WO2018180157A1 - ブローチ工具 - Google Patents

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WO2018180157A1
WO2018180157A1 PCT/JP2018/007564 JP2018007564W WO2018180157A1 WO 2018180157 A1 WO2018180157 A1 WO 2018180157A1 JP 2018007564 W JP2018007564 W JP 2018007564W WO 2018180157 A1 WO2018180157 A1 WO 2018180157A1
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WO
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processing blade
processing
tooth
blade portion
machining
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/007564
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
渡辺　賢
公二 玉木
智啓 古川
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
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Priority to CN201880022091.5A priority patent/CN110461522A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D43/00—Broaching tools
    • B23D43/02—Broaching tools for cutting by rectilinear movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D43/00—Broaching tools
    • B23D43/02—Broaching tools for cutting by rectilinear movement
    • B23D43/04—Broaching tools for cutting by rectilinear movement having inserted cutting edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/26—Broaching tools

Definitions

  • the present invention relates to a broach tool.
  • Patent Document 1 describes a broach tool in which a plurality of cutting edges are made of cemented carbide.
  • the broach tool In the cutting process using the broach tool as described above, the broach tool is moved in the axial direction, and a plurality of blade parts arranged in the axial direction are gradually scraped in order to approach the final machining shape.
  • the blade part that finally cuts the object to be machined is a blade part that finishes to a final machining shape, and greatly contributes to the machining accuracy of the broach tool. For this reason, there is a problem in that the machining accuracy of the broach tool is reduced when the blade part that is lastly machined is worn out.
  • an object of the present invention is to provide a broach tool capable of suppressing wear of a machining blade portion that is lastly machined.
  • One aspect of the broaching tool of the present invention includes a plurality of machining blade portions arranged along a central axis extending in the vertical direction, and each of the machining blade portions has a plurality of tooth portions projecting radially outward.
  • the plurality of tooth portions are arranged side by side along the circumferential direction for each of the processing blade portions, and are arranged side by side along the axial direction with the tooth portions of the other processing blade portions, respectively.
  • the processing blade portion disposed on the upper side of the processing blade portions adjacent to each other has a larger dimension in the circumferential direction of the tooth portion than the processing blade portion disposed on the lower side, and the radial direction of the tooth portion
  • the outer end is at least one of the radially outer sides, and the circumferential dimension of the tooth portion in the first processing blade portion arranged on the uppermost side among the plurality of processing blade portions is the plurality of processing steps.
  • the largest of the blades, the first machining blade of the plurality of machining blades At least one of the processing blade portion which is disposed below the radially outer end of the tooth portion is positioned radially outward from the radially outer end of the teeth in the first processing blade unit.
  • a broach tool capable of suppressing wear of a machining blade part that is lastly machined.
  • FIG. 1 is a side view showing the broach tool of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing the machining blade portion and the rake portion of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the machining blade portion and the rake portion of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a view of the machining blade portion of the first embodiment viewed from below.
  • FIG. 5 is a view of a part of the machining blade portion of the first embodiment viewed from below.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional side view schematically showing the machining blade portion of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a view of a part of the broach tool of the first embodiment as viewed from below.
  • FIG. 1 is a side view showing the broach tool of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing the machining blade portion and the rake portion of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the machining blade portion and the rake portion of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a part of a cutting procedure using the broach tool according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a view of the machining blade portion of the second embodiment viewed from below.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a machining blade portion of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a view of the machining blade portion of the third embodiment viewed from below.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a reduction gear having an internal gear manufactured using the broach tool of the first embodiment and the second embodiment.
  • the Z-axis direction shown as appropriate in each drawing is a direction parallel to the vertical direction.
  • the positive side in the Z-axis direction is “upper side”
  • the negative side in the Z-axis direction is “lower side”.
  • the central axis J shown as appropriate in each drawing extends in the Z-axis direction, that is, the vertical direction.
  • the axial direction of the central axis J that is, the vertical direction parallel to the Z-axis direction is simply referred to as “axial direction”.
  • the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as “radial direction”
  • the circumferential direction centered on the central axis J is simply referred to as “circumferential direction”.
  • the vertical direction, the upper side, and the lower side are simply names for explaining the relative positional relationship of each part, and the actual layout relationship is a layout relationship other than the layout relationship indicated by these names. May be. *
  • the broach tool 10 shown in FIG. 1 is a tool which processes the tooth
  • the broach tool 10 has a rod shape extending in the axial direction about the central axis J.
  • the broach tool 10 includes a lower guide portion 11, a processing portion 12, an upper guide portion 13, and a handle portion 14 in order from the lower side to the upper side. *
  • the processing unit 12 is a part that cuts the processing target OP.
  • the processing unit 12 includes a plurality of processing blade portions 30 and a plurality of rake portions 40. That is, the broach tool 10 includes a plurality of machining blade portions 30 and a rake portion 40.
  • the plurality of machining blade portions 30 are arranged along a central axis J that extends in the vertical direction. In the present embodiment, for example, eight processing blade portions 30A to 30H are provided.
  • the processing blade part 30A to the processing blade part 30H are arranged side by side in order from the lower side to the upper side. *
  • the processing blade portion 30A to the processing blade portion 30H have similar shapes although some of the dimensions are different from each other. In the following description, the processing blade portion 30A to the processing blade portion 30H are simply referred to as the processing blade portion 30 unless otherwise distinguished. *
  • the machining blade portion 30 includes a tapered portion 31 and a main body portion 32.
  • the tapered portion 31 has a truncated cone shape whose outer diameter increases from the upper side to the lower side with the central axis J as the center.
  • the main body 32 has an external gear shape centered on the central axis J.
  • the main body portion 32 is connected to the lower end of the tapered portion 31 on the lower side of the tapered portion 31.
  • a plurality of tooth portions 33 projecting radially outward are provided on the outer peripheral surface of the main body portion 32.
  • each of the machining blade portions 30 has a plurality of tooth portions 33 protruding outward in the radial direction.
  • the plurality of tooth portions 33 are arranged side by side along the circumferential direction for each processing blade portion 30.
  • the plurality of tooth portions 33 are arranged at equal intervals over one circumference along the circumferential direction.
  • the tooth profile of the tooth portion 33 is, for example, a cycloid tooth profile.
  • the tooth profile of the tooth portion 33 may be a trochoidal tooth profile or an involute tooth profile. *
  • Each of the tooth portions 33 has a rake face 35 facing downward.
  • the rake face 35 is a part of the lower surface of the machining blade portion 30 and is orthogonal to the axial direction.
  • the lower surface of the processing blade portion 30 is a flat surface that faces downward and is orthogonal to the axial direction. That is, for each processing blade portion 30, the rake face 35 of the plurality of tooth portions 33 is disposed on the same plane orthogonal to the axial direction.
  • the rake face 35 of each tooth portion 33 is connected to the rake face 35 of the tooth portion 33 adjacent in the circumferential direction.
  • the rake face 35 is provided on the radially outer edge portion of the lower surface of the machining blade portion 30 over one circumference in the circumferential direction.
  • the rake face 35 of each tooth part 33 connected to each other is an annular shape extending in the circumferential direction.
  • each tooth portion 33 has a flank surface 36 provided on the circumferential side surface of the tooth portion 33 over the entire circumference.
  • the flank 36 of each tooth part 33 is connected with the flank 36 of the tooth part 33 adjacent to the circumferential direction.
  • the flank 36 is provided on the circumferential side surface of the machining blade portion 30 over the entire circumference.
  • the flank surfaces 36 of the tooth portions 33 connected to each other have an annular shape extending in the circumferential direction.
  • the lower end of the flank 36 is connected to the radial outer edge of the rake face 35.
  • a ridge between the rake face 35 and the flank face 36 is a cutting edge 38 of the machining blade portion 30.
  • the “circumferential side surface” is a surface along the circumferential direction and is a surface facing the radially outer side. *
  • the flank 36 is inclined with respect to the axial direction at a flank angle ⁇ . More specifically, the flank 36 is inclined toward the inner side of the cutting edge 38 when viewed from the upper and lower directions as it goes from the lower side to the upper side.
  • the clearance angle ⁇ is the same angle at any position in the circumferential direction.
  • the radial outer edge of the flank 36 in the cross section orthogonal to the axial direction passes through the flank 36, and is located on the inner side of the radial outer edge of the rake face 35, that is, the cutting edge 38. It is arranged at a position equidistant from each other. *
  • the clearance angle ⁇ of the flank 36 is larger than 0 ° and equal to or smaller than ⁇ max shown in FIG.
  • L ⁇ b> 1 is the other of the tooth portions 33 adjacent to each other in the circumferential direction of the processing blade portion 30 ⁇ / b> H arranged on the uppermost side among the plurality of processing blade portions 30 as viewed from the lower side.
  • the tangent lines TL1 and TL2 having the smallest angle ⁇ with the virtual line CL are the distances between the contact points TP1 and TP2 in contact with the tooth portion 33.
  • the imaginary line CL is a line connecting the center in the circumferential direction between the tooth portions 33 adjacent in the circumferential direction and the central axis J.
  • the tangent line in contact with the tooth portion 33 is a tangent line in contact with the outer edge in the radial direction of the rake face 35, that is, the cutting edge 38 as viewed from below.
  • the tangent line TL1 is a tangent line having the smallest angle ⁇ among the tangent lines in contact with the other tooth portion 33 side of the left tooth portion 33 in FIG.
  • the tangent line TL2 is a tangent line having the smallest angle ⁇ among the tangent lines in contact with the other tooth portion 33 side of the right tooth portion 33 in FIG. *
  • L2 is an axial distance between the lower end of the tooth portion 33 of the processing blade portion 30H and the lower end of the tooth portion 33 of the processing blade portion 30G adjacent to the lower side of the processing blade portion 30H. is there.
  • L2 is the axial distance between the rake face 35 of the machining blade portion 30H and the rake face 35 of the machining blade portion 30G.
  • the clearance angle ⁇ is 2 ° or more and 5 ° or less, and preferably 3 °.
  • the processing blade portion 30H corresponds to the first processing blade portion
  • the processing blade portion 30G corresponds to the second processing blade portion.
  • the first processing blade portion is the uppermost processing blade portion among the substantially functioning processing blade portions
  • the second processing blade portion is the first of the substantially functioning processing blade portions. It is the 2nd processing blade part adjacent to the lower side of a processing blade part. That is, for example, even the processing blade portion arranged on the uppermost side does not correspond to the first processing blade portion if it does not substantially function. Moreover, even if it is the process blade part adjacent to the lower side of the 1st process blade part, if it does not function substantially, it will not correspond to a 2nd process blade part.
  • the “substantially functioning processing blade portion” is a processing blade portion capable of scraping at least a part of the processing target OP when processing the processing target OP with a broach tool. *
  • the plurality of tooth portions 33 are provided side by side along the axial direction with the tooth portions 33 of the other processing blade portions 30. That is, as shown in FIG. 7, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30A, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30B, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30C, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30D, and the processing The tooth portion 33 of the blade portion 30E, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30F, the tooth portion 33 of the processing blade portion 30G, and the tooth portion 33 of the processing blade portion 30H overlap in the axial direction. *
  • the tooth portion 33 of the machining blade portion 30 disposed on the upper side does not overlap the tooth portion 33 of the machining blade portion 30 disposed on the lower side as viewed from below.
  • the broach tool 10 is inserted into the through hole H provided in the processing target OP from the upper side and is moved downward, so that the inner periphery of the through hole H is cut by the cutting edge 38.
