(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転させられる台金の外周部に、上記軸線回りに螺旋状に捩れたネジ状部が形成され、このネジ状部の表面に砥粒が電着されてなるネジ状電着工具であって、上記台金におけるネジ状部のネジ山の厚さが、上記軸線方向の中央部では一定とされるとともに、この中央部よりも上記軸線方向の両端部で小さくされていることを特徴とするネジ状電着工具。
【請求項２】
上記台金におけるネジ状部のネジ山の厚さが、上記ネジ状部の両端面と、これら両端面からそれぞれ上記軸線方向において該ネジ状部のネジのピッチの０．５ピッチ〜１．５ピッチの範囲内の位置との間の部分である上記両端部において、上記中央部よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のネジ状電着工具。
【請求項３】
上記台金におけるネジ状部のネジ山の厚さが、上記軸線方向の上記両端部において上記ネジ状部の両端面に向かうに従い漸次小さくなるようにされていることを請求項１または請求項２に記載のネジ状電着工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台金の外周部に砥粒が電着されたネジ状部が形成されて歯車の歯形を加工するネジ状電着工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯車の歯形を加工する工具として、例えば特許文献１、２には、外形略円柱状の台金の外周部にネジ状部が形成されて、その表面にダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒が電着されたネジ状電着工具が記載されている。このようなネジ状電着工具では、台金をその中心軸線回りに回転させつつ上記ネジ状部を歯車に噛み合わせることによって超砥粒により研削し、所定の精度の歯形に形成してゆく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６６２４１号公報
【特許文献２】特開２００７−９８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このようなネジ状電着工具では、台金におけるネジ状部の表面に超砥粒を電解めっきにより電着する際に、軸線方向におけるネジ状部の中央部よりも両端部で電流密度が集中しやすくてめっき層が厚くなり、このため超砥粒が電着されたネジ状部のネジ山の軸線方向における厚さも、中央部よりも両端部で厚くなってしまうおそれがあった。従って、そのようなネジ状電着工具によって歯車を研削すると歯形に誤差が生じやすく、高精度の歯形加工を行うことが困難となる。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ネジ状部の両端部で中央部よりめっき層が厚くなっても、高い精度で歯車の歯形加工が可能なネジ状電着工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転させられる台金の外周部に、上記軸線回りに螺旋状に捩れたネジ状部が形成され、このネジ状部の表面に砥粒が電着されてなるネジ状電着工具であって、上記台金における上記ネジ状部のネジ山の厚さが、上記軸線方向の中央部では一定とされるとともに、この中央部よりも上記軸線方向の両端部で小さくされていることを特徴とする。
【０００７】
従って、このようなネジ状電着工具においては、こうして台金におけるネジ状部のネジ山の厚さが軸線方向の中央部では一定とされるとともに、この中央部よりも上記軸線方向の両端部で小さくされているので、この両端部で電流密度の集中によりめっき層の厚さが厚くなっても、砥粒が電着されたネジ状部においては、軸線方向の中央部と両端部とでネジ山の厚さの均一化を図ることができる。このため、歯車の研削に用いて歯形誤差が生じるのを抑えて、高精度の歯形加工を行うことが可能となる。
【０００８】
ここで、電解めっきの際の電流密度の集中によるめっき層の厚さの増大は、ネジ状部の両端面から該ネジ状部のネジの１ピッチ程度の範囲で顕著となる傾向がある。このため、上記台金におけるネジ状部のネジ山の厚さは、上記ネジ状部の両端面と、これら両端面からそれぞれ上記軸線方向において該ネジ状部のネジのピッチの０．５ピッチ〜１．５ピッチの範囲内の位置との間の部分である上記両端部において、上記中央部よりも小さくされていることが望ましい。なお、このネジ山の厚さは、台金におけるネジ状部の有効径の位置（ネジ状部の外径からアデンダムだけ内周側の位置）での厚さとされて、ネジ状部の中央部に対して両端部ではネジ山の一対の斜面（フランク）が全体的に互いに等しい後退量で該ネジ山の厚さ方向の中心線側に後退するように厚さが小さくなるようにされるのが望ましい。
【０００９】
