JP2023158591A

JP2023158591A - 研削盤

Info

Publication number: JP2023158591A
Application number: JP2022068524A
Authority: JP
Inventors: 正之北井; Masayuki Kitai
Original assignee: KITAI SANGYO KK
Current assignee: KITAI SANGYO KK
Priority date: 2022-04-18
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2023-10-30
Anticipated expiration: 2042-04-18
Also published as: JP7161807B1

Abstract

【課題】ホブ及びピニオンカッターの両方を研削でき、ユーザが購入するコストの上昇を抑制でき、かつ、設置スペースの拡大を抑制できる研削盤を提供する。【解決手段】第１砥石３９または第２砥石が選択的に取り付けられるスピンドル３６を第１仮想線Ｃ１を中心として回転させる砥石駆動モータ１６と、ピニオンカッター１７またはホブの何れかが選択的に取り付けられる研削対象支持部１９と、砥石駆動モータ１６を第１の支持位置で支持する第１マウント部１４と、砥石駆動モータ１６を第２の支持位置で支持する第２マウント部１５と、第１マウント部１４を第１仮想線Ｃ１に沿った方向に往復作動させる第１サーボモータ２４と、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１を中心として回転させる第２サーボモータと、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１に沿った方向に往復動及び停止させる第３サーボモータと、を有する研削盤１０を構成した。【選択図】図１

Description

本開示は、ホブの切削歯のすくい面、及びピニオンカッターの切削歯のすくい面を研削する研削盤に関する。

歯車を切削加工する歯切盤には、ホブを回転させて歯車を加工するホブ盤、ピニオンカッターを往復動させて歯車を加工する型削り盤（ギヤシェーパ）等がある。ホブ盤のうち、縦型ホブ盤は、外周面に円周方向に沿って複数の切削歯が設けられた円筒状のホブを、その中心線が垂直となるように支持し、被加工材の中心線を水平とした状態において、ホブを回転させるとともに、ホブを中心線を中心とする円の半径方向に移動させることにより、被加工材の外周面を切削して歯車を製造するものである。

型削り盤は、先端面に切削歯が設けられた円筒状のピニオンカッターを、その中心線に沿った方向に往復動させることにより、加工材の外周面、または内周面を切削加工して歯車を製造するものである。ホブの切削歯を研削して精密仕上げする研削盤が、特許文献１及び特許文献２に記載されている。また、円筒状のピニオンカッターの切削歯を研削して精密仕上げする研削盤が、特許文献３及び特許文献４に記載されている。

特許第６６９３２９０号公報特許第６１１０９３０号公報特許第４７６３６１１号公報特許第３０８０８２４号公報

本願発明者は、特許文献１－特許文献４に記載された研削盤によると、ピニオンカッターの切削歯を研削する研削盤と、ボブの切削歯を研削する研削盤とが別々に設けられており、ユーザは、ピニオンカッターを研削する研削盤、及びホブを研削する研削盤を両方購入しなければならず、ユーザのコストが上昇し、かつ、研削盤の設置スペースが拡大する、という課題を認識した。

本開示の目的は、ホブ及びピニオンカッターの両方を研削できることに加え、ユーザが購入するコストの上昇を抑制でき、かつ、設置スペースの拡大を抑制できる研削盤を提供することにある。

本開示は、ピニオンカッターの切削歯のすくい面を研削する第１砥石、及びホブの切削歯のすくい面を研削する第２砥石が選択的に取り付けられるスピンドルを第１仮想線を中心として回転させる砥石駆動モータと、前記第１砥石により研削される前記ピニオンカッター、及び前記第２砥石により研削される前記ホブの何れかが選択的に取り付けられ、かつ、垂直な第１平面内で第２仮想線を中心として回転される研削対象支持部と、前記砥石駆動モータを、水平な第２平面内で前記第１仮想線上に前記第２仮想線を配置させる第１の支持位置で支持し、かつ、前記研削対象支持部に対し前記第１仮想線に沿った方向に往復動できる第１マウント部と、前記スピンドルに前記第２砥石が取り付けられる前記砥石駆動モータを、前記第２平面内における前記第１仮想線が、前記砥石駆動モータを前記第１マウント部で支持した場合の前記第１仮想線に対して交差し、かつ、前記第２仮想線から外れた位置になる第２の支持位置で支持し、かつ、支持した前記砥石駆動モータを、前記第２の支持位置に対応する前記スピンドルの前記第１仮想線に沿った方向の所定位置で保持する第２マウント部と、前記第１砥石が取り付けられる前記砥石駆動モータを前記第１の位置で支持する前記第１マウント部を、前記第２平面内で、前記第１の支持位置に対応する前記スピンドルの前記第１仮想線に沿った方向に往復作動させる第１サーボモータと、前記研削対象支持部を前記第２仮想線を中心として回転させる第２サーボモータと、前記ホブが取り付けられている前記研削対象支持部を前記第２仮想線に沿った方向に往復動させる第１状態、及び前記ピニオンカッターが取り付けられている前記研削対象支持部を前記第２仮想線に沿った方向の所定位置に保持させる第２状態を備えた第３サーボモータと、を有する、研削盤を構成した。

