JP2002524277A - 歯車をラッピング又は試験するための方法及び装置 - Google Patents
歯車をラッピング又は試験するための方法及び装置Info
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- Gears, Cams (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
歯車をラッピング又は試験するための機械装置であって、単一機械コラムを有し、該コラムは第２の側面（２６）に直角に配向された第１の側面（２４）を備え、前記第１の側面は第１の軸線のまわりを回転可能な第１の工作物スピンドルを（２８）備え、第２の側面は第２の軸線のまわりを回転可能な第２の工作物スピンドル（３８）を備えている。前記第１の工作物スピンドルは第１の側面に移動自在にて取付けられ、第２の工作物スピンドルは第２の側面に移動自在に取付けられている。前記第１及び第２の工作物スピンドルは、１つ以上の相互に直角をなす方向Ｇ、Ｈ及びＶに沿って互いに対し移動可能である。前記スピンドルの少なくとも１つ、好ましくは両者が直接駆動のスピンドルである。前記Ｇ、Ｈ及びＶ方向に沿ってのスピンドルおよびそれらの関連する歯車部材（３６、４８）の相対位置がどうあれ、それぞれの軸線の交差点は同一に留まっている。ラッピングのために、本装置は更にラッピングコンパウンドを、噛合い地点の以前において、噛合い回転中の部材の一方のトウ端部に導入するための手段装置（６４、６６）を含んでいる。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は歯車を試験するか又は仕上げ加工するための方法及び機械（装置）に
向けられている。具体的には、本発明はベベル並びにハイポイド歯車をラッピン
グ加工するための方法及び機器を開示している。
向けられている。具体的には、本発明はベベル並びにハイポイド歯車をラッピン
グ加工するための方法及び機器を開示している。
【０００２】 （背景技術） ラッピング加工はベベル歯車の歯面を仕上げるための定評ある方法である。こ
の方法はベベル歯車に対する他の剛な仕上げ法に対する経済的な代替法を提供し
ており、幾つかの航空機用途を除いて全ての用途において用いられている。
の方法はベベル歯車に対する他の剛な仕上げ法に対する経済的な代替法を提供し
ており、幾つかの航空機用途を除いて全ての用途において用いられている。
【０００３】 ラッピング工程においては、ピニオン及びリング歯車が、適当な工作物保持具
を介して、試験機と同一の基本構造を有しているラッピング装置内のそれぞれの
スピンドルに装着されている。歯車セットの殆どの転動例において、ピニオン歯
車が駆動部材であり、リング歯車が制動される側である。前記歯車は噛み合い状
態で転動され、油（又は水）と炭化珪素又は類似のアブレッシブ剤とする事が出
来るラッピングコンパウンドが噛み合い領域内に注入される。ラッピング及び（
又は）試験機械の例は米国特許第３０９９９０１号（ハンケラ氏）、第３１４２
９４０号（レベスキイ氏）、第３７１７９５８号（エルワンガー氏等）又は第５
６０９０５８号（グナット氏等）に記載されている。
を介して、試験機と同一の基本構造を有しているラッピング装置内のそれぞれの
スピンドルに装着されている。歯車セットの殆どの転動例において、ピニオン歯
車が駆動部材であり、リング歯車が制動される側である。前記歯車は噛み合い状
態で転動され、油（又は水）と炭化珪素又は類似のアブレッシブ剤とする事が出
来るラッピングコンパウンドが噛み合い領域内に注入される。ラッピング及び（
又は）試験機械の例は米国特許第３０９９９０１号（ハンケラ氏）、第３１４２
９４０号（レベスキイ氏）、第３７１７９５８号（エルワンガー氏等）又は第５
６０９０５８号（グナット氏等）に記載されている。
【０００４】 リング歯車とピニオン間に相対運動を実現するために、殆どのラッピング及び
試験機は３自由度を有している。第１の自由度は、方向Ｇ又はＧ軸と称する事に
するリング後方軸線の方向における相対運動であり、第２の自由度は、方向Ｈ又
はＨ軸線と称する事にするピニオン軸の方向の相対運動であり、第３の自由度は
、方向Ｖ又はＶ軸線と称する事にするリング歯車及びピニオン軸間の距離である
。方向Ｖは又「ハイポイド オフセット」としても知られている。
試験機は３自由度を有している。第１の自由度は、方向Ｇ又はＧ軸と称する事に
するリング後方軸線の方向における相対運動であり、第２の自由度は、方向Ｈ又
はＨ軸線と称する事にするピニオン軸の方向の相対運動であり、第３の自由度は
、方向Ｖ又はＶ軸線と称する事にするリング歯車及びピニオン軸間の距離である
。方向Ｖは又「ハイポイド オフセット」としても知られている。
【０００５】 ラッピング又は試験工程において、前記Ｖ及びＨ方向における相対運動は歯車
セットの構成部材の接触パターンにおける位置変化をもたらし、実際接触パター
ンを修正する。ラッピング工程は歯表面上における所望の位置が接触した状態に
おいて、噛み合い歯車部材を回転する段階を含んでいる。かくして、前記部材は
特定のＶ及びＨ位置に配置されるとともに、所望のバックラッシュを得るべく特
定のＧ軸位置に配置される。
セットの構成部材の接触パターンにおける位置変化をもたらし、実際接触パター
ンを修正する。ラッピング工程は歯表面上における所望の位置が接触した状態に
おいて、噛み合い歯車部材を回転する段階を含んでいる。かくして、前記部材は
特定のＶ及びＨ位置に配置されるとともに、所望のバックラッシュを得るべく特
定のＧ軸位置に配置される。
【０００６】 典型的には、前記Ｖ、Ｈ及びＧ方向運動の各々は局所的歯接触パターンの長手
方向及び深さ方向位置の両方に影響を及ぼす。ここに、Ｖ軸運動の主要な効果は
接触パターンの相対的長手方向位置に関するものであり、Ｈ軸方向運動の主要な
効果は接触パターンの相対的深さ方向位置についてであり、Ｇ軸方向運動の主要
な効果はバックラッシュについてである。
方向及び深さ方向位置の両方に影響を及ぼす。ここに、Ｖ軸運動の主要な効果は
接触パターンの相対的長手方向位置に関するものであり、Ｈ軸方向運動の主要な
効果は接触パターンの相対的深さ方向位置についてであり、Ｇ軸方向運動の主要
な効果はバックラッシュについてである。
【０００７】 歯車セットがラップ加工されると、必要に応じて前記Ｖ及びＨセッティングを
変更し、接触位置の転移を実行する事で、接触は歯表面の外側面（ヒール）部分
又は内側面（トウ）部分の一方に向けて転移される。転移を実行するべくＶ及び
Ｈが変更されると、前記Ｇ軸位置も又所望のバックラッシュを維持するために変
更されねばならない。所望のヒール又はトウ位置が達成されると、Ｖ及びＨ軸は
再び変更されて、接触位置がヒール又はトウ位置の他方へと転移される。このＶ
及びＨ位置変更はバックラッシュを維持するためのＧ軸変更値を適当に選ぶ事で
達成される。かくすれば、接触位置は開始位置へと戻される。
変更し、接触位置の転移を実行する事で、接触は歯表面の外側面（ヒール）部分
又は内側面（トウ）部分の一方に向けて転移される。転移を実行するべくＶ及び
Ｈが変更されると、前記Ｇ軸位置も又所望のバックラッシュを維持するために変
