JPH0332436A

JPH0332436A - クラウニングを有する歯車

Info

Publication number: JPH0332436A
Application number: JP16659689A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Konno; 紺野　安紀; Taizo Fujio; 藤生　泰三; Akihiko Ishida; 明彦石田
Original assignee: Yamada Seisakusho KK
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、クラウニングを有する歯を極めて高精度に製
造できるクラウニングを有する歯車に関する。

（従来の技術）従来より、クラウニングを有する歯は存在していたが、
これを拡大してみると、第２２図に示すように、その歯
の歯厚直交方向の両端が僅かながら膨出し、これによっ
て、クラウニング量Ｗ・の最大の箇所の中央位置は側面
からみて少し凹んだ状態となっていた。このようになる
のは、第１７図、第１８図に示すように、歯厚直交方向
に凹形円弧状のダイス歯元部ａと、歯厚直交方向に凹形
円弧状のダイス歯先部すと、歯すじが逆クラウニング（
この明細書では「クラウニング」と逆の概念を指す、）
を有するダイス歯面部Ｃからなる転造ダイスの一対にて
転造加工すると（第１９図参照）、その凹形円弧状のダ
イス歯先部すにて、歯車材料を極度に押圧するようにな
り、これによって、第２０図、第２１図に示すように、
その押圧された部材が上側に僅かながら膨出し、且つ中
央位置はクラウニング量Ｗ、が存在するために、殆ど膨
出しないものである。これは、クラウニング量Ｗ・が増
加すると顕著になるものであった。

また、従来のクラウニングを有する歯車用の転造ダイス
としては、第１５図に示すように、超硬工具材等が、円
盤砥石ｄを用いた研削盤によって加工されていた。具体
的には、円周断面を有底Ｖ字状にカットした適宜の直径
の円盤砥石ｄを、そのまま研削することより（第１７図
参照）、或いは小径の円盤砥石ｄを円弧状に描動させつ
つ研削することによって、歯厚直交方向に凹形円弧状の
ダイス歯元部ａと、歯厚直交方向に凹形円弧状のダイス
歯先部すとが加工され、且つダイス歯面部Ｃが逆クラウ
ニングに形成されて、クラウニングを有する歯車用の転
造ダイスが製作されていた。

また、そのダイス歯は、円盤砥石ｄにて形成され、歯厚
直交方向に円弧状をなし、この全歯丈の歯厚直交方向の
略中央ラインは、歯厚直交方向に凹形円弧状をなしてお
り、これをこの明細書では、ダイス歯ピッチラインｐと
称する。実際のダイスピッチ円は直線状となっている。

このような転造ダイスによる加工にて、クラウニングを
有する歯が得られるのは、第１９図、第２０図に示すよ
うに、歯車の歯厚直交方向の歯元は、歯厚方向からみて
円弧に形成されるが、その製品の歯先は、転造ダイスの
ダイス歯元部ａでは押圧力が少ない状態で形成され、歯
厚直交方向は略水平状に形成されることとなり、これら
によって、第２２図に示すような、クラウニングを有す
る歯が加工される。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、このように転造加工したクラウニングを有する
歯車は、マタギ歯厚測定等の歯形精度が低下する！ｌｉ
１があり、クラウニフッ１ｗｓ　　（第２２図参照）を
増加できない課題もあった。

また、軸部の先端に歯車を底形する場合には、段差を多
く必要とし、段差が小さいと、転造ダイスのダイス歯元
部ａ端が軸部に喰い込んで、傷をつけたりする欠点があ
るし、また、それらの干渉を避けようと、軸部を小さく
すると強度が低下し、軸部強度を必要とするものは、ク
ラウニングの歯部を必要以上に大きくして、軸部強度を
確保しなければならず、製品の大型化、大重量となり、
素材の無駄のみならず、割高となる欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意。

研究を重ねた結果、その発明を、歯元部及び歯先部のそ
れぞれの歯厚直交方向を歯車本体の細心と平行とし、歯
面部にクラウニングを有する歯を設けたクラウニングを
有する歯車としたことにより、クラウニングを有する歯
を極めて高精度に製造でき、前記ｉ１題を解決したもの
である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第１６図に基づいて
説明する。

