(57)【要約】【課題】歯車対を仕上げ研削するラップ加工と、ラップ加工された歯車対の仕上がり検査とを省力化する。【解決手段】歯車対用ラップ加工機（３０）は、歯車対の一方になる第１歯車（１３１）を支持固定する第１軸（３１）と、歯車対の他方になる第２歯車（１３２）を支持固定する第２軸（３２）と、第１軸を回転自在に支持する第１軸支持部（３３）と、第２軸を回転自在に支持する第２軸支持部（３４）と、第２軸支持部を変位させて第２歯車を第１歯車に噛み合わせる変位機構（３６）と、第１歯車と第２歯車の噛み合い箇所に研磨剤を供給する研磨剤供給手段（３５）と、第１軸または第２軸を駆動して研磨剤を含む噛み合い箇所をラップ加工する駆動源（３７）と、第１歯車および第２歯車の歯面から研磨剤を除去する研磨剤除去手段（３７）と、研磨剤を低減された噛み合い箇所で生じる噛み合い振動を測定する振動検出手段（４２）とを備える。【選択図】図２
2018034255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車対の一方になる第１歯車を、着脱可能に支持固定する第１軸と、
前記歯車対の他方になる第２歯車を、着脱可能に支持固定する第２軸と、
前記第１軸を回転自在に支持する第１軸支持部と、
前記第２軸を回転自在に支持する第２軸支持部と、
前記第２軸支持部を変位させて前記第２歯車を前記第１歯車に噛み合わせる変位機構と、
前記第１歯車および前記第２歯車を噛み合わせたまま前記第１歯車の歯面および前記第２歯車の歯面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、
前記第１歯車および前記第２歯車を噛み合わせたまま前記第１軸または前記第２軸を駆動して、前記研磨剤を含む前記第１歯車および前記第２歯車の歯面をラップ加工する駆動源と、
前記第１歯車および前記第２歯車の歯面から前記研磨剤を除去する研磨剤除去手段と、
前記研磨剤除去手段により前記研磨剤を低減された前記第１歯車および前記第２歯車の噛み合い箇所で生じる噛み合い振動を測定する振動検出手段とを備える、歯車対用ラップ加工機。
【請求項２】
前記振動検出手段は、前記第１軸支持部または前記第２軸支持部に取り付けられて該取り付け箇所の加速度を測定するセンサである、請求項１に記載の歯車対用ラップ加工機。
【請求項３】
前記センサはブラケットを介して前記第１軸支持部または前記第２軸支持部に取り付けられ、
前記ブラケットは、前記第１軸支持部または前記第２軸支持部に取付固定される根元および前記センサを支持固定する先端を有し、前記噛み合い箇所から前記根元に付与される噛み合い起振力によって前記先端および前記センサが所定の固有振動数で振動するよう、設計される、請求項２に記載の歯車対用ラップ加工機。
【請求項４】
前記第１軸は前記駆動源によって駆動される駆動軸であり、
前記第２軸は前記噛み合い箇所で前記第１軸に連れ回される従動軸であり、
前記ブラケットは、前記根元から前記先端までの長手寸法と、前記長手寸法と直交し前記長手寸法よりも短い幅寸法と、前記長手寸法および前記幅寸法と直交し前記幅寸法よりも短い厚み寸法を有し、前記厚み寸法が前記第２軸の径方向に倣うよう、前記第２軸支持部に取付固定される、請求項３に記載の歯車対用ラップ加工機。
【請求項５】
前記歯車対はハイポイドギヤであって、
前記第１軸は前記ハイポイドギヤの大径ギヤを支持固定するよう構成され、
前記第２軸は前記ハイポイドギヤの小径ピニオンを支持固定するよう構成され、
前記センサは前記第２軸支持部に取り付けられる、請求項２〜４のいずれかに記載の歯車対用ラップ加工機。
【請求項６】
前記変位機構を動作させて前記第１歯車と前記第２歯車との歯当たりを調整する歯当たり制御手段と、
