JP2005254452A - セクタギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】円周部分歯を有する歯車（セクタギヤ）２のすべての歯の歯面を研削する。
【解決手段】ワーク（上記歯車）２をＣ軸により回転可能に支持するとともに、ラック状の断面を有する円形の研削砥石１０を、歯車２の回転軸線（Ｃ軸）に向かってＸ軸方向へ進退動可能に、また、この砥石１０を歯車２の軸線に直交する方向（Ｙ軸方向）と平行な方向（Ｚ軸方向）とに移動可能に配置する。歯車２と砥石１０とを歯車の歯幅方向の端部の、噛合いの開始点において噛合わせる。歯車２を両者の噛合いの終了点まで回転させるとともに、砥石１０をこの回転に同期させてＹ軸方向に直線移動させて創成運動を行わせる。次に、砥石１０を歯車２の歯すじ方向に分割量ΔＺだけ移動させて、上記創成運動を繰り返す。このようにラック状の断面を有する円形砥石１０と、円周部分歯を有する歯車２とに創成運動を行わせてすべての歯の歯面に研削を行う。
【選択図】図１１

Description

本発明はセクタギヤに係り、特に、その全ての歯の歯面が研削加工されたセクタギヤに関するものである。

歯車の円周の一部だけを用いた歯車（セクタギア）は、一般に広く用いられている。例えば、図１および図２に示す歯車は、インテグラル型パワーステアリング装置に用いられるセクタギア２で、図示しないピストンの側面に形成されたラックに噛合い、ピストンの進退動に伴なって所定の角度範囲で往復回転する。このようなパワーステアリング装置用のセクタギア２では、浸炭による熱処理変形を除くため、あるいは歯当りを改善してギアの伝達効率を向上させ、また、初期摩耗を低減する等の目的で、セクタギアの歯面に研削加工を施して歯面の精度を向上させるようにしている。

上記のようなパワーステアリング装置用のセクタギアに限らず、歯車は、浸炭等の熱処理による歪みを除くため等の理由により、研削等の仕上加工を歯面に施して精度を向上させることが一般に行なわれている。このような歯面の研削加工法として従来から種々の方法が知られている。

例えば、ライスハウエル方式は、断面がラック歯形を有するウオーム状の砥石を用いて、ワークを連続的に回転させつつ研削を行なう方法である。また、マーグ方式は、皿型の砥石を用いて行なうもので、一定の基礎円をもつピッチブロックに鋼帯を強く巻付け、テーブルを左右に動かすことによりワークと砥石との間に理想的なピニオンとラックの運動を行なわせることにより、正しい歯形曲線を創成する。この方式では、１歯の研削が終ると、割り出しを行ない次の歯の加工に移る。さらに、ナイルス方式は、１枚のラック歯形を表わす円錐形砥石を用いて歯車を創成研削する。ワークには、このラックと噛合ってころがるような運動を送りねじと親ウオームギアで与える。行きの工程で片側の歯面を、戻り工程で他方の側の歯面をそれぞれ研削し、一往復で両歯面の研削が終る。その他、総形砥石を用いた研削法も知られている。この方法は、歯みぞと同じ輪郭に成形した砥石を歯すじに沿って移動し、１歯ずつ割り出して研削する。

しかしながら、パワーステアリング装置のセクタギア２は、一般に上記図１に示すように、各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃが、セクタギア２の軸線Ｏ_１ に対して傾斜した円錐歯車が用いられており、また、操舵感を向上させるために、３枚の歯のうちの中央の歯２Ｂと両側の歯２Ａ，２Ｃとの圧力角を変えたり、ピッチ円径を変化させてバリアブルギアレシオの歯車としたものも用いられている。そのため従来から知られた上記各歯面の研削方法によっては、研削による仕上加工を行なうことが不可能あるいは困難であった。

すなわち、上記第１の創成研削法（ライスハウエル方式）は、ワークが連続的に回転するので、セクタギアのような円周の一部に歯が形成され、歯数が非整数である場合には、加工を行なうことは不可能であった。また、バリアブルギアレシオの歯車の場合には、ワークの歯が砥石に当たりだしてから外れるまでの間に、高速で回転している砥石またはワークの回転数を変える制御が必要であり、極めて困難である。さらに、各歯毎に圧力角が異なる歯車の場合には、ラックの歯とワークの歯とが一対一の対応関係になければならないが、ウオーム状の砥石ではこのように対応させることは不可能である。

また、第２の創成研削法（マーグ方式）では、歯すじ方向へ連続的に転位する円錐歯車の場合には、軸方向へ砥石が移動する毎に、鋼帯上の砥石の位置を変えなければならず、現実には不可能である。しかも、この方法では、ワークと砥石との相対移動速度が不変であるため、バリアブルギアレシオの歯車に対応することは不可能である。さらに、ラックの圧力角が変わるということは、歯車の基礎円が変わるということであり、マーグ法では、圧力角の違う歯面毎にピッチブロックを取替えなければならないので、現実的には不可能である。

さらに、第３の創成研削法（ナイルス法）では、１歯毎に圧力角の異なる歯車の研削を行なうためには、各歯毎に砥石を交換しなければならないという問題がある。また、総形砥石方式では、歯すじ方向に連続転位する円錐歯車には適用不可能であり、しかも創成運動ではないため、砥石の形状を正確にバリアブルギアレシオの歯形に一致させて成形することは不可能である。

以上述べたように、従来から知られた研削による歯面の仕上方法では、いずれの方法も、非整数歯数の歯車、円錐歯車、バリアブルギアレシオの歯車および各歯毎に圧力角が異なる歯車等には対応することができず、パワーステアリング装置等に用いられる特別な形状の円周部分歯を有する歯車（セクタギア）に対して、すべての歯面の研削を行なうことは不可能であった。従って、従来のパワーステアリング装置用の円周部分歯を有する歯車（セクタギア）としては、中央歯だけに歯面の研削仕上を行なったものはすでに用いられているが、すべての歯の歯面に研削仕上を行なったものは存在していない。

そこで、本発明の目的は、すべての歯の歯面に研削加工を行なうことにより、例えばパワーステアリング装置における据え切り時等のように大きな出力を必要とする端部の歯の歯面の精度を向上させて、歯車の効率を向上させるようにしたセクタギヤを提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、棒状に形成されたセクタシャフトと、このセクタシャフトの外周部の所定範囲に設けられた複数の歯とを備え、上記複数の歯のうち少なくとも一つは、この歯と噛合うラックとの噛合い接点と上記セクタシャフトの回転中心とを結ぶ直線を半径とするピッチ円が他の歯と異なるバリアブルギヤレシオに形成され、上記複数の歯の歯面であって、上記ラックと噛合う領域の全ては研削が施された砥石目を有し、この砥石目は、層状に形成されることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、上記砥石目は、上記歯の軸線方向と略平行に形成されることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、周方向に複数本設けられた上記砥石目は互いに略平行であって、上記歯の歯先に対して所定角傾けて設けられ、この複数の砥石目のうち少なくとも１本は、セクタギヤの軸方向一端側から他端側へ向かって設けられることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、周方向に複数本設けられた上記砥石目の夫々の中間点は、等角度間隔で設けられることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、棒状に形成されたセクタシャフトと、このセクタシャフトの外周部の所定範囲に設けられた複数の歯とを備え、上記複数の歯の歯面であって、上記ラックと噛合う領域の全ては研削が施された砥石目を有し、上記砥石目は、層状に形成されるとともに、この砥石目は、上記歯の周方向に形成されることを特徴とするものである。

