JP2020082257A - ヘリカルブローチ用ロックナット - Google Patents

Abstract

【課題】被削材の材質によらず内歯車加工が可能となるヘリカルブローチ専用のロックナットを提供する。【解決手段】組立て式のヘリカルブローチ１１の一部であるシェル刃部１３の後柄部１５ｂ側に配置するロックナット３４において、このロックナット３４を複数の円弧状部品３４ａ，３４ｂに分割して、これらの部品３４ａ，３４ｂ同士を互いにネジ６９等の締結手段を用いて締結する。また、これらの複数の部品３４ａ，３４ｂには各々１組の凹部８１および凸部８２を設けて、凹部８１と凸部８２が互いに嵌まり合う構造とした上で、ピン７２を凹部８１および凸部８２に設けた孔部に貫通させる。【選択図】図１１

Description

本発明は、リング状の素材の内側に内歯車を加工するヘリカルブローチに配置されるロックナットに関する。

一般的な組立式のヘリカルブローチは、たとえば特許文献１および２に開示されている様に粗加工を担う切れ刃（粗刃）および仕上げ加工の一部を担う切れ刃（仕上げ刃）を備える本体部と最終的な仕上げ加工を担うシェル刃部が個別に組み立てられて１本のヘリカルブローチが形成されている。従来のヘリカルブローチ１００全体の形態を図１６，シェル刃部３００近傍の形態を図１７に示す。

このシェル刃部３００は、本体部２００の後方側、すなわち本体部２００の後柄部５００側からシェル刃部３００を挿入し、引き続いてロックナット４００を本体部２００へ挿入した後に、そのロックナット４００をネジ留めすることでシェル刃部３００が固定される。従来のロックナット４００の正面図を図１８，図１８に示すロックナット４００のＸ−Ｘ線断面図を図１９，本体部２００におけるロックナット４００近傍の軸方向断面図を図２０に示す。

このロックナット４００の外周面には、例えば図１８および図１９に示すように複数の貫通孔（ネジ孔）４０１〜４０５・・・４１１〜４１５・・・が２列の配置で設けられている。そして、ロックナット４００を本体部２００へ固定する際には、図２０に示すように本体部２００に数条の溝２０１，２０２を設ける。その上で、複数のボルト２１１，２１２を貫通孔４０１，４１１に挿入して、溝２０１，２０２にネジ留めする。

そのような構造であるため、本体部２００の外径（太さ）は図２０に示すようにシェル刃部３００を本体部２００に挿入する箇所の直径φＤ_３００とロックナット４００を本体部２００に挿入する箇所の直径φＤ_４００を同一径とする。もしくは、シェル刃部３００位置の外径φＤ_３００をロックナット４００位置の外径φＤ_４００よりも大きくする必要がある。

特開２００２−１３７１１８号公報 特開２０１４−１７２０９８号公報

その結果、本体部２００の後柄部５００はロックナット４００を挿入するため、後柄部５００の外径φＤ_５００をロックナット４００位置の外径φＤ_４００よりも小さくする。つまり、組立式のヘリカルブローチにおける本体部は、シェル刃部やロックナットを配置する位置の外径よりも後柄部の位置の外径をさらに小さくする必要があった。

一般的にヘリカルブローチを用いた内歯車の加工時に許容できる荷重は、ブローチ盤に取り付けるブローチ本体部の柄部（前柄部および後柄部）の外径によって決定される。そのため、シェル刃部の外径が大きい場合でもヘリカルブローチの柄部の外径が小さくなれば、それに応じて許容できる引抜き荷重が下がる。結果として、内歯加工が可能な被削材の材質が限定されて、広範囲な材質の内歯車加工に対応できないという問題があった。

