JPS6010850B2 - 歯車立削盤に於て大きな工作物に内歯を付ける装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械ベッドを有し、この機械ベッドの上に、
工作物を緊定する工作物テーブルとコラムとが工作物軸
線を中心として相対的に回転可能にかつこれに対して半
径方向に調節可能に配置されており、このコラムがラム
を案内するガイドを有し、このガイドに沿ってラムがラ
ム駆動装置によって往復運動可能である歯車立削盤に於
て大きな工作物に内歯を付ける装置に関する。

外歯の他に内歯、例えば軸とボスとの間のスプラィン又
は軸継手の連結歯を割出法で加工しようとする歯車立削
盤は公知である。

内歯を加工するためには、歯切工具を保持するラムは工
作物の外径の１／２よりも大きな距離だけコラムから側
方に張出していなければならない。これは工作物の直径
が大きい場合には多くの困難を惹き起す。何故ならばラ
ムが遠くまで張出していると、歯切工具によって生ぜし
められる切削力はラムと歯切工具との間のてこ腕が長い
ためにラムに著しい曲モーメントを生ぜしめる。従って
ラムの顕著な変形、延し、ては内歯の精度と表面状態の
悪化を腐らす。この変形を防止するためにラムが特に丈
夫にかつ重く構成されていると、歯車立削盤の価格が高
くなり、その作業速度が低下させられる。このような歯
車立削盤は外歯を形成する場合ですら不経済であり、直
径の大きな歯車の外歯と内歯は別個の機械で加工するこ
とが必要であった。この場合には、工作物を緊定しなお
すことが必要であるが、これは時間的な損失だけではな
く、内歯と外歯との間の関係、特に同軸性に対する精度
の低下を招く。本発明の課題は、僅かにしか張出してい
ないか又は全く張出しておらず、外歯を加工するのにし
か適していないラムを有する公知の歯車立削盤に於て、
大きな歯車の中心孔又はボスにスプラィン及び（又は）
連結歯を設けることを可能にする、大きな工作物に内歯
を付けるための装置を提供することである。

この課題は本発明によれば、補助コラムが、工作物騒線
を中心として回転可能にかつ工作物騒線に対して半径方
向に移動可能に、工作物にこれに対して同軸的に固定で
きる支承りングの上に配置されかつガイドを有しており
、このガイドに於てラムによってブリッジを介して駆動
可能な補助ラムが工作物の内歯の歯筋方向に往復連動可
能であることによって解決された。

公知の歯車立削盤に簡単に取付けることができる本発明
の装置に於ては、ラム駆動装置はラムとブリッジとを介
して補助ラムを往復運動させる。

大きな工作物のための歯車立肖り盤は一般的には、機械
テーブルの上に工作物が麹線を鉛直方向に向けて緊定さ
れるように構成されており、又大きな工作物に加工され
るスプラィン又は連結歯等の内歯はたいていの場合直歯
であるので、補助ラムの往復運動は鉛直方向の往復運動
である。しかしながら、本発明の装置は、斜歯を加工で
きるように構成することも可能である。このためには、
歯車立削盤並びに他の歯車加工盤のコラムに於けるガイ
ドと同じように、補助コラムのガイドを工作物の軸線に
対して斜めに調節するだけで十分である。本発明の装置
に於て歯切を行なうために必要なすべての運動は、いず
れにしても歯車立削盤に設けられている駆動装置によっ
て与えられる。

これにはまず、歯車立削盤のラム駆動装置によって生ぜ
しめられる補助ラムの往復運動があてはまる。又、本発
明のブリッジは補助コラムと補助ラムとを、半径方向の
送り運動並びに工作物テーブルに対するコラムの割出運
動とに参加させるために役立つ。本発明の装置は固有の
駆動装置を持っている必要はないので、その構造は簡単
で、軽く、僅かな費用で一方では歯車立削盤にかつ他方
では工作物テーブルのうえに緊定された工作物の上に取
付けることができる。ブリッジはラムの運動によって制
御された、コラムと補助コラムとの間の間隔を変化させ
る直線駆動装置を有していると有利である。

