JPH0323287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記
載の、直歯歯車又ははす歯歯車の歯の製作及び加
工のための方法及び機械に関する。

本発明は西独国特許出願公告第1161465号明細
書に記載された公知技術を先行技術とする。上記
西独国明細書には実際的には歯車シエービング、
理論的には研磨法が開示されており、この研磨法
は、いわゆる歯車ホーニング、要するにワークと
工具とがバツクラツシなく噛合つた状態で行なわ
れる歯面加工法である。バツクラツシのない状態
で行なわれるこの加工法では、バツクラツシを有
して加工する転動法と異なり、噛合つた歯の両側
の歯面に力が作用する。この力は、どれほど多く
歯面が瞬間的に噛合いに関与するかに応じて変化
する。この変化する力（上記西独特許公告第
1161465号明細書では「力の遊び」といわれる）
は、シエービング歯車が特別な形式で設計されて
いない限りエラーを結果する。そこで、バツクラ
ツシなしで噛合つて回転する案内歯車装置が役立
てられる。

歯車ホーニングにおいては、バツクラツシなし
で噛合つて回転する案内歯車装置を使用しても作
業の成果の向上は望めない。案内歯車装置を使用
しない歯車ホーニングではすでに工具歯の損傷が
繰返し観察される。これにより工具は早期に使用
不能となる。この損傷は部分的には前述の変化す
る力に起因し、部分的にはワーク歯溝内での工具
歯の圧迫に起因する。この圧迫の原因には種々の
ことが関与している。例えばワークが過剰の加工
代を有する場合や、ワークに据込みが存在し又は
熱処理時に生じた歪が存在する場合には圧迫が生
じる。しかし、この損傷は公知案内歯車装置では
阻止することができない。工具歯とワークとの噛
合い及び案内歯車相互の噛合いにバツクラツシが
まつたく欠如していることによつて、ワーク、工
具及び案内歯車装置から成る系全体が剛性的とな
り、その結果、工具が「逃げ場」を失なう。工具
の早期の損傷による工具のコストの増大にもかか
わらず、加工成果は不満足である。

［本発明の課題］ そこで本発明の課題は冒頭に述べた形式の機械
の上述の不都合を排除することにある。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決した本発明機械の要旨は特許請
求の範囲第１項に記載した通りである。本発明で
いう「といし状の歯面」という言葉はカツテイン
グエツジ又は類似物を有しない、ワークの歯面を
研削するアブレシブな歯面を意味している。（シ
エービングカツタはこれに属さない）。

本発明の別の課題は加工時に、接触してはなら
ない方の歯面の接触を確実に阻止することにあ
る。

この課題を解決した本発明機械は特許請求の範
囲第２項に記載されている。

本発明機械では種々の実施例が可能である。例
えば特許請求の範囲第１７項によれば、案内歯車
の代りに摩擦車又は摩擦円板又は類似物を使用す
ることができ、これらの製作は比較的簡単であ
る。これらのものが正しい伝達比を有することに
注意が払われるだけでよい。

本発明の別の実施例では特許請求の範囲第１８
項に記載の通り、案内車として案内歯車が使用さ
れている。この場合も、伝達比を合わせるだけで
よい。工具・ワーク対の噛合ピツチと案内歯車対
の噛合ピツチを一致させる必要がない。それどこ
ろか、両方の噛合ピツチが異なつている方が効果
的である。なぜならば、機械に起因するピツチ誤
差があつたとしてもそれが補償されるからであ
る。

本発明に基づく機械が大量生産に使用される場
合、ワーク歯の夫々右歯面若しくは左歯面の加工
のために夫々別の機械を使用することができる。
その場合、これら両機械が一般には１つの生産ラ
イン内に配置されているので、これによつて全加
工時間が増大せず、他面において機械が簡単、安
価となり、その上故障が少ない。特許請求の範囲
第３項記載の構成では、設備費用が全体として減
少する。

このことのために、種々の実施例が提案される
が、特に特許請求の範囲第４項に記載の実施例が
有利である。

別の効果的な実施例は特許請求の範囲第５項に
記載されている。この実施例によれば、工具の歯
とワークの歯との噛合わせを考慮する必要がな
く、その上、加工中の半径方向の送りを１度だけ
又は段階的に行なえばよい。これによつて、歯丈
方向に生じる惧れのある、歯形の周期的な（波形
状の）偏差、又は出張つたと粒によつて生じる惧
れのある、歯形の偏差を効果的に排除することが
できる。

別の重要な実施例が特許請求の範囲第６項に記
載されている。この実施例は同様に加工の質を高
めるのに役立つ。

周方向での簡単かつ安価な調整のために、特許
請求の範囲第７項に記載の実施例が役立つ。

特許請求の範囲第８項及び第９項に記載の実施
例はワークに対する工具の調整のための簡単な操
作、特に自動的な加工終了のために役立つ。

特許請求の範囲第１９項記載の実施例は効果的
な実施例である。なぜならば、軸間隔を変える必
要なく切削当りを行なうことができるからであ
る。

特許請求の範囲第１０項記載の実施例も効果的
な実施例である。なぜならび引張試験台に似た効
果が得られるからである。シーシヨンばねは加工
すべき歯面の接触圧を制御する可能性を提供し、
かつ場合によつては歯面の交換を柔軟にする。

ワークの質、特にワーク歯面の周期的な偏差に
関連した質が一層改善される。

本発明機械の装備替えは特許請求の範囲第１１
項及び第１２項記載の実施例によつて簡単化され
る。この場合、交換車というのは、旋盤の交換ギ
ヤに似て簡単に交換可能に軸受に取付けた歯車又
は摩擦車をいう。これに関連して公知の交換ギヤ
装置を使用することもできる。

