JP3711890B2 - Gear rolling method and rolling apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯車の転造方法と転造装置に関し、特に歯形成形ローラと円板状ワークとを噛み合わせて同期回転させることにより歯形を創成するようにした歯車の転造方法と転造装置に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
創成転造法による歯車の転造においては、例えば特開平11−347674号公報に記載されているように、歯車の噛み合いの関係における一方を歯車状の歯形成形ローラ(歯形ローラダイス)とするとともに他方を円板状のワークとして、所定のマンドレルに支持されているワークと歯形成形ローラとを同期回転させながらその両者間の軸心間距離を縮める方向に送りを与えてワークに歯形を創成することを基本としている。
【0003】
そして、歯形創成の進行に伴って余肉部(ばり)の発生が不可避であることから、上記公報に記載された技術では歯形創成と同時もしくは歯形創成に続いてバイトをもって上記余肉部を旋削するようにしているが、余肉部を旋削によって完全に除去するためにはバイトを余肉部の厚み以上に切り込まなければならず、ワークを支持しているマンドレルの一部までも削り取ることがないようにするためには同公報に記載されているようにマンドレルを分割可動式構造のものとしたり、あるいは段付き形状のものとする必要があり、マンドレルのコストアップが余儀なくされる結果となって好ましくない。
【0004】
そこで、上記バイトによる余肉部の切削除去方式に代えて、特殊な切断ローラを用いることにより上記余肉部をマンドレルとの間でいわゆる押し切り方式にて切断除去し、もって余肉部の切除までも転造成形にて行えるようにした技術が例えば特願2000−168354号として本出願人により提案されている。
【0005】
この技術では、本発明の実施の形態を示す図2を借りて説明すると、成形すべき歯形Gの歯幅寸法よりも幅広の歯形成形ローラ3とワークWとを噛み合わせて歯形Gを転造する際に、成形力をバックアップするための図示外のバックアップローラにて歯形Gの両側面を拘束し、転造末期に至ったならば歯形成形ローラ3に代えてもしくは歯形成形ローラ3とともに切断ローラ22をワークWに押し付けて、歯形Gの両側面に生じた余肉部を押し切り方式にて切断するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように転造過程の最初から最後まで歯形Gの歯側面をバックアップローラにて拘束していると、特に転造末期において余肉部の一部が歯底面側に流入するのを許容してこれを打ち込んでしまい、歯底面がいわゆるむしれたような状態となる。そして、その転造完了後のワークに熱処理を施すと上記むしれ部位を起点とした焼割れが発生し、歯車本来の強度を低下させることとなって好ましくない。
【0007】
また、歯形Gの歯側面を何ら拘束せずに転造を行うと歯形Gが必要以上に歯幅方向に広がりすぎ、後工程での歯側面の切削加工が必須となって工数の増加が余儀なくされてしまうことになる。
【0008】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、余肉部の除去までも行ってしまう転造技術であることを前提として、特に創成された歯形側への余肉部の打ち込みによるむしれ状態の発生を防止した転造方法と転造装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、先にも述べたように、歯車の噛み合いの関係における一方を歯車状の歯形成形ローラとするとともに他方を円板状のワークとし、ワークを一対のマンドレルにて挟持した上で歯形成形ローラと同期回転させながらその両者間の軸心間距離を縮める方向に送りを与えてワークに歯形を創成するようにした歯車の転造方法であることを前提としている。
【0010】
そして、上記歯形成形ローラとともにバックアップローラをワークに圧接させてこれらの各ローラをワークと同期回転させることにより、歯形成形ローラによる成形力をバックアップローラにてバックアップしながら創成歯形の側面に生じる余肉部を押し潰して歯形創成を行う工程と、上記歯形創成の末期に切断ローラをワークに圧接させて同期回転させることにより、バックアップローラにて押し潰された余肉部をマンドレルとの間で押し切る工程とを含んでいて、上記歯形創成の際には、創成歯形における歯幅方向両端の歯側面をバックアップローラにて加圧拘束する一方で、上記切断ローラにて余肉部を押し切る際には、上記創成歯形における歯幅方向両端の歯側面の加圧拘束を解除するようにしたことを特徴としている。
【0011】
上記の切断ローラとしては、例えばその切断ローラのうち余肉部の除去作業を直接的に司る部分に鋭利な押し切りノーズ部を形成するとともに、その押し切りノーズ部の直径を切断ローラの一般部の直径よりもわずかに小さく設定することが望ましい。