本開示によれば、ホブ及びピニオンカッターの両方を研削できることに加え、ユーザが研削盤を購入するコストの上昇を抑制でき、かつ、研削盤の設置スペースの拡大を抑制できる。

本開示の研削盤であり、砥石によりピニオンカッターを研削する例を示す平面図である。研削盤であり、砥石によりピニオンカッターを研削する例を示す正面図である。研削盤の砥石でホブを研削する例を示す平面図である。研削盤の砥石でホブを研削する例を示す正面図である。第２駆動機構及び第３駆動機構を示す正面図である。第２駆動機構を示す底面図である。（Ａ）は、ピニオンカッターの断面図、（Ｂ）は、ホブの正面図である。。（Ａ）は、図２の部分的な拡大図、（Ｂ）は、図３の部分的な拡大図である。

以下、本開示の研削盤の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。研削盤を説明する全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

［研削盤の概要］
図１、図２、図３、図４、図５、図６に示すように、研削盤１０は、ベッド１１と、ベッド１１に対して移動可能に設けられるモータダイ１２と、モータダイ１２をベッド１１に対して移動させる第１駆動機構１３と、モータダイ１２に設けられる第１マウント部１４及び第２マウント部１５と、第１マウント部１４及び第２マウント部１５に選択的に取り付け及び取り外しができる砥石駆動モータ１６と、を有する。

また、研削盤１０は、研削対象であるピニオンカッター１７及びホブ１８を支持する研削対象支持部１９と、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１を中心として回転させる第２駆動機構２０と、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１に沿った方向に往復動させる第３駆動機構２１と、を有する。図１及び図３は、研削盤１０を平面視した第２平面を表す。図２及び図４は、研削盤１０を正面視した垂直な第１平面を表す。

ベッド１１は、工場内の床に設置される。ベッド１１は、モータダイ１２、第１マウント部１４及び第２マウント部１５を支持する。図１のように、ベッド１１の上面には、複数のガイドレール２２が相互に並行に、かつ、水平に設けられている。モータダイ１２は、第１マウント部１４及び第２マウント部１５を支持する。モータダイ１２は、ガイドレール２２上に設けられたプレート形状の部材であり、モータダイ１２の下面にスライダ２３が、複数個固定されている。図２のように、スライダ２３はガイドレール２２上に載せられており、スライダ２３は、ガイドレール２２に沿って水平方向に往復移動できる。このため、モータダイ１２は、ベッド１１上で水平方向に、つまり、図２において左右方向に往復移動できる。

第１駆動機構１３は、モータダイ１２をベッド１１に対して水平方向に移動させる機構である。第１駆動機構１３は、第１サーボモータ２４と、第１サーボモータ２４の回転軸に連結された駆動軸２５と、モータダイ１２の下面に取り付けられたナット２６と、を有する。第１サーボモータ２４は、回転軸を第１方向及び第２方向に回転させることができ、かつ、回転軸の回転角度を３６０度未満の範囲で微調整できる。駆動軸２５の外周面には雄ねじが設けられており、駆動軸２５とナット２６とがねじ機構により連結されている。

このため、第１サーボモータ２４の回転軸が回転されると、モータダイ１２がベッド１１上で水平方向に移動される。また、第１サーボモータ２４の回転軸の回転方向が第１方向と第２方向とに切り替えられると、モータダイ１２がベッド１１上で往復移動される。このように、第１サーボモータ２４が駆動されると、図１に示す平面内で、モータダイ１２及び第１マウント部１４が、第１仮想線Ｃ１に沿った方向に往復作動される。

