JPH01301015A - 歯車の歯面の精密加工法及びこれに適した工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は請求項１の上位概念に記載の方法及び請求項２
の上位概念に記載の工具に関する。

［従来の技術］ ＤＥ−Ｚ　ｒ工場と操業Ｊ　　（Ｗｅｒｋｓｔａｔｔ　
ｕｎｄＢｅｔｒｉｅｂ）、ｌ１８．Ｊｇ、（１９８５）
、Ｈ。

８、第５０５〜５０９頁によれば、工具をワーク歯車の
軸線に対して平行に運動させ、さらに間欠的に半径方向
にインフィードする形式の、特に焼入れ歯車の歯面の精
密加工法が公知である。しかし、縦送りは多大の加工時
間を要するので回避されなければならない。

この種の別の公知方法によれば、工具が半径方向にのみ
インフィードされる。これによれば加工時間が短縮され
る。しかし、ワークの歯の全幅を加工するためには工具
の歯をワークの歯に送金密着させなければならず、この
ことが工具製作上少なからぬ問題を生じる。

いわゆるダイヤゴナル送りで加工を行えば上記欠点を回
避することができる。その場合、工具はワークに対して
、ワーク軸線に対して斜めの方向に送られる。工具の幅
と、ワーク軸線に対する送り方向の角度とを°適当に選
択すれば、接触点若しくは共通垂線をワークの歯の一方
の端面から歯幅を経て他方の端面へ移動させるのに送り
量が比較的わずかで済む。それゆえ、工具の幅を加工法
のパラメータに依存して選択することが重要である。

本発明の工具の先術技術は、ＤＥ特許第２６４４３３１
号、ＦＲ特許第７６１０７１６号及び第７７２９６９３
号、ＣＢ特許第１５３７８７７号及び第１５４７５１２
号、ＪＴ特許第１０５３５９０号及び第１１１２０８８
号及び特許第１２６３５６２号に開示されている。

Ｅ本発明が解決しようとする課題Ｊ 本発明の課題は、送り量が可能な限り少なくて済む加工
法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決した本発明方法の要旨は、請求項１の下
位概念に記載した通りである。上記課題を解決した本発
明工具の要旨は、請求項２の下位概念に記載した通りで
ある。

［本発明の作用・効果］ ＤＥ書籍「フルト、歯車シェービング」第２１０．２１
１頁には、ダイヤゴナル送りで行われる非焼入れ歯車の
歯面のシェービングのために、工具幅、ワーク歯車幅、
袖丈差角及びダイヤゴナル角の幾何学的な関係が記載さ
れているが、しかし、この関係は摩擦的な工具による加
工法には適用できない。同書籍に開示されているように
、シェービングカッタの幅はワーク歯車に比して狭い。

この結果、工具の歯とワーク歯車の歯との噛合いはワー
ク歯車の歯幅全体にわたって生じない。この場合、ダイ
ヤゴナル送りで加工が行われると、摩擦的な歯面を備え
た工具では、歯のエツジの領域の硬質と粒がワーク歯車
の歯の歯面に「押込まれる」傾向が強まる。これは歯面
を粗くし、この領域での硬質と粒の落ちこぼれによって
工具の寿命を縮める。

請求項に記載された幾何学的な関係によれば、おどろく
ほど簡単に、例えば現存する工具が、最少可能な送り量
での当該加工に適するかどうかのチエツクが可能であり
、しかもその場合、送り量（２・Ｓ）自体をこのチエツ
クに採用する必要がない。工具が使用可能であれば、必
要な送り量（２・Ｓ）が、三角法によって導かれた次式
から簡単に算出される。

加工法のパラメータに対する工具幅の依存性は特に重要
である。例えば請求項に規定した幅に比して大きな幅を
有する現存の工具が使用されると、この工具は完全には
利用されない。比較的幅広の工具が製作されても良いが
、不必要な費用が工具のためにかさむ。これに対して、
工具の幅が請求項に規定された幅に比して小さいと、ワ
ーク歯車の歯面ばその全幅にわたって加工できず、まし
てや送り量が相応して延長される。このことは回避され
なければならないことである。

本発明工具は、２つの歯面との接触下で行われる精密加
工法で使用するために適すると共に、１つの歯面との接
触下で行われる精密加工法にも適する。

請求項に記載の式に基づいて形成された工具は請求項中
に記載されたパラメータの選択の１例にすぎない。袖丈
差角γ及びダイヤゴナル角εは互いに依存しており、従
って工具の幅ｂＴはワーク歯車の輻ｂｗの他には袖丈差
角γだけにしか依存しない。換言すれば、所定のワーク
歯車若しくはその所定幅においては、歯のパラメータ γ〜βヤ＋βＴ（１） （この場合、ねじれ角βヤ及びβ、は前符号を正しくし
て使用されなければならない）及び に基づき、請求項に記載された式 によって、ただ１つの工具幅が規定される。要するに一
意的に規定された工具が決定される。

式（３）は寸法決定に関わるものであって、計算法則で
はない。この式により、現存する工具のチエツクが可能
であること自体は重要ではない。なぜならば付加的な使
用可能性がチエツクされるに過ぎないからである。重要
なことは、式（３）が所定のワーク歯車の加工のために
最良の工具寸法を可能ならしめることにある。

従来、式（１）、式（２）、式（３）内に示されたパラ
メータ間の関係が明らかにされたことはなく、工具の幅
は必要に応じて多かれ少なかれ任意に決定され、そのた
め、前述の欠点が生じていたのである。

