JP2000117541A - 歯車シェービング盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構造で、かつ被削歯車を所定の
位置へ高速にローディングして噛み合わせができるよう
にした歯車シェービング盤を提供する。 【解決手段】 歯車ホルダー２９内で被削歯車Ｇがクラ
ンプ部材（位置決めクランプ部材３１）によりクランプ
される前に被削歯車Ｇの歯と噛合され、歯車ホルダー２
９内で被削歯車Ｇをクランプ部材に対して仮位置決めす
るラック３４を有した位置決め補助手段２８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被削歯車とシェー
ビングカッターを所定の交差角度をもって噛み合わせな
がら被削歯車の歯面を微細に切削して仕上げる歯車シェ
ービング盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯車シェービング盤は、工具歯車である
シェービングカッターをワーク歯車である被削歯車に対
して軸交差角をもって噛み合わせ、被削歯車の歯面を微
細に切削して歯面の仕上げ加工を行うものである。その
歯車シェービング盤には、シェービングカッターを被削
歯車側に移動させて切り込み送り（プランジ送り）を行
った後、シェービングカッター若しくは被削歯車を軸
方向に移動させて切削を行うもの、シェービングカッ
ターを被削歯車側に移動させて切り込み送りを行うのみ
で切削を行うもの等がある。

【０００３】また、歯車シェービング盤において、被削
歯車を保持する歯車ホルダーを複数点在させて設けた旋
回するローダを有し、このローダの旋回で歯車ホルダー
内の被削歯車を「歯車交換位置」（作業ステーション）
から「加工位置」（作業ステーション）へのローディン
グと加工済み被削歯車の上記「加工位置」から上記「歯
車交換位置」へのローディングを行うようにした構造の
装置は既に存在し、例えば実開昭６３−１４７２２０号
公報等で見ることができる。この種の装置では、「歯車
交換位置」である作業ステーションでは歯車ホルダー内
にセットされている被削歯車を取り出した後、加工前の
被削歯車を歯車ホルダー内にセットし、これを同じく作
業ステーションである「加工位置」にローディングして
「加工位置」で被削歯車にシェービングカッターを噛み
合わせて回転させ、切削作業を行う。

【０００４】さらに、上記「加工位置」においてシェー
ビングカッターを噛み合わせる場合、被削歯車の歯とシ
ェービングカッターの歯がスムースに噛み合わないと、
スムースに開始できない。このため、上記「歯車交換位
置」において、歯車ホルダー内の被削歯車を位置決め
し、これを「加工位置」にローディングする方法が採ら
れている。この場合、歯車ホルダーにクランプ部材を設
け、このクランプ部材を歯車ホルダー内の被削歯車の歯
と歯の間に挿入係合させて回転方向の移動を拘束し、こ
の被削歯車の歯を歯車ホルダーと所定の位置関係を持た
せて配置させておくようにするものである。こうして被
削歯車の歯を歯車ホルダーと所定の位置関係に設定した
状態で「加工位置」に被削歯車をローディングし、この
被削歯車に対してシェービングカッターを接近させて行
くと、被削歯車の歯とシェービングカッターの歯がスム
ースに噛み合うことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の歯車シェービング盤では、上記「歯車交換位
置」において、クランプ部材を歯車ホルダー内の被削歯
車の歯に係合させる際、被削歯車のクランプ部材に対す
る位置が定まっていないので噛合がスムースに行われな
い場合があり、この噛み合わせに時間がとられ、作業時
間のロスが問題となっている。

【０００６】本発明は、上記した問題に鑑みなされたも
のである。その目的は、上記の問題を一掃して、比較的
簡単な構造で、かつ被削歯車を所定の位置へ高速にロー
ディングして噛み合わせができるようにした歯車シェー
ビング盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする。
すなわち、被削歯車を保持する歯車ホルダーを有し、前
記歯車ホルダーが２つ以上の作業ステーションを通って
旋回するとともに、前記歯車ホルダー内に搬入された前
記被削歯車の歯と歯間に挿入係合されて前記被削歯車の
回転をクランプするクランプ部材を設けた旋回体を備え
てなる歯車シェービング盤において、前記歯車ホルダー
内の前記被削歯車が前記クランプ部材によりクランプさ
れる前に、前記被削歯車の歯と噛合され、前記歯車ホル
ダー内で前記被削歯車を前記クランプ部材に対して仮位
置決めするラックを有した位置決め補助手段を設けてな
る構成としたものである。

