JP2002079420A

JP2002079420A - 歯車複合加工装置

Info

Publication number: JP2002079420A
Application number: JP2000268513A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamaguchi; 正秋山口
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の機械で複数の加工処理を同時に行える
歯車複合加工装置において、コンパクトな構成を提供す
る。【解決手段】機台２上の仮想軸線３を中心とする円周
上に、複数の歯車加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄを等間隔で
設定する。機台２上に設けられる歯車素材搬送装置４
は、前記処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄの数に対応する数の歯車
素材１２を等間隔に保持でき、歯車素材１２を該処理部
Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄの各々に順次に対応させるべく、角度を
割出しながら前記仮想軸線３まわりに一方向に回転でき
る。一つの処理部Ａには歯車素材１２の搬入・搬出ポー
トを割り当て、該ポートより歯車素材搬送装置４の回転
終端側に位置する処理部Ｂに「歯のデバリング」装置１
０１を配設し、該処理部Ｂより歯車素材搬送装置４の回
転終端側に位置し、かつ、前記搬入・搬出ポート（Ａ）
より歯車素材搬送装置４の回転始端側に位置する歯車加
工処理部Ｄには、「歯の仕上げ」装置１０２を配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、「歯のデバリン
グ」と「歯の仕上げ」を単一の装置にて流れ作業的に順
次同時に行うことができる、歯車複合加工装置の構成に
関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車の「歯の仕上げ」加工としては、歯
切り後の歯車素材に歯車型工具であるシェービングカッ
タを噛み合わせつつ軽く押し付けながら回転させ、歯の
表面から少量の削りシロを削り取って、歯面を平滑にす
るとともに歯形やピッチを修正して精度の高いものとす
る、シェービング加工が一般的である。あるいは、歯車
型の砥石を噛み合わせて回転させることにより歯車素材
の歯面を研磨するホーニング加工が行われることもあ
る。また、歯車素材にバリが残っていると、前記「仕上
げ」加工時において歯面のキズ付きの原因となったり、
悪いときには前記シェービングカッタや砥石の破損を引
き起こすおそれもあるので、歯面と端面の稜角を面取り
し、端面のバリを取り除く「歯のデバリング」加工も
「仕上げ」加工の前処理として必要とされる。

【０００３】このような「歯の仕上げ」加工と「歯のデ
バリング」加工を単一の機械にて流れ作業的に行う装置
の技術は公知とされており、例えば特開平１０−７６４
２５号に開示されるものがある。この特開平１０−７６
４２５号の装置は、バリ取りのための面取り加工装置部
と、シェービング加工を行う仕上げ加工装置部とを有
し、面取り待機部と仕上げ待機部との間等にワーク（歯
車素材）の搬送を行うローダを備えており、面取り加工
・仕上げ加工を自動的に実施し、歯車の加工を行う装置
の省スペース化を図るとともに搬送装置の簡素化及び搬
送時間の短縮化を図ることとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の装置
は、前記面取り加工装置部と、シェービング加工を行う
仕上げ加工装置部とが一直線状に配され、歯車素材が装
置内に搬入されて前記ローダにより一直線状に搬送され
ながら次々と加工され、その搬送終端部から搬出される
構成であるから、装置が歯車製造ラインのかなりの長さ
の領域を占有し、装置自体の省スペース化を図ることは
できても歯車製造ライン全体の長さの短縮に寄与するこ
とは非常に困難である。また、歯車素材はいったん面取
り待機部や仕上げ待機部に送られ、そこで待機される構
成であるから、非加工時間が長く、サイクルタイムの短
縮化が十分に図られているとはいえない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００６】即ち、請求項１においては、機台上の仮想
軸線を中心とする円周上に複数の歯車加工処理部を等間
隔で設定し、機台上には歯車素材搬送装置が設けられ
て、該歯車素材搬送装置は前記歯車加工処理部の数に対
応する数の歯車素材を等間隔に保持可能とし、かつ、保
持された歯車素材を前記歯車加工処理部の各々に順次に
対応させるべく、角度を割出しながら前記仮想軸線を中
心として一方向に回転できるように構成され、歯車加
工処理部のうちの一つには歯車素材の搬入ポートを割り
当て、それに隣り合う歯車加工処理部には歯車素材の搬
出ポートを割り当て、若しくは、歯車加工処理部のう
ちの一つに歯車素材の搬入及び搬出を行わせるための兼
用のポートを割り当て、歯車素材の搬入を行うポートを
基準にして歯車素材搬送装置の回転終端側に位置する歯
車加工処理部には「歯のデバリング」装置を配設し、該
「歯のデバリング」装置を配設した歯車加工処理部より
歯車素材搬送装置の回転終端側に位置し、かつ、歯車素
材の搬出を行うポートより歯車素材搬送装置の回転始端
側に位置する歯車加工処理部には「歯の仕上げ」装置を
配設したものである。

