【発明の詳細な説明】
ホブの製造方法
技術分野
本発明は、フェースギアを加工するためのホブの製造方法に関し、該ホブは、
すくい面の研磨を通して再研磨され、前記ホブは、回転軸を有するディスク状部
材と、その外周面に多数のカッター歯列とを備え、該カッター歯列は、その外周
に亘って均等に分配され、且つ、その正面側においては前記すくい面によって、
外側では逃げ面によって各々連接され、前記すくい面近傍の逃げ面は、１または
それ以上の歯を具備し且つ本質的に前記ディスク状部材の外周に亘って螺旋状に
延びる歯形を形成し、該螺旋歯形の断面は、微小厚みを持つ仮想歯車から得られ
、その中心（歯形中心）は、工具の回転軸に直角な中心面内にあり、前記螺旋歯
形は、回転軸回りに前記ディスク状部材が一回転した時に、前記仮想歯車が、１
またはそれ以上の歯のピッチに亘って歯形中心回りに回転し、各歯列に対して、
前記歯形の断面をすくい面からカッター歯列の後方へ移動させるにつれて、中心
からホブの回転軸までの距離（Ｂ）が、小さくなる。
背景技術
斯かる方法は、ＷＯ ９２／０９３９５から知られる。この公知の方法では、
逃げ面は、研磨ディスクで加工され、この場合には、原則として、研磨ディスク
と逃げ面との間で点接触がある。これは、研磨ディスクが常に、先の尖った或い
は円形をした、逃げ面との接触面を有しており、逃げ面の形状と要求される精度
のために、この接触の領域が、例えば、０．２ｍｍ2ときわめて小さいことを意
味する。この先の尖った或いは円形の接触によって、逃げ面の加工は、ワークピ
ースと接触するようになるホブの逃げ面の全てのピニオンに対して実行される。
このことは、ホブの製造時間が極めて嵩み、従って高価となることを意味する。
発明の開示
本発明の目的は、フェースギアを加工するためのホブが、より早く、従ってよ
り安価に製作することができ、しかも、その逃げ面は、すくい面の研磨の後に得
られ、フェースギアの加工に使用される外形が、理論的に正しい外形から、（例
え、あったとしても）小さい誤差しか生じないような方法を提供することにある
。
この目的は、本発明により、背景技術で述べた方法において、ホブが、その逃
げ面を加工している間にその回
転軸回りに回転している間、回転軸に接近または離反するよう移動させられる外
形付けられた研磨ディスクを回転することによって加工され、且つ、その歯形中
心を通る回転軸回りに同様に回転させられるという事実を通じて、本発明により
達成される。
この場合における逃げ面は、その加工中に１のカッター歯の全ての歯の高さと
接触する外形研磨ディスクで加工され、その結果、同じ側を向く全ての歯のフラ
ンクが逃げ面に直角な同じ外形を有している。カッター歯の加工された逃げ面は
、一回でその歯の全ての高さを加工され、その結果、かなりの加工時間とコスト
の削減が達成される。この削減は、公知の方法による場合に要求される場合の０
．１未満の加工時間への削減とされることができる。
この加工時間の削減は、理論的に正しい工具の形状からの許容できないずれの
代償として得ることも可能である。この正しい工具形状は、とりわけ、すくい面
を研磨した後に得られる切れ歯の形状によって決定される。発生するずれが、要
求された品質基準に適合するフェースギアの製造上、許容には大きくなり過ぎる
可能性がある。
本発明のもう一つの目的は、これらの誤差の発生を回避することにある。これ
は、請求項３に係る発明によっ
て達成される。
切れ歯でのずれは、それらのずれが、他の原因で発生するずれよりも小さくな
るような、上記方法によって削減される。
本発明は、また、円筒状ピニオンと噛合し得るフェースギアを加工するための
ホブに関連し、該ホブは、特に、多数のカッター歯列を有し、該歯列の各々が、
螺旋外形を有しており、逃げ面の各側面が、螺旋外形に直角な各断面が同一に加
工されていることを特徴とする。
図面の簡単な説明
本発明は、図面に関し以下に説明される。
図１は、従来のホブを示す側面図である。
図２は、図１のホブの外周面を示す。
図３は、III−III線断面に沿うホブを示す。
図４は、外形を描かれた研磨ディスクでホブの逃げ面を加工している状態を示
す。
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図を示す。
