JP3875340B2 - ヘリカルブローチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用トランスミッション等で多用される内はすば歯車は、歯すじのねじれに等しいヘリカル状の歯列を備えたヘリカルブローチを用いて加工される。通常ヘリカルブローチは、外形上り切削で歯形を荒成形する切削刃を設けた本体と、該本体に組付けられ、歯厚上り切削で歯形を仕上げる仕上げ刃を設けたシェル刃部とから構成されるものである。
ヘリカルブローチに特有の刃形として、図１に例示するように刃溝をブローチ本体の軸心回りにねじ状に設け、かつ刃溝のねじれを歯すじのねじれと直角にすることが行われている。これを歯直刃形と呼称し、この方法によれば図２のように歯形の左右フランクとも切れ刃角が等しくなって均等な切削性が得られ、切削抵抗を小さくすることができて、バランスのよい切削が遂行できる。その結果、歯形精度のよい歯車を得ることができるものである。しかしながら歯直刃形においては、引き抜き力が被加工物を回転させるよう円周方向に作用する分力をもつ。また切れ刃が被加工物から抜ける際に同時切削刃数が急激に減少するため、歯すじだれを生じると指摘された。
【０００３】
これらを改良したものに例えば特公平８−１８１８１号に示されたブローチ（以下、従来品１と称す。）がある。これは軸直刃形の欠点である歯すじのうねり、いわゆる「ドッグレッグ」を回避する手段として、被加工物に回転力を発生しない範囲で刃溝にねじれを与えたものである。同様に、実公平８−８０１９号に示されたブローチ（以下、従来品２と称す。）があり、これは軸直刃形が被加工物を回転させるように働く力を切れ刃の刃溝を３条としたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
ところが従来品１においては、歯車のねじれの大きさによって変化はあるものの、刃溝のねじれは総じて軸直刃形に近い値であって、歯直刃形の効果である左右フランクで均等な切削性を得るまでに至らなかった。また、従来品２においても刃溝ねじれ角は小さく限定されていて、軸直刃形に類似して歯すじだれが生じやすいものであった。このほか、従来品はいずれも鈍角側では回転力が生じないものの、鋭角側では切れ味がよく、かえって食い込み現象を生じかねないという問題があった。
本願発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、刃溝をねじ状に設けたヘリカルブローチにおいて、歯直刃形のもつ効用を増強して切削性を改善し、歯形精度を確保するとともに、リード誤差を低減して、工具寿命の長いヘリカルブローチを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が４条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至１／２とし、すくい面内で法線方向に測定したすくい角が１０°〜１５°どし、材料に粉末高速度工具鋼を用い、かつ、ＨＲＣ６７以上としたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本願発明を適用することにより、ねじ状刃溝の条数を４条以上としたから、同一刃長において刃数を多くすることができ、各切れ刃への負担が軽減されるとともに、被加工物に対して同時切削刃数が増すため負荷が分散されるという効果を現わす。また、ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじねじれ角の１／２以上、同等未満としたことから、従来品の欠点である歯すじだれを防止することができるのである。ここで歯直刃形に近づくほど刃溝のリードが長くなるため、刃溝の条数を増したことと重畳して効果が得られるのである。なお通常、刃溝ねじれ角は歯すじのねじれの半分以上にすればよく、６０〜８０％程度が中庸を得て有効である。
【０００７】
仕上げ刃は歯厚上り切削で歯形を仕上げるから、ブローチの歯山のすくい面と左右のフランクとが挟むエッジが切れ刃となる。従って、すくい面内で法線方向に測定したすくい角は、仕上げ刃においてはねじれ角として機能する。ねじれ角が大きいと被加工物への食い込みがよくなって、切削抵抗は減じるものの、加工精度は劣ることになる。本発明においてはこの角度を１０°〜１５°の範囲としているから回転力を抑制する効果を現わすのである。
内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチは、その最大直径が７０〜２００ｍｍにおよぶものである。ヘリカルブローチは通常は高速度工具鋼で製作されるものであるが、本発明においては粉末冶金製法になる高速度工具鋼を用い、ＨＲＣ６７以上の硬さを与えたから、粉末冶金製法の特徴として切れ刃の構成刃先を防止し、切削仕上げ面が向上するほか、同じく高硬度を得やすい特徴と相俟って工具寿命の延長に効果を発揮する。なお粉末冶金製法を用いると、ヘリカルブローチのシェル刃部に必要とするパイプ状の素材が得やすいという一面がある。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。
図３は本発明になるヘリカルブローチの一実施例であって、モジュール１．２５、圧力角１７°、ねじれ角２３°、ピッチ円直径１０２ｍｍの内はすば歯車切削用のヘリカルブローチ用のシェル刃部を示し、１はその本体である。本体１は直径が１０８ｍｍ、長さが２５３ｍｍであって、６条の刃溝を備えたシェルを構成している。刃溝のねじれ角は１４．５°、すくい角は１２°、粉末高速度工具鋼を用い、ＨＲＣ６８に調質してある。なお、図４は該実施例において、切削刃で荒成形された歯形を仕上げるシェル刃の切削行程を示す。
