(57)【要約】【課題】研削部の厚さが厚いツルーイング砥石でもツルーイングを行うことが可能で、しかも台金やツルーイング後のネジ状部の精度も正確に測定することが可能なネジ状電着工具、およびそのようなネジ状電着工具を用いた歯車加工方法を提供する。【解決手段】軸線回りに回転させられる台金１１の外周部に、軸線回りに螺旋状に捩れたネジ状部１３が形成され、このネジ状部１３の表面に砥粒が金属めっき層により電着されてなるネジ状電着工具にあって、被削歯車の歯直角モジュールｍとネジ状部１３の基準円筒Ｐ上の進み角γとに対するネジ状部１３の軸方向モジュールｍｘ＝ｍ／ｃｏｓγに対して、ネジ状部１３のネジ山１２のピッチが２πｍｘのピッチとされた条逃がし部１７をネジ状部１３に形成し、またこのようなネジ状電着工具を用いてモジュールｍの被削歯車を加工する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転させられる台金の外周部に、上記軸線回りに螺旋状に捩れたネジ状部が形成され、このネジ状部の表面に砥粒が金属めっき層により電着されてなるネジ状電着工具であって、被削歯車の歯直角モジュールｍと上記ネジ状部の基準円筒上の進み角γとに対する該ネジ状部の軸方向モジュールｍｘ＝ｍ／ｃｏｓγに対して、上記ネジ状部のネジ山のピッチが２πｍｘのピッチとされた条逃がし部が該ネジ状部に形成されていることを特徴とするネジ状電着工具。
【請求項２】
上記ネジ状部のすべてのネジ山が、上記軸線方向に２πｍｘのピッチで等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のネジ状電着工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のネジ状電着工具を用いて、モジュールｍの被削歯車を加工することを特徴とするネジ状電着工具を用いた歯車加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台金の外周部に砥粒が電着されたネジ状部が形成されて被削歯車の歯形を加工するネジ状電着工具、および該ネジ状電着工具を用いた歯車加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯車の歯形を加工する工具として、例えば特許文献１、２には、外形略円柱状の台金の外周部にネジ状部が形成されて、その表面にダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒が電着されたネジ状電着工具が記載されている。このようなネジ状電着工具では、台金をその中心軸線回りに回転させつつ上記ネジ状部を被削歯車に噛み合わせることによって超砥粒により研削し、所定の精度の歯形に形成してゆく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６６２４１号公報
【特許文献２】特開２００７−９８５２７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、このような電着工具では、通常はネジ状部に超砥粒を電着した後にツルーイングを施して、このネジ状部におけるネジ山の外形形状、すなわち金属めっき層から突出した超砥粒の突端を結ぶ包絡面の形状が、加工する被削歯車の歯形に対応した形状となるように成形する。
【０００５】
ところが、このようなネジ状電着工具によって加工される被削歯車のモジュールが、例えば１以下程度に小モジュール化されてしまうと、これに伴い電着工具のネジ状部におけるネジ山のピッチも小さくなり、そのような小さなネジ山ピッチのネジ状部にツルーイング砥石を挿入してツルーイングを施すには、ツルーイング砥石の研削部を極薄く形成しなければならず、研削部に必要な剛性を確保したまま、そのようなツルーイング砥石を製造することが困難となる。
【０００６】
