(57)【要約】【課題】鋭角部側と鈍角部側との切削性の差を低減することを可能とした荒加工用ヘリカルブローチを提供する。【解決手段】ｎ個のスプライン刃３１が軸方向に沿って配列されてなる切削刃部３０を備え、スプライン刃３１の各切刃３２が所望の捩れ角に沿って配列されて切刃３２の周方向の両側にそれぞれ鋭角部および鈍角部を有する荒加工用ヘリカルブローチ１において、１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の周方向に配置される各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）を、鋭角部側と鈍角部側とで高さが異なるように形成する一方、ｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）の各切刃３２（Ｓn）を、周方向にわたって高さが一定となるように形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスプライン刃が軸方向に沿って配列されてなる切削刃部を備え、前記スプライン刃の各切刃が所望の捩れ角に沿って配列されて前記切刃の周方向の両側にそれぞれ鋭角部および鈍角部を有する荒加工用ヘリカルブローチにおいて、
１番目の前記スプライン刃から連続して配設される一部の前記スプライン刃の周方向に配置される前記切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成する一方、
他の前記スプライン刃の各切刃を、周方向にわたって高さが一定となるように形成した
ことを特徴とする荒加工用ヘリカルブローチ。
【請求項２】
前記一部の前記スプライン刃の円周上の一部もしくはすべての切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の荒加工用ヘリカルブローチ。
【請求項３】
前記一部の前記スプライン刃の切刃が、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に比較して歯先の幅が狭くなるように形成された
ことを特徴とする請求項２記載の荒加工用ヘリカルブローチ。
【請求項４】
前記一部のスプライン刃の切刃が、前記鈍角部側に、前記鈍角部側から前記鋭角部側に向かって高さが漸増し、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に対して歯先の幅が狭くなるように形成された傾斜部を有する
ことを特徴とする請求項３記載の荒加工用ヘリカルブローチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荒加工用ヘリカルブローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内歯車の製作は、外径方向や歯厚方向に順次漸増する切刃によって被加工物（ワーク）に予め形成された下穴に切削を行うヘリカルブローチによる荒・仕上げ加工が主流となっており、ヘリカルブローチに関して、様々な研究が進んでいる。このようなヘリカルブローチには、荒加工用と仕上げ加工用とを別体とした数本組みのタイプのものや、荒加工切刃群と仕上げ加工切刃群とを一本にまとめたタイプのものが存在し、さらには、荒加工切刃群に仕上げ加工切刃群を組み付けて一体型とした組み立て式タイプなど、様々なヘリカルブローチのバリエーションが存在する。
【０００３】
そして、こうしたヘリカルブローチによる加工においては、歯車の左右（鋭角部側、鈍角部側）で捩れ角による切削性の違いが生じ、これにより歯車の左右における切削が不均等となる場合があることが知られている。
【０００４】
ヘリカルブローチによる加工における切削の不均等は、切刃が捩れ角に沿って配列されることにより、切刃のすくい面と歯面とのなす角度が一方は鋭角、他方は鈍角というように、すくい面の両側で異なることに起因し、ヘリカルブローチによる加工の高精度化の向上を妨げる要因の一つとなっている。特に、複数のスプライン刃を軸方向に対して直角に配列して構成されるような軸直角刃溝タイプのものにあっては、鈍角部側に比較して鋭角部側の切削性が良好である、換言すると、鋭角部側の切削性に比較して鈍角部側の切削性が低いために、すくい面の両側の歯面における切削性の差が大きくなり、歯形精度、歯スジ精度に影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
このような問題に対し、下記特許文献１には、鈍角切刃コーナー側の逃げ角を鋭角切刃コーナー側の逃げ角より大きく形成して、両コーナー部における切削性を均等化させることによりスプライン刃の各切刃の左右切刃コーナー部での切削性を均等にするようにした構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−１５０９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年高精度化への要求が進み、ブローチ加工精度以上の仕上げ加工が要求されてきており、内歯車の仕上げ加工に関しては、ブローチ加工以外の加工法について様々な研究が進められている一方、より高精度な加工を可能とするヘリカルブローチの開発が求められている。
【０００８】
