JPH0737788Y2 - 歯車歯面の仕上げ研削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、ギヤやピニオン等の歯車の歯面内に一次成
形によって形成されるバリ、及び、かえりを除去する装
置の構造の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の考案はピニオンやギヤ等の歯車を成
形するに歯車面取り（チャンファリング）時に歯面内に
発生するバリとかえりの除去を行う仕上げ研削装置に関
する考案であり、特に、所定の表面に砥粒を電着したウ
オームとワイヤバフを当該歯車の歯面のバリ部分、及
び、かえり部分に対して該ウオームとワイヤバフの軸心
より外れた位置にて所定角度斜交させる等してバリ部分
とかえり部分の内側から外側に、上側から下側に該ウオ
ームとワイヤバフを係合状態で回転刷掃させて連続的に
バリとかえりを除去する仕上げ研削装置に係る考案であ
る。

〈従来の技術〉 周知の如く、機械装置、就中、稼働部分を有する機械装
置にはピニオン、ギヤ等の歯車類が広く用いられてお
り、したがって、歯車の成形加工装置や技術が高度に開
発されて実用に供されている。

そして、特殊な場合を除いてはほとんどの歯車はホブ等
の成形装置により歯切り切削加工を行って素材歯車のワ
ークを、例えば、ライシャワーダイスやライスハウエル
等の切削加工により一次成形し、シェービングカッター
等により仕上げ加工が行われている。

而して、一次成形の歯車ワークにおいてはその歯面の内
部に一種の肉流れにより該歯車ワークの歯面の端部にバ
リや鋭利なかえりが外向きに形成され、したがって、当
然のことながら、二次加工の仕上げ研削においては該バ
リやかえりの除去を行わねばならず、これに対処する
に、従来はやすりによる手作業や砥石による創成面取り
等の手作業を行っていた。

〈考案が解決しようとする課題〉 したがって、これらのバリやかえり除去の手作業は著し
く能率が悪いという欠点があり、又、極めて熟練を要
し、その仕上げ精度は均一な再現性が期し難い難点があ
り、しかも、取り残しが発生する等の不都合さがある。

したがって、結果的にコスト高につながり、品質上も不
安定になるという不利点もあり、量産体制に結び付か
ず、均一な仕上げ精度が得られないという不都合さがあ
った。

而して、研削によるバリ等の除去は歯車ワークの材質や
一次加工の程度によって100％なされる場合もあるが、
材質、或いは、研削工具等の変化によって完全な除去が
なされ得ず、特に、チャンファリングの際の歯面内側の
加工時に生じたバリは完全除去が難しい難点があり、在
来技術として歯車の両側の歯面の一方側に所定のバリ取
り治具を設け、他側側にバフ治具等を設けて仕上げ研削
をするようにした技術があるが、歯面内に形成されるバ
リやかえりの除去が軽負荷では完全除去が出来ないきら
いがあった。

そこで、出願人の先願発明の特願昭62-145175号発明等
において、一次成形された歯車のワークの歯面に電着砥
粒を付着加工したウオームを係合させて該ウオームの回
転により歯車を所定の負荷の状態で回転させ、バリ研削
除去を行うようにした技術を開発したが、充分にかえり
の除去がなされないマイナス点があった。

