JPS6027437A - クラウン歯転造用平ダイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 斑１Ｌ艷 本発明は歯車やスプライン等の被加工物にクラウン歯を
転造加工する方法に関する。

【Ｌ九 従来一般に、歯車やスプライン等の歯の歯面は、第１，
２図に示づ如く曲面に形成される（このような歯をここ
でクラウン歯と呼ぶことにする）。

クラウン歯１の歯面１ａは図示の如く、被加工物の回転
軸心に平行である歯１の歯刃じ方向Ｏ′に対して歯の中
心部１ｂがその両端部１ｃより膨出した形状、換言すれ
ば中心部１ｂに対しその両端部１Ｃが後退した形状、す
なわちクラウン形状となっている。この膨出量αは１０
μ程度である。

このように歯車等の歯をクラウン歯とづることにより、
歯車等の噛み合い誤差を吸収ケることができるとともに
、噛み合い山間に潤滑油を十分行きわたらばて歯の娩は
イリきの防止を図ること等がｆｉＪ能となる。

ところで、歯車等は平ダイスを用いる転ｊΔ加工により
製作できることは周知の事柄であるが、この転造加工に
よりクラウン歯を創成加工覆る方法は従来試みられてい
ない。

平ダイスの転造加工によりクラウン歯を創成加工しよう
とりるとぎ、容易に考えられることは、第３図に示１よ
うに、平ダイス２の各１ｉ２ｂの各画面２ａを、歯車等
のクラウン歯１に対応せしめて、歯面の両端部がその中
央部より膨出覆る形状、すなわち鼓状とづることである
。ところが、実際上、平ダイス２の各歯２ｂをこのよう
な形状の覆ることは至難の術である。

上記従来事情に鑑み、本発明者等は、被加工物にクラウ
ン歯を創成付与できる平ダイスをすてに一提供した。そ
の１つは特願昭５７−６６０２３号に示しており、他の
１つは特願昭５７−７６７９５号に示し“Ｃいる。これ
らの平ダイスは、その仕上歯群をテーパ歯または捩れ歯
により構成し、これらの歯により被加工物にクラウン歯
を創成付与（るようにしたものである。

第４，５図に上記平ダイスの概略を示している。

第４図は前者の一組の平ダイスを示している。この平ダ
イス３ａ、３ｂはそれぞれ喰付き歯群ＫＩＪ、仕上歯群
ＳＪおよび逃げ歯群Ｎｌより構成されて−３つ、一方の
平ダイス３ａの仕上歯群Ｓｔの歯配列面３ｅには平ダイ
スの一側（Ｓ）から他側（Ｓ′　）に向って薄くなるテ
ーパ歯Ｔ＋を設けており、一方今１つの平ダイス３ｂの
仕上歯群ＳＩの歯配列面３ｆには上記他側（Ｓ′）から
上記−側（Ｓ）に向って薄くなるテーパ歯Ｔ２を設けて
いる。つまり、上記テーパ歯Ｔ１およびＴ２は互いに逆
方向のテーパを有している。

一方、後者の一組の平ダイスを第５図に示している。こ
れらの平ダイス３ａ、３ｂは各仕上歯群ＳＪの歯配列面
３ｅ、３ｆに捩れ歯ＴＩ’、Ｔ２’を設けたものであっ
て、一方の平ダイス３ａの捩れ歯Ｔ１′は、被加工物の
歯ずじ捩れ角（平歯車の場合この捩れ角は０６である）
より若干の角度βだｃノ人さい歯りじ捩れ角をイｊＬ’
（おり、−万事ダイス３ｂの捩れ歯１゛２′　は被加工
物の歯すし捩れ角より若干小さい角度βだけ小さい歯す
じ捩ね角を右している。

ところで、第４，５図に示した各−組の平ダイス３ａ、
３ｂは、周知の平ダイスと同様第６図（ｉ＞、（ｎ）に
示り°ように、被加工物４を挾むようにその両側にかつ
異る往復動支点の位置にそれぞれ装着され、図中矢印で
示づ如く逆方向に移動ぼしめることにより被加工物４の
周面にクラウン歯を転造加工するものである。