図６は、図４の概略図である。
図７は、ホブと研磨ディスクとが相対移動する状態を示す。
発明を実施するための最良の形態
図において同一部分は、できるだけ同一符号が付され
ている。
図１，２及び３は、フェースギア７を加工し得るホブ１を示している。この場
合、ホブ１は、多数のカッター歯列８を備え、その歯列の各々が、すくい面３と
逃げ面２とを有している。２つのカッター歯列８の間には、深い谷１１が存在す
る。ホブ１は、加工の際には、回転軸４回りに回転し、且つフェースギア７に沿
って移動する。カッター歯９の切れ刃１０の形状は、小歯車６から得られ、該カ
ッター歯の形状及び数は、ホブ１によって加工されるべきフェースギアに噛合す
る実際に使用する小歯車と一致する。小歯車６は、中心点５を有し、該中心点は
、回転軸４に対して垂直な中心面１７内に有り、中心点５から回転軸４までの距
離(b)は、すくい面３に始まって、ホブ１の回転の方向に向かって、各々のカッ
ター歯列８について徐々に小さくなっている。ホブ１が回転軸４回りに一回転し
た時、各カッター歯９は、中心点５の回りに角φだけ回転する。この角φは、３
６０°を小歯車６の歯の数で割った角度の１倍又は２倍以上の角度に等しい。こ
の回転は、１条ホブまたは多条ホブを形成し、そこでは、カッター歯９は、いわ
ば、ホブの外周面に亘って進み角γを持つ螺旋状に配置される。
高精度のフェースギアを作成するのためには、ホブの
切れ刃が、極めて正確である必要がある。このことは、すくい面３が、ホブ１の
外周面全体に亘って正確に分配されなければならないことを意味する。これは、
円筒状インボリュート歯車の加工に使用される鋭利加工用ホブに用いる方法と同
様の方法で、前記目的のために設計された研磨盤で行なわれる。すくい面３は、
一般的には、前記螺旋方向に直角な面として設計され、該面は、幾分螺旋状とな
っている。しかしながらすくい面は、平らな面とすることも可能である。
切れ刃１０の精度は、複雑な形状をした逃げ面２が加工される精度によって大
部分決定される。ホブの材料は、硬質化されているので、これら逃げ面は、一般
的に研磨されており、しかもその研磨ディスクには、ならいディスクとして公知
の手段にて、例えば、立方晶窒化ホウ素(CBN)の砥粒や、ダイヤモンド等の耐磨
耗性砥粒が用いられている。多くはドレッシング（ｄｒｅｓｓｉｎｇ）によって
寸法決めされるセラミック研磨砥石も、使用され得る。
図４及び５は、カッター歯列８の逃げ面２の本発明による加工を示している。
示されたカッター歯列８は、ホブ１の一部分であり、これは、図１〜３に示され
たホブに相当し、例えば符号９や符号３０で示した、深い谷１
１によって画成されている２つの隣り合うカッター歯列８のような、多数のカッ
ター歯列を備えている。ホブ１は、外周面１５と、図１の回転軸４に相当する回
転軸１６に垂直な面内にある半径（ｒ）とを有する。
ホブ１の切れ刃１０は、小歯車６から得られる歯形を有し、該ホブによって形
成されるフェースギアと噛合することができる。これらの切れ刃１０は、逃げ面
２とすくい面３との交線として生じ、逃げ面２とすくい面３とは、例えば研磨等
によってそれらの形状が得られる。
逃げ面２からホブ１の回転軸１６までの距離は、すくい面３からの距離が増す
につれて減少する。このことは、フェースギアがホブの切れ刃１９と接触した後
、加工されるべきフェースギアと逃げ面２とが再び接触しないようにすることを
保証している。この距離の減少は、種々の方法で達成され得るが、逃げ面２及び
外径との間には、常に角βがあり、該角βは、すくい面３の全幅に亘って同じ値
を持つ一方、この角βは、カッター歯列８の長さ全体に亘って変化し得る。しか
しながら、最もよく用いる実施態様は、この角βが、カッター歯列８の長さ全体
に亘っても一定であり、その結果、逃げ面２は、回転軸１６に直角な螺旋状とな
る。
前記角βは、逃げ面２とフェースギアの全ての長さに
亘って、即ちフェースギアの全ての圧力角において、製造されるべきフェースギ
アとの間に十分な隙間を許容するのに十分に大きくなければならない。ここで決
定的なファクターは、前記ホブで作られたフェースギアの最小の圧力角である。