本発明に係るセクタギヤは、すべての歯の歯面に創成による研削が施されているので、例えばパワーステアリング装置に適用した場合には、据切り時のように大きい出力が必要な端部の歯におけるギアの伝達効率が向上する。

棒状に形成されたセクタシャフトの外周部の所定範囲に設けられた複数の歯のうち、少なくとも一つが、この歯と噛合うラックとの噛合い接点と上記セクタシャフトの回転中心とを結ぶ直線を半径とするピッチ円が他の歯と異なるバリアブルギヤレシオに形成され、上記複数の歯の歯面であって、上記ラックと噛合う領域の全てが、研削が施されて層状の砥石目を有している。

以下、図面を参照して本発明を説明する。図３および図４は、上記図１および図２に示す円周部分歯を有する歯車（セクタギア）２の研削に使用される円形の回転砥石１０の正面図および側面図であり、その回転軸線Ｏ_２ を通る断面形状は、図５に示すように、複数歯の直線ラック型形状をしている。なお、本実施例では、上記セクタギア２が３枚歯であるから、この円形砥石１０は、これら３枚の歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃにそれぞれ対応する３本の歯溝を有するように、中央の２枚の完全な歯形１０Ｂ，１０Ｃと、両端のそれぞれ逆向きの片側歯面を有する２枚の歯１０Ａ，１０Ｄとを有している。

また、上記セクタギア２の３枚の歯形２Ａ，２Ｂ，２Ｃが、同一の圧力角を有するインボリュート歯車である場合には、ラック型断面を有する円形の回転砥石１０の各圧力角（図５のα_１ ，α_２ 参照）も同一であるが、図２に示すように、セクタギア２の圧力角が中央の歯２Ｂと両側の歯２Ａ，２Ｃとで異なっている場合には、このラック型断面を有する円形砥石１０の圧力角α_１ ，α_２ も、上記セクタギア２の対応する各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に応じてそれぞれ変化させる（α_１ ≠α_２ ）。

次に、上記ラック型断面の円形砥石１０を用いて、上記円周部分歯を有する歯車（セクタギア）２の歯形研削を行なう装置について説明する。図６は、本発明に係る歯車の研削方法の実施に使用する歯研盤の一例を示すもので、この歯研盤に、ワーク（上記セクタギア）２と研削工具（上記円形の回転砥石）１０を取付け、これら両者２，１０に、後に説明する相対運動を行なわせることにより歯形の研削を行なう。この研削盤は、上記円形の研削砥石１０を、図７に示すように、水平に寝かせた状態で、鉛直方向の砥石軸（Ｙ軸）に取付け、この砥石軸の回転によって円形の研削砥石１０を回転させる。一方、セクタギア２を回転させるインデックスヘッドの回転軸（Ｃ軸）の中心が、上記円形砥石１０を支持する砥石軸（Ｙ軸）の回転軸線と直交して水平に配置されている。また、上記円形砥石１０は、砥石軸（Ｙ軸）およびワーク２の回転軸（Ｃ軸）の両軸に対して直交するＸ軸方向に進退動され、さらに、上記回転軸（Ｃ軸）の軸線と平行なＺ軸方向に往復動される。これらＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸およびＣ軸が、ＮＣ制御されることにより歯形の創成研削を行なう運動を発生させる。

上記構成に係る歯研盤による歯形研削の創成運動の一例について説明する。先ず、上記セクタギア２がインボリュート歯車の場合について説明する。３枚歯のセクタギアであるワーク２とラック型断面の研削砥石１０との噛合いの中立位置を基準点Ｐ_２ ，Ｐ_１０（図８参照）とし、上記セクタギア２の回転軸（Ｃ軸）が、この基準点Ｐ_２ ，Ｐ_１０から一方の噛合い端部まで回転する角度をθ_０ とすると、噛合いの開始点（図８の（ａ））から終了点（図８の（ｂ））までの全回転角Ｃは２θ_０ となる。また、このセクタギア２と噛合って砥石軸（Ｙ軸）の軸線方向へ直線移動するラック型断面を有する研削砥石１０の、上記噛合いの開始点から終了点までの全移動量Ｙは２Ｙ_０ となる。
Ｙ＝２Ｙ_０ ……（１）
Ｃ＝２θ_０ ……（２）
但し、Ｙ_０ ＝ｒθ_０ ……（３）
上記ワーク２と研削砥石１０とをこれら両者２，１０の噛合い端部（噛合いの開始点）で噛合わせた後、上記（１），（２）式で示す量だけ同時に相対移動（図８（ａ）から（ｂ）までの回転および直線移動）させることにより創成運動が行なわれる。

上記創成研削の工程について図９により順次説明する。先ず、ラック型断面を有する研削砥石１０を、Ｘ軸方向に所定量だけ後退させてワーク２から離隔させた状態にしておく。また、砥石１０をＺ軸方向（ワーク２の軸線に平行な方向）に移動させることにより、後に砥石１０を前進させてワーク２に噛合わせた際に、この砥石１０がワーク（セクタギア）２の歯幅方向の端部に噛合う位置にセットする。この位置で、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）を上記基準点（噛合いの中立位置）からθ_０ 回転させ、また、これと同期して砥石１０をＹ軸方向にＹ_０ だけ直線移動させる（図９（ａ）のワーク２と破線で示す砥石１０参照）。次に、砥石１０をＸ軸方向に前進（ワーク２に接近する方向の移動）させて、ワーク２と砥石１０とをその噛合いの一方の端部（噛合いの開始点）で噛合わせる（図９（ａ）のワーク２と実線で示す砥石１０参照）。

この状態から、ワーク２と砥石１０とを同期させて、上記（１）式および（２）式に示す量（すなわち、Ｃ軸を２θ_０ 、Ｙ軸を２Ｙ_０ ）だけ回転および直線移動させる。このように、両者２，１０を、噛合いの開始位置から終点位置まで同時に回転および直線移動させることにより、ワーク（セクタギア）２の歯面の創成研削を行なう（図９（ｂ）参照）。

