JP3247124B2 - 歯車の成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、歯車ワークに歯を成
形すると共に、この歯車ワークに生じるばりを切除して
歯車を成形するようにした成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記歯車の成形装置には、従来、実開昭
５０‐１５８８７号公報で示されたものがある。

【０００３】上記公報のものによれば、上記歯車の成形
装置は、歯車ワーク（Ｂ）（括弧内の符号は上記公報の
ものを示す。以下、同じとする。）を支持してその軸心
回りに回転させる回転手段（１）と、上記歯車ワークの
軸方向の一方側に向ってこの歯車ワークに対し相対的に
往、復移動自在とされると共にその往動時にこの歯車ワ
ークを切削して歯を成形するカッタ手段（１８，２４）
と、上記歯車ワークの軸方向の上記一方側の端面に生じ
るばりを切除するために設けられる切削刃（４）と、こ
の切削刃（４）を支持して移動自在とさせこの移動で上
記切削刃（４）を上記歯車ワークの上記端面に対し接離
自在に圧接可能とさせる移動手段（２，８，１６，１
７）とを備えている。

【０００４】より具体的には、上記歯車ワークを支持し
た回転手段（１）が、歯車ワークの軸方向に往、復移動
自在とされており、この移動により、上記したように歯
車ワークの軸方向でこの歯車ワークに対しカッタ手段
（１８，２４）が相対的に往、復移動自在とされてい
る。

【０００５】また、上記カッタ手段（１８，２４）は上
記歯車ワークの径方向外方位置からこの歯車ワークに向
って往、復移動自在とされ、上記カッタ手段が往移動す
れば、このカッタ手段が歯車ワークに接近してこれの切
削が可能とされ、カッタ手段が復移動すれば、このカッ
タ手段は歯車ワークから離反することとされている。

【０００６】一方、上記移動手段（２，８，１６，１
７）は、上記回転手段（１）に枢支軸（２）により回動
自在に枢支されて上記切削刃（４）を支持するケース
（８）と、このケース（８）を上記カッタ手段に連動連
結させるロッド（１６，１７）とを備えている。

【０００７】そして、上記回転手段（１）が往、復移動
すると共に、上記カッタ手段（１８，２４）が往移動し
て、上記回転手段（１）に支持された歯車ワークを切削
するとき、これと同時に、上記カッタ手段に上記ロッド
（１６，１７）とケース（８）とを介し上記切削刃
（４）が連動して、この切削刃（４）が上記歯車ワーク
の切削に伴い生じるばりを切除することとされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術では、回転手段（１）とカッタ手段（１８，２４）
とは互いに直交する方向でそれぞれ往、復移動するもの
であって、歯車ワークの切削時等に、上記回転手段が
往、復移動すると、この回転手段とカッタ手段との相対
位置は必然的に変化する。

【０００９】ここで、上記したように、回転手段（１）
にはケース（８）を介して切削刃（４）が支持され、上
記ケース（８）はロッド（１６，１７）を介して上記カ
ッタ手段（１８，２４）に連動連結されており、つま
り、カッタ手段と切削刃とは互いに連関している。この
ため、上記したように回転手段とカッタ手段の相対位置
が変化すると、これに伴い、上記回転手段に支持された
歯車ワークと、上記カッタ手段に連動する切削刃との相
対位置も無意図的に自動的に変化することとなり、よっ
て、歯車ワークの切削加工時に、この歯車ワークに生じ
るばりを上記切削刃によって確実に切除させるというこ
とはし難くなるおそれがある。

【００１０】

【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、製品に生じたばりの切除が簡単な作
業により、確実にできるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明の特徴とするところは、歯車ワーク１を支持
して鉛直方向に延びる軸心３回りに回転させる回転手段
４と、上記歯車ワーク１の軸方向の下方側に向ってこの
歯車ワーク１に対し相対的に往、復移動自在とされると
共にその往動時にこの歯車ワーク１を切削して歯を成形
するカッタ手段５と、上記歯車ワーク１の軸方向の下方
側の端面６に生じるばりを切除するために設けられる切
削刃２４と、この切削刃２４を支持して移動自在とさせ
この移動で上記切削刃２４を上記歯車ワーク１の上記端
面６に対し接離自在に圧接可能とさせる移動手段９とを
備えた歯車の成形装置において、

