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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023034225
(43)【公開日】2023-03-13
(54)【発明の名称】歯車の超仕上方法、砥石保持装置および超仕上装置
(51)【国際特許分類】
B23F 19/00 20060101AFI20230306BHJP
B24B 41/04 20060101ALI20230306BHJP
B24B 47/02 20060101ALI20230306BHJP
【ＦＩ】
B23F19/00
B24B41/04
B24B47/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021140358
(22)【出願日】2021-08-30
(71)【出願人】
【識別番号】596066024
【氏名又は名称】西部自動機器株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003041
【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】越智 研二
【テーマコード（参考）】
3C025
3C034
【Ｆターム（参考）】
3C025DD00
3C034AA13
3C034AA19
3C034BB01
3C034BB33
3C034BB51
3C034BB56
3C034BB74
3C034CB04
(57)【要約】
【課題】歯車における周方向両側の歯面の超仕上を均等に行うことができる歯車の超仕上方法を提供する。
【解決手段】一対の砥石の研磨面の並びを歯車の歯すじが伸びる方向に直交させて、一対の砥石のそれぞれの研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させる。続いて、一対の砥石を組としてオシレーションさせながら歯車の軸方向における一方の端から他方の端まで移動させ、このとき、歯車の歯がねじれ角を有する場合には、一対の砥石の軸方向への移動に同期させて歯車を回転させる。
【選択図】 図１
【解決手段】一対の砥石の研磨面の並びを歯車の歯すじが伸びる方向に直交させて、一対の砥石のそれぞれの研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させる。続いて、一対の砥石を組としてオシレーションさせながら歯車の軸方向における一方の端から他方の端まで移動させ、このとき、歯車の歯がねじれ角を有する場合には、一対の砥石の軸方向への移動に同期させて歯車を回転させる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の砥石のそれぞれの研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させ、
前記一対の砥石を組としてオシレーションさせながら前記歯車の歯すじが伸びた方向における一方の端から他方の端まで移動させる
ことを特徴とする歯車の超仕上方法。
前記一対の砥石を組としてオシレーションさせながら前記歯車の歯すじが伸びた方向における一方の端から他方の端まで移動させる
ことを特徴とする歯車の超仕上方法。
【請求項2】
一対の砥石の研磨面の並びを歯車の歯すじが伸びる方向に直交させ、
前記一対の砥石のそれぞれの前記研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させ、
前記一対の砥石を組としてオシレーションさせながら前記歯車の軸方向における一方の端から他方の端まで移動させ、
前記歯車の歯がねじれ角を有するときには、前記一対の砥石の前記軸方向への移動に同期させて前記歯車を回転させる
ことを特徴とする歯車の超仕上方法。
前記一対の砥石のそれぞれの前記研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させ、
前記一対の砥石を組としてオシレーションさせながら前記歯車の軸方向における一方の端から他方の端まで移動させ、
前記歯車の歯がねじれ角を有するときには、前記一対の砥石の前記軸方向への移動に同期させて前記歯車を回転させる
ことを特徴とする歯車の超仕上方法。
【請求項3】
砥石保持ユニットと、
オシレーション装置に連結するためのアーム部と、を有し
前記砥石保持ユニットは、
一対の砥石の研磨面を、研磨対象物の歯車の歯における両側の歯面の互いに異なる一方に押圧するための一対の押圧装置と、
一対の前記砥石の研磨面を前記両側の歯面の互いに異なる一方に導くためのストーンヘッド部と、を備えた
ことを特徴とする砥石保持装置。
オシレーション装置に連結するためのアーム部と、を有し
前記砥石保持ユニットは、
一対の砥石の研磨面を、研磨対象物の歯車の歯における両側の歯面の互いに異なる一方に押圧するための一対の押圧装置と、
一対の前記砥石の研磨面を前記両側の歯面の互いに異なる一方に導くためのストーンヘッド部と、を備えた
ことを特徴とする砥石保持装置。
【請求項4】
一対の前記砥石のそれぞれ異なる一方に対応させた一対の前記ストーンヘッド部を備えた
請求項３に記載の砥石保持装置。
請求項３に記載の砥石保持装置。
【請求項5】
前記押圧装置がエアシリンダである
請求項３または請求項４に記載の砥石保持装置。
請求項３または請求項４に記載の砥石保持装置。
