JP2017226043A - 切削チップ、切削ツール及びギヤエッジ切除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より使い勝手がよい切削チップ、切削ツール及びギヤエッジ切除装置を提供する。【解決手段】本発明の切削チップ２０は、シャフト部２１の前端部にサイドエッジ用切削刃２５を備えて、そのサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが刃筋２５Ｔより前方に迫り出した構造になっている。この構造により、切削チップ２０を歯車９０の歯幅方向Ｈ２と略平行に直動可能に支持して使用することが可能になり、従来のものに比べて切削チップ２０の使い勝手が良くなると共に、切削チップ２０をチップホルダー５０に直動可能に支持させて、旋盤８０に取り付けられる切削ツール１０として使用することが可能になる。【選択図】図７

Description

本発明は、ギヤの歯のエッジを切除する切削チップ及び、切削チップを旋盤に取り付けるための切削ツール及び、切削チップを備えたギヤエッジ切除装置に関する。

従来、この種の切削ツールとして、シャフト部の先端に板状の切削チップを一体に備えて全体が略Ｔ字状となったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許５５５０１８７号公報（［００３６］、図７）

しかしながら、上述した従来の切削ツールは、使い勝手が悪いという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より使い勝手がよい切削チップ、切削ツール及びギヤエッジ切除装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、チップホルダーに保持されかつ、ギヤの隣り合った歯同士の間に配置され切削刃を有し、前記切削刃の刃筋が、前記歯のサイドエッジに斜めに交差するように宛がわれた状態で、前記切削刃を前記歯に対して歯厚方向に相対移動せると、前記切削刃が、前記サイドエッジを歯底側から歯先側に向かって切除しながら前記隣り合った歯同士の間から歯幅方向に徐々に抜け出る切削チップにおいて、前記チップホルダーに形成されている支持孔に、直動可能かつ回転不能に嵌合されかつその直動方向の前方に付勢されるシャフト部を有し、前記シャフト部の前端部に前記切削刃が配置され、前記切削刃の前記刃筋は、前記シャフト部の中心軸と交差する方向に延び、前記切削刃の逃げ面は、前記刃筋から離れるに従って前方に迫り出し、前記切削刃のすくい面は、前記逃げ面に対して前記直動方向の後側に重なる位置に配置されている切削チップである。

請求項２の発明は、前記刃筋は、前記サイドエッジのうち前記ギヤの歯底側位置に宛がわれる歯底側端部からその反対側の刃先側端部に向かうに従って前方に迫り出している請求項１に記載の切削チップである。

請求項３の発明は、前記刃筋は、前記シャフト部の直動方向の前側から見て凹状に湾曲している請求項１又は２に記載の切削チップである。

請求項４の発明は、前記すくい面は、前記刃筋を含んで前記直動方向と平行な基準面に対して窪んだ溝状をなしている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の切削チップである。

請求項５の発明は、前記切削刃の一端部から延長され、前記切削刃の前記刃筋から斜め後側に屈曲して延びる刃筋を有し、前記ギヤの歯底のエッジを切削する歯底用切削刃を備え、前記歯底用切削刃の逃げ面は、前記歯底用切削刃の刃筋と同じ位置又はそれより後方に配置されている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の切削チップである。

請求項６の発明は、前記シャフト部の前端部には、後方に向かって互いに離れるように傾斜した１対の裾野面を有する山形ベース部が備えられ、前記切削刃の前記逃げ面は、前記山形ベース部の尾根部に位置し、前記切削刃の前記すくい面は、一方の前記裾野面における前記尾根部近傍に溝状に陥没形成されている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の切削チップである。

請求項７の発明は、前記シャフト部の前端部には、後方に向かって互いに離れるように傾斜した１対の裾野面を有する山形ベース部が備えられ、前記切削刃の前記逃げ面は、前記山形ベース部の尾根部に位置し、前記切削刃の前記すくい面が、両方の前記裾野面における前記尾根部近傍に溝状に陥没形成されて、前記切削刃が前記尾根部の両側に左右対称に備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の切削チップである。

請求項８の発明は、前記山形ベース部の前記尾根部が幅方向で湾曲して前方に膨出している請求項７に記載の切削チップである。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載の切削チップと、前記切削チップの前記シャフト部が直動可能かつ回転不能に嵌合している支持孔を有し、旋盤のツール保持部に取り付けられるチップホルダーと、前記切削チップを直動方向の前方に付勢するための付勢手段とを有する切削ツールである。

請求項１０の発明は、請求項７又は８に記載の切削チップと、前記切削チップの前記シャフト部が直動可能かつ回転不能に嵌合している支持孔を有し、旋盤に取り付けられるチップホルダーと、前記切削チップを前方に付勢するための付勢手段とを有してなり、前記チップホルダーは、前記旋盤のツール保持部に取り付けられるホルダーベース部と、前記支持孔を有し、前記ホルダーベース部に傾動可能に支持されホルダーヘッド部とに分割され、前記切削チップにおける前記山形ベース部の前記尾根部が、その幅方向に幅未満の範囲で傾動するように前記ホルダーベース部に対する前記ホルダーヘッド部の傾動範囲が規制されている切削ツールである。

