JPH0847739A - ヘリカルギヤ用転造ダイ - Google Patents
ヘリカルギヤ用転造ダイInfo
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- JPH0847739A JPH0847739A JP7188577A JP18857795A JPH0847739A JP H0847739 A JPH0847739 A JP H0847739A JP 7188577 A JP7188577 A JP 7188577A JP 18857795 A JP18857795 A JP 18857795A JP H0847739 A JPH0847739 A JP H0847739A
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- pressure angle
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- die
- teeth
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形された歯の歯先面に合わせ目が形成され
るのを防止することができる転造ダイを提供する。 【構成】 ダイ６４のスタート部における歯の圧力角
を、最初の歯６６から漸進的に減少させる。そして、最
後の歯７１の圧力角を、成形される歯に要求される圧力
角と実質的に同一にする。
るのを防止することができる転造ダイを提供する。 【構成】 ダイ６４のスタート部における歯の圧力角
を、最初の歯６６から漸進的に減少させる。そして、最
後の歯７１の圧力角を、成形される歯に要求される圧力
角と実質的に同一にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ヘリカルギヤの転造
に関し、特にそのような製造工程で用いるのに好適なダ
イの設計に関する。
に関し、特にそのような製造工程で用いるのに好適なダ
イの設計に関する。
【０００２】
【発明の背景】ねじまたは他のねじ締め付け手段を転造
することが長い間一般的に行われており、最近の数十年
では、円柱状の棒素材からヘリカルギヤを製造するため
に同様の転造が用いられている。これらの周知の転造工
程においては、歯を有する製品が、歯を有する一組のダ
イの相対運動によって成形される。ダイの相対運動は、
棒素材の表面の材料を移動させるのみならず、転造工程
の間中、棒素材を一組のダイの間を通るように引っ張
る。ある転造工程では、互いに相対的に往復運動する板
状の一対のダイが用いられている。一方、他の転造工程
では、同一方向に回転する大きな円柱状のダイの組が用
いられている。円柱状のダイは、それらの間に棒素材を
押し込んで、棒素材の表面に噛み合う歯を形成する。そ
のとき、棒素材はダイの間において遊星歯車のように回
転する。
することが長い間一般的に行われており、最近の数十年
では、円柱状の棒素材からヘリカルギヤを製造するため
に同様の転造が用いられている。これらの周知の転造工
程においては、歯を有する製品が、歯を有する一組のダ
イの相対運動によって成形される。ダイの相対運動は、
棒素材の表面の材料を移動させるのみならず、転造工程
の間中、棒素材を一組のダイの間を通るように引っ張
る。ある転造工程では、互いに相対的に往復運動する板
状の一対のダイが用いられている。一方、他の転造工程
では、同一方向に回転する大きな円柱状のダイの組が用
いられている。円柱状のダイは、それらの間に棒素材を
押し込んで、棒素材の表面に噛み合う歯を形成する。そ
のとき、棒素材はダイの間において遊星歯車のように回
転する。
【０００３】そのような公知の転造ダイはスタート部を
有する。スタート部は、（ａ）所定の圧力角、および
（ｂ）スタート部の最初の歯から最後の歯まで漸増する
作用深さを有するように設計された多数の歯を有する。
スタート部の最後の歯の歯形は、製造される製品の歯を
得るのに必要な最終形状と実質的に同一の圧力角と作用
深さとを有している。そのような転造ダイのスタート部
に直接続く部分は、多数の歯を有する仕上げ部になって
いる。仕上げ部の歯は、スタート部の最終歯のように、
転造される製品の歯を得るのに必要な歯形と実質的に同
一の歯形を有している。
有する。スタート部は、（ａ）所定の圧力角、および
（ｂ）スタート部の最初の歯から最後の歯まで漸増する
作用深さを有するように設計された多数の歯を有する。
スタート部の最後の歯の歯形は、製造される製品の歯を
得るのに必要な最終形状と実質的に同一の圧力角と作用
深さとを有している。そのような転造ダイのスタート部
に直接続く部分は、多数の歯を有する仕上げ部になって
いる。仕上げ部の歯は、スタート部の最終歯のように、
転造される製品の歯を得るのに必要な歯形と実質的に同
一の歯形を有している。
【０００４】そのような従来の転造システムを害する大
きな問題は、転造された歯の歯先面に形成される望まし
くない合わせ目または亀裂に関するものである。合わせ
