JPH1094921A - 歯車面取盤及びその面取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車材の二つの歯毎の歯側に刃物の半周域を
当てて両チャンファ面を形成する歯車面取盤において、
内歯と外歯で各刃物の回転方向を変えずにバリがでる方
向を揃えた面取りを行う。 【解決手段】 刃物台１５のＺ軸を通り工作物台１３の
Ｙ軸と平行な軸線Ｙ’を仮想し、該軸線Ｙ’によって分
割されるＸＹ座標面の隣接象限に工作物台１３を移動可
能に構成する。図上上側の象限に工作物台１３を移動し
て例えば外歯を面取りする場合は、刃物台１５の一方の
刃物２２を右回転させてチャンファ面Ａを形成し、他方
の刃物２２を左回転させてチャンファ面Ｂを同時に形成
する。この各刃物２２の回転方向で、内歯を面取りする
場合は、図上下側の象限に工作物台１３を移動し、右回
転する一方の刃物２２でチャンファ面Ｂを形成し、左回
転する他方の刃物２２でチャンファ面Ａを同時に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯側にチャンファ
面を面取りする歯車面取盤及びその面取り方法に関し、
特に刃物を回転させるスイベル軸の回転方向を内歯と外
歯で変えることなくバリが出る方向を揃えるようにした
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トランスミッションの同期用リングギヤ
では、図６に示すように、各歯の両歯側に方向が歯軸Ｄ
に対象の第１、第２チャンファ面Ａ、Ｂを面取りする。
このようなチャンファ面Ａ、Ｂは、図７に示すように、
刃物台１に設けた回転方向の異なる二つのスイベル軸部
材２ａ、２ｂを工作物台（図示略）に取付けた歯車材３
の歯先円上に位置させるとともに、各スイベル軸２にエ
ンドミル等の刃物４を装着し、歯車材３の各歯の位相に
同期して歯車材３の軸方向と所定の交差方向５（図９参
照）に例えば刃物台１を進退させることにより、軸対称
の位置関係にある歯６、７において同時に形成される。

【０００３】ここで、刃物４と歯６（７）の関係は、図
８に示すように、刃物４の半周域が歯側に当接して面取
りを行うものである。そして、図９（Ａ）に示すよう
に、スイベル軸部材２ａを右回転として第１チャンファ
面Ａを形成する場合は、スイベル軸部材２ｂを左回転と
して第２チャンファ面Ｂを形成するようにしている。こ
の回転方向の違いによって、歯６において図９（Ｂ）に
示すように、先に形成される第１チャンファ面Ａ１と後
に形成される第２チャンファ面Ｂ２には、歯車材３の端
面側に突出する矢印ａ、ｂ方向のバリが残る。同様に、
歯７において図９（Ｃ）に示すように、先に形成される
第２チャンファ面Ｂ１と後に形成される第１チャンファ
面Ａ２には、歯車材３の端面側に突出する矢印ａ、ｂ方
向のバリが残る。なお、チャンファ面同士が交わる稜線
上の方向ａ’、ｂ’のバリは、先に生じるバリが後の加
工によって除去される際に同時に除去される。

【０００４】上記面取り加工の例は、外歯車材の場合で
あるが、バリがでる方向を外歯車材の端面側だけにする
ことにより、後のバリ取り加工を容易としているもので
ある。これは内歯車材の場合、後述するように外歯車材
の場合とスイベル軸部材２ａ、２ｂの回転方向を互い違
いの関係にすることにより、バリがでる方向を内歯車材
の端面側だけにしている。

【０００５】

【発明の実施の形態】ところで、内歯車材の面取りを行
う場合、スイベル軸部材２ａ、２ｂの回転方向を外歯車
材と同じにすると、図１０（Ａ）、（Ｂ）のａ、ａ’、
ｂ，ｂ’に示すように、バリがでる方向が歯形側になっ
てしまい、後のバリ取り加工が歯形に倣って刃物を移動
させる複雑な工程となってしまう。

【０００６】このため、従来の歯車面取盤では、外歯と
内歯に両チャンファ面を形成する場合、図１１（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、第１チャンファ面Ａ１、Ａ２への
スイベル軸部材２ａは左回転、第２チャンファ面Ｂ１、
Ｂ２へのスイベル軸部材２ｂは右回転としている。この
ように従来は、内歯に両チャンファ面を形成する場合、
外歯に両チャンファ面を形成した各刃物の回転方向を互
い違いにする必要がある。具体的には、刃物台１をその
軸回りに１８０°回転（図７において上側のスイベル軸
２ａと下側のスイベル軸２ｂの位置を上下逆に）させな
ければならず、外歯から内歯の面取りに移るとき或いは
内歯から外歯の面取りに移るときに段取り時間を要して
いる。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、バリの出る方向を歯車材の端面側に揃え
る内歯の面取りと外歯の面取りとの移行の間に、各刃物
の回転方向を変える段取り作業を無くし、面取盤が行う
加工作業の一環として内歯の面取りと外歯の面取りとの
切換えができるようにすることを解決すべき課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく種
々検討を重ね、本発明は、刃物台又は工作物台のうち一
方を座標面上で往復運動させる送り機構を少なくともも
ち、その往復運動の両停止点で上記各刃物のスイベル軸
同士の作動象限が隣接象限に切換わるようにすることに
より、課題が解決できることを確認した。

