7538857 ドレッシング・ツールおよびその製造方法

(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】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】ドレッシング・ツールおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 53/075 20060101AFI20240815BHJP

   B24B 53/14 20060101ALI20240815BHJP

【ＦＩ】

B24B53/075

B24B53/14

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022512390

(86)(22)【出願日】2020-04-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-21

(86)【国際出願番号】 EP2020060072

(87)【国際公開番号】W WO2021058142

(87)【国際公開日】2021-04-01

【審査請求日】2023-03-17

(31)【優先権主張番号】01217/19

(32)【優先日】2019-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CH

(73)【特許権者】

【識別番号】306026913

【氏名又は名称】ライスハウアー アーゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｒｅｉｓｈａｕｅｒ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】３６ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ， ＣＨ－８３０４ Ｗａｌｌｉｓｅｌｌｅｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】パヴロビッチ，マリン

(72)【発明者】

【氏名】モンテイロ フェレイラ，セルジオ・マヌエル

(72)【発明者】

【氏名】ルドルフ，クリストフ

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３１３３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２６００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１７４４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７９６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１７３８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０９２３６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３６１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１４６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６２５７９６３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ５３／０７５

Ｂ２４Ｂ ５３／１２－５３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに同軸的に配置されかつ軸方向断面内において円錐形状または同様の形状とされたプロファイル形状をそれぞれが有した複数のプロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）と、硬質材料粒子（２１、２２）が設けられた動作面（１３、１４）と、を含み、前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）は、外周縁のところで少なくとも２つの包絡面（２３、２４）によって規定されている、ドレッシング・ツールであって、
前記ドレッシング・ツール（１０、１０’）は、互いに同軸的に配置された２個から好ましくは６個の間のプロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）と、互いに連結する少なくとも２つの金属製の本体（１９’、１９”）と、を含み、複数の前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）の前記硬質材料粒子（２１、２２）を有した前記プロファイル形状が、前記少なくとも２つの本体（１９’、１９”）の上に各々固定される鋳造コンパウンド（１５、１５’）からなる少なくとも２つの部分に各々設けられることにより、前記少なくとも２つの包絡面（２３、２４）が形成されることを特徴とする、ドレッシング・ツール。

【請求項2】

前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）は、セット・プロファイル・ローラとしてまたはフル・プロファイル・ローラとして構成され、前記プロファイルの前記包絡面（２３、２４）は、各場合において、円錐形として、円筒形として、および／または別の形状として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のドレッシング・ツール。

【請求項3】

互いに同軸的に配置された前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）は、外側に、異なって形成された２つの包絡面（２３、２４）を形成し、前記包絡面のうち、一方の包絡面の前記プロファイルは、セット・プロファイル・ローラとして構成され、他方の包絡面の前記プロファイルは、フル・プロファイル・ローラとして構成され、前記プロファイルには、対応する動作面（１３、１４）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のドレッシング・ツール。

【請求項4】

前記一方の包絡面（２３）は、２つのプロファイル（１１．１、１１．２）を有して円筒形としてかつセット・プロファイル・ローラとして構成され、前記他方の包絡面（２４）は、２個または好ましくは４個のプロファイル（１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）を有して円錐形としてかつフル・プロファイル・ローラとして構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のドレッシング・ツール。

【請求項5】

互いに同軸的に配置された前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）は、外側に、異なって形成された２つの包絡面（２３、２４）を形成し、前記包絡面のそれぞれに対して、互いに同軸的に固定される２つの１部材型の本体（１９’、１９”）が割り当てられていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のドレッシング・ツール。

【請求項6】

前記本体（１９、１９’、１９”）の外周包絡面（２０、２０’）は、前記プロファイルによって形成された各前記包絡面（２３、２４）に対して平行に延在していることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のドレッシング・ツール。

【請求項7】

前記本体（１９”）の外周包絡面（２０）は、円筒形として形成され、前記プロファイル（１１．１、１１．２）のプロファイル型は、前記外周包絡面上において、ネガ型と、前記ネガ型内に導入された前記鋳造コンパウンド（１５）とによって製造されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のドレッシング・ツール。

【請求項8】

異なって形成された前記２つの包絡面（２３、２４）の間には、傾斜角度（δ）が存在し、前記傾斜角度（δ）は、断面において所定の係合角度（α）を有したプロファイル歯として形成され、円錐形の前記包絡面（２４）を形成している前記プロファイル（１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）が、回転軸線（Ｂ２）に対する仮想垂線（２５）に関し、それぞれのプロファイル歯の次に位置したフランクに対して、正の自由角度（φ）を常に有するように選択されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のドレッシング・ツール。