【請求項6】
請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の砥石保持装置と、
研磨対象物の歯車を回転させるための歯車回転装置と、
前記砥石保持装置を前記歯車の歯すじが伸びた方向にオシレーションさせるオシレーション装置と、
前記オシレーション装置を前記歯車の回転軸と平行に移動させる移動装置と、を有する
ことを特徴とする超仕上装置。
研磨対象物の歯車を回転させるための歯車回転装置と、
前記砥石保持装置を前記歯車の歯すじが伸びた方向にオシレーションさせるオシレーション装置と、
前記オシレーション装置を前記歯車の回転軸と平行に移動させる移動装置と、を有する
ことを特徴とする超仕上装置。
【請求項7】
前記歯車の歯すじの伸びた方向とは異なる他の歯車に対応させるため、前記砥石保持装置をオシレーションさせる方向が前記歯車の回転軸となす角度を変更可能に構成された
請求項６に記載の超仕上装置。
請求項６に記載の超仕上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯車における他の歯車との噛み合いに関与する歯面の超仕上に関する。
【背景技術】
【0002】
金属部品の表面を超仕上加工することにより、回転機器および軸受等の摺動部分の耐摩耗性（耐久性）が向上することが知られている。歯車についても、他の歯車との噛み合いに関与する歯の側面（以下「歯面」と略す）を超仕上により平滑化することで耐摩耗性が高まり、伝達効率の向上および騒音、振動、発熱の減少等が期待できる。
歯車の歯面の超仕上について、被研磨歯車を治具歯車と噛み合わせ、噛み合う歯の間に研磨シートを介在させて被研磨歯車をその回転軸方向に振動させる技術が提案されている（特許文献１）。この研磨シートの被研磨歯車側の表面には、粒径の大きな砥粒から次第に粒径が小さくなるように粒度勾配が設けられて付着されている。さらに、この技術では、被研磨歯車の歯面の超仕上において研磨シートの被研磨歯車の周方向への移動速度を治具歯車の回転速度（周速）よりもわずかだけ速くし、研磨の進行と共に研磨シートの研磨に寄与する砥粒が小さくなるようにして、荒研磨、中研磨および仕上げ研磨を一工程で行う。
歯車の歯面の超仕上について、被研磨歯車を治具歯車と噛み合わせ、噛み合う歯の間に研磨シートを介在させて被研磨歯車をその回転軸方向に振動させる技術が提案されている（特許文献１）。この研磨シートの被研磨歯車側の表面には、粒径の大きな砥粒から次第に粒径が小さくなるように粒度勾配が設けられて付着されている。さらに、この技術では、被研磨歯車の歯面の超仕上において研磨シートの被研磨歯車の周方向への移動速度を治具歯車の回転速度（周速）よりもわずかだけ速くし、研磨の進行と共に研磨シートの研磨に寄与する砥粒が小さくなるようにして、荒研磨、中研磨および仕上げ研磨を一工程で行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－２７３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に提案された歯車の歯面の超仕上方法は、治具歯車を駆動（回転）させることで超仕上する被研磨歯車を回転させて歯を次々に変更する。
ところで、噛み合う２つの歯車には、通常バックラッシ（両歯車の噛み合う歯の隙間）が存在する。特許文献１の超仕上技術においても治具歯車と被研磨歯車との噛み合う歯の間にバックラッシが存在すると推測され、そうであれば、少なくとも被研磨歯車の一方向のみの回転では、被研磨歯車の（周方向）両側の歯面の超仕上程度について差が生ずる（バックラッシが生ずる側で超仕上が不十分になる）虞がある。
ところで、噛み合う２つの歯車には、通常バックラッシ（両歯車の噛み合う歯の隙間）が存在する。特許文献１の超仕上技術においても治具歯車と被研磨歯車との噛み合う歯の間にバックラッシが存在すると推測され、そうであれば、少なくとも被研磨歯車の一方向のみの回転では、被研磨歯車の（周方向）両側の歯面の超仕上程度について差が生ずる（バックラッシが生ずる側で超仕上が不十分になる）虞がある。
【0005】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、歯車における周方向両側の歯面の超仕上を均等に行うことができる超仕上方法、この方法に用いる砥石保持装置および超仕上装置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】
【0006】
本発明に係る歯車の超仕上方法は、先ず一対の砥石のそれぞれの研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させる。そして、一対の砥石を組としてオシレーションさせながら歯車の歯すじが伸びた方向における一方の端から他方の端まで移動させる。
ここで「歯すじが伸びた方向」とは、平歯車では歯幅方向であり、ヘリカルギアではその歯のねじれ角方向をいう。
ここで「歯すじが伸びた方向」とは、平歯車では歯幅方向であり、ヘリカルギアではその歯のねじれ角方向をいう。
【0007】
本発明に係る他の歯車の超仕上方法は、一対の砥石の研磨面の並びを歯車の歯すじが伸びる方向に直交させ、一対の砥石のそれぞれの研磨面を歯車の歯における両側側面の互いに異なる一方に押圧させる。そして、一対の砥石を組としてオシレーションさせながら歯車の軸方向における一方の端から他方の端まで移動させる。歯車の歯がねじれ角を有するときには、一対の砥石の歯車の軸方向への移動に同期させて歯車を回転させる。