請求項１１の発明は、請求項９又は１０に記載の切削ツールと、前記ギヤとしての歯車を回転可能に保持するギヤ保持治具とを有するギヤエッジ切除装置である。

本発明の切削チップは、シャフト部の前端部に切削刃を備え、その切削刃の逃げ面が、刃筋より前方に迫り出した構造になっている。この構造により、切削チップをギヤの歯幅方向と略平行に直動可能に支持して使用することが可能になり、従来のものに比べて切削チップの使い勝手が良くなると共に（請求項１）、切削チップをチップホルダーに直動可能に支持させて、旋盤に取り付けられる切削ツールとして使用することや(請求項９，１０）、ギヤエッジ切除装置に使用することが可能になる（請求項１１）。なお、旋盤に取り付けられる切削ツールとして使用する場合には、旋盤の主軸にギヤとしての歯車を取り付ければよい。

請求項２の切削チップは、刃筋がサイドエッジのうちギヤの歯底側位置に宛がわれる歯底側端部からその反対側の刃先側端部に向かうに従って前方に迫り出しているので、切削チップの直動方向を歯車の回転方向と略平行に配置した状態で、切削刃の刃筋が、歯のサイドエッジに斜めに交差するように宛がわれる。

請求項３の構成によれば、ギヤのサイドエッジをスムーズに切削することができる。

請求項４の切削チップのように、すくい面が、刃筋を含んで直動方向と平行な基準面に対して窪んだ溝状にすることですくい面の後側に隣接する部分を肉厚にすることができ、切削刃の強度を高くすることができる。

請求項５の構成によれば、サイドエッジと合わせてギヤの歯底のエッジも切除することができる。

請求項６の構成によれば、切削刃が、シャフト部の前端部に形成された山形ベース部で支持されているので切削刃の強度が高くなる。

請求項７の切削チップでは、切削刃が左右対称に備えられているので、歯の両側のサイドエッジを切削することができる。

請求項８の切削チップでは、山形ベース部の尾根部が幅方向で湾曲して前方に膨出しているので、逃げ面が被切削面にスムーズに乗り上がり、スムーズに切削を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る切削ツール及び歯車の斜視図 歯車の一部を拡大した斜視図 切削ツールの側断面図 切削チップの側面図 （Ａ）切削チップの側面図、（Ｂ）切削チップの底面図 切削チップの平面図 図６のＡ−Ａ切断面における切削チップの断面図 図６のＢ−Ｂ切断面における切削チップの断面図 旋盤の概略側面図 切削ツールと歯車の側断面図 （Ａ）ボトムエッジを切除している切削チップを歯幅方向から見た側面図、（Ｂ）ボトムエッジを切除している切削チップを歯厚方向から見た側面図 （Ａ）サイドエッジを切除している切削チップを歯幅方向から見た側面図、（Ｂ）サイドエッジを切除している切削チップを歯厚方向から見た側面図 本発明の第２実施形態の切削チップの側面図 切削チップの平面図 （Ａ）図１４のＣ−Ｃ切断面における切削チップの断面図，（Ｂ）図１４のＤ−Ｄ切断面における切削チップの断面図 切削ツールの側断面図 切削ツールのヘッド部が傾いた状態の側断面図 （Ａ）一方のサイドエッジ用切削刃の使用状態を示す側断面図、（Ｂ）他方のサイドエッジ用切削刃の使用状態を示す側断面図

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１には、本実施形態の切削ツール１０と、その切削ツール１０による加工対象であるギヤの一例としての歯車９０が示されている。

歯車９０は、インボリュート歯車であって、例えば外周面に複数の歯９１を有し、軸方向の両端のギヤ側面９０Ｓ，９０Ｓは平坦面になっている。また、図２に拡大して示すように、歯９１の噛合面９３Ｂは、インボリュート曲面になっていて、歯厚方向Ｈ１に膨らんでいる。さらに、歯車９０の内周面９０Ｎ（図１参照）及び歯底面９３Ａ及び歯先面９３Ｃは同心円をなし、歯底面９３Ａと噛合面９３Ｂとの間は、それらに連続したコーナー曲面９３Ｄ，９３Ｄになっている。

また、歯車９０は、ギヤ側面９０Ｓと歯先面９３Ｃとが交差してなるトップエッジ９２Ｃと、ギヤ側面９０Ｓと噛合面９３Ｂとが交差してなるサイドエッジ９２Ｂと、ギヤ側面９０Ｓと歯底面９３Ａとが交差してなるボトムエッジ９２Ａと、ギヤ側面９０Ｓとコーナー曲面９３Ｄとが交差してなるコーナーエッジ９２Ｄと、ギヤ側面９０Ｓと内周面９０Ｎとが交差してなる内縁エッジ９０Ａとを有する。そして、サイドエッジ９２Ｂとボトムエッジ９２Ａとそれらの間のコーナーエッジ９２Ｄとを除去するために切削ツール１０が使用される。なお、それら以外のエッジ（トップエッジ９２Ｃや内縁エッジ９０Ａ）は、図示しない別のツールによって除去される。

