(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-13
(45)【発行日】2022-05-23
(54)【発明の名称】歯車対用ラップ加工機
(51)【国際特許分類】
B23F 19/02 20060101AFI20220516BHJP
B23F 23/12 20060101ALI20220516BHJP
B23Q 17/00 20060101ALI20220516BHJP
B23Q 17/12 20060101ALI20220516BHJP
【FI】
B23F19/02
B23F23/12
B23Q17/00 Z
B23Q17/12
(21)【出願番号】P 2016169366
(22)【出願日】2016-08-31
【審査請求日】2019-05-13
【審判番号】
【審判請求日】2021-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000148324
【氏名又は名称】株式会社浅野歯車工作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001586
【氏名又は名称】特許業務法人アイミー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 広嗣
(72)【発明者】
【氏名】向井 慶昌
(72)【発明者】
【氏名】吉川 直樹
【合議体】
【審判長】見目 省二
【審判官】田々井 正吾
【審判官】久保田 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-042178(JP,A)
【文献】実開平2-122329(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23F 19/00 - 19/12
B23F 23/00 - 23/12
B23Q 17/00 - 17/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯車対の一方になる第1歯車を、着脱可能に支持固定する第1軸と、
前記歯車対の他方になる第2歯車を、着脱可能に支持固定する第2軸と、
前記第1軸を回転自在に支持する第1軸支持部と、
前記第2軸を回転自在に支持する第2軸支持部と、
前記第2軸支持部を変位させて前記第2歯車を前記第1歯車に噛み合わせる変位機構と
、
前記第1歯車および前記第2歯車を噛み合わせたまま前記第1歯車の歯面および前記第
2歯車の歯面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、
前記第1歯車および前記第2歯車を噛み合わせたまま前記第1軸または前記第2軸を駆
動して、前記研磨剤を含む前記第1歯車および前記第2歯車の歯面をラップ加工する駆動
源と、
前記第1歯車および前記第2歯車の歯面から研磨剤を除去する研磨剤除去手段と、
前記研磨剤除去手段により前記研磨剤を低減された前記第1歯車および前記第2歯車の
噛み合い箇所で生じる噛み合い振動を測定する振動検出手段とを備え、
前記振動検出手段は、前記第1軸支持部または前記第2軸支持部に取り付けられて該取
り付け箇所の加速度を測定するセンサであり、
前記センサはブラケットを介して前記第1軸支持部または前記第2軸支持部に取り付け
られ、
前記ブラケットは、前記第1軸支持部または前記第2軸支持部に取付固定される根元お
よび前記センサを支持固定する先端を有し、前記噛み合い箇所から前記根元に付与される
噛み合い起振力によって前記先端および前記センサが所定の固有振動数で振動するよう、
設計され、
前記第1軸は前記駆動源によって駆動される駆動軸であり、
前記第2軸は前記噛み合い箇所で前記第1軸に連れ回される従動軸であり、
前記ブラケットは、前記根元から前記先端までの長手寸法と、前記長手寸法と直交し前
記長手寸法よりも短い幅寸法と、前記長手寸法および前記幅寸法と直交し前記幅寸法より
も短い厚み寸法を有し、前記厚み寸法が前記第2軸の径方向に倣うよう、前記第2軸支持
部に取付固定される、歯車対用ラップ加工機。
【請求項2】
前記歯車対はハイポイドギヤであって、
前記第1軸は前記ハイポイドギヤの大径ギヤを支持固定するよう構成され、
前記第2軸は前記ハイポイドギヤの小径ピニオンを支持固定するよう構成され、
