JP5467833B2 - 歯車研削工具、該歯車研削工具の使用方法及び該歯車研削工具を用いた歯車の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、螺旋条が刻設され、回転する歯車に噛合して該歯車を研削する歯車研削工具、該歯車研削工具の使用方法及び該歯車研削工具を用いた歯車の製造方法に関する。

一般的に、歯車研削機は、螺旋条が刻設された歯車研削工具を保持した工具軸と、ワークである歯車を保持したワーク軸とを同期して回転駆動させることにより、歯車研削工具で歯車の歯面研削を行う。

このような歯面研削は、荒加工と仕上げ加工の２段階で行う場合があり、この場合、該２段階の研削工程に対応して荒加工用と仕上げ加工用の工具とをそれぞれ用い、各工具による歯車研削を順に行って所望の歯面を成形している。

一方、特許文献１には、軸方向に沿って配列された荒さ研削帯域及び仕上げ研削帯域を備え、荒さ研削帯域及び仕上げ研削帯域が軸方向に沿って互いに重なり合う構成を採用した歯車研削工具が開示されている。

特開２００５−３０５６４５号公報

上記特許文献１の工具によれば、単一の工具によって連続的に荒加工と仕上げ加工とを行うことができる。ところが、当該工具では、前記荒さ研削帯域よりも先に前記仕上げ研削帯域の寿命が尽きて、所定の加工精度が得られなくなる可能性がある。荒加工用の研削面よりも仕上げ加工用の研削面の方が精密であり、同様に使用している場合には仕上げ加工用の研削面の方が先に磨耗等によって使用不適合となることが多いからである。そうすると、当該工具では、まだ使用可能な荒さ研削帯域についても仕上げ研削帯域の寿命に引きずられ、結果として工具寿命が短くなってしまう可能性がある。

本発明はこのような従来の課題を考慮してなされたものであり、単一の工具によって連続的に荒加工と仕上げ加工とを行うことができ、しかも工具寿命を長くすることができる歯車研削工具、該歯車研削工具の使用方法及び該歯車研削工具を用いた歯車の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る歯車研削工具は、螺旋条が刻設され、回転する歯車に噛合して該歯車を研削する歯車研削工具であって、前記螺旋条に沿って荒加工用の研削面が延在形成されると共に、該荒加工用の研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、荒加工用の研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられていることにより、１つの工具で荒加工工程と仕上げ加工工程とに対応することができると共に、構造の簡素化が可能となり、コスト低減を図ることができる。また、成形ラインが荒加工用の研削面上に形成されることにより、例えば、成形ラインの一部が磨耗等により使用不適合となった場合にも、該成形ラインに隣接した荒加工用の研削面を荒加工工程に使用し、使用不適合でない成形ラインを仕上げ加工工程に使用することができるため、工具寿命を長くすることができる。

この場合、前記成形ラインは、前記荒加工用の研削面上で帯状に設けられていると、成形ラインの形成が簡便となり、製造コストを低減することができる。

また、１工程の前記仕上げ加工で用いられる部位の軸方向長さに対して、工具全長が倍以上の長さであると、当該歯車研削工具を荒加工用及び仕上げ加工用にそれぞれバランスよく領域分けして、各工程毎に適切に使い分けることができる。このため、例えば成形ラインが磨耗等により使用不適合となった場合には、該使用不適合となった研削面を構成する荒加工用の研削面を荒加工用として使用し、他の領域の荒研削面上に新たな成形ラインを形成して仕上げ加工用として使用することができ、当該歯車研削工具の寿命を一層長くすることができる。

なお、前記成形ラインが前記荒加工用の研削面上に形成された螺旋条を当該歯車研削工具の軸線方向から見た場合に、前記成形ラインは前記螺旋条の軸中心に対して、前記荒加工用の研削面上での半径方向位置が変化しながら旋回して形成されていると、ワークである歯車に対し、成形ラインを確実に且つ適切に対応させることができ、また成形ラインに隣接した荒加工用の研削面についても同様に歯車に対して確実に対応させることが可能となる。

