(57)【要約】【課題】加工時間を低減可能なラッピング加工方法およびラッピング加工装置を提供する。【解決手段】被加工歯車２及び当該被加工歯車２と噛み合うラッピング加工用歯車３を、砥粒を含むラッピング剤を介在させた状態で噛み合わせつつ回転させて被加工歯車２の歯面６を研磨するラッピング加工方法であり、前記ラッピング加工用歯車３の歯面７の前記被加工歯車２との噛み合い位置Ａを、加工の経過に応じて変更する。【選択図】図１
2010207969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工歯車及び当該被加工歯車と噛み合うラッピング加工用歯車を、砥粒を含むラッピング剤を介在させた状態で噛み合わせつつ回転させて被加工歯車の歯面を研磨するラッピング加工方法であって、
前記ラッピング加工用歯車の歯面の前記被加工歯車との噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更することを特徴とするラッピング加工方法。
【請求項２】
１つのラッピング加工用歯車により順次複数の被加工歯車を加工し、当該被加工歯車の加工数に応じて、前記ラッピング加工用歯車の歯面の前記被加工歯車との噛み合い位置を変更することを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工方法。
【請求項３】
研磨後の前記被加工歯車と完成品として噛み合う歯車よりも歯厚が薄いラッピング加工用歯車により、加工を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のラッピング加工方法。
【請求項４】
被加工歯車及び当該被加工歯車と噛み合うラッピング加工用歯車を、砥粒を含むラッピング剤を介在させた状態で噛み合わせつつ回転させて被加工歯車の歯面を研磨するラッピング加工装置であって、
前記ラッピング加工用歯車の歯面の前記被加工歯車との噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更する移動機構を有することを特徴とするラッピング加工装置。
【請求項５】
前記ラッピング加工用歯車の歯厚が、研磨後の前記被加工歯車と完成品として噛み合う歯車の歯厚よりも薄いことを特徴とするラッピング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の歯面を研磨するラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鋼製の被加工歯車にナイロン製の歯車を噛み合わせ、ラッピング剤であるラップコンパウンドを介在させながら回転させることにより被加工歯車の歯面を研磨し、歯面粗度を大幅に向上させるラッピング加工方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４３３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の方法で鋼製の被加工歯車の研磨を続けていくと、ナイロン製の歯車の歯面の一部が摩耗し、摩耗した部分が噛み合わなくなるため、被加工歯車の歯面に研磨されない部位が発生する。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、被加工歯車の加工を継続しても、被加工歯車の歯面の研磨される範囲を広く維持することが可能なラッピング加工方法およびラッピング加工装置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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係るラッピング加工方法は、被加工歯車及び当該被加工歯車と噛み合うラッピング加工用歯車を、砥粒を含むラッピング剤を介在させた状態で噛み合わせつつ回転させて被加工歯車の歯面を研磨するラッピング加工方法である。当該加工方法は、前記ラッピング加工用歯車の歯面の前記被加工歯車との噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更する。
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係るラッピング加工装置は、被加工歯車及び当該被加工歯車と噛み合うラッピング加工用歯車を、砥粒を含むラッピング剤を介在させた状態で噛み合わせつつ回転させて被加工歯車の歯面を研磨するラッピング加工装置である。当該加工装置は、前記ラッピング加工用歯車の歯面の前記被加工歯車との噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更する移動機構を有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した本発明に係るラッピング加工方法は、噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更するため、ラッピング加工用歯車が摩耗しても、適正な歯当たりが得られる噛み合い位置に変更でき、被加工歯車の歯面の研磨される範囲を広く維持することができる。
