JPS61146417A - 歯車研削機における歯車および砥石の同期駆動方法 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、研削すべき歯車が外周面に一体的に設けられ
て成るワークを、主軸およびテールセンタ間で支承し、
該ワークの回転軸線と直交する軸線まわりに回転駆動さ
れるねじ状砥石で前記ワークの歯車を研削するようにし
た歯車研削機における歯車および砥石の同期駆動方法に
関する。

（２）従来の技術 かかる歯車研削機において、砥石と歯車との噛合初期に
おいては、砥石の回転にワークを従動させながら噛合位
相を一致させている。この際、ワークの回転抵抗が大き
いと、ねじ状砥石により歯車の片歯面が大きく研削され
てしまい研削代が小さくなる。そこで、従来では、ワー
クを専用アーμに締付けて、そのアーμをテールセンタ
および主軸間にクランプし、噛合初期においては主軸が
回転自在となるように、クラッチを介して主軸を支承す
るようにしている。

（３）　　発明が解決しようとする問題点上記従来技術
では、噛合初期においてはワークは回転自在であるが、
ワークはテールセンタ、アーμおよび主軸とともに回転
するので、回転マスが比較的大きく、砥石による片歯面
研削を充分に削減し得るとは言い難い。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、砥
石への噛合初期におけるワーク回転マスを比較的小さく
し、片歯面研削量を充分に小さくし得るようにした歯車
研削機における歯車および砥石の同期駆動方法を提供す
ることを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、ワークをテールセンタで支承した状態
で砥石を歯車に噛合させながらワークを従動回転させ、
砥石および歯車の噛合位相がほぼ一致したときに、砥石
の回転に同期して回転している主軸にワークを連結する
。

（２）作　用 砥石との噛合初期にワークは主軸とは無関係にテールセ
ンタとともに、従動回転するので、回転マスが比較的小
さく、したがって砥石による片歯面研削量を小さくする
ことができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、研削加工すべきワ
ークＷは、主軸台２および心神台３間で水平軸線まわり
に回転可能に支承されており、前記ワークＷの歯を研削
するための金属製ねじ状砥石４は砥石支持台５に支承さ
れる。この砥石支持台５は、ワークＷの回転軸線と直交
する水平軸線まわりに角変位可能な旋回テーブル６に、
該旋回テーブル６の半径方向に沿って移動可能にして支
承される。

基台上には、トラバーステーブル８が旋回テーブル６の
回転軸線と平行な方向（第１図の紙面に垂直な方向、第
２図の左右方向）に沿って移動可能に配設される。また
該トラバーステーブル８には、ワークＷの軸線方向に沿
って移動可能にして摺動台９が載置され、該摺動台９の
一端に主軸台２が固定配置される。また摺動台９の他端
には、心神台３が摺動台９の長手方向に沿って移動可能
に配設される。

基台７上には、トラバーステーブル８を駆動するための
第１駆動手段１０が配設され、トラバーステーブル８に
は摺動台９を駆動するための第２駆動手段１１が設けら
れる。また主軸台２には、ワークＷを回転駆動するため
の第３駆動手段１２が備えられる。

基台７上には、支持枠１３が立設されており、この支持
枠１３には主軸台２および心神台３側に臨む鉛直な支持
面１４が設けられており、旋回テーブル６は該支持面１
４に対向して水平軸線まわりに角変位可能にして支持枠
１３に支承される。

支持枠１３の前記支持面１４と反対側の外側面には、第
４駆動手段１５が設けられており、旋回テーブル６はそ
の第４駆動手段１５により、水平軸線まわりに角変位さ
れる。これにより、砥石支持台５は、第１図の実線で示
す鉛直姿勢から二点鎖線で示すように左右の角度αの範
囲で傾くことができる。

旋回テーブル６は、円盤部１６と、該円盤部１６の半径
方向に延びる支持部１７とが一体的に設けられて成り、
砥石支持台５は円盤部１６の半径方向に沿って移動可能
にして支持部１７に支承されるしかも支持部１７には、
砥石支持台５を駆動するための第５駆動手段１８が備え
られる。

砥石支持台５の下端には、ねじ状砥石４が回転自在に配
置されており、砥石支持台５の上部には前記砥石４を回
転駆動するための第６駆動手段２０および角変位量を検
出するための検出器１９などが装備される。さらに、砥
石４はワークＷに臨む部分だけを露出するようにして砥
石カバー２１で覆われる。

