JP2923074B2 - 歯車のラップ仕上げ方法 - Google Patents
歯車のラップ仕上げ方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
- B23F19/02—Lapping gear teeth
- B23F19/025—Lapping bevel gears by making use of a correspondingly shaped counterpart
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歯車のラップ仕上げ方法
に関するものであり、特に、ラップ仕上げと共に歯車の
加工誤差を減少させ得る方法に関するものである。
に関するものであり、特に、ラップ仕上げと共に歯車の
加工誤差を減少させ得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】互いに噛み合わされて使用される一対の
歯車の歯面にラップ仕上げを施すことが従来から行われ
ている。ラップ仕上げ方法は、例えば、特開平１−９７
５２０号公報に記載されているように、一対の歯車間に
砥粒等が含まれたラップ剤を供給し、一方の歯車に一定
の制動力を付与した状態で他方の歯車を一定速度で回転
駆動し、両歯車を噛合回転させることにより、両歯の表
面を砥粒により磨く方法であり、良好な歯面を得ること
ができる。
歯車の歯面にラップ仕上げを施すことが従来から行われ
ている。ラップ仕上げ方法は、例えば、特開平１−９７
５２０号公報に記載されているように、一対の歯車間に
砥粒等が含まれたラップ剤を供給し、一方の歯車に一定
の制動力を付与した状態で他方の歯車を一定速度で回転
駆動し、両歯車を噛合回転させることにより、両歯の表
面を砥粒により磨く方法であり、良好な歯面を得ること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のラップ仕上げ方法においては、一対の歯車
の片方または両方に偏心等の加工誤差が生じている場合
には、ラップ仕上げをすることにより、その加工誤差が
さらに大きくなってしまうことがあるという問題があっ
た。例えば、一対の歯車の片方あるいは両方が偏心して
いる場合に、ラップ仕上げ前とラップ仕上げ後の最大累
積ピッチ誤差を測定したところ、図７のグラフに示すよ
うに、ラップ仕上げ後に最大累積ピッチ誤差が増大して
いることが判った。最大累積ピッチ誤差は、歯車の単一
ピッチ誤差を測定してそれらを累積し、その最大値と最
小値との差を求めたものであり、この値が増大したとい
うことは、歯車の偏心量がさらに増大したことを意味す
る。
ような従来のラップ仕上げ方法においては、一対の歯車
の片方または両方に偏心等の加工誤差が生じている場合
には、ラップ仕上げをすることにより、その加工誤差が
さらに大きくなってしまうことがあるという問題があっ
た。例えば、一対の歯車の片方あるいは両方が偏心して
いる場合に、ラップ仕上げ前とラップ仕上げ後の最大累
積ピッチ誤差を測定したところ、図７のグラフに示すよ
うに、ラップ仕上げ後に最大累積ピッチ誤差が増大して
いることが判った。最大累積ピッチ誤差は、歯車の単一
ピッチ誤差を測定してそれらを累積し、その最大値と最
小値との差を求めたものであり、この値が増大したとい
うことは、歯車の偏心量がさらに増大したことを意味す
る。
【０００４】このように歯車の偏心量が増大する原因
は、一対の歯車が噛合回転する際に、制動力が付与され
た被駆動歯車の回転トルクが偏心によって変化するため
であると考えられる。この回転トルクは、制動トルクＴ
B と被駆動歯車の慣性モーメントに基づく回転トルクＴ
G との和（ＴB ＋ＴG）で表すことができる。上記のよ
うな従来のラップ仕上げ方法においては、制動トルクＴ
B が一定とされているが、回転トルクＴG は変動する。
回転トルクＴG はその慣性モーメントＩG と回転角加速
度αG との積（ＩG ・αG ）で表すことができ、回転角
加速度αG は、後に詳述するように偏心誤差が最大のと
き最小となり、最小のとき最大となるからである。
は、一対の歯車が噛合回転する際に、制動力が付与され
た被駆動歯車の回転トルクが偏心によって変化するため
であると考えられる。この回転トルクは、制動トルクＴ
B と被駆動歯車の慣性モーメントに基づく回転トルクＴ
G との和（ＴB ＋ＴG）で表すことができる。上記のよ
うな従来のラップ仕上げ方法においては、制動トルクＴ
B が一定とされているが、回転トルクＴG は変動する。
回転トルクＴG はその慣性モーメントＩG と回転角加速
度αG との積（ＩG ・αG ）で表すことができ、回転角
加速度αG は、後に詳述するように偏心誤差が最大のと
き最小となり、最小のとき最大となるからである。
【０００５】偏心誤差が最大のとき回転トルクが最小と
なれば、両歯車間の面圧が低くなって、誤差が大きいに
もかかわらずラップ量が少なくなる一方、偏心誤差が最
小のとき回転トルクが最大となれば、面圧が高くなって
ラップ量が多くなる不都合が生じる。すなわち、従来の
ラップ仕上げ方法においては、歯車の偏心誤差の大小と
ラップ仕上げ中の歯車の回転トルクの大小との関係が逆
になり、多くラップされるべき部分が少なくラップさ
れ、少なくラップされるべき部分が多くラップされるた
め、仕上げ後の歯車の最大累積ピッチ誤差が仕上げ前よ
