JPS60197316A - 円筒歯車用転圧面取り工具 - Google Patents

円筒歯車用転圧面取り工具

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JPS60197316A
JPS60197316A JP5515084A JP5515084A JPS60197316A JP S60197316 A JPS60197316 A JP S60197316A JP 5515084 A JP5515084 A JP 5515084A JP 5515084 A JP5515084 A JP 5515084A JP S60197316 A JPS60197316 A JP S60197316A
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JP
Japan
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gear
tooth
tool
chamfering
chamfering tool
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JP5515084A
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JPH0151291B2 (ja
Inventor
Hideji Takeda
武田 秀治
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Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Original Assignee
Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/10Chamfering the end edges of gear teeth

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、円筒歯車における歯端面すなわち幅方向で
の端面側エツジ部を面取りするための工具に関するもの
であり、特に転造と同様な手法で圧縮変形させる転圧面
取り工具に関するものである。
歯車の面取りは、歯切り加工によって生じたパリを取除
く場合や、歯車同士を滑らかに噛合せるために南端面の
エツジを取除く必要がある場合などに通常行なっている
。その面取りを施した個所は、歯車同士を噛合せて回転
させる際には特に機能するものではないから、その加工
精度や面取り工具の寸法精度には、歯車の噛合い歯面を
仕上げるための工具に要求されるほどの高精度は要求さ
れない。しかしながら転圧面取り工具は、面取り加工を
施す歯車(以下被加工歯車という)に噛合わせてその歯
車と共に回転させることによって面取りを行なうもので
あるから、従来では、通常の歯車を噛合わせる場合と同
様な状態を想定し、面取り工具の歯形状には、被加工歯
車の歯形と同様な加工の難しいインボリュート歯形を採
用していた。また面取り工具は、被加工歯車と単に噛合
うだけでなく、噛合った状態で被加工歯車の歯端面を圧
縮変形させるものであるから、その歯幅は被加工歯車の
歯みぞより大きく、しかも面取り幅(もしくは深さ)を
均一にするにあたって、被加工歯車の歯に捩れ角が設定
しである場合には、面取り工具の歯面のうち歯端面の鋭
角側に接する部分と鈍角側に接する部分とを同一にする
ことができないため、捩れ角によっては歯端面の鋭角側
と鈍角側とで圧力角が相違し、面取り工具の歯形もソレ
ニ対応する側で異ならせる必要がある。したがって面取
り工具の歯みぞは、その歯幅より狭くなる。そのため面
取り工具を歯切りする歯切りカッタあるいは研削砥石は
、相当薄く、剛性の小さいものとせざるを得ない。この
ようなカッタ(もしくは砥石)では、面取り工具の歯み
ぞを通過させて両歯面を所定の歯形に加工することには
困難が伴い、しかも特別な設備を必要とするうえに、時
間を要し、ひいては面取り工具自体のコストが高くなる
欠点があった。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、歯切り
を容易かつ短時間で行なうことができ、そのためコスト
の低廉化を図ることのできる転圧面取り工具を提供する
ことを目的とするものである。
そしてこの発明は、面取りすべき円筒歯車の歯端面に噛
合って転勤押圧する転圧用歯が、歯端面のインボリュー
ト形状に近似した円弧状歯とされていることを特徴とす
るものである。
以下この発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図であって、こ
こに示す面取り工具1は、転圧用の歯2a、2bを外周
部に有する1対の工具3a 、 3bを工具本体4に取
付けた構成である。すなわち各工具3a 、3bは、表
