(57)【要約】【課題】工具寿命を維持したまま、切削速度の更なる高速化を行うことができるホブを提供することにある。【解決手段】クーラントが流通する軸孔１ａａａを有する円筒状をなすホブ本体１ａと、当該ホブ本体１ａの外周部にて螺旋状のねじすじ２１に沿い、当該ホブ本体１ａの軸方向に延在する溝２２とにより形成された複数の刃部２３とが一体をなすホブであって、刃部２３は、被加工物を切削するすくい面２５と、切削された前記被加工物を排除する逃げ面２６と、すくい面２５と逃げ面２６との交線をなす切れ刃２４とを有し、刃部２３の背面部２３ｂとホブ本体１ａの軸孔１ａａａとを連通して設けられた連通孔３０を有し、連通孔３０における刃部２３の背面部２３ｂ側の開口部を刃部２３の切れ刃２４と対向するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クーラントが流通する軸孔を有する円筒状をなすホブ本体と、当該ホブ本体の外周部にて螺旋状のねじすじに沿い、当該ホブ本体の軸方向に延在する溝により形成された複数の刃部とが一体をなし、前記複数の刃部が前記ホブの軸方向で複数隣接するホブであって、
前記刃部は、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工物を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、
前記刃部の背面部と前記軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、
前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記切れ刃と対向している
ことを特徴とするホブ。
【請求項２】
請求項１に記載されたホブであって、
前記連通孔は、前記溝に設けられ径方向で延在する径方向孔部と、前記刃部の背面部に設けられ、前記径方向孔部と連通し、径方向に対し傾斜して延在する傾斜孔部とを有する
ことを特徴とするホブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたホブであって、
前記連通孔は、前記ねじすじに沿う箇所で開口している
ことを特徴とするホブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホブは、自動車・建機・産業機械や船舶・航空機等の動力伝達用歯車加工にて、歯車の荒加工や仕上げ加工で用いられている。ホブ材料として、例えば高速度工具鋼や超硬合金などが用いられている。
【０００３】
ホブの切削方式として、クーラント（切削油や切削水）を使用しないドライカットと、前記クーラントを使用するウェットカットとがある。前記ウェットカットでは、図５に示すように、機内に設置される噴射口（図示せず）からクーラント１１１を吐出して、ホブ１０１の刃部１０３におけるすくい面１０５と逃げ面１０６との交線をなす切れ刃１０４で切削加工するワーク（被加工物）の切削箇所に当てることで、切削屑を効率良く排出し、切削熱を効率良く除去している。そのため、ウェットカットでの切削速度の上限は、ドライカットの場合と比べて高くなっている。
【０００４】
下記特許文献１には、複数のセグメントがドローイングボルトにより軸方向で連結されて円筒形のフライス加工本体をなし、セグメントが円筒の外周にて螺旋状に設けられた複数のフライス加工インサートと、中央冷却媒質ダクトからフライス加工インサートへの冷却媒質の供給のための分岐ダクトを備えるフライス加工工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したホブによる切削加工にて生産性の更なる向上に対する要望が高まっており、切削速度の更なる高速化が検討されている。しかしながら、切削速度を高めるとそれに伴い切削熱が増大し、前記噴射口から前記切削箇所へクーラントを供給しつつ切削加工を行うウェットカットであっても、切れ刃１０４がワークＷと接する加工点Ｗａを含む切削箇所を十分に冷却することができなかった。言い換えると、切削箇所にて切削熱を十分に除去することができなかった。これにより、ホブの母材の軟化が進行し、ホブの刃部を構成するすくい面や逃げ面での摩耗が進行し、工具寿命が短くなってしまうという課題があった。
【０００７】
上記特許文献１に記載のフライス加工工具では、ドローイングボルトで複数のセグメントを連結したものであることから、複数の刃部が一体成形されたホブと比べて遅い切削速度でしかワークを切削することができなかった。
【０００８】
以上のことから、本発明は、上述したような課題を解決するために為されたものであって、工具寿命を維持したまま、切削速度の更なる高速化を行うことができるホブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決する第１の発明に係るホブは、