【０００９】
上記のように構成した本発明に係るラッピング加工装置は、噛み合い位置を、加工の経過に応じて変更する移動機構を有しているため、ラッピング加工用歯車が摩耗しても、適正な歯当たりが得られる噛み合い位置に変更でき、被加工歯車の歯面の研磨される範囲を広く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るラッピング加工装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るラッピング加工装置の歯車を示す拡大斜視図である。
【図３】ラッピング加工用歯車の歯当たり面を示す概略図である。
【図４】比較例における被加工歯車の歯面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るラッピング加工装置を示す斜視図、図２は、同ラッピング加工装置の歯車を示す拡大斜視図、図３は、ラッピング加工用歯車の歯当たり面を示す概略図、図４は、比較例における被加工歯車の歯面を示す概略図である。
【００１３】
本発明の実施形態に係るラッピング加工装置１は、図１に示すように、ハイポイドギアの歯面を研磨して仕上げ加工を行うものであり、研磨される被加工歯車２と、被加工歯車２と噛み合って被加工歯車２の歯面６を研磨するラッピング加工用歯車３とを有している。本実施形態では、被加工歯車２がピニオンギアであり、ラッピング加工用歯車３がリングギアである。この被加工歯車２とラッピング加工用歯車３の噛み合う部位には、砥粒が混入したラップコンパウンドであるラッピング剤がノズル５により供給される。ラッピング剤を介在させつつ被加工歯車２とラッピング加工用歯車３を噛み合わせて回転させることで、被加工歯車２の歯面６の仕上げ加工が行われる。
【００１４】
ラッピング加工用歯車３の歯厚Ｗは、研磨後の被加工歯車２と完成品として噛み合う歯車（リングギア）の歯厚よりも薄く設定される。
【００１５】
被加工歯車２とラッピング加工用歯車３の各々は、軸受に回転可能に支持された回転軸に固定されており、一方の回転軸にはモータ等の駆動源が連結され、他方の回転軸にはブレーキ等の負荷が連結される。なお、駆動歯車は、被加工歯車２およびラッピング加工用歯車３のいずれであってもよい。
【００１６】
被加工歯車２は、鋼製であるが、材料は限定されない。また、ラッピング加工用歯車３は、例えばナイロン製であるが、ナイロン製に限定されず、被加工歯車２よりも軟らかい材料であれば、他の材料であってもよい。
【００１７】
ラッピング加工用歯車３は、例えばラッピング加工用歯車３を回転軸および軸受とともに３軸移動テーブル等の移動機構４に設置することで、被加工歯車２に対して相対的に移動可能となっている。なお、ラッピング加工用歯車３ではなく被加工歯車２を移動可能としてもよく、移動可能とするための移動機構４は、３軸移動テーブルに限定されない。例えば、歯車の軸方向の移動は、回転軸に対する取り付け位置を変更することで可能である。
【００１８】
本実施形態に係るラッピング加工装置１により、被加工歯車２を加工する際には、まず、図２に示すように、ラッピング加工用歯車３を装置１に取り付けた後、被加工歯車２を装置１に設置し、移動機構４によって被加工歯車２を最適な位置に設定する。
【００１９】
ここで、被加工歯車２（ピニオンギア）の軸方向をＸ方向、ラッピング加工用歯車３（リングギア）の軸方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向をＺ方向とする。ラッピング加工用歯車３の歯面７における噛み合い位置Ａ（歯当たり位置）は、図３に斜線で示されるように、被加工歯車２をＸ方向またはＺ方向へ移動させることで、変更することができる。また、被加工歯車２をＹ方向へ移動させることで、被加工歯車２とラッピング加工用歯車３の距離が変わり、バックラッシュを変更できる。したがって、被加工歯車２をＸ方向およびＺ方向へ移動させることで、異なる噛み合い位置Ａに設定し、さらに被加工歯車２をＹ方向へ移動させることで、適正なバックラッシュが得られる位置に調整することができる。
【００２０】
この後、ノズル５からラッピング剤を供給しつつ、駆動源により歯車を回転させて、被加工歯車２の歯面６の仕上げ加工を行う。
【００２１】
