JPH07285024A - 歯車の製造方法および装置 - Google Patents

歯車の製造方法および装置

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JPH07285024A
JPH07285024A JP6315275A JP31527594A JPH07285024A JP H07285024 A JPH07285024 A JP H07285024A JP 6315275 A JP6315275 A JP 6315275A JP 31527594 A JP31527594 A JP 31527594A JP H07285024 A JPH07285024 A JP H07285024A
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gear
disc blade
manufacturing
rotation axis
rotation
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JP6315275A
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Antonio Baima
アントニオ・バイマ
Giuseppe Borio
ジュゼッペ・ボリオ
Carlo Leonardo De
レオナルド・デ・カルロ
Aurelio Berruto
アウレリオ・ベルート
Roberto Tolomei
ロベルト・トロメイ
Gianluigi Boscolo
ジャンルイジ・ボスコロ
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GE Avio SRL
Original Assignee
Fiatavio SpA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単かつ低コストの歯車を製造できる歯車の
製造方法および装置を提供する。 【構成】 加工対象となる歯車（２）を第１の回転軸
（１４）の回りに回転させる工程、円板刃（３２）の周
囲の切断部分（３７）がピニオン（３）の歯に噛み合う
よう、歯車（２）に関連して円板刃（３２）を位置決め
する工程、円板刃（３２）をその回転軸（３５ａ）の回
りに回転させる工程、円板刃（３２）と加工対象となる
歯車（２）とを相対的に作用線（１１）に沿って移動さ
せる工程、歯車（２）に対する傾きを変化させるため第
２の回転軸（４）を中心に円板刃（３２）を傾斜させる
工程を備える。第１の回転軸（１４）の回りに歯車
（２）を回転させることと、第２の回転軸（４０）の回
りに円板刃（３２）を傾斜させることと、円板刃（３
２）と加工対象となる歯車（２）とを相対的に作動線
（１１）に沿って移動させることを同調して行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歯車の製造方法および製
造装置に係わり、特に、円筒状ピニオンに噛み合う歯
車、業界では一般的にフエイスギヤとして知られる歯車
の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】フエ
イスギヤを製造する場合において、一般には、歯の輪郭
を形成するカッテイングマシンを用いることが知られて
いる。しかしながら、このような機械による加工は、比
較的小径のフエイスギヤを加工するのが難しい。また、
幾何学的あるいは寸法的な正確度や加工仕上面の点にお
いても満足な結果を得るのが難しいという不具合があ
る。
【０００３】フエイスギヤを製造する場合において、母
線原理にしたがい側面を仕上げる円板状の工具を用いる
ことが知られている。円板状の工具は周囲に切断部を有
し、該切断部は、円板状の工具の回転軸を通る平面によ
って定まる半断面形状が、前記円筒状のピニオンの歯の
外形と同様の切断外形を持つ。歯車を切削加工する間
に、円板状の工具は回転駆動されるが、同時に、加工対
象となる歯車に対し円板状の工具の回転軸に直交する方
向に沿って相対的に往復動し、しかも、円板状の工具の
回転軸に直交する回転軸を中心に傾斜する。
【０００４】円板状の工具が後者の回転軸を中心に傾斜
するときと同時に、加工対象となる歯車はそれ自身の軸
線を中心に回転されるが、その回転速度は、円板状の工
具の傾斜速度と該歯車の回転速度との比が、当該歯車が
前記円筒状ピニオンと噛み合うことにより得られる伝達
比と常に正確に同じになるように定められる。
【０００５】しかしながら、前述したタイプの円板状の
工具を用いる加工では、以下のことに起因し、歯車の製
