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【発明の名称】 ピニオンの歯切り加工方法、及び、その加工方法を用いて加工したピニオン。
【発明者】 【氏名】渡辺 文仁

【要約】 【課題】ホブ盤を用いてピニオンブランクに歯切り加工する時、歯切り部分端面でのバリの発生を防ぐ。

【構成】ホブ盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面11のピニオンブランク10に歯切りする場合、ピニオンブランク10の歯切り部分の両端面に、捨て座金102を面接触させて、押圧固定した状態で歯切り加工する。これにより、切り込み端面10kでのダレの発生が無くなり、また、抜け端面10nでのバリ発生も無くなる。また、捨て座金には、切削性が良く、その直径がピニオンブランク10の刃先円直径以上の材料を用いる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、ピニオンブランクの歯切り部分のテーパー面に、捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法。
【請求項2】
歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、ピニオンブランクの歯切り部分で、かつカッターが抜ける側の端面に、捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法。
【請求項3】
歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面が異なる形状のうち少なくとも一方にテーパー面を有するピニオンブランクを歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、前記ピニオンブランクの歯切りする両端部に、該両端部の形状に合わせた捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法。
【請求項4】
歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクを複数個連ねた状態で歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、複数個連ねたピニオンブランクの内、最後に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが抜ける側の端面と、各ピニオンブランクの間と、複数個連ねたピニオンブランクの内、最初に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが切り込む側の端面とに、それぞれ捨て座金を面接触させて設け、個複数個連ねたピニオンブランクとそれぞれの捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法。
【請求項5】
前記捨て座金には、前記ピニオンブランクの歯先円直径以上の径を用いることを特徴とする前記請求項1乃至4に記載のピニオンの歯切り加工方法。
【請求項6】
前記捨て座金には、前記ピニオンブランクの材質と同じか、または切削性が良い材質を用いることを特徴とする前記請求項1乃至5に記載のピニオンの歯切り加工方法。
【請求項7】
前記請求項1乃至6のいずれか一つに記載のピニオンの歯切り加工方法を用いて加工したピニオン。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明はピニオンの歯切り加工方法、及び、その加工方法を用いて加工したピニオンに関する。
【背景技術】
【0002】
図10は背景技術におけるピニオンブランクへの歯切り加工説明図である。
【0003】
以下、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクへの、従来の歯切り加工方法を、図10を用いながら説明していく。歯切り加工を施してピニオンを形成するピニオンブランク10は、円柱状で、歯切り部分の両端部に凸状のテーパー面11を持ち、軸心にセンター穴12が貫通している。また、材質は鉄材(SUJ2等)または鉄合金(SUS等)、非鉄合金(銅合金等)を用いることが可能で、ピニオンの仕様によっては、後工程で熱処理して硬度を上げる必要上で、鉄材を用いることも行なわれる。
【0004】
ホブ盤を用いて、前記ピニオンブランク10の外周にピニオンの歯形を加工する場合、加工ジグとして芯金1を用いる。ホブ盤の主軸(図示省略)に対向配置し、該主軸と共働して、ワークを支持するテールストック(図示省略)が、前記芯金1の右側終端部(図示省略)と繋がり、芯金1を回動自在に保持している。ホブ盤に前記ピニオンブランク10をセットする場合、芯金1に、ピニオンブランク10を、そのセンター穴12を介して挿入する。この状態で、テールストックを、ホブ盤の主軸台上で左側(主軸側)に移動させる。ホブ盤の主軸と繋がるワークホルダー2には芯金受け穴2aが設けてあり、芯金1の先端1aを、ワークホルダー2の芯金受け穴2aに嵌合し、更に、押し込む。これにより、ピニオンブランク10は、芯金1によって中心軸位置を定められ、芯金肩1bとワークホルダー端面2bとで垂直端面14を強く挟持され、ホブ盤主軸の回動に追従しながら回動する状態にセットされる。
