(57)【要約】【課題】加工精度および生産効率を向上させると共に、製造コストの低減が期待できる斜歯歯車の打抜き装置を提供する。【解決手段】ダイスホルダ３２の内周面に斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯３３を備え、外周にダイスホルダ３２の内歯３３に螺合する螺旋状の外歯３６を備えると共に斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯３８を有するダイス孔３７を備えたダイス３５と、斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯６５を備えたパンチ嵌合孔６４及びダイスホルダ３２の内歯３３に螺合する外歯６３を備えた素材押さえ６０と、パンチ嵌合孔６４の内歯６５に嵌合する外歯７５を備えたパンチ７１を有する。ダイス３５とパンチ７１の相対位相がダイスホルダ３２によって常時規制され、高精度で素材Ｗから斜歯歯車Ｗａを打ち抜くことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型及び該下型に向けて接離する軸方向に相対移動自在な上型を備え、ダイス及びパンチによって板状の素材からねじれ角を有する複数の歯を備えた斜歯歯車を打ち抜き成形する斜歯歯車の打抜き装置において、
上記下型或いは上型のいずれか一方に配置され、筒状で内周面に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えたダイスホルダと、
該ダイスホルダの内周面に嵌合する円筒状で外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記ダイスホルダの内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えた断面が歯車形状のダイス孔を有するダイスと、
上記上型或いは下型の他方に基部が弾性付勢手段を介して支持された筒状で先端部が上記ダイスホルダ内に嵌入し、且つ該先端部に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯を備えたパンチ嵌合孔が穿設され先端部外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記ダイスホルダの内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に先端面が上記ダイスの頂面と対向する素材押さえと、
上記上型或いは下型の他方に基部が回転自在に支持されると共に先端部が上記パンチ嵌合孔に嵌入して外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえの内歯に螺合する外歯を備えた断面が歯車形状であるパンチと、を有し、
上記上型の軸方向移動に伴って素材押さえの先端面が素材に当接して該素材をダイスの頂面に押圧保持し、更なる上型の軸方向移動に伴い素材押さえの内歯に誘導されて螺旋状に回転して上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材から斜歯歯車を打ち抜くことを特徴とする斜歯歯車の打抜き装置。
【請求項２】
下型及び該下型に向けて接離する軸方向に相対移動自在な上型を備え、ダイス及びパンチによって板状の素材からねじれ角を有する複数の歯を備えた斜歯歯車を打ち抜き成形する斜歯歯車の打抜き装置において、
上記下型或いは上型のいずれか一方に配置されたダイスホルダと、
筒状で内周面に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えた素材押さえガイド部材と、
上記ダイスホルダに保持される円筒状で外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえガイド部材の内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を有する断面が歯車形状のダイス孔を有するダイスと、
上記上型或いは下型の他方に基部が弾性付勢手段を介して支持された筒状で先端部が上記素材押さえガイド部材内に嵌入し、且つ該先端部に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯を有するパンチ嵌合孔が穿設され先端部外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえガイド部材の内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に先端面が上記ダイスの頂面と対向する素材押さえと、
上記上型或いは下型の他方に基部が回転自在に支持されると共に上記パンチ嵌合孔に嵌入して外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえの内歯に螺合する外歯を備えた断面が歯車形状であるパンチと、を有し、
上記上型の軸方向移動に伴って素材押さえの先端面が素材に当接して該素材をダイスの頂面に押圧保持し、更なる上型の軸方向移動に伴い素材押さえの内歯に誘導されて螺旋状に回転して上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材から斜歯歯車を打ち抜くことを特徴とする斜歯歯車の打抜き装置。
【請求項３】
上記ダイス孔内に頂端面が挿入されてダイスリーブ付勢手段によってダイスの頂面側に頂端面が付勢されるダイスリーブを備え、上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材乃至素材から打ち抜かれた斜歯歯車を介在して上記ダイスリーブがダイスリーブ付勢手段の付勢に抗してダイス孔内を押動され、パンチのダイス孔からの抜け出しに伴ってダイスリーブ付勢手段による付勢によってダイスリーブを介して上記ダイス孔内の斜歯歯車をダイス孔から押し出すことを特徴とする請求項１または２に記載の斜歯歯車の打抜き装置。
