JPH0899221A

JPH0899221A - 歯車のバニッシング装置

Info

Publication number: JPH0899221A
Application number: JP23797094A
Authority: JP
Inventors: Eiji Sasaki; 栄司佐々木
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】ワーク歯車を最適の条件でバニッシングする
ことのできる歯車のバニッシング装置を低コストで提供
することを目的とする。【構成】加工すべきワーク歯車Ｇを中心とした三方
に、第一バニッシュギヤ１１と，第二バニッシュギヤ１
２と，第三バニッシュギヤ１３とを設け、第一バニッシ
ュギヤ１１のスピンドル２２と、第二バニッシュギヤ１
２のスピンドル２５には、その傾斜角を調整する調整機
構（図示なし）を備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車用歯車
等の歯車を加工するに際して、加工中または搬送中等に
発生した歯面の微小バリ、カエリ等を除去するのに用い
て好適な歯車のバニッシング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用歯車等の歯車を加工す
るに際しては、図５に示すように、歯車Ｇの歯面の両側
端部Ａ，Ｂおよび歯先部Ｃにバリ、カエリが発生するこ
とがある。

【０００３】従来、このようなバリ，カエリを除去する
には、例えば以下に示すようなバニッシング装置が用い
られていた。図６（ａ）に示すように、バニッシング装
置１は、加工すべきワーク歯車Ｇを中心として、これを
取り囲むようにして、ワーク歯車Ｇよりも捩れ角の大き
な歯３ａ（図６（ｂ）参照）を有したバニッシュギヤ３
と、ワーク歯車Ｇよりも捩れ角の小さな歯４ａ（図６
（ｃ）参照）を有したバニッシュギヤ４と、ワーク歯車
Ｇよりも大きな圧力角の歯５ａ（図６（ｄ）参照）を有
したバニッシュギヤ５とが備えられている。そして、こ
のようなバニッシング装置１では、バニッシュギヤ３，
４，５を、加工すべきワーク歯車Ｇに噛み合わせつつ押
しつけることによって、バニッシュギヤ３，４でワーク
歯車Ｇの各歯面の両側端部Ａ，Ｂをバニッシングすると
ともに、バニッシュギヤ５で歯先部Ｃをバニッシング
し、これによってワーク歯車Ｇに発生したバリ，カエリ
を除去するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の歯車のバニッシング装置には、以下のよ
うな問題が存在する。バニッシング装置１では、ワーク
歯車Ｇの両側端部Ａ，Ｂをバニッシングするためにバニ
ッシュギヤ３，４が備えられているが、ワーク歯車Ｇの
バリ，カエリの除去効果が最大となるように、ワーク歯
車Ｇに対するバニッシュギヤ３，４の捩じれ角を調整す
るのが非常に困難であるという問題もある。また、加工
すべきワーク歯車Ｇの捩じれ角や歯面のクラウニング半
径が変わる場合には、その捩じれ角に応じてバニッシュ
ギヤ３，４を取り替えなければならない。このため、加
工すべきワーク歯車Ｇの捩じれ角や歯面のクラウニング
半径に応じた捩じれ角を有した複数種のバニッシュギヤ
３，４を備えておく必要があるが、これらバニッシュギ
ヤ３，４はいずれも高価なものであるため、これによっ
てワーク歯車Ｇの製作コストが非常に高くなるという問
題がある。本発明は、以上のような点を考慮してなされ
たもので、ワーク歯車を最適の条件でバニッシングする
ことのできる歯車のバニッシング装置を低コストで提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、加工すべきワ
ーク歯車の歯面の両側端部および歯先部をバニッシング
するための装置であって、該バニッシング装置には、前
記ワーク歯車を中心とした三方に、第一のバニッシュギ
ヤと、第二のバニッシュギヤと、第三のバニッシュギヤ
とが、それぞれ回転自在に軸支されて設けられるととも
に、前記ワーク歯車，前記第一，第二，第三のバニッシ
ュギヤの少なくともいずれか一つを回転駆動させる駆動