目または亀裂の形成は、素材の材料がダイの歯の間の空
間よりダイの歯の歯面に沿って半径方向外側へより速く
押し込まれることに起因する。これは、ダイの歯の歯底
（すなわち、成形される歯の歯先面）に素材の材料から
なる二つの山を形成する。そして、転造作用の最終段階
において、これらの山は折り返されて合わせ目を形成す
る。合わせ目は、ある種の高荷重が加えられたときに成
形された歯に破損を引き起こす潜在的な脆弱部を作り出
す。
きな問題は、転造された歯の歯先面に形成される望まし
くない合わせ目または亀裂に関するものである。合わせ
目または亀裂の形成は、素材の材料がダイの歯の間の空
間よりダイの歯の歯面に沿って半径方向外側へより速く
押し込まれることに起因する。これは、ダイの歯の歯底
（すなわち、成形される歯の歯先面）に素材の材料から
なる二つの山を形成する。そして、転造作用の最終段階
において、これらの山は折り返されて合わせ目を形成す
る。合わせ目は、ある種の高荷重が加えられたときに成
形された歯に破損を引き起こす潜在的な脆弱部を作り出
す。
【０００５】このような問題を解決するために、あるの
先行する転造ダイ（１９７１年に特許されたＥ．Ｓ．Ｚ
ｏｏｋその他の米国特許３６２６７３３号、および１９
９３年に特許されたＪ．Ｆ．Ｄｉｃｋｓｏｎの米国特許
第５１８２９３７号参照）では、転造ダイのスタート部
に用いられる歯の圧力角を変化させている。すなわち、
スタート部の最初の歯の全深さにおける全歯形は、製造
される製品に要求される歯の圧力角より実質的に大きい
圧力角を有しているが、それに続くスタート部の各歯の
全深さが漸次増大するにしたがって、この大きい圧力角
は製造される製品に要求される最終圧力角に徐々に置き
換わる。すなわち、このような大きい圧力角の最終圧力
角までの連続した歯毎の置き換えは、スタート部の一つ
の低い歯のデデンダムの歯底側端部において始まる。し
かし、その歯の残りの部分は大きい圧力角を有してい
る。その後、この変化が進行するにしたがって、ダイの
歯のデデンダム全体が最終圧力角で形成されるが、アデ
ンダムの全体は大きな圧力角を維持している。スタート
部の終端近傍のダイの歯に関しては、上側のアデンダム
だけが大きい圧力角を維持しているが、最終的には、全
歯形が最終圧力角に置き換えられる。
先行する転造ダイ（１９７１年に特許されたＥ．Ｓ．Ｚ
ｏｏｋその他の米国特許３６２６７３３号、および１９
９３年に特許されたＪ．Ｆ．Ｄｉｃｋｓｏｎの米国特許
第５１８２９３７号参照）では、転造ダイのスタート部
に用いられる歯の圧力角を変化させている。すなわち、
スタート部の最初の歯の全深さにおける全歯形は、製造
される製品に要求される歯の圧力角より実質的に大きい
圧力角を有しているが、それに続くスタート部の各歯の
全深さが漸次増大するにしたがって、この大きい圧力角
は製造される製品に要求される最終圧力角に徐々に置き
換わる。すなわち、このような大きい圧力角の最終圧力
角までの連続した歯毎の置き換えは、スタート部の一つ
の低い歯のデデンダムの歯底側端部において始まる。し
かし、その歯の残りの部分は大きい圧力角を有してい
る。その後、この変化が進行するにしたがって、ダイの
歯のデデンダム全体が最終圧力角で形成されるが、アデ
ンダムの全体は大きな圧力角を維持している。スタート
部の終端近傍のダイの歯に関しては、上側のアデンダム
だけが大きい圧力角を維持しているが、最終的には、全
歯形が最終圧力角に置き換えられる。
【０００６】上述のような異なる二つの圧力角の使用
は、成形される歯の歯先面に材料が折り込まれて合わせ
目を形成する傾向を減少させるように、素材の材料を流
れさせることを意図して行われている。ここに、この発
明も、素材の材料の望ましくない折り返しを排除し、そ
れによりダイ転造法でより良い品質の歯車を製造するこ
とを意図するものである。
は、成形される歯の歯先面に材料が折り込まれて合わせ
目を形成する傾向を減少させるように、素材の材料を流
れさせることを意図して行われている。ここに、この発
明も、素材の材料の望ましくない折り返しを排除し、そ
れによりダイ転造法でより良い品質の歯車を製造するこ
とを意図するものである。
【０００７】
【発明の要約】歯車転造ダイの歯に関して四つの設計が
開示されている。これらの各設計においては、各歯が素
材に漸進的に形成されるとき、押し込まれて歯の両歯面
をそれぞれ形成する材料が径方向外側へ向かってほぼ同
一の速度で移動し、上述した材料の望ましくない山の形
成を回避する。
開示されている。これらの各設計においては、各歯が素
材に漸進的に形成されるとき、押し込まれて歯の両歯面
をそれぞれ形成する材料が径方向外側へ向かってほぼ同
一の速度で移動し、上述した材料の望ましくない山の形
成を回避する。
【０００８】ここに開示されたダイの歯の四つの全ての
実施例は共通の特徴を有している。すなわち、各設計に
おいて、ダイのスタート部の最初の歯の歯形は、歯車の
歯に要求される最終的な基本形状の圧力角より実質的に
