JP7298100B2

JP7298100B2 - 歯車研削用複層砥石

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Publication number: JP7298100B2
Application number: JP2019157444A
Authority: JP
Inventors: 孝政石澤; 雄介大浦; 侑志藤田; 光史橋本
Original assignee: Noritake Co Ltd; Nippon Resibon Corp
Current assignee: Noritake Co Ltd; Nippon Resibon Corp
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2039-08-29
Also published as: US20220331892A1; CN114340825B; EP4026640A4; JP2021030419A; WO2021039196A1; EP4026640A1; KR20220078581A; CN114340825A

Description

本発明は、高速で歯車を研削可能な歯車研削用複層砥石に関するものである。

たとえば、自動車用のトランスミッションや産業用ロボットの減速機などには、多数の歯車が使用されている。これらの歯車、特に斜歯歯車には、たとえば近年の自動車の静粛化や燃費の向上の要求に伴って、振動や騒音の低減、伝達効率の向上、長寿命化などの性能の向上が求められている。また、実際の歯車の加工においては、上記性能の向上に併せて、より短時間で加工することが求められている。

これに対して、回転軸線上に相互に固定した粗加工部および仕上加工部から一体的に構成された歯車研削用複層砥石が、提案されている。このような歯車研削用複層砥石は、たとえば連続創成式歯車研削盤に用いられる。この歯車研削用複層砥石を構成する粗加工部および仕上加工部は、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率が相違した相互に異なる種類の粗加工砥石および仕上加工砥石を有し、加工性能を維持しつつ加工速度を得るための相互に異なる物性に設定されている。

特開２０１３－１８０８９号公報

ところで、上記従来の歯車研削用複層砥石は、それを構成する粗加工部および仕上加工部を共通の回転軸線まわりに回転するように相互に固定するために、それら粗加工部および仕上加工部の端面全体が相互に固着される。この場合、粗加工部および仕上加工部における弾性率等の物性の相違に起因して、研削加工時に回転軸線まわりに回転駆動されると、粗加工部および仕上加工部の延びに差が生じるので、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合に比較して、研削に用いる周速度の上限値たとえば破壊周速度が低下し、研削加工速度或いは研削能率が得られないという問題があった。たとえば、粗加工部よりも仕上加工部の弾性が高く、仕上加工部の回転中の変位が大きい場合、その仕上加工部の変位の影響を受けた粗仕上部が、単体の場合よりも低い周速度で破壊するという問題があった。このため、単体の場合よりも低い回転で加工せざるを得ず、歯車研削における加工時間は、砥石と歯車との噛合加工であることから砥石の回転速度への依存が大きいため、歯車研削の加工能率が制限されていた。また、主軸に対して単体の粗加工部および仕上加工部をフランジを用いて別々に同軸に装着する場合には、回転軸線方向に連ねられた粗加工部および仕上加工部の外周加工面に、一連のねじ溝を位相を正確に合わせてそれぞれ形成することが困難であり、たとえば初期のドレッシング作業について通常の時間よりも長時間を必要とするので、これも加工時間を長くしているという問題があった。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、研削に用いる周速度の上限値すなわち破壊周速度を低下させず、研削加工速度或いは研削能率が得られる歯車研削用複層砥石を提供することにある。

本発明者等は、上記事情を背景として種々検討を重ねた結果、仕上加工部と粗仕上加工とを相互に固着するために、仕上加工部の仕上加工砥石の端面と粗仕上加工部の粗加工砥石の端面とは相互に接着せず、仕上加工部の第１コアと粗仕上加工部の第２コアの端面とを相互に固着すると、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合と同等の破壊強度が、得られることを見いだした。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。

すなわち、本発明の要旨とするところは、回転軸線上に相互に隣接して配置された粗加工部および仕上加工部を備える歯車研削用複層砥石であって、（ａ）前記粗加工部は、第１コアと、前記第１コアに支持され且つ無機質結合剤を用いて砥粒を結合した粗加工砥石と、を有し、（ｂ）前記仕上加工部は、前記第１コアに隣接する第２コアと、前記第２コアに支持され、樹脂結合剤を用いて砥粒を結合したレジノイド砥石又は研磨布が積層された状態で樹脂により結合された研磨布積層体砥石から成り、且つ前記粗加工砥石よりも高い弾性を有する仕上加工砥石と、を有し、（ｃ）前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石とはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されており、（ｄ）前記粗加工部および前記仕上加工部は、前記第１コアの端面および前記第２コアの端面のみが接着されることで、相互に固着されており、（ｅ）前記歯車研削用複層砥石は、前記歯車研削用複層砥石を前記回転軸線まわりに回転させつつ前記回転軸線方向に変位させながら、歯車素材の回転軸線に平行な方向に往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して前記歯車素材を前記歯車素材の回転軸線まわりに順次回転させることで前記歯車素材の外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられるものであることにある。

