JP2000084796A - ローラギヤインデキサのフォロアホイール部加工方法 および加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォロアホイール部の取付け穴の穴あけ加工
時に加工装置上で出力軸のセッティング修正の必要がな
く、複数の取付け穴間の割出し角度を高精度で穴あけ加
工可能なローラギヤインデキサのフォロアホイール部加
工方法を提供する。 【解決手段】 出力軸５を割出し盤３のチャック２とセ
ンタ４間に保持した状態で回転させて、その回転中心軸
線Ｘに対する軸受支持部５Ｂ、５Ｃの中心軸線の振れか
ら取付け穴加工位置Ｈにおける偏心量ｅと偏心方向を計
測するとともに、割出し盤によるフォロアホイール部５
Ａの各割出し位置毎の穴あけツールＴの中心軸線に対す
る前記偏心方向がなす角度θを算出し、穴あけツールを
その中心軸線の延長線が前記回転中心軸線Ｘと交わる位
置から軸受支持部の中心軸線と交わる位置へｅｓｉｎθ
だけ平行移動した位置で穴あけ加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラギヤインデ
キサのフォロアホイール部にローラフォロアの取付け軸
が嵌入固定される取付け穴を加工する方法及び加工装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力軸を一定の回転速度で回転駆動する
ことにより、出力軸に一定回転角度毎に停止する間欠回
転運動を行わせる伝動装置の一つに、図３び図４に示す
ような、ローラギヤインデキサがある。

【０００３】これらの図において、ローラギヤインデキ
サＡ１は、内部が中空の箱状に形成されたハウジングＡ
２内部に入力軸となるカム軸Ａ３に固定されたカムＡ４
と出力軸Ａ５に固定されたフォロアホイール部Ａ６を内
蔵している。

【０００４】前記フォロアホイール部Ａ６には、その外
周面にカムＡ４と噛み合う複数のローラフォロアＡ７が
周方向に等間隔となるように放射状に設けられており、
カム軸Ａ３を等速回転駆動すると、カム軸Ａ３の一回転
毎にこれとともに回転するカムＡ４がそれぞれのローラ
フォロアＡ７に順次噛み合って、出力軸Ａ５を一定の回
転角度ずつ間欠駆動する。

【０００５】前述したように構成されているローラギヤ
インデキサＡ１の製造工程においては、ハウジングＡ２
に軸受Ａ８，Ａ９で回転自在に支持される軸受支持部Ｂ
１，Ｂ２とフォロアホイール部Ａ６とを一体に加工した
後の出力軸Ａ５を、数値制御される加工装置に設けられ
た割出し盤のチャックで軸受支持部Ｂ１の前方部分Ｂ３
の外周面を保持するとともに、センタで軸受支持部Ｂ２
後方の端面Ｂ４に形成されたセンタ穴を回転自在に保持
して、フォロアホイール部Ａ６外周面にローラフォロア
Ａ７の取付け軸Ａ１０が嵌入固定される複数の取付け穴
Ｈを加工装置の穴あけツールで放射状に穴あけ加工して
いる。

【０００６】前述した取付け穴Ｈの穴あけ加工において
は、従来では出力軸Ａ５を加工装置のチャックとセンタ
間に保持して出力軸Ａ５を回転させたときの加工時の回
転軸線と、前記出力軸Ａ５をハウジングＡ２に軸受Ａ
８，Ａ９で支持して回転させたときの回転軸線との偏心
誤差を小さくするために、加工装置のセンタとチャック
間に出力軸Ａ５をセットした後、チャックを回転させた
ときの出力軸Ａ５のハウジングＡ２組込み時の回転基準
部となる軸受支持部Ｂ１，Ｂ２の振れが所定の許容値以
下に収まるようダイヤルゲージのような計測器をこれら
の回転基準部に当ててセッティング修正（心出し）を行
っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなセッティング修正の作業には多大な時間を要
し、また、出力軸はその中央に形成されているフォロア
ホイール部の形状によっては、出力軸の前加工におい
て、割出し盤のチャックに掴む部分と回転基準部のそれ
ぞれの外周面を同時に研削加工できず、これらの外周面
の同心度を高めることが困難な場合がある。

