JPH0639858Y2 - 歯車の歯面面取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は歯車の歯面を面取加工するための面取装置、特
に特殊な面取加工を能率よく実施できる歯車の歯面面取
装置に関するものである。

［従来の技術］ 歯車の歯面の両面を同時に面取加工できる歯車の歯面面
取装置として特公昭45-757号に示すものがある。

この面取装置は第６図に示すように、駆動軸21と、その
上方及び下方に上下対称に配置した中間軸22,23と、こ
の中間軸22,23を中心として揺動する上、下の刃物軸24,
25等から成り、前記駆動軸21を回転すると、歯車機構を
介して上、下の刃物軸24,25が相互に反対方向に回転
し、各刃物軸24,25の先端に取り付けたカッタ（エンド
ミル）が同時に回転するようになっている。

この面取装置を使用するには、図７に示すように加工す
べき歯車19の直径に適合するように上下の刃物軸を中間
軸22,23の周りに揺動させて上下のカッタ13,13′を上下
の歯32,33の近傍に位置させ、次に、第５図に示すよう
に上下のカッタ13,13′の軸線34,35が歯車19の回転中心
線36を含む鉛直面37と所定の角度Ｈ（このＨは90度から
面取り角度を差引いたものである）を形成するように面
取装置を配置し、ここでカッタ13,13′を矢印a,b方向
（第７図参照）に回転させる。

この操作によって、上方のカッタ13は図７に示すように
上方の歯32の歯面ｍを、また下方のカッタ13′は下方の
歯33の歯面ｎ（このｎは、ｍを噛合側になる）を面取加
工する。

この際、上方のカッタ13の切刃（図示せず）は第４図
（ａ）に示すように歯面ｍを矢印ｃ方向に切削して切削
面の終端、すなわち稜線38に沿ってバリ39を発生させ、
また下方のカッタ13′の切刃（図示せず）は第４図
（ｂ）に示すように歯面ｎを矢印ｄ方向に切削して稜線
38に沿ってバリ39を発生させる。

［考案が解決しようとする課題］ 以上に述べたように、第６図に示す面取装置は上下の歯
32,33を同時に面取加工し、しかも面取加工の際に発生
するバリを歯面の稜線38に発生させてバリ取り加工を容
易にするという利点があるが、その反面、次に述べるよ
うな問題点があった。

〔ｉ〕上下のカッタ13,13′間の距離Ｌを変更すると、
歯車19と面取装置の相対位置がずれてくるので、距離Ｌ
の変化に対応させて面取装置を距離ｔ（ｔは第６図に示
すＡ線とＢ線間の距離）だけ移動させなければならず、
段取作業が厄介である。

〔ii〕第８図に示すように歯厚が不揃いな歯車18を面取
加工する際、上方の歯18Aと下方の歯18Bが上下対称に位
置していない場合、上方の歯18Aの歯面ｍを加工する
と、下方の歯18Bが下方のカッタによって損傷を受け
る。従って、このような場合、下方のカッタを取り外す
必要があり、カッタの取付、取外しが煩雑である。

〔iii〕第４図（ａ）に示すように、歯面両側の面取角
度α、βが異なる歯車19を面取加工する場合も同時加工
が不可能になる。すなわち、上下の歯を同時加工するた
めには第５図の角度Ｈを上、下のカッタに対し二様に設
定する必要があるが、前記の面取装置では２本の刃物軸
24,25が常に平行な状態に保持されているからである。

従って、このような場合は、上下のうちの一方のカッタ
を使用して面取加工したのち、他方のカッタを使用して
反対側の歯面を面取加工することになる。

本考案は前述の問題点に鑑み、前記した特殊な面取加工
において、カッタの着脱操作を必要としないため操作が
簡便であり、且つ簡単な構造の歯面面取装置を提供する
ことを課題とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するため、本考案では次の手段を構成
した。