更されねばならない。所望のヒール又はトウ位置が達成されると、Ｖ及びＨ軸は
再び変更されて、接触位置がヒール又はトウ位置の他方へと転移される。このＶ
及びＨ位置変更はバックラッシュを維持するためのＧ軸変更値を適当に選ぶ事で
達成される。かくすれば、接触位置は開始位置へと戻される。
【０００８】 現行では、ラッピング機械の構造は通常ベベル歯車切削及び研削機と類似の構
成原理を有しており、異なる点は、殆どのラッピング機においてはシャフト角度
が永久的に９０度に設定されているという点である。かくして、ラッピング機は
切削及び（又は）研削機よりも１自由度少ない自由度を有している。
成原理を有しており、異なる点は、殆どのラッピング機においてはシャフト角度
が永久的に９０度に設定されているという点である。かくして、ラッピング機は
切削及び（又は）研削機よりも１自由度少ない自由度を有している。
【０００９】 しかしながら、ラッピング機が切削及び研削機とそのように類似しているとい
う事は多くの機械要素（例えばコラム、スライド及び通路）がリング歯車及びピ
ニオン部材間に位置する結果をもたらす。この事はラッピング工程に望ましくな
く、制御出来ない剛性の問題を発生する。更には、歯車セット部材間における機
械要素の数が増大するにつれて、該歯車セット部材と機械ベース間の距離は疑い
無く増大し、かくして機械ベース部に対して歯車セット部材が近接していること
によってもたらされる好適な剛性及び安定性という利点が減少する。
う事は多くの機械要素（例えばコラム、スライド及び通路）がリング歯車及びピ
ニオン部材間に位置する結果をもたらす。この事はラッピング工程に望ましくな
く、制御出来ない剛性の問題を発生する。更には、歯車セット部材間における機
械要素の数が増大するにつれて、該歯車セット部材と機械ベース間の距離は疑い
無く増大し、かくして機械ベース部に対して歯車セット部材が近接していること
によってもたらされる好適な剛性及び安定性という利点が減少する。
【００１０】 本発明の１つの目的はラッピング機であって、歯車セット部材間の多くの機械
要素を省略し機械安定性を増大出来るラッピング機を提供する事である。
要素を省略し機械安定性を増大出来るラッピング機を提供する事である。
【００１１】 本発明の更なる目的は高速ラッピングプロセスであって、同プロセス中にラッ
ピングコンパウンドを導入する方法を含むのみならず、ラッピング中歯車セット
の振動をモニタしてラップされた歯車セットの最適状態を送信する手段とする段
階をも含んでいる高速ラッピングプロセスを提供する事である。
ピングコンパウンドを導入する方法を含むのみならず、ラッピング中歯車セット
の振動をモニタしてラップされた歯車セットの最適状態を送信する手段とする段
階をも含んでいる高速ラッピングプロセスを提供する事である。
【００１２】 本発明のこれら及び他の目的並びに利点は以下の説明及び図面からより明瞭に
なるであろう。
なるであろう。
【００１３】 （発明の概要） 本発明は歯車をラッピング又は試験するための機器乃至機械装置に関するもの
である。前記機械は単一の機械コラム又はベース部を有しており、該ベースは第
２の側面と直角をなすよう配向した第１の側面を有している。第１の側面は第１
の軸線のまわりを回転可能な第１の工作物スピンドルと、第２の軸線のまわりを
回転可能な第２の工作物スピンドルを備えた第２のスピンドルとを有している。
前記第１の工作物スピンドルは第１の側面に移動自在にて取り付けられており、
第２の工作物スピンドルは第２の側面に移動自在にて取り付けられている。前記
第１及び第２の工作物スピンドルは互いに直角をなす１つ以上の方向Ｇ、Ｈ、及
びＶに沿って互いに対して移動可能である。少なくとも１つ、好ましくは両方の
スピンドルが直接駆動スピンドルである。
である。前記機械は単一の機械コラム又はベース部を有しており、該ベースは第
２の側面と直角をなすよう配向した第１の側面を有している。第１の側面は第１
の軸線のまわりを回転可能な第１の工作物スピンドルと、第２の軸線のまわりを
回転可能な第２の工作物スピンドルを備えた第２のスピンドルとを有している。
前記第１の工作物スピンドルは第１の側面に移動自在にて取り付けられており、
第２の工作物スピンドルは第２の側面に移動自在にて取り付けられている。前記
第１及び第２の工作物スピンドルは互いに直角をなす１つ以上の方向Ｇ、Ｈ、及
びＶに沿って互いに対して移動可能である。少なくとも１つ、好ましくは両方の
スピンドルが直接駆動スピンドルである。
【００１４】 本発明の機械においては、スピンドル及びそれらのＧ、Ｈ、及びＶ方向に沿っ
ての関連歯車部材の任意の相対位置において、それらの軸の交差点は同一のまま
に留まる。
ての関連歯車部材の任意の相対位置において、それらの軸の交差点は同一のまま
に留まる。
【００１５】 本発明の機械は更に噛み合い以前の位置において、噛み合い回転する歯車部材
の一方のトウ端部にラッピングコンパウンドを導入するための手段装置を含んで
いる。
の一方のトウ端部にラッピングコンパウンドを導入するための手段装置を含んで
いる。
【００１６】 （好ましい実施例の詳細な説明） 本発明の詳細を次に付図を参照して議論しよう。
【００１７】 図１は従来技術に係るラッピング機械を示しており、該機械はフレーム４を有
し、その上には通路７を介してフレーム４上で方向Ｇ内を移動可能なピニオンコ
ラム６が配置されている。ピニオンコラム６上にはピニオン部材９をその軸のま
わりに回転させるためのスピンドル８が載置されている。やはりフレーム４上に
おいては、その上に配置された通路１１を介して方向Ｈにおいて移動可能な歯車
コラム１０が配置されている。歯車スピンドル１２は歯車コラム１０に装着され
ており、通路１３に沿って方向Ｖに移動可能である。歯車１４は歯車スピンドル
１２上においてその軸のまわりを移動可能である。方向Ｇ、Ｈ及びＶは互いに直
角をなしている。
し、その上には通路７を介してフレーム４上で方向Ｇ内を移動可能なピニオンコ
ラム６が配置されている。ピニオンコラム６上にはピニオン部材９をその軸のま
わりに回転させるためのスピンドル８が載置されている。やはりフレーム４上に
おいては、その上に配置された通路１１を介して方向Ｈにおいて移動可能な歯車
コラム１０が配置されている。歯車スピンドル１２は歯車コラム１０に装着され
ており、通路１３に沿って方向Ｖに移動可能である。歯車１４は歯車スピンドル
１２上においてその軸のまわりを移動可能である。方向Ｇ、Ｈ及びＶは互いに直
角をなしている。
【００１８】 図１のラッピング機械においては、歯車スピンドル１２はフレームより十分上
方に位置しており、かくしてフレーム４によって与えられる機械剛性が低下する
距離点に位置している。更には、ピニオンスピンドル８と歯車スピンドル１２の
間には幾つかの機械要素が存在している。幾分かの回転コンプライアンスがある
事は望ましいが、従来技術のラッピング機械は空間におけるピニオンとリング歯
車の位置決め精度を低下させてしまうコンプライアンスを３個の線形方向Ｇ、Ｈ
及びＶにおいて導入してしまう。
方に位置しており、かくしてフレーム４によって与えられる機械剛性が低下する