第１マウント部１４は、砥石駆動モータ１６を図１に示す第１の支持位置で支持する。砥石駆動モータ１６が第１の位置で支持されると、第１仮想線Ｃ１上に第２仮想線Ａ１が配置される。また、第１マウント部１４は、砥石駆動モータ１６を支持した状態で、第１仮想線Ｃ１に沿った方向に往復動できる。第１マウント部１４は、モータダイ１２に固定される下台２７と、下台２７の上に設けられるクランプ２８と、を有する。クランプ２８は、支持穴３０を有する。支持穴３０の中心線Ｂ１は、水平であり、かつ、ガイドレール２２の長手方向に沿って配置されている。図１のように研削盤１０を平面視すると、第１マウント部１４は、モータダイ１２の配置領域内からモータダイ１２の配置領域外に亘って配置されている。支持穴３０は、モータダイ１２の配置領域外に位置する。

第２マウント部１５は、砥石駆動モータ１６を図３に示す第２の支持位置で支持する機構である。砥石駆動モータ１６が第２の支持位置で支持された場合の第１仮想線Ｃ１（Ｃ１Ｂ）は、砥石駆動モータ１６が第１の支持位置で支持された場合の第１仮想線Ｃ１（Ｃ１Ａ）に対して所定角度で交差し、かつ、第１仮想線Ｃ１は第２仮想線Ａ１から外れた位置に配置される。図３には、所定角度が９０度である例が示されている。また、第２マウント部１５により第２支持位置で支持される砥石駆動モータ１６は、第１仮想線Ｃ１に沿った方向の所定位置に保持、つまり、停止される。

図４のように、第２マウント部１５は、モータダイ１２に固定されるスライドガイド３１と、スライドガイド３１に取り付けられるクランプ３２と、クランプ３２に設けられた支持穴３４と、を有する。図３に示す支持穴３４の中心線Ｂ２は水平であり、研削盤１０を平面視すると、中心線Ｂ１と中心線Ｂ２とが所定角度で交差して配置、例えば、９０度で交差して配置されている。研削盤１０を平面視すると、第２マウント部１５は、モータダイ１２の配置領域内に配置されている。さらに、クランプ３２は、スライドガイド３１に対して中心線Ｂ２に沿った方向に移動できる。スライドガイド３１に位置調整機構７０が設けられている。位置調整機構７０は、ねじ機構７１及びダイヤル７２を有し、作業者がダイヤル７２を操作すると、クランプ３２がスライドガイド３１に沿って移動される。

砥石駆動モータ１６は、電動モータであり、スピンドル３６を有する。砥石駆動モータ１６は、図１及び図３のように、配線３７を介して制御部、例えばアンプに接続されている。作業者がアンプを操作することで、砥石駆動モータ１６の回転、停止、回転方向、回転速度を制御することができる。スピンドル３６にナット３８が取り付けられており、ナット３８を締め付けたり緩めたりすることにより、２種類の第１砥石３９及び第２砥石４０を選択的に取り付け及び取り外しすることができる。砥石駆動モータ１６は、スピンドル３６を第１仮想線Ｃ１を中心として回転させる。

砥石駆動モータ１６は、筒形状のシリンダを有している。作業者が、シリンダを２つの支持穴３０または支持穴３４の何れかに挿入することで、砥石駆動モータ１６を取り付ける箇所を、第１マウント部１４と第２マウント部１５とで変更することができる。図１のように、砥石駆動モータ１６を支持穴３０に挿入し、砥石駆動モータ１６をクランプ２８に固定すると、スピンドル３６の回転中心を示す第１仮想線Ｃ１（Ｃ１Ａ）は、図２のように水平である。また、支持穴３０の中心線Ｂ１と、スピンドル３６の第１仮想線Ｃ１とが、同軸上、つまり、同一線上に位置する。これに対して、図３のように、砥石駆動モータ１６をクランプ３２の支持穴３４に挿入して固定すると、スピンドル３６の第１仮想線Ｃ１（Ｃ１Ｂ）は、水平方向に配置される。また、支持穴３４の中心線Ｂ２と、スピンドル３６の第１仮想線Ｃ１とが、同軸上、つまり、同一線上に位置する。

