(57)【要約】【課題】被加工歯車の歯面全域において均一な磨き量でラッピング加工をおこなうことのできるラップ歯車を提供する。【解決手段】被加工歯車２０と噛み合って回転しながら、提供されているラップ剤ｍに含まれた砥粒Ｇにて被加工歯車２０の歯面２０ａを研磨するラップ歯車１０であって、ラップ歯車１０の歯面１０ａには、歯たけ方向に延びる連続的もしくは断続的な溝条１，２もしくは凸条３が複数形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工歯車と噛み合って回転しながら、提供されているラップ剤に含まれた砥粒にて該被加工歯車の歯面を研磨するラップ歯車であって、
前記ラップ歯車の歯面には、歯たけ方向に延びる連続的もしくは断続的な溝条もしくは凸条が複数形成されている、ラップ歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工歯車と噛み合って回転しながら、提供されているラップ剤に含まれた砥粒にて被加工歯車の歯面を研磨するラップ歯車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば平歯車やはすば歯車の歯面の面粗さを向上させる加工方法として、被加工歯車を回転させる駆動軸とラップ歯車を回転させる駆動軸を交差させ、ねじ歯車の噛み合いを利用したラッピング加工を挙げることができる。
【０００３】
従来のラッピング加工は、被加工歯車とラップ歯車を噛み合わせ、この噛み合い箇所に予め砥粒を含有するラップ剤を介在させておき、被加工歯車が取り付けられた駆動軸にて回転させ、この駆動軸に沿って被加工歯車を往復移動させる方法でおこなわれている。
【０００４】
このようにして被加工歯車とラップ歯車に相対運動をおこなわせると、被加工歯車の歯面は砥粒の切削作用によって研磨されることになる。すなわち、被加工歯車とラップ歯車双方の回転軸を交差させることで、双方の歯車が回転する際に歯すじ方向の滑りを生じさせ、この滑りを利用して被加工歯車の歯面とラップ歯車の歯面の間にある砥粒にて被加工歯車の歯面全体が研磨される。
【０００５】
上記するラッピング加工では、ワークである被加工歯車の歯たけ方向においてラップ剤に含有された砥粒がすべる際のすべり速度の相違から、被加工歯車の歯面においてその歯たけ方向で磨き量に差が生じ易く、結果として歯形形状を崩してしまうといった課題がある。
【０００６】
ラッピング加工における上記課題は、被加工歯車とラップ歯車の噛み合いピッチ円の周速が一致する以外では歯たけ方向の周速差で歯たけ方向の滑りが生じる。
【０００７】
これは噛み合いピッチ円上でゼロ、噛み合いピッチ円から歯先や歯元が離れるほど大きくなるため、被加工歯車の歯たけ方向で滑り速度の差が生じ、この差が磨き量の差となるものである。
【０００８】
このように磨き量の差が生じることで、被加工歯車の歯面全体を均一に磨くことができなくなる結果、被加工歯車の歯形形状が崩れることになる。
【０００９】
このことを図６、７を参照して説明する。ここで、図６は従来のラップ歯車を歯面の砥粒とともに示した模式図であり、図７はこのラップ歯車でラッピング加工された後の被加工歯車の歯面を示した模式図である。
【００１０】
図６で示すように、ラップ歯車ＲＧが被加工歯車ＷＧと噛み合いながら回転する過程で、ラップ歯車ＲＧの歯面ＲＧａ上では、砥粒Ｇが歯たけ方向や歯すじ方向のみならず、その他の方向を含め、多様な方向に動くことになる。
【００１１】
その結果、図７で示すように、被加工歯車ＷＧの歯面ＷＧａ（加工面）における磨き量はたとえば一つの歯たけ方向ラインＬで見た場合でも場所ごとに磨き量がδ１〜δ７と異なり、歯たけ方向ラインを変えた場所でも同様に磨き量が場所ごとに異なることになる。
【００１２】
ここで、特許文献１には、被加工歯車とラップ歯車とを両者間にラップ剤を介在させた状態で噛み合わせ、被加工歯車を駆動軸を中心に回転させるとともに、同駆動軸方向に往復移動させ、被加工歯車とラップ歯車との間に相対運動を行わせることにより、被加工歯車の歯面を滑らかに仕上げるラッピング加工装置が開示されている。このラッピング加工装置は、ラップ歯車を従動軸方向に所定振動数にて振動させる振動発生手段を備えており、ラップ歯車は振動発生手段からの加振力により従動軸方向に所定振動数にて振動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３４３３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載されるラッピング加工装置によれば、両歯車の歯面同士が常に違う面で接触し、被加工歯車の歯形全体に亘って均等なラッピングが行われるとしている。
【００１５】
しかしながら、図６で示すようにラップ歯車の歯面上にて砥粒が多様な方向に動くことを抑制できないことに変わりはないことから、被加工歯車の歯面全域において均一な磨き量でラッピング加工をおこなうことは困難である。
