JPH1190835A - 繊維強化樹脂製ウォームホイールの製造工具 - Google Patents
繊維強化樹脂製ウォームホイールの製造工具Info
- Publication number
- JPH1190835A JPH1190835A JP9252032A JP25203297A JPH1190835A JP H1190835 A JPH1190835 A JP H1190835A JP 9252032 A JP9252032 A JP 9252032A JP 25203297 A JP25203297 A JP 25203297A JP H1190835 A JPH1190835 A JP H1190835A
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- JP
- Japan
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- worm
- tool
- hardness
- worm wheel
- tooth flank
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- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 予め繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により射出成形
されたハスバ歯車素材５を、樹脂の溶融点まで加熱した
工具ウォームギア２１により転圧加工するウォームホイ
ルの製造工具において、工具が実質的に摩耗が僅少で所
定の高精度，高強度のＦＲＰ製ウォームホイールを大量
生産し得る工具ウォームギア２１Ａを提供する。 【解決手段】 このため、例えばダイヤモンド，ＣＢＮ
（立方晶窒化ホウ素）等の高硬度の砥粒材層２４Ｂを、
電着加工により、工具ウォーム２１Ａの歯面２４Ａ上に
電着加工により形成した。
されたハスバ歯車素材５を、樹脂の溶融点まで加熱した
工具ウォームギア２１により転圧加工するウォームホイ
ルの製造工具において、工具が実質的に摩耗が僅少で所
定の高精度，高強度のＦＲＰ製ウォームホイールを大量
生産し得る工具ウォームギア２１Ａを提供する。 【解決手段】 このため、例えばダイヤモンド，ＣＢＮ
（立方晶窒化ホウ素）等の高硬度の砥粒材層２４Ｂを、
電着加工により、工具ウォーム２１Ａの歯面２４Ａ上に
電着加工により形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化樹脂製の
ウォームホイール製造用の工具ウォームギアの改良に関
するものである。
ウォームホイール製造用の工具ウォームギアの改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば自動車の操向（操舵）装置
のモータ減速部等に、軽量化及び騒音防止用等の目的で
使用される合成樹脂製のウォームホイールは、比較的厚
い円板状の樹脂成形品の外周円部に所定の切削工具を用
いてハズバ歯車の歯切り加工を施している。
のモータ減速部等に、軽量化及び騒音防止用等の目的で
使用される合成樹脂製のウォームホイールは、比較的厚
い円板状の樹脂成形品の外周円部に所定の切削工具を用
いてハズバ歯車の歯切り加工を施している。
【０００３】一方、これに対して、歯車の強度，剛性及
び耐摩耗性等を向上させるために、ガラス，カーボン等
の繊維入りの繊維強化樹脂（以下、“ＦＲＰ”と略称す
る）製のウォームホイールの場合は、前記と同様な切削
工具を用いて歯切り加工を行うと、硬度の高い強化繊維
を切断分断するために、工具の摩耗が著しいという問題
を生ずる。
び耐摩耗性等を向上させるために、ガラス，カーボン等
の繊維入りの繊維強化樹脂（以下、“ＦＲＰ”と略称す
る）製のウォームホイールの場合は、前記と同様な切削
工具を用いて歯切り加工を行うと、硬度の高い強化繊維
を切断分断するために、工具の摩耗が著しいという問題
を生ずる。
【０００４】現在のところ、この種の切削工具に、摩耗
防止の目的で、種々の表面硬化処理，超高工具鋼等の特
殊材料等の採用等が試行されているが、商業的生産に対
しては、これら工具コスト等を含む総合的コスト面から
現在実用的なものはなく、このため、実際の量産加工に
おいては歯切り用切削加工を利用することができず、こ
の種の目的に添う高精度で、かつ高硬度，高剛性のウォ
ームホイールの多量生産は不可能であった。
防止の目的で、種々の表面硬化処理，超高工具鋼等の特
