JPH09267146A - プレートギヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯部の面粗度が良好で、しかも軽量化及びコ
ストの低減化を図ることができるプレートギヤ及びその
製造方法を提供することにある。 【解決手段】 板状の金属素材Ｗの歯部形成部分１３を
一方側に折り曲げて構成されたプレートギヤ１０であっ
て、プレート状の本体部１０と、この本体部１０の歯部
形成部分１３に連なる歯幅構成部１４とからなり、この
歯幅構成部１４は、プレート状の本体部１１の外側に連
続して形成されており、完成歯の形状に沿って一方側に
本体部１１に対して直角に折り曲げたとき、周方向に歯
部１２を形成可能に構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状の金属素材
からなるプレートギヤ及びその製造方法に係り、特に、
歯先部が細い特殊理論歯形を形成するのに好適なプレー
トギヤ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ギヤとしては、図８において実線で示す
ようにインボリュート歯形１のインボリュートギヤが一
般に採用されているが、近時破線で示すような特殊理論
歯形２の特殊理論歯車が開発されている。この特殊理論
歯車は、現在、インボリュート歯形に代わる円弧歯形系
線接触歯車として注目されている公知の歯車である。い
わゆる特殊理論歯車は、歯形曲線の曲率が歯タケ方向に
周期的に増減する連続且つ微分可能な函数であることを
特徴とする歯車であり、特公平２−１５７４３号公報及
び小守勉氏の論文（１９９０年発行の機械設計誌）によ
り公知の歯車である。そして、歯先部２ａがインボリュ
ート歯形１の歯先部１ａより大幅に細くなっており、こ
れにより歯の転位効率を向上させることができる。

【０００３】ところで、ギヤの製造方法としては、歯切
り盤（ホブ盤）で切削加工するか又は焼結合金で成形す
ることが一般的である。また、多量生産の場合は、板状
の金属素材からプレス加工により、精密打抜で製作され
ており、この精密打抜によれば、歯部の精度及び面粗度
を良好にすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したギヤの製造方
法において、歯切り盤で切削加工する製造方法は、製造
時間が多くなりコスト高になると共に、歯部の面粗度は
上記プレス加工の場合より劣るという問題がある。ま
た、焼結合金で成形する製造方法も、歯部の面粗度は上
記プレス加工の場合より劣るという問題がある。さら
に、上記いずれの場合も、ギヤが金属ブロックで構成さ
れているので、重量が増大するという問題がある。

【０００５】また、板状の金属素材からプレス加工によ
り精密打抜するギヤの製造方法は、歯部の面粗度が良好
で、しかも軽量化を図ることができるので、最も良い製
造方法であるが、特殊理論歯車のように歯先部が細い場
合には、歯先部にダレや破断が発生しやすいという問題
がある。また、金型の歯先部を打ち抜く部分が狭くなっ
ているので、金型が損傷しやすく、このため品質の低下
を招くおそれがあると共に、金型の耐久性が低下して金
型交換によりコスト高になるという問題がある。

【０００６】この発明は、上述した問題を解決するため
になされたもので、その目的は歯部の面粗度が良好で、
しかも軽量化及びコストの低減化を図ることができるプ
レートギヤ及びその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る請求項１のプレートギヤは、板状の
金属素材の歯部形成部分を一方側に折り曲げて構成され
たプレートギヤであって、プレート状の本体部と、この
本体部の歯部形成部分に連なる歯幅構成部とからなり、
前記歯幅構成部は、プレート状の本体部の外側に連続し
て形成されており、完成歯の形状に沿って一方側に前記
本体部に対して直角に折り曲げたとき、周方向に歯部を
形成可能に構成したことを特徴としている。

【０００８】そして、上記プレートギヤによれば、歯幅
構成部がプレート状の本体部に対して直角に折り曲げら
れて形成されているので、歯幅を金属素材の板厚より大
幅に大きくすることができる。これによって、歯部の強
度を向上させることができると共に、金属素材の板厚を
薄くして軽量化及びコストの低減化を図ることができ
る。

【０００９】また、請求項２のプレートギヤの製造方法
は、板状の金属素材の歯部形成部分を一方側に折り曲げ
て構成されるプレートギヤの製造方法であって、プレー
ト状の本体部と、この本体部の歯部形成部分に連なる歯
幅構成部とから構成されており、まず、前記本体部の歯
部形成部分の外側に完成歯の形状に沿って形成された歯
幅構成部の外側を打ち抜き、しかる後、前記完成歯の形
状に沿った歯部形成部分から前記歯幅構成部を一方向に
直角に折り曲げ周方向に歯部を形成することを特徴とし
ている。

