JP4224696B2 - 歯車仕上装置のための砥石保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、内歯型仕上砥石を回転させることにより該仕上砥石に噛合した被加工歯車を仕上加工するホーニング装置、シェービング装置等の歯車仕上装置に使用する砥石保持装置に関する。

歯車の高い歯形精度が要求される場合は、熱処理された歯車の変形を矯正する仕上加工、所謂ホーニング加工が施される。この仕上加工は、被加工歯車に対して内歯型仕上砥石を一定の交差角をもって噛合させた状態で回転させることにより、歯形状を修正するものである。仕上砥石は、砥石保持装置の外周歯を有した砥石回転用歯車に保持され、該砥石回転用歯車は外周歯に噛合する駆動装置により回転させられ、摺動装置により被加工歯車への切込みのための摺動動作を行う。歯形の修正を完了するまでには、通常仕上砥石の一つの歯当たり２０から１００回という多くの回数に亘って被加工歯車の歯と噛合を繰り返す。従って、仕上砥石の寿命は一般に短い。

従来の一般的な歯車仕上装置は、砥石回転用歯車に対し１個の仕上砥石を装着していた。従って、砥石の寿命に達する度に装置を停止し、新たな砥石と交換する必要があった。砥石の装着には高い寸法精度が要求され、慎重な取り付け作業が要求される上、取り付けに不可避な隙間に起因する仕上砥石の取り付け位置の誤差を修正するため、取り付け後にドレッシングを行う必要があった。従って、仕上砥石の交換に要する時間が、歯車の仕上加工全体の内に占める割合が大きく、その短縮化及び手間の簡略化が要請されていた。

この要請に応えるため、本出願人は、以下の歯車仕上装置を提案した。その歯車仕上装置は、複数の仕上砥石を並列に砥石保持装置で保持し、該仕上砥石をワーク（被加工歯車）に対し交差角をもって位置決めし、仕上砥石の軸線に平行に摺動させ且つ固定することができる。砥石保持装置に装着された駆動部により仕上砥石は回転させられる。ワークは、歯車仕上装置の機台上の１対の心押し台により保持される。なお、この歯車仕上装置は、ワークが一方の心押し台に装着された駆動モータにより回転させられる同期式に構成されている。このワークに対し、砥石保持装置は切り込み方向に摺動され、仕上げ加工を行なう。この歯車仕上装置によれば、最初に複数の仕上砥石を砥石保持装置に装着し位置調整を行っておけば、１つの仕上歯車が磨耗した際に砥石保持装置を摺動させ固定することにより、すでに位置調整された新たな仕上砥石を加工位置に至らしめることができ、迅速に仕上加工を継続することができる。また、異種の仕上歯車を装着しておくことにより、異種の被加工歯車のための段取り時間を短縮することができる。（特許文献１参照）。
特開平７−２４６３４号公報

しかしながら、上記いずれの歯車仕上装置においても、砥石保持装置には、その内周面に複数の砥石を嵌合させ、砥石の外側の端面及び砥石回転用歯車の端面を覆うように固定用リングをあてがい、該固定用リングを貫通して砥石及び砥石回転用歯車の各々へ延びる固定ボルトを締結することにより砥石を固定するのが一般的であった。したがって、砥石の装着時に、固定用リングに沿って多くの固定ボルトを締結する必要があり、砥石の交換時にはそれらの固定ボルトを緩め、再び締めるという作業をする必要があった。後者の砥石保持装置では、１個の砥石が摩耗した際に、すでに位置調整された新たな仕上砥石を加工位置に至らしめることができ、迅速に仕上加工を継続することができるものの、砥石の装着及び交換時に固定ボルトを締結するのに手間が掛かるという問題は未解決であった。