本発明に係る歯車研削工具の使用方法は、刻設された螺旋条に荒加工用の研削面が設けられ且つ該研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられた歯車研削工具の使用方法であって、前記荒加工用の研削面で歯車の荒加工を行った後、前記成形ラインで前記歯車の仕上げ加工を行う第１使用形態と、前記第１使用形態での使用により前記仕上げ加工への使用が不適合となった前記成形ラインに並設された前記荒加工用の研削面又は未使用の前記荒加工用の研削面で前記歯車の荒加工を行った後、前記第１使用形態で使用された前記成形ライン以外の成形ラインで前記歯車の仕上げ加工を行う第２使用形態とを有することを特徴とする。

このような方法によれば、刻設された螺旋条に荒加工用の研削面が設けられ且つ該研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられた歯車研削工具について、荒加工と仕上げ加工に使用する領域を適切に使い分けることができ、歯車研削工具の寿命を長くすることができる。

この場合、前記第２使用形態では、前記第１使用形態で使用された前記荒加工用の研削面上又は未使用の前記荒加工用の研削面上に新たな前記成形ラインを形成し、該形成した新たな成形ラインによって前記歯車の仕上げ加工を行ってもよい。すなわち、第１使用形態で使用される荒加工用の研削面上に成形ラインを形成しておかず、第２使用形態に応じて該研削面上に成形ラインを形成するため、第１使用形態では荒加工用の研削面上に成形ラインがないため荒加工時の歯合わせが一層容易となり、また荒加工時に誤って成形ラインを磨耗させてしまうことを防止することができる。さらに、本発明は、軸方向に複数の螺旋条を有する歯車研削工具を用いた歯車の製造方法であって、当該歯車研削工具を移動して荒加工用の研削面が設けられた第１螺旋状を前記歯車の加工部位に位置決めする第１位置決め工程と、第１位置決め工程の後、前記研削面により前記歯車の歯面に荒加工を行う荒加工工程と、前記荒加工工程の後、当該歯車研削工具を軸方向に移動させ前記研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられた第２螺旋状を前記加工部位に位置決めする第２位置決め工程と、前記第２位置決め工程の後、前記成形ラインにより前記荒加工を行った歯面に仕上げ加工を行う仕上げ加工工程と、を有することを特徴とする。この場合、当該歯車研削工具は、前記第１螺旋状が軸方向に複数設けられた荒加工領域を備え、前記荒加工工程では、前記荒加工領域を構成する複数の前記第１螺旋状の研削面を前記歯車の複数の歯面に接触させて荒加工を行うとよい。また、当該歯車研削工具は、前記第２螺旋状が軸方向に複数設けられた仕上げ加工領域を備え、前記仕上げ加工工程では、前記仕上げ加工領域を構成する複数の前記第２螺旋状の成形ラインを前記歯車の複数の歯面に接触させて仕上げ加工を行ってもよい。

本発明によれば、荒加工用の研削面の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ラインが設けられていることにより、１つの工具で荒加工工程と仕上げ加工工程とに対応することができると共に、構造の簡素化が可能となり、コスト低減を図ることができる。また、成形ラインが荒加工用の研削面上に形成されることにより、例えば、成形ラインの一部が磨耗等により使用不適合となった場合にも、該成形ラインに隣接した荒加工用の研削面を荒加工工程に使用し、使用不適合でない成形ラインを仕上げ加工工程に用いることができるため、工具寿命を長くすることができる。

本発明の一実施形態に係る歯車研削工具を適用した歯車研削機の斜視図である。 図１に示す歯車研削機の工具軸及びその周辺部の一部省略正面図である。 歯車研削工具と歯車との噛合状態を示す一部省略斜視図である。 図４Ａは、歯車研削工具の成形ラインが形成されていない研削面を模式的に示した平面図であり、図４Ｂは、歯車研削工具の成形ラインが形成された研削面を模式的に示した平面図である。 本実施形態に係る歯車研削工具による歯車研削工程の手順を示すフローチャートである。 荒加工工程時の歯車研削工具と歯車との噛合状態を示す要部拡大説明図である。 荒加工工程時の歯車研削工具と歯車との噛合状態を模式的に示す斜視図である。 仕上げ加工工程時の歯車研削工具と歯車との噛合状態を示す要部拡大説明図である。 変形例に係る歯車研削工具と歯車との噛合状態を示す一部省略斜視図である。

