特開 2023-148391 ヘリカルブローチ

(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】P2023148391

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】ヘリカルブローチ

(51)【国際特許分類】

   B23F 21/26 20060101AFI20231005BHJP

   B23D 43/02 20060101ALI20231005BHJP

   B23D 43/06 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B23F21/26

B23D43/02

B23D43/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056378

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】大田 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 智志

【テーマコード（参考）】

3C050

【Ｆターム（参考）】

3C050BA00

3C050BD04

(57)【要約】

【課題】歯厚上がり刃で歯溝の歯面を切削するときに、切削量にばらつきが生じにくく、高精度な切削が可能なヘリカルブローチを提供する。
【解決手段】中心軸を中心として軸方向に延びるブローチ本体と、ブローチ本体の外周面に配置され、径方向外側へ向けて突出する複数の切れ刃と、を備え、複数の切れ刃が、軸方向へ向かうに従い周方向に向けて捩れて配列されたヘリカルブローチであって、複数の切れ刃は、環状をなすワークの内周部の歯溝Ｇを、径方向外側に追い込み切削する複数の外径上がり刃と、外径上がり刃よりも軸方向の後側に配置され、歯溝Ｇの周方向を向く歯面Ａ，Ｂを追い込み切削する複数の歯厚上がり刃７と、を含み、複数の外径上がり刃のうち少なくとも１つは、歯溝Ｇの径方向外側の端部にガイド溝Ｄを切削し、歯厚上がり刃７は、ガイド溝Ｄの内面に摺動するガイド部１４を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を中心として軸方向に延びるブローチ本体と、
前記ブローチ本体の外周面に配置され、径方向外側へ向けて突出する複数の切れ刃と、を備え、
前記複数の切れ刃が、軸方向へ向かうに従い周方向に向けて捩れて配列されたヘリカルブローチであって、
前記複数の切れ刃は、
環状をなすワークの内周部の歯溝を、径方向外側に追い込み切削する複数の外径上がり刃と、
前記外径上がり刃よりも軸方向の後側に配置され、前記歯溝の周方向を向く歯面を追い込み切削する複数の歯厚上がり刃と、を含み、
前記複数の外径上がり刃のうち少なくとも１つは、前記歯溝の径方向外側の端部にガイド溝を切削し、
前記歯厚上がり刃は、前記ガイド溝の内面に摺動するガイド部を有する、
ヘリカルブローチ。

【請求項2】

前記ガイド部は、
前記ガイド溝の内面のうち、径方向内側を向く端面に摺動する上ガイド面と、
前記ガイド溝の内面のうち、周方向を向く側面に摺動する横ガイド面と、を有する、
請求項１に記載のヘリカルブローチ。

【請求項3】

前記横ガイド面は、前記ガイド部に一対設けられ、
一対の前記横ガイド面は、周方向において互いに反対方向を向く、
請求項２に記載のヘリカルブローチ。

【請求項4】

前記横ガイド面は、第１ガイド面を有し、
前記第１ガイド面は、前記歯厚上がり刃を前側から見て、前記ガイド部の周方向の中心を通り径方向に延びる中心線との間の周方向の距離が、軸方向の後側へ向かうに従い大きくなる、
請求項２または３に記載のヘリカルブローチ。

【請求項5】

前記横ガイド面は、第２ガイド面を有し、
前記第２ガイド面は、前記歯厚上がり刃を前側から見て、前記ガイド部の周方向の中心を通り径方向に延びる中心線に対する傾斜角が、軸方向の後側へ向かうに従い小さくなり、かつ、軸方向の後側へ向かうに従い前記側面との接触面積が大きくなる、
請求項２から４のいずれか１項に記載のヘリカルブローチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘリカルブローチに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に記載のヘリカルブローチが知られている。ヘリカルブローチは、軸状のブローチ本体と、ブローチ本体の外周面に径方向外側へ向けて突設された複数の切れ刃と、を備えている。ブローチ本体の外周面において複数の切れ刃は、ブローチ本体の中心軸が延びる軸方向へ向かうに従い、中心軸回りの周方向に向けて捩れて配列している。

【0003】

ヘリカルブローチは、筒状やリング状の金属材料からなる被削材（ワーク）の下孔に挿入され、ブローチ本体の外周面に配列する切れ刃の配列方向（リード）に沿うように、ワークに対して軸方向の前側へ送られつつ、周方向に回転させられる。これにより、ヘリカルブローチは、ワークの下孔の内周部にヘリカル内歯車（はすばの内歯車）等の捩れ溝を加工する。
ヘリカルブローチによれば、例えば、自動変速機用のプラネタリーインターナルギアなどの高精度が要求される製品を、一回の切削加工で、荒加工から仕上げ加工まで行うことができる。

