JP2015037814A - 歯切り用回転切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタブレードをスロット内に２面拘束状態で強固に固定でき、しかもカッタブレードの半径方向位置を容易に調整できる回転切削工具を提供する。
【解決手段】回転切削工具は、外周面に複数のスロット１２が形成されたカッタ取付治具１と、各スロット内に挿入配置した複数のカッタブレード２，３と、クランプリング４と、各スロット内でのカッタブレードの配置位置を半径方向に調整する複数の調整手段３０を備える。各調整手段は、スロット内壁面１２ｃとカッタブレードの間に配置したくさび部材３１と調整ねじ３４からなる。くさび部材を、カッタ取付治具の軸方向に見てカッタブレードと接する外面３１ｂが傾斜辺となる直角台形状に形成して、くさび部材の外面がスロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようにする。各カッタブレードの後面２ｂ，３ｂ及び内側側面２ｃ，３ｃを各々スロットの第２側壁面及びくさび部材の外面に接触するように形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スパイラルベベルギヤやハイポイドベベルギヤなどの歯車を歯切りするための歯切り用回転切削工具に関する。

従来、この種の歯切り用回転切削工具として、例えば特許文献１に開示されているように、外周面に複数のスロットが所定間隔毎に形成されたカッタ取付治具と、このカッタ取付治具の各スロット内にそれぞれ挿入して配置された複数のカッタブレードと、この複数のカッタブレードを取り囲むようにカッタ取付治具の外周面に装着されたクランプリングとを備え、このクランプリングに設けたねじ孔を通して各スロット内に延び出る締結ねじの先端でカッタブレードの外側側面を押し付けて固定するように構成されたものは知られている。

そして、上記スロットは、通常、互いに一定間隔を隔てて平行に対向する回転方向前側の第１側壁面及び回転方向後側の第２側壁面と、この両側壁面間の奥側にこれらと直交して位置する内壁面とを有しているが、本出願人は、先に、特許文献１に記載されているように、このスロットの形状とカッタブレードの形状とを改良することにより、歯切り切削加工時にカッタブレードのスロット内でのずれを確実に防止して切削精度を高めることができるものを提案している。

すなわち、この提案のものは、スロットの内壁面を、第２側壁面に対し鋭角で交差するように設けるとともに、カッタブレードの後面及び内側側面を、スロットの第２側壁面及び内壁面に接触するように形成することにより、カッタ取付治具のスロット内にカッタブレードを挿入配置しかつ締結ねじによりスロットの内壁面に押し付けて固定したとき、カッタブレードは、スロットの内壁面に沿って第２側壁面側に移動し、その内側側面がスロットの内壁面に接触するだけでなく、後面もスロットの第２側壁面に接触した２面拘束状態で固定されることになる。このため、歯切り切削加工時に回転切削工具の回転方向に負荷がかかってもカッタブレードがスロット内でずれることはなく、切削精度を高めることができるのである。

ところで、上記従来の歯切り用回転切削工具では、カッタブレードの刃先を研磨する再刃付けの後カッタブレードをカッタ取付治具のスロット内に挿入配置して締結ねじにより固定するときには、再刃付けが全てのカッタブレードに均一に行われ難いことなどから、各スロット内でのカッタブレードの配置位置をカッタ取付治具の半径方向に容易に調整できるようにすることが要請されている。

一方、このような要請に答えるためのものとして、例えば特許文献２に開示されているように、カッタヘッドの刃物収納溝内に刃物をねじで固定する正面フライスカッタにおいて、刃物の半径方向位置を調整可能にするための調整手段が知られている。この調整手段は、カッタヘッドの刃物収納溝に配置される平行板と、この平行板と溝内壁面との間に配置され厚みがカッタヘッドの軸方向に変化するくさび部材と、このくさび部材の内面に設けた凹部に一部が嵌り込みかつカッタヘッドに溝内壁面に臨んで設けたねじ孔にねじ込まれた調整ねじとを有し、調整ねじを回すことによってくさび部材が平行板と溝内壁面との間でカッタヘッドの軸方向にスライドして刃物の半径方向位置が調整されるようになっている。