距離点に位置している。更には、ピニオンスピンドル８と歯車スピンドル１２の
間には幾つかの機械要素が存在している。幾分かの回転コンプライアンスがある
事は望ましいが、従来技術のラッピング機械は空間におけるピニオンとリング歯
車の位置決め精度を低下させてしまうコンプライアンスを３個の線形方向Ｇ、Ｈ
及びＶにおいて導入してしまう。
【００１９】 図１の従来技術機の別の欠点はスピンドル軸のスピンドル交差点が異なる規模
の仕事、異なる機械比率及び異なる工作物保持機器のような因子に依存して変化
してしまうという点である。前記スピンドル交差点は諸スピンドル軸の交差によ
って画成される１つの点の事であり、それらの間の（Ｖ方向の）距離とは独立の
ものである。
の仕事、異なる機械比率及び異なる工作物保持機器のような因子に依存して変化
してしまうという点である。前記スピンドル交差点は諸スピンドル軸の交差によ
って画成される１つの点の事であり、それらの間の（Ｖ方向の）距離とは独立の
ものである。
【００２０】 図２は、Ｖ方向を効果的に無視する上面図において図１のスピンドルを示す事
によって、図１の機械の交差点を例示している。歯車対部材（９、１４）が図示
のように噛み合った時には、歯車スピンドル軸線AG及びピニオンスピンドル軸線
APがP1として交差するという事が理解されよう。しかしながら、例えば異なる寸
法の歯車がラップ加工される場合のように、もしも如上のような変化が発生した
場合には、前記交差点が変化しなければならない。もしもラップされるべきピニ
オン部材９がより大きな寸法の場合には、ピニオンスピンドル軸線APは増大した
歯車部材直径に対応すべくその初期位置から幾らかの量ΔＧだけ移動される必要
がある。その移動の際、スピンドル軸線交差点はP2へと移動する。同様にして、
もしもより大きな歯車部材１４をラップ加工する場合には歯車スピンドル軸線AG における位置の転位量ΔＨが必要となる。かくして、スピンドル軸線交差点はP3 へと変化する。
によって、図１の機械の交差点を例示している。歯車対部材（９、１４）が図示
のように噛み合った時には、歯車スピンドル軸線AG及びピニオンスピンドル軸線
APがP1として交差するという事が理解されよう。しかしながら、例えば異なる寸
法の歯車がラップ加工される場合のように、もしも如上のような変化が発生した
場合には、前記交差点が変化しなければならない。もしもラップされるべきピニ
オン部材９がより大きな寸法の場合には、ピニオンスピンドル軸線APは増大した
歯車部材直径に対応すべくその初期位置から幾らかの量ΔＧだけ移動される必要
がある。その移動の際、スピンドル軸線交差点はP2へと移動する。同様にして、
もしもより大きな歯車部材１４をラップ加工する場合には歯車スピンドル軸線AG における位置の転位量ΔＨが必要となる。かくして、スピンドル軸線交差点はP3 へと変化する。
【００２１】 スピンドル軸線交差点の位置が変化するという事の望ましくない点は、その事
がより大きな機械加工室を必要とするだけでなく、異なる仕事に対しての動的挙
動が不安定になってくるという事である。
がより大きな機械加工室を必要とするだけでなく、異なる仕事に対しての動的挙
動が不安定になってくるという事である。
【００２２】 前述の欠点は図３に例示され、全体として２０によって示されている本発明の
ラッピング機によって解決される。種々の機械部品を見易くするために図３は本
発明の機械をその扉及び外部板金無しで例示している。機械２０はやはり機械フ
レームとして考える事の出来る単一コラム２２を有している。コラム２２は少な
くとも３つ、好ましくは４つの側面を有しており、少なくとも２つの側面即ち第
１の側面２４及び第２の側面２６は互いに直角をなしている。前記第１及び第２
の側面は（図３で眺めて）ある幅と高さを有している。
ラッピング機によって解決される。種々の機械部品を見易くするために図３は本
発明の機械をその扉及び外部板金無しで例示している。機械２０はやはり機械フ
レームとして考える事の出来る単一コラム２２を有している。コラム２２は少な
くとも３つ、好ましくは４つの側面を有しており、少なくとも２つの側面即ち第
１の側面２４及び第２の側面２６は互いに直角をなしている。前記第１及び第２
の側面は（図３で眺めて）ある幅と高さを有している。
【００２３】 第１の側面２４は第１の工作物スピンドル２８を含んでおり、該スピンドルは
軸線AG（図４）のまわりを回転可能であり、好ましくは液体冷却され、前方及び
後方スピンドル軸受け（図示せず）間に装着された直接駆動モータ３０によって
駆動されているのが好ましい。スピンドル２８はコラム２２上に直接取付けられ
た通路３２上で第１の側面の幅方向に沿って向きＧ内で移動可能である。スピン
ドル２８の方向Ｇにおける移動は（図示せぬ）方向性ボールねじを介してモータ
３４によって与えられている。好ましくは、ベベルリング歯車３６は適当な当業
界周知の工作物保持機器によってスピンドル２８に開放自在にて装着されている
。
軸線AG（図４）のまわりを回転可能であり、好ましくは液体冷却され、前方及び
後方スピンドル軸受け（図示せず）間に装着された直接駆動モータ３０によって
駆動されているのが好ましい。スピンドル２８はコラム２２上に直接取付けられ
た通路３２上で第１の側面の幅方向に沿って向きＧ内で移動可能である。スピン
ドル２８の方向Ｇにおける移動は（図示せぬ）方向性ボールねじを介してモータ
３４によって与えられている。好ましくは、ベベルリング歯車３６は適当な当業
界周知の工作物保持機器によってスピンドル２８に開放自在にて装着されている
。
【００２４】 第２の側面２６は第２の工作物スピンドル３８を含んでおり、該スピンドルは
軸線AP（図４）のまわりを回転可能であり、好ましくは液体冷却され（図示せぬ
）前方及び後方スピンドル軸受け間に装着された直接駆動のモータ４０によって
駆動されているのが好ましい。ここに、モータ４０はピニオンを約4000RPMで回
転させる事が可能である（モータ３０のRPMはピニオンのRPMを歯車セットのギア
比で除したものである）。
軸線AP（図４）のまわりを回転可能であり、好ましくは液体冷却され（図示せぬ
）前方及び後方スピンドル軸受け間に装着された直接駆動のモータ４０によって
駆動されているのが好ましい。ここに、モータ４０はピニオンを約4000RPMで回
転させる事が可能である（モータ３０のRPMはピニオンのRPMを歯車セットのギア
比で除したものである）。
【００２５】 スピンドル３８はスライド４４に取付けられた通路４２上で、第２の側面２６
の幅方向に沿って向きＨに移動可能である。方向Ｈへのスピンドル３８の移動は
直動ボールねじを介してモータ４６によって行われる。好ましくは、ピニオン部
材４８は当業界周知の適当な工作物保持機器によってスピンドル３８に開放自在
にて装着されている。工作物スピンドル３８は又第２の側面２６の高さ方向に沿
って方向Ｖに移動可能である。というのは、スライド４４が通路５０を介してＶ
方向に移動可能だからである。この移動は直動ボールねじを介してモータ５２に
よって与えられている。なお、方向Ｇ、Ｈ及びＶは相互に直角をなしている。実
用上の目的並びに例示の目的で、図１においては、前記方向Ｖは直角方向である
。
