JP2002052473A - スリットカッタ付電着ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯溝およびそれらの間の逃げ溝を能率よく加
工でき且つ耐久性の高いスリットカッタ付電着ホイール
を提供する。 【解決手段】 スリットカッタ付電着ホイール３０は、
ダイヤモンド電着層３６により覆われたＶ字状断面の外
周加工面３８を備えた円盤状の本体４０と、スリット
（逃げ溝）１６を形成するために、外周加工面３８の厚
み寸法よりも薄い厚みを有し、その外周加工面３８の最
大径部分から外周側へ突き出すメタルボンドダイヤモン
ドチップ砥石４８を備えたスリットカッタ部４４とを備
えているので、スリットカッタ部４４によるスリット形
成工程と、電着層３６により覆われたＶ字状断面の外周
加工面３８による歯溝形成工程とが同時に行われるの
で、歯溝３２およびそれらの間の逃げ溝１６を能率よく
加工できるとともに、スリットカッタ部４４のメタルボ
ンドダイヤモンドチップ砥石４８により逃げ溝１６が形
成されるので、高耐久性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車用ホーニング
用砥石などを加工するためのスリットカッタ付電着ホイ
ールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のトランスミッション等
に用いられる歯車は、ギアノイズを低減するために、焼
き入れ処理した後にホーニング加工が施されて焼き入れ
歪みが除去されると共に歯面の精度が向上させられてい
る。このような加工には、例えば内周面に高精度の内周
歯を有した内歯型砥石が用いられている。たとえば、歯
車（ワーク）の外周歯と噛み合う複数の内周歯を備えた
ホーニング用内歯砥石がそれである。このようなホーニ
ング用内歯砥石は、そのホーニング加工に先立って、ダ
イヤモンド砥粒が電着などにより表面に固着されたドレ
スギヤを用いてドレッシングされた後、内歯が歯車状ワ
ークと噛み合わせられ、そのワークが軸心方向に往復移
動させられつつ軸心まわりに回転させられることによ
り、ワークの歯面が研磨される。

【０００３】上記ホーニング用内歯砥石のドレッシング
加工には、上記歯車状ワークと同様の形状であって表面
にダイヤモンド砥粒が電着されたドレスギヤが用いられ
るが、そのドレスギヤを用いてドレッシング加工される
ときにドレスギヤの歯先に大きな加工負荷すなわち押し
付け力が集中し発生する摩擦熱も増大する。そのため歯
先のダイヤモンド砥粒が早期に脱落或いは剥離する傾向
があった。このため、特開平１０−３３７６１５号公報
に記載されているように、ホーニング用内歯砥石の内周
歯の間に径方向に所定距離だけ切り込まれた逃げ溝を設
け、ドレッシング加工中にドレスギヤの歯先に加えられ
る加工負荷を緩和することが行われている。

