WO2007000831A1

WO2007000831A1 - 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサならびにそれを用いた歯車加工用砥石のツルーイングおよびドレッシング方法

Info

Publication number: WO2007000831A1
Application number: PCT/JP2005/021417
Authority: WO
Inventors: Sadao Date; Ikuo Nagahata; Teruyuki Kumazawa
Original assignee: A.L.M.T. Corp.
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-01-04
Also published as: JPWO2007000831A1; JP4781358B2

Abstract

　歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、台金（１０５，２０５）と、先端部がテーパ形状に形成された、ダイヤモンド粒（１０２，２０２）とニッケルめっき層（１０３，２０３）で固着したダイヤモンド層（１２３，２２３）と、台金（１０５，２０５）とダイヤモンド層（１２３，２２３）を接合する接合層（１０４，２０４）からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、ダイヤモンド層（１２３，２２３）の接合面は凹部（１０６，２０６）を有し、かつ台金（１０５，２０５）の接合面は凸部（１０７，２０７）を有し、かつ接合層（１０４，２０４）は、凹部（１０６，２０６）を満たし、凸部（１０７，２０７）を取囲むように形成されている。

Description

明細書

歯車用ダイヤモンドロータリードレッサならびにそれを用いた歯車加工用砥石のツル一イングおよびドレッシング方法

技術分野

[0001] この発明は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサに関するものである。特に、歯車加工用ウォーム状砲石をツル一イング、またはツル一イングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサに関するものである。

背景技術

[0002] 従来、ダイヤモンドロータリードレッサは、たとえば「新マシユング 'ツール辞典」株式会社産業調査会、 1991年 12月 5日付発行 (非特許文献 1)、特開平 5— 269666号公報 (特許文献 1)、特開平 10— 58231号公報 (特許文献 2)、特開 2000— 24663 6号公報 (特許文献 3)、 REISHAUER株式会社のホームページ、歯車研削用ダイヤモンド工具 (非特許文献 2)に開示されている。

特許文献 1：特開平 5 - 269666号公報

特許文献 2：特開平 10— 58231号公報

特許文献 3：特開 2000 - 246636号公報

非特許文献 1：「新マシユング ·ツール辞典」株式会社産業調査会、 1991年 12月 5日付発行

非特許文献 2： REISHAUER株式会社のホームページ、歯車研削用ダイヤモンド工具、 [平成 17年 6月 23日検索]、インターネットく URL :http：〃 www.reishauer.co.jp/pro— diamond.html)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 従来の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは寿命が短いという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、長寿命の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 [0004] ここのの発発明明のの 11つつのの局局面面にに従従っったた歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは、、歯歯車車加加工工用用砲砲石石ををツツルル一一イインンググままたたはは、、ツツルル一一イインンググととドドレレッッシシンンググすするるののにに用用いいるる、、歯歯車車用用ダダィィャャモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササででああっってて、、歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは一一対対でで構構成成さされれるる。。ささららにに、、ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは、、 11個個ににつつきき、、歯歯車車加加工工用用砥砥石石のの右右フフラランンクク面面とと左左フフラランンクク面面をを別別々々ににツツルル一一イインンググままたたはは、、ツツルル一一イインンググととドドレレッッシシンンググすするるここととがが可可能能ななテテーーパパ状状のの作作用用面面をを有有すするる。。

[0005] ここののよよううにに構構成成さされれたたダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは、、一一方方ののダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササがが作作用用すするるののはは砥砥石石のの右右フフラランンクク面面ととすするるとと、、他他方方ののダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササがが作作用用すするるののはは砲砲石石のの左左フフラランンクク面面ででああるる。。そそししてて、、使使用用すするるにに従従っってて作作用用面面がが摩摩耗耗しし、、要要求求精精度度をを満満足足ででききななくくななっったたととききににはは、、そそれれぞぞれれののダダイイヤヤモモンンドド口口一一タタリリーードドレレッッササのの別別のの作作用用面面をを使使用用すするるここととががででききるる。。そそののたためめ、、片片面面ののみみをを用用いいるる場場合合にに比比べべてて、、少少ななくくとともも 22倍倍のの寿寿命命がが得得らられれるる。。

[0006] 好好ままししくくはは、、歯歯車車加加工工用用砲砲石石はは、、ウウォォーームム状状砲砲石石ででああるる。。

好好ままししくくはは、、テテーーパパ状状のの作作用用面面ののううちち、、いいずずれれかか一一方方のの作作用用面面のの角角度度はは、、歯歯車車のの圧圧力力角角以以下下にに設設定定さされれてていいるる。。

[0007] 好好ままししくくはは、、歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは電電着着法法にによよりり台台金金表表面面ににダダイイャャモモンンドド粒粒をを固固着着ししたた作作用用面面をを有有すするる。。