【請求項9】

前記プロファイル（１１．１、１１．２）の隣接した動作面（１３、１４）同士は、規定された４つの歯ギャップ（２、３、４、５）を有していてプロファイル加工対象である研削ウォーム（１）のところにおいて、前記動作面（１３、１４）の１つの前記歯ギャップ（３）が常に自由であるように、基底面（２７）に対して距離間隔の分だけ離間しており、この状況で、２つのセット・プロファイル（１１．１、１１．２）またはフル・プロファイル（１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）のいずれかを、いかなる衝突をももたらすことなく、残りの前記歯ギャップ内へと回転駆動可能であることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のドレッシング・ツール。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載のドレッシング・ツールを製造するための方法であって、
少なくとも１つのネガ型と相補的なプロファイル型とを使用するネガプロセスによって、遠心力および硬質材料粒子の電流印加により、特殊な硬質材料粒子（２２）を、前記ネガ型に対して相補的なポジ型の基部内へと固定し、前記特殊な硬質材料粒子（２２）は、前記ネガ型の除去後には、前記プロファイル（１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４）の前記プロファイル型の外径に残留するとともに、前記ドレッシング・ツール（１０）のうちの、研削ウォームのプロファイル加工時に特に摩耗を受ける領域を保護することを特徴とする、方法。

【請求項11】

前記ネガプロセスによって適用された前記硬質材料粒子は、従来的な粒径を有した寸法とされ、好ましくは、四角形、六角形、八面体、または十二面体とされる外形を有して構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

従来的な硬質材料粒子の代わりに、ダイヤモンド・タイプＩＩＡが使用され、前記ダイヤモンド・タイプＩＩＡは、その形態および構造のために、プロファイル加工対象であるセラミック研削ウォームの前記プロファイル加工前の表面像と異なる表面像を生じさせ、結果として、ワークピース面上に異なる特性を生じさせることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１および請求項１０の各プリアンブルによる、ドレッシング・ツールおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

研削ウォームのドレッシングは、それ自体がロール研削の分野において非常に要求の厳しい機械加工プロセスであって、多数の同期したかつ高精度な個々の動作に基づいており、特殊なドレッシング・ツールによって実行される。高い生産率のために、フル・プロファイル・ロールが、モジュール下部領域のための典型的な回転ドレッシング・ツールとして使用され、それらフル・プロファイル・ロールは、ウォーム・フランク、ヘッド、およびフィートのためのすべてのプロファイル加工作業を、１つのツールで行うことを特徴としている。この状況では、ワーク・ギアのフランクの形状に対して正確に調整することが不可欠であり、適用に関する融通性を大きく制限している。したがって、１つのマイナス面は、例えばプロファイルの角度がずれた場合などに、修正可能性がないことである。しかしながら、これらのツールを使用すれば、比較的短いドレッシング時間を達成することができる。

【0003】

独国特許出願公開第１０ ２００９ ０５９ ２０１（Ａ）号には、小型モジュール式歯車のロール研削における複数条型研削ウォームのドレッシングまたはプロファイル加工用の、フル・プロファイル・ドレッシング・ローラが、開示されている。このローラには、硬質材料の粒子で覆われた外周包絡面と、この包絡面内に埋め込まれかつプロファイル切削された硬質材料セグメントと、を有した溝形状の軸方向切削プロファイルが設けられている。プロファイル櫛要素を有したこのドレッシング・ローラは、公知のネガ機械加工技術を使用した金属除去によってネガ型内に製造され、このネガ型は、ドレッシング・ローラの外周包絡面に対して相補的であるように形成された内面を有している。

【0004】

平歯車のロール研削における２条型円筒研削ウォームのプロファイル加工用の、独国特許出願公開第４３ ３９ ０４１（Ａ）号によるドレッシング・ツールでは、硬質材料粒子によって覆われかつ互いに反対側に位置した２つの円錐形の第１のフランクおよび第２のフランクを有する第１のドレッシング・ローラと、同軸的な第２のドレッシング・ローラおよび第３のドレッシング・ローラと、が提供される。３つのドレッシング・ローラは、共通のシャフトまたはスリーブ上にクランプされており、さらに、２つのスペーサ・ディスクによって互いに離間されている。このようなドレッシング・ツールを使用した場合、３つのドレッシング・ローラが、３つの隣接した研削ウォーム条に係合し、これにより、ドレッシング・ストロークがわずかに拡大するものの、かなりのストローク短縮も達成される。このドレッシング・ツールは、比較的精巧で製造コストが高いけれども、それでも高精度なプロファイル加工には不向きである。これは、また、研削ウォーム上で高精度のフランク・プロファイルを製造し得ないことも意味し、このことは、製造対象をなす歯車の精度に関して、直接的に悪影響を有している。

