JPS63185515A - ヘリカルブロ−チ - Google Patents

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】 【産業上の利用分野】

本発明は捩れ歯内歯歯車、あるいはへりカルインボリュ
ートスプライン溝を切削加工するためのヘリカルブロー
チに関するものである。

【従来技術】

捩れ歯内歯歯車を加工する切削工具としては、ヘリカル
ピニオンカッタが知られているが、自動車のトランスミ
ッションに使用されている遊星減速部の外輪に設けられ
る捩れ歯内歯歯車や、あるいは動力伝達手段に主として
採用されるヘリカルインボリュートスプライン軸に嵌合
するヘリカルインボリュートスプライン溝等は、構成部
品の寸法形状の関係から前記ヘリカルピニオンカッタに
よる加工が不可能なため、通常はへりヵルブローチが採
用されている。この種のヘリカルブローチは、たとえば
「工具事典」（誠文堂新光社発行）の第２７２頁１図８
．７に示されているが、スプライン刃の各切刃が所要の
捩れ角に沿って配置されてお１）、一般的には第３図に
部分省略した概略図で示すように、柄部１里に続いて案
内部Ｐ１荒刃群Ｒ１仕上刃群Ｆが設けられ、後端部には
ささえ部１２が設けられている。 上記荒刃群Ｒには第４図にその切削機構を示すように、
被削物１３の下孔１４に対して所要の内歯の歯形を、主
に歯丈方向Ｈへ追い込んで切削形成すべく歯高を順次漸
増させたスプライン刃１５゜が設けられている。一方、
上記仕上刃群Ｆに関しては、特開昭６０−１５０９０７
号公報にも記載されているように、この仕上歯群Ｆを前
半部分と後半部分との２ｎに分割して構成し、前半部分
においては、前記荒刃群Ｒのスプライン刃１５°で削成
された歯形を所望の正規の外径寸法に仕上切削するため
に、削成される内歯の歯頂部Ｔのみを切削する外径を順
次漸増させた丸刃１６と、スプライン外径を仕上げる前
記スプライン刃１５°とを軸方向に交互に設け、後半部
分に関しては、第９図にその切削機構を示すように、前
記内歯の歯形を主に歯厚方向に追い込んで、さらに精度
の高い歯形を切削形成すべく、歯厚のみを順次漸増させ
るとともにその切刃を左右両側部に形成したスプライン
刃１５のみで構成したものが知られている。この各スプ
ライン刃１５は所要の捩れ角αに沿って配列されている
ことは言うまでらないが、その左右両側部に形成された
切刃は、従来技術ではその両切刃１７．１８が同時に切
削に関与するのが一般的である。尚、１９は各月間に設
けられたチププルームである。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記構成からなる従来のヘリカルブローチに
おいては、第５図に断面図として示すように被削物１３
の下孔１４にブローチＣの案内部Ｐを挿入し、被削物１
３に対してブローチＣを相対的に回転運動させるととも
に引き下げて使用されるものであるが、特に、上述した
仕上歯群Ｆの後半部分における各スプライン刃１５の場
合のように、左右両側部の切刃１７．１８が同時に切削
に関与する状態では、それぞれの切刃１７．１８の両切
刃から同時に排出される切り屑の先端部が互いに衝突し
て干渉しあい、切り屑が切刃と切削而との間に噛み込ん
で切削而を傷つけた１）、あるいは切刃に溶着して仕上
げ面精度や形状を劣化させる等の不都合を生じる。また
、そればかりではなく、この切り屑の干渉により切刃先
端部における切削境界面部の境界摩耗を著しく助長する
ことになる。 この問題を解決する手段として、一般に仕上歯群の各ス
プライン刃の切削に関与する切刃を鋭角側および鈍角側
の両側部のうち片側ずつに形成する方法が採られている
。第６図は、この方法によって形成される１条の各スプ
ライン刃における各切刃を模式的に示す説明図である。 この図に示された例では、切削に関与する順が第１番目
から第７番目までのスプライン刃２５が切削に関与する
切刃２１（切り込み段差を有する刃）を図において左側
の鋭角側側部２３に形成してお１）、その右側の　。 鈍角側側部２４には切削に関与しない案内刃２２（切り
込み段差がＯの刃）が形成されている。一方、第９番目
から第１７番目までのスプライン刃２６には、切削に関
与する切刃２１を鈍角側側部２４に形成してお１）、そ
の鋭角側側部２３には切削に関与しない案内刃２２が形
成されている。このようなスプライン刃２５．２６によ
る切削では上述のごとき切り屑の干渉はおこらない。し
かしながら、片刃による切削であるため切削力が一方に
偏って作用し、切削に関与しているスプライン刃が切削
側である切刃２１とは反対の案内刃２２側へ押し付けら
れた１）、あるいは切削側の切刃２Ｉの方へどんどん食
い込んで行く現象が生じる。その結果、上述の押し付け
られる場合には案内刃２２側で溶着が起こ１）、極端な
場合には切削側から押されてバランスがくずれ、切刃２
１の破損が生じる。 さらには、溶着が起こると切削時のバランスがくずれて
微小振動が発生し、切刃２１および案内刃２２の摩耗が
助長される。また、食い込みの場合には波加工歯車の歯
筋に所謂たおれが生じた１）、歯溝の幅が広くなったり
する。 本発明は上述のごとき問題点に鑑み、これらを有効に解
決すべく創案されたものである。したがってその目的は
、ヘリカルブローチによる片刃切削において、切削力の
偏りを相殺し、歯形仕上がり精度を確保するとともに工
具寿命を長くできるヘリカルブローチを提供することに
ある。