[0008] 好好ままししくくはは、、歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは、、反反転転めめつつきき法法にによよっっててダダイイヤヤモモンンドド粒粒をを固固着着ししたた作作用用面面をを有有すするる。。

[0009] 好好ままししくくはは、、ダダイイヤヤモモンンドド粒粒のの平平均均粒粒子子径径はは 1100 μμ mm以以上上 22000000 μμ mm以以下下ででああるる。。

好好ままししくくはは、、ダダイイヤヤモモンンドド粒粒はは結結合合材材にによよりり作作用用面面にに固固着着さされれてておおりり、、ダダイイヤヤモモンンドド粒粒のの結結合合材材カカもものの平平均均突突出出量量はは平平均均粒粒径径のの 11%%以以上上 7700%%以以下下ででああるる。。

[0010] 好好ままししくくはは、、作作用用面面ににはは柱柱状状ダダイイヤヤモモンンドドがが埋埋設設さされれ、、柱柱状状ダダイイヤヤモモンンドドのの長長手手方方向向にに対対ししてて、、ほほぼぼ直直角角なな端端面面がが作作用用面面にに露露出出ししてていいるる。。

[0011] ここのの発発明明にに従従っったたツツルル一一イインンググままたたはは、、ツツルル一一イインンググととドドレレッッシシンンググをを行行ななうう方方法法はは、、上上記記のの歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササをを用用いいてて歯歯車車加加工工用用砲砲石石ををツツルル一一イインン

[0012] 好好ままししくくはは、、一一対対力力ももななるる歯歯車車用用ダダイイヤヤモモンンドドロローータタリリーードドレレッッササはは、、互互いいにに砲砲石石のの異異なるフランク面をツル一イング、または、ツル一イングとドレッシングする。

[0013] この発明の別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、台金と、先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒を結合材で固着したダイヤモンド層と、台金とダイヤモンド層とを接合する接合層とを備えた歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、ダイヤモンド層の接合面は、凹部を有し、かつ台金の接合面は凸部を有し、かつ接合層は凹部を満たし、凸部を取囲むように形成されている。

[0014] このように構成された歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは、ダイヤモンド層の接合面は凹部を有し、台金の接合面は凸部を有し、接合層は凹部を満たして凸部を取囲むように形成されているため、ダイヤモンドロータリードレッサが回転軸方向から受ける応力に対して十分に耐え得るダイヤモンド層の接合強度を得ることができる。その結果、長寿命のダイヤモンドロータリードレッサを提供することができる。

[0015] 好ましくは、結合材は焼結合金である。

好ましくは、結合材はニッケルめっきである。

[0016] 好ましくは、ニッケルめっきは反転めつき法によって形成されている。

好ましくは、ダイヤモンド粒の平均粒径は 10 μ m以上 2000 μ m以下である。

[0017] 好ましくは、ダイヤモンド粒の結合材からの平均突出量は、平均粒径の 1%以上 70 %以下である。

[0018] 好ましくは、ダイヤモンド層には、さらに柱状のダイヤモンドが埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対してほぼ直角な端面が作用面に露出している。

[0019] 好ましくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは歯車加工用砥石をツル一イング、または、ツル一イングとドレッシングするのに用いる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、テーパ状のダイヤモンド層は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度が歯車の圧力角以下に設定されている。

[0020] 好ましくは、歯車加工用砲石はウォーム状砲石である。

この発明に従ったツル一イング、または、ツル一イングとドレッシングを行なう方法は、上記の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを一対用いて歯車加工用砲石をツル一イング、またはツル一イングとドレッシングを行なう方法である。

[0021] 好ましくは、台金は単一材料で一体的に構成される。本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、一対で使われる。すなわち、 2 個の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを 1組にして使うものである。本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、 1個につき歯車加工用砲石の右フランク面と左フランク面を別々にツル一イング、または、ツル一イングおよびドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面を有する。ここで、テーパ状の作用面は、直線で形成される場合、曲線で形成される場合、および直線と曲線の両方で形成されるものがあり、歯車の使用に合わせて適宜テーパ形状を決定する。

[0022] そして、歯車加工用砲石は、ウォーム状砲石であることが好ましい。し力しながら、砲石形状がウォーム状に限定されるものではなぐその他の形状の砲石にも適用可能であることは言うまでもな!/、。

[0023] さらに詳しくは、テーパ状の作用面のうち、いずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角以下に設定されて、ることが好まし、。

[0024] ここで、テーパ状の作用面のうち、少なくとも、いずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角以下に設定する。こうすることで他方の作用面が砲石に干渉しないようにするためである。少なくともいずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角よりも 0. 1 〜7° 小さく設定することがより好ましぐ 0. 1〜5° 小さく設定することがもっとも好ましい。