【0005】

これらの異なるドレッシング技術の多くにおける主要な問題点は、空間的な観点から、ウォーム・フランク上を移動するおよびドレッシング・ツール上を移動する２つの空間的動作面が常に存在することであり、この文脈において、これら表面が、また、多くの場合、部材表面から構成されていることである。このような空間的な移動接触条件下では、接触ポイントは、多くの場合、形状によって決定されて発生し、ドレッシング・ツールの軸方向断面内に存在しない。このようなことが起こると、たとえドレッシング・プロファイルを最も注意深く構成したとしても、結果的に得られるドレッシング品質および研削品質が不充分であることが非常に多くなってしまう。

【0006】

ロール研削では、研削ウォームのドレッシングに関して、特に公知のフル・プロファイル・ローラを多目的に使用し得るけれども、また、セット・プロファイル・ローラも使用し得ることが、示されている。この状況では、これらのドレッシング・ツールは、各場合において異なる機能部門に関して別個に使用され、フル・プロファイル・ローラの、散布されたまたは手動セットされたダイヤモンド被覆は、電流的ネガプロセスで適用され、セット・プロファイル・ローラの対応するダイヤモンド被覆は、電流的ポジプロセスで適用される。セット・プロファイル・ローラによって維持されるべき精度は、これまで、電流的ポジプロセスの使用を必要とし、その後の再加工の可能性もあった。

【0007】

実際に、歯車の連続製造では、フル・プロファイル・ローラは、研削ウォームのプロファイル加工に非常に好適であることがこれまで証明されている。しかしながら、フル・プロファイル・ローラが研削ウォームの複数条に対して接触することのために、プロファイル角度の偏差を修正することが、不可能である。

【0008】

プロファイル角度の偏差の修正が必要とされる他の歯形成作業では、ドレッシングのために、セット・プロファイル・ローラと称されるものも、また、非常によく使用されている。どちらのドレッシング・ツールも、ただ１つの回転するドレッシング・スピンドルのみを必要とするものであり、セット・プロファイル・ローラを使用する際には、追加的に、このドレッシング・スピンドルを回転駆動するためのＮＣ軸体を必要とする。このセット・プロファイル・ローラは、フル・プロファイル・ローラの生産性を達成するものではなく、さらに、１つのウォーム条のプロファイル加工にしか適していないけれども、このドレッシング・ツールを使用すると、充分に大きな回転角度を実現することが実際に可能であり、これにより、プロファイル角度の偏差を対称的にレンダリングし得るとともに、これらプロファイル角度の偏差に対して対称的に影響を与えるためのピッチ変更が可能である。したがって、このドレッシング・ツールを使用すると、プロセスで発生した約１角度分のプロファイル角度の偏差を確実に修正することができ、これは、初期直径が例えば約３００ｍｍの研削ウォームのプロファイル加工時に、バッチ研削中の多数のドレッシング移動のため、これが約１００ｍｍへと低減した場合にも、有効に機能することとなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、これら公知のフル・プロファイル・ローラおよびセット・プロファイル・ローラに基づくドレッシング・ツールであって、極めて生産的に、かつ正確に、さらに修正可能性を有しつつ、研削ウォームをプロファイル加工し得るドレッシング・ツールを提供するという目的に基づくものである。また、それらドレッシング・ツールを合理的に製造し得ること、およびドレッシング・ツールの耐用年数を大幅に向上させ得ることも意図している。

【0010】

この目的は、請求項１および請求項１０の各特徴によって、本発明により解決される。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明によれば、ドレッシング・ツールは、互いに同軸的に配置された２個から好ましくは６個の間のプロファイルと、金属製の本体と、を含み、すべてのプロファイル形状は、本体に対して適用された鋳造コンパウンドを使用したネガプロセスによって、プロファイルの硬質材料粒子を使用して製造される。

【0012】

ドレッシング・ツールは、公知のネガプロセスによって製造される。このようにして製造された高精度のニッケル・ダイヤモンド・マトリクスは、次に、鋳造コンパウンドによって、または、接着剤および／もしくは他の鋳造可能な材料の形態で、本体に連結され、本発明によるドレッシング・ツールを１つのユニットとして製造する。鋳造コンパウンドとニッケル・ダイヤモンド・マトリクスとを有した本体は、１つの部材であるように、または、２つの部材であるように、構成することができる。

