JPH0966333A - Finish form rolling device for hot rolled gear - Google Patents

Finish form rolling device for hot rolled gear

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JPH0966333A
JPH0966333A JP7225507A JP22550795A JPH0966333A JP H0966333 A JPH0966333 A JP H0966333A JP 7225507 A JP7225507 A JP 7225507A JP 22550795 A JP22550795 A JP 22550795A JP H0966333 A JPH0966333 A JP H0966333A
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JP
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rolling
gear
blank
die
phase
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Jun Funatsu
準 船津
Noritaka Miyamoto
典孝 宮本
Toshiaki Tanaka
利秋 田中
Shintaro Igarashi
新太郎 五十嵐
Yoshihiro Kitamura
義宏 北村
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Nachi Fujikoshi Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Nachi Fujikoshi Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To finish-roll a gear with high precision in the finish form rolling of a hot rolled gear. SOLUTION: In finish rolling a rolled gear 7' by rotating synchronously with it and advancing simultaneously with it a pair of finish roller dies 33, 43, which is arranged so as to hold the hot rolled gear 7' in between, the phase of the rolled gear 7' is detected in a non-contact state in accordance with its appearance; and on the basis of this detected signal, the phase of the pair of finish roller dies 33, 43 is decided so as to meet the phase of the rolled gear 7'. In addition, the length in the radial direction of the rolled gear 7' is detected in a non-contact state in accordance with its appearance; and on the basis of this detected signal, the advance quantity is decided for the pair of finish roller dies 33, 43.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は熱間転造された転造
歯車を仕上転造する熱間転造歯車の仕上転造装置に関す
る。本発明は、例えば車両における歯部を備えたフライ
ホィール、駆動系の歯車の製造に適用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a finish rolling apparatus for hot rolling gears for finish rolling a hot rolled rolling gear. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to, for example, manufacture of a flywheel including a tooth portion of a vehicle and a gear of a drive system.

【0002】[0002]

【従来の技術】歯車は、円盤状の素材をホブ切削、シェ
ービング仕上を経て製造するのが一般的である。しかし
この方法では、歯車の外径や歯幅が大きくなると、生産
能率が悪化し、コストアップの要因となる。そこで産業
界では、歯車の歯部を熱間転造で創成する技術が開発さ
れている。熱間転造により歯車を製造するには、粗材を
高周波加熱などにより加熱し、加熱された粗材の外周部
にその両側からローラダイスを押し込みつつ回転させ
て、粗材の外周部に所定の歯部を創成する。このように
熱間転造により製造された歯車は、歯車精度を向上させ
るため、熱間転造後、温間又は冷間で仕上転造されるの
が一般的である。
2. Description of the Related Art Gears are generally manufactured by subjecting a disc-shaped material to hob cutting and shaving finishing. However, in this method, when the outer diameter and the tooth width of the gear are increased, the production efficiency is deteriorated and the cost is increased. Therefore, in the industry, a technique for creating the tooth portion of the gear by hot rolling has been developed. To manufacture gears by hot rolling, heat the rough material by high-frequency heating, etc., and rotate it while pressing the roller dies from both sides to the outer peripheral portion of the heated rough material, Create the teeth of. In order to improve the accuracy of the gear, the gear manufactured by hot rolling is generally finish-rolled warm or cold after hot rolling.

【0003】仕上転造は、通常、熱間転造後の転造歯車
を挟装するように配置された一対の仕上ローラダイスを
用いて行う。この場合、一方の仕上ローラダイスを回転
させながら転造歯車に接触させ、仕上ローラダイスの歯
溝と転造歯車の歯溝との位相を合わせた後、他方の仕上
ローラダイスを上記一方の仕上ローラダイスと位相を合
わせた状態で同期的に回転させつつ転造歯車に押し込む
ことにより、仕上転造が行われる。
Finish rolling is usually performed using a pair of finish roller dies arranged so as to sandwich the rolled gear after hot rolling. In this case, one finishing roller die is rotated and brought into contact with the rolling gear, and the tooth groove of the finishing roller die and the tooth groove of the rolling gear are aligned with each other, and then the other finishing roller die is finished with the above one finishing roller die. Finish rolling is performed by pushing in the rolling gear while synchronously rotating in phase with the roller die.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の仕
上転造方法では、仕上ローラダイスの歯溝と転造歯車の
歯溝との位相を合わせる際に、まず一方の仕上ローラダ
イスを転造歯車に接触させ、その後他方の仕上ローラダ
イスを接触させるため、温間転造の場合、転造歯車に温
度ムラができ、精度劣化の要因になるという問題があっ
た。また、転造歯車に先に接触する一方の仕上ローラダ
イスは、転造歯車の位相と整合していない状態で転造歯
車に接触するため、転造歯車に打痕ができるという問題
もあった。
However, in the above-described conventional finish rolling method, one of the finish roller dies is first rolled when the tooth groove of the finishing roller die and the tooth groove of the rolling gear are in phase with each other. Since the gear is brought into contact with the other finishing roller die and then the other finishing roller die is brought into contact with the gear, there is a problem that in the case of warm rolling, the rolling gear has temperature unevenness, which causes deterioration in accuracy. In addition, one of the finishing roller dies that comes into contact with the rolling gear first comes into contact with the rolling gear in a state of not being in phase with the rolling gear, which causes a problem that a dent may be formed on the rolling gear. .

【0005】また、従来の仕上転造方法では、熱間転造
後の転造歯車の直径に関係なく、一律に予め決められた
押込量で仕上ローラダイスを押し込むため、熱間転造時
の寸法誤差により仕上ローラダイスの押し込みに過不足
を生じることがあり、歯車の精度確保が難しいという問
題もあった。本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、熱間転造歯車の仕上転造において、より高精度に
転造歯車を仕上転造することを解決すべき技術課題とす
るものである。
Further, in the conventional finish rolling method, the finish roller die is uniformly pushed by a predetermined pushing amount regardless of the diameter of the rolled gear after hot rolling, so There is a problem in that it is difficult to secure the accuracy of the gear because the dimensional error may cause an excess or deficiency in pushing the finishing roller die. The present invention has been made in view of the above circumstances, and in finish rolling of a hot-rolled gear, it is a technical problem to be solved to finish roll the rolled gear with higher accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の熱間転造歯車の仕上転造装置は、熱間転造さ
れた転造歯車を挟装するように配置された一対の仕上ロ
ーラダイスを、該転造歯車に同期的に回転させつつ押し
込むことにより、該転造歯車を仕上転造する装置であっ
て、上記転造歯車の外形状に応じて転造歯車の位相を非
接触式で検出する位相検出手段と、該位相検出手段の検
出信号に応じて上記一対の仕上ローラダイスの位相を転
造歯車の位相に合うように決定する位相決定手段とを有
することを特徴とする。
A finish rolling apparatus for a hot-rolled gear according to claim 1, which solves the above-mentioned problems, comprises a pair of hot-rolled gears arranged so as to sandwich the hot-rolled gear. Is a device for finish rolling the rolling gear by pushing the finishing roller die of the rolling gear synchronously with the rolling gear, the phase of the rolling gear depending on the external shape of the rolling gear. And a phase determination means for determining the phase of the pair of finishing roller dies so as to match the phase of the rolling gear according to a detection signal of the phase detection means. Characterize.

【0007】請求項1記載の仕上転造装置では、転造歯
車の位相を位相検出手段により非接触式で検出し、この
検出信号に応じて位相決定手段により一対の仕上ローラ
ダイスの位相を転造歯車の位相に整合させるため、両仕
上ローラダイスを位相合わせした状態で転造歯車に同時
に押し込むことができる。このため、仕上ローラダイス
が前後して転造歯車に接触することによる温度ムラの発
生や、仕上ローラダイスが位相がずれた状態で転造歯車
に接触することによる打痕の発生を防止することが可能
である。
In the finish rolling device according to the first aspect, the phase of the rolling gear is detected by the phase detecting means in a non-contact manner, and the phase of the pair of finish roller dies is changed by the phase determining means in response to the detection signal. In order to match the phase of the forming gear, both finishing roller dies can be pushed into the rolling gear at the same time in a state of being in phase with each other. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of temperature unevenness due to the finishing roller die coming back and forth and contacting the rolling gear, and the occurrence of dents due to the finishing roller die coming into contact with the rolling gear with a phase shift. Is possible.

