特許 7304487 歯車製造装置、歯車製造方法、及びそれに用いられるねじ状工具

(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】2023-06-28

(45)【発行日】2023-07-06

(54)【発明の名称】歯車製造装置、歯車製造方法、及びそれに用いられるねじ状工具

(51)【国際特許分類】

   B23F 5/04 20060101AFI20230629BHJP

【ＦＩ】

B23F5/04

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022517282

(86)(22)【出願日】2021-12-28

(86)【国際出願番号】 JP2021048952

(87)【国際公開番号】W WO2022259587

(87)【国際公開日】2022-12-15

【審査請求日】2022-03-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591092615

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクトギヤシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110000969

【氏名又は名称】弁理士法人中部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 公祐

(72)【発明者】

【氏名】丸山 健一

(72)【発明者】

【氏名】近藤 智彦

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】特許第７００３３１５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００９－０３４７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３４７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３４７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３４７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０９２７１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】英国特許出願公告第０１３４９１２７（ＧＢ，Ａ）

【文献】特表平０８－５１０６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０２２６８３０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６１０３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｆ ５／０４、１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置であって、
前記加工歯の歯すじ方向の縁である終端が前記歯車ワークに当接するように、前記加工歯の一方側の歯面又は他方側の歯面のうち、前記終端の一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの各歯面の四隅のうちの一隅部を研削する隅部研削制御を実行するように構成された制御装置を備える、
歯車製造装置。

【請求項2】

前記工具の軸方向を工具軸方向とすると、前記終端は、前記加工歯の前記工具軸方向の一端に位置し、
前記制御装置は、前記隅部研削制御において、前記加工歯の前記工具軸方向の一方側の歯面に設定された前記終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの歯先側の隅部を研削するように構成された、
請求項１に記載の歯車製造装置。

【請求項3】

前記工具の軸方向を工具軸方向とすると、前記終端は、前記加工歯の前記工具軸方向の一端に位置し、
前記制御装置は、前記隅部研削制御において、前記加工歯の前記工具軸方向の他方側の歯面に設定された前記終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの歯元側の隅部を研削するように構成された、
請求項１に記載の歯車製造装置。

【請求項4】

外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置であって、
前記歯車ワークに対する前記工具の相対位置及び相対角度を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記加工歯の歯すじ方向の縁である終端と前記歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部との当接によって、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まる又は終わる隅部研削制御を実行するように構成されている、
歯車製造装置。

【請求項5】

前記隅部研削制御は、前記加工歯の前記終端と前記歯車ワークの歯面の歯先側の一隅部との当接により、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まるように設定されている、
請求項４に記載の歯車製造装置。

【請求項6】

前記隅部研削制御は、前記加工歯の前記終端と前記歯車ワークの歯面の歯元側の一隅部との当接により、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが終わるように設定されている、
請求項４に記載の歯車製造装置。

【請求項7】

前記制御装置は、前記工具と前記歯車ワークとをかみ合わせて回転させることで、前記加工歯により前記歯車ワークの歯面を研削する歯面研削制御を、前記隅部研削制御の開始前又は完了後に、前記工具を変更することなく実行するように構成された、
請求項１～６の何れか一項に記載の歯車製造装置。

【請求項8】

前記加工歯は、
前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、
前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、
前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、
を備え、
前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の表面は、コーティング層によりに覆われ、
前記中央部の表面は、前記コーティング層によって覆われていない、
請求項１～７の何れか一項に記載の歯車製造装置。

【請求項9】

前記加工歯は、
前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、
前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、
前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、
を備え、
前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の材料は、前記中央部の材料とは異なる、
請求項１～７の何れか一項に記載の歯車製造装置。

【請求項10】

外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置を用いた歯車製造方法であって、
前記歯車製造装置が、前記加工歯の歯すじ方向の縁である終端が前記歯車ワークに当接するように、前記加工歯の一方側の歯面又は他方側の歯面のうち、前記終端の一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの各歯面の四隅のうちの一隅部を研削する隅部研削工程を含む、
歯車製造方法。

【請求項11】

前記工具の軸方向を工具軸方向とすると、前記終端は、前記加工歯の前記工具軸方向の一端に位置し、
前記隅部研削工程では、前記加工歯の前記工具軸方向の一方側の歯面に設定された前記終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの歯先側の隅部を研削する、
請求項１０に記載の歯車製造方法。

【請求項12】

前記工具の軸方向を工具軸方向とすると、前記終端は、前記加工歯の前記工具軸方向の一端に位置し、
前記隅部研削工程では、前記加工歯の前記工具軸方向の他方側の歯面に設定された前記終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの歯元側の隅部を研削する、
請求項１０に記載の歯車製造方法。

【請求項13】

外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置を用いた歯車製造方法であって、
前記歯車製造装置が、前記加工歯の歯すじ方向の縁である終端と前記歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部との当接によって、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まる又は終わるように、前記歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部を研削する隅部研削工程を含む、
歯車製造方法。

【請求項14】

前記隅部研削工程では、前記加工歯の前記終端と前記歯車ワークの歯面の歯先側の一隅部との当接により、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まる、
請求項１３に記載の歯車製造方法。

【請求項15】

前記隅部研削工程では、前記加工歯の前記終端と前記歯車ワークの歯面の歯元側の一隅部との当接により、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが終わる、
請求項１３に記載の歯車製造方法。

【請求項16】

前記歯車製造装置が、前記工具と前記歯車ワークとをかみ合わせて回転させることで、前記加工歯により前記歯車ワークの歯面を研削する歯面研削工程をさらに含み、
前記歯面研削工程は、前記隅部研削工程の前又は後に、前記工具を変更することなく実行される、
請求項１０～１５の何れか一項に記載の歯車製造方法。

【請求項17】

円筒状又は円柱状の基部と、
前記基部の外周面に一体的に形成され、前記基部の周りをらせん状に延びる１つ又は複数の加工歯と、
を備える、歯車ワークとかみ合って回転することで前記歯車ワークの歯面を加工する歯車加工用のねじ状工具であって、
前記加工歯は、
前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、
前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、
前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、
を備え、
前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の表面は、コーティング層によりに覆われ、
前記中央部の表面は、前記コーティング層によって覆われていない、ねじ状工具。

【請求項18】

円筒状又は円柱状の基部と、
前記基部の外周面に一体的に形成され、前記基部の周りをらせん状に延びる１つ又は複数の加工歯と、
を備える、歯車ワークとかみ合って回転することで前記歯車ワークの歯面を加工する歯車加工用のねじ状工具であって、
前記加工歯は、
前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、
前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、
前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、
を備え、
前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の材料は、前記中央部の材料とは異なる、ねじ状工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車製造装置、歯車製造方法、及びそれに用いられるねじ状工具に関する。

【背景技術】

【0002】

歯車を製造する方法としては、例えば特開２０１７－２０５８７１号公報に開示されている。歯車の研削加工（例えば仕上げ加工）は、歯車ワークと研削工具とをかみ合わせて回転させることで行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２０５８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

歯車と歯車とをかみ合わせて動力を伝達する機構において、両歯車が互いにかみ合い始めた際（以下「かみ合い始め」ともいう）には、歯車の歯のたわみにより、かみ合いの位相ずれが発生する。かみ合い始めの位相ずれによれば、互いの歯が大きく干渉し、高い面圧が発生し、歯が損傷するおそれがある。

【0005】

そこで、歯面のうちかみ合い始めに高い面圧が発生する領域、すなわち歯面の四隅のうちの１つであって且つかみ合い始めに対応する部分（対応隅部）を研削し、歯面の対応隅部にリリーフ形状を形成することが考えられる。しかし、従来の製法で歯面の四隅の１つにリリーフ形状を形成するためには、歯車ワークに所定形状の歯面を形成する仕上げ加工の完了後に、工具を仕上げ加工とは異なる工具（例えば隅部を研削する専用工具）に取り換え、あるいは別の装置（加工機）に歯車ワークを移して、別途隅部に対する研削加工を実行する必要があった。この製法には、製造効率の面で改良の余地がある。

【0006】

本発明の目的は、かみ合い始めの位相ずれによる歯の損傷を抑制可能な歯面を、効率良く形成することができる歯車製造装置、歯車製造方法、及びそれに用いられるねじ状工具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１形態にかかる歯車製造装置は、外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置であって、前記加工歯の歯すじ方向の縁である終端が前記歯車ワークに当接するように、前記加工歯の一方側の歯面又は他方側の歯面のうち、前記終端の一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの各歯面の四隅のうちの一隅部を研削する隅部研削制御を実行するように構成された制御装置を備える。