【００１６】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、被加工歯車の歯面全域において均一な磨き量でラッピング加工をおこなうことのできるラップ歯車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】
【００１７】
前記目的を達成すべく、本発明によるラップ歯車は、被加工歯車と噛み合って回転しながら、提供されているラップ剤に含まれた砥粒にて該被加工歯車の歯面を研磨するラップ歯車であって、前記ラップ歯車の歯面には、歯たけ方向に延びる連続的もしくは断続的な溝条もしくは凸条が複数形成されているものである。
【００１８】
本発明によるラップ歯車は、ラップ歯車の歯面において、歯たけ方向に延びる連続的もしくは断続的な溝条もしくは凸条が複数形成されている点に特徴を有するものである。
【００１９】
ここで、「歯たけ方向に延びる」とは、歯たけ方向に完全に平行に延びる形態の他、歯たけ方向に対して若干傾斜した方向に延びる形態も含んでいる。
【００２０】
歯たけ方向に連続的もしくは断続的に延びる溝条が複数形成されている場合のほか、歯たけ方向に連続的もしくは断続的に延びる凸条が複数形成されている場合も、歯すじ方向に隣接する凸条と凸条の間には、歯たけ方向に連続的もしくは断続的に延びる溝条が形成されることになる。
【００２１】
いずれの形態であっても、歯たけ方向に連続的もしくは断続的に延びる複数の溝条があることで、この溝条内にラップ剤に含有された砥粒を保持することができる。
【００２２】
そして、砥粒が溝条内で保持されることから、砥粒の歯すじ方向への移動が抑制され、砥粒の移動は歯たけ方向に規制される。
【００２３】
このように砥粒が歯たけ方向にのみ移動することで、この砥粒の移動によって歯たけ方向の滑りが解消される。
【００２４】
この結果、ワークである被加工歯車の歯面に作用する磨き力は歯すじ方向に揃い、歯たけ方向で均一になる。そして、ラップ歯車の歯面の全域には多数の歯たけ方向に延びる溝条で保持された砥粒があることから、被加工歯車の歯面全域を均一な磨き量でラッピング加工することが可能になる。
【００２５】
ここで、溝条に保持された砥粒にて被加工歯車の歯面の磨きを保証するべく、溝条の深さは、砥粒からラップ剤による膜厚を差し引いた厚み未満に設定されるのが望ましい。
【００２６】
さらに、溝条の幅は、砥粒の歯すじ方向への移動を規制して溝条内で保持するべく、砥粒の幅以上であって、かつ砥粒の幅に対して過大になり過ぎない幅に設定されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上の説明から理解できるように、本発明のラップ歯車によれば、ラップ歯車の歯面において、歯たけ方向に延びる連続的もしくは断続的な溝条もしくは凸条が複数形成されていることにより、砥粒の歯すじ方向への移動を抑制しながら、砥粒の移動を歯たけ方向にのみ規制することができる。このことにより、被加工歯車の歯面に作用する磨き力を歯すじ方向に揃わすことができ、歯たけ方向に均一なものに調整することができ、被加工歯車の歯面全域において均一な磨き量でラッピング加工をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のラップ歯車の実施の形態１を示した模式図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】本発明のラップ歯車にてラッピング加工された被加工歯車を示した模式図である。
【図４】本発明のラップ歯車の実施の形態２を示した模式図である。
【図５】本発明のラップ歯車の実施の形態３を示した模式図である。
【図６】従来のラップ歯車を歯面の砥粒とともに示した模式図である。
【図７】従来のラップ歯車でラッピング加工された後の被加工歯車の歯面を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明のラップ歯車の実施の形態１〜３を説明する。なお、図示例では、歯たけ方向に延びる連続的な凸条が複数形成されている形態（実施の形態３）を示しているが、歯たけ方向に延びる断続的な凸条が複数形成されている形態であってもよいことは勿論のことである。
【００３０】
（ラップ歯車の実施の形態１）
図１は本発明のラップ歯車の実施の形態１を示した模式図であり、図２は図１のII−II矢視図である。
【００３１】
図１で示すように、ラップ歯車１０では、その歯面１０ａにおいて、歯たけ方向に連続的に延びる溝条１が歯すじ方向に間隔をおいて複数形成されている。なお、図示例は溝条１が歯すじ方向に平行に形成されているが、歯すじ方向に対して若干傾斜した方向に溝条１が延びた形態であってもよい。
【００３２】
この溝条１内には図２で示す砥粒Ｇが多数収容保持される。すなわち、砥粒Ｇが溝条１内に保持されることにより、砥粒Ｇの歯すじ方向への移動が抑制され、砥粒Ｇの移動は歯たけ方向に規制されることになる。
【００３３】
