JP2007253297A - Helical broach - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばヘリカル内歯車のように内周に捩れ溝を有するワークを切削加工するのに用いられるヘリカルブローチに関するものである。 The present invention relates to a helical broach used for cutting a workpiece having a twisted groove on its inner periphery, such as a helical internal gear.
このようなヘリカル内歯車として、例えばプラネタリーインターナルギアは、自動変速機用のギヤとして各種提供されているが、最近では自動変速機の要求品質の高度化に伴いギアの品質の高度化も求められるようになってきている。そして、このようなギヤは、経済性や精度を考慮して、従来はヘリカルブローチによる1回の加工で仕上げ加工までを行い、その後に焼き入れ、焼き戻しを行って強度を確保するようにしていたが、かかる熱処理による歪みにより精度悪化が避けられなかったため、その解決手段として軟窒化処理が施された素材にヘリカルブローチによる切削加工を行う方法が採用されるようになっている。 As such helical internal gears, for example, planetary internal gears have been provided in various ways as gears for automatic transmissions. Recently, as the required quality of automatic transmissions has increased, so has the demand for higher gear quality. It is getting to be. In consideration of economy and accuracy, such gears have conventionally been processed by a single process with a helical broach up to the finishing process, and then quenched and tempered to ensure strength. However, since deterioration in accuracy is unavoidable due to distortion caused by such heat treatment, a method of performing a cutting process with a helical broach on a material subjected to soft nitriding treatment has been adopted as a solution.
ここで、このようなヘリカル内歯車の加工に用いられるヘリカルブローチとしては、例えば特許文献1に、所要の歯形を歯丈方向に追い込み切削する歯高を順次漸増させたスプライン刃からなる荒刃群と、スプライン刃と削成される内歯の歯頂部のみを切削する外径を順次漸増させた丸刃とを軸方向に交互に設けた仕上げ刃群とからなり、各スプライン刃の各切刃が所要の捩れ角に沿って配列されたヘリカルブローチにおいて、仕上げ刃群の最終刃側の複数の刃をスプライン刃のみとし、該スプライン刃を歯厚が順次漸増するように構成したものが記載されている。このようなヘリカルブローチでは、内歯車の歯形が、荒刃群によって所要の歯高に形成された後に、仕上げ刃群の丸刃によって歯頂部が形成されるとともに、歯厚が順次漸増するスプライン刃によって歯厚方向に追い込み切削されて仕上げられるので、極めて精度に優れた歯形を確保することができるとされている。
ところで、近年このようなヘリカルブローチでは、上記仕上げ刃群のスプライン刃すなわち仕上げ刃のうち、ブローチ本体先端側の複数の仕上げ刃においては、その先端側を向くすくい面とブローチ本体の周方向のうち一方の側を向く側面との交差稜線部にのみ切削刃を形成するとともに、これらの仕上げ刃で歯厚を後端側に向けて順次この周方向の一方の側に漸増させることにより切削刃をせり出させ、またブローチ本体後端側の複数の仕上げ刃では、すくい面と周方向のうち他方の側を向く側面との交差稜線部にのみ切削刃を形成するとともに、その歯厚を後端側に向けて順次この周方向の他方の側に漸増させて切削刃をせり出させるようにしている。 Incidentally, in recent years, in such a helical broach, among the spline blades of the finishing blade group, that is, the finishing blades, in the plurality of finishing blades on the tip side of the broach body, the rake face facing the tip side and the circumferential direction of the broach body A cutting blade is formed only at the crossing ridge line part with the side facing one side, and the cutting blade is gradually increased to one side in the circumferential direction with these finishing blades toward the rear end side. In a plurality of finishing blades on the rear end side of the broach body, the cutting blade is formed only at the intersection ridge line portion between the rake face and the side face facing the other side in the circumferential direction, and the tooth thickness is set at the rear end. The cutting blade is protruded by gradually increasing toward the other side in the circumferential direction.
