JPH0214899Y2

JPH0214899Y2 -

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Publication number: JPH0214899Y2
Application number: JP5386285U
Authority: JP
Priority date: 1985-04-10
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1990-04-23
Also published as: JPS61169523U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、歯車の歯面側縁部を面取するための
転造用平ダイスセツトに関する。

従来技術一般に、歯車を切削加工により製作する場合に
は、歯面側縁部にバリ（かえり）が生ずる。そし
て、このバリは、歯車のトルク伝達特性等に悪影
響を与えるため、一般には、第７図に示すよう
に、面取りされる。第７図において、３は歯車す
なわち被加工歯車を示し、３ａは該歯車の各歯３
ｂの歯面側縁部に形成された面取面を示してい
る。

上記面取面３ａを形成するための方法は従来よ
り数多く提供されている。

１つの方法は、エンドミル、フライスカツタ
ー、バイト、およびホブ等の切削工具により上記
歯面側縁部を切削するいわゆる切削方式である。
また他の方法として砥石により研削する研削方式
も提供されている。しかしながら、これらの切削
方式や研削方式は、一般に、片側の歯面側縁部ず
つ切削または研削が行なわれるため、換言すれ
ば、各歯３ｂの１つの歯面の歯幅方向に存在する
一対の歯面側縁部を同時的に加工できないため、
極めて能率が悪い。

一方、特開昭55−164420号公報や特開昭54−
15596号公報に示されるような転造方式も提供さ
れている。この転造方式はピニオン型ダイスを用
いた創成運動による転造加工方法であつて、この
方法は各歯３ｂの両歯面側縁部を同時的に面取加
工することが可能であり非常に加工能率が良いと
いう利点を備えている。上記従来文献に示された
ピニオン型ダイスは円盤状のピニオン（ダイス）
を重ね合わせて構成され、各ピニオンの周囲には
内側に向かつて低くなるように傾斜したつまりテ
ーパ状に形成された歯を備えている。

ところが、上記ピニオン型ダイスには、解決さ
れねばならない種々の問題がある。

先ず第１に、各ピニオンの各歯には高度の加工
精度が要求されることである。つまり、ピニオン
の歯は一般にインボリユート曲線歯形が要求され
ており、これに加えて歯自体が歯幅方向にテーパ
に形成せねばならないため、歯形が複雑になるか
らである。そして、各歯がインボリユート曲線歯
形であるがために、その歯厚は一定の値以上に大
きくすることは不可能であり、従つて強度的に弱
い場合があり、被加工歯車の種類によつては、ピ
ニオンの歯が欠損するという問題がある。

第２に、このピニオン型ダイスは被加工歯車と
噛み合つた状態で回転駆動することにより被加工
歯車の面取加工を行なうものであるが、このピニ
オン型ダイスの回転を適当なストツパー手段によ
り短時間に停止させることは困難であり、該ピニ
オン型ダイスは被加工歯車に対する面取加工を実
際上終了したにおいても後楕性回転を行なうた
め、総合的な加工時間が長くなるという問題があ
る。そして、ピニオン型ダイスがこの楕性回転を
行なうため、該ダイスの各歯は、既に十分面取加
工された被加工歯車の歯に対して２度、３度と複
数回接触することになる。従つて、ダイスの各歯
の噛み合い回数が多くなり、それだけ摩耗も激し
く、寿命が短くなるという欠点がある。

第３に、ピニオンダイスと被加工歯車との初期
噛み合わせが非常に難しく、このため噛み合わせ
調整に手間取るという問題がある。つまり、フリ
ー回転状態にある被加工歯車はともかくとして、
ピニオン型ダイスは駆動手段により回転せしめら
れるようになつており、このダイスを駆動手段に
より、ダイスと被加工歯車とが定位置で噛み合う
ように位置決めすることは技術上非常に難しいの
である。つまり、前記したように、この様なピニ
オン型ダイスに対しては、回転方向に位置を決め
るためのストツパー手段を設け難いのである。従
つて、従来は、実際には、ダイスの回転位置を微
調整しながらトライ・アンド・トライ方式により
位置合わせを行なつていたのである。

