JP2006187801A

JP2006187801A - ウォーム用素材及びウォームの製造方法

Info

Publication number: JP2006187801A
Application number: JP2005003132A
Authority: JP
Inventors: Shinta Otsuka; 眞太大塚
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】ロールダイスに対する素材の押し込み抵抗をねじ歯成形部の周方向位置で均等化することができるウォーム用素材にねじ歯を成形した場合、ねじ歯の端縁部の歯先に欠肉溝が発生しないウォーム用素材及びウォームの製造方法を提供する。
【解決手段】転造により１条又は複数条のねじ歯が成形されるねじ歯成形部１の両端部に、ねじ歯の端縁となる位置を最深点ａとして周方向両側へ凹に湾曲する湾曲凹所５，５を設け、隣合う湾曲凹所５，５の周方向の両端部が凸に湾曲する湾曲凸面５ｃ，５ｃで連なる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明はねじ歯を有するウォーム用の素材及びウォームの製造方法に関する。

１条又は複数条のねじ歯を有するウォームは、切削加工により歯切りされるか、又は、転造によりねじ歯が成形されている。

転造によりねじ歯成形部にねじ歯を成形する場合、ねじ歯の端縁部は漸次歯丈が低くなり、不完全ねじ歯となる。さらに、この不完全ねじ歯は周方向へ漸次変位しているため、ねじ歯の周方向位置での軸線方向長さは異なる。従って、ねじ歯の周方向位置での軸線方向長さが短くなる部分、換言すればねじ歯の端縁部がない部分ではロールダイスに対する素材の押し込み抵抗が大きくなり、ねじ歯の歯厚が厚くなり、また、ねじ歯の周方向位置での軸線方向長さが長くなる部分、換言すればねじ歯の端縁部がある部分ではロールダイスに対する素材の押し込み抵抗が小さくなり、ねじ歯の歯厚が薄くなり、ねじ歯の全長に亘って歯厚を均等にすることができなかった。

転造による上述の問題点に鑑みて、ねじ歯成形部の端部であり、ねじ歯の端縁となる部分を軸線と平行に平坦に切欠き、切欠平坦面を形成することにより、ねじ歯を成形するときのロールダイスに対する素材の押し込み抵抗を、ねじ歯成形部の周方向位置で均等化することができるように構成されたウォーム用素材が知られている（例えば、特許文献１。）。
特開２００３−３４０５４２号公報

ところが、特許文献１の切欠平坦面は、ねじ歯の端縁となる部分を軸線と平行に平坦に切欠きされたものであるため、ねじ歯成形部に転造によりねじ歯が成形された場合、ねじ歯の端縁部の歯先に、前記切欠平坦面が起因する極端な欠肉溝が発生することになり、この欠肉溝から割れ等の欠陥に発展する可能性がある。また、軸線と平行に平坦に切欠きされた切欠平坦面を加工するには、縦・横型のフライス盤又は特殊機械が必要であり、しかも、複数の切欠平坦面を連続的に加工することができず、切欠平坦面を一個づつ加工することになるため、切欠平坦面の加工時間が比較的長くなり、ウォーム用素材の加工コストが高くなるという問題もあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的はロールダイスに対する素材の押し込み抵抗をねじ歯成形部の周方向位置で均等化することができるウォーム用素材にねじ歯を成形した場合、ねじ歯の端縁部の歯先に欠肉溝が発生しないウォーム用素材及びウォームの製造方法を提供することにあり、また、他の目的はウォーム用素材の加工コスト、及びウォームの製造コストを低減することができるウォーム用素材及びウォームの製造方法を提供することにある。

第１発明に係るウォーム用素材は、転造によりねじ歯が成形されるねじ歯成形部を有するウォーム用素材において、前記ねじ歯成形部の端部は、前記ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲する湾曲凹所を有することを特徴とする。

第２発明に係るウォーム用素材は、前記湾曲凹所は複数の周方向位置に等配されており、隣合う湾曲凹所の前記周方向の両端部は凸に湾曲する湾曲凸面で連なっていることを特徴とする。