もし、前記最小の圧力角が、例えば、１０度であるなら、ワークピースと工具と
の間の十分な隙間を得るためには、１２度以上の逃げ角βが必要となる。
カッター歯列８は、研磨ディスク１２によって平面１８内で加工され、加工外
形面１３の位置に耐磨耗性砥粒を備えている。研磨ディスク１２は、回転軸２０
（図４には示されていない。）を有し、該軸上には、加工外形面１３の中心を通
る平面内に中心点２１がある。
角βは、前記ホブがその回転軸回りにＡの方向に回転している時に、研磨ディ
スク１２の中心点２１をＢ方向に回転軸１６に向けて移動させることによって、
逃げ面２内に得られる。ホブ１が一定の速度で回転している時、このＢ方向への
移動は、角βがホブの全幅に亘って一つの加工面１８内に常に一つの値を持つよ
うに、一つの加工面１８内にある全ての歯９に対して等しい大きいさでなければ
ならない。実際には、このことは、カッター歯列８の加工の際に、回転軸１６に
向かう移動を、各カッ
ター歯列８に対して、すなわち各深い谷１１を経る毎に、常に同一性をもって行
うことにより達成される。従って、第２の及びそれに続くカッター歯列８の歯を
加工するとき、前記移動は、常に方向Ｂにおいて同一であり、角βは各加工面１
８内で同じ値を持つ。
加工面１８内には、螺旋外形の断面の中心点５が有り、該加工面１８に対して
垂直に、中心点５を通る回転軸２２がある。回転軸１６の回りに回っているホブ
１が研磨ディスク１２で加工されている間、研磨ディスク１２は、回転軸１６に
向けてＢ方向へ移動する一方、研磨ディスク１２は回転軸２２の回りに同時に回
転しており、その結果、歯９は、螺旋方向に加工される。
研磨ディスク１２の研磨外形面１３の中心点２１は、加工面１８から距離（ａ
）の位置にある。この距離（ａ）は、回転軸２２の回りに研磨ディスク１２が回
転している間に変化する。
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図において、研磨ディスク１２によって逃げ面２
を加工している状態を示している。この図から分かるように、示された断面にお
いて、この断面は、すくい面３の断面とほぼ一致し、カッター歯列８は、図３に
示された小歯車６の形状と一致する形状を有し、ホブによって加工されたフェー
スギアと噛合
することができる。前記小歯車の中心点５及び歯９が図示されており、ホブ１の
外周面１５の形状は、小歯車６の外周面の形状と一致する。
図４及び図５には、研磨ディスク１２は、２つの加工位置、即ち、中心面１７
内に位置する歯９を加工している状態と、最も側方に位置する歯を加工している
状態（実際には、この歯は、通常加工されない。なぜなら、この歯は、通常、加
工されるべきフェースギアと噛合しないからである。）とが示されている。
もし、Ｖ−Ｖ線断面を、一つのカッター歯列８上、及び種々のカッター歯列上
の種々の位置について見れば、歯９は、中心点５回りに回転し、該中心点５は、
該断面の連続位置でホブの回転軸１６に対して接近又は離反する。中心点５回り
の回転を通じて、歯９は、進み角γを持ったリードが得られ、回転軸１６の方へ
の移動を通じて、逃げ角βが得られる。逃げ面２の加工及び回転軸１６回りの回
転の間、研磨ディスク１２は、研磨ディスクとホブとの間の接触面が回転軸１６
に対して接近及び離反し、且つ、ホブの回転軸１６に接近又は離反する中心点５
回りに回転するように、移動する。研磨ディスク１２が、ほぼ中心面１７に位置
するとき、研磨ディスク１２は、ほぼ、ホブの歯９の進み角γの方向を向いて位
置
され、研磨ディスク１２の回転軸２０が、垂直面１９内にあるように移動する。
該垂直面１９は、加工面１８の位置で逃げ面２に対して垂直になっている。
もし、研磨ディスク１２が、例えば、図５に示されるようにカッター歯９を加
工している位置にあると、研磨ディスク１２の回転軸２０は、加工面１８とほぼ
角βをなす。
カッター歯列８の全長に亘ってＶ−Ｖ断面の各々において、良好で精度の高い
歯車を製造するために、カッター歯列８のすくい面３及び逃げ面２の交線は、前
記フェースギアと噛合する小歯車の外形（歯形）と一致しなければならない。し
かしながら、前記逃げ面は、このＶ−Ｖ線断面の平面内で加工されないが、逃げ
面２に直角であって、研磨ディスク１２の回転軸２０を通過する接触面１９内で
