(57)【要約】【課題】被削歯車の歯面の端面角部の面取りをするとともに、端面角部の近傍の盛り上がりを抑制し、効率よく加工をする。【解決手段】ステップＳ１０１において、素材に対してホブ等による歯切りを行う。ステップＳ１０２において、被削歯車１４の面取り及びシェービングの複合工程を行う。ステップＳ１０３において、被削歯車１４の熱処理による浸炭及び焼入を行う。ステップＳ１０４において、被削歯車１４の歯車研削加工を行う。ステップＳ１０５において、被削歯車１４のギアホーニング加工を行う。複合カッタ１００はフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂと、シェービングカッタ部４２とを備える。ステップＳ１０２では、複合カッタ１００を被削歯車１４に対して０でない軸交差角ψをもって噛合させて回転することにより、被削歯車１４の端面角部３０、３１の面取りをするとともに歯面のシェービング加工を行う。【選択図】図２２
2009034785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレージングカッタ部とシェービングカッタ部とを備える複合カッタを用い、
前記複合カッタを被削歯車に対して軸交差角ψをもって噛合させて回転させる面取り及びシェービング複合工程と、
前記面取り及びシェービング複合工程の後に、歯面成形をすることなく、前記被削歯車を加熱する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後に、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の歯面仕上げ工程と、
を有し、
前記複合カッタの前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部は、複数の加工歯を備える円弧部を有し、重ね合わされて円盤形状を形成し、
前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部のそれぞれの円弧部は同軸状に配置されていることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項２】
請求項１記載の歯車加工方法において、
前記歯面仕上げ工程は、仕上げホブ工程、歯車研削工程、ホーニング工程及びリーマ工程のいずれか１つ以上であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の歯車加工方法において、
被削歯車を軸支するワーク支持部と、
前記ワーク支持部に設けられた前記被削歯車に対して複合カッタを噛合させるように該複合カッタを軸支するカッタ支持部と、
を用い、
前記ワーク支持部は、前記カッタ支持部に対して向きを調整する回転台に設けられていることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯車加工方法において、
前記被削歯車ははすば歯車であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項５】
請求項４記載の歯車加工方法において、
前記被削歯車は、車両用変速機の歯車であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項６】
フレージングカッタ部とシェービングカッタ部とを備える複合カッタを用い、
前記複合カッタを被削歯車に対して軸交差角ψをもって噛合させて回転させる面取り及びシェービング複合工程と、
前記面取り及びシェービング複合工程の後に、熱処理をすることなく、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の第１歯面仕上げ工程と、
を有し、
前記複合カッタの前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部は、複数の加工歯を備える円弧部を有し、重ね合わされて円盤形状を形成し、
前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部のそれぞれの円弧部は同軸状に配置されていることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項７】
請求項６記載の歯車加工方法において、
前記第１歯面仕上げ工程は、シェービング工程であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載の歯車加工方法において、
前記第１歯面仕上げ工程の後に、前記被削歯車を加熱する熱処理工程を有することを特徴とする歯車加工方法。
【請求項９】
請求項８記載の歯車加工方法において、
前記熱処理工程の後に、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の第２歯面仕上げ工程を有することを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１０】
請求項９記載の歯車加工方法において、
前記第２歯面仕上げ工程は、仕上げホブ工程、歯車研削工程、ホーニング工程及びリーマ工程のいずれか１つ以上であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の歯車加工方法において、
前記被削歯車を軸支するワーク支持部と、
前記ワーク支持部に対して相対的に移動をして順に加工をする第１工程部及び第２工程部と、
を備える歯車加工装置を用い、
前記面取り及びシェービング複合工程は前記第１工程部で行い、前記第１歯面仕上げ工程は前記第２工程部で行うことを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の歯車加工方法において、
前記第１工程部及び前記第２工程部はターレット機構に設けられ、該ターレット機構の回転により順に前記ワーク支持部と対面する位置に移動し、前記被削歯車を加工することを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の歯車加工方法において、
前記ターレット機構の回転軸は、前記ワーク支持部の軸に対して軸交差角ψを有することを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１４】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の歯車加工方法において、
前記面取り及びシェービング複合工程を第１加工装置で行い、前記第１歯面仕上げ工程は第２加工装置で行うことを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１５】
請求項６〜１４のいずれか１項に記載の歯車加工方法において、
被削歯車を軸支するワーク支持部と、
前記ワーク支持部に設けられた前記被削歯車に対して複合カッタを噛合させるように該複合カッタを軸支するカッタ支持部と、
を用い、
前記ワーク支持部は、前記カッタ支持部に対して向きを調整する回転台に設けられていることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１６】
請求項６〜１５のいずれか１項に記載の歯車加工方法において、
前記被削歯車ははすば歯車であることを特徴とする歯車加工方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の歯車加工方法において、
前記被削歯車は、車両用変速機の歯車であることを特徴とする歯車加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の端面角部を適切に面取りする歯車加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時の自動車は高出力でありながらも静粛性及び耐久性が要求されており、動力伝達（例えば変速機）に用いられる歯車には動力を確実に伝達するとともに騒音を発生しないように一層高精度な歯面が望まれている。
【０００３】
このような高精度の歯車の加工としては、一般的にホブによる粗切削加工、面取り加工、シェービングカッタによる歯面の成形、熱処理による浸炭及び焼入れを行い、さらに精度を向上させるために研削やギアホーニング加工を行う。
【０００４】
このうち、ホブによる粗切削加工が終了した段階では、歯面の端面角部が尖っており、そのままでは熱処理により過度の浸炭がなされ、ガラス状に硬化（脆弱化）する懸念がある。このため、面取り加工を行い過度の浸炭防止及び歯車強度を向上させている。
【０００５】
面取り加工としては、被削歯車の歯面の端面角部を押しつぶすフレージングカッタが広汎に用いられている。フレージングカッタは、被削歯車に対して軸交差角なく噛合して歯車の角部を押しつぶす。フレージングカッタを用いた加工方法としては、例えば特許文献１及び特許文献２が挙げられる。特許文献１では、被削歯車に対してフレージングカッタを軸交差角０°として噛合させることが開示されている。特許文献２では、被削歯車に対してフレージングカッタを所定の軸交差角をもって噛合させることが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では、１つの装置内で歯切り加工と端面処理加工とを連続して行う歯車加工装置が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、ばり取り輪と、歯腹の縁領域を加工する平滑化輪を含むスペーサが重ね合わされた工具が開示されている。
【０００８】
特許文献５には、面取用の刃を具えたシェービングカッタが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５４−１５５９６号公報
【特許文献２】特開昭６１−２８４３１８号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４２２８号公報
【特許文献４】特開２００３−１９６２１号公報
【特許文献５】特開昭６１−８２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記の通り、高出力、静粛性及び耐久性が要求される高精度な歯車の製作には、一般に粗切削加工、フレージングカッタによる面取り加工、シェービングカッタによる歯面の成形、熱処理、及び歯車研削やギアホーニング加工を行う。
【００１１】
フレージングカッタによる面取り加工では、歯面の端面角部を適切に面取りすることができるが、基本的には押しつぶす加工であることから余肉が横側に押し出されることになり、該余肉による盛り上がりが生じる。
【００１２】
