(57)【要約】【課題】成形歯車の歯筋倒れ量の測定に要する工数の低減を図ることができる歯筋倒れ量測定方法、歯車研削方法、及び歯車研削システムを提供する。【解決手段】歯車研削システム１０を用いた歯筋倒れ量測定方法及び歯車研削方法では、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側において成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った該歯溝２０４の第１中心位置Ｃｐ１を取得し、該歯溝２０４の歯幅方向他端側において成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った該歯溝２０４の第２中心位置Ｃｐ２を取得し、第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２とに基づいて成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を算出する。【選択図】図２
2014012314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車研削システムを構成する研削工具の螺旋状の研削歯にてワーク歯車を研削することにより成形された成形歯車の歯筋倒れ量を測定する歯筋倒れ量測定方法であって、
前記成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第１中心位置を取得する第１中心位置取得工程と、
前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に該研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第２中心位置を取得する第２中心位置取得工程と、
前記第１中心位置取得工程にて取得された前記第１中心位置と前記第２中心位置取得工程にて取得された前記第２中心位置とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出する歯筋倒れ量算出工程と、
を行うことを特徴とする歯筋倒れ量測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の歯筋倒れ量測定方法において、
前記成形歯車の前記歯溝の歯幅方向一端側から前記研削歯を抜き出す抜出工程と、
前記抜出工程の後に行われ、前記研削工具と前記成形歯車とを該成形歯車の回転軸線方向に沿って相対変位させて前記成形歯車を回転させることにより、該研削歯を該歯溝の歯幅方向他端側に対向配置させる変位工程と、
前記変位工程の後に行われ、前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に該研削歯を挿入する挿入工程と、を前記第１中心位置取得工程と前記第２中心位置取得工程の間に行うことを特徴とする歯筋倒れ量測定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の歯筋倒れ量測定方法において、
前記成形歯車の回転軸線方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第１距離と、前記成形歯車の回転方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第２距離とに基づいて前記成形歯車のねじれ角を算出するねじれ角算出工程を行い、
前記歯筋倒れ量算出工程は、前記ねじれ角算出工程にて算出された前記ねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて前記歯筋倒れ量を算出することを特徴とする歯筋倒れ量測定方法。
【請求項４】
請求項３記載の歯筋倒れ量測定方法において、
前記ねじれ角算出工程では、前記成形歯車の回転軸線方向に沿った前記研削工具と前記成形歯車との相対変位量に基づいて前記第１距離を取得し、前記成形歯車の回転角度に基づいて前記第２距離を取得することを特徴とする歯筋倒れ量測定方法。
【請求項５】
螺旋状の研削歯を有する研削工具とワーク歯車とを所定の研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該ワーク歯車を研削して成形歯車を成形する第１研削工程と、
前記第１研削工程にて成形された前記成形歯車の歯筋倒れ量を測定する歯筋倒れ量測定工程と、
前記歯筋倒れ量測定工程にて測定された歯筋倒れ量に基づいて前記研削条件を補正する補正工程と、
前記研削工具と前記成形歯車とを前記補正工程にて補正された研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該成形歯車を研削する第２研削工程と、
を行い、
前記歯筋倒れ量測定工程は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯筋倒れ量測定方法を用いて行われることを特徴とする歯車研削方法。
【請求項６】
螺旋状の研削歯を有する研削工具とワーク歯車とを所定の研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該ワーク歯車を研削して成形歯車を成形する歯車研削システムであって、
前記成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第１中心位置を取得する第１中心位置取得部と、
