(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッタ本体の外周に複数の歯が周方向に間隔をあけて設けられるとともに、これらの歯の両歯面にはそれぞれセレーション溝が形成されてなるシェービングカッタにおいて、上記両歯面に形成される上記セレーション溝の溝深さが、一方の歯面と他方の歯面とで異なる深さとされるとともに、上記一方の歯面に形成されたセレーション溝同士および上記他方の歯面に形成されたセレーション溝同士では、その溝深さがそれぞれ互いに等しくなるようにされていることを特徴とするシェービングカッタ。
【請求項２】
上記両歯面のうち、カッタ回転始動時の回転方向を向く歯面に形成される上記セレーション溝の溝深さが、これとは反対側の歯面に形成される上記セレーション溝の溝深さよりも深くされていることを特徴とする請求項１に記載のシェービングカッタ。
【請求項３】
上記カッタ本体の周方向に隣接する上記歯の間の歯元側には、これらの歯の互いに対向する上記歯面に対して凹んで上記セレーション溝に連通する穴部が形成されており、この穴部の中心が、上記互いに対向する歯面のうち上記セレーション溝の溝深さが深くされた歯面側に偏って配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシェービングカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車の歯面を加工するのに用いられるシェービングカッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシェービングカッタは、一般的に図３に示すように高速度鋼等から形成されて略円板状をなすカッタ本体１の外周に複数の歯２…が周方向に一定の間隔をあけて設けられた歯車状をなすものであり、これらの歯２…の両歯面３，３には、図４に示すように各歯２の歯先側（カッタ本体１の外周側）から歯元側（カッタ本体１の歯底側）に延びるセレーション溝４が歯幅方向に間隔をあけて複数形成されていて、隣接するセレーション溝４…間の突条部分はランド５とされ、これらセレーション溝４…とランド５…の交差稜線部、すなわちセレーション溝４…の歯面３への開口縁部が切刃６として作用する。また、周方向に隣接する歯２，２間の歯元側には、図５に示すように断面略円形をなす穴部７がこれらの歯２，２の互いに対向する歯面３，３に沿って歯幅方向に延びるように、かつ該歯面３，３に対して凹むように形成されており、これらの歯面３，３に形成された上記セレーション溝４…は、その歯元側がこの穴部７に開口するように連通させられていて、該セレーション溝４…を形成する際の櫛歯状の工具がカッタ本体１に干渉しないようにされている。そして、図５に示すように、上記セレーション溝４は、１つのカッタ本体１に形成されたすべてのセレーション溝４…間でその歯面３からの溝深さｄが等しくされ、また上記穴部７も、その中心Ｏが上記隣接する歯２，２の互いに対向する歯面３，３の中央に位置するようにして、１つのカッタ本体１で同径に形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなシェービングカッタでは、上記切刃６の摩耗等によってワークすなわち加工される歯車の歯形が所定の規格を外れるほど歯形誤差が大きくなった場合などには、上記歯２…の両歯面３…を再研磨してカッタ本体１を再利用するようにしており、この再研磨を繰り返すことによって上記セレーション溝４…がある深さを維持できなくなったところで、カッタ本体１を廃棄するようにしている。ところが、こうして再研磨を行っても、加工したワークの歯形が規格から外れるようであると、歯形誤差が規格を外れたワークの歯面と噛み合う側のカッタ本体１の歯面３…を、ワークの歯形が規格内となるまで何度も再研磨しなければならない。