このような盛り上がり部は、後の研削工程で研削して除去することも可能であるが、研削工程の前には熱処理を行っており、盛り上がり部は相当に硬くなっているので、研削工具に与える負荷が大きくしかも研削に時間がかかる。また、研削加工を行うことは生産効率等の観点からコスト高となり、省略できることが望ましい。
【００１３】
仮に、研削工程を省略するとその後のギアホーニング加工で砥石に対する負荷が極めて大きく、好ましくない。熱処理後であって被削歯車の硬度が高くなっており、しかも加工中にギアホーニングの砥石と被削歯車は同じ箇所が当接し、盛り上がり部に当接する箇所のみが極端に摩耗してしまうからである。
【００１４】
前記の特許文献２記載の工具では、被削歯車に対してフレージングカッタを所定の軸交差角をもって噛合させることとしているが、不用意に軸交差角を設けるとフレージングカッタの歯の端部が被削歯車の歯面と干渉してしまう。また、この工具は歯面に切削刃としてのセレーションが設けられており、製作が難しい。
【００１５】
また、面取り加工の後に行われるシェービング加工では盛り上がり部の抑制効果もあるが、面取り加工よりも相当の時間を要し、いわゆるタクトタイムが長くなり、面取り加工が終了しても次のシェービング加工を行うまでに無駄な待ち時間が生じることがある。
【００１６】
一方、要求精度が比較的低く、熱処理を実施しない歯車についても、フレージングカッタの面取り加工をして発生する盛り上がり部について対策をせずにシェービング等の歯面仕上げを行えば、盛り上がり部が工具に対する負荷となり、工具寿命は必然的に短くなる。これにより、工具交換作業のために工作機械を停止させる回数や、メンテナンス及び点検の回数が増加するとともに、工具費用の増加が懸念される。
【００１７】
前記の特許文献５記載のシェービングカッタでは、歯頂部を歯幅方向に沿って面取りをすることはできるが、歯幅方向の端面の面取りはできない。また、被削歯車に対してシェービングカッタの位置をずらしながら加工をしなければならない。
【００１８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、歯面の端面角部を適切に面取りするとともに、且つ効率的な加工をすることのできる歯車加工方法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】
【００１９】
本発明に係る歯車加工方法は、以下の特徴を有する。
【００２０】
第１の特徴：フレージングカッタ部とシェービングカッタ部とを備える複合カッタを用い、前記複合カッタを被削歯車に対して軸交差角ψ（ψ≠０）をもって噛合させて回転させる面取り及びシェービング複合工程と、前記面取り及びシェービング複合工程の後に、歯面成形をすることなく、前記被削歯車を加熱する熱処理工程と、前記熱処理工程の後に、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の歯面仕上げ工程とを有し、前記複合カッタの前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部は、複数の加工歯を備える円弧部を有し、重ね合わされて円盤形状を形成し、前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部のそれぞれの円弧部は同軸状に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような歯車加工方法によれば、複合カッタのフレージングカッタ部により歯面の端面角部の面取りをするとともに、シェービングカッタ部により端面角部の近傍の盛り上がりの発生を抑制することができる。また、面取り工程とシェービング工程を同時に行うことができ、その後の第２工程のシェービング工程を省略し、又は時間を短くすることができる。ここで、円弧とは円を含む形状である。
【００２２】
第２の特徴：前記歯面仕上げ工程は、例えば仕上げホブ工程、歯車研削工程、ホーニング工程及びリーマ工程のいずれか１つ以上を選択可能である。
【００２３】
第３の特徴：被削歯車を軸支するワーク支持部と、前記ワーク支持部に設けられた前記被削歯車に対して複合カッタを噛合させるように該複合カッタを軸支するカッタ支持部とを用い、前記ワーク支持部は、前記カッタ支持部に対して向きを調整する回転台に設けられていることを特徴とする。該回転台により被削歯車に応じた適切な軸交差角ψを設定することができる。
【００２４】
第４の特徴：前記被削歯車としては、はすば歯車が適用可能である。
【００２５】
第５の特徴：前記被削歯車は、車両用変速機の歯車であってもよい。本発明の歯車加工方法により加工をした歯車は高精度であり、静粛性及び耐久性に優れ、車両用変速機に好適である。
【００２６】
第６の特徴：フレージングカッタ部とシェービングカッタ部とを備える複合カッタを用い、前記複合カッタを被削歯車に対して軸交差角ψをもって噛合させて回転させる面取り及びシェービング複合工程と、前記面取り及びシェービング複合工程の後に、熱処理をすることなく、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の第１歯面仕上げ工程とを有し、前記複合カッタの前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部は、複数の加工歯を備える円弧部を有し、重ね合わされて円盤形状を形成し、前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部のそれぞれの円弧部は同軸状に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
このように、フレージングカッタは軸交差角ψをもって被削歯車に噛合することから、被削歯車の端面角部に対して押し潰して面取りをするだけでなく、押し潰しによる余肉の盛り上がりの発生を抑制することができる。
【００２８】
また、熱処理工程を行わなくとも、要求精度が比較的高くない歯車に適用可能である。面取りシェービング複合工程の後に行われる第１歯面仕上げ工程の段階では、盛り上がり部がほとんど発生していないため、該第１歯面仕上げ工程で用いる工具に対する負荷が小さく、工具寿命を延ばすことができる。これにより、工具交換作業のために工作機械を停止させる回数や、メンテナンス及び点検の回数を低減するとともに、工具費用を抑制することができる。
【００２９】
第１歯面仕上げ工程の段階では熱処理を行っていないので、被削歯車の加工がしやすい。面取りシェービング複合工程において、ある程度の歯面形成が行われており、その後の第１歯面仕上げ工程の時間を短くすることができる。
【００３０】
第７の特徴：前記第１歯面仕上げ工程は、シェービング工程であると好適である。
【００３１】
第８の特徴：前記第１歯面仕上げ工程の後に、前記被削歯車を加熱する熱処理工程を有してもよい。該熱処理工程により、被削歯車の硬度が高くなり、例えば、高出力、静粛性及び耐久性が要求される高精度な車両用変速機の歯車に好適である。
【００３２】
第９の特徴：前記熱処理工程の後に、前記被削歯車の歯面を成形する１以上の第２歯面仕上げ工程を有することを特徴とする。歯面仕上げ工程を熱処理の前後に分けて行うことにより、高精度な加工が可能となる。該第２歯面仕上げ工程により、被削歯車の精度が高くなり、例えば、高出力、静粛性及び耐久性が要求される高精度な車両用変速機の歯車に一層好適である。
【００３３】
第１０の特徴：前記第２歯面仕上げ工程は、例えば仕上げホブ工程、歯車研削工程、ホーニング工程及びリーマ工程のいずれか１つ以上を選択可能である。
【００３４】
第１１の特徴：前記被削歯車を軸支するワーク支持部と、前記ワーク支持部に対して相対的に移動をして順に加工をする第１工程部及び第２工程部とを備える歯車加工装置を用い、前記面取り及びシェービング複合工程は前記第１工程部で行い、前記第１歯面仕上げ工程は前記第２工程部で行ってもよい。
【００３５】
第１２の特徴：前記第１工程部及び前記第２工程部はターレット機構に設けられ、該ターレット機構の回転により順に前記ワーク支持部と対面する位置に移動し、前記被削歯車を加工してもよい。該ターレット機構を用いることにより、１台の歯車加工装置において、複合カッタによる面取り加工及び１回目のシェービング加工と、ターレット回転後の２回目のシェービングカッタによる歯面の加工を行うことができ、効率的である。
【００３６】
第１３の特徴：前記ターレット機構の回転軸は、前記ワーク支持部の軸に対して軸交差角ψを有してもよい。つまり、複合カッタ及びシェービングカッタのいずれも被削歯車に対して軸交差角をもって噛合することから、ターレット機構自体を斜めに設定でき、簡便構成となる。
【００３７】
第１４の特徴：前記面取り及びシェービング複合工程を第１加工装置で行い、前記第１歯面仕上げ工程は第２加工装置で行ってもよい。
【００３８】
第１５の特徴：被削歯車を軸支するワーク支持部と、前記ワーク支持部に設けられた前記被削歯車に対して複合カッタを噛合させるように該複合カッタを軸支するカッタ支持部とを用い、前記ワーク支持部は、前記カッタ支持部に対して向きを調整する回転台に設けられていてもよい。該回転台によりワーク支持部の向きを調整することができる。
【００３９】
この場合、前記シェービングカッタ部は円形であって、主部と、前記主部より薄い副部とを有し、前記副部に前記フレージングカッタ部が重ね合わされて配置されていてもよい。
【００４０】
これにより、複合カッタが１周する間に、被削歯車は主部又は副部のいずれかにより常にシェービング加工がなされ、効率的である。また、主部は幅が厚く、被削歯車の歯面のほぼ全面をシェービング加工することができる。
【００４１】
また、前記フレージングカッタ部と前記シェービングカッタ部との複合された合計歯数が前記被削歯車の歯数またはその倍数と異なる設定としてもよい。複数回転する間に、複合カッタの歯と被削歯車の歯は特定の組合わせ同士が当接するということが防止でき、被削歯車の各歯に対して複合カッタの異なる歯が順に当接して加工をする。したがって、偏りなく、バランスのよい加工が可能となる。
【００４２】
さらに、主部の歯数が副部の歯数よりも多くしてもよい。一般に、シェービング加工は面取り加工よりも長時間を要することから、シェービングカッタ部の占める箇所をフレージングカッタ部の占める箇所よりも大きくして、バランスのよい加工が可能となる。
【００４３】
前記フレージングカッタ部の歯と前記シェービングカッタ部との位相調整機構を有していると、フレージングカッタ部とシェービングカッタ部とを被削歯車に対してそれぞれ適切な向きに設定することができる。
【００４４】
前記フレージングカッタ部の円弧部は、９０°〜１８０°であると、シェービングカッタ部に対するバランスがよい。
【００４５】
