JP2002331423A - Method of manufacturing gear - Google Patents

Method of manufacturing gear

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JP2002331423A
JP2002331423A JP2001138344A JP2001138344A JP2002331423A JP 2002331423 A JP2002331423 A JP 2002331423A JP 2001138344 A JP2001138344 A JP 2001138344A JP 2001138344 A JP2001138344 A JP 2001138344A JP 2002331423 A JP2002331423 A JP 2002331423A
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JP
Japan
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gear
tooth
blank
worm
cutting
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Application number
JP2001138344A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Honaga
進 穗永
Yoshiharu Inaguma
義治 稲熊
Kunihiko Unno
邦彦 海野
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Toyoda Van Moppes Ltd
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Van Moppes Ltd
Toyoda Koki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a gear capable of exhibiting superior efficiency at mass production time, and capable of generating an excellent generating tooth regardless of a construction material of a blank gear. SOLUTION: The blank gear 3 is ground by a double lead gear cutting worm 2 by preparing the double lead gear cutting worm 2 having a surface roughened gear cutting tooth 2a, and the blank gear 3 having a blank-shaped blank tooth 31 capable of meshing with the gear cutting tooth 2a. In this case, a relative position of the double lead gear cutting worm 2 and the blank gear 3 is changed so as to change a position where a tooth space of the blank toothr 31 meshes with a tooth thickness thick part from a tooth thickness thin part of the gear cutting tooth 2a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は歯車の製造方法に関
する。この製造方法は、特にウォームホイールを製造す
る場合に用いて好適である。
[0001] The present invention relates to a method for manufacturing a gear. This manufacturing method is particularly suitable for use in manufacturing a worm wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電動式舵取装置には、電動モー
タの回転速度を極めて小さくし、また回転トルクを増幅
させるため、ウォーム及びウォームホイールを有するウ
ォーム減速機が用いられている。
2. Description of the Related Art For example, a worm speed reducer having a worm and a worm wheel is used in an electric steering apparatus in order to extremely reduce the rotational speed of an electric motor and amplify the rotational torque.

【0003】このウォーム減速機に用いられているウォ
ームホイールは、通常、ホブカッタで金属材料からなる
素材を機械的に研削することにより創成歯が創成され
る。この際、そのホブカッタはそのウォームホイールに
噛合するウォームの径に近い小さな径のものとすること
が製造上困難なため、そのウォームの径よりもかなり大
きな径のホブカッタでその素材の研削を行うことによ
り、創成歯をもつ創成歯車としてのウォームホイールが
得られることとなる。このため、例え精度よくそのウォ
ームホイールを創成したとしても、ウォーム減速機等の
製品において、それに噛合すべきウォームの歯の歯面
は、そのウォームホイールにおける創成歯の歯面の軸方
向の長さの中央付近で点当たり状態となり、理論上、両
歯面が広範囲に均等に接触することはない。
[0003] In the worm wheel used in the worm speed reducer, a tooth is created by mechanically grinding a metal material with a hob cutter. At this time, since it is difficult to manufacture the hob cutter having a small diameter close to the diameter of the worm meshing with the worm wheel, it is necessary to grind the material with a hob cutter having a diameter considerably larger than the diameter of the worm. Accordingly, a worm wheel as a generating gear having generating teeth can be obtained. For this reason, even if the worm wheel is created with high accuracy, in a product such as a worm reducer, the tooth surface of the worm tooth to be meshed with the worm wheel is the axial length of the tooth surface of the created tooth in the worm wheel. The point contact state occurs in the vicinity of the center, and theoretically, both tooth surfaces do not come into contact over a wide range evenly.

【0004】一方、製品のウォームとウォームホイール
との噛み合いにおいて、これらの歯のバックラッシが大
きいと各歯の打音や振動の原因となるため、そのバック
ラッシは可及的に小さいことが好ましいことが知られて
いる。
On the other hand, when the worm and the worm wheel of the product are engaged with each other, if the backlash of these teeth is large, it may cause the teeth to hit or vibrate, so that the backlash is preferably as small as possible. Are known.

【0005】このため、実際の製品では、次のようなウ
ォームホイールの製造方法が行われ得る。すなわち、ま
ず、素材として、仮組付け用のウォームの歯と噛合可能
なブランク形状のブランク歯をもつブランクホイールを
樹脂を用いて予め製造する。そして、仮組付け用のウォ
ームとブランクホイールとの心間距離を僅かに小さめに
設定する等、仮組付け用のウォームとブランクホイール
とを僅かに干渉させた状態で組付ける。その状態におい
て、慣らし運転によりブランクホイールのブランク歯を
ある程度摩耗により研削し、その歯が仮組付け用のウォ
ームの歯と面当たりするようになれば、創成歯をもつウ
ォームホイールの創成が完了したとする。こうして得ら
れたウォームホイールは、バックラッシが小さくなる本
組付け用のウォームが選択されることにより、最終製品
として組み付けられる。
[0005] Therefore, the following method of manufacturing a worm wheel can be performed on an actual product. That is, first, as a raw material, a blank wheel having blank-shaped blank teeth that can be engaged with the worm teeth for temporary assembly is manufactured in advance using resin. The temporary assembling worm and the blank wheel are assembled in such a manner that the worm and the blank wheel are slightly interfered with each other, for example, by setting a slightly smaller center distance between the worm and the blank wheel. In this state, when the blank teeth of the blank wheel were ground by wear to some extent by running-in, and the teeth came into contact with the worm teeth for provisional assembly, the creation of the worm wheel having the created teeth was completed. And The worm wheel thus obtained is assembled as a final product by selecting a worm for this assembling, which has a reduced backlash.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の製
造方法では、いかに樹脂製のブランクホイールが金属製
のブランクホイールよりも軟らかいとはいえ、その創成
歯が仮組付け用のウォームの歯と面当たりするまでブラ
ンクホイールを研削するには、かなり長い慣らし運転を
必要とし、量産時の効率が懸念される。かかる不具合は
創成しようとする創成歯車がウォームホイールである場
合ばかりではない。
However, according to the above-mentioned conventional manufacturing method, although the resin blank wheel is softer than the metal blank wheel, the teeth formed on the worm teeth for provisional assembly are different from the teeth formed on the worm for temporary assembly. Grinding the blank wheel until it comes into contact with the surface requires a considerably long running-in operation, and there is a concern about efficiency in mass production. Such a defect is not limited to the case where the generating gear to be generated is a worm wheel.

