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発明の名称 ヘリカルブローチ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−309622
公開日 平成10年(1998)11月24日
出願番号 特願平9−41711
出願日 平成9年(1997)2月10日
代理人
発明者 西村 顕 / 増谷 裕史 / 高村 敏彦
要約 目的
本発明は刃溝をねじ状に設けたヘリカルブローチにおいて、切削性を改善し、歯形精度を確保するとともに、リード誤差を低減して、工具寿命の長いヘリカルブローチを提供することを目的とする。

構成
ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が4条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至1/2とすることにより構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が4条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至1/2としたことを特徴とするヘリカルブローチ。
【請求項2】 請求項1記載のヘリカルブローチにおいて、すくい面内で法線方向に測定したすくい角が10°〜15°どあることを特徴とするヘリカルブローチ。
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のヘリカルブローチにおいて、材料に粉末高速度工具鋼を用い、かつ、HRC67以上としたことを特徴とするヘリカルブローチ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用トランスミッション等で多用される内はすば歯車は、歯すじのねじれに等しいヘリカル状の歯列を備えたヘリカルブローチを用いて加工される。通常ヘリカルブローチは、外形上り切削で歯形を荒成形する切削刃を設けた本体と、該本体に組付けられ、歯厚上り切削で歯形を仕上げる仕上げ刃を設けたシェル刃部とから構成されるものである。ヘリカルブローチに特有の刃形として、図1に例示するように刃溝をブローチ本体の軸心回りにねじ状に設け、かつ刃溝のねじれを歯すじのねじれと直角にすることが行われている。これを歯直刃形と呼称し、この方法によれば図2のように歯形の左右フランクとも切れ刃角が等しくなって均等な切削性が得られ、切削抵抗を小さくすることができて、バランスのよい切削が遂行できる。その結果、歯形精度のよい歯車を得ることができるものである。しかしながら歯直刃形においては、引き抜き力が被加工物を回転させるよう円周方向に作用する分力をもつ。また切れ刃が被加工物から抜ける際に同時切削刃数が急激に減少するため、歯すじだれを生じると指摘された。
【0003】これらを改良したものに例えば特公平8−18181号に示されたブローチ(以下、従来品1と称す。)がある。これは軸直刃形の欠点である歯すじのうねり、いわゆる「ドッグレッグ」を回避する手段として、被加工物に回転力を発生しない範囲で刃溝にねじれを与えたものである。同様に、実公平8−8019号に示されたブローチ(以下、従来品2と称す。)があり、これは軸直刃形が被加工物を回転させるように働く力を切れ刃の刃溝を3条としたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】ところが従来品1においては、歯車のねじれの大きさによって変化はあるものの、刃溝のねじれは総じて軸直刃形に近い値であって、歯直刃形の効果である左右フランクで均等な切削性を得るまでに至らなかった。また、従来品2においても刃溝ねじれ角は小さく限定されていて、軸直刃形に類似して歯すじだれが生じやすいものであった。このほか、従来品はいずれも鈍角側では回転力が生じないものの、鋭角側では切れ味がよく、かえって食い込み現象を生じかねないという問題があった。本願発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、刃溝をねじ状に設けたヘリカルブローチにおいて、歯直刃形のもつ効用を増強して切削性を改善し、歯形精度を確保するとともに、リード誤差を低減して、工具寿命の長いヘリカルブローチを提供することを目的とする。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を達成するために、ブローチ本体の軸心回りに刃溝をねじ状に設けた内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチにおいて、該ねじ状刃溝の条数が4条以上であり、かつ、該ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじのねじれ角と同等乃至1/2とし、すくい面内で法線方向に測定したすくい角が10°〜15°どし、材料に粉末高速度工具鋼を用い、かつ、HRC67以上としたことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】本願発明を適用することにより、ねじ状刃溝の条数を4条以上としたから、同一刃長において刃数を多くすることができ、各切れ刃への負担が軽減されるとともに、被加工物に対して同時切削刃数が増すため負荷が分散されるという効果を現わす。また、ねじ状刃溝のねじれ角を歯車の歯すじねじれ角の1/2以上、同等未満としたことから、従来品の欠点である歯すじだれを防止することができるのである。ここで歯直刃形に近づくほど刃溝のリードが長くなるため、刃溝の条数を増したことと重畳して効果が得られるのである。なお通常、刃溝ねじれ角は歯すじのねじれの半分以上にすればよく、60〜80%程度が中庸を得て有効である。
【0007】仕上げ刃は歯厚上り切削で歯形を仕上げるから、ブローチの歯山のすくい面と左右のフランクとが挟むエッジが切れ刃となる。従って、すくい面内で法線方向に測定したすくい角は、仕上げ刃においてはねじれ角として機能する。ねじれ角が大きいと被加工物への食い込みがよくなって、切削抵抗は減じるものの、加工精度は劣ることになる。本発明においてはこの角度を10°〜15°の範囲としているから回転力を抑制する効果を現わすのである。内はすば歯車の成形に用いるヘリカルブローチは、その最大直径が70〜200mmにおよぶものである。ヘリカルブローチは通常は高速度工具鋼で製作されるものであるが、本発明においては粉末冶金製法になる高速度工具鋼を用い、HRC67以上の硬さを与えたから、粉末冶金製法の特徴として切れ刃の構成刃先を防止し、切削仕上げ面が向上するほか、同じく高硬度を得やすい特徴と相俟って工具寿命の延長に効果を発揮する。なお粉末冶金製法を用いると、ヘリカルブローチのシェル刃部に必要とするパイプ状の素材が得やすいという一面がある。
【0008】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。図3は本発明になるヘリカルブローチの一実施例であって、モジュール1.25、圧力角17°、ねじれ角23°、ピッチ円直径102mmの内はすば歯車切削用のヘリカルブローチ用のシェル刃部を示し、1はその本体である。本体1は直径が108mm、長さが253mmであって、6条の刃溝を備えたシェルを構成している。刃溝のねじれ角は14.5°、すくい角は12°、粉末高速度工具鋼を用い、HRC68に調質してある。なお、図4は該実施例において、切削刃で荒成形された歯形を仕上げるシェル刃の切削行程を示す。被加工物をSCr材とし、引き抜き速度5m/minで切削した。これを4条で刃溝ねじれ角が7.5°の従来品との比較に供したが、歯すじ精度は向上し、また歯厚の寸法変化が低減した。また条数が多いから、被加工物の加工長さが小さい場合にも効果が得られ、再研削をして使用する際にもむしれ防止のための切れ刃処理が不要であって、工具寿命の延長のみでなく、メンテナンス工数においても、これが低減できるという効果を得ることができた。
【0009】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、内はすば歯車成形用のヘリカルブローチにおいて改善がなされた結果、歯形精度が良好で、かつ歯すじ精度のよいヘリカルブローチを得ることが可能になったのである。




 

 


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