JP5224375B2 - ウォームホイール、ウォームホイール用射出成形金型の製造方法、及びウォームホイールの製造方法 - Google Patents
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Description
(ウォームホイール)
図1〜図3は、第1実施形態に係るウォームホイール1を示すものである。このうち、図1(a)はウォームホイール1の正面図であり、図1(b)は図1(a)のA1−A1線に沿って切断して示す断面図であり、図1(c)は図1(b)の矢印B1の方向から見た図(背面図)である。また、図2は、図1(b)のC1部を拡大して示す図である。また、図3は、ウォームホイールの外観斜視図である。
図1〜図3に示した本実施形態に係るウォームホイール1は、以下のようにして製造される。
ウォームホイール製造の第1ステップとして、ウォームホイール1の射出成形金型17の製造のうち、放電加工によって射出成形用金型17のキャビティ18を成形する場合について説明する(図12参照)。
上記のようにして形成された射出成形金型17を、図12に示すように、他の金型部材(固定型36、可動型37、軸型38等)と組み合わせ、キャビティ18内に溶融樹脂を射出する。そして、キャビティ18内の樹脂が押し出し可能な温度まで固化(冷却)した後に、可動型37を固定型36から分離して、キャビティ18の一端側(ウォームホイール1のフランジ部13に対応する側)を開放し、キャビティ18内の製品(ウォームホイール1)を円弧状歯部5のリードL1と同一のリードで回転させながらエジェクターピン40で押し出す。これによって、図1〜図3に示したウォームホイール1が完成する。そして、このようにして製造されたウォームホイール1は、射出成形金型17のキャビティ18の形状が転写された外観形状である。そのため、はすば状歯部4の軸直角断面(図2のD1−D1線に沿って切断して示す断面)における歯3の歯形形状は、歯形中心線30に対して非対称形状になっており、マスター電極20の第2歯部24の歯3’の歯形形状と比較し、インボリュート歯形をさらに変形させたような形状になっている(図13参照)。ここで、図13において、実線で示す歯3の歯形形状がはすば状歯部4の射出成形後における実際の歯3の歯形形状であり、二点鎖線で示す部分が歯形中心線30に対して右側の歯面41と左右対称の仮想歯面42である。なお、この図13に示すはすば状歯部4の歯3の歯形形状は、図2の矢印B4方向から見たはすば状歯部4の端面における歯3の歯形形状と同一である。
この第1実施形態において、射出成形金型17のキャビティ18は、第1分割マスター21と第2分割マスター22とで構成されるマスター電極20を使用して放電加工される態様を例示したが、これに限られず、第1分割マスター21と第2分割マスター22とを一体化した形状のマスター電極20を使用し、電鋳により形成するようにしてもよい。
射出成形金型17のキャビティ18は、上述のようなマスター電極20を使用して放電加工又は電鋳で形成する場合に限定されるものではなく、マシニングセンターに取り付けたボールエンドミルで切削加工が可能な場合、マスター電極の作成を省略し、金型素材17aをボールエンドミルで切削加工してもよい。
(ウォームホイール)
図14〜図16は、本実施形態のウォームホイール51を示すものである。これらの図に示すように、本実施形態のウォームホイール51は、図1のウォームホイール1のはすば状歯部4と同様のはすば状歯部4が円弧状歯部5の両側に形成されている。なお、本実施形態のウォームホイール51は、図1のウォームホイール1のフランジ部13をはすば状歯部4とする構成を除き、他の構成が図1のウォームホイール1と同一であるため、図1のウォームホイール1と同一の構成部分に同一符号を付し、図1のウォームホイール1の説明と重複する説明を省略する。
図14〜図16に示すウォームホイール51を形成するための射出成形金型53のキャビティ54は、図4及び図5に示した第1分割マスター21を放電加工用のマスター電極として(マスター電極をノドの直径部分に対応する位置で2分する第1分割マスターと第2分割マスターとして)使用し、金型素材53aを第1分割マスター21で放電加工することにより形成される(図17〜図18参照)。
この第2実施形態において、射出成形金型52のキャビティ53は、第1実施形態の第1分割マスタ21ーをマスター電極として使用し、このマスター電極で放電加工される態様を例示したが、これに限られず、第1分割マスター21を向かい合わせて一体化した形状(ウォームホイール51とほぼ同様の形状)のマスター電極を使用し、電鋳によって形成するようにしてもよい。
射出成形金型52のキャビティ53は、上述のようなマスター電極を使用して放電加工又は電鋳で形成する場合に限定されるものではなく、マシニングセンターに取り付けたボールエンドミルで切削加工が可能な場合、マスター電極の作成を省略し、金型素材をボールエンドミルで切削加工してもよい。
Claims (8)
- ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の一端側に接続されるはすば状歯部とを有するウォームホイールにおいて、
前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しいことを特徴とするウォームホイール。 - ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の両端側にそれぞれ接続されるはすば状歯部とを有するウォームホイールにおいて、
前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しいことを特徴とするウォームホイール。 - ウォームホイールと同様の形状のマスター電極を形成し、このマスター電極を使用して前記ウォームホイールを射出成形するためのキャビティを形成するウォームホイール用射出成形金型の製造方法において、
前記ウォームホイールは、
(1)ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の一端側に接続されるはすば状歯部とを有し、
(2)前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極は、