【請求項４】
加工サイクル毎に板状の素材を順次予め設定された等ピッチで上記ダイスの上方に送り出して搬入する素材搬入装置と、
上記ダイスのダイス孔から押し出された斜歯歯車を搬出する搬出装置とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜歯歯車の打抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜歯歯車の打抜き装置に関し、特に、下型及び該下型に向けて接離する軸方向に相対移動自在な上型を備え、ダイス及びパンチによって板状の素材からねじれ角を有する複数の歯を備えた斜歯歯車を打ち抜き成形する斜歯歯車の打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯の向き、いわゆる歯筋方向が軸方向に対して傾斜している斜歯歯車を製作する場合、一般的な方法としては、丸棒鋼より素材を切断した後に切削加工または熱間、冷間鍛造によって歯車形状の歯車素材を作成し、この歯車素材を回転させながらホブ盤により歯切加工を行い、仕上げにシェービング盤による仕上げ加工を行う。更に高精度が要求される場合は、熱処理後に研磨加工を行っている。
【０００３】
しかしながら、ホブ盤による歯切加工は多大な加工時間を要する。この対策としてプレスによる斜歯歯車の打抜き装置がある。
【０００４】
このプレスによる斜歯歯車の打抜き装置に関しては例えば特許文献１がある。特許文献１の斜歯歯車の打抜き装置は、上型に回転自在に支持されて断面が歯車形状をなす円状、すなわち斜歯歯車の断面形状であって成形しようとする斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の外歯を有するパンチと、下型に配設されて断面が歯車形状をなす円状であって成形しようとする斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を有するダイス穴を備えたダイスとを有し、ダイス上に載置された板状の素材から回転しつつ下降するパンチとダイスによって斜歯歯車を打ち抜いて成形する。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４１３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の斜歯歯車の打抜き装置によると、上型に回転自在に支持されて断面が歯車形状をなす円状であって螺旋状の外歯を有するパンチと、下型に配設されて断面が歯車形状をなす螺旋状の内歯を有するダイス孔を備えたダイスとを用いて、回転しつつ下降するパンチとダイスとにより素材を打ち抜いて斜歯歯車を成形することができる。
【０００７】
しかし、上型に回転自在に支持された断面が歯車形状で螺旋状の外歯を備えたパンチを回転しつつ下降させて、下型に配設されて断面が歯車形状で螺旋状の内歯を有するダイスのダイス孔に進入させて素材から斜歯歯車を打ち抜いて成形することから、回転しつつ下降するパンチとダイスのダイス孔との極めて高度な位相精度が要求される。したがって、打抜き装置自体に高度な精度が要求され、且つ、位相合わせに伴う高度な加工精度が必要になり生産効率の低下や製造コストの上昇を招く要因となる。一方、ダイスのダイス孔とダイス孔に進入するパンチとの位相精度が十分に確保できない場合には、ダイス孔とダイス孔に進入するパンチとの間に大きな間隙を設けなければならず、成形された斜歯歯車の加工精度が大きく低下することが懸念される。
【０００８】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明は、加工精度および生産効率を向上させると共に、製造コストの低減が期待できる斜歯歯車の打抜き装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する請求項１に記載の斜歯歯車の打抜き装置の発明は、下型及び該下型に向けて接離する軸方向に相対移動自在な上型を備え、ダイス及びパンチによって板状の素材からねじれ角を有する複数の歯を備えた斜歯歯車を打ち抜き成形する斜歯歯車の打抜き装置において、上記下型或いは上型のいずれか一方に配置され、筒状で内周面に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えたダイスホルダと、該ダイスホルダの内周面に嵌合する円筒状で外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記ダイスホルダの内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えた断面が歯車形状のダイス孔を有するダイスと、上記上型或いは下型の他方に基部が弾性付勢手段を介して支持された筒状で先端部が上記ダイスホルダ内に嵌入し、且つ該先端部に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯を備えたパンチ嵌合孔が穿設され先端部外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記ダイスホルダの内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に先端面が上記ダイスの頂面と対向する素材押さえと、上記上型或いは下型の他方に基部が回転自在に支持されると共に先端部が上記パンチ嵌合孔に嵌入して外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえの内歯に螺合する外歯を備えた断面が歯車形状であるパンチと、を有し、上記上型の軸方向移動に伴って素材押さえの先端面が素材に当接して該素材をダイスの頂面に押圧保持し、更なる上型の軸方向移動に伴い素材押さえの内歯に誘導されて螺旋状に回転して上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材から斜歯歯車を打ち抜くことを特徴とする。