【0008】

本発明の第２形態にかかる歯車製造装置は、歯車ワークに対する工具の相対位置及び相対角度を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、加工歯の歯すじ方向の縁である終端と前記歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部との当接によって、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まる又は終わる隅部研削制御を実行するように構成されている。

【0009】

本発明の第３形態にかかる歯車製造方法は、外周面に歯が形成された歯車ワークと、らせん状に延びる１つ又は複数の加工歯が基部の外周面に形成されたねじ状の工具とをかみ合わせて回転させることで、前記歯車ワークを研削する歯車製造装置を用いた歯車製造方法であって、前記歯車製造装置が、前記加工歯の終端の一部が前記歯車ワークに当接するように、前記加工歯の一方側の歯面又は他方側の歯面のうち、前記終端の一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面のみを用いて、前記歯車ワークの歯面の四隅のうち前記歯車ワークと前記工具とのかみ合い始めの位置又はかみ合い終わりの位置に対応する一隅部を研削する隅部研削工程を含む。

【0010】

本発明の第４形態にかかる歯車製造方法は、歯車製造装置が、加工歯の歯すじ方向の縁である終端と歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部との当接によって、前記加工歯と前記歯車ワークの歯とのかみ合いが始まる又は終わるように、前記歯車ワークの歯面の四隅のうちの一隅部を研削する隅部研削工程を含む。

【0011】

本発明の第５形態にかかるねじ状工具は、円筒状又は円柱状の基部と、前記基部の外周面に一体的に形成され、前記基部の周りをらせん状に延びる１つ又は複数の加工歯と、を備える、歯車ワークとかみ合って回転することで前記歯車ワークの歯面を研削する歯車加工用のねじ状工具であって、前記加工歯は、前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、を備え、前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の表面は、コーティング層により全面的に覆われ、前記中央部の表面は、前記コーティング層によって覆われていない。
本発明の第６形態にかかるねじ状工具は、円筒状又は円柱状の基部と、前記基部の外周面に一体的に形成され、前記基部の周りをらせん状に延びる１つ又は複数の加工歯と、を備える、歯車ワークとかみ合って回転することで前記歯車ワークの歯面を加工する歯車加工用のねじ状工具であって、前記加工歯は、前記加工歯の歯すじ方向一方側の縁である第１終端を含む第１終端部と、前記加工歯の歯すじ方向他方側の縁である第２終端を含む第２終端部と、前記第１終端部と前記第２終端部との間に位置する中央部と、を備え、前記第１終端部及び前記第２終端部の少なくとも一方の材料は、前記中央部の材料とは異なる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第１形態にかかる歯車製造装置によれば、隅部研削制御において、加工歯の終端の一部を含む終端歯面のみが研削に用いられる。加工歯の終端は、工具の切断等により形成された加工歯の一端である。このため、加工歯の終端では、工具の製造上（例えば進み角があるため）、工具の切断面は、加工歯の歯すじ方向に直交しない。つまり、加工歯の終端を含む切断面は、歯すじ方向に直交せず、終端での加工歯の形状が不完全なものとなっている。この加工歯の形状が不完全な部分を利用することで、歯車ワークの歯面のうちリリーフ対象部分（四隅の１つ）以外の部分に加工歯の歯面を当接させることなく、リリーフ対象部分のみを研削することができる。リリーフ対象部分が研削されることで、当該部分の歯の厚みが減少し、歯のうちかみ合い始め部分の損傷は抑制される。

【0013】

また、加工歯の終端歯面を利用することで、歯車ワークの歯面の四隅を研削するための特別な工具は不要となり、他の部分の研削と共通の工具を用いることができる。つまり、歯車ワークの歯面の四隅を研削するにあたり、工具の交換が不要となり、効率的に研削加工を実行することができる。このように、第１形態によれば、かみ合い始めの位相ずれによる歯の損傷を抑制可能な歯面を、効率良く形成することができる。この作用効果は、第１形態の隅部研削制御に対応する隅部研削工程を含む本発明の第３形態にかかる歯車製造方法でも同様に発揮される。

【0014】

本発明の第２形態にかかる歯車製造装置によれば、隅部研削制御において、終端すなわち加工歯の形状が不完全な部分で、かみ合いが始まるか又は終わる。このため、完全な形状の加工歯で歯車ワークの歯面全体を研削する場合と比較して、かみ合い範囲すなわち研削範囲が小さくなり、歯面の隅部のみを研削することができる。したがって、第１形態同様の効果が発揮される。この作用効果は、第２形態の隅部研削制御に対応する隅部研削工程を含む本発明の第４形態にかかる歯車製造方法でも同様に発揮される。

【0015】

本発明の第５形態にかかるねじ状工具によれば、加工歯のうち終端を含む一部分が、コーティング層により強度が向上している。このため、隅部研削制御を実行する歯車製造装置に用いられても、工具の破損発生は抑制され、工具寿命の向上が可能となる。また、加工歯の中央部にコーティング層が形成されていない、すなわち加工歯のうち中央部の強度が終端部よりも低いことにより、加工の主力となる中央部で加工中に加工歯が相対的に高い自生作用により研がれやすくなり、中央部での加工精度は維持されやすくなる。
本発明の第６形態にかかるねじ状工具では、終端部の材料と中央部の材料とが異なっている。終端部に強度が相対的に高い材料を設けることで、上記コーティング層と同様の効果が発揮される。また、この構成によれば、終端部に強度が相対的に低い材料を設けることもできる。例えば、歯面の隅部をメインで精度良く研削したい場合、強度の低い（柔らかい）材料で終端部が形成されることで、終端部が相対的に高い自生作用により研がれやすくなり、研削精度の向上が図れる。第６形態によれば、目的や使用する制御に応じて工具の強度を部分的に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の歯車製造装置の構成図（歯車ワーク設置前の状態）である。

【図2】本実施形態の研削工具の概念図である。

【図3】本実施形態の研削工具の概念断面図である。

【図4】歯車ワークの各歯における方向を説明するための概念図である。

【図5】本実施形態の研削工具の斜視図である。

【図6】図５の点線で囲まれた部分を拡大した概念図である。

【図7】本実施形態の加工歯の終端部における概念断面図である。

【図8】本実施形態の加工歯の終端部における概念断面図である。

【図9】本実施形態の隅部研削制御（歯先側の隅部対象）を説明するための概念図である。

【図10】本実施形態の加工歯の終端を説明するための概念図である。

【図11】本実施形態の歯面研削制御を説明するための概念図である。

【図12】本実施形態の歯面研削制御における歯車ワークと研削工具との位置関係を示す概念図である。

【図13】本実施形態の隅部研削制御における歯車ワークと研削工具との位置関係を示す概念図である。

【図14】歯車ワークがドリブンギヤのワークである場合のかみ合い進行方向を説明するための概念図である。

【図15】歯車ワークがドライブギヤのワークである場合のかみ合い進行方向を説明するための概念図である。

【図16】歯車ワークの歯面におけるリリーフ対象部分の例を示す概念図である。

【図17】本実施形態の研削工具の斜視図である。

【図18】図１７の点線で囲まれた部分を拡大した概念図である。

【図19】本実施形態の隅部研削制御（歯元側の隅部対象）を説明するための概念図である。

【図20】本実施形態の加工歯の終端を説明するための概念図である。

【図21】本実施形態の歯車製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図22】リリーフ部の形状例を示す概念図である。

【図23】リリーフ部の形状例を示す概念図である。

【図24】本実施形態の研削工具の変形態様を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態の歯車製造装置１は、図１に示すように、第１スピンドル２と、第１保持台３と、第２スピンドル４と、第２保持台５と、駆動装置６と、制御装置７と、研削工具８と、を備えている。歯車製造装置１は、歯車ワーク９と研削工具８とをかみ合わせて回転させることで歯車ワーク９を研削する装置である。歯車製造装置１は、ドレッサ等も備えている。なお、図１では、歯車ワーク９が設置されていない状態の歯車製造装置１が表されている。