上述のようにワーク２と砥石１０とを、両者２，１０の噛合いの開始点から終了点まで、同期させて回転および直線移動させることにより第１回目の創成研削を行なうが、この１回分の研削加工では、回転する円形砥石１０がワーク（セクタギア）２の歯面の一部（すなわち、第１回目の工程では歯幅方向の端部）に接触してギアの噛合いと同様の相対運動を行なうものであるから、ワーク（セクタギア）２の歯幅方向には、限られた狭い範囲だけの研削加工が行なわれる。そこで、ワーク２の歯幅方向に分割して繰返し研削加工を行なう。次に、Ｘ軸によって砥石１０を後退させ（図９（ｃ）参照）、続いて、Ｃ軸によりワーク２を上記創成研削時と逆方向に２θ_０ 回転させるとともに、Ｙ軸により砥石１０も逆方向に２Ｙ_０ だけ直線移動させることにより、これら両者２，１０を最初の噛合いの開始点へ戻す（図９（ｄ）参照）。

その後、上記研削砥石１０を、Ｚ軸方向すなわちワーク（セクタギア）２の歯幅方向（Ｃ軸の軸線方向）に、このワーク２の歯幅Ｌを分割した所定量ΔＺだけ移動させる（図９（ｅ）参照）。研削砥石１０をＺ軸方向にΔＺだけ移動させた後、再び、研削砥石１０をＸ軸方向に前進させて、ワーク２とその噛合い開始位置で互いに噛合わせる。なお、ワーク（セクタギア）２の歯先がその回転軸線と平行な歯車の場合には、砥石１０のＸ軸方向の移動量は、上記第１回目の研削を開始する際の移動量と同一で良いが、図１に示すように、歯先がセクタギア２の回転軸線Ｏ_１ に対して傾斜している円錐歯車の場合には、上記分割した歯幅方向の移動量ΔＺに対し、その円錐角δに応じた移動量ΔＸだけ余分に前進させる（図１０参照）。

上記のように、第１回目の創成運動による研削を行なった位置から、砥石１０を歯幅方向にΔＺだけずらした位置で、再び、ワーク２と砥石１０とを噛合わせた後、図９（ｂ）に示すように、Ｃ軸を２θ_０ 回転させるとともに、これに同期してＹ軸を２Ｙ_０ だけ直線移動させる。つまり、ワーク２と砥石１０とを噛合いの開始点から終了点まで同期移動させて第２回目の創成研削を行なう。以後も、上記図９（ａ）から（ｅ）までの各工程を、ワーク２の歯幅Ｌの間繰返すことにより、ワーク（セクタギア）２の３枚の歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの歯面全体を研削加工する。この実施例では、歯幅方向に分割して限定された長さずつ繰返して研削を行なうので、研削加工された歯面には、図１１（ａ）に示すような、砥石目が表われる。

このように、円周部分歯を有する歯車（ワーク）２と、複数歯の直線ラック状断面を有する円形の回転砥石１０とを、同期して相対運動をさせることにより創成研削を行なうようにしたので、ワーク２の複数の歯のすべての歯面に研削加工を行なうことができる。また、ワーク２の歯形の圧力角が各歯毎に異なっている場合には、研削砥石１０の圧力角を、上記ワーク２の各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に対応させて異ならせることにより、圧力角の異なる歯を有するギアの創成研削が可能になる。しかも、ワーク（円周部分歯を有する歯車）２の総回転量を１回転未満にできるので、非整数歯数の歯車であっても創成研削が可能である。また、円錐歯車に対しても容易に対応することができる。

なお、上記実施例では、噛合いの開始点から終了点まで、ワーク２の回転と砥石１０の直線移動を同時に行なわせることにより１回の研削加工を行なった後、砥石１０のＸ軸方向への後退（図９（ｃ）の工程）およびＣ軸の逆方向の回転とＹ軸の逆方向への直線移動（図９（ｄ）の工程）とを行ない、その後、砥石１０をＺ軸方向へ分割量ΔＺ移動（図９（ｅ）の工程）することにより、ワーク２と砥石１０との位置決めをして、再び同方向への創成研削を行なうようにしているが、１回の創成運動による研削が終了した位置（図９（ｂ）の位置）で、図９（ｅ）に示すような、砥石１０のＺ軸方向の移動を行なった後、Ｃ軸の逆方向の回転とＹ軸の逆方向への直線移動をさせることによって次の創成研削を行なうことも可能である。すなわち、同方向の研削加工を繰返しても良く、また、往復方向の研削加工を行なうようにしても良い。

図１２は、上記図６に示す研削盤を用いた、第２の実施例に係る創成研削方法を示すもので、図９に示す上記第１実施例方法と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施例方法では、先ず、上記第１実施例方法と同様に、砥石１０をＸ軸方向に後退させてワーク２から離隔させ、ワーク２と砥石１０とをこれらの噛合い開始点に位置決めした後、砥石１０をＸ軸方向に前進させて両者を噛合わせる（図１２（ａ）参照）。この状態から、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）の回転と、砥石１０のＹ軸方向への直線移動とを、両者２，１０の噛合い終了位置まで同時に行なわせるとともに、この両者２，１０の相対運動中に、砥石１０をＺ軸方向にも移動させる（図１２（ｂ）参照）。また、ワーク２が円錐歯車の場合には、その円錐角δに対応して、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に移動させる。

このようにして第１回目の創成運動による研削を行なった後、砥石１０をＸ軸方向へ後退させ、さらに、Ｃ軸によるワーク２の逆方向の回転とＹ軸による砥石１０の逆方向への直線移動とを同期して行なわせる（図１２（ｃ）参照）。また、Ｚ軸方向にも逆方向へ移動させて砥石１０を元の歯幅方向の端部位置に戻す。次に、上記第１実施例方法と同様に、Ｚ軸方向にΔＺだけ移動してワーク２と砥石１０との噛合い位置を歯幅方向にずらす。この位置で砥石１０を前進させてワーク２に噛合わせ、上記１回目の工程と同様の次の創成運動による研削加工を行なう。以上の工程を歯幅の長さに渡って繰返してすべての歯形の歯面全体の創成研削加工を行なう。なお、上記戻り過程において、Ｚ軸方向には、前回の創成運動中に移動させた量のすべてを戻さず、次の研削加工を行なうためにＺ軸方向に移動させる量ΔＺだけ前回の歯幅方向の加工開始位置からずらした位置まで戻すようにしても良い。

この第２実施例では、歯幅方向に分割して限定された長さ（ΔＺ）ずつ繰返して研削を行ない、しかも、Ｃ軸によるワーク２の回転とＹ軸による砥石１０の直線移動を同期させて行なう間に、砥石１０のＺ軸方向の移動も行なわせるので、研削加工が施された歯面には、図１１（ｂ）に示すような、傾斜した砥石目が表われる。

上記各実施例では、ワーク（セクタギア）２がインボリュート歯車である場合について説明したが、バリアブルギアレシオの歯車の場合にも、創成運動による研削加工が可能である。上記のようなインボリュート歯車とラックとの噛合いにおいては、歯車が一定の速度で回転するとき、ラックも一定の速度で直線移動する。これに対し、バリアブルギアレシオの歯車の場合には、歯車が一定速度で回転するとき、ラックの移動速度は一定ではなく変化する。従って、ラックの圧力角は変化せずに、歯車のピッチ円ｒが変化するので、基礎円も変化する。

