JPS6059093B2 - シエ−ビング・カツタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、歯車歯面の精密仕上用として用いられるシ
ェービング・カッタに関するものである。

一般にシェービング加工とは、たとえば第１図ａ、ｂに
示すように、ヘリカル状の歯車体の各歯の両側面に複数
個の溝を平行に設けて切刃を構成したシェービング・カ
ッタ１と被加工歯車２とを、ある軸交叉角γをもつてね
じ歯車の噛合状態のもとに噛み合せ、シェービング・カ
ッタ１または被加工歯車２を強制駆動することによつて
被加工歯車の歯面に対して行なう加工をいう。

このシェービング加工に用いられるシェービング、カッ
タ１の各歯は、第２図に示すように、歯３の両側面に歯
大の全長にわたり等間隔の溝４を設けることによつてラ
ンド５を形成し、各ランド５の両端縁に形成される尖鋭
な稜線を切刃６とするものである。然しながらこのよう
な従来のシェービング・カッタを用いてシェービング加
工を行なう場合、シェービング・カッタと被加工歯車と
の接触状態は、ごくふつうの噛合率の値が２未満の場合
、第３図ａに示すように変化し、歯３の対象歯面上にお
ける噛合歯数がピッチ円近傍において一歯噛合い（図中
の１は一歯噛合いを示し、２は二揃噛合いを示す）の場
合、歯３の反対歯面上における噛合歯数はピッチ円近傍
において二揃噛合いとなり、そのため対象歯面の歯面荷
重が急増し、この影響を受けて対象歯面は第３図をに示
すように、歯大方面にみてピッチ円近傍の歯形は中門の
状態に加工さされる結果になる。

とくに大きい切削力を必要とする大モジュール歯車や表
面硬度の高い歯車においては、この中門の量は１０〜２
０ｐｗｌ、にも達し、このような状態に加工された歯形
をもつ歯車を使用すると、運転時の噛合う歯車の当りは
”「二線当り」となり、円滑な運転が不能となる。ふつ
う歯車の噛合いにおいてはピッチ円近傍の当りが最も重
要視されており、もしこの当りが不良であればピッチン
グなどの損傷が発生し、歯の折損事故にまで発展するこ
とがある。門 シェービング加工におけるこのような歯
形精度の不良を修整するための先願技術としては、たと
えば特公昭４５−３ｏ５ｍ号（ドイツ国カール・フルト
・マシーネン、ウント・ツアンラート・フアブリク社）
の１歯車の形状を有する工具ョがあげられる。

すなわち、第４図はその実施例を示すもので、切削面と
して形成された突出部があるシエーピング工具において
、突出部のうちの小なくとも一個（図では３個）の突出
部すなわちランド５″が他の突出部すなわちランド５と
異なる形状の歯面を有すること特徴とするもので、これ
はランドのうちの一部が、異なる形状の切刃を有する工
具を構成することを意味するものである。さらに他のこ
の種の先願技術として特開昭４９一６００９６号の１シ
ェービング・カツターョがあるが、これは第５図にその
実施例が示され、組の状態で連続せる創成歯形を構成す
るように、歯のほＳ゛中央部近傍から歯先にいたる部分
に切欠部を形成してなるランド５ａと、他のほＳ゛中央
部近傍から歯元にいたる部分に切欠部を形成してなるラ
ンド５ｂとを含む構成よりなり、各ランドはいずれも切
刃を形成してなるものである。