【００１０】そして、上記プレートギヤの製造方法によ
れば、歯部を板状の金属素材を折り曲げて成形した、い
わゆるフォーム成形で形成することができるので、切削
加工や焼結合金の場合より良好な面粗度が得られると共
に、金型の耐久性を向上させることができ、コストの低
減化を図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図１
乃至図７を参照して説明する。

【００１２】まず、図１乃至図３を参照して、この発明
のプレートギヤ１０の実施形態を説明する。

【００１３】図１はこの発明に係るプレートギヤ１０を
セクタギヤに適用した実施形態を示したもので、プレー
トギヤ１０は、板状の金属素材の歯部形成部分１３を一
方側に折り曲げて構成されている。

【００１４】そして、特に、この発明に係るプレートギ
ヤ１０は、プレート状の本体部１１と、この本体部１１
の歯部形成部分１３に連なる歯幅構成部１４とからな
り、この歯幅構成部１４は、プレート状の本体部１１の
外側に連続して形成されており、完成歯の形状に沿って
一方側に本体部１１に対して直角に折り曲げたとき、周
方向に歯部１２を形成可能に構成したことを特徴として
いる。

【００１５】さらに、プレートギヤ１０の構成を詳細に
説明すると、本体部１１は扇形状に形成されており、歯
幅構成部１４の高さ、すなわち歯幅ｈは本体部１１の板
厚ｔより大幅に大きく設定されている。また、歯部１２
は歯先部１５が細い特殊理論歯形を採用しており、この
歯先部１５は折曲された歯幅構成部１４の対向する先端
部を突き合わせて構成されている。

【００１６】さらに、本体部１１には、歯底部１６近傍
に歯底部１６に沿ってビード１１ａが突設されており、
このビード１１ａによって本体部１１の強度、ひいては
プレートギヤ１０の強度を向上するように設定されてい
る。

【００１７】上述したプレートギヤ１０の構成によれ
ば、歯幅構成部１４がプレート状の本体部１１に対して
直角に折り曲げられて形成されているので、歯幅ｈを金
属素材の板厚ｔより大幅に大きくすることができる。こ
れによって、歯部１２の強度を向上させることができる
と共に、金属素材の板厚を薄くして軽量化及びコストの
低減化を図ることができる。

【００１８】つぎに、上記のように構成されたプレート
ギヤ１０の製造方法を図４乃至図７を参照して説明す
る。

【００１９】プレートギヤ１０は、板状の金属素材Ｗか
ら成形されており、セクタギヤの外形と同一形状の扇形
状に形成された本体部１１と、この本体部１１の歯部形
成部分１３に連なる歯幅構成部１４とから構成されてお
り、まず、図４に示すように、本体部１１の歯部形成部
分１３の外側に完成歯の形状に沿って形成された歯幅構
成部１４の外側１４ａを打ち抜く。この歯幅構成部１４
の外側１４ａは、Ｖ字形の複数の切込部１４ｂと、この
切込部１４ｂに連なる円弧部１４ｃとからなっている。

【００２０】ついで、図５乃至図７に示すように、前工
程で所定の形状に打ち抜かれた金属素材Ｗをパンチ２
０、ダイ２１及びクッションプレート２４との協働作用
により歯部形成部分１３から歯幅構成部１４を一方向に
直角に折り曲げ周方向に歯部１２を形成する。

【００２１】すなわち図５に示すように、パンチ２０に
は、完成歯の歯数と同数の複数の凹部２０ａが同一円周
上に突設されている。さらに、パンチ２０には、複数の
凹部２０ａの近傍に凹部２０ａと同心の円周上に凹部２
０ｂが凹部２０ａから距離ａをもって形成されており、
この凹部２０ｂはビード１１ａの形状と同一に形成され
ている。さらに、あらかじめダイ２１に挿入されてお
り、パンチ２０を受けるパンチ２０と同形状のクッショ
ンプレート２４に、上記凹部２０ｂに対向して、凸部２
４ａが設けられており、ビード１１ａはパンチ２０とク
ッションプレート２４に金属素材Ｗが押圧されて形成さ
れる。

【００２２】また、ダイ２１にはパンチ２０の複数の凹
部２０ａと対向する位置に複数の凸部２１ａが形成され
ておりこの複数の凸部２１ａの外周面の形状は完成歯の
形状と同一に形成されている。また、この凸部２１ａに
凹部２０ａをダイ２１の上方から挿入し、凸部２１ａと
凹部２０ａとにより形成された空間部２３（図６参照）
により歯部１２が形成されるように構成されている。

