JPH01257511A - ねじれ歯かさ歯車の歯面研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、砥石が設けられた回転研削工具を用いてねじ
れ歯かさ歯車の歯面部を研削する方法に関する。

（従来の技術） 歯車の歯面の研削加工は、通常、砥石部が形成された回
転研削工具が用いられ、その砥石部が被研削部である歯
車の歯面形成部に当接せしめられて行われる。このよう
な回転研削工具における砥石部は、回転研削工具の本体
部に設けられた研削面形成部分の表面に、例えば、特開
昭６１−１５９３２５号公報にも示される如く、研磨材
の粒子（砥粒）がバインダにより固められて得られる層
が設けられて形成され、その研削面の形状が、研削加工
されるべき歯車の歯面に対応するものとされる。そして
、研削加工時においては、回転研削工具に設けられた砥
石部の研削面が歯車の歯面形成部に面接触せしめられる
状態が維持されるようにして、回転研削工具が回転駆動
され、それにより、歯車の歯面形成部に対しての砥石部
による研削が行われるようにされる。

斯かる研削方法によれば、被研削部がねじれ歯かさ歯車
の歯面形成部等の比較的複雑な形状を有するものとされ
る場合にも、その研削加工を比較的容易に行うことがで
きることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の如くに、回転研削工具に設けられ
た砥石部の研削面が被研削部である歯車の歯面形成部に
面接触せしめられる状態が維持されるもとで、歯車の南
面形成部に対する砥石部による研削加工が行われるよう
にされる場合には、砥石部の研削面が歯車の南面形成部
に比較的大なる接触面積をもって当接することになり、
それゆえ、砥石部の閉耗が急速に進み、また、研削加工
時において相互接触する歯面形成部と砥石部の研削面と
の間に対する研削冷却液の供給が充分になされず、研削
加工箇所に研削焼けが生じる結果となる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、砥石部が形成された回転研
削工具を用い、その砥石部をねじれ歯かさ歯車の南面形
成部に当接せしめて回転研削工具を回転駆動し、ねじれ
歯かさ歯車の歯面形成部に対する研削加工を行うにあた
り、相互接触する歯面形成部と砥石部との間に対する研
削冷却液の供給不足に起因して研削加工箇所に研削焼け
が生じる事態を効果的に回避することができるようにさ
れた、ねじれ歯かさ歯車の歯面研削方法を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するだめの手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るねじれ歯かさ歯
車の歯面研削方法は、略円形とされる断面を有して円環
状に形成された砥石部が設けられた回転研削工具を、そ
の砥石部をねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に当接させて
配したもとで、砥石部により包囲される回転研削工具の
主軸を回転軸として回転させるとともに、砥石部の傾き
角、移動方向及び移動量を変化させるべく制御して、砥
石部に、ねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に点接触もしく
は線接触しつつ、そのねじれ歯かさ歯°車の歯面形成部
に対する研削加工を行う状態をとらせるようにされる。

（作　用） 上述の如くの本発明に係るねしれ歯かさ歯車の歯面研削
方法によれば、被研削部であるねじれ歯かさ歯車の歯面
形成部に対して、回転研削工具に設けられた砥石部が点
接触もしくは線接触する状態とされたもとで、砥石部に
よるねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に対する研削加工が
行われる。従って、研削加工時において、砥石部がねじ
れ歯かさ歯車の歯面形成部に極めて小なる接触面積をも
って当接することになり、それにより、相互接触する歯
面形成部と砥石部との間における研削冷却液の供給不足
に起因する研削焼けの発生が防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第５図は、本発明に係るねじれ歯かさ歯車の歯面研削方
法が適用されて研削加工が施されるねじれ歯かさ歯車の
一例を示し、このねじれ歯かさ歯車５０は、リング歯車
として形成され、歯面形成部５１を有するものとされて
いる。

第６図及び第７図は、本発明に係るねじれ歯かさ歯車の
歯面研削方法の一例が、第５図に示されるねじれ歯かさ
歯車５０の歯面形成部５１に対する研削加工を行うべ〈
実施されるにあたって使用される回転研削工具の一例を
示す。この回転研削工具１０は、カップ状に形成された
本体部１１の環状周縁部に、断面が略円形とされて円環
状に形成された砥石部１２が設けられて形成されている
。

砥石部１２は、実質的に一平面内において円環状をなす
ように形成され、その表面部に、例えば、立法晶系窒化
硼素（ＣＢＮ）等の粒子による研削層が設けられたもの
とされている。そして、回転研削工具１０は、カップ状
に形成された本体部１１における底部が、例えば、複数
の取付ねじ１３により回転軸部材Ｉ４の端面部に固定さ
れることによって回転軸部材１４に取り付けられ、回転
軸部材１４の回転に伴って、回転研削工具１０の全体が
、砥石部１２により包囲されて本体部１１の中央を貫通
するその主軸を回転軸として回転駆動される。

