JPH1076425A - 歯車加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯形の形成から面取り加工、及び仕上げ加工
までの加工を自動的にしかも無駄な時間を要することな
く実施する。 【解決手段】 一つのベッド２に歯形形成加工装置部
３、面取り加工装置部４及び仕上げ加工装置部５を支持
し、素材投入部８と歯形形成待機部との間、及び歯形形
成待機部と面取り待機部との間、及び面取り待機部と仕
上げ待機部との間、及び仕上げ待機部と加工済ワーク搬
出部との間でワークの搬送を行う第１ローダ３８及び第
２ローダ３９を備え、各加工装置部で加工が終了した被
加工歯車１２を一旦装置外に搬出して中継所に待機させ
ることなく、歯形の形成から面取り加工、及び仕上げ加
工までの加工を自動的に実施し、歯車の加工を行う装置
の省スペース化を図ると共に搬送装置の簡素化及び搬送
時間の短縮化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯形成形機能、面
取り機能及び仕上げ機能を備えた歯車加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】歯車の種類の多様化とその精度の向上に
伴い、各種歯車加工機械が進歩発達してきている。歯車
の素材から歯の形を作り上げていく代表的な機械に、ホ
ブ盤が広く用いられている。ホブ盤等によって素材から
歯の形を作り上げた後、歯車の噛み合いを容易にしたり
歯の縁が欠けるのを防ぐために歯の端の面取り加工を行
ったり、歯面の精度を上げるために歯面の仕上げ加工を
行っている。近年の自動化によって各機械の動作は数値
制御化（ＮＣ化）され、また、ワークの搬出入や機械同
士間での受け渡し、あるいは加工位置へのワークの供給
等もＮＣ化されたローダ等が用いられている。このた
め、無駄のない加工サイクルで、歯形の形成加工から面
取り加工、及び仕上げ加工までを実施することが可能と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の自動化技術の発
達により、歯車の加工分野でも歯形の形成から面取り加
工、及び仕上げ加工まで、各加工装置でのワークの交換
サイクルの効率や加工サイクルの効率は飛躍的に向上し
てきている。しかし、歯形の形成から仕上げ加工に至る
までをみた場合、各加工装置で加工が終了したワークを
一旦装置外に搬出し、中継所にワークを待機させて次の
加工装置に搬送する必要があった。このため、多数の搬
送装置が必要となると共に、無駄時間をなくして加工サ
イクルの短縮を行うために、中継所に多数のワークを待
機させていた。多数の搬送装置を用いたり中継所を備え
た場合、多大なスペースが必要であった。

【０００４】スペースの減少を図るため、各加工装置を
接近して設置し、一つの搬送装置によって加工装置間で
直接ワークを搬送することも考えられる。一つの搬送装
置によって直接ワークの受け渡しを行えば、中継所が不
要になると共に多数のワークを待機させる必要もない。
しかし、加工装置同士を接近させるにも限度があり、搬
送装置が大型で複雑化すると共に搬送時間が長くなって
新たに無駄な時間が生じる問題があった。

【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、歯形の形成から面取り加工、及び仕上げ加工までの
加工を可能にした歯車加工装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の構成は、素材から歯車の歯形を形成する歯形形
成装置、歯形形成装置の歯形形成加工部と歯形形成待機
部との間で素材及び歯形形成加工済ワークの受け渡しを
行う歯形形成部受け渡し装置、からなる歯形形成加工装
置部と、歯形形成装置で歯形成形されたワークの歯部の
面取り加工を行う面取り装置、面取り装置の面取り加工
部と面取り待機部との間で歯形形成加工済ワーク及び面
取り加工済ワークの受け渡しを行う面取り部受け渡し装
置、からなる面取り加工装置部と、面取り装置で面取り
されたワークの歯面の仕上げ加工を行う仕上げ装置、仕
上げ装置の仕上げ加工部と仕上げ待機部との間で面取り
加工済ワーク及び仕上げ加工済ワークの受け渡しを行う
仕上げ部受け渡し装置、からなる仕上げ加工装置部と、
歯形形成加工装置部、面取り加工装置部及び仕上げ加工
装置部を支持する一つのベッドと、素材投入部と歯形形
成待機部との間、及び歯形形成待機部と面取り待機部と
の間、及び面取り待機部と仕上げ待機部との間、及び仕
上げ待機部と加工済ワーク搬出部との間でワークの搬送
を行うワークローダとを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、面取り部受け渡し装置には、面取り
加工部と面取り待機部との間に面取り加工済ワークの洗
浄を行う洗浄ステーションが備えられていることを特徴
とする。また、ワークローダは、素材投入部と歯形形成
待機部との間、及び歯形形成待機部と面取り待機部との
間でワークを搬送する第１ワークローダと、面取り待機
部と仕上げ待機部との間、及び仕上げ待機部と加工済ワ
ーク搬出部との間でワークを搬送する第２ワークローダ
とからなることを特徴とする。

