JP5422425B2

JP5422425B2 - 歯車形削り盤

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Publication number: JP5422425B2
Application number: JP2010023746A
Authority: JP
Inventors: 和孝丸山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2014-02-19
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Description

本発明は、ピニオンカッタを用いてワークに外歯や内歯を創成歯切りすることにより歯車を作製する歯車形削り盤に関し、特に、大型のワークに対して創成歯切りすることにより大型の外歯歯車や内歯歯車を作製する機種に適用すると、極めて有効なものである。

ピニオンカッタを用いて大型のワークに外歯や内歯を創成歯切りすることにより大型の外歯歯車や内歯歯車を作成する従来の歯車形削り盤（ギアシェーパ）の一例の要部の概略構成を図７に示す。

図７に示すように、ハウジング１１の内部には、カッタヘッド１２が配設されており、当該カッタヘッド１２は、先端側を揺動できるように基端側が回動可能に支持されている。このカッタヘッド１２には、主軸１３が先端側を突出させるように内部を貫通して配設されており、当該主軸１３は、当該カッタヘッド１２に対して軸方向への摺動移動、すなわち、昇降移動を可能としつつ周方向へ回転可能に支持されている。この主軸１３は、先端側が前記ハウジング１１の内部から突出すると共に、その先端にピニオンカッタ１４が同軸をなして取り付けられている。

前記主軸１３の外面には、環状をなす外歯歯車（図示省略）の内側が当該主軸１３に対して周方向への回転を規制されつつ軸方向へ移動できるように同軸上にスプライン連結されている。この外歯歯車の外歯は、図示しない回転用駆動源の駆動軸に同軸をなして連結された駆動歯車（図示省略）に対して直接的又は間接的に噛み合っている。

つまり、前記回転用駆動源の駆動軸を回転させると、前記主軸１３は、前記駆動歯車や前記外歯歯車等を介して、周方向へ回転しながら前記カッタヘッド１２に対して昇降移動することができるようになっているのである。

前記主軸１３の基端側には、ロッド１５の先端側が自在継手（図示省略）を介して連結されている。このロッド１５の基端側は、クランク１６の先端側に回動可能に連結されている。このクランク１６の基端側は、図示しない昇降用駆動源の駆動軸へ連結されている。

つまり、前記昇降用駆動源の駆動軸を回転させると、前記クランク１６が基端側を中心に回転して先端側を旋回し、前記ロッド１５及び前記自在継手を介することにより、前記主軸１３は、前記カッタヘッド１２に対して昇降移動しながら周方向へ回転することができるようになっているのである。

前記カッタヘッド１２の先端側には、ロッド１７の先端側が当該カッタヘッド１２の揺動軸回りと同じ方向で回動できるように連結されている。このロッド１７の基端側は、リンク１８の先端側に回動可能に連結されている。このリンク１８の基端側は、回動可能に支持された支持軸１９に対して図示しないクランプ機構を介して連結されており、当該リンク１８は、当該クランプ機構を閉鎖することにより、当該支持軸１９と一体的に回動できるようになる一方、当該クランプ機構を開放することにより、当該支持軸１９に対して自由に回動することができるようになっている。

上記支持軸１９には、てこ２０の基端側が一体的に連結されている。このてこ２０の先端側には、図示しない退避用駆動源の駆動軸へ連結されたカム２１が配設されており、当該てこ２０は、その先端側が、当該カム２１のカム面に常に当接するように付勢手段（図示省略）で付勢されている。

つまり、前記クランプ機構を閉鎖すると共に前記退避用駆動源の駆動軸を回転させると、前記てこ２０が前記カム２１の所定のプロファイルのカム面に対応して前記支持軸１９を回動して前記リンク１８の先端側を揺動させ、前記ロッド１７を介して前記カッタヘッド１２の先端側を揺動させることにより、前記主軸１３の先端側の位置、すなわち、ピニオンカッタ１４の位置を、ワークに接触する加工側位置とワークから離れた退避側位置とに揺動移動させて切り換えることができるようになっているのである。

