JPS62140715A - 曲がり歯を備えた傘歯車の歯の研削方法及びこの方法を実施するための工具及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は曲がり歯を備えた傘歯車の歯の研削方法、方法
及びこの方法を実施る、ための工具及び装置に関る、。

傘歯車及びハイポイドギヤ伝導装置においてはフライス
又は切削による歯切り、浸炭硬化及びラノビクのような
仕上げ工程は経済的かつ品質的背景で実証されている。

その際一般に歯車対はピニオンとギヤから成り、これら
はラッピングの際に後での組込みのためにマークをつけ
られる。困難性は常に回避されるべきでない硬化又はそ
の陸生ずる品質への影否を伴う。ラッピングによって歯
車対の走行状態の改良のために歯面の精密仕上げのため
に追加的に単−噛み合い誤差が除去されるが、歯溝のふ
れと歯筋方向の誤差は残る。そのような歯溝のふれと歯
筋方向の誤差が許容できるとしても、他の精密加工方法
は適用されなければならない。

特に乗用車及びトランクのためのミッションの量産の場
合、例えば焼結歯車がフライス歯切りの後にシェービン
グされ、続いて硬化される。その際得られる品質は条件
を充たす、そのわけは硬化１ま焼結歯車では僅かであり
、使用範囲されるインホリュート歯は歯溝のふれ誤差に
対して敏恣ではないからである。そのようなミッション
に配設された曲がり歯傘歯車は前記のようにしてミッシ
ョンの平歯車によって設定された品質程度を低下る、こ
となく作られ、かつ対状に組こまれる。経済性の向上の
ためには傘歯車対のピニオンとギヤの対が除去され、即
ち歯の精密又は仕上げ加工では硬化が回避され、または
硬化の後に戻されるべきである。

実際上長い間、特に例えばヘリコプタ−のロータ駆動装
置のようなミッションにおけるた最高度の要請がある場
合に、硬化の後、単一ピンチ法によりカップ形砥石で、
先に圧延等で造られた傘歯車を研削る、ことがが公知で
あった。そのような使用状態ではかなり高い製造コスト
を余儀無くされた。更にヨーロッパ特許ＥＰ　−００２
２５８６８１（米国特許明細書第４４６７５６７号切り
ミッションへの最高度の要請から連続切削方法によって
作られる曲がり歯を備えた歯車のクラウニング方法が公
知である。

両精密加工方法は経済的理由から例えば、車両構造の量
産への使用には適さない。

西独国特許明細書第２７２１１６４号から単一ピソチホ
ブ切り方法においてスパイラル又は曲がり歯合歯車の研
磨のための２つの円堆研磨面を備えた頭部砥石が公知で
あり、その際研磨歯面は互いに沈降した円錐内輪の形成
の下に向かい合わされる。

曲がり歯合歯車の「工場及び運転ＪＣ１１８巻（１９８
５年）１０号、７０３〜７０５頁〕における研磨とは曲
がり歯合歯車の研削の記事には相応した機械概念が記載
されている。その際導入から従来面がり歯合歯車の歯面
ば経済的に少量生産で研削されるという可能性はなかっ
た。機械は頭部研磨砥石を備えた軸線のずらされた又は
ずらされない傘歯車によって加工された。機械は特に単
一ピッチ法で歯切りされ、円弧状に作られた傘歯車を加
工る、ために好適である。特定の条件の下にエビサイク
ロイド又はインボリート歯筋線を備えた歯切りされた傘
歯車も円弧にクラウニングされる。しかし許容される研
磨化以上に大きくる、ためにエビサンタロイド又はイン
ボリュート形状を円弧から著しく太き（変える場合には
この方法は使用範囲できない。

［工業的加工に関る、雑誌Ｊ　７５（１９８５年）４６
１〜４６６頁から、ホブ切りによる硬化されたスパイラ
ルベベルギヤの他の加工方法が公知であり、この際連続
的にホブ切りされる方法で歯切りされたスパイラルギヤ
は浸炭硬化に続いてホブ切りされる。

このために必要な切削工具はハイポイドにも使用される
ものに相応し、しかし硬化処理のための工具切削は硬金
属を備えていた。従って硬い及び柔らかい加工のための
同一の機械が使用された。その際好ましくは硬金属支持
体に切削部材が取り付けられ、切削部材はその刃面にＣ
ＢＮ又はほうそとしても公知の多結晶立体窒化はうそか
ら成る層を有る、。

西独国特許明細書第１１６１４６５号からシェービング
車又は他の歯車形の工具による歯車の仕上げ下降のため
の装置が公知であり、その際工具と工作物は相互に噛み
合って回転し、その軸線は交差し工作物と工具では軸を
介して各１つの案内歯車と結合しており、かつそれぞれ
シェビング車、案内車、並びに工作物歯車及び案内ピニ
オンは同一軸上に回転不能に取り付けられている。しか
しこの装置は平歯車又ははすば歯車にのみ使用範囲され
、曲がり歯合歯車の仕上げ加工には使用範囲出来ない。

