JPH02502358A - 多軸かさ歯及びハイポイドギア創成装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 多軸かさ歯及びハイポイドギア創成装置く技術分野〉 本発明は、かさ歯及びハイポイドギアにおける長手方向に曲がった歯みぞを創成 する装置及び方法に関するものである。特に、本発明はコンピュータにより数１ 　＠ｍされたかさ歯及びハイポイドギアの創成装置及び方法に関するものであり 、倒動装置の軸線の数を設定及び動作用に減少させたものである。

〈背景技術〉 本発明の技術分野においては、用語“かき歯”または“ハイポイド”のうちのい ずれも他方を含む一般的な用語ではないけれども、本発明において、以）では、 “がさ歯及びハイポイド”なる用語は、いずれか一方または両方のタイプのギア を意味することとする。従って、かさ面歯車はハイポイドギアの一種とも考えら れ、またその逆の考えも成立するので、本発明は両方またはいずれか一方の長手 方向に曲がった歯面間の溝を創成する装置及び方法に関するものである。

かさ歯及びハイポイドギアの創成装置は、一般に、切削乃至研削工具（カッティ ングまたはグラインディング）を担持するように構成されており、その工具は加 工形成中のワークギアと噛合する組合せのギア部材となり得る。

の両方がそれぞれのワークギア８！ｉＩと噛合する相補的かつ理論的な形成ギア 乃至理論創成ギア （ｔｈｏｒｅｔｉｃａｌ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｑｅａｒ＞である工具と共に 別々に製造される場合、製造されたワークギアは互いに適切に噛合することがわ かっている。

通常、組合せのワークギア対の一方または両方のギヤの歯面は、ワークギアがあ たかも工具により表わされた理論創成ギアと噛合しているごとくに工具との相対 的なころがり乃至ローリング（ｒｏｌｌｉｎｏ　）により製造される。

しかしながら、このような創成工程は非常に時間のかかるものであり、一対のギ アのうち一方だけを製造したほうが好ましい場合が多い。例えば、自動車用に用 いられる多くのかさ歯及びハイポイドギア対は以下の工程により製造される。第 １のギア部材（通常リングギア）の歯面は創成工程を経ずに（ｗｉｔｈｏｕｔ　 ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）形成される（すなわち、工具が静置理論ギアの歯面を与 えるように配向されており、ワークギアの歯みぞが工具によって規定される歯形 状になっている）、他方のギア部材（通常ピニオン）の歯面は該他方のギア部材 と噛合する前記第−の被形成ギア部材の歯面を与えるように配向している工具を 用いて加工される。

経済性のために、２種類のギア形成装置が、ワークギア対の異なる部材を製造す るために用いられ、ギア対の一方だけが創成を必要とする。ワークギアと噛合し て理論形成ギアのローリング運動をするように構成された装置は“創成装置”と いわれ、静置理論ギアとなるように構成された装置は、“非創成訓ｒといわれる 。創成装置は、付加的な運動を付与することを必要とされ、従って非創成ｌｌ１ １よりも複雑でかつ高価なものである。コストを大きく低減することは、より安 い非創成装置を用い、それぞれのギア対の一方の部材を製ｉすることにより可能 になる。創成装置は非創成歯の歯車を製造するために用いることができるが、非 創成′装置は形成された歯面なｆＪ造する設定制御が不要である。

代表的なかさ歯及びハイポイドギア創成装置は、装置基台とワークギア及び回転 工具を取付けるようにこの基台上に載置された別個の支持台とを有している。工 具支持台は回転工具を担持するように構成されており、この回転工具は、工具ギ アと噛合するように位置決めされた理論創成ギアとなる。１ｍクレードルは工具 支持台に枢支されており、その回転軸線が理論創成ギアの軸線になっている。理 論創成ギアの１つ以上の歯を規定しているストック除去向を有する回転工具はク レードルの前面で支持されている。特に、回転工具は、クレードルにより担持さ れたチルト機構に枢支された工具スピンドルに取付けられている。チルト機構は 回転工具軸線のクレードル軸線に対する角度位置を調整するために用いられてお り、工具のストック除去面は理論創成ギア上でのギアの歯の位置となるように配 向されている。

ワークギア支持台は、一般に、ワークギヤの取付位置を＊＊する手段を有してお り、ワークギアは工具支持台により規定された理論創成ギアと噛合する。ワーク ギアはワーク支持台に回転可能に枢支されており、ワークギアを回転させる手段 はＩＮクレードルを回転させる手段に接続されており、ワークギアはクレードル の回転に同期して回転可能である。ワークギアが、あたかも、装置クレードル軸 線に一致する軸線を有しかつ工具のストック除去面により表わされた歯面に噛合 する別のギア部材（すなわち、理論創成ギア）と噛合しているように、工具とワ ークギアとの間に相対的ローリング動作を与えることにより、歯側面がワークギ アに形成される。

回転工具は、創成ギアの単一の自を表わすように配置されていても、また複数の 歯を有する創成ギアを表わすワークギアと同期回転する工具本体に特別に位置決 めされた多くのストック除去面を有していてもよい。

″間欠インデックス”工程は、創成ギアの単一の歯を表わすように設計された回 転工具の使用に関連している。

従来の間欠インデックスによると、各々の連続した歯みぞは、所定数の歯みぞの すべてがワークギアに形成されるまで一度に１つ形成される。例えば、工具がワ ークギアの回転と同期してクレードル軸線の回りを回転する創成動作が各歯みぞ 毎に独立して実施される。

“連続インデックス”として知られる第２の従来のギア形成方法は、多くのスト ック除去面を有する回転工具を用いており、ストック除去面は創成ギアの複数の 歯を表わす工具本体上に位置している。この従来の方式によると、ワークギアは 工具の回転と同期して回転しており、ワークギアの歯みぞのすべてが集合的に形 成されている。

必要な創成動作はこの同期関係でなされ、ワークギアの回転の追加の量がｉｔク レードルの回転と同期して与えられる。ワークギアの歯みぞのすべてが集合的に 扱われているので、理論創成ギアの１つの歯のスペースを介するクレードル軸線 のまわりの１回転だけが、１べてのワークギア歯面を完全に形成するのに必要で ある。

かさ面及びハイポイドギア製造の基本的な必要条件の議論がギアハンドブック第 ２０章、［ギアの設計、製造、及び応用Ｊ　、　Ｄａｒｌｅ、　＠、　ＤｕｔＪ Ｉｅｙ著、マグロ−ヒル社発行、１９６２年、コンブレス　ライブラリー　カタ ログカード番号６１−７３０４に記載されている。［かさ歯及びハイポイドギア の製造」の上記の章のページ１−１１の内容が本発明の背景と先行技術を説明す るために参考として導入される。

さらに、技術背景として、長年の閣コンピュータ及びエレクトロニクス工業の発 展が工作機械に適用されていることは明らかである。実際、多くの従来の工作機 械はコンピュータ制御を含んでいる。これらの工作機械はコンピュータ数値制御 装置、乃至ＣＮＣ装置と、当技術分野では呼ばれている。例えば、装置の動作及 び設定を制御するためにフンピユータを使うことはよく知られている。コンピュ ータによると一連の異なる機能を達成する装置が一緒に動作され、ワークピース に対し多くの貢なる動作を実行し、実質的に手動動作の介入なしに、多くの異な るワークピースを製造することができる。

従来のかさ歯及びハイポイドタイプのギア創成装置は、装置動作を主としてモニ ターしたりｗ４ｍｌシたりするため、コンピュータｗ４＠と関連づけられている が、これらの装置の設定動作の多くは手動動作の介入が必要である。例えば、米 国特許第３．９８４．７４６号は動作中において相対的なＩｆｆの動きをＩＩＩ ＩＩｌｌする従来のかさ歯及びハイポイドギア創成装置における、所定のギヤ列 に代替するための「マスター・スレー７」型サーボシステムを開示している。し かしながら、変更された装置の設定動作の多くは実質的な手動操作が必要である 。

従来のかぎ歯及びハイポイドギア創成装置（すなわち上述のギアハンドブックに 開示されたもの）は、ワークギアに対し、工具を適切に位置決めするために、９ 個以上の１ｉｔｕ定（［セットアツプ１１として知られている）が必要である。

これらの設定は、（２）クレードルの角ｌ設定、（ハ）チルト機構の３つの角度 設定、（ハ）工具及びワーク支持台間の直線供給設定、ゆ装ａ１Ｍ台上のワーク ギアの高さの直線設定、（ロ）ワークギア軸線の角度設定、０その軸線にそった ワークギアの直Ｉｌ設定、及び働特定の切削方法用の工具及びワークギアの回転 位置の相対的な設定を含んでいる。これらの設定は必要な精度を得るためにはむ ずかしいものとなり、時間もかかる。これらの設定の多くは、設定の数が多く、 また複雑な位置決めにより非常に複雑または高価なコンピュータ制御を必要とす るため、手動にて実行されている。

例えば、かき歯及びハイポイドギア創ａ装置の従来の工具チルト機構では多くの 異なる設定動作がある。これらの設定動作はクレードル軸線に対し工具軸線を傾 斜及び配向させることにより、工具のストック除去面が理論形成ギアの歯面を適 切に表わすように位置決めされている。３つの関連づけられた設定、すなわち従 来の偏心角、旋回角及びチルト角が、通常、このために必要となっている。

チルト機構を介して動作する工具の駆動は極めて複雑なものを含んでいる。この 駆動はクレードル軸線に対し司変配向角度及び位置において工具に回転を与える ために必要である。このように、可変配向における工具チルト機構及び工具駆動 の両方の複雑な設定はそれ自体が回転可能である装置クレードルのスペース内で 実行されている。

従って、装置クレードルは非常に大型になり複雑なものになっている。工具支持 台により表わされた理論創成ギアの直径も実質的に１ｉｌｆクレードルの直径に より決定される。例えば、６０αの直径のクレードルは、３０１の直径のＲ１論 創成ギアの歯面を表わす位置に回転工具を支持するために必要である。装置クレ ードルは必ドな精度をもって製造及び取付けることがｌ！Ｊｉｌであり、従来の ギア創成ＩＩの大きさ、重植及びコストの大部分を占めている。

興なる方式により動作するかさ歯及びハイポイドギア創成装置の変更された構成 が米国特許第４．５６５．４７４号に開示されている。このＶＲＩｆＬｔ設定及 び動作を制御するＣＮＣシステムを用いている。しかしながら、少なくとも９本 の可動装置軸線が、かさ歯及びハイポイドギアの長手方向に曲がった歯みぞの両 方のフランクを形成するために必要である。可動装２軸線が多いことはコストが かかり、必要なＷＩ度にｌ１ｌｌｌすることがむずかしくなる。

さらに、この知られているＣＮＣシステムの１ｉＷ１軸線の配置は、ワークギア と噛合する理論創成ギアの歯面の従来の包絡線動作を実行するにはふされしくな いと考えられる。知られているＣＮＣシステムの配置は、一定深さにおいて交叉 するワークギアの動作面に平行に動く回転表面において工具が切削通路を線引乃 至通過するという限定された条件で動作している。これに対し、理論創成ギアの 歯面は、創成ギアの対向する歯側面間において、異なる角度を有する動作面に対 して移動しており、これにより単一の工具が９−クギアの歯みぞの両方のフラン クを形成できるようにしている。また、理論創成ギアの歯面は包絡線によりワー クギアの歯面を創成するために、異なる深さにおける動作面を貫通している。一 定深さにおける動作面の貫通は、線繊乃至制＠　（ｒｕｌｅｄ　）面（すなわち 、空間を移動する単一の線のトレース）としてワークギア歯を形成するのに用い られる工具と同じ交叉線となる。この限定により、ワークギアと噛合する理論創 成ギアの圧延動作を表わす従来の装置動作により達成されるはずの歯面の設計及 び開発を限定することになってしまう。

長手方向に曲がった歯を有するかさ歯及びハイポイドギアの形成に関するもう一 つのｉｉ要な点は、そのような創成Ｖｉ装用に設定及び動作パラメータを適切に 決定することである。従来のかさ歯及びハイポイドギア創成装置により形成され る歯面の複雑さにより、それらの歯面は、その幾何学的限定により歯面を製造す る動作に依存している。すなわち、ギア設計の一般的なパラメータは歯数、ピッ チ角等で特定されているが、かさ歯及びハイポイド歯面を定義する式は創成装置 の動作式である。歯面は装置動作と独立しては定義されないので、歯面の設計は 多くは知られている方式において「デベロップメント」と呼ばれる繰返し型方式 である。多くのノウハウが従来のかさ歯及びハイポイドギア形成装置の適切な調 整により、歯面を開発乃至形成するため、コンピュータのソフトウェアの形で特 に蓄積されている。

これらの蓄積された多くのノウハウは代替的構成の装置軸線を１ＩＩＩＩｌ′す るのに異なる入力を必要とする装置の勤５　作を制御するようにははとんど用い られていない。これらの代替乃至変更はできるだけ多くの歯の幾何学的形状の詳 細なパラメータ及び噛合特性を特定し、この情報に装置が適切に応答するように 決定する多くのくり返しの計算を実行している０例えば、１９８３年７月発行、 アメリカン　マシニスト　マガジン（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｍａｃｈｉｎｉｓｔｍ ａｇａｚｉｎｅ）　、８５〜８８ページ、［ソフトウェアによる。

ギア創成］に記載された装置はこのような方式で動作する。さらに、公表された 装置として、米国特許第４．５６５．４７４号に同様な装置が開示されている。

しかしながら、歯の所定の幾何学的形状及び噛合特性の一般的な情報に基いて装 置の設定及び動作のパラメータを適切に決定することは上述のディベロップメン トプロセスに対応している。容易に規定される直線状の歯を有するギアを製造す るのに必要な動作を決定するためにソフトウェアをＣＮＣ＠酋に追加することは 実際的かもしれないが、長手方向に曲がった歯を有するかぎ歯及びハイポイドギ ア、特に従来の創成方法により形成されるものがより１１雑になることは、所定 の径路にそう装置動作を制御するのに主として答え得るＣＮＣシステムにかなり のコストと複雑さを付加することになる高価かつ複雑な要素を必要とすることに なる。歯の所定の幾何学的形状及び噛合特性を従来の装置の設定に関係づけさせ る多くのノウハウから得られる利点はほとんどないか全くない。知られている装 置の動作または理論創成ギアの対応する規定において直接表わされる「高次の」 変形において、これらはよりｌＩｉ著となる。