【０００７】請求項２においては、請求項１記載の歯車
複合加工装置であって、前記歯車素材搬送装置に保持さ
れた歯車素材が前記「歯のデバリング」装置による処理
を受けているときの該歯車素材の回転軸線と、前記歯車
素材搬送装置に保持された歯車素材が前記「歯の仕上
げ」装置による処理を受けているときの該歯車素材の回
転軸線とを、機台上面と平行な同一平面上に位置させ、
また、歯車素材搬送装置は、その歯車素材を保持する部
分が、前記装置側の歯車に対し前記歯車素材が噛合する
第一の高さと、それよりも上方の第二の高さとに、前記
機台上面に対し直交する軸線に沿って直線移動自在とな
るように、また、前記歯車素材を保持する部分が前記第
二の高さにあるときに、前記仮想軸線を中心とした回転
及び角度の割出しが行われるように構成したものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る歯車複合加工装置の
全体的な構成を示した斜視図、図２は同じく平面図、図
３は同じく正面図である。図４はローディング部が回転
高さにあり、回転可能な状態を示した正面図、図５は歯
車複合加工装置の処理作業を示した概念図である。

【０００９】図１・図２に示される歯車複合加工装置１
は、ホブ盤等で歯切りを行い歯溝を形成した歯車素材に
ついて、歯面と端面の稜角に面取りを施し歯切りの際に
発生したバリを取る「歯のデバリング」加工、及びシェ
ービングを施す「歯の仕上げ」加工を、単一の機械で連
続的に行わせるものである。

【００１０】〔装置全体の構成〕具体的にはこの歯車複
合加工装置１は、図１に示すように上面が水平な機台２
を備えるとともに、図２に示すように、機台２の上面に
対して鉛直な仮想軸線３まわりの円周上に、四つの歯車
加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄを該機台２上に等間隔で設定
している。前記仮想軸線３の位置には歯車素材搬送装置
４が設けられる。この歯車素材搬送装置４は、本体７
と、該本体７に取り付けられ歯車素材を保持する四つの
ローディング部１１・１１・１１・１１とを有してい
る。本体７は図３に示す如く、前記仮想軸線３に沿って
上下方向にスライド自在で、かつ図２・図４に示す如
く、該仮想軸線３まわりに一方向に回転できるようにな
っている。前記四つのローディング部１１・１１・１１
・１１は本体７の外周面に等間隔で放射状に設けられて
おり、それぞれのローディング部１１には一つの歯車素
材１２を、その軸心が水平となるよう内部に保持できる
ようにしている。

【００１１】前記四つの歯車加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ
については、図５に示す如く、前記歯車素材搬送装置４
の回転終端側に行くにつれて処理部Ａ→処理部Ｂ→処理
部Ｃ→処理部Ｄとなるように並べて配置され、処理部Ｄ
より回転終端側に行くと、一周して再び処理部Ａに戻る
ようになっている。

【００１２】そして、四つの歯車加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ
・Ｄについて、歯車素材１２の処理作業が図５のように
割り当てられている。以下説明する。即ち、加工処理部
Ａは前記歯車素材１２の搬入と搬出を行わせる兼用のポ
ートとし、この処理部Ａに位置する前記ローディング部
１１に加工処理前の歯車素材１２をセットし、また、加
工処理部Ｂ・Ｃ・Ｄを経て戻ってきた歯車素材１２を、
この処理部Ａにてローディング部１１から取り出すよう
にしている。加工処理部Ｂには「歯のデバリング」装置
たるデバリング装置１０１を配設しており、この装置で
は、図１〜図３に示すデバリングカッタ１１０を歯車素
材１２に噛合させるとともに、図１・図３に示す二枚の
ディスクカッタ１１４・１１４にて該歯車素材１２の側
面の端縁を挟み込むようにして、デバリングカッタ１１
０を駆動して歯車素材１２を回転させることで、歯車素
材の歯面と端面の稜角に面取りを施し、同時に歯溝形成
時に生じたバリを除去するようにしている。加工処理部
Ｃには本実施例においては装置を配設せず、アイドル部
としている。加工処理部Ｄには「歯の仕上げ」装置たる
シェービング装置１０２を配設し、ここでは図１〜図３
に示す歯車型工具としてのシェービングカッタ１１２を
歯車素材１２に噛合させ回転させることで、前述のシェ
ービング加工を施し、歯車素材１２の歯車としての精度
を向上させる処理を行う。

【００１３】なお、この割当ては一例であり、例えば、
処理部Ａに歯車素材の搬入ポートを、処理部Ｂにデバリ
ング装置を、処理部Ｃにシェービング装置を、処理部Ｄ
に歯車素材の搬出ポートを、それぞれ配置すること等も
できる。即ち、処理部Ａを搬入・搬出を行わせる兼用ポ
ートとせず、互いに隣り合う処理部Ａ・Ｄに、搬入ポー
ト・搬出ポートを各別に割り当てるのである。また、そ
の他の割当て構成も可能であるが、これについてはまと
めて後述する。

【００１４】〔歯車素材搬送装置〕次に、複数の前記歯
車素材１２を保持し前述の各加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ
へ順次搬送する、歯車素材搬送装置４の構成を説明す
る。図６は歯車素材搬送装置の側面断面図である。図７
は歯車素材搬送装置の全体的な外観を示す斜視図であ
る。

