(57)【要約】【課題】ヘリカルブローチにおける仕上げ加工刃の損傷や摩耗等によって必要となる仕上げ加工用シェルの交換に掛かる費用を大幅に抑える。【解決手段】ヘリカルブローチ１の仕上げ加工用シェルを、複数のウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)を軸方向に重ねて構成し、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)に、被切削体Ｗにおける歯溝に対応する仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を形成し、かつ仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を加工方向先行側から加工方向後行側へ向かって刃幅が前記ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)ごとに漸増するようにしてなる。【選択図】図１
2014151431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の歯形ねじれ角を有する仕上げ加工刃を外周側に形成した円筒状の仕上げ加工用シェルを備えるヘリカルブローチであって、
前記仕上げ加工用シェルは、複数のウェハー式シェルから成る軸方向において分割する構造であり、
前記ウェハー式シェルは、被切削体における歯溝に対応する仕上げ加工刃を有し、
複数の前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、加工方向先行側から加工方向後行側へ向かって刃幅が前記ウェハー式シェルごとに漸増する
ことを特徴とするヘリカルブローチ。
【請求項２】
加工方向最後端に位置する前記ウェハー式シェルに設けられた前記仕上げ加工刃が、前記被切削体を所定の寸法に切削することが不可能な状態になった場合には、加工方向最後端に新たな前記ウェハー式シェルを挿入すると共に、加工方向最先端に位置する前記ウェハー式シェルを取外し、軸方向に並んで組付けられた各前記ウェハー式シェルの設置位置を加工方向先行側へ移動して新たな仕上げ加工用シェルとすることを特徴とする請求項１に記載のヘリカルブローチ。
【請求項３】
前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、前記被切削体における歯すじに沿う両歯面を切削することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘリカルブローチ。
【請求項４】
前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、前記被切削体における歯すじに沿う両歯面に突き当てられるすくい角が共に鋭角であることを特徴とする請求項３に記載のヘリカルブローチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリカルブローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の一種である内歯車を切削する加工方法の一つとして、刃が鋸状に並んだ切削工具であるブローチを用いたブローチ加工がある（例えば、特許文献１）。これは、ブローチおよび被切削体であるワークをブローチ加工専用の加工機であるブローチ盤に設置し、ワークに対してブローチを引き抜く、または固定したブローチに対してワークを引き抜くことによりワークに内径加工を施すものである。
【０００３】
ブローチは多数の切刃が鋸状に並んで形成された棒状の刃物であり、ブローチの切刃は一端側（加工方向先行側）から他端側（加工方向後行側）へ向かって刃の高さ・刃幅が漸増するように寸法順に配列されている。ブローチの特徴は、一つの切削工具に種々の加工工程を組み込むことができることである。例えば、ワークに粗加工を施すための粗加工部とワークに仕上げ加工を施す仕上げ加工部を有するブローチを用いた場合には、ブローチ盤において、ワークに対してブローチを一回引き抜くだけで、粗加工および仕上げ加工が完了し、ワークを内歯車に形成することができる。
【０００４】
ブローチ加工は、ワークまたはブローチを一回引き抜くだけなので、ワークに対する粗加工から仕上げ加工までの加工速度が他の内径加工に比べて速い。また、ブローチ加工によるワークの仕上がり寸法は加工に使用したブローチの最終刃と略同じになるので、高精度の切削加工が可能であり、切削加工の繰り返し精度も高い。
【０００５】
ブローチの一種にヘリカルブローチがあり、これは、内歯車の歯すじを歯車軸に対して傾けたヘリカル内歯車を切削加工するためのものである。このヘリカルブローチおよびワークをブローチ盤に設置し、ワークに対してヘリカルブローチを回転させながら引き抜くことにより、ワークをヘリカル内歯車に形成することができる。
【０００６】
従来のヘリカルブローチの一例を図４に示し、従来のヘリカルブローチによるワークの仕上げ加工を図５に示す。
図４に示すように、ヘリカルブローチ１０１は、粗加工部１０３と仕上げ加工部１０４を有し、粗加工部１０３における図示しない粗加工刃および仕上げ加工部１０４における仕上げ加工刃１３０（図５）がヘリカルブローチ１０１の軸方向に対して傾けて配列されたものである。
【０００７】
粗加工部１０３における図示しない粗加工刃および仕上げ加工部１０４における仕上げ加工刃１３０には、形成するヘリカル内歯車の歯すじ方向に合わせた歯形ねじれ角αを設定する。加工精度等を向上させるために、仕上げ加工部１０４における仕上げ加工刃１３０には、更に刃溝ねじれ角βを設定することがある。
【０００８】