【0004】

ブローチ本体の外周面に配列する複数の切れ刃のうち、ブローチ本体の前側部分に配置される複数の切れ刃は、外径上がり刃（荒刃）とされ、後側部分に配置される複数の切れ刃は、歯厚上がり刃（仕上げ刃）とされる。
複数の外径上がり刃は、ブローチ本体の径方向外側へ向けた各切れ刃の突出高さが、ブローチ本体の後側へ向かうに従い増大させられている。これらの外径上がり刃は、被削材に歯溝（捩れ溝）を形成するとともに、歯溝を歯丈方向（ブローチ本体の径方向外側）に追い込み切削する。

【0005】

また、複数の歯厚上がり刃は、外径上がり刃によって形成された歯溝の一対の歯面（周方向を向く一対の壁面）を、歯厚方向（ブローチ本体の周方向、歯溝の溝幅方向）に追い込み切削する。
具体的には、例えば、複数の歯厚上がり刃のうち、前側に位置する歯厚上がり刃は、歯溝の周方向一方側の歯面を追い込み切削する。また、後側に位置する歯厚上がり刃は、歯溝の周方向他方側の歯面を追い込み切削する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－２１３６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この種のヘリカルブローチでは、ブローチ本体がワークに対して周方向に回転しながら前方移動することで、ワークに捩れ溝を形成する。このため、歯厚上がり刃で歯溝の一対の歯面をそれぞれ追い込み切削するときに、周方向一方側の歯面と周方向他方側の歯面とで、切削量にばらつきが生じやすかった。

【0008】

本発明は、歯厚上がり刃で歯溝の歯面を切削するときに、切削量にばらつきが生じにくく、高精度な切削が可能なヘリカルブローチを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一つの態様は、中心軸を中心として軸方向に延びるブローチ本体と、前記ブローチ本体の外周面に配置され、径方向外側へ向けて突出する複数の切れ刃と、を備え、前記複数の切れ刃が、軸方向へ向かうに従い周方向に向けて捩れて配列されたヘリカルブローチであって、前記複数の切れ刃は、環状をなすワークの内周部の歯溝を、径方向外側に追い込み切削する複数の外径上がり刃と、前記外径上がり刃よりも軸方向の後側に配置され、前記歯溝の周方向を向く歯面を追い込み切削する複数の歯厚上がり刃と、を含み、前記複数の外径上がり刃のうち少なくとも１つは、前記歯溝の径方向外側の端部にガイド溝を切削し、前記歯厚上がり刃は、前記ガイド溝の内面に摺動するガイド部を有する。

【0010】

本発明では、歯厚上がり刃がガイド部を有しており、このガイド部は、外径上がり刃が歯溝に切削したガイド溝の内面と摺動する。ガイド部によって、歯厚上がり刃の切削時の位置決めを行うことができる。このため、歯厚上がり刃で歯溝の歯面を切削するときに、切削量にばらつきが生じることを抑制できる。本発明のヘリカルブローチによれば、精度の高いブローチ加工が可能である。

【0011】

前記ヘリカルブローチにおいて、前記ガイド部は、前記ガイド溝の内面のうち、径方向内側を向く端面に摺動する上ガイド面と、前記ガイド溝の内面のうち、周方向を向く側面に摺動する横ガイド面と、を有することが好ましい。

【0012】

この場合、ガイド部の上ガイド面がガイド溝の端面に摺動することで、歯厚上がり刃の径方向の位置決めを精度よく行うことができる。また、ガイド部の横ガイド面がガイド溝の側面に摺動することで、歯厚上がり刃の周方向の位置決めを精度よく行うことができる。歯厚上がり刃によって、より精度の高い安定した切削加工を行うことが可能である。

【0013】

前記ヘリカルブローチにおいて、前記横ガイド面は、前記ガイド部に一対設けられ、一対の前記横ガイド面は、周方向において互いに反対方向を向くことが好ましい。

【0014】

この場合、ガイド部の一対の横ガイド面が、ガイド溝の一対の側面に、それぞれ摺動する。すなわち、歯厚上がり刃の周方向一方側の位置決めと、周方向他方側の位置決めとを、両方ともに行うことができる。このため、歯厚上がり刃による切削精度が、より安定して高められる。