第１図、第２図及び第３図は、上述の如くに回転研削工
具１０が取り付けられる回転軸部材１４を備え、本発明
に係る１つ０れ歯かさ歯車の山面研削方法の一例の実施
にあたって使用される研削工具駆動機構を示す。

この第１図へ・第３図二こ示される研削工具駆・すＩ機
構１５は、匣体状支持部２０．匣体状支持部２０内１：
ご配さね、た回転部２２、ルび、回転部ＩＬ２２内に配
され、先端部に回転研削工具１０が取り付けられた回転
軸部材１４を保持する回転軸保持部２４を含んで構成さ
れている。

回転部２２には、そのｈ面部の中央部分にプーリ２２ａ
が設けられており、プーリ２２ａの−Ｌ方軸部が、軸受
２３を介在させて、匣体状支持部２０に設けられた透孔
部２１により回動可能に支持されている。そして、ブー
ＩＪ　２２ａと匣体状支持部２０の外面側に固定された
モータ２８の回動軸に取り付げられたプーリ３０とには
、ベルト３２が掛けられており、モータ２８が作動せし
められることにより、回転部２２が匣体状支持部２０内
で回転せしめられる。

回転軸保持部２４は、その内部に回転軸保持部１・１が
挿入されたケース状部材３３を備λでおり、また、回転
部２２内に嵌装されて回転部２２の内面に固定された角
筒杖部材３４における一対の対向内壁面に夫々設けられ
た、一対の相対向する弧状案内部材３５ａ及び３５ｂに
係合している。弧状案内部材３５ａ及び３５ｂの・うち
の一方である弧状案内部材３５ａには、その内面部に弧
状に伸びるラック３６が形成されており９、第３図に示
される如く、そのラック３６に、し１転軸保持部２，１
に設けられてケース状部材３３の外部に臨む角度調整部
３７が係合せしめられている。

角度調整部３７は、ラック３６に噛み合うかさ歯車３７
ａとかさ歯車３７ａが取り付けられた回転軸を有するモ
ータ３７ｂとにより構成されている。そして、モータ３
７ｂが回動せしめられるとき、かさ歯車３７ａが回転駆
動されてラック３６に従って移動し、それによって、回
転軸保持部２４の全体が弧状案内部材３５ａ及び３５１
）に沿って、例えば、第２図において実線で示される位
置や一点鎖線で示される位置等をとるべく移動ゼしめら
れる。

回転軸保持部２４のケース状部材３３内に挿入された回
転軸部材１４は、ケース状部材３３内に配されたモータ
３８の回転軸に連結されており、モータ３８が回動せし
められることにより、ケース状部材３３からその下方に
突出する先端部に取り付けられた回転研削工具１０を伴
って回転駆動される。その結果、回転研削工具１０に設
けられた砥石部１２が、回転研削工具１０の本体部１１
の中央を貫通する主軸の周りを回転駆動されることにな
る。斯かる回転軸部材１４及びモータ３８の各々の外周
面とそれら対向するケース状部材３３の内面との間には
、ブッシング部材３９ａ及び３９ｂが介在せしめられて
おり、回転軸部材１４及びモータ３８は、一体的に、ケ
ース状部材３３内を軸方向に移動し得るものとされてい
る。

また、回転軸保持部２４のケース状部材３３の上部には
、昇降シリンダ４０が取り付けられており、その内部か
ら下方に突出するピストンロッド４１の先端部が、ケー
ス状部材３３内に配されたモータ３８に接続されている
。従って、昇降シリンダ４０が作動するとき、洛のピス
トンロッド４１の進退に伴って、回転軸部材１４及びモ
ータ３８がケース状部材３３に沿ってその軸方向に移動
せしめられ、回転研削工具１０に設けられた砥石部１２
のケース状部材３３の下端部からの位置が言周整される
。

さらに、匣体状支持部２０の外部には、動作制御部４２
が設けられており、この動作制御部４２によって、モー
タ２８．３７ｂ及び３８の夫々の駆動制御及び昇降シリ
ンダ４０の動作制御が、例えば、数値制御形式が採られ
たもとで行われ、それにより、回転研削工具１０に設け
られた砥石部１２の回転速度、傾き角、移動方向及び移
動量等が、予め用意された設定値に従って変化せしめら
れる。