第４に、被加工歯車には平歯車もあればハスバ
歯車もあるが、ハスバ歯車の面取加工を行なう場
合には、ピニオン型ダイスの２つのピニオンの相
対的位置をずらして位置設定する必要があり、こ
の設定方向が回転方向であるため調整が非常に難
しいという問題がある。

第５に、このピニオン型ダイスを用いる方式に
おいては、ピニオン型ダイスを被加工歯車に対し
て徐々に切り込み量を深く与えながら加工する必
要があるため、つまりダイス軸と被加工歯車軸と
の間隔を移動させるための装置が必要となるた
め、転造装置全体の機械剛性が低下し、このため
に加工精度も低下するという問題がある。

上記ピニオン型ダイスに付随する諸問題の原因
は、これがピニオン型であることつまり回転型工
具であることに存在することは明らかである。

本考案の技術的課題従つて、本考案の解決すべき技術的課題は、回
転運動ではなく、直線運動により創成可能な転造
平ダイスにより歯車の歯面側縁部の面取加工を行
なつてピニオン型ダイスの上記諸問題を解決する
にある。

本考案の要旨上記技術的課題を解決するため、本考案は以下
の如く構成した。すなわち、本考案に係る平ダイ
スセツトは、歯配列面に喰い付き案内歯部と仕上
加工歯部と逃げ歯部を順に備えてなる第１平ダイ
スと、歯配列面に仕上加工歯部と逃げ歯部とを順
に備えてなる第２平ダイスとを各対応歯部が隣接
するように一体的に組み合わせてなり、かつ第
１、第２の各平ダイスの歯配列面がダイス組み合
わせ状態において、協働して横断面Ｖ字状をなす
ように形成されたことを特徴としている。

上記構成の平ダイスセツトを転造加工装置に適
用して加工する場合２つの態様がある。即ち、１
つの態様は上記した平ダイスセツトすなわち１つ
のダイスセツト（第１平ダイスと第２平ダイスと
の組み合わせ）を用いる場合である。今１つの態
様は、上記平ダイスセツトを２組使用する場合で
ある。被加工歯車の面取面積が小さく、従つてダ
イスに与える負荷が小さい場合には１つの平ダイ
スセツトでで十分であるが、この負荷が大きい場
合には、通常平ダイス加工する場合に用いられる
ように２組の平ダイスセツトが必要となる。

１つの平ダイスセツトを用いるにしろ、或いは
２組の平ダイスセツトを用いるにしろ、これらの
平ダイスセツトを転造加工装置に取り付けて加工
を行なう場合には、初期位置に位置せしめられた
平ダイスに対して、第２平ダイスの側方より被加
工歯車が第１平ダイスの喰い付き案内部に導入さ
れる。前記したように、第２平ダイスにはこの喰
い付き案内部が存在しないため、被加工歯車は第
２平ダイスの喰い付き案内部に容易に導入され得
る。平ダイスセツトに対する被加工歯車の設定を
終えると、平ダイスセツトは前方に直線移動せし
められる。そうすれば、第１、第２の各平ダイス
の歯配列面に形成されている歯が被加工歯車の歯
巾方向の両歯面側縁部に当たり面取転造加工を行
なう。上記構成の平ダイスセツトを用いれば、従
来のピニオン各ダイスに付随する諸問題が解決さ
れる。

先ず第１に、平ダイスの各歯はラツク歯として
構成できるため、歯厚つまり歯元厚を十分大きく
設計することができ、このため各歯の強度が大き
くなる。

第２に、加工時間が短縮される。この平ダイス
セツトによれば１回の直線運動により被加工歯車
の全ての歯の歯面側縁部の面取加工を行なうこと
ができ、前方に移動した平ダイスセツトは適当な
ストツパー手段により停止させることができる。
つまり、平ダイスセツトの移動を短時間に停止さ
せることができ、上記従来のピニオンダイスの惰
性回転の如き不要な運動を除外することが可能で
ある。

第３に、各歯の寿命が長くなる。この理由は、
歯の強度が大きいこともさることながら、平ダイ
スセツトの１回の直線移動により１つの歯が被加
工歯車に関与する回数は１回であり、複数回関与
することはないため、それだけ歯の摩耗が少ない
ことにある。