側面視で、前記フレージングカッタ部は、前記円弧部と、該円弧部の両端を結ぶ直線でカットされた輪郭形状であると、フレージングカッタ部の製作が容易である。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る歯車加工方法によれば、複合カッタのフレージングカッタ部により歯面の端面角部の面取りをするとともに、端面角部の近傍の盛り上がりの発生を抑制することができる。また、面取り工程とシェービング工程を同時に行うことができ、その後の２回目のシェービング工程を省略し、又は時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明に係る歯車加工方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図２９を参照しながら説明する。本実施の形態に係る歯車加工方法は、ホブによる粗歯切りの工程を終了した被削歯車の端面角部に対して、少なくとも面取り加工を行うものである。本実施の形態に係る歯車加工方法は、例えば歯車加工装置１０ａ（図２０参照）及び１０ｂ（図２１参照）を用いて行われる。これらの歯車加工装置１０ａ及び１０ｂについて、先ず、被削歯車をフレージングカッタで加工する加工部１２について説明する。
【００４８】
被削歯車１４は、例えば、車両用変速機の歯車である。歯車加工装置１０ａ及び１０ｂにより加工をした歯車は高精度であり、静粛性及び耐久性に優れ、車両用変速機に好適である。
【００４９】
図１に示すように、被削歯車１４は、例えばはすば歯車であり、複数の歯２６を有する。被削歯車１４は、粗歯切りした状態では、歯面２８の左右の端面角部３０、３１尖鋭部３３（図８Ａ参照）が生じている。複合カッタ１００ではこの尖鋭部３３を面取りする。複合カッタ１００で加工をする被削歯車１４ははすば歯車に限られず、平歯車等であってもよい。
【００５０】
図２、図３、図４に示すように、複合カッタ１００は、被削歯車１４の端面角部３０、３１を押圧して面取り加工をする２つのフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂと、被削歯車１４の歯面２８の切削をするシェービングカッタ部４２とを有する。
【００５１】
シェービングカッタ部４２の各加工歯４４の歯面には、切削刃としての複数のセレーション４６が設けられている。セレーション４６は、歯幅方向に対して直角で、換言すれば歯底から歯先に向かう方向に延在している。後述するように、複合カッタ１００は、被削歯車１４に対して軸交差角ψをもって交差するように噛合して加工が行われる。これにより、加工歯４４は被削歯車１４の歯面２８に対してやや横方向に擦れるように当接し、セレーション４６が歯面２８の切削をすることができる。この切削は、歯面２８を整形するためのものであって、ホブ等による粗切削とは異なり、仕上げ切削に分類される。
【００５２】
シェービングカッタ部４２は、厚い幅の主部４８と、主部４８より薄い副部５０と、軸孔５２と、軽量化のための複数の貫通孔５４と、副部５０に設けられた２つの固定ボルト孔５６及び基準孔５８とを有する。加工歯４４は、シェービングカッタ部４２の全周にわたって設けられており、主部４８では厚く、副部５０では薄い。
【００５３】
これにより、複合カッタ１００が１周する間に、被削歯車１４は主部４８又は副部５０のいずれかにより常にシェービング加工がなされ、効率的である。また、主部４８は幅が厚く、被削歯車１４の歯面２８のほぼ全面をシェービング加工することができる。
【００５４】
なお、加工歯４４は全周に設けられている必要はなく、例えば主部４８だけに設けられていてもよい。この場合、副部５０は加工歯４４のないスペーサとしての機能を有することになる。
【００５５】
フレージングカッタ部４０ａは、複数の加工歯３２ａが設けられた円弧部６０と、軸凹部６２と、周方向に長い２つの長孔６４と、径方向に長い基準長孔（位相調整機構）６６と、中央凸部６７ａとを有する。軸凹部６２は、側面視で軸孔５２とともに軸Ｊ２（図５参照）を軸支する孔を形成する。中央凸部６７ａは低い半円筒形状であり、シェービングカッタ部４２の対応する凹部６７ｂと嵌合してフレージングカッタ部４０ａの芯出しがなされる。
【００５６】
円弧部６０は、複合カッタ１００の全体を基準として１８０°よりやや小さい。この円弧部の角度は９０°〜１８０°であると、シェービングカッタ部４２に対するバランスがよい。
【００５７】
側面視で、フレージングカッタ部４０ａは、円弧部６０と、該円弧部６０の両端Ｓ１及びＳ２を結ぶ直線Ｌ１でカットされた輪郭形状である。これにより、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂは、フレージングカッタを直線Ｌ１に沿ってカットする１工程で得られ、製作が容易である。
【００５８】
フレージングカッタ部４０ｂは、フレージングカッタ部４０ａに対して加工歯３２ｂ以外は対象構造である。加工歯３２ｂは、端面角部３１の加工に適するように形成されている。
【００５９】
複合カッタ１００では、副部５０の両側面にフレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂが重ね合わされている。これにより、加工歯３２ａと加工歯３２ｂは、被削歯車１４の厚みに応じて離間しており、複合カッタ１００及び被削歯車１４は噛合しながら回転し、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａが端面角部３０に対して押圧して尖鋭部３３を押しつぶして面取りする。フレージングカッタ部４０ｂの加工歯３２ｂは他方の端面角部３１に対して押圧して尖鋭部３３を押しつぶして面取りする。
【００６０】
ところで、従来、フレージングカッタは、被削歯車１４に対して軸交差角ψをψ＝０として噛合させているが、複合カッタ１００のフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂはシェービングカッタ部４２に重ね合わせて配置されることから、該シェービングカッタ部４２と同様に軸交差角ψが、ψ≠０、となってしまい、一見すると不都合であるとも思われる。しかしながら、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂをψ≠０の状態で被削歯車１４に交差させることにより、盛り上がり部８０（図１４参照）の発生を適切に抑制することができるのである。このことについては後述する。
【００６１】
２つの長孔６４は、前記の固定ボルト孔５６に対応した位置に設けられており、固定ボルト７０が挿通される。固定ボルト７０は、フレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂの長孔６４と固定ボルト孔５６を通り、反対側の面に突出し、ナット７２により固定される。フレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂは、長孔６４の長さの範囲内で周方向に移動可能であって、相互の位置を調整可能である。
【００６２】
基準長孔６６及び基準孔５８には、調整ボルト（位相調整機構）７４が挿通される。調整ボルト７４はヘッド７４ａと、該ヘッド７４ａに対して同軸のロッド部７４ｂと、該ロッド部７４ｂの先に設けられた偏心部７４ｃとを有する。偏心部７４ｃには抜け止め部材７４ｄが装着される。
【００６３】
ロッド部７４ｂは基準孔５８に挿通され、偏心部７４ｃは基準長孔６６に挿通される。つまり、調整ボルト７４を回転させることにより偏心部７４ｃが基準長孔６６内で偏心して、フレージングカッタ部４０ａを周方向に微小量変位させることができる。このような位相調整機構によれば、位相の微調整が可能となり、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとシェービングカッタ部４２とを被削歯車１４に対してそれぞれ適切な向きに設定することができる。この調整を行った後に、固定ボルト７０を用いてフレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂをシェービングカッタ部４２に固定するとよい。
【００６４】
フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとシェービングカッタ部４２は、重ね合わされて円盤形状を形成し、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとシェービングカッタ部４２のそれぞれの円弧部は同軸状に配置される。
【００６５】
このような複合カッタ１００によれば、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂにより歯面の端面角部３０、３１の面取りするとともに、シェービングカッタ部４２により端面角部３０、３１の近傍の盛り上がり部８０（図１４参照）の発生を抑制することができる。また、面取り工程とシェービング工程を同時に行うことができ、その後の２回目のシェービング工程を省略し、又は時間を短くすることができる。
【００６６】
複合カッタ１００では、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとシェービングカッタ部４２との複合された合計歯数が被削歯車１４の歯数またはその倍数と異なっている。これにより、被削歯車１４が複数回転する間に、複合カッタ１００の歯（つまり、加工歯４４又は３２ａ、３２ｂ）と被削歯車１４の歯２６は特定の組合わせ同士が当接するということが防止でき、被削歯車１４の各歯に対して複合カッタ１００の異なる歯が順に当接して加工をする。したがって、偏りなく、バランスのよい加工が可能となる。
【００６７】
また、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂのうちシェービングカッタ部４２と複合されていない箇所の歯数（図２では９６枚）は、シェービングカッタ部４２の歯数（図２では４７枚）よりも多くしてある。
【００６８】
主部４８の歯数を副部５０の歯数よりも多く設定してもよい。一般に、シェービング加工は面取り加工よりも長時間を要することから、シェービングカッタ部４２の主部４８の占める箇所をフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの占める箇所よりも大きくして、バランスのよい加工が可能となる。
【００６９】
次に、複合カッタ１００を適用して被削歯車１４の加工をする加工部１２について説明する。
【００７０】
図５に示すように、加工部１２は、被削歯車１４を軸支するワーク支持部としての軸Ｊ１と、複合カッタ１００と、該複合カッタ１００を軸支するカッタ支持部としての軸Ｊ２とを有する。軸Ｊ２は図示しない駆動源により回転可能である。軸Ｊ１は、被削歯車１４が複合カッタ１００に噛合することにより連れ回りする。
