JPH06238516A - 歯車の面取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立型ホブ盤により製作された歯車を取り外す
ことなく、歯切り加工に引き続いて該歯車の歯の側端部
の面取り加工を自動的に行うことができるようにして歯
車の取付け直しによる取付け誤差をなくして高精度の歯
車を効率的に製作できるようにする。 【構成】 ホブが装着されたホブヘッドを備えた立型ホ
ブ盤において、面取り機構をカウンタコラムに装着する
と共にホブヘッドが待機位置に移動したことを検出する
センサを配設し、ホブによって歯切り加工を行った後、
ホブヘッドを待機位置に移動させてホブ盤の作動を自動
的にホブから面取り機構に切り換え、歯車の歯の側端部
の面取り加工を連続して行い得るようにした構成を特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車の面取り装置に係
り、特に立型ホブ盤のカウンタコラムに新規な面取り機
構を装着して立型ホブ盤により製作された歯車を取り外
すことなく、歯切り加工に引き続いて該歯車の歯の側端
部の面取り加工を自動的に行うことができるようにした
歯車の面取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車の加工装置としては、各種の装置が
実用に供されているが、現在最も効率的な加工装置の１
つとしてホブにより歯切り加工を行うホブ盤が多用され
ている。

【０００３】一方、車輛の変速装置等に使用される歯車
は、ホブ盤で加工すると歯車の側端部にバリが発生する
ため、変速時に歯車を軸方向に移動させて噛合する歯車
の変更を行って変速するようになっているので、該変速
時に歯車の側面同士が干渉して歯車の側端面の損傷や加
工工程の運搬中の打痕等を防止する必要性から該歯車の
側端部に面取り加工を行う必要がある。

【０００４】従来、歯車の側端部の面取り加工は、ホブ
盤により歯切り加工を行って歯車を製作した後、該歯車
をホブ盤から取り外して別の面取り加工装置に取り付け
直して面取り加工のみを行っていた。

【０００５】このような加工では、歯車を別の面取り加
工装置に取り付け直す余分の工数を要し、効率的な加工
ができないばかりでなく、取付け直しによる取付け誤差
が生じ、歯車の側端部の面取りの大きさがその都度異な
ることとなり、製品ごとににバラツキが生じる欠点があ
った。

【０００６】また歯切り加工のためのホブ盤と、面取り
加工用の面取り加工装置との２台の専用機を備える必要
があり、設備投資費用が高価になるばかりでなく、工場
の敷地を効率的に使用する上で問題があった。

【０００７】上記した問題点を解決するものとして、２
種類のホブを１本のホブアーバに取り付けてワークを取
り外すことなく連続して歯切り及び面取り加工の異なる
加工を行うようにした装置が、実開昭６１−１３１２２
５に開示されている。

【０００８】しかし該装置によると、例えば車輛のカウ
ンタシャフト等のように多数の歯車が１本の軸上に配設
されたものにあっては、歯車の側端部の面取り加工時に
歯切り用のホブが他の歯車に干渉することがあり、使用
できる範囲が限定されてしまうという不具合があった。

【０００９】また２種類のホブを取り付けるためにホブ
アーバが長くなり、歯切り加工時に加工抵抗による撓み
が生じやすく、従って高精度どの加工を行うことが難し
い。一方、短いホブアーバを使用すれば撓みは少ないが
ホブ交換の頻度が増加し寿命も短くなる不具合があっ
た。

【００１０】しかし２種類のホブを取り付けるために
は、長いホブアーバを持つ専用のホブ盤を用いる必要が
あり、従来のホブ盤を用いることは難しく、改良の余地
があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、ホブによって歯車を製作する立型
ホブ盤と、該立型ホブ盤のカウンタコラムに装着するよ
うに構成された面取り機構とを用いて、ワークを加工し
て歯車を製作した後、該歯車を立型ホブ盤から取り外す
ことなく、歯車の側端部の面取り加工を行うことができ
るようにすることであり、またこれによって極めて効率
的に歯車を製作できるようにすると共に、取付け直しに
よる取付け誤差をなくして高精度の歯車を製作できるよ
うにすることである。

【００１２】また他の目的は、上記構成により、従来２
台の専用機で行っていた加工を１台の装置により加工で
きるようにすることであり、またこれによって設備投資
に要する費用を低減させ、更に工場の敷地を有効に利用
できるようにすることである。