大きい圧力角をもって形成される。また、スタート部に
おけるダイの連続した各歯の歯形は、スタート部におけ
るダイの最終歯の圧力角が素材に要求される歯の圧力角
と実質的に同一になるまで、ダイの連続した各歯の圧力
角が第１の歯の圧力角から漸進的に、望ましくは徐々に
減少するように形成される。
実施例は共通の特徴を有している。すなわち、各設計に
おいて、ダイのスタート部の最初の歯の歯形は、歯車の
歯に要求される最終的な基本形状の圧力角より実質的に
大きい圧力角をもって形成される。また、スタート部に
おけるダイの連続した各歯の歯形は、スタート部におけ
るダイの最終歯の圧力角が素材に要求される歯の圧力角
と実質的に同一になるまで、ダイの連続した各歯の圧力
角が第１の歯の圧力角から漸進的に、望ましくは徐々に
減少するように形成される。
【０００９】第１の実施例においては、上述した圧力角
の漸進的変化がスタート部におけるダイの連続した各歯
の全深さにわたって適用されている。第２の実施例にお
いては、上述した圧力角の漸進的変化がダイの連続した
各歯のアデンダムの歯形にだけ適用されている。第３の
実施例においては、上述した圧力角の漸進的変化がダイ
の連続した各歯のデデンダムの歯形にだけ適用されてい
る。第４の実施例においては、上述した圧力角の漸進的
変化がダイの連続した各歯のアデンダムの一部の歯形に
だけ適用されている。
の漸進的変化がスタート部におけるダイの連続した各歯
の全深さにわたって適用されている。第２の実施例にお
いては、上述した圧力角の漸進的変化がダイの連続した
各歯のアデンダムの歯形にだけ適用されている。第３の
実施例においては、上述した圧力角の漸進的変化がダイ
の連続した各歯のデデンダムの歯形にだけ適用されてい
る。第４の実施例においては、上述した圧力角の漸進的
変化がダイの連続した各歯のアデンダムの一部の歯形に
だけ適用されている。
【００１０】この発明に係る四つの異なるダイの歯の設
計によって作り出される増大する材料の流れは、ある実
施例と他の実施例とで若干変わるが、四つの全ての実施
例は、材料の径方向外側への流れをダイの連続する歯の
各対の間の空間全体でほぼ一定にし、それにより成形さ
れる歯の歯先面における山の形成と材料の折り返しの形
成とを回避し、かくて転造歯車の品質を向上させる。
計によって作り出される増大する材料の流れは、ある実
施例と他の実施例とで若干変わるが、四つの全ての実施
例は、材料の径方向外側への流れをダイの連続する歯の
各対の間の空間全体でほぼ一定にし、それにより成形さ
れる歯の歯先面における山の形成と材料の折り返しの形
成とを回避し、かくて転造歯車の品質を向上させる。
【００１１】
【実施例】図１および図２において、歯車転造ダイ１０
の概略的な正面図と側面図とが、ダイの歯を省略して示
されている。ダイ１０は、同一のものからなる一対の一
方（他方は図示せせず）であり、棒状の素材に歯を転造
するために用いられる。ダイ１０は、先端面１２と後端
面１４とを有しており、ダイ１０の外周面には、歯先線
１６、歯底線１８およびピッチ線２０によって誇張して
概略的に示されるように、漸増する歯形深さを有する多
数の歯（図示せず）が形成されている。
の概略的な正面図と側面図とが、ダイの歯を省略して示
されている。ダイ１０は、同一のものからなる一対の一
方（他方は図示せせず）であり、棒状の素材に歯を転造
するために用いられる。ダイ１０は、先端面１２と後端
面１４とを有しており、ダイ１０の外周面には、歯先線
１６、歯底線１８およびピッチ線２０によって誇張して
概略的に示されるように、漸増する歯形深さを有する多
数の歯（図示せず）が形成されている。
【００１２】各ダイ１０は、それと同一の対をなすダイ
に近接して配置される。素材は、そのダイの対の間に送
り込まれる。すなわち、棒として先端面１２側から入り
込み、転造された歯が形成されて後端面１４側から出
る。各ダイ１０は、スタート部２２とそれに続く仕上げ
部２４とを有している。スタート部においては、歯が先
端面１２から後端面１４に向かって漸進的に高くなって
いる。仕上げ部においては、ダイの歯が（ａ）所望の製
品の歯と実質的に同一であり、（ｂ）実質的に一定であ
る。
に近接して配置される。素材は、そのダイの対の間に送
り込まれる。すなわち、棒として先端面１２側から入り
込み、転造された歯が形成されて後端面１４側から出
る。各ダイ１０は、スタート部２２とそれに続く仕上げ
部２４とを有している。スタート部においては、歯が先
端面１２から後端面１４に向かって漸進的に高くなって
いる。仕上げ部においては、ダイの歯が（ａ）所望の製
品の歯と実質的に同一であり、（ｂ）実質的に一定であ
る。
【００１３】図３には、この発明による歯車転造ダイの
一つの歯の断面が概略的に示されており、その断面図
は、この発明を説明する際に用いられる一定の歯車用語
の次の定義に基づいて作成されている。図示の歯の各歯
面は、歯先の歯先円２６から歯底の歯底円２８まで延び
る歯形を有しており、歯先円と歯底円との間にピッチ円