なお、この刃溝ねじれ角βは、加工精度等を向上させるために、歯形ねじれ角αの方向と直交しない方向に設定する。よって、図５に示すように、仕上げ加工刃１３０における一端部１３１は鋭角、他端部１３２は鈍角となる。
【０００９】
また、ヘリカルブローチ１０１の仕上げ加工部１０４においては、加工精度等を向上させるために、一つの仕上げ加工刃１３０をワークＷにおける左歯面１５０（ワークＷの歯すじに沿う一方の歯面）または右歯面１６０（ワークＷの歯すじに沿う他方の歯面）のどちらかの歯面にのみ突き当てて切削するように設定する。つまり、ヘリカルブローチ１０１の仕上げ加工部１０４における仕上げ加工刃１３０は、ワークＷにおける左歯面１５０だけを切削する左歯面用仕上げ加工刃１３０ａとワークＷにおける右歯面１６０だけを切削する右歯面用仕上げ加工刃１３０ｂとに分けて設定される。
【００１０】
仕上げ加工部１０４としては、ワークＷを所定の寸法のヘリカル内歯車に形成するために必要な刃数の左歯面用仕上げ加工刃１３０ａおよび右歯面用仕上げ加工刃１３０ｂが必要であり、左歯面用仕上げ加工刃１３０ａおよび右歯面用仕上げ加工刃１３０ｂは歯形ねじれ角αに沿って並べられるため、仕上げ加工用シェル１２０は軸方向に長尺化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１４４６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
仕上げ加工用シェル１２０における少なくとも一部の仕上げ加工刃１３０が、損傷や摩耗等によってワークＷを所定の寸法に切削することができない状態となった場合には、仕上げ加工用シェル１２０における他部の仕上げ加工刃１３０の状態に係わらず、仕上げ加工用シェル１２０を交換しなければならない。仕上げ加工用シェル１２０は長尺かつ精密であることから高価な切削工具であり、ブローチにおける仕上げ加工用シェル１２０の交換には多額の費用が掛かってしまう。
【００１３】
もちろん、仕上げ加工刃１３０を再研磨することにより、仕上げ加工用シェル１２０を使用できる状態にすることは可能である。しかし、再研磨を繰り返すことにより、仕上げ加工刃１３０の刃幅が小さくなり、ブローチ加工の仕上げ加工用シェル１２０として使用可能な状態に戻らなくなる。
【００１４】
特許文献１記載の発明では、ヘリカルブローチに、ワークＷにおける両歯面を切削可能な仕上げ加工刃を備えている。よって、図４に示すような従来のヘリカルブローチ１０１における仕上げ加工用シェル１２０と比較して、特許文献１記載の発明に係る仕上げ加工用シェルは、軸方向の長さが半分になり、仕上げ加工用シェルの製作費および交換費用を半分に抑えることができる。しかし、特許文献１記載の発明に係る仕上げ加工用シェルも十分に長尺の切削工具であり、その製作および交換には多額の費用が掛かってしまう。
【００１５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、ヘリカルブローチにおける仕上げ加工刃の損傷や摩耗等によって必要となる仕上げ加工用シェルの交換に掛かる費用を大幅に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決する第一の発明に係るヘリカルブローチは、所定の歯形ねじれ角を有する仕上げ加工刃を外周側に形成した円筒状の仕上げ加工用シェルを備えるヘリカルブローチであって、前記仕上げ加工用シェルは、複数のウェハー式シェルから成る軸方向において分割する構造であり、前記ウェハー式シェルは、被切削体における歯溝に対応する仕上げ加工刃を有し、複数の前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、加工方向先行側から加工方向後行側へ向かって刃幅が前記ウェハー式シェルごとに漸増することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第二の発明に係るヘリカルブローチは、第一の発明に係るヘリカルブローチにおいて、加工方向最後端に位置する前記ウェハー式シェルに設けられた前記仕上げ加工刃が、前記被切削体を所定の寸法に切削することが不可能な状態になった場合には、加工方向最後端に新たな前記ウェハー式シェルを挿入すると共に、加工方向最先端に位置する前記ウェハー式シェルを取外し、軸方向に並んで組付けられた各前記ウェハー式シェルの設置位置を加工方向先行側へ移動して新たな仕上げ加工用シェルとすることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する第三の発明に係るヘリカルブローチは、第一または第二の発明に係るヘリカルブローチにおいて、前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、前記被切削体における歯すじに沿う両歯面を切削することを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する第四の発明に係るヘリカルブローチは、第三の発明に係るヘリカルブローチにおいて、前記ウェハー式シェルにおける前記仕上げ加工刃は、前記被切削体における歯すじに沿う両歯面に突き当てられるすくい角が共に鋭角であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第一の発明に係るヘリカルブローチによれば、仕上げ加工用シェルが軸方向に複数に分割された構造であるので、分割された各ウェハー式シェルにおける一部の仕上げ加工刃が損傷や摩耗等によって被切削体を所定の寸法に切削することができない状態になった場合には、当該一部の仕上げ加工刃を有するウェハー式シェルのみを交換すれば良いので、仕上げ加工用シェルとしての交換費用を大幅に抑えることができる。また、各ウェハー式シェルは被切削体における歯溝に対応する各一刃を仕上げ加工刃として有するので、各ウェハー式シェルにおいて仕上げ加工刃を形成する際には、仕上げ加工刃を形成するための砥石等が隣接刃と干渉する虞がなく、刃の逃げ角（二番逃がし）を大きく設定するなど、仕上げ加工刃を種々の形状に形成することができる。
