JPH09168923A

JPH09168923A - 円周部分歯を有する歯車、この歯車の研削用砥石、歯車の研削方法および歯車の研削装置

Info

Publication number: JPH09168923A
Application number: JP7347603A
Authority: JP
Inventors: Ikuya Oneda; 郁也尾根田; Haruo Sugano; 春雄菅野; Hiroshi Saga; 弘嵯峨
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-15
Also published as: KR970033334A; KR100213640B1; JP3709473B2

Abstract

(57)【要約】【課題】円周部分歯を有する歯車２のすべての歯の歯面
に研削をする。【解決手段】ワーク（上記歯車）２をＣ軸により回転可
能に支持するとともに、ラック状の断面を有する円形の
研削砥石１０を、歯車２の回転軸線（Ｃ軸）に向かって
Ｘ軸方向へ進退動可能に、また、この砥石１０をワーク
２の軸線に直交する方向（Ｙ軸方向）と平行な方向（Ｚ
軸方向）とに移動可能に配置する。ワーク２と砥石１０
とをワーク２の歯幅方向の端部の、噛合いの開始点にお
いて噛合わせる。ワーク２を両者の噛合いの終了点まで
回転させるとともに、砥石１０をこの回転に同期させて
Ｙ軸方向に直線移動させて創成運動を行なわせる。次
に、砥石１０をワーク２の歯すじ方向に分割量ΔＺだけ
移動させて、上記創成運動を繰返す。このように、ラッ
ク状の断面を有する円形砥石１０と、円周部分歯を有す
る歯車２とに創成運動を行なわせてすべての歯の歯面に
研削を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円周部分歯を有する
歯車に係り、特に、その全ての歯の歯面が研削加工され
た歯車、その歯車を研削する方法、研削装置および研削
に使用する砥石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯車の円周の一部だけを用いた歯車（セ
クタギア）は、一般に広く用いられている。例えば、図
１および図２に示す歯車は、インテグラル型パワーステ
アリング装置に用いられるセクタギア２で、図示しない
ピストンの側面に形成されたラックに噛合い、ピストン
の進退動に伴なって所定の角度範囲で往復回転する。こ
のようなパワーステアリング装置用のセクタギア２で
は、浸炭による熱処理変形を除くため、あるいは歯当り
を改善してギアの伝達効率を向上させ、また、初期摩耗
を低減する等の目的で、セクタギアの歯面に研削加工を
施して歯面の精度を向上させるようにしている。

【０００３】上記のようなパワーステアリング装置用の
セクタギアに限らず、歯車は、浸炭等の熱処理による歪
みを除くため等の理由により、研削等の仕上加工を歯面
に施して精度を向上させることが一般に行なわれてい
る。このような歯面の研削加工法として従来から種々の
方法が知られている。

【０００４】例えば、ライスハウエル方式は、断面がラ
ック歯形を有するウオーム状の砥石を用いて、ワークを
連続的に回転させつつ研削を行なう方法である。また、
マーグ方式は、皿型の砥石を用いて行なうもので、一定
の基礎円をもつピッチブロックに鋼帯を強く巻付け、テ
ーブルを左右に動かすことによりワークと砥石との間に
理想的なピニオンとラックの運動を行なわせることによ
り、正しい歯形曲線を創成する。この方式では、１歯の
研削が終ると、割り出しを行ない次の歯の加工に移る。
さらに、ナイルス方式は、１枚のラック歯形を表わす円
錐形砥石を用いて歯車を創成研削する。ワークには、こ
のラックと噛合ってころがるような運動を送りねじと親
ウオームギアで与える。行きの工程で片側の歯面を、戻
り工程で他方の側の歯面をそれぞれ研削し、一往復で両
歯面の研削が終る。その他、総形砥石を用いた研削法も
知られている。この方法は、歯みぞと同じ輪郭に成形し
た砥石を歯すじに沿って移動し、１歯ずつ割り出して研
削する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワー
ステアリング装置のセクタギア２は、一般に上記図１に
示すように、各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃが、セクタギア２の
軸線Ｏ₁ に対して傾斜した円錐歯車が用いられており、
また、操舵感を向上させるために、３枚の歯のうちの中
央の歯２Ｂと両側の歯２Ａ，２Ｃとの圧力角を変えた
り、ピッチ円径を変化させてバリアブルギアレシオの歯
車としたものも用いられている。そのため従来から知ら
れた上記各歯面の研削方法によっては、研削による仕上
加工を行なうことが不可能あるいは困難であった。

【０００６】すなわち、上記第１の創成研削法（ライス
ハウエル方式）は、ワークが連続的に回転するので、セ
クタギアのような円周の一部に歯が形成され、歯数が非
整数である場合には、加工を行なうことは不可能であっ
た。また、バリアブルギアレシオの歯車の場合には、ワ
ークの歯が砥石に当たりだしてから外れるまでの間に、
高速で回転している砥石またはワークの回転数を変える
制御が必要であり、極めて困難である。さらに、各歯毎
に圧力角が異なる歯車の場合には、ラックの歯とワーク
の歯とが一対一の対応関係になければならないが、ウオ
ーム状の砥石ではこのように対応させることは不可能で
ある。

【０００７】また、第２の創成研削法（マーグ方式）で
は、歯すじ方向へ連続的に転位する円錐歯車の場合に
は、軸方向へ砥石が移動する毎に、鋼帯上の砥石の位置
を変えなければならず、現実には不可能である。しか
も、この方法では、ワークと砥石との相対移動速度が不
変であるため、バリアブルギアレシオの歯車に対応する
ことは不可能である。さらに、ラックの圧力角が変わる
ということは、歯車の基礎円が変わるということであ
り、マーグ法では、圧力角の違う歯面毎にピッチブロッ
クを取替えなければならないので、現実的には不可能で
ある。

【０００８】さらに、第３の創成研削法（ナイルス法）
では、１歯毎に圧力角の異なる歯車の研削を行なうため
には、各歯毎に砥石を交換しなければならないという問
題がある。また、総形砥石方式では、歯すじ方向に連続
転位する円錐歯車には適用不可能であり、しかも創成運
動ではないため、砥石の形状を正確にバリアブルギアレ
シオの歯形に一致させて成形することは不可能である。

【０００９】以上述べたように、従来から知られた研削
による歯面の仕上方法では、いずれの方法も、非整数歯
数の歯車、円錐歯車、バリアブルギアレシオの歯車およ
び各歯毎に圧力角が異なる歯車等には対応することがで
きず、パワーステアリング装置等に用いられる特別な形
状の円周部分歯を有する歯車（セクタギア）に対して、
すべての歯面の研削を行なうことは不可能であった。従
って、従来のパワーステアリング装置用の円周部分歯を
有する歯車（セクタギア）としては、中央歯だけに歯面
の研削仕上を行なったものはすでに用いられているが、
すべての歯の歯面に研削仕上を行なったものは存在して
いない。

【００１０】そこで、本発明の目的は、すべての歯の歯
面に研削加工を行なうことにより、例えばパワーステア
リング装置における据え切り時等のように大きな出力を
必要とする端部の歯の歯面の精度を向上させて、歯車の
効率を向上させるようにした円周部分歯を有する歯車を
提供することを目的とするものである。

【００１１】また、上記円周部分歯を有する歯車のすべ
ての歯の歯面の研削に使用される砥石を提供することを
目的とするものである。

【００１２】さらに、上記円周部分歯を有する歯車のす
べての歯の歯面の研削を行なうことを可能にした歯車の
研削方法を提供することを目的とするものである。

【００１３】また、上記円周部分歯を有する歯車のすべ
ての歯の歯面の研削を行なうことを可能にした歯車の研
削装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る円周部分歯
を有する歯車についての、歯形研削の原理は、直線ラッ
ク型工具による歯形創成の方法に基づいている。すなわ
ち、直線ラック型工具による歯形創成は、歯車のピッチ
円と直線ラック型工具のピッチ線が転がり接触を行なう
ように、歯車と工具とに相対運動を与えることによって
行なわれる。従って、上記歯形創成に用いられる直線ラ
ック型工具の形状と同一の断面形状をもつ回転工具の研
削砥石を用いて、歯車と研削砥石とに上記歯形創成の場
合と同様の相対運動を与えることにより、歯車のすべて
の歯形の歯面を研削することが可能になる。

