JP2004042178A - Gear lapping method and gear lapping machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車をラッピングする方法および装置に関するものであり、特に、ラッピングされた歯車の測定の簡易化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
かさ歯車、ハイポイドギヤ等かさ状歯車のラッピングは、一対のかさ状歯車を噛み合わせて回転させつつラッピングコンパウンド液を掛けて行われることが多い。このラッピングの結果を検査するために、ラッピング後の歯車対の振動測定や回転伝達誤差の測定を行うことが必要になる。これらの測定には、従来、ラッピング機と殆ど同じ構成を有する測定機が使用されており、設備費が高くなるとともに所要スペースが大きくなる問題があった。また、測定のためには、歯車対をラッピング機から取り外して測定機に装着することが必要であり、着脱に時間を要する問題があった。特に、ラッピングの途中で測定を行う場合には、歯車対をラッピング機から取り外して測定機に装着し、測定後、測定機から取り外して再びラッピング機に装着することが必要であり、大変面倒であった。これらの問題は、かさ状歯車のみならず、ウォーム,ウォームホイールや、すぐば歯車,はずば歯車等の円筒歯車等、他の歯車のラッピングにおいても同様に発生する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、ラッピングされた歯車対の測定を簡易化することを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の歯車ラッピング方法および歯車ラッピング機が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【0004】
なお、以下の各項において、 (1)項が請求項1に相当し、 (3)項が請求項2に、 (7)項が請求項3に、 (8)項が請求項4に、 (9)項が請求項5に、(12)項が請求項6にそれぞれ相当する。
【0005】
(1)歯車対を歯車ラッピング機によりラッピングした後、そのラッピング機に取り付けたままで洗浄し、洗浄後に前記歯車対の測定を行う歯車ラッピング方法。
このように、ラッピングされた歯車対をラッピング機に取り付けたままで洗浄し、測定すれば、ラッピング機を測定機として利用することが可能となり、設備費および設置スペースを低減させることができる。また、洗浄および測定のために歯車対をラッピング機から取り外して測定機に装着することが不要となり、洗浄および測定に要する時間を短縮し得る。この効果は、次項におけるように、ラッピングの途中で測定を行う場合に特に顕著である。歯車対の洗浄は、歯車対を回転させつつ高圧気体あるいは高圧高温の気体を吹き付ける方法や、洗浄液を歯車対に吹き付ける方法、ふきとり部材によって歯車対の表面をふき取る方法等種々のものがあるが、洗浄を簡易に行うためには流体を使用することが望ましい。
(2)前記測定によりラッピングが不足していることが判明した場合に、再びラッピングを行う (1)項に記載の歯車ラッピング方法。
(3)前記洗浄を、前記ラッピング時に使用するラッピングコンパウンド液から砥粒を除去したラップ液を洗浄液として行う (1)項または (2)項に記載の歯車ラッピング方法。
ラッピングコンパウンド液から砥粒を除去したラップ液(例えば油)を洗浄液として利用すれば、洗浄専用の液を使用する場合に発生する廃液処理の問題を解消することができる。また、洗浄専用の液とラッピングコンパウンド液との混合を防止するための装置が不要となり、装置を簡易化し得る。
(4)前記洗浄を、洗浄液と加圧気体とを前記歯車対に吹き付けて行う (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の歯車ラッピング方法。
洗浄液と加圧気体とを歯車対に吹き付けて洗浄を行えば、洗浄液の吹き付け速度を高めることが容易であり、歯車対に付着した砥粒を迅速に除去することができる。また、歯車対に付着した砥粒を比較的少量の洗浄液によって除去することが可能となる。
(5)前記洗浄を、前記歯車対を回転させつつ行う (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の歯車ラッピング方法。
歯車対を回転させつつ洗浄を行えば、歯車対全体を均一に洗浄することができる。また、回転速度を高めれば、歯車対に付着した砥粒が洗浄液と共に遠心力により振り飛ばされるため、効果的に洗浄を行うことができる。
(6)前記歯車対として、かさ状歯車のピニオンとギヤとを対象とする (1)項ないし (5)項のいずれかに記載の歯車ラッピング方法。
洗浄する前に歯車対を回転させ、ラッピングコンパウンド液を遠心力により振り飛ばすことが試みられているが容易ではなく、ラッピングコンパウンド液が粘度の高いものである場合には特に困難である。中でもかさ状歯車のピニオンの小径端部に付着した砥粒は容易には除去されない。それに対し、洗浄液を供給しつつ歯車対を回転させれば、かさ状歯車のピニオンの小径端部に付着した砥粒も容易に除去することができる。
(7)歯車対を互いに噛み合わせた状態で回転させる回転装置と、回転中の歯車対にラッピングコンパウンド液を供給するコンパウンド液供給装置とを含む歯車ラッピング機において、
前記回転装置に取り付けたままの歯車対に洗浄液を供給し、洗浄を行う洗浄装置と、
洗浄後の歯車対の測定を行う測定装置と
を設けたことを特徴とする歯車ラッピング機。
本ラッピング機は前記(1)項に記載の歯車ラッピング方法の実施に好適なものである。
(8)前記測定装置が、
前記歯車対を、前記回転装置に、測定のために回転させる測定用回転制御部と、
歯車対の振動を測定する振動測定部と歯車対の回転伝達誤差測定を行う回転伝達誤差測定部との少なくとも一方と
を備えた (7)項に記載の歯車ラッピング機。
歯車ラッピング機に洗浄装置と測定装置とを付加すれば測定機とすることができ、専用の測定機を設ける場合に比較して設備費を大幅に低減することができる。
(9)前記洗浄装置が、
前記ラッピングコンパウンド液から砥粒を除去して洗浄液を得る洗浄液取得装置と、
その洗浄液取得装置により取得された洗浄液を前記回転装置に保持されている歯車対に供給する洗浄液供給装置と
を備えた (7)項または (8)項に記載の歯車ラッピング機。
