專利名稱：成形齒輪的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在多個齒的一端面緣部加工斜面而形成倒角部的成形齒輪的制造方法，詳細(xì)地說，涉及這樣的成形齒輪的制造方法通過分別形成與成形齒輪的齒寬部分對應(yīng)的齒輪塊和與倒角部對應(yīng)的倒角塊，從而可制作高精度的成型金屬模具，并可使用該模具高精度地制造在齒端面具有倒角部的成形齒輪。
背景技術(shù)：
以往，在齒端面具有倒角部的成形齒輪的制造方法通常是用旋轉(zhuǎn)的立銑刀等刀具對固定于工件臺上的齒輪材料的齒端面緣部進(jìn)行切削而倒角的(例如參照日本特開平10-94921號公報)。這樣的機(jī)械加工的制造方法，在齒輪材料是金屬時有效，但若齒輪材料是塑料等樹脂時，則由于齒輪材料柔軟，難以得到良好的加工精度，而且可能加工工時多，造成成本增高。
因此，在齒輪材料為樹脂等柔軟材料時，在齒端面具有倒角部的齒輪是使用與齒輪的齒的一端面對應(yīng)而預(yù)先設(shè)有斜面部的成型金屬模具注射成型樹脂而制造的。例如，具有多個如圖7所示的齒1的、在各齒1的一端面緣部加工斜面而形成倒角部2的成形齒輪的制造方法，如圖8(a)所示，首先制作放電電極構(gòu)件3(第1工序)，該放電電極構(gòu)件3具有同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，其周面具有與圖7所示的齒1的齒形相同形狀的齒形部4。然后，如圖8(b)所示，在第1工序中制作出的放電電極構(gòu)件3的前端部，例如用立銑刀等刀具在齒形部4的端面緣部進(jìn)行切削，制作具有與成形齒輪的齒1的倒角部2相同形狀的倒角斜面部5的放電電極6(第2工序)。然后，如圖9所示，使用在第2工序制造出的放電電極6，按該圖中所示箭頭A方向，對比成形齒輪的齒寬尺寸厚的金屬部件7放電加工(帶底放電加工)規(guī)定深度，從而制作成型金屬模具8(第3工序)。這時，在金屬部件7上形成凹部10，該凹部10與放電電極6構(gòu)成陰陽的關(guān)系，與放電電極6的齒形部4對應(yīng)地在內(nèi)周面具有槽9。另外，在槽9的底部形成與形成于放電電極6的齒形部4的端面緣部的倒角斜面部5重合的斜面部11。然后，使用該成型金屬模具8注射成型樹脂，制造出具有多個圖7所示的在端面形成了倒角部2的齒1的成形齒輪(第4工序)。
但是，在這樣的成形齒輪的制造方法中，如圖9所示，由于使用前端部具有齒形部4的倒角斜面部5的放電電極6，在金屬部件7進(jìn)行帶底放電加工而制作成型金屬模具8，隨著加工深度的加深使得放電電極6前端部的放電生成物難以排除，前端部的加工速度降低。另一方面，在放電電極6的后端部，由于可順利進(jìn)行放電生成物的排除，繼續(xù)進(jìn)行放電加工，其結(jié)果，在放電電極6的前端部和后端部產(chǎn)生加工量偏差，可能導(dǎo)致成型金屬模具8的加工精度變差。因此，即使使用這樣的成型金屬模具8制作具有倒角部2的成形齒輪，也不能得到精度良好的成形齒輪。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而作出的，其目的在于提供一種成形齒輪的制造方法，其可制作高精度的成型金屬模具、并使用該成型金屬模具精度良好地制造在齒端面具有倒角部的成形齒輪。
為達(dá)到上述目的，第1技術(shù)方案的成形齒輪的制造方法，該成形齒輪具有多個齒，在各齒的一端面緣部加工斜面而形成倒角部，該成形齒輪的制造方法進(jìn)行以下步驟制作齒輪塊的步驟，其使用同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀的第1放電電極，對厚度比上述成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬部件，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊；制作倒角塊的步驟，其使用第2放電電極，對另一金屬部件在其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，制作具有與上述成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊，上述第2放電電極具有同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；組裝成型金屬模具的步驟，其使上述齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；制造成形齒輪的步驟，其使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，使用同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同形狀的第1放電電極，對厚度比成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其貫通方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊；使用第2放電電極，對另一金屬部件沿其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，制作具有與成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊，上述第2放電電極具有同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；使齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。由此，可以在齒輪塊的加工中使得在從加工始端到終端加工速度為大致相同，可以提高齒輪塊的加工精度。另外，在倒角塊的加工中由于加工深度淺、加工時間短，所以在從加工始端到加工終端加工量的偏差變小，可以提高倒角塊的加工精度。因此，使齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具，可以制作高精度的成型金屬模具。由此，通過使用該成型金屬模具使齒輪材料成形，可以精度良好地制造具有倒角部的成形齒輪。