機構と、前記第一，第二，第三のバニッシュギヤの各々
と前記ワーク歯車とを互いに押しつける加圧機構とが備
えられた構成とされ、前記第一のバニッシュギヤを支持
する回転軸と前記第二のバニッシュギヤを支持する回転
軸には、それぞれ、前記ワーク歯車の回転軸に対する傾
斜角度を調整する調整機構が備えられているとともに、
前記第三のバニッシュギヤが、前記ワーク歯車よりも大
きな圧力角を有していることを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明では、ワーク歯車を中心とした三方に、
第一のバニッシュギヤと、第二のバニッシュギヤと、第
三のバニッシュギヤとを設け、前記ワーク歯車，前記第
一，第二，第三のバニッシュギヤの少なくともいずれか
一つを回転駆動させる駆動機構と、前記第一，第二，第
三のバニッシュギヤと前記ワーク歯車とを互いに押しつ
ける加圧機構とを備える構成とし、さらに第一および第
二のバニッシュギヤの回転軸に、それぞれ、ワーク歯車
の回転軸に対する傾斜角度を調整する調整機構を備える
構成とした。このようなバニッシング装置により、加圧
機構でワーク歯車と第一，第二，第三のバニッシュギヤ
とを互いに押しつけつつ、駆動機構でこれらの少なくと
も一つを回転駆動させることによって、ワーク歯車と、
第一，第二，第三のバニッシュギヤとを噛み合わせつつ
回転させる。この時、第一，第二のバニッシュギヤの歯
と加工すべきワーク歯車の歯とが、バニッシングするの
に最適な位置で接するように、ワーク歯車の捩じれ角や
歯面のクラウニング半径に応じて、第一のバニッシュギ
ヤと第二のバニッシュギヤの回転軸の傾斜角度をそれぞ
れの調整機構で調整することにより、ワーク歯車の歯面
の両側端部をバニッシングすることができる。また、第
三のバニッシュギヤが、ワーク歯車よりも大きな圧力角
を有した構成となっているので、これによってワーク歯
車の歯先部をバニッシングすることができる。また、加
工すべきワーク歯車の捩じれ角や歯面のクラウニング半
径が変わる場合には、これに応じて前記調整機構で第
一，第二のバニッシュギヤの回転軸の傾斜角度を調整す
ることによって、様々な捩じれ角やクラウニング半径を
有したワーク歯車をバニッシングすることが可能とな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。ここでは、例えば一定の捩じれ角を有した
ヘリカルギヤを加工すべきワーク歯車とする場合の実施
例を用いて説明する。図１ないし図４は、本発明に係る
歯車のバニッシング装置の一例を示すものである。図１
に示すように、バニッシング装置１０は、加工すべきワ
ーク歯車Ｇの三方に、第一バニッシュギヤ１１と、第二
バニッシュギヤ１２と、第三バニッシュギヤ１３とが、
以下に示すようにして配置された構成となっている。第
一バニッシュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２，第三
バニッシュギヤ１３は、加工位置Ｐを中心として、互い
に等角度をなす線（イ），（ロ），（ハ）上にそれぞれ
配置されている。

【０００８】図２に示したように、ワーク歯車Ｇは、以
下に示すような構成のワークセット部１５にセットされ
るようになっている。このワークセット部１５は、基台
１６と、基台１６上に一方向（図１において符号（ハ）
で示した線に沿った方向，図２において左右方向）に延
在するよう設けられたガイドレール１７と、このガイド
レール１７上でスライド移動自在に設けられたスライド
ベース１８と、ガイドレール１７の延在する方向に沿っ
て伸縮駆動される例えばシリンダ機構（加圧機構）１９
を備えた構成とされている。そして、スライドベース１
８上には、ワーク歯車Ｇを回転自在に軸支するスピンド
ル（回転軸）２０が鉛直方向に延在するよう設けられて
いる。このようなワークセット部１５では、シリンダ機
構１９を伸縮させることによってスライドベース１８が
ガイドレール１７に沿って移動するようになっている。
これにより、スライドベース１８上のスピンドル２０に
セットしたワーク歯車Ｇを、図１に示したセット位置Ｓ
と加工位置Ｐとの間で往復動できる構成となっている。