横向きの筒状ハウジングの基端部にモータを、また先端
部に可動軸受を各々配し、前記ハウジングに設けたシリ
ンダ装置を前記可動軸受に連結して可動軸受をその回転
軸線に直交する方向に移動可能に構成し、先端部にカッ
タを取り付けた２本の刃物軸を、相互に平行に且つ２本
の刃物軸が前記可動軸受の移動方向に重なるように可動
軸受に回転自在に支承し、自在継手を有する駆動軸と歯
車機構を前記刃物軸とモータの間に設けて、前記２本の
刃物軸を相互に反対方向に回転駆動すると共に、一方の
カッタが面取加工位置にあるときに、他方のカッタが被
加工歯車の回転中心を通る水平軸線に対しほぼ対称な反
対側の歯面から逃げた位置にあるように２本の刃物軸の
間隔を設定したことを特徴とする歯車の歯面面取装置。

［作用］ 〔ｉ〕面取加工を行う際、シリンダ装置を利用して可動
軸受を移動させ、２つのカッタのうちの一方を用いて面
取加工を行う。この際、一方のカッタが面取加工位置に
あるとき、他方のカッタが被加工歯車の回転中心を通る
水平軸線に対してほぼ対称な反対側の歯面より逃げた位
置にあるので、使用しないカッタを取り外す必要がな
い。従って、面取作業の操作が容易である。

〔ii〕一方のカッタですべての歯の一方の歯面を面取り
したのち、他方のカッタですべての歯の他方の歯面を面
取りするので、特殊な面取加工、すなわち、歯厚が不揃
いな歯車、あるいは左右非対称な歯面を面取加工するこ
とができる。

〔iii〕２本の刃物軸を同時に移動させるので、装置の
構造が簡単である。

〔iv〕２本の刃物軸が相互に反対方向に回転するので、
面取加工した際、歯面の稜線又はその反対側のいずれか
にバリを発生することが可能になり、バリ取り作業を容
易に行うことができる。

［実施例］ 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は歯
面面取装置の切断側面図、第２図は第１図におけるII-I
I方向からの矢視図である。

歯面面取装置１のハウジング２は前後に長い筒状体に形
成してあり、その基端部には取付板３を取り付けて内腔
2Aを塞いでいる。この取付板３には上下に軸受部4,4′
を形成し、また両軸受部4,4′の直前においてハウジン
グの内腔2Aに上下の軸受5,5′を配設し、上方の軸受部
４と軸受５間に駆動歯車軸６を、また下方の軸受部４′
と軸受５′間に従動歯車軸７を各々支承している。

前記駆動歯車軸６と従動歯車軸７の各々の基端周縁部に
は歯車6A,7Aが固設されていて、両歯車6A,7Aは互いに噛
合している。駆動歯車軸６の基端面には嵌合穴6Cが穿設
してあり、また駆動歯車軸６並びに従動歯車軸７の先端
部には各々嵌合突部6B,7Bが突設してある。

前記駆動歯車軸６にはモータ８がその出力軸8Aを駆動歯
車軸６の嵌合穴6Cに嵌合してキー９で結合する態様で取
付けられている。

以上の構成から、モータ８を駆動すると駆動歯車軸６が
回転し、また従動歯車軸７は歯車6A,7Aの噛合伝動によ
って逆回転をする。

前記ハウジング２の先端部には、上下に長い嵌装孔2Bを
形成して可動軸受10を遊嵌している。この可動軸受10は
ベアリング10A,10A′を介して上下に刃物軸11,12を回転
自在に支承している。この刃物軸11,12の各々は同形に
形成してあり、基端部は可動軸受10から外方へ突出させ
て嵌合突部11A,12Aが突設してある。また先端部は可動
軸受10から突出させて、その先端部に嵌装孔11B,12Bを
形成して各々カッタ13,13′（エンドミル）を嵌装して
いる。

なお、刃物軸11,12の間隔ｌは、加工すべき種々の歯車
の直径の範囲を想定した上で、一方のカッタが面取加工
位置にあるときに、他方のカッタが被加工歯車の回転中
心36を通る水平軸線42〔第３図（ａ）、（ｂ）参照〕に
対しほぼ対称な反対側の歯面より逃げた位置にあるよう
に設定されている。

