【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は歯車ポンプ用の外歯歯車と内歯歯車のプレス加工方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】車両に搭載されるオイルポンプとして歯車ポンプがある。 この歯車ポンプ用の外歯歯車と内歯歯車は、製作が容易で比較的安価なため、多くは焼結金属により加工されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジンの高性能化及び高馬力化に伴ってオイルポンプのポンプ圧力を高める必要があり、外歯歯車及び内歯歯車の材料を焼結金属から鉄材へ変更する要請が高まっている。
これは、焼結金属の場合は、ポンプ圧力の上昇とともにオイルが浸透して圧縮能力の低下を来すためである。 ところが、外歯歯車及び内歯歯車を素材から切削して製作する場合は、大幅なコスト高となる問題点がある。 本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、汎用の順送プレス機により加工して、安価な歯車ポンプ用の外歯歯車と内歯歯車を加工するプレス加工方法を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するための本発明の歯車ポンプ用の外歯歯車と内歯歯車のプレス加工方法は、プレス加工タイミングに同期して各加工位置に順送される材料に対して、パイロット穴を打ち抜く第１プレス加工工程と、外周形状を打ち抜いて歯車ポンプ用の外歯歯車を形成する第２プレス加工工程と、前記外歯歯車が転動してポンプ作用をなす内歯歯車形のポンプ室形状を、前記外歯歯車が打ち抜かれた歯形形状穴の周囲に打ち抜き形成する第３プレス工程と、該ポンプ室形状が打ち抜かれた穴形状の周囲を打ち抜いて歯車ポンプ用の内歯歯車を形成する第４プレス工程とを行うことを特徴とする。 【０００５】 【作用及び発明の効果】上記プレス加工方法によれば、
歯車ポンプ用の外歯歯車と内歯歯車を加工するためのプレス加工工程を、パイロット穴を打ち抜く第１プレス加工工程、外歯歯車を形成する第２プレス工程、ポンプ室形状を打ち抜く第３プレス工程及び内歯歯車を形成する第４プレス工程に分割し、プレス加工タイミングに同期して各加工位置に順送される材料に対してプレス加工を行う。 このプレス加工方法は、第２プレス工程で外歯歯車を打ち抜いた歯形形状穴の周囲に、第３プレス工程で前記外歯歯車が転動してポンプ作用をなす内歯歯車形のポンプ室形状を打ち抜くようにしたから、材料の歩留まりが向上するとともに、汎用の順送プレス機により一貫的にかつ連続的に加工できるため、コストの低減を図って安価な外歯歯車及び内歯歯車を提供することができる優れた効果を有する。 【０００６】 【実施例】 （第１実施例）本発明の第１実施例を添付図面に基づいて説明する。 図１（ａ），（ｂ）は歯形をトロコイド曲線として、本発明方法によりプレス加工された歯車ポンプ用の外歯歯車１と内歯歯車２の正面図である。 図２はこの外歯歯車１と内歯歯車２を加工する順送金型の下型１０の平面図である。 該下型１０はプレス機械の下部ダイセット（図示せず）に装着されている。 加工位置（以下ステージという）は、順に第１ステージ（Ａ）から第５ステージ（Ｅ）が設けられている。 コイル状のフープ材又は切り板材Ｍ（板厚８〜１５ｍｍ）が、プレス加工タイミングに同期して前記各ステージに順送される。 【０００７】第１ステージ（Ａ）では、パイロット穴明け加工が行われる。 パイロット穴３は、所定の順送ピッチを確保するとともに、材料Ｍの振れを矯正するためのものである。 第２ステージ（Ｂ）では、外歯歯車１の中心穴２１の打ち抜き加工が行われる。 中心穴２１の打ち抜き加工に用いられるパンチの径と雌ダイスに形成された中心穴径とのクリアランスは、０．０６〜０．０８ｍ
ｍとする。 このとき材料Ｍに明けられる中心穴２１の径は、パンチの径より０．０３〜０．０５ｍｍ程度マイナスになる。 また、剪断面の深さは材料Ｍの板厚に対して７５〜８５％となり、残りは破断面となって中心穴部にバリが一切発生しない。 このため、バリ除去のための工程を別途設ける必要がない。 【０００８】次に、第３ステージ（Ｃ）において上記第２ステージ（Ｂ）で形成された中心穴２１を基準として、外周にトロコイド曲線により形成された歯形形状３
１を打ち抜いて外歯歯車１を形成する。 順送された材料Ｍはパイロット穴３により位置決めされる。 歯形パンチ３２が下降して中心ピン３３が中心穴２１に嵌入し、打ち抜き加工が開始される。 材料Ｍは歯形雌ダイス３４の入り口に形成された１５〜１８°の上テーパ部３４ａを通過して、ストレート部３４ｂ、１５〜１８°の下テーパ部３４ｃへ進んで、歯形パンチ３２の下死点時には逃がし部３４ｄに到達する。 この段階で中心穴２１の外周には歯形形状３１が形成されるとともに、外周部全体に下側が小径となるようなテーパが形成される。 【０００９】また、材料Ｍに歯形形状３１が打ち抜かれる際には、材料Ｍの中心方向に向かう大きな圧縮力が作用し、中心穴２１を収縮させようとするが、中心ピン３