被加工物をＳＣｒ材とし、引き抜き速度５ｍ／ｍｉｎで切削した。これを４条で刃溝ねじれ角が７．５°の従来品との比較に供したが、歯すじ精度は向上し、また歯厚の寸法変化が低減した。また条数が多いから、被加工物の加工長さが小さい場合にも効果が得られ、再研削をして使用する際にもむしれ防止のための切れ刃処理が不要であって、工具寿命の延長のみでなく、メンテナンス工数においても、これが低減できるという効果を得ることができた。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内はすば歯車成形用のヘリカルブローチにおいて改善がなされた結果、歯形精度が良好で、かつ歯すじ精度のよいヘリカルブローチを得ることが可能になったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、軸直刃形の切削作用を表す説明図を示す。
【図２】図２は、一般的なヘリカルブローチの正面図を示す。
【図３】図３は、歯直刃形の切削作用を表す説明図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施例の正面図を示す。
【図５】図５は、仕上げ刃の切削行程の説明図を示す。
【産業上の利用分野】
本願発明は、内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用トランスミッション等で多用される内はすば歯車は、歯すじのねじれに等しいヘリカル状の歯列を備えたヘリカルブローチを用いて加工される。通常ヘリカルブローチは、外形上り切削で歯形を荒成形する切削刃を設けた本体と、該本体に組付けられ、歯厚上り切削で歯形を仕上げる仕上げ刃を設けたシェル刃部とから構成されるものである。
ヘリカルブローチに特有の刃形として、図１に例示するように刃溝をブローチ本体の軸心回りにねじ状に設け、かつ刃溝のねじれを歯すじのねじれと直角にすることが行われている。これを歯直刃形と呼称し、この方法によれば図２のように歯形の左右フランクとも切れ刃角が等しくなって均等な切削性が得られ、切削抵抗を小さくすることができて、バランスのよい切削が遂行できる。その結果、歯形精度のよい歯車を得ることができるものである。しかしながら歯直刃形においては、引き抜き力が被加工物を回転させるよう円周方向に作用する分力をもつ。また切れ刃が被加工物から抜ける際に同時切削刃数が急激に減少するため、歯すじだれを生じると指摘された。
【０００３】
これらを改良したものに例えば特公平８−１８１８１号に示されたブローチ（以下、従来品１と称す。）がある。これは軸直刃形の欠点である歯すじのうねり、いわゆる「ドッグレッグ」を回避する手段として、被加工物に回転力を発生しない範囲で刃溝にねじれを与えたものである。同様に、実公平８−８０１９号に示されたブローチ（以下、従来品２と称す。）があり、これは軸直刃形が被加工物を回転させるように働く力を切れ刃の刃溝を３条としたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
ところが従来品１においては、歯車のねじれの大きさによって変化はあるものの、刃溝のねじれは総じて軸直刃形に近い値であって、歯直刃形の効果である左右フランクで均等な切削性を得るまでに至らなかった。また、従来品２においても刃溝ねじれ角は小さく限定されていて、軸直刃形に類似して歯すじだれが生じやすいものであった。このほか、従来品はいずれも鈍角側では回転力が生じないものの、鋭角側では切れ味がよく、かえって食い込み現象を生じかねないという問題があった。
本願発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、刃溝をねじ状に設けたヘリカルブローチにおいて、歯直刃形のもつ効用を増強して切削性を改善し、歯形精度を確保するとともに、リード誤差を低減して、工具寿命の長いヘリカルブローチを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が４条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至１／２とし、すくい面内で法線方向に測定したすくい角が１０°〜１５°どし、材料に粉末高速度工具鋼を用い、かつ、ＨＲＣ６７以上としたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本願発明を適用することにより、ねじ状刃溝の条数を４条以上としたから、同一刃長において刃数を多くすることができ、各切れ刃への負担が軽減されるとともに、被加工物に対して同時切削刃数が増すため負荷が分散されるという効果を現わす。また、ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじねじれ角の１／２以上、同等未満としたことから、従来品の欠点である歯すじだれを防止することができるのである。ここで歯直刃形に近づくほど刃溝のリードが長くなるため、刃溝の条数を増したことと重畳して効果が得られるのである。なお通常、刃溝ねじれ角は歯すじのねじれの半分以上にすればよく、６０〜８０％程度が中庸を得て有効である。
【０００７】
仕上げ刃は歯厚上り切削で歯形を仕上げるから、ブローチの歯山のすくい面と左右のフランクとが挟むエッジが切れ刃となる。従って、すくい面内で法線方向に測定したすくい角は、仕上げ刃においてはねじれ角として機能する。ねじれ角が大きいと被加工物への食い込みがよくなって、切削抵抗は減じるものの、加工精度は劣ることになる。本発明においてはこの角度を１０°〜１５°の範囲としているから回転力を抑制する効果を現わすのである。
