(57)【要約】【課題】個々の歯にかかる切削負担を大幅に増大させることなく、熱亀裂を生じにくくして、チッピングの抑制を図る。【解決手段】歯すじを構成する複数の歯１１…の片側あるいは両側の歯面切刃１９…において、一部の歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分を、残りの歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分に対して後退させて、切削には関与しないように逃がす。一部の歯面切刃１９…を、歯すじ上で所定数おきに配置された歯面切刃１９…とする。【選択図】      図３
2005066706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体の外周に、前記軸線回りにねじれる螺旋状の歯すじを構成するように複数の歯が配列されて設けられ、これら複数の歯のそれぞれにおけるすくい面と歯先面及び一対の歯面との交差稜線部に、歯先切刃及び一対の歯面切刃が形成されたホブであって、
前記歯すじを構成する複数の歯の片側あるいは両側の歯面切刃においては、一部の歯面切刃における少なくとも歯先側部分が、残りの歯面切刃における少なくとも歯先側部分に対して後退させられて、切削には関与しないように逃がされていることを特徴とするホブ。
【請求項２】
請求項１に記載のホブにおいて、
前記一部の歯面切刃は、前記歯すじ上で所定数おきに配置された歯面切刃であることを特徴とするホブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車をホブ切りによる切削で創成するために用いられるホブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、軸線回りに回転される工具本体の外周に、この軸線回りにねじれる螺旋状の歯すじを構成するように複数の歯が配列されて設けられ、これら複数の歯のそれぞれにおいて、工具回転方向前方側を向くすくい面とこのすくい面の工具回転方向後方側に連なって歯すじに沿って延在する歯先面（外周逃げ面）との交差稜線部には歯先切刃が形成され、また、工具回転方向前方側を向くすくい面とこのすくい面の工具回転方向後方側に連なって歯すじに沿って延在する一対の歯面（横逃げ面）との交差稜線部には一対の歯面切刃が形成されたホブが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような複数の歯が外周に設けられた工具本体が、軸線回りに回転させられると、螺旋状の歯すじを構成するように配列された複数の歯が順次歯形を創成する面に現れ、この面上に直進するラックが投影される。
そして、上記のラックに理想的に噛み合うように被削歯車を回転させつつ、歯形を創成する面を被削歯車の歯すじに沿って送ることにより、複数の歯のそれぞれに形成された切刃（歯先切刃及び一対の歯面切刃）による切削作用で、所定形状の歯車が創成されるのである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３９９２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したホブが、その工具本体が複数の歯を含めて超硬合金によって一体に構成されていて、例えば切削速度が２５０ｍ／ｍｉｎ以上に設定されるようなドライ高速切削に用いられる場合には、各歯に形成された歯面切刃における歯先側部分（歯面切刃と歯先切刃との交差稜線部である曲線部を含む）において、このようなドライ高速切削の際に生じる熱亀裂に起因したチッピングが生じやすいという問題があった。
【０００６】
各歯に形成された歯面切刃における歯先側部分は、被削歯車を切削作用で削り取るというよりはむしろ擦過作用で削ぎ落としていくようにして、比較的厚みの薄い切屑を生成する部分であるために、上記のような熱亀裂が生じやすくなっているのであるが、この歯面切刃における歯先側部分にて生成される切屑の厚みを厚くすることで、擦過現象による熱の蓄積を抑制し、熱亀裂を生じにくくすることができると考えられる。