【００１５】上記歯車研削の原理に基づいて研削が行な
われた本発明に係る歯車は、円周部分歯を有しており、
これらのすべての歯形の歯面に創成法による研削が施さ
れている。

【００１６】また、本発明に係る研削用の砥石は、断面
形状が複数歯の直線ラック型をしており、各歯が円周部
分歯を有する歯車の各歯にそれぞれ噛合って相対運動を
与えられることにより、この歯車のすべての歯の歯面に
創成法による研削を行なうものである。

【００１７】上記円周部分歯を有する歯車の歯形研削を
行なう本発明方法は、円周部分歯を有する歯車を回転可
能に支持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に
噛合う複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の
回転軸線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、
かつ、上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進
退動可能に、また、上記歯車と円形砥石とを、円形砥石
の回転軸線に平行に相対移動可能に、そして、上記歯車
と円形砥石とを、歯車の軸線方向に沿って相対移動可能
に構成し、上記歯車の回転と、この歯車と円形砥石との
円形砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせ
ることによる創成運動、および上記歯車と円形砥石との
歯車の軸線方向への相対移動を交互に行なわせることに
より、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうよう
にしたものである。

【００１８】上記円周部分歯を有する歯車の歯形研削を
行なう本発明装置は、円周部分歯を有する歯車を回転自
在に支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向
に配置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯
のラック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持す
る砥石軸と、この研削用砥石を上記ワーク軸に向かって
進退動させる進退動手段と、上記ワークと砥石とを、砥
石軸に平行に相対移動させる横方向移動手段と、上記ワ
ークと砥石とを、ワークの軸線方向に相対移動させる軸
方向移動手段とを備えており、上記ワーク軸の回転と、
横方向移動手段によるワークと研削用砥石との相対移動
とを同期して行なわせることによる創成運動、および軸
方向移動手段によるワークと研削用砥石との軸方向への
相対移動を交互に行なわせることにより、上記歯車のす
べての歯の歯面の研削を行なうものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図３および図４は、上記図１および図２に示す
円周部分歯を有する歯車（セクタギア）２の研削に使用
される円形の回転砥石１０の正面図および側面図であ
り、その回転軸線Ｏ₂ を通る断面形状は、図５に示すよ
うに、複数歯の直線ラック型形状をしている。なお、本
実施例では、上記セクタギア２が３枚歯であるから、こ
の円形砥石１０は、これら３枚の歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃに
それぞれ対応する３本の歯溝を有するように、中央の２
枚の完全な歯形１０Ｂ，１０Ｃと、両端のそれぞれ逆向
きの片側歯面を有する２枚の歯１０Ａ，１０Ｄとを有し
ている。

【００２０】また、上記セクタギア２の３枚の歯形２
Ａ，２Ｂ，２Ｃが、同一の圧力角を有するインボリュー
ト歯車である場合には、ラック型断面を有する円形の回
転砥石１０の各圧力角（図５のα₁ ，α₂ 参照）も同一
であるが、図２に示すように、セクタギア２の圧力角が
中央の歯２Ｂと両側の歯２Ａ，２Ｃとで異なっている場
合には、このラック型断面を有する円形砥石１０の圧力
角α₁ ，α₂ も、上記セクタギア２の対応する各歯２
Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に応じてそれぞれ変化させる
（α₁ ≠α₂ ）。

【００２１】次に、上記ラック型断面の円形砥石１０を
用いて、上記円周部分歯を有する歯車（セクタギア）２
の歯形研削を行なう装置について説明する。図６は、本
発明に係る歯車の研削方法の実施に使用する歯研盤の一
例を示すもので、この歯研盤に、ワーク（上記セクタギ
ア）２と研削工具（上記円形の回転砥石）１０を取付
け、これら両者２，１０に、後に説明する相対運動を行
なわせることにより歯形の研削を行なう。この研削盤
は、上記円形の研削砥石１０を、図７に示すように、水
平に寝かせた状態で、鉛直方向の砥石軸（Ｙ軸）に取付
け、この砥石軸の回転によって円形の研削砥石１０を回
転させる。一方、セクタギア２を回転させるインデック
スヘッドの回転軸（Ｃ軸）の中心が、上記円形砥石１０
を支持する砥石軸（Ｙ軸）の回転軸線と直交して水平に
配置されている。また、上記円形砥石１０は、砥石軸
（Ｙ軸）およびワーク２の回転軸（Ｃ軸）の両軸に対し
て直交するＸ軸方向に進退動され、さらに、上記回転軸
（Ｃ軸）の軸線と平行なＺ軸方向に往復動される。これ
らＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸およびＣ軸が、ＮＣ制御されること
により歯形の創成研削を行なう運動を発生させる。

【００２２】上記構成に係る歯研盤による歯形研削の創
成運動の一例について説明する。先ず、上記セクタギア
２がインボリュート歯車の場合について説明する。３枚
歯のセクタギアであるワーク２とラック型断面の研削砥
石１０との噛合いの中立位置を基準点Ｐ₂ ，Ｐ₁₀（図８
参照）とし、上記セクタギア２の回転軸（Ｃ軸）が、こ
の基準点Ｐ₂ ，Ｐ₁₀から一方の噛合い端部まで回転する
角度をθ₀ とすると、噛合いの開始点（図８の（ａ））
から終了点（図８の（ｂ））までの全回転角Ｃは２θ₀
となる。また、このセクタギア２と噛合って砥石軸（Ｙ
軸）の軸線方向へ直線移動するラック型断面を有する研
削砥石１０の、上記噛合いの開始点から終了点までの全
移動量Ｙは２Ｙ₀ となる。Ｙ＝２Ｙ₀ ……（１）Ｃ＝２θ₀ ……（２）但し、Ｙ₀ ＝ｒθ₀ ……（３）上記ワーク２と研削砥石１０とをこれら両者２，１０の
噛合い端部（噛合いの開始点）で噛合わせた後、上記
（１），（２）式で示す量だけ同時に相対移動（図８
（ａ）から（ｂ）までの回転および直線移動）させるこ
とにより創成運動が行なわれる。

【００２３】上記創成研削の工程について図９により順
次説明する。先ず、ラック型断面を有する研削砥石１０
を、Ｘ軸方向に所定量だけ後退させてワーク２から離隔
させた状態にしておく。また、砥石１０をＺ軸方向（ワ
ーク２の軸線に平行な方向）に移動させることにより、
後に砥石１０を前進させてワーク２に噛合わせた際に、
この砥石１０がワーク（セクタギア）２の歯幅方向の端
部に噛合う位置にセットする。この位置で、ワーク２の
回転軸（Ｃ軸）を上記基準点（噛合いの中立位置）から
θ₀ 回転させ、また、これと同期して砥石１０をＹ軸方
向にＹ₀ だけ直線移動させる（図９（ａ）のワーク２と
破線で示す砥石１０参照）。次に、砥石１０をＸ軸方向
に前進（ワーク２に接近する方向の移動）させて、ワー
ク２と砥石１０とをその噛合いの一方の端部（噛合いの
開始点）で噛合わせる（図９（ａ）のワーク２と実線で
示す砥石１０参照）。

【００２４】この状態から、ワーク２と砥石１０とを同
期させて、上記（１）式および（２）式に示す量（すな
わち、Ｃ軸を２θ₀ 、Ｙ軸を２Ｙ₀ ）だけ回転および直
線移動させる。このように、両者２，１０を、噛合いの
開始位置から終点位置まで同時に回転および直線移動さ
せることにより、ワーク（セクタギア）２の歯面の創成
研削を行なう（図９（ｂ）参照）。