【0005】
ホブ盤へのピニオンブランク10のセットが完了したら、ホブカッター3を回転(R1)させながら、ピニオンブランク10方向(A方向)に降下させ、更に右から左(B方向)へと移動させて両端面のテーパー面を含むピニオンブランク10上に歯形を切削していくが、この時に、ピニオンブランク10自体も主軸の回転に従って回転(R2)するので、ホブカッター3を用いながら、歯筋がストレートな歯形をピニオンブランク10上に創成することが可能になる。歯切り部分の切削が完了したら、ホブカッターを引上げ(C方向)て、左から右(D方向)に移動させてスタート位置に戻す。
【0006】
この後、歯切り済みピニオンブランク(以下、「歯切り済みピニオンブランク」を、単に「ピニオン」と称す)をホブ盤から取外し、ピニオンの歯切り部分端面の内、カッターが抜ける側の端面(以下単に「抜け端面」と略すことがある)10nに生じたバリ13の削除作業を行い、その後、熱処理工程へと移る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
背景技術の中で説明した従来のピニオンの歯切り加工方法を用いると、抜け端面10nでのバリ13(図10参照)発生は不可避だった。また、バリの問題程重要ではないが、ピニオンの歯切り部分端面の内、カッターが切り込む側の端面(以下単に「切り込み端面」と略すことがある)に切り込み衝撃によるダレ(切削面の荒れ)が発生する場合もあった。
【0008】
歯切り工程後の、バリ除去作業として、従来は、手作業法や、エッチング法や、デバリング法や、バレル法等の各種方法が用いられてきた。しかし、テーパー面に創成された歯面のバリ除去のための手作業法は、工数を多く要し、又、品質にバラツキがでるという欠点があった。また、ピニオン設計上、面取り不可の製品には対応できなかった。エッチング液でバリを溶解除去するエッチング法の場合は、作業能率は高いが、バリを完全に除去することが難しく、また、穴径等、目的以外の寸法迄も変化してしまうと言う新たな問題が発生した。バイト等を用いるデバリング法の場合も、バリを完全に除去することが難しく、また、バリ発生の箇所によっては、この方法を用いることが出来なかった。また、硬質粒子を吹き付けてバリを除去するバレル法の場合は、製品に打痕やキズ、ダレ等が発生すると言う新たな問題を生じた。いずれにしても、テーパー面に創成された歯面のバリ除去は極めて難しく、且つコストを要していた。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は上記課題を解決するために成されたものである。解決する手段として、本発明の請求項1記載に係わる発明は、歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、ピニオンブランクの歯切り部分のテーパー面に、捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0010】
また、本発明の請求項2記載に係わる発明は、歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、ピニオンブランクの歯切り部分で、かつカッターが抜ける側の端面に、捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0011】
また、本発明の請求項3記載に係わる発明は、歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面が異なる形状のうち少なくとも一方にテーパー面を有するピニオンブランクを歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、前記ピニオンブランクの歯切りする両端部に、該両端部の形状に合わせた捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0012】
また、本発明の請求項4記載に係わる発明は、歯切り盤を用いて歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクを複数個連ねた状態で歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、複数個連ねたピニオンブランクの内、最後に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが抜ける側の端面と、各ピニオンブランクの間と、複数個連ねたピニオンブランクの内、最初に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが切り込む側の端面とに、それぞれ捨て座金を面接触させて設け、個複数個連ねたピニオンブランクとそれぞれの捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工することを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0013】