另外，第2技術(shù)方案的成形齒輪的制造方法，該成形齒輪具有多個齒，在各齒的一端面緣部加工斜面而形成倒角部，該成形齒輪的制造方法進(jìn)行以下步驟制作齒輪塊的步驟，其使用放電電極，對厚度比上述成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬部件，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊，上述放電電極具有同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；制作倒角塊的步驟，其使用上述放電電極對另一金屬部件沿其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，從而制作具有與上述成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊；組裝成型金屬模具的步驟，其使上述齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；制造成形齒輪的步驟，其使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，使用放電電極，對厚度比上述成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬材料，制作具有與成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊，上述放電電極具有同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；使用放電電極對另一金屬部件沿其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，從而制作具有與成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊；使上述齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部一致，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。由此，使齒輪塊的內(nèi)周面形狀和倒角塊的內(nèi)周面形狀一致，可以制造更高精度的成型金屬模具。因此，通過使用該成型金屬模具成形齒輪材料，可以更高精度地制造具有倒角部的成形齒輪。
并且，上述齒輪塊的厚度和上述倒角塊的加工深度的合計的值與上述齒輪的齒寬大致相等。由此，以齒輪塊的厚度和倒角塊的加工深度的合計的值與齒輪的齒寬大致相等的方式設(shè)定倒角塊的加工深度。因此，可以按照設(shè)計制作齒寬。
并且，上述齒輪材料是樹脂。由此，使用成型金屬模具注射成型樹脂來制造齒輪。因此，可以降低齒輪的制造成本。


圖1是表示使用本發(fā)明的成形齒輪的制造方法制造出的具有倒角部的成形齒輪的齒的齒形的立體圖。
圖2是表示具有多個圖1所示齒的成形齒輪的形狀的主視圖。
圖3是說明本發(fā)明的成形齒輪的制造方法的流程圖。
圖4是表示用于制造成形齒輪的成型金屬模具的齒輪塊的制作狀態(tài)的說明圖，(a)是表示使用第1放電電極對金屬部件沿厚度方向進(jìn)行放電加工的狀態(tài)的截面圖，(b)是(a)的X-X線截面圖。
圖5是表示用于制造成形齒輪的成型金屬模具的齒輪塊的制作狀態(tài)的說明圖，(a)是表示使用第2放電電極對另一金屬部件沿厚度方向進(jìn)行放電加工的狀態(tài)的截面圖，(b)是(a)的Y-Y線截面圖。
圖6是表示組合齒輪塊和倒角塊而形成的成型金屬模具的截面圖。
圖7是表示具有由以往的制造方法制造出的成形齒輪的倒角部的齒的齒形的立體圖。
圖8是表示在以往的制造方法中使用的放電電極的說明圖，(a)是表示放電電極構(gòu)件的主視圖，(b)是表示放電電極的主視圖。
圖9是表示使用圖8的放電電極制作出的成型金屬模具的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示使用本發(fā)明的成形齒輪的制造方法制造出的成形齒輪的齒1的齒形的立體圖，圖2是表示具有多個圖1的齒1的成形齒輪12的主視圖。該成形齒輪12是在圖1所示的各齒1的齒寬方向的一端面緣部加工斜面而形成了倒角部2的成形齒輪，借助該倒角部2，將一成形齒輪12的齒1向省略圖示的另一成形齒輪的齒槽(參照圖2的附圖標(biāo)記13)側(cè)引導(dǎo)相嚙合，而容易進(jìn)行兩成形齒輪的自動組裝。
圖3是說明本發(fā)明的成形齒輪的制造方法的流程圖。該成形齒輪的制造方法是使用成型金屬模具8(參照圖6)，對作為齒輪材料的樹脂進(jìn)行成形而制造成形齒輪12的方法，該成型金屬模具8是將分別制作出的與圖1所示齒1的齒寬W部分對應(yīng)的齒輪塊14(參照圖4)和與圖1所示的倒角部2對應(yīng)的倒角塊15(參照圖5)組裝而成的。以下，參照圖3詳細(xì)說明其步驟。
首先，在步驟S1中，制作用于制作圖4(a)所示的齒輪塊14的第1放電電極16。該第1放電電極16，具有同與圖2所示的成形齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸17正交的截面形狀相同的形狀，在周面具有多個與圖1所示的齒1的齒形相同形狀的齒形部4。并且，這些可由現(xiàn)有技術(shù)來制作。
在步驟S2中，制作用于制作圖5(a)所示的倒角塊15的第2放電電極18。該第2放電電極18，具有同與圖2所示的成形齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸17正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒1的倒角部2相同形狀的倒角斜面部5，在周面具有多個與圖1所示的齒1的齒形相同形狀的齒形部4。另外，可以使用制作出兩個第1放電電極16中的一個，例如用旋轉(zhuǎn)的立銑刀等刀具對其齒形部4進(jìn)行切削來形成倒角斜面部5，從而制作出第2放電電極18。
在步驟S3中，如圖4(a)所示，使用第1放電電極16，對具有厚度比成形齒輪12的齒1的齒寬W(參照圖1)小的厚度W1的金屬部件19沿其厚度方向(該圖中所示箭頭B方向)進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬部件，制作具有與成形齒輪12相同形狀的空心部20的齒輪塊14。由此，如圖4(b)中X-X線截面所示，在金屬部件19的空心部20的內(nèi)周面，與第1放電電極16的齒形部4對應(yīng)地形成有槽9。在這種情況下，通過使在從加工始端到終端加工速度大致相同，可以使空心部20的任一部分的加工量為恒定。