前記センサは前記第2軸支持部に取り付けられる、
請求項1に記載の歯車対用ラップ加工機。
【請求項3】
前記変位機構を動作させて前記第1歯車と前記第2歯車との歯当たりを調整する歯当た
り制御手段と、
前記ラップ加工後に前記研磨剤除去手段を動作させ、次に前記振動検出手段からの信号
を受信するラップ加工/振動検出切り替え制御手段とをさらに備える、
請求項1または2に記載の歯車対用ラップ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯車対の歯面を仕上げ研削するラップ加工機に関する。
【背景技術】
【0002】
歯車は、一般的な作成手順として、歯切り機(歯切り盤ともいう)で切削加工され、次に熱処理され、次に研磨される。歯切り機としては従来、例えば、特開2009-190096号公報(特許文献1)に記載のごときものが知られている。特許文献1では、シェービンクカッタと連結する主軸と、主軸を支持するカッタヘッドと、主軸とカッタヘッドとの間に介在する軸受と、軸受に設けられる振動検出センサとを備える。振動検出センサは、シェービングカッタが被削歯車を切削加工するときの振動を検出する。そして検出された振動を解析して、シェービングカッタが共振する場合にはシェービングカッタが共振しないようシェービングカッタの回転速度を調整するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで多数の歯車を具備する自動車分野において近年、静粛性および燃料消費率の改善を求める要求が高くなっている。そこで互いに噛み合う歯車対において、より円滑に噛み合うよう歯車対を互いに噛み合わせながら研磨加工すれば、騒音の原因になる噛み合い伝達誤差を少なくし得て、静粛性および燃料消費率が改善される。一方で、特許文献1記載の技術は、シェービングカッタの共振を防止するためのものであって、歯車対の円滑な噛み合いを実現するものではない。要するに歯車同士の噛み合い箇所の静粛性は、個々の歯車の歯面を仕上げ研磨するのみでは実現できず、対をなす歯車同士を実際に噛み合わせた状態で仕上げ研磨することで実現可能である。
【0005】
そこで歯車対を研磨対象とする歯車対用ラップ加工機と、かかる歯車対用ラップ加工機によって仕上げ研磨された歯車対の噛み合いが円滑か否か測定する歯車対用測定機とをそれぞれ用意する必要がある。かかる場合の工程を
図5に示す。まず歯車対用ラップ加工機121を準備し、歯車対用ラップ加工機121の扉を開けておく。ステップS101で、歯車対であるワークを歯車対用ラップ加工機121の第1軸および第2軸にそれぞれ取り付ける。次のステップS102で、歯車対用ラップ加工機121の扉を閉じる。次のステップS103で、ワークを互いに噛み合わせる。次のステップS104で、ワークに研磨剤を供給しながら噛み合い回転させて、ワークをラップ加工する。次のステップS105で、ワークの噛み合いを外す。次のステップS106で、第1軸および第2軸をそれぞれ高速回転させて、ワークに付着した研磨剤(コンパウンド)を振り払う。次のステップS107で、歯車対用ラップ加工機121の扉を開く。次のステップS108で、ワークを歯車対用ラップ加工機121から取り外す。上述したステップS101~S108は、歯車対用ラップ加工機121において実行される。
【0006】
次のステップS109で、歯車対用ラップ加工機121から取り出されたワークを洗浄する。
【0007】
次に歯車対用測定機122を準備し、歯車対用測定機122の扉を開けておく。次のステップS110で、ワークを歯車対用測定機122の第1軸および第2軸にそれぞれ取り付ける。次のステップS111で、歯車対用測定機122の扉を閉じる。次のステップS112で、ワークを互いに噛み合わせる。次のステップS113で、ワークを噛み合い回転させて噛み合い起振力を発生させる。次のステップS114で、噛み合い振動を測定する。次のステップS115で、ワークの噛み合いを外す。次のステップS116で、歯車対用測定機122の扉を開く。次のステップS117で、ワークを歯車対用測定機122から取り外す。上述したステップS110~S117は、歯車対用測定機122において実行される。
【0008】
