JP5436966B2

JP5436966B2 - Manufacturing method of sintered gear

Info

Publication number: JP5436966B2
Application number: JP2009181051A
Authority: JP
Inventors: 忠男増田
Original assignee: Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-08-03
Also published as: JP2011032547A

Description

本発明は、リム部及びその外周に設けられた歯部を有する焼結歯車の製造方法に関し、特にリム部及び歯部に段差が設けられることによって、リム部及び歯部間に薄肉部が形成されてなる焼結歯車の製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a sintered gear having a rim portion and a tooth portion provided on the outer periphery thereof, and in particular, a thin portion is formed between the rim portion and the tooth portion by providing a step in the rim portion and the tooth portion. The present invention relates to a method for manufacturing a sintered gear.

焼結機械部品は、原料粉末を金型で圧粉成形し、焼結して造形することから、一度金型を作製すれば、同じ形状、寸法の製品を多量に生産でき、また、その大まかな形状は金型によって決定されることから、ニアネットシェイプに造形でき、機械加工工程を大幅に低減できる。かかる観点より、焼結機械部品は種々の機械部品への適用が進んでいる。 Sintered machine parts are formed by compacting raw material powder with a mold, sintering and shaping, so once a mold is made, a large amount of products with the same shape and dimensions can be produced. Since the correct shape is determined by the mold, it can be shaped into a near net shape and the machining process can be greatly reduced. From this point of view, the sintered machine parts are being applied to various machine parts.

しかしながら、焼結機械部品は、焼結の過程において収縮等する場合があり、目的の形状及び寸法とするためにサイジング等の手段が必要となる場合がある（特許文献１）。また、焼結機械部品が複雑な形状を有する場合や、焼結機械部品に高い寸法精度が要求されるような場合は、焼結後に切削や研削などの工程を加える必要がある（特許文献２） However, the sintered machine part may shrink during the sintering process, and means such as sizing may be required to obtain the desired shape and dimensions (Patent Document 1). In addition, when the sintered machine part has a complicated shape or when high dimensional accuracy is required for the sintered machine part, it is necessary to add a process such as cutting and grinding after the sintering (Patent Document 2). )

特開昭６３−２８６５０４号公報JP 63-286504 A 特開平５−３０１１０５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-301105

特に歯車等の焼結機械部品を造形する際には、その形状の複雑さ及び要求される寸法精度によって、焼結後に要求される加工の工程数が増大するとともに、その製造過程において焼結機械部品が破損したり、成形時に使用するパンチが破損してしまったり等の問題があった。以下にかかる問題について詳述する。 In particular, when molding sintered machine parts such as gears, the number of processing steps required after sintering increases due to the complexity of the shape and the required dimensional accuracy. There were problems such as damage to parts and damage to punches used during molding. The problem concerning the following will be described in detail.

図１は、焼結歯車の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示す焼結歯車のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿って切った場合の断面図である。図１及び図２に示す焼結歯車１０は、リム部１１とその外周部に設けられた歯部１２とを含んでいる。また、焼結歯車１０の中心には開口部１０Ａが形成され、所定の軸を嵌合させるためのボス部１３が形成されている。また、リム部１１の外周端の一部を切り欠いてなる位相合わせマーク１４が形成されるとともに、歯部１２の上面の一部を切り欠いてなる歯タイミングマーク１５が形成されている。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a sintered gear, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-O-B of the sintered gear shown in FIG. A sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a rim portion 11 and tooth portions 12 provided on the outer peripheral portion thereof. Further, an opening 10A is formed at the center of the sintered gear 10, and a boss 13 for fitting a predetermined shaft is formed. Further, a phase alignment mark 14 formed by cutting out a part of the outer peripheral end of the rim part 11 is formed, and a tooth timing mark 15 formed by cutting out a part of the upper surface of the tooth part 12 is formed.

なお、位相合わせマーク１４は、例えば焼結歯車１０を再加工する場合の基準となるべき位置を表すものであり、歯タイミングマーク１５は、焼結歯車１０に対してベルトを係合させる際の目印となるものである。 The phase alignment mark 14 represents a position to be a reference when the sintered gear 10 is reworked, for example, and the tooth timing mark 15 is used when the belt is engaged with the sintered gear 10. It is a landmark.

また、リム部１１と歯部１２とは、歯部１２がリム部１１に対して下方に位置するようにステップ状に形成されており、その結果、リム部１１と歯部１２との接合部１６は薄肉化している。 Further, the rim portion 11 and the tooth portion 12 are formed in a step shape so that the tooth portion 12 is positioned below the rim portion 11, and as a result, a joint portion between the rim portion 11 and the tooth portion 12. 16 is thinned.

次に、図１及び図２に示す焼結歯車１０の製造方法について説明する。最初に、図３及び図４に示すような上パンチ群２０を準備するとともに、図５及び図６に示すような下パンチ群３０を準備する。なお、図３は、上パンチ群２０を下方（図４に示すＸ方向）から見た場合の平面図であり、図４は、上パンチ群２０を、図３に示すＣ−Ｃ線に沿って切った場合の断面図である。同じく、図５は、下パンチ群３０を下方（図４に示すＸ方向）から見た場合の平面図であり、図６は、下パンチ群３０を、図５に示すＤ−Ｄ線に沿って切った場合の断面図である。 Next, a method for manufacturing the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, an upper punch group 20 as shown in FIGS. 3 and 4 is prepared, and a lower punch group 30 as shown in FIGS. 5 and 6 is prepared. 3 is a plan view when the upper punch group 20 is viewed from below (the X direction shown in FIG. 4). FIG. 4 shows the upper punch group 20 along the line CC shown in FIG. It is sectional drawing at the time of cutting off. Similarly, FIG. 5 is a plan view when the lower punch group 30 is viewed from below (the X direction shown in FIG. 4 ), and FIG. 6 shows the lower punch group 30 along the line DD shown in FIG. It is sectional drawing at the time of cutting off.

図３及び図４に示すように、上パンチ群２０は、内方に位置する環状の第１の上パンチ２１と、その外方において、第１の上パンチ２１の外周面と摺動自在に嵌合するようにして設けられた環状の第２の上パンチ２２とを有している。また、第２の上パンチの外周は、後に説明するダイの型孔と摺動嵌合する大きさとなっている。第２の上パンチ２２の下面には歯タイミングマーク１５を形成するためのマーク形成手段である凸部２２Ａが形成されている。さらに、第２の上パンチ２２の、第１の上パンチ２１との接触面には、位相合わせマーク１４を形成するためのマーク形成手段である追加の上パンチ２２Ｂが形成されている。また、上パンチ群２０、具体的には第１の上パンチ２１の中心には開口部２０Ａが形成されている。この開口部２０Ａは、後に説明する成形工程において、下パンチ群３０に設けられたコアロッドを収納するためのものである。 As shown in FIGS. 3 and 4, the upper punch group 20 includes an annular first upper punch 21 positioned on the inner side and a slidable outer peripheral surface of the first upper punch 21 on the outer side. And an annular second upper punch 22 provided so as to be fitted. Further, the outer periphery of the second upper punch is slidably fitted into a die hole to be described later. On the lower surface of the second upper punch 22, a convex portion 22 A that is a mark forming means for forming the tooth timing mark 15 is formed. Further, on the contact surface of the second upper punch 22 with the first upper punch 21, an additional upper punch 22B, which is a mark forming means for forming the phase alignment mark 14, is formed. Further, an opening 20 A is formed at the center of the upper punch group 20, specifically, the first upper punch 21. The opening 20A is for accommodating a core rod provided in the lower punch group 30 in a molding process described later.