両案内歯車歯面に対するワーク・工具歯面の調
整を簡単にし、又はこの調整を自動化する可能性
を得るために、特許請求の範囲第１３項記載の実
施例が役立てられる。

本発明機械を用いた加工法において歯面接触を
不所望に変化させないように、かつ特許請求の範
囲第１３項に基づく切換可能なクラツチが存る場
合これを運転確実に機能させるために、特許請求
の範囲第１４項記載の実施例が役立てられる。

特許請求の範囲第１５項は本発明の有利なさら
に別の実施例を示し、その場合、作用面、要する
に摩擦車ではその摩擦面又は案内歯車ではその歯
面に、耐摩耗性材料例えば窒化チタン又は硬質ク
ロム等を被覆することができ、かつ案内歯車では
良好な滑り特性を有するプラスチツク材料を被覆
することができる。耐摩耗性であると同時に良好
な滑り特性を有する被覆材料も有利である。

効果的なさらに別の実施例を特許請求の範囲第
１６項に示す。保護装置としては、案内車を取囲
むケーシングを設けてもよく又は飛跳ね物及びチ
ツプをそらせる板を案内車対とワーク・工具対と
の間に挿入してもよい。両方を組合わしてもよ
い。

本発明方法の要旨は特許請求の範囲第２１項に
記載した通りである。本発明方法の有利な実施例
は特許請求の範囲第２２項に記載した通りであ
り、この実施例によれば加工の質が一層改善され
る。

特許請求の範囲第２３項に記載の実施例では接
触する歯面の交換のために回転方向が切換えら
れ、そのさい歯丈方向の歯面相互の滑り方向も交
換される。換言すれば、工具・ワーク対のいずれ
のスピンドルが駆動されるスピンドルであるかに
応じて、相対的な運動は歯先から歯元へ又はその
逆に行なわれる（「押し付け」又は「引張り」）。

特許請求の範囲第２４項に記載の実施例によれ
ば、回転方向の切換を行なう必要がなく、加工時
間が場合によつては短くなるが、しかし加工精度
は場合によつて回転方向を切換る場合にくらべて
よくない。そのほか、この実施例によれば、高い
加工精度が望まれるときは、歯のたわみを考慮し
なければならない。

本発明の別の利点は右及び左のワーク歯面と、
対応する工具歯面との接触が公知機械におけるよ
りも迅速かつ正確に、しかもワーク歯の変化する
歯厚に無関係にかつ工具歯の摩耗状態に無関係に
得られる。

工具歯溝に対するワーク歯の前位置決めが簡単
である。予め選んだ量がワーク歯面から極めて正
確に、しかも時間に無関係に削り取られる。上述
したことは、目直し車による目直し時にも当ては
まる。

本発明の特別な利点は、加工代が予め決定され
ることにある。加工代はもはや加工時間だけに依
存しない。しかも工具が保護される。なぜならば
始動及び制動時に歯面が接触しないからである。

本発明装置では、加工工程が中断されず、それ
ゆえ、ワーク歯への工具歯の圧力はほぼ加工圧に
等しい。その上、減速の加工状態でも歯面接触は
中断されない。

本発明はいわゆる片歯面接触で作動する。換言
すれば、噛合つた歯の片側だけが接触する。しか
し、工具歯とワーク歯と両案内歯とから成る伝動
装置全体は両歯面接触で噛合う、換言すれば、工
具歯が例えば右側の歯面でワーク歯と接触してい
るとき、案内歯相互は左側の歯面で接触し、又は
その逆の関係で接触する。それゆえ、歯面が振動
その他の影響で離れるようなことが確実に阻止さ
れる。これによつて、切削送りが軸間隔の減少に
よつて、しかもこのことのために、案内車のバツ
クラツシのない運動時に必要な特別の運動を要す
ることなく簡単に行なわれる。他面において、工
具歯の片側歯面接触によつて、工具歯の歯面は大
体において歯面の大部分で接触して加工すること
ができる。

本発明において、「逆転可能なモータ」という
概念は、それぞれ片側の歯面の加工のための２つ
の機械が設けられている場合には、一方のモータ
が一方の回転方向で回転し、他方のモータが逆の
回転方向で回転することを含む。その場合は、ワ
ークを一方の機械から他方の機械へ搬送すること
によつてモータの切換えが行なわれると考える。

案内歯車対は可能な限り大きな噛合接触面を有
しなければならない。歯の可能な修正の限界は案
内歯車の歯先面が著しく薄くなるまで可能であ
る。

ワークの１歯面を他の歯面に比して多く又は少
なく切削しなければならないことがしばしばあ
る。このような場合、本発明機械によつて各歯面
の切削代が個個に調節される。

本発明は外歯歯車に限定されず、内歯歯車にも
適用できる。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明
する。

ワークスピンドル１上に、互いに並んだ同軸的
な１つのワーク歯車２（以下たんにワークとい
う）と１つの案内歯車３とが取付けてある。ワー
ク２及び案内歯車３は回転不能、軸方向移動不能
かつ交換可能にワークスピンドル１に固定されて
いる。工具スピンドル５に、同様に回転不能、軸
方向移動不能かつ交換可能に、歯付き工具６（以
下たんに工具という）及び案内歯車７が固定され
ている。工具６は、アブレシブな加工面、要する
にといし状の歯面を備えており、ワーク２の歯と
噛合つている。案内歯車７及び案内歯車３は互い
に噛合つている。ワークスピンドル１の軸線と工
具スピンドル５の軸線とは間隔をおいて互いに交
差している。いわゆる共通垂線８はワーク・工具
対の範囲内、例えば中央に在るか又は案内歯車対
の範囲内に在るか又はそれらの近傍例えばワー
ク・工具対と案内歯車対との間に在る。本機械は
いわゆるプランジカツト法で加工する。要するに
ワーク歯の歯面はワークに対する工具の縦送りな
しに加工例えば切削される。それゆえ、工具のピ
ツチ円筒はワークのピツチ円筒にハイパボロイド
状にかぶさつて噛合わなければならない。さら
に、工具歯がワーク歯の全歯幅にわたり接触しな
ければならない。第１図では共通垂線８がワーク
歯の中央に位置し、従つて工具のハイパボロイド
曲線９が共通垂線８に関して対称的に図示されて
いる。