また、本発明の請求項5記載に係わる発明は、前記捨て座金には、前記ピニオンブランクの歯先円直径以上の径を用いることを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0014】
また、本発明の請求項6記載に係わる発明は、前記捨て座金には、前記ピニオンブランクの材質と同じか、または切削性が良い材質を用いることを特徴とするピニオンの歯切り加工方法である。
【0015】
また、本発明の請求項7記載に係わる発明は、本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いて加工したピニオンである。
【発明の効果】
【0016】
発明の効果として、請求項1記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いると、歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに対し、ピニオンブランクの歯切り部分のテーパー面に、捨て座金を面接触させて、押圧固定した状態で歯切り加工するので、切り込み端面でのダレが無くなり、また、抜け端面でのバリ発生も無くなる。
【0017】
また、請求項2記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いると、歯切り部分の両端面がテーパー面のピニオンブランクに対して、抜け端面に捨て座金を面接触させ、押圧固定した状態で歯切り加工するので、ピニオンブランクへの歯切り加工上、最も問題となる抜け端面でのバリ発生が無くなる。
【0018】
また、請求項3記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いると、歯切り部分の両端面が異なる形状のうち少なくとも一方にテーパー面を有するピニオンブランクに対して、歯切りする両端部に、該両端部の形状に合わせた捨て座金を面接触させ、該ピニオンブランクと該捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工するので、切り込み端面でのダレ発生が無くなり、また、抜け端面でのバリ発生も無くなくなる。
【0019】
また、請求項4記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いると、両端面がテーパー面のピニオンブランクを複数個連ねた状態で歯切りしてピニオンを形成する歯切り加工方法において、複数個連ねたピニオンブランクの内、最後に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが抜ける側の端面と、各ピニオンブランクの間と、複数個連ねたピニオンブランクの内、最初に歯切り加工するピニオンブランクのカッターが切り込む側の端面とに、それぞれ捨て座金を面接触させて設け、個複数個連ねたピニオンブランクとそれぞれの捨て座金とを押圧固定した状態で歯切り加工するので、複数個のピニオンブランクに一度に歯切り加工を施しても、全てのピニオンブランクの切り込み端面でダレ発生が無くなり、抜け端面でのバリ発生も無くなる。
【0020】
また、請求項5記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法では、ピニオンブランクの歯先円直径以上の径の捨て座金を用いるので、該捨て座金を用いながら加工した歯形全端面において、ダレやバリの発生が無くなる。
【0021】
また、請求項6記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いると、捨て座金に切削性が良い材質を用いるので、捨て座金を素材から切削して準備する場合や、捨て座金をピニオンブランクに面接触しながらピニオンブランクと一緒に切削する時の加工が容易になる。
【0022】
また、請求項7記載に係わる本発明のピニオンの歯切り加工方法を用いて加工したピニオンは、抜け端面に捨て座金を設けて加工した場合は品質を損ない易いバリ取り作業の必要が無く、また、切り込み端面に捨て座金を設けて加工した場合は切り込み端面でのダレが無くなり、ピニオンの品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
次に本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施形態」と略す)を、図1〜図4を用いて説明する。図1は本発明の第1実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクの該両端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図、図2は本発明の第2実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクの抜け端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図、図3は本発明の第3実施形態において、歯切り部分の両端面の一方がテーパー面で他方が異なる形状のピニオンブランクの該両端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図、図4は本発明の第4実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクを複数個連接し、連接したピニオンブランクの内、最後に歯切り加工するピニオンブランクの抜け端面と、各ピニオンブランクの間と、連接したピニオンブランクの内、最初に歯切り加工するピニオンブランクの切り込み端面とに、それぞれ捨て座金を面接触させて設け、押圧固定した状態での歯切り加工説明図である。尚、背景技術の中で用いた部品や動作で同一の物には同一番号を付す。