前記ラップ加工後に前記研磨剤除去手段を動作させ、次に前記振動検出手段からの信号を受信するラップ加工／振動検出切り替え制御手段とをさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の歯車対用ラップ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車対の歯面を仕上げ研削するラップ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車は、一般的な作成手順として、歯切り機（歯切り盤ともいう）で切削加工され、次に熱処理され、次に研磨される。歯切り機としては従来、例えば、特開２００９−１９００９６号公報（特許文献１）に記載のごときものが知られている。特許文献１では、シェービンクカッタと連結する主軸と、主軸を支持するカッタヘッドと、主軸とカッタヘッドとの間に介在する軸受と、軸受に設けられる振動検出センサとを備える。振動検出センサは、シェービングカッタが被削歯車を切削加工するときの振動を検出する。そして検出された振動を解析して、シェービングカッタが共振する場合にはシェービングカッタが共振しないようシェービングカッタの回転速度を調整するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９００９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで多数の歯車を具備する自動車分野において近年、静粛性および燃料消費率の改善を求める要求が高くなっている。そこで互いに噛み合う歯車対において、より円滑に噛み合うよう歯車対を互いに噛み合わせながら研磨加工すれば、騒音の原因になる噛み合い伝達誤差を少なくし得て、静粛性および燃料消費率が改善される。一方で、特許文献１記載の技術は、シェービングカッタの共振を防止するためのものであって、歯車対の円滑な噛み合いを実現するものではない。要するに歯車同士の噛み合い箇所の静粛性は、個々の歯車の歯面を仕上げ研磨するのみでは実現できず、対をなす歯車同士を実際に噛み合わせた状態で仕上げ研磨することで実現可能である。
【０００５】
そこで歯車対を研磨対象とする歯車対用ラップ加工機と、かかる歯車対用ラップ加工機によって仕上げ研磨された歯車対の噛み合いが円滑か否か測定する歯車対用測定機とをそれぞれ用意する必要がある。かかる場合の工程を図５に示す。まず歯車対用ラップ加工機１２１を準備し、歯車対用ラップ加工機１２１の扉を開けておく。ステップＳ１０１で、歯車対であるワークを歯車対用ラップ加工機１２１の第１軸および第２軸にそれぞれ取り付ける。次のステップＳ１０２で、歯車対用ラップ加工機１２１の扉を閉じる。次のステップＳ１０３で、ワークを互いに噛み合わせる。次のステップＳ１０４で、ワークに研磨剤を供給しながら噛み合い回転させて、ワークをラップ加工する。次のステップＳ１０５で、ワークの噛み合いを外す。次のステップＳ１０６で、第１軸および第２軸をそれぞれ高速回転させて、ワークに付着した研磨剤（コンパウンド）を振り払う。次のステップＳ１０７で、歯車対用ラップ加工機１２１の扉を開く。次のステップＳ１０８で、ワークを歯車対用ラップ加工機１２１から取り外す。上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０８は、歯車対用ラップ加工機１２１において実行される。
【０００６】
次のステップＳ１０９で、歯車対用ラップ加工機１２１から取り出されたワークを洗浄する。
【０００７】
次に歯車対用測定機１２２を準備し、歯車対用測定機１２２の扉を開けておく。次のステップＳ１１０で、ワークを歯車対用測定機１２２の第１軸および第２軸にそれぞれ取り付ける。次のステップＳ１１１で、歯車対用測定機１２２の扉を閉じる。次のステップＳ１１２で、ワークを互いに噛み合わせる。次のステップＳ１１３で、ワークを噛み合い回転させて噛み合い起振力を発生させる。次のステップＳ１１４で、噛み合い振動を測定する。次のステップＳ１１５で、ワークの噛み合いを外す。次のステップＳ１１６で、歯車対用測定機１２２の扉を開く。次のステップＳ１１７で、ワークを歯車対用測定機１２２から取り外す。上述したステップＳ１１０〜Ｓ１１７は、歯車対用測定機１２２において実行される。
【０００８】
図５に示す参考例にはなおも改善すべき点がある。すなわち歯車対用ラップ加工機１２１および歯車対用測定機１２２の扉を開閉したり、ワークを歯車対用ラップ加工機１２１および歯車対用測定機１２２に取り付けたり取り外したりしなければならず、時間および工数がかかってしまう。また歯車対用ラップ加工機１２１および歯車対用測定機１２２を準備しなければならず、設備費用が掛かってしまう。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑み、工数を省いて製造時間の短縮を図り、ひいては設備費用を抑えることができる改良案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】