【００１５】前記歯車素材搬送装置４は、前記本体７や
ローディング部１１のほかに、前記仮想軸線３に沿って
立設される基軸５（図２〜図４）と、該基軸５の上部に
設けられる回転搬送体６（図６）とを有しており、前述
の本体７は筒状に構成され、上下摺動自在に基軸５に嵌
合される関係にある。前記歯車素材搬送装置４の基軸５
の外周面においては、上下方向のガイド溝８が９０°毎
に等間隔で計四本設けられている（図３・図６・図
７）。また、本体７上端近傍の内周面には突起９が９０
°毎に等間隔で四つ設けられており（図６・図７）、該
突起９がそれぞれの該ガイド溝８に係入しながら摺動す
ることで、本体７が基軸５上でスライドする際に仮想軸
線３まわりに回転することが防止される。本体７の上下
方向のスライドは、基軸５上に設けた油圧シリンダ２０
の進退駆動によって行われる。

【００１６】前記回転搬送体６は図３に示すように円筒
状に構成されており、基軸５の上部に嵌合され回転自在
とされる。この回転搬送体６の上側は外周面に歯溝を形
成した歯車部６ａとし、回転搬送体６の下側は、前記突
起を入り込ませる凹部２２を下縁に複数形成した搬送部
６ｂとしている。基軸５上にはブレーキモータとパラレ
ルカムインデックス機構よりなる回転駆動装置２３が配
設され、その出力軸２３ａは図４に示すように下方に延
伸されてその先端に駆動ギア２４を取り付けており、該
駆動ギア２４に前記回転搬送体６の歯車部６ａを噛合さ
せ、該回転駆動装置２３により回転搬送体６が回転駆動
される構成としている。搬送部６ｂに設けた前記凹部２
２は９０°毎に等間隔で計四つ設けられており、本体７
の内周面に設けた前記四つの突起９が四つの凹部２２に
それぞれ入り込めるようにしている。また、前記回転駆
動装置２３には角度割出し機構が設けられており、回転
搬送体６を９０°ずつ回転させ、かつ、前記凹部２２が
基軸５上の前記ガイド溝８に一致する角度にて回転搬送
体６を静止させるよう、該回転駆動装置２３が制御され
る。

【００１７】従って、回転搬送体６が静止している状態
で前記油圧シリンダ２０の駆動により本体７が上昇しそ
の上限位置に至ると、前記突起９は図６における鎖線に
示すように、基軸５上のガイド溝８から回転搬送体６の
前記凹部２２に入り、この状態で回転駆動装置２３を駆
動すれば、回転搬送体６の回転により突起９を介して本
体７を９０°回転させることができる。この回転により
突起９は元のガイド溝８からその隣に位置するガイド溝
８まで送られ、次の本体７の昇降時には突起９はそのガ
イド溝８内を摺動することになる。

【００１８】前記本体７の側面周囲には図１・図２に示
すように、四つのローディング部１１・１１・１１・１
１がいずれも同一の高さに、かつ９０°ずつ位相を異な
らせて等間隔に放射状に設けられている。このローディ
ング部１１・１１・１１・１１は、前記本体７の昇降に
伴って互いに同一の高さを保持しながら昇降するように
なっており、また昇降時には、それぞれのローディング
部１１・１１・１１・１１は、歯車素材搬送装置４の周
囲に設置された四つの前記歯車加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・
Ｄを向くように構成されている。ローディング部１１の
構成については後述する。前記本体７が下降され、歯車
素材１２を保持する四つのローディング部１１・１１・
１１・１１が下降することで、前記加工処理部Ａ・Ｂ・
Ｃ・Ｄに各歯車素材１２が供給される。ここで、歯車素
材１２に噛合させる歯車を有する処理装置が配設されて
いる加工処理部（デバリング装置１０１を設置している
処理部Ｂ、及び、シェービング装置１０２を設置してい
る処理部Ｄ）においては、歯車素材搬送装置１１に保持
される歯車素材１２と装置側の歯車（具体的には、デバ
リングカッタ１１０若しくはシェービングカッタ１１
２）との噛合が、その下降とともに行われる。詳しくは
後述する。

【００１９】本体７が下降されてローディング部１１・
１１・１１・１１が下限位置にまで至ると、各ローディ
ング部１１に保持される歯車素材１２に対して、各歯車
加工処理部Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄに対応した加工処理（加工処
理部Ｂにおいては歯のデバリング加工、加工処理部Ｄに
おいてはシェービング加工）が同時に行われる。処理の
終了後は本体７とともに四つのローディング部１１・１
１・１１・１１が同時に上昇して、その上限位置にて本
体７とともに各ローディング部１１が仮想軸線まわりに
９０°回転することにより、処理部Ａでセットされた歯
車素材１２は処理部Ｂに、Ｂでデバリング加工を施され
た歯車素材１２はＣに、Ｃで待機された歯車素材１２は
Ｄに、Ｄでシェービング加工を施された歯車素材１２は
Ａに、それぞれ受け渡される。