裏いずれか一方の側面の外周部に転圧用の歯2a12b
を有する円板状をなしており、各工具3a、3bはその
歯2a、2bを形成した面を対向させた状態で工具本体
4に同心状に装着され、かつ工具本体4との間にスペー
サ(もしくはバネのような弾性体)5a 、5bを介在
させてボルト6によって工具本体4に固定されている。
なお、これら工具3a 、3bのうちいずれか一方は、
他方の工具に対して位相をずらし得るよう、適当な数お
よび長さの長孔を介してボルト止めされている。
このように構成された面取り工具1は、その取付孔7を
介して面取り機の工具軸(それぞれ図示せず)に取付け
られている。これに対し面取りすべき歯車8は、面取り
機における取付具(図示せず)に前記面取り工具1と軸
線が平行となるよう取付けられ、そして前記転圧用歯2
a12bが、歯車8を挾んだ状態でその歯9の歯端面に
噛合う。
その噛合い状態は、第2図に示すように前記工具3a 
、3bの歯2a 、2bが、歯車8の歯端面に対して歯
車8の歯すじ方向の適当な位置で噛合うようスペーサ5
a 、5bによって調整される。
前記工具3a 、3bにおける一転圧用の歯2a、2b
の形状を例、示すると、第2図および第3図に示す通り
であって、その歯2a 、 2bは、歯車8の歯端面に
おけるインボリュート歯形に可及的に近似させた凸円弧
状の歯面81132をもつよう切削成形されている。こ
こで、歯車8の歯9が所定の捩れ角に設定されていれば
、その歯端面におけるインボリュート歯形が鋭角側と鈍
角側とで相違するから、それに対応して転圧用の申2a
12bにおける歯面Sl、82の凸円弧形状もそれぞれ
相違している。
このような歯面Sl、$2をもったm2a、2bの切削
は、鋭角側面取り用歯面Stの切削用切刃をもったサイ
ドカッタと、鈍角側面取り用歯面S2の切削用切刃をも
ったサイドカッタとの、普 □通使用されている2個の
カッタによって行なうことができる。転圧用の歯2a 
、2bを切削する場合、面取り工具3a (もしくは3
b−)と歯切りカッタとの位置は、1つの座標であられ
され、その場合、鋭角側用および鈍角側用の2つの歯切
りカッタの中心は、互いにY軸(面取り工具の半径方向
に沿°う座標軸線)を含む平面内に存在するが、それぞ
れは座標原点Oに関してはY軸方向で相違した位置にあ
り、モして転圧用の歯の歯面を片面づつ切削成形する。
以下、上記の面取り工具3a。
3bにおける歯面S l 1S 2の成形方法について
説明する。
歯端面に付与すべき面取り形状が定まっていれば、その
形状に基づいて、歯車と噛合う面取り工具の転勤軌跡は
容易に計算することができ、また面取り工具の歯の形状
も容易にめることができる。例えば、はす歯歯車の鋭角
側面取り工具歯面゛S1について説明すると、第4図に
おいて、前記工具3aの歯2aを設ける側面の中心を原
点Oとするとともに、その半径方向に沿ってY軸を設定
し、これと直交するX軸を前記側面に沿う方向に設定し
、さらにこれらY軸およびX軸に対して垂直にZ軸を設
定した場合、工具3aに対して歯切りカッタC1を切込
み最終端まで切込んだ状態の歯切リカツタC1の中心座
標は、×1、YISZlの位置すなわち点03である。
ここで歯切りカッタC1の外径をdとし、それより内側
にある切刃上の任意の半径をR1とすると、その任意の
半径Riに対応する位置は、工具3a上では1−1i。
Ziの寸法で表わされる。なお、1−1iは工具3aの
外周面から半径方向に測った寸法であり、Ziは一方の
側面から厚さ方向へ測った寸法である。
また、これに対応する歯切リカツタCI上の点は、Mi
 (歯厚方向での中心からの寸法)およびNi(刃先か
らの歯たけ方向での寸法)によって表わされる。したが
って、工具3aの外径をdOとすると、 Ri−d/2−Nl Zi −Ri 2− (Yl−do/2+Hi )2−
ZIXi =Mi の関係がある。これらの値のうちdOとdとは、使用す
る面取り工具素材および歯切りカッタによるで一義的に
決定できるから、R1の値を変化させてそれに対応する
Hi 、Zi 、Mi 、Niの値をめれば、面取り工
具3a−における歯面3iの形状および歯切りカッタC
Iの方形を容易に作図できる。また鈍角側面取り工具歯
面S2およびそれに対応する歯切りカッタC2の方形も
、同様に容易に作図できる。
このように工具3a 13bにおける歯2a12bの歯
形は、容易にめることができる。
つぎに上記のようにしてめたカッタの方形を成形するた
めのカッタ成形砥石(あるいは刃具)の形状について説
明する。前述したように鋭角側面取り工具歯面Slおよ
び鈍角側面取り工具歯面S2の形状が相違しているから
、各々に対応する歯切りカッタC1、C2の方形も互い
に相違しているが、これらの歯切りカッタC1s C2
の方形を成形するためのカッタ成形砥石(あるいは刃具
)の形状は直交座標を設事することによりめることがで