【００２５】上述のようにワーク２と砥石１０とを、両
者２，１０の噛合いの開始点から終了点まで、同期させ
て回転および直線移動させることにより第１回目の創成
研削を行なうが、この１回分の研削加工では、回転する
円形砥石１０がワーク（セクタギア）２の歯面の一部
（すなわち、第１回目の工程では歯幅方向の端部）に接
触してギアの噛合いと同様の相対運動を行なうものであ
るから、ワーク（セクタギア）２の歯幅方向には、限ら
れた狭い範囲だけの研削加工が行なわれる。そこで、ワ
ーク２の歯幅方向に分割して繰返し研削加工を行なう。
次に、Ｘ軸によって砥石１０を後退させ（図９（ｃ）参
照）、続いて、Ｃ軸によりワーク２を上記創成研削時と
逆方向に２θ₀ 回転させるとともに、Ｙ軸により砥石１
０も逆方向に２Ｙ₀ だけ直線移動させることにより、こ
れら両者２，１０を最初の噛合いの開始点へ戻す（図９
（ｄ）参照）。

【００２６】その後、上記研削砥石１０を、Ｚ軸方向す
なわちワーク（セクタギア）２の歯幅方向（Ｃ軸の軸線
方向）に、このワーク２の歯幅Ｌを分割した所定量ΔＺ
だけ移動させる（図９（ｅ）参照）。研削砥石１０をＺ
軸方向にΔＺだけ移動させた後、再び、研削砥石１０を
Ｘ軸方向に前進させて、ワーク２とその噛合い開始位置
で互いに噛合わせる。なお、ワーク（セクタギア）２の
歯先がその回転軸線と平行な歯車の場合には、砥石１０
のＸ軸方向の移動量は、上記第１回目の研削を開始する
際の移動量と同一で良いが、図１に示すように、歯先が
セクタギア２の回転軸線Ｏ₁ に対して傾斜している円錐
歯車の場合には、上記分割した歯幅方向の移動量ΔＺに
対し、その円錐角δに応じた移動量ΔＸだけ余分に前進
させる（図１０参照）。

【００２７】上記のように、第１回目の創成運動による
研削を行なった位置から、砥石１０を歯幅方向にΔＺだ
けずらした位置で、再び、ワーク２と砥石１０とを噛合
わせた後、図９（ｂ）に示すように、Ｃ軸を２θ₀ 回転
させるとともに、これに同期してＹ軸を２Ｙ₀ だけ直線
移動させる。つまり、ワーク２と砥石１０とを噛合いの
開始点から終了点まで同期移動させて第２回目の創成研
削を行なう。以後も、上記図９（ａ）から（ｅ）までの
各工程を、ワーク２の歯幅Ｌの間繰返すことにより、ワ
ーク（セクタギア）２の３枚の歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの歯
面全体を研削加工する。この実施例では、歯幅方向に分
割して限定された長さずつ繰返して研削を行なうので、
研削加工された歯面には、図１１（ａ）に示すような、
砥石目が表われる。

【００２８】このように、円周部分歯を有する歯車（ワ
ーク）２と、複数歯の直線ラック状断面を有する円形の
回転砥石１０とを、同期して相対運動をさせることによ
り創成研削を行なうようにしたので、ワーク２の複数の
歯のすべての歯面に研削加工を行なうことができる。ま
た、ワーク２の歯形の圧力角が各歯毎に異なっている場
合には、研削砥石１０の圧力角を、上記ワーク２の各歯
２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に対応させて異ならせること
により、圧力角の異なる歯を有するギアの創成研削が可
能になる。しかも、ワーク（円周部分歯を有する歯車）
２の総回転量を１回転未満にできるので、非整数歯数の
歯車であっても創成研削が可能である。また、円錐歯車
に対しても容易に対応することができる。

【００２９】なお、上記実施例では、噛合いの開始点か
ら終了点まで、ワーク２の回転と砥石１０の直線移動を
同時に行なわせることにより１回の研削加工を行なった
後、砥石１０のＸ軸方向への後退（図９（ｃ）の工程）
およびＣ軸の逆方向の回転とＹ軸の逆方向への直線移動
（図９（ｄ）の工程）とを行ない、その後、砥石１０を
Ｚ軸方向へ分割量ΔＺ移動（図９（ｅ）の工程）するこ
とにより、ワーク２と砥石１０との位置決めをして、再
び同方向への創成研削を行なうようにしているが、１回
の創成運動による研削が終了した位置（図９（ｂ）の位
置）で、図９（ｅ）に示すような、砥石１０のＺ軸方向
の移動を行なった後、Ｃ軸の逆方向の回転とＹ軸の逆方
向への直線移動をさせることによって次の創成研削を行
なうことも可能である。すなわち、同方向の研削加工を
繰返しても良く、また、往復方向の研削加工を行なうよ
うにしても良い。

【００３０】図１２は、上記図６に示す研削盤を用い
た、第２の実施例に係る創成研削方法を示すもので、図
９に示す上記第１実施例方法と同一の部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。この実施例方法では、
先ず、上記第１実施例方法と同様に、砥石１０をＸ軸方
向に後退させてワーク２から離隔させ、ワーク２と砥石
１０とをこれらの噛合い開始点に位置決めした後、砥石
１０をＸ軸方向に前進させて両者を噛合わせる（図１２
（ａ）参照）。この状態から、ワーク２の回転軸（Ｃ
軸）の回転と、砥石１０のＹ軸方向への直線移動とを、
両者２，１０の噛合い終了位置まで同時に行なわせると
ともに、この両者２，１０の相対運動中に、砥石１０を
Ｚ軸方向にも移動させる（図１２（ｂ）参照）。また、
ワーク２が円錐歯車の場合には、その円錐角δに対応し
て、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に移動させる。

【００３１】このようにして第１回目の創成運動による
研削を行なった後、砥石１０をＸ軸方向へ後退させ、さ
らに、Ｃ軸によるワーク２の逆方向の回転とＹ軸による
砥石１０の逆方向への直線移動とを同期して行なわせる
（図１２（ｃ）参照）。また、Ｚ軸方向にも逆方向へ移
動させて砥石１０を元の歯幅方向の端部位置に戻す。次
に、上記第１実施例方法と同様に、Ｚ軸方向にΔＺだけ
移動してワーク２と砥石１０との噛合い位置を歯幅方向
にずらす。この位置で砥石１０を前進させてワーク２に
噛合わせ、上記１回目の工程と同様の次の創成運動によ
る研削加工を行なう。以上の工程を歯幅の長さに渡って
繰返してすべての歯形の歯面全体の創成研削加工を行な
う。なお、上記戻り過程において、Ｚ軸方向には、前回
の創成運動中に移動させた量のすべてを戻さず、次の研
削加工を行なうためにＺ軸方向に移動させる量ΔＺだけ
前回の歯幅方向の加工開始位置からずらした位置まで戻
すようにしても良い。

【００３２】この第２実施例では、歯幅方向に分割して
限定された長さ（ΔＺ）ずつ繰返して研削を行ない、し
かも、Ｃ軸によるワーク２の回転とＹ軸による砥石１０
の直線移動を同期させて行なう間に、砥石１０のＺ軸方
向の移動も行なわせるので、研削加工が施された歯面に
は、図１１（ｂ）に示すような、傾斜した砥石目が表わ
れる。