【００１０】
この目的のため本発明による歯車対用ラップ加工機は、歯車対の一方になる第１歯車を着脱可能に支持固定する第１軸と、歯車対の他方になる第２歯車を着脱可能に支持固定する第２軸と、第１軸を回転自在に支持する第１軸支持部と、第２軸を回転自在に支持する第２軸支持部と、第２軸支持部を変位させて第２歯車を第１歯車に噛み合わせる変位機構と、第１歯車および第２歯車を噛み合わせたまま第１歯車の歯面および第２歯車の歯面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、第１歯車および第２歯車を噛み合わせたまま第１軸または第２軸を駆動して、研磨剤を含むこれらの歯面をラップ加工する駆動源と、第１歯車および第２歯車の歯面から研磨剤を除去する研磨剤除去手段と、研磨剤除去手段により研磨剤を低減された第１歯車および第２歯車の噛み合い箇所で生じる噛み合い振動を測定する振動検出手段とを備える。
【００１１】
かかる本発明によれば、共通する歯車対用ラップ加工機で、歯車対のラップ加工および振動測定を実行することができる。したがって歯車対を振動測定機に付け替える必要がなく、工数を省いて製造時間の短縮を図ることができる。また振動測定機を準備する必要がなく、設備費用を抑えることができる。なお、研磨剤除去手段は、例えばエアブロー等の設備であってもよいが、駆動源で歯車対を充分な時間に亘って回転駆動するものであってもよい。また研磨剤除去手段は、歯車対に付着した研磨剤を完全に除去する必要なく、実質的なラップ加工を行わない程度まで除去すれば足りる。
【００１２】
第１軸支持部および第２軸支持部は架台に支持されるとよい。駆動源および研磨剤供給手段は架台に支持されてよいし、あるいは第１軸支持部に支持されてもよいし、あるいは第２軸支持部に支持されてもよい。振動検出手段の仕様および取り付け箇所は特に限定されない。本発明の一実施形態として振動検出手段は、第１軸支持部または第２軸支持部に取り付けられて該取り付け箇所の加速度を測定するセンサである。かかる実施形態によれば、噛み合い箇所の振動を、噛み合い箇所の近傍で検出することから、振動を正確に測定することができる。センサは例えば、加速度センサであったり、あるいは速度センサであったり、あるいは変位センサである。また加速度センサはアンプ別体であってもよいし、あるいはアンプ内蔵型の加速度センサであってもよい。他の実施形態として、振動検出手段は架台に設置される光学センサ等であってもよい。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態として、センサはブラケットを介して第１軸支持部または第２軸支持部に取り付けられ、ブラケットは、第１軸支持部または第２軸支持部に取付固定される根元およびセンサを支持固定する先端を有し、噛み合い箇所からブラケットの根元に付与される噛み合い起振力によって先端およびセンサが所定の固有振動数で振動するよう、設計される。かかる実施形態によれば、噛み合い起振力とブラケットの固有振動数を一致するか近づけることができ、センサの感度が良くなる。したがって噛み合い起振力が小さくても測定することができる。なお、上述した所定の固有振動数は、噛み合い起振力の周波数と略一致するよう設定され、噛み合い起振力の周波数は、歯車対の歯数、第１軸および第２軸の回転数、第１軸および第２軸に歯車対を取付固定した状態における慣性モーメント等によって、計算上あるいは経験上求めることができる。
【００１４】
駆動源が第２軸を駆動する実施形態では、第２軸が駆動軸となり、第１軸が噛み合い箇所で第２軸に連れ回されることから従動軸となる。あるいは本発明の一実施形態として、第１軸は駆動源によって駆動される駆動軸であり、第２軸は歯車対の噛み合い箇所で第１軸に連れ回される従動軸であり、ブラケットは、根元から先端までの長手寸法と、長手寸法と直交し長手寸法よりも短い幅寸法と、長手寸法および幅寸法と直交し幅寸法よりも短い厚み寸法を有し、厚み寸法が第２軸の径方向に倣うよう、第２軸支持部に取付固定される。かかる実施形態によれば、噛み合い起振力とブラケットの固有振動数を一致するか近づけることができ、センサの感度が良くなる。したがって噛み合い起振力が小さくても測定することができる。
【００１５】