本発明の歯車研削用複層砥石によれば、前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石との少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されていることで、粗加工部および仕上加工部が相互に一体的に構成されている。このため、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。また、第１コアの端面と第２コアとの端面とが相互に固着されていることで、粗加工部の粗加工砥石の外周面および仕上加工部の仕上加工砥石の外周面にそれぞれ形成されたねじ溝の位相を正確に合わせることが可能であるため、ドレッシングに必要な時間を短縮でき、一層、研削能率が高められる。
また、前記粗加工部および仕上加工部は、前記第１コアの端面および前記第２コアの端面のみが接着されていることで、相互に固着されている。このようにすれば、粗加工砥石および仕上加工砥石の一方の変形が他方に影響することがないことから、各々の研削性能を維持したまま研削加工における周速度が高められるので、研削加工能率が高められる。また、粗加工砥石および仕上加工砥石の位相のずれを解消できるので、粗加工砥石および仕上加工砥石の外周面に対するドレッシングを通常のドレッシング同様に短時間で行なうことができる。
また、前記歯車研削用複層砥石は、前記歯車研削用複層砥石を前記回転軸線まわりに回転させつつ前記回転軸線方向に変位させながら、歯車素材の回転軸線に平行な方向に往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して前記歯車素材を前記歯車素材の回転軸線まわりに順次回転させることで前記歯車素材の外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられるものである。このため、歯車研削用複層砥石に対する歯車素材の接触円弧長さが長く、常に砥粒の当たる位置を変化させて歯車素材の研削加工が行われるので、高能率の歯車研削が行なわれる。

また、好適には、前記第１コアおよび前記第２コアは、前記粗加工砥石より高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成されている。このようにすれば、第１コアおよび第２コアの製造が容易となる。

また、好適には、前記第１コアおよび前記第２コアは、含浸させられた樹脂が硬化されたことで補強されているビトリファイド砥石から構成される。このようにすれば、歯車研削用複層砥石の耐久性が高められる。

また、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成される。これにより、第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されることから、第１コアの外周面に前記ビトリファイド砥石を固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。

また、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成され、前記第２コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記第１コアの前記仕上加工砥石側に前記第１コアと一体に構成され、前記仕上げ加工砥石は、前記第２コアの外周面に固着される。これにより、第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されるとともに第２コアは第１コアと一体に構成されることから、第１コアの外周面に前記ビトリファイド砥石を固着させることおよび第１コアと第２コアとを固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。

本発明の一実施例の連続創成式歯車研削盤の構成の要部を説明する斜視図である。図１の連続創成式歯車研削盤において行なわれる連続創成式歯車研削を、歯車研削用複層砥石および歯車素材を用いて説明する斜視図である。図２の歯車研削用複層砥石を拡大して説明する斜視図である。図２の歯車研削用複層砥石の粗加工部の構成を説明する断面図である。図２の歯車研削用複層砥石の仕上加工部の構成を説明する断面図である。図２の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図である。粗加工部と仕上加工部との端面を接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。仕上加工部がレジノイド砥石を有する場合の、粗加工部のコアと仕上加工部のコアとの端面同士のみを接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。仕上加工部が研磨布積層体砥石を有する場合の、粗加工部のコアと仕上加工部のコアとの端面同士のみを接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。本発明の他の実施例の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図であり、図６に対応する図である。本発明のさらに他の実施例の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図であり、図６に対応する図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例の一実施例の連続創成式歯車研削盤１０の構成の要部を説明する斜視図である。図２は、連続創成式歯車研削盤１０において行なわれる連続創成式歯車研削を、歯車研削用複層砥石１２および歯車素材ＢＬを用いて説明する斜視図である。連続創成式歯車研削盤１０により、ねじ状の歯車研削用複層砥石１２および研削液ＧＦが用いられて、歯車素材ＢＬの外周面に所謂シフト研削と称される連続創成式歯車研削が施される。連続創成式歯車研削盤１０は、歯車研削用複層砥石１２を、たとえば水平方向のＹ軸に平行な回転軸線Ｃｙまわりに回転可能に、そのＹ軸に平行な回転軸線Ｃｙ方向すなわちシフト方向Ｓに歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に、Ｙ軸に直交するＺ軸方向に平行なアキシャル送り方向に歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に、且つ、Ｙ軸およびＺ軸に直交するＸ軸方向に平行な切込み方向に歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に備えている。歯車研削用複層砥石１２は、外周研削面に螺旋状に連ねられてねじ状となっている。また、連続創成式歯車研削盤１０は、Ｚ軸に平行な回転軸線Ｃｚまわりに回転可能に歯車素材ＢＬを保持している。