【０００９】図２に示したように、第一バニッシュギヤ
１１は、フレーム２１上に設けられたスピンドル（回転
軸）２２に回転自在に軸支されている。このスピンドル
２２は、例えば駆動モータ等の駆動機構２３を一体に備
えた構成となっており、この駆動機構２３で第一バニッ
シュギヤ１１を回転駆動できるようになっている。図１
に示したように、この第一バニッシュギヤ１１は、ワー
クセット部１５にセットされたワーク歯車Ｇが加工位置
Ｐに位置したときに、図２中符号（イ）の線上において
これと噛み合う位置に配置されている。ここで、第一バ
ニッシュギヤ１１には、ワーク歯車Ｇよりも歯幅が大き
く、かつその捩じれ角が０度のいわゆる平歯車（その他
の諸元はワーク歯車Ｇと同一）が用いられている。

【００１０】また、第二バニッシュギヤ１２は、第一バ
ニッシュギヤ１１と同様に、フレーム２４上に設けられ
たスピンドル（回転軸）２５に回転自在に軸支されてい
る。そして、この第二バニッシュギヤ１２は、ワーク歯
車Ｇが加工位置Ｐに位置したときに、図２中符号（ロ）
の線上においてこれと噛み合う位置に配置されている。
ここで、第二バニッシュギヤ１２には、第一バニッシュ
ギヤと同一の、ワーク歯車Ｇよりも歯幅が大きく、かつ
その捩じれ角が０度のいわゆる平歯車（その他の諸元は
ワーク歯車Ｇと同一）が用いられている。

【００１１】第一バニッシュギヤ１１が設けられたフレ
ーム２１と、第二バニッシュギヤ１２が設けられたフレ
ーム２４は、それぞれ、図示しない調整機構によってそ
の傾斜角度を任意に調整できるようになっている。これ
により、すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示すように、
スピンドル２２，２５の傾斜角度を調整して、ワーク歯
車Ｇと第一バニッシュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１
２との噛み合い角度を調整できるようになっている。こ
の調整機構としては、例えば、図１に示したフレーム２
１，２４の、それぞれの下端部の一端側にヒンジ機構を
備えて回転自在な構成としておき、他端側にスペーサ
，クサビ等を差し込む構成や、また前記スペーサ，ク
サビに代えて、ボールねじ機構，シリンダ機構，ラック
＆ピニオンギヤ等で他端側を昇降させる構成等が採用で
きる。また、フレーム２１，２４それぞれを、いわゆる
多軸ロボット等で支持し、これによってフレーム２１，
２４の傾斜角度を自動的に調整するようにしてもよい。

【００１２】図２に示したように、第三バニッシュギヤ
１３を支持する支持部２６は、ワークセット部１５の側
方に設けられている。この支持部２６は、基台２７と、
基台２７上に、前記ガイドレール１７と同軸線（図１中
符号（ハ）で示した線）上に延在するよう設けられたガ
イドレール２８と、このガイドレール２８上でスライド
移動自在に設けられたスライドベース２９と、ガイドレ
ール２８に沿ってスライドベース２９を移動させるため
の例えば空圧シリンダ等のシリンダ機構（加圧機構）３
０と、スライドベース２９上に設けられて第三バニッシ
ュギヤ１３を回転自在に軸支するスピンドル（回転軸）
３１とから構成されている。このような支持部２６で
は、シリンダ機構３０を伸縮させると、スライドベース
２９上のスピンドル３１に軸支された第三バニッシュギ
ヤ１３が、ガイドレール２８、すなわち図１中符号
（ハ）で示した線に沿って移動する構成となっている。
これにより、図１に示したように、、第三バニッシュギ
ヤ１３を、加工位置Ｐのワーク歯車Ｇに噛み合う位置
と、これと離間した位置との間で往復動できるようにな
っている。

【００１３】次に、上記のような構成からなるバニッシ
ング装置１０の作用について説明する。図１に示したバ
ニッシング装置１０でワーク歯車Ｇにバニッシング加工
を施すには、まず、セット位置Ｓにおいて、加工すべき
ワーク歯車Ｇをワークセット部１５のスピンドル２０に
セットする。