第２図に案内歯車７の歯溝と案内歯車３の歯と
の噛合が拡大図示されている。歯面は左側で接触
しており、右側にはバツクラツシがある。第３図
には同様に工具６の歯溝とワーク２の歯との噛合
が拡大図示されている。この場合は歯面が右側で
接触しており、左側にバツクラツシが在る。要す
るに図示の例では、ワークの右側の歯面が加工さ
れ、同軸的な案内歯車３の左側の歯面によつて、
ワーク２の右側の歯面が工具の歯面から離れるの
が阻止されている。他方の側のワーク歯面を加工
するときは、両歯車対の相対的な位置を交換し、
要するに第２図で歯面を右側で接触させ、第３図
で左側で接触させる。この歯面の交換の仕方につ
いて以下に詳しく説明する。

第４図は工具スピンドル５の１実施例を示す。
工具スピンドル５は工具スピンドルヘツド１０内
に支承されており、これの１部が破断して示され
ている。工具スピンドル上に受容体１１が回転不
能かつ軸方向移動不能に固定されている。受容体
１１には工具６が支承されており、この工具６は
図示しない公知手段によつて回転不能にかつ締付
ナツト１２によつて軸方向移動不能に締付けられ
ている。工具６はワーク２に噛合つている。受容
体内では案内歯車７が位置決めされており、案内
歯車７は別の案内歯車３と噛合つている。案内歯
車７は受容体内に回動可能に配置されており、締
付装置１３（ボルト、円板、ナツト）及びばね１
４によつて軸方向に締付け保持されている。送り
機構１５が一方では受容体１１内にかつ他方では
案内歯車７内に係合しており、この送り機構１５
を第５図に詳細に示す。送り機構１５は主として
基体１６と、その上面に設けられた条片１７とか
ら成り、この条片１７は、工具６の軸線に平行に
受容体１１に設けた溝１８内に係合する。基体１
６の下面にキー１９が設けられており、このキー
は、案内歯車７のボス内に工具の軸線に対して傾
斜して設けられた溝２０に係合する。送り機構１
５が軸方向に運動すると、案内歯車７は工具６に
対して相対的に回動する。これによつて案内歯車
７の歯と工具６の歯（第２図及び第３図）の相対
位置が変化する。複数のこのような送り機構が周
囲に分配して設けられると効果的である。送り機
構を運動させることができるように、この送り機
構に切換リング２１が設けられており、この切換
リング２１に、これに対して長手方向移動不能に
スラスト軸受２２が設けられている。このスラス
ト軸受は部分的に切換フオーク２３によつて取囲
まれている。切換フオークはピストン棒を介して
ピストン２４に結合されており、ピストン２４は
シリンダ２５内で２つの室２６，２７を仕切つて
いる。この室２６，２７は、制御装置２８によつ
て選択的に導管２９，３０を介して液力又は空気
力的な圧力媒体によつて負荷される。要するに、
前記制御装置２８によつて、工具及び案内歯車の
歯面の相対位置、ひいては工具及びワークの歯面
の相対位置が規定される。送り機構１５の行程は
ストツパ装置９５，９６によつて制限されてもよ
い。

高い精度が要求されるときは、送り機構の滑り
面の間に、保持器によつて間隔をおいて保持され
た球又はころを多量に挿入しておくのが効果的で
ある。

図示の送り機構は単に１例である。有利には、
はす歯歯車を使用し、これを移動可能に配置して
おくのがよい。その場合、軸が条片の役目を果
し、はす歯がキーの役目を果す。

第６図及び第７図に、液力又は空気力的な回転
ピストンによつて工具６及び案内歯車７の歯面の
移動調整を行なう装置が示されている。工具６は
工具スピンドル３１に回転不能かつ軸方向移動不
能に固定されており、工具スピンドル３１は機枠
３２又は適当なスライダに回転可能かつ軸方向移
動可能に支承されている。回転駆動は軸３１ａを
介して行なわれる。第６図には示されていないワ
ークスピンドルを駆動可能にしてもよい。工具ス
ピンドルにはシリンダ３３が回転可能かつ長手方
向移動不能に支承されている。シリンダの外壁に
は案内歯車７が回転不能かつ長手方向移動不能に
支承されている。工具スピンドルは一端で回転ピ
ストン３４として形成されている（第７図参照）。

回転ピストン３４はシリンダ３３の内形３５と
共に２つの室３６，３７を形成しており、この室
３６，３７内に孔３８，３９が夫々開口してい
る。圧力媒体を供給できるように、シリンダはピ
ン部４０を備えており、このピン部に公知形式通
り供給ブツシユ４１が回転可能かつ密着して案内
されている。供給ブツシユからは導管４２，４３
が制御装置４４へ案内されている。制御装置から
は導管４２，４３、供給ビツシユ４１及び孔３
８，３９を介して両方の室３６，３７に圧力媒体
が供給される。これによつて回転ピストンが駆動
され、歯面の相対位置が変化する。これによつて
工具歯面の接触圧も制御できる。なぜならば、案
内歯車の対応する歯面が他方の案内歯車に支持さ
れているからである（第２図及び第３図参照）。
圧力媒体供給に役立つ部材例えばポンプ、フイル
タ、弁等は簡単のため図示しない。制御装置も公
知であるので図示しない。