ラッピングコンパウンド液から砥粒を除去すれば洗浄液が得られ、この洗浄液はもともとラッピングコンパウンド液の一部であったものであるから、ラッピングコンパウンド液に混入しても何ら問題はない。したがって、混入を防止する装置が簡易なもので済み、あるいは、洗浄後の洗浄液全部がラッピングコンパウンド液タンクに環流するようにすることも可能である。
(10)前記洗浄液取得装置が前記洗浄液取得装置により取得された洗浄液を蓄える洗浄液タンクを有し、前記洗浄液供給装置が、前記歯車対に洗浄液を吹き付ける洗浄ノズルと、前記洗浄液タンクから洗浄液を汲み上げて前記洗浄ノズルへ圧送するポンプとを有する (9)項に記載のラッピング機。
(11)前記洗浄液取得装置が、前記ラッピングコンパウンド液を遠心分離して砥粒を含まない洗浄液を得る遠心分離機を有する (9)項または(10)項に記載の歯車ラッピング機。
例えば、濾過器により洗浄液取得装置を構成することも可能であるが、ラッピングコンパウンド液を砥粒と洗浄液とに分離するのに時間がかかることが多く、また、頻繁にフィルタエレメントの交換あるいは洗浄を必要とし、保守が大変である。それに比較すれば、遠心分離機は、ラッピングコンパウンド液を迅速に砥粒と洗浄液としてのラップ液とに分離することができ、保守も容易である。
(12)前記洗浄装置が、前記歯車対に洗浄液を吹き付ける洗浄ノズルと、前記洗浄液を蓄える洗浄液タンクと、その洗浄液タンクから洗浄液を汲み上げて前記洗浄ノズルへ圧送するポンプと、前記洗浄ノズルから前記歯車対に吹き付けられた洗浄液を受けて前記洗浄液タンクへ環流させる環流装置とを有する (7)項または (8)項に記載の歯車ラッピング機。
洗浄液の循環経路をラッピングコンパウンド液の循環経路とは別に設ける態様である。洗浄液がラッピングコンパウンド液の砥粒以外の成分と同じものである場合、あるいは成分は異なるが多少混入しても差し支えないものである場合には、歯車対に吹き付けられた洗浄液を受ける受け部材は、多少不完全なものでもよく、設備費を低減させ得る。特に、受け部材は、ラッピングコンパウンド液を受ける受け部材と兼用にし、洗浄液およびラッピングコンパウンド液を導く液通路の途中に切換弁を設ければよい場合には、特に、設備費を低減させ得る。
(13)前記洗浄装置が、前記歯車対を、前記回転装置に、洗浄のために回転させる洗浄用回転制御部を備える (7)項ないし(12)項のいずれかに記載の歯車ラッピング機。
(14)前記洗浄装置が、前記歯車対に加圧気体を吹き付ける加圧気体吹付け装置を備える (7)項ないし(13)項のいずれかに記載の歯車ラッピング機。
(15)前記加圧気体吹付け装置が前記洗浄ノズルを経て加圧気体を吹き付ける(14)項に記載の歯車ラッピング機。
加圧空気等の加圧気体は、洗浄液と同時期に洗浄ノズルから吹き付けられるようにしてもよく、異なる時期に吹き付けられるようにしてもよい。前者の一例は、洗浄液を霧状にして洗浄ノズルから噴出させることであり、後者の一例は、洗浄液の供給を止めた後に加圧気体を噴出させるのである。あるいは、洗浄液と加圧気体とを交互に噴出させることも可能である。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である歯車ラッピング機およびそれを使用した歯車ラッピング方法について図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態における歯車ラッピング機の構成を図1に概略的に示す。本歯車ラッピング機は、かさ状歯車の歯車対の一例としてのピニオン10とギヤ12とから成るハイポイドギヤ14のラッピングおよびそのラッピングの結果の測定に好適な装置である。歯車ラッピング機は、ピニオン10とギヤ12とを互いに噛み合わせた状態で各々自身の軸線まわりに回転させる回転装置20と、回転装置20に保持されたピニオン10とギヤ12との回転中にラッピングコンパウンド液を供給するコンパウンド液供給装置22と、ラッピングが施された後のピニオン10とギヤ12とに洗浄液を供給し、洗浄を行う洗浄装置24と、洗浄後のピニオン10およびギヤ12の測定を行う測定装置26とを備えている。
【0007】
回転装置20は、図2に示すように、一軸線(図示の例では水平軸線)Aまわりに回転可能な第1回転軸28および第1回転軸28を回転させる駆動源としての第1サーボモータ29と、上記軸線Aと交差する軸線(図示の例では垂直軸線)Bまわりに回転可能な第2回転軸30および第2回転軸30を回転させる駆動源としての第2サーボモータ31とを備える。第1サーボモータ29の回転が、プーリ,ベルト等の運動伝達装置によって第1回転軸28に伝達され、第1回転軸28が自身の軸線であって、水平軸線Aまわりに回転させられる。ピニオン10は、第1回転軸28に、チャック等の保持装置(図示省略)によって同心かつ着脱可能に保持される。また、第2サーボモータ31の回転が、プーリ,ベルト等の運動伝達装置によって第2回転軸30に伝達され、第2回転軸30が自身の軸線である垂直軸線Bまわりに回転させられる。ギヤ12は、第2回転軸30にチャック等適宜の保持装置(図示省略)により同心かつ着脱可能に保持される。第1サーボモータ29および第2サーボモータ31は駆動モータの一種であるACサーボモータであり、それぞれ位置検出器としてのエンコーダ32,33(図4参照)を備え、回転角度の精度の良い制御が可能である。
【0008】
ピニオン10は、第1回転軸28の回転軸線Aと平行な水平面内の1方向であるX軸方向と、その水平面に直交する方向(垂直方向)であるZ軸方向とに直線移動させられる。そのため、ベッド34上には送りねじの一種たるボールねじ(図示省略)がX軸方向に平行に設けられるとともに、X軸スライド36に設けられた図示しないナットに螺合されており、上記ボールねじがX軸移動用モータ(サーボモータ)38によって回転させられることにより、X軸スライド36がX軸方向に移動させられる。この移動は、ベッド34上に設けられた案内部材たる一対のガイドレール40(図2にはそのうちの一方のみ図示)と、X軸スライド36に固定の被案内部材たるガイドブロック42とにより案内される。
【0009】
X軸スライド36上には、ボールねじ(図示省略)が上下方向であるZ軸方向に平行に設けられるとともに、Z軸スライド52が図示しないナットにおいて螺合されている。上記ボールねじがプーリ53,54およびベルト56を含む運動伝達装置を介してZ軸移動用モータ(サーボモータ)58によって回転させられることにより、Z軸スライド52は一対のガイドレール60とZ軸スライド52に固定のガイドブロック62とに案内されてZ軸方向に移動させられる。Z軸スライド52に前記第1回転軸28が相対回転可能に保持されており、第1回転軸28に保持されるピニオン10は、X軸方向およびZ軸方向において任意の位置に移動させられる。以上ナット,ボールねじ,X軸スライド36,X軸移動用モータ38等がX軸移動装置66を構成し、ナット,ボールねじ,Z軸スライド52,Z軸移動用モータ58等がZ軸移動装置68を構成している。X軸移動用モータ38およびZ軸移動用モータ58を、サーボモータに代えてステップモータとしてもよい。
