JP7141693B2 - Polishing body for spiral bevel gear and method for polishing spiral bevel gear - Google Patents
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Description
本発明は、曲がり歯傘歯車を研磨する曲がり歯傘歯車用研磨体、及び曲がり歯傘歯車の研磨方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spiral bevel gear polishing body for polishing spiral bevel gears, and a spiral bevel gear polishing method.
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やデファレンシャル機構等で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。 In recent years, in the automotive field, where comfort and fuel efficiency are emphasized, there is an increasing demand for improved machining accuracy of gears used in transmissions and differential mechanisms in order to improve tooth surface strength and reduce fuel consumption. there is
曲がり歯傘歯車は、例えば、自動車のプロペラシャフトに繋がるリヤデファレンシャル機構に採用されている。曲がり歯傘歯車は、円錐面上に歯を刻んだ傘歯車の一種であり、歯先が曲線(円弧)状に形成されている。曲がり歯傘歯車においては、噛み合う相手側の歯車に対し複数の歯が同時に噛み合って歯への負担が分散されるため、通常の傘歯車と比べて耐久性が高く、リヤデファレンシャル機構においても重要な部品として取り扱われている。 Spiral bevel gears are used, for example, in rear differential mechanisms that are connected to propeller shafts of automobiles. A spiral bevel gear is a type of bevel gear with teeth cut on a conical surface, and the tooth tips are formed in a curved (arc) shape. Spiral bevel gears are more durable than regular bevel gears because multiple teeth are meshed with the mating gear at the same time, distributing the load on the teeth. treated as parts.
従来、曲がり歯傘歯車の歯面仕上げ方法としては、歯研削によるものがある(例えば、特許文献1を参照)。歯研削による仕上げは、曲がり歯傘歯車の創成歯切盤のカッタ軸を、砥石軸に替えたような構造の研削盤を用い、砥石軸にカップ状研削砥石を装着して、カップ状研削砥石の外円錐面を曲がり歯傘歯車の歯における凹円弧状に湾曲した歯面に接触させて研削するとともに、カップ状研削砥石の内円錐面を曲がり歯傘歯車の歯における凸円弧状に湾曲した歯面に接触させて研削することにより、高精度な仕上げを実現している。
Conventionally, tooth grinding is used as a method for finishing the tooth flanks of spiral bevel gears (see
しかしながら、上記の歯研削による仕上げは、曲がり歯傘歯車の歯面とカップ状研削砥石とが互いに包み合うように接触して研削が行われ、接触弧長が長く接触圧も比較的高いため、発熱が大きく、研削焼けや研削割れが生じやすいという問題点がある。 However, in the above-mentioned finishing by tooth grinding, grinding is performed while the tooth flanks of the spiral bevel gear and the cup-shaped grinding wheel are in contact with each other, and the contact arc length is long and the contact pressure is relatively high. There is a problem that heat generation is large, and grinding burn and grinding cracks are likely to occur.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、研磨焼けや研磨割れが生じることなく、歯面を高精度に研磨することができる曲がり歯傘歯車用研磨体、及び曲がり歯傘歯車の研磨方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a ground body for spiral bevel gears and a spiral bevel gear capable of polishing tooth flanks with high accuracy without causing grinding burn or grinding cracks. It is an object of the present invention to provide a polishing method for
上記課題を解決するための本発明に係る曲がり歯傘歯車用研磨体の特徴構成は、
曲がり歯傘歯車の歯面を研磨する曲がり歯傘歯車用研磨体であって、
前記歯面に接触しながら前記歯面に沿って摺動可能で前記歯面の形状に追従するように変形する環状又は略環状の研磨部を備えることにある。
The characteristic structure of the ground body for spiral bevel gears according to the present invention for solving the above problems is as follows:
A spiral bevel gear polishing body for polishing a tooth surface of a spiral bevel gear,
It is provided with an annular or substantially annular polishing portion that is slidable along the tooth surface while being in contact with the tooth surface and deforms so as to follow the shape of the tooth surface.
本構成の曲がり歯傘歯車用研磨体によれば、研磨部が曲がり歯傘歯車の歯面に接触しながら歯面に沿って摺動する際に研磨部が歯面の形状に追従するように変形して歯面に対する研磨部の接触圧が歯面全体に分散されて接触圧の上昇が抑えられるので、発熱が小さく抑えられて、研磨焼けや研磨割れが生じることなく、歯面を高精度に研磨することができる。 According to the grounding body for spiral bevel gears of this configuration, when the grinding part slides along the tooth flank while being in contact with the tooth flank of the spiral bevel gear, the grinding part follows the shape of the tooth flank. As it deforms, the contact pressure of the polished part against the tooth surface is distributed over the entire tooth surface, suppressing the increase in contact pressure, so the heat generation is suppressed, and the tooth surface is highly precise without the occurrence of polishing burns or cracks. can be polished to
本発明に係る曲がり歯傘歯車用研磨体において、
前記研磨部は、可撓性を有する複数の研磨エレメントを並べることによって形成されることが好ましい。
In the ground body for spiral bevel gears according to the present invention,
The polishing portion is preferably formed by arranging a plurality of flexible polishing elements.