（発明の課題） 本発明は特許請求の範囲に記載したように曲がり歯を備
えた傘歯車の歯の研削方法及びこの方法を実施る、ため
の装置を提供る、ことにある。

（解決のための手段） 本発明の課題は特許請求の範囲に記載の特徴によって解
決される。

（効果） 本発明によって達成される利点は方法が歯筋曲線及び歯
形例えば、円弧、サイクロイド、又はインボリュートと
は無関係に、クラウニングされた又はくらうにんぐされ
ない並びに直歯または曲がり歯山形に関わらずに使用範
囲可能であり、かつ連続研磨方法として使用範囲され、
また経済性及び傘歯車伝導装置の品質は有利にされ、即
ち硬化の作用、単−噛み合い、歯溝のふれと歯筋方向の
誤差は消去され、かつその結果ビニオンとクランギヤの
対状の特徴及びその支承保持は省略される。

それによって一度でマスタギヤ対のマスタギヤの大量の
正確な仕上げが行われることができる。他の利点は研磨
方法が歯切りされた傘歯車の製造とは無関係に、例えば
転造、圧延、鋳造等によって使用可能であることにある
。

工具の有利な他の構成はその歯面が例えば硼素化合物の
ような砥粒材料から成る薄い層によって層付けされてい
ることにある。

（実施例） 第１図〜第１０図による実施例は回転る、カッタヘッド
により連続的に作られる傘歯車対の切削された傘歯車に
関し、その際例えば歯のタラウニングはカンタヘッド軸
線の傾きによってつくられる。

そのような歯切りされた傘歯車はだの公知の製造方法に
よっても仕上され、その際同様に相異なる歯筋曲線、例
えば円弧、サイクロイド又はインボリュートが得られ、
即ち本発明による方法は歯筋曲線及び歯車の製造に無関
係に実施可能である。

工具の寸法のみが相違し、即ち選択された歯筋曲線に従
って、ハイポイドとも称される軸線の食い違う伝導装置
の部分としての工具のための主要データの決定がそれぞ
れ公知の方法で実施可能である。

第１図によれば、軸の食い違いなしに表された傘歯車対
、傘歯車対又は傘歯車伝導装置は各１つのギヤ１とビニ
オン２とからなる。その半径軸線３及び４は例えば、相
互に直角に交わり、かつ雨傘歯車のピッチ円錐中心で交
わる。ギヤ１の歯５はプランジカットによってのみ、そ
してビニオンの歯６は創成によって作られ、即ち歯５は
通常の方法で直線、そして歯６は曲がり歯を有し、この
ことは勿論第１図からは明らか出はないが、公知である
。任意に選択されたギヤ１とビニオン２とから傘歯車対
を組込む場合、両歯車は公知の方法で切削によって量産
的に歯切りされ、続いて本発明によって研削される。

第２図には研磨されるべき工作物としての歯切りされた
ギヤが軸線９のまわりを回転可能なスピンドル台１０の
スピンドル１１に取り付けられている。

歯車軸ｖＡ３はスピンドル１１の軸線９と一致る、。

ギヤ１のピッチ円錐中心はドラム１３が回転台１４で回
転可能に支承されている軸線１２上に位置る、。

ドラム１３と結合された旋回部分１５はスピンドル１７
を有し、スピンドル１７には軸線１６を有る、工具１８
が固定されている。工具１８はスパイラルベベルギヤ状
に形成されており、かつその歯面２０に砥面１９を有る
、。更に工作物１に対して軸線が食い違い且つこれと傘
歯車対を形成る、ように配置され、加工範囲における工
作物ｌのピッチ円錐２７の母線２１は出来る限り軸線１
２に対して垂直に位置る、。

簡単のために工作物１と工具１８は相異なる切削に従っ
て工作物１に対しては切断線１−１、工具１８に対して
は■−■線に沿って表されている。

第３図は工作物１に対る、工具１８の軸の食い違い状態
を公知の冠歯車幾何学に基づいて、ギヤ１に所属る、冠
歯車３０と工具１８並びに工作物ｌのピッチ面の展開の
重なり状態と関連して断面でかつそのピッチ円錐２７と
２６の位置が３つの面で表されている。カバ比及び工具
歯の断面は追加的に第４図から拡大尺度で表される。工
具１８と冠歯車３０との共通の歯筋曲線３８上に共通の
算出点がある。

冠歯車の中心３１は直線３２を経て切削工具中心３３と
結合している。この直線３２上に工具１８のピッチ円錐
中心３４がある。曲率の中心３５は算出点２３における
共通の歯筋線３８の接線３７に対して垂直線３６上にあ
る。接ｖＡ３７によって各１つのスパイラル角ＢＲ及び
Ｂ１１１が冠歯車３０又は工作物１及び工具１８によっ
て確定される。軸のずれ角ΦはＢ１１１−　Ｂ１１の差
によって決定される。明らかなように、冠歯車３０と工
具１８とのピッチ面の展開の良好な一致が得られる。

中央の冠歯車半径２４に沿う投影面４８にはギヤ１が断
面で示されている。これから冠歯車中心３１とギア１の
ピッチ円錐中心７並びに冠歯車半径２４とピッチ円錐２
７の母線とは交わる。この線上に更にピッチ円錐中心３
４の投影がある。歯車軸線３の位置が生ずる。工具軸線
１６の位置は投影面４７を参照して、ピッチ円錐３４及
び３角形の一辺２９を備えた交点２８とから生ずる。両
輪線３及び１６のこの位置は工作物１と工具１８につい
て第２図のものと一致る、。

