(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線回りに回転運動可能で、研磨対象である歯車の歯と噛み合うねじ状研磨部を有し、このねじ状研磨部の回転運動により、歯車の歯面を研磨する歯車用研磨体であって、前記ねじ状研磨部の谷径を直径とする仮想円から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部を有する可撓性のある研磨シートを複数備え、これら研磨シートの膨出部を回転軸線回りに互いにずらしながらそれら研磨シートを回転軸線方向に重ね合わせることにより、前記ねじ状研磨部を形成してなる歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法であって、
前記ねじ状研磨部は、当該ねじ状研磨部の前記回転軸線回りの一方向への回転運動の際に、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第１のねじ山面と、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第２のねじ山面とを有し、
前記歯車の歯の歯筋方向中間部を前記第１のねじ山面に接触させた状態で、前記ねじ状研磨部を前記回転軸線回りの一方向に回転させながら前記歯車の歯を前記第１のねじ山面に押し付けるための回転トルクを前記歯車に作用させることにより、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を越える前に前記歯車の歯が接触する段差越え前側の研磨シートとその段差を越えた後に前記歯車の歯が接触する段差越え後側の研磨シートとの間に前記歯車の歯が食い込む方向とは逆方向に前記歯車の歯が前記第１のねじ山面に対し相対移動するとともに、前記段差越え前側の研磨シートを前記段差越え後側の研磨シートに押し付ける押付力を、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートに順次に加えるようにして前記歯車の歯面を研磨することを特徴とする歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の歯にねじ状の研磨機能部を接触させて歯車の歯面を研磨する歯車研磨方法に関し、特に、可撓性を有する複数の研磨シートを重ね合わせて構成される歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、居住性や燃費を重要視した自動車分野においては、歯面強度の向上や低燃費化のために、トランスミッション等に使用される歯車の加工精度を向上させることが、益々求められている。
【０００３】
従来、歯車の加工精度の向上を図ることを目的として、歯車とねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させて、歯車の歯面を創成研削するようにしたものがある（特許文献１参照）。
上記のねじ状砥石としては、例えば、砥石母材の表面に精密なピッチでねじ状の研削面を軸方向全域に亘って形成し、該研削面に例えばＣＢＮ砥粒をメッキ層を介して電着してなるものなどが挙げられる。
【０００４】
しかし、上記のねじ状砥石では、歯車の歯面を高精度に研削するには当該ねじ状砥石それ自体を歯車の歯の形状に合わせて高精度に成形しなければならないため、高度な加工技術が必要とされ、容易に作製することができないという問題点があった。また、使用が進むにつれてねじ状砥石それ自体の表面も削られてしまうので、加工精度の維持のために、ドレッシングと呼ばれる整形作業を時々行う必要があり、ドレッシングを行うための専用機械が必要であるとともに、研削作業とは別にドレッシングのためだけの作業時間が必要であるため、付帯設備の増加や生産効率の悪化を招くという問題点もあった。
【０００５】
そこで、容易に作製可能で、ドレッシング等の特別な整形作業を要することなく歯車の歯面を高精度に研磨することができる歯車用研磨体が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１８１１７号公報
【特許文献２】特許第５４５０８７０号公報
【０００７】
上記の特許文献２に係る歯車用研磨体は、回転軸線回りに回転運動可能で、研磨対象である歯車の歯と噛み合うねじ状研磨部を有し、このねじ状研磨部の回転運動により、歯車の歯面を研磨する歯車用研磨体であって、ねじ状研磨部の谷径を直径とする仮想円から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部を有する可撓性のある研磨シートを複数備え、これら研磨シートの膨出部を回転軸線回りに互いにずらしながらそれら研磨シートを回転軸線方向に重ね合わせることにより、ねじ状研磨部を形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、上記歯車用研磨体のねじ状研磨部は、そのねじ山形状部の一側部分を示す図４に示されるように、当該ねじ状研磨部４ａの回転軸線Ｓ１回りの一方向（図４中記号Ｒ矢印方向）への回転運動の際に、歯車５の歯５ａが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第１のねじ山面１１と、そのねじ山形状部の他側部分を示す図５に示されるように、歯車５の歯５ａが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第２のねじ山面１２とを有している。
【０００９】
