(57)【要約】【課題】かみあい率の小さい歯車のシェービング加工時に、シェービングカッタの切刃を被削歯車に押し付ける力の変動を可能な限り除去する。【解決手段】シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、シェービングカッタ１０に対し対向歯車１４をかみ合わせ、被削歯車１２のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタ１０の駆動トルクが被削歯車１２と対向歯車１４とに分散されることとなる。例えば、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみ合い点の数が２のとき、シェービングカッタ１０と対向歯車１４とのかみ合い点の数が１となり、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみ合い点の数が１のとき、シェービングカッタ１０と対向歯車１４とのかみ合い点の数が２となることで、かみ合い点の合計数が３で一定となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
かみあい率の小さい歯車のシェービング加工方法であって、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせ、前記シェービングカッタを回転駆動して、被削歯車のシェービング加工を行うことを特徴とする歯車のシェービング加工方法。
【請求項２】
かみあい率の小さい歯車のシェービング加工方法であって、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車を、前記シェービングカッタに対しかみ合わせ、前記シェービングカッタを回転駆動して、被削歯車のシェービング加工を行うことを特徴とする歯車のシェービング加工方法。
【請求項３】
前記シェービングカッタと前記被削歯車とのかみあい位相に対し、位相がずれる状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせることを特徴とする請求項２記載の歯車のシェービング加工方法。
【請求項４】
前記シェービングカッタの回転軸と前記対向歯車の回転軸とを平行に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工方法。
【請求項５】
前記シェービングカッタと前記被削歯車との正面かみあい率は、２．０以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工方法。
【請求項６】
前記被削歯車に応じて、前記シェービングカッタと前記対向歯車との回転軸の相対位置を調整することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工方法。
【請求項７】
かみあい率の小さい歯車のシェービング加工装置であって、回転駆動手段を備えるシェービングカッタと、被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずれた状態で、前記シェービングカッタに対しかみ合う対向歯車を備えることを特徴とする歯車のシェービング加工装置。
【請求項８】
かみあい率の小さい歯車のシェービング加工装置であって、回転駆動手段を備えるシェービングカッタと、被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車が、前記シェービングカッタに対しかみ合わされていることを特徴とする歯車のシェービング加工装置。
【請求項９】
前記シェービングカッタと前記被削歯車とのかみあい位相に対し、位相がずれる状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車がかみ合わされていることを特徴とする請求項８記載のシェービング加工装置。
【請求項１０】
前記シェービングカッタの回転軸と前記対向歯車の回転軸とが平行に配置されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工装置。
【請求項１１】
前記シェービングカッタと前記被削歯車との正面かみあい率が、２．０以下に設定されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工装置。
【請求項１２】
前記シェービングカッタと前記対向歯車との回転軸の相対位置が調整可能となるように、同一のカッタヘッドに軸支されていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の歯車のシェービング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車のシェービング加工方法及び加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯車製造の最終仕上げ段階には、必要に応じてシェービング加工が実施されている。このシェービング加工は、図２に示されるように、シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと被削歯車１２の回転軸１２Ｃとを交差させ、かつ、バックラッシをなくした状態でかみ合わせ、シェービングカッタ１０と被削歯車１２との中心距離を縮小することで、被削歯車１２に切り込みを与え、被削歯車１２の歯面に仕上げ加工を施すものである（例えば、特許文献１、２参照）。なお、図２（ａ）は被削歯車１２が平歯車の場合のシェービング加工の様子を、図２（ｂ）は被削歯車１２がはすば歯車の場合のシェービング加工の様子を、各々示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２２８３２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１５２６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、被削歯車が平歯車やねじれ角の小さいはすば歯車の場合、重なりかみあい率（歯すじ方向のかみあい率）がとれないことから、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい変動は、正面かみあい率（歯形方向のかみあい率）のみに依拠するものとなる。