【００２１】
第二の発明に係るヘリカルブローチによれば、各ウェハー式シェルの設置位置を加工方向先行側へ移動させることにより、再研磨等によって小さくなる仕上げ加工刃をすぐに廃棄せずに再利用することができるので、各ウェハー式シェルの使用期間を大幅に延ばし、仕上げ加工用シェルのランニングコストを大幅に抑えることができる。
【００２２】
第三の発明に係るヘリカルブローチによれば、ウェハー式シェルにおける仕上げ加工刃が被切削体における歯すじに沿う両歯面を切削するので、仕上げ加工刃の刃数を少なくすることができる。よって、仕上げ加工用シェルとしての軸方向の長さを短くすることができ、ヘリカルブローチの短尺化を図ることができる。
【００２３】
第四の発明に係るヘリカルブローチによれば、ウェハー式シェルにおける仕上げ加工刃が被切削体における歯すじに沿う両歯面を切削するすくい角が共に切削加工に適した鋭角であるので、被切削体の切削面の加工精度および面粗度を向上させることができる。また、仕上げ加工刃の切削量を十分に多く設定することができるので、仕上げ加工刃の刃数を少なくすることができる。よって、仕上げ加工用シェルとしての軸方向における長さを短くすることができ、ヘリカルブローチの短尺化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に係るヘリカルブローチを示す側面図である。
【図２】実施例１に係るヘリカルブローチのウェハー式シェルを示す側面図および縦断面図である。
【図３】実施例１に係るヘリカルブローチの仕上げ加工を示す説明図である。
【図４】従来のヘリカルブローチの一例を示す側面図である。
【図５】従来のヘリカルブローチによる仕上げ加工の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るヘリカルブローチの実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本発明の実施例１に係るヘリカルブローチの構造について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００２７】
本実施例に係るヘリカルブローチ１は、被切削体である略円筒形状のワークＷを歯形ねじれ角αのヘリカル内歯車に形成するための切削工具である。図１に示すように、ヘリカルブローチ１は、図示しないブローチ盤に設置するためのシャンク部２と、ワークＷに粗加工を施すための粗加工部３と、粗加工されたワークＷに仕上げ加工を施すための仕上げ加工部４とを備え、シャンク部２および粗加工部３を有するブローチ本体部１０に、仕上げ加工部４を構成する仕上げ加工用シェルとしての複数（本実施例ではＮ個）のウェハー式シェル２０W(1)、２０W(2)、・・・、２０W(N)が組付けられて成る。
【００２８】
粗加工部３においては、歯形ねじれ角αの図示しない粗加工刃が、ヘリカルブローチ１の径方向外周側へ突出するようにブローチ本体部１０と一体で形成され、ワークＷにおける各歯溝に対応した複数条の刃群を成している。なお、各刃群における粗加工刃は、ワークＷに所定の寸法の歯を形成するために、加工方向先行側（図１における左方側）から加工方向後行側（図１における右方側）へ向かって刃の高さが漸増するように歯形ねじれ角αに沿って並んでいる。
【００２９】
仕上げ加工部４においては、略円筒状のウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)が、ヘリカルブローチ１の軸方向に複数並べられて組付けられている。ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)においては、図２に示すように、歯形ねじれ角αの仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の径方向外周側へ突出するように形成され、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)が歯形ねじれ角αに沿って順に並べられることにより、ワークＷにおける各歯溝に対応した複数条の刃群を成している。
【００３０】
各刃群における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)は、ワークＷに所定の仕上げ寸法の歯を形成するために、加工方向先行側（図２における左方側）から加工方向後行側（図２における右方側）へ向かって刃幅がウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)ごとに漸増するように並んでいる。
【００３１】
つまり、加工方向先行側から一番目のウェハー式シェル２０W(1)には、各条の刃群における一番目に小さい刃を一つずつ設け、加工方向先行側から二番目のウェハー式シェル２０W(2)には、各条の刃群における二番目に小さい刃を一つずつ設け、同様にして、加工方向先行側から三番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(3)〜２０W(N)には、各条の刃群における三番目乃至Ｎ番目に小さい刃を一つずつ設ける。
【００３２】