研削対象支持部１９は、ピニオンカッター１７またはホブ１８の何れかが選択的に取り付けられる。研削対象支持部１９は、ハウジング４１と、ハウジング４１により第２仮想線Ａ１を中心として回転可能に支持される主軸４２と、主軸４２に対して取り付け及び取り外しできる２種類の取り付けアーバ４３，４４と、を有する。第２仮想線Ａ１は、主軸４２の回転中心を示す仮想線である。研削盤１０を図２のように正面視すると、第２仮想線Ａ１線は、鉛直線Ｇ１に対して所定角度α１傾斜されている。所定角度α１は、４．９度から５．１度の範囲内、具体的には、５．０度である。所定角度α１を設定する意味は、後述する。

取り付けアーバ４３，４４は、別部材であり、取り付けアーバ４３，４４は、主軸４２に対して別々に取り付け及び取り外しされる。２種類の取り付けアーバ４３，４４のうち、図２に示す取り付けアーバ４３には、ピニオンカッター１７を取り付け及び取り外しできる。図４に示す取り付けアーバ４４には、ホブ１８を取り付け及び取り外しできる。

第２駆動機構２０は、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１を中心として回転させるものである。図５及び図６に示す第２駆動機構２０は、回転軸４５を有する第２サーボモータ４６と、回転軸４５にカップリング４７を介して連結された軸部材であるウォーム４８と、ウォーム４８に噛み合わされるウォームギヤ４９と、を有する。第２サーボモータ４６は、回転軸４５を中心線Ｄ２を中心として第１方向及び第２方向に回転させることができ、かつ、回転軸４５の回転角度を３６０度未満の範囲で微調整できる。中心線Ｄ２は、回転軸４５の中心を通る仮想線である。ウォームギヤ４９は、第２仮想線Ａ１を中心として回転可能である。また、ウォームギヤ４９と主軸４２とを動力伝達できるように連結する伝達軸５３が設けられている。伝達軸５３は、第２仮想線Ａ１を中心として回転可能である。第２サーボモータ４６は、研削対象支持部１９を、第２仮想線Ａ１を中心として回転させ、かつ、停止させることができる。

図５に示す第３駆動機構２１は、研削対象支持部１９及び第２駆動機構２０を、第２仮想線Ａ１に沿った方向に往復作動させ、かつ、停止させる。第３駆動機構２１は、回転軸５０を有する第３サーボモータ５１と、第３サーボモータ５１の回転軸５０に連結された駆動軸５２と、を有する。第３サーボモータ５１は、回転軸５０を第１方向及び第２方向に回転させることができ、かつ、回転軸５０の回転角度を３６０度未満の範囲で微調整できる。回転軸５０及び駆動軸５２は、第３仮想線Ｄ１を中心として回転できるように同軸上に配置されている。第３仮想線Ｄ１と第２仮想線Ａ１とは平行である。

駆動軸５２の外周面に雄ねじが設けられている。第２駆動機構２０及び主軸４２を支持するユニットベース２９が設けられており、ユニットベース２９にナット５４が設けられている。ナット５４と駆動軸５２とがボールねじにより連結されている。このため、駆動軸５２が回転されると、ユニットベース２９は、第３仮想線Ｄ１に沿った方向に作動され、主軸４２及び取り付けアーバ４４は、第２仮想線Ａ１に沿った方向に作動される。第３サーボモータ５１の制御状態は、図２及び図４に示す研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１に沿った方向に往復動させる第１状態と、研削対象支持部１９を第２仮想線Ａ１に沿った方向の所定位置に保持させる第２状態と、を有する。研削対象支持部１９が、所定位置、例えば、待機位置で保持されると、ホブ１８の上端が第１仮想線Ｃ１より下方に位置する。なお、第１サーボモータ２４、第２サーボモータ４６、第３サーボモータ５１を制御する制御盤が設けられており、作業者が制御盤を操作して第１サーボモータ２４、第２サーボモータ４６、第３サーボモータ５１をそれぞれ別々に制御できる。