【０００８】この構成によれば、歯車ホルダー内に配置
された被削歯車にラックを噛み合わせてクランプ部材に
対して仮位置決めし、この仮位置決めされている被削歯
車の歯と歯の間にクランプ部材を挿入係合させるので、
クランプ部材は被削歯車に対してスムースに係合でき
る。そして、この係合位置決めした状態で次の作業ステ
ーションに送ることができるので高速のローディング及
び噛み合わせが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べ
る実施形態は、好適な具体例であり技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は、こ
の実施形態に限られるものではない。

【００１０】図１には本発明に係る歯車シェービング盤
の全体配置構成を示してある。図１に示すように、この
シェービング盤１１のベッド１２には支持ベース１３及
びテールストックベース１４が固定されている。さら
に、支持ベース１３にはヘッドストック１５が支持され
るとともにテールストックベース１４にはテールストッ
ク１６が支持されており、そのヘッドストック１５とテ
ールストック１６との間の作業ステーションである「加
工位置Ｍ１」（図２及び図３参照）において、被削歯車
Ｇがヘッドストック１５とテールストック１６とで回転
自在に支持されるようになっている。

【００１１】ベッド１２には、コラム１７が配設されて
いる。コラム１７にはヘッドキャリア１８を介してカッ
ターヘッド１９が移動自在に支持されている。カッター
ヘッド１９には工具歯であるシェービングカッターＣが
支持されており、シェービングカッターＣは主軸モータ
２０の駆動によって駆動回転される。そのシェービング
カッターＣは、ヘッドストック１５とテールストック１
６との間に支持されている被削歯車Ｇに向かって水平横
方向（図１中の矢印Ｈ）からヘッドキャリア１８で送ら
れてカッターヘッド１９と共に移動される。なお、シェ
ービングカッターＣが移動されて来る作用線２１は、ヘ
ッドストック１５とテールストック１６との間を結ぶ軸
線２２とほぼ同じ高さに設定され、また作用線２１と軸
線２２とは略直角に交差している。

【００１２】加えて、ベッド１２上には、歯車切り換え
機構２３が配設されている。この歯車切り換え機構２３
は、図２及び図３にも要部構成を示しているように、駆
動モータ２４（図１参照）と、この駆動モータ２４にロ
ーダ２５を介して取り付けられているサブローダ２６
と、シェービングカッターＣが移動されて来る側と反対
側のステーションである「歯車交換位置Ｍ２」（図２及
び図３参照）に配設されている歯車位置決め補助手段２
８等で構成されている。なお、ローダ２５とサブローダ
２６とで旋回体３９を構成している。この旋回体３９は
駆動モータ２４を駆動源として間欠的に回転される。

【００１３】サブローダ２６は、ローダ２５を中心とし
て左右対称形に構成されて細長く延ばされた形状をな
し、その両端には被削歯車Ｇを保持するための歯車ホル
ダー２９が各々設けられている。この歯車ホルダー２９
内には被削歯車Ｇが脱着自在にセットされる。また、被
削歯車Ｇが歯車ホルダー２９内に支持された状態でサブ
ローダ２６がローダ２５と共に回転するとき、作業ステ
ーションである「加工位置Ｍ１」で被削歯車Ｇの軸中心
３０が軸線２２と略一致するように設定されている。さ
らに、サブローダ２６には、各歯車ホルダー２９に対応
して位置決めクランプ部材３１がそれぞれ配設されてい
る。

【００１４】この位置決めクランプ部材３１は、枢軸３
２を支点として回動可能に配設されていて、通常は先端
が各歯車ホルダー２９内に突出し、各歯車ホルダー２９
内に配設されている被削歯車Ｇの歯と歯の間に係合され
て、この被削歯車Ｇの回転を止めており、このクランプ
で歯車ホルダー２９に対して被削歯車Ｇを位置決めす
る。また、位置決めクランプ部材３１の他端側にはスラ
イドピン３３が配設されていて、このスライドピン３３
が外部から操作されて押されると、先端が歯車ホルダー
２９内から逃げる方向に位置決めクランプ部材３１が回
転されて被削歯車Ｇとの係合が外れ、歯車ホルダー２９
内での被削歯車Ｇの回転を自由にすることができる構造
になっている。

