JP2023078498A - ウォームの製造方法及びこの製造方法により製造されたウォーム。 - Google Patents

Abstract

【課題】丸ダイスの加工歯でウォームの軸状素材に適度な荷重負荷を掛けることにより、ウォームの歯部の有効長を長くできる。【解決手段】丸ダイスを、加工歯の歯底面とウォームの歯先面との間に隙間がなくなるまで軸状素材の外周に押し当てる第１工程において、丸ダイスの径方向の移動量に対して、加工歯の間に形成される歯部の断面積と丸ダイスの径方向の移動量との比を取ったときに、丸ダイスの移動量が、加工歯の歯先が軸状素材の外周に接触した状態を０とし、ここから丸ダイスが径方向へ移動して加工歯の歯底面とウォームの歯先面との間に隙間がなくなる状態がダイス充填率を１００．００％としたときに、第２工程での丸ダイスのダイス充填率を、１００．１０％～１０１．５０％となるように設定した。【選択図】図８

Description

本発明は、丸ダイスを備えた転造盤により製造されるウォームの製造方法及びこの製造方法によって製造されたウォームに関する。

従来における丸ダイスを備えた転造盤によって製造されるウォームの製造方法としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。転造盤は、予め設定された転造荷重で両丸ダイスの各加工歯がウォームの軸状素材の外周面を径方向から押し込むと共に、軸方向へ移動させる。これによって、隣接する加工歯の間で盛り上がった肉によりウォームの歯部を転造加工するようになっている。

そして、前記転造盤は、ウォームの歯部を成形する丸ダイスの加工歯の歯底面とウォームの歯部の歯先面との間に隙間が存在する状態で、ウォームの歯部の歯面が加工面によって仕上がり状態にして転造作業を終了するようになっている。これによって、転造盤は、丸ダイスをウォームの軸状素材に押し付ける荷重を低減させて丸ダイスを支持する支持部材の撓みを抑えて、ウォームの精度の低下を抑制するようになっている。

特開２００４－１４８３９３号公報(図１)

前記公報記載の従来技術は、前述のように、丸ダイスの加工歯の歯底面とウォームの歯部の歯先面との間に隙間を設けることによって支持部材の撓みを抑制している。しかし、丸ダイスの加工歯の押し付け荷重が小さくなることによって、丸ダイスによるウォームの歯部の材料充填率(塑性流動)が小さくなる、いわゆるセミトップとなって、ウォームの歯先面に凹部が形成され易くなる。これによって、ウォームの有効歯長が短くなってしまうおそれがある。

また、丸ダイスの加工歯の押し付け荷重が過度になると、ウォームの歯側面にうねりや転造皺による大きな凹凸が発生するおそれがある。

本発明は、前記従来技術の技術的課題に鑑みて案出されたもので、転造加工時における丸ダイスの加工歯でウォームの軸状素材に適度な荷重負荷を掛けることによって、ウォームの歯部の有効長を長くできるウォームの製造方法を提供することを一つの目的としている。

この発明の態様としては、軸状素材の外周に丸ダイスの螺旋状の加工歯を押し付けて、外周にウォーム歯を転造加工するウォームの製造方法であって、前記丸ダイスを、前記加工歯の歯底面と前記ウォーム歯の歯先面との間に隙間なくなるまで前記軸状素材の外周に押し当てるように径方向へ移動させる第１工程と、この第１工程からさらに前記丸ダイスを径方向へ押し込み移動させる第２工程と、を有し、
前記第１工程において、前記丸ダイスの径方向の移動量に対して、前記加工歯の間に形成される前記ウォーム歯の断面積と前記丸ダイスの径方向の移動量との比を取ったときに、
前記丸ダイスの移動量が、前記加工歯の歯先が前記軸状素材の外周に接触した状態を０とし、
ここから丸ダイスが径方向へさらに移動して前記加工歯の歯底面と前記ウォームの歯先面との間に隙間が無くなる状態がダイス充填率を１００．００％としたときに、
前記第２工程での前記丸ダイスのダイス充填率を、１００．１０％～１０１．５０％にしたことを特徴としている。