【問題点を解決するための手段】

本発明に係るヘリカルブローチは、従来技術の問題点を
解決し、目的を達成するために以下のような構成を備え
ている。 すなわち、仕上刃群の少なくとも後半部分に配列される
各条の各スプライン刃において、切り込み段差を有する
切削刃が鋭角側側一部に形成されるとともに切り込み段
差が０以下の、すなわち切り込み量がＯとなって実際に
は切削を行わない案内刃が鈍角側側部に形成される第１
スプライン刃と、前記切削刃が前記鈍角側側部に形成さ
れるとともに前記案内刃が前記鋭角側側部に形成される
第２スプライン刃とが、被加工物の切削方向における厚
さ寸法（切削長）内に所定の数ずつ交互に配列されてい
る。 また、好ましくは前記仕上刃群の同一円周上に配列され
る前記第１スプライン刃と第２スプライン刃とが、所定
の数ずつ交互に配列される。 さらに好ましくは、前記鋭角側側部の切削刃および案内
刃の側面逃げ角よりも前記鈍角側側部の切削刃および案
内刃の側面逃げ角の方が大きくされている。

【作用】

本発明に係るヘリカルブローチは、従来技術の問題点を
解決し、目的を達成するために以下のように作用する。 すなわち、鋭角側側部に切削力が作用する第１スプライ
ン刃と鈍角側側部に切削力が作用する第２スプライン刃
とが適当な数ずつ同時に切削に関与することによって、
切り屑の干渉を回避できる片刃切削を行っても、切削力
の偏りが相殺される。 また、仕上刃群の同一円周上に配列される第１スプライ
ン刃と第２スプライン刃とを所定の数ずつ配列すること
によって、周方向にも切削力の偏りが相殺される。 また、鋭角側側部の側面逃げ角よりも鈍角側側部の側面
逃げ角の方を大きくすることによって両側部における切
削性が均等化される。

