JPH029526B2 - - Google Patents

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JPH029526B2
JPH029526B2 JP12425083A JP12425083A JPH029526B2 JP H029526 B2 JPH029526 B2 JP H029526B2 JP 12425083 A JP12425083 A JP 12425083A JP 12425083 A JP12425083 A JP 12425083A JP H029526 B2 JPH029526 B2 JP H029526B2
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JP
Japan
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tooth
workpiece
teeth
tooth group
group
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JP12425083A
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JPS6015037A (ja
Inventor
Hideyuki Fujiwara
Takafumi Yamazaki
Kokichi Maruo
Muneaki Tezaki
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/027Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls by rolling using reciprocating flat dies, e.g. racks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯車やスプライン等の被加工物にクラ
ウン歯を転造加工するための平ダイスに関する。
従来一般に、歯車やスプライン等の歯の歯面
は、第1,2図に示す如く曲面に形成される(こ
のような歯をここでクラウン歯と呼ぶことにす
る)。
クラウン歯1の歯面1aは、図示の如く、被加
工物の回転軸心に平行である歯1の中心線0′に
対して、歯の中心部1bがその両端部1cより膨
出した形状すなわちクラウン形状となつている。
この膨出量αは一般に10μ程度である。
このように歯車等の歯をクラウン歯とすること
により、歯車等の噛み合い誤差を吸収することが
できるとともに、噛み合い歯間に潤滑油を十分行
きわたらせて歯の焼き付け防止を図ること等が可
能となる。
ところで、歯車等は平ダイスを用いる転造加工
により製作できることは周知の事柄であるが、こ
の転造加工によりクラウン歯を創成加工する方法
は従来試みられていない。
平ダイスの転造加工によりクラウン歯の創成加
工を試みようとするとき、容易に考えられること
は、第3図に示すように、平ダイス2の各歯2b
の各歯面2aを、歯車等のクラウン歯1に対応せ
しめて、歯面の両端部がその中央部より膨出する
曲面形状、すなわち鼓状とすることである。とこ
ろが、実際上、平ダイス2の各歯2bをこのよう
な曲面形状に加工することは至難で術である。
本発明は、製作が容易でかつ所望のクラウン歯
を被加工物に創成付与できる新規な構成の平ダイ
スを提供する。
上記目的を達成するため、第1の発明に係る平
ダイスは以下の如く構成した。
仕上歯群を、各歯の歯厚がダイスの一側から他
側に向つて薄くなるように構成した第1歯群と、
各歯の歯厚がダイスの上記他側から上記一側に向
つて薄くなるように構成した第2歯群とで構成し
たことを特徴としている。
上記構成の平ダイスを2つを1組にして転造を
行えば、被加工物に所望のクラウン歯を創成付与
することができる。そして、この平ダイスの各歯
の歯厚変化は直線的であるから歯の加工も容易で
あり、第3図に示した二次元的に歯厚が変化する
歯を形成するような困難は伴わない。
また、上記構成の平ダイスによれば、一方の平
ダイスの第1歯群が被加工物に対して作用する際
今1つの平ダイスについてもその第1歯群が被加
工物に対して作用し、一方の平ダイスの第2歯群
が被加工物に対して作用する際は今1つの平ダイ
スについてもその第2歯群が作用する。つまり、
被加工物に対して同時的に作用する両者の平ダイ
スの作用歯の向きは同じである。換言すれば、両
作用歯の太歯厚端はダイスの同一側に位置してい
る。したがつて、1対の平ダイスは巾方向におい
て相対向する同一荷重を被加工物に付与すること