図５及び図６に示すように、下パンチ群３０は、内方に位置する環状の第１の下パンチ３１と、その外方において、第１の下パンチ３１の外周面と摺動自在に嵌合するとともに、ダイ３８の型孔と摺動自在に嵌合するようにして設けられた環状の第２の下パンチ３２とを有している。第１の下パンチ３１は、上パンチ群２０の第１の上パンチ２１と相対向するようにして配置され、第２の下パンチ３２は、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と相対向するようにして配置されている。また、下パンチ群３０、具体的には第１の下パンチ３１の中心には、図１及び図２に示す焼結歯車１０における開口部１０Ａを形成するためのコアロッド３５が設けられている。さらに、第１の下パンチ３１は、図１及び図２に示す焼結歯車１０におけるボス部１３を形成すべく、第１の下パンチ片３１１と第２の下パンチ片３１２とに分割されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the lower punch group 30 includes an annular first lower punch 31 positioned on the inner side, and an outer peripheral surface of the first lower punch 31 on the outer side. An annular second lower punch 32 is provided so as to be fitted and slidably fitted into the die hole of the die 38. The first lower punch 31 is disposed so as to face the first upper punch 21 of the upper punch group 20, and the second lower punch 32 is relative to the second upper punch 22 of the upper punch group 20. It is arranged to face. A core rod 35 for forming the opening 10A in the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 is provided at the center of the lower punch group 30, specifically, the first lower punch 31. Further, the first lower punch 31 is divided into a first lower punch piece 311 and a second lower punch piece 312 so as to form the boss portion 13 in the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2. Yes.

なお、上パンチ群２０、すなわち第１の上パンチ２１及び第２の上パンチ２２の大きさ（幅ｒ１、ｒ２）、並びに下パンチ群３０、すなわち第１の下パンチ３１及び第２の下パンチ３２の大きさ（幅Ｒ１，Ｒ２）は、図１及び図２に示すような焼結歯車１０（接合部１６）を形成すべく、ｒ１＋ｒ２＝Ｒ１＋Ｒ２であるとともに、ｒ１＜Ｒ１、ｒ２＞Ｒ２の関係を満足するように設定されている。 The sizes (widths r1, r2) of the upper punch group 20, that is, the first upper punch 21 and the second upper punch 22, and the lower punch group 30, that is, the first lower punch 31 and the second lower punch. The size of 32 (width R1, R2) is r1 + r2 = R1 + R2 and r1 <R1, r2> R2 to form a sintered gear 10 (joint portion 16) as shown in FIGS. It is set to satisfy the relationship.

なお、図５及び図６から明らかなように、下パンチ群３０はダイ３８に嵌合し、原料粉末を充填するための空隙を形成する。 As is apparent from FIGS. 5 and 6, the lower punch group 30 is fitted to the die 38 to form a gap for filling the raw material powder.

次いで、図７に示すように、下パンチ群３０上、具体的には下パンチ群３０とダイ３８との間に形成された空隙を充填するように原料粉末Ｍを配置し、上パンチ群２０を下パンチ群３０に対して当接させる。次いで、図８に示すように、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と下パンチ群３０の第２の下パンチ３２とを加圧軸方向（図中鉛直方向）に沿って、上パンチ群２０の第１の上パンチ２１と下パンチ群３０の第１の下パンチ３１に対して相対的に下方に移動させ、かかる部分に存在する原料粉末Ｍを下方に移動させる。次いで、図９に示すように、上パンチ群２０及び下パンチ群３０により原料粉末Mに対して圧力を互いに対向するように負荷して、原料粉末Ｍを押圧し、歯車成形体Ｐを形成する（いわゆるトランスファー成形）。 Next, as shown in FIG. 7, the raw powder M is arranged on the lower punch group 30, specifically, so as to fill the gap formed between the lower punch group 30 and the die 38, and the upper punch group 20 Is brought into contact with the lower punch group 30. Next, as shown in FIG. 8, the second upper punch 22 of the upper punch group 20 and the second lower punch 32 of the lower punch group 30 are moved along the pressure axis direction (vertical direction in the drawing). The first upper punch 21 of the group 20 and the first lower punch 31 of the lower punch group 30 are moved downward relative to each other, and the raw material powder M present in the portion is moved downward. Next, as shown in FIG. 9, the upper punch group 20 and the lower punch group 30 apply pressure to the raw material powder M so as to face each other, press the raw material powder M, and form a gear formed body P. (So-called transfer molding).

しかしながら、上述した方法においては、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２の肉厚が特に歯部１２の底部１２Ｂに相当する底部２０Ｂにおいて小さくなるため、上述した加圧成形時の原料粉末Ｍの内圧が作用することによって破損してしまう。 However, in the above-described method, the thickness of the second upper punch 22 of the upper punch group 20 is reduced particularly at the bottom portion 20B corresponding to the bottom portion 12B of the tooth portion 12, and thus the above-described raw material powder M at the time of pressure forming It will be damaged by the internal pressure.

かかる問題に鑑みて、図１及び図２に示すような焼結歯車１０を形成するに際し、現状においては、上パンチ群２０を構成する第２の上パンチ２２を省略し、図８に示すような、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と下パンチ群３０の第２の下パンチ３２とを加圧軸方向に沿って下方に移動させる工程を省略し、図１０に示すように、上パンチ群２０及び下パンチ群３０により原料粉末Ｍに対して圧力を互いに対向するように負荷して、原料粉末Ｍを押圧し、歯車成形体Ｐを形成する。その後、この歯車成形体Ｐに焼結処理を施すことにより、図１１に示すような焼結歯車中間体４０を得る。 In view of such a problem, when forming the sintered gear 10 as shown in FIGS. 1 and 2, at present, the second upper punch 22 constituting the upper punch group 20 is omitted, as shown in FIG. The step of moving the second upper punch 22 of the upper punch group 20 and the second lower punch 32 of the lower punch group 30 downward along the pressure axis direction is omitted, as shown in FIG. A pressure is applied to the raw material powder M by the upper punch group 20 and the lower punch group 30 so as to face each other, and the raw material powder M is pressed to form the gear formed body P. Thereafter, the gear formed body P is subjected to a sintering process to obtain a sintered gear intermediate body 40 as shown in FIG.