【0008】上記課題を解決する請求項2記載の熱間転
造歯車の仕上転造装置は、熱間転造された転造歯車を挟
装するように配置された一対の仕上ローラダイスを、該
転造歯車に同期的に回転させつつ押し込むことにより、
該転造歯車を仕上転造する装置であって、上記転造歯車
の外形状に応じて転造歯車の半径方向の長さを非接触式
で検出する半径検出手段と、該半径検出手段の検出信号
に応じて上記一対の仕上ローラダイスの押込量を決定す
る押込量決定手段とを有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a finish rolling device for a hot-rolled gear, comprising a pair of finish roller dies arranged so as to sandwich the hot-rolled rolled gear. By pushing the rolling gear while rotating it synchronously,
A device for finish rolling the rolled gear, comprising radius detecting means for non-contactly detecting the radial length of the rolling gear according to the outer shape of the rolling gear, and the radius detecting means And a pushing amount determining means for determining the pushing amount of the pair of finishing roller dies according to the detection signal.

【0009】請求項2記載の仕上転造装置では、転造歯
車の半径方向の長さを半径検出手段により非接触式で検
出し、この検出信号に応じて押込量決定手段により一対
の仕上ローラダイスの押込量を決定するため、仕上転造
する各々の転造歯車の外径に応じて仕上ローラダイスの
押込量を微調整しうる。このため、熱間転造時の寸法誤
差により仕上ローラダイスの押し込みに過不足を生じる
ことがない。
In the finish rolling apparatus according to the second aspect, the radial length of the rolling gear is detected by the radius detecting means in a non-contact manner, and the pushing amount determining means determines the pair of finish rollers in response to the detection signal. In order to determine the pushing amount of the die, the pushing amount of the finishing roller die can be finely adjusted according to the outer diameter of each rolling gear to be finish-rolled. Therefore, there is no excess or deficiency in pushing the finishing roller die due to a dimensional error during hot rolling.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱間転造歯車の仕
上転造装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明
する。なお、この仕上転造装置は、ブランク(粗材)を
熱間転造及び仕上転造して歯車を製造する熱間転造歯車
の製造装置に組み込まれたものであり、また請求項1記
載の仕上転造装置及び請求項2記載の仕上転造装置の双
方に係る実施形態である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a finish rolling apparatus for hot-rolled gears according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The finish rolling apparatus is incorporated in a hot rolling gear manufacturing apparatus that manufactures a gear by hot rolling and finish rolling a blank (coarse material). 3 is an embodiment relating to both the finish rolling device and the finish rolling device according to claim 2.

【0011】まず熱間転造歯車の製造装置の全体の構成
について図1を参照して説明する。図1は装置全体の平
面図である。図2は要部の正面図である。図1におい
て、ブランク保持部1は、互いに対向する太径の第1保
持軸11aを備えた第1ブランク保持部11と、太径の
第2保持軸12aを備えた第2ブランク保持部12とで
構成されている。
First, the overall construction of the hot-rolled gear manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view of the entire apparatus. FIG. 2 is a front view of the main part. In FIG. 1, the blank holding unit 1 includes a first blank holding unit 11 having a large diameter first holding shaft 11a facing each other, and a second blank holding unit 12 having a large diameter second holding shaft 12a. It is composed of.

【0012】ブランク回転手段として機能する第1モー
タ21が駆動すると、第1ブランク保持部11はこれの
周方向(図2における矢印E1方向)に回転される。更
に第1ブランク保持部11を移動するためのブランク搬
送用の第2モータ22が装備されている。第2モータ2
2が回転すると、ボール螺子軸24がこれの周方向に回
転し、第1ブランク保持部11ひいてはブランク7が矢
印Y1、Y2方向に搬送される。
When the first motor 21 functioning as a blank rotating means is driven, the first blank holding portion 11 is rotated in its circumferential direction (direction of arrow E1 in FIG. 2). Further, a second motor 22 for carrying a blank for moving the first blank holding unit 11 is provided. Second motor 2
When 2 rotates, the ball screw shaft 24 rotates in the circumferential direction, and the first blank holding portion 11 and thus the blank 7 are conveyed in the directions of the arrows Y1 and Y2.

【0013】更に図1においてブランク回転手段として
機能する第3モータ23が駆動すると、伝達トルク可変
クラッチ26(例えばパウダークラッチ)を介して第2
ブランク保持部12はこれの周方向つまり第1ブランク
保持部11の回転方向と同じ方向に回転される。また第
2ブランク保持部12搬送用の油圧シリンダ29が駆動
すると、第2ブランク保持部12はボールスプライン2
6fにより第1ブランク保持部11に向けて矢印Y3方
向に移動され、第2ブランク保持部12と第1ブランク
11とでブランク7を挟持して圧着できる。
Further, in FIG. 1, when the third motor 23 functioning as a blank rotating means is driven, the second transmission torque variable clutch 26 (eg, powder clutch) is used to drive the second motor.
The blank holder 12 is rotated in the circumferential direction thereof, that is, in the same direction as the rotation direction of the first blank holder 11. When the hydraulic cylinder 29 for transporting the second blank holding unit 12 is driven, the second blank holding unit 12 moves the ball spline 2
6f moves toward the first blank holding portion 11 in the direction of the arrow Y3, and the blank 7 can be sandwiched between the second blank holding portion 12 and the first blank 11 for pressure bonding.

【0014】第1ブランク保持部11の先方には、ブラ
ンク7を誘導加熱するためのリング状をなす加熱手段と
して機能する高周波加熱コイル28が配置されている。
高周波加熱コイル28によるブランクの加熱状況は、放
射温度計である温度センサ28cにより検出される。ロ
ーラ押込装置3は、ブランクの半径方向においてブラン
ク7を挟装する様に配置された対をなす第1ローラ押込
装置31と第2ローラ押込装置41とで構成されてい
る。第1ローラ押込装置31は、熱間加工用の転造工具
として機能する第1ローラダイス32と、温間仕上加工
用の仕上転造工具として機能する第1仕上ローラダイス
33と、第1ローラダイス32と第1仕上ローラダイス
33とを同軸的に直結する第1連結軸34と、第1ロー
ラダイス32及び第1仕上ローラダイス33を回転可能
に保持する第1ハウジング36とを備えている。更に第
1ローラ押込装置31は、第1ダイス押込用モータ2
4、第1ボール螺子軸37とを備えている。
A high frequency heating coil 28 functioning as a ring-shaped heating means for inductively heating the blank 7 is arranged in front of the first blank holding portion 11.
The heating condition of the blank by the high frequency heating coil 28 is detected by the temperature sensor 28c which is a radiation thermometer. The roller pushing device 3 is composed of a pair of first roller pushing device 31 and second roller pushing device 41 arranged so as to sandwich the blank 7 in the radial direction of the blank. The first roller pushing device 31 includes a first roller die 32 that functions as a rolling tool for hot working, a first finishing roller die 33 that functions as a finishing rolling tool for warm finishing, and a first roller. A first connecting shaft 34 that directly coaxially connects the die 32 and the first finishing roller die 33, and a first housing 36 that rotatably holds the first roller die 32 and the first finishing roller die 33 are provided. . Further, the first roller pushing device 31 is used for the first die pushing motor 2
4 and the first ball screw shaft 37.

【0015】図1において、同様に第2ローラ押込装置
41は、熱間加工用の転造工具として機能する第2ロー
ラダイス42と、温間仕上加工用の仕上転造工具として
機能する第2仕上ローラダイス43と、第2ローラダイ
ス42と第2仕上ローラダイス43とを同軸的に直結す
る第2連結軸44と、第2ローラダイス42及び第2仕
上ローラダイス43を回転可能に保持する第2ハウジン
グ46とを備えている。更に第2ローラ押込装置41
は、第2ダイス押込用モータ25、第2ボール螺子軸4
7とを備えている。
In FIG. 1, similarly, the second roller pushing device 41 has a second roller die 42 which functions as a rolling tool for hot working and a second roller die 42 which functions as a finishing rolling tool for warm finishing. The finishing roller die 43, the second connecting shaft 44 that directly connects the second roller die 42 and the second finishing roller die 43 coaxially, and the rotatably holding the second roller die 42 and the second finishing roller die 43. And a second housing 46. Further, the second roller pushing device 41
Is the second die pushing motor 25, the second ball screw shaft 4
7 and 7.