この発明の態様によれば、転造加工時における丸ダイスの加工歯でウォームの軸状素材に適度な荷重負荷を掛けることによって、ウォームの歯部の有効長を長くすることができる。

本発明に係るウォームが適用される流量制御弁のカバーを外した平面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。 本発明の実施形態に係る丸ダイス転造盤の全体構成図である。 本実施形態に供されるウォームの軸状素材が丸ダイスによって転造加工開始初期の状態を一部断面して示す要部拡大図である。 丸ダイスによる軸状素材が転造加工されている状態を示す説明図である。 丸ダイスによる軸状素材を転造加工作業が完了した状態を示す説明図である。 本実施形態における転造盤で転造加工によって成形された後のウォームを示す正面図である。 本実施形態の丸ダイスによる転造時における軸状素材の塑性流動状態を示すが要部模式図であって、(ａ)～(ｅ)は転造加工初期の状態から加工が順次進んだ状態を示している。 本願発明者の実験によるダイス充填率とダイス押し込み座標との関係を表したグラフである。 ダイス充填率とウォームの歯部の有効歯長さの関係を示しており、(ａ)は充填率が低いセミトップの場合の歯部の断面形状を示し、(ｂ)は充填率が高いトップロールの場合の歯部の断面形状を示している。 図１０に示すダイス充填率の相違に基づくウォームの各縦断面における測定位置を示すウォームの平面図である。 図９に示すダイス押し込み座標とダイス充填率との関係からサンプルとして取り出された３つのウォームの歯部の歯側面の表面粗さを示し、(ａ)は従来技術のセミトップの場合における表面粗さ、(ｂ)は本実施形態のトップロールの場合における表面粗さ、(ｃ)はさらに過充填率の場合における表面粗さを示している。 本願発明者がダイス充填率と音圧Ｐ－Ｐの関係について実験した結果を示すグラフである。

以下、本発明に係るウォームの製造方法及びこの製造方法によって製造されたウォームの実施形態を図面に基づいて詳述する。

本実施形態に用いられる転造盤は、丸ダイス転造盤であって、被転造物(軸状素材)としては、本出願人が先に出願した例えば特開２０２０－００８１４４号公報などに記載された流量制御弁(ＭＣＶ)に用いられるウォームギアの一つである金属製のウォームを対象としている。

図１はハウジングカバーを取り外した状態を示す流量制御弁の平面図、図２は流量制御弁の要部断面図である。

概略を説明すると、流量制御弁は、図外の内燃機関のシリンダヘッドの側部に配置され、合成樹脂材によって成形されたハウジング２０と、該ハウジング２０の内部に設けられた駆動機構２１と、ロータである弁体２６及び回転軸と、を有している。

ハウジング２０は、合成樹脂材によって一体に形成され、基部２０ａや周壁２０ｂ、開口部である排出口２０ｃ及び図外の導入口、並びに軸受部などを有している。

駆動機構２１は、基部２０ａの内部に設けられており、電動モータ２２と、電動モータ２２のモータ出力軸２２ａの先端部に設けられた第１ウォーム１０と、軸方向の一端部に有するヘリカルギア２３ａが第１ウォーム１０と噛み合う中間歯車２３と、該中間歯車２３の軸方向の他端部に有する第２ウォーム２３ｂに噛み合うウォームホイール２４と、を備えている。このウォームホイール２４から回転軸２５などを介して弁体２６を正逆回転させて、ウォータポンプから導入された冷却水を、ヒータ、オイルクーラ及びラジエータへとそれぞれ分配制御するようになっている。

第１ウォーム１０(以下、ウォーム１０という。)は、後述する転造盤によって転造加工されるようになっている。

図３は本発明の実施形態に係る丸ダイス転造盤の全体構成図、図４は被転造材であるウォームの軸状素材が丸ダイスで加工され始められる状態を一部断面して示す要部拡大図である。

概略を説明すれば、丸ダイス転造盤は、図３に示すように左右対称形状に形成されており、基台１上に配置された一対の主軸台２，２と、該各主軸台２，２の対向位置に配置されて図外の駆動機構によって回転駆動される一対の主軸３，３と、該主軸３，３の外周に取り付けられた一対の転造ダイスである丸ダイス４，４と、を備えている。

