KR101869992B1 - 헬리컬 브로치 - Google Patents

Abstract

복수의 절삭날에 의해 작업물의 가공 구멍 내주에 비틀림 홈을 형성하는 헬리컬 브로치이며, 상기 복수의 절삭날은, 브로치 본체의 선단측에 배열된 복수의 홈 깊이 확대날과, 상기 브로치 본체의 후단부측에 배열된 복수의 홈 폭 확대날을 갖고, 상기 복수의 홈 폭 확대날은, 절삭날과, 가이드날을 갖고, 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날은, 레이크면과 상기 작업물의 상기 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 향하는 측면의 교차 능선부에 상기 절삭날 대신에 가이드날이 형성되어 있다.

Description

헬리컬 브로치 {HELICAL BROACH}

본 발명은, 예를 들어 내주에 비틀림 홈을 갖는 헬리컬 내기어를 제조할 때에 작업물을 절삭 가공하는 데 사용되는 헬리컬 브로치에 관한 것이다.

본원은, 2010년 8월 27일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2010-191074호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

헬리컬 내기어의 예로서, 유성 기어가 있다. 유성 기어는, 자동 변속기용 기어로서 각종 제공되고 있다. 그러나, 최근에는 자동 변속기의 고품질화에 수반하여, 기어에 대해서도 고도의 품질이 요구된다.

헬리컬 브로치는, 이러한 헬리컬 내기어의 가공에 사용된다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는, 막대 형상의 브로치 본체의 외주부에, 상기 브로치 본체의 직경 방향 외주측으로 돌출되는 복수의 절삭날이, 이 브로치 본체의 선단측으로부터 후단부측에 걸쳐 상기 브로치 본체의 축선 주위로 비틀리는 나선 형상으로 배열된 헬리컬 브로치가 제안되어 있다. 이 헬리컬 브로치는, 상기 절삭날 중 브로치 본체의 선단측의 절삭날이 황삭날(홈 깊이 확대날)이고, 브로치 본체의 후단부측의 절삭날이 정삭날(홈 폭 확대날)이다. 이 정삭날에 있어서, 브로치 본체의 선단측을 향하는 레이크면과 상기 브로치 본체의 주위 방향 중 어느 한쪽 측을 향하는 측면의 교차 능선부에 절삭날이 형성되고, 이 절삭날과는 반대측의 측면과 상기 레이크면의 교차 능선부에는 가이드날이 형성되어 있다.

이러한 헬리컬 브로치에 의해, 작업물을 가공하여 원하는 치형(齒形)을 갖는 헬리컬 내기어를 형성한다. 구체적으로는, 높이가 순차 증대되는 황삭날군에 의해 소정의 이(齒) 길이를 갖는 이를 형성한 후에, 두께가 순차 증대되는 정삭날군에 의해 소정의 이 두께로 정삭한다. 이 두께로 정삭할 때에는, 우선, 치형의 한쪽 측면(예를 들어, 예각측의 측면)을 이 두께 방향으로 몰아 절삭하고, 이어서 치형의 다른 쪽 측면(예를 들어, 둔각측의 측면)을 이 두께 방향으로 몰아 절삭하여 원하는 치형으로 정삭한다.

일본 특허 출원 공개 제2007-253298호 공보

그러나, 가공의 최종 단계에 있어서 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때에, 브로치 본체의 후단부측의 원주상에서, 작업물에 작용하는 최종날의 매수가 변화되므로, 작업물에 대한 헬리컬 브로치의 거동이 불안정해진다. 그 결과, 정삭 최종날에 의해 작업물을 과절삭해 버려, 잇줄의 정밀도가 나빠지는 문제가 있었다.

특히, 인접하는 절삭날이 브로치 본체의 축선에 대해 비스듬히 경사져 배치되는 오프 노멀 타입의 헬리컬 브로치에 있어서는, 가공의 최종 단계의 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때에, 원주상을 따라 배치되는 최종날이 동시가 아닌 차례로 빠져나가므로, 상기 문제는 현저하게 나타난다.

