JP3569852B2 - 歯車の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、歯車の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、歯車の歯面の断面輪郭は図１１に示すように標準化したものとなっており、歯元円６に沿って歯底１が形成され、歯先円８に沿って歯先５が形成されるもので、一般的にインボリュート曲線Ａ等による歯形創成理論に基づく曲線で形成されており、従来においては歯切工具により、このような歯形創成理論に基づく歯形が切削加工で形成されるものである。即ち、従来においては、歯切工具により一義的に歯車の上記歯形が決定されるものであり、歯形により自ずとその強度も決定されており、より強度の増す歯形を有する歯車の製造は、従来の切削工法では困難であるという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、鍛造工法，圧造工法，サイジング工法等で、従来の歯形理論にとらわれない歯形の歯車を得ることのできる製造方法を提供せんことを目的とし、その第１の要旨は、鍛造工法，圧造工法，サイジング工法等で金型によりクラッチギアが一体成形された歯車の歯部を盛り上げ形成させるに際し、あらかじめ前記歯部の歯幅方向端面に歯の盛り上げを助長する凹部を断続的に形成させておくことである。
また第２の要旨は、前記クラッチギアは、前記歯部の位置に対してずらした位置に形成されてなることである。
【０００４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明は、一般的なインボリュート曲線を有するスーパー歯車，ヘリカル歯車，ハイポイド歯車，カサ歯車，クラッチギア，スプライン等に適応され、また、トロコイド曲線を有した歯車にも適応することができるもので、図１では本例の歯車を造形する金型１０の一例を示しており、本例の歯車は金型１０を用いて鍛造工法または圧造工法またはサイジング工法により歯形を形成するものであり、金型１０に形成された底部１０ａが歯車の歯底１を形成するものであり、また、底部１０ａから連続して立ち上がる金型１０の側面部１０ｂにより歯面が形成されるもので、金型１０を押し付ける等して図１のように歯車の歯を盛り上げさせて形成することができる。尚、あらかじめ切削加工により歯形を形成させた後に前記金型１０を用いて鍛造工法または圧造工法またはサイジング工法により形成することもでき、冷間，温間，熱間を問わず行なうことができる。
【０００５】
本例では、図２に斜視図で、また図３に断面図で示すように、あらかじめ歯幅方向の両端面または一方の端面に凹み状に凹溝１１を形成させておくものであり、この凹溝１１は、歯元円６よりも中心側位置に、歯元円６に沿って形成させておくことができ、このような凹溝１１を歯幅方向端面に形成させておけば、金型１０で押圧して歯部を盛り上げ形成させる際に、凹溝１１が盛り上げを助長させ、凹溝１１を介し金型１０による盛り上げ形成が円滑に行なわれるものであり、このような凹溝１１が形成されていない場合には歯の盛り上げの初期の時点で極めて強大な押圧力を必要とするが、凹溝１１が歯の盛り上げを良好に助長するため、金型１０の押圧力を少なくして製造することができ、また金型１０の摩耗も少なくなり、金型１０の耐久性を高めることができるものである。また、凹溝１１により歯車の軽量化を図ることができるものである。
【０００６】
なお、凹溝１１は図４のように、円周方向に沿って断続的な凹部１２，１２，１２に変更しても良く、図４の場合には、各歯部の歯元部分にのみ凹部１２，１２，１２をそれぞれ凹み状に形成させておくものである。
図４の場合にも金型による盛り上げ成形時に、凹部１２が歯の盛り上げを良好に助長するものである。
【０００７】