【００１５】歯車位置決め補助手段２８は、作業ステー
ションである「歯車交換位置Ｍ２」で被削歯車Ｇの歯と
噛合されるラック３４と、このラック３４を被削歯車Ｇ
と接近及び離れる方向（図２中の矢印３６の方向）に移
動変位させるための第１プランジャ３５と、被削歯車Ｇ
を回転させる方向（図２中の矢印３７）にラック３４を
直線移動させる第２プランジャ３８等で構成されてい
る。そして、歯車位置決め補助手段２８は、「歯車交換
位置Ｍ２」に配置された歯車ホルダー２９内で被削歯車
Ｇが位置決めクランプ部材３１で位置決めされていない
状態において、ラック３４を被削歯車Ｇに噛合させる
と、この噛合で被削歯車Ｇを歯車ホルダー２９に対して
補助位置決めすることができる。また、この補助位置決
めした状態で位置決めクランプ部材３１を歯車ホルダー
２９内に突出させると、位置決めクランプ部材３１が被
削歯車Ｇの歯と歯の間に係合され、位置決めクランプ部
材３１を被削歯車Ｇの歯と歯の間に簡単、かつ確実に係
合させることができる。さらに、この状態でサブローダ
２６が１８０゜回転されて歯車ホルダー２９が「加工位
置Ｍ１」に移動され、この位置でシェービングカッター
Ｃが噛み合わされて来ると、シェービングカッターＣの
歯と被削歯車Ｇの歯は互いにほぼ噛み合わさる位置で一
致されていて、スムースに噛み合う。

【００１６】次に、この歯車シェービング盤の動作を説
明する。 旋回体３９が１８０゜旋回され、歯車ホルダー２９内
で位置決めクランプ部材３１により位置決めされている
被削歯車Ｇが「加工位置Ｍ１」に運ばれて来る。同時
に、それまで「加工位置Ｍ１」で加工されていた被削歯
車Ｇは「歯車交換位置Ｍ２」に運ばれる。 「加工位置Ｍ１」では、運ばれて来た歯車ホルダー２
９内の被削歯車Ｇを、その軸中心３０を軸線２２に合わ
せ、ヘッドストック１５とテールストック１６とで被削
歯車Ｇを回転可能に保持する。 シェービングカッターＣを水平横方向より移動させ
て、シェービングカッターＣの歯を被削歯車Ｇの歯に噛
み合わせるとともに、歯車ホルダー２９の位置決めクラ
ンプ部材３１を後退させ、歯車ホルダー２９内で被削歯
車Ｇを回転自由な状態にする。この噛み合いでは、シェ
ービングカッターＣと被削歯車Ｇとは、所定の角度差を
持って噛み合わされる。 シェービングカッターＣを回転させるとともに、ヘッ
ドストック１５とテールストック１６で被削歯車Ｇを左
右方向に軸中心３０に沿って移動させ、被削歯車Ｇの歯
面を微細に切削加工する。 所定の切削が終了したら、ヘッドストック１５とテー
ルストック１６で被削歯車Ｇを初期位置に戻すとともに
シェービングカッターＣの回転を止め、シェービングカ
ッターＣを初期位置まで戻す。シェービングカッターＣ
が被削歯車Ｇから離れたら、位置決めクランプ部材３１
が再び歯車ホルダー２９内に進出され、加工を終えた被
削歯車Ｇを位置決めして拘束する。 旋回体３９が１８０゜旋回され、加工済みの被削歯車
Ｇは「歯車交換位置Ｍ２」に運ばれる。「歯車変換位置
Ｍ２」に移動されると位置決めクランプ部材３１が退出
され、被削歯車Ｇの拘束を解いて自由な状態にし、被削
歯車Ｇの交換を行う。「歯車変換位置Ｍ２」で新たな
被削歯車Ｇが歯車ホルダー２９内に配置されると、位置
決め補助手段２８が動作されて歯車ホルダー２９内の被
削歯車Ｇにラック３４を噛み合わせ、歯車ホルダー２９
内での被削歯車Ｇの仮位置決めを行う。続いて、位置決
めクランプ部材３１を歯車ホルダー２９内に進出させ、
被削歯車Ｇの位置決めを行う。 旋回体３９が１８０゜旋回され、歯車ホルダー２９内
に位置決めクランプ部材３１で位置決めされている被削
歯車Ｇが「加工位置Ｍ１」に運ばれると、１サイクルが
終了する。なお、「加工位置Ｍ１」での加工動作と「歯
車変換位置Ｍ２」での交換位置決め動作は並行して行わ
れる。