第４に、この平ダイスセツトと被加工歯車との
噛み合わせが容易である。即ち、被加工歯車の位
置決めは、該被加工歯車がフリー回転状態にある
ため、平ダイスセツトに設定する前の段階におい
て適当な位置決め調整手段により容易に位置決め
することができ、一方平ダイスセツトについて
は、該平ダイスセツトを保持するためのスライデ
イングダイス保持台の端部に当接する適当なスト
ロークエンド調整用ストツパーを、スライデイン
グダイス保持台摺動用のテーブルに付設すること
により、ダイスセツト自体の初期位置を極めて容
易かつ正確に設定できるのである。更に、前述し
たように、第２平ダイス、つまり被加工歯車が導
入される側の平ダイスは喰い付き案内部を備えて
いないため、適当な被加工歯車ローデイング装置
により第２平ダイスの側方より容易に導入して第
１平ダイスの喰い付き案内部の各歯に噛み合わせ
ることができるのである。

第５に、被加工歯車がハスバ歯車の場合にも、
第１、第２の各平ダイス（これらの平ダイスの各
歯は共にハスバにする必要がある）は互いに直線
方向に所定量ずらせばよいので、そのずらし量の
調整は、スライデイングダイス保持台内において
各平ダイスを軸心方向に位置決めするだけにより
容易に位置決めすることが可能となる。

第６に、この平ダイスを使用する場合には、そ
の加工方法上当然のことながら、ピニオンダイス
を用いる場合に必要なダイス軸−被加工歯車軸間
間隔調整装置の類の装置が不要となり、そのため
転造加工装置全体の機械剛性は大きく、従つて被
加工歯車に対する面取加工の精度もよい。

第６に、歯幅の異なる数種の被加工歯車を１つ
の種類の平ダイスセツトにより加工し得る汎用性
がある。つまり、上記構成の平ダイスセツトにお
いては、第１、第２平ダイスの間隔を調整するこ
とにより被加工歯車の歯幅に任意に対応すること
ができる。また、平ダイスセツトの被加工歯車に
対する接近位置つまり被加工歯車の半径方向の距
離を調整して、各平ダイスの各歯の被加工歯車に
対する作用点を異ならしめることにより、歯幅の
異なる被加工歯車に対して対応することができ
る。

実施例以下に、第１〜６図に示した本考案の実施例を
詳細に説明する。

図示の実施例は、２組のダイスセツト１，２
を、第１図によく示すように、転造加工装置（全
体は図示せず）に上下に装着して転造加工を行な
う例を示している。

上記下ダイスセツト１は第１平ダイス１ａと第
２平ダイス１ｂより構成され、これらの平ダイス
１ａ，１ｂは下スライデイングダイス保持台６ｂ
に保持され、また、この下スライデイングダイス
保持台６ｂは転造加工装置の下テーブル５ｂに沿
つて直線方向に移動するように設定されている。
一方、上ダイスセツト２は第１平ダイス２ａと第
２平ダイズ２ｂよりなり、これらの平ダイス１
ａ，２ｂは上スライデイング保持台６ａに保持さ
れ、また、この上スライデイングダスト保持台６
ａは転造加工装置の上テーブル５ａに沿つて所定
の直線方向に移動できるように設定されている。
これらの下ダイスセツト１、上ダイスセツト２
は、従つて下スライデイングダイス保持台６ｂ、
上スライデイングダイス６ａは、一般の平ダイス
転造加工装置の場合と同様に、同期して反対方向
に前後動できるように構成されている。第１，２
図は夫々各ダイスセツト１，２が初期位置にある
場合を示しているが、上テーブル５ａの所定位置
に設けた取付突起８にはストロークエンド調整用
ストツパー７を設けている。このストロークエン
ド調整用ストツパー７は上記取付突起８に形成し
たネジ穴８ａに螺合するネジとして構成してお
り、従つてその先端頭部７ｂの位置はダイス移動
方向に沿つて自在に微調整できるようになつてい
る。このストツパー７は、第１図によく示すよう
に、ダイスセツト１，２の初期位置を設定するた
めのもので、初期位置においては、図示するよう
に、先端頭部７ｂがスライデイングダイス保持台
６ａの端部に当接している。前記したように、下
ダイスセツト１は上ダイスセツト２と同期して移
動するようになつているため、上ダイスセツト２
の初期位置を決定するだけで、下ダイスセツト１
の初期位置が自動的に決定される。

