JPH0551405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は歯車形砥石に関する。

＜従来の技術＞ 従来、焼入後の高硬度歯車の仕上方法として
は、円盤状、円錐状あるいはねじ状等のいろいろ
な形状の砥石を用いた歯車研削盤による創成研削
方法が主に用いられて来た。しかしながら、この
創成法による歯車研削は被削歯車１個当りの研削
時間が長く、しかも段（肩）付き歯車等の加工が
できないという欠点があり、より高能率且つ制約
のない焼入歯車仕上方法が要請されていた。

この要請に応えるべく、近年、歯車形の砥石を
用い、それを被削歯車と噛み合わせて回転させる
ことで被削歯車歯面の研削を行う歯車研削方法が
提案されている。これは歯車形砥石と被削歯車の
噛み合う歯面相互の接触部分に生じる歯丈方向及
び歯すじ方向のすべりを利用して被削歯車の歯面
を研削するもので、その接触部分の相対速度が研
削速度となる。この噛み合い式の歯車研削方法
は、加工能率が高くしかも創成法では研削できな
い段（肩）付き歯車等の研削が可能であるという
利点を有している。

第８図、第９図はこの歯車形砥石による研削方
法の説明図であるが、同図において１は被削歯
車、２は歯車形砥石、３は被削歯車軸、４は歯車
形砥石軸を示し、通常は第８図に示すように被削
歯車軸３と歯車形砥石軸４とに交差角φを与えて
被削歯車１と歯車形砥石２を噛み合わせ、相互の
噛み合い回転により歯面に軸方向のすべりを生じ
させるように被削歯車１の諸元に合わせて歯車形
砥石２が設計される。ただし、段（肩）付き歯車
等空間的制約のあるときには、第９図に示すよう
に交差角φ＝０となる場合もある。また、第１０
図は歯車形砥石２の一歯の断面を表わす模式図で
あり、歯車形砥石２の各歯５の歯面６には適宜な
数の砥粒が存在し、そのうち必要歯丈部７内にあ
る砥粒により被削歯車１の歯面が研削される。い
ま、必要歯丈部７にある砥粒を歯先側から順にＧ
１〜Ｇ５と番号を付すと、最も歯先側にある砥粒
Ｇ１で被削歯車１の歯底が、また最も歯底側にあ
る砥粒Ｇ５で被削歯車１の歯先が研削されること
になる。

一方、第１１図は被削歯車１と従来の歯車形砥
石２の噛み合い状態を砥石軸直角断面で表わす模
式図であり、かみ合い円８は歯丈の略中央部に位
置している。また、図中で９はバツクラツシを示
し、噛み合い回転方向を変えて反対側歯面を研削
するときには、バツクラツシ９は反対歯面側に生
じる。このような従来の噛み合い状態において
は、被削歯車１の歯面は歯車形砥石２の必要歯丈
部７内にある砥粒により、第１２図、第１３図に
示すような研削を受ける。第１２図は被削歯車１
と歯車形砥石２の各軸３，４に交差角φを与えて
噛み合い回転させた場合、つまり交差角φ≠０の
場合（第８図の状態）、第１３図は交差角φ＝０
の場合（第９図の状態）をそれぞれ示しており、
図中歯面上の矢印は各砥粒の研削軌跡であつて、
矢印の方向及び長さがそれぞれ研削方向及び研削
長さを表わしている。また、矢印の長さは同時に
略研削速度に比例している。尚、Ａ１〜Ａ５を付
した矢印は、それぞれ第１０図に示した必要歯丈
部７内にある砥粒Ｇ１〜Ｇ５に対応している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、従来の噛み合い式の歯車研削方法で
は、第１２図及び第１３図に示すように、被削歯
車の歯面の歯丈方向で研削速度に大きな差があ
り、歯先部分と歯底部分とではその向きが反対と
なる。従つてその中間部で研削速度が極小化し、
場合によつては第１３図のようにその部分の速度
は零となつてしまう。そのため、その部分の研削
が十分に成されないばかりでなく、研削速度が小
さいと砥石の摩耗、損耗が激しいので、歯車形砥
石２の寿命が短かいという問題点があつた。さら
に、従来の歯車研削方法による研削力の変化状態
を模式的に表わす第１４図に示すように、接線方
向の研削力Ftは歯丈方向の噛み合い位置の変化、
つまり噛み合いの進行に伴つて変化し、噛み合い
の初期と終期とではその向きが逆転する。そのた
め、これが周期的な力の変動を引起こすと共に、
歯丈方向の位置によつて砥粒の研削機構にも変化
が生じ、それにより噛み合い回転精度を悪化させ
たり、砥粒の位置による研削機構の変化に起因し
て砥石の摩耗形態の不均一が生じ、加工精度に悪
影響を及ぼすという問題点があつた。尚、図中で
Fnな法線方向の研削力、１０は作用線を示す。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は従来の歯車形砥石を用いた噛み合い式
の歯車研削方法における上述した問題点を解決す
るものであり、被削歯車歯面において研削速度が
零となる点を無くすと共に、歯面全域に亘つて比
較的均一な研削速度が得られる歯車研削方法を提
供し、もつて歯車形砥石の寿命を延長し、且つ加
工精度の向上を図ることを目的としている。