【００２３】上記の構成されたパンチ２０とダイ２１
を、パンチ２０の凹部２０ａとダイ２１の凸部２１ａ，
並びにパンチ２０の凹部２０ｂとクッションプレート２
４の凸部２４ａがそれぞれ相対向するよう配置する一
方、金属素材Ｗを、切込部１４ｂがダイ２１の凸部２１
ａの谷部２０ｃと対向するよう配置する。

【００２４】そして、図５の矢印Ａが示すように、パン
チ２０を上方から下方に向かって押圧し、ダイ２１にパ
ンチ２０を挿入する。

【００２５】すると、図７に示すように、本体部１１の
歯部形成部分１３から歯幅構成部１４が一方向に直角に
折り曲げられ周方向に歯部１２を形成する一方、ビード
１１ａを形成し、これによりプレートギヤ１０を成形す
ることができる。

【００２６】上述したプレートギヤ１０の製造方法によ
れば、歯部１２を板状の金属素材Ｗを折り曲げて形成し
た、いわゆるフォーム成形で成形することができるの
で、切削加工や焼結合金などの場合より良好な面粗度が
得られ、摩耗が少なく、伝達効率の良好なプレートギヤ
１０を得ることができる。

【００２７】また、特殊理論歯車のように歯先部１５の
細いプレートギヤ１０を製造する場合、金型であるパン
チ２０とダイ２１の損傷が大幅に減少し、これによりプ
レートギヤ１０の品質を向上させることができると共
に、金型２０，２１の耐久性が向上してコストの低減化
を図ることができる。

【００２８】また、発明の実施の形態としては特殊理論
歯車について述べたが、特に限定することはなく、イン
ボリュートギヤであっても良いのはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】上述した通り、この発明に係る請求項１
のプレートギヤによれば、歯幅構成部がプレート状の本
体部に対して直角に折り曲げられて形成されているの
で、歯幅を金属素材の板厚より大幅に大きくすることが
できる。これによって、歯部の強度を向上させることが
できると共に、金属素材の板厚を薄くして軽量化及びコ
ストの低減化を図ることができる。

【００３０】また、請求項２のプレートギヤの製造方法
によれば、歯部を板状の金属素材を折り曲げて成形し
た、いわゆるフォーム成形で成形することができるの
で、プレートギヤの品質を向上させることができると共
に、金型の耐久性が向上してコストの低減化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプレートギヤの平面視説明図。

【図２】図１のII−II矢視拡大断面説明図。

【図３】図１に示すプレートギヤの斜視説明図。

【図４】この発明に係るプレートギヤの製造方法に係
り、板状の金属素材から歯幅構成部の外側及びプレート
ギヤの外形を打抜いた状態を示す平面視説明図。

【図５】同じくパンチ、ダイ及びクッションプレートと
の間に前工程で得られた金属素材を配置した状態を示す
斜視説明図。

【図６】同じくバンチとダイとの協働作用により前工程
で得られた金属素材を押圧する工程を示す断面説明図。

【図７】同じく完成プレートギヤの斜視説明図。

【図８】インボリュートギヤと特殊理論歯車の歯形を示
す説明図。

【符号の説明】

１０ プレートギヤ １１ 本体部 １２ 歯部 １３ 歯部形成部分 １４ 歯幅構成部 １５ 歯先部 １６ 歯底部 Ｗ 金属素材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の金属素材の歯部形成部分を一方側
   に折り曲げて構成されたプレートギヤであって、 プレート状の本体部と、この本体部の歯部形成部分に連
   なる歯幅構成部とからなり、前記歯幅構成部は、プレー
   ト状の本体部の外側に連続して形成されており、完成歯
   の形状に沿って一方側に前記本体部に対して直角に折り
   曲げたとき、周方向に歯部を形成可能に構成したことを
   特徴とするプレートギヤ。
2. 【請求項２】 板状の金属素材の歯部形成部分を一方側
   に折り曲げて構成されるプレートギヤの製造方法であっ
   て、 プレート状の本体部と、この本体部の歯部形成部分に連
   なる歯幅構成部とから構成されており、まず、前記本体
   部の歯部形成部分の外側に完成歯の形状に沿って形成さ
   れた歯幅構成部の外側を打ち抜き、しかる後、前記完成
   歯の形状に沿った歯部形成部分から前記歯幅構成部を一
   方向に直角に折り曲げ周方向に歯部を形成することを特
   徴とするプレートギヤの製造方法。