図１に示すように、切削ツール１０は、チップホルダー５０に１対の切削チップ２０、２０を組み付けてなる。チップホルダー５０は、角棒部５１の先端部に支持ブロック部５９を備えている。支持ブロック部５９は、角棒部５１の一側方と下方とに突出していて、その一側方を向いた面は、角棒部５１の先端側から第１段部５９Ａ、第２段部５９Ｂ及び第３段部５９Ｃになっていて階段状に突出量が大きくなっている。また、第１段部５９Ａ及び第２段部５９Ｂが同じ幅をなし、それらより第３段部５９Ｃが幅狭になっている。

図３に示すように、第１段部５９Ａ及び第２段部５９Ｂには、一側方から嵌合孔５５Ａ，５５Ａが穿孔され、それら嵌合孔５５Ａ，５５Ａの奥面中央から角棒部５１における支持ブロック部５９の反対側の側面に亘ってバネ収容孔５１Ａ，５１Ａが貫通形成されている。なお、嵌合孔５５Ａ，５５Ａは、支持ブロック部５９の下端寄り位置に配置されている（図１参照）。

図３に示すように、各嵌合孔５５Ａには、ガイド栓３０が嵌合されている。ガイド栓３０は、円柱体の一端から側方にフランジ３０Ｆが張り出した形状をなしている。そして、フランジ３０Ｆがバネ収容孔５１Ａの開口縁に当接し、各ガイド栓３０と各嵌合孔５５Ａの奥面との間にそれぞれ可動部屋５６が形成されている。また、フランジ３０Ｆの外縁部の一部は、カットされて位置決平面３０Ｋになっている。そして、位置決平面３０Ｋが、第１段部５９Ａと第２段部５９Ｂとの間の段差面又は、第２段部５９Ｂと第３段部５９Ｃとの間の段差面に隣接して、ガイド栓３０の嵌合孔５５Ａに対する回転方向で位置決めされている。さらには、第１段部５９Ａ及び第２段部５９Ｂには、上面から嵌合孔５５Ａ，５５Ａに亘って雌螺子孔（図示せず）が形成され、それら雌螺子孔に螺合したボルトＢ，Ｂ（図１参照）の先端がガイド栓３０，３０の側面に突き当てられてガイド栓３０，３０が嵌合孔５５Ａ，５５Ａに抜け止めされている。

ガイド栓３０の中心部には、支持孔３０Ａが貫通形成されている。支持孔３０Ａは、後述する切削チップ２０のシャフト部２１と略同径の小径部３０Ｅと、切削チップ２０の大径軸部２２と略同幅の大溝部３０Ｂとを有し、可動部屋５６寄り位置から可動部屋５６側の開口までの間が段付き状になっている。その大溝部３０Ｂの内周面のうち水平方向で対向する面が位置決平面３０Ｃ，３０Ｃとなっている。また、角棒部５１のうち支持ブロック部５９と反対側の側面には、閉塞板５２が重ねて固定され、その閉塞板５２から突出するバネ支持突部５３Ａ，５３Ｂがバネ収容孔５１Ａ，５１Ａに突入している。それら各バネ支持突部５３Ａ，５３Ｂは、先端側が段付き状に縮径されている。

図４に示すように、切削チップ２０は、シャフト部２１の一端部に刃部２７を備えている。以下、切削チップ２０のうち刃部２７が設けられている側を「前側」、「前端」等といい、その反対側を「後側」、「後端」等ということとする。

シャフト部２１は、断面円形になっていて、その後端寄り位置には、シャフト部２１の全体に対して段付き状に拡径した大径軸部２２が設けられている。また、図５（Ｂ）に示すように、その大径軸部２２には、周方向で１８０度離れた位置をカットして、１対の位置決平面２２Ａ，２２Ａが形成されている。そして、図３に示すように、シャフト部２１のうち大径軸部２２より前側部分が支持孔３０Ａの大溝部３０Ｂより前側部分に嵌合すると共に、シャフト部２１の大径軸部２２がガイド栓３０の大溝部３０Ｂに嵌合し、さらに、大径軸部２２の位置決平面２２Ａ，２２Ａと大溝部３０Ｂの位置決平面３０Ｃ，３０Ｃとが対向している。これにより、切削チップ２０がガイド栓３０に対して直動可能かつ回転不能に支持されている。

また、シャフト部２１のうち大径軸部２２より後側部分には、圧縮コイルバネ５８の一端部が嵌合され、その圧縮コイルバネ５８の他端部が前述したバネ支持突部５３Ａの先端側の縮径部分に嵌合している。これにより、切削チップ２０が前方に付勢されている。そして、シャフト部２１の大径軸部２２の前側段差面が、大溝部３０Ｂの前側段差面に当接して、切削チップ２０が直動方向の「原点位置」に位置決めされる。

図５（Ａ）に示すように、切削チップ２０の前端部には、シャフト部２１の軸方向と直交する前端面２１Ｆが備えられ、その前端面２１Ｆから山形ベース部２４が突出している。山形ベース部２４は、シャフト部２１の中心軸Ｊ１の軸方向に対して略同じ角度（例えば、４５度）で傾斜した裾野面２４Ａ，２４Ｂを有する。また、裾野面２４Ａ，２４Ｂの両側が、前記した前端面２１Ｆ，２１Ｆになっている。そして、図３に示すように、切削チップ２０が原点位置に位置すると、前端面２１Ｆがガイド栓３０の外面と略面一になる。なお、前端面２１Ｆとガイド線３０の外面とに段差を設ける構成であってもよい。

