(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とした歯車状をなす台金の歯の歯先部と歯面部に砥粒が固着されたドレッシングギヤにおいて、
前記歯先部の前記軸線方向の両端部に前記台金よりも硬い硬質部材が取り付けられたことを特徴とするドレッシングギヤ。
【請求項２】
前記硬質部材が一部の歯に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のドレッシングギヤ。
【請求項３】
前記歯先部の前記両端部には、該歯先部から前記軸線方向の両端面に位置する歯側面に向かって傾斜する傾斜面が形成され、
該傾斜面に、前記歯先部、前記歯面部及び前記歯側面と面一に連なる面を備えた多面体からなる前記硬質部材が取り付けられたことを特徴とする請求項１または２記載のドレッシングギヤ。
【請求項４】
前記硬質部材には、さらに、前記歯先部と面一に連なる面から前記歯側面と面一に連なる面に向かって傾斜する傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項３記載のドレッシングギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削歯車のギヤホーニング加工に用いられる内歯車形状砥石のドレッシングに用いられるドレッシングギヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドレッシングギヤはロータリードレッサーの一つであり、例えば、図４に示すように、鋼材等からなる歯車形状の台金４１に複数設けられた歯４２の表面にメッキ層４３を支持層としてダイヤモンド砥粒４４が固着されたダイヤモンドドレッシングギヤ４０がある。
【０００３】
このようなダイヤモンドドレッシングギヤ４０は、例えば図５に示すような内歯車形状砥石５０の成形、ドレッシングに用いられ、ダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯先部４２Ａによって内歯車形状砥石５０の歯底面５１Ａを研削し、また歯面部４２Ｂによって内歯車形状砥石５０の歯面部５１Ｂを研削することで、内歯車形状砥石５０の成形、ドレッシングが行われる。
【０００４】
このダイヤモンドドレッシングギヤ４０のドレッシング時における歯先部及び歯面部のドレッシング状況をみると、例えば、図６に示す様にダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯先部４２Ａにおける研磨深さ（ｔ）は、歯面部４２Ｂにおける研磨深さ（ｔ´＝ｔ・ｓｉｎα）よりもかなり大きく、かつ内歯車形状砥石５０の成形、ドレッシング時におけるダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯先部４２Ａと内歯車形状砥石５０の歯底部５１Ａとの相対速度は、ダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯面部４２Ｂと内歯車形状砥石の歯面部５１Ｂとの相対速度よりも小さいため、ダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯先部４２Ａにかかるドレッシング負担は、歯面部４２Ｂにかかるドレッシング負担よりもかなり大きなものとなる。そのため、ダイヤモンドドレッシングギヤ４０の歯先部４２Ａは早期に損傷を受け、ダイヤモンド砥粒４４の脱落等が起こり、それがダイヤモンドドレッシングギヤ４０の寿命を決定する原因となっていた。
【０００５】
そこで、ダイヤモンドドレッシングギヤの寿命を延ばすべく、歯面部に固着されたダイヤモンド砥粒よりも粒径の大きいダイヤモンド砥粒を歯先部に固着するか、又は歯先部のダイヤモンド砥粒を支持するメッキ層を歯面部のメッキ層より肉厚に構成しかつ歯面部に固着されたダイヤモンド砥粒よりも粒径の大きいダイヤモンド砥粒を歯先部に固着したダイヤモンドドレッシングギヤが提案されている（特許文献１参照）。また、歯面部に固着されたダイヤモンド砥粒に比べ、コーナーが鋭角にて構成されているアンギュラー形状のダイヤモンド砥粒を歯先部に固着するか、又は歯先部のダイヤモンド砥粒を２層以上の多層に固着したものが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−６０６４３号公報
