JPS62277218A - Continuously variable adjustment helical guide mechanism for gear shaper - Google Patents

Continuously variable adjustment helical guide mechanism for gear shaper

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Publication number
JPS62277218A
JPS62277218A JP61261945A JP26194586A JPS62277218A JP S62277218 A JPS62277218 A JP S62277218A JP 61261945 A JP61261945 A JP 61261945A JP 26194586 A JP26194586 A JP 26194586A JP S62277218 A JPS62277218 A JP S62277218A
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JP
Japan
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helical
female
male
main shaft
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP61261945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayo Noguchi
隆世 野口
Seigo Nakai
中井 誠吾
Yoichi Tokawa
陽一 東川
Michio Araki
荒木 迪男
Motoo Nishimoto
西本 基生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To shorten preparation time for machining by adjusting helical angles continuously variably through a combined reciprocal rotary motion of a main shaft by combining a motion along a lead of a 1st helical ridge with a motion along a lead of a 2nd helical ridge. CONSTITUTION:A main shaft 11 performs reciprocal rotary motion along a lead of a 1st helical ridge 15a as a 1st crank shaft 25 rotates. At this time, if a 1st female part 16 is relatively moved by rotating a 2nd crank shaft 43, the main shaft 11 performs a combined rotation in which the reciprocal rotary motion along the lead of the 1st helical ridge 15a is combine with a reciprocal rotary motion along a lead of a 2nd helical ridge 17a. In the case helical angles are to be changed, the diameters of the 1st and the 2nd crank shafts 25 and 43 are adjusted to change relative quantities of movements of the 1st female part 16 and a male part 15. With the above arrangent, design of a helical gear becomes less restricted and a machining preparation time can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 3発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明はギヤシェーパのヘリカルガイド機構に関する。[Detailed description of the invention] 3 Detailed explanation of the invention <Industrial application field> The present invention relates to a helical guide mechanism for a gear shaper.

〈従来の技術〉 ギヤシェーパにおいて、ヘリカルギヤを加工する場合、
歯切工具(カッタ)を軸方向に移動させると同時に回転
させて、カッタにヘリカル連動を与えなけらばならない
。従来、とのカッタのヘリカル運動はヘリカルガイド機
構により与丸られている。第9図は従来のヘリカルガイ
ド機構の縦断面図を表わしている。第9図に示すように
、カッタ1が装着された主軸2は静圧軸受3で軸方向に
往復移動自在且つ回転自在に案内され、クランク機構で
駆動されろコネクティングロッド4により球面軸受5を
介して軸方向に往復移動されろようになっている。主軸
2には第10図にその斜視を示すようなヘリカルガイド
のオス形6が固定されており、フランジ7に嵌合された
ヘリカルガイドのメス形8によりオス形6が案内され、
主軸2はその軸方向の移動に伴って回転するようになっ
ている。7ランジ7はウオームホイール9と図示しない
ウオームによって歯切り加工中には被加工物であるヘリ
カルギヤと同期回転駆動されるようになっている。
<Conventional technology> When processing a helical gear with a gear shaper,
The gear cutting tool (cutter) must be moved axially and rotated at the same time to provide helical interlocking to the cutter. Conventionally, the helical motion of the cutter is controlled by a helical guide mechanism. FIG. 9 shows a longitudinal sectional view of a conventional helical guide mechanism. As shown in FIG. 9, the main shaft 2 on which the cutter 1 is attached is guided by a hydrostatic bearing 3 so that it can freely reciprocate in the axial direction and freely rotate, and is driven by a crank mechanism. It is designed so that it can be moved back and forth in the axial direction. A male helical guide 6, as shown in perspective in FIG.
The main shaft 2 rotates as it moves in the axial direction. 7 The flange 7 is driven to rotate synchronously with the helical gear, which is a workpiece, during gear cutting by a worm wheel 9 and a worm (not shown).

第11.12図はカッタの諸元とヘリカルガイドのリー
ドとの関係を示す説明図であるが、同図に示すように、
ヘリカルガイドのり−ドLとカッタ1のピッチ円直径d
cpとには次のような関係がある。
Figures 11 and 12 are explanatory diagrams showing the relationship between the specifications of the cutter and the leads of the helical guide.
Pitch circle diameter d of helical guide glue L and cutter 1
There is the following relationship with cp.

Lt息nφ=π・d  ・・・・・・・・・+11ここ
で、φはカッタ1のねじれ角、m はカッタ1の歯直角
モジュール、2はカッタ1の歯数である。
Lt breath nφ=π・d ・・・・・・・・・+11 Here, φ is the helix angle of the cutter 1, m is the tooth normal module of the cutter 1, and 2 is the number of teeth of the cutter 1.

従って、一つのヘリカルガイドに対して(よ加工できる
ねじれ角はd。p=一定の範囲でZが整数の条件を満足
する場合に限られる。このため同じリードで使用できろ
カッタは特定の歯車諸元に限定され、加工されるヘリカ
ルギヤのヘリカルアングルは任意に変えることができな
い。
Therefore, for one helical guide, the helix angle that can be machined is limited to d, when p = a certain range and Z satisfies the condition that Z is an integer.For this reason, the cutter can be used with the same lead. The helical angle of the helical gear to be machined cannot be changed arbitrarily as it is limited by the specifications.