一般的に、知られているかさ幽及びハイポイドギア創成装置は、大きくなり、過 度に１９１になり高価になる傾向があり、所定の多機能性に欠ける。従来のａｌ ｌは、かなり高いコスト、大きなサイズ及びｆｌｉｔを有する２ＩＩ雑なチルト 機構及び回転可能なりレードルを有している。このような装置に収容され得るワ ークギアの大きさ及び設計も同様なＩＩ造により限定される。さもなければ、米 国特許第４．５６５．４７４号に示されたようなギア創成装置はギア自みぞの反 対側の側面を形成するために別々の工具を用いることが必要である。この第２の 工具のコストに加えてさらにかなりのコスト及び複雑さが、２つの工具のそれぞ れの位置を調整するために別々の制御系を用いることにより増加している。これ らの追加のコスト及び複雑さはワークギア軸線の角度調整の必要性により増大さ れる。米国特許第４．５６５．４７４号の方法は線繊歯面の創成に限定されてい る。このような面は理論創成ギアと噛合するワークギアの包絡線形成工程により 画定される長手方向に曲がった所定の６１面を定義するのには不十分と考えられ る。米国特許第４．５６５．４７４号の方法も、対における他のギア要素を表わ すように配置された工具を有する対のうちの１つの要素のインデックス動作また は創成用には不適切である。

従来のかさ歯及びハイポイドギア創成装置も、米国特許第４．５６５．４７４号 のＣＮＣ装置も、設定及び動作用に９本以上の可動＠置軸線を有している。これ らの装置において、もつとも困難でかつ高価な制御は工具及びワークギア軸線の 相対的な配向角度の調整用の回転軸線に関するものである。従来の装置において はワークギア軸線の角度設定及び３つの工具軸線の設定を調整することである。

米国特許第４．５６５．４７４号の装置が一度に歯みぞの一方のみしか形成でき ないようになっているとしても、少なくとも６本の可動装置軸線はｌｌ１ｔＩｌ されなければならず、これには工具軸線及びワークギア軸線の両者の独立した角 度調整を含んでいる。さらに、「章動可能なスピンドル装置ヘッド」は長手方向 に曲がった歯みぞを形成するのに適した工具を取付けるようになっている。分離 された手段が、工具及びワーク軸線の角度位置を調整し、かつ装置ヘッド内にお ける振動軸線のまわりの工具軸線の回転を制御するのに必要である。

〈発明の開示〉 本発明は、全く新しい方式により、ギアカッティング及びグラインディングの従 来の原理を応用する新規なギア創成装置及び方法に関するものである。１ｉｉｉ ｔ構成は、従来のかざ歯及びハイポイドギア創成装置に対して極めて単純化され 、自動的に設定及び動作を制御するコンピュータ制御に容易に適用可焼なもので ある。

本発明の装置は、可動＠誼軸線の数を最小限にし、工具軸線とワークギア軸線と の相対的な位置をｌ１ｌＩＩｌするように構成されている。通常の方式によると 工具及びワークギアはそれぞれ軸線のまわりに回転可能である。しかしながら、 従来のかさ−及びハイポイドギア創成ａｍに対し、単一のピボット軸線だけが設 定及び動作用に工具及びワークギア軸線の相対的な角度位置を調整するために用 いられている。３つの付加的な軸線が工具及びワークギアの直線的な位置を調整 するように提供されている。

可動Ｖｉ這軸軸線数の減少は従来の非創成装置に対して著しいものである。非創 成装置に通常用いられる可動軸線以上にはり動軸輪を追加することなく本発明の 創成装置を構成することが可能である。換言すれば、装置のクレードル及びチル ト機構のような可動構造に関連する付加的なコスト及び複雑さが回避される。さ らに、この減少は多数の工具を用いることを必要とせず、多数のピボット軸線を 用いることも必要とせず創成方法の限定をなくすものである。

工具およびワークギア間の相対的な動きの軸線の数は設定及び動作用に６本必要 であるが、間欠インデックス動作中は互いに同期されるのは、５本の軸線でよい 。（２）３つの直線軸線にそった動き、０単一のピボット軸線のまわりの回動、 及び仲ワークギア軸線のまわりの回転運動がある。しかしながら、連続インデッ クス動作においては、６本の可動軸線全ての藺で同期関係が必要である。

間欠動作にｏｌｉした上記の軸線に加えて、連続インデックス動作もその軸線の まわりの工具の回転に対して、相互に関連した制御が必要である。

本発明では、また、＠置動作の同様にｌ＃１ｍｌされた軸線が、設定及び動作の 両方の目的のために用いられる。このように、従来のかさ歯及びハイポイドギア 切削装置に対し、可動装置＠線の設定及び動作用の総数は９本またはそれ以上か ら６本に減少されている。このため、本発明の装置は自動装置の設定及び動作用 にＣＮＣを容易に備えることができる。加えて、設定軸線の総数の減少にもかか わらず、本発明のｉＷは多目的性を改良している。

例えば、本発明の装置は、所定の正確な歯面を作成する可能性が高いワークギア サイズ及び設計の範囲を広くすることもできる。

ワークギアと噛合する理論創成ギアの関係は、本発明においては、°３つの直線 軸線にそった工具とワークギア軸線の間の相対的な直線移動とその軸線のまわり のワークギアの回転の動きとに組合わせた工具とワークギア軸線との門の単一の 角度ａ！！により維持される。連続インデックス動作の場合はその軸線のまわり の工具の回転運動も制御される。工具軸線またはワークギア軸線のいずれかがｉ ｉｔに対して固定配向角度で位置決めされることが可能であり、理論創成ギアの 軸線は装置基台に対して配向角度が変化可能であり、工具とワークギア間の所定 の相対的なローリング関係が維持される。例えば、工具軸線は装置に対し一定の 配向角度で取付けられており、理論創成ギアの位置は工具及びワークギア軸線の 間の相対的な移動により、相対的な角度設定に維持され、工具軸線に対する所定 の角度設定に瞬時に画定される。

工具及びワークギア軸Ｉ！閣の相対的な配向角度の範囲は工具及びワークギア軸 線に対して特定の傾きにピボット軸線を位置決めすることにより与えられる。設 定及び動作の両方の目的のために工具軸線及びワークギア軸線の両方がピボット 軸線に対し一定の傾きで維持される。

傾きはピボット軸線に関連する方向付線分と工具及びワーク軸線のそれぞれとの 膿の角度として測定される。工具及びワークギア軸ａｍの最大分離角はこれらの 軸線がピボット軸線に対して形成するそれぞれの傾斜角の和により決定される。

２つの軸線の間の最小分離角はそれぞれの同じ角度間の差の絶対値から決定され る。

工具及びワーク軸線がピボット軸線に対して形成するそれぞれの固定傾斜角はそ れぞれ９０″であることが望ましい。ピボット軸線を工員及びワークギア軸線の 両方に対して位置決めすることにより、工具及びワーク軸線間のほぼ究極的な角 度変化範囲が可能となる。さらに、所定の分離角を達成するためにピボット軸線 のまわりの０ずれかの軸線の相対的な回動車は最小限になる。

ピボット軸線を位置決めし、ピボット軸線が、残りの直線軸線の必要な移動量を 最小限とするように選択され得るワークギア軸線にそったある位置において工具 及びワークギア軸線の両方に交叉することが好ましい。

本発明によると、＠１１１！！台の従来の特徴及び装置基台に取付番プられたワ ーク及び工具支持台の特徴を有している。工具支持台は、基台に形成されたスラ イドに取付けられ、基台の幅方向にそって移動するキャリッジを有している。工 具ヘッドはキャリッジに形成されたスライドに支持されており、工具ヘッドが基 台に対して垂直に移動され得る。工具スピンドルはその軸線のまわりに工具を取 付は回転するために工具支持台に回転可能に支持されている。

ワーク支持台はａａｔａｓ台に形成された通路に取付番プられており、テーブル は基台の長さ方向にそって移動可能である。ワークヘッドはテーブルに形成され た円弧状の通路に取付けられ、テーブルに取付けられたピボット軸のまわりにワ ークヘッドが円弧状に移動可能となり、ワークスピンドルはワークギアを回転取 付けるため、ワークヘッドに軸支されている。

特定の軸線にそった工具及びワークギアの移動は、軸線のそれぞれに関連した別 々の駆動モータにより１ｌｌａされる。１のグループの駆動モータは互いに直交 する３つの軸線にそって工具ヘッド及びワークヘッドの間の相対的な直線移動を 与えるものである。これらの動きは基台の幅方向にそったキャリッジの移動、基 台に対して垂直方向の工具ヘッドの動き及び基台の長さ方向にそったワークテー ブルの動きを含む。第２のグループの駆動モータは工具スピンドルとワークスピ ンドルに回転を与えるものである。また、別のモータが工具支持台に対し、ワー クテーブル上のワークヘッドの角度位置を制御するように設けられている。それ ぞれの駆動モータはコンピュータにより制御され、回転工具とワークギアとの相 対的なローリング運動によりワークギアと噛合する理論創成ギアの運動学的な必 要条件が満たされる。

装置クレードル及びチルト機構の従来の機能が独立してそれぞれの同じ機能を果 たす変更された構造により単に諏換えられたわけではなく、全く新たな関連動作 が、幾何学的に画定された装置軸線に沿って及びそのまわりで与えられ、ワーク ギアと噛合する理論創成ギアを連続的に表わす方式にて工具をワークギアに適切 に位置決めするようにしたことに注目することは重要である１例えば、基台の上 面に垂直な工具ヘッド及び基台の幅にそった工具キャリッジの直線移動がクレー ドル軸線のまわりの工具の円弧状の動きを表わすように用いられ得るが、このよ うな単純な円弧状の動きは本発明の多くの目的を考慮すると工具スピンドルを位 置決めするのに適当ではない。実際、理論創成ギアが工具軸線の傾きの測定によ り前もって画定されている場合、基台の上面に垂直な工具ヘッド及び基台の幅方 向にそった工具キャリッジの組合せた直線の動きにより再環される単純な円弧状 の動きたされない）。しかしながら、本発明によると、工具キャリッジと工具ヘ ッドの合成直線移動は必要ならば任意の曲線状径路にそって回転工具を移動させ るように用いることもできる。

従来の方式により、理論創成ギアの歯面の所定の配向を達成するために、固定ク レードル軸線に対して工具軸線を傾ける代わりに、本発明によると、工具軸線ま たはワークギア軸線のいずれかの一定の配向角度に対し形成ギア軸線の所定の配 向を画定するため、工具及びワークギア間に特別の同期的な移動が与えられる。

工具回転面にある理論創成ギアの歯面は、工具軸線方向が一定の一定なく変化さ せ得る。同様に、ワークギア軸線方向が一定の場合、単°−のピボット軸線のま わりの工具軸線の回動は、工具及びワーク閤の直線的移動及びその軸線のまわり のワークギアの回転移動と組合せて、装置基台に対し配向角度が変化する回転軸 線を有する理論創成ギア上の歯面の相対的な配向を実質的に限定なく変化させ得 る。

このように、本発明による理論創成ギアの規定の開始点は工具軸線またはワーク ギア軸線のいずれかの固定配向角度である。工具及びワークギアの相対的な位置 を制御する選択された軸線により、装置の物理的な限界内においてあらゆる所定 の相対位置をとるのに必要な幾何学的自由度が最小限にされる。従来のギア創成 ｉｉｄの全く同じ相対的な移動は同様な運動学的関係において、工具及びワーク ギアを相対的に移動させることにより達成されているが、本発明の場合、工具軸 線またはワーク軸線のいずれかはｓａｗｓ台に対し配向角度が固定されている。

例えば、本発明の工具軸線が固定された配向角度にあり、従来の装置の従来の工 具配向方向が傾斜しており、工具及びワークギア間の相対的な位置が同一になる ように新たな固定配向方向を位置決めしたい場合、本発明のワークギアも新たな 配向方向に移動されなければならない。このことは比較的単純な幾何学的構成に より示されは、新たな＠置の基台に対し、工具及びワークギアの新たな配向によ り表わされる。

従来及び本発明のかさ歯及びハイポイドギア創成装置との差異は、装ＷＩＩＩ制 御軸線の数の減少及び付加的な要件の減少だけではない。従来の＠電と同様に１ ｉｌＩＩｌされる各軸線は異なる機能を有している。例えば、連続インデックス 動作が工具の自転に対し一定比で９−クギアを回転することは知られているが、 本発明は、１つの回転面からの理論創成ギアの動きにあわせて付加増加量だけワ ークギアを回転させるものである。さらに設定用に様々な角度ｔｉＬｍにワーク ヘッドを位置決めすることはよく知られているが、ワークヘッドの配向角度が動 作中に変動し、回転工具とワークギアとの運動学的位置決めの要件が満たされる ことは本発明の１つの重要な特徴である。

従来のかさ歯及びハイポイドギア創成ｓ！歌の設定及び動作にｌＩｌ′ａする入 力パラメータを興なる形状を有する装置の設定及び動作の１ｌＪｉｌに用いるこ とができることは本発明のｆ！要な特徴の１つである。従来の一連の動作パラメ ータを入力し、計算により、興なる構成の菰■輪糠の必要な位置を特定するに過 切な形にこれらの情報を変換するものである。このように、従来の装置において 歯面の開発に関し蓄積されたノウハウが本発明の装置に容易に適用可能である。

他の特徴としては、可動装置軸輪の所定の径路を決定するのに必要な計算プロセ スの数を減少させたことである、またユーザーが＠置の設定及び動作に慣れてい る点を確保したことである。