このようにして構成されている従来の歯車形削り盤１０の作動を図８，９に基づいて次に説明する。

図８に示すように、円盤状のワーク１Ａに対して外歯を創成する場合には、まず、前記クランプ機構を開放して、前記リンク１８の先端側を上方側の外歯加工位置へ位置させるように当該リンク１８を前記支持軸１９に対して回動させた後、当該クランプ機構を閉鎖して、当該リンク１８を当該支持軸１９に対して一体的に固定する。

続いて、前記回転用駆動源、前記昇降用駆動源、前記退避用駆動源をそれぞれ作動させて各駆動軸を回転させると共に、前記ワーク１Ａを支持する図示しないテーブルを回転させると、前記回転用駆動源の作動に伴って、前記歯車及び前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が回転すると共に、前記昇降用駆動源の作動に伴って、前記クランク１６、前記ロッド１５、前記自在継手、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が当該ワーク１Ａの軸心に対して平行に下降移動することにより、当該ワーク１Ａの外面の周方向の一部に外歯が創成される（図８Ａ−Ｃ）。

そして、前記ピニオンカッタ１４が最下端位置にまで下降すると、前記退避用駆動源の作動による前記カム２１の回転に伴って、前記てこ２０の先端側が押し下げられて前記支持軸１９が回動して、前記リンク１８の先端側が前記ワーク１Ａの径方向外側へ向かう方向（図８中、反時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１７を介して前記カッタヘッド１２の先端側が前記ワーク１Ａの外面から離反する方向（図８中、左側）へ移動することにより、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が径方向他方側（図８中、左側）の退避側位置へ位置するように前記ワーク１Ａの外面から離反すると共に円弧的な軌跡を描きながら上昇移動する（リリービング：図８Ｄ）。

そして、前記ピニオンカッタ１４が最上端位置にまで上昇すると、前記カム２１の回転に伴う前記付勢手段の付勢力によって、前記てこ２０の先端側が当初の位置に戻り、前記支持軸１９を介して前記リンク１８の先端側が前記ワーク１Ａの径方向内側へ向かう方向（図８中、時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１７を介して前記カッタヘッド１２の先端側が前記ワーク１Ａの外面に接近する方向（図８中、右側）へ移動することにより、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が径方向一方側（図８中、右側）の加工側位置へ位置するように前記ワーク１Ａの外面に接近すると共に、当該ピニオンカッタ１４が再び当該ワーク１Ａの軸心に対して平行に下降移動する。これと併せて前記テーブルが回転することにより、ワーク１Ａの外面に先に創成された外歯に隣接して外歯が引き続いて創成される（図８Ａ−Ｃ）。

以下、上述した作動を繰り返すことにより、ワーク１Ａの外面の周方向全長にわたって外歯を創成することができる。

他方、図９に示すように、円環状のワーク１Ｂに対して内歯を創成する場合には、まず、前記クランプ機構を開放して、前記リンク１８の先端側を下方側の内歯加工位置へ位置させるように当該リンク１８を前記支持軸１９に対して回動させた後、当該クランプ機構を閉鎖して、当該リンク１８を当該支持軸１９に対して一体的に固定する。

続いて、外歯加工の場合と同様に、前記回転用駆動源、前記昇降用駆動源、前記退避用駆動源をそれぞれ作動させて各駆動軸を回転させると共に、前記ワーク１Ｂを支持する図示しないテーブルを回転させると、前記回転用駆動源の作動に伴って、前記歯車及び前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が回転すると共に、前記昇降用駆動源の作動に伴って、前記クランク１６、前記ロッド１５、前記自在継手、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が当該ワーク１Ｂの軸心に対して平行に下降移動することにより、当該ワーク１Ｂの内面の周方向の一部に内歯が創成される（図９Ａ−Ｃ）。

