(57)【要約】【課題】伝達効率が高い歯車を低コストで得ることが可能な歯車の製造方法及び装置を提供する。【解決手段】被加工歯車１と歯車型ダイス２とを交差角を持たせて噛み合わせる。これにより、被加工歯車１とダイス２とを回転させると、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５で、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と歯すじ方向へのすべりS2とが合成されたすべりS3が生じる。その結果、良好な表面性状（表面粗さ）の歯面３を有する伝達効率が高い歯車を低コストで得ることができる。【選択図】図１
2014004643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工歯車と歯車型ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせるステップと、
前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、前記被加工歯車と前記ダイスとを回転させて、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とを擦り合わせるステップと、
を含むことを特徴とする歯車の製造方法。
【請求項２】
前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面との擦り合わせ時に、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とが前記噛み合わせ部で面接触するように、前記被加工歯車と前記ダイスとの交差角を変化させることを特徴とする請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項３】
前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面との擦り合わせ時に、前記ダイスに振動を付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の歯車の製造方法。
【請求項４】
被加工歯車を軸線回りに回転可能に支持する歯車支持手段と、
前記被加工歯車の歯面に面接触される成形面を有する歯車型ダイスと、
前記ダイスを軸線回りに回転可能に支持するダイス支持手段と、
前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に圧力を付与する加圧手段と、
前記ダイスを軸線回りに回転駆動する駆動手段と、を含み、
前記被加工歯車と前記ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせ、前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、前記被加工歯車と前記ダイスとを回転させて、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とを擦り合わせることを特徴とする歯車の製造装置。
【請求項５】
前記ダイス支持手段は、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とが前記噛み合わせ部で面接触するように、前記被加工歯車と前記ダイスとの交差角を変化させる交差角可変機構を有することを特徴とする請求項４に記載の歯車の製造装置。
【請求項６】
前記ダイス支持手段は、前記ダイスを加振する加振機構を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の歯車の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の製造方法及び装置に関するもので、特に、製造された歯の歯面を仕上げ加工する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車の燃費向上は、当業者にとって肝要な技術課題である。例えば、パワートレーンの分野では、トランスミッションで使用される歯車の伝達効率（以下、効率）のさらなる向上が求められている。歯車の効率は、製造された歯の歯面の表面性状を向上させることで高めることが可能である。製造された歯の歯面の表面性状を向上させる手段として、歯車研削盤による研削が知られているが、歯車研削盤は、高価な設備であるため、費用対効果の問題で導入が困難である。また、歯車研削盤は、歯面の表面粗さを向上させることができるが、研削に砥粒を使用するため、目標とする形状に歯面を造り込む作業及び技術が必要である。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の歯車の仕上げ加工方法では、シェービング加工された仕上げ加工済み歯面を有する被加工歯車（平歯車あるいははすば歯車）と、この仕上げ加工済み歯面よりも硬い加圧成形用歯面を有するマスタ歯車とを噛み合わせ、一定の圧力で加圧した状態で、被加工歯車とマスタ歯車とを回転させる。これにより、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面とが擦り合わされ、被加工歯車の歯面のツールマーク（波状の凹凸）が除去される。
【０００４】
