JPH0911129A - ドレスギヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードギヤホーニング加工において、内歯砥
石のドレッシング工程においてドレスギヤの掘り込み加
工時のドレスギヤ歯先面の砥粒の脱落を防止し、長寿命
を図る。 【構成】 ドレスギヤ１の外歯２の歯先のほぼ中央に円
筒面の一部を形成する歯先外周面３を設け、歯先外周面
３の両側４の歯先円径２８を歯筋方向に向かって徐々に
減少する円錐面７を設け、歯先両端部５の歯先円径１０
をワーク１２の歯先円径２７より大きくする。さらに、
歯先外周面３の歯筋方向の傾斜角６は３０′〜１°が好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車の熱処理後の歯面
仕上げを目的としたハードギヤホーニング加工に使用さ
れる内歯式砥石をドレスするためのドレスギヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４の（ａ）に示すような焼入れをした
外歯歯車１２（以下ワークという）の歯部１３の歯面を
仕上げる方法の１つとして、ワーク１２の歯部１３とほ
ぼ同一諸元の歯部２を有する図４の（ｂ）に示すような
外歯車形ドレッサ１（以下ドレスギヤという）により内
歯形砥石をドレス成形して、この内歯形砥石をワーク１
２に噛み合わせワーク歯車１２の歯部１３の歯面を仕上
げるハードギヤホーニング加工がある。

【０００３】より詳しく述べると、内歯式砥石によるハ
ードギヤホーニング加工は内歯車シェービング加工と同
様、歯面間の相対的な横すべり力を利用して加工され
る。図５に示すように、ダイヤモンド砥粒などの硬質砥
粒でワーク１２と同一諸元の歯部２を被膜（電着）製作
されたドレスギヤ１を支持台３１に回転自在に固定し、
定められた軸交差角１５をもって回転させながら内歯式
砥石１１に押し当てて内歯式砥石１１の歯面１６をドレ
ッシング（成形）する。次にドレスギヤ１を外し、ワー
ク１２を支持台３１に回転自在に固定し、ドレッシング
された内歯式砥石１１をドレッシング時と同様に軸交差
角１５をもってワーク１２である熱処理後の外歯車の歯
部１３の歯面に回転させながら押し当てることにより内
歯式砥石１１の歯面１６の形状をワーク１２の歯面に転
写するようにして仕上げ加工をおこなうようにしたもの
である。従って、一定数量のワークを加工すると内歯式
砥石１１の歯面１６の精度が悪くなるので、内歯式砥石
は定期的にドレスギヤ１によりドレッシングされる。

【０００４】かかるハードギヤホーニング加工において
は、ドレスギヤ１の歯部２は段取りの単純化、噛合い特
性の同一化という目的からワーク１２の歯部１３とほぼ
同一形状寸法で設計製作され、鋼材等を焼入れした台金
の歯部にダイヤモンド砥粒等を電着させたものが多用さ
れる。ワーク１２の歯部１３の歯先外周面３０は歯先円
径２７の円筒面の一部を形成するようにされている。一
方、ドレスギヤ１の歯先外周面１４も歯先円径２８の円
筒面の一部を形成している。図６は内歯砥石１１とワー
ク１２とのホーニング時の歯部の噛み合い状態を示すも
のであるが、図６に示すように、ワーク１２の歯先３０
が内歯砥石１１の歯底１７と干渉せぬように内歯砥石歯
底円径２９はワーク歯先円径２７よりも０．３ｍｍ〜
１．０ｍｍ程度大きくされている。従って、図７におい
てドレスギヤ歯先円径２８はワーク歯先円径２７よりも
０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度大きくされ、ドレスギヤの
ダイヤモンド砥粒電着前の台金歯先外周面１４は歯先円
径２８を径とする円筒面に沿って形成され、歯先外周面
１４を含む歯部２の表面にダイヤモンド砥粒が電着され
多数の砥粒歯面が形成されている。

【０００５】一方、内歯式砥石１１はワーク歯車諸元と
適正な噛み合いをする内歯車諸元をもつ外歯車形の型を
用いて焼成される。焼成された内歯式砥石１１をドレス
ギヤ１で噛み合い接触させることにより内歯式砥石の内
歯にドレスギヤ歯部２の歯形を転写させることにより高
精度の内歯歯車砥石を成形することができる。

