特開 2023-103733 内歯車加工用ブローチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023103733

(43)【公開日】2023-07-27

(54)【発明の名称】内歯車加工用ブローチ

(51)【国際特許分類】

   B23F 21/26 20060101AFI20230720BHJP

   B23F 1/08 20060101ALI20230720BHJP

   B23D 43/02 20060101ALI20230720BHJP

【ＦＩ】

B23F21/26

B23F1/08

B23D43/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022004429

(22)【出願日】2022-01-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100192614

【弁理士】

【氏名又は名称】梅本 幸作

(74)【代理人】

【識別番号】100158355

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 明子

(72)【発明者】

【氏名】西野 達也

(72)【発明者】

【氏名】笠井 康

【テーマコード（参考）】

3C050

【Ｆターム（参考）】

3C050BC01

3C050BD01

(57)【要約】

【課題】ブローチを構成する歯隙を十分に確保することでブローチを製作する際に研削する砥石による加工が自在に行える、モジュールが１．０以下の内歯車を加工するブローチ工具（内歯車加工用ブローチ）を提供することを課題とする。
【解決手段】
被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が主軸の周方向および軸方向に沿って形成された第１加工歯群１０と、第１加工歯群１０と隣接配置されて被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が主軸の周方向および軸方向に沿って形成された第２加工歯群２０と、を有するブローチ１００において、第１加工歯群１０および第２加工歯群２０をそれぞれ形成する複数の加工歯を主軸の周方向に同位相であり、かつ第２加工歯群２０を形成する複数の加工歯は第１加工歯群を形成する複数の加工歯に対して主軸の周方向において互いに異なる位相とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が主軸の周方向および軸方向に沿って形成された第１加工歯群と、前記第１加工歯群と隣接配置されて前記被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が前記主軸の軸方向および周方向に沿って形成された第２加工歯群と、を有するブローチであって、前記第１加工歯群および第２加工歯群をそれぞれ形成する複数の加工歯は前記主軸の周方向に同位相であり、かつ前記第２加工歯群を形成する複数の加工歯は、前記第１加工歯群を形成する複数の加工歯に対して前記主軸の周方向において互いに異なる位相となるように形成されていることを特徴とする内歯車加工用ブローチ。

【請求項2】

前記被削材の内歯車の歯先を加工する後丸刃部または前記被削材の内歯車の歯面取りを行う面取刃部が、前記第２加工歯群に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内歯車加工用ブローチ。

【請求項3】

前記被削材は、モジュールが１．０以下の内歯車であることを特徴とする請求項１または２に記載の内歯車加工用ブローチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モジュールが１．０以下の内歯車を加工するブローチ工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加工対象の歯車のモジュールが１．０以下であるか、もしくは比較的に小径の歯車を加工する専用のブローチでは、ブローチを構成する加工歯の間隔である歯隙（歯ずき）が０．５ｍｍ以下の設計になっている。

【0003】

つまり、極小モジュール専用のブローチは、歯厚上がりの切削刃に対して歯厚方向の逃げ角を施す必要が無く、外径上がりの荒刃（荒加工刃）の後方に仕上げ加工刃を設けることで比較的に容易に、かつ歯車の加工精度が高い極小モジュール専用のブローチが従来から知られている（特許文献１参照）。

【0004】

また、極小モジュール専用のブローチを使用せずに、金属粉末を原材料として粉末冶金技術を利用することで、最終的に歯車形状に圧縮成形する極小モジュールの歯車の製作方法も知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－３２６７４９号公報

【特許文献2】特開２００１－２９４９０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に開示されているような高精度に加工するブローチを使用する場合であっても、なお加工する歯車のモジュールが小さくなる、特にモジュールが１．０以下の極小モジュールの場合では、歯隙が小さくなるので、専用のブローチを製作することは困難であった。

