JPS59152013A - カウンタ歯車の加工方法 - 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】 この発明は、車輛のトランスミッション等において汎用
されているカウンタ歯車、つまり並列配置さｎている複
数個のギヤを一体的に備えてなる歯車、をシェービング
加工する方法に、関する。

よシ詳しくいうと、この発明は、カッターヘッドに、該
カッターヘッドにおける旋回部に相対旋回不能且つカッ
ター軸の軸線方向に沿い摺動可能に支持させた摺動部を
設けて、この摺動部に、複数種のカッターを並列させて
固定装着した上記カッター軸を支持させである歯車加工
機と、被加工歯車が搬入・搬出される待機位置と歯車加
工機における加工位置との間で被刀ロエ歯車をローディ
ング及びアンローディングするキャリアを備えたローデ
ィング装置とを、用いてカウンタ歯車をシェービング加
工する方法に、関する。

上記のようにカッターヘッドに複数種のカッターを装備
させ、摺動部を摺動させることで１個のカッターを、ワ
ークテーブル上におき支持される被加工歯車を加工しう
る位置へと選択的にもたらすこととして、複数種のカッ
ターを択一的に用いうるように構成しである歯車加工機
は、本願出願人の出願に係る特開昭５５−４３１４２９
号公報から既に公知である。また上記のようなローディ
ング装置は歯車加工に際し普通に用いられるもので、そ
のようなローディング装置のキャリアの待機位置は・歯
車加工機に対し被力日工歯車を迅速にローディング及び
アンローディングできるように、歯車加工機における加
工位置に極力近い位置に設定さｎる。

ところでカウンタ歯車をこのような歯車加工機とローデ
ィング装置とを用いてシェービングカロエする場合に従
来は、１０ツトの多数のカウンタ歯車について、各カウ
ンタ歯車における１ギヤのみを加工する工程を先ず施し
、同工程が終了すると各カウンタ歯車における他の１ギ
ヤのみを加工する工程を施すこととし、このように多数
個のカウンタ歯車について１ギヤのみを加工する工程を
カウンタ歯車におけるギヤ個数に応じた回数だけ繰返し
て、１０ツトのカウンタ歯車についての所要の加工を完
結するといった方法を採っていた。したがって上記の各
工程においては、待機位置にあるローディング装置のキ
ャリアに被加工歯車を搬入し、この被加工歯車をローデ
ィング装置によジ歯車加工機にローディングして、歯車
加工機によシ１ギヤを加工し、次に被加工歯車をローデ
ィング装置により待機位置へとアンｐ−ディングし、こ
の被加工歯車をローディング装置のキャリアから搬出す
るといったプロセスが、１０ツトの歯車個数に応じた回
数だけ繰返されることになる。このため待機位置にある
ローディング装置のキャリアへの歯車の搬入と待機位置
におるローディング装置のキャリアからの歯車の搬出と
は、１０ツトのカウンタ歯車個数に各カウンタ歯車上の
ギヤ個数を乗じた回数だけ行なわ扛ることとなり、１個
のカウンタ歯車についてみると、同歯車のローディング
装置への搬入とローディング装置からの搬出とがカウン
タ歯車上のギヤ個数に応じた回数だけ、行なわれていた
。

この発明の目的とするところは、最初に述べたような歯
車加工機とローディング装置とを用いてカウンタ歯車を
シェービング加工する方法であって、ローディング装置
に対する各被加工カウンタ歯車の搬入及び搬出を１回の
み行なえばよいこととして、加工能率を高めることとし
である、カウンタ歯車の新規な加工方法を、提供するに
ある。