【0010】
ギヤ12は、第2回転軸30の回転軸線Bと直交し、水平面内においてX軸方向と直交するY軸方向に直線移動させられる。そのため、ベッド34の、X軸スライド36のX軸方向における前進端位置近傍に、Y軸方向に移動可能なY軸スライド80が設けられ、Y軸スライド80は、そのナットにおいて、Y軸方向に平行に延びるボールねじ(図示省略)に螺合されている。ボールねじがY軸移動用モータ(サーボモータ)82によって回転させられることにより、Y軸スライド80が一対のガイドレール84にガイドブロック86を介して案内されてY軸方向に移動させられる。Y軸スライド80に固定のハウジング87に前記第2回転軸30が相対回転可能に保持されており、第2回転軸30に保持されるギヤ12は、Y軸方向において任意の位置に移動させられる。上記ナット,Y軸スライド80,ボールねじ,Y軸移動用モータ82等がY軸移動装置88を構成している。Y軸移動用モータ82を、サーボモータに代えてステップモータとしてもよい。
【0011】
コンパウンド液供給装置22は、図1に示すように、コンパウンド液タンク100と、ピニオン10およびギヤ12にラッピングコンパウンド液をかけるコンパウンドノズル102と、コンパウンド液タンク100からラッピングコンパウンド液を汲み上げてコンパウンドノズル102へ圧送する第1コンパウンド液ポンプ104とを備えるものである。本実施形態では、コンパウンドノズル102は複数個(図示の例では2個)設けられ、それらコンパウンドノズル102が互いに異なる方向からピニオン10およびギヤ12の噛み合う歯面に向かってラッピングコンパウンド液をかけることができる。第1コンパウンド液ポンプ104とコンパウンドノズル102とは、液通路106により接続され、液通路106の途中には、電磁弁であるコンパウンド液用開閉弁108が設けられている。常には閉状態とされるコンパウンド液用開閉弁108が開かれれば、コンパウンドノズル102からラッピングコンパウンド液が供給される。ラッピングコンパウンド液は、砥粒とラップ液としての油とを含有するものである。なお、コンパウンドノズル102は、カバー110により覆われており、ラッピングコンパウンド液が外部に飛び散ることが防止される。カバー110は、円筒状部120と、底部に向かうに従って小径となる円錐筒状部122とを有し、ラッピングコンパウンド液等を受ける受け部材として機能する。カバー110の底部には、配管112が連結され、内部に形成された通路によってカバー110の内側空間がコンパウンド液タンク100に接続される。したがって、コンパウンドノズル102から供給されたラッピングコンパウンド液であってピニオン10およびギヤ12に付着しなかったものは、カバー110の底部側に集められ、配管112を経て再びコンパウンド液タンク100に戻される。
【0012】
洗浄装置24は、図1に示すように、コンパウンド液供給装置22とカバー110を共有するものであり、洗浄液取得装置130と洗浄液供給装置132とを備えている。洗浄液取得装置130は、ラッピングコンパウンド液を遠心分離して砥粒を除去した洗浄液としてのラップ液を得る遠心分離機140と、遠心分離機140により取得された洗浄液を蓄える洗浄液タンク142とを備えている。遠心分離機140と洗浄液タンク142とは、配管146により接続されている。遠心分離機140については後に説明する。また、遠心分離機140に供給されるラッピングコンパウンド液は、コンパウンド液タンク100から第2コンパウンド液ポンプ150により汲み上げられ、配管152内の液通路を経て遠心分離機140に供給される。第2コンパウンド液ポンプ150も洗浄液取得装置130の一構成要素であると考えることができる。
【0013】
洗浄液供給装置132は、ピニオン10およびギヤ12に洗浄液を吹き付ける洗浄ノズル160と、洗浄液タンク142から洗浄液を汲み上げて洗浄ノズル160へ圧送する洗浄液ポンプ162とを備えている。なお、洗浄液ポンプ162の洗浄液タンク142から洗浄液を汲み上げる汲上口には、フィルタの一種であるストレーナ164が設けられ、洗浄液タンク142内の砥粒や金属粉等を濾過し、清浄な洗浄液のみを洗浄ノズル160へ圧送する。本実施形態においては、洗浄ノズル160は複数個(図示の例では2個)互いに異なる位置(ピニオン10に近い位置と、ギヤ12に近い位置)に設けられ、ピニオン10とギヤ12との各々に効果的に洗浄液を吹き付けることが可能である。洗浄液ポンプ162と洗浄ノズル160とは、液通路166により接続され、液通路166の途中には、電磁弁である洗浄液用開閉弁168が設けられ、常には閉状態とされている。
【0014】
洗浄ノズル160からはまた、加圧気体としての加圧空気も吹き出されるようになっている。洗浄ノズル160は、エア通路170を経てエア源172に接続され、エア通路170の途中には、加圧空気用開閉弁176(常閉)が設けられている。これら洗浄ノズル160,エア通路170,エア源172および加圧空気用開閉弁176が、加圧気体吹付け装置たる加圧空気吹付け装置178を構成している。洗浄装置24は、加圧空気吹付け装置178をも含むものである。
【0015】
遠心分離機140について図3に基づいて説明する。遠心分離機140のハウジング190内には、回転体192が回転可能に設けられている。回転体192は、その円筒状の軸部194において、ハウジング190に一体的に設けられた保持部材196にベアリング198を介して回転可能に保持されている。回転体192の軸部194の、ベアリング198より上方に延び出す一方の端部である上端部には、プーリ200が一体的に設けられ、ベルト202,プーリ204を介して、ハウジング190に固定の回転用モータ206の出力軸208に連結されている。回転体192の軸部194の他方の端部である下端部には、回転体192の本体部210が一体的に設けられている。本体部210は、軸部194より大径の概して円筒状をなしている。本体部210の底壁には、周方向に隔たった複数箇所に開口214が形成されている。それら開口214を下方から覆うように設けられている。閉塞部材218は、本体部210のボス部220に保持され、回転体192と一体的に回転可能なのであるが、図示しない開閉装置が操作されれば、回転体192とは独立して自身の軸線まわりに回転可能である。閉塞部材218にも、周方向に隔たった複数箇所に開口224が形成されているが、常には回転体192の開口214と閉塞部材218の開口224とは互いに位相を異にする位置となるように閉塞部材218の回転位相が予め定められており、常には回転体192の開口214は閉塞されたままである。図示しない開閉装置を作業者が操作して閉塞部材218を開口224と開口214との位相が一致する回転位置へ回転させれば、回転体192の内部空間がハウジング190の下部空間に連通させられる。