造が比較的複雑でかつ非常に高価になるという不都合が
ある。つまり、歯車の歯と円筒状ピニオンの歯とが相対
的な滑りを起こすのを避けるために、理論的には歯車の
歯の輪郭の修正が必要になること、円板状の工具の傾斜
速度と歯車の回転速度の比を変化させることなく、歯車
に対し完全な切削を行うには、円板状の工具の切断部分
は円筒状のピニオンの歯の輪郭と異なる輪郭を持つこと
が必要になること、特に、前記した輪郭の修正を考慮に
いれながら加工しなければならないことである。上記の
ことが原因で製造上、コスト高を招いたり問題を招いた
りしていた。
【０００６】本発明の目的は、前記した不都合を解決し
得て簡単かつ費用がかからない歯車の製造方法および装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明方法では、回転軸
を有するピニオンと噛み合うための歯車の製造方法であ
って、加工対象となる歯車を該歯車の対称軸と一致する
第１の回転軸の回りに回転させる工程と、円板刃の回転
軸を通る平面により定まる半径断面を有する円板刃の周
囲の切断部分が、ピニオンの回転軸に直交する平面によ
り定まるピニオンの歯の半径断面に噛み合うよう、歯車
に関連して円板刃を位置決めする工程と、円板刃をその
回転軸の回りに回転させる工程と、円板刃と加工対象と
なる歯車とを相対的に、円板刃の回転軸に直交する作用
線に沿って移動させる工程と、歯車に対する傾きを変化
させるため、円板刃の回転軸に直交する第２の回転軸を
中心に円板刃を傾斜させる工程とを備え、第１の回転軸
の回りに歯車を回転させることと、第２の回転軸の回り
に円板刃を傾斜させることと、円板刃と加工対象となる
歯車とを相対的に作動線に沿って移動させることが同時
に同調して行われて、加工対象となる歯車のそれぞれの
歯の隙間を形成することを特徴とする。
【０００８】本発明装置では、回転軸を有するピニオン
と噛み合うための歯車の製造装置であって、第１の回転
軸の回りに回転可能かつ加工対象となる歯車を第１の回
転軸と同軸上に配置して保持するテーブルと、モータ駆
動によって自身の回転軸の回りに回転される円板刃を備
えるモータ駆動のカッテイングヘッドと、円板刃の回転
軸に直交する第２の回転軸の回りに円板刃を傾斜させる
駆動手段とを備え、前記円板刃の周囲の切断部分は、円
板刃の回転軸を通る平面によって定まるその半断面形状
が、ピニオンの回転軸に直交する平面によって定まるピ
ニオンの歯の形状と全く同じ形状に設定されていること
を特徴とする。
【０００９】
【実施例】図１〜図３において、符号１で示される装置
は、業界では一般的にフエイスギヤとして知られかつそ
れ自身の回転軸４を有する円筒状ピニオン３（図４参
照）と噛み合う歯車２を、仕上げたり切削したりするた
めのものである。
【００１０】装置１は中央制御ユニット５によって運転
制御される。装置はフレーム６を備え、フーレム６は基
台７と該基台７に対して直交するように上方へ延びる垂
直壁８を備える。基台７はストレートガイド９を強固に
固定的に支持する。ストレートガイド９にはスライダ１
０が作用線１１（図２、図３参照）に沿ってスライド可
能に連結され、スライダ１０は中央制御ユニット５によ
って制御される公知のアクチュエータアセンブリ１２
（図１参照）により作動される。スライダ１０はワーク
テーブル１３を支持する。ワークテーブル１３はスライ
ダ１０によって作用線１１に直交する回転軸１４の回り
に回転可能に支持され、また、ワークテーブル１３は中
央制御ユニット５によって制御されるアクチュエータア
センブリ１５（図２参照）により回転軸１４の回りに回
転され、さらに、ワークテーブル１３は加工対象となる
フエイスギヤ２を、その回転軸線がワークテーブル１３
の回転軸１４と一致する状態で保持する。
【００１１】図１，図２に示すように、ストレートガイ
ド１６は作用線１１に直交するように水平状に延びて垂
直壁８に固定されていて、このストレートガイド１６に
はスライダ１８が軸線方向にスライド可能に連結され
る。スライダ１８は、中央制御ユニット５によって制御
されるモータ２１（図１参照）により駆動されるリード
スクリュアセンブリ２０によって、作用線１９に沿いな
がらガイド１６上を移動される。スライダ１８は付加的
なスライダアセンブリ２３のガイド２２を支持する。ス
ライドアセンブリ２３はガイド２２とスライダ２４とか
らなる。スライダ２４は、作用線１１，１９に直交する
作用線２５に沿ってガイド２２上をスライド可能に支持
される。また、スライダ２４は、中央制御ユニット５に
よって制御されるモータ２６により駆動される公知の伝
達手段を介して移動操作される。
【００１２】スライダ２４はカッテイングヘッド２７を