【０００８】また、出力軸の前加工において、製造コス
トとの関係で、割出し盤のチャックに掴む部分と回転基
準部とに十分な同心度を出す高精度な加工ができない場
合もある。

【０００９】この様な場合には、前述した加工装置上に
おける出力軸のセッティング修正で、前述した偏心誤差
を減少させることができず、フォロアホイール部に加工
する複数の取付け穴間の割出し角度に誤差が生じるた
め、ローラギヤインデキサを組み立てたときに、出力軸
の割出し角度の精度が低下したり、カムとローラフォロ
ア間に不整合が生じてローラギヤインデキサの寿命が低
下する問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、前述したような従来技
術の問題を解消し、フォロアホイール部の取付け穴の穴
あけ加工時に加工装置上での出力軸のセッティング修正
の必要がなく、しかも、複数の取付け穴間の割出し角度
を高精度で穴あけ加工することのできる、ローラギヤイ
ンデキサのフォロアホイール部加工方法および加工装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のローラギヤインデキサのフォロアホイール
部加工方法は、組立時にハウジングに軸受で回転自在に
支持される軸受支持部とフォロアホイール部とが一体に
設けられた出力軸を、加工装置に設けられた割出し盤の
チャックで前記軸受支持部以外の部分を保持するととも
に、センタでフォロアホイール部に対してチャック側と
反対側の端面を回転自在に保持して、フォロアホイール
部外周面にローラフォロアの取付け軸が嵌入固定される
複数の取付け穴を加工装置の穴あけツールで放射状に穴
あけ加工するローラギヤインデキサのフォロアホイール
部加工方法であって、出力軸を割出し盤のチャックと加
工装置のセンタ間に保持した状態で回転させて、その回
転中心軸線に対する軸受支持部の中心軸線の振れから取
付け穴加工位置における偏心量ｅと偏心方向を計測する
とともに、割出し盤によるフォロアホイール部の各割出
し位置毎の穴あけツールの中心軸線方向に対する前記偏
心方向がなす角度θを算出し、穴あけツールをその中心
軸線の延長線が前記回転中心軸線と交わる位置から軸受
支持部の中心軸線と交わる位置へｅｓｉｎθだけ平行移
動した位置で穴あけ加工するようにしたものである。

【００１２】また、本発明のローラギヤインデキサのフ
ォロアホイール部加工装置は、組立時にハウジングに軸
受で回転自在に支持される軸受支持部とフォロアホイー
ル部とが一体に設けられた出力軸の前記軸受支持部以外
の部分を保持するチャックを有する割出し盤と、前記出
力軸のフォロアホイール部に対してチャック側と反対側
の端面を回転自在に保持するセンタと、前記チャックと
センタ間で保持された出力軸の回転中心軸線に対して半
径方向への送り動作でフォロアホイール部外周面にロー
ラフォロアの取付け軸を嵌入固定する取付け穴を穴あけ
加工する穴あけツールを先端に保持し、前記穴あけツー
ルをその送り方向と前記回転中心軸線方向の何れとも直
交する方向に位置決め可能に保持するツール保持軸と、
前記出力軸を割出し盤のチャックと加工装置のセンタ間
に保持された出力軸の回転中心軸線に対する軸受支持部
の中心軸線の取付け穴加工位置における偏心量ｅと偏心
方向を計測するための偏心計測手段と、前記偏心計測手
段が計測した計測値に基づいて、前記割出し盤によるフ
ォロアホイール部の各割出し位置毎に穴あけツールの中
心軸線方向に対して前記偏心方向がなす角度θを算出
し、穴あけツールの中心軸線の延長線が前記回転中心軸
線と交わる位置から軸受支持部の中心軸線と交わる位置
に修正されるように、ツール保持軸をｅｓｉｎθだけ平
行移動させる位置決め制御手段とを備えたものである。

