JPH0716685A - 歯車のロール仕上げ工具 - Google Patents
歯車のロール仕上げ工具Info
- Publication number
- JPH0716685A JPH0716685A JP16114293A JP16114293A JPH0716685A JP H0716685 A JPH0716685 A JP H0716685A JP 16114293 A JP16114293 A JP 16114293A JP 16114293 A JP16114293 A JP 16114293A JP H0716685 A JPH0716685 A JP H0716685A
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- Japan
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- tooth
- gear
- tool
- impressed
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 残留応力効果による一層の疲労強度の向上を
図る。 【構成】 工具歯形２の歯先部Ｅと、この工具歯形２に
より印加される相手側歯車Ｗの歯元部Ｐとについて、そ
のピッチおよびねじれ角を互いに等しく設定する。
図る。 【構成】 工具歯形２の歯先部Ｅと、この工具歯形２に
より印加される相手側歯車Ｗの歯元部Ｐとについて、そ
のピッチおよびねじれ角を互いに等しく設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械加工が施されたは
すは歯車等の歯車にロール仕上げ加工を施すための工具
に関する。
すは歯車等の歯車にロール仕上げ加工を施すための工具
に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械加工により所定の歯形が創成された
はすは歯車においては、特に歯元部の疲労強度の向上を
目的として歯底部近傍にロール仕上げ加工を施すことが
行われる。
はすは歯車においては、特に歯元部の疲労強度の向上を
目的として歯底部近傍にロール仕上げ加工を施すことが
行われる。
【０００３】この歯底部のロール仕上げ加工は、図３，
４に示すように、被加工歯車Ｗに所定の歯数比の歯車状
の工具５１を噛み合わせた上であたかも歯車対のごとく
回転させることにより印圧を行うものである。そして、
歯車Ｗの実際の使用状態下でその歯車同士の噛み合いに
よって生ずる応力が最大になる付近の半径をｒx1とする
と、図５に示すように、その半径ｒx1の部分Ｐに工具歯
形５２の歯先を接触させて印圧した場合にロール仕上げ
加工による残留応力の効果が最も大きく、歯元部の疲労
強度の向上、ひいては疲労寿命が飛躍的に向上するとさ
れている。
４に示すように、被加工歯車Ｗに所定の歯数比の歯車状
の工具５１を噛み合わせた上であたかも歯車対のごとく
回転させることにより印圧を行うものである。そして、
歯車Ｗの実際の使用状態下でその歯車同士の噛み合いに
よって生ずる応力が最大になる付近の半径をｒx1とする
と、図５に示すように、その半径ｒx1の部分Ｐに工具歯
形５２の歯先を接触させて印圧した場合にロール仕上げ
加工による残留応力の効果が最も大きく、歯元部の疲労
強度の向上、ひいては疲労寿命が飛躍的に向上するとさ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工具５１は、その工具設計法として、工具５１側のモジ
ュール、圧力角およびねじれ角を被加工歯車Ｗ側のそれ
と同じ値に設定しているのが一般的であるため、噛み合
いピッチ円上では工具５１と被加工歯車Ｗのピッチが互
いに等しくなったとしても、実際に工具５１と被加工歯
車Ｗとが接触して印圧によるロール仕上げ加工が施され
る図５の半径ｒx1の部分Ｐでは、被加工歯車Ｗの歯底ピ
ッチと工具歯形５２の歯先のピッチとが互いに異なって
くる。
工具５１は、その工具設計法として、工具５１側のモジ
ュール、圧力角およびねじれ角を被加工歯車Ｗ側のそれ
と同じ値に設定しているのが一般的であるため、噛み合
いピッチ円上では工具５１と被加工歯車Ｗのピッチが互
いに等しくなったとしても、実際に工具５１と被加工歯
車Ｗとが接触して印圧によるロール仕上げ加工が施され
る図５の半径ｒx1の部分Ｐでは、被加工歯車Ｗの歯底ピ
ッチと工具歯形５２の歯先のピッチとが互いに異なって
くる。
【０００５】すなわち、図３に示すように、被加工歯車
Ｗの歯底ピッチａよりも工具歯形５２の歯先ピッチｂの
方が大きくなる。そして、図６に示すように、Ｄ1，Ｄ2
…を被加工歯車Ｗの歯溝とし、Ｆ1，Ｆ2…を歯先面とす
ると、被加工歯車Ｗと工具５１との接触点Ｑは歯すじ方
向に沿って忠実に移動せずに、この歯すじ方向と所定角
度をなして矢印Ｓ1方向に移動することになる。
Ｗの歯底ピッチａよりも工具歯形５２の歯先ピッチｂの
方が大きくなる。そして、図６に示すように、Ｄ1，Ｄ2