歯車対は平歯車、傘歯車、スパイラルギヤ等、特に限定されないが、本発明のさらに好ましい実施形態として、歯車対はハイポイドギヤであって、第１軸はハイポイドギヤの大径ギヤを支持固定するよう構成され、第２軸はハイポイドギヤの小径ピニオンを支持固定するよう構成され、センサは第２軸支持部に取り付けられる。大径ギヤと小径ピニオンを比較すると、噛み合い起振力は小径ピニオンの方に顕著に表れる。かかる実施形態によれば、ハイポイドギヤにおいて噛み合い起振力を感度よく測定することができる。
【００１６】
本発明の歯車対用ラップ加工機は、ラップ加工から振動測定へ手動で切り替えてもよいし、一部自動あるいは全自動で切り替えてもよい。本発明の一実施形態として、変位機構を動作させて第１歯車と第２歯車との歯当たりを調整する歯当たり制御手段と、所定の歯当たりにおけるラップ加工後に研磨剤除去手段を動作させ次に振動検出手段からの信号を受信するラップ加工／振動検出切り替え制御手段とをさらに備える。かかる実施形態によれば、ラップ加工から振動測定へ一部自動あるいは全自動で切り替えることができる。なおラップ加工後とは研磨剤供給手段を停止することを含む。
【発明の効果】
【００１７】
このように本発明によれば、歯車対をラップ加工機から振動測定機に付け替える必要がなく、工数を省いて製造時間の短縮を図ることができる。また振動測定機を別途準備する必要がなく、設備費用を抑えることができる。したがってコスト上および生産速度において有利である。本発明によれば、自動車のディファレンシャルギヤ装置において静粛性を向上させ、しかも効率よく安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のラップ加工機を用いた歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。
【図２】本発明のラップ加工機を模式的に示す全体図である。
【図３】本発明のラップ加工機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。
【図４】ブラケット周辺構造を取り出して模式的に示す斜視図である。
【図５】参考例のラップ加工機および測定機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。
【図６】参考例の歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明のラップ加工機を用いた歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。まずステップＳ１１で歯を有さない円板を歯切り機にクランプして歯切りを施し、歯切り後にアンクランプして歯を有するワークを得る。次のステップＳ１２でワークに熱処理を施し、ワークを硬化させる。ステップＳ１３で、硬化したワークの外径および内径を研磨する。次のステップＳ１４でワークを歯車対で準備し、２個１対のワークを歯車対用ラップ加工機にそれぞれ取り付けて、１対のワークを初めて噛み合わせ、互いに噛み合い回転させながら、歯面のラップ加工を施す。引き続き同じ歯車対用ラップ加工機に取り付けたまま、噛み合い箇所の振動を測定する。そして振動値が許容値を超える場合、検査不合格としてステップＳ１５へ進み、歯車対用ラップ加工機から取り外されたワークを廃却する。これに対し前述のステップＳ１４で振動値が許容値以下の場合、検査合格としてステップＳ１６へ進み、歯車対用ラップ加工機から取り外されたワークは、正しい歯当たりとなるよう組み立てられる。次のステップＳ１７で歯車対が完成する。
【００２０】
図２は本発明の歯車対用ラップ加工機（以下、単にラップ加工機という）を模式的に示す全体図である。ラップ加工機３０は、互いに噛み合う第１歯車１３１および第２歯車１３２からなる歯車対に対してラップ加工を施す。ラップ加工機３０は、第１軸３１と、第２軸３２と、第１軸支持部３３と、第２軸支持部３４と、研磨剤供給手段３５と、変位機構３６と、駆動源３７と、架台４０と、振動検出手段４２とを備える。第１歯車１３１は大径のリングギヤであり、ボルト等によって第１軸３１に着脱可能に支持固定される。第２歯車１３２は小径のピニオンであり、軸部１３４を有する。軸部１３４は第２軸３２にクランプされる。なお第１歯車１３１および第２歯車１３２はハイポイドギヤである。
【００２１】