図１１に示す焼結歯車中間体４０は、図８に示すような工程を経ていないことから、図１１に示すように、中心部において開口部１０Ａが形成されてなるリム部１１とボス部１３とを有するのみで、リム部１１の下方に位置し、リム部１１とステップ状に接合された歯部は未だ形成されていない。したがって、リム部１１の外周端上部を機械加工によって除去し、図１２に示すように歯部１２を形成する必要がある。なお、この機械加工においては多量のバリが発生する。このバリは主に焼結歯車１０の歯部１２の端部に発生するが、歯部１２の端部は相手歯車と噛み合う部分であるため、相手歯車を傷つけることなく円滑なかみ合い運動を行うためには、前記機械加工とともにバリの除去が必須となる。 Since the sintered gear intermediate body 40 shown in FIG. 11 has not undergone the process shown in FIG. 8, as shown in FIG. 11, the rim part 11 and the boss part 13 formed with an opening 10A at the center part. The tooth part located below the rim part 11 and joined to the rim part 11 in a step shape is not yet formed. Therefore, it is necessary to remove the upper part of the outer peripheral end of the rim part 11 by machining to form the tooth part 12 as shown in FIG. In this machining, a large amount of burrs are generated. This burr is mainly generated at the end portion of the tooth portion 12 of the sintered gear 10, but the end portion of the tooth portion 12 is a portion that meshes with the counterpart gear, and therefore performs a smooth meshing movement without damaging the counterpart gear. For this, it is essential to remove burrs together with the machining.

次いで、図１２に示す焼結歯車中間体４０に対してさらなる機械加工を施し、リム部１１の外周端の一部を切り欠いてなる位相合わせマーク１４を形成するとともに、歯部１２の上面の一部を切り欠いてなる歯タイミングマーク１５を形成し、図１及び図２に示すような焼結歯車１０を得る。 Next, the sintered gear intermediate body 40 shown in FIG. 12 is further machined to form a phase alignment mark 14 formed by cutting out a part of the outer peripheral end of the rim portion 11, and A tooth timing mark 15 having a part cut away is formed to obtain a sintered gear 10 as shown in FIGS.

この方法によれば、上パンチ群２０において第２の上パンチ２２を設けていないことから、加圧成形時の原料粉末Ｍの内圧によって第２の上パンチ２２、すなわち上パンチ群２０が破損してしまうようなことがない。しかしながら、上述したように、焼結歯車中間体４０を形成した後に、歯部１２、位相合わせマーク１４及び歯タイミングマーク１５を形成するための機械加工を行う必要が生じるとともに、歯部１２を機械加工によって形成した際におけるバリ取りなどの追加の加工を行う必要がある。すなわち、焼結体を形成した後も数多くの機械加工を施す必要があり、目的とする焼結歯車１０を得る際の工程が煩雑化するという問題がある。 According to this method, since the second upper punch 22 is not provided in the upper punch group 20, the second upper punch 22, that is, the upper punch group 20 is damaged by the internal pressure of the raw material powder M at the time of pressure forming. There is no such thing as However, as described above, after forming the sintered gear intermediate body 40, it is necessary to perform machining for forming the tooth portion 12, the phase alignment mark 14, and the tooth timing mark 15, and the tooth portion 12 is machined. It is necessary to perform additional processing such as deburring when formed by processing. That is, after forming a sintered body, it is necessary to perform a lot of machining, and there is a problem that the process for obtaining the desired sintered gear 10 becomes complicated.

このことは、焼結機械部品が、金型によってニアネットシェイプに造形できるという、焼結機械部品の本来的な特徴にも反するものである。 This is contrary to the inherent feature of sintered machine parts, in which sintered machine parts can be shaped into a near net shape by a mold.

また、上述した機械加工は個々の焼結歯車中間体４０に対して実施するため、高精度の加工技術が要求され、コスト高となるとともに歩留まりの低下を生じることになる。 Further, since the above-described machining is performed on each sintered gear intermediate body 40, a highly accurate machining technique is required, resulting in an increase in cost and a decrease in yield.

本発明は、リム部及びその外周に設けられた歯部を有する焼結歯車を、パンチ等の製造部品を破損させることなく、簡易に形成する方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method of forming easily the sintered gear which has a rim | limb part and the tooth | gear part provided in the outer periphery, without damaging manufacturing components, such as a punch.

上記課題を解決すべく、本発明は、
リム部及びその外周に設けられた歯部を有する焼結歯車の製造方法であって、
前記焼結歯車の歯部外周を形成する型孔を有するダイと、
前記ダイの型孔と摺動自在に嵌合する環状の下パンチと、
前記下パンチと相対向するようにして、外方に位置する下端部において内方から外方に向けて上方に傾斜してなる第１の傾斜部を有する環状の第１の上パンチ、及びこの第１の上パンチの外周面に接触するとともに、前記下パンチと相対向し、内方に位置する下端部において外方から内方に向けて上方に傾斜してなる第２の傾斜部を有する環状の第２の上パンチを含む上パンチ群とを用い、
前記ダイと前記環状の下パンチにより形成される空隙に原料粉末を配置する原料粉末充填工程と、
前記原料粉末に前記上パンチ群を当接させた後、前記下パンチ及び前記上パンチ群の少なくとも一方により前記原料粉末に圧力を負荷することによって前記原料粉末を押圧し、前記ダイ内で歯車成形体を成形する成形工程と、
前記歯車成形体を焼結する焼結工程と、
を具えることを特徴とする、焼結歯車の製造方法に関する。 In order to solve the above problems, the present invention provides:
A method of manufacturing a sintered gear having a rim portion and a tooth portion provided on the outer periphery thereof,
A die having a mold hole that forms an outer periphery of a tooth portion of the sintered gear;
An annular lower punch that slidably fits in the die hole of the die;
An annular first upper punch having a first inclined portion inclined upward from the inner side to the outer side at a lower end portion located outwardly so as to face the lower punch, and this A second inclined portion that contacts the outer peripheral surface of the first upper punch, faces the lower punch, and inclines upward from the outside toward the inside at the lower end portion located inward. Using an upper punch group including an annular second upper punch,
Raw material powder filling step of arranging raw material powder in a gap formed by the die and the annular lower punch,
After the upper punch group is brought into contact with the raw material powder, the raw material powder is pressed by applying pressure to the raw material powder by at least one of the lower punch and the upper punch group, and a gear is formed in the die. A molding process for molding the body;
A sintering step of sintering the gear formed body;
It is related with the manufacturing method of the sintered gear characterized by comprising.

本発明の製造方法によれば、製造に用いる上パンチ群を、それぞれが下パンチに相対向するようにして設けられ、外方に位置する下端部において内方から外方に向けて上方に傾斜してなる第１の傾斜部を有する環状の第１の上パンチ、及びこの第１の上パンチの外周面に接触するとともに、前記下パンチと相対向し、内方に位置する下端部において外方から内方に向けて上方に傾斜してなる第２の傾斜部を有する環状の第２の上パンチから構成するようにしている。この場合、前記第１の上パンチと前記第２の上パンチとの間には、前記第１の傾斜部及び前記第２の傾斜部が隣接することによって空隙が形成される。 According to the manufacturing method of the present invention, the upper punch group used for manufacturing is provided so as to face the lower punch, and is inclined upward from the inner side toward the outer side at the lower end portion located on the outer side. An annular first upper punch having a first inclined portion, and an outer peripheral surface of the first upper punch that is in contact with the outer peripheral surface of the first upper punch and opposed to the lower punch, and is externally disposed at a lower end portion located inward. It is comprised from the cyclic | annular 2nd upper punch which has the 2nd inclination part which inclines upwards toward the inside from one side. In this case, a gap is formed between the first upper punch and the second upper punch by adjoining the first inclined portion and the second inclined portion.