バリアブルギアレシオの歯車が一定速度で回転する際の回転角度Δθに対する、ラックの移動量ΔＹは以下の式で表わすことができる。そこで、歯車とラック型断面の砥石とを以下の関係で相対的に移動させることにより、バリアブルギアレシオの歯車の歯面について創成研削を行なうことが可能になる。図１３は、バリアブルギアレシオの歯車２０の回転角θと、ラック状砥石１０の移動量Ｙとの関係を示す図であり、バリアブルギアレシオの歯車２０の回転軸Ｃの回転角度がθのときに、ラック状砥石１０のＹ軸方向の直線移動量Ｙは以下の式で表わすことができる。
−θ_３ ≦θ≦−θ_２ の時
Ｙ＝−Ｙ_３ ＋ｒ_２ （θ＋θ_３ ）
−θ_２ ≦θ≦−θ_１ の時
Ｙ＝−Ｙ_２ ＋ｒ_２ （θ＋θ_２ ）＋１／２ｋ（θ＋θ_２ ）^２
−θ_１ ≦θ≦θ_１ の時
Ｙ＝−Ｙ_１ ＋ｒ_１ （θ＋θ_１ ）
θ_１ ≦θ≦θ_２ の時
Ｙ＝ Ｙ_１ ＋ｒ_１ （θ−θ_１ ）−１／２ｋ（θ−θ_１ ）^２
θ_２ ≦θ≦θ_３ の時
Ｙ＝ Ｙ_３ ＋ｒ_２ （θ−θ_２ ） ……（１）´
Ｃ＝θ＝（θ_３ −Δθｎ） ……（２）´
なお、Ｙ_３ ，θ_３ は、Ｙ軸およびＣ軸の研削開始点であり、
Ｙ_２ ，θ_２ ，Ｙ_１ ，θ_１ はピッチ円ｒの変化点であり、
それぞれ以下の関係がある。
Ｙ_１ ＝ｒ_１ θ_１
Ｙ_２ ＝ｒ_１ θ_２ −１／２ｋ（θ_２ −θ_１ ）^２
Ｙ_３ ＝ｒ_１ θ_２ −１／２ｋ（θ_２ −θ_１ ）^２ ＋ｒ_２ （θ_３ −θ_２ ）

ｋ＝−｛（ｒ_２ −ｒ_１ ）／（θ_２ −θ_１ ）｝ ……（３）´
但し、ｒ：ピッチ円半径
θ：歯車回転角
Ｙ：ラック移動量
バリアブルギアレシオの歯車の場合には、上記（１）式および（２）式に変えて、この（１）´式および（２）´式により決定するθとＹの値に応じて、上記ワーク（バリアブルギアレシオの歯車）２０を回転させるＣ軸とラック状の砥石１０を直線移動させるＹ軸との相対的な移動量を制御することにより、上記インボリュート歯車の場合と同様に、すべての歯の歯面を創成運動により研削することができる。

次に、図１４および図１５により、他の実施例に係る研削方法について説明する。上記図９および図１２の各実施例では、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）の回転と砥石軸（Ｙ軸）の直線移動とを同期させて行なわせることにより創成研削をするとともに、砥石１０をワーク２の歯すじ方向（Ｚ軸方向）に分割した微小量（ΔＺ）ずつ移動させていたが、この実施例では、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）の回転と砥石軸（Ｙ軸）の直線移動による創成運動を微小量ずつ分割して行ないつつ、砥石１０を歯幅方向の端部から他方の端部まで一気に移動させることにより研削加工を行なうようになっている。

先ず、インボリュート歯車の場合について説明する。創成運動を行なう２つの制御軸（ワーク２を回転させるＣ軸と、砥石１０をワーク２に噛合いつつ直線移動させるＹ軸）は以下のように制御される。すなわち、ワーク（セクタギア）２とラック型断面を有する研削砥石１０との噛合いの中立位置を基準点Ｐ_２ ，Ｐ_１０として、θ_０ およびＹ_０ は各軸の研削開始点であり、以下の関係にある。
Ｙ_０ ＝ｒθ_０ ……（４）
（ｒ：ピッチ円半径）
この噛合いの開始点から、Ｃ軸が、微小分割角Δθずつｎ回回転した時、各軸は以下のように位置決め制御される（図１４（ｂ）参照）。
Ｙ＝（−Ｙ_０ ＋Δθ×ｒ×π×ｎ／１８０°） ……（５）
Ｃ＝（θ_０ −Δθ×ｎ） ……（６）

この実施例に係る研削方法では、ワーク２を回転させるＣ軸と砥石１０を直線移動させるＹ軸とを、上記（５）および（６）式に従って微小分割量ずつ移動制御しつつ、砥石１０をＺ軸方向へ大きくストロークさせることによって研削を行なう。先ず、ラック状断面の砥石１０をＸ軸方向に後退させるとともに、この砥石１０をＺ軸方向に移動させてワーク２の歯幅方向の外側に位置させる。このＺ軸方向の移動量は、歯幅Ｌの端部側に、所要の余裕分をＣb を加えた量だけストローク（ストローク量をＳとする）するように決定する（図１６参照）。また、ワーク２とラック状断面の砥石１０との噛合いの中立位置から、この砥石１０のＹ軸方向の直線移動とワーク２のＣ軸の回転を同期して行なわせ、それぞれＹ_０ およびθ_０ の噛合い開始点に移動させる（図１５（ａ）のワーク２と破線の砥石１０参照）。次に、砥石１０をＸ軸方向に前進させて、ワーク２と砥石１０とが噛合い可能な位置に移動させる（図１５（ａ）のワーク２と実線の砥石１０参照）。なお、この時点では、図１６に示すように、ラック状断面の砥石１０はＺ軸方向に移動されて歯幅方向の外側に位置しているので、ワーク２と砥石１０とは実際には噛合っていないが、砥石１０をＺ軸方向にストロークさせるとこれら砥石１０とワーク２とが噛合った状態になる。

次に、ラック状砥石１０をワーク（セクタギア）２の歯すじ方向に直線移動させる。図１６に示すように、ワーク（セクタギア）２の歯が、その回転軸線（Ｃ軸）に平行な歯形の場合には、ラック状砥石１０を上記Ｃ軸と平行に、すなわちＺ軸方向だけに直線移動させる。また、図１に示すような円錐歯車の場合には、ラック状砥石１０を、Ｚ軸方向に移動させるとともに、この円錐歯車の円錐角δに対応させてＸ軸方向にも移動させる（図１５（ｂ）参照）。Ｚ軸方向のストローク量Ｓは、上記セット時と同様に歯幅方向の逆の端部に対しても所要量の余裕分Ｃb を含めた量とする（図１６参照）。

