JP7048334B2 - 歯車研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、歯車研削装置に関する。

歯車は、その使用目的により、高い加工精度が求められる。高い加工精度が求められる歯車は、粗加工したワークを砥石によって研削して製作される。

歯車を研削するための装置として、特許文献１には歯車研削盤が記載されている。この歯車研削盤は、ねじ状の砥石とワークとを噛み合わせた状態で相対的に回転させることによって、ワークを研削している。歯車研削盤のベッドには、回転する砥石を移動可能に支持するコラムが設置されている。ベッドには、ワークを回転可能に支持するワークテーブルが砥石と対向するように設けられている。ワークテーブルを挟んでコラムと対向する位置に、カウンタコラムが設けられている。カウンタコラムは、ベッドから鉛直方向に延びる一本の柱として形成されている。

特許文献１に記載のカウンタコラムには、ワークをカウンタコラムの周りで旋回移動させてワークテーブルに搬送する搬送機構が取り付けられている。さらに、このカウンタコラムには、砥石をドレッシングするドレッシング装置やワークを鉛直方向の上方から押さえるテールストック（心押具）が設置されている。

特開２００５－１１１６００号公報

ところで、上述したような歯車研削盤では、ワークテーブルの構成要素であるベアリング等を定期的にメンテナンスする必要がある。メンテナンス時には、作業効率の観点からワークテーブルをベッドから取り外す必要がある。一方、ワークテーブルの上方にはテールストックや搬送機構等の他の構成要素が配されている。省サイズ化のために、これらの構成要素は近接している。このため、ワークテーブルをベッドから着脱する際、他の構成要素が干渉しないようにワークテーブルは斜め上方に持ち上げることを要する。また、高い加工精度でワークを研削するためには、ワークテーブルのベッドへの取り付け位置は厳密に管理をすることを要する。ワークテーブルが比較的重量物であること、及び、他の構成要素がワークテーブル取り付け位置に近接して存在することから、本対応は複雑且つ困難となる。

本発明は、上記課題に応えるためになされたものであって、ワークテーブルの着脱時の作業性を向上させることが可能な歯車研削装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る歯車研削装置は、上面で開口するワークテーブル取付穴が形成されたベッドと、前記ワークテーブル取付穴に挿入された状態で前記ベッド上に取り付けられ、加工対象のワークを前記ベッド上で回転可能に支持するワークテーブルと、前記ワークを研削する砥石を回転駆動可能に支持すると共に、前記ベッド上で前記ワークテーブルに対して前記砥石を移動可能に支持する砥石支持部と、を備え、前記ワークテーブル取付穴は、前記ワークの加工時に前記ワークテーブルが配置されるワークテーブル加工領域と、前記ワークテーブル加工領域から水平方向にずれた領域であって、前記ワークテーブル取付穴から前記ワークテーブルを鉛直方向に着脱させることが可能なワークテーブル離脱領域と、を有し、前記ワークテーブル加工領域と前記ワークテーブル離脱領域とは、前記ワークテーブルを移動可能な状態で繋っており、鉛直方向に見て、前記ワークテーブル加工領域と、前記砥石支持部とは、前記砥石を挟んで、水平方向の一方向である第一方向にずれて配置され、前記ワークテーブル離脱領域は、前記ワークテーブル加工領域から前記第一方向にずれて配置され、前記砥石支持部は、前記第一方向のうち、前記ワークテーブル加工領域から離れる側に移動可能であり、前記ワークテーブル取付穴は、前記ワークテーブル加工領域から前記ワークテーブル離脱領域に向かって前記砥石支持部に近づくように形成される。

このような構成によれば、ワークテーブル加工領域とワークテーブル離脱領域とが水平方向にずれた状態で繋がっている。そのため、ワークテーブル加工領域に配置されているワークテーブルをワークテーブル離脱領域まで水平移動させることができる。さらに、ワークテーブル離脱領域では、ワークテーブルを鉛直方向の上方に移動させるだけで、ワークテーブル取付穴からワークテーブルを外すことができる。したがって、ワークテーブル加工領域からワークテーブルを斜め上方に持ち上げることなく、水平移動と鉛直方向への移動だけでワークテーブルをベッドからの着脱ができる。つまり、単純な移動でワークテーブルのベッドからの着脱ができる。

また、本発明の第二態様に係る歯車研削装置では、第一態様において、前記ワークテーブルは、前記ワークテーブル取付穴に挿入されるワークテーブル挿入部と、前記ワークテーブル加工領域において前記ワークテーブル取付穴に挿入不能に形成されている箇所を含むワークテーブル本体部と、を有していてもよい。

このような構成とすることで、ワークテーブルをワークテーブル離脱領域とワークテーブル加工領域との間で移動させる際に、ワークテーブル取付穴にガイドとしての役割を担わせることができる。このため、ワークテーブルの着脱に際して、ワークテーブルが不用意に歯車研削装置の他構成要素と干渉することを避けることができる。

また、本発明の第三態様に係る歯車研削装置では、第一又は第二態様において、前記ワークテーブルは、前記ワークを着脱自在に保持するワーク保持治具と、中空状であると共にテーブル軸線を中心に回転可能であるワークテーブル回転軸と、前記ワークテーブル回転軸の外側に配されるワークテーブル外装部と、前記ワークテーブル回転軸の径方向の内側に配されて前記ワークテーブル回転軸と共に回転可能なワークテーブル軸部と、前記ワークテーブル外装部に固定されると共に前記ワークテーブル回転軸を前記ワークテーブル外装部に対して回転可能に支持する軸受部と、を有し、前記ワーク保持治具は、前記ワークテーブル軸部の先端に接続され、前記ワークテーブル軸部は、前記テーブル軸線の延びる方向に移動可能であると共に、当該移動により前記ワーク保持治具への前記ワークの着脱を可能としてもよい。

このような構成によれば、ワークテーブル単体で、ワークを加工する位置におけるワークの着脱、支持、回転を、担うことができる。このため、ワークテーブルの着脱を効率的に行うことができる。

