JP2010201493A - Rolling die and method of working internal gear - Google Patents

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Akihiro Hamano
昭宏 濱野
Masayuki Kiba
将之 木場
Masami Matsubara
正巳 松原
Takehiro Mizuno
武洋 水野
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Abstract

【課題】歯車に対する加工面圧を高めつつ、歯面に生じるうねりの影響を軽減することができる転造ダイス及び内歯車の加工方法を提供する。
【解決手段】歯面にセレーションが設けられた歯を複数枚有し、セレーションのランド5の位置が歯すじ方向に順次ずらされてディファレンシャルセレーションとされた内歯車加工用の転造ダイスである。加工対象となる内歯車の一の歯について、内歯車の一の回転時に作用するランドの位置に対する次の回転時に作用するランド5の位置のずれ方向と、内歯車の次の回転時に作用するランドの位置に対するさらに次の回転時に作用するランドの位置のずれ方向とが逆になる。内歯車の回転ごとにランド5の位置のずれ方向を歯すじ方向に沿って交互に逆方向に変えながら内歯車を加工する。
【選択図】図5
A rolling die and an internal gear machining method capable of reducing the influence of waviness generated on a tooth surface while increasing the machining surface pressure on the gear.
A rolling die for machining an internal gear having a plurality of teeth with serrations on the tooth surface and differential serrations in which the positions of lands 5 of the serrations are sequentially shifted in the direction of the teeth. For one tooth of the internal gear to be processed, the displacement direction of the position of the land 5 acting at the time of the next rotation with respect to the position of the land acting at the time of the rotation of the internal gear, and the land acting at the next rotation of the internal gear The direction of deviation of the position of the land acting at the next rotation with respect to the position of is reversed. Each time the internal gear rotates, the internal gear is machined while changing the direction of displacement of the land 5 alternately in the reverse direction along the tooth trace direction.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、歯車の歯面を仕上げる転造ダイス及び該転造ダイスを用いた内歯車の加工方法に関するものである。   The present invention relates to a rolling die for finishing a tooth surface of a gear and an internal gear processing method using the rolling die.

歯車を仕上げるための転造ダイスは、歯車と略同じ形状に形成されていて、加工対象である歯車の歯面に圧力を加えた状態で接触させ、該転造ダイスを回転させることにより、歯車に予め形成された歯の形状を整えるものである。この種の仕上げ用転造ダイスの歯は、通常、表面に凹凸がなく、いわゆる無垢の形状とされている。
しかしながら、この種の転造ダイスによって歯車を仕上げ加工する際には、歯車の歯面に転造ダイスを、歯車を塑性変形させるだけの高い面圧をもって押しつけなければならず、その分、歯車や転造ダイスを強固な力で支持することが必要となり、歯幅の広い歯車の加工には適さない。
The rolling die for finishing the gear is formed in substantially the same shape as the gear, and is brought into contact with the tooth surface of the gear to be processed while pressure is applied, and the rolling die is rotated to rotate the gear. The shape of the teeth formed in advance is adjusted. The teeth of this type of finishing rolling die usually have a so-called solid shape with no irregularities on the surface.
However, when finishing a gear with this type of rolling die, it is necessary to press the rolling die against the tooth surface of the gear with a high surface pressure sufficient to plastically deform the gear. It is necessary to support the rolling die with a strong force, which is not suitable for processing a gear having a wide tooth width.

このため、比較的広い歯幅の歯車であっても容易に加工できるよう、歯の表面に歯すじに略直交する溝を互いに間隔をあけて複数形成したセレーション歯を有する転造ダイスが考えられている(下記の特許文献1参照、ただし特許文献1には転造ダイスではなく、シェービングカッタの例を示す)。
この種の転造ダイスでは、歯の表面に複数の溝が形成されているため、歯を歯車に比較的小さな圧力で押しつけたときでも、加工領域においては比較的高い面圧が確保できることとなり、この結果、歯幅が比較的広い歯車であっても容易に加工できる利点がある。
For this reason, a rolling die having serrated teeth in which a plurality of grooves substantially perpendicular to the tooth streaks are formed at intervals in the tooth surface so that even a gear having a relatively wide tooth width can be easily processed can be considered. (See Patent Document 1 below, but Patent Document 1 shows an example of a shaving cutter, not a rolling die).
In this type of rolling die, since a plurality of grooves are formed on the surface of the tooth, even when the tooth is pressed against the gear with a relatively small pressure, a relatively high surface pressure can be secured in the processing region. As a result, there is an advantage that even a gear having a relatively wide tooth width can be easily processed.