【0007】この点、特開2000−84747号公報
に記載された骨付き樹脂歯車の製造方法を採用すること
も考えられる。この製造方法では、まず、表面が砥粒に
より粗面化された歯切歯をもつ歯切ウォームを用意す
る。また、素材として、その歯切用のウォームの歯と噛
合可能なブランク形状のブランク歯をもつブランクホイ
ールを予め製造する。このブランクホイールは、金属材
料からなる芯部と、その芯部回りに形成された樹脂から
なる表層部とからなる。ブランク歯はその表層部によっ
て覆われている。そして、歯切ウォームでそのブランク
ホイールを研削する。こうして、創成歯をもつウォーム
ホイールが創成される。
In this regard, it is conceivable to employ the method of manufacturing a resin gear with a bone described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-84747. In this manufacturing method, first, a gear cutting worm having tooth cutting teeth whose surface is roughened by abrasive grains is prepared. Further, as a raw material, a blank wheel having blank-shaped blank teeth that can mesh with the teeth of the gear cutting worm is manufactured in advance. This blank wheel includes a core made of a metal material and a surface layer made of a resin formed around the core. The blank tooth is covered by its surface. Then, the blank wheel is ground with a gear cutting worm. In this way, a worm wheel having a generating tooth is created.

【0008】同公報記載の製造方法によれば、歯切ウォ
ームの歯切歯の表面が粗面化され、かつその歯切歯によ
り表層部を研削してウォームホイールの創成歯を創成す
ることから、ブランクホイールの研削時間が短縮され、
量産時の効率が向上すると考えられる。また、ウォーム
ホイールの創成歯が樹脂からなる表層部により構成され
る一方、その内部に金属材料からなる芯部が存在するた
め、得られたウォームホイールの耐久性も向上するとも
考えられる。
[0008] According to the manufacturing method described in the publication, the surface of the gear tooth of the gear worm is roughened, and the tooth layer of the gear worm is used to grind the surface layer to create the tooth of the worm wheel. , Shortens the grinding time of the blank wheel,
It is thought that the efficiency at the time of mass production is improved. Further, it is considered that the durability of the obtained worm wheel is also improved because the tooth of the worm wheel is constituted by the surface layer portion made of resin and the core portion made of a metal material is present inside the surface portion.

【0009】しかしながら、同公報記載の製造方法で
は、歯切ウォーム等の歯切歯車とブランクホイール等の
ブランク歯車との心間距離を徐々に小さくすることによ
り、ブランク歯車の研削を行っているため、歯切歯車と
ブランク歯車との初期位置を各々独立して確定し、かつ
歯切歯車を回転駆動するとともにブランク歯車もそれに
同期して回転駆動しなければならず、未だ量産時の効率
に問題がある。
However, in the manufacturing method described in the publication, the blank gear is ground by gradually reducing the distance between the center of the gear such as a gear worm and the blank gear such as a blank wheel. , The initial positions of the gears and the blank gears must be determined independently, and the gears must be driven to rotate and the blank gears must also be driven synchronously with it, which still has a problem with efficiency in mass production. There is.

【0010】すなわち、仮にそのようにしない場合、歯
切歯車とブランク歯車との回転方向の相対位置の誤差に
よる欠陥が全ての創成歯に及ぶことから、ブランク歯の
一方の歯面だけを歯切歯で研削してしまったりし、創成
歯が良好なものでなくなってしまうからである。特に、
同公報記載の製造方法では、ブランク歯が芯部と表層部
とからなるため、仮にそのようにしない場合、芯部を歯
切歯車で研削してしまう恐れもあり、歯切歯車の消耗も
早めてしまう。また、同公報記載の製造方法では、ブラ
ンク歯が弾性のある表層部で覆われていることから、歯
切歯車とブランク歯車とを強引に噛合させることも可能
ではあるものの、それらの干渉量が大きすぎると、両者
を回転駆動させる装置の逆方向のトルクも加わるため、
両者を回転させて創成を開始することさえできない。
In other words, if this is not the case, a defect due to an error in the relative position in the rotational direction between the gear and the blank gear extends to all the generated teeth, so that only one tooth surface of the blank tooth is gear-cut. This is because the teeth are ground or the created teeth are not good. In particular,
In the manufacturing method described in the publication, since the blank teeth consist of a core portion and a surface layer portion, if not, the core portion may be ground by a gear-cutting gear, and the gear-cutting gear may be consumed quickly. Would. Further, in the manufacturing method described in the publication, since the blank teeth are covered with an elastic surface layer, it is possible to forcefully engage the gear and the blank gear, but their interference amount is small. If it is too large, the torque in the opposite direction of the device that drives the two will also be applied,
It is not even possible to start the creation by rotating both.