第１軸支持部３３は軸受（図示せず）を介して第１軸３１を回転自在に支持する。第２軸支持部３４は軸受３８を介して第２軸３２を回転自在に支持する。変位機構３６は架台４０上で第２軸支持部３４を変位させて、第２歯車１３２を第１歯車１３１に噛み合わせ、あるいは第２歯車１３２を第１歯車１３１から離隔する。また変位機構３６は微小な変位が可能であり、第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯当たりを調整して両者の歯面を万遍なくラップ加工することができる。第１軸支持部３３と第２軸支持部３４は、水平方向に離れて配置される。
【００２２】
研磨剤供給手段３５は、本体３５ｂと、本体３５ｂから延びてノズル第１歯車１３１と第２歯車１３２の噛み合い箇所１３３に指向するノズル３５ｎとを含み、ノズル３５ｎの先端から噛み合い箇所１３３に研磨剤を供給する。架台４０は、第１軸支持部３３、第２軸支持部３４、研磨剤供給手段３５、および駆動源３７を支持する。あるいは図示しない実施形態として、研磨剤供給手段３５および駆動源３７は、第１軸支持部３３または第２軸支持部３４に附設されてもよい。
【００２３】
駆動源３７は電動モータであり、第１軸３１を駆動する。第２軸３２は、第１軸３１に連れ回されて従動回転する。第１歯車１３１および第２歯車１３２が噛み合った状態で、研磨剤供給手段３５が第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯面に研磨剤を供給しながら、駆動源３７が第１軸３１を駆動すると、研磨剤を含む噛み合い箇所１３３で歯面同士が互いに擦れ合って、第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯面がラップ加工される。つまり噛み合い箇所１３３は駆動源３７の駆動によってラップ加工される。このラップ加工では、変位機構３６の微小変位によって、第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯面同士が万遍なく当接する。これにより歯面全体が適正にラップ加工される。
【００２４】
第１歯車１３１および第２歯車１３２はカバー３９によっておおわれている。このためラップ加工中に研磨剤がカバー３９外へ飛び散ることはない。カバー３９は開閉式であり、第１歯車１３１および第２歯車１３２を各軸へ取り付けたり取り外したりする際にカバー３９を開くとよい。
【００２５】
ラップ加工が終了すると、第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯面への研磨剤の供給を停止し、第１歯車１３１および第２歯車１３２の噛み合いを解除し、第１軸３１を単独で所定時間駆動するとよい。また第２軸３２に対しても、図示しない別な駆動源によって単独で所定時間駆動するとよい。各軸を高速回転させると、遠心力および振動によって第１歯車１３１および第２歯車１３２の歯面から研磨剤がふるい落とされる。つまり第１歯車１３１および第２歯車１３２は駆動源３７の駆動によって研磨剤を除去される。研磨剤の除去は、肉眼で研磨剤を確認できない程度の略完全な除去であってもよいし、あるいは少量の研磨剤が第１歯車１３１および第２歯車１３２に付着していることが肉眼で確認できる程度の不完全な除去であってもよい。
【００２６】
十分な時間に亘って第１軸３１および第２軸３２を回転させて、第１歯車１３１および第２歯車１３２から研磨剤を除去すると、再び第１軸３１および第２軸３２を噛み合わせ、振動検出手段４２により研磨剤を低減された噛み合い箇所１３３で生じる噛み合い振動を測定する。
【００２７】
図３は本発明のラップ加工機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。なお図３のフローは、前述した図１のステップＳ１４を詳細に表す。まずラップ加工機３０のカバー３９を開いて第１軸３１および第２軸３２を見える状態としておく。最初のステップＳ２１でワークになる第１歯車１３１および第２歯車１３２をラップ加工機３０の第１軸３１および第２軸３２にそれぞれ取付固定する。
【００２８】
次のステップＳ２２で、ラップ加工機３０のカバー３９を閉じる。次のステップＳ２３で、第１歯車１３１および第２歯車１３２を噛み合わせる。次のステップＳ２４で第１歯車１３１および第２歯車１３２を噛み合わせたまま一方を駆動するとともに他方を連れ回し、研磨剤をかかる噛み合い箇所に供給することにより、噛み合い箇所１３３をラップ加工する。ラップ加工の終了の目安は、例えばラップ加工開始時からの時間測定により行う。あるいは振動検出手段４２で測定される測定値により、ラップ加工の終了を判定してもよい。