【００２０】なお、本明細書において、歯車素材１２が
加工処理を受けるときのローディング部１１の高さを、
第一の高さたる「加工高さ」と称し、仮想軸線３まわり
で本体７とともに角度を割出しながら回転するときのロ
ーディング部１１の高さを、第二の高さたる「回転高
さ」と称する。図３においてローディング部が加工高さ
にある場合が実線で示され、回転高さにある場合が鎖線
で示されているが、この図によっても明らかであるよう
に、回転高さは加工高さよりも上方位置に設定してあ
る。前述のとおり四つのローディング部１１は歯車素材
搬送装置４の本体７に対し同一の高さに取り付けられ、
互いに同一の高さを保ったまま該本体７とともに昇降す
る構成であるので、四つのローディング部１１に保持さ
れた各歯車素材１２の高さは、ローディング部１１が加
工高さにある場合を含め常に同一であり、各歯車素材１
２の回転軸線は、常に機台２上面と平行な同一平面上に
位置する。

【００２１】以上に示すように、ローディング部１１の
下降→加工高さにおける歯車素材１２に対する各加工処
理→ローディング部１１の上昇→回転高さにおけるロー
ディング部１１の９０°回転を一サイクルとし、これを
反復することで、最大四つまでの歯車素材１２について
の一連の加工処理が流れ作業的に順次行われる。即ち、
概念図である図５に示すように、処理部Ａから搬入され
四つのローディング部１１のいずれかにセットされた歯
車素材１２は、処理部Ｂにてデバリング加工が施され、
処理部Ｃにて待機した後、処理部Ｄにてシェービング加
工が施されて、再び処理部Ａに戻って搬出されることと
なる。

【００２２】〔ローディング部〕次に、歯車素材搬送装
置４に備えられる前記ローディング部１１の、歯車素材
１２を保持する構成について説明する。図８はローディ
ング部の構成を示す正面図である。図９は送られる歯車
素材が装置側の歯車と歯先同士を当接させ、ローディン
グ部のキャリアが逃げる状態を示した正面図である。

【００２３】このローディング部１１は、前記歯車素材
搬送装置４の本体７側面に取り付けられる本体５１と、
該本体５１に支持されるキャリア５３とによりなる。ロ
ーディング部１１の本体５１を前記歯車素材搬送装置４
の本体７に取り付けることにより、ローディング部１１
は該本体７とともに、前記機台２上面に対し直交する軸
線に沿って直線移動自在とされている。キャリア５３
は、前記歯車素材１２を円弧状の案内面５９を介して支
持できるように構成している。また該キャリア５３は、
その保持された歯車素材１２に平行に配置される支軸５
４まわりに傾動自在となるよう、前記本体５１に支持さ
れている。キャリア５３に形成される案内面５９は側面
視において略「Ｃ」字状の円弧面に構成している。図８
に示すように、この案内面５９の円弧径は歯車素材１２
の歯先円の径よりわずかに大きく構成され、この案内面
５９を介して、キャリア５３内に歯車素材１２を回転摺
動自在に保持できるようにしている。前記案内面５９は
その解放部分を前記仮想軸線３より遠い側へ向けて配置
されており、キャリア５３に保持された歯車素材１２
は、その解放部分から歯車外周の一部を露出させること
となる。なお、前記キャリア５３において前記案内面５
９を形設している部分は交換可能に構成され、加工処理
を施したい歯車素材１２の外径の変更に対しては、該部
分を交換することにより対応することができる。

【００２４】キャリア５３と本体５１との間には位置決
め機構７８が介設されており、この位置決め機構７８に
よって、キャリア５３は通常、図８に示す一定の姿勢に
保たれている。ただし図９の如く、歯車素材１２が装置
側の歯車（図では前記デバリングカッタ１１０）に対し
送られて噛合させる際に両歯車１２・１１０の歯先同士
が当接して噛合いがうまくいかないときは、キャリア５
３が前記支軸５４まわりに傾いて逃げるとともに、キャ
リア５３と本体５１との間に弾装される付勢バネ８０に
より、デバリングカッタ１１０に対して近接させる方向
の付勢力が該キャリア５３を介して歯車素材１２に与え
られるようになっている。また、本体には規制ピン８５
が支持されており、その先端はキャリア５３が図８に示
す通常の姿勢にあるときは前記案内面５９から突出しな
いが、キャリア５３が傾いて逃げたときは図９の如く案
内面５９から突出して歯車素材１２の歯溝に係入し、歯
車素材１２の連れ回りを規制して、そのまま歯車素材１
２を送ることにより噛合不良を解消するようになってい
る。これにより、一回の歯車素材１２の供給動作のみ
で、両歯車１２・１１０間の良好な噛合が確実に現出さ
れることになる。

【００２５】図２や図３や図８に示すように、歯車加工
処理部Ｂに配設されるデバリング装置１０１において
は、加工の際に歯車素材１２に噛合させて回転させるデ
バリングカッタ１１０は、仮想軸線３を基準としてロー
ディング部１１より遠い側に配置されている。従って、
前記ローディング部１１が下降するに伴い、デバリング
カッタ１１０に対して歯車素材１２が送られ、前記デバ
リングカッタ１１０の仮想軸線３に近い側の部分に、前
記キャリア５３から露出された歯車素材１２の外周部分
が噛み合わされる。ローディング部１１は、その内部に
保持する歯車素材１２を必要に応じて適宜噛合回転させ
ながら、前述の加工高さまで移動する。歯車加工処理部
Ｄに配設されるシェービング装置１０２においても同様
であり、該加工処理部Ｄにおいてローディング部１１が
下降するに伴いシェービングカッタ１１２に対して歯車
素材１２が送られ、該シェービングカッタ１１２の仮想
軸線３に近い側の部分に、前記キャリア５３から露出さ
れた歯車素材１２の外周部分が噛み合わされる。