また、本発明の第四態様に係る歯車研削装置では、第三態様において、前記ワークテーブルは、円柱状の軸部本体と、前記軸部本体の外周面から径方向の外側に突出して形成されているピストン部と、前記ワークテーブル回転軸の内部において前記ピストン部を取り囲むように形成されるシリンダ室と、前記シリンダ室と前記ピストン部の間に配される第一のパッキンと、前記シリンダ室の前記テーブル軸線の延びる方向の上部と前記軸部本体の間に配される第二のパッキンと、前記シリンダ室の前記テーブル軸線の延びる方向の下部と前記軸部本体の間に配される第三のパッキンと、内部に設けられた第一の制御油供給路及び第二の制御油供給路と、を有し、前記シリンダ室は、第一のパッキンと第二のパッキンで画定された上部シリンダ室と、第一のパッキンと第三のパッキンで画定された下部シリンダ室と、からなり、前記第一の制御油供給路の一端は、上部シリンダ室に連通しており、前記第二の制御油供給路の一端は、下部シリンダ室に連通していてもよい。

このような構成とすることで、上部シリンダ室及び下部シリンダ室に対して制御油を供給または排出することにより、ワークテーブル軸部をワークテーブル回転軸に対して鉛直方向に移動させることが可能となる。即ち、ワークテーブルに設けた機構のみで、ワークテーブル軸部の先端に設けたワークの保持及び取り外しを行うことができる。このように、ワークの保持及び取り外しをワークテーブル内に具備した機構で実現したため、ワークテーブルの着脱に際してその他の構成要素の移動及び着脱を最低限とすることができる。このため、ワークテーブルの着脱を効率的に行うことができる。

また、本発明の第五態様に係る歯車研削装置では、第四態様において、前記ワークテーブルは、前記ピストン部に固定された回転ピンと、前記上部シリンダ室の前記回転ピンと同期する位置に設けられた回転ピン嵌め合い穴と、を有し、前記回転ピンと前記回転ピン嵌め合い穴は、互いに嵌合して配されると共に、前記ワークテーブル軸部の前記移動に際して前記回転ピンと前記回転ピン嵌め合い穴は前記嵌合が維持されるように形成されていてもよい。

このような構成とすることで、ワークテーブル回転軸を回転させた場合、ワークテーブル軸部、さらにはその先端に配したワークも同期して回転をさせることが可能となる。したがって、ワークの回転を簡便な構造で実現することができる。このように、ワークテーブルの着脱に際してその他の構成要素の移動及び着脱を最低限とすることができる。このため、ワークテーブルの着脱を効率的に行うことができる。

また、本発明の第六態様に係る歯車研削装置では、第三から第五態様のいずれか一つにおいて、前記歯車研削装置は、テールストックを移動可能に支持するテールストック支持部と、前記テールストックの心押中心が前記テーブル軸線上に位置するように前記ベッドにおける前記ワークテーブルの取り付け位置を規定する位置決め機構と、を有していてもよい。

このような構成とすることで、ワークテーブルを、容易に精度よく、ベッドに取り付けることが可能となる。このため、高い加工精度でのワークの研削を実現するための、ワークテーブルの取り付けを効率的に行うことができる。

また、本発明の第七態様に係る歯車研削装置では、第三から第六態様のいずれか一つにおいて、前記ワークテーブルは、前記ワークテーブル軸部の先端に対して前記軸受部よりも遠い位置で前記ワークテーブル外装部に固定され、前記ワークテーブル回転軸の回転の変位を測定するエンコーダ部と、前記軸受部と前記エンコーダ部との間に配置され、前記ワークテーブル回転軸の外周面と摺接するシール部と、を有していてもよい。

このような構成とすることで、軸受部で使用される潤滑油のエンコーダ部への流入をシール部で防ぐことができる。したがって、エンコーダ部への油膜等の付着に伴う検出不良を防ぐことができると共に、ワークテーブルの取り付けに先立ち流入した潤滑油を除去することが不要となる。このため、ワークテーブルの取り付けを効率的に行うことができる。

また、本発明の第八態様に係る歯車研削装置では、第三から第七態様のいずれか一つにおいて、前記ワークテーブルは、前記ワークテーブル外装部に対して固定され、前記ワークテーブル軸部の移動量を測定するセンサー部を有していてもよい。

このような構成とすることで、ワークテーブルのメンテナンス時にセンサー部もメンテナンスすることができる。したがって、センサー部がワークテーブルとは別に取り付けられている場合に比べて、ワークテーブルの取り付けに先立つメンテナンス全体を効率的に行うことができる。このため、ワークテーブルの取り付けを効率的に行うことができる。

本発明によれば、ワークテーブルの着脱時の作業性を向上させることができる。

本実施形態における歯車研削装置を模式的に示す側面図である。 本実施形態における歯車研削装置を模式的に示す上面図である。 本実施形態におけるワークテーブル付近を示す要部断面図である。 本実施形態におけるワークテーブルを模式的に示す断面図である。 図３におけるＶ－Ｖ断面図であって、鉛直方向から見た本実施形態のワークテーブル取付穴を説明する断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図１から図５を参照して説明する。
歯車研削装置１は、歯車となるワークＷを砥石Ｔで研削する研削装置である。歯車研削装置１では、砥石ＴとワークＷとを同期回転させながら接触させることでワークＷが研削される。ワークＷは、例えば、円盤状や円筒状に形成されている被加工対象である。ワークＷは、砥石Ｔによって、外周面に形成されている歯が研削される。

砥石Ｔは、円筒状に形成されている。砥石Ｔの外周面には、所望の歯車の歯形に対応する螺旋状の研削歯が形成されている。

歯車研削装置１は、図１及び図２に示すように、ベッド２と、ワークテーブル３と、砥石支持部４と、ドレッシング装置５と、テールストック６と、テールストック支持部７と、ドレッシング装置移動部５５と、テールストック移動部６５と、ワーク旋回搬送部８と、を備えている。