【0012】
また、余肉部の除去は歯形創成の後に行ってもよいが、総加工時間の短縮化の上では歯形創成と一部並行して行うのが望ましい。
【0013】
したがって、この請求項1に記載の発明では、歯形転造の初期から中期にかけては創成歯形の両側面(歯側面)をバックアップローラにて積極的に加圧拘束するものの、歯形創成の末期に至り切断ローラにて余肉部を押し切る際には、上記歯側面の加圧拘束力を解除すると、その歯側面に生じている余肉部が創成歯形の歯側面側に打ち込まれることがなくなり、余肉部はマンドレルと切断ローラとのいわゆる押し切り作用によって切断除去されることになる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の技術を歯車転造装置として捉えたものであって、創成すべき歯形の歯幅寸法よりも幅広の歯形創成部を有する歯形成形ローラと、上記ワークをはさんで歯形成形ローラと対向するように配置されて、この歯形成形ローラとともにワークに圧接して該ワークと同期回転することにより歯形成形ローラによる成形力をバックアップしながら創成歯形の側面に生じる余肉部を押し潰すバックアップローラと、歯形創成の末期に上記ワークに圧接して同期回転することによりバックアップローラにて押し潰された余肉部をマンドレルとの間で押し切る切断ローラとを備えている。
【0015】
そして、上記バックアップローラには、歯形創成の際にその創成歯形を受容しつつ該創成歯形における歯幅方向両端の歯側面を加圧拘束する歯形拘束溝と、上記切断ローラにて余肉部を押し切る際に創成歯形を受容しつつその創成歯形における歯幅方向両端の歯側面に対し非接触状態となる逃げ溝とが形成されていて、これら歯形拘束溝と逃げ溝とが選択的に切換使用可能となっていることを特徴としている。
【0016】
この場合、請求項3に記載の発明のように、上記歯形拘束溝と逃げ溝とがバックアップローラの外周面に並設されていて、バックアップローラの軸心方向でのシフト動作によりこれら歯形拘束溝と逃げ溝とが選択切換可能となっていることが望ましい。
【0017】
したがって、これら請求項2,3に記載の発明では、歯形転造の初期から中期にかけてはバックアップローラの歯形拘束溝を創成歯形に合致させて、歯形成形力をバックアップしながら積極的に創成歯形の歯側面を加圧拘束して、その創成歯形の形状精度を高める。
【0018】
一方、歯形転造の末期に至ったならば、切断ローラによる余肉部の切断が開始される前にバックアップローラを一端創成歯形から離し、そのバックアップローラの軸心方向でのシフト動作により、上記創成歯形に合致させるべき溝を歯形拘束溝から逃げ溝に切り換えた上で、この逃げ溝を再び創成歯形に合致させる。この場合、バックアップローラ本来の機能は発揮されることになるものの、逃げ溝は創成歯形の歯側面に対して非接触状態を維持し、何ら加圧拘束力を及ぼすことはない。これにより、創成歯形の歯側面は未拘束状態となり、その歯側面に生じている余肉部が創成歯形の歯底面側に打ち込まれることはなく、その余肉部はマンドレルと切断ローラとの押し切り作用によって切断除去されることになる。
【0019】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、歯形転造過程の末期に至るまではその創成歯形の歯側面を加圧拘束しながら転造を行うも、歯形転造の末期に至ったならば上記加圧拘束力を積極的に解除してその未拘束状態にて余肉部の切断除去を行うようにしたため、従来のように余肉部が創成歯形の歯底面に打ち込まれてしまうことがなく、創成歯形の精度および強度が向上するほか、創成歯形が必要以上に歯幅方向に広がることなく且つ余肉部が確実に切断除去されるために後工程での切削加工を廃止できる効果がある。
【0020】
請求項2,3に記載の発明によれば、請求項1に記載の技術を転造装置として具現化したものであるから、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるほか、バックアップローラのシフト機能さえあれば所期の目的を達成することができ、余肉部の切断除去機能を有する転造装置としてその構造の簡素化を併せて達成できる利点がある。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1以下の図面は本発明に係る歯車転造装置の好ましい実施の形態を示す図で、特に図1,2は装置の要部概略構造を示している。
【0022】
図1,2に示すように、加工対象となる円板状のワークWはその周縁部が厚肉形状となるように予め増肉処理が施されてリム部Rが形成されており、このリム部Rは図3,4にも示すようにワークWの一般部に対して左右いずれかの方向にオフセットしている。そして、ワークWは互いに同一軸線上に位置するように配置された左右一対のマンドレル1,2によって挟圧保持され、ワークWはマンドレル1,2とともに図示しない回転駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