第８図は第６図、第７図に記載の装置の代りに
使用される電磁石式駆動装置を示す。工具スピン
ドル３１はこの場合回転ピストンの代りにレバー
４５を備えており、このレバーは可動子４６に係
合しており、可動子はシリンダ３３ａ内に長手方
向移動可能に案内されている。可動子は２つの電
磁石４７，４８によつて制御される。電磁石４
７，４８にはスリツプリング機構４９を介して電
流が供給される。

第９図は案内歯車対をバツクラツシなしに互い
に噛合わせた工具・案内歯車支承機構を示す。ワ
ーク２に対して半径方向の切削送りを行なう工具
往復台５１内に公知のスライダ案内機構（あり溝
案内又は角柱体式案内機構）５２が設けられてお
り、このスライダ案内機構５２内に同様にワーク
２に対して半径方向に案内される補助往復台５３
が設けられている。この補助往復台はウオーム伝
動装置５５、送りスピンドル５６及び補助往復台
に固定された送りナツト５７を介して電動機５４
によつて駆動される。補助往復台内に工具スピン
ドル５８が回転可能かつ長手方向移動不能に支承
されている。工具スピンドルは公知形式通り工具
６を受容している。工具スピンドルに対してほぼ
同軸的又は軸平行に案内歯車スピンドルが工具往
復台５１内に回転可能に支承されている。案内歯
車スピンドルには端面側に回転ピストン機構が取
付けられており、これについては第６図及び第７
図で説明した通りである。回転ピストン機構６０
のシリンダは案内歯車スピンドル５９に固定され
ている。この案内歯車スピンドル５９は中空であ
り、その中空部内に軸方向でねじり棒ばね６１が
突入している。このねじり棒ばねは一方では工具
スピンドル５８にかつ他方では回転ピストン機構
のピストンに固定されている。この装置によつ
て、案内歯車軸線に対する工具軸線のずれを許容
することができる。このずれは極めてわずかであ
る。というのは、半径方向の切削送り量だけのず
れをねじり棒ばねによつて許容すればよいからで
ある。ねじり棒ばねは工具スピンドルと案内歯車
スピンドルとの間のトルク伝達を行ない、それと
同時に歯面の弾性的な接触のために役立てられ
る。半径方向の切削送りは電動機５４によつて制
御される。軸６１にクラツチを備えることもでき
る。

工具往復台５１は機枠又はこれに結合された部
分６２内で円形案内６３によつて支承されてお
り、それゆえ、これによつてワークと工具との間
の軸交差角をも調整することができる。固定のた
めの締付け部材は図示しない。

半径方向のずれを許容するためにねじり棒ばね
が不十分なときは、これの代りに、軸の平行移動
を可能ならしめるクラツチ７７を設けることがで
きる。このクラツチは例えば第１０図及び第１１
図に示すような十字噛合クラツチから成ることが
できる。この十字噛合クラツチ７７は大体におい
て２つのクラツチ半部６４，６５から成り、各ク
ラツチ半部は夫々中央線に沿つて延びる端面間の
溝６６，６７を備えている。両クラツチ半部の間
に１つの十字板６８が挿入されており、この十字
板は各端面に夫々１つの嵌合条片６９，７０を備
えている。嵌合条件は互いに直角に向いておりか
つ前記の溝に嵌合する。滑り面と滑り面との間
に、効果的には多量に球又はころを挿入してもよ
い（図示せず）。

第９図に示す実施例では、案内歯車を歯面のバ
ツクラツシなしに噛合わせるために、案内歯車の
１つが、分割された弾性的な歯車として形成され
ている。その１例を第１２図及び第１３図に示
す。

案内歯車７１は主として２つの半部７２，７３
から成る。一方の半部７２は位置決めボス７４を
備えており、このボス７４に他方の半部７３が回
転可能に支承されている。両方の半部は同形の歯
を備えている。両方の半部の歯を所定量ずらした
状態で、両方の半部を貫通する合致した孔が開け
られ、この孔内に、弾性材料から成るブツシユ７
５又は栓が挿入されている。両方の半部がその歯
のずれをなくすように互いに回転しようとする
と、それを出発位置に戻すように弾性的な力が作
用する。ボス上に支承された方の半部はナツト７
６によつて軸方向に保持される。弾性的な歯車は
種々の形式で公知であり、弾性部材として板ばね
又はコイルばねが利用される。

第１４図は本発明方法の作業プロセスを順を追
つて示したものである。符号８０は工具歯を示
し、符号８１はワーク歯溝を示す。本発明方法は
次の手順につて行なわれる。

ａ） 工具の近づけ。工具歯８０がワークの歯溝
内でバツクラツシを以つて加工を行なうための
出発位置に達するまで又はその逆。回転運動の
導入。

ｂ） 歯面が接触するまでワークに対して工具を
周方向で側方に移動調整する。切削。

ｃ） 半径方向の送り、切削。

ｄ） ほぼ位置ａまでの離反。

ｅ） 他方のワーク歯面へ接触までの側方の移
動、切削。

ｆ） 半径方向の送り、切削。

ｇ） ａ及びｂと同様の離反運動。

ｈ 機械停止及び出発位置への戻し。

加工手順ｂ〜ｇは繰返され又は別様に組合わさ
れる。

上記加工手順は１例として比較的複雑な方法を
示したものである。比較的簡単な加工手順例えば
手順ａ，ｂ，ｅ，ｈも可能である。

第１４図のｉは繰返された半径方向の送によつ
てワーク歯面上の波状の偏差が、特に送りのリズ
ムが偏差の波長に相応するときに排除されること
を示す。

第１５図〜第１８図は本発明の別の実施例を示
す。説明に不必要な部分は省略してある。符号２
はワーク、符号６は工具を示し、符号３及び７は
案内歯車（第１図参照）を示す。ワーク・工具対
２，６及び案内歯車対３，７は見易さのため著し
く離れて図示されており、そのため、ワークスピ
ンドル１及び工具スピンドル５も著しく長く図示
されている。符号８５は駆動モータを示す。工具
スピンドル５上に図示された部材は送り機構１５
を示し、この送り機構によつて歯面接触が左から
右の歯面及びその逆に交換される。