[0025] さらに詳しくは、本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、電着法により台金表面にダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。ここで電着法としてニッケルめつきによる電着法を用いることが好ましい。さらに詳しくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、反転めつき法によってダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。反転めつき法としてニッケルめっきによる反転めつき法を用いるのがより好ましい。作用面に固着されるダイヤモンド粒の平均粒子径は 10 μ m以上 2000 μ m以下であることが好まし、。ここでダイヤモンド粒は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの作用面の形状精度を満足できるより粗粒のものを用いることで長寿命化と優れた切れ味を達成できるので好ましい。一般的には、反転めつき法による製造方法の方が作用面のより高い形状精度が得られる。さらに、粗粒のダイヤモンド粒を用いても、ダイヤモンド粒の突出端のばらつきがなぐ極めて高精度なものが得られるという特徴がある。ダィャモンド粒の平均粒子径は 20 μ m以上 2000 μ m以下であることが好ましぐ 30 μ m以上 20000 μ m以下であることが最も好ましい。

[0026] さらに詳しくは、ダイヤモンド粒の結合材カの平均突出量は平均粒径の 1%以上 70%以下であることが好まし、。

[0027] ここで突出量を測定するには、ダイヤルゲージを用いる方法などが提案されているが最も正確にダイヤモンド粒の突出端力結合材までの段差を測定するには YZGO (三次元表面構造解析顕微鏡)を用いるのが適当である。平均突出量は、たとえば任意に選ばれた 100個のダイヤモンド粒の突出量を測定し、その平均値をダイヤモンド粒の平均粒径で割った値に 100を掛けた数字に％を付して定義した。作用面には数千力も数十万個のダイヤモンド粒が固着されているため全部のダイヤモンド粒の突出量を測定するには大変な手間がかかる。この理由により、 100個程度の平均値を採用するのが実用的である。平均突出量が 1%未満では切れ味が十分でなく加工能率の低下の原因となり、 70%を超える場合はダイヤモンド粒の保持力が低下して脱落の原因となる。ダイヤモンド粒の保持力を高めて脱落を防止し、十分な加工能率を得るためには、突出量が 3%以上 60%以下であることがより好ましぐ 5%以上 50% 以下であることが最も好ま、。

[0028] さらに詳しくは、作用面には柱状ダイヤモンドが埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な断面が作用面に露出して、ることが好ま、。

[0029] ここで、柱状ダイヤモンドは、柱状単結晶ダイヤモンド、柱状多結晶ダイヤモンドなどを用いることができる。特に摩耗しやす、外周のエッジ部を補強するのに用いるの力り好ましい。

[0030] そして、本発明の歯車加工用砥石のツル一イング、ドレッシング方法は、一対からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、お互いに、砲石の異なるフランク面をツル一イングまたは、ツル一イングおよびドレッシングすることを特徴とするものである発明の効果

[0031] この発明に従えば長寿命のダイヤモンドロータリードレッサを提供することができる。

図面の簡単な説明 [図 1]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。

[図 2]別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。

[図 3]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。

[図 4]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。

[図 5]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法の第一工程を示す断面図である。

[図 6]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法の第二工程を示す断面図である。

[図 7]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法の第三工程を示す断面図である。

[図 8]この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法の第四工程を示す断面図である。

[図 9]この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。

[図 10]別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。

[図 11]この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。

[図 12]この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。

[図 13]実施の形態 2に従った図 9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを製造する方法を示す平面図である。

[図 14]実施の形態 2に従った図 9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを製造する方法を示す平面図である。

[図 15]比較例に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレツシング方法を説明するために示す一部断面を含む側面図である。 [図 16]別の局面に従った砲石の側面図である。

[図 17]別の局面に従った砲石の側面図である。

[図 18]歯車の圧力角を説明するための図である。

[図 19]ダイヤモンド粒の突出量を説明するための断面図である。

[図 20]柱状ダイヤモンドを説明するための一部断面を含む斜視図である。

[図 21]この発明の実施の形態 3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。

[図 22]図 21中の矢印 XXIIで示す方向力も見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。

[図 23]図 21中の XXIII— XXIII線に沿った断面図である。

[図 24]この発明の実施の形態 4に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。

[図 25]図 24中の矢印 XXVで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。

[図 26]図 24中の XXVI— XXVI線に沿った断面図である。

[図 27]この発明の実施の形態 5に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの平面図である。

[図 28]図 27中の矢印 XXVIIIで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレツサの左側面図である。