前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第２中心位置を取得する第２中心位置取得部と、
前記第１中心位置取得部にて取得された第１中心位置と前記第２中心位置取得部にて取得された第２中心位置とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出する歯筋倒れ量算出部と、
を備えることを特徴とする歯車研削システム。
【請求項７】
請求項６記載の歯車研削システムにおいて、
前記成形歯車の歯幅方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第１距離と、前記成形歯車の回転方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第２距離とに基づいて前記成形歯車のねじれ角を算出するねじれ角算出部を備え、
前記歯筋倒れ量算出部は、前記ねじれ角算出部にて算出された前記ねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出することを特徴とする歯車研削システム。
【請求項８】
請求項７記載の歯車研削システムにおいて、
前記歯筋倒れ量算出部にて算出された歯筋倒れ量に基づいて前記研削条件を補正する研削条件補正部をさらに備え、
前記研削条件補正部にて補正された研削条件に基づいて前記研削工具と前記成形歯車とを噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該成形歯車を研削することを特徴とする歯車研削システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削工具の螺旋状の研削歯にてワーク歯車を研削することにより成形された成形歯車の歯筋倒れ量を測定する歯筋倒れ量測定方法、歯車研削方法、及び歯車研削システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、はすば歯車として構成されたワーク歯車の歯と研削工具の螺旋状の研削歯とを噛み合わせた状態で、前記ワーク歯車と前記研削工具とを同期回転させることにより、該ワーク歯車の歯面を研削する歯車研削システムが広汎に利用されている。
【０００３】
このような歯車研削システムでは、ワーク歯車の研削を繰り返し行うことにより研削工具の研削歯が磨耗するため、研削後のワーク歯車（成形歯車と称することがある。）の歯筋倒れ量にバラツキが生じることがある。そのため、成形歯車の歯筋倒れ量を測定して該歯筋倒れ量が許容範囲内にあるか確認する必要がある。
【０００４】
歯車の歯筋倒れ量を測定する方法としては、所定の測定装置にセッティングした歯車の歯面に触針を走査させる技術的思想が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５８３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１のような測定方法を用いて成形歯車の歯筋倒れ量を測定する場合、歯車研削システムから成形歯車を取り外して測定装置にセッティングする必要があるため多大な工数がかかる。また、測定後に成形歯車の研削が必要になった場合には、該成形歯車を歯車研削システムに再度セッティングしなければならないため、寸法精度の優れた成形歯車を効率的に成形することができないこともある。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、成形歯車を歯車研削システムに装着した状態で該成形歯車の歯筋倒れ量を測定することにより、該測定に要する工数の低減を図ることができる歯筋倒れ量測定方法、歯車研削方法、及び歯車研削システム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】
【０００８】
［１］  本発明に係る歯筋倒れ量測定方法は、歯車研削システムを構成する研削工具の螺旋状の研削歯にてワーク歯車を研削することにより成形された成形歯車の歯筋倒れ量を測定する歯筋倒れ量測定方法であって、前記成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第１中心位置を取得する第１中心位置取得工程と、前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に該研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第２中心位置を取得する第２中心位置取得工程と、前記第１中心位置取得工程にて取得された前記第１中心位置と前記第２中心位置取得工程にて取得された前記第２中心位置とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出する歯筋倒れ量算出工程と、を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る歯筋倒れ量測定方法によれば、成形歯車の歯溝を構成する歯面と研削工具の研削歯とを接触させることにより、該歯溝の第１中心位置と第２中心位置とを取得し、取得した第１中心位置と第２中心位置とに基づいて成形歯車の歯筋倒れ量を算出している。これにより、成形歯車を歯車研削システムに装着した状態で該成形歯車の歯筋倒れ量を測定することができるので、該歯筋倒れ量を即座に把握することができる。よって、歯筋倒れ量の測定に要する工数の低減を図ることができる。
【００１０】