【0013】

この本体を使用することにより、さらに、振動を抑制するものでありしたがって減衰効果を有した軽量鋳造コンパウンドを使用することにより、動作時には、ドレッシング・ツールを受領する回転スピンドル上の干渉振動を、大幅に低減することができる、または、除去することさえ可能である。

【0014】

非常に有利なことに、ドレッシング・ツールの、互いに同軸的に配置されたプロファイルは、異なる形状とされた少なくとも２つの包絡面を形成し、それら包絡面のそれぞれに対して、１部材型の金属製本体が割り当てられ、互いに同軸的に固定される。したがって、このドレッシング・ツールは、本体と、電流的に製造されたニッケル・ダイヤモンド・マトリクスと、ニッケル・ダイヤモンド・マトリクスを本体に結合する鋳造コンパウンドと、から構成される。

【0015】

このコンパクトな構造のドレッシング・ツールにおいて、プロファイルによって外側に形成された異なる包絡面により、両方のドレッシング・ツールの利点が、異なる観点で達成され、このドレッシング・ツールは、より低い製造コストで製造することさえ可能である。

【0016】

プロファイルのこれら包絡面は、円錐形、円筒形、および／または他の形状とされ、各包絡面のプロファイルは、非常に有利には、セット・プロファイル・ローラおよびフル・プロファイル・ローラと称されるものとして構成される。したがって、このドレッシング・ツールを使用すれば、生産性が高くかつ極めて精密な、研削ウォームのプロファイル加工が可能である。

【0017】

本発明による方法では、少なくとも１つのネガ型と相補的なプロファイル形状とを含むネガプロセスを使用して、遠心力による硬質材料粒子の電流印加によって、特殊な硬質材料粒子を、ネガ型に対する相補的プロファイル形状の基部内へと固定することができる。ネガ型の除去後には、それら硬質材料粒子は、対応するプロファイルのプロファイル形状の外径に支配的に残留するとともに、ドレッシング・ツールのうちの、研削ウォームのプロファイル加工時に特に摩耗を受ける領域を保護し、これにより、ドレッシング・ツールの全体的な耐用年数を増加させる。

【0018】

本発明およびそのさらなる利点について、例示的な実施形態に基づき、図面を参照しながら、以下においてより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】従来技術としてのドレッシング・ツールの部分的長手方向断面を含む図である。

【図2】従来技術としてのさらなるドレッシング・ツールの部分的長手方向断面を含む図である。

【図3】本発明によるドレッシング・ツールの部分図を含む長手方向断面図である。

【図3a】プロファイルの断面図として、図３による詳細部分Ａ１を示す図である。

【図3b】プロファイルの断面図として、図３による詳細部分Ａ２を示す図である。

【図4】プロファイル加工時の係合状態における、さらなるドレッシング・ツールまたは研削ウォームのそれぞれの部分図を含む長手方向断面図である。

【図4a】図４による研削ウォーム内へと、ドレッシング・ツールの１つのプロファイルが係合した際の断面図として詳細部分Ａ３を示す図である。

【図4b】図４による研削ウォーム内へと、ドレッシング・ツールの他のプロファイルが係合した際の断面図として詳細部分を示す図である。

【図5】図４によるドレッシング・ツールの部分図を含む長手方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１および図２は、それぞれ公知のドレッシング・ツール６、７を示しており、ドレッシング・ツールは、ドレッシングされ得る研削ウォーム１でありかつ対応した構成の歯車を研削するために使用される研削ウォーム１のフランクを、プロファイル加工するように機能する。有利には、このようなドレッシング・ツール６、７は、０．１５～５ｍｍというモジュール範囲の歯車に適している。各場合において、回転軸体Ｂ２と、穴８と、ハブの形態で両側に配置されたテスト・カラー９と、が表されている。

【0021】

セット・プロファイル・ローラおよびフル・プロファイル・ローラと称されるものとして構成されるドレッシング・ツール６および７に関し、プロファイル１１．１、１１．２およびそれぞれプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４は、プロファイル溝によって形成され、プロファイルの動作面１３および１４のそれぞれは、ヘッド領域およびフィート領域を有した対向フランクによって形成され、プロファイルには、対応する硬質材料粒子２１、２２が設けられている。

