JP2691098B2 - 歯車研削装置 - Google Patents

歯車研削装置

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JP2691098B2
JP2691098B2 JP4014333A JP1433392A JP2691098B2 JP 2691098 B2 JP2691098 B2 JP 2691098B2 JP 4014333 A JP4014333 A JP 4014333A JP 1433392 A JP1433392 A JP 1433392A JP 2691098 B2 JP2691098 B2 JP 2691098B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歯車研削装置に関し、
一層詳細には、砥石を装置本体に対して確実に保持させ
ることのできる歯車研削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、ワーク、すなわち、歯車に対
し、周面に螺旋状の突条を設けた砥石を噛合させ、歯車
を研削する装置が用いられている。
【0003】このような歯車研削装置は、保持された歯
車を任意の方向から研削可能であるように、本体に対し
て旋回可能な旋回テーブルに装着し、さらに、ワークの
サイズに応じて近接、離間できるように、該旋回テーブ
ル上に直線方向に変位可能なスライド手段を設け、該ス
ライド手段に砥石保持手段を係合させている。したがっ
て、砥石保持手段は直線方向および旋回方向に変位可能
であり、種々の形状のワークを確実に研削可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記歯
車研削装置では、砥石と歯車を噛合させ、同期させて研
削する場合に、砥石の回転および研削による振動により
砥石保持手段が振動してしまうことがある。特に、前記
スライド手段および前記旋回手段が確実に固定されてい
ないと、砥石の振動を抑制できない。砥石が振動する
と、歯車に対して所定の位置から変位してしまい、歯車
の研削に支障を来すおそれがある。
【0005】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、研削中における砥石および砥石
保持手段の振動を抑制し、高精度な研削を行うことので
きる歯車研削装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、コラムに対して旋回可能に装着される
旋回テーブルと、前記コラムあるいは前記旋回テーブル
の一方に形成される環状溝と、前記コラムあるいは前記
旋回テーブルの他方に形成され、前記環状溝に嵌合する
第1クランプ部材(ボルト56)とからなり、前記第1
クランプ部材を変位させて前記環状溝に係止させること
により、前記コラムに対して前記旋回テーブルを固定す
る第1固定機構(クランプ機構44a乃至44d)と、
変位方向に対して延在する傾斜面を有した凸部およびそ
れと嵌合する案内溝を介して前記旋回テーブルに変位可
能に装着され、砥石を回転駆動するスピンドルユニット
と、前記旋回テーブルあるいは前記スピンドルユニット
の一方に形成される凹部と、前記凹部に嵌合する第2ク
ランプ部材(ピストン70)とからなり、前記第2クラ
ンプ部材を変位させて前記旋回テーブルあるいは前記ス
ピンドルユニットの他方に係止させることにより、前記
凸部の傾斜面と前記案内溝の傾斜面とを圧接させるとと
もに、前記旋回テーブルに対して前記スピンドルユニッ
トを固定する第2固定機構(固定機構66)と、前記砥
石に指向して変位自在な第1テーブル(切込テーブル1
2)と、前記第1テーブルの上部に設けられ、前記第1
テーブルに対して直交する方向に変位自在な第2テーブ
(トラバーステーブル16)と、前記第2テーブルの
上部に設けられ、研削対象である歯車を回動可能に保持
する歯車保持機構(ワーク保持機構19)と、を備える
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の歯車研削装置では、歯車を歯車保持機
構に保持させ、第1テーブルおよび第2テーブルを変位
させて前記歯車を所定の位置に位置決めする。一方、ス
ピンドルユニットに保持された砥石は、旋回テーブルの
旋回作用下に所定の方向に傾けられ、旋回テーブル上で
スピンドルユニットにより直線的に変位され、ワークに