【0024】
図1に示し、本発明の第1実施形態で用いるピニオンブランク10は、周辺技術で説明した図10中のピニオンブランク10と同一であり、材質に鉄材(SUJ2等)を用い、その形状は、端部に凸形のテーパー面11を持つ円柱であり、その軸心にはセンター穴12が貫通している。
【0025】
ホブ盤で該ピニオンブランク10に歯切り加工を施す時、ピニオンブランク10のセンター穴12に挿入する芯金101の先端部である芯金軸101aの軸径(d1)は、周辺技術の場合より細くしておく。これにより、芯金軸101aは、ピニオンブランク10のセンター穴12との間で、従来より大きいクリアランス(c1)をもつ。
【0026】
第1実施形態で用いる2個の捨て座金102は、ピニオンのテーパー面を含む両端部が左右対称形状のため同一の形状をしており、ピニオンブランク10の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、本願の実寸法例としては、ピニオンブランク10の直径9.8mm、切削加工後の歯先円直径9.6mmに対し、捨て座金の直径は10.0mmを用いている。該捨て座金の片側の端面には、ピニオンブランク10のテーパー面11と同一傾斜で凹型のテーパー面102aを有する。また、その中心に設けたセンター穴102bは、小さいクリアランスをもって芯金軸101aを挿入可能な直径を有する。また、捨て座金102の材質には切削性が良い材料(例えば、真鍮)か、ピニオンブランク10と同じ材料を用いる。
【0027】
ホブ盤に図1のピニオンブランク10をセットする場合、先ず、芯金軸101aの左端から、右側の捨て座金102を、そのテーパー面102aをワークホルダー112側に向けて挿入し、次にピニオンブランク10を、最後に、左側の捨て座金102を、そのテーパー面102aをピニオンブランク10側に向けて挿入する。この状態で、テールストックを主軸側(左側)に移動させて、芯金の先端101bを、ワークホルダー112の芯金受け穴112bに嵌合させて押し込むことにより、左側の捨て座金102とピニオンブランク10と右側の捨て座金102が主軸側に押付けられる。その結果、ピニオンブランク10は、左右の捨て座金102のテーパー面102aに沿って、その中心軸位置が定まり、同時に左右のテーパー面11に受ける摩擦力によって、ホブ盤主軸の回動に追従しながら回動する状態にセットされる。
【0028】
ホブ盤へのピニオンブランク10のセットが完了したら、歯切り工程を開始する。即ち、 ホブカッター3を回転(R1)させながら、ピニオンブランク10方向(A方向)に降下させ、更に右から左(B方向)へと移動させてピニオンブランク10上に歯形を切削していく。そして、この時に、ピニオンブランク10自体も主軸の回転に従って回転(R2)するので、ホブカッター3を用いながら、歯筋がストレートな歯形をピニオンブランク10上に創成することが可能になる。歯切り部分の切削が完了したら、ホブカッターを引上げ(C方向)て、左から右(D方向)に移動させてスタート位置に戻す。
【0029】
本第1実施形態の歯切り加工方法を用いると、切り込み端面10kに設けた捨て座金102によって、切り込み時の衝撃が軽減され、切り込み端面10kでのダレ発生が無くなる。また、抜け端面10nに設けた捨て座金102により、抜け端面10nにバリが生じないので、工数を要し、また、ピニオン品質を損ない易いバリ取り作業の必要が無くなる。また、ピニオンブランク10のセンター穴12と歯形の中心との位置合せは、ピニオンブランク10のテーパー面11で行うので、芯金軸101aとピニオンブランク10のセンター穴12とがタイトに嵌合しなければならない従来の芯出しと比較して、加工時のワーク着脱が容易になり、また、ピニオンブランク10のセンター穴12の損傷や、歯形とピニオンブランク10のセンター穴12との芯ずれも少なくなる効果がある。
【0030】
次に、第2実施形態の説明に移る。図2に示し、本発明の第2実施形態に用いるピニオンブランク10と、捨て座金102は第1実施形態の説明で用いた物と同一である。即ち、ピニオンブランク10は、材質に鉄材(SUJ2等)を用い、その形状は、端部に凸形のテーパー面11を持つ円柱であり、その軸心にはセンター穴12が貫通している。また、捨て座金102は、ピニオンブランク10の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、片側の端面には、ピニオンブランク10のテーパー面11と同一傾斜で凹型のテーパー面102aを有する。また、その中心に設けたセンター穴102bは、小さいクリアランスをもって芯金軸101aを挿入可能な直径を有する。また、捨て座金102の材質には切削性が良い材料(例えば、真鍮)か、ピニオンブランク10と同じ材料を用いる。