【0018】

第１スピンドル２は、複数の歯９０が形成された歯車ワーク９を保持する主軸部材である。本例の歯車ワーク９は、円筒歯車状のワークであって、研削加工によってはすば歯車（インボリュート歯車）となる。つまり、歯車ワーク９の外周面には、別途の加工により、ねじれ角をもつ複数の歯９０が予め形成されている。歯車ワーク９は、被削歯車とも呼ばれる。

【0019】

第１保持台３は、第１スピンドル２を、第１スピンドル２の軸線である第１軸線Ａ１のまわりに回転可能に保持する主軸台である。第１軸線Ａ１は、歯車ワーク９の回転軸線である。第１保持台３は、歯車製造装置１のベッド１０の表面（テーブル）に配置されている。第１軸線Ａ１は、上下方向に延びている。第１スピンドル２及び第１保持台３は、テーブル軸部ともいえる。

【0020】

第２スピンドル４は、外周面にらせん状の加工歯８０を備えた研削工具８を保持する主軸部材である。本例の研削工具８は、全体として円筒状であって、多条のねじ状砥石（ねじ状工具の１つ）である。なお、研削工具８は、１条のねじ状砥石（加工歯８０が１つ）であってもよい。研削工具８は、砥石車ともいえる。

【0021】

第２保持台５は、第２スピンドル４を、第２スピンドル４の軸線である第２軸線Ａ２のまわりに回転可能に保持する主軸台である。第２軸線Ａ２は、研削工具８の中心軸（回転軸）に対応する。第１保持台３及び第２保持台５は、ベッド１０上に配置されている。第２保持台５は、第２スピンドル４がベッド１０上で移動できるように、第２スピンドル４を保持している。研削工具８の軸方向に対応する第２軸線Ａ２の延伸方向（以下「工具軸方向」という）は、第１軸線Ａ１の延伸方向（以下「ワーク軸方向」という場合がある）に交差する（すなわち平行ではない）。第２スピンドル４及び第２保持台５は、主軸部ともいえる。

【0022】

図２及び図３に示すように、研削工具８は、ねじ状砥石であって、円筒状又は円柱状の基部８Ａと、基部８Ａの外周面から径方向外側に突出する加工歯部８Ｂと、を備えて構成されている。基部８Ａと加工歯部８Ｂとは、同一材料により一体的に形成されている。加工歯部８Ｂは、１枚又は複数枚の加工歯８０で構成されている。加工歯８０は、一つながりの独立した歯（刃）であり、１枚の歯（刃）ともいえる。本実施形態の研削工具８は多条のねじ状砥石であるため、加工歯部８Ｂは複数の加工歯８０で構成されている。

【0023】

各加工歯８０は、歯すじ方向が工具軸方向と平行にならないように、工具軸方向の一端から他端に向けてらせん状に延びている。つまり、加工歯８０の歯すじ方向は、工具軸方向に対して傾斜している。工具軸方向と加工歯８０の歯すじ方向との為す角度（進み角）は、０度より大きく９０度未満である。本実施形態の加工歯８０の進み角は、４５度以上９０度未満になっている。らせん状の加工歯８０は、弦巻線状の加工歯８０ともいえ、はすば歯車（ヘリカルギヤ）のように基部８Ａまわりを１周回らない加工歯を含む概念である。したがって、各加工歯８０は、例えばはすば歯車の歯のように、基部８Ａまわりを１周しないように形成されてもよい。本実施形態の加工歯８０は、基部８Ａの周りを１周以上回るように形成されている。

【0024】

図３に示すように、研削工具８を研削工具８の中心軸を含む平面で切断した断面（以下「軸方向断面」という）において、加工歯部８Ｂは、中心軸に沿って（工具軸方向に）、基部８Ａの外周面に複数の凸部（加工歯８０）が並ぶように形成されている。研削工具８は、軸方向断面において、工具軸方向に進むにつれて、凸部と歯底（基部８Ａの外周面）とが繰り返すように配置されている。研削工具８が多条のねじ状砥石であるため、隣り合う凸部は、互いに別の加工歯８０である。研削工具８が５条のねじ状砥石であれば、５つの加工歯８０が基部８Ａに形成されている。本実施形態の加工歯８０は、軸方向断面において、複数の（例えば３つ以上の）凸部が表れるように形成されている。後述する隅部研削制御で用いられる凸部は、加工歯８０のうち最も工具軸方向一方側に位置する凸部である。

【0025】

駆動装置６は、第２スピンドル４を第２軸線Ａ２まわりに回転させ、第１保持台３及び第２保持台５の少なくとも一方を移動させる装置である。駆動装置６は、複数の駆動源及びエンコーダ等を備えている。一例として、駆動装置６は、第１スピンドル２に対して回転力を付与する第１電動モータ６１と、第２スピンドル４に対して回転力を付与する第２電動モータ６２と、第２スピンドル４の位置や角度を変更する第３電動モータ６３と、を備えている。第１電動モータ６１は、第１スピンドル２を第１軸線Ａ１まわりに回転させる。第２電動モータ６２は、第２スピンドル４を第２軸線Ａ２まわりに回転させる。なお、図１は概念図であり、電動モータ６１～６３の位置が実際とは異なる場合がある。また、駆動源は電動モータ以外であってもよい。

【0026】

駆動装置６は、研削時には、制御装置７の制御に基づいて、歯車ワーク９と研削工具８とがかみ合って回転するように、第１スピンドル２の回転と第２スピンドル４の回転とを同期させる。駆動装置６は、制御装置７の制御に基づいて、第２スピンドル４の角度を変更することができる。本実施形態において、駆動装置６は、歯車ワーク９に対する研削工具８の相対位置を調整するにあたり、第２スピンドル４を移動させる。本実施形態の第１保持台３は、ベッド１０に固定されている。

【0027】

このように、本実施形態の歯車製造装置１は、外周面に歯が形成された歯車ワーク９と、らせん状に延びる複数の加工歯８０が基部８Ａの外周面に形成されたねじ状の研削工具８とをかみ合わせて回転させることで、歯車ワーク９を研削する装置である。歯車製造装置１は、歯車研削装置ともいえる。

【0028】

制御装置７は、例えば、１又は複数のプロセッサ７１と記憶部７２等とを備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）又はコンピュータである。記憶部７２は、例えばメモリである。制御装置７は、駆動装置６に対して通信可能に接続されている。制御装置７は、ベッド１０と一体的に配置されてもよいし、ベッド１０とは別体であってもよい。

【0029】

制御装置７は、駆動装置６を制御し、歯車ワーク９に対する研削工具８の相対位置及び相対角度を調整・制御する。換言すると、制御装置７は、第１スピンドル２に対する第２スピンドル４の相対位置及び相対角度を制御する。制御装置７は、記憶部７２に予め設定された研削プログラム及び／又はユーザの操作に応じて、研削工具８（第２スピンドル４）の位置・角度を制御（例えば数値制御）する。つまり、駆動装置６及び制御装置７は、ＮＣシステムを含んでいる。また、制御装置７は、第１電動モータ６１及び第２電動モータ６２を制御して、第１スピンドル２及び第２スピンドル４の回転数を制御する。

【0030】

以下、座標軸として、第１軸線Ａ１に平行な軸をＹ軸とし、Ｙ軸に直交し且つ第２軸線Ａ２の水平成分に平行な軸をＺ軸とし、Ｙ軸及びＺ軸に直交する軸をＸ軸とする。Ｘ軸及びＺ軸は、水平面に平行である。歯車製造装置１の設置において、Ｙ軸方向が鉛直方向（上下方向）に相当し、Ｘ軸方向が前後方向（又は左右方向）に相当し、Ｚ軸方向が左右方向（又は前後方向）に相当する。Ｘ軸方向は、歯車ワーク９と研削工具８との離間方向又は接近方向ともいえる。

【0031】

図４に示すように、説明において、歯車ワーク９の径方向を「ワーク径方向」と称する。歯車ワーク９が平歯車のワークである場合、歯すじ方向は歯車ワーク９の軸方向と平行となり、本実施形態のように歯車ワーク９がはすば歯車である場合、歯すじ方向は歯車ワーク９の軸方向（第１軸線Ａ１）に対して傾斜する。歯すじ方向は、歯車ワーク９の軸方向一端から軸方向他端まで続く一つなぎの歯９０の延伸方向といえる。歯車ワーク９の各歯９０は、歯車ワーク９の円筒状の基部から、互いに間隔をあけてワーク径方向に突出している。なお、研削工具８の径方向を「工具径方向」と称する。加工歯８０の歯すじ方向も、上記同様、研削工具８の軸方向一端から軸方向他端まで続く一つなぎの加工歯８０の延伸方向といえる。

