JPS6358066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被転造物を挾み付けて相対的に移動
することによりヘリカルギヤあるいは油溝等のね
じれ歯やねじれ溝を転造するための平ダイスに関
し、特に奇数の歯もしくは溝を形成する場合に有
効な平ダイスに関するものである。

例えば第１図に示すようなヘリカルギヤ１を製
造する方法として、ホブカツター等により切削す
る方法や転造による方法が考えられるが、切削に
よる方法では、作業に要する時間が長く、またホ
ブの切りあがり寸法を製品上考慮しなければなら
ないために不要部が長くなり、その結果製品が大
型化し、しかも工具費も高くなるなどの問題があ
る。これに対し、転造による方法は、生産能率が
高く、また形成した歯が丈夫であるなどの特色を
有しており、したがつて前述した切削法における
ような問題は生じないが、被転造物に大きな荷重
をかけて塑性変形させる方法であるために、特に
小径のヘリカルギヤ等の転造品を製造する場合に
は、充分な精度が出ず、止むを得ず切削加工によ
つてヘリカルギヤ１を製造しているのが実情であ
る。

すなわち、ヘリカルギヤ１を平ダイスによつて
転造す場合、一例として、被転造物２を第２図に
示すように１対の平ダイス３，４によつて挾み付
けるとともに荷重Ｐをかけ、その状態で各平ダイ
ス３，４を相対的に逆方向へ移動させて被転造物
２を回転させることにより行なうが、特に奇数歯
のヘリカルギヤ１にあつては、被転造物２と平ダ
イス３，４との噛合い歯数が変化するために、歯
すじ誤差が生じる。第３図は噛合い点の移動を説
明するための図であつて、一方の平ダイス３に対
し被転造物２がＡで示す位置にあるとき、両者は
ａ１点、ａ２点、ａ３点の３点で噛合つており、
被転造物２が第３図にＢで示す位置に相対的に移
動すると、両者はｂ１点、ｂ２点、ｂ３点、ｂ４
点の合計４点で噛合い、これに対し他方の平ダイ
ス４と被転造物２とは第３図に示す場合とは逆
に、被転造物２がＡで示す位置にあるときに４点
で噛合い、Ｂで示す位置にあるときに３点で噛合
う。このように奇数歯のヘリカルギヤ１を転造す
る場合には、噛合い歯数と噛合い点が変化し、か
つ一方の平ダイス３側と他方の平ダイス４側とで
噛合い歯数および噛合い点位置が相違するため
に、平ダイス３，４による被転造物２への押込み
量が変化する。その結果被転造物２に作用する荷
重が変動し、被転造物２は第２図に矢印で示す方
向にわずかなりとも変位もしくは変形するため
に、形成された歯すじ５は第４図に示すように被
転造物２における歯の軸線方向でのピツチ間隔
Paと同ピツチでうねつた状態になる。このよう
な誤差ｅは、被転造物２の変位もしくは変形を防
止できれば生じないが、理論的には、被転造物２
を剛体とすることによりその変位あるいは変形を
防止し得るものの、このようなことは現実的には
不可能である。

このように従来では、転造を行なつた場合の歯
すじ誤差が大きいため、実用に供し得る精度のヘ
リカルギヤ等の転造品を得ることができず、その
結果多くの場合切削加工によつてヘリカルギヤ等
を製造しているのが実情である。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、歯数が奇数のヘリカルギヤやねじれ溝等を精
度良く転造することのできる転造用平ダイスを提
供することを目的とするものである。そしてこの
発明の特徴とするところは、歯たけが順次高くな
るよう形成した食い付き歯群に続けて仕上げ歯群
を形成した平ダイスのうち、前記食い付き歯群内
の各食い付き歯群の間に副歯を形成し、かつ各副
歯の歯たけを食い付き歯の歯たけ以下でかつ食い
付き歯群の始端部側から仕上げ歯群側にかけて次
第に低くなるよう構成した点にある。したがつて
この発明では、食い付き歯群で転造を行なつてい
る間は、被転造物の歯数が実質上偶数になるため
に、前述した奇数歯の場合におけるような各平ダ
イスと被転造物との噛合い歯数および噛合い点の
変化が生ぜず、その結果被転造物の歯面でのうね
りを防止し、歯すじ誤差を可及的に小さくするこ
とができるのである。