【0011】また、強度や耐久性を考え、金属製の創成
歯車を得たい場合、上記仮組付け用のウォーム等を用い
る製造方法では確実に研削性に劣る。また、その場合に
おいて、上記公報記載の製造方法のように、例え歯切歯
の表面が粗面化された歯切歯車を用いるとしても、その
歯切歯車とブランク歯車との心間距離を徐々に小さくし
つつ研削を進行するのでは、その歯切歯車の研削性が十
分ではない。このため、上記両製造方法ではその場合に
対応ができない。
Further, when it is desired to obtain a metal-made gear in consideration of strength and durability, the manufacturing method using a worm or the like for provisional assembly surely has poor grindability. Further, in that case, as in the manufacturing method described in the above publication, even if a tooth cutting gear having a roughened tooth cutting surface is used, the center distance between the tooth cutting gear and the blank gear is gradually reduced. If the grinding proceeds while reducing the size of the gear, the grinding performance of the gear is not sufficient. Therefore, the above two manufacturing methods cannot cope with such a case.

【0012】上記不具合は創成しようとする創成歯車が
ウォームホイールである場合ばかりではないが、創成歯
車がウォームホイールである場合には、ウォームホイー
ルの軸がウォームホイールの歯に対して傾斜しつつ湾曲
し、ウォームの軸はウォームの歯に対して大きく傾斜し
つつ湾曲していることから、特にこの傾向が大きい。
The above problem is not only when the generating gear to be created is a worm wheel, but when the creating gear is a worm wheel, the axis of the worm wheel is curved while being inclined with respect to the teeth of the worm wheel. This tendency is particularly large because the axis of the worm is curved while being greatly inclined with respect to the teeth of the worm.

【0013】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、量産時に優れた効率を発揮可能である
とともに、ブランク歯車の材質を問わず、良好な創成歯
を創成可能な歯車の製造方法を提供することを解決すべ
き課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and is capable of exhibiting excellent efficiency at the time of mass production, and capable of generating excellent generated teeth regardless of the material of the blank gear. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method of the present invention.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の歯車の製造方法
は、素材と、表面が粗面化された歯切歯をもつ歯切歯車
とを用意し、該歯切歯車で該素材を研削することによ
り、創成歯をもつ創成歯車を創成する歯車の製造方法に
おいて、
According to a method of manufacturing a gear of the present invention, a raw material and a toothed gear having toothed teeth having a roughened surface are prepared, and the raw material is ground with the toothed gear. By doing so, in a gear manufacturing method for creating a creation gear having creation teeth,

【0015】前記歯切歯車は、前記歯切歯が軸方向で歯
厚の薄い部分(歯溝が大きい部分)から歯厚の厚い部分
(歯溝が大きい部分)へと変化する複リード歯切歯車で
あり、前記素材は、該歯切歯と噛合可能なブランク形状
のブランク歯をもつブランク歯車であり、該ブランク歯
の歯溝が該歯切歯の歯厚の薄い部分から歯厚の厚い部分
へと噛合する位置を変更するように、該複リード歯切歯
車と該ブランク歯車との相対位置を変更することを特徴
とする。
[0015] The tooth cutting gear is a double lead gear cutting in which the tooth cutting teeth change in the axial direction from a portion having a small tooth thickness (a portion having a large tooth groove) to a portion having a large tooth thickness (a portion having a large tooth groove). A gear having a blank tooth having a blank tooth having a blank shape capable of meshing with the tooth cutting tooth, wherein a tooth groove of the blank tooth has a large tooth thickness from a thin portion of the tooth cutting tooth. The relative position between the double reed gear and the blank gear is changed so as to change the position of engagement with the portion.

【0016】本発明の製造方法では、始めに、ブランク
歯車におけるブランク歯の歯溝に複リード歯切歯車にお
ける歯切歯の歯厚の薄い部分を単に挿入する。これによ
り、複リード歯切歯車とブランク歯車との初期位置が確
定される。この後、複リード歯切歯車を回転駆動し、こ
の複リード歯切歯車によりブランク歯車を従動させるこ
とにより、研削を開始することができる。これにより、
ブランク歯は、歯切歯の歯厚の薄い部分の両歯面によっ
てほぼ等しい圧力を受けつつ研削され、創成歯の創成が
進行する。そして、研削の進行に従って複リード歯切歯
車とブランク歯車との相対位置を変更することにより、
ブランク歯は、歯切歯の歯厚の厚い部分の両歯面によっ
て依然としてほぼ等しい圧力を受けつつ研削され、創成
歯の創成を完了することができる。
In the manufacturing method of the present invention, first, a thin portion of the tooth cutting tooth of the double lead gear is simply inserted into the tooth groove of the blank tooth of the blank gear. As a result, the initial positions of the double lead gear and the blank gear are determined. Thereafter, the grinding can be started by rotating and driving the multiple-lead toothed gear and the blank gear is driven by the multiple-lead toothed gear. This allows
The blank tooth is ground while receiving substantially the same pressure by both tooth surfaces of the thin tooth portion of the incisor, and the creation of a new tooth proceeds. And, by changing the relative position between the double lead gear and the blank gear as the grinding progresses,
The blank tooth is ground while still under substantially equal pressure by both tooth surfaces of the thicker part of the incisor and the creation of the created tooth can be completed.