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、従来のヘリカルガイド機構においては、ヘ
リカルガイドはヘリカルアングルが固定されたものであ
り、それに使用できろカッタ1は特定の歯車諸元に限定
されろばかりでなく、加工されろへりカルギヤの・\リ
カルアングルを変更する場合はヘリカルガイドのオス形
6及びメス形8をそれに見合ったヘリカルアングルを有
するものと交換しなければならいという問題点があった
。そのため、それが歯車設計上の制約となり、その制約
を考慮しなかった場合には加工の段取り替え時間が非常
に長くなるという問題が生じる。また、コネクティング
ロッド4を有するクランク方式では、完全な単弦運動を
行なわないため、主軸2の回転連動と軸方向運動とを同
期させるのは困難となる。このため、この状態で歯車を
加工すると歯面が彼を打った様になり実用的な歯車を加
工できず、また加工の途中で工具に異常負荷がかかり工
具を破損する可能性も大きい。
<Problems to be solved by the invention> As described above, in the conventional helical guide mechanism, the helical guide has a fixed helical angle, and the cutter 1 that can be used for it is limited to specific gear specifications. In addition, when changing the helical angle of the helical gear being machined, there is the problem that the male type 6 and female type 8 of the helical guide must be replaced with ones that have a corresponding helical angle. Ta. Therefore, this becomes a constraint on gear design, and if this constraint is not taken into account, a problem arises in that the machining setup change time becomes extremely long. Further, in the crank system having the connecting rod 4, a complete single string motion is not performed, so it is difficult to synchronize the rotational movement of the main shaft 2 and the axial movement. For this reason, if a gear is machined in this state, the tooth surface will look like it has been hit, making it impossible to machine a practical gear, and there is also a high possibility that an abnormal load will be applied to the tool during machining, resulting in damage to the tool.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、主軸の移動
速度に係らずヘリカルアングルを無段階にしかも正確に
調整することができるギヤシェーパの無段iI!J整ヘ
リカルガイド81構を提供し、もってヘリカルランゲル
の異なる複数1111Mのヘリカギャを段取り替え無し
で加工可能にし、へりカルギヤの設計上の制約を少なく
すると共に加工の段取り替え時間を短縮して生産能率向
上を図ることを目的とする。
The present invention was made in view of the above situation, and is a stepless gear shaper that can adjust the helical angle steplessly and accurately regardless of the moving speed of the main shaft! By providing 81 J-aligned helical guide structures, it is possible to process multiple 1111M helical gears with different helical ranges without setup changes, reducing constraints on the design of helical gears and shortening the setup change time for machining, increasing production efficiency. The purpose is to improve.

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の構成は、軸方向に往
復動可能且つ軸まわりに回転自在な主軸と、該主軸に連
結もしくは一体化され任意のねじれ角に対応するリード
及び方向を有する第一ヘリカル凸部が形成されたオス形
と、該オス形の第一ヘリカル凸部に嵌合する第一ヘリカ
ル凹部を内周に有し外周に前記第一ヘリカル凸部とリー
ド及び方向が同じ又は異なる第二ヘルカル凸部が形成さ
れた第一メス形と、該第一メス形の第二へりカル凸部に
嵌合する第二ヘリカル凹部を有し駆動回転されろ第二メ
ス形と、第一クランク軸の回転により前記主軸と共に前
記オス形を軸方向に往復動させる第一クランク機構と、
前記オス形との間で位相が0度又は180度で同期する
相対往復動を前記第一メス形に前記第一クランク軸と同
期回転する第二クランク軸の回転により与える第二クラ
ンク機構とを備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems> The structure of the present invention to achieve the above object includes a main shaft that is capable of reciprocating in the axial direction and rotatable around the axis, and a shaft that is connected or integrated with the main shaft and that can be rotated freely. a male shape in which a first helical convex portion having a lead and direction corresponding to the corner is formed; a first helical concave portion on the inner circumference that fits into the first helical convex portion of the male shape; A driving device having a first female shape in which a second helical convex portion having a lead and a direction that is the same as or different from the helical convex portion is formed, and a second helical concave portion that fits into a second helical convex portion of the first female shape. a second female type that is rotated, and a first crank mechanism that reciprocates the male type together with the main shaft in the axial direction by rotation of a first crankshaft;
a second crank mechanism that provides the first female type with a relative reciprocating motion synchronized with the male type with a phase of 0 degrees or 180 degrees by rotation of a second crankshaft that rotates in synchronization with the first crankshaft; It is characterized by being equipped.