もちろん、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)に設ける仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)は、本実施例のように各条の刃群における一刃ずつに限定されず、複数の刃を設けても良い。後述する各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の形成自由度を考慮すると、各条の刃群における一刃ずつとすることが好ましい。
【００３３】
ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)は、図１および図２に示すように、ヘリカルブローチ１の軸方向に並んでブローチ本体部１０のシェル係合部１１に係合され、加工方向先行側から一番目のウェハー式シェル２０W(1)がブローチ本体部１０のシェル突き当て面１２に突き当てられると共に、加工方向先行側からＮ番目のウェハー式シェル２０W(N)がＮ番目のウェハー式シェル２０W(N)よりも加工方向先行側（図１および図２における左方側）に位置する加工方向先行側から一番目乃至Ｎ−１番目のウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N-1)と共に留め具４０によって加工方向先行側へ押さえ付けられるように組付けられる。なお、留め具４０は、図示しないボルト等によりブローチ本体部１０に固定される。
【００３４】
ブローチ本体部１０および各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における周方向（ヘリカルブローチ１の軸回り）の位相を相対的に合わせるために、シェル突き当て面１２に位置決め突起部１３を設けると共に各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の一端（図２における左端）に位置決め溝部２１W(1)〜２１W(N)を設け、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の他端（図２における右端）に位置決め突起部２２W(1)〜２２W(N)を設けると共に留め具４０の一端（図２における左端）に位置決め溝部４１を設けている。
【００３５】
シェル突き当て面１２の位置決め突起部１３と加工方向先行側から一番目のウェハー式シェル２０W(1)の位置決め溝部２１W(1)とが嵌合し、かつ加工方向先行側から一番目のウェハー式シェル２０W(1)の位置決め突起部２２W(1)と加工方向先行側から二番目のウェハー式シェル２０W(2)の位置決め溝部２１W(2)とが嵌合する。同様にして、加工方向先行側から二番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N)が、各ウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N)における位置決め突起部２１W(2)〜２１W(N)と位置決め溝部２２W(2)〜２２W(N)とが隣接するもの同士で嵌合し、加工方向先行側からＮ番目（加工方向最後端）に位置するウェハー式シェル２０W(N)における位置決め突起部２２W(N)と留め具４０における位置決め溝部４１とが嵌合した状態、つまり、それぞれの位相が相対的に合った状態で、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)は、ブローチ本体部１０に組付けられている。
【００３６】
ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における位置決め溝部２１W(1)〜２１W(N)および位置決め突起部２２W(1)〜２２W(N)は、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を基準とした所定の位置に設けられている。つまり、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)に対する位置決め溝部２１W(1)〜２１W(N)および位置決め突起部２２W(1)〜２２W(N)の設置位置は、いずれのウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)においても同じである。
【００３７】
よって、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)をブローチ本体部１０に刃幅が漸増するように寸法順に組付けると、図２に示すように、歯形ねじれ角αに沿うように仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が並んで位置すると共に、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における位置決め溝部２１W(1)〜２１W(N)および位置決め突起部２２W(1)〜２２W(N)も歯形ねじれ角αに沿うように並んで位置する。
【００３８】
ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)には、図示しない加工機および図示しない砥石によって個々に加工が施され、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が形成される。仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)は、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)ごとに刃幅が漸増するように設けられているので、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)には、歯形ねじれ角αに沿って隣接する刃がない。よって、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)において仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を形成する際には、砥石が隣接刃と干渉する虞がなく、刃の逃げ角（二番逃がし）を大きく設定するなど、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を種々の形状に形成することができる。