前記可動軸受10には、第２図に示すように平面において
先端側縁部に外方へ突出するガイド部10B,10B′を形成
している。

またこのガイド部10B,10B′に対応するようにハウジン
グ２の先端部には、前記嵌装孔2Bの前方で、平面におけ
る両側部に、可動軸受10のガイド部10B,10B′に対面す
るガイド部2D,2Cを設けてあり、一方のガイド部2Cは直
接可動軸受10のガイド部2D,2Cを設けてあり、一方のガ
イド部2Cは直接可動軸受10のガイド部10B′に摺接する
態様としてあり、他方のガイド部2Dには、可動軸受10の
軸長方向に対して直交方向へ移動するクランプ板14を配
設している。このクランプ板14のガイド部2Dとの接触面
には円形の油室14Aを凹設して周部にオーリング14Bを嵌
装している。前記ガイド部2Dの油室14Aと対面する位置
には外方へ通ずる油路2Eを形成し、この油路2E外部には
図示しない油圧ポンプに連結した油圧ホースを連結す
る。従って油路2Eを経て油室14Aに油圧がかかるとクラ
ンプ板14は可動軸受10のガイド部10Bに圧接して可動軸
受け10の位置を固定し、加工中のカッタの振動を抑える
ことができ、剛性を高める高速切削に適する。

前記ハウジング２の先端において第１図中の上部に支持
台15Aを立設し、この支持台15A上にシリンダ装置15を、
ピストンロッド15Bを下向きに突出させて配設してお
り、ピストンロッド15B周面には、めねじを螺刻形成し
ている。

また前記可動軸受10の先端部の第１図中の上部には取付
部材10Cを固定しており、この取付部材10Cの上部にめね
じ10Dを螺刻形成して、このめねじ10Dに前記ピストンロ
ッド15Bを螺合させてある。

しかして、ピストンロッド15Bをシリンダ装置15の油圧
作動によって伸縮させることによって、可動軸受10はガ
イド部10B,10B′の摺接により前記嵌装孔2Bの上下高さ
の範囲内において昇降することができる。

上記構成において、前記駆動歯車軸６と上部の刃物軸11
との間、並びに従動歯車軸７と下部の刃物軸12との間に
各々自在継手16,17を連結している。この自在継手16,17
は同形に形成してあり、長手両端部にユニバーサルジョ
イント16A,16B,17A,17Bを設けて各軸6,7,11,12の嵌合突
部6B,7B,11,12Aと嵌合させてある。

次に実施例の装置の取扱要領及び作動について説明す
る。

この装置を用いて内歯車18の歯面を面取加工する場合
は、シリンダ装置15を作動させて第３図（ａ）に示すよ
うに上下のカッタ13,13′を上方に持ち上げ、上方のカ
ッタ13の回転軸線が所定の角度Ｈ（第５図参照）を形成
するように面取装置の配置を設定し、上方のカッタ13を
用いて上方に位置する歯の歯面を面取加工する。この
際、上下の刃物軸11,12の間隔ｌは一方のカッタが面取
加工位置にあるときに、他方のカッタが下方の歯の歯面
から逃げた位置にあるので、下方のカッタ13′は下方の
歯面より内側にある。従って、従来のようにカッタ13′
が下方の歯を傷つけるおそれがない。

そして、上方のカッタを用いて、すべての歯の一方の歯
面を面取り加工したのち、今度は上下のカッタ13,13′
を仮想線で示す位置に下降させ、下方のカッタ13′を用
いて下方に位置する歯の歯面（反対側の歯面）を面取加
工する。

また外歯車19の面取加工を行う際は、第３図（ｂ）に示
すように先ず上方のカッタ13を用いて歯車19の上方の歯
の歯面ｍ（第７図参照）を面取加工したのち、今度は仮
想線で示すように下方のカッタ13′を用いて下方の歯の
反対側の歯面ｎ（第７図参照）を面取加工する。この
際、上下いずれか一方のカッタが歯面から逃げた位置に
あることは、内歯車18について述べたと同様である。