この課題の下に開発さ扛た、この発明のカウンタ歯車の
加工方法は、カッターヘッドに、該カッターヘッドにお
ける旋回部に相対旋回不能且つカッター軸の軸線方向に
沿い摺動可能に支持させた摺動部を設けて、この摺動部
に複数種のカッターと並列させて固定装着した上記カッ
ター軸を支持させである歯車加工機と、被加工歯車が搬
入拳搬出される待機位置と歯車加工機における加工位置
　　２との間で被加工歯車をローディング及びアンロー
ディングするキャリアを備えたローディング装置とを、
用いてカウンタ歯車をシェービング加ニスる方法であっ
て、 人　前記待機位置にあるローディング装置のキャリアに
被加工歯車を搬入し、 Ｂ、この被加工歯車におけるｌギヤを加工する状態にセ
ットさ五ている歯車加工機に対し被加工歯車をローディ
ング装置によジローディングして、上記したｌギヤを歯
車加王様によシ加工し、 Ｃ０次に、被加工歯車をローディング装置によシ前記待
機位置へとアンローディングすると共に歯車加工機を被
加工歯車における他の１ギヤを加工する状態にリセット
し、被加工歯車をローディング装置によシ再び前記待機
位置から歯車加工機に対レローデイングして、上記した
他の１ギヤを歯車加工機によシ加工する工程を、被加工
歯車における全ギヤの加工が完了する１で反復した上で
、加工済みの歯車をローディング装置によシ前記待機位
置へとアンローディングし、 Ｄ、該待機位置のキャリアから加工済みの歯車を搬出す
る、 ことを特徴としてなる。

すなわちこの発明は、上記したＢの工程とＣの工程とか
ら明らかなように、被加工カウンタ歯車上のギヤが全て
加工され、終るまで、歯車加工機に対してのローディン
グ装置による歯車のローディングとアンローディングと
を繰返して、全ギヤの加工終了に至るまで被加工歯車を
外部へ搬出しないこととし、ローディング装置のキャリ
アへの歯車の搬入は上記したＡの工程で１回のみ行ない
、ローディング装置のキャリアからの歯車の搬出は上記
したＤの工程で１回のみ行なうことと、しているのであ
る。

したがってこの発明によれば、被加工カウンタ菌車上の
ギヤ個数の如何に拘らず、ローディング装置に対する歯
車の搬入及び搬出が１回のみとなって、前述した従来方
法と比較し、カウンタ歯車の加工能率が大巾に高められ
るのである。

以下、この発明の実施態様を図面に基づき説明する。

第１，２図は、この発明に従ってカウンタ歯車をシェー
ビング加工するに際して用いられる歯車シェービング機
Ｓの全体を、例示している。歯車シェービング機として
通例であるように図示の歯車シェービング機は、ベッド
１０上に送シネジ１１の回転で昇降せしめられるニー１
２を設け、このニー１２上に支持させたテーブル１３の
上面に被加工歯車Ｗを支持するための左右の心押台１４
゜１５を設けると共に、ベッド１０上に立設したコラム
エ６に懸垂状に支持させてカッターヘッド１７を設けて
、該カッターヘッド１７にシェービング・カッターを装
備させることと、しである。テーブル１３には勿論、旋
回機能と摺動機能とを有せしめて６＋）、またギヤ・ク
ラウニングのための揺動機能も有せしめである。

カッターヘッド１７は通例のように、コラム１６に固定
しである固定部に鉛直軸線Ｚ、（第３．４図）まわシで
旋回可能に支持された旋回部１８を備えておシ、この旋
回部１８は第１図に図示の旋回油圧モータ（油圧シリン
ダ）１９によυ旋回せしめられることとされているが、
該旋回部１８に支持させて次のような摺動部２０が、カ
ッターヘッド１７に設けられている。すなわち該摺動部
２ｏは、第３図に明瞭に示すカッター軸２１を支持して
いるが、第４図に示すように上面側で旋回部１８に、カ
ッター軸２１の軸線方向に沿い摺動可能であるようにあ
り嵌め２２支持されている。このようにあり嵌め２２に
より旋回部１８に相対旋回不能且つ摺動可能に支持され
ている摺動部２０は、旋回部１８内に配設してピストン
ロッド２３端を連動杆２４により摺動部２０へと連動し
である摺動用油圧シリンダにより、カッター軸２１の軸
線方向に沿い摺動変位せしめられるものと、されている
。

カッター軸２１を回転駆動するだめのＤＣモータ２５は
摺動部２０の外面上に固定設置されており、摺動部２０
内の歯車減速機構を介してカッター軸２１へと接続され
ている。

