JPS6258847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はインボリユート歯車の面とり及びばり
とり装置に関する。

（従来の技術） ホブ盤等により歯切りされた後の歯車はホブ等
の回転方向に捲れたようなばりを有している。事
実，騒音の原因となる窪み及び変形を防止するた
めに歯車のエツジを面とりすること，また歯から
離脱してまずシエービングカツタを、そして作業
中に歯車自体を損傷させ得る切れ刃となる残つた
ばりを消失させることが必要であることは知られ
ている。

イタリー国特許出願第3349A／75において面取
り工具が記載され、そして歯車の歯形に相応した
輪郭を持つた歯を備えた歯付工具が示され、この
歯は仕上げられかつ面とりされるべき歯車の歯と
噛み合う。該面とり工具は種々の形の第２工具と
連結され、第２工具は仕上げられるべき歯車の歯
面上を横に滑動し、工具は歯切り作業の後に歯車
からばりを取り除く。この装置は歯のエツジの面
とりおよび歯端面のばりの除去に関する限り著し
い利点を有すると云う事実にも拘わらず、ばりと
り工具がコスト高であつて寿命が短いと言うだけ
ではなく、面とり作業のための凹状のプロフイル
（歯）を備えた工具の製造の困難性，及び製造コ
スト高等のような多くの問題を伴う。

（発明の課題） 本発明の目的は該面とり及びばりとり装置のコ
ストの減少をもたらし、その上その機能面及び寿
命の双方を改良するように当該装置を改良するこ
とである。

前述の事項が達成され得るために面とり工具は
最早凹状のプロフイルを持たず、面とりされるべ
き歯車の歯形に相応したインボリユート歯形を備
えた歯を有し、面とり工程の全区間にわたつて歯
車に対して工具を押しつけ続ける流体圧力装置を
備える。面とり工程はこのように作用する応力に
より直接かつ歯のエツジの範囲における圧縮成形
と材料の冷間クリープを経て行われるものであ
り、面とり歯による切削により（例えば特公昭51
−20756号公報）行われるものではない。

ばりとり工具は最早加工することが困難な複数
の凹状のプロフイルを有さず、したがつてコスト
高でも容易に摩耗するものでもなく、正面周縁の
リング状ばりとり刃面を備え、その基体は単一デ
イスクによつて構成され、ばりとり工具は簡単で
しかも頑丈な単一形状のために、コスト及び寿命
において明白な利点を有する。この輪郭が歯車の
歯の歯端面と接触すると、歯切り後有していた大
きいばりとり面とり工具による面とり作用の際に
歯端面に生ずる小さいばりの切削による除去作用
が行われ、ばりが歯面に残ることなく歯筋端から
除去されてばりとり作業が完結する。従つてばり
とり作用により生じたばりの必然的な除去が保証
される。他の目的及び利点は次の記載及び本発明
の実施例を図式的に示す図面から把握される。

なお、本発明では、その歯車が平歯車か，はす
ば歯車か，直歯傘歯車か，或いは曲がり歯傘歯車
かに拘らず、歯車の回転により両歯縁及び歯底で
エツジの冷間クリープによる面とり及び切削によ
るばりとりが行われる。

（実施例） （発明の構成） 第１図に示す面とり及びばりとり加工前の既に
歯切りによつてホブ等の回転方向に捲れたような
大きいばりを有する歯車の歯は本発明による面と
り及びばりとり加工によつて第２ａ図及び第２ｂ
図に示すように面とり・ばりとりされる。

第３図及び第４図に示す実施形態は面とり工具
とばりとり工具とが同一軸線上にある形式のもの
を示す。第３図及び第４ａ図によれば、面とり工
具Ａは全体としてみれば、円錐形、従つて工具の
外径は一端から他端へ向かつて減少している。ば
りとり工具はその基体がデスク状で、正面周縁の
リング状ばりとり刃面ｄを有する。この面とり工
具とばりとり工具とを使用する状態を斜視図で示
せば第４ａ図の如くであり、面とり工具Ａは全周
に渡つて歯ａを備え、歯の外径は円錐母線に沿つ
て一端から他端へ減少しており（第３図）、個々
の歯は被加工物である歯車Ｉの歯形に相応したイ
ンボリユート歯形を備える。従つて面とり工具Ａ
の歯ａの歯形は面とり工具Ａの軸線方向において
一端から他端に渡つて連続的に転位された歯形が
並んで位置するものと言える。このことが本発明
にとつて本質的に重要なことである。