の幅方向に沿って向きＨに移動可能である。方向Ｈへのスピンドル３８の移動は
直動ボールねじを介してモータ４６によって行われる。好ましくは、ピニオン部
材４８は当業界周知の適当な工作物保持機器によってスピンドル３８に開放自在
にて装着されている。工作物スピンドル３８は又第２の側面２６の高さ方向に沿
って方向Ｖに移動可能である。というのは、スライド４４が通路５０を介してＶ
方向に移動可能だからである。この移動は直動ボールねじを介してモータ５２に
よって与えられている。なお、方向Ｇ、Ｈ及びＶは相互に直角をなしている。実
用上の目的並びに例示の目的で、図１においては、前記方向Ｖは直角方向である
。
【００２６】 第１の工作物スピンドル２８の方向Ｇへの移動、第２の工作物スピンドル３８
の方向Ｈへの移動のみならず第１のスピンドル回転及び第２のスピンドル回転は
、それぞれ別個のモータ34、46、52、30及び４０によって付与されている。前述
の部品は互いに対して独立の運動を行う事も出来るし、互いに同時に運動する事
も可能である。前記モータの各々は１つのCNCシステムの一部としてのリニア乃
至ロータリエンコーダ（図示せず）のようなフィードバック装置に連結されてお
り、該CNCは例えばファナックモデル16iのようなコンピュータコントローラに入
力された指示に従って駆動モータの作動を支配する。
の方向Ｈへの移動のみならず第１のスピンドル回転及び第２のスピンドル回転は
、それぞれ別個のモータ34、46、52、30及び４０によって付与されている。前述
の部品は互いに対して独立の運動を行う事も出来るし、互いに同時に運動する事
も可能である。前記モータの各々は１つのCNCシステムの一部としてのリニア乃
至ロータリエンコーダ（図示せず）のようなフィードバック装置に連結されてお
り、該CNCは例えばファナックモデル16iのようなコンピュータコントローラに入
力された指示に従って駆動モータの作動を支配する。
【００２７】 ラッピングコンパウンドを保持するためのタンクは好ましくは、５４で輪郭ど
りされているように、第２の側面２６近傍の第２のスピンドル３８下方に配置さ
れている。かくすれば、タンクは外部板金ハウジング内に留まることが出来るの
で、機械投影面積を最小にする事が出来る。また、コラム２２の切込み領域５６
をコラムのスピンドルから遠い領域に含ませ、必要とされる電気的変圧器を配置
してやる事が可能である。このような構造にすれば、そのような電気的部品もま
た外部の板金囲い内に留まらせる一方、スピンドルから十分隔離することが可能
となり、従って電気部品から放射される熱はスピンドル乃至他の寸法差に敏感な
要素の精度に悪影響を及ぼす事が無くなる。
りされているように、第２の側面２６近傍の第２のスピンドル３８下方に配置さ
れている。かくすれば、タンクは外部板金ハウジング内に留まることが出来るの
で、機械投影面積を最小にする事が出来る。また、コラム２２の切込み領域５６
をコラムのスピンドルから遠い領域に含ませ、必要とされる電気的変圧器を配置
してやる事が可能である。このような構造にすれば、そのような電気的部品もま
た外部の板金囲い内に留まらせる一方、スピンドルから十分隔離することが可能
となり、従って電気部品から放射される熱はスピンドル乃至他の寸法差に敏感な
要素の精度に悪影響を及ぼす事が無くなる。
【００２８】 図３の配列によれば、幾つかの機械要素を寄せ集める事でのコンプライアンス
低下は避ける事が出来る。第１の工作物スピンドル２８はコラム２２に取付けら
れ、第２の工作物スピンドル３８はそれとコラム２２の間にスライド４４のみを
有している。かくして、図１の従来技術機械と比較した時には、未制御のコンプ
ライアンスは顕著に減少され、Ｇ、Ｈ及び（又は）Ｖ方向における機械運動によ
って所望のコンプライアンスを制御する事が可能である。
低下は避ける事が出来る。第１の工作物スピンドル２８はコラム２２に取付けら
れ、第２の工作物スピンドル３８はそれとコラム２２の間にスライド４４のみを
有している。かくして、図１の従来技術機械と比較した時には、未制御のコンプ
ライアンスは顕著に減少され、Ｇ、Ｈ及び（又は）Ｖ方向における機械運動によ
って所望のコンプライアンスを制御する事が可能である。
【００２９】 直動スピンドル２８及び３８によれば、スピンドルユニットの慣性は従来技術
のスピンドルよりも小さく、遠隔駆動モータ、ベルト及びプーリを用いないので
、駆動システムの運動抵抗もまた大いに減少し、単純化される。図7(a)〜図7(d)
は従来技術ラッピング機械のスピンドルと本発明ラッピング機械のスピンドルを
動力学的に例示している。図7(a)の従来の構造では、慣性I1を備えたモータ７０
が回転ばね係数γ1及び回転減衰係数δ1を有する駆動ベルト７４を介してスピン
ドル７２に接続されている。スピンドル７２は慣性I2を有し、工作物７６は慣性
I3を有している。スピンドル７２及び工作物７６は工作物保持機器を介して剛固
に接続されているので、これらの部品には単一の回転ばね係数γ2及び単一の回
転減衰係数δ2が当てはまる。
のスピンドルよりも小さく、遠隔駆動モータ、ベルト及びプーリを用いないので
、駆動システムの運動抵抗もまた大いに減少し、単純化される。図7(a)〜図7(d)
は従来技術ラッピング機械のスピンドルと本発明ラッピング機械のスピンドルを
動力学的に例示している。図7(a)の従来の構造では、慣性I1を備えたモータ７０
が回転ばね係数γ1及び回転減衰係数δ1を有する駆動ベルト７４を介してスピン
ドル７２に接続されている。スピンドル７２は慣性I2を有し、工作物７６は慣性
I3を有している。スピンドル７２及び工作物７６は工作物保持機器を介して剛固
に接続されているので、これらの部品には単一の回転ばね係数γ2及び単一の回
転減衰係数δ2が当てはまる。
【００３０】 図7(a)の回転動力学システムを対応して図7(b)の正確な線形システムモデルに
表すにあたって、モータ７０の慣性I1は質量m1によって表され、回転ばね係数γ1 及び回転減衰係数δ1は線形ばね常数c1及び線形減衰係数d1によって表される。
同様にして、図7(b)の質量m2は回転慣性I2及びI3に対応しており、ばね常数c2及
び減衰係数d2は回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2に対応する。図7(b)の線形シス
テムを眺めると、従来技術スピンドル及び駆動配列体７０、７２、７４は２自由
度の運動システムm1c1d1及びm2c2d2になっている事が明らかである。
表すにあたって、モータ７０の慣性I1は質量m1によって表され、回転ばね係数γ1 及び回転減衰係数δ1は線形ばね常数c1及び線形減衰係数d1によって表される。
同様にして、図7(b)の質量m2は回転慣性I2及びI3に対応しており、ばね常数c2及
び減衰係数d2は回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2に対応する。図7(b)の線形シス
テムを眺めると、従来技術スピンドル及び駆動配列体７０、７２、７４は２自由
度の運動システムm1c1d1及びm2c2d2になっている事が明らかである。
【００３１】 図7(c)に示す本発明のスピンドル及び直接駆動配列体７８においては、図7(a)