〈考案の目的〉 この出願の考案の目的は上述従来技術に基づく一次成形
後の歯車の歯面内に形成されるバリとかえりの除去の仕
上げ研削の問題点を解決すべき技術的課題とし、何ら熟
練を要することなく均一な仕上げ精度で確実にバリとか
えりの除去の仕上げ研削が行え、しかも、連続的な作業
が行えてラインのタクトに適合し、コストダウンが図
れ、仕上がり精度を良好にし、製品に対する信頼度を高
めることが出来るようにして機械製造産業における成形
技術利用分野に益する優れた仕上げ研削装置を提供せん
とするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を要旨とす
るこの出願の考案の構成は前述課題を解決するために、
所定の切削加工によるピニオンやギヤ等の歯車素材の一
次成形加工後の歯車ワークをセットプレートにセット
し、これに対し、砥粒電着する等して成形されたウオー
ムを歯車ワークの歯面内部分に所定角度の斜交姿勢で噛
み合せ、ウオームの歯面によってワークに回転を得、而
して、ウオームのリードによりワークの歯面との間に刷
掃作用を生じさせ、ワークの歯車に負荷を付与してウオ
ームの軸心より外れた部分で一方寄り側の歯面の所定部
分に係合させてバリを内側より外側へ、或いは、上側か
ら下側へ刷掃して除去するようにウオームを所定に回
転、或いは、逆回転させて連続的に歯面端部のバリを同
一精度で除去することが出来るようにし、更に、他方寄
り側でウオームと芯間を所定に調整されたワイヤバフを
係合させて回転させることにより、ワークに補助的に負
荷を与えてかえりを内側から外側に、或いは、上側から
下側に刷掃して除去するようにした技術的手段を講じた
ものである。

〈実施例〉 次に、この出願の考案の実施例を図面に基づいて説明す
れば以下の通りである。

１はこの出願の考案の要旨を成す仕上げ研削装置であ
り、ホブ等の成形装置により切削加工等をなされた該ワ
ークとしての歯車４の歯面41に形成されるバリやかえり
を研削除去するに供されるものであり、セットプレート
２の先端に植設されたピン３にワークの歯車４が所定に
セットされるようにされ、該歯車４の一側側寄りにニッ
ケルメッキ等により所定にダイヤモンド砥粒等を電着し
た所定大径サイズで歯車４の歯面41のピッチに合致する
ピッチのリードを有するやや大径のウオーム５がサーボ
モータ６に連結されてセット、リセット自在にされてお
り、又、歯車４の他側寄りには所定厚さの円盤状のワイ
ヤバフ７がサーボモータ６′に連結されて同じくセッ
ト、リセット自在にされており、該サーボモータ６、
６′は歯車調整自在に芯間プレート８に対し周知のアリ
ミゾ位置決め係合を介して第２図に示す様に、ウオーム
５のリード５′が歯車４の歯面41に所定の負荷を付与す
るようにされ、又、ワイヤバフ７の歯車４の他側寄りの
歯面41に軽負荷を補助的に付与し、ウオーム５により歯
面４の歯面41に形成されているバリを研削除去し、又、
ワイヤバフ７がかえりを研削除去するようにされてい
る。

尚、第２図に示す様に、サーボモータ６と６′の回転方
向は歯車４の一側寄りの歯面４′に最初にウオーム５に
よるバリ取り研削除去が行われ、後でワイヤバフ７によ
るかえりの研削除去が行われるようにすることが好まし
い。

又、歯車４の歯面41に対するウオーム５のリード５′に
よる主負荷とワイヤバフ７による補助的負荷とはサーボ
モータ６、６′の芯間調整プレート８に対する両者のス
ライド締付調整によって所定に調整することが出来るよ
うにされている。

而して、前記セットプレート２は上下動伸縮自在なエア
シリンダ９のロッド10の先端に連結されて昇降自在にさ
れ、したがって、該セットプレート２の先端のピン３に
セットされる歯車４はその一側寄りと他側寄りの歯面4
1、41が芯間調整されて上方で待機するウオーム５とワ
イヤバフ７の間にて下から上昇し、セットされ、仕上げ
研削は第４図に示す様に、ウオーム５とワイヤバフ７に
対してセット、リセット自在にされている。

又、該セットプレート２には図示しない装置フレームに
設けられたブラケット11に固設されたストッパ12により
上昇ストロークが規制されて歯車４のウオーム５とワイ
ヤバフ７に対する歯面41、41の規制位置決めがなされる
ようにされている。

そして、セットプレート２の後端はピン13を介しアーム
14の基端に旋回動自在に枢支され、該アーム14の先端は
スリーブ15の側面に当接して上下方向スライド自在にさ
れている。