ところで、図５に示されるように、ねじ状研磨部４ａを回転軸線Ｓ１回りの一方向（図５中記号Ｒ矢印方向）に回転させながら歯車５の歯５ａを第２のねじ山面１２に押し付けて歯車５の歯面を研磨すると、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂにおける段差を越える前に歯車５の歯５ａが接触する段差越え前側の研磨シート６Ａとその段差を越えた後に歯車５の歯５ａが接触する段差越え後側の研磨シート６Ｂとの間に歯車５の歯５ａが食い込む方向に歯車５の歯５ａが第２のねじ山面１２に対し相対移動されるとともに、段差越え前側の研磨シート６Ａを段差越え後側の研磨シート６Ｂから引き離すような押付力が段差越え前側の研磨シート６Ａに加えられてそれら研磨シート６Ａ，６Ｂが引き離される状態で歯車５の歯面５ａを研磨する研磨動作が行われることになる。
このため、歯車５の研磨動作の際に、隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂの間に歯車５の歯５ａが食い込んでしまうことがあり、歯車５の研磨動作に支障を来す恐れがあるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明による歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法は、
回転軸線回りに回転運動可能で、研磨対象である歯車の歯と噛み合うねじ状研磨部を有し、このねじ状研磨部の回転運動により、歯車の歯面を研磨する歯車用研磨体であって、前記ねじ状研磨部の谷径を直径とする仮想円から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部を有する可撓性のある研磨シートを複数備え、これら研磨シートの膨出部を回転軸線回りに互いにずらしながらそれら研磨シートを回転軸線方向に重ね合わせることにより、前記ねじ状研磨部を形成してなる歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法であって、
前記ねじ状研磨部は、当該ねじ状研磨部の前記回転軸線回りの一方向への回転運動の際に、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を下るように相対移動しつつ摺接する第１のねじ山面と、前記歯車の歯が、互いに重ね合わされた隣接する前記研磨シートの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第２のねじ山面とを有し、前記ねじ状研磨部を前記回転軸線回りの一方向に回転させながら前記歯車の歯を前記第１のねじ山面に押し付けるための回転トルクを前記歯車に作用させて前記歯車の歯面を研磨することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、互いに重ね合わされた隣接する研磨シートにおける段差を越える前に歯車の歯が接触する段差越え前側の研磨シートとその段差を越えた後に歯車の歯が接触する段差越え後側の研磨シートとの間に歯車の歯が食い込む方向とは逆方向に歯車の歯が第１のねじ山面に対し相対移動されるとともに、段差越え前側の研磨シートを段差越え後側の研磨シートに押し付ける押付力が第１のねじ山面に対する歯車の歯の相対移動に伴い互いに重ね合わされた隣接する研磨シートに順次に加えられてそれら研磨シートが互いにより密着された状態で歯車の歯面が研磨されるので、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法の実施の一態様を示す斜視図である。
【図２】図２は、歯車用研磨体の分解斜視図である。
【図３】図３は、歯車用研磨体を構成する研磨シートの説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図４】図４は、歯車用研磨体の要部のみを示す図で、ねじ状研磨部の第１のねじ山面に歯車の歯が摺接している様子を表わす図である。
【図５】図５は、歯車用研磨体の要部のみを示す図で、ねじ状研磨部の第２のねじ山面に歯車の歯が摺接している様子を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明による歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜歯車研磨装置の説明＞
図１に示される歯車研磨装置１は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸、およびＹ軸廻りのθ軸の合計４つの制御軸系において、Ｘ軸方向に沿って延びる回転軸線Ｓ１回りに回転駆動される主軸２と、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に所定距離を隔てた位置で回転軸線Ｓ１と鈍角を成して食い違う、言い換えれば立体交差するような位置関係にあってＺ軸方向に対し後述する研磨対象のはすば歯車の歯の傾き具合に応じて所定の傾斜角度を成す方向に延びる回転軸線Ｓ２回りに回転駆動されるテーブル軸３とを備えている。
【００１６】
主軸２には、ウォーム状の歯車用研磨体４が着脱可能に装着され、主軸２の回転駆動により、歯車用研磨体４が主軸２と共に回転軸線Ｓ１回りに回転されるようになっている。
テーブル軸３には、研磨対象であるはすば歯車５（以下、単に「歯車５」と称する。）が着脱可能に装着され、テーブル軸３の回転駆動により、歯車５がテーブル軸３と共に回転軸線Ｓ２回りに回転されるようになっている。
【００１７】
歯車研磨装置１においては、主軸２およびテーブル軸３の同期回転駆動と、主軸２のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の移動やテーブル軸３のθ軸方向の傾動とにより、歯車用研磨体４と歯車５との噛み合わせ位置を変えながら歯車５を研磨することができるようになっている。
