(57)【要約】【課題】歯形の面取り加工時間を短縮する。【解決手段】    被加工歯車ｗに対し、該被加工歯車の外周縁上部に当接するネジ状砥石ｇの外周縁のねじれ角（θ）５０度で前記被加工歯車ｗと前記ネジ状砥石ｇとを当接させて被加工歯車の上面の歯形の両側面（Ａ１，Ａ２）と底部（Ｂ１）の面取り加工を同時に行った後、ついで、両者ｗ，ｇを離間させた後、被加工歯車ｗを上下逆にして回転軸に固定し、さらに、ねじれ角（θ）５０度で前記被加工歯車ｗと前記ネジ状砥石ｇとを当接させて被加工歯車ｗの上面の歯形の両側面（Ａ１，Ａ２）と底部（Ｂ１）の面取り加工同時に行う。【選択図】図１
2014014910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定され、回転している被加工歯車（ｗ）に対し、前記被加工歯車（ｗ）の外周縁上部に当接するネジ状砥石（ｇ）の外周縁のねじれ角が３５〜６０度のうちのある角度（θ）となるように前記被加工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて前記被加工歯車の上面の歯形の側面（Ａ１，Ａ２）と歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行った後、
前記被加工歯車（ｗ）とネジ状砥石（ｇ）を離間させたのち、前記被加工歯車（ｗ）を上下逆にして前記回転軸に固定し、
ついで、回転している前記被加工歯車（ｗ）に対し、前記被加工歯車の外周縁上部に当接するネジ状砥石（ｇ）の外周縁のねじれ角（θ）が３５〜６０度のうちのある角度となるように前記被加工歯車（ｗ）と前記ネジ状砥石（ｇ）とを当接させて前記被加工歯車の上面の歯形の側面（Ａ１，Ａ２）と歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行うこと、
を特徴とする歯車の歯形を面取り加工する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェービィング加工、ホブ加工あるいは鍛造成形された歯車（ワーク）の歯形を面取り加工する方法に関する。本発明の歯形を面取り加工する方法によれば、従来のエンドミル装置やネジ状砥石を用いる歯形整形装置を用いる歯形の面取り加工方法と比較して面取り加工時間を約１／２に短縮できるとともに、ワーク素材が硬い素材であっても面取り加工できる利点を有する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の面取り作業は、歯面に打ち傷、まくれ等があると歯車同士の噛み合わせの際に騒音や振動等が生じるので、歯車の歯形の外周、側面等の角度を少し落とし歯形面にまで傷やまくれが出ないようにするのが目的である。
【０００３】
歯形整形装置は、種々販売されており、また、多くの特許文献にて歯形の面取り方法とともに提案されている。例えば、特公昭３２−８８５０号公報（特許文献１）は、ネジやすりに回転と送りを与え、一方、被加工歯車（ワーク）にも回転を与えてネジやすりによる歯形の頂部の面取り加工を行い、ついで、ネジやすりを被加工歯車の歯形側面部に噛み合わせ、ある程度下方に送り込み回転させることにより側面部の面取り加工を行う。被加工歯車の反対面の側面部の面取りを行うには、被加工歯車を反対に取り付け、ネジやすりを被加工歯車の歯形側面部に噛み合わせ、ある程度下方に送り込み回転させることにより側面部の面取り加工を行う方法を提案する。
【０００４】
また、特開昭６２−２４９１２号公報（特許文献２）は、歯車仕上げ加工工具と被加工歯車（ワーク）とを噛み合わせると共にこの被加工歯車に第二の歯車を噛み合わせ、前記歯車仕上げ加工工具を駆動回転しながら前記被加工歯車の歯面を仕上げ加工する方法を提案する。
【０００５】
特開平３−１０４５１０号公報（特許文献３）は、その軸方向両端に基準穴を有する被整形歯車を、該被整形歯車の中心軸が基準軸近傍に位置するように載置する手段と、該基準軸上に該載置手段を挟んで対向配置された一対の円錐状センタの一方を該基準軸方向に移動可能に構成し、該一方の円錐状センタを他方の円錐状センタに近接する方向に移動して、該一対の円錐状センタの先端部をそれぞれ対応する該基準穴に挿入して、該一対の円錐状センタで該被整形歯車を挟み込むことにより、該被整形歯車の中心軸を該基準軸に一致させる芯出手段と、該基準軸を中心として該被整形歯車を回転させる歯車回転手段と、該被整形歯車の縁部に接触して該縁部を研削するカッターと該カッターを回転駆動するモータを有するカッター手段を、カッター移動手段に取り付けてなる面取手段と、該被整形歯車の歯先を検出するセンサ手段と、該センサ手段からの信号と被整形歯車の歯形データに基づいて、該カッターが該被整形歯車の該縁部に接触しつつ該縁部に沿って移動するように、該歯車回転手段及び該カッター移動手段の作動を制御する手段を具備し、前記面取手段のカッターは棒状に形成されており、該カッター手段は可撓性を有するサポートアームを介して、前記カッター移動手段に取り付けられていることを特徴とする歯車の歯形整形装置を提案する。