第１６図に示す実施例では工具スピンドルが定
置である。ワークスピンドルに切換クラツチ８６
が挿入されている。ワークスピンドル１の両側に
夫々１つのモータ８７，８８が配置されており、
モータは制動のためにも接続されることもでき
る。例えばモータ８８を制動のために使用し、切
換クラツチ８６を解離した状態でモータ８７によ
つて案内歯車３を若干回動させ、案内歯車対３，
７の歯面が例えば第２図に示すように左側で接触
する。そのさい、その回動運動は案内歯車７及び
工具スピンドル５を介して工具６へ伝達され、工
具６が回転する。案内歯車２はブレーキとして作
用しているモータ８８によつて回転を阻止されて
いるため、工具の歯面は第３図で示すように案内
歯車２の右側の歯面に接触する。しかる後に切換
クラツチ８６が接続され、モータ８８のブレーキ
作用が排除され、モータ８７によつて回転運動が
導入され、これにより加工が行なわれる。

モータ８８を駆動のために使用し、モータ８７
を制動のために使用すると、モータ８８をそれま
での回転方向と同じ回転方向で回転させることに
より、歯面接触の交換が行なわれると共に、ワー
ク歯の反対側歯面が加工される。

第１７図に示す実施例では、ワークスピンドル
の左側にモータ８７が設けられているだけであ
り、ワークスピンドルの右側にはブレーキ又はは
ずみ車８９が設けられている。駆動する方の歯
面、ひいては切削する方の歯面はモータの回転方
向及び切換クラツチ８６の開閉によつて交換され
る。ブレーキの作用は第１６図の実施例で説明し
た通りである。はずみ車が設けられる場合は、そ
の静止慣性が制動作用を行なう。

第１８図は工具スピンドル及びワークスピンド
ルが夫々１つの切換クラツチ９０，９１を備えた
実施例を示す。ワークスピンドルは左側でモータ
８５に連結されておりかつ他方の側でブレーキ又
ははずみ車８９を備えている。工具スピンドルは
右側でモータ９２に連結されている。この実施例
でも、歯面接触が効果的に制御される。

第１８図には１例として案内歯車の代りに摩擦
車９３，９４が設けられている。モータは電動機
又は油圧モータである。

第１６図〜第１８図に示すモータの回転方向の
切換又はモータの接続及び遮断によつて、さらに
切換クラツチ８６，９０，９１の接続及び遮断に
よつて、系の駆動する方の歯面が交換され、これ
によつて、切削する方の歯面も交換される。

さらに別の図示しない実施例では、ワークスピ
ンドル及び工具スピンドルに固定された案内歯車
が互いに噛合わないように設計されている。その
ため、両案内歯車の間に、簡単に交換可能な２つ
の交換歯車が設けられており、この交換歯車が両
方の案内歯車と噛合つている。この交換歯車の代
りに、例えば旋盤及びフライス盤で一般的に知ら
れている交換ギヤ装置を使用してもよい。

第１９図は内歯歯車を加工するための実施例を
示す。この原理は外歯歯車について説明したすべ
てのその他の実施例にも使用可能である。

第２０図に示す実施例では同様に工具スピンド
ル１にワーク２と案内歯車３とが互いに並んで同
軸的に取付けられている。ワーク及び案内歯車は
図示しない締付装置によつて回転不能かつ長手方
向移動不能に、かつ交換可能にワークスピンドル
に固定されている。工具スピンドル５には工具６
及び案内歯車７が回転不能かつ長手方向移動不能
に固定されている。工具スピンドル５は一端でモ
ータ１０１例えば電動機に連結されている。この
モータは極性の切換え又は図示しない伝動装置に
よつて回転方向を切換えることができる。

モータに連結されていない方のワークスピンド
ル１はブレーキ１０２を備えている。このブレー
キは接続及び遮断可能である。このブレーキ１０
２の作用については第２１図、第２２図のブレー
キと一緒に後で説明する。

第２１図に示す実施例では、モータ１０１に連
結されているスピンドルは例えば工具スピンドル
５であり、案内歯車７と工具６との間に付加的
に、切換可能なクラツチ１０３を備えている。こ
のため、案内歯車７と工具６とは作業中に互いに
切離し可能である。

第２２図に示す実施例では、モータ１０１に連
結されているスピンドルは工具スピンドル５であ
り、工具スピンドル５は付加的にブレーキ１０４
又ははずみ車をモータ１０１とは逆の端部に備え
ている。工具６と案内歯車２との間には工具スピ
ンドル５にクラツチ１０３が間挿されている。

第２０図、第２１図及び第２２図に示すブレー
キ１０２の役目は、これまで述べたブレーキ又は
はずみ車８９と若干異なり、案内歯車の歯面の不
断の接触を保証しており、それゆえ、歯面への接
触圧は加工圧にほぼ等しい。案内歯車の歯面接触
がブレーキの解離時に中断されなければ効果的で
ある。ブレーク１０４又ははずみ車の目的は、ク
ラツチ１０３の解離時に工具スピンドル５の摩擦
トルクを増大させることにある。本実施例によれ
ば、案内歯車７の歯面と工具６の歯面とが確実に
かつ小さな予負荷で接触する。ブレーキ１０４又
ははずみ車によつて、工具歯面が不所望に離れな
い。

第２２図に示す機械の作用は第２１図に示す機
械の作用と同じである。

第２３図は第２２図に示す機械による方法の加
工手順を種々異なる状態で示したものである。加
工に関与する歯車のそれぞれ１つの歯又は１つの
歯溝だけが示されている。

第２３ａ図〜第２３ｈ図において右側の歯面を
符号Ｒ、左側の歯面を符号Ｌでそれぞれ示す。案
内歯車３及びワーク２はすでに述べたように１つ
の共通のスピンドル１に固定されておりかつ互い
に固定的に結合されている。他方のスピンドルに
は切換可能なクラツチ１０３が間挿されている
（第２１図及び第２２図）。

