JPH05154715A - 歯車用ワーク芯出・チャッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 歯車用ワークに歯切加工を施すとき、ワーク
の芯出を行なってからワークをチャッキングし、併せて
最初の歯切位置の設定を行なう。 【構成】 ターンテーブル３２に設置される下部フレー
ム２２と回転自在に重ねられた上部フレーム２１と、回
転中心に軸方向に移動自在に具えられ先端に円錐状のテ
ーパー部３３を有するワーク芯出軸１２とを有する。中
心孔がテーパー部３３に装着された歯車用ワークＷを圧
接固定する手段として、着脱可能の押圧体４１、引込カ
ム５２、エアシリンダ５６、カム用の矢５８を備える。
上部フレームに、ワーク位置決め係合部３１と、下部フ
レームに設けられた被衝合部に衝合する衝合部とを有
し、歯切位置の設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車用ワークに歯切加
工を施すとき、ワークの芯出を行なってからワークをチ
ャッキングするための装置と、チャッキングをする前に
歯車用ワークの最初の歯切位置の設定を行なうための機
構を具えた装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホブ盤のホブによる歯車の歯切加
工は、歯車となるワークとホブが互いに回転することに
よって行なわれる。このため、回転するワークを保持す
る回転治具に対しワークの芯出が行なわれていないと、
正確な歯形を得ることができない。このため、ワークの
外周にダイヤルゲージを押し当ててワークの芯出を行な
ってから歯切を行なっている。ワークはボルトによって
回転治具に取付けられる。又、歯切された歯車は、使用
される機械や装置に組込まれるとき、歯切開始位置同士
のところで互いに噛み合わせたほうが、歯車の噛合精度
を高めることができる。このため、歯切加工後、どの歯
から歯切を開始したかが分かるように歯車に何らかの印
を付けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
ダイヤルゲージを用いてワークの芯出を行なったり、ボ
ルトを用いてワークを固定したりすると、歯切作業の段
取りに手間を要し、作業能率が低下するという問題点を
有している。又、歯切加工後、歯切を開始した歯が分か
る印を付けるとき、歯に損傷を与えるとともに、印の付
け間違いが生じる恐れがある等の問題点を有している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、回転
フレームと、前記回転フレームの回転中心に軸方向に移
動自在に具えられ先端に円錐状のテーパー部を有するワ
ーク芯出軸と、中心孔が前記テーパー部に装着された歯
車用ワークを前記回転フレームに圧接させるワーク固定
手段とを具えた装置により、第２に、ターンテーブルに
設置される下部フレームと前記下部フレーム上に回転自
在に重ねられた上部フレームとを有する回転フレーム
と、前記下部フレームの回転中心に軸方向に移動自在に
具えられ前記上部フレームを貫通する先端に円錐状のテ
ーパー部を有するワーク芯出軸と、中心孔が前記テーパ
ー部に装着された歯車用ワークを前記上部フレームに圧
接させるとともに前記上部フレームを前記下部フレーム
に圧接させるワーク固定手段と、前記上部フレームに具
えられ前記歯車用ワークに形成された被係合部に係合す
るワーク位置決め係合部と、前記上部フレームに具えら
れ前記下部フレームに設けられた被衝合部に衝合する衝
合部とを具えた装置により、前記の課題を解決したもの
である。

【０００５】

【作用】第１の装置は、先ず、歯車用ワークの中心孔を
ワーク芯出軸のテーパー部に装着する。ワーク芯出軸は
回転フレームの中心に具えられているため、ワークの中
心はおのずと回転フレームの回転中心と一致する。すな
わち、ワークの芯出が行なわれたことになる。次に、ワ
ークをテーパー部に装着したままワーク固定手段によっ
て回転フレームに圧接させる。これによって、ワークは
芯出されたままの状態で回転フレームに固定される（チ
ャッキングされる。）。

【０００６】第２装置は、先ず、歯車用ワークの中心孔
をワーク芯出軸のテーパー部に装着するとともに、歯車
用ワークの被係合部をワーク位置決め係合部に係合させ
て歯車用ワークを上部フレームに乗せる。次に、上部フ
レームを回転させて被衝合部に衝合部を当接させる。こ
れによって、下部フレームに対する上部フレームの相対
位置が定まり、歯車用ワークの歯切開始位置が位置決め
される。その後、ワーク固定手段によって歯車用ワーク
を上部フレームに圧接させ、上部フレームに固定する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ワーク芯出・チャッキング装置１０は、ホブ盤
（図示省略）によって歯車用ワークＷに歯切加工を施す
とき、ワークＷの芯出を行なうとともにワークＷをチャ
ッキングする装置である。このワーク芯出・チャッキン
グ装置１０は、回転フレーム１１と、ワーク芯出軸１２
と、スプリング１３と、ワーク固定手段１４と、原点設
定機構１５とで構成されている。