次に、図５は変更例を示すものであり、歯幅方向の端面に、歯元円６に沿って凹溝１３を凹み状に形成させるとともに、この凹溝１３に連続して各歯部に、歯元円６よりも外周側へ突出する凹部１４，１４，１４をそれぞれ凹み状に形成させたものであり、図６に側面図で示すように、この各歯部Ｇの端面に形成される凹部１４は、歯部の外径線Ｒに対する肉厚ｔを例えば１．５mm以上に設定しておくことができ、このような凹溝１３および凹部１４を形成させておけば、より良好に金型１０による歯の盛り上げ形成が助長され、かつ歯車の軽量化を図ることができるものである。
なお、図７に示すように、前記図５の凹溝１３を断続的なものに形成しておくこともできる。
【０００８】
さらに、図８はクラッチギア２０，２０，２０が一体化された歯車の場合を示すが、このようなクラッチギア一体歯車においても、凹部１４，１４，１４を、それぞれの歯部Ｇの歯幅方向端面のクラッチギア２０の上部にあらかじめ形成させておけば、金型１０により、鍛造工法，圧造工法，サイジング工法で良好に歯部Ｇの盛り上げ形成をすることができ、凹部１４，１４，１４を介し歯の盛り上げ形成が助長されて、歯部Ｇの成形が容易なものとなる。また、断続的な凹部１４，１４では、クラッチギア一体歯車におけるストッパー２１の部分は良好に残されるため、ストッパー機能をも有効に発揮できるクラッチギア一体歯車を造形することができる。また図９のように、クラッチギア２０，２０，２０の位置を歯部Ｇに対しずらせば、凹部１４，１４，１４を大形に形成することができ、さらに図１０のように、クラッチギア２０と反対側の歯部Ｇの歯幅方向端面に凹部１４，１４，１４を形成させても良い。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の歯車の製造方法は、鍛造工法，圧造工法，サイジング工法等で金型によりクラッチギアが一体成形された歯車の歯部を盛り上げ形成させるに際し、あらかじめ前記歯部の歯幅方向端面に歯の盛り上げを助長する凹部を断続的に形成させておくこととしたため、端面に形成された凹部が、金型で歯部を盛り上げ形成させる際に歯部の盛り上げ形成を良好に助長することとなり、歯面の内側にファイバーフローを円滑に形成させて歯を良好に造形することができ、従来の切削工法とは異なり、歯形理論にとらわれない強度の大なる歯形を有する歯車で、かつ軽量な歯車を製造することができる効果を有する。
また、凹部は、歯幅方向端面において断続的に形成されてなることにより、ストッパー部を残すことができ、これによってストッパー機能を有効に発揮しながら軽量化が図れる効果を有する。
また、クラッチギアは、歯部の位置に対してずらした位置に形成されてなることにより、凹部を大形に形成することができ、より軽量化が図れる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】歯車の歯部を金型により盛り上げ形成させる際の作業説明図である。
【図２】あらかじめ端面に形成される凹溝の斜視構成図である。
【図３】図２の断面構成図である。
【図４】端面に断続状に凹部を形成させた歯車の要部斜視図である。
【図５】端面の凹部の変更例を示す歯車の要部斜視図である。
【図６】図５の要部側面図である。
【図７】図５の凹部を断続状に形成させた側面構成図である。
【図８】クラッチギア一体歯車の端面に凹部を形成させた要部斜視構成図である。
【図９】クラッチギア一体歯車の端面に凹部を形成させた要部斜視構成図である。
【図１０】クラッチギア一体歯車の端面に凹部を形成させた要部斜視構成図である。
【図１１】従来のインボリュート曲線による歯形図である。
【符号の説明】
Ｇ 歯部
ｔ 肉厚
１ 歯底
１０ 金型
１０ｂ 側面部
１１ 凹溝
１２ 凹部
１３ 凹溝
１４ 凹部
２０ クラッチギア

Claims (2)

1. 鍛造工法，圧造工法，サイジング工法等で金型によりクラッチギアが一体成形された歯車の歯部を盛り上げ形成させるに際し、あらかじめ前記歯部の歯幅方向端面に歯の盛り上げを助長する凹部を断続的に形成させておくことを特徴とする歯車の製造方法。
2. 前記クラッチギアは、前記歯部の位置に対してずらした位置に形成されてなる請求項１に記載の歯車の製造方法。

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