JPS59209450A - 奇数歯転造用平ダイス - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被転造物を挾み付けて相対的に移動すること
によりヘリカルギヤあるいは油溝等のねじれ歯やねじれ
溝を転造するための平ダイスに関し、特に奇数の歯もし
くは溝を形成する場合に有効な平ダイスに関するもので
ある。

例えば第１図に示すようなヘリカルギヤ１を製造する方
法として、ホブカッター等により切削する方法や転造に
よる方法が考えられるが、切削による方法では、作業に
要する時間が長く、またホブの切りあがり寸法を製品上
考慮しなければならないために不要部が長（なり、その
結果製品が大型化し、しかも工具費も島くなるなどの問
題がある。これに対し、転造による方法は、生産能率が
高く、また形成した歯が丈夫であるなどの特色を有して
おり、したがって前述した切削法におけるような問題は
生じないが、被転造物に大きな荷重をかけて塑性変形さ
せる方法であるために、特に小径のヘリカルギヤ等の転
造量を製造する場合には、充分な精度が出ず、止むを得
ず切削加工によってヘリカルギヤ１を製造しているのが
実情である。

すなわち、ヘリカルギヤ１を平ダイスによって転造する
場合、−例として、被転造物２を第２図に示すように１
対の平ダイス３．４によって挾み付けるとともに荷重Ｐ
をかけ、その状態で各平ダイス３．４を相対的に逆方向
へ移動させて被転進物２を回転させることにより行なう
が、特に奇数歯のヘリカルギヤ１にあっては、被転造物
２と平ダイス３．４との噛合い歯数が変化するために、
歯すじ誤差が生じる。第３図は噛合い点の移動を説明す
るための図であって、一方の平ダイス３に対し被転造物
２がＡで示す位置にあるとき、両者は８１点、８２点、
８３点の３点で噛合っており、被転造物２が第３図にＢ
で示す位置に相対的に移動すると、両者はｂ１点、ｂ２
点、ｂ３点、ｂ４点の合計４点で噛合い、これに対し他
方の平ダイス４と被転造物２とは第３図に示す場合とは
逆に、被転造物２がＡで示す位置にあるときに４点で噛
合い、Ｂで示す位置にあるときに３点で噛合う。このよ
うに奇数歯のヘリカルギヤ１を転造する場合には、噛合
い歯数と噛合い点が変化し、かつ一方の平ダイス３側と
他方の平ダイス４側とで噛合い歯数および噛合い点位置
が相違するために、平ダイス３．４による被転造物２へ
の押込み量が変化する。その結果被転造物２に作用する
荷重が変動し、被転造物２は第２図に矢印で示す方向に
わずかなりとも変位もしくは変形するために、形成され
た歯すじ５は第４図に示すように被転造物２における歯
の軸線方向でのピッチ間隔ｐａと同ピツチでうねった状
態になる。このような誤差ｅは、被転造物２の変位もし
くは変形を防止できれば生じないが、理論的には、被転
造物２を剛体どすることによりその変位あるいは変形を
防止し得るものの、このようなことは現実的には不可能
である。

このように従来では、転造を行なった場合の面すじ誤差
が大きいため、実用に供し得る精度のへリカルーギヤ等
の転造品を得ることができず、その結果多くの場合切削
加工によってヘリカルギヤ等を製造しているのが実情で
ある。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたちので、歯数が
奇数のヘリカルギヤやねじれ溝等を精度良く転造するこ
とのできる転造用平ダイスを提供することを目的とする
ものである。そしてこの発明の特徴とするところは、歯
だけが順次高くなるよう形−成した食い付き歯群に続け
て仕上げ歯群を形成した平ダイスのうち、前記食い付き
歯群内の各食い付き歯の間に副歯を形成し、かつ各副歯
の歯だけを食い付き歯群の始端部側から仕上げ歯群側に
かけて次第に低くなるよう構成した点にある。

したがってこの発明では、食い付き歯群で転造を行なっ
ている間は、被転造物の歯数が実質上偶数になるために
、前述した奇数歯の場合におけるような各平ダイスと被
転造物との噛合い歯数および噛合い点の変化が生ぜず、
その結果被転造物の歯面でのうねりを防止し、歯すじ誤
差を可及的に小さくすることができるのである。

以下この発明の実施例を第５図ないし第８図を参照して
説明する。なお、以下に述べる実施例では、被転造物を
挾み付ける１対の平ダイスは、共に同一構成であるから
、説明の重複を避けるために、一方の平ダイスのみの構
成を説明する。