したがって、原料粉末を押圧して歯車成形体を成形する際に、前記空隙内に前記原料粉末が流れ込むようになる。この結果、上パンチ群の第２の上パンチに対して、前記原料粉末の内圧の直接的な作用を抑えることができ、前記第２の上パンチが特に肉厚が小さい部分を有するような場合においても、かかる部分での破損を防止することができる。 Therefore, when the raw material powder is pressed to form a gear molded body, the raw material powder flows into the gap. As a result, the direct action of the internal pressure of the raw material powder can be suppressed with respect to the second upper punch of the upper punch group, and the second upper punch has a particularly small thickness portion. In this case, it is possible to prevent breakage at such a portion.

この結果、本発明の製造方法によれば、目的とする焼結機械部品である焼結歯車を、金型成形の段階でニアネットシェイプに造形することができ、焼結機械部品の本来的な特徴を奏することができる。このため、従来のように、焼結歯車中間体を形成した後に、最終的な焼結歯車を得るために種々の機械加工を施す必要がなく、前記焼結歯車を形成する際の工程を簡略化することができる。また、高精度の加工技術に伴うコスト高、及び歩留まりの低下の問題をも回避することができる。 As a result, according to the manufacturing method of the present invention, the sintered gear that is the target sintered machine part can be formed into a near net shape at the stage of mold forming, Features can be achieved. For this reason, unlike the conventional method, after forming the sintered gear intermediate, there is no need to perform various machining processes to obtain the final sintered gear, and the process for forming the sintered gear is simplified. Can be Further, it is possible to avoid the problems of high cost and yield reduction associated with high-precision processing technology.

なお、本発明の一態様においては、前記下パンチは、前記第１の上パンチと相対向する第１の下パンチ、及び前記第２の上パンチと相対向する第２の下パンチを含む下パンチ群であって、前記成形工程において、前記原料粉末に前記上パンチ群を当接させた後、前記第２の上パンチ及び前記第２の下パンチを加圧軸方向に沿って移動させることにより前記第２の上パンチ及び前記第２の下パンチ間の原料粉末を無加圧状態で移動させる第１の原料粉末移動工程を含み、前記焼結歯車の、前記リム部と前記歯部との間に段差を形成することができる。 In one aspect of the present invention, the lower punch includes a first lower punch opposite to the first upper punch and a second lower punch opposite to the second upper punch. In the forming step, the second upper punch and the second lower punch are moved along the pressure axis direction after the upper punch group is brought into contact with the raw material powder in the forming step. The first raw material powder moving step of moving the raw material powder between the second upper punch and the second lower punch in a non-pressurized state, the rim portion and the tooth portion of the sintered gear A step can be formed between the two.

本態様によれば、いわゆるトランスファー成形が可能となるので、焼結歯車の、リム部と歯部とがステップ状に結合してなる、図１及び図２に示すような構成の焼結歯車を得ることができる。 According to this aspect, since so-called transfer molding is possible, a sintered gear having a configuration as shown in FIGS. 1 and 2 in which the rim portion and the tooth portion of the sintered gear are coupled in a step shape. Can be obtained.

また、本発明の他の態様においては、前記第１の下パンチを２つに分割し、分割された一方の下パンチ片を、前記第１の上パンチにおける前記第１の傾斜部及び前記第２の下パンチにおける前記第２の傾斜部で形成される空隙の下方に位置させ、前記成形工程において、前記原料粉末に前記上パンチ群を当接させた後、前記下パンチ片を前記第１の上パンチ及び前記第２の上パンチに対し、加圧軸方向に沿って相対的に移動させ、前記空隙内に前記原料粉末を充填する第２の原料粉末移動工程を含むことができる。 In another aspect of the present invention, the first lower punch is divided into two parts, and the divided one lower punch piece is used as the first inclined portion and the first upper punch in the first upper punch. The lower punch piece is positioned below the gap formed by the second inclined portion in the lower punch, and after the upper punch group is brought into contact with the raw material powder in the molding step, the lower punch piece is moved to the first punch A second raw material powder moving step of moving relative to the upper punch and the second upper punch along the pressure axis direction and filling the raw material powder in the gap can be included.

この場合、原料粉末を加圧して歯車成形体を成形する以前に、前記空隙内に前記原料粉末が流れ込むようになる。この結果、前記原料粉末を加圧して前記歯車成形体を成形する際に、上パンチ群の第２の上パンチに対する、前記原料粉末の内圧の直接的な作用を十分に軽減することができ、前記第２の上パンチが特に肉厚が小さい部分を有するような場合においても、かかる部分での破損をより効果的に防止することができる。また、焼結機械部品の本来的な特徴であるニアネットシェイプをより効果的に奏することができ、これに伴う上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。 In this case, the raw material powder flows into the gap before the raw material powder is pressurized to form the gear formed body. As a result, when pressurizing the raw material powder to form the gear formed body, the direct action of the internal pressure of the raw material powder on the second upper punch of the upper punch group can be sufficiently reduced, Even in the case where the second upper punch has a portion having a particularly small thickness, breakage at the portion can be more effectively prevented. Further, the near net shape, which is an essential feature of the sintered machine component, can be more effectively exhibited, and the above-described operational effects can be more significantly exhibited.

なお、上述した第１の原料粉末移動工程と第２の原料粉末移動工程とは独立に実施することもできるし、同時に実施することもできる。 In addition, the 1st raw material powder movement process and 2nd raw material powder movement process which were mentioned above can also be implemented independently, and can also be implemented simultaneously.

また、上記焼結歯車に位相合わせマークを形成するに際しては、例えば前記第１の上パンチに第１の凸部からなる第１のマーク形成手段を設けることができる。 Further, when forming the phase alignment mark on the sintered gear, for example, the first upper punch can be provided with a first mark forming means comprising a first convex portion.

同様に、前記焼結歯車に対して歯タイミングマークを形成するに際しては、例えば前記第２の上パンチに第２の凸部からなる第２のマーク形成手段を設けることができる。 Similarly, when forming a tooth timing mark on the sintered gear, for example, the second upper punch can be provided with a second mark forming means comprising a second convex portion.

但し、上述した第１の凸部及び第２の凸部はあくまで例示であって、位相合わせマーク及び歯タイミングマークとして機能しうるマークを形成できるものであれば、任意の形成手段を用いることができる。 However, the first protrusion and the second protrusion described above are merely examples, and any forming means may be used as long as it can form a mark that can function as a phase alignment mark and a tooth timing mark. it can.