…を被加工歯車Ｗの歯溝とし、Ｆ1，Ｆ2…を歯先面とす
ると、被加工歯車Ｗと工具５１との接触点Ｑは歯すじ方
向に沿って忠実に移動せずに、この歯すじ方向と所定角
度をなして矢印Ｓ1方向に移動することになる。
【０００６】その結果、図６のほか図７に示すように、
上記の接触点Ｑが歯溝Ｄ2から歯溝Ｄ3に移る直前には、
その接触点Ｑが偏るがために鋭角側の一方の歯元部に集
中して過大荷重が加わり、そのロール仕上げ加工の設定
荷重の大きさによっては歯元部Ｃに亀裂が発生し、所期
の目的どおりに歯車Ｗの疲労強度の向上を達成すること
ができない。
上記の接触点Ｑが歯溝Ｄ2から歯溝Ｄ3に移る直前には、
その接触点Ｑが偏るがために鋭角側の一方の歯元部に集
中して過大荷重が加わり、そのロール仕上げ加工の設定
荷重の大きさによっては歯元部Ｃに亀裂が発生し、所期
の目的どおりに歯車Ｗの疲労強度の向上を達成すること
ができない。
【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、偏荷重による集中過大荷重を防止して、充
分な疲労強度向上効果が得られる工具を提供することを
目的とする。
れたもので、偏荷重による集中過大荷重を防止して、充
分な疲労強度向上効果が得られる工具を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、工具歯形の歯
先部と、この工具歯形により印圧される相手側歯車の歯
元部とについて、そのピッチおよびねじれ角を互いに等
しく設定したことを特徴としている。
先部と、この工具歯形により印圧される相手側歯車の歯
元部とについて、そのピッチおよびねじれ角を互いに等
しく設定したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】この構造によると、被加工歯車と工具の噛み合
い状態において、その両者の接触点が被加工歯車の歯溝
幅方向の中心線に沿って移動することから、その歯溝の
両側の歯元部を均等に印圧することができる。
い状態において、その両者の接触点が被加工歯車の歯溝
幅方向の中心線に沿って移動することから、その歯溝の
両側の歯元部を均等に印圧することができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、工具１
は被加工歯車Ｗに対して所定の歯数比をもつ歯車状のも
ので、この工具歯形２の歯面３，３は被加工歯車Ｗとの
干渉を回避するために滑らかな凹曲面をもって大きく窪
ませた形状とされ、その歯面３，３と歯先面４とのなす
コーナー部には所定曲率Ｒのアール面取り部５を形成し
てある。
は被加工歯車Ｗに対して所定の歯数比をもつ歯車状のも
ので、この工具歯形２の歯面３，３は被加工歯車Ｗとの
干渉を回避するために滑らかな凹曲面をもって大きく窪
ませた形状とされ、その歯面３，３と歯先面４とのなす
コーナー部には所定曲率Ｒのアール面取り部５を形成し
てある。
【００１１】なお、前記歯面３，３および歯先面４は、
被加工歯車Ｗと干渉しないかぎり特にその形状は問わな
い。
被加工歯車Ｗと干渉しないかぎり特にその形状は問わな
い。
【００１２】そして、前記被加工歯車Ｗの実際の使用状
態下でその歯車同士の噛み合いによる応力が最大になる
点Ｐの半径をｒx1とし、そのｒx1に接触する工具歯形２
の歯先部Ｅの半径をｒx2、そのリードをＬ2とすると、
ｒx2およびＬ2は次のように設定されている。
態下でその歯車同士の噛み合いによる応力が最大になる
点Ｐの半径をｒx1とし、そのｒx1に接触する工具歯形２
の歯先部Ｅの半径をｒx2、そのリードをＬ2とすると、
ｒx2およびＬ2は次のように設定されている。
【００１３】ｒx2＝Ｚ2／Ｚ1・ｒx1 Ｌ2＝πｍn1Ｚ2／ｓｉｎβ1 ただし、 Ｚ1：被加工歯車の歯数 Ｚ2：工具の歯数 ｍn1：被加工歯車の歯直角モジュール β1：被加工歯車のピッチ円ねじれ角 である。
【００１４】以上の諸元設定により、半径ｒx1の被加工
歯車Ｗの歯元部Ｐと、半径ｒx2の工具歯形２の歯先部Ｅ
とでは、そのピッチおよびねじれ角が互いに等しくなる
ように設定されている。
歯車Ｗの歯元部Ｐと、半径ｒx2の工具歯形２の歯先部Ｅ
とでは、そのピッチおよびねじれ角が互いに等しくなる
ように設定されている。
【００１５】したがって、本実施例の工具１によると、
被加工歯車Ｗとの噛み合い状態において、図２にも示す
ように、被加工歯車Ｗと工具歯形２との接触点Ｑが被加
工歯車Ｗの歯溝Ｄ2の幅方向中心線に沿って矢印Ｓ2方向
に忠実に移動することから、工具歯形２の歯先部Ｅのア
ール面取り部５が歯溝Ｄ2の両側の歯元部Ｐ，Ｐに均等
に圧接して印圧することになる。
被加工歯車Ｗとの噛み合い状態において、図２にも示す
ように、被加工歯車Ｗと工具歯形２との接触点Ｑが被加
工歯車Ｗの歯溝Ｄ2の幅方向中心線に沿って矢印Ｓ2方向
に忠実に移動することから、工具歯形２の歯先部Ｅのア
ール面取り部５が歯溝Ｄ2の両側の歯元部Ｐ，Ｐに均等
に圧接して印圧することになる。