【０００９】すなわち、本発明の歯車面取盤歯、歯車材
を保持する工作物台と、前記歯車材の歯の両歯側に両チ
ャンファ面を形成すべく回転方向が異なる各スイベル軸
にそれぞれ刃物を取付け、前記チャンファ面の角度によ
って決まる前記歯車材の軸と交差する方向へ各刃物の半
周域を所定の二つの歯の歯側へ当接して面取りを行う刃
物台とを有した歯車面取盤において、上記刃物台又は工
作物台のうち一方を座標面上で往復運動させる送り機構
を少なくとももち、その往復運動の両停止点で上記各刃
物のスイベル軸同士の作動象限が隣接象限に切換わるよ
うに上記刃物台又は工作物台の位置関係を設定したこと
を特徴とする。

【００１０】このような構成の歯車面取盤を用いれば、
上記送り機構を座標面上で各刃物のスイベル軸同士の作
動象限を第１象限に設定して例えば外歯の面取りを行
い、この後、上記各刃物のスイベル軸同士の作動象限を
第１象限と隣接する第２象限に切換えて内歯の面取りを
行う。これにより、内歯の面取りと外歯の面取りとの移
行の後に、各刃物の回転方向を変える段取り作業を行う
ことなく、内歯と外歯でバリがでる方向を歯車材の端面
側に揃えることができる。

【００１１】なお、好適な態様として、上記送り機構の
往復運動を直線として、その往復運動の両停止点で上記
各刃物のスイベル軸が上記隣接象限に向くように上記刃
物台又は工作物台のうち一方に回転機構をもたせること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例に係る歯車面
取盤及びその面取り方法を説明する。本実施例の歯車面
取盤は、図１に示すように、機台１１と、該機台１１に
設置されたボールネジよりなるＸ軸方向の送り機構１２
と、該送り機構１２に支持された工作物台１３と、ＸＹ
座標面に鉛直なＺ軸を中心に回転する回転機構１４と、
該回転機構１４に固定された刃物台１５とから構成され
る。

【００１３】工作物台１３は、歯車材１６（図１では外
歯車材）を保持するチャック機構１７と、送り機構１２
上に支持されたスライド部１８とからなり、この実施例
ではスライド不１８に配設した回転アクチュエータ（図
示略）によってチャック機構１７を介して歯車材１６を
Ｙ軸中心に回転できるようになっている。刃物台１５
は、ＸＹ座標面に平行なＲ軸方向に両スイベル軸部材１
９を有する本体部２０と、上記回転機構１４上に直接に
固定され、上記本体部２０をＲ軸方向に移動可能に支持
したスライド機構２１とをもつ。これにより両スイベル
軸部材１９に装着されるエンドミル２２は、スライド機
構２１によって本体部２０がＲ軸方向に移動されること
により、歯車材１６の軸に一致したＹ軸と交差する方向
に進退動可能となる。ただし、図面では、上下側のスイ
ベル軸部材１９は、上側のスイベル軸部材１９と重なっ
ている。これらスイベル軸部材１９の回転方向は、図６
のように、例えば上側が右回転、下側が左回転であり、
上側のエンドミル２２は同右方向に回転駆動され、下側
のエンドミル２２は同左方向に回転駆動される。