【0016】第1ハウジング36は、ブランク7に対し
て矢印X1方向に押込可能および矢印X2方向に離間可
能とされている。第2ハウジング46は、ブランク7に
対して矢印X1方向に押込可能および矢印X2方向に離
間可能とされている。図1から理解できる様に第1ハウ
ジング36は平面『コ』の字形状をなしており、互いに
対向する2個の厚肉の第1対向壁部36a、36bと、
第1対向壁部36a、36b同士をつなぐ厚肉の第1連
設壁部36cとを備えている。第2ハウジング46も同
様に平面『コ』の字形状をなしており、互いに対向する
2個の厚肉の第2対向壁部46a、46bと、第2対向
壁部46a、46b同士をつなぐ厚肉の第2連設壁部4
6cとを備えている。
The first housing 36 can be pushed into the blank 7 in the arrow X1 direction and can be separated from the blank 7 in the arrow X2 direction. The second housing 46 can be pushed into the blank 7 in the arrow X1 direction and can be separated from the blank 7 in the arrow X2 direction. As can be understood from FIG. 1, the first housing 36 has a planar “U” shape, and has two thick first facing wall portions 36 a and 36 b facing each other,
It is provided with a thick first continuous wall portion 36c that connects the first facing wall portions 36a and 36b to each other. Similarly, the second housing 46 is also in the shape of a U-shape in plan view, and has two thick opposing second opposing wall portions 46a and 46b and a thickness connecting the second opposing wall portions 46a and 46b to each other. Second meat wall 4
6c and.

【0017】図2から理解できる様に第1ハウジング3
6及び第2ハウジング46はそれぞれ、これらを支持す
る基台3aの案内部3bにそって矢印X1、X2方向に
移動可能に配置されている。さて図1において第1ダイ
ス押込用モータ24が駆動すると、その駆動力は第1減
速機24iで減速されて第1ボール螺子軸37に伝達さ
れ、第1ボール螺子軸37がこれの周方向に回転し、こ
れにより第1ハウジング36が矢印X1方向に搬送さ
れ、ひいては第1ハウジング36に保持されている第1
ローラダイス32及び第1仕上ローラダイス33が同方
向に搬送され、ブランク7を熱間転造して得られた転造
歯車7’に押し込まれる。
As can be seen from FIG. 2, the first housing 3
6 and the second housing 46 are arranged so as to be movable in the directions of the arrows X1 and X2 along the guide portion 3b of the base 3a that supports them. Now, in FIG. 1, when the first die pressing motor 24 is driven, the driving force is decelerated by the first reduction gear 24i and transmitted to the first ball screw shaft 37, and the first ball screw shaft 37 moves in the circumferential direction thereof. The first housing 36 is rotated, whereby the first housing 36 is conveyed in the direction of the arrow X1 and, by extension, the first housing 36 is held by the first housing 36.
The roller die 32 and the first finishing roller die 33 are conveyed in the same direction and are pushed into the rolling gear 7 ′ obtained by hot rolling the blank 7.

【0018】またこの第1ダイス押込用モータ24が逆
動すると、第1ボール螺子軸37がこれの周方向に逆回
転し、これにより第1ハウジング36が矢印X2方向に
搬送され、第1ローラダイス32及び第1仕上ローラダ
イス33が同方向に搬送され、転造歯車7’から離間す
る。従って第1ダイス押込用モータ24、第1ボール螺
子軸37は、第1ローラダイス32及び第1仕上ローラ
ダイス33をブランク7や転造歯車7’に押し込む押込
駆動手段として機能する。
When the first die pushing motor 24 moves in the reverse direction, the first ball screw shaft 37 rotates in the reverse direction in the circumferential direction thereof, whereby the first housing 36 is conveyed in the arrow X2 direction and the first roller is moved. The die 32 and the first finishing roller die 33 are conveyed in the same direction and separated from the rolling gear 7 ′. Therefore, the first die pushing motor 24 and the first ball screw shaft 37 function as pushing driving means for pushing the first roller die 32 and the first finishing roller die 33 into the blank 7 or the rolling gear 7 ′.

【0019】同様に図1において第2ダイス押込用モー
タ25が駆動すると、その駆動力は第2減速機25iで
減速されて第2ボール螺子軸47に伝達され、第2ボー
ル螺子軸47がこれの周方向に回転し、これにより第2
ハウジング46が矢印X1方向に搬送され、第2ローラ
ダイス42及び第2仕上ローラダイス43が同方向に搬
送され、転造歯車7’に押し込まれる。
Similarly, in FIG. 1, when the second die pushing motor 25 is driven, the driving force is reduced by the second speed reducer 25i and transmitted to the second ball screw shaft 47, which in turn drives the second ball screw shaft 47. Rotation in the circumferential direction of the
The housing 46 is conveyed in the arrow X1 direction, the second roller die 42 and the second finishing roller die 43 are conveyed in the same direction, and are pushed into the rolling gear 7 '.

【0020】この第2ダイス押込用モータ25が逆動す
ると、第2ボール螺子軸47がこれの周方向に逆回転
し、これにより第2ハウジング46が矢印X2方向に搬
送され、第2ローラダイス42及び第2仕上ローラダイ
ス43が同方向に搬送され、転造歯車7’から離間す
る。従って第2ダイス押込用モータ25、第2ボール螺
子軸47は、第2ローラダイス42及び第2仕上ローラ
ダイス43をブランク7や転造歯車7’に押し込む押込
駆動手段として機能する。
When the second die pushing motor 25 moves in the reverse direction, the second ball screw shaft 47 reversely rotates in the circumferential direction thereof, whereby the second housing 46 is conveyed in the direction of the arrow X2, and the second roller die. 42 and the second finishing roller die 43 are conveyed in the same direction and separated from the rolling gear 7 ′. Therefore, the second die pushing motor 25 and the second ball screw shaft 47 function as pushing driving means for pushing the second roller die 42 and the second finishing roller die 43 into the blank 7 or the rolling gear 7 '.

【0021】第1ハウジング36に作用する負荷荷重は
第1ロードセル36rで検知され、第1ハウジング36
の移動量は第1リニヤスケール36kで検知される。第
2ハウジング46に作用する負荷荷重は第2ロードセル
46rで検知され、第2ハウジング46の移動量は第2
リニヤスケール46kで検知される。各検知信号は制御
系に入力される。
The load acting on the first housing 36 is detected by the first load cell 36r, and the first housing 36
The amount of movement of is detected by the first linear scale 36k. The load acting on the second housing 46 is detected by the second load cell 46r, and the movement amount of the second housing 46 is the second amount.
It is detected by the linear scale 46k. Each detection signal is input to the control system.

【0022】前記した第1ダイス押込用モータ24及び
第2ダイス押込用モータ25はそれぞれサーボモータで
あり、制御系からの押込同期指令信号や離間同期指令信
号等により制御され、第1ボール螺子軸37及び第2ボ
ール螺子軸47を同期して作動させる。これにより第1
ローラダイス32と第2ローラダイス42とを同期させ
て矢印X1方向に同期させて押し込んだり、矢印X2方
向に同期させて離間させ得る。
The first die pushing motor 24 and the second die pushing motor 25 described above are servo motors, respectively, and are controlled by a pushing synchronizing command signal, a separation synchronizing command signal, etc. from the control system, and the first ball screw shaft. 37 and the second ball screw shaft 47 are operated in synchronization. This makes the first
The roller die 32 and the second roller die 42 may be pushed in synchronously in the direction of arrow X1 or may be separated synchronously in the direction of arrow X2.

【0023】また図1において制御系からの駆動指令信
号によりサーボモータであるダイス回転用モータ5が駆
動すると、減速用の歯車50、歯車51を介して第1減
速機52が作動し、更に回転軸52e、第1等速ユニバ
ーサルジョイント53を介して第1連結軸34、第1仕
上ローラダイス33、第1ローラダイス32が共に回転
し、転造が行われる。
In FIG. 1, when the die rotation motor 5, which is a servo motor, is driven by a drive command signal from the control system, the first speed reducer 52 operates via the speed reducing gears 50 and 51, and further rotates. Through the shaft 52e and the first constant velocity universal joint 53, the first connecting shaft 34, the first finishing roller die 33, and the first roller die 32 rotate together to perform rolling.

