(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯が形成された傘歯車を保持するための傘歯車加工用受け治具において、
前記歯に対応する形状の受け溝を備え、
前記受け溝の側面部は、
前記側面部の所定の基準面に沿って形成された基準面部と、
前記基準面に対して突出するとともに、少なくとも一部が湾曲し、前記基準面からの等高線が楕円形状となり、前記楕円形状はピッチラインに対してバイアス角だけ回転している表面形状を有する凸部とを有し、
前記歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記受け溝は、前記凸部を介して前記歯の歯面と接することを特徴とする傘歯車加工用受け治具。
【請求項２】
請求項１記載の傘歯車加工用受け治具において、
前記受け溝の側面部における前記凸部を設ける位置は、前記歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記受け溝の側面部と前記歯の歯面とのそれぞれほぼ中央部分が互いに接するような位置に設定されることを特徴とする傘歯車加工用受け治具。
【請求項３】
請求項１または２記載の傘歯車加工用受け治具において、
前記凸部における前記歯の歯面と接する部分の周縁部は、前記歯面に対する逃げ面として形成されていることを特徴とする傘歯車加工用受け治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の傘歯車加工用受け治具において、
前記受け溝は、該受け溝の所望の形状に対応する電極歯を備えた歯形電極による放電加工によって形成されることを特徴とする傘歯車加工用受け治具。
【請求項５】
請求項４記載の傘歯車加工用受け治具において、
前記電極歯は、エンドミルまたはカッターバイトによって形成されることを特徴とする傘歯車加工用受け治具。
【請求項６】
傘歯車を保持するための傘歯車加工用受け治具の製造方法であって、
放電加工用の歯形電極に形成すべき電極歯の形状を求める工程と、
求められた形状に基づいて前記電極歯を形成する工程と、
前記電極歯が形成された前記歯形電極を用いた放電加工によって前記傘歯車加工用受け治具に受け溝を形成する工程とを含み、
求めるべき前記電極歯の形状は、
前記受け溝の側面部に所定の基準面に沿って形成すべき基準面部に対応する電極側基準面部と、
前記受け溝の側面部に前記基準面に対して突出するように形成すべき凸部に対応する凹部とを含む形状であり、
前記凸部は、
少なくとも一部が湾曲し、前記基準面からの等高線が楕円形状となり、前記楕円形状はピッチラインに対してバイアス角だけ回転している表面形状を有し、
前記傘歯車の歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記受け溝が当該凸部を介して前記歯の歯面と接する形状であることを特徴とする傘歯車加工用受け治具の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の傘歯車加工用受け治具の製造方法において、
前記電極歯は、エンドミルまたはカッターバイトによって形成されることを特徴とする傘歯車加工用受け治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傘歯車加工用受け治具およびその製造方法に関し、一層詳細には、受け歯の歯面形状に特徴を有する傘歯車加工用受け治具およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
傘歯車の背面等を加工する際に該傘歯車を保持するための受け治具には、傘歯車に形成された歯に対応する形状の受け溝が設けられている。
【０００３】
受け治具によって傘歯車を保持する際には、受け治具の受け溝に傘歯車の歯が噛み合わされるようにして、受け治具に傘歯車が載置される。そして、受け治具に設けられたクランプ装置によって、傘歯車をその背面側から受け治具に押さえ付けることによって、傘歯車が受け治具に固定される。
【０００４】
この種の受け治具においては、受け溝は、例えば、該受け溝の側面（受け面）の傾斜角度が傘歯車の歯の圧力角に対応する角度となるように形成されている（例えば、特開平６−３２０３３６号公報参照）。このため、受け溝と歯とが噛み合わされている（傘歯車が受け治具に保持されている）状態において、傘歯車の歯面は、ピッチ円錐と歯の歯面との交線において受け面と接している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の受け治具においては、該受け治具の受け面と傘歯車の歯面との接触部分は線状となる。すなわち、傘歯車の歯は、受け治具の受け面において線で支えられている。従って、傘歯車の歯の形状に誤差（例えば、鍛造成形の際に生じる誤差）が含まれる場合には、傘歯車を正しく位置決めして受け治具に保持させることができなくなるおそれがある。
