JP2000343328A - ラッピング加工装置及びラッピング加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】歯形誤差を小さくすることができるラッピング
加工装置及びラッピング加工方法を提供する。 【解決手段】被加工歯車２７とラップ歯車３５とを両者
間にラップ剤を介在させた状態で噛み合わせ、被加工歯
車２７を駆動軸２６を中心に回転させると共に、同駆動
軸２６方向に往復移動させ、被加工歯車２７とラップ歯
車３５との間に相対運動を行わせることにより、被加工
歯車２７の歯面を滑らかに仕上げるラッピング加工装置
Ｍにおいて、前記ラップ歯車３５を従動軸３４方向に所
定振動数にて振動させる振動発生手段Ｓを備えた。ラッ
プ歯車３５は振動発生手段Ｓからの加振力により従動軸
３４方向に所定振動数にて振動される。このため、両歯
車２７, ３５の歯面同士は常に違う面が接触し、被加工
歯車２７の歯形全体に亘って均等なラッピングが行われ
る。従って、歯形誤差を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラッピング加工装
置及びラッピング加工方法に係り、詳しくは歯車のラッ
ピング加工に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、一般に歯車のラッピ
ングは次のように行われる。即ち、被加工歯車６１とラ
ップ歯車６２とをラップ剤を介在させた状態で噛み合わ
せ、被加工歯車６１を駆動軸６３を中心に回転させると
共に、同駆動軸６３に沿って往復移動させることによ
り、両歯車６１，６２間に相対運動を行わせる。する
と、被加工歯車６１の歯面は駆動軸６３を中心に回転し
ながらラップ剤に含まれる砥粒の切削作用により研磨さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示す
ように、被加工歯車６１とラップ歯車６２とが噛み合っ
て回転する場合、両歯車６１，６２はピッチ点Ｐａにお
いては転がり接触すると共に、ピッチ点Ｐａを境とする
歯先面及び歯元面においては滑り接触する。このため、
被加工歯車６１の歯先面及び歯元面の除去量はピッチ点
Ｐａよりも多くなる。即ち、被加工歯車６１の全歯形に
亘って均一なラッピングが行われず、同歯車６１の歯形
に図７に示すようなくずれ（歯形誤差）が発生する場合
があった。

【０００４】また、前記被加工歯車６１の歯面の除去量
の偏りを補うために、同歯車６１は軸心方向に往復移動
され、両歯車６１，６２の歯面同士は共ずりされる。と
ころが、往復回数によっては図８に示すような歯すじ誤
差が発生する場合があった。従って、歯面粗さはある程
度滑らかに改善されるものの、歯形誤差及び歯すじ誤差
が発生することにより、被加工歯車６１の歯面強度及び
耐摩耗性等が低下すると共に、振動及び騒音等の原因と
なるおそれがあった。

【０００５】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、歯形誤差を小さくする
ことができるラッピング加工装置及びラッピング加工方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被加工歯車とラップ歯車とを両者間にラップ剤を介
在させた状態で噛み合わせ、被加工歯車を回転させると
共に軸心方向に往復駆動させ、同被加工歯車とラップ歯
車との間に相対運動を行わせることにより、被加工歯車
の歯面を滑らかに仕上げるラッピング加工装置におい
て、前記ラップ歯車を、その軸心方向に所定振動数にて
振動させる振動発生手段を備えたことをその要旨とす
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記ラップ歯車を回転可能に支持する
と共に、水平方向に往復移動可能とした支持台を備えた
ことをその要旨とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、前記ラップ歯車の軸心
と、被加工歯車の軸心とが、所定の交差角をなして交差
するように、ねじれ角が選択されたラップ歯車を備えた
ことをその要旨とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記ラップ歯車の軸心と、被加工歯車
の軸心との交差角は、６度〜３５度の範囲において設定
されていることをその要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ラ
ップ歯車は、モノマーキャストナイロンにて形成したこ
とをその要旨とする。