加工される。その結果として、研磨ディスク１２の外形面１３の理論的に正しい
形状は、逃げ面２が加工される箇所で変化し、しかも理論的に別個の研磨ディス
クが常に必要とされるということである。
現実に満足のいく方法は、歯溝３０がホブ１の中心面１７に配置されたとき、
研磨外形３０が理論的に正しい状態で歯みぞ３０を形成する位置に関して、研磨
外形面１３の形状が計算される場合であることが分かった。進
み角γが、その計算である役割を果たすという事実によって、ここでは研磨外形
の形状は、歯みぞの左側と右側において相違する。
そのような計算は、公知の理論データを用いて公知のコンピュータ技術によっ
て実行され得る。これらの計算は、円筒状インボリュート歯車のホブのための研
磨ディスクの計算と対比することができる。
図６は、図５に対応する断面図を示し、そのような断面内で、可能な限り多数
のというような任意の数のカッター歯９の左フランクを示す。製造されるべき歯
車の最小の圧力角αmin は、ホブとフェースギアとの間の接触のための接触線２
３を付与し、製造されるべきフェースギアの最大圧力角αmax は、ホブとフェー
スギアとの間の接触のための接触線２４を付与する。破線は、製造されるべきフ
ェースギアの歯の最大高さ２５を示している。ハッチングは、ホブの左フランク
の実作用領域２６を示している。２重線は、左フランクの作用部分２７を示す一
方、細線は、非作用部分２８を示している。
逃げ面２を加工している間、フランクの作用部分２７のための歯形は、理論的
に正しい形状からのずれを最小にする必要がある。もし、研磨ディスク１２が、
小歯車６から得られる外形の中心点５に一致する回転軸２２
（図４参照）回りに回転させられれば、歯は、正しい外形に研磨される。しかし
ながら、上述した理由のために、ずれは、中心面１７内に無い歯に対して起きる
。
実際には、回転軸２２回りの回転を付加したもう一つの移動を研磨ディスクに
与えることによって、ほんのわずかのずれでフランクの実作用部分を加工するこ
とができることが分かった。最も多いケースでは、ホブの回転軸１６に平行な移
動が、満足いくものであることが分かった。その移動は、光学的手法で計算され
、ほとんどの場合、各歯の加工のための修正は、カッター歯列の全長に亘って一
定に維持することができ、切れ歯の精度は、きわめて高い。
もし、修正が適正に為されたなら、上述した方法の結果として生じる最大のず
れは、３mmの係数値（Modulus value）を持つホブの場合に、３マイクロメート
ル（μｍ）以下である。
図７は、ホブがその回転軸１６回りに回転している状態で、逃げ面２を加工す
る間に、回転軸２０回りに回転する研磨ディスク１２が為す種々の動きと共にホ
ブの断面を示している。カッター歯列８を加工し、その回転軸１６回りにホブ１
が回転している間、研磨ディスク１２は、ホブ１の回転軸１６の方へ、間欠的な
移動Ｂをなし、
次のカッター歯列への搬送の間、深い谷１１を通り過ぎて、研磨ディスク１２は
、常にＢとは反対の方向にあるスタート地点に戻る。加えて、カッター歯列８を
加工している間、加工面１８の位置で小歯車の中心点５回りに矢印Ｃの方向に研
磨ディスク１２が回転し、その結果として、進み角γは、その外周面に形成され
る。この進み角γの結果として、研磨ディスク１２もまた、加工面１８内にあり
且つ中心面１７に平行な軸３１回りの回転を通してこの角γに配置される。前記
作用フランクを上述のずれに対して修正するために、さらなる修正が、方向Ｄに
おいて為されなければならない。研磨ディスクの位置についての他の修正は、必
要に応じて為され得る。
作用フランク１の更なる修正は、研磨ディスク１２に小さな振動移動（例えば
作用フランク２７の中心点回りの）を行わせることによって起こすこともできる
。研磨ディスクの送り移動は、ゆっくりで且つ振幅が非常に小さいため、その特
性や研磨工程のスピードは、あまり影響しない。もし必要なら、加工外形面１３
の形状は、この振動に適合される。振動移動のサイズと振動位置は、すべての研
磨位置で同じである。ただし、変化させることも可能である。
一般的に、前に述べた実施形態は、平歯車と噛合し得
るフェースギアのためのホブを加工するのに必要とはされないだろう。小歯車が