そして、前記ピニオンカッタ１４が最下端位置にまで下降すると、前記退避用駆動源の作動による前記カム２１の回転に伴って、前記てこ２０の先端側が押し下げられて前記支持軸１９が回動して、前記リンク１８の先端側が前記ワーク１Ｂの径方向内側へ向かう方向（図９中、反時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１７を介して前記カッタヘッド１２の先端側が前記ワーク１Ｂの内面から離反する方向（図９中、右側）へ移動することにより、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が径方向一方側（図９中、右側）の退避側位置へ位置するように前記ワーク１Ｂの内面から離反すると共に円弧的な軌跡を描きながら上昇移動する（リリービング：図９Ｄ）。

そして、前記ピニオンカッタ１４が最上端位置にまで上昇すると、前記カム２１の回転に伴う前記付勢手段の付勢力によって、前記てこ２０の先端側が当初の位置に戻り、前記支持軸１９を介して前記リンク１８の先端側が前記ワーク１Ｂの径方向外側へ向かう方向（図９中、時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１７を介して前記カッタヘッド１２の先端側が前記ワーク１Ｂの内面に接近する方向（図９中、左側）へ移動することにより、前記主軸１３を介して前記ピニオンカッタ１４が径方向他方側（図９中、左側）の加工側位置へ位置するように前記ワーク１Ｂの内面に接近すると共に、当該ピニオンカッタ１４が再び当該ワーク１Ｂの軸心に対して平行に下降移動する。これと併せて前記テーブルが回転することにより、ワーク１Ｂの内面に先に創成された内歯に隣接して内歯が引き続いて創成される（図９Ａ−Ｃ）。

以下、上述した作動を繰り返すことにより、ワーク１Ｂの内面の周方向全長にわたって内歯を創成することができる。

したがって、上記歯車形削り盤１０においては、円盤状のワーク１Ａに対して外歯を創成できると共に円環状のワーク１Ｂに対して内歯を創成することができるのはもちろんのこと、前記リンク１８の先端側を上方側の外歯加工位置又は下方側の内歯加工位置に位置させるように当該リンク１８を回動させることにより、前記ピニオンカッタ１４の径方向一方側と他方側との加工側位置と退避側位置とを外歯創成の場合（図８中、ピニオンカッタ１４の右側が加工側位置）と内歯創成の場合（図９中、ピニオンカッタ１４の左側が加工側位置）とで切り換えることができるので、主軸１３に対する外歯創成の場合のワーク１Ａの位置と内歯創成の場合のワーク１Ｂの位置とを大きく異ならせることがなく、大きなワーク１Ａ，１Ｂ（例えば、直径数ｍ）であっても、主軸１３等を大きくオーバハングさせておかなくても外歯創成と内歯創成との両者を同一の機種で行うことができる。

実開昭５０−０１５８８８号公報特開２００４−１５４９２１号公報

ところで、前述したような従来の歯車形削り盤１０においては、先に説明したように、前記リンク１８の先端側を上方側の外歯加工位置と下方側の内歯加工位置とに切り換えるように当該リンク１８を回動させることにより、ピニオンカッタ１４の径方向一方側と他方側との加工側位置と退避側位置とを外歯創成の場合と内歯創成の場合とで切り換えるようにしていることから、図１０に示すように、その切り換え途中において、前記カッタヘッド１２の先端側が大きく揺動してしまう。

このため、上記切り換えの際の前記カッタヘッド１２の揺動を許容できるようにするためだけの空間を前記ハウジング１１の内部に確保しておかなければならず、ハウジング１１が大きくなってしまっていた。

さらに、前記ハウジング１１の内部から突出する前記主軸１３も大きく揺動してしまうため、図１１に示すように、前記切り換えの際の当該主軸１３の揺動を可能にするための大きな開口部１１ａを前記ハウジング１１に形成しなければならないことから、切削油や切粉等の異物の侵入を防止する各種手段を設けなければならず、コストアップの要因の一つとなっていた。