従って、このようにワークの歯の一方の歯面のみに歯形誤差が規格を外れた状態が続くと、カッタ本体１でもその歯２の歯面３，３のうち該カッタ本体１の周方向において一方の側を向く歯面３のみが何度も再研磨されることとなり、その結果この一方の歯面３のセレーション溝４…が先になくなってしまって、他方の側を向く歯面３のセレーション溝４…が残っていてもカッタ本体１を廃棄しなければならなくなり、カッタ寿命の短縮を招く結果となる。また、上記切刃６の摩耗は、上記歯２の両歯面３，３のうちでも、当該シェービングカッタによってワークを加工する際のカッタ回転始動時の回転方向を向く歯面３（駆動側面）において大きいことが知られている。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、カッタ本体の周方向において一方の側を向く歯面の切刃の摩耗が大きい場合や、一方の側の歯面を再研磨する回数が多くなったとしても、カッタ寿命が短縮されることのない経済的なシェービングカッタを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、カッタ本体の外周に複数の歯が周方向に間隔をあけて設けられるとともに、これらの歯の両歯面にはそれぞれセレーション溝が形成されているシェービングカッタにおいて、上記両歯面に形成される上記セレーション溝の溝深さを、一方の歯面と他方の歯面とで異なる深さとするとともに、上記一方の歯面に形成されたセレーション溝同士および上記他方の歯面に形成されたセレーション溝同士では、その溝深さがそれぞれ互いに等しくなるようにしたことを特徴とするものである。従って、このように上記歯の両歯面の間でそのセレーション溝の溝深さが異なる深さとされることにより、このセレーション溝の溝深さの深い歯面においては、セレーション溝がある深さ（通常は０．２mm程度とされる）を維持できなくなるまでの再研磨が可能な回数を反対側の歯面よりも多くすることができるので、切刃の摩耗が大きいことにより再研磨の量が多くなったり、あるいは再研磨後でもワークの歯形誤差が規格を外れて何回も再研磨を行わなければならなくなったりしても、早期にセレーション溝が費えてカッタ寿命が短縮されてしまうのを防ぐことができる。
【０００６】
ここで、切刃の摩耗は上述のように両歯面のうちカッタ回転始動時の回転方向を向く歯面において大きくなる傾向があり、これに伴い再研磨の量も同歯面において多くなるので、上記セレーション溝の溝深さは、上記両歯面のうちこのカッタ回転始動時の回転方向を向く歯面に形成されるセレーション溝の溝深さが、これとは反対側の歯面に形成されるセレーション溝の溝深さよりも深くされるのが望ましい。また、上述のようにカッタ本体の周方向に隣接する歯の間の歯元側に、これらの歯の互いに対向する歯面に対して凹んでセレーション溝に連通する穴部を形成するときには、この穴部の中心を、上記互いに対向する歯面のうちセレーション溝の溝深さが深くされた歯面側に偏って配設することにより、こうしてセレーション溝の溝深さが異なるものとされていても、これに拘わらずにセレーション溝形成の際の工具とカッタ本体との干渉を避けることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の一実施形態を示すものであるが、この実施形態のシェービングカッタにおいても、その各構成要素自体は図３ないし図５に示したシェービングカッタと共通するものであるので、これと同一の符号を配して説明を簡略化する。すなわち、この実施形態においても、カッタ本体１は高速度鋼等の硬質材料から形成されて略円板形の歯車状をなし、その外周に周方向に等間隔に形成された複数の歯２…の両歯面３，３に、それぞれ歯先側から歯元側に延びるセレーション溝４が歯幅方向に複数形成されていて、これらのセレーション溝４…間のランド５との交差稜線部に切刃６…が形成されている。また、周方向に隣接する歯２，２の間の歯元側には、これらの歯２，２の互いに対向する歯面３，３に対して凹む断面円形の穴部７がこれらの歯面３，３に沿って歯幅方向に延びるように形成されており、これらの歯面３，３に形成された上記セレーション溝４…の歯元側は、この穴部７に開口して連通させられている。