【００７１】
軸Ｊ２は、軸Ｊ１に設けられた被削歯車１４に対して複合カッタ１００を噛合させるように該複合カッタ１００を軸支している。軸Ｊ２は、複合カッタ１００を被削歯車１４に対して０でない軸交差角ψをもって噛合させ、且つフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ、３２ｂが被削歯車１４の歯２６の歯面２８に干渉しない角度に設けられている（図６参照）。軸交差角ψは、被削歯車１４の軸Ｊ１と複合カッタ１００の軸Ｊ２とのなす角度である（図６参照）。
【００７２】
図５から明らかなように、複合カッタ１００は単一の軸Ｊ２に設けられていることから、シェービングカッタ部４２の軸Ｊ２と被削歯車１４の軸Ｊ１との軸間距離は、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの軸Ｊ２と被削歯車１４の軸Ｊ１との軸間距離は等しくなっている。
【００７３】
図６に示すように、加工歯３２ａ及び加工歯３２ｂは、被削歯車１４の厚みに応じて離間しており、複合カッタ１００及び被削歯車１４は噛合しながら回転し、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａが端面角部３１に対して押圧して尖鋭部を押しつぶす。
【００７４】
図６は、被削歯車１４の歯２６と、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ、３２ｂとの相対的な位置関係を示すものであり、被削歯車１４とフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂをそれぞれ周面に沿って展開した模式図である。図６から明らかなように、被削歯車１４とフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとは軸交差角ψを有し、斜めに交わる。理解を容易にするため、図６、図１１、図１２では、複合カッタ１００についてフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ、３２ｂのみを示し、シェービングカッタ部４２を省略している。
【００７５】
一方、図７に示すように、従来技術に係る噛み合わせでは、軸交差角ψは存在していない。
【００７６】
次に、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａが端面角部３１に対して押圧して尖鋭部３３を押しつぶす作用について説明する。ここでは、理解を容易にするため、シェービングカッタ部４２による切削作用については省略している。
【００７７】
被削歯車１４は図６の右方向、つまり矢印Ａ１の方向に回転し、複合カッタ１００は角度ψだけ斜め方向、つまり矢印Ａ２の方向に回転する。
【００７８】
図８Ａに示すように、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａは、歯２６の端面角部３０の略頂部の箇所Ｐ１に最初に当接する。この時点の噛み合い初期では、加工歯３２ａは、歯２６を基準とすると右斜めに傾斜しており、中心線Ｃよりも手前側が箇所Ｐ１に当接する。この時点では、端面角部３０には尖鋭部３３が存在する。図８Ａ〜図８Ｃでは、理解を容易にするため、加工歯３２ａの歯面に中心線Ｃを付記している。この時点の噛み合いは、図６では矢印Ｂ１で示す噛み合いに相当する。
【００７９】
図８Ｂに示すように、噛み合いの中期では、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａは、歯２６の略中間高さの箇所Ｐ２に当接している。噛み合い中期では、加工歯３２ａは、歯２６に対して略平行であり、中心線Ｃが箇所Ｐ２に当接する。この時点では、箇所Ｐ２よりも上部は面取りがなされており尖鋭部３３が面取りされているが、箇所Ｐ２よりも下側には尖鋭部３３が残存している。この時点の噛み合いは、図６では矢印Ｂ２で示す噛み合いに相当する。
【００８０】
図８Ｃに示すように、噛み合いの終期では、フレージングカッタ部４０ａの加工歯３２ａは、歯２６の略底部の箇所Ｐ３に当接する。噛み合い終期では、加工歯３２ａは、歯２６を基準とすると左斜めに傾斜しており、中心線Ｃよりも奥が箇所Ｐ３に当接する。この時点では、端面角部３０は全長にわたって面取りがなされており尖鋭部３３が面取りされている。この時点の噛み合いは、図６では矢印Ｂ３で示す噛み合いに相当する。
【００８１】
図９に示すように、面取りがなされた端面角部３０には細長いインボリュート面が形成され、尖鋭部３３は面取りされている。ここで、加工歯３２ａの移動した軌跡は、矢印Ｄ１で示すように、斜めに向かう方向であり、横移動成分が含まれている。
【００８２】
端面角部３０におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡をさらに詳細に図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。図１０Ａは、軸交差角ψが５°の場合であり、図１０Ｂは、軸交差角ψが８°の場合である。符号Ｚは、被削歯車１４とフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂとの噛み合い円を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂから了解されるように、移動軌跡には横方向成分が相当に含まれており、該成分は軸交差角ψが５°の場合よりも８°の場合の方が大きい。このような横方向成分が大きいほど通常切削性がよい。
【００８３】
これに対して、従来技術に係る噛み合わせ（図６参照）では軸交差角ψが存在しない（つまり、ψ＝０）であることから、加工歯３２ａの移動した軌跡は図９の矢印Ｅで示すように、横移動成分が含まれていない。
【００８４】
フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂは軸交差角ψをもって被削歯車１４に噛合することから、被削歯車１４の端面角部３０に対して押し潰して尖鋭部３３を面取りするだけでなく、横移動成分の含まれる面同士の摺動が発生する。これにより、歯面２８のうち面取り部に隣接する箇所８２（図９及び図１１参照）における余肉の盛り上がりの発生を防止し、又は抑制することができる。
【００８５】
また、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａの歯面は、端面角部３０に対して押圧及び摺動することを目的としている。したがって、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの歯面は、角部のないインボリュート面であり製作が容易である。
【００８６】
なお、詳細な説明は省略するが、被削歯車１４における反対側の端面角部３１についても、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ｂにより適切に尖鋭部３３が面取りされるとともに、面取り部に隣接する箇所８２（図１１参照）における余肉の盛り上がりの発生を防止し、又は抑制することができる。この場合、加工歯３２ｂの移動する軌跡は、図１１の矢印Ｄ２で示すように、斜めに向かう方向であり、横移動成分が含まれており、端面角部３０に対する加工と同様の作用が得られる。この移動の軌跡の詳細は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す場合の各矢印の逆向きとなる。
【００８７】
ところで、従来技術に係る噛み合わせでは、一般に軸交差角ψは存在していない（図７参照）。この理由としては、前記の面取り部に隣接する箇所８２（図９参照）に生ずる余肉の盛り上がりが見過ごされ、又はその解決手段として軸交差角ψを設けることが有効であることが想到されなかったことによる。
【００８８】
前記の特許文献２記載の装置では、軸交差角ψが設けられているが、セレーションにより端面角部３０及び３１の面取りをすることは実際上は容易ではない。
【００８９】
また、軸交差角ψを設けることは、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ及び３２ｂが被削歯車１４の歯２６の歯面２８に干渉することがあり（図７の仮想線参照）、その設定が困難であることも一因であると考えられる。
【００９０】
本発明者は、この軸交差角ψの適切な設定として、次の（１）式を見出した。
【００９１】
【数１】
2009034785.tif 000003
【００９２】
ここで、上段式の左辺は被削歯車１４のフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂに対する干渉量であり、この上段式の左辺の示す値だけ加工歯３２ａ、３２ｂを薄く設定すれば干渉を回避することができる。右辺は加工歯３２ａ、３２ｂの歯先幅の余弦成分を示す。
【００９３】
また、（１）式において、図１２に示すように、ｌ1は面取り幅であり、ｌ2はラップ量であり、ＢＯＧは歯車振れ角であり、ＳＢＧは噛み合い円上円弧歯厚である。ＤＢＧは、歯車噛み合い円上振れ角である。
【００９４】
図１３に示すように、ＤＢＧは被削歯車１４の歯車噛合円径であり、ＤＫＧは被削歯車１４の歯先円径であり、ＤＢＣはフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの歯車噛合円径であり、ＤＫＣはフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの歯先円径である。Ｚｇは被削歯車１４の歯数であり、ＳＫＣはフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ、３２ｂの歯先厚である。αは余裕代である。
【００９５】
上記の（１）式を整理すると、次の（２）式が得られる。
【００９６】
【数２】
2009034785.tif 000004
【００９７】
すなわち、前記軸交差角ψを（２）式で表される値にすることにより、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの加工歯３２ａ、３２ｂの被削歯車１４に対する干渉をより確実に防止できる。
【００９８】
次に、このように構成される加工部１２による加工の実験結果について説明する。なお、これらの実験では、特にフレージングカッタ部４０ａ、４０ｂの機能を確認するために簡略化し、シェービングカッタ部４２のない状態で、フレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂが１８０°全周に設けられている状態のフレージングカッタを用い、該フレージングカッタの軸交差角ψを変えながら実験をした。