このようなことから本発明は、歯形精度、歯スジ精度への影響を低減し、加工精度を向上させることを可能とした荒加工用ヘリカルブローチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチは、複数のスプライン刃が軸方向に沿って配列されてなる切削刃部を備え、前記スプライン刃の各切刃が所望の捩れ角に沿って配列されて前記切刃の周方向の両側にそれぞれ鋭角部および鈍角部を有する荒加工用ヘリカルブローチにおいて、１番目の前記スプライン刃から連続して配設される一部の前記スプライン刃の周方向に配置される前記切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成する一方、他の前記スプライン刃の各切刃を、周方向にわたって高さが一定となるように形成したことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチは、第１の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチにおいて、前記一部の前記スプライン刃の円周上の一部もしくはすべての切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成したことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチは、第２の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチにおいて、前記一部の前記スプライン刃の切刃が、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に比較して歯先の幅が狭くなるように形成されたことを特徴とする。
【００１２】
第４の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチは、第３の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチにおいて、前記一部のスプライン刃の切刃が、前記鈍角部側に、前記鈍角部側から前記鋭角部側に向かって高さが漸増し、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に対して歯先の幅が狭くなるように形成された傾斜部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述した第１の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチによれば、複数のスプライン刃が軸方向に沿って配列されてなる切削刃部を備え、前記スプライン刃の各切刃が所望の捩れ角に沿って配列されて前記切刃の周方向の両側にそれぞれ鋭角部および鈍角部を有する荒加工用ヘリカルブローチにおいて、１番目の前記スプライン刃から連続して配設される一部の前記スプライン刃の周方向に配置される前記切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成する一方、他の前記スプライン刃の各切刃を、周方向にわたって高さが一定となるように形成したので、まず、切刃の鋭角部側と鈍角部側との間の切削性の差異を低減し切削バランスを均等化した一部のスプライン刃によって下穴の加工を行った後、他のスプライン刃によって最終形状に加工することにより、切削性の違いによる歯形精度、歯スジ精度への影響が低減し、加工精度が向上する。
【００１４】
また、上述した第２の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチによれば、前記一部の前記スプライン刃の円周上の一部もしくはすべての切刃を、前記鋭角部側と前記鈍角部側とで高さが異なるように形成したので、切刃の鋭角部側と鈍角部側の切削の不均等が緩和されて、歯形精度、歯スジ精度への影響を低減し、加工精度を向上させることができる。
【００１５】
また、上述した第３の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチによれば、前記一部の前記スプライン刃の切刃が、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に比較して歯先の幅が狭くなるように形成されたので、一般的な軸直角刃溝タイプのヘリカルブローチに対し、１番目のスプライン刃から連続して配設される一部のスプライン刃の切刃に、歯先の幅が狭くなるような加工を施すことでこのヘリカルブローチの加工精度を向上させることができる。
【００１６】
また、上述した第４の発明に係る荒加工用ヘリカルブローチによれば、前記一部のスプライン刃の切刃が、前記鈍角部側に、前記鈍角部側から前記鋭角部側に向かって高さが漸増し、前記他のスプライン刃の切刃の相似形状に対して歯先の幅が狭くなるように形成された傾斜部を有するので、一般的な軸直角刃溝タイプのヘリカルブローチに対し、１番目のスプライン刃から連続して配設される一部のスプライン刃の切刃に、鈍角部側の歯面の径方向外側に傾斜部を設けるように加工を施すことで加工精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を以下の実施例において詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１ないし図５を用いて本発明の実施例を説明する。図１は本実施例に係る荒加工用ヘリカルブローチの全体図、図２は本実施例に係るスプライン刃の構成を示す説明図、図３は本実施例に係る一部のスプライン刃の切刃の構成を示す説明図、図４は他のスプライン刃の切刃の構成を示す説明図、図５は本実施例に係る荒加工用ヘリカルブローチの切削方式を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施例において荒加工用ヘリカルブローチ１は、主に前つかみ部１０、前方案内部２０、多数のスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn）が配列された切削刃部３０、後方案内部４０および後つかみ部５０を一体的に形成して構成されている。
【００２０】
前つかみ部１０は荒加工用ヘリカルブローチ１をブローチ盤のプルヘッドに取り付けるために設けられた部分、前方案内部２０は被加工物２（図５参照）に予め形成された下穴を荒加工用ヘリカルブローチ１の最初の刃である１番目のスプライン刃３１（Ｓ1）に案内する部分である。