切屑の厚みを厚くする方法としては、加工条件の変更（例えば送り量を大きく設定する）、ホブ条数の変更（複数の歯が配列されることによって構成される螺旋状の歯すじを複数条にする）、ホブ溝数の変更（歯すじに沿って隣接する歯同士の間の間隔を大きくして歯数を減らす）などが挙げられるが、これらの方法では、個々の歯にかかる切削負担が大幅に増大してしまって、逆に、衝撃によるチッピングが生じやすくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、個々の歯にかかる切削負担を大幅に増大させることなく、熱亀裂を生じにくくして、チッピングの抑制を図ることが可能なホブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される工具本体の外周に、前記軸線回りにねじれる螺旋状の歯すじを構成するように複数の歯が配列されて設けられ、これら複数の歯のそれぞれにおけるすくい面と歯先面及び一対の歯面との交差稜線部に、歯先切刃及び一対の歯面切刃が形成されたホブであって、前記歯すじを構成する複数の歯の片側あるいは両側の歯面切刃においては、一部の歯面切刃における少なくとも歯先側部分が、残りの歯面切刃における少なくとも歯先側部分に対して後退させられて、切削には関与しないように逃がされていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、一部の歯面切刃における少なくとも歯先側部分が切削には関与しないようになっているため、これら一部の歯面切刃のそれぞれに対して歯すじ上で工具回転方向後方側に隣接する歯面切刃における少なくとも歯先側部分にて生成される切屑の厚みを、他の歯面切刃における少なくとも歯先側部分にて生成される切屑の厚みよりも厚くすることができる。
そのため、切削には関与しない上記の一部の歯面切刃を、例えば歯すじ上で所定数おきに配置するなどのように適宜配置することにより、加工条件の変更・ホブ条数の変更・ホブ溝数の変更などの方法を採用して個々の歯への切削負担をいたずらに増大させなくても、所定の歯面切刃における少なくとも歯先側部分に対する熱の蓄積が抑制されて、熱亀裂が生じにくくなるので、この熱亀裂に起因したチッピングの抑制を図ることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるホブは、図１及び図２に示すように、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略円筒状をなす工具本体１０を有しており、この工具本体１０の外周には、軸線Ｏ回りにねじれる螺旋状の歯すじを例えば一つ構成するように、複数の歯１１…が略等間隔に配列されて設けられている。
また、歯すじに沿って工具回転方向Ｔ（周方向）で隣接する歯１１，１１は、工具本体１０の全長に亘って設けられた軸線Ｏと平行な複数の溝１２…のそれぞれによって区切られている。
【００１０】
つまり、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略円筒ウォーム状をなす工具本体１０に対して、そのウォームのネジすじを軸線Ｏと平行に横断する複数の溝１２…を、周方向で略等間隔に形成することにより、この工具本体１０の外周に、軸線Ｏ回りにねじれる螺旋状の歯すじを構成するように複数の歯１１…が配列されて設けられているのである。
なお、工具本体１０は、その外周に設けられた複数の歯１１…を含めて、超硬合金によって一体に構成されており、複数の歯１１…を含めた工具本体１０の表面には、例えばＴｉＣやＴｉＣＮなどの硬質皮膜がコーティングされている。
【００１１】
複数の歯１１…のそれぞれは、工具回転方向Ｔ前方側を向いて軸線Ｏ方向に沿って延在するすくい面１３と、このすくい面１３の工具回転方向Ｔ後方側に連なるとともに歯すじに沿って延在して逃げ面とされる歯形面１４とを有しており、このうち、歯形面１４は、工具本体１０の外周側を向いて外周逃げ面とされる歯先面１５と、工具本体１０の軸線Ｏ方向の両側をそれぞれ向いて横逃げ面とされる一対の歯面１６，１６とから構成される。
【００１２】
各歯１１において、すくい面１３と歯形面１４との交差稜線部には、切刃１７が形成されているのであるが、この切刃１７は、すくい面１３と歯先面１５との交差稜線部である歯先切刃１８と、すくい面１３と一対の歯面１６，１６との交差稜線部である一対の歯面切刃１９，１９とから構成されている。
また、歯先切刃１８と一対の歯面切刃１９，１９との交差稜線部はそれぞれ、歯先面１５と一対の歯面１６，１６との交差部分が略曲面状に加工されていることから、略曲線状をなす曲線部となっている。
【００１３】
そして、本実施形態では、歯すじを構成する複数の歯１１…の片側あるいは両側の歯面切刃１９…において、一部の歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分が、これら一部の歯面切刃１９…と同じ側に位置している残りの歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分に対して後退させられて、切削には関与しないように逃がされている。