【００１１】請求項６に記載の発明は、被加工歯車とラ
ップ歯車とを両者間にラップ剤を介在させた状態で噛み
合わせ、被加工歯車を回転させると共に軸心方向に往復
駆動させ、同被加工歯車とラップ歯車との間に相対運動
を行わせることにより、被加工歯車の歯面を滑らかに仕
上げるラッピング加工方法において、前記ラップ歯車を
軸心方向に所定振動数にて振動させた状態で、被加工歯
車を加工することをその要旨とする。 （作用）従って、請求項１に記載の発明においては、前
記ラップ歯車は振動発生手段からの加振力によりその軸
心方向に所定振動数にて振動される。このため、被加工
歯車及びラップ歯車の歯面同士は常に違う面が接触する
こととなり、被加工歯車の歯形全体に亘って均等なラッ
ピングが行われる。

【００１２】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の発明の作用に加えて、ラップ歯車を回転可能
に支持すると共に、水平方向に往復移動可能とした支持
台は、前記振動発生手段からの加振力により強制的に振
動される。このため、同支持台に支持されたラップ歯車
も振動する。

【００１３】請求項３に記載の発明においては、請求項
１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、前記ラッ
プ歯車の軸心と、被加工歯車の軸心とが、所定の交差角
をなして交差するように、ラップ歯車のねじれ角が設定
される。このため、被加工歯車とラップ歯車との噛み合
いは、ねじれが先行している駆動側の被加工歯車の歯元
と従動側のラップ歯車の歯先との接触から始まる。そし
て、両歯車の噛み合いは徐々に長くなり、被加工歯車の
歯幅全面に亘って斜に最長となって噛み合いが終わる。
このため、被加工歯車２７の歯面全体に亘って滑りが生
じる。

【００１４】請求項４に記載の発明においては、請求項
３に記載の発明の作用に加えて、前記ラップ歯車の軸心
と、被加工歯車の軸心との交差角は、６度〜３５度の範
囲において設定される。このため、被加工歯車は、交差
角６度〜３５度の範囲にてラップ歯車に噛合される。

【００１５】請求項５に記載の発明においては、請求項
１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に
加えて、ラップ歯車は、モノマーキャストナイロンにて
形成される。このため、形成工程が簡単になり、形成コ
ストが安くなる。

【００１６】請求項６に記載の発明においては、ラップ
歯車を軸心方向に所定振動数にて振動させた状態で、被
加工歯車が加工される。このため、被加工歯車及びラッ
プ歯車の歯面同士は常に違う面が接触する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をラッピング加工装
置に具体化した一実施形態を図１〜図５（ａ）, （ｂ）
に従って説明する。

【００１８】図１に示すように、ラッピング加工装置Ｍ
は駆動機構Ｐ、駆動軸支持機構Ｑ及び従動軸支持機構Ｒ
を備えている。また、従動軸支持機構Ｒは振動発生手段
としての振動発生機構Ｓを備えている。

【００１９】前記駆動機構Ｐは第１支持台１１及び第２
支持台１２に支持された回転運動用の第１駆動モータ１
３及び往復運動用の第２駆動モータ１４を備えている。
第１駆動モータ１３は常時一定の回転数を保持するよう
に制御部（図示略）により駆動制御される。第２駆動モ
ータ１４は常時一定の回転数を保持すると共に、所定の
タイミングで回転方向が正逆反転するように前記制御部
により駆動制御される。両駆動モータ１３，１４の第１
出力軸１３ａ及び第２出力軸１４ａの先端にはそれぞれ
第１及び第２駆動歯車１５, １６が一体回動可能に固定
されている。

【００２０】前記駆動軸支持機構Ｑはベッド２１を備え
ている。ベッド２１の上面には往復台２２がベッド２１
の案内面２１ａに沿って往復移動可能に配設されてい
る。往復台２２にはベッド２１に対して正逆回転可能に
支持された送りネジ２３が同往復台２２に対して螺合さ
れており、同往復台２２は送りネジ２３の正逆回転に伴
って往復移動する。送りネジ２３の外端には第１伝達歯
車２４が固定されており、同第１伝達歯車２４は前記第
２駆動歯車１６に噛合されている。