クーラントが流通する軸孔を有する円筒状をなすホブ本体と、当該ホブ本体の外周部にて螺旋状のねじすじに沿い、当該ホブ本体の軸方向に延在する溝により形成された複数の刃部とが一体をなし、前記複数の刃部が前記ホブの軸方向で複数隣接するホブであって、
前記刃部は、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工物を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、
前記刃部の背面部と前記ホブの軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、
前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記切れ刃と対向している
ことを特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決する第２の発明に係るホブは、前述した第１の発明に係るホブであって、
前記連通孔は、前記溝に設けられ径方向で延在する径方向孔部と、前記刃部の背面部に設けられ、前記径方向孔部と連通し、径方向に対し傾斜して延在する傾斜孔部とを有する
ことを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決する第３の発明に係るホブは、前述した第１または第２の発明に係るホブであって、
前記連通孔は、前記ねじすじに沿う箇所で開口している
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、刃部が、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工部を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、前記刃部の背面部とホブの軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記すくい面と対向していることにより、軸孔を流通するクーラントが連通孔を介して刃部の背面部の開口部から刃部の切れ刃近傍へ供給されることになる。これにより、切れ刃が接するワークの加工点を含む切削箇所へ前記クーラントを直接供給することができ、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削箇所を十分に冷却することができる。そのため、工具寿命を維持したまま、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削速度の更なる高速化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るホブの側面図である。
【図２】前記ホブの正面図である。
【図３】図２の囲み線ＩＩＩの拡大図である。
【図４】前記ホブへクーラントを供給するクーラント供給装置の概略図である。
【図５】従来のホブによりワークを切削する状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るホブの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１５】
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態に係るホブについて、図１〜図４を用いて説明する。本実施形態では、シャンク形ホブに適用した場合について説明する。
【００１６】
本実施形態に係るホブ（シャンク形ホブ）１は、ワーク（被加工物）の外面に、所定のねじれ角を有する歯車を加工する工具である。
【００１７】
前記ホブ１のホブ本体１ａは、クーラント７２が流通する中心孔１ａａａを有する円筒状をなしている。ホブ本体１ａには、図１に示すように、その前端から後端に亘り、テーパシャンクの取付部（前方支持部）１１、切削刃部２０、ストレートシャンクの取付部（後方支持部）１２が設けられている。
【００１８】
テーパシャンクの取付部１１の前端側は、テーパ状をなしている。テーパシャンクの取付部１１は、ホブ盤５０のホブヘッド５３に保持されるものである。
【００１９】
ストレートシャンクの取付部１２の後端側は、ストレート状をなしている。ストレートシャンクの取付部１２は、ホブ盤５０のホブヘッド５３に保持されるものである。すなわち、ストレートシャンクの取付部１２と上述のテーパシャンクの取付部１１とにより、シャンク形ホブ１がホブ盤５０のホブヘッド５３に回転可能に支持される。
【００２０】