【0023】
上記マンドレル1,2に支持されたワークWをはさんで平歯車状の歯形成形ローラ(歯形ローラダイス)3とバックアップローラ4とが対向配置されている。歯形成形ローラ3はマンドレル1,2と平行な軸5をもってローラホルダ6に回転可能に支持されている一方、バックアップローラ4は同じくマンドレル1,2と平行な軸7を介してローラホルダ8に回転可能に支持されていて、歯形成形ローラ3にはリム部Rよりも十分に幅広の基準歯形(歯形創成部)となる歯形部9が形成されているとともに、バックアップローラ4の円筒外周面には図3,4に示すようにワークWのリム部Rを受容する断面台形状をなす環状の歯形拘束溝10と断面矩形状をなす環状の逃げ溝11とが互いに隣接するように形成されている。
【0024】
そして、歯形成形ローラ3をワークWに、バックアップローラ4をマンドレル1,2およびワークWにそれぞれ圧接させて、マンドレル1,2に支持されたワークWとともに歯形成形ローラ3およびバックアップローラ4を同期回転させ、且つ歯形成形ローラ3をワーク軸心に向けてその半径方向から押し込むことにより、ワークWのリム部Rには歯形成形ローラ3側の歯形部9が転写されて歯形Gが創成される。
【0025】
なお、上記ワークWを支持しているマンドレル1,2と歯形成形ローラ3は図示しない回転駆動手段にて機械的に同期して回転駆動され、マンドレル1,2もしくはワークWに圧接することになるバックアップローラ4はそれらマンドレル1,2もしくはワークWの回転に追従して従動回転することになる。
【0026】
上記バックアップローラ4に形成された歯形拘束溝10と逃げ溝11とは両者が同時使用されることはなく、バックアップローラ4自体をその軸心方向に所定量だけシフト動作させることにより上記リム部Rに対してその位置を選択的に切り換えて使用することが可能となっている。そして、図3に示すように上記歯形拘束溝10を選択してマンドレル1,2とワークWとをバックアップしたときには、歯形拘束溝10がリム部Rを受容することによりその内側面がワークW側の歯形Gの歯幅方向の両側面(歯側面)に圧接してこれを加圧拘束するように設定されている一方、図4に示すように上記逃げ溝11を選択してマンドレル1,2をバックアップしたときには、逃げ溝11がリム部Rを受容するものの、その内側面とワークW側の歯形Gの両側面との間に所定量(例えば、最大でも2mm程度)の隙間Cが確保されて、その逃げ溝11が創成された歯形Gに直接接触しないように、すなわちバックアップローラ4側の逃げ溝11が歯形Gに対して何ら加圧拘束力を及ぼさないように設定されている。
【0027】
ここで、上記バックアップローラ4のスライド駆動系を図5〜8に基づいて説明すると、上記バックアップローラ4を支持しているローラホルダ8はクランパー12にてスライダ13に固定されているとともに、スライダ13は図示しないリニアガイドを介してガイドウェイ14に進退移動可能に案内支持されている。ガイドウェイ14には加圧シリンダ(例えば油圧シリンダ)15が装着されているとともに、その加圧シリンダ15のピストンロッド16が上記スライダ13に連結されている。したがって、加圧シリンダ15の伸長動作によりバックアップローラ4がスライダ13ごとストロークSだけ前進して上記のようにマンドレル1,2もしくはワークWに押し付けられるようになっている。
【0028】
一方、上記ガイドウェイ14はシフトスライダ17に搭載されており、シフトスライダ17はリニアガイド18を介してベース19にスライド可能に案内支持されている。また、ベース19側にはシフトシリンダ(例えば油圧シリンダ)20が搭載されており、このシフトシリンダ20のピストンロッド21がシフトスライダ17に連結されている。したがって、このシフトシリンダ20の伸縮動作に応じてバックアップローラ4がシフトスライダ17とともにそのバックアップローラ4の軸心方向に所定ストロークだけスライド動作し、これをもってバックアップローラ4における歯形拘束溝10と逃げ溝11との選択切換が行われるようになっている。
【0029】
また、図1,2に示すように、上記歯形成形ローラ3やバックアップローラ4と干渉することがないように、マンドレル1,2に支持されたワークWをはさんで一対の切断ローラ22が対向配置されている。これらの各切断ローラ22は、上記歯形創成に伴ってリム部Rの両側面に生じた余肉部B(図3,4参照)を切断除去するために設けられているもので、各切断ローラ22はマンドレル1,2と平行な軸23を介してローラホルダ24に回転可能に支持されているとともに、先に述べたバックアップローラ4と同様に図示しない油圧シリンダ等により推力が付与されるようになっていて、上記歯形成形ローラ3やバックアップローラ4とともにワークWもしくはマンドレル1,2に圧接してワークWと同期回転するようになっている。
【0030】