【００９９】
図１４は、軸交差角ψを従来技術のように、ψ＝０として面取り加工をした端面角部３０（右歯面）の拡大図である。該図１４から了解されるように、面取り部の近傍の箇所（図８の箇所８２参照）には余肉による盛り上がり部８０が認められる。盛り上がり部の高さをＨ１とし、幅をＨ２とする。ψ＝０について所定数の加工を行った右歯面及び左歯面に対する結果を表１及び表２における「ψ＝０°」の欄に示す。計測にはコントレーサ等を用いた。
【０１００】
【表１】
2009034785.tif 000005
【０１０１】
【表２】
2009034785.tif 000006
【０１０２】
図１５は、軸交差角ψを、ψ＝５°として面取り加工をした端面角部３０（右歯面）の拡大図である。該図１５から了解されるように、盛り上がり部８０の発生が相当に抑制されている。ψ＝５°について所定数の加工を行った右歯面及び左歯面に対する結果を表１及び表２における「ψ＝５°」の欄に示す。
【０１０３】
図１６は、軸交差角ψを、ψ＝８°として面取り加工をした端面角部３０（右歯面）の拡大図である。該図１６から了解されるように、盛り上がり部８０はほとんどなくなっている。ψ＝８°について所定数の加工を行った右歯面及び左歯面に対する結果を表１及び表２における「ψ＝８°」の欄に示す。なお、表１及び表２においてマイナス値は０と示した。
【０１０４】
図１７は、軸交差角ψを、ψ＝５°として２０００個の被削歯車１４の面取り加工を行い、２０００個目の被削歯車１４の端面角部３０（右歯面）の拡大図である。該図１５と図１７とを比較して了解されるように、盛り上がり部８０は初期と２０００個目でほとんど変化がない。また、２０００個の加工を行った後、加工歯３２ａ及び加工歯３２ｂの形状を精密に測定したところ、初回加工時と比較して摩耗は認められなかった。
【０１０５】
次に、このように構成される歯車加工装置における加工部１２の軸交差角ψの値について行った解析結果について説明する。
【０１０６】
図１８に示すように、軸交差角ψを大きく設定すると加工歯３２ａは被削歯車１４の歯２６に干渉するので、後面端部に加工歯３２ａと略平行になる逃げ面３００を設けることが行われている。このような逃げ面３００を設けることによって、軸交差角ψを大きくすることができ、効率的な加工が可能になる。図１８では、被削歯車１４の歯２６の干渉を考慮し、カッタ刃先幅Ｓに対して、干渉量Ｓ１及び隙間Ｓ２を考慮してカッタ残り幅Ｓ３を確保した加工歯３２ａの形状を示している。
【０１０７】
ところで、カッタ残り幅Ｓ３は強度上の観点から０．４ｍｍ以上は確保することが好ましい。隙間Ｓ２は誤差等を考慮して０．５ｍｍ程度に設定することが好ましい。標準的条件下における軸交差角ψ、干渉量Ｓ１、カッタ刃先幅Ｓ、カッタ残り幅Ｓ３の関係を解析及び計算した結果を表３に示す。ここで、隙間Ｓ２は０．５ｍｍとしている。
【０１０８】
【表３】
2009034785.tif 000007
【０１０９】
表３から明らかなように、軸交差角ψが８°であるときには、カッタ残り幅Ｓ３が０．４２ｍｍであって強度が確保される。軸交差角ψが９°であるときには、カッタ残り幅Ｓ３が０．３８ｍｍとなって強度が不足するおそれがある。つまり、強度の観点からは、軸交差角ψがψ≦８°であることが望ましい。
【０１１０】
軸交差角ψが４°であるときには、カッタ残り幅Ｓ３が０．５４ｍｍであって十分な強度を有すると考えられるが、加工効率が低下する。被削歯車１４における面取り部の盛り上がりの発生を抑制させるためには、端面角部３０におけるフレージングカッタ１８の歯面３２ａの移動軌跡が横向きであるほど効果が高いと考えられている。
【０１１１】
図１９Ａのシミュレーション結果に示すように、軸交差角ψがψ＝４°であるときには、歯面３２ａの移動軌跡は、場所により相当に急な傾斜であり、横成分が少なく、盛り上がり部発生を抑制する効果が低い。
【０１１２】
図１９Ｂのシミュレーション結果に示すように、軸交差角ψがψ＝５°であるときには、歯面３２ａの移動軌跡は、ある程度緩やかとなり、横成分がある程度存在し、盛り上がり部発生を抑制する効果がある。
【０１１３】
図１９Ｃのシミュレーション結果に示すように、軸交差角ψがψ＝６°であるときには、歯面３２ａの移動軌跡は、かなり緩やかとなり、横成分が多く存在し、盛り上がり部発生を抑制する効果が高い。つまり、盛り上がり部発生を抑制する効果を得るためには、軸交差角ψがψ≧５°であることが望ましい。
【０１１４】
結果として、加工歯３２ａの強度及び加工効果をそれぞれ満足するためには、軸交差角ψは、５°〜８°の範囲であるとよい。
【０１１５】
次に、加工部１２を有する歯車加工装置１０ａ及び１０ｂについて説明する。
【０１１６】
図２０に示す様に、第１例に係る歯車加工装置１０ａは、複数の被削歯車１４の面取り加工及びシェービング加工を同時に行うものであって、被削歯車１４を９０°毎に間欠回転させる送りテーブル１０１と、被削歯車１４に対して複合カッタ１００により面取り加工及びシェービング加工を行う第１ステージ（第１工程部）１０２と、被削歯車１４に対して２回目のシェービング加工をする第２ステージ（第２工程部）１０４と、被削歯車１４に対して３回目のシェービング加工をする第３ステージ１０６と、被削歯車１４の入れ換えを行う搬入搬出ステージ１０８とを有する。送りテーブル１０１は、例えば水平回転する。
【０１１７】
送りテーブル１０１は、被削歯車１４を軸支可能な４つの回転軸（ワーク支持部）１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄを外周近傍に等間隔（９０°）に備え、それぞれが図示しないモータにより回転可能である。４つの回転軸１１０ａ〜１１０ｄは、４つのモータにより独立的に回転してもよいし、１つのモータで駆動力を分配して回転させてもよい。回転軸１１０ａ〜１１０ｄのうち搬入搬出ステージ１０８にあるものは、被削歯車１４の搬入搬出のために停止させ、対応するモータを停止させ又はクラッチを切っておく。
【０１１８】
第１ステージ１０２は、フレージングカッタ部４０ａ及び４０ｂにより被削歯車１４の端面角部３０、３１の面取り加工を行うとともに、シェービングカッタ部４２によりシェービング加工を行うステージであって、前記の加工部１２（図５参照）が設けられている。加工部１２は、前記のとおり、複合カッタ１００を有しており、該複合カッタ１００を交差角ψを有して被削歯車１４に噛合させる。該複合カッタ１００は送りテーブル１０１からみて径方向に進退可能であり、被削歯車１４の面取り加工をするときには該被削歯車１４に噛み合い、送りテーブル１０１を回転させるときには、外方に退避する。第１ステージ１０２のシェービング加工は、粗仕上げに相当する。
【０１１９】
第２ステージ１０４は、被削歯車１４の歯面２８の２回目のシェービング加工を行うステージであって、シェービングカッタ１１２を有している。該シェービングカッタ１１２は送りテーブル１０１からみて径方向に進退可能であり、被削歯車１４の加工をするときには該被削歯車１４に噛み合い、送りテーブル１０１を回転させるときには、外方に退避する。第２ステージ１０４のシェービング加工は、精密仕上げに相当する。
【０１２０】
第２ステージ１０４のシェービングカッタ１１２は、第１ステージ１０２における複合カッタ１００のシェービングカッタ部４２と同じ歯を有するものであってもよいし、精密仕上げに適した異なるものであってもよい。
【０１２１】
第３ステージ１０６は、被削歯車１４の歯面２８の３回目のシェービング加工を行うステージであって、シェービングカッタ１１４を有している。該シェービングカッタ１１４は送りテーブル１０１からみて径方向に進退可能であり、被削歯車１４の加工をするときには該被削歯車１４に噛み合い、送りテーブル１０１を回転させるときには、外方に退避する。第３ステージ１０６のシェービング加工は、さらなる精密仕上げに相当する。
【０１２２】
なお、被削歯車１４は第１ステージ１０２の複合カッタ１００のシェービングカッタ部４２により歯面２８を相当程度に精密に加工可能であり、設計条件（タクトタイム等）によっては第２ステージ１０４及び第３ステージ１０６の一方又は両方を省略してもよい。
【０１２３】
被削歯車１４を軸支する回転軸１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは垂直となるように構成し、これに対して、第１ステージ１０２、第２ステージ１０４及び第３ステージ１０６の各工具は、軸交差角ψを有するように斜めに設けるとよい。この角度は調整可能にするとよい。
【０１２４】
第３ステージ１０６まで加工が終了した被削歯車１４は搬入搬出ステージ１０８に送られ、歯車加工装置１０ａから取り出されて次の加工（例えば、熱処理加工）に送られる。
【０１２５】
このように構成される歯車加工装置１０ａによれば、１台の装置において、第１ステージ１０２で複合カッタ１００による面取り加工及び１回目のシェービング加工を行い、第２ステージ１０４及び第３ステージ１０６でシェービングカッタ１１２及び１１４によるさらなる歯面の加工を行うことができ、効率的である。すなわち、面取り及びシェービング複合工程と２回目のシェービング工程との間で、被削歯車１４の装置間搬送が不要であり、しかも面取り及びシェービング複合工程と２回目のシェービング工程が１台の装置にまとまり省スペースである。
【０１２６】
また、複合カッタ１００は軸交差角ψをもって被削歯車１４に噛合することから、該被削歯車１４の端面角部３０、３１に対して押し潰して面取りをするだけでなく、押し潰しによる余肉の盛り上がりの発生を抑制することができる。
【０１２７】
また、ワーク支持部としての回転軸１１０ａ〜１１０ｄは、第１ステージ１０２、第２ステージ１０４、第３ステージ１０６及び搬入搬出ステージ１０８に応じて設けられており、３つの被削歯車１４を第１ステージ１０２、第２ステージ１０４及び第３ステージ１０６により同時に加工をすることができる。
【０１２８】
一般にシェービング加工は、フレージングカッタによる面取り加工よりも時間がかかるが、シェービング加工を第１ステージ１０２〜第３ステージ１０６（又は、第３ステージ１０６を省略して、第１ステージ１０２と第２ステージ１０４）に分けて行うことにより、第１ステージ１０２の加工時間を短縮することができる。また、第１ステージ１０２、第２ステージ１０４及び第３ステージ１０６における加工時間（第３ステージ１０６を省略する場合には、第１ステージ１０２と第２ステージ１０４における加工）を略同じ時間に設定することにより、タクトタイムを短縮することができる。
【０１２９】