具体的には、連続創成式歯車研削盤１０は、Ｘ軸テーブル２０と、Ｚ軸テーブル２８と、Ｙ軸テーブル３４と、ワーク回転駆動装置３８と、砥石回転駆動装置４２とを、備えている。Ｘ軸テーブル２０は、基台１４上に固定されたＸ軸方向案内部材１６によりＸ軸方向に案内され、Ｘ軸位置決めモータ１８によりＸ軸方向に位置決めされる。Ｚ軸テーブル２８は、基台１４から立設された支持壁２２に固定されたＺ軸方向案内部材２４によりＺ軸方向に案内され、Ｚ軸位置決めモータ２６によりＺ軸方向に位置決めされる。Ｙ軸テーブル３４は、Ｚ軸テーブル２８に形成されたＹ軸方向案内溝３０によりＹ軸方向に案内され、Ｙ軸位置決めモータ３２によりＹ軸方向に位置決めされる。ワーク回転駆動装置３８は、Ｘ軸テーブル２０上に固設されて歯車素材ＢＬを回転可能に支持し、歯車素材ＢＬをその回転軸線Ｃｚまわりに回転駆動するワーク駆動モータ３６を有する。砥石回転駆動装置４２は、Ｙ軸テーブル３４上に固設されて歯車研削用複層砥石１２を回転可能に支持し、歯車研削用複層砥石１２をその回転軸線Ｃｙまわりに回転駆動する砥石駆動モータ４０を有する。

連続創成式歯車研削盤１０は、予め記憶されたプログラムに従ってＸ軸位置決めモータ１８、Ｚ軸位置決めモータ２６、Ｙ軸位置決めモータ３２によりＸ軸テーブル２０、Ｚ軸テーブル２８、Ｙ軸テーブル３４を駆動することにより、歯車研削用複層砥石１２を回転軸線Ｃｙまわりに回転させつつ回転軸線Ｃｙ方向すなわちシフト方向Ｓへ送りながら、ワークである歯車素材ＢＬの回転軸線Ｃｚに平行なＺ軸方向すなわちアキシャル方向へ所定の研削ストロークで往復研削送りを行ないつつ、その往復研削送りに同期して歯車素材ＢＬをその回転軸線Ｃｚまわりに順次回転させる。さらに、クーラントノズル４８から幅広く供給される研削液ＧＦの存在下で、常に新しい研削面すなわち常に新しい砥粒で歯車素材ＢＬの外周面に斜歯或いは直歯の研削加工を行うことにより、歯車研削用複層砥石１２の砥石磨耗を抑制し、安定した精度且つ高い加工能率で、歯車素材ＢＬの外周面に連続創成式歯車研削が施される。

図３は、歯車研削用複層砥石１２を拡大して説明する斜視図である。図３に示すように、歯車研削用複層砥石１２は、回転軸線Ｃｙ方向に貫通した取付孔５０と、共通の回転軸線Ｃｙ上に相互に隣接して配置された粗加工部５２および仕上加工部５４とから一体的に構成されている。それら粗加工部５２および仕上加工部５４の外周研削面には、粗加工部５２および仕上加工部５４に渡って連なり且つ正確に位相合わせされたねじ溝５６が形成されている。

図４は、歯車研削用複層砥石１２の粗加工部５２の構成を説明する断面図であり、図５は、歯車研削用複層砥石１２の仕上加工部５４の構成を説明する断面図である。また、図６は、歯車研削用複層砥石１２の構成を説明する断面図である。粗加工部５２は、たとえば図４に示すように、取付孔５０が形成された円筒状の第１コア５２ａと第１コア５２ａの外周面にたとえば接着剤を用いて固着されることで支持された粗加工砥石５２ｂとを有している。また、仕上加工部５４は、たとえば図５に示すように、取付孔５０が形成された円筒状の第２コア５４ａと第２コア５４ａの外周面にたとえば接着剤を用いて固着されることで支持された仕上加工砥石５４ｂとを有している。