【0024】更にダイス回転用モータ5の駆動力は、位
相合せ機構55x、第2減速機55、回転軸55e、第
2等速ユニバーサルジョイント56を介して第2連結軸
44、第2仕上ローラダイス43、第2ローラダイス4
2に伝達され、これらが回転し、転造が行われる。位相
合せ機構55xは、第1ローラダイス32の加工歯の周
方向の位相と第2ローラダイス42の加工歯の周方向の
位相とを対応させるものであり、第1ローラダイス32
と第2ローラダイス42とのダイス位相差を解消させる
機能をもつ。例えば、この位相合せ機構55xは、放射
方向にのびる多数個の係合歯が周方向に列設された一対
の盤体55yと、一対の盤体55yを連結する連結手段
とで構成でき、盤体55yの周方向における係合歯の噛
み合い位置を調整することにより、ダイス位相差を調整
できる。
Further, the driving force of the die rotating motor 5 is supplied to the second connecting shaft 44, the second finishing roller die through the phase adjusting mechanism 55x, the second speed reducer 55, the rotating shaft 55e and the second constant velocity universal joint 56. 43, second roller die 4
2 is transmitted to these, these are rotated, and rolling is performed. The phasing mechanism 55x corresponds the circumferential phase of the machining teeth of the first roller die 32 to the circumferential phase of the machining teeth of the second roller die 42.
And the second roller die 42 have a function of eliminating the phase difference between the dies. For example, the phasing mechanism 55x can be configured by a pair of board bodies 55y in which a large number of engaging teeth extending in the radial direction are arranged in a row in the circumferential direction, and a connecting means for connecting the pair of board bodies 55y. The die phase difference can be adjusted by adjusting the meshing position of the engaging teeth in the circumferential direction of the body 55y.

【0025】次に図3を参照してブランク保持部1の保
持機構について説明を加える。即ち、図3に示す様に第
1ブランク保持部11は、先端に向かうにつれて外径が
小さくなる第1円錐面11cを備えた剛性の高い第1保
持軸11aと、第1保持軸11aの挿通孔11dに摺動
可能に挿通された作動軸14と、作動軸14の先端の鍔
部14cに係合して第1保持軸11aの先端に配置され
たスリーブ状の締め体15と、半径方向外方つまり矢印
C1方向に変位可能な係合爪として機能するコレット1
6と、第1保持軸11aの先端面に図略のボルトで保持
されたリング状の押圧体17とを備えている。
Next, the holding mechanism of the blank holding portion 1 will be described with reference to FIG. That is, as shown in FIG. 3, the first blank holding portion 11 has a highly rigid first holding shaft 11a having a first conical surface 11c having an outer diameter that decreases toward the tip, and the insertion of the first holding shaft 11a. An actuating shaft 14 slidably inserted into the hole 11d, a sleeve-like tightening body 15 engaged with a collar portion 14c at the tip of the actuating shaft 14 and arranged at the tip of the first holding shaft 11a, and a radial direction. Collet 1 that functions as an engaging claw that can be displaced outward, that is, in the direction of arrow C1.
6 and a ring-shaped pressing body 17 held by a bolt (not shown) on the tip surface of the first holding shaft 11a.

【0026】図3において作動軸14が矢印D1方向に
作動すると、締め体15が同方向に変位し、これにより
締め体15の円錐面15hがコレット16の円錐面16
tを強圧し、コレット16が矢印C1方向に変位し、こ
れによりコレット16がブランク7の中央孔の内壁面7
1を矢印C1方向に付勢し、以て第1ブランク保持部1
1にブランクが保持される。
In FIG. 3, when the operating shaft 14 is actuated in the direction of arrow D1, the tightening body 15 is displaced in the same direction, whereby the conical surface 15h of the tightening body 15 becomes the conical surface 16 of the collet 16.
When t is strongly pressed, the collet 16 is displaced in the direction of the arrow C1, whereby the collet 16 moves toward the inner wall surface 7 of the central hole of the blank 7.
1 is urged in the direction of the arrow C1 so that the first blank holder 1
The blank is held at 1.

【0027】第2ブランク保持部12は、軸先端に形成
された圧入孔18と、軸先端に図略のボルトで保持され
たリング状の押圧体19とを備えている。圧入孔18に
は、若干のテーパをもつ案内壁面18kが形成されてい
る。そして、ブランク7を保持するために、第1ブラン
ク保持部11と第2ブランク保持部12とが軸長方向に
おいて相対的に接近すると、図3に示す様に第2ブラン
ク保持部12の第2保持軸12aの圧入孔18が締め体
15に圧入される。すると、締め体15の半径方向にお
ける変位が拘束される。よってコレット16がブランク
7を拘束する力が高剛性化し、第1ブランク保持部11
と第2ブランク保持部12とでブランク7が強固に保持
される。従って第1ブランク保持部11及び第2ブラン
ク保持部12で保持されたブランク7は、押込方向つま
り矢印X1、X2方向において実質的に浮動できず、固
定式とも呼ばれる非浮動式とされている。
The second blank holding portion 12 is provided with a press-fitting hole 18 formed at the tip of the shaft and a ring-shaped pressing body 19 held at the tip of the shaft by a bolt (not shown). A guide wall surface 18k having a slight taper is formed in the press-fitting hole 18. Then, in order to hold the blank 7, when the first blank holding portion 11 and the second blank holding portion 12 relatively come close to each other in the axial direction, as shown in FIG. The press-fitting hole 18 of the holding shaft 12a is press-fitted into the tightening body 15. Then, the displacement of the tightening body 15 in the radial direction is restricted. Therefore, the force by which the collet 16 restrains the blank 7 becomes highly rigid, and the first blank holding portion 11
The blank 7 is firmly held by the second blank holding portion 12. Therefore, the blank 7 held by the first blank holding portion 11 and the second blank holding portion 12 cannot substantially float in the pushing direction, that is, the directions of the arrows X1 and X2, and is a non-floating type which is also called a fixed type.

【0028】次に、本実施形態の仕上転造装置につい
て、さらに説明する。上述したように、一対の仕上ロー
ラダイス33、43は、転造歯車7’を挟装するように
配置され、この一対の仕上ローラダイス33、43を、
転造歯車7’に同期的に回転させつつ押し込むことによ
り、転造歯車7’を仕上転造可能とされている。図4に
示すように、仕上転造位置R2に位置する転造歯車7’
の外周縁付近の端面両側には、それぞれ該端面から所定
距離離れた位置に投光部61及び受光部62が配設され
ている。投光部61はレーザー光等の平行光を発光しう
るものであればよく、本実施形態ではレーザ照射装置を
採用した。この投光部61は、投光部61から発光され
た平行光が転造歯車7’の外周縁に成形された歯部に照
射されるように配設され、投光部61の対向位置に受光
部62が配設される。受光部62は、投光部61から転
造歯車7’の歯部に平行光が照射されることにより歯形
が投影され、その明暗を検出しうるものであればよく、
本実施形態ではイメージセンサを採用した。このような
投光部61及び受光部62によれば、投光部61から平
行光を発光することにより、図5に示すように、受光部
62に転造歯車7’の歯部における歯形が投影され、歯
形の暗部7aが形成される。なお、投光部61及び受光
部62には、投光角度調整機構63が設けられており、
転造歯車7’がはす歯状の場合に、投光角度を歯すじ角
度に平行にしうるようになされている。
Next, the finish rolling apparatus of this embodiment will be further described. As described above, the pair of finishing roller dies 33 and 43 are arranged so as to sandwich the rolling gear 7 ′, and the pair of finishing roller dies 33 and 43 are
The rolling gear 7 ′ can be finish-rolled by being pushed while being synchronously rotated into the rolling gear 7 ′. As shown in FIG. 4, the rolling gear 7 ′ located at the finish rolling position R2
A light projecting portion 61 and a light receiving portion 62 are provided on both sides of the end surface near the outer peripheral edge of the device at positions separated from the end surface by a predetermined distance. The light projecting unit 61 may be any one that can emit parallel light such as laser light, and a laser irradiation device is used in this embodiment. The light projecting portion 61 is arranged so that the parallel light emitted from the light projecting portion 61 is applied to the teeth formed on the outer peripheral edge of the rolling gear 7 ′, and the light projecting portion 61 is provided at a position facing the light projecting portion 61. A light receiving unit 62 is provided. The light receiving section 62 may be any one as long as the tooth profile of the rolling gear 7 ′ is irradiated with parallel light from the light projecting section 61 so that the tooth profile is projected and the brightness of the tooth profile can be detected.
An image sensor is adopted in this embodiment. According to such a light projecting unit 61 and the light receiving unit 62, by emitting parallel light from the light projecting unit 61, as shown in FIG. It is projected, and the tooth-shaped dark portion 7a is formed. The light projecting portion 61 and the light receiving portion 62 are provided with a light projecting angle adjusting mechanism 63,
When the rolling gear 7'has a helical tooth shape, the projection angle can be made parallel to the tooth trace angle.