[図 29]図 27中の XXIX— XXIX線に沿った断面図である。

符号の説明

[0033] 1, 6 回転軸、 8 ウォーム状砲石、 50 歯車、 51 ピッチ、 81 左フランク面、 82 右フランク面、 101 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ、 102 ダイヤモンド粒、 1 03 ニッケルめっき層、 104 接合層、 105 台金、 106 凸部、 123 ダイヤモンド層、 124 穴、 141 回転シャフト、 152 ダイヤモンド粒。

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

[0035] (実施の形態 1)

図 1は、この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図 1を参照して、反転めつき法により製造された歯車用ダイヤモンド口一タリードレッサ 101は、ダイヤモンド粒 102と、ニッケルめっき層 103と、接合層 104 と、台金 105とを有する。ダイヤモンド粒 102とニッケルめっき層 103とがダイヤモンド層 123を構成して、る。ダイヤモンド層 123は接合層 104を構成する低融点合金を用いて鋼製の台金 105に接合されている。ダイヤモンド層 123を強固に台金 105に接合するために、図 1で示すように、台金 105の厚みの厚い部分、すなわちボス部 10 5bまでダイヤモンド層 123を延長する構造とすることが好ましい。ダイヤモンド粒 102 は粗粒を用いることが可能であり、特に長寿命で高精度のものが得られる。ここでは、平均粒径が約 430 μ mのダイヤモンド層を用いている。ここで工作物の歯車の圧力角は 20° で、角度 α ΐは 20° 、角度 α 2は 19. 5° である。

[0036] 台金 105は円筒形状であり、その内周面である穴 124に回転シャフト 141が嵌め合わせられる。台金 105は回転軸 1を中心とした対称形状である。台金 105の外周部には凸部 107が設けられ、凸部 107は半径方向外側に向力つて突出する構造とされる

[0037] 台金 105の外周面を覆うように接合層 104が設けられる。接合層 104は必ずしも低融点金属である必要はなぐダイヤモンド層 123と台金 105とを強固に接続できる材料であれば接着剤でもよ!/ヽ。ダイヤモンド層 123は接合層 104の上に構成されており、接合層 104から離れた部分にダイヤモンド粒 102がー致し、このダイヤモンド粒 10 2がニッケルめっき層 103により保持されている。ダイヤモンド層 123にはテーパ形状の作用面 111, 112が設けられており、作用面 111, 112は砲石と接触して砲石のドレッシングまたはツル一イングを行なう面である。ダイヤモンド層 123の軸方向長さは Τとされる。ダイヤモンド粒は図 1のように砲石に作用する部分のみに固着する力、もしくは全面に固着する。さらに、回転軸 1から凸部 107までの距離（半径）は R1であり、回転軸 1からダイヤモンド層 123までの距離は R2であり、 R2は R1よりも大きい。

[0038] 図 2は、別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図 2を参照して、ダイヤモンド層 123の端部には、傾斜の緩やかな傾斜部 113が設けられている点で、図 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。

[0039] 次に、図 2で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法について説明する。なお、図 3では、図 2で示す傾斜部 113を有するダイヤモンドロータリードレッサの使用方法について説明するが、傾斜部 113を有していない図 1で示すような歯車用ダイヤモンドロータリードレッサも同様に使用することが可能である。

[0040] 図 3および 4は、この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。図 3を参照して、一対の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201を用いてウォーム状砥石 8をツル一イングまたはドレッシングすることができる。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 201は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101と同一の構造を有し、具体的には台金 205、接合層 204、ニッケルめっき層 203とダイヤモンド粒 202とにより構成されるダイヤモンド層 223、 2つの作用面 211, 212を有する。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201の穴 124, 224に回転シャフト 141, 241が嵌め合わせられている。一対の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201が、それぞれがウォーム状砲石 8の異なるフランク面に接触している。具体的には歯車用ダイャモンドロータリードレッサ 101が左フランク面 81に接触し、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 201が右フランク面 82に接触している。ウォーム状砲石 8の回転に同期してウォーム状砥石 8の回転軸 6方向に送りをかけながらツル一イングおよびドレッシングが行なわれる。ここで、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201の回転軸 1またはウォーム状砲石 8の回転軸 6のいずれか一方を微調整して所望の形状精度が得られるようにする。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は矢印 2で示す方向にスライドすることが可能である。

[0041] 図 4を参照して、長時間歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201を使用することによってダイヤモンド粒 102, 202が摩耗し、要求精度を満足できなくなる場合がある。この場合には、図 4で示すようにそれぞれの歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201の別の作用面を使うことが可能である。

[0042] つまり、図 3で示す工程では、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101の作用面 1 11と歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 201の作用面 211を用いていたのに対し、図 4で示す工程では、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101の作用面 112と歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 201の作用面 212とを用いている。このように作用面を 2回使うことができるので長寿命となる。し力も、歯車研削装置に取付けた歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201を交換する期間が延長されるので、生産性の向上にも貢献することができる。