【００３９】
つまり、従来のヘリカルブローチ１０１の一体型の仕上げ加工用シェル１２０における仕上げ加工刃１３０（図４および図５参照）に比べて、本実施例に係るヘリカルブローチ１の分割型の仕上げ用加工シェルであるウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)は、砥石等で形成する形状の自由度が高い。
【００４０】
本実施例では、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が、それぞれワークＷにおける左歯面５０（ワークＷの歯すじに沿う一方の歯面）および右歯面６０（ワークＷの歯すじに沿う他方の歯面）の両歯面５０、６０を切削すると共に、ワークＷにおける両方を同じ切削量ｄW(1)〜ｄW(N)で切削するように設定している。
【００４１】
また、本実施例では、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を共にすくい角θW(1)〜θW(N)で切削するように設定すると共に、当該すくい角θW(1)〜θW(N)が切削加工に適する鋭角となるように設定している。
【００４２】
一般に、切削工具における加工刃は、切削部が鈍角であるよりも鋭角である方が高い切削能力を有し、かつ切削面における面粗度の良好な切削が可能である。
よって、本実施例では、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)がワークＷにおける両歯面５０、６０を切削するすくい角θW(1)〜θW(N)が鋭角となるように設定している。
【００４３】
つまり、本実施例においては、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)は、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を共に鋭角のすくい角θW(1)〜θW(N)で切削する仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が設けられた両歯面用である。
【００４４】
もちろん、本発明に係るヘリカルブローチは、本実施例のように両歯面用の仕上げ加工刃に限定されず、片歯面ずつ切削する仕上げ加工刃としても良い。また、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を切削する切削量ｄW(1)〜ｄW(N)およびすくい角θW(1)〜θW(N)を、左歯面５０と右歯面６０とで異なる数値としても良い。
【００４５】
続いて、本発明の実施例１に係るヘリカルブローチの仕上げ加工について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４６】
本発明の実施例１に係るヘリカルブローチ１およびワークＷを図示しないブローチ盤に設置し、ワークＷに対してヘリカルブローチ１を引き抜くように軸方向へ移動させると、以下に示すように、ワークＷをヘリカル内歯車に形成することができる。
【００４７】
まず、ヘリカルブローチ１の粗加工部３における図示しない粗加工刃が、略円筒形状のワークＷの内周面と接触する。加工方向先行側から加工方向後行側へ向かって刃の高さが漸増するように並べられた粗加工刃によって、ワークＷに所定の寸法の歯が形成される。
【００４８】
次に、図３に示すように、ヘリカルブローチ１の仕上げ加工部４において加工方向先行側から一番目（加工方向最先端）に位置する一番目のウェハー式シェル２０W(1)における仕上げ加工刃３０W(1)が、ワークＷにおける粗加工が施された左歯面５０および右歯面６０と接触する。仕上げ加工刃３０W(1)は、切削量ｄW(1)でワークＷにおける両歯面５０、６０に突き当てられる。よって、ワークＷは、粗加工が施された両歯面５０、６０を切削量ｄW(1)だけ切削される。
【００４９】
次に、ヘリカルブローチ１の仕上げ加工部４において加工方向先行側から二番目に位置する二番目のウェハー式シェル２０W(2)における仕上げ加工刃３０W(2)が、一番目のウェハー式シェル２０W(1)における仕上げ加工刃３０W(1)によって切削された左歯面５０および右歯面６０と接触する。仕上げ加工刃３０W(2)は、切削量ｄW(2)でワークＷにおける両歯面５０、６０に突き当てられる。よって、ワークＷは、両歯面５０、６０を更に切削量ｄW(2)だけ切削される。
【００５０】
同様にして、ヘリカルブローチ１の仕上げ加工部４において加工方向先行側から三番目乃至Ｎ番目に位置する三番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(3)〜２０W(N)における各仕上げ加工刃３０W(3)〜３０W(N)が、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０と順に接触する。仕上げ加工刃３０W(3)〜３０W(N)は、切削量ｄW(3)〜ｄW(N)でワークＷにおける両歯面５０、６０に順に突き当てられる。よって、ワークＷは、両歯面５０、６０を更に切削量ｄW(3)〜ｄW(N)ずつ順に切削される。
