JP2723532B2

JP2723532B2 - 内ハスバ歯車加工用ブローチカッター及び内ハスバ歯車加工方法

Info

Publication number: JP2723532B2
Application number: JP9687188A
Authority: JP
Inventors: 強司畔柳
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Fujikoshi KK
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1998-03-09
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JPH01271119A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、荒削りを行う前方部分と仕上げ加工を行う
後方部分を有する内ハスバ歯車加工用ブローチカッター
及び内ハスバ歯車加工方法に関する。

（従来の技術）プラネタリーインターナルギアは、自動変速機用のギ
ア等として従来より各種提供されているが、最近の自動
変速機の要求品質が高度化すると共に、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。そして上記プ
ラネタリーインターナルギアに用いられる内ハスバ歯車
を製造する際においては、経済性よりも、ブローチによ
って一回で仕上げることによってギア精度を向上させて
いる。

一回仕上げのためのブローチは第５図に示すような構
造になっている。

図において、１は内歯の荒削りを行うための荒刃であ
ってブローチの前方部分（図において下方部分）に配置
されている。該荒刃１は、歯車の歯の数だけ外周部分に
設けられた切削刃からなる環状体を軸方向に複数列設け
た切削刃群からなっている。荒刃１の後方部分には、仕
上げ刃となるシェル２が配置される。該仕上げ刃も歯車
の歯の数だけ外周部分に設けられた切削刃からなってい
て、上記荒刃１によってワーク３を荒加工した後の仕上
げ加工を行う。

上記シェル２は上プラー４を介してリードバー５に接
続されている。該リードバー５はワーク３を加工すると
きカッターにリードを与えるためのものである。６はナ
ットである。

一方、上記荒刃１の前方には下プラー７が形成されて
いる。該下プラー７をチャック等で把持したブローチを
下方方向に回転させつつ引き下げると、ワーク３は上記
荒刃１及びシェル２の仕上げ刃によって切削され、歯車
が加工される。

なお、ワーク３はスパイク８を介して面板10に固定さ
れるので、切削刃の切削力によってワークが回転させら
れることはない。

ここで、従来のブローチに用いられているカッターの
シェルを第６〜９図に示す。第６図は軸直角スクイ溝の
仕上げ刃シェルを示す図、第７図は同シェルの切削刃の
配列を示す図、第８図は歯直角スクイ溝の仕上げ刃シェ
ルを示す図、第９図は同シェルの切削刃の配列を示す図
である。

第６図及び第７図の軸直角スクイ溝の仕上げ刃シェル
においては、切削刃11のスクイ溝12がシェル２の軸に対
して垂直になるように切削刃11が配設される。そして、
該切削刃11はシェル２の外周において環状に形成されて
いて、しかも該環状体がシェル２の軸方向に複数個配列
される。

しかしながら、この軸直角スクイ溝の仕上げ刃シェル
においては、切削刃でワークを加工する際に、切削刃11
からワークが逃げようとする力が働くことになる。即
ち、第10図に示すように、切削刃11がワーク３を切削す
る部分において、歯筋方向に主切削力Faと歯筋に垂直な
方向に背分切削力Fbとが働く。この場合、両者の合成力
Ｆは、図に示すように働き、その結果、軸方向Ａからみ
てワーク３を押す力Ｘが働くことになる。この力Ｘが切
削力11からワークが逃げようとする力となる。

また、軸直角スクイ溝の仕上げ刃シェルにおいては、
第７図に示すように、切削刃11の列が軸方向に対して垂
直に配設されているため、切削刃11のピッチとワーク３
の厚さとの関係で、ワークに切削作用を施している切削
刃11の列の数が時間によって変化することになる。第７
図の状態においては、２列の切削刃11が関与している
が、ブローチが少し下降すると、１列の切削刃11のみが
関与することになる。そして、ブローチがさらに下降す
ると、再び２列の切削刃11が関与する。このように時間
の推移によって荷重変動が大きく、切削刃11がワーク３
に食い込む量が変化する結果、第11図に示すように歯筋
チャートのうねりが大きくなってしまう。