【０００６】ところで、内歯砥石をドレスギヤでドレッ
シングする際、図７の点線で示すように切込み量１８が
与えられるが、歯先のドレス量（切込み量）１８に対し
歯面のドレス量１９は１／３〜１／４と少なく歯先外周
面１４を含む歯先の負担が極めて大きくドレスギヤの寿
命に大きな影響を及ぼす。したがってドレスギヤの歯先
負担を減らすために内歯形砥石１１は前述した図６に示
すように砥石歯元歯隙２０が最小約０．５ｍｍとなる製
作限界まで、その歯底径２９はあらかじめ大きく設定さ
れる。その結果内歯形砥石が新品に近い状態では、ドレ
スギヤ歯先の負担は殆ど生じない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７で示すよ
うに、ドレッシングの繰り返しによりいずれは歯先外周
面１４を含むドレスギヤ歯先は内歯形砥石歯底径２９に
到達し歯先による内歯砥石の堀り込み作用を強いられ
る。新品状態から掘り込み開始までの深さは噛合諸元に
よって大きく異なるがおよそ０．７〜１．５ｍｍある。
一方砥石廃却までの有効ドレス量は３〜７ｍｍであるた
めドレスギヤ歯先による砥石歯底の掘り込み量（深さ）
はドレスギヤ諸元によって異なってくるが、約１〜５．
５ｍｍとなり特にこの掘り込み時にドレスギヤの砥粒の
脱落が多くなり寿命の低下が著しいという問題があっ
た。

【０００８】本発明の目的はかかる内歯砥石へのドレス
ギヤの掘り込み時のドレスギヤ歯先の砥粒の脱落を防
ぎ、より寿命の長いドレスギヤを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
掘り込み時のドレスギヤの挙動について研究を行った結
果、特にドレスギヤ歯先の両端部の損傷が大きいことを
知得した。即ち、ドレス作業は図２で示すようにドレス
ギヤ１と内歯砥石１１が噛み合いによる回転運動をしな
がら内歯砥石に対しドレスギヤがその軸心方向の矢印２
２の方向に切込みかつ往復運動２３を繰り返して砥石の
幅２１全体をドレスする。この往復運動ごとのドレス切
込量２４は往復運動２３の切換位置両端２５で与えられ
る。従って、図３に示すようにドレスギヤの往復端（図
３では左端に位置した場合を示す）で切込み方向２２の
方向に切込み２４が与えられて往復運動を強いられるこ
とによりドレスギヤ１のドレス負担はその端部２６に集
中し最も早く損傷することとなる。そして、この繰り返
しによりドレスギヤの損傷は両端部（歯先部）２６から
進行するということを知得した。

【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、本発明のドレスギヤは、熱処理後の外歯
式歯車を有するワークを、ワークとほぼ同一諸元を有す
る外歯式のドレスギヤに内接して成形された内歯式砥石
によって、歯車の歯面仕上げをおこなうようにされたハ
ードギヤホーニング加工において、ドレスギヤの外歯の
歯先面のほぼ中央に円筒面の一部を形成する歯先中央外
周面を設ける。この歯先中央外周面の両側の歯先円径を
歯筋方向に向かって徐々に減少するようにし、かつ歯先
面の両端の歯先円径をワークの歯先円径より大きくする
ことによって前述した課題を解決した。

【００１１】ドレスギヤの前記歯先中央外周面の両側の
歯先円径の歯筋方向の減少量が角度にして３０′以上１
°未満であるのがより好ましい。

【００１２】

【作用】ドレスギヤの歯先面の両端側の歯先円径を中央
部より傾斜をもたせて徐々に小さくしたので、ドレス作
業時のドレス切込時にドレスギヤの歯先面にかかる抵抗
を歯先面全体で受ける。従って、ドレス負担が両端の歯
先面に集中することがないので、両端の歯先面が早期に
損傷することがない。

【００１３】また、歯先円径の歯筋方向の減少量が角度
にして３０′以下では両端の歯先面にドレス負担がかか
りすぎ、１°以上では両端の歯先面がドレス作用をせず
中央部のみにドレス負担がかかりすぎるので、ドレス負
担が歯先面全体に分散するように、両側の歯先円径の歯
筋方向の減少量を角度にして３０′以上１°未満とし
た。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例について、図面を参照して
説明すると、図１は本発明のドレスギヤ１の外歯車の一
枚の歯２を拡大した部分拡大説明図である。図１におい
て、歯先円径２８を円筒径とする点線で示す従来形のド
レスギヤ歯先外周面１４に対し、本実施例においては、
歯先面の中央部に数ｍｍ幅の歯先中央外周面３を設けそ
の両端４から端部５にかけてはわずかの傾斜角６をもつ
円錐面７が設けられている。また、ワーク１２の歯先３
０が内歯砥石１１の歯底１７と干渉せぬように、ドレス
ギヤ歯先両端部５の歯先円径１０はワーク１２の歯先円
径２７よりは大きくされている。