ベッド２は、図１に示すように、床面に設置される台座である。ベッド２には、ワークテーブル３と、砥石支持部４と、テールストック支持部７と、が取り付けられている。図３に示すように、ベッド２には、鉛直方向Ｄｖの上方を向くベッド上面２０で開口するワークテーブル取付穴２１が形成されている。ワークテーブル取付穴２１は、砥石支持部４とテールストック支持部７との間に形成されている。ワークテーブル取付穴２１は、ベッド上面２０で開口している。ワークテーブル３は、図３に示すように、その一部がワークテーブル取付穴２１に挿入された状態でベッド２に取り付けられている。

ワークテーブル３は、ベッド２上でワークＷを回転可能に支持している。ワークテーブル３は、ワークＷを砥石Ｔと対面させることが可能な位置でベッド２に対して取り付けられている。ワークテーブル３は、鉛直方向Ｄｖに延びるテーブル軸線Ｏ３を中心としてベッド２に対して回転可能とされている。

ワークテーブル３は、ワーク保持治具３１と、ワークテーブル回転軸３２と、ワークテーブル外装部３３と、モータ３４と、ワークテーブル軸部３５と、軸受部３６と、エンコーダ部３７と、シール部３８と、センサー部３９とを有している。

ワーク保持治具３１は、ワークＷを着脱自在に保持可能とされている。ワーク保持治具３１は、ワークテーブル軸部３５の先端に取り付けられている。ワーク保持治具３１は、保持するワークＷの大きさや形状に応じて選択される。ワーク保持治具３１は、先端にワークＷを保持するコレット（不図示）が設けられている。ワーク保持治具３１は、治具軸部３１１と、治具外装部３１２と、を有している。

治具軸部３１１は、ワークテーブル軸部３５に着脱可能に固定されている。治具軸部３１１は、鉛直方向Ｄｖの下方（本図で下側）に移動することでコレットを締めるように動かす。その結果、コレットでワークＷが保持される。また、治具軸部３１１は、鉛直方向Ｄｖの上方（本図で上側）に移動することでコレットを開くように動かす。これにより、コレットからワークＷが取り外れされる。治具外装部３１２は、治具軸部３１１を摺動可能な状態で内部に保持している。

ワークテーブル回転軸３２は、テーブル軸線Ｏ３を中心として回転可能とされている。ワークテーブル回転軸３２は、テーブル軸線Ｏ３を中心とする円筒状に形成されている。ワークテーブル回転軸３２内には、後述するピストン部３５２が配置される空間であるシリンダ室３２１が形成されている。

ワークテーブル外装部３３は、テーブル軸線Ｏ３を基準とする径方向の外側からワークテーブル回転軸３２を覆っている。ワークテーブル外装部３３は、外装部本体３３１と、フランジ部３３２とを有している。

外装部本体３３１は、テーブル軸線Ｏ３を中心とする円筒状に形成されている。外装部本体３３１の内部にワークテーブル回転軸３２が配置されている。

図４に示すように、フランジ部３３２は外装部本体３３１の外周面から径方向の外側に突出して形成されている。フランジ部３３２の鉛直方向Ｄｖの下方を向く面（フランジ部下面３３２Ａ）は、ワークテーブル３がベッド２に取り付けられた場合に、ベッド上面２０と接触している。

モータ３４は、ワークテーブル外装部３３に対してワークテーブル回転軸３２を回転させる。モータ３４のロータ３４１は、ワークテーブル回転軸３２の外周面に固定されている。モータ３４のステータ３４２は、外装部本体３３１内に固定されている。このモータ３４を駆動させることで、外装部本体３３１に対してワークテーブル回転軸３２がロータ３４１とともにテーブル軸線Ｏ３を中心として回転する。

ワークテーブル軸部３５は、ワークテーブル回転軸３２の内部に収容された状態で、ワークテーブル回転軸３２とともに回転可能とされている。ワークテーブル軸部３５は、ワークテーブル回転軸３２内で鉛直方向Ｄｖに移動可能とされている。ワークテーブル軸部３５は、先端に治具軸部３１１が着脱可能とされている。ワークテーブル軸部３５は、軸部本体３５１と、ピストン部３５２と、ロータリージョイント部３５３とを有している。ピストン部３５２の鉛直方向Ｄｖの上面には円筒状の回転ピン３５２Ａが配されている。回転ピン３５２Ａの一部は、ピストン部３５２の鉛直方向Ｄｖの上面から上方に突出した状態で、ピストン部３５２に固定されている。

軸部本体３５１は、テーブル軸線Ｏ３を中心として円柱状に形成されている。軸部本体３５１の鉛直方向Ｄｖの上端には、ネジ穴が形成されている。このネジ穴に治具軸部３１１の端部が着脱可能とされている。軸部本体３５１の鉛直方向Ｄｖの下端は、ワークテーブル回転軸３２の鉛直方向Ｄｖの下端よりも鉛直方向Ｄｖの下方に突出している。

ピストン部３５２は、図４に示すように、軸部本体３５１の外周面から径方向の外側に突出して形成されている。ピストン部３５２は、シリンダ室３２１内に配置されている。シリンダ室３２１と、その鉛直方向Ｄｖの上部及び下部には、図４に示すようにパッキン３２２（３２２Ａ～３２２Ｃ）がパッキン溝３２３（３２３Ａ～３２３Ｃ）内に配されている。パッキン３２２は、ワークテーブル回転軸３２及びワークテーブル軸部３５と接している。この結果、シリンダ室３２１は、パッキン３２２Ａ及びパッキン３２２Ｂにより画定された上部シリンダ室３２１Ａと、パッキン３２２Ｂ及びパッキン３２２Ｃにより画定された下部シリンダ室３２１Ｂと、から形成される。なお、パッキン溝３２３は、本実施形態のように、ワークテーブル回転軸３２及びワークテーブル軸部３５で図４に示す側に設ける場合に限定されない。いずれか又は全てのパッキン溝３２３が、ワークテーブル回転軸３２及びワークテーブル軸部３５の図４で示す内容と逆側に設けることでも構わない。