歯車加工装置１０ａでは、搬入搬出ステージ１０８を除いて３つの加工ステージを有するが、被削歯車１４に対する加工ステージの数は２又は４以上であってもよい。つまり、少なくとも第１ステージ１０２の複合カッタ１００による加工を行うことで、相当に効率的な加工が可能になる。加工ステージの数を４以上とする場合には、例えば、第１ステージ１０２の前にホブ切りの加工ステージを設けるなどしてもよい。
【０１３０】
次に、第２例に係る歯車加工装置１０ｂについて説明する。歯車加工装置１０ｂの説明では、横手方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
【０１３１】
図２１に示すように、歯車加工装置１０ｂは、ベース台２００に設けられた回転テーブル（回転台）２０２と、該回転テーブル２０２上に設けられたワーク支持部２０４と、駆動盤２０６と、該駆動盤２０６に隣接して設けられた工具支持部２０８とを有する。図２０においては、歯車加工装置１０ｂの操作盤、潤滑装置、油圧源及びクーラント等の図示を省略している。
【０１３２】
ワーク支持部２０４は、回転テーブル２０２上に設けられたＸスライドベース２１０と、該Ｘスライドベース２１０に対してＸ方向にスライドするＸスライダ２１２と、Ｘスライダ２１２上で被削歯車１４を左右から回転自在に支持するヘッドストック２１４及びテールストック２１６と、Ｙ方向奥に設けられ、被削歯車１４のばり取りを行うローラカッタユニット２２０とを有する。Ｘスライダ２１２は、Ｘモータ２１９の作用下にＸスライドベース２１０の長尺方向（ψ＝０のときはＸ方向である。以下、簡略的にＸ方向ともいう。）に移動可能である。
【０１３３】
スライドベース２１０にはベース回転モータ２２２が設けられており、該ベース回転モータ２２２の作用下に、スライドベース２１０は回転テーブル２０２に対して水平面内で回転をする。回転テーブル２０２に対してスライドベース２１０が回転をする機構は、例えばウォームホイール機構が用いられる。回転テーブル２０２にはスライドベース２１０の回転量を精密に計測するセンサ（例えばロータリエンコーダ）２２４が設けられており、該センサ２２４の信号に基づいてフルクローズド方式のフィードバックを行うことによりスライドベース２１０を正確に位置決め制御することができる。つまり、ベース回転モータ２２２の回転量に基づく間接的なフィードバック（いわゆるセミクローズド制御）ではなく、センサ２２４によりスライドベース２１０の回転量を直接的に検出するので、精密な制御が可能である。
【０１３４】
回転テーブル２０２には、位置決め制御の終了したスライドベース２１０を固定する複数（例えば４台）のクランプ２２６が設けられている。クランプ２２６は、回転テーブル２０２の周囲に等間隔に設けられている（図２０中では１台のみ示す）。スライドベース２１０の回転は軸交差角ψに相当し、例えば±２０°程度の回転が可能に構成されている。基準状態の回転角度０°のときには、ψ＝０°で、被削歯車１４の軸がＸ方向に一致するものとする。
【０１３５】
ヘッドストック２１４は、Ｘ方向のサブスライダ２３０と、該サブスライダ２３０に対してＸ方向にスライド可能な軸支持ボックス２３２と、軸支持ボックス２３２を駆動するストックモータ２３４と、被削歯車１４の一方の側を支持する支持軸２３６とを有する。支持軸２３６は、前記の軸Ｊ１に相当する。テールストック２１６はヘッドストック２１４に対して基本的に左右対称構成であることから、テールストック２１６の構成要素と同符号を付して詳細な説明を省略する。ヘッドストック２１４とテールストック２１６は、Ｘ方向に移動する駆動力が異なり、ヘッドストック２１４の方が駆動力が大きく設定され、該ヘッドストック２１４により被削歯車１４のＸ方向位置が規定される。ヘッドストック２１４及びテールストック２１６は、被削歯車１４の着脱時に接近及び離間をする。ヘッドストック２１４及びテールストック２１６には被削歯車１４を回転させる駆動源は設けられていない。
【０１３６】
ローラカッタユニット２２０は、Ｘ方向に並列した２枚のローラカッタ２２８と、これらのローラカッタ２２８を回転自在に支持するローラカッタ支持台２４０と、Ｙスライドベース２４２と、Ｙモータ２４４とを有する。Ｙモータ２４４は、Ｙスライドベース２４２に対してローラカッタ支持台２４０をＸスライドベース２１０の短尺方向（ψ＝０のときはＹ方向である。以下、簡略的にＹ方向ともいう。）に進退させる。２枚のローラカッタ２２８の間隔は、被削歯車１４の歯幅に合うように調整されており、被削歯車１４に当ててばりを除去することができる。ローラカッタユニット２２０にはローラカッタ２２８を回転させる駆動源は設けられてなく、該ローラカッタ２２８は被削歯車１４に当接して連れ回りしながらばりを除去する。ローラカッタユニット２２０はスライドベース２１０に設けられている。
【０１３７】
次に、工具支持部２０８は、Ｚスライドベース２５０と、該Ｚスライドベース２５０に対してＺ方向に昇降する工具支持機構ボックス２５２と、工具支持機構ボックス２５２に対して間欠回転するターレット機構２５４とを有する。
【０１３８】
Ｚスライドベース２５０は、駆動盤２０６に隣接して設けられてＺ方向に延在しており、工具支持機構ボックス２５２をＺ方向に昇降自在に保持する。Ｚスライドベース２５０の上部には、工具支持機構ボックス２５２を昇降させるＺモータ２５６が設けられている。
【０１３９】
工具支持機構ボックス２５２は、ターレット機構２５４を６０°毎に間欠回転させるインデックスモータ２５８と、スピンドルモータ２６０とを備え、相当程度の重量を有する。工具支持機構ボックス２５２は、さらに図示しない位置決ピン機構及びクラッチ機構を有する。位置決ピン機構により、ターレット機構２５４を正確に位置決めすることとができる。クラッチ機構によりターレット機構２５４に対する動力伝達を制御することができる。
【０１４０】
ターレット機構２５４は、側面視で六角形であり、インデックスモータ２５８の作用下にＹＺ平面内で６０°毎の回転をする。ターレット機構２５４における六角形の各頂部近傍には、順に第１アーム２６２ａ、第２アーム２６２ｂ、第３アーム２６２ｃ、第４アーム２６２ｄ、第５アーム２６２ｅ及び第６アーム２６２ｆがそれぞれＸ方向を指向して設けられている。これらのアーム２６２ａ〜２６２ｆはフレージングカッタ１８等の各種工具が着脱可能となっている。
【０１４１】
ターレット機構２５４は、６つのアーム２６２ａ〜２６２ｆのうち最も下方のものが被削歯車１４のちょうど上方に配置されるように構成されている。６つのアーム２６２ａ〜２６２ｆは等間隔（６０°）に配置され、被削歯車１４に対向するように下方に配置されたいずれか１つのアームに設けられた工具が、所定のクラッチ機構を介してスピンドルモータ２６０により回転可能である。ターレット機構２５４には図示しない歯面検出センサが設けられており、該歯面検出センサの信号に基づいて工具を被削歯車１４に対して自動的に噛合させることができる。
【０１４２】
第１アーム（第１工程部）２６２ａは、被削歯車１４に対して複合カッタ１００により面取り加工及び１回目のシェービング加工を行うものであり、ワーク支持部２０４の支持軸２３６（軸Ｊ１）が、回転テーブル２０２の旋回によって軸交差角ψを有することから、第１アーム２６２ａと支持軸２３６により加工部１２（図５参照）が形成される。
【０１４３】
第１アーム２６２ａによる面取り加工をしているときに、Ｙモータ２４４の作用下に２枚のローラカッタ２２８を被削歯車１４の両端部に押し当てることにより、該両端部のばりを除去することができる。つまり、ターレット機構２５４とローラカッタユニット２２０とは、被削歯車１４に対して異なる方向（Ｚ方向とＹ方向）からそれぞれ接近して、面取り加工とばりとり加工とを同時に行うことが可能であり、加工時間の短縮を図ることができる。ばり取り加工後は、ローラカッタ２２８を元の位置に戻しておく。
【０１４４】
第３アーム（第２工程部）２６２ｃは、被削歯車１４に対して２回目のシェービング加工をするものであり、第５アーム（第３工程部）２６２ｅは、被削歯車１４に対して３回目のシェービング加工をするものである。第３アーム２６２ｃには、精密仕上げ用のシェービングカッタ１１２が設けられ、第５アーム２６２ｅには一層精密な仕上げ用のシェービングカッタ１１４が設けられている。第２アーム２６２ｂ、第４アーム２６２ｄ及び第６アーム２６２ｆは予備である。このように、工具を３つ用いる場合には予備を１つおきとすることによりターレット機構２５４のバランスがよくなる。工具を２つ用いる場合には対向する位置に工具を設け、他を予備とするとよい。
【０１４５】
ターレット機構２５４の回転により順に第１アーム２６２ａ、第３アーム２６２ｃ及び第５アーム２６２ｅがワーク支持部２０４の被削歯車１４と対面する位置に移動し、該被削歯車１４を加工することができる。つまり、ターレット機構２５４の各工具は、Ｚモータ２５６の作用下に昇降可能であることから、被削歯車１４の面取り加工をするときには下降して該被削歯車１４に噛み合い、ターレット機構２５４を回転させるときには上昇して退避する。
【０１４６】
被削歯車１４の加工をするときには、該被削歯車１４はターレット機構２５４の工具が噛合することにより連れ回りで回転する。従って、被削歯車１４を回転させる駆動源は不要であり、構成が簡便である。ターレット機構２５４に接続される各工具は被削歯車１４と比較して大きいことから、イナーシャも大きく、必然的にスピンドルモータ２６０もある程度大型である。このような大きいスピンドルモータ２６０を用いることにより、工具を介して被削歯車１４を加減速する時間を短くすることができる。つまり、被削歯車１４はイナーシャが比較的小さいことから、工具に容易に追従して加減速するからであって、加工時間の短縮を図ることができる。
【０１４７】
歯車加工装置１０ｂでは、駆動箇所に応じて油圧駆動、空圧駆動及び電動を使い分けている。Ｘモータ２１９、ベース回転モータ２２２、Ｙモータ２４４及びＺモータ２５６に係る各軸はＮＣ制御で精密に位置決めされる。
【０１４８】
被削歯車１４の加工をするときには、工具支持機構ボックス２５２及びターレット機構２５４の重量は被削歯車１４に加わる。これらの工具支持機構ボックス２５２及びターレット機構２５４の重量は相当程度の重量を有しており、Ｚモータ２５６が過度に大きい力を発生させなくても（例えば、Ｚモータ２５６の電流が０であっても）被削歯車１４に対して十分な荷重を効率的に加えることができる。これにより、被削歯車１４を適度に押しながらの加工が可能となり、加工時の被削歯車１４のぶれや偏心を防止でき、安定した加工をすることができる。
【０１４９】
このように構成される歯車加工装置１０ｂによれば、１台の装置において、第１アーム２６２ａで複合カッタ１００による面取り加工及び１回目のシェービング加工を行い、第２アーム２６２ｂ及び第３アーム２６２ｃでシェービングカッタ１１２及び１１４によるさらなる歯面の加工を行うことができ、効率的である。また、複合カッタ１００は軸交差角ψをもって被削歯車１４に噛合することから、該被削歯車１４の端面角部３０、３１に対して押し潰して面取りをするだけでなく、押し潰しによる余肉の盛り上がりの発生を抑制することができる。