【００２９】
次のステップＳ２５で、第１歯車１３１および第２歯車１３２の噛み合いを解除する。次のステップＳ２６で、第１歯車１３１および第２歯車１３２から研磨剤を振り払う。次のステップＳ２７で、第１歯車１３１および第２歯車１３２を再び噛み合わせ、次のステップＳ２８で一方の軸（第１軸３１）を駆動するとともに他方の軸（第２軸３２）を連れ回し、噛み合い箇所１３３に噛み合い起振力を発生させる。次のステップＳ２９で、噛み合い振動を測定し、測定結果を判定する。次のステップＳ３０で、第１歯車１３１および第２歯車１３２の噛み合いを外す。ステップＳ２４ないしＳ３０への移行は、手動あるいは自動により実行される。次のステップＳ３１で、ラップ加工機３０のカバー３９を開く。次のステップＳ３２で、第１歯車１３１および第２歯車１３２を、第１軸３１および第２軸３２からそれぞれ取り外す。
【００３０】
振動検出手段４２は例えば加速度センサであり、検出した加速度をＡＣ信号に変換して制御部５１へ出力する。制御部５１は受信したＡＣ信号をアンプで増幅し、ＤＣ信号に変換する。これにより噛み合い起振力をオーバーオール値で判定することができる。制御部５１には電圧監視計５２が附設される。電圧監視計５２は例えばＤＣ信号の電圧を表示する。噛み合い起振力が大きいほど電圧が大きくなる。そこで電圧監視計５２の電圧値から、振動測定結果につきＯＫであるか（ＹＥＳ判定）、あるいはＯＫではないか（ＮＯ判定）が可能である。
【００３１】
つまり制御部５１は、振動検出手段４２が検出した加速度の測定値が閾値を超えるか否かを監視し、所定の閾値を超える場合、ＮＯの結果判定を表示する。反対に閾値を超えない場合、ＯＫの結果判定を表示する。
【００３２】
制御部５１のアンプは所定範囲から外れる振動をカットするカットオフフィルタを有し、このカットオフフィルタを介して振動検出手段４２からの信号を受信する。具体例として、ピニオンになる第２歯車１３２の歯数が６〜２０個の範囲に含まれるものとし、振動測定時の第２歯車１３２の回転数を８００〜２５００[rpm]とすると、制御部５１は周波数８０〜８３３３Ｈｚ以外の振動をカットする。これにより噛み合い振動に無関係なノイズを排除することができる。あるいは制御部５１のアンプは、周波数８０〜８３３３Ｈｚ以外の振動を一律にカットする代わりに、徐々に減衰させる。
【００３３】
あるいは制御部５１にアンプを別体で設ける代わりに、振動検出手段４２がアンプ内蔵型の加速度センサであってもよい。あるいは制御部５１はアンプの代わりにＦＦＴ機構を有し、特定の周波数のみを検出して測定結果を電圧監視計５２に出力してもよい。あるいは振動検出手段４２は速度センサであったり、変位センサであったりしてもよく、制御部５１は振動検出手段４２からのセンサ出力信号に基づき、振動を測定する。
【００３４】
また制御部５１は、変位機構３６を動作させて第１歯車１３１と第２歯車１３２との歯当たりを調整する歯当たり制御手段と、研磨剤供給手段３５を停止させて歯車対のラップ加工を終了した後に研磨剤除去手段としての駆動源３７を動作させ、次に振動検出手段４２からの信号を受信するラップ加工／振動検出切り替え制御手段とをさらに有する。制御部５１の歯当たり制御手段は、上述したステップＳ２４で、第１歯車１３１の歯面と、第２歯車１３２の歯面とを万遍なく当接させて、ラップ加工を実現する。また制御部５１の歯当たり制御手段は、上述したステップＳ２７ないしＳ２９で、第１歯車１３１の所定の歯面と、第２歯車１３２の所定の歯面とを当接させて、所定の歯面同士の噛み合い箇所における振動測定を可能とする。
【００３５】
制御部５１は、所定のプログラムに基づく動作信号を変位機構３６に出力する。そして第１歯車１３１および第２歯車１３２は、ラップ加工中に適切な歯当たりとされる。これによりラップ加工の作業において作業者は、研磨剤供給手段３５および変位機構３６を、手動で動作させる必要がなく、図３にステップＳ２４で示すラップ加工から、ステップＳ２９で示す振動測定までを連続して自動的に行うことができる。
【００３６】