り増大してしまうのである。上記のような偏心に起因す
る誤差の他、別の加工誤差によっても、ラップ仕上げ中
の回転トルクが変化して同様の問題が生じることがあ
る。本発明はこの問題に鑑み、ラップ仕上げと共に歯車
の加工誤差を減少させることが可能な歯車のラップ仕上
げ方法を得ることを課題として為されたものである。
なれば、両歯車間の面圧が低くなって、誤差が大きいに
もかかわらずラップ量が少なくなる一方、偏心誤差が最
小のとき回転トルクが最大となれば、面圧が高くなって
ラップ量が多くなる不都合が生じる。すなわち、従来の
ラップ仕上げ方法においては、歯車の偏心誤差の大小と
ラップ仕上げ中の歯車の回転トルクの大小との関係が逆
になり、多くラップされるべき部分が少なくラップさ
れ、少なくラップされるべき部分が多くラップされるた
め、仕上げ後の歯車の最大累積ピッチ誤差が仕上げ前よ
り増大してしまうのである。上記のような偏心に起因す
る誤差の他、別の加工誤差によっても、ラップ仕上げ中
の回転トルクが変化して同様の問題が生じることがあ
る。本発明はこの問題に鑑み、ラップ仕上げと共に歯車
の加工誤差を減少させることが可能な歯車のラップ仕上
げ方法を得ることを課題として為されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨
は、一対の歯車の一方に制動力を付与しつつ他方の歯車
を一定速度で回転駆動して両歯車をラップ剤の存在下に
噛合回転させることにより、その一対の歯車の歯面をラ
ップ仕上げする方法において、一方の歯車の回転角加速
度が少なくとも最大のときは少なくとも最小のときより
前記制動力を小さくすることにある。
は、一対の歯車の一方に制動力を付与しつつ他方の歯車
を一定速度で回転駆動して両歯車をラップ剤の存在下に
噛合回転させることにより、その一対の歯車の歯面をラ
ップ仕上げする方法において、一方の歯車の回転角加速
度が少なくとも最大のときは少なくとも最小のときより
前記制動力を小さくすることにある。
【０００７】
【作用】本ラップ仕上げ方法においては、被駆動歯車に
制動力を付与した状態で駆動歯車を一定速度で回転駆動
し、両歯車をラップ剤の存在下に噛合回転させる。そし
て、被駆動歯車の回転角もしくは回転角速度を検出して
回転角加速度を求め、あるいは回転角加速度を直接検出
し、回転角加速度が大きいときは回転角加速度が小さい
ときよりも制動力を小さくする。
制動力を付与した状態で駆動歯車を一定速度で回転駆動
し、両歯車をラップ剤の存在下に噛合回転させる。そし
て、被駆動歯車の回転角もしくは回転角速度を検出して
回転角加速度を求め、あるいは回転角加速度を直接検出
し、回転角加速度が大きいときは回転角加速度が小さい
ときよりも制動力を小さくする。
【０００８】例えば、回転角加速度が大きいほど制動力
を小さくするのである。制動力を小さくすれば、歯車全
体の回転トルクが小さくなり、一対の歯車間の面圧が低
くなる。制動力を、被駆動歯車の慣性モーメントに基づ
く回転トルクの変動をちょうど打ち消すように変化させ
れば、ラップ量は均一となり、加工誤差が増大すること
を回避し得る。制動力を、回転トルクの変動を打ち消す
のみならず、逆向きの回転トルクの変動を生じさせるよ
うに変化させれば、加工誤差の大きい部分のラップ量が
多くなり、加工誤差の小さい部分のラップ量が少なくな
って、ラップ仕上げの進行と共に加工誤差が減少する。
制動力を適正に変化させれば、加工誤差をなくすことも
できるのである。
を小さくするのである。制動力を小さくすれば、歯車全
体の回転トルクが小さくなり、一対の歯車間の面圧が低
くなる。制動力を、被駆動歯車の慣性モーメントに基づ
く回転トルクの変動をちょうど打ち消すように変化させ
れば、ラップ量は均一となり、加工誤差が増大すること
を回避し得る。制動力を、回転トルクの変動を打ち消す
のみならず、逆向きの回転トルクの変動を生じさせるよ
うに変化させれば、加工誤差の大きい部分のラップ量が
多くなり、加工誤差の小さい部分のラップ量が少なくな
って、ラップ仕上げの進行と共に加工誤差が減少する。
制動力を適正に変化させれば、加工誤差をなくすことも
できるのである。
【０００９】ただし、回転角加速度が大きいほど制動力
を小さくすることは不可欠ではない。例えば、回転角加
速度が上限値を超えた場合にのみ制動力を一定量あるい
は回転加速度に応じた量だけ小さくし、回転角加速度が
下限値より小さくなった場合にのみ制動力を一定量ある
いは回転加速度に応じた量だけ大きくすることも可能で
ある。要するに、一方の歯車の回転角加速度が少なくと
も最大のときは少なくとも最小のときより制動力を小さ
くすれば、ラップ仕上げの進行に伴う加工誤差の増大を
従来より少なくすることができるのである。
を小さくすることは不可欠ではない。例えば、回転角加
速度が上限値を超えた場合にのみ制動力を一定量あるい
は回転加速度に応じた量だけ小さくし、回転角加速度が
下限値より小さくなった場合にのみ制動力を一定量ある
いは回転加速度に応じた量だけ大きくすることも可能で
ある。要するに、一方の歯車の回転角加速度が少なくと
も最大のときは少なくとも最小のときより制動力を小さ
くすれば、ラップ仕上げの進行に伴う加工誤差の増大を
従来より少なくすることができるのである。
【００１０】
【発明の効果】このように、本発明に従えば、制動力の
制御によりラップ仕上げの進行に伴う加工誤差の増大を