【００１４】回転機構１４は、例えばＹ軸に対するＲ軸
の角度によりチャンファ面Ａ、Ｂの角度を調整してお
り、送り機構１２の左右の移動量は、上記Ｒ軸の角度に
比例して設定される。上記構成を有した歯車面取盤にお
いて、外歯車材１６の面取りを行う場合、図１に示すよ
うに、Ｚ軸を通りＹ軸と平行な軸線Ｙ’を仮想し、該軸
線Ｙ’によって隣接象限に分割されるＸＹ座標面上の上
側の象限（以下、第１象限という）に送り機構１２を作
動して工作物台１３を移動する。この第１象限における
工作物台１３の停止点は、チャンファ面Ａの角度によっ
て決める。そして、同じくチャンファ面Ａの角度によっ
て決まる回転量だけ回転機構１４をＹ軸を基準に第１象
限のＸ軸方向に回転すると、刃物台１５のＲ軸は、外歯
車材１６の軸（Ｙ軸）とチャンファ面Ａの角度をなし、
上側のスイベル軸部材１９のエンドミル２２が外歯車材
１６の対応する一つの歯の歯側に向き、下側のスイベル
軸部材１９のエンドミル２２が外歯車材１６の他の一つ
の歯の歯側に向く。これら最初に面取りされる二つの歯
の位置は、両エンドミル２２の位置に対応した軸対称の
関係にある。 こうして、スライド機構２１を作動する
ことにより、両エンドミル２２が歯側を半周域で削る切
り込み運動することとなって、図９（Ｂ）、（Ｃ）で説
明したようなチャンファ面Ａ１、Ｂ１を形成する。この
後、外歯車材１６を１歯毎に分割回転しつつ半回転さ
せ、かつ、その都度、刃物台１５を進退動させることに
より、すべての歯の片歯側にチャンファ面Ａ１、Ｂ１が
形成される。そして、更に、同様の動作を半回転だけ繰
り返すと、すべての歯の両歯側にチャンファ面Ａ１、Ｂ
１、Ａ２、Ｂ２が形成される。これによるとバリがでる
方向は、当然のごとく外歯車材１６の端面側（ａ、ｂの
方向のみ）となる。図５（Ａ）はバリの方向が揃えられ
た外歯車材を示している。

【００１５】次に内歯車材１６の面取りを行う場合、図
２に示すように、軸線Ｙ’によって分割されるＸＹ座標
面上の下側の象限（以下、第２象限という）に送り機構
１２を作動して工作物台１３を移動する。この第２象限
は、ＺＹ座標面上で第１象限とは隣接象限となってい
る。この第２象限での工作物台１３の停止点もチャンフ
ァ面Ｂの角度によって決まり、同じく回転機構１４をＹ
軸を基準に第２象限のＸ軸方向に回転すると、上側のス
イベル軸部材１９のエンドミル２２が内歯車材１６の対
応する一つの歯の歯側に向き、下側のスイベル軸部材１
９のエンドミル２２が内歯車材１６の他の一つの歯の歯
側に向く。これら最初に面取りされる二つの歯の位置も
外歯車の場合と同じであり、スライド機構２１を作動す
ることにより、両エンドミル２２が切り込み運動して、
最初の二つの歯のチャンファ面Ａ１、Ｂ１を面取りす
る。

【００１６】ここで、両エンドミル２２回転方向は、外
歯車材の場合と同じであるが、作動象限が本発明で定義
した第２象限となっているため、両エンドミル２２によ
る切り込み運動は、図１１（Ａ）、（Ｂ）で説明したも
のと同じである。即ち、右回転している上側のエンドミ
ル２２は、チャンファ面Ｂ２を面取りし、左回転してい
る下側のエンドミル２２はチャンファ面Ａ２を面取りす
ることになる。

【００１７】従って、外歯車材と同様に内歯車材１６の
１歯毎に分割回転しつつ半回転させ、かつ、その都度、
刃物台１５を進退動させることにより、内歯車材１６の
全ての歯にチャンファ面Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２が形成
される。これによるとバリが出る方向は、内歯車材１６
の端面側（ａ、ｂの方向のみ）となる。図５（Ｂ）はバ
リの方向が揃えられた内歯車材を示している。

【００１８】かくて、本実施例の歯車面取盤では、回転
方向の異なるエンドミル２２の位置関係を修正すること
なく、面取りされた内歯車材と外歯車材のバリがでる方
向を端面側に揃えることができるのである。次に本発明
の第２実施例を説明する。図３に示す歯車面取盤歯、円
形の機台３１と、該機台３１内で原点Ｏを中心に回転す
る回転形の送り機構３４と、機台３１に支持され、歯車
材３６の軸直角端面上の垂線を原点Ｏに一致して歯車材
３６を保持する工作物台３３と、上記送り機構３４の外
周域に固定され、エンドミル４２を上下のスイベル軸部
材３９で回転駆動するように保持した刃物台３５とから
構成されている。

【００１９】工作物台３３は、機台３１に固定された支
持板３２と、該支持板３２に固定され、Ｙ軸回りの回転
アクチュエータを有する駆動部３８と、該駆動部３８の
Ｙ軸に歯車材３６の軸を一致させ、かつ、Ｙ軸方向の位
置を調整可能に保持するチャック機構３７とから構成さ
れる。このチャック機構３７によって歯車材３６の軸直
角端面上の垂線を原点Ｏに一致させる。