【0032】

はすば歯車のワークである歯車ワーク９を、ねじ状砥石である研削工具８で研削するにあたり、第２スピンドル４及び第２保持台５は、第２軸線Ａ２がＺ軸に対して傾いた状態で維持される（図１２又は図１３参照）。第２スピンドル４の当該傾きが固定された状態で、後述する歯面研削制御及び隅部研削制御が実行される。本例の研削加工において、第１軸線Ａ１の延伸方向と第２軸線Ａ２の延伸方向とは直交しない。歯車ワーク９が第１スピンドル２に保持された状態で、歯車ワーク９の回転軸（第１軸線Ａ１）はＹ軸方向に延び、歯車ワーク９の各歯９０はＹ軸に対して傾斜する方向（歯すじ方向）に延びている。研削前の状態では、研削工具８と歯車ワーク９とは、Ｘ軸方向に離れている。

【0033】

制御装置７は、歯面研削制御と隅部研削制御とを互いに異なるタイミングで実行可能に構成されている。本実施形態の制御装置７は、歯面研削制御を実行した後に隅部研削制御を実行する。歯面研削制御は、研削工具８と歯車ワーク９とをかみ合わせて回転させることで、歯車ワーク９の全周にわたって、歯車ワーク９の各歯９０を所定形状（目標形状）に研削する制御である。

【0034】

記憶部７２には、例えば、歯面研削制御における目標形状データと、隅部研削制御における目標リリーフ形状とが記憶されている。換言すると、記憶部７２には、歯車ワーク９の各歯９０が目標形状となるための研削工具８の位置・軌跡の制御（数値制御）データと、目標形状となった歯車ワーク９が目標リリーフ形状となるための研削工具８の位置・軌跡制御（数値制御）データとが記憶されている。制御装置７は、例えば、目標形状用の数値制御データに基づいて歯面研削制御を実行し、目標リリーフ形状用の数値制御データに基づいて隅部研削制御を実行する。

【0035】

（歯面研削制御）
制御装置７は、歯車ワーク９に対して、まず歯面研削制御を実行する。歯面研削制御は、研削工具８と歯車ワーク９とをかみ合わせて回転させることで、加工歯８０により歯車ワーク９の歯面を研削する制御である。制御装置７は、歯車ワーク９の回転と研削工具８の回転を同期させつつ、歯車ワーク９の歯（以下「ワーク歯」ともいう）９０の歯面に研削工具８の加工歯８０の歯面を当接させる。制御装置７は、記憶部７２に記憶された目標形状（例えば数値制御プログラム）に基づいて、研削工具８をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、研削工具８を歯車ワーク９に接近させる。例えばワーク歯９０にクラウニングが形成されるように目標形状が設定されている場合、制御装置７は、ワーク歯９０の歯すじ方向の中央部が膨らむように研削工具８を移動させる。この場合、制御装置７は、ＸＹ平面（Ｚ軸に直交する平面）において研削工具８の移動軌跡が円弧状となるように、研削工具８を移動させる。つまり、歯車ワーク９の軸方向端部の研削では、軸方向中央部の研削よりも、第２スピンドル４が第１スピンドル２に接近している。この歯面研削制御は、仕上げ加工に相当する。

【0036】

（隅部研削制御）
制御装置７は、歯面研削制御が完了すると、続いて隅部研削制御を実行する。図５及び図６に示すように、隅部研削制御は、加工歯８０の歯すじ方向の縁である終端８０ｚが歯車ワーク９の歯面に当接するように、加工歯８０の一方側の歯面８１１ａ又は他方側の歯面８１１ｂのうち、終端８０ｚの一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面Ｒ１又はＲ２のみを用いて、歯車ワーク９の歯面の四隅のうちの一隅部を研削する制御である。終端８０ｚは、加工歯８０の歯すじ方向の一端における歯面の縁である。終端８０ｚは、後述する製造端面８４に隣接する歯面の縁ともいえる。

【0037】

隅部研削制御は、四隅のうちの一隅部を研削するにあたり、加工歯８０のうち加工歯８０の延伸が途切れる終端８０ｚを含む終端部８１のみを用いる制御である。つまり、隅部研削制御は、終端部８１における工具軸方向一方側の歯面８１１ａ又は工具軸方向他方側の歯面８１１ｂを歯車ワーク９の歯に当接させ、歯車ワーク９と研削工具８とをかみ合わせて回転させることで、歯車ワーク９の歯面の四隅のうちの一隅部（リリーフ対象部分）を研削する制御である。

【0038】

記憶部７２には、隅部研削制御でリリーフ対象部分を目標リリーフ形状に研削するための研削工具８の位置・角度情報が記憶されている。リリーフ対象部分は、研削完了後の歯車ワーク９である完成歯車とかみ合い相手の歯車とがかみ合い始める際に、完成歯車の歯面のうち相手歯車と当接する部分に設定されている。

【0039】

加工歯８０の終端部８１は、例えば工具生産時の工具の切断により形成される加工歯８０の終端８０ｚ（一端）を含んだ加工歯８０における一定の領域である。終端８０ｚは、加工歯８０の切断により形成される加工歯８０の縁である。より詳細に、終端８０ｚは、加工歯８０が途切れた縁部分であり、加工歯８０の歯面８１１ａと加工歯８０の製造端面８４との境界線８５（図６の破線参照）を含む部分である。製造端面８４は、工具製造時に形成された加工歯８０の工具軸方向の端面（ほとんどの場合、工具軸方向に直交する平面）である。例えば、円筒状又は円柱状の材料に加工（例えば切削）が施されて、材料の表面全体にらせん状の溝が形成されることで、基部８Ａと加工歯部８Ｂが製造される。製造端面８４は、この場合における材料の軸方向の端面に相当する。製造端面８４は、加工歯８０を途中で切断している面にも見えるため、切断面ともいえる。製造端面８４は、加工歯８０を切断することでも形成できる。

【0040】

本実施形態において、基部８Ａの工具軸方向一端面８Ａ１（以下「一端面８Ａ１」ともいう）と製造端面８４とは一つの平面を形成しており、両者は面一になっている。製造端面８４及び一端面８Ａ１は、工具軸方向に直交する平面である。加工歯８０は、研削工具８の工具軸方向の一端と他端とで基部８Ａとともに切断されているように製造されている。このように、加工歯８０の工具軸方向両端には、それぞれ製造端面８４が形成されている。製造端面８４により、加工歯８０に、工具径方向の長さが小さい部分（形状が不完全な部分）が形成される。

【0041】

本例の研削工具８は５条のねじ状砥石であるため、５つの加工歯８０のそれぞれに終端８０ｚが形成されている。つまり、本例の研削工具８は、工具軸方向一端に５つの終端８０ｚを備え、工具軸方向他端にも５つの終端８０ｚを備えている。このように、各加工歯８０に対して２つの終端８０ｚ（一端と他端）が形成されている。終端８０ｚは、切断端ともいえる。

【0042】

以下、加工歯８０の歯すじ方向に直交する平面で加工歯８０を切断した断面を「歯すじ直交断面」と称する。図７に示すように、終端８０ｚを含む終端部８１には、加工歯８０の歯すじ直交断面の形状が完全な形状（山型）になっていない部分すなわち不完全形状部８２が含まれている。すなわち、加工歯８０には、歯すじ直交断面の形状において、一部切断された不完全形状部８２と、切断されていない完全な山型（設計上の想定形状）の完全形状部８３とが含まれている。図７は、右に向かうかうほど一端面８Ａ１に近づくように、歯すじ方向の複数の位置における加工歯８０の歯すじ直交断面が描かれている。図７の黒丸は、終端８０ｚ（境界線８５）の位置に対応する。

【0043】

図８は、図６の一点鎖線で囲まれた部分における加工歯８０の歯すじ直交断面の概念図である。図８は、図７同様、右に向かうほど一端面８Ａ１に近づくように複数の位置での加工歯８０の歯すじ直交断面が描かれている。図８に示すように、図６の境界線８５の右側においても、不完全形状部８２が形成されており、加工歯８０の終端８０ｚが継続している。図７及び図８に示すように、終端８０ｚに対応する加工歯８０には、製造端面８４が形成されており、終端８０ｚに対応する加工歯８０の歯すじ直交断面は不完全形状部８２となっている。