【0016】
回転体192の内部空間の下部には、前記配管152が開口させられている。配管152を経て回転体192の内部空間に流入させられたラッピングコンパウンド液が、回転体192の回転により砥粒とラップ液とに遠心分離される。ラッピングコンパウンド液に強い遠心力が作用させられ、液より比重の高い砥粒が強制的に回転体192の本体部210の内壁に押し付けられて堆積させられるとともに、油から成るラップ液は、図3に矢印で示すように回転体192中心部より上方に流れ、本体部210の上壁に形成された開口230を通過し、ハウジング190内の排出路234を経て、図1に示す配管146から洗浄液タンク142へ導かれる。
【0017】
回転体192内に堆積させられた砥粒は、スクレーパ240によって掻き出される。スクレーパ240は、回転体192の軸部194の内部に相対回転可能に保持された被駆動軸244と、被駆動軸244の一方の端部である下端部に一体的に設けられ、回転体192の本体部210の内側面を摺動可能な複数の羽根246とを備えている。本実施形態においては、羽根246は、被駆動軸244の直径方向に隔たった2箇所から半径方向外向きに延び出す状態で設けられている。被駆動軸244の他方の端部である上端部には、被係合部248が一体的に設けられている。駆動部材としてのスパナ252の係合部254を被係合部248に係合させた状態で、スパナ252が作業者等により回転操作されれば、スクレーパ240の羽根246が回転体192の本体部210の内壁を摺動させられ、本体部210の内壁に堆積した砥粒を掻き落とす。
【0018】
ハウジング190において回転体192より下方には、排出口260が設けられている。排出口260の上方には、水平方向に移動可能なスライド262が設けられている。スライド262の移動によって排出口260が開閉される。ラッピングコンパウンド液の遠心分離作業中には、スライド262が作用位置にあって排出口260を上方から覆っているが、スクレーパ240により掻き出されたスラッジ(砥粒と若干の金属粉末とラップ液との混合物)を排出する際には、スライド262が退避させられて排出口260が開かれ、掻き落とされたスラッジが、排出口260の下方に設置されたスラッジ収容器の一種であるスラッジトロッコ266により受けられる。スラッジトロッコ266に溜められたスラッジは、再びコンパウンド液タンク100内のラッピングコンパウンド液と混ぜて使用することができる。
【0019】
なお、ラッピングコンパウンド液の遠心分離作業中において、液が回転体192内より漏れ出すことがある。そのため、作業中はスライド262が排出口260を覆って、液がスラッジトロッコ266に収容されたスラッジと混ざらないようにされており、スライド262上に溜まったラッピングコンパウンド液は、排水口270を経て図示しない液通路を通過してコンパウンド液タンク100に戻されるようになっている。
【0020】
本歯車ラッピング機は、図4に示す制御装置280により制御される。制御装置280は、CPU(セントラルプロセシングユニット)282,ROM(リードオンリメモリ)284,RAM(ランダムアクセスメモリ)286およびそれらを接続するバスを有するコンピュータ290を主体とするものである。バスにはインプットインタフェース292が接続され、前記エンコーダ32,33,振動センサ294等の各種センサが接続されている。振動センサ294は、ピニオン10の第1回転軸28を相対回転可能に保持するハウジング(Z軸スライド52)またはギヤ12の第2回転軸30を相対回転可能に保持するハウジング87において、第1回転軸28または第2回転軸30近傍部に設けられた加速度センサとすることができる。あるいは、噛合い回転時の騒音を取得するマイクロフォンを振動センサとすることも可能である。マイクロフォンはピニオン10とギヤ12との噛合い点に可及的に近い位置に配設することが望ましい。バスにはまた、アウトプットインタフェース300が接続され、機械制御装置(PLCやNCコントローラ等)301を経由し、駆動回路302を介して、第1サーボモータ29,第2サーボモータ31,X軸移動用モータ38,Z軸移動用モータ58,Y軸移動用モータ82,第1コンパウンド液ポンプ104,コンパウンド液用開閉弁108,遠心分離機140(の回転用モータ206等),第2コンパウンド液ポンプ150,洗浄液ポンプ162,洗浄液用開閉弁168,加圧空気用開閉弁176等が接続されている。
【0021】
本実施形態における測定装置26は、ハイポイドギヤ14のラッピングの精度測定のために、ラッピング後にハイポイドギヤ14の振動測定や回転伝達誤差測定を行うものである。ピニオン10とギヤ12との噛み合い状態において第1,第2サーボモータ29,31の駆動によりそれらピニオン10およびギヤ12を回転させる。そして、回転センサとしてのエンコーダ32,33からの出力値に基づいて、制御装置280のコンピュータ290において回転伝達誤差が測定される。コンピュータ290では、回転伝達誤差の波形出力,P−P値の表示だけでなく、周波数分析(FFT処理)をすることにより、噛合い次数解析や平均化処理をすることもできる。また、ピッチ誤差の測定をすることも可能である。このように、本測定装置26は、片歯面噛合い試験機としての機能を有し、第1,第2回転軸28,30に取り付けられた各エンコーダ32,33の出力値に基づいてピニオン10およびギヤ12の回転伝達誤差測定を行う部分により構成される回転伝達誤差測定部を含むものである。
【0022】
また、前記振動センサ294によって、ハイポイドギヤ14の噛合い振動の大きさを測定することができる。振動センサ294と、制御装置280の振動センサ294の検出値に基づいてピニオン10およびギヤ12の振動を測定する部分とが振動測定部を構成し、測定装置26はこの振動測定部をも含むものである。
【0023】
ただし、振動センサ294とエンコーダ32,33とを両方設けることは不可欠ではなく、いずれか一方のみによりラッピングの精度測定を行ってもよい。例えば、振動センサ294を省略してエンコーダ32,33の出力値に基づく回転伝達誤差測定のみを行い、あるいは、エンコーダ32,33を省略して振動センサ294の出力値に基づく回転伝達誤差測定を行ってもよいのである。
