JP2000084747A - 骨付き樹脂歯車の加工方法 - Google Patents
骨付き樹脂歯車の加工方法Info
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- JP2000084747A JP2000084747A JP26343298A JP26343298A JP2000084747A JP 2000084747 A JP2000084747 A JP 2000084747A JP 26343298 A JP26343298 A JP 26343298A JP 26343298 A JP26343298 A JP 26343298A JP 2000084747 A JP2000084747 A JP 2000084747A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工工数の削減、材料費の削減、歯車の歯底
形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させることによ
る歯車の耐久性の向上が可能な骨付き樹脂歯車の加工方
法を提供する。 【解決手段】 少なくとも歯車３の歯面を含む表層部９
が樹脂により形成され、その他の部分が金属材料により
形成されてなる骨付き樹脂歯車の加工方法において、歯
車３の歯形を、予め型出しによりあらまし形成してお
き、次いで、ホブ切り、研摩等の加工により歯形状の仕
上げを行なう。研摩加工は、歯車３と噛み合う相手歯車
の歯面に砥石10a を電着し、該相手歯車を研摩工具10と
して用いて行なう。
形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させることによ
る歯車の耐久性の向上が可能な骨付き樹脂歯車の加工方
法を提供する。 【解決手段】 少なくとも歯車３の歯面を含む表層部９
が樹脂により形成され、その他の部分が金属材料により
形成されてなる骨付き樹脂歯車の加工方法において、歯
車３の歯形を、予め型出しによりあらまし形成してお
き、次いで、ホブ切り、研摩等の加工により歯形状の仕
上げを行なう。研摩加工は、歯車３と噛み合う相手歯車
の歯面に砥石10a を電着し、該相手歯車を研摩工具10と
して用いて行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願の発明は、骨付き樹脂歯車の
加工方法に関し、特に加工工数の削減と材料費の削減、
歯車の歯底形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させ
て歯車の耐久性の向上を図った骨付き樹脂歯車の加工方
法に関する。
加工方法に関し、特に加工工数の削減と材料費の削減、
歯車の歯底形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させ
て歯車の耐久性の向上を図った骨付き樹脂歯車の加工方
法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、電動式パワーステアリング装置にお
いて、電動機から出力される操舵補助力を車輪に伝達す
る動力伝達経路中に介在させられたウォーム歯車減速機
構を構成するウォームホイールとして、骨付き樹脂歯車
を使用したものがある（特開平７−２１５２２７号公
報、特願平１０−１２６１号参照）。
いて、電動機から出力される操舵補助力を車輪に伝達す
る動力伝達経路中に介在させられたウォーム歯車減速機
構を構成するウォームホイールとして、骨付き樹脂歯車
を使用したものがある（特開平７−２１５２２７号公
報、特願平１０−１２６１号参照）。
【０００３】このような骨付き樹脂歯車においては、歯
車の歯部や歯部の表層部が樹脂により形成され、歯車の
骨格部分が金属により形成されていて、歯車の強度を確
保しつつ、歯車噛合時の打音、摺動音の低減が図られて
いる。
車の歯部や歯部の表層部が樹脂により形成され、歯車の
骨格部分が金属により形成されていて、歯車の強度を確
保しつつ、歯車噛合時の打音、摺動音の低減が図られて
いる。
【０００４】ところで、このような骨付き樹脂歯車の歯
部の表層部の歯面の形成は、従来、図７に図示されてい
るように、ブランク形状の樹脂歯部09に対し、ホブカッ
ター010 を送り込んで行なうホブ加工によっていた。
部の表層部の歯面の形成は、従来、図７に図示されてい
るように、ブランク形状の樹脂歯部09に対し、ホブカッ
ター010 を送り込んで行なうホブ加工によっていた。
【０００５】
【解決しようとする課題】このため、ウォームホイール
03を加工するに当たり、切削代が多くなり、加工工数が
増大していた。また、切削代が多いので、ホブカッター
010 の摩耗が早く、無駄な材料費がかかっていた。
03を加工するに当たり、切削代が多くなり、加工工数が
増大していた。また、切削代が多いので、ホブカッター
010 の摩耗が早く、無駄な材料費がかかっていた。