また、同じく電流密度の集中によるめっき層の厚さの増大は、ネジ状部の両端部のうちでも、それぞれその端面に向かうに従い大きくなる傾向がある。従って、上記台金におけるネジ状部のネジ山の厚さは、このネジ状部の両端部のうちでも、上記軸線方向において上記ネジ状部の両端面に向かうに従い漸次小さくなるようにされているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、電解めっきの際の電流密度の集中によりネジ状部の両端部でめっき層の厚さが厚くなっても、砥粒が電着されたネジ状部においてはネジ山の厚さを軸線方向に亙って均一にすることができ、これにより歯車に高精度の歯形加工を施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す（ａ）側面図、（ｂ）図（ａ）に示す側面図に対応する位置での台金におけるネジ状部のネジ山の厚さを示す図、（ｃ）図（ａ）に示す側面図に対応する位置での金属めっき層の厚さを示す図である。
【図２】図１に示す実施形態の台金におけるネジ状部のネジ山の軸線に沿った拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態におけるネジ状電着工具は、鋼材等からなる外形が図１（ａ）に示すような概略多段円柱状の台金１の外周部に、この台金１の軸線Ｏ回りに捩れる１または複数条の螺旋状のネジ状部２が形成され、このネジ状部２の表面に、ダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒よりなる砥粒がＮｉ等の金属めっき層によって略単層に電着されて固定された砥粒層が形成されたものである。
【００１３】
ここで、台金１の中心部には軸線Ｏに沿って貫通する図示されない取付孔が形成されるとともに、台金１の両端部３はネジ状部２のネジの谷底の径よりも小さな外径とされ、この両端部３にはキー溝４が形成されている。なお、この両端部３の表面には砥粒層は形成されていない。このようなネジ状電着工具は、上記取付孔に図示されない回転軸が挿通されて、この回転軸に設けたキーが上記キー溝４に噛合することにより回転軸と一体に軸線Ｏ回りに回転させられて、ワークである歯車の歯形研削に用いられる。
【００１４】
そして、上記台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さは、軸線Ｏ方向においてネジ状部２の中央部２Ａよりも両端部２Ｂで小さくされている。ここで、本実施形態では、例えば図２に示すように台金１におけるネジ状部２の有効径の位置（ネジ状部２の外径からアデンダムＡだけ内周側の位置）Ｐを基準として、ネジ山５の厚さＴがネジ状部２の中央部２Ａよりも両端部２Ｂで小さくなるようにされており、特にネジ山５の一対の斜面（フランク）５Ａが全体的に互いに等しい後退量で該ネジ山５の厚さ方向の中心線Ｑ側に後退するようにして厚さＴが小さくなるようにされている。従って、このネジ山５の中心線Ｑがなすリードは中央部２Ａから両端部２Ｂに亙って一定とのままとされる。
【００１５】
また、本実施形態では、上述のように台金１の両端部３がネジ状部２の谷底の径よりも小さくされることにより、ネジ状部２の両端部２Ｂには軸線Ｏに垂直な端面２Ｃが台金１の両端部３の周りに形成される。そして、本実施形態においては、これらネジ状部２の両端面２Ｃから軸線Ｏ方向においてネジ状部２のネジの少なくとも１ピッチの範囲内で、台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴが上述のように中央部２Ａよりも両端部２Ｂで小さくなるようにされている。
【００１６】
さらにまた、こうして両端部２Ｂで中央部２Ａよりも小さくなる台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴは、これら両端部２Ｂにおいてそれぞれの端面２Ｃ側に向かうに従い漸次小さくなるようにされており、特に本実施形態では図１（ｂ）に示すようにこの両端部２Ｂにおけるネジ山５の厚さＴが、中央部２Ａにおけるネジ山５の厚さＴ０に対して一定の割合で両端面２Ｃ側に向かうに従い小さくなるようにされている。また、こうして厚さＴが小さくなる割合は、両端部２Ｂ同士では互いに等しくされている。
【００１７】
なお、この図１に示すように、本実施形態では、両端面２Ｃから軸線Ｏ方向にちょうどネジ状部２のネジの１ピッチの位置から両端面２Ｃ側に向けて台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴが小さくなるようにされるとともに、これら両端面２Ｃから１ピッチの位置同士の間の部分である上記中央部２Ａではネジ山の厚さＴは一定とされている。言い換えれば、本実施形態では、これら両端面２Ｃから１ピッチの位置までが、これらの位置の間のネジ状部２の中央部２Ａに対してネジ山５の厚さＴが小さくなる両端部２Ｂとされる。
【００１８】