以下、本発明に係る歯車研削工具について、該歯車研削工具の使用方法及び該歯車研削工具を用いた歯車の製造方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る歯車研削工具１０を適用した歯車研削機１２の斜視図であり、図２は、図１に示す歯車研削機１２の工具軸及びその周辺部の一部省略正面図である。歯車研削工具１０は、歯車研削機の工具軸に取り付けられて、ワーク軸に取り付けられた歯車の歯面研削を行うための工具である。

図１及び図２に示すように、歯車研削機１２は、ベッド１４と、ベッド１４上でワークである歯車（被削歯車）１６を保持するワーク軸１８と、ワーク軸１８をベッド１４上で切り込み方向（矢印Ａ方向）及びトラバース方向（矢印Ｂ方向）に移動可能に支持する可動テーブル機構２０と、ベッド１４上で歯車研削工具１０をワーク軸１８に対向して保持する工具軸２２と、工具軸２２をベッド１４上で旋回方向（矢印Ｃ方向）及び軸線方向（矢印Ｄ方向）に移動可能に支持するスライダ機構２４が取り付けられるコラム２６とを備え、さらにコラム２６の背面側に制御ボックス２８が配設されている。

可動テーブル機構２０は、ベッド１４上で矢印Ａ方向に進退可能に支持された切り込みテーブル３０と、切り込みテーブル３０上で矢印Ｂ方向に進退可能に支持されたトラバーステーブル３２とを備え、トラバーステーブル３２上にワーク軸１８が配置されている。切り込みテーブル３０は、切り込みモータ３４及びボールねじ機構３６の作用により矢印Ａ方向に進退可能である。トラバーステーブル３２は、トラバースモータ３８及びボールねじ機構（図示せず）の作用により矢印Ｂ方向に進退可能である。

スライダ機構２４は、ベッド１４上に立設されたコラム２６の側面で矢印Ｃ方向に揺動可能に支持された旋回テーブル４０と、旋回テーブル４０上で矢印Ｄ方向に進退可能に支持されたシフトテーブル４２とを備え、シフトテーブル４２上に工具軸２２及び該工具軸２２を回転駆動するスピンドルユニット４４が配置されている。旋回テーブル４０は、図示しないモータによりコラム２６に対して矢印Ｃ方向に旋回可能である。シフトテーブル４２は、シフトモータ４６及びボールねじ機構４８の作用により矢印Ｄ方向に進退可能である。シフトモータ４６とボールねじ機構４８との間には、減速機５０が介装されている。

ワーク軸１８は、トラバーステーブル３２に設けられたワーク軸モータ５２によって回転駆動され、歯車１６を所定の回転数で回転駆動することができる。ワーク軸モータ５２の回転はエンコーダ５４によって検出され、歯車１６の回転はワークセンサ５６によって検出される。ワーク軸モータ５２とワーク軸１８との間には減速機等を含む図示しない伝達機構が配設される。ワークセンサ５６は、歯車１６が回転する際の歯数を、例えば磁気的や光学的に検出して所定のパルスを発生する。

工具軸２２は、シフトテーブル４２に設けられたスピンドルユニット４４によって回転駆動される。スピンドルユニット４４は、ハウジング５８内に収納されたスピンドルモータ６０と、スピンドルモータ６０の回転を検出するエンコーダ６２とを備える。スピンドルモータ６０と工具軸２２との間には減速機等を含む図示しない伝達機構が配設される。

歯車研削機１２には、さらに、シフトテーブル４２の矢印Ｄ方向位置、つまり工具軸２２（スピンドルユニット４４）の矢印Ｄ方向位置を検出する位置検出部６４が設けられている。位置検出部６４は、旋回テーブル４０側に固定されて所定の目盛りが付与されたリニアスケール６６と、シフトテーブル４２（スピンドルユニット４４）側に固定されて該シフトテーブル４２と共に移動し、前記リニアスケール６６の前記目盛りを検出するセンサ６８とを有する。歯車研削機１２では位置検出部６４を用いたことにより、工具軸２２（歯車研削工具１０）の矢印Ｄ方向位置を直接的に検出することができ、工具軸２２をより高精度で移動制御することができる。なお、図１及び図２では、センサ６８を目盛りの配列方向に一対用いているが、１個としてもよい。