上部シリンダ室３２１Ａの鉛直方向Ｄｖ上面には円筒状の回転ピン嵌め合い穴３２Ａが設けられている。回転ピン嵌め合い穴３２Ａは、回転ピン３５２Ａよりも、径が大きく形成されている。また、回転ピン嵌め合い穴３２Ａの中心と回転ピン３５２Ａの中心は、鉛直方向Ｄｖと垂直な方向に対してテーブル軸線Ｏ３から同一距離に設定される。ワークテーブル回転軸３２とピストン部３５２には、回転ピン３５２Ａが回転ピン嵌め合い穴３２Ａに入るように相互に配される。回転ピン嵌め合い穴３２Ａの深さは、後述するワークテーブル軸部３５の上方または下方の移動に際して、相互に干渉することなく且つ嵌め合い状態が維持できるように設定される。この結果、ワークテーブル軸部３５に対してモータ３４により回転力が付与された場合、回転ピン３５２Ａと回転ピン嵌め合い穴３２Ａとが係合することで、ワークテーブル軸部３５はワークテーブル回転軸３２と同期して回転がなされる。

なお、回転ピン３５２Ａ及び回転ピン嵌め合い穴３２Ａは、本実施形態のように、鉛直方向Ｄｖの上方で嵌め合いがなされる場合に限らない。鉛直方向Ｄｖの下方など、他の箇所で嵌め合いがなされても構わない。また、回転ピン３５２Ａ及び回転ピン嵌め合い穴３２Ａの形状は、本実施形態のように、円筒状である場合に限らない。

ロータリージョイント部３５３は、軸部本体３５１の鉛直方向Ｄｖの下端に取り付けられている。ロータリージョイント部３５３は、軸部本体３５１に対して回転可能とされている。ロータリージョイント部３５３は、軸部本体３５１とともに鉛直方向Ｄｖに移動する。ロータリージョイント部３５３には、制御油の供給源（不図示）と繋がれた配管が接続されている。

ワークテーブル軸部３５の内部には、ロータリージョイント部３５３に接続された配管からシリンダ室３２１内まで制御油を流通させる制御油供給路３５４（３５４Ａ及び３５４Ｂ）が形成されている。制御油供給路３５４Ａを介して上部シリンダ室３２１Ａに制御油が供給されると共に制御油供給路３５４Ｂを介して下部シリンダ室３２１Ｂ内の制御油が排出されることで、ワークテーブル軸部３５は、ワークテーブル回転軸３２に対して鉛直方向Ｄｖの下方に移動する。また、制御油供給路３５４Ａを介して上部シリンダ室３２１Ａ内の制御油が排出されると共に制御油供給路３５４Ｂを介して下部シリンダ室３２１Ｂ内に制御油が供給されることで、ワークテーブル軸部３５は、ワークテーブル回転軸３２に対して鉛直方向Ｄｖの上方に移動する。

軸受部３６は、ワークテーブル外装部３３に固定されている。軸受部３６は、ワークテーブル回転軸３２をワークテーブル外装部３３に対して回転可能に支持している。軸受部３６は、第一軸受部３６１と、第二軸受部３６２とを有している。第一軸受部３６１と第二軸受部３６２とは、間にモータ３４が配置可能となるように、鉛直方向Ｄｖに離れて外装部本体３３１に固定されている。第一軸受部３６１は、第二軸受部３６２よりもワークテーブル軸部３５の先端側に配置されている。

エンコーダ部３７は、ワークテーブル回転軸３２の回転の変位を測定している。エンコーダ部３７は、外装部本体３３１の下端に固定されている。エンコーダ部３７は、カバー部３７１と、エンコーダ本体３７２と、を有している。

カバー部３７１は、内部が中空の円盤状をなしている。エンコーダ本体３７２は、カバー部３７１内に収容されている。エンコーダ本体３７２は、例えばロータリーエンコーダである。

シール部３８は、ワークテーブル回転軸３２の外周面と摺接している。シール部３８は、ワークテーブル外装部３３に固定されている。シール部３８は、軸受部３６とエンコーダ部３７との間に配置されている。シール部３８は、軸受部３６よりも鉛直方向Ｄｖの下方に配置されている。シール部３８は、第二軸受部３６２とカバー部３７１との間で外装部本体３３１に固定されている。シール部３８としてはドライシールが例示される。

センサー部３９は、ワークテーブル軸部３５の移動量を測定する。センサー部３９は、カバー部３７１に取り付けられている。センサー部３９は、ロータリージョイント部３５３の鉛直方向Ｄｖの移動量を測定している。センサー部３９での測定結果によって、ワークテーブル軸部３５が確実に作動しているか否かが確認される。

また、ワークテーブル３は、ワークテーブル挿入部３Ａと、ワークテーブル本体部３Ｂとを有している。

ワークテーブル挿入部３Ａは、ワークテーブル３において、ワークテーブル取付穴２１に挿入される部分である。ワークテーブル挿入部３Ａは、図４において、フランジ部下面３３２Ａよりも鉛直方向Ｄｖの下方の部分である。

ワークテーブル本体部３Ｂは、図４において、フランジ部下面３３２Ａよりも鉛直方向Ｄｖの上方の部分である。ワークテーブル本体部３Ｂのフランジ部３３２は、ワークテーブル加工領域２１Ａにおいてワークテーブル取付穴２１に挿入不能に形成されているワークテーブル３は、ワークテーブル挿入部３Ａはワークテーブル取付穴２１に挿入されると共に、ワークテーブル本体部３Ｂのフランジ部下面３３２Ａがベッド上面２０に接した状態で、ベッド２に設置される。

砥石支持部４は、ワークＷを研削する砥石Ｔを回転駆動させる。砥石支持部４は、ワークテーブル加工領域２１Ａに配置されたワークテーブル３に対してベッド２上で砥石Ｔを移動可能に支持している。砥石支持部４は、砥石支持部本体４１と、砥石移動部４２と、砥石駆動部４３とを有している。