従って、かかるヘリカルブローチでは、先端側の仕上げ刃の切削刃により被削内歯車の一方の歯面(通常は鋭角側歯面)を歯厚方向に追い込み切削した後に、後端側の仕上げ刃の切削刃によって反対の被削内歯車の他方の歯面(通常は鈍角側歯面)を歯厚方向に追い込み切削することになる。そして、これらの仕上げ刃によって被削歯車の歯面が歯厚方向に追い込み切削される際に、上記切削刃が形成された側とはそれぞれ反対側の仕上げ刃の周方向を向く側面(仕上げ刃群の内ブローチ本体先端側の仕上げ刃では周方向の他方の側を向く側面。後端側の仕上げ刃では周方向の一方の側を向く側面)とすくい面との交差稜線部は、切削される歯面とは反対側の被削歯車の歯面に摺接して切削刃を内歯車のリード方向に案内する、切削に供されることのないガイド刃とされ、このガイド刃に連なる上記側面は、ガイド刃に対して0度、負も含む逃げ角が与えられたガイド面とされる。 Accordingly, in such a helical broach, after cutting one tooth surface (usually the acute angle side tooth surface) of the internal gear in the tooth thickness direction with the cutting blade of the finishing blade on the front end side, cutting of the finishing blade on the rear end side is performed. The other tooth surface (usually the obtuse angle side tooth surface) of the opposite internal gear to be cut is driven in the tooth thickness direction and cut by the cutting blade. When the tooth surface of the work gear is driven and cut in the thickness direction by these finishing blades, the side surfaces facing the circumferential direction of the finishing blade on the side opposite to the side on which the cutting blade is formed (finishing blade) In the finishing blade on the front end side of the group's inner broach body, the side facing the other side in the circumferential direction (in the finishing blade on the rear end side, the side facing the one side in the circumferential direction) and the rake face are cut. The above-mentioned side surface connected to the guide blade is a guide blade that is slidably brought into contact with the tooth surface of the work gear opposite to the tooth surface and guides the cutting blade in the lead direction of the internal gear and is not used for cutting. Is a guide surface provided with a clearance angle including 0 ° and a negative angle with respect to the guide blade.
しかしながら、このようなヘリカルブローチによって上述のように軟窒化処理を施した素材の切削加工を行うと、素材の加工性が悪いために、ブローチ本体の切刃の特に上記ガイド刃やガイド面に異物の付着(溶着)が生じ易く、これによりワークである被削内歯車の加工面精度が悪化するおそれがある。すなわち、上述のように仕上げ刃のうちブローチ本体の先端側と後端側とで切削刃を反対側のガイド刃で案内するようにした場合に、このガイド刃やこれに連なるガイド面に素材が溶着して異物の付着が生じると、その分切削刃が大きくせり出されてしまって切削精度が劣化するとともに、特に先端側の仕上げ刃の切削刃によって仕上げられた歯面に後端側の仕上げ刃の異物が付着したガイド刃やガイド面が摺接すると、折角仕上げられたこの歯面がむしれて傷つけられることにより加工面品位が損なわれることにもなる。また、このようにガイド刃が被削内歯車の歯面に摺接して仕上げ刃を案内していると、このガイド刃やそのブローチ本体後端側に連なるガイド面には切削油剤が十分に供給・保持されず、発生した摩擦熱が籠もって溶着が一層生じ易くなるとともに、ブローチ寿命も低下するおそれがある。 However, if the material subjected to the soft nitriding treatment as described above is cut by such a helical broach, the workability of the material is poor, and therefore, foreign matter is especially present on the cutting blade of the broach body, particularly on the guide blade and the guide surface. Adhesion (welding) is likely to occur, and there is a concern that the machining surface accuracy of the internal gear to be machined as a workpiece may deteriorate. That is, when the cutting blade is guided by the guide blades on the opposite side of the front end side and the rear end side of the broach main body among the finishing blades as described above, the material is applied to the guide blade and the guide surface connected thereto. If foreign matter adheres due to welding, the cutting blade will protrude to the extent that the cutting accuracy will deteriorate, and in particular, the rear end will be finished on the tooth surface that has been finished by the cutting blade of the front end finishing blade. When the guide blade or the guide surface to which the foreign material of the blade adheres is slidably contacted, the tooth surface that has been finished with corners is peeled and damaged, so that the quality of the machined surface is impaired. In addition, when the guide blade is in sliding contact with the tooth surface of the internal gear to be guided to guide the finishing blade in this way, sufficient cutting oil is supplied to the guide blade and the guide surface connected to the rear end side of the broach body. -It is not held, and the generated frictional heat accumulates, making it easier for welding to occur and also reducing the broach life.