  • the surface is cut to perform cutting.
  • the plurality of machining blade portions 30 pass through the through hole H from the upper side to the lower side in order from the lowermost machining blade portion 30A to the uppermost machining blade portion 30H.
  • the inner peripheral surface of the hole H is cut.
  • the tooth part 33 of the processing blade part 30 disposed on the upper side has a portion that does not overlap the tooth part 33 of the processing blade part 30 disposed on the lower side in the axial direction, so that the lower processing blade part 30
  • the inner peripheral surface of the through hole H can be shaved by the upper processing blade portion 30.
  • the inner peripheral surface of the through hole H can be gradually scraped by the plurality of machining blade portions 30 arranged in the axial direction, and the processing burden on each machining blade portion 30 can be reduced.
  • each of the processing blade portions 30 of the present embodiment can scrape at least a part of the processing target OP in this way, and thus corresponds to the substantially functioning processing blade portion described above.
  • the processing blade portion 30 disposed on the upper side among the processing blade portions 30 adjacent in the axial direction has a tooth portion 33 rather than the processing blade portion 30 disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth portion 33 is at least one of the radial direction outer ends of the tooth portion 33 and the processing blade portion 30 disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30 disposed on the upper side is the machining blade portion 30 disposed on the lower side. It is larger than the dimension of the tooth part 33 in the circumferential direction.
  • the radially outer end of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30 arranged on the upper side is a machining blade arranged on the lower side. The portion 30 is located on the radially outer side of the radially outer end of the tooth portion 33.
  • the circumferential dimension of the tooth portion 33 varies depending on the radial position of the tooth portion 33, the circumferential dimension of the tooth portion 33 is compared at the same radial position. That is, in this specification, “the circumferential dimension of the tooth part is large” means that the tooth part has a radial dimension at any radial position when the circumferential dimension of the tooth part is compared at the same radial position. Including that the circumferential dimension of the part is large.
  • the processing blade portion 30B has a larger dimension in the circumferential direction of the tooth portion 33 than the processing blade portion 30A disposed on the lower side, and the radial outer end of the tooth portion 33 is located on the radially outer side.
  • the processing blade portion 30C has a larger dimension in the circumferential direction of the tooth portion 33 than the processing blade portion 30B disposed on the lower side, and the radially outer end of the tooth portion 33 is positioned on the radially outer side.
  • the radially outer end of the tooth portion 33 is located on the radially outer side than the processing blade portion 30C disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30D is equal to or smaller than the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30C.
  • the radially outer end of the tooth portion 33 is located on the radially outer side than the processing blade portion 30D disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30E is equal to or smaller than the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30D.
  • the radially outer end of the tooth portion 33 is located on the radially outer side than the processing blade portion 30E disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30F is equal to or less than the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30E.
  • the radial outer end of the tooth portion 33 is located on the radially outer side than the processing blade portion 30F disposed on the lower side.
  • the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30G is equal to or smaller than the circumferential dimension of the tooth part 33 in the machining blade part 30F.
  • the position of the radially outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30G is located on the outermost radial direction among the plurality of processing blade portions 30.
  • the processing blade portion 30H has a larger dimension in the circumferential direction of the tooth portion 33 than the processing blade portion 30G disposed on the lower side.
  • the dimension in the circumferential direction of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30 ⁇ / b> H is the largest among the plurality of processing blade portions 30.
  • the radially outer end of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30H is located on the radially inner side of the radially outer end of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30G. That is, at least one of the machining blade portions 30 disposed below the machining blade portion 30H among the plurality of machining blade portions 30 has a radially outer end of the tooth portion 33 of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30H. It is located radially outward from the radially outer end.
  • finishing cutting is performed by the machining blade 30 other than the machining blade 30H.
  • the processing burden of the processing blade part 30H which cuts the process target OP last can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the wear of the machining blade portion 30H that cuts the machining target OP last. Thereby, the frequency which regrinds the process blade part 30H, and the replacement frequency of the broach tool 10 can be reduced, and the production cost of the product processed and manufactured with the broach tool 10 can be reduced.
  • finishing cutting is performed by the processing blade portion 30H.
  • the side surfaces on both sides in the circumferential direction are in contact with the tooth part of the external gear meshing with the internal gear. Therefore, in the meshing of the gears, the accuracy of the side surfaces on both sides in the circumferential direction in the tooth portion of the internal gear becomes important. Therefore, by finishing machining in the circumferential direction last by the machining blade portion 30H, it is easy to accurately machine the side surfaces on both sides in the circumferential direction of the tooth portion of the internal gear, and smooth the meshing between the gears. Can do. *
  • the position of the radially outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30G adjacent to the lower side of the processing blade portion 30H is the outermost radial direction among the plurality of processing blade portions 30. Therefore, in the radial direction, finishing cutting is performed by the processing blade portion 30G. Thereby, the finishing in the radial direction and the finishing in the circumferential direction are finally performed by the two processing blade portions 30G and the processing blade portion 30H. Therefore, for example, it is easy to improve the finishing accuracy in each direction as compared with a case where a cutting process by other processing blade portions is included between the finishing in the radial direction and the finishing in the circumferential direction.
  • the radial direction outer end of the tooth part 33 in the processing blade part 30H is located radially outside the radial direction outer end of the tooth part 33 in the processing blade part 30F.
  • the amount DC2 and the increase amount DC3 of the circumferential dimension of the tooth portion 33 from the machining blade portion 30G to the machining blade portion 30H are larger than the circumferential tolerance of the tooth portion 33.
  • the increase amounts DC1, DC2, and DC3 are substantially the same.
  • the increase amounts DC1, DC2, and DC3 are about 0.01 mm or more and 0.1 mm or less.
  • the dimensional tolerance in the circumferential direction of the tooth portion 33 is about ⁇ 0.005 mm or more and ⁇ 0.01 mm or less. *
  • the machining target OP is cut with the machining blade portion 30 having the tooth portion 33 in which an error has occurred in the radial dimension
  • the radially outer end of the tooth portion 33 is positioned radially outside of the machining blade portion 30.
  • the distances DR1 to DR6 between the radially outer ends of the tooth portions 33 in the respective machining blade portions 30 adjacent in the axial direction are larger than the dimensional tolerance of the tooth portion 33 in the radial direction.
  • the distance DR1 is a radial distance between the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30A and the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30B.
  • the distance DR2 is a radial distance between the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30B and the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30C.
  • the distance DR3 is a radial distance between the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30C and the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30D.
  • the distance DR4 is a radial distance between the radial outer end of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30D and the radial outer end of the tooth portion 33 in the machining blade portion 30E.
  • the distance DR5 is a radial distance between a radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30E and a radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30F.
  • the distance DR6 is a radial distance between the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30F and the radial outer end of the tooth portion 33 in the processing blade portion 30G.
  • the distance DR2, the distance DR3, and the distance DR5 are the same.
  • the distance DR1 is smaller than the distance DR2, the distance DR3, and the distance DR5.
  • the distance DR4 is larger than the distance DR3 and the distance DR5.
  • the distance DR6 is smaller than the distance DR1. That is, the amount of change in the radial position of the radially outer end of the tooth portion 33 between the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction is the same or increased between the machining blade portion 30A and the machining blade portion 30E. However, it decreases between the processing blade portion 30E and the processing blade portion 30G. *
  • the outer diameter D of the machining blade portion 30 is a circular diameter centering on the central axis J and passing through the radially outer end of the tooth portion 33.
  • the outer diameter D of the processing blade portion 30 increases in the order of the processing blade portion 30A, the processing blade portion 30B, the processing blade portion 30C, the processing blade portion 30D, the processing blade portion 30E, the processing blade portion 30F, and the processing blade portion 30G.
  • the outer diameter D of the processing blade portion 30H is smaller than the processing blade portion 30G and larger than the processing blade portion 30F.
  • the outer diameter D of each processing blade part 30 is 20 mm or less as an example.
  • the amount of change in the outer diameter D between the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction changes in the same manner as the amount of change in the radial position of the radially outer end of the tooth portion 33 described above. *
  • the plurality of processing blade portions 30 are separate members. Therefore, after manufacturing the some process blade part 30 separately, the some process blade part 30 can be connected along an axial direction, and the broach tool 10 can be assembled. Accordingly, for example, when the flank 36 is processed using a grindstone, the grindstone does not interfere with other processing blade portions 30 by performing the processing before the processing blade portion 30 is assembled, which is preferable. A clearance surface 36 having a clearance angle ⁇ is obtained. In the first place, since the processing blade portions 30 are separate members, there is no need to process the flank 36 using a grindstone. For example, the machining blade portion 30 can be manufactured by cutting out the entire flank 36 from the plate member by wire electric discharge machining.
  • each of the plurality of processing blade portions 30 is a single member.
  • the “relatively small broach tool” means a broach tool having an outer diameter of a machining blade portion of 20 mm or less, a broach tool having a distance L1 of 2 mm or less, a broach tool having a distance L2 of 10 mm or less, or the like. including. *
  • the clearance angle ⁇ is less likely to be provided especially at the contact point of the tooth portion 33 with the tangent having the smaller angle ⁇ described above.
  • the clearance angle ⁇ can be suitably provided even at the contacts TP1 and TP2 where the angle ⁇ is the minimum, and therefore the clearance over the entire circumference of the circumferential side surface of the tooth portion 33.
  • the angle ⁇ can be suitably provided.
  • the plurality of processing blade portions 30 are separate members, when some of the processing blade portions 30 of the plurality of processing blade portions 30 are worn out, only some of the processing blade portions 30 can be replaced. Therefore, it is not necessary to replace the entire broach tool 10 when some of the machining blade portions 30 are worn, and the production cost of a product processed and manufactured by the broach tool 10 can be reduced.
  • the tooth profile of the internal gear and the external gear are compared to when the tooth profile is an involute tooth profile.
  • the range of the circumferential side surface in contact with the tooth portion of the gear is large. Therefore, when the tooth profile is a cycloid tooth profile or a trochoidal tooth profile, it is important that the processing accuracy is high on the entire circumference of the circumferential side surface of the tooth portion.
  • the broach tool 10 in which the clearance angle ⁇ is suitably provided on the entire circumference of the circumferential side surface of the tooth portion 33, the circumferential side surface of the tooth portion of the internal gear is used. Can be processed with high precision over the entire circumference. Therefore, the effect that the clearance angle ⁇ can be suitably provided in the entire circumference of the side surface in the circumferential direction of the tooth portion 33 described above is particularly useful when the tooth profile of the tooth portion of the processing target OP is a cycloid tooth profile or a trochoidal tooth profile. is there. *
  • the rake face 35 is a part of the lower surface of the machining blade portion 30 that is orthogonal to the axial direction. Therefore, the plate surface of the plate member can be used as the rake face 35 by cutting the plate member by wire electric discharge machining or the like to manufacture the machining blade portion 30. Thereby, the rake face 35 can be easily and accurately made by using a plate member having a relatively high plane accuracy of the plate surface. Thereby, the cutting edge 38 can be made with high precision and the cutting performance of the broach tool 10 can be improved. In addition, since the rake face 35 can be polished by polishing the lower surface of the flat processing blade portion 30 and the cutting blade 38 can be polished, it is easy to re-polish the cutting blade 38 when the cutting blade 38 is worn out. is there. *
  • each of the machining blade portions 30 includes a first through hole 34 a that penetrates the machining blade portion 30 in the axial direction, and a plurality of second through holes 34 b that penetrate the machining blade portion 30 in the axial direction.
