JP2604635B2 - 傘歯車加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スパイラル傘歯車やハイポイドギヤ等を加
工する傘歯車加工装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の傘歯加工装置として特公昭40−516号
公報により、機台上に、ツールを取付けるスピンドルを
軸支するツールヘッドを設けると共に、該ツールの前側
にワーク把持具を有する割出ユニットを設け、該ツール
を回転しワークを１ピッチ宛回動するものは知られ、こ
のものでは、前記スピンドルをツールヘッドに対し軸方
向に進退自在とすると共に、該ツールヘッドを、該スピ
ンドルが割出ユニットに向って前下方に傾斜する姿勢で
横方向に移動自在に且つ該スピンドルの軸線に直交する
垂直方向の軸線回りに旋回自在とし、前記機台上の前記
ツールの前側に、水平方向前後と横方向とに移動自在な
可動枠を設け、該可動枠に前記割出ユニットを該スピン
ドルの軸線に直交する傾斜面に沿って昇降自在に支持さ
せるようにしている。

そして、ツールの切込み送りに際してはスピンドルを
ツールヘッドに対し進退作動するようにし、またワーク
の着脱に際しては可動枠を前後方向に移動するように
し、また歯山のねじれ方向の変更に際しては、可動枠の
動きにより割出ユニットを横方向一側から他側に移動す
ると共にツールヘッドを回動しカッティングポイントを
ワークの横方向一側から他側に移行させて対処するよう
にし、また傘歯車のピッチ円錐角の変更に際しては、ツ
ールヘッドを横方向に移動しつつ回動して割出ユニット
に対するスピンドルの傾斜角を変えて対処するようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来のものでは、歯山のねじれ方向を変更す
る場合ツールヘッドを回動し且つ可動枠を横方向に移動
する必要があってその作業が面倒であり、しかもスピン
ドルはツールヘッドに対し軸方向に摺動自在に支持され
ツールヘッドは機台に対し横方向に移動自在で且つ旋回
自在に支持されていて可動軸数が３軸と多いため、各摺
動部や回動部のガタ等によりスピンドルの振動を生じ易
く、ツールの寿命や加工精度が低下し勝ちである。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは歯山のねじれ方向の変更に
簡単に対処でき且つスピンドルの可動軸数を削減した装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本発明では、機台上に、ツー
ルを取付ける水平なスピンドルを軸支するツールヘッド
を設けると共に、該ツールの前側にワーク把持具を有す
る割出ユニットを設け、該ツールを回転しワークを１ピ
ッチ宛回転する傘歯車加工装置であって、前記ツールヘ
ッドを該割出ユニットに向って前後方向と横方向とに移
動自在とし、前記機台上の該ツールの前側に垂直軸線回
りに任意の角度で旋回自在なコラムを設けると共に、該
コラムに周方向に間隔を存して昇降自在な複数の昇降枠
を設けて、該各昇降枠に前記割出ユニットを取付けた。

（作 用） 昇降枠の動きにより割出ユニットを下方位置から上方
位置に移動させると、カッティングポイントがツールの
下側部から上側部に移行されるため、歯山のねじれ方向
が変わる。

従って、割出ユニットを昇降することにより歯山のね
じれ方向の変更に対処できる。

また、ピッチ円錐角の変更に際しては、コラムを回動
しツールヘッドを横方向に移動してスピンドルの割出ユ
ニットに対する傾斜角を変えることで対処できる。

また、ツールの切込み送り及びワークの着脱に際して
は、ツールヘッドを前後方向に移動するようにする。

この場合、スピンドルは、機台に対しツールヘッドを
介して前後方向と横方向に移動自在に支持されていて可
動軸数が２軸であり、上記した従来のものに比べて可動
軸数が削減される。

また、スピンドルの可動軸数を削減できても割出ユニ
ットの可動軸数が多くなるのではワークの支持剛性が低
下し加工精度の向上は望めなくなるが、本発明のもので
割出ユニットは、機台に対し昇降及び旋回自在に支持さ
れていて可動軸数が２軸と少なく、支持剛性が低下せず
加工精度に悪影響を与えることはない。