このようなことから、本発明は、外歯創成と内歯創成とを切り換えるときのカッタヘッドの揺動幅を小さく抑えることができる歯車形削り盤を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る歯車形削り盤は、ピニオンカッタを用いてワークに外歯及び内歯を創成歯切りすることにより歯車を作製する歯車形削り盤であって、先端に前記ピニオンカッタを取り付けられる主軸と、先端側から前記主軸の先端側を突出させるように当該主軸を回転可能及び昇降移動可能に支持すると共に、基端側を回動可能に支持されたカッタヘッドと、前記主軸を回転駆動させる回転駆動手段と、前記主軸を昇降移動させる昇降移動手段と、前記主軸が下降移動するときに、前記ワークに接触する加工側位置に前記ピニオンカッタを位置させるように前記カッタヘッドの先端側を揺動移動させると共に当該ピニオンカッタを直線的に下降移動させる一方、前記主軸が上昇移動するときに、前記ワークから離れた退避側位置に前記ピニオンカッタを位置させるように前記カッタヘッドの先端側を揺動移動させると共に当該ピニオンカッタを直線的に上昇移動させるリリービング手段とを備え、前記リリービング手段が、回転可能に設けられて所定のプロファイルのカム面を有するカムと、一方側が揺動できると共に他方側が前記カムのカム面に常に当接するように回動可能に支持されたレバーと、一方側が前記カッタヘッドに回動可能に連結されて回動方向一方側と他方側との二位置に位置決め固定できると共に他方側が前記レバーの一方側に対して回動可能に連結された揺動具とを備えることにより、前記リリービング手段が、前記ワークに外歯を創成歯切りするときに、前記ピニオンカッタの径方向一方側に前記加工側位置を位置させると共に当該ピニオンカッタを前記ワークの軸心に対して平行に下降移動させる一方、前記ワークに内歯を創成歯切りするときに、前記ピニオンカッタの径方向他方側に前記加工側位置を位置させると共に当該ピニオンカッタを前記ワークの軸心に対して平行に下降移動させるように、前記ピニオンカッタの昇降移動サイクル及び前記ワークの軸心に対する当該ピニオンカッタの移動軌跡の傾斜角度を切り換えるものであることを特徴とする。

第二番目の発明に係る歯車形削り盤は、第一番目の発明において、前記揺動具が、前記カッタヘッドに一方側を回動可能に連結されて回動方向一方側と他方側との二位置に他方側を位置決め固定可能なアームと、前記アームの他方側に一方側を回動可能に連結されると共に前記レバーの一方側に他方側を回動可能に連結されたロッドとを備えていることを特徴とする。

本発明に係る歯車形削り盤によれば、ピニオンカッタの加工側位置及び退避側位置に対応させて、ピニオンカッタをワークの軸心に対して平行に下降移動させると共にワークに干渉させることなく上昇移動させるように、ピニオンカッタの昇降移動サイクル及びワークの軸心に対する当該ピニオンカッタの移動軌跡の傾斜角度を切り換えることができるので、外歯創成と内歯創成とを切り換えるときのカッタヘッドの揺動幅を小さく抑えることができる。

本発明に係る歯車形削り盤の主な実施形態の要部の概略構成図である。図１の歯車形削り盤の外歯創成の際の作動説明図である。図１の歯車形削り盤の内歯創成の際の作動説明図である。図１の歯車形削り盤のピニオンカッタの加工位置の切り換えの際の作動説明図である。図４のＶ−Ｖ線矢視図である。ＡIが、図１の歯車形削り盤の外歯創成時のピニオンカッタ移動軌跡説明図、ＡIIが、図１の歯車形削り盤の内歯創成時のピニオンカッタ移動軌跡説明図、ＢIが、従来の歯車形削り盤の一例の外歯創成時のピニオンカッタ移動軌跡説明図、ＢIIが、従来の歯車形削り盤の一例の内歯創成時のピニオンカッタ移動軌跡説明図である。従来の歯車形削り盤の一例の要部の概略構成図である。図７の歯車形削り盤の外歯創成の際の作動説明図である。図７の歯車形削り盤の内歯創成の際の作動説明図である。図７の歯車形削り盤のピニオンカッタの加工位置の切り換えの際の作動説明図である。図１０のXI−XI線矢視図である。