そして、図9に示すように切断ローラ22の円筒外周面にはリム部Rを受容するために該リム部Rよりも一回り大きな断面形状をもつ環状溝25が形成されていて、この環状溝25の両側には後述するように歯形創成に伴って発生した余肉部Bを押し切るための極小アール面取りが施された比較的鋭利な押し切りノーズ部26が突設されているとともに、その押し切りノーズ部26の両側には上記余肉部Bを受容するための断面円弧状の逃げ溝27が形成されている。
【0031】
ここで、図10にも示すように、上記切断ローラ22の押し切りノーズ部26がマンドレル1,2と直接干渉することがないように、その押し切りノーズ部26の直径は切断ローラ2の一般面よりも所定量aだけ小さくなるように例えば0.02mm程度予め小さく形成されている。
【0032】
したがって、本実施の形態の転造装置によれば、図3および図11の(A)に示すように最初に前述したバックアップローラ4のシフト機能を使ってワークWに対応する位置に歯形拘束溝10を割り出しておく。そして、マンドレル1,2に支持されたワークWに対して歯形成形ローラ3とバックアップローラ4とを押し付けながらそれらをそれぞれ同期回転させると、図3および図11の(B)に示すようにワークW側のリム部Rがバックアップローラ4の歯形拘束溝10に受容されて、リム部Rの両側面(歯側面)がその歯形拘束溝10の内側面にて加圧拘束されているために、ワークWのリム部Rには歯形成形ローラ3の歯形部9が噛み込んでその形状が転写されて歯形Gが創成される。
【0033】
この転造による歯形創成の過程では、必要に応じてワークWの正転と逆転とが周期的に繰り返されるほか、先に述べたようにリム部Rの両側面がバックアップローラ4の歯形拘束溝110にて拘束されているために、歯形創成に伴って発生した余肉部(ばり)Bは図3に示すようにバックアップローラ4とマンドレル1,2との隙間に入り込むかたちとなって、そのバックアップローラ4にて薄肉状に押し潰される。
【0034】
歯形成形ローラ3による歯形創成の末期に至ったならば、図11の(C)に示すようにマンドレル1,2と歯形成形ローラ3との同期回転中においてバックアップローラ4を一旦後退させてワークWから離し、同図(D)に示すように上記バックアップローラ4のシフト機能を使って溝の切り換えを行う。すなわち、バックアップローラ4をその軸心方向にシフトさせて、それまでの歯形拘束溝10に代えてワークW側のリム部Rに対応する位置に逃げ溝11を割り出す。そして、バックアップローラ4を再び前進させて図4に示すようにマンドレル1,2に押し付ける。
【0035】
このバックアップローラ4側の溝の切換動作と相前後して、図1,2および図11の(D)に示すように一対の切断ローラ22もマンドレル1,2に押し付けてワークWと同期回転させる。これにより、図9に示すように先にバックアップローラ4にて薄肉化された余肉部Bの根元部に押し切りノーズ部26が食い込み、その突っ切り作用によって余肉部Bを押し切るような力が作用する。その結果として、歯形創成に伴って発生した余肉部Bは、上記のようにワークWの回転に伴いその根元部から切断除去されることになる。
【0036】
この時、マンドレル1,2に圧接しているバックアップローラ4の逃げ溝11は図4のようにワークW側のリム部Rを受容していはいても、リム部Rには何ら接触しないように予め設定されているためにそのリム部Rの歯側面に何ら加圧拘束力を及ぼすことはなく、単に余肉部Bの根元部を加圧拘束しているにすぎない。したがって、従来のように歯形創成の末期に至ってから余肉部Bの一部を、創成されたばかりの歯形Gの歯底面側に打ち込んでしまうようなことはなくなる。
【0037】
なお、上記のように切断ローラ22が作動するのと相前後して歯形成形ローラ3を後退させて創成された歯形Gから離してもよいが、歯形Gの精度を高める上では歯形成形ローラ3をなおも歯形Gと噛み合わせたままとするのが望ましい。
【0038】
ここで、先に述べたようにマンドレル1,2と切断ローラ122のうちの比較的鋭利な押し切りノーズ部26との直接的な干渉を回避するために、押し切りノーズ部26の直径をその一般面よりも0.02mm程度小さく設定してあることから、余肉部Bの最小押し切り寸法も0.02mm程度ということになるが、余肉部Bはその根元部での厚みが0.02mm程度になるまでにはワークWから確実に分離する。
【0039】
同時に、切断ローラ22は油圧シリンダ等のクッション機能のために余肉部Bの形状に忠実に追従してその押し切り効果を発揮し、同時にその比較的鋭利な押し切りノーズ部26のチッピング等も防止される。
【0040】