【０００４】ところで、上記ホーニング用内歯砥石は、
歯溝に対応する断面形状の外周部を備え且つその外周部
にダイヤモンド砥粒が電着された電着ホイールの先端に
上記逃げ溝に対応したフランジ状突起を設け、そのフラ
ンジ状突起にもダイヤモンド砥粒が電着された総型電着
ホイールを用意し、その総型電着ホイールを用いて歯溝
およびその底の逃げ溝を同時に加工して内周歯およびそ
れらの間の逃げ溝を順次加工する方法、或いは、歯溝に
対応する断面形状の外周部を備え且つその外周部にダイ
ヤモンド砥粒が電着された電着ホイールを用いて歯溝を
形成し、次いでその歯溝が形成された場所にメタルボン
ドダイヤモンド砥石を外周部に備えたダイヤモンドカッ
タを用いてホーニング用内歯砥石の内周面に幅１mm程度
の径方向のスリットを一定間隔で形成する方法などが用
いられる。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記前者の方
法によれば、フランジ状突起の幅（厚み）が小さい場合
には、そのフランジ状突起の形成加工が困難であるとと
もに、そのフランジ状突起の表面に対してダイヤモンド
砥粒を電着するときにダイヤモンド砥粒が上手く乗ら
ず、また電着により固着されるダイヤモンド砥粒は１砥
粒層程度であり耐久性が十分に得られないという欠点が
あった。また、上記後者によれば、スリット形成工程
および歯溝形成工程という２工程の加工が必要となるた
め、手間がかかり加工能率が十分に得られないという欠
点や、歯溝の中心にスリットを入れる為の精度的な困
難性があった。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、歯溝およびそれ
らの間の逃げ溝を能率よく加工でき且つ耐久性の高いス
リットカッタ付電着ホイールを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、歯車の歯と噛み合う
ための複数の歯と、その複数の歯の間において径方向に
設けられたスリットとを有するホーニング用砥石を、加
工するためのスリットカッタ付電着ホイールであって、
(a) 前記複数の歯の歯面を形成するために、ダイヤモン
ド電着層により覆われたＶ字状断面の外周加工面を備え
た円板状の本体と、(b) 前記スリットを形成するため
に、前記外周加工面の厚み寸法よりも薄い厚みを有し、
前記外周加工面から外周側へ突き出すメタルボンドダイ
ヤモンド砥石を備えたスリットカッタ部とを、含むこと
にある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、本発明のスリットカ
ッタ付電着ホイールは、ダイヤモンド電着層により覆わ
れたＶ字状断面の外周加工面を備えた円盤状の本体と、
スリットを形成するために、前記外周加工面の厚み寸法
よりも薄い厚みを有し、前記外周加工面から外周側へ突
き出すメタルボンドダイヤモンド砥石を備えたスリット
カッタ部とを備えているので、スリットカッタ部による
スリット形成工程と、電着層により覆われたＶ字状断面
の外周加工面による歯溝形成工程とが同時に行われるの
で、歯溝およびそれらの間の逃げ溝を能率よく加工でき
るとともに、スリットカッタ部のメタルボンドダイヤモ
ンド砥石により逃げ溝が形成されるので、高耐久性が得
られる。

【０００９】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記スリットカ
ッタ部は、前記外周加工面の最大径部分から外周側へ突
き出すフランジ板と、そのフランジ板の外周面において
周方向に所定間隔で配列された状態でロー着けにより固
着された複数個の円弧状のメタルボンドダイヤモンドチ
ップ砥石とから構成されたものである。このようにすれ
ば、ダイヤモンド砥粒がメタルボンドによって結合され
たメタルボンドダイヤモンドチップ砥石により前記逃げ
溝が形成されるので、電着によりダイヤモンド砥粒が固
着されたものに比較して、高耐久性が得られるとともに
高い加工能率が得られる。

【００１０】また、前記円盤状の本体は、前記外周加工
面の最大径部分を通り且つ軸心に直角な面により分割さ
れた第１本体および第２本体とから成り、前記スリット
カッタ部のフランジ板をそれら第１本体および第２本体
により挟持するものである。このようにすれば、総型電
着ホイールに比較して、安価に構成されるとともに、ス
リットカッタ部の交換が可能となる利点がある。

【００１１】

【発明の好適な実施の態様】以下、本発明の一実施例を
図面を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例の歯車のホーニ
ング加工に用いられる内歯型ホーニング砥石１０の全体
を示す斜視図である。内歯型ホーニング砥石１０は、全
体がリング状を成すものであり、例えば外径がφ300mm
程度、内径がφ250mm 程度、幅（軸心方向の長さ）が40
mm程度の寸法に形成されている。この内歯型ホーニング
砥石１０は、例えば、#180程度の溶融アルミナ系砥粒が
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂により結合度Ｒ、組織７
となるように結合されて成るものであり、例えば、弾性
率が1 〜50GPa 程度、熱膨張係数が25×10^-6／℃程度の
特性を有するものである。この弾性率すなわち結合剤の
種類は、歯車のホーニング加工に適したものを選択して
いる。この内歯型ホーニング砥石１０の内周面には、図
に部分的に示すように、例えば軸心方向に対して所定角
度傾斜したハス歯状の複数個の内周歯１４が全周に亘っ
て形成されている。この内周歯１４は、たとえばｍ（モ
ジュール）が２．０、Ｐ（圧力角）が１７．５、Ｚ（歯
数）が１２０となるように形成されている。なお、内歯
型ホーニング砥石１０の内径は、内周歯１４の歯先を通
る円筒面の直径である。

【００１３】図２に詳しく示すように、上記内周歯１４
の間には、半径方向外周側へ所定距離だけ切り込まれた
逃げ溝１６がそれぞれ形成されている。この逃げ溝１６
の溝幅は、上記内歯型ホーニング砥石１０のドレッシン
グ加工中にダイヤモンド砥粒が電着されたドレスギヤの
歯先に加えられる加工負荷を緩和するためのものであ
り、たとえば１mm〜数mm程度のものである。