[0043] 実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いて、ウォーム状砲石 8のツル一イングおよびドレッシングを実施したところ、極めて高精度で高能率であり、し力も長寿命が得られた。実施例 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレツサと、図 15で示す比較例の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの性能比較を行なつたところ、実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例に比べて 4倍以上の寿命で、より高精度であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレツサの交換に要するロスタイムが減少し、生産性も向上した。

[0044] 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、台金 105、 205と、先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒 102, 202を結合材としてのニッケルめっき層 1 03, 203で固着したダイヤモンド層 123, 223と、台金 105, 205とダイヤモンド層 12 3, 223を接合する接合層 104, 204とを備え、ダイヤモンド層 123, 223の接合面は、凹部 106, 206を有し、かつ、台金 105, 205の接合面は、凸部 107, 207を有し、力つ、接合層 104, 204ίま、咅 206を満たし、凸咅 207を取囲むように形成されている。

[0045] ニッケルめっき層 103, 203が焼結合金により構成されていてもよい。ニッケルめつき層 103, 203は、反転メツキ法によって形成されている。

[0046] 歯車加工用砥石は、ウォーム状砥石 8であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレツサ 101, 201を一対で用いて、歯車加工用砥石をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングを行なう。台金 105, 205は、単一材料で一体的に構成されることが好ましい。

[0047] 次に、実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法について説明する。図 5から 8は、この発明の実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法を示す断面図である。図 5を参照して、まず母型 301を作製する。母型 301には台金を挿入するための穴 312が設けられ、さらに穴 312では、径が大きくなつた部分であり作用面を構成する凹部 311が設けられている。母型 301は中空円筒形状であり、その内部に台金が挿入される構成とされる。

[0048] 図 6を参照して、母型 301のうち、ダイヤモンドを付着させない部分にマスキング 30 4を施す。マスキング 304の材質としては、ダイヤモンドおよびニッケルめっき層を付着させな!/ヽような電気絶縁材料で構成することが好まヽ。凹部 311にはマスキング 304を行なわず、それ以外の部分にマスキングを行なう。マスキングがなされた母型 3 01をニッケルめっき槽 303に浸す。ニッケルめっき槽 303は容器 302にめつき液が満たされた構成であり、ニッケルめっき槽 303内にダイヤモンド粒が分散して存在して、る。母型 301の凹部 311にダイヤモンド粒 102およびニッケルめっき層 103を付着させる。

[0049] 図 7を参照して、ニッケルめっき槽 303から母型 301を取出した後に穴 312に鋼製の台金 105を挿入する。台金 105とニッケルめっき層 103との間に低融点のビスマス系合金カゝらなる接合層を流し込み固化させる。これにより台金 105に対してニッケルめっき層 103およびダイヤモンド粒 102からなるダイヤモンド層を固着させる。

[0050] 図 8を参照して、ダイヤモンド層 123と台金 105とを固着した後に母型 301を除去する。このとき台金 105の凸部 107の径が母型 301の穴 312の径より小さくなつているため母型 301をたとえば分解することにより母型 301からダイヤモンド層 123を剥離する。このとき、ダイヤモンド粒 102の露出部はニッケルめっき層 103の表面と同一面上にめ。

[0051] 最後に台金 105を仕上げ、さらにダイヤモンド層 123のニッケルめっき層 103を少し除去してダイヤモンド粒 102を突出させることにより図 1で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサが完成する。

[0052] (実施の形態 2)

図 9は、この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図 9を参照して、この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101ではダイヤモンド層 123の開口径 R2が回転軸 1から凸部 10 7先端までの径 R2に比べて小さくなつて、る点で、実施の形態 1に従った歯車用ダイャモンドロータリードレッサと異なる。なお、図 9では、ダイヤモンド層 123と台金 105との間に存在する接合層を省略している。

[0053] 凸部 107として、台金 105の接合面に連続した凸部として設ける方法と断続した凸部として設ける方法のいずれも採用することができる。

[0054] 凹部 106として、ダイヤモンド層 123の接合面に溝として設ける方法と、適当な間隔をお、た窪みとして設ける方法の、ずれも採用することができる。

[0055] 凸部 107と凹部 106は、ダイヤモンド層 123の最大接合強度が得られるように適宜その寸法を決定する。なお、この構造を採用する場合には、ダイヤモンド層 123の幅 T (回転軸方向の幅）が 50mm以下の場合に高い接合強度が得られるので好ましい。さらに、ダイヤモンド層 123の幅 Tが 45mm以下の場合により好ましぐ 40mm以下の場合に最も好ましい。そして、結合材は焼結合金であることが好ましい。ここで、焼結合金としては、銅、錫、鉄、コバルト、ニッケル、銀、タングステン、モリブデン、タンダステンカーバイドなどの金属粉末を 2種類以上混合し、焼結したものを用いることができる。

