JPH029530A - セクターギヤ切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセクターギヤの芯出し方法に関する。

［従来の技術］ 従来のセクターギヤは、フライスで荒取りされたワーク
をピニオンカッターで中削り及び仕上げ削りをして、Ｆ
Ｊ造されている。

この従来の中削り及び仕上げ削り工程において、１個の
ワークあたりのワークスピンドルの回転角が１８０度以
上である場合には、ワークスピンドルに１ｇの芯出し具
を配設し、１個のワークを削る毎にワークスピンドルを
１回転させ、常に同じ芯出し具により次のワークの芯出
しを実行していた。

また、従来の中削り及び仕上げ削り工程において、１個
のワークあたりのワークスピンドルの回転角が１８０度
以下である場合には、ワークスピンドルに１８０１ｆ回
転対称に２個の芯出し具を配設し、１個のワークを削る
毎にワークスピンドルを半回転させ、直前の芯出し具と
異なる芯出し！−４により次のワークの芯出しを実行し
ていた。

［発明が解決しようとする課題１ ２個の芯出し具の交互使用によりワークの芯出しを実施
する模の従来技術で（よ、ワークスピンドルの１回転当
たり２個のワークを削れるので、１個の芯出し具の常用
によりワークの芯出しを実施する先の従来技術に比べて
、切削効率を２倍にすることができる。

しかしながら上記した後の従来技術でも、１個のワーク
あたりのワークスピンドルの回転角が１８０度以上であ
る場合には、ワークスピンドルは１個のワークあたり１
回転する必要があり、切削効率が悪かった。

また従来技術では、１個のワークあたりのワークスピン
ドルの回転角が１８０度より小さい場合でも、ワークス
ピンドルの１回転当たり２ｆｌ！１以上のワークを削る
ことはできなかった。

更に、上記した各従来技術においてピニオンカッターの
特定部分だけが集中的に摩耗するという聞届があること
が分かった。

本出願人は、前記不具合を改良して切削効率を向」−す
るために、最初に、ワークスピンドルの円周上に互いに
回転対称にＮ（Ｎ２２）個の芯出し具を配設し、それら
を順次使用して各ワークの芯出しを実行することを考え
た。しかしながら、芯出し具の数を増やせば増やすほど
、１個のワークを切削するためのワークスピンドルの回
転角が小ざくなり、セクターギヤの歯数が１または２木
というものしか適用できないことがわかった。たとえば
、ワークスピンドルの円周に５個の芯出し具を互いに回
転対称に配設した場合、１個のワークあたりのワークス
ピンドルの回転角は７２度となり、それ以上の割当てを
必要とするワークには適用困難であった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、切
削能率及びピニオンカッターの寿命を改善し得るセクタ
ーギヤ芯出し方法を提供することを目的とするものであ
る。

［ｒＲ題を解決するための手段］ 本発明のセクターギヤ芯出し方法は、ワーク切削用のピ
ニオンカッターと同期回転するワーク把持用のワークス
ピンドルに、実質的に回転対称に３個以上の芯出し具を
配設し、ワークを切削する毎に、直前に使用された芯出
し具に対して次の１個以上の特定数の芯出し具を越えた
その慢の芯出し具により次のワークの芯出しを行い、以
下、ワークスピンドルの複数回転により、全芯出し具を
順次使用して各ワークの芯出しを行うことを特徴として
いる。

［作用１ 本発明のセクターギヤ芯出し方法では、ワークを切削す
る毎に、ワークスピンドルの回転方向に隣接する次のく
即ち、直後の）１または２以上の芯出し員を飛越えて次
に使用する芯出し具を選択し、かつ、ワークスピンドル
の複数回転により全芯出し具を順次使用する。

従って、ワークスピンドルの１回転あたりの切削能率が
改善される（即ち、切削可能ワーク数が増大する）とと
もに、ピニオンカッターの歯当りが芯出し具の数と比例
して増大する結果、カッターの歯切り部の各切歯の使用
が均等化する。このためカッターの摩耗がより均一とな
り、カッター寿命が増大する。