【0044】

図９に示すように、隅部研削制御では、加工歯８０の終端部８１のみにより、ワーク歯９０の歯面の１つの隅部が研削される。図９の例では、ワーク歯９０の歯面の四隅のうちワーク径方向外側端部（歯先側端部）で且つ歯すじ方向一端部が研削される。作用線は、ワーク歯９０の歯面と加工歯８０の歯面８１１ａとが当接する位置（黒丸で表示）、すなわちワーク歯９０の歯面が研削される位置をつないだ直線である。

【0045】

作用線上の位置Ｃ１は、ワーク歯９０の歯面と加工歯８０の歯面８１１ａとのかみ合い始めの位置を表している。位置Ｃ１では、加工歯８０の終端８０ｚ（不完全形状部８２）とワーク歯９０の歯面とが当接している。位置Ｃ１よりもワーク径方向外側の位置である位置Ｃ２では、終端部８１の完全形状部８３の歯面８１１ａとワーク歯９０の歯面とが当接している。ワーク歯９０の歯面の歯先である位置Ｃ３では、終端部８１の完全形状部８３の歯面８１１ａとワーク歯９０の歯面とが当接している。隅部研削制御では、位置Ｃ１から位置Ｃ３への移動におけるかみ合い範囲が研削範囲となり、ワーク歯９０の歯面の歯先側の隅部のみが研削される。

【0046】

図１０に示すように、研削工具８の軸方向断面において、加工歯８０の歯面８１１ａが終端８０ｚで途切れている。隅部研削制御では、終端８０ｚに位置する不完全な形状の歯面８１１ａが研削に用いられる。

【0047】

隅部研削制御では、図６に示すように、歯面８１１ａのうち、終端８０ｚの一部（一点以上）を含む閉じた領域である終端歯面Ｒ１が使用されている。閉じた領域とは、境界線（例えば閉曲線）で囲まれた面状領域であり、閉じた面ともいえる。終端歯面Ｒ１は、終端８０ｚに接している。終端歯面Ｒ１の位置や大きさは、目標のリリーフ部９１の形状・大きさ・位置等に応じて設定される。

【0048】

研削に終端部８１の歯面８１１ａである終端歯面Ｒ１を用いることで、かみ合い始めの位置Ｃ１を、ワーク歯の歯面の歯先側に移動させることができる。つまり、加工歯８０の不完全形状部８２を用いることで、位置Ｃ１よりもワーク径方向内側では、加工歯８０とワーク歯とが当接しないように数値制御することができる。

【0049】

一方、歯面研削制御では、図１１に示すように、研削に加工歯８０の完全形状部８３が用いられ、かみ合い始めの位置Ｂ１はワーク歯の歯元側の端部となり、かみ合い終わりの位置Ｂ３はワーク歯の歯先側の端部となる。したがって、歯面研削制御では、図１０の位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３をつなぐ作用線に示すように、ワーク歯の歯面を全体的に研削することができる。

【0050】

歯面研削制御での歯車ワーク９と研削工具８との位置関係は、例えば図１２に示すように設定される。歯面研削制御では、研削工具８の主要部分、例えば加工歯８０のうち終端８０ｚを除く部分、すなわち工具軸方向の中央部８６を主に用いて研削加工が実行される。歯面研削制御では、研削工具８の中央部８６を用いて研削加工が実行されるが、研削工具８全体（中央部８６及び終端８０ｚ）を用いて研削加工が実行されてもよい。中央部８６での歯すじ直交断面は、製造端面８４のない完全形状部８３となる。

【0051】

このように、歯面研削制御は、加工歯８０のうち終端８０ｚ以外の部分である中央部８６を少なくとも用い、中央部８６の歯面を歯車ワーク９の歯に当接させ、歯車ワーク９と研削工具８とをかみ合わせて回転させることで、ワーク歯の歯面を研削する制御であるといえる。

【0052】

一方、隅部研削制御では、終端８０ｚの不完全形状部８２（製造端面８４）によってワーク歯９０の歯面と加工歯８０との間にクリアランス（非当接部）が形成される。このため、当該クリアランス部分ではワーク歯９０と加工歯８０とが当接せず、ワーク歯９０の歯面は研削されない。このクリアランスを利用し、加工歯８０の終端８０ｚがかみ合い開始の位置となるように研削工具８の位置・角度を調整することで、かみ合い開始の位置をワーク歯９０の歯先側の端部に設定することが可能となる。このように隅部研削制御におけるかみ合い開始の位置の設定や終端歯面Ｒ１の設定は、例えば第２スピンドル４の位置・角度の調整によって行われる。

【0053】

このように、ワーク歯９０の歯先側の隅部を研削する隅部研削制御は、加工歯８０の終端８０ｚとワーク歯９０の歯面の歯先側の隅部との当接により、加工歯８０と歯車ワーク９の歯とのかみ合いが始まるように設定された制御ともいえる。

【0054】

本実施形態では、加工歯８０の終端８０ｚは、研削工具８の工具軸方向の両端に形成されている。このため、隅部研削制御では、図１３に示すように、研削工具８の工具軸方向一端部のみが歯車ワーク９と当接するように、研削工具８が位置制御される。図１３は、隅部研削制御により、ワーク歯の歯面における歯先側の隅部を研削する場合の装置状態（概念図）を表している。なお、第２保持台５は、研削工具８の工具軸方向他方側に配置され、研削工具８を工具軸方向他方側で保持している。工具軸方向の他端部から一端部に向かう方向は、第２スピンドル４の根本から先端に向かう方向に相当する。また、終端部８１は、例えば、基部８Ａまわりを複数周回る各加工歯８０の最も工具軸方向一端側で形成された１周分の領域内に設定される。

【0055】

隅部研削制御で用いられる研削工具８は、歯面研削制御で用いられる研削工具８と同一である。つまり、歯面研削制御と隅部研削制御との間で、研削工具８の取り換えは行われない。制御装置７は、歯面研削制御を、隅部研削制御の開始前又は完了後に、研削工具８を変更することなく実行するように構成されている。歯面研削制御と隅部研削制御により、歯車ワーク９の歯面が全周にわたって研削される。

【0056】

（リリーフ対象部分）
隅部研削制御でのリリーフ対象部分（研削部分）は、例えば、ワーク歯９０の一方側の歯面の四隅のうちの一隅部又はワーク歯９０の他方側の歯面の四隅のうちの一隅部に設定されている。例えば、歯車ワーク９がドリブンギヤ（従動歯車）のワークである場合、図１４に示すように、ワーク歯９０と研削工具８とのかみ合い位置は、両者の回転に伴い、ワーク歯９０の歯面におけるワーク径方向外側且つ歯すじ方向一方側の端部から、ワーク径方向内側且つ歯すじ方向他方側の端部に向けて進む。換言すると、この場合のかみ合い進行方向は、ワーク歯９０の歯面における歯先側且つ歯すじ方向一方側の端部から、歯元側且つ歯すじ方向他方側の端部に向かう方向である。図１４でのかみ合い軌跡は、ワーク歯９０の歯面における歯先側且つ歯すじ方向一方側の端部と、歯元側且つ歯すじ方向他方側の端部とをつなぐ線といえる。「かみ合い軌跡」とは、２つの歯のかみ合い進行方向に沿って延びる仮想線であり、歯面を２つの領域に区画するように歯先側の隅部と歯元側の隅部とつなぐ仮想線である。かみ合い軌跡は、２つの歯が当接する部分の軌跡ともいえる。なお、ワーク径方向外端部は歯形方向の歯先側の端部ともいえ、ワーク径方向内端部は歯形方向の歯元側の端部ともいえる。

【0057】

図１４の例において、隅部研削制御で研削されるワーク歯の歯面の隅部は、かみ合い始め部分であるワーク歯９０の歯面のワーク径方向外側且つ歯すじ方向一方側の端部に設定されている。この設定において、終端歯面Ｒ１を用いた隅部研削制御が実行されると、ワーク歯９０の歯面の当該かみ合い始め部分（歯先側の隅部）のみが研削され、当該隅部にリリーフ部９１が形成される。リリーフ部９１が形成されることで、かみ合い始め部分の歯厚が減少する。

