JPS6336862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は丸ダイスによつてヘリカルギヤや油
溝等のはす歯もしくはねじれ溝を転造するための
方法に関し、特に奇数のはす歯あるいはねじれ溝
を被転造物に形成する場合に有効な転造方法に関
するものである。

例えばヘリカルギヤを製造する方法として、ホ
ブカツター等によつて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
くなり、その結果製品が大型化してしまい、しか
も工具費が嵩むなどの問題がある。他方、転造に
よる方法は、生産能率が高く、また歯が丈夫であ
るなどの特色を有しており、したがつて前述した
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を製造する場
合には、充分な精度が出ず、そのため従来では止
む得ず切削加工によつてヘリカルギヤを製造して
いるのが実情である。

すなわち、ヘリカルギヤを転造によつて製造す
る場合、第１図および第２図に示すように１対の
丸ダイス１，２を被転造物３に食い込ませつつ回
転させる方法や、単一の丸ダイスを使用する方法
あるいは１対の平ダイスすなわちラツク工具を使
用する方法が知られているが、これらいずれの方
法であつても、特に奇数歯のヘリカルギヤを転造
する場合には、被転造物３と丸ダイス１，２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
であつて、一方の丸ダイス１に対し被転造物３が
Ａで示す位置にあるとき、両者はa1点、a2点、
a3点の３点で噛合つており、被転造物３が第３
図にＢで示す位置に相対的に回転すると、両者は
b1点、b2点、b3点、b4点の合計４点で噛合い、
これに対し他方の丸ダイス２と被転造物３とは第
３図に示す場合とは逆に、被転造物３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、かつ一方の丸ダイス１側と他方
の丸ダイス２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、丸ダイス１，２による被転
造物３への押込み量が変化する。その結果被転造
物３に作用する荷重が変動し、被転造物３は第１
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４は第４図
に示すように被転造物３における歯の軸線方向で
のピツチ間隔Paと同ピツチでうねつた状態にな
る。このような誤差ｅは、被転造物３の変位もし
くは変形を防止できれば生じないが、被転造物３
の変位もしくは変形を完全に防止するためには、
被転造物３を剛体としなければならないが、この
ようなことは現実的には不可態である。

このように従来では、転造を行なつた場合の歯
すじ誤差が大きいため、実用に供し得る精度のヘ
リカル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つてヘリカルギヤ等
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もの
で、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方法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、被転造物の外周部に複数の丸ダイスを同
時に食い込ませてはす歯もしくはねじれ溝を形成
するにあたり、少なくともいずれか１つの丸ダイ
スの被転造物に作用する歯幅を、他の丸ダイスの
被転造物に作用する歯幅および被転造物に形成す
べき歯幅のそれぞれより狭く設定しておき、かつ
歯幅を狭く設定した前記丸ダイスの被転造物に対
する噛合い開始端を、他の丸ダイスの被転造物に
対する噛合い開始端よりも被転造物の軸線方向で
内側に設定して転造を行なう点にある。したがつ
てこの発明では、噛合い歯数および噛合い点の変
化に伴つて生じる歯すじのうねりの位相が、丸ダ
イス毎に相違するために、歯すじ方向のうねりの
うち山となつていた個所が押し込まれ、その結果
歯面全体を可及的に滑らかにし、誤差を少なくす
ることができるのである。

以下この発明を実施例に基づいて更に詳細に説
明する。

第５図および第６図は２つの丸ダイス１０，１
１を用いたこの発明の一実施例を示す略解図であ
つて、これらの丸ダイス１０，１１は、外周面に
はす歯１２，１３を形成したヘリカルギヤ転造用
ダイスとして構成されている。一方の丸ダイス１
０の歯幅Ｌ（図では軸線方向の寸法で示す）は、
図に示すように被転造物３に形成すべき歯幅Ｗ
（図では軸線方向の寸法で示す）よりも広く設定
されており、これに対し他方の丸ダイス１１の歯
幅ｌ（図では軸線方向の寸法で示す）は、被転造
物３に形成すべき歯幅Ｗよりも狭く設定されてい
る。なおここで、他方の丸ダイス１１の歯幅ｌ
は、被転造物３に形成すべき歯の軸線方向でのピ
ツチ間隔Paのほぼ整数倍、例えば次式で示す寸
法に設定することが好ましい。

ｎ・Pa−0.1Pa≦ｌ≦ｎ・Pa＋0.1Pa （ｎは自然数） これらの丸ダイス１０，１１によつてヘリカル
ギヤを転造するには、先ず被転造物３を１対のセ
ンタ（図示せず）によつて回転自在に支持すると
ともに、その被転造物３の外周面に各丸ダイス１
０，１１を加圧圧接し、その状態で回転させる。
その場合、各丸ダイス１０，１１および被転造物
３の軸線方向における中心部を第５図に示すよう
に同一直線上にほぼ一致させることにより、一方
の丸ダイス１０の両端部を被転造物３の両端部か
ら突出させ、また他方の丸ダイス１１の両端部を
被転造物３の両端部より内側に位置させておく。
また他方の丸ダイス１１の両端部のうち被転造物
３に対し噛合い始める端部と被転造物３の端部と
の間隔を、被転造物３に形成すべき歯の軸線方向
でのピツチ間隔Paのほぼ半分（Pa／２）に設定
する。以上のように設定した状態で転造を行なう
ことにより、各丸ダイス１０，１１のはす歯１
２，１３が被転造物３の外周部に次第に食い込む
ために、被転造物３の外周部にはす歯１４が形成
される。