［ピニオンカッター及びホブの構成例］
研削盤１０で研削されるピニオンカッター１７及びホブ１８の構成例を説明する。図７（Ａ）のように、ピニオンカッター１７は、中心線Ｅ１を中心とする環状体の外周面に、円周方向に沿って多数の切削歯５５を一定間隔で設けたものである。ピニオンカッター１７は歯切り盤の回転軸に取り付けられ、ピニオンカッター１７を中心線Ｅ１に沿った方向に移動させることで、ピニオンカッター１７で被加工材を切削して歯車を製造できる。

ピニオンカッター１７は、切削歯５５の先端に設けられるすくい面５６と、中心線Ｅ１に対して直交する直線Ｅ２との間に、鋭角のすくい角α２が設定されている。すくい角α２は、４．９度から５．１度の範囲内、具体的には、５．０度に設定される。この５．０度は、日本産業規格（ＪＩＳ）で定められた値である。なお、４．９度から５．１度の範囲とした意味は、ピニオンカッター１７の加工誤差、寸法誤差を考慮してのことである。そして、図８（Ａ）のように、所定角度α１とすくい角α２とが同一に設定されている。ピニオンカッター１７の切削歯５５のすくい面５６は、使用により摩耗変形するため、ピニオンカッター１７を歯切り盤から取り外し、研削盤１０によってすくい面５６を研削することにより、切削歯５５の形状精度を維持することができる。

ホブ１８は、図７（Ｂ）のように、中心線Ｆ１を中心とする環状体の外周面に、円周方向に沿って多数の切削歯７４を一定間隔で設けたものである。ホブ１８は歯切り盤の回転軸に取り付けられ、ホブ１８を回転させ、かつ、ホブ１８を中心線Ｆ１を中心とする径方向に移動させることで、被加工材を切削して歯車を製造できる。ホブ１８の切削歯７４のすくい面５７は、使用により摩耗変形するため、ホブ１８を歯切り盤から取り外し、研削盤１０によってすくい面５７を研削することにより、切削歯７４の形状精度を維持することができる。ピニオンカッター１７及びホブ１８の材質は、それぞれ一般鉄鋼、工具鋼、アルミニウム、銅、超硬合金等である。第１砥石３９及び第２砥石４０は、共に環状、または、円板状であり、それぞれダイヤモンド砥石、ビトリファイド砥石、レジノイド砥石等のうちの何れでもよい。第１砥石３９及び第２砥石４０の砥粒は、ピニオンカッター１７及びホブ１８の材質に応じて決定される。

［ピニオンカッターを研削する例］
ピニオンカッター１７を研削盤１０で研削する例を説明する。作業者が図１及び図２のように、砥石駆動モータ１６をクランプ２８の支持穴３０に挿入して固定する。スピンドル３６の先端に円板状の第１砥石３９が取り付けられ、ナット３８が締め付けられている。なお、第２マウント部１５に砥石駆動モータ１６は取り付けない。さらに、図２のように取り付けアーバ４３が主軸４２に取り付けられる。そして、作業者が、図８（Ａ）のように、ピニオンカッター１７を、取り付けアーバ４３の先端に取り付け、かつ、ナット５８を締め付けると、ピニオンカッター１７が取り付けアーバ４３に固定される。つまり、ピニオンカッター１７の複数の切削歯５５は、第２仮想線Ａ１を中心とする同一円周上に等間隔で配置される。

そして、作業者が制御盤を操作し、第２サーボモータ４６が一定方向に回転されると、回転軸４５の回転力が、ウォーム４８、ウォームギヤ４９、伝達軸５３を介して主軸４２に伝達される。このため、図１に示す主軸４２が時計回りに低速度で連続回転され、かつ、ピニオンカッター１７が、時計回りに回転される。このようにして、ピニオンカッター１７の複数の切削歯５５が、中心線Ｅ１を中心としてそれぞれ公転する。図８（Ａ）のように、第２仮想線Ａ１と鉛直線Ｇ１との間に所定角度α１が設定されているため、ピニオンカッター１７が１回転する間に、それぞれの切削歯５５のすくい面５６は、鉛直線Ｇ１に沿った方向における高さが変位する。