【００１３】

【作用】請求項１の発明においては、出力軸を加工装置
に設けられた割出し盤のチャックとセンタ間で保持して
回転させることによって、軸受支持部の振れの大きさか
ら回転中心軸線に対する軸受支持部の中心軸線の取付け
穴加工位置における偏心量ｅが計測される。

【００１４】また、軸受支持部の振れが最大になった時
の割出し盤のチャックの回転位置から偏心方向が計測さ
れる。

【００１５】これらの計測結果に基づいて、割出し盤に
よるフォロアホイール部の各割出し位置毎に穴あけツー
ルの中心軸線方向に対する偏心方向がなす角度θを算出
し、穴あけツールをその中心軸線の延長線が前記回転中
心軸線と交わる位置から軸受支持部の中心軸線と交わる
位置へｅｓｉｎθだけ平行移動した位置で穴あけ加工す
る。

【００１６】このようにして、フォロアホイール部の偏
心による各取付け穴の加工位置のずれが補正され、組み
立てられたローラギヤインデキサ出力軸をハウジングに
組込んだときに割出精度を高めることができる。

【００１７】また、請求項２記載の発明においては、出
力軸を加工装置に設けられた割出し盤のチャックとセン
タ間で保持して回転させ、偏心計測手段によってその回
転軸線に対する軸受支持部の中心軸線の取付け穴加工位
置における偏心量ｅと偏心方向を計測する。

【００１８】位置決め制御手段が割出し盤によるフォロ
アホイール部の各割出し位置毎に穴あけツールの中心軸
線に対して前記偏心方向がなす角度θを算出してツール
保持軸をｅｓｉｎθだけ平行移動させ、この位置で穴あ
けツールによってフォロアホイール部へ取付け穴を穴あ
け加工する。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。図１は、本発明のローラギヤインデキサの
フォロアホイール部加工方法を実施するために用いられ
る加工装置の一例を示す装置要部概略図、図２は、加工
装置上における出力軸のフォロアホイール部と加工ツー
ルの位置関係を示す図である。

【００２０】図１に示すように、加工装置１はチャック
２を有する割出し盤３とセンタ４を備え、チャック２と
センタ４との間で加工する出力軸５を保持し、前記出力
軸５を所定の角度ずつ回転軸線Ｘの回りに割出し回転さ
せるようになっている。

【００２１】また、加工装置１は、下端に工具チャック
６が取り付けられたツール保持軸７を昇降及び回転自在
に保持する加工ヘッド８を有しており、前記工具チャッ
ク６には、ドリル等の穴あけ工具Ｔが装着されるように
なっている。

【００２２】前記加工ヘッド８は、図示しない駆動機構
によって、前記回転軸線Ｘに沿った方向と、回転軸線Ｘ
の方向と直角な水平方向との２方向に水平面内で位置決
め移動できるように構成されている。

【００２３】また、工具Ｔで出力軸５のフォロアホイー
ル部５Ａに取付け穴Ｈを穴あけ加工する際のツール保持
軸７の送り量や穴あけ位置の位置決めは、位置決め制御
手段９に予め入力した数値データで制御されるようにな
っている。

【００２４】また、加工装置１には、チャック２とセン
タ４との間に保持された出力軸５に前加工で仕上げられ
ている２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃの外周面の前記回転
軸線Ｘの回りの偏心量をそれぞれ計測する変位計測器１
０，１１が設けられている。

【００２５】これらの変位計測器１０，１１はそれぞれ
軸受支持部５Ｂ，５Ｃに接触する出没自在なプルーブ１
０Ａ，１１Ａを有しており、プルーブ１０Ａ，１１Ａの
進退変位をそれぞれ電気的な信号Ｓ１，Ｓ２に変換して
位置決め制御手段９へ出力するようになっている。

【００２６】一方、割出し盤３には、チャック２の回転
角度を検出する図示しないロータリエンコーダが組み込
まれており、前記回転角度に対応する信号Ｓ３が位置決
め制御手段９へ出力されるようになっている。