Ｄはばりとり工具であり、向かい合う２つのデ
スク状の基体を有するばりとり工具Ｄはその正面
周縁をリング状ばりとり刃面ｄとし、かつ正面周
縁のリング状ばりとり刃面の対応した個所に歯車
の歯を容易に導入するために斜面Ｖを備えてい
る。面とり工具とばりとり工具は一体となつて回
転する。面とり・ばりとり作業は同時に開始され
るが、面とり工具とばりとり工具が同軸上にある
場合は同一歯車の同一の歯に対して同時に加工が
行われ、面とり工具とばりとり工具とが相互に離
れた軸上に位置する場合は各瞬間においては同一
歯車の異なる歯に対して加工が行われる。このこ
とは当業者ならば容易に理解されると思われる。

本発明の他の実施形態によれば面とり工具Ａと
ばりとり工具Ｄとは同一軸線上（第４ａ〜４ｄ
図）の外に、同一軸線上にはなくて相互に離れて
位置することができる（第５図）。

第６図は同一軸線上になく、相互に離れて位置
する軸上に面とり工具とばりとり工具を備えた装
置（第５図）を運転するために、歯車Ｉを回転駆
動するためのモータＭが設けられ、また面とり工
具Ａを歯車Ｉにそのラジアル方向から押圧するた
めの流体圧力（油圧又は空気圧）ピストン・シリ
ンダ装置Ｃが設けられており、そしてばりとり工
具Ｄは自動センタリングされたスピンドルによつ
て案内されてばねによつて歯車Ｉの両端面に押し
つつ、面とり工具Ａと同様に歯車Ｉによつて回転
されるように構成された本発明による面とり及び
ばりとり装置の実施形態を示す。ばりとり工具Ｄ
は弾性体の外、流体又は剛体によつても軸線方向
に付勢されることができる。相互に離れて位置す
る軸上に面とり工具とばりとり工具が配置されて
いるので面とり加工とばりとり加工は同時に行わ
れるが、同一歯車の相異なる歯に対して加工が行
われることは既に述べた通りである。

（発明の作用） 第３図及び第４ａ図〜４ｄ図に示すような面と
り工具及びばりとり工具が同軸上に配設されてい
る実施形態による場合でも、第５図及び第６図に
示すような面とり及びばりとり工具が離れて位置
する相互に平行な軸線上に配設されている実施形
態においても歯車と工具との間の作業（面とり及
びばりとり）機構は同様である。いずれにしても
面とり工具及びばりとり工具が同時に歯車の歯に
作用する。第４ｃ図は歯幅の広い歯車Ｉ、第４ｄ
図は歯幅の狭い歯車Ｉの面とり・ばりとり作業中
の図である。既に述べた通り、面とりは冷間クリ
ープにより、そしてばりとりは切削によつて行わ
れる。

面とり工具は加工前は第７ａ図に示すように歯
車Ｉの両端に向かい合つて面とり工具Ａ，Ａが位
置し（工具Ａ，Ａ間の距離は加工中一定不変）、
その面とり面が次第に歯車Ｉの軸線に近づけられ
ることにより歯車ＩのエツジＳと当接するように
なる。第７ｂ図によれば、歯車Ｉの歯面に対して
面とり工具の面とり面に垂直な作業力Ｆが作用し
ている状態が明らかにされる。矢印Ｘは面とり工
具Ａの回転方向を示し、歯車Ｉも矢印Ｘ方向に回
転する。歯車Ｉの駆動は第６図による実施形態で
はモータＭによつて行われる。それによつて歯車
Ｉと噛み合う面とり工具Ａ及びばりとり工具Ｄも
回転される。向かい合うばりとり工具Ｄの正面周
縁のリング状ばりとり刃面ｄの対応する位置に設
けられた斜面Ｖは各歯車Ｉの面とり・ばりとり加
工の初めに常にスタート位置に位置するように位
置決めされる（第４ｂ図）。