この溝条１は、図２で示すように、その深さｄは、深さｄに対して歯面１０ａの表面に形成されたラップ剤による膜厚ｍの厚みｔ１を加算した合計厚さが砥粒Ｇの平均厚みｔ２よりも小さくなる深さに設定されている。
【００３４】
溝条１の深さｄがこのように設定されていることで、保持された砥粒Ｇにて被加工歯車の歯面の磨きを保証することができる。
【００３５】
また、溝条１の幅ｗ１は、砥粒Ｇの幅ｗ２以上であって、かつ砥粒Ｇの幅ｗ２に対して過大になり過ぎない幅に設定されている。このことにより、砥粒Ｇの歯すじ方向への移動を規制して溝条１内での砥粒Ｇの保持を保証することができる。
【００３６】
なお、それぞれの溝条１で溝深さｄを変化させてもよい。このようにすることで、複数種の大きさの砥粒Ｇの保持が可能になる。
【００３７】
ここで、歯面１０ａに溝条１を形成する方法を概説する。
【００３８】
歯面１０ａへの溝加工は、歯車噛み合い時の歯たけ方向の滑りを利用する。具体的には、ラップ歯車１０と噛み合う歯車形状のドレス歯車を用いて、ドレス歯車で用いる砥粒の大きさをラッピングでの砥粒の大きさ、ラップ剤の膜厚に応じて選定することにより、最適な溝条１を形成する。
【００３９】
ラップ歯車１０とドレス歯車を平行軸で噛み合わせ、この状態で回転させることで歯すじ方向の滑りは発生せず、歯たけ方向の滑りのみが発生することとなり、歯面１０ａにおいて歯たけ方向に延びる溝条１を形成することができる。
【００４０】
そして、ラップ歯車１０とドレス歯車の中心距離を複数回変更することで、同一のラップ歯車１０とドレス歯車であっても、噛み合いピッチ円の径を変化させることができ、歯たけ方向の滑りがゼロとなる径が変更され、ラップ歯車１０の歯面１０ａの全域に溝条１を形成することができる。
【００４１】
なお、その他、ドレス歯車は砥粒を用いず、ブレード（刃）を設けて溝加工してもよく、ドレス歯車の表面に熱線をもたせ、ラップ歯車１０の歯面１０ａに熱によって溝加工してもよい。
【００４２】
ここで、図３は、ラップ歯車１０にてラッピング加工された被加工歯車を示した模式図である。
【００４３】
ラップ歯車１０にてラッピング加工することにより、歯たけ方向に延びる連続的な溝条１にて砥粒Ｇの歯すじ方向への移動を抑制しながら、砥粒Ｇの移動を歯たけ方向にのみ規制することができ、被加工歯車２０の歯面２０ａに作用する磨き力を歯すじ方向に揃わすことができ、歯たけ方向に均一なものに調整することができる。
【００４４】
したがって、被加工歯車２０の歯面全域において均一な磨き量δ８でラッピング加工をおこなうことが可能になる。すなわち、図示するように、いずれの歯たけ方向ラインＬのいずれの場所においても均一な磨き量δ８を保証することができる。
【００４５】
なお、ラップ歯車１０を用いたラッピング加工装置は従来のラッピング加工装置を適用すればよいことから、その具体的な構成の記載は省略する。
【００４６】
（ラップ歯車の実施の形態２）
図４は本発明のラップ歯車の実施の形態２を示した模式図である。
【００４７】
図示するラップ歯車１０Ａでは、その歯面１０Ａａにおいて、歯たけ方向に断続的に延びる溝条２が歯すじ方向に間隔をおいて複数形成されている。なお、図示例は、歯たけ方向に断続的に延びる溝条２が、歯すじ方向で溝条２をずらして千鳥配置された形態である。
【００４８】
このように断続的に延びる溝条２であっても、溝条２内で砥粒Ｇを保持でき、砥粒Ｇの歯すじ方向への移動を規制することができ、ラップ歯車１０と同様の作用効果が奏される。
【００４９】
（ラップ歯車の実施の形態３）
図５は本発明のラップ歯車の実施の形態３を示した模式図である。
【００５０】
図示するラップ歯車１０Ｂでは、その歯面１０Ｂａにおいて、歯たけ方向に連続的に延びる凸条３が歯すじ方向に間隔をおいて複数形成されている。
【００５１】
このように、凸条３が歯すじ方向に間隔をおいて複数形成されていることで、隣接する凸条３間には歯たけ方向に連続的に延びる溝条４が形成される。したがって、ラップ歯車１０Ｂによっても、ラップ歯車１０と同様の作用効果が奏される。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１…溝条（連続的に延びる溝条）、２…溝条（断続的に延びる溝条）、３…凸条（連続的に延びる凸条）、４…溝条（凸条間で形成される溝条）、１０，１０Ａ，１０Ｂ…ラップ歯車、１０ａ，１０Ａａ，１０Ｂａ…歯面、２０…被加工歯車、２０ａ…歯面、Ｇ…砥粒、ｍ…ラップ剤
【図１】
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【図２】
2017113821.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017113821.tif 000006
【図５】
2017113821.tif 000007
【図６】
2017113821.tif 000008
【図７】
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