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようにブローチ本体後端側の仕上げ刃において切削刃を周方向反対側のガイド刃により案内しつつ切削を行う場合に、溶着による異物の付着を防いで、より高精度のブローチ加工を促すことが可能なヘリカルブローチを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background. As described above, when cutting is performed while the cutting blade is guided by the guide blade on the opposite side in the circumferential direction in the finishing blade on the rear end side of the broach body, welding is performed. It is an object of the present invention to provide a helical broach that can prevent the adhesion of foreign matters due to the above and can promote more accurate broaching.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸状のブローチ本体の外周部に、該ブローチ本体の径方向外周側に突出する複数の切刃が、このブローチ本体の先端側から後端側に向けて該ブローチ本体の軸線回りに捩れる螺旋状に配列されてなるヘリカルブローチにおいて、上記切刃のうちブローチ本体後端側の切刃を仕上げ刃とし、この仕上げ刃においては、ブローチ本体先端側を向くすくい面と上記ブローチ本体の周方向のうち一方の側を向く側面との交差稜線部に切削刃を形成するとともに、上記周方向のうち他方の側を向く側面はガイド面とし、このガイド面に、その上記ブローチ本体先端側の少なくとも一部が残りの部分の延長面に対して後退するように形成した逃がし部を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, a plurality of cutting blades projecting radially outward of the broach body are provided on the outer periphery of the shaft-shaped broach body. In a helical broach arranged in a spiral shape that twists about the axis of the broach body from the front end side to the rear end side of the main body, the cutting blade on the rear end side of the broach main body among the cutting blades is a finishing blade. In the finishing blade, a cutting blade is formed at the intersection ridge line portion between the rake face facing the tip side of the broach body and the side face facing one side of the circumferential direction of the broach body, and the other side of the circumferential direction is The facing side surface is a guide surface, and the guide surface is provided with a relief portion formed so that at least a part of the front end side of the broach body is retracted with respect to the extension surface of the remaining portion.
このように構成されたヘリカルブローチでは、上記逃がし部が、ガイド面のブローチ本体先端側部分の少なくとも一部が残りの部分の延長面に対して後退して凹むように形成されるので、例えばガイド刃自体を短くしたり、あるいはガイド刃となるすくい面の交差稜線部全体を後退させたりすることができて、摩擦熱の発生や籠もりを低減するとともにガイド刃やガイド面への切削油剤の供給・保持性を高めることができる。すなわち、例えばこの逃がし部を、上記ガイド面のブローチ本体の径方向における一部が、この径方向の残りの部分の延長面に対して後退するように形成すれば、この逃がし部が仕上げ刃のすくい面に交差することによってガイド刃もその一部が他の部分に対して凹むように形成されることになり、その分ガイド刃が短くなるためにワーク(被削内歯車)との摺接長さも短くなって摩擦熱の発生や籠もりを抑えることができ、またこうして凹んだ部分から切削油剤をガイド面に効果的に導くとともに保持することができるので、潤滑・冷却効果の向上を図ることができる。なお、この場合には、上記逃がし部を、上記ガイド面の上記ブローチ本体先端側から後端側にかけて連続させることにより、摩擦熱を確実に発散させるとともに切削油剤を一層効率的にガイド面に供給することができる。 In the helical broach configured as described above, the escape portion is formed so that at least a part of the front end side portion of the broach body of the guide surface is recessed with respect to the extension surface of the remaining portion. The blade itself can be shortened, or the entire cross ridge of the rake face that becomes the guide blade can be retracted, reducing frictional heat generation and clogging and reducing the amount of cutting oil applied to the guide blade and guide surface. Supply and retention can be improved. That is, for example, if the escape portion is formed such that a part of the guide surface in the radial direction of the broach body recedes with respect to the extension surface of the remaining portion in the radial direction, the escape portion becomes the finish blade. By intersecting the rake face, part of the guide blade will be recessed with respect to the other part, and the guide blade will be shortened by that amount. The length is shortened to reduce the generation of frictional heat and fogging, and the cutting fluid can be effectively guided and retained from the recessed part to improve the lubrication and cooling effect. be able to. In this case, the relief portion is continued from the front end side to the rear end side of the broach body of the guide surface, so that the frictional heat is surely dissipated and the cutting oil is supplied to the guide surface more efficiently. can do.