【００２１】往復台２２の上面には軸受台２５が固定さ
れており、同軸受台２５には駆動軸２６が回転可能に支
持されている。駆動軸２６の両端にはそれぞれ被加工歯
車２７及び第２伝達歯車２８が一体回動可能に固定され
ており、同第２伝達歯車２８は前記第１駆動歯車１５に
噛合されている。

【００２２】表１に示すように、本実施形態において、
加工される被加工歯車２７としては、モジュールｍ＝
４、歯数ｚ＝２５、ねじれ角β＝０度、歯幅ｂ＝１０ｍ
ｍ、そして歯たけｈ＝標準（並歯）の平歯車が使用され
る。被加工歯車２７はクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３
５）にて形成されている。また、被加工歯車２７の歯面
は浸炭焼入れにてブリネル硬さＨＢ８００に硬化されて
いると共に、高精度に研削仕上げされている。

【００２３】

【表１】 図１及び図２に示すように、前記従動軸支持機構Ｒはベ
ッド３１を備えており、同ベッド３１の上面にはコラム
３２が立設されている。コラム３２の上面には後述の振
動発生機構Ｓを介して支持台としての軸受台３３が固定
されており、同軸受台３３には従動軸３４が回転可能に
支持されている。従動軸３４の一端にはラップ歯車３５
が一体回動可能に装着されており、同ラップ歯車３５は
前記被加工歯車２７に噛合されている。従動軸３４の他
端には従動軸３４の回転を停止させるブレーキ３６が設
けられている。

【００２４】前記被加工歯車２７を加工するラップ歯車
３５は、前記従動軸３４と駆動軸２６とが、所定の交差
角εをなして交差可能となるようにねじれ角βが選択さ
れて形成されている。交差角εの取り得る範囲は６度〜
３５度とされており、本実施形態において、交差角εは
３０度とされている。

【００２５】前記交差角εが６度未満の場合、前記被加
工歯車２７の歯面とラップ歯車３５の歯面との間の滑り
が大きくなりすぎ、ラッピング効果が低減する。また、
交差角εが３５度を越える場合、被加工歯車２７とラッ
プ歯車３５との間のスラスト（推進力）が問題となり、
別途対策を講じる必要がある。

【００２６】このため、表１に示すように、ラップ歯車
３５としては、モジュールｍ＝４、歯数ｚ＝１９、ねじ
れ角β＝３０度、歯幅ｂ＝３４ｍｍ、そして歯たけｈ＝
高歯（１ｍｍ）のはすば歯車が使用される。ラップ歯車
３５は引張り強さ及び曲げ強さ等の機械的性質に優れた
モノマーキャストナイロン（ＭＣナイロン）にて形成さ
れている。

【００２７】図３に示すように、本実施形態において
は、前記駆動軸支持機構Ｑと従動軸支持機構Ｒは、駆動
軸２６と従動軸３４との交差角εがラップ歯車３５のね
じれ角βと同様の角度（β＝３０度）となるように配置
されている。即ち、被加工歯車２７はラップ歯車３５の
歯形のねじれ方向（右）に３０度だけ傾斜して同ラップ
歯車３５に噛合されている。

【００２８】従って、図４に示すように、前記第１駆動
モータ１３を駆動させると、第１出力軸１３ａ、第１駆
動歯車１５及び駆動軸２６を介して被加工歯車２７が駆
動回転すると共に、前記ラップ歯車３５が第１駆動歯車
１５により従動回転される。尚、本実施形態において、
第１駆動モータ１３は、その回転数が２３０５ｒｐｍ
（一定）となるように制御部（図示略）によって駆動制
御される。