殊材料等の採用等が試行されているが、商業的生産に対
しては、これら工具コスト等を含む総合的コスト面から
現在実用的なものはなく、このため、実際の量産加工に
おいては歯切り用切削加工を利用することができず、こ
の種の目的に添う高精度で、かつ高硬度，高剛性のウォ
ームホイールの多量生産は不可能であった。
【０００５】このため、叙上の問題点を解消し、高精
度，高強度／剛性のＦＲＰ製ウォームホイールを量産可
能に製造する目的で、本願発明と同一出願人により、特
願平７−４２４１号（特開平８−１８７７９号公報，名
称：樹脂製フォームホイールの製造方法）が出願開示さ
れている。
度，高強度／剛性のＦＲＰ製ウォームホイールを量産可
能に製造する目的で、本願発明と同一出願人により、特
願平７−４２４１号（特開平８−１８７７９号公報，名
称：樹脂製フォームホイールの製造方法）が出願開示さ
れている。
【０００６】この製造方法は、本発明に係る製造工具を
利用する一実施例の前提条件となるものであるため、前
記引用文献の自動車の操舵装置のモータ減速部に用いら
れるＦＲＰ製フォームホイールの製造装置の一実施例に
ついて、その概要を重複的に反復説明する：この種のＦ
ＲＰ製フォームホイールの製造に当り、先ず第１段階と
して、図３にその外観斜視図を示すように、金属製の芯
金１の外周に繊維強化樹脂から成る円筒状の樹脂部２が
一体成形され、樹脂部２の外周面に歯３を有する中間品
としてのＦＲＰハスバ歯車５を射出成形する。
利用する一実施例の前提条件となるものであるため、前
記引用文献の自動車の操舵装置のモータ減速部に用いら
れるＦＲＰ製フォームホイールの製造装置の一実施例に
ついて、その概要を重複的に反復説明する：この種のＦ
ＲＰ製フォームホイールの製造に当り、先ず第１段階と
して、図３にその外観斜視図を示すように、金属製の芯
金１の外周に繊維強化樹脂から成る円筒状の樹脂部２が
一体成形され、樹脂部２の外周面に歯３を有する中間品
としてのＦＲＰハスバ歯車５を射出成形する。
【０００７】次に、第２段階として、図２にその構成の
一例の平面図を示すようなウォームホイール熱間転圧装
置を用いて、射出成形ハズバ歯車５の歯３の歯面の成形
加工を行う。
一例の平面図を示すようなウォームホイール熱間転圧装
置を用いて、射出成形ハズバ歯車５の歯３の歯面の成形
加工を行う。
【０００８】この熱間転圧装置は、台１０上に回転軸１
１に取り付けた回転基準ウォームホイール１２と、これ
に噛み合う回転基準ウォーム１３とを備えている。ま
た、被加工物であるハスバ歯車５が取り付けられる回転
軸１５が、スライドテーブル１４上に配設されている。
スライドテーブル１４は、重錘１６を有する牽引式送り
機構１７（他の構造の送り装置であっても差支えない）
で回転軸１１及び１５に対し直交方向に移動可能であ
る。これにより平行移動可能とされた回転軸１５は、公
知の等速継手であるウォルダム継手２０を介して、移動
時にも等速同期回転可能に回転軸１１に連結されてい
る。
１に取り付けた回転基準ウォームホイール１２と、これ
に噛み合う回転基準ウォーム１３とを備えている。ま
た、被加工物であるハスバ歯車５が取り付けられる回転
軸１５が、スライドテーブル１４上に配設されている。
スライドテーブル１４は、重錘１６を有する牽引式送り
機構１７（他の構造の送り装置であっても差支えない）
で回転軸１１及び１５に対し直交方向に移動可能であ
る。これにより平行移動可能とされた回転軸１５は、公
知の等速継手であるウォルダム継手２０を介して、移動
時にも等速同期回転可能に回転軸１１に連結されてい
る。
【０００９】台１０上には、また、ハスバ歯車５の歯面
を成形加工するための工具ウォーム２１が回転軸１５に
対し軸直交に配設されている。そして、この工具ウォー
ム２１は、回転基準ウォーム１３と共通のモータ２２に
ベルト２３を介して連結され、回転基準ウォーム１３と
等速の回転が与えられるようになっている。
を成形加工するための工具ウォーム２１が回転軸１５に
対し軸直交に配設されている。そして、この工具ウォー
ム２１は、回転基準ウォーム１３と共通のモータ２２に
ベルト２３を介して連結され、回転基準ウォーム１３と
等速の回転が与えられるようになっている。
【００１０】初めに、回転軸１５に被加工物のハスバ歯
車５を取り付ける。工具ウォーム２１は、不図示の内部
ヒータまたは外部ヒータで、ハスバ歯車５の樹脂の溶融
温度近傍の温度に加熱されると共に、モータ２２により
基準ウォーム１３と同期して等速回転する。すると、そ
の基準ウォーム１３に噛み合った回転基準ウォームホイ