特公昭48−26276号公報Japanese Patent Publication No. 48-26276

ところで、従来の例えば特許文献1に記載されたダイスのように、歯車の1回転目、2回転目、…、N回転目に作用するセレーションの押圧部の位置が歯すじ方向にそれぞれ等しいずれ量(ディファレンシャル量)ずつ同じ方向へずらされるものにあっては、以下のような課題があった。
すなわち、ダイスにより歯幅全域にわたって加工するには、少なくとも前記ずれ量がセレーションピッチ(溝のピッチ、あるいは溝の間に配置されるランド面のピッチ)に達する分、歯車を回転させる必要がある。このため、プランジ送りと呼ばれる転造ダイスと歯車の軸間距離を小さくしてバニッシュ加工を行う加工期間中には、セレーションピッチ間での加工初期(被削歯車1回転目)と加工終了時(被削歯車最終回転目)で、例えば5〜15μm程度の加工代の差が生じ、この結果、歯車の歯面には、セレーションピッチと同じ周期で例えば5〜15μm程度のうねりが生じる。
By the way, as in the conventional die described in Patent Document 1, for example, the positions of the pressing portions of the serrations acting on the first rotation, the second rotation,. In the case where the amount is shifted in the same direction by the amount (differential amount), there are the following problems.
That is, in order to process the entire tooth width with a die, it is necessary to rotate the gears at least as much as the deviation amount reaches the serration pitch (groove pitch or land surface pitch arranged between the grooves). For this reason, during the machining period in which vanishing is performed by reducing the distance between the rolling dies and the gear shaft, which is called plunge feed, at the initial stage of machining between serration pitches (the first rotation of the gear to be machined) and at the end of machining ( For example, a machining allowance of about 5 to 15 μm is generated at the final rotation of the work gear, and as a result, a swell of about 5 to 15 μm is generated on the tooth surface of the gear at the same period as the serration pitch.

本発明は、このような背景の下になされたもので、歯車に対する加工面圧を高めつつ、歯面に生じるうねりの影響を軽減することができる転造ダイス及び内歯車の加工方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made under such a background, and provides a rolling die and an internal gear machining method capable of reducing the influence of waviness generated on the tooth surface while increasing the machining surface pressure on the gear. The purpose is that.

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の転造ダイスは、歯面にセレーションが設けられた歯を複数枚有し、該セレーションの押圧部の位置が歯すじ方向に順次ずらされてディファレンシャルセレーションとされた内歯車加工用の転造ダイスにおいて、加工対象となる内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向と、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対するさらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向とが逆になることを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve such an object, the rolling die of the present invention has a plurality of teeth with serrations on the tooth surface, and the position of the pressing portion of the serrations is a tooth trace. In a rolling die for machining an internal gear that is sequentially shifted in the direction to be differential serration, with respect to one tooth of the internal gear to be machined, the position relative to the position of the pressing portion that acts when the internal gear rotates. The direction of displacement of the position of the pressing portion acting during rotation of the internal gear is opposite to the direction of displacement of the position of the pressing portion acting during further rotation with respect to the position of the pressing portion acting during the next rotation of the internal gear. It is characterized by becoming.

また、本発明の内歯車の加工方法は、請求項1〜4に記載の転造ダイスを用いて内歯車を加工する内歯車の加工方法であって、前記内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向と、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対するさらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向とが逆となり、以下、前記内歯車の回転ごとに前記押圧部の位置のずれ方向を交互に逆方向に変えながら、前記内歯車を加工することを特徴とする。   An internal gear machining method of the present invention is an internal gear machining method for machining an internal gear using a rolling die according to any one of claims 1 to 4, wherein one tooth of the internal gear is The displacement direction of the position of the pressing portion acting at the time of the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the time of one rotation of the internal gear, and further to the position of the pressing portion acting at the time of the next rotation of the internal gear. The direction of displacement of the position of the pressing portion acting during rotation of the pressing portion is reversed, and the internal gear is then processed while alternately changing the direction of displacement of the position of the pressing portion in the opposite direction for each rotation of the internal gear. It is characterized by that.