回転可能に支持する。カッテイングヘッド２７は円柱状
のボデイ２８を有する。円柱状のボデイ２８は、前記ス
ライダ２４に対し作用線１１と平行かつ作用線１９，２
５と直交するように水平状に延びる回転軸線２９の回り
に回転可能に取り付けられる。円柱状のボデイ２８は、
中央制御ユニット５により制御されるモータ３０（図２
参照）によりスライダ２４に対して相対回転される。ワ
ークテーブル１３上に配置されるフエイスギヤ２を加工
するための切断用の円板刃３２を駆動するためのアクチ
ュエータアセンブリ３１は、円柱状のボデイ２８に取り
付けられる。アクチュエータアセンブリ３１はカッテイ
ングヘッド２７の一部を構成するものであって、円柱状
のボデイ２８により支持される減速ユニット３３を有
し、減速ユニット３３は、中央制御ユニット５により制
御されるサーボモータの出力軸（図示せず）に連結され
る入力軸（図示せず）と、回転軸３５ａの回りに回転す
る出力軸３５を備える。
【００１３】切断用の円板刃３２は出力軸３５にキー接
続されていて、図４で示すように中央部分３６と周囲の
切断部３７とを備える。切断部３７は再研削可能であ
り、切断用の円板刃３２の回転軸３５ａを通る平面によ
って定まる半断面形状は、前記円筒状のピニオン３の歯
の輪郭と同形状の輪郭３８とされている（図４参照）。
切断部３７は周期的な再研削を必要としない耐摩耗性の
ある材料によって作られてもよい。
【００１４】装置１の運転は、加工対象となるフエイス
ギヤ２がワークテーブル１３上に配置され、かつ、スラ
イダ１０が垂直壁８から離間された状態でスタートされ
る。
【００１５】この状態でモータ２１，２６が起動し、切
断用の円板刃３２がワークテーブル１３つまり加工対象
となるフエイスギヤに対して相対移動されて、切断用の
円板刃３２の半断面が、ピニオン回転軸４に直交する平
面により定まる円筒状ピニオン３の半径断面と同じ位置
になるように配される。言い換えれば、図４に示すよう
に、切断用の円板刃３２は、輪郭３８が空洞つまり切断
すべき歯の隙間に位置するように配置される。このと
き、もし、円筒状ピニオン３がフエイスギヤ２と噛み合
うものとしたら、ピニオン切断用の円板刃３２の輪郭３
８は、円筒状ピニオン３の歯の輪郭と完全に一致する。
【００１６】この状態で、モータ２１，２６、３０は中
央制御ユニット５によって同時に作動され、切断用の円
板刃３２は、回転軸３５ａと直交する回転軸４０を中心
として傾斜するように回転させる。円筒状ピニオン３が
フエイスギヤ２と噛み合う条件下において、円筒状ピニ
オン３の回転軸４は切断用の円板刃３２の回転軸４０と
一致する。
【００１７】前記モータ２１，２６，３０の作動と同時
にモータ１５，１２も作動され、ワークテーブル１３つ
まりフエイスギヤ２が回転軸１４の回りに回転し、しか
も、テーブル１３つまりフエイスギヤ２が作用線１１に
沿って往復動する。
【００１８】この種のフエイスギヤ２の歯を加工すると
き、モータ２１，２６，３０，１５が同時に作動され、
切断用の円板刃３２の回転軸４０を中心に回転する傾斜
速度とワークテーブル１３つまりフエイスギヤ２の回転
軸１４の回りに回転する回転速度との比は、切断用の円
板刃３２のフエイスギヤ２に対する接触域の位置にした
がって変化する。特に、フエイスギヤ２の歯の側面の中
間部分を加工するとき、前記切断用の円板刃３２が回転
軸４０を中心に回転する傾斜速度とワークテーブル１３
つまりフエイスギヤ２が回転軸１４の回りに回転する回
転速度との比は、円筒状ピニオン３のフエイスギヤ２と
の連結の結果として生じる伝達比と正確に一致する。ま
た、フエイスギヤ２の底部あるいは頂部を加工する間、
前記比は連続的に変化する。
【００１９】フエイスギヤ２を加工するとき、再研削を
必要とする切断部３７を用いる場合には、この切断部の
摩耗は監視され、この摩耗が所定量に達すると直ちに切
断用の円板刃３２は再研削される。全ての刃が研削され
た後に切断用の円板刃３２の直径が測定され、切断条件
を初期の状態に戻すように、切断用の円板刃３２の回転
軸３５ａの位置を、ワークテーブル１３との関係で調整
される。
【００２０】上述した指令に従う運転により、単なる切
削加工によってフエイスギヤ２のそれぞれの歯は正確な
形状となる。以上の説明から明らかなように、フエイス
ギヤの正確な形状の歯を得るにあたって、円筒状ピニオ
ンの歯とは異なる形状の工具を用いることなく、円筒状
ピニオンの歯と全く同じ輪郭を有する切断用の円板刃を
用いることによって得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、上記した
加工手順により、比較的簡単な切断用の円板刃を利用し
