JP3072452U - 歯車付き製作品の歯フランクを精密加工する機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車付き製作品を精密加工するための、生産
性と品質において優れた改良された機械を提供する。 【解決手段】 製作品と噛み合い接触をする歯車輪また
はウォーム歯車の形態の被駆動工具を用いて歯車付き製
作品の歯フランクを精密加工する機械にして、工具と製
作品との軸は交差している。製作品の加工中、工具は同
じ回転方向に駆動され、調整可能なトルクが製作品に、
一方の方向に、つぎに、反対の方向に加えられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本考案は、歯車付き製作品の歯フランクを、製作品と噛み合い接触する歯車輪 またはウォーム歯車の形態の工具を用いて精密加工する機械にして、ベンチと、 ベンチ上に運動可能に搭載され、第１軸Ｘに沿って動くように駆動される第１ス ライドと、第１スライド上に運動可能に搭載され、第１軸に直角な第２軸Ｚに沿 って動くように駆動される第２スライドと、第２スライドに回転可能に連結され 、工具と製作品との間の軸交差角を調整するために、第１軸Ｘに平行な第３軸Ａ の回りに枢動される工具ヘッドと、工具スピンドルを駆動するため工具ヘッドに 搭載されたモータと、および製作品をクランプするためのチャック装置をもつ製 作品スピンドルと、を有する機械に関する。

【０００２】

【背景技術】

このタイプの機械はＥＰ０３６０９５３Ｂ１（米国特許４，９５０，１１２に 対応）に記載されている。この機械においては、ベンチ上に２個の心押し台が搭 載され、両者の間に置かれた歯車付き製作品を水平軸回りに回転可能に支持して いる。この機械はいわゆる自由走行工程、すなわち、工具と製作品との間で歯の 接触を保ちつつ、工具が製作品を駆動するように運転されている。機械の設備に より決まる種々の従来型切削工程、例えば、プランジ（ｐｌｕｎｇｅ）切削、平 行切削、斜行切削、下方通行（ｕｎｄｅｒｐａｓｓ）切削等が可能である。加工 工程は製作品交換のため中断される、すなわち、工具と製作品とが静止し、チャ ック装置が解放され、加工された製作品が外され、ついで、未加工製作品が搭載 （歯係合）され、チャックが締められ、製作品が工具による運動にセットされる 。しかし、かかる中断は機械の生産性を損なうものである。

【０００３】 本考案の目的は、この種の機械の生産性を向上させることである。

【０００４】 本目的は本考案に従い、インデックステーブルが、第２軸Ｚに平行な軸Ｅの回 りに回転可能にベンチに連結され、モータにより特定の回転角回りに回転運動を するように駆動されており、少なくとも２個の製作品スピンドルがインデックス テーブルに搭載され、該スピンドルの回転軸Ｃ₂，Ｃ₃が第４軸Ｅに平行であり、 該軸から同じ距離だけ隔置されており、インデックステーブルと関連して、加工 時にテーブルが回転することを防止するインデックスが設けられており、各製作 品スピンドルが駆動モータに連結されており、各製作品スピンドルと関連して、 製作品の軸Ｃ₂，Ｃ₃に対する製作品の歯の角度位置を確定するセンサが設けられ ており、工具スピンドルと製作品スピンドルとの駆動モータが、製作品の歯が工 具に対して正しい噛み合い位置（歯／歯隙間）に位置するように、センサからの 信号に基づいて、工具と製作品とを互いに対して回転させる電子伝動装置を用い て連結されていることにより達成される。