【0017】こうして、この製造方法では、歯切歯車と
ブランク歯車との初期位置の確定が容易になり、かつ歯
切歯車とブランク歯車とを同期して回転駆動する必要が
ない。そして、こうであっても、ブランク歯は歯切歯の
両歯面によってほぼ等しい圧力を受けつつ研削されるこ
とから、歯切歯車とブランク歯車との回転方向の相対位
置の誤差は自動的に吸収され、全ての創成歯に欠陥を生
じない。このため、量産時の効率が確実に向上する。
Thus, in this manufacturing method, the initial positions of the gear and the blank gear can be easily determined, and there is no need to synchronously rotate the gear and the blank gear. Even in this case, since the blank tooth is ground while receiving substantially the same pressure by both tooth surfaces of the tooth cutting tooth, the error in the relative position of the tooth cutting gear and the blank gear in the rotational direction is automatically determined. It is absorbed and does not cause defects in all the generated teeth. For this reason, the efficiency at the time of mass production is surely improved.

【0018】また、この製造方法では、ブランク歯をも
つブランク歯車を用い、かつ表面が粗面化された歯切歯
をもつ歯切歯車によりそのブランク歯車を研削すること
から、創成歯車の研削時間が短縮され、量産時の効率が
向上する。仮に、歯切歯車とブランク歯車とを強引に噛
合させても、この状態で歯切歯車を回転駆動させれば、
ブランク歯車は単にその歯切歯車に従動するだけである
ため、創成を容易に開始することができる。
Further, in this manufacturing method, since a blank gear having blank teeth is used and the blank gear is ground by a gear having teeth which are roughened, the grinding time of the generating gear is reduced. And the efficiency in mass production is improved. Even if the gear and the blank gear are forcibly engaged, if the gear is rotated in this state,
Since the blank gear simply follows the gear, the creation can be started easily.

【0019】さらに、この製造方法では、強度や耐久性
を考え、金属製の創成歯車を得たい場合でも、ブランク
歯を歯切歯車の歯切歯に噛合しつつブランク歯車の研削
を進行するため、その歯切歯車は高い研削性を発揮し、
その場合に対応することができる。
Furthermore, in this manufacturing method, even when it is desired to obtain a metal generating gear in consideration of strength and durability, the grinding of the blank gear proceeds while the blank teeth mesh with the gear cutting teeth of the gear cutting gear. , The gears show high grindability,
That case can be dealt with.

【0020】したがって、本発明の製造方法によれば、
量産時に優れた効率を発揮可能であるとともに、ブラン
ク歯車の材質を問わず、良好な創成歯を創成することが
できる。
Therefore, according to the manufacturing method of the present invention,
Excellent efficiency can be exhibited during mass production, and good formed teeth can be created regardless of the material of the blank gear.

【0021】歯切歯の面粗度調整のためには、歯切歯の
少なくとも歯面にショットブラスト等を施して粗面化す
る第1の手段、第1の手段後に硬質皮膜を被覆する第2
の手段、砥粒を固着する第3の手段等を採用することが
できる。発明者らの試験結果によれば、電動式舵取装置
のウォーム減速機に用いられるウォームホイールを製造
する場合、第2の手段として、0.1mm以下のショッ
ト粒によりショットブラストを施し、この後でTiN等
のTi系コーティングや硬質クロムめっき等のCr系の
コーティング等をPVD法等により施すことが好まし
い。また、この場合、第3の手段として、0.2mm以
下の砥粒を電着することも好ましい。
In order to adjust the surface roughness of the tooth incisor, a first means for applying a shot blast or the like to at least the tooth surface of the tooth incisor to roughen it, and a first means for coating a hard coating after the first means. 2
Means, the third means for fixing the abrasive grains, etc. can be adopted. According to the test results of the inventors, when manufacturing a worm wheel used for a worm reduction gear of an electric steering device, as a second means, shot blasting is performed with shot grains of 0.1 mm or less, and thereafter, It is preferable to apply a Ti-based coating such as TiN or a Cr-based coating such as hard chrome plating by a PVD method or the like. In this case, it is also preferable to electrodeposit abrasive grains of 0.2 mm or less as a third means.

【0022】歯切歯は、歯厚の薄い部分から歯厚の厚い
部分へと面粗度が細かくなっていることが好ましい。こ
うであれば、研削性の向上と各創成歯の歯面の仕上げと
を同時に実現することができる。
It is preferable that the tooth incisors have a small surface roughness from a portion having a small tooth thickness to a portion having a large tooth thickness. In this case, it is possible to simultaneously improve the grindability and finish the tooth surface of each newly created tooth.