【０００６】
更に、特開平７−１２３０号公報（特許文献４）は、搬入されたワークの端部に内向きに形成されているバリを起こすバリ起こし手段と、起こされたバリをさらに外側へ倒すバリ倒し手段と、倒されたバリを除去するバリ除去手段とを備え、前記バリ起こし手段に備えたバリ起こし工具の歯車形歯をワークの歯部と噛み合わせるとともにその歯筋方向に摺動させてバリ起こしを行い、前記バリ倒し手段に備えたバリ倒し工具の歯車形歯をワーク
に対し軸線が傾斜した姿勢にて該ワークの歯部と噛み合わせてバリ倒しを行った後に、前記バリ除去手段に備えたバリ取り工具を用いてバリを旋削除去することを特徴とする歯車端部のバリ取り方法を提案する。
【０００７】
また、この特許文献４）は、ワークを受ける受け台と、該受け台上に載置したワークの端部に内向きに形成されているバリを起こすバリ起こし工具と、該バリ起こし工具とワークとを相対的に摺動させ且つ回転させる摺動回転機構と、前記受け台上に載置したワークを摺動方向と交差する方向に移動自在に保持する移動保持機構とを設け、前記バリ起こし工具にはワークの歯部と噛み合う歯車形歯を備えさせ、前記移動保持機構によってワークを移動させ該バリ起こし工具に係合させた状態にてワークのバリ起こしを行うことを特徴とする歯車端部のバリ取り装置を提案する。
【０００８】
更に、特開２０１０−１８４３２３号公報（特許文献５）は、素材から歯切りされた被削歯車の歯面成形を行う歯車加工方法であって、シェービング基準外にある第１シェービングカッタにより、前記被削歯車の歯面の粗仕上げ切削を行う第１シェービング工程と、前記シェービング基準（第１シェービングカッタ及び第２シェービングカッタの噛合い圧力角）内にある第２シェービングカッタにより、前記被削歯車の歯面の精密仕上げ切削を行う第２シェービング工程と、を有することを特徴とする歯車加工方法を提案する。
【０００９】
一方、特開平５−２６９６２１号公報（特許文献６）は、回転装置に把持された被加工歯車を回転し平型研削砥石により該歯車の両面の歯形角部の面取りを行なう歯車面取装置において、前記平型研削砥石を装着したグラインダを中央部で天秤状に支持し、グラインダ左右の天秤支点まわりの回転モーメントの差で前記砥石に研削切込み力を与えることのできるグラインダ支持装置と、ガイドレール上をシリンダの作動で前記歯車の半径方向に移動し、砥石の歯車に対する位置決めをストッパ装置によりセットされたストッパに当接させて行なうグラインダ歯車半径方向移動装置と、該歯車半径方向移動装置の移動台上に軸方向移動案内部を設け、ねじ軸の回転により前記グラインダを移動させるグラインダ歯車軸方向移動装置と、長さ方向の中心部を境に左右逆リードに構成したねじ軸により左右一対の可動ストッパを歯車中心線を対称に移動させ、被面取歯車径に合せて可動ストッパ位置をセットするストッパ装置とを前記被加工歯車の上面及び下面用の１対の装置として具備したことを特徴とする歯車面取装置を提案する。
【００１０】
さらに、エンドミル装置を用いる歯車面取り装置も実用化され、特開平１０−９４９２１号公報（特許文献７）は、歯車材を保持する工作物台と、前記歯車材の歯の両歯側に両チャンファ面を形成すべく回転方向が異なる各スイベル軸にそれぞれ刃物を取付け、前記チャンファ面の角度によって決まる前記歯車材の軸と交差する方向に該各刃物の半周域を所定の二つの歯の歯側へ当接して面取りを行う刃物台とを有した歯車面取盤において、前記刃物台又は工作物台のうち一方を座標面上で往復運動させる送り機構を少なくとももち、その往復運動の両停止点で前記各刃物のスイベル軸同士の作動象限が隣接象限に切換わるように前記刃物台又は工作物台の位置関係を設定したことを特徴とする歯車面取盤を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭３２−８８５０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２４９１２号公報
【特許文献３】特開平３−１０４５１０号公報
【特許文献４】特開平７−１２３０号公報
【特許文献５】特開２０１０−１８４３２３号公報
【特許文献６】特開平５−２６９６２１号公報