【０００５】 本考案の特許請求の範囲に記載された機械の設計は、製作品を加工している間 、同時に第２の製作品スピンドル上において積み卸し、積み込み作業が実行可能 であり、さらに同時に、製作品と工具とを係合させるに必要な歯／歯隙間位置を 検知することを可能にしている。かくて、運転速度において運動を行いながら、 製作品と工具とを噛み合い接触状態にすることが可能である。従って、加工位置 と交換位置との間にインデックステーブルを回転させ、第１スライドを半径方向 に送ることだけが、機械の加工以外の補助の時間を占めている。製作品スピンド ルに関連するモータがまた、機械の成果に影響する手段を提供している。この手 段は、駆動歯フランクと被駆動製作品歯フランクとの間の係合状態から生じる品 質への影響を補償するために適用される。同時に、ピッチの精度が改良され、従 来技術における時間のかかる回転方向変化が不要になる。これは、製作品を工具 に対して加速または減速するように駆動することにより可能になる。本目的のた め、工具スピンドルと製作品スピンドルとの駆動モータの速度および／またはト ルクが回転の両方向において調整される。

【０００６】 インデックステーブルには、コルゲート状の製作品のための可動心押し台が設 けられている。

【０００７】 機械の生産性をさらに改良するために、加工前、加工後の製作品を引き渡し、 取り外すためのマガジンがインデックステーブルの領域に搭載されている。

【０００８】 機械の自動化された変形は、加工前／加工後の製作品をマガジンと製作品スピ ンドルとの間を搬送するグリッパー装置を有している。このグリッパー装置はイ ンデックステーブルの回転軸Ｅに平行な中心軸の回りに回転可能であり、両端に グリッパーを備えている。

【０００９】 製作品をさらに加工するための製作品スピンドルが置かれる１個または１個以 上の加工ステーションがインデックステーブルに設置されてもよい。かかる追加 の加工は製作品の前加工または後加工を含むが、２個の違ったタイプの精密加工 を組み合わせることも可能である。

【００１０】 モータと、製作品スピンドルに関連したチャック装置とを駆動するためのパワ ーは、インデックステーブルの回転軸に同軸に搭載されたパワー供給柱を用いて 供給されることが便利である。

【００１１】 以下、本考案の好適実施例を付図を参照して説明する。

【００１２】

【考案の実施の形態】

図示されている機械は歯車付き製作品の歯フランクを外歯歯車付き工具を用い て精密加工するために使用される。歯車輪製作品の精密加工とは、切削、ホーニ ング、連続研磨、精密仕上げ等を意味すると理解されたい。かかる加工は１個ま たは２個の歯フランクをローリング（噛み合い）接触させて実行することが出来 る。

【００１３】 図１に示す機械は、水平スライド４を第１軸Ｘに沿って移動させるための水平 案内２と駆動モータ３とをもつベンチ１を有する。一方、水平スライド４は、垂 直スライド７をＺ方向に移動させるための垂直案内５と駆動モータ６とを有する 。

【００１４】 工具のピッチ円直径上に中心を有する円形案内８が垂直スライド７に組み込ま れている。案内８はクレイドル（ｃｒａｄｌｅ）スライド１１を水平軸Ｂの回り に枢動可能に搭載するために使用されている。歯車のテーパーを調節するために 、クレイドルスライド１１を軸Ｂ回りに枢動させる駆動モータ１０が垂直スライ ド７に搭載されている。工具ヘッド１２がクレイドルスライド１１に枢動連結さ れている。工具ヘッド１２はモータ１３によりＸ方向に平行な水平軸Ａの回りに 枢動される。工具ヘッド１２のかかる枢動が、工具と製作品との間の軸交差角を 調整する目的に役立っている。工具スピンドル１４が、軸Ｃ₁回りに回転するよ うに工具ヘッド１２に搭載されている。工具スピンドル１４は、歯車状の工具１ ６を半自動的にクランプする回転チャック装置１５を備えている。工具スピンド ル１４を軸Ｃ₁回りに駆動する駆動モータ１７が工具ヘッド１２に搭載されてい る。工具１６は切削カッター、ローリング型（ｄｉｅ）、ＣＢＮまたはダイアモ ンド粒子を被覆された硬化仕上げカッター、ホーニング輪または精密仕上げ輪の ような仕上げ工具等であってよいが、ウォーム歯車工具であってもよい。

【００１５】 上記した機械の構造は本質的には前述したＥＰ０３６０９５３に開示されてい る、ただこの先行技術においては工具スピンドルの回転軸が水平面内に配置され ている。