両切削チップ２０，２０には、山形ベース部２４の尾根部近傍を裾野面２４Ａ，２４Ｂの一方側又は他方側から溝状に抉って刃部２７，２７が形成され、それら両切削チップ２０，２０の刃部２７，２７は相互に対称な形状をなしている。そして、チップホルダー５０の第１段部５９Ａ（図１参照）に装着されている一方の切削チップ２０の刃部２７の刃先が上方を向き、第２段部５９Ｂ（図１参照）に装着されている他方の切削チップ２０の刃部２７の刃先が下方を向いている。以下、両切削チップ２０，２０を代表して、刃部２７の刃先が上方を向いた一方の切削チップ２０の形状について詳説する。

図６には、一方の切削チップ２０の平面形状が示されている。同図に示すように、山形ベース部２４の稜線Ｒ（山形ベース部２４の頂点を結んだ線）は、シャフト部２１の中心から僅かに一方の裾野面２４Ａにずれた位置を通ってシャフト部２１の位置決平面２２Ａ，２２Ａの対向方向に延び、稜線Ｒ全体は、一方の裾野面２４Ａに僅かに膨らんだ湾曲形状をなしている。なお、図６では、シャフト部２１の中心を通過しかつ径方向の延びた参考線Ｌ１が一点鎖線で示され、稜線Ｒが二点鎖線で示されている。

また、図３に示すように、稜線Ｒは、角棒部５１の長手方向の先端側から基端側に向かって（図３の左側から右側に向かって）、前方に迫り出すように傾斜している。その稜線Ｒの傾斜角は、山形ベース部２４のうち前端面２１Ｆからの張り出し量が小さい一端側から一端寄り位置までの間が、その他の部分に比べて急勾配になっている。

切削チップ２０は、山形ベース部２４の尾根部近傍を一方の裾野面２４Ｂ側から溝状に抉られ、上記した稜線Ｒの急勾配部分にボトムエッジ用切削刃２６が形成され、それ以外の部分にサイドエッジ用切削刃２５が形成されている。また、それらボトムエッジ用切削刃２６の刃筋２６Ｔとサイドエッジ用切削刃２５の刃筋２５Ｔとは連続していて、山形ベース部２４の稜線Ｒと同様に位置決平面２２Ａ，２２Ａの対向方向に延びている。なお、サイドエッジ用切削刃２５が、本発明に係る「切削刃」に相当し、ボトムエッジ用切削刃２６が、本発明に係る「歯底用切削刃」に相当する。

図７に示すように、サイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａは、刃筋２５Ｔから離れるに従って前方（図７の上方）に向かい、途中から僅かに後方に向かように湾曲している。そして、逃げ面２５Ａのうち稜線Ｒの反対側が裾野面２４Ａに繋がっている。また、このサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａのうち最も前方に位置した部分が、前述した山形ベース部２４の稜線Ｒになっている。

サイドエッジ用切削刃２５のすくい面２５Ｓは、刃筋２５Ｔを含みかつシャフト部２１の中心軸Ｊ１と平行な基準面Ｋ１に対して窪んだ断面円弧形の溝状をなし、逃げ面２５Ａに対して後側に重なる位置に配置されている。そして、すくい面２５Ｓの下端部が裾野面２４Ｂに連続している。

図８に示すように、ボトムエッジ用切削刃２６の逃げ面２６Ａは、平坦面になっていて、刃筋２５Ｔから離れるに従って後方に向かうように傾斜し、裾野面２４Ａに繋がっている。即ち、ボトムエッジ用切削刃２６においては、刃筋２６Ｔが山形ベース部２４の稜線Ｒになっている。また、裾野面２４Ａのうちボトムエッジ用切削刃２６の逃げ面２６Ａに繋がっている部分は、サイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａに繋がっている部分より勾配が緩くなっている。さらには、ボトムエッジ用切削刃２６のすくい面２６Ｓは、サイドエッジ用切削刃２５のすくい面２５Ｓより僅かに浅い断面円弧形の溝状をなし、逃げ面２６Ａに対して後側に重なる位置に配置されている。そして、サイドエッジ用切削刃２５よりボトムエッジ用切削刃２６の方が刃先の角度（逃げ面２６Ａとすくい面２６Ｓとの交差角）が小さくなっている。また、すくい面２５Ｓの下端部が裾野面２４Ａに連続している。なお、サイドエッジ用切削刃２５とボトムエッジ用切削刃２６との境界部分の近傍では、逃げ面２５Ａ，２６Ａ、すくい面２５Ｓ，２６Ｓ及び裾野面２４Ａ，２４Ｂが緩やかに変化している。

本実施形態の切削ツール１０の構成に関する説明は、以上である。次に、この切削ツール１０の作用効果について説明する。切削ツール１０は、図９に例示した旋盤８０（例えば、ＮＣ制御される旋盤）に取り付けて使用される。そのために、旋盤８０のツール保持部８５に切削ツール１０を固定し、旋盤８０の主軸４４に歯車９０を固定する。具体的には、旋盤８０の主軸４４のチャックが有する複数の係止爪４４Ａを歯車９０の内側挿入した状態にして開き、又は歯車９０の外側から把持し、図１０に示すように、歯車９０を主軸４４に一体回転可能に固定する。なお、切削ツール１０が取り付けられた状態の旋盤８０が、本発明に係る「ギヤエッジ切除装置」に相当する。