［実施例］ 本発明のセクターギヤ芯出し方法の一実施例を、図面に
より説明する。

まず、このセクターギヤを実施するセクターギヤ歯切り
盤の切削部分を模式平面図である第１図及びその断面図
である第２図に示す。

このセクターギヤ歯切り盤は、回転駆動装置（図示せず
）及び後述する各種の油圧シリンダを内蔵する台部１０
０と、台部１００に回転自在に保持されその先端部にコ
レットチャック１０をもつワークスピンドル１と、ワー
クスピンドル１に近接して台部１００に回転自在に保持
されコレットチャック１０の軸芯（第２図参照）に対し
てわずかに傾斜する軸芯を６つピニオンカッター２と、
コレットチャック１０の先端部近傍の外周囲に互いに回
転対称に配設された５個の芯出し具３ａ〜ｅとから構成
されている。

ワークスピンドル１は、中央孔１５をもつ筒形形状を有
し、ピニオンカッター２とともに前記した回転駆動装置
に連結され、ピニオンカッター２と所定の回転数比で同
期回転するように構成されている。ワークスピンドル１
のワーク把持部を構成するコレットチャック１０は、第
２図に示すように、ワークスピンドル１の先端部にボル
ト（図示せず）で取付けられた回転ボデ一部１１と、回
転ボデ一部１１の中央貫通孔１２に挿入されたコレット
１３と、回転ボデ一部１１の一端面１０１に複数個のネ
ジ１０２で取付けられたワーク受部１４とから構成され
ている。回転ボデ一部１１は径大の頭部１１１と、頭部
１１１のワークスピンドル１鋼の四部からワークスピン
ドル１の中央孔１５に挿通された筒部１１２とからなり
、頭部１１１及び筒部１１２は前記した中央貫通孔１２
をもつ。回転ボディ一部１１の中央貫通孔１２はワーク
スピンドル１から離れている方の端部に、ワークスピン
ドル１１１Ｉｌに向けて先細となるように形成されたテ
ーパー面１２０をもつ。コレット１３は３つｖｌりの把
持部１３１とそれに続く円筒部１３２とからなり、円筒
部１３２側の図示しない端部はコレット駆動用の油圧シ
リンダのピストン（図示せず）に連結されている。また
、コレット１３の把持部１３１は中央貫通孔１２のテー
パー面１２０に摺接するテーパー形状の外周面をもつ。

ワーク受部１４はフランジ形状をらち、ワーク９９の挿
通をガイドする挿通孔１４０と、ワークの段差部９８に
係合してワーク９９の挿通を終了させるストッパ端１１
１１とを６つ。

ピニオンカッター２は、歯車形状の歯切り部２１及びそ
の回転軸２２とから構成され、回転軸２２はワークスピ
ンドル１と同期して回転し、かつその回転と同期してピ
ニオンカッターが軸方向に往復運動するように構成され
ている。

５周の芯出し貝３ａ−ｅは、第１図に示すように、コレ
ットチャック１０の先端部近傍の外周面に互いに回転対
称に配設されている。各芯出し具３ａ〜ｅはそれぞれ一
対の軸受突起３０．３０をｂち、コレットチャック１０
の先端部近傍の外周面に一対のボルト３１で取付けられ
た軸受部３２と、軸受突起３０．３０にそれぞれ開孔さ
れた一対の軸受孔にその両端を揺動自在に保持された揺
動軸３４と、コレットチャック１０の軸芯を含む１！動
面内で揺動軸３４に揺動自在に軸支されたＬ字形揺動板
３５とからなる。Ｌ字形揺動板３５の先端部には、第１
図及び第２図に示すように、前記揺動面に対して互いに
鏡像関係となるように一対の芯出しボール３６．３６が
配設されている。

揺動軸３４には、その一端を軸受部３２に係止され、他
端をＬ字形揺動板３５に係止されたコイルバネ（図示せ
ず）が巻回されており、このコイルバネはＬ字形揺動板
３５をワーク９９から遠ざけるように付勢している。更
に、Ｌ字形揺動板３５には１工勤停止用のポル１〜３７
（第２図参照）が螺合されており、このボルト３７の頭
部がコレットチャック１０の外周面に接触すると、Ｌ字
形揺動板３５のそれ以上のＩＩＩ動はストップされる。