【0015】

前記ヘリカルブローチにおいて、前記横ガイド面は、第１ガイド面を有し、前記第１ガイド面は、前記歯厚上がり刃を前側から見て、前記ガイド部の周方向の中心を通り径方向に延びる中心線との間の周方向の距離が、軸方向の後側へ向かうに従い大きくなることが好ましい。

【0016】

この場合、ガイド部がガイド溝内を軸方向の前側へ進むにつれ、第１ガイド面が、ガイド溝の側面に近づいていき、徐々に摺動させられる。上記構成によれば、歯厚上がり刃がワークに切り込む際に、歯厚上がり刃のすくい面と第１ガイド面とが接続される稜線部が、意図せずに切れ刃として作用しガイド溝の側面近傍を切削してしまうような不具合を抑制できる。このため、歯厚上がり刃による歯溝の加工精度がより安定して高められる。

【0017】

前記ヘリカルブローチにおいて、前記横ガイド面は、第２ガイド面を有し、前記第２ガイド面は、前記歯厚上がり刃を前側から見て、前記ガイド部の周方向の中心を通り径方向に延びる中心線に対する傾斜角が、軸方向の後側へ向かうに従い小さくなり、かつ、軸方向の後側へ向かうに従い前記側面との接触面積が大きくなることが好ましい。

【0018】

この場合、ガイド部がガイド溝内を軸方向の前側へ進むにつれ、第２ガイド面が、ガイド溝の側面に近づいていき、徐々に摺動させられる。上記構成によれば、歯厚上がり刃がワークに切り込む際に、歯厚上がり刃のすくい面と第２ガイド面とが接続される稜線部が、意図せずに切れ刃として作用しガイド溝の側面近傍を切削してしまうような不具合を抑制できる。このため、歯厚上がり刃による歯溝の加工精度がより安定して高められる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の前記態様のヘリカルブローチによれば、歯厚上がり刃で歯溝の歯面を切削するときに、切削量にばらつきが生じにくく、高精度な切削が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本実施形態のヘリカルブローチを示す側面図である。

【図2】図２は、外径上がり刃によってワークに切削される歯溝の形状、及び、本実施形態の歯厚上がり刃の形状を概略的に示す前面図である。

【図3】図３は、本実施形態の歯厚上がり刃を示す前面図である。

【図4】図４は、本実施形態の歯厚上がり刃を示す斜視図であり、詳しくは、歯溝の周方向一方側の歯面を切削する歯厚上がり刃を表す。

【図5】図５は、本実施形態の歯厚上がり刃を示す斜視図であり、詳しくは、歯溝の周方向他方側の歯面を切削する歯厚上がり刃を表す。

【図6】図６は、本実施形態の歯厚上がり刃の他の例を示す斜視図であり、詳しくは、歯溝の周方向一方側の歯面及び周方向他方側の歯面を切削する歯厚上がり刃を表す。

【図7】図７は、外径上がり刃によってワークに切削される歯溝の形状、及び、本実施形態の第１変形例の歯厚上がり刃の形状を概略的に示す前面図である。

【図8】図８は、本実施形態の第１変形例の歯厚上がり刃を示す前面図である。

【図9】図９は、本実施形態の第１変形例の歯厚上がり刃を示す斜視図である。

【図10】図１０は、外径上がり刃によってワークに切削される歯溝の形状、及び、本実施形態の第２変形例の歯厚上がり刃の形状を概略的に示す前面図である。

【図11】図１１は、本実施形態の第２変形例の歯厚上がり刃を示す前面図である。

【図12】図１２は、本実施形態の第２変形例の歯厚上がり刃を示す斜視図である。

【図13】図１３は、外径上がり刃によってワークに切削される歯溝の形状、及び、従来の歯厚上がり刃の形状を概略的に示す前面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の一実施形態のヘリカルブローチ１０について、図１～図６を参照して説明する。
本実施形態のヘリカルブローチ１０は、金属製等の環状をなすワーク（被削材）の下孔の内周部に、ヘリカル内歯車（はすばの内歯車）等の捩れ溝加工を施す切削工具である。特に図示しないが、ワークは、例えば筒状やリング状等である。

【0022】

ヘリカルブローチ１０は、例えば、自動変速機用のプラネタリーインターナルギア等の高精度が要求される製品の切削加工に用いられる。ヘリカルブローチ１０は、一回の切削により、ワークに対して荒加工から仕上げ加工までを行うことができる。

