(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
外形円筒状のホブ本体の外周部に形成された取付座に、上記ホブ本体の中心軸線方向に鋸歯状をなして延びる切刃が形成された板状のブレードが着脱可能に取り付けられた組立式ホブであって、上記ホブ本体の胴部の外周面には、この外周面から内周側に凹む上記取付座が、上記胴部の両端面に開口するように形成されるとともに、上記ホブ本体の上記胴部の外周部には上記取付座の周方向に隣接して凹所が形成されており、1枚の上記ブレードが、上記凹所に装着される上記中心軸線方向に並んだ複数のクサビ部材によって押圧されて取り付けられ、上記胴部の一方の端面にはプレートが取り付けられて、このプレートに、上記ブレードの上記中心軸線方向の位置を調整する調整手段が備えられているとともに、上記胴部の他方の端面にはプレートが取り付けられていないことを特徴とする組立式ホブ。
上記クサビ部材によって押圧される上記ブレードの被押圧面は、上記ホブ本体の外周側に向かうに従い上記ブレードの厚さ方向に凹む凹面状に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の組立式ホブ。
上記ホブ本体には、複数の上記ブレードが周方向に間隔をあけて取り付けられており、上記ホブ本体の周方向に隣接する上記ブレード同士では、上記中心軸線方向の端面の位置を揃えて取り付けたときに、鋸歯状をなして延びる上記切刃が該中心軸線方向の位相をずらすようにして形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の組立式ホブ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このような組立式ホブでは、径方向締め付けネジのテーパ頭部がブレードの斜面に線当たりで当接することになるため、特に上述のように1つのブレードをそれぞれ1つの径方向締め付けネジによって加圧して固定しようとすると、ブレードの取り付けが不安定となり、歯切り加工時にブレードにがたつきが生じて加工精度を損なうおそれがある。
【0005】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ブレードを安定してホブ本体に取り付けることができて、加工精度の向上を図ることが可能な組立式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】
【0006】
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、外形円筒状のホブ本体の外周部に形成された取付座に、上記ホブ本体の中心軸線方向に鋸歯状をなして延びる切刃が形成された板状のブレードが着脱可能に取り付けられた組立式ホブであって、
上記ホブ本体の胴部の外周面には、この外周面から内周側に凹む上記取付座が、上記胴部の両端面に開口するように形成されるとともに、上記ホブ本体の
上記胴部の外周部には上記取付座の周方向に隣接して凹所が形成されており、1枚の上記ブレードが、上記凹所に装着される上記中心軸線方向に並んだ複数のクサビ部材によって押圧されて取り付けられ
、上記胴部の一方の端面にはプレートが取り付けられて、このプレートに、上記ブレードの上記中心軸線方向の位置を調整する調整手段が備えられているとともに、上記胴部の他方の端面にはプレートが取り付けられていないことを特徴とする。
【0007】
このように構成された組立式ホブでは、1枚のブレードがホブ本体の中心軸線方向に並んだ複数のクサビ部材によって押圧されて取り付けられるので、クサビ部材とブレードとの接触面積を大きく確保することができるとともに、ブレードが延びる上記中心軸線方向の複数の箇所で該ブレードを押圧することができ、これらによって安定してブレードをホブ本体に取り付けることができる。従って、歯切り加工時にブレードにがたつき生じるのを防いで高い加工精度を得ることができる。
【0008】