そして、図６に示すように、歯車研削用複層砥石１２は、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとが相互に固着されないか、或いはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、第１コア５２ａとそれに隣接する第２コア５４ａとが、それらの端面の間が接着剤５８を用いて相互に固着されることで、一体的に構成されている。図６において、接着剤５８は理解を容易とするために太線で示されている。

粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂは、粗加工性能および仕上加工性能をそれぞれ維持しつつ加工速度を得るために、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率等が相互に相違し、相互に異なる物性に設定されており、基本的には相互に固着されていない。

粗加工砥石５２ｂは、仕上加工砥石５４ｂよりも高強度を有し、たとえば砥粒をガラス質の無機質結合剤（ビトリファイドボンド）を用いて結合したビトリファイド砥石である。仕上加工砥石５４ｂは、粗加工砥石５２ｂよりも高弾性、すなわち低弾性率を有し、たとえば、砥粒を熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤（レジノイドボンド）を用いて結合したレジノイド砥石、又は、合成繊維性或いは天然繊維性の不織布或いは織布に砥粒および合成樹脂が混合された接着剤が面状に塗布された研磨布がたとえば回転軸線Ｃｙ方向に相互に積層された状態で樹脂により結合された研磨布積層体砥石である。

第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、金属材料、樹脂材料、無機材料焼結体などの相互に異なる材料から構成されてもよいが、好適には、粗加工砥石５２ｂよりも高強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ同様に構成される。このようにすれば、第１コアおよび第２コアの製造が容易となる。第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、たとえば樹脂を含浸させた後にそれを硬化することで補強されたビトリファイド砥石から構成される。第１コア５２ａおよび第２コア５４ａの外周面には、必要に応じて、１°から５°のテーパ加工が施される。

以下において、本発明者が行なった破壊周速度試験およびその結果を説明する。表１は、破壊周速度試験に用いた砥石試料の材料１から５およびそれらの弾性率を示している。弾性率は、ビトリファイド砥石を１００とした相対値である。

（表１）
用途使用砥石或いは接着剤弾性率（相対値）
材料１粗加工ビトリファイド砥石１００
材料２仕上加工レジノイド砥石３１
材料３仕上加工研磨布積層体１．５
材料４コア樹脂含浸ビトリファイド砥石１９７
材料５接着剤エポキシ樹脂接着剤１５６

（破壊周速度試験１）
材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料２である単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石、および、それら単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石および単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石を回転軸線Ｃｙ方向の端面（対向面）全体を材料５の接着剤を用いて相互に固着したコア無し歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。

図７は、破壊周速度試験１の結果において、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図７に示すように、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度は１００であるとすると、上記単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石は１２４であり、上記単体のコア無し歯車研削用複層砥石は８４であった。上記単体のコア無し歯車研削用複層砥石は、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石および単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石のうちの破壊周速度が低い方に対して、１６％低い値となっている。このことは、コア無し粗加工用ビトリファイド砥石およびコア無し仕上加工用レジノイド砥石の端面全体の接着が、コア無し歯車研削用複層砥石の破壊周速度を単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石単体の破壊周速度よりも低下させる方向に作用していることを、示している。

（破壊周速度試験２）
材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料２である単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石、材料４（コア）の外周面に材料２の仕上加工用レジノイド砥石を接着したコア付仕上加工用レジノイド砥石、および、コア付粗加工用ビトリファイド砥石およびコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面のみを材料５の接着剤を用いて相互に固着した歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。

図８は、破壊周速度試験２の結果において、上記コア付仕上加工用レジノイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図８に示すように、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度は１０９、上記コア無し仕上加工用レジノイド砥石は１１４、上記歯車研削用複層砥石は９８であった。上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度は、上記コア付仕上加工用レジノイド砥石の破壊周速度１００に対して、２％減の値であり、略同等の破壊周速度であった。このことは、コア付粗加工用ビトリファイド砥石のコアとコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面同士のみの接着が、上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度の低下の抑制に作用していることを、示している。