投影面４７は工具ＩＢのピッチ円錐２６と２５の図式的
決定を明らかにし、工具はギヤに対る、相手歯車として
ハイポイド及び砥面１９をもってこの実施例によるスパ
イラルベベルギャ状の歯の歯面２０に形成されている。

４９から両ピッチ円錐２６と２７の位置が明らかである
。その際算出点２３はギヤ１のピッチ円２２上にも工具
１８のピッチ円２５上にも位置る、。工具軸線１６と３
角形の一辺２９は投影を示す。ピッチ円錐２７、ピッチ
円錐２２及び角δは４８においても同一の値である。

特に第３図の歯車軸線３及び工具軸線１６の位置によっ
てこの例では工具１８と工作物１とから成るハイポイド
伝導装置が明らかである。

第５図によれば、歯切りされたビニオン２は研削される
べき工作物２としてスピンドル台１０の回転可能なスピ
ンドル１１に取り付けられている。ビニオン２のピッチ
円錐中心はドラム１３の軸線１２上にある。旋回部分１
５のスピンドル１７には工具軸線４２を備えた他の工具
４１が固定されており、工具は同様にスパイラルベベル
ギヤ状かつ砥面を備えて形成されており、第５図におい
て研削されたビニオン２とともに同様にハイポイド伝導
装置が形成されるように配置されている。工作物２の歯
車軸線４はこの例では軸線１２又は仮想されるギヤ１の
歯車軸線３に対して垂直であり、ギヤはピッチ円錐２７
とピッチ円２２とによって創成相手歯車としてドラム１
３の軸線１２上に配設されている。

第６図には工作物の歯の破断面に歯の滑り抵抗又は研削
抵抗が表されている。工作物軸線に対る、工具軸線の軸
線の食い違いによって噛み合いの際歯丈滑りＨに加えて
歯面上の歯筋滑りＬが生じる。図表によれば、合成Ｒの
大きさと方向とが決定可能であり、その際この値は歯幅
と歯丈に渡って変わる。

第７図によれば、切削された工具歯５０は第４図におけ
る断面４０の歯と一致し、即ち工具歯は工具１８に所属
る、。両歯面５１と５２は砥粒材料５３から成る表面、
例えば特に層付けされた研磨材として好適なダイヤモン
ド粉末又は硼素化合物から成る厚さ０．１ｍｍの表面を
有る、。選択的に歯頭部及び歯末部も層付けされること
ができる。

第８図及び第９図において、工作？３１及び工具１８の
歯の断面が示されている。第３図８図によれば、例えば
、全ての凹歯面５５は第１の加工工程で、全ての凸歯面
は第２の加工工程で研削され、例えば工具１８の歯厚は
工作物１の歯厚よりも小さくされている。加工されない
歯面にはそれぞれ１つの空隙がある。しかし好ましくは
第９図によれば、凹山面５５も凸歯面５６も工具１８の
砥粒材料５３を層付けされた歯面５１と５２によって１
角加工工程で連続的に研磨される。さらに追加的に歯頭
部５６も砥粒材料５３を備え、その結果特に歯底円形は
同様に研藩される。

第１０図には合成速度、即ち研削速度が公知の冠歯車寸
法及び次の値に基づいて決定される。算出点６０、工具
軸線６１、中心の冠歯車６２、工具・スパイラル角Ｂ９
、工作物スパイラル角Ｂ２、工具周速度Ｖｕｌ、　工作
物周速度ＶＩＩ２及び法線速度Ｖ。

よって決定される。

（発明の作用） 公知のように軸線の食い違いのある又はない傘歯車対は
両創成冠歯車又は創成相手歯車の１つに従って作られる
。冠歯車寸法に従って作られたハイポイドギヤ伝導装置
は相対的軸線のずれが大きければ大きい程誤差が生ずる
。ハイポイドギヤ伝導装置では訂正された前提が一方の
歯車がプランジカットによってのみ、他方の歯車は創成
相手歯車寸法に従って仕上げられる場合に生ずる。

例えば、ピニオン軸線のギヤ軸線に対る、軸線の食い違
いによって、歯丈滑りに加えて第６図による歯面上の歯
筋滑りが生じる。合成滑り速度としての合成Ｒの大きさ
と方向は軸線の食い違い角によって影響される。この相
対的な滑り速度Ｒは研削加工における研削速度Ｖｒとし
て利用される。第１０図と関連して次の計算例に基づい
て、研削速度Ｖｒ、与えられ多場合の必要なギヤの回転
数０２が求められる。ここで研削速度Ｖ　、　１５ｍ／
　ｓ、平均のギヤ直径ｄ２は１５０ｍｍ　、ギヤのヘリ
カル角はＢ２は２５度、工具のヘリカル角は６０°とる
、。

公知の式によれば、ギヤの回転数０２が計算により求め
られる。

ｄ　２・　π　・　ｎ２ Ｖ　ｕｚ　−□ ６０・１０００ ＶＬｌ　−■ｕ２・　ｃ　ｏ　ｓ　　β２Ｖ、１＝Ｖ、
、　（ｔｇβ　、−ｔｇβ２）ｄ　　２・ｒｃ　　・ｎ
　　ｚ’ｃＯｓ　　β２（ｔ　ｇβ　＋　　　ｆ−ｇβ
２）Ｖ　　、ｌ−□ ６０　・１０００ ■　８・　６０　・１０００ ｎ２＝ ａｚ’π’ｃｏｓ　　βｚ（ｔｇβ　＋　　　ｊｇβ２
）１５　・１９０９８　．５９３ 一１６６５ｒ、　　ｐ、　ｍ。