【００１６】 第２ベンチ１８が、例えばスクリュウを用いてベンチ１に剛固に連結されてい る。第２ベンチ１８に、垂直軸Ｅ回りに回転させるためのカラー２０を備えたイ ンデックステーブル１９が搭載されている。中間伝動装置によりインデックステ ーブル１９に連結されたモータ２１がベンチ１８に搭載されている。ベンチ１８ に対するインデックステーブルの正確な位置付けがインデックス３１を用いて決 められる。

【００１７】 垂直軸Ｃ₂、Ｃ₃をもつ２個の製作品スピンドル２２、２３がインデックステー ブル１９に搭載されている。駆動モータ２４、２５がそれぞれ製作品スピンドル ２２、２３と関連している。製作品スピンドル２２、２３はまた回転チャック装 置２６、２７を備えている。駆動モータ２４、２５とチャック装置２６、２７へ のパワーは、インデックステーブル１９の軸Ｅに同軸に搭載されたパワー供給柱 ３０により供給されている。

【００１８】 図４から分かるように、加工前または加工後の製作品２８、２９のためのマガ ジン３２がインデックステーブル１９の側方に搭載されている。二重グリッパー 装置３６が、製作品２８、２９をマガジン３２と製作品スピンドル２２、２３と の間を自動搬送するため設けられている。二重グリッパー装置３６は、インデッ クステーブル１９の回転軸Ｅに平行な中心軸回りに回転可能であり、両端にグリ ッパーを備えた旋回腕を有する。駆動モータ（図示せず）が旋回腕と関連してい る。

【００１９】 インデックステーブル１９上に搭載された製作品２８、２９の歯の製作品の軸 Ｃ₂またはＣ₃に対する角度位置を決めるためのセンサ３４、３５が、インデック ステーブル上に搭載された製作品スピンドル２２、２３と関連して位置されてい る。製作品スピンドル２２、２３と工具スピンドル１４との電子的に正確な結合 と同時に組み合わされて、インデックステーブル１９が加工位置に回転されたと き、これらセンサ３４、３５が製作品２８、２９と工具１６との自動的係合を可 能にしている。

【００２０】 加工の間、または、工具１６と製作品２８、２９とを自動的に係合させるため に、関連するモータ２４、２５が工具スピンドル１４の駆動モータ１７と速度同 期されており、その伝達比は製作品の歯数の工具の歯数に対する比に対応してい る。違ったトルク値が、加工される特定の製作品２８、２９に対し駆動モータ２ ４、２５により指定されている。それに従って、製作品は工具に相対的に加速ま たは減速される。従って、工具の回転方向の変化がシミュレートされよう。かく て、歯車輪の精密加工のため従来型の機械に必要とされる工具の方向変化が不要 になる。

【００２１】 図３に示すように、さらに２個の心押し台３３が、コルゲートされた製作品の 位置を固定するため、インデックステーブル１９上に搭載されてもよい。

【００２２】 図示された上述の実施例においては、インデックステーブル１９は搬送位置か ら加工位置まで±１８０°回転されているが、１個または１個以上の加工位置を インデックステーブルに指定することも理論上は可能である。製作品の前加工お よび／またはバリ取りのような後加工が、かかる追加の加工位置において実行さ れよう。２個の加工位置において、違った精密加工を実施することも可能である 。例えば、違った精密加工位置が組合わされよう。

【００２３】 図示の実施例は、内歯歯車工具の使用が可能なように簡単な手段で修正されよ う。この目的のために必要なことは、工具ヘッドを適切に修正することだけであ る。

【００２４】 実行可能な加工工程を拡大するために、軸Ｘ、Ｚにより形成される平面に直角 な追加の運動を設けることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】外歯歯車付き工具を用いて歯車つき加工品を精
密加工する機械の側面図、

