JP6724446B2

JP6724446B2 - 加工治具

Info

Publication number: JP6724446B2
Application number: JP2016054841A
Authority: JP
Inventors: 成利水島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: JP2017164875A

Description

本発明は、加工治具に関し、特に、車両等の動力伝達機構に用いられる歯車の加工治具に関する。

一般的に、車両の動力伝達機構を構成する変速機や差動装置等には、互いに噛合する複数の歯車が用いられている。このような歯車においては、熱処理後に研削した歯面を用いると動力伝達効率を向上することができるが、歯元の強度を確保するためにはショットピーニング処理を施すことが好ましい。

例えば、特許文献１には、平歯車の外径と略同径のリング体に各歯先及び各歯面を覆う複数のカバー部材を周方向に所定のピッチで配置した加工治具が開示されている。当該文献の技術によれば、ショットピーニング処理を行う際は、加工治具を平歯車に側面から装着して各カバー部材で各歯先及び各歯面を覆うことでマスキングとして機能させている。

実開平０３−１２０３６６号公報

ところで、変速機等に用いられる歯車には、回転軸に対してギヤ歯の歯筋を傾斜させた所謂はすば歯車（以下、斜歯歯車）が用いられる場合がある。特許文献１記載の技術では、各カバー部材をリング体に垂直に設けているため、歯筋が軸方向と平行な平歯車には容易に装着することができる。しかしながら、各歯筋が軸方向に対して傾斜し、且つ回転軸を中心に対向する歯筋が互いに逆向きとなる傾歯歯車に対しては、加工治具を歯車側面から装着しようとしても、カバー部材が各ギヤ歯と干渉することになり、容易に装着できない課題がある。

本開示の技術は、傾歯歯車にショットピーニング処理を容易に行うことができる加工治具を提供することを目的とする。

本開示の技術は、各ギヤ歯の歯筋が回転軸に対して傾斜する傾歯歯車の加工治具であって、前記斜歯歯車の外周側部に周方向に配置される複数の円弧状部材と、前記円弧状部材に前記ギヤ歯と同一ピッチ、且つ、その長手方向を前記ギヤ歯の歯筋と同一の角度で傾斜させて設けられて、前記ギヤ歯の一部を覆う複数のカバー部材とを備えることを特徴とする。

前記カバー部材が前記各ギヤ歯の歯面及び歯先部を覆い、各ギヤ歯の歯底部を露出させるものでもよい。

前記カバー部材が前記各ギヤ歯の歯先部及び歯底部を覆い、各ギヤ歯の歯面を露出させるものでもよい。

本開示の技術によれば、傾歯歯車にショットピーニング処理を容易に行うことが可能になる。

本発明の一実施形態に係る斜歯歯車及び、加工治具を示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る加工治具を用いた歯車加工方法を説明するフロー図である。本発明の一実施形態に係る加工治具の斜歯歯車への取り付け手順を説明する模式的な図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る加工治具及び加工治具を用いた歯車加工方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態の斜歯歯車及び、加工治具を示す模式的な斜視図である。斜歯歯車１０は、例えば、変速機のシャフト（不図示）に設けられる変速用歯車であって、歯車ハブ１１の外周部には回転軸に対して歯筋を所定の角度で傾斜させた複数のギヤ歯１２が所定のピッチで形成されている。

加工治具２０は、三枚の円弧状のプレート部材２１Ａ〜Ｃと、各プレート部材２１Ａ〜Ｃに設けられた複数（ギヤ歯１２の個数と同数）のカバー部材２２とを備えている。

各プレート部材２１Ａ〜Ｃは、好ましくは、その中心角を１２０度で形成されている。各プレート部材２１Ａ〜Ｃは、ショットピーニング処理を施す際には、斜歯歯車１０の外周側部に周方向に配置されて、互いに両端部を図示しない連結手段によって連結することにより斜歯歯車１０と略同径のリング状とされる。