また、このようなネジ状電着工具では、台金やツルーイング後のネジ状部の形状や寸法精度を、ネジ状部に測定子を挿入してネジ山に接触させることにより測定するようにしているが、上述のようにネジ状部のネジ山のピッチが小さくなると、測定子をネジ山の間に挿入することも困難となり、ネジ状部の精度を正確に測定することも困難となる。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、研削部の厚さが厚いツルーイング砥石でもツルーイングを行うことが可能で、しかも台金やツルーイング後のネジ状部の精度も正確に測定することが可能なネジ状電着工具、および該ネジ状電着工具を用いた歯車加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のネジ状電着工具は、軸線回りに回転させられる台金の外周部に、上記軸線回りに螺旋状に捩れたネジ状部が形成され、このネジ状部の表面に砥粒が金属めっき層により電着されてなるネジ状電着工具であって、被削歯車の歯直角モジュールｍと上記ネジ状部の基準円筒上の進み角γとに対する該ネジ状部の軸方向モジュールｍｘ＝ｍ／ｃｏｓγに対して、上記ネジ状部のネジ山のピッチが２πｍｘのピッチとされた条逃がし部が該ネジ状部に形成されていることを特徴とする。また、本発明の歯車加工方法は、このような本発明のネジ状電着工具を用いて、モジュールｍの被削歯車を加工することを特徴とする。
【０００９】
ここで、従来のネジ状電着工具では、例えば特許文献１の図４に示されるように被削歯車の歯の１つ１つにネジ山が順に噛み合うよう、図８に示すようにネジ状部１のネジ山２のピッチが、被削歯車のモジュールｍとネジ状部１の基準円筒Ｐ上の進み角γとに対するネジ状部１の軸方向モジュールｍｘ＝ｍ／ｃｏｓγに対してπｍｘのピッチで形成されている。本発明における上記条逃がし部は、このネジ山のピッチが従来の２倍の２πｍｘのピッチとされているので、例えばネジ状部のネジ山が２条ネジの従来のネジ状電着工具に対しては、そのうち１条のネジ山を逃がした、すなわちツルーイングや測定に干渉しないように凹ませたような形状となる。
【００１０】
従って、そのようなネジ状電着工具では、上記条逃がし部においては軸線方向や周方向に隣接するネジ山同士の間隔を大きく確保することができるので、研削部の厚さの厚い一般的なツルーイング砥石でも挿入することができて、当該ネジ状電着工具の製造を確実かつ容易に行うことができる。また、測定子も挿入し易くなるので、ネジ状部の形状や寸法精度を正確に測定することが可能となる。
【００１１】
なお、このようなネジ状電着工具を用いた本発明の歯車加工方法では、条逃がし部では被削歯車の歯の加工は行われないが、例えば歯数が奇数の被削歯車を加工する場合には、被削歯車が回転するうちにすべての歯が加工されることになる。また、歯数が偶数の被削歯車では加工されない歯を条逃がし部からずらして加工を行うことにより、すべての歯を加工することができる。
【００１２】
ここで、上記条逃がし部は、ピッチがπｍｘとされた複数条のネジ山をネジ状部に有する従来のネジ状電着工具の一部のネジ山を逃がしたような形状、例えば３条のネジ山のうち１条を逃がしたような形状であってもよいが、ネジ状部のすべてのネジ山の形成や測定を確実に可能とするには、ピッチπｍｘの偶数条のネジ山を１つおきに逃がしたような形状として、上記ネジ状部のすべてのネジ山が上記軸線方向に２πｍｘのピッチで等間隔に形成されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、研削部の厚さが厚い一般的なツルーイング砥石によって条逃がし部におけるネジ状部のツルーイングを確実に行うことが可能となるとともに、台金や電着後のネジ状部の形状や寸法を測定する測定子も挿入し易くなるので、正確な測定を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のネジ状電着工具の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施形態を軸線Ｏ方向から見た正面図である。
【図３】図１におけるＺＺ断面図である（ただし、取付孔は図示が省略されている。）。
【図４】図１に示す実施形態のネジ状部の軸線に沿った拡大断面図である。
【図５】図１に示す実施形態により被削歯車の加工を行う本発明の歯車加工方法の一実施形態を示す図である。
【図６】図１に示す実施形態の第１の変形例を示す、図１におけるＺＺ断面図に相当する断面図である（ただし、取付孔は図示が省略されている。）。
【図７】図１に示す実施形態の第２の変形例を示す、図１におけるＺＺ断面図に相当する断面図である（ただし、取付孔は図示が省略されている。）。