第11図において、（ａ）は歯型13の加工状態を示し、
（ｂ）は歯筋チャートを示す。軸直角スクイ溝の仕上げ
刃シェルにおいては、幅ａのうねりが生じる。

軸直角スクイ溝の仕上げ刃シェルにおいては、上記の
ように切削の際の荷重変動が大きいので、この問題を解
決するため歯直角スクイ溝の仕上げ刃シェルを用いるこ
とがある。

第８図及び第９図に示すように歯直角スクイ溝の仕上
げ刃シェルにおいては、切削刃14のスクイ溝15の方向と
ハスバの歯筋方向とが垂直になるようにスクイ溝15が形
成される。

こうすることによって、切削の際にワーク３に対して
関与する切削刃14の数がほぼ一定になるため、切削刃14
がワーク３に対して与える荷重の変動が小さくなり、荷
重変動によって生じる歯筋チャートのうねりは小さくな
る。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記歯直角スクイ溝の仕上げ刃シェルにお
いても、荷重変動以外の要因によるうねりが生じてしま
う。

即ち、第12図に示すように、切削刃14がワーク３を切
削する部分において、歯筋方向に主切削力Faと歯筋に垂
直な方向に背分切削力Fbとが働く。この場合、両者の合
成力Ｆは、図に示すように働くが、その結果、軸方向Ａ
からみてワーク３を引き寄せる力Ｙが働くことになる。
この力Ｙが切削刃14をワーク３に食い込ませる力とな
り、その結果、大きいうねりが歯筋チャートに生じるこ
とになる。

第13図は上記歯直角スクイ溝の仕上げ刃シェルにおけ
る切削状態を示す図である。（ａ）は歯型13の加工状態
を示し、（ｂ）は歯筋チャートを示す。切削刃14がワー
ク３に食い込む力によって、幅ｂのうねりが生じる。

本発明は、上記のような切削刃の荷重変動によって、
切削した歯筋チャートにうねりが生じず、また、切削時
の合成力によっても歯筋チャートにうねりが生じること
がない内ハスバ歯車加工用ブローチカッター及び内ハス
バ歯車加工方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記問題を解決するために、周囲に複数の
切削刃をヘリカル状に配設したシェルを有するカッター
をワークの軸方向に移動させて内歯を形成する内ハスバ
歯車加工用ブローチカッターにおいて、切削刃がワーク
を切削する部分に作用する切削力のうち、前記内歯の歯
筋方向に作用する主切削力と歯筋の垂直方向に作用する
背分切削力との合成力の方向が前記軸方向と一致するよ
うに、前記切削刃のスクイ溝の角度を傾斜させて形成し
たものである。

そして、ヘリカル状に配設された切削刃の列は歯厚方
向に複数個形成される。

また、本発明は、周囲に複数の切削刃をヘリカル状に
配設したシェルを有するカッターをワークの軸方向に移
動させて内歯を形成する内ハスバ歯車加工方法におい
て、切削刃がワークを切削する部分に作用する切削力の
うち、前記内歯の歯筋方向に作用する主切削力と歯筋の
垂直方向に作用する背分切削力との合成力の方向を前記
軸方向と一致させて切削するものである。

（作用及び発明の効果）本発明によれば、上記のように構成したので、（１）ワークに対する主切削力と背分切削力との合成力
の方向がブローチの移動方向と一致することになり、切
削の際に切削刃からワークが逃げることがなくなり、切
削後の歯筋チャートにうねりが生じることがなくなる。

（２）ワークに対する主切削力と背分切削力との合成力
の方向がブローチの移動方向と一致することになり、切
削の際に切削刃がワークに食い込むことがなくなり、切
削後の歯筋チャートにうねりが生じることがなくなる。

（３）ヘリカル状に配設された切削刃の列は、歯厚方向
に複数個形成されるため、切削中においてワークに関与
する切削刃の数がほぼ一定となるため、切削刃がワーク
に対して与える荷重の変動が少なくなって、荷重変動に
伴い生じる歯筋チャートのうねりが少なくなる。

したがって、高品質のギアを製造することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図は本発明の仕上げ刃シェルを示す図、第２図は
同シェルの切削刃の配列を示す図である。

図において、２は第５図の荒刃１の後方部分に配設さ
れる仕上げ刃のシェルである。該シェル２の外周には複
数の切削刃21がヘリカル状に配設されていて、しかもそ
のヘリカル状に配列された切削刃列がシェル２の軸方向
に一定間隔で複数列配列されている。