上記転造ダイスまたは内歯車の加工方法によれば、歯面にセレーションを設けてあるので、セレーションを設けない無垢の歯面を用いて加工する場合に比べ、加工面圧が高
まることとなり、その結果加工が容易になる。歯すじまた、セレーションの押圧部の位置のずれ方向が、内歯車回転毎に交互に逆となるので、内歯車の歯面に対しては、実際のセレーションピッチの中間にあたかも他のセレーションの押圧部があるかのように作用する。このため、内歯車の歯面に生じるうねりは、実際のセレーションピッチのよりも短い周期となり、かつ、そのときの加工代の誤差も低減できる。
According to the processing method of the rolling die or the internal gear, since the serration is provided on the tooth surface, the processing surface pressure is increased as compared with the case of processing using a solid tooth surface without serration. Result processing becomes easy. Since the direction of deviation of the position of the serration pressing portion is alternately reversed every time the internal gear rotates, the tooth surface of the internal gear is pressed against other serrations in the middle of the actual serration pitch. Acts as if there is a part. For this reason, the undulation generated on the tooth surface of the internal gear has a shorter cycle than the actual serration pitch, and the machining margin error at that time can be reduced.

ここで、加工対象となる内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2+L(所定量)、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する前記さらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2−L(所定量)に設定されていることが望ましい。
この場合、実際のセレーションピッチの中間に、あたかも存在するかのように作用する仮のセレーションの押圧部の位置が、セレーションピッチの中央に存することとなり、歯すじ方向の左右部分について、それぞれバランスよく加工できる。
Here, with respect to one tooth of the internal gear to be processed, the displacement amount of the position of the pressing portion acting at the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the time of one rotation of the internal gear is S (serration pitch). ) × 1/2 + L (predetermined amount), the displacement amount of the position of the pressing portion acting at the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the next rotation of the internal gear is S (serration pitch) × It is desirable to set to 1 / 2-L (predetermined amount).
In this case, the position of the pressing portion of the temporary serration that acts as if it exists in the middle of the actual serration pitch is in the center of the serration pitch, and the left and right portions in the tooth trace direction are in good balance. Can be processed.

以上説明したように、本発明によれば、内歯車に対する加工面圧を高めつつ、歯面に生じるうねりの影響を軽減することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of waviness generated on the tooth surface while increasing the processing surface pressure on the internal gear.

本発明の一実施形態の転造ダイス1の一部の斜視図である。It is a perspective view of a part of rolling die 1 of one embodiment of the present invention. 図1に示す転造ダイスの歯を示す図である。It is a figure which shows the tooth | gear of the rolling die shown in FIG. 図1に示す転造ダイスと加工対象の内歯車10とを噛み合わせて加工を行う場合を示す図である。It is a figure which shows the case where it processes by rolling the rolling die shown in FIG. 1, and the internal gear 10 to be processed. 図1に示す転造ダイスの各歯におけるセレーションの配列を周方向に並んでいる順に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the arrangement | sequence of the serration in each tooth of the rolling die shown in FIG. 1 in the order lined up in the circumferential direction. 図1に示す転造ダイスの各歯におけるセレーションの配列を、内歯車の一の歯B1に作用する順に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the arrangement | sequence of the serration in each tooth | gear of the rolling die shown in FIG. 1 in order which acts on one tooth | gear B1 of an internal gear. (a)は図1に示す転造ダイスにより加工される内歯車の一の歯B1の歯面を示す図である。(b)は従来の転造ダイスにより加工される内歯車の一の歯の歯面を示す図である。(A) is a figure which shows the tooth surface of one tooth | gear B1 of the internal gear processed by the rolling die shown in FIG. (B) is a figure which shows the tooth surface of one tooth | gear of the internal gear processed by the conventional rolling die. 本発明の実施例による被削歯車の歯すじ形状を示す図であり、(a)は左歯面、(b)は右歯面をそれぞれ示している。It is a figure which shows the tooth trace shape of the to-be-cut gear by the Example of this invention, (a) has shown the left tooth surface, (b) has each shown the right tooth surface. 比較例による被削歯車の歯すじ形状を示す図であり、(a)は左歯面、(b)は右歯面をそれぞれ示している。It is a figure which shows the tooth trace shape of the to-be-cut gear by a comparative example, (a) has shown the left tooth surface, (b) has each shown the right tooth surface.