【００１０】
この発明によると、ダイスの外周に形成された螺旋状の外歯と素材押さえの先端部外周に形成された螺旋状の外歯が共にダイスホルダの内周面に螺旋状に形成された内歯に螺合することからダイスと素材押さえの相対位相が常時規制される。このダイスとの相対位相が規制された素材押さえのパンチ嵌合孔の内歯にパンチの先端部に形成された外歯が嵌合することからダイスとパンチの相対位相が常時高精度で維持され、素材押さえのパンチ嵌合孔の内歯に誘導されて回転しつつ軸方向に移動するパンチとダイスのダイス孔との相対位相が高精度で維持される。これにより、ダイス及びダイス孔に進入するパンチによって素材から斜歯歯車を高精度で打ち抜くことができる。
【００１１】
さらに、ダイスホルダに螺旋状の内歯を形成し、ダイス及び素材押さえにそれぞれダイスホルダの内歯に螺合する螺旋状の外歯を形成すると共に、パンチに素材押さえのパンチ嵌合孔に形成した螺旋状の内歯に螺合させる外歯を形成する簡単な構成でダイスとパンチの位相が高精度で保持されることから、打抜き装置の要求加工精度が緩和されて安価な打抜き装置の使用が可能になり、且つメンテナンスの簡素化が得られ生産効率の向上及び製造コストの低減が期待できる。
【００１２】
また、ダイスホルダの内歯、ダイスの外歯および内歯、素材押さえの内歯、パンチの外歯のねじれ角を成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に合わせて変更することで成形する斜歯歯車の歯のねじれ角を変更できる。従って打ち抜き装置の比較的小型部品であるダイスホルダ、ダイス、素材押さえ及びパンチを交換する簡単な作業によって、種々の斜歯歯車の成形が可能であり生産効率を大幅に向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の斜歯歯車の打抜き装置の発明は、下型及び該下型に向けて接離する軸方向に相対移動自在な上型を備え、ダイス及びパンチによって板状の素材からねじれ角を有する複数の歯を備えた斜歯歯車を打ち抜き成形する斜歯歯車の打抜き装置において、上記下型或いは上型のいずれか一方に配置されたダイスホルダと、筒状で内周面に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を備えた素材押さえガイド部材と、上記ダイスホルダに保持される円筒状で外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえガイド部材の内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯を有する断面が歯車形状のダイス孔を有するダイスと、上記上型或いは下型の他方に基部が弾性付勢手段を介して支持された筒状で先端部が上記素材押さえガイド部材内に嵌入し、且つ該先端部に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯を有するパンチ嵌合孔が穿設され先端部外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえガイド部材の内歯に螺合する螺旋状の外歯を備えると共に先端面が上記ダイスの頂面と対向する素材押さえと、上記上型或いは下型の他方に基部が回転自在に支持されると共に上記パンチ嵌合孔に嵌入して外周に上記斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有して上記素材押さえの内歯に螺合する外歯を備えた断面が歯車形状であるパンチとを有し、上記上型の軸方向移動に伴って素材押さえの先端面が素材に当接して該素材をダイスの頂面に押圧保持し、更なる上型の軸方向移動に伴い素材押さえの内歯に誘導されて螺旋状に回転して上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材から斜歯歯車を打ち抜くことを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、ダイスの外周に形成された螺旋状の外歯と素材押さえの先端部外周に形成された螺旋状の外歯が共に素材押さえガイド部材の内周面に螺旋状に形成された内歯に螺合することで、ダイスと素材押さえの相対位相が常時規制される。このダイスとの相対位相が規制された素材押さえのパンチ嵌合孔の内歯にパンチの先端部に形成された外歯が嵌合することから、ダイスとパンチの相対位相が常時高精度で維持されて素材押さえのパンチ嵌合孔の内歯に誘導されて回転しつつ軸方向に移動するパンチとダイスのダイス孔との相対位相が高精度で維持される。これにより、ダイス及びダイス孔に進入するパンチによって素材から斜歯歯車を高精度で打ち抜くことができる。
【００１５】