一方、切削ツール１０は、図９に示すように、チップホルダー５０の基端部をツール保持部８５にクランプさせて、図１０に示すように、切削チップ２０，２０の直動方向を、歯車９０の歯幅方向Ｈ２（即ち、主軸４４の回転方向）と平行になった状態にする。そして、チップホルダー５０の第１段部５９Ａに装着されている切削チップ２０が歯車９０に対する次述の「切削始動位置」に配置される第１ポイントと、チップホルダー５０の第２段部５９Ｂに装着されている切削チップ２０が、歯車９０に対する前記切削始動位置に配置されている第２ポイント（図示せず）と、切削ツール１０が歯車９０を離間した待機ポイントとを、旋盤８０にティーチングする。

ここで、図１、図８、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）には、切削始動位置に配置された切削チップ２０が示されている。即ち、図１に示すように、切削チップ２０全体を、歯車９０の中心軸に対して水平方向の側方に配置し、図８に示すように、切削チップ２０のサイドエッジ用切削刃２５及びボトムエッジ用切削刃２６を隣り合った歯９１，９１の間に収め、図１１（Ａ）に示すように、ボトムエッジ用切削刃２６を歯車９０のボトムエッジ９２Ａに当接させると、切削チップ２０が切削始動位置に配置された状態になる。

そして、切削ツール１０を待機ポイントから第１ポイントに移動し、各歯９１が一方の切削チップ２０の上向きの刃部２７に上方から向かっていく方向に歯車９０を１回転又は複数回転させてから、切削ツール１０を待機ポイントを経由して第２ポイントに移動し、今度は、各歯９１が他方の切削チップ２０の下向きの刃部２７に下方かっていく方向に歯車９０を１回転又は複数回転させるプログラムを作成する。

上記したプログラムをティーチングプレイバックすると、図１１（Ｂ）の矢印に示すように、歯車９０が一方に回転し、ボトムエッジ用切削刃２６が歯厚方向Ｈ１に相対移動して歯車９０のボトムエッジ９２Ａに切れ込む。そして、ボトムエッジ用切削刃２６がボトムエッジ９２Ａを切除しながらコーナーエッジ９２Ｄへと移動する。すると、ボトムエッジ用切削刃２６のうち歯車９０との当接位置がボトムエッジ用切削刃２６におけるサイドエッジ用切削刃２５側に移動して、これに伴いボトムエッジ用切削刃２６が隣り合った歯９１，９１同士の間から歯幅方向Ｈ２（図１１（Ｂ）参照）に徐々に抜け出ていき、やがて、サイドエッジ用切削刃２５がサイドエッジ９２Ｂに当接する。

そして、図１２（Ｂ）に示すように、歯幅方向Ｈ２から見てサイドエッジ用切削刃２５の刃筋２５Ｔがサイドエッジ９２Ｂに対して斜めに交差しかつ、図示しないが歯厚方向Ｈ１から見てもサイドエッジ用切削刃２５の刃筋２５Ｔがサイドエッジ９２Ｂに対して斜めに交差した状態になる。この状態で、サイドエッジ用切削刃２５が歯９１に対して歯厚方向Ｈ１の一方に相対移動してサイドエッジ９２Ｂを歯底側から歯先側に向かって切除しながら、隣り合った歯９１，９１の間から歯幅方向Ｈ２（図２参照）に徐々に抜け出ていく。

詳細には、サイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａは、刃筋２５Ｔより前方に迫り出しているので（図７参照）、サイドエッジ９２Ｂに形成される被切削面にサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが乗り上がっていき、これにより、切削位置がサイドエッジ９２Ｂの歯底側から歯先側に向かって移動していき、サイドエッジ用切削刃２５が隣り合った歯９１，９１同士の間から歯幅方向Ｈ２に徐々に抜け出ていく。また、逃げ面２５Ａは丸みを帯びた形状をなしているので、被切削面状をスムーズに摺接する。

そして、サイドエッジ用切削刃２５が隣り合った歯９１，９１の間から抜け出ると、サイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが歯車９０のギヤ側面９０Ｓに摺接し、そして、次の隣り合った歯９１，９１の間に切削チップ２０の刃部２７が突入して上記と同じ動作を繰り返す。このようにして、歯車９０が１回転又は複数回転したときには、歯車９０の一方のギヤ側面９０Ｓにおいて、各歯９１の一方のサイドエッジ９２Ｂとボトムエッジ９２Ａの一部とのエッジが、一方の切削チップ２０によって切除される。

次いで、切削ツール１０が第２ポイントに移動し、歯車９０が逆向きに回転する。これにより、歯車９０の各歯９１の他方のサイドエッジ９２Ｂとボトムエッジ９２Ａの残りの一部のエッジが、他方の切削チップ２０によって切除される。以上により、歯車９０の一方のギヤ側面９０Ｓにおけるボトムエッジ９２Ａとサイドエッジ９２Ｂとが切除される。なお、歯車９０の裏表を逆にして主軸４４に取り付けて、上記プログラムを実行すれば、歯車９０の他方のギヤ側面９０Ｓ側のボトムエッジ９２Ａ及びサイドエッジ９２Ｂも切除される。