図1ないし図5は、本発明の一実施形態を示すものである。図1は本発明の一実施形態の転造ダイス1の一部の斜視図、図2は図1に示す転造ダイスの歯を示す図、図3は図1に示す転造ダイスと加工対象の内歯車10とを噛み合わせて加工を行う場合を示す図である。
本実施形態の転造ダイス1は図1にも示すように概略円板状をなし、その外周には複数の歯2が等間隔に設けられていて、その歯面には図2に示すように歯すじ方向(図2における左右方向)一定間隔で複数の溝部3を設けたセレーション4が形成されている。溝部3の間に形成される山部がランド5とされ、このランド5が加工対象である内歯車10に対して主に押圧加工を行う押圧部とされる。
1 to 5 show an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of a part of a rolling die 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing teeth of the rolling die shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a rolling die shown in FIG. It is a figure which shows the case where it engages with the internal gear 10 and processes.
As shown in FIG. 1, the rolling die 1 of the present embodiment has a substantially disc shape, and a plurality of teeth 2 are provided at equal intervals on the outer periphery thereof, as shown in FIG. Serrations 4 having a plurality of grooves 3 are formed at regular intervals in the direction of the tooth trace (left and right direction in FIG. 2). A peak portion formed between the groove portions 3 is a land 5, and the land 5 is a pressing portion that mainly presses the internal gear 10 that is a processing target.

このような転造ダイス1は、図3に示すようにその回転軸線Oと加工対象となる内歯車10の回転軸線Cとを互いに平行にかつ一定の距離離間させた状態で転造ダイス1の歯2と内歯車の歯11とを噛み合わせ、この転造ダイス1を前記回転軸線O回りに回転させることによって歯車となる内歯車10を従動回転させて、内歯車10の歯11の歯面を仕上げ加工する。   As shown in FIG. 3, such a rolling die 1 is formed in a state where the rotational axis O and the rotational axis C of the internal gear 10 to be processed are parallel to each other and separated by a certain distance. The teeth 2 and the teeth 11 of the internal gear are engaged with each other, and the rolling die 1 is rotated about the rotation axis O, whereby the internal gear 10 serving as a gear is driven to rotate, and the tooth surface of the teeth 11 of the internal gear 10 is rotated. Finish processing.

ここで、本実施形態による転造ダイス1は、その歯2が例えばA1〜A23までの23枚の歯数を有するものとされる一方、この転造ダイス1が加工する加工対象となる内歯車10は、その歯11がB1〜B50の50枚の歯数を有するものとされる。本実施形態による転造ダイス1の歯2が周方向に設けられた順にそのセレーション4の配列を並べたものを図4に示すが、この図4に示すように本実施形態ではこの歯2が並んでいる順に各歯2のセレーション4の位置が歯すじ方向に少しずつずらされていて、ディファレンシャルセレーションの構成とされている。 Here, in the rolling die 1 according to the present embodiment, the teeth 2 have, for example, 23 teeth of A1 to A23, while the internal gear to be processed by the rolling die 1 is processed. 10, the tooth 11 is to have 50 sheets number of teeth of B1~B50. FIG. 4 shows an arrangement of the serrations 4 in the order in which the teeth 2 of the rolling die 1 according to this embodiment are provided in the circumferential direction. As shown in FIG. The positions of the serrations 4 of the respective teeth 2 are shifted little by little in the direction of the streak in the order in which they are arranged, so that a differential serration is configured.

また、図5には、この転造ダイス1の前記セレーション4を内歯車10の一の歯11に対して作用する順に並べたものを示す。例えば、図3に示すように、転造ダイス1の歯A1と内歯車10の歯B1を噛み合わせた状態(n=0回転目)から内歯車が1回転(n=1)すると転造ダイス1の歯A5がこの内歯車10のB1に作用し、以下同様に2,3,4,…回転目では歯A9,A13,A17,…の順に歯B1に作用する。   FIG. 5 shows the rolling die 1 in which the serrations 4 are arranged in the order in which they act on one tooth 11 of the internal gear 10. For example, as shown in FIG. 3, when the internal gear rotates once (n = 1) from the state in which the tooth A1 of the rolling die 1 and the tooth B1 of the internal gear 10 mesh (n = 0 rotation), the rolling die The first tooth A5 acts on B1 of the internal gear 10, and the same applies to the tooth B1 in the order of the teeth A9, A13, A17,.