【0029】そして、イメージセンサよりなる受光部6
2で検出された検出信号はセンサコントローラ64を介
してコンピュータ65に入力される。コンピュータ65
では、明暗部エッジx1 、x2 から、転造歯車7’の位
相と基準歯車の位相とのずれ(Δθ)や、転造歯車7’
の半径と基準歯車の半径との差(Δr)が算出される。
そして、位相のずれ(Δθ)に応じた出力信号がコンピ
ュータ65から第1サーボアンプ66を介してダイス回
転用モータ(サーボモータ)5に送られ、第1仕上ダイ
スローラ33及び第2仕上ダイスローラ43の位相が転
造歯車7’の位相に合わせられる。また、転造歯車7’
の半径の差(Δr)に応じた出力信号がコンピュータ6
5から第2サーボアンプ67を介して第1ダイス押込用
モータ24及び第2ダイス押込用モータ25に送られ、
第1ローラ押込装置31及び第2ロー等押込装置41が
転造歯車7’の半径に応じた所定の押込量で作動され
る。
Then, the light receiving portion 6 including the image sensor
The detection signal detected in 2 is input to the computer 65 via the sensor controller 64. Computer 65
Then, the deviation (Δθ) between the phase of the rolling gear 7 ′ and the phase of the reference gear from the bright and dark part edges x 1 and x 2 and the rolling gear 7 ′.
The difference (Δr) between the radius of the circle and the radius of the reference gear is calculated.
An output signal corresponding to the phase shift (Δθ) is sent from the computer 65 to the die rotation motor (servo motor) 5 via the first servo amplifier 66, and the first finishing die roller 33 and the second finishing die roller The phase of 43 is matched with the phase of the rolling gear 7 '. Also, the rolling gear 7 '
The output signal corresponding to the radius difference (Δr) of the computer 6
5 is sent to the first die pressing motor 24 and the second die pressing motor 25 via the second servo amplifier 67,
The first roller pushing device 31 and the second low pushing device 41 are operated with a predetermined pushing amount according to the radius of the rolling gear 7 ′.

【0030】従って、本実施形態に係る仕上転造装置で
は、投光部61及び受光部62が、請求項1に係る位相
検出手段及び請求項2に係る半径検出手段として機能
し、コンピュータ65が請求項1に係る位相決定手段及
び請求項2に係る押込量決定手段として機能する。さら
に図2から理解できる様に、転造加工を終えた第1ロー
ラダイス32に対面する様に、液状の潤滑剤を噴射する
第1噴射装置76が装備され、転造加工を終えた第2ロ
ーラダイス42に対面する様に、黒鉛粉末が含まれた液
状の潤滑剤を噴射する第2噴射装置77が装備されてい
る。つまり転造位置から90°離れた位置に第1噴射装
置76及び第2噴射装置77はそれぞれ装備されてお
り、潤滑剤の塗布タイミングの均一化、塗布時間の均一
化が図られ、更に第1ローラダイス32への潤滑剤塗布
量と第2ローラダイス42への潤滑剤塗布量との均一化
が図られている。
Therefore, in the finish rolling apparatus according to this embodiment, the light projecting portion 61 and the light receiving portion 62 function as the phase detecting means according to claim 1 and the radius detecting means according to claim 2, and the computer 65 It functions as the phase determining means according to claim 1 and the pushing amount determining means according to claim 2. Further, as can be understood from FIG. 2, a first injection device 76 for injecting a liquid lubricant is provided so as to face the first roller die 32 that has finished the rolling process, and the second rolling device that has finished the rolling process is installed. A second injection device 77 for injecting a liquid lubricant containing graphite powder is provided so as to face the roller die 42. That is, the first injection device 76 and the second injection device 77 are provided at positions 90 ° apart from the rolling position, respectively, to make the application timing of the lubricant uniform and the application time uniform. The amount of lubricant applied to the roller die 32 and the amount of lubricant applied to the second roller die 42 are made uniform.

【0031】(実施例に係る転造方法)まず、図1にお
いて第1ブランク保持部11にブランク7を保持する。
次に第2モータ22を駆動して、ブランク7を矢印Y1
方向に搬送して高周波加熱コイル28内に配置すると共
に、第1モータ21を駆動させてブランク7をその周方
向(図2の矢印E1方向)に回転させる。そしてブラン
ク7を回転させながら、ブランク7の外周部を高周波加
熱コイル28で誘導加熱する。900℃以上の温度に誘
導加熱する領域は、ブランク7の外周面から歯丈の約
1.3倍程度の深さとする。加熱時間は数秒〜30秒間
程度である。
(Rolling method according to the embodiment) First, the blank 7 is held in the first blank holding portion 11 in FIG.
Next, the second motor 22 is driven to move the blank 7 to the arrow Y1.
In the same manner, the first motor 21 is driven to rotate the blank 7 in its circumferential direction (arrow E1 direction in FIG. 2) while being conveyed in the direction and placed in the high-frequency heating coil 28. Then, while rotating the blank 7, the outer peripheral portion of the blank 7 is induction-heated by the high-frequency heating coil 28. The region of induction heating to a temperature of 900 ° C. or higher is about 1.3 times the tooth height from the outer peripheral surface of the blank 7. The heating time is about several seconds to 30 seconds.

【0032】ブランク7が所定温度域(900°以上)
に加熱されたら、加熱終了から転造開始までの時間は5
秒以内とする。ブランク7の内部への伝熱を抑制してブ
ランクの中央域の温度上昇を軽減し、ブランク7におけ
る温度分布を良好にするためである。加熱が終了した
ら、第2モータ22によりボール螺子軸24を作動させ
ブランク7を更に矢印Y1方向に搬送し、ブランク7を
加工位置R1に配置する。このとき第2ブランク保持部
12を矢印Y3方向に移動させて第2ブランク保持部1
2と第1ブランク保持部11との双方により、図3に示
す形態でブランク7を挟持して圧着する。圧着力は、第
2ブランク保持部12を押圧する油圧シリンダ29によ
り1〜数tonfに確保される。
The blank 7 is in a predetermined temperature range (900 ° or more)
Once heated, the time from the end of heating to the start of rolling is 5
Within seconds This is because the heat transfer to the inside of the blank 7 is suppressed, the temperature rise in the central region of the blank is reduced, and the temperature distribution in the blank 7 is improved. After the heating is completed, the ball screw shaft 24 is operated by the second motor 22 to further convey the blank 7 in the arrow Y1 direction, and the blank 7 is arranged at the processing position R1. At this time, the second blank holding part 12 is moved in the direction of the arrow Y3 to move the second blank holding part 1
The blank 7 is sandwiched and pressure-bonded in the form shown in FIG. 3 by both 2 and the first blank holder 11. The crimping force is secured to one to several tonf by the hydraulic cylinder 29 that presses the second blank holding portion 12.

【0033】この状態では第3モータ23の駆動力でブ
ランク7はこれの周方向に回転される。このとき第1モ
ータ21の駆動はオフとする。よってブランク7は第3
モータ23のみで回転される。なおブランク7の目標回
転数NB は次の様に設定される。即ち、ローラダイス3
2、42の回転数をNR とし、ローラダイス32、42
の歯数をZRHとし、ブランク7で形成される転造歯車の
歯数をZB とすると、NB =NR ×〔ZB /(ZB +Z
RH)〕となる。
In this state, the blank 7 is rotated in the circumferential direction by the driving force of the third motor 23. At this time, the drive of the first motor 21 is turned off. Therefore, the blank 7 is the third
It is rotated only by the motor 23. The target rotation speed N B of the blank 7 is set as follows. That is, the roller die 3
The rotational speed as the N R of 2,42, roller die 32 and 42
Is Z RH, and the number of teeth of the rolling gear formed by the blank 7 is Z B , N B = N R × [Z B / (Z B + Z
RH )].