特開２００６−６１９９７号公報 特許第２６５７１１５号公報（第４−７頁、第１図、第２図）

しかしながら、上記従来公知の調整手段を、歯切り用回転切削工具のうち、特に本出願人が先に提案した２面拘束状態でカッタブレードをスロット内に固定するものにそのまま適用した場合には、調整手段のくさび部材や平行板によりカッタブレードの２面拘束状態が阻害され、その機能が十分に発揮されなくなる虞がある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、カッタブレードをスロット内に２面拘束状態で固定するものに従来公知の調整手段を適用するに当たり、これを適切に改良することにより、カッタブレードをスロット内に２面拘束状態で強固に固定することができ、しかもカッタブレードの半径方向位置を容易に調整できる歯切り用回転切削工具を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、歯切り用回転切削工具として、外周面に複数のスロットが所定間隔毎に形成されたカッタ取付治具と、このカッタ取付治具の各スロット内にそれぞれ挿入して配置された複数のカッタブレードと、この複数のカッタブレードを取り囲むようにカッタ取付治具の外周面に装着されたクランプリングとを備え、このクランプリングに設けたねじ孔を通して各スロット内に延び出る締結ねじの先端でカッタブレードの外側側面を押し付けて固定するように構成されたものを前提とする。そして、上記各スロットを、互いに一定間隔を隔てて平行に対向する回転方向前側の第１側壁面及び回転方向後側の第２側壁面と、この両側壁面間の奥側にこれらと直交して位置する内壁面とを有する構成にする一方、上記締結ねじの押し付けによるカッタブレードの固定を少し緩めた仮止め状態で各スロット内でのカッタブレードの配置位置をそれぞれ半径方向に調整するための複数の調整手段を備え、この各調整手段を、スロットの内壁面とカッタブレードとの間に配置され厚みがカッタ取付治具の軸方向に変化するくさび部材と、このくさび部材のスロット内壁面に接する内面に設けた凹部に一部が嵌り込みかつカッタ取付治具にスロット内壁面に臨んで設けたねじ孔にねじ込まれた調整ねじとによって構成する。また、上記くさび部材を、カッタ取付治具の軸方向に見てカッタブレードと接する外面が傾斜辺となる直角台形状に形成して、このくさび部材の外面は、スロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようにする一方、上記各カッタブレードの後面をスロットの第２側壁面に、各カッタブレードの内側側面を上記くさび部材の外面にそれぞれ接触するように形成する構成にする。

この構成では、カッタ取付治具の各スロット内に挿入配置したカッタブレードを、クランプリングに設けたねじ孔を通して各スロット内に延び出る締結ねじの先端でスロット内の奥側に押し付けて固定するときには、カッタブレードとスロット内壁面との間に配置した調整手段のくさび部材が、カッタ取付治具の軸方向に見て外面が傾斜辺となる直角台形状に形成されていて、このくさび部材の外面がスロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようになっていることから、カッタブレードの内側側面がくさび部材を介してスロットの内壁面に接触するだけでなく、カッタブレードがくさび部材の外面に沿ってスロットの第２側壁面側に移動し、カッタブレードの後面がスロットの第２側壁面に接触した２面拘束状態で強固に固定される。

また、各スロット内でのカッタブレードの配置位置をスロット半径方向に調整するときには、上記締結ねじの押し付けによるカッタブレードの固定を少し緩めた仮止め状態にした後、対応する調整手段の調整ねじを回してくさび部材をカッタブレードとスロット内壁面との間でカッタ取付治具の軸方向にスライドさせることにより、カッタブレードの配置位置をスロット半径方向に調整することができる。このとき、特にカッタブレードの配置位置をスロット半径方向外側に移動調整するとき、カッタブレードとくさび部材とが互いの接触面から相反方向の反力を受けて変位するため、調整後に締結ねじによりカッタブレードを２面拘束状態で固定するときその固定をより確実にかつ強固に行うことができる。

