JPH0698536B2 - ピニオンカッタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、例えばステアリング用のセクタギヤ等の、
微少な寸法差が付けられた複数枚の歯を備えたギヤを切
削、製造するためのピニオンカッタに関するものであ
る。

＜従来の技術と発明が解決しようとする課題＞ 従来、上記セクタギヤのように、歯厚やオーバーボール
半径等の寸法に微少な差が付けられた複数枚の歯を備え
たギヤを切削、製造するためのピニオンカッタとして
は、第４図に実線並びに一点鎖線で示すように、各歯に
対応する切削歯(4)の断面の寸法を相似的に変えること
で、各切削歯の切れ刃（41）…に寸法差を付けたものが
用いられている。

しかし、切削歯の断面の寸法を相似的に変えるには、極
めて微細な加工が必要となる。例えば、ギヤのオーバー
ボール半径を0.01mmずつ変えようとすると、切削歯の歯
厚方向に0.003mmの寸法差を付ける必要があり、通常の
機械加工では、精度良く加工することが困難である。

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであっ
て、通常の機械加工で容易に製造することができ、しか
も、各切削歯における切れ刃の寸法差の精度が高いピニ
オンカッタを提供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するための、この発明のピニオンカッタ
は、歯車形の歯面に切れ刃を有し、歯幅の方向に逃げ角
を有する複数の切削歯を具備したピニオンカッタにおい
て、各切削歯の切れ刃のすくい面相互間に段差を設け、
各切削歯の切れ刃に、上記逃げ角に応じた寸法差を付け
ていることを特徴としている。

＜作用＞ 上記構成からなる、この発明のピニオンカッタにおいて
は、各切削歯の切れ刃のすくい面相互間に、比較的大き
な段差（寸法Ｔ）を設けることにより、歯厚方向には、
下記式〔Ｉ〕に基づいて、切削歯の切れ刃に微細な寸法
差ｘを付けることができる。

ｘ＝2T tanθ_１ …〔Ｉ〕 なお、式中のθ_１は、切削歯の歯幅の方向に付与された
逃げ角のうち、歯厚方向の横逃げ角を示している。

また、歯丈方向には、下記式〔II〕に基づいて、切削歯
の切れ刃に微細な寸法差ｙを付けることができる。

ｙ＝Ｔ tanθ_２ …〔II〕 式中のθ_２は、切削歯の歯幅の方向に付与された逃げ角
のうち、歯丈方向の前逃げ角を示している。

＜実施例＞ 以下、実施例を表す図面に基づき、この発明を詳細に説
明する。

第１図(a)は、この実施例のピニオンカッタの外観と内
部構造とを示す半截正面図であり、同図(b)は、この実
施例における切削歯の配列を模式的に示す展開図であ
る。これらの図に示すように、この実施例のピニオンカ
ッタは、円筒状の本体(1)と、本体(1)の外周面に形成さ
れた複数の切削歯(2)…とを備えている。

円筒状の本体(1)は、その一方の端面に、円筒の内方へ
突出したフランジ（11）を備えたおり、このフランジ
（11）の内面（11a）が刃切盤のカッタ軸への取り付け
面になっていると共に、フランジ（11）の外面には、カ
ッタ軸にピニオンカッタを固定するためのキーが嵌合さ
れるキー溝（11b）が形成されている。

切削歯(2)…は、上記本体(1)の外周面に、本体(1)の軸
方向に対して所定の角度（後述する∠α）傾斜されて、
等間隔に配置されている。

各切削歯(2)…は、それぞれ、歯幅以外は同一寸法に形
成された、断面台形状のものであり、その一端には、本
体(1)の軸線と直交する基準面に対し、横すくい角∠α
だけ傾斜されたすくい面（22）を有する切れ刃（21）が
形成されている。また、各切削歯(2)…には、その歯厚
および歯丈が、切れ刃（21）側の一端から他端に向かっ
て徐々に小さくなるように、歯幅の方向に逃げ（横逃げ
角∠θ_１、前逃げ角∠θ_２）が形成されている。

そして、上記複数の切削歯(2)…のうち、第１図(b)（同
図では切削歯を個々に区別するため（2a）…（2m）の符
号を付与している）に示すように、左端の４つの切削歯
（2a）〜（2d）と、右端の４つの切削歯（2j）〜（2m）
とは、前記横すくい角∠αだけすくい面（22）が傾斜さ
れることによって生じるみかけ上の段差（Ｓ）のみを有
し、実際には各すくい面（22）間に段差がない状態にな
っており、各切削歯（2a）…の切れ刃（21）…は、同一
寸法に形成されている。