このような問題は、ホーニングにおいてのみならず、シェービングその他の、内歯型仕上砥石を用いた歯車仕上げ加工において同様に生じる。

したがって、本発明は、内歯型の仕上砥石を用いた歯車仕上装置のための砥石保持装置であって、砥石の装着及び交換を簡便迅速に行ない得る砥石保持装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、内歯型の仕上砥石を回転させることにより該仕上砥石に噛合した被加工歯車を仕上加工する歯車仕上装置のための砥石保持装置であって、中央に仕上砥石を保持するための開口部を有し歯車仕上装置の機台に支持されるヘッドフレームと、円環状をなして内周部に仕上砥石を装着可能であり、前記ヘッドフレームの開口部内に支持され駆動装置により該開口部内で回転させられる砥石保持部とを備え、 該砥石保持部は、砥石挿入用開口部及び該開口部から挿入された砥石を固定位置に受け入れる受け入れ部を備え前記ヘッドフレーム内で前記駆動装置からの駆動力を受ける砥石回転用歯車と、前記砥石挿入用開口部において前記砥石回転用歯車の内周部に支持されて該砥石回転用歯車の軸線方向へ摺動可能とされ、仕上砥石の外径より僅かに大きい内径を有した円環状の移動体と、前記受け入れ部に挿入された仕上砥石の挿入側端面に当接してストッパの役割をなすように前記砥石回転用歯車内に突出した突部と、仕上砥石を前記受け入れ部まで挿入した後に前記移動体の内周面に沿って挿入されて抜け止め状態に係合され、該移動体の仕上砥石側への摺動により押し動かされて仕上砥石の端面に当接し該仕上砥石を固定する押圧カラーと、前記砥石回転用歯車に設けられ前記移動体を前記受け入れ部側へ駆動するアクチュエータとを備えていることを特徴とする砥石保持装置を提供するものである（発明１）。

発明１に係る砥石保持装置は、前記砥石回転用歯車が、前記移動体を該砥石回転用歯車の軸線方向に摺動可能に受け入れる環状の凹部を内周面に有し、前記アクチュエータが油圧式駆動部であり、該油圧式駆動部は、作動油を圧送する加圧部と、前記移動体を前記受け入れ部側へ移動させるように作動油を該加圧部から前記凹部に導く油路とを備えているものとすることができる（発明２）。

発明２に係る砥石保持装置は、前記油圧式駆動部の加圧部が、前記砥石回転用歯車の内部に設けられたシリンダ−ピストン機構と、該シリンダ−ピストン機構のピストンを押圧するための押圧部とを備えているものとすることができる（発明３）。

発明３に係る砥石保持装置は、前記押圧部が、前記砥石回転用歯車に設けられて前記ピストンに達する雌ねじ付き穴と、該雌ねじ付き穴に螺入され外部から操作可能な雄ねじ付きボルトを備えているものとすることができる（発明４）。

発明１〜４に係る砥石保持装置は、前記砥石回転用歯車が、前記シリンダ−ピストン機構と連動する副シリンダ−ピストン機構を備え、該副シリンダ−ピストン機構のピストンには、前記シリンダ−ピストン機構からの圧油を受けて該ピストンが摺動したときに前記砥石回転用歯車から前記開口側へ突出する棒状のインジケータが取り付けられているものとすることができる（発明５）。

発明１〜５に係る砥石保持装置は、前記受け入れ部が、仕上砥石の外径より僅かに内径の大きい円環状をなし周方向の複数箇所にボール受け入れ用切欠きを備えた中間部材と、該中間部材を砥石回転用歯車の軸線方向へ摺動可能に受け入れる環状凹所と、前記切欠きに受け入れられ各々の内端部を結ぶ接円が仕上砥石の外径とほぼ同じ径となるように受け入れ深さ及び直径が決められた心合わせ用ボールとを備えており、前記環状凹所の底面は、前記砥石挿入用開口部側から前記受け入れ部側へ僅かにテーパ状となっているものとすることができる（発明６）。

発明１〜６に係る砥石保持装置は、前記中間部材が、前記砥石挿入用開口部側への摺動により前記移動部材を該開口部側へ押し動かし得るように前記環状凹所内に配置され、前記砥石回転用歯車には、外部から圧縮空気を供給するためのポートと、圧縮空気を前記環状凹所に導き前記中間部材を前記開口部側へ摺動させるためのエア通路とが設けられているものとすることができる（発明７）。