(1)前記ウォームホイールの前記円弧状歯部に対応する第1歯部と、前記ウォームホイールの前記はすば状歯部に対応する第2歯部とを有し、
(2)前記第1歯部と前記第2歯部との接続部における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角が、前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角と等しくなっており、
(3)前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置で、前記第1歯部の一部と前記第2歯部とを含む第1分割マスターと、前記第1歯部の他部を含む第2分割マスターとに分割され、
(4)前記第1分割マスターが、前記第1歯部を先頭として、前記第1歯部のリードで回転しながら移動し、金型素材の一方側から前記金型素材を放電加工し、
(5)前記第2分割マスターが、前記第1歯部を先頭として、前記第1歯部のリードで回転しながら移動し、前記金型素材の他方側から前記金型素材を放電加工し、
(6)前記キャビティを前記金型素材に形成する、
ことを特徴とするウォームホイール用射出成形金型の製造方法。 - ウォームホイールと同様の形状のマスター電極を形成し、このマスター電極を使用して前記ウォームホイールを射出成形するためのキャビティを形成するウォームホイール用射出成形金型の製造方法において、
前記ウォームホイールは、
(1)ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の両端側にそれぞれ接続されるはすば状歯部とを有し、
(2)前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極は、
(1)前記ウォームホイールの前記円弧状歯部に対応する第1歯部と、前記ウォームホイールの前記はすば状歯部に対応する第2歯部とを有し、
(2)前記第1歯部と前記第2歯部との接続部における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角が、前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角と等しくなっており、
(3)前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置で、前記第1歯部の一部と前記第2歯部とを含む第1分割マスターと、前記第1歯部の他部と前記第2歯部とを含む第2分割マスターとに分割され、
(4)前記第1分割マスターが、前記第1歯部を先頭として、前記第1歯部のリードで回転しながら移動し、金型素材の一方側から前記金型素材を放電加工し、
(5)前記第2分割マスターが、前記第1歯部を先頭として、前記第1歯部のリードで回転しながら移動し、前記金型素材の他方側から前記金型素材を放電加工し、
(6)前記キャビティを前記金型素材に形成する、
ことを特徴とするウォームホイール用射出成形金型の製造方法。 - ウォームホイールと同様の形状のマスター電極を形成し、このマスター電極を使用して前記ウォームホイールを射出成形するためのキャビティを形成するウォームホイール用射出成形金型の製造方法において、
前記ウォームホイールは、
(1)ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の一端側に接続されるはすば状歯部とを有し、
(2)前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極は、
(1)前記ウォームホイールの前記円弧状歯部に対応する第1歯部と、前記ウォームホイールの前記はすば状歯部に対応する第2歯部とを有し、
(2)前記第1歯部と前記第2歯部との接続部における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角が、前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極を使用して、電鋳により前記キャビティを形成する、
ことを特徴とするウォームホイール用射出成形金型の製造方法。 - ウォームホイールと同様の形状のマスター電極を形成し、このマスター電極を使用して前記ウォームホイールを射出成形するためのキャビティを形成するウォームホイール用射出成形金型の製造方法において、
前記ウォームホイールは、
(1)ウォームと噛み合って円筒ウォームギヤを構成する部分である円弧状歯部と、この円弧状歯部の両端側にそれぞれ接続されるはすば状歯部とを有し、
(2)前記円弧状歯部と前記はすば状歯部との接続部における歯の歯たけ方向の任意の第1基準点のねじれ角が、前記円弧状歯部のノドの直径部分における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する第2基準点のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極は、
(1)前記ウォームホイールの前記円弧状歯部に対応する第1歯部と、前記ウォームホイールの前記はすば状歯部に対応する第2歯部とを有し、
(2)前記第1歯部と前記第2歯部との接続部における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角が、前記第1歯部の前記ノドの直径部分に対応する位置における歯の歯たけ方向の前記第1基準点に対応する位置のねじれ角と等しくなっており、
前記マスター電極を使用して、電鋳により前記キャビティを形成する、
ことを特徴とするウォームホイール用射出成形金型の製造方法。 - 請求項3又は5のウォームホイール用射出成形金型の製造方法によって形成されたウォームホイール用射出成形金型を使用し、請求項1に記載のウォームホイールを射出成形することを特徴とする、ウォームホイールの製造方法。
- 請求項4又は6のウォームホイール用射出成形金型の製造方法によって形成されたウォームホイール用射出成形金型を使用し、請求項2に記載のウォームホイールを射出成形す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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