第３発明に係るウォームの製造方法は、転造によりねじ歯が成形されるねじ歯成形部を有するウォーム用素材を形成した後、前記ねじ歯成形部の端部で、且つ前記ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲する湾曲凹所を形成し、次に前記ねじ歯成形部に転造によりねじ歯を成形することを特徴とする。

第１発明によれば、ねじ歯成形部の端部であり、ねじ歯の端縁となる部分に切欠平坦面が形成されているため、ねじ歯を成形するときのロールダイスに対する素材の押し込み抵抗を、ねじ歯成形部の周方向位置で均等化することができる。しかも、湾曲凹所は、ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲しているため、ねじ歯の端縁部の歯先に欠肉溝を発生させることなく、一つの湾曲面で連なる歯先を得ることが可能になる。

第２発明によれば、隣合う湾曲凹所の周方向の両端部は湾曲凸面で連なっているため、回転工具を備えた数値制御旋盤を用い、ウォーム用素材を回転させつつ全ての湾曲凹所を連続して短時間で加工することが可能であり、ウォーム用素材を安価に提供できる。

第３発明によれば、ねじ歯成形部の端部であり、ねじ歯の端縁となる部分に湾曲凹所が形成されているため、ねじ歯を成形するときのロールダイスに対する素材の押し込み抵抗を、ねじ歯成形部の周方向位置で均等化することができ、しかも、湾曲凹所は、ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲しているため、ねじ歯の端縁部の歯先に欠肉溝を発生させることなく、一つの湾曲面で連なる歯先を得ることが可能になる。また、ウォーム用素材のコストを低減できるから、このウォーム用素材を用いて製造するウォームのコストを低減できる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１はウォーム用素材の構成を示す正面図、図２は図１のII−II線の拡大断面図、図３は湾曲凹所部分の展開図である。

ウォーム用素材Ａは、転造によりねじ歯が成形される円柱形のねじ歯成形部１と、該ねじ歯成形部１を超えた位置に設けられた非歯部２，２と、各非歯部２，２から軸線方向に延出された軸部３，３とを有する。ねじ歯成形部１の両端部には、軸線に対して所定の角度で傾斜するテーパ面４，４と、周方向に三等配された位置を最深点ａとして周方向両側へ凹に湾曲する三つの湾曲凹所５，５とが設けられている。また、軸部３，３の端面中央部にはセンタ穴３ａ，３ａが設けられており、また、一方の軸部３の外周部にはスプライン３ｂが設けられている。

湾曲凹所５，５は三条のねじ歯の端縁となる位置を最深点ａとして形成されるのであり、ねじ歯成形部１の周面と直交し、最深点ａを所定の深さとした段面５ａ，５ａと、該段面５ａ，５ａの底縁からテーパ面４，４の途中にかけて軸線と平行となり、最深点ａから周方向両側へ凹に湾曲し、深さが漸次浅くなる湾曲凹面５ｂ，５ｂと、該湾曲凹面５ｂ，５ｂの周方向両端部に連なる湾曲凸面５ｃ，５ｃとを有しており、径方向及び軸線方向から視た形状が波形をなしている。

以上のように構成されたウォーム用素材Ａは、ねじ歯成形部１と、非歯部２，２と、テーパ面４，４とは鍛造により成形し、湾曲凹所５，５は回転工具を備える数値制御旋盤（ＣＮＣ旋盤）により加工する。この数値制御旋盤では、ウォーム用素材Ａを回転自在に取着し、該ウォーム用素材Ａを回転させつつ回転工具により一端側三つの湾曲凹所５，５を連続的に加工する。従って、ウォーム用素材Ａの湾曲凹所５，５を比較的短時間で簡易に加工することができ、ウォーム用素材Ａのコストを低減できる。