砥石支持部本体４１は、ベッド２上で、ワークテーブル３に対して離れて配置されている。砥石支持部本体４１は、ワークテーブル３に対して砥石Ｔを水平方向に移動可能とされている。ここで、ベッド２に対する砥石支持部本体４１の移動方向を第一方向Ｄ１と称する。第一方向Ｄ１は、水平方向の一つであって、ベッド２の長手方向である。したがって、砥石支持部本体４１は、ワークテーブル３に対する砥石Ｔの第一方向Ｄ１の位置を調整している。

砥石移動部４２は砥石支持部本体４１に対して鉛直方向Ｄｖに移動可能とされている。したがって、砥石移動部４２は、ワークテーブル３に対する砥石Ｔの鉛直方向Ｄｖの位置を調整している。

砥石駆動部４３は砥石移動部４２に対して第一方向Ｄ１と直交する水平方向（第二方向Ｄ２）に移動可能とされている。第二方向Ｄ２は、第一方向Ｄ１及び鉛直方向Ｄｖと直交する方向であって、ベッド２の幅方向である。砥石駆動部４３には、砥石Ｔが着脱可能に取り付けられている。図２は、砥石ＴがワークＷを研削する位置に配された状態を示している。砥石Ｔの交換時等には、作業性を考慮して、砥石Ｔは図２における第二方向Ｄ２の紙面下方に移動をさせる。砥石駆動部４３は、砥石Ｔを回転させる。また、砥石駆動部４３は、モータ３４等の駆動源の動力によって、第一方向Ｄ１と交差する方向に延びる砥石Ｔ回転軸線Ｏ４を中心に砥石Ｔを移動させる。したがって、砥石駆動部４３は、砥石Ｔを回転させつつ、ワークテーブル３に対する砥石Ｔの第二方向Ｄ２の位置を調整する。

図１及び図２に示すように、ドレッシング装置５は、砥石Ｔをドレッシング可能とされている。ドレッシング装置５は、回転駆動されるドレッシング工具を有している。ドレッシング装置５は、ドレッシング工具を砥石Ｔに接触させることで砥石Ｔを研いでいる。ドレッシング装置５は、ドレッシング装置移動部５５を介して、テールストック支持部７に対して鉛直方向Ｄｖに移動可能に支持されている。

テールストック支持部７はテールストック６及びドレッシング装置５を鉛直方向Ｄｖに移動可能に支持している。テールストック支持部７は、砥石支持部４に対してワークテーブル３を挟んで第一方向Ｄ１に離れた位置に配置されている。

テールストック６は、ワークテーブル３に支持されたワークＷに鉛直方向Ｄｖの上方からワークＷをワークテーブル３に向かって押さえている。

テールストック支持部７は、支持部本体７１と、第一ガイドレール７５と、第二ガイドレール７６と、を有している。支持部本体７１は、ベッド２に対して固定されている。支持部本体７１は、内部にワークＷが通過可能な搬送経路が形成された門型形状をなしている。支持部本体７１の砥石支持部４と対峙する面に、第一ガイドレール７５及び第二ガイドレール７６が固定されている。

第一ガイドレール７５は、支持部本体７１に固定されている。第一ガイドレール７５は、鉛直方向Ｄｖに直線状をなして延びている。第一ガイドレール７５は、支持部本体７１に対して第二方向Ｄ２に離れて一対配置されている。

第二ガイドレール７６は、支持部本体７１に固定されている。第二ガイドレール７６は、鉛直方向Ｄｖに直線状をなして延びている。第二ガイドレール７６は、支持部本体７１に対して第二方向Ｄ２に離れて一対配置されている。一対の第二ガイドレール７６は、一対の第一ガイドレール７５を第二方向Ｄ２の内側に挟み込むように配置されている。

テールストック移動部６５は、テールストック６をワークテーブル３に向かって移動可能に支持している。テールストック移動部６５は、第一ガイドレール７５に移動可能に支持されている。テールストック移動部６５には、テールストック６が固定されている。テールストック移動部６５は、不図示のモータ等の駆動装置によって第一ガイドレール７５に対して移動される。つまり、テールストック移動部６５は、テールストック６を第一ガイドレール７５に沿ってテールストック支持部７に対して鉛直方向Ｄｖのみに移動される。

ドレッシング装置移動部５５は、ドレッシング装置５を砥石Ｔに向かって移動可能に支持している。ドレッシング装置移動部５５は、第二ガイドレール７６に移動可能に支持されている。ドレッシング装置移動部５５には、ドレッシング装置５が固定されている。ドレッシング装置移動部５５は、不図示のモータ等の駆動装置によって第二ガイドレール７６に対して移動される。つまり、ドレッシング装置移動部５５は、ドレッシング装置５を第二ガイドレール７６に沿ってテールストック支持部７に対して鉛直方向Ｄｖのみに移動される。

ワーク旋回搬送部８は、ワーク加工位置とワーク交換位置との間を、ワーク旋回軸周りに旋回させてワークＷを移動させる。ここで、ワーク加工位置は、ワークテーブル３のワーク保持治具３１にワークＷを設置可能な位置である。したがって、ワーク加工位置では、ワークＷは砥石Ｔによって研削される。また、ワーク交換位置は、加工済みのワークＷを未加工のワークＷと交換可能な位置である。ワーク交換位置は、テールストック支持部７を挟んで砥石支持部４と反対側の位置である。つまり、ワーク交換位置は、ワーク加工位置に対して鉛直方向Ｄｖ及び第二方向Ｄ２に位置が同じ位置であって、第一方向Ｄ１に離れた位置である。ワーク旋回搬送部８は、交換時に、ワーク加工位置に位置するワークＷとワーク交換位置の位置するワークＷとを互いに移動させる。なお、ワーク旋回搬送部８は、ワークＷの交換時以外は、ワークＷの砥石Ｔによる研削等に支障がない位置に移動させる。

また、図３に示すように、ベッド２に形成されたワークテーブル取付穴２１は、ワークテーブル加工領域２１Ａと、ワークテーブル離脱領域２１Ｂと、を有している。

ワークテーブル加工領域２１Ａは、ワークＷの加工時にワークテーブル挿入部３Ａが配置される領域である。したがって、ワークテーブル加工領域２１Ａは、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、ワーク加工位置と位置が重なっている。ワークテーブル加工領域２１Ａの鉛直方向Ｄｖの上方には、ドレッシング装置５やテールストック６が配置されている。