く作   用〉 第一クランク機構の第一クランク軸の回転により主軸を
軸方向に往復動させることによりオス形と第一メス形の
嵌合している第一へイリカル凸部のリードに沿った往復
回転動を主軸は行なうが、この時第二クランク機構の第
二クランク軸の回転により主軸の動きと同期して第一メ
ス形を軸方向に相対移動させると、主軸は、第一ヘリカ
ル凸部のリードに沿った往復回転動に第二ヘリカル凸部
のリードに沿った往復回転動が合成されて回転する。
Function: The rotation of the first crankshaft of the first crank mechanism causes the main shaft to reciprocate in the axial direction, thereby reciprocating the main shaft along the lead of the first helical convex portion where the male and first female shapes are fitted. The main shaft performs a reciprocating rotational movement, and at this time, when the first female shape is moved relative to the axial direction in synchronization with the movement of the main shaft by the rotation of the second crankshaft of the second crank mechanism, the main shaft moves into the first helical convex The reciprocating rotational motion along the lead of the second helical convex portion is combined with the reciprocating rotational motion along the lead of the second helical convex portion to rotate.

第一クラン軸と第二クランク軸との同期回転により主軸
移動速度に追従した第一メス形とオス形の相対移動を得
て移動速度に応じた主軸の回転を得ろ。ヘリカルアング
ルが変更になった場合は第一クランク軸及び第二クラン
ク軸のクランク径を調整して第一メス形とオス形の相対
移動量を変える。
By synchronizing the rotation of the first crankshaft and the second crankshaft, obtain the relative movement of the first female type and male type that follows the movement speed of the main shaft, and obtain the rotation of the main shaft according to the movement speed. If the helical angle is changed, adjust the crank diameters of the first and second crankshafts to change the amount of relative movement between the first female type and male type.

〈実 施 例〉 第1図には本発明の一実施例に係るギヤシェーパの無段
調整ヘリカルガイド機構の縦断面、第2図には第1図中
の■−■線矢視、第3図には第1図中のI−II線矢視
、第4図には駆動機構の概、を斜視、第5図にはクラン
ク径とねじれ角との関係を表わすグラフを示しである。
<Embodiment> FIG. 1 shows a vertical cross section of a stepless adjustment helical guide mechanism of a gear shaper according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a view taken along the line ■-■ in FIG. 1, and FIG. 1 is a perspective view of the drive mechanism, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between crank diameter and torsion angle.

主軸11の下端部にはカッタ12が装着され、主軸11
はカッタヘッド13に嵌着された軸受14により軸方向
及び回転力向に摺動自在に案内されている。主軸11の
上部には任念のねじれ角に対応するリード及び方向を有
する第一ヘリカル凸部15aを有するオス形15が嵌合
されている。オス形15の外周には第一メス形16が配
設され、オス形15の第一ヘリカル凸部15aは第一メ
ス形16の内周に設けられた第一ヘリカル凹16aに嵌
合している。第一メス形16の外周には第二ヘリカル凸
部16bが設けられ、第一メス形16の外周には第二メ
ス形17が配設されている。第二ヘリカル凸部16bは
第二メス形17の内周に設けらな第二ヘリカル凹部17
aに嵌合している。第二メス形17はウオームホイール
18と図示しないウオームによって歯切9加工中には被
加工物であるへりカルギヤと同期回転駆動されるように
なっている。
A cutter 12 is attached to the lower end of the main shaft 11.
is slidably guided in the axial direction and in the direction of rotational force by a bearing 14 fitted to the cutter head 13. A male shape 15 having a first helical convex portion 15a having a lead and direction corresponding to a desired helix angle is fitted into the upper part of the main shaft 11. A first female shape 16 is disposed on the outer periphery of the male shape 15, and a first helical convex portion 15a of the male shape 15 is fitted into a first helical recess 16a provided on the inner circumference of the first female shape 16. There is. A second helical convex portion 16b is provided on the outer periphery of the first female shape 16, and a second female shape 17 is provided on the outer periphery of the first female shape 16. The second helical convex portion 16b is not provided on the inner periphery of the second female shape 17.
It is fitted in a. The second female shape 17 is driven to rotate in synchronization with the helical gear, which is a workpiece, during gear cutting 9 by a worm wheel 18 and a worm (not shown).

オス形15の上部にはハウジング19が嵌着され、ハウ
ジング19には送りねじ20の一端に取付られな球面軸
受21が回転自在且っ揺動自在に設けらている。送りね
じ20の他端はブロック22のめねじに螺合し、ブロッ
ク22にはギヤボックス23に回転自在に支持されたロ
ッド24が取付けられている。
A housing 19 is fitted into the upper part of the male type 15, and a spherical bearing 21, which is not attached to one end of the feed screw 20, is provided in the housing 19 so as to be rotatable and swingable. The other end of the feed screw 20 is screwed into a female thread of a block 22, and a rod 24 rotatably supported by a gear box 23 is attached to the block 22.

送りねし20とめねじの螺合部は図示しないクランプ装
置により動作中に固定され、送りねじ20.ブロック2
2、ロッド24の一体物は球面軸受21とギヤボックス
23で両端支持されている。
The threaded portion of the feed screw 20 and the female screw is fixed during operation by a clamp device (not shown), and the screw portion of the feed screw 20. block 2
2. The integral rod 24 is supported at both ends by a spherical bearing 21 and a gear box 23.