[0056] そして、結合材はニッケルめっきであることが好ましい。

ここで、結合材としては、銅めつき、クロムめつきなどを用いることができる力 -ッケルめっきが最も好ましい。そして、ニッケルめっきは反転めつき法によって形成されたものが好ましい。図 9で示すように、 R1が R2よりも大きくてもよい。

[0057] 図 10は、別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。

図 10を参照して、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101は公知のニッケルめっきによる電着法で製造された歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであり、ニッケルめつき層 103によりダイヤモンド粒 102は台金 105に固着されている。ここで、ダイヤモンド粒 102の平均粒径は約 90 mであり、角度 α ΐは 20° 、角度 α 2は 19. 5° とした。図 10の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサも同様に一対として用いることができる。

[0058] 図 11は、この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。図 12は、この発明の実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。

[0059] 図 11を参照して、作用面 111で左フランク面 81に当接させ、作用面 211に右フランク面 82を当接させる。その後作用面 111, 211が摩耗すると図 12で示すように別の作用面 112, 212を右フランク面 82および左フランク面 81に接触させてツルーィングまたはドレッシングを行なう。この点に関しては図 10で示す歯車用ダイヤモンド口一タリードレッサでも同様である。図 9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いてウォーム状砲石のツル一イングおよびドレッシングを実施したところ、きわめて高精度で高能率であり、しカゝも長寿命が得られた。図 9で示す歯車用ダイヤモンド口一タリードレッサと図 15の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサとを比較したところ、図 9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例に比べて 4倍以上の寿命で、より高精度であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの交換に要するロスタィムが減少し、生産性が向上した。また、図 10で示す構造の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いてウォーム状砥石のツル一イングおよびドレッシングを行な、、図 15の製品と比較したところ、図 10の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例と比較して 2倍以上の寿命で、ドレッサの交換に要するロスタイムが減少し生産性が向上した。

[0060] ウォーム状砥石 8をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、一対で構成され、さらに、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、 1個につき、歯車加工用砲石の右フランク面 82と左フランク面 81を別々にツル一イングまたは、ッノレーイングとドレツシングすることが可能なテーパ状の作用面 111, 112, 211, 212を有する。

[0061] 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、電着法により、台金 105, 205 表面にダイヤモンド粒 102, 202を固着した作用面 111, 112, 211, 212を有してもよぐまた、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、反転めつき法によつて、ダイヤモンド粒 102, 202を固着した作用面 111, 112, 211, 212を有する。

[0062] ダイヤモンド粒 102, 202の平均粒子径は、 10 μ m〜2000 μ mであることが好ましく、ダイヤモンド粒 102, 202は結合材としてのニッケルめっき層 103, 203により作用面 111, 112, 211, 212に固着されており、ダイヤモンド粒 102, 202のニッケノレめっき層 103, 203からの平均突出量 (HI)は、平均粒径 (D1)の 1%以上 70%以下であることが好ましい。

[0063] 作用面 111, 112, 211, 212には、柱状ダイヤモンド 152が埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な端面 153が作用面 111, 112, 211, 212に露出していてもよい。

[0064] 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201を用いて、歯車加工用砥石をツル一イングまたは、ッノレーイングとドレッシングを行う。

[0065] 一対力もなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、互いに、ウォーム状砥石 8の異なる左および右フランク面 81, 82をツル一イングまたは、ツル一イングとドレツシングする。

[0066] 図 13および図 14は、実施の形態 2に従った図 9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを製造する方法を示す平面図である。図 13を参照して、実施の形態 2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは凸部 107が大きいため製造工程において台金 105を母型 301に挿入することが困難となる。そのため、台金 105を第一部分 1105、第二部分 2105および第三部分 3105の 3つに分割する。これによつて、分割した各々のピースを母型 301内に挿入し挿入後組合せることで台金 105を構成することができる。図 13で示す構成では台金 105を母型 301から抜き取るときには母型 301を破壊する必要が生じる。なお、このような分割された台金 105は実施の形態 1に従った台金としても採用することができる。

[0067] 図 14で示すように母型 301を分割してもよい。図 14では、母型 301は第一部分 13 01、第二部分 2301および第三部分 3301に分割されており、それぞれを組合せることで 1つの母型 301が構成される。このような分割された母型 301を用いれば、中心に位置する台金 105を分割する必要がなぐさらに台金 105の外周部に低融点合金力もなる接合層 104を流し込んだ後であっても母型 301を破壊することなく台金 105 を母型 301から取出すことが可能となる。