特許文献１の方法では、被加工歯車とマスタ歯車とが軸平行に配置されているため、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面との間に生じるすべりが、歯形（インボリュート歯形）方向に限定される。また、噛み合いピッチ円歯（基準円）上における両歯面間のすべり量は理論上０であるため、歯形方向、すなわち、歯先側及び歯底側部分と噛み合いピッチ円上近傍とでは、被加工歯車の歯面の仕上げ状態（表面性状）に斑がでる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、伝達効率が高い歯車を低コストで得ることが可能な歯車の製造方法及び装置を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の歯車の製造方法は、被加工歯車と歯車型ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせるステップと、前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、前記被加工歯車と前記ダイスとを回転させて、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とを擦り合わせるステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の歯車の製造装置は、被加工歯車を軸線回りに回転可能に支持する歯車支持手段と、前記被加工歯車の歯面に面接触される成形面を有する歯車型ダイスと、前記ダイスを軸線回りに回転可能に支持するダイス支持手段と、前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に圧力を付与する加圧手段と、前記ダイスを軸線回りに回転駆動する駆動手段と、を含み、前記被加工歯車と前記ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせ、前記被加工歯車と前記ダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、前記被加工歯車と前記ダイスとを回転させて、前記被加工歯車の歯面と前記ダイスの成形面とを擦り合わせることを特徴とする。
【０００９】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）〜（６）項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項１〜６の各々に相当する。
【００１０】
（１）被加工歯車と歯車型ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせるステップと、被加工歯車とダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、被加工歯車とダイスとを回転させて、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを擦り合わせるステップと、を含む歯車の製造方法。
被加工歯車の歯面の表面性状を向上させる手法として、例えば、被加工歯車とマスタ歯車とを軸平行、すなわち、交差角を持たせずに噛み合わせて、この状態で、被加工歯車とマスタ歯車との噛み合わせ部に圧力を付与しながら、被加工歯車とマスタ歯車とを回転させるものが周知である。この手法では、被加工歯車とマスタ歯車との噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面との間に、被加工歯車の歯形（インボリュート歯形）方向へのすべりが生じて、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面とが擦り合わされる。その結果、被加工歯車の歯面の表面性状を向上させることが可能である。
本項に記載の歯車の製造方法（以下、本項に記載の方法）では、被加工歯車と歯車型ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせて、被加工歯車とダイスとの噛み合わせ部（以下、噛み合わせ部）に予め定められた圧力を付与させた状態で、被加工歯車とダイスとを回転させるので、噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと交差角に対応した歯すじ方向へのすべりとが生じて、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが擦り合わされる。
本項に記載の方法によれば、噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと歯すじ方向へのすべりとが合成されたすべりを生じさせることが可能であり、被加工歯車の歯形方向へのすべりだけを生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、すべり速度が増して被加工歯車の歯面をより短時間で仕上げることができるとともに、より良好な表面性状（表面粗さ）を得ることが可能である。
そして、本項に記載の方法では、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと歯すじ方向へのすべりとが合成されたすべりを生じさせることができるので、被加工歯車の歯面の凹凸（例えば、ショットピーニング処理後の表面の凹凸）の凸部が均されて、歯面にプラトー構造を形成することが可能である。その結果、表面性状の向上と適正な油溜まりの形成との相乗効果によって、相互に噛み合わされた歯車（製品としての歯車）の歯面間の摺動性を高めることができ、歯車の伝達効率及び耐久性をより向上させることが可能である。