カッター軸２１には２種のシェービング・カッターＣ１
，Ｃ，を互に並列させて、キー２６によシ固定装着しで
ある。カッター軸２１の一端部を支持するベアリングボ
ックス２７は、上方へ延出するアーム部２７ａを備えて
いて、該アーム部２７ａの上端筒部を摺動部２０に設け
た支軸部２８に被嵌し、押え板２９とボルト３０とによ
り抜止めして、取外し可能に摺動部２０に支持させであ
る。

カッター軸２１の上記一端部にはペアリングボツジス２
フ外にまで延出するスリーブ３１を被嵌してあり、この
スリーブ３１の外端面に押え板３２を当て、該押え板３
２を通してボルト３３をカッター軸２１とねじ込んであ
る。そしてカッター軸２１をその略中央部で支持させる
べく摺動部２゜内に固定設置したベアリングボックス部
３４と一側のカッターＣ１間、両側のカッターＣ，，Ｃ
２間、及び他側のカッターＣ２とベアリングボックス２
７間にはそれぞれ、環状をなすスペーサ３５，３６゜３
７を配設しである。以上よりしてシェービング・カッタ
ーＣ，，Ｃ，は、ボルト３０．３３を一旦抜取ると共に
、ベアリングボックス２７とスペーサ３５．３６．３７
を一旦取外して、交換可能となっておシ、まだカッター
軸２１の軸線方向でのカッター０１．Ｃ２の装着位置も
、スペーサ３５，３６゜３７の交換により変更可能とな
・りている。

次に前記テーブル１３上には、該テーブル１３上に固定
具３９によシ固定した支枠４０に支持させて、次のよう
なローディング装置りが設けられている。すなわち該ロ
ーディング装置りは、支枠４０に支点軸４１まわりで上
下揺動可能に支持して左右の心押台１４．１５間の下方
位置を通しであるレール４２と、このレール４２上を転
動する滑車４３を有するキャリア４４とを、備えている
０レール４２は、該レール４２と支枠４０間に張設した
スプリング４５により支点軸４１まわりで上方向きに揺
動附勢されており、常時はストッパーにより水平姿勢を
維持されるものとされている。

またキャリア４４は、被加工歯車Ｗをその軸部Ｗ。

にて支承し支持する適当数のローラ４６を備えている。

このキャリア４４には、支枠４０に設けたガイド部４７
の穴に若干の間隙をもたせて挿通しであるガイド杆４８
を取付けであると共に、支枠４０に支持させて設けた駆
動油圧シリンダ４９のピストンロッド端をフック掛け５
０により接続して、駆動油圧シリンダ４９によりレール
４２上で進退駆動されるものとされている。ローディン
グ装置りは、駆動油圧シリンダ４９によりキャリア４４
が第４図に鎖線図示のように両心押台１４゜１５間を外
れた待機位置へと移されている状態で、外部の搬送手段
（ロボットを含む。）によりキャリア４４上へと被加工
歯車Ｗを搬入され、キャリア４４が駆動油圧シリンダ４
９により第４図に実線図示のように両心押台１４，１５
間の加工位置へと移されることで歯車加工機Ｓに被加工
歯車Ｗをローディングし、またキャリア４４が駆動油圧
シリンダ４９によシ上記した加工位置から待機位置へと
移されることで歯車加工機Ｓから被加工歯ｍＷをアンロ
ーディングし、上記待機位置でキャリア４４上から被加
工歯車Ｗが前記した外部の搬送手段によシ搬出されると
いった態様で、用いられる。

図示の場合には加工対象とする被加工歯車Ｗが、２個の
ギヤＧ、、Ｇ、を備えていると共に中空状の軸部Ｗ１を
備えている。第３図に示すように一側の心押台１５の心
押しセンター１５ａは先端側に小径部を有する軸に形成
されていて、加工位置へと移されているキャリア４４上
の被加工歯車Ｗの軸部晃内を貫通するように、油圧シリ
ンダ５２によシ駆動され、相手側の心押台１４の心押し
センター１４ａであるスリーブ内へと先端で突入して、
被加工歯車Ｗをキャリア４４から若干持上げ、このよう
な状態で被加工歯車Ｗが両心押台１４．１５間に位置決
め支持されることとされている。