なお、第１図乃至第３図に示ず芯出し具３ａの背面に、
各芯出し具を揺動させるためのｔｓｖＪレバー５が配６
９されている。この揺動レバー５は第１図乃至第３図の
位置における芯出し具３ａの揺動軸３４の軸芯をほぼ中
心軸として回転自在に保持されている。揺動レバー５は
その回転方向と直角に伸びる付勢端部を有しており、こ
の付勢端部により、Ｌ字形揺動板３５を付勢してＬ字型
揺動板３５を揺動させるように構成されている。また、
揺動レバー５の図示しない回転軸にはコイルバネ（図示
せず）が付設されており、このコイルバネによる付勢に
より揺動レバー５の先端部は第２図の位置に保持されて
いる。

以下、上記装置の動作説明により、本実施例のセクター
ギヤ芯出し方法を説明する。

なお、ワーク９９は、３枚の歯９０．９１．９２が荒取
りされた鍛造軸であり、隣接する２枚の歯９０と９１、
及び９１と９２はワーク９つの軸芯を中心としてそれぞ
れ３６度づつ変位するように荒取りされている。

まず、ワーク９つをワーク受は部１４の挿通孔１４０及
びコレラｊ−１３の内部挿通孔１３９に挿通し、ワーク
受は部１４のストッパ端１４１とワーク９９の段差部９
８とを当接させる。次に、１ヱ勤レバー５を手動で揺動
させて、Ｌ字型１１！動板３５を揺動させ、芯出し具３
ａの一対の芯出しボール３６．３６で中間位置の歯９１
を挟む。これによりワーク９９の歯９１が芯出し具３ａ
により芯出しされる。

次に、コレット１３をＸ方向（第２図参照）に移動させ
ると、コレット１３の把持部１３１のテパ面１３３が回
転ボデ一部１１のテーパー而１２０に沿ってワークスピ
ンドル１の方へ摺動し、その結果、把持部１３１はその
軸芯方向に縮少し、ワーク９９を把持する。

次に、前記芯出し具３ａを開放すると芯出し具３ａは原
位置に復帰する。その侵、ピニオンカッター２及びワー
クスピンドル１を駆動してワーク９９の３枚の歯９０．
９１．９２を順次ピニオンカッター２で切削してこのワ
ーク９９に対する切削を終了する。なお、３枚のｍ９０
．９１．９２の占有りる回転角は３６度ｘ３−１０８！
ｌ！であるが、実際の切削において、これら３枚の歯の
切削には、１３０ａ程度の回転が必要であり、本実施例
ではワークスピンドル１及びそれに取りつけられたコレ
ットチャック１０は１４４度回転した後に停止するよう
に構成している。

次に、コレットチャック１０をＸ方向と逆方向に移動さ
せ、把持部１３１を緩めた後、ワーク９９を取りはずす
。

次に、同様にして第２のワークを切削加工する。

ただし、この場合の芯出しには、芯出し具３Ｃが使用さ
れる。

以下、１個のワークを切削する毎にワークスピンドル１
及びコレットチャック１０は１４４度ずつ回転し、芯出
し具３ａ−ｅは、第１図に示すように、ａ、ｃ、ｅ％ｂ
、ｄ、ａの順に用いられる。

即ち、本実施例では、１１！ｌのワークの切削に要する
ワークスピンドル１の回転角が１４４度以下である場合
に、コレットチャック１０の回転方向に見て１個おきの
芯出し具を順次に使用して芯出しを実施しているので、
コレットチャック１０が２回転する間に、５個のワーク
を切削することができる。

なお、１１１のワークの切削に要するワークスピンドル
１の回転角が２１６度以下である場合には、芯出し具ａ
−ｅを、ａ、ｄｌｂ、ｅｌｃ、ａの順に用いて、コレッ
トチャック１０の２．４回転あたり５個のワークを切削
することができる。従来では５個のワークを切削する場
合、コレットチャックの５回転を要していた。

また、１個のワークの切削に要するワークスピンドル１
の回転角が２８８度以下である場合には、第１図に示す
ように、芯出し具３ａ−ｅを、ａｌｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａ
の順に用いて、コレットチャック１０の４回転あたり５
個のワークを切削することができる。従来では５個のワ
ークを切削する場合、コレットチャックの５回転を要し
ていた。

更に、各芯出し具３ａ−ｅを上記各使用順序により芯出
しに使用すれば、各ピニオンカッター２の歯切り部２１
を従来よりはるかに均一に使用できるので、その寿命を
大幅に延長することができる。

