JP2006247801A - ウォームギヤの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 歯面の粗さが向上したインボリュート形状が得られて、ウォームの噛み合い精度を向上させることができるウォームギヤの加工方法を提供すること。
【解決手段】 外周部に断面が台形形状の砥石１を有するホイール形状の工具を用いたウォームギヤ２の加工方法であって、既存の台形形状の砥石に、その刃先部及び刃元部をやや厚くして中凹形状にする修正加工を施した砥石１を用いてウォームギヤ２の各歯面２ａ，２ｂをインボリュート形状に研削加工する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置等に使用されるウォームギヤの加工方法に関するものである。

ウォームギヤの仕上げ加工法としては、台形形状の砥石による研削加工が一般的である。この加工方法は、図４に示すように、ウォームギヤ２（以後、ウォーム２と言う）の回転中心軸Ｏに直交する直線である砥石旋回軸Pに対してリード角α°傾けた台形砥石１０によりウォーム２を加工する。

また、図５に示すように、ウォーム２の中心軸線Ｏを含む平面に対して所定距離平行移動して配置した台形の第１片刃バイト８ａにより第１歯面２ａと歯底２ｃの一部を切削し、ついで前記平面から反対方向に所定距離平行移動して配置した台形の第２片刃バイト８ｂにより第２歯面２ｂと歯底２ｃの残りを切削するという方法もある。

この方法で形成された各歯面２ａ，２ｂと、中心軸線Ｏと直交する面との交差曲線は、同図に示すように、半径が上記所定距離の円９を基礎円とするインボリュート曲線９ａとなり、各歯面２ａ，２ｂは凸状曲面に形成されるので、この凸状曲面をインボリュート形状と呼んでいる。インボリュート形状の歯面２ａ，２ｂは、多少の加工誤差や組み立て誤差があってもウォームホイール（図示しない）との噛み合いが悪くなることはなく、一般的に言って、噛み合い精度は向上するという利点がある。

上述した台形砥石１０で加工する方法（図４参照）の場合、形成されたウォーム２の歯面２ａ，２ｂは、図６に示すように、軸方向断面形状において破線で示すように、インボリュート形状３に比べると平坦な形状（若しくは歯先や歯元が厚い中凹形状）となり、ウォームホイールとの噛み合い精度に影響するという問題点があった。

このインボリュート形状を得る方法としては、例えば、特許文献１においては、エンドミル形の工具を用いて、その先端部の加工面をウォームの第１歯面（又は第２歯面）に当てた状態で、先端部を回転させつつ、ウォームの回転速度と比例する速度で工具をウォームの中心軸線と平行に移動させていく方式が開示されている。
特開２００１−１９８７３０号公報 特開平０８−１５５７４９号公報

しかしながら、従来の上記ウォームギヤの加工方法（特許文献１）においては、エンドミル形の工具による加工なので、歯面の粗さを向上させるのは難しく、仕上げ加工には不向きであるという問題点があった。

また、特許文献２においては、外周部に、歯車等の歯面をインボリュート形状に成形可能な中凹形状の刃面が形成され、その表面にＣＢＮ砥粒層が形成されたホイール形状の総形工具が示されているが、この中凹形状の刃面を有する刃部を作製するための、より簡単な方法が求められるところであった。

そこで、本発明は、上述した従来の不都合を改善して、歯面の粗さが向上したインボリュート形状が得られて、ウォームギヤの噛み合い精度を向上させることができるウォームギヤの加工方法を提供することを課題としている。

上記課題を達成するために、本発明では、外周部に断面が台形形状の砥石を有するホイール形状の工具を用いてウォームギヤの各歯面を研削加工するウォームギヤの加工方法において、前記台形形状の砥石に、その刃先部及び刃元部をやや厚くして中凹形状にする修正加工を施し、これを用いて前記ウォームギヤの各歯面をインボリュート形状に研削加工することを特徴としている。

本発明は、以上のような方法を用いており、既存の台形砥石に修正加工を施すことによって、比較的簡単にインボリュート形状の歯面を形成可能な台形砥石を得ることができる。このように、台形砥石を用いた研削加工なので、ウォームの歯面の粗さを向上させることができると共に、この歯面がインボリュート形状に成形されるため、ウォームとウォームホイールの噛み合い精度を向上させることができる。これに伴って、ウォームの噛み合い誤差に起因する騒音や面圧上昇、偏磨耗等を防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明に関わる実施形態を示す砥石の斜視図、図２は図１の砥石の加工された刃面を示す断面図、図３はウォームギヤの加工された歯面形状を示す断面図である。

本発明の加工方法で用いる台形砥石は、図１に示すように、ホイール形状で、刃部１ａをウォームの歯面にあてて（図４参照）、軸１ｂを中心にして回転させることにより加工を行うものである。

図２に示すように、台形砥石１の刃部１ａは、その軸方向の断面形状において、破線で示す元の形状に修正加工を加え、刃先部及び刃元部をやや厚くした中凹形状に成形している。この砥石１の形状は、成形するドレッサーの形状を修正することにより、既存の台形砥石に修正加工を施すことにより得ることができる。

この台形砥石１を用いてウォーム（図示しない）を加工すると、図３に示すように、ウォームの歯面２ａ，２ｂをインボリュート形状に成形することができる。従来の台形砥石を用いて加工した場合は、背景技術の図６に示したように、破線で示すウォームの第１歯面２ａと第２歯面２ｂはインボリュート形状３に比べて、略平坦な形状となっている。これに対して、本実施形態の砥石１を用いて加工すると、図３に示すように、ウォームの第１歯面２ａと第２歯面２ｂは凸状曲面に成形されて、インボリュート形状３と略重なる形になっていることが分かる。同図において、２ｃは歯底である。

以上のように、本発明においては、ドレッサーの形状を修正して、既存の台形砥石に修正加工を施すことによって、比較的簡単にインボリュート形状３の歯面を形成可能な台形砥石１を得ることができる。このように、ホイール形状の台形砥石１を用いた研削加工なので、ウォームの歯面の粗さを向上させることができると共に、この歯面がインボリュート形状３になっているため、ウォームとウォームホイールの噛み合い精度を向上させることができる。これに伴って、噛み合い誤差に起因する騒音や面圧上昇、偏磨耗等を防止することができる。

本発明に関わる実施形態を示す砥石の斜視図である。 図１の砥石の加工された刃面形状を示す断面図である。 ウォームギヤの加工された歯面形状を示す断面図である。 従来のウォームギヤの研削加工を示す斜視模式図である。 従来のインボリュート形状を得る研削加工方法を示す説明図である。 従来のウォームギヤの加工された歯面形状を示す断面図である。

符号の説明

１：砥石
２：ウォームギヤ
２ａ：第１歯面
２ｂ：第２歯面
３：インボリュート形状

Claims (1)

1. 外周部に断面が台形形状の砥石を有するホイール形状の工具を用いてウォームギヤの各歯面を研削加工するウォームギヤの加工方法において、
   前記台形形状の砥石に、その刃先部及び刃元部をやや厚くして中凹形状にする修正加工を施し、これを用いて前記ウォームギヤの各歯面をインボリュート形状に研削加工することを特徴とするウォームギヤの加工方法。

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