のような何らの遠隔モータ、プーリ及びベルトも存在しない。かくして、図7(a)
のような回転動力学的自由度l1γ1δ1は本発明においては存在しない。本発明に
おけるスピンドルの唯一の慣性はスピンドル及びその直接駆動部品の慣性I4であ
り、回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2を備えた加工物の慣性I3はI3、γ2及びδ2 に関して、図7(a)の配列体と変化するところは無い。図7(d)における対応した線
形動的モデルを眺めると、単一質量m4が慣性I3及びI4を表しており、ばね常数c2 及び減衰係数d2は回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2に対応している。従って、本
発明は単一の１自由度運動力学的システムm4c2d2への減少を提供している事が明
白である。
のような何らの遠隔モータ、プーリ及びベルトも存在しない。かくして、図7(a)
のような回転動力学的自由度l1γ1δ1は本発明においては存在しない。本発明に
おけるスピンドルの唯一の慣性はスピンドル及びその直接駆動部品の慣性I4であ
り、回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2を備えた加工物の慣性I3はI3、γ2及びδ2 に関して、図7(a)の配列体と変化するところは無い。図7(d)における対応した線
形動的モデルを眺めると、単一質量m4が慣性I3及びI4を表しており、ばね常数c2 及び減衰係数d2は回転ばね係数γ2及び減衰係数δ2に対応している。従って、本
発明は単一の１自由度運動力学的システムm4c2d2への減少を提供している事が明
白である。
【００３２】 更には、本発明に係る機械はスピンドル軸線の交差点PCを同一位置に保持しな
がらＧ及びＨ方向における移動を達成している。図４からもわかるように、第１
の工作物スピンドル２８のＧ方向への移動は軸線AGに沿っての移動量ΔＧであり
、軸線AGの位置を変更させるものではない。かくして、交差点PCの位置は影響を
受けない。同様にして、第２の工作物スピンドル３８のＨ方向への移動は軸線AP に沿っての移動量ΔＨであり、これは軸線APの位置を変更するものではない。再
び、交差点PCの位置は影響を受けない。従ってわかるように、工作物の寸法乃至
形状、又は工作物保持機器のタイプとは関係無く本発明の交差点PCは変化せず、
この事は機械の動的挙動を大いに高める。静止した交差点PCの別の利点は工作チ
ャンバがより小さくなるという事であり、その結果機械のオペレータ又は自動化
した積載/除荷機器が工作物への接近をし易くなるという事である。本発明にお
いては又、工作チャンバが機械のコーナーに位置しているので、更に接近のし易
さが高められる。
がらＧ及びＨ方向における移動を達成している。図４からもわかるように、第１
の工作物スピンドル２８のＧ方向への移動は軸線AGに沿っての移動量ΔＧであり
、軸線AGの位置を変更させるものではない。かくして、交差点PCの位置は影響を
受けない。同様にして、第２の工作物スピンドル３８のＨ方向への移動は軸線AP に沿っての移動量ΔＨであり、これは軸線APの位置を変更するものではない。再
び、交差点PCの位置は影響を受けない。従ってわかるように、工作物の寸法乃至
形状、又は工作物保持機器のタイプとは関係無く本発明の交差点PCは変化せず、
この事は機械の動的挙動を大いに高める。静止した交差点PCの別の利点は工作チ
ャンバがより小さくなるという事であり、その結果機械のオペレータ又は自動化
した積載/除荷機器が工作物への接近をし易くなるという事である。本発明にお
いては又、工作チャンバが機械のコーナーに位置しているので、更に接近のし易
さが高められる。
【００３３】 本発明によってのラッピングは極めて高速にて行う事が可能であり、例えば約
2500〜4000RPMのピニオン回転数で行う事が可能であるが、この速度は慣用のラ
ッピングの約３倍の速度である。もしも３：１の歯車比を有する歯車セットが35
00RPMのピニオン速度でラッピング加工されたとすると、同セットのリング歯車
部材は約1170RPMで回転することになる。220ｍｍリング歯車直径に対するラッピ
ングプロセスの周速は約13m/Sであり、同リング歯車上における遠心加速度（加
速度＝速度2/半径）は約1540ｍ/S2となるが、これは慣用の高速度ラッピングの
３倍以上の速度である。
2500〜4000RPMのピニオン回転数で行う事が可能であるが、この速度は慣用のラ
ッピングの約３倍の速度である。もしも３：１の歯車比を有する歯車セットが35
00RPMのピニオン速度でラッピング加工されたとすると、同セットのリング歯車
部材は約1170RPMで回転することになる。220ｍｍリング歯車直径に対するラッピ
ングプロセスの周速は約13m/Sであり、同リング歯車上における遠心加速度（加
速度＝速度2/半径）は約1540ｍ/S2となるが、これは慣用の高速度ラッピングの
３倍以上の速度である。
【００３４】 しかしながら、遠心加速度が約450ｍ/S2を超えると、ラッピングコンパウンド
はリング歯車から跳ね飛ばされ、歯車かみ合い部内には留まらない。ピニオンは
RPMがより高いためにこの限界により簡単に到達してしまう。この効果を考慮す
るならば、ラッピングコンパウンドの適用方法を工夫して、遠心吹き飛ばし効果
にも拘らず同コンパウンドが接触領域内に留まるようにする必要がある。
はリング歯車から跳ね飛ばされ、歯車かみ合い部内には留まらない。ピニオンは
RPMがより高いためにこの限界により簡単に到達してしまう。この効果を考慮す
るならば、ラッピングコンパウンドの適用方法を工夫して、遠心吹き飛ばし効果
にも拘らず同コンパウンドが接触領域内に留まるようにする必要がある。
【００３５】 図５からはリング歯車６０の３次元形状は幾分タービン羽根と類似している事
がわかる。タービン羽根上のねじれ部は同羽根の回転によって気体又は液体を軸
方向に移動させる。２つの羽根間の横断面は内側端部においてより小さく、外側
直径部においてより大きい。タービンポンプの内側直径部に与えられる液体は羽
根とともに跳ね回りはじめる。遠心力によって液体は羽根間の横断面がより大き
な外径部へと移動される。この移動により、内径部に向けての吸引作用が生じ、
遠心力を介して流体は内径部から外径部へとポンプ送給される。
がわかる。タービン羽根上のねじれ部は同羽根の回転によって気体又は液体を軸
方向に移動させる。２つの羽根間の横断面は内側端部においてより小さく、外側
直径部においてより大きい。タービンポンプの内側直径部に与えられる液体は羽
根とともに跳ね回りはじめる。遠心力によって液体は羽根間の横断面がより大き
な外径部へと移動される。この移動により、内径部に向けての吸引作用が生じ、
遠心力を介して流体は内径部から外径部へとポンプ送給される。
【００３６】 本発明者らは如上の原理が、前述のように高速度が利用されるラッピング工程
においても適用可能である事を発見した。ラッピングコンパウンドは図６のノズ
ル６４によって示されるように、リング歯車４８のトウ（内側）端部上で回転方
向Rへとかつ接線方向に散布される。ノズル６４を出るラッピングコンパウンド