第１回目の研削加工を行なった後、Ｘ軸によって砥石１０を後退させるとともに、Ｚ軸方向にも、砥石１０を元の位置すなわちワーク２の歯幅の外側まで戻す（図１５（ｃ）参照）。続いて、上述のように、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）を分割した微小な回転角度Δθ、ラック状断面の砥石１０をＹ軸方向にΔＹだけ同期して相対移動させる（図１５（ｄ）参照）。その後、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、再びラック状砥石１０をＸ軸方向に前進させた後、この砥石１０をＺ軸方向およびＸ軸方向に同期移動させて研削を行なう。このように、上記（５）式および（６）式に従って制御されるＣ軸とＹ軸との分割された微小な同期運動と、砥石１０のＺ軸方向の直線移動（または円錐歯車の場合にはＺ軸とＸ軸の同期した直線移動）を、ワーク２とラック状砥石１０との噛合いが外れる位置（図１５（ｅ）参照）迄、交互に繰返すことにより、ワーク（セクタギア）２のすべての歯の歯面に創成運動による研削加工を施すことができる。この実施例の研削加工方法を行なった場合には、図１１の（ｃ）に示す砥石目の加工面を得ることができる。

なお、この実施例では、ワーク２の停止中に砥石１０をＺ軸方向（またはＺ軸＋Ｘ軸方向）に直線移動させて１回の研削加工を行なった後、砥石１０をＸ軸およびＺ軸方向に戻して次の研削加工を行なっているが、このように常に同一方向に研削加工を行なうものに限らず、１回の研削加工が終了した後、砥石１０をＸ軸およびＺ軸方向に戻さずその位置で、Ｃ軸およびＹ軸をそれぞれΔθ，ΔＹだけ同期移動させて両者の噛合い位置をずらした後、砥石１０をＺ軸方向（またはＺ軸＋Ｘ軸方向）に逆にストロークさせることにより次の研削加工工程を行なうようにすることもできる。

図１７はさらに他の実施例に係る研削方法を示すものである。基本的には、上記図１４ないし図１６で説明した実施例方法と同様に、上記（５）式および（６）式に従って行なわれるＣ軸とＹ軸の分割された微小な同期運動と、砥石１０のＺ軸方向の直線移動（またはＺ軸とＸ軸の同期した直線移動）とを交互に組み合せて行なうものであるが、本実施例ではさらに、砥石１０を直線移動させて研削を行なう間に、ワーク２の回転方向への相対移動も付加したものである。

この実施例でも、先ず、ワーク２とラック状断面の砥石１０との噛合い開始位置への回転方向の位置決めと、ワーク２の歯幅方向の外側への砥石１０の移動（図１６参照）とを行なった後、砥石１０をＸ軸方向へ前進させて砥石１０とワーク２とが噛合い可能なスタート点へ移動させる（図１７（ａ）参照）。次に、砥石１０をワーク２の軸線方向、すなわちＺ軸方向に直線移動させるとともに、Ｃ軸によるワーク２の回転および砥石１０のＹ軸方向への移動を同期して行なわせる（図１７（ｂ）参照）。なお、ワーク２が図１に示す円錐歯車の場合には、上記図１５の実施例と同様に、円錐角δに対応させてＺ軸とＸ軸の同期した直線移動を行なわせる。

上記のように、第１回目の研削加工を行なった後、ラック状断面の砥石１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に戻すとともに、ワーク２をＣ軸の回転方向に、またこの回転に同期して砥石１０をＹ軸方向に戻す（図１７（ｃ）参照）。

次に、Ｃ軸とＹ軸とをそれぞれ分割した微小量Δθ，ΔＹだけ同期して移動させて、ワーク２と砥石１０との噛合い位置をずらした後（図１７（ｄ）参照）、上記図１７（ａ），（ｂ）の工程を再び行なう。以後も、上記図１７（ａ）ないし（ｄ）に示す工程を順次繰返すことによりワーク（セクタギア）２のすべての歯の歯面の研削加工を行なう。この研削加工は、上記（５）式および（６）式に従ってＣ軸の回転とＹ軸の移動とを制御しつつ、ワーク２と砥石１０との噛合いの終了点に至るまで繰返す（図１７（ｅ）参照）。この実施例に係る方法による研削加工を行なった場合には、ワーク２の歯面には、図１１の（ｄ）に示すような砥石目を有する加工面が形成される。

なお、ワーク２の回転軸であるＣ軸の回転と、ラック状断面の砥石１０を上記ワーク２に噛合せつつ直線移動させるＹ軸の作動とを同期させて微小量（Δθ，ΔＹ）ずつ行なう創成運動と、砥石１０のＺ軸方向の直線移動（または円錐歯車の場合にはＺ軸とＸ軸の同期した直線移動）とを交互に行なわせる図１５の実施例でも、上記（５），（６）式による各軸（Ｃ軸およびＹ軸）の制御に変えて、上記（１）´式および（２）´式によって、ワーク２の回転角と砥石１０の移動量とを制御することにより、バリアブルギアレシオの歯車の研削加工を行なうことができる。

図１８は、本発明方法を実施する研削装置の他の実施例を示すものであり、この実施例では、ワーク２およびラック状断面を有する砥石１０を回転または直線移動させる各軸の構成が、上記図６に示す歯研盤の構成と異なっている。すなわち、可動テーブル３０上に、ワーク（セクタギア）２の回転軸線（この実施例ではワーク２の回転軸をＡ軸と呼ぶ）を支持するインデックスヘッドが設けられている。可動テーブル３０は、上記ワーク２の回転軸（Ａ軸）と直交する方向に配置されたＺ軸と、ワーク２の回転軸（Ａ軸）と平行な方向に配置されたＸ軸との両方向に、水平面内で直線移動する。一方、断面が複数歯のラック状をした円形の回転砥石１０（図３ないし図５参照）は、水平な軸線Ｏ_２ 周りに回転可能に支持され、Ｙ軸によって鉛直方向に上下動できるようになっている。なお、ワーク（セクタギア）２の各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角が異なっている場合（図２参照）には、断面がラック状の砥石１０（図３ないし図５参照）の各歯１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを、上記ワーク２の各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に対応させて変化させることはいうまでもない。

この装置では、砥石１０はＹ軸によって上下動だけを行ない、ワーク２は、Ａ軸による回転およびＸ軸とＺ軸による前後左右への直線移動を行なう。また、ワーク２の回転軸（Ａ軸）、このＡ軸を支持する可動テーブル３０を横方向に移動させるＺ軸および回転砥石１０を鉛直方向に上下動させるＹ軸はＮＣ制御されるようになっており、一方、可動テーブル３０をＡ軸の軸線方向に移動させるＸ軸は、ＮＣ制御によって、または油圧等によって駆動される。さらに、この実施例では、ワークであるセクタギア２が、図１に示すような円錐歯車であるので、このワーク２の回転軸線（Ａ軸）を、可動テーブル３０の水平面に対して、円錐角δだけ傾斜させて取付けている。但し、ワーク２が円錐歯車でなく、歯先が回転軸線（Ａ軸）と平行な歯車の場合には、このＡ軸を傾斜させず水平な状態で可動テーブル３０上に取付けて研削加工を行なえば良い。