【００１４】また、フレーム２１を調整機構（図示な
し）で傾斜させて、図３（ａ）に示したように、第一バ
ニッシュギヤ１１を軸支するスピンドル２２を傾斜させ
ることによって、図３（ｃ）に示すように、第一バニッ
シュギヤ１１の歯１１ａが、加工すべきワーク歯車Ｇの
捩じれ角よりも一定角度大きな捩じれ角（＋側）となる
ようにしておく。これとともに、フレーム２４を調整機
構（図示なし）で傾斜させて、図３（ｂ）に示したよう
に、第二バニッシュギヤ１２を軸支するスピンドル２５
を傾斜させることによって、図３（ｄ）に示すように、
第二バニッシュギヤ１２の歯１２ａが、加工すべきワー
ク歯車Ｇの捩じれ角よりも一定角度小さな捩じれ角（―
側）となるようにしておく。

【００１５】この後、シリンダ機構１９（図２参照）を
伸長させて、図１に示したように、ワーク歯車Ｇをセッ
ト位置Ｓから加工位置Ｐに移動させる。すると、加工位
置Ｐにおいて、ワーク歯車Ｇは、第一バニッシュギヤ１
１と、第二バニッシュギヤ１２とに噛み合うことにな
る。この状態で、図３（ｃ）に示したように、（＋）側
に捩じられている第一バニッシュギヤ１１の歯１１ａ
は、ワーク歯車Ｇの互いに隣接する一方の歯４０の歯面
４０ａの側端部Ｂと、他方の歯４０’の歯面４０’ｂの
側端部Ａとに接することになる。また、図３（ｄ）に示
したように、（―）側に捩じられている第二バニッシュ
ギヤ１２の歯１２ａは、ワーク歯車Ｇの互いに隣接する
一方の歯４０の歯面４０ａの側端部Ａと、他方の歯４
０’の歯面４０’ｂの側端部Ｂとに接することになる。

【００１６】次いで、図２に示したように、支持部２６
のシリンダ機構３０を伸長させて、第三バニッシュギヤ
１３を、加工位置Ｐ（図１参照）のワーク歯車Ｇに噛み
合わせる。このとき、図４に示したように、第三バニッ
シュギヤ１３は、ワーク歯車Ｇの互いに隣接する歯４
０，４０’の歯面４０ａ，４０’ｂそれぞれの歯先部Ｃ
に接することになる。

【００１７】続いて、図２に示したように、ワーク歯車
Ｇをシリンダ機構１９で第一バニッシュギヤ１１，第二
バニッシュギヤ１２に押しつけるとともに、第三バニッ
シュギヤ１３をシリンダ機構３０でワーク歯車Ｇに押し
つけた状態で、第一バニッシュギヤ１１を駆動機構２３
で回転駆動させる。すると。これにともなって第二バニ
ッシュギヤ１２，ワーク歯車Ｇ，第三バニッシュギヤ１
３が回転する。このようにして、ワーク歯車Ｇを第一バ
ニッシュギヤ１１、第二バニッシュギヤ１２，第三バニ
ッシュギヤ１３に押しつけつつ噛み合わせた状態で、例
えば１回転させると、ワーク歯車Ｇの各歯４０には、第
一バニッシュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２，第三
バニッシュギヤ１３がそれぞれ一回ずつ噛み合うことに
なる。