そして、本実施形態の転造ダイス1では、図5に示すように、内歯車10の一の歯(例えば歯B1)について、内歯車10の一の回転時(例えば、n=0回転目)に作用する転造ダイス1の歯A1のランド5の位置に対する次の回転時(例えば、n+1=0+1=1回転目)に作用する歯A5のランド5の位置のずれ方向と、内歯車10の次の回転時(n+1=0+1=1回転目)に作用する歯A5のランド5の位置に対するさらに次の回転時(n+2=0+2=2回転目)に作用する歯A9のランド5の位置のずれ方向とが逆になっている。以下、内歯車10の回転ごとに、前の回転時のランド5の位置のずれ方向と、その回転時のランド5の位置のずれ方向とが逆になっている。   And in the rolling die 1 of this embodiment, as shown in FIG. 5, about one tooth | gear (for example, tooth | gear B1) of the internal gear 10, at the time of one rotation of the internal gear 10 (for example, n = 0 rotation). The deviation direction of the position of the land 5 of the tooth A5 acting at the time of the next rotation (for example, n + 1 = 0 + 1 = 1 rotation) with respect to the position of the land 5 of the tooth A1 of the rolling die 1 acting on Deviation of the position of the land 5 of the tooth A9 acting at the next rotation (n + 2 = 0 + 2 = 2 rotation) with respect to the position of the land 5 of the tooth A5 acting at the next rotation (n + 1 = 0 + 1 = 1 rotation) The direction is reversed. Hereinafter, every time the internal gear 10 rotates, the displacement direction of the land 5 during the previous rotation and the displacement direction of the land 5 during the rotation are reversed.

具体的には、内歯車10の一の歯について、内歯車10の一の回転時に作用する転造ダイス1の歯A1のランド5の位置に対する次の回転時に作用する歯A5のランド5の位置のずれ量GaがS(セレーションピッチ)×1/2+L(所定量)、内歯車10の前記次の回転時に作用する転造ダイス1の歯A5のランド5の位置に対する前記さらに次の回転時に作用する歯A9のランド5の位置のずれ量GbがS(セレーションピッチ)×1/2−L(所定量)に設定されている。以下、内歯車10の回転ごとに、前の回転時のランド5の位置のずれ方向と、その回転時のランド5の位置のずれ方向とが逆になるように、しかも、それぞれ交互に異なるずれ量Ga、Gbをもつように、内歯車10の一の歯について転造ダイス1の歯が接触する。つまり、この転造ダイスでは、内歯車10の一の歯(例えば歯B1)について、内歯車10の回転毎に、S(セレーションピッチ)×1/2の値ずつ交互に前進及び後退を順次繰返しながら、所定値Lずつ加工方向前方側へ進めている。   Specifically, with respect to one tooth of the internal gear 10, the position of the land 5 of the tooth A5 acting at the next rotation relative to the position of the land 5 of the tooth A1 of the rolling die 1 acting at the time of one rotation of the internal gear 10. The deviation amount Ga is S (serration pitch) × 1/2 + L (predetermined amount), which acts at the time of the next rotation with respect to the position of the land 5 of the tooth A5 of the rolling die 1 that acts at the time of the next rotation of the internal gear 10. The deviation amount Gb of the position of the land 5 of the tooth A9 is set to S (serration pitch) × 1 / 2−L (predetermined amount). Hereinafter, every time the internal gear 10 rotates, the displacement direction of the land 5 during the previous rotation and the displacement direction of the land 5 during the rotation are reversed, and the displacements are alternately different. The teeth of the rolling die 1 come into contact with one tooth of the internal gear 10 so as to have the quantities Ga and Gb. That is, in this rolling die, the forward and backward movements of one tooth (for example, tooth B1) of the internal gear 10 are sequentially repeated alternately for each rotation of the internal gear 10 by a value of S (serration pitch) × ½. However, the predetermined value L is advanced forward in the processing direction.

ここで、前記S(セレーションピッチ)は2.0〜3.5mmに設定されていることが望ましく、本実施形態では例えば約3mmに設定されている。この値S(セレーションピッチ)は、シェービングカッタの場合に比べて大きな値である。また、ランド5の幅wもシェービングカッタの場合に比べて大きな値である0.8〜1.2mmに設定されていることが望ましく、本実施形態では例えば約1mmに設定されている。   Here, the S (serration pitch) is preferably set to 2.0 to 3.5 mm, and is set to about 3 mm in the present embodiment, for example. This value S (serration pitch) is a larger value than in the case of the shaving cutter. The width w of the land 5 is also preferably set to 0.8 to 1.2 mm, which is a larger value than in the case of the shaving cutter, and is set to, for example, about 1 mm in this embodiment.