加速度センサである振動検出手段４２は、ブラケット４３を介して第２軸支持部３４に片持ち状に取り付けられる。図４はブラケット４３を模式的に示す斜視図である。ブラケット４３は根元４３ｒで第２軸支持部３４に取付固定され、先端４３ｅで振動検出手段４２を支持固定する。そして根元４３ｒに付与される起振力Ｆが所定の周波数のときに、先端４３ｅの振動が大きくなる。例えば、ピニオンになる第２歯車１３２の歯数が６〜２０個の範囲に含まれるものとし、振動測定時の第２歯車１３２の回転数を８００〜２５００[rpm]とすると、ブラケット４３の固有振動数が周波数８０〜８３３３Ｈｚの範囲に含まれるよう設定される。
【００３７】
そこでブラケット４３は、噛み合い箇所１３３（図２）から根元４３ｒに付与される噛み合い起振力によって先端４３ｅおよび振動検出手段４２が所定の固有振動数で振動するよう、設計される。具体的には、ブラケット４３の材質や、ブラケット４３の根元４３ｒから先端４３ｅまでの長さ寸法Ｌと断面積Ｓを適切に選定し、ブラケット４３の固有振動数と噛み合い箇所１３３（図２）の振動の周波数とを一致させることができる。
【００３８】
これにより、噛み合い箇所１３３の噛み合い起振力が小さい場合であっても、起振力が増幅されて振動検出手段４２に伝達される。したがって振動検出手段４２は噛み合い起振力を検出することができる。例えばブラケット４３を図４に示すように上下方向厚みの小さな帯板とし、第２軸３２の真上に配置することにより、振動検出手段４２は上下方向に加振されて、噛み合い起振力を検出し易くされる。なお帯板であるブラケット４３は、帯板の厚み寸法が第２軸３２の半径に倣うよう配置されるとよい。図示はしなかったが、ブラケット４３は第２軸３２の真上を除く上方に配置されてもよい。あるいはブラケット４３は第２軸３２の下方、好ましくは真下、に配置されてもよい。
【００３９】
ところで本実施形態によれば、図１のステップＳ１４に示すようにラップ加工および噛み合い箇所の振動測定を共通のラップ加工機３０で実行する。したがって作業の工数が減少し、製造時間が短縮され、ひいては設備コストが低減される。
【００４０】
比較のため、ラップ加工機と振動測定機を別々に準備する参考例の作業フローを図６に示す。図１と共通するステップについては同じ符号を付して説明を省略し、異なるステップにつき説明すると、参考例ではステップＳ１３の後、次のステップＳ１４１へ進み、歯車対をラップ加工機に取り付けてラップ加工を施し、ラップ加工終了後、歯車対をラップ加工機から取り外す。次のステップＳ１４２では、ラップ加工された歯車対を、振動測定機に取り付けて噛み合い箇所の振動を測定し、測定終了後、歯車対を振動測定機から取り外す。
【００４１】
図１に示す本実施形態の作業フローと、図６に示す参考例の作業フローとを対比すれば、本実施形態の方が、ステップ数が少なく、省力化されることが理解される。
【００４２】
また図３に示す本実施形態のラップ加工および振動測定の具体的なフローと、図５に示す参考例の具体的なフローとを対比すれば、本実施形態の方が、カバー３９の開閉回数と、第１歯車１３１および第２歯車１３２の取り付け取り外し回数が少なく、省力化されることが理解される。
【００４３】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明になる歯車対用ラップ加工機は、歯車対の製造において有利に利用される。
【符号の説明】
【００４５】
３０  ラップ加工機、      ３１  第１軸、      ３２  第２軸、      
３３  第１軸支持部、      ３４  第２軸支持部、      
３５  研磨剤供給手段、      ３５ｂ  本体、      ３５ｎ  ノズル、      
３６  変位機構、      ３７  駆動源、      ３８  軸受、      
３９  カバー、      ４０  架台、      ４２  振動検出手段、      
４３  ブラケット、      ４３ｅ  ブラケット先端、      
４３ｒ  ブラケット根元、      ５１  制御部、      ５２  電圧監視計、      
１３１  第１歯車、      １３２  第２歯車、      １３３  噛み合い箇所。
【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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