【0031】
第1実施形態と比較した時の、第2実施形態の最大の相違点は、第2実施形態では、前記捨て座金102を、抜け端面10nだけに設けた事である。その為、第2実施形態では、ピニオンブランクの芯出しの必要上、芯金201の芯金軸201aを、右端部において、センター穴12とタイトに勘合する様部分的に太く(d2)している。(右端部以外では、第1実施形態と同一の軸径(d1)で、センター穴12とは緩めに嵌合する。また、芯金軸の長さを除けば、その他の構成は第1実施形態と同等である。)
【0032】
ホブ盤に図2のピニオンブランク10をセットする場合、先ず、芯金軸201aの左端から、ピニオンブランク10を、次に、捨て座金102を、そのテーパー面102aをピニオンブランク10側に向けて挿入する。この状態で、テールストックを主軸側(左側)に移動させて、芯金の先端を、ワークホルダー112の芯金受け穴112bに嵌合させて押し込むことにより、捨て座金102とピニオンブランク10が主軸側に押付けられる。その結果、そのピニオンブランク10の中心軸位置は、左側では、捨て座金102のテーパー面102aとピニオンブランク10の左側テーパー面11との面接触によって、また、右側では、芯金軸201aとピニオンブランク10のセンター穴12との嵌合によって定まる。それと同時に、ピニオンブランク10は芯金201とワークホルダー112とで強く挟持され、ホブ盤主軸の回動に追従しながら回動する状態にセットされる。
【0033】
ホブ盤へのピニオンブランク10のセットが完了したら、歯切り工程を開始する。即ち、切削油を給油しホブカッター3を回転(R1)させながら、ピニオンブランク10方向(A方向)に降下させ、更に右から左(B方向)へと移動させてピニオンブランク10上に歯形を切削していく。そして、この時に、ピニオンブランク10自体も主軸の回転に従って回転(R2)するので、ホブカッター3を用いながら、歯筋がストレートな歯形をピニオンブランク10上に創成することが可能になる。歯切り部分の切削が完了したら、ホブカッターを引上げ(C方向)て、左から右(D方向)に移動させてスタート位置に戻す。尚、本実施形態の説明では、ホブカッター3の回転(R1)を、切削物に対してアップカットの切削による記載及び図示したが、ダウンカットによる切削にも適用でき、その場合バリの発生は切削物に対して反対側に生じる。以降の記載においても同様である。
【0034】
第2実施形態の歯切り加工方法を用いると、第1実施形態と同様にテーパー面10nにも歯切りを行い、このテーパー面に歯切りを創成するピニオンにおいて、抜け端面10n側に設けた捨て座金102により、ピニオンの歯切り加工上最も問題になる抜け端面10nでのバリ発生が防げる。また、ピニオンブランク10のセンター穴12と歯形の中心との位置合せは、左側ではピニオンブランクのテーパー面11で行い、右側ではピニオンブランクのセンター穴12によって行うので、加工時のワーク着脱が容易になり、作業効率が上がり、また、1個の捨て座金102を用いた場合もピニオンブランク10のセンター穴12の損傷や、芯ぶれを小さく押えられる効果がある。
【0035】
次に、第3実施形態の説明に移る。図3に示し、本発明の第3実施形態に用いるピニオンブランク300は、センター穴312を持った円柱状をして、歯切り部分の端面は、左側ではテーパー面311を、右側では垂直面313を持っている。そこで、捨て座金も、両端部の形状に合せた端面を有している。即ち、左側の捨て座金302は、ピニオンブランク300の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、片側の端面には、ピニオンブランク300のテーパー面311と同一傾斜で凹型のテーパー面302aを有する。また、その中心にはセンター穴302bを有する。右側の捨て座金303は、ピニオンブランク300の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、垂直端面303aを有し、また、その中心にはセンター穴303bを有する。捨て座金302、303の材質には切削性が良い(例えば、真鍮)を用いる。
【0036】
歯切り加工に際しては、テールストックに設けた芯金301の芯金軸301aが、右側の捨て座金303のセンター穴303bとピニオンブランク300のセンター穴312と左側の捨て座金302のセンター穴302bを貫通することでピニオンブランク300の両端面311、313に捨て座金302、303を面接触させながら押圧固定した状態にセットするが、この場合、ピニオンブランク300の芯出しの必要上、ピニオンブランク300のセンター穴312に納まる部分の芯金軸301aを、右端部において、部分的に太く(d3)して、センター穴312と小さいクリアランスで嵌合する様にする。(芯金軸301aは、右端部以外では、第1実施形態と同様、ピニオンブランク300のセンター穴312と緩めに嵌合し、また、左側の捨て座金302のセンター穴302bとは、小さいクリアランスで挿入可能な直径を有する。)
【0037】