さらに、素材押さえガイド部材に螺旋状の内歯を形成し、ダイス及び素材押さえにそれぞれ素材押さえガイド部材の内歯に螺合する螺旋状の外歯を形成すると共に、パンチに素材押さえのパンチ嵌合孔に形成した螺旋状の内歯に螺合させる外歯を形成する簡単な構成でダイスとパンチの位相が高精度で保持されることから、打抜き装置の要求加工精度が緩和されて安価な打抜き装置の使用が可能になり、且つメンテナンスの簡素化が得られ生産効率の向上及び製造コストの低減が期待できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の斜歯歯車の打抜き装置において、上記ダイス孔内に頂端面が挿入されてダイスリーブ付勢手段によってダイスの頂面側に頂端面が付勢されるダイスリーブを備え、上記ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材乃至素材から打ち抜かれた斜歯歯車を介在して上記ダイスリーブがダイスリーブ付勢手段の付勢に抗してダイス孔内を押動され、パンチのダイス孔からの抜け出しに伴ってダイスリーブ付勢手段による付勢によってダイスリーブを介して上記ダイス孔内の斜歯歯車をダイス孔から押し出すことを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、ダイス孔に進入するパンチの先端部によって素材乃至素材から打ち抜かれた斜歯歯車を介在して頂端面が押圧されてダイスリーブがダイスリーブ付勢手段の付勢に抗してダイス孔内を軸方向に移動することから、パンチの先端とダイスリーブの頂端面により素材が挟持された状態でダイス孔とパンチによって斜歯歯車を打ち抜くことができ、かつダイスリーブとパンチによって挟持された状態でダイス孔内を移動することから斜歯歯車の変形が有効的に防止できて斜歯歯車の加工精度が確保できる。また、パンチのダイス孔からの抜け出しに伴ってダイスリーブ付勢手段による付勢によってダイスリーブを介してダイス孔内の斜歯歯車をダイス孔から押し出すことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の斜歯歯車の打抜き装置において、加工サイクル毎に板状の素材を順次予め設定された等ピッチで上記ダイスの上方に送り出して搬入する素材搬入装置と、上記ダイスのダイス孔から押し出された斜歯歯車を搬出する搬出装置とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によると、素材から連続的に斜歯歯車を打ち抜くことにより生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ダイスの外周に形成された斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の外歯と素材押さえのパンチ嵌合孔に形成された斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の外歯が共にダイスホルダ或いは素材押さえガイド部材の内周面に形成された螺旋状の内歯に螺合してダイスと素材押さえの相対位相が常時規制され、この素材押さえのパンチ嵌合孔の内歯にパンチに形成された外歯が嵌合してダイスとパンチの相対位相が常時高精度で維持される。これにより、パンチ及びダイスによって高精度で素材から斜歯歯車を打ち抜くことができる。
【００２１】
さらに、簡単な構成でダイスとパンチの位相が高精度で保持されることから、打抜き装置の要求加工精度が緩和されて安価な打抜き装置の使用が可能になり、メンテナンスの簡素化が可能になると共に、生産効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による斜歯歯車の打抜き装置の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明する。
【００２３】
図１は本実施の形態に係る斜歯歯車の打抜き装置の側面図、図２は図１の正面図、図３は図１のＡ部拡大図、図４は図２のＢ部拡大図、図５〜図９は作動状態を示す図である。
【００２４】
図１及び図２に示す、斜歯歯車の打抜き装置１０は、下型１１とこれに向けて接離する上下方向に移動自在となった上型１２とを備えている。下型１１は基台１３に固定されるボルスタ１４を有し、ボルスタ１４は基部筒体１４ａとこれの上部に固定される支持筒体１４ｂとを備えている。支持筒体１４ｂの内部には円筒形状の下部ブロック１５が装着され、下部ブロック１５の上にはスペーサ１６を介して位置決めブロック１７が装着さている。
【００２５】
図２及び図４に示すように位置決めブロック１７の下部に前後方向に貫通する素材通路１８が形成される。更に位置決めブロック１７には素材通路１８と交差して上下方向に貫通する上部ガイド孔１９ａ及び下部ガイド孔１９ｂからなるリフタガイド孔１９が穿設される。
【００２６】
下部ガイド孔１９ｂは位置決めブロック１７の下面に下端が開口する大径ガイド孔１９ｃ及び素材通路１８に上端が開口する小径ガイド孔１９ｄが段差１９ｅを介して連続形成される。下部ガイド孔１９ｂの小径ガイド孔１９ｄに嵌合して上下動自在に嵌合し下端にフランジ２１ｂが形成されたフランジ付きピン状の素材リフタピン２１及びスペーサ１６に凹設されたスプリング装着穴１６ａ内に装着されて素材リフタピン２１の頂端２１ａが素材通路１８内に突出するように上方に付勢する素材リフタピン付勢手段であるスプリング２２を備えた素材リフタ２０が配設される。この素材リフタピン２１の最大突出量は素材リフタピン２１のフランジ２１ｂと下部ガイド孔１９ｂの段差１９ｅとの当接によって規制される。
【００２７】
なお、上型１２が下型１１に向けて移動する際に上型１２の移動を案内するためのガイドポスト２５が下型１１に設けられ、このガイドポスト２５に摺動自在に嵌合するガイド部材２６が上型１２に取り付けられる。
【００２８】
図２および図４に示すように、スペーサ１６の中心部には円筒形状の支持台３１が組み込まれ、この支持台３１は基部筒体１４ａに固定された台座２７に円筒形状のスペーサ２８を介して固定される。支持台３１の上には素材押さえガイド部材を兼ねる円筒状のダイスホルダ３２が配置され、ダイスホルダ３２内の下部範囲にダイス３５が嵌合して配置され上部範囲に上型１２に保持された円筒状の素材押さえ６０の先端部が嵌合して配置される。この素材押さえ６０については後述する。
【００２９】