以下この発明の実施例を第５図ないし第８図を
参照して説明する。なお、以下に述べる実施例で
は、被転造物を挾み付ける１対の平ダイスは、共
に同一構成であるから、説明の重複を避けるため
に、一方の平ダイスのみの構成を説明する。

第５図および第６図はこの発明の一実施例を示
す略解図であつて、ここに示す平ダイス１０は、
基体１１の表面にはす歯を形成した奇数歯ヘリカ
ルギヤ転造用平ダイスとして構成されており、こ
れらのはす歯のうち基体１１の一端部（第５図お
よび第６図では右端部）から所定の範囲の複数の
はす歯が、食い付き歯群１２とされ、それに続く
所定範囲の複数のはす歯が、仕上げ歯群１３とさ
れ、さらに基体１１の他端部側の所定範囲の複数
のはす歯が、逃げ歯群１４とされている。

前記食い付き歯群１２は円柱状の被転造物２の
外周に次第に食い込んで被転造物２に所謂粗形歯
を形成するためのものであつて、基体１１の一端
部側のはす歯の歯たけが最も低く、仕上げ歯群１
３に隣在するはす歯の歯たけがほぼ正規の歯たけ
となるよう次第に歯たけが高くなる所謂食い付き
歯１５と、各食い付き歯１５の間に形成した副歯
１６とから構成されている。副歯１６は、被転造
物２に特に歯を形成するためのものではなく、被
転造物２に対する転造負荷の変動を防止するため
のものであつて、その歯たけｈは第７図に示すよ
うに、食い付き歯群１２の始端部側（第５図およ
び第６図では右端部側）で最も高く、以降仕上げ
歯群１３側にかけて次第に低くなるよう設定され
ている。なお、副歯１６の最高歯たけすなわち食
い付き歯群１２の始端部における歯たけは、食い
付き歯１５の歯たけとほぼ同一とし、最低歯たけ
すなわち仕上げ歯群１３に隣接する個所の歯たけ
は、ほぼ零とすることが好ましい。また、食い付
き歯１５の歯厚は、副歯１６を設けたことに伴
い、食い付き歯群１２の始端部側で最も薄く、以
降次第に厚く設定し、これと逆に、副歯１６の歯
厚は、食い付き歯群１２の始端部側で最も厚く、
以降次第に薄く設定することが好ましい。

また、仕上げ歯群１３は、前記食い付き歯群１
２によつて被転造物２に形成した不完全な歯を、
正規の歯に仕上げるための所謂仕上げ歯１７から
なるものであつて、その仕上げ歯１７の歯たけお
よび歯厚は、被転造物２に形成すべき所期の歯の
形状に合致する正規の寸法に設定されている。

さらに逃げ歯群１４は、歯たけが基体１１の他
端部に向けて次第に低くなる複数のはす歯によつ
て形成されている。

つぎに上記のように構成した平ダイス１０の作
用について説明する。

前記平ダイス１０による奇数歯ヘリカルギヤ１
の転造は、第５図および第８図に示すように１対
の平ダイス１０によつて被転造物２を挾み付け、
その状態で各平ダイス１０を互いに逆方向へ移動
させ、それに伴つて被転造物２を回転させること
により行なう。転造開始当初においては、先ず、
食い付き歯群１２における食い付き歯１５および
副歯１６が被転造物２に食い込む。その場合、奇
数歯例えば７枚歯のヘリカルギヤ１の転造を行な
うとすると、一方の平ダイス１０の食い付き歯１
５のうち３枚の食い付き歯１５が被転造物２に食
い込んでいる状態では、他方の平ダイス１０で
は、その食い付き歯１５のうち４枚の食い付き歯
１５が被転造物２に食い込み、これと同時に各食
い付き歯１５の間に設けた副歯１６が被転造物２
に食い込む。その状態を第８図に示す。この図か
ら明らかなように、被転造物２の歯数は偶数とな
つていて被転造物２に対して食い込んでいる総歯
数は、各平ダイス１０とも同数であり、しかも食
い付き歯１５に対し被転造物２の半径方向で対向
する位置に副歯１６が食い込んでおり、その結果
一方の平ダイス１０によつて被転造物２にかかる
負荷と他方の平ダイス１０によつて被転造物２に
かかる負荷とがバランスした状態になる。したが
つて食い付き歯群１２によつて転造を行なつてい
る間においては、負荷変動が殆んどないために、
前述したようなうねりが特には生じない。他方、
前記の副歯１６は、その歯たけｈが次第に低くな
るよう構成され、最終的には存在しなくなり、ま
た食い付き歯１５の被転造物２に対する食い込み
量が次第に深くなるから、副歯１６によつて被転
造物２に形成されていた凹部が次第に盛り上が
り、食い付き歯群１２による転造が終了した時点
では、その凹部が消失し、その結果被転造物２の
歯数は奇数になる。