上記したように本実施形態の切削チップ２０は、シャフト部２１の前端部にサイドエッジ用切削刃２５を備えて、そのサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが刃筋２５Ｔより前方に迫り出した構造とした。この構造により、切削チップ２０を歯車９０の歯幅方向Ｈ２と略平行に直動可能に支持して使用することが可能になり、従来のものに比べて切削チップ２０の使い勝手が良くなると共に、切削チップ２０をチップホルダー５０に直動可能に支持させて、旋盤８０に取り付けられる切削ツール１０として使用することが可能になる。そして。汎用の旋盤８０を有効利用して歯車９０のエッジを切除すること可能になる。

また、本実施形態の切削チップ２０では、サイドエッジ用切削刃２５の一端にボトムエッジ用切削刃２６を備えているので、歯９１のサイドエッジ９２Ｂと合わせてボトムエッジ９２Ａも切除することができる。さらに、山形ベース部２４でサイドエッジ用切削刃２５及びボトムエッジ用切削刃２６を支持しているので、歯９１，９１の間にサイドエッジ用切削刃２５及びボトムエッジ用切削刃２６を突入可能が先細形状としつつも、サイドエッジ用切削刃２５の強度を高くすることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、図１３〜図１８に示されており、チップホルダー６０が１対の刃部２７，２７を備えた切削チップ２０Ｖを１つ保持し、それら刃部２７，２７を使い分けるためにチップホルダー６０が切削チップ２０Ｖを僅かに傾動する点とが第１実施形態と大きく異なる。以下、第１実施形態と略同一の構成に関しては、第１実施形態と同一の符号を付して重複した説明を省略し、第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。

具体的には、図１３に示すように、切削チップ２０Ｖは、１対の裾野面２４Ｂ，２４Ｂにおける山形ベース部２４Ｖの尾根部近傍を溝状に抉られて、図１４に示すように１対の刃部２７，２７を左右対称に備えている。また、図１５（Ａ）に示すように、各刃部２７のサイドエッジ用切削刃２５に関しては、第１実施形態のサイドエッジ用切削刃２５と同一形状をなしている。一方、各刃部２７のボトムエッジ用切削刃２６に関しては、図１５（Ｂ）に示すように、逃げ面２６Ａが、両ボトムエッジ用切削刃２６，２６の刃筋２６Ｔ，２６Ｔの間を連絡する平面をなし、すくい面２６Ｓ，２６Ｓが第１実施形態に比べて若干深くなっている点が異なる。

図１６に示すように、チップホルダー６０は、ベース部６１（本発明の「ホルダーベース部」に相当する）にてヘッド部６６（本発明の「ホルダーヘッド部」に相当する）を傾動可能に支持した構造になっている。ヘッド部６６は、水平方向に延びた円柱状をなし、先端部の中心部には嵌合孔６６Ｃが穿孔され、その嵌合孔６６Ｃの奥面の中心部にバネ収容孔６６Ｄが穿孔されている。そして、前記第１実施形態と同じガイド栓３０が嵌合孔６６Ｃが嵌合されてボルトＢにて抜け止めされている。また、ヘッド部６６の先端面６６Ａの外縁部からは、段差突部６６Ｂが突出していて、そこにガイド栓３０の位置決平面３０Ｋが係合している。そして、前記第１実施形態と同様にガイド栓３０の支持孔３０Ａに、切削チップ２０Ｖが直動可能かつ回転不能に支持され、圧縮コイルバネ５８により前方に付勢されている。また、切削チップ２０Ｖは、山形ベース部２４Ｖの尾根部が水平方向に延びた状態に保持されている。なお、バネ収容孔６６Ｄの奥部には、台座部材６９が備えられ、台座部材６９の厚みによって圧縮コイルバネ５８のバネ力を調整することができる。

ヘッド部６６の基端寄り位置には、ヘッド部６６の軸方向と直交する水平方向にピン孔６６Ｆが貫通している。また、ヘッド部６６のうちピン孔６６Ｆより基端側は先細り状に僅かに窄んでいる。さらに、ヘッド部６６の外周面には、ピン孔６６Ｆより先端側に僅かに離れた位置にＯリング溝６８Ｍが形成され、そこにＯリング６８が受容されてヘッド部６６の外周面から突出している。

ベース部６１は、角棒部５１の先端部から一側方にブロック６２が突出した形状をなしている。また、ベース部６１には、ブロック６２の先端面からその反対面に亘って支持孔６３が貫通していて、その支持孔６３におけるブロック６２と反対側の開口が閉塞板６１Ａにて閉塞されている。また、ブロック６２の先端寄り位置には、支持孔６３と直交する水平方向にピン孔６２Ｐが貫通している。そして、ヘッド部６６の基端からＯリング６８までが、支持孔６３にブロック６２の先端側から遊嵌されて、ピン孔６２Ｐ，６６Ｆをピン６７が挿通されている。そして、ヘッド部６６が、通常は、圧縮コイルバネ６５により支持孔６３に対して心出しされた状態に保持され、外力を受けてベース部６１に対して僅かに上下に傾動する。また、その傾動範囲は、図１７に示すように、ヘッド部６６の一部と支持孔６３の内面との当接によって規制されている。具体的には、切削チップ２０Ｖにおける山形ベース部２４Ｖの尾根部が、その幅方向に幅未満の範囲で傾動するように規制されている。