  • the shape viewed from the upper side of the first through hole 34a is a circular shape centering on the central axis J.
  • the shape seen from the upper side of the 2nd through-hole 34b is circular shape.
  • the inner diameter of the second through hole 34b is smaller than the inner diameter of the first through hole 34a.
  • two second through holes 34 b are provided in each of the machining blade portions 30.
  • the two second through holes 34b are arranged on opposite sides of the central axis J on the radially outer side of the first through hole 34a.
  • the first through hole 34 a and the second through hole 34 b open on the upper surface of the tapered portion 31. *
  • the rake portion 40 has a cylindrical shape with the central axis J as the center. As shown in FIG. 1, the plurality of rake portions 40 are connected to the lower ends of the respective machining blade portions 30 on the lower side of the respective machining blade portions 30. The same number of rake portions 40 as the number of machining blade portions 30 are provided, and eight rake portions 40 are provided in the present embodiment. The rake portions 40 other than the rake portion 40 arranged on the lowermost side among the plurality of rake portions 40 connect the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction between the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction. . *
  • the outer diameter of the rake portion 40 is smaller than the portion where the tooth portion 33 is provided in each of the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction, that is, the outer diameter of the body portion 32. Therefore, a relief portion 37 that is recessed radially inward is provided between the machining blade portions 30 adjacent in the axial direction.
  • the chips MS generated when the inner peripheral surface of the through hole H of the processing target OP is scraped by the processing blade portion 30 connected to the upper side of the rake portion 40 are released into the escape portion 37. Can do. Therefore, when cutting the processing target OP with the broach tool 10, it is possible to suppress the clogging of the chips MS between the broach tool 10 and the inner peripheral surface of the through hole H, and it is easy to perform the cutting process with the broach tool 10. *
  • the relief portion 37 is an annular shape extending in the circumferential direction.
  • the inner side surface of the relief portion 37 is constituted by the rake surface 35, the outer peripheral surface of the rake portion 40, and the outer peripheral surface of the tapered portion 31.
  • the tapered portion 31 has a truncated cone shape whose outer diameter increases from the upper side to the lower side, the inside of the escape portion 37 can be easily widened on the lower side of the rake face 35 and the chip MS is escaped. Easy to escape inside. Further, when the escape portion 37 is pulled out from the through hole H, the chips MS can be easily removed from the escape portion 37 along the tapered portion 31. *
  • the outer diameter of the rake portion 40 increases toward the upper side at the upper end portion of the rake portion 40.
  • the outer diameter of the lower end of the rake portion 40 is equal to or larger than the outer diameter of the upper end of the machining blade portion 30 connected to the lower side of the rake portion 40, that is, the outer diameter of the upper end of the tapered portion 31. Therefore, it is possible to suppress the chips MS guided downward along the outer peripheral surface of the rake portion 40 from being sandwiched by the boundary portion between the rake portion 40 and the lower processing blade portion 30. Thereby, it is easy to remove the chips MS from the escape portion 37.
  • the rake portion 40 is a separate member from the machining blade portion 30. That is, the plurality of machining blade portions 30 and the plurality of rake portions 40 are separate members. For this reason, as described above, the plate member can be cut out and the processed blade portion 30 can be manufactured, and similarly, the rake portion 40 can be manufactured by cutting out the plate member. Thereby, it is easy to manufacture the processing blade part 30 and the rake part 40, and the rake part 40 can easily release the chips MS. Further, for example, since the plurality of rake portions 40 may have the same shape and dimensions, when the rake portion 40 is manufactured with the same shape and the same dimensions, the rake portion 40 can be easily manufactured. In the present embodiment, for example, the shapes and dimensions of the plurality of rake portions 40 are the same as each other. *
  • the machining blade portion 30 and the rake portion 40 are separate members, the material of the machining blade portion 30 and the material of the rake portion 40 can be made different from each other. Thereby, the process blade part 30 and the scoop part 40 can be manufactured with a suitable material, respectively. Specifically, cutting with the broach tool 10 can be facilitated by using a relatively hard material for the processing blade portion 30 for processing. Moreover, the manufacturing cost of the broach tool 10 can be reduced by making the material of the rake part 40 into a comparatively cheap material. *
  • examples of the material of the machining blade portion 30 include high-speed tool steel materials (JIS G 4403: 2015) such as SKH51, and cemented carbide.
  • examples of the material of the rake portion 40 include carbon steel for machine structure (JIS G 4051: 2009) such as S50C, and SUS420. *
  • Each of the rake portions 40 includes a third through hole 41a that penetrates the rake portion 40 in the axial direction, and a plurality of fourth through holes 41b that penetrate the rake portion 40 in the axial direction.
  • the shape viewed from the upper side of the third through hole 41a is a circular shape centering on the central axis J.
  • the shape seen from the upper side of the fourth through hole 41b is circular.
  • the inner diameter of the fourth through hole 41b is smaller than the inner diameter of the third through hole 41a.
  • two fourth through holes 41 b are provided in each of the rake portions 40.
  • the two fourth through holes 41b are arranged on the opposite sides of the central axis J on the radially outer side of the third through hole 41a.
  • the inner diameter of the third through hole 41a is the same as the inner diameter of the first through hole 34a.
  • the inner diameter of the fourth through hole 41b is the same as the inner diameter of the second through hole 34b.
  • the broach tool 10 further includes a shaft 21 disposed along the central axis J.
  • the shaft 21 has a cylindrical shape extending in the axial direction.
  • the shaft 21 connects the lower guide portion 11, the processing portion 12, the upper guide portion 13, and the handle portion 14.
  • the lower guide portion 11, the processing portion 12, the upper guide portion 13, and the handle portion 14 are coupled to each other through a shaft 21 that passes through an axially provided through hole provided in each portion.
  • a male thread portion is provided on the outer peripheral surface of the lower end portion of the shaft 21 and the outer peripheral surface of the upper end portion of the shaft 21.
  • a nut 15 is fastened to the male screw portion at the lower end portion of the shaft 21.
  • a nut 16 is fastened to the male screw portion at the upper end portion of the shaft 21. Accordingly, the lower guide portion 11, the processing portion 12, the upper guide portion 13, and the handle portion 14 are clamped in the axial direction by the nut 15 and the nut 16 and are fixed to the shaft 21.
  • the shaft 21 connects the plurality of machining blade portions 30 and the plurality of rake portions 40 constituting the machining portion 12. More specifically, the plurality of machining blade portions 30 are connected to the first through hole 34a through the shaft 21. Thereby, each processing blade part 30 can be arrange
  • the plurality of rake portions 40 are connected to the third through hole 41a through the shaft 21.
  • the plurality of machining blade portions 30 and the plurality of rake portions 40 are connected through the shaft 21 through the first through hole 34a and the third through hole 41a.
  • the some process blade part 30 and the some rake part 40 can be arrange
  • the material of the machining blade 30 and the material of the shaft 21 are different from each other.
  • the processing blade part 30 and the shaft 21 can each be manufactured with a suitable material.
  • the shaft 21 that connects the plurality of machining blade portions 30 and the plurality of rake portions 40 can be hardly broken by making the material of the shaft 21 a material having high tenacity.
  • the material of the shaft 21 include carbon steel materials for machine structure (JIS G 4051: 2009) such as S50C, and SUS420, similarly to the rake portion 40.
  • the material of the shaft 21 may be different from the material of the rake part 40.
  • the broach tool 10 further includes a rotation stopper 50 that suppresses relative rotation between the machining blade portions 30. Therefore, it can control that processing blade parts 30 which are separate members mutually shift in the peripheral direction, and can control that processing accuracy of broach tool 10 falls.
  • the rotation stopper 50 includes a plurality of second through holes 34b provided in each of the machining blade parts 30, a plurality of fourth through holes 41b provided in each of the rake parts 40, and a plurality of pins 22. Have. That is, the broach tool 10 further includes a plurality of pins 22. *
  • two pins 22 are provided.
  • two second through holes 34b are provided for each processing blade portion 30.
  • two fourth through holes 41b are provided for each scoop portion 40. *
  • the pin 22 has a cylindrical shape extending in the axial direction.
  • the outer diameter of the pin 22 is smaller than the outer diameter of the shaft 21.
  • the lower end of the pin 22 is fixed to the lower guide portion 11.
  • the pin 22 is passed over the second through holes 34b of the plurality of processing blade portions 30.
  • the rotation stop part 50 can suppress that the some processing blade part 30 mutually rotates in the circumferential direction.
  • the rotation stopper 50 since the rotation stopper 50 is configured using the second through hole 34b and the pin 22, labor and cost for making the rotation stopper 50 can be reduced, and the manufacturing cost of the broach tool 10 can be reduced. *
  • the 2nd through-hole 34b through which the pin 22 passes can be made comparatively small. Thereby, it can suppress that the rigidity of the processing blade part 30 falls.
  • the pin 22 is passed over the fourth through holes 41 b of the plurality of rake portions 40. That is, in the present embodiment, the pin 22 is passed over the second through holes 34 b of the plurality of machining blade portions 30 and the fourth through holes 41 b of the plurality of rake portions 40. Thereby, the rotation stop part 50 can suppress that the some process blade part 30 and the some rake part 40 rotate relatively in the circumferential direction.
  • a clearance is provided between the inner peripheral surface of the first through hole 34 a and the outer peripheral surface of the shaft 21.
  • the machining blade 30 may move in the radial direction with respect to the shaft 21 by the clearance.
  • the first through hole 34 The movement in the radial direction of the machining blade portion 30 due to the clearance between a and the shaft 21 is suppressed by the contact between the inner peripheral surface of the second through hole 34 b and the outer peripheral surface of the pin 22. Thereby, it is possible to suppress the machining blade portion 30 from moving in the radial direction with respect to the shaft 21 by the clearance between the first through hole 34 a and the shaft 21.
  • the first through hole 34a when the tolerance of the radial position of the second through hole 34b with respect to the first through hole 34a is relatively small and the radial position of the pin 22 with respect to the shaft 21 deviates within the tolerance range, the first through hole The direction in which the radial direction of the shaft 21 shifts due to the clearance in 34a is easily determined uniquely. Therefore, the shift
  • a plurality of pins 22 are provided, and a plurality of second through holes 34 b are also provided for each processing blade portion 30. Therefore, the rotation stopper 50 can suppress the circumferential rotation of the machining blade 30 at a plurality of locations in the circumferential direction for each machining blade 30.
  • a clearance is provided between the inner peripheral surface of the second through hole 34 b and the outer peripheral surface of the pin 22.
  • the machining blade portion 30 is rotationally stopped by the plurality of pins 22 and the plurality of second through holes 34b, for example, the first through holes 34a of the plurality of second through holes 34b in each machining blade portion 30.
  • the circumferential positions of may deviate within tolerances. Therefore, when the plurality of pins 22 are respectively passed through the plurality of second through holes 34 b, the circumferential movement of the machining blade portion 30 due to the clearance between the second through holes 34 b and the pins 22 is caused by the other pins 22.
  • the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the second through hole 34b are in contact with each other. Thereby, it can suppress that the process blade part 30 moves to the circumferential direction with respect to the shaft 21 with the clearance between the pin 22 and the 2nd through-hole 34b.
  • the material of the machining blade 30 and the material of the pin 22 are different from each other.
  • the process blade part 30 and the pin 22 can be manufactured with a suitable material, respectively.
  • the pin 22 that functions as a rotation stopper for the plurality of machining blade portions 30 and the plurality of rake portions 40 can be made difficult to break by making the material of the pin 22 a material having high tenacity.