[0068] また、このような図 14で示す分割された母型 301は、実施の形態 1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101を製造するのに用いることも可能である。 [0069] 図 15は、比較例に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を説明するために示す一部断面を含む側面図である。図 15を参照して、比較例に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201では、一つの作用面 112, 212のみが設けられている点で、実施の形態に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。そのため、使用可能な作用面が実施の形態に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと比べて少なぐ寿命が短い。

[0070] 図 15で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101 , 201は、ダイヤモンドディスクまたはディスクドレッサと呼ばれ、電着法により製造される。歯車用ダイヤモンド口一タリードレッサでは、鋼製の台金 105, 205に平均粒径が 90 mのダイヤモンド粒がニッケルめっきにより一層だけ固着されている。歯車用ダイヤモンドロータリードレツサの片面にのみ作用面 112, 212が形成されている。

[0071] 図 16および 17は、別の局面に従った砲石の側面図である。図 16を参照して、ゥォーム状砥石 8の径が軸方向に移動するにつれて変化してもよい。この場合、ウォーム状砲石 8はテーパ形状であり、円錐形状とされその円錐表面に右フランク面 82および左フランク面 81が構成される。

[0072] また図 17で示すように傾斜が変化するようなウォーム状砲石 8を用いてもよい。この場合、局面上に右フランク面 82および左フランク面 81が構成される。

[0073] 図 18は、歯車の圧力角を説明するための図である。図 18を参照して、歯車 50のピツチ点 51における接線と半径方向の半径線とのなす角 Aが圧力角である。

[0074] 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101, 201は、歯車加工用のウォーム状砥石 8をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングするのに用いる、ダイヤモンド口一タリードレッサであって、テーパ状のダイヤモンド層 123, 223は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度（ α 1, a 2)力歯車 50の圧力角（A)以下に設定されている。

[0075] 図 19は、ダイヤモンド粒の突出量を説明するための断面図である。図 19を参照して、ニッケルめっき層 103がダイヤモンド粒 102を保持しており、ダイヤモンド粒 102 の一部分はニッケルめっき層 103に埋込まれ、残りの部分はニッケルめっき層 103から露出している。この露出部分の高さが hiであり、ダイヤモンド粒 102の直径が D1である。 [0076] 図 20は、柱状ダイヤモンドを説明するための一部断面を含む斜視図である。図 20 を参照して、ニッケルめっき層 103が柱状ダイヤモンド 152を保持していてもよい。柱状ダイヤモンド 152は角柱状または円柱状の、ずれであつてもよい。柱状ダイヤモンド 152の長手方向に直交する端面 153がニッケルめっき層 103から露出して!/、る。なお、図 20では、ニッケルめっき層 103が柱状ダイヤモンド 152と粒状のダイヤモンド粒 102との両方を保持している力柱状のみ、または粒状のみのダイヤモンドを-ッケルめっき層 103が保持して!/、てもよ!/、。

[0077] ダイヤモンド粒 102, 202の平均粒子径は、 10 μ m〜2000 μ mであることが好ましい。ダイヤモンド粒 102, 202の結合材からの平均突出量は、平均粒径の 1%以上 7 0%以下であることが好ましい。ダイヤモンド層 123, 223には、さらに柱状ダイヤモンド 152が埋設され、柱状ダイヤモンド 152の長手方向に対して、ほぼ直角な端面 153 が作用面 111に露出して、てもよ!/、。

[0078] (実施の形態 3)

図 21は、この発明の実施の形態 3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。図 21を参照して、実施の形態 3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101は円板形状の台金 105を有し、その台金 105の外周に、円周方向に延在するようにダイヤモンド層 123が設けられる。ダイヤモンド層 123はニッケルめつき層 103と、ニッケルめっき層 103から露出するダイヤモンド粒 102とにより構成されている。図 21で示す平面図では作用面 112が表れており、作用面 112と反対側にも図 21では示されていない別の作用面 112が設けられる。図 21では、ダイヤモンド層 123の半径方向の幅は一定であるが、必ずしも幅を一定にする必要はなぐ必要に応じて幅の広、ところと狭、ところを設けてもよ!、。

[0079] 図 22は、図 21中の矢印 XXIIで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図 22を参照して、ダイヤモンド層 123の上端部および下端部は「V」字状であり、 2つの作用面 111, 112が互いにテーパ形状で所定の角度をなすように構成されている。

[0080] 図 23は、図 21中の XXIII— XXIII線に沿った断面図である。図 23を参照して、テーパ形状の作用面 111, 112には、ダイヤモンド粒 102とニッケルめっき層 103とにより構成されるダイヤモンド層 123が構成しており、ダイヤモンド層 123は図示しな、接合層により台金 105に固着されている。

[0081] (実施の形態 4)

図 24は、この発明の実施の形態 4に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。図 25は、図 24中の矢印 XXVで示す方向力も見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図 26は、図 24中の XXVI— XXVI線に沿った断面図である。