従来より少なくすることができるのであり、制動力の制
御を適正に行えば加工誤差を減少あるいは消滅させるこ
とができ、精度の高いラップ仕上げ歯車を得ることがで
きる。
制御によりラップ仕上げの進行に伴う加工誤差の増大を
従来より少なくすることができるのであり、制動力の制
御を適正に行えば加工誤差を減少あるいは消滅させるこ
とができ、精度の高いラップ仕上げ歯車を得ることがで
きる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図２において、１０はピニオンである。
ピニオン１０は、スピンドルハウジング１２に回転可能
に支持された回転軸１４の先端に設けられたチャック１
６にクランプされており、回転軸１４と一体的に回転す
る。回転軸１４の後端部にはプーリ１８が相対回転不能
に取り付けられている。また、スピンドルハウジング１
２に隣接して駆動モータ２０が設けられている。駆動モ
ータ２０の回転軸２２にはプーリ２４が相対回転不能に
取り付けられており、プーリ１８，２４間にベルト２６
が巻き掛けられている。したがって、駆動モータ２０に
よりピニオン１０が一定速度で回転させられる。
細に説明する。図２において、１０はピニオンである。
ピニオン１０は、スピンドルハウジング１２に回転可能
に支持された回転軸１４の先端に設けられたチャック１
６にクランプされており、回転軸１４と一体的に回転す
る。回転軸１４の後端部にはプーリ１８が相対回転不能
に取り付けられている。また、スピンドルハウジング１
２に隣接して駆動モータ２０が設けられている。駆動モ
ータ２０の回転軸２２にはプーリ２４が相対回転不能に
取り付けられており、プーリ１８，２４間にベルト２６
が巻き掛けられている。したがって、駆動モータ２０に
よりピニオン１０が一定速度で回転させられる。
【００１２】ピニオン１０にはギヤ３０が噛み合わされ
ており、両者はラップ代を有している。ギヤ３０は、ス
ピンドルハウジング３２内に回転可能に支持された回転
軸３４の先端に設けられた図示しないチャックにクラン
プされており、回転軸３４と一体的に回転するようにな
っている。回転軸３４には、回転角度計３６が取り付け
られており、ギヤ３０の回転角θG が測定されるように
なっている。測定値θG は制御装置４０に入力され、制
御装置４０内でギヤ３０の回転角加速度が算出される。
ており、両者はラップ代を有している。ギヤ３０は、ス
ピンドルハウジング３２内に回転可能に支持された回転
軸３４の先端に設けられた図示しないチャックにクラン
プされており、回転軸３４と一体的に回転するようにな
っている。回転軸３４には、回転角度計３６が取り付け
られており、ギヤ３０の回転角θG が測定されるように
なっている。測定値θG は制御装置４０に入力され、制
御装置４０内でギヤ３０の回転角加速度が算出される。
【００１３】また、回転軸３４の後端部にはプーリ４２
が相対回転不能に取り付けられており、スピンドルハウ
ジング３２に隣接して配設されたブレーキ装置４４の回
転軸４６に取り付けられたプーリ４８との間にベルト５
０が巻き掛けられることにより、ブレーキ装置４４のブ
レーキトルクＴB がプーリ４８，ベルト５０，プーリ４
２を介してギヤ３０に与えられるようになっている。ま
た、ブレーキ装置４４は制御装置４０と接続されてお
り、ブレーキトルクＴB が、制御装置４０で算出された
ギヤ３０の回転角加速度に基づいて制御されるようにな
っている。
が相対回転不能に取り付けられており、スピンドルハウ
ジング３２に隣接して配設されたブレーキ装置４４の回
転軸４６に取り付けられたプーリ４８との間にベルト５
０が巻き掛けられることにより、ブレーキ装置４４のブ
レーキトルクＴB がプーリ４８，ベルト５０，プーリ４
２を介してギヤ３０に与えられるようになっている。ま
た、ブレーキ装置４４は制御装置４０と接続されてお
り、ブレーキトルクＴB が、制御装置４０で算出された
ギヤ３０の回転角加速度に基づいて制御されるようにな
っている。
【００１４】次に、上記のように構成された装置による
ラップ仕上げ方法を説明する。まず、ピニオン１０とギ
ヤ３０との間に、図示しないラップ剤供給装置からラッ
プ剤が供給された後、駆動モータ２０によりピニオン１
０およびギヤ３０が噛合回転させられる。このとき、ブ
レーキ装置４４が作動してギヤ３０にブレーキトルクＴ
B が与えられるとともに、回転角度計３６によりギヤ３
０の回転角度θG が測定されて制御装置４０に入力され
る。本実施例においてはピニオン１０が偏心しており、
ピニオン１０の各歯の取り代には偏心誤差ｅp に起因す
る累積ピッチ誤差が生じているものとする。ピニオン１
０が一定回転速度ｎp （回／秒）で回転したとき、ｔ秒
後のギヤ３０の回転角θG は、下記の（１）式で表され
る。
ラップ仕上げ方法を説明する。まず、ピニオン１０とギ
ヤ３０との間に、図示しないラップ剤供給装置からラッ
プ剤が供給された後、駆動モータ２０によりピニオン１
０およびギヤ３０が噛合回転させられる。このとき、ブ
レーキ装置４４が作動してギヤ３０にブレーキトルクＴ
B が与えられるとともに、回転角度計３６によりギヤ３
０の回転角度θG が測定されて制御装置４０に入力され
る。本実施例においてはピニオン１０が偏心しており、
ピニオン１０の各歯の取り代には偏心誤差ｅp に起因す
る累積ピッチ誤差が生じているものとする。ピニオン１