【0008】
ここで「砥石の歯車の軸方向への移動に同期させて歯車を回転させる」とは、「砥石の歯車の軸方向への移動」の開始とともに歯車の回転を開始し、「砥石の歯車の軸方向への移動」の停止とともに歯車の回転を停止し、且つその間の移動速度および回転速度が一定であることをいう。
本発明に係る砥石保持装置は、砥石保持ユニットと、オシレーション装置に連結するためのアーム部と、を有する。砥石保持ユニットは、一対の砥石の研磨面を、研磨対象物の
歯車の歯における両側の歯面の互いに異なる一方に押圧するための一対の押圧装置と、一対の砥石の研磨面を両側の歯面の互いに異なる一方に導くためのストーンヘッド部と、を備える。
本発明に係る砥石保持装置は、砥石保持ユニットと、オシレーション装置に連結するためのアーム部と、を有する。砥石保持ユニットは、一対の砥石の研磨面を、研磨対象物の
歯車の歯における両側の歯面の互いに異なる一方に押圧するための一対の押圧装置と、一対の砥石の研磨面を両側の歯面の互いに異なる一方に導くためのストーンヘッド部と、を備える。
【0009】
好ましくは、砥石保持装置は、一対の砥石のそれぞれ異なる一方に対応させた一対のストーンヘッド部を備える。
さらに好ましくは、押圧装置としてエアシリンダが用いられる。
本発明に係る超仕上装置は、前記砥石保持装置と、研磨対象物の歯車を回転させるための歯車回転装置と、砥石保持装置を歯車の歯すじが伸びた方向にオシレーションさせるオシレーション装置と、オシレーション装置を歯車の回転軸と平行に移動させる移動装置と、を有する。
さらに好ましくは、押圧装置としてエアシリンダが用いられる。
本発明に係る超仕上装置は、前記砥石保持装置と、研磨対象物の歯車を回転させるための歯車回転装置と、砥石保持装置を歯車の歯すじが伸びた方向にオシレーションさせるオシレーション装置と、オシレーション装置を歯車の回転軸と平行に移動させる移動装置と、を有する。
【0010】
歯車の歯すじが伸びた方向が異なる他の歯車に対応させるため、好ましくは、砥石保持装置をオシレーションさせる方向と歯車の回転軸とのなす角度が変更可能に構成される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、歯車における周方向両側の歯面の超仕上を均等に行うことができる超仕上方法、この方法に用いる砥石保持装置および超仕上装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は超仕上装置１の要部斜視図、図２は超仕上装置１の平面図、図３は砥石保持装置２の斜視図、図４はストーンヘッド部１１を示す図、図５は砥石保持装置２の正面図、図６は砥石保持装置２の平面図、図７は砥石保持装置２の右側面図である。図４において（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
超仕上装置１は、歯車回転装置３、オシレーションユニット４およびオシレーションユニット移動装置５を有する。歯車回転装置３、オシレーションユニット４およびオシレーションユニット移動装置５は、基台６に支持されている。
超仕上装置１は、歯車回転装置３、オシレーションユニット４およびオシレーションユニット移動装置５を有する。歯車回転装置３、オシレーションユニット４およびオシレーションユニット移動装置５は、基台６に支持されている。
【0014】
歯車回転装置３は、主軸台１２および心押台１３からなる。
主軸台１２および心押台１３は、それぞれが超仕上対象の歯車の両端面を支えるためのセンタ１４，１５を有する。主軸台１２は主軸１６を備え、主軸１６はサーボモータ１７により正回転および逆回転する。サーボモータ１７は、図示しない制御装置によりその回転が制御される。
主軸台１２および心押台１３は、それぞれが超仕上対象の歯車の両端面を支えるためのセンタ１４，１５を有する。主軸台１２は主軸１６を備え、主軸１６はサーボモータ１７により正回転および逆回転する。サーボモータ１７は、図示しない制御装置によりその回転が制御される。
【0015】
主軸１６には所謂ケレ１８が固定されている。ケレ１８は、その伸びた先端が歯車の歯の間に入り込んで、センタ１４，１５が支える超仕上対象の歯車を主軸１６とともに回転させる働きをする。
主軸台１２および心押台１３は、それぞれその下部に一体化されたアリガタがいずれも基台６に固定されたアリミゾ１９に嵌め入れられている。主軸台１２および心押台１３は、センタ１４，１５の並び方向つまり主軸１６の回転軸方向（アリミゾ１９が伸びた方向）に別個に移動可能である。主軸台１２および心押台１３は、超仕上対象の歯車の長さ等に応じてそれぞれの位置が決定され、回転軸方向への移動がそれぞれの固定装置により制限される。
主軸台１２および心押台１３は、それぞれその下部に一体化されたアリガタがいずれも基台６に固定されたアリミゾ１９に嵌め入れられている。主軸台１２および心押台１３は、センタ１４，１５の並び方向つまり主軸１６の回転軸方向（アリミゾ１９が伸びた方向）に別個に移動可能である。主軸台１２および心押台１３は、超仕上対象の歯車の長さ等に応じてそれぞれの位置が決定され、回転軸方向への移動がそれぞれの固定装置により制限される。
【0016】
オシレーションユニット４は、オシレーション装置７、砥石保持装置２およびベース部
２１を有する。