【図２】図１のインデックステーブルを示す図、

【図３】心押し台を備えたインデックステーブルを示す
図、

【図４】図１に示す機械の頂面図、

【符号の説明】

１ ベンチ ２ 水平案内 ３、６、１０、１３、１７ 駆動モータ ４ 水平スライド ５ 垂直案内 ７ 垂直スライド ８ 円形案内 １１ クレイドルスライド １２ 工具ヘッド １４ 工具スピンドル １６ 工具 １８ 第２ベンチ １９ インデックステーブル ２２、２３ 製作品スピンドル ２４、２５ 駆動モータ ２６、２７ チャック装置 ３０ パワー供給柱 ３２ マガジン ３４、３５ センサ ２８、２９ 製作品 ３３ 心押し台

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車付き製作品の歯フランクを、製作品
   と噛み合い接触する歯車輪またはウォーム歯車の形態の
   工具を用いて精密加工する機械にして、 ベンチと、 ベンチ上に運動可能に搭載され、第１軸Ｘに沿って動く
   ように駆動される第１スライドと、 第１スライド上に運動可能に搭載され、第１軸Ｘに直角
   な第２軸Ｚに沿って動くように駆動される第２スライド
   と、 第２スライドに回転可能に連結され、工具と製作品との
   間の軸交差角を調整するために、第１軸Ｘに平行な第３
   軸Ａの回りに枢動される工具ヘッドと、 工具スピンドルを駆動するため工具ヘッドに搭載された
   モータと、および製作品をクランプするためのチャック
   装置をもつ製作品スピンドルと、を有する機械におい
   て、 インデックステーブル（１９）が、第２軸Ｚに平行な軸
   Ｅの回りに回転可能にベンチに連結されており、 インデックステーブル（１９）が、モータ（１９）によ
   り特定の回転角の回りに回転運動をするように駆動され
   ており、 少なくとも２個の製作品スピンドル（２２、２３）がイ
   ンデックステーブル（１９）に搭載され、該スピンドル
   の回転軸Ｃ₂，Ｃ₃が第４軸Ｅに平行であり、該軸から同
   じ距離だけ隔置されており、 インデックステーブル（１９）と関連して、加工時にテ
   ーブルが回転することを防止するインデックス（３１）
   が設けられており、 各製作品スピンドル（２２、２３）が駆動モータ（２
   ４、２５）に連結されており、 各製作品スピンドルと関連して、製作品の軸Ｃ₂，Ｃ₃に
   対する製作品（２８、２９）の歯の角度位置を確定する
   センサ（３４、３５）が設けられており、 工具スピンドル（１４）と製作品スピンドル（２２、２
   ３）との駆動モータが（１３；２４、２５）が、歯が互
   い違いになるように、センサ（３４、３５）からの信号
   に基づいて、工具（１６）と製作品（２８、２９）とを
   互いに対して回転させる電子伝動装置を用いて連結され
   ている、 ことを特徴とする機械。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の機械において、工具ス
   ピンドル（１４）と製作品スピンドル（２２、２３）と
   の駆動モータ（１３；２４、２５）の速度および／また
   はトルクが両回転方向において制御されることを特徴と
   する機械。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の機械におい
   て、インデックステーブル（１９）が運動可能な心押し
   台（３３）を外部装着されていることを特徴とする機
   械。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の機
   械において、加工後または加工前の製作品（２８、２
   ９）のためのマガジン（３２）がインデックステーブル
   （１９）領域に設けられていることを特徴とする機械。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の機械において、加工前
   ／加工後の製作品（２８、２９）をマガジン（３２）と
   製作品スピンドル（２２、２３）との間を搬送するため
   のグリッパー装置（３６）が設けられていることを特徴
   とする機械。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の機械において、前記グ
   リッパー装置（３６）が、インデックステーブル（１
   ９）の回転軸Ｅに平行な中心軸の回りに回転可能であ
   り、反対側端にグリッパーを外部装着された旋回腕を有
   することを特徴とする機械。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の機
   械において、インデックステーブル（１９）と関連し
   て、製作品（２８、２９）の追加加工を行うために製作
   品スピンドル（２２、２３）が位置される１個または１
   個以上の追加加工ステーションが設けられていることを
   特徴とする機械。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の機
   械において、インデックステーブル（１９）の回転軸Ｅ
   に同軸に搭載されたパワー供給柱（３０）が設けられて
   いることを特徴とする機械。