制御ボックス２８は、所定のＮＣプログラム等により、歯車研削機１２を全体的に駆動制御する制御部であり、例えば、エンコーダ５４、６２、ワークセンサ５６及び位置検出部６４等の検出結果に基づくフィードバック制御を実行し、ワーク軸１８及び工具軸２２の位置を適宜制御可能であり、歯車研削工具１０と歯車１６との初期噛合位置合わせや研削時の相互の同期回転等の制御を行う。

図３に示すように、歯車研削工具１０は、例えば、はすば歯車からなる歯車１６の歯面１６Ｒ、１６Ｌを研削する螺旋状の砥石であり、その外周面に歯面１６Ｒ、１６Ｌに対応した両歯面研削が可能な研削面７０、７１を備えた螺旋条７２が刻設されている。歯車研削工具１０は、制御ボックス２８の制御下に、螺旋条７２が歯車１６に噛合して互いに回転し、螺旋条７２の研削面７０、７１で歯面１６Ｒ、１６Ｌを研削することができる。図３に示すように、歯車研削工具１０では螺旋条の上下面に研削面７０、７１を形成して両歯面研削を可能に構成しているが、研削条件や歯車１６の種類等によっては、螺旋条の一面側にのみ研削面７０を設けてもよい。

図３に示すように、本実施形態の場合、螺旋条７２は正面視で９山設けられており、以下の説明では、該９山のうち、研削面７０を有する下部３山を領域Ｒ１、研削面７０を有する中間３山を領域Ｒ２、研削面７１を有する上部３山を領域Ｒ３と呼ぶ。すなわち、領域Ｒ１、Ｒ２には研削面７０が形成され、領域Ｒ３には研削面７１が形成されている。なお、螺旋条７２の山数や各領域の使い分け等についてはワークである歯車１６の仕様や加工条件等に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。

図４Ａは、歯車研削工具１０の領域Ｒ１、Ｒ２の研削面７０を模式的に示した平面図であり、図４Ｂは、歯車研削工具１０の領域Ｒ３の研削面７１を模式的に示した平面図である。

図４Ａに示すように、領域Ｒ１、Ｒ２の研削面７０は、その略全面（上下両面又は一面）に荒加工用の研削面である荒研削面７４が設けられている。一方、図４Ｂに示すように、領域Ｒ３の研削面７１は、その略全面（上下両面又は一面）に荒加工用の研削面である荒研削面７４が設けられると共に、該荒研削面７４による研削方向（螺旋条７２の周回方向）に沿って仕上げ加工用の成形ライン（仕上げ研削面）７６が所定幅で帯状に設けられている（図８も参照）。なお、荒研削面７４は、研削面７０、７１の略全面に設けられているが、実際の研削に使用される部位は成形ライン７６と略同様で帯状となる。そこで、図４Ａ及び図４Ｂでは、破線矢印により、荒研削面７４で実際の研削に供されるラインである研削部位７４ａを例示している。

研削面７１において、仕上げ加工用の成形ライン７６は、荒研削面７４よりも精密な研削を行うためのものであり、予め形成された荒研削面７４上を所定のドレッサー等で帯状に削ることにより形成されている。これにより、歯車研削工具１０では、例えば領域Ｒ１の荒研削面７４で歯面１６Ｒ（１６Ｌ）の荒加工（１次研削）を行った後、領域Ｒ３の成形ライン７６で仕上げ加工（２次研削）を行い、所望の歯面形状を形成することができる。

次に、以上のように構成される歯車研削工具１０を備えた歯車研削機１２による歯車１６の歯車研削工程、及び歯車研削工具１０の使用方法について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

図５のステップＳ１において、制御ボックス２８の制御下に、歯車研削機１２を駆動し、工具軸２２に軸支された歯車研削工具１０と、ワーク軸１８に軸支された歯車１６との初期噛合位置合わせ（初期位相合わせ）を行い、領域Ｒ１（又は領域Ｒ２）の研削面７０を歯車１６の歯面１６Ｒ、１６Ｌに対応させる。すなわち、領域Ｒ１の研削面７０上に形成された荒研削面７４の研削部位７４ａと歯車１６の歯面１６Ｒ、１６Ｌとを対応させる。