図5に示す参考例にはなおも改善すべき点がある。すなわち歯車対用ラップ加工機121および歯車対用測定機122の扉を開閉したり、ワークを歯車対用ラップ加工機121および歯車対用測定機122に取り付けたり取り外したりしなければならず、時間および工数がかかってしまう。また歯車対用ラップ加工機121および歯車対用測定機122を準備しなければならず、設備費用が掛かってしまう。
【0009】
本発明は、上述の実情に鑑み、工数を省いて製造時間の短縮を図り、ひいては設備費用を抑えることができる改良案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】
【0010】
この目的のため本発明による歯車対用ラップ加工機は、歯車対の一方になる第1歯車を着脱可能に支持固定する第1軸と、歯車対の他方になる第2歯車を着脱可能に支持固定する第2軸と、第1軸を回転自在に支持する第1軸支持部と、第2軸を回転自在に支持する第2軸支持部と、第2軸支持部を変位させて第2歯車を第1歯車に噛み合わせる変位機構と、第1歯車および第2歯車を噛み合わせたまま第1歯車の歯面および第2歯車の歯面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、第1歯車および第2歯車を噛み合わせたまま第1軸または第2軸を駆動して、研磨剤を含む第1歯車および第2歯車の歯面をラップ加工する駆動源と、第1歯車および第2歯車の歯面から研磨剤を除去する研磨剤除去手段と、研磨剤除去手段により研磨剤を低減された第1歯車および第2歯車の噛み合い箇所で生じる噛み合い振動を測定する振動検出手段とを備える。そして振動検出手段は第1軸支持部または第2軸支持部に取り付けられて該取り付け箇所の加速度を測定するセンサであり、かかるセンサはブラケットを介して第1軸支持部または第2軸支持部に取り付けられ、かかるブラケットは第1軸支持部または第2軸支持部に取付固定される根元、およびセンサを支持固定する先端を有し、第1歯車および第2歯車の噛み合い箇所から根元に付与される噛み合い起振力によってブラケット先端およびセンサが所定の固有振動数で振動するよう設計され、第1軸は駆動源によって駆動される駆動軸であり、第2軸は第1歯車および第2歯車の噛み合い箇所で第1軸に連れ回される従動軸であり、ブラケットは根元から先端までの長手寸法と、長手寸法と直交し長手寸法よりも短い幅寸法と、長手寸法および幅寸法と直交し幅寸法よりも短い厚み寸法を有し、厚み寸法が第2軸の径方向に倣うよう第2軸支持部に取付固定される。
【0011】
かかる本発明によれば、共通する歯車対用ラップ加工機で、歯車対のラップ加工および振動測定を実行することができる。したがって歯車対を振動測定機に付け替える必要がなく、工数を省いて製造時間の短縮を図ることができる。また振動測定機を準備する必要がなく、設備費用を抑えることができる。なお、研磨剤除去手段は、例えばエアブロー等の設備であってもよいが、駆動源で歯車対を充分な時間に亘って回転駆動するものであってもよい。また研磨剤除去手段は、歯車対に付着した研磨剤を完全に除去する必要なく、実質的なラップ加工を行わない程度まで除去すれば足りる。
【0012】
第1軸支持部および第2軸支持部は架台に支持されるとよい。駆動源および研磨剤供給手段は架台に支持されてよいし、あるいは第1軸支持部に支持されてもよいし、あるいは第2軸支持部に支持されてもよい。本発明の振動検出手段は、第1軸支持部または第2軸支持部に取り付けられて該取り付け箇所の加速度を測定するセンサである。かかる本発明によれば、噛み合い箇所の振動を、噛み合い箇所の近傍で検出することから、振動を正確に測定することができる。センサは例えば、加速度センサであったり、あるいは速度センサであったり、あるいは変位センサである。また加速度センサはアンプ別体であってもよいし、あるいはアンプ内蔵型の加速度センサであってもよい。他の実施形態として、振動検出手段は架台に設置される光学センサ等であってもよい。
【0013】
また本発明によれば、噛み合い起振力とブラケットの固有振動数を一致するか近づけることができ、センサの感度が良くなる。したがって噛み合い起振力が小さくても測定することができる。なお、上述した所定の固有振動数は、噛み合い起振力の周波数と略一致するよう設定され、噛み合い起振力の周波数は、歯車対の歯数、第1軸および第2軸の回転数、第1軸および第2軸に歯車対を取付固定した状態における慣性モーメント等によって、計算上あるいは経験上求めることができる。