【００２９】また、前記第２駆動モータ１４を駆動させ
ると、第２出力軸１４ａ、第２駆動歯車１６、第１伝達
歯車２４を介して送りネジ２３が正逆回転すると共に、
往復台２２が案内面２１ａに沿って往復移動される。即
ち、被加工歯車２７は駆動軸２６に沿って往復移動され
る。尚、第２駆動モータ１４は被加工歯車２７の平均送
り速度（往復台２２の平均移動速度）が３０７ｍｍ／ｍ
ｉｎとなると共に、ストローク（往復台２２の移動距
離）が１０．６ｍｍとなるように前記制御部により駆動
制御される。

【００３０】図１及び図２に示すように、前記従動軸支
持機構Ｒは振動発生機構Ｓを備えている。即ち、前記コ
ラム３２の上面には複数のローラ４１ａからなるころが
り案内４１が配設されており、同ころがり案内４１上に
は軸受台３３が各ローラ４１ａの中心軸に対して直交す
る方向に往復移動可能に載置されている。軸受台３３の
往復移動に伴って、各ローラ４１ａはそれぞれの中心軸
を中心に正逆回転する。

【００３１】前記コラム３２上面におけるころがり案内
４１の両側には一対の突出片４２ａ, ４２ｂが上方に突
設されており、両突出片４２ａ, ４２ｂの上面と軸受台
３３の下面との間には若干の隙間が形成されている。突
出片４２ａ, ４２ｂの上部にはそれぞれ心棒４３ａ, ４
３ｂが軸受台３３側に貫通して固定されており、同心棒
４３ａ, ４３ｂの先端と軸受台３３の被押圧面３３ａ,
３３ｂとの間は所定距離だけ離間されている。被押圧面
３３ａ, ３３ｂと突出片４２ａ, ４２ｂとの間には圧縮
コイルバネ４４ａ, ４４ｂが介在されており、両圧縮コ
イルバネ４４ａ, ４４ｂ内には前記心棒４３ａ, ４３ｂ
が位置してる。

【００３２】前記軸受台３３の上面には接触体としての
ベアリングガイド５１が固定されており、同ベアリング
ガイド５１は一対のガイド部材５２ａ, ５３ａを備えて
いる。両ガイド部材５２ａ, ５３ａの互いに対向する面
は低摩擦係数を有した滑動面５２ｂ, ５３ｂとされてお
り、両ガイド部材５２ａ, ５３ａ間には原動体としての
円板カム５４が両滑動面５２ｂ, ５３ｂに接触するよう
に配置されている。

【００３３】図２に示すように、円板カム５４には定速
回転軸としての駆動軸５５の一端が偏心して固定されて
いる。即ち、円板カム５４の回転中心Ｏ１は同円板カム
５４の中心Ｏ２から水平方向に所定距離（本実施形態に
おいては０．８ｍｍ）だけ離間した位置となっている。
駆動軸５５の他端は軸受台３３の上面に支持された第３
駆動モータ（図示略）に作動連結されており、同第３駆
動モータは常時一定の回転数を保持するように前記制御
部（図示略）により駆動制御される。

【００３４】従って、第３駆動モータを駆動させると、
円板カム５４は両滑動面５２ｂ, ５３ｂに接触した状態
で回転中心Ｏ１を中心に偏心回転する。そして、円板カ
ム５４が所定の回転数にて定速回転されることにより、
軸受台３３は従動軸３４に沿って振幅（ｘ）０．８ｍｍ
の単弦振動する。

【００３５】軸受台３３の単弦振動は円板カム５４の回
転により加振力が加えられる強制振動であり、同軸受台
３３の振動に伴って前記ラップ歯車３５も従動軸３４方
向に振幅（ｘ）０．８ｍｍにて強制的に振動される。
尚、前記第３駆動モータは、円板カム５４が１分間に１
０万回転以上回転されるように、即ち、ラップ歯車３５
の毎分振動数が１０万（回／ｍｉｎ）以上（高周波振動
域）となるように前記制御部（図示略）により駆動制御
される。