主軸台２，２は、支持フレーム５，５によって支持された移動機構６，６の図外の一対の電動モータや減速機によって相対的に図中左右横方向(矢印方向)、つまり、近接あるいは離間する方向へ相対移動可能になっている。また、各主軸台２，２は、支持フレーム５，５の上下に跨って配置された上下２本ずつの４本の支柱７、８によって左右横方向へ案内支持されている。なお、前記移動機構６，６は、電動モータなどを用いて各主軸台２，２を電気的に相対移動させるようになっているが、油圧シリンダやカム機構によって相対移動させることも可能である。

主軸３，３は、主軸台２，２の内部に設けられた図外の電動モータや減速機からなる駆動機構によって図３の矢印で示すように、同一方向へ同期回転するように構成されている。また、主軸３，３は、主軸台２，２に設けられた傾動機構９，９によって上下方向へ傾斜できるように構成されている。なお、駆動機構は、いわゆるＣＮＣ制御によって駆動制御されるようになっている。

各丸ダイス４，４は、図３に示すように、転造に適した合金工具鋼または高速度工具鋼の金属材でそれぞれ円筒状に形成されている。各丸ダイス４、４は、内部中心軸方向に各主軸３，３が挿入される図外の貫通孔が貫通形成されていると共に、外周には後述する軸状素材１１の外周面に螺旋状のウォーム歯である歯部１５を加工する加工歯４ａ、４ａを有している。

また、各丸ダイス４，４は、図外の貫通孔の内周面に軸方向に直線状に形成された目印部であるキー溝及び該キー溝に挿入されるキーによって主軸３，３に相対回転が規制されている。各丸ダイス４，４は、各主軸３，３から回転力が伝達されて、図３の矢印で示すように、各主軸３，３と同じく反時計方向へ回転するようになっている。各丸ダイス４のキー溝及びキーは、貫通孔の周方向の同じ位置(基準位置)に設けられている。

この両丸ダイス４，４の間には、図４に示すように、後述するウォーム１０の軸状素材１１が挟持状態に配置されており、この軸状素材１１の軸部本体１２と各テーパ面１３ａ、１３ｂのそれぞれ外周面を加工歯４ａ，４ａによって連続的に塑性変形させて螺旋状の歯部１５を成形するようになっている。軸状素材１１は、基台１の上面に設けられた支持部材１ａの上端部に回転可能に載置されている。支持部材１ａは、板状に形成されていると共に、両丸ダイス４，４の間の下方に配置されて下端部が基台１上に固定されている。

図５は丸ダイスによる軸状素材が転造加工されている状態を示す説明図、図６は丸ダイスによる軸状素材を転造加工作業が完了した状態を示す説明図、図７は本実施形態における軸状素材を転造盤で転造加工によって成形された後のウォームを示す正面図である。

ウォーム１０の転造加工前の被転造物である軸状素材１１は、図４及び図５に示すように、塑性変形可能な金属材料によって一体に形成され、中央の軸部本体１２と、該軸部本体１２の軸方向の図中上下の両端部に一体に設けられた第１テーパ面１３ａ及び第２テーパ面１３ｂと、該第１、第２テーパ面１３ａ、１３ｂの軸方向の各外端からそれぞれ軸方向に延びた一対の軸部１４ａ、１４ｂと、を有している。

軸部本体１２は、外径が均一のストレート形状に形成されて、所定の軸方向長さを有している。

〔ウォームの転造作業工程〕
このウォーム１０(軸状素材１１)転造作業工程の概略を説明すると、まず、図４に示すように、軸状素材１１を、支持部材１ａの上端部に位置決めしつつ載置支持させる。その後、移動機構６，６によって主軸台２，２を互いに接近移動させながら、両丸ダイス４，４間に軸状素材１１を挟み込んで転造加工の準備を行う。次に、図５及び図６に示すように、両丸ダイス４，４を、主軸３，３を介して同方向へかつ同一速度で回転させる。これによって、軸状素材１１の外周面に歯部１５を転造加工する。これによって、図７に示す転造加工されたウォーム１０が完成する。