ール１２が回転し、その回転は等速継手２０を経てハス
バ歯車５に伝達される。こうして、ハスバ歯車５は、工
具ウォーム２１と同期回転しながら送り機構１７で送ら
れつつ工具ウォーム２１に押圧されて歯面が転圧成形さ
れる。
車５を取り付ける。工具ウォーム２１は、不図示の内部
ヒータまたは外部ヒータで、ハスバ歯車５の樹脂の溶融
温度近傍の温度に加熱されると共に、モータ２２により
基準ウォーム１３と同期して等速回転する。すると、そ
の基準ウォーム１３に噛み合った回転基準ウォームホイ
ール１２が回転し、その回転は等速継手２０を経てハス
バ歯車５に伝達される。こうして、ハスバ歯車５は、工
具ウォーム２１と同期回転しながら送り機構１７で送ら
れつつ工具ウォーム２１に押圧されて歯面が転圧成形さ
れる。
【００１１】工具ウォーム２１で熱間転圧された樹脂製
ウォームホイルの歯面は、工具ウォーム２１の歯面との
接触部分のみが整形され、余肉分は歯先及び歯の両側面
に排出される。その余肉部分を旋削除去して、高精度の
歯面を備えた樹脂製ウォームホイールが製造できる。
ウォームホイルの歯面は、工具ウォーム２１の歯面との
接触部分のみが整形され、余肉分は歯先及び歯の両側面
に排出される。その余肉部分を旋削除去して、高精度の
歯面を備えた樹脂製ウォームホイールが製造できる。
【００１２】以上の製造方法においては、従来のように
歯面を切削加工しないため、工具の切削による損耗を招
くという問題はなくなる。
歯面を切削加工しないため、工具の切削による損耗を招
くという問題はなくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような先行技術においては、従来のように切削工具を使
用した場合の工具寿命と比較して、それ程短くはないに
しても、被加工物であるハスバ歯車５との摩擦により、
工具ウォーム２１にある程度の摩耗を生ずるという問題
点があり、このため必要な所定精度を実質的に維持する
ことができず、結果的に、高精度を要するこの種のウォ
ームホイールを、実用的に長期の寿命を有して大量に製
造することができないという問題点があった。
ような先行技術においては、従来のように切削工具を使
用した場合の工具寿命と比較して、それ程短くはないに
しても、被加工物であるハスバ歯車５との摩擦により、
工具ウォーム２１にある程度の摩耗を生ずるという問題
点があり、このため必要な所定精度を実質的に維持する
ことができず、結果的に、高精度を要するこの種のウォ
ームホイールを、実用的に長期の寿命を有して大量に製
造することができないという問題点があった。
【００１４】本発明は、以上のような局面にかんがみて
なされたもので、前記のようなＦＲＰ製ウォームホイー
ルの加熱転圧加工方法における摩擦による工具寿命の問
題点を解消して、大量生産に耐え得る製造工具の提供を
目的としている。
なされたもので、前記のようなＦＲＰ製ウォームホイー
ルの加熱転圧加工方法における摩擦による工具寿命の問
題点を解消して、大量生産に耐え得る製造工具の提供を
目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記のような繊維硬化樹脂製ウォームホイールの
製造工具の提供により、前記目的を達成しようとするも
のである。
ては、下記のような繊維硬化樹脂製ウォームホイールの
製造工具の提供により、前記目的を達成しようとするも
のである。
【００１６】予め繊維強化樹脂により成形された中間品
ハスバ歯車を、前記樹脂の溶融点近傍まで加熱して転圧
歯付加工する製造工具であって、その表面に、高硬度砥
粒材層を形成させたことを特徴とする繊維強化樹脂製ウ
ォームホイールの製造工具。
ハスバ歯車を、前記樹脂の溶融点近傍まで加熱して転圧
歯付加工する製造工具であって、その表面に、高硬度砥
粒材層を形成させたことを特徴とする繊維強化樹脂製ウ
ォームホイールの製造工具。
【００１７】
【作用】以上のような本発明構成による高硬度の歯面を
有する工具ウォームギアにより、被加工物ウォームホイ
ールとの成形摩擦による摩耗は実質的に防止され、高精
度，高強度のウォームホイールの大量生産が可能となっ
た。
有する工具ウォームギアにより、被加工物ウォームホイ
ールとの成形摩擦による摩耗は実質的に防止され、高精
度，高強度のウォームホイールの大量生産が可能となっ
た。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
一実施例に基づき、図面を用いて詳細に説明する。