円筒状のダイスホルダ３２は、素材通路１８に対応して上部に前後方向に連通する凹部３２ａが切り欠き形成され、且つ内周面に打抜き成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に相当するねじれ角、例えば１５〜２０°程度のねじれ角を有する螺旋状の内歯３３が複数、例えば２〜３個の内歯３３が形成される。
【００３０】
ダイス３５は頂面３５ａ及び基端面３５ｂを有する円筒状であって、外周に成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に相当するねじれ角を有してダイスホルダ３２の内歯３３に螺合する外歯３６が複数形成される。ダイス３５の内周に頂面３５ａから基端面３５ｂに亘って断面が歯車形状をなす円状であって成形しようとする斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の内歯３８を備えたダイス孔３７が形成される。
【００３１】
このダイス３５は外周に形成された外歯３６がダイスホルダ３２の内歯３３に螺合してダイスホルダ３２内に収容されて基端面３５ｂが支持台３１に当接した状態で支持台３１に固定される。
【００３２】
支持台３１の中央部に支持台３１の下面に下端が開口する大径スリーブガイド孔３９ａおよび上面に上端が開口する小径スリーブガイド孔３９ｂが段差３９ｃを介して連続するスリーブガイド孔３９が形成される。小径スリーブガイド孔３９ａに上下動自在に嵌合する中空状の軸部４１ａおよび軸部４１ａの下端に形成されたフランジ４１ｃを有するダイスリーブ４１を有し、軸部４１ａの外周面はダイス孔３７に螺合する断面が歯車形状をなす円状であってねじれ角を有する螺旋状の外歯４２が形成される。
【００３３】
このダイスリーブ４１は外歯４２がダイス孔３７の内歯３８に螺合すると共にスペーサ２８に形成された付勢手段装着穴２８ａ内に装着されたダイスリーブ付勢手段、例えば伸長速度が調節できるエアシリンダ４３によって自己潤滑性を有する無給油スライドプレート４５を介して上方に付勢され、フランジ４１ｃがスリーブガイド孔３９の段差３９ｃに当接することによって最大上昇位置が規制される。この最大上昇位置において軸部４１ａの頂端面４１ｂがダイス３５の頂面３５ａとほぼ同一高さとなる。
【００３４】
一方、図１乃至図４に示すように、上型１２は下型１１に向けて軸方向に接近離反移動自在となったメインラム５１を有し、メインラム５１には円筒形状のホルダ５２により大径部５３ａ及び小径部５３ｂを有する上部ブロック５３が固定されるとともに円筒形状のメインホルダ５４が取り付けられ、メインホルダ５４はホルダ５２にねじ結合するナット部材５５によって固定される。
【００３５】
メインホルダ５４の下面５４ａに、位置決めブロック１７に形成されたリフタガイド孔１９と対向して小径ピン孔５６ａ及び大径ピン孔５６ｂを有するリフタ先端押さえピン孔５６が形成される。リフタ先端押さえピン孔５６の小径ピン孔５６ａに上下動自在に軸部５７ａが嵌合し上端にフランジ５７ｃが形成されたフランジ付きピン状のリフタ先端押さえピン５７が配置されている。リフタ先端押されピン５７は、大径ピン孔５６ｂ内に装着されて軸部５７ａの先端５７ｂがメインホルダ５４から突出する下方に付勢する付勢手段、例えばスプリング５８によって付勢される。このリフタ先端押さえピン５７の軸部５７ａは上部ガイド孔１９aに挿入されて先端５７ｂが素材リフタピン２１の頂端２１ａと対向する。なお、このスプリング５８によるリフタ先端押さえピン５７に対する付勢力は、スプリング２２により素材リフタピン２１を付勢する付勢力より小さく設定される。
【００３６】
メインホルダ５４の中心部に、ほぼ円筒状で先端外周面５９ａが位置決めブロック１７の内周面１７ａに摺動可能に嵌合する上ホルダ５９が取り付けられる。上ホルダ５９の内周面先端に内方に突出するストッパ５９ｂが突設される。
【００３７】
上ホルダ５９の中央部に素材押さえ６０が配設される。素材押さえ６０は、円筒状で大径に形成された基部６１の外周が上ホルダ５９の内周面５９ｃに摺動自在に嵌合支持され、基部６１に一体形成されて上ホルダ５９の先端から突出する先端面６２ａが平坦な中空状の軸部６２を有し、軸部６２の先端部外周にダイスホルダ３２の内周に形成された螺旋状の内歯３３に螺合するねじれ角、即ち打ち抜き成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に相当するねじれ角を有する螺旋状の外歯６３が形成される。また、軸部６２の先端部内周にダイス３５に形成されたダイス孔３７と同様に断面が歯車形状をなす円状であって成形しようとする斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する内歯６５を備えたパンチ嵌合孔６４が形成される。
【００３８】
このように構成された素材押さえ６０は弾性付勢手段、例えば基部６１と上部ブロック５３との間に弾装されたスプリング６６によって軸部６２の先端面６２ａが上ホルダ５９の先端から突出するように常時付勢される。素材押さえ６０の最大突出量は基部６１と上ホルダ５９に形成されたストッパ５９ｂとの当接によって規制される。
【００３９】
素材押さえ６０の中央部に円筒状のパンチホルダ６７及びパンチ支持ブロック６８によってパンチ７１が回転自在に支持される。パンチホルダ６７は基端が上部ブロック５３に支持された円筒状であって先端に縮径されたフランジ状の係止部６７ａが形成される。
【００４０】
パンチ７１はパンチホルダ６７内に嵌合する大径で円板状の基部７２と、基部７２に段差を介して形成されて先端７３ａがパンチホルダ６７から突出する軸部７３を有している。パンチホルダ６７内に嵌合するパンチ７１の基部７２は上部ブロック５３に保持されてパンチホルダ６７内に嵌入するパンチ支持ブロック６８に自己潤滑性を有する無給油スライドプレート６９を介して支持される。