ところが、上記２つの平ダイスを第６図（■）。

（汀）の如くしで使用した場合、ぞの仕上歯８Ｙのテー
パ歯または捩れ歯の形状に起因して被加工物が振れある
いは振動を生じ、イの結果転造加工精度が悪くなるとい
う問題がある。木発明者等はそ、の原因を追及したとこ
ろ、それは双手の点にあることを見い出した。

すなわら、先ず前者の平ダイスリなりら第４図に示した
平ダイスについて述べれば、第７図に示ずように、一対
の平ダイス３ａ、３ｂが小なった状態を透視してみれば
、テーパ歯’ｒ、、Ｔ２はそれぞれ異る方向性を持つこ
とになる。１なわち丁１の太歯厚端は一側（Ｓ）側に位
置し、今１つのテーパ歯Ｔ２の太歯厚端は他側（Ｓ′）
に位置することになる。

ところで、テーパ歯Ｔ＋　、Ｔ２は、その人歯厚端のほ
うが反対側端よりも被加工物４の歯４ａに対する加工量
が多いため、第９図に示づように、一方の平ダイス３ａ
においては、そのテーパ歯Ｔ１の太歯厚端側にかかる荷
重Ｌ１に対する反ノｊが、反対側にかかる荷重Ｌ２に対
づる反力より大きくなるため、被加工物４は矢ＥＩＪ　
Ｙｈ向に回転しようとづる。一方、今１つの平ダイス３
ｂについても、そのテーパ歯Ｔ２の太歯厚端の荷”ｆｘ
　Ｌ　＋に対する反力が反対側の荷重Ｌ２に対づる反力
より大きくなるため、上記と同じ回転方向Ｙに液加Ｊ物
４を回転させることになる。このように被加工物４に対
して回転方向の力すなわち捩りツノが加わるため、被加
工物４に加工中振れまｌζは振動が生じ、従ってその転
造加工精度が非常に悪くなるのである。

一方、第５図に示した一対の平ダイス３ａ、３ｂを用い
る場合においては、第８図に承りように、一対の平ダイ
ス３ａ、３１］を重ね合わゼてこれを透視すれば、一方
のデーパ歯Ｔ、ｌ　と今１つのテーパ歯１−２′　は同
方向に捩れており、づな４つらそれらの歯すしが一致し
ている。従って、第１０図に示ずＪ、うに、一方の捩れ
歯Ｔ＋’　は被加工物４の１つの歯４ａに対して図示の
如く作用づるので、被加工物４は矢印Ｘ方向に回転しよ
うとし、まＩＣＣ１０の捩れ爾］−２′は被加工物４の
今１つの歯４ａ’　に対してＩＨ＋示の方向に作用する
ので、この場合にも被＋１１１　Ｔ物４は矢印Ｘ方向に
回転しようとする。従７’）　’（、；ｆＨｑ図につい
Ｃ説明した場合と同様に、被１１１１１物４に（３Ｌ振
れまたは振動が生じ転造加工精度かｊ；（くなるという
問題がある。

−−１記の如さテーパ歯Ｔ＋、”Ｔ−ｚあるいは捩れ歯
Ｔ　Ｉ　’　＋　Ｔ’　２’　を用いる限りは、これら
の歯が被ＩＩＩ−ｒ物の歯に３＝Ｉ　して１１方向にお
いて巽る力で作用するため１．２如ぎ振れまたは振動の
現象を完全に解決することは不可能である。しかしなが
ら本発明者等はこれらの不具合を解消づるため鋭＠研究
したところ、上記乎ダイスのいずれにおいても、仕上歯
のテーパ歯または捩れ歯に被加工物の歯にクラウン形状
をイ１与Ｊる機能とこれに加えて歯自体の厚みを所定の
厚み寸法まで小さくする機能を持たしめているところに
大きな原因があることを見出した。すなわち、第１１図
（Ｉ）、（ｎ）に示でように、テーバ歯丁１１丁２およ
びノ戻れ歯Ｔ＋’、１−２’　はそれぞれ被加工物の歯
４ａに対して非常に大ぎな肉１０．Ｄ’を減小すべく爾
４ａに対して作用している。このように取り代り、Ｄ’
が大きくなればなるほど、第９図においては平ダイスの
被加工物４に対する荷ｍ　Ｌ　＋　とＬ２との差が人き
（なり、また第１０図においては捩れ爾Ｔ＋’、Ｔ２’
の被加工物の歯４ａに対づる偏荷重が大きくなり、従っ
て被加工物４の捩りツノも大きくなるわけである。