【特許文献２】特開２０００−７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ドレッシングギヤによる内歯車形状砥石の成形、ドレッシングの際には、ドレッシングギヤの歯先部の中でも、特に歯先部のドレッシングギヤの軸線方向の両端部、即ち、歯先部と該軸線方向の両端面に位置する歯側面との境界付近に応力が集中し、最も研磨負荷がかかってしまう。そのため、歯先部の該軸線方向の両端部では、他の部分に比べて磨耗の進行やメッキ層の剥離、台金の損傷が早期に起こり易く、いくら他の部分が正常であっても、歯先部の軸線方向の両端部の損傷によってのみドレッシングギヤの寿命が決定されてしまい、長寿命化を図ることが困難であった。
【０００７】
このような歯先部のドレッシングギヤ軸線方向両端部における損傷への対策として、例えばダイヤモンドドレッシングギヤにおいては、粒度が♯４０以上の大径のダイヤモンド砥粒を歯面部及び歯先部に固着させることでダイヤモンド砥粒とメッキ層の接触面積を大きく確保し、歯先部全体のダイヤモンド砥粒の耐脱落性を向上させることで寿命の延長が可能となることが経験的に知られているが、ダイヤモンド砥粒が必要以上に大径であると歯の表面の偏芯を除去するために施されるツルーイングが困難となってしまい、歯の表面の凹凸を滑らかなものとすることができず、ダイヤモンドドレッシングギヤによる内歯車形状砥石への加工精度を高く維持することができないという欠点があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ドレッシングギヤの歯先部のドレッシングギヤの軸線方向の両端部における損傷を抑制し、全体としてドレッシング寿命の延長されたドレッシングギヤの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るドレッシングギヤは、軸線を中心とした歯車状をなす台金の歯の歯先部と歯面部にダイヤモンド砥粒が固着されたドレッシングギヤにおいて、前記歯先部の軸線方向の両端部に前記台金よりも硬い硬質部材が取り付けられたことを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、ドレッシングギヤの歯先部の中でも、ドレッシング時に応力が集中し最もドレッシング負担のかかる軸線方向の両端部が台金よりも硬い硬質部材によって強化されているため、この部分における磨耗の進行やメッキ層の剥離、台金の損傷を抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るドレッシングギヤは、前記硬質部材が一部の歯に取り付けられているものであってもよい。複数の歯の中で一部の歯に硬質部材が取り付けられていることで、内歯車形状砥石の加工面とのクリアランスが保たれ良好な加工を行うことができる。
【００１２】
また、前記歯先部の前記両端部には、該歯先部から前記軸線方向の両端面に位置する歯側面に向かって傾斜する傾斜面が形成され、該傾斜面に、前記歯先部、前記歯面部及び前記歯側面と面一に連なる面を備えた多面体からなる前記硬質部材が取り付けられたものであってもよい。
【００１３】
歯先部の最も損傷を受け易い部分を切り取り、その切り取った箇所に形成された傾斜面に硬質部材を取り付けることで、歯先部の軸線方向の端部の強化を図り、ドレッシングギヤの寿命を延長することができる。また、該硬質部材は、台金の歯先部、歯面部、歯側面と同一平面上の面を有し、これらの面から突出する箇所がないため、内歯車形状砥石を成形、ドレッシングする際に悪影響を与えることなく加工精度を高く維持することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係るドレッシングギヤにおいては、前記硬質部材には、さらに、前記歯先部と面一に連なる面から前記歯側面と面一に連なる面に向かって傾斜する傾斜面が形成されていることが好ましい。
【００１５】