  • the material of the pins 22 include carbon steel materials for mechanical structures such as S50C (JIS G 4051: 2009), and SUS420, similarly to the rake portion 40 and the shaft 21.
  • the material of the pin 22 may be different from the material of the rake portion 40 and the material of the shaft 21.
  • the material of the pin 22 may be a high-speed tool steel material (JIS G 4403: 2015) such as SKH51, or may be a cemented carbide, for example, similarly to the processing blade portion 30. *
  • the processing blade part 30 and the rake part 40 may be a single member.
  • the rake part 40 does not need to be provided.
  • the some process blade part 30 does not need to be a separate member mutually, and is good also as a part of a single member.
  • the processing portion 12 or the broach tool 10 can be a single member having a plurality of processing blade portions.
  • the connection method of the some process blade part 30 is not specifically limited, For example, welding etc. may be sufficient.
  • the rotation stopper 50 is not particularly limited as long as the machining blade 30 can be prevented from rotating in the circumferential direction with respect to the shaft 21.
  • the rotation stopper 50 may not be provided.
  • the processing blade part 30, the rake part 40, the shaft 21 and the pin 22 may be made of the same material.
  • the number of the processing blade portions 30 is not particularly limited as long as it is plural. *
  • the relief surface 36 having the relief angle ⁇ larger than 0 ° is provided on the entire circumference of the side surface in the circumferential direction of each tooth portion 33, the relief surfaces 36 of each tooth portion 33 may not be connected to each other. Further, the clearance angle ⁇ may vary depending on the position of the clearance surface 36. Further, the tooth portion 33 may be provided with a straight land (JIS B 0175-1996) having a clearance angle ⁇ of 0 °. The radial outer surface of the straight land is orthogonal to the radial direction. The straight land connects the flank 36 and the rake face 35 between the flank 36 and the rake face 35. *
  • a plurality of machining blade portions 30H having the largest circumferential dimension of the tooth portion 33 may be provided side by side in the axial direction. According to this configuration, even if the cutting operation of the processing target OP cannot be finished with the processing blade portion 30H arranged on the lowermost side among the plurality of processing blade portions 30H, another processing blade portion on the upper side. Since 30H is provided, it is possible to improve the certainty of the finishing of the machining target OP. Further, for example, even when the lowermost processing blade 30H among the plurality of processing blades 30H is worn, the finishing of the cutting is performed by another processing blade 30H disposed on the upper side. Therefore, the replacement frequency of the machining blade 30H can be reduced.
  • the plurality of processing blade portions 30H provided only have the same circumferential dimension of the tooth portion 33 and the largest of the processing blade portions 30, and the position of the radially outer end of the tooth portion 33 is They may be different from each other within a range radially inward of the tooth portion 33 of the processing blade portion 30G.
  • the rotation stopper 150 includes an outer peripheral surface of the shaft 121 and an inner peripheral surface of the first through hole 134 a.
  • the recess is a recess 134c that is recessed radially outward from the inner peripheral surface of the first through hole 134a.
  • the convex portion is a convex portion 121 a that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the shaft 121. *
  • the convex portion 121a is fitted into the concave portion 134c. Thereby, the rotation stopper 150 can suppress the machining blade 130 from rotating in the circumferential direction with respect to the shaft 121.
  • the shaft 121 is a single member having a convex portion 121a. Therefore, the rotation stopper 150 can be configured without increasing the number of parts, and the manufacturing cost of the broach tool 110 can be reduced.
  • a configuration may be adopted in which a second concave portion recessed radially inward is provided at a position facing the concave portion 134c in the radial direction on the outer peripheral surface of the shaft 121, and the key member is fitted to the concave portion 134c and the second concave portion.
  • the key member corresponds to “a convex portion provided on the other of the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the first through hole and protruding in the radial direction”.
  • the concave portion may be a concave portion that is recessed radially inward from the outer peripheral surface of the shaft 121, and the convex portion may be a convex portion that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the first through hole 134a. Good. *
  • each of the machining blade portions 230 of the present embodiment has a plurality of tooth portions 233 protruding outward in the radial direction.
  • the plurality of tooth portions 233 are arranged at equal intervals over one circumference along the circumferential direction.
  • the tooth profile of the tooth portion 233 is an involute tooth profile unlike the above-described embodiments.
  • the internal gear G1 of the reducer GR shown in FIG. 12 is the broach tool of the first embodiment and the second embodiment of the broach tools of the above-described embodiments. It is an example of the internal gear manufactured using this.
  • the reduction gear GR has an internal gear G1, an external gear G2, and an output member OM.
  • the internal gear G1 has an annular shape centering on the rotation axis O1 of the motor shaft S.