【０００８】回転フレーム１１は、ワークＷを回転させ
る一種のテーブルであり、全体的に２つのカップを重ね
て伏せたような形状をしており、上部フレーム２１と下
部フレーム２２とで構成されている。上部フレーム２１
と下部フレーム２２との間には、ベアリング２３，２３
が具えられている。ベアリング２３の外周と上部フレー
ム２１との間には、約（５／１００）ｍｍの隙間が空い
ている。ベアリング２３と上部フレーム２１の間にはＯ
リング２４が介在している。このＯリング２４は、ワー
ク芯出・チャッキング装置１０にワークＷが装着されて
いないとき、上部フレーム２１を下部フレーム２２から
約０．４ｍｍ浮上がらせ、下部フレーム２２に対し上部
フレーム２１を回転させ易くするために設けてあり、ス
プリング１３であってもよい。

【０００９】上部フレーム２１は、上部フレーム２１に
ワークＷを装着したとき歯切の開始位置を設定するた
め、下部フレーム２２に対して回転するようになってい
る。上部フレーム２１には、上部フレーム２１を回転さ
せるスプロケット２５が一体に設けられている。このス
プロケット２５はチェーン２７と駆動スプロケットを介
してモータ（いずれも図示省略）に連結している。さら
に、上部フレーム２１と下部フレーム２２の回転中心に
は、貫通する中心孔２８，２９が形成されている。上部
フレーム２１のワーク装着面３０には、原点ピン（ワー
ク位置決め係合部）３１が立設されている。原点ピン３
１は、ワークＷに形成された原点孔（被係合部）Ｗ１が
挿入され、後述する原点設定機構１５との関係でワーク
Ｗの歯切開始位置を決めるピンである。下部フレーム２
２は、ターンテーブル３２に設けられている。このター
ンテーブル３２は、ワーク芯出・チャッキング装置全体
１０を回転させるテーブルである。

【００１０】ワーク芯出軸１２は、ワークＷの芯出を行
なう軸であり、全体的に円筒形になっており、上部フレ
ーム２１と下部フレーム２２の中心孔２８，２９に上下
動自在に挿入され、通常はスプリング１３によって、回
転フレーム１１から突出方向（図１の上端の方向）に付
勢されている。このワーク芯出軸１２は、上部フレーム
２１の中心孔２８との間に隙間があるが、下部フレーム
２２の中心孔２９との間には隙間がない。ワーク芯出軸
１２の上端には、円錐状のテーパー部３３が形成されて
いる。下端には、抜け止め用の止輪３４が設けられてい
る。

【００１１】ワーク固定手段１４は、ワークＷを回転フ
レーム１１に押圧固定（チャッキング）する手段であ
り、ワーク押圧体４１と、押圧体引込機構４２と、チャ
ッキング作動機構４３とで構成されている。ワーク押圧
体４１は、ワークＷに歯切を施すときワークＷを回転フ
レーム１１のワーク装着面３０に押え付ける部材であ
り、回転フレーム１１から取り外すことができるように
なっている。このワーク押圧体４１は、ワークＷを回転
フレーム１１に押圧する押圧円板４４と、押圧円板４４
と一体の芯金軸４６とで構成されている。芯金軸４６は
ワーク芯出軸１２の貫通孔４５を貫通する軸であり、下
端には鍔４７が形成されている。この鍔４７には、後述
する引込カム５２が係合するようになっている。

【００１２】押圧体引込機構４２は、芯金軸４６の鍔４
７に係合する凹部５１が形成された引込カム５２と、引
込カム５２を下部フレーム２２に傾動自在に支持するヒ
ンジピン５３と、引込カム５２に回転自在に設けられた
ローラ５４と、引込カム５２を図１において矢印Ａ方向
に回転力を付与するスプリング５５とで構成されてい
る。この押圧体引込機構４２の引込カム５２は、芯金軸
４６の外周に等間隔に３箇所（２つの引込カムは図示省
略）設けられている。