【0022】

図３は、プロファイル１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４が設けられているとともに軸線Ｂ２に沿って同軸的配向性で配置されたドレッシング・ツール１０を示している。この状況では、これらプロファイルは、２つの包絡面２３、２４によって外周縁のところで規定されており、２つの包絡面２３、２４のうち一方の包絡面は、ほぼ円筒形に形成され、他方の包絡面は、円錐形である。この状況では、軸方向断面図で見たこの円錐形包絡面２４は、円筒面２３に対して、角度δで延在している。円錐面２４上には、フル・プロファイルとしてそれぞれ動作面１４を有した最大４つのプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４が、一列に配置されており、円筒面２３上には、セット・プロファイルとしてそれぞれ動作面１３を有した２つのプロファイル１１．１、１１．２が、配置されている。

【0023】

当然のことながら、このドレッシング・ツール１０の、プロファイルの数は、必要に応じて異なって構成することができ、したがって、動作面１３、１４および／または表面２３、２４の形態も、異なって構成することができる。したがって、本発明の範囲内では、ドレッシング・ツール１０は、また、互いに同軸的に配置された３つのプロファイル１１．１、１１．２、１２．１のみを有することもでき、その場合、それら３つのプロファイルは、鋳造コンパウンド１５によって本体１９上に担持される。

【0024】

本発明によれば、複数のプロファイル１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４を有したこのドレッシング・ツール１０は、それぞれの表面２３、２４を有した金属製の本体１９を含み、これらプロファイル１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４のプロファイル形状は、ネガプロセスによって製造されたダイヤモンド浸透ニッケル・マトリクスから構成され、鋳造コンパウンド１５によって本体１９に連結されている。この状況では、ダイヤモンド浸透ニッケル・マトリクスが遠心力によってネガ型に対して適用された後には、さらに、本体１９が正確に配置された後には、キャビティ内への鋳造コンパウンド１５の充填または鋳造が行われる。

【0025】

鋳造コンパウンド１５は、それぞれの本体１９上に適用される。この状況では、ネガプロセスによって、鋳造コンパウンドが、図示されていないネガ型と本体１９との間において実質的に充填されるように、リング形状の肩部１８が、プロファイルの両側上で、鋳造コンパウンド１５によって形成される。

【0026】

本体１９は、リング形状に形成されるとともに、鋳造コンパウンド１５によって包囲された外側材料を含む。非常に有利には、この本体１９の外周包絡面２０は、円筒形として構成され、したがって、容易に製造することができる。しかしながら、外周包絡面は、例えば表面２４に対して平行な、部分的に円錐形とすることもでき、１つまたは複数のリング形状の切り欠き開口を含むことができ、切り欠き開口の内部には、鋳造コンパウンドが浸透することとなり、これにより、より良好な付着性が達成されることとなる。

【0027】

鋳造コンパウンド１５は、この状況では、例えばエポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂をベースとしたものなどの複数の適切な成分を有した合成樹脂混合物から構成される。また、適切な接着剤を使用することもできる。これらの材料は、一般に、金属と比較して、実質的により小さな密度と、より優れた減衰特性とを有する。したがって、公知のポジプロセスおよび異なるプロファイルの金属製の構成と比較して、合計で２０％超という、ドレッシング・ツール１０の軽量化を達成することができる。

【0028】

さらに、ダイヤモンドを含有した外側ニッケル層２２と研削ウォーム１との間での研削摩擦のため高温が発生したとしても、ドレッシング・プロセス時に溶融することがないようにかつ耐性を維持するように、製造されている。

【0029】

円錐面２４を有したツール部分に関して、各場合において断面内に形成されるプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４に対しての、動作面１４の傾斜角度δは、図３ａに見られるように、これらプロファイル歯のそれぞれの各フランクが、所定の係合角度αで、ドレッシング・ツール１０の回転軸線Ｂ２に対して垂直な想像線２５に対して、正の自由角度φを常に形成するように、選択される。負の自由角度φの場合には、詳細部分Ａ１によると、プロファイル１２．３のこのフランクは、ネガ型内において実質的に影を形成し、したがって、ネガプロセスでは、このプロファイルを製造することができない。したがって、この自由角度φは、２°～５°であるべきである。

【0030】

このようなドレッシング・ツール１０が、また、微細なプロファイル加工用の高精度ツールとしても使用されるので、研削盤のドレッシング・スピンドル上にクランプされたときのツール１０の真円度を確認するために、ハブ形状のテスト・カラー１６が、本体１９の両側に割り当てられる。