発明１によれば、歯車仕上装置の機台に支持されるヘッドフレームの開口部内で回転させられる砥石保持部が、砥石挿入用開口部から挿入された砥石を固定位置に受け入れる受け入れ部を備えた砥石回転用歯車と、前記砥石挿入用開口部において前記砥石回転用歯車の内周部に摺動可能に支持された円環状の移動体と、仕上砥石の挿入側端面に当接してストッパの役割をなす突部と、仕上砥石を挿入した後に前記移動体の内周面に沿って挿入されて抜け止め状態に係合され、該移動体の仕上砥石側への摺動により押し動かされて仕上砥石の端面に当接し固定する押圧カラーと、前記移動体を前記受け入れ部側へ駆動するアクチュエータとを備えている。したがって、アクチュエータを作動させれば、該アクチュエータにより駆動される移動体が押圧カラーを押し動かして仕上砥石の端面に当接させ、これにより仕上砥石は固定される。したがって、アクチュエータを作動させる操作により、砥石の装着及び交換を簡便迅速に行なうことができる。

発明２によれば、油圧駆動式駆動部であるアクチュエータが、加圧部からの作動油を油路を通じて、凹部内の移動体に作用させ、砥石回転用歯車の受け入れ部側へ移動させるので、アクチュエータの作動により移動体の各々を油圧駆動させることができ、操作が極めて簡便迅速である。

発明３によれば、油圧式駆動部が砥石回転用歯車内部のシリンダ−ピストン機構と、該シリンダ−ピストン機構のピストンを押圧するための押圧部とを備えているので、押圧部を操作することにより、シリンダ−ピストン機構に基づきアクチュエータを作動させることができる。

発明４によれば、押圧部が、砥石回転用歯車に設けられて前記ピストンに達する雌ねじ付き穴と、該雌ねじ付き穴に螺入され外部から操作可能な雄ねじ付きボルトを備えているので、雄ねじ付きボルトを回転するという簡便な操作でアクチュエータを作動させることができる。また、油圧式駆動部が砥石回転用歯車内に納められた形態となるので、回転部分に外部から油路を接続する必要がなく、簡単な構造で確実な作動が得られる。

発明５によれば、前記シリンダ−ピストン機構と連動する副シリンダ−ピストン機構に取り付けられた棒状のインジケータの突出具合により、砥石の固定の有無を判別することができ、確実な操作が保証される。

発明６によれば、中間部材に受け入れられた心合わせ用ボールにより仕上砥石は正確に心出しされる。また、中間部材を受け入れる環状凹所の底面は砥石挿入用開口部側から受け入れ部側へ僅かにテーパ状となっているので、心合わせ用ボールは、仕上砥石を受け入れ部側へ挿入するにしたがって強く心合わせ用ボールに接触する。したがって、仕上砥石の挿入が容易であり且つ挿入端で確実に心出しが行なわれる。

発明７によれば、ポートからエア通路を経て供給された圧縮空気が環状凹所内の中間部材を摺動させ、これにより移動部材が砥石挿入用開口部側へ押し動かされる。したがって、中間部材の摺動により固定されていた仕上砥石は、ポートへの圧縮空気の供給という簡単な操作で、固定が解除され、容易に取り出すことができる。

以下、本発明の実施形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る砥石保持装置を備えた歯車仕上装置の一部を示している。該歯車仕上装置は、図外の駆動モータにより摺動させられるテーブル１１、及び該テーブル１１上に配置されたワーク保持部１２を備えている。ワーク保持部１２は、テーブル摺動方向に平行に摺動可能な２台の心押台１３、１４と、一方の心押台１３の軸１５を回転駆動させるモータ１６とを備えている。これにより、ワークＷは心押台１３，１４の間で軸１５と一体回転自在に保持される。テーブル１１の後方（図１の紙面の奧方向）には、心押台の軸線にほぼ垂直方向に接近離反し得るように支持された摺動装置（図示せず）が配置され、該摺動装置の前端に結合部及び作動部（図示せず）を介して砥石保持装置２０が装着されている。摺動装置は、ワーク及び仕上砥石の交換時に加工位置から後退し、加工時にはワークに対し仕上砥石の切り込み動作を行なわせるために前進する。結合部は、ワークＷとなる歯車に対して仕上砥石を交差角を持って係合させるため、砥石保持装置を前記摺動装置の摺動方向に沿って延びる軸線回りに回動させる機能を有する。作動部は、砥石保持装置に支持され複数の仕上砥石を順次加工位置に至らせるため、砥石保持装置を、該砥石保持装置に支持される仕上砥石の軸線方向に摺動させる機能を有する。これら摺動装置、結合部及び作動部としては、例えば、特開平７−２４６３４号公報に記載の歯車仕上装置に採用されているような、公知のものを適用することができる。