このことは、１秒当たり各歯がほぼ２８回研削されるこ
とを意味る、。Ｏ，００１ｍｍを除去る、には、全ての
歯では１秒当たり０．０２８ｍｍの歯面研削が行われる
。はぼ０．２ｍｍｋ　　研削代ではギヤは硬度による例
によれば、１分以内に研削されることができる。

それによって経済的研削の前提が与えられる。

第２図によるギヤ１の研削のために、相手歯車を研削工
具として両方で１つのハイポイドギヤ伝導装置を形成る
、ように配置る、ことが必要である。

ギヤ１及び工具１８はその歯数比に従って相互に噛み合
う。ギヤ１の必要な回転数は上記の例に相応して決定さ
れる。工作物１と工具１８は例えば電気軸によって相互
に結合された２つの駆動モータによって強制的に駆動さ
れ、即ちスピンドル１１及び１７は予め設定された回転
数で同期して回転される。

本発明による装置は第１１図〜第１９図に基づいて後で
詳しく記載される。工作物１の歯の研削のために回転台
１４の軸線の方向、即ち算出点２３に対して直角の方向
への工具１８の送りが行われる。好ましくは歯の両歯面
ば同一加工工程でかつ連続して行われる、そのわけは工
作物と工具は相互に噛み合って研削されるからである。

この場合軸がり運動が必要ないので、研削方法は転がり
装置の無い機械でも実施されることができる。その際第
４図から明らかなように、工作物では相応した工具に対
してクラウニングなしに歯筋面が得られる。ピニオン２
とギヤ１との間の標準的に望まれるクラウニングは工具
１８及び４１の製造の際には考慮されていない。更に歯
切りは歯面全体ではなしに拡大された接触範囲のみが研
削されるようにされる。第９図かられかるように、工具
１８の両横断面は工作物１の歯溝形と一致しない、その
わけは工作物１と工具１８との間には縦運動のみならず
、噛み合いによって第６図によれは高さ運動も実施され
るからである。回転方向は選択的に確定されるが、好ま
しくは第４図で示す方向であり、工具１８は工作物１を
内方から外方へと貫通る、。この連続的研削方法によっ
て硬度のみならず歯溝のふれ、歯筋の誤差も消去される
ことができる。特にピッチ誤差もしょうぎよされる、こ
れは工具の各歯が工作物の各歯溝を一様に貫通る、から
である。

累積された転がり運動による研削は第５図に示される。

その際第２図によるギヤの研削の際のように行われ、そ
の際公転運動は公知き方法でころがた軸線１２の周りの
追加のまたは単独の送り運動として行われる。しかし工
具における歯形の相応した形成によって、転がりによる
傘歯車の研削の際の転がり送り運動は回避可能である。

好ましくは研削方法の実施のための工具はハイポイドギ
ヤ伝導装置に加えて、それぞれ工具の歯の噛み合い面は
研削き際研削される範囲の仕上げ研削される工作物の歯
溝の負の値が形成されるように設定される。しかし、有
利に工具が工作物に対して軸の食い違いを有しかつ通常
の状態では加工されるべき傘歯車伝導装置の軸線配置に
対して相違る、ことは不必要である。更に少なくともそ
の凹歯面又は凸歯面に研削材層を有し、此の層は任意に
更新可能であるしかし好ましくは全ての歯面が層付けさ
れ、かつ工具は工作物よりも大きな歯長を有る、。

工具は例えば、次のようにして作られる。

−傘歯車又はハイポイドギヤ伝導装置のマスタ歯車がそ
の歯面に研削材を層付けされる。−歯切りされた工作物
として工具が工具としての層付けされたマスタ歯車が研
削される、そして続いてマスタ歯車としての歯切りされ
かつ研削された工具が研削材を層付けされる。

好ましくはマスタ歯車はその歯溝の歯元の範囲に砥粒材
料を層付けされ、それによって歯溝の歯元の研削のため
の工具の歯頂面が形成され、例えば第９図のように、ギ
ヤ１は歯溝の歯元の範囲５７、工具１８は歯頂部面５４
によって形成される。

他方例えばメモリされたマスタ歯車対データプログラム
から相応したデータプログラム及びこれに属る、工具の
ための機械調整データが作られ、必要な場合創成された
傘歯車がマスタ歯車の正確な倣いを生じるまで修正され
る。

第１１図〜第１４図によれば、本発明による研削装置は
機械ベッドを有る、。この機械ベッド１１０上に図中水
平に移動可能な第１の往復台１１１がそして図中垂直に
移動可能な第２の往復台１１２がある。