３０がある。ピッチ円は、噛み合う歯車のピッチ円筒と
滑ることなく回転する仮想ピッチ円筒上に存在する。
一つの歯の断面が概略的に示されており、その断面図
は、この発明を説明する際に用いられる一定の歯車用語
の次の定義に基づいて作成されている。図示の歯の各歯
面は、歯先の歯先円２６から歯底の歯底円２８まで延び
る歯形を有しており、歯先円と歯底円との間にピッチ円
３０がある。ピッチ円は、噛み合う歯車のピッチ円筒と
滑ることなく回転する仮想ピッチ円筒上に存在する。
【００１４】ここで用いられるほとんどの用語は、米国
歯車製造者協会（ＡｍｅｒｉｋａｎＧｅａｒ Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によっ
て発行された標準歯車学術用語である。各歯の歯先円２
６とピッチ円筒／ピッチ円３０との間の部分はアデンダ
ムと称され、ピッチ円３０と歯底円２８との間の部分は
デデンダムと称される。一般に、歯の圧力角は、ピッチ
点（すなわち、歯面のピッチ線上における点）における
法線と歯車のピッチ円筒に対する接線との間に形成され
る角度である。例えば、図３に示す歯面に関するなら
ば、部分ｂｃは、ピッチ点３４において部分ｂｃに垂直
に描かれた線３２と、ピッチ点３４においてピッチ円筒
３０に接する平面３６との間の圧力角ｐを有している。
歯車製造者協会（ＡｍｅｒｉｋａｎＧｅａｒ Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によっ
て発行された標準歯車学術用語である。各歯の歯先円２
６とピッチ円筒／ピッチ円３０との間の部分はアデンダ
ムと称され、ピッチ円３０と歯底円２８との間の部分は
デデンダムと称される。一般に、歯の圧力角は、ピッチ
点（すなわち、歯面のピッチ線上における点）における
法線と歯車のピッチ円筒に対する接線との間に形成され
る角度である。例えば、図３に示す歯面に関するなら
ば、部分ｂｃは、ピッチ点３４において部分ｂｃに垂直
に描かれた線３２と、ピッチ点３４においてピッチ円筒
３０に接する平面３６との間の圧力角ｐを有している。
【００１５】しかしながら、圧力角という用語は、ここ
で用いられるように、若干異なる定義で用いられること
もある。すなわち、図３において部分ａｂは、完全なア
デンダムを備えていない。それ故、部分ａｂはそれ自体
がピッチ点を含んでいない。ここで用いられるように、
部分ａｂの圧力角は、延長された部分ａｂとピッチ円筒
との交点を示すピッチ点４０において部分ａｂの延長線
と垂直に描かれた線３８を用いて測定される。その測定
は、法線３８と、ピッチ点４０においてピッチ円筒３０
と接する平面４２との間でなされる。
で用いられるように、若干異なる定義で用いられること
もある。すなわち、図３において部分ａｂは、完全なア
デンダムを備えていない。それ故、部分ａｂはそれ自体
がピッチ点を含んでいない。ここで用いられるように、
部分ａｂの圧力角は、延長された部分ａｂとピッチ円筒
との交点を示すピッチ点４０において部分ａｂの延長線
と垂直に描かれた線３８を用いて測定される。その測定
は、法線３８と、ピッチ点４０においてピッチ円筒３０
と接する平面４２との間でなされる。
【００１６】図４は、従来の歯車転造ダイ４６のスター
ト部によって歯が成形される素材棒４４の断面図を概略
的に示している。従来の歯車転造ダイは、（ａ）素材に
成形される歯に要求される圧力角と実質的に等しい圧力
角と、（ｂ）図において右から左へ向かって漸増する作
用深さとを有するように設計された歯形を有する多数の
歯を含む。一点鎖線４７は、歯車素材４４およびダイ４
６の各仮想ピッチ円筒との接触線を示している。
ト部によって歯が成形される素材棒４４の断面図を概略
的に示している。従来の歯車転造ダイは、（ａ）素材に
成形される歯に要求される圧力角と実質的に等しい圧力
角と、（ｂ）図において右から左へ向かって漸増する作
用深さとを有するように設計された歯形を有する多数の
歯を含む。一点鎖線４７は、歯車素材４４およびダイ４
６の各仮想ピッチ円筒との接触線を示している。
【００１７】素材棒４４に成形された連続する歯の歯先
面４８，４９，５０，５１，５２から分かるように、ダ
イによって生じる力は、棒４４の材料を半径方向外方へ
移動させる。この場合、材料は、ダイの各歯間の空間の
中央部近傍よりダイの歯５４，５５，５６，５７，５
８，５９の歯面に沿って速く移動する。このような不均
一な移動速度により、歯先面５０，５１に大きなくぼみ
が形成され、そのくぼみは歯先面５２において険しさを
大きく増し、最終的には成形が完了した歯の歯先面にお
いて合わせ目または亀裂６０になる。上述したように、
合わせ目６０は、ある種の高荷重が作用したときに成形
された歯に破損を引き起こす可能性のある脆弱箇所にな
る。
面４８，４９，５０，５１，５２から分かるように、ダ
イによって生じる力は、棒４４の材料を半径方向外方へ
移動させる。この場合、材料は、ダイの各歯間の空間の
中央部近傍よりダイの歯５４，５５，５６，５７，５