対して的確に噛合される。このようにして、砥石の位置
決めが終了した後、第1固定機構および第2固定機構に
より、コラムと旋回テーブルとスピンドルユニットとを
固定する。次いで、砥石とワークを同期させて回動させ
る。この場合、スピンドルユニットが旋回テーブルを介
してコラムに確実に固定されているため、研削ホイール
を振動させることなく、ワークを高精度に研削する。
【0008】
【実施例】本発明に係る歯車研削装置について、好適な
実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
【0009】先ず、図1を参照して、本実施例に係る歯
車研削装置の概略構成を説明し、次に、図2および図3
を参照して要部の構成について説明する。
【0010】図1に示すように、歯車研削装置10は、
ベッド11の上面に切込テーブル12が配設される。切
込テーブル12は、切込モータ14の回転作用下に矢印
A方向に進退自在に構成される。前記切込テーブル12
の上面には、さらにトラバーステーブル16が配設さ
れ、このトラバーステーブル16はトラバースモータ1
8により、矢印A方向と直角な矢印B方向に進退自在に
構成される。また、トラバーステーブル16上には、ワ
ーク保持機構19が備えられ、歯車、すなわち、ワーク
20およびこのワーク20に近接してワークセンサ21
が配設される。このワーク20は、ワークスピンドルモ
ータ22により回転する。ワークセンサ21は、前記モ
ータ22により回転するワーク20の歯数を、例えば、
光学的に検出して、所定のパルスを発生させる。これに
より、ワーク20が所定のものであるか否かを判定して
いる。一方、切込テーブル12の進行方向で且つベッド
11上にコラム24が配設され、このコラム24に旋回
テーブル26が保持される。旋回テーブル26は、旋回
モータ25により矢印C方向に旋回する。なお、旋回テ
ーブル26の旋回角度を検出するために、エンコーダ2
3が備えられている。さらに旋回テーブル26の前面に
おいて、旋回テーブル26に一体的に設けられた溝27
にシフトテーブル28が嵌合する。このシフトテーブル
28は、シフト用モータ30により、矢印D方向に移動
する。シフトテーブル28には、砥石スピンドルユニッ
ト32が係着される。砥石スピンドルユニット32は、
砥石回転駆動用モータ34と、このモータ34により回
動し、砥石スピンドル軸受35により支持される砥石ス
ピンドル36と、前記砥石スピンドル36の先端部に保
持される砥石38とから構成される。砥石38は、その
周縁にねじ溝が刻設されている。
【0011】このように概略構成される歯車研削装置1
0におけるコラム24と旋回テーブル26とシフトテー
ブル28の接続機構を、図2および図3を参照して説明
する。
【0012】コラム24の前面24aには、旋回モータ
25によって駆動される旋回軸39に連結された旋回テ
ーブル26が設けられるとともに、段部40を形成して
いる環状溝42(図3参照)が、図2に破線で示すよう
に、旋回テーブル26の旋回中心と同心状に形成されて
いる。旋回テーブル26の前記環状溝42に対向する位
置には、4個のクランプ機構44a乃至44dが設けら
れている。クランプ機構44aは、旋回テーブル26の
一方の面から他方の面に貫通し、段部46を形成する孔
部48を形成している。前記段部46に当接させるよう
に孔部48にばね部材50を配設する。孔部48の壁面
には大気開放する通路52が形成されている。環状溝4
2と孔部48の双方に、頭部54を環状溝42に嵌合さ
せた状態で係止用のボルト56が配設される。前記ボル
ト56の孔部48側には、ピストン部材58が螺合して
いる。通常、前記ピストン部材58が前記ばね部材50
により図3上、上向きに押圧されているため、ボルト5
6の頭部54が環状溝42の段部に押圧される。また、
孔部48のピストン部材58側は、蓋体60により閉塞
されている。前記蓋体60は、孔部48に油圧を供給す
る通路62およびピストン室63を画成している。な
お、クランプ機構44b乃至44dは、クランプ機構4
4aと同一の構成であるので、その説明を省略する。
【0013】旋回テーブル26は、その一部にガイドと
なる膨出部64に案内溝65を画成して形成し、膨出部
64の溝27および案内溝65にシフトテーブル28を
嵌合させている。前記シフトテーブル28の溝27に対
向する面には、図2に示すように、矢印D方向に沿って