以上のように、本発明の歯切り用回転切削工具によれば、カッタブレードとスロット内壁面との間に配置した調整手段のくさび部材が、カッタ取付治具の軸方向に見て外面が傾斜辺となる直角台形状に形成されていて、このくさび部材の外面がスロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようになっているため、カッタブレードをスロット内に２面拘束状態で強固に固定することができる。この結果、歯切り切削加工時に回転切削工具の回転方向に負荷がかかってもカッタブレードがスロット内でずれるのを確実に防止することができ、切削精度の向上を図ることができる。

また、締結ねじの押し付けによるカッタブレードの固定を少し緩めた仮止め状態で調整手段の調整ねじを回してくさび部材をカッタブレードとスロット内壁面との間でカッタ取付治具の軸方向にスライドさせることにより、カッタブレードの配置位置をスロット半径方向に調整することができるので、使い勝手性を高めることができる。しかも、カッタブレードの配置位置をスロット半径方向外側に移動調整するとき、カッタブレードとくさび部材とが互いの接触面から相反方向の反力を受けて変位するため、調整後に締結ねじによりカッタブレードを２面拘束状態で固定するときその固定をより確実にかつ強固に行うことができるという効果を奏するものである。

図１は本発明の実施形態に係る歯切り用回転切削工具の一部を切開した正面図である。 図２は上記回転切削工具の中心線より左側半分を切開した側面図である。 図３は図１のＸ付近の拡大図である。 図４は図３のＹ−Ｙ線における断面図である。 図５は図４のＺ方向から見た矢視図である。 図６は調整手段のくさび部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は上端面図、（ｄ）は下端面図である。

以下、本発明を実施するための形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の一実施形態に係る歯切り用回転切削工具Ａの全体構成を示す。この回転切削工具Ａは、カッタヘッドとも称されるカッタ取付治具１と、このカッタ取付治具１の外周部に円周方向に所定間隔毎に設けられた複数のカッタブレード２，３と、この複数のカッタブレード２，３を取り囲むようにカッタ取付治具１の外周面に装着されたクランプリング４とを備えている。尚、図２では、図面作成上の理由から複数のカッタブレード２，３の大部分を省略している。

上記カッタ取付治具１は、中心に取付穴としてのボア１１を有する円盤状のもので、その外周面は、前面側の直径が後面側のそれより大きい段付き状に形成されており、この前面側の外周面上にクランプリング４が装着されている。また、カッタ取付治具１の外周面には前面と後面との間に亘って軸方向に延びる複数のスロット１２，１２，…が円周方向に所定間隔毎に形成されており、上記各カッタブレード２，３は、それぞれこのスロット１２内に挿入して配置されている。

上記クランプリング４には、カッタ取付治具１のスロット１２，１２，…に対応して、それぞれ半径方向に貫通する複数のねじ孔１３，１３，…が円周方向に所定間隔毎に設けられている。そして、この各ねじ孔１３に対しそれぞれ締結ねじ１４をクランプリング４の外側からねじ込み、その締結ねじ１４の先端をスロット１２内に延び出させてカッタブレード２，３の外側側面に押し付けることによりカッタブレード２，３をスロット１２内に固定するようになっている。

上記各スロット１２は、図３ないし図５に拡大詳示するように、互いに一定間隔を隔てて平行に対向する回転方向Ｒ前側の第１側壁面１２ａ及び回転方向Ｒ後側の第２側壁面１２ｂと、この両側壁面１２ａ，１２ｂの奥側にこれらと直交して位置する内壁面１２ｃとを有している。上記両側壁面１２ａ，１２ｂは、カッタ取付治具１の軸方向に見るとその略中心に向かう方向に延び、カッタ取付治具１の側方から見ると垂直方向（つまりカッタ取付治具１の軸方向）から回転方向Ｒ前側に若干（２〜１５度程度）傾斜するように設けられている。また、上記内壁面１２ｃは、後述する調整手段３０のくさび部材３１との関係のために、カッタ取付治具１の軸方向に沿いカッタ取付治具１の前面側（図４の上面側）に向かうに従ってカッタ取付治具１の中心寄りに若干（２〜６度程度）傾斜して形成されている。