また、歯車研削盤を使用して被加工歯車の歯面を加工する場合と比較すると、歯車研削盤は、研削に砥粒を使用するため、目標とする形状に歯面を造り込む作業及び技術が必要であるが、本項に記載の方法では、砥粒を使用しないので、特別な作業及び技術を必要としない。
本項の態様において、被加工歯車は、平歯車、はすば歯車等の平行軸型に分類される歯車である。
【００１１】
（２）被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ時に、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが噛み合わせ部で面接触するように、被加工歯車とダイスとの交差角を変化させる（１）の歯車の製造方法。
本項に記載の方法によれば、例えば、被加工歯車の製造誤差等に起因して、予め定められた交差角の下で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが面接触しない場合であっても、必要に応じて、被加工歯車とダイスとの交差角を変化させることにより、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを面接触させることができる。これにより、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ中は常に、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを面接触させることが可能である。その結果、噛み合い部が線接触であって且つ歯形方向へすべり斑を生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、被加工歯車の歯面をより均一な表面性状（表面粗さ）に仕上げることができる。
本項の態様では、例えば、ダイスは、交差角設定軸の回りに±θで回転（揺動）可能に構成される。なお、交差角設定軸は、被加工歯車の軸線（回転軸）と歯車型ダイスの軸線（回転軸）との両方に直交する軸線と定義される。
【００１２】
（３）被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ時に、ダイスに振動を付与する（１）、（２）の歯車の製造方法。
本項に記載の方法によれば、例えば、ダイスに交差角設定軸回りの振動を付与することにより、噛み合わせ部における被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ効果を高めることができる。これにより、より短時間での仕上げ加工が可能であるとともに表面性状をより向上させることができる。
本項の態様において、ダイスに振動を付与する手段として、周知の高周波発生装置等を使用することができる。
【００１３】
（４）被加工歯車を軸線回りに回転可能に支持する歯車支持手段と、被加工歯車の歯面に面接触される成形面を有する歯車型ダイスと、ダイスを軸線回りに回転可能に支持するダイス支持手段と、被加工歯車とダイスとの噛み合わせ部に圧力を付与する加圧手段と、ダイスを軸線回りに回転駆動する駆動手段と、を含み、被加工歯車とダイスとを交差角を持たせて噛み合わせ、被加工歯車とダイスとの噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、被加工歯車とダイスとを回転させて、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを擦り合わせる歯車の製造装置。
被加工歯車の歯面の表面性状を向上させる装置として、例えば、被加工歯車とマスタ歯車とを軸平行、すなわち、交差角を持たせずに噛み合わせて、この状態で、被加工歯車とマスタ歯車との噛み合わせ部に圧力を付与しながら、被加工歯車とマスタ歯車とを回転させるものが周知である。この装置では、噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面との間に、被加工歯車の歯形（インボリュート歯形）方向へのすべりが生じて、被加工歯車の歯面とマスタ歯車の歯面とが擦り合わされる。その結果、被加工歯車の歯面の表面性状を向上させることが可能である。
本項に記載の歯車の製造装置（以下、本項に記載の装置）では、被加工歯車の歯面に線接触される歯面を有する従来技術のマスタ歯車の代わりに、被加工歯車の歯面に面接触される成形面を有する歯車型ダイスが使用される。すなわち、従来技術では、被加工歯車とマスタ歯車との両歯面がインボリュート歯形であるのに対して、本項に記載の装置では、ダイスの成形面が、被加工歯車のインボリュート歯形に相対する面（共役関係にある面）によって構成される。
本項に記載の装置では、被加工歯車と歯車型ダイスとが交差角を持たせて噛み合わされる。換言すると、ダイスは、被加工歯車に対して予め定められた交差角（例えば、15 deg ）を有して噛み合わされるように製造される。そして、被加工歯車とダイスとを交差角を持たせて噛み合わせて、噛み合わせ部に予め定められた圧力を付与させた状態で、ダイスを回転駆動させて、被加工歯車とダイスとを回転させる。これにより、噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと交差角に対応した歯すじ方向へのすべりとが生じて、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが擦り合わされる。