そして、所定角度α１とすくい角α２とが同一であるため、鉛直線Ｇ１に沿った方向で最も低い位置を通過する切削歯５５のすくい面５６は、水平である。ここで、図８（Ａ）のように、切削歯５５のすくい面５６を第１砥石３９の外周面７５で研削する。そして、鉛直線Ｇ１に沿った方向で、最も低い位置を通過する切削歯５５のすくい面５６の高さと、第１砥石３９の外周面７５のうち、鉛直線Ｇ１に沿った方向で最も低い箇所の高さとに応じて、すくい面５６の研削深さが定まる。鉛直線Ｇ１に沿った方向で最も低い位置を通過する切削歯５５のすくい面５６の高さは、第３サーボモータ５１の回転角度及び停止位置を制御して調整できる。

一方、図１のように、研削盤１０を平面視すると、スピンドル３６の第１仮想線Ｃ１と、取り付けアーバ４３の第２仮想線Ａ１とが交差する位置にある。作業者がアンプを操作して第１サーボモータ２４が駆動され、駆動軸２５の回転方向が第１方向と第２方向とで交互に切り替えられる。このため、モータダイ１２が、ベッド１１上でガイドレール２２に沿い、図１及び図２の左右方向に往復作動する。駆動軸２５が第１方向に回転する角度、及び第２方向に回転する角度に応じて、モータダイ１２がガイドレール２２に沿って往復作動する範囲が定まる。

上記のように、モータダイ１２がガイドレール２２に沿って往復作動すると、砥石駆動モータ１６が、第１仮想線Ｃ１に沿った方向に往復作動する。つまり、図１に示すように、第１砥石３９の一部が、ピニオンカッター１７の配置範囲内に進入し、かつ、ピニオンカッター１７の配置範囲外へ退出する動作を交互に繰り返す。このため、図２に示す第１砥石３９の外周面のうち、鉛直線Ｇ１に沿った方向で最も低い箇所が、鉛直線Ｇ１に沿った方向で最も低い位置を通過する切削歯５５のすくい面５６に接触し、第１砥石３９によりすくい面５６が研削される。ピニオンカッター１７は、第２仮想線Ａ１を中心として回転されるため、全ての切削歯５５のすくい面５６が第１砥石３９により研削される。

［ホブを研削する例］
ホブ１８を研削盤１０で研削する例を説明する。作業者は、図３のように砥石駆動モータ１６をクランプ３２の支持穴３４に挿入し、砥石駆動モータ１６をクランプ３２に固定する。スピンドル３６の先端に第２砥石４０が取り付けられ、ナット３８が締め付けられる。さらに、作業者がダイヤル７２を操作して、クランプ３２をスライドガイド３１に対し第１仮想線Ｃ１に沿った方向に移動させる。そして、図８（Ｂ）のように、第２砥石４０の先端面７３の延長線Ｈ１と、第２仮想線Ａ１とが交差する位置で、クランプ３２をスライドガイド３１に対して停止させる。つまり、第２砥石４０を支持した砥石駆動モータ１６は、第１仮想線Ｃ１に沿った方向の所定位置で停止される。なお、第１マウント部１４に砥石駆動モータ１６は取り付けない。

さらに、作業者は、図４のように取り付けアーバ４４を主軸４２に取り付ける。そして、ホブ１８が取り付けアーバ４４の先端に取り付けられ、かつ、ナット５８が締め付け付けられる。このため、図８（Ｂ）のように、ホブ１８の複数の切削歯７４は、第２仮想線Ａ１を中心とする同一円周上に等間隔で配置される。

図４のように、第２砥石４０がスピンドル３６に取り付けられ、かつ、ホブ１８が取り付けアーバ４４に取り付けられた状態において、ホブ１８は、第２砥石４０の外周面から離間されており、ホブ１８の上端は、第１仮想線Ｃ１より下方の待機位置にある。また、砥石駆動モータ１６が、第１仮想線Ｃ１に沿った方向の所定位置で停止されている。このため、研削盤１０を平面視すると、図８（Ｂ）のように、第２砥石４０に最も近い位置にある切削歯７４のすくい面５７を延長線Ｈ１上に位置させた状態で、第２サーボモータ４６が停止されている。さらに、第３サーボモータ５１は、ホブ１８の上端が第１仮想線Ｃ１より下方の待機位置にある状態で停止されている。