オシレーション装置７は、偏心カム２２、一対のバネ２３、サーボモータ２４、振動ロッド２５およびフレーム２６等で構成される。オシレーション装置７は、サーボモータ２４が偏心カム２２を回転させ、偏心カム２２の回転中心の偏りによってフレーム２６に対して振動ロッド２５を高速微振動（オシレーション）させる。
２１を有する。
オシレーション装置７は、偏心カム２２、一対のバネ２３、サーボモータ２４、振動ロッド２５およびフレーム２６等で構成される。オシレーション装置７は、サーボモータ２４が偏心カム２２を回転させ、偏心カム２２の回転中心の偏りによってフレーム２６に対して振動ロッド２５を高速微振動（オシレーション）させる。
【0017】
ここでフレーム２６とは、バネ２３の一端部、サーボモータ２４等を固定する枠組みをいう。フレーム２６は、その下部が平面視（図２）において、略正方形の一辺に鈍角二等辺三角形の底辺を一致させた五角形の形状を有する板材（以下「回動板２７」という）で形成されている。フレーム２６は、下部の回動板２７における鈍角二等辺三角形の頂角が、平面視においてサーボモータ２４から離れた側に位置する。フレーム２６（の回動板２７）は、後述するベース部２１に非固定的に一体化されている。振動ロッド２５は、一方の端がフレーム２６を貫通して外方に露出する。
【0018】
オシレーション装置７の基本的な構造は、特開２００２－１１６５０号公報に記載されており公知である。
図３～図７を参照して、砥石保持装置２は、いずれも一対のストーンヘッド部３１，３１、エアシリンダ３２，３２、支え（ステー）３３，３３、およびこれらを保持する基部３４、アーム部３５等からなる。
図３～図７を参照して、砥石保持装置２は、いずれも一対のストーンヘッド部３１，３１、エアシリンダ３２，３２、支え（ステー）３３，３３、およびこれらを保持する基部３４、アーム部３５等からなる。
【0019】
ストーンヘッド部３１は、形状が略三角柱であり、（三角柱の）「側面の一つ」から平面視（図４（ｂ））における対向する頂角の間を、矩形断面を有する砥石孔３６が貫通する。ストーンヘッド部３１には、（三角柱の）「他の側面の一つ」からこの側面に直交して内部に伸びる２つの雌ネジ３７，３７が設けられている。雌ネジ３７，３７は雄ネジ３９，３９とともに、砥石孔３６に挿入される（超仕上用）砥石Ｓｔの抜け落ちを防ぐ薄板バネ４０の固定に用いられる。
【0020】
また、ストーンヘッド部３１は、三角柱の高さ方向に貫通する、断面が（図４（ｂ）において横方向に長い）長円形の間隔調整孔３８，３８を、砥石孔３６を挟んだ両側に備えられている。
一対のストーンヘッド部３１，３１は、「側面の一つ」および「他の側面の一つ」以外の「孔が貫通しない側面」に平行な面について面対称である。「孔が貫通しない側面」とは、略三角柱における３つの側面のうち前述した「側面の一つ」および「他の側面の一つ」以外の側面である。
一対のストーンヘッド部３１，３１は、「側面の一つ」および「他の側面の一つ」以外の「孔が貫通しない側面」に平行な面について面対称である。「孔が貫通しない側面」とは、略三角柱における３つの側面のうち前述した「側面の一つ」および「他の側面の一つ」以外の側面である。
【0021】
一対のストーンヘッド部３１，３１は、それぞれの砥石孔３６，３６が下方で接近するように「孔が貫通しない側面」を対向させて、いずれも間隔調整孔３８，３８を貫通する固定ボルト４１，４１により基部３４に固定される。
ストーンヘッド部３１は、歯車の歯面の超仕上時に、砥石Ｓｔの研磨面を歯面に導く働きをする。ここで「導く」とは、砥石Ｓｔの研磨面を歯面に適切に当接させる意である。
ストーンヘッド部３１は、歯車の歯面の超仕上時に、砥石Ｓｔの研磨面を歯面に導く働きをする。ここで「導く」とは、砥石Ｓｔの研磨面を歯面に適切に当接させる意である。
【0022】
支え３３は、略矩形の厚板状であって、この略矩形における長手方向に長い長円形の２つの距離調整孔４３，４３を有する。距離調整孔４３，４３は、支え３３の長手方向の一方の側でこの方向に直交する方向に並ぶ。支え３３は、長手方向の他方の側でエアシリンダ３２を保持する。
図５を参照して、基部３４は、厚板状であって、横長の矩形の下辺に上下反転した鈍角二等辺三角形を加えた五角形の形状を有する。基部３４は、横長の矩形の上辺側に段４６が設けられ、段４６よりも上辺側が下編側に比べて厚さが薄い。（図５において）基部３４は対称軸ＡｘＳについて線対称である。基部３４はその厚さが薄い部分に、調整ボルト４７に螺合する４つの雌ネジが設けられている。
図５を参照して、基部３４は、厚板状であって、横長の矩形の下辺に上下反転した鈍角二等辺三角形を加えた五角形の形状を有する。基部３４は、横長の矩形の上辺側に段４６が設けられ、段４６よりも上辺側が下編側に比べて厚さが薄い。（図５において）基部３４は対称軸ＡｘＳについて線対称である。基部３４はその厚さが薄い部分に、調整ボルト４７に螺合する４つの雌ネジが設けられている。
【0023】
一対の支え３３，３３は、基部３４の対称軸ＡｘＳについて線対称となるように、且つそれぞれの距離調整孔４３，４３側を近づけて、距離調整孔４３，４３を貫通する調整ボルト４７，…，４７によって基部３４に一体化されている。
アーム部３５は、基部３４の背面に一体化され、基部３４における鉛直な一方の側面（図５の左側面）側において側方に拡がる。このアーム部３５における基部３４の側面から側方に拡がる部分を「アーム４５」という。アーム４５は、基部３４から離れた側に肉厚部分を有し、肉厚部分は、厚さ方向にその中心線が直交する断面円形の取付孔４８を備える。