【0024】
さらに、測定装置26においては、歯当たりの検査を行うこともできる。前記X軸移動装置66,Z軸移動装置68およびY軸移動装置88によってピニオン10とギヤ12とを所定の相対位置関係となるように位置決めした状態で、噛み合わせて回転させ、歯当たり検査を行うのである。歯当たり検査は、歯当たり検査用の塗布剤をピニオン10またはギヤ12の歯面に塗布して、上記のように噛合状態で回転させ、塗布剤の剥げ方や塗布剤が塗布されていない側の歯面への付着状態を目視で確認することによって行うことができる。つまり、測定装置26は、歯当たり検査機としても使用可能なのである。
【0025】
以上の構成のラッピング機の作動について説明する。ピニオン10とギヤ12とがそれぞれ第1回転軸28と第2回転軸30とに取り付けられる。X軸移動装置66,Z軸移動装置68およびY軸移動装置88によってピニオン10とギヤ12とが最適な噛み合い状態となるように位置決めされる。そして、第1サーボモータ29および第2サーボモータ31がそれぞれ駆動され、互いに噛み合わされた状態のピニオン10とギヤ12とがそれぞれ回転させられるとともに、第1コンパウンド液ポンプ104の駆動によりコンパウンド液タンク100からラッピングコンパウンド液が汲み上げられ、コンパウンド液用開閉弁108が開状態とされて液通路106を経てコンパウンドノズル102からピニオン10とギヤ12との噛み合わされた両歯面の間にラッピングコンパウンド液がかけられる。機械加工および熱処理を経たピニオン10およびギヤ12は、それらの歯面が僅かに変形している場合があるのであるが、ラッピングによって上記変形が除去される。ピニオン10とギヤ12とは、それらの歯の間に所定の回転位相差(ピニオン10とギヤ12との歯同士がラッピングに適した力で押し付けられる回転位相差)を保った状態で同期回転させられるように、第1,第2サーボモータ29,31がそれぞれ制御される。このような制御については、例えば、特開平11−821号公報に記載されている。ピニオン10およびギヤ12が、予め設定されたピニオン10の歯数とギヤ12の歯数とから求めたギヤ比に応じた理想的な回転角速度で同期回転させられ、ピニオン10およびギヤ12の両歯面が押圧状態で摺動させられてラッピングされるのである。それによって、例えば、ピニオン10またはギヤ12の歯面に、回転方向に突出した突部が存在することにより、ピニオン10またはギヤ12の歯が歯形誤差を有する場合には、その突部と相手方の歯との間の面圧が高くなって強いラッピング作用を受け、逆に回転方向に関して窪んでいる部分では面圧が小さくなって弱いラッピング作用を受けることとなり、歯形誤差やピッチ誤差が修正される。
【0026】
続いて、ラッピングが行われたピニオン10およびギヤ12の歯面の洗浄が行われる。ピニオン10およびギヤ12は、回転装置20に取り付けられたままで洗浄される。Z軸移動装置68によってピニオン10がZ軸方向に移動させられてギヤ12との噛み合い状態から離脱させられ、洗浄位置である前記洗浄ノズル160の吐出口に近接させられる(図1において二点鎖線で図示)。洗浄液用開閉弁168が開状態とされるとともに、洗浄液ポンプ162が駆動され、洗浄液タンク142から前述のように遠心分離機140によって得られた洗浄液が汲み上げられ、洗浄ノズル160に圧送される。また、加圧空気用開閉弁176が開状態とされ、エア源172から加圧空気が洗浄ノズル160に送られる。したがって、洗浄ノズル160からは霧状の洗浄液がピニオン10とギヤ12とに向かって吹き付けられることにより、ピニオン10およびギヤ12に付着した砥粒が吹き飛ばされる。それと同時に、第1,第2サーボモータ29,31の駆動によってピニオン10とギヤ12とがそれぞれ回転させられるため、ピニオン10およびギヤ12全体が均一に洗浄される。上述のようにして霧状の洗浄液がピニオン10とギヤ12とに吹き付けられた後、ピニオン10およびギヤ12が回転させられるとともに加圧空気のみが洗浄ノズル160から吹き付けられ、ピニオン10およびギヤ12に付着した洗浄液が吹き飛ばされる。なお、コンパウンドノズル102から供給されたラッピングコンパウンド液や、洗浄ノズル160から供給された洗浄液、ピニオン10およびギヤ12の洗浄により除去された砥粒は、全てカバー110に受けられてコンパウンド液タンク100に戻される。
【0027】
ピニオン10およびギヤ12の洗浄後、そのまま歯車ラッピング機に取り付けられた状態で、ラッピングの結果を検査するために、ピニオン10およびギヤ12の振動測定,回転伝達誤差測定や歯当たり検査が行われる。測定装置26によるこれらの測定は前述の通りであり、測定,検査結果に基づいて、ラッピングが不足していることが判明した場合には、再びラッピング工程が実施される。そして、ピニオン10およびギヤ12が洗浄され、再び測定工程が行われる。
【0028】
以上の説明から明らかなように、制御装置280の、ピニオン10およびギヤ12の洗浄の際に第1サーボモータ29および第2サーボモータ31を制御する部分が洗浄用回転制御部を構成している。さらに、ピニオン10およびギヤ12の測定の際に第1,第2サーボモータ29,31を制御する部分が測定用回転制御部を構成している。測定装置26は、上記測定用回転制御部,前記回転伝達誤差測定部および振動測定部を含むものである。
【0029】
本実施形態によれば、ピニオン10およびギヤ12を歯車ラッピング機に取り付けたまま、ラッピング工程後の洗浄および測定を実施することができ、従来のように、洗浄および測定のためにラッピング機より取り外して別の装置に取り付ける等の手間が省け、作業能率が向上する。特に、本実施形態のように、測定によってラッピング不足が判明し、再びラッピングが必要となる場合には、作業能率向上の効果が高い。また、洗浄専用の装置や、測定専用の装置を別に設ける必要がなく、設備費の低減効果も高く、所要スペースも小さくて済む。さらに、洗浄液をラッピングコンパウンド液から砥粒を除去したラップ液とすれば、洗浄液を別に準備したり、その洗浄液がコンパウンド液タンクに混ざらないように特別な機構を設ける必要もない。使用された洗浄液は、再びラッピングコンパウンド液に混ぜて使用することができ、経済性が高い。
【0030】
ピニオン10およびギヤ12の洗浄の際、本実施形態のように洗浄液と加圧空気とを吹き付ければ、ピニオン10およびギヤ12に付着した砥粒を迅速に除去する効果が高いのであるが、このことは不可欠ではなく、加圧空気と洗浄液とを交互に吹き付けてもよい。例えば、加圧空気がピニオン10およびギヤ12に吹き付けられた後に、洗浄液が吹き付けられるという動作が繰り返されるのである。加圧空気と洗浄液との吹付けの順序は、いずれが先になってもよい。また、加圧空気と洗浄液とを別々のノズルから供給することも可能である。あるいはまた、加圧空気と洗浄液とのいずれか一方のみが吹き付けられる構成としてもよい。