Ａは歯車であって、円柱状の本体の周囲に、適宜のモジ
ュールの歯１．　１．・・・が形成されている。

該歯１は、具体的には、歯元部１ａと歯先部１ｂと歯面
部１ｃとから構成されている。その歯１の歯すじｌｃｔ
方向はクラウニングをなしている。

該クラウニングとは、第３図に示すように、歯１の歯面
部１ｃの歯すじＩＣ＋方向に適当な膨らみをつけること
をいい、歯当りを良好にするため等のものである。また
、クラウニング置Ｗ＋又はＷ！は、膨らみ量を表し、第
４図、第５図において、端部より中間の最大膨らみ位置
までの膨らみを相称する。このクラウニングは、歯厚直
交方向に対称に、紡錘状に形成されている。

また、前記歯元部１ａ及び歯先部１ｂのそれぞれの歯厚
直交方向は本体の軸心Ｓと平行をなすように形成されて
いる。

実施例の歯車Ａは、該歯車Ａ端に軸部２が一体形成され
ているが、勿論歯車Ａのみの場合もあり、実施例に限定
されない。

Ｂは転進ダイスで、第１３図、第１４図に示すように、
断面略方形状で長手方向に直線状をなし、超硬工具材等
にて構成されたダイス本体３よりなっている。

４はダイス歯で、ダイス歯元部４ａとダイス歯先部４ｂ
とダイス歯面部４Ｃとから形成されている。該ダイス歯
４の歯す１．；４ｃ、方向は逆クラウニングをなしてい
る。即ち、ダイス歯面部４Ｃの歯すじ４Ｃ＋は、「クラ
ウニング」とは逆の弧状のへこみとして形成されている
。

また、そのダイス歯元部４ａの歯厚直交方向（長手方向
）は、適宜の曲率半径で凹状をなし、且つ、ダイス歯先
部４ｂの歯厚直交方向は水平面状をなし、且つ該ダイス
歯先部４ｂの高さ位置は、前記ダイス歯元部４ａの凹部
の最大深さ位置Ｄｍａｘでダイス金歯丈りを有するよう
に構成されている。

また、前記ダイス歯先部４ｂとダイス歯面部４Ｃとの角
部箇所の歯厚に直交する方向の全長に亘って僅かな半径
の円弧状角部４ｄが形成されている。

また、そのダイス歯先部４ｂは、該ダイス歯先部４ｂ面
に直交する面からみると、中央位置がくびれた鼓形状を
なしている。また、そのダイス歯４は、円盤砥石ｄにて
形成されているため、歯厚直交方向に円弧状をなし、そ
のダイス金歯丈りの歯厚直交方向の略中央ラインは、歯
厚直交方向に凹形円弧状をなしており、これをこの明細
書では、ダイス歯ピッチラインｐ０と称する。実際のダ
イスピッチ円は直線状となっている。

また、第１０図に示したものは、本発明のクラウニング
を有する歯車Ａの歯１が噛合する、クラウニングのない
内歯車Ｅであり、この場合には、クラウニングを有する
歯車Ａは軸心Ｓを中心として立体角ω度描動可能にでき
る。

〔発明の効果〕

本発明においては、歯元部１ａ及び歯先部ｌｂのそれぞ
れの歯厚直交方向を歯車本体の軸心Ｓと平行とし、歯面
部ＩＣにクラウニングを有する歯ｌを設けたクラウニン
グを有する歯車としたことにより、第１にクラウニング
を有する歯車Ａを極めて高精度に製造することができる
し、第２に該歯車Ａを著しく簡単に製造できる等の効果
を奏する。

これらの効果について詳述すると、従来では、第１７図
、第１８図に示すように、歯厚直交方向に凹形円弧状の
ダイス歯元部ａと、歯厚直交方向に凹形円弧状のダイス
歯先部すと、歯すじが逆クラウニングを有するダイス歯
面部Ｃからなる転造ダイスの一対にて転造加工すると、
第１９図に示すように、その凹形円弧状のダイス歯先部
すにて、被製造物を極度に押圧するようになり、これに
よって、第２０図、第２１図に示すように、その押圧さ
れた部材が上側に僅かながら膨出し、且つ中央位置はク
ラウニング量Ｗ、が存在するために、殆ど膨出せず、こ
れによって、少し極端ではあるが、第２２図に示すよう
なりラウニングを有する歯が形成され、歯車の精度が低
下する欠点があったが、本発明での歯車Ａは、歯元部１
ａ及び歯先部ｉｂのそれぞれの歯厚直交方向を歯車本体
の軸心Ｓと平行としたので、歯元部１ａでは、従来のよ
うに円弧状とした押圧をせず、あくまでも平坦状に押圧
形成するために、第２２図のような膨出発生をなくすこ
とができる。