【００１８】このとき、図３（ｃ）に示したように、ワ
ーク歯車Ｇの各歯４０と第一バニッシュギヤ１１とが噛
み合ったときには、第一バニッシュギヤ１１の歯１１ａ
が、互いに隣接する一方の歯４０の歯面４０ａの側端部
Ｂと、他方の歯４０’の歯面４０’ｂの側端部Ａとに圧
接され、それぞれに生じていたバリやカエリが除去され
る。また、図３（ｄ）に示したように、ワーク歯車Ｇの
各歯４０と第二バニッシュギヤ１２とが噛み合ったとき
には、第二バニッシュギヤ１２の歯１２ａが、互いに隣
接する一方の歯４０の歯面４０ａの側端部Ａと、他方の
歯４０’の歯面４０’ｂの側端部Ｂとに圧接されて、そ
れぞれに生じていたバリやカエリが除去される。これに
より、第一バニッシュギヤ１１と第二バニッシュギヤ１
２とによって、図５に示したワーク歯車Ｇの各歯４０の
両側端部Ａ，Ｂがバニッシングされることになる。さら
に、図４に示したように、ワーク歯車Ｇの各歯４０と第
三バニッシュギヤ１３とが噛み合ったときには、第三バ
ニッシュギヤ１３の歯１３ａがワーク歯車Ｇの歯先部Ｃ
に圧接されて、ここに生じていたバリやカエリが除去さ
れる。

【００１９】上記のようにして、ワーク歯車Ｇを、例え
ば正方向と逆方向とにそれぞれ２回転させることによっ
て、図５に示したワーク歯車Ｇの全ての歯４０の両側端
部Ａ，Ｂおよび歯先部Ｃがバニッシングされ、バリやカ
エリが完全に除去されるようになっている。

【００２０】また、捩じれ角や歯面のクラウニング半径
が異なる他のワーク歯車Ｇを加工するときには、前記と
同様にして、第一バニッシュギヤ１１のスピンドル２２
と、第二バニッシュギヤ１２のスピンドル２５の傾斜角
を調整することによって、加工すべきワーク歯車Ｇの捩
じれ角に最適の条件でこれをバニッシング加工すること
ができるようになっている。

【００２１】上述したバニッシング装置１０では、加工
すべきワーク歯車Ｇを中心とした三方に、第一バニッシ
ュギヤ１１と，第二バニッシュギヤ１２と，第三バニッ
シュギヤ１３とが設けられ、また第一バニッシュギヤ１
１にはこれを回転駆動させる駆動機構２３が備えられ、
さらに、ワーク歯車Ｇと第三バニッシュギヤ１３には、
それぞれシリンダ機構１９，３０が備えられた構成とさ
れている。これによって、ワーク歯車Ｇと、第一バニッ
シュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２，第三バニッシ
ュギヤ１３とを互いに押しつけつつ噛み合わせて回転さ
せることによって、ワーク歯車Ｇの各歯４０の両側端部
Ａ，Ｂおよび歯先部Ｃをバニッシング加工して、バリや
カエリを除去することができる。そして、第一バニッシ
ュギヤ１１のスピンドル２２と、第二バニッシュギヤ１
２のスピンドル２５には、その傾斜角を調整する調整機
構（図示なし）が備えられた構成となっている。これに
より、第一バニッシュギヤ１１のスピンドル２２と、第
二バニッシュギヤ１２のスピンドル２５の傾斜角を調整
することによって、ワーク歯車Ｇに対する第一バニッシ
ュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２の捩じれ角を、加
工すべきワーク歯車Ｇの捩じれ角や歯面のクラウニング
半径に対応して調整することができる。したがって、加
工すべきワーク歯車Ｇ毎に、加工条件を微調整すること
が可能となる。また、複数種の捩じれ角やクラウニング
半径を有したワーク歯車Ｇをバニッシングするに際して
も、１セットのみの第一バニッシュギヤ１１，第二バニ
ッシュギヤ１２で対応することが可能となり、コストを
大幅に削減することが可能となる。さらには、第一バニ
ッシュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２には同一のも
のを用いたので、長期間使用して部分的に摩耗が発生し
た場合等には、第一バニッシュギヤ１１と第二バニッシ
ュギヤ１２とをローテーションすることによって、さら
に寿命を伸ばすことが可能となる。