본 발명은, 이러한 배경하에서 이루어진 것으로, 정삭 최종날에 의한 과절삭을 방지하고, 또한 양호한 잇줄의 정밀도로 작업물을 가공할 수 있는 헬리컬 브로치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하여, 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 헬리컬 브로치는, 막대 형상으로 형성된 브로치 본체의 외주부로부터 상기 브로치 본체의 직경 방향 외측으로 돌출되고, 상기 브로치 본체의 선단측으로부터 후단부측에 걸쳐 상기 브로치 본체의 축선 주위로 비틀리는 나선 형상으로 배열된 복수의 절삭날에 의해, 작업물의 가공 구멍 내주에 비틀림 홈을 형성하는 헬리컬 브로치이며, 상기 복수의 절삭날은, 상기 브로치 본체의 선단측에 배열된 복수의 홈 깊이 확대날과, 상기 브로치 본체의 후단부측에 배열된 복수의 홈 폭 확대날을 갖고, 상기 복수의 홈 폭 확대날은, 브로치 본체의 선단측을 향하는 레이크면과 상기 작업물의 상기 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 향하는 측면의 교차 능선부에 형성된 절삭날과, 상기 절삭날이 형성된 측면의 반대측의 측면과 상기 레이크면의 교차 능선부에 형성된 가이드날을 갖고, 상기 홈 폭 확대날 중 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날은, 상기 레이크면과 상기 작업물의 상기 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 향하는 측면의 교차 능선부에 상기 절삭날 대신에 가이드날이 형성되어 있다.

상기 구성의 헬리컬 브로치는, 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날 중 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날에, 절삭날 대신에 가이드날이 형성되어 있다. 그로 인해, 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날은 절삭을 행하는 기능을 갖고 있지 않다. 이에 의해, 이 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날은, 가이드날에 의해 그 바로 앞쪽에 있는 홈 폭 확대날(이것이 실질적인 정삭 최종날이 됨)을 가이드한다.

가공의 최종 단계의 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때에, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날의 원주상에서, 그들 홈 폭 확대날의 작업물에 작용하는 매수가 변화되어, 당해 헬리컬 브로치의 거동이 불안정해지는 경우가 있다. 이러한 경우라도, 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날이 절삭을 행하는 기능을 갖고 있지 않으므로, 작업물을 과절삭하는 일이 없다.

상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날은, 상기 홈 폭 확대날이 속하는 열의 바로 앞쪽에 위치하는 상기 홈 폭 확대날보다도 이 두께 방향으로 후퇴되어 형성되어 있어도 된다.

이러한 종류의 헬리컬 브로치에서는, 절삭 기능이 저하되었을 때에 재연마하는 것이 통례이다. 전술한 바와 같이, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날을 그 바로 앞쪽에 위치하는 홈 폭 확대날보다도 이 두께 방향으로 후퇴하여 형성하고 있으면, 재연마한 후라도, 앞쪽의 홈 폭 확대날보다도 이 두께 방향으로 돌출되는 것을 회피할 수 있다. 이에 의해, 재연삭 후에 있어서, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날에 의해 작업물을 과절삭하는 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날의 상기 가이드날에는, 부(負)의 여유각 θc가 0.5°≤θc≤2°의 범위에서 형성되어 있어도 된다.

이와 같이, 가이드날에 이러한 범위의 부의 여유각을 형성함으로써, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날이, 절삭을 행하지 않고 그 앞쪽의 홈 폭 확대날을 가이드하는 기능을 보다 확실하게 발휘시킬 수 있다.

또한, 가이드날에 형성하는 부의 여유각을 0.5°보다 작게 하면, 당해 헬리컬 브로치의 작업물에 대한 거동에 따라서는, 가이드날이 절삭 기능을 발생시킬 우려가 발생한다.

또한, 가이드날의 부의 여유각을 2°보다 크게 하면, 가이드날의 선단의 공극량이 커져, 정확한 가이드를 행할 수 없게 될 우려가 발생한다.

열을 이루는 상기 홈 폭 확대날 중 상기 브로치 본체의 후단부측으로부터 세어 2번째와 3번째 또는 2번째 내지 4번째의 홈 폭 확대날은, 이 두께 방향의 돌출량이 동일한 값으로 설정되어 있어도 된다.