本構成の曲がり歯傘歯車用研磨体によれば、曲がり歯傘歯車の歯面に研磨部を押し当てると、歯面の形状に沿うように研磨エレメントが撓み、研磨部を歯面にぴったりと接触させることができる。したがって、歯面を局部的に研磨することなく、歯面を均一に磨くことができ、歯面をより高精度に研磨することができる。また、研磨部を歯面の形状に合わせて高精度に成形する必要がなくなるため、容易に作製することができる。さらに、撓んだ状態の研磨エレメントが元の状態に戻ろうとする復元力によって研磨エレメントが常に歯面に押し付けられるので、使用が進むにつれて研磨エレメントそれ自体が摩耗したとしても、研磨エレメントが歯面に接触した状態を維持することができ、従来のカップ状研削砥石では必要とされるドレッシング等の特別な整形作業が不要になる。 According to the grounding body for spiral bevel gears of this configuration, when the grinding portion is pressed against the tooth flank of the spiral bevel gear, the grinding element bends along the shape of the tooth flank, and the ground portion fits snugly onto the tooth flank. can be contacted. Therefore, the tooth flank can be uniformly polished without locally polishing the tooth flank, and the tooth flank can be polished with higher precision. In addition, since it is not necessary to form the polished portion with high accuracy in accordance with the shape of the tooth surface, it can be easily manufactured. Furthermore, since the restoring force of the flexed abrasive element to return to its original state always presses the abrasive element against the tooth surface, even if the abrasive element itself wears out as the use progresses, the abrasive element remains in the tooth surface. can be maintained in contact with the surface, eliminating the need for special shaping operations such as dressing that are required with conventional cup-shaped grinding wheels.
本発明に係る曲がり歯傘歯車用研磨体において、
前記研磨エレメントは、前記研磨部の内周側に配される内側縁部と、前記研磨部の外周側に配される外側縁部とを有し、前記内側縁部及び前記外側縁部のうちの一方が前記研磨部の回転方向に先行する位置に、他方が後行する位置に配されるように、前記研磨部の回転方向に対し傾斜配置されていることが好ましい。
In the ground body for spiral bevel gears according to the present invention,
The polishing element has an inner edge portion arranged on the inner peripheral side of the polishing portion and an outer edge portion arranged on the outer peripheral side of the polishing portion. are disposed at an angle to the rotational direction of the polishing section so that one of them is disposed at a position leading in the rotational direction of the polishing section and the other is disposed at a position following the rotational direction of the polishing section.
本構成の曲がり歯傘歯車用研磨体によれば、曲がり歯傘歯車の歯面に対し研磨エレメントが所定の傾斜角をなして接触しながら歯面に沿って摺動することになり、研磨エレメントが歯面の形状に沿ってよりスムーズに撓み、研磨エレメントを歯面によりぴったりと接触させることができる。 According to the grinding body for spiral bevel gears of this configuration, the grinding elements slide along the tooth flanks of the spiral bevel gear while making contact with the tooth flanks of the spiral bevel gears at a predetermined angle of inclination. flexes more smoothly along the contours of the tooth flank, allowing the abrasive element to more closely contact the tooth flank.
本発明に係る曲がり歯傘歯車用研磨体において、
隣り合う前記研磨エレメントの間には、スペーサが介挿されていることが好ましい。
In the ground body for spiral bevel gears according to the present invention,
A spacer is preferably interposed between the adjacent polishing elements.
本構成の曲がり歯傘歯車用研磨体によれば、スペーサの厚みや幅寸法、個数等の調整によって研磨エレメントの撓み具合を容易に調整することができる。 According to the spiral bevel gear grinding body of this configuration, the degree of bending of the grinding elements can be easily adjusted by adjusting the thickness, width, number, etc. of the spacers.
本発明に係る曲がり歯傘歯車用研磨体において、
前記研磨部は略環状であり、前記研磨部が前記曲がり歯傘歯車における一の歯の歯面を研磨する動作に続いて、前記研磨部が前記曲がり歯傘歯車における他の歯の歯面を研磨する動作に移行するように、前記曲がり歯傘歯車の歯を送る歯送り部を備えることが好ましい。
In the ground body for spiral bevel gears according to the present invention,
The polishing section has a substantially annular shape, and after the polishing section polishes the tooth flank of one tooth of the spiral bevel gear, the polishing section polishes the tooth flank of another tooth of the spiral bevel gear. It is preferable to provide a tooth feeder for feeding the teeth of the spiral bevel gear so as to transition to a grinding operation.