【００４１】
パンチ７１の軸部７３の先端部７４は断面が歯車形状をなす円状であって成形しようとする斜歯歯車のねじれ角に相当するねじれ角を有する外歯７５が形成され、素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４の内歯６５及びダイス３５のダイス孔３７に嵌入可能な形状であって、先端部７４は常時素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に嵌合状態に維持される。
【００４２】
また、ダイス３５の頂面３５ａと素材押さえ６０の軸部６２の先端面６２ａが当接した状態においてダイス３５のダイス孔３７に形成された内歯３８と素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された内歯６５が滑らかに連続するようにダイス３５と素材押さえ６０の周方向の相対位相が設定され、素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に嵌合するパンチ７１の先端部７４の外歯７５はパンチ７１の回転によって円滑にダイス３５のダイス孔３７の内歯３８に螺合してダイス孔３７内に進入し、かつダイス孔３５から円滑に抜け出す。換言すると素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された螺旋状の内歯６５は、ダイス３５のダイス孔３７に螺旋状に形成された内歯３８の螺旋延長上に常に維持されるようにダイス３５と素材押さえ６０の相対位相が設定される。即ちダイス孔３７とパンチ嵌合孔６４との相対位相が維持される。
【００４３】
次に、このように構成された斜歯歯車の打抜き装置１０による素材Ｗから斜歯歯車Ｗａを打ち抜いて製造する加工手順について説明する。
【００４４】
上型１２が上昇位置に退避位置した状態、詳細には上型１２の上ホルダ５９の先端外周面５９ａが下型１１の位置決めブロック１７の内周面１７ａに嵌合し、リフタ先端押さえピン５７の先端５７ｂ及び素材押さえ６０の先端面６２ａは素材通路１８より上方に保持されている。さらに、素材押さえ６０の軸部６２の先端がダイスホルダ３２の上部部分に嵌入して外歯６３がダイスホルダ３２の内歯３３の螺合している。また、素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４の内歯６５に外歯７５が螺合するパンチ７１の先端７３ａは素材押さえ６０内に保持される。
【００４５】
この上型１２が上方に退避した状態で、位置決めブロック１７に形成された素材通路１８及びダイスホルダ３２に切り欠き形成された凹部３２ａを介してダイス３５の上方を通過し、且つ素材リフタピン２１の頂端２１ａ上に図示しない素材搬入装置によって帯状の素材Ｗをセットする。この素材搬入装置は、例えば加工サイクル毎に順次予め設定された等送りピッチで素材Ｗをダイス３５上に送り出す送り装置によって構成される。
【００４６】
この素材Ｗがセットされた状態のもとで、上型１２を下型１１に向けて接近移動、即ち下降移動させると、まず上ホルダ５９の先端外周面５９ａが位置決めブロック１７の内周面１７ａに摺動案内されて下降すると共に、素材押さえ６０の下降に伴って、その軸部６２に形成された外歯６３がダイスホルダ３２の内歯３３に誘導されて下降して素材押さえ６０が互いに螺合する内歯３３及び外歯６３のねじれ角に従って螺旋状に回転する。そして、図１乃至図４に示す下降位置においてリフタ先端押さえピン５７の先端５７ｂが素材Ｗに当接し、スプリング２２及び５８による弾性付勢により素材リフタピン２１の頂端２１ａとリフタ先端押さえピン５７の先端５７ｂによって素材Ｗを上方と下方から挟持してクランプする。この素材リフタピン２１及びリフタ先端押さえピン５７によってクランプされた素材Ｗは、スプリング２２と５８の付勢力の差に従って素材リフタピン２１によって素材通路１８の上面１８ａに押圧して保持される。
【００４７】
続く上型１２の下降移動によって、上ホルダ５９の先端外周面５９ａが位置決めブロック１７の内周面１７ａに摺動案内されて下降すると共に、素材押さえ６０の下降に伴って、その軸部６２に形成された外歯６３がダイスホルダ３２の内歯３３に誘導されて下降して素材押さえ６０が互いに螺合する内歯３３と外歯６３のねじれ角に従って回転する。
【００４８】
この回転しつつ下降移動する素材押さえ６０の先端面６２ａが素材Ｗの上面に当接し、更に下降移動する素材押さえ６０の先端面６２ａによって素材Ｗに撓みを与えて素材Ｗがダイス３５の頂面３５ａに接触する。図５はこの素材Ｗがダイス３５の頂面３５ａに接触した状態を示す。
【００４９】
素材Ｗがダイス３５の頂面３５ａに接触した状態においては、素材Ｗは対向するダイスリーブ４１の軸部４１ａの頂端面４１ｂとパンチ７１の先端７３ａによって挟まれ、その外周が対向する環状のダイス３５の頂面３５ａと素材押さえ６０の環状の先端面６２ａによって環状に挟持される。このときダイス３５の外歯３６及び素材押さえ６０の軸部６２に形成された外歯６３が共にダイスホルダ３２の螺旋状の内歯３３に螺合してダイス３５と素材押さえ６０の相対位相が規制される。換言すると、素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された螺旋状の内歯６５が、ダイス３５のダイス孔３７に螺旋状に形成された内歯３８の螺旋延長上に維持される。
【００５０】
引き続いて上型１２が下降移動すると、下降する上部ブロック５３によってスプリング６６を介して素材押さえ６０はその先端面６２ａが素材Ｗに押圧されてスプリング６６が撓み始めてスプリング６６に圧縮が付与される。そのスプリング６６の復元力である弾性圧縮反力によって素材押さえ６０の先端面６２ａが素材Ｗをダイス３５の頂面３５ａに押圧する。この素材押さえ６０による素材Ｗの押圧力は上型１２の下降に伴って強くなる。