一実施例に基づき、図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
【実施例】本発明に係るＦＲＰ製ウォームホイール製造
工具の製造手順及び使用する装置は、前述図２において
重複説明した部品の一つである工具ウォーム２１を除
き、同一のものとする。
工具の製造手順及び使用する装置は、前述図２において
重複説明した部品の一つである工具ウォーム２１を除
き、同一のものとする。
【００２０】（構成）図１に、図２における前記工具ウ
ォーム２１に代えて使用する本発明に係る工具ウォーム
（ギア）２１Ａの斜視図及びそのウォーム２１Ａのウォ
ーム歯面２４Ａの拡大部分断面図（ａ）を示す。
ォーム２１に代えて使用する本発明に係る工具ウォーム
（ギア）２１Ａの斜視図及びそのウォーム２１Ａのウォ
ーム歯面２４Ａの拡大部分断面図（ａ）を示す。
【００２１】本発明実施例の工具ウォーム２１Ａの特徴
は、（ａ）図に示すように、歯面２４Ａの表層に例えば
ダイヤモンド粒等の高硬度砥粒材層２４Ｂ（厚さは誇張
して示す）を電着形成したことにある。
は、（ａ）図に示すように、歯面２４Ａの表層に例えば
ダイヤモンド粒等の高硬度砥粒材層２４Ｂ（厚さは誇張
して示す）を電着形成したことにある。
【００２２】実際の工具は、前記引用例装置に用いた工
具ウォーム２１の歯厚を前記砥粒材層２４Ｂの量だけ薄
くしておき、歯面２４に電着加工を施して砥粒材層２４
Ｂを形成させて製造する。
具ウォーム２１の歯厚を前記砥粒材層２４Ｂの量だけ薄
くしておき、歯面２４に電着加工を施して砥粒材層２４
Ｂを形成させて製造する。
【００２３】付着させる材料は、例えばダイヤモンド，
ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）等の高硬度の粒状材料であ
る。
ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）等の高硬度の粒状材料であ
る。
【００２４】（作用）以上のような工具ウォームギア２
１Ａの構成により、被加工物であるウォームホイール歯
面３（図３）より数倍の高硬度を有することとなり、工
具ウォーム歯面２４Ａとホイール歯面３との成形摩擦に
よる摩耗を実質的に防止することができ、所望の高精度
の高強度ウォームホイールの大量生産に耐え得る長寿命
を実現することができる。
１Ａの構成により、被加工物であるウォームホイール歯
面３（図３）より数倍の高硬度を有することとなり、工
具ウォーム歯面２４Ａとホイール歯面３との成形摩擦に
よる摩耗を実質的に防止することができ、所望の高精度
の高強度ウォームホイールの大量生産に耐え得る長寿命
を実現することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
繊維強化樹脂製ウォームホイールの加熱転圧加工製造工
程において、工具ウォームギアの表面の硬度を大きくす
ることができるため、先行技術における加工時の成形摩
擦による工具寿命の問題点が改善され、これにより、高
精度，高強度のウォームホイールを実質的に変動なく大
量に製造することが可能になった。
繊維強化樹脂製ウォームホイールの加熱転圧加工製造工
程において、工具ウォームギアの表面の硬度を大きくす
ることができるため、先行技術における加工時の成形摩
擦による工具寿命の問題点が改善され、これにより、高
精度，高強度のウォームホイールを実質的に変動なく大
量に製造することが可能になった。
【図１】 実施例の工具ウォームギアの斜視図及びその
ウォーム歯面の拡大部分断面図（ａ）
ウォーム歯面の拡大部分断面図（ａ）
【図２】 実施例工具ウォームを使用する引用例の熱間
転圧加工装置の一例の概略平面図
転圧加工装置の一例の概略平面図
【図３】 中間品としての成形ハスバ歯車の一例の斜視
図
図
１ 芯金 ２ 樹脂部 ３ 歯 ５ 中間品ＦＲＰハスバ歯車 １０ 台 １１ 回転軸 １２ 回転基準ウォームホイール １３ 回転基準ウォーム １４ スライドテーブル １５ 回転軸 １６ 重錘 １７ 機構 ２０ ウォルダム継手 ２１，２１Ａ 工具ウォーム ２２ モータ ２３ ベルト ２４，２４Ａ ウォーム歯面 ２４Ｂ 砥粒材層
Claims (1)
- 【請求項１】 予め繊維強化樹脂により成形された中間
品ハスバ歯車を、前記樹脂の溶融点近傍まで加熱して転
圧歯付加工する製造工具であって、その表面に、高硬度
砥粒材層を形成させたことを特徴とする繊維強化樹脂製