【００１２】上記移動手段９が、上記歯車ワーク１の径
方向外方位置（後方位置）からこの歯車ワーク１側に向
って水平方向で往、復移動自在とされる第１可動体１８
と、この第１可動体１８を移動させる第１シリンダ１４
と、上記切削刃２４を支持して上記歯車ワーク１の軸方
向の下方側に向って往、復移動自在となるよう上記第１
可動体１８に支承される第２可動体２１と、この第２可
動体２１を復移動（上方移動）させるよう付勢する付勢
手段２７と、上記第１可動体１８に支承され上記付勢手
段２７の付勢力に抗して上記第２可動体２１を往移動
（下方移動）させる第２シリンダ３４とを備え、

【００１３】上記第２シリンダ３４を、上記切削刃２４
よりも上側に位置させた点にある。

【００１４】

【作 用】上記構成による作用は次の如くである。

【００１５】上記カッタ手段５によって、歯車ワーク１
に歯を成形する際に、この歯車ワーク１の端面６に生じ
るばりを上記切削刃２４によって切除しようとする場合
には、まず、上記第２シリンダ３４の動作によって、上
記付勢手段２７の付勢力に抗して上記切削刃２４を支持
した第２可動体２１を往移動（下方移動）させ、その
後、上記第１シリンダ１４の動作によって、上記第２可
動体２１を支承した第１可動体１８を上記歯車ワーク１
側に向って往移動（前方移動）させる。

【００１６】すると、上記第２可動体２１と共に往移動
（前方移動）した切削刃２４が、上記歯車ワーク１の径
方向の外方位置からこの歯車ワーク１に接触するという
ことが防止されると共に、上記した第２シリンダ３４と
第１シリンダ１４の各動作により、上記切削刃２４は上
記歯車ワーク１の軸方向（上下方向）でその端面６の近
傍に、かつ、この端面６から離れた所定の設定位置に円
滑に位置させられる。

【００１７】次に、上記第２可動体２１に対する上記第
２シリンダ３４の動作を解除させれば、上記第２可動体
２１は上記付勢手段２７の付勢力で復移動（上方移動）
し、この復移動の途中で上記第２可動体２１と共に上方
移動する上記切削刃２４が歯車ワーク１の端面６に圧接
することとなる。

【００１８】ここで、上記歯車ワーク１はカッタ手段５
により切削されている途中であって、回転手段４により
軸心３回りに回転させられているため、上記切削により
この歯車ワーク１の端面６に生じたばりは、上記切削刃
２４により切除され、もって、歯車が成形される。

【００１９】即ち、上記したように、付勢手段２７の付
勢力に抗しての第２シリンダ３４の動作と、第１シリン
ダ１４の動作とによって、上記切削刃２４を所定の設定
位置に円滑に位置させることができ、また、上記端面６
に対する切削刃２４の設定位置に、上記所定の設定位置
からみて多少の誤差が生じたとしても、上記第２シリン
ダ３４の動作の解除によって、上記切削刃２４が上記付
勢手段２７により上記端面６に圧接させられるまで移動
させられることにより、上記誤差が吸収される。

【００２０】しかも、上記発明では、歯車ワーク１の切
削時に、回転手段４とカッタ手段５の相対位置が変化し
ても、上記回転手段４やカッタ手段５には切削刃２４は
連関していないことから、従来の技術のようにカッタ手
段に切削刃が連動するということは防止される。

【００２１】よって、上記カッタ手段５の移動にかかわ
らず、上記移動手段９により歯車ワーク１の端面６の所
定位置に切削刃２４を位置させることができる。

【００２２】また、上記第２シリンダ３４を、上記切削
刃２４よりも上側に位置させてある 。

【００２３】このため、上記歯車ワーク１から切除され
たばりが、上記第２シリンダ３４に付着してこれの作動
を阻害するということは防止される。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００２５】図２において、符号１は金属製の歯車ワー
クである。２は上記歯車ワーク１を成形するギヤシェー
パーで、このギヤシェーパー２は軸心３が鉛直方向に延
びる回転テーブルとして示された回転手段４と、上記歯
車ワーク１の軸方向で、往、復移動自在とされるカッタ
手段５とを有している。この場合、上記回転手段４は上
記歯車ワーク１を支持してこの歯車ワーク１を軸心３回
りに回転させる。

【００２６】上記歯車ワーク１は上記軸心３上で回転手
段４上に固着され、この回転手段４によって図中矢印Ａ
の方向に一定速度で回転させられるようになっている。
そして、この回転に伴って、上記カッタ手段５により、
歯車ワーク１の歯が切削加工される。この場合、カッタ
手段５は、上記歯車ワーク１の軸方向の下方側に向って
この歯車ワーク１に対し相対的に往、復移動自在とされ
ると共に、その往動（下方移動）時に、この歯車ワーク
１を切削して歯を成形することとされている。また、こ
の切削により、上記歯車ワーク１の軸方向の下方側の端
面６にばり７が生じることとなっている。