  • a plurality of tooth portions T1 arranged along the circumferential direction of the rotation shaft O1 are provided on the inner peripheral surface of the internal gear G1.
  • the internal gear G1 is fixed to the housing of the reduction gear GR. *
  • the external gear G2 is an annular shape fitted to the outer peripheral surface of the eccentric part Se of the motor shaft S.
  • the eccentric shaft O2 of the eccentric portion Se is eccentric with respect to the rotation axis O1 of the motor shaft S.
  • the inner peripheral surface of the external gear G2 functions as a sliding bearing and can rotate relative to the eccentric part Se.
  • a plurality of tooth portions T2 arranged along the circumferential direction of the eccentric shaft O2 are provided on the outer peripheral surface of the external gear G2.
  • the tooth part T2 meshes with a part of the outer periphery of the tooth part T1 and the external gear G2.
  • the tooth profile of the tooth portion T1 and the tooth shape of the tooth portion T2 are, for example, a cycloid tooth profile. *
  • the external gear G2 has a plurality of holes PH that penetrate the external gear G2 in the axial direction of the eccentric shaft O2.
  • the plurality of holes PH are arranged at equal intervals over one circumference along the circumferential direction of the eccentric shaft O2.
  • the output member OM has a plurality of support pins P inserted into the holes PH.
  • the outer diameter of the support pin P is smaller than the inner diameter of the hole PH.
  • the internal gear G1 of such a reduction gear GR can be manufactured. More specifically, the internal gear G1 can be manufactured by making a plurality of tooth portions T1 by cutting using the broach tool of the first embodiment and the second embodiment described above. *

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Abstract

本発明のブローチ工具の一つの態様は、上下方向に延びる中心軸に沿って並ぶ複数の加工刃部を備える。加工刃部のそれぞれは、径方向外側に突出する複数の歯部を有する。複数の歯部は、加工刃部ごとに周方向に沿って並んで配置され、かつ、それぞれ他の加工刃部の歯部と軸方向に沿って並んで配置される。軸方向に隣り合う加工刃部のうち上側に配置される加工刃部は、下側に配置される加工刃部よりも歯部の周方向の寸法が大きい、および歯部の径方向外端が径方向外側に位置する、の少なくとも一方である。複数の加工刃部のうち最も上側に配置される第１加工刃部における歯部の周方向の寸法は、複数の加工刃部のうちで最も大きい。複数の加工刃部のうち第１加工刃部よりも下側に配置される加工刃部の少なくとも一つは、歯部の径方向外端が第１加工刃部における歯部の径方向外端よりも径方向外側に位置する。

Description

ブローチ工具
本発明は、ブローチ工具に関する。
軸方向および周方向に沿って複数の刃部を有し、スプライン・内歯歯車などを加工するブローチ工具が知られる。例えば、特許文献１には、複数の切れ刃を超硬合金としたブローチ工具が記載される。
特開２００４－３４５０５０号公報
上記のようなブローチ工具を用いた切削加工は、ブローチ工具を軸方向に移動させ、軸方向に並ぶ複数の刃部によって加工対象を順番に徐々に削り、最終的な加工形状に近づける。このとき、加工対象を最後に削る刃部は、最終的な加工形状に仕上げる刃部であり、ブローチ工具の加工精度に大きく寄与する。そのため、加工対象を最後に削る刃部が損耗すると、ブローチ工具の加工精度が低下する問題があった。　
本発明は、上記事情に鑑みて、加工対象を最後に削る加工刃部の損耗を抑制することができるブローチ工具を提供することを目的の一つとする。
本発明のブローチ工具の一つの態様は、上下方向に延びる中心軸に沿って並ぶ複数の加工刃部を備え、前記加工刃部のそれぞれは、径方向外側に突出する複数の歯部を有し、前記複数の歯部は、前記加工刃部ごとに周方向に沿って並んで配置され、かつ、それぞれ他の前記加工刃部の前記歯部と軸方向に沿って並んで配置され、軸方向に隣り合う前記加工刃部のうち上側に配置される前記加工刃部は、下側に配置される前記加工刃部よりも前記歯部の周方向の寸法が大きい、および前記歯部の径方向外端が径方向外側に位置する、の少なくとも一方であり、前記複数の加工刃部のうち最も上側に配置される第１加工刃部における前記歯部の周方向の寸法は、前記複数の加工刃部のうちで最も大きく、前記複数の加工刃部のうち前記第１加工刃部よりも下側に配置される加工刃部の少なくとも一つは、前記歯部の径方向外端が前記第１加工刃部における前記歯部の径方向外端よりも径方向外側に位置する。
本発明の一つの態様によれば、加工対象を最後に削る加工刃部の損耗を抑制することができるブローチ工具が提供される。
図１は、第１実施形態のブローチ工具を示す側面図である。 図２は、第１実施形態の加工刃部およびすくい部を示す側面図である。 図３は、第１実施形態の加工刃部およびすくい部を示す斜視図である。 図４は、第１実施形態の加工刃部を下側から視た図である。 図５は、第１実施形態の加工刃部の一部を下側から視た図である。 図６は、第１実施形態の加工刃部を模式的に示す部分断面側面図である。 図７は、第１実施形態のブローチ工具の一部を下側から視た図である。 図８は、第１実施形態のブローチ工具による切削加工手順の一部を示す図である。 図９は、第２実施形態の加工刃部を下側から視た図である。 図１０は、第３実施形態の加工刃部を示す斜視図である。 図１１は、第３実施形態の加工刃部を下側から視た図である。 図１２は、第１実施形態および第２実施形態のブローチ工具を用いて製造される内歯歯車を有する減速機の一例を示す断面図である。
各図に適宜示すＺ軸方向は、上下方向と平行な方向である。Ｚ軸方向の正の側を「上側」とし、Ｚ軸方向の負の側を「下側」とする。また、各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向、すなわち上下方向に延びる。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわちＺ軸方向と平行な上下方向を単に「軸方向」と呼ぶ。また、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。　
＜第１実施形態＞　図１に示すブローチ工具１０は、内歯歯車の歯部を加工する工具である。ブローチ工具１０は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる棒状である。ブローチ工具１０は、下側から上側に向かって順に、下側案内部１１と、加工部１２と、上側案内部１３と、柄部１４と、を備える。　
加工部１２は、加工対象ＯＰを切削加工する部分である。加工部１２は、複数の加工刃部３０と、複数のすくい部４０と、を有する。すなわち、ブローチ工具１０は、複数の加工刃部３０と、すくい部４０と、を備える。複数の加工刃部３０は、上下方向に延びる中心軸Ｊに沿って並ぶ。本実施形態において加工刃部３０は、例えば、加工刃部３０Ａ～加工刃部３０Ｈの８つ設けられる。加工刃部３０Ａ～加工刃部３０Ｈは、下側から上側に向かって順に並んで配置される。　
加工刃部３０Ａ～加工刃部３０Ｈは、一部の寸法は互いに異なるものの同様の形状を有する。以下の説明において、加工刃部３０Ａ～加工刃部３０Ｈを特に区別しない場合においては、単に加工刃部３０と呼ぶ。　
図２および図３に示すように、加工刃部３０は、テーパ部３１と、本体部３２と、を有する。テーパ部３１は、中心軸Ｊを中心として、上側から下側に向かって外径が大きくなる円錐台状である。本体部３２は、中心軸Ｊを中心とする外歯歯車状である。本体部３２は、テーパ部３１の下側においてテーパ部３１の下端に繋がる。本体部３２の外周面には、径方向外側に突出する複数の歯部３３が設けられる。すなわち、加工刃部３０のそれぞれは、径方向外側に突出する複数の歯部３３を有する。　
図４に示すように、複数の歯部３３は、加工刃部３０ごとに周方向に沿って並んで配置される。複数の歯部３３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。歯部３３の歯形は、例えば、サイクロイド歯形である。これにより、下側から視た本体部３２の外形は、サイクロイド曲線である。なお、歯部３３の歯形は、トロコイド歯形であってもよいし、インボリュート歯形であってもよい。　
歯部３３のそれぞれは、下側に面するすくい面３５を有する。本実施形態において、すくい面３５は、加工刃部３０の下面の一部であり、軸方向と直交する。加工刃部３０の下面は、下側に面し、軸方向と直交する平坦面である。すなわち、加工刃部３０ごとに、複数の歯部３３のすくい面３５は、軸方向と直交する同一平面上に配置される。本実施形態において各歯部３３のすくい面３５は、周方向に隣り合う歯部３３のすくい面３５と繋がる。これにより、すくい面３５は、加工刃部３０の下面の径方向外縁部に、周方向の一周に亘って設けられる。互いに連結された各歯部３３のすくい面３５は、周方向に延びる環状である。　
図２に示すように、歯部３３のそれぞれは、歯部３３の周方向側面に、全周に亘って設けられる逃げ面３６を有する。本実施形態において各歯部３３の逃げ面３６は、周方向に隣り合う歯部３３の逃げ面３６と繋がる。これにより、逃げ面３６は、加工刃部３０の周方向側面に、全周に亘って設けられる。互いに連結された各歯部３３の逃げ面３６は、周方向に延びる環状である。逃げ面３６の下端は、すくい面３５の径方向外縁と繋がる。すくい面３５と逃げ面３６との稜が、加工刃部３０の切れ刃３８である。なお、本明細書において「周方向側面」とは、周方向に沿った面であり、径方向外側に面する面である。　
逃げ面３６は、逃げ角θで軸方向に対して傾く。より詳細には、逃げ面３６は、下側から上側に向かうに従って、上下方向に沿って視て、切れ刃３８の内側に向かって傾く。逃げ角θは、周方向のいずれに位置においても同じ角度である。これにより、図５に破線で示すように、逃げ面３６を通り、軸方向と直交する断面における逃げ面３６の径方向外縁は、すくい面３５の径方向外縁、すなわち切れ刃３８よりも内側に等距離離れた位置に配置される。　
本実施形態において逃げ面３６の逃げ角θは、０°より大きく、図６に示すθｍａｘ以下である。図６に示すように、θｍａｘは、ｔａｎ（θｍａｘ）＝Ｌ１／Ｌ２で示される。図７に示すように、Ｌ１は、複数の加工刃部３０のうち最も上側に配置される加工刃部３０Ｈの周方向に隣り合う歯部３３同士のそれぞれにおいて、下側から視て、他方の歯部３３側の部分と接する接線のうち仮想線ＣＬとの成す角度φが最小となる接線ＴＬ１，ＴＬ２が歯部３３と接する接点ＴＰ１，ＴＰ２同士の距離である。仮想線ＣＬは、周方向に隣り合う歯部３３同士の周方向の中心と中心軸Ｊとを結ぶ線である。歯部３３と接する接線とは、下側から視て、すくい面３５の径方向外縁、すなわち切れ刃３８と接する接線である。　
図７に示す例では、接線ＴＬ１は、図７の左側の歯部３３における他方の歯部３３側、すなわち右側の部分と接する接線のうち角度φが最小となる接線である。接線ＴＬ２は、図７の右側の歯部３３における他方の歯部３３側、すなわち左側の部分と接する接線のうち角度φが最小となる接線である。　