マイクロプロセッサを有するコンピュータはキーボード及びＣＲＴを介して作業 者が対話形式等で与えるか又は記憶装置から間接的に与えられる命令を受けとる 。プログラムは従来の製造装置の動作位置に関する入力情報を新たな装置の各軸 線の所定位置を特定する形に変換する一連の命令を有している。

変換動作は、（２）従来の８置の座標系に対して新たな装置の座標系を定義する こと、及び０公知の演算技術の適用（例えばマトリックス演算、ベクトル変換、 及び三角関数）を含み、新たな装置の座標系において工具及びワークギアの同じ 相対的位置を表わす。

新たな装置の座標系は、新たな装置のピボット軸線と一致する工具及びワークギ ア軸線の両方に対しての所定の傾き角に座標系の座標軸の１つを選択し、新たな 装置の水平または垂直方向に対し、所望に応じて、残りの直交座標軸を定義する ことにより画定される。好ましくは、ピボット軸線は工具及びワークギア輪線の 両方に垂直であるが、ピボット軸線と配向したワーク及び工具軸線のそれぞれと の間に形成された角の差及び和により画定された範囲内に従来のＨａの工具及び ワーク軸線の最大及び最小の分離角がくるようにする限り、伯の位置でもよい。

さらに、装置の直交座標軸に一致するように新たな装置の直線状軸線を配向させ ることが望ましい。

特に、従来の方式により配置された装置の工具軸線とワークギア軸線が共に回転 させてもよい。この場合、新たなＩＩの固定配向角度に位置する２つの軸線の１ つが新たな装Ｗのピボット軸線に対し、所定の傾斜角をなし、２つの軸線のうち ピボット軸線のまわりに回転噌能な他方軸線がピボット軸線のまわりの口転位電 において、工具及びワークギア軸ｌ１ｔｌ！ｌの分離角の所定範囲を画定する。

もちろん、好ましくは工具及びワークギア軸線の両方はピボット軸線に対し垂直 である。この場合、直交座標系は、新たな座標軸の１つと一致するピボット軸線 により、且つ該ピボット軸線のまわりの回転面により画定された２つ直交軸によ り定義され、工具及びワークギア軸線の１つは残りの座標軸方向の一方に延びて いる。直線装置軸線はそれぞれの座標軸方向に延びるように配Ｉｌされていても よく、この場合、さらなる演算を減少させ得る。

このように、従来の菰ＩＩＩ（すなわち、角度調整可能なりレードルＩＬワーク 軸線及び工具軸線を有しているもの）の工具及びワークギアと同じ相対位置は、 工具またはワーク軸線が角度調整可能である異なる装置により表わされている。

別の変換動作が従来の装置の製造動作の増加分には必要である。これらの変換動 作は意図した演算の前に、または動作中に計算され後の使用のために記憶される （例えばいわゆる「ロックアツプ」テーブル）。軸線の所定位置が計算されると 計算された位置を表わすＩＩＩＩＩｌｌ信号が例えばマイクロプロセッサから出 力され、各可動装置軸線に関連する駆動モータが制御される。従来のＣＮＣシス テムに従って、８１１ｍ線の実際の位置がエンコーダにより計算され゛てもよく 、駆動モータがマイクロブ０セツサにより制御され、関連する装置軸線の実際の 位置と所定の位置との差が補正される。

固定クレードル軸線のまわりに理論創成ギアの回転を容易に想定することが可能 な従来の装置に比べて、本発明は装置の動作中において変化する任意の数の異な る位置に配向可能な軸線を有する理論創成ギアを運動学的に画定するものである 。しかしながら、従来の装置と同じ入力パラメータを使用することにより、正確 なワークギアの歯の形状を開発するため理論創成ギア上の歯面の位置及び方向に おける変化に関する蓄積されたノウハウを本発明の装置に適用することも可能で ある。

さらに、工具軸線の配向角度をｖ４＠するのに必要な装置クレードル及び複雑な チルト機構を不用とすることにより、本発明では、よりコンパクトなより単純な ギア創成装置を提供される。従来のギア創成装置においては、工具のチルトｔ’ 囲は従来のチルト機構により限定されていたことはｉ！要なことである。しかし ながら、本発明は実際に無制限の範囲にわたってそのような工具の傾斜に関連す る一面の形状に１４様な効果を与えるものである。

さらに、従来のギア切削装置の特徴、動作及び調整（従来の装置の多くはそのよ うな特徴を有するように特に構成されている）はワーク及び工具支持台ｌ！造の より単純な配置乃至構成を有する１つの装置において達成される。

最小限のＣＮＣ軸線を有する新たな装置の構成は、一対のうちの第１のワークギ アを表わす方向に、ワークギアに対し工具が位置決めするのに適している。さら に１つの工具は理論創成ギアの一面の両方のフランクを表わすのに用いられ得、 かさ歯及びハイポイドギアの長手方向に曲がったーみぞの両方のフランクを同時 に形成し得ることはＩＩである。工具はカップタイプまたはフレアカップタイプ であってもよく、追加の軸線の移動を不要としながら使用時における接触状態を 改良する公知のプラクテイスにより回転または振動を受けるようにしてもよい。

本発明の装置は長手方向に曲がった歯を有するかざ歯及びハイポイドギアの形成 に遇したものであるが、本発明のｉ置は非創成のかき歯及びハイポイドギア及び 長手方向に曲がった歯を有する平行軸線ギアを有する他のタイプのギアの製造に も適用できる。すなわち、本発明はギア製造用の移動軸線の最も複雑な構成にな っている公知のかさ歯及びハイポイドギアの創成装置に関し拳も適切なものであ るが、本発明の大きく単純化された装置の配置は異なるギア形状または他の需要 の少ないものの製造にも容易に適用可能である。

本発明のこれら、または他の特徴及び利点は、以下の本発明の詳細な説明により 明らかになる。以下の記載は添付図面にそってなされる。

〈図面の簡単な説明〉 第１図は、本発明の新たなｉｓ構成の斜視図、第２図は、第１図に示された装置 の平面図、第３図は、＠装置の可動Ｉ迄が大幅に単純化され、該装置の移動−糠 をよりわかりやすく示した概略図、第４図は、工具の軸線及びワークギアの軸線 のピボット軸線に対する傾斜角閤の関係並びに工具の軸線及びワークギアの軸線 の間の分離角の範囲を示す概略図、第５図は、新たな装置の軸線の座標移動に関 するプログラムされたＣＮＣシステムのブロック図、第６図（２）及び第６図０ はｉ四軸線の所望位置を決定するためのコンピュータプログラムのフローチャー ト、第７図は、装置のアウトライン上に従来のＨ！！の重要な設定関係を示した 従来のギア創成装置の概略正員図、第８図は、工具及びワークギアの相対位置を 確定するのに必要な付加的設定関係を有する同じ従来のｉｉ！！１の平面図、 第９図は、実間で示された工具の傾斜軸線を示す第５図の一部を示す図、 第１０図は、従来の＠置の工具及びワークの軸線を新たな方向に回転させるのに 新たな幾何学的構造の付加を容易にするために従来の装置のアウトラインを省略 した第７図と同様な図、 第１１図は、特にワークギア位置にａする幾何的学形状を含んでいるが、アウト ラインで示す従来の装置を取り除いた第８図と同様な平面図、 第１２図は、工具の図示は省略し、特に工具位置に関する同じ新たな幾何学的構 造を含む第９図の部分図に対応する図、 第１３図は、新たな座標系における工具及びワークギア軸線の回転位置を示す第 ７図及び第１０図と同様な図、第１４図は、本発明による工具及びワークギア軸 線の新たな位置を示す第９図及び第１１図と同様な部分図、第１５図は、新たな ｉｔの平面図において工具及びワークギア軸線の新たな位置を定義し、新たな座 標軸にそった第１３図と同様な図、 第１６図は、本発明による工具及びワークギア軸線の新たな位置への変換に伴う ワークギアの回転増加分を定義し、ワークギア軸線にそった第１５図の部分図、 第１７図は、第１４図の拡大図、及び 第１８図は、ワークギアと係合するフレアカップホイールを有する新たな１ｉｉ ａの斜視内である。

く好適実施例の詳細な説明〉 装置は、　ａｌｌ！Ｊ１台１０を有しており、基台１０は工具支持台１２及びワ ーク支持体１４を支持している。工具支持台１２は基台１０に形成されたスライ ダ１６に取付けられたキャリッジ１８を有しており、キャリッジ１８が基台１０ の幅方向に移動可能になっている。工具ヘッド２２はキャリッジ１８のスライダ ２ｏに支持されており、工具ヘッド２２が基台に対して垂直に移動可能である。

工具２６の前部から突出するストック切削（除去）百２８を有する回転工具２６ が回転可能に取付けられる工具スピンドル２４は工具ヘッド２２に軸受されてい る。本発明の目的を考慮すると、回転工具２６はカップ型又はフレアカップ型の カッタ乃至砥石車の形態でもよい。ただし、この実施例に示された工具はカップ 型の工具である。

ワーク支持台１４は、基台１０に形成されたスライド３０に取付けられテーブル ３２を有しており、テーブル３２は基台１０の長さ方向に移動可能である。ワー クヘッド３８はテーブル３２上の円弧状スライド３４とピボット軸３６とに取付 けられており、ワークヘッド３８はピボット軸３６の回りを移動可能になってい る。ワークスピンドル４０はワークギア４２を回転可能に取付けるようにワーク ヘッド３８に枢支されている。図示されたワークギア４２はかさ出歯車状である 。

第３図には、第１図及び第２図の装置が概略的に示されており、各可動軸線の移 動方向乃至遅動方向がより明確に示されている。また、このためワークギア４３ は大きく拡大して示されており、工具２７との噛合から離脱するように移動する 。

第３図から明らかなように、工具軸線Ｔ及びワーク軸ＩｍＷは、３つのＮＩｉ軸 ｗＡＸ、Ｙ、ｚにそって及びピボット軸！ＩＰの回りに相対的に移動可能である １図示実施例においては、−１１Ｘ、Ｙ、Ｚは相互に直交している。ワーク軸線 Ｗは、ワーク軸ＩＩＷ及び工具−１１７の両者に直交するＹ方向に延びたピボッ ト軸１１Ｐの回りで枢動可能である。ピボット軸１ａＰはワークギア４３の近く でワーク軸ｍｗにそった位置において、ワークギヤ軸線Ｗと直交している。回転 工具２７及びワークギア４３はそれぞれ該工具及びワークギアのそれぞれの中心 を通る対応する軸ＩＩ■及びＷのまわりに目動可能である。

これらの移動可能な軸線を第１図及び第２図に示された、実施例について比較す る。例えば、軸ＷＩＴ及びＷはそれぞれ工具スピンドル２４及びワークスピンド ル４０の回転工具２６及びワークギア４２の回転軸線に対応していることがわか る。基台１０の幅方向にそったキャリッジ１８の動きは工具軸１ｆｉＴのＸ方向 の動きに対応している。同様に、基台１０に対する垂直方向の工具ヘッド２２の 動き及び基台１０の長さ方向にそったワークヘッド３８の動きは、工具軸１１Ｔ のＹ方向の動き及びワーク軸ｉ＊ｗのＺ方向の動きにそれぞれ対応している。ピ ボット軸１１Ｐは、工具ヘッド２２のＹ方向の動きに平行な方向にテーブル３２ 上でピボット軸３６を通って延在していることがわかる。

直交スライドのそれぞれの動きは、減速ギアｖＲ１１と回転ボールねじ駆動装置 とを介して動作する各駆動モータにより与えられる。例えば、基台の長さ方向に そったテーブル３２のＺ方向の動きは減速歯車１１ｉ１１６４を介してボールね じ６６に動作可能に連結された駆動モータ６０により達成される。従来の様式に より、ボールねじ６６はテーブル３２に固定されたボールナツト（図示せず）と 螺合している。ボールねじ６６は基台１０に対して軸方向においては固定されて おり、その回転はテーブル３２の長手方向の動きにポールナツトにより変換され る。

同様に、キャリッジ１８のＸ方向の直線運動は、減速ｍ＊装ｒａ４Ｂとボールね じ５０とを介して作用する駆動モータ４４により与えられる。工具ヘッド２２は 、また、駆動モータ５２、減速歯車装置（図示せず）及びボールねじ５８により 、Ｙ方向に移動せしめられる。ワークヘッド３８の円弧形移動は、一定の径方向 距離のところでピボット軸３６を部分的に包囲しているスライド３４の外面７４ と接触している摩擦車７２を介して作用する駆勤モータ６８により与えられる。

摩擦車７２の軸線はワークヘッド３８に固定されており、スライド３４の外面７ ４に接触しているＷｔ擦単車７２回転によって、ワークヘッド３８の一端がピボ ット軸３６０回りを移動する。

駆動モータ７６及び８ｏはそれぞれ工具及びワークギアに回転を与えている。

各駆動モータは、コンピュータに入力された命令に従って駆動モータの動作を制 御するＣＮＧシステムの一部としてリニア又はロータリエンコーダと１ＩＩｌ遠 している。

エンコーダにより、可動￥ｌｉｎ＠線の各々の実際の位置に関するフィードバッ ク信号がコンピュータに与えられる。

例えば、図示の実施例においては、スライド１６上のキャリッジ１８の移動は、 リニア・エンコーダ４６により検出され、スライド２ｏに対する工具ヘッド２２ の動きはリニア・エンコーダ５４により検出され、スライド３０上のテーブル３ ２の動きはリニア・エンコーダ６２により検出される。枢軸３６のまわりのワー クヘッド３８の円形移動はロータリエンコーダ７ｏにより検出される。ロータリ エンコーダ７８．８２は、また、ワークスピンドル４０と工具スピンドル２４の 回転位置を検出する。従来の方式によって、関連する駆動モータまたはボールね じの回転位置を検出することによってＭｉｉ移動を間接的に検出プるようにロー タリエンコーダで代替することが可能であり、また、角動軸線の各位はを検出す るように他の適当な１段を代替使用することも可能である。