以上のように、この歯車仕上装置は、ワークＷと仕上砥石の双方を駆動させつつ加工する同期式に構成されたものである。

砥石保持装置２０は、図２に縦断面を示すように、中央に仕上砥石を保持するための開口部を有し歯車仕上装置の機台に支持されるヘッドフレーム２１と、円環状をなして内周部に仕上砥石を装着可能であり、前記ヘッドフレームの開口部内に支持される砥石保持部２２と、該砥石保持部内の仕上砥石を回転駆動するための駆動装置２３とを備えている。駆動装置２３は、ヘッドフレーム２１に結合された伝動部４１、及び該伝動部４１に結合された駆動モータ４２を備えている。

伝動部４１は、ヘッドフレーム２１と一体的に形成された伝動部フレーム４１ａと、該伝動部フレーム４１ａ内に支持された中空の中間軸４１ｂと、該中間軸４１ｂの外周面に固着された伝動歯車４１ｃと、中間軸４１ｂを支持するベアリング４１ｄとを備えている。

駆動モータ４２は、伝動部フレーム４１ａに結合されたモータ本体４２ａと、該モータ本体から伝動部フレーム４１ａ内に延び、中間軸４１ｂに結合された出力軸４２ｂとを備えている。

砥石保持部２２は、この実施形態においては、ヘッドフレーム２１の軸線方向に並んで２個備えられている。図２及びその要部拡大図である図３においては、仕上砥石Ａ１，Ａ２を保持するための２個の砥石保持部２２が左右に並んで示されている。これらの砥石保持部２２は、寸法上の差はあるものの基本的な構造はほぼ対称形となっている。したがって、ここでは、右側の砥石保持部２２を主に説明する。

砥石保持部２２は、ヘッドフレーム２１内で回転可能に支持された砥石回転用歯車５０を備えている。砥石回転用歯車５０は、ベアリング５１によりヘッドフレーム２１内に支持され、外歯５２を駆動装置の伝動歯車４１ｃに噛合させ、該伝動歯車からの駆動力を受けて回転する。砥石回転用歯車５０は、ヘッドフレーム２１の端面に近い側の砥石挿入用開口部５３と、該開口部から挿入された砥石を固定位置に受け入れる受け入れ部５４とを備えている。

砥石挿入用開口部５３には、仕上砥石Ａ１の外径より僅かに大きい内径を有した円環状の移動体５５が装着されている。そして、砥石挿入用開口部５３の内周面には、移動体５５を砥石回転用歯車の軸線方向に摺動可能に受け入れる環状の凹部５６が形成されている。

砥石回転用歯車５０の内周面にはさらに、受け入れ部５４に挿入された仕上砥石の挿入側端面に当接してストッパの役割をなすように突出した環状の突部５７が形成されている。突部５７は、周方向に例えば３つに分割され、各々を砥石回転用歯車５０にビス等で固定され全体として円環を形成するようになっている。

受け入れ部５４まで挿入した仕上砥石Ａ１を固定するために、押圧カラー５８が移動体５５の内周面に沿って挿入され該移動体に抜け止め状態に該係合する。この実施形態では、移動体５５及び押圧カラー５８は、バイオネットジョイントを形成する。すなわち、図６及び図７に示すように、移動体５５及び押圧カラー５８は、各々の内周面及び外周面に間隔をおいて延び押圧カラー５８挿入後に周方向へ回動することにより相互に係合して抜け止め状態となる係合片５５ａ、５８ａを備えている。図６は、移動体５５に押圧カラー５８を挿入した状態、図７は押圧カラー５８を挿入後に周方向に回動した係合状態を示している。押圧カラー５８には、係合片５８ａが係合状態及び非係合状態に至ったときに係合片５５ａに当接するピン５８ｂが設けられており、操作の確認が容易となっている。或いは、移動体５５と押圧カラー５８の抜け止め状態の係合は、各々に設けられた雌ねじと雄ねじとの螺合による等、種々の形態で得ることができる。