８，５９の歯面に沿って速く移動する。このような不均
一な移動速度により、歯先面５０，５１に大きなくぼみ
が形成され、そのくぼみは歯先面５２において険しさを
大きく増し、最終的には成形が完了した歯の歯先面にお
いて合わせ目または亀裂６０になる。上述したように、
合わせ目６０は、ある種の高荷重が作用したときに成形
された歯に破損を引き起こす可能性のある脆弱箇所にな
る。
【００１８】図５は、図４と同様の概略図であって、こ
の発明の基本的な実施例にしたがって設計された歯形を
有する転造ダイ６４によって歯が成形された素材棒６２
の断面を示している。ダイ６４のスタート部の最初の歯
は、圧力角が素材に成形される歯の所要の最終圧力角
（例えば、２８°）より実質的に大きい（例えば、４６
°）歯面を有している。図５において、所要の最終圧力
角は、図示のダイの歯の作用面に重ねられた破線によっ
て示されている。
の発明の基本的な実施例にしたがって設計された歯形を
有する転造ダイ６４によって歯が成形された素材棒６２
の断面を示している。ダイ６４のスタート部の最初の歯
は、圧力角が素材に成形される歯の所要の最終圧力角
（例えば、２８°）より実質的に大きい（例えば、４６
°）歯面を有している。図５において、所要の最終圧力
角は、図示のダイの歯の作用面に重ねられた破線によっ
て示されている。
【００１９】最初の歯６６に続くダイの連続した歯６
７，６８，６９，７０は、各歯の圧力角が歯７１まで漸
進的にかつ徐々に小さくなり、歯７１において圧力角が
所要の最終圧力角と実質的に同一になっている。上記の
ように、転造ダイにおけるスタート部の残りの歯とそれ
に続く仕上げ部の全ての歯（図５に図示されていな
い。）は、素材に成形される歯に要求される歯形と実質
的に同一に設計されている。
７，６８，６９，７０は、各歯の圧力角が歯７１まで漸
進的にかつ徐々に小さくなり、歯７１において圧力角が
所要の最終圧力角と実質的に同一になっている。上記の
ように、転造ダイにおけるスタート部の残りの歯とそれ
に続く仕上げ部の全ての歯（図５に図示されていな
い。）は、素材に成形される歯に要求される歯形と実質
的に同一に設計されている。
【００２０】素材棒６４に成形される連続した歯の歯先
面７２，７３，７４，７５の形状から分かるように、ダ
イの連続した歯の圧力角の上記漸進的減少は、素材棒の
材料をダイの歯の両歯面に沿って半径方向外方へ互いに
等しく移動させるとともに、ダイの各歯間の中央とも等
しく移動させる。このように、移動速度がより均一であ
ると、歯先面７４，７５にはおおきなくぼみが形成され
ず、歯先面７６から分かるように、成形が完了した歯の
歯先面には合わせ目が形成されない。
面７２，７３，７４，７５の形状から分かるように、ダ
イの連続した歯の圧力角の上記漸進的減少は、素材棒の
材料をダイの歯の両歯面に沿って半径方向外方へ互いに
等しく移動させるとともに、ダイの各歯間の中央とも等
しく移動させる。このように、移動速度がより均一であ
ると、歯先面７４，７５にはおおきなくぼみが形成され
ず、歯先面７６から分かるように、成形が完了した歯の
歯先面には合わせ目が形成されない。
【００２１】この発明の他の三つの実施例が図６，７，
８に示されている。各実施例は、図５に示す実施例と同
一の基本概念を利用している。すなわち、実質的により
大きい圧力角を有するスタート部の最初の歯で始まり、
それに続くダイの歯は、成形される歯に要求される最終
形状に到達するまで圧力角が徐々にかつ漸進的に変化す
るように設計されている。しかしながら、図６に示す実
施例においては、アデンダムだけではあるが、ダイ１６
４の連続した各歯の全アデンダムが上記の徐々に変化す
る圧力角をもって設計されている。図７に示す実施例に
おいては、デデンダムだけではあるが、ダイ２６４の連
続した各歯の全デデンダムが上記の徐々に変化する圧力
角をもって設計されている。図８に示す実施例において
は、ダイ３６４の連続した各歯のアデンダムの一部だけ
が上記のように変化している。各図において、一点鎖線
１４７，２４７，３４７は、歯車素材１６２，２６２，
３６２の仮想ピッチ円筒およびダイ１６４，２６４，３
６４の仮想ピッチ円筒との接触線を示している。上述の
ように、ピッチ線１４７，２４７，３４７は、各歯のア
デンダムとデデンダムとの境界を表している。
８に示されている。各実施例は、図５に示す実施例と同
一の基本概念を利用している。すなわち、実質的により
大きい圧力角を有するスタート部の最初の歯で始まり、
それに続くダイの歯は、成形される歯に要求される最終
形状に到達するまで圧力角が徐々にかつ漸進的に変化す
るように設計されている。しかしながら、図６に示す実
施例においては、アデンダムだけではあるが、ダイ１６
４の連続した各歯の全アデンダムが上記の徐々に変化す
る圧力角をもって設計されている。図７に示す実施例に
おいては、デデンダムだけではあるが、ダイ２６４の連
続した各歯の全デデンダムが上記の徐々に変化する圧力
角をもって設計されている。図８に示す実施例において