固定機構66が複数形成されている。前記固定機構66
は、円形の凹部67を有し、その底面には油圧を供給す
る通路68が連通するとともに、該凹部67にピストン
70を挿入している。該ピストン70は、通常、通路6
8から油圧を供給されることにより、旋回テーブル26
の膨出部64側に押圧され、これによって、シフトテー
ブル28が旋回テーブル26に固定される。なお、シフ
トテーブル28の溝27に対向する面には、前記凹部6
7の周囲を蛇行する溝72が画成され、該溝72に潤滑
油が供給されている。また、シフトテーブル28はテー
パ凸部74を案内溝65に挿入することにより該シフト
テーブル28のセンタの位置決めを行うとともに、固定
時に該テーパ凸部74の傾斜面74aが該案内溝65の
傾斜面65aに圧接される。
【0014】このように構成される歯車研削装置10
は、次のように操作される。
【0015】先ず、ワーク保持機構19にワーク20を
取着する。続いて、切込モータ14およびトラバースモ
ータ18を駆動し、切込テーブル12およびトラバース
テーブル16を介してワーク保持機構19を矢印Aおよ
びB方向の所定の位置に変位させる。
【0016】一方、砥石38側は、先ず、旋回テーブル
26を旋回させ、砥石38をワーク20に対して所定の
角度(C方向)に傾斜させる。すなわち、旋回テーブル
26のクランプ機構44a乃至44dにおいて、蓋体6
0のピストン室63に油圧を供給する。前記油圧により
ボルト56に螺合しているピストン部材58が押圧さ
れ、該ボルト56は、ばね部材50の弾性力に打ち勝っ
てコラム24側に変位する。したがって、前記ボルト5
6の頭部54は、コラム24の環状溝42の段部40か
ら離間し、旋回テーブル26のコラム24に対するロッ
ク状態を解除する(図3参照)。この状態で旋回モータ
25を駆動することにより、旋回テーブル26を矢印C
方向の所定の角度に旋回させる。この場合、旋回テーブ
ル26とともに旋回するボルト56の頭部54は、環状
溝42の段部40から離間しているため、円滑に変位す
る。このようにして旋回テーブル26の旋回が終了した
後、クランプ機構44a乃至44dの蓋体60のピスト
ン室63への油圧の供給を停止する。このため、ばね部
材50の弾性力により、ボルト56は蓋体60側に再び
変位し、該ボルト56の頭部54がコラム24の環状溝
42の段部40に押圧され、旋回テーブル26はコラム
24の前面24aに対して圧接され、ロックされる。
【0017】次に、旋回テーブル26上に設けられたシ
フトテーブル28を変位させる。すなわち、シフトテー
ブル28に設けられた固定機構66の通路68に対する
油圧の供給を停止させ、ピストン70を凹部67の通路
68側に変位させる。したがって、旋回テーブル26に
対するシフトテーブル28のロック状態が解除され、シ
フト用モータ30を駆動することにより、旋回テーブル
26の案内溝65および溝27に案内されて矢印D方向
に変位する。また、案内溝65の傾斜面65aにシフト
テーブル28のテーパ凸部74の傾斜面74aを摺接し
て該シフトテーブル28を精度よく案内する。この際、
シフトテーブル28の旋回テーブル26に対する接触面
には、溝72が設けられ、潤滑油が備えられているた
め、シフトテーブル28が円滑に変位する。このように
して、シフトテーブル28を所定の位置に変位させた
後、該シフトテーブル28の通路68に油圧を供給す
る。したがって、凹部67のピストン70は、旋回テー
ブル26の膨出部64に押圧され、シフトテーブル28
のテーパ凸部74の傾斜面74aが旋回テーブル26の
傾斜面65aに圧接され、該シフトテーブル28がロッ
クされる。
【0018】上記のように、旋回テーブル26およびシ
フトテーブル28が所定の位置に変位されることによ
り、該シフトテーブル28に取着される砥石スピンドル
ユニット32の先端に取着される砥石38が所定の位置
に位置決めされる。
【0019】さらに、ワーク20および砥石38の位置
決めが行われた後、砥石38とワーク20の初期位相合
わせを行う。続いて、砥石スピンドルユニット32の砥
石回転駆動用モータ34とワーク保持機構19のワーク
スピンドルモータ22を同期運転させることにより、ワ
ーク20の研削を行う。
【0020】歯車研削装置10は、研削状態において、
砥石スピンドルユニット32を支持するシフトテーブル
28が旋回テーブル26に対して固定機構66を介して
ロックされており、また、該旋回テーブル26がコラム