そこで、先ず、荒研削面７４による歯面１６Ｒ（１６Ｌ）の荒加工工程を実行する（ステップＳ２）。図６及び図７に示すように、荒加工工程では、荒研削面７４の研削部位７４ａと歯車１６の歯面１６Ｒ（１６Ｌ）との噛合接触点（作用点）Ｐ１Ｒ、Ｐ２Ｒ、Ｐ３Ｒ（Ｐ１Ｌ、Ｐ２Ｌ、Ｐ３Ｌ）が、研削部位７４ａと歯面１６Ｒ（１６Ｌ）の法線（作用線）Ｎ１Ｒ（Ｎ１Ｌ）上を移動するようにして研削が行われる。なお、図７では、理解の容易のため、荒研削面７４による成形方向（螺旋方向）に歯車１６が移動するかのように図示しているが、実際には、図１及び図３より明らかに、加工中のワーク軸１８及び工具軸２２の位置関係は固定であり、歯車１６が荒研削面７４の成形方向（螺旋方向）に移動することはない。

このような荒研削面７４による荒加工を行うステップＳ２は、例えば、一つのワークである歯車１６について、その歯幅方向（トラバース方向。図１の矢印Ｂ方向）に沿って移動させながら、該歯車１６が１５回転するまで加工する。

この際、ステップＳ３で荒加工の終了判定を行い、予定した回転数分（本実施形態では１５回転）の工程が終了していない場合には（ステップＳ３のＮＯ）、ステップＳ２が継続される。このような荒加工工程が終了すると（ステップＳ３のＹＥＳ）、次に、ステップＳ４を実行する。

ステップＳ４では、制御ボックス２８の制御下に、工具軸２２に軸支された歯車研削工具１０とワーク軸１８に軸支された歯車１６とを適度に離間させると共に、工具軸２２を軸線方向（矢印Ｄ方向）に移動させ、領域Ｒ３の研削面７１上に形成された成形ライン７６を歯車１６の歯面１６Ｒ、１６Ｌに対応させる。すなわち、噛合位置再合わせを行い、歯車研削工具１０の仕上げ加工用の成形ライン７６を歯面１６Ｒ、１６Ｌに対応させる。

この際、歯車研削機１２では、工具軸２２を矢印Ｄ方向に移動する際に、リニアスケール６６を備えた位置検出部６４を用いている。これにより、歯車研削工具１０と歯車１６との噛合位置再合わせを一層高精度に且つ迅速に行うことができ、荒研削面７４から帯状の成形ライン７６への移行を円滑に実行可能である。リニアスケール６６で実際の移動量を直接的にフィードバックすることができ、各種軸受等の誤差を可及的に吸収してより精度よく歯車研削工具１０を移動させることができるためである。

そこで、ステップＳ５では、仕上げ加工用の成形ライン７６による仕上げ加工工程を実行し、歯面１６Ｒ（１６Ｌ）を所望の歯面形状に成形する。図８に示すように、仕上げ加工工程についても図６に示す荒加工工程の場合と略同様であり、成形ライン７６と歯面１６Ｒ（１６Ｌ）との噛合接触点（作用点）Ｐ１１Ｒ、Ｐ１２Ｒ、Ｐ１３Ｒ（Ｐ１１Ｌ、Ｐ１２Ｌ、Ｐ１３Ｌ）が、成形ライン７６と歯面１６Ｒ（１６Ｌ）の法線（作用線）Ｎ２Ｒ（Ｎ２Ｌ）上を移動するようにして研削が行われる。

このような成形ライン７６による仕上げ加工行うステップＳ５についても、上記した荒加工工程の場合と同様であり、例えば、一つのワークである歯車１６について、その歯幅方向に沿って移動させながら、該歯車１６が１５回転するまで加工する。

この際、ステップＳ６で仕上げ加工の終了判定（研削終了判定）を行い、予定した回転数分（本実施形態では１５回転）の工程が終了していない場合には（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ５が継続される。