また、本発明によれば、焼結工程の後、すなわち焼結後において、得られた焼結歯車のリム部上に、前記第１の上パンチにおける前記第１の傾斜部及び前記第２の下パンチにおける前記第２の傾斜部で形成される前記空隙内に流入した原料粉末が焼結されることによって突起部が形成され、残存するようになるが、設計上突起部が許容されない場合、前記突起部は機械加工、例えば旋削、フライス切削等の手段によって簡易に除去することができる。なお、このような機械加工により上記突起部を除去する場合であっても、除去される突起部の量が少なく、かつ１回の機械加工で済むため、従来技術で述べたような、複雑かつ多種の機械加工は要求されない。したがって、従来技術のものに比して格段に少ないコストで済むとともに、歩留まりも向上する。 Further, according to the present invention, after the sintering step, that is, after sintering, on the rim portion of the obtained sintered gear, the first inclined portion and the second inclined portion of the first upper punch When the raw material powder that has flowed into the gap formed by the second inclined portion in the lower punch is sintered, a protrusion is formed and remains, but if the protrusion is not allowed by design, The protrusions can be easily removed by means of machining, such as turning or milling. Even when the protrusions are removed by such machining, the amount of the protrusions to be removed is small and only one machining is required. Various types of machining are not required. Therefore, the cost can be remarkably reduced as compared with the prior art, and the yield is improved.

以上説明したように、本発明によれば、リム部及びその外周に設けられた歯部を有する焼結歯車を、パンチ等の製造部品を破損させることなく、簡易に形成する方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided a method for easily forming a sintered gear having a rim portion and a tooth portion provided on the outer periphery thereof without damaging a manufactured part such as a punch. Can do.

焼結歯車の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a sintered gear. 図１に示す焼結歯車のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿って切った場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cutting along the AOB line of the sintered gear shown in FIG. 図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。It is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 図１及び図２に示す焼結歯車の従来の他の製造方法に関する工程図である。It is process drawing regarding the other conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の他の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding another conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の他の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding another conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車の従来の他の製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding another conventional manufacturing method of the sintered gear shown in FIGS. 1 and 2. 図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。Similarly, it is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。Similarly, it is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。Similarly, it is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。Similarly, it is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第１の実施形態に関する製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method regarding the 1st Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第２の実施形態に関する製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the manufacturing method regarding the 2nd Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第２の実施形態に関する製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the manufacturing method regarding the 2nd Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2. 同じく、図１及び図２に示す焼結歯車に対する本発明の第２の実施形態に関する製造方法に関する工程図である。Similarly, it is process drawing regarding the manufacturing method regarding the 2nd Embodiment of this invention with respect to the sintered gear shown in FIG.1 and FIG.2.

本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、実施の形態に基づいて説明する。 Details of the present invention and other features and advantages will be described based on embodiments.

（第１の実施形態）
図１３〜図１８は、第１の実施形態の製造方法に関する工程図である。なお、本発明の特徴を明確にすべく、図１〜図１２に関する工程図で用いられた構成要素と類似又は同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いて表している。また、本実施形態は、図１及び図２に示す焼結歯車１０を形成するものである。 (First embodiment)
13 to 18 are process diagrams relating to the manufacturing method of the first embodiment. In addition, in order to clarify the features of the present invention, constituent elements similar or identical to those used in the process diagrams related to FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 is formed.

最初に、図１３に示すような上パンチ群２０を準備するとともに、図１４に示すような下パンチ群３０を準備する。本実施形態における上パンチ群２０及び下パンチ群３０の平面的な構成は、図３及び図５と同様であるので図示を省略する。 First, an upper punch group 20 as shown in FIG. 13 is prepared, and a lower punch group 30 as shown in FIG. 14 is prepared. The planar configurations of the upper punch group 20 and the lower punch group 30 in the present embodiment are the same as those in FIGS.

図１３に示すように、上パンチ群２０は、内方に位置する環状の第１の上パンチ２１と、その外方において、第１の上パンチ２１の外周面と摺動自在に嵌合するようにして設けられた環状の第２の上パンチ２２とを有している。第１の上パンチ２１は、外方に位置する下端部において内方から外方に向けて上方に傾斜してなる第１の傾斜部２１Ｃを有している。第２の上パンチ２２は、内方に位置する下端部において外方から内方に向けて上方に傾斜してなる第２の傾斜部２２Ｃを有している。図から明らかなように、これらの傾斜部は互いに隣接して存在するようになるので、前記傾斜部によって空隙２０Ｃが形成される。 As shown in FIG. 13, the upper punch group 20 is slidably fitted to the annular first upper punch 21 located on the inner side and the outer peripheral surface of the first upper punch 21 on the outer side. And an annular second upper punch 22 provided in this manner. The first upper punch 21 has a first inclined portion 21 C that is inclined upward from the inside toward the outside at the lower end portion located outward. The second upper punch 22 has a second inclined portion 22 C that is inclined upward from the outside toward the inside at the lower end portion located inward. As is apparent from the figure, these inclined portions are present adjacent to each other, so that a gap 20C is formed by the inclined portions.

なお、第１の傾斜部２１Ｃ及び第２の傾斜部２２Ｃの水平からの傾斜角度は、例えば４５〜５０°とすることができる。 In addition, the inclination angle from the horizontal of the 1st inclination part 21C and the 2nd inclination part 22C can be 45-50 degrees, for example.

また、第２の上パンチ２２の下面には歯タイミングマーク１５を形成するためのマーク形成手段である凸部２２Ａが形成されている。さらに、第２の上パンチ２２の第２の傾斜部２２Ｃの下側には、位相合わせマーク１４を形成するためのマーク形成手段である追加の上パンチ２２Ｂが形成されている。 Further, on the lower surface of the second upper punch 22, a convex portion 22 A that is a mark forming means for forming the tooth timing mark 15 is formed. Further, an additional upper punch 22B, which is a mark forming means for forming the phase alignment mark 14, is formed below the second inclined portion 22C of the second upper punch 22.

さらに、上パンチ群２０、具体的には第１の上パンチ２１の中心には開口部２０Ａが形成されている。この開口部２０Ａは、後に説明する成形工程において、下パンチ群３０に設けられたコアロッドを収納するためのものである。 Furthermore, an opening 20 A is formed at the center of the upper punch group 20, specifically, the first upper punch 21. The opening 20A is for accommodating a core rod provided in the lower punch group 30 in a molding process described later.