このような、かみあい率の小さい歯車のシェービング加工を行う場合であって、シェービングカッタと被削歯車との正面かみあい率が２．０以下の場合には、両者のかみ合いに１歯の状態と２歯の状態とが現れることから、シェービングカッタ１０の切刃を被削歯車１２に押し付ける力も変動を生ずることとなる。具体的には、１歯かみ合い状態となる歯形中央付近への切刃の押し付け力が大きく、２歯かみ合い状態となる歯形の歯元、歯先付近への切刃の押し付け力が小さくなる。その結果として、歯形の中央付近が歯元、歯先に比べて深く削れ凹んだ歯形状となり、歯面精度が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、かみあい率の小さい歯車のシェービング加工時に、シェービングカッタの切刃を被削歯車に押し付ける力の変動を可能な限り除去して、被削歯車の歯面精度の悪化を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタに対し、被削歯車と回転軸系が別個独立した対向歯車を、シェービングカッタの駆動トルクが被削歯車と対向歯車とに分散される態様でかみ合わせて、シェービング加工を行うことで、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動を減少させるものである。
又、本発明の歯車のシェービング加工装置は、シェービングカッタに対し、被削歯車と回転軸系が別個独立した対向歯車が、シェービングカッタの駆動トルクが被削歯車と対向歯車とに分散される態様でかみ合わされることで、シェービング加工の際に、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動が減少するものである。
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）かみあい率の小さい歯車のシェービング加工方法であって、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせ、前記シェービングカッタを回転駆動して、被削歯車のシェービング加工を行う歯車のシェービング加工方法（請求項１）。
【０００８】
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせ、被削歯車のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタの駆動トルクが被削歯車と対向歯車とに分散される。具体的には、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が２のとき、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が１となり、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が１のとき、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が２となることで、シェービングカッタに対する被削歯車及び対向歯車のかみ合い点の合計数が一定となる。このため、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動がなくなる。
なお、歯車の構造上、シェービングカッタに対する被削歯車及び対向歯車の位置（シェービングカッタの回転軸に対する被削歯車及び対向歯車の回転軸の相対位置）を適切に調整することで、必然的に、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるよう、シェービングカッタに対し対向歯車がかみ合うものとなる（以下同様）。
【０００９】
（２）かみあい率の小さい歯車のシェービング加工方法であって、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車を、前記シェービングカッタに対しかみ合わせ、前記シェービングカッタを回転駆動して、被削歯車のシェービング加工を行う歯車のシェービング加工方法（請求項２）。
【００１０】
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車を、シェービングカッタに対しかみ合わせ、シェービングカッタを回転駆動して、被削歯車のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタの駆動トルクが被削歯車と対向歯車とに分散される。具体的には、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が１、２、１、２‥‥と変化する際に、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が例えば６、５、６、５と変化することで、シェービングカッタに対する被削歯車及び対向歯車のかみ合い点の合計数が一定に（ないしかみ合い点数の変動比率が小さく）なる。このため、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動がなく（小さく）なる。
【００１１】
（３）上記（２）項において、前記シェービングカッタと前記被削歯車とのかみあい位相に対し、位相がずれる状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせる歯車のシェービング加工方法（請求項３）。
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し位相がずれる状態となるように、シェービングカッタに対し対向歯車をかみ合わせ、被削歯車のシェービング加工を行うことで、上記（２）項の作用効果とともに、上記（１）項の作用効果を得るものとなる。
【００１２】
（４）上記（１）から（３）項において、前記シェービングカッタの回転軸と前記対向歯車の回転軸とを平行に配置する歯車のシェービング加工方法（請求項４）。
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタの回転軸と対向歯車の回転軸とを平行に配置して両者をかみ合わせることで、上記（１）から（３）項の作用効果を得るものである。
【００１３】
（５）上記（１）から（４）項において、前記シェービングカッタと前記被削歯車との正面かみあい率は、２．０以下である歯車のシェービング加工方法（請求項５）。
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、シェービングカッタと被削歯車との正面かみあい率が２．０以下であるとき、上記（１）から（４）項の作用効果を得るものとなる。
【００１４】
（６）上記（１）から（５）項において、前記被削歯車に応じて、前記シェービングカッタと前記対向歯車との回転軸の相対位置を調整する歯車のシェービング加工方法（請求項６）。
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、被削歯車に応じてシェービングカッタと対向歯車との回転軸の相対位置を調整することで、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対するシェービングカッタと対向歯車のかみあい位相を適切に調整し、又、必要に応じて対向歯車自体を交換して、前記かみあい位相を適切に調整するものである。