【0034】またダイス回転用モータ5の作動により、
第1ローラダイス32及び第2ローラダイス42を等速
で同期回転させておく。そして、制御系による押込同期
指令信号により、第1ダイス押込用モータ24を作動さ
せて第1ローラダイス32を矢印X1方向に移動してブ
ランク7の外周部に押し込むと共に、第2ダイス押込用
モータ25を作動させて第2ローラダイス42を矢印X
1方向に移動してブランク7の外周部に互いに同期させ
て押し込む(ブランク半回転当たりの加工量はモジュー
ルの0.2倍)とともに押込前進端で保持を行う。これ
によりブランク7の外周部には歯部の盛り上がりとサイ
ジングが生じ、適数個の歯部が熱間転造で創成され、転
造歯車7’が成形される。その後、制御系からの離間同
期指令信号により第1ローラダイス32及び第2ローラ
ダイス42を矢印X2方向に同期させて移動させてブ転
造歯車7’から離脱させる。
By the operation of the die rotating motor 5,
The first roller die 32 and the second roller die 42 are synchronously rotated at a constant speed. Then, in response to the push-in synchronization command signal from the control system, the first die pushing motor 24 is operated to move the first roller die 32 in the direction of arrow X1 to push it into the outer peripheral portion of the blank 7, and the second die pushing motor. 25 to operate the second roller die 42 with the arrow X.
The blank 7 is moved in one direction and pushed in synchronously with the outer peripheral portion of the blank 7 (the amount of processing per half rotation of the blank is 0.2 times the module), and the blank is held at the pushing forward end. As a result, swelling and sizing of the teeth occur on the outer peripheral portion of the blank 7, and an appropriate number of teeth are created by hot rolling to form the rolled gear 7 '. After that, the first roller die 32 and the second roller die 42 are moved in synchronization with each other in the direction of the arrow X2 by the separation synchronization command signal from the control system to be separated from the rolling gear 7 '.

【0035】この様にして熱間転造が終了したら、第2
モータ22により転造歯車7’を更に矢印Y1方向に搬
送させ、転造歯車7’を仕上加工位置R2に配置する。
そして、投光部61を作動させて投光部61から平行光
を転造歯車7’の歯部に照射し、その歯形を受光部62
に投影させる。そして、イメージセンサよりなる受光部
62で検出された検出信号はセンサコントローラ64を
介してコンピュータ65に入力される。イメージセンサ
よりなる受光部62で検出された検出信号がセンサコン
トローラ64を介してコンピュータ65に入力される
と、図6のフローチャートに示すように、以下の処理が
なされる。
After the hot rolling is completed in this manner, the second
The rolling gear 7'is further conveyed in the direction of the arrow Y1 by the motor 22, and the rolling gear 7'is arranged at the finishing position R2.
Then, the light projecting portion 61 is operated to irradiate the tooth portion of the rolling gear 7 ′ with parallel light from the light projecting portion 61, and the tooth profile thereof is received by the light receiving portion 62.
To project. Then, the detection signal detected by the light receiving unit 62 including the image sensor is input to the computer 65 via the sensor controller 64. When the detection signal detected by the light receiving section 62 including an image sensor is input to the computer 65 via the sensor controller 64, the following processing is performed as shown in the flowchart of FIG.

【0036】すなわち、イメージセンサとしての受光部
62からセンサコントローラ64を介して、明暗部エッ
ジx1 の検出信号と、明暗部エッジx2 の検出信号とが
コンピュータ65に送られると、コンピュータ65で
は、下記(1)式により歯溝中央位置xm を算出する。 xm =(x1 +x2 )/2 …(1) そして、この歯溝中央位置xm の値と、基準歯車の半径
rの値とから、下記(2)式により転造歯車7’の位相
のずれΔθを算出する。
That is, when the detection signal of the light / dark portion edge x 1 and the detection signal of the light / dark portion edge x 2 are sent from the light receiving portion 62 as an image sensor through the sensor controller 64 to the computer 65, the computer 65 The tooth groove center position x m is calculated by the following equation (1). x m = (x 1 + x 2 ) / 2 (1) Then, from the value of the tooth groove center position x m and the value of the radius r of the reference gear, the following formula (2) The phase shift Δθ is calculated.

【0037】 Δθ=(xm /r)×360/2π 〔deg〕 …(2) そして、歯溝中央位置xm が明部にあることを確認す
る。なお、歯溝中央位置xm が暗部にある場合は、ブラ
ンク回転用モータ23を歯形1ピッチ分CW(時計回り
の略)回転させて、歯溝中央位置xm が明部に位置する
ようにする。そして、転造歯車7’の位相と第1仕上ロ
ーラダイス33及び第2仕上ローラダイス43の位相と
を整合させるべく、ダイス回転用モータ5を基準位置よ
りΔθ×(ギヤ歯数/ダイス歯数)回転させる出力信号
を第1サーボアンプ66を介してダイス回転用モータ5
に送る。
Δθ = (x m / r) × 360 / 2π [deg] (2) Then, it is confirmed that the tooth groove center position x m is in the bright portion. When the tooth groove center position x m is in the dark portion, the blank rotation motor 23 is rotated by CW (clockwise approximately) by one pitch of the tooth profile so that the tooth groove center position x m is located in the light portion. To do. Then, in order to match the phase of the rolling gear 7 ′ with the phases of the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43, the die rotation motor 5 is moved from the reference position by Δθ × (gear tooth number / die tooth number). ) The output signal for rotating is supplied to the die rotating motor 5 via the first servo amplifier 66.
Send to

【0038】なお、第1仕上ローラダイス33及び第2
仕上ローラダイス43の基準位置は、予め基準歯車の歯
溝中心が受光部中心にある時にかみ合うダイス歯位置エ
ンコーダ430として記憶させておくことにより行う。
また、上記明暗部エッジx1 の検出信号と、明暗部エッ
ジx2 の検出信号とから、下記(3)によりx1 及びx
2 間の距離Lを算出する。
The first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 33
The reference position of the finishing roller die 43 is stored in advance as a die tooth position encoder 430 that meshes with the center of the tooth groove of the reference gear at the center of the light receiving portion.
In addition, from the detection signal of the bright / dark portion edge x 1 and the detection signal of the bright / dark portion edge x 2 , x 1 and x
The distance L between the two is calculated.

【0039】 L=|x1 −x2 | …(3) そして、x1 及びx2 間の距離Lの値と、x1 及びx2
間の基準歯車における距離L0 の値と、基準歯車の圧力
角αの値とから、下記(4)により転造歯車7’の半径
と基準歯車の半径との差Δrを算出する。 Δr={(L0 −L)/2}/tanα …(4) そして、第1仕上ローラ33及び第2仕上ローラ43の
転造歯車7’への押込量を転造歯車7’の半径に応じた
所定の押込量とさせるべく、転造歯車7’の半径と基準
歯車の半径との差Δrに応じた出力信号を、第2サーボ
アンプ67を介して第1ダイス押込用モータ24及び第
2ダイス押込用モータ25に送る。
[0039] L = | x 1 -x 2 | ... (3) Then, the value of the distance L between x 1 and x 2, x 1 and x 2
From the value of the distance L 0 in the reference gear between and the value of the pressure angle α of the reference gear, the difference Δr between the radius of the rolling gear 7 ′ and the radius of the reference gear is calculated by the following (4). Δr = {(L 0 −L) / 2} / tan α (4) Then, the pressing amount of the first finishing roller 33 and the second finishing roller 43 into the rolling gear 7 ′ is set to the radius of the rolling gear 7 ′. In order to obtain a predetermined pushing amount according to the output signal, an output signal corresponding to the difference Δr between the radius of the rolling gear 7 ′ and the radius of the reference gear is output via the second servo amplifier 67 to the first die pushing motor 24 and the first die pushing motor 24. It is sent to the motor 25 for pushing in two dies.

【0040】この状態で、制御系からの押込同期指令信
号により、上記コンピュータ65からの出力信号に応じ
て所定の位相で回転する第1仕上ローラダイス33を矢
印X1方向に移動してブランク7に押し込むと共に、同
じく所定の位相で回転する第2仕上ローラダイス43を
矢印X1方向に移動してブランク7に互いに同期させ
て、上記コンピュータ65からの出力信号に応じた所定
の押込量で押し込む。これによりブランク7の歯部が温
間領域(仕上転造の開始温度700〜終了温度400°
C)で仕上転造される。その後、第1仕上ローラダイス
33及び第2仕上ローラダイス43を矢印X2方向に移
動させてブランク7から離脱させる。
In this state, in response to the push-in synchronization command signal from the control system, the first finishing roller die 33, which rotates in a predetermined phase according to the output signal from the computer 65, is moved in the direction of arrow X1 to form the blank 7. Along with pushing, the second finishing roller die 43, which also rotates in a prescribed phase, is moved in the direction of arrow X1 and synchronized with the blank 7, and is pushed in with a prescribed amount of depression according to the output signal from the computer 65. As a result, the tooth portion of the blank 7 is in a warm region (starting rolling temperature 700 to finishing temperature 400 °).
Finished and rolled in C). After that, the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 are moved in the direction of the arrow X2 to be separated from the blank 7.