更に、本発明では、コラムに設けた複数の昇降枠に夫
々割出ユニットを設けているため、ツールヘッドに対向
する割出ユニットをコラムの旋回で他の割出ユニットに
簡単に交換でき、汎用性が一層向上する。

（実施例） 図面で（１）は機台、（２）は該機台（１）上に載置
した傘歯車加工機たる傘歯車研削盤、（４）は該研削盤
（２）の水平なスピンドル（３）に取付けたツールを示
し、該機台（１）の該ツール（４）の前側に、垂直軸線
回りに旋回自在なコラム（５）を設け、該コラム（５）
の外周の径方向両側面に、ワーク把持具（６）を有する
割出ユニット（７）を夫々交換自在に取付けた。

前記コラム（５）の下側部にはリングギヤ（８）が固
設されており、旋回モータ（９）に連結した減速機（1
0）の出力軸上のピニオンギヤ（10a）を該リングギア
（８）に噛合させ、該コラム（５）に該モータ（９）の
作動による正逆方向の旋回動作が与えられるようにし、
また該コラム（５）の周面に当て座（11）を２個突設
し、機台（１）の上面に該各当て座（11）の回動軌跡に
臨むストッパ（12）を夫々設けると共に、該機台（１）
の上面に、シリンダ（13a）とこれの作動により前記リ
ングギヤ（８）の上面に圧接自在なブレーキ部材（13
b）とで構成したブレーキ手段（13）を複数設け、かく
てコラム（５）をブレーキ手段（13）の作動により前記
各ストッパ（12）で停止される旋回位置に位置決めし得
るようにした。

前記割出ユニット（７）は、第４図に示す如く、基台
（7a）と、該基台（7a）の前面側のインデックステーブ
ル（7b）とで構成されており、該テーブル（7b）をその
背面にボルト止めした回転軸（7c）において基台（7a）
に回転自在に且つ軸線方向即ち前後方向に摺動自在に挿
通支持すると共に、該基台（7a）と該テーブル（7b）の
対向面に夫々環状の座板（7d）（7d）をボルト止めし、
該各座板（7d）に鋼球（7e）を回転軸（7c）の同心のリ
ング状に列設し、一方の座板（7d）の各鋼球（7e）を他
方の座板（7d）の各鋼球（7e）（7e）間に係合させるこ
とによって該テーブル（7d）を各インデックス位置に拘
束するインデックス機構（7f）を構成した。

また、基台（7a）の下部には、油圧モータ（7t）によ
って駆動される駆動軸（7g）が軸支されており、該駆動
軸（7g）の前端に偏心したゼネバピン（7h）を取付け、
一方インデックステーブル（7b）の背面外周縁部に、ゼ
ネバピン（7h）が係合するゼネバ歯車（7i）を形成し、
更に基台（7a）の前後方向中間部に上下方向に長手の縦
穴（7j）を形成して、該縦穴（7j）に上端の軸（7k）で
前後方向に揺動自在に枢支されるシフトアーム（7l）を
収納し、該アーム（7l）に前記回転軸（7c）の中間部外
周の溝（7n）に係合する中間のピン（7m）と、前記駆動
軸（7g）の中間部に形成したシフトカム（7p）に係合す
る下端のピンのピン（7q）とを取付けた。

而して、駆動軸（7g）を回転すれば、シフトカム（7
p）とシフトアーム（7l）とを介してインデックステー
ブル（7b）が前方（第４図で右方）に移動され、前記イ
ンデックス機構（7f）の係合が解かれると共に次いでゼ
ネバピン（7h）がゼネバ歯車（7i）に係合してインデッ
クステーブル（7b）がゼネバ歯車（7i）の１ピッチ分だ
けインデックス回転され、ゼネバピン（7h）がゼネバ歯
車（7i）から抜け出る少許手前からシフトカム（7p）と
シフトアーム（7l）とを介してインデックステーブル
（7b）が後方に移動されインデックス機構（7f）が係合
して、該テーブル（7b）が位置決めされ、１回転したと
ころで駆動軸（7g）の後端のドグ（7r）と共働する背面
の近接スイッチ（7s）からの信号により駆動軸（7g）の
回転が停止される。