【００２７】また、前記割出し盤３は、位置決め制御手
段９から送られる指令信号Ｓ４によって、チャック２が
指定された角度だけ割出し回転駆動される。同様に、加
工ヘッド８の動作は位置決め制御手段９から送られる指
令信号Ｓ５によって制御される。

【００２８】前述したように構成されている加工装置１
によって、出力軸５のフォロアホイール部５Ａに、ロー
ラフォロア（図示せず）を取り付けるための取付け穴Ｈ
を穴あけ加工する手順は次のようになる。

【００２９】先ず、取付け穴Ｈがまだ加工されていない
出力軸５の軸受支持部５Ｂの前方部分５Ｄの外周面をチ
ャック２で保持するとともに、軸受支持部５Ｃ後方の端
面５Ｅに前加工されている図示しないセンタ穴をセンタ
４で保持して、加工装置１に出力軸５をセッティングす
る。

【００３０】次に、変位計測器１０のプルーブ１０Ａ先
端と変位計測器１１のプルーブ１１Ａの先端をそれぞ
れ、軸受支持部５Ｂ，５Ｃの外周面に突出方向に付勢し
た状態で当接させる。

【００３１】この状態で割出し盤３のチャック２を回転
させると、回転軸線Ｘに対してこれらの軸受支持部５
Ｂ，５Ｃの外周面が偏心している場合には、プルーブ１
０Ａ，１１Ａがそれぞれ軸受支持部５Ｂ，５Ｃの外周面
の偏心運動に追従して進退変位し、それぞれの変位に対
応した信号Ｓ１，Ｓ２が位置決め制御手段９へ送られ
る。

【００３２】一方、チャック２の回転は割出し盤３に組
み込まれているロータリエンコーダで検出されて、その
回転位置に対応する信号Ｓ３も同時に位置決め制御手段
９へ送られる。

【００３３】その結果、チャック２を１回転以上回転さ
せることで、プルーブ１０Ａ，１１Ａのそれぞれの変位
の最大値と最小値が測定され、また、これらの最大値と
最小値が測定されたときの前記エンコーダで計測される
出力軸の回転位置の信号Ｓ３から、軸受支持部５Ｂ，５
Ｃの回転軸線Ｘに対するそれぞれの偏心量と偏心方向が
特定される。

【００３４】本実施例においては、２つの変位計測器１
０，１１と、割出し盤に組み込まれているロータリエン
コーダの組み合わせによって、特許請求の範囲の請求項
２中に記載されている偏心計測手段が構成されている。

【００３５】なお、軸受支持部５Ｃ後方の端面５Ｅに前
加工されている図示しないセンタ穴は、出力軸５に軸受
支持部５Ｂ，５Ｃを前工程で研削仕上げ加工する際に、
出力軸５を保持するセンタ穴として用いられたものであ
るため、前記センタ穴と、２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃ
の外周面とは互いに高い同心度を有している。

【００３６】したがって、センタ４とチャック２間で出
力軸５を保持して回転軸線Ｘの回りに回転させたときに
は、２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃの偏心方向が略同方向
となり、センタ４から離れた軸受支持部５Ｂ外周面の方
がセンタ４に近い軸受支持部５Ｃの外周面よりも偏心量
が大きくなる。

【００３７】そのため、本実施例では、２つのプルーブ
１０Ａ，１１Ａの位置でそれぞれ計測される偏心量から
取付け穴Ｈを形成する位置における偏心量ｅを線形補間
して算出している。

【００３８】すなわち、割出し盤３のチャック２とセン
タ２間で保持されている出力軸５をフォロアホイール部
５Ａが一つの割出し位置にくるように回転させたときに
は、図２に示すように、フォロアホイール部５Ａの取付
け穴Ｈの加工位置における加工装置１上での回転中心Ｏ
と、２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃ回りの回転中心Ｏ’と
の間のずれが偏心量ｅであり、その偏心方向は、前記回
転中心Ｏを通る穴あけツールＴの中心軸線Ｌに対して回
転軸線Ｘを含む垂直面に対して角度θをなす方向とな
る。

