专利名称：成形齿轮的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在多个齿的一端面缘部加工斜面而形成倒角部的成形齿轮的制造方法，详细地说，涉及这样的成形齿轮的制造方法通过分别形成与成形齿轮的齿宽部分对应的齿轮块和与倒角部对应的倒角块，从而可制作高精度的成型金属模具，并可使用该模具高精度地制造在齿端面具有倒角部的成形齿轮。
背景技术：
以往，在齿端面具有倒角部的成形齿轮的制造方法通常是用旋转的立铣刀等刀具对固定于工件台上的齿轮材料的齿端面缘部进行切削而倒角的(例如参照日本特开平10-94921号公报)。这样的机械加工的制造方法，在齿轮材料是金属时有效，但若齿轮材料是塑料等树脂时，则由于齿轮材料柔软，难以得到良好的加工精度，而且可能加工工时多，造成成本增高。
因此，在齿轮材料为树脂等柔软材料时，在齿端面具有倒角部的齿轮是使用与齿轮的齿的一端面对应而预先设有斜面部的成型金属模具注射成型树脂而制造的。例如，具有多个如图7所示的齿1的、在各齿1的一端面缘部加工斜面而形成倒角部2的成形齿轮的制造方法，如图8(a)所示，首先制作放电电极构件3(第1工序)，该放电电极构件3具有同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，其周面具有与图7所示的齿1的齿形相同形状的齿形部4。然后，如图8(b)所示，在第1工序中制作出的放电电极构件3的前端部，例如用立铣刀等刀具在齿形部4的端面缘部进行切削，制作具有与成形齿轮的齿1的倒角部2相同形状的倒角斜面部5的放电电极6(第2工序)。然后，如图9所示，使用在第2工序制造出的放电电极6，按该图中所示箭头A方向，对比成形齿轮的齿宽尺寸厚的金属部件7放电加工(带底放电加工)规定深度，从而制作成型金属模具8(第3工序)。这时，在金属部件7上形成凹部10，该凹部10与放电电极6构成阴阳的关系，与放电电极6的齿形部4对应地在内周面具有槽9。另外，在槽9的底部形成与形成于放电电极6的齿形部4的端面缘部的倒角斜面部5重合的斜面部11。然后，使用该成型金属模具8注射成型树脂，制造出具有多个图7所示的在端面形成了倒角部2的齿1的成形齿轮(第4工序)。
但是，在这样的成形齿轮的制造方法中，如图9所示，由于使用前端部具有齿形部4的倒角斜面部5的放电电极6，在金属部件7进行带底放电加工而制作成型金属模具8，随着加工深度的加深使得放电电极6前端部的放电生成物难以排除，前端部的加工速度降低。另一方面，在放电电极6的后端部，由于可顺利进行放电生成物的排除，继续进行放电加工，其结果，在放电电极6的前端部和后端部产生加工量偏差，可能导致成型金属模具8的加工精度变差。因此，即使使用这样的成型金属模具8制作具有倒角部2的成形齿轮，也不能得到精度良好的成形齿轮。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于提供一种成形齿轮的制造方法，其可制作高精度的成型金属模具、并使用该成型金属模具精度良好地制造在齿端面具有倒角部的成形齿轮。
为达到上述目的，第1技术方案的成形齿轮的制造方法，该成形齿轮具有多个齿，在各齿的一端面缘部加工斜面而形成倒角部，该成形齿轮的制造方法进行以下步骤制作齿轮块的步骤，其使用同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状的第1放电电极，对厚度比上述成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属部件，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块；制作倒角块的步骤，其使用第2放电电极，对另一金属部件在其厚度方向放电加工规定的深度，制作具有与上述成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块，上述第2放电电极具有同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；组装成型金属模具的步骤，其使上述齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；制造成形齿轮的步骤，其使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。
根据这样的构成，使用同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同形状的第1放电电极，对厚度比成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其贯通方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块；使用第2放电电极，对另一金属部件沿其厚度方向放电加工规定的深度，制作具有与成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块，上述第2放电电极具有同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；使齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。由此，可以在齿轮块的加工中使得在从加工始端到终端加工速度为大致相同，可以提高齿轮块的加工精度。另外，在倒角块的加工中由于加工深度浅、加工时间短，所以在从加工始端到加工终端加工量的偏差变小，可以提高倒角块的加工精度。因此，使齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具，可以制作高精度的成型金属模具。由此，通过使用该成型金属模具使齿轮材料成形，可以精度良好地制造具有倒角部的成形齿轮。