発明者は上記二種類の先願技術による各カッタを用いて
実際にシェービング加工の実験を行なつたが、その結果
前者のカッタ（特公昭４５−３０５１９号によるもの）
では、上記第３図ｂについて説明した中凹の問題は解消
できなかつた。また、後者のカッタ（特開昭４９−６０
０９６号によるもの）では中凹の問題はほＳ゛解消でき
たが、ランド５ａと５ｂとが組の状態ていずれも歯形創
成に関与する結果、歯形曲線が中央部付近において不連
続となり、この部分について滑らかな歯形曲線が得られ
ない危険性のあることが立証された。この発明は上記従
来のこの種加工カッタの欠点．にかんがみ、第３図ａに
ついて説明したような噛合いの不均衡から生ずるピッチ
円近傍の過大な歯面荷重に対処するため、ピッチ円近傍
の両者の接触面積を増加させることにより、歯形の中凹
の発生を解消し、高精度の歯形を創成しうるシエービ．
ング・カッタを提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、前記の先願技術としての特公昭
４５−３０５ｍ号による１工具ョを使用してシェービン
グ加工を行なう場合の弊害、すなわち他のランド５と異
なる形状の歯形を有するランド・５″の切刃が切削に関
与することによつて、他のランド５の切刃によつて創成
されるべき滑らかな歯形を害する結果となる弊害を排除
し、しかも中凹の発生を解消しうるシェービング・カッ
タを提供することにある。この発明のさらに他の目的は
、創成すべき歯形がインボリュートと異なる歯形いわゆ
る修整歯形を要求される場合においても、研磨や計測の
作業が容易に行なえる高精度のシェービング・カッタを
提供することにある。

以下にこの発明にか）るシェービング・カッタの構成に
つき、実施例を示す図面にもとづいて具体的に説明する
。

ｌ 第６図はその一実施例を示し、歯７は両側の歯面８
および９に対し、歯先から歯元にいたるまで歯７の全巾
にわたり等間隔の溝１０が設けられる。

溝１０は必ずしも歯の全巾にわたつて設ける必要はなく
、場合により全歯巾のうち特に切削に・関与する部分に
対し局部的に設けてもよい。これらの溝１０によりその
間にランド１１が形成される。ランド１１の両端縁の尖
鋭な稜線は切刃１２を構成する。１３はガイドで、ラン
ド１１と組の状態で溝１０の部分に凸起状に設けられ、
しかも歯７の歯丈中央のピッチ円相当部に限つて配置さ
れる。

ガイド１３はランド１１とは異なり、その両端縁に切刃
を形成せず、したがつて切削に関与することなく、単に
噛合時にピッチ円近傍の接触面積を増加させることを目
的として配設されるものである。ガイド１３を形成する
手段として、マスキングによる電解加工による手段、ま
たは特殊のエンドミルによる手段、あるいは第７図ない
し第８図に示すように、別個に加工したガイド１３をボ
ルト１４によつて溝１０に締付けないしは接着するなど
の手段が用いられる。また、ガイド１３は切削に関与し
てはならないものであり、そのため第９図ａおよびｂに
示すように、歯丈方向ならびにその直角方向にいずれも
滑らかな曲線たとえばＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４などの曲
線により、直滑な接触を行なう形状に仕上げられる。ガ
イド１３の突起高さ（第９図ＢＨ″）はほＳ゛ランド１
１の突起高さ（同図Ｈ）と同等とするが、接触状況に応
じて適当に選定することが望ましい。さらに、ガイド１
３をカッタの歯面８または９の歯丈上のどの位置に配置
するかについては、次のように考えることができる。