【0023】複リード歯切歯車がウォームである場合に
本発明の効果が大きい。こうであれば、創成歯車がウォ
ームホイールとなる。この場合、複リード歯切歯車とブ
ランク歯車との相対位置の変更は、複リード歯切歯車を
軸方向に進動させて行うことができる。この軸方向への
進動は、複リード歯切歯車の1回転に対し、複リード歯
切歯車の両端の歯切歯のリードの差以下にすることが好
ましい。これにより、創成歯車の各創成歯は、複リード
歯切歯車の歯切歯の同一部分によって少なくとも1回は
研削されることとなり、創成歯に無理な力が作用せず、
創成歯の歯面が良好となる。
The effect of the present invention is great when the double lead gear is a worm. In this case, the generating gear is a worm wheel. In this case, the change of the relative position between the multiple-lead toothed gear and the blank gear can be performed by moving the multiple-lead toothed gear in the axial direction. It is preferable that the movement in the axial direction be equal to or less than the difference between the lead of the tooth cutting teeth at both ends of the multiple-lead toothed gear with respect to one rotation of the multiple-lead toothed gear. As a result, each generating tooth of the generating gear is ground at least once by the same portion of the tooth cutting tooth of the multiple-lead tooth cutting gear, and no excessive force acts on the generating tooth.
The tooth surface of the created tooth becomes good.

【0024】ブランク歯車としては、金属材料からなる
もの、容易に研削できる材料である易切削性材料からな
るもの等を採用することができる。金属材料からなるブ
ランク歯車を採用する場合、金属材料等の素材をホブカ
ッタであらまし機械的に研削したものとすることができ
る。このブランク歯車によれば、本発明を実施する際の
切削性は劣るものの、創成歯車の耐久性が向上する。他
方、易切削性材料からなるブランク歯車を採用する場
合、その易切削性材料によりあらまし成形したものとす
ることができる。このブランク歯車によれば、創成歯車
の耐久性は劣るものの、本発明を実施する際の切削性及
び静粛性に優れる。易切削性材料としては、例えば樹脂
を採用することができる。
As the blank gear, a gear made of a metal material, a gear made of an easy-to-cut material that can be easily ground, and the like can be used. When a blank gear made of a metal material is employed, a material such as a metal material may be mechanically ground using a hob cutter. According to the blank gear, the durability of the generated gear is improved, although the machinability when implementing the present invention is inferior. On the other hand, when a blank gear made of an easy-to-cut material is used, the blank gear can be roughly formed of the easy-to-cut material. According to this blank gear, the durability of the generating gear is inferior, but the cutting gear and the quietness when implementing the present invention are excellent. As the easy-cutting material, for example, a resin can be adopted.

【0025】このため、ブランク歯車として、易切削性
材料からなる表層部により少なくとも創成歯を構成し得
るものを採用することが好ましい。こうであれば、表層
部を容易に研削できることから、創成歯車の研削時間が
より短縮され、量産時の効率がさらに向上する。また、
ブランク歯車が金属材料からなる芯部と、この芯部回り
に形成された易切削性材料としての樹脂からなる表層部
とからなることがさらに好ましい。こうであれば、本発
明を実施する際の切削性及び静粛性に優れるとともに、
創成歯車の耐久性が向上する。また、ブランク歯が弾性
のある表層部で覆われれば、歯切歯車とブランク歯車と
をある程度強制的に噛合させることも可能であり、この
状態で歯切歯車を回転駆動させれば、ブランク歯車は単
にその歯切歯車に従動するだけであるため、創成を容易
に開始することができる。
For this reason, it is preferable to employ a blank gear that can form at least a newly formed tooth by a surface layer portion made of an easily-cuttable material. In this case, since the surface layer can be easily ground, the grinding time of the generating gear is further reduced, and the efficiency in mass production is further improved. Also,
More preferably, the blank gear comprises a core made of a metal material and a surface layer made of resin as an easily-cuttable material formed around the core. If this is the case, while being excellent in the machinability and quietness when implementing the present invention,
The durability of the generating gear is improved. Further, if the blank teeth are covered with an elastic surface layer, it is possible to forcibly mesh the gears with the blank gears to some extent. Is simply driven by the gear, so creation can be easily started.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明をウォームホイール
の製造方法に具体化した実施形態を図面を参照しつつ説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a worm wheel manufacturing method will be described below with reference to the drawings.

【0027】製造しようとするウォームホイールは、電
動式舵取装置のウォーム減速機に用いるものである。ま
ず、図1に示すように、製造しようとするウォームホイ
ール3(第4図参照)と噛合可能な複リードウォーム1
をホブカッタ等により得る。この複リードウォーム1
は、歯1aが軸方向で歯厚の薄い部分(歯溝が大きい部
分)から歯厚の厚い部分(歯溝が大きい部分)へと変化
されている。
The worm wheel to be manufactured is used for a worm reduction gear of an electric steering device. First, as shown in FIG. 1, a double lead worm 1 meshable with a worm wheel 3 (see FIG. 4) to be manufactured.
Is obtained with a hob cutter or the like. This double lead worm 1
Is changed from a portion where the tooth 1a is thin in the axial direction (a portion where the tooth space is large) to a portion where the tooth 1a is thick (a portion where the tooth space is large).