【００２７】上記歯車ワーク１の軸方向の下方側の端面
６に生じるばりを切削するために切削刃２４が設けられ
ている。また、この切削刃２４を支持して移動自在とさ
せこの移動で上記切削刃２４を上記歯車ワーク１の上記
端面６に対し接離自在に圧接可能とさせる移動手段９が
設けられている。

【００２８】上記移動手段９について、以下、詳しく説
明する。なお、説明の便宜上、図中矢印Ｆｒの方向を前
方として以下説明する。

【００２９】上記移動手段９は基台１０を有している。
この基台１０の前部上面には水平レール１１が取り付け
られ、この水平レール１１に可動台１２が前後にのみ摺
動自在に嵌め合わされている。同上基台１０の後部上面
には支持台１３が立設され、この支持台１３に空気圧式
の第１シリンダ１４が取り付けられている。この第１シ
リンダ１４のピストンロッド１５端は上記可動台１２に
ボルト１６によりねじ止めされ、上記第１シリンダ１４
を伸縮動作させれば、上記可動台１２が前後移動させら
れる。

【００３０】図１から図３において、上記可動台１２の
前端には第１可動体１８がボルト１９によりねじ止めさ
れている。上記第１可動体１８は、上記歯車ワーク１の
径方向外方（後方）に位置し、この位置から上記可動台
１２の前後移動に伴い、上記歯車ワーク１側に向って水
平方向で往移動（前方移動）、復移動（後方移動）自在
とされている。また、上記第１シリンダ１４は、上記可
動台１２を介し上記第１可動体１８を移動させる。

【００３１】上記切削刃２４を支持して上記歯車ワーク
１の軸方向の下方側に向って往移動（下方移動）、復移
動（上方移動）自在となるよう上記第１可動体１８に第
２可動体２１が支承されている。

【００３２】より具体的には、上記第１可動体１８の前
面に垂直レール２０が形成され、この垂直レール２０に
上記第２可動体２１が上下にのみ摺動自在に嵌め合わさ
れている。この第２可動体２１の下部には軸心が前後に
延び正面視矩形の嵌合孔２３が形成され、この嵌合孔２
３に上記切削刃２４が嵌脱自在に嵌入されてボルト２５
により固定されている。

【００３３】特に図１で示すように、上記第２可動体２
１を復移動（上方移動）させるよう上方に向って付勢す
る付勢手段２７が設けられている。この付勢手段２７は
前記第１可動体１８にねじ止めされたケース２８と、こ
のケース２８の上板を貫通して昇降自在に突出する押圧
突起２９と、この押圧突起２９を上方に向って付勢する
コイル形ばね３０と、上記第２可動体２１に突設され上
記押圧突起２９によって上方に付勢される被押圧片３１
とで構成されている。また、３２は空気抜き孔である。

【００３４】図１から図３において、前記第１可動体１
８に支持片３３が突設され、この支持片３３に、上記付
勢手段２７の付勢力に抗して上記第２可動体２１を往移
動（下方移動）させる空気圧式の第２シリンダ３４が取
り付けられている。また、この第２シリンダ３４のピス
トンロッド３５端に対向して上記第２可動体２１上に被
押圧片３６がボルト３７によりねじ止めされている。そ
して、上記第２シリンダ３４が縮小動作するときには、
押圧突起２９のストッパ３９がケース２８の上板下面に
当接するまで、ばね３０が同上押圧突起２９や被押圧片
３１を介し第２可動体２１を復移動（上方移動）させ
る。一方、同上第２シリンダ３４が伸長動作するときに
は、この第２シリンダ３４のピストンロッド３５が被押
圧片３６を押圧し、付勢手段２７のばね３０の付勢力に
抗して第２可動体２１を往移動（下方移動）させる。

【００３５】図４から図６において、前記切削刃２４は
前記嵌合孔２３に嵌入される矩形の基部４０と、この基
部４０から前方に突出する偏平な刃本体４１とを有し、
この刃本体４１の右側縁に刃４２が形成されている。

【００３６】上記構成において、前記歯車ワーク１に生
じたばり７を取り除く場合には、その前段階として第１
シリンダ１４の縮小動作により、可動台１２と共に第１
可動体１８を復移動（後方移動）させ、これにより上記
第２可動体２１を切削刃２４と共に上記回転手段４上の
歯車ワーク１の径方向外方位置（後方位置）に位置させ
る。一方、前記第２シリンダ３４は、上記付勢手段２７
の付勢に抗して伸長動作させられて第２可動体２１を往
移動（下方移動）させ、かつ、上記第２シリンダ３４に
よって、上記切削刃２４の刃本体４１が上記歯車ワーク
１の端面６よりもわずかに低く位置させられている（図
２中一点鎖線図示）。

