JP4667825B2 - ウォームホイールの製造方法 - Google Patents
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Description
歯幅方向に分割形成されるとともに外周縁部にウォームと噛み合う歯形形状を有する少なくとも3枚の板状ホイール体が、積層一体化されて構成される場合がある。
歯幅方向に分割形成されるとともに外周縁部にウォームと噛み合う同一の歯形形状を有する少なくとも3枚の板状ホイール体が、そのウォームの基準円筒進み角に対応した歯のねじれ量ずつ回転方向に順次変位した形態で、積層一体化されて構成される場合がある。
外周縁部にウォームと噛み合う互いに同一の歯形形状が形成されるように、かつそのウォームの基準円筒進み角に対応した歯のねじれ量ずつ回転方向に順次変位した形態で軸孔のキー溝が形成されるように、少なくとも3枚の板状ホイール体をそれぞれ(例えばプレス加工により)形成し、
それらの板状ホイール体の各軸孔に回転軸を挿通し、前記キー溝にキーを嵌入して歯幅方向に積層一体化することができる。
外周縁部にウォームと噛み合う互いに同一の歯形形状が形成されるように、かつそのウォームの基準円筒進み角に対応した歯のねじれ量ずつ回転方向に順次変位した形態で歯幅方向に凹凸を有する係合部が形成されるように、少なくとも3枚の板状ホイール体をそれぞれプレス加工により形成し、
それらの板状ホイール体の各係合部を係合して歯幅方向に積層一体化することができる。
外周縁部にウォームと噛み合う互いに同一の平歯車の歯形形状が形成されるように、少なくとも3枚の板状ホイール体をそれぞれプレス加工により形成する加工工程と、
それらの板状ホイール体を前記ウォームの基準円筒進み角に対応した歯のねじれ量ずつ回転方向に順次変位した形態で重ね合わせ、歯幅方向からプレスすることにより、各板状ホイール体の端面相互間にて、歯幅方向に凹凸を有する係合部を形成しつつ、各板状ホイール体を積層一体化する組立工程と、
を有し、
前記加工工程において、前記板状ホイール体のうち歯幅方向の中間に位置するホイール体は、その歯先円直径が、歯幅方向の両端に位置するホイール体の歯先円直径よりも小に形成され、
前記組立工程において、前記板状ホイール体の重ね合わせにより、歯幅方向の中間に位置するホイール体の歯先部と歯幅方向の両端に位置するホイール体の歯先部とが、回転方向の変位とともに半径方向の段差を有した状態にて、各板状ホイール体には前記係合部が形成されることを特徴とする。
次に、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図1に示すように、ウォームギヤ30は、ねじ状の歯車であるウォーム10と、ウォーム10に噛み合うウォームホイール20とから構成される。ウォーム軸11(回転軸;一般に駆動側)とウォームホイール軸21(回転軸;一般に従動側;図2(b)参照)とは交差状(例えば直交状)に設けられる。
(1)第一及び第三ホイール体1,3のプレス加工
第一及び第三ホイール体1,3の共通工程として、外径d、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形1a(3a)を打抜き形成する。次に、ウォームホイール軸孔1b、キー溝1c及び周方向に所定間隔で設ける複数(8個)のリベットピン孔1dをプレス加工により打抜き形成すると、図3に示す第一ホイール体1が完成する。また、第一ホイール体1(の歯形1a)とはウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x12+x23だけ(歯形3aを)回転変位させて(図2(a)参照)、ウォームホイール軸孔3b、キー溝3c及び8個のリベットピン孔3dをプレス加工により打抜き形成すると、図5に示す第三ホイール体3が完成する。
外径d2、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形2a(歯形1a,3aと同一形状)を打抜き形成する。次に、第一ホイール体1(の歯形1a)とはウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x12だけ(歯形2aを)回転変位させて(図2(a)参照)、ウォームホイール軸孔2b、キー溝2c及び8個のリベットピン孔2dをプレス加工により打抜き形成すると、図4に示す第二ホイール体2が完成する。
