JPS639930B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 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
バに締付けて、そのアーバ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、クラツチを介して主軸を
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
ーバ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量を充分
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。

Ｂ 発明の構成 (1) 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、したがつて砥石による片歯
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および心押台
３間で水平軸線まわりに回転不能に支承されてお
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の半径方向に沿つて移動可能に
して支承される。

基台７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）に沿つて移動
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の軸線方向に沿つて移動可能にし
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、心押台３が摺動台９の長手方向に沿つて移動
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および心押台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１４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１
６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
方向に沿つ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２
０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をその全周にわたつ
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字状係合片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
状態およびその係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２４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３５
５にはワーククランプ機構３７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
リツトを有し内面が円錐状となつた基本的に円筒
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４
１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４
６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環板状に形
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４
７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４
０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４
９，５０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４
８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４４が第３図の
左方に変位している状態では、第１コレツト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が固着されており、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６０
はシール部材４９，５０間で内筒４１に穿設され
て流路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穴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６
３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４３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３
８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。したがつて第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
数のスリツトを有して前記連結部６４を同心に囲
繞する円筒状であつて連結部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
ツト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７
３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側の端部はワ
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３
４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８０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７１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。
したがつ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７
３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によつ
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の研削に当たつては、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３
５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によつて半径方向外方
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。したがつてワーク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３
３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、砥石および歯車
の噛合初期においてワークを締付けた専用アーバ
とともに主軸およびテールセンタを回転させるよ
うにしていた従来のものと比べると、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。

ここで、砥石４および歯車３３の噛合位相がほ
ぼ一致したことを半断するにあたつては、(a)予め
砥石４とワークＷとを手動操作により噛合させて
ノーバツクラツシとなつたときの砥石４およびワ
ークＷ間の軸間距離を確認しておき、そのポイン
ト迄ワークＷの切込みが完了した時点を噛合位相
が一致したと判断するか、(b)ノーバツクラツシ噛
合時の第６駆動手段２０の負荷を予め測定してお
き、第６駆動手段２０の負荷がその測定値を超え
たときを噛合位相が一致したときと判断する。

したがつて、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つたこ
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。

Ｃ 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−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、３
５……テールセンタ、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。