【００１３】チャッキング作動機構４３は、下部フレー
ム２２内に設けられたエアーシンダ５６と、エアーシリ
ンダ５６のピストン軸５７の先端に設けられた円錐状の
矢５８とで構成されている。

【００１４】原点設定機構１５（図３参照）は、歯切の
開始位置を設定する機構であり、上部フレーム２１に突
出長さ調節可能に具えられたストッパーピン（衝合部）
６１と、下部フレーム２２に具えられ図３において矢印
Ｂ方向にのみ回動し、通常はバネ６３によって図３の位
置に保持されている回動ストッパー（被衝合部）６２と
で構成されている。

【００１５】次に動作を説明する。ワーク装着以前の回
転フレーム１１の上部フレーム２１（図４参照）は、Ｏ
リング２４によって下部フレーム２２から押し上げら
れ、下部フレーム２２との間に隙間Ｓ（約０．４ｍｍ）
が空いている。又、ワーク芯出軸１２は、スプリング１
３によって押し上げられ、上部フレーム２１から最も突
出した状態になっている。なお、このとき、ワーク押圧
体４１は、ワーク芯出軸１２から取り外してある。

【００１６】次に、このようなワーク装着待機状態のワ
ーク芯出軸１２のテーパー部３３に作業員又はロボット
ハンドによってワークＷの中心孔Ｗ２を填め込み、ワー
クＷをワーク芯出軸１２に装着する。又、ワークＷの原
点孔Ｗ１を原点ピン３１に填め込む。ワークＷをワーク
芯出軸１２に装着した後、ワーク芯出軸１２をスプリン
グ１３に抗して、一旦、手或いはロボットハンドで押込
み、ワークＷをワーク装着面３０に落着かせる。その
後、ワーク芯出軸１２の押圧を解除すると、ワーク芯出
軸１２はスプリング１３によって再度突出する。このと
き、ワークＷの中心孔Ｗ２は、テーパー部３３によっ
て、ワークＷの中心が回転フレームの中心と一致するよ
うに位置が倣わされる。

【００１７】その後、ワーク押圧体４１の心金軸４６を
ワーク芯出軸１２の貫通孔４５に挿入し（図４参照）、
押圧円板４４をワークＷに密着させる。このとき、心金
軸４６の下端の鍔４７が凹部５１に受け入れられ、ワー
ク押圧体４１は自重によって貫通孔４５内を落込む。こ
の落込みによって、鍔４７は引込カム５２を図４におい
て矢印Ｃに回転させ、ローラ５４を矢５８を受け入れる
想像線の位置まで移動させる。この状態で、ワークＷと
上部フレーム２１を一体に手で或いはモータ駆動による
スプロケット２５の回転により、回転させ、ストッパー
ピン６１（図３参照）を回転ストッパー６２に当接さ
せ、ワークＷの歯切開始位置を設定する。

【００１８】この歯切開始位置の設定は、次のことを目
的として行なわれる。歯車は、使用される機械や装置に
組込まれるとき、歯切開始位置同士のところで互いに噛
み合わせたほうが、歯車の噛合精度を高めることができ
る。実際に、歯車を組込むとき、ワークＷの原点孔Ｗ１
を目安にして歯切開始位置同士のところで各歯車を互い
に噛み合わせている。もし、原点孔Ｗ１と歯切開始位置
との相対的な位置にずれがあると所期の目的を達成する
ことができない。このため、原点孔Ｗ１と歯切開始位置
との相対的な位置にずれが生じないようにするため、ワ
ークＷに歯車加工を施すときワークＷの歯切開始位置を
設定する。

【００１９】ワークＷの歯切開始位置が設定された後、
エアーシリンダー５６を作動させ、ピストン軸５７を上
昇させる。ピストン軸５７の上昇に伴って、矢５８はロ
ーラ５４をピストン軸５７から遠ざける方向に押圧す
る。すると、引込カム５２は、図１において矢印Ａとは
反対方向に回転し、凹部５１を鍔４７に係合させ、心金
軸４６を回転フレーム１１内に強制的に引込む。心金軸
４６が引込まれると、押圧円板４４はワークＷを押圧
し、且つ、上部フレーム２１をＯリング２４に抗して沈
み込ませ下部フレーム２２に密着させる。これによっ
て、ワークＷ、ワーク押圧体４１、上部フレーム２１、
下部フレーム２２はターンテーブル３２と一体になり、
歯切加工の段取りが終了する。このようにして、歯切加
工の段取りが終了した後、ターンテーブル３２とホブ７
０を回転させると、ワークＷに歯切加工が施される。