【０００８】そして、歯形形成加工装置部の歯形形成装
置によって素材から歯車の歯形が形成され、面取り加工
装置部の面取り装置によって歯形が形成された歯車の面
取り加工が行われ、更に、仕上げ加工装置部の仕上げ装
置によって面取りが行われた歯車の仕上げ加工が行われ
る。一方、ワークローダにより、素材投入部と歯形形成
待機部との間、及び歯形形成待機部と面取り待機部との
間、及び面取り待機部と仕上げ待機部との間、及び仕上
げ待機部と加工済ワーク搬出部との間でワークの搬送が
行われ、各加工装置部の間でワークが搬送される。ま
た、歯形形成加工装置部では、歯形形成部受け渡し装置
により歯形形成加工部と歯形形成待機部との間で素材及
び歯形形成加工済ワークの受け渡しが行われ、面取り加
工装置部では、面取り部受け渡し装置により面取り加工
部と面取り待機部との間で歯形形成加工済ワーク及び面
取り加工済ワークの受け渡しが行なわれる。仕上げ加工
装置部では、仕上げ部受け渡し装置により仕上げ加工部
と仕上げ待機部との間で面取り加工済ワーク及び仕上げ
加工済ワークの受け渡しが行なわれる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の一実
施形態例に係る歯車加工装置を説明する。先ず、図１乃
至図３に基づいて歯車加工装置の全体構成を説明する。
図１には本発明の一実施形態例に係る歯車加工装置の全
体構成を表す正面視状態、図２にはその平面視状態を示
してある。

【００１０】図に示すように、歯車加工装置１のベッド
２には、図中左側から順に歯形形成加工装置部３及び面
取り加工装置部４及び仕上げ加工装置部５が隣接して備
えられている。歯車加工装置１の歯形形成加工装置部３
側の端部にはワーク搬入装置６が設けられ、ワーク搬入
装置６には素材７を一つずつ素材投入部８に投入するカ
ムストッパ９が設けられている。一方、歯車加工装置１
の仕上げ加工装置部５側の端部にはワーク搬出装置１０
が設けられ、ワーク搬出装置１０は仕上げ加工が完了し
て加工済ワーク排出部１１に送られた被加工歯車（仕上
げ加工済ワーク）１２を装置外部に搬出するようになっ
ている。

【００１１】歯形形成加工装置部３は素材７から歯車の
歯形を形成する歯形形成装置としてのホブヘッド１３を
備え、ホブヘッド１３には上下方向に延びる中心軸回り
で駆動回転するホブ１４が支持されている。ホブヘッド
１３は水平面内で互いに直交する２軸方向（前後・左
右）に移動自在となり、更に、水平方向に延びる軸回り
で旋回自在となっている。一方、ホブヘッド１３に対向
して主軸１５及びテールストック１６が備えられ、主軸
１５とテールストック１６との間には水平な図中左右方
向に延びる中心軸回りで素材７が支持され、主軸１５の
駆動によって素材７が駆動回転されるようになってい
る。ホブ１４と素材７とを所定の比率で回転させて噛み
合わせることで、素材７の円周に歯形が形成される。つ
まり、主軸１５及びテールストック１６により歯形形成
加工部が構成されている。