支持枠１３の支持面１４には、旋回テーブル６の軸線を
中心とする仮想円に沿う環状Ｔ溝２２が穿設されており
、旋回テーブル６における円盤部１６の直径は、前記Ｔ
溝２２をその全周にわたって覆い得るように定められる
。しかも円盤部１６には、Ｔ溝２２に入れられる複数た
とえば４つのＴ字状保合片２３と、それらの係合片２３
をＴ溝２２に強固に係合して旋回テーブル６を固定する
状態およびその保合を解除して各係合片２３のＴ溝２３
内での移動すなわち旋回テーブル６の角変位を可能とす
る状態を切換え得る複数たとえば４つのクランプ手段２
４とが設けられる。

基台７には、トラバーステーブル８、摺動台９、主軸台
２、心押台３、旋回テーブル６の大部分を覆うべくカバ
ー２５が設けられる。このカバー２５の上部からは、砥
石支持台５および旋回テーブル６の支持部１７の一部が
突出されており、砥石支持台５および前記支持部１７は
それらの上端を上方に突出させた状態で横断面四角形状
の筒形カバー２６で覆われる。またカバー２５の上部は
、砥石支持台５および支持部１７の傾動動作に追随し得
るように、蛇腹状カバー２７で覆われる。

第３図において、ワークＷは、中央に透孔３０を有する
環状板３１の外周縁に同軸に設けられた円筒部３２の外
面に、研削加工すべき歯車３３が一体的に設けられて成
り、全体として基本的にリング状に形成される。

このワークＷを主軸台２に設けられた主軸３４と、心押
台３に設けられたテールセンタ３５との間で支持するた
めに、主軸２には、回転力伝達用クランプ機構３６が嵌
合され、テールセンタ３５５にはワーククランプ機構３
７が嵌合される。

ワーククランプ機構３７は、周方向に複数のスリットを
有し内面が円錐状となった基本的に円筒状の第１コレツ
ト３８と、該第１コレツト３８の内面に対応した円錐状
の押圧面３９を有する支持部材４０と、支持部材４０に
一体化された内筒４１と、該内筒４１を同心に囲繞して
支持部材４０に一体化される外筒４２と、前記内筒４１
および外筒４２間に摺合して支持部材４０との間に第１
流体室４３を画成し第１コレツト３８に一体化される第
１ピストン４４と、第１流体室４３を縮小する方向に第
１ピストン４４を付勢する第１ばね４５と、テールセン
タ３５を嵌合し得る嵌合穴４６を端面に有し前記支持部
材４０が固定される軸４７とを備える。

支持部材４０は中央に透孔を有する頂板状に形成されて
おり、その外周面に前記押圧面３９が設けられる。しか
もこの押圧面３９はテールセンタ３５側に向かうにつれ
て小径となるように設けられる。内筒４１は前記透孔に
連なる内面を有して支持部材４０の内周縁に同心に連設
される。軸４７のテールセンタ３５から離隔した部分に
は半径方向外方に張出した鍔部４８が一体的に設けられ
ており、軸４７はその鍔部４８を内筒４１の先端に当接
するようにして内筒４１および支持部材４０に挿入され
、軸４７の外面と内筒４１の内面および支持部材４０の
内面との間にはシール部材４９．５０が介装される。軸
４７の支持部材４０からの突出部分にはナツト５１が螺
合され、このナツト５１を締付けることにより、支持部
材４０および内筒４１がナツト５１および鍔部４８間で
挟圧され、これにより支持部材４０と軸４７とが実質的
に一体化される。

外筒４２は支持部材４０の外周縁に同心に連設され、鍔
部４８に近接する方向に延設される。ただし外筒４２の
先端および鍔部４８間には間隙が形成される。

第１ピストン４４は、リング状に形成されており、その
外面はシール部材５２を介して外筒４２の内面に摺接さ
れ、その内面は、シール部材５３を介して内筒４１の外
面に摺接される。

第１ピストン４４および鍔部４８間には第１ばね４５が
介装されており、この第１ばね４５の”ばね力により第
１ピストン４４は支持部材４０に近接する方向すなわち
第１流体室４３を縮小する方向に付勢される。

第１ピストン４４には、外筒４２および鍔部４８間の間
隙から外方に張出した張出部５４が一体的に設けられて
おり、この張出部５４の外周縁には外筒４２を同心に囲
繞する円筒体５５が固着される。第１コレツト３８はこ
の円筒体５５の先端に設けられており、第１ピストン４
４が第３図の左方に変位している状態では、第１コレフ
ト３８と押圧面３９との間に間隙が生じている。しかも
第１コレツト３８の外径はワークＷにおける透孔３０に
挿入され得る程度に定められる。