そこで、本発明の課題は被削材の材質によらず内歯車加工を可能とするヘリカルブローチ専用のロックナットを提供する。

本発明のヘリカルブローチ専用のロックナットは、組立式のヘリカルブローチの一部であるシェル刃部の後方側に配置するロックナットにおいて、このロックナットを複数の部品に分割して、これらの部品同士を互いにボルトなどの締結手段を用いて締結する構造とした。

これらの複数の部品は２個ないし４個のいずれかに分割した部品とする。また、これらの複数の部品には少なくとも１組の凹部および凸部を有して、それらの凹部と凸部を互いに嵌め込んだ状態でボルトやネジなどの締結手段で締結する構造としてもよい。これらの複数の部品にある凹部および凸部には各々貫通孔を設けて、その貫通孔に棒状の部品を挿入する形態としても構わない。

本発明のロックナットは、複数の円弧状の部品が互いにネジやボルトなどの締結手段を用いて締結されている。そのため、ヘリカルブローチの本体部の外径の大きさに関係なく、シェル刃部の後方側にロックナットを配置できる。したがって、ブローチ本体部の柄部の外径をロックナットを配置する本体部の外径に関わらず任意に設定できる。

また、ロックナットを複数の部品に分割しているので、ブローチ本体部への固定時においてこれまでの様に柄部からロックナットを挿入する必要はない。そのため、ヘリカルブローチの柄部がブローチ盤に取り付けられている状態でもロックナットのみを着脱できる。

本発明のロックナット４の正面図である。 図１に示すロックナット４の左側面図である。 図２に示すＡ−Ａ線断面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線断面図である。 本発明のロックナット４を備えたヘリカルブローチ１の部分拡大図である。 図５に示すロックナット４近傍の模式断面図である。 第２実施形態であるロックナット１４の模式断面図である。 第３実施形態であるロックナット２４の模式断面図である。 第４実施形態であるロックナット３４の正面図である。 図９に示すロックナット３４の左側面図である。 図１０に示すロックナット３４のＣ−Ｃ線断面図である。 図９に示すロックナット３４の平面図（上面図）である。 図９に示すロックナット３４が開いた状態の模式図である。 本発明のロックナット３４を備えたヘリカルブローチ１１の部分拡大図である。 図１４に示すロックナット３４近傍の模式断面図である。 従来のヘリカルブローチ１００全体の模式図である。 従来のヘリカルブローチ１００の後柄部５００の拡大図である。 従来のロックナット４００の正面図である。 図１８に示すロックナット４００のＸ−Ｘ線断面図である。 図１７に示すロックナット４００近傍の模式断面図である。

本発明のヘリカルブローチ用ロックナットの実施形態について図面を用いて説明する。本発明であるロックナット４の正面図を図１、左側面図を図２、図２に示すロックナット４のＡ−Ａ線断面図を図３、ロックナット４のＢ−Ｂ線断面図を図４にそれぞれ示す。ロックナット４は、図１に示すように２つの円弧状の部品４ａ，４ｂから構成されている。

すなわち、図１に示すロックナット４は全体を軸方向に２つに分割できる構造である。これらの各部品４ａ，４ｂには、図３に示すように１組の貫通孔４０ａ，４０ｂとネジ孔（止まり孔）４１ａ，４１ｂが設けられている。そして、これらの部品４ａ，４ｂは２本のボルト６０，６１を用いて互いに締結することでロックナット４を形成している。

また、ロックナット部品４ａ，４ｂのそれぞれには図４に示すようにボルト６０，６１の締結位置とは異なる箇所に貫通孔４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂが設けられている。そして、２本のピン部品（棒状の部品）７０，７１が、これらの貫通孔４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂに挿入されることでもロックナット部品４ａ，４ｂ同士が互いに一体化されている。

次に、本発明のロックナットを装着したヘリカルブローチの実施形態について図面を用いて説明する。本発明のロックナット４を装着したヘリカルブローチ１におけるロックナット４付近の部分拡大図を図５、図５に示すロックナット４付近におけるヘリカルブローチ１の軸方向の断面図を図６にそれぞれ示す。