【００３３】上記各実施例では、ワーク（セクタギア）
２がインボリュート歯車である場合について説明した
が、バリアブルギアレシオの歯車の場合にも、創成運動
による研削加工が可能である。上記のようなインボリュ
ート歯車とラックとの噛合いにおいては、歯車が一定の
速度で回転するとき、ラックも一定の速度で直線移動す
る。これに対し、バリアブルギアレシオの歯車の場合に
は、歯車が一定速度で回転するとき、ラックの移動速度
は一定ではなく変化する。従って、ラックの圧力角は変
化せずに、歯車のピッチ円ｒが変化するので、基礎円も
変化する。

【００３４】バリアブルギアレシオの歯車が一定速度で
回転する際の回転角度Δθに対する、ラックの移動量Δ
Ｙは以下の式で表わすことができる。そこで、歯車とラ
ック型断面の砥石とを以下の関係で相対的に移動させる
ことにより、バリアブルギアレシオの歯車の歯面につい
て創成研削を行なうことが可能になる。図１３は、バリ
アブルギアレシオの歯車２０の回転角θと、ラック状砥
石１０の移動量Ｙとの関係を示す図であり、バリアブル
ギアレシオの歯車２０の回転軸Ｃの回転角度がθのとき
に、ラック状砥石１０のＹ軸方向の直線移動量Ｙは以下
の式で表わすことができる。 −θ₃ ≦θ≦−θ₂ の時Ｙ＝−Ｙ₃ ＋ｒ₂ （θ＋θ₃ ） −θ₂ ≦θ≦−θ₁ の時Ｙ＝−Ｙ₂ ＋ｒ₂ （θ＋θ₂ ）＋１／２ｋ（θ＋θ₂ ）² −θ₁ ≦θ≦θ₁ の時Ｙ＝−Ｙ₁ ＋ｒ₁ （θ＋θ₁ ） θ₁ ≦θ≦θ₂ の時Ｙ＝Ｙ₁ ＋ｒ₁ （θ−θ₁ ）−１／２ｋ（θ−θ₁ ）² θ₂ ≦θ≦θ₃ の時Ｙ＝Ｙ₃ ＋ｒ₂ （θ−θ₂ ） ……（１）´ Ｃ＝θ＝（θ₃ −Δθｎ） ……（２）´ なお、Ｙ₃ ，θ₃ は、Ｙ軸およびＣ軸の研削開始点であ
り、Ｙ₂ ，θ₂ ，Ｙ₁ ，θ₁ はピッチ円ｒの変化点であ
り、それぞれ以下の関係がある。Ｙ₁ ＝ｒ₁ θ₁ Ｙ₂ ＝ｒ₁ θ₂ −１／２ｋ（θ₂ −θ₁ ）² Ｙ₃ ＝ｒ₁ θ₂ −１／２ｋ（θ₂ −θ₁ ）² ＋ｒ₂ （θ₃ −θ₂ ）ｋ＝−｛（ｒ₂ −ｒ₁ ）／（θ₂ −θ₁ ）｝ ……（３）´ 但し、ｒ：ピッチ円半径 θ：歯車回転角Ｙ：ラック移動量バリアブルギアレシオの歯車の場合には、上記（１）式
および（２）式に変えて、この（１）´式および（２）
´式により決定するθとＹの値に応じて、上記ワーク
（バリアブルギアレシオの歯車）２０を回転させるＣ軸
とラック状の砥石１０を直線移動させるＹ軸との相対的
な移動量を制御することにより、上記インボリュート歯
車の場合と同様に、すべての歯の歯面を創成運動により
研削することができる。

【００３５】次に、図１４および図１５により、他の実
施例に係る研削方法について説明する。上記図９および
図１２の各実施例では、ワーク２の回転軸（Ｃ軸）の回
転と砥石軸（Ｙ軸）の直線移動とを同期させて行なわせ
ることにより創成研削をするとともに、砥石１０をワー
ク２の歯すじ方向（Ｚ軸方向）に分割した微小量（Δ
Ｚ）ずつ移動させていたが、この実施例では、ワーク２
の回転軸（Ｃ軸）の回転と砥石軸（Ｙ軸）の直線移動に
よる創成運動を微小量ずつ分割して行ないつつ、砥石１
０を歯幅方向の端部から他方の端部まで一気に移動させ
ることにより研削加工を行なうようになっている。

【００３６】先ず、インボリュート歯車の場合について
説明する。創成運動を行なう２つの制御軸（ワーク２を
回転させるＣ軸と、砥石１０をワーク２に噛合いつつ直
線移動させるＹ軸）は以下のように制御される。すなわ
ち、ワーク（セクタギア）２とラック型断面を有する研
削砥石１０との噛合いの中立位置を基準点Ｐ₂ ，Ｐ₁₀と
して、θ₀ およびＹ₀ は各軸の研削開始点であり、以下
の関係にある。Ｙ₀ ＝ｒθ₀ ……（４）（ｒ：ピッチ円半径）この噛合いの開始点から、Ｃ軸が、微小分割角Δθずつ
ｎ回回転した時、各軸は以下のように位置決め制御され
る（図１４（ｂ）参照）。Ｙ＝（−Ｙ₀ ＋Δθ×ｒ×π×ｎ／１８０°） ……（５）Ｃ＝（θ₀ −Δθ×ｎ） ……（６）

【００３７】この実施例に係る研削方法では、ワーク２
を回転させるＣ軸と砥石１０を直線移動させるＹ軸と
を、上記（５）および（６）式に従って微小分割量ずつ
移動制御しつつ、砥石１０をＺ軸方向へ大きくストロー
クさせることによって研削を行なう。先ず、ラック状断
面の砥石１０をＸ軸方向に後退させるとともに、この砥
石１０をＺ軸方向に移動させてワーク２の歯幅方向の外
側に位置させる。このＺ軸方向の移動量は、歯幅Ｌの端
部側に、所要の余裕分をＣb を加えた量だけストローク
（ストローク量をＳとする）するように決定する（図１
６参照）。また、ワーク２とラック状断面の砥石１０と
の噛合いの中立位置から、この砥石１０のＹ軸方向の直
線移動とワーク２のＣ軸の回転を同期して行なわせ、そ
れぞれＹ₀およびθ₀ の噛合い開始点に移動させる（図
１５（ａ）のワーク２と破線の砥石１０参照）。次に、
砥石１０をＸ軸方向に前進させて、ワーク２と砥石１０
とが噛合い可能な位置に移動させる（図１５（ａ）のワ
ーク２と実線の砥石１０参照）。なお、この時点では、
図１６に示すように、ラック状断面の砥石１０はＺ軸方
向に移動されて歯幅方向の外側に位置しているので、ワ
ーク２と砥石１０とは実際には噛合っていないが、砥石
１０をＺ軸方向にストロークさせるとこれら砥石１０と
ワーク２とが噛合った状態になる。

【００３８】次に、ラック状砥石１０をワーク（セクタ
ギア）２の歯すじ方向に直線移動させる。図１６に示す
ように、ワーク（セクタギア）２の歯が、その回転軸線
（Ｃ軸）に平行な歯形の場合には、ラック状砥石１０を
上記Ｃ軸と平行に、すなわちＺ軸方向だけに直線移動さ
せる。また、図１に示すような円錐歯車の場合には、ラ
ック状砥石１０を、Ｚ軸方向に移動させるとともに、こ
の円錐歯車の円錐角δに対応させてＸ軸方向にも移動さ
せる（図１５（ｂ）参照）。Ｚ軸方向のストローク量Ｓ
は、上記セット時と同様に歯幅方向の逆の端部に対して
も所要量の余裕分Ｃb を含めた量とする（図１６参
照）。