【００３６】次に、ラッピング加工装置Ｍの作用につい
て説明する。前記被加工歯車２７をラッピング加工装置
１１にてラッピングする場合、第１駆動モータ１３、第
２駆動モータ１４及び第３駆動モータ（図示略）を駆動
させる。尚、ラッピング加工中、被加工歯車２７とラッ
プ歯車３５との間には、はねかけ方式にてラップ剤が供
給される。このラップ剤はＷＡ１０００の砥粒をラッピ
ングベースオイルに混ぜて、砥粒含有率３％としたもの
が使用される。

【００３７】前記第１駆動モータ１３を駆動させると、
第１出力軸１３ａ、第１駆動歯車１５及び駆動軸２６を
介して被加工歯車２７が駆動回転すると共に、前記ラッ
プ歯車３５が第１駆動歯車１５により従動回転される。
被加工歯車２７はラップ歯車３５の歯形のねじれ方向に
同ラップ歯車３５のねじれ角β（３０度）と同様の角度
だけ傾斜してラップ歯車３５に噛合されている。このた
め、被加工歯車２７の歯面とラップ歯車３５の歯面との
接触は徐々に始まり、徐々に終わる。即ち、図４に示す
ように、被加工歯車２７とラップ歯車３５との噛み合い
は、ねじれが先行している駆動側の被加工歯車２７の歯
元と従動側のラップ歯車３５の歯先との接触から始ま
る。そして、両歯車２７，３５の噛み合いは徐々に長く
なり、被加工歯車２７の歯幅全面に亘って斜に最長とな
って噛み合いが終わる。従って、被加工歯車２７の歯面
全体に滑りが生じる。

【００３８】ラッピング加工の初期においては、被加工
歯車２７の鋸刃状歯面（前加工歯面）の凸部に力が集中
し、同被加工歯車２７の歯面はラップ剤に含まれる砥粒
の転動による切削作用によって研磨される。加工が進行
し、被加工歯車２７の歯面が平滑化されるに従って、被
加工歯車２７の歯面とラップ歯車３５の歯面との接触面
積が増加することにより、単位面積当たりの圧力は低下
し、砥粒の切削作用が鈍くなる。やがて、砥粒による切
削作用はほとんどなくなり、磨き作用のみとなって被加
工歯車２７の歯面は光沢のある滑面となる。尚、被加工
歯車２７の歯元はラップ歯車３５の歯先が接触を開始す
る部分である。この部分では両歯車２７，３５の歯面間
のすべり速度が大きいと共に、噛み合い移動速度（接触
点の移動速度）が比較的遅いため、除去量が多くなる。

【００３９】前記第１駆動モータ１３の駆動と共に、第
２駆動モータ１４を駆動させると、第２出力軸１４ａ、
第２駆動歯車１６、第１伝達歯車２４及び送りネジ２３
を介して往復台２２が案内面２１ａに沿って往復移動さ
れると共に、被加工歯車２７が駆動軸２６に沿って往復
移動される。即ち、両歯車２７，３５の歯面同士は普通
の噛み合い運動に加えてそれぞれの歯すじ方向に共ずり
される。このため、被加工歯車２７の歯面全体に滑りが
生じると共に、歯形全体に亘って均等なラッピングが行
われる。従って、被加工歯車２７とラップ歯車３５との
普通の噛み合い運動による被加工歯車２７の歯面（歯
元）除去量の偏りが防止される。

【００４０】前記第１及び第２駆動モータ１３，１４の
駆動と共に、第３駆動モータを駆動させると、円板カム
５４は両滑動面５２ｂ, ５３ｂに接触した状態で回転中
心Ｏ１を中心に偏心回転し、軸受台３３は従動軸３４に
沿って単弦振動（高周波振動）する。軸受台３３の振動
に伴って前記ラップ歯車３５は従動軸３４方向に強制的
に振動される。このため、ラップ歯車３５の歯面は被加
工歯車２７の歯面に対して、ねじれ角βと同様の角度
（３０度）にて接触する。従って、両歯車２７，３５の
歯面同士は常に違う面が当たることとなり、被加工歯車
２７の歯形全体に亘ってより均等なラッピングが行われ
る。