第１の往復筒の移動のために電動モータ１４１によって
駆動されるスピンドル１１３がそして第２の往復台の移
動のために同様に電動モータ１４３によって駆動される
第２のスピンドル１１４がある。第１の往復台１１３上
には回転数テーブル１１５が第１のスピンドル１１７の
支承のためのハウジングが固定されており、第２の往復
台上には幹部１３９（台１４図及び第１８図参照）を備
えた回転テーブル１１８が固定されている。この幹部１
３４９にはスピンドル１２０の支承のためのハウジング
１１９が移動可能に案内されている。スピンドル１１７
は第１の電動モータ１２１によって、スピンドル１２０
は第２の電（ＪＪモータによって駆動される。スピンド
ル１１７上には研削されるべき工作物１２７〜１３０が
固定されており、第１５図によれば、機械ベッド１１０
上に２つのレール１２３が固定されており、レール上を
往復台１１１が案内装置１２４によって移動可能に支承
されている。この往復台１１１上に回転テーブル１１５
が回転可能に支承さている。第１５図にはリング溝１２
５のみが見えており、並びに６つのクランプ頂部１２６
のうちの２つが見えクランプ頂部によって回転テーブル
１１５が任意の位置で往復台１１１のリング溝１２５に
固定されることができる。この回転テーブル１１５上に
スピンドルハウジング１１６が固定されており、ハウジ
ングにはスピンドル１１７が支承されている。図の左半
分は大きい工作物１２７と１２９のための大きい直径の
スピンドル１１７を示しく第１１図及び１３図）、そし
て右半分は工作物１２８と１３０のための小さい直径の
スピンドル１１７を示す。

第１６図によれば、往復台１１１はｌ示しない機械ベッ
ド１１０のレール上を案内装置１２４によって及びスピ
ンドル１１３によって移動可能に案内されている。この
往復台１１１上には回転テーブル１１５が回転可能に支
承されている。回転テーブル１１５の下側にはウオーム
ホイールが固定されており、ウオームホイールはウオー
ム１３６と噛み合う。回転テーブル１１５を往復台１１
１上で回転させるために、ウオームホイール１３５はウ
オーム１３６を介して電動モータ１３７によって駆動さ
れる（第１７図）。回転テーブル１１５は往復台１１１
上で容易に回転されるために、回転テーブル１１５の中
央に玉軸受１３８が設けられている。往復台１１１上の
所望の位置に回転テーブル１１５を固定る、ために、往
復台１１１にはリング溝１２５があり、回転テーブル１
１５には多数の、例えば６つのクランプ頂部１２６が配
設されており、これによって回転テーブル１１５は往復
台１１１のリング溝）２５に固定されることができる。

スピンドルハウジング１１６にはスピンドル１１７が通
常の方法で支承されている。

第１８図によれば、回転テーブル１１８にはリーレソト
１３９が固定されている。このターレット１３９は２つ
の垂直のレール１４０を有し、レール上にはハウジング
１１９が案内装置１４２によって移動可能に支承されて
いる。ハウジング１１９には通常の方法でスピンドル１
２０が回転可能に支承されている。

それによってスピンドル１２０のハウジング１１９は回
転テーブル１１８上ターレツト１３９に垂直に移動可能
に支承されており、ハウジングとは異なりスピンドル１
１７は回転テーブル１１５に剛固に固定されている。

第１９図によれば、両電動モータ１２１と１２２は公知
の「電気軸」、電子伝導装置とも称されるものによって
相互に結合されている。この「電気軸」は必要である、
そのわけは工具と工作物を機械的伝導装置を介して相互
に結合る、ことは不可能だからであり、そのわけは工作
物の研削のために必要な回転数は高すぎ、かつ歯車伝導
装置等を介して工具から工作物へ伝達が行われないから
である。

高い回転数ではそのような機械的伝導装置の摩耗が大き
すぎるからである。

この電気軸は第１９図によれば、各電動モータ１２１．
１２１に対して各１つの回転数調整器１４４、タコジェ
ネレータ１４５及びパルス発信器１４６ををる、。電子
的制御部１４７によって両電動モータ１２１と１２２は
所望の回転数で相互に同期して駆動される。工具と工作
物は歯車として形成されているので、両歯モータの回転
数はこれらの歯車の歯数に比例る、筈である。電子制御
部は公知の方法出構成され、スクリーンと機能キーを備
えた操作テーブルはＮＣシステム、電子伝導装置、研削
盤への入出力を備えた構成群等を有る、。

両モータ１２１．１２２のうちの１つが先導モータ、他
のモータが追従モータとして形成されている。

先導モータは追従モータよりも速く回転されるべきであ
る、そのわけは電気軸は先導モータが追従モータよりも
速く回転した場合に、正確に作動る、からである。先導
モータは好ましくは工具を駆動し、工作物は駆動しない
。ギヤが研削される場合、両条件は満足される、そのわ
けはピニオンが工具としてより速く回転されるからであ
る。しかしピニオンが研削される場合、両条件の一方の
みが満足されることができる。好ましくは迅速に回転る
、工作物、即ちピニオンは先導モータによって駆動され
る。

従って好ましくは第１３図と第１４図による研削盤が構
成され、その際先導モータは伝導モロタとしてのターレ
、７１−１３９上にそして電動も−た１２１　は追従モ
ータとして、並びにスピンドル１２０は迅速に回転る、
ピニオン、工具又は工作物の収容のために特定される。

電気軸はアナログ又はデジタル的に制御されることがで
きる。好ましくはこの研削盤のためにデジタル制御が使
用される。デジタル制御では、伝導モロタはその回転の
際追従モータを制御る、ために使用されるパルスを発生
る、。先導モータ１２２のパルス発信器に与えられる各
信号では、モータは各α、たけ回転し、追従モータ１２
１がかくα２だけ回転数されることを作用る、。