カバー部材２２は、その断面を略Ｕ字状に形成されており、ギヤ歯１２の歯先部１３を覆う頂部２３と、頂部２３の各側縁部から屈曲形成されてギヤ歯１２の各歯面１４Ａ，Ｂを覆う一対の側板部２４Ａ，Ｂとを備えている。各カバー部材２２は、斜歯歯車１０のギヤ歯１２と同一のピッチ、且つ、その長手方向がギヤ歯１２の歯筋と同一の角度で傾斜するように、各プレート部材２１Ａ〜Ｃの側面に溶接等で固定されている。

次に、図２，３に基づいて、本実施形態に係る加工治具を用いた歯車加工方法について説明する。

図２に示すように、本実施形態の歯車加工方法では、先ず、ステップＳ１００にて、母材に対して切削加工を行い、斜歯歯車１０のギヤ歯１２の概略形状が形成される（切削行程）。

ステップＳ１１０では、斜歯歯車１０に熱処理による浸炭焼入を行い、斜歯歯車１０が硬化される（熱処理工程）。

ステップＳ１２０では、熱処理された斜歯歯車１０の各歯面１４Ａ，Ｂを仕上げる歯車研削加工（研削工程）を行う。

ステップＳ１３０では、本実施形態の加工治具２０を用いたショットピーニング処理を行う（ショットピーニング処理工程）。より詳しくは、図３（Ａ）に示すように、まず、斜歯歯車１０を図示しない回転台に取り付け、さらに、斜歯歯車１０に外周側から各プレート部材２１Ａ〜Ｃ及び各カバー部材２２を装着する。次いで、図３（Ｂ）に示すように、各プレート部材２１Ａ〜Ｃの両端部を図示しない連結手段により互いに連結し、加工治具２０を斜歯歯車１０に固定する。次いで、図３（Ｃ）に示すように、斜歯歯車１０を回転させながら、カバー部材２２によって覆われていない歯底部１５にショットピーニング処理を施す。

最後に、ショットピーニング処理を施した斜歯歯車１０から加工治具２０を取り外し、本実施形態の歯車加工を終了する。

このように、本実施形態では、斜歯歯車１０のギヤ歯１２と同数のカバー部材２２によって各ギヤ歯１２の歯先部１３及び歯面１４Ａ，Ｂを一括で覆うことで、各歯先部１３及び各歯面１４Ａ，Ｂを個別にマスキングする工程を省略することが可能となり、加工効率を確実に向上することができる。

また、各カバー部材２２をギヤ歯１２の歯筋と同一角度で傾斜させると共に、各プレート部材２１Ａ〜Ｃを分割構造としたことで、従来技術では困難であった加工治具２０の斜歯歯車１０への装着を容易に行うことができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、カバー部材２２は歯先部１３及び歯面１４Ａ，Ｂを覆うものに限定されず、歯先部１３を覆うカバー部材２２と歯底部１５を覆うカバー部材２２とを交互に配置して、歯面１４Ａ，Ｂを露出させるように構成してもよい。この場合は、各ギヤ歯１２の歯面１４Ａ，Ｂにショットピーニング処理を容易に行うことが可能になる。

また、プレート部材２１Ａ〜Ｃの枚数やカバー部材２２の傾斜角度等は上記実施形態に限定されず、被加工体である斜歯歯車１０の歯筋の角度やピッチ数に応じて適宜最適な値に設定することができる。

また、被加工体は変速機の歯車に限定されず、差動装置の歯車等、他の歯車に広く適用することが可能である。

１０斜歯歯車
１２ギヤ歯
１３歯先部
１４Ａ，Ｂ歯面
２０加工治具
２１Ａ〜Ｃプレート部材
２２カバー部材

Claims

各ギヤ歯の歯筋が回転軸に対して傾斜する斜歯歯車の加工治具であって、
前記斜歯歯車の外周側部に周方向に配置される複数の円弧状部材と、
前記円弧状部材に前記ギヤ歯と同一ピッチ、且つ、その長手方向を前記ギヤ歯の歯筋と同一の角度で傾斜させて設けられて、前記各ギヤ歯の歯先部及び歯底部を覆い、各ギヤ歯の歯面を露出させる複数のカバー部材と、を備える
ことを特徴とする加工治具。