［２］  上記の歯筋倒れ量測定方法において、前記成形歯車の前記歯溝の歯幅方向一端側から前記研削歯を抜き出す抜出工程と、前記抜出工程の後に行われ、前記研削工具と前記成形歯車とを該成形歯車の回転軸線方向に沿って相対変位させて前記成形歯車を回転させることにより、該研削歯を該歯溝の歯幅方向他端側に対向配置させる変位工程と、前記変位工程の後に行われ、前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に該研削歯を挿入する挿入工程と、を前記第１中心位置取得工程と前記第２中心位置取得工程の間に行ってもよい。
【００１１】
このような方法によれば、第１中心位置取得工程と第２中心位置取得工程との間に抜出工程、変位工程、及び挿入工程を行うので、研削歯を成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側から他端側に変位させる際に、研削工具と成形歯車とが当たり該成形歯車が破損することを好適に抑えることができる。
【００１２】
［３］  上記の歯筋倒れ量測定方法において、前記成形歯車の回転軸線方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第１距離と、前記成形歯車の回転方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第２距離とに基づいて前記成形歯車のねじれ角を算出するねじれ角算出工程を行い、前記歯筋倒れ量算出工程は、前記ねじれ角算出工程にて算出された前記ねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて前記歯筋倒れ量を算出してもよい。
【００１３】
このような方法によれば、第１距離と第２距離に基づいて成形歯車のねじれ角を算出し、算出されたねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて該成形歯車の歯筋倒れ量を算出しているので、該歯筋倒れ量を容易に算出することができる。
【００１４】
［４］  上記の歯筋倒れ量測定方法において、前記ねじれ角算出工程では、前記成形歯車の回転軸線方向に沿った前記研削工具と前記成形歯車との相対変位量に基づいて前記第１距離を取得し、前記成形歯車の回転角度に基づいて前記第２距離を取得してもよい。
【００１５】
このような方法によれば、成形歯車の回転軸線方向に沿った研削工具と成形歯車との相対変位量に基づいて第１距離を取得し、成形歯車の回転角度に基づいて第２距離を取得しているので、前記第１距離と前記第２距離を容易且つ正確に取得することができる。
【００１６】
［５］  本発明に係る歯車研削方法は、螺旋状の研削歯を有する研削工具とワーク歯車とを所定の研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該ワーク歯車を研削して成形歯車を成形する第１研削工程と、前記第１研削工程にて成形された前記成形歯車の歯筋倒れ量を測定する歯筋倒れ量測定工程と、前記歯筋倒れ量測定工程にて測定された歯筋倒れ量に基づいて前記研削条件を補正する補正工程と、前記研削工具と前記成形歯車とを前記補正工程にて補正された研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該成形歯車を研削する第２研削工程と、を行い、前記歯筋倒れ量測定工程は、上述した歯筋倒れ量測定方法を用いて行われることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る歯車研削方法によれば、上述した歯筋倒れ量測定方法に対応した歯筋倒れ量測定工程を行うので、前記歯筋倒れ量測定方法と同様の効果を奏することができる。また、歯筋倒れ量測定工程にて測定された歯筋倒れ量に基づいて研削条件を補正し、補正された研削条件に基づいて成形歯車を研削しているので、研削歯が磨耗している場合であっても、成形歯車の歯筋倒れ量を許容範囲内に抑えることができる。また、歯車研削システムから成形歯車を取り外す必要がないため、寸法精度に優れた成形歯車を効率的に成形することができる。
【００１８】
［６］  本発明に係る歯車研削システムは、螺旋状の研削歯を有する研削工具とワーク歯車とを所定の研削条件に基づいて噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該ワーク歯車を研削して成形歯車を成形する歯車研削システムであって、前記成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第１中心位置を取得する第１中心位置取得部と、前記成形歯車の該歯溝の歯幅方向他端側に前記研削歯を配置した状態で該歯溝を構成する歯面と該研削歯とを接触させることにより前記成形歯車の回転方向に沿った該歯溝の第２中心位置を取得する第２中心位置取得部と、前記第１中心位置取得部にて取得された第１中心位置と前記第２中心位置取得部にて取得された第２中心位置とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出する歯筋倒れ量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る歯車研削システムによれば、第１中心位置を取得する第１中心位置取得部と、第２中心位置を取得する第２中心位置取得部と、取得した第１中心位置と第２中心位置とに基づいて成形歯車の歯筋倒れ量を算出する歯筋倒れ量算出部を備えているので、成形歯車を歯車研削システムに装着した状態で該成形歯車の歯筋倒れ量を測定することができる。これにより、該歯筋倒れ量を即座に把握することができるので、歯筋倒れ量の測定に要する工数の低減を図ることができる。