αＩ　　　　　Ｚｌ　　　　　　α１ｓｔＺ。

αｉｓｔ α５ｏＬＬ この制御では、工具または工作物の歯が例えば、正確に
相手歯車の歯溝の中央にあることが重要である。工具と
工作物が相互にｐｌみ合うと例えば、工具の歯が工作物
の歯溝に位置決めされる。この位置決めのために種々の
方法があり１、それはデジタル又はデジタル制御されな
い電気軸によって実施される。４つの方法が次に第１３
図〜１９図に基づいて記載される。特に固有の位置決め
又はふむふむの前に、工具とわ−くはこの方法のための
制御手段が優先的に制御部１４７において累積されるこ
とを前提とる、。

第２の実施例によれば、停止の際に噛み合い状態にある
歯車が示されている。インクリメンタル回転発信器とし
て表されたパルス発信器は先導モータ１２２の接触発信
器として使用される。そのような発信器は例えば、１／
　１０００　’回転毎に１つのパルスを発る、高い分解
能を有る、。追従モータ１２１は両歯車が接触る、まで
の間動かされ、その際先導モータ１２２のパルス発信器
１４６は制御部１４７に１つのパルスを付与る、。それ
により追従モロタ１２１は歯車がもう一度接触し、先導
モータ１２２のパルス発信器１４６が再びパルスを付与
る、まで反対方向にかいてんされる。続いて、追従もろ
たの回転方向はもう一度反転され、追従モータは半回転
だけ先に回転され、その結果歯車の歯は他の歯車の溝の
中心に正確に位置る、。例えば予め特定さた位置が正確
に中心でない場合、追従モースタは他の両だけ位置決め
される。

第２の実施例によれば、回転中に噛み合う歯車が示され
ている。両歯車が接触る、ことなく回転数る、間、先導
モータ１２２・と追従モータ１２１　との間のスリップ
距離は比較的小さい。スリップ距離の下に追従モータの
位置の目標値と実際値との間の差が理解される。しかし
、両歯車が接触る、やいなやこのスリップ距離は変わる
、そのわけは追従モータ１２１は相応した歯車が回転し
うるために必要なトルクしか供給しないからである。ス
リップぎよりの変化は第１の実施例で記載したことに類
似して、一方の歯車の歯が他方の歯車の歯溝に入るため
に回路４７において評価される。

第３の実施例によれば、回転中に噛み合う歯車が示され
る。両歯車の接触はマイクロオンによって確認される。

隣接した歯面への歯面の跳躍は音波を発生し、音波は記
載の方法で歯車の検出のために評価される。

第４の実施例では、工作物１２９は制動されない。

先導モータ１２２と結合した工具１３３は工作物１２９
の歯溝に進入る、。工具１３３の歯面が工作物１２９の
歯溝の面に接触る、と、制動されない工作物１２９のこ
の接触によってトルクが発生し、このトルクはバルク発
信器によって測定される。その際パルスが発生し、パル
スによって先導モータと工具１３３が回転を開始し、他
の歯面ば工作物の他の歯面と接触る、。この回転の際モ
ータ１２２又は１２１はパルス発信器で再び多数のパル
スを発し、その数は計測される。工具１３３の歯の他の
歯面が工作物１２９の歯溝の他の歯面に接触る、と、反
対向きのトルクが発生し、モータ１２２はその回転方向
に切り換えられ、計数されたパルスの半分だけ戻される
。それによって工具の１方の歯は工作物の歯溝の中心に
位置る、。

電気軸又は電子的伝導装置の作用はここでは公知である
ことを前提とる、。調整技術は殆ど任意に簡単化され、
その結果工具軸線と工作物軸線の必要な回転角の一敗は
達成可能である、そのわけは傘歯車の研削の際に傘歯車
の切削の際よりも力の変動が小さいからである。追従モ
ーターこれは先導モータを介して電子的制御部をステッ
プ状に駆動されるーは比較的大きい質量を運動させるの
で、即ち軸、歯車、この質量の振動が回避される。

しかし、この振動しは研削工程によって著しく減衰され
かつ有利にさようされる。

電気軸では通常の調整技術は例えば、回転数の関数とし
て可変である追加のアダプタ調整器が使用されることに
よって改良される。更に観察者・調整器が使用されるこ
とができ、調整アルゴリズムの補完による。