【0023】

図１に示すように、ヘリカルブローチ１０は、中心軸Ｏを中心とする軸状または柱状をなすブローチ本体１と、前掴み部２と、後掴み部３と、刃部４と、を備える。

【0024】

〔方向の定義〕
本実施形態では、ブローチ本体１の中心軸Ｏが延びる方向を、軸方向と呼ぶ。図１において、軸方向は、矢印Ｆが示す方向に相当する。軸方向のうち、切削時にワークに対してブローチ本体１が移動させられる向き（＋Ｆ側）を、前側または工具送り方向と呼び、これとは反対の方向（－Ｆ側）を、後側または反工具送り方向と呼ぶ。

【0025】

中心軸Ｏと直交する方向を径方向と呼ぶ。各図において、径方向は、矢印Ｙが示す方向に相当する。径方向のうち、ブローチ本体１の中心軸Ｏに接近する向き（－Ｙ側）を径方向内側と呼び、ブローチ本体１の中心軸Ｏから離れる向き（＋Ｙ側）を径方向外側と呼ぶ。

【0026】

中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。各図において、周方向は、矢印θが示す方向に相当する。本実施形態では、周方向のうち＋θ側を周方向一方側と呼び、－θ側を周方向他方側と呼ぶ。

【0027】

〔ブローチ本体〕
ブローチ本体１は、例えば高速度工具鋼等の硬質材料からなる金属製である。図１に示すように、ブローチ本体１は、軸方向に延びる。本実施形態ではブローチ本体１が、組立型である。具体的に、ブローチ本体１は、中心軸Ｏを中心とする多段柱状の本体部と、本体部の一部（後述する小径部分１Ａ）に嵌合するシェル８と、シェル８の後側に配置され、本体部の一部に嵌合するロックナット９と、を有する。

【0028】

ブローチ本体１の本体部は、大径部分１Ｃと、大径部分１Ｃよりも小径とされ、大径部分１Ｃよりも後側に配置される小径部分１Ａと、を有する。大径部分１Ｃと小径部分１Ａとは、一体に形成されている。小径部分１Ａの外周面には、この外周面から径方向外側に突出するキー１Ｂが設けられる。キー１Ｂは、小径部分１Ａの前端部に配置される。

【0029】

シェル８は、中心軸Ｏを中心とする円筒状である。シェル８の内部には、小径部分１Ａが嵌め入れられる。シェル８の前端面は、大径部分１Ｃの後端面と接触する。シェル８は、キー溝８Ａを有する。キー溝８Ａは、シェル８の前端部に配置される。キー溝８Ａは、シェル８の前端面から後側に窪む凹状であり、シェル８の周壁を径方向に貫通する。キー溝８Ａは、キー１Ｂと嵌め合わされる。

【0030】

ロックナット９は、中心軸Ｏを中心とするリング状である。ロックナット９の内部には、小径部分１Ａが嵌め入れられる。ロックナット９は、シェル８の後端面に、後側から接触する。ロックナット９は、シェル８を前側に押し付けた状態で、ネジ等の締結部材により小径部分１Ａに固定される。これにより、シェル８は、大径部分１Ｃとロックナット９との間で軸方向の両側から挟まれ、ブローチ本体１の本体部に固定される。また、ロックナット９は小径部分１Ａに着脱可能とされており、シェル８も小径部分１Ａに着脱可能とされる。

【0031】

〔前掴み部、後掴み部〕
前掴み部２及び後掴み部３は、ヘリカルブローチ１０を図示しないブローチ盤に取り付けるための部分である。前掴み部２は、ブローチ本体１の前端部に配置される。後掴み部３は、ブローチ本体１の後端部に配置される。ヘリカルブローチ１０を使用する際には、ワークに形成された下孔にブローチ本体１を挿通した状態で、前掴み部２及び後掴み部３が、それぞれブローチ盤に固定される。

【0032】

〔刃部〕
刃部４は、ブローチ本体１のうち、軸方向において前掴み部２と後掴み部３との間に位置する中間部分（すなわち、ブローチ本体１の軸方向の両端部間に位置する部分）に配置される。

【0033】

刃部４は、複数の切れ刃６，７を有する。すなわち、ヘリカルブローチ１０は、複数の切れ刃６，７を備える。複数の切れ刃６，７は、ブローチ本体１の外周面に配置され、径方向外側へ向けて突出する。複数の切れ刃６，７は、軸方向へ向かうに従い周方向に向けて捩れて配列されている。

【0034】

具体的に、複数の切れ刃６，７は、軸方向の後側（－Ｆ側）へ向かうに従い周方向他方側（－θ側）に向けて捩れる螺旋状をなすように、かつ互いに間隔をあけて配列されている。図１に、切れ刃６，７の配列方向（リード）を、符号Ｌで概略的に示す。また、このような螺旋状の切れ刃６，７の列が、周方向に互いに間隔をあけて、複数列設けられている。