【００１６】そのため、従来のように一方の歯元部に印
圧荷重が偏ったかたちで集中して加わるようなことがな
く、より大きな印圧荷重のもとで残留応力を発生させ
て、歯車の歯元の疲労強度の向上を図ることができる。
圧荷重が偏ったかたちで集中して加わるようなことがな
く、より大きな印圧荷重のもとで残留応力を発生させ
て、歯車の歯元の疲労強度の向上を図ることができる。
【００１７】また、前記アール面取り部５の曲率半径Ｒ
を必要に応じて変更すると、その面圧も変化することか
ら、このアール面取り部５の半径によって適宜残留応力
効果をコントロールすることができる。
を必要に応じて変更すると、その面圧も変化することか
ら、このアール面取り部５の半径によって適宜残留応力
効果をコントロールすることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、工具歯形
の歯先部とこの工具歯形によって印圧される相手側歯車
の歯元部とについて、そのピッチおよびねじれ角を互い
に等しく設定したことにより、被加工歯車の歯溝の両側
の歯元部に均等に印圧荷重を加えることができるので、
従来のように一方の歯元部に集中して印圧荷重が加わる
ことがなく、その歯元部での亀裂の発生もない。
の歯先部とこの工具歯形によって印圧される相手側歯車
の歯元部とについて、そのピッチおよびねじれ角を互い
に等しく設定したことにより、被加工歯車の歯溝の両側
の歯元部に均等に印圧荷重を加えることができるので、
従来のように一方の歯元部に集中して印圧荷重が加わる
ことがなく、その歯元部での亀裂の発生もない。
【００１９】したがって、より大きな印圧荷重をかけ
て、残留応力効果による必要十分な歯元部の疲労強度の
向上を図ることができる。
て、残留応力効果による必要十分な歯元部の疲労強度の
向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す要部拡大断面図。
【図２】図１に示す工具と歯車の噛み合い部の展開説明
図。
図。
【図３】従来の工具と歯車との関係を示す要部斜視図。
【図４】図３の工具と歯車とが噛み合った状態を示す要
部拡大説明図。
部拡大説明図。
【図５】歯車側の歯形の説明図。
【図６】図４の噛み合い部の展開説明図。
【図７】従来の亀裂発生過程の説明図。
１…ロール仕上げ工具 ２…工具歯形 Ｅ…工具歯形の歯先部 Ｐ…歯車の歯元部 Ｗ…被加工歯車
Claims (1)
- 【請求項１】 機械加工が施された歯車と噛み合わせて
回転させることにより歯車の歯底部近傍を印圧してロー
ル仕上げ加工を施す歯車状の工具において、 工具歯形の歯先部と、この工具歯形により印圧される相
手側歯車の歯元部とについて、そのピッチおよびねじれ
角を互いに等しく設定したことを特徴とする歯車のロー
ル仕上げ工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16114293A JPH0716685A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 歯車のロール仕上げ工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16114293A JPH0716685A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 歯車のロール仕上げ工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716685A true JPH0716685A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15729395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16114293A Pending JPH0716685A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 歯車のロール仕上げ工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013132645A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 歯車の転造方法および転造装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16114293A patent/JPH0716685A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013132645A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 歯車の転造方法および転造装置 |
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