０が一定回転速度ｎp （回／秒）で回転したとき、ｔ秒
後のギヤ３０の回転角θG は、下記の（１）式で表され
る。
【００１５】 θG ＝（２πｎp ｔ＋ｅp sin ２πｎp ｔ）／ｉ ……（１） ただし、ｉはギヤ比である。
【００１６】（１）式の関係を図３に示す。図から明ら
かなように、ギヤ３０の回転角θGは、ピニオン１０が
偏心していない場合には二点鎖線で示すように時間ｔの
経過に伴って一定勾配で増加するが、本実施例において
は、ピニオン１０の偏心誤差に起因する累積ピッチ誤差
に基づいて勾配の変化を伴って増加する。ピニオン１０
が１回転する毎にギヤ３０の回転角θG は周期的に変動
するのであるが、このギヤ３０の回転角θG が二点鎖線
から上方へ最も大きく外れる点ａ1 ，点ａ2 ・・に対応
する部分が、ピニオン１０のラップ代が最小の部分を基
準とした場合にピニオン１０の累積ピッチ誤差が最大の
部分であり、下方へ最も大きく外れた点ｂ1 ，点ｂ2・
・に対応する部分が累積ピッチ誤差が最小の部分であ
る。
かなように、ギヤ３０の回転角θGは、ピニオン１０が
偏心していない場合には二点鎖線で示すように時間ｔの
経過に伴って一定勾配で増加するが、本実施例において
は、ピニオン１０の偏心誤差に起因する累積ピッチ誤差
に基づいて勾配の変化を伴って増加する。ピニオン１０
が１回転する毎にギヤ３０の回転角θG は周期的に変動
するのであるが、このギヤ３０の回転角θG が二点鎖線
から上方へ最も大きく外れる点ａ1 ，点ａ2 ・・に対応
する部分が、ピニオン１０のラップ代が最小の部分を基
準とした場合にピニオン１０の累積ピッチ誤差が最大の
部分であり、下方へ最も大きく外れた点ｂ1 ，点ｂ2・
・に対応する部分が累積ピッチ誤差が最小の部分であ
る。
【００１７】上記（１）式を時間ｔでそれぞれ１回およ
び２回微分すれば、回転角速度ｄθG ／ｄｔおよび回転
角加速度ｄ2 θG ／ｄｔ2 が得られる。 ｄθG ／ｄｔ＝（２πｎp ＋ｅP(２πｎp )cos２πｎp ｔ）／ｉ …（２） ｄ2 θG ／ｄｔ2 ＝−ｅp ｛（２πｎp)2 sin ２πｎp ｔ｝／ｉ …（３）
び２回微分すれば、回転角速度ｄθG ／ｄｔおよび回転
角加速度ｄ2 θG ／ｄｔ2 が得られる。 ｄθG ／ｄｔ＝（２πｎp ＋ｅP(２πｎp )cos２πｎp ｔ）／ｉ …（２） ｄ2 θG ／ｄｔ2 ＝−ｅp ｛（２πｎp)2 sin ２πｎp ｔ｝／ｉ …（３）
【００１８】上記（３）式から明らかなように、ピニ
オン１０の１回転中、回転角θG の二点鎖線から上方へ
の外れ量が最大である点ａ1 ，点ａ2 ・・では回転角加
速度は最小となり、下方への外れ量が最大である点
ｂ1 ，点ｂ2 ・・では回転角加速度は最大となる。
オン１０の１回転中、回転角θG の二点鎖線から上方へ
の外れ量が最大である点ａ1 ，点ａ2 ・・では回転角加
速度は最小となり、下方への外れ量が最大である点
ｂ1 ，点ｂ2 ・・では回転角加速度は最大となる。
【００１９】また、ギヤ３０の回転トルクＴG は下記の
（４）式で表される。 ＴG ＝ＴB ＋ＩG （ｄ2 θG ／ｄｔ2 ） ……（４） ただし、ＩG はギヤ３０の回転モーメントであり、ＩG
（ｄ2 θG ／ｄｔ2 ）はギヤ３０の回転モーメントＩG
に基づく回転トルクである。したがって、（４）式に
（３）式を代入すると下記の（５）式が得られる。 ＴG ＝ＴB −ＩG ［−ｅp ｛（２πｎp)2 sin ２πｎp ｔ｝／ｉ］ …（５）
（４）式で表される。 ＴG ＝ＴB ＋ＩG （ｄ2 θG ／ｄｔ2 ） ……（４） ただし、ＩG はギヤ３０の回転モーメントであり、ＩG
（ｄ2 θG ／ｄｔ2 ）はギヤ３０の回転モーメントＩG
に基づく回転トルクである。したがって、（４）式に
（３）式を代入すると下記の（５）式が得られる。 ＴG ＝ＴB −ＩG ［−ｅp ｛（２πｎp)2 sin ２πｎp ｔ｝／ｉ］ …（５）
【００２０】従来のラップ仕上げ方法におけるように、
ブレーキ装置４４のブレーキトルクＴB を一定としたと
きのギヤ３０の回転トルクＴG の変化を図６に示す。図
から明らかなように、ギヤ３０の回転トルクＴG は、回
転角θG の二点鎖線から上方への外れ量が最大、すなわ
ち回転角加速度が最小となる点ａ1 ，点ａ2 ・・で最小
値Ｔa1，Ｔa2・・となり、下方へのはずれ量が最大、す
なわち回転角加速度が最大となる点ｂ1 ，点ｂ2 ・・で
最大値Ｔb1，Ｔb2・・となる。
ブレーキ装置４４のブレーキトルクＴB を一定としたと
きのギヤ３０の回転トルクＴG の変化を図６に示す。図
から明らかなように、ギヤ３０の回転トルクＴG は、回
転角θG の二点鎖線から上方への外れ量が最大、すなわ
ち回転角加速度が最小となる点ａ1 ，点ａ2 ・・で最小
値Ｔa1，Ｔa2・・となり、下方へのはずれ量が最大、す
なわち回転角加速度が最大となる点ｂ1 ，点ｂ2 ・・で
最大値Ｔb1，Ｔb2・・となる。
【００２１】このように、従来方法においては、ピニオ
ン１０の累積ピッチ誤差が最大のときギヤ３０の回転ト
ルクＴG が最小となるため、ピニオン１０とギヤ３０と
の歯面の面圧が低くなり、ピニオン１０の累積ピッチ誤
差が最小のとき、ギヤ３０の回転トルクＴG が最大とな
るため、ピニオン１０とギヤ３０との歯面の面圧が高く
なるのであって、ラップの進行に伴ってピッチ誤差が増
大する傾向があった。
ン１０の累積ピッチ誤差が最大のときギヤ３０の回転ト