この直線駆動装置は補助コラムに配置された歯切工具が
、作業ストローク後の戻りストロークの間に工作物から
離され、これによって工具が保護され、表面状態の良い
内歯が形成されることを可能にする。この直線駆動装置
はラムの運動によって制御されるだけでなく、その駆動
力を偏向伝動装置例えば襖伝動装置を介してラムから受
取ることが出来る。しかしながら本発明の有利な１実施
例に於ては直線駆動装置は固有の、例えば電気・空気力
又は液力の動力源を有している。勿論、補助コラムとコ
ラムとの間隔が周期的に変えられることは前記理由に基
いて極めて有利ではあるが、補助コラムと歯車立削盤の
コラムとが剛性的に結合されるように本発明のブリッジ
を構成しておくことも可能である。これは、本発明の装
置によって形成しようとする内歯の内径が十分に大きく
、戻りストロークに際して工具が旋回させられて工作物
から離される歯車立削盤のラムと同じように、歯切工具
が補助ラムに旋回可能に配置されている場合に可能であ
る。この本発明のブリッジは、補助ラムと歯車立削盤の
ラムとを直接的に結合するように構成することができる
。

この場合には切削力によりブリッジが曲げモーメントで
負荷されはするが、ブリッジの榛みは加工精度に殆んど
影響を及ぼさない。なぜなら、補助ラムは、補助ラムと
それを保持する構成部分とが十分な強度が与えられるよ
うに設計されていれば、十分な精度で案内される。しか
しながら本発明の有利な１実施例に於ては、本発明の装
置のブリッジ並びに他の構成部分に大きな曲げ負荷がか
けられることは、ブリッジに、一方ではコラムにかつ他
方では補助コラムに支承された軸が属しており、この軸
が２つのピニオンを有し、その内の１つがラムに配置さ
れたラックと噛合い、他の１つが補助ラムに配置された
ラックと噛合っていることによって避けられている。

この軸がこれに作用するトルクによって換れないように
構成することは比較的に僅かな費用で行なうことができ
る。又、前記軸がかなりの程度握られたとしても、それ
は補助ラムと補助コラムに於ける補助ラムのガイドに殆
ど影響を及ぼさない。ブリッジが直線駆動装置を有して
いる場合には軸はテレスコープ式に伸縮可能に構成され
る。

この場合には直線駆動装置は軸に対して平行でかつコラ
ムと補助コラムを結合する榛に配置するか又は軸自体に
配置しておくことができる。次に図面について本発明を
説明する： 図示された歯車立削盤の機械ベッド１０１こは工作物テ
ーブル１２が鉛直軸Ａを中心として回転可能に支承され
ておりかつベッド往復台１４が矢印Ｂで示すように工作
物テーブルに対して接線方向に移動可能に案内されてい
る。

工作物テーブル１２の上には外歯１６′を有し、内歯１
６″を付けようとする工作物１６が固定されている。ベ
ッド往復台１４の上にはコラム１８が矢印Ｃと〇で示さ
れたように工作物テーブル１２に対して半径方向に移動
可能に案内されている。コラム１８にはラムガィド２０
が工作物テーブル１２に対して半径方向に延びる回転軸
を中心として角度調節可能に固定されている。図示の実
施例ではラムガィド２川ま鉛直方向に調節されている。
ラムガィド２０‘こは電気モータ２２が固定され、スピ
ンドル２４が支承されている。このスピンドル２４はラ
ムガィド２川こ沿って移動可能なラム２６と螺合させら
れている。更に歯車立削盤には、工作物テーブル１２下
に配置された、図示されていない駆動装置が設けられ、
この駆動装置によって工作物テーブル１２は矢印Ｅ又は
その反対の方向に、調節可能な長さを有するステップだ
け回動させられる。前記ステップは工作物１６の歯１６
′と１６″のピッチに合わせることができる。以上の記
載の内容は一般的な歯車立削盤と同じものである。

工作物１６の上には内歯１６″を加工する装置が取付け
られている。

この装置は工作物１６と工作物テーブル１２とに対して
同轍的に工作物１６の上に固定された支承りング２８を
有している。前記固定は、図示の実施例では、支承りン
グ２８を貫き、戦看板３２にねじ込まれるねじ３０を用
いて行なわれる。戦看板３２は、工作物１６のうえに熔
接され、その表面が工作物軸線Ａに対して完全に直角で
ある共通の１平面を成すように加工されている。支承り
ング２８には回転板３６が高精度のアキシャル兼ラジア
ル軸受３４を介して工作物軸線Ａを中心として回転可能
に支承されている。回転板３６には工作物騒線Ａに対し
て直角にかつ相互に間隔をおいて配置された２つの案内
レール３８が固定されており、補助コラム４２が固定さ
れた補助コラム往復台４０はこの案内レール３８で案内
されている。補助コラム４２には垂直方向に移動可能に
補助ラム４４が案内されており、この補助ラム４４の下
端部には形削バイトの形をした歯切工具４６が固定され
ている。