また、前記L(所定値)は0.05〜0.5mmに設定されていることが好ましい。これは、経験則から定められるもので、Lが0.05mmより小さいと、セレーションピッチに相当する歯面を仕上げるのに時間がかかりすぎて生産効率が低下するという不具合が生じ、また、Lが0.5mmより大きいと、加工量が大きすぎて精度が低下するという不具合が生じる。   The L (predetermined value) is preferably set to 0.05 to 0.5 mm. This is determined from an empirical rule. If L is smaller than 0.05 mm, it takes too much time to finish the tooth surface corresponding to the serration pitch, resulting in a problem that the production efficiency is lowered. If it is larger than 0.5 mm, the processing amount is too large and the accuracy is lowered.

このような転造ダイス1により加工される内歯車10の一の歯11(B1)の歯面について、転造ダイス1の各歯2(A1、A5、A9、A13、A17、…)により加工される部分をそのまま図6(a)に示す。ただし、この図6(a)では最初に歯A1を歯B1に噛み合わせた状態で加工が行われているものとする。なお、図6(b)は、従来の特許文献1に示されるようなダイスによって内歯車を加工した時の歯面を示したものである。   The tooth surface of one tooth 11 (B1) of the internal gear 10 processed by the rolling die 1 is processed by each tooth 2 (A1, A5, A9, A13, A17,...) Of the rolling die 1. The portion to be processed is shown as it is in FIG. However, in FIG. 6A, it is assumed that the processing is performed in a state where the tooth A1 is first meshed with the tooth B1. FIG. 6B shows a tooth surface when an internal gear is processed by a die as shown in Patent Document 1 of the related art.

また、本実施形態の転造ダイスは、歯元にドリル穴を形成しておらず、その分強度的に強くなっている。つまり、この種のダイスにおいては、歯2の表面に溝3を形成する際に、溝形成用の工具の先端が干渉しないように、歯元の左右に予めドリル穴を形成するのが通例であるが、ドリル穴を形成するとその分強度的に弱くなる。
また、本実施形態の転造ダイスでは、切削加工を行わず、該転造ダイスの歯を内歯車の歯に所定の圧力をもって押し付けることにより、加工を行うものであり、ランド3の端部はアールをつけていわゆる歯殺しをおこなっている。これは、歯のエッジ部によって内歯車10の歯11に傷が入るのを防止するためである。
Further, the rolling die of the present embodiment does not have a drill hole formed in the tooth base, and therefore is stronger in strength. In other words, in this type of die, when forming the groove 3 on the surface of the tooth 2, it is usual to form a drill hole in advance on the left and right sides of the tooth base so that the tip of the groove forming tool does not interfere. However, if a drill hole is formed, the strength is weakened accordingly.
Further, in the rolling die of this embodiment, the cutting die is not subjected to cutting, and the rolling die is pressed by pressing the teeth of the rolling die against the teeth of the internal gear with a predetermined pressure. A so-called tooth-killing is done with Earl. This is to prevent the tooth 11 of the internal gear 10 from being damaged by the edge portion of the tooth.

上記転造ダイスまたは内歯車の加工方法によれば、歯面にセレーション4を設けてあるので、セレーション4を設けない無垢の歯面を用いて加工する場合に比べ、加工面圧が高まることとなり、加工が容易になる。
また、図5に示すように、セレーションのランド5の位置のずれ方向が、内歯車10(内歯車)回転毎に交互に逆となるので、内歯車10の歯面に対しては、実際のセレーションピッチSの中間にあたかも他のセレーションのランド5があるかのように作用する(図6(a)参照))。このため、内歯車10の歯面に生じるうねりは、実際のセレーションピッチSのよりも短い周期となり、かつ、そのときの加工代の誤差も低減できる。
According to the above rolling die or internal gear machining method, since the serration 4 is provided on the tooth surface, the machining surface pressure is increased as compared with the case of machining using a solid tooth surface without the serration 4. Processing becomes easy.
Further, as shown in FIG. 5, the displacement direction of the position of the serration land 5 is alternately reversed every time the internal gear 10 (internal gear) rotates. It acts as if there is a land 5 of another serration in the middle of the serration pitch S (see FIG. 6A). For this reason, the undulation generated on the tooth surface of the internal gear 10 has a shorter cycle than the actual serration pitch S, and the machining margin error at that time can be reduced.