[0082] 図 24から図 26を参照して、実施の形態 4に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101では、貫通した穴 124の形状が実施の形態 3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。具体的には、図 24から図 26で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ 101では穴 124の径がより大きく設計されている。これによりより太い回転シャフトを受入れることが可能となる。

[0083] (実施の形態 5)

図 27は、この発明の実施の形態 5に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの平面図である。図 28は、図 27中の矢印 XXVIIIで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図 29は、図 27中の XXIX— XXIX線に沿つた断面図である。

[0084] 図 27から図 29では、ダイヤモンド層 123の半径方向の長さがより大きい歯車用ダイャモンドロータリードレッサを示している。より大きなダイヤモンド層 123を有するため、加工量を大きくでき、ウォーム状砲石の右フランク面および左フランク面の深さが深くなつた場合にも対応することが可能である。

[0085] 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

[1] 歯車加工用砲石 (8)をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101、 201)であって、

前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)は、一対で構成され、さらに、前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)は、 1個につき、歯車加工用砲石の右フランク面（82)と左フランク面（81)を別々にツル一イングまたは

、ツル一イングとドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面（111, 112, 211,

212)を有する、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[2] 前記歯車加工用砲石 (8)は、ウォーム状砲石である、請求項 1に記載の歯車用ダイャモンドロータリードレッサ。

[3] 前記テーパ状の作用面（111, 112, 211, 212)のうち、いずれか一方の作用面の角度は、歯車 (50)の圧力角以下に設定されている、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[4] 前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)は、電着法により、台金（1 05, 205)表面にダイヤモンド粒（102, 202)を固着した作用面（111, 112, 211, 212)を有する、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[5] 前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)は、反転めつき法によって、ダイヤモンド粒（102, 202)を固着した作用面（111, 112, 211, 212)を有する、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[6] 前記ダイヤモンド粒（102, 202)の平均粒子径は、 10 μ m〜2000 μ mである、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[7] 前記ダイヤモンド粒（102, 202)は結合材（103, 203)により前記作用面（111, 1 12, 211, 212)に固着されており、前記ダイヤモンド粒（102, 202)の前記結合材（ 103, 203)力もの平均突出量 (HI)は、平均粒径 (D1)の 1%以上 70%以下である、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[8] 前記作用面（111, 112, 211, 212)には、柱状ダイヤモンド（152)が埋設され、前記柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な端面（153)が前記作用面（ 111, 112, 211, 212)に露出している、請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[9] 請求項 1に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)を用いて、歯車加工用砲石をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングを行う方法。

[10] 前記一対力なる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、互いに、砲石（8)の異なるフランク面（81, 82)をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングする、請求項 9に記載のツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングを行う方法。

[11] 台金（105、 205)と、

先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒（102, 202)を結合材（103, 20 3)で固着したダイヤモンド層（123, 223)と、

前記台金（105, 205)と前記ダイヤモンド層（123, 223)を接合する接合層（104, 204)とを備えた、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、

前記ダイヤモンド層（123, 223)の接合面は、凹部（106, 206)を有し、かつ、前記台金（105, 205)の接合面は、凸部（107, 207)を有し、

かつ、前記接合層（104, 204)は、前記凹部（106, 206)を満たし、前記凸部（10 7, 207)を取囲むように形成されている、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[12] 前記結合材（103, 203)は、焼結合金である、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[13] 前記結合材（103, 203)は、ニッケルめっきである、請求項 11に記載の歯車用ダイャモンドロータリードレッサ。

[14] 前記ニッケルめっきは、反転メツキ法によって形成されている、請求項 13に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[15] 前記ダイヤモンド粒（102, 202)の平均粒子径は、 10 μ m〜2000 μ mである、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[16] 前記ダイヤモンド粒（102, 202)の結合材カもの平均突出量は、平均粒径の 1% 以上 70%以下であることを特徴とする、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[17] 前記ダイヤモンド層 (123, 223)には、さらに柱状ダイヤモンド（152)が埋設され、前記柱状ダイヤモンド（ 152)の長手方向に対して、ほぼ直角な端面（153)が作用面 (111)に露出している、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[18] 前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)は、歯車加工用砲石（8)をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、前記テーパ状のダイヤモンド層（123, 223)は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度（ α 1, α 2)力歯車 (50)の圧力角（Α)以下に設定されて、る、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[19] 前記歯車加工用砲石 (8)は、ウォーム状砲石である、請求項 18項に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。

[20] 請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ（101, 201)を一対で用いて、歯車加工用砲石をツル一イングまたは、ツル一イングとドレッシングを行う方法

[21] 前記台金（105, 205)は、単一材料で一体的に構成される、請求項 11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。