図１８の装置による研削加工の工程について説明する。Ｘ軸方向の移動についてもＮＣ制御される場合には、ワーク２の軸線方向への移動を微小制御できるので、上記図９に示すような、ワーク２の回転と、このワーク２と砥石１０との相対的な直線移動とを同期して行なう創成運動によって研削加工をすることが可能である。この場合には、先ず、Ｙ軸により砥石１０を上昇させてワーク２と離れた状態にして、Ａ軸によるワーク２の回転とＺ軸によるワーク２（すなわち可動テーブル３０）の横方向移動により、ワーク２とラック状断面の砥石１０との噛合い開始点に位置決めする（ワーク２と砥石１０との相対的な位置関係を図９（ａ）と同様の状態にする）。また、Ｘ軸によるワーク２（可動テーブル３０）の軸方向移動により、砥石１０がワーク２の歯幅方向の端部に噛合うことができる状態にする。

次に、Ｙ軸により砥石１０を下降させて、この砥石１０とワーク２とを噛合わせる。続いて、Ａ軸によるワーク２の回転とＺ軸によるワーク２自体の横方向移動を同期させて、ワーク２と砥石１０との噛合いの終了点までの創成運動を行なう。この１回の創成運動により、すべての歯の歯面に対し、また、歯幅方向には限られた一部だけに研削加工が行なわれる。上記図６の装置では、ワーク２の回転（Ｃ軸の回転）と砥石１０の直線移動（Ｙ軸方向の移動）とを同期させることにより創成運動を行なったが、本実施例装置では、砥石１０はＹ軸方向の昇降だけを行なうので、ワークの２回転とともにワーク２をＺ軸方向に直線移動させることにより、砥石１０とワーク２との、砥石１０の回転軸線と平行な方向への相対移動を行なわせる。

１回目の研削加工を行なった後、Ｙ軸により砥石１０を上昇させるとともに、Ａ軸によるワーク２の逆方向の回転とＺ軸によるワーク２の逆方向の水平移動により、ワーク２と砥石１０とを元の位置に戻し、その後、ワーク２が支持されている可動テーブル３０を、Ｘ軸方向（すなわちセクタギア２の歯すじ方向）に分割された微小量ΔＸだけ移動する。続いて上記１回目の研削加工と同様に、Ｙ軸の下降および、Ａ軸の回転とＺ軸方向の移動による創成運動を行なって２回目の研削加工を行なう。以後も上記動作を繰返すことにより、ワーク（セクタギア）２のすべての歯の歯面の歯幅方向全域に亘る研削加工を行なう。以上の工程による研削加工を行なった場合には、上記図９の工程による場合と同様に、歯形の研削加工面に図１１の（ａ）に示す砥石目が表われる。この装置を用いた場合にも上記装置を用いた場合と同様に、非整数歯数の歯車、円錐歯車、歯毎に圧力角の異なる歯車等に対応でき、同様の効果を奏することができる。

なお、上記研削工程の説明では、１回の創成運動を行なった後、この研削時の創成運動と逆方向に、Ａ軸の回転とＺ軸の移動を行なわせて元の位置に戻し、常に同方向から研削を行なうようにしていたが、各回の創成運動による研削加工の後、その位置でＸ軸方向にワークを微小量ΔＸずつ移動させることにより、交互に逆方向に向かって創成運動を行なって研削加工をするようにしても良い。

また、上記実施例では、円錐歯車であるワーク２の回転軸（Ａ軸）を水平面に対して、上記円錐角δだけ傾斜させることにより、研削加工をする位置を歯すじ方向に移動させる際に、可動テーブルをＸ軸方向に分割量（ΔＸ）ずつ移動させるようにしたが、円錐歯車の回転軸（Ａ軸）を水平に支持させた場合には、可動テーブル３０をＸ軸方向に分割量（ΔＸ）だけ移動させるとともに、円錐角δに対応する量（ΔＹ）だけＹ軸を昇降させて、歯すじ方向の噛合い位置をずらすようにすれば良い。

また、この研削装置を用いて研削を行なう場合にも、Ａ軸によるワーク２の回転角度に対するワーク２（すなわち可動テーブル３０）のＺ軸方向の移動量を、上記（１）´式および（２）´式に従って変化させることにより、バリアブルギアレシオの歯車の歯形の研削加工を行なうことができる。なお、この場合には、上記（１）´式および（２）´式およびその説明中のＣ軸をＡ軸と、Ｙ軸をＺ軸と読み変えることはいうまでもない。

さらに、上記Ａ軸によるワーク２の回転とＺ軸によるワーク２の横方向移動とを同期して行なわせる創成運動によって研削加工をしている間に、Ｘ軸によるワーク２の軸方向への移動を付加することにより、上記図１２の工程による場合と同様に、図１１の（ｂ）に示すような砥石目が表われる歯形の加工面を得ることができる。

Ｘ軸方向の移動がＮＣ制御ではなく油圧等の駆動機構による場合には、ワーク２をその歯幅方向に微小移動させる制御ができないので、上記のように歯面を歯幅方向に分割し、ワーク２と砥石１０とを噛合い開始点から噛合い終了点まで回転させることによる創成運動で研削加工を行なうことができない。そこで、この場合には、Ｘ軸によりワーク２をその軸線方向に一気にストロークさせることにより研削加工を行なう。この研削加工の工程について、図１９により説明する。先ず、Ｙ軸により砥石１０を上昇させてワーク２から離隔させておく。また、Ａ軸によるワーク２の回転と、Ｚ軸によるワーク２の横方向移動により、ワーク２と砥石１０とを噛合いの開始点において対向するように位置決めする（図１９（ａ）のワーク２と破線で示す砥石１０参照）。さらに、Ｘ軸によりワーク２を軸方向に移動させることによって、上記図１６に示すように、砥石１０が、ワーク２の歯幅方向の端部からさらにストロークＳの余裕分Ｃｂを含めた外側に位置するように移動させる。

上記状態から、Ｙ軸により砥石１０を下降させて研削のスタート地点に位置させる（図１９（ａ）のワーク２と実線で示す砥石１０参照）。次に、Ｘ軸によりワーク２をその軸線方向に一気にストロークさせる（図１９の（ｂ）参照）。このストローク終了位置も、上記ストロークの開始位置と同様に、歯幅方向の端部にストロークの余裕分Ｃｂを加えた分だけワーク２の歯形よりも外側に位置するようになっている。