砥石保持装置２０はさらに、砥石回転用歯車５０に設けられ移動体５５を受け入れ部側へ駆動するアクチュエータ６０を備えている。この実施形態においては、アクチュエータ６０は、油圧式駆動部とされている。この油圧式駆動部は、作動油を圧送する加圧部６１と、移動体５５を受け入れ部側へ移動させるように作動油を該加圧部から凹部５６に導く油路６２ａ、６２ｂとを備えている。油路は、図３において一部のみが示されているが、図外の部分を経て凹部５６の砥石挿入用開口部側端部に通じている。加圧部６１は、砥石回転用歯車の内部に設けられたシリンダ６３ａ及びピストン６３ｂを備えたシリンダ−ピストン機構６３と、ピストン６３ｂを押圧するための押圧部６４とを備えている。押圧部６４は、砥石回転用歯車に設けられてピストンに達する雌ねじ付き穴６４ａと、該雌ねじ付き穴に螺入され外部から操作可能な雄ねじ付きボルト６４ｂにより構成されている。

図４に示すように、砥石回転用歯車５０はさらに、シリンダ−ピストン機構６３と連動する副シリンダ−ピストン機構７０を備えている。該副シリンダ−ピストン機構のシリンダ７１は、シリンダ−ピストン機構６３から周方向に離れた位置に形成され、前述の油路６２ａに続く油路６２ｃに接続されている。副シリンダ−ピストン機構７０のピストン７２には、シリンダ−ピストン機構６３から油路を経て圧油を受け、該ピストン７２が摺動したときに砥石回転用歯車５０から砥石挿入用開口部側へ突出する棒状のインジケータ７３が取り付けられている。砥石回転用歯車５０には、インジケータ７３を通すための孔７４が形成され、さらにピストン７２を受け入れ部５４側へ付勢するためのコイルばね７５が装着されている。

図７は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。アクチュエータ６０の油路は、図３に示す砥石回転用歯車５０の幅方向に延びる油路６２ｂから、図７に示すほぼ周方向に延びる油路６２ａに接続されている。油路６２ａは、後述する副シリンダ−ピストン機構７０のための油路６２ｃに接続されている。油路６２ａはまた、図８に示す油路６２ｄに接続されている。油路６２ｄは、砥石回転用歯車５０の幅方向に延びて該砥石回転用歯車５０の両端面に開いており、両端部は脱着可能な栓６５により閉じられている。この油路６２ｄは、油の補充及び油路内のエア抜きのために使用される。

図２に示すように、砥石回転用歯車５０における受け入れ部５４には、仕上砥石の心出しをするための位置決め機構８０が設けられている。位置決め機構８０は、仕上砥石Ａ１の外径より僅かに内径の大きい円環状をなす中間部材８１を備えており、中間部材８１には、周方向の複数箇所にボール受け入れ用切欠き８１ａが形成されている。受け入れ部５４には、中間部材８１を砥石回転用歯車の軸線方向へ摺動可能に受け入れるために、環状凹所８２が形成されている。切欠き８１ａは、中間部材８１の径方向内方へ向けてテーパ状をなし、心合わせ用ボール８３は、中間部材８１の内周面側へ僅かに突出するように切欠き８１ａに受け入れられている。この心合わせ用ボール８３は、各々の内端部を結ぶ接円が仕上砥石Ａ１の外径とほぼ同じ径となるように受け入れ深さ及び直径が決められている。また、環状凹所８２の底面は、砥石挿入用開口部５３側から受け入れ部５４側へ僅かに径を小さくしたテーパ状となっている。

砥石保持装置２０は、さらに中間部材８１を環状凹所８２内で砥石回転用歯車５０の軸線方向に摺動させるための加圧装置９０を備えている。このために、砥石回転用歯車５０には、外部から圧縮空気を供給するための第１ポート９１ａ及び第２ポート（図におい


て第１ポートの背後にあり、その位置を９１ｂとして示す）が設けられている。第１ポート９１ａは、圧縮空気を環状凹所８２の砥石挿入用開口部５３側端部にある環状室９２ａに導くための第１エア通路９３ａに接続されている。第２ポートは、圧縮空気を環状凹所８２における突部５７寄りの端部にある環状室９２ｂに導くための第２エア通路９３ｂに接続されている。加圧装置９０は、第１ポートから圧縮空気を供給することにより、中間部材８１を突部５７側に移動させ、第２ポートから圧縮空気を供給することにより、中間部材８１を砥石挿入用開口部５３側に移動させる。また、加圧装置９０は、中間部材８１が、環状凹所８２内で砥石挿入用開口部５３側への摺動したときに、移動部材５５を該開口部５３側へ押し動かすように構成されている。