第一〜第三ホイール体1〜3の各ウォームホイール軸孔1b,2b,3bにウォームホイール軸21を挿通し、各キー溝1c,2c,3cにキー22を嵌入して歯幅方向に積層一体化する(図2(b)参照)。さらに、第一〜第三ホイール体1〜3の各リベットピン孔1d,2d,3dにリベットピンを挿通し、リベット締め23により連結を補強する(図2(a)参照)。
次に、図2(実施例1)のウォームホイール20の他の製造方法について、図6を用いて説明する。
(1)第一ホイール体1のプレス加工
外径d、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形1aを打抜き形成する(図3参照)。このとき、ウォームホイール軸孔1b及び周方向に沿って1又は複数(例えば等間隔で3個)の歯幅方向の凹凸部1e(係合部;相互結合手段)をプレス加工により同時形成すると、図6(a)に示す第一ホイール体1が完成する。
外径d2、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形2a(歯形1aと同一形状)を打抜き形成する(図4参照)。このとき、第一ホイール体1(の歯形1a)とはウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x12だけ(歯形2aを)回転変位させて(図2(a)参照)、ウォームホイール軸孔2b及び第一ホイール体1の凹凸部1eに対応する歯幅方向の凹凸部2e(係合部;相互結合手段)をプレス加工により同時形成すると、図6(a)に示す第二ホイール体2が完成する。
外径d、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形3a(歯形1aと同一形状)を打抜き形成する(図5参照)。このとき、第一ホイール体1(の歯形1a)とはウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x12+x23だけ(歯形3aを)回転変位させて(図2(a)参照)、ウォームホイール軸孔3b及び第一及び第二ホイール体1,2の凹凸部1e,2eに対応する歯幅方向の貫通孔3e(係合部;相互結合手段)をプレス加工により同時形成すると、図6(a)に示す第三ホイール体3が完成する。
第一〜第三ホイール体1〜3の凹凸部1e,2e及び貫通孔3eを互いに係合(例えば圧入又は接着)して歯幅方向に積層一体化し、各ウォームホイール軸孔1b,2b,3bにウォームホイール軸21を挿通する(図6(b)参照)。
次に、図2(実施例1)のウォームホイール20のさらに他の製造方法について、図7を用いて説明する。
(1)第一及び第三ホイール体1,3のプレス加工
第一及び第三ホイール体1,3の共通工程として、外径d、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に歯形1a(3a)、中心部にウォームホイール軸孔1b(3b)を、それぞれ円板表面と直交する方向へのプレス加工により打抜き形成すると、図7(a)に示す第一及び第三ホイール体1,3が完成する(図3,図5参照)。
外径d2、厚さbの円板(板状体)の外周縁部に、円板表面と直交する方向へのプレス加工により歯形2a(歯形1aと同一形状)を打抜き形成すると、図7(a)に示す第二ホイール体2が完成する(図4参照)。
第二ホイール体2(の歯形2a)を、第一ホイール体1(の歯形1a)に、ウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x12だけ回転変位させて重ね合わせる(図7(a)及び図2(a)参照)。また、第三ホイール体3(の歯形3a)を、第二ホイール体2(の歯形2a)に、ウォーム10の基準円筒進み角γに対応した歯のねじれ量x23だけ回転変位させて重ね合わせる(図7(a)及び図2(a)参照)。次に歯幅方向からプレスすることによって、第一〜第三ホイール体1〜3の端面相互間にて、周方向に沿って1又は複数(例えば等間隔で3個)の歯幅方向の凹凸部1e’,2e’,3e’(係合部;相互結合手段)を形成しつつ、各ホイール体1〜3を歯幅方向に積層一体化し、各ウォームホイール軸孔1b,2b,3bにウォームホイール軸21を挿通する。このようにして、第二ホイール体2の歯先部と第一及び第三ホイール体1,3の歯先部とが、歯のねじれ量x12,x23に応じた回転変位と半径方向の段差を有した状態にて、各ホイール体1,2,3には凹凸部1e’,2e’,3e’が形成される(図7(b)及び図2(a)参照)。