また、上記逃がし部を、ガイド面の上記ブローチ本体先端側の部分が、ブローチ本体後端側の残りの部分の先端側への延長面に対して後退するように形成すれば、切削刃とは反対側のガイド刃とされるすくい面の交差稜線部自体が、ブローチ本体後端側のガイド面の先端側への延長面に対して後退したネガランド状に形成されることになり、この部分から切削油剤をやはり効果的に導いて潤滑・冷却効果を高めることができる。特に、上述のようにブローチ本体径方向におけるガイド面の一部を後退させて逃がし部を形成した場合に、さらにこのような先端側への延長面に対しても後退した逃がし部を設ければ、ガイド刃が短くなることによってその単位長さ当たりの摺接圧力が大きくなっても、該ガイド刃によって歯面が切削されてしまったりするのを防ぐことができる。なお、この場合には、実質的にこのネガランド状の部分とブローチ本体後端側の後退しない残りのガイド面部分との交差稜線部がガイド刃として機能するので、この交差稜線部の位置に合わせて切削刃のせり出し量を設定すればよい。 Further, if the escape portion is formed such that the portion of the guide surface on the front end side of the broach main body is set back with respect to the extension surface to the front end side of the remaining portion on the rear end side of the broach main body, what is a cutting blade? The intersecting ridge line part of the rake face that is the opposite guide blade is itself formed in a negative land shape that is retreated with respect to the extension surface to the front end side of the guide surface on the rear end side of the broach body. The cutting fluid can also be effectively guided to enhance the lubrication / cooling effect. In particular, as described above, when a part of the guide surface in the radial direction of the broach body is retreated to form a relief part, a relief part that is also retreated with respect to the extension surface to the tip side is provided. Even if the sliding contact pressure per unit length is increased by shortening the guide blade, the tooth surface can be prevented from being cut by the guide blade. In this case, the intersection ridge line portion between the negative land portion and the remaining guide surface portion that does not retreat on the rear end side of the broach body functions as a guide blade, so that it matches the position of the intersection ridge line portion. Then, the protruding amount of the cutting blade may be set.
このように、上記構成のヘリカルブローチによれば、ガイド刃を短くしたりネガランド状としたりすることによって摩擦熱の発生や籠もりを低減したり切削油剤を効率的に供給・保持して潤滑・冷却効果を向上させたりできるので、ワーク素材が軟窒化処理の施されたものであっても、このガイド刃やガイド面への溶着による異物の付着などを防止することができる。従って、このように付着した異物によって加工精度が損なわれたり、仕上げ加工したワークの歯面等がむしれて傷つけられることにより加工品位が劣化したりするの防ぐことができるとともに、ブローチ寿命の延長を図ることが可能となる。このため、最近の自動変速機の要求品質の高度化に伴うプラネタリーインターナルギア等のヘリカル内歯車に対する品質の高度化にも十分に対応可能なヘリカルブローチを提供することができる。なお、上述のように逃がし部をガイド面の径方向の一部に形成した場合やブローチ本体先端側の部分に形成した場合でも、このガイド面の上記残りの部分は、該ガイド面全体の面積に対して1/10以上の面積とされるのが望ましく、これよりもガイド面の残りの部分の面積が小さいと、このガイド面による案内性が損なわれるおそれが生じる。 Thus, according to the helical broach having the above-described configuration, the guide blade is shortened or made into a negative land shape to reduce the generation of frictional heat and fogging, and to efficiently supply and hold the cutting fluid to lubricate / Since the cooling effect can be improved, even if the workpiece material has been subjected to soft nitriding treatment, it is possible to prevent adhesion of foreign matters due to welding to the guide blade or the guide surface. Therefore, it is possible to prevent the processing accuracy from being deteriorated by the foreign matter adhered in this way, and to prevent the processing quality from deteriorating due to the tooth surface of the finished workpiece being peeled and damaged, and extending the broach life. Can be achieved. Therefore, it is possible to provide a helical broach that can sufficiently cope with the advancement of quality for helical internal gears such as planetary internal gears accompanying the advancement of the required quality of recent automatic transmissions. Even when the relief portion is formed on a part of the guide surface in the radial direction as described above or formed on the front end side of the broach body, the remaining portion of the guide surface is an area of the entire guide surface. However, if the area of the remaining part of the guide surface is smaller than this, the guideability by this guide surface may be impaired.