第４図Ａ及びＢは、上述の研削工具駆動機構１５が備え
られた研削装置の一例を示す。この第４図Ａ及びＢに示
される研削装置においては、基台６０に、ワーク固定部
６１を備えるワーク支持台６２が配されるとともに、斯
かるワーク支持台６２に対して、研削工具駆動機構１５
が、回転軸部材１４の先端部に取り付けられた回転研削
工具１０をワーク固定部６１ムこ対向させて、連結部６
３を介して配される。ワーク固定部６１は、基台６０上
を、例えば、第４図Ａにおいて矢印りにより示される如
くの、研削工具駆動機構１５に対して近接もしくは離隔
する方向に移動可能とされ、また、研削工具駆動機構１
５は、例えば、第４図Ｂにおいて一点鎖線で示される如
くに角度調節可能とされる。

本発明に係るねじれ山かさ歯車の歯面研削方法の一例に
よる、第５図に示されるねしれ歯かさ歯車５０の歯面形
成部５１に対する研削加工は、上述された第４図Ａ及び
Ｂに示される如くの構成を有する研削装置が使用されて
行われ、その際には、先ず、第４図Ａに示される如く、
研削装置のワーク支持台６２に備えられたワーク固定部
６１に、ねじれ歯かさ歯車５０をその歯面形成部５１を
上方に向けた状態で固定する。そして、第８図に示され
る如く、ワーク固定部６１に固定されたねじれ歯かさ歯
車５０の歯面形成部５１に対して、研削装置に配された
研削工具駆動機構１５における回転軸部材１４の先端部
に取り付けられた回転研削工具１０を、その砥石部１２
をねじれ歯かさ歯車５０の歯面形成部５１に当接させる
状態をとるものとする。

このように回転研削工具１０の砥石部１２をねじれ歯か
さ歯車５０の歯面形成部５１に当接する状態となすにあ
たって、動作制御部４２によりモータ２８，３７ｂ及び
３８の夫々の駆動状態及び昇降シリンダ４０の動作状態
を数値制御する。斯かる数値制御は、モータ３８の回転
により回転軸部材１４を回転研削工具１０を伴って回転
させて、回転研削工具１０に設けられた砥石部１２を、
砥石部１２により包囲される回転研削工具１００本体部
１１の中央を貫通する主軸の周りを所定の速度をもって
回動する状態となすとともに、モータ２８の回転により
回転部２２の全体を匣体状支持部２０に対して回動させ
、また、モータ３７ｂの回転により回転軸保持部２４の
回転部２２に対しての、従って、回転部２２の回転軸に
対しての傾斜角を変化させ、さらに、昇降シリンダ４０
の動作により、回転軸部材１４の回転軸保持部２４から
の突出長を変化させて、回転研削工具１０に設けられた
砥石部１２の回転軸保持部２４からの離隔位置を変化さ
せ、その結果、回転研削工具１０に設けられた砥石部１
２が、常時、ねじれ歯かさ歯車５０の歯面形成部５１に
対して点接触もしくは線接触する状態を維持して、歯面
形成部５１を研削するものとなるようにする。

斯かる制御は、例えば、回転研削工具１０に設けられた
砥石部１２を、ねじれ歯かさ歯車５０におりる歯溝部を
形成して対向する歯面形成部５１の各断面部分に対する
当接状態が、第９回に示される如くになるように、回転
させ、かつ、移動させて行う。第９図においては、直線
ＣＯが、回転研削工４ｔｏの本体部１１の中央を貫通す
る主軸と砥石部１２により包囲された円形平面（以下、
砥石平面という）との交点、即ち、砥石平面の中央位置
の移動帖跡を表し、また、砥石部１２はその断面が示さ
れるものとされており、砥石部１２が、対向する歯面形
成部５１（以下、一方を歯面形成部５１Ａとし他方を歯
面形成部５１Ｂとする）の−・方である歯面形成部５１
Ａから他方である歯面形成部５１Ｂへと当接していくも
のとされる。そのため、先ず、砥石部１２を、歯面形成
部５１Ａに当接する直前の状態として、砥石平面が直線
Ｐ＋で表される位置に置かれるようにし、その後、砥石
平面の中央位置を直線Ｃｏに沿って徐々に上昇せしめて
いくとともに砥石平面の傾斜角を変化させる。そして、
砥石平面を直線Ｐ２で表される位置をとるようにして、
砥石部１２に歯面形成部５１Ａの上端部分ａに接触する
状態をとらせる。続いて、砥石平面を、順次、直線Ｐ３
及びＰ４で表される位置をとるようにして、砥石部１２
の歯面形成部５１Ａに対する接触位置を、歯面形成部５
１Ａの上端部分ａから歯面形成部５１Ａと歯面形成部５
１Ｂとの間の歯底部分すへと移動させていく。その後は
、砥石部１２を歯面形成部５１Ｂに接触する状態に移行
させ、砥石平面を、直線Ｐ４で表される位置から順次直
線Ｐ５及びＰ６で表される位置をとるようにして、砥石
部１２の歯面形成部５１）３に対する接触位置を、歯底
部分すから歯面形成部５１Ｂの上端部分Ｃへと移行させ
ていく。