オス形15用の第一クランク軸25はギヤボックス23
に回転自在に支持され、第一クランク軸25の端面には
ブラケット26が軸方向に摺動可能に設けられている。
The first crankshaft 25 for the male type 15 is a gear box 23
A bracket 26 is provided on the end surface of the first crankshaft 25 so as to be slidable in the axial direction.

ブラケット26には7ランジ27が取付けられ、ブラケ
ット26とフランジ27とに亘り円板28が回転自在に
支持されている。円板28にはビン29を介してローラ
フォロア30が三個支持され、ブロック22には主軸1
1の軸心に直交する方向にヨーク31が設けられ、三個
のローラフォロア30(まヨーク31に嵌合している。
A seven flange 27 is attached to the bracket 26, and a disc 28 is rotatably supported between the bracket 26 and the flange 27. Three roller followers 30 are supported on the disk 28 via bins 29, and the main shaft 1 is supported on the block 22.
A yoke 31 is provided in a direction perpendicular to the axis of the roller 1, and three roller followers 30 are fitted into the yoke 31.

第一クランク軸25の端部にはフランジ32が取付けら
れ、フランジ32には送りねし33が回転自在に支持さ
れている。
A flange 32 is attached to the end of the first crankshaft 25, and a feed screw 33 is rotatably supported on the flange 32.

送りねじ33の先端には歯車34が取付られ、送りねじ
33はナツト35により軸方向に固定されている。ブラ
ケット26にはめねじ36が設けられ、めねじ36は送
りねじ33に螺合している。
A gear 34 is attached to the tip of the feed screw 33, and the feed screw 33 is fixed in the axial direction by a nut 35. The bracket 26 is provided with a female thread 36, and the female thread 36 is screwed into the feed screw 33.

第一メス形16上端には円板部37が形成された円筒3
8が設けられ、円筒38の円板部37にはローラフォロ
ア39が嵌合している。ローラフォロア39はビン4o
を介してスライダ41に支持され、スライダ41はリニ
アガイド42に摺動自在に支持されている。
A cylinder 3 having a disk portion 37 formed at the upper end of the first female shape 16
8 is provided, and a roller follower 39 is fitted into the disk portion 37 of the cylinder 38. Roller follower 39 is bin 4o
The slider 41 is supported by a linear guide 42 so as to be freely slidable.

第一メス形16月の第二クランク軸43は第一クランク
軸25と同一軸上で且つ対称にギヤボックス23に回転
自在に支持されている。
The second crankshaft 43 of the first female type 16 is rotatably supported by the gear box 23 coaxially and symmetrically with the first crankshaft 25.

第二クランク軸43には第一クランク軸25と同様に三
個のローラフォロア44、ピン45、円板46、フラン
ジ47、ブラケット48、めねし49、送りねし50、
フランジ51、ナツト52、歯車70が取付けられてい
る。
Like the first crankshaft 25, the second crankshaft 43 has three roller followers 44, a pin 45, a disc 46, a flange 47, a bracket 48, a female screw 49, a feed screw 50,
A flange 51, a nut 52, and a gear 70 are attached.

三個のローラフォロア44はスライダ41の摺動方向に
直交する方向に延びるヨーク53に嵌合している。
The three roller followers 44 are fitted into a yoke 53 extending in a direction perpendicular to the sliding direction of the slider 41.

第一クランク軸25と第二クランク軸43は、第4図に
示すようにギヤトレーンにより位相が0度または180
度で結ばれている。
As shown in FIG. 4, the first crankshaft 25 and the second crankshaft 43 have a phase of 0 degrees or 180
connected by degrees.

第一クランク軸25の回転動は、第一クランク軸25、
ブラケット26、フランジ27、ローラフォロア30と
ヨーク31で構成されろ第一クランク機構であるスコッ
チョーク機構によって、ヨーク31、ブロック22、送
りねし20、球面軸受21、ハウジング19を介してオ
ス形15と主軸11の軸方向への単弦(正弦)運動の往
復動に変換される。この時第一メス形16も、第二クラ
ンク軸43の回転動がスコッチコーク機構によって、ヨ
ーク53、スライダ41、三個のローラフォロア44を
介して軸方向への単弦(正弦)運動の往(y動に変換さ
れて往復動する。したがって主軸11ば、軸方向の往復
動に加えオス形15と第一メス形16の相対移動ストロ
ークに応じた第一メス形16に対するオス形15の回転
、及び第二メス形17に対する第一メス形16の回転が
加わり、第一メス形16と第二メス形17のス1−0−
り幅比によって決まる一定(軸方向速度とねじ運動によ
る回転速度の比が一定)のねし運?IJ令する。
The rotational movement of the first crankshaft 25 is caused by the first crankshaft 25,
The first crank mechanism, which is a Scotch choke mechanism, is composed of a bracket 26, a flange 27, a roller follower 30, and a yoke 31. is converted into a reciprocating motion of a single chord (sine) motion in the axial direction of the main shaft 11. At this time, in the first female type 16 as well, the rotational movement of the second crankshaft 43 is converted into a single chord (sine) movement in the axial direction via the yoke 53, the slider 41, and the three roller followers 44 by the Scotch coke mechanism. (It is converted into a y motion and reciprocates. Therefore, in addition to the reciprocating motion in the axial direction, the main shaft 11 rotates the male shape 15 with respect to the first female shape 16 according to the relative movement stroke between the male shape 15 and the first female shape 16. , and the rotation of the first female shape 16 relative to the second female shape 17 is added, and the space between the first female shape 16 and the second female shape 17 is 1-0-.
Is it constant (the ratio of axial speed and rotational speed due to screw motion is constant) determined by the rip width ratio? IJ order.