【００３９】第１回目の研削加工を行なった後、Ｘ軸に
よって砥石１０を後退させるとともに、Ｚ軸方向にも、
砥石１０を元の位置すなわちワーク２の歯幅の外側まで
戻す（図１５（ｃ）参照）。続いて、上述のように、ワ
ーク２の回転軸（Ｃ軸）を分割した微小な回転角度Δ
θ、ラック状断面の砥石１０をＹ軸方向にΔＹだけ同期
して相対移動させる（図１５（ｄ）参照）。その後、図
１５（ａ）および（ｂ）に示すように、再びラック状砥
石１０をＸ軸方向に前進させた後、この砥石１０をＺ軸
方向およびＸ軸方向に同期移動させて研削を行なう。こ
のように、上記（５）式および（６）式に従って制御さ
れるＣ軸とＹ軸との分割された微小な同期運動と、砥石
１０のＺ軸方向の直線移動（または円錐歯車の場合には
Ｚ軸とＸ軸の同期した直線移動）を、ワーク２とラック
状砥石１０との噛合いが外れる位置（図１５（ｅ）参
照）迄、交互に繰返すことにより、ワーク（セクタギ
ア）２のすべての歯の歯面に創成運動による研削加工を
施すことができる。この実施例の研削加工方法を行なっ
た場合には、図１１の（ｃ）に示す砥石目の加工面を得
ることができる。

【００４０】なお、この実施例では、ワーク２の停止中
に砥石１０をＺ軸方向（またはＺ軸＋Ｙ軸方向）に直線
移動させて１回の研削加工を行なった後、砥石１０をＸ
軸およびＺ軸方向に戻して次の研削加工を行なっている
が、このように常に同一方向に研削加工を行なうものに
限らず、１回の研削加工が終了した後、砥石１０をＸ軸
およびＺ軸方向に戻さずその位置で、Ｃ軸およびＹ軸を
それぞれΔθ，ΔＹだけ同期移動させて両者の噛合い位
置をずらした後、砥石１０をＺ軸方向（またはＺ軸＋Ｙ
軸方向）に逆にストロークさせることにより次の研削加
工工程を行なうようにすることもできる。

【００４１】図１７はさらに他の実施例に係る研削方法
を示すものである。基本的には、上記図１４ないし図１
６で説明した実施例方法と同様に、上記（５）式および
（６）式に従って行なわれるＣ軸とＹ軸の分割された微
小な同期運動と、砥石１０のＺ軸方向の直線移動（また
はＺ軸とＸ軸の同期した直線移動）とを交互に組み合せ
て行なうものであるが、本実施例ではさらに、砥石１０
を直線移動させて研削を行なう間に、ワーク２の回転方
向への相対移動も付加したものである。

【００４２】この実施例でも、先ず、ワーク２とラック
状断面の砥石１０との噛合い開始位置への回転方向の位
置決めと、ワーク２の歯幅方向の外側への砥石１０の移
動（図１６参照）とを行なった後、砥石１０をＸ軸方向
へ前進させて砥石１０とワーク２とが噛合い可能なスタ
ート点へ移動させる（図１７（ａ）参照）。次に、砥石
１０をワーク２の軸線方向、すなわちＺ軸方向に直線移
動させるとともに、Ｃ軸によるワーク２の回転および砥
石１０のＹ軸方向への移動を同期して行なわせる（図１
７（ｂ）参照）。なお、ワーク２が図１に示す円錐歯車
の場合には、上記図１５の実施例と同様に、円錐角δに
対応させてＺ軸とＸ軸の同期した直線移動を行なわせ
る。

【００４３】上記のように、第１回目の研削加工を行な
った後、ラック状断面の砥石１０をＸ軸方向およびＺ軸
方向に戻すとともに、ワーク２をＣ軸の回転方向に、ま
たこの回転に同期して砥石１０をＹ軸方向に戻す（図１
７（ｃ）参照）。

【００４４】次に、Ｃ軸とＹ軸とをそれぞれ分割した微
小量Δθ，ΔＹだけ同期して移動させて、ワーク２と砥
石１０との噛合い位置をずらした後（図１７（ｄ）参
照）、上記図１７（ａ），（ｂ）の工程を再び行なう。
以後も、上記図１７（ａ）ないし（ｄ）に示す工程を順
次繰返すことによりワーク（セクタギア）２のすべての
歯の歯面の研削加工を行なう。この研削加工は、上記
（５）式および（６）式に従ってＣ軸の回転とＹ軸の移
動とを制御しつつ、ワーク２と砥石１０との噛合いの終
了点に至るまで繰返す（図１７（ｅ）参照）。この実施
例に係る方法による研削加工を行なった場合には、ワー
ク２の歯面には、図１１の（ｄ）に示すような砥石目を
有する加工面が形成される。

【００４５】なお、ワーク２の回転軸であるＣ軸の回転
と、ラック状断面の砥石１０を上記ワーク２に噛合せつ
つ直線移動させるＹ軸の作動とを同期させて微小量（Δ
θ，ΔＹ）ずつ行なう創成運動と、砥石１０のＺ軸方向
の直線移動（または円錐歯車の場合にはＺ軸とＸ軸の同
期した直線移動）とを交互に行なわせる図１５の実施例
でも、上記（５），（６）式による各軸（Ｃ軸およびＹ
軸）の制御に変えて、上記（１）´式および（２）´式
によって、ワーク２の回転角と砥石１０の移動量とを制
御することにより、バリアブルギアレシオの歯車の研削
加工を行なうことができる。

【００４６】図１８は、本発明方法を実施する研削装置
の他の実施例を示すものであり、この実施例では、ワー
ク２およびラック状断面を有する砥石１０を回転または
直線移動させる各軸の構成が、上記図６に示す歯研盤の
構成と異なっている。すなわち、可動テーブル３０上
に、ワーク（セクタギア）２の回転軸線（この実施例で
はワーク２の回転軸をＡ軸と呼ぶ）を支持するインデッ
クスヘッドが設けられている。可動テーブル３０は、上
記ワーク２の回転軸（Ａ軸）と直交する方向に配置され
たＺ軸と、ワーク２の回転軸（Ａ軸）と平行な方向に配
置されたＸ軸との両方向に、水平面内で直線移動する。
一方、断面が複数歯のラック状をした円形の回転砥石１
０（図３ないし図５参照）は、水平な軸線Ｏ₂ 周りに回
転可能に支持され、Ｙ軸によって鉛直方向に上下動でき
るようになっている。なお、ワーク（セクタギア）２の
各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角が異なっている場合（図
２参照）には、断面がラック状の砥石１０（図３ないし
図５参照）の各歯１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを、
上記ワーク２の各歯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧力角に対応さ
せて変化させることはいうまでもない。

【００４７】この装置では、砥石１０はＹ軸によって上
下動だけを行ない、ワーク２は、Ａ軸による回転および
Ｘ軸とＺ軸による前後左右への直線移動を行なう。ま
た、ワーク２の回転軸（Ａ軸）、このＡ軸を支持する可
動テーブル３０を横方向に移動させるＺ軸および回転砥
石１０を鉛直方向に上下動させるＹ軸はＮＣ制御される
ようになっており、一方、可動テーブル３０をＡ軸の軸
線方向に移動させるＸ軸は、ＮＣ制御によって、または
油圧等によって駆動される。さらに、この実施例では、
ワークであるセクタギア２が、図１に示すような円錐歯
車であるので、このワーク２の回転軸線（Ａ軸）を、可
動テーブル３０の水平面に対して、円錐角δだけ傾斜さ
せて取付けている。但し、ワーク２が円錐歯車でなく、
歯先が回転軸線（Ａ軸）と平行な歯車の場合には、この
Ａ軸を傾斜させず水平な状態で可動テーブル３０上に取
付けて研削加工を行なえば良い。