切削刃部２０においては、図２および図３に示すように、螺旋状のねじすじ２１に沿い、ホブ本体１ａの軸方向に延在する多数の溝２２により形成された刃部２３を複数有する。刃部２３は、すくい面２５、逃げ面２６および切れ刃２４を有する。切れ刃２４は、すくい面２５と逃げ面２６との交線である。すくい面２５は、ねじすじ２１に沿った方向で刃部２３におけるホブ本体１ａの回転方向前側面をなしている。
【００２１】
さらに、切削刃部２０には、ホブ本体１ａの中心孔１ａａａ内を流通するクーラント７２を切れ刃２４近傍へ供給する連通孔３０が形成されている。連通孔３０は、第一孔部（径方向孔部）３１と第二孔部（傾斜孔部）３２とを有する。
【００２２】
第一孔部３１は、溝２２の底部２２ａに設けられる。第一孔部３１は、ホブ本体１ａの径方向で直線状に延在しており、溝２２の底部２２ａと中心孔１ａａａとを連通している。
【００２３】
第二孔部３２は、刃部２３の背面部２３ａに設けられる。第二孔部３２は、直線状に延在しており、刃部２３の背面部２３ａと第一孔部３１とを連通する形状をなしている。第二孔部３２の開口部３２ａは、ねじすじ２１に沿った方向で隣接する刃部２３のすくい面２５（切れ刃２４）と対向するように設けられている。これにより、中心孔１ａａａを流通するクーラント７２は、連通孔３０における第一孔部３１および第二孔部３２を流通して当該第二孔部３２の開口部３２ａからホブ本体１ａの外側へ流出することになる。このとき、ホブ本体１ａが回転しており、連通孔３０の第二孔部３２の開口部３２ａから外側へ流出したクーラント７２は、ねじすじ２１に沿った方向で隣接する刃部２３の切れ刃２４近傍に供給される。このような切れ刃２４近傍へのクーラント７２の供給がホブ本体１ａにおける周方向の位置に関わりなく行われることになる。これにより、機内のノズルからのクーラントを直接供給することができなかった、ワークと接して切削加工に寄与している切れ刃２４や、当該切れ刃２４がワークと接している加工点を含む切削箇所に対してクーラント７２を直接供給することができるようになる。
【００２４】
ここで、上述したホブ１を回転可能に支持しつつ、当該ホブ１の中心孔１ａａａ内へクーラント７２を供給可能なホブ盤について、図４を用いて説明する。
【００２５】
図４に示すように、ホブ盤５０は、ホブ１を回転可能としつつ、所定の角度で保持可能なホブヘッド５３と、ホブヘッド５３を昇降自在に支持するコラム５２と、コラム５２を支持するベッド５１とを有する。コラム５２にはノズル５４が設けられている。ノズル５４は、後述するクーラント供給装置６０から供給されるクーラントを、ホブ１によりワークを切削加工する切削箇所へ吐出可能に配置される。
【００２６】
ホブ盤５０は、さらに、クーラント供給装置６０を備える。クーラント供給装置６０は、クーラントタンク６１、送給管６２、マニホールド６３、第一，第二の供給管６４，６５、ポンプ６６を有する。クーラントタンク６１には、クーラント７０が溜められている。マニホールド６３は、１つの入力側のポート６３ａと、２つの出力側のポート６３ｂａ，６３ｂｂとを有する。
【００２７】
送給管６２の一方の端部側（先端部側）は、マニホールド６３の入力側のポート６３ａと接続される。送給管６２の他方の端部側（基端部側）は、クーラントタンク６１内に配置される。第一の供給管６４の一方の端部側（基端部側）は、マニホールド６３の出力側のポート６３ｂａと接続される。第一の供給管６４の他方の端部側（先端部側）は、ノズル５４の基端側と接続される。第二の供給管６５の一方の端部側（基端部側）は、マニホールド６３の出力側のポート６３ｂｂと接続される。第二の供給管６５の他方の端部側（先端部側）は、コラム５２およびホブヘッド５３を介して、ホブヘッド５３に支持されるホブ１の中心孔１ａａａと接続される。ポンプ６６は、送給管６２の途中に設けられる。よって、ポンプ６６を駆動することにより、クーラントタンク６１内のクーラント７０は、送給管６２を介してマニホールド６３の入力側ポート６３ａへ供給され、マニホールド６３で分岐されて当該マニホールド６３の出力側のポート６３ｂａ，６３ｂｂへ流通することになる。
【００２８】
マニホールド６３の出力側のポート６３ｂａへ流通したクーラント７１は、第一の供給管６４を流通して、ノズル５４へ供給される。マニホールド６３の出力側のポート６３ｂｂへ流通したクーラント７２は、第二の供給管６５を流通して、ホブ１の中心孔１ａａａへ供給される。
【００２９】
ノズル５４へ供給されたクーラント７１は、ノズル５４の先端部５４ａから吐出して、ホブ１が切削加工するワーク（図示せず）に当たることになる。すなわち、クーラント７１は、ホブ１およびワークに対してこれらの外側から供給されることになる。これにより、ホブ１およびワークを冷却し、ホブ１がワークを切削加工して生じた切削屑を切削加工箇所から外側へ排出することになる。