本構成の曲がり歯傘歯車用研磨体によれば、曲がり歯傘歯車の歯に対する歯送り部の送り作用によって曲がり歯傘歯車における一の歯の歯面と他の歯の歯面の研磨動作が連続的に行われるので、一の歯の研磨の後に、一旦、一の歯の歯面から研磨部を離し、次いで研磨部を他の歯の歯面に対して位置決めした後、他の歯の歯面に研磨部を接触させるといった余分な動作を行わなくて済み、研磨動作を効率良く行うことができる。 According to the spiral bevel gear polishing body of this configuration, the tooth flank of one tooth and the tooth flank of the other tooth of the spiral bevel gear are polished by the feeding action of the tooth feeding section for the teeth of the spiral bevel gear. Since it is continuously performed, after polishing one tooth, the polishing portion is once separated from the tooth surface of the one tooth, then the polishing portion is positioned with respect to the tooth surface of the other tooth, and then the other tooth is polished. Since there is no need to perform an extra operation such as bringing the polishing portion into contact with the tooth surface, the polishing operation can be performed efficiently.
次に、本発明に係る曲がり歯傘歯車の研磨方法の特徴構成は、
上記の曲がり歯傘歯車用研磨体を用いた曲がり歯傘歯車の研磨方法であって、
前記研磨エレメントにおける前記研磨部の回転方向に後行する位置にある前記内側縁部又は前記外側縁部を前記歯面に押し付けて研磨することにある。
Next, the characteristic configuration of the spiral bevel gear grinding method according to the present invention is as follows:
A method for polishing a spiral bevel gear using the above-described polishing body for a spiral bevel gear, comprising:
The inner edge portion or the outer edge portion of the grinding element at a position following in the rotational direction of the grinding portion is pressed against the tooth flank for grinding.
本構成の曲がり歯傘歯車の研磨方法によれば、隣り合う研磨エレメントの間に曲がり歯傘歯車の歯が食い込む方向とは逆方向に研磨エレメントにおける内側縁部又は外側縁部が歯面に対し相対移動されるので、研磨動作の際に、隣り合う研磨エレメントの間に歯が食い込むのを確実に防ぐことができる。 According to the spiral bevel gear grinding method of this configuration, the inner edge or outer edge of the grinding element faces the tooth surface in the direction opposite to the direction in which the teeth of the spiral bevel gear bite into between the adjacent grinding elements. Due to the relative movement, it is possible to reliably prevent teeth from digging in between adjacent sharpening elements during the sharpening operation.
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。 The present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not intended to be limited to the embodiments described below or the configurations described in the drawings.
〔第一実施形態〕
<研磨盤の全体構成>
図1に示される歯車研磨盤1は、回転軸線S1を有する研磨体回転軸2をその回転軸線S1の回りに回転駆動する研磨体回転駆動装置3と、回転軸線S2を有する歯車回転軸4をその回転軸線S2の回りに回転送りをする歯車回転送り装置5とを備えている。なお、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢は、図示されないスライダ機構や、チルト機構、旋回機構等を適宜に組み合わせてなる位置・姿勢調整機構により、必要に応じて調整される。
[First embodiment]
<Overall configuration of the polishing machine>
A gear polishing machine 1 shown in FIG . A
研磨体回転軸2には、当該研磨体回転軸2と軸心を一致させた状態で、後に詳述する曲がり歯傘歯車用研磨体10Aが図示されない締結手段を介して装着されている。一方、歯車回転軸4には、当該歯車回転軸4と軸心を一致させた状態で曲がり歯傘歯車6が図示されない締結手段を介して装着されている。
A spiral bevel
ここで、図1及び図2に示されるように、曲がり歯傘歯車6は、歯車本体7に形成される円錐面上に所要の歯8を刻んでなる傘歯車の一種である。各々の歯8は、その歯先が曲線(円弧)状に形成され、凸円弧状に膨出した歯面8a(以下、「凸歯面8a」と称する。)と、凹円弧状に窪んだ歯面8b(以下、「凹歯面8b」と称する。)とを有している。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、曲がり歯傘歯車用研磨体10Aの構成について以下に詳述する。
Next, the configuration of the
<曲がり歯傘歯車用研磨体>