なお、丸ダイス転造盤によって軸状素材１１の外周面に歯部１５を転造してウォーム１０を成形する方法は、ＣＮＣ制御に基づく一般的な方法によって行われる。
〔本願発明者によるウォームの転造加工実験〕
以下では、本願の発明者が、ウォーム１０の軸状素材１１の外周面に、移動機構６，６を介して両丸ダイス４，４の各加工歯４ａ、４ａの押し付け荷重を変化させて転造加工した場合の実験内容について説明する。

図８は本実施形態の丸ダイスによる転造時における軸状素材の塑性流動状態を示すが要部模式図であり、(ａ)～(ｅ)は転造加工初期の状態から加工が順次進んだ状態を示している。図９はダイス充填率とダイス押し込み座標との関係を本願発明者の実験によって表したグラフである。図１０はダイス充填率とウォームの歯部の有効歯長さの関係を示しており、(ａ)はダイス充填率が低いセミトップの場合の歯部の断面形状を示し、(ｂ)はダイス充填率が高いトップロールの場合の歯部の断面形状を示している。図１１は図１０(ａ)(ｂ)に示すダイス充填率の高低差に基づくウォームの各縦断面における測定位置を示すウォームの平面図である。図１２は図９に示すダイス押し込み座標とダイス充填率との関係からサンプルとして取り出された３つのウォームの歯部の歯側面の表面粗さを示し、(ａ)は従来技術のセミトップの場合における表面粗さ、(ｂ)は本実施形態のトップロールの場合における表面粗さ、(ｃ)はさらに過充填率の場合における表面粗さを示し、歯側面の表面は走査電子顕微鏡で観察した。

まず、図４で示した状態では、丸ダイス４，４の径方向の移動量が、加工歯４ａの歯先４ｂが前記軸状素材の外周に接触した状態を０としている。

その後、図５に示した丸ダイス４，４の径方向の移動から図６に示す径方向の移動となる。すなわち、図８(ａ)～(ｃ)に示すように、丸ダイス４の各加工歯４ａの歯先４ｂを、軸状素材１１の軸部本体１２の外周面に径方向(白矢印方向)から所定の荷重で押し付けて、軸状素材１１の金属素材を各加工歯４ａの歯先４ｂを中心として左右矢印方向に沿って塑性流動させる。

図８(ａ)、(ｂ)に示す状態では、各加工歯４ａの間に、軸状素材１１の金属材が順次、塑性流動して入り込み、図８(ｃ)に示す状態になると、押し込み荷重を抑制したことによって、加工歯４ａの歯底面４ｃと軸状素材１１(ウォーム１０)の各歯部１５の各歯先面１５ａとの間に隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓが形成される状態は、いわゆるセミトップと称されて前記公報記載の従来の技術と同じ状態になった。この隙間Ｓが形成された状態では、図９の矢印Ｘ範囲に示すように、加工歯４ａによる押し付け荷重が抑えられて、ダイス押し込み座標は７１．１２ｍｍ～７１．１８ｍｍになり、材料の充填率が９９．００％～１００％となった。

なお、このセミトップ状態における実験サンプルは、図９の矢印Ｘ範囲中の丸で示したダイス押し込み座標が７１．１５ｍｍで充填率が９９．６３％であった。

この状態では、図１２(ａ)に示すように、ウォーム１０(軸状素材１１)に形成された螺旋状の歯部１５の歯側面１５ｃ(表面)に微小な転造皺が形成されていることが分かるが、局所凹凸が殆ど形成されずほぼ平坦面状になっている。

次に、さらに加工歯４ａを押し込んで行くと、図８(ｄ)で示すように、加工歯４ａの歯底面４ｃと軸状素材１１の歯部１５の歯先面１５ａとの間の隙間Ｓが殆ど消失する状態となる。この隙間Ｓが消失し始めてさらに所定の荷重が大きくなった状態は、いわゆるトップロールと称されて、図９の矢印Ｙ範囲に示すように、加工歯４ａによる押し付け荷重が漸次大きくなって、ダイス押し込み座標が７１．１８ｍｍ～７１．３０ｍｍになると、ダイス充填率が１００．００％～１０１．５％になった。なお、この状態における実験サンプルとしては、丸で示したダイスの押し込み座標が７１．２４ｍｍとし、この場合、充填率は１００．８５％になった。