そして、作業者がアンプを操作して、砥石駆動モータ１６のスピンドル３６が回転されると、第２砥石４０が図４で時計回りに回転される。また、作業者が制御盤を操作して、第３サーボモータ５１が第１方向に回転されると、図５のように、主軸４２及び取り付けアーバ４４が第２仮想線Ａ１に沿った方向に上昇され、かつ、第３サーボモータ５１が一旦停止される。次いで、第３サーボモータ５１が第２方向に回転されて、主軸４２及び取り付けアーバ４４が第２仮想線Ａ１に沿った方向に下降される。そして、ホブ１８が待機位置に到達すると、第３サーボモータ５１が停止される。このようにして、ホブ１８が第２仮想線Ａ１に沿った方向に上昇されて停止し、かつ、ホブ１８が第２仮想線Ａ１に沿った方向に下降される行程において、図８（Ｂ）のように、第２砥石４０に最も近い位置にある切削歯７４のすくい面５７が、第２砥石４０の先端面７３によって研削される。

さらに、下降するホブ１８が待機位置に到達し、第３サーボモータ５１が停止されると、第２サーボモータ４６が所定方向に所定角度回転され、かつ、停止される。このため主軸４２及び取り付けアーバ４４が所定方向に所定角度回転され、図８（Ｂ）において、ホブ１８が時計回りに所定角度θ１回転して停止される。所定角度θ１は、ホブ１８の回転方向で研削された切削歯７４より１個下流に位置する切削歯７４のすくい面５７が、延長線Ｈ１上に到達する値である。つまり、第２サーボモータ４６が所定方向に回転される所定角度は、所定角度θ１に応じた値である。

以後、第３サーボモータ５１を第１方向に回転させて停止し、かつ、第３サーボモータ５１を第２方向に回転させて停止する動作と、第２サーボモータ４６を所定方向に所定角度回転させて停止させる動作とを交互に繰り返す。このようにして、ホブ１８の外周面に設けられている全ての切削歯７４のすくい面５７を、第２砥石４０により研削できる。なお、ホブ１８を第２砥石４０で研削する場合、第１仮想線Ｃ１に沿った方向における第２砥石４０の先端面７３の位置を調整し、切削歯７４のすくい面５７に対する研削深さを調整できる。さらに、ホブ１８を第２砥石４０で研削する場合、図１の第１サーボモータ２４は停止されている。つまり、モータダイ１２は、図４で左右方向に移動せずに停止している。

［効果］
本開示の研削盤１０によれば、作業者がピニオンカッター１７またはホブ１８の何れかを選択的に研削対象支持部１９に取り付け、かつ、砥石駆動モータ１６を、第１マウント部１４または第２マウント部１５に選択的に取り付け、第１砥石３９または第２砥石４０の何れかを選択してスピンドル３６に取り付けることができる。したがって、１台の研削盤１０により、ピニオンカッター１７及びホブ１８を別々に研削できる。したがって、ユーザが研削盤１０を購入するコストの上昇を抑制でき、かつ、研削盤１０の設置スペースの拡大を抑制できる。

［補足説明］
本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。研削盤１０は、研削盤の一例である。ピニオンカッター１７は、ピニオンカッターの一例である。切削歯５５は、ピニオンカッターの切削歯の一例である。すくい面５６は、ピニオンカッターの切削歯のすくい面の一例である。第１砥石３９は、第１砥石の一例である。ホブ１８は、ホブの一例である。切削歯７４は、ホブの切削歯の一例である。すくい面５７は、ホブの切削歯のすくい面の一例である。第２砥石４０は、第２砥石の一例である。スピンドル３６は、スピンドルの一例である。第１仮想線Ｃ１，Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂは、第１仮想線の一例である。砥石駆動モータ１６は、砥石駆動モータの一例である。第２仮想線Ａ１は、第２仮想線の一例である。研削対象支持部１９は、研削対象支持部の一例である。

第１マウント部１４は、第１マウント部の一例である。第２マウント部１５は、第２マウント部の一例である。第１サーボモータ２４は、第１サーボモータの一例である。第２サーボモータ４６は、第２サーボモータの一例である。第３サーボモータ５１は、第３サーボモータの一例である。鉛直線Ｇ１は、鉛直線の一例である。研削盤１０の正面図である図２及び図４は、第１平面の一例である。研削盤１０の平面図である図１、図３及び図８（Ｂ）は、それぞれ、第２平面の一例である。本開示において、水平は、完全な水平に加え、略水平を含む。本開示において、垂直は、完全な垂直に加え、略垂直を含む。つまり、水平及び垂直は、それぞれ部品の加工誤差、寸法誤差、組付け誤差の範囲を含む。