鍔部４８の外周縁には、円筒体５５を同心に囲繞する支
持筒５６が固着さ杵ており、この支持筒５６の内面と円
筒体５５の外面との間にはシール部材５７が介装される
。しかも支持筒５６の先端面はワークＷにおける環状板
３１に当接可能である。

軸４７の嵌合穴４６には、テールセンタ３５の先端面に
当接し得るリング状シール部材５８が嵌着される。また
、テールセンタ３５には、油圧あるいは空気圧などの流
体圧供給源（図示せず）に接続される第１流体圧供給路
５９が同心に穿設されており、テールセンタ３５を嵌合
穴４６に嵌合したときに第１流体圧供給路５９に連通す
る流路６０が軸４７に穿設される。さらにこの流路６゜
はシール部材４９．５０間で内筒４１に穿設された流路
６１を介して第１流体室４３に連通される。

軸４７のテールセンタ３５とは反対側の先端部には、テ
ールセンタ３５から離反する方向に向けて拡開した円錐
状の六６２が穿設されるとともに、円筒部６３が同心に
突設され、この円筒部６３の先端には半径方向外方に張
出した連結部６４が一体的に設けられる。

このようなワーククランプ機構３７では、第１流体室４
３に流体圧を供給することにより第１ピストン４４が第
１ばね４５のばね力に抗して第３図の右方に変位する。

このため、第１コレツト３８が第３図の右方に変位して
押圧面３９に当接し、第１ピストン４４がさらに右方に
変位することにより、第１コレツト３８は押圧面３９で
半径方向外方へと押圧される。したがって第１コレツト
３８は、拡径してワークＷにおける透孔３０の内面に圧
接し、ワークＷが強固にクランプされる。

回転力伝達用クランプ機構３６は、周方向に複数のスリ
ットを有して前記連結部６４を同心に囲繞する円筒状で
あり、連結部６４側端部外面が円錐状に形成された第２
コレツト６６と、第２コレフト６６の連結部６４とは反
対側の端部に一体化される環状支持板６７と、第２コレ
ツト６６の外面に対応した円錐状の押圧面６８を有して
円筒状に形成されるとともに前記支持板６７の外周面に
摺接する押圧部材６９と、主軸３４に嵌合されるととも
に前記支持板６７が固定される軸７０と、軸７０の外面
に摺接して軸方向移動自在に配置され前記支持板６７と
の間に第２流体室７１を画成するとともに前記押圧部材
６９と実質的に一体化される第２ピストン７２と、第２
流体室７１を縮小する方向に第２ピストンを付勢する第
２ばね７３とを備える。

軸７０の途中にはワーククランプ機構３７側に臨む段部
７４が設けられており、軸７０に螺合されるナツト７５
と該段部７４との間に支持板６７が挟圧、固定される。

しかも支持板６７の内周面と軸７０の外面との間にはシ
ール部材７６が介装される。また押圧部材６９の内面と
支持板６７の外周面との間にはシール部材７７が介装さ
れ、第２ピストン７２の内面と軸７０の外面との間には
シール部材７８が介装される。

第２ばね７３は、第２ピストン７２と軸７０との間に介
装されており、この第２ばね７３は第２ピストン７２お
よび押圧部材６９を第３図の左方に向けて付勢する。

軸７０のワーククランプ機構３７例の端部はワーククラ
ンプ機構３７における軸４７の穴６２に嵌入し得るよう
に円錐状に形成されており、ワーククランプ機構３７と
は反対側の端部は、主軸３４の嵌合穴７９に嵌入し得る
ように円錐状に形成される。しかも、主軸３４には、図
示しない流体圧供給源に接続される第２流体圧供給路８
０が同心に穿設されており、軸７０を嵌合穴７９に嵌入
した状態で第２流体圧供給路８０に連通する流路８１が
軸７０に穿設され、この流路８１は第２流体室７２に連
通される。

また軸７０には押圧部材６９を同心に囲繞する円筒状カ
バー８２が固着されており、このカバー８２の先端には
、ワーククランプ機構３７の支持筒５６を同心に囲繞す
る保持筒８３が固着される。

この保持筒８３の内面には、拡径部８４が設けられてお
り、この拡径部８４には、ワーククランプ機構３７にお
ける鍔部４８の外周縁が軸方向一定範囲内での相対移動
を許容して嵌入される。したがってワーククランプ機構
３７は、回転力伝達用クランプ機構３６に保持されてい
る。