この状態では、図１２(ｂ)に示すように、ウォーム１０(軸状素材１１)に形成された螺旋状の歯部１５の歯側面１５ｃ(表面)に微小な鱗状の転造皺が形成されていることが分かった。

次に、さらに加工歯４ａを押し込んで行くと、図８(ｅ)に示すように、加工歯４ａの歯底面４ｃと歯部１５の歯先面１５ａとの間にも金属材料の塑性流動によって十分に充填された状態になる。この状態は図９の矢印Ｚ範囲に示すように、加工歯４ａによる押し付け荷重がさらに大きくなって、ダイス押し込み座標が７１．３０ｍｍ以上になり、実験サンプルとして丸で示した７１．３８ｍｍではダイス充填率が１０２．７４％と高くなった。

この状態では、図１２(ｃ)に示すように、ウォーム１０(軸状素材１１)に形成された螺旋状の歯部１５の歯側面１５ｃに顕著な転造皺による局所凹凸が発生していることが分かった。

図１０(ａ)(ｂ)は、前述したように、ウォーム１０を、図１１に示すＸ＋とＸ－、Ｙ＋とＹ－のそれぞれの位置からウォーム１０の回転軸方向に沿って縦断面した場合の断面形状を示し、図８及び図９に示したダイス充填率のいわゆるセミトップ領域(矢印Ｘ範囲)とトップロール領域(矢印Ｙ範囲)におけるウォーム１０の有効歯長の関係を示している。つまり、ウォーム１０をセミトップ領域(矢印Ｘ範囲)で転造加工した場合と、トップロール領域(Ｙ範囲)で転造加工した場合に、ウォーム１０の歯部１５の歯先面１５ａに凹部１５ｂが形成されているか否かを示している。

まず、図１０(ａ)に示す状態は、図８(ａ)～(ｃ)に示すセミトップ領域で転造加工したウォーム１０を、前記Ｘ＋とＸ－、Ｙ＋とＹ－の位置から縦断面した場合の断面形状である。

Ｘ＋とＸ－のそれぞれの断面位置では、４つ歯部１５のうち、図１０(ａ)中、最左側の１つの歯部１５の歯先面１５ａに大きな凹部１５ｂが形成され、他の３つの歯部１５には凹部が形成されていないことが分かった。

Ｙ＋とＹ－のそれぞれの断面位置では、６つの歯部１５のうち、図中最右側と最左側の２つの歯部１５の各歯先面１５ａに大きな凹部１５ｂがそれぞれ形成され、他の３つの歯先面１５ａには凹部１５ｂが形成されていないことが分かった。

次に、図１０(ｂ)に示す状態は、図８(ｄ)で示すトップロール領域で転造加工したウォーム１０を、Ｘ－とＸ＋、Ｙ－とＹ＋の位置から縦断面した場合の断面形状である。

Ｘ＋とＸ－のそれぞれの断面位置では、４つ歯部１５の歯先面１５ａのいずれにも凹部１５ｂが形成されていないことが分った。

Ｙ＋とＹ－のそれぞれの断面位置では、６つの歯部１５のうち、図中最右側と最左側の２つの歯部１５の各歯先面１５ａに凹部１５ｂがそれぞれ形成されているが、他の３つの歯先面１５ａには凹部１５ｂが形成されていないことが分かった。

このように、ウォーム１０(軸状素材１１)をセミトップ領域で転造加工した場合には、前記Ｘ＋、Ｘ－、Ｙ＋、Ｙ－のいずれの断面位置においても各歯部１５の歯先面１５ａに凹部１５ｂが形成されている。これに対して、トップロール領域で転造加工した場合は、Ｘ＋とＸ－の断面位置では、各歯部１５の歯先面１５ａに凹部１５ｂが形成されていない。