以上、本実施例ではヒフターギヤの中間りについて説明
したが、当然仕上げ削りにも応用できることは論を持た
ない。

実施例２ 本発明のセクターギヤ切削方法の他の実ＩＩｌ！ｉＶ／
４を以下、説明する。

この実施例は、コレットチャックの先端部近傍の外周面
にそれぞれ回転対称に配設された８個の芯出し具３ａ−
ｈ（図示省略）を使用する他は実施例１で使用したと同
じ歯切盤を使用している。

また各ワークの切削動作自体は実施例１の場合と同じで
あるので、説明を省略する。ただし、芯出し具３ａ−ｈ
は回転方向に３ａ、３ｂ１３ｃ。

・・・、３ｈの順に配設されているものとする。

この実施例において、１個のワークの切削に要するワー
クスピンドル１の回転角が１３５度以下である場合には
、芯出し具３ａ−ｈを、ａ、ｄ。

ｇ、ｂ、ｅ％ｈ、ｃ％ｆ、ａの順に用いて、コレットチ
ャックの３回転あたり８個のワークを切削することがで
きる。従来では、コレットチャックの３回転に対して６
１１！Ｉのワークしか切削できなかった。

また、１個のワークの切削に要するワークスピンドルの
回転角が２２５度以下である場合には、芯出し具３ａ−
ｈを、ａ、ｆ、ｃ、ｈ、ｅ、ｂ。

９、ｄ、ａの順に用いて、コレラ１−チ１Ｆツク１０の
５回転あたり８１ＩｉｉＩのワークを切削することがＣ
きる。従来ではこの場合、コレットチャックの５回転に
対し５＠のワークしか切削できなかった。

更に、１個のワ〜りの切削に要するワークスピンドル１
の回転角が３１５度以下である場合には、芯出し具３ａ
−ｈを、ａ、ｈ、ｇ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａの順に用
いて、コレットチャック１０の７回転あたり８個のワー
クを切削することができる。従来ではこの場合、コレッ
トチャックの７回転あたり７個のワークしか切削できな
かった。

この第２実施例においても、各芯出し呉３ａ〜ｈはすべ
て均等に使用されるので、コレットチャック１０と同期
回転するピニオンカッター２の摩耗は著しく均一化され
る。

また、各ワークの切削において常に所定回転角度だけ、
コレットチャック１０を回転すればよい。

即ち、ワークスピンドル１にロータリーエンコダをＳＱ
　ＩＪでその回転角を検出したり、フオ・トインタラブ
タで次の芯出し具が所定位置に達したことを検出してそ
の回転角を検出したりして、まず、隣接する芯出し具間
の回転角を検出づ゛る。そして、検出した上記回転角の
整数倍を検出して上述した各個に暴く必要回転角を求め
、それにより回転の起動停止を行えばよい。

即ら、上記各実施例によれば、ワークスピンドルの回転
制御は簡単であるので、既設の歯切察にｌｌ！ｌ単に応
用できるという利点をも有している。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のセクターギヤ芯出し方法は
、実質的に回転対称に８ｉ！設された３個以上の芯出し
具を、回転方向側に隣接する芯出し具を飛越えるように
して、かつ仝芯出し具を順次使用づるようにして、芯出
しを実行しているので、以下の効果を奏することができ
る。

（１）従来方法に比較して、切削能率を改？Ｊすること
ができる。なお、セクターギヤ切削におけるワークスピ
ンドル１の回転は一般に非常に遅く、たとえば１　／３
　ｒ　ｐｍ程度である。

（２）ピニオンカッター２をより均一に使用できるので
、従来問題であった特定の歯が偏摩耗するという問題を
改善でき、たとえば、従来の数倍のごニオンカツター２
の寿命延長が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の芯出し方法を使用する歯切り悠の切削
部分の模式平面図、第２図はその断面図である、第３図
は第１図の歯切り盤のワーク芯出し作栗時を示す模式平
面図である。 持訂出願人　　株式会社共和製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワーク切削用のピニオンカッターと同期回転する
   ワーク把持用のワークスピンドルに、実質的に回転対称
   に３個以上の芯出し具を配設し、ワークを切削する毎に
   、直前に使用された芯出し具に対して次の１個以上の特
   定数の芯出し具を越えたその後の芯出し具により次のワ
   ークの芯出しを行い、 以下、ワークスピンドルの複数回転により、全芯出し具
   を順次使用して各ワークの芯出しを行うことを特徴とす
   るセクターギヤ芯出し方法。