ルクＴG が最小となるため、ピニオン１０とギヤ３０と
の歯面の面圧が低くなり、ピニオン１０の累積ピッチ誤
差が最小のとき、ギヤ３０の回転トルクＴG が最大とな
るため、ピニオン１０とギヤ３０との歯面の面圧が高く
なるのであって、ラップの進行に伴ってピッチ誤差が増
大する傾向があった。
【００２２】それに対して、本実施例方法においては、
図１に示すように、ギヤ３０の回転角加速度が最小であ
る点ａ1 ，点ａ2 ・・においてブレーキトルクＴB が大
きくなり、また、回転角加速度が最大である点ｂ1 ，点
ｂ2 ・・において小さくなるように、制御装置４０によ
ってブレーキ装置４４が制御される。回転角度計３６か
らの信号に基づいてギヤ３０の回転角加速度ｄ2 θG ／
ｄｔ2 が演算され、さらにその演算結果に基づいて図１
に示すブレーキトルクＴB が演算されて、ブレーキ装置
４４が制御されるのである。そのため、点ａ1 ，点ａ2
・・におけるギヤ３０の回転トルクＴG が最大となり、
点ｂ1 ，点ｂ2 ・・における回転トルクＴGが最小とな
る。
図１に示すように、ギヤ３０の回転角加速度が最小であ
る点ａ1 ，点ａ2 ・・においてブレーキトルクＴB が大
きくなり、また、回転角加速度が最大である点ｂ1 ，点
ｂ2 ・・において小さくなるように、制御装置４０によ
ってブレーキ装置４４が制御される。回転角度計３６か
らの信号に基づいてギヤ３０の回転角加速度ｄ2 θG ／
ｄｔ2 が演算され、さらにその演算結果に基づいて図１
に示すブレーキトルクＴB が演算されて、ブレーキ装置
４４が制御されるのである。そのため、点ａ1 ，点ａ2
・・におけるギヤ３０の回転トルクＴG が最大となり、
点ｂ1 ，点ｂ2 ・・における回転トルクＴGが最小とな
る。
【００２３】したがって、ピニオン１０の累積ピッチ誤
差が最大のときに回転トルクＴG が最大となり、両歯面
の面圧が高くなって、ピニオン１０およびギヤ３０のラ
ップ量が多くなり、ラップ仕上げと同時にピニオン１０
のピッチ誤差が減少させられる。一方、ピニオン１０の
累積ピッチ誤差が最小のとき回転トルクＴG が最小とな
るため、両歯面の面圧が低くなり、ラップ量が少なくな
る。
差が最大のときに回転トルクＴG が最大となり、両歯面
の面圧が高くなって、ピニオン１０およびギヤ３０のラ
ップ量が多くなり、ラップ仕上げと同時にピニオン１０
のピッチ誤差が減少させられる。一方、ピニオン１０の
累積ピッチ誤差が最小のとき回転トルクＴG が最小とな
るため、両歯面の面圧が低くなり、ラップ量が少なくな
る。
【００２４】ラップ仕上げの進行に伴ってピニオン１０
の累積ピッチ誤差が減少すれば、ギヤ３０の回転角θG
の変動が減少するため、制御装置４０によるブレーキト
ルクＴB の制御量も減少し、末期には一定の制動力でラ
ップ仕上げが行われる。
の累積ピッチ誤差が減少すれば、ギヤ３０の回転角θG
の変動が減少するため、制御装置４０によるブレーキト
ルクＴB の制御量も減少し、末期には一定の制動力でラ
ップ仕上げが行われる。
【００２５】なお、ギヤ３０の回転角θG の測定を行
い、それに基づいて制動力の制御パターン（ギヤ３０の
位相と制動力との関係）を決定した後は、ギヤ３０の回
転角θG の測定を停止し、一定時間の間もしくは最後ま
でその制御パターンで制動力を制御しつつラップ仕上げ
を行うことも可能である。上記一定時間は、各ピニオン
１０，ギヤ３０の組み合わせについて、回転角θG から
演算されたピッチ誤差を消滅させるのに適した長さに設
定してもよく、一定時間に設定してもよい。後者の場合
には、上記適した長さよりは短く設定し、一定時間の経
過後に再び回転角θG の測定を行って、新たな制動力制
御パターンを設定することが望ましい。
い、それに基づいて制動力の制御パターン（ギヤ３０の
位相と制動力との関係）を決定した後は、ギヤ３０の回
転角θG の測定を停止し、一定時間の間もしくは最後ま
でその制御パターンで制動力を制御しつつラップ仕上げ
を行うことも可能である。上記一定時間は、各ピニオン
１０，ギヤ３０の組み合わせについて、回転角θG から
演算されたピッチ誤差を消滅させるのに適した長さに設
定してもよく、一定時間に設定してもよい。後者の場合
には、上記適した長さよりは短く設定し、一定時間の経
過後に再び回転角θG の測定を行って、新たな制動力制
御パターンを設定することが望ましい。
【００２６】また、本実施例においては、ギヤ３０の回
転トルクＴG を、ギヤ３０の回転角加速度の変化に対応
して増減させるようになっているが、図４に示すよう
に、ブレーキトルクＴB を回転トルクＴG が一定となる
ように制御すれば、ラップ仕上げの進行に伴ってピッチ
誤差が増大することを回避し得る。
転トルクＴG を、ギヤ３０の回転角加速度の変化に対応
して増減させるようになっているが、図４に示すよう
に、ブレーキトルクＴB を回転トルクＴG が一定となる
ように制御すれば、ラップ仕上げの進行に伴ってピッチ
誤差が増大することを回避し得る。
【００２７】さらに、図５に示すように、ギヤ３０の回
転角速度もくしは回転角加速度が上限，下限のしきい値
を超えた場合のみ、ブレーキ装置４４のブレーキトルク
ＴBを変化させるようにすることも可能である。
転角速度もくしは回転角加速度が上限，下限のしきい値
を超えた場合のみ、ブレーキ装置４４のブレーキトルク
ＴBを変化させるようにすることも可能である。
