JP2017087329A - Gear polishing method using gear polishing body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車の歯にねじ状の研磨機能部を接触させて歯車の歯面を研磨する歯車研磨方法に関し、特に、可撓性を有する複数の研磨シートを重ね合わせて構成される歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法に関するものである。 The present invention relates to a gear polishing method for polishing a tooth surface of a gear by bringing a screw-like polishing function portion into contact with the teeth of the gear, and in particular, for a gear configured by overlapping a plurality of flexible polishing sheets. The present invention relates to a gear polishing method using a polishing body.
近年、居住性や燃費を重要視した自動車分野においては、歯面強度の向上や低燃費化のために、トランスミッション等に使用される歯車の加工精度を向上させることが、益々求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, in the automobile field, where emphasis is placed on habitability and fuel consumption, it is increasingly required to improve the processing accuracy of gears used in transmissions and the like in order to improve tooth surface strength and reduce fuel consumption.
従来、歯車の加工精度の向上を図ることを目的として、歯車とねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させて、歯車の歯面を創成研削するようにしたものがある(特許文献1参照)。
上記のねじ状砥石としては、例えば、砥石母材の表面に精密なピッチでねじ状の研削面を軸方向全域に亘って形成し、該研削面に例えばCBN砥粒をメッキ層を介して電着してなるものなどが挙げられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of improving the processing accuracy of a gear, there is one in which a gear and a screw-shaped grindstone are rotated with each other in a meshed state, and a tooth surface of the gear is generated and ground (Patent Document 1). reference).
As the above-mentioned thread-like grindstone, for example, a thread-like grinding surface is formed over the entire surface in the axial direction at a precise pitch on the surface of the grindstone base material, and, for example, CBN abrasive grains are electrically connected to the grinding surface via a plating layer. There are things that you wear.
しかし、上記のねじ状砥石では、歯車の歯面を高精度に研削するには当該ねじ状砥石それ自体を歯車の歯の形状に合わせて高精度に成形しなければならないため、高度な加工技術が必要とされ、容易に作製することができないという問題点があった。また、使用が進むにつれてねじ状砥石それ自体の表面も削られてしまうので、加工精度の維持のために、ドレッシングと呼ばれる整形作業を時々行う必要があり、ドレッシングを行うための専用機械が必要であるとともに、研削作業とは別にドレッシングのためだけの作業時間が必要であるため、付帯設備の増加や生産効率の悪化を招くという問題点もあった。 However, in the above-mentioned threaded grinding wheel, in order to grind the gear tooth surface with high accuracy, the threaded grinding wheel itself must be formed with high precision according to the shape of the gear teeth. Is required and cannot be easily manufactured. Also, as the use progresses, the surface of the threaded grindstone itself is also shaved, so in order to maintain the processing accuracy, it is necessary to sometimes perform shaping work called dressing, and a dedicated machine for performing dressing is necessary. In addition, there is a problem that an additional time for dressing is required separately from the grinding work, resulting in an increase in incidental facilities and a deterioration in production efficiency.
そこで、容易に作製可能で、ドレッシング等の特別な整形作業を要することなく歯車の歯面を高精度に研磨することができる歯車用研磨体が提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, a gear polishing body that can be easily manufactured and can polish the gear tooth surface with high accuracy without requiring special shaping work such as dressing has been proposed (see Patent Document 2).
