JP2001347337A - ギアの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度でありながら製造コストが安い上に軸
方向全長も短いものを得る。 【解決手段】 カップ状で一端から突出する軸部１１の
外周面に歯１２が形成されているギア１の製造法であ
る。円盤部１６の一端から軸部１１が突出している素材
１５の円盤部１６の外周面をダイ２１で保持しつつ、ダ
イ２１に対して所定位置を保つストリッパー２７でガイ
ドされたパンチ２２によって円盤部１６の他端を押圧す
る。これによって、円盤部１６をカップ状に鍛造成形す
るとともにその余肉を上記軸部１１の外周に位置するダ
イ２１の歯成形部２４に押し込んで歯１２を鍛造成形す
る。円盤部１６と軸部１１とを有する素材１５に対する
鍛造によってカップ状の部分と軸部１１の歯１２とを同
時成形するものであり、また歯１２は円盤部１６から軸
部１１側に流れる肉によって成形するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動アシスト自転車
の電動アシストユニットに用いるギアの製造法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電動アシスト自転車の電動アシストユニ
ットには図３に示すギア１が用いられている。カップ状
で一端の軸部１１の外周面に歯１２が形成されている該
ギア１は、内周面が動力伝達に関連することからその円
筒部１０に芯振れがないことや、円筒部１０と軸部１１
との同軸精度が高いことなどが要求されており、このた
めに切削によって円筒部１０及び軸部１１が形成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、切削による製
造では、そのコストが非常に高く、これが電動アシスト
ユニットの製作コストを安くすることができない一因と
なっているほか、軸部１１に設ける歯１２を切削で形成
する場合、軸部１１の歯１２の全長が要求されている完
全歯部の長さよりもかなり長いものとなってしまい、こ
れがギアの全長及び電動アシストユニットの軸方向サイ
ズの小型化を制限する一因となっている。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは高精度でありながら
製造コストが安い上に軸方向全長も短くすることができ
るギアの製造法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、カッ
プ状で一端から突出する軸部の外周面に歯が形成されて
いるギアの製造法であって、円盤部の一端から軸部が突
出している素材の円盤部の外周面をダイで保持しつつ、
ダイに対して所定位置を保つストリッパーでガイドされ
たパンチによって円盤部の他端を押圧することで、該円
盤部をカップ状に鍛造成形するとともにその余肉を上記
軸部の外周に位置するダイの歯成形部に押し込んで軸部
外周面に歯を鍛造成形することに特徴を有している。円
盤部と軸部とを有する素材に対する鍛造によってカップ
状の部分と軸部の歯とを同時成形するようにしたもので
あり、また歯は軸部そのものを鍛造するのではなく、円
盤部の余肉を軸部側に流すことで形成したものである。

【０００６】鍛造に供する素材としては、円盤部の軸部
側の面がほぼ８°の後退角を有するテーパ面となってい
るものを用いると、鍛造時における歯の部分への肉の流
れを良くすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図３は本発明に係る製造法によっ
て製造したギア１を示しており、前述のように円筒部１
０を有するカップ状で一端から突出する軸部１１の外周
面に歯１２が形成されている。このギア１は、図２に示
す素材１５に対する鍛造成形で形成しており、図１が鍛
造成形に用いている金型を示している。上記素材１５は
中実の円盤部１６の一端から軸部１１が突出している形
状のもので、円盤部１６の軸部１１側の面は後退角αを
有するテーパ面となっている。この素材１５は、冷間鍛
造、熱間鍛造、切削等、任意の方法で製作すればよい。

【０００８】一方、鍛造成形用の金型は、ダイプレート
２０上のダイ２１と、パンチ２５とを備えるとともに、
ダイ２１に対してパンチ２５を同軸に保つためのストリ
ッパー２７を備えるもので、ダイ２１は素材１５が嵌り
込む穴部２２の底面中央から下方に伸びる小径穴部２３
に歯成形部２４を有している。上記ストリッパー２７
は、ダイ２１の穴部２２の内面に嵌り込む筒部２８を有
しており、該筒部２８の内面でパンチ２５をガイドする
ことによって、ダイ２１の穴部２２とパンチ２５とを同
軸に保つ。