インデックステーブル（７）の前面には、ワークＡを
内周側から拡径クランプする放射方向の切込み（6a）を
有する皿ばね状のクランプ部材（6b）から成る前記ワー
ク把持具（６）が設けられており、該クランプ部材（6
b）を前方から押圧して拡径する操作ロッド（6c）を前
記回転軸（7c）に挿通し、基台（7a）の背面に突出する
該回転軸（7c）の後端部に、該操作ロッド（6c）に連結
されるピストン（6e）を内挿したクランプシリンダ（6
f）を固設し、該シリンダ（6f）の後部のロータリジョ
イント（6g）を介して該シリンダ（6f）の前室に圧力流
体を導入することにより、操作ロッド（6c）を介してク
ランプ部材（6b）をクランプ動作させるようにした。図
中（6i）はクランプ部材（6b）の支持ピン、（6h）はワ
ークＡの着座を検出するエアスイッチ用のエア通路を示
す。

また、基台（7a）の背面に、クランプシリンダ（6f）
の前側の端壁（7u）に対向する環状溝（7v）を形成し
て、該環状溝（7v）に該端壁（7u）に当接する環状ピス
トン（7w）を内挿し、該環状溝（7v）に流体通路（7x）
を介して流体圧を入力し、該ピストン（7w）を介して回
転軸（7c）即ちインデックステーブル（7b）を後方に押
圧せしめるようにした。そして、前記駆動軸（7g）によ
るインデックス動作時は環状溝（7v）に入力する流体圧
を低くし、インデックステーブル（7b）の後退がクラン
プシリンダ（6f）の後端外周のドグ（7y）と共働する近
接スイッチ（7z）によって確認されたとき、環状溝（7
v）に入力する流体圧を高くして、インデックステーブ
ル（7b）の基台（7a）に対する押し付け力を増大させ、
該テーブル（7b）をインデックス機構（7f）により強固
に位置決め支持し得るようにした。

また、前記コラム（５）の上面にローダリジョイント
ユニット（14）を立設し、両割出ユニット（７）（７）
の各ゼネバ軸を回転駆動する各油圧モータや把持部材を
作動する前記各油圧アクチェータ等に、該ジョイントユ
ニット（14）内の各ジョイントを介して圧油を供給し得
るようにした。

また、コラム（５）の外周の径方向両側に夫々昇降枠
（15）（15）を設けて、該各昇降枠（15）に前記割出ユ
ニット（７）を夫々ボルト（27）によって着脱自在に取
付け、該コラム（５）の上側にシリンダ（16）を夫々立
設して、該各シリンダ（16）のピストンロッドを該各昇
降枠（15）に連結し、各シリンダ（16）の作動により各
割出ユニット（７）を昇降枠（15）を介して昇降し得る
ようにした。

また、前記研削盤（２）はスピンドル（３）を軸支す
るツールヘッド（17）が機台（１）に対しコラム（５）
に向って前後方向と横方向とに移動自在に支持されてお
り、該機台（１）上に横方向に長手のレール（18）に支
持させたスライダ（19）を設けると共に、該スライダ
（19）上に、前記ツールヘッド（17）を該スライダ（1
9）に形成したガイド溝（19a）に沿って前後方向に移動
自在に載置し、該スライダ（19）に、その後端のモータ
（20）により回動される前後に長手の螺杆（21）を設
け、該ツールヘッド（17）の下面に固設したナットスリ
ーブ（22）を該螺杆（21）に螺挿し、また機台（１）の
左側部上面に固設したシリンダ（23）のピストンロッド
を前記スライダ（19）に連結し、該スライダ（19）の左
右両側に夫々当て座（24）を突設すると共に、該機台
（１）の上面の左右両側部にスットパ（25）を夫々設
け、かくて前記ツールヘッド（17）に、前記モータ（2
0）の正逆転により螺杆（21）を介して前後方向への移
動と、シリンダ（23）の作動によりスライダ（19）を介
して横方向への移動とが与えられるようにした。図面で
（26）はスピンドル駆動モータを示す。