研削装置の操作方法は第１３図に示されている。

まず工具１２９がスピンドル１１７上に、工具１３３が
スピンドル１２０上に取り付けられる。続いて、記載之
方法で、工具１３３の歯が工作物１２９の歯溝に位置決
めされ、または挿入され、先導モータ１２２及び追従モ
ータ１２１が完全に１回転し、其の際工具１３３とわ−
ク１２９は相対的に工具１３３とね−＜１２９の加速の
間其の歯は其の全回転数の間接触しないようにはいせつ
されている。このことは必要である、そのわけは加速位
相の際、モタ相互かんの不所望なスリップ距離が生じ得
ないからである。モータ１２２と１２１の全回転数が達
成されて初めて、工具１３３と工作物１２９が研削位置
に送られる。そして全回転に渡って工作物１２９は予め
設定された送りをもって研削される。両モータ１２１と
１２２の回転数が低下される前に工具１３３とわ−ひ＜
１２９は噛み合いを外される。これの必要なわけは遅延
位相においても不所望なスリップ距離が生じ得るからで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸の食い違いのない傘歯車対、第２図は本発明
による第１図に示すギヤの研削のための装置の実施例、
第３図はギヤと工具の軸の食い違い状態の図式図、第４
図は第３図の冠歯車と工具のまき付けの重なり状態の拡
大図、第５図本発明による方法による第１図のピニオン
の研削のための他の実施例、第６図は研削方向を説明る
、ための歯の斜視図、第７図は工具歯の拡大断面図、第
８図は本発明の方法による研削の際の歯の破断図、第９
図は好適な方法による第８図　と同様な図、第１０図は
研削速度の決定のための図式図、第１１図は貨物車のた
めの大きいピニオンの研削のための研削盤の平面図、第
１２図　乗用車のための小さいピニオンの研削のだめの
第１１図のものと類似した研削盤、第１３図はトラック
のための大きなギヤの研削のための第１１図のものと類
似の研削盤、第１４図は乗用車のための小さいギヤの研
削のための第１１図のものと類似した研削盤、第１５図
は第１１図の矢印へ方向における研削盤の部分図、第１
６図は第１２図のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う垂直断面図、
第１７図は第１６図のＸ■−Ｘ■線に沿う断面図、第１
８図は第１１図における工具スピンドルの高さにおける
水平断面図そして第１９図は「電気軸」の図式図である
。 図中符号 １．２　・・・工作物 １８．４１・・・工具 １９．４３・・・砥面 ２０・・・・・歯面 ５５．５６・・・門歯面、凸歯面 Ｘ！ＺＩＬ　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、　ｉ、５
ＦＩＧ、　１７ １１＾