【００２６】なお本実施例では、前記回転高さを加工高
さより上方に設定し、歯車素材１２を下降させながら装
置側の歯車１１０・１１２に噛み合わせるようにするこ
とで、歯車素材１２と装置側の歯車１１０・１１２との
噛み合わせが円滑となるようにしている。即ち、歯車素
材１２を下降させながら歯車１１０・１１２に噛み合わ
せるようにすることで、歯車素材１２はその歯部を介し
て、装置側の歯車１１０・１１２から（重力と反対の）
上方向の力を受けることになる。この結果、該力と重力
とが相殺されて、歯車素材１２の歯先とキャリア５３の
前記案内面５９との間に生じる摩擦は低減され、歯車素
材１２はキャリア５３内でよりスムーズに回転し、結果
として噛合トラブルがより効果的に抑制されることにな
るのである。

【００２７】〔デバリング装置〕次に、歯車素材１２の
歯面と端面の稜角に面取を施し、同時に端面のデバリン
グ加工を行う前記デバリング装置１０１について説明す
る。歯車加工処理部Ｂに配設される該デバリング装置１
０１においては、仮想軸線３からみてローディング部１
１より遠方側の位置に、デバリングカッタ１１０がその
回転軸心を水平に向けて配置される。

【００２８】デバリングカッタ１１０の回転軸心は、ロ
ーディング部１１が前記の加工高さにあるときに、該ロ
ーディング部１１が保持する歯車素材１２の軸心と同一
の高さとなるように設定されている。また、ローディン
グ部１１が加工高さにあるときに、歯車素材１２とデバ
リングカッタ１１０との軸間距離がちょうど両者の適切
な噛合を得られる距離となるよう、デバリングカッタ１
１０の回転軸心の水平位置が設定されている。以上のよ
うにローディング部１１とデバリングカッタ１１０との
位置関係を設定することで、ローディング部１１に保持
されながら下降する歯車素材１２は、デバリングカッタ
１１０の接線方向に送られながら噛合することとなる。
なお、このデバリングカッタ１１０は、仮想軸線３に近
接する方向あるいは逆の方向に水平に移動可能に構成さ
れ、処理を行う歯車素材１２の様々な外径に対応できる
ようになっている。

【００２９】そして図２に示すように、ローディング部
１１を挟んだ両側位置において、歯車素材１２を心出し
して回転保持させるための心押台１１１・１１１が機台
２上に設置される。それぞれの心押台１１１・１１１は
進退可能な心押軸１１５を有しており、その軸線は、ロ
ーディング部１１が前記加工高さにあるときの歯車素材
１２の軸心に一致させている。

【００３０】従って、歯車素材１２を内部に保持したロ
ーディング部１１は、下降することにより二つの心押台
１１１・１１１の間に入り込み、また、該ローディング
部１１に保持される歯車素材１２が前記デバリングカッ
タ１１０の接線方向に供給され、両者１２・１１０の噛
合が開始される。ローディング部１１が加工高さに至る
とデバリングカッタ１１０と歯車素材１２とが完全に噛
合され、この位置でローディング部１１は静止し、両側
の心押台１１１・１１１がそれぞれ心押軸１１５を伸張
させて、歯車素材１２の軸孔を両側から保持する。ま
た、ディスクカッタ１１４が下降して、歯車素材１２の
側面の端縁を挟み込む。この状態からデバリングカッタ
１１０を駆動すると、歯車素材１２は心押軸１１５に保
持されたまま回転され、デバリングカッタ１１０により
面取りが施されると同時に、ディスクカッタ１１４・１
１４によりバリ取りが行われる。デバリング加工が終了
した後は、ディスクカッタ１１４・１１４が上昇して退
避し、心押軸１１５は縮退されて歯車素材１２の軸孔の
保持が解除される。歯車素材１２はローディング部１１
に保持されたまま上昇し、ローディング部１１は回転高
さまで引き上げられる。なお、図４に示す如く前記回転
高さは十分な高さに設定し、該回転高さにあるローディ
ング部１１が仮想軸線３まわりに回転するときに、心押
台１１１・１１１と干渉しないようにしている。

【００３１】〔シェービング装置〕次に、歯車素材１２
の「歯の仕上げ」処理を行う、シェービング装置１０２
について説明する。歯車加工処理部Ｄに配設される該シ
ェービング装置１０２においては、仮想軸線３からみて
ローディング部１１より遠方側の位置に、歯車型工具で
あるシェービングカッタ１１２が配置される。シェービ
ングカッタ１１２の回転軸心は被加工側の歯車素材１２
の回転軸心に対して交差角分傾けて配置しているが、そ
の高さは、ローディング部１１が前記の加工高さにある
ときに、該ローディング部１１が保持する歯車素材１２
の軸心位置と同一の高さとなるように設定されている。
また、ローディング部１１が加工高さにあるときに、歯
車素材１２とシェービングカッタとの距離がちょうど両
者の適切な噛合を得られる距離となるよう、シェービン
グカッタ１１２の回転軸心の水平位置が設定されてい
る。以上のようにローディング部１１とシェービングカ
ッタ１１２との位置関係を設定することで、ローディン
グ部１１に保持されながら下降する歯車素材１２は、シ
ェービングカッタ１１２の接線方向に送られながら噛合
することとなる。なお、このシェービングカッタ１１２
は、仮想軸線３に近接する方向あるいは逆の方向に水平
に移動可能に構成され、処理を行う歯車素材１２の様々
な外径に対応できるようになっている。

