(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間ダイスの内周はすばの下方部に下パンチの外周はすばを噛合させ、中間ダイスと下パンチによって形成される凹部空間内に原料粉末を充填した後、中間ダイスの内周はすばの上部から上パンチの外周はすばを噛合させ、その後、上下のパンチで前記原料粉末に圧縮荷重を加えて圧粉成形するようにしたはすば歯車の圧粉成形方法であって、前記上パンチと下パンチの外周はすばの歯先部には、歯先側の原料粉末の一部を歯元側に押しやるための傾斜凸部が形成され、この傾斜凸部により、歯元部分の密度を高めて圧粉成形することを特徴とするはすば歯車の圧粉成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、はすば歯車を圧粉成形する際、歯元の強度を高める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、はすば歯車を焼結品として製造するための圧粉成形技術として、例えば本出願人の提案に係る特開平１１−５８０８７号のような技術が知られており、この技術では、フローティングダイ（中間ダイス）の内周はすばに対して上下のパンチの外周はすばを噛合させ、フローティングダイと上下のパンチで囲まれる空間部内に充填される原料粉末に、上下のパンチで圧縮荷重を加え圧粉成形するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような圧粉成形方法において、例えば、はすばのねじれ角を深くしようとするような場合や、歯厚が薄い歯形を成形するような場合には、圧粉成形が終えて中間ダイスを離脱させる際に、成形品の歯部のうち特に歯元部分にクラックが発生しやすくなるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、はすばのねじれ角が深くなるような場合でも、また歯厚が薄い歯車部品を成形するような場合でも、圧粉成形品の歯元部分にクラックが発生しにくくなるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、中間ダイスの内周はすばの下方部に下パンチの外周はすばを噛合させ、中間ダイスと下パンチによって形成される凹部空間内に原料粉末を充填した後、中間ダイスの内周はすばの上部に上パンチの外周はすばを噛合させ、その後、上下のパンチで前記原料粉末に圧縮荷重を加えて圧粉成形するようにしたはすば歯車の圧粉成形方法において、上パンチと下パンチの外周はすばの歯先部に、歯先側の原料粉末の一部を歯元側に押しやるための傾斜凸部を形成し、この傾斜凸部により、歯元部分の密度を高めて圧粉成形するようにした。
【０００６】
ここで、圧粉成形完了後、中間ダイスを離脱させる際に歯元部分にクラックが発生する理由は、例えば上パンチから４２０トン程度の荷重をかけて圧粉成形した後、上パンチの荷重を４トン程度に減らし、次いで、それまで周囲を拘束していた中間ダイスを離脱させる際、上パンチが横ずれし、このため、上パンチの下面が成形品の上面を引き摺って発生するものと思われる。
そこで、歯元部分の密度を高めて強度を増し、歯元部分のクラックの発生を防止する。
【０００７】
ここで、上パンチと下パンチの外周はすばの歯先部に形成される傾斜凸部としては、例えば上パンチの歯先部下面と下パンチの歯先部上面に、外側に向けて突起量が徐々に増大するような傾斜面の凸部形状を形成し、圧縮荷重を加えた際に歯先側の原料粉末の一部が自動的に歯元側に向けて流動するようにする。
この際、傾斜面としては、直線状に傾斜する傾斜面でも曲線状に傾斜する傾斜面でも良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るはすば歯車の圧粉成形方法が適用される圧粉成形装置の構成概要図、図２は上パンチと下パンチの外周はすばの傾斜凸部の作用を説明する説明図、図３はクラックの発生理由の説明図、図４はクラックの発生箇所の説明図である。
【０００９】
本発明に係るはすば歯車の圧粉成形方法は、図１に示すような圧粉成形装置１ではすば歯車を成形する際に適用され、この成形装置１は、機台２に固定される下プレート３と、機台２に立設されるガイドポスト４と、このガイドポスト４に対して不図示のフローティング機構によりフローティング支持される中間プレート５と、ガイドポスト４に対して不図示のプレス機構により上下動自在な上プレート６を備えている。
【００１０】
そして機台２と下プレート３の上部には、下パンチ７が固定されており、この下パンチ７は、外側の下アウタパンチ７ａと内側の下インナパンチ７ｂから構成されるとともに、下アウタパンチ７ａの外周部には、外周はすばｐが形成されている。
【００１１】
また、前記上プレート６の下方部には、上アウタパンチ８が設けられており、この上アウタパンチ８は、上プレート６に固定される上インナパンチ８ｂと、この上インナパンチ８ｂの周囲で縦軸周りに回転自在な上アウタパンチ８ａから構成されるとともに、この上アウタパンチ８ａの外周部には、外周はすばｑが形成されている。