これによって、歯形精度を極めて高く製造できる最大の
効果を奏する。この点を詳述すると、第１１図のグラフ
は、本発明の歯車Ａのマタギ歯厚を測定したものであり
、第１２図のグラフは、従来公知のクラウニングを有し
た歯車のマタギ歯厚を測定したものである。その第１１
図のｌ及び第１２図のＬは、最大値の平均値Ｘｍａｘと
最小値の平均値Ｙ＠ｉｎのバラツキ幅を示す、累積度数
とは測定した個数である。特に、本発明のクラウニング
を有する歯車Ａに用いるダイス歯元部４ａは、歯厚直交
方向に直線状をなしている場合であり、従来公知のクラ
ウニングを有した歯車に用いるダイス歯元部ａは、歯厚
直交方向に凹形円弧状をなしている場合である。

この測定値では、第１１図の場合（本発明）のバラツキ
幅ｌが、第１２図の場合（公知歯車）のバラツキ幅りよ
りも、格段と減少したものとなっており、ピッチ誤差が
極めて少なくなり、歯形精度が著しく向上していること
が測定できた。

このように歯形精度が向上すると、噛み合いガタを小さ
くできるし、歯車相互の打音も低減でき、さらには、そ
の良好なる噛み合いを長期に亘って維持できる利点もあ
るし、噛み合い強度の増加を図ることもできる。

また、本発明のように、歯元部１ａの歯厚直交方向を歯
車本体の軸心Ｓと平行するのみで、歯車精度を向上させ
ることができるため、クラウニング量ｗ＋（第４図参照
）よりも大きなクラウニング量ｗｉ（第５図参照）とす
ることができ、歯面の当りを一層良好にすることもでき
る利点がある。

また、軸部２付きの歯車Ａの場合には、従来のように、
転造ダイスの凹形円弧状のダイス歯先部すにて素材を押
圧することもないため、転造加工した歯１の歯元部１ａ
と軸部２とで必要最小限の段差ｍ（第８図参照）があれ
ば、軸部２との干渉もないクラウニングの歯を底形する
ことができる効果があり、さらに、軸部２を傷つけたり
、或いは軸部２を無駄に細径とすることもなく、強度性
の点でも極めて好適であるし、素材を有効に利用できる
利点もある。

また、本発明は構成が簡単で、極めて大きな効果を奏す
るにもかかわらず、従来と同様に製造でき、且つ安価に
提供できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、その第１図
は本発明の斜視図、第２図は第１図の一部断面とした側
面図、第３図は本発明のクラウニングを有する歯の拡大
斜視図、第４図、第５図は本発明のクラウニングを有す
る歯の拡大平面図、第６図は本発明を転造加工している
状態の斜視図、第７図は第６図の側面図、第８図は第７
図■−■矢視断面図、第９図は第７図ＩＸ−ＩＸ矢視断
面図、第１０図は本発明のクラウニングを有する歯車と
。これに噛合するクラウニングのない内歯車の分解斜視図
、第１１図は本発明のクラウニングを有した歯車をマタ
ギ歯厚測定したグラフ、第１２図は従来公知のクラウニ
ングを有した歯車をマタギ歯厚測定したグラフ、第１３
図は転造ダイスの斜視図、第１４図は第１３図の平面的
斜視図、第１５図は転造ダイスの拡大断面図、第１６図
は第１４図Ｙ−Ｙ矢視断面図、第１７図は研削加工にて
従来の転造ダイスを製造する状態の断面図、第１８図は
従来の転造ダイスの一部拡大斜視図、第１９図は従来の
転造加工状態の断面図、第２０図は第１９図の要部拡大
断面図、第２１図は第２０図Ｚ−２矢視拡大断面図、第
２２図は従来の転造ダイスを使用して製造された歯形の
一部拡大斜視図である。ｌ・・・・・・歯、　　　　　１ａ・・・・・・歯元部
、ｌｂ・・・・・・歯先部、　　　１ｃ・・・・・・歯
面部、Ｓ・・・・・・輪心。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）歯元部及び歯先部のそれぞれの歯厚直交方向を歯
車本体の軸心と平行とし、歯面部にクラウニングを有す
る歯を設けたことを特徴としたクラウニングを有する歯
車。