本発明の目的 従って、本発明は、テーパ歯または捩れ歯等のクラウン
形成歯て液加］Ｖ物を転造する前に予め被加工物の歯の
厚みを所定厚みまで小さくしておき、クラウン歯形成ｌ
ｆｉ群の＋Ｖ＋を被加１−物の南の側面コーナ部の加工
に限定して該クラウン歯形成歯群の加ｌＬ負担を軒（し
、つまり、上記した平ダイス３日、３ｂの被加工物４に
対する荷車Ｌｌ、Ｌ２自体を小さくし、あるいは捩れ歯
Ｔ＋　’　、　”Ｉ−２’の被加工物の歯４ａに夕・ｊ
づ゛る偏荷重を小さくし、これにより被加工物４の振れ
や振動を防止して被加工物の加］二粘度を向上しＪ：う
とづるものである。

本発明の構成・作用・効果 上記目的を達成Ｊるため本発明は以下の如く構ｒ父　し
　Ｉこ　。

りなわら、各平ダイスのイＪＬ爾群を、被加工物の歯厚
を小さくするストレート歯よりなる一次仕上歯群と、該
−次仕上歯群によりｒＪ＋厚が小さくさ４れた被加工物
の歯の側面コーナ部に作用してクラウン歯を形成り゛る
クラウン歯形成歯群どで構成したことを特徴としている
。

上記の構成によればクラウン歯形成歯群の歯は、被加工
物の歯の側面のコーナ部のみを加工づるものであって歯
厚自体を小さくづる積極的な機能を持たないため、加工
負担すなわち被加工物に対りる荷手が小さくなり、従っ
て被加工物の振れや振動が防止されて精度の高い加工を
行うことが可能となる。

大１目１ 以下に第１２〜１５図に示した実施例について本発明を
具体的に説明する。

第１２図に第１実施例すなわち第４図に示した第１従来
例を改良した実施例を示し、第１３図に第５図に示した
第２従来例を改良した第２実施例を示している。

先ず第１２図の第１実施例につい（説明覆る。

図に示す如く、１１の平ダイス３ａ、３ｂの大略構成は
前記第１従来例と同じであって、喰イ」キ歯１’！ＹＫ
Ｕ、什上歯群ＳＩおよび逃げ歯群ＮＩより構成し・てい
る。しかしながら、本実施例にＪｊいては壮士歯群Ｓｌ
には、喰利き歯群ＫＵ側にストレーＩ−爾Ｔｏよりなる
一次仕上歯群５ｒ−Ｉを形成する−ブノ、逃げ歯群Ｎｌ
側には従来と同様のテーパ歯Ｔ１またはＴ２を形成して
いる。これらのテーパ歯”ｒ＋、Ｔ２は第４図の符号と
同じ符号を用いているところからも明らかなように、そ
れらのテーパ方向は逆になっている。

一方第２実施例に係る一対の平ダイス３ａ、３ｂはその
仕上歯群Ｓｌを、第１実煎例と同様にストレート歯Ｔ−
ｏよりなる一次仕上歯群５ｌ−Ｉと、捩れ歯Ｔ、ｌ　ま
たはＴ２′よりなるクラウン歯形成歯群５Ｉ−ｎとで構
成している。これらの捩れ歯ＴＩ’、Ｔ２’の捩れ方向
は、第５図の第２従来例に示したと同様に、一方の捩れ
歯−１−１′　は被加工物の歯の捩れ角より若干の角度
βだけ大ぎい歯ずじ捩れ角を有し、その逆に、捩れ歯］
−２′は被加工物の歯の捩れ角より若干の角度βだけ小
さい歯づじ捩れ角を有している。