［実施例］ 歯車状の工具Ｔとワーク歯車Ｗとが軸３，４を交差させ
て互いに噛合っている。工具Ｔの歯の少なくとも歯面に
は摩擦的な面が設けられている。摩擦的な面とは、明瞭
な方向性を有するカッティングエツジを備えない面をい
う。焼入れ前のワーク歯車を加工する場合、工具Ｔはセ
ラミック又はと粒を埋込んだ合成樹脂から成ることがで
きる。しかし、予め焼入れされた歯車の加工では、工具
Ｔは、歯付きの金属的な基体の歯面５に硬質と粒、例え
ばキュービック状の窒化はう素（ＣＢ　Ｎ）又はダイヤ
モンドを有する被覆を備えたものから成る。この加工法
はハードシェービング（Ｈａｒｔｓｃｈａｂｅｎ）又は
シェービング研削（５ｃｈａｂｓｃｈ　Ｉｅ　ｉ　ｆ　
ｅｎ）と呼ばれる。この加工法では、ワーク歯車Ｗ及び
工具Ｔのいずれかが回転され、回転する方が回転しない
方を歯を介して回転させる。回転中に工具Ｔがワーク歯
車Ｗに対して矢印６で示す方向に往復する。この送り運
動は軸３，４に対して平行な平面内で行われる。この送
り運動の他に、矢印７で示す方向の半径方向のインフィ
ードが間欠的に行われると共に、回転方向が原則的に少
なくとも１度転換される。工具Ｔとワーク歯車Ｗとの間
には理論的に接触点Ｎでの点接触が生じる。

この接触点Ｎはいわゆる共通垂線上に位置している。送
り運動中に接触点Ｎはワーク歯車Ｗの両端面８．９間で
位置を変える。換言すれば接触点Ｎは一方の端面８にお
ける一方の終端位置Ｍから中央位置（図面ではこの中央
位置に接触点Ｎが位置している）を経て他方の端面９で
の他方の終端位置へ移動する。可能な限り短い送り運動
でこの移動が可能となるように、完全に規定された関係
が考慮されなければならない。

工具Ｔとワーク歯車Ｗとの相対位置及び相対運動を規定
する値と、工具Ｔの最良の幅との間には次式が満足され
なければならないことが判明し　Ｉこ　。

式中、ｂＴは工具Ｔの幅、 ｂｗはワーク歯車Ｗの幅、 γは軸３，４間の交差角、 εはダイヤゴナル角、要するに軸４と 送り方向（矢印６）との成す角 である。

これらの値は理解のために第３図に示されている。さら
に第３図には、接触点Ｎを中央位置から終端位置０へ移
動させるために進まなければならない送り量が符号Ｓで
示されており、さらに、工具の幅のうち、ワーク歯車Ｗ
の投影でみて依然としてオーバラップする右側の部分が
符号Ｘで示されている。

工具及びワーク歯車を収容する装置は本発明の理解に重
要でないため図示されていない。同じ理由で、本発明方
法を実施する機械若しくはワーク歯車Ｗを本発明工具Ｔ
で加工する機械及び駆動装置も同様に図示されていない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく工具をワークは車との噛合い状
態で示す側面図、第２図は第１図を上方から見た図、第
３図は第２図の状態を拡大して工具の位置を説明した図
である。 代理人　弁理士　　矢　野　敏　雄 手続補正書（自刃 昭和６３年１１月７日 ｑ、■許庁長官殿 ３、ｌｌＤ正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７　補正の内容 （１）　　明細書第６頁第１４〜１５行目のの記載を次
のように補正します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特に焼入れたワーク歯車（Ｗ）の歯面を歯車状又は
   ラック状の工具（Ｔ）によって精密加工する方法であっ
   て、工具（Ｔ）が、幾何学的に規定されたカッティング
   エッジを有してない摩擦的な面を歯面上に備えており、
   ワーク歯車と工具とを軸交差角（γ）下で互いに噛合わ
   せて転動させ、そのさい、ワーク歯車と工具との間に、
   ワーク歯車及び工具の軸線に対して平行な１平面内で、
   ワーク歯車の軸線に対して角度（ε）を成して、相対的
   な送り運動を生ぜしめる形式のものにおいて、前記送り
   運動を、角ε＞０°（ダイヤゴナル送り）で実施し、か
   つ、使用される工具（Ｔ）の歯の幅ｂ＿Ｔが、 ｂ＿Ｔ≧ｂ＿Ｗ［２・ｃｏｓγ−ｓｉｎε／ｓｉｎ（ε
   ＋γ）］の式に相応しており、式中、ｂ＿Ｗは加工すべ
   きワーク歯車（Ｗ）の歯幅であることを特徴とする歯車
   の歯面の精密加工法。 ２、特に焼入れた歯車の歯面を軸交差で精密加工するた
   めの歯車状又はラック状の工具であって、この工具が、
   明らかな方向性を有するカッティングエッジを有しない
   摩擦的な表面を備えており、この表面が特に硬質と粒の
   被覆によって形成されている形式のものにおいて、工具
   （Ｔ）の幅（ｂ＿Ｔ）と、加工すべきワーク歯車（Ｗ）
   の幅（ｂ＿Ｗ）と、工具とワーク歯車との間の相対位置
   及び運動を規定する他の値との間に、 ｂ＿Ｔ≧ｂ＿Ｗ［２・ｃｏｓγ−ｓｉｎε／ｓｉｎ（ε
   ＋γ）］の関係が成立っており、ここに、 γは工具（Ｔ）とワーク歯車（Ｗ）との軸交差角、 εはワーク歯車の軸（４）とワーク歯車（Ｗ）に対する
   工具（Ｔ）の送り方向（６）との 成す角 を表わしていることを特徴とする歯車の歯面の精密加工
   法に適した工具。