また、上記クサビ部材も、ブレードと同様に上記中心軸線方向に延びる板状または柱状に形成することにより、ブレードとの接触面積をより大きく確保して一層の取付安定性の向上を図ることができる。さらに、上記クサビ部材によって押圧される上記ブレードの被押圧面は、上記ホブ本体の外周側に向かうに従い上記ブレードの厚さ方向に凹む凹面状に形成することにより、ホブ本体外周側へのブレードの抜け止めを図ることができる。
【0009】
さらにまた、上記ホブ本体に、複数の上記ブレードを周方向に間隔をあけて取り付け、上記ホブ本体の周方向に隣接する上記ブレード同士では、上記中心軸線方向の端面の位置を揃えて取り付けたときに、鋸歯状をなして延びる上記切刃を該中心軸線方向の位相がずれるようにして形成することにより、個々のブレードの上記中心軸線方向の位置は互いに略同じとしたまま、この中心軸線回りに捩れる上記切刃の列をホブ本体の外周に形成して歯切り加工を行うことができる。そして、特にこのような場合に
、本発明のように、上記胴部の一方の端面に取り付けられたプレートに、上記ブレードの上記中心軸線方向の位置を調整する調整手段を備えることにより、各ブレードの切刃が正確に上記切刃の列をなすように配置して、一層の加工精度の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように、本発明によれば、ブレードを安定してホブ本体に取り付けることができて、ブレードにがたつきが生じたりするのを防ぎ、高精度の歯切り加工を行うことが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1ないし
図5は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ホブ本体1は鋼材等により形成されて、中心軸線O方向の両端部1Aが互いに等しい外径で、その間の胴部1Bよりも小径とされた該中心軸線Oを中心とする多段の外形円筒状をなしており、その内周部にホブ盤の回転軸が取り付けられて上記中心軸線O回りに回転方向Tに回転させられつつ歯切り加工を行う。なお、このように円筒状のホブ本体1の内周部に回転軸が取り付けられるもののほかに、例えば上記中心軸線Oに沿って延びる柄(シャンク)がホブ本体に形成されて、この柄が工作機械の主軸に取り付けられて回転させられることにより歯切り加工を行う組立式ホブに本発明を適用することも可能である。
【0013】
ホブ本体1の両端部1Aよりも大径となる胴部1Bの外周面には、この外周面から内周側に凹んで中心軸線Oに平行に延びる取付座2が該中心軸線O方向の全長に亙って形成されて、胴部1Bの両端面1Cに開口している。取付座2は、ホブ本体1の外周側を向く底面2Aと、この底面2Aに対して垂直に上記回転方向Tを向く壁面2Bとを備えており、底面2Aと壁面2Bが交差する隅角部には「コ」字状に凹んだ逃げ部2Cが形成されている。
【0014】
また、上記胴部1Bの外周部には、取付座2の周方向に隣接して該取付座2と連通する凹所3が形成されている。本実施形態では、凹所3は、取付座2の回転方向T側に隣接して形成されていて、取付座2の底面2Aよりも僅かにホブ本体1の内周側に位置する底面3Aと、この底面3Aの回転方向T側に位置して外周側に延びる回転方向T後方側を向いた壁面3Bとを有しており、取付座2と同様に中心軸線Oに平行に延びて胴部1Bの両端面1Cに開口するように中心軸線O方向の全長に亙って形成されている。さらに、凹所3の底面3Aには、中心軸線Oに垂直な平面上において壁面3Bに平行に延びる中心線を有するネジ孔3Cが、中心軸線O方向に等間隔をあけて複数(本実施形態では3つ)ずつ形成されている。
【0015】
本実施形態では、同形同大のこのような取付座2と凹所3とが、ホブ本体1の周方向に等間隔に複数(12)ずつ形成されている。また、胴部1Bの外周面には、凹所3の上記壁面3Bの外周縁から回転方向Tに向けて、回転方向T側に向かうに従いホブ本体1の外周側に向かう傾斜面1Dが形成されており、この傾斜面1Dは凹所3の回転方向T側に隣接する取付座2の壁面2Bに達する手前で胴部1Bの外周面に切れ上がって、壁面2Bの回転方向T後方側にホブ本体1の肉厚を確保したままチップポケットを形成している。