【００５１】
つまり、加工方向先行側から加工方向後行側へ向かって刃幅が漸増するように並べられた仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)によって、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０は切削量ｄW(1)〜ｄW(N)ずつ順に切削され、所定の仕上がり寸法となる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施例１に係るヘリカルブローチ１を用いたブローチ加工によって、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０が正確に所定の仕上がり寸法に切削され、高精度のヘリカル内歯車を形成することができる。
【００５３】
続いて、本発明の実施例１に係るヘリカルブローチにおける仕上げ加工部４の仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)が、摩耗等によってワークＷを所定の寸法に切削できない状態となった場合について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００５４】
上述した本発明の実施例１に係るヘリカルブローチ１を用いたブローチ加工を繰り返すことにより、仕上げ加工部４における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)は摩耗する。摩耗した仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)による切削では、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を所定の切削量ｄW(1)〜ｄW(N)だけ切削することができない。つまり、ワークＷを所定の寸法のヘリカル内歯車に形成することができない。
【００５５】
まず、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)をブローチ本体部１０から取外し、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を所定の寸法に再研磨することにより、ワークＷを所定の寸法のヘリカル内歯車に形成することができるようにする。
【００５６】
ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の摩耗および再研磨が繰り返されると、仕上げ加工部４における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の研磨面が二番逃がしまで達し、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の刃幅が小さくなり過ぎる。つまり、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を再研磨しても所定の寸法とならず、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を所定の切削量ｄW(1)〜ｄW(N)だけ切削することができなくなる。特に、加工方向最後端に位置する仕上げ加工刃３０W(N)は、ワークＷの最終的な寸法を決める重要なものであり、これが小さくなった場合には、ワークＷを所定の寸法のヘリカル内歯車に形成することができなくなる。
【００５７】
本実施例では、加工方向最後端に位置する仕上げ加工刃３０W(N)が小さくなった場合に、所定の寸法の仕上げ加工刃３０W(N+1)を有する新しいウェハー式シェル２０W(N+1)を加工方向先行側からＮ番目に位置するウェハー式シェル２０W(N)の更に加工方向後行側である加工方向先行側からＮ＋１番目、つまり、加工方向最後端に挿入する。これにより、ワークＷは、最終的に、加工方向最後端に位置する新しい仕上げ加工刃３０W(N+1)によって切削されるので、ワークＷを所定の寸法のヘリカル内歯車に形成することができる。
【００５８】
なお、新しいウェハー式シェル２０W(N+1)を加工方向最後端に挿入することにより、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N+1)の枚数が増え、仕上げ加工部４が軸方向に長くなってしまう。そこで、加工方向最先端に位置するウェハー式シェル２０W(1)を取外す。
【００５９】
加工方向最先端に位置するウェハー式シェル２０W(1)における仕上げ加工刃３０W(1)も摩耗と再研磨の繰り返しによって小さくなっているので、粗加工されたワークＷにおける両歯面５０、６０を十分に切削することができない状態であり、破棄相当と考えて良い。
【００６０】
そして、当初、加工方向先行側から二番目に位置する二番目のウェハー式シェル２０W(2)における仕上げ加工刃３０W(2)も摩耗と再研磨の繰り返しによって小さくなっているので、更なる再研磨によって、当初加工方向先行側から一番目に位置した一番目のウェハー式シェル２０W(1)における仕上げ加工刃３０W(1)に相当する寸法に至るまで再研磨する。当初二番目に位置した二番目のウェハー式シェル２０W(2)を加工方向先行側へ移動させて一番目に位置した一番目のウェハー式シェル２０W(1)とする。
【００６１】