上記の特許文献2に係る歯車用研磨体は、回転軸線回りに回転運動可能で、研磨対象である歯車の歯と噛み合うねじ状研磨部を有し、このねじ状研磨部の回転運動により、歯車の歯面を研磨する歯車用研磨体であって、ねじ状研磨部の谷径を直径とする仮想円から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部を有する可撓性のある研磨シートを複数備え、これら研磨シートの膨出部を回転軸線回りに互いにずらしながらそれら研磨シートを回転軸線方向に重ね合わせることにより、ねじ状研磨部を形成したことを特徴とするものである。
The gear polishing body according to
ここで、上記歯車用研磨体のねじ状研磨部は、そのねじ山形状部の一側部分を示す図4に示されるように、当該ねじ状研磨部4aの回転軸線S1回りの一方向(図4中記号R矢印方向)への回転運動の際に、歯車5の歯5aが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第1のねじ山面11と、そのねじ山形状部の他側部分を示す図5に示されるように、歯車5の歯5aが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第2のねじ山面12とを有している。
Here, as shown in FIG. 4 showing one side portion of the thread-shaped portion, the thread-shaped polishing portion of the gear polishing body has one direction around the rotation axis S1 of the thread-
ところで、図5に示されるように、ねじ状研磨部4aを回転軸線S1回りの一方向(図5中記号R矢印方向)に回転させながら歯車5の歯5aを第2のねじ山面12に押し付けて歯車5の歯面を研磨すると、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bにおける段差を越える前に歯車5の歯5aが接触する段差越え前側の研磨シート6Aとその段差を越えた後に歯車5の歯5aが接触する段差越え後側の研磨シート6Bとの間に歯車5の歯5aが食い込む方向に歯車5の歯5aが第2のねじ山面12に対し相対移動されるとともに、段差越え前側の研磨シート6Aを段差越え後側の研磨シート6Bから引き離すような押付力が段差越え前側の研磨シート6Aに加えられてそれら研磨シート6A,6Bが引き離される状態で歯車5の歯面5aを研磨する研磨動作が行われることになる。
このため、歯車5の研磨動作の際に、隣接する研磨シート6A,6Bの間に歯車5の歯5aが食い込んでしまうことがあり、歯車5の研磨動作に支障を来す恐れがあるという問題点がある。
By the way, as shown in FIG. 5, the
For this reason, during the polishing operation of the
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and for gears that can reliably prevent the gear teeth from biting between adjacent polishing sheets during the gear polishing operation. An object of the present invention is to provide a gear polishing method using a polishing body.
前記目的を達成するために、本発明による歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法は、
回転軸線回りに回転運動可能で、研磨対象である歯車の歯と噛み合うねじ状研磨部を有し、このねじ状研磨部の回転運動により、歯車の歯面を研磨する歯車用研磨体であって、前記ねじ状研磨部の谷径を直径とする仮想円から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部を有する可撓性のある研磨シートを複数備え、これら研磨シートの膨出部を回転軸線回りに互いにずらしながらそれら研磨シートを回転軸線方向に重ね合わせることにより、前記ねじ状研磨部を形成してなる歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法であって、
前記ねじ状研磨部は、当該ねじ状研磨部の前記回転軸線回りの一方向への回転運動の際に、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第1のねじ山面と、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第2のねじ山面とを有し、前記ねじ状研磨部を前記回転軸線回りの一方向に回転させながら前記歯車の歯を前記第1のねじ山面に押し付けるための回転トルクを前記歯車に作用させて前記歯車の歯面を研磨することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a gear polishing method using a gear polishing body according to the present invention includes:
A gear polishing body that has a thread-like polishing portion that is capable of rotating around a rotation axis and meshes with a tooth of a gear to be polished, and that polishes the tooth surface of the gear by the rotational movement of the screw-like polishing portion. A plurality of flexible abrasive sheets having bulges that bulge radially outward from a virtual circle whose diameter is the valley diameter of the thread-like abrasive part. A gear polishing method using a gear polishing body formed by forming the thread-like polishing portion by overlapping the polishing sheets in the rotation axis direction while being shifted from each other around,
The thread-like polishing portion is relatively positioned so that the teeth of the gears go down the steps of the adjacent abrasive sheets that are overlapped with each other when the screw-like polishing portion rotates in one direction around the rotation axis. A first screw thread surface that is in sliding contact while moving, and a second screw thread surface that is in sliding contact while relatively moving so that the teeth of the gears rise over the steps of the adjacent abrasive sheets that are superimposed on each other. Then, while rotating the thread-like polishing portion in one direction around the rotation axis, a rotational torque for pressing the gear teeth against the first thread surface is applied to the gear to polish the gear teeth. It is characterized by doing.
本発明によれば、互いに重ね合わされた隣接する研磨シートにおける段差を越える前に歯車の歯が接触する段差越え前側の研磨シートとその段差を越えた後に歯車の歯が接触する段差越え後側の研磨シートとの間に歯車の歯が食い込む方向とは逆方向に歯車の歯が第1のねじ山面に対し相対移動されるとともに、段差越え前側の研磨シートを段差越え後側の研磨シートに押し付ける押付力が第1のねじ山面に対する歯車の歯の相対移動に伴い互いに重ね合わされた隣接する研磨シートに順次に加えられてそれら研磨シートが互いにより密着された状態で歯車の歯面が研磨されるので、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる。 According to the present invention, the polishing sheet on the front side where the gear teeth are in contact with each other before the step between the adjacent abrasive sheets superimposed on each other and the back side on which the gear teeth are in contact with each other after the step is exceeded The gear teeth are moved relative to the first thread surface in the direction opposite to the direction in which the gear teeth bite between the polishing sheet and the polishing sheet on the front side over the step is changed to the polishing sheet on the back side over the step. A pressing force is sequentially applied to the adjacent abrasive sheets superimposed on each other as the gear teeth move relative to the first thread surface, and the gear tooth surfaces are polished while the abrasive sheets are in close contact with each other. Therefore, it is possible to reliably prevent the gear teeth from biting between the adjacent polishing sheets during the gear polishing operation.