図１４に示すように、下パンチ群３０は、内方に位置する環状の第１の下パンチ３１と、その外方において、第１の下パンチ３１の外周面と摺動自在に嵌合するようにして設けられた環状の第２の下パンチ３２とを有している。第１の下パンチ３１は、上パンチ群２０の第１の上パンチ２１と相対向するようにして配置され、第２の下パンチ３２は、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と相対向するようにして配置されている。また、下パンチ群３０、具体的には第１の下パンチ３１の中心には、図１及び図２に示す焼結歯車１０における開口部１０Ａを形成するためのコアロッド３５が設けられている。さらに、第１の下パンチ３１は、図１及び図２に示す焼結歯車１０におけるボス部１３を形成すべく、第１の下パンチ片３１１と第２の下パンチ片３１２とに分割されている。 As shown in FIG. 14, the lower punch group 30 is slidably fitted to the outer circumferential surface of the first lower punch 31 on the outer side of the first annular lower punch 31 positioned on the inner side. And an annular second lower punch 32 provided in this manner. The first lower punch 31 is disposed so as to face the first upper punch 21 of the upper punch group 20, and the second lower punch 32 is relative to the second upper punch 22 of the upper punch group 20. It is arranged to face. A core rod 35 for forming the opening 10A in the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 is provided at the center of the lower punch group 30, specifically, the first lower punch 31. Further, the first lower punch 31 is divided into a first lower punch piece 311 and a second lower punch piece 312 so as to form the boss portion 13 in the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2. Yes.

第２の下パンチ片３１２の上面は、ボス部１３の形状に合わせて、その上面が第１の下パンチ片３１１の上面よりも下方に位置している。 The upper surface of the second lower punch piece 312 is positioned below the upper surface of the first lower punch piece 311 in accordance with the shape of the boss portion 13.

但し、上述した第１の下パンチ３１の分割は、焼結歯車１０におけるボス部１３を形成するために敢えて実施したものであり、ボス部１３を形成しない場合は、分割を必要としないものであって、本発明の必須の要件ではない。 However, the division of the first lower punch 31 described above is performed in order to form the boss portion 13 in the sintered gear 10, and when the boss portion 13 is not formed, the division is not necessary. Therefore, it is not an essential requirement of the present invention.

なお、本実施形態では、以下に示す作用効果を得るべく、空隙２０Ｃが図１及び図２に示す焼結歯車１０のリム部１１上に位置するように、上パンチ群２０、すなわち第１の上パンチ２１＋追加の上パンチ２２Ｂ及び第２の上パンチ２２の大きさ（それぞれ幅ｒ１、ｒ２）、並びに下パンチ群３０、すなわち第１の下パンチ３１及び第２の下パンチ３２の大きさ（幅Ｒ１，Ｒ２）は、ｒ１＋ｒ２＝Ｒ１＋Ｒ２であって、ｒ１＞Ｒ１、ｒ２＜Ｒ２の関係を満足するように設定されている。 In this embodiment, in order to obtain the following effects, the upper punch group 20, i.e., the first punching hole 20 C is positioned on the rim portion 11 of the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2. The size of the upper punch 21 + the additional upper punch 22B and the second upper punch 22 (widths r1, r2 respectively) and the size of the lower punch group 30, that is, the first lower punch 31 and the second lower punch 32 ( The widths R1 and R2) are set to satisfy r1 + r2 = R1 + R2 and satisfy the relationship of r1> R1 and r2 <R2.

また、図１４から明らかなように、下パンチ群３０はダイ３８の型孔と摺動嵌合するように構成されている。 Further, as is apparent from FIG. 14, the lower punch group 30 is configured to be slidably fitted into the die hole of the die 38.

次いで、図１５に示すように、下パンチ群３０上、具体的には下パンチ群３０とダイ３８との間に形成された空隙を充填するように原料粉末Ｍを配置し、上パンチ群２０を下パンチ群３０に対して当接させる。次いで、図１６に示すように、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と下パンチ群３０の第２の下パンチ３２とを加圧軸方向（図中鉛直方向）に沿って無加圧状態で下方に移動させ、かかる部分に存在する原料粉末Ｍを下方に移動させる。次いで、図１７に示すように、上パンチ群２０及び下パンチ群３０に対して圧力を対向するように負荷して、原料粉末Ｍを押圧し、歯車成形体Ｐを形成する（トランスファー成形）。 Next, as shown in FIG. 15, the raw material powder M is arranged on the lower punch group 30, specifically, so as to fill the gap formed between the lower punch group 30 and the die 38, and the upper punch group 20 Is brought into contact with the lower punch group 30. Next, as shown in FIG. 16, the second upper punch 22 of the upper punch group 20 and the second lower punch 32 of the lower punch group 30 are not pressurized along the pressure axis direction (vertical direction in the figure). The raw material powder M existing in such a portion is moved downward. Next, as shown in FIG. 17, pressure is applied to the upper punch group 20 and the lower punch group 30 so as to face each other, the raw material powder M is pressed, and a gear formed body P is formed (transfer molding).

この際、図１７に示すように、原料粉末Ｍを押圧して歯車成形体Ｐを成形する際に、空隙２０Ｃ内に原料粉末Ｍが矢印ｅの方向から流れ込むようになる。この結果、上パンチ群の第２の上パンチに対して、原料粉末Ｍの内圧の直接的な作用を抑えることができ、第２の上パンチ２２が特に肉厚が小さい部分を有するような場合においても、かかる部分での破損を防止することができる。 At this time, as shown in FIG. 17, when the raw material powder M is pressed to form the gear formed body P, the raw material powder M flows into the gap 20C from the direction of the arrow e. As a result, the direct action of the internal pressure of the raw material powder M can be suppressed with respect to the second upper punch of the upper punch group, and the second upper punch 22 has a particularly thin portion. In this case, it is possible to prevent breakage at such a portion.

この結果、目的とする焼結機械部品である焼結歯車１０を、金型成形の段階でニアネットシェイプに造形することができ、焼結機械部品の本来的な特徴を奏することができる。このため、従来のように、焼結歯車中間体を形成した後に、最終的な焼結歯車を得るために種々の機械加工を施す必要がなく、焼結歯車１０を形成する際の工程を簡略化することができる。また、高精度の加工技術に伴う、コスト高及び歩留まりの低下の問題をも回避することができる。 As a result, the sintered gear 10 that is the intended sintered machine part can be shaped into a near net shape at the stage of mold forming, and the inherent characteristics of the sintered machine part can be exhibited. For this reason, as in the prior art, after forming the sintered gear intermediate, it is not necessary to perform various machining operations to obtain the final sintered gear, and the process for forming the sintered gear 10 is simplified. Can be Further, it is possible to avoid the problem of high cost and low yield due to high-precision processing technology.

なお、図１７に示す工程において、凸部２２Ａ及び２２Ｂは原料粉末Ｍに対して押圧されることによって、歯車成形体Ｐに対してそれぞれ切り欠きを形成し、その後の焼結を経ることによって、図１及び図２に示すように、リム部１１の外周端の一部を切り欠いてなる位相合わせマーク１４が形成されるとともに、歯部１２の上面の一部を切り欠いてなる歯タイミングマーク１５が形成される。 In the process shown in FIG. 17, the convex portions 22A and 22B are pressed against the raw material powder M, thereby forming notches in the gear formed body P, and then undergoing subsequent sintering. As shown in FIGS. 1 and 2, a phase alignment mark 14 formed by cutting out a part of the outer peripheral end of the rim part 11 and a tooth timing mark formed by cutting out a part of the upper surface of the tooth part 12 are formed. 15 is formed.