そして、仕上げ加工工程が終了し、歯車１６が所望の歯面形状に成形されると（ステップＳ６のＹＥＳ）、次に、歯車研削工具１０と歯車１６とを離間させて加工済の歯車１６をワーク軸１８から取り外し（ステップＳ７）、必要に応じて次のワークである歯車をワーク軸１８に装着して再びステップＳ１〜Ｓ７の各工程が実行される。

なお、上記のような荒加工工程は、例えば第１荒加工工程及び第２荒加工工程の２工程で段階的に研削を行ってもよい。例えば、第１荒加工工程では、上記ステップＳ２での切込み量よりも少ない切込み量で荒加工を行った後、第２荒加工工程についても同様に上記ステップＳ２よりも少ない切込み量で荒加工を行い、これら第１荒加工工程及び第２荒加工工程を経た後、歯車１６に仕上げ加工を施すとよく、仕上げ加工工程についても同様に複数段の工程で行ってもよい。

ところで、単一の歯車研削工具１０を用いて複数の歯車１６の研削を実行した結果、成形後の歯車１６の歯面検査や歯車研削工具１０自体の研削面検査等により、成形ライン７６が仕上げ加工での使用に不適合な状態、例えば成形ライン７６が磨耗して適正な研削が実際上不可能な状態となっていると判断されることがある。そこで、本実施形態に係る歯車研削工具１０の使用方法では、ステップＳ７の終了後、ステップＳ８を実行して成形ライン７６の状態の検査を実行し、その後の歯車研削工具１０の使用形態を適切に変更する。

すなわち、ステップＳ８では、成形ライン７６に問題がなく、さらなる使用が可能と判断された場合には（ステップＳ８のＮＯ）、当該歯車研削工具１０は再びステップＳ１〜Ｓ７に使用に供される（歯車研削工具１０の第１使用形態）。

一方、ステップＳ８において、成形ライン７６が使用不適合な状態であると判断されると（ステップＳ８のＹＥＳ）、次にステップＳ９を実行する。

ステップＳ９では、当該歯車研削工具１０について、前記第１使用形態で荒加工工程に使用された領域Ｒ１（Ｒ２）の研削面７０又は未使用の領域Ｒ２（Ｒ１）の研削面７０に対し、ドレッサー等を用いて新たな成形ライン７６を形成する。そこで、次回以降の歯車１６に対するステップＳ１〜Ｓ７では、第１使用形態で使用された以外の荒研削面７４（例えば、領域Ｒ２又はＲ３）を用いて荒加工工程（ステップＳ２）を行い、さらに、ステップＳ９で形成した新たな成形ライン７６を用いて仕上げ加工工程（ステップＳ５）を実行する（歯車研削工具１０の第２使用形態）。以降は、このような各工程を繰り返すことにより、歯車研削工具１０が成形ライン７６を形成不能な状態となるまで繰り返し使用することができ、歯車研削工具１０の寿命を最大化することができる。

以上のように、本実施形態に係る歯車研削工具１０によれば、螺旋条７２に沿って荒研削面７４が延在形成されると共に、該荒研削面７４の少なくとも一部に仕上げ加工用の成形ライン７６が設けられている。従って、１つの工具によって荒加工工程と仕上げ加工工程とに対応することができ、工程毎の工具交換が不要となるため、加工時間を短縮することができる。

また、成形ライン７６が荒研削面７４上に形成されることにより、成形ライン７６が磨耗等により使用不適合となった場合にも、該成形ライン７６に隣接した荒研削面７４を荒加工工程に使用し、使用不適合でない成形ライン７６や新たな成形ライン７６を仕上げ加工工程に使用することができるため、歯車研削工具１０の実質的な寿命を長くすることができる。しかも、歯車研削工具１０は、荒研削面７４の少なくとも一部に対して成形ライン７６を帯状に設けただけの構成であることから、構造の簡素化と当該歯車研削工具１０自体の製造効率の向上が可能となり、コスト低減を図ることができる。

このような歯車研削工具１０は、予め全ての螺旋条７２に荒研削面７４を形成しておき、ワークとなる歯車１６の加工条件や形状等によって成形ライン７６の形成領域や帯幅等を適切に変更することができるため、汎用性が高く、結果として一層のコスト低減が可能となる。