【0031】

図３ｂは、図３による詳細部分Ａ２を示しており、この硬質材料被覆は、ニッケル・ダイヤモンド・マトリクス内に確率的に分布した硬質材料粒子２２を含有した動作面１３上において、概略的に示されている。さらに、硬質材料粒子２１は、プロファイル１１．１および１１．２のヘッド領域において、その外周にわたって主に固定されている。この構成は、同様に、フル・プロファイルを有したプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４からなる動作面１４においても、使用することができる。

【0032】

本発明によれば、ネガプロセスを使用して、特殊な硬質材料粒子２１が、ネガ型の相補的プロファイル形状の基部内に固定される（図３ｂを参照されたい）。これら特殊な硬質材料粒子は、気相からの合成ダイヤモンドである。その結果、スクリュー・ウォーム１のプロファイル加工時には、ドレッシング・ツール１０のうちの、特に摩耗を受けるヘッド領域が保護される。

【0033】

ネガプロセスによって適用される硬質材料粒子２１は、好ましくは、粒径が９０～６００μｍの範囲という寸法とされ、外形は、好ましくは、四角形、六角形、八面体、または十二面体とされる。結果として、これらの粒径が公知の粒子と比較してより大きいので、ドレッシング・ツール１０の耐用年数を、全体的に著しく増加させることができる。ポジプロセスにおけるセット・プロファイル・ローラ６に関する以前の製造では、この程度のサイズの粒径を有した硬質材料粒子は、形状的制約のために、非常に大きな製造労力および費用を払わないと製造することができなかった。

【0034】

非常に有利なことに、従来的な硬質材料粒子の代わりに、特殊なダイヤモンド・タイプが使用され、この特殊なダイヤモンド・タイプは、その形態および構造のために、プロファイル加工対象であるセラミック研削ウォームに対して異なる表面像を生じさせ、結果として、研削対象をなす歯車のワークピース面上に異なる特性を生じさせる。従来的なダイヤモンド粒子とは異なり、この特殊なダイヤモンド・タイプのために、研削ウォームのフランク面には、規定された研削パターンが付与される。特殊な合成タイプＩＩＡからの材料が、この特殊なダイヤモンド・タイプのために、使用される。

【0035】

公知のネガプロセスを使用し、遠心力による電流印加により、硬質材料粒子２１、２２と、追加的なニッケル層とが、ネガ型に対して相補的なプロファイル型内へと搬送される。次に、本体１９を、ネガ型の内部において中心合わせしつつ正確な軸方向位置にセットし、それらの間で粘性の鋳造コンパウンド１５を空にし、これにより、相補的なプロファイル型を、鋳造コンパウンド１５で充填する。これが硬化して本体１９に連結されるとすぐに、金属を除去しながらネガ型を取り外すと、そこには、本体１９と、ダイヤモンド浸透ニッケル・マトリクス内に付着した硬質材料粒子２１、２２を有した硬化済み鋳造コンパウンド１５と、だけが残り、これにより、ドレッシング・ツール１０が製造される。

【0036】

このネガプロセスによるドレッシング・ツール１０の製造のために、ドレッシング作業中の振動は、知覚し得るくらいに低減することができまたは最小とさえすることができ、これにより、ゴースト周波数と称されるものを回避しつつ、その後のロール研削が大いに可能とされる。これは、主として、この本体１９と、振動減衰性の合成樹脂混合物からなる軽量鋳造コンパウンド１５と、の組合せによって達成される。

【0037】

図４は、ドレッシング・ツール１０’を示しており、このドレッシング・ツール１０’は、図３によるドレッシング・ツールと実質的に同じ構成とされているので、以下においては、相違点について説明する。図３によるドレッシング・ツール１０と同じ構成部材については、同じ参照符号が使用されている。

【0038】

このドレッシング・ツール１０’は、研削ウォーム１に係合しており、この場合、プロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４からなる動作面１４が、フル・プロファイルと係合している、すなわち、各場合においてこれらプロファイルが、両フランクでのプロファイル加工を同時に引き受けている。

【0039】

本発明によれば、この状況では、図４において、第２の実施形態は、図３によるドレッシング・ツールとは異なり、２部材型のドレッシング・ツール１０’として表されている。このドレッシング・ツールの両方の実施形態１０、１０’は、それぞれが新規なものであって、研削ウォーム１の同じプロファイル加工に関するプロセス同士の間で、区別なく使用することができる。

【0040】

図４ａでは、詳細部分３Ａによると、研削ウォーム１の歯ギャップ２、３、４、５が、断面で示されており、この場合、プロファイル１２．１（したがって、動作面１４の全体）が、歯ギャップ２内において研削ウォームと係合している。動作面１３のプロファイル１１．１、１１．２は、離間して回転駆動され、歯ギャップ４および５には係合していない。逆に、歯ギャップ３には、プロファイルが存在していない。