【０００６】
また、曲がり歯傘歯車においては、歯の圧力角が小端部と大端部との間で変化するため、上述のように、受け面の傾斜角度が傘歯車の歯の圧力角に対応する角度に設定された構造は、曲がり歯傘歯車保持用の受け治具には適用することができないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、前記の不都合を解決するためになされたものであり、傘歯車を正しく位置決めして保持することができ、しかも、曲がり歯傘歯車保持用としても構成することが可能な傘歯車加工用受け治具およびその製造方法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】
本発明に係る傘歯車加工用受け治具は、傘歯車に形成された複数の歯に対応する形状の受け溝を備え、前記受け溝の側面部は、所定の基準面に沿って形成された基準面部と、前記基準面に対して突出するとともに、少なくとも一部が湾曲し、前記基準面から等高線が楕円形状となり、前記楕円形状はピッチラインに対してバイアス角だけ回転している表面形状を有する凸部とを備えている。この場合、前記受け溝は、前記歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記凸部を介して前記歯の歯面と接している（請求項１記載の発明）。
【０００９】
また、前記受け溝の側面部における前記凸部を設ける位置は、前記歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記受け溝の側面部と前記歯の歯面とのそれぞれほぼ中央部分が互いに接するような位置に設定される（請求項２記載の発明）。
【００１０】
さらに、前記凸部における前記歯の歯面と接する部分の周縁部は、前記歯面に対する逃げ面として形成されている（請求項３記載の発明）。
【００１１】
このように構成することによって、傘歯車を正しく位置決めして保持することが可能な傘歯車加工用受け治具を得ることができる。
【００１２】
なお、前記受け溝は、該受け溝の所望の形状に対応する電極歯を備えた歯形電極による放電加工によって形成するようにしてもよい（請求項４記載の発明）。
【００１３】
また、前記電極歯は、エンドミルまたはカッターバイトによって形成するようにしてもよい（請求項５記載の発明）。
【００１４】
本発明に係る傘歯車加工用受け治具の製造方法は、放電加工用の歯形電極に形成すべき電極歯の形状を求める工程と、求められた形状に基づいて前記電極歯を形成する工程と、前記電極歯が形成された前記歯形電極を用いた放電加工によって前記傘歯車加工用受け治具に受け溝を形成する工程とを含んでいる。この場合、求めるべき前記電極歯の形状は、前記受け溝の側面部に所定の基準面に沿って形成すべき基準面部に対応する電極側基準面部と、前記受け溝の側面部に前記基準面に対して突出するように形成すべき凸部に対応する凹部とを含む形状であり、さらに、前記凸部は、少なくとも一部が湾曲し、前記基準面からの等高線が楕円形状となり、前記楕円形状はピッチラインに対してバイアス角だけ回転している表面形状を有し、前記傘歯車の歯と前記受け溝とが噛み合っている状態において、前記受け溝が当該凸部を介して前記歯の歯面と接する形状である（請求項６記載の発明）。
【００１５】
このため、傘歯車を正しく位置決めして保持することが可能な傘歯車加工用受け治具を得ることができる。
【００１６】
なお、前記電極歯は、エンドミルまたはカッターバイトによって形成するようにしてもよい（請求項７記載の発明）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る傘歯車加工用受け治具およびその製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る傘歯車加工用受け治具（単に、受け治具とも記す。）１０の概略的な構成、および、該受け治具１０によって保持される傘歯車１２を示している。
【００１９】
傘歯車１２は、下面に複数の歯１４が形成された略円錐状の歯車部１６と、該歯車部１６の上面部に同軸状に結合された軸部１８とを備えている。
【００２０】
なお、図１に示す傘歯車１２は、すぐ歯傘歯車であり、本実施の形態に係る受け治具１０は、このすぐ歯傘歯車保持用の治具として構成されているが、受け治具１０を、図２に示す曲がり歯傘歯車１２′保持用の治具として構成することも可能である。この曲がり歯傘歯車１２′における歯１４′は、その歯先形状が湾曲した形状となるように形成されている。