【0028】その複リードウォーム1の歯1aの面粗度
調整のため、0.1mm以下のショット粒により歯1a
にショットブラストを施して表面を粗面化し、この後で
歯1aにTiN等のTi系コーティングや硬質クロムめ
っき等のCr系のコーティングをPVD法により施す。
また、歯1aに0.2mm以下の砥粒を電着してもよ
い。これらの際、歯厚の薄い部分から歯厚の厚い部分へ
と面粗度が細かくなる(砥粒を電着するのであれば、砥
粒径が小さくなる。)ようにする。こうして、図2に示
す複リード歯切ウォーム2を得る。この複リード歯切ウ
ォーム2も、歯切歯2aが軸方向で歯厚の薄い部分(歯
溝が大きい部分)から歯厚の厚い部分(歯溝が小さい部
分)へと変化されており、この複リード歯切ウォーム2
の歯切歯2aの表面には硬質皮膜又は砥粒からなる粗面
2bが形成されている。
In order to adjust the surface roughness of the teeth 1a of the double lead worm 1, the teeth 1a are formed with shot grains of 0.1 mm or less.
Is subjected to shot blasting to roughen the surface, and thereafter, the teeth 1a are coated with a Ti-based coating such as TiN or a Cr-based coating such as hard chrome plating by a PVD method.
Further, abrasive grains of 0.2 mm or less may be electrodeposited on the teeth 1a. At this time, the surface roughness is made finer from the portion having the smaller tooth thickness to the portion having the larger tooth thickness (the abrasive particle diameter is reduced if the abrasive particles are electrodeposited). Thus, the multi-lead toothed worm 2 shown in FIG. 2 is obtained. Also in this double-lead tooth cutting worm 2, the tooth cutting teeth 2a are changed in the axial direction from a portion having a small tooth thickness (a portion having a large tooth groove) to a portion having a large tooth thickness (a portion having a small tooth groove). Double lead gear cutting worm 2
A rough surface 2b made of a hard film or abrasive grains is formed on the surface of the tooth cutting tooth 2a.

【0029】一方、図3に示すように、素材として、上
記複リード歯切ウォーム2の歯切歯2aと噛合可能なブ
ランク形状のブランク歯31をもつブランク歯車3を用
意する。このブランク歯車3は、金属材料からなる芯部
3aと、この芯部3a回りに形成された樹脂からなる表
層部3bとからなる。表層部3bは創成歯を構成し得る
厚みを有している。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a blank gear 3 having blank-shaped blank teeth 31 that can mesh with the gear teeth 2a of the double-lead gear worm 2 is prepared as a material. The blank gear 3 includes a core 3a made of a metal material and a surface layer 3b made of a resin formed around the core 3a. The surface portion 3b has a thickness that can form a newly formed tooth.

【0030】そして、研削に際し、始めに、ブランク歯
車3におけるブランク歯31の歯溝に複リード歯切ウォ
ーム2における歯切歯2aの歯厚の薄い部分を単に挿入
する。これにより、複リード歯切ウォーム2とブランク
歯車3との初期位置が確定される。この後、複リード歯
切ウォーム2を図示しない装置により回転駆動し、この
複リード歯切ウォーム2によりブランク歯車3を従動さ
せる。この際、ブランク歯3が弾性のある表層部3bで
覆われていることから、複リード歯切ウォーム2とブラ
ンク歯車3とをある程度強制的に噛合させることも可能
であり、この状態で複リード歯切ウォーム2を回転駆動
させれば、ブランク歯車3は単にその複リード歯切ウォ
ーム2に従動するだけであるため、創成を容易に開始す
ることができる。こうして、研削が開始されれば、ブラ
ンク歯31は、歯切歯2aの歯厚の薄い部分の両歯面に
よってほぼ等しい圧力を受けつつ研削され、創成歯の創
成が進行する。
At the time of grinding, first, a thin portion of the tooth cutting tooth 2a of the double lead cutting worm 2 is simply inserted into the tooth groove of the blank tooth 31 of the blank gear 3. Thus, the initial positions of the double-lead gear worm 2 and the blank gear 3 are determined. Thereafter, the double lead gear worm 2 is rotationally driven by a device (not shown), and the blank gear 3 is driven by the double lead gear worm 2. At this time, since the blank teeth 3 are covered with the elastic surface layer 3b, it is possible to forcibly mesh the double-lead toothed worm 2 and the blank gear 3 to some extent. If the gear worm 2 is rotationally driven, the blank gear 3 simply follows the double lead gear worm 2, so that the creation can be started easily. When the grinding is started in this manner, the blank teeth 31 are ground while receiving substantially the same pressure by the two tooth surfaces of the thin tooth portion of the gear incisor 2a, and the creation of a created tooth proceeds.