第５図および第６図はこの発明の一実施例を示す略解図
であって、ここに示す平ダイス１０は、基体１１の表面
にはす歯を形成した奇数歯ヘリカルギヤ転造用平ダイス
として構成されており、これらのはす歯のうち基体１１
の一端部（第５図および第６図では右端部）から所定の
範囲の複数めはす歯が、食い付き歯群１２とされ、それ
に続く所定範囲の複数のはす歯が、仕上げ歯群１３とさ
れ、さらに基体１１の他端部側の所定範囲の複数のばす
歯が、逃げ歯群１４とされている。

前記食い付き歯群１２は円柱状の被転造物２の外周に次
第に食い込んで被転造物２に所謂租形歯を形成するため
のものであって、基体１１の一端部側のはす歯の歯だけ
が最も低く、仕上げ歯群１３に隣在するはす歯の歯だけ
がほぼ正規の歯たけとなるよう次第に歯だけが高くなる
所謂食い付き歯１５と、各食い付き歯１５の間に形成し
た副歯１６とから構成されている。副１！１６は、被転
造物２に特に歯を形成するためのものではな（、被転造
物２に対する転造負荷の変動を防止するためのものであ
って、その歯たけｈは第７図に示すように、食い付き歯
群１２の！７８＠部側（第５図および第６図では右端部
側）で最も高く、以降仕上げ歯群１３側にかけて次第に
低くなるよう設定されている。なお、副歯１６の最高歯
たけすなわち食い付き歯群１２の始端部における歯たけ
は、食い付き歯１５の歯たけとほぼ同一とし、最低歯た
けすなわち仕上げ歯群１３に隣接する個所の歯た【プは
、はぼ零とすることが好ましい。また、食い付き歯１５
の歯厚は、副歯１６を設けたことに伴い、食い付き歯群
１２の始端部側で最も薄く、以降次第に厚く設定し、こ
れとは逆に、副歯１６の歯厚は、食い付き歯群１２の始
端部側で最も厚く、以降次第に薄く設定することが好ま
しい。

また、仕上げ歯群１３は、前記食い付き歯群１２によっ
て被転造物２に形成した不完全な歯を、正規の歯に仕上
げるための所謂仕上げ歯１７からなるものであって、そ
の仕上げ歯１７の歯たけおよび歯厚は、被転造物２に形
成すべき所期の歯の形状に合致する正規の寸法に設定さ
れている。

さらに逃げ歯群１４は、歯たけが基体１１の他端部に向
けて次第に低くなる複数のはす歯によって形成されてい
る。

つぎに上記のように構成した平ダイス１０の作用につい
て説明する。

前記平ダイス１０による奇数歯ヘリカルギヤ１の転造は
、第５図および第８図に示すように１対の平ダイス１０
によって被転造物２を挾み付け、その状態で各平ダイス
１０を互いに逆方向へ移動させ、それに伴って被転造物
２を回転させることにより行なう。転造開始当初におい
ては、先ず、食い付き歯群１２における食い付き歯１５
および副歯１６が被転造物２に食い込む。その場合、奇
数歯例えば７枚歯のヘリカルギヤ１の転造を行なうとす
ると、一方の平ダイス１０の食い付き歯１５のうち３枚
の食い付き歯１５が被転造物２に食い込んでいる状態で
は、他方の平ダイス１０では、その食い付き歯１５のう
ち４枚の食い付き歯１５が被転造物２に食い込み、これ
と同時に各食い付き歯１５の間に設けた副歯１６が被転
造物２に食い込む。その状態を第８図に示す、この図か
ら明らかなように、被転造物２の歯数は偶数となってい
て被転造物２に対して食い込んでいる総歯数は、各平ダ
イス１０とも同数であり、しかも食い付き歯１５に対し
被転造物２の半径方向で対向する位置に副歯１６が食い
込んでおり、その結果一方の平ダイス１０によって被転
造物２にかかる負荷と他方の平ダイス１０によって被転
造物２にかかる負荷とがバランスした状態になる。した
がって食い付き歯群１２によって転造を行なっている間
においては、負荷変動が殆んどないために、前述したよ
うなうねりが特には生じない。他方、前記の副歯１６は
、その歯たけｈが次第に低くなるよう構成され、最終的
には存在しなくなり、また食い付き歯１５の被転造物２
に対する食い込み量が次第に深くなるから、副歯１６に
よって被転造物２に形成されていた凹部が次第に盛り上
がり、食い付き歯群１２による転造が終了した時点では
、その凹部が消失し、その結果被転造物２の歯数は奇数
になる。