ワークテーブル３のフランジ部３３２には図示しない複数の穴が設けられている。前記穴はテーブル軸線Ｏ３に平行に前記フランジ部３３２を貫通している。ワークテーブル３は、ベッド上面２０に設けられたピン穴３０（図５参照）に対してフランジ部３３２の前記穴を介して図示しない止めピンを差し込むことで、ベッド２に対して位置決めが行われている。当該位置決めによる、ワークテーブル３のテーブル軸線Ｏ３上に、テールストック６の心押中心が位置することとなる。また、ワークテーブル３は、ベッド上面２０に設けられた図示しないボルト穴に対してフランジ部３３２の前記穴を介して図示しないボルトを取り付けることにより、ベッド２に対して固定されている。なお、止めピン及びボルトは、各々少なくとも２ヶ設けることが望ましい。

ワークテーブル離脱領域２１Ｂは、ワークテーブル加工領域２１Ａから水平方向にずれた領域である。ワークテーブル加工領域２１Ａとワークテーブル離脱領域２１Ｂとは、ワークテーブル３を移動可能な状態で繋っている。ワークテーブル離脱領域２１Ｂは、ワークテーブル３を鉛直方向Ｄｖの上方に移動させた場合に、ワークテーブル取付穴２１からワークテーブル３を着脱させることが可能な領域である。つまり、ワークテーブル離脱領域２１Ｂでワークテーブル３を鉛直方向Ｄｖの上方に移動させることで、ワークテーブル挿入部３Ａはベッド上面２０よりも鉛直方向Ｄｖの上方へ移動される。

ワークテーブル離脱領域２１Ｂは、テールストック支持部７よりも砥石支持部４に近い位置に形成されている。したがって、ワークテーブル取付穴２１は、ワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル離脱領域２１Ｂに向かって砥石支持部４に近づくように形成されている。ワークテーブル離脱領域２１Ｂは、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、他の部品と重ならない位置に配置されている。具体的には、ワークテーブル離脱領域２１Ｂは、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、ドレッシング装置５、テールストック６、ワーク旋回搬送部８、及び砥石Ｔに対して、第一方向Ｄ１の位置がずれて形成されている。

ワークテーブル取付穴２１は、図５に示すように、ワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル離脱領域２１Ｂに向かう方向である第一方向Ｄ１を長手方向とする長穴として形成されている。つまり、ワークテーブル取付穴２１の短手方向である第二方向Ｄ２の長さは、一定の大きさで形成されている。ワークテーブル取付穴２１は、ワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル離脱領域２１Ｂまでの全域にわたってワークテーブル本体部３Ｂが挿入不能な大きさで形成されている。つまり、ワークテーブル取付穴２１の短手方向の長さは、ワークテーブル挿入部３Ａよりも大きく、かつ、ワークテーブル本体部３Ｂよりも小さく形成されている。

以上のような構成において、メンテナンス時におけるベッド２からのワークテーブル３の取り外しは以下の手順で行う。まず、ワーク旋回搬送部８を、上方から見てワークテーブル取付穴２１と干渉しない位置に移動させる。次に、テールストック移動部６５によりテールストック６を鉛直方向Ｄｖの上方に移動させる。更に、砥石移動部４２により砥石支持部本体４１を第一方向Ｄ１のテールストック支持部７から離れる側に移動させる。そして、ワークテーブル３のフランジ部３３２に配された図示しないボルト及び図示しない止めピンを取り外す。そして、ワークテーブル３を、図示しないアイボルトを複数個所に設置した上で図示しないワイヤによりクレーン等の図示しない吊り上げ手段に接続して、ベッド上面２０から鉛直方向Ｄｖの上方に持ち上げる。その上で、ワークテーブル３を、ワークテーブル取付穴２１におけるワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル離脱領域２１Ｂに向けて水平方向に移動させる。更に、ワークテーブル３は、ワークテーブル離脱領域２１Ｂに至った後に、鉛直方向Ｄｖの上方に持ち上げられる。そして、ワークテーブル３は、歯車研削装置１から図示しないメンテナンス場所に移動される。
なお、メンテナンス時におけるベッド２へのワークテーブル３の取り付けは、逆の手順で行うこととなる。

上記のような歯車研削装置１では、ワークテーブル加工領域２１Ａとワークテーブル離脱領域２１Ｂとが水平方向にずれた状態で繋がっている。そのため、ワークテーブル加工領域２１Ａに配置されているワークテーブル３をワークテーブル離脱領域２１Ｂまで水平移動させることができる。さらに、ワークテーブル離脱領域２１Ｂでは、ワークテーブルを鉛直方向Ｄｖの上方に移動させるだけで、ワークテーブル取付穴２１からワークテーブル３を外すことができる。したがって、ワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル３を斜め上方に持ち上げることなく、水平移動と鉛直方向Ｄｖへの移動だけでワークテーブル３をベッド２からの着脱ができる。つまり、単純な移動でワークテーブル３のベッド２からの着脱ができる。その結果、ワークテーブル３をベッド２に対して比較的容易に着脱することができる。これにより、ワークテーブル３をベッド２に対して着脱する作業性を向上させることができる。

また、ワークテーブル３をワークテーブル離脱領域２１Ｂとワークテーブル加工領域２１Ａとの間で移動させる際に、ワークテーブル取付穴２１にガイドとしての役割を担わせることができる。このため、ワークテーブル３の着脱に際して、ワークテーブル３が不用意に歯車研削装置の他構成要素と干渉することを避けることができる。

また、ワークテーブル３単体で、ワーク加工位置におけるワークＷの着脱、支持、回転を、担うことができる。

また、上部シリンダ室３２１Ａ及び下部シリンダ室３２１Ｂに対して制御油を供給または排出することにより、ワークテーブル軸部３５をワークテーブル回転軸３２に対して鉛直方向Ｄｖ向に移動させることが可能となる。即ち、ワークテーブル３に設けた機構のみで、ワークテーブル軸部３５の先端に設けたコレットを介してワークＷの保持及び取り外しを行うことができる。