【００１７】したがって、本実施形態の歯車シェービン
グ盤１１から見出せる効果を次に記載する。 ・作業ステーションである「歯車交換位置Ｍ２」で、位
置決めクランプ部材３１が被削歯車Ｇの歯と歯の間に係
合される前に、被削歯車Ｇにラック３４を噛み合わせて
仮位置決めをし、この状態で位置決めクランプ部材３１
を進出させてクランプして位置決めするので、歯車ホル
ダー２９内での被削歯車Ｇの位置決めが簡単にできる。
これにより、高速ローディング及び噛み合わせが可能に
なり、加工サイクルの短縮ができる。 ・シェービングカッターＣの移動を水平横方向（図１中
の矢印Ｈ）から行っているので、ヘッドキャリア１８等
を介してシェービングカッターＣを移動可能に支持して
いるコラム１７を、シェービングカッターＣ及びヘッド
キャリア１８の移動と同じ水平横方向に倒して設置する
ことができた。これにより、装置の高さを低くし、保守
管理をし易くすることができる。 ・シェービングカッターＣが水平横方向から、しかも被
削歯車Ｇが左右方向移動される軸線２２と同じ高さの水
平横方向から当接されるようにしているので、上方向か
ら当接するのに比べて熱変形及び剛性の面で有利にな
る。また、シェービングカッターＣと被削歯車Ｇ間の作
用線２１が短くて済む。これにより変形量を少なくして
加工精度を向上させることができる。

【００１８】なお、本実施形態の構造では、サブローダ
２６に歯車ホルダー２９を１８０゜間隔に設け、旋回体
３９を１８０゜ずつ間欠的に回転させる場合について説
明したが、これ以外、例えば９０゜の間隔で回転させる
ようにしてもよいものである。また、加工時、被削歯車
Ｇを軸中心３０と沿う方向に移動させる構造を開示した
が、被削歯車Ｇに変えてシェービングカッターＣを軸中
心３０と沿う方向に移動させるようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
歯車ホルダー内に配置された被削歯車にラックを噛み合
わせて、歯車ホルダー内で被削歯車をクランプ部材に対
して仮位置決めし、この仮位置決めされている被削歯車
の歯と歯の間にクランプ部材を挿入係合させるので、ク
ランプ部材は被削歯車に対してスムースに係合できる。
そして、この係合位置決めした状態で次の作業ステーシ
ョンに送ることができるので高速のローディング及び噛
み合わせが可能になる等の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯車シェービング盤の概略全体構
成配置図である。

【図２】本発明装置における歯車切り換え機構の一部を
破断して示す概略側面図である。

【図３】本発明装置における歯車切り換え機構の一部を
破断して示す概略上面図である。

【符号の説明】

１１ シェービング盤 １５ ヘッドストック １６ テールストック １７ コラム １８ ヘッドキャリア １９ カッターヘッド ２０ 主軸モータ ２１ 作用線 ２２ 軸線 ２３ 歯車切り換え機構 ２４ サブローダ駆動モータ ２５ ローダ ２６ サブローダ ２８ 歯車位置決め補助手段 ２９ 歯車ホルダー ３０ 軸中心 ３１ 位置決めクランプ部材（クランプ部材） ３４ ラック ３９ 旋回体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被削歯車を保持する歯車ホルダーを有
   し、前記歯車ホルダーが２つ以上の作業ステーションを
   通って旋回するとともに、前記歯車ホルダー内に搬入さ
   れた前記被削歯車の歯と歯間に挿入係合されて前記被削
   歯車の回転をクランプするクランプ部材を設けた旋回体
   を備えてなる歯車シェービング盤において、 前記歯車ホルダー内の前記被削歯車が前記クランプ部材
   によりクランプされる前に、前記被削歯車の歯と噛合さ
   れ、前記歯車ホルダー内で前記被削歯車を前記クランプ
   部材に対して仮位置決めするラックを有した位置決め補
   助手段を設けたことを特徴とする歯車シェービング盤。