【００１３】更に他の目的は、歯車の面取り装置を一端
に刃具が装着され中央部において回動自在に軸支された
刃具ホルダをカムによって上下方向に揺動させるように
構成することにより、小型の歯車の面取り装置を提供で
きるようにすることであり、またこれによって該歯車の
面取り装置を立型ホブ盤のカウンタコラムに容易に装着
できるようにすることである。

【００１４】また他の目的は、ホブが装着されたホブヘ
ッドと、カウンタコラムに装着された面取り機構と、ホ
ブヘッドが待機位置に移動したことを検出するセンサと
を備え、ホブによって歯切り加工を行った後、ホブヘッ
ドを待機位置に移動させることにより、ホブ盤の作動を
自動的にホブから面取り機構に切り換えて歯車の歯の側
端部の面取り加工を連続して行うことがことができるよ
うにすることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、ワークホルダに装着されたワークを回転させな
がら該ワークの回転と同期してホブを作動させ前記ワー
クを加工して歯車を製作する立型ホブ盤と、該立型ホブ
盤のカウンタコラムに装着され前記ワークの回転と同期
して刃具を上下方向に作動させることにより前記歯車の
歯の側端部に沿って前記刃具を移動させて該歯の側端部
の面取り加工を行う面取り機構とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１６】また本発明（請求項２）は、駆動装置によ
り回転駆動されるカムと、中央部において回動自在に軸
支され一端が前記カムに係合して他の一端に装着された
刃具を上下方向に揺動させる刃具ホルダとからなり、立
型ホブ盤のカウンタコラムに装着されて該立型ホブ盤に
より製作された歯車の回転と同期して前記刃具を作動さ
せて該歯車の歯の側端部の面取り加工を行うことを特徴
とするものである。

【００１７】また本発明（請求項３）は、装着されたワ
ークを水平面内で回転させるワークホルダと、ホブが装
着され前記ワークの回転と同期して作動して前記ワーク
に歯切り加工を行うホブヘッドと、カウンタコラムに装
着され前記ワークの回転と同期して上下方向に作動して
歯車の歯の側端部の面取り加工を行う面取り機構と、前
記ホブヘッドが待機位置に移動したことを検出して検出
信号を送出し前記ホブヘッドと前記面取り機構の作動の
切換を行うセンサとを備え、前記ホブによって前記ワー
クに歯切り加工を行った後、前記ホブヘッドを前記待機
位置に移動させ前記センサからの検出信号に応答して前
記面取り機構を作動させて前記歯車の歯の側端部の面取
り加工を行うように構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１８】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１から図３において、本発明に係る歯車の面取
り装置１は、立型ホブ盤２と、面取り機構３と、センサ
４とを備えている。

【００１９】立型ホブ盤２は、ワークを加工して歯車５
を製作するための公知の装置であって、図１において、
ベース６からコラム８とカウンタコラム９とが立設して
設けられ、該コラム８とカウンタコラム９との間にワー
クホルダ１０が配設されている。

【００２０】コラム８には、ホブヘッド１１が上下動
（矢印Ａ又はＢ方向）自在に配設されており、該ホブヘ
ッド１１にはホブ１２が装着されたホブアーバ１３が回
動自在に設けられている。

【００２１】ワークホルダ１０は、歯車５の素材となる
ワークを取り付けるためのものであって、水平面内で回
動自在にホブヘッド１１に対向してベース６に配設され
ている。

【００２２】ホブ１２とワークホルダ１０とは、モータ
１４によって同期して作動するように公知の機構により
連結されており、例えばワークホルダ１０は、軸１５に
固定された小傘歯歯車１６と噛合する大傘歯歯車１８に
よってモータ１４と連結され、ワークを水平面内でホブ
１２の回転と同期させて回動させるように構成されてい
る。

【００２３】カウンタコラム９は、ワークホルダ１０に
取り付けられないような長尺もののワークを取り付けて
ホブ１２で加工するためのものであって、側面に雄アリ
溝９ａが形成されている。

【００２４】雄アリ溝９ａには、加工の種類に合わせて
種々の工具が取り付けられるようになっているが、通常
は長尺物のワークを取り付けるセンタ台１９が配設され
ている。

【００２５】面取り機構３は、ホブ１２で加工された歯
車５の歯５ａの側端部５ｂの面取り加工を行うためのも
のであって、図２及び図３において、側面に雌アリ溝２
０ａが形成されたＬ字台２０がカウンタコラム９の雄ア
リ溝９ａに嵌合して取り付けられている。

【００２６】面取り機構３の基台２１には、半円柱形状
の位置決め部材２１がボルト２２によって固定され、Ｌ
字台２０に形成された位置決め用Ｖ溝２０ｃと係合して
常に同じ位置に取り付けられるように構成されている。