브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날을 제외하고, 2매 혹은 3매의 홈 폭 확대날의 이 두께 방향의 돌출량을 동일한 값으로 설정함으로써, 가공의 최종 단계에 있어서 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때에, 작업물에 대한 헬리컬 브로치의 거동을 안정시킨다. 이에 의해, 작업물에 대해 정밀도가 우수한 치형을 형성할 수 있다.

본 발명의 헬리컬 브로치에 따르면, 가공의 최종 단계에 있어서 당해 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때에, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날의 원주상에서, 그들 홈 폭 확대날의 작업물에 작용하는 매수가 변화되어, 헬리컬 브로치의 거동이 불안정해지는 경우라도, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날에 절삭을 행하는 기능이 없으므로, 작업물을 과절삭하는 일이 없어, 정밀도가 우수한 치형을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명을 오프 노멀 타입의 헬리컬 브로치에 적용하는 경우의 실시 형태를 도시하는 측면도이다.
도 2는 실시 형태에 있어서의 홈 폭 확대날의 1열을 상방으로부터 본 모식도이다.
도 3은 홈 폭 확대날 중 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날을 설명하는 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 복수의 홈 폭 확대날에 대해 재연삭 후의 상황을 설명하는 모식도이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일체형 헬리컬 브로치의 실시 형태를 도시하고 있다. 도 1은 본 발명을 헬리컬 브로치에 적용하는 경우의 실시 형태를 도시하는 측면도이다. 본 실시 형태의 헬리컬 브로치는, 예를 들어 상술한 내주에 비틀림 홈을 갖는 유성 기어 등의 헬리컬 내기어를 제조하기 위해 작업물을 브로치 가공한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 브로치 본체(1)는, 축선 O를 중심으로 한 장척의 막대 형상을 이룬다. 브로치 본체(1)의 양단부에는, 파지부(2, 3)가 형성되어 있다. 이들 파지부(2, 3)의 사이는, 절삭날부(4)가 형성되어 있다. 이 절삭날부(4)에 있어서, 브로치 본체(1)의 외주로부터 직경 방향 외측으로 돌출되는 복수의 절삭날(5)이, 상기 브로치 본체(1)의 선단측(도 1에 있어서 좌측)으로부터 후단부측(도 1에 있어서 우측)에 걸쳐 축선 O 주위로 비틀리는 리드 L을 따라 나선 형상을 이루도록 배열되어 있다. 이들 절삭날(5)의 열은, 주위 방향으로 간격을 두고 복수열 형성되어 있다.

또한, 도 1은 축선 O 방향에 있어서 복수의 절삭날(5) 사이에 형성되는 날 홈이 이 축선 O 주위로 비틀린 오프 노멀 타입(비틀림 날 홈 타입)의 일체형 헬리컬 브로치에 본 발명을 적용한 예를 나타낸다.

여기서, 절삭날부(4) 중, 브로치 본체(1)의 선단측의 부분의 복수의 절삭날(5)은, 상기 헬리컬 내기어의 치형을 이 높이 방향으로 몰아 절삭하는 홈 깊이 확대날(6)이다. 이 홈 깊이 확대날(6)에 있어서는, 절삭날(5)의 높이가 상기 절삭날(5)의 열을 따라 브로치 본체(1)의 후단부측을 향해 순차 증대된다. 이 홈 깊이 확대날(6)보다도 브로치 본체(1)의 후단부측의 절삭날부(4)에는, 이 두께 방향[즉, 브로치 본체(1)의 주위 방향]으로 몰아 절삭하여 상기 헬리컬 내기어의 치형을 소정의 이 두께로 형성하는 복수의 홈 폭 확대날(7)이 구비되어 있다. 구체적으로는, 홈 깊이 확대날(6)에 의해 소정의 이 높이로 절삭된 치형의 치면(齒面)(즉, 작업물의 비틀림 홈의 양 홈 벽면)을, 홈 폭 확대날(7)에 의해 이 두께 방향으로 몰아 절삭하여 상기 헬리컬 내기어의 치형을 소정의 이 두께로 형성한다. 즉, 높이가 순차 증대되는 홈 깊이 확대날(6)군에 의해 소정의 이 높이를 갖는 이를 형성한 후에, 두께가 순차 점증하는 홈 폭 확대날(7)군에 의해 소정의 이 두께로 정삭한다.