図1に示されるように、曲がり歯傘歯車用研磨体10Aは、研磨体回転軸2の先端部に形成された取付用フランジ2aに一側の板面を接触させた状態で図示されない締結手段によって固定される円板状のベースプレート11と、このベースプレート11の他側の板面上に接着剤等の固着手段によって固着される研磨部12Aとを備えて構成されている。
<Polished body for spiral bevel gear>
As shown in FIG. 1, the spiral bevel
<研磨部>
図1及び図3に示されるように、研磨部12Aは、研磨体回転軸2の回転軸線S1と同心をなす研磨部中心軸線T1を有し、この研磨部中心軸線T1とベースプレート11の他側の板面とが交わる点を中心点Oとして、この中心点Oを中心に環状(本例では円環状)に形成されている。この研磨部12Aは、曲がり歯傘歯車6に対し傾斜した姿勢で曲がり歯傘歯車6の歯間に入り込み、凸歯面8a又は凹歯面8bに接触しながら凸歯面8a又は凹歯面8bに沿って摺動可能とされている。なお、「環状」とは、一周全体に亘って連続する形状のことである。
<Polishing part>
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[研磨部の内周縁部形状]
図3に示されるように、研磨部中心軸線T1は、歯8の凸歯面8aに沿うような仮想円錐面15aを有する歯筋創成仮想円錐体15の中心軸線T2に対して傾斜角度γ1だけ傾斜している。研磨部12Aの内周縁部は、研磨部中心軸線T1を基準とし、歯筋創成仮想円錐体15と共通の母線を有する研磨部創成仮想円錐体16の仮想円錐面16aに沿うような形状に形成されている。ここで、歯筋創成仮想円錐体15における中心軸線T2と母線とのなす角度をα1とし、研磨部創成仮想円錐体16における研磨部中心軸線T1と母線とのなす角度をβ1とすると、γ1=β1-α1の関係がある。
[Shape of the inner periphery of the polished part]
As shown in FIG . 3, the sharpening portion central axis T1 is inclined at an angle to the central axis T2 of the tooth trace generating
[研磨部の外周縁部形状]
図4に示されるように、研磨部中心軸線T1は、歯8の凹歯面8bに沿うような仮想円錐面17aを有する歯筋創成仮想円錐体17の中心軸線T3に対して傾斜角度γ2だけ傾斜している。研磨部12Aの外周縁部は、研磨部中心軸線T1を基準とし、歯筋創成仮想円錐体17と共通の母線を有する研磨部創成仮想円錐体18の仮想円錐面18aに沿うような形状に形成されている。ここで、歯筋創成仮想円錐体17における中心軸線T3と母線とのなす角度をα2し、研磨部創成仮想円錐体18における研磨部中心軸線T1と母線とのなす角度をβ2とすると、γ2=β2-α2の関係がある。
[Outer edge shape of polished part]
As shown in FIG. 4 , the sharpening part central axis T1 is inclined at an angle to the central axis T3 of the tooth trace creating
図5に示されるように、研磨部12Aは、可撓性を有する複数の研磨エレメント20を、中心点Oと同心の直径の大きさが異なる2つの仮想円16,17の間においてそれら仮想円16,17の円周方向に沿って並べることによって形成されている。
As shown in FIG. 5, the
<研磨エレメント>
図8(a)及び(b)、並びに図9に示されるように、研磨エレメント20は、曲がり歯傘歯車6の歯間に入り込むことができるように正面視逆台形状で所定板厚寸法の基材21を備え、基材21における一側板面(図8(a)において下側板面)の内側縁部20a(図8(b)において左側部)に研磨層22が設けられるとともに、基材21における他側板面(図8(a)において上側)の外側縁部20b(図8(b)において右側部)に研磨層22が設けられている。ここで、研磨層22は、基材21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。
<Polishing element>
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 9, the polishing
研磨エレメント20は、内側縁部20aと外側縁部20bとの幅方向中央部分のみが接着剤等の固着手段によってベースプレート11上に固着されており、内側縁部20a及び外側縁部20bは自由に撓むことができ、凸歯面8a及び凹歯面8bに押し付けられたときに押付力に応じて撓んで凸歯面8a及び凹歯面8bに密着するようになっている。このため、研磨部12Aを歯面の形状に合わせて高精度に成形する必要がなくなり、曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを容易に作製することができる。
The polishing
研磨エレメント20は、内側縁部20a及び外側縁部20bのうち、図6(a)に示される場合、内側縁部20aが研磨部12Aの回転方向R1に先行する位置に、外側縁部20bが後行する位置に、それぞれ配されるように研磨部12Aの回転方向R1に対し傾斜配置されるとともに、図7(a)に示される場合、外側縁部20bが研磨部12Aの回転方向R2に先行する位置に、内側縁部20aが後行する位置に、それぞれ配されるように、研磨部12Aの回転方向R2に対し傾斜配置されている。
As shown in FIG. 6A, the polishing
研磨エレメント20において、基材21としては、可撓性を有するシート材の中から適宜に選択可能で、例えば綿布やガラスクロス、合繊布、クラフト紙、不織布、金属網、合成樹脂シートなどが用いられる。基材21に付着される研磨材(砥粒)としては、例えば、ダイヤモンドやCBN(立方晶窒化ホウ素)、B4、C、Al2O3、SiO2、SiC等の中から選択される少なくとも1種以上からなるものが挙げられる。基材21に対して研磨材を付着するための接着剤層は、研磨材同士を接着する結合剤と研磨材を基材に接着する接着剤とから構成されている。研磨材同士を接着する結合剤としては、例えば、一般的に使用されているメタル、電着、ビトリファイド、レジン等の中から適宜に選択される。研磨材を基材に接着する接着剤としては、例えば、膠や合成樹脂等が用いられる。使用される主な合成樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
In the polishing
<研磨動作>
以上に述べたように構成される曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを用いた歯車研磨盤1よる曲がり歯傘歯車6の研磨動作について以下に説明する。
<Grinding operation>
The operation of grinding the