このように本実施の形態によれば、歯形成形ローラ3のほかにバックアップローラ4と切断ローラ22とを併用することを前提とした上で、歯形創成の末期に至ったならばそれまでバックアップローラ4がリム部Rの歯側面に及ぼしていた加圧拘束力を解除するようにしたので、歯形創成と同時にそれによって生じた余肉部Bをバイトによらずに短時間のうちに切断除去することができるとともに、創成されたばかりの歯形Gの歯底面側に余肉部Bを打ち込んでしまうことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る歯車転造装置の好ましい実施の形態を示す要部構成説明図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面説明図。
【図3】歯形転造中のワークとバックアップローラとの関係を示す要部拡大断面図。
【図4】歯形転造末期におけるワークとバックアップローラとの関係を示す要部拡大断面図。
【図5】図1に示すバックアップローラの支持形態を示す平面説明図。
【図6】図5の右側面説明図。
【図7】図6の右側面説明図。
【図8】図6のD−D線に沿う断面説明図。
【図9】歯形転造末期におけるワークと切断ローラとの関係を示す要部拡大断面図。
【図10】図9のQ部拡大図。
【図11】歯形転造の一連の手順を示す工程説明図。
【符号の説明】
1,2…マンドレル
3…歯形成形ローラ
4…バックアップローラ
10…歯形拘束溝
11…逃げ溝
22…切断ローラ
26…押し切りノーズ部
B…余肉部
G…歯形
R…リム部
W…ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In the rolling of gears by the generating rolling method, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-347474, one of the gear meshing relationships is a gear-shaped tooth forming roller (tooth profile roller die). Using the other as a disk-shaped workpiece, the workpiece supported by a predetermined mandrel and the tooth forming roller are rotated synchronously, and a feed is applied in a direction to reduce the distance between the axes, thereby creating a tooth profile on the workpiece. It is based on that.
[0003]
Since the surplus part (burr) is inevitably generated with the progress of tooth profile creation, the technique described in the above publication turns the surplus part simultaneously with tooth profile creation or with a bite following tooth profile creation. However, in order to completely remove the surplus part by turning, the bite must be cut more than the thickness of the surplus part, and even a part of the mandrel supporting the workpiece should be removed. In order to prevent this, it is necessary to make the mandrel have a split movable structure or a stepped shape as described in the publication, and the mandrel cost must be increased. It is not preferable.
[0004]
Therefore, instead of cutting the surplus part with the above-mentioned cutting tool, the above-mentioned surplus part is cut and removed with a mandrel by using a special cutting roller, so that the surplus part is cut off. The present applicant has also proposed a technique which can be performed by roll forming, for example, as Japanese Patent Application No. 2000-168354.
