(57)【要約】【課題】一端面から軸方向途中に至る外周に斜歯を、他端面に凹部をそれぞれ有するヘリカルギヤの粉末成形において、前記凹部の周方向両側の対向壁部に密度差を生じさせずに成形可能となすことを課題としている。【解決手段】ヘリカルギヤの外周の一端面から軸方向途中に至る斜歯と他端側円筒部の外周面を成形する回転可能なダイ１と、前記斜歯の端面を含めてヘリカルギヤの一端面を成形する下パンチ２と、前記ヘリカルギヤの他端面とその他端面に形成される凹部を成形する上パンチ４と、キャビティ５に投入された粉末Ｐの圧縮行程においてダイ１をそのダイの斜歯成形部の歯と同一リードの案内面で案内して回転させる回転ガイド１２を備えたヘリカルギヤ用粉末成形装置を、上パンチ４が回転自在に支持されたものにした。【選択図】図１
2013215790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面から軸方向途中に至る外周に斜歯（２１）を有し、さらに、他端面に凹部（２２）を有するヘリカルギヤの成形装置であって、前記斜歯（２１）とその斜歯よりも他端側の円筒部（２３）の外周面を成形する回転可能なダイ（１）と、前記斜歯の端面を含めてヘリカルギヤ（２０）の一端面を成形する下パンチ（２）と、前記ヘリカルギヤの他端面とその他端面に形成される前記凹部（２２）を成形する上パンチ（４）と、キャビティ（５）に投入された粉末の圧縮行程において前記ダイ（１）を、そのダイの斜歯成形部の歯と同一リードの案内面で案内して回転させる回転ガイド（１２）を備え、前記上パンチ（４）が回転自在に支持されたヘリカルギヤ用粉末成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周の一部に斜歯を有し、さらに、他端面に凹部を有するヘリカルギヤを粉末冶金法で製造するときに用いる粉末成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金法で製造されるヘリカルギヤの中に、図４に示すようなものがある。同図のヘリカルギヤ２０は、車の動力伝達系に採用されるサンギヤであって、一端から軸方向途中に至る領域の外周に斜歯２１を有している。また、他端面に凹部２２を有している。２３は、斜歯の形成されない他端側の円筒部である。
【０００３】
この図４のヘリカルギヤは、回転可能に支持されたダイと、下パンチと、コアと、上パンチプレートに回転不可に固定された上パンチを用いて原料粉末を成形する方法が従来採られていた。
【０００４】
粉末冶金法によるヘリカルギヤの製造では、下記特許文献１，２に示すような粉末成形装置が用いられている。これ等の特許文献に記載された粉末成形装置は、ダイと上パンチを回転可能に支持し、粉末の圧縮行程で、そのダイと上パンチを斜歯と同一リードのガイド面を持つ回転ガイドで案内して回転させながら成形を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５８０８７号公報
【特許文献２】特開２０００−１４０９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前掲の特許文献１，２に示される粉末成形装置は、外周に形成される斜歯が一端から他端まで延びているヘリカルギヤを成形するものである。
【０００７】
図４に示すようなヘリカルギヤは、斜歯２１が他端まで至っておらず、加えて、他端面に、上パンチで成形する必要のある凹部２２が存在することから、上パンチを強制的に回転させる粉末成形装置を利用できず、そのために、従来はダイのみを回転させ、上パンチは上パンチプレートに固定して回転不可とした粉末成形装置を使用していた。
【０００８】
ところが、上パンチの固定されたその粉末成形装置で図４のヘリカルギヤを成形すると、得られるヘリカルギヤの他端の凹部の周方向両側の対向壁部に密度差が生じることがわかった。
【０００９】
粉末の圧縮行程でダイを回転させると、キャビティ内の粉末がダイの回転によって回転方向に流動する。これに対し、上パンチは垂直に上下動するのみであり、そのために、上述した密度差が生じる。その密度差は、製品の品質面で好ましくない。
【００１０】
そこで、この発明は、外周の斜歯が他端に至っておらず、しかも、他端面に上パンチで成形する凹部が存在するヘリカルギヤを、凹部の周方向両側の対向壁部に密度差を生じさせずに成形可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、一端面から軸方向途中に至る外周に斜歯を有し、さらに、他端面に凹部を有するヘリカルギヤの成形装置、より詳しくは、前記斜歯とその斜歯よりも他端側の円筒部の外周面を成形する回転可能なダイと、前記斜歯の端面を含めてヘリカルギヤの一端面を成形する下パンチと、前記ヘリカルギヤの他端面とその他端面に形成される前記凹部を成形する上パンチと、キャビティに投入された粉末の圧縮行程において前記ダイをそのダイの斜歯成形部の歯と同一リードの案内面で案内して回転させる回転ガイドを備えたヘリカルギヤ用粉末成形装置を改善の対象にして、その装置の上パンチを回転可能に支持した。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のヘリカルギヤ用粉末成形装置は、粉末の圧縮行程でダイが回転してキャビティ内の粉末が回転方向に流動すると、その流れに引きずられて上パンチも回転する。そのために、粉末の流動が上パンチの凹部成形用の凸部によって遮られること（密度差を生じる原因）がなくなり、ギヤの他端面の凹部の対向壁部に密度差を生じさせない成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の粉末成形装置の一例を示す断面図