【0031】
図5に本発明のラッピング機の別の実施形態を示す。本実施形態は、ラッピングコンパウンド液と洗浄液とを受ける受け部材を、前記実施形態と同様に、兼用のカバー110により構成し、洗浄液の循環経路をラッピングコンパウンド液の循環経路とは別に設ける形態である。なお、本実施形態において、ラッピングコンパウンド液の循環経路等は図1〜図4に示す実施形態と同様に構成されているため、同じ符号を付して説明を省略し、前記実施形態と異なる部分のみについて説明する。本実施形態における洗浄装置400は、ピニオン10およびギヤ12に洗浄液をかける洗浄ノズル402と、洗浄液を蓄える洗浄液タンク404と、洗浄液タンク404から洗浄液を汲み上げて洗浄ノズル402へ圧送する洗浄液ポンプ406とを備えている。洗浄液ポンプ406と洗浄ノズル402とは、液通路410により接続され、液通路410の途中には、電磁弁である洗浄液用開閉弁412が設けられている。カバー110の円錐筒状部122の下端部には、切換弁416が設けられ、自動あるいは作業者の操作による切換弁416の切換えによって、円錐筒状部122内部から流下するラッピングコンパウンド液が配管112内の液通路を経てコンパウンド液タンク100に流入する状態と、液通路420を経て洗浄液タンク404に流入する状態とに選択的に切り換えられる。本実施形態における洗浄液は、前記実施形態における洗浄液のように、ラッピングコンパウンド液の砥粒以外の成分と同じものとしてもよいし、あるいは、成分は異なるがラッピングコンパウンド液と多少混合しても差し支えないものとしてもよい。液通路420の洗浄液タンク404側の開口部には、フィルタ424が設けられ、砥粒や金属粉等が濾過されて洗浄液タンク404内には清浄な洗浄液が蓄えられるようになっている。カバー110,切換弁416,液通路420が、ピニオン10およびギヤ12に吹き付けられた洗浄液を受けて洗浄液タンク404へ環流させる環流装置を構成しているのである。
【0032】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である歯車ラッピング機の構成を示す概略図である。
【図2】上記歯車ラッピング機の構成要素である回転装置を示す斜視図である。
【図3】上記歯車ラッピング機の構成要素である遠心分離機を示す正面断面図である。
【図4】上記歯車ラッピング機を制御する制御装置を示すブロック図である。
【図5】本発明の別の実施形態である歯車ラッピング機の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
10:ピニオン 12:ギヤ 14:ハイポイドギヤ 20:回転装置 22:コンパウンド液供給装置 24:洗浄装置 26:測定装置 29:第1サーボモータ 31:第2サーボモータ 32,33:エンコーダ100:コンパウンド液タンク 102:コンパウンドノズル 104:第1コンパウンド液ポンプ 130:洗浄液取得装置 132:洗浄液供給装置 140:遠心分離機 142:洗浄液タンク 150:第2コンパウンド液ポンプ 160:洗浄ノズル 162:洗浄液ポンプ 178:加圧空気吹付け装置 280:制御装置 294:振動センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for wrapping gears, and more particularly to simplifying measurement of wrapped gears.
[0002]
[Prior art]
Lapping of bevel gears such as bevel gears and hypoid gears is often performed by applying a lapping compound liquid while engaging and rotating a pair of bevel gears. In order to check the result of the lapping, it is necessary to measure the vibration of the gear pair after the lapping and to measure the rotation transmission error. Conventionally, a measuring machine having almost the same configuration as the wrapping machine has been used for these measurements, and there has been a problem that equipment cost is increased and a required space is increased. In addition, for measurement, it is necessary to remove the gear pair from the wrapping machine and attach it to the measuring machine, and there is a problem that it takes time to attach and detach. In particular, when performing measurement in the middle of lapping, it is necessary to remove the gear pair from the wrapping machine and attach it to the measuring machine, remove it from the measuring machine after measurement, and attach it to the wrapping machine again, which is very troublesome. there were. These problems also occur not only in bevel gears but also in wrapping of other gears such as worms, worm wheels, cylindrical gears such as helical gears and helical gears.