【００２０】歯切加工終了後、エアーシリンダー５６を
作動させ、ピストン軸５７を下降させると、矢５８がロ
ーラ５４から離れ、ワーク押圧体４１によるワークＷの
チャキングを解除する。最後、ワーク押圧体４１を回転
フレーム１１から抜取り、歯車の形になったワークＷを
ワーク芯出軸１２から外す。

【００２１】なお、以上の歯切加工は、ワークに歯切加
工を行なう以前に、モデル歯車を上部フレーム２１に装
着し、ストッパーピン６１と回動ストッパー６２とを衝
合させストッパーピン６１の突出長さを可変してモデル
歯車とホブとの相対位置関係を調整する初期調整を行な
った後、ワークの歯切加工を開始することになってい
る。ターンテーブル３２とホブ７０とは歯車機構によっ
て回転連結されているため、初期調整後、原点孔Ｗ１と
最初に歯切が行なわれる歯との相対位置関係に狂いが生
じるようなことはない。

【００２２】以上のワーク芯出・チャッキング装置１０
は、ワークＷの歯切開始位置を設定するために、原点設
定機構１５を設け、且つ、回転フレーム１１を上部フレ
ーム２１と下部フレーム２２の２つのフレームに分け、
Ｏリング２４で上部フレーム２１を下部フレーム２２に
対して浮上がらせ、上部フレーム２１が回転できるよう
にしてあるが、ワークＷの歯切開始位置を設定する必要
がない場合は、原点設定機構とＯリングと上部フレーム
を省略し、下部フレームを回転フレームをとし、下部フ
レームの上面にワークＷを装着させるようにしてもよ
い。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の歯車用ワーク芯出・チャッキ
ング装置によると、歯車用ワークに歯切加工を施すと
き、ワークの芯出とワークのチャッキングを自動的に行
なうことができるため、歯切の段取り作業能率が向上す
るとともに、正確な歯切加工を行なわせることができる
という効果を奏する。請求項２の歯車用ワーク芯出・チ
ャッキング装置によると、請求項１の装置と同様な効果
を奏する他に、最初に歯切を開始した歯を示す印（被係
合部）に対応させて歯切を開始することができ、歯切加
工後、歯切を開始した歯が分かる印を付け必要がなくな
り、歯に損傷を与えたり、印の付け間違いが生じること
がなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク芯出・チャッキング装置の正面
図であり、半分を断面で表わしてある。

【図２】図１の平面図である。

【図３】原点設定機構の正面図である。

【図４】ワーク芯出・チャッキング装置の動作図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ 歯車用ワーク Ｗ１ 原点孔（被係合部） Ｗ２ ワークの中心孔 １０ ワーク芯出・チャッキング装置 １１ 回転フレーム １２ ワーク芯出軸 １４ ワーク固定手段 ３１ 原点ピン（ワーク位置決め係合部） ３２ ターンテーブル ３３ テーパー部 ６１ ストッパーピン（衝合部） ６２ 回動ストッパー（被衝合部）

フロントページの続き (72)発明者 川島 伸二 東京都品川区南品川４丁目４番７号 株式 会社東立エンジニアリング内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転フレームと、前記回転フレームの回
   転中心に軸方向に移動自在に具えられ先端に円錐状のテ
   ーパー部を有するワーク芯出軸と、中心孔が前記テーパ
   ー部に装着された歯車用ワークを前記回転フレームに圧
   接させるワーク固定手段とを具えてなる、歯車用ワーク
   芯出・チャッキング装置。
2. 【請求項２】 ターンテーブルに設置される下部フレー
   ムと前記下部フレーム上に回転自在に重ねられた上部フ
   レームとを有する回転フレームと、前記下部フレームの
   回転中心に軸方向に移動自在に具えられ前記上部フレー
   ムを貫通する先端に円錐状のテーパー部を有するワーク
   芯出軸と、中心孔が前記テーパー部に装着された歯車用
   ワークを前記上部フレームに圧接させるとともに前記上
   部フレームを前記下部フレームに圧接させるワーク固定
   手段と、前記上部フレームに具えられ前記歯車用ワーク
   に形成された被係合部に係合するワーク位置決め係合部
   と、前記上部フレームに具えられ前記下部フレームに設
   けられた被衝合部に衝合する衝合部とを具えてなる、歯
   車用ワーク芯出・チャッキング装置。