【００１２】
前記中間プレート５の中央部には、縦軸まわりに回転自在な中間ダイス１０が設けられており、この中間ダイス１０の内周部には、内周はすばｒが形成されている。
そして、この中間ダイス１０の内周はすばｒの下方部には、前記下アウタパンチ７ａの外周はすばｐが噛合しており、この下アウタパンチ７ａと中間ダイス１０によって囲まれる空間部に原料粉末充填用の凹部が形成されるようにしている。
【００１３】
また中間ダイス１０の内周はすばｒの上部は、前記上パンチ８が降下した際、上アウタパンチ８ａの外周はすばｑが噛み合うようにされ、この際、上アウタパンチ８ａの外周はすばｑと中間ダイス１０の内周はすばｒの位相を合わせるため、位相ガイド１１が設けられており、上アウタパンチ８ａの外周はすばｑが、位相ガイド１１の内周はすばｓに噛合している。
【００１４】
そして、上パンチ８が降下すると、上アウタパンチ８ａは位相ガイド１１の内周はすばｓに案内されて回転し、上アウタパンチ８ａの下面が中間ダイス１０の上面の位置まで達した時点で、上アウタパンチ８ａの外周はすばｑの位相と、中間ダイス１０の内周はすばｒの位相とが一致するようにしている。
【００１５】
ところで、上アウタパンチａの外周はすばｑの歯先部下面と、下アウタパンチ７ａの外周はすばｐの歯先部上面には、図２に示すような傾斜凸部ｔを設けている。
【００１６】
この傾斜凸部ｔは、外側（歯先先端側）に向けて徐々に突出量が増加するような傾斜面として構成され、以下に述べる要領で原料粉末Ｇに圧縮荷重を加える際、歯先側の原料粉末Ｇの一部を歯元側に押しやることが出来るようにされている。
【００１７】
以上のような圧粉成形装置１は、上アウタパンチ８ａと下アウタパンチ７ａの傾斜凸部ｔを除いて、従来の圧粉成形装置の構造と同一であるが、ここで従来の装置におけるクラックの発生原因等について、再度、説明する。
【００１８】
まず、中間ダイス１０と下パンチ７で囲まれる凹部空間部内に原料粉末Ｇを充填し、上パンチ８を降下させると、上アウタパンチ８ａは、上インナパンチ８ｂの軸周りに回転しながら降下し、その外周はすばｑが中間ダイス１０の内周はすばｒの上端部に噛合する。そしてその後更に上パンチ８を降下させて、原料粉末Ｇに約４２０トン程度の圧縮荷重を加える。
【００１９】
この際、図３（ａ）に示すように、上パンチ８の垂直荷重Ｆにより、上アウタパンチ８ａの傾斜した外周はすばｑは、中間ダイス１０の内周はすばｒの上端部に支えられる状態になり、上パンチ８の荷重が約４トンの保持荷重に減った後も、同様な状態が継続される。
【００２０】
次いで、図３（ｂ）に示すように、中間ダイス１０が降下を始めると、上アウタパンチ８ａの外周はすばｑは支えがなくなって横ずれを始め、成形品の歯部上面を引き摺って、図４に示すような成形品の歯元にクラックｃが発生しやすくなる。
【００２１】
そこで、本発明では、圧粉成形時に成形品の歯元部分の密度を増して強度を上げるようにし、図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように、上パンチ８によって圧縮荷重が加わると、歯先部分ａの原料粉末Ｇの一部が、傾斜凸部ｔにより歯元部分ｂに向けて押しやられるようにしている。
このため、図２（ｃ）に示すように、中間ダイス１０が離脱して型開きした際、歯元部分ｂにクラックのない成形品が取り出されるようにしている。
【００２２】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば傾斜凸部ｔの形状等は、歯先側に向けて直線的に傾斜する傾斜面でも良く、また、圧粉成形装置１の具体的構成等も一例である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るはすば歯車の圧粉成形方法は、上パンチと下パンチの外周はすばの歯先部に、歯先側の原料粉末の一部を歯元側に押しやるための傾斜凸部を形成するようにしたため、原料粉末に圧縮荷重を加える際、歯元の密度を高めて圧粉成形が出来るためクラックの防止に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るはすば歯車の圧粉成形方法が適用される圧粉成形装置の構成概要図
【図２】上パンチと下パンチの外周はすばの傾斜凸部の作用を説明する説明図
【図３】クラックの発生理由の説明図
【図４】クラックの発生箇所の説明図
【符号の説明】
１…圧粉成形装置、７…下パンチ、８…上パンチ、１０…中間ダイス、ｐ…外周はすば、ｑ…外周はすば、ｒ…内周はすば、ｔ…傾斜凸部。
【図１】
0003865544.tif 000002
【図２】
0003865544.tif 000003
【図３】
0003865544.tif 000004
【図４】
0003865544.tif 000005