の速度は内側リング歯車直径部の周速とほぼ同一であるべきである。ラッピング
コンパウンドは、ピニオン３６との噛み合いが開始する以前にリング歯車４８上
に散布する事で、噛合いの開始以前において歯溝内にポンプ送給されなければな
らない。もちろん、図６のRによって示された方向と反対の方向に回転させるた
めには、ノズル６６は必然的にピニオン３６の他方の側上に配置されていなけれ
ばならない事が理解されよう。
においても適用可能である事を発見した。ラッピングコンパウンドは図６のノズ
ル６４によって示されるように、リング歯車４８のトウ（内側）端部上で回転方
向Rへとかつ接線方向に散布される。ノズル６４を出るラッピングコンパウンド
の速度は内側リング歯車直径部の周速とほぼ同一であるべきである。ラッピング
コンパウンドは、ピニオン３６との噛み合いが開始する以前にリング歯車４８上
に散布する事で、噛合いの開始以前において歯溝内にポンプ送給されなければな
らない。もちろん、図６のRによって示された方向と反対の方向に回転させるた
めには、ノズル６６は必然的にピニオン３６の他方の側上に配置されていなけれ
ばならない事が理解されよう。
【００３７】 本発明の機械は更にラッピング工程中における構造的に発生する騒音を音響学
的に測定する手段を含む事が出来る。３次元加速度計はどちらのスピンドルにも
接続する事が出来るが、好ましくはリング歯車スピンドルの方に接続される。リ
アルタイムの振動測定結果又は迅速フーリエ変換結果がラッピングサイクルをモ
ニタするのに使える。歯車セットに対するラッピングプログラムの開発中、前記
加速度計は幾つか又は全ての歯車セットをモニタするべく作動させたままにする
事が出来る。開発終了後、良好な歯車セットの振動特性が評価コンピュータ内に
貯蔵される。この時点において、公差を適用して、どこ迄生産歯車セットを受入
可能で、良好な歯車セットと評価すべきかの一連の許容値を提供する事が出来る
。
的に測定する手段を含む事が出来る。３次元加速度計はどちらのスピンドルにも
接続する事が出来るが、好ましくはリング歯車スピンドルの方に接続される。リ
アルタイムの振動測定結果又は迅速フーリエ変換結果がラッピングサイクルをモ
ニタするのに使える。歯車セットに対するラッピングプログラムの開発中、前記
加速度計は幾つか又は全ての歯車セットをモニタするべく作動させたままにする
事が出来る。開発終了後、良好な歯車セットの振動特性が評価コンピュータ内に
貯蔵される。この時点において、公差を適用して、どこ迄生産歯車セットを受入
可能で、良好な歯車セットと評価すべきかの一連の許容値を提供する事が出来る
。
【００３８】 生産においては、ラッピングは振動結果が特定の歯車対に対する最適可能値に
近づく迄続けられる。この最も近い時点は振動の振幅が減少から増大へと転ずる
時点として定義される。測定された最接近時点の振幅は歯車セットの開発中に確
立された許容公差帯域と比較され、同歯車セットは受入れ又は拒絶が決定される
。
近づく迄続けられる。この最も近い時点は振動の振幅が減少から増大へと転ずる
時点として定義される。測定された最接近時点の振幅は歯車セットの開発中に確
立された許容公差帯域と比較され、同歯車セットは受入れ又は拒絶が決定される
。
【００３９】 この方法によれば、振動振幅転換時点乃至地点に到達した時にラッピング工程
は個々に中断される。熱処理を終わったピニオン及びリング歯車は幾分かの個別
的歪みを有しているので、ある特定の歯車対に対する最良のラッピング結果は製
造バッチ内の全ての歯車セットについて同一なものではない。ラッピングプロセ
スを個別的に中断するという事によって、慣性歯車セットにより高く、より安定
した品質のみならず、最短のサイクルタイムを提供する事が出来る。
は個々に中断される。熱処理を終わったピニオン及びリング歯車は幾分かの個別
的歪みを有しているので、ある特定の歯車対に対する最良のラッピング結果は製
造バッチ内の全ての歯車セットについて同一なものではない。ラッピングプロセ
スを個別的に中断するという事によって、慣性歯車セットにより高く、より安定
した品質のみならず、最短のサイクルタイムを提供する事が出来る。
【００４０】 本発明は又ラッピング工程中における歯面上における地点から地点において速
度及び（又は）制動トルクを変化させる事を考慮している。図８は歯８０上に３
つの点が位置しているのを示しており、該点は中央点８２、トウ端部点８４及び
ヒール端部点８６である。例えばラッピング工程中において、接触は中央点８２
において始まり、トウ点８４へと転移し、中央８２へと戻り、ヒール点８６へと
進み、また中央点８２へと戻る。もしも中央点８２において速度が3000RPMで、
制動トルクが５Nm（ニュートン・メータ）である事が所望され、トウ点８４にお
ける速度が2000RPMで、制動トルクが３Nｍである事が所望されるならば、本発明
においては、速度及びトルクにおける遷移が地点８２から地点８４への移動中に
おいて線形的に発生するようにされている。一方従来技術においては、前記遷移
は地点８４において又は地点８４以前に突然行われるであろう。そのような突然
の変更があると、歯面上には段付き表面が形成されてしまい、この事が歯車セッ
ト内の騒音増加をもたらす。本発明の方法は滑らかな遷移を提供するので、段付
き歯面の形成を防止する。理解すべきは、（複数）地点間における前記遷移は、
図８内のトウ点８４とヒール点８６の間の歯面上の任意の点間で可能だという事
である。本方法は又例えば６個又は９個のごとく任意の数の所定の歯表面地点を
有する歯面にも適用可能である。
度及び（又は）制動トルクを変化させる事を考慮している。図８は歯８０上に３
つの点が位置しているのを示しており、該点は中央点８２、トウ端部点８４及び
ヒール端部点８６である。例えばラッピング工程中において、接触は中央点８２
において始まり、トウ点８４へと転移し、中央８２へと戻り、ヒール点８６へと
進み、また中央点８２へと戻る。もしも中央点８２において速度が3000RPMで、
制動トルクが５Nm（ニュートン・メータ）である事が所望され、トウ点８４にお
ける速度が2000RPMで、制動トルクが３Nｍである事が所望されるならば、本発明
においては、速度及びトルクにおける遷移が地点８２から地点８４への移動中に
おいて線形的に発生するようにされている。一方従来技術においては、前記遷移
は地点８４において又は地点８４以前に突然行われるであろう。そのような突然
の変更があると、歯面上には段付き表面が形成されてしまい、この事が歯車セッ
ト内の騒音増加をもたらす。本発明の方法は滑らかな遷移を提供するので、段付
き歯面の形成を防止する。理解すべきは、（複数）地点間における前記遷移は、
図８内のトウ点８４とヒール点８６の間の歯面上の任意の点間で可能だという事
である。本方法は又例えば６個又は９個のごとく任意の数の所定の歯表面地点を
有する歯面にも適用可能である。
【００４１】 更には、１つの歯面上の多重地点間における遷移は各地点セット間で異なるか
もしれない。例を挙げれば、地点８４における所望の速度及びトルク値はそれぞ
れ2000RPM及び２Nmであり、中央点８２におけるそれらは3000RPM及び５Nmである