【００３９】図２に実線で示す位置にある穴あけツール
Ｔでフォロアホイール５Ａにそのまま穴あけを行うと、
形成される取付け穴Ｈの中心軸線の延長線が、フォロア
ホイール５Ａの中心Ｏ’から左側に外れてしまい、ロー
ラギヤインデキサを組立てたときに、出力軸５の割出し
角度が不正確になる。

【００４０】そこで、図１に示す位置決め制御手段９
は、穴あけツールＴの中心軸線Ｌの延長線が回転中心Ｏ
を通る位置から２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃ回りの回転
中心Ｏ’と交わる位置へツール保持軸７をｅｓｉｎθだ
け平行移動させた後、穴あけツールＴの中心軸線が、２
つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃ回りの回転中心Ｏ’と交わる
位置でフォロアホイール５Ａへの取付け穴Ｈの穴あけを
行う。

【００４１】なお、２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃ回りの
回転中心Ｏ’は、加工装置１上での出力軸５の回転位置
によって上下方向に変位するが、取付け穴Ｈの深さは、
厳密な精度管理を必要としないので、ツール保持軸７の
上下方向に位置の補正は行っていない。

【００４２】また、偏心量ｅが存在する場合には、回転
中心軸線Ｘに対し２つの軸受支持部５Ｂ，５Ｃの中心軸
線は僅かに傾斜を生じているが、その傾きは非常に小さ
いためツール保持軸７の傾斜に対する補正も行っていな
い。

【００４３】前述した工程を、フォロアホイール部５Ａ
を順次割出角度αずつ回転させて繰り返し、出力軸５の
フォロアホイール部５Ａの外周面に全ての取付け穴Ｈを
それぞれの中心軸線の延長線が前記回転中心Ｏ’で交わ
るように加工する。

【００４４】なお、前述した実施例では、穴あけツール
Ｔにドリルを用いて取付け穴Ｈをあける場合を説明して
いるが、取付け穴Ｈをリーマ仕上げやボーリング仕上げ
をする場合にも同様な手順で行うことができる。

【００４５】また、本実施例では、加工装置１上での出
力軸５の回転振れを２つの変位計測器１０，１１で計測
しているが、変位計測器は一つだけ用いてもよく、例え
ば、変位計測器１０のみを用いてそのプルーブ１０Ａを
軸受支持部５Ｂに当接して検出されたプルーブ１０Ａの
変位から、センタ４先端とプルーブ１０の当接位置との
間の軸方向距離に対する、前記センタ４先端とフォロア
ホイール５Ａの取付け穴Ｈ加工位置の間の軸方向距離で
比例配分する線形補間により、偏心量ｅを計測すること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ローラフ
ォロアの取付け軸が嵌入固定される複数の取付け穴を出
力軸のフォロアホイール部に穴あけ加工する前の工程で
行う出力軸の前加工で、出力軸のハウジング組込み時の
回転基準部となる２箇所の軸受支持部の外周面と加工装
置の割出し盤のチャックに掴む部分の外周面とを高い同
心度で加工する必要がないため、前加工が容易になり、
加工コストを低減することができる。

【００４７】また、フォロアホイールの取付け穴を加工
する際に加工装置上で出力軸を人手でセッティング修正
する必要がなく、取付け穴の穴あけ作業の効率を向上さ
せることができる。

【００４８】また、複数の取付け穴間の割出し角度を高
精度で穴あけ加工することができるため、ローラギヤイ
ンデキサを組み立てたときに、カムとローラフォロアと
の間に円滑で高精度な噛合い状態を実現でき、長期に亘
り出力軸の割出し角度を高精度に維持することができ
る。

【００４９】また、請求項２記載の発明によれば、前述
した請求項１記載の発明を実施するにあたり、穴あけツ
ールを先端に保持するツール保持軸の位置を、フォロア
ホイールの割出し位置毎に、偏心計測手段が計測する偏
心量と偏心方向に基づいて位置決め制御手段で自動的に
修正することができる。