【００４１】次に、前記被加工歯車２７を前記ラッピン
グ加工装置Ｍにてラッピングした場合について図５
（ａ）, （ｂ）に従って説明する。加工条件は、前記第
１駆動モータ１３の回転数を２３０５ｒｐｍ、砥粒を粒
度ＷＡ１０００、ラップ歯車３５の振幅を０．８ｍｍ、
両歯車２７，３５間の歯面荷重を１５．２Ｎとする。ま
た、被加工歯車２７は駆動軸２６方向に２往復（１スト
ローク１０．６ｍｍ）させるものとする。

【００４２】図５（ａ）に示すように、加工前における
被加工歯車２７の歯面粗さ（最大高さ）Ｒｙは２μｍ程
度となっている。この被加工歯車２７を前記ラッピング
加工装置Ｍにてラッピングした場合、図５（ｂ）に示す
ように、被加工歯車２７の歯面粗さＲｙは０．５μｍ程
度となっている。また、図５（ａ）, （ｂ）に示すよう
に、被加工歯車２７の加工前後において、同被加工歯車
２７の歯面形状にはほとんど変化はみられない。

【００４３】以上のことから、振動ラッピングを行うこ
とにより、被加工歯車２７の歯面は滑らかに改善される
と共に、同被加工歯車２７の歯形誤差の発生が防止され
る。従って、被加工歯車２７の歯面強度及び耐摩耗性等
が向上すると共に、振動及び騒音等の発生も極力低減さ
れる。

【００４４】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 （１） ラップ歯車３５は振動発生機構Ｓにより従動軸
方向に所定振動数にて振動されるように構成した。この
ため、被加工歯車２７及びラップ歯車３５の歯面同士は
常に違う面が接触することとなり、被加工歯車２７の歯
形全体に亘って均等なラッピングが行われる。従って、
歯形誤差を小さくすることができる。また、目の細かい
滑らかな加工を行うことができる。

【００４５】（２） 円板カム５４は、所定の輪郭（円
形）を有し、駆動軸５５を中心に偏心して回転するよう
に構成した。このため、円板カム５４を回転させると、
同円板カム５４に対して直接接触するように設けられた
ベアリングガイド５１及び軸受台３３を介して、前記ラ
ップ歯車３５は、従動軸３４方向に振動する。従って、
複雑な機構が不要となり、簡単な構成でラップ歯車３５
に振動を付与することができる。

【００４６】（３） ラップ歯車３５を回転可能に支持
すると共に、水平方向に往復移動可能とした軸受台３３
は、圧縮コイルバネ４４ａ, ４４ｂの弾性力の釣り合い
により、静止位置Ｔに保持されるように構成した。この
ため、軸受台３３は前記振動発生手段Ｓからの加振力に
より強制的に単弦振動される。従って、軸受台３３に支
持されたラップ歯車３５を単弦振動させることができ
る。

【００４７】（４） 前記ラッピング加工装置Ｍには、
ラップ歯車３５の軸心（従動軸３４）と被加工歯車２７
の軸心（駆動軸２６）とが、所定の交差角ε（ε＝３０
度）をなして交差するように、ねじれ角βが選択された
ラップ歯車３５を備えた。このため、被加工歯車２７と
ラップ歯車３５との噛み合いは、ねじれが先行している
駆動側の被加工歯車２７の歯元と従動側のラップ歯車３
５の歯先との接触から始まる。そして、両歯車２７，３
５の噛み合いは徐々に長くなり、被加工歯車２７の歯幅
ｂ全面に亘って斜に最長となって噛み合いが終わる。こ
のため、被加工歯車２７の歯面全体に滑りが生じる。従
って、被加工歯車２７の歯形全体に亘って均等なラッピ
ングを行うことができる。また、被加工歯車２７の加工
時間を短縮することができる。

【００４８】（５） 前記従動軸３４と駆動軸２６との
交差角εは、６度〜３５度の範囲において設定可能とし
た。本実施形態において、被加工歯車２７はねじれ角β
＝０の平歯車であるため、ラップ歯車３５のねじれ角β
は、設定された交差角εと同じ角度（６度〜３５度）が
選択される。従って、被加工歯車２７をラップ歯車３５
の歯形のねじれ方向に６度〜３５度の範囲において傾斜
して噛合させることができる。