【０００６】さらに、型で歯形を形成すると、歯車精度
が悪くなるので、ホブ加工により歯切りを行なっている
のであるが、ホブ加工によれば、ウォームホイール03の
歯底Ｒがホブカッター010 の歯先Ｒによって決まってし
まい、ウォームの歯先Ｒと一致しなくなるので、歯車同
志の噛合が円滑に行なわれず、ウォームギヤの耐久性が
優れているとは言い難かった。
が悪くなるので、ホブ加工により歯切りを行なっている
のであるが、ホブ加工によれば、ウォームホイール03の
歯底Ｒがホブカッター010 の歯先Ｒによって決まってし
まい、ウォームの歯先Ｒと一致しなくなるので、歯車同
志の噛合が円滑に行なわれず、ウォームギヤの耐久性が
優れているとは言い難かった。
【０００７】本願の発明は、加工工数と材料費とを削減
でき、歯底形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させ
て歯車の耐久性を向上させることができる骨付き樹脂歯
車の加工方法を提供することを課題とする。
でき、歯底形状と噛合相手歯車の歯先形状とを一致させ
て歯車の耐久性を向上させることができる骨付き樹脂歯
車の加工方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決した骨付き樹脂歯車の加工
方法に係り、その請求項１に記載された発明は、少なく
とも歯車の歯面を含む表層部が樹脂により形成され、そ
の他の部分が金属材料により形成されてなる骨付き樹脂
歯車の加工方法において、前記歯車の歯形を、予め型出
しによりあらまし形成しておき、次いで、ホブ切り、研
摩等の加工により歯形状の仕上げを行なうようにしたこ
とを特徴とする骨付き樹脂歯車の加工方法である。
は、前記のような課題を解決した骨付き樹脂歯車の加工
方法に係り、その請求項１に記載された発明は、少なく
とも歯車の歯面を含む表層部が樹脂により形成され、そ
の他の部分が金属材料により形成されてなる骨付き樹脂
歯車の加工方法において、前記歯車の歯形を、予め型出
しによりあらまし形成しておき、次いで、ホブ切り、研
摩等の加工により歯形状の仕上げを行なうようにしたこ
とを特徴とする骨付き樹脂歯車の加工方法である。
【０００９】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、骨付き樹脂歯車の加工方法が、
歯車の歯形を、予め型出しによりあらまし形成してお
き、次いで、ホブ切り、研摩等の加工により歯形状の仕
上げを行なうにして行なわれる。
に構成されているので、骨付き樹脂歯車の加工方法が、
歯車の歯形を、予め型出しによりあらまし形成してお
き、次いで、ホブ切り、研摩等の加工により歯形状の仕
上げを行なうにして行なわれる。
【００１０】この結果、骨付き樹脂歯車を加工するに当
たり、切削代が少なくなり、加工工数が削減される。ま
た、切削代が少ないので、研摩工具の耐久性が向上し、
材料費が削減される。さらに、骨付き樹脂歯車に発生し
易い引け巣が歯面に現れることを防止することができ
る。
たり、切削代が少なくなり、加工工数が削減される。ま
た、切削代が少ないので、研摩工具の耐久性が向上し、
材料費が削減される。さらに、骨付き樹脂歯車に発生し
易い引け巣が歯面に現れることを防止することができ
る。
【００１１】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、研摩加工は、歯車と噛み
合う相手歯車の歯面に砥石を電着し、該相手歯車を研摩
工具として用いて行なうようにされるので、骨付き樹脂
歯車の歯底形状が噛み合う相手歯車の歯先形状と同じに
なって、歯車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に
行なわれるようになり、歯車の耐久性が顕著に向上す
る。
の発明を構成することにより、研摩加工は、歯車と噛み
合う相手歯車の歯面に砥石を電着し、該相手歯車を研摩
工具として用いて行なうようにされるので、骨付き樹脂
歯車の歯底形状が噛み合う相手歯車の歯先形状と同じに
なって、歯車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に
行なわれるようになり、歯車の耐久性が顕著に向上す
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１ないし図６に図示され
る本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態におけ
る骨付き樹脂歯車の加工方法により製造されたウォーム
ホイールが使用される電動式パワーステアリング装置の
ギヤボックス部の横断面図、図２は、図１のウォームホ
イールの最終研摩仕上げ前の部分切断平面図、図３は、
図１のウォームホイールと噛み合うウォームの平面図、
図４は、図３のウォームに砥石が電着されて形成された
研摩工具の平面図、図５は、図４の研摩工具を用いて図
