(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯形を成形する多数の歯形溝が内周面にヘリカルに形成されているダイスに、円柱状の歯車素材を押し込んで前記歯車素材の外周面にヘリカルギヤを製造する方法において、前記歯車素材を歯形溝の上方から歯形溝に向かって押し込む際その歯形溝の直前において歯形溝の両側面に流動するよう急角度のテーパ面と、この急角度のテーパ面と連続し、かつ前記歯形溝に連続する緩角度のテーパ面とで絞り制御し、前記歯車素材を前記歯形溝の両側面間に充満して流動させるようにしたことを特徴とするギヤ製造方法。
【請求項２】
歯形を成形する多数の歯形溝が内周面にヘリカルに形成されているダイスに、円柱状の歯車素材を押し込んで前記歯車素材の外周面にヘリカルギヤを製造する装置において、前記ダイスに前記歯形溝の上方から歯形溝に向かって押し込む際その歯形溝の直前において急角度のテーパ面と、この急角度のテーパ面と連続し、かつ前記歯形溝に連続する緩角度のテーパ面を設け、この急角度のテーパ面と緩角度のテーパ面によって歯車素材を前記歯形溝の両側面に充満して流動するよう流動方向を絞り制御し、前記歯車素材を前記歯形溝の両側面間に充満して流動させるようにしたことを特徴とするギヤ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯が軸に対し斜めになっているヘリカルギヤの製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ステアリングに用いられるヘリカルピニオンギヤは、入力軸に連結される側はギヤが設けられていない大径の軸部であり、ラックに噛合するヘリカルギヤ部は前記軸部よりも小径である。このようなヘリカルギヤは機械加工で製造されていたが、機械加工では工程数が多く加工に時間がかかり、高価な専用機を必要とするため、近年では押し出し製造が行われれている。この押し出し製造は、図９及び図１０で示すように、歯形を成形する多数の歯形溝２が内周面にヘリカルに形成され、この歯形溝２の上方に歯形溝２に向かって傾斜したテーパ面３を備えているダイス１に、円柱状の歯車素材Ｗを押し込んで前記歯車素材Ｗの外周面にヘリカルギヤを製造するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の製造は、歯車素材Ｗがテーパ面３に倣って絞られ、歯形溝２に押し込まれるが、前記テーパ面３による絞り作用は歯形溝２に対する絞りとなっているため、歯車素材Ｗは歯形溝２の両側面に不均一な流動となり、これにより、図１１で示すように、歯車素材Ｗは歯形溝２の両側の下側面２ａには当接するが、上面２ｂには当接し難い。その結果、図１２で示すように、歯Ｇの一方の歯面Ｇ１の形状は歯形溝２の形状通りに精密な転写によって成形されるが、他方の歯面Ｇ２の形状はヒケが発生して歯形溝２の形状通りに精密な転写が得られず、製品精度を低下している。
【０００４】
このような問題を解消するために、各歯形溝の上端面の下方側の歯面の一部を三角形状に切り欠いた切り下げ部を形成して歯形溝の両側面へ歯車素材を均等に流動させるようにした技術が特開平７−３０８７２９号で提供されているが、このものでは、三角形状に切り欠いた切り下げ部を多数の各歯形溝の上端面に加工する必要があり、加工が甚だ面倒な問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な加工によるダイスによって歯形溝の歯形を歯車素材に精密に転写して歯面にヒケのない精度良好な歯を成形するようにしたギヤ製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の製造方法は、歯形を成形する多数の歯形溝が内周面にヘリカルに形成されているダイスに、円柱状の歯車素材を押し込んで前記歯車素材の外周面にヘリカルギヤを製造する方法において、前記歯車素材を歯形溝の上方から歯形溝に向かって押し込む際その歯形溝の直前において歯形溝の両側面に流動するよう急角度のテーパ面と、この急角度のテーパ面と連続し、かつ前記歯形溝に連続する緩角度のテーパ面とで絞り制御し、前記歯車素材を前記歯形溝の両側面間に充満して流動させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記の目的を達成するための本発明の製造装置は、歯形を成形する多数の歯形溝が内周面にヘリカルに形成されているダイスに、円柱状の歯車素材を押し込んで前記歯車素材の外周面にヘリカルギヤを製造する装置において、前記ダイスに前記歯形溝の上方から歯形溝に向かって押し込む際その歯形溝の直前において急角度のテーパ面と、この急角度のテーパ面と連続し、かつ前記歯形溝に連続する緩角度のテーパ面を設け、この急角度のテーパ面と緩角度のテーパ面によって歯車素材を前記歯形溝の両側面に充満して流動するよう流動方向を絞り制御し、前記歯車素材を前記歯形溝の両側面間に充満して流動させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明装置であり、左半分は成形前を示す断面で、右半分は成形後を示す断面である。この図１において、１０は型本体である。この型本体１０には円柱状（中実軸又は中空軸）の歯車素材Ｗがセットされるコンテナダイス１１と、このコンテナダイス１１の下部に成形用ダイス１２が装填されている。前記成形用ダイス１２は、その内周面に歯車素材Ｗに対して歯形を成形する多数の歯形溝１３がヘリカルに形成されている。