24に対してクランプ機構44a乃至44dを介してロ
ックされているため、砥石回転駆動用モータ34を駆動
して砥石38を回転させ、ワーク20を研削する場合
に、衝撃により該砥石38が振動することはない。
【0021】このように本実施例に係る歯車研削装置1
0では、砥石38を保持する手段である旋回テーブル2
6およびシフトテーブル28がそれぞれコラム24およ
び旋回テーブル26に対して油圧によるロック機構を設
けたため、研削中であっても砥石38の振動を確実に抑
制し、安定した研削状態が得られる。この結果、高精度
な研削作業を遂行することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る歯車研削装置によれば、以
下の効果が得られる。
【0023】すなわち、本発明の歯車研削装置では、研
削状態にある場合、スピンドルユニットが第1固定機構
により旋回テーブルに対して固定され、旋回テーブルが
第2固定機構によりコラムに対して固定される。したが
って、スピンドルユニットに保持される砥石が回動動作
と研削により衝撃を受けても、前記スピンドルユニット
および旋回テーブルが確実に固定されているため、砥石
を振動させることなく、ワークを高精度に研削すること
ができる。
【0024】また、第1固定機構および第2固定機構が
ともに第1クランプ部材および第2クランプ部材を変位
させることにより、簡単に固定状態と可動状態を切り換
えることができる。
【0025】さらに、シフトテーブルに凸部を設け、旋
回テーブルの案内溝に挿入してそれぞれの傾斜面を摺接
しているため、精度よく変位されるとともに、第2固定
機構の変位部材の変位により、凸部の傾斜面が案内溝の
傾斜面に圧接されて確実に固定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る歯車研削装置の一実施例の全体構
成斜視図である。
【図2】本発明に係る歯車研削装置の一実施例の一部断
面説明図である。
【図3】図1における III−III 線断面説明図である。
【符号の説明】
10…歯車研削装置 12…切込テーブル 16…トラバーステーブル 19…ワーク保持機構 20…ワーク 24…コラム 26…旋回テーブル 28…シフトテーブル 32…砥石スピンドルユニット 38…砥石 44a〜44d…クランプ機構 66…固定機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 正明 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−146417(JP,A) 実開 昭61−19103(JP,U) 実開 平3−103130(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コラムに対して旋回可能に装着される旋回
    テーブルと、前記コラムあるいは前記旋回テーブルの一方に形成され
    る環状溝と、前記コラムあるいは前記旋回テーブルの他
    方に形成され、前記環状溝に嵌合する第1クランプ部材
    とからなり、前記第1クランプ部材を変位させて前記環
    状溝に係止させることにより、 前記コラムに対して前記
    旋回テーブルを固定する第1固定機構と、変位方向に対して延在する傾斜面を有した凸部およびそ
    れと嵌合する案内溝を介して 前記旋回テーブルに変位可
    能に装着され、砥石を回転駆動するスピンドルユニット
    と、前記旋回テーブルあるいは前記スピンドルユニットの一
    方に形成される凹部と、前記凹部に嵌合する第2クラン
    プ部材とからなり、前記第2クランプ部材を変位させて
    前記旋回テーブルあるいは前記スピンドルユニットの他
    方に係止させることにより、前記凸部の傾斜面と前記案
    内溝の傾斜面とを圧接させるとともに、 前記旋回テーブ
    ルに対して前記スピンドルユニットを固定する第2固定
    機構と、 前記砥石に指向して変位自在な第1テーブルと、 前記第1テーブルの上部に設けられ、前記第1テーブル
    に対して直交する方向に変位自在な第2テーブルと、 前記第2テーブルの上部に設けられ、研削対象である歯
    車を回動可能に保持する歯車保持機構と、 を備えることを特徴とする歯車研削装置。
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