【００１５】なお、歯先外周面３，４，７の歯筋方向の
理想的形状は、ドレスギヤ１の歯先の両端が少なくとも
点当りせず理想的には歯先面の歯幅全体が同時に内歯形
砥石と接し、あるいはドレスギヤ諸元により制約を受け
たとしても両端円錐面上の途中から連続的に歯幅中央部
に接点が移動してくるように内歯形砥石諸元とドレスギ
ヤ諸元から決定することができる。この場合は、歯先の
軸方向からみた歯先線は楕円の一部を形成する。しか
し、かかる加工は複雑であるが本発明においては、円筒
面と円錐面との構成であるから加工が簡単である。

【００１６】（実験例）次に、実施例にもとづきドレッ
シングを行った実験例について述べる。図１において、
ワーク１２及びドレスギヤ１の諸元はモジュール２．２
５、圧力角１７．５°、歯数２２、ねじれ角２７°（右
ねじれ）、歯幅８は３０ｍｍであって、ワーク歯先円径
２７は６２．１ｍｍであり、一方、ドレスギヤは、ドレ
スギヤ歯先円径２８は６２．４ｍｍ、歯先中央外周面の
幅９は歯幅８の１／３とし、１０ｍｍ、傾斜角６は５
０′、（歯先中央外周面３の歯先円径２８と端面の歯先
円径１０との寸法差０．２９０ｍｍ（直径））である。
このドレスギヤを用いて、前述した図２，図３と同様な
方法で、ドレス有効深さ３．８ｍｍ、１ドレス当たり掘
込量０．０６ｍｍ、砥石廃棄までのドレス回数６４回で
ドレス作業をおこなった結果、従来１個のドレスギヤで
砥石５個までしかドレス作業ができなかったが、本発明
のドレスギヤの場合には１２個のドレス作業が可能とな
った。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ドレ
スギヤの歯先面の両端側の歯先円径を中央部（歯先中央
外周面）より傾斜をもたせて徐々に小さくして、ドレス
ギヤ歯先面のドレス負担量を歯幅間にわたって分散ある
いは均一化し、歯先面の両端に対する集中的な損傷を避
けるようにしたので、ドレス可能回数が約２倍に向上
し、掘り込み時のドレスギヤの砥粒の脱落を防ぎ、より
寿命の長いドレスギヤを提供するものとなった。また、
ドレスギヤの外歯の歯先面を楕円等の特殊形状にするこ
となく、中央部から両端に至る傾斜部とで構成されてい
るので、加工が簡単で製作、トライヤルもし易く、容易
に寿命の長いドレスギヤを提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるドレスギヤの部分拡大
説明図である。

【図２】本発明に係るドレス方法を示す説明図である。

【図３】本発明に係るドレス方法を示す説明図である。

【図４】ワークとドレスギヤの概略図である。（ａ）が
ワーク、（ｂ）がドレスギヤである。

【図５】ハードギヤホーニング加工の説明図である。
（ａ）は軸方向からみた説明図、（ｂ）は軸方向断面の
説明図である。

【図６】内歯式砥石とワークとの加工状態を示す説明図
である。

【図７】内歯式砥石とドレスギヤの歯の切り込み状態を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ ドレスギヤ ２ ドレスギヤ歯部 ３ 歯先中央外周面 ４ 歯先中央外周面の両端 ５ 歯先端部 ６ 傾斜角 ７ 円錐面 ８ 歯幅 ９ 歯先中央外周面幅 １０ 歯先端部の歯先円径 １１ 内歯砥石 １２ ワーク ２７ ワーク歯先円径 ２８ ドレスギヤ歯先円径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理後の外歯式歯車を有するワーク
   を、該ワークとほぼ同一諸元を有する外歯式のドレスギ
   ヤに内接して成形された内歯式砥石によって、歯車の歯
   面仕上げをおこなうようにされたハードギヤホーニング
   加工において、前記ドレスギヤの外歯の歯先面のほぼ中
   央であって円筒面の一部を形成するようにされた歯先中
   央外周面を設け、前記歯先中央外周面の両側の歯先円径
   が歯筋方向に向かって徐々に減少するようにされ、かつ
   前記外歯の両端の歯先円径は前記ワークの歯先円径より
   大きくされていることを特徴とするドレスギヤ。
2. 【請求項２】 前記歯先中央外周面の両側の前記歯先円
   径の歯筋方向の減少量が角度にして３０′以上１°未満
   であることを特徴とする請求項１記載のドレスギヤ。