【0058】

一方、歯車ワーク９がドライブギヤ（駆動歯車）のワークである場合、図１５に示すように、ワーク歯９０の歯面と研削工具８とのかみ合い位置は、両者の回転に伴い、ワーク歯９０の歯面におけるワーク径方向内側且つ歯すじ方向他方側の端部から、ワーク径方向外側且つ歯すじ方向一方側の端部に向けて進む。換言すると、この場合のかみ合い進行方向は、ワーク歯９０の歯面において、歯元側且つ歯すじ方向他方側の端部から歯先側且つ歯すじ方向一方側の端部に向かう方向である。図１５のかみ合い軌跡は、歯元側且つ歯すじ方向他方側の端部と歯先側且つ歯すじ方向一方側の端部とをつなぐ線といえる。

【0059】

図１５の例において、隅部研削制御で研削されるワーク歯９０の歯面の隅部は、ワーク歯９０の歯面のうち、かみ合い始め部分であるワーク径方向内側且つ歯すじ方向他方側の端部に設定されている。この設定において後述する終端歯面Ｒ２を用いた隅部研削制御が実行されると、ワーク歯９０の歯面の当該かみ合い始め部分（歯元側の隅部）のみが研削され、当該隅部にリリーフ部９１が形成される。リリーフ部９１が形成されることで、かみ合い始め部分の歯厚が減少する。

【0060】

また、例えば、ワーク歯９０における正転時のかみ合い始め部分と逆転時のかみ合い始め部分とがリリーフ対象部分である場合、リリーフ部９１は、ワーク歯９０の一方側の歯面の１つの隅部とワーク歯９０の他方側の歯面の１つの隅とに設けられる。加工歯８０の完全形状部８３とワーク歯９０とがかみ合ったと想定した場合のかみ合い軌跡を「加工かみ合い軌跡」と称すると、図１６に示すように、リリーフ対象部分（破線で円形状に囲まれた部分）は、ワーク歯９０の歯面のうち、加工かみ合い軌跡の一端又は他端に対応する隅部に設定される。換言すると、リリーフ対象部分は、ワーク歯９０の歯面のうち、加工かみ合い軌跡における、かみ合い始めに対応する隅部又はかみ合い終わりに対応する隅部に設定される。さらに換言すると、リリーフ対象部分は、ワーク歯９０の歯面のうち、加工歯８０による加工時のかみ合い進行方向における始まり側の隅部又は終わり側の隅部に設定される。
終端歯面Ｒ１を用いた隅部研削制御では、ワーク歯９０のうち、加工かみ合い軌跡におけるかみ合い始め部分のみが研削されるため、図１４に示すように、歯先側の隅部にリリーフ部９１が形成される。また、後述する終端歯面Ｒ２を用いた隅部研削制御では、ワーク歯９０のうち、加工かみ合い軌跡におけるかみ合い終わり部分のみが研削されるため、図１５に示すように、歯元側の隅部にリリーフ部９１が形成される。なお、加工かみ合い軌跡は、中央部８６に位置する加工歯８０とワーク歯９０とがかみ合った場合のかみ合い軌跡ともいえる。

【0061】

（ワーク歯の歯元側の隅部に対する隅部研削制御）
図１７に示すように、隅部研削制御により、ワーク歯９０の歯面における歯元側の隅部を研削する場合、加工歯８０の終端部８１における他方側（工具軸方向他方側）の歯面８１１ｂが用いられる。なお、図１７及び図５に示すように、歯元側の隅部に対する隅部研削制御では、歯先側の隅部に対する隅部研削制御で用いられた工具軸方向一方側の終端部８１における工具軸方向他方側の歯面８１１ｂ（歯面８１１ａの裏側の歯面といえる）が用いられる。つまり、両方の隅部研削制御では、研削工具８のうち同じ側の端部（工具軸方向一端部）が用いられる。終端部８１の一方側の歯面８１１ａでワーク歯９０の歯面の歯先側隅部が研削され、終端部８１の他方側の歯面８１１ｂでワーク歯９０の歯面の歯元側隅部が研削される。なお、歯元側の隅部とは、ワーク歯９０の歯元側に位置する４つの隅部のうち、加工かみ合い軌跡のかみ合い終わりに対応する隅部を意味する。また、歯先側の隅部とは、ワーク歯９０の歯先側に位置する４つの隅部のうち、加工かみ合い軌跡のかみ合い始めに対応する隅部を意味する。

【0062】

図１８に示すように、ここでの終端８０ｚは、加工歯８０の縁線８７に対応する部分である。このように、加工歯８０の終端８０ｚは、図６における境界線８５に対応する部分と、図１８における縁線８７に対応する部分とを含んでいる。図８、図１９、及び図２０に示すように、縁線８７に対応する終端８０ｚでは、加工歯８０の工具径方向（突出方向）の長さが完全形状部８３よりも小さくなっている。隅部研削制御により歯元側の隅部が研削される際には、加工歯８０の工具径方向の長さが小さい部分を含む終端部８１の歯面８１１ｂが使用される。

【0063】

図１９に示すように、研削に縁線８７に対応する終端８０ｚを用いることで、歯面研削制御と比較して、歯元から始まった加工歯８０とワーク歯９０との当接を歯先に到達する前に（すなわち途中で）終わらせることができる。まず歯面研削制御と同様に加工歯８０とワーク歯９０とのかみ合いがワーク歯９０の歯元側の位置Ｄ１で開始され、かみ合い位置が歯先側へ移動しつつ、位置Ｄ２を経て、位置Ｄ３で両者のかみ合いが終わる。このように、終端８０ｚで加工歯８０が切れるため、加工歯８０とワーク歯９０との当接範囲（すなわち研削範囲）が歯面研削制御の時よりも小さくなり、ワーク歯９０の歯元側の隅部のみが研削される。位置Ｄ３では、縁線８７上の終端８０ｚの一部とワーク歯９０の歯面とが当接している。

【0064】

この隅部研削制御では、図１８に示すように、歯面８１１ｂのうち、終端８０ｚの一部を含む閉じた領域である終端歯面Ｒ２が使用される。終端歯面Ｒ２は、縁線８７（終端８０ｚ）に接している。終端歯面Ｒ２を用いた隅部研削制御は、加工歯８０の終端８０ｚの一部とワーク歯９０の歯面の歯元側の隅部との当接により、加工歯８０とワーク歯９０とのかみ合いが終わるように設定された制御であるといえる。

【0065】

この隅部研削制御により、図１５に示すように、ワーク歯の歯元側の隅部にリリーフ部９１が形成される。終端歯面Ｒ２の位置・大きさは、終端歯面Ｒ１同様、目標のリリーフ部９１の形状・大きさ・位置等に応じて設定される。終端歯面Ｒ１、Ｒ２は、研削工具８（第２スピンドル４）の位置・角度により調整される。隅部研削制御の実行により、リリーフ部９１は、歯車ワーク９のすべてのワーク歯９０に形成される。換言すると、隅部研削制御により、各ワーク歯９０のリリーフ対象部分が研削される。

【0066】

（歯車製造方法）
図２１に示すように、上記実施形態で開示された歯車製造方法は、歯車製造装置１を用いた歯車製造方法であって、隅部研削工程Ｓ１２を含んでいる。隅部研削工程Ｓ１２は、歯車製造装置１が、加工歯８０の歯すじ方向の縁である終端８０ｚが歯車ワーク９に当接するように、加工歯８０の一方側の歯面８１１ａ又は他方側の歯面８１１ｂのうち、終端８０ｚの一部を含んで設定された１つの閉じた領域である終端歯面Ｒ１又はＲ２のみを用いて、歯車ワーク９の各歯面の四隅のうちの一隅部を研削する工程である。換言すると、隅部研削工程Ｓ１２は、歯車製造装置１が、加工歯８０の終端８０ｚと歯車ワーク９の歯面の四隅のうちの一隅部との当接によって、加工歯８０と歯車ワーク９の歯とのかみ合いが始まる又は終わるように、歯車ワーク９の歯面の四隅のうちの一隅部を研削する工程である。隅部研削工程Ｓ１２は、歯車製造装置１による隅部研削制御の実行に相当する。