また、モータ３４によりワークテーブル回転軸３２を回転させた場合、ワークテーブル軸部３５、さらにはその先端に配したコレットで支持されたワークＷも同期して回転をさせることが可能となる。したがって、ワークＷの回転を簡便な構造で実現することができる。

また、ワークテーブル３を、容易に精度よく、ベッド２に取り付けることが可能となる。このため、高い加工精度でのワークＷの研削を実現するための、ワークテーブル３の取り付けを効率的に行うことができる。

また、第一軸受部３６１や第二軸受部３６２で使用される潤滑油のエンコーダ部３７への流入をシール部３８で防ぐことができる。したがって、エンコーダ部３７への油膜等の付着に伴う検出不良を防ぐことができると共に、ワークテーブル３の取り付けに先立ち流入した潤滑油を除去することが不要となる。このため、ワークテーブルの取り付けを効率的に行うことができる。

また、ワークテーブル３のメンテナンス時にセンサー部３９もメンテナンスすることができる。したがって、センサー部３９がワークテーブル３とは別に取り付けられている場合に比べて、ワークテーブル３の取り付けに先立つメンテナンス全体を効率的に行うことができる。

上述したように、ワークテーブル３の着脱に際してその他の構成要素の移動及び着脱を最低限とすることができる。このため、ワークテーブルの着脱を効率的に行うことができる。

（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。

ワークテーブル取付穴２１は、本実施形態のようにワークテーブル加工領域２１Ａからワークテーブル離脱領域２１Ｂに向かって砥石支持部４に近づくような長穴として形成されていることに限定されているものではない。ワークテーブル取付穴２１では、ワークテーブル３を鉛直方向Ｄｖの上方に移動させることが可能な位置にワークテーブル離脱領域２１Ｂが形成されていればよい。したがって、例えば、テールストック支持部７内にワークテーブル３が通過可能な空間が形成され、ワークテーブル離脱領域２１Ｂが、ワークテーブル加工領域に対してテールストック支持部７の反対側に形成されていてもよい。また、ワークテーブル取付穴は、円弧状やジグザク状など、長穴と異なる形状でもよい。更に、ワークテーブル取付穴は、ワークテーブル加工領域とワークテーブル離脱領域で異なる形状であっても構わない。

また、テールストック支持部７は、本実施形態のように門型形状で形成される構造に限定されるものではない。テールストック支持部７はテールストック６等を適切に支持できる構造であればよく、例えば、一本の柱として形成されていてもよい。

また、ワークテーブル３のベッド２への位置決めは、本実施形態のように止めピンで行う場合に限定されるものではない。図３におけるワークテーブル取付穴２１の第一方向Ｄ１方向の端面（図３中の右端面）とワークテーブル挿入部３Ａの第一方向Ｄ１方向の端面（図３中の右端面）とを接触させることや、ベッド上面２０に設けた位置決め機構とワークテーブルのフランジ部とを接触させることなどで、位置決めすることでもよい。

また、テールストック移動部６５は、本実施形態のようにテールストック６を鉛直方向Ｄｖのみに移動させることに限定されるものではない。テールストック移動部６５は、ワークテーブル３に向かうようにテールストック６を移動させることができればよい。したがって、例えば、テールストック移動部６５は、湾曲した移動経路をたどるようにテールストック６をテールストック支持部７に対して移動させてもよい。また、テールストック移動部６５は、テールストック６をテールストック支持部７の周りを旋回するように移動させてもよい。

また、ドレッシング装置５は、本実施形態のようにテールストック支持部７に取り付けられていることに限定されるものではない、ドレッシング装置５は、テールストック支持部７以外の別の部材に設けられていてもよい。

また、ドレッシング装置移動部５５は、本実施形態のようにドレッシング装置５を鉛直方向Ｄｖのみに移動させることに限定されるものではない。ドレッシング装置移動部５５は、ドレッシング装置５を砥石Ｔに向かって移動させることができればよい。したがって、例えば、ドレッシング装置移動部５５は、湾曲した移動経路をたどるようにドレッシング装置５をテールストック支持部７に対して移動させてもよい。また、ドレッシング装置移動部５５は、ドレッシング装置５をテールストック支持部７の周りを旋回するように移動させてもよい。

また、ワークＷは、本実施形態のようにワーク旋回搬送部８によって、ワーク旋回軸の周りを旋回するように搬送されることに限定されるものではない。ワークＷは、ワーク加工位置とワーク交換位置との間で移動されればよい。したがって、ワークＷは、テールストック支持部７の周りを旋回するように移動されてもよい。また、ワークＷはテールストック支持部７の間の空間を第一方向Ｄ１に直線移動されてもよい。

１…歯車研削装置 Ｔ…砥石 Ｗ…ワーク Ｄｖ…鉛直方向 Ｄ１…第一方向 Ｄ２…第二方向 ２…ベッド ２０…ベッド上面 ２１…ワークテーブル取付穴 ３０…ピン穴 ３…ワークテーブル Ｏ３…テーブル軸線 ４…砥石支持部 ４１…砥石支持部本体 ４２…砥石移動部 ４３…砥石駆動部 ５…ドレッシング装置 ６…テールストック ７…テールストック支持部 ７１…支持部本体 ７５…第一ガイドレール ７６…第二ガイドレール ６５…テールストック移動部 ５５…ドレッシング装置移動部 ８…ワーク旋回搬送部 ３１…ワーク保持治具 ３１１…治具軸部 ３１２…治具外装部 ３２…ワークテーブル回転軸 ３２１…シリンダ室 ３２１Ａ…上部シリンダ室 ３２１Ｂ…下部シリンダ室 ３２２、３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ…パッキン ３２３、３２３Ａ、３２３Ｂ、３２３Ｃ…パッキン溝 ３２Ａ…回転ピン嵌め合い穴 ３３…ワークテーブル外装部 ３３１…外装部本体 ３３２…フランジ部 ３３２Ａ…フランジ部下面 ３４…モータ ３４１…ロータ ３４２…ステータ ３５…ワークテーブル軸部 ３５１…軸部本体 ３５２…ピストン部 ３５２Ａ…回転ピン ３５３…ロータリージョイント部 ３５４、３５４Ａ、３５４Ｂ…制御油供給路 ３６…軸受部 ３６１…第一軸受部 ３６２…第二軸受部 ３７…エンコーダ部 ３７１…カバー部 ３７２…エンコーダ本体 ３８…シール部 ３９…センサー部 ３Ａ…ワークテーブル挿入部 ３Ｂ…ワークテーブル本体部 ２１Ａ…ワークテーブル加工領域 ２１Ｂ…ワークテーブル離脱領域