【００４８】図１８の装置による研削加工の工程につい
て説明する。Ｘ軸方向の移動についてもＮＣ制御される
場合には、ワーク２の軸線方向への移動を微小制御でき
るので、上記図９に示すような、ワーク２の回転と、こ
のワーク２と砥石１０との相対的な直線移動とを同期し
て行なう創成運動によって研削加工をすることが可能で
ある。この場合には、先ず、Ｙ軸により砥石１０を上昇
させてワーク２と離れた状態にして、Ａ軸によるワーク
２の回転とＺ軸によるワーク２（すなわち可動テーブル
３０）の横方向移動により、ワーク２とラック状断面の
砥石１０との噛合い開始点に位置決めする（ワーク２と
砥石１０との相対的な位置関係を図９（ａ）と同様の状
態にする）。また、Ｘ軸によるワーク２（可動テーブル
３０）の軸方向移動により、砥石１０がワーク２の歯幅
方向の端部に噛合うことができる状態にする。

【００４９】次に、Ｙ軸により砥石１０を下降させて、
この砥石１０とワーク２とを噛合わせる。続いて、Ａ軸
によるワーク２の回転とＺ軸によるワーク２自体の横方
向移動を同期させて、ワーク２と砥石１０との噛合いの
終了点までの創成運動を行なう。この１回の創成運動に
より、すべての歯の歯面にたいし、また、歯幅方向には
限られた一部だけに研削加工が行なわれる。上記図６の
装置では、ワーク２の回転（Ｃ軸の回転）と砥石１０の
直線移動（Ｙ軸方向の移動）とを同期させることにより
創成運動を行なったが、本実施例装置では、砥石１０は
Ｙ軸方向の昇降だけを行なうので、ワークの２回転とと
もにワーク２をＺ軸方向に直線移動させることにより、
砥石１０とワーク２との、砥石１０の回転軸線と平行な
方向への相対移動を行なわせる。

【００５０】１回目の研削加工を行なった後、Ｙ軸によ
り砥石１０を上昇させるとともに、Ａ軸によるワーク２
の逆方向の回転とＺ軸によるワーク２の逆方向の水平移
動により、ワーク２と砥石１０とを元の位置に戻し、そ
の後、ワーク２が支持されている可動テーブル３０を、
Ｘ軸方向（すなわちセクタギア２の歯すじ方向）に分割
された微小量ΔＸだけ移動する。続いて上記１回目の研
削加工と同様に、Ｙ軸の下降および、Ａ軸の回転とＺ軸
方向の移動による創成運動を行なって２回目の研削加工
を行なう。以後も上記動作を繰返すことにより、ワーク
（セクタギア）２のすべての歯の歯面の歯幅方向全域に
亘る研削加工を行なう。以上の工程による研削加工を行
なった場合には、上記図９の工程による場合と同様に、
歯形の研削加工面に図１１の（ａ）に示す砥石目が表わ
れる。この装置を用いた場合にも上記装置を用いた場合
と同様に、非整数歯数の歯車、円錐歯車、歯毎に圧力角
の異なる歯車等に対応でき、同様の効果を奏することが
できる。

【００５１】なお、上記研削工程の説明では、１回の創
成運動を行なった後、この研削時の創成運動と逆方向
に、Ａ軸の回転とＺ軸の移動を行なわせて元の位置に戻
し、常に同方向から研削を行なうようにしていたが、各
回の創成運動による研削加工の後、その位置でＸ軸方向
にワークを微小量ΔＸずつ移動させることにより、交互
に逆方向に向かって創成運動を行なって研削加工をする
ようにしても良い。

【００５２】また、上記実施例では、円錐歯車であるワ
ーク２の回転軸（Ａ軸）を水平面に対して、上記円錐角
δだけ傾斜させることにより、研削加工をする位置を歯
すじ方向に移動させる際に、可動テーブルをＸ軸方向に
分割量（ΔＸ）ずつ移動させるようにしたが、円錐歯車
の回転軸（Ａ軸）を水平に支持させた場合には、可動テ
ーブル３０をＸ軸方向に分割量（ΔＸ）だけ移動させる
とともに、円錐角δに対応する量（ΔＹ）だけＹ軸を昇
降させて、歯すじ方向の噛合い位置をずらすようにすれ
ば良い。

【００５３】また、この研削装置を用いて研削を行なう
場合にも、Ａ軸によるワーク２の回転角度に対するワー
ク２（すなわち可動テーブル３０）のＺ軸方向の移動量
を、上記（１）´式および（２）´式に従って変化させ
ることにより、バリアブルギアレシオの歯車の歯形の研
削加工を行なうことができる。なお、この場合には、上
記（１）´式および（２）´式およびその説明中のＣ軸
をＡ軸と、Ｙ軸をＺ軸と読み変えることはいうまでもな
い。

【００５４】さらに、上記Ａ軸によるワーク２の回転と
Ｚ軸によるワーク２の横方向移動とを同期して行なわせ
る創成運動によって研削加工をしている間に、Ｘ軸によ
るワーク２の軸方向への移動を付加することにより、上
記図１２の工程による場合と同様に、図１１の（ｂ）に
示すような砥石目が表われる歯形の加工面を得ることが
できる。

【００５５】Ｘ軸方向の移動がＮＣ制御ではなく油圧等
の駆動機構による場合には、ワーク２をその歯幅方向に
微小移動させる制御ができないので、上記のように歯面
を歯幅方向に分割し、ワーク２と砥石１０とを噛合い開
始点から噛合い終了点まで回転させることによる創成運
動で研削加工を行なうことができない。そこで、この場
合には、Ｘ軸によりワーク２をその軸線方向に一気にス
トロークさせることにより研削加工を行なう。この研削
加工の工程について、図１９により説明する。先ず、Ｙ
軸により砥石１０を上昇させてワーク２から離隔させて
おく。また、Ａ軸によるワーク２の回転と、Ｚ軸による
ワーク２の横方向移動により、ワーク２と砥石１０とを
噛合いの開始点において対向するように位置決めする
（図１９（ａ）のワーク２と破線で示す砥石１０参
照）。さらに、Ｘ軸によりワーク２を軸方向に移動させ
ることによって、上記図１６に示すように、砥石１０
が、ワーク２の歯幅方向の端部からさらにストロークＳ
の余裕分Ｃd を含めた外側に位置するように移動させ
る。

【００５６】上記状態から、Ｙ軸により砥石１０を下降
させて研削のスタート地点に位置させる（図１９（ａ）
のワーク２と実線で示す砥石１０参照）。次に、Ｘ軸に
よりワーク２をその軸線方向に一気にストロークさせる
（図１９の（ｂ）参照）。このストローク終了位置も、
上記ストロークの開始位置と同様に、歯幅方向の端部に
ストロークの余裕分Ｃd を加えた分だけワーク２の歯形
よりも外側に位置するようになっている。

【００５７】上記第１回目の軸方向への研削が終了した
後、ワーク２を、Ａ軸によって分割された所定角度（Δ
θ）回転させるとともに、この角度に対応する量（ΔＺ
＝ｒΔθ）だけ、ワーク２をＺ軸方向に直線移動させる
（図１９の（ｃ）参照）。このように、砥石１０とワー
ク２との噛合い位置を歯たけ方向に微小量だけずらした
後、Ｘ軸によってワーク２を上記第１回目の研削時と逆
方向に直線移動させて次の研削工程を行なう。以後も、
上記Ｘ軸による往復方向の研削工程と、ワーク２のΔθ
の回転およびΔＺの横方向移動による相対運動を、ワー
ク２と砥石１０との噛合いが外れる位置まで交互に繰返
し（図１９の（ｄ）参照）、ワーク（セクタギア）２の
すべての歯形の歯面全体について研削加工を行なう。

【００５８】なお、上記図１９の方法では、ワーク２の
Ｘ軸方向のストロークを往復方向に行なわせて研削加工
をしていたが、１回のストロークによる研削加工を行な
った後、一旦Ｙ軸により砥石１０を上昇させるととも
に、ワーク２をＸ軸により逆方向に移動させて上記研削
開始位置に戻し、その後、ワーク２のΔθの回転および
ΔＺの横方向移動による相対運動によって歯たけ方向に
噛合い位置をずらし、再びＹ軸を下降させた後、Ｘ軸に
よりワーク２を上記工程と同方向にストロークさせて研
削加工を行なうようにしても良い。また、ワーク２を支
持するＡ軸を傾斜させない場合には、Ｘ軸によるワーク
２のストロークと同期して、ワーク（セクタギア）２の
円錐角δに対応する量だけＹ軸によって砥石１０を昇降
させるようにしても良い。この工程によって研削加工を
行なった場合には、ワーク２の歯面には、上記図１５の
方法と同様に、図１１の（ｃ）に示す砥石目が表われ
る。