【図８】従来のネジ状電着工具のネジ状部の軸線に沿った拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態におけるネジ状電着工具は、鋼材等からなる外形が図１に示すような概略多段円柱状の台金１１の外周部に、この台金１１の軸線Ｏ回りに捩れる１または複数条のネジ山１２が螺旋状に捩れるように形成されてネジ状部１３が設けられ、このネジ状部１３の表面に、ｃＢＮやダイヤモンド等の超砥粒よりなる砥粒がＮｉ等の金属めっき層によって略単層に電着されて固定された砥粒層が形成され、さらにこの砥粒層にツルーイング、または電着により金属めっき層の表面に付着しただけの余剰の砥粒をツルーイングと同様の方法で取り除くセミツルーイングが施されたものである。
【００１６】
ここで、台金１１の中心部には軸線Ｏに沿って貫通する取付孔１４が形成されるとともに、台金１１の両端部１５はネジ状部１３のネジ山１２に対する谷底の径よりも小さな外径とされ、この両端部１５にはキー溝１６が形成されている。なお、この両端部１５の表面には砥粒層は形成されていない。このようなネジ状電着工具は、上記取付孔１４に図示されない回転軸が挿通されて、この回転軸に設けたキーが上記キー溝１６に噛合することにより回転軸と一体に軸線Ｏ回りに回転させられて、図５に示すように被削歯車Ｗの歯形研削に用いられる。
【００１７】
そして、上記ネジ状部１３には、被削歯車Ｗのモジュールｍとこのネジ状部１３の基準円筒Ｐ上の進み角γとに対する該ネジ状部１３の軸方向モジュールｍｘ＝ｍ／ｃｏｓγにに対して、図４に示すようにネジ山１２のピッチが２πｍｘのピッチとなるようにされた条逃がし部１７が形成されている。ここで、本実施形態におけるネジ状部１３は、例えば図８に示した従来のネジ状電着工具のように被削歯車のモジュールｍに対してπｍｘのピッチとされた２条のネジ山２を有するネジ状部１のうち１条のネジ山２を、図１ないし図３ではハッチングで示すように、また図４および図５では破線で示すように、ネジ山１２に対する谷底の径まで削り取るようにして逃がした、すなわち凹ませた形状とされており、この逃がされたネジ山２の部分が条逃がし部１７とされることにより、残されたネジ山１２のピッチが２πｍｘとされている。勿論、台金１１において上記ネジ山２を削り取るように逃がしてから砥粒を電着してもよい。
【００１８】
従って、このようなネジ状電着工具によってモジュールｍの被削歯車Ｗを、図５に示す本発明の歯車加工方法の一実施形態ように、この被削歯車Ｗの歯にネジ状部１３のネジ山１２を噛合させて、台金１１を軸線Ｏ回りに回転させるとともに被削歯車Ｗもその中心線Ｘ回りに同期して回転させつつ、上記砥粒層による切り込みを与えて研削加工すると、被削歯車Ｗの歯は、隣接する歯同士の対向する歯面が本実施形態では１つおきにネジ山１２に噛み合って加工されることになる。なお、歯車研削加工機にはネジ状電着工具としてネジ山２を逃がす前の条数を入力すればよく、工具取付角もネジ山２を逃がす前のものと同じでよい。
【００１９】
ここで、上記条逃がし部１７に位置する被削歯車Ｗの歯面は、噛み合うネジ山１２が逃がされているために研削加工されないが、被削歯車Ｗの歯数が奇数であれば、被削歯車Ｗが中心線Ｘ回りに１回転するとネジ山１２と噛み合うことになり、結果的に被削歯車Ｗのすべての歯の歯面が研削加工されることになる。また、被削歯車Ｗの歯数が偶数である場合には、１つおきの歯同士の対応する歯面の加工が終了した後に、ネジ山１２と噛み合う歯を１つずらして再び加工を施せばよい。
【００２０】
このように、上記構成のネジ状電着工具でも、加工条件が同じなら従来よりは加工時間が長くなるものの、歯数に関わらずに被削歯車Ｗの研削加工を従来と同様に行うことができる。また、加工時間を同じにするには、ネジ状電着工具や被削歯車Ｗの回転数を倍にすればよい。
【００２１】
そして、上記構成のネジ状電着工具では、ネジ状部１３に上記条逃がし部１７が形成されていることにより、隣接するネジ山１２の軸線Ｏ方向や周方向の間隔を大きく確保することができる。このため、上記被削歯車Ｗのモジュールｍが例えば１以下と小さい場合でも、砥粒が電着されたネジ状部１３にツルーイングやセミツルーイングを施すのに、このモジュールｍに合わせて研削部の肉厚が極薄くされた剛性の乏しいツルーイング砥石を用いたりすることなく、研削部が厚くて高剛性のツルーイング砥石を用いて、これを条逃がし部１７に挿入することにより確実かつ容易に、しかも高精度にツルーイングを行ってネジ状電着工具を製造することができる。