２のウォームホイールの歯面の研摩を行なう工程を示し
た図、図６は、研摩工具とウォームホイールとのある瞬
間における位置関係を示した図であって、図５のＶＩ−
ＶＩ線切断位置における断面図である。
る本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態におけ
る骨付き樹脂歯車の加工方法により製造されたウォーム
ホイールが使用される電動式パワーステアリング装置の
ギヤボックス部の横断面図、図２は、図１のウォームホ
イールの最終研摩仕上げ前の部分切断平面図、図３は、
図１のウォームホイールと噛み合うウォームの平面図、
図４は、図３のウォームに砥石が電着されて形成された
研摩工具の平面図、図５は、図４の研摩工具を用いて図
２のウォームホイールの歯面の研摩を行なう工程を示し
た図、図６は、研摩工具とウォームホイールとのある瞬
間における位置関係を示した図であって、図５のＶＩ−
ＶＩ線切断位置における断面図である。
【００１３】図１において、本実施形態における骨付き
樹脂歯車の加工方法により製造されたウォームホイール
が使用される電動式パワーステアリング装置のギヤボッ
クス１内には、ウォームギヤ減速機構２が収容されてお
り、該ウォームギヤ減速機構２を構成する一方の歯車で
あるウォームホイール３は、ピニオン軸（出力軸）５に
キー６により連結され、他方の歯車であるウォーム４
は、ギヤボックス１の側壁に一体に取り付けられた電動
機７の回転軸に連結されている。
樹脂歯車の加工方法により製造されたウォームホイール
が使用される電動式パワーステアリング装置のギヤボッ
クス１内には、ウォームギヤ減速機構２が収容されてお
り、該ウォームギヤ減速機構２を構成する一方の歯車で
あるウォームホイール３は、ピニオン軸（出力軸）５に
キー６により連結され、他方の歯車であるウォーム４
は、ギヤボックス１の側壁に一体に取り付けられた電動
機７の回転軸に連結されている。
【００１４】ピニオン軸５のピニオンが形成される側と
反対側の端部は、ギヤボックス１内において図示されな
い入力軸にトーションバーを介して連結されており、ピ
ニオンは、図示されないラックシャフトに形成されたラ
ックと噛み合っていて、図示されないステアリングハン
ドルに連動連結された入力軸から操舵力が入力されたと
きには、該操舵力は、トーションバー、ピニオン軸５、
ラックシャフトを介して車輪側に伝達される。
反対側の端部は、ギヤボックス１内において図示されな
い入力軸にトーションバーを介して連結されており、ピ
ニオンは、図示されないラックシャフトに形成されたラ
ックと噛み合っていて、図示されないステアリングハン
ドルに連動連結された入力軸から操舵力が入力されたと
きには、該操舵力は、トーションバー、ピニオン軸５、
ラックシャフトを介して車輪側に伝達される。
【００１５】また、電動機７により出力される操舵補助
力も、ウォームギヤ減速機構２、ピニオン軸５、ラック
シャフトを介して車輪側に伝達される。これにより、手
動による操舵力が軽減されて、操舵の軽快感が得られる
ようになっている。この操舵補助力は、入力軸とピニオ
ン軸５とにかかるトルクに基づいてトーションバーが捩
じれる量に応じて、電動機７から出力される。
力も、ウォームギヤ減速機構２、ピニオン軸５、ラック
シャフトを介して車輪側に伝達される。これにより、手
動による操舵力が軽減されて、操舵の軽快感が得られる
ようになっている。この操舵補助力は、入力軸とピニオ
ン軸５とにかかるトルクに基づいてトーションバーが捩
じれる量に応じて、電動機７から出力される。
【００１６】ウォームホイール３は、骨付き樹脂歯車と
して形成されており、図２により良く図示されているよ
うに、そのボス部８a とアーム部８b とリム部の芯部８
c とがインサート金具８により一体に形成され、該リム
部の芯部８c が樹脂によりくるまれて、歯の噛合面（歯
面）が該樹脂部９に形成されている。インサート金具８
は、歯の芯部８d にまで達している。
して形成されており、図２により良く図示されているよ
うに、そのボス部８a とアーム部８b とリム部の芯部８
c とがインサート金具８により一体に形成され、該リム
部の芯部８c が樹脂によりくるまれて、歯の噛合面（歯
面）が該樹脂部９に形成されている。インサート金具８
は、歯の芯部８d にまで達している。
【００１７】ウォームホイール３のリム部の芯部８c を
くるんで歯の噛合面を含む表層部をなしている樹脂の層
（樹脂部９）は、ウォームホイール３の歯の最終仕上げ
された場合の輪郭形状に比較的近い形に、予め型を用い
て作り出されている。
くるんで歯の噛合面を含む表層部をなしている樹脂の層
（樹脂部９）は、ウォームホイール３の歯の最終仕上げ
された場合の輪郭形状に比較的近い形に、予め型を用い
て作り出されている。
【００１８】そして、その最終輪郭形状への研摩仕上げ
は、ウォームホイール３と噛み合う相手歯車であるウォ
ーム４（図３参照）の歯面に砥石を電着することにより