【0041】このように本実施形態では、第1仕上ロー
ラダイス33及び第2仕上ローラダイス43の位相を仕
上転造位置2に配置された転造歯車7’の位相に整合さ
せた状態で、第1仕上ローラダイス33及び第2仕上ロ
ーラダイスを同時に転造歯車7’に押し込むことができ
るので、第1仕上ローラダイス33及び第2仕上ローラ
ダイス43が前後して転造歯車7’に接触することによ
る温度ムラの発生や、第1仕上ローラダイス33及び第
2仕上ローラダイス43が位相ずれした状態で転造歯車
7’に接触することによる打痕の発生を防止することが
可能である。
As described above, in this embodiment, the phases of the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 are aligned with the phases of the rolling gear 7 ′ arranged at the finishing rolling position 2. Since the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die can be pushed into the rolling gear 7'at the same time, the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 move back and forth to contact the rolling gear 7 '. It is possible to prevent the occurrence of temperature unevenness due to this, and the occurrence of dents due to the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 coming into contact with the rolling gear 7 ′ in a phase-shifted state. .

【0042】また、仕上転造する転造歯車7’の半径に
応じて第1仕上ローラダイス33及び第2仕上ローラダ
イス43の押込量を決定しているので、仕上転造する各
々の転造歯車7’の半径に応じて第1仕上ローラダイス
33及び第2仕上ローラダイス43の押込量を微調整す
ることができる。このため、熱間転造時の寸法誤差によ
り第1仕上ローラダイス33及び第2仕上ローラダイス
43の押し込みに過不足を生じることがない。
Further, since the pushing amounts of the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 are determined according to the radius of the rolling gear 7'to be finished rolling, each rolling to be finished rolling is performed. The pushing amount of the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 can be finely adjusted according to the radius of the gear 7 '. Therefore, there is no excess or deficiency in pushing the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 due to a dimensional error during hot rolling.

【0043】また、図1に示した様に精密なボール螺子
軸37、47を用いるボール螺子方式を採用すると共
に、サーボモータである第1、第2ダイス押込用モータ
24、25でボール螺子軸37、47を同期作動制御す
るサーボ制御方式を採用しているので、第1仕上ローラ
ダイス33や第2仕上ローラダイス43を押込方向に送
る精度を高めることができ、押込量を高精度に調整可能
である。
Further, as shown in FIG. 1, a ball screw system using precision ball screw shafts 37 and 47 is adopted, and the ball screw shafts are driven by the first and second die pressing motors 24 and 25 which are servomotors. Since a servo control system for synchronously controlling 37 and 47 is adopted, the accuracy of feeding the first finishing roller die 33 and the second finishing roller die 43 in the pushing direction can be increased, and the pushing amount can be adjusted with high accuracy. It is possible.

【0044】したがって、本実施形態によれば、転造歯
車7’を高精度に仕上転造することができ、精度の高い
熱間転造歯車を製造することが可能となる。なお、本発
明は、熱間転造後の転造歯車7’を温間で仕上転造する
場合を想定してなされたものであり、したがって転造歯
車7’の位相及び半径を検出する手段として、非接触式
で検出するものに限定しているが、冷間で仕上転造する
場合は、位置決めピン等の接触式の検出手段を採用しう
ることは勿論である。熱間転造後に温間で仕上転造する
場合、位置決めピン等の接触式の検出手段を用いると、
位置決めピン等が転造歯車7’に接触することにより温
度ムラ等が発生するという問題があるが、冷間で仕上転
造する場合はそのような問題が発生しないからである。
Therefore, according to this embodiment, the rolling gear 7'can be finish-rolled with high accuracy, and the hot-rolled gear with high accuracy can be manufactured. The present invention has been made on the assumption that the rolling gear 7'after hot rolling is finish rolled in a warm state, and therefore means for detecting the phase and radius of the rolling gear 7 '. However, it is of course possible to employ contact-type detection means such as a positioning pin in the case of cold finish rolling. When finishing rolling in a warm state after hot rolling, if contact type detecting means such as a positioning pin is used,
This is because there is a problem that temperature unevenness or the like occurs due to the contact of the positioning pin or the like with the rolling gear 7 ', but such a problem does not occur when finish rolling is performed in the cold.

【0045】[0045]

【実施例】 (実施例1)S58C材よりなるブランク7を上記実施
形態で説明した方法に準じて熱間転造、及び温間仕上転
造し、外径190mm、内径108mm、モジュールが
2.4の歯車を製造した。なお、熱間転造条件は、ダイ
ス回転300rpm、ダイスローラ押込速度6mm/s
ec、サイジング時間4sec、加工開始温度900
℃、加工終了温度620℃とした。温間仕上条件は、同
じくダイス回転300rpm、歯面圧下量30μm、加
工開始温度600℃、加工終了温度500℃、転造時間
5secとした。
Example 1 A blank 7 made of S58C material was hot-rolled and warm-finished in accordance with the method described in the above embodiment, and the outer diameter was 190 mm, the inner diameter was 108 mm, and the module was 2. Four gears were manufactured. The hot rolling conditions are: die rotation 300 rpm, die roller pushing speed 6 mm / s.
ec, sizing time 4 sec, processing start temperature 900
C. and the processing end temperature was 620.degree. The warm finishing conditions were the same: die rotation 300 rpm, tooth surface reduction 30 μm, processing start temperature 600 ° C., processing end temperature 500 ° C., rolling time 5 sec.

【0046】得られた歯車について、歯溝の振れ、及び
圧力角誤差を調べた。なお、歯溝の振れはJIS規格に
基づき、ベアリングボール等の接触片を歯溝を形成する
歯面においてピッチ円付近に接触させたときの半径方向
における変位を意味する。また、圧力角誤差は171.
173mmの基礎円径を持つインボリュート曲線からの
変位量を回帰直線によって内挿し、歯先部分と歯元部分
のインボリュート曲線からのかい離量で定義することに
より調べた。
With respect to the obtained gear, the runout of the tooth space and the pressure angle error were examined. The runout of the tooth groove means the displacement in the radial direction when a contact piece such as a bearing ball is brought into contact with the tooth surface forming the tooth groove in the vicinity of the pitch circle based on the JIS standard. The pressure angle error is 171.
The amount of displacement from an involute curve having a basic circle diameter of 173 mm was interpolated by a regression line, and the amount of separation from the involute curve of the tooth tip portion and the tooth root portion was defined to define the displacement.

【0047】歯車加工代(OBD変化量)と歯溝の振れ
との関係を図7に、歯車加工代と圧力角誤差との関係を
図8に示す。比較のため、仕上転造時に、仕上ダイスロ
ーラの位相を転造歯車の位相に合わせること、及び転造
歯車の半径に応じて仕上ダイスローラの押込量を微調整
することをしなかったこと以外は、上記実施例と同様に
製造した比較例の歯車についても同様に評価した。
FIG. 7 shows the relationship between the gear machining allowance (the amount of OBD change) and the tooth groove runout, and FIG. 8 shows the relationship between the gear machining allowance and the pressure angle error. For comparison, except that during finishing rolling, the phase of the finishing die roller was not adjusted to the phase of the rolling gear, and the pushing amount of the finishing die roller was not finely adjusted according to the radius of the rolling gear. In the same manner, the gear of the comparative example manufactured in the same manner as the above example was evaluated.

【0048】図7及び図8から明らかなように、本実施
例に係る歯車は、歯溝の振れ及び圧力角ともに、比較例
の歯車と比べて精度が格段と向上した。 (実施例2)実施例1と同一諸元の歯車を熱間転造した
後、いったん取り出して冷却した後、再度第1ブランク
保持部11に取り付けて、高周波加熱コイル28で70
0℃まで10sec間で歯部を加熱した後、仕上転造位
置R2に移動した。そして、上記実施形態で説明した方
法に準じて、仕上ダイスローラの位相と押込量を調整し
て温間仕上転造した。
As is clear from FIGS. 7 and 8, the gear according to the present embodiment has remarkably improved accuracy in both the runout of the tooth space and the pressure angle as compared with the gear of the comparative example. (Embodiment 2) A gear having the same specifications as in Embodiment 1 is hot-rolled, taken out, cooled, and then attached to the first blank holding portion 11 again, and the high-frequency heating coil 28 is used.
After heating the tooth portion to 0 ° C. for 10 seconds, the tooth portion was moved to the finish rolling position R2. Then, according to the method described in the above embodiment, the warm finish rolling was performed by adjusting the phase and the pushing amount of the finishing die roller.