本発明に係る歯車形削り盤の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

［主な実施形態］
本発明に係る歯車形削り盤の主な実施形態を図１〜６に基づいて説明する。

図１に示すように、ハウジング１１１の内部には、カッタヘッド１１２が配設されており、当該カッタヘッド１１２は、先端側を揺動できるように基端側が回動可能に支持されている。このカッタヘッド１１２には、主軸１１３が先端側を突出させるように内部を貫通して配設されており、当該主軸１１３は、当該カッタヘッド１１２に対して軸方向への摺動移動、すなわち、昇降移動を可能としつつ周方向へ回転可能に支持されている。この主軸１１３は、先端側が前記ハウジング１１１の内部から突出すると共に、その先端にピニオンカッタ１１４が同軸をなして取り付けられている。

前記主軸１１３の外面には、環状をなす外歯歯車（図示省略）の内側が当該主軸１１３に対して周方向への回転を規制されつつ軸方向へ移動できるように同軸上にスプライン連結されている。この外歯歯車の外歯は、図示しない回転用駆動源の駆動軸に同軸をなして連結された駆動歯車（図示省略）に対して直接的又は間接的に噛み合っている。

つまり、前記回転用駆動源の駆動軸を回転させると、前記主軸１１３は、前記駆動歯車や前記外歯歯車等を介して、周方向へ回転しながら前記カッタヘッド１１２に対して昇降移動することができるようになっているのである。このような前記外歯歯車、前記駆動歯車、前記回転用駆動源等により、本実施形態においては回転駆動手段を構成している。

前記主軸１１３の基端側には、ロッド１１５の先端側が自在継手（図示省略）を介して連結されている。このロッド１１５の基端側は、クランク１１６の先端側に回動可能に連結されている。このクランク１１６の基端側は、図示しない昇降用駆動源の駆動軸へ連結されている。

つまり、前記昇降用駆動源の駆動軸を回転させると、前記クランク１１６が基端側を中心に回転して先端側を旋回し、前記ロッド１１５及び前記自在継手を介することにより、前記主軸１１３は、前記カッタヘッド１１２に対して昇降移動しながら周方向へ回転することができるようになっているのである。このような前記自在継手、前記ロッド１１５、前記クランク１１６、前記昇降用駆動源等により、本実施形態においては昇降移動手段を構成している。

前記カッタヘッド１１２の先端側には、アーム１１８の基端側（一方側）が当該カッタヘッド１１２の揺動軸回りと同じ方向で回動できるように連結されており、当該アーム１１８は、その先端側（他方側）を回動方向一方側（図１中、右側）の外歯加工位置と他方側（図１中、左側）の内歯加工位置との二位置のみに切り換え固定できるように、その基端側（一方側）が当該カッタヘッド１１２に対して位置決め固定可能となっている。このアーム１１８の先端側（他方側）には、ロッド１１７の先端側（一方側）が回動可能に連結されている。

前記ロッド１１７の基端側（他方側）は、Ｌ字形をなすように曲折する曲折部分を回動可能に支持されたレバー１２０の先端側（一方側）に回動可能に連結されている。このレバー１２０の基端側（他方側）には、図示しない退避用駆動源の駆動軸へ連結されたカム１２１が配設されており、当該レバー１２０は、その基端側（他方側）が、当該カム１２１のカム面に常に当接するように付勢手段（図示省略）で付勢されている。

つまり、前記退避用駆動源の駆動軸を回転させると、前記レバー１２０が前記カム１２１の所定のプロファイルのカム面に対応して揺動し、前記ロッド１１７及び前記アーム１１８を介して、前記カッタヘッド１１２の先端側を揺動させて、前記主軸１１３の先端側の位置、すなわち、ピニオンカッタ１１４の位置を、ワークに接触する加工側位置とワークから離れた退避側位置とに揺動移動させて切り換えることができるようになっているのである。

このような本実施形態においては、前記ロッド１１７、前記アーム１１８等により揺動具を構成し、当該揺動具、前記レバー１２０、前記カム１２１、前記付勢手段、前記退避用駆動源等によりリリービング手段を構成している。