かかる回転力伝達用クランプ機構３６において、第２流
体室７１に流体圧を供給すると、第２ピストン７２およ
び押圧部材６９は、第２ばね７３のばね力に抗して第３
図の右方に変位する。これにより、第２コレツト６６は
押圧面６８によって半径方向内方に押圧されて縮径し、
連結部６４の外面に圧接する。これによりワーククラン
プ機構３７が回転力伝達用クランプ機構３６で強固にク
ランプされる。

次にこの実施例の作用について説明すると、ワークＷの
研削に当たっては、先ず回転力伝達用クランプ機構３６
の軸７０を主軸３４に嵌合しておく。このとき、ワーク
クランプ機構３７は回転力伝達用クランプ機構３６に保
持されており、心押台３すなわちテールセンタ３５はワ
ーククランプ機構３７から離反した位置にある。

このような状態で、研削加工されるべきワークＷは、テ
ールセンタ３５側からワーククランプ機構３７の第１コ
レツト３８に嵌挿される。この際、オートローダ等を用
いてワークＷの着脱作業を自動化することも可能である
。

次いで、心押台３を主軸台２側に変位させ、ワーククラ
ンプ機構３７の軸４７をテールセンタ３５に嵌合し、第
１流体室４３に流体圧を供給する。

これにより、第１コレツト３８は第３図の右方に移動し
、支持部材４０によって半径方向外方に押圧されて拡径
し、ワークＷにおける透孔３０の内面に圧接する。した
がってワークＷはワーククランプ機構３７により強固に
クランプされる。

このような状態で、砥石４をワークＷの歯車３３に噛合
させながら回転駆動する。これにより、ワークＷは砥石
４に従動して回転するが、この際回転力伝達用クランプ
機構３６によるワーククランプ機構３７のクランプは行
なわれておらず、ワークＷはワーククランプ機構３７お
よびテールセンタ３５とともに回転するので、回転マス
が比較的小さい、このため、この砥石４によるつれ回し
の間に、砥石４に接触している片歯面が大きく研削され
てしまうことはない。

砥石４および歯車３３の噛合位相がほぼ一致したときに
、第２流体室７１に流体圧を供給することにより、回転
力伝達用クランプ機構３６により、ワーククランプ機構
３７をクランプする。この際、主軸３４は、砥石４の回
転に同期して回転駆動されており、この主軸３４の回転
駆動力が回転力伝達用クランプ機構３６からワーククラ
ンプ機構３７を介してワークＷに伝達される。

したがって、ワークＷは、砥石４と噛合位相を一致した
状態で同期回転され、歯車３３が研削される。この研削
時には、前述のように砥石４とのつれ回り時において片
歯面研削量が少なかったことにより有効な研削代が充分
に残されており、歯車３３の両歯面を均等に研削するこ
とができる。

この結果、研削時間の短縮および加工精度の向上を図る
ことができるとともに、黒皮残りが生じることも回避す
ることができる二 Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、ワークをテールセンタで
支承した状態で砥石を歯車に噛合させながらワークを従
動回転させ、砥石および歯車の噛合位相がほぼ一致した
ときに、砥石の回転に同期して回転している主軸にワー
クを連結するので、砥石の歯車への噛合初期において従
動回転するワークの回転マスを比較的小さくすることが
できる。

これにより、砥石による歯車の片歯面研削量を小さくし
、必要研削代を減少することができるとともに、両歯面
の研削量を均等化することができる。

その結果、研削時間の短縮、加工精度の向上を図ること
ができ、黒皮残りなどを避けることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は歯
車研削機の全体縦断正面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線
視図、第３図は要部拡大縦断面図である。 ４・・・砥石、３３・・・歯車、３４・・・主軸、３５
・・・テールセンタ Ｗ・・・ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 研削すべき歯車が外周面に一体的に設けられて成るワー
   クを、主軸およびテールセンタ間で支持し、該ワークの
   回転軸線と直交する軸線まわりに回転駆動されるねじ状
   砥石で前記ワークの歯車を研削するようにした歯車研削
   機における歯車および砥石の同期駆動方法において、前
   記ワークをテールセンタで支承した状態で前記砥石を歯
   車に噛合させながらワークを従動回転させ、砥石および
   歯車の噛合位相がほぼ一致したときに、砥石の回転に同
   期して回転している主軸に前記ワークを連結することを
   特徴とする歯車研削機における歯車および砥石の同期駆
   動方法。