３に嵌入しているため中心穴２１の寸法が変化することはない。 歯形パンチ３２の下死点時において、外周の歯形形状３１が打ち抜かれて形成された外歯歯車１は中心ピン３３に強い摩擦力により食い付きが発生しているが、歯形パンチ３２の上昇に伴い図示しない圧力装置の押圧力により押し下げられて、下型１０の下方へ抜け落ちる。 【００１０】第４ステージ（Ｄ）では、上記第３ステージ（Ｃ）で外歯歯車１の歯形形状３１が打ち抜かれた歯形形状穴３５の周囲に、トロコイド曲線よりなる内歯歯車２の歯形形状４１を打ち抜く。 該歯形形状４１は、上記した外歯歯車１が転動してポンプ作用をなすポンプ室の形状となるものである。 従って、歯形形状穴３５の１
個の歯形３５ａと、打ち抜かれる歯形形状４１の１個の歯形４１ａとが、材料Ｍの順送方向の中心線ＣＬ上で内接状に整合するように、歯形雌ダイス４２が下型１０に配設されている（図２参照）。 尚、必ずしも歯形３５ａ
と歯形４１ａは、中心線ＣＬ上で内接状に整合する必要はなく、歯形形状穴３５の周囲に歯形形状４１を打ち抜けばよい。 【００１１】歯形パンチ４３が下降して、歯形ピン４４
が歯形形状穴３５に嵌入し、該歯形形状穴３５の内周を仕上げながら打ち抜き加工が開始される。 材料Ｍは歯形雌ダイス４２の入り口に形成された１５〜１８°の上テーパ部４２ａを通過して、ストレート部４２ｂ、１５〜
１８°の下テーパ部４２ｃへ進んで、歯形パンチ４３の下死点時には逃がし部４２ｄに到達する。 この段階で歯形形状穴３５の周囲には歯形形状４１が形成されるとともに、外周部全体に下側が小径となるようなテーパが形成される。 歯形パンチ４３の下死点時において、歯形形状４１が打ち抜かれた材料Ｍの抜きかすは、歯形ピン４
４に強い摩擦力により食い付きが発生しているが、歯形パンチ４３の上昇に伴い図示しない圧力装置の押圧力により押し下げられて、下型１０の下方へ抜け落ちる。 【００１２】第５ステージ（Ｅ）では、上記第４ステージ（Ｄ）で打ち抜かれた歯形形状穴４５の周囲に、該歯形形状穴４５と同心の外周円を打ち抜いて内歯歯車２を形成する。 この場合も、歯形ピン（図示せず）が歯形形状穴４５に嵌入して、該歯形形状穴４５の内周を仕上げながら打ち抜き加工が開始され、打ち抜かれた内歯歯車２は下型１０の下方へ落ちる。 【００１３】上記第３ステージ（Ｄ）で打ち抜かれた外歯歯車１及び第５ステージ（Ｅ）で打ち抜かれた内歯歯車２は、図示しないプレス機によりサイジング加工を施され、打ち抜き加工時に生じた外周部のテーパをストレートに矯正したりして、±０．３〜０．１ｍｍ程度の寸法精度に仕上げられる。 この場合、内歯歯車１及び外歯歯車２は打ち抜き加工を施されて加工硬化を生じているため、材料Ｍの材質によってはサイジング加工前に焼鈍を必要とする場合がある。 また、必要であればサイジング加工後に切削や研磨加工を行って、所定の寸法精度を確保する。 【００１４】（第２実施例）図５（ａ），（ｂ）は歯形をインボリュート曲線として、本発明方法によりプレス加工された歯車ポンプ用の外歯歯車１０１と内歯歯車１
０２の正面図である。 上記第１実施例に説明した第３ステージ（Ｃ）と第４ステージ（Ｄ）に配設する雌ダイス及び歯形パンチ等を、インボリュート曲線により所定の歯形形状に形成するとともに、第１実施例に準じたプレス加工を実行することにより、外歯歯車１０１及び内歯歯車１０２を打ち抜き加工することができる。 【００１５】上記第１及び第２実施例は、順送プレス機により自動的に歯車ポンプの内歯歯車及び外歯歯車を形成するもので、しかも外歯歯車を打ち抜いた歯形形状穴の周囲に、内歯歯車の歯形形状を打ち抜くものであるため、材料の歩留まりを著しく高めることができる。 また、歯形雌ダイスに１５〜１８°のテーパ部を設けた精密プレス打ち抜き加工を行うことにより、破断面のない滑らかで寸法精度のよい歯形形状を形成でき、切削や研磨加工を殆ど必要としない等の利点がある。 【図面の簡単な説明】 【図１】トロコイド曲線により形成された外歯歯車と内歯歯車の正面図である。 【図２】順送金型の下型の平面図である。 【図３】第３ステージのプレス金型の概略を示す断面図である。 【図４】第４ステージのプレス金型の概略を示す断面図である。 【図５】インボリュート曲線により形成された外歯歯車と内歯歯車の正面図である。 【符号の説明】 １，１０１ 外歯歯車 ２，１０２ 内歯歯車 ３ パイロット穴 ３１，４１ 歯形形状 ３５，４５ 歯形形状穴 |