図６に示すように、Ｌ２は、加工刃部３０Ｈの歯部３３の下端と加工刃部３０Ｈの下側に隣り合う加工刃部３０Ｇの歯部３３の下端との間の軸方向の距離である。言い換えれば、Ｌ２は、加工刃部３０Ｈのすくい面３５と加工刃部３０Ｇのすくい面３５との間の軸方向の距離である。逃げ角θは、一例として、２°以上、５°以下であり、好ましくは、３°である。逃げ角θをこのような値にすることで、逃げ面３６を十分に逃がしつつ、歯部３３の強度が低下することを抑制できる。　
なお、本実施形態においては、加工刃部３０Ｈが、第１加工刃部に相当し、加工刃部３０Ｇが、第２加工刃部に相当する。第１加工刃部は、実質的に機能する加工刃部のうちで最も上側に配置される加工刃部であり、第２加工刃部は、実質的に機能する加工刃部のうちで第１加工刃部の下側に隣り合う第２加工刃部である。すなわち、例えば、最も上側に配置される加工刃部であっても、実質的に機能しなければ、第１加工刃部には相当しない。また、第１加工刃部の下側に隣り合った加工刃部であっても、実質的に機能しなければ、第２加工刃部に相当しない。本明細書において「実質的に機能する加工刃部」とは、ブローチ工具によって加工対象ＯＰを加工する際に、加工対象ＯＰの少なくとも一部を削り取ることが可能な加工刃部である。　
複数の歯部３３は、それぞれ他の加工刃部３０の歯部３３と軸方向に沿って並んで設けられる。すなわち、図７に示すように、加工刃部３０Ａの歯部３３と、加工刃部３０Ｂの歯部３３と、加工刃部３０Ｃの歯部３３と、加工刃部３０Ｄの歯部３３と、加工刃部３０Ｅの歯部３３と、加工刃部３０Ｆの歯部３３と、加工刃部３０Ｇの歯部３３と、加工刃部３０Ｈの歯部３３とは、軸方向に重なる。　
軸方向に隣り合う加工刃部３０のうち、上側に配置される加工刃部３０の歯部３３は、下側から視て、下側に配置される加工刃部３０の歯部３３と重ならない部分を有する。ここで、図８に示すように、ブローチ工具１０は、加工対象ＯＰに設けられた貫通孔Ｈに上側から挿入されて下側に移動させられることで、切れ刃３８によって貫通孔Ｈの内周面を削りとって切削加工を行う。このとき、複数の加工刃部３０は、最も下側に配置される加工刃部３０Ａから最も上側に配置される加工刃部３０Ｈまで順に貫通孔Ｈ内を上側から下側に通過して、貫通孔Ｈの内周面を切削加工する。　
そのため、上側に配置される加工刃部３０の歯部３３が下側に配置される加工刃部３０の歯部３３と軸方向に重ならない部分を有することで、下側の加工刃部３０によって貫通孔Ｈの内周面を削った後に、さらに上側の加工刃部３０によって貫通孔Ｈの内周面を削ることができる。このようにして、軸方向に並ぶ複数の加工刃部３０によって、貫通孔Ｈの内周面を徐々に
削ることができ、各加工刃部３０の加工負担を低減できる。また、本実施形態の加工刃部３０のそれぞれは、このようにして加工対象ＯＰの少なくとも一部を削り取ることが可能であるため、上述した実質的に機能する加工刃部に相当する。　
図７に示すように、本実施形態では、軸方向に隣り合う加工刃部３０のうち上側に配置される加工刃部３０は、下側に配置される加工刃部３０よりも、歯部３３の周方向の寸法が大きい、および下側に配置される加工刃部３０よりも、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する、の少なくとも一方である。これにより、径方向と周方向とに加工負担を分散させつつ、加工対象ＯＰを削ることができる。　
本実施形態では、軸方向に隣り合う少なくとも一組の加工刃部３０において、上側に配置される加工刃部３０における歯部３３の周方向の寸法は、下側に配置される加工刃部３０における歯部３３の周方向の寸法よりも大きい。また、本実施形態では、軸方向に隣り合う少なくとも一組の加工刃部３０において、上側に配置される加工刃部３０における歯部３３の径方向外端は、下側に配置される加工刃部３０における歯部３３の径方向外端よりも径方向外側に位置する。　
歯部３３の周方向の寸法は歯部３３の径方向位置によって異なるため、歯部３３の周方向の寸法の比較は、同じ径方向位置において行う。すなわち、本明細書において「歯部の周方向の寸法が大きい」とは、同じ径方向位置において歯部の周方向の寸法を比較した場合に、歯部におけるいずれかの径方向位置において、歯部の周方向の寸法が大きいことを含む。　
加工刃部３０Ｂは、下側に配置される加工刃部３０Ａよりも、歯部３３の周方向の寸法が大きく、かつ、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｃは、下側に配置される加工刃部３０Ｂよりも、歯部３３の周方向の寸法が大きく、かつ、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｄは、下側に配置される加工刃部３０Ｃよりも、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｄにおける歯部３３の周方向の寸法は、加工刃部３０Ｃにおける歯部３３の周方向の寸法以下である。　
加工刃部３０Ｅは、下側に配置される加工刃部３０Ｄよりも、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｅにおける歯部３３の周方向の寸法は、加工刃部３０Ｄにおける歯部３３の周方向の寸法以下である。加工刃部３０Ｆは、下側に配置される加工刃部３０Ｅよりも、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｆにおける歯部３３の周方向の寸法は、加工刃部３０Ｅにおける歯部３３の周方向の寸法以下である。　
加工刃部３０Ｇは、下側に配置される加工刃部３０Ｆよりも、歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する。加工刃部３０Ｇにおける歯部３３の周方向の寸法は、加工刃部３０Ｆにおける歯部３３の周方向の寸法以下である。加工刃部３０Ｇにおける歯部３３の径方向外端の位置は、複数の加工刃部３０のうちで最も径方向外側に位置する。　
加工刃部３０Ｈは、下側に配置される加工刃部３０Ｇよりも、歯部３３の周方向の寸法が大きい。加工刃部３０Ｈにおける歯部３３の周方向の寸法は、複数の加工刃部３０のうちで最も大きい。加工刃部３０Ｈにおける歯部３３の径方向外端は、加工刃部３０Ｇにおける歯部３３の径方向外端よりも径方向内側に位置する。すなわち、複数の加工刃部３０のうち加工刃部３０Ｈよりも下側に配置される加工刃部３０の少なくとも一つは、歯部３３の径方向外端が加工刃部３０Ｈにおける歯部３３の径方向外端よりも径方向外側に位置する。　
そのため、径方向については、加工刃部３０Ｈ以外の加工刃部３０によって、仕上げの切削加工が行われる。これにより、加工対象ＯＰを最後に削る加工刃部３０Ｈの加工負担を低減できる。したがって、本実施形態によれば、加工対象ＯＰを最後に削る加工刃部３０Ｈの損耗を抑制することができる。これにより、加工刃部３０Ｈを再研磨する頻度、およびブローチ工具１０の交換頻度を低減することができ、ブローチ工具１０によって加工して製造する製品の生産コストを低減できる。　
一方、周方向については、加工刃部３０Ｈによって、仕上げの切削加工が行われる。ブローチ工具１０によって製造される内歯歯車の歯部は、周方向両側の側面が、内歯歯車に噛み合う外歯歯車の歯部と接触する。そのため、歯車同士の噛み合いにおいては、内歯歯車の歯部における周方向両側の側面の精度が重要となる。したがって、周方向における仕上げの切削加工を、加工刃部３０Ｈによって最後に行うことで、内歯歯車の歯部における周方向両側の側面を精度よく加工しやすく、歯車同士の噛み合いを滑らかにすることができる。　
また、本実施形態によれば、加工刃部３０Ｈの下側に隣り合う加工刃部３０Ｇにおける歯部３３の径方向外端の位置は、複数の加工刃部３０のうちで最も径方向外側に位置するため、径方向については、加工刃部３０Ｇによって、仕上げの切削加工が行われる。これにより、最後に２つの加工刃部３０Ｇと加工刃部３０Ｈとによって、径方向の仕上げと周方向の仕上げとを行う。したがって、例えば、径方向の仕上げと周方向の仕上げとの間に、他の加工刃部による切削工程が含まれる場合に比べて、各方向についての仕上げ精度を向上させやすい。そのため、周方向および径方向の両方において、製造される内歯歯車の歯部の加工精度を向上しやすい。本実施形態において加工刃部３０Ｈにおける歯部３３の径方向外端は、加工刃部３０Ｆにおける歯部３３の径方向外端よりも径方向外側に位置する。　
軸方向に隣り合う加工刃部３０において、下側に配置される加工刃部３０よりも上側に配置される加工刃部３０における歯部３３の周方向の寸法が大きくなる場合、歯部３３の周方向の寸法の増加量は、歯部３３の周方向の寸法公差よりも大きい。そのため、周方向の寸法に誤差が生じた歯部３３を有する加工刃部３０で加工対象ＯＰを削った後に、その加工刃部３０よりも歯部３３の周方向の寸法が大きい加工刃部３０で加工対象ＯＰを削ることで、誤差による周方向のずれを解消できる。したがって、各加工刃部３０による切削加工の周方向の誤差が累積していくことを抑制でき、周方向について、加工精度を向上することができる。　
具体的には、加工刃部３０Ａから加工刃部３０Ｂへの歯部３３の周方向の寸法の増加量ＤＣ１、加工刃部３０Ｂから加工刃部３０Ｃへの歯部３３の周方向の寸法の増加量ＤＣ２、および加工刃部３０Ｇから加工刃部３０Ｈへの歯部３３の周方向の寸法の増加量ＤＣ３は、歯部３３の周方向の寸法公差よりも大きい。図７では、増加量ＤＣ１，ＤＣ２，ＤＣ３は、互いにほぼ同じである。増加量ＤＣ１，ＤＣ２，ＤＣ３は、一例として、０．０１ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下程度である。歯部３３の周方向の寸法公差は、一例として、±０．００５ｍｍ以上、±０．０１ｍｍ以下程度である。　
軸方向に隣り合う加工刃部３０において、下側に配置される加工刃部３０よりも上側に配置される加工刃部３０における歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する場合、上側に配置される加工刃部３０における歯部３３の径方向外端と下側に配置される加工刃部３０における歯部３３の径方向外端との径方向の距離は、歯部３３の径方向の寸法公差よりも大きい。そのため、径方向の寸法に誤差が生じた歯部３３を有する加工刃部３０で加工対象ＯＰを削った後に、その加工刃部３０よりも歯部３３の径方向外端が径方向外側に位置する加工刃部３０で加工対象ＯＰを削ることで、誤差による径方向のずれを解消できる。したがって、各加工刃部３０による切削加工の径方向の誤差が累積していくことを抑制でき、径方向について、加工精度を向上することができる。　
具体的には、軸方向に隣り合う各加工刃部３０における歯部３３の径方向外端同士の距離ＤＲ１～ＤＲ６は、歯部３３の径方向の寸法公差よりも大きい。距離ＤＲ１は、加工刃部３０Ａにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｂにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。距離ＤＲ２は、加工刃部３０Ｂにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｃにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。距離ＤＲ３は、加工刃部３０Ｃにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｄにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。距離ＤＲ４は、加工刃部３０Ｄにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｅにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。距離ＤＲ５は、加工刃部３０Ｅにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｆにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。距離ＤＲ６は、加工刃部３０Ｆにおける歯部３３の径方向外端と加工刃部３０Ｇにおける歯部３３の径方向外端との径方向の距離である。　
本実施形態においては、距離ＤＲ２と距離ＤＲ３と距離ＤＲ５とは、同じである。距離ＤＲ１は、距離ＤＲ２、距離ＤＲ３および距離ＤＲ５よりも小さい。距離ＤＲ４は、距離ＤＲ３および距離ＤＲ５よりも大きい。距離ＤＲ６は、距離ＤＲ１よりも小さい。すなわち、軸方向に隣り合う加工刃部３０同士の間における歯部３３の径方向外端の径方向位置の変化量は、加工刃部３０Ａから加工刃部３０Ｅまでの間においては同じ、あるいは増加し、加工刃部３０Ｅから加工刃部３０Ｇまでの間においては減少する。　
図４に示すように、加工刃部３０の外径Ｄは、中心軸Ｊを中心とし、歯部３３の径方向外端を通る円形の直径である。加工刃部３０の外径Ｄは、加工刃部３０Ａ、加工刃部３０Ｂ、加工刃部３０Ｃ、加工刃部３０Ｄ、加工刃部３０Ｅ、加工刃部３０Ｆ、加工刃部３０Ｇの順に大きくなる。加工刃部３０Ｈの外径Ｄは、加工刃部３０Ｇよりも小さく、加工刃部３０Ｆよりも大きい。各加工刃部３０の外径Ｄは、一例として、２０ｍｍ以下である。軸方向に隣り合う加工刃部３０同士の間における外径Ｄの変化量は、上述した歯部３３の径方向外端の径方向位置の変化量と同様に変化する。　