【００５９】また、ワーク２をＸ軸方向にストロークさ
せる毎に行なう、ワーク２のＡ軸による分割量Δθの回
転およびこの回転に対応するＺ軸方向の微小量ΔＺの直
線移動に変えて、上記（１）´式および（２）´式に従
ってＡ軸（上記式中ではＣ軸）の回転とＺ軸（上記式中
ではＹ軸）の移動とを制御すれば、バリアブルギアレシ
オの歯車の研削を行なうこともできる。

【００６０】さらに、図１９に示す工程によってワーク
２をＸ軸方向にストロークさせて研削を行なう間に、Ａ
軸によるワーク２の回転とＺ軸方向へのワーク２の横移
動を付加するようにしても良い。この運動を付加するこ
とにより、上記図１７による加工の場合と同様に、図１
１の（ｄ）に示す砥石目を有する加工面を得ることがで
きる。

【００６１】なお、上記第２の研削装置には、ワーク２
の軸線（Ａ軸）上にドレッサ３２が設けられており、砥
石１０は、研削加工を行なう毎にこのドレッサ３２によ
ってツルーイングが行なわれる。ツルーイングを行なう
際には、ドレッサ３２は常に垂直の姿勢を保ち、Ｙ軸お
よびＺ軸の制御によって、図２０に示すように、砥石１
０のラック状の歯面が片側ずつ成形される。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る円周部
分歯を有する歯車は、すべての歯の歯面に創成による研
削が施されているので、例えばパワーステアリング装置
に適用した場合には、据切り時のように大きい出力が必
要な端部の歯におけるギアの伝達効率が向上する。

【００６３】また、本発明に係る砥石は、断面形状が複
数歯の直線ラック型である研削用の円形砥石であり、こ
の砥石を、上記円周部分歯を有する歯車に噛合わせて創
成運動を行なわせることにより、この歯車の歯面の研削
を行なうので、一般的なＮＣ制御の平面研削盤等の装置
によって歯形研削を行なうことができる。

【００６４】また、本発明に係る歯車の研削方法は、円
周部分歯を有する歯車を回転可能に支持させるととも
に、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラック
型である円形砥石を、上記歯車の回転軸線と直交する軸
線を中心に回転自在に支持させ、かつ、上記円形砥石を
上記歯車の回転軸線に向かって進退動可能に、また、上
記歯車と円形砥石とを、円形砥石の回転軸線に平行に相
対移動可能に、そして、上記歯車と円形砥石とを、歯車
の軸線方向に沿って相対移動可能に構成し、上記歯車の
回転と、この歯車と円形砥石との円形砥石の軸線方向へ
の相対移動とを同期して行なわせることによる創成運
動、および上記歯車と円形砥石との歯車の軸線方向への
相対移動を交互に行なわせることにより、上記歯車のす
べての歯の歯面の研削を行なうようにしたので、非整数
歯数の円周部分歯を有する歯車のすべての歯の歯面の研
削が可能である。また、バリアブルギアレシオの歯車の
研削が可能である。さらに、各歯毎に圧力角が異なる円
周部分歯を有する歯車の研削がである。しかも、歯車の
もである。

【００６５】さらに、本発明に係る研削装置は、円周部
分歯を有する歯車を回転自在に支持するワーク軸と、上
記ワーク軸と直交する方向に配置され、断面形状が上記
歯車の各歯に噛合う複数歯のラック型である円形の研削
用砥石を回転自在に支持する砥石軸と、研削用砥石を上
記ワーク軸に向かって進退動させる進退動手段と、上記
ワークと砥石とを、砥石軸に平行に相対移動させる横方
向移動手段と、上記ワークと砥石とを、ワークの軸線方
向に相対移動させる軸方向移動手段とを備えており、上
記ワーク軸の回転と、横方向移動手段によるワークと研
削用砥石との相対移動とを同期して行なわせることによ
る創成運動、および軸方向移動手段によるワークと研削
用砥石との軸方向への相対移動を交互に行なわせること
により、上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうよ
うにしたものであり、上記方法の実施に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る円周部分歯を有する歯
車（セクタギア）の側面図である。

【図２】上記円周部分歯を有する歯車の正面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る研削用砥石の正面図で
ある。

【図４】上記研削用砥石の側面図である。

【図５】上記研削用砥石の要部を拡大した縦断面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例に係る歯車の研削装置の斜視
図である。