このようにして構成された本実施形態に係る歯車形削り盤１００の作動を図２，３に基づいて次に説明する。

図２に示すように、円盤状のワーク１Ａに対して外歯を創成する場合には、まず、前記アーム１１８の先端側を外歯加工位置（図２中、右側）へ位置させるように当該アーム１１８を図２中、時計回り方向へ揺動させて位置決め固定すると共に、前記カム１２１を外歯加工用の昇降移動サイクルで回転させるように当該カム１２１の回転位相を設定する。

続いて、前記回転用駆動源、前記昇降用駆動源、前記退避用駆動源をそれぞれ作動させて各駆動軸を回転させると共に、前記ワーク１Ａを支持する図示しないテーブルを回転させると、前記回転用駆動源の作動に伴って、前記歯車及び前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が回転すると共に、前記昇降用駆動源の作動に伴って、前記クランク１１６、前記ロッド１１５、前記自在継手、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が当該ワーク１Ａの軸心に対して平行に下降移動することにより、当該ワーク１Ａの外面の周方向の一部に外歯が創成される（図２Ａ，Ｂ）。

そして、前記ピニオンカッタ１１４が最下端位置にまで下降すると、前記退避用駆動源の作動による前記カム１２１の回転に伴って、前記レバー１２０の基端側が押し下げられて先端側が前記ワーク１Ａの径方向外側へ向かう方向（図２中、反時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１１７及び前記アーム１１８を介して前記カッタヘッド１１２の先端側が前記ワーク１Ａの外面から離反する方向（図２中、左側）へ移動することにより、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が径方向他方側（図２中、左側）の退避側位置へ位置するように前記ワーク１Ａの外面から離反すると共に直線的な軌跡を描きながら上昇移動する（リリービング：図２Ｃ，Ｄ）。

そして、前記ピニオンカッタ１１４が最上端位置にまで上昇すると、前記カム１２１の回転に伴う前記付勢手段の付勢力によって、前記レバー１２０の基端側が当初の位置に戻り、当該レバー１２０の先端側が前記ワーク１Ａの径方向内側へ向かう方向（図２中、時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１１７及び前記アーム１１８を介して前記カッタヘッド１１２の先端側が前記ワーク１Ａの外面に接近する方向（図２中、右側）へ移動することにより、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が径方向一方側（図２中、右側）の加工側位置へ位置するように前記ワーク１Ａの外面に接近すると共に、当該ピニオンカッタ１１４が再び当該ワーク１Ａの軸心に対して平行に下降移動する。これと併せて前記テーブルが回転することにより、ワーク１Ａの外面に先に創成された外歯に隣接して外歯が引き続いて創成される（図２Ａ，Ｂ）。

他方、図３に示すように、円環状のワーク１Ｂに対して内歯を創成する場合には、まず、前記アーム１１８の先端側を内歯加工位置（図２中、左側）へ位置させるように当該アーム１１８を図２中、反時計回り方向へ揺動させて位置決め固定すると共に、前記カム１２１を内歯加工用の昇降移動サイクル、すなわち、外歯加工用の回転位相と１８０度ずらして回転させるように当該カム１２１の回転位相を設定する。

続いて、外歯加工の場合と同様に、前記回転用駆動源、前記昇降用駆動源、前記退避用駆動源をそれぞれ作動させて各駆動軸を回転させると共に、前記ワーク１Ｂを支持する図示しないテーブルを回転させると、前記回転用駆動源の作動に伴って、前記歯車及び前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が回転すると共に、前記昇降用駆動源の作動に伴って、前記クランク１１６、前記ロッド１１５、前記自在継手、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が当該ワーク１Ｂの軸心に対して平行に下降移動することにより、当該ワーク１Ｂの内面の周方向の一部に内歯が創成される（図３Ａ，Ｂ）。