【００２２】なお、上記実施例において、第一バニッシ
ュギヤ１１，第二バニッシュギヤ１２には、平歯車でな
く、一定の捩じれ角のついた、例えばワーク歯車Ｇと同
一の諸元のヘリカルギヤ等を用いてもよい。また、第一
バニッシュギヤ１１を駆動機構２３で回転駆動させる構
成としたが、他のワーク歯車Ｇ，第二バニッシュギヤ１
２，第三バニッシュギヤ１３のいずれかを回転駆動させ
るようにしてもよい。これ以外にも、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲であれば、上記構成をいかなるものとして
もよいのは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る歯車
のバニッシング装置によれば、ワーク歯車を中心とした
三方に、第一のバニッシュギヤと、第二のバニッシュギ
ヤと、第三のバニッシュギヤとを設け、前記ワーク歯
車，前記第一，第二，第三のバニッシュギヤの少なくと
もいずれか一つを回転駆動させる駆動機構と、前記ワー
ク歯車と前記第一，第二，第三のバニッシュギヤとを互
いに押しつける加圧機構とを備える構成とした。このよ
うなバニッシング装置により、加圧機構でワーク歯車と
第一，第二，第三のバニッシュギヤとを互いに押しつけ
つつ、駆動機構でこれらの少なくとも一つを回転駆動さ
せることによって、ワーク歯車の歯面の両側端部および
歯先部をバニッシングして、バリやカエリを除去するこ
とができる。また、第一および第二のバニッシュギヤの
回転軸に、それぞれ、ワーク歯車の回転軸に対する傾斜
角度を調整する調整機構を備える構成とした。これによ
り、加工すべきワーク歯車の捩じれ角や歯面のクラウニ
ング半径に応じて、第一，第二のバニッシュギヤの歯と
加工すべきワーク歯車の歯とがバニッシングするのに最
適な角度で噛み合うように調整することができ、したが
って、最適の条件でワーク歯車をバニッシングすること
が可能となる。これに加えて、複数種の捩じれ角や歯面
のクラウニング半径のワーク歯車をバニッシングするに
際しても、１セットのみの第一，第二のバニッシュギヤ
で対応することが可能となり、ワーク歯車のバニッシン
グ加工にかかるコストを大幅に低減することが可能とな
る。さらには、第一のバニッシュギヤと第二のバニッシ
ュギヤとに同一のものを用いれば、長期間使用して部分
的に摩耗が発生した場合等には、ローテーションするこ
とによって、さらにバニッシュギヤの寿命を伸ばすこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯車のバニッシング装置の一例を
示す概略平面図である。

【図２】前記バニッシング装置の立面図である。

【図３】前記バニッシング装置に備えた第一，第二のバ
ニッシュギヤとワーク歯車との噛み合い状態を示す図で
ある。

【図４】前記バニッシング装置に備えた第三のバニッシ
ュギヤとワーク歯車との噛み合い状態を示す平面図であ
る。

【図５】加工すべきワーク歯車の一部を示す斜視図であ
る。

【図６】従来の歯車のバニッシング装置の一例を示す概
略平面図である。

【符号の説明】

１０バニッシング装置１１第一バニッシュギヤ１２第二バニッシュギヤ１３第三バニッシュギヤ１９，３０シリンダ機構（加圧機構）２２，２５スピンドル（回転軸）２３駆動機構４０歯Ａ，Ｂ側端部Ｃ歯先部Ｇワーク歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工すべきワーク歯車の歯面の両側端部
および歯先部をバニッシングするための装置であって、
該バニッシング装置には、前記ワーク歯車を中心とした
三方に、第一のバニッシュギヤと、第二のバニッシュギ
ヤと、第三のバニッシュギヤとが、それぞれ回転自在に
軸支されて設けられるとともに、前記ワーク歯車，前記
第一，第二，第三のバニッシュギヤの少なくともいずれ
か一つを回転駆動させる駆動機構と、前記第一，第二，
第三のバニッシュギヤの各々と前記ワーク歯車とを互い
に押しつける加圧機構とが備えられた構成とされ、前記第一のバニッシュギヤを支持する回転軸と前記第二
のバニッシュギヤを支持する回転軸には、それぞれ、前
記ワーク歯車の回転軸に対する傾斜角度を調整する調整
機構が備えられているとともに、前記第三のバニッシュ
ギヤが、前記ワーク歯車よりも大きな圧力角を有してい
ることを特徴とする歯車のバニッシング装置。