このようにして転造を行なつている間におい
て、一方の丸ダイス１０と被転造物３とは、一方
の丸ダイス１０における歯幅Ｌが被転造物３の歯
幅Ｗよりも広いために、被転造物３の軸線方向で
の端部から噛合い始め、したがつて一方の丸ダイ
ス１０と被転造物３とが噛合うことによる噛合い
歯数および噛合い点の変動に伴ううねりは、第７
図に実線で示す状態になる。これに対し、他方の
丸ダイス１１の歯幅ｌが被転造物３の歯幅Ｗより
も狭く設定され、しかもその作用歯幅ｌの端部と
被転造物３の軸線方向での端部との間隔が
（Pa／２）に設定されているから、他方の丸ダイ
ス１１と被転造物３とは、被転造物３の軸線方向
における端部より内側で噛合い始め、その結果他
方の丸ダイス１１と被転造物３とが噛合うことに
よる噛合い歯数および噛合い点の変動に伴ううね
りは、第７図に鎖線で示すように、一方の丸ダイ
ス１０が被転造物３に作用することに伴ううねり
に対し、位相が1/2ずれたうねりになる。すなわ
ち各丸ダイス１０，１１が被転造物３に作用する
ことによる各うねりは、山と谷とが相互に逆にな
り、そのため被転造物３の歯面に歯すじ方向に生
じるうねりのうち山の部分が逐次押し潰され、そ
の結果被転造物３の歯面の歯すじ誤差が是正さ
れ、精度が著しく向上する。

したがつて、他方の丸ダイス１１が作用した部
分を、製品として使用する際の使用歯幅とするこ
とにより、精度の良いヘリカルギヤとすることが
できる。

なお、この発明の方法を実施するにあたつて使
用する丸ダイスは、上記の実施例で示したものに
限定されるものではなく、例えばいずれか１つの
丸ダイスにおける実際の歯幅を被転造物の幅と同
一にし、かつその歯の中間部の所定寸法ｌの部分
のみを正規の歯たけ、歯厚に設定するとともに、
その両側の部分の歯たけ、歯厚をテーパ状に小さ
く形成し、もつて中間部のみを被転造物に作用さ
せる構成とした丸ダイスを用いてもよい。また、
上記の実施例では、２つの丸ダイスを用いる例に
ついて説明したが、この発明では３以上の丸ダイ
スを用いてもよく、その場合、いずれか１つの丸
ダイスにおける被転造物に作用する歯幅を、被転
造物の歯幅より狭い範囲で他の丸ダイスの歯幅よ
り狭く設定すればよい。さらにこの発明は、ヘリ
カルギヤを転造する場合に限らず、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によれ
ば、被転造物の外周部に複数の丸ダイスを同時に
食い込ませてはす歯もしくはねじれ溝を形成する
にあたり、少なくともいずれか１つの丸ダイスの
被転造物に作用する歯幅を、他の丸ダイスの被転
造物に作用する歯幅および被転造物に形成すべき
歯幅のそれぞれより狭く設定しておき、かつ歯幅
を狭く設定した前記丸ダイスの被転造物に対する
噛合い開始端を、他の丸ダイスの被転造物に対す
る噛合い開始端よりも被転造物の軸線方向で内側
に設定して転造を行なうから、噛合い歯数および
噛合い点の変化に伴つて生じる歯すじのうねりの
位相が、丸ダイス毎に相違するために、歯すじ方
向のうねりのうち山となつていた個所が次第に押
し込まれ、その結果歯面全体を可及的に滑らかに
することができるため、仕上げ精度の良い転造品
を得ることができ、ひいては従来精度が悪いため
に実用化し得なかつ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
とができる等実用上優れた効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の転造方法を説明するための略解
正面図、第２図は同略解側面図、第３図は被転造
物と丸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
を実施している状態の一例を示す略解正面図、第
６図は同略解側面図、第７図は被転造物に作用す
るうねりを示す線図である。 ３……被転造物、１０，１１……丸ダイス、１
２，１３……はす歯、１４……（被転造物に形成
した）はす歯、Ｌ……（一方の丸ダイスの）歯
幅、ｌ……（他方の丸ダイスの）歯幅、Ｗ……
（被転造物の）歯幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被転造物の外周部に複数の丸ダイスを同時に
   食い込ませてはす歯もしくはねじれ溝を形成する
   にあたり、前記複数の丸ダイスのうち少なくとも
   いずれか１つの丸ダイスの前記被転造物に作用す
   る歯幅を、他の丸ダイスの被転造物に作用する歯
   幅および前記被転造物に形成すべき歯幅のそれぞ
   れより狭く設定しておき、かつ歯幅を狭く設定し
   た前記丸ダイスの被転造物に対する噛合い開始端
   を、他の丸ダイスの被転造物に対する噛合い開始
   端よりも被転造物の軸線方向で内側に設定して転
   造を行なうことを特徴とする丸ダイスを用いた転
   造方法。