アーム部３５は、基部３４の背面に一体化され、基部３４における鉛直な一方の側面（図５の左側面）側において側方に拡がる。このアーム部３５における基部３４の側面から側方に拡がる部分を「アーム４５」という。アーム４５は、基部３４から離れた側に肉厚部分を有し、肉厚部分は、厚さ方向にその中心線が直交する断面円形の取付孔４８を備える。
【0024】
基部３４は、アジャストボルト４４を操作することでアーム部３５に対してその高さを変更可能である。したがって、基部３４に一体化されたストーンヘッド部３１，３１、エアシリンダ３２および砥石Ｓｔは、その高さをアジャストボルト４４により調節可能である。
ここで砥石保持装置２について整理する。
ここで砥石保持装置２について整理する。
【0025】
砥石保持装置２は、ストーンヘッド部３１、エアシリンダ３２および支え３３の組み合わせ（以下「砥石保持部」という）を２組有する。それぞれのストーンヘッド部３１は、その砥石孔３６の中心線の一方向の延長が平面視（図５）において基部３４の対称軸ＡｘＳに交わる。
エアシリンダ３２は、そのロッド４９が砥石孔３６の中心線の他方向の延長線上に位置するように、支え３３を介してアーム部３５に一体化されている。なお、エアシリンダ３２は、ストーンヘッド部３１から離れた位置に一体化されている。
エアシリンダ３２は、そのロッド４９が砥石孔３６の中心線の他方向の延長線上に位置するように、支え３３を介してアーム部３５に一体化されている。なお、エアシリンダ３２は、ストーンヘッド部３１から離れた位置に一体化されている。
【0026】
２組の砥石保持部は、正面視（図５）において対称軸ＡｘＳについて線対称となるように配される。したがって、砥石保持装置２では、２組の砥石保持部が面対称に配されている。
超仕上に使用される砥石Ｓｔは、断面が細長い矩形の長い板状であり、ストーンヘッド部３１の砥石孔３６に挿入されて薄板バネ４０により下方への落下が防止されている。薄板バネ４０は、砥石孔３６内における砥石Ｓｔの自重による動きを制限する程度の弱い付勢力である。
超仕上に使用される砥石Ｓｔは、断面が細長い矩形の長い板状であり、ストーンヘッド部３１の砥石孔３６に挿入されて薄板バネ４０により下方への落下が防止されている。薄板バネ４０は、砥石孔３６内における砥石Ｓｔの自重による動きを制限する程度の弱い付勢力である。
【0027】
砥石Ｓｔにおける砥石孔３６に挿入される側の端面（以下「研磨面」という）は、砥石Ｓｔの矩形断面における長辺が（砥石Ｓｔの長さ方向に対して）前後するように傾斜する。砥石Ｓｔの研磨面側の端部は、僅かに露出する。２組の砥石保持部は面対称に配されるので、２つの砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面は、図５においてカタカナの「ハ」字状となる。
砥石Ｓｔの長さ方向の他方の端は、エアシリンダ３２のロッド４９に固定されずに単に接している。
砥石Ｓｔの長さ方向の他方の端は、エアシリンダ３２のロッド４９に固定されずに単に接している。
【0028】
２組の砥石保持部は、いずれもそれぞれの間隔調整孔３８，３８および距離調整孔４３，４３の大きさの範囲内において、互いの距離および砥石孔３６，３６の中心線がなす角度を変更可能である。
砥石保持装置２は、その取付孔４８に、オシレーション装置７におけるフレーム２６から突出する振動ロッド２５が嵌め入れられ、オシレーション装置７により振動ロッド２５とともに高速微振動する。
砥石保持装置２は、その取付孔４８に、オシレーション装置７におけるフレーム２６から突出する振動ロッド２５が嵌め入れられ、オシレーション装置７により振動ロッド２５とともに高速微振動する。
【0029】
図１および図２を参照して、ベース部２１は、矩形の板材で形成され、その上に回動板２７を回動可能に載置する。ここで、回動板２７はその五角形形状の鈍角の頂点近傍をその回動軸２８としてベース部２１に対して回動可能である。回動軸２８は、ベース部２１の矩形形状の長辺近傍に位置する。
ベース部２１は、その下面がオシレーションユニット移動装置５（の移動体５４）に固定される。
ベース部２１は、その下面がオシレーションユニット移動装置５（の移動体５４）に固定される。
【0030】
なお、オシレーション装置７の振動ロッド２５の中心線ＣＬと、これに一体化された砥石保持装置２における２組の砥石保持部の並び方向と、は直交する。
オシレーションユニット移動装置５は、移動体５４、一対のリニアガイド５５，５５、ボールネジ５６およびサーボモータ５７を備える。一対のリニアガイド５５，５５は、そのレール５８，５８が互いに平行に且つアリミゾ１９が伸びた方向（主軸１６の回転軸方向）に伸びて基台６に固定されている。ボールネジ５６は、そのネジ軸５９がレール５８，５８の中間にこれらと平行に配されている。ネジ軸５９の両端の軸受けは基台６に固定されている。
オシレーションユニット移動装置５は、移動体５４、一対のリニアガイド５５，５５、ボールネジ５６およびサーボモータ５７を備える。一対のリニアガイド５５，５５は、そのレール５８，５８が互いに平行に且つアリミゾ１９が伸びた方向（主軸１６の回転軸方向）に伸びて基台６に固定されている。ボールネジ５６は、そのネジ軸５９がレール５８，５８の中間にこれらと平行に配されている。ネジ軸５９の両端の軸受けは基台６に固定されている。