まず、図1に示されるように、研磨体回転軸2の回転軸線S1と歯車回転軸4の回転軸線S2とが仮想の投影面上で所定角度をなして交わり、曲がり歯傘歯車6に対し曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを所定角度だけ傾けた状態で、図5に示されるように、研磨部12Aが曲がり歯傘歯車6の歯間に入り込むように図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。
First, as shown in FIG. 1, the rotation axis S1 of the grinding body rotation shaft 2 and the rotation axis S2 of the gear rotation shaft 4 intersect at a predetermined angle on a virtual projection plane. 5, the position/attitude adjustment mechanism (not shown) is installed so that the
[凹歯面研磨動作]
研磨体回転軸2の回転駆動により、図6(a)中記号R1方向に曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを回転させながら、図6(b)に示されるように、研磨部12Aの外周縁に凹歯面8bを押し付けるように歯車回転軸4の回転送りにより曲がり歯傘歯車6を微小回転角度だけ回転させる。これにより、研磨エレメント20における研磨部12Aの回転方向R1に後行する位置にある外側縁部20bが凹歯面8bに押し付けられ、凹歯面8bの形状に沿うように研磨エレメント20の外側縁部20bが撓み、研磨エレメント20の研磨層22(図8(a)及び(b)参照)を凹歯面8bにぴったりと接触させることができる。したがって、凹歯面8bを局部的に研磨することなく、凹歯面8bを均一に磨くことができ、凹歯面8bをより高精度に研磨することができる。
[Grinding operation of concave tooth surface]
By rotating the grinding body rotating shaft 2 , while rotating the spiral bevel
[凸歯面研磨動作]
研磨体回転軸2の回転駆動により、図7(a)中記号R2方向に曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを回転させながら、図7(b)に示されるように、研磨部12Aの内周縁に凸歯面8aを押し付けるように歯車回転軸4の回転送りにより曲がり歯傘歯車6を微小回転角度だけ回転させる。これにより、研磨エレメント20における研磨部12Aの回転方向R2に後行する位置にある内側縁部20aが凸歯面8aに押し付けられ、凸歯面8aの形状に沿うように研磨エレメント20の内側縁部20aが撓み、研磨エレメント20の研磨層22(図8(a)及び(b)参照)を凸歯面8aにぴったりと接触させることができる。したがって、凸歯面8aを局部的に研磨することなく、凸歯面8aを均一に磨くことができ、凸歯面8aをより高精度に研磨することができる。
[Convex Tooth Surface Grinding Operation]
By rotating the grinding body
上記の凹歯面研磨動作及び凸歯面研磨動作においては、隣り合う研磨エレメント20の間に、歯8の歯筋方向端縁が食い込む方向とは逆方向に研磨エレメント20における内側縁部20a又は外側縁部20bが歯8に対し相対移動されるとともに、かかる相対移動の際に、研磨エレメント20の側縁部が撓んで、隣り合う研磨エレメント20の側縁部が互いに近接された状態で歯面8a,8bが研磨されるので、研磨動作の際に、隣り合う研磨エレメント20の間に歯8が食い込むのを確実に防ぐことができる(後述する第二実施形態の歯傘歯車用研磨体10Bについても同様)。
In the above-described concave tooth surface polishing operation and convex tooth surface polishing operation, the
上記の凹歯面研磨動作と凸歯面研磨動作とを1セットの研磨動作として、この1セットの研磨動作が終われば、曲がり歯傘歯車6の歯間から研磨部12Aを抜き出すように図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。その後、歯車回転軸4の回転送りにより、曲がり歯傘歯車6を一歯分の回転送りに相当する回転角度だけ回転させるとともに、曲がり歯傘歯車6における次の研磨対象の歯8とその隣の歯8との間に研磨部12Aが入り込むように、図1に示されるように、曲がり歯傘歯車6に対し曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを所定角度だけ傾けた状態で図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。そして、上記の凹歯面研磨動作と凸歯面研磨動作とを1セットの研磨動作として実施する。以下、これらの動作を繰り返し実施し、曲がり歯傘歯車6の全ての歯8の凸歯面8a及び凹歯面8bを研磨する。
The concave tooth surface polishing operation and the convex tooth surface polishing operation are regarded as one set of polishing operations, and when this one set of polishing operations is completed, the
上記の凹歯面研磨動作と凸歯面研磨動作とを1セットの研磨動作として、これを繰り返し実施する方式のみならず、以下の方式を採用してもよい。すなわち、上記の凹歯面研磨動作(又は凸歯面研磨動作)を1セットの研磨動作として、この1セットの研磨動作が終われば、曲がり歯傘歯車6の歯間から研磨部12Aを抜き出すように図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。その後、歯車回転軸4の回転送りにより、曲がり歯傘歯車6を一歯分の回転送りに相当する回転角度だけ回転させるとともに、曲がり歯傘歯車6における次の研磨対象の歯8とその隣の歯8との間に研磨部12Aが入り込むように、図1に示されるように、曲がり歯傘歯車6に対し曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを所定角度だけ傾けた状態で図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。そして、上記の凹歯面研磨動作(又は凸歯面研磨動作)を1セットの研磨動作として実施する。以下、これらの動作を繰り返し実施し、曲がり歯傘歯車6の全ての歯8の凹歯面8b(又は凸歯面8a)を研磨する。引き続いて、同様の要領により、曲がり歯傘歯車6の全ての歯8の凸歯面8a(又は凹歯面8b)を研磨して、曲がり歯傘歯車6の全ての歯8の歯面8a,8bを研磨する。