【0035】

切削加工時においてヘリカルブローチ１０は、ワークの下孔に挿入され、ブローチ本体１の外周面に配列する切れ刃６，７の配列方向（リード）Ｌに沿うように、ワークに対して工具送り方向（＋Ｆ側）へ送られつつ、周方向一方側（＋θ側）に回転させられる。

【0036】

この際、刃部４はその前端からワークの下孔内に挿入されていき、複数の切れ刃６，７がこの下孔の内周部に順次切り込むことで、ワークの内周部には、螺旋状の歯溝が周方向に互いに間隔をあけて複数形成される。これによりヘリカルブローチ１０は、ワークの下孔の内周部に、ヘリカル内歯車（はすばの内歯車）等の捩れ溝加工を施す。

【0037】

図１及び図２に示すように、複数の切れ刃６，７は、ワークの内周部の歯溝Ｇを、径方向外側（＋Ｙ側）に追い込み切削する複数の外径上がり刃（荒刃）６と、外径上がり刃６よりも軸方向の後側（－Ｆ側）に配置され、歯溝Ｇの周方向を向く歯面Ａ，Ｂを追い込み切削する複数の歯厚上がり刃（仕上げ刃）７と、を含む。なお刃部４には、ワークの下孔の最内周部分（小径部）を切削する丸刃がさらに備えられていてもよい。丸刃は、例えば、刃部４の軸方向の中央部よりも後側に複数配置される。

【0038】

図１に示すように、外径上がり刃６は、刃部４のうち前側部分に配置されている。本実施形態では外径上がり刃６が、大径部分１Ｃの外周面に配置される。複数の外径上がり刃６は、ブローチ本体１の径方向外側へ向けた各切れ刃の突出高さが、軸方向の後側へ向かうに従い徐々に増大させられている。これらの外径上がり刃６は、ワークに歯溝Ｇを形成するとともに、この歯溝Ｇを歯丈方向（ブローチ本体１の径方向外側、図２においては＋Ｙ側）に追い込み切削する。

【0039】

外径上がり刃６によって切削されたワークの歯溝Ｇは、その一対の歯面Ａ，Ｂが、外径上がり刃６の配列方向（リード）Ｌに沿って形成される。また、後述する歯厚上がり刃７によって切削される歯面Ａ，Ｂも、歯厚上がり刃７の配列方向Ｌに沿って形成される。すなわち、切れ刃６，７の配列方向Ｌと、これら切れ刃６，７によって切削されるワークの歯面Ａ，Ｂとは、互いに平行とされる。
外径上がり刃６によって切削されたワークの歯溝Ｇの形状を、図２に破線として表す。

【0040】

複数の外径上がり刃６のうち少なくとも１つは、歯溝Ｇの径方向外側の端部にガイド溝Ｄを切削する。具体的には、複数の外径上がり刃６のうち、軸方向の後側に配置される１つ以上の外径上がり刃６が、ワークにガイド溝Ｄを切削する。なお、図２に符号Ｃで示す一点鎖線は、歯溝Ｇのガイド溝Ｄの周方向（矢印θ方向）の中心を通り径方向（矢印Ｙ方向）に延びる中心線Ｃを表す。

【0041】

ガイド溝Ｄは、ガイド溝Ｄの内面のうち周方向を向く一対の側面Ｄａ，Ｄｂと、ガイド溝Ｄの内面のうち径方向内側（－Ｙ側）を向く端面Ｄｃと、を有する。具体的に、一対の側面Ｄａ，Ｄｂのうち周方向一方側（＋θ側）に配置される一方の側面Ｄａは、周方向他方側（－θ側）を向く壁面である。また、一対の側面Ｄａ，Ｄｂのうち周方向他方側（－θ側）に配置される他方の側面Ｄｂは、周方向一方側（＋θ側）を向く壁面である。

【0042】

本実施形態では、一対の側面Ｄａ，Ｄｂが、互いに略平行である。なお、一対の側面Ｄａ，Ｄｂは、径方向外側（＋Ｙ側）へ向かうに従い、周方向において互いの間の距離が小さくされていたり、あるいは大きくされていたりしてもよい。