【００３２】シェービングカッタ１１２は通例ハス歯歯
車状に形成されており、また、その歯面には細かい溝が
形成されている。シェービングカッタ１１２の回転軸心
は角度を割出しながら傾動させることができ、加工を受
ける歯車素材１２の種類（スグ歯歯車あるいはハス歯歯
車）に対応して、シェービングカッタ１１２の回転軸心
を噛合が可能な角度に傾けることを可能にしている。

【００３３】また図２に示すように、ローディング部１
１を挟んだ両側側方位置には、歯車素材１２を心出しし
て回転保持させるための心押台１１３・１１３が、機台
２上に設置されている。心押台１１３・１１３は進退可
能な心押軸１１５を有しており、その軸心はローディン
グ部１１が加工高さに至ったときの歯車素材１２の軸心
に一致させている。

【００３４】従って、歯車素材１２を内部に保持したロ
ーディング部１１は、下降することにより二つの心押台
１１３・１１３の間に入り込み、また、該ローディング
部１１に保持される歯車素材１２が前記シェービングカ
ッタ１１２の接線方向に供給され、両者１２・１１２の
噛合が開始される。ローディング部１１が加工高さに至
るとデバリングカッタ１１０と歯車素材１２とが完全に
噛合され、この位置でローディング部１１は静止し、両
側の心押台１１３・１１３がそれぞれ心押軸１１５を伸
張させて、歯車素材１２の軸孔を両側から保持する。こ
の状態からシェービングカッタ１１２を駆動すると、歯
車素材１２の歯とシェービングカッタ１１２の歯がスベ
リを生じながら噛合回転されて、歯車素材１２の歯面に
シェービング加工が施される。この加工が終了した後
は、心押軸１１５が縮退されて歯車素材１２の軸孔の保
持が解除され、歯車素材１２はローディング部１１に保
持されたまま上昇し、ローディング部１１は回転高さま
で引き上げられる。なお、この回転高さは図４に示す如
く十分な高さに設定してあり、該回転高さにあるローデ
ィング部１１が仮想軸線３まわりに回転するときに、心
押台１１３・１１３と干渉することはない。

【００３５】なお、前述のとおり歯車素材を保持する四
つのローディング部１１は互いに同一の高さを保ったま
ま昇降するので、図３の実線に示す如く、ローディング
部１１が加工高さにあるときは、四つのローディング部
１１に保持される各歯車素材１２の軸心、デバリング装
置１０１のデバリングカッタ１１０の軸心、シェービン
グ装置１０２のシェービングカッタ１１２の軸心は、い
ずれも同一の水平面（図３に鎖線で示す平面Ｐ）上に並
ぶことになる。

【００３６】これはまた、次のことをも意味する。即
ち、加工処理部Ｂにてローディング部１１が下降して、
デバリングカッタ１１０に対し歯車素材１２が供給され
噛合が行われているときは、それと同時に加工処理部Ｄ
においてもローディング部１１が下降して、シェービン
グカッタ１１２に対し歯車素材１２が供給され噛合が行
われるのである。逆も同様である。即ち、加工処理部Ｂ
にてローディング部１１が上昇して、歯車素材１２がそ
のデバリングカッタ１１０に対する噛合を解除するとき
には、加工処理部Ｄにおいてもローディング部１１が上
昇して、シェービングカッタ１１２に対する歯車素材１
２の噛合が解除されることになる。

【００３７】整理していえば、加工処理部Ｂ及び加工処
理部Ｄにおいて、装置側の歯車１１０・１１２と歯車素
材１２との噛合及び当該噛合の解除が、まったく同じタ
イミングで行われることになる。これは、一方の歯車素
材１２にデバリング加工を、他方の歯車素材１２にシェ
ービング加工を、それぞれ同時に行わせる同時加工が、
容易に達成できることを意味する。即ち、装置１０１・
１０２による加工の開始／終了のタイミングを各別に子
細に制御する必要はなく、前記噛合が同時に行われてか
ら噛合が同時に解除されるまでの間に、二つの装置１０
１・１０２による加工（即ち、デバリングカッタ１１０
の回転及びシェービングカッタ１１２の回転）を開始
し、かつ終了させるだけでよいのである。

【００３８】〔変形例〕次に、上記に説明した実施例の
変形例を説明する。図１０は歯車洗浄工程をも行わせる
ことができるようにした変形例について、その構成を概
念的に説明した図、図１１は歯の仕上げ後の歯車につい
て検査する工程を行わせることができるようにした変形
例について、その構成を概念的に説明した図、図１２は
更に多くの工程を単一の機械で同時に行えるようにした
変形例について、その構成を概念的に説明した図であ
る。