【００３０】
また、ホブ１の中心孔１ａａａへ供給されクーラント７２は、連通孔３０の第一孔部３１および第二孔部３２を介して第二孔部３２の開口部３２ａ（連通孔の一方の開口部）から吐出することになる。このとき、ホブ１が回転しワークを切削加工していることから、第二孔部３２の開口部３２ａから吐出したクーラントは、ホブ１がワークを切削加工している領域にて、ホブ１の切れ刃２４がワークと接する加工点を含む切削箇所に供給され、ホブ１がワークを切削加工していない領域にて、ホブ１の切れ刃２４近傍に供給されることになる。
【００３１】
したがって、本実施形態に係るホブ１によれば、刃部２３の背面部２３ａとホブ１の中心孔１ａａａとを連通して設けられた連通孔３０を有し、連通孔３０における刃部２３の背面部２３ａ側の開口部は、刃部２３のすくい面２４と対向していることにより、ホブ１の中心孔１ａａａを流通するクーラント７２が、連通孔３０を介して刃部２３の背面部２３ａの開口部から刃部２３の切れ刃２４近傍へ供給されることになる。これにより、切れ刃２４が接するワークの加工点を含む切削箇所へ前記クーラントを直接供給することができ、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削箇所を十分に冷却することができる。そのため、工具寿命を維持したまま、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削速度の更なる高速化を行うことができる。
【００３２】
連通孔３０は、溝２２に設けられ径方向で延在する第一孔部３１と、刃部２３の背面部２３ａに設けられ、第一孔部３１と連通し、径方向に対し傾斜して延在する第二孔部３２とを有することにより、連通孔３０自体をホブ１の外周部側から加工することができ、ホブ１の製造コスト増を抑制することができる。
【００３３】
連通孔３０がねじすじ２１に沿う箇所で開口していることにより、連通孔３０から吐出するクーラント７２に指向性を付与して、連通孔３０から吐出したクーラント７２は、当該連通孔３０が設けられた刃部２３に対しねじすじ２１方向にて回転方向後側で隣接する刃部２３の切れ刃２４や、この切れ刃２４がワークと接する加工点を含む切削箇所に対して効率良く当たることになる。これにより、切削熱を効率良く除去することができる。
【００３４】
［他の実施形態］
上記では、シャンク形ホブ１について説明したが、アーバに取り付ける穴をもったホブに適用することも可能である。このようなホブであっても、上述した第一の実施形態に係るシャンク形ホブ１と同様な作用効果を奏する。
【００３５】
上記では、ねじすじに沿う箇所に中心孔１ａａａと連通する連通孔３０が設けられたシャンク形ホブ１を用いて説明したが、前記ねじすじに関わりなく、中心孔と連通する連通孔が設けられたシャンク形ホブとすることも可能である。これは、シャンク形ホブ１自体が周方向に回転してワークを切削加工する工具であることから、クーラントが連通孔から吐出するときの流速とホブの回転速度とを調整することで、連通孔から吐出するクーラントを刃部の切れ刃近傍に当てることができるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係るホブは、周方向の位置に関わりなく、刃部を効率良く冷却することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１        シャンク形ホブ
１ａ      ホブ本体
１ａａ，１ａｂ  端部
１ａａａ  中心孔（軸孔）
１１      テーパシャンクの取付部
１２      ストレートシャンクの取付部
２０      切削刃部
２１      ねじすじ
２２      溝
２２ａ    底部
２３      刃部
２４      切れ刃
２５      すくい面
２６      逃げ面
３０      連通孔
３１      第一孔部（径方向孔部）
３２      第二孔部（傾斜孔部）
３２ａ    開口部
５０      ホブ盤
５１      ベッド
５２      コラム
５３      ホブヘッド
５４      ノズル
６０      クーラント供給装置
６１      クーラントタンク
６２      送給管
６３      マニホールド（分岐管）
６４      第一の供給管
６５      第二の供給管
６６      送給ポンプ
【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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