[0005]
In this technique, referring to FIG. 2 showing the embodiment of the present invention, the tooth profile G is rolled by meshing the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the tooth side of the tooth profile G is constrained by the backup roller from the beginning to the end of the rolling process as described above, a part of the surplus portion flows into the tooth bottom side particularly at the end of rolling. This is allowed and driven in, and the tooth bottom surface is in a so-called loose state. If the workpiece after the completion of rolling is subjected to a heat treatment, the cracking starting from the above-mentioned peeling portion is generated, which is not preferable because the original strength of the gear is lowered.
[0007]
In addition, if rolling is performed without constraining the tooth side surface of the tooth profile G, the tooth profile G is unnecessarily widened in the tooth width direction, and the cutting process of the tooth side surface in the subsequent process is indispensable. It will be done.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and on the premise that it is a rolling technique that even performs the removal of the surplus part, driving the surplus part to the tooth profile side that was created in particular. It is an object of the present invention to provide a rolling method and a rolling device that prevent the occurrence of a stagnation state.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, as described above, one of the gear meshing relations is a gear-shaped tooth forming roller and the other is a disk-shaped workpiece, and the workpiece is a pair of mandrels. It is premised on the rolling method of the gear that is formed in such a manner that the tooth profile is formed on the workpiece by feeding in a direction that reduces the distance between the shaft centers while being rotated synchronously with the tooth forming roller.
[0010]
Then, a backup roller is pressed against the workpiece together with the tooth forming roller, and each of these rollers is rotated synchronously with the workpiece, so that the forming force generated by the tooth forming roller is backed up by the backup roller and the surplus generated on the side surface of the generating tooth profile. The process of creating a tooth profile by crushing the part, and pressing the cutting roller between the mandrel and the mandrel by pressing the cutting roller against the workpiece and rotating synchronously at the end of the tooth profile creation. When the tooth profile is created, the tooth side surfaces at both ends in the tooth width direction of the creation tooth profile are pressed and restrained by a backup roller, while the surplus portion is pushed by the cutting roller. The pressure restraint of the tooth side surfaces at both ends in the tooth width direction of the generating tooth profile is released.
[0011]
As the above-described cutting roller, for example, a sharp push-out nose portion is formed in a portion that directly controls the removal operation of the surplus portion of the cut roller, and the diameter of the push-out nose portion is set to the diameter of the general portion of the cut roller. It is desirable to set it slightly smaller than.
[0012]
Further, the removal of the surplus portion may be performed after the tooth profile is created, but it is desirable that the removal is performed in parallel with the tooth profile creation in order to shorten the total machining time.
[0013]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, although both sides (tooth side surfaces) of the generating tooth are positively restrained by the backup roller from the initial stage to the middle stage of the tooth profile rolling, the end stage of the tooth profile generation is reached. When pressing the surplus part with the cutting roller, if the pressure restraining force on the tooth side is released, the surplus part generated on the tooth side will not be driven into the tooth side of the generating tooth shape. The meat part is cut and removed by a so-called push-cut action between the mandrel and the cutting roller.
[0014]
A second aspect of the present invention is a gear rolling device that captures the technique according to the first aspect as a gear rolling device, and has a tooth forming roller having a tooth profile generating portion wider than the tooth width dimension of the tooth profile to be generated; The tooth forming roller is disposed so as to face the tooth forming roller with the workpiece interposed therebetween, and is pressed against the workpiece together with the tooth forming roller to rotate synchronously with the workpiece, thereby backing up the forming force of the tooth forming roller. A backup roller that crushes the surplus portion that occurs on the side surface, and a cutting roller that presses against the workpiece at the end of tooth profile creation and synchronously rotates the surplus portion that is crushed by the backup roller with the mandrel It has.
[0015]
The backup roller includes a tooth profile restriction groove that pressurizes and constrains the tooth side surfaces at both ends of the tooth width direction of the creation tooth profile while receiving the tooth profile at the time of tooth profile creation, and a surplus portion is formed by the cutting roller. A clearance groove is formed that receives the tooth profile at the time of pushing, but is not in contact with the tooth side surfaces at both ends in the width direction of the tooth profile. It is characterized by being possible.