第２３図では案内歯車７と工具６の歯の歯元が
互いに結合されている。これは工具スピンドル５
によつて結合されていることを表わしている。こ
の結合線内の２本の太い縦の線は開放されたクラ
ツチ１０３を表わしている。クラツチが連結され
ているときは２本の太い縦の線は図示されていな
い。

第２３ａ図）ワーク２は工具６の歯と噛合つて
おりかつワークスピンドル１に緊定されている。
クラツチ１０３は開いている。駆動装置（モータ
１０１）はわずかな回転運動を任意の方向に与え
る。この例での回転方向を「正」と呼ぶ。

それゆえ、案内歯車７の左歯面は案内歯車３の
左歯面を駆動する。これによつてワーク・工具対
６，２の各右歯面が接触する。その意味はワーク
２の右歯面Ｒが工具６の右歯面Ｒを駆動するとい
うことである。ブレーキ又ははずみ車１０４は作
動している。対応する歯の反対側の歯面にはバツ
クラツシが存在し、例えば案内歯車の右歯面にバ
ツクラツシＡが存在する。

第２３ｂ図）クラツチ１０３が閉じられる。ワ
ークスピンドル１と工具スピンドル５との軸間隔
が若干増大され、そのため、ワークの真円回転偏
差又はピツチ偏差が有害に作用しない（このよう
な偏差が存在すると、第２３ａ図に示す状態でワ
ークが最小半径で偶然に工具と噛合い、ワークの
半回転後、ワークが最大半径で工具と噛合つたと
きにひつかかりが生じる）。前述した歯のバツク
ラツシはＢまで増大する。

第２３ｃ図）駆動装置が回転方向「正」で通常
作業回転数で駆動される。これによつて案内歯車
３，７の左歯面が接触する。（真円回転誤差が大
きいとこの関係は若干変化する）。ワークスピン
ドルのブレーキ１０２が案内歯車歯面の不断の接
触に役立てられる。

第２３ｄ図）軸間隔が減少する（プランジ送り
導入）。案内歯車のバツクラツシがＣまで減少す
る。ワークがＤだけ切削される。所定の−多くの
場合短い−時間がこの最小軸間隔“０”で経過す
る。次いで第２３ａ図に示す軸間隔まで離され
る。このさい、工具・ワーク対の右側の歯面間の
バツクラツシが、切削された材料量に相応して生
じている。駆動が停止される。歯面の接触が変わ
らないようにブレーキ１０２がワークスピンドル
に作用する。

第２３ｅ図）工具スピンドル及びワークスピン
ドルが停止した後に、クラツチ１０３が開放され
る。駆動装置が“マイナス”の回転方向で徐々に
回転される。これによつて第２３ａ図と逆の状態
となる。

第２３ｆ図〜第２３ｈ図）次の加工が第２３ｂ
図〜第２３ｄ図の手順で逆の歯面について実施さ
れる。

クラツチ１０３の開放時に、制御可能な残留ト
ルクを維持すれば一層効果的である。このように
すれば、真円回転偏差又はピツチ偏差の最高点で
案内歯車が「滑」る。これによつて、ワーク歯車
においてはわずかな接触圧で加工が行なわれる。

工具は第２３ａ図〜第２３ｈ図の手順に相応す
る手順で目直し車に噛合わされる。そのさい、ワ
ークの代りに目直し車が装置内に緊定される。そ
のさい重要な相違点は、第２３ａ図及び第２３ｅ
図に示す手順において、クラツチを開いた状態
で、歯車加工のための手順よりも短かい軸間隔で
歯面が接触することだけである。

本発明装置によれば方法は切換え可能なクラツ
チなしで、かつブレーキ若しくははずみ車１０４
なしでも実施可能である。但し、この場合には上
述した方法より多少効果が低下する。

第２４図〜第２６図は第２３ａ図〜第２３ｈ図
で示した加工手順のダイヤグラムを示し、使用し
た略号は次の通りである。

Ｌ＝工具スピンドル５とワークスピンドル１との
最大軸間隔、 Ｍ＝第２３ａ図、第２３ｅ図及び第２３ｆ図に示
す加工手順での軸間隔「零」、 Ｏ＝最小軸間隔又は軸間隔「零」、 Ｆ＝クラツチ１０３の開放、 Ｇ＝クラツチ１０３の閉鎖、 Ｈ＝ブレーキ１０２接続、 Ｉ＝ブレーキ１０２遮断、 Ｊ＝ブレーキ１０４接続、 Ｋ＝ブレーキ１０４遮断、 n₁＝回転方向「正」での最大回転数、 n₂＝回転方向「負」での最大回転数、 t₁，t₂＝時間 ブレーキ１０４の代りにはずみ車を使用しても
よい。

太い実線は各部材の機能を示す。破線は各機能
の始りを示す。

第２３図〜第２６図は１例に過ぎない。これら
の機能はそのつどの具体的な加工条件に応じて変
化させるのはいうまでもない。特に右歯及び左歯
面を種々に加工する場合には、場合によつて回転
数、時間及び軸間隔をも変化させることができ
る。同じことが目直しについてもいえる。本発明
によれば、装置の最終的な機能の決定のさいに、
運転実験の実際の経験を考慮することができる。
例えば第２６図において軸間隔変化は直線的でな
くともよい。さらに、最終的な軸間隔は種々異な
つてもよい。