(fiIII34を駆動することにより送りねじ33を
回転させてめねじ36を介してブラケット26を摺動さ
せオス形15側のクランク径R1を変丸主軸11のスト
ロークを決定する。クランク径R1に応じて歯J170
を駆動するとととにより同様にブラケット48を摺動さ
せて第一メス形16側のクランク径R2を変え第一メス
形16のストロークを適性に調整する。
(By driving the fiIII 34, the feed screw 33 is rotated to slide the bracket 26 via the female thread 36, and the crank diameter R1 on the male type 15 side determines the stroke of the deformed main shaft 11. teeth J170
When is driven, the bracket 48 is similarly slid to change the crank diameter R2 on the first female 16 side and adjust the stroke of the first female 16 appropriately.

オス形15と第一メス形16の相対移動によって主軸1
1の回転角度αが変化する状態を第5図に示す。αの符
号がプラスの場合上方から見て右回転、マイナスの場合
左回転を表わしている。尚、ここではオス形15の第一
ヘリカル凸部15aに右リード、第一メス形16の第二
ヘリカル凸部16aに左リードを用い、リードの大きさ
を同一としている。
Due to the relative movement of the male type 15 and the first female type 16, the main shaft 1
FIG. 5 shows the state in which the rotation angle α of 1 changes. If the sign of α is positive, it represents clockwise rotation when viewed from above, and if it is negative, it represents counterclockwise rotation. Here, the right lead is used for the first helical protrusion 15a of the male type 15, and the left lead is used for the second helical protrusion 16a of the first female type 16, and the leads have the same size.

例えば、第一メス形16が静止した状態の場合は主軸1
1はオス形15の第一ヘリカル凸部16aに治った右ね
じれの運動を行ない、第一メス形16がオス形15と等
しい速度で位相0度で動くと第二ヘリカル凸部16bに
沿った左ねじれの運動を行なう。また、第一メス形16
がオス形15の半分の速度で位相0度で動くと主軸11
は両方向の回転運動が相殺されて軸方向だけの運動を行
なう。また、第一メス形16がオス形15と位相180
度で軸方向に動くと主軸11は第一ヘリカル凸11I5
15 aのリードより小さい右ねしれ運動を行なう。
For example, when the first female type 16 is in a stationary state, the main shaft 1
1 performs a right-handed twisting motion on the first helical convex portion 16a of the male shape 15, and when the first female shape 16 moves at the same speed as the male shape 15 with a phase of 0 degrees, it moves along the second helical convex portion 16b. Perform a left-handed twisting exercise. In addition, the first female type 16
If it moves at half the speed of the male type 15 with a phase of 0 degrees, the main shaft 11
The rotational motion in both directions cancels each other out, resulting in motion only in the axial direction. In addition, the first female type 16 and the male type 15 are in phase 180.
When the main shaft 11 moves in the axial direction in degrees, the first helical convex 11I5
15 Perform a right-handed movement smaller than the lead of a.

クランク半径R1とR2を適正にLr!4整することに
より、オス形15に対する第一メス形16は位相0度で
速度比0〜1.2まで、位相180度で速度比O〜2.
0まで変化させることができるので、任意のリード(大
きさ向き)の選択が可能となる。
Adjust the crank radius R1 and R2 appropriately! 4, the first female type 16 relative to the male type 15 has a speed ratio of 0 to 1.2 at a phase of 0 degrees, and a speed ratio of 0 to 2.2 at a phase of 180 degrees.
Since it can be changed up to 0, it is possible to select an arbitrary lead (size direction).

オス形15と第一メス形16の位相は、ギヤトレーンを
用いずNC装置を用いたりクランク半径R1,R2の向
きを同方向にしたり逆方向にすることで、0度又は18
0度に調整することもできる。また、オス形15と第一
メス形16の速度比の変更はヨーク31゜53の角度θ
を変丸ることによっても実施できろ。
The phase between the male type 15 and the first female type 16 can be adjusted to 0 degrees or 18 degrees by using an NC device without using a gear train, or by setting the crank radii R1 and R2 in the same or opposite directions.
It can also be adjusted to 0 degrees. In addition, the speed ratio of the male type 15 and the first female type 16 can be changed by changing the angle θ of the yoke 31°53.
This can also be done by changing the shape of the circle.