図１６に示すように、支持孔６３のうちヘッド部６６より奥側には、押圧スリーブ６４が嵌合されている。押圧スリーブ６４は、円筒体の一端を底壁６４Ｂにて閉塞してなり、その底壁６４Ｂがヘッド部６６の基端面に当接した状態で直動するように支持孔６３に支持されている。また、図１７に示すように、底壁６４Ｂの中心部には挿通孔６４Ｃが形成され、底壁６４Ｂの外縁部のうち１対の対向位置からは突当突起６４Ｄ，６４Ｄが上方に突出している。これに対し、ヘッド部６６の基端部には、突当突起６４Ｄ，６４Ｄを受容する凹部６６Ｇ，６６Ｇが形成されている。そして、ヘッド部６６が傾動したときに、突当突起６４Ｄの先端面が凹部６６Ｇの内面に突き当たるようになっている。

また、押圧スリーブ６４の内部には圧縮コイルバネ６５が収容されて、底壁６４Ｂと閉塞板６１Ａとの間で突っ張り状態になっている。なお、閉塞板６１Ａからは、押圧スリーブ６４に向かって位置決め突部６１Ｂが突出していて圧縮コイルバネ６５の端部の内側に嵌合している。以上により、通常は、押圧スリーブ６４の端面とヘッド部６６の端面とが面当接してヘッド部６６が支持孔６３に心出しされた水平姿勢に保持される。

本実施形態の切削チップ２０Ｖ、切削ツール１０Ｖの構成に関する説明は以上である。次に、それらの作用効果について説明する。切削ツール１０Ｖは、前記第１実施形態の切削ツール１０と同様に旋盤８０（図９参照）のツール保持部８５に取り付けられる。そして、旋盤８０の主軸４４に取り付けられた歯車９０のエッジ切除に使用される。

具体的には、図１６に示すように、ヘッド部６６が水平姿勢になった状態で切削チップ２０Ｖの直動方向と歯車９０の歯幅方向Ｈ２とが平行になるようにセットする。次いで、山形ベース部２４Ｖの尾根部のうちボトムエッジ用切削刃２６に対応した部分を歯車９０のボトムエッジ９２Ａに押し付け、切削チップ２０Ｖが支持孔３０Ａに僅かに押し込まれた第１ポイントと、切削チップ２０Ｖが歯車９０から離間した待機ポイントとを旋盤８０にティーチングする。そして、切削ツール１０を待機ポイントから第１ポイントに移動し、歯車９０を一方向に１回転又は複数回転させてから、歯車９０を他方向に１回転又は複数回転させるプログラムを作成する。

上記プログラムをティーチングプレイバックすると歯車９０が一方に回転し、その歯車９０によって切削チップ２０Ｖが下方に引っ張られて下向きに傾いた第１傾動姿勢になり、上側の刃部２７が歯車９０に対して、丁度、第１実施形態で説明した「切削始動位置」に配置される。このとき、図１８（Ａ）に示すように、山形ベース部２４Ｖの尾根部のうち稜線Ｒ（尾根部の幅方向の中央の線）より上側部分、即ち、上側の刃部２７におけるサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが、上側のサイドエッジ用切削刃２５の刃筋２５Ｔより歯車９０側に位置した状態になる。これらにより、歯車９０が一方に回転すると、第１実施形態と同様に、歯車９０の一方のギヤ側面９０Ｓにおいて、各歯９１の一方のサイドエッジ９２Ｂとボトムエッジ９２Ａの一部とのエッジが、一方の切削チップ２０によって切除される。

次いで、歯車９０が他方に回転すると、今度は、歯車９０によって切削チップ２０Ｖが上方に引っ張られて上向きに傾いた第２傾動姿勢になり、下側の刃部２７が歯車９０に対して切削始動位置に配置される。このとき、図１８（Ａ）に示すように、山形ベース部２４Ｖの尾根部のうち稜線Ｒ（尾根部の幅方向の中央の線）より下側部分、即ち、下側の刃部２７におけるサイドエッジ用切削刃２５の逃げ面２５Ａが、下側のサイドエッジ用切削刃２５の刃筋２５Ｔより歯車９０側に位置した状態になる。これらにより、歯車９０が他方に回転すると、各歯９１の他方のサイドエッジ９２Ｂとボトムエッジ９２Ａの残りの一部のエッジが切除される。このように本実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記各実施形態では、切削ツールによるエッジ除去の対象ワークとして平歯車を例示したが、対象ワークは、はす歯歯車（歯幅方向が回転軸方向に対して傾斜しているもの）であってもよい。また、歯車ではなく、ラックやスプロケット、プーリー等の凹凸形状を有するものであれば切削ツールによるエッジ除去の対象ワークとすることができる。

