JPH0351062Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、加熱処理されたワーク歯車のバニツ
シング装置に係り、特にワーク歯車の歯面の各稜
に残るバリ、カエリ及び歯面上の打痕等を好適に
除去し伝達効率の優れた歯車を提供できる歯車バ
ニツシング装置に関する。

［従来の技術］ 一般に動力伝達装置に使用される歯車には、動
的な負荷が繰返し与えられるため、耐摩耗性と強
じん性が要求され、その両方を満すために表面熱
処理が施される。しかし、熱処理を施したために
歯車内部にひずみ応力が発生し、それによるひず
み変形が生じたり、また加工処理中に打痕等のキ
ズが生じたりして平滑な歯面を得られなかつた。
また上記処理前に歯車には切削時に生じる歯面の
各稜のバリ、カエリ等、更に熱処理後のスケール
等が残されており、これらの除去、整形して噛み
合い効率に優れる歯車が要求されていた。

これを達成するために従来では手修正、ギヤホ
ーニング、歯車バニツシングを施していたが、手
修正では非量産的であつて、しかも精度上での信
頼性が少なく適当でなかつた。

一方、第１２図乃至第１４図でギヤホーニング
による修正を説明すると第１２図に示される如く
歯面３上に形成された打痕８の高さ約30μを除去
するためにギヤホーニングを30sec施して測定す
ると第１３図に示すように打痕高さは10μまで整
形される。その後、60secホーニングを施した結
果を示す第１４図の状態では、打痕高さは0μに
整形されているが歯面３上にホーニングによるう
ねり１４が形成されている。従つてギヤホーニン
グは修正能力が低いうえに、ホーニング時間によ
つては表面うねり１４を発生させる欠点を有して
いる。

他方、歯車バニツシングではワーク歯車に対し
てバニツシング歯車を加圧して噛合して修正しよ
うとするものであるが、歯車同士が片当りするた
めに適切なバニツシングが成し得なかつた。それ
ゆえ手修正が必要になり上記いずれの手段も非量
産的で適当とはいえなかつた。

このような欠点を改善すべく従来では、特開昭
57−21222号公報にギヤのバニツシングが紹介さ
れている。具体的には、第１５図に示すようにワ
ーク歯車１に噛み合う如く形成される歯形と歯の
間隔とを有する３つのギヤ１３ａ，１３ｂ，１３
ｃを備え、該３つのギヤ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
がほぼ平行な軸芯の関係にあり、更にこの３つの
ギヤの少なくとも２つの間の相対的な回転速度を
変更する装置１１とを備え、これによりバニツシ
ングされたワーク歯車１が３つのギヤ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃとの噛合から外れるギヤのバニツシ
ング用装置において、前記３つのギヤ１３ａ，１
３ｂ，１３ｃの各々が、単なる作用圧力角を有
し、バニツシングされるワーク歯車１の創成圧力
角に対し、作用圧力角の第１のものがより大き
く、第２のものがより小さく、第３のほぼ等しい
バニツシング装置で、これによつてワーク歯車１
の歯面の整形を施そうとするものである。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のバニツシングするための
３つのギヤ１３ａ，１３ｂ，１３ｃには夫々例え
ばボラゾン電着層が歯車１の噛合全面に形成さ
れ、且つ夫々の作用圧力角が異なつているため
に、バニツシングされる（ワーク歯車）べきギヤ
１に対して夫々の３つのギヤ抵抗が加工終了まで
変わらず、またそのために整形に必要なトルクが
増大するばかりでなく、その反作用としてボラゾ
ン電着層が剥離し寿命が短かつた。またこのよう
にボラゾン電着層を全面にわたつて形成すること
は高価であり、これがワーク歯車１に反映される
とワーク歯車１自体が高価になるという二次的な
欠点を有している。

［考案の目的］ 本考案は上記問題点を解消すべく創案されたも
ので、本考案の目的はワーク歯車の歯面の各稜に
残るバリ、カエリ及び熱処理後の歯面上の打痕等
を除去、修正して噛合効率の優れた歯車を形成す
る歯車バニツシング装置を提供するにある。

［考案の概要］ 本考案は上記目的を達成すべくワーク歯車と
各々噛み合い歯面の両側部に、その歯タケ方向に
沿つてボラゾン強化層を有する側部整形歯車と、
上記ワーク歯車の創成圧力角に対し、より大きな
作用圧力角を有し、歯面にボラゾン強化層を有す
る歯先部成形歯車とを備え、上記いずれか１枚の
歯車にそれを可変的に駆動させる駆動装置と、い
ずれか１枚を上記ワーク歯車に加圧噛合させる加
圧装置とによつて駆動させ、短時間で確実に歯車
の歯面整形を可能にするものである。