この目的を達成するための本発明にかかる歯車
形砥石の構成は、被削歯車と噛み合い回転させて
被削歯車の歯面の研削を行う歯車形砥石におい
て、被削歯車と噛み合わせたときにかみ合い円が
当該歯車形砥石の必要歯丈部よりも歯底側又は歯
先側に位置するようにしたことを特徴とするもの
である。

＜作用＞ 実際に研削に関与する歯車形砥石の必要歯丈部
の各部は被削歯車の歯面と常に略同一方向にすべ
り接触をし、被削歯車歯面において研削速度が零
となる点が無くなると共に、歯面全域に亘つて比
較的均一な研削速度が得られる。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面により具体的に説明
する。

第１図は被削歯車１と本発明の一実施例にかか
る歯車形砥石２との噛み合い状態を砥石軸直角断
面で表わす模式図であり、本実施例ではかみ合い
円８が第１０図に関して上述した歯車形砥石２の
必要歯丈部７よりも歯車形砥石２の歯底側に位置
するように歯車形砥石２が設計される。而して、
これら被削歯車１と歯車形砥石２とを噛み合い回
転させると、被削歯車１の歯面は第２図、第３図
に示すような研削を受ける。第２図は第８図に示
すように交差角φ≠０の場合、第３図は第９図に
示すように交差角φ＝０の場合をそれぞれ示して
いる。

第２図、第３図に示すように、被削歯車１の歯
面全域に亘つて比較的均一な研削速度、つまり略
同一方向を向いた略同一の大きさを有する研削速
度が得られる。また、交差角φ≠０の場合はもち
ろん、従来研削速度零の点が生じていた交差角φ
＝０の場合においても第３図に示すように研削速
度が零となる点は生じない。

また、第４図は本発明の他の実施例にかかる歯
車形砥石２と被削歯車１との噛み合い状態を砥石
軸直角断面で表わす模式図である。第４図に示す
実施例ではかみ合い円８が歯車形砥石２の必要歯
丈部７よりも歯車形砥石２の歯先側に位置するよ
うに歯車形砥石２が設計されたものである。この
場合は、交差角φ≠０のときは第５図に示すよう
に、交差角φ＝０のときは第６図に示すように被
削歯車１の歯面が研削される。すなわち、本実施
例においても、前述の実施例と同様に、被削歯車
１の歯車全域に亘つて比較的均一な研削速度が得
られると共に、交差角φ＝０の場合にも研削速度
が零となる点は発生しない。

また、第７図は本発明に係る歯車形砥石による
研削力の変化状態の一例を表わす模式図である
が、本発明方法によれば研削速度は被削歯車１の
歯面の歯先部分と歯底部分とでその向きが略同一
方向を向いており、第７図に示すように接線方向
の研削力Ftは歯丈方向の噛み合い位置が変化し
てもその向きが変わることはない。従つて、研削
力Ftの向きが逆転する従来の方法に比べて研削
力変動を小さく抑えることができると共に、砥粒
の研削機構は歯丈方向であまり変化がなく、砥石
の均一な摩耗形態を得ることができる。

＜発明の効果＞ 以上実施例を挙げて詳細に説明したように本発
明に係る歯車形砥石によれば、被削歯車の歯面に
おいて研削速度が零となる点が無くなると共に、
歯面全域に亘つて比較的均一な研削速度が得られ
るので、歯車形砥石の寿命を延長し、且つ加工精
度の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図はそれぞれ本発明の実施例に
かかる歯車形砥石と被削歯車との噛み合い状態を
表わす模式図、第２図、第３図、第５図及び第６
図はそれぞれ本発明に係る歯車形砥石により研削
された歯車歯面の研削状態の例の説明図、第７図
は本発明に係る歯車形砥石による研削力の変化状
態の一例を表わす模式図、第８図及び第９図はそ
れぞれ歯車形砥石による研削方法の説明図、第１
０図は歯車形砥石の一歯の断面の模式図、第１１
図は従来の歯車形砥石と被削歯車との噛み合い状
態を表わす模式図、第１２図及び第１３図はそれ
ぞれ従来の方法により研削された歯車歯面の研削
状態の例の説明図、第１４図は従来の方法による
研削力の変化状態の一例を表わす模式図である。 図面中、１は被削歯車、２は歯車形砥石、７は
必要歯丈部、８は噛み合い円である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被削歯車と噛み合い回転させて被削歯車の歯
   面の研削を行う歯車形砥石において、被削歯車と
   噛み合わせたときにかみ合い円が当該歯車形砥石
   の必要歯丈部よりも歯底側又は歯先側に位置する
   ようにしたことを特徴とする歯車形砥石。