第２７図は互いに噛合う案内歯車３，７を断面
して示したものである。

歯面は被覆２０１，２０２を備えており、この
材料は本体２０３，２０４の材料と異なつてい
る。歯の表面に耐摩耗性が望まれるときは、窒化
チタン（TiN）を被覆するか、又は硬クロム層
を設けるか、又はその他の適当な被覆を設けるこ
とができる。良好な滑り特性が望まれるときは、
それに適した材料例えばプラスチツクが被覆され
る。さらに、耐摩耗性であると同時に良好な滑り
特性を有する材料を被覆することともできる。

第２８図の実施例では両方の案内歯車３，７の
噛合いが保護装置によつて汚れ例えば加工時の切
粉、又はスプレー液から保護される。この目的の
ためにケーシング３０１が設けられており、この
ケーシング内に案内歯車３，７が収容されてい
る。ケーシングは案内歯車が簡単に交換できるよ
うに形成されている。例えばケーシングは、工具
スピンドル及びワークスピンドルを通る平面に分
割面を有するシエル状に形成される。ワークスピ
ンドル及び工具スピンドル５のための切欠きはス
プレー液除け板３０２，３０３によつて覆われて
おり、このスプレー液除け板はスピンドルに固定
される。これの代りに、ワーク２とは逆の側でケ
ーシングに、第２８図で符号３０４で略示したよ
うなパツキンを設けてもよい。工具６とは逆の側
にはケーシングに工具スピンドルのための切欠が
設けられている。