【特許文献７】特開平１０−９４９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１記載のネジやすりを用いる面取り方法は、ワークと工具の捩れ角を変えて被加工歯車の歯型の頂部（Ｂ部）と歯形の側面部（Ａ）部を別々に面取り加工するため、ミリング装置を用いる面取り加工時間に比較して面取り加工時間が約１．５倍長く要する。
【００１３】
特許文献２、３および５記載の面取り加工方法は、歯車素材が硬い素材であっても歯形の面取り加工することができ、面取り加工時間も特許文献１記載の方法の２／３で行うことができる利点がある。
【００１４】
特許文献４記載の歯車端部のバリ取り装置は、装置構造が複雑である。よって、歯車の歯形整形装置の構造をもっとコンパクト化する必要がある。
【００１５】
特許文献６のエンドミル装置を用いる面取り加工方法は、歯車素材が硬い素材であっても歯形の面取り加工することができ、直径９１ｍｍ、厚み７．５ｍｍ、歯形数４６、ピッチ６．３５の被加工歯車（ワーク）の歯形の面取り加工時間が約１分で行うことができる利点がある。しかし、この約半分の時間である３０秒の整形時間で面取り加工することが歯車製造加工業界では求めている。
【００１６】
本発明の目的は、特許文献１記載の歯形の頂部（Ｂ）と側面部（Ａ）のバリ取り（面取り）加工を同時に行える面取り加工方法を提案し、例えば、直径９１ｍｍ、厚み７．５ｍｍ、歯形数４６、ピッチ６．３５の前記被加工歯車（ワーク）の歯形の面取り加工時間を約３０秒で行うことができるネジ状砥石（工具）を用いる歯形整形方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の請求項１の発明は、回転軸に固定され、回転している被加工歯車（ｗ）に対し、前記被加工歯車（ｗ）の外周縁上部に当接するネジ状砥石（ｇ）の外周縁のねじれ角が３５〜６０度のうちのある角度（θ）となるように前記被加工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて前記被加工歯車の上面の歯形の側面（Ａ１，Ａ２）と歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行った後、
前記被加工歯車（ｗ）とネジ状砥石（ｇ）を離間させたのち、前記被加工歯車（ｗ）を上下逆にして前記回転軸に固定し、
ついで、回転している前記被加工歯車（ｗ）に対し、前記被加工歯車の外周縁上部に当接するネジ状砥石（ｇ）の外周縁のねじれ角（θ）が３５〜６０度のうちのある角度となるように前記被加工歯車（ｗ）と前記ネジ状砥石（ｇ）とを当接させて前記被加工歯車の上面の歯形の側面（Ａ１，Ａ２）と歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行うこと、
を特徴とする歯車の歯形を面取り加工する方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
被加工歯車（ワーク）とねじ状砥石（工具）の捩れ角（θ）を３５〜６０度のうちのある角度と特定したことにより、特許文献１記載の歯車面取法における歯の頂部の面取り加工が不要となった。および、被加工歯車の歯形の面取り時間を従来のエンドミル装置を用いる面取り時間の約１／２とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は歯形の面取り加工作業の工程図である。
【図２】図２は被加工歯車の歯形とネジ状砥石が当接している状態を示す部分図であり、図２ａは斜視図および図２ｂは平面図である。
【図３】図３は歯形整形時のネジ状砥石の砥石圧力角を示す図である。
【図４】図４は面取り加工後の歯形の拡大部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の歯車の歯形を面取り加工する方法は、図１に示すように、（１）回転している被加工歯車（ワーク）ｗに対し、回転する被加工歯車ｗの外周縁上部に当接するネジ状砥石（工具）ｇの外周縁のねじれ角（θ）が３５〜６０度のうちのある角度となるように前記被加工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて被加工歯車の上面の歯形の両側面部（Ａ１，Ａ２）と歯形の歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行う表面研削工程、
（２）前記被加工歯車ｗとネジ状砥石ｇを離間させたのち、被加工歯車ｗを上面と下面を逆にして前記回転軸に固定する退避反転工程、
（３）回転している前記被加工歯車ｗに対し、前記被加工歯車に当接するネジ状砥石ｇの外周縁上部のねじれ角度（θ）が３５〜６０度のうちのある角度となるように前記被加工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて被加工歯車の上面の歯形の両側面部（Ａ１，Ａ２）と歯形の歯底（Ｂ１）の面取り加工を同時に行う裏面研削工程、