被加工歯車２の歯面６の仕上げ加工が完了すると、加工された被加工歯車２をラッピング加工装置１から取り外し、新たな被加工歯車２をラッピング加工装置１に取り付ける。
【００２２】
１つ目の被加工歯車２の加工が終了すると、ラッピング加工用歯車３の歯面７も摩耗しているため、１つ目の被加工歯車２の設置位置と同じ位置に新たな被加工歯車２を設置しても、必ずしも最適な歯当たりが得られない。図４に示す比較例は、順次加工される被加工歯車２を全て同じ位置に設置して加工した際の歯面６を示し、（Ａ）は１個目、（Ｂ）は２個目、（Ｃ）は５個目、（Ｄ）は１０個目の被加工歯車２の歯面６であるが、被加工歯車２の加工数が増えるに従い、斜線で示す研磨できない部位Ｓが増加している。
【００２３】
これに対し、本実施形態では、２つ目の被加工歯車２をＸ方向およびＺ方向へ移動させることで、異なる噛み合い位置Ａに設定し、さらに被加工歯車２をＹ方向へ移動させることで、適正なバックラッシュを得る位置に調整して加工することができる。このとき、ラッピング加工用歯車３の歯厚Ｗが薄く設定されているため、被加工歯車２とラッピング加工用歯車３の位置関係を広い範囲で変更することができる。
【００２４】
この後、ノズル５からラッピング剤を供給しつつ歯車を回転させて、２つ目の被加工歯車２の歯面６の仕上げ加工を行い、加工が完了すると、加工された被加工歯車２をラッピング加工装置１から取り外す。
【００２５】
この後も、順次新たなラッピング加工用歯車３を取り付けて、被加工歯車２をＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向へ移動させて異なる噛み合い位置Ａで適正なバックラッシュを維持しつつ、被加工歯車２の歯面６の仕上げ加工が行われる。
【００２６】
本実施形態によれば、ラッピング加工用歯車３の歯面７の被加工歯車２との噛み合い位置Ａを、加工の経過に応じて変更するため、ラッピング加工用歯車３が摩耗しても、適正な歯当たりが得られる噛み合い位置Ａに変更でき、被加工歯車２の歯面６の研磨される範囲を広く維持することができる。さらに、ラッピング加工用歯車３の噛み合い位置Ａが変更されることで、ラッピング加工用歯車３の歯面７全体を均一に摩耗させることができ、ラッピング加工用歯車３の寿命を延ばすことができる。
【００２７】
また、１つのラッピング加工用歯車３により複数の被加工歯車２を順次加工する際に、被加工歯車２の加工数に応じてラッピング加工用歯車３の噛み合い位置Ａを変更するため、全ての被加工歯車２で常に良好な研磨を実施できる。さらに、各々の被加工歯車２によって、ラッピング加工用歯車３の摩耗する位置が変化するため、ラッピング加工用歯車３の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
また、ラッピング加工用歯車３の歯厚Ｗが、研磨後の被加工歯車２と完成品として噛み合う歯車の歯厚よりも薄いため、ラッピング加工用歯車３の歯面７の噛み合い位置Ａを広い範囲で変更できる。これにより、ラッピング加工用歯車３の歯面７の偏摩耗に対する歯当たりを大きく変更することができ、ラッピング加工用歯車３の寿命を延ばすことができる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、対象となる被加工歯車２およびラッピング加工用歯車３は、ハイポイドギアに限定されず、他の構造の歯車であってもよい。また、本実施形態では、１つの被加工歯車２の加工が終わる毎に、噛み合い位置を変更しているが、１つ毎でなくてもよい。すなわち、２つ以上の被加工歯車２を加工した後に噛み合い位置Ａを変更してもよく、さらには、１つの被加工歯車２を加工する間に、複数回噛み合い位置Ａを変更することもできる。
【００３０】
また、噛み合い位置Ａを変更する移動機構４は、手動でも自動でもよい。自動で行うには、移動機構４の駆動源をコンピュータ等の制御部に接続して制御することができる。移動機構４を自動で制御すれば、例えば被加工歯車２の加工中に、噛み合い位置Ａを変更することもでき、被加工歯車２の研磨の進行およびラッピング加工用歯車３の摩耗の進行に応じた高精度な加工が可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１    ラッピング加工装置、
２    被加工歯車、
３    ラッピング加工用歯車、
４    移動機構、
６    被加工歯車の歯面、
７    ラッピング加工用歯車の歯面、
Ａ    噛み合い位置、
Ｗ    ラッピング加工用歯車の歯厚。
【図１】
2010207969.tif 000003
【図２】
2010207969.tif 000004
【図３】
2010207969.tif 000005
【図４】
2010207969.tif 000006