【００２８】本実施例においては、ギヤ３０の回転角θ
G の増減の周期とギヤ３０の回転トルクＴG の増減の周
期との位相を一致させて、ブレーキトルクＴB を制御す
るようになっているが、実際には、回転角θG の増減の
周期と回転トルクＴG の増減の周期との位相をずらせて
ラップ仕上げを施した方が、良好に誤差を減少させ得る
場合もある。
G の増減の周期とギヤ３０の回転トルクＴG の増減の周
期との位相を一致させて、ブレーキトルクＴB を制御す
るようになっているが、実際には、回転角θG の増減の
周期と回転トルクＴG の増減の周期との位相をずらせて
ラップ仕上げを施した方が、良好に誤差を減少させ得る
場合もある。
【００２９】また、一方の歯車に回転角度計３６に代え
て回転角速度計もしくは回転角加速度計を設け、直接歯
車の角速度もしくは角加速度を測定するようにしてもよ
い。また、ギヤ３０の偏心あるいはピニオン１０とギヤ
３０との両方が偏心することにより累積ピッチ誤差が生
じた場合や、さらに、偏心以外の原因によるピッチ誤差
が生じた場合にも、本発明方法によって両歯車の誤差の
増大を抑制し、あるいは誤差を減少させることができ
る。
て回転角速度計もしくは回転角加速度計を設け、直接歯
車の角速度もしくは角加速度を測定するようにしてもよ
い。また、ギヤ３０の偏心あるいはピニオン１０とギヤ
３０との両方が偏心することにより累積ピッチ誤差が生
じた場合や、さらに、偏心以外の原因によるピッチ誤差
が生じた場合にも、本発明方法によって両歯車の誤差の
増大を抑制し、あるいは誤差を減少させることができ
る。
【００３０】その他、当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で、本発明を実施することができ
る。
形，改良を施した態様で、本発明を実施することができ
る。
【図１】本発明の一実施例であるラップ仕上げ方法にお
ける歯車の制動トルクと回転トルクとの関係を示すグラ
フである。
ける歯車の制動トルクと回転トルクとの関係を示すグラ
フである。
【図２】上記実施例方法に用いられる装置を概略的に示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】上記実施例方法における歯車の回転角を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】本発明の別の実施例であるラップ仕上げ方法に
おける歯車の制動トルクと回転トルクとの関係を示すグ
ラフである。
おける歯車の制動トルクと回転トルクとの関係を示すグ
ラフである。
【図５】本発明のさらに別の実施例であるラップ仕上げ
方法における歯車の制動トルクの制御を示すグラフであ
る。
方法における歯車の制動トルクの制御を示すグラフであ
る。
【図６】従来のラップ仕上げ方法における歯車の制動ト
ルクと回転トルクとの関係を示すグラフである。
ルクと回転トルクとの関係を示すグラフである。
【図７】従来法によるラップ仕上げを施す前と後とで歯
車の最大累積ピッチ誤差が変化する状況を示すグラフで
ある。
車の最大累積ピッチ誤差が変化する状況を示すグラフで
ある。
１０ ピニオン ３０ ギヤ ３６ 回転角度計 ４０ 制御装置 ４４ ブレーキ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−97520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−5691（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−178720（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−65496（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭35−2150（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23F 19/02 - 19/04
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の歯車の一方に制動力を付与しつつ
他方の歯車を一定速度で回転駆動して両歯車をラップ剤
の存在下に噛合回転させることにより、その一対の歯車
の歯面をラップ仕上げする方法において、前記一方の歯
車の回転角加速度が少なくとも最大のときは少なくとも
最小のときより前記制動力を小さくすることを特徴とす
る歯車のラップ仕上げ方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106769A JP2923074B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 歯車のラップ仕上げ方法 |
| DE4211515A DE4211515C2 (de) | 1991-04-11 | 1992-04-06 | Vorrichtung zum Läppen eines Zahnradpaares |
| CH1144/92A CH684827A5 (de) | 1991-04-11 | 1992-04-07 | Verfahren und Vorrichtung zum Läppen von Zähnen eines Paares von Zahnrädern. |