また、上記カッタブレード２，３としては、内刃と外刃の２種類つまり内刃カッタブレード２と外刃カッタブレード３とが用いられている。この２種類のカッタブレード２，３は、カッタ取付治具１の隣接する２つのスロット１２，１２に交互に挿入配置されて１組をなし、この１組のカッタブレード２，３で被加工材に１つのギヤ溝を切削するものである。

上記各カッタブレード２，３は、いずれも断面略矩形状の棒状素材（高速度工具鋼、超合金、サーメット又はセラミックなど）からなる。図３に拡大詳示するように、内刃カッタブレード２の前面２ａには、内側側面２ｃ寄りの部位から外側側面２ｄに向かって傾斜するすくい面２１が軸方向全長に亘って形成されており、外刃カッタブレード３の前面３ａには、逆に外側側面３ｄ寄りの部位から内側側面３ｃに向かって傾斜するすくい面２２が形成されている。また、各カッタブレード２，３の一端部にはそれぞれ山形に切削してなる切刃２３，２４が形成されている。

上記回転切削工具Ａは、更に、上記締結ねじ１４の押し付けによるカッタブレード２，３の固定を少し緩めた仮止め状態で各スロット１２内でのカッタブレード２，３の配置位置をそれぞれ半径方向に調整するための複数の調整手段３０，３０，…を備えている。この各調整手段３０は、図３及び図４に拡大詳示するように、スロット１２の内壁面１２ｃとカッタブレード２，３との間に配置され厚みがカッタ取付治具１の軸方向に変化するくさび部材３１と、このくさび部材３１のスロット内壁面１２ｃに接する内面３１ａに設けた凹部３２に一部が嵌り込みかつカッタ取付治具１にスロット内壁面１２ｃに臨んで設けたねじ孔３３にねじ込まれた調整ねじ３４とからなる。

上記くさび部材３１は、図６に拡大詳示するように、その長手方向つまりカッタ取付治具１の軸方向に見てカッタブレード２，３と接する外面３１ｂが傾斜辺となる直角台形状に形成されており、よって、くさび部材３１の外面３１ｂは、図３に示すようにくさび部材３１がスロット内壁面１２ｃとカッタブレード２，３との間に配置されたとき、スロット１２の第２側壁面１２ｂに対し鋭角で交差するようになっている。その鋭角としての角度は、４０〜８０度の範囲内であることが好ましい。また、くさび部材３１は、カッタ取付治具１の側方から見たスロット１２（詳しくは両側壁面１２ａ，１２ｂ）の傾斜度に対応して、所定の角度で長手方向に傾斜して形成されているとともに、くさび部材３１の厚みは、くさび部材上端の厚みｔ１がくさび部材下端の厚みｔ２よりもスロット１２の内壁面１２ｃの、カット取付治具１の軸方向に対する傾斜度に応じて小さくなる（ｔ１＞ｔ２）ように設定されている。上記凹部３２は、くさび部材３１の内面３１ａの上端寄りの部位に水平方向に延びる溝状に設けられている。

一方、上記各カッタブレード２，３の内側側面２ｃ，３ｃには、上記くさび部材３１の外面３１ｂに対応してそれぞれ傾斜面２５，２６が形成されている。そして、各スロット１２内にカッタブレード２，３を挿入配置し、締結ねじ１４の先端でカッタブレード２，３の外側側面２ｄ，３ｄを押し付けて固定するときには、各カッタブレード２，３の後面２ｂ，３ｂがスロット１２の第２側壁面１２ｂに、各カッタブレード２，３の内側側面２ｃ，３ｃの傾斜面２５，２６がくさび部材３１の外面３１ｂにそれぞれ接触するようになっている。