另外，第2技术方案的成形齿轮的制造方法，该成形齿轮具有多个齿，在各齿的一端面缘部加工斜面而形成倒角部，该成形齿轮的制造方法进行以下步骤制作齿轮块的步骤，其使用放电电极，对厚度比上述成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属部件，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块，上述放电电极具有同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；制作倒角块的步骤，其使用上述放电电极对另一金属部件沿其厚度方向放电加工规定的深度，从而制作具有与上述成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块；组装成型金属模具的步骤，其使上述齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；制造成形齿轮的步骤，其使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。
根据这样的构成，使用放电电极，对厚度比上述成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属材料，制作具有与成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块，上述放电电极具有同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；使用放电电极对另一金属部件沿其厚度方向放电加工规定的深度，从而制作具有与成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块；使上述齿轮块的空心部和倒角块的凹部一致，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。由此，使齿轮块的内周面形状和倒角块的内周面形状一致，可以制造更高精度的成型金属模具。因此，通过使用该成型金属模具成形齿轮材料，可以更高精度地制造具有倒角部的成形齿轮。
并且，上述齿轮块的厚度和上述倒角块的加工深度的合计的值与上述齿轮的齿宽大致相等。由此，以齿轮块的厚度和倒角块的加工深度的合计的值与齿轮的齿宽大致相等的方式设定倒角块的加工深度。因此，可以按照设计制作齿宽。
并且，上述齿轮材料是树脂。由此，使用成型金属模具注射成型树脂来制造齿轮。因此，可以降低齿轮的制造成本。
图1是表示使用本发明的成形齿轮的制造方法制造出的具有倒角部的成形齿轮的齿的齿形的立体图。
图2是表示具有多个图1所示齿的成形齿轮的形状的主视图。
图3是说明本发明的成形齿轮的制造方法的流程图。
图4是表示用于制造成形齿轮的成型金属模具的齿轮块的制作状态的说明图，(a)是表示使用第1放电电极对金属部件沿厚度方向进行放电加工的状态的截面图，(b)是(a)的X-X线截面图。
图5是表示用于制造成形齿轮的成型金属模具的齿轮块的制作状态的说明图，(a)是表示使用第2放电电极对另一金属部件沿厚度方向进行放电加工的状态的截面图，(b)是(a)的Y-Y线截面图。
图6是表示组合齿轮块和倒角块而形成的成型金属模具的截面图。
图7是表示具有由以往的制造方法制造出的成形齿轮的倒角部的齿的齿形的立体图。
图8是表示在以往的制造方法中使用的放电电极的说明图，(a)是表示放电电极构件的主视图，(b)是表示放电电极的主视图。
图9是表示使用图8的放电电极制作出的成型金属模具的截面图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示使用本发明的成形齿轮的制造方法制造出的成形齿轮的齿1的齿形的立体图，图2是表示具有多个图1的齿1的成形齿轮12的主视图。该成形齿轮12是在图1所示的各齿1的齿宽方向的一端面缘部加工斜面而形成了倒角部2的成形齿轮，借助该倒角部2，将一成形齿轮12的齿1向省略图示的另一成形齿轮的齿槽(参照图2的附图标记13)侧引导相啮合，而容易进行两成形齿轮的自动组装。
图3是说明本发明的成形齿轮的制造方法的流程图。该成形齿轮的制造方法是使用成型金属模具8(参照图6)，对作为齿轮材料的树脂进行成形而制造成形齿轮12的方法，该成型金属模具8是将分别制作出的与图1所示齿1的齿宽W部分对应的齿轮块14(参照图4)和与图1所示的倒角部2对应的倒角块15(参照图5)组装而成的。以下，参照图3详细说明其步骤。
首先，在步骤S1中，制作用于制作图4(a)所示的齿轮块14的第1放电电极16。该第1放电电极16，具有同与图2所示的成形齿轮12的旋转轴17正交的截面形状相同的形状，在周面具有多个与图1所示的齿1的齿形相同形状的齿形部4。并且，这些可由现有技术来制作。
在步骤S2中，制作用于制作图5(a)所示的倒角块15的第2放电电极18。该第2放电电极18，具有同与图2所示的成形齿轮12的旋转轴17正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿1的倒角部2相同形状的倒角斜面部5，在周面具有多个与图1所示的齿1的齿形相同形状的齿形部4。另外，可以使用制作出两个第1放电电极16中的一个，例如用旋转的立铣刀等刀具对其齿形部4进行切削来形成倒角斜面部5，从而制作出第2放电电极18。
在步骤S3中，如图4(a)所示，使用第1放电电极16，对具有厚度比成形齿轮12的齿1的齿宽W(参照图1)小的厚度W1的金属部件19沿其厚度方向(该图中所示箭头B方向)进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属部件，制作具有与成形齿轮12相同形状的空心部20的齿轮块14。由此，如图4(b)中X-X线截面所示，在金属部件19的空心部20的内周面，与第1放电电极16的齿形部4对应地形成有槽9。在这种情况下，通过使在从加工始端到终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为恒定。