ついで被転造物２は仕上げ歯群１３に噛合って更に加工
が施される。その場合、被転造物２の歯数が奇数である
から、被転造物２に対して噛合う各平ダイス１０の歯数
および噛合い点が変化するが、被転造物２に既に形成さ
れている歯は、はぼ正規の形状となっており、また仕上
げ歯群１．３による加工は、被転造物２に特に食い込ま
ずことなく歯形の修正を主とし、しかも被転造物２の歯
面になぞらって加工を行なうから、噛合い歯数や噛合い
点の変化があっても、被転造物２の歯面には歯すじ方向
へのうねりは特には生じない。

仕上げ歯群１３により上述のようにして所期の寸法の歯
が形成された被転造物２は、ついで前記逃げ歯群１４に
噛合うが、逃げ歯群１４はその歯だけが次第に低くなる
ように形成されているから、ここでは被転造物２に作用
する荷重が次第に小さくなり、換言すれば被転造物２の
加工は特には行なわず、最終的には噛合いが外れて転造
が終了する。

したがって、上記の平ダイス１０によれば、食い付き歯
群１２で転造を行なっている間では、転造負荷の変動が
特には生ぜず、また仕上げ歯群１３によって転造を行な
っている間では、噛合・い歯数や噛合い点の変化があっ
ても、被転造物２にかかる負荷が小さいから、特にうね
りが生じることがなく、その結果上記の平ダイス１０に
よれば、精度の良好なヘリカルギヤ１を転造することが
できる。

なお、上記の実施例では、ヘリカルギヤを転造する場合
を例に採って説明したが、この発明の平ダイスは油溝等
のねじれ溝を転造する場合にも適用することができる。

以上の説明から明らかなようにこの発明の平ダイスは、
歯だけが順次高くなるよう形成した食い付き歯群に続け
て仕上げ歯群を形成した平ダイスのうち、前記食い付き
歯群内の各食い付き歯の間に副歯を形成し、かつ各副歯
の歯だけを食い付き歯群の始端部側から仕上げ歯群側に
かけて次第に低くなるよう構成したから、食い付き歯群
で転造を行なっている間は、被転造物の歯数が実質上偶
数になるために、奇数歯の転造におけるような被転造物
との噛合い歯数の変化が生ぜず、その結果被転造物の歯
面でのうねりを防止し、歯すじ誤差を可及的に小さくす
ることができ、ひいては従来精度が悪いために実用化し
得なかったヘリカルギヤ等の転造加工が可能となり、そ
の生産性を著しく向上させることができる等実用１優れ
た効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はヘリカルギヤの一例を示す正面図、第２図はヘ
リカルギヤの転造法を説明するための略解正面図、第３
図は被転造物と平ダイスとの噛合い歯数および噛合い点
の変化を説明するための説明図、第４図は被転造物の歯
面に生じるうねりの模式図、第５図はこの発明の一実施
例を示す略解側面図、第６図は同略解平面図、第７図は
第６図の■−■線に沿う拡大断面図、第８図は各平ダイ
スにおける食い付き歯群での被転造物対する噛合い状態
を示す略解断面図である。 ２・・・被転造物、　１０・・・平ダイス、　１２・・
・食い付き歯群、　１３・・・仕上げ歯群、１５・・・
食い付き歯、　１６・・・副歯、１７・・・仕上げ歯、
　ｈ・・・副歯の歯たけ。 第７図 第８図 第１頁の続き ０発　明　者　山崎啓文 明石市魚住町金ケ崎西大池１７９ −１株式会社神戸製鋼所明石工 場内 ０発　明　者　森口拓治 明石市魚住町金ケ崎西大池１７９ −１株式会社神戸製鋼所明石工 場内 ■出　願　人　株式会社神戸製鋼所 神戸市中央区脇浜町１丁目３番 １８号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 歯だけが順次高くなる複数の食い付き歯からなる食い付
   き歯群に続けて複数の仕上げ歯からなる仕上げ歯群が形
   成され、かつ被転造物を挾んで対向配置される転造用平
   ダイスにおいて、前記食い付き歯群における各食い付き
   歯の間に、副歯が形成され、かつ各副歯の歯だけが食い
   付き歯群の始端部側から前記仕上げ歯群側にかけて次第
   に低くなるよう構成されていることを特徴とする奇数歯
   転造用平ダイス。