図１７に示す工程においては、空隙２０Ｃ内に流入した原料粉末Ｍに対し、第１の傾斜部２１Ｃより図中矢印ｆで示す方向に斜めの力が作用し、空隙２２Ｃ内で原料粉末Ｍが成形され、焼結されることにより、図１８に示すような焼結歯車１０のリム部１１上において突起部１８が形成され、残存するようになる。したがって、突起部１８が設計上許容されないような場合、突起部１８は機械加工、例えば旋削、フライス切削等の手段によって簡易に除去することができ、図１及び図２に示すような焼結歯車１０を得ることができる。なお、このような機械加工により上記突起部を除去する場合であっても、除去される突起部の量が少なく、かつ１回の機械加工で済むため、従来技術で述べたような、複雑かつ多種の機械加工は要求されない。したがって、従来技術のものに比して格段に少ないコストで済むとともに、歩留まりも向上する。 In the process shown in FIG. 17, an oblique force acts on the raw material powder M flowing into the gap 20C from the first inclined portion 21C in the direction indicated by the arrow f in the figure, and the raw material powder M is formed in the gap 22C. By forming and sintering, the protrusion 18 is formed on the rim 11 of the sintered gear 10 as shown in FIG. 18 and remains. Therefore, when the protrusion 18 is not allowed in design, the protrusion 18 can be easily removed by means of machining, for example, turning, milling, etc., and the sintered gear as shown in FIGS. 10 can be obtained . Even when the protrusions are removed by such machining, the amount of the protrusions to be removed is small and only one machining is required. Various types of machining are not required. Therefore, the cost can be remarkably reduced as compared with the prior art, and the yield is improved.

なお、上記機械加工は突起部１８を除去するために行うものであるので、従来技術で述べたような、歯部を形成する際のような高精度の機械加工とすることは要求されない。したがって、目的とする焼結歯車を得る際のコストの上昇及び歩留まりの低下を生じることはない。 In addition, since the said machining is performed in order to remove the projection part 18, it is not requested | required to set it as the highly accurate machining like the time of forming a tooth | gear part as described in the prior art. Therefore, there is no increase in cost and reduction in yield in obtaining the desired sintered gear.

（第２の実施形態）
図１９〜図２１は、第２の実施形態の製造方法に関する工程図である。なお、本発明の特徴を明確にすべく、図１〜図１８に関する工程図で用いられた構成要素と類似又は同一の構成要素に関しては同一の参照符号を用いて表している。また、本実施形態は、図１及び図２に示す焼結歯車１０を形成するものである。 (Second Embodiment)
19 to 21 are process diagrams relating to the manufacturing method of the second embodiment. In addition, in order to clarify the features of the present invention, components similar or identical to those used in the process diagrams of FIGS. 1 to 18 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2 is formed.

本実施形態では、上パンチ群２０については、第１の実施形態における図１３に示すような構成とし、下パンチ群３０について、第１の実施形態における図１４に示すような構成から図１９に示すような構成に代えた。具体的には、第１の下パンチ３１は、図１及び図２に示す焼結歯車１０におけるボス部１３を形成すべく、第１の下パンチ片３１１と第２の下パンチ片３１２とに分割することに加えて、第１の下パンチ片３１１をさらに分割させて第３の下パンチ片３１３を得、上パンチ群２０の空隙２０Ｃの下方に位置するようにさせている。 In the present embodiment, the upper punch group 20 is configured as shown in FIG. 13 in the first embodiment, and the lower punch group 30 is changed from the configuration shown in FIG. 14 in the first embodiment to FIG. The configuration was changed as shown. Specifically, the first lower punch 31 is formed on the first lower punch piece 311 and the second lower punch piece 312 so as to form the boss portion 13 in the sintered gear 10 shown in FIGS. 1 and 2. In addition to the division, the first lower punch piece 311 is further divided to obtain a third lower punch piece 313, which is positioned below the gap 20C of the upper punch group 20.

したがって、本実施形態では、図２０に示すように、上パンチ群２０及び下パンチ群３０を当接させた後、図２１に示すように、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２と下パンチ群３０の第２の下パンチ３２とを加圧軸方向（図中鉛直方向）に沿って下方に移動させ、かかる部分に存在する原料粉末Ｍを下方に移動させると同時に、第３の下パンチ片３１３を加圧軸方向に沿って上方に向けて移動させ、空隙２０Ｃ内に原料粉末Ｍを充填するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 20, after the upper punch group 20 and the lower punch group 30 are brought into contact with each other, as shown in FIG. The second lower punch 32 of the punch group 30 is moved downward along the pressure axis direction (vertical direction in the figure), and the raw material powder M existing in the portion is moved downward, and at the same time, the third lower punch 32 is moved downward. The punch piece 313 is moved upward along the pressure axis direction so that the raw material powder M is filled in the gap 20C.

この場合、原料粉末Ｍを押圧して歯車成形体Ｐを成形する以前に、空隙２０Ｃ内に原料粉末Ｍが流れ込むようになる。この結果、原料粉末Ｍを押圧して歯車成形体Ｐを成形する際に、上パンチ群２０の第２の上パンチ２２に対する、原料粉末Ｍの内圧の直接的な作用を十分に軽減することができ、第２の上パンチ２２が特に肉厚が小さい部分を有するような場合においても、かかる部分での破損をより効果的に防止することができる。また、焼結機械部品の本来的な特徴であるニアネットシェイプをより効果的に奏することができ、これに伴う上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。 In this case, before the raw material powder M is pressed to form the gear formed body P, the raw material powder M flows into the gap 20C. As a result, when the raw material powder M is pressed to form the gear formed body P, the direct action of the internal pressure of the raw material powder M on the second upper punch 22 of the upper punch group 20 can be sufficiently reduced. Even in the case where the second upper punch 22 has a portion with a particularly small thickness, breakage at the portion can be more effectively prevented. Further, the near net shape, which is an essential feature of the sintered machine component, can be more effectively exhibited, and the above-described operational effects can be more significantly exhibited.

後の工程は、第１の実施形態における図１７及び図１８に示す工程と同一であるので、説明を省略する。 Since the subsequent steps are the same as those shown in FIGS. 17 and 18 in the first embodiment, the description thereof is omitted.

なお、本実施形態では、図２０に示す工程において、第３の下パンチ片３１３の上面を第１の下パンチ片３１１の上面よりも下方に位置させ、図２１に示す工程で第３の下パンチ片３１３を加圧軸方向に沿って上方に向けて移動させ、空隙２０Ｃ内に原料粉末Ｍを充填した際に、第３の下パンチ片３１３の上面と第１の下パンチ片３１１の上面とが同一の平面レベルとなるようにしている。この場合、図１７に示す押圧工程において、原料粉末Ｍに対して、下パンチ群３０、すなわち本来的な第１の下パンチ片３１１から均一な圧力が負荷されるようになる。 In the present embodiment, the upper surface of the third lower punch piece 313 is positioned below the upper surface of the first lower punch piece 311 in the step shown in FIG. When the punch piece 313 is moved upward along the pressure axis direction and the raw material powder M is filled in the gap 20C, the upper surface of the third lower punch piece 313 and the upper surface of the first lower punch piece 311 Are set to the same plane level. In this case, in the pressing step shown in FIG. 17, uniform pressure is applied to the raw material powder M from the lower punch group 30, that is, the original first lower punch piece 311.