歯車研削工具１０では、成形ライン７６が荒研削面７４上で帯状に設けられているため、当該成形ライン７６は所定のドレッサー等によって簡便に形成することができ、製造コストを低減することができる。

また、１工程の仕上げ加工で用いられる部位の軸方向（矢印Ｄ方向）長さ（本実施形態では、例えば領域Ｒ１に属する３山分の長さ）に対して、工具全長（本実施形態では、領域Ｒ１〜Ｒ３間の９山分の長さ）が倍以上の長さ（本実施形態では３倍）に設定されることにより、当該歯車研削工具１０を設定した領域毎に荒加工工程及び仕上げ加工工程にそれぞれ適切にバランスよく使い分けることができる。すなわち、成形ライン７６が使用不適合となった場合には、該使用不適合となった研削面を構成する荒研削面７４を荒加工用として使用し、他の領域の荒研削面７４上に新たな成形ライン７６を形成して仕上げ加工用として使用することができ、当該歯車研削工具１０の寿命を一層長くすることができる。

この場合、成形ライン７６が荒研削面７４上に形成された螺旋条７２（研削面７１）を当該歯車研削工具１０の軸線方向から見た場合に（図４Ｂ参照）、成形ライン７６は螺旋条７２の軸中心に対して、荒研削面７４上での半径方向位置が変化しながらインボリュート状に旋回して形成されている。このため、成形ライン７６を適切に且つ確実に歯車１６の歯面に対応させて使用することができ、同様に、該成形ライン７６に隣接する荒研削面７４（研削面７１上の荒研削面７４）も適切に且つ確実に歯車１６の歯面に対応させて使用することができる。

本実施形態に係る歯車研削工具１０の使用方法によれば、荒研削面７４で歯車１６の荒加工を行った後、成形ライン７６で歯車１６の仕上げ加工を行う第１使用形態と、該第１使用形態での使用により仕上げ加工への使用が不適合となった成形ライン７６に並設（隣接）された研削面７１上の荒研削面７４又は未使用の荒研削面７４で歯車１６の荒加工を行った後、前記第１使用形態で使用された成形ライン７６以外の成形ライン７６で歯車１６の仕上げ加工を行う第２使用形態とを行う。これにより、歯車研削工具１０の荒加工と仕上げ加工に使用する領域（例えば、Ｒ１〜Ｒ３）を適切に使い分けることができ、当該歯車研削工具１０の寿命を長くすることができる。

この場合、第２使用形態では、前記第１使用形態で使用された領域Ｒ１（Ｒ２）の荒研削面７４上又は未使用の領域Ｒ２（Ｒ１）の荒研削面７４上に新たな成形ライン７６を形成し、該形成した新たな成形ライン７６によって歯車１６の仕上げ加工を行ってもよい。換言すれば、第１使用形態で使用される荒研削面７４上に成形ライン７６を形成しておかず、第２使用形態に応じて該荒研削面７４上に成形ライン７６を形成することにより、第１使用形態での荒加工時の歯合わせが一層容易となり、また荒加工時に使用しない成形ライン７６を誤って磨耗させてしまうことも防止することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至工程を採り得ることは勿論である。

上記実施形態では、図３に示す領域Ｒ３にのみ成形ライン７６を形成するものを例示したが、例えば、図９に示すように、螺旋条７２を領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３に分け、各領域Ｒ１１〜Ｒ１３の全てに成形ライン７６を形成した歯車研削工具１０ａを用いることもできる。歯車研削工具１０ａでは、例えば、領域Ｒ１３を第１使用形態での仕上げ加工用として使用し、領域Ｒ１３の成形ライン７６が使用不適合となった場合には、次に第２使用形態として、領域Ｒ１１又はＲ１２の成形ライン７６を仕上げ加工用として使用することができる。このような歯車研削工具１０ａでは、予め全ての螺旋条７２に荒研削面７４及び成形ライン７６を形成しておくことにより、成形ライン７６の磨耗状態によって適宜使用領域を使い分けることができるという利点がある。

勿論、図３に示す領域Ｒ２、Ｒ３に成形ライン７６を予め形成しておき、領域Ｒ１にのみ成形ライン７６を形成しておかない構成や、領域を２分割や４分割とした構成等も可能である。