【００４９】（６） ラップ歯車３５は、モノマーキャ
ストナイロンにて形成した。このため、ラップ歯車３５
の形成工程が簡単になり、形成コストを安くすることが
できる。

【００５０】尚、前記実施形態は以下のように変更して
実施してもよい。 ・ 本実施形態においては、表１に示す諸元の被加工歯
車２７を、表１に示す緒元のラップ歯車３５にてラッピ
ングしたが、被加工歯車２７の諸元は任意に変更しても
よい。尚、ラップ歯車３５の諸元は被加工歯車２７の諸
元に対応するように変更する。即ち、モジュールは被加
工歯車のモジュールと同一になるように、歯数は被加工
歯車２７の歯数よりも小さくなるように、歯幅は被加工
歯車２７の往復距離よりも大きくなるように設定する。
また、砥粒の粒度、被加工歯車２７及びラップ歯車３５
間の歯面荷重、第１駆動モータ１３の回転数、ラップ歯
車３５の振動振幅、及び被加工歯車２７の加工往復数等
の加工条件は、振動ラッピングに適合するように適宜変
更する。このようにすれば、様々な諸元の歯車を歯形誤
差が少なく滑らかにラッピングすることができる。

【００５１】・ 本実施形態においては、被加工歯車２
７として表１に示す平歯車を使用すると共に、ラップ歯
車３５としては表１に示すはすば歯車を使用したが、被
加工歯車２７とラップ歯車３５との交差角εが６度〜３
５度の範囲内となるように両者２７，３５を噛合可能で
あれば、歯車の種類、組合せ及び緒元を変更してもよ
い。即ち、被加工歯車２７及びラップ歯車３５として平
歯車及びはすば歯車のいずれを使用してもよい。

【００５２】例えば、表２は被加工歯車２７とラップ歯
車３５との交差角εが３０度になる場合の両者２７，３
５の種類、組合せ及び緒元を示すものである。即ち、被
加工歯車２７として、平歯車（表１参照）を使用すると
き、ラップ歯車３５として、ねじれ角β＝３０度（ねじ
れ方向左右）のはすば歯車が使用される。また、被加工
歯車２７として、ねじれ角β＝２０度（ねじれ方向右）
のはすば歯車を使用するとき、ラップ歯車３５として、
ねじれ角β＝１０度（ねじれ方向右）のはすば歯車が使
用される。さらに、被加工歯車２７として、ねじれ角β
＝３０度（ねじれ方向右）のはすば歯車を使用すると
き、ラップ歯車３５として、平歯車（表１中の被加工歯
車参照）が使用される。このようにしても、被加工歯車
２７とラップ歯車３５とを交差角ε＝３０度となるよう
に噛合させることができる。尚、前記交差角εが３０度
以外に設定された場合も、同様に、被加工歯車２７及び
ラップ歯車３５の種類、組合せ及び緒言が変更可能であ
る。

【００５３】

【表２】 次に、前記実施形態から把握できる請求項記載発明以外
の技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載
する。

【００５４】・ 前記ラップ歯車（３５）は、歯たけが
標準歯車の歯たけより所定距離だけ高くなるように形成
した請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のラ
ッピング加工装置。このようにすれば、被加工歯車及び
ラップ歯車の歯形同士の噛み合い率が増えることによ
り、両歯車の歯面荷重が小さくなる。従って、ラップ歯
車の歯先が接触を開始する部分である被加工歯車の歯元
の除去量の偏りを防止することができる。

【００５５】

【発明の効果】従って、請求項１に記載の発明によれ
ば、被加工歯車及びラップ歯車の歯面同士は常に違う面
が接触し、被加工歯車の歯形全体に亘って均等なラッピ
ングが行われることにより、歯形誤差を小さくすること
ができる。