| US08/092,561 US5299390A (en) | 1991-04-11 | 1993-07-16 | Method and apparatus for lapping a pair of gears |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106769A JP2923074B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 歯車のラップ仕上げ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315517A JPH04315517A (ja) | 1992-11-06 |
| JP2923074B2 true JP2923074B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=14442117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3106769A Expired - Lifetime JP2923074B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 歯車のラップ仕上げ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5299390A (ja) |
| JP (1) | JP2923074B2 (ja) |
| CH (1) | CH684827A5 (ja) |
| DE (1) | DE4211515C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3661888B2 (ja) * | 1995-10-31 | 2005-06-22 | アイシン精機株式会社 | マガリバ状の歯部を備えたかさ歯車のラッピング方法 |
| US6151941A (en) * | 1999-01-25 | 2000-11-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Apparatus and method for roll forming gears |
| US7153183B2 (en) * | 2004-11-23 | 2006-12-26 | Automotive Components Holdings, Llc | Method and apparatus for lapping gears |
| US7820068B2 (en) * | 2007-02-21 | 2010-10-26 | Houghton Technical Corp. | Chemical assisted lapping and polishing of metals |
| US9573211B2 (en) * | 2012-06-19 | 2017-02-21 | The Gleason Works | Active torque method of lapping gears |
| CN103433825B (zh) * | 2013-09-09 | 2015-09-23 | 西安航空动力股份有限公司 | 一种航空发动机渗碳齿轮磨削烧伤的控制方法 |
| CN110421475B (zh) * | 2019-07-30 | 2020-04-21 | 南京昱晟机器人科技有限公司 | 一种机械加工用钣金抛光机器人及其使用方法 |
| DE102020104122A1 (de) | 2020-02-18 | 2021-08-19 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Getriebes |
| CN111992817B (zh) * | 2020-07-20 | 2022-07-19 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种用于螺旋锥齿轮研齿的研磨方法 |
| CN114453678B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-10-24 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 对中人字齿轮磨削用砂轮的最大直径确定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE48304C (de) * | A. O. B. ROTT in Frankfurt a. M., Kettenhafweg 19 | Corsetverschlufs | ||
| US3254566A (en) * | 1962-12-04 | 1966-06-07 | Lees Bradner Co | Electronically controlled fluid motor powered machine tool |
| DE2223507A1 (de) * | 1972-05-13 | 1973-11-22 | Dieter Schwenke | Verfahren und verzahnungsmaschine zum exakten verzahnen von elliptischen raedern |