同様にして、当初三番目乃至Ｎ番目に位置した三番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(3)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(3)〜３０W(N)を、それぞれ当初加工方向先行側から二番目乃至Ｎ−１番目に位置した二番目乃至Ｎ−１番目のウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N-1)における仕上げ加工刃３０W(2)〜３０W(N-1)に相当する寸法に至るまで再研磨し、当初三番目乃至Ｎ番目に位置した三番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(3)〜２０W(N)を加工方向先行側へ移動させて二番目乃至Ｎ−１番目に位置した二番目乃至Ｎ−１番目のウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N-1)とする。
【００６２】
本実施例では、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における位置決め溝部２１W(1)〜２１W(N)および位置決め突起部２２W(1)〜２２W(N)を、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)を基準とした所定の位置に設けている。よって、上記のように二番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N)の設置位置を加工方向先行側へ移動させた場合には、二番目乃至Ｎ番目のウェハー式シェル２０W(2)〜２０W(N)は、歯形ねじれ角αに沿って僅かに位相を変えて組付けられる。
【００６３】
つまり、ヘリカルブローチ１における仕上げ加工刃３０W(2)〜３０W(N)としての位置、すなわち、粗加工部３における図示しない粗加工刃に対する仕上げ加工部４における仕上げ加工刃３０W(2)〜３０W(N)の位置は変わらない。よって、ブローチ加工におけるワークＷへの切削に影響はない。
【００６４】
以上のように、加工方向最後端に新たなウェハー式シェル２０W(N+1)を挿入すると共に加工方向最先端に位置するウェハー式シェル２０W(1)を取外すことにより、新たな仕上げ加工用シェルを構成することができる。
【００６５】
本実施例に係るヘリカルブローチ１では、図３に示すように、ワークＷにおける左歯面５０および右歯面６０を、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)のすくい角θW(1)〜θW(N)で切削しているので、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)による切削面の面粗度は良好で、切削量ｄW(1)〜ｄW(N)を十分に多く設定することができる。
【００６６】
よって、仕上げ加工部４における仕上げ加工刃の歯形ねじれ角αに沿う刃数を減らすことができる、すなわち、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の枚数を減らすことができるので、ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)を合わせた仕上げ用シェルとしての軸方向の長さを、従来の仕上げ用シェル１２０の軸方向の長さよりも短くすることができる。
【００６７】
なお、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)における仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の切削量ｄW(1)〜ｄW(N)およびすくい角θW(1)〜θW(N)等の切削条件を同等に設定することが好ましい。仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の切削条件を同等とすることにより、仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の摩耗時期や摩耗量が同等となり、各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の交換時期を概ね揃えることができる。
【００６８】
以上により、仕上げ用シェルに相当するウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)の全部を破棄することはなく、加工方向最後端のウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)を仕上げ加工刃３０W(1)〜３０W(N)の摩耗と共に順次加工方向先行側へ置き換えることにより、仕上げ用シェルとしての各ウェハー式シェル２０W(1)〜２０W(N)を通常よりも長く使用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１     ヘリカルブローチ
２     シャンク部
３     粗加工部
４     仕上げ加工部
１０   ブローチ本体部
１１   ブローチ本体部のシェル係合部
１２   ブローチ本体部のシェル突き当て面
１３   ブローチ本体部の位置決め突起部
２０   ウェハー式シェル
２１   ウェハー式シェルの位置決め溝部
２２   ウェハー式シェルの位置決め突起部
３０   仕上げ加工刃
４０   留め具
４１   留め具の位置決め溝部
５０   ワークにおける左歯面
６０   ワークにおける右歯面
【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】
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