【０１５０】
さらに、ワーク支持部２０４は、各アーム２６２ａ〜２６２ｆに対して向きを調整する回転テーブル２０２に設けられていていることから被削歯車１４に応じた適切な軸交差角ψを設定することができる。
【０１５１】
ターレット機構２５４の回転軸は、ワーク支持部の軸Ｊ２に対して軸交差角ψを有する状態になる。つまり、ターレット機構２５４自体が軸Ｊ２に対して相対的に斜めになることから、複合カッタ１００及びシェービングカッタ１１２、１１４のいずれも被削歯車１４に対して軸交差角ψをもって噛合することになり、個別の角度調整が不要で、簡便構成となる。
【０１５２】
ターレット機構２５４によれば、１台の歯車加工装置１０ｂにおいて、複合カッタ１００による面取り加工及びシェービング加工と、シェービングカッタ１１２、１１４によるさらなる歯面の加工を行うことができ、効率的である。また、シェービング加工を第１アーム２６２ａ、第３アーム２６２ｃ及び第５アーム２６２ｅに分けて行うことから、第１アーム２６２ａによる第１工程部を粗仕上げ、第３アーム２６２ｃによる第２工程部を精密仕上げ、第５アーム２６２ｅによる第３工程部を一層精密な仕上げとして、適切な工具を使い分けることができる。
【０１５３】
歯車加工装置１０ｂでは、Ｘモータ２１９及びＺモータ２５６の同時協調的動作により、被削歯車１４に対して種々の歯面を形成することも可能である。
【０１５４】
なお、被削歯車１４は第１アーム２６２ａの複合カッタ１００のシェービングカッタ部４２により歯面２８を相当程度に精密に加工可能であり、設計条件（タクトタイム等）によっては第３アーム２６２ｃ及び第５アーム２６２ｅの一方又は両方の加工を省略してもよい。
【０１５５】
上述したように、歯車加工装置１０ａ及び１０ｂによれば、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂが被削歯車１４に対して軸交差角ψをもって噛合することにより被削歯車１４の歯面２８の端面角部３０、３１の面取りをするとともに、盛り上がり部８０の発生を抑制することができる。仮に盛り上がり部８０が発生する場合であっても、シェービングカッタ部４２により該盛り上がり部８０を切削して除去することができる。
【０１５６】
さらに、面取り工程とシェービング工程を同時に行うことができ、その後の第２工程のシェービング工程を省略し、又は時間を短くすることができ、効率的である。従来は単独のシェービング工程の時間が長く、これによってタクトタイムが長くなる傾向があったが、第２工程としてのシェービング工程が省略され、又は時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮化が図られる。
【０１５７】
一般にシェービング加工は、フレージングカッタによる面取り加工よりも時間がかかるが、シェービング加工を第１工程と第２工程（又は第１工程〜第Ｎ工程（Ｎ≧３））に分けて行うことにより、第１工程の時間を短縮することができる。また、第１工程と第２工程（又は第１工程〜第Ｎ工程）を略同じ時間に設定することにより、タクトタイムを短縮することができる。
【０１５８】
複合カッタ１００を用いた面取り加工により盛り上がり部８０の発生を防止できることから、例えば歯研加工を省略しても相当に高精度な歯車が得られる。また、歯研加工を省略しても、ギアホーニング加工を行えばさらに高精度な歯車が得られる。この場合、被削歯車１４には盛り上がり部８０が実質的に存在しないことから、後工程の歯車加工（例えば、シェービング加工、歯研加工、ギアホーニング加工）の工具に対する影響を相当に抑制することができる。
【０１５９】
次に、本実施の形態に係る歯車加工方法について説明する。
【０１６０】
図２２に示すように、第１の実施形態に係る歯車加工方法では、先ず、ステップＳ１０１において、素材に対してホブ等による歯切りを行う。この歯切りにより被削歯車１４の歯２６の概略形状が形成され、歯面の粗仕上げに相当する。
【０１６１】
ステップＳ１０２（面取り及びシェービングの複合工程）において、加工部１２による被削歯車１４の面取り加工を行う。上記のように、加工部１２によれば複合カッタ１００が被削歯車１４に対して軸交差角ψを有して噛合して面取りをすることから、被削歯車１４の端面角部３０、３１に対して押し潰して面取りをするだけでなく、押し潰しによる余肉の盛り上がりの発生を抑制することができる。このステップＳ１０２は、例えば、歯車加工装置１０ａ及び１０ｂを用いて行われる。ただし、単独のシェービング加工等の独立的な歯面成形加工工程を行うことなく、次のステップＳ１０３へ移る。
【０１６２】
ステップＳ１０３（熱処理工程）において、被削歯車１４の熱処理による浸炭及び焼入を行う。これにより被削歯車１４は硬度が高くなる。
【０１６３】
ステップＳ１０４（歯面仕上げ工程）において、被削歯車１４の歯車研削加工（歯車研削工程）を行う。図２３に示すように、歯車研削加工は、被削歯車１４に対して螺旋条を有する砥石１８０を噛合させながら同期回転させ、歯２６の歯面を仕上げる加工である。この時点では、熱処理によって被削歯車１４は相当に硬くなっているが、面取り及びシェービング複合工程において面取りがなされるとともに盛り上がりの発生が抑制されていることから、砥石に過度な負荷がかかることがない。
【０１６４】
ステップＳ１０５（歯面仕上げ工程）において、被削歯車１４のギアホーニング加工（ホーニング工程）を行う。図２４に示すように、ギアホーニング加工は内歯砥石１８２に対して被削歯車１４を噛合させながら回転をして、歯２６の歯面をさらに高精度に仕上げる加工である。
【０１６５】
このように、第１の実施形態に係る歯車加工方法では、面取り工程とシェービング工程を同時に行うことができ、その後の第２工程のシェービング工程を省略することができ、効率的である。従来は単独のシェービング工程の時間が長く、これによってタクトタイムが長くなる傾向があったが、第２工程としてのシェービング工程が省略され、又は時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮化が図られる。
【０１６６】
図２５に示すように、第２の実施形態に係る歯車加工方法は、順に、歯切り工程（ステップＳ２０１）、面取り及びシェービングの複合工程（ステップＳ２０２）、熱処理工程（ステップＳ２０３）、ギアホーニング工程（ステップＳ２０４）を有する。これらの工程は、図２２の第１の実施形態に係る歯車加工方法におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０５に相当し、ステップＳ１０４の歯車研削工程が省略されている。
【０１６７】
このように、歯車研削工程を省略してもその後のステップＳ２０４のギアホーニング加工で内歯砥石１８２に対する負荷は、実用上問題ない程度に小さい。被削歯車１４は熱処理後であって硬度が高くなっているが、盛り上がり部８０（図１４参照）の発生が抑制されているためである。仮に大きい盛り上がり部８０が存在すると、該部分は常に内歯砥石１８２の同じ箇所に当接し、その箇所のみが極端に摩耗してしまい、実用的でない。本実施の形態では盛り上がり部８０の発生が抑制されており、内歯砥石１８２の所定の箇所のみに過度な負荷を与えることが防止できる。
【０１６８】
このように、歯車研削工程を省略すると工程数がさらに減少し、効率的である。
【０１６９】
図２６に示すように、第３の実施形態に係る歯車加工方法は、順に、歯切り工程（ステップＳ３０１）、面取り及びシェービングの複合工程（ステップＳ３０２）、シェービング工程（ステップＳ３０３、第１歯面仕上げ工程）、熱処理工程（ステップＳ３０４）、歯車研削工程（ステップＳ３０５、第２歯面仕上げ工程）、及びギアホーニング工程（ステップＳ３０６、第２歯面仕上げ工程）を有する。このうち、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０５及びＳ３０６は、図２２の第１の実施形態に係る歯車加工方法におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５に相当し、ステップＳ３０３のシェービング工程が付加されている。
【０１７０】
このうち、ステップＳ３０２及びＳ３０４は、例えば、歯車加工装置１０ａ及び１０ｂを用いて行われ、熱処理前までは１台の装置内で行うことができ、被削歯車１４の装置間搬送が不要であり、省スペース化が図られ、効率的である。シェービング工程は複数回に分けて行ってもよい。
【０１７１】
面取り及びシェービング複合工程と第１歯面仕上げ工程は、必ずしも歯車加工装置１０ａ及び１０ｂのように１台の装置内で行わなくとも、面取り及びシェービング複合工程を所定の第１加工装置で行い、第１歯面仕上げ工程を所定の第２加工装置で行ってもよい。
【０１７２】
一般にシェービング加工は、フレージングカッタによる面取り加工よりも時間がかかるが、シェービング加工を複合カッタ１００による第１工程とその後の単独の第２工程（又は第１工程〜第Ｎ工程（Ｎ≧３））に分けて行うことにより、第１工程及び第２工程の時間を短縮することができる。また、第１工程と第２工程（又は第１工程〜第Ｎ工程）を略同じ時間に設定することにより、タクトタイムを短縮することができる。
【０１７３】
第３（及び第４）の実施形態に係る歯車加工方法では、歯面仕上げ工程を熱処理の前後に分けて行うことにより、高精度な加工が可能となる。
【０１７４】
図２７に示すように、第４の実施形態に係る歯車加工方法は、順に、歯切り工程（ステップＳ４０１）、面取り及びシェービングの複合工程（ステップＳ４０２）、シェービング工程（ステップＳ４０３、第１歯面仕上げ工程）、熱処理工程（ステップＳ４０４）、及びギアホーニング工程（ステップＳ４０５、第２歯面仕上げ工程）を有する。これらの工程は、図２４の第３の実施形態に係る歯車加工方法におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４及びＳ３０６に相当し、ステップＳ３０５の歯車研削工程が省略されている。
【０１７５】
第４の実施形態に係る歯車加工方法では、ステップＳ４０２の面取り及びシェービングの複合工程で、盛り上がり部８０（図１４）の発生が相当に抑制され、しかもその後のステップＳ４０３でシェービング加工をしていることから、盛り上がり部８０は実質的に存在しない。したがって、歯車研削工程を省略しても、後のステップＳ３０５のギアホーニング加工で内歯砥石１８２に対する負荷は、実用上問題ない程度に小さい。
【０１７６】