【0043】

図１に示すように、歯厚上がり刃７は、刃部４のうち後側部分に配置されている。本実施形態では歯厚上がり刃７が、シェル８の外周面に配置される。複数の歯厚上がり刃７は、外径上がり刃６によって形成された図２に示す歯溝Ｇの一対の歯面Ａ，Ｂを、歯厚方向（ブローチ本体１の周方向、歯溝Ｇの溝幅方向）に追い込み切削する。

【0044】

詳しくは、複数の歯厚上がり刃７のうち、前側に位置する歯厚上がり刃７（一方の歯厚上がり刃７Ａ）が、歯溝Ｇの周方向一方側（＋θ側）の歯面（例えば鋭角側歯面）Ａを追い込み切削する。また、歯面Ａを追い込み切削する歯厚上がり刃７よりも後側に位置する歯厚上がり刃７（他方の歯厚上がり刃７Ｂ）が、歯溝Ｇの周方向他方側（－θ側）の歯面（例えば鈍角側歯面）Ｂを追い込み切削する。すなわち、本実施形態の歯厚上がり刃７は、歯溝Ｇの一対の歯面Ａ，Ｂを、片方ずつ順番に追い込み切削する。

【0045】

なお、上記鋭角側歯面とは、ワークの内周部を径方向内側から見て、歯溝Ｇの一対の歯面Ａ，Ｂのうち、刃部４が挿入されるワークの入口側の端面に対して、鋭角に交差する歯面Ａを指す。また、上記鈍角側歯面とは、ワークの内周部を径方向内側から見て、歯溝Ｇの一対の歯面Ａ，Ｂのうち、ワークの入口側の端面に対して、鈍角に交差する歯面Ｂを指す。

【0046】

図３～図５に示すように、歯厚上がり刃７は、工具送り方向（＋Ｆ側）を向くすくい面１１と、周方向一方側（＋θ側）または周方向他方側（－θ側）を向く逃げ面１２と、すくい面１１と逃げ面１２とが接続される稜線部に配置される切削刃１３と、歯厚上がり刃７の径方向外側（＋Ｙ側）の端部に配置されるガイド部１４と、を有する。
なお、図３及び図４は、周方向一方側の歯面Ａを切削する一方の歯厚上がり刃７Ａを表しており、図５は、周方向他方側の歯面Ｂを切削する他方の歯厚上がり刃７Ｂを表している。

【0047】

一方の歯厚上がり刃７Ａの逃げ面１２は、周方向一方側の歯面Ａと対向する。一方の歯厚上がり刃７Ａの切削刃１３は、周方向一方側の歯面Ａを切削する。
他方の歯厚上がり刃７Ｂの逃げ面１２は、周方向他方側の歯面Ｂと対向する。他方の歯厚上がり刃７Ｂの切削刃１３は、周方向他方側の歯面Ｂを切削する。

【0048】

図２に示すように、ガイド部１４は、ガイド溝Ｄ内に挿入され、ガイド溝Ｄの内面に摺動する。ガイド部１４は、歯厚上がり刃７の配列方向Ｌに沿って延びるリブ状をなす（図４及び図５を参照）。図２及び図３に示すように、ガイド部１４の周方向の中心を通り径方向に延びる中心線Ｃは、歯溝Ｇのガイド溝Ｄの中心線Ｃと一致する。

【0049】

図２～図５に示すように、ガイド部１４は、ガイド溝Ｄの内面のうち端面Ｄｃに摺動する上ガイド面１４ｃと、ガイド溝Ｄの内面のうち側面Ｄａ，Ｄｂに摺動する横ガイド面１４ａ，１４ｂと、を有する。

【0050】

上ガイド面１４ｃは、ガイド部１４の径方向外側を向く頂面に配置される。また、横ガイド面１４ａ，１４ｂは、ガイド部１４の周方向を向く壁面に配置される。上ガイド面１４ｃ及び横ガイド面１４ａ，１４ｂは、それぞれ、歯厚上がり刃７の配列方向Ｌに沿って延びる。本実施形態では、上ガイド面１４ｃ及び横ガイド面１４ａ，１４ｂが、それぞれ、略平面状をなす。

【0051】

横ガイド面１４ａ，１４ｂは、ガイド部１４に一対設けられる。一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂは、周方向において互いに反対方向を向く。

【0052】

具体的に、一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂのうち、周方向一方側（＋θ側）に位置する一方の横ガイド面１４ａは、周方向一方側を向く壁面である。一方の横ガイド面１４ａは、ガイド溝Ｄの周方向一方側の側面Ｄａと摺動する。一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂのうち、周方向他方側（－θ側）に位置する他方の横ガイド面１４ｂは、周方向他方側を向く壁面である。他方の横ガイド面１４ｂは、ガイド溝Ｄの周方向他方側の側面Ｄｂと摺動する。