【0016】
上記取付座2にはそれぞれブレード4が着脱可能に取り付けられる。このブレード4は超硬合金等の硬質材料により平板状に形成されており、この平板の厚さ方向をホブ本体1の周方向に向けて、ホブ本体1の内周側に向けられる着座面4Aを取付座2の底面2Aに密着させて当接させるとともに、回転方向T後方側に向けられる背面4Bを壁面2Bに密着させて当接させ、取付座2に着座させられる。本実施形態では、1つの取付座2に、ホブ本体1の胴部1Bの中心軸線O方向の長さと略等しい長さを有する1枚ずつのブレード4がそれぞれ取り付けられる。
【0017】
こうして取付座2に着座させられたブレード4のホブ本体1径方向の幅は、ホブ本体1の胴部1B外周面から底面2Aまでの取付座2の深さよりも大きくされている。従って、ブレード4は胴部1Bの外周面から突出することになり、この突出した部分には、
図3に示すようにホブ本体1の半径方向に凹凸する鋸歯状をなして中心軸線O方向に延びる切刃4Cが形成されている。本実施形態では、個々のブレード4における切刃4Cがなす鋸歯の大きさやピッチは一定であるとともに、各取付座2に取り付けられるブレード4の切刃4Cがなす鋸歯の大きさやピッチも互いに等しく、またブレード4同士の中心軸線O方向の長さも等しくされている。
【0018】
一方、ホブ本体1の周方向に隣接する取付座2に取り付けられるブレード4同士では、それぞれのブレード4が中心軸線O方向の端面の位置を揃えて取付座2に取り付けられた状態で、上記切刃4Cがなす鋸歯がその上記中心軸線O方向の位相をずらすように形成されている。すなわち、これら周方向に隣接するブレード4同士では、その中心軸線O方向の端面を揃えてホブ本体1に取り付けた状態で、鋸歯状の切刃4Cの中心軸線O回りの回転軌跡は重なり合わずに、該中心軸線O方向にずれるようにされている。
【0019】
ここで、これらのブレード4の切刃4Cは、回転方向Tの後方側に位置するブレード4に向けて順に、切刃4Cがなす鋸歯の凹凸の位相が中心軸線O方向の一端から他端(
図3および
図4における右端から左端)に向けて等しい間隔で順次ずらされるように形成されている。従って、これによりホブ本体1の外周には、これらのブレード4の切刃4Cの鋸歯の外周側に凸となる凸部が、回転方向Tの後方側に向けては中心軸線O方向の上記一端から他端に向けて一定のリードで捩れる1または複数条の列をなすように配列させられることになる。
【0020】
なお、切刃4Cの回転方向T後方側に連なるブレード4のホブ本体1外周側に向けられる面は逃げ面4Dとされる。この逃げ面4Dには、切刃4Cから回転方向T後方側に向かうに従いホブ本体1の内周側に向かうように逃げ角が与えられるとともに、回転方向Tの後方側に向かうに従い中心軸線O方向の一端から他端(
図3および
図4における右端から左端)に向けて捩れるように、上記切刃4Cの列がなすリードと等しいリードが与えられている。
【0021】
一方、切刃4Cに連なりブレード4のホブ本体1外周側において回転方向Tに向けられる面はすくい面4Eとされ、このすくい面4Eはブレード4が取付座2に着座させられた状態において中心軸線Oを含む平面上に位置するように形成されている。また、ブレード4の上記着座面4Aは、上記背面4Bに垂直に形成されている。
【0022】
さらに、ブレード4のすくい面4Eと同じく回転方向Tに向けられる面のうちホブ本体1の内周側に位置して上記凹所3に臨む部分には、被押圧面4Fが形成されている。この被押圧面4Fは、ホブ本体1の外周側(すくい面4E側)に向かうに従い該すくい面4Eに対してブレード4の厚さ方向に緩やかに凹んで上記背面4B側に向かう凹面状の傾斜平面に形成されており、すくい面4Eとは背面4B側に僅かに凹む小さな段差を介して連なっている。このような被押圧面4Fが着座面4Aから一定の幅でブレード4の全長に亙って形成されており、上述のようにブレード4を取付座2に着座させた状態で、この被押圧面4Fはホブ本体1の外周側に向かうに従い凹所3の上記壁面3Bに対して離間するように傾斜している。
【0023】