【0014】
また本発明の第1軸は駆動源によって駆動される駆動軸であり、第2軸は歯車対の噛み合い箇所で第1軸に連れ回される従動軸であり、ブラケットは、根元から先端までの長手寸法と、長手寸法と直交し長手寸法よりも短い幅寸法と、長手寸法および幅寸法と直交し幅寸法よりも短い厚み寸法を有し、厚み寸法が第2軸の径方向に倣うよう、第2軸支持部に取付固定される。かかる本発明によれば、噛み合い起振力とブラケットの固有振動数を一致するか近づけることができ、センサの感度が良くなる。したがって噛み合い起振力が小さくても測定することができる。
【0015】
歯車対は平歯車、傘歯車、スパイラルギヤ等、特に限定されないが、本発明のさらに好ましい実施形態として、歯車対はハイポイドギヤであって、第1軸はハイポイドギヤの大径ギヤを支持固定するよう構成され、第2軸はハイポイドギヤの小径ピニオンを支持固定するよう構成され、センサは第2軸支持部に取り付けられる。大径ギヤと小径ピニオンを比較すると、噛み合い起振力は小径ピニオンの方に顕著に表れる。かかる実施形態によれば、ハイポイドギヤにおいて噛み合い起振力を感度よく測定することができる。
【0016】
本発明の歯車対用ラップ加工機は、ラップ加工から振動測定へ手動で切り替えてもよいし、一部自動あるいは全自動で切り替えてもよい。本発明の一実施形態として、変位機構を動作させて第1歯車と第2歯車との歯当たりを調整する歯当たり制御手段と、所定の歯当たりにおけるラップ加工後に研磨剤除去手段を動作させ次に振動検出手段からの信号を受信するラップ加工/振動検出切り替え制御手段とをさらに備える。かかる実施形態によれば、ラップ加工から振動測定へ一部自動あるいは全自動で切り替えることができる。なおラップ加工後とは研磨剤供給手段を停止することを含む。
【発明の効果】
【0017】
このように本発明によれば、歯車対をラップ加工機から振動測定機に付け替える必要がなく、工数を省いて製造時間の短縮を図ることができる。また振動測定機を別途準備する必要がなく、設備費用を抑えることができる。したがってコスト上および生産速度において有利である。本発明によれば、自動車のディファレンシャルギヤ装置において静粛性を向上させ、しかも効率よく安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明のラップ加工機を用いた歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。
【
図2】本発明のラップ加工機を模式的に示す全体図である。
【
図3】本発明のラップ加工機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。
【
図4】ブラケット周辺構造を取り出して模式的に示す斜視図である。
【
図5】参考例のラップ加工機および測定機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。
【
図6】参考例の歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明のラップ加工機を用いた歯車対の製造手順全体を示す作業フローである。まずステップS11で歯を有さない円板を歯切り機にクランプして歯切りを施し、歯切り後にアンクランプして歯を有するワークを得る。次のステップS12でワークに熱処理を施し、ワークを硬化させる。ステップS13で、硬化したワークの外径および内径を研磨する。次のステップS14でワークを歯車対で準備し、2個1対のワークを歯車対用ラップ加工機にそれぞれ取り付けて、1対のワークを初めて噛み合わせ、互いに噛み合い回転させながら、歯面のラップ加工を施す。引き続き同じ歯車対用ラップ加工機に取り付けたまま、噛み合い箇所の振動を測定する。そして振動値が許容値を超える場合、検査不合格としてステップS15へ進み、歯車対用ラップ加工機から取り外されたワークを廃却する。これに対し前述のステップS14で振動値が許容値以下の場合、検査合格としてステップS16へ進み、歯車対用ラップ加工機から取り外されたワークは、正しい歯当たりとなるよう組み立てられる。次のステップS17で歯車対が完成する。
【0020】