[0003]
Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving Problems, and Effects
The present invention has been made with a view to simplifying the measurement of a wrapped gear pair with the above circumstances as background, and according to the present invention, a gear wrapping method and a gear wrapping machine of the following aspects can be obtained. . As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and the number of another section is cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the technical features and combinations thereof described in the present specification to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, the plurality of items need not always be adopted together. It is also possible to select and adopt only some of the items.
[0004]
In the following items, (1) corresponds to claim 1, (3) to claim 2, (7) to claim 3, (8) to claim 4, Claim (9) corresponds to claim 5, and claim (12) corresponds to claim 6.
[0005]
(1) A gear wrapping method in which a gear pair is wrapped by a gear wrapping machine, then washed while being mounted on the wrapping machine, and the gear pair is measured after washing.
In this way, if the wrapped gear pair is washed and measured while being attached to the wrapping machine, the wrapping machine can be used as a measuring machine, and equipment costs and installation space can be reduced. Further, it is not necessary to remove the gear pair from the wrapping machine and mount it on the measuring machine for cleaning and measurement, and the time required for cleaning and measurement can be reduced. This effect is particularly remarkable when the measurement is performed during the lapping as described in the following section. There are various methods for cleaning the gear pair, such as a method of spraying a high-pressure gas or a high-pressure high-temperature gas while rotating the gear pair, a method of spraying a cleaning liquid to the gear pair, and a method of wiping the surface of the gear pair with a wiping member. It is desirable to use a fluid for easy cleaning.
(2) The gear lapping method according to (1), wherein lapping is performed again when it is determined by the measurement that lapping is insufficient.
(3) The gear lapping method according to the above (1) or (2), wherein the cleaning is performed using a lapping liquid obtained by removing abrasive grains from a lapping compound liquid used at the time of the lapping as a cleaning liquid.
If a lapping liquid (eg, oil) obtained by removing abrasive grains from a lapping compound liquid is used as a cleaning liquid, the problem of waste liquid treatment that occurs when a cleaning-specific liquid is used can be solved. Further, a device for preventing mixing of the cleaning-dedicated liquid and the lapping compound liquid is not required, and the device can be simplified.
(4) The gear lapping method according to any one of (1) to (3), wherein the cleaning is performed by spraying a cleaning liquid and a pressurized gas onto the gear pair.
If the cleaning is performed by spraying the cleaning liquid and the pressurized gas onto the gear pair, it is easy to increase the spraying speed of the cleaning liquid, and the abrasive particles attached to the gear pair can be quickly removed. Further, it is possible to remove the abrasive particles attached to the gear pair with a relatively small amount of the cleaning liquid.
(5) The gear lapping method according to any one of (1) to (4), wherein the cleaning is performed while rotating the gear pair.
If cleaning is performed while rotating the gear pair, the entire gear pair can be uniformly cleaned. In addition, if the rotation speed is increased, the abrasive particles attached to the gear pair are shaken off by the centrifugal force together with the cleaning liquid, so that the cleaning can be performed effectively.
(6) The gear wrapping method according to any one of (1) to (5), wherein the gear pair targets a pinion and a gear of a bevel gear.
Attempts have been made to rotate the gear pair before washing to shake off the lapping compound liquid by centrifugal force, but this is not easy, and it is particularly difficult when the lapping compound liquid has a high viscosity. Above all, abrasive grains attached to the small diameter end of the pinion of the bevel gear are not easily removed. On the other hand, if the gear pair is rotated while supplying the cleaning liquid, the abrasive grains attached to the small diameter end of the pinion of the bevel gear can be easily removed.
(7) In a gear wrapping machine including a rotating device that rotates a gear pair while meshing with each other, and a compound liquid supply device that supplies a lapping compound liquid to the rotating gear pair,
A cleaning device that supplies a cleaning liquid to the gear pair still attached to the rotating device, and performs cleaning,
A measuring device that measures the gear pair after cleaning
Gear wrapping machine, characterized in that a gear wrapping machine is provided.
This wrapping machine is suitable for carrying out the gear wrapping method described in the above item (1).
(8) The measuring device is:
The gear pair, the rotation device, a measurement rotation control unit for rotating for measurement,
At least one of a vibration measuring unit for measuring the vibration of the gear pair and a rotational transmission error measuring unit for measuring the rotational transmission error of the gear pair.
The gear wrapping machine according to (7), comprising:
If a washing device and a measuring device are added to the gear wrapping machine, the gear wrapping machine can be used as a measuring device, and the equipment cost can be significantly reduced as compared with the case where a dedicated measuring device is provided.
(9) The cleaning device is:
A cleaning liquid acquisition device that removes abrasive grains from the lapping compound liquid to obtain a cleaning liquid,
A cleaning liquid supply device that supplies the cleaning liquid acquired by the cleaning liquid acquisition device to a gear pair held by the rotating device;
The gear wrapping machine according to (7) or (8), comprising:
A cleaning liquid can be obtained by removing abrasive grains from the lapping compound liquid, and since this cleaning liquid was originally a part of the lapping compound liquid, there is no problem if it is mixed into the lapping compound liquid. Therefore, a simple device for preventing contamination can be used, or the entire cleaning liquid after cleaning can be returned to the lapping compound liquid tank.
(10) The cleaning liquid acquisition device has a cleaning liquid tank that stores the cleaning liquid obtained by the cleaning liquid acquisition device, and the cleaning liquid supply device pumps the cleaning liquid from the cleaning liquid tank to the cleaning nozzle that sprays the cleaning liquid onto the gear pair. A lapping machine according to (9), further comprising a pump for pressure-feeding the cleaning nozzle.
(11) The gear wrapping machine according to (9) or (10), wherein the cleaning liquid acquisition device has a centrifugal separator for centrifuging the lapping compound liquid to obtain a cleaning liquid containing no abrasive grains.