【００５１】
一方、パンチ７１は、下降する上部ブロック５３によってパンチ支持ブロック６８及び無給油スライドプレート６９を介して素材押さえ６０に対して相対的に押し下げられる。この押し下げに伴ってパンチ７１の先端部７４に形成された外歯７５が素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された螺旋状の内歯６５に誘導されて内歯６５及び外歯７５のねじれ角に従ってパンチ７１に回転運動が加えられる。これにより回転しつつ下降するパンチ７１は、その先端部７４によってダイスリーブ４１をエアシリンダ４３による付勢力に抗して押し下げる。一方、回転しつつ下降するパンチ７１の外歯７５及びダイス３５の内歯３８によって素材Ｗにねじれ角に沿った斜め方向の剪断力が作用して素材Ｗを斜歯歯車状に打ち抜きを開始し、パンチ７１の先端７３ａが素材Ｗを通過してダイス孔３７内に進入して完全に打ち抜かれ、この時点において素材Ｗから斜歯歯車Ｗａが打ち抜かれる。
【００５２】
この斜歯歯車Ｗａの打ち抜きにあたり、ダイス孔３７に進入するパンチ７１の先端部７４によって素材Ｗ乃至素材Ｗから打ち抜かれた斜歯歯車Ｗａを介在して頂端面４１ｂが押圧されてダイスリーブ４１がエアシリンダ４３の付勢力に抗してダイス孔３７内を移動することから、パンチ７１の先端７３ａとダイスリーブ４１の頂端面４１ｂによって素材Ｗが挟持された状態でダイス孔３７及びパンチ７１によって斜歯歯車Ｗａを打ち抜くことができ、且つダイスリーブ４１とパンチ７１によって挟持された状態でダイス孔３７内を移動することから斜歯歯車Ｗａの変形が有効的に防止できて斜歯歯車Ｗａの加工精度が確保できる。
【００５３】
しかる後パンチ７１は下死点となって上昇移動に転じる。図６は素材Ｗから斜歯歯車Ｗａを打ち抜いた下死点状態を示している。
【００５４】
上型１２が上昇移動を開始すると、上型１２の上昇初期段階においてはスプリング６６の弾性圧縮反力が付与される素材押さえ６０の先端面６２ａにより引き続き素材Ｗがダイス３５の頂面３５ａに押圧保持される。一方、スプリング６６により素材Ｗを介してダイス３５の頂面３５ａ上に押圧保持された素材押さえ６０に対し、パンチ７１は、上昇するパンチホルダ６７及びパンチ支持ブロック６８によって相対的に引き上げられる。この引き上げに伴ってパンチ７１の先端部７４に形成された外歯７５が素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された内歯６５に誘導されて、互いに螺合する内歯６５および外歯７５のねじれ角に従って、パンチ７１は回転運動が付与されて回転しつつ上昇して先端部７４がダイス３５のダイス孔３７から抜け出す。このダイス孔３７からパンチ７１の先端部７４が抜け出した状態を図７に示す。
【００５５】
さらに、上型１２が上昇移動すると、上ホルダ５９の先端外周面５９ａが位置決めブロック１７の内周面１７ａに摺動案内されて上ホルダ５９が上昇すると共に、次第にスプリング６６の撓みによる弾性圧縮反力が減少して素材押さえ６０の先端面６２ａによる素材Ｗへの押圧が漸次減少する共に、パンチ７１の先端部７４に形成された外歯７５が素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された内歯６５に誘導されて互いに螺合する内歯６５および外歯７５のねじれ角に従ってパンチ７１に回転運動が加えられ、素材押さえ６０に対してパンチ７１が上昇して先端部７４が素材Ｗから抜け出す。この素材押さえ６０による素材Ｗへの押圧が無くなり、且つ素材Ｗからパンチ７１の先端部７４が抜け出した状態を図８に示す。
【００５６】
引き続き上型１２が上昇移動すると、上ホルダ５９の先端外周面５９ａが位置決めブロック１７の内周面１７ａに摺動案内されて上昇すると共に、素材押さえ６０の上昇に伴って、その軸部６２に形成された外歯６３がダイスホルダ３２の内歯３３に誘導されて上昇して素材押さえ６０が互いに螺合する内歯３３及び外歯６３のねじれ角に従って螺旋状に回転する。そして、図４及び図９に示すように素材押さえ６０の先端面６２ａが素材Ｗから上方に離れ、素材押さえ６０の先端面６２ａ及びパンチ７１の先端７３ａを素材通路１８の上面１８ａより上方の搬出位置まで上昇させて上型１２の上昇移動を停止させる。
【００５７】
この搬出位置に上型１２を停止した状態において、リフタ先端押さえピン５７及び素材リフタピン２１によって挟持されて素材通路１８の上面１８ａ  に押圧保持された素材Ｗは、ダイス３５の頂面３５ａから上方に持ち上げられて、ダイス３５の頂面３５ａと素材Ｗとの間に所定の間隙Ｌ、より詳細には後述する素材Ｗから打ち抜かれた斜歯歯車Ｗａの搬出を可能にする間隔Ｌが形成される。
【００５８】
そして、ダイスリーブ付勢手段であるエアシリンダ４３によって無給油スライドプレート４５を介して上方に付勢されたダイスリーブ４１は、その軸部４１ａに形成された外歯４２がダイス３５の内歯３８に誘導されてねじれ角に従って螺旋状に回転しつつ最大上昇位置に向かって上昇し、この最大上昇位置に上昇する過程において、ダイスホルダ４１の頂端面４１ｂにより素材Ｗから打ち抜かれてダイス３５のダイス孔３７内に嵌合保持された斜歯歯車Ｗａをダイス孔３７からダイス３５の頂面３５ａ上に押し出す。
【００５９】
ダイス孔３７からダイス３５の頂面３５ａ上に押し出された斜歯歯車Ｗａは、搬出装置、例えばダイス３５の頂面３５ａと素材Ｗの下面との間に形成された間隙Ｌに挿入される板状の押出手段によってダイス３５の頂面３５ａから押し出されて素材通路１８を経て外部に搬出される。
【００６０】
斜歯歯車Ｗａが搬出されると、更に上型１２が上昇位置まで上昇移動する。上型１２が上昇位置に移動した状態では、素材リフタピン２１とリフタ先端押さえピン５７による素材Ｗのクランプが解除されて、素材Ｗはアンクランプ状態となり、素材搬入装置により予め設定された送りピッチだけ素材Ｗをダイス３５上に送り込み、素材Ｗをセットする。