歯車34は第4図に示すように、サーボモ−タ54によ
り歯車55,56及び歯車57゜58と歯車61を介し
て駆動し、同様に歯車70はサーボモータ54により歯
車55,56及び歯車59,60と歯車62を介して駆
動する。歯車61と歯車34及び歯lX62と歯車70
はオス形15及び第一メス形16のストロークを調整す
る時だけ噛み合わせ、それ以外の場合は歯車61.62
を図示しない油圧シリンダにより軸方向に移動させ噛み
合いを外しておく。主軸11の位置を上下させる機構は
歯車63.64を駆動してNJ@整するが、説明は省略
しである。
As shown in FIG. 4, the gear 34 is driven by the servo motor 54 through the gears 55, 56, 57 and 58, and the gear 61. Similarly, the gear 70 is driven by the servo motor 54 through the gears 55, 56 and the gear 59. , 60 and a gear 62. Gear 61 and gear 34 and tooth lX62 and gear 70
The gears 61 and 62 mesh only when adjusting the strokes of the male type 15 and the first female type 16.
is moved in the axial direction by a hydraulic cylinder (not shown) to disengage the mesh. The mechanism for raising and lowering the position of the main shaft 11 drives gears 63 and 64 to adjust the position of the main shaft 11, but the explanation thereof is omitted.

次にオス形15と第一メス形16との同期駆動の原理を
第6.7,8図を参照して説明する。
Next, the principle of synchronous driving of the male type 15 and the first female type 16 will be explained with reference to FIGS. 6.7 and 8.

オス形15のねじれ角は、オス形15と第一メス形16
の相対移動量に相当するリード分だけねじられろ。オス
形15と第一メス形16の移yh量が全(同じで相対す
べりがなけらばオス形15にねじれ運動は生じない。
The helix angle of the male shape 15 is the same as that of the male shape 15 and the first female shape 16.
Twist by the amount of lead corresponding to the relative movement of. If the displacement yh of the male shape 15 and the first female shape 16 is the same and there is no relative slip, no torsional movement will occur in the male shape 15.

従って、オス形15と第一メス形16の相対連動によっ
て生じろオス形15のねじれ回転角をαとすると、 a = −□ (S±S ) tanθd、 /;  
I   O また、第一メス形16の連動によるオス形15のねじれ
回転角をβとすると、 β=□・5−tanθ d /2  °   ・ =□・5−tanθ   ・・−・(2)d。   。
Therefore, if the torsional rotation angle of the male shape 15 caused by the relative interlocking of the male shape 15 and the first female shape 16 is α, then a = −□ (S±S) tanθd, /;
I O Also, if the torsional rotation angle of the male type 15 due to the interlocking of the first female type 16 is β, then β=□・5−tanθ d /2 ° ・ =□・5−tanθ ・・−・(2) d . .

オス形15及び第一メス形16が備えられたカッタヘッ
ド13の本体側(上部)から見たオス形15(つまり主
軸11)のねじれ回転角γは次式で表わされろ。
The torsional rotation angle γ of the male shape 15 (that is, the main shaft 11) when viewed from the main body side (upper part) of the cutter head 13 provided with the male shape 15 and the first female shape 16 is expressed by the following equation.

γ=a+β   ・・・・(3) (1)式中子、−の符号は次の事を表わしている。γ=a+β (3) (1) In the center of the equation, the minus sign represents the following.

+:オス形15と第一メス形16の上下運動が逆位相。+: The vertical movements of the male type 15 and the first female type 16 are in opposite phases.

一:オス形15と第一メス形16の上下運動が同位相。1: The vertical movements of the male type 15 and the first female type 16 are in the same phase.

つまり、(S2±80)はオス形15と第一メス形16
の相対すべり1を表わしている。
In other words, (S2±80) is the male type 15 and the first female type 16
represents the relative slip of 1.

尚、第6.?、8図及び(11(21式中の符号で、S
、はオス形15の軸方向の移動量、 Soは第一メス形16の軸方向の移動量、dlはオス形
15の有効径、 d、lよ第一メス形16の有効径、 θ、はオス形15の進み角、 θ。は第一メス形16の進み角、 θはオス形15の合成進み角である。
In addition, No. 6. ? , 8 and (11 (with the code in formula 21, S
, is the amount of axial movement of the male type 15, So is the amount of axial movement of the first female type 16, dl is the effective diameter of the male type 15, d, l are the effective diameters of the first female type 16, θ, is the lead angle of male type 15, θ. is the lead angle of the first female type 16, and θ is the composite lead angle of the male type 15.

オス形15と第一メス形16の相対連動によるオス形1
5の合成ねじれ連動により、ヘリカル(はすば)歯車を
加工するためにはオス形15の上下方向の連動と回転方
向の連動が任意のストローク位置においても一定でなけ
らばならい。即ち、 この時、合成されたオス形15と第一メス形16のみか
けの進み角θは、 θ;(亀n−’K        ・・・・・(5)と
なる。
Male type 1 due to relative interlocking of male type 15 and first female type 16
In order to process a helical gear using the synthetic torsional interlocking of the male type 15, the vertical interlocking and rotational interlocking of the male type 15 must be constant even at any stroke position. That is, at this time, the apparent advance angle θ of the synthesized male shape 15 and first female shape 16 is θ; (torque n-'K (5)).