図示の歯車シェービング機Ｓでは、被加工歯車Ｗ上のギ
ヤＧ、を加工するためにはカッターＧ１を、また被加工
歯車Ｗ上の他のギヤＧ２を加工するだめには他のカッタ
ーＣ２を、それぞれ用いることとされているが、摺動部
２０を、前記のピストンロッド２３を備えた摺動用油圧
シリンダにより摺動させて、各カッターＣＩ＋Ｃ２が加
工位置である前記鉛直線Ｚ、上に正しく位置するように
もたらすためには、次のようなストッパー機構が設けら
れている。

すなわち第３図に示すように、旋回部１８の前面には左
右１対のストッパー板５４．５５を固着してあり、まだ
摺動部２０の前面に固着しだ支枠板５６には上記したス
トッパー板５４．５５に対面位置する左右のストッパー
杆５７．５８を支持させである。以上により摺動部２０
と一体的に動く各ストッパー）Ｉ′５７．５８の各スト
ッパー板５４゜５５への接当によシ、各カッターＣ，，
Ｃ７が鉛直軸線２．上に正しく位置決めされることとし
てあり、また各ストッパー杆５７．５８の各ストッパー
板５４．５５への接渦により摺動用油圧シリンダが停止
せしめられることとしである。また図示の歯車シェービ
ング機Ｓでは、各カッターＣ，，Ｃ，が鉛直軸線２．上
に位置せしめられた状態で旋回部１８に対し摺動部２０
をクランプすることとされておシ、そのためのクランプ
機構を作動さぜるためのリミットスイッチ機構５９が、
第３図に示すように前記連動杆２４上の１対のスイッチ
作動子６０゜６１によシ動作せしめられるように、設け
られている。

この発明を実施する上で好適に用いうる歯車シェービン
グ機のよシ具体的な構造は、前記した特開昭５５−１３
１４２９号公報に開示されている。

次に前記したローディング装置りは、特公昭４８−２３
９５９号公報に開示された装置に従・りだものとされて
いる。すなわち、キャリア４４が第４図に鎖線図示の待
機位置から実線図示の加工位置へと移されるとき、キャ
リア４４に担持されている被加工歯車Ｗ上のギヤＧ１或
はＧ２がカッターＣ１或はＣ２に対し正しく噛合されな
いとき＋ｄ　、レール４２が前記のように支持されてい
ることからして、ギヤＧ１或はＧ２のカッターＣ１或は
Ｃ２への当りによりキャリア４４がレール４２ごと、ス
プリング４５力に抗し前記支点軸４１まわυで下方向き
に揺動せしめられることとなる。そして図示のローディ
ング装置りには、そのようなレール４２の下方向き揺動
を検出するセンサースイッチ機構６３が設けられており
、このセンサースイッチ機構６３による検出で前記駆動
油圧シリンダ４９により、キャリア４４を若干量、待機
位置方向に移動させた上で、レール４２の原姿勢への復
元により再び加工位置方向へと移動させ、このようなキ
ャリア４４の往復動をギヤＧ、或はＧ２とカッターＣ１
或けＣ２との正しい噛合いが得られるまで行なわせて、
正しい噛合い状態での被加工歯車Ｗのローディンを迅速
に行なえるように、図っている。