［実施例］ 以下、本考案の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

第１図に示される如く１はラツク或いはホブに
よつて切削された後、所定の強度を得るために熱
処理を施され、その歯面上又は歯面の各稜にバ
リ、カエリ、スケール、打痕等が残されたワーク
歯車である。

このワーク歯車１の上記バリ、カエリ等を効率
良く且つ確実に除去するために、第１、第２の側
部整形歯車２，６及び歯面整形歯車７を、回転自
在なワーク歯車１に噛合させることによつてなさ
れる。

具体的には、第２図に示すように第１の側部整
形歯車２の歯面３ａ上には、その歯幅方向の両側
部に所定間隔に且つ歯底部４ａより歯先部４ｂに
向かう歯タケ方向に沿つてボラゾン（立方晶形チ
ツ化ホウソ）強化層５ａが形成されている。ま
た、第１の側部整形歯車２の歯面３ａは、その軸
方向に対して所定のねじり角θ₁を有するように形
成されるものである。

一方、第３図に示す第２の側部整形歯車６も第
１の側部整形歯車２と同様に、その歯面３ａの歯
幅方向の両側部に所定間隔に、且つ歯底部４ａよ
り歯先部４ｂに向かう歯タケ方向に沿つてボラゾ
ン強化層５ａが形成され、また、上記第１の側部
整形用歯車２の歯面３ｂのねじ角θ₁と逆方向のね
じれ各θ₂を有するように形成されている。

他方、第４図に示す如く、歯面整形歯車７は、
上記ワーク歯車１の創成圧力角に対し、より大き
な作用圧力角を有するように形成されるととも
に、ワーク歯車１に噛み合う歯面３ｃの全面７ｄ
または歯元部７ａに、ボラゾン強化層５ａが形成
されている。

ゆえに、第５図に示すワーク歯車１に第１図に
示すような、第１、第２の側部整形歯車２，６及
び歯面整形歯車７を噛合することによつてワーク
歯車１の歯面３が整形されるものである。

即ち、第５図に示すワーク歯車１の歯面３の歯
幅方向の両側部は第１、第２の側部整形歯車２，
６のそれぞれのボラゾン強化層５ａによつて整形
され、バリ、カエリ、打痕等が除去されることに
なる。一方、ワーク歯車１の歯面３は、歯面整形
歯車７と噛合することによつて歯元部８ｂの整形
がなされ、これに残されたバリ、カエリ、打痕等
が除去されることになる。また、この歯車７の作
用圧力角はワーク歯車１の創成圧力角に対し、よ
り大きく形成されるために、第５図に示す白抜き
ブツシユは整形が施されないように（表面うねり
が形成されないように）歯先だけがワーク歯車１
の歯面３に接触するように形成されるものであ
る。

上記の如く、ワーク歯車１を整形するために
は、第１図に示す如く、ワーク歯車１は回転自在
に且つ着脱自在にワーク歯車軸１０に設けられ、
このワーク歯車１に噛合すべく第１、第２の側部
整形歯車２，６が夫々を一体的に回転させる第
１、第２の側部整形歯車軸１１，１２の一端部側
に設けられ、その側部整形用歯車軸１１，１２は
上記ワーク歯車軸１０に対して並行に設けられ
る。また第１、第２の側部整形用歯車２，６のい
ずれか一方の他端部側には、例えばＤ，Ｃモータ
等の速度、トルクの可変な駆動装置（後述する）
が設けられ、これによつて回転駆動力が伝達され
ることになる。更に上記ワーク歯車１には、例え
ば伸縮自在な流体シリンダ等による移動手段（後
述する）のシリンダロツド先端側に回転自在な歯
面整形歯車軸９が設けられ、その軸９に上記歯面
整形歯車７が一体的に設けられる。

更に、第６図にて本考案のバニツシング装置を
詳細に説明する。図は第１図の−線断面矢視
図である。

図に示される如く枠体で構成される支持台本体
１５上には、上記ワーク歯車１を回転自在に且つ
着脱自在に嵌合するワーク歯車軸１６が軸受１７
を介して第１のフランジ付スリーブ１８に収容さ
れ、そのフランジ部が上記支持台本体１５に移動
自在に設けられた移動台１９に例えばボルト等に
よつて設けられている。移動台１９の下部には摺
動基部２０が設けられ、これが上記支持台本体１
５に設けられた案内溝部２１に沿つてその長手方
向に移動自在にされるものである。