また、本実施形態では、内歯車10の一の回転時に作用する転造ダイス1のランド5の位置に対する次の回転時に作用する前記ランド5の位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2+L(所定量)、内歯車10の前記次の回転時に作用する前記ランドの位置に対する前記さらに次の回転時に作用する前記ランドの位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2−L(所定量)に設定されているため、実際のセレーションピッチSの中間に、あたかも存在するかのように作用する仮のセレーションのランドの位置が、セレーションピッチSの中央に存することとなり、歯すじ方向の左右部分について、それぞれバランスよく加工できる。   In the present embodiment, the deviation amount of the position of the land 5 acting at the next rotation relative to the position of the land 5 of the rolling die 1 acting at the time of one rotation of the internal gear 10 is S (serration pitch) × 1 /. 2 + L (predetermined amount), the displacement amount of the land position acting at the next rotation relative to the land position acting at the next rotation of the internal gear 10 is S (serration pitch) × 1 / 2−L ( Therefore, the position of the land of the temporary serration that acts as if it exists in the middle of the actual serration pitch S exists in the center of the serration pitch S, and the tooth trace direction The left and right parts can be processed with good balance.

なお、本実施形態の転造ダイス1では、その複数の歯2のセレーション4におけるランド5のずれ方向が、内歯車の回転ごとに交互に逆方向に変えながら、内歯車を加工しているが、具体的なずれ量は、実施形態に示すようなGa、Gbに設定する必要はなく、適宜値に設定可能である。   In the rolling die 1 of the present embodiment, the internal gear is machined while the direction of the land 5 shifting in the serrations 4 of the plurality of teeth 2 is alternately changed every time the internal gear rotates. The specific deviation amount does not need to be set to Ga and Gb as shown in the embodiment, and can be set appropriately.

以下、本発明の実施例について図7および図8を用いて説明する。図7は、上述した実施形態に基づく本発明の実施例としての転造ダイスにより仕上げ加工した内歯車の各歯の歯すじ形状を測定したものであり、図8は比較例としての特許文献1に示されるような転造ダイス(特許文献1では、シェービングカッタであるが、これを切刃の先端にアールをつけて刃殺し行い、転造ダイスとしたものを用いた)により仕上げ加工した内歯車の各歯の歯すじ形状を測定したものであり、いずれも(a)列は左歯面、(b)列は右歯面を示している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 7 shows the measurement of the tooth shape of each tooth of the internal gear finished by a rolling die as an example of the present invention based on the above-described embodiment, and FIG. 8 shows Patent Document 1 as a comparative example. The inner surface is finished with a rolling die as shown in (In Patent Document 1, a shaving cutter is used, but the tip of the cutting blade is rounded to kill the blade and used as a rolling die) The tooth trace shape of each tooth of the gear is measured, and in each case, (a) row shows the left tooth surface, and (b) row shows the right tooth surface.

ここで、内歯車の諸元は、モジュール1.34、圧力角19.0°、捩れ角21.59°、歯数76、基礎円102.834mm、歯幅19.4mmであり、転造ダイスの諸元は実施例、比較例ともにモジュール1.34、圧力角19.0°、捩れ角21.59°、歯数58、基礎円78.478mm、歯幅26mm、セレーションのピッチ3.0mm、ランド幅1.00mmであって、比較例では内歯車の一の歯に対して作用する切刃の位置のずれ方向が内歯車の回転ごとにすべて同じ方向を向いているに対し、実施例では図5に示したように内歯車の回転ごとに左右に交互に逆になっている。また、このとき、セレーションのピッチSが3.00mm、所定値Lが0.26に設定したので、Gaは1.76mm、Gbは1.24mmであった。そして、このような実施例および比較例の転造ダイスを内歯車に対してそれぞれ軸交差角0°で噛み合わせて、カッタ回転数200rpm、プランジ送り0.0005mm/rev、ドウェルタイム0.1minで転造加工を行った。   Here, the specifications of the internal gear are module 1.34, pressure angle 19.0 °, torsion angle 21.59 °, number of teeth 76, basic circle 102.834 mm, tooth width 19.4 mm. The specifications of both the example and comparative example are module 1.34, pressure angle 19.0 °, torsion angle 21.59 °, number of teeth 58, basic circle 78.478 mm, tooth width 26 mm, serration pitch 3.0 mm, The land width is 1.00 mm, and in the comparative example, the deviation direction of the position of the cutting blade acting on one tooth of the internal gear is all directed in the same direction for each rotation of the internal gear. As shown in FIG. 5, the left and right are alternately reversed every time the internal gear rotates. At this time, since the serration pitch S was set to 3.00 mm and the predetermined value L was set to 0.26, Ga was 1.76 mm and Gb was 1.24 mm. Then, the rolling dies of the example and the comparative example are respectively meshed with the internal gear at an axis crossing angle of 0 °, the cutter rotation speed is 200 rpm, the plunge feed is 0.0005 mm / rev, and the dwell time is 0.1 min. Rolling processing was performed.