[0016]
In this case, as in the third aspect of the invention, the tooth-shaped constraining grooves and the relief grooves are arranged in parallel on the outer peripheral surface of the backup roller, and these tooth-shaped constraining grooves are formed by a shift operation in the axial direction of the backup roller. It is desirable to be able to selectively switch between and the escape groove.
[0017]
Therefore, in the inventions according to the second and third aspects of the present invention, the tooth profile restraining groove of the backup roller is matched with the generating tooth profile from the initial stage to the middle period of the tooth profile rolling, and the generating tooth profile is positively maintained while backing up the tooth forming force. The tooth side surface is pressed and restrained, and the shape accuracy of the generating tooth profile is increased.
[0018]
On the other hand, if the end of the tooth profile rolling has been reached, the backup roller is once separated from the generating tooth profile before the cutting of the surplus portion by the cutting roller is started, and the above operation is performed by the shift operation in the axial direction of the backup roller. After the groove to be matched with the generating tooth profile is switched from the tooth-shaped constraining groove to the relief groove, the relief groove is again matched with the creation tooth profile. In this case, although the original function of the backup roller is exhibited, the escape groove maintains a non-contact state with respect to the tooth side surface of the generating tooth profile and does not exert any pressure restraining force. As a result, the tooth side surface of the generating tooth profile is unconstrained, and the surplus portion generated on the tooth side surface is not driven into the bottom surface side of the generating tooth shape, and the surplus portion is pushed between the mandrel and the cutting roller. It is cut off by the action.
[0019]
【The invention's effect】
According to the invention described in
[0020]
According to the second and third aspects of the invention, since the technique of the first aspect is embodied as a rolling device, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained. As long as there is a shift function of the roller, the intended purpose can be achieved, and there is an advantage that simplification of the structure can be achieved as a rolling device having a function of cutting and removing the surplus portion.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and the following drawings show a preferred embodiment of a gear rolling device according to the present invention, and particularly FIGS. 1 and 2 show a schematic structure of a main part of the device.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, the disk-shaped workpiece W to be processed is subjected to a thickening process in advance so that the peripheral edge thereof is thick, and a rim portion R is formed. The part R is offset in the left or right direction with respect to the general part of the workpiece W as shown in FIGS. The workpiece W is held by a pair of left and
[0023]
A spur gear-shaped tooth-forming roller (tooth-shaped roller die) 3 and a
[0024]
Then, the
[0025]
The
[0026]
The tooth-shaped
[0027]
Here, the slide drive system of the
[0028]
On the other hand, the
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of cutting
[0030]
As shown in FIG. 9, an
[0031]
Here, as shown in FIG. 10, the diameter of the push-
[0032]
Therefore, according to the rolling device of the present embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 11 (A), the tooth-shaped constraining groove is formed at a position corresponding to the workpiece W by using the shift function of the
[0033]
In the process of tooth profile creation by rolling, forward rotation and reverse rotation of the workpiece W are periodically repeated as necessary, and both side surfaces of the rim portion R are provided with the tooth profile restraining grooves of the
[0034]
When the end of the tooth profile creation by the
[0035]
Before and after the switching operation of the groove on the
[0036]
At this time, the
[0037]
Note that the
[0038]
Here, as described above, in order to avoid direct interference between the
[0039]
At the same time, the cutting
[0040]
As described above, according to the present embodiment, it is assumed that the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a preferred embodiment of a gear rolling device according to the present invention.
2 is an explanatory cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a relationship between a workpiece and a backup roller during tooth profile rolling.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the relationship between the work and the backup roller at the end of the tooth profile rolling.
FIG. 5 is an explanatory plan view showing a support form of the backup roller shown in FIG. 1;
6 is an explanatory diagram on the right side of FIG. 5;
7 is an explanatory diagram on the right side of FIG. 6;
8 is an explanatory cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6;
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the relationship between the workpiece and the cutting roller at the end of the tooth profile rolling.
10 is an enlarged view of a Q part in FIG. 9;
FIG. 11 is a process explanatory view showing a series of procedures for tooth profile rolling.
[Explanation of symbols]
1, 2 ...