前述の通り、この実施形態においては、２個の砥石保持部２２が左右に並んで備えられ、基本的な構造は突部５７に関してほぼ対称形となっている。したがって、図２〜図５における右側の砥石保持部２２について説明した移動体５５、押圧カラー５８、アクチュエータ６０、副シリンダ−ピストン機構７０、位置決め機構８０、加圧装置９０等は、図の左側における砥石保持部２２にも設けられている。

この砥石保持装置２０は、以下のようにして使用される。通常の状態において、閉回路を構成する油路６２ａ〜６２ｄには油が充填されている。また、突部５７は、砥石回転用歯車５０に取り付けられている。

例えば、図３における右側の砥石保持部２２に仕上砥石Ａ１を装着する場合は、雄ねじ付きボルト６４ｂをピストン６３ｂに対し後退させておく。また、第２ポート９１ｂに圧縮空気を送り、中間部材８１を紙面右側へ移動させておく。これにより、移動体５５は砥石回転用歯車５０の端面側へ移動している。押圧カラー５８は、取り外しておく。この状態で仕上砥石を砥石挿入用開口部５３から挿入する。この場合、砥石の幅に応じて、適宜の幅のスペーサＢ１を先に挿入する。

仕上砥石Ａ１の挿入の際、仕上砥石の外周面は、位置決め機構８０の中間部材８１との隙間で案内されて容易に前進する。

仕上げ砥石Ａ１の端面と突部５７の端面とが接触したら、第１ポート９１ａから圧縮空気を供給する。これにより、中間部材８１は、環状室９２ａに達した圧縮空気により押圧されて環状凹所８２内で突部５７側へ移動する。その結果、環状凹所８２のテーパ状底面の作用で心合わせ用ボール８３が仕上砥石Ａ１の周面に強く接触し、砥石回転用歯車５０に対する正確な心出しが得られる。

歯車のホーニング盤においては、仕上砥石を砥石保持装置に取り付けた後、取付け誤差を解消するために、非加工歯車の基準寸法を有する歯車型ツールを心押し台に装着して仕上砥石のドレッシングを行なうことが多い。本発明によれば、仕上砥石の取付け精度が高いので、ドレッシングによる切削量が少なくて済み、ドレッシングに要する時間も短縮されるという効果も得られる。

スペーサＢ１及び仕上砥石Ａ１を受け入れ部５４まで挿入した後、押圧カラー５８を挿入し回動して、その係合部５８ａと移動体５５の係合部５５ａとを係合させる。これによ
り、押圧カラー５８は、仕上砥石Ａ１の端面にほぼ接する位に近接する。

この状態で、ドライバ等を用いて雄ねじ付きボルト６４ｂを前進させるように回転する。これにより、シリンダ−ピストン機構６３のピストン６３が前進し、作動油は油路６２ｂから油路６２ａ等を経て環状凹部５６の砥石挿入用開口部側端部に圧送される。その結果、移動体５５は受け入れ部５４側へ押し動かされる。こうして移動体５５が前進すると、押圧カラー５８はこれに押し動かされ、仕上砥石Ａ１の端面を押圧する。その結果、仕上砥石Ａ１は、砥石回転用歯車５０に強固に保持される。移動体５５は環状をなし、これが環状凹所５６内に納められているので、作動油の圧力は均一に移動体５５に作用する。したがって、アクチュエータが１箇所のシリンダ−ピストン機構６３で構成されていても、その操作で仕上砥石の周方向全体に固定のための押圧力を作用させることができる。

ピストン６３の前進に伴って、油路６２ｃを経て作動油が副シリンダ−ピストン機構７０にも作用する。これにより、ピストン７２は砥石回転用歯車５０の端面側へと後退させられ、これに伴ってインジケータ７３が砥石回転用歯車５０端面から押し出される。その結果、使用者は仕上砥石Ａ１が固定されたことを確実に知ることができる。