【００２０】
［７］  上記の歯車研削システムにおいて、前記成形歯車の歯幅方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第１距離と、前記成形歯車の回転方向に沿った前記第１中心位置と前記第２中心位置との間の第２距離とに基づいて前記成形歯車のねじれ角を算出するねじれ角算出部を備え、前記歯筋倒れ量算出部は、前記ねじれ角算出部にて算出された前記ねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて前記成形歯車の歯筋倒れ量を算出してもよい。
【００２１】
このようなシステムによれば、第１距離と第２距離に基づいて成形歯車のねじれ角を算出するねじれ角算出部を備え、歯筋倒れ量算出部が、算出されたねじれ角と目標ねじれ角とに基づいて成形歯車の歯筋倒れ量を算出するので、該歯筋倒れ量を容易に算出することができる。
【００２２】
［８］  上記の歯車研削システムにおいて、前記歯筋倒れ量算出部にて算出された歯筋倒れ量に基づいて前記研削条件を補正する研削条件補正部をさらに備え、前記研削条件補正部にて補正された研削条件に基づいて前記研削工具と前記成形歯車とを噛み合わせた状態で回転駆動させることにより該成形歯車を研削してもよい。
【００２３】
このようなシステムによれば、歯筋倒れ量算出部にて算出された歯筋倒れ量に基づいて研削条件を補正する研削条件補正部を備え、該研削条件補正部で補正された研削条件に基づいて成形歯車を研削するので、研削歯が磨耗している場合であっても、成形歯車の歯筋倒れ量を許容範囲内に抑えることができる。また、歯車研削システムから成形歯車を取り外すことなく、研削条件の補正と成形歯車の研削とを行うことができるので、寸法精度に優れた成形歯車を効率的に成形することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、第１中心位置と第２中心位置とに基づいて成形歯車の歯筋倒れ量を算出することによって、成形歯車を歯車研削システムに装着した状態で歯筋倒れ量を測定することができるので、歯筋倒れ量の測定に要する工数の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯車研削システムの斜視図である。
【図２】図１に示す歯車研削システムの概略ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る歯筋倒れ量測定方法及び歯車研削方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】成形歯車の歯溝の歯幅方向一端側（歯幅方向他端側）に研削歯を配置する手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１中心位置（第２中心位置）を取得する手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】ワーク歯車を研削している状態におけるワーク歯車と研削工具との位置関係を示した平面説明図である。
【図７】第１中心位置を取得する工程における成形歯車と研削工具との位置関係を示した平面説明図である。
【図８】第２中心位置を取得する工程での成形歯車と研削工具との位置関係を示した平面説明図である。
【図９】図９Ａは、成形歯車の右歯面と研削歯車の研削歯面とが接触した状態を示した説明図であり、図９Ｂは、成形歯車の左歯面と研削歯車の研削歯面とが接触した状態を示した説明図である。
【図１０】成形歯車における第１中心位置と第２中心位置の位置関係を模式的に示した説明図である。
【図１１】第２距離と成形歯車における第１中心位置と第２中心位置との角度差との関係を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る歯筋倒れ量測定方法及び歯車研削方法について、それを実施する歯車研削システムとの関係で好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
本発明の一実施形態に係る歯車研削システム１０は、ワーク歯車Ｗを研削工具１８にて研削するためのシステムであって、その機上で研削後のワーク歯車Ｗの歯筋倒れ量を測定する機能を有している。
【００２８】
以下の説明では、研削後のワーク歯車Ｗを成形歯車Ｗ１と称することがある。また、本実施形態では、ワーク歯車Ｗとして、はすば歯車（ヘリカルギヤ）を用いた例について説明する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、歯車研削システム１０は、ベッド１２と、ベッド１２の上面に配設された第１機構１４と第２機構１６と、第２機構１６に装着された研削工具１８と、ベッド１２に隣接して配設された制御部２０とを備える。
【００３０】
第１機構１４は、ワーク歯車Ｗが装着可能に構成されており、ワーク歯車Ｗの回転軸線と直交する方向（矢印Ａ方向）に進退可能な状態でベッド１２の上面に設けられた切込テーブル２２と、切込テーブル２２を矢印Ａ方向に進退させる切込モータ２４と、ワーク歯車Ｗの回転軸線方向（矢印Ｂ方向）に移動可能な状態で切込テーブル２２に設けられたトラバーステーブル２６と、トラバーステーブル２６を矢印Ｂ方向に移動させるトラバースモータ２８とを有する。
【００３１】