【００２２】
また、こうしてツルーイングされたネジ状部１３や、あるいは砥粒が電着される前の台金１１のネジ状部１３におけるネジ山１２の形状や寸法を測定するときに、モジュールｍの大きな被削歯車のネジ状電着工具用の測定子でも、条逃がし部１７に挿入してネジ山１２を測定することが可能となる。従って、上記構成のネジ状電着工具によれば、ネジ状部１３の形状や寸法精度を正確に測定して、精度の良いネジ状電着工具を被削歯車Ｗの加工に用いることができ、そのようなネジ状電着工具を用いることにより、本発明の歯車加工方法によれば、引いては被削歯車Ｗの加工精度の向上も図ることができる。
【００２３】
なお、上記条逃がし部１７は、本実施形態では上述のように被削歯車Ｗのモジュールｍに対してπｍｘのピッチとされた偶数の２条のネジ山１２、２のうち１条のネジ山２を削り取るように逃がして形成されていて、これにより残されたネジ山１２は軸線Ｏ方向に２πｍｘのピッチで等間隔に形成されることになるが、ネジ状部１３に条逃がし部１７が形成されていれば、例えばπｍｘのピッチとされた３条のネジ山１２、２のうち１条のネジ山２を逃がして条逃がし部１７を形成するようにしてもよく、この場合にも当該条逃がし部１７においてはツルーイングを確実かつ容易とするとともに精度の良い測定を行うことができる。
【００２４】
ただし、そのようなネジ状電着工具では、残された２条のネジ山１２のピッチはπｍｘのままであってツルーイングや測定が困難となり、従ってそのようなネジ状電着工具によって加工された被削歯車では歯面の加工精度のバラツキが生じるおそれがあるので、本実施形態のようにピッチπｍｘの偶数条のネジ山１２、２のうち１つおきのネジ山２を逃がしたような形状として、残されたネジ山１２が軸線Ｏ方向に２πｍｘのピッチで等間隔に形成された形状とされるのが望ましい。
【００２５】
なお、本実施形態では、ピッチπｍｘの２条のネジ山１２、２のうち１条のネジ山２を逃がして条逃がし部１７とすることにより、こうして残されたネジ山１２が軸線Ｏ方向に２πｍｘのピッチで等間隔となるようにしているが、例えば４条のネジ山１２、２を有するネジ状部１３に条逃がし部１７を形成する場合には、図６に示す上記実施形態の第１の変形例においてハッチングしたように１つおきの２条のネジ山２を逃がして条逃がし部１７とし、また６条のネジ山１２、２を有するネジ状部１３に条逃がし部１７を形成する場合には、図７に示す第２の変形例においてハッチングしたように、やはり１つおきの３条のネジ山２を逃がして条逃がし部１７とすることになる。
【００２６】
また、上記実施形態では、条逃がし部１７は被削歯車Ｗの加工には関与しないので、例えば砥粒を電着する際にマスキングを施すなどして、砥粒層が形成されないようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、この条逃がし部１７が、上述のように１つおきのネジ山２をネジ山１２に対するネジ状部１３のネジの谷底の径まで削り取るようにして逃がした形状とされて、すなわち軸線Ｏを中心とした円筒面状をなすように形成されているが、この条逃がし部１７は加工に関与しないので軸線Ｏに沿った断面が内周側に凹むように形成されていてもよく、また加工に関与しない範囲で、かつツルーイングや測定に支障を来さなければ、逆に外周側に僅かに凸となる部分が残されていてもよい。
【００２７】
さらにまた、本実施形態では、予め複数条のネジ山１２、２がπｍｘのピッチで形成されたネジ状部１３を有するネジ状電着工具、あるいは台金１１を形成して、そのうちのネジ山２を削り取るように逃がして上記条逃がし部１７を形成するとしているが、初めからネジ状部１３に２πｍｘのピッチでネジ山１２のみを形成した台金１１に砥粒を電着して、このネジ山１２の間に条逃がし部１７が形成されるようにしても、勿論構わない。
【符号の説明】
【００２８】
１１  台金
１２  ネジ山
１３  ネジ状部
１７  条逃がし部
Ｏ  台金１の軸線
Ｗ  被削歯車
Ｘ  被削歯車Ｗの中心線
【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】
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