本実施形態の研削盤は、図面を用いて開示されたものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施形態において、研削対象でであるピニオンカッターの外径、及び切断歯の数は問わない。ホブの外径、及び切断歯の数は問わない。

本実施形態は、ホブ及びピニオンカッターの両方を研削できる研削盤として利用可能である。

１０…研削盤、１４…第１マウント部、１５…第２マウント部、１６…砥石駆動モータ、１７…ピニオンカッター、１８…ホブ、１９…研削対象支持部、２４…第１サーボモータ、３９…第１砥石、３６…スピンドル、４０…第２砥石、４６…第２サーボモータ、５１…第３サーボモータ、５５，７４…切削歯、５６，５７…すくい面、Ａ１…第２仮想線、Ｃ１，Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ…第１仮想線、Ｇ１…鉛直線

第１マウント部１４は、第１マウント部の一例である。第２マウント部１５は、第２マウント部の一例である。第１サーボモータ２４は、第１サーボモータの一例である。第２サーボモータ４６は、第２サーボモータの一例である。第３サーボモータ５１は、第３サーボモータの一例である。鉛直線Ｇ１は、鉛直線の一例である。研削盤１０の正面図である図２及び図４は、鉛直線に沿った第１平面の一例である。研削盤１０の平面図である図１、図３及び図８（Ｂ）は、それぞれ、鉛直線に対して垂直な第２平面の一例である。本開示において、水平は、完全な水平に加え、略水平を含む。本開示において、垂直は、完全な垂直に加え、略垂直を含む。つまり、水平及び垂直は、それぞれ部品の加工誤差、寸法誤差、組付け誤差の範囲を含む。

Claims

ピニオンカッターの切削歯のすくい面を研削する第１砥石、及びホブの切削歯のすくい面を研削する第２砥石が選択的に取り付けられるスピンドルを第１仮想線を中心として回転させる砥石駆動モータと、
前記第１砥石により研削される前記ピニオンカッター、及び前記第２砥石により研削される前記ホブの何れかが選択的に取り付けられ、かつ、垂直な第１平面内で第２仮想線を中心として回転される研削対象支持部と、
前記砥石駆動モータを、水平な第２平面内で前記第１仮想線上に前記第２仮想線を配置させる第１の支持位置で支持し、かつ、前記研削対象支持部に対し前記第１仮想線に沿った方向に往復動できる第１マウント部と、
前記スピンドルに前記第２砥石が取り付けられる前記砥石駆動モータを、前記第２平面内における前記第１仮想線が、前記砥石駆動モータを前記第１マウント部で支持した場合の前記第１仮想線に対して交差し、かつ、前記第２仮想線から外れた位置になる第２の支持位置で支持し、かつ、支持した前記砥石駆動モータを、前記第２の支持位置に対応する前記スピンドルの前記第１仮想線に沿った方向の所定位置で保持する第２マウント部と、
前記第１砥石が取り付けられる前記砥石駆動モータを前記第１の支持位置で支持する前記第１マウント部を、前記第２平面内で、前記第１の支持位置に対応する前記スピンドルの前記第１仮想線に沿った方向に往復作動させる第１サーボモータと、
前記研削対象支持部を前記第２仮想線を中心として回転させる第２サーボモータと、
前記ホブが取り付けられている前記研削対象支持部を前記第２仮想線に沿った方向に往復動させる第１状態、及び前記ピニオンカッターが取り付けられている前記研削対象支持部を前記第２仮想線に沿った方向の所定位置に保持させる第２状態を備えた第３サーボモータと、
を有する、研削盤。
請求項１記載の研削盤において、
前記第１平面内で、前記第２仮想線は、鉛直線に対して５．０度傾斜されている、研削盤。
請求項１または２記載の研削盤において、
前記ピニオンカッターが前記研削対象支持部に取り付けられると、前記ピニオンカッターの切削歯は、前記第２仮想線を中心とする同一円周上に等間隔で複数配置される、研削盤。
請求項１または２記載の研削盤において、
前記ホブが前記研削対象支持部に取り付けられると、前記ホブの切削歯は、前記第２仮想線を中心とする同一円周上に等間隔で複数配置される、研削盤。