θ=jan−’に = tan−” (□(α+β)) S。θ=jan-' = tan-” (□(α+β)) S.

の定数なのでθが一定であるためにに工が−8゜ 定であれば良い。オス形15と第一、メス形16の上下
部wJ機構がスコッチョーク式機構の様に正弦運動を行
うならば、クラレフ回転角ω(におけるオス形15と第
一メス形16の軸方向の移動量は次式で表わされる。
Since θ is a constant, it is sufficient if the angle is constant at −8° because θ is constant. If the upper and lower wJ mechanisms of the male type 15 and the first and female types 16 perform sinusoidal motion like a Scotchoke mechanism, the axial movement of the male type 15 and first female type 16 at the Kuralev rotation angle ω( The quantity is expressed by the following formula.

S、、 = R,(1−cosωt ) −(7)S、
、=R。  (1−cos ω t  )  −−(8
)ただし、R1はオス形15のクランク半径、Roは第
一メス形16のクランク半径である。
S,, = R, (1-cosωt) - (7) S,
,=R. (1-cos ω t ) --(8
) However, R1 is the crank radius of the male type 15, and Ro is the crank radius of the first female type 16.

したがって、 とな’J 、(6+弐で表わされろ合成ねしれ角θもク
ランク回転角ω【に無関係に一定となるので、オス形1
5の上下方向の運動と回転方向の運動が任意のストロー
ク位置においても一定になる。その結果、精度の良いヘ
リカル(はすば)歯車が加工できることになる。
Therefore, Tona'J, (expressed as 6 + 2) Since the composite torsion angle θ is also constant regardless of the crank rotation angle ω, the male type 1
The vertical movement and rotational movement of 5 remain constant at any stroke position. As a result, highly accurate helical gears can be machined.

ちなみに、コンロッド(コネクティングロッド)のある
クランク方式でオス形15と第一メス形16が駆動され
る場合、コンロッドの長さを11クランク半径/lを^
とすると、S、、=Rjl−cosωt)+1’ (1
(”コ〒n’u t) −側So、=R0(1−cos
ωt)+1(1−1−1”sin”ea t) ・−(
■11したがって、 S、、l、 R,、(1−cosωt)+f’ (1−
1−A’sin”u t)つまり、l(1−1−A”s
im’;t)がねしれ角の変動要因となって、オス形1
5の合成ねじれ角θはクランクの回転角により変動する
事になり、一定のねじれ角を有する歯車を精度良く加工
することができない。本実施例のようにスコッチョーク
@横の場合は(圃(11)式(こおいてコンロノドがな
いtこめ(こ!=0となり(9)式で表わされろように
θが一定となる。
By the way, when the male type 15 and the first female type 16 are driven by a crank system with a connecting rod, the length of the connecting rod is 11 crank radius/l ^
Then, S,,=Rjl-cosωt)+1' (1
("Co n'ut) - side So, = R0 (1-cos
ωt)+1(1-1-1"sin"eat) ・-(
■11 Therefore, S,,l, R,, (1-cosωt)+f' (1-
1-A'sin"ut), that is, l(1-1-A"s
im'; t) becomes a factor in the variation of the helix angle, and the male shape 1
The composite helix angle θ of No. 5 varies depending on the rotation angle of the crank, making it impossible to accurately machine a gear having a constant helix angle. In the case of Scotchoke@horizontal as in this embodiment, (field (11) equation) (where there is no stove top, (ko!) = 0, and θ is constant as expressed by equation (9).

上述したi構によると、オス形15と第一、メス形16
との相対移rjJ量、速度を任意に設定することにより
、任意のヘリカルアングルを得ることが可能となる。ま
た、オス形15と第一メス形16の上下駆動機構として
スコッチョーク式機構を用いているので、クランク回転
角に対するオス形15と第一メス形16の移動量の比は
常に一定となり、オス形15の上下方向の運動と回転方
向の運動が任意のストローク位置においても一定となる
。そのため精度の良いヘリカル歯車が加工できる。
According to the i structure described above, the male type 15 and the first female type 16
By arbitrarily setting the amount of relative displacement rjJ and the speed, it is possible to obtain an arbitrary helical angle. In addition, since a Scotchoke type mechanism is used as the vertical drive mechanism for the male type 15 and the first female type 16, the ratio of the amount of movement of the male type 15 and the first female type 16 to the crank rotation angle is always constant, and the The vertical movement and rotational movement of the shape 15 are constant at any stroke position. Therefore, highly accurate helical gears can be machined.