【０００８】
ここで、上記セレーション溝４…は、上記歯幅方向に沿った歯面３に垂直な断面が「コ」字状をなして該歯面３に開口するように形成されている。なお、このようなセレーション溝４…は、上記歯２…の各歯面３…に櫛歯状の工具を歯先側から切り込ませて歯元側に送ることにより形成され、上記穴部７はこの工具が歯元側に抜け出す際の逃げ部とされる。また、上記各歯面３は、該歯面３が向けられるカッタ本体１の周方向側に向けて凸となる凸曲面状とされている。
【０００９】
そして、本実施形態では上記歯２…の両歯面３，３に形成されたセレーション溝４…の溝深さｄが、これら両歯面３，３のうち一方の歯面３Ａに形成されたセレーション溝４Ａと、これとは反対の他方の歯面３Ｂに形成されたセレーション溝４Ｂとで、互いに異なる溝深さｄＡ，ｄＢとされている。また、本実施形態のカッタ本体１は、当該シェービングカッタを歯車の加工に用いる際のカッタ回転始動時の回転方向Ｔが、カッタ本体１の周方向のうち一方の側向きとなるように設定されており、かつ、この周方向の一方の側を向く上記歯面３Ａに形成されたセレーション溝４Ａ…の溝深さｄＡが、これとは反対の他方の側（カッタ回転始動時の回転方向Ｔと逆方向を向く側）の歯面３Ｂに形成されたセレーション溝４Ｂ…の溝深さｄＢよりも深くなるようにされている。
【００１０】
さらに、隣接する歯２，２間に形成される上記穴部７も、その断面がなす上記円形の中心Ｏが、これらの歯２，２の互いに対向することとなる上記歯面３Ａ，３Ｂの周方向中央の位置から、上記周方向の一方の側を向いて深い溝深さｄＡのセレーション溝４Ａが形成された歯面３Ａ側に偏って配設され、これによって穴部７はこの溝深さｄＡの深いセレーション溝４Ａが形成された歯面３Ａ側により大きく凹むように形成される。なお、このような穴部７は、例えば上記中心Ｏ方向に沿ってカッタ本体１にドリルによる穴加工を行ったりすることにより形成される。
【００１１】
さらにまた、こうして溝深さｄが異なる深さｄＡ，ｄＢとされたセレーション溝４Ａ，４Ｂは、セレーション溝４Ａ…同士およびセレーション溝４Ｂ…同士では１つのカッタ本体１でその溝深さｄＡ，ｄＢがそれぞれ互いに等しくなるようにされ、また穴部７の中心Ｏの偏心量もすべての歯２…間で等しくされている。また、個々のセレーション溝４Ａ，４Ｂにおいても、その溝深さｄＡ，ｄＢは歯先から歯元にかけて略一定か、溝底が歯先から歯元に亙って真っ直ぐに形成されたりすることによりこの歯先と歯元の中央部分で僅かに大きくなるように形成されている。なお、こうして異なる深さとされたセレーション溝４Ａ，４Ｂの溝深さｄＡ，ｄＢの比ｄＡ／ｄＢは、本実施形態では１．０５〜２．５の範囲とされている。
【００１２】
従って、このように構成された本実施形態のシェービングカッタにおいては、その歯２…の両歯面３Ａ，３Ｂのうち、一方の歯面３Ａに形成されたセレーション溝４Ａ…の溝深さｄＡが、他方の歯面３Ｂのセレーション溝４Ｂ…の溝深さｄＢと異なって深くされているので、この一方の歯面３Ａが他方の歯面３Ｂよりも切刃６の摩耗が大きく、これに伴って再研磨の量が多くなるような傾向にあったり、あるいは再研磨後のワークの歯形誤差を解消するために何回も歯面３Ａを再研磨をしなければならなかったりしても、セレーション溝４Ａの溝深さが早期に維持できなくなることを防ぐことができ、他方の歯面３Ｂ側のセレーション溝４Ｂの溝深さを大きく残したままカッタ本体１を廃棄せざるを得なくなるような事態を避けることができる。従って、高価な高速度鋼などからなるカッタ本体１を有効利用することができて、低コストで経済的な歯車の加工を行うことが可能となる。
【００１３】