になり、被加工物は安定した状態で加工され、そ
の結果被加工物の仕上精度が非常によい。もし、
両者の平ダイスの作用歯の向きが逆であると、両
平ダイスに対して回転力が作用し、このため、被
加工物が振れて加工が安定せず、被加工物の仕上
精度は悪くなる。
第2の発明に係る平ダイスは、上記第1発明の
構成において、さらに、ストレート歯よりなる第
3歯群を有することを特徴としている。
第1発明に係る平ダイスによれば、第1および
第2の歯群の各歯の歯厚変化が極めて小さい場合
は然程問題とならないが、該歯厚変化が一定値以
上になれば、被加工物の歯の中央部が大きく突出
する傾向がある。この突出量が余り大きすぎると
理想のクラウン形状とかけ離れることになる。第
2発明はこのような問題を解決した。
上記第3歯群は、第1歯群の前部、第1歯群と
第2歯群の間あるいは第2歯群の後ろの何れに設
けてもよく、また、複数個所に設けてもよい。
第3歯群を第1歯群の前部に設ける場合は、第
1歯群が被加工物に作用する前に、第3歯群によ
り、被加工物の歯厚を予め所定値まで減少させ、
以つて、第1および第2の歯群の作用による、被
加工物の歯の中央部の極端な膨出を予防する。
第3歯群を第1歯群と第2歯群の中間又は第2
歯群の後ろに設ける場合は、第1歯群、第2歯群
の作用により生じた被加工物の歯の中央部の膨出
を第3歯群により是正する。
以下に、第4〜15図に示した実施例について
本発明を具体的に説明する。
第4図〜において、3a,3bは1対の平
ダイス、4は歯車等の被加工物である。1対の平
ダイス3a,3bおよび被加工物(例えば歯車)
4は図示しない転造装置に装着される。図示の如
く、被加工物4は矢印方向に回転可に装着され、
一方1対の平ダイス3a,3bは上記被加工物4
を挟むようにその両側にかつ異なる往復動死点の
位置に装着される。そして、1対の平ダイス3
a,3bは、それらの歯配列面3e,3fが互い
に平行をなすとともに、被加工物4の回転軸心0
に対しても平行をなすように転造装置に装着され
る。
ところで、上記1対の平ダイス3a,3bは同
一構成であつて、第1発明の1実施例に係る平ダ
イス3a,3bの構成は第5,6図に示すとおり
である。
第5図において、KUは喰付き歯群、SIは仕上
歯群、NIは逃げ歯群である。
上記仕上歯群は第1歯群SI−と第2歯群SI−
とで構成している。第1歯群SI−の歯T1
詳細を第6図に示している。第6図より明らかな
ように、歯T1は、従来の平ダイス歯と同様にダ
イス長手方向に対して直交するように、ダイス長
手方向に沿つて等間隔に並設しているが、各歯の
歯厚Wは図示の如く歯すじ方向に変化をもたしめ
ている。すなわち、ダイスの一方の側から他側に
向つて歯厚Wが直線的に小さくなるように、つま
り平面形状がテーパ状となるように構成してい
る。各歯の一側の歯厚W1と他側の歯厚W2との差
は、第2図に示した膨出量αとの関係にて決定さ
れている。尚、図示の実施例は平歯車転造用平ダ
イスを示すものであつて、ネジレ歯車の転造を目
的とする場合は、平ダイスの歯にも一定のネジレ
を与えることは当然である。
第2歯群SI−の歯T2は、上記歯T1と基本的
に同一であるが、第5図に明らかな如く、歯厚の
薄くなる方向が歯T1と逆方向になつている点が
異なつている。
尚、第1歯群SI−、第2歯群SI−の各領域
長さは少なくとも被加工物のピツチ円周の1/2で
あることは云うまでもない。
前記したように、同一構成の1対の平ダイス3
a,3bは、第4図,に示す如く、被加工物
4を挟んで相対向するように配置されかつ逆方向
に移動せしめられる。したがつて、一方の平ダイ
ス3aの第1歯群SI−の歯3a−T1と今1つ
の平ダイス3bの第1歯群SI−の歯3b−T1
は、これを重ね合せた状態で透視すると、第7図
に示すようになり、つまり、何れの歯3a−
T1,3b−T1もその太歯厚端が被加工物4の一
側Sに位置した状態で被加工物に作用する。ま
た、一方の平ダイス3aの第2歯群SI−の歯3
a−T2と今1つの平ダイス3bの第2歯群SI−
の歯3b−T2は、これを重ね合わせた状態で
透視すると、第7図に示すようになり、つまり
何れの歯3a−T2,3b−T2もその太歯厚端が
被加工物の他側S′に位置した状態で被加工物に作
用する。
上記各歯T1,T2の被加工物に対する作用を第
8図についてみれば、歯T1とT2は被加工物の歯
に対して異なる方向にテーパ状となるように創成
する。図中、3cは歯T1により創成される被加
工物4の歯面を、3dは歯T2により創成される
被加工物の歯面を夫々示している。
したがつて、本発明に係る平ダイスを用いた転
造により創成されるクラウン歯4aは第9図に示
す如きものとなる。すなわち歯4aの歯面は2つ