これら図7および図8の結果より、比較例の転造ダイスによって仕上げ加工された内歯車では、左右いずれの歯面ともに歯すじ形状のうねりが大きく、うねりに周期的な変動を呈していることが分かる。これに対して、実施例の転造ダイスによる内歯車では、歯すじ形状のうねり自体が小さく、また歯すじ誤差の周期的なうねりも小さく抑えられている。   From the results of FIG. 7 and FIG. 8, the internal gear finished by the rolling die of the comparative example has a large waviness in the tooth shape on both the left and right tooth surfaces, and exhibits periodic fluctuations in the waviness. I understand. On the other hand, in the internal gear using the rolling die of the embodiment, the undulation of the tooth trace shape itself is small, and the periodic undulation of the tooth trace error is suppressed to be small.

1…転造ダイス 2,A1〜A23…転造ダイスの歯 3…溝 4…セレーション 5…ランド(押圧部) 10…内歯車 11,B1〜B50…被削歯車の歯   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling die 2, A1-A23 ... Teeth of rolling die 3 ... Groove 4 ... Serration 5 ... Land (pressing part) 10 ... Internal gear 11, B1-B50 ... Teeth of work gear

Claims (5)

歯面にセレーションが設けられた歯を複数枚有し、該セレーションの押圧部の位置が歯すじ方向に順次ずらされてディファレンシャルセレーションとされた内歯車加工用の転造ダイスにおいて、
加工対象となる内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向と、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対するさらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向とが逆になることを特徴とする転造ダイス。
In a rolling die for machining an internal gear that has a plurality of teeth with serrations on the tooth surface, and the position of the pressing portion of the serrations is sequentially shifted in the direction of the tooth trace to be differential serrations,
With respect to one tooth of the internal gear to be processed, the displacement direction of the position of the pressing portion acting at the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the time of rotation of the internal gear, and the next of the internal gear A rolling die characterized in that the direction of displacement of the position of the pressing portion acting at the next rotation is opposite to the position of the pressing portion acting at the time of rotation.
加工対象となる内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2+L(所定量)、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する前記さらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ量がS(セレーションピッチ)×1/2−L(所定量)にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項1に記載の転造ダイス。   With respect to one tooth of the internal gear to be processed, the displacement amount of the position of the pressing portion acting at the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the time of one rotation of the internal gear is S (serration pitch) × 1. / 2 + L (predetermined amount), the displacement amount of the position of the pressing portion acting at the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the next rotation of the internal gear is S (serration pitch) × 1/2 The rolling die according to claim 1, which is set to -L (predetermined amount). 前記S(セレーションピッチ)が2.0〜3.5mmに設定されていることを特徴とする請求項2に記載の転造ダイス。   The rolling die according to claim 2, wherein the S (serration pitch) is set to 2.0 to 3.5 mm. 前記L(所定値)が0.05〜0.5mmに設定されていることを特徴とする請求項2または3に記載の転造ダイス。   The rolling die according to claim 2 or 3, wherein the L (predetermined value) is set to 0.05 to 0.5 mm. 請求項1〜4に記載の転造ダイスを用いて内歯車を加工する内歯車の加工方法であって、
前記内歯車の一の歯について、該内歯車の一の回転時に作用する前記押圧部の位置に対する次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向と、前記内歯車の前記次の回転時に作用する前記押圧部の位置に対するさらに次の回転時に作用する前記押圧部の位置のずれ方向とが逆となり、以下、前記内歯車の回転ごとに前記押圧部の位置のずれ方向を交互に逆方向に変えながら、前記内歯車を加工することを特徴とする内歯車の加工方法。
An internal gear machining method for machining an internal gear using the rolling die according to claim 1,
With respect to one tooth of the internal gear, the displacement direction of the position of the pressing portion acting at the time of the next rotation relative to the position of the pressing portion acting at the time of the rotation of the internal gear, and at the time of the next rotation of the internal gear The direction of displacement of the position of the pressing portion acting at the time of the next rotation with respect to the position of the pressing portion that acts is reversed, and hereinafter, the direction of displacement of the pressing portion is alternately reversed every time the internal gear rotates. The internal gear machining method, characterized in that the internal gear is machined while being changed.
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