The concave tooth surface polishing operation and the convex tooth surface polishing operation are treated as one set of polishing operations, and in addition to the method of repeating this operation, the following method may be adopted. That is, the above concave tooth surface polishing operation (or convex tooth surface polishing operation) is regarded as one set of polishing operation, and after this one set of polishing operation is completed, the
なお、上記の研磨動作の長期間の繰り返しにより、研磨エレメント20それ自体が摩耗したとしても、撓んだ状態の研磨エレメント20が元の状態に戻ろうとする復元力によって研磨エレメント20が常に歯面8a,8bに押し付けられるので、使用が進むにつれて研磨エレメント20それ自体が摩耗したとしても、研磨エレメント20が歯面8a,8bに接触した状態を維持することができ、従来のカップ状研削砥石では必要とされるドレッシング等の特別な整形作業が不要になる。
Even if the polishing
〔第二実施形態〕
図10には、本発明の第二実施形態に係る曲がり歯傘歯車用研磨体の研磨動作を示す図で、研磨動作前状態図(a)、及び凹歯面を研磨している状態図(b)が、それぞれ示されている。また、図11には、本発明の第二実施形態に係る曲がり歯傘歯車用研磨体の研磨動作を示す図で、研磨動作前状態図(a)、及び凸歯面を研磨している状態図(b)が、それぞれ示されている。なお、第二実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Bにおいて、第一実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Aと同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第二実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Bに特有の部分を中心に説明することとする(後述する第三実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Cについても同様)。
[Second embodiment]
FIG. 10 shows the polishing operation of the spiral bevel gear polishing body according to the second embodiment of the present invention. b) are shown respectively. 11A and 11B show the polishing operation of the spiral bevel gear polishing body according to the second embodiment of the present invention. Figure (b) is shown respectively. In addition, in the spiral bevel
図10(a)に示されるように、第二実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Bにおいて、研磨部12Bは、複数の研磨エレメント20と複数のスペーサ25とを、仮想円16,17(図5参照)に沿って交互に並べることによって形成されている。
As shown in FIG. 10(a), in the spiral bevel
複数のスペーサ25は、それぞれ研磨部12Bの内周側に配される内側縁部25aと研磨部12Bの外周側に配される外側縁部20bとを有し、研磨エレメント20の中央から研磨層22が設けられる端縁部近傍までを曲がり歯傘歯車用研磨体10Bの回転方向に向かって後側から支えることができる大きさ及び形状の板状部材から構成されている。
Each of the plurality of
スペーサ25は、内側縁部25a及び外側縁部25bのうち、図10(a)に示される場合、内側縁部25aが研磨部12Bの回転方向R1に先行する位置に、外側縁部25bが後行する位置に配されるとともに、図11(a)に示される場合、外側縁部25bが研磨部12Bの回転方向R2に先行する位置に、内側縁部25aが後行する位置に配されるように、研磨部12Bの回転方向R1,R2に対し傾斜配置されている。そして、仮想円16,17(図5参照)の間において、隣り合う研磨エレメント20の間でスペーサ25が互いの板面を向い合せるように、仮想円16,17の円周方向に沿って並設されている。
As shown in FIG. 10A, the
<研磨動作>
以上に述べたように構成される曲がり歯傘歯車用研磨体10Bを用いた曲がり歯傘歯車6の研磨動作について以下に説明する。
<Grinding operation>
The grinding operation of the
まず、上述した曲がり歯傘歯車用研磨体10Aを用いた曲がり歯傘歯車6の研磨動作と同じ要領で曲がり歯傘歯車6に対し曲がり歯傘歯車用研磨体10Bを所定角度だけ傾けた状態で研磨部12Bが曲がり歯傘歯車6の歯間に入り込むように、図示されない位置・姿勢調整機構により、各回転軸2,4の三次元座標上における位置及び姿勢を調整する。
First, in the same manner as the polishing operation of the
[凹歯面研磨動作]
研磨体回転軸2の回転駆動により、図10(a)中記号R1方向に曲がり歯傘歯車用研磨体10Bを回転させながら、図10(b)に示されるように、研磨部12Bの外周縁に凹歯面8bを押し付けるように歯車回転軸4の回転送りにより曲がり歯傘歯車6を微小回転角度だけ回転させる。これにより、研磨エレメント20における研磨部12Bの回転方向R1に後行する位置にある外側縁部20bが凹歯面8bに押し付けられ、凹歯面8bの形状に沿うように研磨エレメント20の外側縁部20bが撓み、研磨エレメント20の研磨層22(図8(a)及び(b)参照)を凹歯面8bにぴったりと接触させることができる。このとき、研磨エレメント20がスペーサ25によって支えられる。
[Grinding operation of concave tooth surface]
By rotating the grinding body rotating shaft 2 , while rotating the spiral bevel
[凸歯面研磨動作]