湾曲凹所５，５が形成されたウォーム用素材Ａのねじ歯成形部１には湾曲凹所５，５の最深点ａを始点として三条のねじ歯６が転造により成形される。

図４はウォームＢを製造する転造装置Ｃの模式図である。ウォームＢのねじ歯６の転造は、外周部にねじ歯６の仕上げ歯形に形成された成形刃を有し、径方向に離隔する一対のロールダイス７，７と、各ロールダイス７，７間に配置された素材受台８とを備えた転造装置Ｃを用い、各ロールダイス７，７を正逆回転させつつ一方のロールダイス７を他方のロールダイス７方向へ移動させ、各ロールダイス７，７間にウォーム用素材Ａを挟み込んでねじ歯成形部１を転造することによりねじ歯６を成形する。

図５はウォームＢの構成を示す正面図、図６は図５のVI−VI線の拡大断面図である。ねじ歯成形部１に成形されたねじ歯６の端縁部は漸次歯丈が低くなる不完全ねじ歯であり、この不完全ねじ歯は周方向へ漸次変位しているため、ねじ歯６の周方向位置での軸線方向長さは異なる。しかし、ねじ歯６の端縁６ａ，６ａとなる部分に湾曲凹所５，５が形成されているため、ねじ歯６を成形するときのロールダイスに対する素材の押し込み抵抗を、ねじ歯成形部１の周方向位置で均等化することができる。しかも、湾曲凹所５，５は、ねじ歯６の端縁６ａ，６ａとなる位置を最深点ａとして周方向両側へ凹に湾曲し、深さが漸次浅くなっているため、ねじ歯６の端縁部の歯先に欠肉溝を発生させることなく、一つの湾曲面で連なる歯先を得ることができる。また、ウォーム用素材Ａは上述したようにコストを低減できるから、このウォーム用素材Ａを用いて製造するウォームＢのコストを低減できる。

尚、以上の実施の形態では三条のねじ歯６が形成されるウォーム用素材Ａについて説明したが、その他、本発明に係るウォーム用素材Ａは一条のねじ歯６、二条のねじ歯６が形成されるウォーム用素材Ａであってもよいし、また、四条以上のねじ歯６が形成されるウォーム用素材Ａであってもよい。この場合、湾曲凹所５，５はねじ歯６の条数に対応して設ける。

また、以上説明した実施の形態ではねじ歯成形部１の両端部に湾曲凹所５，５を設けた構成としたが、その他、ねじ歯成形部１の一端部に湾曲凹所５を設けた構成であってもよい。また、周方向位置で隣合う湾曲凹所５，５の周方向の両端部は、テーパ面４，４の周面で連なる構成とする他、テーパ面４，４の周面より低い面で連なる構成としてもよい。

本発明に係るウォーム用素材の構成を示す正面図である。図１のII−II線の拡大断面図である。本発明に係るウォーム用素材の湾曲凹所部分の展開図である。本発明に係るウォームを製造する転造装置の模式図である。本発明に係るウォームの構成を示す正面図である。図５のVI−VI線の拡大断面図である。

符号の説明

Ａウォーム用素材
Ｂウォーム
１ねじ歯成形部
５湾曲凹所
５ｃ湾曲凸面
６ねじ歯
６ａ端縁
ａ最深点

Claims

転造によりねじ歯が成形されるねじ歯成形部を有するウォーム用素材において、前記ねじ歯成形部の端部は、前記ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲する湾曲凹所を有することを特徴とするウォーム用素材。
前記湾曲凹所は複数の周方向位置に等配されており、隣合う湾曲凹所の前記周方向の両端部は凸に湾曲する湾曲凸面で連なっている請求項１記載のウォーム用素材。
転造によりねじ歯が成形されるねじ歯成形部を有するウォーム用素材を形成した後、前記ねじ歯成形部の端部で、且つ前記ねじ歯の端縁となる位置を最深点として周方向両側へ凹に湾曲する湾曲凹所を形成し、次に前記ねじ歯成形部に転造によりねじ歯を成形することを特徴とするウォームの製造方法。