図2は本発明の歯車対用ラップ加工機(以下、単にラップ加工機という)を模式的に示す全体図である。ラップ加工機30は、互いに噛み合う第1歯車131および第2歯車132からなる歯車対に対してラップ加工を施す。ラップ加工機30は、第1軸31と、第2軸32と、第1軸支持部33と、第2軸支持部34と、研磨剤供給手段35と、変位機構36と、駆動源37と、架台40と、振動検出手段42とを備える。第1歯車131は大径のリングギヤであり、ボルト等によって第1軸31に着脱可能に支持固定される。第2歯車132は小径のピニオンであり、軸部134を有する。軸部134は第2軸32にクランプされる。なお第1歯車131および第2歯車132はハイポイドギヤである。
【0021】
第1軸支持部33は軸受(図示せず)を介して第1軸31を回転自在に支持する。第2軸支持部34は軸受38を介して第2軸32を回転自在に支持する。変位機構36は架台40上で第2軸支持部34を変位させて、第2歯車132を第1歯車131に噛み合わせ、あるいは第2歯車132を第1歯車131から離隔する。また変位機構36は微小な変位が可能であり、第1歯車131および第2歯車132の歯当たりを調整して両者の歯面を万遍なくラップ加工することができる。第1軸支持部33と第2軸支持部34は、水平方向に離れて配置される。
【0022】
研磨剤供給手段35は、本体35bと、本体35bから延びて第1歯車131と第2歯車132の噛み合い箇所133に指向するノズル35nとを含み、ノズル35nの先端から噛み合い箇所133に研磨剤を供給する。架台40は、第1軸支持部33、第2軸支持部34、研磨剤供給手段35、および駆動源37を支持する。あるいは図示しない実施形態として、研磨剤供給手段35および駆動源37は、第1軸支持部33または第2軸支持部34に附設されてもよい。
【0023】
駆動源37は電動モータであり、第1軸31を駆動する。第2軸32は、第1軸31に連れ回されて従動回転する。第1歯車131および第2歯車132が噛み合った状態で、研磨剤供給手段35が第1歯車131および第2歯車132の歯面に研磨剤を供給しながら、駆動源37が第1軸31を駆動すると、研磨剤を含む噛み合い箇所133で歯面同士が互いに擦れ合って、第1歯車131および第2歯車132の歯面がラップ加工される。つまり噛み合い箇所133は駆動源37の駆動によってラップ加工される。このラップ加工では、変位機構36の微小変位によって、第1歯車131および第2歯車132の歯面同士が万遍なく当接する。これにより歯面全体が適正にラップ加工される。
【0024】
第1歯車131および第2歯車132はカバー39によっておおわれている。このためラップ加工中に研磨剤がカバー39外へ飛び散ることはない。カバー39は開閉式であり、第1歯車131および第2歯車132を各軸へ取り付けたり取り外したりする際にカバー39を開くとよい。
【0025】
ラップ加工が終了すると、第1歯車131および第2歯車132の歯面への研磨剤の供給を停止し、第1歯車131および第2歯車132の噛み合いを解除し、第1軸31を単独で所定時間駆動するとよい。また第2軸32に対しても、図示しない別な駆動源によって単独で所定時間駆動するとよい。各軸を高速回転させると、遠心力および振動によって第1歯車131および第2歯車132の歯面から研磨剤がふるい落とされる。つまり第1歯車131および第2歯車132は駆動源37の駆動によって研磨剤を除去される。研磨剤の除去は、肉眼で研磨剤を確認できない程度の略完全な除去であってもよいし、あるいは少量の研磨剤が第1歯車131および第2歯車132に付着していることが肉眼で確認できる程度の不完全な除去であってもよい。
【0026】
十分な時間に亘って第1軸31および第2軸32を回転させて、第1歯車131および第2歯車132から研磨剤を除去すると、再び第1軸31および第2軸32を噛み合わせ、振動検出手段42により研磨剤を低減された噛み合い箇所133で生じる噛み合い振動を測定する。
【0027】
図3は本発明のラップ加工機を用いたラップ加工および測定の手順を具体的に示すフローである。なお
図3のフローは、前述した
図1のステップS14を詳細に表す。まずラップ加工機30のカバー39を開いて第1軸31および第2軸32を見える状態としておく。最初のステップS21でワークになる第1歯車131および第2歯車132をラップ加工機30の第1軸31および第2軸32にそれぞれ取付固定する。