上下の歯面を切削する際、２本の刃物軸は相互に反対方
向に回転するので、面取加工時のバリの発生を歯面の稜
線又はその反対側のいずれか一方に発生させることが可
能になり、面取加工後のバリ取り作業を容易に行うこと
ができる。

また歯厚が不揃いな歯車、あるいは面取角度が左右非対
称なものについても内歯車と同様に面取加工を円滑に実
施することができる。

なお、本考案は前記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えばシリンダ装置並びにクランプ用の油路等は油
圧式に限らず気圧式でもよいこと、またモータはサーボ
モータ、減速機付等、任意であるし、各動力に対する制
御はNC制御等公知の手段を用いてもよいこと等、その他
本考案の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加え得
ることは勿論である。

［考案の効果］ 〔ｉ〕２つのカッタのうちの一方を用いて面取加工を行
う際、他方のカッタが被加工歯車の回転中心を通る水平
軸線に対してほぼ対称な反対側の歯面より逃げた位置に
あるので、使用しないカッタを取り外す必要がない。従
って、面取作業の操作が容易である。

〔ii〕一方のカッタがすべての歯の一方の歯面を面取り
したのち、他方のカッタですべての歯の他方の歯面を面
取りするので、特殊な面取加工、すなわち、歯厚が不揃
いな歯車、あるいは左右非対称な歯面を面取加工するこ
とができる。

〔iii〕２本の刃物軸を同時に移動させるので、装置の
構造が簡単である。

〔iv〕２本の刃物軸が相互に反対方向に回転するので、
面取加工した際、すべての歯面について、その稜線又は
その反対側のいずれか一方にバリを発生させることが可
能になり、バリ取り作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図（ａ），（ｂ）は本考案の実施
例を示し、第１図は歯面面取装置の切断側面図、第２図
は第１図におけるII-II方向からの矢視図、第３図
（ａ），（ｂ）は面取装置の使用方法を説明する立面
図、第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は被加工歯車の最上
部及び最下部の歯の近傍を示す斜視図、第５図はカッタ
と歯面との位置関係を示す説明図、第６図は従来の歯面
面取装置の立面図、第７図は第６図の面取装置の作用を
説明する立面図、第８図は不揃いな歯厚を有する内歯車
の平面図である。 １……歯面面取装置 ２……ハウジング 2A……内腔 2B……嵌装孔 2C,2D……ガイド部 2E……油路 ３……取付板 4,4′……軸受部 5,5′……軸受 ６……駆動歯車軸 ７……従動歯車軸 6A,7A……歯車 6B,7B……嵌合突部 6C……嵌合穴 ８……モータ 8A……出力軸 ９……キー 10……可動軸受 10A,10A′……ベアリング 10B,10B′……ガイド部 10C……取付部材 10D……めねじ 11,12……刃物軸 11A,12A……嵌合突部 11B,12B……嵌装孔 13,13′……カッタ 14……クランプ板 14A……油室 14B……オーリング 15……シリンダ装置 15A……支持台 15B……ピストンロッド 16,17……自在継手 16A,16B,17A,17B……ユニバーサルジョイント 18……内歯車 19……外歯車

フロントページの続き (72)考案者 北野 正紀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 鈴木 義秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−20495（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−24594（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−757（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭50−6074（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭58−31614（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】横向きの筒状ハウジングの基端部にモータ
   を、また先端部に可動軸受を各々配し、前記ハウジング
   に設けたシリンダ装置を前記可動軸受に連結して可動軸
   受をその回転軸線に直交する方向に移動可能に構成し、 先端にカッタを取り付けた２本の刃物軸を、相互に平行
   に且つ２本の刃物軸が前記可動軸受の移動方向に重なる
   ように可動軸受に回転自在に支承し、 自在継手を有する駆動軸と歯車機構を前記刃物軸とモー
   タの間に設けて、前記２本の刃物軸を相互に反対方向に
   回転駆動すると共に、 一方のカッタが面取加工位置にあるときに、他方のカッ
   タが被加工歯車の回転中心を通る水平軸線に対しほぼ対
   称な反対側の歯面から逃げた位置にあるように２本の刃
   物軸の間隔を設定した ことを特徴とする歯車の歯面面取装置。