そして、前記ピニオンカッタ１１４が最下端位置にまで下降すると、前記カム１２１の回転に伴う前記付勢手段の付勢力によって、前記レバー１２０の基端側が持ち上げられて先端側が前記ワーク１Ｂの径方向内側へ向かう方向（図３中、時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１１７及び前記アーム１１８を介して前記カッタヘッド１１２の先端側が前記ワーク１Ｂの内面から離反する方向（図３中、右側）へ移動することにより、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が径方向一方側（図３中、右側）の退避側位置へ位置するように前記ワーク１Ｂの内面から離反すると共に直線的な軌跡を描きながら上昇移動する（リリービング：図３Ｃ，Ｄ）。

そして、前記ピニオンカッタ１１４が最上端位置にまで上昇すると、前記退避用駆動源の作動による前記カム１２１の回転に伴って、前記レバー１２０の基端側が押し下げられて当初の位置に戻り、当該レバー１２０の先端側が前記ワーク１Ｂの径方向外側へ向かう方向（図３中、反時計回り方向）へ揺動し、前記ロッド１１７及び前記アーム１１８を介して前記カッタヘッド１１２の先端側が前記ワーク１Ｂの内面に接近する方向（図３中、左側）へ移動することにより、前記主軸１１３を介して前記ピニオンカッタ１１４が径方向他方側（図３中、左側）の加工側位置へ位置するように前記ワーク１Ｂの内面に接近すると共に、当該ピニオンカッタ１１４が再び当該ワーク１Ｂの軸心に対して平行に下降移動する。これと併せて前記テーブルが回転することにより、ワーク１Ｂの内面に先に創成された内歯に隣接して内歯が引き続いて創成される（図３Ａ，Ｂ）。

つまり、従来の歯車形削り盤１０においては、図６ＢI及び図６ＢIIに示すように、ピニオンカッタ１４の前記加工側位置（図６ＢI中、右側／図６ＢII中、左側）及び前記退避側位置（図６ＢI中、左側／図６ＢII中、右側）に対応させて、当該ピニオンカッタ１４をワーク１Ａ，１Ｂの軸心に対して平行に下降移動させると共に当該ワーク１Ａ，１Ｂに干渉させることなく上昇移動させるように、下降移動用の直線プロファイルと上昇移動用の円弧プロファイルとを組み合わせた前記カム２１のカム面の所定のプロファイルによる当該ピニオンカッタ１４の移動軌跡を反転させることにより切り換えるようにしていたが、本実施形態に係る歯車形削り盤１００においては、図６ＡI及び図６ＡIIに示すように、ピニオンカッタ１１４の前記加工側位置（図６ＡI中、右側／図６ＡII中、左側）及び前記退避側位置（図６ＡI中、左側／図６ＡII中、右側）に対応させて、当該ピニオンカッタ１１４をワーク１Ａ，１Ｂの軸心に対して平行に下降移動させると共に当該ワーク１Ａ，１Ｂに干渉させることなく上昇移動させるように、下降移動及び上昇移動の両方に利用できる直線プロファイルを２つ組み合わせた前記カム１２１のカム面の所定のプロファイルによる当該ワーク１Ａ，１Ｂの軸心に対する当該ピニオンカッタ１１４の移動軌跡の傾斜角度を変更すると共に、当該カム１２１の回転位相を１８０度ずらして当該ピニオンカッタ１１４の昇降移動サイクルを逆転させることにより切り換えるようにしたのである。

このため、従来の歯車形削り盤１０においては、ピニオンカッタ１４の移動軌跡を反転させるように、前記リンク１８を上下方向に大きく回動させることから、外歯創成と内歯創成とを切り換えるときのカッタヘッド１２の揺動幅が大きくなってしまうものの、本実施形態に係る歯車形削り盤１００においては、ピニオンカッタ１１４の昇降移動サイクルを切り換えるように、前記カム１２１を１８０度回転させると共に、前記ワーク１Ａ，１Ｂの軸心に対するピニオンカッタ１１４の移動軌跡の傾斜角度を切り換えるように、前記アーム１１８の先端側を左右方向にわずかに揺動移動させる、すなわち、ピニオンカッタ１１４の加工側位置と退避側位置との間の移動量（リリービング量）と同等のカッタヘッド１１２の揺動移動量だけで済むことから、図４に示すように、外歯創成と内歯創成とを切り換えるときのカッタヘッド１１２の揺動幅を非常に小さくすることができる。