【0028】
次のステップS22で、ラップ加工機30のカバー39を閉じる。次のステップS23で、第1歯車131および第2歯車132を噛み合わせる。次のステップS24で第1歯車131および第2歯車132を噛み合わせたまま一方を駆動するとともに他方を連れ回し、研磨剤をかかる噛み合い箇所に供給することにより、噛み合い箇所133をラップ加工する。ラップ加工の終了の目安は、例えばラップ加工開始時からの時間測定により行う。あるいは振動検出手段42で測定される測定値により、ラップ加工の終了を判定してもよい。
【0029】
次のステップS25で、第1歯車131および第2歯車132の噛み合いを解除する。次のステップS26で、第1歯車131および第2歯車132から研磨剤を振り払う。次のステップS27で、第1歯車131および第2歯車132を再び噛み合わせ、次のステップS28で一方の軸(第1軸31)を駆動するとともに他方の軸(第2軸32)を連れ回し、噛み合い箇所133に噛み合い起振力を発生させる。次のステップS29で、噛み合い振動を測定し、測定結果を判定する。次のステップS30で、第1歯車131および第2歯車132の噛み合いを外す。ステップS24ないしS30への移行は、手動あるいは自動により実行される。次のステップS31で、ラップ加工機30のカバー39を開く。次のステップS32で、第1歯車131および第2歯車132を、第1軸31および第2軸32からそれぞれ取り外す。
【0030】
振動検出手段42は例えば加速度センサであり、検出した加速度をAC信号に変換して制御部51へ出力する。制御部51は受信したAC信号をアンプで増幅し、DC信号に変換する。これにより噛み合い起振力をオーバーオール値で判定することができる。制御部51には電圧監視計52が附設される。電圧監視計52は例えばDC信号の電圧を表示する。噛み合い起振力が大きいほど電圧が大きくなる。そこで電圧監視計52の電圧値から、振動測定結果につきOKであるか(YES判定)、あるいはOKではないか(NO判定)が可能である。
【0031】
つまり制御部51は、振動検出手段42が検出した加速度の測定値が閾値を超えるか否かを監視し、所定の閾値を超える場合、NOの結果判定を表示する。反対に閾値を超えない場合、OKの結果判定を表示する。
【0032】
制御部51のアンプは所定範囲から外れる振動をカットするカットオフフィルタを有し、このカットオフフィルタを介して振動検出手段42からの信号を受信する。具体例として、ピニオンになる第2歯車132の歯数が6~20個の範囲に含まれるものとし、振動測定時の第2歯車132の回転数を800~2500[rpm]とすると、制御部51は周波数80~8333Hz以外の振動をカットする。これにより噛み合い振動に無関係なノイズを排除することができる。あるいは制御部51のアンプは、周波数80~8333Hz以外の振動を一律にカットする代わりに、徐々に減衰させる。
【0033】
あるいは制御部51にアンプを別体で設ける代わりに、振動検出手段42がアンプ内蔵型の加速度センサであってもよい。あるいは制御部51はアンプの代わりにFFT機構を有し、特定の周波数のみを検出して測定結果を電圧監視計52に出力してもよい。あるいは振動検出手段42は速度センサであったり、変位センサであったりしてもよく、制御部51は振動検出手段42からのセンサ出力信号に基づき、振動を測定する。
【0034】
また制御部51は、変位機構36を動作させて第1歯車131と第2歯車132との歯当たりを調整する歯当たり制御手段と、研磨剤供給手段35を停止させて歯車対のラップ加工を終了した後に研磨剤除去手段としての駆動源37を動作させ、次に振動検出手段42からの信号を受信するラップ加工/振動検出切り替え制御手段とをさらに有する。制御部51の歯当たり制御手段は、上述したステップS24で、第1歯車131の歯面と、第2歯車132の歯面とを万遍なく当接させて、ラップ加工を実現する。また制御部51の歯当たり制御手段は、上述したステップS27ないしS29で、第1歯車131の所定の歯面と、第2歯車132の所定の歯面とを当接させて、所定の歯面同士の噛み合い箇所における振動測定を可能とする。
【0035】