【００１４】上記の内歯型ホーニング砥石１０は、例え
ば、図３(a) ，(b) に示されるように、焼き入れ後のワ
ーク（被削剤）であるハスバ歯車１８の所定の形状精度
を得るために行われる研磨加工すなわちホーニング加工
に用いられるものである。図３(a) において、ハスバ歯
車１８は、図示しない両端部において支持されている回
転軸２０に、軸心方向および周方向の相対回転不能に取
り付けられている。そして、この回転軸２０が、図示し
ない駆動機構により駆動されることにより、ハスバ歯車
１８は、その軸心回りに回転させられると共にその軸心
方向に往復移動させられる。一方、内歯型ホーニング砥
石１０は、その内周歯１４がハスバ歯車１８の外周歯と
噛み合うように、図３(a) に示されるようにその軸心が
回転軸２０の軸心方向に対して所定角度傾斜し、且つ図
３(b) に示されるようにその軸心がハスバ歯車１８の軸
心から所定距離離隔して配置されている。そして、外周
面において図示しないホルダ等にその軸心回りの回転可
能に取り付けられることにより、ハスバ歯車１８の回転
に伴って噛合状態を維持したまま連れ回りさせられる。
これにより、ハスバ歯車１８には内歯型ホーニング砥石
１０の内周歯１４の形状が転写されて形状精度が高めら
れる。

【００１５】ところで、上記のような内歯型ホーニング
砥石１０においても、内周歯１４が摩耗した際にはドレ
ッサを用いて目立ておよび形状修正をする必要がある
が、そのドレッシング作業は、例えば、図３(a) ，(b)
においてハスバ歯車１８に代えて同様な形状の表面にダ
イヤモンド砥粒が電着されたドレスギヤ（ドレッサ）を
回転軸２０に取り付けて行われるのが一般的である。こ
のとき、ドレスギヤは適当な切込量を与えるために内歯
型ホーニング砥石１０の内周面を押圧するように作用さ
せられ、その内周面および内周歯１４には外周側へ向か
う比較的大きな応力と先端部ではその加工負荷に伴う摩
擦熱が発生する。

【００１６】図４および図５は、本発明の一実施例のス
リットカッタ付電着ホイール（以下、ホイールという）
３０を示す正面図および断面図である。ホイール３０
は、内歯型ホーニング用砥石１０の、複数の内周歯１４
の間の歯溝３２と、その複数の内周歯１４の間すなわち
歯溝３２の底において径方向に設けられたスリット（逃
げ溝）１６とを同時に加工するための回転工具であっ
て、上記複数の内周歯１４の間の歯溝３２を形成するた
めに、ダイヤモンド電着層３６により覆われたＶ字状断
面の外周加工面３８を備えた円盤状の本体４０と、上記
スリット（逃げ溝）１６を形成するために、上記外周加
工面３８の厚み寸法よりも薄い厚みを有し、その外周加
工面３８の最大径部分から外周側へ突き出す、メタルボ
ンドダイヤモンド砥石４２を備えたスリットカッタ部４
４とを備えている。メタルボンドダイヤモンド砥石４２
の内周面と外周加工面３８の最大径部分との間には、た
とえば１mm程度の間隔が設けられている。

【００１７】上記スリットカッタ部４４は、前記外周加
工面３８の最大径部分から外周側へ突き出す鋼板製のフ
ランジ板４６と、そのフランジ板４６の外周面において
周方向にたとえば１mm程度の所定の間隔を隔てて配列さ
れた状態で金属ローによりロー着けされた複数個の円弧
状のダイヤモンドチップ砥石４８から成るメタルボンド
ダイヤモンド砥石４２とから構成されたものである。こ
のダイヤモンドチップ砥石４８は、ダイヤモンド砥粒が
焼結金属のようなメタルボンドによって結合されたもの
であり、ダイヤモンド砥粒がメタルボンド内に分散させ
られている。上記ダイヤモンドチップ砥石４８は、たと
えば１５０mm程度の外径で３mm程度の砥材層厚みおよび
１mm程度の幅寸法を備え、ＳＤ１２０Ｐ２５ＭＸ（粒度
１２０番の合成ダイヤがメタルボンドによって結合度
Ｐ、集中度２５となるように結合されたもの）として表
される仕様に従って構成されている。上記フランジ板４
６の厚みは０．６mm程度であるので、上記ダイヤモンド
チップ砥石４８の幅寸法は、フランジ板４６の厚み寸法
よりも大きく設定されている。