【０００９】
また、コンテナダイス１１の上方にはアクチュエータによって昇降動するパンチ１６が配置されており、成形用ダイス１２の下方にはアクチュエータによって昇降動するノックアウト１７が配置されている。前記パンチ１６は下降動によって前記コンテナダイス１１にセットされた歯車素材Ｗを押圧して成形用ダイス１２に押し込むものであり、ノックアウト１７は上昇動によって成形後の歯車素材Ｗを成形用ダイス１２から押し上げて型本体１０より取り出すものである。
【００１０】
そこで本発明は、図２にも示すように、前記成形用ダイス１２の歯形溝１３上方から歯形溝１３に向かって、急角度θ１の第１テーパ面１４と緩角度θ２の第２テーパ面１５の２段テーパを設けたものである。
【００１１】
従って、この第１テーパ面１４と第２テーパ面１５は図４で示すように、多数の歯形溝１３の上端部の上方円周面が２段テーパ面の漏斗状を呈した形状で各歯形溝１３の上端部（歯車素材Ｗの押し込み口）に連続した構成である。
【００１２】
上記の構成による本発明は図１の左半分の断面で示すように、コンテナダイス１１に歯車素材Ｗをセットした後、パンチ１６を下降動して図５（ａ）で示すように歯車素材Ｗを押圧する。この押圧によって歯車素材Ｗは先ず急角度θ１の第１テーパ面１４で絞られ、続いて図５（ｂ）で示すように、緩角度θ２の第２テーパ面１５でさらに絞られて歯形溝１３に押し込まれ、図５（ｃ）で示すように、成形を完了する。すなわち、歯車素材Ｗは急角度θ１の第１テーパ面１４と緩角度θ２の第２テーパ面１５の２段テーパ面による２段階の絞り制御によって流動して歯形溝１３に押し込まれる。
【００１３】
この２段階の絞り制御によって図４の矢印で示すように、歯車素材Ｗは歯形溝１３の両側面に対し略平行に充満して流動するよう流動方向が制御されて歯形溝１３に導入する。その結果、歯車素材Ｗは歯形溝１３の両側面間に充満して流動し、歯車素材Ｗに対し歯形溝１３の歯形を精密に転写して歯面にヒケのない精度良好な歯を成形するものである。
【００１４】
この歯車素材Ｗの流動方向を制御させるための急角度θ１の第１テーパ面１４と緩角度θ２の第２テーパ面１５の２段テーパ面は、ダイス１２の各歯形溝１３の円周面を２段テーパ面の漏斗状に切削加工することにより各歯形溝１３の全てに対応させることができ、成形用ダイス１２の加工が簡単に行われる。
【００１５】
尚、この実施例においては、歯車素材Ｗの流動方向を２段テーパ面により制御しているが、この２段テーパ面に限らず３段以上のテーパ面であっても良い。要するに、テーパ面が急角度から除々に緩やかな角度の多段のテーパ面であれば良い。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によると、歯形溝を備えた成形用ダイスに歯車素材を押し込んむ際その歯形溝の直前において急角度のテーパ面と、この急角度のテーパ面と連続し、かつ前記歯形溝に連続する緩角度のテーパ面とで絞り制御することにより、歯車素材は歯形溝の両側面間に対し略平行方向から導入されるよう流動方向が制御され、歯車素材を歯形溝の両側面間に充満して流動させるようにしたので、簡単な構造により成形用ダイスの歯形溝の歯形を精密に転写でき、歯面にヒケのない精度良好な歯を成形することができる。また、成形用ダイスを簡単かつ短時間で加工することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の断面図
【図２】本発明の要部の拡大断面図
【図３】本発明による歯形溝に対する歯車素材の流動方向を示す図
【図４】本発明による歯形溝に対する歯車素材の流動方向を示す斜視図
【図５】本発明の製造過程を示す断面図
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図
【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図
【図８】図５のＣ−Ｃ線断面図
【図９】従来のギヤ製造を示す断面図
【図１０】従来の成形用ダイスの一部斜視図
【図１１】従来の歯形溝に歯車素材が流動した時の不具合を示す図
【図１２】従来のギヤの不具合を示す図
【符号の説明】
１０  型本体
１１  コンテナダイス
１２  成形用ダイス
１３  歯形溝
１４  第１テーパ面
１５  第２テーパ面
１６  パンチ
１７ ノックアウト
Ｗ   歯車素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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