第3実施形態の歯切り加工方法を用いると、歯切り部分の両端面が異なる形状のピニオンブランク300に対して、歯切りする両端部に該両端部の形状に合わせた捨て座金302、303を面接触させ、押圧固定した状態で歯切り加工するので、ピニオンブランク300への切り込み衝撃が軽減されて、切り込み端面300kでのダレ発生が無くなり、また、抜け端面300nでのバリ発生も無くなり、ピニオンの品質が向上する。
【0038】
次に、第4実施形態の説明に移る。図4に示し、本発明の第4実施形態で用いる2個のピニオンブランク10は、周辺技術で説明した図10中のピニオンブランク10と同一で、その形状は、端部に凸形のテーパー面11を持つ円柱であり、その軸心にはセンター穴12が貫通している。第4実施形態では、該ピニオンブランク10を複数個(2個)連ねた状態で歯切り加工する。即ち、連接したピニオンブランク10の内、最後に歯切り加工するピニオンブランク10の抜け端面10nと、2個のピニオンブランク10の間と、連ねたピニオンブランク10の内、最初に歯切り加工するピニオンブランク10の切り込み端面10kとに、それぞれ捨て座金102、402,102を面接触させながら設けている。
【0039】
2個の捨て座金、即ち、最後に歯切り加工するピニオンブランク10の抜け端面10nに用いる捨て座金102と、最初に歯切り加工するピニオンブランク10の切り込み端面10kに用いる捨て座金102は、第1実施形態と同一の形状をしている。即ち、ピニオンブランク10の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、片側の端面には、ピニオンブランク10のテーパー面11と同一傾斜で凹型のテーパー面102aを有する。また、その中心に設けたセンター穴102bは、小さいクリアランスで芯金401の芯金軸401aを挿入可能な直径を有する。また、捨て座金102の材質には切削性が良い材料(例えば、真鍮)か、ピニオンブランク10と同じ材料を用いる。
【0040】
真中の捨て座金402は、ピニオンブランク10の外径より少し大きい外径を有する短円柱状で、その両側の端面には、ピニオンブランク10のテーパー面11と同一傾斜で凹型のテーパー面402aが設けてある。また、その中心に設けたセンター穴402bは、小さいクリアランスで芯金軸401aを挿入可能な直径を有する。また、捨て座金402の材質には切削性が良い材料(例えば、真鍮)か、ピニオンブランク10と同じ材料を用いる。
【0041】
ホブ盤で連ねた2個のピニオンブランク10に歯切り加工を施す時、ピニオンブランク10のセンター穴12に挿入する芯金軸401aは、第1実施形態の場合と比較して、長さがより長いだけであり、軸径(d1)やピニオンブランク10のセンター穴12とのクリアランスは同一である。
【0042】
ホブ盤に図4のピニオンブランク10をセットする場合、先ず、芯金軸401aの左端から、右側の捨て座金102を、そのテーパー面102aをワークホルダー112側に向けて挿入し、次に右側のピニオンブランク10を、次に、真中の捨て座金402を、次に左側のピニオンブランク10を、最後に、左側の捨て座金102を、そのテーパー面102aをピニオンブランク10側に向けて挿入する。この状態で、テールストックを主軸側に移動させて、芯金の先端401bを、ワークホルダー112の芯金受け穴112bに嵌合させて押し込むことにより、左側の捨て座金102と、左側のピニオンブランク10と、真中の捨て座金402と、右側のピニオンブランク10と、右側の捨て座金102が串刺し状態で主軸側に押付けられる。その結果、2個のピニオンブランク10は、左右の捨て座金102のテーパー面102a、及び真中の捨て座金402のテーパー面402aによって、その中心軸位置を定め、かつ、ピニオンブランク10のテーパー面11に受ける摩擦力によって、ホブ盤主軸の回動に追従しながら回動する状態にセットされる。
【0043】
ワークセットの完了後、歯切り工程を開始するが、本実施形態では、ピニオンブランク10と一緒に左右の捨て座金102の一部と、真中の捨て座金402にも歯切り加工する点を除けば、その加工工程は第1実施形態の場合と同様である。即ち、ホブカッター3を回転(R1)させながら、右側のピニオンブランク10方向(A方向)に降下させて、先ず、右側の捨て座金102に、更に右から左(B方向)へと移動させて、右側のピニオンブランク10に、続いて、真中の捨て座金402に、次に、左側のピニオンブランク10に、最後に、左側の捨て座金102に歯形を切削していく。尚、この時に、ピニオンブランク10自体も主軸の回転に従って回転(R2)するので、ホブカッター3を用いながら、歯筋がストレートな歯形をピニオンブランク10上に創成することが可能になる。歯切り部分の切削が完了したら、ホブカッターを引上げ(C方向)て、左から右(D方向)に移動させてスタート位置に戻す。
【0044】