、　上記第１実施例および第２実施例のいずれにおいて
も、これらの平ダイス３ａ、３ｂを用いて被加工物を転
造加工覆れば、第１４図（Ｉ）に示１ように、仕上歯群
８１においては、−次仕上歯群５ｌ−Ｉのストレート歯
Ｔｏにより、被加工物の歯４ａの厚み１法が加工前用法
Ｗ１よりＷ２まで減小される。この肉厚寸法Ｗ２は最終
的に被加工物の歯４ａに付与づべき歯厚寸法すなわち歯
の中央部の寸法に略等しい寸法となっている。

次いで、第１２図（ｎ）に示ず如く、各平ダイス３ａ、
３ｂの仕上歯群Ｓｌのクラウン歯形成歯群５１−ｎのテ
ーパ歯Ｔ＋、−ｒ２又は捩れ歯Ｔ１′。

Ｔ２’　によりそのコーナ部が加工され取り代り。

Ｄ′の部分が除去されることになる。すなわち、各歯Ｔ
＋　、Ｔ２　：Ｔ＋　’　、Ｔ２’　はそれぞれ歯４ａ
の歯面のコーナ部のみに作用するので、その取り代り、
Ｄ’　は第１１図（Ｉ＞、（ＩＩ）と比較づれば明らか
な如く、非常に小さくなっている。つまり、これらの歯
Ｔ＋　、Ｔ２　：Ｔ＋　’　、Ｔ２’の歯４ａに対する
加工負担が小さくなってｄ３す、換言すれば歯４ａに対
する加工荷重が小さくてよく、従って被加工物４に対す
る加二［中の振れや振動が緩和され、従ってその分だけ
被加工物の加工精度がよくなるのである。

上記第１実施例および第２実施例に係る平ダイスを用い
た転造により創成されるクラウン歯４ａは第゛１５図に
承り如ぎものとなる。なずわち歯４ａの歯面は歯Ｔ＋　
、Ｔ２　：Ｔ＋　’　、ｌ−２’　により創成される両
側の歯面４Ｃ，４ｂとストレート歯Ｔｏで創成される画
面４ｄとで構成されている。従って、この歯面は、１Ｎ
（密には３つの曲面で構成されておつＣ１第１，２図に
示ず従来例の如く１つの曲面に（よなつ−Ｃいないが、
前記したように、歯面の中央部の膨出足はイΦかに１０
μ程度であるためこの３つの曲面よりなる曲面は上記１
つの曲面に限りイ５く　似している。そしてこの曲面は
、両面中央部を南面両端部より膨出させる、換言りれば
南面両端部を両面中央部より後退さけるというクラウン
尚の目的（よ十分に達成している。

１−記の如く、い−ｆれの実施例によっても、転造加」
中波加工物４の振れまた４１振動の現象を緩和しく液加
−Ｆ物の加工ｖＪ度を向上ｕしめる目的を達成すること
ができる。