또한, 절삭날부(4) 중 상기 홈 폭 확대날(7)이 배열되는 부분에는, 치형의 이 정상부를 절삭하는 둥근 날이 홈 폭 확대날(7)과 교대로 구비되어 있어도 된다. 또한, 이 둥근 날은, 홈 폭 확대날(7)의 후단부측에 구비되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서는, 이들 홈 깊이 확대날(6), 홈 폭 확대날(7) 및 둥근 날의 모든 절삭날(5)이, 브로치 본체(1)에 일체로 형성되어 있다.

도 2는 실시 형태에 있어서의 홈 폭 확대날(7)의 1열을 상방으로부터 본 모식도이다. 도 3은 홈 폭 확대날(7) 중 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날을 설명하는 모식도이다. 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날이라 함은, 도 2에 있어서는 Ⅲ에 의해 나타내는 위치에 있는 복수의 홈 폭 확대날을 말한다. 또한, 도 2에 있어서 종축의 스케일은 횡축의 스케일의 10배 정도이며, 가이드날의 각도도 보기 쉽도록 과장하여 나타내고 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 복수의 홈 폭 확대날(7)에는, 홈 깊이 확대날(6)에 이어지도록 브로치 본체(1)의 선단측에 설치된 복수의 홈 폭 확대날(7A)과, 브로치 본체(1)의 후단부측에 설치된 복수의 홈 폭 확대날(7B)이 있다. 복수의 홈 폭 확대날(7A)은, 작업물의 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 몰아 절삭한다. 복수의 홈 폭 확대날(7B)은, 양 홈 벽면 중 다른 쪽의 벽면을 몰아 절삭한다.

개개의 홈 폭 확대날(7)에 있어서는, 그 절삭날(5)의 브로치 본체(1)의 선단측을 향하는 레이크면(5A)과, 몰아 절삭되는 홈 벽면을 향하는 측면(5B)의 교차 능선부에 절삭날(9)이 형성되어 있다. 한편, 몰아 절삭되는 홈 벽면의 반대측의 홈 벽면을 향하는 가이드면(5C)과 레이크면(5A)의 교차 능선부에는, 절삭날(9)에 의해 몰아 절삭되는 상기 홈 벽면과는 반대측의 홈 벽면에 미끄럼 접촉하여 당해 홈 폭 확대날(7)을 안내하는 가이드날(10)이 형성된다. 가이드면(5C)과 가이드날(10)에 의해 가이드부(11)가 구성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 브로치 본체(1)의 선단측의 홈 폭 확대날(7A)에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이 상기 레이크면(5A)과 예각측(도 2에 있어서 하측)의 측면(5B)의 교차 능선부에 상기 절삭날(9)이 형성되어 있다. 또한, 둔각측(도 2에 있어서 상측)의 측면이 상기 가이드면(5C)이고, 상기 가이드날(10)이 그 레이크면(5A)과의 교차 능선부에 형성되어 있다. 또한, 여기서, 레이크면(5A)과, 레이크면(5A)의 양단부를 통과하는 리드 L과 평행한 직선이 이루는 각도가 예각인 쪽을 예각측이라 칭하고, 둔각인 쪽을 둔각측이라 칭한다.

이에 대해, 브로치 본체(1)의 후단부측의 홈 폭 확대날(7B)에서는, 레이크면(5A)과 둔각측의 측면(5B)의 교차 능선부에 절삭날(9)이 형성되어 있다. 또한, 예각측의 측면이 가이드면(5C)이고, 상기 가이드날(10)이 그 레이크면(5A)과의 교차 능선부에 형성되어 있다.