次に、本発明に係るウォームホイールの他の例を図8に示す。図8のウォームホイール120では、第一〜第三ホイール体1〜3の相互間に、1又は複数(例えば各1枚)の金属円板状のスペーサを介在させてある。具体的には、第一及び第二ホイール体1,2の間に第一スペーサ101、第二及び第三ホイール体2,3の間に第二スペーサ102がそれぞれ介装されている。第一スペーサ101及び第二スペーサ102の外径d’(d1’=d2’=d’)は、それぞれ第二ホイール体2の歯先円直径d2よりもさらに小さく形成され(d’<d2)、外周縁部にウォーム10と噛み合う歯形形状を有していない。第一スペーサ101及び第二スペーサ102の板厚tは、それぞれ第一〜第三ホイール体1〜3の歯幅bと等しく設定されている(t1=t2=t=b)。
図9にウォームホイールの他の使用例を示す。図9に示すウォームホイール220は、歯車の円周の一部を使う扇形歯車(セクタ歯車)として使用され、ウォーム10と噛み合ったときに往復間欠運動を行う。このウォームホイール220にも本発明を同様に適用できる。その際、図9に示すウォームホイール220は、実施例1〜3に示すウォームホイール20又は実施例4に示すウォームホイール120の構造をはほぼそのままの形で備えているので、詳細説明を省略する。
(1)金属製ホイール体や金属製スペーサについて説明したが、樹脂製ホイール体や樹脂製スペーサを用いてもよい。
(2)実施例1,2の製造方法では、ホイール体1,2,3を1個ずつ作成していたが、積み重ねた同種の板状体(板材)をまとめてプレス加工してもよい。
(3)積層一体化する板状ホイール体の枚数は、実施例で示した3枚、5枚(奇数)でなくても偶数枚(4枚、6枚、…)でもよい。
(4)実施例では、各ホイール体1,2,3及び各スペーサ101,102の板厚はすべて同じとしたが、異ならせてあってもよい。
(5)スペーサ101,102の配置位置、配置枚数等は実施例4以外に設定できる。
(6)実施例2,3に示す凹凸部1e,2e,1e’,2e’,3e’及び貫通孔3eは、各ホイール体1,2,3に1個ずつ形成してもよい。
1a 歯形
1c キー溝
1e 凹凸部(係合部;相互結合手段)
2 第二ホイール体(ホイール体)
2a 歯形
2c キー溝
2e 凹凸部(係合部;相互結合手段)
3 第二ホイール体(ホイール体)
3a 歯形
3c キー溝
3e 貫通孔(係合部;相互結合手段)
10 ウォーム
11 ウォーム軸(回転軸)
20,120,220 ウォームホイール
21 ウォームホイール軸(回転軸)
22 キー止め(相互結合手段)
23 リベット締め(相互結合手段)
30 ウォームギヤ
101 第一スペーサ(スペーサ)
102 第二スペーサ(スペーサ)
Claims (1)
- 外周縁部にウォームと噛み合う互いに同一の平歯車の歯形形状が形成されるように、少なくとも3枚の板状ホイール体をそれぞれプレス加工により形成する加工工程と、
それらの板状ホイール体を前記ウォームの基準円筒進み角に対応した歯のねじれ量ずつ回転方向に順次変位した形態で重ね合わせ、歯幅方向からプレスすることにより、各板状ホイール体の端面相互間にて、歯幅方向に凹凸を有する係合部を形成しつつ、各板状ホイール体を積層一体化する組立工程と、
を有し、
前記加工工程において、前記板状ホイール体のうち歯幅方向の中間に位置するホイール体は、その歯先円直径が、歯幅方向の両端に位置するホイール体の歯先円直径よりも小に形成され、
前記組立工程において、前記板状ホイール体の重ね合わせにより、歯幅方向の中間に位置するホイール体の歯先部と歯幅方向の両端に位置するホイール体の歯先部とが、回転方向の変位とともに半径方向の段差を有した状態にて、各板状ホイール体には前記係合部が形成されることを特徴とするウォームホイールの製造方法。
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