【００２０】刃物台３５は、上記上下のスイベル軸部材
３９をもつ本体部４０と、該本体部４０をＲ軸方向、即
ち、歯車材３６に対し進退動可能に支持し、送り機構３
４に固定されたスライド機構４１とから構成されてい
る。このような構成によっても、刃物台３５を原点Ｏを
中心とする平面座標面の隣接象限に切換えることによ
り、第１実施例と同様に、バリがでる方向を内歯と外歯
で各歯車材１６の端面側に揃えることができる。図３は
外歯車３６を面取りするものであり、図４は内歯車材３
６を面取りするものである。各面取りにおけるエンドミ
ル４２の切り込み運動は、図９（Ｂ）、（Ｃ）及び図１
１（Ａ）、（Ｂ）と同じになる。

【００２１】この第２実施例では、スイベル軸部材の作
動象限を隣接象限とするために、回転形の送り機構３４
を用いているので、第１実施例に比し面積をとらない利
点がある。本発明は、上記各実施例に限定されず、特許
請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であ
る。例えば二つのエンドミルの位置関係は、各実施形態
とも軸対称のほぼ１８０°の関係となっているが、加工
時、両エンドミルが干渉しなければ、隣合う歯同士の位
置に対応させてもよい。

【００２２】また、各実施形態では、工作物台側の歯車
材を各歯の間隔で分割回転させているが、刃物台側の本
体部を歯車材の各歯の間隔で分割回転するようにしても
よい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転方向の異なる二つのスイベル軸部材の位置関係を内歯
と外歯で反対にしなくても、内歯と外歯でバリがでる方
向を歯車材の端面側に揃えることができ、バリとり作業
の容易性を損なわず、段取り時間の短縮を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る歯車面取盤を示す構
成図である。

【図２】上記歯車面取盤が異なる歯車材を加工する時の
各部材の位置関係を示す説明図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る歯車面取盤を示す構
成図である。

【図４】上記歯車面取盤が異なる歯車材を加工するとき
の各部材の位置関係を示す説明図である。

【図５】バリのでる方向が揃った外歯と内歯を示す説明
図である。

【図６】本発明により加工される両チャンファ面（面取
り面）を示す斜視図である。

【図７】本発明に用いる歯車面取盤の刃物台を示す斜視
図である。

【図８】刃物（エンドミル）と歯の関係を示す説明図で
ある。

【図９】外歯を面取りする過程を表す説明図であって、
（Ａ）外歯車材に対する刃物の回転方向を示し、
（Ｂ）、（Ｃ）は１歯に関した同時に形成されるチャン
ファ面Ａ、Ｂのバリ方向を示している。

【図１０】内歯を面取りする過程を表す説明図であっ
て、各刃物の回転を外歯の場合と同じに行った場合にバ
リのでる方向が歯形側となることを示す説明図である。

【図１１】内歯を面取りする過程を表す説明図であっ
て、各刃物の回転を外歯の場合と変えた場合にバリので
る方向が端面側となることを示す説明図である。

【符号の説明】

１１は機台、１２は送り機構、１３は工作物台、１４は
回転機構、１５は刃物台、１６は歯車材、１７はチャッ
ク機構、１９はスイベル軸部材、２１はスライド機構、
２２はエンドミル、Ａ、Ｂはチャンファ面、ａ、ａ’、
ｂ、ｂ’はバリのでる方向を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車材を保持する工作物台と、前記歯車材
   の歯の両歯側に両チャンファ面を形成すべく回転方向が
   異なる各スイベル軸にそれぞれ刃物を取付け、前記チャ
   ンファ面の角度によって決まる前記歯車材の軸と交差す
   る方向に該各刃物の半周域を所定の二つの歯の歯側へ当
   接して面取りを行う刃物台とを有した歯車面取盤におい
   て、 前記刃物台又は工作物台のうち一方を座標面上で往復運
   動させる送り機構を少なくとももち、その往復運動の両
   停止点で前記各刃物のスイベル軸同士の作動象限が隣接
   象限に切換わるように前記刃物台又は工作物台の位置関
   係を設定したことを特徴とする歯車面取盤。
2. 【請求項２】歯車材を保持する工作物台と、前記歯車材
   の歯の両歯側に両チャンファ面を形成すべく回転方向が
   異なる各スイベル軸にそれぞれ刃物を取付け、前記チャ
   ンファ面の角度によって決まる前記歯車材の軸と交差す
   る方向に該各刃物の半周域を所定の二つの歯の歯側へ当
   接して面取りを行う刃物台と、前記刃物台又は工作物台
   のうち一方を座標面上で往復運動させる送り機構を少な
   くとも持つ歯車面取盤を用い、前記送り機構を作動さ
   せ、前記各刃物のスイベル軸同時の作動象限を第１の象
   限に設定して外歯車材若しくは内歯車材又は両歯を有す
   る歯車材の内歯若しくは外歯の一方の面取りを行い、こ
   の後、前記各刃物のスイベル軸同士の作動象限を第１の
   象限と隣接する第２の象限に切換えて前記歯車材の他方
   の歯の面取りを行うことを特徴とする面取り方法。