【0007】

その理由は、ブローチの加工歯と使用する砥石の位置関係を示す図１１に示す様に、例えば歯隙ｄが０．１ｍｍ以下になると、ブローチ１を製作する過程において、砥石Ｔの摩耗が進行するにつれてブローチ１に必要な歯隙ｄや歯丈ｈを確保することが困難になるためである。

【0008】

同時に、そのような仕様のブローチ１を製作するための時間や製作費用も増大するという問題があった。さらに、特許文献２に開示されるような専用のブローチを使用せずに、粉末冶金による直接極小モジュールの歯車を製作する方法は、その歯車の製作費用が上昇する要因となっていた。

【0009】

そこで、本発明はブローチを構成する歯隙を十分に確保することでブローチを製作する際に研削する砥石による加工が自在に行える、モジュールが１．０以下の内歯車を加工するブローチ工具（内歯車加工用ブローチ）を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の内歯車加工用ブローチは、被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が主軸の周方向および軸方向に沿って形成された第１加工歯群と、第１加工歯群と隣接配置されて被削材の内面を切削加工する複数の加工歯が主軸の周方向および軸方向に沿って形成された第２加工歯群と、を有して、第１加工歯群および第２加工歯群をそれぞれ形成する複数の加工歯は主軸の周方向に同位相であり、かつ第２加工歯群を形成する複数の加工歯は、第１加工歯群を形成する複数の加工歯に対して主軸の周方向において互いに異なる位相となるように形成する。

【0011】

また、被削材の内歯車の歯先を加工する歯先加工歯群または被削材の内歯車の歯面取りを行う面取加工歯群を第２加工歯群に隣接して配置することもできる。さらに、被削材についてはモジュールが１．０以下の内歯車としても構わない。

【発明の効果】

【0012】

本発明の内歯車加工用ブローチを構成している第１加工歯群および第２加工歯群をそれぞれ形成する複数の加工歯が主軸の周方向に同位相であり、かつ第２加工歯群を形成する複数の加工歯が第１加工歯群を形成する複数の加工歯に対して主軸の周方向において互いに異なる位相となるように形成されていることで、各加工歯の間隙を構成する歯隙を十分に確保することができるのでブローチを製作する際に研削する砥石による加工が自在に行える。その結果、モジュールが１．０以下である、いわゆる極小モジュールの内歯車も加工することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の内歯車加工用ブローチ１００の模式全体図である。

【図2】第１加工歯群１０における模式断面図である。

【図3】第２加工歯群２０における模式断面図である。

【図4】歯車加工後の被削材Ｗ１の模式断面図である。

【図5】第１及び第２加工歯群１０、２０の模式断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態の内歯車加工用ブローチ２００の模式全体図である。

【図7】歯車加工後の被削材Ｗ２の模式断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態の内歯車加工用ブローチ３００の模式全体図である。

【図9】本発明の第４実施形態の内歯車加工用ブローチ４００の模式全体図である。

【図10】歯車加工後の被削材Ｗ３の模式断面図である。

【図11】従来の内歯車加工用ブローチ１の模式加工図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明のブローチの実施形態について図面を用いて説明する。本発明の一実施形態である内歯車加工用ブローチ１００の模式全体図を図１に示す。本発明の内歯車加工用ブローチ１００は、図１に示す様に大きく分けて被削材を切削加工する順序として第１加工歯群１０、第２加工歯群２０の順に内歯車加工用ブローチ１００の主軸方向（図１の紙面上左右方向）に沿って互いに隣接して配列されている。

【0015】

第１加工歯群１０、第２加工歯群２０ともに、図１に示す様に内歯車加工用ブローチ１００の前方側から後方側へ向けて被削材に対して切削加工する役割に応じて粗刃から仕上げ刃へ配置を変えている。

【0016】

第１加工歯群１０および第２加工歯群２０における内歯車加工用ブローチ１００の主軸方向に垂直な断面形態を図２および図３にそれぞれ示す。第１加工歯群１０および第２加工歯群２０を形成する各加工歯は、図１ないし図３に示す様に共に内歯車加工用ブローチ１００の主軸の周方向および軸方向に沿って被削材の内面を切削加工する複数の加工歯１１～１４、２１～２３が形成されている。