研磨体回転軸2の回転駆動により、図11(a)中記号R2方向に曲がり歯傘歯車用研磨体10Bを回転させながら、図11(b)に示されるように、研磨部12Bの内周縁に凸歯面8aを押し付けるように歯車回転軸4の回転送りにより曲がり歯傘歯車6を微小回転角度だけ回転させる。これにより、研磨エレメント20における研磨部12Bの回転方向R2に後行する位置にある内側縁部20aが凸歯面8aに押し付けられ、凸歯面8aの形状に沿うように研磨エレメント20の内側縁部20aが撓み、研磨エレメント20の研磨層22(図8(a)及び(b)参照)を凸歯面8aにぴったりと接触させることができる。このとき、研磨エレメント20がスペーサ25によって支えられる。
[Convex Tooth Surface Grinding Operation]
By rotating the grinding
第二実施形態の歯傘歯車用研磨体10Bによれば、スペーサ25の厚みや幅寸法、個数等の調整によって研磨エレメント20の撓み具合を容易に調整することができる。
According to the grinding
〔第三実施形態〕
図12には、本発明の第三実施形態に係る曲がり歯傘歯車用研磨体を示す図で、歯送り前状態図(a)、及び歯送り後状態図(b)が、それぞれ示されている。
[Third embodiment]
FIG. 12 is a view showing a ground body for spiral bevel gears according to a third embodiment of the present invention, showing a state diagram (a) before tooth feeding and a state diagram (b) after tooth feeding, respectively. there is
図12(a)及び(b)に示されるように、第三実施形態の曲がり歯傘歯車用研磨体10Cは、ベースプレート11の他側の板面上に、研磨部12Cが接着剤等の固着手段によって固着されて構成されている。
As shown in FIGS. 12(a) and 12(b), in the spiral bevel
研磨部12Cは、研磨部12A,12Bと同様に、研磨体回転軸2の回転軸線S1と同心をなす研磨部中心軸線T1を有し、中心点Oを中心に略環状(本例では略円環状)に形成され、研磨部12A,12Bと同様に、可撓性を有する複数の研磨エレメント20を並べることによって構成されている。各研磨エレメント20は、内側縁部20a及び外側縁部20bのうちの一方が研磨部12Cの回転方向に先行する位置に、他方が後行する位置に配されるように、研磨部12Cの回転方向に対し傾斜配置されている。必要に応じて、隣り合う研磨エレメント20の間には、スペーサ25が介挿される。なお、「略環状」とは、一周のうちの一部において不連続となる形状のことである。
Like the polishing
研磨部12Cには、曲がり歯傘歯車6の外周と内周との半径方向の幅寸法よりも若干大きい幅寸法の開口部30が形成されている。開口部30の一方側に位置する研磨部12Cの先端部は、先細り形状とされている。開口部30の他方側に位置する研磨部12Cの基端とその基端から研磨部12Cの周方向に沿って所定距離進んだ所定位置までの部位は歯送り部31とされている。
The
<歯送り部>
歯送り部31は、研磨部12Cの基端側に向かって進むに従って研磨部12Cの内方への傾き度合を増すように湾曲し、研磨部12Cの先端部に対し、曲がり歯傘歯車6の歯間距離分だけ研磨部12Cの内方にずれた位置にまで延設されている。歯送り部31における内周側及び外周側のそれぞれの曲率半径は、凸歯面8a及び凹歯面8bのそれぞれの曲率半径よりも若干小さいため、曲がり歯傘歯車6の歯間に研磨部12Cを入れ込んだ状態で研磨部12Cを1回転させる際、歯送り部31が曲がり歯傘歯車6の歯間を通過するときの抵抗が過大になることが考えられるが、研磨部12Cを構成する研磨エレメント20の内側縁部20aと外側縁部20bとがそれぞれ撓むため、通過抵抗が過大になることがなく、歯送り部31が曲がり歯傘歯車6の歯間を通過することができる。
<Tooth feeding part>
The
以上に述べたように構成される曲がり歯傘歯車用研磨体10Cの研磨動作については、歯傘歯車用研磨体10A,10Bと基本的に同じである。以下においては、歯傘歯車用研磨体10Cの歯送り部31による歯送りについて説明する。
The grinding operation of the spiral bevel
図12(a)~(b)に示されるように、研磨部12Cによる曲がり歯傘歯車6の一の歯8の研磨動作に続いて、歯送り部31が曲がり歯傘歯車6の歯間を通過する際に、歯送り部31から歯8に対して、曲がり歯傘歯車6を図12(b)中R3矢印方向に回転させるような力が作用し、図12(b)に示されるように歯送り部31が曲がり歯傘歯車6の歯間を通過すると、曲がり歯傘歯車6が図中R3方向に一歯分だけ送られ、研磨部12Cの先端部が一歯分だけ送られた曲がり歯傘歯車6の歯間に向かって進むことになる。
As shown in FIGS. 12A and 12B, following the grinding operation of one
第三実施形態の歯傘歯車用研磨体10Cによれば、曲がり歯傘歯車6の歯8に対する歯送り部31の送り作用によって曲がり歯傘歯車6における一の歯8の歯面8a,8bと他の歯8の歯面8a,8bの研磨動作が連続的に行われるので、一の歯8の歯面8a,8bの研磨の後に、一旦、一の歯8の歯面8a,8bから研磨部12Cを離し、次いで研磨部12Cを他の歯8の歯面8a,8bに対して位置決めした後、他の歯8の歯面8a,8bに研磨部12Cを接触させるといった余分な動作を行わなくて済み、研磨動作を効率良く行うことができる。
According to the toothed bevel
以上、本発明の曲がり歯傘歯車用研磨体、及び曲がり歯傘歯車の研磨方法について、複数の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、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、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。 As described above, the polishing body for spiral bevel gears and the method for polishing spiral bevel gears of the present invention have been described based on a plurality of embodiments, but the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments. Instead, the configuration can be changed as appropriate without departing from the gist of the invention, such as combining the configurations described in each embodiment as appropriate.