螺旋歯を持つフェースギアと噛合するような場合には、逃げ面２の曲率は、より
大きくなり、研磨ディスク１２の移動は、より複雑になるだろう。しかしながら
、このことは、ホブ１の加工時間に何ら影響を与えず、その結果、ホブのコスト
にもそれほど影響しない。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９６年７月１０日
【補正内容】
明細書
ホブの製造方法
技術分野
本発明は、フェースギアを加工するためのホブの製造方法に関し、該ホブは、
すくい面の研磨を通して再研磨され、前記ホブは、回転軸を有するディスク状部
材と、その外周面に多数のカッター歯列とを備え、該カッター歯列は、その外周
に亘って均等に分配され、且つ、その正面側においては前記すくい面によって、
外側ではは逃げ面によって各々連接され、前記すくい面近傍の逃げ面は、１また
はそれ以上の歯を具備し且つ本質的に前記ディスク状部材の外周に亘って螺旋状
に延びる歯形を形成し、該螺旋歯形の断面は、微小厚みを持つ仮想歯車から得ら
れ、その中心（歯形中心）は、工具の回転軸に直角な中心面内にあり、前記螺旋
歯形は、回転軸回りに前記ディスク状部材が一回転した時に、前記仮想歯車が、
１またはそれ以上の歯のピッチに亘って歯形中心回りに回転し、各歯列に対して
、前記歯形の断面をすくい面からカッター歯列の後方へ移動させるにつれて、中
心位置からホブの回転軸までの距離（Ｂ）が、小さくなる。
背景技術
斯かる方法は、ＷＯ ９２／０９３９５から知られる。この公知の方法では、
逃げ面は、研磨ディスクで加工され、この場合には、原則として、研磨ディスク
と逃げ面との間で点接触がある。これは、研磨ディスクが常に、先の尖った或い
は円形をした、逃げ面との接触面を有しており、逃げ面の形状と要求される精度
のために、この接触の領域が、例えば、０．２ｍｍ2ときわめて小さいことを意
味する。この先の尖った或いは円形の接触によって、逃げ面の加工は、ワークピ
ースと接触するようになるホブの逃げ面の全てのピニオンに対して実行される。
このことは、ホブの製造時間が極めて嵩み、従って高価となることを意味する。
請求の範囲
１．フェースギア（７）を加工するためのホブの製造方法であって、該ホブは、
すくい面（３）の研磨を通して再研磨可能であり、前記ホブ（１）は、回転軸（
４；１６）を有するディスク状部材と、その外周面に多数のカッター歯列とを備
え、該カッター歯列は、その外周に亘って均等に分配され、且つ、その正面側に
おいてはすくい面（３）によって、外側では逃げ面（２）によって各々連接され
、前記すくい面（３）近傍の逃げ面（２）は、１またはそれ以上の歯（９）を具
備し且つ本質的に前記ディスク状部材の外周に亘って螺旋状に延びる歯形を形成
し、該螺旋歯形の断面は、微小厚みを持つ仮想歯車（６）から得られ、その中心
点（歯形中心）（５）は、工具の回転軸に直角な中心面（１７）内にあり、前記
螺旋歯形は、回転軸（４；１６）回りに前記ディスク状部材が一回転した時に、
前記仮想歯車（６）が、１またはそれ以上の歯のピッチに亘って歯形中心（５）
回りに回転し、各歯列（８）は、前記歯形の断面をすくい面（３）からカッター
歯列の後方へ移動させるにつれて、中心位置（５）からホブの回転軸（４；１６
）までの距離（Ｂ）が小さく
なる、前記ホブの製造方法において、
逃げ面（２）は、逃げ面（２）を加工している間にホブ（１）が回転軸（４
；１６）回りに回転する一方で回転軸（４；１６）に対して接近または離反し、
且つ、それと同時に歯形中心（５）を通る回転軸（２２）回りに回転させられる
回転ならい研磨ディスク（１２）によって加工されることを特徴とするフェース
ギア（７）を加工するためのホブの製造方法
２．別の研磨外形面（１３）の１の側面に面する逃げ面（２）の全てのフランク
（１０）に対する方が、他の側面に面する全てのフランク（１０）に対するより
も、使用されることを特徴とする請求項１に記載のホブの製造方法。
３．請求項１又は２に記載のホブの製造方法において、研磨ディスク（１２）は
、研磨外形面（１３）を具有し、（訳注；以下の部分は、特許法１８４条の５第
１項の規定による書面に添付の翻訳文に記載の請求項３の第３行以下に続く。）