【００３７】上記状態から、上記第１シリンダ１４が伸
長動作し、上記可動台１２と第１可動体１８とが往移動
（前方移動）し、これに伴い上記第２可動体２１が前方
移動し、上記刃本体４１が上記歯車ワーク１の軸方向
で、その端面６の下方近傍に、かつ、この端面６から離
れた所定の設定位置に位置させられる（図２中二点鎖線
図示）。

【００３８】次に、上記第２シリンダ３４が縮小動作し
て、付勢手段２７のばね３０により第２可動体２１が復
移動（上方移動）させられ、これに伴って上方移動する
切削刃２４の刃本体４１がその上方移動の途中で上記歯
車ワーク１の端面６に圧接させられる（図２中実線図
示）。

【００３９】この場合、図３で示すように上記刃４２の
前方への仮想延長線４４が軸心３に交差することとなっ
ている。また、上記歯車ワーク１はギヤシェーパー２に
より切削加工されている途中であって、この歯車ワーク
１は回転手段４により軸心３回りに回転させられてい
る。このため、上記切削により、この歯車ワーク１の回
転に伴いその端面６に生じたばり７は上記刃本体４１の
刃４２によって次々と切除される。そして、上記歯車ワ
ーク１の歯の切削加工が終了したときには、ばり７も全
て除去された状態になっており、もって、歯車が成形さ
れる。

【００４０】この後、上記刃本体４１を端面６から引き
離すのは、上記と逆の動作により行われる。

【００４１】上記の場合、歯車ワーク１の端面６に切削
刃２４を圧接させる付勢手段２７を設けてあるため、上
記端面６に対する切削刃２４の設定位置に、上記所定の
設定位置からみて多少の誤差が生じたとしても、上記付
勢手段２７が切削刃２４を上記端面６に圧接させること
により、上記誤差が吸収されるようになっている。

【００４２】そして、上記したように切削刃２４は歯車
ワーク１の端面６に圧接することから、上記歯車ワーク
１を軸心３回りに回転させたときには、上記歯車ワーク
１の端面６に生じているばり７は上記切削刃２４によっ
て確実に切除される。

【００４３】なお、以上は図示の例によるが、付勢手段
２７のばね３０は空気ばねなど、他の付勢手段であって
もよい。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、歯車ワークを支持し
て鉛直方向に延びる軸心回りに回転させる回転手段と、
上記歯車ワークの軸方向の下方側に向ってこの歯車ワー
クに対し相対的に往、復移動自在とされると共にその往
動時にこの歯車ワークを切削して歯を成形するカッタ手
段と、上記歯車ワークの軸方向の下方側の端面に生じる
ばりを切除するために設けられる切削刃と、この切削刃
を支持して移動自在とさせこの移動で上記切削刃を上記
歯車ワークの上記端面に対し接離自在に圧接可能とさせ
る移動手段とを備えた歯車の成形装置において、

【００４５】上記移動手段が、上記歯車ワークの径方向
外方位置からこの歯車ワーク側に向って水平方向で往、
復移動自在とされる第１可動体と、この第１可動体を移
動させる第１シリンダと、上記切削刃を支持して上記歯
車ワークの軸方向の下方側に向って往、復移動自在とな
るよう上記第１可動体に支承される第２可動体と、この
第２可動体を復移動させるよう付勢する付勢手段と、上
記第１可動体に支承され上記付勢手段の付勢力に抗して
上記第２可動体を往移動させる第２シリンダとを備えて
いる。

【００４６】このため、上記カッタ手段によって、歯車
ワークに歯を成形する際に、この歯車ワークの端面に生
じるばりを上記切削刃によって切除しようとする場合に
は、まず、上記第２シリンダの動作によって、上記付勢
手段の付勢力に抗して上記切削刃を支持した第２可動体
を往移動させ、その後、上記第１シリンダの動作によっ
て、上記第２可動体を支承した第１可動体を上記歯車ワ
ーク側に向って往移動させる。

【００４７】すると、上記第２可動体と共に往移動した
切削刃が、上記歯車ワークの径方向の外方位置からこの
歯車ワークに接触するということが防止されると共に、
上記した第２シリンダと第１シリンダの各動作により、
上記切削刃は上記歯車ワーク１の軸方向（上下方向）で
その端面の近傍に、かつ、この端面から離れた所定の設
定位置に円滑に位置させられる。