すなわち、原則点にはシェービング・カッタと被加工歯
車との噛合いにおいて、一点噛合いの生じる位置に配置
すべきであり、一般の場合その位置はピッチ円近傍とな
る。しかし、シェービング・カッタと被加工歯車との接
触はねじ歯車噛合いの状態にあり、理論的には当然に点
接触となるが、実際には弾性変形あるいは切込量の関係
上、第１０図の斜線部に示すような惰円形状の同時接触
面１５によつて表される。したがつて理論的には一点噛
合いとなるべき同時接触面１５の長軸ｍ−ｎの方向に沿
つてそれぞれのガイド１３を順次に配置することが望ま
しい。同時接触面１５の長軸ｍ−ｎの方向は、シェービ
ング・カッタと被加工歯車との噛合条件が決まれば求め
ることができる。しかし、厳密性をさほど必要としない
場合、あるいはシェービング・カッタにある範囲の汎用
性をもたせたい場合などには、つぎのような近似的な方
法で決める方がシェービング・カッタの設計、製作上便
利であろう。すなわち第一の方法は、第１１図に示すよ
うに、一点噛合いとなる歯面上の点を通つてカッタ基礎
円筒１６に接する平面Ｐと、歯面８との交線ｍ′−ｎ″
（すなわち、カッタ歯面の創成母線）の方向に沿つてガ
イド１３を配置する方法であ−る。この方法は、カッタ
・クラウニング量の小さいときや、カッタと被加工歯車
との軸交叉角が小さい状態で使用するときに推奨できる
方法である。第二の方法は第１２図に示すように、カッ
タ歯巾の中央断面（図では線ｐ−ｑで表示）で一点噛合
いとなる領域Ｓを求め、歯すじ方向の位置にか）わらず
同一歯丈位置ｍ″−ｎ″に沿つてガイド１３を配置する
方法てある。この方法は、上記第一の方法の適格性とは
反対に、カッタ◆クラウニング量の大きいときや、カッ
タと被加工歯車との軸交叉角が大きい状態で使用すると
きに推奨できる方法である。この発明にか）るシェービ
ング・カッタが、従来のこの種の課題を解決するために
行なわれた先願技術としての各シェービング・カッタに
くらべて特に異なる点は、本願シェービング●カッタに
配置されるガイド１３の構成ならびにその作用にある。

すなわち、ガイド１３は単に噛合時の接触面積を増加さ
せることのみを目的とし、切削には全く関与しないもの
であつて、その点上記各先願技術における各ランドが、
たがいに他のランドと形状を異にしながらいずれも切刃
を形成して切削に関与する構成を有するものとは基本的
に異なるものである。したがつて、以上のように構成さ
れる本発明のシェービング●カッタによれば、（１）加
工後の被加工歯車の歯面における中凹の現象を解消し、
しかも歯面に対してなめらかな歯形曲線よりなる高精度
の歯形が創成される。

（２）創成される歯形がインボリュートと異なる歯形い
わゆる修整歯形を要求される場合においても、切削に関
与するランドは連続しており先願技術のように分断され
ていないので研磨あるいは計測の作業が容易な行なえる
歯形の創成が可能である。などの特有の効果を発揮しう
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはシェービング加工要領の説明用斜視図、同ｂ
はその平面図、第２図は従来のシェービング・カッタの
要部の斜視図、第３図ａおよびｂはいずれもシェービン
グ加工の過程に関する説明図、第４図および第５図はい
ずれも従来のシェービング・カッタのそれぞれ異なる一
例を示す要部の斜視図、第６図はこの発明にかかるシェ
ービング・カッタの要部の斜視図、第７図および第８図
はこの発明にか）るシェービング・カッタのそれぞれ異
なる実施例における要部の斜視図、第９図ａは第６図中
のＡ部の縦断面図、同ｂはａ図中の・■一■線における
横断面図、第１０図、第１１図および第１２図はいずれ
もこの発明にか）るシェービング・カッタの構成に関す
る説明用斜視図である。 １・・・・・・シェービング・カッタ、２・・・・・・
被加工歯門車、３，７・・・・・・歯、４，１０・・・
・・・溝、５，５″，５ａ，５ｂ，１１・・・・・・ラ
ンド、６，１２・・・・・・切刃、８，９・・・・・・
歯面、１３・・・・・・ガイド、１４・・ボルトミ１５
・・・・・・同時接触面、１６・・・・・・カッタ基礎
円筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カッタの歯の両側面に複数個の溝を平行に設け、溝
   と溝との間に介在するランドの両端縁に形成される切刃
   により被加工歯車に対して所定の歯形精度を有する創成
   歯形を創成するシェービング・カッタにおいて、カッタ
   の歯の全巾にわたる各ランドもしくは切削に関与する部
   分に位置する各ランドに挾まれる溝の底面上に切削に関
   与しない凸起状のガイドを設け、カッタの歯丈上におけ
   る上記ガイドの配設位置を歯丈中央のピッチ円近傍とし
   たことを特徴とするシェービング・カッタ。