또한, 상기 절삭날(9)에 연속되는 홈 폭 확대날(7)의 측면(5B)과, 가이드면(5C)이 형성되는 측면에, 각각 상기 절삭날(9)과 가이드날(10)에 대해, 브로치 본체(1)의 후단부측을 향해 여유각이 형성된다. 절삭날(9)에 연속되는 측면에는 정(正)의 여유각 θa가 형성된다. 가이드날(10)에 연속되는 측면에는 0°또는 부의 각도의 여유각 θb가 형성된다.

브로치 본체(1)의 선단측의 복수의 홈 폭 확대날(7A)에 있어서는, 둔각측의 가이드날(10)이, 리드 L을 따라 연속되도록 배열된다. 예각측의 절삭날(9)은, 리드 L을 따라 후단부측을 향함에 따라서, 도 2 중 부호 Xa로 나타내는 바와 같이 이 두께 방향으로 서서히 밀어내도록 배치된다.

한편, 브로치 본체(1)의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날(7B)에 있어서는, 그 예각측의 가이드날(10)이, 대략 상기 브로치 본체(1)의 선단측의 복수의 홈 폭 확대날(7A) 중 최후단부인 것의 절삭날(9)로부터 상기 리드 L을 따라 연속되도록 배열된다. 둔각측의 절삭날(9)은, 브로치 본체(1)의 선단측의 홈 폭 확대날(7A)의 가이드날(10)로부터 리드 L을 따라 후단부측을 향함에 따라서, 도 2 중 부호 Xb로 나타내는 바와 같이 이 두께 방향으로 서서히 밀어내도록 배치된다.

도 3에도 도시하는 바와 같이, 브로치 본체(1)의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날(7B) 중 가장 후단부측에 위치하는 최종날은, 홈 폭 확대날(7BB)이다. 홈 폭 확대날(7BB)은, 레이크면(5A)과 브로치 본체(1)의 주위 방향의 한쪽 측(본 실시 형태에서는, 둔각측)을 향하는 측면(5BB)과의 교차 능선부에, 절삭날(9) 대신에 가이드날(13)이 형성되어 있다. 즉, 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날(7B)에서는, 레이크면(5A)과 둔각측의 측면(5B)의 교차 능선부에 절삭날(9)이 형성되지만, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)에 한하여, 절삭날 대신에 가이드날(13)이 형성되어 있다.

즉, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)에는, 둔각측의 측면(5BB)에 가이드날(13)에 대해 부의 여유각 θc가 형성되어 있다. 이에 의해, 레이크면(5A)과 둔각측의 측면(5BB)의 교차 능선부에 가이드날(13)이 형성된다. 여기서, 부의 여유각 θc는 0.5°≤θc≤2°의 범위로 설정된다.

또한, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)의 가이드날(13)이 형성되는 둔각측의 측면에는, 리드 L에 평행한 평탄부(14)가 형성되어 있다(평탄부는, 후단부를 향함에 따라서 예각측으로 근접하도록, 리드 L에 대해 경사져 형성되는 경우도 있음). 이에 의해, 홈 폭 확대날(7BB)은, 이 홈 폭 확대날(7BB)이 속하는 열의 바로 앞쪽에 위치하는 홈 폭 확대날(7B)보다도 이 두께 방향[보다 구체적으로는 홈 폭 확대날(7B)에 의해 몰아 절삭하는 방향]에 대해 후퇴되어 형성되어 있다.

이 후퇴량 Y는, 절삭날(5)을 재연마한 경우라도, 홈 폭 확대날(7BB)이 그 바로 앞쪽에 위치하는 홈 폭 확대날(7B)보다도 이 두께 방향으로 밀어내지 않는 값으로 설정된다. 구체적으로는, 후퇴량 Y는, 0＜Y≤20㎛의 범위의 적절한 값으로 설정된다.

또한, 열을 이루는 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날 중 브로치 본체의 후단부측으로부터 세어 2번째와 3번째 또는 2번째 내지 4번째의 홈 폭 확대날(7B)은, 이 두께 방향의 돌출량이 동일한 값으로 설정되어 있다. 즉, 홈 폭 확대날(7BB)을 제외하는 브로치 본체의 후단부측에 위치하는 수 매의 홈 폭 확대날(7B)에서는, 리드 L을 따라 후단부측을 향하는 경우라도, 그들의 둔각측의 절삭날(9)이, 이 두께 방향으로 밀어내지 않고 각각 동일한 돌출량으로 설정되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 헬리컬 브로치에 의해 작업물을 절삭하는 방법에 대해 설명한다.