【0041】

図的表示画像によって表されたこのドレッシング・ツール１０、１０’の構成を使用すれば、係合していないプロファイル１１．１のプロファイル歯が、歯ギャップ４内に存在する研削ウォームのプロファイル歯に対して衝突する場合には、プロファイル１１．１のこのプロファイル歯は、両側上において適切なかつ同じ距離間隔の分だけ、研削ウォーム１の次の歯ギャップ５のフランクまで、できるだけ、下降させなければならないことがわかる。非常に小さなモジュール・サイズの場合には、２つのプロファイル１１．１および１２．１の間の距離間隔は、２つの歯ギャップよりも大きくなり得る。この状況では、唯一の制限要因は、ドレッシング・ストロークのために必要な移動距離を決定する、このドレッシング・ツール１０、１０’の長さである。対照的に、表示画像が順序通りである場合には、プロファイル１１．１は、それぞれの歯ギャップのフランクに対して、できるだけ同じ距離間隔で配置される。セット・プロファイルおよびフル・プロファイルは、歯技術の公知の規則に従って、数学的におよび／またはグラフィック的に設計することができる。したがって、円筒面２３、２４に対しての、円錐包絡面の傾斜角度δについては、近似的に、角度δは、係合角度αから自由角度φを減算したものに等しい。

【0042】

図４ｂでは、類似の詳細部分として、セット・プロファイルの動作面１３のプロファイル１１．１、１１．２が研削ウォーム１と係合しているときの状況が、表されている。このプロファイル加工ドレッシング・ツール１０’を使用した場合、プロファイル１１．１、１１．２が、互いに対向したフランクと係合し、歯ギャップ４および５の間において研削ウォーム１をプロファイル加工する。表示画像において、プロファイル１２．１と歯ギャップ２のフランクとの間において衝突が発生する場合には、上記において大まかに決定した傾斜角度δは、＋／－１゜の程度で変更されなければならない、または、プロファイル１１．１および１２．１の間の距離間隔が、上記の説明に従って増大される。

【0043】

ドレッシング・ツール１０’による研削ウォーム１のプロファイル加工時には、まず、ドレッシング回転速度で回転するツール部分が、フル・プロファイルとして構成されたプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４によって動作し、この場合、軸方向断面図内に存在する包絡線が、円筒研削ウォーム１に対して平行となるように、その円錐仮想包絡面２４と一緒に内向きに回転駆動される。複数回のドレッシング・ストロークの後に、研削ウォーム１の予備プロファイル加工が終了すると、続いて、セット・プロファイルとして構成されたツール部分を使用した、研削ウォーム１の条ごとの微細プロファイル加工が行われる。

【0044】

この目的のために、２つのプロファイル１１．１および１１．２を有した円筒面２３は、同様に、ＮＣ軸体によって、円筒研削ウォーム１に対して平行となるように、内向きに回転駆動されなければならない。この状況において特に有利なことは、プロファイル加工のために絶えず変化するプロファイル角度を、容易に実行されるドレッシング・ツール１０の回転駆動の動きによって、ドレッシング作業のたびに直径が小さくなる研削ウォームに対して、必要に応じて修正し得ることである。したがって、この新規なドレッシング・ツール１０、１０’の使用により、修正可能性を有しつつ、生産性が高く、ロール研削時の高精度なプロファイル加工を比較的容易に実施することができる。

【0045】

粗加工ツールとしてのプロファイル１２．１、１２．２、１２．３、１２．４の係合は、研削対象をなす研削ウォームの迅速なプロファイル加工に寄与する一方で、プロファイル１１．１、１１．２を使用することにより、また、個々のウォーム条に対して要求された意図したプロファイルを、非常に正確にかつ修正可能な態様で製造することもできる。

【0046】

図５は、図４によるドレッシング・ツール１０’を示しており、このドレッシング・ツールは、上述したように、２部材型のものとして構成され、この場合、プロファイル１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４のプロファイル型は、ネガプロセスによる類似の態様で製造される。鋳造コンパウンドのその後の導入は、同様に、類似の態様で行われる。

【0047】

本発明の範囲内では、この２部材型のドレッシング・ツール１０’を使用すれば、本体１９、１９’を、一般に２部材型として構成し得るだけでなく、鋳造コンパウンド１５、１５’、および、ダイヤモンド含浸ニッケル・マトリクスを有した硬質材料粒子２１、２２も、２部材型として構成することができて、有利である。この状況では、ネガ型は、１部材型として構成することも、また、２部材型として構成することもできる。