本項に記載の装置によれば、噛み合わせ部で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと歯すじ方向へのすべりとが合成されたすべりを生じさせることが可能であり、被加工歯車の歯形方向へのすべりだけを生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、すべり速度が増して被加工歯車の歯面をより短時間で仕上げることができるとともに、より良好な表面性状（表面粗さ）を得ることが可能である。
そして、本項に記載の装置では、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との間に、被加工歯車の歯形方向へのすべりと歯すじ方向へのすべりとが合成されたすべりを生じさせることができるので、被加工歯車の歯面の凹凸（例えば、ショットピーニング処理後の表面の凹凸）の凸部が均されて、歯面にプラトー構造を形成することが可能である。その結果、表面性状の向上と適正な油溜まりの形成との相乗効果によって、相互に噛み合わされた歯車（製品としての歯車）の歯面間の摺動性を高めることができ、歯車の伝達効率及び耐久性をより向上させることが可能である。
また、歯車研削盤と比較すると、歯車研削盤は、研削に砥粒を使用するため、目標とする形状に歯面を造り込む作業及び技術が必要であるが、本項に記載の装置では、砥粒を使用しないので、特別な作業及び技術を必要としない。
本項の態様において、例えば、位置が固定されたダイス支持手段に対して、歯車支持手段を移動可能に構成するとともに、加圧手段をコイルばねによって構成しておいて、加圧手段の加圧力（ばね力）によって歯車支持手段をダイス支持手段へ向けて付勢する（押圧させる）ことにより、噛み合わせ部に圧力を付与するように構成することができる。その逆に、位置が固定された歯車支持手段に対して、ダイス支持手段を移動可能に構成して、加圧手段の加圧力（ばね力）によってダイス支持手段を歯車支持手段へ向けて付勢する（押圧させる）ことにより、噛み合わせ部に圧力を付与するように構成することもできる。
本項の態様において、被加工歯車は、平歯車、はすば歯車等の平行軸型に分類される歯車である。
【００１４】
（５）ダイス支持手段は、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが噛み合わせ部で面接触するように、被加工歯車とダイスとの交差角を変化させる交差角可変機構を有する（４）の歯車の製造装置。
本項に記載の装置によれば、例えば、被加工歯車の製造誤差等に起因して、予め定められた交差角の下で、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とが面接触しないような場合であっても、必要に応じて、被加工歯車とダイスとの交差角を変化させることにより、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを面接触させることができる。これにより、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ中は常に、被加工歯車の歯面とダイスの成形面とを面接触させることが可能である。その結果、噛み合い部が線接触であって且つ歯形方向へすべり斑を生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、被加工歯車の歯面をより均一な表面性状（表面粗さ）に仕上げることができる。
本項の態様において、交差角可変機構は、例えば、ダイス支持手段が交差角設定軸の回りに±θで回転（揺動）できるように構成される。
【００１５】
（６）ダイス支持手段は、ダイスを加振する加振機構を有する（４）、（５）の歯車の製造装置。
本項に記載の装置によれば、例えば、周知の高周波発生装置等を使用して、ダイスに交差角設定軸回りの振動を付与する。これにより、噛み合わせ部における被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせ効果を高めることができる。これにより、より短時間での仕上げ加工が可能であるとともに、表面性状をより向上させることができる。
【００１６】
（７）被加工歯車とダイスとの噛み合わせ部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を備える（４）〜（６）の歯車の製造装置。
本項に記載の装置によれば、例えば、被加工歯車の歯面とダイスの成形面との擦り合わせによって生じた鉄粉を、噛み合わせ部へ供給される潤滑剤によって噛み合わせ部から除去することができる。これにより、鉄粉が噛み合わせ部に噛み込まれることに起因して、被加工歯車の歯面（仕上げ面）の表面性状に悪影響が及ぼされるのを防止することができる。また、潤滑剤による冷却効果によって、噛み合わせ部の焼き付きを防止することができる。
本項において、潤滑剤供給手段は、ポンプよって圧送された潤滑油（潤滑剤）をノズルから噛み合わせ部へ向けて噴射するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、伝達効率が高い歯車を低コストで得ることが可能な歯車の製造方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の装置の概略構造を説明するための図である。
【図２】被加工歯車と歯車型ダイスとを交差角を持たせて噛み合わせた状態を説明するための図であり、交差角設定軸L0方向の視線から見た透視図である。
【図３】被加工歯車の歯面と歯車型ダイスの成形面とを説明するための図である。