【0031】
移動体５４は、その上面に（オシレーションユニット４の）ベース部２１が固定されている。移動体５４は、その下方にリニアガイド５５，５５のブロックおよびボールネジ５６のボールナットが固定されている。
ネジ軸５９の一端には、サーボモータ５７が連結されている。サーボモータ５７は、基台６に固定されている。サーボモータ５７は、図示しない制御装置によりその回転が制御されて、移動体５４をリニアガイド５５，５５が伸びた方向（図２の横方向）に往復移動させる。
ネジ軸５９の一端には、サーボモータ５７が連結されている。サーボモータ５７は、基台６に固定されている。サーボモータ５７は、図示しない制御装置によりその回転が制御されて、移動体５４をリニアガイド５５，５５が伸びた方向（図２の横方向）に往復移動させる。
【0032】
オシレーションユニット移動装置５は歯車回転装置３の横（図２では上）に配され、移動体５４に載置されたオシレーションユニット４の回動軸２８は歯車回転装置３側に位置する。
超仕上装置１は、砥石保持装置２におけるアーム部３５のアーム４５の長さを異ならせることにより、ヘリカルギア（はすば歯車）および平歯車（スパーギヤ）のいずれの歯面をも超仕上することができる。図１～図７に記載した超仕上装置１における砥石保持装置２は、ヘリカルギア超仕上用のアーム部３５を用いたものである。
超仕上装置１は、砥石保持装置２におけるアーム部３５のアーム４５の長さを異ならせることにより、ヘリカルギア（はすば歯車）および平歯車（スパーギヤ）のいずれの歯面をも超仕上することができる。図１～図７に記載した超仕上装置１における砥石保持装置２は、ヘリカルギア超仕上用のアーム部３５を用いたものである。
【0033】
図８は平歯車Ｗ１を超仕上するための超仕上装置１の要部平面図、図９は平歯車Ｗ１の超仕上過程を示す図である。図９において、（ａ）～（ｃ）は超仕上の様子を横から見た図（正面図）であり、（ｄ）は（ａ）～（ｃ）における平歯車Ｗ１の右側面図である。
平歯車Ｗ１の超仕上は、上述した砥石保持装置２におけるアーム部３５を、長いアーム４５Ｂを有するアーム部３５Ｂに交換して行われる。図８を参照して、オシレーション装置７は、砥石保持装置２の一対の砥石保持部（ストーンヘッド部３１、エアシリンダ３２および支え３３の組み合わせ）の並びが平歯車Ｗ１の回転軸に直交するように、回動軸２８回りに回動されて姿勢が変更される（姿勢変更前は図２参照）。
平歯車Ｗ１の超仕上は、上述した砥石保持装置２におけるアーム部３５を、長いアーム４５Ｂを有するアーム部３５Ｂに交換して行われる。図８を参照して、オシレーション装置７は、砥石保持装置２の一対の砥石保持部（ストーンヘッド部３１、エアシリンダ３２および支え３３の組み合わせ）の並びが平歯車Ｗ１の回転軸に直交するように、回動軸２８回りに回動されて姿勢が変更される（姿勢変更前は図２参照）。
【0034】
平歯車Ｗ１の歯面の超仕上は、歯ごとに行われる。
図９を参照して、歯車回転装置３は、いずれかの歯Ｇｔの歯先が真上を向くように平歯車Ｗ１を回転させる。歯Ｇｔの歯先を真上に向かせる動作は、例えば（主軸１６に一体化された）ケレ１８が平歯車Ｗ１の歯数ごとに記憶された特定の位置（例えば回転軸の直下または「回転軸を含む鉛直面」に対する特定の角度）で停止するように、制御装置が歯車回転装置３を制御して行われる。
図９を参照して、歯車回転装置３は、いずれかの歯Ｇｔの歯先が真上を向くように平歯車Ｗ１を回転させる。歯Ｇｔの歯先を真上に向かせる動作は、例えば（主軸１６に一体化された）ケレ１８が平歯車Ｗ１の歯数ごとに記憶された特定の位置（例えば回転軸の直下または「回転軸を含む鉛直面」に対する特定の角度）で停止するように、制御装置が歯車回転装置３を制御して行われる。
【0035】
超仕上装置１は、歯Ｇｔの回転軸方向における一方の端における両側の歯面に、砥石保持装置２が保持する一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面がそれぞれ当たる位置まで、オシレーションユニット移動装置５を移動させる（図９（ａ），（ｄ））。砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面の傾斜の程度は、それぞれが事前に両側の歯面の傾斜の程度に一致するよう加工されている。
【0036】
なお、一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面がそれぞれ歯Ｇｔの両側の歯面に適切に当接するように、アジャストボルト４４によって事前に砥石保持部の高さが調節される。
続いてオシレーション装置７が高速微振動を開始し、砥石保持装置２は、高速微振動しながらオシレーションユニット移動装置５により歯Ｇｔの他方の端に向けて移動する（図９（ｂ），（ｃ））。このとき、歯Ｇｔの両側の歯面が同時に超仕上される。
続いてオシレーション装置７が高速微振動を開始し、砥石保持装置２は、高速微振動しながらオシレーションユニット移動装置５により歯Ｇｔの他方の端に向けて移動する（図９（ｂ），（ｃ））。このとき、歯Ｇｔの両側の歯面が同時に超仕上される。
【0037】
一つの歯Ｇｔの超仕上が終わると砥石保持装置２は歯Ｇｔの外方に移動し、歯車回転装置３が歯Ｇｔの１ピッチ分だけ平歯車Ｗ１を回転させ、同様にして次の歯Ｇｔの超仕上が行われる。