【0049】得られた歯車について、上記実施例1と同
様、歯溝の振れ及び圧力角誤差を調べたところ、図7及
び図8と同様の結果が得られた。 (実施例3)実施例1と同一諸元の歯車をボブ切で製作
したあと、実施例2と同様に仕上転造した。
When the obtained gear was examined for tooth groove runout and pressure angle error in the same manner as in Example 1, the same results as in FIGS. 7 and 8 were obtained. (Example 3) A gear having the same specifications as in Example 1 was manufactured by bob cutting, and then finish rolling was carried out in the same manner as in Example 2.

【0050】得られた歯車について、上記実施例1と同
様、歯溝の振れ及び圧力角誤差を調べたところ、図7及
び図8と同様の結果が得られた。
When the resulting gear was examined for tooth groove runout and pressure angle error as in Example 1, the same results as in FIGS. 7 and 8 were obtained.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の仕
上転造装置では、一対の仕上ローラダイスの位相を転造
歯車の位相に整合させた状態で、両仕上ローラダイスを
同時に転造歯車に押し込むことができるので、両ローラ
ダイスが前後して転造歯車に接触することによる温度ム
ラの発生や、両ローラダイスが位相ずれした状態で転造
歯車に接触することによる打痕の発生を防止することが
可能である。したがって、転造歯車を高精度に仕上転造
することができる。
As described in detail above, in the finish rolling device according to the first aspect, both finish roller dies are simultaneously rolled in a state in which the phase of the pair of finish roller dies is matched with the phase of the rolling gear. Since it can be pushed into the forming gear, both roller dies move back and forth to contact the rolling gear, resulting in temperature unevenness and dents caused by contacting the rolling gear with both roller dies out of phase. It is possible to prevent the occurrence. Therefore, the rolling gear can be finish-rolled with high accuracy.

【0052】また、請求項2記載の仕上転造装置では、
仕上転造する各々の転造歯車の半径方向の長さに応じて
一対の仕上ローラダイスの押込量を微調整することがで
きるため、熱間転造時の寸法誤差により仕上ローラダイ
スの押し込みに過不足を生じることがない。したがっ
て、転造歯車を高精度に仕上転造することができる。さ
らに請求項1及び請求項2記載の仕上転造装置は、非接
触式の検出手段を採用しているため、熱間転造後の転造
歯車を温間で仕上転造する場合にも良好に適用すること
ができる。
In the finish rolling apparatus according to the second aspect,
Since the pushing amount of the pair of finishing roller dies can be finely adjusted according to the radial length of each rolling gear to be finished rolling, it is possible to press the finishing roller die due to dimensional error during hot rolling. There is no excess or deficiency. Therefore, the rolling gear can be finish-rolled with high accuracy. Furthermore, since the finish rolling apparatus according to claim 1 and claim 2 uses the non-contact type detecting means, it is also good when the finish rolling of the rolling gear after hot rolling is warm. Can be applied to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】装置全体を概略して示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing the entire apparatus.

【図2】装置の要部の正面図である。FIG. 2 is a front view of a main part of the device.

【図3】ブランク保持部の内部構造を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an internal structure of a blank holder.

【図4】仕上ローラダイスの位相及び押込量を決定する
手段を説明するブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a means for determining a phase and a pushing amount of a finishing roller die.

【図5】受光部における歯形の投影状態を示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a projected state of a tooth profile on a light receiving unit.

【図6】仕上ローラダイスの位相及び押込量を決定する
方法を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining a phase and a pushing amount of a finishing roller die.

【図7】歯車加工代と歯溝の振れとの関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a gear machining allowance and a runout of a tooth groove.

【図8】歯車加工代と圧力角誤差との関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a gear machining allowance and a pressure angle error.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図中、1はブランク保持部、11は第1ブランク保持
部、11aは第1保持軸、12は第1ブランク保持部、
12aは第1保持軸、3はローラ押込装置、31は第1
ローラ押込装置、33は第1仕上ローラダイス、36は
第1ハウジング、41は第2ローラ押込装置、43は第
2仕上ローラダイス、46は第2ハウジング、7はブラ
ンク、7’は転造歯車、5はダイス回転用モータ、24
は第1ダイス押込用モータ、25は第2ダイス押込用モ
ータ、61は投光部、62は受光部、64はセンサコン
トローラ、65はコンピュータ、66は第1サーボアン
プ、67は第2サーボアンプである。
In the figure, 1 is a blank holding part, 11 is a first blank holding part, 11a is a first holding shaft, 12 is a first blank holding part,
12a is a first holding shaft, 3 is a roller pushing device, 31 is a first
Roller pushing device, 33 is a first finishing roller die, 36 is a first housing, 41 is a second roller pushing device, 43 is a second finishing roller die, 46 is a second housing, 7 is a blank, and 7'is a rolling gear. 5 is a motor for rotating the die, 24
Is a first die pushing motor, 25 is a second die pushing motor, 61 is a light emitting section, 62 is a light receiving section, 64 is a sensor controller, 65 is a computer, 66 is a first servo amplifier, and 67 is a second servo amplifier. Is.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船津 準 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 宮本 典孝 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 利秋 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 五十嵐 新太郎 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 北村 義宏 富山県富山市不二越本町一丁目1番1号 株式会社不二越内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor, Junji Funatsu, Toyota City, Toyota City, Aichi Prefecture, 1st Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Noritaka Miyamoto, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota City, Ltd. 72) Inventor Toshiaki Tanaka 1 of 41, Nagachote, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Toyota Central Research Institute Co., Ltd. Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor Yoshihiro Kitamura 1-1-1 Fujikoshi Honcho, Toyama City, Toyama Prefecture Fujikoshinai Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱間転造された転造歯車を挟装するように
配置された一対の仕上ローラダイスを、該転造歯車に同
期的に回転させつつ押し込むことにより、該転造歯車を
仕上転造する装置であって、 上記転造歯車の外形状に応じて転造歯車の位相を非接触
式で検出する位相検出手段と、該位相検出手段の検出信
号に応じて上記一対の仕上ローラダイスの位相を転造歯
車の位相に合うように決定する位相決定手段とを有する
ことを特徴とする熱間転造歯車の仕上転造装置。
Claim: What is claimed is: 1. A pair of finishing roller dies, which are arranged so as to sandwich a hot-rolled rolling gear, sandwich the rolling gear by rotating the rolling gear synchronously with the pair of finishing roller dies. A device for finish rolling, comprising a phase detection means for detecting the phase of the rolling gear in a non-contact manner according to the outer shape of the rolling gear, and the pair of finishes according to a detection signal of the phase detection means. A finish rolling device for a hot rolling gear, comprising: phase determining means for determining the phase of the roller die so as to match the phase of the rolling gear.
【請求項2】熱間転造された転造歯車を挟装するように
配置された一対の仕上ローラダイスを、該転造歯車に同
期的に回転させつつ押し込むことにより、該転造歯車を
仕上転造する装置であって、 上記転造歯車の外形状に応じて転造歯車の半径方向の長
さを非接触式で検出する半径検出手段と、該半径検出手
段の検出信号に応じて上記一対の仕上ローラダイスの押
込量を決定する押込量決定手段とを有することを特徴と
する熱間転造歯車の仕上転造装置。
2. A rolling gear is formed by pressing a pair of finishing roller dies, which are arranged so as to sandwich a hot-rolled rolling gear, while rotating the rolling gear synchronously. A device for finish rolling, which is a non-contact radius detection means for detecting the radial length of the rolling gear according to the outer shape of the rolling gear, and a detection signal of the radius detection means. A finishing rolling device for a hot-rolled gear, comprising: a pushing amount determining means for determining a pushing amount of the pair of finishing roller dies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6047581A (en) * 1998-02-27 2000-04-11 Anderson Cook, Inc. Drive system for vertical rack spline-forming machine

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