補助ラム４４にはラック４８が形成されているか又は固
定されている。このラック４８には軸５２に固定された
ピニオン５０が噛合わされている。軸５２はピニオン５
０の近くで補助コラム４２に支承されている。第４図に
於てはこのためのラジアル軸受５４とスラスト軸受５４
′とが示されている。軸５２は第１図に示すように、多
角形区分５６を有し、この区分５６はこれに相応する内
横断面を有する管状の鞄部分５８内にテレスコープ式に
案内されている。

軸部分５８は、ラムガィド２０方向に移動可能でありか
つラム２６の昇降運動を妨げないようにラム２６を跨い
で配置された横桁６０‘こ支承されている。藤桁６０は
工作物１６の厚さもこ関連した高さ位置でラムガィド２
０に締付けねじ６２を介して縦付け固定されている。軸
部分５８１こはラム２６に固定されたラック６６と噛合
うピニオン６４が固定されている。電気モータ２２から
スピンドル２４を介してラム２６に与えられる昇降運動
は、ラック６６とピニオン６４と軸５２とピニオン５０
とラック４８とを介して補助ラム４４に伝達される。従
って補助ラム４４はラム２６と同じ方向に、しかもピニ
オン６４と５０とが同じであるので、同じ値だけ昇降さ
せられる。ピニオン５川こは第１図と第２図に示された
ように、大きな歯車６８が噛合っている。

この歯車６８は補助コラム４２に支承された麹７０を介
してカム円板７２と結合されている。カム円板７２の外
周には２つのカム７４と７４′とが固定されている。こ
のカム７４と７４′は補助コラム往復台４０に配置され
た弁７６を制御する。この弁７６は液圧ポンプ８０を複
動式ピストンシリンダュニットとして構成された直線駆
動装置８２に接続する。第１図と第２図に示された実施
例に於ては、直線駆動装置８２のシリンダは補助コラム
往復台４川こ固定され、それに所属するピストンは軸５
２に対して平行に延びる棒８４に固定されている。この
榛８４の、直線駆動装置８２とは反対側の端部は横桁６
川こ固定されている。これに対して第３図に示された直
線駆動装置８２のシリンダは横桁６０‘こ固定されてお
り、棒８４の、直線駆動装置８２から離れた端部は補助
コラム往復台４川こ固定されている。

この場合には機械的に作動可能な弁７６の代りに、横桁
６０‘こ直接固定された電磁弁８６を設けておくことも
できる。この電磁弁８６はラムガィド２０１こ配置され
かつラック６６に調節可能に固定されたカム９０と９０
′により作動させられるスイッチ８８′と８８によって
切換えられる。別の第４図に示された変化実施例に於て
は直線駆動装置８２は同様にピストンシリンダ装置とし
て構成されているが、軸５２に配置され、棒８４を有し
ていない。

軸５２には外歯を有する連結部材９２が固定されている
。この連結部材９２は直線駆動装置８２のピストンとし
て構成されている。横桁６川こ支承された中空の軸部分
５８は内歯を備えた連結部村として構成されると同時に
複動式シリンダとして構成され、弁８６に接続されてい
る。内歯の歯切を行なう装置の、図示された実施例は次
のように働く：すなわち、ラム２６が下降する度に、補
助ラム４４が下降運動を行なう。