また、第１機構１４は、ワーク歯車Ｗを着脱可能なテールストック３０と、減速機構３２を介してワーク歯車Ｗを正逆両方向に回転させる第１回転モータ３４と、ワーク歯車Ｗの回転角度に対応した信号（パルス信号）を出力する第１エンコーダ３６とをさらに有する。
【００３２】
テールストック３０には、研削工具１８とワーク歯車Ｗとの接触を検出する接触検出部３８が設けられている。接触検出部３８としては、研削工具１８とワーク歯車Ｗの接触時に生じる弾性波（接触音）Ｐａを検出するＡＥセンサが用いられる。ＡＥセンサは、接触方式又は非接触方式のいずれの方式であっても構わない。
【００３３】
第２機構１６は、ベッド１２の上面に立設されたコラム４０と、コラム４０のうち第１機構１４に指向する側面に沿って（矢印Ｃ方向に）旋回可能な状態で該コラム４０に設けられた旋回テーブル４２と、旋回テーブル４２を矢印Ｃ方向に移動させる図示しない旋回モータと、研削工具１８の回転軸線方向（矢印Ｄ方向）に移動可能な状態で旋回テーブル４２に設けられたシフトテーブル４４と、シフトテーブル４４を矢印Ｄ方向に移動させるシフトモータ４６とを有する。
【００３４】
また、第２機構１６は、シフトテーブル４４に固定された状態で研削工具１８を回転自在に支持する工具支持部４８と、研削工具１８を回転させる第２回転モータ５０と、研削工具１８の回転角度に対応した信号（パルス信号）を出力する第２エンコーダ５２とをさらに有する。
【００３５】
研削工具１８は、その外周に螺旋状の研削歯６０を有しており、研削歯６０には、ワーク歯車Ｗを構成する歯２００の右歯面２０２Ｒを研削するための研削歯面６２と、ワーク歯車Ｗを構成する歯２００の左歯面２０２Ｌを研削するための研削歯面６４とが形成されている（図９Ａ及び図９Ｂ参照）。研削歯面６２と研削歯面６４の各々には、例えば、単層のＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒等がニッケルメッキ層を介して電着されている。
【００３６】
制御部２０は、図示しない旋回モータを制御して旋回テーブル４２を矢印Ｃ方向に旋回し、シフトモータ４６を制御してシフトテーブル４４を矢印Ｄ方向に移動する。また、制御部２０は、制御部本体７０と複数のサーボアンプ７２ａ〜７２ｄとを有する。
【００３７】
制御部本体７０は、切込モータ制御部７４、トラバースモータ制御部７６、コントローラ７８、記憶部８０、接触判定部８２、第１中心位置演算部（第１中心位置取得部）８４、第２中心位置演算部（第２中心位置取得部）８６、ねじれ角算出部８８、歯筋倒れ量算出部９０、研削条件補正部９２を含む。
【００３８】
切込モータ制御部７４は、サーボアンプ７２ａを介して切込モータ２４を制御して切込テーブル２２を矢印Ａ方向に進退させ、トラバースモータ制御部７６は、サーボアンプ７２ｂを介してトラバースモータ２８を制御してトラバーステーブル２６を矢印Ｂ方向に移動させる。
【００３９】
コントローラ７８は、第１エンコーダ３６及び第２エンコーダ５２からの各々の出力信号に基づいて、サーボアンプ７２ｃを介して第１回転モータ３４を制御すると共にサーボアンプ７２ｄを介して第２回転モータ５０を制御することにより、ワーク歯車Ｗと研削工具１８とを同期回転させる。また、コントローラ７８は、第１回転モータ３４を制御してワーク歯車Ｗのみを回転させることもできる。
【００４０】
記憶部８０には、接触判定閾値Ｐ０と目標ねじれ角θ０とが記憶されている。接触判定閾値Ｐ０は、研削工具１８の研削歯面６２（研削歯面６４）と成形歯車Ｗ１の右歯面２０２Ｒ（左歯面２０２Ｌ）とが接触した時に接触検出部３８にて検出される弾性波Ｐａの大きさに基づいて定められる。目標ねじれ角θ０は、成形歯車Ｗ１の狙いとするねじれ角であって、該成形歯車Ｗ１の仕様等によって任意に定めることができる。
【００４１】
接触判定部８２は、接触検出部３８にて検出された弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０よりも大きいか否かを判定する。
【００４２】
第１中心位置演算部８４は、第１エンコーダ３６の出力信号に基づいて、成形歯車Ｗ１の歯幅方向一端側の歯溝における成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った第１中心位置Ｃｐ１を演算する。第２中心位置演算部８６は、第１エンコーダ３６の出力信号に基づいて、成形歯車Ｗ１の歯幅方向他端側の歯溝における成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った第２中心位置Ｃｐ２を演算する。
【００４３】
ねじれ角算出部８８は、第１中心位置演算部８４にて演算された第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置演算部８６にて演算された第２中心位置Ｃｐ２とに基づいて成形歯車Ｗ１のねじれ角θを算出する。
【００４４】
歯筋倒れ量算出部９０は、ねじれ角算出部８８にて算出されたねじれ角θと目標ねじれ角θ０とに基づいて歯筋倒れ量を算出する。研削条件補正部９２は、歯筋倒れ量算出部９０にて算出された歯筋倒れ量に基づいて、成形歯車Ｗ１のねじれ角θが目標ねじれ角θ０となるように研削条件を補正する。ここで、研削条件とは、ワーク歯車Ｗと研削工具１８との相対位置、ワーク歯車Ｗの回転速度、研削工具１８の回転速度等をいう。
【００４５】
次に、以上のように構成された歯車研削システム１０を用いた歯筋倒れ量測定方法及び歯車研削方法について説明する。なお、初期状態において、テールストック３０にワーク歯車Ｗが装着されている。