【0053】

本実施形態では、一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂが、互いに略平行である。なお、一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂは、一対の側面Ｄａ，Ｄｂの形状に応じて、径方向外側（＋Ｙ側）へ向かうに従い、周方向において互いの間の距離が小さくされていたり、あるいは大きくされていたりしてもよい。

【0054】

ここで、図６は、本実施形態の歯厚上がり刃７の他の例を示す。図６に示す例では、歯厚上がり刃７が、すくい面１１と、一対の逃げ面１２と、一対の切削刃１３と、ガイド部１４と、を有する。この他の例の歯厚上がり刃７は、歯溝Ｇの一対の歯面Ａ，Ｂを、両方ともに追い込み切削する。
本実施形態においては、前述の歯厚上がり刃７Ａ，７Ｂとともに、またはこれらに代えて、図６に示す両刃の歯厚上がり刃７を用いることとしてもよい。

【0055】

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態のヘリカルブローチ１０では、歯厚上がり刃７がガイド部１４を有しており、このガイド部１４は、外径上がり刃６が歯溝Ｇに切削したガイド溝Ｄの内面と摺動する。ガイド部１４によって、歯厚上がり刃７の切削時の位置決めを行うことができる。このため、歯厚上がり刃７で歯溝Ｇの歯面Ａ，Ｂを切削するときに、切削量にばらつきが生じることを抑制できる。本実施形態のヘリカルブローチ１０によれば、精度の高いブローチ加工が可能である。

【0056】

ここで、図１３は、外径上がり刃によってワークに切削される歯溝Ｇの形状、及び、従来の歯厚上がり刃１０７の形状を概略的に示す前面図である。従来の歯厚上がり刃１０７は、本実施形態の歯厚上がり刃７と異なり、ガイド溝Ｄの内面に摺動するガイド部１４を有していない。このため、従来のヘリカルブローチでは、本実施形態と同様の作用効果を得ることはできなかった。

【0057】

また本実施形態では、図２に示すように、ガイド部１４が、ガイド溝Ｄの内面のうち、径方向内側（－Ｙ側）を向く端面Ｄｃに摺動する上ガイド面１４ｃと、ガイド溝Ｄの内面のうち、周方向（矢印θ方向）を向く側面Ｄａ，Ｄｂに摺動する横ガイド面１４ａ，１４ｂと、を有する。
この場合、ガイド部１４の上ガイド面１４ｃがガイド溝Ｄの端面Ｄｃに摺動することで、歯厚上がり刃７の径方向（矢印Ｙ方向）の位置決めを精度よく行うことができる。また、ガイド部１４の横ガイド面１４ａ，１４ｂがガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂに摺動することで、歯厚上がり刃７の周方向の位置決めを精度よく行うことができる。歯厚上がり刃７によって、より精度の高い安定した切削加工を行うことが可能である。

【0058】

また本実施形態では、ガイド部１４に、周方向において互いに反対方向を向く一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂが設けられており、一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂは、ガイド溝Ｄの一対の側面Ｄａ，Ｄｂに、それぞれ摺動させられる。これにより、歯厚上がり刃７の周方向一方側（＋θ側）の位置決めと、周方向他方側（－θ側）の位置決めとを、両方ともに行うことができる。このため、歯厚上がり刃７による切削精度が、より安定して高められる。

【0059】

〔本発明に含まれるその他の構成〕
本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。なお、変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、下記では主に異なる点について説明する。

【0060】

図７～図９は、前述の実施形態で説明したヘリカルブローチ１０の歯厚上がり刃７の第１変形例を示す。この第１変形例では、歯厚上がり刃７の横ガイド面１４ａ，１４ｂが、第１ガイド面１５と、第２ガイド面１６と、を有する。図示の例では、一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂが、それぞれ、第１ガイド面１５と、第２ガイド面１６と、を有する。

【0061】

第１ガイド面１５と第２ガイド面１６とは、径方向（矢印Ｙ方向）の位置が互いに異なる。図示の例では、第１ガイド面１５が、横ガイド面１４ａ，１４ｂのうち、径方向外側（＋Ｙ側）の部分に配置される。また、第２ガイド面１６が、横ガイド面１４ａ，１４ｂのうち、径方向内側（－Ｙ側）の部分に配置される。