きる。例えば第5図に示すように、歯切りカッタCIの
外周面に軸線と平行なX軸をとり、かつその断面中心線
をY軸にとった直交座標によりめることができる。半径
R1の砥石の中心位置を01とし、かつその座標値を×
1、ylとすると、 の関係がある。なおここで、x1■は座標上の任意の値
であり、また第5図中Ulはカッタ切刃の使用範囲、A
Iは背面の逃げ、Bは切刃の厚さを保ち剛性を確保する
ために定めた寸法である。
また鈍角側面取り工具歯面S2用の歯切りカッタC2に
ついても、第6図に示すように、上記の場合と同様にし
てめることができる。すなわち第6図に示すように、X
 V座標を前述した場合と同様に設定し、半径R2の砥
石の中心位置の座標を×2、v2とすると、 R2= (X−X2)2+(V−V2)”の関係がある
。なお、第6図に示すカッタC2については、その刃面
の一部を一般式y=a+bx(a、、bは定数)で表わ
される直線1−1で規定される平面としてもよい。また
第6図中U2はカッタ切刃の使用範囲、八2は背面の逃
げ、Bは切刃の厚さを保ち剛性を確保するために定めた
寸法値である。さらに各カッタCI 、C2の刃先は、
適当な半径rの曲面に仕上げられている。
ところで、歯車の面取り形状は、予め決定されている面
取り諸元、すなわち歯すじあるいは軸線に対する面取り
角度や、曲取りの大きさ、さらには歯形に沿った形状(
例えば歯先側で大きいか、歯底側で大きいか、または均
一か等)により異なる。したがって第2図に示すような
歯車の歯たけ方向の各任意の断面における工具3a 、
3bの円弧歯形を面取り形状に可及的に近似させるため
、歯車8の各任意断面に対応する工具3a 、3bの歯
面およびカッタCi 、C2ならびにその成形砥石の形
状に関する前述の計算を繰り返し行なって収斂シ、その
tai最終的なRi 、Z i 1M ’ s Ni 
sR1、R2の値を決定する。
さらに上述した面取り工具1における前記各工具3a 
、3bの自乗の部分には、第3図に示すように、歯車8
の歯底面取りを行なうための適当な角度でかつ大きさの
傾斜面Eが設けられており、その傾斜面Eと前記歯面S
1、S2とが滑らかな曲面で結ばれている。
このように砥石の形状を容易に設定でき、またその剛性
を高いものとすることができる。
第7図は上記の面取り工具1で加工を行なった面取り形
状の一例を示す斜視図である。
したがって上述のようにして製作された面取り工具1は
、歯車8における歯端面のインボリュー、 トに限りな
く近似した円弧状の歯形をそなえており、その加工に際
し、特別な刃具や高価な設備を必要としないうえに、加
工時間も少くなくてすみ、低コストなものとすることが
でき、しかも歯底が面取り工具の背面にまで突き抜けて
構成されないために剛性を高くできる。また歯車が平歯
、はす歯にかかわらず、その片面、片面と底面、両面、
両面と歯底のいずれかの面取り形態にも面取りができ、
しかも複数の並列する歯車にも対応可能である。
以上説明したようにこの発明の面取り工具によれば、歯
面が、面取りすべき歯端面のインボリュート形状に近似
した円弧状をなしているから、その歯面を切削もしくは
研削するカッタあるいは砥石としては、形状が比較的簡
単でかつ剛性の高いものを使用でき、したがってこの発
明によれば、歯切りを容易かつ短時間に行なうことがで
き、そのためコストの低廉化を図ることのできる転圧面
取り工具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
M1図は歯車と面取り工具との位置関係を示す断面図、
第2図は歯車と面取り工具との噛合い状態を示す部分断
面図、第3図は面取り工具の歯の一部を示す斜視図、第
4図は面取り工具と1形成形カツタとの相互関係を説明
する説明図、第5図は歯車の鋭角側歯端の面取り工具歯
面成形カッタを示す部分図、M6図は歯車鈍角側一端の
面取り工具歯面成形カッタを示す部分図、第7図は歯車
面取り形状の一例を示す部分斜視図である。 1・・・面取り工具、 2a 、2b・・・歯、3as
3b・・・工具、 Sl、S2・・・歯面。 出願人 l!精密工巣株式会社 代理人 弁理士 豊 1)武 久 (ほか1名) 第1図 第5図 V 第6図 ■ 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 面取りすべき四箇歯車を挾みつけかつその円筒歯車にお
    ける歯端面に噛合う転圧用歯を外周部に有する1対の工
    具からなり、前記転圧用歯の歯面が、前記歯端面のイン
    ボリュート形状に近似した円弧状に形成されていること
    を特徴とする円筒歯車用転圧面取り工具。
JP5515084A 1984-03-21 1984-03-21 円筒歯車用転圧面取り工具 Granted JPS60197316A (ja)

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