【００１８】前記本体４０は、それぞれ１４２mmφ程度
の外径を有する、前記外周加工面３８の一部と取付穴５
０を有する第１本体４０ａと、外周加工面３８の他の一
部を有して取付ねじ５２により第１本体４０ａに固定さ
れる第２本体４０ｂとから構成されている。すなわち、
第１本体４０ａおよび第２本体４０ｂは、外周加工面３
８の最大径部分を通り且つ軸心に直角な面により分割さ
れており、スリットカッタ部４４のフランジ板４６がそ
れら第１本体４０ａおよび第２本体４０ｂにより挟持さ
れている。第１本体４０ａおよび第２本体４０ｂは、た
とえばＳ４５Ｃ調質鋼等の炭素鋼から構成されており、
電着（メッキ）槽内においてダイヤモンド砥粒がニッケ
ル電着層により外周加工面３８に局部的に固定されるこ
とにより、１砥粒層のダイヤモンド電着層３６が設けら
れている。上記ダイヤモンド電着層３６は、ＭＤ１００
ＰＡ５（粒度１００番の合成ダイヤが埋込率５５％でプ
レーティングにより固着されたもの）として表される仕
様に従って構成されている。

【００１９】上述のように、本実施例のスリットカッタ
付電着ホイール３０は、ダイヤモンド電着層３６により
覆われたＶ字状断面の外周加工面３８を備えた円盤状の
本体４０と、スリット（逃げ溝）１６を形成するため
に、外周加工面３８の厚み寸法よりも薄い厚みを有し、
その外周加工面３８の最大径部分から外周側へ突き出す
メタルボンドダイヤモンドチップ砥石４８を備えたスリ
ットカッタ部４４とを備えているので、スリットカッタ
部４４によるスリット形成工程と、電着層３６により覆
われたＶ字状断面の外周加工面３８による歯溝形成工程
とが同時に行われるので、歯溝３２およびそれらの間の
逃げ溝１６を能率よく加工できるとともに、スリットカ
ッタ部４４のメタルボンドダイヤモンドチップ砥石４８
により逃げ溝１６が形成されるので、高耐久性が得られ
る。

【００２０】因みに、本発明者等の実験によれば、総型
電着ホイールにより歯溝３２および逃げ溝１６を形成し
た場合には２０個の内歯型ホーニング砥石の加工が限界
であり、ダイヤモンドカッタを用いてスリット１６を形
成し且つ電着ホイールを用いて歯溝３２を形成する２工
程の場合には２５の内歯型ホーニング砥石の加工が限界
であったが、本実施例のスリットカッタ付電着ホイール
３０によれば、５０個の内歯型ホーニング砥石の加工が
可能となり、約２倍の耐久性が得られた。

【００２１】また、本実施例によれば、スリットカッタ
部４４は、外周加工面３８の最大径部分から外周側へ突
き出すフランジ板４６と、そのフランジ板４６の外周面
において周方向に所定間隔で配列された状態でロー着け
により固着された複数個の円弧状のメタルボンドダイヤ
モンドチップ砥石４８とから構成されたものであること
から、ダイヤモンド砥粒がメタルボンドによって結合さ
れたメタルボンドダイヤモンドチップ砥石４８により逃
げ溝１６が形成されるので、電着によりダイヤモンド砥
粒が固着されたものによる加工と比較して、高耐久性が
得られるとともに高い加工能率が得られる。

【００２２】また、本実施例によれば、前記円盤状の本
体４０は、外周加工面３８の最大径部分を通り且つ軸心
に直角な面により分割された第１本体４０ａおよび第２
本体４０ｂとから成り、前記スリットカッタ部４４のフ
ランジ板４６をそれら第１本体４０ａおよび第２本体４
０ｂにより挟持するものであるので、総型電着ホイール
に比較して、安価に構成されるとともに、スリットカッ
タ部４４の着脱や交換が可能となる利点がある。