内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチは、その最大直径が７０〜２００ｍｍにおよぶものである。ヘリカルブローチは通常は高速度工具鋼で製作されるものであるが、本発明においては粉末冶金製法になる高速度工具鋼を用い、ＨＲＣ６７以上の硬さを与えたから、粉末冶金製法の特徴として切れ刃の構成刃先を防止し、切削仕上げ面が向上するほか、同じく高硬度を得やすい特徴と相俟って工具寿命の延長に効果を発揮する。なお粉末冶金製法を用いると、ヘリカルブローチのシェル刃部に必要とするパイプ状の素材が得やすいという一面がある。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。
図３は本発明になるヘリカルブローチの一実施例であって、モジュール１．２５、圧力角１７°、ねじれ角２３°、ピッチ円直径１０２ｍｍの内はすば歯車切削用のヘリカルブローチ用のシェル刃部を示し、１はその本体である。本体１は直径が１０８ｍｍ、長さが２５３ｍｍであって、６条の刃溝を備えたシェルを構成している。刃溝のねじれ角は１４．５°、すくい角は１２°、粉末高速度工具鋼を用い、ＨＲＣ６８に調質してある。なお、図４は該実施例において、切削刃で荒成形された歯形を仕上げるシェル刃の切削行程を示す。
被加工物をＳＣｒ材とし、引き抜き速度５ｍ／ｍｉｎで切削した。これを４条で刃溝ねじれ角が７．５°の従来品との比較に供したが、歯すじ精度は向上し、また歯厚の寸法変化が低減した。また条数が多いから、被加工物の加工長さが小さい場合にも効果が得られ、再研削をして使用する際にもむしれ防止のための切れ刃処理が不要であって、工具寿命の延長のみでなく、メンテナンス工数においても、これが低減できるという効果を得ることができた。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内はすば歯車成形用のヘリカルブローチにおいて改善がなされた結果、歯形精度が良好で、かつ歯すじ精度のよいヘリカルブローチを得ることが可能になったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、軸直刃形の切削作用を表す説明図を示す。
【図２】図２は、一般的なヘリカルブローチの正面図を示す。
【図３】図３は、歯直刃形の切削作用を表す説明図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施例の正面図を示す。
【図５】図５は、仕上げ刃の切削行程の説明図を示す。
Claims (3)
- ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が４条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至１／２としたことを特徴とするヘリカルブローチ。
- 請求項１記載のヘリカルブローチにおいて、すくい面内で法線方向に測定したすくい角が１０°〜１５°どあることを特徴とするヘリカルブローチ。
- 請求項１または請求項２記載のヘリカルブローチにおいて、材料に粉末高速度工具鋼を用い、かつ、ＨＲＣ６７以上としたことを特徴とするヘリカルブローチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04171197A JP3875340B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | ヘリカルブローチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04171197A JP3875340B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | ヘリカルブローチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10309622A JPH10309622A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3875340B2 true JP3875340B2 (ja) | 2007-01-31 |
Family
ID=12616018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04171197A Expired - Fee Related JP3875340B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | ヘリカルブローチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3875340B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6527484B2 (en) | 2000-07-21 | 2003-03-04 | Nachi-Fujikoshi Corp. | Helical tooth broach |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP04171197A patent/JP3875340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10309622A (ja) | 1998-11-24 |
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