上記のように配列された切削刃21を有するシェル２は
第５図のように荒刃１と共に組み立てられてブローチを
構成する。そして、チャックによって下プラーを把持さ
れた状態において、ブローチを回転させつつ下降させる
と、上記シェル２はワーク３を切削し、ワークの内側に
ハスバ歯車を形成する。

ここで、上記複数の切削刃21によって、スクイ溝22が
形成される。該スクイ溝22は、後述するように、歯筋方
向に対して垂直にならない角度に形成される。

第３図は切削刃の切削力の方向を示す図、第４図
（ａ）は歯型の加工状態を示す図であり、第４図（ｂ）
は歯筋チャートを示す図である。

図において、切削刃21が切削を行うと、ハスバの歯筋
の方向に主切削力Faが働き、歯筋に対して垂直の方向に
背分切削力Fbが働く。そして、これら両切削力によっ
て、合成力Ｆがワークに対して働くことになる。

ここで、上記切削刃21のスクイ溝22の角度が上記合成
力Ｆの方向が軸方向と一致するように選択される。

上記のように構成することにより、ブローチを下降さ
せる際に、切削刃21及びワーク３が軸方向と一致する方
向以外の力を受けることがなくなるため、ワーク３が逃
げたり、切削刃21がワークに食い込んだりすることがな
くなる。

即ち、第４図（ｂ）に示すように、歯型13の歯筋チャ
ートに生じるうねりの幅が、ｃのように非常に小さいも
のになる。

また、上記実施例においては、荒刃と仕上刃の組立形
ブローチカッターを例として説明したが、荒・仕上刃一
体形ブローチカッターにも適用できることは言うまでも
ない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、そ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の仕上げ刃シェルを示す図、第２図は同
シェルの切削刃の配列を示す図、第３図は切削刃の切削
力の方向を示す図、第４図（ａ）は歯型の加工状態を示
す図、第４図（ｂ）は歯筋チャートを示す図、第５図は
ブローチの組み立て図、第６図は従来の軸直角スクイ溝
の仕上げ刃シェルを示す図、第７図は同シェルの切削刃
の配列を示す図、第８図は従来の歯直角スクイ溝の仕上
げ刃シェルを示す図、第９図は同シェルの切削刃の配列
を示す図、第10図は従来の軸直角スクイ溝の場合の切削
刃の切削力の方向を示す図、第11図（ａ）は歯型の加工
状態を示す図、第11図（ｂ）は歯筋チャートを示す図、
第12図は従来の歯直角スクイ溝の場合の切削刃の切削力
の方向を示す図、第13図（ａ）は歯型の加工状態を示す
図、第13図（ｂ）は歯筋チャートを示す図である。１……荒刃、２……仕上げ刃シェル、３……ワーク、４
……上プラー、５……リードバー、７……下プラー、1
1,14,21……切削刃、12,15,22……スクイ溝、13……歯
型。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】周囲に複数の切削刃をヘリカル状に配設し
たシェルを有するカッターをワークの軸方向に移動させ
て内歯を形成する内ハスバ歯車加工用ブローチカッター
において、切削刃がワークを切削する部分に作用する切
削力のうち、前記内歯の歯筋方向に作用する主切削力と
歯筋の垂直方向に作用する背分切削力との合成力の方向
が前記軸方向と一致するように、前記切削刃のスクイ溝
の角度を傾斜させて形成したことを特徴とする内ハスバ
歯車加工用ブローチカッター。
【請求項２】ヘリカル状に配設された切削刃の列が歯厚
方向に複数個形成されていることを特徴とする請求項１
記載の内ハスバ歯車加工用ブローチカッター。
【請求項３】周囲に複数の切削刃をヘリカル状に配設し
たシェルを有するカッターをワークの軸方向に移動させ
て内歯を形成する内ハスバ歯車加工方法において、切削
刃がワークを切削する部分に作用する切削力のうち、前
記内歯の歯筋方向に作用する主切削力と歯筋の垂直方向
に作用する背分切削力との合成力の方向を前記軸方向と
一致させて切削することを特徴とする内ハスバ歯車加工
方法。