硬質部材が傾斜面を有することで、ドレッシングによる研削負荷により生じる応力を分散させることができ、硬質部材が受けるダメージを軽減させ、ドレッシングギヤの寿命の延長を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るドレッシングギヤによれば、歯先部のドレッシングギヤ軸線方向の両端部に硬質部材を取り付けることにより、加工精度を低下することなくして、最も損傷を受け易い箇所における磨耗の進行やメッキ層の剥離、台金の損傷を抑制し、ドレッシングギヤ全体としてドレッシング寿命を延長することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るドレッシングギヤを実施の形態であるダイヤモンドドレッシングギヤについて図１から図３を用いて詳細に説明する。図１から図３は、この発明の一実施形態に係るダイヤモンドドレッシングギヤを示す図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態におけるダイヤモンドドレッシングギヤ１は、軸線Ｏを中心軸とする円筒形であって、その外周に、一方の円環面から他方の円環面に渡って軸線Ｏの周りにねじれながら延びる歯３を一定の間隔で複数備えた、鋼材からなる歯車状の台金２を有している。
【００１９】
図２は本実施形態に係るダイヤモンドドレッシングギヤ１の台金２における歯３の模式図である。図１においては軸線Ｏ方向に沿ってねじれて設けられた歯３を、図２においては直線上に延びたものとして模式的に示している。図１、図２に示すように歯３は、台金２の径方向最外周に位置し軸線Ｏ方向を長手方向とした面である歯先部３Ａと、該歯先部３Ａの長手方向に沿って形成された凹溝の側面に位置する歯面部３Ｂと、該凹溝の底面に位置する歯底部３Ｃとを備えている。また、台金２の両円環面には、歯先部３Ａ、歯面部３Ｂ及び歯底部３Ｃの軸線Ｏ方向の端面として歯側面４が形成されている。
【００２０】
そして、台金２の歯先部３Ａの軸線Ｏ方向の両端においては、歯先部３Ａから歯側面４に向かって台金２の一部が切り取られるようにして形成された傾斜面５を有しており、該傾斜面５全域を覆うように硬質部材６が取り付けられている。
【００２１】
硬質部材６は、例えばダイヤモンド焼結体や単石ダイヤモンド等からなる台金２より高硬度の多面体形の部材であり、歯先部３Ａと面一に連なる面６Ａ、歯面部３Ｂと面一に連なる面６Ｂ及び歯側面４と面一に連なる面６Ｃを備えているとともに、歯先部３Ａと面一に連なる面６Ａから歯側面４と面一に連なる面６Ｃに向かって傾斜する傾斜面６Ｄが形成されている。この硬質部材６の傾斜面６Ｄは、台金２の傾斜面５に対して平行であってもよく、また一定の角度をもっていてもよい。また、硬質部材６は、台金２の傾斜面５にろう付けや電着等によって取り付けられる。なお、このような硬質部材６は、図１に示すように、台金２の外周に複数備えられた歯３の中で一部の歯３の両端部のみに設けられており、本実施形態では周方向に等間隔に配置されている４つの歯３に取り付けられている。
【００２２】
また、図１及び本実施形態に係るダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯３の模式図である図３に示すように、歯３の特に歯先部３Ａ、歯面部３Ｂの表面にはダイヤモンド砥粒８が均等分布するように固着される。この固着する方法は特に限定されないが、一般的な方法としては例えば次のような方法が挙げられる。即ち、固着する対象となる部分以外にマスキング剤を塗布し、続いてダイヤモンド砥粒８を供給しながらメッキ法によってメッキ層７を成長させていく。これによってダイヤモンド砥粒８を電着させていき、歯３の表面にダイヤモンド砥粒８が均等分布するように固着させる。なお、電着処理の際、ダイヤモンド砥粒８が硬質部材６に固着されることはない。
【００２３】
なお、ダイヤモンドドレッシングギヤ１を用いて成形、ドレッシングが施された内歯車形状砥石５０によって被削歯車の研削加工を行う際には、加工時のクリアランスを確保することの必要上、内歯車形状砥石５０の歯底部５１Ａと研削加工される被削歯車の歯先部の間に隙間を設ける必要がある。そのため、ダイヤモンドドレッシングギヤ１によりドレッシング加工された内歯車形状砥石５０を用いて被削歯車の研削加工をする際には、該内歯車形状砥石５０が研削加工される被削歯車の歯先部に接触する必要はなく、従って歯３の歯底部３Ｃにはダイヤモンド砥粒８を固着させる必要はない。
【００２４】
そして、ダイヤモンド砥粒８がメッキ層７を支持層として歯３の歯先部３Ａ、歯面部３Ｂに固着された後、ダイヤモンド砥石によってこの歯３及び硬質部材６に対してツルーイングが施され、歯３の歯型が修正され凹凸が滑らかにされてダイヤモンドドレッシングギヤ１が形成される。
【００２５】