ウォームホイールの製造工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252032A JPH1190835A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 繊維強化樹脂製ウォームホイールの製造工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252032A JPH1190835A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 繊維強化樹脂製ウォームホイールの製造工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190835A true JPH1190835A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17231641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252032A Pending JPH1190835A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 繊維強化樹脂製ウォームホイールの製造工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190835A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102705476A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-10-03 | 常州奥立思特电子有限公司 | 双联齿轮及其加工工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52111448A (en) * | 1976-03-17 | 1977-09-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | Hot rolling tool |
| JPH055246U (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-26 | オーエスジー株式会社 | 転造ダイス |
| JPH0852602A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Ishizuka Kenkyusho:Kk | 傾斜周面支持軸状工具部材およびその製法 |
| JPH08187795A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-23 | Nippon Seiko Kk | 樹脂製ウォームホイールの製造方法 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP9252032A patent/JPH1190835A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52111448A (en) * | 1976-03-17 | 1977-09-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | Hot rolling tool |
| JPH055246U (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-26 | オーエスジー株式会社 | 転造ダイス |
| JPH0852602A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Ishizuka Kenkyusho:Kk | 傾斜周面支持軸状工具部材およびその製法 |
| JPH08187795A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-23 | Nippon Seiko Kk | 樹脂製ウォームホイールの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102705476A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-10-03 | 常州奥立思特电子有限公司 | 双联齿轮及其加工工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040706 |