図1ないし図3は、上記プラネタリーインターナルギア等のヘリカル内歯車のように内周に捩れ溝を有するワークを切削加工する本発明のヘリカルブローチの第1の実施形態を示すものである。本実施形態においてブローチ本体1は、図1に示すように軸線Oを中心とした長尺の軸状をなし、その両端部は掴み部2,3とされるとともに、これら掴み部2,3の間は切刃部4とされている。そして、この切刃部4においてブローチ本体1の外周には、上記軸線Oに対する径方向外周側に突出する複数(多数)の切刃5が、該ブローチ本体1の先端側(図1において下側)から後端側(図1において上側)に向けて軸線O回りに捩れる螺旋状をなすように配列され、かつこのような切刃5の列が周方向に間隔をあけて複数列形成されている。
1 to 3 show a first embodiment of a helical broach according to the present invention that cuts a workpiece having a twisted groove on its inner periphery like a helical internal gear such as the planetary internal gear. In the present embodiment, the broach
ここで、切刃部4のうちブローチ本体1先端側の部分の複数の切刃5は、上記ヘリカル内歯車の歯形を歯丈方向に追い込み切削する荒刃6とされていて、この荒刃6においては切刃5の歯高が該切刃5の列に沿ってブローチ本体1後端側に向け順次増大するようにされている。また、この荒刃6よりもブローチ本体1後端側の切刃部4には、こうして荒刃6によって所定の歯丈に切削された歯形の歯面(ワークの捩れ溝の溝壁面)を歯厚方向すなわちブローチ本体1の周方向に追い込み切削して所定の歯厚に形成する複数の仕上げ刃7が備えられている。なお、本実施形態では、この仕上げ刃7を備えたブローチ本体1後端側の切刃部4が、該ブローチ本体1に着脱可能に取り付けられる円筒状のシェル8の外周に形成されているが、荒刃6とともにブローチ本体1に一体に形成されたものでもよい。また、仕上げ刃7とされた部分には、歯形の歯頂部を切削する丸刃が備えられていてもよい。
Here, a plurality of
さらに、上記複数の仕上げ刃7には、該仕上げ刃7のうちでもブローチ本体1先端側に設けられて、上記歯形のうち一方の歯面を追い込み切削してゆく複数の仕上げ刃7と、これらの仕上げ刃7のブローチ本体1後端側に設けられて、上記歯形のうち他方の歯面を追い込み切削してゆく複数の仕上げ刃7とが備えられている。従って、これらの仕上げ刃7においては、そのブローチ本体1先端側を向くすくい面7Aと、ブローチ本体1の周方向のうち歯面を追い込み切削してゆくいずれか一方の側を向く側面7Bとの交差稜線部に切削刃9が形成されることになる。なお、通常は、全仕上げ刃7のうちブローチ本体1先端側の仕上げ刃7は、ヘリカル内歯車の歯面のうち当該歯面が歯車のブローチ挿入側の端面と鋭角に交差する鋭角側歯面を追い込み切削し、その後にブローチ本体1後端側の仕上げ刃7が、これとは反対のブローチ挿入側端面と鈍角に交差する鈍角側歯面を追い込み切削するようにされている。
Further, the plurality of finishing
一方、こうして切削刃9が形成された側とはブローチ本体1の周方向において反対側のすくい面7Aの交差稜線部には、歯厚方向に追い込み切削される上記歯面とは反対側の歯面に摺接して当該仕上げ刃7を案内するガイド刃10が形成され、このガイド刃10に連なる仕上げ刃7の他方の側面はガイド面7Cとされる。なお、このガイド面7Cとされる他方の側面と上記切削刃9に連なる仕上げ刃7の一方の側面7Bとには、それぞれ上記ガイド刃10と切削刃9に対してブローチ本体1の後端側に向け逃げ角が付されている。そして、このうちガイド面7Cには、そのブローチ本体1先端側の少なくとも一部が残りの部分の延長面に対して後退するように形成された逃がし部11が設けられており、特に本実施形態ではガイド面7Cの径方向における一部が逃がし部11とされて、この径方向の残りの部分すなわち上記ガイド部7Cのうちガイド刃10に連なったガイド部7Dの径方向への延長面Pに対して後退するように形成されている。
On the other hand, the tooth on the side opposite to the tooth surface to be cut in the tooth thickness direction at the intersecting ridge line portion of the
より詳しくは、本実施形態では、図2および図3に示すようにガイド面7Cとされる仕上げ刃7の上記他方の側面のうち、ブローチ本体1の径方向内周側の部分、すなわち外周側に突出する仕上げ刃7の根本部分が、例えば上記すくい面7Aに平行する断面において外周側の部分に対し当該仕上げ刃7の歯丈方向略中央から歯厚方向に垂直に切り欠かれるように形成されており、これにより当該根本部分が、上記側面の外周側の上記残りの部分(ガイド部7D)をそのまま内周側に延長した延長面Pに対して歯厚方向に後退した逃がし部11とされている。さらに、本実施形態ではこのように形成された逃がし部11は、仕上げ刃7のブローチ本体1先端側から後端側に亙って軸線O方向の全長に形成されており、従ってガイド面7Cとすくい面7Aとの交差稜線部においても、ガイド刃10はその外周側の部分のみに形成されて、これよりも内周側の部分は図3に示すようにヘリカル内歯車Wの歯面Aに対して後退させられることになる。なお、この図3において符号Bで示すのは、当該仕上げ刃7の切削刃9によって歯厚方向に追い込み切削されるヘリカル内歯車Wの歯面である。