は、ダイ３６４の連続した各歯のアデンダムの一部だけ
が上記のように変化している。各図において、一点鎖線
１４７，２４７，３４７は、歯車素材１６２，２６２，
３６２の仮想ピッチ円筒およびダイ１６４，２６４，３
６４の仮想ピッチ円筒との接触線を示している。上述の
ように、ピッチ線１４７，２４７，３４７は、各歯のア
デンダムとデデンダムとの境界を表している。
【００２２】図６，７，８においては、各歯形のこの発
明に係る部分の漸進的に変化する圧力角が容易に分かる
よう、最終的に要求される圧力角がダイの各歯に破線で
重ね合わされている。図６に示すダイの設計において
は、各歯のアデンダム１７８の圧力角が漸進的に減少し
ているが、ダイの全ての歯は、圧力角が最終的に要求さ
れる圧力角と実質的に等しいデデンダム１７９を有して
いる。逆に、図７に示すダイの歯の設計においては、各
歯のデデンダム２７９の圧力角が漸進的に減少している
が、ダイの全ての歯は、圧力角が最終的に要求される圧
力角と実質的に等しいアデンダム２７８を有している。
明に係る部分の漸進的に変化する圧力角が容易に分かる
よう、最終的に要求される圧力角がダイの各歯に破線で
重ね合わされている。図６に示すダイの設計において
は、各歯のアデンダム１７８の圧力角が漸進的に減少し
ているが、ダイの全ての歯は、圧力角が最終的に要求さ
れる圧力角と実質的に等しいデデンダム１７９を有して
いる。逆に、図７に示すダイの歯の設計においては、各
歯のデデンダム２７９の圧力角が漸進的に減少している
が、ダイの全ての歯は、圧力角が最終的に要求される圧
力角と実質的に等しいアデンダム２７８を有している。
【００２３】図８に示すダイの設計においては、各歯の
アデンダムの一部３８０だけが漸進的に減少する圧力角
を有しており、各歯の歯面の残りの部分３８１，３８２
は、加工が終了した素材に要求される圧力角と実質的に
等しい圧力角を有している。図８に示すように、ダイの
各歯の漸進的に変化する部分３８０は、各アデンダムの
中央に配置されており、この特別の設計においては、ア
デンダムの５０％を構成している。しかしながら、望ま
しい実施例においては、部分３８０が４０％〜６０％で
あってもよい。
アデンダムの一部３８０だけが漸進的に減少する圧力角
を有しており、各歯の歯面の残りの部分３８１，３８２
は、加工が終了した素材に要求される圧力角と実質的に
等しい圧力角を有している。図８に示すように、ダイの
各歯の漸進的に変化する部分３８０は、各アデンダムの
中央に配置されており、この特別の設計においては、ア
デンダムの５０％を構成している。しかしながら、望ま
しい実施例においては、部分３８０が４０％〜６０％で
あってもよい。
【００２４】図６，７，８において、これらの実施例も
素材１６２，２６２，３６２の、転造ダイ１６４，２６
４，３６４の各歯に沿う材料の移動と各歯間における材
料の移動とが等しい速度であることが歯先面（１７２，
１７３，１７４，１７５；２７２，２７３，２７４，２
７５；３７２，３７３，３７４，３７５）から分かる。
このような材料の移動は、開示されたダイの四つの設計
で互いに僅かに変わるが、全ての設計では歯先面に材料
のピークが形成されるのを回避し、これによって望まし
くない継ぎ目の問題を回避している。
素材１６２，２６２，３６２の、転造ダイ１６４，２６
４，３６４の各歯に沿う材料の移動と各歯間における材
料の移動とが等しい速度であることが歯先面（１７２，
１７３，１７４，１７５；２７２，２７３，２７４，２
７５；３７２，３７３，３７４，３７５）から分かる。
このような材料の移動は、開示されたダイの四つの設計
で互いに僅かに変わるが、全ての設計では歯先面に材料
のピークが形成されるのを回避し、これによって望まし
くない継ぎ目の問題を回避している。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、成形された歯の歯先面に合わせ目が形成されるのを
防止することができる。
ば、成形された歯の歯先面に合わせ目が形成されるのを
防止することができる。
【図１】この発明によって改良されたタイプの一対の歯
車転造ダイの一方を示す概略正面図である。
車転造ダイの一方を示す概略正面図である。
【図２】この発明によって改良されたタイプの一対の歯
車転造ダイの一方を示す概略側面図である。
車転造ダイの一方を示す概略側面図である。
【図３】この発明による歯車転造ダイの一つの歯の概略
的な断面図であり、この図は詳細な説明において使用さ
れている各種の歯形を定義するために用いられる。
的な断面図であり、この図は詳細な説明において使用さ
れている各種の歯形を定義するために用いられる。
【図４】周知の従来の歯車転造ダイによって歯が成形さ
れる素材棒の概略的な断面図である。
れる素材棒の概略的な断面図である。
【図５】この発明による歯車転造ダイの歯の設計を示す
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