【００２７】Ｌ字台２０の水平台部２０ｂ上に面取り機
構３の基台２１が高さ調整用のスペーサ２３を介して固
定されている。

【００２８】基台２１には、刃具ホルダ２４が軸２５を
中心として回動自在に配設され、該刃具ホルダ２４の一
端２４ａには刃具２６が固定され、他の一端２４ｂには
カムフォロワ２８がピン２９により回動自在に装着され
ている。

【００２９】基台２１には、インバータ３０と電気コー
ド５０によって接続されている駆動装置の一例たるモー
タ３１がボルト３２によって固定され、該モータ３１の
回転軸３３には小歯車３４が固定されている。

【００３０】カムフォロワ２８に係合するカム３５が固
定されている軸３６には大歯車３８が固定されており、
小歯車３４と噛合してモータ３１の回転を小歯車３４、
大歯車３８、軸３６、カム３５、カムフォロワ２８を介
して刃具ホルダ２４に伝達し、該刃具ホルダ２４を軸２
５を中心として図２において矢印Ｃ又はＤ方向に揺動さ
せるように構成されている。

【００３１】刃具ホルダ２４の軸２５の両側には、ピン
３９，４０が設けられ、基台２１に固定されたピン４
１，４２との間に夫々引張りばね４３，４４が装着され
ている。

【００３２】引張りばね４４のばね力は、引張りばね４
３のばね力よりも大きく設定されており、カムフォロワ
２８は常にカム３５に係合するようになっている。

【００３３】センサ４は、ホブヘッド１１の位置を検出
するためのものであって、コラム８の上方に配設されて
おり、これには例えばマイクロスイッチが用いられ、ホ
ブヘッド１１が矢印Ａ方向又はＢ方向に移動し、ワーク
ホルダ１０から離脱して待機位置に移動したとき、これ
を検出して検出信号を送出するようになっている。

【００３４】制御装置６０は、歯車の面取り装置１の各
部を同調させるように制御するためのもので、中央演算
装置６１、外部記憶装置６２、入出力ポート６３とから
なる公知のコンピュータとして構成され、入出力ポート
６３とセンサ４、モータ１４及びモータ３１とは夫々電
気コード５１，５２，５３によって電気的に接続されて
いる。

【００３５】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図１及び図２におい
て、ワークをワークホルダ１０に取り付け、起動スイッ
チ（図示せず）を押してモータ１４を起動させる。

【００３６】モータ１４の回転は、軸１５、小傘歯歯車
１６、大傘歯歯車１８を介してワークホルダ１０に伝達
されてワークを水平面内で回転させると共に、ホブ１２
をホブアーバ１３と共に回転させる。

【００３７】そしてホブヘッド１１を矢印Ｂ方向に下降
させ又は矢印Ａ方向に上昇させ、ワークホルダ１０、即
ちワークとホブ１２とを同期して回転させながら公知の
手順に従ってホブ１２によってワークを歯切り加工して
歯車５を製作する。

【００３８】ホブ１２による歯切り加工が終了すると制
御装置６０からの指令信号に従い、ホブヘッド１１は待
機位置まで矢印Ａ方向に上昇し又は矢印Ｂ方向に下降す
る。

【００３９】ホブヘッド１１が待機位置まで上昇する
と、センサ４がこれを検出して制御装置６０に信号を送
出し、該制御装置６０は立型ホブ盤２の作動を歯切り作
用から面取り作用に切り換えるべく、モータ１４及び面
取り機構３に信号を送出してモータ１４の回転速度、即
ち歯車５の回転速度を面取り機構３の動きに同期した回
転速度に切り換える。

【００４０】次に、面取り機構３の作用を説明すると、
制御装置６０からの指令によりモータ３１が回転する
と、該回転は小歯車３４、大歯車３８によって減速され
た後、カム３５、カムフォロワ２８を介して刃具ホルダ
２４に伝達され、該刃具ホルダ２４を軸２５を中心とし
て矢印Ｃ又はＤ方向に揺動させる。

【００４１】ここでモータ１４の回転は、歯車５に対す
る刃具２６の相対的な運動が歯５ａの側端部５ｂの形状
に沿った運動となるように刃具ホルダ２４の矢印Ｃ又は
Ｄ方向の揺動運動に同期させて制御装置６０により制御
されて歯車５が回転する。

【００４２】即ち刃具２６は、歯車５の回転と共に矢印
Ｃ方向に下降する際に歯５ａの歯先部から歯元部に向か
って側端部５ｂに順次当接し、該側端部５ｂの面取り加
工を行う。