【図４】本実施形態による加工（擦り合わせ）前後の被加工歯車の歯面の表面性状の試験結果を示す図であり、(A) は加工前の試験結果、(B) は加工後の試験結果を示す。
【図５】本実施形態による加工（擦り合わせ）前後の被加工歯車の歯面の表面性状の試験結果を示す図であり、(A) は加工前後の最大高さ（Rz）、(B) は加工前後の有効負荷粗さ（Rk）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
本実施形態は、被加工歯車１と歯車型ダイス２とを交差角を持たせて噛み合わせて、この状態で、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５に予め定められた圧力を付与しながら、被加工歯車１とダイス２とを回転させる。これにより、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に、被加工歯車１の歯形方向へのすべりと歯すじ方向へのすべりとが合成されたすべりが生じて、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とが擦り合わされる。
【００２０】
なお、図２を参照して理解できるように、被加工歯車１とダイス２との交差角とは、被加工歯車１の軸線L1とダイス２の軸線L2とがなす交差角設定軸L0回りの角度であり、交差角設定軸L0は、被加工歯車１の軸線L1とダイス２の軸線L2とに直交する軸線である。また、本実施形態における被加工歯車１は、インボリュート歯形を有するはすば歯車（ヘリカルギア）である。
【００２１】
ダイス２は、外観が典型的な円筒歯車であり、被加工歯車１に対して予め定められた交差角（例えば、図２における交差角θ＝15 deg ）で噛み合わされるように設計及び製造されている。ダイス２は、被加工歯車１よりも硬い材料によって構成されており、図３に示されるように、成形面４が、典型的な円筒歯車の歯の歯面に対応する部分に形成されている。ダイス２の成形面４は、被加工歯車１の歯面３（インボリュート歯形）に面接触されるように、被加工歯車１の歯面３に共役な面によって形成されている。なお、被加工歯車１の歯面３が歯すじA1方向全体に渡ってダイス２の成形面４に接触されるように、ダイス２の成形面４の歯すじA2方向への長さは、被加工歯車１の歯面３の歯すじA1方向の長さよりも長く設定されている。
【００２２】
図１に示されるのは、本実施形態の装置６を説明するための概略図であり、装置６は、被加工歯車１を支持する歯車支持機構７（歯車支持手段）、歯車型ダイス２を支持するダイス支持機構８（ダイス支持手段）、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５に圧力を付与する加圧機構９（加圧手段）、及びダイス２を回転駆動する電動モータ１０（駆動手段）を含む。
【００２３】
歯車支持機構７は、被加工歯車１が取り付けられる軸１１を有する。軸１１は、被加工歯車１の軸線L1方向への移動を阻止するとともに軸線L1回りの回転を許容するように構成されている。歯車支持機構７は、機台１２上に一対で設けられる治具１３，１４を有する。一対の治具１３，１４は、同一軸線（L1）上に対向して配置される一対の円錐形の芯出し部１３ａ，１４ａを有する。図１から理解できるように、一対の治具１３，１４は、一対の芯出し部１３ａ，１４ａによって軸１１の両端面の軸心位置を挟持することにより、軸１１、延いては、被加工歯車１の軸線L1を、装置６に予め定められた軸線に一致させる芯出し機能を有している。
【００２４】
ダイス支持機構８は、歯車型ダイス２が固定される軸１５と、図１において逆Ｌ字形の外観を有して軸１５を軸線L2回りに回転可能に支持するベース１６とを含む。軸１５は、ベース１６の背面（ダイス２に対向する面とは反対側の面）に取り付けられた電動モータ１０によって直接あるいは減速機構を介して回転駆動される。これにより、装置６は、軸１５に固定されたダイス２を一定の速度で軸線L2回りに回転させることが可能である。
【００２５】
加圧機構９は、機台１２を軸線L3回りに回転可能に支持する軸１７と、機台１２を軸線L3を中心に図１における時計回り方向へ付勢する一対のコイルばね１８，１９とを含む。本実施形態の装置６は、加圧機構９の一対のコイルばね１８，１９のばね力によって機台１２が付勢されることにより、ダイス支持機構８によって支持された歯車型ダイス２に、歯車支持機構７によって支持された被加工歯車１が噛み合わされて、同時に、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５が加圧される。換言すると、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とが予め定められた圧力で面接触されるように構成されている。
【００２６】
なお、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に付与される圧力は、一対のコイルばね１８，１９のばね力によって定められる。また、図１において符号２０で示されるのは、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５へ潤滑油を噴射するためのノズルである。
【００２７】
次に、本実施形態の作用を説明する。ここでは、熱処理後、ショットピーニング処理が施された被加工歯車１の歯面３を、上述した装置６を使用して仕上げ加工する方法を説明する。