【００２１】
切削刃部３０は、多数（本実施例ではｎ個）のスプライン刃３１を軸方向に沿って配列して構成されている。これらスプライン刃３１は図２ないし図４に示すようにそれぞれ所定数の切刃３２を備えており、後部へ向かうにしたがってこの切刃３２の高さが漸増するように寸法順に配列されている。
【００２２】
また、これらのスプライン刃３１は、図２に示すように、各切刃３２が所定の捩れ角に沿って配列され、各切刃３２の前側の面であるすくい面３３とこのすくい面３３の両側に位置する面である歯面３４、歯面３５とのなす角度がそれぞれ鋭角θ1、鈍角θ2となって鋭角部（歯面３４側）、鈍角部（歯面３５側）を有している。
【００２３】
さらに、本実施例においてスプライン刃３１は、１番目からｎ−１番目までのｎ−１個のスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）と、ｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）とで、各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）、３２（Ｓn）の形状が相互に異なっている。
【００２４】
詳しく説明すると、１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）は、図３に示すように正面視概ね台形状であって、且つ鋭角部側と鈍角部側とで歯の高さを相違させるように、鈍角部側の歯面３５（Ｓ1〜Ｓn-1）に、その歯先３７（Ｓ1〜Ｓn-1）側を軸方向に沿って面取りしてなる傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設けている。なお、図３においては「Ｓ1〜Ｓn-1」を「Ｓi」として表している。これは後述する図６、図７においても同様である。
【００２５】
すなわち、切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側の刃の高さが鈍角部側から鋭角部側に向かって漸増するように形成されて、図４に示すｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）の各切刃３２（Ｓn）の相似形状に対して歯先３７（Ｓ1〜Ｓn-1）の幅を狭くしたような形状となっている。
【００２６】
一方、ｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）の各切刃３２（Ｓn）は、図４に示すように正面視概ね台形状であって、周方向にわたって高さが一定となるように、鋭角部側と鈍角部側とが正面視線対称に形成されている。このｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）の各切刃３２（Ｓn）は、その寸法が被加工物の下穴に形成する内歯車の仕上げ寸法と一致するように設けられている。
【００２７】
そして、後方案内部４０は加工終了時にワークの下穴内でこのワークを保持する部分、後つかみ部５０は荒加工用ヘリカルブローチ１をブローチ盤のリトリービングヘッドに取り付けるための部分である。
【００２８】
このような本実施例に係る荒加工用ヘリカルブローチ１を用いて被加工物の下穴に内歯車を加工する場合、荒加工用ヘリカルブローチ１の前つかみ部１０を被加工物の下穴に通し、この荒加工用ヘリカルブローチ１を捻りながら前方に引き抜くことにより被加工物の下穴に内歯車を加工する。すなわち、切削刃部３０に寸法順に配置されたスプライン刃３１が図５に示すように被加工物２の切削部３（Ｃ1〜Ｃn）を次々と切削することにより、被加工物２の下穴に内歯車が形成される。
【００２９】
ここで、本実施例の荒加工用ヘリカルブローチ１においては、１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）が上述したように鈍角部側に傾斜面３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を有しているため、これらのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）によって順次加工される切削部３（Ｃ1〜Ｃn-1）は、切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の傾斜面３６（Ｓ1〜Ｓn-1）に対応する範囲３ａが他の範囲３ｂに比較して溝の深さが浅い状態となる。
【００３０】
これに対し、ｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）は鋭角部側と鈍角部側とで正面視線対称な形状となっているため、１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）による加工を行った後、最後にｎ番目のスプライン刃３１（Ｓn）により切削部３（Ｃn）を切削し、最終的な仕上げ寸法を得ることができる。
【００３１】
上述した本実施例では、荒加工用ヘリカルブローチ１の１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鋭角部側に比較して切削性が低い鈍角部側の領域である低切削性域を最小限にすることで鋭角部側と鈍角部側の切削性の差が低減するように、スプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）において鋭角部側と鈍角部側とで歯の高さを相違させるように傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設ける構成としている。
【００３２】
これにより、本実施例によれば、スプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側の低切削性域を最小限にすることでの鋭角部側と鈍角部側との切削性の差が低減し、鋭角部側と鈍角部側の切削の不均等が緩和されて歯形精度、歯スジ精度への影響を低減し、加工精度を向上させることができる。