形成される研摩工具10（図４参照）を用いて行なわれ
る。図４において、格子縞のハッチング部分10a が電着
砥石層を示している。
は、ウォームホイール３と噛み合う相手歯車であるウォ
ーム４（図３参照）の歯面に砥石を電着することにより
形成される研摩工具10（図４参照）を用いて行なわれ
る。図４において、格子縞のハッチング部分10a が電着
砥石層を示している。
【００１９】図５には、研摩工具10を用いて、ウォーム
ホイール３の樹脂の層からなる歯部（歯表層部）の歯面
の研摩を行なう工程が示されている。研摩工具10の軸と
ウォームホイール３の軸とは直交させられて、研摩工具
10が回転させられながら、同じく所定の速度関係で回転
しているウォームホイール３の樹脂の層からなる歯部に
接近させられる。
ホイール３の樹脂の層からなる歯部（歯表層部）の歯面
の研摩を行なう工程が示されている。研摩工具10の軸と
ウォームホイール３の軸とは直交させられて、研摩工具
10が回転させられながら、同じく所定の速度関係で回転
しているウォームホイール３の樹脂の層からなる歯部に
接近させられる。
【００２０】研摩工具10の電着砥石層は、ウォームホイ
ール３の歯面を該電着砥石層の歯形の輪郭形状に研摩
し、削り取る。図５において、格子縞のハッチング部分
11、12は、このようにして削り取られたウォームホイー
ル３の歯面の研摩跡を示している。
ール３の歯面を該電着砥石層の歯形の輪郭形状に研摩
し、削り取る。図５において、格子縞のハッチング部分
11、12は、このようにして削り取られたウォームホイー
ル３の歯面の研摩跡を示している。
【００２１】このような研摩工具10を使用したウォーム
ホイール３の歯面の研摩仕上げの結果、ウォームホイー
ル３の歯底形状は、ウォーム４の歯先形状とほとんど同
じに形成される。例えば、ウォームホイール３の歯底Ｒ
は、ウォーム４の歯先Ｒとほとんど同じになる（歯先
Ｒ、歯底Ｒについて図３、図６参照）。これにより、歯
車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に行なわれる
ようになり、ウォームギヤ２の耐久性が著しく向上す
る。
ホイール３の歯面の研摩仕上げの結果、ウォームホイー
ル３の歯底形状は、ウォーム４の歯先形状とほとんど同
じに形成される。例えば、ウォームホイール３の歯底Ｒ
は、ウォーム４の歯先Ｒとほとんど同じになる（歯先
Ｒ、歯底Ｒについて図３、図６参照）。これにより、歯
車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に行なわれる
ようになり、ウォームギヤ２の耐久性が著しく向上す
る。
【００２２】本実施形態は、前記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏することができる。骨付き
樹脂歯車として構成されるウォームホイール３の加工方
法が、歯車の歯形を予め型出しによりあらまし形成して
おき、次いで、研摩工具10を使用した研摩加工により、
樹脂歯部の最終歯形状（歯面）への仕上げを行なうよう
にされている。
るので、次のような効果を奏することができる。骨付き
樹脂歯車として構成されるウォームホイール３の加工方
法が、歯車の歯形を予め型出しによりあらまし形成して
おき、次いで、研摩工具10を使用した研摩加工により、
樹脂歯部の最終歯形状（歯面）への仕上げを行なうよう
にされている。
【００２３】この結果、ウォームホイール３を加工する
に当たり、切削代が少なくなり、加工工数が削減され
る。また、切削代が少ないので、研摩工具10の耐久性が
向上し、材料費が削減される。さらに、骨付き樹脂歯車
に発生し易い引け巣が歯面に現れることを防止すること
ができる。
に当たり、切削代が少なくなり、加工工数が削減され
る。また、切削代が少ないので、研摩工具10の耐久性が
向上し、材料費が削減される。さらに、骨付き樹脂歯車
に発生し易い引け巣が歯面に現れることを防止すること
ができる。
【００２４】また、ウォームホイール３の樹脂歯部の歯
面の研摩加工は、ウォームホイール３と噛み合う相手歯
車であるウォーム４の歯面に砥石を電着して得られた電
着砥石層付きウォーム４を研摩工具10として用いて行な
うようにされているので、ウォームホイール３の歯底形
状がウォーム４の歯先形状とほとんど同じになって、歯
車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に行なわれる
ようになり、ウォームギヤ２の耐久性が著しく向上す
る。
面の研摩加工は、ウォームホイール３と噛み合う相手歯
車であるウォーム４の歯面に砥石を電着して得られた電
着砥石層付きウォーム４を研摩工具10として用いて行な
うようにされているので、ウォームホイール３の歯底形
状がウォーム４の歯先形状とほとんど同じになって、歯
車同志の噛合が広い接触面積をもって円滑に行なわれる
ようになり、ウォームギヤ２の耐久性が著しく向上す
る。