次に、本発明による歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, a specific embodiment of a gear polishing method using the gear abrasive according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<歯車研磨装置の説明>
図1に示される歯車研磨装置1は、互いに直交するX,Y,Z軸、およびY軸廻りのθ軸の合計4つの制御軸系において、X軸方向に沿って延びる回転軸線S1回りに回転駆動される主軸2と、X軸方向と直交するY軸方向に所定距離を隔てた位置で回転軸線S1と鈍角を成して食い違う、言い換えれば立体交差するような位置関係にあってZ軸方向に対し後述する研磨対象のはすば歯車の歯の傾き具合に応じて所定の傾斜角度を成す方向に延びる回転軸線S2回りに回転駆動されるテーブル軸3とを備えている。
<Description of gear grinding device>
Gear grinding apparatus 1 shown in Figure 1, X perpendicular to each other, Y, Z-axis, and the total of four control axes system of θ axis Y-axis around the rotating shaft lines S 1 around extending along the X-axis direction The rotationally driven
主軸2には、ウォーム状の歯車用研磨体4が着脱可能に装着され、主軸2の回転駆動により、歯車用研磨体4が主軸2と共に回転軸線S1回りに回転されるようになっている。
テーブル軸3には、研磨対象であるはすば歯車5(以下、単に「歯車5」と称する。)が着脱可能に装着され、テーブル軸3の回転駆動により、歯車5がテーブル軸3と共に回転軸線S2回りに回転されるようになっている。
A worm-shaped
A helical gear 5 (hereinafter simply referred to as “
歯車研磨装置1においては、主軸2およびテーブル軸3の同期回転駆動と、主軸2のX,Y,Zの各軸方向の移動やテーブル軸3のθ軸方向の傾動とにより、歯車用研磨体4と歯車5との噛み合わせ位置を変えながら歯車5を研磨することができるようになっている。
In the gear polishing apparatus 1, a gear polishing body is obtained by synchronously driving the
<歯車用研磨体の説明>
歯車用研磨体4は、図示されない平行な2本の仮想の螺旋曲線に沿って2条のねじ山部を形成したようなねじ状研磨部4aを有している。ねじ状研磨部4aは、歯車5の歯5aと噛み合わせ可能な形状寸法に形成されており、ねじ状研磨部4aを歯車5の歯5aに噛み合わせた状態で回転軸線S1回りに回転運動させることにより、歯車5の歯面を研磨することができるようになっている。
<Description of gear grinding body>
The
図2に示されるように、歯車用研磨体4は、回転中心を一致させた状態で回転軸線S1の軸線方向に配置される可撓性のある複数の研磨シート6を備え、これら研磨シート6を、回転軸線S1の軸線方向に積層して構成されている。
As shown in FIG. 2, the
<研磨シートの説明>
図3(a)〜(c)に示されるように、研磨シート6は、主軸2が挿通される挿通孔7が穿設された可撓性を有するシート状の基材8を備え、この基材8の一側(図4(b)において左側)の表面における後述する膨出部6aの端縁にのみ必要最小限の研磨層9が設けられて構成されている。ここで、研磨層9は、基材8に対し接着剤層を介して研磨材が付着されることで形成されるものである。
<Description of polishing sheet>
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
図3(a)に示されるように、研磨シート6は、ねじ状研磨部4aの谷径を直径とする仮想円10から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部6aを有している。
なお、研磨シート6において設けられる膨出部6aの数は、ねじ状研磨部4aのねじ条数と一致するものであり、本実施形態では、ねじ条数が2であるので、膨出部6aが2つ設けられ、これら膨出部6aは回転軸線S1が通る中心点O1を中心として周方向に等間隔(180°毎)に配置されている。
As shown in FIG. 3 (a), the polishing
The number of the bulging
図2に示されるように、歯車用研磨体4においては、研磨シート6の膨出部6aを回転軸線S1の回りに互いに所定角度ずつずらした位置に位置決めして回転軸線S1の軸線方向に重ね合わせることにより、ねじ状研磨部4aを形成するようにされている。このようにして形成されるねじ状研磨部4aは、そのねじ山形状部の一側部分を示す図4に示されるように、当該ねじ状研磨部4aの回転軸線S1回りの一方向(図4中記号R矢印方向)への回転運動の際に、歯車5の歯5aが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6B(隣接する研磨シート6,6の位置関係を区別する必要がある際には符号「6A」,「6B」を用いて表わすものとする。)の段差を下るように相対移動しつつ摺接する第1のねじ山面11と、そのねじ山形状部の他側部分を示す図5に示されるように、歯車5の歯5aが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第2のねじ山面12とを有している。
As shown in FIG. 2, in the gear-
以上に述べたように構成される歯車用研磨体4を用いて歯車5を研磨する際には、図1に示されるように、ねじ状研磨部4aを歯車5の歯5aに噛み合わせた状態でねじ状研磨部4aが回転軸線S1回りの一方向(図1中記号R矢印方向)に回転運動するように、主軸2の回転駆動により、歯車用研磨体4を回転させる。これにより、図4に示されるように、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bにおける段差を越える前に歯車5の歯5aが接触する段差越え前側の研磨シート6Aとその段差を越えた後に歯車5の歯5aが接触する段差越え後側の研磨シート6Bとの間に歯車5の歯5aが食い込む方向とは逆方向に歯車5の歯5aが第1のねじ山面11に対し相対移動されることになる。
また、この歯車用研磨体4の回転作動と同時に、図1に示されるように、歯車5の歯5aを第1のねじ山面11(図4参照)に押し付けるための回転トルク(図1中記号T矢印で示される方向の回転トルク)をテーブル軸3から歯車5に対し作用させる。これにより、図4に示されるように、段差越え前側の研磨シート6Aを段差越え後側の研磨シート6Bに押し付ける押付力が第1のねじ山面11に対する歯5aの相対移動に伴い互いに重ね合わされた隣接する研磨シート6A,6Bに順次に加えられてそれら研磨シート6A,6Bが互いにより密着された状態で歯車5の歯面が研磨されることになる。