| SU643256A2 (ru) * | 1976-04-26 | 1979-01-25 | Ryzhov Eduard V | Приспособление дл взаимной приработки пары зубчатых колес |
| SU660791A2 (ru) * | 1978-02-13 | 1979-05-05 | Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им. В.И.Ленина | Способ нарезани зубчатых колес |
| IT1177538B (it) * | 1983-02-12 | 1987-08-26 | Hurth Masch Zahnrad Carl | Apparecchio e procedimento per la lavorazione di ruote dentate |
| JPS60114421A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-06-20 | Honda Motor Co Ltd | はすば歯車加工装置 |
| JPS6348811A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力分配器 |
| SU1407708A1 (ru) * | 1987-01-07 | 1988-07-07 | Саратовское Специальное Конструкторское Бюро Зубообрабатывающих Станков | Кинематическа цепь обката-делени зубообрабатывающего станка |
| JP2733929B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1998-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 歯車のラップ仕上げ方法 |
| JP2822377B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1998-11-11 | トヨタ自動車株式会社 | 歯車ラップ盤の制御方法および歯車ラップ盤 |
| DE3730249A1 (de) * | 1987-09-09 | 1989-04-06 | Karlheinz Bumm | Verfahren und vorrichtung zum laeppen von kegelraedern |
| JPH0197520A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-17 | Toyota Motor Corp | 歯車のラップ仕上げ方法および装置 |
| JPH01188223A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-27 | Toyota Motor Corp | 歯車ラップ仕上げ方法および装置 |
| JPH01188222A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-27 | Toyota Motor Corp | 歯車のラップ仕上げ方法 |
| JPH0271919A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-12 | Koganei Seiki Seisakusho:Kk | かさ歯車歯面の仕上げ装置 |
| US5044127A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-03 | The Gleason Works | Gear-shaped tool and method of generating gears |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP3106769A patent/JP2923074B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-06 DE DE4211515A patent/DE4211515C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-07 CH CH1144/92A patent/CH684827A5/de not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-07-16 US US08/092,561 patent/US5299390A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4211515C2 (de) | 1994-10-27 |
| US5299390A (en) | 1994-04-05 |
| DE4211515A1 (de) | 1992-10-15 |
| JPH04315517A (ja) | 1992-11-06 |
| CH684827A5 (de) | 1995-01-13 |
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