この操作を、必要に応じて、図２の右側の砥石保持部２２に対しても行なう。これにより、仕上砥石の取付けが完了する。

仕上砥石の取り外しは、以下のようにして行なう。先ず、押圧部６４の雄ねじ付きボルト６４ｂを回転して砥石回転用歯車５０端面側へ後退させる。これにより、シリンダ−ピストン機構６３のピストン６３ｂは、拘束を解除される。次に、加圧装置９０の第２ポート９１ｂに圧縮空気源からのホースを接続し、圧縮空気を供給する。これにより、圧縮空気が第２エア通路９３ｂを経て環状室９２ｂに達し、中間部材８１を砥石挿入用開口部５３側へ押し動かす。その結果、芯合わせ用ボール８３は、環状凹所８２のテーパ状底面の作用により、仕上砥石Ａ１の周面との接触圧を低下させると同時に中間部材８１の右端面が移動体５５の左端面に接触して、該移動体を紙面右側へ移動させる。この結果、仕上砥石Ａ１と押圧カラー５８との間に隙間が形成されるので、押圧カラー５８を回動して移動部材５５との係合を解く。これにより、仕上砥石Ａ１を受け入れ部５４から容易に取り出すことができる。図９は、このようにして、押圧カラー５８、仕上砥石Ａ１及びスペーサＢ１を砥石保持装置２０から取り外した状態を示している。

この実施形態のように、砥石保持装置２０が、２個の砥石保持部２２を備えている場合は、一方の仕上砥石が摩耗すると、ヘッドフレームをその軸線方向に摺動させて、他方の仕上砥石による加工を続けることができる。或いは、砥石保持部２２に装着される２個の仕上砥石を種類の異なるものとすれば、異種の被加工歯車に対して仕上砥石の取り替えをすることなく、必要な加工を迅速に行うことができる。但し、砥石保持装置２０は、１個の砥石保持部を備えたものとすることもできる。


上記実施形態においては、シリンダ−ピストン機構６３のピストン６３ｂを押圧するための押圧部６４として、外部から操作可能な雄ねじ付きボルト６４ｂを備えたものを示したが、この他、ピストンを押圧するための種々の倍力機構を採用することができる。例えば、押圧部はピストンに到達するロッドを外部から操作するためのレバー機構を備え、レバーの回動操作により、ピストンを移動させるものとすることができる。さらに、油圧ポートを備えて、油圧ホースを接続することにより、圧油をシリンダ−ピストン機構に供給して作動させるようにしてもよい。この場合は、回転する砥石保持部を自由にするために、油圧ホースはポートに対して脱着可能とするのが望ましい。

仕上砥石の固定を確認するためのインジケータとしては、前述のものの他、シリンダ−ピストン機構の作動に伴う作動油の圧力又は動作部材の接触圧を検知する圧力センサを備え、その出力を表示するものとすることもできる。

また、仕上砥石の心出しのための位置決め機構としては、前述のものの他、種々のものを採用することができ、例えば、仕上砥石の外周面に設けた溝に、該溝から突出するリング状の弾性部材を嵌めたものを用いることもできる（特開平１１−５８１３４号公報）。

なお、本発明の砥石保持装置は、上記同期式のものに限らず、ワークＷは仕上砥石との噛合のもとで、仕上砥石に伴われて回転する、いわゆる連れ回り状態で加工されるように構成された歯車仕上装置においても適用することができる。

本発明の一実施例に係る砥石保持装置を備えた歯車仕上装置の一部の正面図である。 図１に示す砥石保持装置の縦断側面図である。 図２に示す砥石保持装置の上部の拡大図である。 図２に示す砥石保持装置おけるインジケータを中心に示す拡大図である。 図２に示す砥石保持装置おける加圧装置を中心に示す拡大図である。 図２に示す砥石保持装置について砥石回転用歯車に対する移動体の非係合状態を示す正面図である。 図２に示す砥石保持装置について砥石回転用歯車に対する移動体の係合状態を示す正面図である。 図２に示す砥石保持装置の上部の縦断側面図である。 図２に示す砥石保持装置から仕上砥石等を取り外した状態を示す縦断側面図である。

符号の説明

２０ 砥石保持装置
２１ ヘッドフレーム
２２ 砥石保持部
２３ 駆動装置
５０ 砥石回転用歯車
５３ 砥石挿入用開口部
５４ 受け入れ部
５５ 移動体
５６ 凹部
５７ 突部
５８ 押圧カラー
６０ アクチュエータ
６１ 加圧部
６２ａ〜６２ｄ 油路
６３ シリンダ−ピストン機構
６４ 押圧部
６４ｂ 雄ねじ付きボルト
７０ 副シリンダ−ピストン機構
７３ インジケータ
８１ 中間部材
８１ａ ボール受け入れ用切欠き
８２ 環状凹所
８３ 心合わせ用ボール
９１ａ、９１ｂ ポート
９３ａ 第１エア通路
Ａ１，Ａ２仕上砥石