【実施例】 以下に本発明の好適一実施例について添付図面を参照し
て説明する。 第１図は、本発明に係るヘリカルブローチの一実施例に
おいて１条の各スプライン刃における各切刃を模式的に
示す説明図である。図示するように、たとえば第１番目
と第２番目のスプライン刃１．２および第２番目と第３
番目のスプライン刃２．３のように隣合う３枚のスプラ
イン月間では、鋭角側側部４で切り込み量が０の案内刃
７が形成されている場合には鈍角側側部５で切り込み量
を有する切削刃６が形成されており（第１番目と第２番
目との間）、さらに後続のスプライン月間（第２番目と
第３番目との間）では案内刃７と切削刃６の形成される
側部が入れ替わっている。すなわち、第１番目のスプラ
イン刃ｌは鋭角側側部４および鈍角側側部５の両側部に
おいて切削を行なうが、第２番目のスプライン刃２は、
第１番目のスプライン刃ｌに対して鋭角側仰１部４で切
り込み量がＯの案内刃７が形成されるとともに鈍角側側
部５では切り込み量を有する切削刃６が形成されて第２
スプライン刃として構成され、第３番目のスプライン刃
３は、第２番目のスプライン刃２に対して鋭角側側部４
で切り込み量を有する切削刃６が形成されるとともに鈍
角側側部５で切り込み量が０の案内刃７が形成されて第
１スプライン刃として構成されている。ところで、被加
工物（図示せず）の切削方向の厚さ寸法（切削長）に対
して、通常は少なくとも２枚のスプライン刃が同時に切
削に関与するように谷スプライン刃のピッチが設定され
ているので、鈍角側側部５の切削刃６と鋭角側側部４の
切削刃６とが常に同時に切削に関与することになる。し
たがって、同時に切削に関与するスプライン刃の数が比
較的少ない場合には、同時に切削に関与する鈍角側側部
５の切削刃６と鋭角側側部４の切削刃６の数を同じにし
、それぞれのスプライン刃において偏って作用する切削
力を互いに相殺させる。また、同時に切削に関与するス
プライン刃の数が比較的多く、しかも例えばその数が奇
数になるような場合には、切削力の偏りがさほど問題に
はならない程度の数毎に第１スプライン刃と第２スプラ
イン刃とが交互配置されていればよい。勿論、その数の
差は少ないほど好ましく、また、切削長方向に関して切
削力の作用している箇所をバランスよく平均化するため
にも、少ない数毎の交互配置が好ましく、通常は１枚毎
の交互配置となる。 ところで、第１図に示す実施例のように、第１番目のス
プライン刃１に対して第゛２番目のスプライン刃２の鋭
角側側部４で案内刃７が、鈍角側側部５で切削刃６が形
成され、第２番目のスプライン刃２に対して第３番目の
スプライン刃３の鋭角側側部４で切削刃６が、鈍角側側
部５で案内刃７が形成され、以降の各スプライン刃にお
いて、切削刃６と案内刃７とが順次交互に形成されるよ
うに、どの条においても第１スプライン刃と第２スプラ
イン刃を同じ順で配列すると、各条間での各スプライン
刃の関係は第７図の部分展開図に示すようになる。なお
、切削刃６は図中太線で示している。すなわち、各条の
第１番目のスプライン刃１どうしあるいは第２番目のス
プライン刃２どうしというように、同一円周上に配置さ
れる各条の各スプライン刃どうしく以後、同−刃列と称
す）において、切削刃６と案内刃７とが総ての条で鋭角
側側部４または鈍角側側部５の同じ側に位置することに
なる。したがって、一つの刃列だけで切削力の作用する
方向を考えると総て同じ方向になる。 異なる刃列間ではこの切削力は相殺されるが、切削力は
同−刃列内でも相殺されると更に好ましい。 第８図の部分展開図に示されるような各スプライン刃の
配列を有する実施例では、同−刃列内でも切削力は相殺
される。すなわち、同−刃列で隣接する条のスプライン
刃では、第１スプライン刃と第２スプライン刃が交互に
位置するように配列されでお１）、互いのスプライン刃
の切削力は作用方向が周方向で相反して相殺される。全
条数が偶数の場合には完全に相殺できるが、奇数の場合
には１箇所だけ同じスプライン刃が隣接することになる
。−しかしながら、通常は加工される歯車の歯数が多い
のでｌ箇所程度の相殺されない切削力の偏りは殆ど問題
にはならない。また、同−刃列内での第１スプライン刃
と第２スプライン刃の配列順は、１枚ずつ交互であるの
が好ましいが、２枚ずつあるいは３枚ずつであってもよ
く、あるいは案内刃も少しは切削に関与するような場合
には同数枚ずつではなく、切削刃と案内刃との切削力の
比に応じて第１スプライン刃が２枚ずつに対して第２ス
プライン刃を３枚ずつのように異数枚ずつ配列してもよ
い。 さらに、第２図に示すように、鋭角側側部４における側
面逃げ角θ４よりも鈍角側側部５における側面逃げ角θ
、の方が大きくされてお１）、鈍角側側部５の切削性の
悪さを改善し、両側部での切削抵抗を均一化することに
よって、切削力の偏りはさらに解消されている。 また、上述した実施例では、総て案内刃の切り込み段差
か０として説明したが、工具製作上の精度の問題から完
全に０とすることは困難であ１）、したがってプラスの
段差がつかないように、実際には２〜５μｍ程度のマイ
ナスの寸法公差が与えられ、案内機能を損なわない程度
の逃げが措成されるものである。