また、本実施形態では、第２の上パンチ２２及び第２の下パンチ３２の加圧軸方向に沿った移動と、第３の下パンチ片３１３の加圧軸方向に沿った移動とを同時に実施したが、両者を独立に行うこともできる。但し、この場合は工程数が１つ増すことになるので、多少なりとも製造工程が煩雑化する。 In the present embodiment, the movement of the second upper punch 22 and the second lower punch 32 along the pressure axis direction and the movement of the third lower punch piece 313 along the pressure axis direction are simultaneously performed. Although implemented, both can be performed independently. However, in this case, since the number of steps is increased by 1, the manufacturing process becomes complicated.

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。 While the present invention has been described in detail based on the above specific examples, the present invention is not limited to the above specific examples, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上記具体例ではトランスファー成形による焼結歯車の製造方法について述べたが、本発明は、トランスファー成形を必須とする焼結歯車に限らず、リム部と歯部との結合部が薄肉化し、この薄肉部を形成する際に、原料粉末の内圧によってパンチが破損してしまうような任意の製造方法に対して用いることができる。 For example, in the above specific example, a method for manufacturing a sintered gear by transfer molding has been described, but the present invention is not limited to a sintered gear that requires transfer molding, and the joint between the rim portion and the tooth portion is thinned, When forming this thin part, it can be used for any manufacturing method in which the punch is damaged by the internal pressure of the raw material powder.

さらに、上記具体例では、焼結歯車１０に位相合わせマーク１４を形成するに際して、凸部からなる第１のマーク形成手段を用い、焼結歯車１０に対して歯タイミングマーク１５を形成するに際しても、凸部からなる第２のマーク形成手段を用いているが、位相合わせマーク及び歯タイミングマークとして機能しうるマークを形成できるものであれば、任意の形成手段を用いることができる。 Furthermore, in the above specific example, when the phase alignment mark 14 is formed on the sintered gear 10, the first mark forming means including the convex portion is used to form the tooth timing mark 15 on the sintered gear 10. Although the second mark forming means composed of convex portions is used, any forming means can be used as long as it can form a mark that can function as a phase alignment mark and a tooth timing mark.

１０焼結歯車
１１（焼結歯車の）リム部
１２（焼結歯車の）歯部
１３（焼結歯車の）ボス部
１４（焼結歯車の）位相合わせマーク
１５（焼結歯車の）歯タイミングマーク
１０Ａ（焼結歯車の）開口部
１６リム部と歯部との接合部
２０上パンチ群
２１第１の上パンチ
２２第２の上パンチ
２１Ｃ（第１の上パンチの）第１の傾斜部
２２Ｃ（第２の上パンチの）第２の傾斜部
３０下パンチ群
３１第１の下パンチ
３２第２の下パンチ
３５ロッド
３８ダイ
４０焼結歯車中間体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sintered gear 11 (Sintered gear) Rim part 12 (Sintered gear) Tooth part 13 (Sintered gear) Boss part 14 (Sintered gear) Phase alignment mark 15 (Sintered gear) Tooth timing Mark 10A (Sintered gear) opening
16 Joint part of rim part and tooth part 20 Upper punch group 21 First upper punch 22 Second upper punch 21C First inclined part (first upper punch) First inclined part 22C (Second upper punch) 2 inclined portions 30 lower punch group 31 first lower punch 32 second lower punch 35 rod 38 die 40 sintered gear intermediate

Claims

A method of manufacturing a sintered gear having a rim portion and a tooth portion provided on the outer periphery thereof,
A die having a mold hole that forms an outer periphery of a tooth portion of the sintered gear;
An annular lower punch that slidably fits in the die hole of the die;
An annular first upper punch having a first inclined portion inclined upward from the inner side to the outer side at a lower end portion located outwardly so as to face the lower punch, and this A second inclined portion that contacts the outer peripheral surface of the first upper punch, faces the lower punch, and inclines upward from the outside toward the inside at the lower end portion located inward. Using an upper punch group including an annular second upper punch,
Raw material powder filling step of arranging raw material powder in a gap formed by the die and the annular lower punch,
After the upper punch group is brought into contact with the raw material powder, the raw material powder is pressed by applying pressure to the raw material powder by at least one of the lower punch and the upper punch group, and a gear molded body is formed in the die. Molding process for molding,
A sintering step of sintering the gear formed body;
The manufacturing method of the sintered gear characterized by comprising.

The lower punch is a lower punch group including a first lower punch opposite to the first upper punch and a second lower punch opposite to the second upper punch,
In the molding step, after the upper punch group is brought into contact with the raw material powder, the second upper punch and the second lower punch are moved along the pressure axis direction to move the second upper punch. Including a first raw material powder moving step of moving the raw material powder between the punch and the second lower punch in a non-pressurized state,
The method for manufacturing a sintered gear according to claim 1, wherein a step is formed between the rim portion and the tooth portion of the sintered gear.

The first lower punch is divided into two, and one of the divided lower punch pieces is divided into the first inclined portion in the first upper punch and the second inclined portion in the second upper punch. In the molding step, the lower punch piece is moved relative to the first upper punch and the second upper punch along the pressure axis direction. The method for producing a sintered gear according to claim 1, further comprising a second raw material powder moving step of filling the raw material powder into the gap.

The first lower punch is divided into two, and one of the divided lower punch pieces is divided into the first inclined portion in the first upper punch and the second inclined portion in the second upper punch. In the molding step, the lower punch piece is moved relative to the first upper punch and the second upper punch along the pressure axis direction. The method for manufacturing a sintered gear according to claim 2, further comprising a second raw material powder moving step of filling the raw material powder into the gap.

The method for manufacturing a sintered gear according to claim 4, wherein the first raw material powder moving step and the second raw material powder moving step are performed simultaneously.

6. The firing according to claim 1, wherein the first upper punch is provided with a first mark forming means for forming a phase alignment mark with respect to the sintered gear. A manufacturing method of a spur gear.

7. The method for manufacturing a sintered gear according to claim 6, wherein the first mark forming means includes a first convex portion formed by the first upper punch.

The firing according to claim 1, wherein the second upper punch is provided with a second mark forming means for forming a tooth timing mark for the sintered gear. A manufacturing method of a spur gear.

9. The method for manufacturing a sintered gear according to claim 8, wherein the second mark forming means comprises a second convex portion formed by the second upper punch.

Formed due to the gap formed by the first inclined portion of the first upper punch and the second inclined portion of the second upper punch after the molding step or the sintering step. A method for manufacturing a sintered gear according to any one of claims 1 to 9, further comprising a protruding portion removing step of removing the protruding portion.