図５に示すヘリカルブローチ１は、両端に柄部５（前柄部および後柄部５ｂ）を備えて図示しない粗切削刃と交互丸刃を有する軸状の本体部２、後柄部５ｂ側に嵌め込まれた着脱可能な切れ刃であるシェル刃部３を有している。

そして、シェル刃部３と後柄部５ｂの間には、図６に示すように本体部２の後柄部５ｂ側 に設けられた小径部２０にロックナット４が配置されている。ロックナット４が配置される小径部２０（本体部２）の外径φＤ_４は、シェル刃部３が挿入される本体部２の外径φＤ_３や後柄部５ｂの外径φＤ_５ｂよりも小さい（φＤ_３＞φＤ_４、φＤ_５ｂ＞φＤ_４）。すなわち、ここで「小径部」とは、ヘリカルブローチの本体部において、その外径が他の箇所よりも小さい部分（小径の部分）を言う。

言い換えると、シェル刃部３が配置される本体部２の外径φＤ_３および後柄部５ｂの外径φＤ_５ｂをロックナット４が小径部２０に配置される本体部２の外径φＤ_４よりも大きくすることで、ロックナット４の軸方向（ヘリカルブローチの移動方向）における移動を制限する。

なお、本発明のロックナットは図１等に示すロックナットを２分割にする形態のほかにも図７に示す様にロックナット１４を３分割の部品１４ａ〜１４ｃ同士でボルトを用いて締結したり（第２実施形態）、図８で示す様にロックナット２４を４分割の部品２４ａ〜２４ｄ同士でボルトを用いて締結することもできる（第３実施形態）。

次に、このロックナット４をヘリカルブローチ１の本体部２に装着する手順について説明する。まず、ヘリカルブローチ１の本体部２の後柄部５ｂ側よりシェル刃部３を挿入する。その後、本体部２の小径部２０にロックナット部品４ａを嵌め込む。続けて、もう一方のロックナット部品４ｂを小径部２０に嵌めながらボルト６０，６１を貫通孔４０ａ，４０ｂを介してネジ孔４１ａ，４１ｂにてネジ留めし、２つのロックナット部品４ａ，４ｂ同士を互いを締結する。

なお、２本のボルト６０，６１を貫通孔４０ａ，４０ｂへ挿入する前に、ロックナット部品４ａ，４ｂの貫通孔４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂにピン部品７０，７１を差し込んでおくこともできる。これらのピン部品７０，７１を貫通孔４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂに予め差し込んでおくことで、２本のボルト６０，６１を挿入する際の位置決めを容易にすることができる。

本発明のロックナットは複数の部品から構成されて、これらの部品を互いにボルトなどにより締結することでブローチ本体に装着する。つまり、これまでの様にロックナットをヘリカルブローチの本体部に装着する際に後柄部から挿入する必要はなく、本体部に設けられた小径部に正対して直接装着できる。

そのため、図６に示すようにヘリカルブローチの本体部における後柄部５ｂの直径φＤ_５ｂをロックナット４が装着される本体部２の凹部２０の直径φＤ_４よりも大きくし、ひいてはシェル刃部３を装着する箇所の直径φＤ_３と同一径にできる。

図１，図７，図８に示す本発明のヘリカルブローチ用ロックナットの他に異なる実施形態についても説明する。他の実施形態（第４実施形態）であるロックナット３４の正面図を図９、その左側面図を図１０、図１０に示すロックナット３４のＣ−Ｃ線断面図を図１１に示す。また、ロックナット３４の平面図（上面図）を図１２、図９〜図１２に示すロックナット３４が開いた状態の模式図を図１３にそれぞれ示す。

図９等に示すロックナット３４は、図１に示すロックナット４と同様に円弧状の部品３４ａ，３４ｂから主に構成されている。部品３４ａの周方向側の一端面には凹部８１が形成されており、もう一方の部品３４ｂの周方向側の一端面には凸部８２が形成されている。これらの凹部８１と凸部８２が互いに嵌め合わされた形態でロックナット３４が形成されている。