この発８Ｉ］を実施する上で好適に用いうるロープイン
ク装置のよシ具体的な構造は、上記した特公昭４８−２
３９５９号公報に開示されている。

次に、以上に説明して来たような歯車シェービング機Ｓ
とローディング装置りとを用いて実施される、この発明
に従った歯車シェービング加工法の実施態様を、説明す
る。

第５図は被加工歯車Ｗについて、その上のギヤＧ１を先
ずシェービング加工し、次いでギヤＧ２をシェービング
加工する工程を、模式的に図示したものである。工程の
開始時には第５図（ａ）に示すようにローディング装置
りのキャリア４４が前記した待機位置にあり、このよう
に待機位置にあるキャリア４４へと被加工歯車Ｗが、ロ
ボット等の搬送手段により搬入される。このときは既に
歯車シェービング機Ｓが、ギヤＧ１を加工する状態にセ
ットされている。す寿わちカッターヘッド１７の鉛直軸
線２．とテーブル１３の鉛直軸線ｚ２とが一鉛直線上に
のるようにされていると共に、第５図（ｂ）に示すよう
にキャリア４４を待機位置から加工位置へと移し、前記
したように被加工歯車Ｗを両心押台１４．１５間で位置
決め支持したとすると、第６図（ａ）に示すように、カ
ッターＣ１とギヤＧ１の各巾方向中心点が上記鉛直軸線
２．、２．上に位置すると共にカッター０１とギヤ０７
間に所要の父又角ａが与えられた状態でギヤＧ、がカッ
ター０１に対し１合されるように、歯車シェービング機
Ｓがセットされている。このようなセットは、カッター
へラド１７の旋回部１８による旋回機能と摺動部２０に
よる摺動機能、及びテーブル１３の摺動機能を、利用し
て行なわれる。

このようにギヤＧ、を加工する状態にセットされている
ωλ車シェービング後Ｓに対し、第５図（ｂ）に示すよ
うにキャリア４４の移動で被加工歯車Ｗをローディンブ
レ、両心押台１４．１５間で該歯車Ｗを位置決め支持し
た上で、第５図（Ｃ）に示すようにテーブル１３側から
の切込み送りを行なって、ギヤＧ１についての所要のシ
ェービング加工を台なう。カッターＣＩを回転駆動しギ
ヤＧ、を従動回転させつつ行なわれる該シェービング加
工は図示の場合、第５図（Ｃ）　、　（ｄ）に示すよう
にギヤＧ、のインフイ−ドとアウトフィードを専ら、カ
ッターＣ１とギヤＧＩとの共通法線に沿って行なうプラ
ンジカット方式してよつつり、カッターＣ１には適宜に
逆転が加えられる。

ギヤＧ１についてのシェービング加工が完了し心押台１
４．１５による被加工歯車Ｗの支持が解かれて該歯車Ｗ
がキャリア４４上へと戻されると、第５図（ｅ）に示す
ようにキャリア４４を加工位置から待機位置へと移動さ
せて、歯車シェービング機Ｓからの被加工歯車Ｗのアン
ローディングが行なわれる。このような歯車Ｗアンロー
ディング過程において歯車シェービング機Ｓは第５図（
ｆ）に示すように、被加工歯車Ｗ上の他のギヤＧ２を加
工する状態にリセットされる。すなわちカッターヘッド
１７の旋回機能と摺動機能及びテーブル１３の摺動機能
を利用して、他のカッターＣ２を鉛直軸線ｚ１上に移す
と共に鉛直軸線２．．２２を一鉛直線上にのるようにし
、且つ、第５図（ｇ）に示すようにキャリア４４を待機
位置から加工位置へと移し被加工歯車Ｗを両心押台１４
，１５間で位置決め支持したとすると、第６図（ｂ）に
示すように、カッター０２とギヤＧ２の各巾方向中心点
が鉛直軸線２．．２２上に位置すると共にカッターＣ２
とギヤ６２間に所要の交叉角βが与えられた状態でギヤ
Ｇ２がカッターＣ２に対し噛合されるように、歯車シェ
ービング機Ｓがリセットされる。

このようにギヤ０２ヲ加工する状態にリセットされた歯
車シェービング機Ｓに対し、第５図（ｇ）に示すように
キャリア４４の移動で被加工歯車Ｗをローディングし、
両心押台１４．１５間で該歯車Ｗを位置決め支持した上
で、第５図（Ｉｔ）　、　（ｉ）に示すようにギヤＧ、
加工時と同様の方式で、カッター０２によるギヤＧ２の
シェービング加工を行なう。ギヤＧ２についてのシェー
ビング加工が完了し心押台１４゜１５による被加工歯車
Ｗの支持が解かれて該歯車Ｗがキャリア４４上へと戻さ
れると、第５図（ｊ）に示すようにキャリア４４を加工
位置から待機位置へと移動させて、歯車シェービング１
Ｍ　Ｓからの被加工歯］ｆＷのアンローディングが行な
われる。

被加工カウンタ歯車が３個以上のギヤを備えたものであ
るとすると、相当してカッター個数が増されると共に、
第５図（ｆ）から第５図（ｊ）までに示す工程が、全ギ
ヤの加工完了まで繰返されるが、図示の場合にはギヤＧ
１．Ｇ、が２個であるので、第５図（ｊ）の状態・で全
ギヤＧ、、Ｇ２の加工が完了している。