【図２】図１の粉末成形装置の要部を圧粉完了状態にして示す拡大断面図
【図３】ヘリカルギヤの凹部設置部の拡大断面図
【図４】（ａ）この発明の粉末成形装置で成形されるヘリカルギヤの一例を示す斜視図、（ｂ）同上のヘリカルギヤの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明のヘリカルギヤ用粉末成形装置の実施の形態を、添付図面の図１及び図２に基づいて説明する。
【００１５】
図示のヘリカルギヤ用粉末成形装置は、図４に示したヘリカルギヤ２０を成形するものであって、ダイ１、下パンチ２、コアロッド３及び上パンチ４を組み合わせた金型を用いて構成される。
【００１６】
ダイ１、下パンチ２、コアロッド３は、３者間にキャビティ５を形成し、そのキャビティ５に投入された粉末Ｐが上パンチ４によって圧縮されて成形がなされる。
【００１７】
ダイ１は、ダイプレート６に軸受７を用いて回転可能に取り付けられている。また、下パンチ２は下パンチプレート８に、コアロッド３は下ラム（図示せず）に駆動されるヨーク９にそれぞれ固定されている。
【００１８】
さらに、上パンチ４は、上ラム（これも図示せず）に駆動される上パンチプレート１０に軸受１１を用いて回転可能に取り付けられている。
【００１９】
ダイ１は、内周下部がヘリカルギヤの斜歯を成形する斜歯成形部として構成され、内周上部がヘリカルギヤの他端側円筒部の外周面の成形部として構成されている。
【００２０】
また、下パンチ２の上部外周には、ダイ１の斜歯成形部の歯と噛み合う歯が設けられている。また、この下パンチ２の下部外周には、成形するヘリカルギヤの斜歯と同一リードの案内面を有するガイド溝ｇｇが設けられている。
【００２１】
そのガイド溝ｇｇは、ダイ１の下部に設けられたガイドピンｇｐを案内するものであって、このガイド溝ｇｇとガイドピンｇｐによって粉末の圧縮行程でダイ１を回転させる回転ガイド１２が構成されている。
【００２２】
上パンチ４は、ヘリカルギヤの他端面の凹部に対応させた成形用凸部４ａを設けたパンチであって、上パンチプレート１０に軸受１１を用いて回転フリーに支持されている。回転フリーのため、凸部４ａの位相が常時一定することは保証されないが、ヘリカルギヤの他端面に設けられる凹部と斜歯の位相のずれが許容される場合には何ら問題は生じない。
【００２３】
図１の１３は、上パンチ４の軸方向途中の外周を摺動可能に支えて上パンチ４とダイ１の軸心のずれを防止するパンチガイドである。このパンチガイド１３は、必要に応じて設けられるものであって、ダイプレート６に支持されている。
【００２４】
ダイプレート６に固定されたガイドロッド１４がこのパンチガイド１３に摺動自在に挿通され、さらに、このパンチガイド１３上に立設したガイドピン１５が上パンチプレート１０に摺動自在に挿通され、これにより、ダイプレート６と上パンチプレート１０とパンチガイド１３が同軸上に位置決めされてダイ１と上パンチ４の軸心のずれが防止されている。
【００２５】
なお、パンチガイド１３は、必要に応じて設けられるものであって、必須の要素ではない。
【実施例】
【００２６】
図１に示す発明品の粉末成形装置を試作し、その装置と、上パンチが固定された従来装置で図３に示すヘリカルギヤを成形した。そして、得られた粉末成形体を焼結し、その後にそのヘリカルギヤを他端面の凹部の位置で切断し、図３に示した凹部２２の周方向両側の対向壁２２ｆと２２ｒの周辺の空孔の存在状況を調べた。対向壁２２ｆは、成形時に成形用凸部が移動する方向の前方にある壁、対向壁２２ｒは、成形時に成形用凸部が移動する方向の前方にある壁である。
【００２７】
その結果、従来装置によって成形されたヘリカルギヤは、対向壁２２ｒ側の空孔が対後壁２２ｆ側の空孔よりも多かった（対後壁２２ｆ側が密度大）のに対し、発明品の装置で成形したヘリカルギヤは、対向壁２２ｆと２２ｒの周辺の空孔の存在状況に殆ど差がなく、両域の密度がほぼ同じであることが確認された。
【符号の説明】
【００２８】
１          ダイ
２          下パンチ
３          コアロッド
４          上パンチ
４ａ        成形用凸部
５          キャビティ
６          ダイプレート
７、１１    軸受
８          下パンチプレート
９          ヨーク
１０        上パンチプレート
１２        回転ガイド
ｇｇ        ガイド溝
ｇｐ        ガイドピン
１３        パンチガイド
１４        ガイドロッド
１５        ガイドピン
２０        ヘリカルギヤ
２１        斜歯
２２        凹部
２２ｆ、２２ｒ  周方向両側の対向壁
２３        円筒部
【図１】
2013215790.tif 000003
【図２】
2013215790.tif 000004
【図３】
2013215790.tif 000005
【図４】
2013215790.tif 000006