次に、上記歯切り用回転切削工具Ａの作用効果について説明するに、カッタ取付治具１の各スロット１２内に挿入配置したカッタブレード２，３を、クランプリング４に設けたねじ孔１３を通して各スロット１２内に延び出る締結ねじ１４の先端でスロット内の奥側に押し付けて固定するときには、カッタブレード２，３とスロット内壁面１２ｃとの間に配置した調整手段３０のくさび部材３１が、カッタ取付治具１の軸方向に見て外面３１ｂが傾斜辺となる直角台形状に形成されていて、このくさび部材３１の外面３１ｂがスロット１２の第２側壁面１２ｂに対し鋭角で交差するようになっていることから、カッタブレード２，３の内側側面２ｃ，３ｃがくさび部材３１を介してスロット１２の内壁面１２ｃに接触するだけでなく、カッタブレード２，３がくさび部材３１の外面３１ｂに沿ってスロット１２の第２側壁面１２ｂ側に移動し、カッタブレード２，３の後面２ｂ，３ｂがスロット１２の第２側壁面１２ｂに接触した２面拘束状態で強固に固定される。この結果、歯切り切削加工時に回転切削工具Ａの回転方向Ｒに負荷がかかってもカッタブレード２，３がスロット１２内でずれるのを確実に防止することができ、切削精度の向上を図ることができる。

また、各スロット１２内でのカッタブレード２，３の配置位置をスロット半径方向に調整するときには、上記締結ねじ１４の押し付けによるカッタブレード２，３の固定を少し緩めた仮止め状態にした後、対応する調整手段３０の調整ねじ３４を回してくさび部材３１をカッタブレード２，３とスロット内壁面１２ｃとの間でカッタ取付治具１の軸方向にスライドさせることにより、カッタブレード２，３の配置位置をスロット半径方向に調整することができる。このとき、特にカッタブレード２，３の配置位置をスロット半径方向外側に移動調整するとき、カッタブレード２，３とくさび部材３１とが互いの接触面（カッタブレード２，３の傾斜面２５，２６又はくさび部材３１の外面３１ｂ）から相反方向の反力を受けて変位するため、調整後に締結ねじ１４によりカッタブレード２，３を２面拘束状態で固定するときその固定をより確実にかつ強固に行うことができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、２個１組のカッタブレード２，３つまり内刃カッタブレード２と外刃カッタブレード３とで被加工材に１つのギヤ溝を切削するタイプの歯切り用回転切削工具Ａについて述べたが、本発明は、このタイプ以外に、３個１組のカッタブレードで被加工材に１つのギヤ溝を切削するタイプ、外刃カッタブレードのみ又は内刃カッタブレードのみからなる１個１組のタイプなどの歯切り用回転切削工具にも同様に適用することができる。

また、上記実施形態では、カッタ取付治具１の外周面に形成された各スロット１２の第１側壁面１２ａ及び第２側壁面１２ｂが、カッタ取付治具１の軸方向に見るとその略中心に向かう方向に延び、カッタ取付治具１の側方から見ると垂直方向から回転方向Ｒ前側に若干傾斜するように設けられたものについて述べたが、本発明は、これに限らず、例えば各スロット１２の第１側壁面１２ａ及び第２側壁面１２ｂが、カッタ取付治具１の軸方向に見るとスロット１２の入り口側から奥側に向かうに従ってカッタ取付治具１の中心よりも回転方向Ｒ後側に傾斜し、かつカッタ取付治具１の側方から見ると垂直方向に延びて設けられたものなどにも同様に適用することができる。

Ａ 歯切り用回転切削工具
Ｒ 回転方向
１ カッタ取付治具
２，３ カッタブレード
２ａ，３ａ 前面
２ｂ，３ｂ 後面
２ｃ，３ｃ 内側側面
２ｄ，３ｄ 外側側面
４ クランプリング
１２ スロット
１２ａ 第１側壁面
１２ｂ 第２側壁面
１２ｃ 内壁面
１３ ねじ孔
１４ 締結ねじ
２５，２６ 傾斜面
３０ 調整手段
３１ くさび部材
３１ａ 内面
３１ｂ 外面
３２ 凹部
３３ ねじ孔
３４ 調整ねじ