【００２５】本実施形態において、骨付き樹脂歯車は、
電動式パワーステアリング装置のウォームギヤ減速機構
２に使用されるウォームホイール３とされたが、これに
限定されず、平歯車やはすば歯車等各種用途に向けられ
る各種の歯車であってもよく、これらの歯車において
も、本願の発明を好適に実施することができる。
電動式パワーステアリング装置のウォームギヤ減速機構
２に使用されるウォームホイール３とされたが、これに
限定されず、平歯車やはすば歯車等各種用途に向けられ
る各種の歯車であってもよく、これらの歯車において
も、本願の発明を好適に実施することができる。
【図１】本願の請求項１および請求項２に記載された発
明の一実施形態における骨付き樹脂歯車の加工方法によ
り製造されたウォームホイールが使用される電動式パワ
ーステアリング装置のギヤボックス部の横断面図であ
る。
明の一実施形態における骨付き樹脂歯車の加工方法によ
り製造されたウォームホイールが使用される電動式パワ
ーステアリング装置のギヤボックス部の横断面図であ
る。
【図２】図１のウォームホイールの最終研摩仕上げ前の
部分切断平面図である。
部分切断平面図である。
【図３】図１のウォームホイールと噛み合うウォームの
平面図である。
平面図である。
【図４】図３のウォームに砥石が電着されて形成された
研摩工具の平面図である。
研摩工具の平面図である。
【図５】図４の研摩工具を用いて図２のウォームホイー
ルの歯面の研摩を行なう工程を示した図である。
ルの歯面の研摩を行なう工程を示した図である。
【図６】研摩工具とウォームホイールとのある瞬間にお
ける位置関係を示した図であって、図５のＶＩ−ＶＩ線
切断位置における断面図である。
ける位置関係を示した図であって、図５のＶＩ−ＶＩ線
切断位置における断面図である。
【図７】従来例を示す図である。
【符号の説明】 １…ギヤボックス、２…ウォームギヤ減速機構、３…ウ
ォームホイール、４…ウォーム、５…ピニオン軸（出力
軸）、６…キー、７…電動機、８…インサート金具、８
a …ボス部、８b …アーム部、８c …リム芯部、８d …
歯芯部、９…樹脂部、10…研摩工具、10a …電着砥石
層、11、12…研摩跡。
ォームホイール、４…ウォーム、５…ピニオン軸（出力
軸）、６…キー、７…電動機、８…インサート金具、８
a …ボス部、８b …アーム部、８c …リム芯部、８d …
歯芯部、９…樹脂部、10…研摩工具、10a …電着砥石
層、11、12…研摩跡。
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも歯車の歯面を含む表層部が樹
脂により形成され、その他の部分が金属材料により形成
されてなる骨付き樹脂歯車の加工方法において、 前記歯車の歯形を、予め型出しによりあらまし形成して
おき、 次いで、ホブ切り、研摩等の加工により歯形状の仕上げ
を行なうようにしたことを特徴とする骨付き樹脂歯車の
加工方法。 - 【請求項２】 前記研摩加工は、前記歯車と噛み合う相
手歯車の歯面に砥石を電着し、該相手歯車を研摩工具と
して用いて行なうようにしたことを特徴とする請求項１
記載の骨付き樹脂歯車の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343298A JP2000084747A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 骨付き樹脂歯車の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343298A JP2000084747A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 骨付き樹脂歯車の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000084747A true JP2000084747A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17389432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26343298A Abandoned JP2000084747A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 骨付き樹脂歯車の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000084747A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-09-17 JP JP26343298A patent/JP2000084747A/ja not_active Abandoned
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