制御部51は、所定のプログラムに基づく動作信号を変位機構36に出力する。そして第1歯車131および第2歯車132は、ラップ加工中に適切な歯当たりとされる。これによりラップ加工の作業において作業者は、研磨剤供給手段35および変位機構36を、手動で動作させる必要がなく、
図3にステップS24で示すラップ加工から、ステップS29で示す振動測定までを連続して自動的に行うことができる。
【0036】
加速度センサである振動検出手段42は、ブラケット43を介して第2軸支持部34に片持ち状に取り付けられる。
図4はブラケット43を模式的に示す斜視図である。ブラケット43は根元43rで第2軸支持部34に取付固定され、先端43eで振動検出手段42を支持固定する。そして根元43rに付与される起振力Fが所定の周波数のときに、先端43eの振動が大きくなる。例えば、ピニオンになる第2歯車132の歯数が6~20個の範囲に含まれるものとし、振動測定時の第2歯車132の回転数を800~2500[rpm]とすると、ブラケット43の固有振動数が周波数80~8333Hzの範囲に含まれるよう設定される。
【0037】
そこでブラケット43は、噛み合い箇所133(
図2)から根元43rに付与される噛み合い起振力によって先端43eおよび振動検出手段42が所定の固有振動数で振動するよう、設計される。具体的には、ブラケット43の材質や、ブラケット43の根元43rから先端43eまでの長さ寸法Lと断面積Sを適切に選定し、ブラケット43の固有振動数と噛み合い箇所133(
図2)の振動の周波数とを一致させることができる。
【0038】
これにより、噛み合い箇所133の噛み合い起振力が小さい場合であっても、起振力が増幅されて振動検出手段42に伝達される。したがって振動検出手段42は噛み合い起振力を検出することができる。例えばブラケット43を
図4に示すように上下方向厚みの小さな帯板とし、第2軸32の真上に配置することにより、振動検出手段42は上下方向に加振されて、噛み合い起振力を検出し易くされる。なお帯板であるブラケット43は、帯板の厚み寸法が第2軸32の半径に倣うよう配置されるとよい。図示はしなかったが、ブラケット43は第2軸32の真上を除く上方に配置されてもよい。あるいはブラケット43は第2軸32の下方、好ましくは真下、に配置されてもよい。
【0039】
ところで本実施形態によれば、
図1のステップS14に示すようにラップ加工および噛み合い箇所の振動測定を共通のラップ加工機30で実行する。したがって作業の工数が減少し、製造時間が短縮され、ひいては設備コストが低減される。
【0040】
比較のため、ラップ加工機と振動測定機を別々に準備する参考例の作業フローを
図6に示す。
図1と共通するステップについては同じ符号を付して説明を省略し、異なるステップにつき説明すると、参考例ではステップS13の後、次のステップS141へ進み、歯車対をラップ加工機に取り付けてラップ加工を施し、ラップ加工終了後、歯車対をラップ加工機から取り外す。次のステップS142では、ラップ加工された歯車対を、振動測定機に取り付けて噛み合い箇所の振動を測定し、測定終了後、歯車対を振動測定機から取り外す。
【0041】
図1に示す本実施形態の作業フローと、
図6に示す参考例の作業フローとを対比すれば、本実施形態の方が、ステップ数が少なく、省力化されることが理解される。
【0042】
また
図3に示す本実施形態のラップ加工および振動測定の具体的なフローと、
図5に示す参考例の具体的なフローとを対比すれば、本実施形態の方が、カバー39の開閉回数と、第1歯車131および第2歯車132の取り付け取り外し回数が少なく、省力化されることが理解される。
【0043】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0044】
この発明になる歯車対用ラップ加工機は、歯車対の製造において有利に利用される。
【符号の説明】
【0045】
30 ラップ加工機、 31 第1軸、 32 第2軸、
33 第1軸支持部、 34 第2軸支持部、
35 研磨剤供給手段、 35b 本体、 35n ノズル、
36 変位機構、 37 駆動源、 38 軸受、
39 カバー、 40 架台、 42 振動検出手段、
43 ブラケット、 43e ブラケット先端、
43r ブラケット根元、 51 制御部、 52 電圧監視計、
131 第1歯車、 132 第2歯車、 133 噛み合い箇所。