図２８に示すように、第５の実施形態に係る歯車加工方法は、順に、歯切り工程（ステップＳ５０１）、面取り及びシェービング複合工程（ステップＳ５０２）、及びシェービング工程（ステップＳ５０３、第１歯面仕上げ工程）を有する。これらの工程は、図２４の第３の実施形態に係る歯車加工方法におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２及びＳ３０３に相当し、ステップＳ３０４の熱処理工程、Ｓ３０５の歯車研削工程及びステップＳ３０６のギアホーニング工程が省略されている。
【０１７７】
第５の実施形態に係る歯車加工方法は熱処理工程を有しないが、要求精度が比較的高くない歯車に十分適用可能である。また、面取り及びシェービング複合工程（ステップＳ５０２）の後に行われるシェービング仕上げ工程（ステップＳ５０３）の段階では、盛り上がり部がほとんど発生していないため、該シェービングカッタ１１２、１１４等に対する負荷が小さく、工具寿命を延ばすことができる。これにより、工具交換作業のために歯車加工装置１０ａ及び１０ｂを停止させる回数や、メンテナンス及び点検の回数を低減するとともに、工具費用を抑制することができる。
【０１７８】
図２９に示すように、第６の実施形態に係る歯車加工方法は、順に、歯切り工程（ステップＳ６０１）、面取り及びシェービング複合工程（ステップＳ６０２）、シェービング工程（ステップＳ６０３、第１歯面仕上げ工程）、及び熱処理工程（ステップＳ６０４）を有する。これらの工程は、図２４の第３の実施形態に係る歯車加工方法におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、及びＳ３０４に相当し、ステップＳ３０５の歯車研削工程及びステップＳ３０６のギアホーニング工程が省略されている。
【０１７９】
第６の実施形態に係る歯車加工方法は熱処理工程後の歯面仕上げ工程を有しないが、熱処理工程により被削歯車１４の硬度が高くなって十分な耐久性を有し、例えば、比較的要求精度が高くない歯車に適用可能である。第３の実施形態のように熱処理工程後の歯面仕上げ工程を行えば、高精度な車両用変速機の歯車に一層好適であることはもちろんである。
【０１８０】
なお、各実施の形態において、熱処理後の歯面仕上げ工程は、歯車研削加工及びギアホーニング加工に限られず、例えば、仕上げホブ工程及びリーマ工程等で、歯面を仕上げることのできる工程のうちのいずれか１つ以上を条件に応じて選択すればよい。各実施の形態では、明記した工程以外にも、必要に応じて端面切削工程、内径ホーニング工程等を行ってもよいことはもちろんである。
【０１８１】
上述したように、本実施の形態に係る歯車加工方法では、複合カッタ１００は軸交差角ψをもって被削歯車１４に噛合することから、被削歯車１４の端面角部３０、３１に対して押し潰して面取りをするだけでなく、押し潰しによる余肉の盛り上がりの発生を抑制することができる。
【０１８２】
上述したように、本実施の形態に係る歯車加工方法によれば、フレージングカッタ部４０ａ、４０ｂが被削歯車１４に対して軸交差角ψをもって噛合することにより被削歯車１４の歯面２８の端面角部３０、３１の面取りをするとともに、盛り上がり部８０の発生を抑制することができる。仮に盛り上がり部８０が発生する場合であっても、シェービングカッタ部４２により該盛り上がり部８０を切削して除去することができる。
【０１８３】
複合カッタ１００を用いた面取り及びシェービング複合加工により盛り上がり部８０の発生を防止できることから、例えば歯研加工を省略しても相当に高精度な歯車が得られる。また、歯研加工を省略しても、ギアホーニング加工を行えばさらに高精度な歯車が得られる。この場合、被削歯車１４には盛り上がり部８０が実質的に存在しないことから、後工程の歯車加工（例えば、シェービング加工、歯研加工、ギアホーニング加工）の工具に対する影響を相当に抑制することができる。
【０１８４】
本発明に係る歯車加工方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】被削歯車の斜視図である。
【図２】複合カッタの斜視図である。
【図３】複合カッタの断面正面図である。
【図４】複合カッタの分解斜視図である。
【図５】加工部の略式斜視図である。
【図６】被削歯車とフレージングカッタ部をそれぞれ周面に沿って展開した模式図である。
【図７】従来技術に係る噛み合わせ状態で、被削歯車とフレージングカッタをそれぞれ周面に沿って展開した模式図である。
【図８】図８Ａは、噛み合い初期の噛み合い部の略式斜視図であり、図８Ｂは、噛み合い中期の噛み合い部の略式斜視図であり、図８Ｃは、噛み合い終期の噛み合い部の略式斜視図である。
【図９】加工後の右歯面の略式斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、軸交差角が５°の場合の端面角部におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡を示す図であり、図１０Ｂは、軸交差角が８°の場合の端面角部におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡を示す図である。
【図１１】加工後の左歯面の略式斜視図である。
【図１２】被削歯車とフレージングカッタ部をそれぞれ周面に沿って一部を拡大して展開した模式図である。
【図１３】フレージングカッタ部と被削歯車との噛み合い部の拡大側面図である。
【図１４】軸交差角を０°として加工をした被削歯車の端面角部の拡大図である。
【図１５】軸交差角を５°として加工をした被削歯車の端面角部の拡大図である。
【図１６】軸交差角を８°として加工をした被削歯車の端面角部の拡大図である。
【図１７】軸交差角を５°として、２０００回の加工をした際の２０００個目の被削歯車の端面角部の拡大図である。
【図１８】フレージングカッタにおける歯と、軸交差角、カッタ歯先幅、干渉量、隙間及びカッタ残り幅の関係を示す模式図である。
【図１９】図１９Ａは、軸交差角が４°の場合の端面角部におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡を示す図であり、図１９Ｂは、軸交差角が５°の場合の端面角部におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡を示す図であり、図１９Ｃは、軸交差角が６°の場合の端面角部におけるフレージングカッタの歯面の移動軌跡を示す図である。
【図２０】第１例に係る歯車加工装置の平面図である。
【図２１】第２例の変形例に係る歯車加工装置の斜視図である。
【図２２】第１の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【図２３】歯車研削工程の加工の様子を示す模式図である。
【図２４】ギアホーニング工程の加工の様子を示す模式図である。
【図２５】第２の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【図２６】第３の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【図２７】第４の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【図２８】第５の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【図２９】第６の実施形態に係る歯車加工方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８６】
１０ａ、１０ｂ…歯車加工装置        １２…加工部
１４…被削歯車                      ２６…歯
２８…歯面                          ３０、３１…端面角部
３２ａ、３２ｂ…加工歯              ８０…盛り上がり部
１０１…テーブル                    １０２…第１ステージ（第１工程部）
１０４…第２ステージ（第２工程部）  １０６…第３ステージ（第３工程部）
１０８…搬入搬出ステージ            １１０ａ〜１１０ｄ…回転軸（ワーク支持部）
１１２、１１４…シェービングカッタ  ２０２…回転テーブル（回転台）
２０４…ワーク支持部                ２２０…ローラカッタユニット
２２４…センサ                      ２２８…ローラカッタ
２３４…ストックモータ              ２３６…支持軸
２５２…工具支持機構ボックス        ２５４…ターレット機構
２６２ａ〜２６２ｆ…アーム
Ｊ１…軸                            Ｊ２…軸
ψ…軸交差角
【図１】
2009034785.tif 000008
【図２】
2009034785.tif 000009
【図３】
2009034785.tif 000010
【図４】
2009034785.tif 000011
【図５】
2009034785.tif 000012
【図６】
2009034785.tif 000013
【図７】
2009034785.tif 000014
【図８】
2009034785.tif 000015
【図９】
2009034785.tif 000016
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009034785.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
2009034785.tif 000022
【図１６】
2009034785.tif 000023
【図１７】
2009034785.tif 000024
【図１８】
2009034785.tif 000025
【図１９】
2009034785.tif 000026
【図２０】
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【図２１】
2009034785.tif 000028
【図２２】
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【図２３】
2009034785.tif 000030
【図２４】
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【図２５】
2009034785.tif 000032
【図２６】
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【図２７】
2009034785.tif 000034
【図２８】
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【図２９】
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