【0048】

この状況では、本体１９’、１９”は、互いに同軸的に固定され、有利には、各場合において外周包絡面２０上で、プロファイルによって形成された包絡面２３、２４に対して平行であるように、形成される。好ましくは、本体１９、１９’は、アンダーカット１７を有した中心合わせ穴によって高精度で中心合わせされ、この中で、互いの同軸的な位置合わせのために、各場合においてリング形状とされた中心合わせカラー１６に、密接に嵌合した状態で、係合する。その結果、これら本体１９、１９’は、規定された距離間隔で互いに整合させることができ、例えば所定位置でねじ止めすることができる。回転基底面２７は、この実施形態では、すべてのプロファイル１１．１、１１．２、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４の形状構造に関する基底面であり、この場合、２つの包絡面２３、２４間の交点２６は、この基底面２７のすぐ近傍にあるべきである。

【0049】

このドレッシング・ツール１０’の特に有利な実施形態は、２部材型の鋳造コンパウンド１５、１５’と、ダイヤモンド透過ニッケル・マトリクスを有した硬質材料粒子２１、２２と、から構成し得ることであり、また、異なる鋳造コンパウンドと、異なる硬質材料粒子と、を有して構成され得ることである。この目的のために、ドレッシング・ツール１０’の第１の部材および第２の部材は、個々の部材として別個に製造され、その後、一緒にねじ止めされ得る。これにより、製造に関する労力および費用が増大するものの、両方の動作面１３、１４に関して、最適化された硬質材料粒子２１、２２、および、最適化された鋳造コンパウンド１５、１５’を使用することができ、好ましい。

【0050】

したがって、本発明の範囲内では、それらを、最適化された組合せツールとして使用することができるか、または、個々のツールとして互いに別個に使用することができる。本体１９、１９’上のプロファイルの耐用年数に応じて、一方の部材または他方の部材を、交換または置換することができる。

【0051】

本発明は、上述した例示的な実施形態および例によって充分に表現されている。当然のことながら、他の変形例によって説明することもできる。

【0052】

プロファイルの包絡面は、円錐形として、円筒形として、および／または別の形態として構成することができ、各包絡面のプロファイルは、セット・プロファイル・ローラまたはフル・プロファイル・ローラとして構成することができる。したがって、互いに同軸的に配置されたプロファイルは、外側に、３つ以上の異なる形状の包絡面を、例えば１つの円筒面および２つの円錐面を、それぞれ異なる傾斜角度δを有して形成することができ、円筒包絡面のプロファイルを、セット・プロファイル・ローラとして、他の包絡面のプロファイルを、フル・プロファイル・ローラとして構成することができる。

【符号の説明】

【0053】

１ 研削ウォーム
２ 第１の歯ギャップ（詳細部分３Ａによる）
３ 第２の歯ギャップ（＝自由ギャップ）
４ 第３の歯ギャップ
５ 第４の歯ギャップ
６ セット・プロファイル・ローラ
７ フル・プロファイル・ローラ
８ 穴
９ テスト・カラー
１０ １部材型の本体を有したドレッシング・ツール
１０’ ２部材型の本体を有したドレッシング・ツール
１１．１ セット・プロファイルの第１のプロファイル
１１．２ セット・プロファイルの第２のプロファイル
１２．１ フル・プロファイルの第１のプロファイル
１２．２ フル・プロファイルの第２のプロファイル
１２．３ フル・プロファイルの第３のプロファイル
１２．４ フル・プロファイルの第４のプロファイル
１３ セット・プロファイルの動作面
１４ フル・プロファイルの動作面
１５ 鋳造コンパウンド
１５’ 鋳造コンパウンド
１６ 中心合わせカラー
１７ アンダーカットを有した中心合わせ穴
１８ リング形状肩部
１９ 本体
１９’ 本体
１９” 本体
２０ 包絡面、円筒形
２０’ 包絡面、円錐形
２１ 硬質材料粒子
２２ ニッケル・ダイヤモンド・マトリクス内の硬質材料粒子
２３ 包絡面、円筒形
２４ 包絡面、円錐形
２５ Ｂ２への垂線
２６ 表面２３と２４の間の交点
２７ 両動作面の形状構造に関する基底面
Ｂ１ 研削ウォームの回転軸線
Ｂ２ ドレッシング・ツールの回転軸線
ｍ モジュール
α 係合角度
δ 傾斜角度
φ 自由角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図4a】

【図4b】

【図5】