ついで被転造物２は仕上げ歯群１３に噛合つて
更に加工が施される。その場合、被転造物２の歯
数が奇数であるから、被転造物２に対して噛合う
各平ダイス１０の歯数および噛合い点が変化する
が、被転造物２に既に形成されている歯は、ほぼ
正規の形状となつており、また仕上げ歯群１３に
よる加工は、被転造物２に特に食い込ますことな
く歯形の修正を主とし、しかも被転造物２の歯面
になぞらつて加工を行なうから、噛合い歯数や噛
合い点の変化があつても、被転造物２の歯面には
歯すじ方向へのうねりは特には生じない。

仕上げ歯群１３により上述のようにして所期の
寸法の歯が形成された被転造物２は、ついで前記
逃げ歯群１４に噛合うが、逃げ歯群１４はその歯
たけが次第に低くなるように形成されているか
ら、ここでは被転造物２に作用する荷重が次第に
小さくなり、換言すれば被転造物２の加工は特に
は行なわず、最終的には噛合いが外れて転造が終
了する。

したがつて、上記の平ダイス１０によれば、食
い付き歯群１２で転造を行なつている間では、転
造負荷の変動が特には生ぜず、また仕上げ歯群１
３によつて転造を行なつている間では、噛合い歯
数や噛合い点の変化があつても、被転造物２にか
かる負荷が小さいから、特にうねりが生じること
がなく、その結果上記の平ダイス１０によれば、
精度の良好なヘリカルギヤ１を転造することがで
きる。

なお、上記の実施例では、ヘリカルギヤを転造
する場合を例に採つて説明したが、この発明の平
ダイスは油溝等のねじれ溝を転造する場合にも適
用することができる。

以上の説明から明らかなようにこの発明の平ダ
イスは、歯たけが順次高くなるよう形成した食い
付き歯群に続けて仕上げ歯群を形成した平ダイス
のうち、前記食い付き歯群内の各食い付き歯の間
に副歯を形成し、かつ各副歯の歯たけを食い付き
歯の歯たけ以下でかつ食い付き歯群の始端部側か
ら仕上げ歯群側にかけて次第に低くなるよう構成
したから、食い付き歯群で転造を行なつている間
は、被転造物の歯数が実質上偶数になるために、
奇数歯の転造におけるような被転造物との噛合い
歯数の変化が生ぜず、その結果被転造物の歯面で
のうねりを防止し、歯すじ誤差を可及的に小さく
することができ、ひいては従来精度が悪いために
実用化し得なかつたヘリカルギヤ等の転造加工が
可能となり、その生産性を著しく向上させること
ができる等実用上優れた効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘリカルギヤの一例を示す正面図、第
２図はヘリカルギヤの転造法を説明するための略
解正面図、第３図は被転造物と平ダイスとの噛合
い歯数および噛合い点の変化を説明するための説
明図、第４図は被転造物の歯面に生じるうねりの
模式図、第５図はこの発明の一実施例を示す略解
側面図、第６図は同略解平面図、第７図は第６図
の―線に沿う拡大断面図、第８図は各平ダイ
スにおける食い付き歯群での被転造物対する噛合
い状態を示す略解断面図である。 ２……被転造物、１０……平ダイス、１２……
食い付き歯群、１３……仕上げ歯群、１５……食
い付き歯、１６……副歯、１７……仕上げ歯、ｈ
……副歯の歯たけ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 歯たけが次第に高くなりかつ互いに平行な複
   数の食い付き歯からなる食い付き歯群に続けて互
   いに平行な複数の仕上げ歯からなる仕上げ歯群が
   形成され、かつ被転造物を挟んで対向配置される
   転造用平ダイスにおいて、前記食い付き歯群にお
   ける各食い付き歯の中間部に、歯たけを食い付き
   歯の歯たけ以下に設定した複数の副歯が、食い付
   き歯と平行に形成され、かつその副歯の歯たけが
   食い付き歯群の始端部から前記仕上げ歯群側にか
   けて次第に低くなるよう構成されていることを特
   徴とする奇数歯転造用平ダイス。