【００１５】
（７）上記（１）から（６）項において、前記被削歯車の回転軸と前記対向歯車の回転軸とを別の位置に配置する歯車のシェービング加工方法。
本項に記載の歯車のシェービング加工方法は、被削歯車の回転軸と対向歯車の回転軸とを別の位置に配置して、両者をシェービングカッタにかみ合わせることで、被削歯車のシェービング加工を行うものである。
【００１６】
（８）かみあい率の小さい歯車のシェービング加工装置であって、回転駆動手段を備えるシェービングカッタと、被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずれた状態で、前記シェービングカッタに対しかみ合う対向歯車を備える歯車のシェービング加工装置（請求項７）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し半位相ずれた状態で、シェービングカッタに対し対向歯車がかみ合い、被削歯車のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタの駆動トルクを被削歯車と対向歯車とに分散することができる。具体的には、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が２のとき、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が１となり、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が１のとき、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が２となることで、シェービングカッタに対する被削歯車及び対向歯車のかみ合い点の合計数が一定となる。このため、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動をなくすことができる。
【００１７】
（９）かみあい率の小さい歯車のシェービング加工装置であって、回転駆動手段を備えるシェービングカッタと、被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車が、前記シェービングカッタに対しかみ合わされている歯車のシェービング加工装置（請求項８）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、回転駆動手段を備えるシェービングカッタと、被削歯車とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車が、シェービングカッタに対しかみ合い、シェービングカッタが回転駆動されて、被削歯車のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタの駆動トルクが被削歯車と対向歯車とに分散される。具体的には、シェービングカッタと被削歯車とのかみ合い点の数が１、２、１、２‥‥と変化する際に、シェービングカッタと対向歯車とのかみ合い点の数が例えば６、５、６、５と変化することで、シェービングカッタに対する被削歯車及び対向歯車のかみ合い点の合計数が一定に（ないしかみ合い点数の変動比率が小さく）なる。このため、被削歯車に対するシェービングカッタの切刃の押し付け力の変動を無くす（小さくする）ことができる。
【００１８】
（１０）上記（９）項において、前記シェービングカッタと前記被削歯車とのかみあい位相に対し、位相がずれる状態となるように、前記シェービングカッタに対し対向歯車がかみ合わされているシェービング加工装置（請求項９）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対し位相がずれる状態となるように、シェービングカッタに対し対向歯車がかみ合わされ、被削歯車のシェービング加工を行うことで、上記（９）項の作用効果とともに、上記（８）項の作用効果を得るものとなる。
【００１９】
（１１）上記（８）から（１０）項において、前記シェービングカッタの回転軸と前記対向歯車の回転軸とが平行に配置されている歯車のシェービング加工装置（請求項１０）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、シェービングカッタの回転軸と対向歯車の回転軸とが平行に配置されて両者がかみ合うことで、上記（８）から（１０）項の作用効果を得るものである。
【００２０】
（１２）上記（８）から（１１）項において、前記シェービングカッタと前記被削歯車との正面かみあい率が、２．０以下に設定されている歯車のシェービング加工装置（請求項１０）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、シェービングカッタと被削歯車との正面かみあい率が２．０以下であるとき、上記（８）から（１１）項の作用効果を得るものとなる。
【００２１】
（１３）上記（８）から（１２）項において、前記シェービングカッタと前記対向歯車との回転軸の相対位置が調整可能となるように、同一のカッタヘッドに軸支されている歯車のシェービング加工装置（請求項１１）。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、同一のカッタヘッドに軸支されているシェービングカッタと対向歯車との回転軸の相対位置を調整することで、シェービングカッタと被削歯車とのかみあい位相に対するシェービングカッタと対向歯車のかみあい位相を適切に調整し、又、必要に応じて対向歯車自体を交換して、前記かみあい位相を適切に調整するものである。
【００２２】
（１４）上記（８）から（１３）項において、前記被削歯車の回転軸と前記対向歯車の回転軸とが別の位置に配置されている歯車のシェービング加工方法。
本項に記載の歯車のシェービング加工装置は、別の位置に回転軸配置された被削歯車と対向歯車とを、両者をシェービングカッタにかみ合わせることで、被削歯車のシェービング加工を行うものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明はこのように構成したので、かみあい率の小さい歯車のシェービング加工時に、シェービングカッタの切刃を被削歯車に押し付ける力の変動を可能な限り除去して、被削歯車の歯面精度の悪化を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る歯車のシェービング加工方法に用いられる加工装置の模式図である。
【図２】従来の歯車の加工装置の模式図であり、（ａ）は被削歯車が平歯車の場合を、（ｂ）は被削歯車がはすば歯車の場合を、各々示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略する。