したがって、ウォーム１０の有効歯長は、図７及び図１０(ａ)(ｂ)に示すように、セミトップ領域で加工されたものの有効歯長さＬよりもトップロール領域で加工されたものの有効歯長さＬ１の方が長くなっている。この結果、ウォーム１０は、有効歯長が長いＬ１ものの方が前記中間歯車２３のヘリカルギア２３ａとの噛み合い率が高くなる。

以上の説明で明らかなように、通常は、前記公報記載の従来技術と同じく図８(ａ)～(ｃ)に示すように、丸ダイス４の加工歯４ａの歯底面４ｃとウォーム１０(軸状素材１１)の歯部１５の歯先面１５ａとの間に隙間Ｓを設けるのが一般的であり、図８(ｅ)に示すように、隙間Ｓが無くなるまで丸ダイス４の加工歯４ａの歯先４ｂを過度に強く押し付けると、軸状素材１１の歯側面１５ｃにうねりや転造皺による大きな凹凸が発生し易くなる。

しかし、本願の発明者の実験によれば、図８(ｄ)に示すように、丸ダイス４の加工歯４ａの歯先４ｂを前記隙間Ｓが無くなるくらいまで押し付けたあと、さらに僅かな押し付け荷重(材料面積である充填率１０１．５０％まで)ならば、うねりや転造皺が少なくなることが分かった。

また、充填率が１０１．５０％を超えると、歯側面１５ｃに急激なうねりや転造皺による局所凹凸が発生すると共に、この転造皺などに起因して異音が発生することが分かった。

そこで、本実施形態では、前記実験結果に基づいて、充填率を１００．００～１０１．５０の範囲内に設定した。この範囲に設定すれば、ウォーム１０の歯側面１５ｃにうねりや転造皺が少なくなるので軸方向で広い範囲で歯として成形することが可能になる。したがって、ウォーム１０の歯部１５の有効歯長さＬ１を十分長く取ることができ、これにより、ヘリカルギア２３ａとの噛み合い率を向上させることができる。

また、ウォーム１０の歯側面１５ｃに残留応力が残るので、ウォーム１０の強度が高くなる。

また、トップロールの初期の状態では、図１２(ｂ)に示すように、ウォーム１０(軸状素材１１)に形成された螺旋状の歯部１５の歯側面１５ｃ(表面)に微小な鱗状の転造皺が形成されて、歯側面１５ｃの表面が若干粗くなる。このため、ここに油膜を形成することが可能になり、この結果、中間歯車２３(ヘリカルギア２３ａ)との噛み合い駆動時の異音の発生を抑制することができると共に、耐摩耗性の向上が図れる。

図１３は本願発明者がダイス充填率(％)と音圧Ｐ－Ｐ(Ｐａ)の関係について実験した結果について示したグラフである。この図で、黒丸は音圧Ｐ－Ｐ(Ｇ)、白丸は音圧Ｐ－Ｐ(Ａ)を示し、太い横線はＧ閾値、細い横線はＡ閾値をそれぞれ示している。

このグラフをみると、ダイス充填率が９８．５０％～１０１．５０％付近までは音圧は低い状態になっていると共に、約１００．５０％～約１０１．５０％付近までのＡ領域ではウォーム１０の歯側面１５ｃに微小凹凸が発生している。また、ダイス充填率が約１０１．５０％以上のＢ領域になると音圧が高くなると共に、歯側面１５ｃに顕著な局所凹凸が発生していることが分かった。特に、ダイス充填率が１００．５０％～１０１．５０％までの音圧が十分に低くなっているが、１０２．００％以上になると音圧が急激に高くなっている。

このように、音圧が十分に低下する充填率１００．５０％～１０１．５０％のＡ領域では、前述したトップロールの範囲になることから、ウォーム１０の歯側面１５ｃに微小凹凸が発生し、ここに潤滑油が付着捕集されるので、他のギアとの噛み合い時における音圧が低下すると考えられる。