なお、仕上げ加工に先立って、被加工歯車１（本実施形態では、はすば歯車）を歯車支持機構７（歯車支持手段）の軸１１に取り付けて、この被加工歯車１に対応する歯車型ダイス２をダイス支持機構８（ダイス支持手段）の軸１５に固定しておく。
【００２８】
まず、図１に示されるように、被加工歯車１とダイス２とを予め定められた交差角（図２におけるθ）を持たせて噛み合わせて、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とを面接触させるとともに、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５に予め定められた圧力を付与する。なお、被加工歯車１と歯車型ダイス２とは、ノンバックラッシュ（バックラッシュレス）で噛み合わせるのが望ましい。
【００２９】
この状態で、電動モータ１０（駆動手段）によってダイス２を回転駆動させて、ダイス２を、軸線L2を中心に図１におけるW2方向へ回転させるとともに、被加工歯車１を、軸線L1を中心に図１におけるW1方向へ回転させる。これにより、図２に示されるように、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５で、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と交差角θに対応した歯すじ方向へのすべりS2とが生じる。その結果、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５には、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と歯すじ方向へのすべりS2とが合成されたすべりS3が生じて、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とが擦り合わされる。
【００３０】
なお、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせ中は、ノズル２０から噴射された潤滑油が被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５に供給され、噛み合わせ部５が潤滑されるとともに冷却される。
【００３１】
ここで、図４及び図５は、本実施形態の装置６による擦り合わせ前後の被加工歯車１の歯面３の表面性状の試験結果を示す。なお、ここでは、被加工歯車１の歯面３のプラトーの度合いを有効負荷粗さ（Rk）によって評価する。
図５(A)を参照すると、加工後の歯面３は、加工前の歯面３と比較して、最大高さ（Rz）が約３６％改善されている。また、図４(A)、図４(B)の歯面波形からも表面性状が向上されていることが理解できる。
さらに、図５(B)を参照すると、加工後の歯面３は、加工前の歯面３と比較して、有効負荷粗さ（Rk）が約４７％改善されている。そして、図４(A)、図４(B)を参照すると、加工前の歯面波形の山部が擦り合わせによって均されて、加工前の歯面波形の谷部（油溜まり）が残されていることから、プラトーの度合いが向上されていることが理解できる。
【００３２】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、被加工歯車１と歯車型ダイス２とを交差角を持たせて噛み合わせて、この状態で、被加工歯車１とダイス２とを回転させたので、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５で、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と交差角に対応した歯すじ方向へのすべりS2とが生じて、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とが擦り合わされる。
【００３３】
これにより、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５で、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と歯すじ方向へのすべりS2とが合成されたすべりS3を生じさせることが可能であり、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1だけを生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、すべり速度が増して、被加工歯車１の歯面３をより短時間で仕上げることができるとともに、より良好な表面性状（表面粗さ）の歯面３を得ることが可能である。
【００３４】
また、本実施形態によれば、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との間に、被加工歯車１の歯形方向へのすべりS1と歯すじ方向へのすべりS2とが合成されたすべりS3を生じさせることができるので、被加工歯車１の歯面３の凹凸（例えば、ショットピーニング処理後の表面の凹凸）の凸部（表面性状の波形の山部）が均されて歯面３にプラトー構造を形成することが可能である。その結果、表面性状の向上と適正な油溜まり（表面性状の波形の谷部）の形成との相乗効果によって、例えば、自動車のトランスミッションに組み込まれた歯車の歯面３間の摺動性を高めることができ、歯車の伝達効率及び耐久性をより向上させることが可能である。
【００３５】