このようにネジ状部２が形成された台金１は、砥粒層を形成しない両端部３や上記取付孔、あるいはネジ状部２の端面２Ｃが適宜マスキングされた上で、上述のような超砥粒が分散させられたＮｉ等の金属めっき液中に浸漬され、同じくこの金属めっき液中に浸漬された電極との間で通電させられて、電解めっきによりネジ状部２の表面に超砥粒を取り込みつつ金属めっき層が被覆されて超砥粒が固着され、次いで超砥粒が分散されていない金属めっき液中に浸漬されて無電解めっきにより金属めっき層が所定の厚さにまで成長させられて、上記砥粒層が形成される。
【００１９】
しかるに、このうち電解めっきにより被覆される金属めっき層の厚さｔは、図１（ｃ）に示すように特に通電の際に電流密度が集中しがちなネジ状部２の両端部２Ｂで厚くなる傾向があるのに対して、上記構成のネジ状電着工具では、このネジ状部２の両端部２Ｂにおいて台金１のネジ山５の厚さＴが中央部２Ａよりも小さくされているので、超砥粒が電着させられた状態でのネジ状部においてはネジ山の厚さを均一にすることができる。このため、かかるネジ状電着工具によれば、歯車の研削を行った際に歯形誤差が生じるのを抑えることができて、より高精度の歯形加工を施すことが可能となる。
【００２０】
また、このようにネジ状部２の両端部２Ｂにおいて厚くなる金属めっき層の厚さｔは、図１（ｃ）に示したようにネジ状部２の両端面２Ｃから軸線Ｏ方向に該ネジ状部２のネジの１ピッチ分程度の範囲内で大きくなる傾向があるのに対し、本実施形態では、同じくこのネジ状部２の両端面２Ｃから軸線Ｏ方向に該ネジ状部２のネジの１ピッチの範囲内で、中央部２Ａよりもネジ山５の厚さＴが小さくなるようにされている。このため、上述のような金属めっき層の厚さの増大に対して、超砥粒が電着させられた状態では確実にネジ状部のネジ山の厚さを均一にすることができて、一層高精度の歯形加工を促すことが可能となる。
【００２１】
ただし、こうして台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴが小さくなる範囲が、両端面２Ｃから軸線Ｏ方向にネジ状部２の中央部２Ａ側に大きくなりすぎると、ネジ山５の厚さＴが一定とされるこの中央部２Ａと、電流密度が集中して金属めっき層の厚さが増大する両端部２Ｂとの間の部分で、電着後のネジ山の厚さが小さくなる部分が生じるおそれがある。その一方で、この範囲が狭すぎると上述の効果が確実に奏功されなくなるので、このように台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴが小さくなる範囲は、ネジ状部２の両端面２Ｃからネジ山５の１ピッチの±５０％までの範囲とされるのが望ましく、すなわちネジ状部２の両端面２Ｃと、これら両端面２Ｃからそれぞれ軸線Ｏ方向において該ネジ状部２のネジのピッチの０．５ピッチ〜１．５ピッチの範囲内の位置との間の部分が上記両端部２Ｂとされて、この両端部２Ｂで台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴが中央部２Ａよりも小さくされるのが望ましい。
【００２２】
さらに、ネジ状部２の両端部２Ｂにおける金属めっき層の厚さは、電流密度がネジ状部２の両端面２Ｃ側でより集中しやすくなるのに伴い、両端部２Ｂのうちでも図１（ｃ）に示したようにこの両端面２Ｃに向かうに従い漸次厚くなるのに対して、本実施形態では、台金１におけるネジ状部２のネジ山５の厚さＴも、軸線Ｏ方向においてこのネジ状部２の両端面２Ｃ側に向かうに従い漸次小さくなるようにされている。このため、このネジ状部２の両端部２Ｂにおいても、両端面２Ｃ側に向かうに従い金属めっき層の厚さが漸次厚くなるのを、台金１のネジ山５の厚さＴを漸次小さくすることによって相殺して電着後のネジ山の厚さを均一にすることができ、さらに歯車の歯形加工の精度向上を図ることが可能となる。
【００２３】
なお、こうしてネジ状部２の両端部２Ｂにおいて小さくされる台金１のネジ山５の厚さＴは、この台金１におけるネジ状部２の中央部２Ａのネジ山５の厚さＴに対する差が小さすぎると、上述のように電着後のネジ状部のネジ山の厚さを確実に均一にすることができなくなるおそれがある一方、逆にこのネジ山５の厚さＴの差が大きすぎると、電着後のネジ山の厚さがネジ状部の両端部で小さくなりすぎて、やはりネジ状部の全体に亙ってネジ山の厚さを均一にすることができなくなるおそれが生じる。
【００２４】
このため、台金１におけるネジ状部２の両端部２Ｂのネジ山５の厚さＴは、電着される超砥粒の粒径や、電着時の両端部２Ｂにおける電流密度などにもよるが、ネジ山５の上記中心線Ｑがネジ状部２の端面２Ｃ上に位置したところでの仮想のネジ山５の厚さＴ（同位置での実際のネジ山５の厚さの２倍の厚さ）として、中央部２Ａのネジ山５の厚さＴに対し、この中央部２Ａにおける砥粒層の金属めっき層の厚さの２０％〜４０％小さな範囲に設定されるのが望ましい。
【符号の説明】
【００２５】
１  台金
２  ネジ状部
２Ａ  ネジ状部２の中央部
２Ｂ  ネジ状部２の端部
２Ｃ  ネジ状部２の端面
５  ネジ山
Ｏ  台金１の軸線
Ｐ  ネジ状部２の有効径の位置
Ｑ  ネジ山５の中心線
Ｔ  位置Ｐにおけるネジ山５の厚さ
【図１】
0005515730.tif 000002
【図２】
0005515730.tif 000003