【０００９】ここにおいて、前記素材１５における軸部
１１は、ダイ２１の上記歯成形部２４の内径以下の外径
を有するものとしている。

【００１０】鍛造成形に際しては、ダイ２１の穴部２２
内に前記素材１５をセットし、軸部１１を小径穴部２３
内に位置させる。そしてストリッパー２７によるガイド
を行いつつパンチ２５を下降させることで、ダイ２１の
穴部２２の内面とパンチ２５の外面との間で円盤部１６
をカップ状に鍛造成形して円筒部１０を形成するととも
に、円盤部１６の余肉を軸部１１側に流して該軸部１１
の外周に位置するダイの歯成形部２４に押し込むことに
よって歯１２を形成する。軸部１１の外周部そのものを
成形するのではなく、円盤部１６から軸部１１側に流れ
る余肉を使って歯１２を成形するのである。

【００１１】この時、素材１５における円盤部１６の軸
部１１側の面を後退角αを有するテーパ面としているこ
とから、上記鍛造成形に際して、歯１２の形成部分への
肉の流れが良くなるために、ダイ２１にかかる負荷が小
さくなり、ダイ２１の寿命が向上する。なお、上記後退
角αは、８°程度とするのが好ましい。これより小さけ
れば、ダイ２１にかかる負荷が大きくなり、８°よりも
大きくすると、ギア１の軸方向全長が長くなってしま
う。

【００１２】素材１５の円盤部１６から円筒部１０を形
成することと、軸部１１外周に歯１２を形成することと
を１回の鍛造成形で同時に行ってしまうものであり、し
かも軸部１１に設けた歯１２は円盤部１６から流れ込ん
だ肉で形成していることから、歯１２の軸方向一端は円
筒部１０側に完全につながったものとなっており、この
ために所定長さＬ以上の完全歯部を円筒部１０に近い位
置に形成することができるものであり、従って円筒部１
０を含めた軸方向全長を短く保つことができるものであ
る。

【００１３】上記鍛造成形が終われば、パンチ２２の引
き上げ及びノックアウト２９の上昇で成形が完了したギ
ア１を取り出す。この後、ギア１はその円筒部１１の内
周面などに対してＮＣ旋盤による必要寸法への仕上げを
行う。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明においては、カップ
状で一端から突出する軸部の外周面に歯が形成されてい
るギアの製造に際し、円盤部の一端から軸部が突出して
いる素材の円盤部の外周面をダイで保持しつつ、ダイに
対して所定位置を保つストリッパーでガイドされたパン
チによって円盤部の他端を押圧することで、該円盤部を
カップ状に鍛造成形するとともにその余肉を上記軸部の
外周に位置するダイの歯成形部に押し込んで軸部外周面
に歯を鍛造成形するものであり、鍛造成形で製造するこ
とができる上に、円筒部と軸部の歯とを同時に成形する
ことから、製造コストを大きく引き下げることができる
ものであり、しかもダイに対して所定位置を保つストリ
ッパーでパンチをガイドして鍛造するために、高い同軸
精度を有するものを得ることができる。加えるに、歯は
軸部外周を成形するのではなく、円盤部の余肉を軸部側
に流すことで形成したものであるから、歯は円筒部に近
いところに形成することができるものであり、これ故に
軸方向全長も短くすることができるものである。

【００１５】また、素材として、円盤部の軸部側の面が
ほぼ８°の後退角を有するテーパ面となっているものを
用いれば、軸部の歯の形成部分への肉の流れが良くなる
ために、金型にかかる負担を軽減することができて、金
型寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造に用いる金型を示す断面図で
ある。

【図２】製造手順を示す説明図である。

【図３】製造したギアの断面図である。

【符号の説明】

１ ギア １０ 円筒部 １１ 軸部 １２ 歯 １５ 素材 １６ 円盤部 ２１ ダイ ２４ 歯成形部 ２５ パンチ ２７ ストリッパー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ状で一端から突出する軸部の外周
   面に歯が形成されているギアの製造法であって、円盤部
   の一端から軸部が突出している素材の円盤部の外周面を
   ダイで保持しつつ、ダイに対して所定位置を保つストリ
   ッパーでガイドされたパンチによって円盤部の他端を押
   圧することで、該円盤部をカップ状に鍛造成形するとと
   もにその余肉を上記軸部の外周に位置するダイの歯成形
   部に押し込んで軸部外周面に歯を鍛造成形することを特
   徴とするギアの製造法。
2. 【請求項２】 素材として、円盤部の軸部側の面がほぼ
   ８°の後退角を有するテーパ面となっているものを用い
   ることを特徴とする請求項１記載のギアの製造法。