【００１２】主軸１５及びテールストック１６の前面側
には歯形形成待機部１７が設けられており、歯形形成加
工装置部３の歯形形成加工部と歯形形成待機部１７との
間には歯形成形部受け渡し部としてのホブローダ１８が
設けられている。ホブローダ１８により、歯形形成加工
部と歯形形成待機部１７との間で素材７及び歯形が形成
された被加工歯車（歯形形成加工済ワーク）１２の受け
渡しが行われるようになっている（詳細は後述する）。

【００１３】面取り加工装置部４は、歯形形成加工済ワ
ーク１２の歯部の面取り加工を行う面取り装置１９を備
えている。即ち、ベッド２上には主軸２０及びテールス
トック２１が備えられ、主軸２０とテールストック２１
との間には水平な図中左右方向に延びる中心軸回りで歯
形形成加工済ワーク１２が支持されている。そして、主
軸２０の駆動によって歯形形成加工済ワーク１２が駆動
回転されるようになっている。つまり、主軸２０及びテ
ールストック２１により面取り加工部が構成されてい
る。一方、面取り加工装置部４には歯形形成加工済ワー
ク１２に噛み合って歯面と側面の間及び歯先面と側面の
間を面取りする面取り工具２２が備えられている。

【００１４】主軸２０及びテールストック２１の前面側
には面取り待機部２３が設けられており、面取り加工装
置部４の面取り加工部と面取り待機部２３との間には面
取り部受け渡し装置としての面取りローダ２４が設けら
れている。面取りローダ２４により、面取り加工部と面
取り待機部２３との間で歯形形成加工済ワーク１２及び
面取り加工が行われた被加工歯車（面取り加工済ワー
ク）１２の受け渡しが行われるようになっている（詳細
は後述する）。

【００１５】仕上げ加工装置部５は、面取り加工済ワー
ク１２の歯面の仕上げ加工を行う仕上げ装置２５を備え
ている。即ち、ベッド２上には一対のダイ２６が駆動回
転自在で互いに接近離遠自在に備えられ、ダイ２６は歯
車形状となっている。一対のダイ２６の間に面取り加工
済ワーク１２を噛み合わせてダイ２６を駆動させること
により、面取り加工済ワーク１２が連れ回りして歯面が
仕上げ加工される。つまり、一対のダイ２６の間が仕上
げ加工部となっている。

【００１６】一対のダイ２６の前面側には仕上げ待機部
２７が設けられ、仕上げ加工装置部５の仕上げ加工部と
仕上げ待機部２７との間には仕上げ部受け渡し装置とし
ての仕上げローダ２８が設けられている。仕上げローダ
２８により、仕上げ加工部と仕上げ待機部２７との間で
面取り加工済ワーク１２及び仕上げ加工が行われた被加
工歯車（仕上げ加工済ワーク）１２の受け渡しが行われ
るようになっている（詳細は後述する）。

【００１７】また、ワークローダとしてのガントリロー
ダ２９が備えられている。即ち、ベッド２の左右両端部
には支柱３０がそれぞれ立設され、支柱３０の上部同士
はレール部材３１によってつながれている。レール部材
３１には第１スライダ３２及び第２スライダ３３が移動
自在に支持され、予め設定された状態でそれぞれ独立し
て移動されるようになっている。第１スライダ３２はワ
ーク搬入装置６の素材投入部８の上部と歯形形成加工装
置部３の歯形形成待機部１７の上部との間、及び歯形形
成待機部１７の上部と面取り加工装置部４の面取り待機
部２３の上部との間で移動自在となり、第２スライダ３
３は面取り待機部２３の上部と仕上げ加工装置部５の仕
上げ待機部２７の上部との間、及び仕上げ待機部２７の
上部とワーク搬出装置１０の加工済ワーク排出部１１の
上部との間で移動自在となっている。

【００１８】第１スライダ３２には第１昇降シリンダ３
４を介して第１ハンド部３５が設けられ、第１ハンド部
３５は第１昇降シリンダ３４の作動によって昇降され
る。第１ハンド部３５は鉛直軸回りで回動自在に支持さ
れると共に開閉自在となり、被加工歯車１２の把持及び
解放を行うようになっている。同様に第２スライダ３３
には第２昇降シリンダ３６を介して第２ハンド部３７が
設けられ、第２ハンド部３７は第２昇降シリンダ３６の
作動によって昇降される。第２ハンド部３７は鉛直軸回
りで回動自在に支持されると共に開閉自在となり、被加
工歯車１２の回動と被加工歯車１２の把持及び解放を行
うようになっている。第１スライダ３２、第１昇降シリ
ンダ３４及び第１ハンド部３５により第１ローダ３８が
構成され、第２スライダ３３、第２昇降シリンダ３６及
び第２ハンド部３７により第２ローダ３９が構成されて
いる。