【００４８】次に、上記第２可動体に対する上記第２シ
リンダの動作を解除させれば、上記第２可動体は上記付
勢手段の付勢力で復移動し、この復移動の途中で上記第
２可動体と共に上方移動する上記切削刃が歯車ワークの
端面に圧接することとなる。

【００４９】ここで、上記歯車ワークはカッタ手段によ
り切削されている途中であって、回転手段により軸心回
りに回転させられているため、上記切削によりこの歯車
ワークの端面に生じたばりは、上記切削刃により切除さ
れ、もって、歯車が成形される。

【００５０】即ち、上記したように、付勢手段の付勢力
に抗しての第２シリンダの動作と、第１シリンダの動作
とによって、上記切削刃を所定の設定位置に円滑に位置
させることができ、また、上記端面に対する切削刃の設
定位置に、上記所定の設定位置からみて多少の誤差が生
じたとしても、上記第２シリンダの動作の解除によっ
て、上記切削刃が上記付勢手段により上記端面に圧接さ
せられるまで移動させられることにより、上記誤差が吸
収される。

【００５１】よって、上記第２シリンダと付勢手段の各
動作が互いに関連し合うことにより、上記切削刃の設定
位置にある程度の誤差が許容される分、ばりの切除作業
が容易にでき、また、上記したように切削刃は製品の端
面に圧接することから、これら両者間に隙間の生じるこ
とが防止されて、上記製品の端面に生じるばりは上記切
削刃によって確実に切除される。

【００５２】しかも、上記発明では、歯車ワークの切削
時に、回転手段とカッタ手段の相対位置が変化しても、
上記回転手段やカッタ手段には切削刃は連関していない
ことから、従来の技術のようにカッタ手段に切削刃が連
動するということは防止される。

【００５３】よって、上記カッタ手段の移動にかかわら
ず、上記移動手段により歯車ワークの端面の所定位置に
切削刃を位置させることができることから、上記歯車ワ
ークの切削加工時に、この歯車ワークに生じるばりは上
記切削刃によって、より確実に切除される。

【００５４】また、上記第２シリンダを、上記切削刃よ
りも上側に位置させてある。

【００５５】このため、上記歯車ワークから切除された
ばりが、上記第２シリンダに付着してこれの作動を阻害
するということは防止される。

【００５６】よって、円滑なばりの切除作業が維持され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】正面部分断面図である。

【図２】全体側面部分断面図である。

【図３】平面部分断面図である。

【図４】切削刃の正面図である。

【図５】切削刃の側面図である。

【図６】切削刃の平面図である。

【符号の説明】

１ 歯車ワーク ３ 軸心 ４ 回転手段 ５ カッタ手段 ６ 端面 ７ ばり ９ 移動手段 １４ 第１シリンダ １８ 第１可動体 ２１ 第２可動体 ２４ 切削刃 ２７ 付勢手段 ３４ 第２シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23F 19/00 B23B 5/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車ワーク（１）を支持して鉛直方向に
   延びる軸心（３）回りに回転させる回転手段（４）と、
   上記歯車ワーク（１）の軸方向の下方側に向ってこの歯
   車ワーク（１）に対し相対的に往、復移動自在とされる
   と共にその往動時にこの歯車ワーク（１）を切削して歯
   を成形するカッタ手段（５）と、上記歯車ワーク（１）
   の軸方向の下方側の端面（６）に生じるばりを切除する
   ために設けられる切削刃（２４）と、この切削刃（２
   ４）を支持して移動自在とさせこの移動で上記切削刃
   （２４）を上記歯車ワーク（１）の上記端面（６）に対
   し接離自在に圧接可能とさせる移動手段（９）とを備え
   た歯車の成形装置において、 上記移動手段（９）が、上記歯車ワーク（１）の径方向
   外方位置からこの歯車ワーク（１）側に向って水平方向
   で往、復移動自在とされる第１可動体（１８）と、この
   第１可動体（１８）を移動させる第１シリンダ（１４）
   と、上記切削刃（２４）を支持して上記歯車ワーク
   （１）の軸方向の下方側に向って往、復移動自在となる
   よう上記第１可動体（１８）に支承される第２可動体
   （２１）と、この第２可動体（２１）を復移動させるよ
   う付勢する付勢手段（２７）と、上記第１可動体（１
   ８）に支承され上記付勢手段（２７）の付勢力に抗して
   上記第２可動体（２１）を往移動させる第２シリンダ
   （３４）とを備え、 上記第２シリンダ（３４）を、上記切削刃（２４）より
   も上側に位置させ た歯車の成形装置。