【0017】

これらの第１加工歯群１０および第２加工歯群２０をそれぞれ形成する複数の加工歯１１～１４、２１～２３は、図１に示す様に内歯車加工用ブローチ１００の主軸の周方向に同位相である。一方、第２加工歯群２０を形成する複数の加工歯２１～２３は、図３に示す様に第１加工歯群１０を形成する複数の加工歯１１～１４に対して内歯車加工用ブローチ１００の主軸の周方向において互いに異なる位相となるように形成されている。図３に示す加工歯２１～２３の形態は、図２に示す第１加工歯群１０の加工歯１１～１４の配置に対して図３に示す矢印の向き（時計回り）に周方向へ位相を変えた配置として形成されている。

【0018】

図１ないし図３に示す内歯車加工用ブローチ１００の第１加工歯群１０および第２加工歯群２０を用いた切削加工した歯車加工後の被削材Ｗ１の模式断面図を図４に示す。なお、第１加工歯群１０および第２加工歯群２０を構成する加工歯を図５に示す様に外径上がりや図示しない歯厚上がり等に形成することで種々の切削方式を実現できる。

【0019】

次に、本発明の内歯車加工用ブローチ２００について異なる実施形態（第２実施形態）の模式全体図を図６、図６に示す内歯車加工用ブローチ２００の後丸刃部１３０により切削加工された被削材Ｗ２の模式断面図を図７に示す。図７に示す内歯車加工用ブローチ２００は、図１等に示す内歯車加工用ブローチ１００と同様に切削方向の前方側から後方側に向けて第１加工歯群１１０、第２加工歯群１２０の順に内歯車加工用ブローチ２００の主軸方向（図６の紙面上左右方向）に沿って配列されている。

【0020】

さらに、第２加工歯群１２０の後方側（図６の紙面右側）には後丸刃部１３０を備えている。この後丸刃部１３０は、被削材Ｗ２の歯先に対して図７（太線部分）に示すように丸め加工の形態で切削加工をすることができる。

【0021】

同様に、本発明の内歯車加工用ブローチ３００について異なる実施形態（第３実施形態）の模式全体図を図８、本発明の内歯車加工用ブローチ４００について異なる実施形態（第４実施形態）の模式全体図を図９、図８に示す内歯車加工用ブローチ３００の面取刃部２３０により切削加工された被削材Ｗ３の模式断面図を図１０にそれぞれ示す。図８および９に示す内歯車加工用ブローチ３００，４００も図１等に示す内歯車加工用ブローチ１００と同様に切削方向の前方側から後方側に向けて第１加工歯群２１０，３１０、第２加工歯群２２０，３２０の順に内歯車加工用ブローチ３００，４００の主軸方向（図８の紙面上左右方向）に沿って配列されている。

【0022】

さらに、第２加工歯群２２０，３２０の後方側（図８および９の紙面右側）には面取刃部２３０，３３０を備えている。これらの面取刃部２３０，３３０は、被削材Ｗ３の歯先に対して図１０に示すように面取り加工の形態で切削加工をすることができる。

【0023】

なお、図８に示す内歯車加工用ブローチ３００の面取刃部２３０は、２種類の加工刃を交互に使用することで面取り加工を行い、図９に示す内歯車加工用ブローチ４００の面取刃部３３０は、２種類の加工刃を各々別個に使用することで面取り加工を行うことができる。

【符号の説明】

【0024】

１０、１１０、２１０、３１０ 第１加工歯群
１１～１４ 第１加工歯群の加工歯
２０、１２０．２２０、３２０ 第２加工歯群
２１～２３ 第２加工歯群の加工歯
１００、２００、３００、４００ ブローチ
１３０ 後丸刃部
２３０、３３０ 面取刃部
Ｗ１～Ｗ３ 被削材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】