本第4実施形態の歯切り加工方法を用いると、右側のピニオンブランク10の切り込み端面10kに設けた捨て座金102によって、右側のピニオンブランク10の切り込み時の衝撃が軽減されて、切り込み端面10kでのダレ発生が無くなる。また、真中に設けた捨て座金402によって、右側のピニオンブランク10の抜け端面10nにバリが生じず、また左側のピニオンブランク10の切り込み端面10kでダレ発生が無くなる。また、左側のピニオンブランク10の抜け端面10nに設けた捨て座金102によって、左側のピニオンブランク10の抜け端面10nにバリが生じない。この結果、1回のセットで複数のピニオンブランク10を歯切り加工してしまうことで生産効率を上げる場合でも、工数を要し、また、ピニオン品質を損ない易いバリ取り作業の必要が無くなる。また、ピニオンブランク10への切り込み衝撃が軽減されることで、切り込み端面10kでのダレが無くなる。また、ピニオンブランク10のセンター穴12と歯形の中心との位置合せを、ピニオンブランク10のテーパー面11で行っているので、芯金軸401aとピニオンブランク10のセンター穴12とがタイトに嵌合しなければならない従来の芯出しと比較して、加工時のワーク着脱が容易になり、また、ピニオンブランク10のセンター穴12の損傷や、歯形とピニオンブランク10のセンター穴12との芯ずれも少なくなる効果がある。
【0045】
尚、第4実施態様では発明の要旨を簡明に説明する為、2連接の場合で説明したが、ホブ盤カッターの動作範囲や芯金軸の撓み等で加工精度の問題が生じない限り、一度により多数個を連接すれば生産効率がより高まる。
【実施例】
【0046】
次に本発明の実施例を、図5〜図7を用いて説明する。図5は本発明のピニオンの歯切り加工方法における第1実施例の説明図、図6は本発明のピニオンの歯切り加工方法における第2実施例の説明図、図7は本発明のピニオンの歯切り加工方法における第3実施例の説明図、図8は本発明のピニオンの歯切り加工方法における第4実施例の説明図、図9は本発明のピニオンの歯切り加工方法における第5実施例の説明図である。尚、第1実施態様〜第4実施態様の説明で用いた部品や動作と同一のものには同一番号を付し、その説明は簡単に行うか省略する。
【0047】
図5を用いて説明する本発明の第1実施例は、第1実施態様の芯金軸の軸径を一部変更したものである。即ち、ピニオンブランク10内に位置する部分の軸径(d5)と、ワークホルダー512に勘合する部分の軸径(d4)が、第1実施態様の場合より細い芯金501を用いている。
【0048】
この結果、第1実施態様で説明した効果に加え、捨て座金102の着脱が容易になる第1実施例特有の効果も得られる。
【0049】
次に、図6を用いて本発明の第2実施例の説明に移る。第2実施例も、本発明の第1実施態様の変形で、ピニオンブランク600の歯切り部分の両端は凸形のテーパー面611になっているが、第1実施態様に用いたピニオンブランクと異なってセンター穴が無く、代わりにホゾ612がついている。この為、捨て座金602は、凹形のテーパー面602aと、センター穴602bを有する。
【0050】
本実施例の場合にも、ピニオンブランク600の芯出しには、左右のテーパー面611を用いる。即ち、ピニオンブランク600のテーパー面611と捨て座金602に設けた凹形のテーパー面602aとを面接触させながら、ピニオンブランク600と捨て座金602をワークホルダー613と芯金601で押圧固定した状態にしておいてから、捨て座金602の一部と一体でピニオンブランク600に歯切り加工する。
【0051】
第2実施例の効果としては、切り込み端面600kに設けた捨て座金602により切り込み衝撃が軽減されて、切り込み端面600kのダレ発生が無くなり、また、抜け端面600nに設けた捨て座金602により、抜け端面600nのバリ発生が無くなり、工数が掛かり、製品品質を損ない易いバリ取り作業が不要になる効果が得られる。
【0052】
次に、図7を用いて説明する第3実施例は、本発明の第3実施形態を一部変形したもので、ピニオンブランク700の歯切り部分の両端面はテーパー面711R、711Lをしているが、テーパー形状が左右で異なる場合である。
【0053】
本実施例の場合にも、ピニオンブランク700の芯出しには、歯切り部分端面のテーパー面711R、711Lを用いる。即ち、歯切り盤の主軸上で、ピニオンブランク700の切り込み端面700kには、右側の捨て座金702のテーパー面702aを、抜け端面700nには左側の捨て座金703のテーパー面703aを面接触させて、ピニオンブランク700と左右の捨て座金702,703を芯金701とワークホルダー712を用いて押圧固定しておいてからピニオンブランク700に歯切り加工する。尚、本願第3実施例では、両端面をテーパー面で記載及び図示したが、テーパー面に限らず端面がR面で形成された面においても、捨て座金の面接触する形状を合わせた凹状のR形状にして面接触させ、押圧固定しながら歯切り加工することなどの応用が可能である。
【0054】
第3実施例の効果としては、切り込み端面700kに設けた捨て座金702により切り込み衝撃が軽減されて、切り込み端面700kのダレ発生が無くなり、また、抜け端面700nに設けた捨て座金703により、抜け端面700nのバリ発生が無くなり、工数が掛かり、製品品質を損ない易いバリ取り作業が不要になる効果が得られる。
【0055】
次に、図8を用いながら、歯切り部分の両端面が垂直で、センター穴812付きのピニオンブランク800に歯切り加工する場合を、第4実施例として説明する。
【0056】