（２）前記各実施形態では、ボトムエッジ用切削刃２６を有する構成であったが、サイドエッジ用切削刃２５のみで構成してもよい。

（３）第２実施形態では、圧縮コイルバネ６５と押圧スリーブ６４とでヘッド部６６が水平位置に付勢されていたが、圧縮コイルバネ６５及び押圧スリーブ６４を備えない構成としてもよい。これにより、傾動可能であると共に、さらなる小型化を図ることができる。

１０，１０Ｖ 切削ツール
２０，２０Ｖ 切削チップ
２１ シャフト部
２４，２４Ｖ 山形ベース部
２４Ａ，２４Ｂ 裾野面
２５ サイドエッジ用切削刃（切削刃）
２５Ａ，２６Ａ 逃げ面
２５Ｓ，２６Ｓ すくい面
２５Ｔ，２６Ｔ 刃筋
２６ ボトムエッジ用切削刃（歯底用切削刃）
３０ ガイド栓
３０Ａ 支持孔
５０，６０ チップホルダー
６１ ベース部（ホルダーベース部）
６６ ヘッド部（ホルダーヘッド部）
８０ 旋盤
９０ 歯車（ギヤ）
９１ 歯
Ｋ１ 基準面
Ｒ 稜線

Claims (11)

1. チップホルダーに保持されかつ、ギヤの隣り合った歯同士の間に配置され切削刃を有し、前記切削刃の刃筋が、前記歯のサイドエッジに斜めに交差するように宛がわれた状態で、前記切削刃を前記歯に対して歯厚方向に相対移動せると、前記切削刃が、前記サイドエッジを歯底側から歯先側に向かって切除しながら前記隣り合った歯同士の間から歯幅方向に徐々に抜け出る切削チップにおいて、
   前記チップホルダーに形成されている支持孔に、直動可能かつ回転不能に嵌合されかつその直動方向の前方に付勢されるシャフト部を有し、前記シャフト部の前端部に前記切削刃が配置され、
   前記切削刃の前記刃筋は、前記シャフト部の中心軸と交差する方向に延び、
   前記切削刃の逃げ面は、前記刃筋から離れるに従って前方に迫り出し、
   前記切削刃のすくい面は、前記逃げ面に対して前記直動方向の後側に重なる位置に配置されている切削チップ。
2. 前記刃筋は、前記サイドエッジのうち前記ギヤの歯底側位置に宛がわれる歯底側端部からその反対側の刃先側端部に向かうに従って前方に迫り出している請求項１に記載の切削チップ。
3. 前記刃筋は、前記シャフト部の直動方向の前側から見て凹状に湾曲している請求項１又は２に記載の切削チップ。
4. 前記すくい面は、前記刃筋を含んで前記直動方向と平行な基準面に対して窪んだ溝状をなしている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の切削チップ。
5. 前記切削刃の一端部から延長され、前記切削刃の前記刃筋から斜め後側に屈曲して延びる刃筋を有し、前記ギヤの歯底のエッジを切削する歯底用切削刃を備え、
   前記歯底用切削刃の逃げ面は、前記歯底用切削刃の刃筋と同じ位置又はそれより後方に配置されている求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の切削チップ。
6. 前記シャフト部の前端部には、後方に向かって互いに離れるように傾斜した１対の裾野面を有する山形ベース部が備えられ、
   前記切削刃の前記逃げ面は、前記山形ベース部の尾根部に位置し、
   前記切削刃の前記すくい面は、一方の前記裾野面における前記尾根部近傍に溝状に陥没形成されている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の切削チップ。
7. 前記シャフト部の前端部には、後方に向かって互いに離れるように傾斜した１対の裾野面を有する山形ベース部が備えられ、
   前記切削刃の前記逃げ面は、前記山形ベース部の尾根部に位置し、
   前記切削刃の前記すくい面が、両方の前記裾野面における前記尾根部近傍に溝状に陥没形成されて、前記切削刃が前記尾根部の両側に左右対称に備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の切削チップ。
8. 前記山形ベース部の前記尾根部が幅方向で湾曲して前方に膨出している請求項７に記載の切削チップ。
9. 請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載の切削チップと、
   前記切削チップの前記シャフト部が直動可能かつ回転不能に嵌合している支持孔を有し、旋盤のツール保持部に取り付けられるチップホルダーと、
   前記切削チップを直動方向の前方に付勢するための付勢手段とを有する切削ツール。
10. 請求項７又は８に記載の切削チップと、
    前記切削チップの前記シャフト部が直動可能かつ回転不能に嵌合している支持孔を有し、旋盤に取り付けられるチップホルダーと、
    前記切削チップを前方に付勢するための付勢手段とを有してなり、
    前記チップホルダーは、
    前記旋盤のツール保持部に取り付けられるホルダーベース部と、
    前記支持孔を有し、前記ホルダーベース部に傾動可能に支持されホルダーヘッド部とに分割され、
    前記切削チップにおける前記山形ベース部の前記尾根部が、その幅方向に幅未満の範囲で傾動するように前記ホルダーベース部に対する前記ホルダーヘッド部の傾動範囲が規制されている切削ツール。
11. 請求項９又は１０に記載の切削ツールと、
    前記ギヤとしての歯車を回転可能に保持するギヤ保持治具とを有するギヤエッジ切除装置。

Images