したがって、本実施形態に係る歯車形削り盤１００によれば、上記切り換えの際の前記カッタヘッド１１２の揺動を許容できるようにするためだけのハウジング１１１内の空間を非常に小さくすることができるので、ハウジング１１１の小型化を図ることができると共に、主軸１１３の揺動幅も非常に小さくすることができ、図５に示すように、ハウジング１１１の内部から主軸１１３を突出させるための開口部１１１ａを必要最小限の大きさで済ますことができるので、切削油や切粉等の異物の侵入を防止する各種手段を非常に簡単にすることができ、コストダウンを図ることができる。

本発明に係る歯車形削り盤は、外歯創成と内歯創成とを切り換えるときのカッタヘッドの揺動幅を小さく抑えることができるため、ハウジングの小型化を図ることができると共に、ハウジングの内部から主軸を突出させるための開口部を必要最小限の大きさで済ますことができ、切削油や切粉等の異物の侵入を防止する各種手段を非常に簡単にして、コストダウンを図ることができることから、産業上、極めて有益に利用することができる。

１Ａワーク（円盤状）
１Ｂワーク（円環状）
１００歯車形削り盤
１１１ハウジング
１１１ａ開口部
１１２カッタヘッド
１１３主軸
１１４ピニオンカッタ
１１５ロッド
１１６クランク
１１７ロッド
１１８アーム
１２０レバー
１２１カム

Claims

ピニオンカッタを用いてワークに外歯及び内歯を創成歯切りすることにより歯車を作製する歯車形削り盤であって、
先端に前記ピニオンカッタを取り付けられる主軸と、
先端側から前記主軸の先端側を突出させるように当該主軸を回転可能及び昇降移動可能に支持すると共に、基端側を回動可能に支持されたカッタヘッドと、
前記主軸を回転駆動させる回転駆動手段と、
前記主軸を昇降移動させる昇降移動手段と、
前記主軸が下降移動するときに、前記ワークに接触する加工側位置に前記ピニオンカッタを位置させるように前記カッタヘッドの先端側を揺動移動させると共に当該ピニオンカッタを直線的に下降移動させる一方、前記主軸が上昇移動するときに、前記ワークから離れた退避側位置に前記ピニオンカッタを位置させるように前記カッタヘッドの先端側を揺動移動させると共に当該ピニオンカッタを直線的に上昇移動させるリリービング手段と
を備え、
前記リリービング手段が、
回転可能に設けられて所定のプロファイルのカム面を有するカムと、
一方側が揺動できると共に他方側が前記カムのカム面に常に当接するように回動可能に支持されたレバーと、
一方側が前記カッタヘッドに回動可能に連結されて回動方向一方側と他方側との二位置に位置決め固定できると共に他方側が前記レバーの一方側に対して回動可能に連結された揺動具と
を備えることにより、
前記リリービング手段が、前記ワークに外歯を創成歯切りするときに、前記ピニオンカッタの径方向一方側に前記加工側位置を位置させると共に当該ピニオンカッタを前記ワークの軸心に対して平行に下降移動させる一方、前記ワークに内歯を創成歯切りするときに、前記ピニオンカッタの径方向他方側に前記加工側位置を位置させると共に当該ピニオンカッタを前記ワークの軸心に対して平行に下降移動させるように、前記ピニオンカッタの昇降移動サイクル及び前記ワークの軸心に対する当該ピニオンカッタの移動軌跡の傾斜角度を切り換えるものである
ことを特徴とする歯車形削り盤。
請求項１に記載の歯車形削り盤において、
前記揺動具が、
前記カッタヘッドに一方側を回動可能に連結されて回動方向一方側と他方側との二位置に他方側を位置決め固定可能なアームと、
前記アームの他方側に一方側を回動可能に連結されると共に前記レバーの一方側に他方側を回動可能に連結されたロッドと
を備えていることを特徴とする歯車形削り盤。