さらに、これらの凹部８１の両側および凸部８２には図１０，図１２に示す様にそれぞれ孔部（貫通孔）が設けられており、各孔部を貫通する様に棒状の部品（ピン）７２が挿入されている。そのため、ロックナット３４はこのピン７２を中心軸として、図１３に示す様に自在に開閉する構造となっている。また、ロックナット３４をヘリカルブローチに固定する際には、図２等に示すロックナット４の場合と同様に図１０および図１１に示す様にボルト６９を用いて２つの部品３４ａ，３４ｂを互いに締結させる。

次に、このロックナット３４をヘリカルブローチの本体部に装着する手順について説明する。前述した手順と同様に、ヘリカルブローチ１１の本体部１２における後柄部１５ｂ側よりシェル刃部１３をまず挿入する。その後、本体部１２の小径部２１にロックナット３４を図１３に示すように開いた状態で覆いかぶせる形態で設置する。最後に、ボルト６９にてネジ留めすることで２つのロックナット部品３４ａ，３４ｂ同士を互いを締結する。図９に示すロックナット３４をヘリカルブローチ１１に取り付けたロックナット３４近傍の部分拡大図を図１４、図１４に示すロックナット３４近傍の模式断面図を図１５に示す。

図９に示す第４実施形態のロックナット３４は、図１に示すロックナット４と同様に複数の円弧状部品から構成されている点で共通する。図９に示すロックナット３４は、図１２等に示す様に２つのロックナット部品３４ａ，３４ｂ同士をピン７２で一体化している。そのため、ロック部品同士を最終的に締結するためのボルト等の締結部品の個数を図１等に示すロックナット４，１４，２４に比べて減らすことができる。

加えて、これまでの様にロックナットをヘリカルブローチの本体部に装着する際に後柄部側から挿入する必要はなく、本体部に設けられた小径部（外径が他の箇所に比べて小さい部分）に正対して装着できる。その結果、図１５に示すようにヘリカルブローチの本体部における後柄部１５ｂの直径φＤ_１５ｂをロックナット３４が装着される本体部１２の小径部２１の直径φＤ_３４よりも大きくできる。また、後柄部１５ｂの直径φＤ_１５ｂをシェル刃部１３を装着する箇所の直径φＤ_１３と同一の直径にもできる。

１，１１，１００ ヘリカルブローチ
２，１２，２００ 本体部
３，１３，３００ シェル刃部
４，１４，２４，３４ ロックナット
４ａ，４ｂ，１４ａ〜１４ｃ ロックナット部品
２４ａ〜３４ｄ，３４ａ，３４ｂ ロックナット部品
５ｂ，１５ｂ，５００ 後柄部
２０，２１ 本体部の小径部
６０〜６９ 締結手段（ボルト）
７０，７１，７２ 棒状の部品（ピン）
８１ 凹部
８２ 凸部

Claims (4)

1. 複数の切れ刃を有するシェル刃部を備えたヘリカルブローチの後柄部側に装着されるロックナットであって、前記ロックナットは複数の円弧状の部品を有しており、かつ前記部品同士を締結する締結手段を備えていることを特徴とするヘリカルブローチ用ロックナット。
2. 前記複数の部品は、２個ないし４個の部品であることを特徴とする請求項１に記載のヘリカルブローチ用ロックナット。
3. 前記複数の部品には少なくとも１組の凹部および凸部を有しており、前記凹部と前記凸部が互いに嵌まり合っていることを特徴とする請求項１または２に記載のヘリカルブローチ用ロックナット。
4. 前記凹部および前記凸部には各々貫通孔を有しており、前記貫通孔には棒状の部品が挿入されていることを特徴とする請求項３に記載のヘリカルブローチ用ロックナット。
   

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