【図６】この発明による歯車転造ダイの歯の設計を示す
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
【図７】この発明による歯車転造ダイの歯の設計を示す
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
【図８】この発明による歯車転造ダイの歯の設計を示す
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
とともに、その転造ダイによって歯が成形される素材棒
の概略的な断面図を示している。
２０ 歯車転造ダイ ２２ スタート部 ２４ 仕上げ部 ６２ 素材棒 ６４ 歯車転造ダイ ６６ 最初の歯 ６７ 歯 ６８ 歯 ６９ 歯 ７０ 歯 ７１ 最後の歯 １６２ 素材棒 １６４ 転造ダイ １７８ アデンダム １７９ デデンダム ２６２ 素材棒 ２６４ 転造ダイ ２７８ アデンダム ２７９ デデンダム ３６２ 素材棒 ３６４ 転造ダイ ３８０ アデンダムの一部 ３８１ 歯の残りの部分 ３８２ 歯の残りの部分
Claims (10)
- 【請求項１】 素材に捩れ歯を成形するための転造ダイ
であって、（ａ）所定の圧力角と（ｂ）最初の歯から最
後の歯まで漸進的に増大する作用深さとを有する多数の
歯を有するスタート部と、上記スタート部の上記最後の
歯と実質的に同一の基本形状を有する多数の歯を有する
仕上げ部とを備え、上記スタート部の上記最後の歯が素
材に要求される最終基本形状と実質的に等しい圧力角と
作用深さとを有する転造ダイにおいて、 上記スタート部の上記最初の歯が、上記仕上げ部の歯の
圧力角より実質的に大きい圧力をもって形成され、 上記スタート部の上記最初の歯に連続する各歯の圧力角
の大きさが上記最初の歯の圧力角から上記仕上げ部の歯
の圧力角と実質的に同一である上記最後の歯の圧力角ま
で漸進的に減少するように形成されている転造ダイ。 - 【請求項２】 上記最後の歯に先行する上記スタート部
の各歯のアデンダムとデデンダムとが異なる圧力角を有
し、 上記スタート部の上記最初の歯のアデンダムが、上記仕
上げ部の歯の圧力角より実質的に大きい圧力角をもって
形成され、 上記ダイの連続する各歯のアデンダムの圧力角の大きさ
だけが、上記最初の歯の圧力角から上記仕上げ部の歯の
圧力角と実質的に同一である上記最後の歯の圧力角まで
漸進的に減少する請求項１の転造ダイ。 - 【請求項３】 上記スタート部の上記歯のデデンダムの
圧力角が、上記仕上げ部の上記歯の圧力角と実質的に同
一である請求項２の転造ダイ。 - 【請求項４】 上記スタート部の上記最後の歯に先行す
る各歯のアデンダムとデデンダムとが異なる圧力角を有
し、 上記スタート部の上記最初の歯のデデンダムが、上記仕
上げ部の歯の圧力角より実質的に大きい圧力角をもって
形成され、 上記ダイの連続する各歯のデデンダムの圧力角の大きさ
だけが、上記最初の歯の圧力角から上記仕上げ部の歯の
圧力角と実質的に同一である上記最後の歯の圧力角まで
漸進的に減少する請求項１の転造ダイ。 - 【請求項５】 上記スタート部の上記各歯のアデンダム
の圧力角が、上記仕上げ部の上記歯の圧力角と実質的に
同一である請求項４の転造ダイ。 - 【請求項６】 上記スタート部の上記各歯のアデンダム
とデデンダムとが異なる圧力角を有し、 上記スタート部の上記最初の歯のアデンダムの一部が上
記仕上げ部の上記歯の圧力角より実質的に大きい圧力角
をもって形成され、 上記連続する各歯のアデンダムの一部の圧力角の大きさ
が、最初の歯の上記アデンダムの一部の圧力角から上記
仕上げ部の上記歯の圧力角と実質的に同一である上記最
後の歯のアデンダムの一部の圧力角まで漸進的に減少す
る請求項１の転造ダイ。 - 【請求項７】 上記各アデンダムの一部が、歯のピッチ
円より上で、かつ歯の歯先円より下に配置されている請
求項６の転造ダイ。 - 【請求項８】 上記各アデンダムの一部がアデンダムの
中央部に配置されている請求項７の転造ダイ。 - 【請求項９】 上記各アデンダムの一部がアデンダムの
全体の４０％〜６０％である請求項８の転造ダイ。 - 【請求項１０】 上記仕上げ部の上記歯の圧力角が２５
°〜３０°の範囲から選択され、上記スタート部の上記
最初の歯の圧力角が上記仕上げ部の選択された圧力角よ
り１６°〜２０°だけ大きい請求項１の転造ダイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/271067 | 1994-07-05 | ||