このときに歯切工具４６は内歯１６″を加工する。歯切
工具４６が内歯１６″の下に出ると、カム７４（第１図
と第２図）が弁７６を切換えるか又はカム９０（第３図
と第４図）が弁８６を切換え、これによって補助コラム
４２が第１図に矢印Ｆで示された距離だけコラム１８か
ら離れる方向に動かされるように、直線駆動装置８２に
圧力が加えられる。ラム２６と補助ラム４４の上昇スト
ロークの終了間際に、カム７４′（第１図と第２図）又
はカム９０′（第３図と第４図）によって弁７６又は８
６が改めて切換えられ、直線駆動装置８２に反対方向の
圧力が加えられ、補助コラム４２が矢印Ｆ′の方向で作
業位置に戻される。補助コラム４２は上昇ストローク中
に第１図に示された矢印Ｃの方向に移動させられ、歯切
工具４６が工作物に向かって送られる。これはコラム１
８が一般的な送り駆動装置によって矢印Ｃ方向に調節さ
れることで行なわれる。第１図に於てはこの送り駆動装
置の内、ねじスピンドル９４だけが示されている。この
場合コラム１８は棒８４を介して補助コラム往復台を補
助コラム４２と一緒に連行する。次いで補助コラム４２
の次の作業ストロークが行なわれる。このような形式で
所定数の作業ストロークが行なわれた後で内歯の歯溝の
１つが加工され、工作物１６を１ピッチだけ動かすこと
が必要になると、工作物１６が内歯を付ける装置の下で
回動できるように、コラム１８と補助コラム４２とが第
１図に於て矢ＥＯＣ′で示された区間だけ動かされる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は公知の歯車立削盤と工作物と本発明の装置の１実施
例とを示す斜視図、第２図は第１図に示された本発明の
装置の１実施例を第１図の矢印方向から見た斜視図、第
３図は本発明の別の実施例を示す図、第４図は本発明の
さらに別の１実施例を示す第１図のＮ−Ｗ線に沿った鉛
直断面図である。 １０・・…・機械ベッド、１２…・・・工作物テーブル
、１４……ベッド往復台、１６・・…・工作物、１６′
…・・・外歯、１６…・・・内歯、１８……コラム、２
０・・・…ラムガィド、２２・・・・・・電気モータ、
２４・…・・スピンドル、２６・・・・・・ラム、２８
・・・・・・支承りング、３０・・…・ねじ、３２・・
・・・・戦看板、３４・・・・・・アキシャル兼ラジア
ル軸受、３６・・・・・・回転板、３８・・・・・・案
内レール、４０…・・・補助コラム往復台、４２・・・
・・・補助コラム、４４・・・・・・補助ラム、４６・
・・・・・歯切工具、４８・・・・・・ラック、５０…
・・・ピニオン、５２・・・・・・軸、５４・・・・・
・ラジアル軸受、５４′・・・・・・スラスト軸受、５
６・・・・・・多角形区分、５８・・・・・・鞄部分、
６０…・・・横桁、６２・・・・・・締付けねじ、６４
……ピニオン、６６……ラック、６８……歯車、７０…
…軸、７２……カム円板、７４，７４′……カム、７６
……弁、７８，７８′……導管、８０……液圧ポンプ、
８２…・・・直線駆動装置、８４・・・・・・棒、８６
・・・・・・電磁弁、８８，８８′……スイツチ、９０
，９０′……力ム、９２……連結部村、９４・・・・・
・ねじスピンドル。 【ｉ９．１Ｆｉｇ．２ Ｆ亘ｇ３ Ｆｉｇ．４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械ベツド１０を有し、工作物１６を緊定する工作
   物テーブル１２とコラム１８とが工作物軸線Ａを中心と
   して相対的に回転可能にかつ工作物軸線Ａに対して半径
   方向に調節可能に機械ベツド１０の上に配置されており
   、コラム１８がラム２６を案内するラムガイド２０を有
   し、このラムガイド２０に沿ってラム２６がラム駆動装
   置によって往復運動可能である形式の歯車立削盤に於て
   大きな工作物１６に内歯１６″を付ける装置であって、
   工作物１６の上に工作物１６に対して同軸的に固定でき
   る支承リング２８の上に、工作物軸線Ａを中心として回
   転可能にかつ工作物軸線Ａに対して半径方向に移動可能
   に補助コラム４２が配置されており、この補助コラム４
   ２のラムガイドに沿って、前記ラム２６によりブリツジ
   を介して駆動可能な補助ラム４４が工作物１６の内歯１
   ６″の歯筋方向に往復運動可能であることを特徴とする
   、歯車立削盤に於て大きな工作物に内歯を付ける装置。 ２ 前記ブリツジが補助コラム４２とコラム１８との間
   隔を変化させる直線駆動装置８２を有し、この直線駆動
   装置８２が前記ラム２６の運動により制御されている、
   特許請求の範囲第１項記載の装置。３ 直線駆動装置８
   ２が固有の動力源を有している、特許請求の範囲第２項
   記載の装置。 ４ 動力源が液圧ポンプである、特許請求の範囲第３項
   記載の装置。 ５ ブリツジが一方ではコラム１８に支承されかつ他方
   では補助コラム４２に支承された軸５２を有し、この軸
   ５２が２つのピニオン５０，６４を有しており、これら
   のピニオン５０，６４の一方６４がラム２６に配置され
   たラツク６６と噛合っており、かつ他方５０が補助ラム
   ４４に配置されたラツク６６と噛合っている、特許請求
   の範囲第２項記載の装置。 ６ 軸５２がテレスコープ式に伸縮可能である、特許請
   求の範囲第５項記載の装置。 ７ コラム１８を補助コラム４２と結合しかつ軸５２に
   対して平行に延びる棒８４に直線駆動装置８２が配置さ
   れている、特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 軸５２に直線駆動装置８２が配置されている、特許
   請求の範囲第６項記載の装置。