上記第１回目の軸方向への研削が終了した後、ワーク２を、Ａ軸によって分割された所定角度（Δθ）回転させるとともに、この角度に対応する量（ΔＺ＝ｒΔθ）だけ、ワーク２をＺ軸方向に直線移動させる（図１９の（ｃ）参照）。このように、砥石１０とワーク２との噛合い位置を歯たけ方向に微小量だけずらした後、Ｘ軸によってワーク２を上記第１回目の研削時と逆方向に直線移動させて次の研削工程を行なう。以後も、上記Ｘ軸による往復方向の研削工程と、ワーク２のΔθの回転およびΔＺの横方向移動による相対運動を、ワーク２と砥石１０との噛合いが外れる位置まで交互に繰返し（図１９の（ｄ）参照）、ワーク（セクタギア）２のすべての歯形の歯面全体について研削加工を行なう。

なお、上記図１９の方法では、ワーク２のＸ軸方向のストロークを往復方向に行なわせて研削加工をしていたが、１回のストロークによる研削加工を行なった後、一旦Ｙ軸により砥石１０を上昇させるとともに、ワーク２をＸ軸により逆方向に移動させて上記研削開始位置に戻し、その後、ワーク２のΔθの回転およびΔＺの横方向移動による相対運動によって歯たけ方向に噛合い位置をずらし、再びＹ軸を下降させた後、Ｘ軸によりワーク２を上記工程と同方向にストロークさせて研削加工を行なうようにしても良い。また、ワーク２を支持するＡ軸を傾斜させない場合には、Ｘ軸によるワーク２のストロークと同期して、ワーク（セクタギア）２の円錐角δに対応する量だけＹ軸によって砥石１０を昇降させるようにしても良い。この工程によって研削加工を行なった場合には、ワーク２の歯面には、上記図１５の方法と同様に、図１１の（ｃ）に示す砥石目が表われる。

また、ワーク２をＸ軸方向にストロークさせる毎に行なう、ワーク２のＡ軸による分割量Δθの回転およびこの回転に対応するＺ軸方向の微小量ΔＺの直線移動に変えて、上記（１）´式および（２）´式に従ってＡ軸（上記式中ではＣ軸）の回転とＺ軸（上記式中ではＹ軸）の移動とを制御すれば、バリアブルギアレシオの歯車の研削を行なうこともできる。

さらに、図１９に示す工程によってワーク２をＸ軸方向にストロークさせて研削を行なう間に、Ａ軸によるワーク２の回転とＺ軸方向へのワーク２の横移動を付加するようにしても良い。この運動を付加することにより、上記図１７による加工の場合と同様に、図１１の（ｄ）に示す砥石目を有する加工面を得ることができる。

なお、上記第２の研削装置には、ワーク２の軸線（Ａ軸）上にドレッサ３２が設けられており、砥石１０は、研削加工を行なう毎にこのドレッサ３２によってツルーイングが行なわれる。ツルーイングを行なう際には、ドレッサ３２は常に垂直の姿勢を保ち、Ｙ軸およびＺ軸の制御によって、図２０に示すように、砥石１０のラック状の歯面が片側ずつ成形される。

次に、上述した実施形態の内容から把握し得る前記請求項に記載された発明以外の発明について記載する。
イ）円周部分歯を有し、これらすべての歯の歯面に創成研削が行なわれていることを特徴とする歯車。

この発明に係る円周部分歯を有する歯車は、すべての歯の歯面に創成による研削が施されているので、例えばパワーステアリング装置に適用した場合には、据切り時のように大きい出力が必要な端部の歯におけるギアの伝達効率が向上する。

ロ）上記歯車が、非整数歯数の円周部分歯を有していることを特徴とする。
ハ）上記歯車が、円錐歯車であることを特徴とする。
ニ）上記歯車が、バリアブルギアレシオ歯車であることを特徴とする。
ホ）上記歯車は、各歯のうち少なくとも１つの歯の圧力角が、他の歯の圧力角と異なっていることを特徴とする。。

ヘ）断面形状が複数歯の直線ラック型であり、円周部分歯を有する歯車に噛合って相対運動をすることにより上記歯車の全歯に創成研削を行なうことを特徴とする歯車の研削用砥石。

この発明に係る砥石は、一般的なＮＣ制御の平面研削盤等の装置によって歯形研削を行なうことができる。

ト）上記ラック型の複数の歯のうち少なくとも１つの歯の圧力角が、他の歯の圧力角と異なっていることを特徴とする上記歯車研削用砥石。

チ）円周部分歯を有する歯車を回転可能に支持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転軸線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、かつ、上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退動可能に、また、上記歯車と円形砥石とを、円形砥石の回転軸線に平行に相対移動可能に、そして、上記歯車と円形砥石とを、歯車の軸線方向に沿って相対移動可能に構成し、上記歯車の回転と、この歯車と円形砥石との円形砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせることによる創成運動、および上記歯車と円形砥石との歯車の軸線方向への相対移動を交互に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削方法。

この発明に係る歯車の研削方法は、非整数歯数の円周部分歯を有する歯車のすべての歯の歯面の研削が可能である。また、バリアブルギアレシオの歯車の研削が可能である。さらに、各歯毎に圧力角が異なる円周部分歯を有する歯車の研削がである。

リ）円周部分歯を有する歯車を回転可能に支持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転軸線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、かつ、上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退動可能に、また、上記砥石をその回転軸線に平行な方向と歯車の軸線に平行な方向とにそれぞれ移動可能に構成し、砥石を歯車方向に前進させて両者を噛合わせた後、砥石の軸線方向の移動と歯車の回転を同期して行なわせることによる創成運動と、砥石を歯車の軸線方向に移動させる運動とを交互に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削方法。
ヌ）円周部分歯を有する歯車を回転可能に支持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転軸線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、かつ、上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退動可能に、また、上記歯車をその回転軸線の方向と上記砥石の軸線に平行な方向とにそれぞれ移動可能に構成し、砥石を歯車方向に前進させて両者を噛合わせた後、歯車の回転と砥石の軸線方向への歯車の移動とを同期して行なわせることによる創成運動と、歯車をその軸線方向に移動させる運動とを交互に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削方法。
ル）円形砥石を歯車側から後退させた位置で、歯車を所定角度回転させるとともに、円形砥石と歯車とを上記歯車の回転角に対応する距離だけ砥石の軸線方向に相対移動させて、歯車と砥石とを噛合開始点における離隔した位置に対向させ、その後、砥石を歯車方向に前進させ、歯車の歯幅方向の端部における噛合開始点で両者を噛合せ、次に、歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせて噛合終了点までの創成運動を行ない、続いて、歯車と砥石との歯車の軸線方向への微小な相対移動により、歯幅方向へ両者の噛合位置をずらした後、再度上記創成運動を行ない、以後、歯車の軸線方向の微小な相対移動と上記創成運動とを繰返して行なうことにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする歯車の研削方法。
ヲ）上記歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動を同期させて噛合い開始点から噛合い終了点までの創成運動を行なわせている間に、歯車と砥石とを歯車の軸線方向に相対移動させることを特徴とする上記歯車の研削方法。
ワ）砥石を歯車側から後退させた位置で、歯車を所定角度回転させるとともに、砥石を歯車の回転角に対応する距離だけその軸線方向に相対移動させて、歯車と砥石とを両者の噛合開始点における離隔した位置に対向させ、かつ、砥石と歯車との歯車の軸線方向への相対移動により、砥石を歯車の歯幅よりも外側に位置させ、その後、砥石を歯車方向に前進させて歯車との噛合可能な位置まで移動させ、次に、砥石と歯車とを歯車の軸線方向に歯幅の全長を越える距離に亘って相対移動させ、続いて、歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせることにより、砥石と歯車との噛合位置を歯たけ方向に微小移動させ、再び、砥石と歯車とを歯車の軸線方向に歯幅の全長を越える距離に渡って相対移動させ、以後、歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせる運動と、砥石と歯車との歯車の軸線方向への相対移動とを交互に繰返して行なうことにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする上記歯車の研削方法。
カ）上記歯車と砥石とを歯車の軸線方向に相対移動させる間に、歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動を同期させた創成運動を行なわせることを特徴とする上記歯車の研削方法。
ヨ）歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動は、同一の方向から繰返し行なわれることを特徴とする上記歯車の研削方法。
タ）歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動は、往復方向に行なわれることを特徴とする上記歯車の研削方法。
レ）砥石と歯車との歯車の軸線方向への移動による研削加工は、同一の方向から繰返し行なわれることを特徴とする上記歯車の研削方法。
ソ）砥石と歯車との歯車の軸線方向への移動による研削加工は、往復方向に行なわれることを特徴とする上記歯車の研削方法。
ツ）歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動を行なう際に、歯車の回転角に対する、砥石と歯車との相対移動量を変化させることを特徴とする上記歯車の研削方法。