【００３９】図１０に示される変形例では、加工処理部
Ｃをアイドル部とせず、ここに洗浄装置を配設して、歯
車の歯面に残った切り屑や汚れ等を、シェービング加工
の前に除去できるようにしている。即ち、デバリング加
工・洗浄・シェービング加工の三工程同時加工が行える
構成である。

【００４０】図１１に示される変形例では、「歯の仕上
げ」装置を加工処理部Ｃに配設するとともに、加工処理
部Ｄには計測装置を配設し、仕上げ処理後の歯車を検査
できるようにしている。即ち、デバリング加工・シェー
ビング加工・検査の三工程同時加工が行える構成であ
る。

【００４１】図１２に示される変形例では、歯車加工処
理部の数を六つ（Ａ〜Ｆ）とすることで、処理部Ａから
装置に搬入される歯車素材に対して、処理部Ｂにて「歯
のデバリング」を行い、処理部Ｃにて洗浄を行い、処理
部Ｄにて「歯の仕上げ」を行い、処理部Ｅにて更なる洗
浄を行ってから、処理部Ｆにて処理後の歯車を計測して
検査し、処理部Ａに戻って搬出するというように、単一
の機械で更に多くの工程を同時に行わせることができる
ようにしている。この場合は、歯車素材搬送装置に配設
されるローディング部１１の数は、処理部Ａ〜Ｆの数に
伴って六つとし、歯車素材搬送装置は６０°ごとに角度
を割り出しながら回転できるように構成することにな
る。なお、この場合においても、歯車素材１２の搬入ポ
ートと搬出ポートを、隣り合う二つの歯車加工処理部に
それぞれ割り当てることが可能である。こうすること
で、歯車の加工処理スピードを更に早めることができ
る。

【００４２】以上に示される変形例は一例であり、実際
には無数のバリエーションが考えられる。従って、ユー
ザのニーズに応じて処理部の数を適切に設定し、装置を
適宜組み合わせた歯車複合加工装置を提供するようにす
れば、ユーザの多様な要望に応じることができる。

【００４３】以上に本発明の実施例及び変形例を説明し
てきたが、本発明の技術的範囲は上記の実施例に限定さ
れるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項か
ら明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲
全体に、広く及ぶものである。例えば、前記「歯の仕上
げ」装置として、前記シェービング装置の代わりに歯車
型の砥石を用いるホーニング装置を配設してもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００４５】即ち、請求項１に示す如く、機台上の仮想
軸線を中心とする円周上に複数の歯車加工処理部を等間
隔で設定し、機台上には歯車素材搬送装置が設けられ
て、該歯車素材搬送装置は前記歯車加工処理部の数に対
応する数の歯車素材を等間隔に保持可能とし、かつ、保
持された歯車素材を前記歯車加工処理部の各々に順次に
対応させるべく、角度を割出しながら前記仮想軸線を中
心として一方向に回転できるように構成され、歯車加
工処理部のうちの一つには歯車素材の搬入ポートを割り
当て、それに隣り合う歯車加工処理部には歯車素材の搬
出ポートを割り当て、若しくは、歯車加工処理部のう
ちの一つに歯車素材の搬入及び搬出を行わせるための兼
用のポートを割り当て、歯車素材の搬入を行うポートを
基準にして歯車素材搬送装置の回転終端側に位置する歯
車加工処理部には「歯のデバリング」装置を配設し、該
「歯のデバリング」装置を配設した歯車加工処理部より
歯車素材搬送装置の回転終端側に位置し、かつ、歯車素
材の搬出を行うポートより歯車素材搬送装置の回転始端
側に位置する歯車加工処理部には「歯の仕上げ」装置を
配設したので、歯車複合加工装置がコンパクト化され、
設備の占有面積が小さくて済む。また、搬入ポートから
「デバリング」装置へ、「デバリング」装置から「仕上
げ」装置へ、「仕上げ」装置から搬出ポートへと、各歯
車素材を順次搬送する装置が一つで済むこととなる。従
って、搬送装置が簡素化され、これによっても装置のコ
ンパクト化、低コスト化に寄与できる。また、「デバリ
ング」と「仕上げ」の二つの工程を同時に行うことがで
き、非加工時間も極小化されて作業の能率が向上する。
更には、歯車素材が搬入されるポートと搬出されるポー
トが同一箇所に又は互いに近接して配置されるので、歯
車製造ライン（具体的には、コンベアーの長さ）を短縮
できる。