図示の実施例は回転工具とワークギアを相対的に位置決めするために可動機構の 配置は特殊なものとなっているが、原理的には、多くの他の配置をとっても同様 な調節の自由度乃至自由さを得ることが可能である。従って、任意の軸線にそっ てワーク支持台と工具支持台とのいずれかを相対的に移動させるようにしてもよ い。例えば、任意の直線軸線を工具支持台またはワーク支持台の動きに関連させ てもよく、また工具支持台及びワーク支持台のいずれか一方を他方に対してピボ ットしてもよい。

しかしながら、本発明によると工具軸１１７とワーク軸線Ｗとを相対的に所望の 向きに配向させるためこれら軸線の関係はいくつかのＩＩな条件を満足しなけれ ばならない。例えばミワーク軸線Ｗと工具軸線Ｔとは３つの直線軸線及び１つの 回転（ピボット）軸線に対して相対的に移動可能であり、回転工具とワークギア は各々の軸線のまわりに回転可能であることが重要である。また、工具−１ｉＴ またはワーク軸線Ｗはｉｓ基台１０に対して一定の角度位置乃至方向にあり、枢 軸Ｐは工具軸Ｉｉ■及びワーク軸線Ｗの一方または他方の円孤形移動と関連して いることも重要である。さらにワーク軸ＩＩＷと工具軸線とＴは一定角度でピボ ット軸１１Ｐに対して傾いていることも重要である。ピボット軸線のまわりでの 工具軸線及運動を伴うように各傾斜角を選択することも重要である。

ピボット軸線Ｐの相対的な位置にｍ連して工具軸１１Ｔとワーク軸線Ｗとの藺の 配向角度範囲は例えば第４図に示されるようになる。３つの全１の軸線が第４図 の紙面において矢印付線分として表わされている。ピボット軸１１Ｐは内角ｐｔ 及びｐｗを形成するように工具軸１１Ｔ及びワーク軸ＩＩＷと交わる。これらの 角度は工具軸ＷＩＴ及びワーク軸ｗＡＷの各々のピボット軸ＩＰに対する傾きを 表わしている。これらの傾き角度は３つの軸線が実際の長さにみえる共通平面内 における、工具及びワーク軸線のピボット軸線との交点において形成される内角 として定義される。矢印付線分としてのピボット軸ＩＭＦの向きは内角ｐｔ及び ｐｗの和を最小にするように選択されている。第４図に示される例において、角 度ｐｗはほぼ４５°であり、角度Ｄｔは直角（すなわち、９０’）である。

２つの矢印付線分間の最大及び最小分離角（角度差）は、矢印付噛分が同一平面 にある場合である。従って、図の紙面には、１８０″の角度にわたってピボット 軸線されている。しかしながら工具軸線Ｗの回動位置は想像線で示されておりＷ ｒとして示されている。工具軸線Ｔとワーク軸ＩＩＷとの最小分離角はｐｌｎと して表わされ、回動工具軸！Ｗｒの最大分離角はｐ　ｉａｘとして表わされてい る。最小分離角ｐ−１ｎは角度ｐｔとｐｗとの差と等しく、最大分館角ｐ　ｌａ Ｘは角度ｐｔとｐｗとの和と等しい。

図示の例においては、角度ｐ１ｎは４５″であり、角度ｐ　ｌａＸは１３５”で ある、１つの軸線に対して直交し、他の軸線に対して４５″の角度をなす１つの ピボット軸線Ｐを用いて工具軸線とワーク軸線との間に形成される分離角の範囲 は４５＠から１３５”である。分離角を９０°のみの範囲にするためには、工具 軸線とワーク軸線との聞の相対的な口紅角度が１８０”にする必要がある。

しかしながら、好適実施例によると工具軸線及びワークギア軸線の両方に直交す るようにピボット軸１１Ｐを配向させることにより、工具軸線及びワークギア軸 １１問を分離角を最大範囲（すなわちＯ＠〜１８０’）とすることも可能である 。さらに、工具軸線及びワーク軸Ｉｉ間の相対回転角は両軸線間の分離角と正確 に一致している。

これによって、軸線間の特定の分離角を実現するために必要な狼ＭＷＩＩＩ送角 が最小になる。

従来のかさ歯歯車及びハイポイドギア加工装置の動作範囲をほぼ表わすためには 、通常、工具軸線及びワーク軸１１間の分離角の範囲がほぼ０＠〜１００’であ る必要がある。従ってピボット軸線が工具軸線及びワーク軸線の両者に対して直 交する場合以外である場合には、各々の傾斜角の差が０°に近づき、かつ軸側り の和が１００″に近づくのが好ましい。より一般的にいえば、工具軸線及びワー ク軸線のピボット軸線に対する傾斜角の差は各々の傾斜角のいずれか一方よりも 小さくすべきである。

各駆動モータの動作をｖｌｌｏするＣＮＣシステムが第５図に概略的に示されて いる。このシステムはワークギアと回転工具との相対的な位１ＩＩＩｌ係により 表わされる理論的なギアと特定のワークギアとの間の所定の関係を規定する一連 の定数の形で設定入力情報９２が入力されるマイク１〕コントローラ９０を備え ている。マイクロコントローラは通常マイクロプロセッサ、入出力ボート、メモ リ、及びＤ／Ａコンバータを有している。マイクロコントローラ９０に付加的な 動作人力９４は、工具の移動及び実際のギア加工中のワークギアの移動（動作速 度、供給速度、開始・停止位置、加工乃至切削サイクル等）を制御する。所望な らば、設定及び動作定数は従来のギア加工装置のものを表わすようにすることも できる。両方の入力はキーボード及びＣＲＴ　（図示せず）を介してオペレータ により会話式にか、または、記ａｍ体９６（例えば、ＲＡＭ）を介してｒ１接的 に得ることができる。装置の設定及び動作を規定する一連の定数は動作前に前も って記憶され、多くの異なる作業にそなえ、多くの種類の作業が通常のＣＮＣ動 作に従ってさらにオペレータの介入を要求することなく、順々に達成される。

マイクロコントローラ９０は、入力データを受けて各に表わす。各装置軸１１Ｘ 、Ｙ、Ｚ、Ｐ、Ｔ、及びＷの所望の次の位置についての計算情報がサーボ位ｉｔ 　ＩＩＩ　Ｉｔループにおいてエンコーダ４６，５４，６２．７０．７８゜及び ８２から得られた各軸線の実際の位置に関する情報と比較され、各可動軸線の実 際の位置と計算された位置との差が各軸線に関する各駆動モータ４４，５２．６ ０゜６８．７６、及び８０を制御するのに用いられる。

間欠的インデックス動作において、各指定の径路にそれる。軸１１Ｔのまわりの 回転工具の回転は他の軸線の動きと独立している。しかしながら、連続インデッ クス勤されその回転率の第２の部分は、軸１１Ｔのまわりの回転工具の回転率に 対して一定の割合であるとして決定される。

前述の径路にそった多数の加工軸線の移動を−１１１１するＣＮＣシステムは現 在においては周知のものである。このような従来のシステムが本発明に採入れら れ、前述の径路にそった所定の軸線の移動をｖＪＩＩｌシ、かさ歯及びハイポイ ドギアの歯みぞ距離がローリングにより形成されつつローリングされる。

本発明の好適寅施例においては、入力９２．９４は、従来の痺成！！ＩＩ（すな わち、回動クレードル軸線に対して工具軸線を軸組させたもの）の設定及び動作 特性を特定する定数の形である。プログラム９８は、従来の創成装置用の工具軸 線及びワーク軸線の位置が３つの！！標検出と所定のピボット軸線の回りの１つ の角度検出により変換され、正確に位置決めされる変形座標系を画定する一連の 命令を有している。プログラムは、また、従来の創成装置に関して工具及びワー ク軸線の既知の位置を斬たな座標系における３つの直交軸線にそった検出値及び １つのピボット軸線にそった検出値に変換する一連の命令を有している。従来の 創成装置における各々の軸線のまわりの工具及びワークギアの回転位置は新たな 座標系における工具及びワークギアの対応する回転位置を画定する変換の一部を 形成している。しかしながら、間欠インデックス操作においては、工具の相対回 転位置は他の軸線に独立して制御され、変換からは独立して５！１３！Ｊされう る。３つの直交軸にそった測定値と、ピボット軸線、ワークギア軸線及び（必要 に応じ）工具軸線のまわりの角度測定値とは、新たな加工＠置における対応する 軸線をＭＩＩｌｌするために用いられる。

第６図（２）及び（ハ）は、従来のかざ歯及びハイポイドギア加工装置の入力パ ラメータに応答して、本発明の加工軸線位置を決定するのに用いられるコンピュ ータプログラムの概略フローチャートである。フローチャートは、入力情報を従 来の加工装置に容易に適用しつつ、新たな装置の加工動作に必要な一般的なｍ１ ｌｌを示している。

プログラムは各々第６図（２）及び０に示される２つの部分を有している。第６ 図（２）は加工動作を１ＱＩＩｌするメインプログラムのフローチャートであり 、第６図υは循環インターバルをもってメインプログラムと並列な同期的な割込 サイクルを示すフローチャートである。メインプログラムは従来の＠霧の可動軸 線をｖＩｍする一連の命令を提供し、割込サイクルは本発明の装置の可動軸線の 対応する位置を決定し、新たな＠霞のＣＮＣサーボ位Ｉｆ制御ループにこれら新 たな位置を出力する。割込サイクルは所定インターバルをもってメインプログラ ムの実行な−・時的に停止し、一連の計尊後メインプログラムに制御を戻す。

第６図（２）のメインプログラムはブロック１００において２つのタイプの入力 を受ける。これらは、（２）様々な回転軸線の位置、製造用のワークギア回転に 対するクレードル回転の回転速度、及び連続インデックス動作用のワークギア回 転に対する工具回転の相対速度を有する従来の装置の初期設定パラメータ、及び υ動作速度、供給率、開始停止位置、装置サイクル等の動作パラメータである。

初ｍ設定パラメータはそれぞれ入力ブロック１０２゜１０４．１０６として第６ 図０の割込みサイクルに供給される。しかしながら、動作パラメータはメインプ ログラムに保持される。メインプログラムにより達成される第１の動作は第６図 （２）において１０８で示されている。

この動作は工具回転を開始し、従来の５ｉｌｌの仮想クレードル及び摺動基台を 各スタート位置に移動させる。工具及びクレードルの回転位置と摺動基台の直線 位置の各々の増加分を表わす変数（Δｔ、Δｑ、及び△Ｘｂ及び動作終了時のク レードル及び摺動基台の各々の位置を表す変数ｑｓ”ｂｓはこの動作により計算 される。第６図０に示されている割込サイクルは入力ブロック１１０中のこれら の変数をモニターし、これらの変数の最新値を用いてざらに計算が行なわれ、新 たな装置の可動軸線の対応する位置が決定される。変数Δｔ、Δｑ及びΔＸ、の 計算値は、連続する割込みサイクルの閤の所定時間インターバルにわたる従来の 装置の位置における所望の増加分を表わす、このように、仮想上の従来の装置の 軸線の移動率は、これらの変数の計算された値により−３１１１される。ステッ プ１０８の動作は、動作パラメータ入力１゜Ｏに依存しており、これらの変数の 値をセットし、工具速度及び仮想クレードル及び摺動基台のスタート・ストップ 率をＩＩＩＩｌｌする。

ｑｓ及びｘｂＳの計算値は動作１０８に関連したクレードル及び摺動基台の所定 の最終位置を制御’ｌる。また、割込みサイクルはこれらの変数の値をモニター し、所定位置に一旦達するとクレードル及び摺動基台のさらなる移動を停止させ る。１００における動作パラメータ入力は各動作用に変数ｑ、及びｘｂｓの特別 な値を特定する。

決定ブロック１１２は動作１０８に続いており、新たなｓｉＨの軸線が変数ｑ　 及びｘｂＳにより特定された所定の対応したスタート位置に来るまで動作１０８ においてメインプログラムがホールドされる。代表的には、仮想クレードルのス タート位置が形成ロールの中心にあり、摺動基台はワークギアと係合しない位置 にある。

メインプログラムの次のステップは、［１１１台を回転工具とワークギアとの深 い噛合まで移動するのを詞ＩＩｌする。ブロック１１４に示されるこのステップ は変数ΔＸ　及びｘｂｓの新たな値を算出することを必要とする。

変数ｑｓを前の動作のその計算値と同じように保持することにより、仮想クレー ドルは形成ロールの中心に保持され、工具回転速度は変数Δｔの一定値により保 たれる。

削込みサイクルにおける算出は変数ΔＸ、により更新され、坦在の値により表わ された全深さ供給位置が達成されるまで従来の装置の摺動基台の所定供給移動を 表わす新たなＶＲＭ＠線の次の所望位置を得る。

新たな装置の軸線が変数ｘｂｓにより特定される従来の菰誼の摺動基台位置に対 応する所定位置に達するまで、決定ブロック１１２と同様に、決定ブロック１１ ６は動作ブロック１１４にお＄プるメインプログラムの動作をホールドする。動 作及び決定ブロックの同様なフォーマットがメインブロックに形成され、ワーク ギアの歯みぞの形成に必要な従来のＶＲａＩ＠糟の動きを各々設定する。

例えば、動作ブロック１１８と決定ブロック１２０とが協働し、従来の装置の仮 想クレードルの動きを制御し、包絡（ｅｎＶｅｌｏｐｌｅｎｔ）によりワークギ アの歯面を形成する。

この動作中に、変数ｘｂｓは前の動作において計算された全深ざ噛合値に保持さ れる。変数Δｑは、装置クレードルの必要な回転を発生するように制御され、ワ ークギアと噛合する理論創成ギアのローリング噛合を表す。クレードルロールの エンド位置は変数ｑ、の計算値により特定される。

動作１２２と決定１２４により、創成動作１２０の完了後ワークギアから工具が 相対的に引かれる。最後に決定１２６により、装置の動作が終了され、または、 メインプログラムの前の部分に戻され同様なワークギア又は興なる形のワークギ アが形成される。同様なワークギアを作るときは、ブロック１ｏＯに設定及び動 作定数を再度入力する必要はない。