【００３３】
なお、上述した実施例では、１番目からｎ−１番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側に傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設ける例を示したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、１番目からｍ（ただし、１＜ｍ＜ｎ−１）番目までのスプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓm）の各切刃３２（Ｓ1〜Ｓm）の鈍角部側に面取り形状を設け、ｍ＋１番目からｎ番目までスプライン刃３１（Ｓm+1〜Ｓn）の切刃を鋭角部側と鈍角部側とで対称な形状となるようにしても良い。
【００３４】
また、上述した実施例では、各スプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の円周上にあるすべての切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側に傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設ける例を示したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各スプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の円周上にある一部の切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側に傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設けるだけで、鋭角部側と鈍角部側の切削の不均等が緩和されて、歯形精度、歯スジ精度への影響を低減し、加工精度を向上させることができる。
【００３５】
また、スプライン刃３１（Ｓ1〜Ｓn-1）の一部又はすべての切刃３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側に傾斜部３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設けるのに代えて、図６に示すように切刃１３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の鈍角部側の歯面１３５（Ｓ1〜Ｓn-1）に対し、その外径側に段差部１３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設ける、または、図７に示すように切刃２３２（Ｓ1〜Ｓn-1）の削り代にテーパ２３６（Ｓ1〜Ｓn-1）を設けるなど、一部のスプライン刃の切刃を鋭角部側と鈍角部側とで歯の高さを相違させるようにすればよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００３６】
また、本発明は荒加工用ヘリカルブローチのみに限定されるものではなく、荒・仕上げ一体式タイプや組み立て式タイプのものの荒切刃群の鈍角部側に傾斜部を設けるなど、一部のスプライン刃の切刃を鋭角部側と鈍角部側とで刃の高さを相違させるようにすれば、加工精度を向上させることができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、荒加工用ヘリカルブローチや、荒・仕上げ一体式タイプ、組み立て式タイプのヘリカルブローチの荒切刃群等に適用して好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る荒加工用ヘリカルブローチの全体図である。
【図２】図２（ａ）は図１のＡ部拡大図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図３】図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＥ部拡大図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の斜視図である。
【図４】図４（ａ）は図１のＣ−Ｃ矢視断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＦ部拡大図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の斜視図である。
【図５】本実施例に係る荒加工用ヘリカルブローチの切削方式を示す説明図である。
【図６】本実施例に係るスプライン刃の各切刃の他の例を示す平面図である。
【図７】本実施例に係るスプライン刃の各切刃のさらに他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  荒加工用ヘリカルブローチ
２  被加工物
３  切削部
１０  前つかみ部
２０  前方案内部
３０  切削刃部
３１  スプライン刃
３２，１３２，２３２  切刃
３３，１３３，２３３  すくい面
３４，１３４，２３４  歯面（鋭角部側）
３５，１３５，２３５  歯面（鈍角部側）
３６  傾斜部
３７  歯先
４０  後方案内部
５０  後つかみ部
１３６  段差部
２３６  テーパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010064209.tif 000007
【図６】
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【図７】
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