【図７】上記研削装置に取付けられて各方向に移動され
るワーク（円周部分歯を有する歯車）と砥石との配置を
説明する斜視図である。

【図８】上記研削装置によって行なわれる第１の実施例
方法の制御方法を説明する図である。

【図９】上記研削装置によって行なわれる第１の実施例
方法の研削工程を説明する図である。

【図１０】円錐歯車の場合のワークに対する砥石の移動
量を説明する図である。

【図１１】各実施例方法により歯面に形成される砥石目
をそれぞれ示す図である。

【図１２】上記研削装置によって行なわれる第２の実施
例方法の研削工程を説明する図である。

【図１３】歯車がバリアブルギアレシオの歯車である場
合の各軸の制御方法を説明する図である。

【図１４】上記研削装置によって行なわれる第３の実施
例方法の制御方法を説明する図である。

【図１５】上記第３の実施例方法の研削工程を説明する
図である。

【図１６】上記第３の実施例方法におけるワークと砥石
との位置関係を説明する図である。

【図１７】上記研削装置によって行なわれる第４の実施
例方法の研削工程を説明する図である。

【図１８】本発明の他の実施例に係る歯車の研削装置の
斜視図である。

【図１９】この第２の研削装置によって行なわれる実施
例方法の研削工程を説明する図である。

【図２０】第２の研削装置に設けられたドレッサによる
ツルーイングの工程を説明する図である。

【符号の説明】

Ｃ軸（第１の装置の）歯車の回転軸Ｘ軸（第１の装置の）砥石を歯車方向に進退動させ
る軸Ｙ軸（第１の装置の）歯車の軸線と直交する軸Ｚ軸（第１の装置の）歯車の軸線と平行な軸２円周部分歯を有する歯車（ワーク）２Ａ上記歯車の歯２Ｂ上記歯車の歯２Ｃ上記歯車の歯１０砥石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円周部分歯を有し、これらすべての歯の
歯面に創成研削が行なわれていることを特徴とする歯
車。
【請求項２】上記歯車が、非整数歯数の円周部分歯を
有していることを特徴とする請求項１に記載の歯車。
【請求項３】上記歯車が、円錐歯車であることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の歯車。
【請求項４】上記歯車が、バリアブルギアレシオ歯車
であることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載
の歯車。
【請求項５】上記歯車は、各歯のうち少なくとも１つ
の歯の圧力角が、他の歯の圧力角と異なっていることを
特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の歯車。
【請求項６】断面形状が複数歯の直線ラック型であ
り、円周部分歯を有する歯車に噛合って相対運動をする
ことにより上記歯車の全歯に創成研削を行なうことを特
徴とする歯車の研削用砥石。
【請求項７】上記ラック型の複数の歯のうち少なくと
も１つの歯の圧力角が、他の歯の圧力角と異なっている
ことを特徴とする請求項６に記載の歯車研削用砥石。
【請求項８】円周部分歯を有する歯車を回転可能に支
持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う
複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転軸
線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、かつ、
上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退動可
能に、また、上記歯車と円形砥石とを、円形砥石の回転
軸線に平行に相対移動可能に、そして、上記歯車と円形
砥石とを、歯車の軸線方向に沿って相対移動可能に構成
し、上記歯車の回転と、この歯車と円形砥石との円形砥
石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせること
による創成運動、および上記歯車と円形砥石との歯車の
軸線方向への相対移動を交互に行なわせることにより、
上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴
とする円周部分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項９】円周部分歯を有する歯車を回転可能に支
持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う
複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転軸
線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、かつ、
上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退動可
能に、また、上記砥石をその回転軸線に平行な方向と歯
車の軸線に平行な方向とにそれぞれ移動可能に構成し、
砥石を歯車方向に前進させて両者を噛合わせた後、砥石
の軸線方向の移動と歯車の回転を同期して行なわせるこ
とによる創成運動と、砥石を歯車の軸線方向に移動させ
る運動とを交互に行なわせることにより、上記歯車のす
べての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部
分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項１０】円周部分歯を有する歯車を回転可能に
支持させるとともに、断面形状が上記歯車の各歯に噛合
う複数歯のラック型である円形砥石を、上記歯車の回転
軸線と直交する軸線を中心に回転自在に支持させ、か
つ、上記円形砥石を上記歯車の回転軸線に向かって進退
動可能に、また、上記歯車をその回転軸線の方向と上記
砥石の軸線に平行な方向とにそれぞれ移動可能に構成
し、砥石を歯車方向に前進させて両者を噛合わせた後、
歯車の回転と砥石の軸線方向への歯車の移動とを同期し
て行なわせることによる創成運動と、歯車をその軸線方
向に移動させる運動とを交互に行なわせることにより、
上記歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴
とする円周部分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項１１】円形砥石を歯車側から後退させた位置
で、歯車を所定角度回転させるとともに、円形砥石と歯
車とを上記歯車の回転角に対応する距離だけ砥石の軸線
方向に相対移動させて、歯車と砥石とを噛合開始点にお
ける離隔した位置に対向させ、その後、砥石を歯車方向
に前進させ、歯車の歯幅方向の端部における噛合開始点
で両者を噛合せ、次に、歯車の回転と、歯車と砥石との
砥石の軸線方向への相対移動とを同期して行なわせて噛
合終了点までの創成運動を行ない、続いて、歯車と砥石
との歯車の軸線方向への微小な相対移動により、歯幅方
向へ両者の噛合位置をずらした後、再度上記創成運動を
行ない、以後、歯車の軸線方向の微小な相対移動と上記
創成運動とを繰返して行なうことにより、上記歯車のす
べての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする請求項
８ないし請求項１０に記載の円周部分歯を有する歯車の
研削方法。
【請求項１２】上記歯車の回転と、歯車と砥石との砥
石の軸線方向への相対移動を同期させて噛合い開始点か
ら噛合い終了点までの創成運動を行なわせている間に、
歯車と砥石とを歯車の軸線方向に相対移動させることを
特徴とする請求項１１に記載の円周部分歯を有する歯車
の研削方法。
【請求項１３】砥石を歯車側から後退させた位置で、
歯車を所定角度回転させるとともに、砥石を歯車の回転
角に対応する距離だけその軸線方向に相対移動させて、
歯車と砥石とを両者の噛合開始点における離隔した位置
に対向させ、かつ、砥石と歯車との歯車の軸線方向への
相対移動により、砥石を歯車の歯幅よりも外側に位置さ
せ、その後、砥石を歯車方向に前進させて歯車との噛合
可能な位置まで移動させ、次に、砥石と歯車とを歯車の
軸線方向に歯幅の全長を越える距離に亘って相対移動さ
せ、続いて、歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の軸線
方向への相対移動とを同期して行なわせることにより、
砥石と歯車との噛合位置を歯たけ方向に微小移動させ、
再び、砥石と歯車とを歯車の軸線方向に歯幅の全長を越
える距離に渡って相対移動させ、以後、歯車の回転と、
歯車と砥石との砥石の軸線方向への相対移動とを同期し
て行なわせる運動と、砥石と歯車との歯車の軸線方向へ
の相対移動とを交互に繰返して行なうことにより、上記
歯車のすべての歯の歯面の研削を行なうことを特徴とす
る請求項８ないし請求項１０に記載の円周部分歯を有す
る歯車の研削方法。
【請求項１４】上記歯車と砥石とを歯車の軸線方向に
相対移動させる間に、歯車の回転と、歯車と砥石との砥
石の軸線方向への相対移動を同期させた創成運動を行な
わせることを特徴とする請求項１３に記載の円周部分歯
を有する歯車の研削方法。
【請求項１５】歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の
軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動は、同一
の方向から繰返し行なわれることを特徴とする請求項１
１に記載の円周部分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項１６】歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の
軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動は、往復
方向に行なわれることを特徴とする請求項１１に記載の
円周部分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項１７】砥石と歯車との歯車の軸線方向への移
動による研削加工は、同一の方向から繰返し行なわれる
ことを特徴とする請求項１３に記載の円周部分歯を有す
る歯車の研削方法。
【請求項１８】砥石と歯車との歯車の軸線方向への移
動による研削加工は、往復方向に行なわれることを特徴
とする請求項１３に記載の円周部分歯を有する歯車の研
削方法。
【請求項１９】歯車の回転と、歯車と砥石との砥石の
軸線方向への相対移動とを同期させた創成運動を行なう
際に、歯車の回転角に対する、砥石と歯車との相対移動
量を変化させることを特徴とする請求項８ないし請求項
１４に記載の円周部分歯を有する歯車の研削方法。
【請求項２０】円周部分歯を有する歯車を回転自在に
支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配
置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラ
ック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥
石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動さ
せる進退動手段と、上記ワークと砥石とを、砥石軸に平
行に相対移動させる横方向移動手段と、上記ワークと砥
石とを、ワークの軸線方向に相対移動させる軸方向移動
手段とを備え、上記ワーク軸の回転と、横方向移動手段
によるワークと研削用砥石との相対移動とを同期して行
なわせることによる創成運動、および軸方向移動手段に
よるワークと研削用砥石との軸方向への相対移動を交互
に行なわせることにより、上記歯車のすべての歯の歯面
の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有する歯
車の研削装置。
【請求項２１】円周部分歯を有する歯車を回転自在に
支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配
置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラ
ック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥
石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動さ
せる進退動手段と、上記砥石を、砥石軸に平行に移動さ
せる横方向移動手段と、上記砥石を、ワークの軸線方向
に移動させる軸方向移動手段とを備え、進退動手段によ
って研削用砥石をワーク側に前進させて両者を噛合わ
せ、上記ワーク軸の回転と、横方向移動手段による砥石
の移動とを同期して行なわせることによる創成運動およ
び、軸方向移動手段によるワークの軸方向への砥石の移
動を交互に行なわせることにより上記歯車のすべての歯
の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を有
する歯車の研削装置。
【請求項２２】円周部分歯を有する歯車を回転自在に
支持するワーク軸と、上記ワーク軸と直交する方向に配
置され、断面形状が上記歯車の各歯に噛合う複数歯のラ
ック型である円形の研削用砥石を回転自在に支持する砥
石軸と、研削用砥石を上記ワーク軸に向かって進退動さ
せる進退動手段と、上記ワークを、砥石軸に平行に移動
させる横方向移動手段と、上記ワークを、ワークの軸線
方向に向かって移動させる軸方向移動手段とを備え、進
退動手段によって研削用砥石をワーク側に前進させて両
者を噛合わせ、ワーク軸の回転と、横方向移動手段によ
るワークの移動とを同期して行なわせることによる創成
運動および、軸方向移動手段によるワークの軸方向への
移動を交互に行なわせることにより上記歯車のすべての
歯の歯面の研削を行なうことを特徴とする円周部分歯を
有する歯車の研削装置。