下ダイスセツト１の第１平ダイスと第２平ダイ
ス１ｂは上ダイスセツト２の第１ダイスセツト１
ａと第２平ダイス１ｂと夫々同一の構成であり、
各ダイスセツト１，２は、くさび型取付具９等に
より各スライデイングダイス保持台６ａ，６ｂに
位置決めされている。

各ダイスセツト１，２の各第１平ダイス１ａ，
２ａは、その歯配列面に喰い付き案内歯部Ａと、
加工歯部Ｂと逃げ歯部Ｃとを順に備えてなる。そ
して、上記加工歯部は荒加工歯部B₁と仕上加工
歯部B₂より構成されている。この構成自体は、
従来の一般的な平ダイスと異なるところはない。
一方、各ダイスセツト１，２の各第２平ダイス１
ｂ，２ｂは、第１平ダイス１ａ，２ａと同様に、
加工歯部Ｂと逃げ歯部Ｃとを有するが、喰い付き
案内歯部Ａは備えていない。各ダイスセツト１，
２の第１、第２平ダイスは各スライデイングダイ
ス保持台６ｂ，６ａ内において一体的に装着され
るが、第１、第２図によく示されるように、各第
２平ダイス１ｂ，２ｂには喰い付き案内部歯部Ａ
が存在しないため、各第１平ダイス１ａ，２ａの
喰い付き案内部歯部Ａは各第２平ダイス１ｂ，２
ｂより前進方向前方にはみ出た形態となつてい
る。ダイスセツト１，２はその初期位置におい
て、各第１平ダイス１ａ，２ａの各喰い付き案内
部歯部Ａが互いに対向するように位置せしめられ
ている。従つて、また、上下に対面関係となる一
対の第２平ダイス１ｂ，２ｂの間には、被加工歯
車３を側方より導入するための空間Ｓが形成され
る。

各ダイスセツト１，２の第１平ダイス１ａ，２
ａと第２平ダイス１ｂ，２ｂの各歯配列面は、第
３，５図によく示されるように、ダイス組み合わ
せ状態において、協働して横断面Ｖ字状をなすよ
うにテーパ状に形成されている。従つて、各歯配
列面に配列される各歯Ｔもこれらの歯配列面１
ｃ，２ｃと平行でテーパ状をなしている。

第２図によく示すように、被加工歯車３は各ダ
イスセツト１，２の第２平ダイス１ｂ，２ｂの側
より適当なローデイング装置（図示せず）により
上記空間Ｓを通つて一対の第１平ダイス１ａ，２
ａの喰い付き案内歯部Ａ間に導入される。従つ
て、第４図によく示すように、第１平ダイス１ａ
（第１平ダイス２ａも同様）の喰い付き案内歯部
Ａの各加工歯Ｔの被加工歯車導入側歯端T₅は槍
状に先細り形状に形成されている。つまり、上記
歯端T₅は歯端傾斜面T₃，T₄により構成してい
る。従つて、この喰い付き案内歯部Ａに導入され
る被加工歯車３の各歯３ｂは導入され易くなつて
いる。尚、T₁，T₂は夫々各加工歯Ｔの歯側面で
ある。

尚、第１，２図において、４はワーク歯溝位置
調整手段を示し、該ワーク歯溝位置調整手段４は
図示しない転造加工装置に装着されていて、各ダ
イスセツト１，２の被加工歯車導入側所定位置に
配置している。このワーク歯溝位置調整手段４
は、例えば図示の如く、スプリング４ｂの先端部
にボール４ａを装着してなり、第２図に示すよう
に、待機位置にある被加工歯車３に対して、上記
ボール４ａを歯車周面に弾力的に押し当てて１つ
の歯溝に強制的に挿入することにより、被加工歯
車３の回転初期位置を位置決めするものである。
尚、図示していないが、被加工歯車３はアーバー
等の適当な支持手段により自由回転可能に支持さ
れることは言うまでもない。