したがって、歯車5の研磨動作の際に、隣接する研磨シート6A,6Bの間に歯5aが食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる。
When the
Simultaneously with the rotational operation of the gear abrasive 4, as shown in FIG. 1, rotational torque for pressing the
Therefore, it is possible to reliably prevent the
以上、本発明の歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The gear grinding method using the gear grinding body of the present invention has been described based on one embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and does not depart from the spirit thereof. The configuration can be changed as appropriate within the range.
本発明の歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法は、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができるという特性を有していることから、例えば居住性や燃費を重要視した自動車分野におけるトランスミッション等に使用される歯車の歯の表面研磨の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。 The gear grinding method using the gear grinding body of the present invention has a characteristic that the gear teeth can be surely prevented from being caught between adjacent abrasive sheets during the gear grinding operation. Therefore, for example, it can be suitably used for the surface polishing of gear teeth used in transmissions and the like in the automobile field with emphasis on habitability and fuel consumption, and the industrial applicability is great.
1 歯車研磨装置
2 主軸
3 テーブル軸
4 歯車用研磨体
4a ねじ状研磨部
5 歯車
5a 歯
6 研磨シート
6a 膨出部
10 仮想円
11 第1のねじ山面
12 第2のねじ山面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記ねじ状研磨部は、当該ねじ状研磨部の前記回転軸線回りの一方向への回転運動の際に、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第1のねじ山面と、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第2のねじ山面とを有し、前記ねじ状研磨部を前記回転軸線回りの一方向に回転させながら前記歯車の歯を前記第1のねじ山面に押し付けるための回転トルクを前記歯車に作用させて前記歯車の歯面を研磨することを特徴とする歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法。
A gear polishing body that has a thread-like polishing portion that is capable of rotating around a rotation axis and meshes with a tooth of a gear to be polished, and that polishes the tooth surface of the gear by the rotational movement of the screw-like polishing portion. A plurality of flexible abrasive sheets having bulges that bulge radially outward from a virtual circle whose diameter is the valley diameter of the thread-like abrasive part. A gear polishing method using a gear polishing body formed by forming the thread-like polishing portion by overlapping the polishing sheets in the rotation axis direction while being shifted from each other around,
The thread-like polishing portion is relatively positioned so that the teeth of the gears go down the steps of the adjacent abrasive sheets that are overlapped with each other when the screw-like polishing portion rotates in one direction around the rotation axis. A first screw thread surface that is in sliding contact while moving, and a second screw thread surface that is in sliding contact while relatively moving so that the teeth of the gears rise over the steps of the adjacent abrasive sheets that are superimposed on each other. Then, while rotating the thread-like polishing portion in one direction around the rotation axis, a rotational torque for pressing the gear teeth against the first thread surface is applied to the gear to polish the gear teeth. A gear polishing method using a gear polishing body.
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