かもしれない。この場合には、ラッピングが地点８４から８２へと進行するにつ
れて、これらの地点値間には線形の遷移がなされる事になる。しかしながら、ヒ
ール端部地点８６においては前記所望のラッピング値は3800RPMと６Nmであるか
もしれない。かくして、中央点８２とヒール点８６における（ラッピング）値間
の線形的遷移が発生するであろう。明らかなように、地点８４と８２間の遷移の
程度と地点８２と８６間の遷移の程度は異なる。
もしれない。例を挙げれば、地点８４における所望の速度及びトルク値はそれぞ
れ2000RPM及び２Nmであり、中央点８２におけるそれらは3000RPM及び５Nmである
かもしれない。この場合には、ラッピングが地点８４から８２へと進行するにつ
れて、これらの地点値間には線形の遷移がなされる事になる。しかしながら、ヒ
ール端部地点８６においては前記所望のラッピング値は3800RPMと６Nmであるか
もしれない。かくして、中央点８２とヒール点８６における（ラッピング）値間
の線形的遷移が発生するであろう。明らかなように、地点８４と８２間の遷移の
程度と地点８２と８６間の遷移の程度は異なる。
【００４２】 本発明はラッピング機械に関して説明され、例示されてきたが、本発明の機械
は又ベベル及びハイポイド歯車のための試験機としても機能する事が出来る。試
験機においては、歯車対の一方の部材、通常は歯車部材の歯面はマーク用コンパ
ウンドが塗布され、その後軽荷重下で歯車対の走行がなされる。マーク用コンパ
ウンドは噛合い相手のピニオン部材の歯面と接触する歯表面領域から除去され、
前記歯車表面上には接触模様即ち「足跡」が得られる。かくしてこの接触模様乃
至パターンの位置及び長さを評価する事が出来る。本発明の直接駆動モータの使
用によってこの試験工程を高速で行う事が可能になっており、一方単一コラムの
思想は強度及び精度を保証している。
は又ベベル及びハイポイド歯車のための試験機としても機能する事が出来る。試
験機においては、歯車対の一方の部材、通常は歯車部材の歯面はマーク用コンパ
ウンドが塗布され、その後軽荷重下で歯車対の走行がなされる。マーク用コンパ
ウンドは噛合い相手のピニオン部材の歯面と接触する歯表面領域から除去され、
前記歯車表面上には接触模様即ち「足跡」が得られる。かくしてこの接触模様乃
至パターンの位置及び長さを評価する事が出来る。本発明の直接駆動モータの使
用によってこの試験工程を高速で行う事が可能になっており、一方単一コラムの
思想は強度及び精度を保証している。
【００４３】 試験機においても又、交差点が固定されているという特徴は騒音振動試験に対
して極めて良好な音響学的状況を提供している。何故ならば、接触点がＧ、Ｈ及
びＶ方向に移動しても試験機の音響学的条件は実質的に変化しないからである。
前記交差点が変化する従来技術の機械では、交差点位置が変化するに従い機械音
響条件も変化してしまい、騒音評価を困難にしていた。
して極めて良好な音響学的状況を提供している。何故ならば、接触点がＧ、Ｈ及
びＶ方向に移動しても試験機の音響学的条件は実質的に変化しないからである。
前記交差点が変化する従来技術の機械では、交差点位置が変化するに従い機械音
響条件も変化してしまい、騒音評価を困難にしていた。
【００４４】 本発明は好ましい実施例に関して説明してきたが、本発明はその特定事項にの
み限定されるものでは無い事を理解されたい。本発明は特許請求の範囲から離脱
する事無く、当業者が容易に創案可能である修整例をも含む事を意図している。
み限定されるものでは無い事を理解されたい。本発明は特許請求の範囲から離脱
する事無く、当業者が容易に創案可能である修整例をも含む事を意図している。
【図１】 従来技術に係るラッピング機械を図式的に示す図。
【図２】 図１の従来技術機械のスピンドル構造体の上面図を示す図。
【図３】 本発明に係るラッピング機械を図式的に示す図。
【図４】 図３の新規装置のスピンドル構造体の上面図を示す図。
【図５】 タービンの羽根とベベルリング歯車の歯とを比較的に例示した図。
【図６】 ラッピングコンパウンドを回転する歯車セットに添加する状況を示す図。
【図７(a)】 従来技術スピンドルの回転系を表した図。
【図７(b)】 従来技術スピンドルの線形動的系を表わした図。
【図７(c)】 本発明スピンドルの回転系を表わした図。
【図７(d)】 本発明スピンドルの線形動的系を表わした図。
【図８】 歯面上における３点ラッピングパターンを例示する図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マックグラッソン、ウイリアム、ディ アメリカ合衆国 ニューヨーク、カルドニ ア、サンド ヒル ロード 791 (72)発明者 ノーセリ、アンソニー、ジェイ アメリカ合衆国 ニューヨーク、ロチェス ター、オールド タバーン サークル 43 (72)発明者 ライト、デビッド、エイ アメリカ合衆国 ニューヨーク、ビクタ ー、シーベリー レーン 1350 Ｆターム(参考） 3C025 HH07 3J030 BA02 BC03 BC10 CA10 【要約の続き】 いる。
Claims (24)
- 【請求項１】 歯車をラッピング又は試験するための装置であって、該装置
は、 第２の側面に対して直角に配向した第１の側面を有する単一機械コラムを有し
、 前記第１の側面は第１の軸線のまわりを回転可能な第１の工作物スピンドルを
備え、該第１の工作物スピンドルは前記第１の側面に移動自在にて取付けられて
おり、 前記第２のスピンドルは第２の軸線のまわりを回転可能な第２の工作物スピン
ドルを備え、該第２の工作物スピンドルは前記第２の側面に移動自在にて取付け
られており、 前記第１及び第２の工作物スピンドルは１つ以上の相互に直角をなす方向Ｇ、
Ｈ及びＶに沿って互いに関して移動可能である事を特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記第１の側面がある幅及び高さを有し、該幅方向に沿って
前記第１の工作物スピンドルが向きＧに移動可能である事を特徴とする、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記第１のスピンドルが前記コラムの第１の側面に取付けら
れた通路を介して前記幅方向Ｇ内で移動可能な事を特徴とする、請求項２に記載
の装置。 - 【請求項４】 前記第２の側面がある幅及び高さを有しており、前記第２の
工作物スピンドルは前記幅方向に沿って向きＨに、前記高さ方向に沿って向きＶ
にそれぞれ移動可能である事を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記第２のスピンドルはスライドに取付けられた通路を介し
て前記幅方向に移動可能であり、前記スライドは前記コラムの第２の側面に取付
けられた通路を介して前記高さ方向Ｖに移動可能である事を特徴とする、請求項
４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記第１及び第２のスピンドルの少なくとも１つは直接駆動
スピンドルである事を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記第１及び第２の軸線が交差する事で１つの交差点を画成