を経て行われる。
【００２１】
図２は、歯形面取り加工時の被加工歯車ｗの歯形とネジ状砥石ｇが当接している状態を示す部分図である。ｇｃはネジ状砥石ｇの回転軸芯を示す。
【００２２】
図２は、歯形面取り加工時の被加工歯車ｗの歯形とネジ状砥石ｇが当接している状態を示す部分図である。
【００２３】
図３は、歯形整形時のネジ状砥石ｇの砥石圧力角αを示す図である。ｗｃは被加工歯車ｗの回転軸芯を示す。
【００２４】
ねじれ角度θは、被加工歯車ｗの歯形、歯数、厚み、ピッチ数に依存する。実施例では、ねじれ角度θが５０度のとき、面取り加工時の砥石圧力角αは約４７．５度である。ワークに対するねじ状砥石の面取角度４５度狙いのときは、ねじれ角度θが５３．５〜５４．５度、砥石圧力角αは４６．５〜４７．５度が最適である。
【００２５】
ネジ状砥石による面取り作業の場合は厳密な意味では、被加工歯車ｗの歯数、圧力角（α）、ねじれ角（θ）等が変わればそれらに相当するモジュールのネジ状砥石ｇが必要とされるが、段落０００２で記載したように面取り加工は単に歯形の外周および側面等の角部を少し落とすだけでよいので、各々の被加工歯車ｗのモジュール毎のネジ状砥石を用意しておけば、面取り作業時の被加工歯車ｗとねじ状砥石ｇのねじれ角度（θ）を３５〜６０度の範囲内で作業者は見出すことができる。ワークに対するねじ状砥石の面取角度４５度狙いのときは、ねじれ角度θが５３．５〜５４．５度、砥石圧力角αは４６．５〜４７．５度が最適である。面取り作業時の被加工歯車ｗとねじ状砥石ｇの圧力角（α）は、前記ねじれ角度（θ）のプラスマイナス（±）３〜７度以内の角度に見出すことができる。
【実施例】
【００２６】
実施例１
被加工歯車ｗとして、直径９１ｍｍ、厚み７．５ｍｍ、インボリュート歯形数４６、ピッチ６．３５の焼結金属製被加工歯車を用いた。
【００２７】
３２．６１−ｍｉｎ（ｒｐｍ）で回転している前記被加工歯車ｗに対し、回転する被加工歯車ｗの外周縁上部に当接する１，５００−ｍｉｎで回転するネジ状砥石（工具）ｇの外周縁のねじれ角（θ）が５０度、砥石圧力角（α）が４７．５度となるように前記被加
工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて被加工歯車の上面の歯形の右側面（Ａ１）と左側面（Ａ２）と歯形の歯底（Ｂ１）の同時面取り加工を行なった（表面研削工程）。被加工歯車の面取り加工後の歯形側面を図４に示す。面取り加工された歯形部分（側面Ａ１，Ａ２および歯底Ｂ１）にはネジ状砥石ｇのネジマークが残されているのが理解される。
【００２８】
上記表面研削工程を終えた後、前記被加工歯車ｗを退避させて被加工歯車ｗとネジ状砥石ｇを離間させたのち、被加工歯車ｗを上面と下面を逆にして前記回転軸に固定した(退
避反転工程)。
【００２９】
上記退避反転工程を終えた後、３２．６１−ｍｉｎで回転している前記被加工歯車ｗを前進させてネジ状砥石ｇと当接させ、ついで、３２．６１−ｍｉｎで回転している前記被加工歯車（ワーク）ｗに対し、回転する被加工歯車ｗの外周縁上部に当接する１，５００−ｍｉｎで回転するネジ状砥石（工具）ｇの外周縁のねじれ角（θ）が５０度、砥石圧力角（α）が４７．５度となるように前記被加工歯車と前記ネジ状砥石とを当接させて被加工歯車の上面の歯形の右側面（Ａ１）と左側面（Ａ２）と歯形の歯底（Ｂ１）の同時面取り加工を行なった（裏面研削工程）。
【００３０】
一枚の被加工歯車の面取り作業時間は、２８秒であった。
【００３１】
面取り加工された歯車同士を噛み合わせ回転させたところ、騒音は小さく、バリが更に落ちることはなかった。噛み合う歯車の一方の歯車歯形歯底（Ｂ１）と他方の歯車歯形歯先（Ｂ２）とは直に接触することがないので、歯形歯先（Ｂ２）は面取り加工されていなくても、いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
上記の面取り加工時間２８秒は、従来のエンドミル機で行う一枚の被加工歯車ｗの面取り作業時間の５６秒の１／２に相当する。
【符号の説明】
【００３３】
ｗ  被加工歯車（ワーク）
ｇ  ネジ状砥石（工具）
θ  ねじれ角
α  砥石圧力角
Ａ１  歯形の右側面
Ａ２  歯形の左側面
Ｂ１  歯形の歯底
Ｂ２  歯形の歯先
【図１】
2014014910.tif 000003
【図２】
2014014910.tif 000004
【図３】
2014014910.tif 000005
【図４】
2014014910.tif 000006