在步驟S4中，如圖5(a)所示，使用第2放電電極18，對另一金屬部件21沿其厚度方向(該圖中所示箭頭D方向)進(jìn)行放電加工，加工規(guī)定深度W2，制作具有與成形齒輪12的齒1的倒角部2相同形狀的凹部22的倒角塊15。由此，如圖5(b)的Y-Y線截面所示，在另一金屬部件21的凹部22的內(nèi)周面與第2放電電極18的齒形部4對應(yīng)地形成有槽9。另外，在槽9的底部，形成有與設(shè)于第2放電電極18的齒形部4的端面緣部上的倒角斜面部5對應(yīng)的斜面部11。在此，設(shè)倒角量為C時，如圖1所示，凹部22的加工深度W2形成為W1+W2-C＝W另外，倒角量C相對于齒寬W十分小時，也可以形成為
W1+W2＝W在步驟S5中，如圖6所示，使各槽9對齊地連接齒輪塊14的空心部20和倒角塊15的凹部22，組裝成成型金屬模具8。在這種情況下，例如也可以對齒輪塊14和倒角塊15共同加工形成銷孔，在該銷孔打入銷來連接兩塊，以高精度定位兩塊來進(jìn)行組裝。
并且，在步驟S6中，使用成型金屬模具8注射成型作為齒輪材料的例如樹脂，從而可以制造具有多個齒1的、如圖2所示那樣的成形齒輪12，該齒1是在圖1所示的齒寬方向的一端面緣部加工斜面而形成倒角部2的齒。
另外，在以上的說明中，說明的是使用不同的放電電極16、18來制作齒輪塊14和倒角塊15的情況，并不限于此，也可以使用同一放電電極來形成齒輪塊14和倒角塊15。在這樣的情況中所使用的放電電極是第2放電電極18，該第2放電電極18具有同與成形齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸17正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒1的倒角部2相同形狀的倒角斜面部5。由此，可使齒輪塊14的空心部20和倒角部15的凹部22的形狀一致，從而制作更高精度的成型金屬模具8。
另外，倒角部2可以不是斜面而是由倒圓而成的。并且，成形齒輪12不限于注射成型樹脂的齒輪材料制成的齒輪，也可以是成形燒結(jié)材料而制成的齒輪。
另外，在注射成型得到的成形齒輪12的各齒1上，在相當(dāng)于齒輪塊14和倒角塊15的連接部的部位呈現(xiàn)極小的條紋狀臺階。
權(quán)利要求
1.一種成形齒輪的制造方法，該成形齒輪具有多個齒，在各齒的一端面緣部加工斜面而形成倒角部，其特征在于，該成形齒輪的制造方法進(jìn)行以下步驟制作齒輪塊的步驟，其使用同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀的第1放電電極，對厚度比上述成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿該厚度方向貫通該金屬部件，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊；制作倒角塊的步驟，其使用第2放電電極，對另一金屬部件沿其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，制作具有與上述成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊，上述第2放電電極具有同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；組裝成型金屬模具的步驟，其使上述齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；制造成形齒輪的步驟，其使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。
2.一種成形齒輪的制造方法，該成形齒輪具有多個齒，在各齒的一端面緣部加工斜面而形成倒角部，其特征在于，該成形齒輪的制造方法進(jìn)行以下步驟制作齒輪塊的步驟，其使用放電電極，對厚度比上述成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬部件，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊，上述放電電極具有同與上述成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；制作倒角塊的步驟，其使用上述放電電極對另一金屬部件沿其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，從而制作具有與上述成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊；組裝成型金屬模具的步驟，其使上述齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接該齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；制造成形齒輪的步驟，其使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形齒輪的制造方法，其特征在于，上述齒輪塊的厚度和上述倒角塊的加工深度的合計的值與上述齒輪的齒寬大致相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的成形齒輪的制造方法，其特征在于，上述齒輪材料是樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成形齒輪的制造方法，使用同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀的第1放電電極，對厚度比成形齒輪的齒寬尺寸小的金屬部件沿其厚度方向進(jìn)行放電加工，加工到沿其厚度方向貫通金屬部件，制作具有與上述成形齒輪相同形狀的空心部的齒輪塊；使用第2放電電極，對另一金屬部件在其厚度方向放電加工規(guī)定的深度，制作具有與成形齒輪的倒角部相同形狀的凹部的倒角塊，該第2放電電極具有同與成形齒輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面形狀相同的形狀，在前端部具有與各齒的倒角部相同形狀的倒角斜面部；使齒輪塊的空心部和倒角塊的凹部對齊，連接齒輪塊和倒角塊來組裝成型金屬模具；使用該成型金屬模具成形齒輪材料來制造成形齒輪。
文檔編號B29L31/32GK1836814SQ20061006517
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者尾島雅明, 吉田靖利 申請人:恩普樂股份有限公司