ながらフエイスギヤの製造が可能となる。特に、切断用
の円板刃は、単にフエイスギヤに噛み合うピニオンの歯
と同形状の刃を有すれば足りる。従来の技術と比較すれ
ば、フエイスギヤの正確な歯形状を得るべくピニオンの
歯の形状と関連して、正確な形状の切断用の円板刃を製
造するための手間を削除できる。
【００２２】特に、上記した加工手順において、フエイ
スギヤの歯の形状の修正は、回転軸４０の回りに旋回す
る切断用の円板刃の傾斜速度と回転軸１４の回りに回転
するテーブル１３つまり加工対象となるフエイスギヤの
回転速度との比を、フエイスギヤの歯の加工箇所によっ
て連続的に調整するだけで簡単に達成できる
【００２３】加えて、切断用の円板刃の形状を製造する
ためのコストも相当削減できる。また、切断部の形状を
変えることなく実施される切断用の円板刃３２の再研削
が容易であるため、メンテナンスコストも相当削減でき
る。
【００２４】さらに、フエイスギヤ２の歯の側面を高精
度の仕上げられるように、高精度の加工が可能になる。
これは、従来技術では切断用の円板刃はフエイスギヤに
対して軸方向に移動するのに比べ、本発明では加工対象
となるフエイスギヤ２が切断用の円板刃３２に対して軸
方向に移動するようになっており、これによって、フエ
イスギヤ２の加工中において切断用の円板刃の支持系と
切断用の円板刃自身との間の振動を減少させるためであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による好適な実施例装置の正面図であ
る。
【図２】図１のＩＩーＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示す装置の平面図である。
【図４】図１に示す装置の運転状態の部分拡大図であ
る。
【符号の説明】
２ フエイスギヤ ３ 円筒状ピニオン ４ 回転軸 ５ 中央制御ユニット １２ アクチュエータアセンブリ １３ ワークテーブル １４ 軸線 １５ アクチュエータアセンブリ １９ 作用線 ２１ モータ ２５ 作用線 ２６ モータ ２７ カッテイングヘッド ３０ モータ ３２ 円板刃 ３５ａ 回転軸 ３７ 切断部 ３８ 輪郭 ４０ 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオナルド・デ・カルロ イタリア・モンカリエリ・10024・ピアッ ツア・ファイラ・３・テール (72)発明者 アウレリオ・ベルート イタリア・ピノ・トリネゼ・10025・ヴィ ア・モンテロトンド・３ (72)発明者 ロベルト・トロメイ イタリア・トリノ・10100・ヴィア・オノ ラト・ヴィグリアニ・152 (72)発明者 ジャンルイジ・ボスコロ イタリア・カマニョーラ・10022・ヴィコ ロ・コスタ・５

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸（４）を有するピニオン（３）と
    噛み合うための歯車（２）の製造方法であって、 加工対象となる歯車（２）を該歯車（２）の対称軸と一
    致する第１の回転軸（１４）の回りに回転させる工程
    と、円板刃（３２）の回転軸（３５ａ）を通る平面によ
    り定まる半径断面を有する円板刃（３２）の周囲の切断
    部分（３７）が、ピニオン（３）の回転軸に直交する平
    面により定まるピニオン（３）の歯の半径断面に噛み合
    うよう、歯車（２）に関連して円板刃（３２）を位置決
    めする工程と、円板刃（３２）をその回転軸（３５ａ）
    の回りに回転させる工程と、円板刃（３２）と加工対象
    となる歯車（２）とを相対的に、円板刃（３２）の回転
    軸（３５ａ）に直交する作用線（１１）に沿って移動さ
    せる工程と、歯車（２）に対する傾きを変化させるた
    め、円板刃（３２）の回転軸（３５ａ）に直交する第２
    の回転軸（４）を中心に円板刃（３２）を傾斜させる工
    程とを備え、 第１の回転軸（１４）の回りに歯車（２）を回転させる
    ことと、第２の回転軸（４０）の回りに円板刃（３２）
    を傾斜させることと、円板刃（３２）と加工対象となる
    歯車（２）とを相対的に作動線（１１）に沿って移動さ
    せることが同時に同調して行われて、加工対象となる歯
    車（２）のそれぞれの歯の隙間を形成することを特徴と
    する歯車の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の歯車の製造方法におい
    て、ピニオン（３）が歯車（２）と噛み合うときに、該
    ピニオン（３）の回転軸と一致するように、第２の回転