本実施形態において複数の加工刃部３０は、互いに別部材である。そのため、複数の加工刃部３０を別々に製造した後に、複数の加工刃部３０を軸方向に沿って連結してブローチ工具１０を組み立てることができる。これにより、例えば、砥石を使って逃げ面３６を加工する場合には、加工刃部３０を組み立てる前に加工を行うことで、他の加工刃部３０に砥石が干渉することがなく、好適な逃げ角θを有する逃げ面３６が得られる。また、そもそも、加工刃部３０が互いに別部材であるため、砥石を使って逃げ面３６を加工する必要もない。例えば、ワイヤー放電加工によって、逃げ面３６ごと板部材からくり抜いて、加工刃部３０を製造できる。したがって、本実施形態によれば、ブローチ工具１０が比較的小型であっても、加工刃部３０における歯部３３の周方向側面の全周に亘って逃げ角θを好適に設けることが可能である。本実施形態において複数の加工刃部３０は、それぞれ単一の部材である。　
本明細書において「比較的小型のブローチ工具」とは、加工刃部の外径が２０ｍｍ以下のブローチ工具、上述した距離Ｌ１が２ｍｍ以下のブローチ工具、上述した距離Ｌ２が１０ｍｍ以下のブローチ工具等を含む。　
また、従来のブローチ工具においては、特に、上述した角度φが小さい接線との歯部３３の接点ほど、逃げ角θを設けにくい問題があった。これに対して、本実施形態によれば、角度φが最小となる接点ＴＰ１，ＴＰ２においても好適に逃げ角θを設けることができるため、歯部３３の周方向側面の全周に亘って逃げ角θを好適に設けることができる。　
また、複数の加工刃部３０が互いに別部材であるため、複数の加工刃部３０のうちの一部の加工刃部３０が損耗した場合に、一部の加工刃部３０だけを交換できる。そのため、一部の加工刃部３０が損耗した場合にブローチ工具１０全体を交換する必要がなく、ブローチ工具１０によって加工して製造する製品
の生産コストを低減できる。　
また、例えば、互いに噛み合う内歯歯車と外歯歯車とにおいて、歯部の歯形がサイクロイド歯形あるいはトロコイド歯形である場合、歯形がインボリュート歯形である場合に比べて、内歯歯車の歯部と外歯歯車の歯部との接触する周方向側面の範囲が大きい。そのため、歯形がサイクロイド歯形あるいはトロコイド歯形である場合には、歯部の周方向側面の全周において加工精度が高いことが重要となる。　
これに対して、本実施形態のように、歯部３３の周方向側面の全周に逃げ角θが好適に設けられたブローチ工具１０を用いることで、内歯歯車の歯部の周方向側面を全周に亘って精度よく加工できる。したがって、上述した歯部３３の周方向側面の全周に逃げ角θを好適に設けることができる効果は、加工対象ＯＰの歯部の歯形がサイクロイド歯形あるいはトロコイド歯形である場合に、特に有用である。　
また、本実施形態では、すくい面３５が軸方向と直交する加工刃部３０の下面の一部である。そのため、板部材をワイヤー放電加工等でくり抜いて加工刃部３０を製造することで、板部材の板面をすくい面３５として利用することができる。これにより、板面の平面精度が比較的高い板部材を用いることで、すくい面３５を容易に精度よく作ることができる。これにより、切れ刃３８を精度よく作ることができ、ブローチ工具１０の切削性能を向上できる。また、平坦な加工刃部３０の下面を研磨することですくい面３５を研磨して、切れ刃３８を研磨できるため、切れ刃３８が損耗した場合に切れ刃３８を再研磨することが容易である。　
図３に示すように、加工刃部３０のそれぞれは、加工刃部３０を軸方向に貫通する第１貫通孔３４ａと、加工刃部３０を軸方向に貫通する複数の第２貫通孔３４ｂと、を有する。第１貫通孔３４ａの上側から視た形状は、中心軸Ｊを中心とする円形状である。第２貫通孔３４ｂの上側から視た形状は、円形状である。第２貫通孔３４ｂの内径は、第１貫通孔３４ａの内径よりも小さい。本実施形態において第２貫通孔３４ｂは、加工刃部３０のそれぞれにおいて２つずつ設けられる。２つの第２貫通孔３４ｂは、第１貫通孔３４ａの径方向外側において、中心軸Ｊを挟んで互いに反対側に配置される。第１貫通孔３４ａおよび第２貫通孔３４ｂは、テーパ部３１の上面に開口する。　
すくい部４０は、中心軸Ｊを中心とする円柱状である。図１に示すように、複数のすくい部４０は、それぞれ各加工刃部３０の下側において各加工刃部３０の下端に繋がる。すくい部４０は、加工刃部３０の数と同じ数設けられ、本実施形態では８つ設けられる。複数のすくい部４０のうち最も下側に配置されるすくい部４０以外のすくい部４０は、軸方向に隣り合う加工刃部３０同士の間において、軸方向に隣り合う加工刃部３０同士を繋ぐ。　
図２に示すように、すくい部４０の外径は、軸方向に隣り合う加工刃部３０のそれぞれにおける歯部３３が設けられる部分、すなわち本体部３２の外径よりも小さい。そのため、軸方向に隣り合う加工刃部３０同士の間に径方向内側に窪む逃がし部３７が設けられる。これにより、図８に示すように、すくい部４０の上側に繋がる加工刃部３０によって加工対象ＯＰの貫通孔Ｈの内周面を削った際に生じる切屑ＭＳを、逃がし部３７内に逃がすことができる。したがって、ブローチ工具１０によって加工対象ＯＰを切削加工する際に、切屑ＭＳがブローチ工具１０と貫通孔Ｈの内周面との間に詰まることを抑制でき、ブローチ工具１０によって切削加工を行いやすい。　
逃がし部３７は、周方向に延びる円環状である。逃がし部３７の内側面は、すくい面３５と、すくい部４０の外周面と、テーパ部３１の外周面と、によって構成される。本実施形態では、テーパ部３１が上側から下側に向かって外径が大きくなる円錐台状であるため、すくい面３５の下側において逃がし部３７内を広くしやすく、切屑ＭＳを逃がし部３７内に逃がしやすい。また、逃がし部３７が貫通孔Ｈから下側に抜け出た際に、切屑ＭＳをテーパ部３１に沿って逃がし部３７内から取り除きやすい。　
図２に示すように、すくい部４０の外径は、すくい部４０の上端部において上側に向かって大きくなる。これにより、すくい面３５によってすくい取られて逃がし部３７内に逃がされた切屑ＭＳを図８に示すように、丸めて下側に誘導しやすい。したがって、切屑ＭＳを逃がし部３７内に逃がしやすく、ブローチ工具１０による切削加工をより行いやすくできる。　
すくい部４０の下端の外径は、すくい部４０の下側に繋がる加工刃部３０の上端の外径、すなわちテーパ部３１の上端の外径以上である。そのため、すくい部４０の外周面に沿って下側に誘導された切屑ＭＳが、すくい部４０と下側の加工刃部３０との境界部分に挟まることを抑制できる。これにより、逃がし部３７内から切屑ＭＳを取り除きやすい。　
図３に示すように、すくい部４０は、加工刃部３０と別部材である。すなわち、複数の加工刃部３０と複数のすくい部４０とは、互いに別部材である。そのため、上述したように、板部材をくり抜いて加工刃部３０を製造しつつ、同様にすくい部４０も板部材をくり抜いて製造することができる。これにより、加工刃部３０およびすくい部４０を製造しやすく、かつ、すくい部４０によって切屑ＭＳを逃がしやすくできる。また、例えば、複数のすくい部４０は、形状および寸法が同じでもよいため、同じ形状および同じ寸法ですくい部４０を製造する場合には、すくい部４０の製造を容易にできる。本実施形態においては、例えば、複数のすくい部４０の形状および寸法は、互いに同じである。　
また、加工刃部３０とすくい部４０とが互いに別部材であるため、加工刃部３０の材質とすくい部４０の材質とを互いに異ならせることができる。これにより、加工刃部３０とすくい部４０とをそれぞれ適した材料で製造できる。具体的には、加工を行う加工刃部３０の材質を比較的硬質な材料とすることでブローチ工具１０による切削加工を容易にできる。また、すくい部４０の材質を比較的安価な材料とすることで、ブローチ工具１０の製造コストを低減できる。　
一例として、加工刃部３０の材質としては、ＳＫＨ５１等の高速度工具鋼鋼材（ＪＩＳ　Ｇ　４４０３：２０１５）、および超硬合金が挙げられる。すくい部４０の材質としては、Ｓ５０Ｃ等の機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ　Ｇ　４０５１：２００９）、およびＳＵＳ４２０が挙げられる。　
すくい部４０のそれぞれは、すくい部４０を軸方向に貫通する第３貫通孔４１ａと、すくい部４０を軸方向に貫通する複数の第４貫通孔４１ｂと、を有する。第３貫通孔４１ａの上側から視た形状は、中心軸Ｊを中心とする円形状である。第４貫通孔４１ｂの上側から視た形状は、円形状である。第４貫通孔４１ｂの内径は、第３貫通孔４１ａの内径よりも小さい。本実施形態において第４貫通孔４１ｂは、すくい部４０のそれぞれにおいて２つずつ設けられる。２つの第４貫通孔４１ｂは、第３貫通孔４１ａの径方向外側において、中心軸Ｊを挟んで互いに反対側に配置される。第３貫通孔４１ａの内径は、第１貫通孔３４ａの内径と同じである。第４貫通孔４１ｂの内径は、第２貫通孔３４ｂの内径と同じである。　
図１に示すように、ブローチ工具１０は、中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト２１をさらに備える。シャフト２１は、軸方向に延びる円柱状である。シャフト２１は、下側案内部１１と、加工部１２と、上側案内部１３と、柄部１４と、を連結する。下側案内部１１、加工部１２、上側案内部１３、および柄部１４は、各部に設けられた軸方向に貫通する貫通孔にシャフト２１が通されて互いに連結される。　
シャフト２１の下端部の外周面とシャフト２１の上端部の外周面とには、雄ネジ部が設けられる。シャフト２１の下端部の雄ネジ部には、ナット１５が締め込まれる。シャフト２１の上端部の雄ネジ部には、ナット１６が締め込まれる。これにより、下側案内部１１、加工部１２、上側案内部１３、および柄部１４は、ナット１５とナット１６とによって軸方向に挟持されて、シャフト２１に対して固定される。　
シャフト２１は、加工部１２を構成する複数の加工刃部３０と複数のすくい部４０とを連結する。より詳細には、複数の加工刃部３０は、第１貫通孔３４ａにシャフト２１が通されて連結される。これにより、各加工刃部３０を軸精度よく軸方向に沿って配置できる。したがって、ブローチ工具１０による加工精度を向上できる。　
また、複数のすくい部４０は、第３貫通孔４１ａにシャフト２１が通されて連結される。このように、本実施形態では、複数の加工刃部３０および複数のすくい部４０は、第１貫通孔３４ａおよび第３貫通孔４１ａにシャフト２１が通されて連結される。これにより、複数の加工刃部３０と複数のすくい部４０とを軸精度よく軸方向に沿って配置できる。　
本実施形態では、加工刃部３０の材質とシャフト２１の材質とは、互いに異なる。これにより、加工刃部３０とシャフト２１とをそれぞれ適した材料で製造できる。具体的には、シャフト２１の材質を粘り強さが大きい材料とすることで、複数の加工刃部３０および複数のすくい部４０を連結するシャフト２１を折れにくくできる。シャフト２１の材質としては、例えばすくい部４０と同様に、Ｓ５０Ｃ等の機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ　Ｇ　４０５１：２００９）、ＳＵＳ４２０が挙げられる。シャフト２１の材質は、すくい部４０の材質と異なってもよい。　
図３に示すように、ブローチ工具１０は、加工刃部３０同士の相対回転を抑制する回転止め部５０をさらに備える。そのため、互いに別部材である加工刃部３０同士が周方向にずれることを抑制でき、ブローチ工具１０の加工精度が低下することを抑制できる。回転止め部５０は、加工刃部３０のそれぞれに複数ずつ設けられた第２貫通孔３４ｂと、すくい部４０のそれぞれに複数ずつ設けられた第４貫通孔４１ｂと、複数のピン２２と、を有する。すなわち、ブローチ工具１０は、複数のピン２２をさらに備える。　
本実施形態においてピン２２は、例えば、２つ設けられる。また、第２貫通孔３４ｂは、加工刃部３０ごとに、例えば２つずつ設けられる。また、第４貫通孔４１ｂは、すくい部４０ごとに、例えば２つずつ設けられる。　
ピン２２は、軸方向に延びる円柱状である。ピン２２の外径は、シャフト２１の外径よりも小さい。図１に示すように、ピン２２の下端は、下側案内部１１に固定される。ピン２２は、複数の加工刃部３０の第２貫通孔３４ｂに跨って通される。これにより、回転止め部５０は、複数の加工刃部３０同士が周方向に相対回転することを抑制できる。本実施形態では、回転止め部５０が第２貫通孔３４ｂとピン２２とを用いた構成であるため、回転止め部５０を作る手間およびコストを低減でき、ブローチ工具１０の製造コストを低減できる。　
また、本実施形態では、ピン２２の外径がシャフト２１の外径よりも小さいため、ピン２２が通される第２貫通孔３４ｂを比較的小さくできる。これにより、加工刃部３０の剛性が低下することを抑制できる。　
また、ピン２２は、複数のすくい部４０の第４貫通孔４１ｂに跨って通される。すなわち、本実施形態においてピン２２は、複数の加工刃部３０の第２貫通孔３４ｂおよび複数のすくい部４０の第４貫通孔４１ｂに跨って通される。これにより、回転止め部５０は、複数の加工刃部３０と複数のすくい部４０とが周方向に相対回転することを抑制できる。　
また、例えば、第１貫通孔３４ａの内周面とシャフト２１の外周面との間には、クリアランスが設けられる。これにより、例えば、クリアランスの分だけ加工刃部３０がシャフト２１に対して径方向に動く場合がある。これに対して、例えば、ピン２２とシャフト２１との径方向の位置、あるいは第１貫通孔３４ａと第２貫通孔３４ｂとの径方向の位置が公差の範囲内でずれる場合、第１貫通孔３４
ａとシャフト２１との間のクリアランスによる加工刃部３０の径方向の動きが、第２貫通孔３４ｂの内周面とピン２２の外周面とが接触することで抑制される。これにより、第１貫通孔３４ａとシャフト２１との間のクリアランスによって加工刃部３０がシャフト２１に対して径方向に動くことを抑制できる。　