Claims (3)
上記歯形成形ローラとともにバックアップローラをワークに圧接させてこれらの各ローラをワークと同期回転させることにより、歯形成形ローラによる成形力をバックアップローラにてバックアップしながら創成歯形の側面に生じる余肉部を押し潰して歯形創成を行う工程と、
上記歯形創成の末期に切断ローラをワークに圧接させて同期回転させることにより、バックアップローラにて押し潰された余肉部をマンドレルとの間で押し切る工程と、
を含んでいて、
上記歯形創成の際には、創成歯形における歯幅方向両端の歯側面をバックアップローラにて加圧拘束する一方で、上記切断ローラにて余肉部を押し切る際には、上記創成歯形における歯幅方向両端の歯側面の加圧拘束を解除するようにしたことを特徴とする歯車の転造方法。One of the gear meshing relations is a gear-shaped tooth forming roller and the other is a disk-shaped work, and the shaft between the two is rotated synchronously with the tooth forming roller after the work is sandwiched between a pair of mandrels. A method of rolling a gear by creating a tooth profile on a workpiece by feeding in a direction to reduce the distance between the centers,
A backup roller is pressed against the workpiece together with the above-mentioned tooth forming roller, and each of these rollers is rotated synchronously with the workpiece, so that a surplus portion generated on the side surface of the generating tooth shape is backed up while the forming force by the tooth forming roller is backed up by the backup roller. Crushing and creating a tooth profile;
A step of pressing the surplus portion crushed by the backup roller between the mandrel by pressing the cutting roller in contact with the workpiece at the end of the tooth profile creation and rotating synchronously;
Including
When generating the tooth profile, the tooth side surfaces at both ends in the tooth width direction of the generating tooth profile are pressed and restrained with a backup roller, while when the surplus portion is pushed by the cutting roller, the tooth width of the generating tooth profile is A method of rolling a gear, wherein the pressure restraint on the tooth side surfaces at both ends in the direction is released.
創成すべき歯形の歯幅寸法よりも幅広の歯形創成部を有する歯形成形ローラと、
上記ワークをはさんで歯形成形ローラと対向するように配置されて、この歯形成形ローラとともにワークに圧接して該ワークと同期回転することにより歯形成形ローラによる成形力をバックアップしながら創成歯形の側面に生じる余肉部を押し潰すバックアップローラと、
歯形創成の末期に上記ワークに圧接して同期回転することによりバックアップローラにて押し潰された余肉部をマンドレルとの間で押し切る切断ローラと、
を備えてなり、
上記バックアップローラには、歯形創成の際にその創成歯形を受容しつつ該創成歯形における歯す幅方向両端の歯側面を加圧拘束する歯形拘束溝と、上記切断ローラにて余肉部を押し切る際に創成歯形を受容しつつその創成歯形における歯幅方向両端の歯側面に対し非接触状態となる逃げ溝とが形成されていて、これらの歯形拘束溝と逃げ溝とが選択的に切換使用可能となっていることを特徴とする歯車の転造装置。One of the gear meshing relations is a gear-shaped tooth forming roller and the other is a disk-shaped work, and the shaft between the two is rotated synchronously with the tooth forming roller after the work is sandwiched between a pair of mandrels. A gear rolling device that creates a tooth profile on a workpiece by feeding in a direction to reduce the distance between the centers,
A tooth forming roller having a tooth profile generating portion wider than the tooth width dimension of the tooth profile to be generated;
The side surface of the generating tooth profile is arranged so as to face the tooth forming roller with the workpiece interposed therebetween, and presses the workpiece together with the tooth forming roller and rotates synchronously with the workpiece to back up the forming force by the tooth forming roller. A backup roller that crushes the surplus portion that occurs in the
A cutting roller that presses the surplus portion crushed by the backup roller with the mandrel by synchronously rotating in contact with the workpiece at the end of tooth profile creation;
With
The back-up roller includes a tooth-form restricting groove that pressurizes and constrains the tooth side surfaces at both ends in the width direction of the tooth while receiving the tooth form when the tooth form is created, and the cutting roller pushes off the surplus portion. When the tooth profile is received, clearance grooves that are in non-contact with the tooth side surfaces at both ends in the width direction of the tooth profile are formed, and these tooth profile restraining grooves and clearance grooves are selectively used. A gear rolling device characterized in that it is possible.
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