【００４６】
先ず、図示しない入力手段を用いてワーク歯車Ｗの研削条件を設定し（図３のステップＳ１）、設定された研削条件に基づいてワーク歯車Ｗを研削する（ステップＳ２：第１研削工程）。
【００４７】
具体的には、制御部２０が前記旋回モータとシフトモータ４６を駆動制御し、切込モータ制御部７４がサーボアンプ７２ａを介して切込モータ２４を駆動制御し、トラバースモータ制御部７６がサーボアンプ７２ｂを介してトラバースモータ２８を駆動制御することにより、研削工具１８とワーク歯車Ｗとを噛み合わせる（図６参照）。すなわち、研削工具１８の研削歯６０の研削歯面６２をワーク歯車Ｗの歯２００の右歯面２０２Ｒに接触させる。
【００４８】
そして、コントローラ７８は、サーボアンプ７２ｃを介して第１回転モータ３４を回転駆動すると共にサーボアンプ７２ｄを介して第２回転モータ５０を回転駆動することにより、研削工具１８とワーク歯車Ｗとを同期回転させる。これにより、前記研削歯面６２にて前記右歯面２０２Ｒが研削される。
【００４９】
また、これと同様の手順によって、研削工具１８の研削歯６０の研削歯面６４にてワーク歯車Ｗの歯２００の左歯面２０２Ｌを研削する。これにより、成形歯車Ｗ１が成形されるに至る。
【００５０】
次に、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側（一端部）に研削歯６０を配置する（ステップＳ３、図７参照）。具体的には、先ず、切込モータ制御部７４がサーボアンプ７２ａを介して切込モータ２４を駆動制御して切込テーブル２２を研削工具１８が位置する側とは反対側（図６の矢印Ａ１方向）に後退させることにより、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４から研削歯６０を抜き出す（図４のステップＳ２０：抜出工程）。
【００５１】
そして、トラバースモータ制御部７６がサーボアンプ７２ｂを介してトラバースモータ２８を駆動制御してトラバーステーブル２６を成形歯車Ｗ１の回転軸線方向（図６の矢印Ｂ１方向）に移動させることにより、研削工具１８と成形歯車Ｗ１とを該成形歯車Ｗ１の回転軸線方向に沿って相対変位させる（ステップＳ２１）。これにより、成形歯車Ｗ１の研削歯６０を成形歯車Ｗ１の回転軸線方向の一端側（矢印Ｂ２方向）に配置させることができる。
【００５２】
また、コントローラ７８は、サーボアンプ７２ｃを介して第１回転モータ３４を駆動制御して成形歯車Ｗ１を所定の回転角度だけ回転させる（ステップＳ２２）。これにより、研削工具１８の研削歯６０と成形歯車Ｗ１の歯溝２０４とを対向配置させることができる。
【００５３】
続いて、切込モータ制御部７４は、切込モータ２４を駆動制御して成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側に研削工具１８の研削歯６０を挿入する（ステップＳ２３：挿入工程）。これにより、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の一端側に研削工具１８の研削歯６０が配置されることとなる。
【００５４】
その後、第１中心位置Ｃｐ１を取得する（図３のステップＳ４：第１中心位置取得工程）。すなわち、コントローラ７８は、第１回転モータ３４を駆動制御して成形歯車Ｗ１を正方向（図９Ａの矢印Ｅ１方向）に回転する（図５のステップＳ３０）。このとき、接触判定部８２は、接触検出部３８にて検出された弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０を超えたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００５５】
弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０以下であると接触判定部８２が判定した場合には、成形歯車Ｗ１の歯２００の右歯面２０２Ｒと研削工具１８の研削歯面６２とが接触していないため、ステップＳ３１の処理を繰り返し行う。
【００５６】
前記右歯面２０２Ｒと前記研削歯面６２とが接触して弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０を超えたと接触判定部８２が判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）には、第１エンコーダ３６からの出力信号（角度位置）に基づいて得られる成形歯車Ｗ１の右歯面接触位置データを記憶部８０に記憶する（ステップＳ３２）。このとき、コントローラ７８は、第１回転モータ３４を制御して成形歯車Ｗ１の回転を停止する。
【００５７】
次いで、コントローラ７８は、第１回転モータ３４を駆動制御して成形歯車Ｗ１を逆方向（図９Ｂの矢印Ｅ２方向）に回転する（ステップＳ３３）。このとき、接触判定部８２は、接触検出部３８にて検出された弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０を超えたか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【００５８】
弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０以下であると接触判定部８２が判定した場合には、成形歯車Ｗ１の歯２００の左歯面２０２Ｌと研削工具１８の研削歯面６４とが接触していないため、ステップＳ３４の処理を繰り返し行う。
【００５９】