メインプログラムと並行して動作するプログラムの同期割込部は、所定の時間イ ンターバル（例えば、１４ミリ秒）で繰返し様式にて一連の計算を実行する。メ インプログラムの実行は、所定の時間インターバルの割込みサイクルにより一時 的に停止され一連の計算を行ない、制御は各サイクルの完了後メインプログラム に戻る。しかしながら、決定ブロック１２８は割込みサイクルの計算シーケンス をバイパスさせ、装置が動作中でない場合、制御をメインプログラムに戻す。

割込みサイクル内で実行される計算の第１セツトはブロック１３０に示されてい る。この動作は、入力プロツク１１０に５番ブるメインプログラムにより特定さ れる可動軸線の位置の変化と入力ブロック１０２からの従来の＠雪の可動軸線の Ｍ準位置に関する情報を組合わせ、従来の軸線の所定位置に対応する値を発生す る。入力ブロック１１ｏはメインプログラムからの変数Δｔ、Δｑ。

Δｘｂ、ｑ、及びｘｂｓの現在値を含んでいる。入力ブロックからの工具、クレ ードル及び摺動基台の！！準位置は、各々、ｔ　、Ｑ　及びｘｂｏとして示され る。これらの値は割込みサイクルに使われ、従来の装置の軸線の基準位置を初期 化し、その後装置軸線位置の最終針ｐ値をとる。

動作ブロック１３０において実行された計算の結果は、可動の従来装置軸線の次 の所定位置を表わす変数ｔ、Ｑ及びＸ、として１３２での変換動作に送られる。

しかしながら、変数ｑ及びｘｂの計Ｉｌ値が変数ｑ、及・　び×１．で特定され た関′ｇＩするエンド位置と同じ値まで達すると、変数Δｑ又はΔＸ、の現在値 は無視される（ゼロセット）。これにより変数ｑ及び×、は各動作の完了時に所 定の位置に保持されうる。

動作１３０からの変数ｔ、Ｑ及びＸ、に加えて、変換動作は、従来のＶＲ置の固 定設定軸に関連する一連の設定定数の形でブロック１０２から入力を受ける。こ れらの定数はＳ、εｍ、ｑ　　　ｉ及びｊとして示される。これ■１９ らの設定定数で表わされる従来の装置のセツティングは第７図から第９図に関連 して述べられる。後に詳述する数値変換動作は、ブロック１０４からの設定定数 と動作１３０からの可動の従来の装置軸線の次の位置の関数として新たなＩｌｉ の可動軸線の各々について実行される。

これらの動作の結果は、（２）新しい装置のそれぞれの直交座標Ｘ、Ｙ、Ｚの対 応する位置を特定する変数ｘ、ｙ。

２、（ハ）ピボット軸Ｉ＠Ｐのまわりで工具軸線に相対的なワークギア軸線の対 応する角度位置を特定する変数ｇｍ及び仲新装置への座標変換に１１１１連した ワーク軸ＩａＷ及び工具軸線■の回転位置への位相角Ｗ整量を特定する変数α及 びβによって受けられる。

次の動作１３４は入力ブロック１０６からの設定定数と位相角α及びβとにより ワークギア軸線の所定の回転との間の相対的な回転比を特定するロール定数比Ｒ ａと、連続インデックス動作用のワークギアと工具との間の相対回転比を特定す るインデックス定数ＲＣと、工具及びワークギア間の既知の回転位置を特定する Ｍ準定数Ｗ０とを含んでいる。他の定数（図示せず）は、ワークギア軸線の回転 位置をさらに調整し、「変形乃至修正ロール」のような従来の装置の特別な動き を重複利用する。

位相角βは工具軸線の回転位置への調整を意味するものであるが、工具の回転速 度を一定に維持することが望ましい。インデックス定数Ｒｃの逆数をかけた角度 ８分ワークギア軸線を付加的に回転させることにより工具及びワークギア軸！１ 間の相対位置を同一に保ちつつ、位相角ｍ！１量βはワークギア軸輪の回転位置 に加えられる。

従ってワークギア軸線の位ＩｉＷは、ワークギア軸線の基準位！Ｗｏと、ロール 定数比Ｒａとクレードル位置の変化Δｑとの関数と、インデックス定数Ｒｃと工 具回転位置の変化ΔｔとのＤＩｌｌｔと、インデックス定数Ｒｃと位相角βとの 関数と、位相角αとから計算される。

計算値ｘ、ｙ、ｚ、ｇｍ、ｔ、及びＷは新たな装置のそれぞれ軸１１Ｘ、Ｙ、Ｚ 、Ｐ、Ｔ、及びＷを制ｍ−するｃＮＣシステムのサーボポジションコントロール ループを出力する。ここでプログラムの実行は次の割込までメインプログラムに 戻る。

弛の実施例においては、新たな装置の動作を制御Ｉするのに必要な計算のステッ プ数は、従来の装置の摺動基台の動きをＩＩＩＩｉＩＩｌする動作定数に換えて 斬たな装置のＺ軸線用の動作定数を用いることにより減少されることが可能であ る。すなわち、メインプログラムのΔｘｂの値を計算することにより、新たなＩ Ｉの２軸轢の方向におけるΔ２の値は従来の装置における摺動基台の移動率に近 似計算される。従って、変数ｘｂＬ２基準定数ｘｂ０と等しいままであり、変化 を受ける変換関数における変数はｑだけになる。

変換動作１３２のそれぞれの出力変数は変数ｑの値の変化に応じてのみ変化する ので、変数ｑの値の予想閣囲にわたり出力変数の期ｖ１ｉｉをリストアツブする ルックアップテーブルがこの動作において実行される数値変換の代わりに用いら れる。予じめ計算された値のテーブルは、テーブルにおけるリストされたｑの値 に正確には対応していない。テーブルでのｑの値に対し、よく知られた補間技術 を適用することにより正確さを維持しつつその大きさを減少させる。

変数Δ２はテーブルにリストされた２の値を変更するように用いられ、新たな装 置の２軸を過当に位置決めする。動作１３２の他の出力変数のリストされた値ｘ 、ｙ。

ｇｍ、α、及びβは、これらの値がリアルタイムで計算される如く割込みサイク ルの残りの部分において取扱われる。しかしながら、長い計算手続きの代わりに 用いられるロックアツプテーブルは割込みサイクルの必要な時開インターバルを 短縮し、装置動作の正確さ及び速度を改良するのに役立つ。

本発明の内容において、用語「装置決定」は、可動軸線の所定の位置に到達する のに必要なコンピュータ入力及び計算の動作を意味する。このように、目的を達 成するための新たな装置の動作は以下のステップに要約される。（２）従来のか さ自及びハイポイドギア創成装置の異なる形状の軸線の設定パラメータに基く新 たな装置の可動軸線の最初の設定位置を装置決定するステップ、０新たな装置の 軸線を最初の設定位置に移動させるステップ、仲従来のＩ置の異なる形状の軸線 の相対的な移動に関連する可動パラメータに暴いた新たな装置の軸線の動作位置 をさらに１１決定するステップ、ゆ新たな装置の軸線をさらなる動作位置に移動 させるステップ、及び（２）ステップ曽及びゆをくり返し、創成動作を完結する ステップである。

従来の装置の入力を本発明の新たな＠置に適用することは、従来のＫｌの設定及 び動作において蓄積された所定の歯形状を得るための多くのノウハウを使うこと を意味する。ざらに、このノウハウは本発明のＩｌｌに広く適用され、多くの物 理的な限定を除去しており、例えば従来の装置において固有な問題であった工具 の傾斜に制限があるということも解消している。更に、「ラセン運動」及び「変 更ロール」の如き、特定の創成装置の従来からの特別の運動は、すべて、従来の Ｗ＆置の既知の位置を定義し、本発明の新しい装置の座標系用に所定の変換をす ることによって、すぐに、本発明に用いられ得る。

第７図から第９図は、従来のかさ歯及びハイポイドギア創成装置における工具及 びワークギアの位置決めに関する設定パラメータのよく知られた幾何学的関係を 示すものである。各々の図面において幾何学的関係は従来の装置の一部のアウト ラインに書きこまれている。

外形は工具支持台１２０及びワーク支持台１２２を示している。クレードル１２ ４は１ＡＭ設定により画定された仮想創成ギアの軸線でもあるクレードル軸ｌＩ Ｃ１のまわりに回転する工具支持台１２０に取付けられている。

チルト機構１２６及び回転工具１２８はクレードル１２４に支持されている。回 転工具１２８は工具軸１ａＴ、のまわりに回転可能にチルト機構１２６に軸受け されている。ワークギア１３０はワークギア軸ｌ１ｌＷ１のまわりに回転可能に ワーク支持台１２２に軸受けされている。

上述の図面から、工具１２８は従来の装置を表わす比率に関しそのサイズが減少 されておりワークギア１３０から動作的な係合が解除されてクレードル軸線Ｃ１ のまわりに回転して従来の’ＩＮの設定値に含まれる幾何学的関係を明確に示し ていることがわかる。動作中において、工具１２８はワークギア１３０と動作係 合するように位置決めされ、ワークギア１１０をその軸ｌＩＷ、のまわりに回転 させながら同期関係（例えば、比Ｒａ）をもってクレードル軸輪Ｃのまわりに回 転される。このように相対的なローリング動作は、ワークギアがクレードル軸Ｗ ＩＡＣ１と一致する回転軸線を有する理論創成ギアとあたかも噛合するように工 具１２８とワークギア１３０との間に提供される。連続インデックス動作はそれ ぞれの軸線のまわりの工具１２８及びワークギア１３０の同期回転（例えば比Ｒ ｃ）も必要とする。創成及び連続インデックス動作によるワークギア１３０の時 間的な関係は互いに重ね合わされ、結果としてワークギアの回転をＩＩＩＩＩ！ する。

工具軸線Ｔ、は工具１２８の端面１３２における長さにそって点Ａ　を有してい る０点Ａ１は工具中心と考えられ、クレードル軸線にそった点０１におけるクレ ードル軸ａＣ１に直交するように延在する垂直面Ｖｒに存在している０面ｖｒは クレードルＤ転面とみなされる。点Ａ　　Ｌｔｆｊ分０　−Ａ、の長さＳだけこ の平面に存在しており、極内ｗＬｑはワークギア軸線Ｗ、に平行に延びた水平面 目から測定されており、クレードル軸線Ｃ１を有している。

ワークギア軸ＩＷ１は水平面Ｈから距１ｆＥｍのところに位置づけられている。

この距離は一般にワークオフセットといわれている。さらに、ワークギア軸ＩＩ Ｗ１はクレードル回転面ＶＲに対して角度Ｑ１だけ傾いている。

ワークギア軸ｌ１ＩＷ１上の点Ｐ。は、クレードル軸ｌ１Ｃ４を含み、かつ水平 面Ｈとクレードル回転面ＶＲとに対して垂直に延在する垂直面ＶＡと、ワークギ ア軸線Ｗ、との交点により画定されている。点Ｐ。は距＠ｘｂだけクレードル回 転面からオフセットしている。このパラメータはワークギアに対する工具の深さ とともに変化する。

理論創成ギア上の歯面の所望の方向は、点Ａ１においてクレードル回転面に直角 な方向に延びたＩＩＮに対し、工具軸１ｉＴ１を傾斜させることにより達成され る。角度ｉは第９図の側面図において実間として示されている。クレードル回転 面（第７図）における傾斜した工具軸線の配向角度は面Ｖｒにおける線分０４− Ａ１に対して垂直に延びたＩＩＭに関して測定された角度ｊとして与えられる。

角度ｉ及びｊはそれぞれ傾斜角（チルト角）及び旋回角といわれている。

従来の装置の動作中において、傾斜した工具軸１１７１は、ワークギア１３００ 回転と時間的な関係をもって変化角ｑだけクレードル軸ｌＩＣ４のまわりを回転 する。角度変化ｑは従来の装置の固定基単面ＶＡ及びＨに対して工具軸ｌｌＴ１ の配向角度を変化させる効果を有している。

これにより工具が、クレードル軸ｍ　ＣＩと一致する固定軸線のまわりを回転す る理論創成ギアの傾斜歯面を表ねすことができる。

従来の装置の最初の設定条件をさらに同定するため、３つの相互に直交する単位 ベクトルｅ１．ｅ２．及びｅ３により画定されるデカルト！！標系が基準面ＶＲ ，ＶＡ、及びＨと一致する方向を向いている。単位ベクトルｅ　及びｅ２は水平 面Ｈ及び垂直面ＶＡから垂直面ＶＲのそれぞれのトレース内に存在する。単位ベ クトルｅ３は垂直面ＶＡから水平面Ｈのトレース内に存在する。

ワークギア軸ｍｗ１はその長さ方向にわたって単位ベクトルＱ、を′４ｉ″ＩＪ るように延在している。単位ベクトルＱ、は以下の関係で表わされる。

ｇ　　−−ｃｏｓ　ｇｍｌ　　ｅ　　−５ｉｎ　ｇｓｌ　　ｅ３単位ベクトルａ １は軸ｍｗ１のまわりのワークギア１３０の回転位置を同定するように追加され 、以下のベクトル積で表わされる。

８１　″ｅ２×０１ 単位ベクトルＱ　及びａｌは従来の装置における方向性を同定させ、第８図の実 寸で示されている。

第１０図、第１１図、及び第１２図は、第７図、第８図、及び第９図に対応して いる。しかしながら、従来の＠胃の外側形状は４ｉ造をより明確にするため省略 されており、以下に述べるように追加の基準線が付加されている。

ベクトルｒ１は工具中心Ａ、からワーク軸線Ｗ、上の点Ｐ　まで延びており、点 Ｐ。を工具中心Ａ１に対して位置決めしている。従来の装置の前述した設定にあ わせてベクトルｒ１は以下のように表わされる。