【００２１】
受け治具１０は、基台２２と、該基台２２上に装着された円筒状部２４とで構成されている。また、受け治具１０には、傘歯車１２を固定するためのクランプ装置を構成するクランプ部材２６が設けられている。
【００２２】
円筒状部２４の上端部には、傘歯車１２の歯１４に対応する複数の受け溝３２ａを備える受け歯部３４が設けられている。この場合、受け歯部３４における隣り合う受け溝３２ａの間の部分は、受け歯３２ｂを形成している。また、受け歯部３４は、傘歯車１２の歯車部１６の形状に対応する略円錐状の空間を形成している。
【００２３】
図３は、受け歯３２ｂを示している。この受け歯３２ｂは、傘歯車１２における歯１４と歯１４の間の形状に対応して形成されている。
【００２４】
図１および図３に示すように、受け歯３２ｂの側面部（受け面）３５には、傘歯車１２の歯面１５に対応する基準面に沿った形状の基準面部３６ａと、前記基準面に対して突出する形状の凸部３６ｂとが形成されている。
【００２５】
図４に示すように、凸部３６ｂは湾曲した表面形状を有しており、例えば、受け面３５の中心点Ｏを頂点とするクラウン状に形成されている。この場合、凸部３６ｂと基準面部３６ａとの境界部分はなだらかな曲面状に形成されている。
【００２６】
基準面部３６ａに沿った基準面（図示せず）を基準とした凸部３６ｂの等高線（図４中、破線で示す。）は、楕円形となるように設定される。この場合、凸部３６ｂの等高線の楕円形状は、中心点Ｏを中心として、ピッチラインαに対して所定角度（バイアス角）θだけ回転している。このバイアス角θの値は、θ＝０°〜４０°の範囲内であることが好ましい。
【００２７】
図５に示すように、歯１４と受け歯３２ｂとが噛み合っている状態において、受け歯３２ｂの受け面３５は、凸部３６ｂの頂部（中心点Ｏ）近傍の部分（接触部分）Ａにおいて歯１４の歯面１５を支えている。この場合、歯面１５も、そのほぼ中心部分において受け面３５と接している。
【００２８】
受け面３５と歯面１５との接触部分Ａの形状は略楕円形となる。また、接触部分Ａの楕円形状は、中心点Ｏを中心として、ピッチラインαに対してバイアス角θだけ回転している。
【００２９】
図６に示すように、受け面３５と歯面１５との間であり、接触部分Ａに対する内端側および外端側には、隙間δが形成される。この隙間δの幅は、中心点Ｏから内端側および外端側にいくに従って徐々に広がっている。
【００３０】
また、図７に示すように、受け面３５と歯面１５との間であり、接触部分Ａの刃先側および歯元側にも隙間δが形成されており、この隙間δの幅は、中心点Ｏから刃先側および歯元側にいくに従って徐々に広がっている。
【００３１】
すなわち、受け面３５における接触部分Ａの周縁部は、歯面１５に対する逃げ面として形成されている。
【００３２】
図８は、受け治具１０の受け歯部３４に受け溝３２ａ（受け歯３２ｂ）を形成するための放電加工装置５０を示している。この放電加工装置５０は、固定された受け治具１０に対して、その軸線に沿って進退するロッド５２と、該ロッド５２の先端部に設けられた歯形電極５４とを有している。
【００３３】
歯形電極５４は、複数の電極歯５６を備えている。この電極歯５６の形状は、形成しようとする受け溝３２ａの形状と対称である。すなわち、電極歯５６の歯面（電極歯面）５８には、受け面３５の凸部３６ｂに対応する凹部（図示せず）と、受け面３５の基準面部３６ａに対応する電極側基準面部（図示せず）とが形成されている。
【００３４】
なお、受け治具１０が、曲がり歯傘歯車１２′保持用の治具として構成されている場合には、歯形電極５４を受け治具１０に接近させ、または、離れさせる動作を行う際に、歯形電極５４に回転が加えられる。
【００３５】
次に、受け治具１０の受け歯部３４に受け溝３２ａ（受け歯３２ｂ）を形成するための作業について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
まず、歯形電極５４における電極歯５６の基準歯形形状（図１０中、２点鎖線で示す。）を基準歯形データＤａとして求める（ステップＳ１）。この基準歯形データＤａは、傘歯車１２の歯１４の形状に基づいて算出され、受け面３５における基準面を含んでいる。
【００３７】
続いて、電極歯面５８の形状を求める（ステップＳ２）。このステップＳ２においては、受け面３５の凸部３６ｂの形状に対応する曲面形状（図１０中、１点鎖線で示す。）を求め、この曲面形状に基づく補正データＤｂを算出する。そして、この補正データＤｂと、前記ステップＳ１で得られた基準歯形データＤａとを合成することによって、電極歯５６の形状（凸部３６ｂに対応する凹部を備えた電極歯面５８の形状を含む）が歯形データとして求められる。