【0067】

また、本開示の歯車製造方法は、さらに歯面研削工程Ｓ１１を含んでいる。歯面研削工程Ｓ１１は、歯車製造装置１が、研削工具８と歯車ワーク９とをかみ合わせて回転させることで、加工歯８０により歯車ワークの歯面を研削する工程である。歯面研削工程Ｓ１１は、歯車製造装置１による歯面研削制御の実行に相当する。図２１では、歯面研削工程Ｓ１１は、隅部研削工程Ｓ１２の前に実行されるが、隅部研削工程Ｓ１２の後に実行されてもよい。歯面研削工程Ｓ１１と隅部研削工程Ｓ１２との間で、研削工具８の変更は不要である。ただし、工程Ｓ１１、Ｓ１２の間（制御間）で研削工具８の変更は可能である。歯車製造方法は、歯車研削方法ともいえる。

【0068】

（本実施形態の効果）
本実施形態の歯車製造装置１によれば、隅部研削制御では、加工歯８０の終端８０ｚの一部を含む終端歯面Ｒ１又はＲ２のみが研削に用いられる。加工歯８０の終端８０ｚは、工具の製造により形成された加工歯８０の一端である。工具の製造上（例えば進み角があるため）、工具の軸方向端面は、加工歯８０の歯すじ方向に直交しない。つまり、加工歯８０の終端８０ｚを含む製造端面８４は、歯すじ方向に直交せず、終端８０ｚでの加工歯８０の形状が不完全なものとなっている。この加工歯の形状が不完全な部分（８２）を利用することで、ワーク歯９０の歯面のうちリリーフ対象部分（四隅の１つ）以外の部分に加工歯８０の歯面を当接させることなく、リリーフ対象部分のみを研削することができる。リリーフ対象部分が研削されることで、当該部分の歯の厚みが減少し、かみ合い始めの歯の損傷は抑制される。

【0069】

また、加工歯８０の終端歯面Ｒ１又はＲ２を利用することで、ワーク歯９０の歯面の四隅を研削するための特別な工具は不要となり、他の部分の研削と共通の工具を用いることができる。つまり、ワーク歯９０の歯面の四隅を研削するにあたり、工具の交換が不要となり、効率的に研削加工を実行することができる。このように、本実施形態によれば、ワーク歯９０に対して、かみ合い始めの位相ずれによる歯の損傷を抑制可能な歯面（隅部にリリーフ部９１が形成された歯面）を、効率良く形成することができる。この作用効果は、隅部研削制御に対応する隅部研削工程Ｓ１２を含む本実施形態の歯車製造方法でも同様に発揮される。

【0070】

隅部研削制御によれば、終端８０ｚすなわち加工歯８０の形状が不完全な部分（８２）で、かみ合いが始まるか又は終わる。このため、完全な形状の加工歯８０（８３）で歯車ワーク９の歯面全体を研削する場合と比較して、かみ合い範囲すなわち研削範囲が小さくなり、ワーク歯９０の隅部のみを研削することができる。

【0071】

このように、隅部研削制御では研削工具８の端部を利用するため、リリーフ部９１を設けるための専用工具は必要なく、歯面研削制御で用いる研削工具８と同一の工具を使用することができる。つまり、隅部研削制御と歯面研削制御との間で、研削工具８の交換は不要となり、両制御を連続的に（取り換え工程なしに）実行することが可能となる。また、ワーク歯９０の歯面にリリーフ部９１が形成されることで、ギヤノイズ及び歯面摩耗の抑制も可能となる。つまり、本実施形態によれば、歯車の静粛性及び耐久性の向上も可能となる。

【0072】

また、本実施形態では、歯面研削制御の後に隅部研削制御が実行されるため、目標形状（例えば歯にクラウニングが形成された形状）に研削された歯車ワーク９に対して、隅部研削制御が実行される。このため、歯面研削制御の前に隅部研削制御を実行する場合と比較して、隅部研削制御での研削量は小さくなり、リリーフ部９１の形成精度は高くなりやすい。また、終端部８１（終端歯面Ｒ１、Ｒ２）への負荷が小さくなり、終端部８１の劣化や破損発生が抑制される。

【0073】

一方、制御装置７は、隅部研削制御を実行した後に歯面研削制御を実行するように構成されてもよい。この場合でも、上記実施形態同様、隅部研削制御と歯面研削制御との間には工具の取り換え工程は不要である。また、この場合、歯面研削制御は、歯車ワーク９にリリーフ部９１が形成された状態で実行される。これにより、すでに一部研削された状態から歯面研削制御を実行できるため、研削工具８の中央部８６の劣化（例えば砥石の縮小）の抑制が期待できる。

【0074】

なお、記憶部７２には、例えば、隅部研削制御における歯車ワーク９のリリーフ対象部分及び目標リリーフ形状と、歯面研削制御における歯車ワーク９の目標形状とが記憶されている。記憶部７２には、歯車ワーク９の各歯面に目標リリーフ形状が形成されるための研削工具８の位置・軌跡の制御（数値制御）データが記憶されている。したがって、隅部研削制御が歯面研削制御の前に実行される場合、記憶部７２には、目標リリーフ形状が形成された歯車ワーク９の歯（すなわちリリーフ部９１が形成された歯車ワーク９の歯）が目標形状（例えばリリーフ部９１をもつクラウニング形状）となるための研削工具８の位置・軌跡制御（数値制御）データが記憶されている。そして、制御装置７は、例えば、目標リリーフ形状用の数値制御データに基づいて隅部研削制御を実行し、目標通常形状用の数値制御データに基づいて歯面研削制御を実行することができる。これにより、研削工具８の全体的な寿命（特に主要部分の寿命）の向上を図ることができる。

【0075】

（その他）
本発明は、上記開示内容に限られない。例えば、歯車ワーク９は、はすば歯車のワークに限らず、平歯車のワークであってもよい。また、第２スピンドル４に取り付ける工具は、研削工具８に限らず、切削工具（例えばホブカッタ等）であってもよい。本発明の工具としては、研削用又は切削用の工具が適用できる。また、リリーフ部９１の形状は、例えば図２２に示すように、歯すじ方向に延びる形状、例えば歯すじ方向にトラバース加工してできた形状であってもよい。また、リリーフ部９１の形状は、例えば図２３に示すように、歯すじ方向に延びる部分と歯すじ方向に交差する方向に延びる部分とにより構成されてもよい。また、リリーフ部９１の大きさは任意に設定できる。また、リリーフ部９１の形状は、リリーフ部９１と歯面との境目（エッジ部分）が丸くなるように（滑らかなになるように）設定されてもよい。

【0076】

また、駆動装置６は、第１保持台３を移動させるように構成されてもよい。また、駆動装置６は、第１保持台３及び第２保持台５の両方を移動させるように構成されてもよい。また、研削時、上記実施形態では駆動装置６の駆動力により第１スピンドル２（歯車ワーク９）が回転するが、駆動装置６が第１スピンドル２に駆動力を付与せずに、第１スピンドル２が自由に回転可能である状態を維持してもよい。この場合、歯車ワーク９は、駆動装置６の駆動力ではなく、かみ合った研削工具８の回転によって回転する。

【0077】

本開示によれば、１つの歯車ワーク９に対して歯面研削制御と隅部研削制御とを同一工具及び同一装置で実行できるが、両制御を互いに別の工具で実行可能であるし、互いに別の装置で実行可能である。ただし、効率を考慮すると、両制御は共通の１つの工具で且つ共通の１台の装置で実行されることが好ましい。また、はすば歯車の歯のような加工歯８０（例えば進み角が４５度未満の加工歯８０）であっても、終端での歯すじ方向直交断面は、不完全な形状となるため、隅部研削制御により上記同様の効果が発揮される。

【0078】

また、終端８０ｚの位置は、研削工具８の一端又は他端に限られない。例えば、研削工具８の工具軸方向の中央で、基部８Ａを切断せずに加工歯８０のみを切断して加工歯８０を分断することで、１つの加工歯８０が２つの加工歯８０に分断され、研削工具８の中央位置に加工歯８０の終端８０ｚが形成される。また、基部８Ａの一端面８Ａ１が加工歯８０の終端８０ｚの位置と一致していなくてもよい。例えば、基部８Ａの工具軸方向の長さが加工歯８０の工具軸方向の長さよりも大きくてもよい。また、研削工具８は、例えば、基部８Ａの内周部に基部８Ａより長い部品が配置されたものであってもよい。このように、終端８０ｚの位置は、工具によって異なり、任意に設定可能である。位置制御の容易さの観点では、終端８０ｚが研削工具８又は基部８Ａの工具軸方向の一端に位置していることが好ましい。また、加工歯８０の一方の終端８０ｚは、始端と言い換えることもできる。隅部は角部ともいえる。