以上のように構成されるダイヤモンドドレッシングギヤ１は、その軸線Ｏと、内歯車形状砥石５０の軸線Ｐとの間に所定の軸交差角が与えられるようにして、内歯車形状砥石５０に噛み合わされ、ダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯３の歯先部３Ａで内歯車形状砥石５０の歯底部５１Ａを研削するとともに、ダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯３の歯面部３Ｂで内歯車形状砥石５０の歯面部５１Ｂを研削することにより、この内歯車形状砥石５０がドレッシングされていく。
【００２６】
このような、ダイヤモンドドレッシングギヤ１を用いた内歯車形状砥石５０のドレッシング加工の際には前述のように、該ダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯先部３Ａには内歯車形状砥石５０の歯底部５１Ａを研削するために大きな研削負荷が作用し、特に応力が集中する歯先部３Ａのダイヤモンドドレッシングギヤ１の軸線Ｏ方向の両端部の負荷が最も大きなものとなる。
【００２７】
本実施形態においては、負荷が最もかかる歯先部３Ａの該両端部には、ダイヤモンド焼結体や単石ダイヤモンド等の硬質部材６が取り付けられていることにより、歯３の他の部分に比べて強度が非常に大きいものとなっているため、作用する負荷が最大であろうとも、他の部分よりも早期に損傷を受けることはない。
【００２８】
また該硬質部材６は、歯先部３Ａの最も損傷を受け易い部分を切り取った箇所に形成された傾斜面５に取り付けられるとともに、歯先部３Ａ、歯面部３Ｂ、歯側面４と面一に連なる面を有し、これらの面から突出する箇所がなく歯３と一体となるような構成とされているため、内歯車形状砥石５０をドレッシングする際に歯３による研削を妨げることはなく、ダイヤモンドドレッシングギヤ１による内歯車形状砥石５０への加工精度を高く維持することが可能となる
【００２９】
さらに硬質部材６は、面６Ａから面６Ｃに向かって傾斜する傾斜面６Ｄ有しているため、ドレッシングによる研削負荷によって生じる応力を分散することができる。従って、硬質部材６が受けるダメージを軽減することが可能となり、硬質部材６の寿命を延長させることが可能となる。
【００３０】
以上によって、加工精度を低下させることなくして、ダイヤモンドドレッシングギヤ１において最も損傷を受け易い箇所における磨耗の進行やメッキ層７の剥離、台金２の損傷を抑制することができ、他の部分に比べ早期に損傷を受けることはないため、ダイヤモンドドレッシングギヤ１のドレッシング寿命を著しく延長することが可能となる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態であるダイヤモンドドレッシングギヤ１について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、硬質部材６は台金２の外周に複数備えられた歯３の中で、周方向に等間隔に配置された４つの歯３に取り付けられているが、硬質部材６が取り付けられる歯は４つ以下でも、あるいは、それ以上の数の歯３でもよく、また、該硬質部材６を取り付ける複数の歯３が等間隔に配置されたものでなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態であるダイヤモンドドレッシングギヤの斜視図である。
【図２】本実施形態に係るダイヤモンドドレッシングギヤの台金における歯を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るダイヤモンドドレッシングギヤの歯を示す模式図である。
【図４】従来のダイヤモンドドレッシングギヤの斜視図である。
【図５】ダイヤモンドドレッシングギヤによってドレッシングされる内歯車形状砥石を示す要部拡大断面図である。
【図６】ダイヤモンドドレッシングギヤを用いて内歯車形状砥石をドレッシングする際の歯の研削深さを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ダイヤモンドドレッシングギヤ
２    台金
３    歯
３Ａ  歯先部
３Ｂ  歯面部
４    歯側面
５    傾斜面
６    硬質部材
６Ｄ  傾斜面
８    ダイヤモンド砥粒
【図１】
0004588058.tif 000002
【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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