ネ）円周部分歯を有する歯車を回転自在に支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動させる進退動手段と、上記ワークと砥石とを、砥石軸に平行に相対移動させる横方向移動手段と、上記ワークと砥石とを、ワークの軸線方向に相対移動させる軸方向移動手段とを備え、上記ワーク軸の回転と、横方向移動手段によるワークと研削用砥石との相対移動とを同期して行なわせることによる創成運動、および軸方向移動手段によるワークと研削用砥石との軸方向への相対移動を交互に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削装置。

この発明に係る研削装置は、ワーク軸の回転と、横方向移動手段によるワークと研削用砥石との相対移動とを同期して行なわせることによる創成運動、および軸方向移動手段によるワークと研削用砥石との軸方向への相対移動を交互に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうようにしたものであり、上記方法の実施に好適である。

ナ）円周部分歯を有する歯車を回転自在に支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動させる進退動手段と、上記砥石を、砥石軸に平行に移動させる横方向移動手段と、上記砥石を、ワークの軸線方向に移動させる軸方向移動手段とを備え、進退動手段によって研削用砥石をワーク側に前進させて両者を噛合わせ、上記ワーク軸の回転と、横方向移動手段による砥石の移動とを同期して行なわせることによる創成運動および、軸方向移動手段によるワークの軸方向への砥石の移動を交互に行なわせることにより上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削装置。
ラ）円周部分歯を有する歯車を回転自在に支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動させる進退動手段と、上記ワークを、砥石軸に平行に移動させる横方向移動手段と、上記ワークを、ワークの軸線方向に向かって移動させる軸方向移動手段とを備え、進退動手段によって研削用砥石をワーク側に前進させて両者を噛合わせ、ワーク軸の回転と、横方向移動手段によるワークの移動とを同期して行なわせることによる創成運動および、軸方向移動手段によるワークの軸方向への移動を交互に行なわせることにより上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯車の研削装置。

本発明の一実施例に係る円周部分歯を有する歯車（セクタギア）の側面図である。（実施例１） 上記円周部分歯を有する歯車の正面図である。 本発明の一実施例に係る研削用砥石の正面図である。 上記研削用砥石の側面図である。 上記研削用砥石の要部を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施例に係る歯車の研削装置の斜視図である。 上記研削装置に取付けられて各方向に移動されるワーク（円周部分歯を有する歯車）と砥石との配置を説明する斜視図である。 上記研削装置によって行なわれる第１の実施例方法の制御方法を説明する図である。 上記研削装置によって行なわれる第１の実施例方法の研削工程を説明する図である。 円錐歯車の場合のワークに対する砥石の移動量を説明する図である。 各実施例方法により歯面に形成される砥石目をそれぞれ示す図である。 上記研削装置によって行なわれる第２の実施例方法の研削工程を説明する図である。 歯車がバリアブルギアレシオの歯車である場合の各軸の制御方法を説明する図である。 上記研削装置によって行なわれる第３の実施例方法の制御方法を説明する図である。 上記第３の実施例方法の研削工程を説明する図である。 上記第３の実施例方法におけるワークと砥石との位置関係を説明する図である。 上記研削装置によって行なわれる第４の実施例方法の研削工程を説明する図である。 本発明の他の実施例に係る歯車の研削装置の斜視図である。 この第２の研削装置によって行なわれる実施例方法の研削工程を説明する図である。 第２の研削装置に設けられたドレッサによるツルーイングの工程を説明する図である。

符号の説明

２ セクタギヤ
２Ａ 上記セクタギヤの歯
２Ｂ 上記セクタギヤの歯
２Ｃ 上記セクタギヤの歯
１０ ラック（砥石）

Claims (5)

1. 棒状に形成されたセクタシャフトと、このセクタシャフトの外周部の所定範囲に設けられた複数の歯とを備え、
   上記複数の歯のうち少なくとも１つは、この歯と噛合うラックとの噛合い接点と上記セクタシャフトの回転中心とを結ぶ直線を半径とするピッチ円が他の歯と異なるバリアブルギヤレシオに形成され、
   上記複数の歯の歯面であって、上記ラックと噛合う領域の全ては研削が施された砥石目を有し、この砥石目は、層状に形成されることを特徴とするセクタギヤ。
2. 請求項１に記載のセクタギヤにおいて、
   上記砥石目は、上記歯の軸線方向と略平行に形成されることを特徴とするセクタギヤ。
3. 請求項１に記載のセクタギヤにおいて、
   周方向に複数本設けられた上記砥石目は互いに略平行であって、上記歯の歯先に対して所定角傾けて設けられ、この複数の砥石目のうち少なくとも１本は、セクタギヤの軸方向一端側から他端側へ向かって設けられることを特徴とするセクタギヤ。
4. 請求項２または請求項３に記載のセクタギヤにおいて、
   周方向に複数本設けられた上記砥石目の夫々の中間点は、等角度間隔で設けられることを特徴とするセクタギヤ。
5. 棒状に形成されたセクタシャフトと、このセクタシャフトの外周部の所定範囲に設けられた複数の歯とを備え、
   上記複数の歯の歯面であって、上記ラックと噛合う領域の全ては研削が施された砥石目を有し、
   上記砥石目は、層状に形成されるとともに、この砥石目は、上記歯の周方向に形成されることを特徴とするセクタギヤ

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