【発明の効果】

以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。すなわち、ヘリカルブロ
ーチによる片刃切削において、切削力の偏りを相殺し、
歯形仕上がり精度を確保するとと乙に工具寿命を長くで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヘリカルブローチの一実施例にお
いて１条の各スプライン刃における各切刃を模式的に示
す説明図、第２図は本発明に係る　・ヘリカルブローチ
の一実施例におけるスプライン刃の部分展開図、第３図
はヘリカルブローチの概略構成を示す部分省略正面図、
第４図は荒刃群の切削機構説明図、第５図はヘリカルブ
ローチの使用態様図、第６図は従来技術によって形成さ
れる１条の各スプライン刃における各切刃を模式的に示
す説明図、第７図は本発明に係るヘリカルブローチの一
実施例における各条の各スプライン刃の配列状態を示す
部分展開図、第８図は本発明に係るヘリカルブローチの
他の一実施例における各条の各スプライン刃の配列状態
を示す部分展開図、第９図は仕上刃群において切刃を左
右両側部に有するスプライン刃による切削機構説明図で
ある。 ２・・・第２スプライン刃としての第２番目のスプライ
ン刃、３・・・第１スプラインとしての第３番目のスプ
ライン刃、４・・・鋭角側側部、５・・・鈍角側側部、
６・・・切削刃、７・・・案内刃、θ４・・・鋭角側側
部の側面逃げ角、θ５・・・鈍角側側部の側面逃げ角特
　許　出　願　人　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　
人　弁理士　　　　青白　葆（ほか２名）重１　図 第７図 Ｉｓ８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、仕上刃群の少なくとも後半部分に配列される各
   条の各スプライン刃において、 切り込み段差を有する切削刃（６）が鋭角側側部（４）
   に形成されるとともに切り込み段差が０以下の案内刃（
   ７）が鈍角側側部（５）に形成される第１スプライン刃
   （２）と、 前記切削刃（６）が前記鈍角側側部（５）に形成される
   とともに前記案内刃（７）が前記鋭角側側部（４）に形
   成される第２スプライン刃（３）とが、被加工物の切削
   方向における厚さ寸法内に所定の数ずつ交互に配列され
   てなることを特徴とするヘリカルブローチ。
2. （２）、前記仕上刃群の同一円周上に配列される前記第
   １スプライン刃（２）と第２スプライン刃（３）とが、
   所定の数ずつ交互に配列される特許請求の範囲第１項記
   載のヘリカルブローチ。
3. （３）、前記鋭角側側部（４）の切削刃（６）および案
   内刃（７）の側面逃げ角（θ＿４）よりも前記鈍角側側
   部（５）の切削刃（６）および案内刃（７）の側面逃げ
   角（θ＿５）を大きくしてなる特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のヘリカルブローチ。