For example, it is possible to configure a cleaning liquid acquisition device with a filter.However, it often takes time to separate the lapping compound liquid into abrasive grains and the cleaning liquid, and frequently replace or clean the filter element. Needed and difficult to maintain. By comparison, the centrifugal separator can quickly separate the lapping compound liquid into abrasive particles and the lap liquid as a cleaning liquid, and is easy to maintain.
(12) a cleaning nozzle for spraying a cleaning liquid onto the gear pair, a cleaning liquid tank for storing the cleaning liquid, a pump for pumping the cleaning liquid from the cleaning liquid tank and pumping the cleaning liquid to the cleaning nozzle; A recirculation device that receives the cleaning liquid sprayed on the pair and recirculates the cleaning liquid to the cleaning liquid tank.
In this embodiment, the circulation path of the cleaning liquid is provided separately from the circulation path of the lapping compound liquid. If the cleaning liquid is the same as the components other than the abrasive grains of the lapping compound liquid, or if the components are different but may be mixed slightly, a receiving member for receiving the cleaning liquid sprayed on the gear pair is It may be somewhat imperfect, which can reduce equipment costs. In particular, when the receiving member is also used as a receiving member for receiving the lapping compound liquid and a switching valve may be provided in the liquid passage for guiding the cleaning liquid and the lapping compound liquid, the equipment cost can be reduced.
(13) The gear wrapping machine according to any one of (7) to (12), wherein the cleaning device includes a cleaning rotation control unit configured to rotate the gear pair on the rotating device for cleaning.
(14) The gear wrapping machine according to any one of (7) to (13), wherein the cleaning device includes a pressurized gas blowing device that blows pressurized gas to the gear pair.
(15) The gear wrapping machine according to (14), wherein the pressurized gas blowing device blows pressurized gas through the cleaning nozzle.
Pressurized gas such as pressurized air may be blown from the cleaning nozzle at the same time as the cleaning liquid, or may be blown at a different time. In the former example, the cleaning liquid is atomized and jetted from the cleaning nozzle. In the latter example, the pressurized gas is jetted after the supply of the cleaning liquid is stopped. Alternatively, the cleaning liquid and the pressurized gas can be ejected alternately.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a gear wrapping machine according to an embodiment of the present invention and a gear wrapping method using the same will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the configuration of the gear wrapping machine in the present embodiment. The gear wrapping machine is a device suitable for wrapping a
[0007]
As shown in FIG. 2, the
[0008]
The
[0009]
A ball screw (not shown) is provided on the
[0010]
The
[0011]
As shown in FIG. 1, the compound
[0012]
As shown in FIG. 1, the
[0013]
The cleaning
[0014]
Pressurized air as a pressurized gas is also blown from the cleaning
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The abrasive grains deposited in the
[0018]
An
[0019]
During the centrifugal separation of the lapping compound liquid, the liquid may leak out of the
[0020]
The gear wrapping machine is controlled by a
[0021]
The measuring
[0022]
Further, the magnitude of the meshing vibration of the
[0023]
However, it is not essential to provide both the
[0024]
Further, the measuring
[0025]
The operation of the wrapping machine having the above configuration will be described. The
[0026]
Subsequently, the tooth surfaces of the wrapped
[0027]
After washing the
[0028]
As is clear from the above description, the portion of the
[0029]
According to the present embodiment, washing and measurement after the lapping step can be performed while the
[0030]
At the time of cleaning the
[0031]
FIG. 5 shows another embodiment of the wrapping machine of the present invention. In the present embodiment, a receiving member that receives the lapping compound liquid and the cleaning liquid is configured by the dual-
[0032]
As described above, some embodiments of the present invention have been described in detail. However, this is merely an example, and the present invention has been described in the section [Problems to be Solved by the Invention, Problem Solving Means and Effects]. Various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiments.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a gear wrapping machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a rotating device which is a component of the gear wrapping machine.
FIG. 3 is a front sectional view showing a centrifugal separator which is a component of the gear wrapping machine.
FIG. 4 is a block diagram showing a control device for controlling the gear wrapping machine.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a gear wrapping machine which is another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Pinion 12: Gear 14: Hypoid gear 20: Rotating device 22: Compound liquid supply device 24: Cleaning device 26: Measuring device 29: First servo motor 31:
Claims (6)
前記回転装置に取り付けたままの歯車対に洗浄液を供給し、洗浄を行う洗浄装置と、
洗浄後の歯車対の測定を行う測定装置と
を設けたことを特徴とする歯車ラッピング機。In a gear wrapping machine including a rotating device that rotates a gear pair while meshing with each other, and a compound liquid supply device that supplies a lapping compound liquid to the rotating gear pair,
A cleaning device that supplies a cleaning liquid to the gear pair still attached to the rotating device, and performs cleaning,
A gear wrapping machine comprising: a measuring device for measuring a gear pair after washing.
前記歯車対を、前記回転装置に、測定のために回転させる測定用回転制御部と、
歯車対の振動を測定する振動測定部と歯車対の回転伝達誤差測定を行う回転伝達誤差測定部との少なくとも一方と
を備えた 請求項3に記載の歯車ラッピング機。The measuring device is
The gear pair, the rotation device, a measurement rotation control unit for rotating for measurement,
The gear wrapping machine according to claim 3, further comprising at least one of a vibration measuring unit for measuring vibration of the gear pair and a rotation transmission error measuring unit for measuring rotation transmission error of the gear pair.
前記ラッピングコンパウンド液から砥粒を除去して洗浄液を得る洗浄液取得装置と、
その洗浄液取得装置により取得された洗浄液を前記回転装置に保持されている歯車対に供給する洗浄液供給装置と
を備えた請求項3または4に記載の歯車ラッピング機。The cleaning device is
A cleaning liquid acquisition device that removes abrasive grains from the lapping compound liquid to obtain a cleaning liquid,
The gear wrapping machine according to claim 3, further comprising a cleaning liquid supply device that supplies the cleaning liquid acquired by the cleaning liquid acquisition device to a gear pair held by the rotating device.
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