又、該スリーブ15はロッド16の下端に設けられたブラケ
ット17にエアシリンダ18のロッド19を介して連結されて
該エアシリンダ18により水平方向へ進退動自在にされて
アーム14をその長手方向に沿って前後動自在にするよう
にされており、したがって、図示しない制御装置により
エアシリンダ９のバルブ20とエアシリンダ18のバルブ21
を所定タイミングで作動させることにより、アーム14の
水平移動とセットプレート２の昇降作用により第３、４
図に示す様に、該セットプレート２の先端のピン３にセ
ットされた歯車４は予め芯間調整されたウオーム５とワ
イヤバフ７の下側にて両者の間に近接して上昇し、その
両側歯面41、41がウオーム５の歯面とワイヤバフ７の先
端にセットされるようにされ、又、仕上げ研削によりバ
リとかえりの研削除去後は下降して側方に退去し、歯車
４を完成品として製品箱等に収納することが出来るよう
にされている。

又、仕上げ研削プロセスにおいては歯車４はウオーム５
のリード５′により一方方向回転送りをなされて該ウオ
ーム５の歯車４に対する押圧付勢力による負荷とワイヤ
バフ７による補助的な押圧負荷によりウオーム５による
バリ取りとワイヤバフ７によるかえり研削除去が確実に
行うことが出来る。

上述構成において、所定のプログラムにより一次成形加
工された歯車４が順次セットプレート２のピン３に次述
する如くセットされ、サーボモータ６、６′が芯間調整
プレート８上に於いて相対スライドして締付固定されて
ウオーム５と該ワイヤバフ７の芯間を当該歯車４に合せ
て調整させておき、当該歯車４をウオーム５とワイヤバ
フ７との間の所定の下位レベルでセットプレート２の基
端ピン３にセットする。

この状態では当該セットプレート２はエアシリンダ９の
縮退姿勢により下位状態にあり、又、アーム14はエアシ
リンダ18の縮退状態により退位姿勢の初期姿勢にあるよ
うにされている。

その状態では、所定の制御装置によりバルブ21を介しエ
アシリンダ18を縮退姿勢にしており、ブラケット17、シ
ャフト16、スリーブ15を介しアーム14をその長手方向の
進退姿勢では後退状態にさせ、セットプレート２をエア
シリンダ９のロッド10の上端を中心に旋回させ、歯車４
を芯間調整されたウオーム５のリード５′とワイヤバフ
７間の直下に移動させ、次いで、バルブ20を介しエアシ
リンダ９を伸長させてロッド10によりセットプレート２
を上昇させ、ストッパ12に当接させ得たところで停止
し、そこで、その上昇ストロークエンドで歯車４の両側
の歯面41、41はウオーム５のリード５′とワイヤバフ７
の所定位置に当接されてセット状態が完了する。

そこで、制御装置を介しサーボモータ６と６′が作動さ
れてウオーム５とワイヤバフ７が所定に回転し、ウオー
ム５のリード５′により歯車４が強制的に回転させら
れ、その押圧力により主負荷が付与され、又、ワイヤバ
フ７に対しては補助的に負荷が付与されてウオーム５の
電着砥粒により歯面41、41に形成されたバリ取り作用が
研削により行われ、又、ワイヤバフ７によりかえりの研
削除去がなされ、ウオーム５のリード５′による歯車４
の強制回転を介して全ての歯面41内に於けるバリとかえ
りが除去され、仕上げ研削が完了する。

そこで、上述プロセスとは逆プロセスによりエアシリン
ダ９が縮退すると共にエアシリンダ18は前進してアーム
14の下部に設けられた装置フレームとの間に図示しない
戻りスプリングにより該アーム14は後退し、セットプレ
ート２は下降し、バリとかえりが除去された仕上げ研削
完了後の歯車４は完成品として製品箱等に取り出され、
次の一次成形加工された歯車４に対するバリ、かえりの
研削除去が反復リサイクルされる。

而して、この間、ウオーム５によるバリ取りは前述した
如く該ウオーム５の径が所定サイズ大きくされており、
歯車４の歯面41内に対する刷掃が該歯面41の上側から下
側に、又、内側から外側に連続的に所定に行われるため
にスムーズなバリ取りが行われ、又、ワイヤバフ７によ
るかえり除去はサーボモータ６、６′の芯間が調整され
ていることによるワイヤバフ７の弾性的押圧力を介しか
えりの当該ワイヤバフ７による除去が確実になされる。