まず、本発明の第１の実施の形態に係る歯車のシェービング加工方法は、平歯車やねじれ角の小さいはすば歯車といった、かみあい率の小さい歯車にシェービング加工を施す際に、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、シェービングカッタ１０に対し対向歯車１２をかみ合わせ、シェービングカッタ１０を回転駆動して、被削歯車１２のシェービング加工を行うものである。
ここで用いられるシェービング加工装置は、シェービングカッタ１０と被削歯車１２との正面かみあい率が、２．０以下に設定されている。又、被削歯車１２の回転軸１２Ｃと対向歯車１４の回転軸１４Ｃとは、同軸上ではなく、別の位置に配置される。しかも、シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと対向歯車１４の回転軸１４Ｃとは、シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと被削歯車１２の回転軸１２Ｃとの関係と異なり、交差させることなく平行に配置される。
【００２６】
又、シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと対向歯車１４の回転軸１４Ｃの相対位置が調整可能となるように、適切な軸着構造により、同一のカッタヘッド１６に軸支されたものである。より具体的には、従来の一般的なシェービング加工装置のカッタヘッドを若干大きくして、対向歯車１４を軸支可能としたものである。又、対向歯車１４の回転軸１４Ｃの位置は、図１に矢印Ａで示されるシェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃ回りの位置調整のみならず、同矢印Ｂで示されるように、シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと対向歯車１４の回転軸１４Ｃとの位置を離間・接近させる方向の位置調整も、可能となっている。
なお、シェービングカッタ１０には、モータ等の回転駆動手段１８が、適切な動力伝達構造によって駆動連結されている。
【００２７】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるように、シェービングカッタ１０に対し対向歯車１４をかみ合わせ、被削歯車１２のシェービング加工を行うことで、シェービングカッタ１０の駆動トルクが被削歯車１２と対向歯車１４とに分散されることとなる。具体的には、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみ合い点の数が２のとき、シェービングカッタ１０と対向歯車１４とのかみ合い点の数が１となり、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみ合い点の数が１のとき、シェービングカッタ１０と対向歯車１４とのかみ合い点の数が２となることで、シェービングカッタ１０に対する被削歯車１２及び対向歯車１４のかみ合い点の合計数が３で一定となる。このため、被削歯車１２に対するシェービングカッタ１０の切刃の押し付け力の変動がなくなることとなる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、歯車の構造上、被削歯車１２及び対向歯車１４の基礎円直径を同一ないし略同一とし、シェービングカッタ１０に対する被削歯車１２及び対向歯車１４の位置（シェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃに対する被削歯車１２及び対向歯車１４の回転軸１２Ｃ、１４Ｃの相対位置）を適切に調整することで、必然的に、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対し半位相ずらした状態となるよう、シェービングカッタ１０に対し対向歯車１４がかみ合うものとなる。
【００２９】
又、被削歯車１２が変更される場合であっても、被削歯車１２に応じてシェービングカッタ１０の回転軸１０Ｃと対向歯車１４の回転軸１４Ｃとの相対位置を調整することで、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対するシェービングカッタ１０と対向歯車１４のかみあい位相を適切に調整することができる。又、必要に応じて対向歯車１４自体を交換しても、各かみあい位相を適切に調整することが可能となる。
【００３０】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る歯車のシェービング加工方法について説明する。ここで、従来技術又は本発明の第１の実施の形態と同一部分若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略する。
本発明の第２の実施の形態では、かみあい率の小さい歯車のシェービング加工を行う際に、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい率に対し大きな噛合い率となる対向歯車１４を、シェービングカッタ１０に対しかみ合わせ、シェービングカッタ１０を回転駆動して、被削歯車１２のシェービング加工を行うものである。
【００３１】
そして、本発明の第２の実施の形態に係る歯車のシェービング加工方法によっても、シェービングカッタ１０の駆動トルクが被削歯車１２と対向歯車１４とに分散されることとなる。具体的には、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみ合い点の数が１、２、１、２‥‥と変化する際に、シェービングカッタ０と対向歯車１４とのかみ合い点の数が例えば６、５、６、５と変化することで、シェービングカッタ１０に対する被削歯車１２及び対向歯車１４のかみ合い点の合計数が一定に（ないしかみ合い点数の変動比率が小さく）なる。このため、被削歯車１２に対するシェービングカッタ１０の切刃の押し付け力の変動がなく（小さく）なる。
その他、本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果については、説明を省略する。
【００３２】
なお、本発明の第２の実施の形態においても、本発明の第１の実施の形態と同様に、シェービングカッタ１０と被削歯車１２とのかみあい位相に対し、位相がずれる状態となるように、シェービングカッタ１０に対し対向歯車１４をかみ合わせることとすれば、第１、第２の実施の形態に係る作用効果を得ることが可能であり、被削歯車１２に対するシェービングカッタ１０の切刃の押し付け力の変動抑制効果を、相乗的に得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：シェービングカッタ、１２：被削歯車、１４：対向歯車、  １０Ｃ、１２Ｃ、１４Ｃ：回転軸、１６：カッタヘッド、１８：回転駆動手段
【図１】
2011056602.tif 000003
【図２】
2011056602.tif 000004