また、特に本実施形態では、この溝深さｄＡが深くされたセレーション溝４Ａが、歯２…の両歯面３Ａ，３Ｂのうち、この加工の際のカッタ回転始動時の回転方向Ｔ側を向く歯面３Ａに形成されており、上述したようにこのカッタ回転始動時の回転方向Ｔ側を向く歯面３Ａでは切刃６の摩耗が大きくなり再研磨の量が多くなりがちであるのに対し、この歯面３Ａにおいて多量の再研磨量にも応じることができるので、確実にカッタ寿命の延長を図ることが可能である。また、たとえ加工全体を通してこのカッタ回転始動時の回転方向Ｔへの回転による加工時間の割合が、これとは逆方向への回転による加工時間の割合よりも多くされていても、同様にカッタ寿命の確実な延長を図ることができる。
【００１４】
なお、このように異なる溝深さｄＡ，ｄＢとされたセレーション溝４Ａ，４Ｂにおいて、深いセレーション溝４Ａの溝深さｄＡが浅いセレーション溝４Ｂの溝深さｄＢに対してなす比ｄＡ／ｄＢが大きすぎると、たとえこの浅いセレーション溝４Ｂが形成された上記他方の歯面３Ｂの再研磨回数が上記一方の歯面３Ａよりも少なくても、この他方の歯面３Ｂにおいてセレーション溝４Ｂが早期になくなってしまって、上記とは逆にセレーション溝４Ａが大きく残されたままカッタ本体１を廃棄しなければならなくなるおそれが生じる。その一方で、上記比ｄＡ／ｄＢが小さすぎて１に近くなり、すなわち溝深さｄＡ，ｄＢがあまり変わらなくなるようであると、上述の効果を得ることができなくなるおそれが生じるので、この溝深さｄＡ，ｄＢの比ｄＡ／ｄＢは、本実施形態のように１．０５〜２．５の範囲に設定されるのが望ましい。
【００１５】
一方、本実施形態では、このように歯２…の歯面３Ａ，３Ｂにおけるセレーション溝４Ａ，４Ｂの溝深さｄＡ，ｄＢが異なるものとされて、セレーション溝４Ａがセレーション溝４Ｂよりも深くされているのに対し、周方向に隣接する歯２，２の間に形成される上記穴部７が、この穴部７を間に対向する両歯２，２の歯面３Ａ，３Ｂのうち、溝深さの深いセレーション溝４Ａが形成された歯面３Ａ側に、その中心Ｏを偏心させて形成されている。そして、これにより該穴部７は、この深いセレーション溝４Ａ…の歯面３Ａ側により大きく凹むこととなるので、上述のように櫛歯状の工具によってこの深いセレーション溝４Ａを形成するときでも、当該工具がカッタ本体１に干渉して歯元側で溝深さを深くすることができなくなったりするのを防ぐことができ、すなわち従来と同様の製造方法によって溝深さｄＡ，ｄＢを異なる深さに形成するだけで、上述のような優れた効果を奏するシェービングカッタを製造することが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カッタ本体の歯の一方の歯面に形成されたセレーション溝深さが早期に維持できなくなって、他方の歯面にセレーション溝が十分に残されたままカッタ本体を廃棄せざるを得なくなるような事態を避けることができ、このカッタ本体の有効利用を図ってカッタ寿命を延長させることが可能な経済的なシェービングカッタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における歯２の斜視図である。
【図２】  図１におけるＺＺ断面図である。
【図３】  シェービングカッタのカッタ本体１を示す側面図である。
【図４】  従来のシェービングカッタの歯２を示す斜視図である。
【図５】  図４におけるＺＺ断面図である。
【符号の説明】
１  カッタ本体
２  歯
３Ａ，３Ｂ  歯面
４Ａ，４Ｂ  セレーション溝
７  穴部
ｄＡ，ｄＢ  セレーション溝４Ａ，４Ｂの溝深さ
Ｏ  穴部７の中心
Ｔ  カッタ回転始動時の回転方向
【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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