また、例えば、第２貫通孔３４ｂの第１貫通孔３４ａに対する径方向位置の公差が比較的小さく、かつ、ピン２２のシャフト２１に対する径方向位置が公差の範囲内でずれる場合、第１貫通孔３４ａ内におけるクリアランスによるシャフト２１の径方向のずれる向きが、一意に決まりやすい。そのため、複数の加工刃部３０のシャフト２１に対するずれを径方向に揃えることができ、各歯部３３を軸方向に精度よく揃えることができる。　
本実施形態では、ピン２２は、複数設けられ、第２貫通孔３４ｂも、加工刃部３０ごとに複数ずつ設けられる。そのため、回転止め部５０は、加工刃部３０ごとに周方向の複数箇所において、加工刃部３０の周方向の回転を抑制できる。　
例えば、第２貫通孔３４ｂの内周面とピン２２の外周面との間には、クリアランスが設けられる。これにより、例えば、１つのピン２２と１つの第２貫通孔３４ｂとによって加工刃部３０を回転止めする場合、クリアランスの分だけ、加工刃部３０がシャフト２１に対して周方向に動く場合がある。　
これに対して、複数のピン２２と複数の第２貫通孔３４ｂとによって加工刃部３０を回転止めする場合、例えば、各加工刃部３０における複数の第２貫通孔３４ｂの第１貫通孔３４ａに対する周方向位置は、それぞれ公差内でずれる場合がある。そのため、複数のピン２２が複数の第２貫通孔３４ｂにそれぞれ通されると、第２貫通孔３４ｂとピン２２との間のクリアランスによる加工刃部３０の周方向の動きが、他のピン２２の外周面と第２貫通孔３４ｂの内周面とが接触することで抑制される。これにより、ピン２２と第２貫通孔３４ｂとの間のクリアランスによって加工刃部３０がシャフト２１に対して周方向に動くことを抑制できる。　
また、例えば、複数の第２貫通孔３４ｂの第１貫通孔３４ａに対する周方向位置の公差が比較的小さく、かつ、複数のピン２２のシャフト２１に対する周方向位置が公差の範囲内でずれる場合、第２貫通孔３４ｂ内におけるクリアランスによるピン２２の周方向のずれる向きが、一意に決まりやすい。そのため、複数の加工刃部３０のシャフト２１に対するずれを周方向一方側に揃えることができ、各歯部３３を軸方向に精度よく揃えることができる。　
上述したクリアランスによる加工刃部３０の径方向への移動および周方向への移動を抑制できる効果は、すくい部４０に対しても同様である。すなわち、本実施形態によれば、すくい部４０が各クリアランスによって径方向および周方向に動くことを抑制できる。　
本実施形態では、加工刃部３０の材質とピン２２の材質とは、互いに異なる。これにより、加工刃部３０とピン２２とをそれぞれ適した材料で製造できる。具体的には、ピン２２の材質を粘り強さが大きい材料とすることで、複数の加工刃部３０および複数のすくい部４０の回転止めとして機能するピン２２を折れにくくできる。ピン２２の材質としては、例えばすくい部４０およびシャフト２１と同様に、Ｓ５０Ｃ等の機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ　Ｇ　４０５１：２００９）、およびＳＵＳ４２０が挙げられる。ピン２２の材質は、すくい部４０の材質およびシャフト２１の材質と異なってもよい。ピン２２の材質は、例えば加工刃部３０と同様に、ＳＫＨ５１等の高速度工具鋼鋼材（ＪＩＳ　Ｇ　４４０３：２０１５）であってもよいし、超硬合金であってもよい。　
本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。以下の説明においては、上記と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。　
加工刃部３０とすくい部４０とは、単一の部材であってもよい。すくい部４０は設けられなくてもよい。また、複数の加工刃部３０は、互いに別部材でなくてもよく、単一の部材の部分としてもよい。この場合、加工部１２あるいはブローチ工具１０を、複数の加工刃部を有する単一の部材とできる。複数の加工刃部３０同士の連結方法は、特に限定されず、例えば、溶接等であってもよい。回転止め部５０は、シャフト２１に対して加工刃部３０が周方向に回転することを抑制できるならば特に限定されない。回転止め部５０は、設けられなくてもよい。加工刃部３０とすくい部４０とシャフト２１とピン２２とは、互いに同じ材質であってもよい。加工刃部３０の数は、複数であれば特に限定されない。　
各歯部３３の周方向側面の全周に逃げ角θが０°より大きい逃げ面３６が設けられるならば、各歯部３３の逃げ面３６のそれぞれは互いに繋がらなくてもよい。また、逃げ角θは、逃げ面３６の位置によって変化してもよい。また、歯部３３には、逃げ角θが０°となるストレートランド（ＪＩＳ　Ｂ　０１７５－１９９６）が設けられてもよい。ストレートランドの径方向外側面は、径方向と直交する。ストレートランドは、逃げ面３６とすくい面３５との間において、逃げ面３６とすくい面３５とを繋ぐ。　
また、歯部３３の周方向の寸法が最も大きい加工刃部３０Ｈが軸方向に連続して複数並んで設けられてもよい。この構成によれば、複数の加工刃部３０Ｈのうち最も下側に配置される加工刃部３０Ｈで加工対象ＯＰの切削加工を仕上げきれない場合であっても、上側にさらに別の加工刃部３０Ｈが設けられるため、加工対象ＯＰの切削加工の仕上げの確実性を向上できる。また、例えば複数の加工刃部３０Ｈのうち最も下側に配置される加工刃部３０Ｈが摩耗した場合であっても、上側に配置される別の加工刃部３０Ｈによって切削加工の仕上げを行うことができるため、加工刃部３０Ｈの交換頻度を低減することができる。なお、この場合、複数設けられる加工刃部３０Ｈは、歯部３３の周方向の寸法が互いに同じで加工刃部３０のうちで最も大きければよく、歯部３３の径方向外端の位置は、加工刃部３０Ｇの歯部３３よりも径方向内側の範囲内で互いに異なってもよい。　
＜第２実施形態＞　図９に示すように、第２実施形態のブローチ工具１１０の加工刃部１３０において、回転止め部１５０は、シャフト１２１の外周面と第１貫通孔１３４ａの内周面とのうちの一方に設けられ、径方向に窪む凹部と、シャフト１２１の外周面と第１貫通孔１３４ａの内周面とのうちの他方に設けられ、径方向に突出する凸部と、を有する。本実施形態では、凹部は、第１貫通孔１３４ａの内周面から径方向外側に窪む凹部１３４ｃである。凸部は、シャフト１２１の外周面から径方向外側に突出する凸部１２１ａである。　
凸部１２１ａは、凹部１３４ｃに嵌め合わされる。これにより、回転止め部１５０は、シャフト１２１に対して加工刃部１３０が周方向に回転することを抑制できる。シャフト１２１は、凸部１２１ａを有する単一の部材である。そのため、部品点数を増やすことなく、回転止め部１５０を構成することができ、ブローチ工具１１０の製造コストを低減できる。　
なお、例えば、シャフト１２１の外周面のうち凹部１３４ｃと径方向に対向する位置に、径方向内側に窪む第２凹部を設け、凹部１３４ｃと第２凹部とにキー部材を嵌め合わせる構成としてもよい。この場合、キー部材は、「シャフトの外周面と第１貫通孔の内周面とのうちの他方に設けられ、径方向に突出する凸部」に相当する。また、凹部は、シャフト１２１の外周面から径方向内側に窪む凹部であってもよく、凸部は、第１貫通孔１３４ａの内周面から径方向内側に突出する凸部であってもよい。　
＜第３実施形態＞　図１０および図１１に示すように、本実施形態の加工刃部２３０のそれぞれは、径方向外側に突出する複数の歯部２３３を有する。複数の歯部２３３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。本実施形態において歯部２３３の歯形は、上述した各実施形態と異なり、インボリュート歯形である。　
＜製造される内歯歯車を有する減速機の一例＞　図１２に示す減速機ＧＲの内歯歯車Ｇ１は、上述した各実施形態のブローチ工具のうち第１実施形態および第２実施形態のブローチ工具を用いて製造される内歯歯車の一例である。減速機ＧＲは、内歯歯車Ｇ１と、外歯歯車Ｇ２と、出力部材ＯＭと、を有する。内歯歯車Ｇ１は、モータシャフトＳの回転軸Ｏ１を中心とする円環状である。内歯歯車Ｇ１の内周面には、回転軸Ｏ１の周方向に沿って並ぶ複数の歯部Ｔ１が設けられる。内歯歯車Ｇ１は、減速機ＧＲの筐体に固定される。　
外歯歯車Ｇ２は、モータシャフトＳの偏心部Ｓｅの外周面に嵌め合わされる円環状である。偏心部Ｓｅの偏心軸Ｏ２は、モータシャフトＳの回転軸Ｏ１に対して偏心する。外歯歯車Ｇ２の内周面は、すべり軸受けとして機能し、偏心部Ｓｅに対して相対的に回転可能である。外歯歯車Ｇ２の外周面には、偏心軸Ｏ２の周方向に沿って並ぶ複数の歯部Ｔ２が設けられる。歯部Ｔ２は、歯部Ｔ１と外歯歯車Ｇ２の外周の一部において噛み合う。歯部Ｔ１の歯形および歯部Ｔ２の歯形は、例えば、サイクロイド歯形である。　
外歯歯車Ｇ２は、外歯歯車Ｇ２を偏心軸Ｏ２の軸方向に貫通する複数の孔ＰＨを有する。複数の孔ＰＨは、偏心軸Ｏ２の周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。出力部材ＯＭは、孔ＰＨに挿入される複数の支持ピンＰを有する。支持ピンＰの外径は、孔ＰＨの内径よりも小さい。　
モータシャフトＳが回転軸Ｏ１周りに回転されると、偏心部Ｓｅは、回転軸Ｏ１を中心として公転する。これにより、外歯歯車Ｇ２は、孔ＰＨの内周面と支持ピンＰの外周面との内接する位置が変化しつつ揺動し、歯部Ｔ１と歯部Ｔ２との噛み合う位置が、回転軸Ｏ１の周方向に変化する。したがって、内歯歯車Ｇ１と外歯歯車Ｇ２とが相対回転する。図１２では、内歯歯車Ｇ１は減速機ＧＲの筐体に固定されるため、外歯歯車Ｇ２が回転する。外歯歯車Ｇ２が回転すると、孔ＰＨと支持ピンＰとを介して、出力部材ＯＭが回転する。出力部材ＯＭの回転は、モータシャフトＳの回転に対して減速される。　
上述した第１実施形態および第２実施形態のブローチ工具によれば、このような減速機ＧＲの内歯歯車Ｇ１を製造することができる。より詳細には、上述した第１実施形態および第２実施形態のブローチ工具を用いて、切削加工によって複数の歯部Ｔ１を作ることで、内歯歯車Ｇ１を製造することができる。　
なお、上述した各実施形態のブローチ工具の用途は、特に限定されない。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
１０，１１０…ブローチ工具、２１，１２１…シャフト、２２…ピン、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ，１３０，２３０…加工刃部、３３，２３３…歯部、３４ａ，１３４ａ…第１貫通孔、３４ｂ…第２貫通孔、４０…すくい部、Ｊ…中心軸

Claims (7)

  1. 上下方向に延びる中心軸に沿って並ぶ複数の加工刃部を備え、　前記加工刃部のそれぞれは、径方向外側に突出する複数の歯部を有し、　前記複数の歯部は、前記加工刃部ごとに周方向に沿って並んで配置され、かつ、それぞれ他の前記加工刃部の前記歯部と軸方向に沿って並んで配置され、　軸方向に隣り合う前記加工刃部のうち上側に配置される前記加工刃部は、　　下側に配置される前記加工刃部よりも前記歯部の周方向の寸法が大きい、および　　前記歯部の径方向外端が径方向外側に位置する、　の少なくとも一方であり、　前記複数の加工刃部のうち最も上側に配置される第１加工刃部における前記歯部の周方向の寸法は、前記複数の加工刃部のうちで最も大きく、　前記複数の加工刃部のうち前記第１加工刃部よりも下側に配置される加工刃部の少なくとも一つは、前記歯部の径方向外端が前記第１加工刃部におけ
    る前記歯部の径方向外端よりも径方向外側に位置する、ブローチ工具。
  2. 前記複数の加工刃部のうち前記第１加工刃部の下側に隣り合う第２加工刃部における前記歯部の径方向外端の位置は、前記複数の加工刃部のうちで最も径方向外側に位置する、請求項１に記載のブローチ工具。
  3. 軸方向に隣り合う前記加工刃部において、下側に配置される前記加工刃部よりも上側に配置される前記加工刃部における前記歯部の周方向の寸法が大きくなる場合、前記歯部の周方向の寸法の増加量は、前記歯部の周方向の寸法公差よりも大きい、請求項１または２に記載のブローチ工具。
  4. 軸方向に隣り合う前記加工刃部において、下側に配置される前記加工刃部よりも上側に配置される前記加工刃部における前記歯部の径方向外端が径方向外側に位置する場合、上側に配置される前記加工刃部における前記歯部の径方向外端と下側に配置される前記加工刃部における前記歯部の径方向外端との径方向の距離は、前記歯部の径方向の寸法公差よりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載のブローチ工具。
  5. 前記複数の加工刃部は、互いに別部材である、請求項１から４のいずれか一項に記載のブローチ工具。
  6. 前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、　軸方向に延びる複数のピンと、　をさらに備え、　前記加工刃部のそれぞれは、　　前記加工刃部を軸方向に貫通する第１貫通孔と、　　前記加工刃部を軸方向に貫通する複数の第２貫通孔と、　を有し、　前記複数の加工刃部は、前記第１貫通孔に前記シャフトが通されて連結され、　前記ピンは、前記複数の加工刃部の前記第２貫通孔に跨って通される、請求項５に記載のブローチ工具。
  7. 前記加工刃部の材質と前記シャフトの材質および前記ピンの材質とは、互いに異なる、請求項６に記載のブローチ工具。
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