これに対し、切削歯（2d）の右隣の３つの切削歯（2e）
〜（2g）は、それぞれ、左隣の切削歯よりも、すくい面
（22）が段差（Ｔ）（みかけ上は段差（Ｓ）＋（Ｔ））
だけ高く配置されているため、切れ刃（21）の寸法が、
前記式〔Ｉ〕〔II〕に従って、逃げ角に対応する分だ
け、段階的に小さくなっている。

また、切削歯（2g）の右隣の３つの切削歯（2h）〜（2
j）は、左隣の切削歯よりも、すくい面（22）が段差
（Ｔ）（みかけ上は段差（Ｓ）−（Ｔ））だけ低く配置
されているため、切れ刃（21）の寸法が、前記式〔Ｉ〕
〔II〕に従って、逃げ角に対応する分だけ、段階的に大
きくなっている。

上記各部からなる、この実施例のピニオンカッタによれ
ば、例えば、切削歯の横逃げ角∠θ_１を２゜、前逃げ角
∠θ_２を４゜とし、切削歯のすくい面相互間に、0.043m
mという機械加工の容易な、比較的大きめの段差を設け
れば、切れ刃の歯厚方向および歯丈方向に、共に0.003m
mという微少な寸法差を付けることができる。

この実施例のピニオンカッタは、前述のように、刃切盤
のカッタ軸にセットされて、第２図(a)(b)に示すステア
リング用のセクタギヤ(3)に、各切削歯（2a）〜（2m）
の断面形状に対応した歯溝（Ａ）〜（Ｍ）を切削し、複
数のヘリカル状の歯（31）…を形成するために用いられ
る。

そして、切削された歯溝（Ａ）〜（Ｍ）は、第３図に示
すように、中央の歯溝（Ｇ）のオーバーボール半径が最
も大きく（歯溝の幅が小さく）、この中央の歯溝（Ｇ）
の両側の歯溝（Ｆ）（Ｈ）から、歯溝（Ｅ）（Ｉ）、歯
溝（Ｄ）（Ｊ）の順にオーバーボール半径が等間隔（図
の場合0.01mm間隔）で段階的に小さく（歯溝の幅が大き
く）なり、左右の４つずつの歯溝（Ａ）〜（Ｄ）並びに
歯溝（Ｊ）〜（Ｍ）はオーバーボール半径が等しいもの
となる。

なお、これまでは、この発明のピニオンカッタについ
て、図の実施例に基づいてのみ説明してきたが、この発
明のピニオンカッタは、上記実施例に限定されるもので
はない。

例えば、各切削歯(2)…のすくい面（22）における段差
の量や段差の配列は、上記実施例には限定されず、切削
形成するギヤの歯の寸法差や歯の配列に対応した、適宜
の段差量や組み合わせとすることができる。

また、上記実施例では、各切削歯(2)…のすくい面（2
2）に横すくい角∠αが設けられていると共に、各切削
歯(2)…が本体(1)の軸方向に対して傾斜されて配置され
ていたが、切削、形成するギヤの歯の形状や、刃切盤の
種類によっては、すくい面（22）が本体(1)の軸方向に
直交する基準面と平行に設けられ、切削歯(2)…が本体
(1)の軸方向と平行に配置されていても良い。

その他の部分についても同様であって、この発明の要旨
を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことができ
る。

＜発明の効果＞ この発明のピニオンカッタは、以上のように構成されて
おり、各切削歯の切れ刃のすくい面相互間に段差を設け
ることで、切削歯の歯幅の方向に付与された逃げ角に応
じて、切れ刃に微少な寸法差を付けることができるの
で、通常の機械加工で容易に製造することができ、しか
も、各切削歯における切れ刃の寸法差の精度が高いもの
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)はこの発明のピニオンカッタの一実施例を示
す半截正面図、同図(b)はこの実施例における切削歯の
配列を模式的に示す展開図、第２図(a)は上記ピニオン
カッタにより切削形成されるセクタギヤを示す正面図、
同図(b)はこのセクタギヤにおける歯溝の形成面を展開
した展開図、第３図は上記セクタギヤの各歯溝における
オーバーボール半径を示すグラフ、第４図は従来のピニ
オンカッタの切削歯を拡大して示す平面図である。 (2)……切削歯、（Ｔ）……段差、 （21）……切れ刃、（22）……すくい面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車形の歯面に切れ刃を有し、歯幅の方向
   に逃げ角を有する複数の切削歯を具備したピニオンカッ
   タにおいて、各切削歯の切れ刃のすくい面相互間に段差
   を設け、各切削歯の切れ刃に、上記逃げ角に応じた寸法
   差を付けていることを特徴とするピニオンカッタ。