例えば、上記の実施形態においては、研磨エレメント20として、基材21の表面に研磨層22を設けるものを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば合成樹脂に研磨材(砥粒)を練り込んでシート状に成形したものを用いてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the polishing
本発明の曲がり傘歯車用研磨体、及び曲がり歯傘歯車の研磨方法は、研磨焼けや研磨割れが生じることなく、歯面を高精度に研磨することができるという特性を有していることから、曲がり歯傘歯車を研磨する用途において利用可能である。 The polished body for spiral bevel gears and the method for polishing spiral bevel gears of the present invention have the characteristic that the tooth flanks can be polished with high precision without causing burn marks or cracks during polishing. , can be used for grinding spiral bevel gears.
1 歯車研磨盤
6 曲がり歯傘歯車
8 歯
8a 凸歯面
8b 凹歯面
10A~10C 曲がり歯傘歯車用研磨体
12A~12C 研磨部
15,17 歯筋創成仮想円錐体
16,18 研磨部創成仮想円錐体
15a,17a 仮想円錐面
16a,18a 仮想円錐面
20 研磨エレメント
20a 内側縁部
20b 外側縁部
25 スペーサ
30 開口部
31 歯送り部
1
Claims (4)
前記歯面に接触しながら前記歯面に沿って摺動可能で前記歯面の形状に追従するように変形する環状又は略環状の研磨部を備え、
前記研磨部は、可撓性を有する複数の研磨エレメントを並べることによって形成され、
前記研磨エレメントは、前記研磨部の内周側に配される内側縁部と、前記研磨部の外周側に配される外側縁部とを有し、前記内側縁部及び前記外側縁部のうちの一方が前記研磨部の回転方向に先行する位置に、他方が後行する位置に配されるように、前記研磨部の回転方向に対し傾斜配置されている曲がり歯傘歯車用研磨体。 A spiral bevel gear polishing body for polishing a tooth surface of a spiral bevel gear,
an annular or substantially annular polishing portion that is slidable along the tooth surface while being in contact with the tooth surface and deforms so as to follow the shape of the tooth surface ;
The polishing section is formed by arranging a plurality of flexible polishing elements,
The polishing element has an inner edge portion arranged on the inner peripheral side of the polishing portion and an outer edge portion arranged on the outer peripheral side of the polishing portion. and one of the grinding bodies for a spiral bevel gear is disposed at a position leading in the rotation direction of the grinding section and the other at a position trailing in the rotation direction of the grinding section .
前記歯面に接触しながら前記歯面に沿って摺動可能で前記歯面の形状に追従するように変形する環状又は略環状の研磨部を備え、
前記研磨部は略環状であり、前記研磨部が前記曲がり歯傘歯車における一の歯の歯面を研磨する動作に続いて、前記研磨部が前記曲がり歯傘歯車における他の歯の歯面を研磨する動作に移行するように、前記曲がり歯傘歯車の歯を送る歯送り部を備える曲がり歯傘歯車用研磨体。 A spiral bevel gear polishing body for polishing a tooth surface of a spiral bevel gear,
an annular or substantially annular polishing portion that is slidable along the tooth surface while being in contact with the tooth surface and deforms so as to follow the shape of the tooth surface;
The polishing section has a substantially annular shape, and after the polishing section polishes the tooth flank of one tooth of the spiral bevel gear, the polishing section polishes the tooth flank of another tooth of the spiral bevel gear. A grinding body for spiral bevel gears, comprising a tooth feeder for feeding teeth of the spiral bevel gear so as to transition to a grinding operation.
前記研磨エレメントにおける前記研磨部の回転方向に後行する位置にある前記内側縁部又は前記外側縁部を前記歯面に押し付けて研磨する曲がり歯傘歯車の研磨方法。 A method for polishing a spiral bevel gear using the polishing body for a spiral bevel gear according to claim 1 or 2 , comprising:
A method of grinding a spiral bevel gear, wherein the inner edge or the outer edge of the grinding element at a position following the grinding portion in the rotational direction is pressed against the tooth surface for grinding.
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