Claims (7)

1. 内歯型の仕上砥石を回転させることにより該仕上砥石に噛合した被加工歯車を仕上加工する歯車仕上装置のための砥石保持装置であって、
   中央に仕上砥石を保持するための開口部を有し歯車仕上装置の機台に支持されるヘッドフレームと、円環状をなして内周部に仕上砥石を装着可能であり、前記ヘッドフレームの開口部内に支持され駆動装置により該開口部内で回転させられる砥石保持部とを備え、
   該砥石保持部は、
   砥石挿入用開口部及び該開口部から挿入された砥石を固定位置に受け入れる受け入れ部を備え前記ヘッドフレーム内で前記駆動装置からの駆動力を受ける砥石回転用歯車と、
   前記砥石挿入用開口部において前記砥石回転用歯車の内周部に支持されて該砥石回転用歯車の軸線方向へ摺動可能とされ、仕上砥石の外径より僅かに大きい内径を有した円環状の移動体と、
   前記受け入れ部に挿入された仕上砥石の挿入側端面に当接してストッパの役割をなすように前記砥石回転用歯車内に突出した突部と、
   仕上砥石を前記受け入れ部まで挿入した後に前記移動体の内周面に沿って挿入されて抜け止め状態に係合され、該移動体の仕上砥石側への摺動により押し動かされて仕上砥石の端面に当接し該仕上砥石を固定する押圧カラーと、
   前記砥石回転用歯車に設けられ前記移動体を前記受け入れ部側へ駆動するアクチュエータと
   を備えていることを特徴とする砥石保持装置。
2. 前記砥石回転用歯車が、前記移動体を該砥石回転用歯車の軸線方向に摺動可能に受け入れる環状の凹部を内周面に有し、前記アクチュエータが油圧式駆動部であり、
   該油圧式駆動部は、作動油を圧送する加圧部と、前記移動体を前記受け入れ部側へ移動させるように作動油を該加圧部から前記凹部に導く油路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の砥石保持装置。
3. 前記油圧式駆動部の加圧部が、前記砥石回転用歯車の内部に設けられたシリンダ−ピストン機構と、該シリンダ−ピストン機構のピストンを押圧するための押圧部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の砥石保持装置。
4. 前記押圧部が、前記砥石回転用歯車に設けられて前記ピストンに達する雌ねじ付き穴と、該雌ねじ付き穴に螺入され外部から操作可能な雄ねじ付きボルトを備えていることを特徴とする請求項３に記載の砥石保持装置。
5. 前記砥石回転用歯車が、前記シリンダ−ピストン機構と連動する副シリンダ−ピストン機構を備え、該副シリンダ−ピストン機構のピストンには、前記シリンダ−ピストン機構からの圧油を受けて該ピストンが摺動したときに前記砥石回転用歯車から前記開口側へ突出する棒状のインジケータが取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の砥石保持装置。
6. 前記受け入れ部が、仕上砥石の外径より僅かに内径の大きい円環状をなし周方向の複数箇所にボール受け入れ用切欠きを備えた中間部材と、該中間部材を砥石回転用歯車の軸線方向へ摺動可能に受け入れる環状凹所と、前記切欠きに受け入れられ各々の内端部を結ぶ接円が仕上砥石の外径とほぼ同じ径となるように受け入れ深さ及び直径が決められた心合わせ用ボールとを備えており、前記環状凹所の底面は、前記砥石挿入用開口部側から前記受け入れ部側へ僅かにテーパ状となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の砥石保持装置。
7. 前記中間部材は、前記砥石挿入用開口部側への摺動により前記移動部材を該開口部側へ押し動かし得るように前記環状凹所内に配置され、前記砥石回転用歯車には、外部から圧縮空気を供給するためのポートと、圧縮空気を前記環状凹所に導き前記中間部材を前記開口部側へ摺動させるためのエア通路とが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の砥石保持装置。

Images