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the portion on the radially inner peripheral side of the
このように構成されたヘリカルブローチにおいては、こうしてガイド面7Cに逃がし部11が形成されることにより、ガイド刃10が短くされて該ガイド刃10がヘリカル内歯車Wの上記歯面Aに摺接する長さも短くされるので、このガイド刃10の摺接による摩擦熱の発生を低減することができるとともに、発生した摩擦熱も逃がし部11から放出することができてガイド面7Cと歯面Aの間に摩擦熱が籠もるのを防ぐことができる。しかも、加工時に供給される切削油剤は、この逃がし部11からガイド刃10やガイド面7Cのガイド部7Dと歯面Aとの間に入り込んで両者を潤滑・冷却し、またこの冷却によって熱を奪った切削油剤は該逃がし部11から排出されるので、一層確実に摩擦熱の発生や籠もりを抑制することが可能となる。
In the thus configured helical broach, the
従って、上記構成のヘリカルブローチによれば、このような摩擦熱によってガイド刃10やガイド面7Cにヘリカル内歯車Wの素材が溶着したりして異物が付着するような事態を未然に防ぐことができ、この異物の付着によって歯面Bを追い込み切削する切削刃9の位置に誤差が生じて加工精度が損なわれたり、あるいは付着した異物が歯面Aに擦りつけられることにより該歯面Aがむしれて傷つけられたりするのを防止して、高精度で高品位の歯面A,Bを形成することが可能となる。また、上述のようにガイド刃10が短くされるとともに切削油剤による潤滑によって摩擦が低減されることにより、当該ヘリカルブローチによる加工時の切削抵抗の低減を図ることができるという利点も得られる。
Therefore, according to the helical broach having the above-described configuration, it is possible to prevent a situation in which foreign material adheres due to welding of the material of the helical internal gear W to the
また、本実施形態では、この逃がし部11が、仕上げ刃7のガイド面7Cとされる上記他方の側面をブローチ本体1先端側から後端側に亙って貫通するように形成されていて、仕上げ刃7先端側のすくい面7Aと仕上げ刃7の後端面とに開口することになるので、ガイド刃10やガイド面7Cに発生した摩擦熱をより確実に発散させることができるとともに、切削油剤もこの逃がし部11を介してガイド刃10やガイド部7Dと歯面Aとの間に効率的に供給することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、この逃がし部11が、上述のように仕上げ刃7の歯丈方向略中央から根本部分に向けて形成され、かつブローチ本体1先端から後端に亙って形成されているため、ガイド面7C全体に対して略1/2の面積とされ、従ってガイド面7Cの逃がし部11以外の残りの部分であるガイド部7Dも、その面積がガイド面7C全体の略1/2とされるが、このガイド部7Dの面積が小さくなりすぎると、仕上げ刃7を確実に案内することができなくなるおそれが生じる。このため、上記逃がし部11を含めたガイド面7C全体の面積に対して、残されたガイド部7Dの面積は1/10以上とされるのが望ましい。
In the present embodiment, the
一方、本実施形態では、仕上げ刃7のガイド面7Cとされる側面のうち、ブローチ本体1の径方向内周側の部分を上記延長面Pに対して後退させて逃がし部11としたが、これとは逆に例えば図4に示す変形例のように仕上げ刃7の径方向内周側の部分をガイド部7Dとして、その外周側への延長面Pに対して当該側面の外周側の部分を後退させて逃がし部11を形成するようにしてもよく、また図5に示す変形例のようにこの側面の径方向中央部分を内外周両側部分に対して例えば断面「コ」字状に切り欠くなどして逃がし部11としてもよい。これらの場合には、仕上げ刃7において歯厚方向の幅が大きい根本部分にガイド刃10が形成されるので、より安定的に仕上げ刃7を案内して切削刃9により一層高精度の追い込み切削が可能となるという効果も得られる。
On the other hand, in the present embodiment, of the side surface that is the guide surface 7C of the