ｒｌ−（−５ｃｏｓｑ）ｅ１＋（Ｓ　ｓｉｎｑ−Ｅｍ）ｅ２＋ｘｂｅ３対象とし ている例ではピボット軸ｌｌＰｏは第８図の面ＶＡのトレース内に位置している が、ギア軸線にそったピボット点の他の位置はワークギアの特定の範囲において 装６の動きを最少限にするように用いられることもできる。例えばピボット点Ｐ ０はギア軸線上の面ＶＡに対する交点からギア軸線にそって距＠ＰＱ　（図示せ ず）だけ移動可能である。この場合、上述の式の右辺は項ＰＱＱ１を引くように 変更して、ベクトルｒ、を新しいピボット軸位置に向けな番プればならない。

実施例による本発明の所定の装置Ｉ構成の例では、クレードル回転面ＶＲに対し 垂１にＪ具１１１を！ｉ！酋している。面ＶＲ（すなわち第１０図の紙面）にお いて工具軸線Ｔ１のトレースに対し垂直に延びた線のまわりに工具及びワークギ ア軸線の両方を回転させることにより、従来の装置に関し工具及びワークギアの 相対的な配向方向を確保しつつ上記の配置がとられる。

従って、単位ベクトルＶは工具軸！Ｔ、のトレースに対し垂直な方向にそった面 ＶＲに追加されている。単位ベクトルＶは以下の数式により表わされる。

Ｖ＝ＣＯ８（ｑ−ｊ　）　ｅ　　−３ｆｎ　　（ｑ−Ｊ　）　ｅ２工具軸ＷＩＴ 、は、大きざにおいては同じ角度量であるが、傾き角ｉの方向に対しては反対方 向の角度量だけベクトルＶのまわりに工具及びワークギア軸線の両方を回転させ ることにより、クレードル軸線Ｃ４に対して平行に配置されている。しかしなが ら、回転聞は工具軸線を所定の配向方向（すなわち面ＶＲに対して垂直）に配向 するように選択されているので、基準ベクトルＱ１゜ａ、ｒｌを回転させるだけ でよい。これらの基準ベクトルの回転位置はそれぞれ以下の式のｇ、ａ、及びｒ によって表わされる。

Ｑ−（１−ＣＯ３ｉ）　（Ｑｌ　・ｖ）ｖ＋ｃｏｓ　ｉ　　ｇ１＋ｓｉｎ　ｉ　 　（ＶＸＧｌ）ａ−（１−ｃｏｓ　　ｉ）　　（ａ　　−ｖ）ｖ＋ｃｏｓ　　ｉ 　　ａ　　十ｓｉｎ　　ｉ　　　（ｖｘａｌ）ｒ譚（１−ＣＯＳ　＋）　（ｒ　 　−Ｖ）Ｖ＋ＣＯＳ　ｉ　　ｒ　＋Ｓｉｎ　ｉ　　（ＶＸｒ、　）第１３図及び 第１４図は、それぞれ第１０図及び第１２図に対応している。しかしながら、第 １４図の比較的小さい図として示さなければならない重要な線の数のだめ、この 図は第１７図に大きく拡大して示されている。

工具及びワーク軸線の新たな回転位置は、その最初の位置において添字付の表示 Ｔ　及びＷ、に対してＴ及びＷでそれぞれ示されている。同様に、基準ベクトル ｇ、ａ。

及びｒは、添字付の表示Ｑ　　、ａ４．及びｒ、を対応させることにより、示さ れたその初期位置に対して新たな位置として示されている。ベクトルｒは点Ａに おける工具中心の新たな位置から点Ｐ０まで延びている。上述の回転の一部とは いえないが、クレードル軸線の新たな位置（あたかも回転したごとく）は第１７ 図においてＣで示されている。これは理想創成ギア軸線の回転位置に対応してい る。

第１３図の紙面は本発明の新たなギア創成装置の前面と考えられる。このように 工具軸１１Ｔは新たなＩＩの前面に対し垂直である。しかしながら、工具−＊Ｗ は新たな装置の水平面内に完全に含まれていなければならない。

これらの配置は第１３図の紙面に対して突出した工具軸線の基準ベクトルＱの新 たな方向に一致するように、新たな水平面のトレースを画定することにより容易 に達成される。

新たな直交座標系が新たな装置の前面に付加されたことになる。軸１１Ｘ、Ｙ、 及びｌを有する新たな直交座標形の原点は点Ｐ０におかれ、新たな直交座標系の Ｘ軸は第１３図の紙面におけるベクトルＱの突出部と整合している。新たな座標 系のＹ軸はＸ軸に対し反時計方向に９０″ずれて位置した第１３図の面内（すな わち新たな装置の前面）に位置している。

第１５図は第１３図のＸ軸にそのトレース面がある本発明によるｉ誼の新たな水 平面を示している。ワーク軸線Ｗは第１５図の平面内に完全に含まれており、新 たな装置の前面に対し、角度ｇｍを形成している。新たな座標系の第３の直交軸 ＺはＸ軸に対して時計方向に９０゜ずれた第１５図の紙面内に画定されている。

さらに計算を行なうため単位ベクトルＵ、Ｕ、、及びｕ２はそれぞれ新たな直交 座標軸に付加されている。

直交単位ベクトルは以下の数式により表わされる。

ｕｚ″″ｅ３ ｕ　　”（ＱＸｕ　　）／Ｉｃ）Ｘｕ２１ｚ ｕ　　　−ｕ　　　ｘｕ ｘ　　ｖ　　ｌ 新たな座標系における工具中心Ａの位置は各々の座標軸にそったｘ、ｙ、及び２ により表わされ、以下の関係式を有する。

点Ｐ０、すなわち新たな座標系の原点もまたワーク軸線Ｗが新たな水平面におい て回転できる新たな装置の点として考えられる。ピボット軸１１１ＰはＹ軸にそ って点Ｐ０まで延びている。工具軸ＷＩＴ及びワーク軸ｗ４Ｗが実寸を有してい る第１５図の水平面において、ピボット軸ＩｌＰは第１５図の平面及び両方の軸 線に対して垂直に延びている。第１５図に示される工具及びギア軸線間の分離角 ｇｍは以下のようにして計算される。

ｓｉｎ　Ｏｓ　−−ｇ　−ｕｚ 工具軸１１７及びワークギア軸Ｉ！Ｗの相対的な位置は４つの要素値、すなわち ｘ、ｙ、ｚ、及びｇｍにより完全に表わされる。新たな＠誼の可動軸線は、これ らの要素の方向のそれぞれにそった工具軸線及びワークギア軸線の相対的な位置 を独立して調整するものである。第１３図から第１６図までに画定された直交座 標系は本発明の様々な＠胃軸線の移動方向を決定するように第３図に示された方 向Ｘ、Ｙ、及び２に対応している。第１３図から第１６図までの配置におけるピ ボット軸ＩＭＦ、ワーク軸ＳＷ、及び工具軸線゛「は前述したように本発明によ り定義された同様な軸線に対応している。

工具軸ａＴ及びワーク軸ＩｌＷの相対位置をＩＪＩＩＩすることに加えて、軸線 Ｗのまわりのワークギアの回転位置を制御することも重要である。第８図及び第 １１図は、従来の製ｉ装置の水平面における初期位置の回転基準ベクトルａ１を 示している。ベクトルＶのまわりのワークギア軸線の回転によりベクトルａ１が 従来のｉ！置の水平面Ｈから位＠ａまで移動する。第１６図は、新たなｉｉ＊の 水平面ｘ−２に関しベクトルａの回転位置を示すワークギア軸ａ＋Ｗを下方にみ た場合の図である。キーウェイ（ｋｅｙ　ｗａｙ）　９分の傾きの量は角度αで 示さている。この角度は従来の＠置におけるワークギアの初期の角隘位敢に対し て、ワークギアの角度位置の移送ずれを示している。角度αは以下の式で表わさ れる。

ｓｉｎ　ａ　−−ａｌ−ｕｙ 同様な位相調整角度βは、３！続インデツクス方法が用いられるとき、工具の新 たな角度を得るために必要である。連続方法は、装置の従来の製造の動きに加え て工具及びワークギア自転間の時間的な関係を必要とする。角度βは以下の式で 与えられる。

ｓｉｎβ−Ｖ　”　ｕ　ｙ しかしながら、通常は工具の回転速度を一定に保つことが望ましく位相調整角β はワークギアの回転に送られる。連続インデックス動作に必要な工具とワークギ アとの同一の所定の回転比においてこの調整に比例する区を引き算することによ り、角度βの移送は達成される。

従来のｉｔ用にパラメータＳ、ｑ、Ｅ　ｍ−ｇ　ｉｔ、　ｘ　ｂ　。

１及びｊにより確定された工具１２８及びワークギア１３０の相対的な位置は、 新たな装置において３つの直交パラメータｘ、ｙ、及び２及び３つの回転パラメ ータｇｍ、α、及びβにより定義される。第７図から第９図に示される従来の装 置を使用した形成ブＯセスにおいてがワークギアとあたかも噛合しながら相対的 なローリング動作が行なわれるものとして知られている。この機能を制御する従 来のｉｉｉの設定パラメータは第６図（２）及び第６図（ハ）のＲａとして表わ されている。クレードルロールの各位置は異なる極内ｍａ及び異なるワークギア の回転位置に対応している。連続イ、ン、デツクス動作はこの関■及び０におけ るＲＣ）を付加している。

本発明の要素ｘ、ｙ、ｚ、ｇ園、α及びβへの上述の変換は、新たな装置におけ る工具及びワークギアの関連する回転位置とクレードルの各ロール位置用に実行 される。新たな要素値ｘ、ｙ、ｚ及びＱ■は従来の装置のこれらの軸線の同じ相 対位置を表わすのに必要な新たな装置の工具及びワークギアの正確な位置を特定 する。位相ンデツクス動作に関連した工員及びワークギアの既知の例の工具軸Ｓ ＩＴは、固定配向角度に保持されており、ワーク軸線Ｗは工具の軸１ｉ１Ｔに平 行な水平面Ｘ−Ｚ内において配向角度が変化する。これにより、工具及びワーク ギア軸線間の最大分閣角と最小分離角が達成されるとともに、相対的な分離角を 変化させるために、相対的な角度の動きを最小にする必要がある。

上述の数値的関係はベクトル演悼及びギア理論家の積年の選択の形式で表わされ ているが、同様な関係が等価な三角関数での表現まで容易に拡張され、または単 一のマトリックス変換にまとめられる。例えば、所定の変換マトリックスが、マ トリックス形式で通常の装置の単位座標ベクトル（例えばｅｌ、ｅ２．及びｅ３ ）に関して新たなｉｉＨの単位ベクトル（例えばＵ、Ｕ、。

及びＵ２）のＣＯＳ成分を調整することにより規定される。

従来の装置における工具及びワークギアの基準ベクトル（例えばｇ　　、ａ　　 、及びｒ、）は、従来の前もって決定されたマトリックスをかけた新たな装置の 座標系における新たな基準ベクトル（例えばΩ、ａ、及びｒ）に変換されうる。

これらの変換は達成されるがピボット軸線及び工具またはワークギア軸線のいず れかが新たな装置に固定された座標系内における固定配向角度として定義される 。好ましくは、新たなＫＮの３つの直交可動−糠は追加された座標系の座標軸に 対応する方向における工具及びワークギア間の相対的な移動を表示する。ピボッ ト軸線が工具及びワークギア軸線に対して配向しており、工具及びワークギア軸 ａｍの分離角の範囲を決定することも重要である。この範囲は、ピボット軸線と 工具及びワークギア軸線との間に形成された各々の傾斜角間の和及び差により画 定される。好ましくは、ピボット軸線は追加された座標系の座標軸の１つと整合 しており、工具軸線及びワークギア軸線の両者に対し直角を形成している。

代替的実施例が第１８図に示されており、フレアーカップ砥６車が工具ヘッド１ ３２に取付けられている。こ動作において従来のかさ歯及びハイポイドギア創成 Ｈｆｆｉに用いられる創成時の相対的なＯ−リング移動を達成するため、従来の クレードルを使用する代わりに、クレードルは、歯長にそって前後にフレアーカ ップ砥石車を揺動する振動を与えるようにする。これは非創成ギアの研削領域に おいて接触状態を主に改良するように用いられている。

従来の装置の座標系から本発明の装置に同様に変換することはクレードル回転の 増加に対して実行される。ワークギアの回転はクレードルの回転と関連しないが 、上述の位相角αは、ワークギアの回転位置を調整するように用いられ、変換に 伴う工具軸線に関して相対的な回転位置における変化を補正しなければならない 。

かさ歯及びハイポイドギア創成装置は長手方向に曲がった歯を有する平行軸線ギ アを製造するために用いてもよい。従来のかさ歯及びハイポイドギア創成装置に おける連続インデックス動作によるこれらのギアの製造方法は米国特許第４．２ １１．５１１号に示されている。同様に可動軸線の変換は本発明によっても実行 され、従来の装置入力は＠誼軸線のより単純な配置を制御ａするのに用いられる 。

本発明は上述の実施例に基いて述べられたが、本発明の範囲において多くの変更 例が司能であることは当業者にとっては自明である。

轟 ｒＦ”ＩＧ−ｊ２ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条）濤拷）平成２年２月２２日

Claims (77)