    軸（４０）が配置されることを特徴とする歯車の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の歯車の製造方法
    において、第１の回転軸（１４）の回りに回転する歯車
    （２）の回転と、第２の回転軸（４０）の回り回転する
    円板刃（３２）の傾きとは、それぞれ歯車（２）に対す
    る円板刃（３２）の接触域の位置に応じて変化する角速
    度比をもって行われることを特徴とする歯車の製造方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の歯車の製造方法におい
    て、第１の回転軸（１４）の回りに回転する歯車（２）
    の角速度と、第２の回転軸（４０）の回りに回転する円
    板刃の傾き速度との比は、完成された歯車（２）がピニ
    オン（３）に対し歯車（２）の歯面の中間部を介して噛
    み合うときにのみ得られる伝達比と同じになるように設
    定されることを特徴とする歯車の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の歯車の
    製造方法において、円板刃（３２）と加工対象となる歯
    車（２）との相対的な移動は、作用線（１１）の沿って
    歯車（２）が動くことにより行われることを特徴とする
    歯車の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の歯車の
    製造方法において、円板刃（３２）の直径の変化を監視
    する工程と、歯車（２）に応じて円板刃の回転軸（３５
    ａ）の位置を調整する工程を備えることを特徴とする歯
    車の製造方法。
  7. 【請求項７】 回転軸（４）を有するピニオン（３）と
    噛み合うための歯車（２）の製造装置であって、 第１の回転軸（１４）の回りに回転可能かつ加工対象と
    なる歯車（２）を第１の回転軸（１４）と同軸上に配置
    して保持するテーブル（１３）と、モータ駆動によって
    自身の回転軸（３５ａ）の回りに回転される円板刃（３
    ２）を備えるモータ駆動のカッテイングヘッド（２７）
    と、円板刃（３２）の回転軸（３５ａ）に直交する第２
    の回転軸（４０）の回りに円板刃（３２）を傾斜させる
    駆動手段（２１，２６，３０）とを備え、 前記円板刃の周囲の切断部分（３７）は、円板刃（３
    ２）の回転軸（３５ａ）を通る平面によって定まるその
    半断面形状が、ピニオン（３）の回転軸（４）に直交す
    る平面によって定まるピニオン（３）の歯の形状と全く
    同じ形状に設定されていることを特徴とする歯車の製造
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の歯車の製造装置におい
    て、円板刃（３２）の回転軸（３５ａ）に直交する第１
    の作用線（１１）に沿って、テーブル（１３）を円板刃
    （３２）に接近・離間させるように移動させる第１の駆
    動手段（１２）と、第１の回転軸（１４）の回りにテー
    ブル（１３）を回転させる第２の駆動手段（１５）を備
    えることを特徴とする歯車の製造装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の歯車の製造装置におい
    て、駆動手段（２１、２６、３０）は、第１の作用線
    （１１）にそれぞれ直交する第２の作用線（１９）と第
    ３の作用線（２５）に沿うように円板刃（３２）を移動
    させる第３の駆動手段（２１）と第４の駆動手段（２
    ６）を備えるとともに、第２の作用線（１９）と第３の
    作用線（２５）に直交する回転軸（２９）の回りに円板
    刃（３２）を回転させる付加的な駆動手段（３０）とを
    備え、全ての駆動手段（１２，１５，２１，２６，３
    ０）を同時に同調させて駆動制御するための電気的制御
    手段（５）が設けられていることを特徴とする歯車の製
    造装置。
  10. 【請求項１０】 添付図面に実質的に描かれている歯車
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 添付図面に実質的に描かれている歯車
    の製造装置。
JP6315275A 1993-12-17 1994-12-19 歯車の製造方法および装置 Pending JPH07285024A (ja)

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