さらに、図5に示す変形例とは逆に、図6に示す変形例のように仕上げ刃7のガイド面7Cとされる側面の径方向中央部をガイド部7Dとして残して、これよりも径方向外周側の部分と内周側の部分とを後退させてそれぞれに逃がし部11を形成するようにしてもよい。なお、図4に示す変形例においては、逃がし部11とガイド部7Dとの境界が仕上げ刃7の径方向(歯丈方向)中央部にあって、該逃がし部11が仕上げ刃7のブローチ本体1先端側から後端側に亙って形成されていれば、残されたガイド部7Dの面積はガイド面7C全体の面積に対して約1/2となり、また図5および図6に示す変形例において逃がし部11とガイド部7Dとの境界が仕上げ刃7の径方向の高さすなわち歯丈を3等分する位置にあって、やはり逃がし部11が仕上げ刃7のブローチ本体1先後端に亙って形成されていれば、残されたガイド部7Dはガイド面7全体の面積に対してそれぞれ略2/3および略1/3の面積となる。
Further, contrary to the modified example shown in FIG. 5, the radial central portion of the side surface which is the guide surface 7C of the
また、本実施形態では、仕上げ刃7にその先端のすくい面7Aから後端にかけて軸線O方向の全長に亙り逃がし部11が形成されているが、上記側面には上述のようにブローチ本体1の後端側に向けて逃げ角が付されているので、この逃げ角による後退量が十分に確保されていれば、ガイド面7Cのブローチ本体1径方向における一部を残りの部分の延長面Pに対して後退させた場合に、図4や図5に示した変形例も含めて、逃がし部11は仕上げ刃7のブローチ本体1先端側のみ、すなわちすくい面7A側にのみ形成されていてもよい。
In the present embodiment, the
ところで、このようにガイド面7Cの少なくとも先端側において、ブローチ本体1の径方向の一部を後退させるようにして逃がし部11を形成した場合、上述のようにガイド刃10が短くされて摩擦熱が低減される一方で、このガイド刃10が歯面Aに摺接させられるときの単位長さ当たりの圧力は大きくなるため、場合によっては切削に供されるべきでないガイド刃10によってワークであるヘリカル内歯車Wの歯面Aが切削されてしまい、これによって歯面Aの精度や品位が損なわれてしまうおそれが生じる。
By the way, when the
そこで、このような場合には、図7および図8に示す第2の実施形態のように、ガイド面7Cのブローチ本体1先端側の部分、すなわちすくい面7A側の部分を、ブローチ本体1後端側の部分の先端側への延長面Qに対しても後退するように形成して、この先端側の部分にも逃がし部12を形成するようにすればよい。なお、これら図7および図8に示す第2の実施形態において、図1ないし図3に示した第1の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
Therefore, in such a case, as in the second embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the portion on the tip side of the
すなわち、この第2の実施形態においては、第1の実施形態と同様にガイド面7Cとされる仕上げ刃7の側面のうちブローチ本体1の径方向内周側の部分が外周側部分(ガイド部7D部分)の延長面Pに対して後退するように切り欠かれて上記逃がし部11が形成されるとともに、仕上げ刃7のブローチ本体1先端側では、上記側面の一部が、残りの部分である後端側のガイド面部7Dおよび逃がし部11の先端側への延長面Qに対しても先端側に向かうに従い一定の角度θで漸次後退するように切り欠かれて上記逃がし部12とされている。従って、この逃がし部12は、第1の実施形態のガイド刃10(本実施形態では、延長面Qとすくい面7Aとの仮想交差稜線部)に対してネガランド状に形成されることになる。なお、ガイド面7Cとヘリカル内歯車Wの歯面Aとは図8に示すようにガイド面7Cのブローチ本体1後端側に残されたガイド部7Dと逃がし部12との交差稜線部で摺接することになるので、歯面Bを追い込み切削する切削刃9のせり出し量等はこの交差稜線部の位置に基づいて設定すればよい。
That is, in the second embodiment, the portion on the radially inner peripheral side of the
このような第2の実施形態のヘリカルブローチによれば、こうして逃がし部12によってガイド刃10部分がネガランド状に形成されるため、上述のように歯面Aがガイド刃10によって切削されてその精度や品位が損なわれるのを防ぐことができる。また、本実施形態では、このような逃がし部12を仕上げ刃7の先端側に形成することにより、上述のように歯面Aと摺接することになるブローチ本体1後端側のガイド部7Dと逃がし部12との交差稜線部に切削油剤を案内して確実に供給することが可能となり、潤滑・冷却効果の一層の向上を図ることもできる。
According to the helical broach of the second embodiment as described above, since the