【００５６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、支持台の振動に伴ってラ
ップ歯車を振動させることにより、複雑な機構が不要と
なり、簡単な構成でラップ歯車に振動を与えることがで
きる。

【００５７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ラップ歯車
の軸心と被加工歯車の軸心とが所定の交差角をなして交
差することにより、被加工歯車の歯面全体に亘って滑り
を生じさせることができる。

【００５８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、被加工歯車を、交差角６度〜３５度の範囲にてラ
ップ歯車に噛合させることができる。

【００５９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、ラップ歯車の形成工程が簡単になることにより、
形成コストが安くなる。

【００６０】請求項６に記載の発明によれば、ラップ歯
車を軸心方向に所定振動数にて振動させた状態で被加工
歯車が加工されることにより、ラップ歯車の歯面を被加
工歯車の歯面に対して常に違う面を接触させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ラッピング加工装置の正面図。

【図２】 ラッピング加工装置の要部拡大正面図。

【図３】 被加工歯車とラップ歯車との噛み合い状態を
示す平面図。

【図４】 被加工歯車とラップ歯車との噛み合い状態を
示す拡大正面図。

【図５】 （ａ），（ｂ）は、加工前後の被加工歯車の
歯面形状及び歯面粗さを示すグラフ。

【図６】 従来のラッピング加工装置の要部拡大正面
図。

【図７】 従来の加工後における被加工歯車の要部拡大
正面図。

【図８】 従来の加工後における被加工歯車の要部拡大
平面図。

【符号の説明】

２６…被加工歯車の軸心としての駆動軸、２７…被加工
歯車、３３…支持台としての軸受台、３４…ラップ歯車
の軸心としての従動軸、３５…ラップ歯車、Ｍ…ラッピ
ング加工装置、Ｓ…振動発生手段、β…ねじれ角。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工歯車（２７）とラップ歯車（３
   ５）とを両者間にラップ剤を介在させた状態で噛み合わ
   せ、被加工歯車（２７）を回転させると共に軸心（２
   ６）方向に往復移動させ、同被加工歯車（２７）とラッ
   プ歯車（３５）との間に相対運動を行わせることによ
   り、被加工歯車（２７）の歯面を滑らかに仕上げるラッ
   ピング加工装置（Ｍ）において、 前記ラップ歯車（３５）を、その軸心（３４）方向に所
   定振動数にて振動させる振動発生手段（Ｓ）を備えたラ
   ッピング加工装置。
2. 【請求項２】 前記ラップ歯車（３５）を回転可能に支
   持すると共に、水平方向に往復移動可能とした支持台
   （３３）を備えた請求項１に記載のラッピング加工装
   置。
3. 【請求項３】 前記ラップ歯車（３５）の軸心（３４）
   と、被加工歯車（２７）の軸心（２６）とが、所定の交
   差角（ε）をなして交差するように、ねじれ角（β）が
   選択されたラップ歯車（３５）を備えた請求項１又は請
   求項２に記載のラッピング加工装置。
4. 【請求項４】 前記ラップ歯車（３５）の軸心（３４）
   と、被加工歯車（２７）の軸心（２６）との交差角
   （ε）は、６度〜３５度の範囲において設定されている
   請求項３に記載のラッピング加工装置。
5. 【請求項５】 前記ラップ歯車（３５）は、モノマーキ
   ャストナイロンにて形成した請求項１〜請求項４のうち
   いずれか一項に記載のラッピング加工装置。
6. 【請求項６】 被加工歯車（２７）とラップ歯車（３
   ５）とを両者間にラップ剤を介在させた状態で噛み合わ
   せ、被加工歯車（２７）を回転させると共に軸心（２
   ６）方向に往復移動させ、同被加工歯車（２７）とラッ
   プ歯車（３５）との間に相対運動を行わせることによ
   り、被加工歯車（２７）の歯面を滑らかに仕上げるラッ
   ピング加工方法において、 前記ラップ歯車（３５）を軸心方向に所定振動数にて振
   動させた状態で、被加工歯車（２７）を加工するラッピ
   ング加工方法。