【００３８】
次いで、前記ステップＳ２で得られた歯形データに基づいて、ＮＣプログラムを作成する（ステップＳ３）。そして、このＮＣプログラムを図示しないＮＣ加工装置に入力し、歯形電極５４に対して、エンドミルまたはカッターバイトを用いた加工を施すことによって、歯形電極５４に電極歯５６が形成される（ステップＳ４）。
【００３９】
続いて、前記ステップＳ４で得られた歯形電極５４を図８に示す放電加工装置５０にセットし、この歯形電極５４を用いた放電加工を受け治具１０の受け歯部３４に施すことにより、受け歯部３４に受け溝３２ａ（受け歯３２ｂ）が形成される（ステップＳ５）。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、受け治具１０における受け歯３２ｂの受け面３５には、湾曲した表面形状を有する凸部３６ｂが形成されており、受け面３５は、この凸部３６ｂを介して傘歯車１２における歯１４の歯面１５と接している。この場合、凸部３６ｂと歯面１５との接触部分Ａの形状は略楕円形の面状となる。また、受け面３５における接触部分Ａの周縁部は、歯面１５に対する逃げ面として形成されている。
【００４１】
このため、受け治具１０においては、傘歯車１２に対する高い求心性が発揮され、その結果、傘歯車１２を安定的に保持することができる。従って、特に、傘歯車１２にクランプ部材２６によるクランプ力が加えられた場合においても、傘歯車１２を正しく位置決めして保持することができる。
【００４２】
また、前記接触部分Ａの略楕円形状は、ピッチラインαに対して所定のバイアス角θだけ回転している。このため、傘歯車１２を一層安定的に保持することができる。
【００４３】
なお、受け治具１０は、曲がり歯傘歯車１２′保持用の治具としても構成することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る傘歯車加工用受け治具およびその製造方法によれば、傘歯車を保持するための受け面には、湾曲した表面形状を有する凸部が形成されており、傘歯車はこの凸部によって支えられる。このため、傘歯車を安定的に正しく位置決めして保持することが可能な傘歯車加工用受け治具およびその製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る傘歯車加工用受け治具の構成を示す側面一部縦断面図である。
【図２】曲がり歯傘歯車を示す側面図である。
【図３】図１の受け治具を構成する受け歯を示す一部省略斜視図である。
【図４】図１の受け治具を構成する受け歯を示す一部省略斜視図である。
【図５】図１の受け治具の受け歯と傘歯車の歯とが噛み合っている状態を示す一部省略断面図である。
【図６】図１の受け治具の受け歯と傘歯車の歯とが噛み合っている状態を示す一部省略断面図である。
【図７】図１の受け治具の受け歯と傘歯車の歯とが噛み合っている状態を示す一部省略断面図である。
【図８】図１の受け治具に受け歯を形成するための放電加工装置を示す正面一部断面図である。
【図９】図８の放電加工装置によって、受け治具に受け歯を形成するための作業を示すフローチャートである。
【図１０】受け治具に形成すべき受け歯の形状のデータを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…受け治具                    １２…傘歯車
１４…歯                          １５…歯面
３２ａ…受け溝                    ３２ｂ…受け歯
３５…受け面                      ３６ａ…基準面部
３６ｂ…凸部                      ５０…放電加工装置
５４…歯形電極                    ５６…電極歯
５８…電極歯面
【図１】
0004456200.tif 000002
【図２】
0004456200.tif 000003
【図３】
0004456200.tif 000004
【図４】
0004456200.tif 000005
【図５】
0004456200.tif 000006
【図６】
0004456200.tif 000007
【図７】
0004456200.tif 000008
【図８】
0004456200.tif 000009
【図９】
0004456200.tif 000010
【図１０】
0004456200.tif 000011