【特許請求の範囲】
1. １．かさ歯及びハイボイドギアにおける長手方向に曲がった歯みぞを創成する装 置であって、装置基台と、 前記基台に取付けられた工具支持台と、工具軸線のまわりに前記工具支持台にお いて、回転工具を回転させる手段と、 自記基台に取付けられたワーク支持台と、ワーク軸線のまわりに前記ワーク支持 台にむいてワークギアを回転させる手段と、 ３つの直線軸線にそって前記工具支持台と前記ワーク支持台との間に相対的な移 動を与える手段と、前記装置支持台に対して固定配向角度で延在するピボット軸 線のまわりに前記工具支持台と前記ワーク支持台との間に相対的な回動を与える 手段と、（ａ）前記３つの直線軸線にそった前記移動と、（ｂ）前記ピホツト軸 線のまわりの前記回動と、（ｃ）前記工具軸線と前記ワークギア軸線とが前記ピ ホツト軸線に対して一定の傾斜角にある相対的な位置において、前記回転工具を 前記ワークギアに動作可能に噛合させる前記ワークギアの前記回転とを制御する 手段とを備えている装置。
2. ２．請求の範囲第１項記載の装置において、前記工具及びワークギア軸線のそれ ぞれと、前記ピボツト軸線との間に形成された、前記一定の傾斜角の和及び差は 、前記工具軸線と前記ワークギア軸線との間の分離角の範囲を画定し、前記嶺斜 角の間の差は前記傾斜角のいずれか一方の大きさよりも小さいことを特徴とする 装置。
3. ３．請求の範囲第２項記載の装置において、前記工具軸線と前記ワーク軸線との 間の分離角度の前記範囲は少なくとも０°から１００°であることを特徴とする 装置。
4. ４．請求の範囲第３項記載の装置において、前記ピボット軸線が前記工具軸線及 びワークギア軸線に対して垂直に延びていることを特徴とする装置。
5. ５．請求の範囲第４項記載の装置において、前記３つの直軸線が相互に直交する ように配置されることを特徴とする装置。
6. ６．請求の範囲第５項記載の装置において、前記ビボツト軸線は前記相互に直交 する方向のうちの一方の方向と整合していることを特徴とする装置。
7. ７．請求の範囲第６項記載の装置にむいて、前記工具軸線が前記相互に直交する 方向のうちの他方の方向と整合する前記装置基台に対して固定された配向方向に 位置していることを特徴とする装置。
8. ８．請求の範囲第６項記載の装置において、前記ワーク軸線が前記装置基台に対 して固定配向角度に位置していることを特徴とする装置。
9. ９．請求の範囲第１項２記載の装置において、前記ワークギアがあたかも前記回 転工具のストック除去面により表わされる歯面を有する理論創成ギアと噛合する ように、前記制御手段が前記回転工具と前記ワークギアとの間に相対的なローリ ング動作を与えることを特徴とする装置。
10. １０．請求の範囲第９項記載の装置において、前記回転工具と前記ワークギアと の間の相対的なローリング動作により画定された前記理論創成ギアが、前記装置 基台に対して配向角度が異なる回転軸線を含むことを特徴とする装置。
11. １１．請求の範囲第１０項記載の装置において、前記制御手段が前記ワークギア の前記回転と同期して前記回転工具の前記回転を制御することを特徴とする装置 。
12. １２．請求の範囲第１項記載の装置において、前記工具を回転させる手段は、前 記装置基台に対して固定配向角度において前記工具支持台に支持された工具スピ ンドルを有していることを特徴とする装置。
13. １３．請求の範囲第１２項記載の装置において、前記工具スピンドルの前記固定 配向角度に対して配向角度が変化可能な回転軸線を有する理論創成ギアとワーク ギアがあたかも噛合するように、前記制御手段が前記回転工具と前記ワークギア との間に相対的なローリング動作を与えることを特徴とする装置。
14. １４．請求の範囲第１項記載の装置において、前記ワークギアを回転させる手段 が、前記装置基台に対し固定配向角度において前記ワーク支持台に回転可能に支 持されたワークスピンドルを有していることを特徴とする装置。
15. １５．請求の範囲第１４項記載の装置において、前記ワークスピンドルの前記固 定配向角度に対し配向角度が変化する回転軸線を有する理論創成ギアとワークギ アがあたかも噛合するように前記制御手段が前記回転工具と前記ワークギアとの 間に相対的なローリング動作を与えることを特徴とする装置。
16. １６．請求の範囲第１３項記載の装置において、前記工具支持台はＸ方向に移動 可能なように前記基台に取付けられたキャリッジとＹ方向に移動可能なように前 記キャリッジに支持された工具ヘッドとを有していることを特徴とする装置。
17. １７．請求の範囲第１６項記載の装置において、前記制御手段が前記キャリッジ にＸ方向に移動を与え、かつ前記工具ヘッドにＹ方向の動きを与え、Ｘ方向及ひ Ｙ方向の両方向を含む平面において前記工具スピンドルによりトレースされる径 路が円から離れていることを特徴とする装置。
18. １８．請求の範囲第１６項記載の装置において、前記ワーク支持台がＺ方向に移 動可能なように取付けられており、ワークヘッドが前記ビボツト軸線のまわりで 前記工具支持台に対して回動可能に前記テーフルにピボツトされていることを特 徴とする装置。
19. １９．請求の範囲第１８項記載の装置において、Ｘ方向における前記キャリッジ の移動、Ｙ方向における前記工具ヘッドの移動及びＺ方向における前記テーフル の移動は互いに直交することを特徴とする装置。
20. ２０．請求の範囲第１９項記載の装置において、前記ピボツト軸線は前記直交方 向の１つに平行に延在していることを特徴とする装置。
21. ２１．請求の範囲第２０項記載の装置において、前記ピボツト軸線が前記ワーク ギアの近くにおいて、前記ワークギアの軸線と直交していることを特徴とする装 置。
22. ２２．回転工具の前面から突出するストック除去面を有する回転工具を用いてか さ歯及びハイボイドギアの長手方向に曲がった歯みぞの両フランクを同時に創成 するＣＮＣ（コンピユータ数値制御）装置であって、工具軸線のまわりに回転可 能に前記工具を取付ける支持台と、 ワークギア軸線のまわりに回転可能にワークギアを取付ける支持台と、 ３つの直線方向において前記工具支持台に対し、前記ワーク支持台を相対的に移 動させる手段と、ピボツト軸線のまわりにおいて、前記工具支持台に対し、前記 ワーク支持台を相対的に回動させる手段と、前記３つの直線方向において前記ピ ボツト軸線のまわりに前記具及び前記ワークギアの相対的な位置と前記ワークギ アの回転とを制御し、前記工具の前記ストック除去面が前記ワークギアの長手方 向に曲がつた他のフランクの両方に同時に係合する制御手段とを有していること を特徴とする装置。
23. ２３．請求の範囲第２２項記載の装置において、前記コンピュータは、前記ワー クギアが前記回転工具の前記ストックの除去面により表わされた歯面を有する理 論創成ギアとあたかも噛合するように、前記回転工具と前記ワークギアとの間の 相対的な圧延動作を制御することを特徴とする装置。
24. ２４．請求の範囲第２３項記載の装置において、前記工具軸線と前記ワークギア 軸線とが固定傾斜角により前記傾斜軸線と関係していることを特徴とする装置。
25. ２５．請求の範囲第２４項記載の装置において、前記ピボツト軸線と前記工具及 びワークギア軸線のそれぞれとの間に形成された前記固定傾斜角の和及び差によ り前記工具軸線と前記ワークギア軸線との分離角範囲が確定され、前記傾斜角間 の差は前記傾斜角のいずれか一方よりも小さいことを特徴とする装置。
26. ２６．請求の範囲２５項記載の装置において、前記ピボツト軸線が前記工具軸線 とワークギア軸線とに直交して延ひていることを特徴とする装置。
27. ２７．請求の範囲第２６項記載の義置において、前記３つの直線軸線が互いに直 交して延びており、前記ビボツト軸線が前記直交軸線の一方と整合していること を特徴とする装置。
28. ２８．請求の範囲第２７項に記載の装置において、前記工具軸線が前記直交軸線 のうちの他方と整合して前記装置基台に対し、固定配向角度で位置していること を特徴とする装置。
29. ２９．請求の範囲第２７項記載の装置において、前記ワークギァ軸線が前記装置 基台に対して固定配向角度で位置していることを特徴とする装置。
30. ３０．その前面から延びたストック除去面を有する回転工具を用いて、一対のか さ歯及びハイボイドギアの少なくとも１つの部材において長手方向に曲がった歯 みぞを創成するコンピュータ数値制御装置であって、工具のまわりに回転可能に 前記回転工具を取付ける支持台、 ワーク軸線のまわりに回転可能に噛合ワークギア対の１つの部材を取付ける支持 台、 ３つの直線方向において、前記工具支持台に対し前記ワーク支持台を相対的に移 動させる移動手段、ピホツト軸線のまわりに前記工具支持台に対し、前記ワーク 支持台を相対的に回転させる回転手段、及び前記３つの直線方向において、かつ 前記ビホツト軸線のまわりに、前記ワークギアの回転と前記工具及び前記ワーク ギアの相対的な位置を制御するコンピュータを具備しており、前記工具の前記ス トック除去面が前記ワークギア対の他方の部材の歯面を表わすように前配ワーク ギアに対して配向していることを特徴とする装置。
31. ３１．請求の範囲３０項記載の装置において、前記ワークギアがあたかも前記ギ ア対の他方の部材と噛合しているように、前記コンピュータが前記回転工具と前 記ワークギアとの相対的なローリング移動を制御することを特徴とする装置。
32. ３２．請求の範囲第３１項記載の装置において、前記工具軸線と前記ワークギア 軸線とが、前記ピホツト軸線に対し固定傾斜角で配置されていることを特徴とす る装置。
33. ３３．請求の範囲第３２項記載の装置において、前記ピボット軸線と前記工具及 びワークギア軸線のそれぞれとの間に形成された前記固定傾斜角の和及び差によ り前記工具軸線と前記ワークギア軸線との分離角範囲が確定され、前記傾斜角間 の差は前記傾斜角のいずれか一方よりも小さいことを特徴とする装置。
34. ３４．請求の範囲第３３項記載の装置において、前記ピホツト軸線が前記工具軸 線とワークギア軸線とに直交して延びていることを特徴とする装置。
35. ３５．請求の範囲第３４項記載の装置にむいて、前記３つの直線軸線が互いに直 交して延びており、前記ピボツト軸線が該直交軸線の一方と整合していることを 特徴とする装置。
36. ３６．請求の範囲第３５項記載の装置において、前記工具軸線が前記直交軸線の うちの他方と整合して前記表置基台に対し、固定配向角度で位置していることを 特徴とする装置。
37. ３７．請求の範囲第３４項記載の装置において、前記ワークギア軸線が前記装置 基台に対して固定配向角度で位置していることを特徴とする装置。
38. ３８．かさ歯及びハイボイドギアにおける長手方向に延ひた歯みぞを創成する装 置であって、装置基台、 前記基台に取付けられた工具支持台、 回転工具を取付け、前記工具支持台に軸受けされるとともに、前記装置基台に対 し固定配向角度にて前記工具支持台に軸受けされた工具スピンドル、前記回転工 具を回転させる回転手段、 前記基台に取付けられたワーク支持台、前記ワーク支持台に軸受けされ前記ワー クギアを取付けるワークスピンドル、 前記ワークギアを回転させる回転手段、前記工具支持台と前記ワーク支持台を互 いに相対的に移動させる移動手段、 前記ワークギアが、前記工具スピンドルの固定配向角度とは異なる１つ以上の配 向角度で位置した回転軌線を有する理論創成ギアとあたかも噛合するように前記 回転工具と前記ワークギアとの間の相対的なローリング移動を制御する制御手段 とを具備することを特徴とする装置。
39. ３９．請求の範囲第３８項記載の装置において、前記工具支持台とワーク支持台 とを相対的に移動させる移動手段が前記装置基台に対して固定配向角度にて取付 けられたピホツト軸線を有することを特徴とする装置。
40. ４０．請求の範囲第３９項記載の装置において、前記工具支持台とワーク支持台 とを相対的に移動させる移動手段が相互に直交する方向に配置された３つの直線 装置軸線を有することを特徴とする装置。
41. ４１．請求の範囲第４０項記載の装置において、前記ピホツト軸線が前記直交方 向の一方と整合していることを特徴とする装置。
42. ４２．かさ歯及びハイボイドギアの歯みぞを創成する装置であって、 上面及ひ長さ及び幅寸法を有する装置基台、前記基台の幅方向に移動可能に訂記 基台に取付けられたキャリッジ、前記基台の上面に垂直に移動可能に前記キャリ ッジに支持された工具ヘッド、 前記回転工具を取付けるように前記基台に軸受けされた工具スピンドル、 前記工具を回転させる回転手段、 前記基台の長さ方向に移動可能なように前記基台に取付けられたテーブル、 前記基台の上面に垂直な軸線のまわりに移動可能なように前記テーフルに枢着さ れた工具ヘッド、ワークギアを取付けるために前記ワークヘッドに支持されたワ ークスピンドル、 前記ワークギアを回転させる回転手段、前記工具ヘッドと前記ワークヘッドとの 間に相対的な直線移動を与える手段、 前記ワークヘッドと前記工具ヘッドとの間にピボット軸線のまわりの相対的な回 動を与える手段、及び前記ワークギアの回転、前記工具ヘッドと前記ワークヘッ ドとの間の相対的な直線移動及び前記ワークヘッドと前記工員ヘッドとの間の前 記ピボツト軸線のまわりの相対的な回動を前記工具の回転に応答して制御し前記 ワークギァの歯みぞを形成する制御手段とを具備したことを特徴とする装置。
43. ４３．その前面から突出したストック除去面を有する回転工具を用いてかさ歯及 びハイボイドギアの長手方向に曲がった歯面を形成する装置であつて、装置基台 、 前記回転工具を回転可能に取付けるように前記基台に取付けられたワーク支持台 、 前記ワークギアを回転可能に取付ける手段、前記工具支持台と前記ワーク支持台 との間に３つの直交方向において相対的な直線移動を与える手段、１つのピホツ ト軸線のまわりに前記ワーク支持台と前記工具支持台との間に相対的な回動を与 える手段、及び（ａ）前記ワークギアの回転、（ｂ）前記工具支持台とワーク支 持台との間の前記相対的な直線移動及び前記工具支持台とワーク支持台との間の 前記相対的な回動を制御し、間欠インデックス動作により前記ワークギアに歯み ぞを創成する制御手段とを具備していることを特徴とする装置。