尚、本発明の変形例として、仕上歯群ＳＩにおいＣ、ク
ラウン歯形成歯群８ｌ−ＩＩの後ずなわら逃げ歯群Ｎｌ
側にさらにストレート歯Ｔｏよりなる最終仕上歯群をＨ
ｕｔプてもよい。このようにすれば、クラウン歯形成歯
群５Ｉ−ＩＩにより創成されて歯の中央部が幾分膨出気
味の被加工物の歯４ａの該中央部を修正することができ
、一層精度のよい加工を行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクラウン歯を有′す゛る歯車等の歯の斜視図、
第２図は第１図■−■線断面図、第３図は第１ＦＡの歯
を有する歯車等を転造するために特別の歯を有する想像
上の平ダイスの要部斜視図、第４図は第１従来例に係る
一対の平ダイス３ａ、３ｂの平面図、第５図は第２従来
例に係る一対の平ダイス３ａ、３ｂの平面図、第６図（
ｉ）は上記平ダイス３ａ、３ｂを用いて歯［１等の被加
工物４を転造する方法を示す説明図、第６図（ＩＩ）は
第６図（ｉ）の右側面図、第７図は上記第１従来例に係
る一対の平ダイス３ａ、３ｂの重なり状態を示１説明図
、第８図は上記第２従来例に係る一対の平ダイス３ａ、
３ｂの重なり合いを示す説明図、第９図は上記第１従来
例に係る平ダイス３ａ、３１ｔを用いて被加工物４を転
）ａ７る場合にり゛す”る被加工物４の振れまたは振動
を説明する説明図、第１０図は上記第２従来例に１系る
一対の平ダイス３ａ、３ｂを用いて被加工物４を加工り
る除重Ｊ゛る被加二に物４の振れまたは振動を説明覆る
だめの説明図、第１１図（Ｉ）、（ＩＩ）は第１および
第２の従来例に係るデーパ歯Ｔ＋。 Ｔ２まＩζは捩れ歯ＴＩ’、Ｔ２’　が被加工物の歯４
ａにヌ・１して転造加工する状態を示す説明図、第１２
〜１５図は本発明の実施例を示し第１２図は第１実施例
に係る一対の平ダイス３ａ、３ｂの平面図、第１３図は
第２実施例に係る一対の平ダイス３ａ。 ３ｂの平面図、第１４図＜Ｉ＞、（ＩＩ）は上記第１お
よび第２の実施例に係る一対の平ダイス３ａ　、　３ｂ
により被加工物のｍ４ａを加工する過程を示す説明図、
第１５図は上記第１および第２の平ダイス３ａ。 ３１）により加工した液加−Ｌ物の爾４ａの画面を示ず
斜視図である。 ３ａ、３ｂ・・・一対の平ダイス、４・・・被加工物（
ＶＡ車）、４ａ・・・被加工物４の歯、ＫＩＪ・・・喰
イリき歯群、Ｓｌ・・・仕上歯群、Ｎｌ・・・逃げ歯群
、５ｌ−１・・・−次仕上歯？ｉＹ、ＳＩＭ・・・クラ
ウン歯形成歯群、丁０・・・スｉ・シー１〜歯、Ｔ＋　
、Ｔ２・・・テーパ歯、ＴＩ’、１−２’　・・・捩れ
歯。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人弁理士　前出　葆　ばか　２名 第１図 第３図 第１４図ＣＩ） 第１４図（ｎ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各平ダイスの仕上歯群を、被加工物のｗＪ厚を小
   さくするストレート歯よりなる一次仕上歯群と、該−次
   性上歯群により歯厚が小さくされた被加工物の歯の側面
   ］−す部に作用してクラウン歯を形成するクラウン歯形
   成歯群とで構成したことを特徴とする一対のクラウン歯
   転造用平ダイス。 く２）一方の上記平ダイスのクラウン歯形成歯群は、平
   ダイスの一側から他側に向つ′Ｔ、薄くなるテーパ歯よ
   りなり、他方の上記平ダイスのクラウン歯形成歯群は、
   平ダイスの上記他側から上記−側に向つＣ薄くなるテー
   パ歯よりなることを特徴とづる第１項に記載のクラウン
   歯転造用平ダイス。 （３ン一方の上記平ダイスのクラウン歯形成歯群は、被
   加工物の歯すじ捩れ角より゛若干大きい歯すじ捩れ角を
   有づる爾よりなり、他方の上記平ダイスのクラウン歯形
   成歯群は、被加工物のめずじ捩れ角より若干小さい歯ず
   し捩れ角を有する歯よりなることを特徴とする第１項に
   記載のクラウン歯転造用平ダイス。