（破壊周速度試験３）
材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料３である単体のコア無し仕上加工用研磨布積層体砥石、材料４（コア）の外周面に材料３の仕上加工用研磨布積層体砥石を接着したコア付仕上加工用研磨布積層体砥石、および、コア付粗加工用ビトリファイド砥石およびコア付仕上加工用研磨布積層体砥石のコアの端面のみを材料５の接着剤を用いて相互に固着した歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。

図９は、破壊周速度試験３の結果において、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図９に示すように、上記コア無し仕上げ加工用研磨布積層体砥石の破壊周速度は６３、上記コア付仕上加工用研磨布積層体砥石は１０７、上記歯車研削用複層砥石は９９であった。上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度は、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度１００に対して、１％減の値であり、略同等の破壊周速度であった。このことは、コア付粗加工用ビトリファイド砥石のコアとコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面同士のみの接着が、コア付歯車研削用複層砥石の破壊周速度の低下の抑制に作用していることを、示している。

上述のように、本実施例の歯車研削用複層砥石１２によれば、回転軸線Ｃｙ上に相互に固定された粗加工部５２および仕上加工部５４を備える歯車研削用複層砥石１２であって、粗加工部５２は、第１コア５２ａと第１コア５２ａの外周面に固着された粗加工砥石５２ｂとを有し、仕上加工部５４は、第２コア５４ａと第２コア５４ａの外周面に固着された仕上加工砥石５４ｂとを有し、粗加工砥石５２と仕上加工砥石５４との対抗面の少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａの端面との間のみが相互に固着されていることで、粗加工部５２および仕上加工部５４が相互に一体的に構成されている。このため、粗加工部５２および仕上加工部５４を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。また、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａとの端面とが相互に固着されていることで、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂの外周面および仕上加工部５４の仕上加工砥石５４ｂの外周面にそれぞれ形成されたねじ溝の位相を正確に合わせることが可能であるため、ドレッシングに必要な時間を短縮でき、一層、研削効率が高められる。

また、本実施例では、第１コア５２ａの外周面に固着された粗加工砥石５２ｂは、砥粒が無機質結合剤により結合されたビトリファイド砥石であり、第２コア５４ａの外周面に固着された仕上加工砥石５４ｂは、砥粒が樹脂結合剤により結合されたレジノイド砥石、又は、砥粒が面状に固着された研磨布が積層状態で樹脂により固着された研磨布積層体砥石である。このようにすれば、仕上加工部５４の仕上加工砥石５４ｂは、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂよりも高い弾性を有するものとなる。また、仕上加工砥石５４ｂが研磨布積層体砥石から構成される場合は、仕上加工砥石５４ｂの比重が低いために回転中に発生する遠心力が低く、研磨布積層体砥石の単体での周速度よりも高い周速度で歯車研削用複層砥石１２を使用することができる。

また、本実施例では、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、粗加工砥石５２ｂよりも高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成される。このようにすれば、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａの製造が容易となる。

また、本実施例では、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、たとえば樹脂を含浸させた後にそれを硬化することで補強したビトリファイド砥石から構成される。このようにすれば、歯車研削用複層砥石１２の耐久性が高められる。

また、本実施例の粗加工部５２および仕上加工部５４は、第１コア５２ａの端面および第２コア５４ａの端面のみが接着されることで、相互に固着されている。このため、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂが相互に接着されておらず、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂの一方の変形が他方に影響することがないことから、各々の研削性能を維持したまま歯車素材ＢＬの研削加工における周速度が高められるので、研削加工能率が高められる。また、粗加工砥石５２および仕上加工砥石５４ｂの位相のずれを解消できるので、粗加工砥石５２および仕上加工砥石５４ｂの外周面に対するドレッシングを通常のドレッシング同様に短時間で行なうことができる。

また、本実施例の歯車研削用複層砥石１２は、歯車研削用複層砥石１２を回転軸線Ｃｙまわりに回転させつつ回転軸線Ｃｙに平行な方向に変位（シフト）させながら、歯車素材ＢＬの回転軸線Ｃｚに平行な方向へ所定の研削ストロークで往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して歯車素材ＢＬを回転軸線Ｃｚまわりに順次回転させることで歯車素材ＢＬの外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられる。このようにすれば、歯車研削用複層砥石１２に対する歯車素材ＢＬの接触円弧長さが長く、常に砥粒の当たる位置を変化させて歯車素材ＢＬの研削加工が行われるので、高能率の歯車研削が行なわれる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１０の歯車研削用複層砥石１１２において、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂは、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、第１コア１５２ａは、そのビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）の内周側に一体に構成されている。これにより、第１コア１５２ａは、粗加工砥石５２ｂと同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂの内周側に一体に構成されることから、第１コア１５２ａの外周面に粗加工砥石５２ｂを接着剤により固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。