１０、１０ａ…歯車研削工具 １２…歯車研削機
１６…歯車 １６Ｒ、１６Ｌ…歯面
１８…ワーク軸 ２２…工具軸
７０、７１…研削面 ７２…螺旋条
７４…荒研削面 ７４ａ…研削部位
７６…成形ライン

Claims (7)

1. 螺旋条が刻設され、回転する歯車に噛合して該歯車を研削する歯車研削工具であって、
   前記螺旋条に沿って荒加工用の研削面が延在形成されると共に、該荒加工用の研削面上の少なくとも一部に前記螺旋条に沿って帯状且つ帯幅が略一定の仕上げ加工用の成形ラインが設けられ、
   前記成形ラインが前記荒加工用の研削面上に形成された螺旋条を当該歯車研削工具の軸線方向から見た場合に、前記成形ラインは前記螺旋条の軸中心に対して、前記荒加工用の研削面上での半径方向位置が変化しながら旋回して形成されていることを特徴とする歯車研削工具。
2. 請求項１記載の歯車研削工具において、
   １工程の前記仕上げ加工で用いられる部位の軸方向長さに対して、工具全長が倍以上の長さであることを特徴とする歯車研削工具。
3. 刻設された螺旋条に荒加工用の研削面が設けられ、且つ該研削面上の少なくとも一部に前記螺旋条に沿って帯状且つ帯幅が略一定の仕上げ加工用の成形ラインが設けられた歯車研削工具の使用方法であって、
   前記荒加工用の研削面で歯車の荒加工を行った後、前記成形ラインで前記歯車の仕上げ加工を行う第１使用形態と、
   前記第１使用形態での使用により前記仕上げ加工への使用が不適合となった前記成形ラインに並設された前記荒加工用の研削面又は未使用の前記荒加工用の研削面で前記歯車の荒加工を行った後、前記第１使用形態で使用された前記成形ライン以外の成形ラインで前記歯車の仕上げ加工を行う第２使用形態と、
   を有することを特徴とする歯車研削工具の使用方法。
4. 請求項３記載の歯車研削工具の使用方法において、
   前記第２使用形態では、前記第１使用形態で使用された前記荒加工用の研削面上又は未使用の前記荒加工用の研削面上に新たな前記成形ラインを形成し、該形成した新たな成形ラインによって前記歯車の仕上げ加工を行うことを特徴とする歯車研削工具の使用方法。
5. 軸方向に複数の螺旋条を有する歯車研削工具を用いた歯車の製造方法であって、
   当該歯車研削工具を移動して荒加工用の研削面が設けられた第１螺旋条を前記歯車の加工部位に位置決めする第１位置決め工程と、
   第１位置決め工程の後、前記研削面により前記歯車の歯面に荒加工を行う荒加工工程と、
   前記荒加工工程の後、当該歯車研削工具を軸方向に移動させ前記研削面上に前記螺旋条に沿って帯状且つ帯幅が略一定の仕上げ加工用の成形ラインが設けられた第２螺旋条を前記加工部位に位置決めする第２位置決め工程と、
   前記第２位置決め工程の後、前記成形ラインにより前記荒加工を行った歯面に仕上げ加工を行う仕上げ加工工程と、を有することを特徴とする歯車研削工具を用いた歯車の製造方法。
6. 請求項５記載の歯車研削工具を用いた歯車の製造方法において、
   当該歯車研削工具は、前記第１螺旋条が軸方向に複数設けられた荒加工領域を備え、
   前記荒加工工程では、前記荒加工領域を構成する複数の前記第１螺旋条の研削面を前記歯車の複数の歯面に接触させて荒加工を行うことを特徴とする歯車研削工具を用いた歯車の製造方法。
7. 請求項５又は６記載の歯車研削工具を用いた歯車の製造方法において、
   当該歯車研削工具は、前記第２螺旋条が軸方向に複数設けられた仕上げ加工領域を備え、
   前記仕上げ加工工程では、前記仕上げ加工領域を構成する複数の前記第２螺旋条の成形ラインを前記歯車の複数の歯面に接触させて仕上げ加工を行うことを特徴とする歯車研削工具を用いた歯車の製造方法。

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