固定する。円筒状のカウンター部１０は、スラスト軸受３０の中心の貫通孔を貫通する圧力ピン１２によって支持されており、圧力ピン１２の図示しない機構部の動作から、カウンター部１０を型締めに際して最初に下方向に押圧動作させることができる。カウンター部１０の底面にも、載置部４１と同様なギアプレート素材８６の突起部形状を反映した凹部１１が形成されており、ギアプレート素材８６の位置決めに寄与する。カウンター部１０がヘリカルパンチ部４０との間でギアプレート素材８６を挟んだ時点で、これらカウンター部１０とヘリカルパンチ部４０の間ではみ出している部分はギアプレート素材８６の周面部だけであり、ヘリカルパンチ部４０の谷から山までの径において６０〜７０％の径方向のはみ出し体積を以てヘリカルパンチ部４０の谷から径方向に延在されてはみ出している。
【００２６】
このようなカウンター部１０の下方への動作からギアプレート素材８６を上から挟んで固定した後、ダイス部２０がヘリカルパンチ部４０を螺旋状に移動してヘリカルギアをギアプレート素材８６の周面に形成する。まず、ダイス部２０が上型基台部６０の下降に伴って、小さな領域ながらはみ出しているギアプレート素材８６の周面部の上側端部に近づき、この部分ではダイス部２０はテーパー部２２を有していることから、ミリオーダー以下の範囲での位置ずれが仮に生じている場合でも、テーパー部２０に沿ってギアプレート素材８６の周面をダイス部２０の内周面に導くことができる。
【００２７】
ダイス部２０は、上型基台部６０の下降に伴って、下方向に移動するが、ヘリカルパンチ部４０は、ギアプレート素材８６の周面が臨んでいる部分を除いて、既に外周面に螺旋状に歯が切られているヘリカルギアが設けられており、この外周のヘリカルギアに沿ってダイス部２０も軸周りに回転する。ダイス部２０は、先に説明したように、軸周りの回転を自由にさせるスラスト軸受３０の下板部３２に連結されていることから、ダイス部２０自体も回転する。さらにダイス部２０の内周面には、斜歯形成部２１が全周に亘って設けられていて、ヘリカルパンチ部４０のギアプレート素材８６の周面が臨んでいる部分を除いて全外周に形成されているヘリカルギアの螺旋方向の案内に沿って、ダイス部２０自体はほぼ位置ずれもなく螺旋状に案内される。特に、ダイス部２０の内周面とヘリカルパンチ部４０の外周面は、ギアプレート素材８６の周面を除いて、全周同士の螺合関係となり、位置の整合性を作業時間が長時間化しても保つことができる。
【００２８】
ダイス部２０の斜歯形成部２１は、より詳しくは底面側よりも上面側で歯の径が徐々に小さくなり、より設計値に近づく形状を有している。言い換えれば、ダイス部２０がヘリカルパンチ部４０の外周部の案内に沿って螺旋状に案内されるが、初めのうちはダイス部２０の斜歯形成部２１は比較的に小さな圧力で、ギアプレート素材８６の周面８７を歯切り加工するが、その斜歯形成部２１の圧力は徐々に大きくなって、下死点近くのダイス部２０が十分に沈み込んだところでは、斜歯形成部２１は完成時の歯形状に近い大きさでギアプレート素材８６の周面８７を歯切り加工する。斜歯形成部２１も回転することから、例えば、歯切り形状を歯山の中心に対して左右非対称とし、さらに陽型よりも陰型の方が面取り分が大きくなるように歯切り形状の型を形成することで、精度の高い設計形状を反映した斜歯歯車を製造できる。図１２では、ダイス部２０がギアプレート素材８６の厚みを打ち抜いたところを示しており、この時点でギアプレート素材８６の周面には、ヘリカルギアが形成されている。ダイス部２０の外周部も設けられている円環状のストリッパー部５０は、ダイス部２０の底面に押し込まれてクッションピン５０が収縮した状態となり、通常よりが下げられた位置まで押される。
【００２９】
次に、型が開いて、ダイス部２０は、ギアプレート素材８６の周面８７及びヘリカルパンチ部４０の外周部のヘリカルギアの案内に沿って螺旋状に逆戻りして、元のヘリカルパンチ部４０よりも上の位置に上昇する。この際、ヘリカルパンチ部４０の外周部の外側に位置していたストリッパー部５０が、クッションピン５０の反発動作により元の高さまで戻るが、ストリッパー部５０の内周面には、ダイス部２０の内周面に形成された斜歯形成部２１と同様な斜歯が形成されており、このストリッパー部２０の反発上昇動作の際に、ストリッパー部５０の内周面の斜歯がギアプレート素材８６の周面８７の抜きカスを除去するように挙動する。
【００３０】
ストリッパー部５０が戻ったところで、図１３に示すように十分に型が開き、周面８７にヘリカルギアが形成されたギアプレート素材８６が取り出し可能な状態となる。１つのギアプレート素材８６を取り出した後で、次のヘリカルギアを形成すべきギアプレート素材８６がセットされ、同様の動作を繰り返して順次ヘリカルギアプレートを製造する。
【００３１】
このようなプレス装置１で形成されたヘリカルギアプレートは、ダイス部２０とヘリカルパンチ部４０のヘリカルギアの打ち抜き加工によって、加工時間も短く低コストで製造可能である。また、ダイス部２０とヘリカルパンチ部４０の間のクリアランスを小さくしたり、ダイス部２０とヘリカルパンチ部４０を敢えてほぼ全周となるように構成して、これらの型の位置合わせ精度が出るような工夫がなされているため、極めて高い精度で生産性も高く部品製造を行うことができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  プレス装置
２  ヘリカルギアプレート
３  周面部
４  ヘリカルギア
５  突起部
６  丸孔部
７  透孔
８  ギアプレート素材
１０  カウンター部
１１  凹部
１２  圧力ピン
２０  ダイス部
２１  斜歯形成部
２２  テーパー部
３０  スラスト軸受
３１  上板部
３２  下板部
３３  転動体
４０  ヘリカルパンチ部
４１  載置部
４２  突起部
５０  ストリッパー部
５１  下部プレート
５２  クッションピン
５３  内周面
６０  上型基台部
６１  ガイドポスト
７０  下型基台部
８６  ギアプレート素材
８７  周面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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