砥石保持装置２は、超仕上の間、動作空気圧が同一の別個のエアシリンダ３２，３２により砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面が歯面に適正な力で押圧される。砥石保持装置２は、２つの互いに独立した砥石Ｓｔ，Ｓｔを用いて同一条件を実現して歯Ｇｔの両側の歯面を均等に超仕上することができる。通常一つの歯Ｇｔの超仕上は砥石保持装置２が平歯車Ｗ１の軸方向に一往復して行われるが、片道移動であっても砥石Ｓｔ，Ｓｔは別々のエアシリンダ３２，３２で押圧されるので、両側の歯面を均等に超仕上することができる。
砥石保持装置２は、超仕上の間、動作空気圧が同一の別個のエアシリンダ３２，３２により砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面が歯面に適正な力で押圧される。砥石保持装置２は、２つの互いに独立した砥石Ｓｔ，Ｓｔを用いて同一条件を実現して歯Ｇｔの両側の歯面を均等に超仕上することができる。通常一つの歯Ｇｔの超仕上は砥石保持装置２が平歯車Ｗ１の軸方向に一往復して行われるが、片道移動であっても砥石Ｓｔ，Ｓｔは別々のエアシリンダ３２，３２で押圧されるので、両側の歯面を均等に超仕上することができる。
【0038】
また、砥石保持装置２では、ストーンヘッド部３１とエアシリンダ３２とが離れているのでロッド４９の可動範囲が大きい。そのため、長時間継続する超仕上により砥石Ｓｔが摩耗しても、摩耗分がロッド４９の可動範囲に収まる間は砥石Ｓｔの交換が不要である。
なお、図９において、砥石保持装置２の位置が（ａ）～（ｃ）のいずれであっても、その右側面図は（ｄ）で表せる。
なお、図９において、砥石保持装置２の位置が（ａ）～（ｃ）のいずれであっても、その右側面図は（ｄ）で表せる。
【0039】
次に超仕上装置１によるヘリカルギアＷ２の超仕上方法について説明する。
図１０はヘリカルギアＷ２に対する砥石保持装置２の姿勢を示す図、図１１はヘリカルギアＷ２の超仕上過程を示す図である。図１１において、（ａ），（ｄ），（ｇ）は超仕上の様子を横から見た図、（ｂ），（ｅ），（ｈ）は（ａ），（ｄ），（ｇ）における特定の歯Ｇｔと砥石Ｓｔ，Ｓｔとの位置関係を横から見た図、（ｃ），（ｆ），（ｉ）は（ｂ），（ｅ），（ｈ）におけるヘリカルギアＷ２の右側面図である。また、図１１の（ｃ），（ｆ），（ｉ）において「網掛け」で表示された部分は、ヘリカルギアＷ２における超仕上対象の歯Ｇｔである。
図１０はヘリカルギアＷ２に対する砥石保持装置２の姿勢を示す図、図１１はヘリカルギアＷ２の超仕上過程を示す図である。図１１において、（ａ），（ｄ），（ｇ）は超仕上の様子を横から見た図、（ｂ），（ｅ），（ｈ）は（ａ），（ｄ），（ｇ）における特定の歯Ｇｔと砥石Ｓｔ，Ｓｔとの位置関係を横から見た図、（ｃ），（ｆ），（ｉ）は（ｂ），（ｅ），（ｈ）におけるヘリカルギアＷ２の右側面図である。また、図１１の（ｃ），（ｆ），（ｉ）において「網掛け」で表示された部分は、ヘリカルギアＷ２における超仕上対象の歯Ｇｔである。
【0040】
ヘリカルギアＷ２の超仕上は、図３等に記載された砥石保持装置２を備えた超仕上装置１（図２）により行われる。超仕上装置１のオシレーション装置７における振動ロッド２５の中心線ＣＬとヘリカルギアＷ２の回転軸とがなす角度は、ヘリカルギアＷ２のねじれ角と一致する。砥石保持装置のアーム４５は、２つの砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面がヘリカルギアＷ２の回転軸の真上となる長さを有するものが選択される。
【0041】
ヘリカルギアＷ２の歯面の超仕上は、平歯車Ｗ１と同様に歯Ｇｔごとに行われる。
図１１を参照して、歯車回転装置３は、いずれかの歯Ｇｔの一方の端の歯先が上を向くようにヘリカルギアＷ２を回転させる。この歯車回転装置３によるヘリカルギアＷ２の回転は、平歯車Ｗ１の場合と同じ要領で行われる。
超仕上装置１は、砥石保持装置２の一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面が一つの歯Ｇｔの回転軸方向の一方の端において歯Ｇｔのそれぞれの異なる歯面に当たるよう、オシレーションユニット移動装置５を移動させる（図１１（ａ），（ｂ））。砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面の傾斜の程度は、それぞれが事前に両側の歯面の傾斜の程度に一致するよう加工されている。
図１１を参照して、歯車回転装置３は、いずれかの歯Ｇｔの一方の端の歯先が上を向くようにヘリカルギアＷ２を回転させる。この歯車回転装置３によるヘリカルギアＷ２の回転は、平歯車Ｗ１の場合と同じ要領で行われる。
超仕上装置１は、砥石保持装置２の一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面が一つの歯Ｇｔの回転軸方向の一方の端において歯Ｇｔのそれぞれの異なる歯面に当たるよう、オシレーションユニット移動装置５を移動させる（図１１（ａ），（ｂ））。砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面の傾斜の程度は、それぞれが事前に両側の歯面の傾斜の程度に一致するよう加工されている。
【0042】