【００１４】
上記の一部の歯面切刃１９…を具体的に説明すると、例えば、図３（ａ）に示すように、歯面切刃１９における歯丈方向での歯先側部分（歯先切刃１８と歯面切刃１９との交差稜線部である曲線部を含む）だけが、切削には関与しないように逃がされていたり、あるいは、図３（ｂ）に示すように、歯面切刃１９における歯丈方向での全長部分（歯先切刃１８と歯面切刃１９との交差稜線部である曲線部を含む）が、切削には関与しないように逃がされていたりする。
【００１５】
図３（ａ）に示す一部の歯面切刃１９については、仮に、これが形成されている歯１１と同じ位置に、残りの歯面切刃１９が形成された歯１１を位置させるようにして、一部の歯面切刃１９と残りの歯面切刃１９とを重ね合わせて見ると、一部の歯面切刃１９における歯先側部分が、この一部の歯面切刃１９における歯元側部分よりも大きく傾斜させられていることによって、残りの歯面切刃１９における歯先側部分（図中の点線で示す）に対して後退させられて、切削には関与しないように逃がされている。
【００１６】
また、切削には関与しないように逃がされた一部の歯面切刃１９における歯先側部分は、その歯丈方向（工具本体１０の径方向）に沿った長さＡが、モジュールｍ（ピッチ円直径Ｐ〔ｍｍ〕を、歯数（工具本体１０の周方向一回りに存在する歯１１の数）で割った値）に対して、０．５ｍ≦Ａ≦１．５ｍの範囲に設定されているとともに、一部の歯面切刃１９における歯元側部分に対する傾斜角αが、０°＜α≦１５°の範囲に設定されている。
【００１７】
このように、一部の歯面切刃１９における歯先側部分に対して逃げを与えるため、この一部の歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６は、残りの歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６と比較して、歯丈方向での略中央部から歯先まで斜めに切り欠かれて除去されたような形状となっている。
また、一部の歯面切刃１９における歯先側部分がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６における歯先側部分は、残りの歯面切刃１９における歯先側部分がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６における歯先側部分に対する後退量が、歯すじに沿って略一定とされている。
【００１８】
一方、図３（ｂ）に示す一部の歯面切刃１９については、仮に、これが形成されている歯１１と同じ位置に、残りの歯面切刃１９が形成された歯１１を位置させるようにして、一部の歯面切刃１９と残りの歯面切刃１９とを重ね合わせて見ると、一部の歯面切刃１９における全長部分が、残りの歯面切刃１９における全長部分（図中の点線で示す）に対して略平行に後退させられて、切削には関与しないように逃がされている。
【００１９】
また、切削には関与しないように逃がされた一部の歯面切刃１９における全長部分は、残りの歯面切刃１９における全長部分に対する後退量（互いに略平行な一部の歯面切刃１９と残りの歯面切刃１９との間の距離）Ｂが、０．０ｍｍ＜Ｂ≦１．５ｍｍの範囲に設定されている。
【００２０】
このように、一部の歯面切刃１９における全長部分に対して逃げを与えるため、この一部の歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６は、残りの歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６と比較して、歯丈方向での歯元から歯先まで略一定の厚み分だけ切り欠かれて除去されたような形状となっている。
また、一部の歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６は、残りの歯面切刃１９がすくい面１３との交差稜線部に形成された歯面１６に対する後退量が、歯すじに沿って略一定とされている。
【００２１】
ここで、図３（ａ），（ｂ）に示されるような逃げが与えられた一部の歯面切刃１９の配置としては、例えば以下に示すような場合が考えられる。