우선, 브로치 본체(1)를 선단측으로부터 작업물에 미리 형성한 가공 구멍에 삽입한다. 그리고, 상기 브로치 본체(1)를 상기 리드 L을 따라 작업물에 대해 상대적으로 전진시키면서 회전시킨다. 이에 의해, 우선 홈 깊이 확대날(6)에 의해 소정의 깊이까지 비틀림 홈을 형성한다. 이어서, 이 비틀림 홈의 둔각측의 홈 벽면에 브로치 본체(1)의 선단측의 홈 폭 확대날(7A)의 가이드날(10)이 미끄럼 접촉하여 상기 홈 폭 확대날(7A)을 안내하면서, 이 브로치 본체(1)의 선단측의 홈 폭 확대날(7A)의 절삭날(9)에 의해 비틀림 홈의 예각측의 홈 벽면을 절삭한다. 이에 의해, 홈 폭으로부터 예각측의 홈 벽면에 정삭 가공을 실시한다.

그리고, 이것에 계속해서 이 예각측의 홈 벽면에 브로치 본체(1)의 후단부측의 홈 폭 확대날(7B)의 가이드날(10)이 미끄럼 접촉하여 상기 홈 폭 확대날(7B)을 안내하면서, 이 브로치 본체(1)의 후단부측의 홈 폭 확대날(7B)의 절삭날(9)에 의해 비틀림 홈의 둔각측의 홈 벽면을 절삭한다. 이에 의해, 홈 폭으로부터 둔각측의 홈 벽면에 정삭 가공을 실시하여, 원하는 홈 폭의 비틀림 홈을 형성한다.

여기서, 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날(7B) 중 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)에는, 절삭날 대신에 가이드날(13)이 형성되어 있으므로, 절삭을 행하는 기능이 없다. 이로 인해, 이 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)은, 가이드날(13)에 의해 브로치 본체의 선단측에 있는 홈 폭 확대날(7B)을 가이드한다.

따라서, 가공의 최종 단계의 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나올 때에, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날의 원주상에서, 그들 홈 폭 확대날의 작업물에 작용하는 매수가 변화되어, 당해 헬리컬 브로치의 거동이 불안정해지는 경우라도, 전술한 바와 같이, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날에 절삭을 행하는 기능이 없다. 그로 인해, 작업물을 과절삭하는 일이 없어, 이에 의해 작업물에 정밀도가 우수한 치형을 형성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 헬리컬 브로치에서는, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)이, 상기 홈 폭 확대날(7BB)이 속하는 열의 바로 앞쪽에 위치하는 홈 폭 확대날(7B)보다도 이 두께 방향으로 후퇴되어 형성되어 있다. 그로 인해, 도 4에 도시하는 바와 같이, 재연마한 후이며, 두께 확대날(7B, 7BB)의 랜드 폭 Wa가 Wb(예를 들어, 1.5㎜)까지 좁아진 경우라도, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)이 앞쪽의 홈 폭 확대날보다도 이 두께 방향으로 돌출되는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 재연삭 후에 있어서, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)에 의해 작업물을 과절삭하는 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 헬리컬 브로치에서는, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)의 가이드날(13)에, 부의 여유각 θc가 0.5°≤θc≤2°의 범위의 적절한 값으로 형성되어 있다. 그로 인해, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날(7BB)은, 절삭을 행하지 않고 그 앞쪽의 홈 폭 확대날(7B)을 가이드하는 기능을 보다 확실하게 발휘할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 헬리컬 브로치에서는, 열을 이루는 브로치 본체의 후단부측의 복수의 홈 폭 확대날 중 브로치 본체의 후단부측으로부터 세어 2번째와 3번째 또는 2번째 내지 4번째의 홈 폭 확대날을, 그들의 이 두께 방향의 돌출량이 동일한 값으로 되도록 설정하고 있다. 그로 인해, 가공의 최종 단계의 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나갈 때 작업물에 대한 헬리컬 브로치의 거동을 안정시킬 수 있다. 그 결과, 보다 정밀도가 우수한 치형을 작업물에 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있다.