このように加工済みの歯車Ｗは第５図（財）に示すよう
に、待機位置にあるキャリア４４上からロボット等の搬
送手段によシ搬出される。

以上のように、被加工カウンタ歯車Ｗが複数個のギヤＧ
１．Ｇ、を備えているにも拘らず、ローディング装置り
ないしそのキャリア４４に対する被加工歯車Ｗの搬入と
搬出とが１回しか行なわれず、２ギヤのシェービング加
工の間には被加工歯車Ｗが歯車シェービング機Ｓの加工
位置に至近位置する待機位置と上記加工位置との間でア
ンローディング及びローディングされることから、この
発明に従った歯車シェービング加工法は、従来の場合と
比較して全体としての加工能率を大きく高めることとす
るのである。

なお第５図（ａ）〜（ロ）に示す工程の完了後に次の被
加工歯車を加工するに際しては、第５図（ｊ）の状態か
ら歯車シェービング機Ｓを、次の被加工歯車ＷのギヤＧ
、を先ず加工するようにリセットしてもよいが、次の被
加工歯車ＷはギヤＧ２から加工するように図って、その
ようなリセットを省略するのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ、この発明を実施するため
に用いられる歯車シェービング機側の全体を概略的に示
す正面図及び側面図、第３図及び第４図はそれぞれ、上
記した歯車シェービング機の要部並びにこの発明を実施
するために用いられるローディング装置を示す一部縦断
正面図及び一部縦断側面図、第５図（ａ）　−（ｋ）は
この発明の実施態様を例示する模式図、第６図（ａ）　
、　（ｂ）は上記実施態様におけるカッターと被加工歯
車との相対的な位置関係を示す模式的平面図である。 Ｓ・・・歯車シェービング機、Ｌ・・・ローディング装
置、Ｃ１，Ｃ２・・・シェービング・カッター、Ｗ・・
・被加工歯車、Ｗ、・・・軸部、Ｇ、、Ｇ２・・・ギヤ
、Ｚｌｌ　Ｚ？・・・鉛直軸線、１３・・・テーブル、
１４．１５・・・心弁台、１７・・・カッターヘッド、
１８・・・旋回部、２ｏ・・・摺動部、２１・・・カッ
ター軸、４２・・・レール、４４・・・キャリア、４９
・・・駆動油圧シリンダ。 第７図 第２図 第に図 （α）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カッターヘッドに、該カッターヘッドにおける旋回部に
   相対旋回不能且つカッター軸の軸肪方向に沿い摺動可能
   に支持させた摺動部を設けて、この摺動部に、複数種の
   カッターを並列させて固定装着した上記カッター軸を支
   持させである歯車加工機と、被加工歯車が搬入・搬出さ
   扛る待機位置と歯車加工機における加工位置との間で被
   加工歯車をローディング及びアンローディングするキャ
   リアを備えたローディング装置とを、用いてカウンタ歯
   車をシェービング加工する方法であって、人　前記待機
   位置にあるローディング装置のキャリアに被加工歯車を
   搬入し、 Ｂ、この被加工歯車におけるｌギヤを加工する状態にセ
   ットされている歯車加工機に対し被加工歯車をローディ
   ング装置によりローディングして、上記した１ギヤを歯
   車加工機により加ニレ、 Ｃ１次に、被、加工歯車をローディング装置によシ前記
   待機位置へとアンローディングすると共に歯車加工機を
   被加工歯車における他の１ギヤを加工する状態にリセッ
   トし、被加工歯車をローディング装置により再び前記待
   機位置から歯車加工機に対レローデイングして、上記し
   た他の１ギヤを歯車加工機により加工する工程を、被加
   工歯車に２ける全ギヤの刀ロエが完了するまで反復した
   上で、加工済みの歯箪ケローデイング装置により前記待
   機位置へとアンローディングし、 Ｄ、該待機位置のキャリアから加工済みの歯車を搬出す
   る、 ことを特徴としてなる、カウンタ歯車の加工方法。