【００４６】請求項２に示す如く、請求項１記載の歯車
複合加工装置であって、前記歯車素材搬送装置に保持さ
れた歯車素材が前記「歯のデバリング」装置による処理
を受けているときの該歯車素材の回転軸線と、前記歯車
素材搬送装置に保持された歯車素材が前記「歯の仕上
げ」装置による処理を受けているときの該歯車素材の回
転軸線とを、機台上面と平行な同一平面上に位置させ、
また、歯車素材搬送装置は、その歯車素材を保持する部
分が、前記装置側の歯車に対し前記歯車素材が噛合する
第一の高さと、それよりも上方の第二の高さとに、前記
機台上面に対し直交する軸線に沿って直線移動自在とな
るように、また、前記歯車素材を保持する部分が前記第
二の高さにあるときに、前記仮想軸線を中心とした回転
及び角度の割出しが行われるように構成したので、歯車
素材の回転軸線が、「歯のデバリング」装置による処理
を受けるときと、「歯の仕上げ」装置による処理を受け
るときとで、機台上面に平行な同一の平面上にあるよう
に設定されているから、複数の歯車素材を同一の高さに
歯車素材搬送装置に保持させることで、一の歯車素材が
「歯のデバリング」処理をされると同時に、他の歯車素
材が「歯の仕上げ」処理をされる構成、即ち、二工程の
同時加工を行う構成が容易に達成できる。また、歯車素
材を空きスペースである機台上方へスライド移動させる
ことで、「歯の仕上げ」装置、「歯のデバリング」装置
の歯車型の各工具に対する噛合いを解除させる構成であ
り、空きスペースである該機台上方において歯車素材搬
送装置を回転させ、搬入ポート→歯のデバリング、歯の
デバリング→歯の仕上げ、歯の仕上げ→搬出ポートとい
うように歯車素材を順次送っていく構成となるから、歯
車素材搬送装置を含めた加工処理装置全体の省スペース
化を合理的に図ることができる。また、「歯の仕上げ」
装置及び「歯のデバリング」装置においては、加工時に
歯車素材を心出しして回転させるための心押し台が配置
されるが、歯車素材をいったん機台上方へ回避させてか
ら次の歯車加工処理部へ回転搬送する構成であるから、
搬送時に歯車素材と心押し台とが干渉するおそれがな
い。従って、心押し台を退避させる必要がないので、装
置の簡素化、コストの低減、サイクルタイムの短縮に寄
与できる。更には、歯車素材を下降させながら「デバリ
ング」装置や前記「仕上げ」装置を構成する各歯車に噛
み合わせる構成であるので、歯車素材を装置側の歯車に
供給する際には、歯車素材は装置側の歯車に噛合いなが
らスムーズに回転でき、歯車素材と装置側の歯車との噛
み合わせが円滑に行われることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る歯車複合加工装置の全
体的な構成を示した斜視図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく正面図。

【図４】ローディング部が回転高さにあり、回転可能な
状態を示した正面図。

【図５】歯車複合加工装置の処理作業を示した概念図。

【図６】歯車素材搬送装置の側面断面図。

【図７】歯車素材搬送装置の全体的な外観を示す斜視
図。

【図８】ローディング部の構成を示す正面図。

【図９】送られる歯車素材が装置側の歯車と歯先同士を
当接させ、ローディング部のキャリアが逃げる状態を示
した正面図。

【図１０】歯車洗浄工程をも行わせることができるよう
にした変形例について、その構成を概念的に説明した
図。

【図１１】歯の仕上げ後の歯車について検査する工程を
行わせることができるようにした変形例について、その
構成を概念的に説明した図。

【図１２】更に多くの工程を単一の機械で同時に行える
ようにした変形例について、その構成を概念的に説明し
た図。

【符号の説明】

１歯車複合加工装置２機台３仮想軸線４歯車素材搬送装置１０１デバリング装置（「歯のデバリング」装置）１０２シェービング装置（「歯の仕上げ」装置）Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ歯車加工処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機台上の仮想軸線を中心とする円周上に
複数の歯車加工処理部を等間隔で設定し、機台上には歯車素材搬送装置が設けられて、該歯車素材
搬送装置は前記歯車加工処理部の数に対応する数の歯車
素材を等間隔に保持可能とし、かつ、保持された歯車素
材を前記歯車加工処理部の各々に順次に対応させるべ
く、角度を割出しながら前記仮想軸線を中心として一方
向に回転できるように構成され、歯車加工処理部のうちの一つには歯車素材の搬入ポー
トを割り当て、それに隣り合う歯車加工処理部には歯車
素材の搬出ポートを割り当て、若しくは、歯車加工処
理部のうちの一つに歯車素材の搬入及び搬出を行わせる
ための兼用のポートを割り当て、歯車素材の搬入を行うポートを基準にして歯車素材搬送
装置の回転終端側に位置する歯車加工処理部には「歯の
デバリング」装置を配設し、該「歯のデバリング」装置を配設した歯車加工処理部よ
り歯車素材搬送装置の回転終端側に位置し、かつ、歯車
素材の搬出を行うポートより歯車素材搬送装置の回転始
端側に位置する歯車加工処理部には「歯の仕上げ」装置
を配設したことを特徴とする、歯車の複合加工装置。
【請求項２】請求項１記載の歯車複合加工装置であっ
て、前記歯車素材搬送装置に保持された歯車素材が前記「歯
のデバリング」装置による処理を受けているときの該歯
車素材の回転軸線と、前記歯車素材搬送装置に保持され
た歯車素材が前記「歯の仕上げ」装置による処理を受け
ているときの該歯車素材の回転軸線とを、機台上面と平
行な同一平面上に位置させ、また、歯車素材搬送装置は、その歯車素材を保持する部
分が、前記装置側の歯車に対し前記歯車素材が噛合する
第一の高さと、それよりも上方の第二の高さとに、前記
機台上面に対し直交する軸線に沿って直線移動自在とな
るように、また、前記歯車素材を保持する部分が前記第
二の高さにあるときに、前記仮想軸線を中心とした回転
及び角度の割出しが行われるように構成してある、歯車複合加工装置。