▲１▼  歯すじを構成する複数の歯１１…において、その一方あるいは他方の片側（複数の歯１１…における軸線Ｏ方向の一方あるいは他方の片側）だけに位置している歯面切刃１９…のうち、歯すじ上で１〜５つおき（所定数おき）に配置された歯面切刃１９…が、一部の歯面切刃１９…となる。
▲２▼  歯すじを構成する複数の歯１１…において、その両側に位置している歯面切刃１９…のそれぞれのうち、歯すじ上で１〜５つおき（所定数おき）に配置された歯面切刃１９…が、一部の歯面切刃１９…となる。なお、各歯１１…のそれぞれにおいて、その両側に位置する一対の歯面切刃１９，１９のうち、片側の歯面切刃１９だけが、逃げの与えられる一部の歯面切刃１９になっている場合だけではなく、両側の歯面切刃１９，１９が、逃げの与えられる一部の歯面切刃１９，１９になっている場合であっても構わない。
【００２２】
以上のような構成を有するホブを用いて、ホブ切りによる切削で歯車を創成すると、歯すじ上で所定数おきに配置される一部の歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分が、切削には関与しなくなっているために、これら一部の歯面切刃１９…のそれぞれに対して歯すじ上で工具回転方向Ｔ後方側に隣接する歯面切刃１９…における少なくとも歯先側部分は、通常よりも厚みの厚くなった切屑を生成することになる。
【００２３】
そのため、加工条件の変更・ホブ条数の変更・ホブ溝数の変更などの方法を採用して個々の歯への切削負担をいたずらに増大させずとも、上記の一部の歯面切刃１９…に隣接する歯面切刃１９における歯先側部分から生成される切屑については、その厚みが厚くなるのである。
したがって、本実施形態によるホブが、例えば切削速度が２５０ｍ／ｍｉｎ以上に設定されるようなドライ高速切削に用いられる場合であっても、所定の歯面切刃１９…における歯先側部分は、擦過現象による熱の蓄積が抑制されて、熱亀裂が生じにくくなるので、この熱亀裂に起因したチッピングの抑制を図ることができ、かつ、衝撃によるチッピングが生じやすくなることもない。
【００２４】
また、逃げの与えられた一部の歯面切刃１９…は、歯すじ上で１〜５つおきに配置されていることから、厚みの厚い切屑を生成させる所定の歯面切刃１９…が適切な間隔をおいて配置されることとなって、熱亀裂に起因したチッピングの抑制効果をより確実に得ることが可能となっている。
ここで、これら一部の歯面切刃１９…は、熱亀裂に起因したチッピングや、衝撃によるチッピングをより確実に抑制するため、歯すじ上で２〜５つおきに配置しておいてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態においては、歯面切刃１９における少なくとも歯先側部分に対して逃げを与えるために、図３（ａ），（ｂ）に示すような形状の歯面切刃１９を採用したが、これに限定されることはなく、一部の歯面切刃１９における少なくとも歯先側部分が、切削には関与しないように逃がされていれば、その形状を問うことはない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、一部の歯面切刃における少なくとも歯先側部分が切削には関与しないため、これら一部の歯面切刃のそれぞれに対して歯すじ上で工具回転方向後方側に隣接する歯面切刃における少なくとも歯先側部分にて生成される切屑の厚みが、他の歯面切刃における少なくとも歯先側部分にて生成される切屑の厚みよりも厚くなる。
これにより、加工条件の変更・ホブ条数の変更・ホブ溝数の変更などの方法を採用して個々の歯への切削負担をいたずらに増大させずとも、所定の歯面切刃における少なくとも歯先側部分に対する熱の蓄積が抑制されて熱亀裂が生じにくくなり、この熱亀裂に起因したチッピングの抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるホブを示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態によるホブを示す端面図である。
【図３】本発明の実施形態によるホブの歯を歯すじに沿った方向ですくい面側から見たときの説明図である。
【符号の説明】
１０  工具本体
１１  歯
１２  溝
１３  すくい面
１４  歯形面
１５  歯先面（外周逃げ面）
１６  歯面（横逃げ面）
１７  切刃
１８  歯先切刃
１９  歯面切刃
Ｏ  軸線
Ｔ  工具回転方向
【図１】
2005066706.tif 000003
【図２】
2005066706.tif 000004
【図３】
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