【００６１】
このように素材Ｗのセットから成形された斜歯歯車Ｗａまでの加工サイクルを繰り返すことによって素材Ｗから斜歯歯車Ｗａを連続成形する。
【００６２】
従って、本実施の形態による斜歯歯車の打抜き装置１０によると、ダイス３５の外歯３６及び素材押さえ６０の軸部６２に形成された外歯６３が共にダイスホルダ３２の螺旋状の内歯３３に螺合してダイス３５と素材押さえ６０の相対位相が常時規制される。このダイス３５との相対位相が規制された素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成された螺旋状の内歯６５がダイス３５のダイス孔３７に螺旋状に形成された内歯３８の螺旋延長上に維持され、この素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４の内歯６５にパンチ７１の先端部７４に形成された外歯７５が嵌合することから、ダイス３５とパンチ７１の相対位相が常時高精度で維持されて、素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４の内歯６５に誘導されて回転しつつ下降するパンチ７１及びダイス３５によって高精度に素材Ｗから斜歯歯車Ｗａを打ち抜くことができる。
【００６３】
さらに、ダイスホルダ３２に螺旋状の内歯３３を形成し、ダイス３５及び素材押さえ６０にそれぞれダイスホルダ３２の内歯３３に螺合する外歯３６及び外歯６３を形成すると共に、パンチ７１の外歯７５を素材押さえ６０のパンチ嵌合孔６４に形成した内歯６５に螺合させる簡単な構成でダイス３５とパンチ７１の位相が高精度で保持されることから、打抜き装置の要求加工精度が緩和されて安価な打抜き装置の使用が可能になり、且つメンテナンスの簡素化が可能になると共に、生産効率の向上及び製造コストの低減が期待できる。
【００６４】
また、成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に合わせたねじれ角を有する内歯３３を備えたダイスホルダ３２、外歯３６および内歯３８を備えたダイス３５、外歯６３および内歯６５を備えた素材押さえ６０、及び外歯７５を備えたパンチ７１に変更することによって、成形する斜歯歯車の歯のねじれ角を変更できる。換言するとダイスホルダ３２の内歯３３、ダイス３５の外歯３６及び内歯３８、素材押さえ６０の外歯６３および内歯６５、パンチ７１の外歯７５のねじれ角を成形しようとする斜歯歯車の歯のねじれ角に合わせて変更することで、成形する斜歯歯車の歯のねじれ角を変更できる。従って、打ち抜き装置の比較的小型部品であるダイスホルダ３２、ダイス３５、素材押さえ６０及びパンチ７１を交換する簡単な作業によって、種々の斜歯歯車の成形が可能であり、生産効率を大幅に向上させることができる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではダイスホルダ３２の内周にダイス３５の外歯３６及び素材押さえ６０の外歯６３に螺合する内歯３３を形成したが、ダイスホルダ３２と別にダイス３５の外歯３６及び素材押さえ６０の外歯６３に螺合する内歯を備えた筒状の素材押さえガイド部材を設けることもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態では下型１１にダイスホルダ３２及びダイス３５を配置し、上型１２にパンチ７１及びスプリング６６を介して素材押さえ６０等を配置したが、上型１２にダイスホルダ３２及びダイス３５を配置し、下型１１にパンチ７１及びスプリング６６を介して素材押さえ６０等を配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施の形態に係る斜歯歯車の打抜き装置の側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】図２のＢ部拡大図である。
【図５】斜歯歯車の打抜き装置の作動状態図であって、素材がダイスの上面に接触したときの状態を示す図である。
【図６】斜歯歯車の打抜き装置の作動状態図であって、下死点状態のときの状態を示す図である。
【図７】斜歯歯車の打抜き装置の作動状態を示す図である。
【図８】斜歯歯車の打抜き装置の作動状態を示す図である。
【図９】斜歯歯車の打抜き装置の作動状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０      斜歯歯車の打抜き装置
１１      下型
１２      上型
３２      ダイスホルダ（素材押さえガイド部材）
３３      内歯
３５      ダイス
３５ａ    頂面
３６      外歯
３７      ダイス孔
３８      内歯
４１      ダイスリーブ
４１ｂ    頂端面
４２      外歯
４３      エアシリンダ（ダイスリーブ付勢手段）
６０      素材押さえ
６２ａ    先端面
６３      外歯
６４      パンチ嵌合孔
６５      内歯
６６      スプリング（弾性付勢手段）
７１      パンチ
７３ａ    先端
７４      先端部
７５      外歯
【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】
2009000716.tif 000007
【図６】
2009000716.tif 000008
【図７】
2009000716.tif 000009
【図８】
2009000716.tif 000010
【図９】
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