【００２３】また、本実施例によれば、円盤状の本体４
０にスリットカッタ部４４が一体的に設けられており、
歯溝３２を形成するための外周加工面３８とスリット
（逃げ溝）１６を形成するためのメタルボンドダイヤモ
ンドチップ砥石４８との相互位置が高精度に維持されて
いるので、内歯型ホーニング用砥石１０の内周面に形成
される歯溝３２とスリット１６との相互位置が高精度に
形成される。たとえば、歯溝３２の中央にスリット１６
が高精度に形成される。

【００２４】また、本実施例によれば、メタルボンドダ
イヤモンド砥石４２を構成する複数個のダイヤモンドチ
ップ砥石４８は、フランジ板４６の外周面において周方
向にたとえば１mm程度の所定の間隔を隔てて配列されて
いるので、歯溝３２およびスリット１６の形成時におい
て、目詰まりが好適に防止される。

【００２５】また、本実施例においては、外周加工面３
８の最大径部分すなわちその外周加工面３８の厚み方向
の中央からスリットカッタ部４４が外周側へ突き出すよ
うに一体的に設けられているので、歯溝３２およびスリ
ット１６を別工程で加工する場合に比較して、作用応力
のかたよりがなく高精度に加工できる。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は他の態様においても適用さ
れる。

【００２７】例えば、前述の実施例の外周加工面３８
は、歯溝３２が所望の形状となるように略断面Ｖ字状に
形成されていたが、溝加工方法によっては断面Ｕ字状な
ど、他の形状であってもよい。

【００２８】また、前述の実施例の円盤状の本体４０
は、Ｓ４５Ｃ調質鋼等の炭素鋼が用いられていたが、例
えば、ステンレス、工具鋼、軸受鋼等の特殊鋼などの他
の金属でも用いられ得る。

【００２９】また、実施例においては、内歯型ホーニン
グ砥石１０に溶融アルミナ系砥粒が用いられた場合につ
いて説明したが、砥粒の種類は特に限定されない。例え
ば、共溶融アルミナ・ジルコニア砥粒や、微結晶性焼結
アルミナ砥粒、焼結アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒、Ｃ
ＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒等の種々の砥粒が用いられ
得る。

【００３０】また、実施例においては、ハスバ歯車１８
を加工するためのハスバ状の内周歯１４を有する内歯型
ホーニング砥石１０に本発明が適用された場合について
説明したが、本発明は内周歯１４を備えてリング状を成
す内歯型砥石であれば、ハスバ状の内周歯１４を有する
ものに限られず、平歯車等の加工に用いられる内歯型砥
石にも同様に適用される。また、内歯型ホーニング砥石
１０の寸法は加工する歯車の寸法等に応じて適宜変更さ
れる。

【００３１】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のスリットカッタ付電着ホイ
ールにより加工される内歯型ホーニング砥石の全体を示
す斜視図である。

【図２】図１の内歯型ホーニング砥石の内周歯およびそ
れらの間に形成された逃げ溝を拡大して説明する図であ
る。

【図３】図１の内歯型砥石を用いて歯車のホーニング加
工をする状態を説明する図であり、(a) は軸心方向に平
行な(b) におけるａ−ａ視断面を、(b) は軸心方向に垂
直な断面をそれぞれ示す図である。

【図４】本発明の一実施例のスリットカッタ付電着ホイ
ールの一部を示す正面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ視断面図である。

【符号の説明】

１０：内歯型ホーニング砥石 ３０：スリットカッタ付電着ホイール ３８：外周加工面 ４０：本体 ４２：メタルボンドダイヤモンド砥石 ４４：スリットカッタ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下部 亜夫 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB03 BA12 BB02 BC02 BG01 BG07 CC12 EE31

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車の歯と噛み合うための複数の歯と、
   該複数の歯の間において径方向に設けられたスリットと
   を有するホーニング用砥石を、加工するためのスリット
   カッタ付電着ホイールであって、 前記複数の歯の歯面を形成するために、ダイヤモンド電
   着層により覆われたＶ字状断面の外周加工面を備えた円
   盤状の本体と、 前記スリットを形成するために、前記外周加工面の厚み
   寸法よりも薄い厚みを有し、前記外周加工面から外周側
   へ突き出すメタルボンドダイヤモンド砥石を備えたスリ
   ットカッタ部とを、含むことを特徴とするスリットカッ
   タ付電着ホイール。