ケーシングを設けずに、第２９図に示すように
１つ又は２つのスプレー液除け板３０５だけをワ
ークスピンドル１に、又は場合によつては工具ス
ピンドル５にも固定しておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明機械の基本形態の略示図、第２
図は両案内歯車の噛合いを示す部分拡大図、第３
図はワークと工具との噛合いを示す部分拡大図、
第４図は工具スピンドルの１実施例の略示図、第
５図は第４図に示す工具スピンドルの部分拡大詳
細図、第６図は工具スピンドルの別の実施例の略
示図、第７図は第６図の−線に沿つた断面
図、第８図は案内歯車に対して工具歯車を移動調
節するための電磁式駆動装置の略示図、第９図は
工具スピンドルのさらに別の実施例の略示図、第
１０図は同実施例に使用される十字噛合クラツチ
の略示図、第１１図は第１０図に示す十字噛合ク
ラツチの十字板を示す斜視図、第１２図は弾性的
な歯車を示す断面図、第１３図は第１２図の矢印
Ａの方向から見た端面図、第１４図は工具歯車の
加工手順を示す図、第１５図は本発明の１実施例
の工具歯車、両案内歯車、モータ、クラツチ及び
ブレーキ若しくははずみ車の組合わせを示す略示
図、第１６図は第１５図同様の別の組合わせを示
す略示図、第１７図は第１５図同様のさらに別の
組合わせを示す略示図、第１８図は第１５図同様
のさらに別の組合わせを示す略示図、第１９図は
本発明方法を内歯歯車で実施した実施例の略示
図、第２０図は工具スピンドルにモータを備えた
実施例の略示図、第２１図は工具スピンドルにク
ラツチ１０３を備えた実施例の略示図、第２２図
は工具スピンドルにモータ、クラツチ及びブレー
キ又ははずみ車を備えた実施例の略示図、第２３
図は加工手順を示す図、第２３ａ図、第２３ｂ
図、第２３ｃ図、第２３ｄ図、第２３ｅ図、第２
３ｆ図、第２３ｇ図、第２３ｈ図は加工手順の各
手順を示す図、第２４図、第２５図、第２６図は
本発明の実施例の作動ダイヤフラムを示す図、第
２７図は本発明の１実施例の案内歯車の部分断面
図、第２８図は本発明機械の別の実施例の略示図
及び第２９図は本発明のさらに別の実施例の略示
図である。 １……ワークスピンドル、２……ワーク歯車、
３……案内歯車、４……締付装置、５……工具ス
ピンドル、６……工具、７……案内歯車、８……
共通垂線、９……ハイパボロイド曲線、１０……
工具スピンドルヘツド、１１……受容体、１２…
…締付ナツト、１３……締付装置、１４……ば
ね、１５……送り機構、１６……基体、１７……
条片、１８……溝、１９……キー、２０……溝、
２１……切換リング、２２……スラスト軸受、２
３……切換フオーク、２４……ピストン、２５…
…シリンダ、２６，２７……室、２８……制御装
置、２９，３０……導管、３１……工具スピンド
ル、３１ａ……軸、３２……機枠、３３，３３ａ
……シリンダ、３４……回転ピストン、３５……
内形、３６，３７……室、３８，３９……孔、４
０……ピン部、４１……供給ブツシユ、４２，４
３……導管、４４……制御装置、４５……レバ
ー、４６……可動子、４７，４８……電磁石、４
９……スリツプリング機構、５１……工具往復
台、５２……スライダ案内機構、５３……補助往
復台、５４……電動機、５５……ウオーム電動装
置、５６……送りスピンドル、５７……送りナツ
ト、５８……工具スピンドル、５９……案内歯車
スピンドル、６０……回転ピストン機構、６１…
…ねじり棒ばね、６２……部分、６３……円形案
内、６４，６５……クラツチ半部、６６，６７…
…溝、６８……十字板、６９，７０……嵌合条
片、７１……案内歯車、７２，７３……半部、７
４……位置決めボス、７５……ブツシユ、７６…
…ナツト、７７……十字噛合クラツチ、８０……
工具歯、８１……ワーク歯溝、８５……駆動モー
タ、８６……切換クラツチ、８７……モータ、８
８……モータ、８９……フレーキ又ははずみ車、
９０，９１……クラツチ、９２……モータ、９
３，９４……摩擦車、１０１……モータ、１０２
……ブレーキ、１０３……クラツチ、１０４……
ブレーキ又ははずみ車、２０１，２０２……層、
２０３，２０４……本体、３０１……ケーシン
グ、３０２，３０３，３０５……スプレー液除け
板、３０４……パツキン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハイパボロイド、グロボイド又は類似の形状
   を有する歯付き工具によつて直歯歯車又ははす歯
   歯車の歯を製作又は加工するための機械であつ
   て、歯付き工具の歯面がといし状に形成されてお
   り、歯付き工具の歯がワークの一方の歯端面から
   他方の歯端面までにわたつてワークの歯と噛合つ
   ており、ワークと歯付き工具とが軸交差して配置
   されている形式のものにおいて、 (イ) 歯付き工具６及びワーク２が夫々１つの案内
   車３，７；９３，９４にほぼ同軸的に結合され
   ており、これら両案内車が互いに接触しており
   かつワーク２と工具６との伝達比と同じ伝達比
   を有しており、 (ロ) １加工工程中に夫々工具歯の右歯面又は左歯
   面だけがワーク歯に接触することを特徴とする
   歯車を製作又は加工するための機械。 ２ 逆転可能なモータ１０１が工具のスピンドル
   ５又はワークのスピンドル１に連結されており、
   前記モータ１０１に連結されていない方のスピン
   ドル５又は１がブレーキ１０２を備えている特許
   請求の範囲第１項記載の機械。 ３ 歯付き工具６及びワーク２の歯面の相対位置
   を変化させる制御装置が設けられている特許請求
   の範囲第１項記載の機械。 ４ ワーク２の歯に噛合う歯付き工具６の歯の接
   触を右歯面から左歯面へ又はその逆に切換えるこ
   とのできる切換装置が設けられている特許請求の
   範囲第３項記載の機械。 ５ 歯付き工具６及びワーク２の歯面の相対位置
   を歯丈方向で変化させることのできる送り制御装
   置が設けられている特許請求の範囲第３項記載の
   機械。 ６ 加工する歯面と加工される歯面との接触圧を
   変化させることのできる制御装置１５，３４，６
   １が設けられている特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の機械。 ７ 工具又はワーク又はこれに結合された部分
   と、案内車３又は７又はこれに結合された部分と
   の間にＶベルト伝動装置１５又は類似物が設けら
   れており、このＶベルト伝動装置が駆動可能かつ
   制御可能である特許請求の範囲第４項又は第６項
   記載の機械。 ８ 工具及びワークの少なくともいずれか一方又
   はこれに結合された部分と、一方の案内車３又は
   ７又はこれに結合された部分との間に、電磁石的
   な装置４６〜５０によつて駆動かつ制御される調
   節可能な部材４５が設けられている特許請求の範
   囲第４項又は第７項記載の機械。 ９ 工具及びワークの少なくともいずれか一方
   と、一方の案内車３又は７又はこれに結合された
   部分との間に、空気力的又は液力的な装置４０〜
   ４４によつて駆動かつ制御される調節可能な部材
   ３４，３５が設けられている特許請求の範囲第４
   項又は第６項記載の機械。 １０ 工具及びワークの少なくともいずれか一方
   又はこれに結合された部分と、一方の案内車３又
   は７又はこれに結合された部分との間にばねが設
   けられている特許請求の範囲第６項記載の機械。 １１ 両案内車が交換車から成る特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の機械。 １２ 案内車対が交換車対に組合わされている特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の機械。 １３ 前記モータ１０１に連結されている方のス
   ピンドル５又は１が、案内車７，３と、工具６若
   しくはワーク２との間に、切換可能なクラツチ１
   ０３を備えている特許請求の範囲第２項記載の機
   械。 １４ 前記モータ１０１に連結されている方のス
   ピンドル５，１が付加的なブレーキ１０４又はは
   ずみ車を備えている特許請求の範囲第２項又は第
   １３項記載の機械。 １５ 少なくとも一方の案内車の少なくともその
   作用面に、案内車本体の材料と異なる材料２０
   １，２０２が被覆されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の機械。 １６ 両案内車３，７の係合が保護装置３０１〜
   ３０５によつて汚れから保護されている特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の機械。 １７ 案内車が互いに接触する摩擦車９３から成
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の機械。 １８ 両案内車が互いに噛合う案内歯車から成る
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の機械。 １９ 両案内歯車７，３がバツクラツシを有した
   噛合つている特許請求の範囲第１８項記載の機
   械。 ２０ 両案内歯車３，７が工具の歯と異なるピツ
   チを有している特許請求の範囲第１８項記載の機
   械。 ２１ ハイパボロイド、グロボイド又は類似の形
   状を有する歯付き工具によつて、ワークと工具と
   に軸交差角を持たせて直歯歯車又ははす歯歯車の
   歯を製作又は加工する方法において、 (イ) 加工開始に相当する軸間隔まで工具とワーク
   とを近づけて歯付き工具６の歯とワークの歯と
   をバツクラツシを持たせて互いに噛合わせる工
   程、 (ロ) ワーク及び歯付き工具を回転させる工程、 (ハ) 工具歯の一方の歯面がワークの対応する歯面
   に接触するまで歯付き工具６とワーク２とを相
   対的に移動する工程、 (ニ) 工具歯の他方の歯面がワークの対応する歯面
   に接触するまで歯付き工具６とワーク２とを相
   対的に移動する工程、 (ホ) 工具ととワークとを噛合いから外して停止さ
   せる工程を含むことを特徴とする歯車を製作又
   は加工するための方法。 ２２ 歯付き工具の歯面の１接触中に少なくとも
   １回の半径方向の送りを同じ歯面について行なう
   特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３ 接触する歯面の交換のためにワーク及び歯
   付工具の回転方向を切換える特許請求の範囲第２
   １項記載の方法。 ２４ 接触する歯面の交換を回転方向は変えずに
   相対速度の変化によつて行なう特許請求の範囲第
   ２１項記載の方法。