次に実施例の作用を説明する。

先ず、ツールヘッド（17）を後退させ、コラム（５）
を時計方向に旋回させストッパ（12）により停止される
旋回位置に位置決めすると共に、ツールヘッド（17）を
図中Ｂで示すストッパ（25）で位置決めされる右側位置
に移動し、この状態でツールヘッド（17）を前進させて
切込み送りする。

１つの歯山のカッティングが終了した後ツールヘッド
（17）を少許後退しワークＡを割出ユニット（７）の作
動により１ピッチ回動させ、ツールヘッド（17）を切込
み送りする。

これを順次繰返しワークＡ全体の歯山のカッティング
が終了した後、ツールヘッド（17）を後退させ、割出ユ
ニット（17）から加工済みのワークＡを取外して次のワ
ークＡをセットする。

これを繰返し行なうことにより図中Ｘで示す割出ユニ
ット（７）の割出ピッチでワークＡが加工される。

また、図中Ｙで示す割出ユニット（７）の割出ピッチ
で加工を行なうときは、コラム（５）を反時計方向に旋
回しツールヘッド（17）をＣで示すストッパ（25）で位
置決めされる左側位置に移動する。

この場合、割出ユニット（７）を下方位置から上方位
置に移動させると、カッティングポイントがツール
（４）の下側部から上側部に移行されるため歯山のねじ
れ方向が第５図に示すように変わる。

従って、割出ユニット（７）を昇降することにより歯
山のねじれ方向の変更に対処できる。

また、コラム（５）の当て座（11）の長さやストッパ
（12）の取付位置を変えることでスピンドル（３）に対
する割出ユニット（７）の傾斜角を変更でき、ピッチ円
錐角の変更にも対処できる。

この場合、コラム（５）を旋回しスピンドル（３）に
対する割出ユニット（７）の傾斜角を変えると、ワーク
Ａに対するカッティングポイントが横方向にずれて歯山
のねじれ角が変化してしまう。そこでツールヘッド（1
7）を横方向に移動して対処する。

また、スライダ（19）の当て座（24）の長さやストッ
パ（25）の取付位置を変えることで、カッティングポイ
ントがワークの横方向に移行されるため、ワークの径の
変更に対処できる。

尚、実施例の如くコラム（５）の周面に割出ユニット
（７）の複数を設けた場合、該コラム（５）を各割出ユ
ニット（７）がツール（４）に正対するように旋回させ
るだけで割出ピッチの変更に簡単に対処でき有利であ
る。

（発明の効果） このように本発明によれば、割出ユニットを昇降する
だけで歯山のねじれ方向の変更に対処できその作業が容
易であり、さらにピッチ円錐角やワークの径の変更にも
簡単に対処でき、しかも割出ユニットの可動軸数を増や
すことなくスピンドルの可動軸数を削減でき、ツール寿
命や加工精度を向上でき、且つ、割出ユニットも簡単に
交換できて、汎用性が一層増す効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例を具備する傘歯車研削盤の側
面図、第２図はその平面図、第３図はその背面図、第４
図は第２図のIV−IV線拡大截断面図、第５図はツールと
ワークとの位置関係を示す線図である。 （１）……機台、（３）……スピンドル （４）……ツール、（５）……コラム （６）……ワーク把持具、（７）……割出ユニット （15）……昇降枠、（17）……ツールヘッド Ａ……ワーク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機台上に、ツールを取付ける水平なスピン
   ドルを軸支するツールヘッドを設けると共に、該ツール
   の前側にワーク把持具を有する割出ユニットを設け、該
   ツールを回転しワークを１ピッチ宛回転する傘歯車加工
   装置であって、前記ツールヘッドを該割出ユニットに向
   って前後方向と横方向とに移動自在とし、前記機台上の
   該ツールの前側に垂直軸線回りに任意の角度で旋回自在
   なコラムを設けると共に、該コラムに周方向に間隔を存
   して昇降自在な複数の昇降枠を設けて、該各昇降枠に前
   記割出ユニットを取付けたことを特徴とする傘歯車加工
   装置。