예를 들어, 본 실시 형태에서는, 본 발명을 오프 노멀 타입의 일체형 헬리컬 브로치에 적용한 예에 대해 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 본 발명은, 축직 타입의 헬리컬 브로치에도, 혹은 홈 폭 확대날(7)이 브로치 본체와는 별체의 쉘에 설치된 조립형의 헬리컬 브로치에도 적용 가능하다.

본 발명의 헬리컬 브로치에 따르면, 가공의 최종 단계에 있어서 당해 헬리컬 브로치가 작업물로부터 빠져나올 때에, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날의 원주상에서, 그들 홈 폭 확대날의 작업물에 작용하는 매수가 변화되어, 헬리컬 브로치의 거동이 불안정해지는 경우라도, 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날에 절삭을 행하는 기능이 없으므로, 작업물을 과절삭하는 일이 없어, 정밀도가 우수한 치형을 형성할 수 있다.

1 : 브로치 본체
4 : 절삭날부
5 : 절삭날
6 : 홈 깊이 확대날
7 : 홈 폭 확대날
7A : 브로치 본체(1)의 선단측의 홈 폭 확대날
7B : 브로치 본체(1)의 후단부측의 홈 폭 확대날
9 : 절삭날
10 : 가이드날
13 : 가이드날
θc : 부의 여유각
O : 브로치 본체(1)의 축선
L : 절삭날(5)의 리드

Claims (5)

1. 막대 형상으로 형성된 브로치 본체의 외주부로부터 상기 브로치 본체의 직경 방향 외측으로 돌출되고, 상기 브로치 본체의 선단측으로부터 후단부측에 걸쳐 상기 브로치 본체의 축선 주위로 비틀리는 나선 형상으로 배열된 복수의 절삭날에 의해, 작업물의 가공 구멍 내주에 비틀림 홈을 형성하는 헬리컬 브로치이며,
   상기 복수의 절삭날은, 상기 브로치 본체의 선단측에 배열된 복수의 홈 깊이 확대날과, 상기 브로치 본체의 후단부측에 배열된 복수의 홈 폭 확대날을 갖고,
   상기 복수의 홈 폭 확대날은, 브로치 본체의 선단측을 향하는 레이크면과 상기 작업물의 상기 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 향하는 측면의 교차 능선부에 형성된 절삭날과, 상기 절삭날이 형성된 측면의 반대측의 측면과 상기 레이크면의 교차 능선부에 형성된 가이드날을 갖고,
   상기 홈 폭 확대날 중 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 홈 폭 확대날은, 상기 레이크면과 상기 작업물의 상기 비틀림 홈의 양 홈 벽면 중 한쪽의 벽면을 향하는 측면의 교차 능선부에 상기 절삭날 대신에 가이드날이 형성되어 있는, 헬리컬 브로치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날은, 상기 홈 폭 확대날이 속하는 열의 바로 앞쪽에 위치하는 상기 홈 폭 확대날보다도 이 두께 방향으로 후퇴되어 형성되어 있는, 헬리컬 브로치.
3. 제1항에 있어서, 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날의 상기 가이드날에는, 부의 여유각 θc가 0.5°≤θc≤2°의 범위에서 형성되어 있는, 헬리컬 브로치.
4. 제2항에 있어서, 상기 브로치 본체의 가장 후단부측에 위치하는 상기 홈 폭 확대날의 상기 가이드날에는, 부의 여유각 θc가 0.5°≤θc≤2°의 범위에서 형성되어 있는, 헬리컬 브로치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 열을 이루는 상기 홈 폭 확대날 중 상기 브로치 본체의 후단부측으로부터 세어 2번째와 3번째 또는 2번째 내지 4번째의 홈 폭 확대날은, 이 두께 방향의 돌출량이 동일한 값으로 설정되어 있는, 헬리컬 브로치.

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