【0031】研削の進行に従い、図4に示すように、複
リード歯切ウォーム2を軸方向に進動させ、複リード歯
切ウォーム2とブランク歯車3との相対位置を変更す
る。この際、複リード歯切ウォーム2の軸方向への進動
は、複リード歯切ウォーム2の1回転に対し、複リード
歯切ウォーム2の両端の歯切歯2aのリードの差以下と
する。これにより、ブランク歯3は、歯切歯2aの歯厚
の厚い部分の両歯面によって依然としてほぼ等しい圧力
を受けつつ研削され、創成歯31の創成を完了する。こ
の間、この製造方法では、歯切歯2aの面粗度が歯厚の
薄い部分から歯厚の厚い部分へと細かくなっているた
め、研削性の向上と各創成歯31の歯面の仕上げとを同
時に実現することができる。また、ウォームホイール3
の各創成歯31は、複リード歯切ウォーム2の歯切歯2
aの同一部分によって少なくとも1回は研削され、創成
歯31に無理な力が作用せず、創成歯31の歯面が良好
となる。こうして、製造しようとするウォームホイール
3が得られる。
As the grinding progresses, as shown in FIG. 4, the multiple lead cutting worm 2 is advanced in the axial direction, and the relative position between the multiple lead cutting worm 2 and the blank gear 3 is changed. At this time, the axial movement of the multiple-lead toothed worm 2 is less than or equal to the difference between the lead of the gear teeth 2a at both ends of the multiple-lead toothed worm 2 with respect to one rotation of the multiple-lead toothed worm 2. . Thus, the blank tooth 3 is ground while still receiving substantially the same pressure by both tooth surfaces of the thick tooth portion of the tooth cutting tooth 2a, and the creation of the creation tooth 31 is completed. During this time, in this manufacturing method, since the surface roughness of the tooth incisor 2a is reduced from the portion having a small tooth thickness to the portion having a large tooth thickness, the grindability is improved and the tooth surface of each generating tooth 31 is finished. Can be simultaneously realized. In addition, worm wheel 3
Of the multiple-incision worm 2
The grinding is performed at least once by the same part of a, and no excessive force acts on the generating tooth 31, and the tooth surface of the generating tooth 31 is improved. Thus, the worm wheel 3 to be manufactured is obtained.

【0032】こうして、この製造方法では、複リード歯
切ウォーム2とブランク歯車3との初期位置の確定が容
易になり、かつ複リード歯切ウォーム2とブランク歯車
3とを同期して回転駆動する必要がない。そして、こう
であっても、ブランク歯3は歯切歯2aの両歯面によっ
てほぼ等しい圧力を受けつつ研削されることから、複リ
ード歯切ウォーム2とブランク歯車3との回転方向の相
対位置の誤差は自動的に吸収され、全ての創成歯31に
欠陥を生じない。
Thus, in this manufacturing method, the initial positions of the double-lead gear cutting worm 2 and the blank gear 3 are easily determined, and the double-lead gear cutting worm 2 and the blank gear 3 are synchronously driven to rotate. No need. Even in this case, since the blank teeth 3 are ground while receiving substantially the same pressure by both tooth surfaces of the gear cutting teeth 2a, the relative position of the double-lead gear cutting worm 2 and the blank gear 3 in the rotational direction is reduced. Are automatically absorbed, and no defects are generated in all the generated teeth 31.

【0033】また、この製造方法では、ブランク歯31
をもつブランク歯車3を用い、かつ表面が粗面化された
歯切歯2aをもつ複リード歯切ウォーム2によりそのブ
ランク歯車3を研削することから、ウォームホイール3
の研削時間が短縮される。
In this manufacturing method, the blank teeth 31
The worm wheel 3 is formed by grinding the blank gear 3 using a double-lead cutting worm 2 having a tooth cutting tooth 2a having a roughened surface.
Grinding time is reduced.

【0034】さらに、この製造方法では、ブランク歯車
3が樹脂からなる表層部3bにより創成歯31を構成し
得るものであるため、表層部3bを容易に研削できるこ
とから、ウォームホイール3の研削時間がより短縮さ
れ、量産時の効率がさらに向上する。また、このブラン
ク歯車3を採用していることから、切削性及び静粛性に
優れるとともに、ウォームホイール3の耐久性が向上す
る。
Further, in this manufacturing method, since the blank gear 3 can form the generating teeth 31 by the surface layer portion 3b made of resin, the surface layer portion 3b can be easily ground. It is shorter and the efficiency in mass production is further improved. In addition, since the blank gear 3 is employed, the worm wheel 3 is improved in cutability and quietness, and the durability of the worm wheel 3 is improved.

【0035】したがって、この製造方法によれば、量産
時に優れた効率を発揮可能であるとともに、良好な創成
歯31をもつウォームホウール3を製造することができ
る。
Therefore, according to this production method, it is possible to produce the worm wheel 3 having excellent generating teeth 31 while exhibiting excellent efficiency in mass production.

【0036】なお、得られたウォームホイール3は、所
定のウォームが選択されることにより、電動式舵取装置
のウォーム減速機として組み付けられる。
The worm wheel 3 obtained is assembled as a worm reduction gear of an electric steering device by selecting a predetermined worm.

【0037】本製造方法によりウォームホイールを製造
する場合、その素材は、金属材料からなる芯部3aと樹
脂からなる表層部3bとで構成したものに限定されず、
金属材料または樹脂の一体物としてもよい。例えば、ホ
ブカッタで加工しない例えば焼結金属又は樹脂の型成形
によりヘリカル歯車を製作しておき、ウォーム減速機等
においてウォームと噛合する部分について、上記複リー
ド歯切ウォーム2で加工を行うこともできる。この場
合、製造コストの低廉化の効果が大きくなる。
When the worm wheel is manufactured by the present manufacturing method, the material is not limited to the one composed of the core part 3a made of a metal material and the surface part 3b made of a resin.
It may be an integrated metal material or resin. For example, a helical gear may be manufactured by molding, for example, a sintered metal or resin that is not processed by a hob cutter, and a portion that meshes with a worm in a worm speed reducer or the like may be processed by the double-lead gear cutting worm 2. . In this case, the effect of reducing the manufacturing cost is increased.