一方、ダイス充填率が１０１．５０％以上のＢ領域になると、歯側面１５ｃに顕著な局所凹凸が発生することから、この局所凹凸によって音圧が急激に高くなると考えられる。

したがって、本実施形態では、ダイス充填率を１００．５０％～１０１．５０％に設定したことから、音圧を十分に低下させることが可能になる。

また、本実施形態によれば、前記ウォーム１０を内燃機関の冷却水の流量制御弁に適用したことによって、ウォーム１０から中間歯車２３への回転伝達性が向上して弁体２６による排出口２０ｃや導入口の開閉制御精度が向上すると共に、耐摩耗性の向上に伴い流量制御弁自体の耐久性も向上する。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、ウォームの外径や長さも任意に変更することが可能であり、また、ウォームギアとして前記流量制御弁以外の装置や機器類などに適用することも可能である。

１…基台、２…主軸台、３…主軸、４・４…丸ダイス、４ａ・４ａ…加工歯、４ａ…歯部、４ｂ…歯先、４ｃ…歯底面、１０…ウォーム、１１…軸状素材、１２…軸部本体、１５…歯部(ウォーム歯)、１５ａ…歯先面、１５ｂ…凹部、１５ｃ…歯側面、２０…ハウジング、２０ａ…基部、２０ｂ…周壁、２０ｃ…排出口(開口部)、２２…電動モータ、２３…中間歯車、２３ａ…ヘリカルギア、２４…ウォームホイール、２５…回転軸、２６…弁体、Ｓ…隙間。

Claims (6)

1. 軸状素材の外周に丸ダイスの螺旋状の加工歯を押し付けて、外周にウォーム歯を転造加工するウォームの製造方法であって、
   前記丸ダイスを、前記加工歯の歯底面と前記ウォーム歯の歯先面との間に隙間なくなるまで前記軸状素材の外周に押し当てるように径方向へ移動させる第１工程と、
   この第１工程からさらに前記丸ダイスを径方向へ押し込み移動させる第２工程と、
   を有し、
   前記第１工程において、前記丸ダイスの径方向の移動量に対して、前記加工歯の間に形成される前記ウォーム歯の断面積と前記丸ダイスの径方向の移動量との比を取ったときに、
   前記丸ダイスの移動量が、前記加工歯の歯先が前記軸状素材の外周に接触した状態を０とし、
   ここから丸ダイスが径方向へさらに移動して前記加工歯の歯底面と前記ウォームの歯先面との間に隙間が無くなる状態がダイス充填率を１００．００％としたときに、
   前記第２工程での前記丸ダイスのダイス充填率を、１００．１０％～１０１．５０％にしたことを特徴とするウォームの製造方法。
2. 請求項１に記載のウォームの製造方法であって、
   前記丸ダイスの移動量は、前記丸ダイスの移動方向の座標値で管理することを特徴とするウォームの製造方法。
3. 請求項１に記載のウォームの製造方法によって製造されたウォームであって、
   前記ウォームを回転軸方向から複数の箇所で縦断面したときに、前記複数の縦断面のうち、少なくとも一つの縦断面における前記歯先面の全てに凹部が形成されていないことを特徴とするウォーム。
4. 請求項３に記載のウォームであって、
   前記ウォームを回転軸方向から複数の箇所で縦断面したときに、前記複数の縦断面のうち、少なくとも一つの縦断面における複数の歯先面のいずれかの箇所に凹部が形成されていることを特徴とするウォーム。
5. 請求項１に記載されたウォームの製造方法で製造されたウォームであって、
   前記ウォームを内燃機関の冷却水の流量制御弁に適用し、
   前記流量制御弁は、
   前記内燃機関の複数の冷却通路にそれぞれ繋がる複数の開口部を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に有する弁収容部の内部に配置され、モータによって回転することで前記複数の開口部を開閉する弁体と、
   前記モータと前記弁体の一方に固定された歯車と、
   前記モータと前記弁体の他方に固定されて、前記歯車と噛み合う前記ウォームと、
   を備え、
   前記ウォームを回転軸方向から複数の箇所で縦断面したときに、前記複数の縦断面のうち、少なくとも一つの縦断面における前記歯先面の全てに凹部が形成されていないことを特徴とするウォーム。
6. 請求項５に記載のウォームであって、
   前記ウォームを回転軸方向から複数の箇所で縦断面したときに、前記複数の縦断面のうち、少なくとも一つの縦断面における前記歯先面のいずれかの箇所に凹部が形成されていることを特徴とするウォーム。

Images