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、歯切り用回転切削工具として、外周面に複数のスロットが所定間隔毎に形成されたカッタ取付治具と、このカッタ取付治具の各スロット内にそれぞれ挿入して配置された複数のカッタブレードと、この複数のカッタブレードを取り囲むようにカッタ取付治具の外周面に装着されたクランプリングとを備え、このクランプリングに設けたねじ孔を通して各スロット内に延び出る締結ねじの先端でカッタブレードの外側側面を押し付けて固定するように構成されたものを前提とする。そして、上記各スロットを、互いに一定間隔を隔てて平行に対向する回転方向前側の第１側壁面及び回転方向後側の第２側壁面と、この両側壁面間の奥側にこれらと直交して位置する内壁面とを有する構成にする一方、上記締結ねじの押し付けによるカッタブレードの固定を少し緩めた仮止め状態で各スロット内でのカッタブレードの配置位置をそれぞれ半径方向に調整するための複数の調整手段を備え、この各調整手段を、スロットの内壁面とカッタブレードとの間に配置され厚みがカッタ取付治具の軸方向に変化するくさび部材と、このくさび部材のスロット内壁面に接する内面に設けた凹部に一部が嵌り込みかつカッタ取付治具にスロット内壁面に臨んで設けたねじ孔にねじ込まれた調整ねじとによって構成する。また、上記くさび部材を、カッタ取付治具の軸方向に見てカッタブレードと接する外面が傾斜辺となる直角台形状に形成して、このくさび部材の外面は、スロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようにする一方、上記各カッタブレードの後面をスロットの第２側壁面に、各カッタブレードの内側側面を上記くさび部材の外面にそれぞれ直接接触するように形成する構成にする。

上記くさび部材３１は、図６に拡大詳示するように、その長手方向つまりカッタ取付治具１の軸方向に見てカッタブレード２，３と接する外面３１ｂが傾斜辺となる直角台形状に形成されており、よって、くさび部材３１の外面３１ｂは、図３に示すようにくさび部材３１がスロット内壁面１２ｃとカッタブレード２，３との間に配置されたとき、スロット１２の第２側壁面１２ｂに対し鋭角で交差するようになっている。その鋭角としての角度は、４０〜８０度の範囲内であることが好ましい。また、くさび部材３１は、カッタ取付治具１の側方から見たスロット１２（詳しくは両側壁面１２ａ，１２ｂ）の傾斜度に対応して、所定の角度で長手方向に傾斜して形成されているとともに、くさび部材３１の厚みは、くさび部材上端の厚みｔ１がくさび部材下端の厚みｔ２よりもスロット１２の内壁面１２ｃの、カット取付治具１の軸方向に対する傾斜度に応じて大きくなる（ｔ１＞ｔ２）ように設定されている。上記凹部３２は、くさび部材３１の内面３１ａの上端寄りの部位に水平方向に延びる溝状に設けられている。

Claims (1)

1. 外周面に複数のスロットが所定間隔毎に形成されたカッタ取付治具と、このカッタ取付治具の各スロット内にそれぞれ挿入して配置された複数のカッタブレードと、この複数のカッタブレードを取り囲むようにカッタ取付治具の外周面に装着されたクランプリングとを備え、このクランプリングに設けたねじ孔を通して各スロット内に延び出る締結ねじの先端でカッタブレードの外側側面を押し付けて固定するように構成された歯切り用回転切削工具において、
   上記各スロットは、互いに一定間隔を隔てて平行に対向する回転方向前側の第１側壁面及び回転方向後側の第２側壁面と、この両側壁面間の奥側にこれらと直交して位置する内壁面とを有しており、
   上記締結ねじの押し付けによるカッタブレードの固定を少し緩めた仮止め状態で各スロット内でのカッタブレードの配置位置をそれぞれ半径方向に調整するための複数の調整手段を備え、この各調整手段は、スロットの内壁面とカッタブレードとの間に配置され厚みがカッタ取付治具の軸方向に変化するくさび部材と、このくさび部材のスロット内壁面に接する内面に設けた凹部に一部が嵌り込みかつカッタ取付治具にスロット内壁面に臨んで設けたねじ孔にねじ込まれた調整ねじとからなり、
   上記くさび部材は、カッタ取付治具の軸方向に見てカッタブレードと接する外面が傾斜辺となる直角台形状に形成されていて、このくさび部材の外面は、スロットの第２側壁面に対し鋭角で交差するようになっており、
   上記各カッタブレードの後面はスロットの第２側壁面に、各カッタブレードの内側側面は上記くさび部材の外面にそれぞれ接触するように形成されていることを特徴とする歯切り用回転切削工具。