【0038】なお、上記複リード歯切ウォーム2は、製
造しようとするウォームホイール3と噛合可能な複リー
ドウォーム1の歯1a上に粗面2bを形成したものであ
るため、複リードウォーム1よりも外径が僅かに大きく
なっている。このため、実際は問題にならないものの、
得られたウォームホイール3は複リードウォーム1との
間のバックラッシがやや大きくなる可能性がある。その
バックラッシが問題になるようであれば、粗面2bの厚
み分だけ小径化した複リードウォームに粗面2bを形成
した複リード歯切ウォームを採用することもできる。
The double lead worm 2 has a rough surface 2b formed on the teeth 1a of the double lead worm 1 which can be engaged with the worm wheel 3 to be manufactured. Also have a slightly larger outer diameter. Because of this, it does n’t really matter,
The resulting worm wheel 3 may have a slightly larger backlash with the multiple lead worm 1. If the backlash poses a problem, a double-lead cutting worm in which the rough surface 2b is formed on a double-lead worm whose diameter is reduced by the thickness of the rough surface 2b can be adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態に係る複リードウォームの斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of a multiple lead worm according to an embodiment.

【図2】実施形態に係る複リード歯切ウォームの斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view of a multi-lead gear cutting worm according to the embodiment.

【図3】実施形態に係り、研削初期における複リード歯
切ウォーム及びブランク歯車の拡大一部断面図である。
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view of a double-lead gear cutting worm and a blank gear in an initial stage of grinding according to the embodiment.

【図4】実施形態に係り、研削終期における複リード歯
切ウォーム及びブランク歯車の拡大一部断面図である。
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view of a double-lead gear worm and a blank gear at the end of grinding according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…歯切歯車(複リード歯切ウォーム) 2a…歯切歯 2b…粗面 3…素材、創成歯車(ブランク歯車、ウォームホイー
ル) 31…創成歯、ブランク歯 3a…芯部 3b…表層部
2 ... gear cutting gear (multi-lead gear cutting worm) 2a ... gear cutting tooth 2b ... rough surface 3 ... material, generating gear (blank gear, worm wheel) 31 ... generating tooth, blank tooth 3a ... core 3b ... surface layer

フロントページの続き (72)発明者 稲熊 義治 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 海野 邦彦 愛知県岡崎市舞木町字城山1番地54 豊田 バンモップス株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiharu Inakuma 1-1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Machine Works Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】素材と、表面が粗面化された歯切歯をもつ
歯切歯車とを用意し、該歯切歯車で該素材を研削するこ
とにより、創成歯をもつ創成歯車を創成する歯車の製造
方法において、 前記歯切歯車は、前記歯切歯が軸方向で歯厚の薄い部分
から歯厚の厚い部分へと変化する複リード歯切歯車であ
り、前記素材は、該歯切歯と噛合可能なブランク形状の
ブランク歯をもつブランク歯車であり、該ブランク歯の
歯溝が該歯切歯の歯厚の薄い部分から歯厚の厚い部分へ
と噛合する位置を変更するように、該複リード歯切歯車
と該ブランク歯車との相対位置を変更することを特徴と
する歯車の製造方法。
A material and a toothed gear having toothed teeth with a roughened surface are prepared, and the material is ground with the toothed gear to create a toothed gear with toothed teeth. In the method for manufacturing a gear, the gear cutting gear is a double-lead gear cutting gear in which the gear cutting teeth change from a thinner portion to a thicker portion in the axial direction, and the material is the gear cutting gear. A blank gear having a blank tooth having a blank shape capable of meshing with a tooth, wherein a position where a tooth groove of the blank tooth meshes from a thin portion of the tooth cutting tooth to a thick portion of the tooth cutting tooth is changed. A method of manufacturing a gear, characterized by changing a relative position between the double-lead toothed gear and the blank gear.
【請求項2】歯切歯は、歯厚の薄い部分から歯厚の厚い
部分へと面粗度が細かくなっていることを特徴とする請
求項1記載の歯車の製造方法。
2. The gear manufacturing method according to claim 1, wherein the tooth incisors have a small surface roughness from a portion having a small tooth thickness to a portion having a large tooth thickness.
【請求項3】複リード歯切歯車はウォームであることを
特徴とする請求項1又は2記載の歯車の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the double lead gear is a worm.
【請求項4】ブランク歯車は、容易に研削できる材料で
ある易切削性材料からなる表層部により少なくとも創成
歯を構成し得るものであることを特徴とする請求項1、
2又は3記載の歯車の製造方法。
4. The blank gear according to claim 1, wherein at least the newly formed teeth can be constituted by a surface layer portion made of an easy-to-cut material which is a material which can be easily ground.
4. The method for manufacturing a gear according to 2 or 3.
【請求項5】ブランク歯車は、金属材料からなる芯部
と、該芯部回りに形成された易切削性材料としての樹脂
からなる表層部とからなることを特徴とする請求項4記
載の歯車の製造方法。
5. The gear according to claim 4, wherein the blank gear comprises a core made of a metal material and a surface layer made of a resin as an easily-cuttable material formed around the core. Manufacturing method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006142400A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Nsk Ltd Manufacturing method for worm wheel and worm speed reducer
JP2010167547A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Grind finishing method of worm wheel and worm gear device

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