44. ４４．請求の範囲第４３項記載の装置において、前記ワークギアが前記工具の前 記ストツク除去面により表わされる歯面を有する理論創成ギアとあたかも噛合す るよ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　うに、前記制御手段が前記ワークギアと前記工具との間の相対的 なローリング動作を与えるように５本以下の装置軸線の移動を制御することを特 徴とする装置。
45. ４５．請求の範囲第２７項記載の装置において、同じ可動装置軸線が前記工具及 びワークギアの設定位置を最初に調整するように用いられていることを特徴とす る装置。
46. ４６．その前面から突出したストック除去面を有する回転工具を用いてかさ歯及 びハイボイドギアの長手方向に曲がった歯面を創成する装置であって、装置基台 、 前記回転工具を回転可能に取付けるように前記基台に取付けられた工具支持台、 前記回転工具を回転させる回転手段、 ワークギアを回転可能に取付けるように前記基台に取付けられたワーク支持台、 前記ワークギアを回転させる回転手段、３つの直交する方向において、前記工具 支持台と前記ワーク支持台との間に相対的な直線移動を与える手段、１つのビホ ツト軸線のまわりで前記ワーク支持台と前記工具支持台との間に相対的な移動を 与える手段、及び（ａ）前記工具支持台とワーク支持台との間の前記相対的な直 線移動、（ｂ）前記ワーク支持台と前記工具支持台との間の相対的な回動、及び （ｃ）前記ワークギアと前記回転工具の前記回動を制御し、連続インデックス動 作により前記ワークギァに歯みぞを創成する制御手段を具備していることを特徴 とする装置。
47. ４７．請求の範囲第４６項記載の装置において、前記ワークギアが前記工具の前 記ストック除去面により表わされた複数の歯面を有する理論創成ギアとあたかも 噛合するように、前記ワークギアと前記工具との間に相対的な圧延動作を与える ６本以下の可動装置軸線を備えたことを特徴とする装置。
48. ４８．請求の範囲第４７項記載の装置において、同じ可動軸線が前記工具とワー クギアとの設定位置を最初に調整するように用いられていることを特徴とする装 置。
49. ４９．加工されるワークギア部材が隣接するギア歯の間のみぞの対向するフラン クを同時に形成する相対的に仏 移動する工具部材により表わされる理論創成ギアと噛合する包絡プロセスにより 長手方向に曲がった歯を有するかさ歯及びハイボイドギアを形成する装置であっ て、所定の固定配向角度を有する第１の軸線のまわりに前記ワークギア部材及び 工具部材の一方を回転させる手段、第２の軸線のまわりに前記部材の他方を回転 させる手段、 前記第１の軸線に対し第３の軸線のまわりに前記第２の軸線を配向方向において 可変に位置決めする手段、前記第１及び第２の部材の間に３次元の相対的な直線 移動を形成する手段、及び 包絡プロセスを達成するため前記回転、配向角度及び直線移動手段を関連制御す る手段を具備することを特徴とする装置。
50. ５０．加工されているワークギア部材に対し工具部材を相対的に移動させ位置決 めするように制御された移動のＮ本の軸線を有する第１のギア加工機上でギアを 創成する装置であって、 前記Ｎ本の軸線とは異なる形状で配置された制御された可動のＭ本の軸線を有す る第２のギア加工機を用いて所定のギァを形成するのに必要なように前記工具部 材とワークギア部材との位置及び相対的な移動を表わす制御された移動のＭ本の 軸線のための信号値を発生する手段、前記Ｎ本の軸線の信号値に前記Ｍ本の軸線 の前記信号値を変換する手段、及び 前記Ｎ本の軸線の前記信号値に応じて前記第１の加工機を制御し、前記ワークギ ア部材から前記所定のギアを創成する制御手段とを備えたことを特徴とする装置 。
51. ５１．請求の範囲第５０項記載の装置にむいて、前記信号値発生手段が長手方向 に曲がった歯を有するかさ歯及びハイボイドギアを創成する信号値を発生する手 段を備えていることを特徴とする装置。
52. ５２．請求の範囲第５１項記載の装置において、前記Ｍ本の軸線のうちの１つが 、前記工具部材と前記ワークギア部材との間に相対的なローリング動作を与える 回転可能なクレードルを有することを特徴とする装置。
53. ５３．請求の範囲第５２項記載の装置において、前記Ｎ本の軸線が６本の移動可 能な装置軸線であり、前記Ｍ本の軸線が少なくとも９本の可動軸線であることを 特徴とする装置。
54. ５４．かさ歯及びハイボイドギアを含むギアの加工装置であつて、 装置基台、 ギア加工工具がそのまわりに回転可能であり、かつ前記基台に対し固定配向角度 を有する工具軸線を画定し、前記基台に取付けられた工具支持台、 ワークギア部材が回転可能なワーク軸線を画定し、前記基台に取付けられたワー クギア支持台、前記工具及びワーク軸線に対し、所定の傾斜で傾いてむり、その まわりで前記ワーク軸線が前記基台に対し回転可能に取付けられた１本のピボツ ト軸線、及び前記両支持台間に３次元の相対的な直線移動を達成する直線移動手 段を有することを特徴とする装置。
55. ５５．請求の範囲第５４項記載の装置において、前記両支持台及び首記百伯移動 手段に動作可能に接携されており、６つの相対的な移動のうち少なくとも５つを 関連制御する手段が設けられており、加工されるワークギア部材が隣接するギア 歯の間のみぞの対向するフランクを同時に創成する相対的に移動する工具により 表わされた理論創成ギアと噛合する包絡プロセスを実行することを特徴とする装 置。
56. ５６．かさ歯及びハイポイドギアに長手方向に曲がつた歯みぞを創成する方法に おいて、 上面、長さ寸法及び幅寸法を有する装置支持台に支持された工具支持台に回転工 具を取付け、前記装置基台上のワークギア支持台にワークギアを取付け、 前記ワークギアを通過する軸線のまわりに前記ワークギアを回転させ、 ３つの直線軸線にそつて前記ワーク支持台に対し、前記工具支持台を相対的に移 動させ、前記装置基台に対し固定配向角度で取付けられたピホツト軸線のまわり に前記工具支持台に対し前記ワーク支持台を相対的に回転させ、 （ａ）前記３つの直線軸線にそっての移動、（ｂ）前記ピボット軸線のまわりの 回転、及び（ｃ）前記ビボツト軸線に対し一定角で前記工具軸線と前記ワークギ ア軸線とが傾斜した相対的な位置において前記ワークギアに前記回転工具を動作 可能に噛合させる前記ワークギアの回転を制御することを特徴とする方法。
57. ５７．請求の範囲第５６項記載の方法において、前記制御ステツプにおいて、前 記ワークギアが前記回転工具のストツブ除去面により表わされた歯面を有する理 論創成ギアにあたかも噛合するように前記回転工具と前記ワークギアとの間に相 対的なローリング動作を与えることを特徴とする方法。
58. ５８．請求の範囲第５７項記載の方法において、前記理論創成ギアが前記装置基 台に対し、配向角度が変化する回転軸線を有していることを特徴とする方法。
59. ５９．請求の範囲第５８項記載の方法において、前記制御ステツプにおいて、前 記ワークギアの回転に同期して前記回転工具を回転させることを特徴とする方法 。
60. ６０．請求の範囲第５６項記載の方法において、前記回転工具の取付けステツプ にむいて、前記装置支持台に対し固定配向角度で前記回転工具を取付け、前記制 御ステツプにおいて、前記回転工具の前記固定配向角度とは異なる１つ以上の配 向角度で位置した回転軸線を有する理論形成ギアに前記ワークギアがあたかも噛 合するように前記回転工具とワークギアとの間に相対的なローリング移動を与え ることを特徴とする方法。
61. ６１．請求の範囲第６０項記載の方法において、３つの直線軸線にそって前記ワ ーク支持台に対し工具支持台を相対的に移動させるステツプにおいて、前記基台 の幅にそったＸ方向及ひ前記基台の上面に垂直なＹ方向に前記工具を相対的に移 動させるとともに、前記基台の長さにそってＺ方向に前記支持台に対し前記ワー ク支持台を相対的に移動させることを特徴とする方法。
62. ６２．請求の範囲第６１項記載の方法において、前記３つの直線軸線が互いに直 交するように配置されており、前記ビボツト軸線がその直交方向の１つにそつて 延びていることを特徴とする方法。
63. ６３．かさ歯及びハイボイドギアの長手方向に曲がつた歯みぞを創成する方法に おいて、 装置基台に対し固定配向方向に工具を取付け、ワークギアを前記工具に係合させ ながら回転させるとともに、３つの直線装置軸線にそつて前記ワークギアに対し 前記工具を相対的に移動し、前記工具に対し前記ワークギアを相対的に回転し、 その軸線のまわりに前記ワークギアを回転させることを特徴とする方法。
64. ６４．請求の範囲第６３項記載の方法において、前記ワークギアが、前記回転工 具の固定配向方向に対し異なる１つ以上の配向角度に位置した回転軸線を有する 理論創成ギアとあたかも噛合するように前記工具と前記ワークギアとの間に相対 的なローリング動作を与えることを特徴とする方法。
65. ６５．請求の範囲第６４項記載の方法において、３つの直線装置軸線にそつて前 記工具ギアに対し前記工具を相対的に移動させるステツプにおいて、前記工具が 円から離れた直線径路に追従する平面を画定する２つの直交方向に前記工具を移 動させることを特徴とする方法。
66. ６６．複数のコンピュータ制御軸線を有する装置を用いてかさ歯及びハイボイド ギアに長手方向に曲がつた歯みぞを創成する方法において、従来のかさ歯及びハ イポ匁 イドギア創成装置の異なる軸線用の設定パラメータに基づいて前記コンピュータ 制御軸線の初期設定位置を装置決定し、 前記初期設定位置まで前記コンピュータ制御軸線線を移動し、 前記従来の装置の前記異なる軸線の相対的な移動に関係した動作パラメータに基 づいてコンピュータ制御軸線の動作位置を装置決定し、 前記動作位置まで前記コンピュータ制御軸線を移動し、さらなる動作位置を装置 決定することをくり返し、前記コンピュータ制御軸線を前記さらなる動作位置ま で移動させ、動作を完了することを特徴とする方法。
67. ６７．請求の範囲第６６項記載の方法において、設定及び動作位置を装置決定す るステツプにおいて、工具軸線及びワークギア軸線が３つの直線軸線と１つのピ ボット軸線に相対的に位置決めされる座標系に座標変換を行なうことを特徴とす る方法。
68. ６８．請求の範囲第６７項記載の方法において、前記コンピュータ制御軸線を移 動させるステツプにおいて、直線方向に前記軸線のうち３つを移動させ、前記軸 線のまわりに前記軸線の１つを移動させることを特徴とする方法。
69. ６９．請求の範囲第６８項記載の方法において、設定及び動作値置を装置決定す るステツプにおいて、前記座標変換によりワークギアと回転工具の相対的な回動 位置をさらに決定し、従来の装置において、ワークギアと回転工具との同じ相対 回転位置を維持することを特徴とする方法。
70. ７０．請求の範囲第６９項記載の方法において、前記コンピュータ制御軸線を移 動させるステツプにおいて、前記回転工具と前記ワークギアとをそのそれぞれの 軸線線のまわりにさらに回転させることを特徴とする方法。
71. ７１．請求の範囲第７０項記載の方法にむいて、動作位置をさらに決定するステ ツプにおいて、従来の装置上で、装置クレードルとワークギアとの相対な動作に 関した情報を入力することを特徴とする方法。
72. ７２．フレアーカツプ砥石車を用いて、かさ歯及びハイボイドギアに長手方向に 曲がつた歯みぞを創成する方法において、 装置基台に対し固定配向角度で前記フレアーカップ砥石車を取付け、 ワークギアに前記工具を噛合させながら回転させるとともに３つの直線装置軸線 にそつて前記ワークギアに対し前記工具を相対的に移動させ、前記工具に対し前 記ワークギアを回転させ、その輪線のまわりに前記ワークギアを回転させること を特徴とする方法。
73. ７３．隣接する歯の間の空間に対抗するフランクを同時に創成する相対的に移動 する工具部材により表わされる理論創成ギアと加工されているワークギア部材が 噛合する包絡プロセスにより長手方向に曲がった歯を有するかさ歯及びハイボイ ドギアの製造方法において、所定の固定配向角度を有する第１の軸線のまわりに 前記部材のうち第１の部材を回転させ、 前記第１の軸線に対し第３の軸線のまわりに可変配向角度で位置する第２の軸線 のまわりに前記部材の他方を回転させ、 前記第１及ひ第２の部材の間に３次元の相対的な直線移動を発生させ、 前記回転、配向角度及び直線移動を関連制御し、前記包絡プロセスを実行するこ とを特徴とする方法。
74. ７４．加工されているワークギア部材に対し工具部材を位置決め相対移動させる 制御移動軸線をＮ本有する第１のギア加工機においてギアを創成する方法におい て、前記Ｎ本の軸線とは異なるように配置された制御移動軸線をＭ本有する第２ のギア加工機を用いて所定のギアを形成する場合前記工具及びワークギア部材の 位置及び相対移動を表わすＭ本の制御移動軸線用の信号値を発生させ、 前記Ｍ本の軸線の信号値を前記Ｎ本の軸線の信号値に変換させ、 前記Ｎ本の軸線の信号値に応答して前記第１のギァ加工機を制御し、前記ワーク ギア部材から前記所定のギアを加工することを特徴とする方法。
75. ７５．請求の範囲第７４項記載の方法において、前記信号を発生させるステツプ において前記Ｍ本の軸線の信号値を発生させ長手方向に曲がつた歯を有するかさ 歯及びハイボイドギアを形成することを特徴とする方法。
76. ７６．請求の範囲第７５項記載の方法において、前記信号値発生ステツプにおい て回転可能なクレードルの動きを表わす信号を発生させ前記工具部材と前記ワー クギァ部材との間に相対的なローリング動作を与えることを特徴とする方法。
77. ７７．請求の範囲第７６項記載の方法において、前記Ｎ軸線が６本の可動装置軸 線であり、前記Ｍ軸線が少なくとも９本の可動軸線であることを特徴とする方法 。