前記左歯面２０２Ｌと前記研削歯面６４とが接触して弾性波Ｐａの大きさが接触判定閾値Ｐ０を超えたと接触判定部８２が判定した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、第１エンコーダ３６からの出力信号（角度位置）に基づいて得られる成形歯車Ｗ１の左歯面接触位置データを記憶部８０に記憶する（ステップＳ３５）。
【００６０】
続いて、第１中心位置演算部８４は、右歯面接触位置データと左歯面接触位置データとに基づいて成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側における成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った第１中心位置Ｃｐ１を演算する（ステップＳ３６）。ここで、右歯面接触位置データと左歯面接触位置データとは記憶部８０を参照して取得される。
【００６１】
その後、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向他端側（他端部）に研削歯６０を配置する（図３のステップＳ５、図８参照）。このステップＳ５は、上述したステップＳ２０〜ステップＳ２３の手順に従って行われる。
【００６２】
すなわち、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４から研削歯６０を抜き出した状態で（ステップＳ２０）、研削工具１８と成形歯車Ｗ１とを該成形歯車Ｗ１の回転軸線方向に沿って相対変位させる（ステップＳ２１）ことにより、研削工具１８の研削歯６０を成形歯車Ｗ１の回転軸線方向の他端側に配置させる。なお、このときの相対変位量Ｌ０は記憶部８０に記憶される。
【００６３】
また、成形歯車Ｗ１を所定の回転角度だけ回転させる（ステップＳ２２）ことにより、第１中心位置Ｃｐ１を取得する際に研削歯６０を挿入した成形歯車Ｗ１の歯溝２０４と同一の歯溝２０４に該研削歯６０を対向配置させる。そして、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向他端側に研削歯６０を挿入する（ステップＳ２３）。これにより、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の他端側に研削工具１８の研削歯６０が配置されることとなる。
【００６４】
その後、第２中心位置Ｃｐ２を取得する（ステップＳ６：第２中心位置取得工程）。このステップＳ６は、上述したステップＳ３０〜ステップＳ３６の手順に従って行われるため、詳細な説明を省略する。なお、今回のステップＳ３６では、第２中心位置演算部８６が、右歯面接触位置データと左歯面接触位置データとに基づいて成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向他端側における第２中心位置Ｃｐ２を演算する。
【００６５】
続いて、ねじれ角算出部８８は、第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２とに基づいて成形歯車Ｗ１のねじれ角θを算出する（ステップＳ７：ねじれ角算出工程、図１０参照）。
【００６６】
具体的には、ねじれ角算出部８８は、θ＝ｔａｎ−１（Ｌ２／Ｌ１）の算出式を用いてねじれ角θを算出する。ここで、Ｌ１は成形歯車Ｗ１の回転軸線方向に沿った第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２との間の第１距離であり、Ｌ２は成形歯車Ｗ１の回転方向に沿った第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２との間の第２距離である。
【００６７】
本実施形態では、第１距離Ｌ１は、記憶部８０に記憶されている上述した相対変位量Ｌ０が用いられる。また、図１１から諒解されるように、第２距離Ｌ２は、成形歯車Ｗ１における第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２との角度差αと成形歯車Ｗ１のピッチ円Ｐの直径ｄ（ピッチ円直径ｄ）とから算出される。
【００６８】
前記角度差αは、成形歯車Ｗ１における第１中心位置Ｃｐ１の角度位置と第２中心位置Ｃｐ２の角度位置とから容易に算出することができる。ピッチ円直径ｄは、成形歯車Ｗ１のギヤ諸元より取得することができる。これにより、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とを容易且つ正確に取得することができる。
【００６９】
そして、歯筋倒れ量算出部９０は、ねじれ角算出部８８にて算出されたねじれ角θと目標ねじれ角θ０とに基づいて歯筋倒れ量を算出する（ステップＳ８：歯筋倒れ量算出工程）。ここで、歯筋倒れ量は、目標ねじれ角θ０と算出ねじれ角θとの差であるため、目標ねじれ角θ０から算出ねじれ角θを減算することにより求めることができる。
【００７０】
次に、制御部本体７０は、歯筋倒れ量算出部９０にて算出された歯筋倒れ量が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ９）。歯筋倒れ量が許容範囲内である場合には、ステップＳ１１に進み、所定の研削条件（例えば、ステップＳ１で設定された研削条件）に基づいて成形歯車Ｗ１を成形する。
【００７１】
一方、歯筋倒れ量が許容範囲を超えている場合には、研削条件補正部９２は、研削条件を補正する（ステップＳ１０：補正工程）。具体的には、研削条件補正部９２は、例えば、成形歯車Ｗ１の算出ねじれ角θが目標ねじれ角θ０に近づくように、換言すれば、歯筋倒れ量が許容範囲内になるように研削条件を補正する。