取付座2に着座させられたこのようなブレード4は、クランプネジ5によって凹所3に装着されるクサビ部材6により、上記被押圧面4Fが押圧されて取り付けられる。クランプネジ5は、その両端部に互いに逆向きに捩れた雄ネジ部5A、5Bが形成されたものであって、そのうち一方の端部に形成された雄ネジ部5Aが凹所3のネジ孔3Cにねじ込まれる。
【0024】
クサビ部材6は、回転方向Tに向けられて凹所3の壁面3Bに摺接する平面状の側面6Aと、回転方向T後方側に向けられて上記被押圧面4Fを押圧する、やはり平面状の押圧面6Bとを備えて、上記中心軸線O方向に延びる板状または柱状に形成されている。押圧面6Bはホブ本体1の外周側に向かうに従い側面6Aに対して離間するように傾斜していて、クサビ部材6は断面台形状をなしており、この押圧面6Bが側面6Aに対してなす傾斜角は、取付座2に着座させられたブレード4の被押圧面4Fが凹所3の壁面3Bに対してなす傾斜角と略等しくされている。
【0025】
また、クサビ部材6には、上記側面6Aと押圧面6Bとの間に、上記クランプネジ5の他方の端部に形成された雄ネジ部5Bがねじ込まれるネジ孔6Cが形成されている。このネジ孔6Cは、側面6Aを凹所3の壁面3Bに密着させたときに、中心軸線O方向視に見て凹所3のネジ孔3Cと同軸となるように形成されている。
【0026】
そして、本実施形態では、1つの凹所3に形成されたネジ孔3Cと同数の複数(3つ)のクサビ部材6が、該ネジ孔3Cにそれぞれねじ込まれる1つずつのクランプネジ5によって中心軸線O方向に並ぶように凹所3に装着されている。すなわち、取付座2に着座させられた1枚のブレード4が、これら複数のクサビ部材6によって取り付けられる。
【0027】
これら1つの凹所3に装着される複数のクサビ部材6は互いに同形同大のものであり、個々のクサビ部材6の中心軸線O方向の長さは、凹所3の中心軸線O方向の長さを装着されるクサビ部材6の数で除した長さよりも僅かに短くされていて、ネジ孔6Cは各クサビ部材6の中心軸線O方向中央部に、1つのクサビ部材6に1つずつ形成されている。これにより、1つの凹所3に装着される中心軸線O方向に隣接したクサビ部材6同士の間には僅かな隙間があけられる。
【0028】
このようなクサビ部材6をクランプネジ5によって凹所3に装着することにより、取付座2に着座させられたブレード4は、被押圧面4Fが押圧されて着座面4Aと背面4Bが取付座2の底面2Aと壁面2Bにそれぞれ押し付けられて取付座2に固定される。複数の取付座2に固定されたブレード4同士の間では、上述のように切刃4Cがなす鋸歯の凸部が、一定のリードの1または複数条の螺旋状の列を形成するように、中心軸線O方向の位置が調整させられる。
【0029】
ここで、このようにブレード4の中心軸線O方向の位置を調整するのに、本実施形態ではホブ本体1に調整手段7が備えられている。この調整手段7は、本実施形態では
図2および
図3に示すように、ホブ本体1の一方の端部1Aに嵌挿されて胴部1Bの一方の端面1Cに取付ネジ7Aによって着脱可能に取り付けられる中心軸線Oを中心とした円環板状のプレート7Bに、この一方の端面1Cに開口した各取付座2に連通してプレート7Bを中心軸線O方向に貫通するようにそれぞれネジ孔7Cが形成され、これらのネジ孔7Cに調整ネジ7Dがねじ込まれて構成されている。
【0030】
このような調整手段7によってブレード4の中心軸線O方向の位置を調整するには、上述のようにブレード4を取付座2に着座させた上で、クランプネジ5によりクサビ部材6を凹所3に装入し、ただしクランプネジ5を完全にねじ込まずにクサビ部材6によってブレード4がある程度押圧されただけの仮締めの状態とする。そして、この状態から、調整ネジ7Dをねじ込んで中心軸線O方向にブレード4と当接させ、さらに調整ネジ7Dをねじ込んで押圧することによってブレード4はホブ本体1の他方の端部1A側に移動するので、ブレード4が所定の位置に配置されたところで、クランプネジ5を完全にねじ込んで取付座2に固定すればよい。
【0031】