尚、この出願の考案の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、対象とする歯車はピ
ニオンや平ギヤのみならず、ベベルギヤや部分歯車等が
適用出来る等種々の態様が採用可能である。

そして、歯車ワークとウオーム、バフ治具の取り合い位
置関係については歯車ワークを位置固定に、ウオームを
上側にバフ治具を下側にする上下関係も可能である。

又、上述実施例とは逆に歯車ワークに対してウオームと
バフ治具を近接離反させるようにすることは勿論可能で
あり、設計変更の範囲である。

更に、アーム類の旋回動作等を分割り装置を有するロー
タリー装置によって行う等の設計変更も可能である。

〈考案の効果〉 以上、この出願の考案によれば、基本的に一次成形され
た歯車ワークの歯面内の端部に形成されるバリやかえり
の除去が手作業によらず自動的に行え、しかも、連続的
に行えるために、仕上がり精度も熟練等に関係なく全て
再現性を持たせて均一にすることが出来、製品に対する
信頼も向上し製品歩留りも良くなるという優れた効果が
奏される。

そして、自動除去がなされるために、ラインタクトにも
影響を与えず、量産性につながるという優れた効果が奏
される。

又、連続的な大量生産につながるために、製品のコスト
ダウンにも結び付くという効果がある。

而して、ウオームとワイヤバフの回転方向を一定方向に
歯面に係合させるようにしたので、ウオーム歯面の摩耗
によってウオームの噛み合いをシフトさせ、しかも、反
対側の面も使用すれば、ウオームの長期使用が出来、仕
上げ研削が反復して出来る効果がある。

而して、電着砥粒したウオームによるバリ取りは該ウオ
ームのリードにより歯車の歯面が強制的に回転されて順
送りにバリ取りとかえりの除去が確実に行われるように
作用することが出来、又、それにより歯車に負荷がワイ
ヤバフによる補助的な負荷と共に作用して確実な研削除
去が保証されるという優れた効果が奏される。

又、ワイヤバフはその弾性力により歯車に対し補助的な
押圧力を付与して軽負荷を付与することが出来るため
に、ウオームのリードによる歯車の強制回転による主負
荷と共により確実にバリ取りとかえり除去を保証すると
いう優れた効果が奏される。

又、ウオームとワイヤバフとはその芯間が調整自在にさ
れているために、種類の異なる歯車の連続セット、リセ
ットに対しても各歯車ごとに付与する負荷を変えること
が出来、したがって、全ての種類の歯車に対するバリと
かえりの研削除去がなされるという優れた効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の考案の１実施例の説明図であり、第１
図は要部機構部の模式斜視図、第２図は歯車に対するウ
オームとワイヤバフの取合い模式平面図、第３、４図は
ウオームとワイヤバフに対する歯車のセット、リセット
の模式正面図である。 ４……歯車ワーク、41……歯面、５……バリ取り治具
（ウオーム）、７……かえり除去バフ治具（ワイヤバ
フ）、２……セットプレート、９、18……昇降水平移動
装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一次成形された歯車ワークの一方側の歯面
   内にバリ取り治具が、他方側の歯面内にかえり除去バフ
   治具が臨まされて配設されている歯車歯面内の仕上げ研
   削装置において、上記バリ取り治具がウオームにされ、
   バフ治具がワイヤバフにされて両者が芯間距離調整自在
   にセットされ、而して該歯車ワークの歯面に臨ませてい
   る該ウオームとワイヤバフに対して該歯車ワークを支持
   するセットプレートが設けられ、而して該セットプレー
   トが昇降水平移動装置に連係されていることを特徴とす
   る歯車歯面の仕上げ研削装置。
2. 【請求項２】上記歯車ワークが上記セットプレートの先
   端ピンに軸支され相対向するウオームとバフ治具に対し
   て位置固定的にセットされるようにされていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の歯車歯面
   の仕上げ研削装置。