の曲面(インボリユート曲面)4bと4cとで構
成され、曲面4b,4cが交わる歯4aの中央部
がその両端面に対して膨出している。したがつて
この歯面は、厳密には2つの曲面で構成されてお
つて、第1,2図に示す従来例の如く1つの曲面
にはなつていないが、前記したように、歯面の中
央部の膨出量は僅かに10μ程度であるため、この
2つの曲面より成る曲面は上記1つの曲面に限り
なく近似している。そしてこの曲面は、歯面中央
部を歯面両端部より膨出させるというクラウン歯
の目的は十分に達成している。
ところで、各平ダイスの各歯T1,T2が被加工
物4に対して作用する場合は、歯巾方向に見て、
被加工物4に対する荷重は、歯の太歯厚端の方が
細歯厚端より大きいが、つまり、太歯厚端の荷重
をL1、細歯厚端の荷重をL2とすればL2>L1であ
るが、上記実施例に係る1対の平ダイス3a,3
bを用いて転造すれば、第7図,について既
に説明したように、平ダイス3a,3bの被加工
物4に対する各作用時において、各平ダイス3
a,3bの歯T1(又はT2)の太歯厚端は被加工物
4に対して同一側に位置するため、第10図に示
すように、各平ダイス3a,3bの被加工物4に
対する荷重L1とL1;L2とL2とがバランスする。
したがつて、被加工物4は非常に安定した状態で
転造加工されることになる。このことは、今、一
方の平ダイス3aの荷重L1とL2が逆方向になる
場合を考えてみるとよく理解される。この場合に
は被加工物4に対して図中左方向に回転させる力
が作用するため、被加工物4には振れが生じ不安
定な状態で転造されることになり、転造加工の精
度も悪くなる。
第1発明の実施例の説明は以上のとおりであ
る。
次に第2発明の各実施例について説明する。
第2発明は、前記したように、上記第1発明に
おける第1歯群と第2歯群とに加えてストレート
歯よりなる第3歯群を設けた点に特徴を有してい
る。第11図にその1つの実施例を示している。
図に示すように、この実施例においては、仕上
歯群SIに、第5図で説明したのと同様の第1歯群
SI−と第2歯群SI−とに加えて第1歯群SI−
より前側に位置する第3歯群SI−0を形成して
いる。
第3歯群SI−0は、歯T1,T2の如きテーパ状
でない普通のストレート歯T0で構成している。
上記構成の平ダイスを1対用いて転造を行う
と、先ず仕上歯群の第3歯群SI−0の各ストレー
ト歯T0が被加工物4に作用する。すなわち、第
12図に示すように、転造前の歯厚w1の被加
工物4の歯4aが歯厚w2になるように転造加工
される。そして、次いで、第12図に示すよう
に、第1歯群SI−の各歯T1および第2歯群SI
−の各歯T2によつて、被加工物の歯4aの四
隅をテーパ状に加工する。図中3cは歯T1によ
り創成される被加工物4の歯面を、3dは歯T2
により創成される被加工物の歯面を、3eは歯
T0により創成される被加工物の歯面を夫々示し
ている。
上記の如く、被加工物4に対して、第1および
第2の歯群SI−,SI−が作用する前に第3歯
群SI−0が作用することにより、被加工物4の歯
4aの歯厚Wはw1からw2に十分に小さくされ、
したがつて、第1歯群SI−および第2歯群SI−
の各歯の被加工物に対する転造荷重が軽減さ
れ、かつ歯4aの中央部の膨出量も抑制され、所
望のクラウン形状を得ることが可能となる。第1
5図に加工された歯14aの斜視図を示してい
る。この図より明らかなように、各歯面は3つの
歯面4b,4c,4dより構成されることにな
る。
上記第3歯群SI−0の位置は、第13図に示
す如く、第1歯群SI−、第2歯群SI−の後で
あつても、また、第13図に示す如く、第1歯
群SI−と第2歯群SI−の間にあつてもよく、
さらには、第15図に示す如く、第1歯群SI−
の前と第2歯群の後に計2つあつてもよい。
第13図に示した実施例によると加工過程を第
14図,について説明すれば、先ず第1歯群
SI−と第2歯群SI−とで被加工物の歯4aの
4隅をテーパ状に加工し(第14図)、次いで、
第3歯群SI−0で歯4aの中央膨出部の膨出量を
減少させるべく加工する。
尚、第11,13図,,に夫々示される
各実施例においても、各歯群の領域長さは少なく
とも被加工物4のピツチ円周の1/2は必要である
ことは云うまでもない。
尚又、第1〜15図に示した実施例は何れも、
荒加工された被加工物を仕上げるための仕上用平
ダイスとして示しているが、本発明は、これに限
定されるものではなく、ムク転造用平ダイスにも
適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はクラウン歯面を有する歯車等の歯の斜