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲がり歯と、工具軸線のまわりを回転駆動される
   工具（１８、４１）と、工作物としての歯切りされた傘
   歯車（１、２）とを備えた傘歯車の歯の研削方法にして
   、 その際工具（１８、４１）と工作物（１、２）との間の
   送り運動が実施される方法において、 スパイラルベベルギャ状かつ工作物（１、２）に対して
   軸線が食い違い並びに歯面（２０）に少なくとも１つの
   砥面（１９、４３）を有する工具（１８、４１）が使用
   され、工具（１８、４１）と工作物（１、２）はその歯
   数比で相互に噛み合うように配設されており、かつ強制
   的かつ同期して駆動され、工具（１８、４１）の軸の食
   い違い量と、工具（１８、４１）及び工作物（１、２）
   の回転数とは工具（１８、４１）と工作物（１、２）と
   の間の相対的な滑り速度が研削速度の範囲に低下し、並
   びに予め設定された送り運動によって工作物（１、２）
   の少なくとも全ての凹又は凸歯面（５５、５６）が１つ
   の加工工程で連続的に研削されるように選択されている
   ことを特徴とする前記方法。
2. （２）工具（１８、４１）の軸線の食い違い量が工具（
   １８、４１）と工作物（１、２）とがハイポイド伝導装
   置を形成する、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）凹及び凸歯面（５５、５６）が１つの加工工程で
   同時に研削される、特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の方法。
4. （４）送り運動が転がり運動を実施する、特許請求の範
   囲第１項記載の方法。
5. （５）送り運動が近似的に工作物（１）の歯のピッチ円
   錐（２７）に対して垂直に行われる、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。
6. （６）スパイラルベベルギャ状の工具（１８、４１）が
   設けられており、工具はその歯の少なくとも一方の凹又
   は凸歯面（２０）に少なくとも１つの砥面（１９）を有
   し、かつ工作物として加工されるべき傘歯車（１、２）
   に対して軸線がずらされて配置されている、特許請求の
   範囲第１項記載の方法を実施するための工具。
7. （７）歯の全ての歯面（２０）が砥面（１９）を有し、
   そして工具（１８、４１）の軸線の食い違いが工作物（
   １、２）とハイポイド伝導装置を形成する、特許請求の
   範囲第６項記載の工具。
8. （８）追加的に工具（１８、４１）の歯の頂面（５４）
   が砥面を有する、特許請求の範囲第７項記載の工具。
9. （９）工作物としての大きな歯長を有する、特許請求の
   範囲第７項記載の工具。
10. （１０）それぞれ工具（１８、４１）の１つの歯の噛み
    合い面がその際研削される範囲において仕上げ研削され
    る工作物（１、２）の歯溝の負の量を形成する、特許請
    求の範囲第７項、８項又は９項のうちのいずれか１つに
    記載の工具。
11. （１１）砥面として層付けされた研磨材が設けられてい
    る、特許請求の範囲第７項記載の工具。
12. （１２）研磨材として硼素化合物が使用される、特許請
    求の範囲第１１項記載の工具。
13. （１３）工具（１８、４１）のピッチ円（２５）が工作
    物（１）に対する相手歯車（２）のピッチ円よりも大き
    く選ばれている、特許請求の範囲第７項記載の工具。
14. （１４）工具（１８、４１）と工作物（１、２）との間
    の軸ずれ角Φが少なくとも２０°である、特許請求の範
    囲第６項、７項又は１３項のうちのいずれか１つに記載
    の工具。
15. （１５）歯切りされた工具（１８、４１）の歯が歯面に
    砥面を有するマスター歯車によって研削され、それから
    研磨材を層付けされる、特許請求の範囲第７項記載の工
    具。
16. （１６）マスター歯車（１、２）が追加的にその歯溝の
    底の範囲（５７）に砥面を有する、特許請求の範囲第１
    ５項記載の工具。
17. （１７）曲がり歯と、工具軸線のまわりを回転駆動され
    る工具（１８、４１）と、工作物としての歯切りされた
    傘歯車（１、２）とを備えた傘歯車の歯の研削のために
    、 工具（１８、４１）と工作物（１、２）との間の送り運
    動が実施され、 スパイラルベベルギャ状かつ工作物（１、２）に対して
    軸線が食い違い並びに歯面（２０）に少なくとも１つの
    砥面（１９、４３）を有する工具（１８、４１）が使用
    され、工具（１８、４１）工作物（１、２）はその歯数
    比で相互に噛み合うように配設されており、かつ強制的
    かつ同期して駆動され、工具（１８、４１）の軸の食い
    違い量と、工具（１８、４１）及び工作物（１、２）の
    回転数とは工具（１８、４１）と工作物（１、２）との
    間の相対的な滑り速度が研削速度の範囲に低下し、並び
    に予め設定された送り運動によって工作物（１、２）の
    少なくとも全ての凹又は凸歯面（５５、５６）が１つの
    加工工程で連続的に研削されるように選択されている方
    法を実施するための装置にして、 工具と工作物の取り付けのための２つのスピンドル（１
    １、１７、１１７、１２０）を備え、その際少なくとも
    １つのスピンドルが移動可能且つ調整可能に配設されて
    いる装置において、 工具（１８、４１、１３１〜１３４）の駆動のためにも
    工作物（１、２、１２７〜１３０）の駆動のためにも各
    １つの別の電動モータ（１２１、１２２）がスピンドル
    （１１、１７、１１７、１２０）に対して同軸的に配設
    されており、そして両電動モータ（１２１、１２２）は
    電気軸（１４４〜１４７）を介して相互に同期連結され
    ていることを特徴とする前記装置。
18. （１８）予め設定された位置へ工作物又は工具の歯溝中
    の工具または工作物の歯の位置決めのための装置（１４
    ６、１４７）が設けられている、特許請求の範囲第１７
    項記載の装置。
19. （１９）位置決めのために接触発信器（１４６）が使用
    範囲され、接触発信器は工具の歯溝が工作物の歯面に接
    触した時に表示を行う、特許請求の範囲第１８項記載の
    装置。
20. （２０）機械ベッド（１１０）上に相互に移動可能に配
    設された２つの往復台（１１１又は１１２）設けられ、
    これらは２つのスピンドル（１１７、１２０）及び所属
    の電動モータ（１２１、１２２）の各１つの支承のため
    のハウジング（１１６、１１９）を備えた各１つの回転
    テーブル（１１５、１１８）を有し、その際一方のハウ
    ジング（１１９）は回転テーブル（１１８）上その軸線
    の方向に移動可能に支承されている、特許請求の範囲第
    １７項記載の装置。
21. （２１）移動可能のハウジング（１１９）に配設された
    電動モータ（１２２）が先導モータ（１２２）として、
    そして他方のハウジング（１１６）に配設された電動モ
    ータ（１２１）が追従モータ（１２１）として形成され
    ており、その際先導モータ（１２２）によって駆動され
    るスピンドル（１２０）上に優先的にピニオン（１２７
    、１２７８、１３３、１３４）がラクンプされる、特許
    請求の範囲第２０項記載の装置。
22. （２２）スパイラルベベルギャ状の工具（１８、４１）
    が設けられており、工具はその歯の少なくとも一方の凹
    又は凸歯面（２０）に少なくとも１つの砥面（１９）を
    有し、かつ工作物として加工されるべき傘歯車（１、２
    ）に対して軸線がずらされて配置されている、特許請求
    の範囲第１項記載の方法を実施するための工具（１８又
    は４１）の製造のための方法において、 ａ、歯面（５５、５６）に傘歯車又はハイポイド伝導装
    置（１、２）の歯車（１又は２）の接着材による層付け
    をする工程と、 ｂ、特許請求の範囲第１項記載の方法により工具として
    の傘歯車又はハイポイド伝導装置（１、２）の層付けさ
    れた歯車（１又は２）を備えた工作物としての所属の歯
    切りされた工具（１８又は４１）の研磨工程と、 ｃ、歯切りされ且つ研磨された工具（１８又は４１）を
    研磨材により層付けする工程とから成ることを特徴とす
    る前記装置。
23. （２３）スパイラルベベルギャ状の工具（１８、４１）
    が設けられており、工具はその歯の少なくとも一方の凹
    又は凸歯面（２０）に少なくとも１つの砥面（１９）を
    有し、かつ工作物として加工されるべき傘歯車（１、２
    ）に対して軸線がずらされて配置されている、特許請求
    の範囲第１項記載の方法を実施するための工具（１８又
    は４１）の製造のための方法において、 ａ、傘歯車又はハイポイド伝導装置（１、２）のための
    メモリされたマスタ歯車対・データプログラムに基づい
    て所属の歯切りされた工具（１８、４１）のための対応
    したデータプログラムの作成工程と、 ｂ、このデータプログラムに従って歯切りされた工具（
    １８、４１）を作る工程と、 ｃ、工具（１８、４１）に研磨材を層付けする工程とか
    らなることを特徴とする前記方法。