Ｘは面とり工具Ａ及び歯車Ｉの回転方向を示
し、向かい合う両面とり工具Ａ，Ａの軸線方向の
長さＬは一旦設定された後は加工中一定不変であ
り、従つて第８図の関係は単に工具Ａと歯車Ｉと
の軸間距離の減少により、面とり面ａα、ａβの
第７ａ図に比して僅かに歯元寄りの部分で面とり
が行われていることを示す。歯車Ｉの歯のエツジ
Ｓは歯切り後の状態においては歯切り工具の回転
方向に捲くれたような大きいばりを有するが更に
面とり工具Ａの歯ａの面とり面ａα、ａβによつ
て潰されて、歯端面に小さいばりとなつて現れて
いる。この際歯車Ｉの歯ａのエツジＳに当接する
面とり面が歯車Ｉの歯ａの端面となす角α（面と
り工具の面とり面自体の傾斜角でもある）は面と
り面ａαが歯車Ｉの歯すじ面となす角γより大き
く、他のエツジに当接する面とり面が歯車Ｉの端
面となす角β（面とり工具の面とり面自体の傾斜
角でもある）が面とり面ａβと歯車Ｉの歯すじ面
とのなす角δよりも大きいことにより面とり加工
の際に面とり工具により作用される面とり工具の
面とり面に対して垂直の方向の力Ｆ（第７ｂ図）
によつて生ずる小さいばりも歯車Ｉの歯の歯面に
は残らずに、歯車Ｉの端面にのみ現れることが保
証される。これは塑性変形抵抗の小さい方へ材料
変形が起こるという点で当業者であれば容易に理
解されることであると解釈される。ねじれ角φ
（第７ａ図、第８図に示すように歯車軸線Axと歯
筋線とのなす角）の歯車に対して、面とり工具Ａ
は１つの歯ａ毎にそれぞれ２つの面とり面ａα、
ａβを有し、一方の面とり面ａαの面とり角度α
は歯すじ面と該面とり面ａαとの間の角度γより
も大きく、他方の面とり面ａβの面とり角βは該
面とり面ａβと歯すじ面との間の角度δよりも大
きくされている。面とり工具Ａは面とり作用の際
に歯車Ｉの端面に小さいばりを生じさせ、続いて
歯車Ｉの端面のばりはばりとり工具Ｄによつて除
去される。

（発明の効果） 本発明によれば面とり及びばりとり装置は簡単
な構成でコストの減少をもたらし、その上その機
能面及び寿命の双方において改良される。

面とり工具は最早凹状プロフイルを有さず、面
とりされるべき歯車の歯形相応したインボリユー
ト歯形を有し、面とり工具は面とり工程の全区間
にわたつて歯車に対して工具を押しつけ続ける流
体圧力装置を備えている。面とり工程はこのよう
に作用する応力により直接かつ歯のエツジの範囲
における材料の冷間クリープ（圧搾）を経て行わ
れるものであり、切れ刃による切削によるものと
は異なる。本発明によれば面とりは冷間クリープ
（圧搾）によつて強制的に行われるので確実であ
り、その際生ずる小さいばりは歯車の端面にしか
現れないので、ばりの除去が確実に行われ、小さ
いばりも歯面に残ることが完全に排除される。