視図、第2図は第1図−線断面図、第3図は
第1図の歯を有する歯車等を転造するために特別
の歯を有する想像上の平ダイスの要部斜視図、第
4図は1対の平ダイスを用いて歯車等を転造す
る一般的方法を示す説明図、第4図は第4図
の右側面図、第5図は第1発明の1実施例に係る
平ダイスの平面図および側面図、第6図は第5図
における平ダイスの第1歯群を示す部分斜視図、
第7図は第5図に示した平ダイスを1対用いて
転造加工する場合の両平ダイスの各第1歯群の重
なり合い状態を示す説明図、第7図は第7図
と同様の図で各第2歯群の重なり状態を示す説明
図、第8図は上記実施例に係る1対の平ダイスの
各歯T1,T2が被加工物(歯車)の歯面を創成す
る状態を平面的に見た図、第9図は上記実施例に
係る平ダイスを用いて転造加工した被加工物の歯
を示す斜視図、第10図は上記実施例において1
対の平ダイスの被加工物に対する転造荷重を示す
説明図、第11図〜第15図は第2発明の各実施
例を示し、第11図は1実施例に係る平ダイスの
平面図および側面図、第12図,は第11図
の実施例に係る平ダイスによる転造加工の過程を
示す説明図、第13図,,は夫々他の実施
例に係る平ダイスの平面図、第14図,は第
13図の実施例に係る平ダイスによる転造加工の
過程を示す説明図、第15図は上記各実施例によ
り加工された被加工物の歯を示す第9図と同様の
斜視図である。 SI……仕上歯群、SI−……第1歯群、SI−
……第2歯群、SI−0……第3歯群、T1,T2
…テーパ状歯、T0……ストレート歯、3a,3
b……平ダイス、4……被加工物、4a……歯。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 仕上歯群を、各歯の歯厚がダイスの一側から
    他側に向つて薄くなるように構成した第1歯群
    と、各歯の歯厚がダイスの上記他側から上記一側
    に向つて薄くなるように構成した第2歯群とで構
    成したことを特徴とするクラウン歯転造用平ダイ
    ス。 2 仕上歯群を、各歯の歯厚がダイスの一側から
    他側に向つて薄くなるように構成した第1歯群
    と、各歯の歯厚がダイスの上記他側から上記一側
    に向つて薄くなるように構成した第2歯群と、ス
    トレート歯よりなる第3歯群とで構成したことを
    特徴とするクラウン歯転造用平ダイス。
JP12425083A 1983-07-07 1983-07-07 クラウン歯転造用平ダイス Granted JPS6015037A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12425083A JPS6015037A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 クラウン歯転造用平ダイス

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JP12425083A JPS6015037A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 クラウン歯転造用平ダイス

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JPS6015037A JPS6015037A (ja) 1985-01-25
JPH029526B2 true JPH029526B2 (ja) 1990-03-02

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JP12425083A Granted JPS6015037A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 クラウン歯転造用平ダイス

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DE4306742A1 (de) * 1993-03-04 1994-09-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Werkzeug und Verfahren zur spanlosen Herstellung der Außenverzahnung von Getrieberädern

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JPS6015037A (ja) 1985-01-25

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