本実施例に用いる2個の捨て座金802は、端面がストレートで、中心にセンター穴802aを有する。ピニオンブランク800の歯切り部分の両端面に前記捨て座金802を面接触させて芯金801とワークホルダー812を用いて押圧固定しながら歯切り加工する。この実施例では、芯金801の芯金軸801aの軸径(d8)は、ピニオンブランク800のセンター穴812に出来るだけ少ないクリアランスをもって挿入できる様にしてピニオンブランク800の芯出しを行う。
【0057】
第4実施例の効果としては、切り込み端面800kに設けた捨て座金802により切り込み衝撃が軽減されて、切り込み端面800kのダレ発生が無くなり、また、抜け端面800nに設けた捨て座金802により、抜け端面800nのバリ発生が無くなり、工数が掛かり、製品品質を損ない易いバリ取り作業が不要になる効果が得られる。
【0058】
次に、図9を用いながら、歯切り部分の両端面が垂直で且つホゾ912を備えたピニオンブランク900に対し、ピニオンブランク900の歯切り部分の両端面に捨て座金902を面接触させ、芯金901とワークホルダー913を用いて押圧固定しながら歯切り加工する場合を、第5実施例として説明する。
【0059】
本実施例では、ピニオンブランク900の芯出しには、左右のホゾ912を用いる。また、2個の捨て座金902は、外径がピニオンブランク900の外径より少し大きな円柱状を成し、端面はストレートで、中心にセンター穴902aを有する。
【0060】
第5実施例の効果としては、切り込み端面900kに設けた捨て座金902により切り込み衝撃が軽減されて、切り込み端面900kのダレ発生が無くなり、また、抜け端面900nに設けた捨て座金902により、抜け端面900nのバリ発生が無くなり、工数が掛かり、製品品質を損ない易いバリ取り作業が不要になる効果が得られる。
【0061】
以上、詳細に述べた通り、本発明のピニオン歯切り加工方法を用いることで、歯切り加工時のバリ発生を防止し、また、切り込み加工時のダレ発生が無くなり、また偏心の少ないピニオンを容易に加工できる。その結果、本発明の加工法を用いて生産したピニオンは品質に優れ、かつ安定している。
【産業上の利用可能性】
【0062】
以上、ピニオンの歯切り加工の場合を用いて本発明を説明した。しかし、この発明はピニオンの歯切り加工に限らず、切り込み端面での切り込み衝撃やダレを軽減したり、抜け端面でのバリ発生を避けたり、二次加工による偏心を少なく押えたい全ての機械加工において、その効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明の第1実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクの該両端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図である。
【図2】本発明の第2実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクの抜け端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図である。
【図3】本発明の第3実施形態において、歯切り部分の両端面の一方がテーパー面で他方が異なる形状のピニオンブランクの該両端面に捨て座金を面接触させながら押圧固定した場合の歯切り加工説明図である。
【図4】本発明の第4実施形態において、歯切り部分の両端面がテーパー面をしたピニオンブランクを複数個連接し、連接したピニオンブランクの内、最後に歯切り加工するピニオンブランクの抜け端面と、各ピニオンブランクの間と、連接したピニオンブランクの内、最初に歯切り加工するピニオンブランクの切り込み端面とに、それぞれ捨て座金を面接触させて設け、押圧固定した状態での歯切り加工説明図である。
【図5】本発明のピニオンの歯切り加工方法における第1実施例の説明図である。
【図6】本発明のピニオンの歯切り加工方法における第2実施例の説明図である。
【図7】本発明のピニオンの歯切り加工方法における第3実施例の説明図である。
【図8】本発明のピニオンの歯切り加工方法における第4実施例の説明図である。
【図9】本発明のピニオンの歯切り加工方法における第5実施例の説明図である。
【図10】背景技術におけるピニオンブランクへの歯切り加工説明図である。
【符号の説明】
【0064】
10、300、600、700、800、900 ピニオンブランク
10n、300n、600n、700n、800n、900n カッターが抜ける側の端面(抜け端面)
10k、300k、600k、700k、800k、900k カッターが切り込む側の端面(切り込み端面)
11、311、611、711R、711L テーパー面
102、302、303、402、602、702、703、802、902 捨て座金
【出願人】 【識別番号】000124362
【氏名又は名称】シチズンセイミツ株式会社
【出願日】 平成18年7月31日(2006.7.31)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−30162(P2008−30162A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−207299(P2006−207299)