【００４３】１枚の歯５ａの面取り加工が終了すると、
刃具２６はカム３５の形状に従い矢印Ｄ方向に上昇する
が、この間に歯車５は１歯分だけ回転して次の歯５ａが
刃具２６に対向し、次の面取り加工の準備を整える。

【００４４】以下同様の操作が繰り返し行われて歯車５
のすべての歯５ａの面取り加工が順次行われる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、上記のようにホブによって歯
車を製作する立型ホブ盤と、該立型ホブ盤のカウンタコ
ラムに装着するように構成された面取り機構とを用いた
ため、ワークを加工して歯車を製作した後、該歯車を立
型ホブ盤から取り外すことなく、歯車の側端部の面取り
加工を行うことができる効果があり、またこの結果極め
て効率的に歯車を製作できると共に、取付け直しによる
取付け誤差をなくして高精度の歯車を製作できるという
効果がある。

【００４６】また上記構成により、従来２台の専用機で
行っていた加工を１台の装置により加工できる効果があ
り、またこの結果設備投資に要する費用を低減させ、更
に工場の敷地を有効に利用できる効果がある。

【００４７】更には、歯車の面取り装置を一端に刃具が
装着され中央部において回動自在に軸支された刃具ホル
ダをカムによって上下方向に揺動させるように構成した
ので、小型の歯車の面取り装置を提供でき、またこの結
果該歯車の面取り装置を立型ホブ盤のカウンタコラムに
容易に装着できる効果がある。

【００４８】またホブが装着されたホブヘッドと、カウ
ンタコラムに装着された面取り機構と、ホブヘッドが待
機位置に移動したことを検出するセンサとを備え、ホブ
によって歯切り加工を行った後、ホブヘッドを待機位置
に移動させるようにしたので、ホブ盤の作動を自動的に
ホブから面取り機構に切り換えて歯車の歯の側端部の面
取り加工を連続して行うことがことができるという極め
て優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】歯車の面取り装置の全体を示し、ブロック図を
含む正面図である。

【図２】面取り機構の縦断面図である。

【図３】面取り機構の取付け状態を示す要部平面図であ
る。

【図４】歯の側端部の面取り状態を示す歯車の部分斜視
図である。

【図５】歯の側端部の面取り状態を示す歯車の部分横断
面図である。

【符号の説明】

１ 歯車の面取り装置 ２ 立型ホブ盤 ３ 面取り機構 ４ センサ ５ 歯車 ５ｂ 歯車の歯の側端部 ９ カウンタコラム １０ ワークホルダ １１ ホブヘッド １２ ホブ ２４ 刃具ホルダ ２６ 刃具 ３１ 駆動装置の一例たるモータ ３５ カム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークホルダに装着されたワークを回転
   させながら該ワークの回転と同期してホブを作動させ前
   記ワークを加工して歯車を製作する立型ホブ盤と、該立
   型ホブ盤のカウンタコラムに装着され前記ワークの回転
   と同期して刃具を上下方向に作動させることにより前記
   歯車の歯の側端部に沿って前記刃具を移動させて該歯の
   側端部の面取り加工を行う面取り機構とを備えたことを
   特徴とする歯車の面取り装置。
2. 【請求項２】 駆動装置により回転駆動されるカムと、
   中央部において回動自在に軸支され一端が前記カムに係
   合して他の一端に装着された刃具を上下方向に揺動させ
   る刃具ホルダとからなり、立型ホブ盤のカウンタコラム
   に装着されて該立型ホブ盤により製作された歯車の回転
   と同期して前記刃具を作動させて該歯車の歯の側端部の
   面取り加工を行うことを特徴とする歯車の面取り装置。
3. 【請求項３】 装着されたワークを水平面内で回転させ
   るワークホルダと、ホブが装着され前記ワークの回転と
   同期して作動して前記ワークに歯切り加工を行うホブヘ
   ッドと、カウンタコラムに装着され前記ワークの回転と
   同期して上下方向に作動して歯車の歯の側端部の面取り
   加工を行う面取り機構と、前記ホブヘッドが待機位置に
   移動したことを検出して検出信号を送出し前記ホブヘッ
   ドと前記面取り機構の作動の切換を行うセンサとを備
   え、前記ホブによって前記ワークに歯切り加工を行った
   後、前記ホブヘッドを前記待機位置に移動させ前記セン
   サからの検出信号に応答して前記面取り機構を作動させ
   て前記歯車の歯の側端部の面取り加工を行うように構成
   したことを特徴とする歯車の面取り装置。