なお、本実施形態では、ブレード4が装着される取付座2がホブ本体1の胴部1Bの両端面1Cに開口しているので、各ブレード4が所定の位置に配置されているかどうかは、調整手段7のプレート7Bが取り付けられていない胴部1Bの他方の端面1C側から測定器の端子をブレード4に当接させてブレード4の中心軸線O方向の位置を測定することにより検知することができる。ただし
、このような調整手段7は、ブレード4の中心軸線O方向の位置を調整した後にはホブ本体1から取り外してもよい。
【0032】
このようにしてブレード4の中心軸線O方向の位置が調整させられて組み立てられた組立式ホブは、上述のように中心軸線O回りに回転方向Tに回転させられつつ、ブレード4の切刃4Cが回転するワークに切り込まれ、このワークの周面に歯切り加工によって歯形を形成して歯車を製造してゆく。
【0033】
このとき、上記構成の組立式ホブにおいては、取付座2に着座させられた1枚のブレード4が、ホブ本体1の中心軸線O方向に並んだ複数(本実施形態では3つ)のクサビ部材6によって押圧されて取り付けられているので、1枚のブレード4の被押圧面4Fとこれらのクサビ部材6の押圧面6Bとの接触面積を大きく確保することができるとともに、中心軸線O方向に延びる板状のブレード4を、同じく中心軸線O方向の複数の箇所で押圧して取り付けることができる。このため、ブレード4を安定してホブ本体1に取り付けることが可能となって、歯切り加工時にブレード4にがたつきが生じたりするのを防ぐことができ、高い加工精度を得ることができる。
【0034】
また、本実施形態では、こうして1枚のブレード4を押圧する複数のクサビ部材6のそれぞれが中心軸線O方向に延びる板状あるいは柱状に形成されており、ブレード4は略その全長に亙って複数のクサビ部材6によって押圧される。このため、ブレード4とクサビ部材6との接触面積を一層大きく確保することができ、さらにブレード4を安定的にホブ本体1に取り付けて加工精度の向上を図ることができる。
【0035】
さらに、ブレード4の被押圧面4Fは、ホブ本体1の外周側に向かうに従い周方向に向けられたブレード4の厚さ方向に凹む凹面状に形成されており、この被押圧面4Fをクサビ部材6の押圧面6Bが密着して押圧することにより、ブレード4をホブ本体1の外周側に抜け止めして取り付けることができる。このため、歯切り加工の際にホブ本体1を高速で回転させた場合でもブレード4にがたつきが生じるのを防ぐことができ、一層安定してブレード4を保持して高能率の歯切り加工を行うことが可能となる。
【0036】
一方、本実施形態では、ホブ本体1に取り付けられた複数のブレード4のうち周方向に隣接するブレード4同士では、互いの中心軸線O方向の端面の位置を揃えて取り付けたときに、鋸歯状をなして延びる切刃4Cは中心軸線O方向の位相がずれるように形成されており、このように位相がずらされた切刃4Cにより、ホブ本体1の外周に螺旋状の切刃4Cの列が形成される。このため、個々のブレード4の中心軸線O方向の位置は互いに略同じとして歯切り加工を行うことができるので、ホブ本体1の回転バランスを向上させることができ、精度の高い歯切り加工を行うことが可能となる。
【0037】
さらにまた、このように取り付けられるブレード4の中心軸線O方向の位置は、本実施形態では上記調整手段7によって調整することが可能である。従って、この調整手段7によって各ブレード4を正確に所定の位置に配設することにより、本実施形態によれば一層高精度の歯切り加工を行うことができる。
【0038】
ただし、上述のように複数のブレード4において中心軸線O方向の端面の位置を揃えたときに、切刃4Cは中心軸線O方向の位相がずれるように形成するのに代えて、ブレード4の端面の位置を揃えたときには切刃4Cの中心軸線O回りの回転軌跡も一致する同形同大の複数のブレード4を取付座2に取り付けて、上述のような調整機構7によってブレード4自体の中心軸線O方向の位置をずらすことにより、ホブ本体1の外周に螺旋状の切刃4Cの列を形成するようにしてもよい。また、本実施形態では、個々のブレード4において切刃4Cがなす鋸歯のピッチを一定としているが、例えば所定位置の歯を欠いた欠け歯状の切刃を有するブレードを用いてもよい。