なお、この第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に仕上げ刃7のガイド面7Cとされる側面のブローチ本体1径方向における一部に逃がし部11を形成した上で、さらにそのブローチ本体1先端側に逃がし部12を形成しているが、このような径方向において延長面Pに対し後退した逃がし部11を設けずに、仕上げ刃7のブローチ本体1先端側にネガランド状の逃がし部12を設けるようにしてもよい。この場合にも、該逃がし部12に案内されるようにして切削油剤が歯面Aと摺接する上記ガイド部7Dと逃がし部12との交差稜線部に供給されるので、潤滑・冷却効果の向上を図ることができる。また、本実施形態では、逃がし部12を上記延長面Qに対して一定の角度θをなすようにブローチ本体1先端側に向けて後退させているが、例えばガイド面7Cが形成される仕上げ刃7の側面のブローチ本体1先端側を凸曲面状をなしつつ延長面Qに対して後退するように形成してもよい。
In the second embodiment, as in the first embodiment, a
さらに、この図7および図8に示した第2の実施形態では、図2および図3に示した第1の実施形態に対応して、径方向内周側の逃がし部11と外周側のガイド部7Dの先端側への延長面Qに対して後退する逃がし部12を形成しているが、図4に示した第1の実施形態の変形例に対応して、図9に示す第2の実施形態の変形例のように径方向外周側の逃がし部11と内周側のガイド部7Dの先端側への延長面Qに対して後退する逃がし部12をガイド面7Cに形成してもよい。
Furthermore, in the second embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the radially inner
また、図5に示した変形例に対応して、図10に示す変形例のようにガイド面7Cの径方向(歯丈方向)中央部に形成された逃がし部11とその径方向内外周側に形成されたガイド部7Dのそれぞれ先端側に、これら逃がし部11およびガイド部7Dと同形の断面をなして後退する逃がし部12を形成するようにしてもよい。なお、この図5に示した変形例に対応する第2の実施形態の変形例としては、図11に示すようにガイド面7Cのブローチ本体1先端側を連続する1つの面によって切り欠くように後退させて逃がし部12を形成するようにしてもよい。さらに、図6に示した変形例に対応して、図12に示す変形例のようにガイド面7Cの径方向(歯丈方向)中央部に形成されたガイド部7Dとその径方向内外周側に形成された逃がし部11のそれぞれ先端側に、やはりこれら逃がし部11およびガイド部7Dと同形の断面をなして後退する逃がし部12を形成するようにしてもよい。
Corresponding to the modification shown in FIG. 5, as in the modification shown in FIG. 10, the
なお、これら第2の実施形態およびその変形例においても、ガイド面7Cの上記残りの部分となるガイド部7Dは、ガイド面7C全体の面積に対して1/10以上の面積とされるのが望ましい。例えば、逃がし部11とガイド部7Dとの境界の径方向における位置が第1の実施形態およびその変形例と同じであるとして、これら逃がし部11およびガイド部7Dと上記逃がし部12との境界の位置が仕上げ刃7の軸線O方向の略中央部である場合には、後退した逃がし部11,12に対してガイド面7Cに残されるガイド部7Dの面積は、ガイド面7C全体の面積に対して、図7から図9に示した第2の実施形態およびその変形例では略1/4に、図10および図11に示した変形例では略1/3に、図12に示した変形例では略1/6になる。
In the second embodiment and its modifications, the
1 ブローチ本体
4 切刃部
5 切刃
6 荒刃
7 仕上げ刃
7A すくい面
7B 仕上げ刃7の切削刃9に連なる側面
7C ガイド面
7D ガイド部(ガイド面7Cの残りの部分)
9 切削刃
10 ガイド刃
11,12 逃がし部
O ブローチ本体1の軸線
P ガイド面7Cのブローチ本体1径方向における延長面
Q ガイド面7Cのブローチ本体1先端側における延長面
W ヘリカル内歯車(ワーク)
A ガイド刃10が摺接するヘリカル内歯車Wの歯面
B 切削刃9により追い込み切削されるヘリカル内歯車Wの歯面
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
A A tooth surface of the helical internal gear W with which the
Claims (5)
The helical broach according to any one of claims 1 to 4, wherein the remaining portion of the guide surface has an area of 1/10 or more with respect to an area of the entire guide surface.
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