上記したように、ワーク歯溝位置調整手段４に
より、被加工歯車３の初期回転位置を設定する一
方、ストロークエンド調整用ストツパー７により
各ダイスセツト１，２、従つて各平ダイス１ａ，
２ａ，１ｂ，２ｂの初期位置を設定することによ
り、被加工歯車３を第２図中矢印方向に挿入すれ
ば、被加工歯車３の各歯３ｂは各第１平ダイス１
ａ，２ａの各喰い付き案内歯部Ａの各加工歯Ｔと
正確に噛み合わせることができる。この被加工歯
車設定が終了した後、各ダイスセツト１，２を駆
動して第１図中矢印方向に単純に直線移動させれ
ば、これらの平ダイス１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂに
噛み合つて回転する被加工歯車３の両歯面側縁に
は面取加工が行なわれる。

各平ダイス１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂによる被加
工歯車３に対する面取加工は第５，６図によく示
されている。つまり、各平ダイス１ａ，２ａ，１
ｂ，２ｂの各加工歯Ｔは被加工歯車３の各歯３ｂ
の各側面における両側の歯面縁部に当たつてい
る。尚、各平ダイスの歯配列面のテーパ角θと面
取角βと被加工歯車の圧力角αは次式で表され
る。

tanθ＝tanβ・Cotα 上記各ダイスセツト１，２の第１、第２平ダイ
スの各スライデイングダイス保持台内における位
置設定は適当な取付具或いはスペーサ等を用いる
ことにより自由に設定できる。つまり、第５図に
示すように、第１、第２平歯車の幅方向Ｗの設定
位置を自在に調整することができるとともに、各
テーブル５ａ，５ｂの高さ方向Ｖを調整すること
ができる。これらの調整を行なうことにより、歯
幅の異なる被加工歯車に対して各加工歯Ｔの各被
加工歯車３の歯面側縁部に対する作用点つまり転
造点を任意に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本考案の実施例を示し、第１図は
２組のダイスセツトを転造加工装置に装着して被
加工歯車を加工する初期位置状態を示す側面図、
第２図は第１図における上下ダイスセツト並びに
被加工歯車を示す平面図、第３図は第２図−
線拡大断面図、第４図は下ダイスセツトの要部拡
大平面図、第５図は上下ダイスセツトにより被加
工歯車が転造加工されている状態を示す拡大断面
図、第６図は第５図−線断面図、第７図は歯
面両側縁部面取面を有する歯車を示す要部斜視図
である。１……下ダイスセツト、２……上ダイスセツ
ト、１ａ，２ａ……第１平ダイス、１ｂ，２ｂ…
…第２平ダイス、３……被加工歯車、３ａ……面
取面、３ｂ……歯、４……ワーク歯溝位置調整手
段、４ａ……ボール、４ｂ……スプリング、５ａ
……上テーブル、５ｂ……下テーブル、６ａ……
上スライデイングダイス保持台、６ｂ……下スラ
イデイングダイス保持台、７……ストロークエン
ド調整用ストツパー、７ｂ……先端頭部、８……
取付突起、８ａ……ネジ穴、９……取付具、Ａ…
…喰い付き案内歯部、Ｂ……加工歯部、B₁……
荒加工歯部、B₂……仕上加工歯部、Ｃ……逃げ
歯部、Ｔ……加工歯、T₁，T₂……歯側面、T₃，
T₄……歯端傾斜面、T₅……歯端、α……歯の傾
斜面、β……面取角、θ……歯配列面テーパ角、
Ｗ……幅方向、Ｖ……縦方向。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

歯配列面に喰い付き案内歯部Ａと仕上加工歯部
Ｂと逃げ歯部Ｃを順に備えてなる第１平ダイス１
ａ，２ａと；歯配列面に仕上加工歯部Ｂと逃げ歯
部Ｃとを順に備えてなる第２平ダイス１ｂ，２ｂ
と；を各対応歯部が隣接するように一体的に組み
合わせてなり、かつ第１、第２の各平ダイスの歯
配列面１ｃ，２ｃが、ダイス組み合わせ状態にお
いて、協働して横断面Ｖ字状をなすように形成さ
れたことを特徴とする歯車面取加工用平ダイスセ
ツト。