【００７２】
その後、補正研削条件に基づいて成形歯車Ｗ１を研削する（ステップＳ１１：第２研削工程）。ここで、成形歯車Ｗ１の研削の手順は、基本的に上述したステップＳ２のワーク歯車Ｗの研削手順と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
これにより、成形歯車Ｗ１の左歯面２０２Ｌ及び右歯面２０２Ｒのうち少なくともいずれか一方がさらに研削されるため、研削後の成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を許容範囲内にすることができる。ステップＳ１１の後、今回のフローチャートは終了する。
【００７４】
ところで、歯車研削システム１０では、ワーク歯車Ｗの研削を繰り返し行うことにより研削工具１８の研削歯６０の磨耗量が増大すると、成形歯車Ｗ１のねじれ角θが小さくなる（歯筋倒れ量が大きくなる）傾向にある。そのため、成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を測定して該歯筋倒れ量が許容範囲内にあるか確認する必要がある。
【００７５】
本実施形態では、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４を構成する右歯面２０２Ｒ及び左歯面２０２Ｌの各々と研削歯６０とを接触させることにより、該歯溝２０４の第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２とを取得し、取得した第１中心位置Ｃｐ１と第２中心位置Ｃｐ２とに基づいて成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を算出している。
【００７６】
これにより、成形歯車Ｗ１を歯車研削システム１０に装着した状態で該成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を測定することができるので、前記歯筋倒れ量を即座に把握することができる。よって、歯筋倒れ量の測定に要する工数の低減を図ることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側から研削歯６０を抜き出す抜出工程と、抜出工程の後に行われ、研削工具１８と成形歯車Ｗ１とを該成形歯車Ｗ１の回転軸線方向に沿って相対変位させて前記成形歯車Ｗ１を回転させることにより、該研削歯６０を該歯溝２０４の歯幅方向他端側に対向配置させる変位工程と、変位工程の後に行われ、該成形歯車Ｗ１の該歯溝２０４の歯幅方向他端側に該研削歯６０を挿入する挿入工程とを第１中心位置取得工程と第２中心位置取得工程との間に行っている。
【００７８】
そのため、研削歯６０を成形歯車Ｗ１の歯溝２０４の歯幅方向一端側から他端側に変位させる際に、研削工具１８と成形歯車Ｗ１とが当たり該成形歯車Ｗ１が破損することを好適に抑えることができる。
【００７９】
さらに、本実施形態によれば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とに基づいて成形歯車Ｗ１のねじれ角θを算出し、目標ねじれ角θ０から前記ねじれ角θを減算することにより成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を求めているので、該歯筋倒れ量を容易に算出することができる。
【００８０】
本実施形態では、算出された成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量に基づいて研削条件を補正し、補正された研削条件に基づいて成形歯車Ｗ１を研削しているので、研削歯６０が磨耗している場合であっても、成形歯車Ｗ１の歯筋倒れ量を許容範囲内に抑えることができる。また、歯車研削システム１０から成形歯車Ｗ１を取り外す必要がないため、寸法精度に優れた成形歯車Ｗ１を効率的に成形することができる。
【００８１】
本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…歯車研削システム                  １８…研削工具
２０…制御部                            ６０…研削歯
８４…第１中心位置演算部（第１中心位置取得部）
８６…第２中心位置演算部（第２中心位置取得部）
８８…ねじれ角算出部                    ９０…歯筋倒れ量算出部
９２…研削条件補正部                    ２０２Ｌ…左歯面
２０２Ｒ…右歯面                        ２０４…歯溝
Ｃｐ１…第１中心位置                    Ｃｐ２…第２中心位置
Ｌ１…第１距離                          Ｌ２…第２距離
Ｗ…ワーク歯車                          Ｗ１…成形歯車
θ…ねじれ角
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014012314.tif 000010
【図９】
2014012314.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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