| US08/271,067 US5515708A (en) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | Roll-forming die for helical gears |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0847739A true JPH0847739A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=23034059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7188577A Pending JPH0847739A (ja) | 1994-07-05 | 1995-06-30 | ヘリカルギヤ用転造ダイ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5515708A (ja) |
| JP (1) | JPH0847739A (ja) |
| DE (1) | DE19524370A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002331329A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-19 | Nachi Fujikoshi Corp | 転造用平ダイス |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238316B1 (en) | 1999-04-23 | 2001-05-29 | Gary Lee Sturm | Differential axle speed sensing mechanism |
| US6324887B1 (en) | 2000-05-02 | 2001-12-04 | Lake Erie Screw Corp. | Thread rolling dies and process for forming same |
| JP2005288456A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sanmei Seisakusho:Kk | 転造ダイス |
| US20100018699A1 (en) * | 2007-03-21 | 2010-01-28 | Hall David R | Low Stress Threadform with a Non-conic Section Curve |
| US8033330B2 (en) * | 2007-11-30 | 2011-10-11 | Schlumberger Technology Corporation | Tool string threads |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US859643A (en) * | 1906-03-17 | 1907-07-09 | Cummings Machine Company | Art of pipe-thread formation. |
| US2011761A (en) * | 1933-08-21 | 1935-08-20 | Munson Mfg Company | Screw thread rolling apparatus |
| US3651678A (en) * | 1968-11-06 | 1972-03-28 | Reed Rolled Thread Die Co | Truncated through feeding thread rolling die |
| US3626733A (en) * | 1969-03-26 | 1971-12-14 | Reed Rolled Thread Die Co | Truncated through feed thread rolling die for rolling flat rooted threads |
| US5182937A (en) * | 1991-09-17 | 1993-02-02 | Quamco, Inc. | Seam-free thread rolling dies |
-
1994
- 1994-07-05 US US08/271,067 patent/US5515708A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-30 JP JP7188577A patent/JPH0847739A/ja active Pending
- 1995-07-04 DE DE19524370A patent/DE19524370A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002331329A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-19 | Nachi Fujikoshi Corp | 転造用平ダイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19524370A1 (de) | 1996-01-11 |
| US5515708A (en) | 1996-05-14 |
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