【００５０】その結果、偏心計測手段から送られる計測
データに基づいて位置決め制御手段に自動的に数値デー
タを生成させるとともに、加工装置へ出力軸の着脱を行
うロボットと組み合わせて、出力軸のフォロアホイール
部へ取付け穴を穴あけ加工する作業を無人化することも
でき、作業効率と加工精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の ローラギヤインデキサのフォロア
ホイール部加工方法を実施するために用いられる加工装
置の一例を示す、装置要部概略図。

【図２】 加工装置上における出力軸のフォロアホイー
ル部と加工ツールの位置関係を示す図。

【図３】 従来から用いられているローラギヤインデキ
サの一例を示す、内部側面図。

【図４】 従来から用いられているローラギヤインデキ
サの一例を示す、内部正面図。

【符号の説明】

１ 加工装置 ２ チャック ３ 割出し盤 ４ センタ ５ 出力軸 ５Ａ フォロアホイール部 ５Ｂ，５Ｃ 軸受支持部 ５Ｃ フォロアホイール部 ５Ｄ 前方部分 ５Ｅ 端面 ６ 工具チャック ７ ツール保持軸 ８ 加工ヘッド ９ 位置決め制御手段 １０，１１ 変位計測器 １０Ａ，１１Ａ プルーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立時にハウジングに軸受で回転自在に
   支持される軸受支持部とフォロアホイール部とが一体に
   設けられた出力軸を、加工装置に設けられた割出し盤の
   チャックで前記軸受支持部以外の部分を保持するととも
   に、センタでフォロアホイール部に対してチャック側と
   反対側の端面を回転自在に保持して、フォロアホイール
   部外周面にローラフォロアの取付け軸が嵌入固定される
   複数の取付け穴を加工装置の穴あけツールで放射状に穴
   あけ加工するローラギヤインデキサのフォロアホイール
   部加工方法であって、 出力軸を割出し盤のチャックと加工装置のセンタ間に保
   持した状態で回転させて、その回転中心軸線に対する軸
   受支持部の中心軸線の振れから取付け穴加工位置におけ
   る偏心量ｅと偏心方向を計測するとともに、割出し盤に
   よるフォロアホイール部の各割出し位置毎の穴あけツー
   ルの中心軸線方向に対する前記偏心方向がなす角度θを
   算出し、穴あけツールをその中心軸線の延長線が前記回
   転中心軸線と交わる位置から軸受支持部の中心軸線と交
   わる位置へｅｓｉｎθだけ平行移動した位置で穴あけ加
   工することを特徴とするローラギヤインデキサのフォロ
   アホイール部加工方法。
2. 【請求項２】 組立時にハウジングに軸受で回転自在に
   支持される軸受支持部とフォロアホイール部とが一体に
   設けられた出力軸の前記軸受支持部以外の部分を保持す
   るチャックを有する割出し盤と、前記出力軸のフォロア
   ホイール部に対してチャック側と反対側の端面を回転自
   在に保持するセンタと、 前記チャックとセンタ間で保持された出力軸の回転中心
   軸線に対して半径方向への送り動作でフォロアホイール
   部外周面にローラフォロアの取付け軸を嵌入固定する取
   付け穴を穴あけ加工する穴あけツールを先端に保持し、
   前記穴あけツールをその送り方向と前記回転中心軸線方
   向の何れとも直交する方向に位置決め可能に保持するツ
   ール保持軸と、 前記出力軸を割出し盤のチャックとセンタ間に保持され
   た出力軸の回転中心軸線に対する軸受支持部の取付け穴
   加工位置における中心軸線の偏心量ｅと偏心方向を計測
   するための偏心計測手段と、 前記偏心計測手段が計測した計測値に基づいて、前記割
   出し盤によるフォロアホイール部の各割出し位置毎に穴
   あけツールの中心軸線方向に対して前記偏心方向がなす
   角度θを算出し、穴あけツールの中心軸線の延長線が前
   記回転中心軸線と交わる位置から軸受支持部の中心軸線
   と交わる位置に修正されるように、ツール保持軸をｅｓ
   ｉｎθだけ平行移動させる位置決め制御手段とを備えた
   ことを特徴とするローラギヤインデキサのフォロアホイ
   ール部加工装置。