【0079】

また、研削工具８は、加工歯８０のうち終端８０ｚを含む工具軸方向一端部の歯面の強度が、終端８０ｚを含まない工具軸方向中央部（中央部８６）の歯面の強度より高くなるように形成されてもよい。加工歯８０は、歯すじ方向直交断面において、終端８０ｚにより不完全な形状となっている不完全形状部８２と、終端８０ｚを含まない完全形状部８３と、を備え、研削工具８は、不完全形状部８２の強度が、完全形状部８３の強度よりも高くなるように形成されていてもよい。強度は、例えば大越式結合度測定方法により測定できる。

【0080】

終端８０ｚを含む不完全形状部８２は、完全形状部８３に比較して破損しやすいと推測できるため、強度向上のためのコーティング（例えばダイヤモンドや金属コーティング）等が施されていてもよい。これにより、工具の寿命のさらなる向上が可能となる。具体的に、図２４に示すように、研削工具８は、円筒状又は円柱状の基部８Ａと、基部８Ａの外周面に一体的に形成され、基部８Ａの周りをらせん状に延びる１つ又は複数の加工歯８０と、を備える、歯車ワーク９とかみ合って回転することで歯車ワーク９の歯面を研削する歯車加工用のねじ状工具であって、加工歯８０のうち歯すじ方向の縁である終端８０ｚを含む一部分には、コーティング層８８が形成されていてもよい。
加工歯８０は、加工歯８０の歯すじ方向一方側の縁である第１終端８０ｚを含む第１終端部８１ａと、加工歯８０の歯すじ方向他方側の縁である第２終端８０ｚを含む第２終端部８１ｂと、第１終端部８１ａと第２終端部８１ｂとの間に位置する中央部８６と、を備えている。第１終端部８１ａ及び第２終端部８１ｂの少なくとも一方の表面は、コーティング層８８によりに覆われている。中央部８６の表面は、コーティング層８８によって覆われていない。この加工歯８０は、部分的に強度が向上しているといえる。

【0081】

つまり、コーティング層８８は、加工歯８０のうち、工具軸方向の一端部及び他端部の少なくとも一方（すなわち終端部８１）に形成されてもよい。コーティング処理は、例えば、研削工具８のうち、工具軸方向一方側から見える歯面（一端面８Ａ１とともに見える歯面）に対して実行されてもよい。隅部研削制御（工程）を実行する工具の寿命向上のためには、終端部８１のみを強化すればよい。したがって、製造効率の観点から、コーティング層８８は、終端８０ｚを含む加工歯８０の一部にのみ形成されればよい。加工歯８０は、非コーティング部８９を備えるともいえる。このような研削工具８によれば、加工歯８０のうち終端８０ｚを含む一部分が、コーティング層８８により強度が向上している。このため、隅部研削制御を実行する歯車製造装置に用いられても、工具の破損発生は抑制され、工具寿命の向上が可能となる。一方、非コーティング部８９では、相対的に高い自生作用により加工中に砥石が削られて研がれるため、切れ味を維持しやすく、主力加工に適している。なお、コーティング層８８がない通常強度のねじ状砥石でも、歯面研削制御の実行同様、隅部研削制御は十分に実行可能である。
また、加工歯８０は、第１終端部８１ａ及び第２終端部８１ｂの少なくとも一方の材料（材質）が、中央部８６の材料（材質）と異なるように形成されてもよい。例えば、図２４の符号８８の部分が、中央部８６とは異なる材料で形成された材料変更部であってもよい。例えば、材料（材質）が異なるが同径の円筒状又は円柱状の部材が、接着剤等により同軸的に接合されて、１つの基礎部材が製造される。２つの材料は、例えば、アルミナとＣＢＮである。この基礎部材の表面にらせん状の溝が形成（例えば切削）されて、基部８Ａと加工歯部８０Ｂが形成される。これにより、工具の表面には、一方の終端８０ｚを含む第１終端部８１ａと中央部８６及び第２終端部８１ｂとで材料（材質）が異なる加工歯８０が形成される。この構成によれば、第１終端部８１ａ及び第２終端部８１ｂの少なくとも一方に強度が中央部８６よりも高い材料を設けることができる。これにより、上記コーティング層と同様の効果が発揮される。また、この構成によれば、第１終端部８１ａ及び第２終端部８１ｂの少なくとも一方に強度が中央部８６よりも低い材料を設けることもできる。例えば、ワーク歯９０の歯面の隅部をメインで精度良く研削したい場合、強度の低い（柔らかい）材料で終端部８１が形成されることで、終端部８１が相対的に高い自生作用により研がれやすくなり、研削精度の向上が図れる。なお、コーティング層８８をもつ構成及び２種類以上の材料で工具を形成する構成は、切削工具に対しても適用できる。また、ねじ状工具の製造方法は、上記に限らず、周知の方法が適用できる。また、複数の異なる材料で形成された加工歯８０、又は一部にコーティング層８８が形成された加工歯８０は、相対的に自生作用が高い部分と、相対的に自生作用が低い部分と、を備えているといえる。

【0082】

（付記）
本実施形態の歯車製造装置１は、複数の歯が形成された歯車ワーク９を保持する第１スピンドル２と、
第１スピンドル２を、第１スピンドル２の軸線である第１軸線Ａ１のまわりに回転可能に保持する第１保持台３と、
外周面に１つ又は複数のらせん状の加工歯８０を備えた研削用又は切削用の工具８を保持する第２スピンドル４と、
第２スピンドル４を、第２スピンドル４の軸線である第２軸線Ａ２のまわりに回転可能に保持する第２保持台５と、
第２スピンドル４を第２軸線Ａ２まわりに回転させ、第１保持台３及び第２保持台５の少なくとも一方を移動させる駆動装置６と、
駆動装置６を制御し、歯車ワーク９に対する工具８の相対位置及び相対角度を調整する制御装置７と、
を備え、歯車ワーク９と工具８とをかみ合わせて回転させることで歯車ワーク９を研削する装置である。
ここで、歯車ワーク９の径方向をワーク径方向とし、工具８の軸方向を工具軸方向とすると、制御装置７は、
駆動装置６を制御して、工具８と歯車ワーク９とをかみ合わせて回転させることで、歯車ワーク９の全周にわたって、工具８の工具軸方向の中央部８６を用いて歯車ワーク９の歯を所定形状に研削する歯面研削制御と、
駆動装置６を制御して、加工歯８０のうち最も工具軸方向の一方側に位置する部分８１における工具軸方向一方側の歯面８１１ａ又は工具軸方向他方側の歯面８１１ｂのみを歯車ワーク９に当接させ、且つ工具８と歯車ワーク９とをかみ合わせて回転させることで、歯車ワーク９の全周にわたって、歯車ワーク９の歯面のワーク径方向及び歯すじ方向の端部である四隅の少なくとも１つを研削する隅部研削制御と、
を互いに異なるタイミングで実行するように構成されている。
この構成によれば、隅部研削制御により研削工具８の工具軸方向一端部（８１）を歯車ワーク９に当接させることで、研削工具８の他の部位が歯車ワーク９に当接することが抑制され、歯車ワーク９の所定部位（四隅のうちの一隅部）のみを研削することができる。隅部研削制御では研削工具８の端部を利用するため、ワーク歯９０の一隅部にリリーフ部９１を設けるための専用工具は必要なく、歯面研削制御で用いる研削工具８と同一の工具を使用することができる。つまり、隅部研削制御と歯面研削制御との間で、研削工具８の交換は不要となり、例えば両制御を連続的に（取り換え工程なしに）実行することが可能となる。

【符号の説明】

【0083】

１…歯車製造装置、２…第１スピンドル、３…第１保持台、４…第２スピンドル、５…第２保持台、６…駆動装置、７…制御装置、８…研削工具（工具、ねじ状工具）、８Ａ…基部、８Ｂ…加工歯部、８０…加工歯、８０ｚ…終端、８１…終端部、８１１ａ、８１１ｂ…歯面、８８…コーティング層、９…歯車ワーク、９０…歯、９１…リリーフ部、Ａ１…第１軸線、Ａ２…第２軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】