【0062】

第１ガイド面１５は、図７及び図８に示すように歯厚上がり刃７を前側から見て、ガイド部１４の周方向（矢印θ方向）の中心を通り径方向に延びる中心線Ｃとの間の周方向の距離が、軸方向の後側へ向かうに従い大きくなる（図９を参照）。すなわち、第１ガイド面１５は、径方向外側（＋Ｙ側）から見て、歯厚上がり刃７の配列方向Ｌに対して傾斜して延びる。一対の横ガイド面１４ａ，１４ｂの各第１ガイド面１５同士は、軸方向の後側へ向かうに従い、互いの周方向の間の距離が大きくなる。

【0063】

また、第２ガイド面１６は、その軸方向の全長にわたって、中心線Ｃとの間の周方向の距離が一定である。すなわち、第２ガイド面１６は、径方向外側（＋Ｙ側）から見て、歯厚上がり刃７の配列方向Ｌと平行に延びる。

【0064】

この第１変形例では、ガイド部１４がガイド溝Ｄ内を軸方向の前側（＋Ｆ側）へ進むにつれ、第１ガイド面１５が、ガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂに近づいていき、徐々に摺動させられる。そして、ガイド部１４の軸方向の後端部がガイド溝Ｄを通過する際には、図２に示すように、横ガイド面１４ａ，１４ｂの全体、すなわち第１ガイド面１５及び第２ガイド面１６が、ガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂに摺動する。

【0065】

上記第１変形例によれば、歯厚上がり刃７がワークに切り込む際に、歯厚上がり刃７のすくい面１１と第１ガイド面１５とが接続される稜線部が、意図せずに切れ刃として作用しガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂ近傍を切削してしまうような不具合を抑制できる。このため、歯厚上がり刃７による歯溝Ｇの加工精度がより安定して高められる。

【0066】

図１０～図１２は、前述の実施形態で説明したヘリカルブローチ１０の歯厚上がり刃７の第２変形例を示す。この第２変形例においても、歯厚上がり刃７の横ガイド面１４ａ，１４ｂは、第１ガイド面１５と、第２ガイド面１６と、を有する。

【0067】

第２変形例では、第２ガイド面１６が、図１１に示すように歯厚上がり刃７を前側から見て、中心線Ｃに対する傾斜角αが軸方向の後側へ向かうに従い小さくなる。図１０及び図１２に示すように、第２ガイド面１６は、軸方向の後側へ向かうに従い、ガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂとの接触面積が大きくなる。

【0068】

この第２変形例では、ガイド部１４がガイド溝Ｄ内を軸方向の前側（＋Ｆ側）へ進むにつれ、第２ガイド面１６が、ガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂに近づいていき、徐々に摺動させられる。そして、ガイド部１４の軸方向の後端部がガイド溝Ｄを通過する際には、図２に示すように、横ガイド面１４ａ，１４ｂの全体、すなわち第１ガイド面１５及び第２ガイド面１６が、ガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂに摺動する。

【0069】

上記第２変形例によれば、歯厚上がり刃７がワークに切り込む際に、歯厚上がり刃７のすくい面１１と第２ガイド面１６とが接続される稜線部が、意図せずに切れ刃として作用しガイド溝Ｄの側面Ｄａ，Ｄｂ近傍を切削してしまうような不具合を抑制できる。このため、歯厚上がり刃７による歯溝Ｇの加工精度がより安定して高められる。

【0070】

また、前述の実施形態では、ブローチ本体１が組立型である例を挙げたが、これに限らない。ブローチ本体１は、本体部とシェル８とが一体に形成された一体型であってもよい。ただし、ブローチ本体１が組立型の場合には、本体部に対してシェル８が移動しやすくなり歯厚上がり刃７の位置決め精度がより要求されることから、本発明による効果がより格別顕著なものとなる。

【0071】

本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態及び変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明のヘリカルブローチによれば、歯厚上がり刃で歯溝の歯面を切削するときに、切削量にばらつきが生じにくく、高精度な切削が可能である。したがって、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0073】

１…ブローチ本体
６…外径上がり刃（切れ刃）
７…歯厚上がり刃（切れ刃）
７Ａ…一方の歯厚上がり刃
７Ｂ…他方の歯厚上がり刃
１０…ヘリカルブローチ
１４…ガイド部
１４ａ，１４ｂ…横ガイド面
１４ｃ…上ガイド面
１５…第１ガイド面
１６…第２ガイド面
Ａ，Ｂ…歯面
Ｃ…中心線
Ｄ…ガイド溝
Ｄａ，Ｄｂ…側面
Ｄｃ…端面
Ｇ…歯溝
Ｏ…中心軸
α…傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】