Claims (8)

1. 上面で開口するワークテーブル取付穴が形成されたベッドと、
   前記ワークテーブル取付穴に挿入された状態で前記ベッド上に取り付けられ、加工対象のワークを前記ベッド上で回転可能に支持するワークテーブルと、
   前記ワークを研削する砥石を回転駆動可能に支持すると共に、前記ベッド上で前記ワークテーブルに対して前記砥石を移動可能に支持する砥石支持部と、を備え、
   前記ワークテーブル取付穴は、
   前記ワークの加工時に前記ワークテーブルが配置されるワークテーブル加工領域と、
   前記ワークテーブル加工領域から水平方向にずれた領域であって、前記ワークテーブル取付穴から前記ワークテーブルを鉛直方向に着脱させることが可能なワークテーブル離脱領域と、を有し、
   前記ワークテーブル加工領域と前記ワークテーブル離脱領域とは、前記ワークテーブルを移動可能な状態で繋っており、
   鉛直方向に見て、前記ワークテーブル加工領域と、前記砥石支持部とは、前記砥石を挟んで、水平方向の一方向である第一方向にずれて配置され、
   前記ワークテーブル離脱領域は、前記ワークテーブル加工領域から前記第一方向にずれて配置され、
   前記砥石支持部は、前記第一方向のうち、前記ワークテーブル加工領域から離れる側に移動可能であり、
   前記ワークテーブル取付穴は、前記ワークテーブル加工領域から前記ワークテーブル離脱領域に向かって前記砥石支持部に近づくように形成される歯車研削装置。
2. 前記ワークテーブルは、
   前記ワークテーブル取付穴に挿入されるワークテーブル挿入部と、
   前記ワークテーブル加工領域において前記ワークテーブル取付穴に挿入不能に形成されている箇所を含むワークテーブル本体部と、を有する請求項１に記載の歯車研削装置。
3. 前記ワークテーブルは、
   前記ワークを着脱自在に保持するワーク保持治具と、
   中空状であると共にテーブル軸線を中心に回転可能であるワークテーブル回転軸と、
   前記ワークテーブル回転軸の外側に配されるワークテーブル外装部と、
   前記ワークテーブル回転軸の径方向の内側に配されて前記ワークテーブル回転軸と共に回転可能なワークテーブル軸部と、
   前記ワークテーブル外装部に固定されると共に前記ワークテーブル回転軸を前記ワークテーブル外装部に対して回転可能に支持する軸受部と、を有し、
   前記ワーク保持治具は、前記ワークテーブル軸部の先端に接続され、
   前記ワークテーブル軸部は、前記テーブル軸線の延びる方向に移動可能であると共に、当該移動により前記ワーク保持治具への前記ワークの着脱を可能とする請求項１又は請求項２に記載の歯車研削装置。
4. 前記ワークテーブルは、
   円柱状の軸部本体と、
   前記軸部本体の外周面から径方向の外側に突出して形成されているピストン部と、
   前記ワークテーブル回転軸の内部において前記ピストン部を取り囲むように形成されるシリンダ室と、
   前記シリンダ室と前記ピストン部の間に配される第一のパッキンと、
   前記シリンダ室の前記テーブル軸線の延びる方向の上部と前記軸部本体の間に配される第二のパッキンと、
   前記シリンダ室の前記テーブル軸線の延びる方向の下部と前記軸部本体の間に配される第三のパッキンと、
   内部に設けられた第一の制御油供給路及び第二の制御油供給路と、を有し、
   前記シリンダ室は、
   第一のパッキンと第二のパッキンで画定された上部シリンダ室と、
   第一のパッキンと第三のパッキンで画定された下部シリンダ室と、からなり、
   前記第一の制御油供給路の一端は、上部シリンダ室に連通しており、
   前記第二の制御油供給路の一端は、下部シリンダ室に連通している請求項３に記載の歯車研削装置。
5. 前記ワークテーブルは、
   前記ピストン部に固定された回転ピンと、
   前記上部シリンダ室の前記回転ピンと同期する位置に設けられた回転ピン嵌め合い穴と、を有し、
   前記回転ピンと前記回転ピン嵌め合い穴は、互いに嵌合して配されると共に、前記ワークテーブル軸部の前記移動に際して前記回転ピンと前記回転ピン嵌め合い穴は前記嵌合が維持されるように形成されている請求項４に記載の歯車研削装置。
6. 前記歯車研削装置は、
   テールストックを移動可能に支持するテールストック支持部と、
   前記テールストックの心押中心が前記テーブル軸線上に位置するように前記ベッドにおける前記ワークテーブルの取り付け位置を規定する位置決め機構と、を有する請求項３から５のいずれか一項に記載の歯車研削装置。
7. 前記ワークテーブルは、
   前記ワークテーブル軸部の先端に対して前記軸受部よりも遠い位置で前記ワークテーブル外装部に固定され、前記ワークテーブル回転軸の回転の変位を測定するエンコーダ部と、
   前記軸受部と前記エンコーダ部との間に配置され、前記ワークテーブル回転軸の外周面と摺接するシール部と、を有する請求項３から６のいずれか一項に記載の歯車研削装置。
8. 前記ワークテーブルは、前記ワークテーブル外装部に対して固定され、前記ワークテーブル軸部の移動量を測定するセンサー部を有する請求項３から７のいずれか一項に記載の歯車研削装置。

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