しており、該交差点は前記方向Ｇ、Ｈ及びＶの１つ以上に沿っての前記第１及び
第２の相対位置とは無関係に同一である事を特徴とする、請求項１に記載の装置
。 - 【請求項８】 前記第１のスピンドルが、その上に装着され、前記第１の軸
線のまわりを回転可能な１つのベベル歯車を含んでおり、前記第２のスピンドル
が、その上に装着され、前記第２の軸線のまわりを回転可能な連れ合ったピニオ
ンを含んでいる事を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 前記連れ合ったピニオン（歯車）がハイポイドピニオン（歯
車）である事を特徴とする、請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 更に、前記第１の工作物スピンドルに接続され、ラッピン
グ中に振動を測定するための加速度計が含まれている事を特徴とする、請求項１
に記載の装置。 - 【請求項１１】 ラッピング機械である事を特徴とする、請求項１に記載の
装置。 - 【請求項１２】 更に、ラッピング工程中に回転し噛合っている歯車セット
内にラッピングコンパウンドを導入する手段装置を含んでおり、前記歯車セット
の各部材がトウ端部及びヒール端部を備えた歯を有していることを特徴とする、
請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記ラッピングコンパウンド導入手段装置の配置は、いっ
たん歯車セットが噛合い回転したならば、一方の部材の歯が他方の部材の歯と噛
合う以前に、該一方の歯のトウ端部のある位置へとラッピングコンパウンドが導
入される様にされている事を特徴とする、請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記ラッピングコンパウンドが前記一方の部材の回転方向
において、かつその接線方向において前記トウ端部へと添加されることを特徴と
する、請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記ラッピングコンパウンドが前記一方の部材のトウ端部
の周速度とほぼ等しい速度で添加されることを特徴とする、請求項１３に記載の
装置。 - 【請求項１６】 前記一方の部材がリング歯車である事を特徴とする、請求
項１３に記載の装置。 - 【請求項１７】 試験機である事を特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 【請求項１８】 歯車のためのラッピング装置であって、該装置は、 第２の側面と直角に配向した第１の側面を備えた機械フレームを有し、 該第１の側面は第１の軸線のまわりを回転可能な第１の工作物スピンドルを有
し、該スピンドルは前記第１の側面に移動自在に取付けられており、前記第１の
工作物スピンドルは直接駆動モータによって回転可能であり、 前記第２のスピンドルは第２の軸線のまわりを回転可能な第２の工作物スピン
ドルを有しており、該第２のスピンドルは前記第２の側面に移動自在に取付けら
れており、前記第２のスピンドルは直接駆動モータによって回転可能であり、 前記第１及び第２の工作物スピンドルは１つ以上の相互に直角をなす方向Ｇ、
Ｈ及びＶに沿って互いに対して移動可能であり、 更に、ラッピング工程中に回転し、噛合う歯車セットへとラッピングコンパウ
ンドを導入する手段装置を含んでいる装置において、 前記第１及び第２の軸線は交差して１つの交差点を画成しており、該交差点は
、前記方向Ｇ、ＨおよびＶの１つ以上に沿っての前記第１及び第２のスピンドル
の相対位置とは無関係に同一に留まっている事を特徴とする、ラッピング装置。 - 【請求項１９】 連れ合う歯車セットのラッピング方法であって、該方法は
、 単一の機械コラムで、第２の側面と直角に配向された第１の側面を備えるコラ
ムを有する機械を提供する段階にして、該第１の側面は第１の軸線のまわりを回
転可能な第１の工作物スピンドルを備えており、該スピンドルは前記第１の側面
に移動自在に取付けられており、前記第２のスピンドルは第２の軸線のまわりを
回転可能な第２の工作物スピンドルを備えており、該第２のスピンドルは前記第
２の側面に移動自在に取付けられており、前記第１及び第２のスピンドルは１つ
以上の相互に直角をなす方向Ｇ、Ｈ及びＶに沿って互いに対して移動可能である
段階と、 前記歯車セットの第１の部材を前記第１のスピンドルに装着する段階と、 前記歯車セットの第２の部材を前記第２のスピンドルに装着する段階と、 前記第１及び第２の部材を噛合わせ、前記部材を噛合い状態で回転させる段階
と、 ラッピングコンパウンドを前記回転する部材に添加する段階と、 噛合い回転中に前記部材の相対位置を調節して、前記部材の歯面に沿っての異
なる位置へと歯接触係合部を移動させる段階にして、該段階は前記方向Ｇ、Ｈ及
びＶの１つ以上において行われる段階とを有し、 前記第１及び第２の軸線が１つの交差点を画成し、前記調整段階中において、
前記交差点が前記部材の１つ以上の前記方向Ｇ、Ｈ及びＶに沿っての相対的位置
とは無関係に同一に留まっている事を特徴とする方法。 - 【請求項２０】 前記ラッピングコンパウンドは、前記歯が他方の歯と噛合
う以前に前記一方の部材のトウ端部へと、ある位置において添加される事を特徴
とする、請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記ラッピングコンパウンドは、前記一方の部材のトウ端
部上へとその回転方向かつ接線方向へと添加される事を特徴とする、請求項２０
に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記ラッピングコンパウンドは、前記一方の部材のトウ端
部の周速度とほぼ等しい速度で添加されることを特徴とする、請求項２０の方法
。 - 【請求項２３】 更に、前記ラッピング中に部材の振動を測定する段階を含
んでおり、該ラッピングは測定された振動が減少する期間続行され、測定された
振動の増大が検知された時点で中断される事を特徴とする、請求項２０に記載の
方法。 - 【請求項２４】 歯車セットの部材のラッピング方法であって、該方法は、 前記歯車セットの第１の部材を第１のスピンドルに装着する段階と、 前記歯車セットの第２の部材を第２のスピンドルに装着する段階と、 前記第１及び第２の部材を噛合わせ、該部材を噛合い状態で回転させる段階と
、 ラッピングコンパウンドを前記回転部材に添加する段階と、 噛合い回転中に前記部材の相対位置を調節して、歯接触係合部を前記部材の歯
面上の２つ以上の異なる地点へと移動させる調整段階にして、前記各地点におけ
る前記ラッピングは所定の速度及びトルク値にて行われており、前記速度値及び
トルク値の少なくとも一方は少なくとも２つの引き続く地点において異なってい
る調節段階とを有している方法において、 異なる速度値及びトルク値を有する地点間の前記歯接触部移動中において、前
記異なる速度及びトルク値間の遷移が線形的に達成されていることを特徴とする
方法。
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