図１１の歯車研削用複層砥石２１２において、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂは、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、第１コア２５２ａは、そのビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）の内周側に一体に構成されている。また、仕上加工部５４の第２コア２５４ａは、粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）と同じビトリファイド砥石構造により回転軸線Ｃｙ方向における第１コア２５２ａの仕上加工砥石５４ｂ側に、第１コア２５２ａに続いて第１コア２５２ａと一体に構成されている。また、仕上加工砥石５４ｂは、第２コア２５４ａの外周面に接着剤により固着される。これにより、第１コア２５２ａは、粗加工砥石５２ｂと同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂの内周側に一体に構成されるとともに、第２コア２５４ａは第１コア２５２ａと一体に構成されることから、第１コア２５２ａの外周面に粗加工砥石５２ｂを接着剤により固着させること、および第１コア２５２ａと第２コア２５４ａとを固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。

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、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

たとえば、実施例１の歯車研削用複層砥石１２では、粗加工部５２の第１コア５２ａの端面と仕上加工部５４の第２コア５４ａの端面の間のみが接着剤５８によって接着されていたが、それに加えて、歯車研削用複層砥石１２の破壊周速度を低下させない程度に、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとが内周部において固着されていてもよい。要するに、歯車研削用複層砥石１２の破壊周速度を低下させない程度に、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとは、それらの少なくとも外周部が相互に固着されていなければよい。実施例２の歯車研削用複層砥石１１２でも同様である。

また、前述の実施例の歯車研削用複層砥石１２、１１２、２１２は、ねじ溝５６を外周研削面に備えたものであり、歯車素材ＢＬに斜歯を形成する連続創成式歯車研削盤１０に用いられるものであった。しかし、歯車研削用複層砥石１２は、その外周研削面に複数の環状溝が形成され、平歯車を研削する研削盤に用いられるものであってもよい。この場合でも、粗加工部５２および仕上加工部５４を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて平歯車の研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２、１１２、２１２：歯車研削用複層砥石
５２：粗加工部
５２ａ、１５２ａ、２５２ａ：第１コア
５２ｂ：粗加工砥石
５４：仕上加工部
５４ａ、２５４ａ：第２コア
５４ｂ：仕上加工砥石
ＢＬ：歯車素材
Ｃｙ：歯車研削用複層砥石の回転軸線
Ｃｚ：歯車素材の回転軸線

Claims

回転軸線上に相互に隣接して配置された粗加工部および仕上加工部を備える歯車研削用複層砥石であって、
前記粗加工部は、第１コアと、前記第１コアに支持され且つ無機質結合剤を用いて砥粒を結合した粗加工砥石と、を有し、
前記仕上加工部は、前記第１コアに隣接する第２コアと、前記第２コアに支持され、樹脂結合剤を用いて砥粒を結合したレジノイド砥石又は研磨布が積層された状態で樹脂により結合された研磨布積層体砥石から成り、且つ前記粗加工砥石よりも高い弾性を有する仕上加工砥石と、を有し、
前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石とはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されており、
前記粗加工部および前記仕上加工部は、前記第１コアの端面および前記第２コアの端面のみが接着されることで、相互に固着されており、
前記歯車研削用複層砥石は、前記歯車研削用複層砥石を前記回転軸線まわりに回転させつつ前記回転軸線方向に変位させながら、歯車素材の回転軸線に平行な方向に往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して前記歯車素材を前記歯車素材の回転軸線まわりに順次回転させることで前記歯車素材の外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられるものである
ことを特徴とする歯車研削用複層砥石。
前記第１コアおよび前記第２コアは、前記粗加工砥石よりも高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成されている
ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
前記第１コアおよび前記第２コアは、含浸させられた樹脂が硬化されたことで補強されているビトリファイド砥石から構成されている
ことを特徴とする請求項２の歯車研削用複層砥石。
前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されている
ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成され、
前記第２コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記第１コアの前記仕上加工砥石側に前記第１コアと一体に構成され、
前記仕上加工砥石は、前記第２コアの外周面に固着されている
ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。