このようにして、対向する歯面形成部５１（歯面形成部
５１Ａ及び５１Ｂ）に対する砥石部１２による研削加工
を行い、その際、砥石平面の中央位置の上昇移動は、昇
降シリンダ４０を動作させて回転軸部材１４の回転軸保
持部２４からの突出長を徐々に小となすことにより行い
、また、砥石平面の傾斜角変化は、モータ３７ｂを回転
させて回転部２２の回転軸に対する回転軸保持部２４の
傾斜角を変化させることにより行う。

また、砥石部１２の、ねじれ歯かさ歯車５０における歯
面形成部５１の夫々についての当接状態が、例えば、第
１０図に示される如くに、その接触軌跡が曲線Ｒａで表
される状態から、曲線Ｒｈで表される状態を経て、曲線
Ｒｅで表される状態となるようになす。このようにする
ことにより、各ねじれ・かさ歯の歯面における上端部か
ら歯底部に、及び、内縁部から外縁部に亙る全体に相当
する部分を、砥石部１２によって研削加工できることに
なる。

そして、上述の如くにして、ねじれ歯かさ歯車５０にお
ける歯面形成部５１の各々に当接する砥石部１２は、そ
の断面が円形とされているので、。

歯面形成部５１の各々に点接触もしくは線接触すること
になり、従って、ねじれ歯かさ歯車５０における歯面形
成部５１に対する研削加工を、砥石部１２が歯面形成部
５１の夫々に点接触もしくは線接触する状態のもとに行
うことができることになる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るねじれ歯か
さ歯車の歯面研削方法によれば、砥石部が設けられた回
転研削工具を用い、その回転研削工具を回転駆動して砥
石部をねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に当接せしめて、
砥石部によるねｂれ歯かさ歯車の歯面形成部に対する研
削加工を行うにあたり、回転研削工具に設けられた砥石
部が、被研削部であるねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に
対して、点接触もしくは線接触する状態に維持されるも
とで、砥石部によるねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に対
する研削加工を行うことができる。

従って、研削加工時において、砥石部がねじれ歯かさ歯
車の歯面形成部に極めて小なる接触面積をもって当接す
ることになり、それにより、相互接触する南面形成部と
砥石部との間における研削冷却液の供給不足に起因する
研削焼けの発生等を効果的に回避できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るねじれ歯かさ歯車の歯面研削方法
の一例の実施に用いられる研削工具駆動機構の例を示す
一部破断斜視図、第２図及び第３図は第１図に示される
研削工具駆動機構の断面図、第４図Ａ及びＢは第１図−
・・第３図に示される研削工具駆動機構を備えて本発明
に係るねじれ歯かさ歯車の歯面研削方法の一例の実施に
使用される研削装置を示す側面図および正面図、第５図
は本発明に係るねじれ歯かさ歯車の歯面研削方法が適用
されて研削加工が施されるねじれ歯かさ歯車の一例を示
す斜視図、第６図及び第７図は本発明に係るねじれ歯か
さ歯車の歯面研削方法の一例が第５図に示されるねじれ
歯かさ歯車の研削加工を行うべ〈実施されるにあたって
使用される回転研削工具の一例を示す断面図及び平面図
、第８図、第９図及び第１０図は本発明に係るねじれ歯
かさ歯車の歯面研削方法の一例に従ってなされるねじれ
歯かさ歯車の研削加工の説明に供される図である。 図中、１０は回転研削工具、１１は本体部、１２は砥石
部、１４は回転軸部材、１５は研削工具駆動機構、２０
は匣体状支持部、２２は回転部、２４は回転軸保持部、
２Ｂ、３７ｂ及び３８はモータ、４０は昇降シリンダ、
５０はねじれ歯かさ歯車、５１は歯面形成部、６１はワ
ーク固定部、６２はワーク支持台である。 特許出願人　　　マツダ株式会社 第５図 ５゜ 第８図 第３図 第６図 １０回転研削工興　　　　　　　　　　　　　１２ｔ２
：［＊ｐ　　　第７図 。。　　　第９図 〆　　第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 略円形とされる断面を有して円環状に形成された砥石部
   が設けられた回転研削工具を、上記砥石部をねじれ歯か
   さ歯車の歯面形成部に当接させて配したもとで、上記砥
   石部により包囲される上記回転研削工具の主軸を回転軸
   として回転させるとともに、上記砥石部の傾き角、移動
   方向及び移動量を変化させるべく制御し、上記砥石部に
   、上記ねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に点接触もしくは
   線接触しつつ当該ねじれ歯かさ歯車の歯面形成部に対す
   る研削加工を行わせるようにした、ねじれ歯かさ歯車の
   歯面研削方法。