〈発明の効果〉 本発明のギヤシェーバの無段i!J整へりカルガイド機
構は、主軸の移動速度に係らずヘリカルアングルを無段
階にしかも正確に1lsJl&することがで、)るので
、ヘリカルアングルの異なる複数皿頭のへりカルギヤが
段取り替え無しで加工可能になる。その結果、へりカル
ギヤの設計上の制約が少なくなり加工の段取り替又時間
が短縮し生産能率向上が図れる。
<Effects of the Invention> The gear shaver of the present invention has a stepless i! The J-aligned helical guide mechanism can adjust the helical angle steplessly and accurately to 1lsJl regardless of the movement speed of the spindle, so multiple countersunk helical gears with different helical angles can be processed without changing setups. It becomes possible. As a result, restrictions on the design of helical gears are reduced, machining setup changes and time are shortened, and production efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係るギヤシェーパの無段調
整ヘリカルガイド機構の縦断面図、第2図は第1図中の
II−]Ii矢視図、第3図は!1図中のll−1[線
矢視図、第4図は駆動機構の概念斜視図、第5図はクラ
ンク径とねじれ角との関係を表わすグラフ、第6図はオ
ス形のねじれ角を説明する概念図、第7図は第一メス形
のねじれ角を説明する概念図、第8図はオス形の合成ね
しれ角を説明する概念図、第9図は従来のヘリカルガイ
ド機構の縦断面図、第10図はそのl\リカルガイドの
オス形の斜視図、第11図はカッタの諸元とヘリカルガ
イドのリードとの関係を表わす説明図、第12図は第1
1図のP視図である。 図  面  中、 11は主軸、 15ばオス形、 15aは第一ヘリカル凸部、 16は第一メス形、 16aは第一ヘリカル凹部、 17は第二メス形、 17aは第二へイリヵル凹部1 25は第一クランク軸、 43は第二クランク軸である。 特  許  出  願  人 三菱重工業株式会社
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a stepless adjustment helical guide mechanism of a gear shaper according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along arrows II-]Ii in FIG. 1, and FIG. Figure 4 is a conceptual perspective view of the drive mechanism, Figure 5 is a graph showing the relationship between crank diameter and torsion angle, and Figure 6 is a graph showing the torsion angle of the male type. Figure 7 is a conceptual diagram to explain the helix angle of the first female type, Figure 8 is a conceptual diagram to explain the composite helix angle of the male type, and Figure 9 is a longitudinal cross section of the conventional helical guide mechanism. 10 is a perspective view of the male type of the helical guide, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the specifications of the cutter and the lead of the helical guide, and FIG. 12 is a perspective view of the male type of the helical guide.
1 is a view from P in FIG. 1. In the drawing, 11 is a main shaft, 15 is a male type, 15a is a first helical convex part, 16 is a first female type, 16a is a first helical concave part, 17 is a second female type, 17a is a second helical concave part 1 25 is a first crankshaft, and 43 is a second crankshaft. Patent applicant: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 軸方向に往復動可能且つ軸まわりに回転自在な主軸と、
該主軸に連結もしくは一体化され任意のねじれ角に対応
するリード及び方向を有する第一ヘリカル凸部が形成さ
れたオス形と、該オス形の第一ヘリカル凸部に嵌合する
第一ヘリカル凹部を内周に有し外周に前記第一ヘリカル
凸部とリード及び方向が同じ又は異なる第二ヘルカル凸
部が形成された第一メス形と、該第一メス形の第二ヘリ
カル凸部に嵌合する第二ヘリカル凹部を有し駆動回転さ
れる第二メス形と、第一クランク軸の回転により前記主
軸と共に前記オス形を軸方向に往復動させる第一クラン
ク機構と、前記オス形との間で位相が0度又は180度
で同期する相対往復動を前記第一メス形に前記第一クラ
ンク軸と同期回転する第二クランク軸の回転により与え
る第二クランク機構とを備えたギヤシェーパの無段調整
ヘリカルガイド機構。
A main shaft that can reciprocate in the axial direction and rotate around the axis,
a male shape in which a first helical convex portion is connected or integrated with the main shaft and has a lead and direction corresponding to an arbitrary twist angle, and a first helical concave portion that fits into the first helical convex portion of the male shape; a first female shape having an inner periphery and a second helical protrusion having the same or different lead and direction as the first helical protrusion on the outer periphery; and a second helical protrusion of the first female shape. a second female type that has a second helical recess that fits together and is driven and rotated, a first crank mechanism that reciprocates the male type in the axial direction together with the main shaft by rotation of the first crankshaft, and the male type. and a second crank mechanism that provides a relative reciprocating motion synchronized with the phase of 0 degrees or 180 degrees between the first female type and the second crank mechanism by rotation of a second crankshaft that rotates in synchronization with the first crankshaft. Step adjustment helical guide mechanism.
JP61261945A 1986-02-05 1986-11-05 Continuously variable adjustment helical guide mechanism for gear shaper Pending JPS62277218A (en)

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JP61-22151 1986-02-05
JP2215186 1986-02-05

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03178718A (en) * 1989-12-07 1991-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gear shaver
JPH03190621A (en) * 1989-12-18 1991-08-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gear shaper
JPH03190620A (en) * 1989-12-18 1991-08-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gear shaper
JPH03190619A (en) * 1989-12-18 1991-08-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for machining crowning gear

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