さらに、装置６の構造がシンプルであるため、歯車研削盤と比較して、設備コストを大幅に削減することができる。また、歯車研削盤を使用して被加工歯車１の歯面３を加工する場合と比較すると、歯車研削盤は、研削に砥粒を使用するため、目標とする形状に歯面を造り込む作業及び技術が必要であるが、本実施形態では、砥粒を使用しないので、特別な作業及び技術を必要としない。また、ダイス２は、シェービングカッタの使用済み品を代用することが可能であり、成形面４が摩耗しても被加工歯車１の歯面３の面性状への影響が小さいため、半永久的に使用することができるので、高価な工具を使用するホーニング装置と比較して、ランニングコストが安価である。
【００３６】
また、本実施形態では、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせによって生じた鉄粉を、ノズル２０から噴射される潤滑油によって噛み合わせ部５から除去することが可能であり、鉄粉が噛み合わせ部５に噛み込まれることに起因して、被加工歯車１の歯面３（仕上げ面）の表面性状に悪影響が及ぼされるのを防止することができる。また、潤滑油による冷却効果によって、噛み合わせ部５の焼き付きを防止することが可能である。
【００３７】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
【００３８】
被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせ時に、被加工歯車１に対する交差角を変化させる交差角可変機構を、ダイス支持機構８（ダイス支持手段）に組み合わせて装置６を構成することができる。
このように構成することにより、例えば、被加工歯車１の製造誤差等に起因して、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせ時に、予め定められた交差角の下で、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とが面接触しないような場合であっても、被加工歯車１とダイス２との交差角を変化させることにより、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とを面接触させることが可能であり、これにより、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせ中は常に、被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４とを面接触させることが可能である。
その結果、噛み合い部が線接触で且つ歯形方向へのすべり斑を生じる従来技術（マスタ歯車）と比較して、被加工歯車１の歯面３をより均一な表面性状（表面粗さ）に仕上げることができる。
なお、交差角可変機構は、例えば、ダイス支持機構８が交差角設定軸L0の回りに±θxで回転（揺動）できるように構成すればよい。
【００３９】
ダイス２を加振する加振機構を、ダイス支持機構８（ダイス支持手段）に組み合わせて装置６を構成することができる。
このように構成することにより、被加工歯車１とダイス２との噛み合わせ部５における被加工歯車１の歯面３とダイス２の成形面４との擦り合わせ効果を高めることができる。これにより、より短時間での仕上げ加工が可能であるとともに表面性状を一層向上させることができる。
なお、加振機構は、例えば、周知の高周波発生装置等を使用して、ダイス２に交差角設定軸L0回りの振動を付与するように構成することができる。
【００４０】
本実施形態では、被加工歯車１としてはすば歯車（ヘリカルギア）を例示したが、平歯車（スパーギア）であってもよい。
本実施形態では、被加工歯車１と歯車型ダイス２とをノンバックラッシュで噛み合わせたが、必要に応じてバックラッシュを持たせることができる。この場合、加圧機構９の各コイルばね１８，１９のばね力を変化させることにより、被加工歯車１とダイス２とのバックラッシュを調節することができる。
本実施形態では、ダイス２を電動モータ１０（駆動手段）によって回転駆動するように構成したが、被加工歯車１を電動モータ１０（駆動手段）によって回転駆動するように構成することができる。
本実施形態では、位置が固定されたダイス支持機構８（ダイス支持手段）に対して、歯車支持機構７（歯車支持手段）を移動可能に構成しておいて、加圧機構９の一対のコイルばね１８，１９のばね力によって歯車支持機構７をダイス支持機構８へ向けて付勢することにより、噛み合わせ部５に圧力を付与するように構成したが、その逆に、位置が固定された歯車支持機構７に対して、ダイス支持機構８を移動可能に構成して、一対のコイルばね１８，１９のばね力によってダイス支持機構８を歯車支持機構７へ向けて付勢することにより、噛み合わせ部５に圧力を付与するように構成することもできる。
本実施形態では、加圧機構９（加圧手段）は、一対のコイルばね１８，１９を含むが、噛み合わせ部５に圧力を付与することが可能であれば、一対のコイルばね１８，１９に代えて、例えば、他の弾性体や、流体圧装置等を含むように構成することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  被加工歯車、２  歯車型ダイス、３  歯面、４  成形面、５  噛み合わせ部、６  装置（歯車の製造装置）、７  歯車支持機構（歯車支持手段）、８  ダイス支持機構（ダイス支持手段）、９  加圧機構（加圧手段）、１０  電動モータ（駆動手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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