次にオシレーション装置７が高速微振動を開始し、砥石保持装置２は、高速微振動しながらオシレーションユニット移動装置５によりヘリカルギアＷ２の回転軸方向（以下「軸方向」という）における他方の端に向けて移動する（図１１（ｄ），（ｇ））。この移動中常に、砥石保持装置２における一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔの並び方向は、平面視（図１１（ｂ），（ｅ），（ｈ））においてヘリカルギアＷ２の歯すじが伸びた方向（ねじれ角で傾斜する方向）に直交する。
【0043】
また、ヘリカルギアＷ２の歯Ｇｔの超仕上では、主軸台１２が、オシレーションユニット４の歯車軸方向への移動に同期させてヘリカルギアＷ２を回転させる。これにより、軸方向に移動する砥石Ｓｔ，Ｓｔは、軸方向に傾斜する並びのまま、超仕上対象である特定の歯Ｇｔをその軸方向の一方の端から他方の端まで超仕上することができる。
ここで「同期させて」とは、ヘリカルギアＷ２の軸方向における長さ（砥石Ｓｔ，Ｓｔが移動する軸方向の距離）をＬ、ヘリカルギアＷ２の代表径（例えば基準内直径）をＤ、ねじれ角をθとすると、砥石Ｓｔ，ＳｔがＬ移動したときヘリカルギアＷ２が（Ｌ×ｔａｎθ÷πＤ）×３６０度回転するような速度でヘリカルギアＷ２を回転させることを言う。
ここで「同期させて」とは、ヘリカルギアＷ２の軸方向における長さ（砥石Ｓｔ，Ｓｔが移動する軸方向の距離）をＬ、ヘリカルギアＷ２の代表径（例えば基準内直径）をＤ、ねじれ角をθとすると、砥石Ｓｔ，ＳｔがＬ移動したときヘリカルギアＷ２が（Ｌ×ｔａｎθ÷πＤ）×３６０度回転するような速度でヘリカルギアＷ２を回転させることを言う。
【0044】
砥石Ｓｔ，Ｓｔが軸方向における他方の端に達する（図１１（ｇ），（ｈ），（ｉ））と、オシレーション装置７（オシレーションユニット４）は軸方向の一方の端側に向けて戻り始める。同時に主軸台１２は、オシレーションユニット４の軸方向の一方の端側への移動に同期させてヘリカルギアＷ２を逆回転させる。
一つの歯Ｇｔの超仕上が終わると砥石保持装置２は歯Ｇｔの外方に移動し、歯車回転装置３が歯Ｇｔの１ピッチ分だけヘリカルギアＷ２を回転させ、前述したと同様にして次の歯Ｇｔの超仕上が行われる。
一つの歯Ｇｔの超仕上が終わると砥石保持装置２は歯Ｇｔの外方に移動し、歯車回転装置３が歯Ｇｔの１ピッチ分だけヘリカルギアＷ２を回転させ、前述したと同様にして次の歯Ｇｔの超仕上が行われる。
【0045】
ヘリカルギアＷ２の超仕上は、上記オシレーション装置７の移動を、ヘリカルギアＷ２の軸方向における一端から他端に片道のみ行わせてもよいし往復行わせてもよい。いずれの場合も、超仕上の間、動作空気圧が同一の別個のエアシリンダ３２，３２により砥石Ｓｔ，Ｓｔの研磨面が歯面に同一の適正な力で押圧されるので、両側の歯面を均等に超仕上することができる。
【0046】
砥石保持装置２は、ストーンヘッド部３１に間隔調整孔３８，３８が設けられ且つ支え３３に距離調整孔４３，４３が設けられていることにより、一対の砥石保持部の間隔を歯
車の歯の幅に応じて調整でき、且つ歯面の傾斜に応じて砥石Ｓｔの傾斜を調整することができる。また、砥石保持装置２は、アジャストボルト４４を操作することにより、径が異なる歯車の歯を超仕上することができる。
車の歯の幅に応じて調整でき、且つ歯面の傾斜に応じて砥石Ｓｔの傾斜を調整することができる。また、砥石保持装置２は、アジャストボルト４４を操作することにより、径が異なる歯車の歯を超仕上することができる。
【0047】
上述の実施形態において、ストーンヘッド部３１は、超仕上時における砥石Ｓｔの研磨面の歯車に対する姿勢を維持できかつ単独で砥石Ｓｔの脱落を防止できれば、上述したストーンヘッド部３１と異なる他の形態を採用することができる。
ストーンヘッド部３１は、一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔのそれぞれに１つとするのではなく、２つのストーンヘッド部３１，３１が１つに連結された形態とすることができる（図５のストーンヘッド部３１Ｃ）。
ストーンヘッド部３１は、一対の砥石Ｓｔ，Ｓｔのそれぞれに１つとするのではなく、２つのストーンヘッド部３１，３１が１つに連結された形態とすることができる（図５のストーンヘッド部３１Ｃ）。
【0048】
また、エアシリンダ３２のロッド４９と砥石Ｓｔの一方の端（研磨面とは反対側の端）とを連結し、砥石Ｓｔがロッド４９と共に進退する構造とすることができる。この場合には、薄板バネ４０が不要である。
その他、超仕上装置１、および超仕上装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
その他、超仕上装置１、および超仕上装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、歯車における他の歯車との噛み合いに関与する歯面の超仕上に利用することができる。
【符号の説明】
【0050】
１ 超仕上装置
２ 砥石保持装置
３ 歯車回転装置
５ オシレーションユニット移動装置（移動装置）
７ オシレーション装置
３１，３１Ｃ ストーンヘッド部
３２ エアシリンダ（押圧装置）
３５，３５Ｂ アーム部
Ｇｔ 歯車の歯
Ｓｔ （超仕上用）砥石
２ 砥石保持装置
３ 歯車回転装置
５ オシレーションユニット移動装置（移動装置）
７ オシレーション装置
３１，３１Ｃ ストーンヘッド部
３２ エアシリンダ（押圧装置）
３５，３５Ｂ アーム部
Ｇｔ 歯車の歯
Ｓｔ （超仕上用）砥石
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】