また、上記摺動基部２０には、枠体２２が設け
られると共に、その枠体２２の適宜位置には、こ
れをその作動方向に移動させる例えば流体シリン
ダ等の第１の流体手段２３のロツド先端部側が固
定され、他端部側が上記支持台本体１５上に設け
られている。また、上記枠体２２は、アーム２２
ａを介して上記摺動基部２０内に軸受１７を介し
て回転自在に設けられた回転軸２４の一端部に一
体的に設けられ、その軸２４と共に、上記フラン
ジ付スリーブ１８が回転するように構成される。
一方、上記ワーク歯車１を囲繞するようにこれに
噛合する第１、第２の側部整形歯車２，６を一端
部側に一体的に設ける第１、第２の側部整形歯車
軸１１，１２が軸受７を介して回転自在な第２、
第３のフランジ付スリーブ２５，２６に収容され
ると共に、そのフランジ部が上記支持台本体１５
に一体的に取り付けられている。また実施例では
第１の側部整形歯車軸１１の他端部側に例えば伝
達歯車２７等が設けられ、これに上記駆動装置が
噛合される。さらに、支持台本体１５には、例え
ば先端部に上記歯面整形歯車７を回転自在に嵌合
される歯面整形歯車軸９を軸支するスリーブ２８
に設けられたシリンダロツド２９を伸縮自在に有
する第２の流体手段３０が設けられ、この第２の
流体手段３０は上記支持台本体１５上に取付基部
３１を介して一体的に設けられている。

以下、本考案の実施例の作用について説明す
る。

第７図に示される如く、第１、第２の側部整形
歯車２，６に噛合させるべく、移動台１９を上記
第１の流体手段２３によつてその噛合方向に移動
されると、これにアーム２２ａを介して回動自在
なワーク歯車１が例えば第１の側部整形歯車２に
第８図に示す如く噛合されると、その噛合方向に
上記アーム２２ａと共にワーク歯車は回動され
る。その後、その回動方向に設けられた第２の側
部整形歯車６に噛合されてワーク歯車１は第９図
に示す如く第１、第２の側部整形歯車２，６に噛
合されることになる。さらに、第１０図に示す如
く、上記第６図に示した第２の流体手段３０によ
つて歯面整形歯車７がワーク歯車１に所定の加圧
力にて噛合されることになる。

ゆえに、ワーク歯車１は、三方向から加圧力を
得たことになり、それぞれ整形歯車によつて噛合
整形されて確実に平滑な歯面３を有するワーク歯
車（第５図で示した）１が得られることになる。
尚、３１はアーム２２ａのリターンスプリングで
ある。

このようにして形成されるワーク歯車１の実施
結果を第１１図に示す。図は上記ボラゾン強化層
を有する歯車バニツシング装置とボラゾン強化層
を有していない歯車バニツシング装置との比較で
あり、ワーク数に対しての打痕高さの整形度合を
示している。打痕高さを30μとするボーダライン
より上を不合格、下を合格として判定されるもの
で、図において示す如く、15μ前後の打痕高さと
することができて、従来のものに比べて改善され
たことは明らかである。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば次の如く優
れた効果を発揮する。

(1) ワーク歯車をボラゾン強化層を有する側部整
形歯車と歯面整形歯車とによつて三方向から遊
びなく噛合させて整形させたので、噛合整形に
要するトルクが減少され、かつ確実にバリ、カ
エリ、打痕及びスケールを除去整形できる。

(2) 歯面整形歯車の作用圧力角をワーク歯車の創
成圧力角より大きくしたので、ワーク歯車の歯
面に対し歯面整形歯車の歯先部が歯面中央部に
接触せず、この面の精度を確保し表面うねりを
形成することなく整形できる。

(3) ワーク歯車を迅速に且つ確実に整形できるの
で、コストダウンした歯車を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適一実施例を示す概略図、
第２図、第３図は側部整形歯車を示す概略斜視
図、第４図は歯面整形用歯車を示す概略斜視図、
第５図は本考案のワーク歯車を示す概略斜視図、
第６図は第１図の−線矢視断面を示し、本考
案の歯車バニツシング装置を示す概略断面図、第
７図乃至第１０図はワーク歯車の整形手順を示す
概略図、第１１図は側部及び歯面整形歯車にボラ
ゾン強化層を有する歯車バニツシング装置と、有
さない歯車バニツシング装置との実施例の比較を
示す図、第１２図はワーク歯車の歯面に打痕を有
する図、第１３図、第１４図は従来のバニツシン
グ装置にてバニツシングを施した後のワーク歯車
の歯面を示す図、第１５図は従来の歯車バニツシ
ング装置を示す概略斜視図である。 図中、１はワーク歯車、２，６は側部整形歯
車、７は歯面整形歯車である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワーク歯車と各々噛み合い歯面の両側部に、そ
   の歯タケ方向に沿つてボラゾン強化層を有する側
   部整形歯車と、上記ワーク歯車の創成圧力角に対
   し、より大きな作用圧力角を有し、歯面にボラゾ
   ン強化層を有する歯面整形歯車とを備えたことを
   特徴とする歯車バニツシング装置。