【００１８】
＜歯車用研磨体の説明＞
歯車用研磨体４は、図示されない平行な２本の仮想の螺旋曲線に沿って２条のねじ山部を形成したようなねじ状研磨部４ａを有している。ねじ状研磨部４ａは、歯車５の歯５ａと噛み合わせ可能な形状寸法に形成されており、ねじ状研磨部４ａを歯車５の歯５ａに噛み合わせた状態で回転軸線Ｓ１回りに回転運動させることにより、歯車５の歯面を研磨することができるようになっている。
【００１９】
図２に示されるように、歯車用研磨体４は、回転中心を一致させた状態で回転軸線Ｓ１の軸線方向に配置される可撓性のある複数の研磨シート６を備え、これら研磨シート６を、回転軸線Ｓ１の軸線方向に積層して構成されている。
【００２０】
＜研磨シートの説明＞
図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、研磨シート６は、主軸２が挿通される挿通孔７が穿設された可撓性を有するシート状の基材８を備え、この基材８の一側（図４（ｂ）において左側）の表面における後述する膨出部６ａの端縁にのみ必要最小限の研磨層９が設けられて構成されている。ここで、研磨層９は、基材８に対し接着剤層を介して研磨材が付着されることで形成されるものである。
【００２１】
図３（ａ）に示されるように、研磨シート６は、ねじ状研磨部４ａの谷径を直径とする仮想円１０から径方向外側に向けて膨らんだ膨出部６ａを有している。
なお、研磨シート６において設けられる膨出部６ａの数は、ねじ状研磨部４ａのねじ条数と一致するものであり、本実施形態では、ねじ条数が２であるので、膨出部６ａが２つ設けられ、これら膨出部６ａは回転軸線Ｓ１が通る中心点Ｏ１を中心として周方向に等間隔（１８０°毎）に配置されている。
【００２２】
図２に示されるように、歯車用研磨体４においては、研磨シート６の膨出部６ａを回転軸線Ｓ１の回りに互いに所定角度ずつずらした位置に位置決めして回転軸線Ｓ１の軸線方向に重ね合わせることにより、ねじ状研磨部４ａを形成するようにされている。このようにして形成されるねじ状研磨部４ａは、そのねじ山形状部の一側部分を示す図４に示されるように、当該ねじ状研磨部４ａの回転軸線Ｓ１回りの一方向（図４中記号Ｒ矢印方向）への回転運動の際に、歯車５の歯５ａが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂ（隣接する研磨シート６，６の位置関係を区別する必要がある際には符号「６Ａ」，「６Ｂ」を用いて表わすものとする。）の段差を下るように相対移動しつつ摺接する第１のねじ山面１１と、そのねじ山形状部の他側部分を示す図５に示されるように、歯車５の歯５ａが、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂの段差を上るように相対移動しつつ摺接する第２のねじ山面１２とを有している。
【００２３】
以上に述べたように構成される歯車用研磨体４を用いて歯車５を研磨する際には、図１に示されるように、ねじ状研磨部４ａを歯車５の歯５ａに噛み合わせた状態でねじ状研磨部４ａが回転軸線Ｓ１回りの一方向（図１中記号Ｒ矢印方向）に回転運動するように、主軸２の回転駆動により、歯車用研磨体４を回転させる。これにより、図４に示されるように、互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂにおける段差を越える前に歯車５の歯５ａが接触する段差越え前側の研磨シート６Ａとその段差を越えた後に歯車５の歯５ａが接触する段差越え後側の研磨シート６Ｂとの間に歯車５の歯５ａが食い込む方向とは逆方向に歯車５の歯５ａが第１のねじ山面１１に対し相対移動されることになる。
また、この歯車用研磨体４の回転作動と同時に、図１に示されるように、歯車５の歯５ａを第１のねじ山面１１（図４参照）に押し付けるための回転トルク（図１中記号Ｔ矢印で示される方向の回転トルク）をテーブル軸３から歯車５に対し作用させる。これにより、図４に示されるように、段差越え前側の研磨シート６Ａを段差越え後側の研磨シート６Ｂに押し付ける押付力が第１のねじ山面１１に対する歯５ａの相対移動に伴い互いに重ね合わされた隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂに順次に加えられてそれら研磨シート６Ａ，６Ｂが互いにより密着された状態で歯車５の歯面が研磨されることになる。
したがって、歯車５の研磨動作の際に、隣接する研磨シート６Ａ，６Ｂの間に歯５ａが食い込んでしまうのを確実に防ぐことができる。
【００２４】
以上、本発明の歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の歯車用研磨体を用いた歯車研磨方法は、歯車の研磨動作の際に、隣接する研磨シートの間に歯車の歯が食い込んでしまうのを確実に防ぐことができるという特性を有していることから、例えば居住性や燃費を重要視した自動車分野におけるトランスミッション等に使用される歯車の歯の表面研磨の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００２６】
１    歯車研磨装置
２    主軸
３    テーブル軸
４    歯車用研磨体
４ａ  ねじ状研磨部
５    歯車
５ａ  歯
６    研磨シート
６ａ  膨出部
１０  仮想円
１１  第１のねじ山面
１２  第２のねじ山面
【図１】
0006668042.tif 000002
【図２】
0006668042.tif 000003
【図３】
0006668042.tif 000004
【図４】
0006668042.tif 000005
【図５】
0006668042.tif 000006