【図面の簡単な説明】

第１図は面とり及びばりとり加工前の歯車の歯
を示し、第２ａ図及び第２ｂ図は面とり及びばり
とり後の歯車の歯を示し、第３図は同軸に取りつ
ける組合せ式の面とり工具及びばりとり工具の側
面図、第４ａ図は両工具が組み合わされた使用状
態を示す図、第４ｂ図は面とり・ばりとり工具と
歯車の噛み合い時の状態を表す斜視図、第４ｃ図
は歯幅の広い歯車、第４ｄ図は歯幅の狭い歯車の
面とり・ばりとり状態を部分的に表した断面図、
第５図は面とり工具とばりとり工具とが相互に離
れて位置する軸上に配置されており、両工具が歯
車Ｉに噛み合つている状態を示す図、第６図は歯
車を駆動するモータと、流体圧力（油圧又は空気
圧）ピストンシリンダ装置により押圧される第５
図に示す面とり工具並びにばね付勢されたばりと
り工具を備えた本発明による装置の側面図、第７
ａ図は面とり前の面とり工具と歯車の歯との関係
位置をばりとり工具と歯車の歯面との接触点を通
り第６図の−線に沿つて歯車のラジアル方向
から見た状態を示す図、第７ｂ図は面とり工具の
面とり面に垂直に作用する力Ｆが歯車Ｉの歯面に
作用開始する状態を示す図、第８図は面とり加工
中の面とり工具と歯車の歯との関係位置を第７ａ
図と同様に歯車のラジアル方向から見た状態を示
す図、そして第９図は面とり工具Ａと歯車Ｉとの
面とり加工中の噛合い状態を示す図である。 図中符号、Ａ……面とり工具、Ax……歯車軸
線、ａ……面とり工具Ａの歯、ａα、ａβ……面
とり工具Ａの歯の面とり面、Ｃ……流体圧力ピス
トン・シリンダ装置、Ｄ……ばりとり工具、ｄ…
…ばりとり工具Ｄの正面周縁のリング状ばりとり
刃面、Ｉ……面とり・ばりとりされるべき歯車、
Ｌ……２つの面とり工具Ａ，Ａ間の軸方向距離、
Ｍ……モータ、Ｓ……歯車Ｉのエツジ、Ｖ……ば
りとり工具Ｄのばりとり刃面の斜面、Ｘ……歯車
Ｉの回転方向、α……面とり工具Ａの一方の面と
り面の傾斜角、β……面とり工具Ａの他方の面と
り面の傾斜角、γ……面とり工具Ａの一方の面と
り面と歯車Ｉの歯面とのなす角度、δ……面とり
工具Ａの他方の面とり面と歯車Ｉの歯面とのなす
角度、φ……歯車Ｉの歯のねじれ角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インボリユート歯車の面とり及びばりとり装
   置において、加工されるべきインボリユート歯車
   の歯形に相応したインボリユート歯形の歯ａを備
   え、円錐形の相互に向かい合う一対の面とり工具
   Ａと相互に向かい合う一対のばりとり工具Ｄとか
   ら成り、面とり工具Ａとばりとり工具Ｄは同一軸
   又は相互に離れて位置する２つの平行な軸上に取
   りつけられており、ねじれ角φの歯車Ｉに対し
   て、面とり工具Ａは１つの歯ａ毎にそれぞれ２つ
   の面とり面ａα、ａβを有し、一方の面とり面ａ
   αの面とり角度αは歯すじ面と該面とり面ａαと
   の間の角度γよりも大きく、他方の面とり面ａβ
   の面とり角βは該面とり面ａβと歯すじ面との間
   の角度δよりも大きくされており、そして面とり
   されるべき歯車Ｉに対してそのラジアル方向から
   面とり工具Ａを作業中流体圧力装置Ｃにより押圧
   保持するようにされており、そしてばりとり工具
   Ｄは基体がデスク状で正面周縁にリング状ばりと
   り刃面ｄを備え、作業中歯車Ｉの歯に対して歯車
   Ｉの軸線方向に押圧されていることを特徴とする
   歯車の面とり及びばりとり装置。 ２ ばりとり工具Ｄは歯車Ｉを容易に導入するた
   めに正面周縁のリング状ばりとり刃面ｄを部分的
   に中断する斜面Ｖ備え、この斜面Ｖは常に各歯車
   の面とり・ばりとり作業の初めに機械の同じ位置
   にあるようにされている、特許請求の範囲第１項
   記載の面とり及びばりとり装置。 ３ ばりとり工具の歯車Ｉの歯端面への押圧は弾
   性体，流体又は剛体によつて行われるようにした
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の面とり及
   びばりとり装置。 ４ 同一軸上に隣接して又は相互に離れて位置す
   る２つの平行な軸上に取りつけられた複数の面と
   り工具及びばりとり工具ユニツトによつて平行又
   は非平行な軸上に取りつけられた複数の歯車Ｉが
   同時に仕上げられるようにした，特許請求の範囲
   第１項から第３項までのうちのいづれか一つに記
   載の歯車の面とり及びばりとり装置。