在步骤S4中，如图5(a)所示，使用第2放电电极18，对另一金属部件21沿其厚度方向(该图中所示箭头D方向)进行放电加工，加工规定深度W2，制作具有与成形齿轮12的齿1的倒角部2相同形状的凹部22的倒角块15。由此，如图5(b)的Y-Y线截面所示，在另一金属部件21的凹部22的内周面与第2放电电极18的齿形部4对应地形成有槽9。另外，在槽9的底部，形成有与设于第2放电电极18的齿形部4的端面缘部上的倒角斜面部5对应的斜面部11。在此，设倒角量为C时，如图1所示，凹部22的加工深度W2形成为W1+W2-C＝W另外，倒角量C相对于齿宽W十分小时，也可以形成为
W1+W2＝W在步骤S5中，如图6所示，使各槽9对齐地连接齿轮块14的空心部20和倒角块15的凹部22，组装成成型金属模具8。在这种情况下，例如也可以对齿轮块14和倒角块15共同加工形成销孔，在该销孔打入销来连接两块，以高精度定位两块来进行组装。
并且，在步骤S6中，使用成型金属模具8注射成型作为齿轮材料的例如树脂，从而可以制造具有多个齿1的、如图2所示那样的成形齿轮12，该齿1是在图1所示的齿宽方向的一端面缘部加工斜面而形成倒角部2的齿。
另外，在以上的说明中，说明的是使用不同的放电电极16、18来制作齿轮块14和倒角块15的情况，并不限于此，也可以使用同一放电电极来形成齿轮块14和倒角块15。在这样的情况中所使用的放电电极是第2放电电极18，该第2放电电极18具有同与成形齿轮12的旋转轴17正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿1的倒角部2相同形状的倒角斜面部5。由此，可使齿轮块14的空心部20和倒角部15的凹部22的形状一致，从而制作更高精度的成型金属模具8。
另外，倒角部2可以不是斜面而是由倒圆而成的。并且，成形齿轮12不限于注射成型树脂的齿轮材料制成的齿轮，也可以是成形烧结材料而制成的齿轮。
另外，在注射成型得到的成形齿轮12的各齿1上，在相当于齿轮块14和倒角块15的连接部的部位呈现极小的条纹状台阶。
权利要求
1.一种成形齿轮的制造方法，该成形齿轮具有多个齿，在各齿的一端面缘部加工斜面而形成倒角部，其特征在于，该成形齿轮的制造方法进行以下步骤制作齿轮块的步骤，其使用同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状的第1放电电极，对厚度比上述成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿该厚度方向贯通该金属部件，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块；制作倒角块的步骤，其使用第2放电电极，对另一金属部件沿其厚度方向放电加工规定的深度，制作具有与上述成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块，上述第2放电电极具有同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；组装成型金属模具的步骤，其使上述齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；制造成形齿轮的步骤，其使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。
2.一种成形齿轮的制造方法，该成形齿轮具有多个齿，在各齿的一端面缘部加工斜面而形成倒角部，其特征在于，该成形齿轮的制造方法进行以下步骤制作齿轮块的步骤，其使用放电电极，对厚度比上述成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属部件，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块，上述放电电极具有同与上述成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；制作倒角块的步骤，其使用上述放电电极对另一金属部件沿其厚度方向放电加工规定的深度，从而制作具有与上述成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块；组装成型金属模具的步骤，其使上述齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接该齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；制造成形齿轮的步骤，其使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的成形齿轮的制造方法，其特征在于，上述齿轮块的厚度和上述倒角块的加工深度的合计的值与上述齿轮的齿宽大致相等。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的成形齿轮的制造方法，其特征在于，上述齿轮材料是树脂。
全文摘要
本发明提供一种成形齿轮的制造方法，使用同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状的第1放电电极，对厚度比成形齿轮的齿宽尺寸小的金属部件沿其厚度方向进行放电加工，加工到沿其厚度方向贯通金属部件，制作具有与上述成形齿轮相同形状的空心部的齿轮块；使用第2放电电极，对另一金属部件在其厚度方向放电加工规定的深度，制作具有与成形齿轮的倒角部相同形状的凹部的倒角块，该第2放电电极具有同与成形齿轮的旋转轴正交的截面形状相同的形状，在前端部具有与各齿的倒角部相同形状的倒角斜面部；使齿轮块的空心部和倒角块的凹部对齐，连接齿轮块和倒角块来组装成型金属模具；使用该成型金属模具成形齿轮材料来制造成形齿轮。
文档编号B29L31/32GK1836814SQ20061006517
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者尾岛雅明, 吉田靖利 申请人:恩普乐股份有限公司