【００１９】尚、図示例では、第１ハンド部３５及び第
２ハンド部３７の昇降を第１昇降シリンダ３４及び第２
昇降シリンダ３６の作動によって行っているが昇降手段
はこれに限定されることはない。例えば、第１スライダ
３２及び第２スライダ３３に上下方向に延びる支持体を
固定すると共に、支持体に上下端が固定されたタイミン
グベルトを設け、第１ハンド部３５及び第２ハンド部３
７側に駆動プーリを支持してこの駆動プーリをタイミン
グベルトに噛み合わせ、駆動プーリの駆動により第１ハ
ンド部３５及び第２ハンド部３７の昇降を行うようにす
ることも可能である。この場合、第１ハンド部３５及び
第２ハンド部３７の昇降をより迅速に且つ正確に行うこ
とができる。

【００２０】第１ローダ３８では、第１ハンド部３５に
よりワーク搬入装置６の素材投入部８の素材７が９０度
回転されて歯形形成加工装置部３の歯形形成待機部１７
に搬送されると共に、歯形形成待機部１７の歯形形成加
工済ワーク１２が面取り加工装置部４の面取り待機部２
３に搬送される。第２ローダ３９では、第２ハンド部３
７により面取り待機部２３の面取り加工済ワーク１２が
９０度回動されて仕上げ加工装置部５の仕上げ待機部２
７に搬送されると共に、仕上げ待機部２７の仕上げ加工
済ワーク１２がワーク搬出装置１０の加工済ワーク排出
部１１に搬送される。第１ローダ３８及び第２ローダ３
９の動作は、互いに干渉しないように、また、各加工装
置部での加工の状況に応じて制御される。

【００２１】作業者が素材７をワーク搬入装置６に供給
すると、第１ローダ３８によって素材７が歯形形成加工
装置部３の歯形形成待機部１７に搬送され、歯形形成待
機部１７に搬送された素材７はホブローダ１８により歯
形形成装置であるホブヘッド１３の主軸１５及びテール
ストック１６の間に搬送されて支持される。歯形形成加
工（ホブ加工）が終了すると、歯形形成加工済ワーク１
２はホブローダ１８により歯形形成待機部１７に搬送さ
れ、歯形形成待機部１７に搬送された歯形形成加工済ワ
ーク１２は第１ローダ３８によって面取り加工装置部４
の面取り待機部２３に搬送される。

【００２２】面取り待機部２３に搬送された歯形形成加
工済ワーク１２は、面取りローダ２４によって面取り装
置１９の主軸２０及びテールストック２１の間に搬送さ
れて支持される。面取り工具２２により面取り加工が終
了すると、洗浄された後（詳細は後述する）面取り加工
済ワーク１２は面取りローダ２４により面取り待機部２
３に搬送される。面取り待機部２３に搬送された面取り
加工済ワーク１２は第２ローダ３９により９０度回動さ
れて仕上げ加工装置部５の仕上げ待機部２７に搬送され
る。

【００２３】仕上げ待機部２７に搬送された面取り加工
済ワーク１２は、仕上げローダ２８によって仕上げ装置
２５の一対のダイ２６の間に搬送される。一対のダイ２
６により仕上げ加工が終了すると、仕上げ加工済ワーク
１２は仕上げローダ２８により仕上げ待機部２７に搬送
される。仕上げ待機部２７に搬送された仕上げ加工済ワ
ーク１２は第２ローダ３９によりワーク搬出装置１０の
加工済ワーク排出部１１に搬送されて外部に搬送され
る。

【００２４】上述した歯車加工装置１では、素材７をワ
ーク搬入装置６に供給することにより、歯形形成装置へ
の素材７の搬入、歯形形成装置での素材７の歯形の形
成、面取り装置１９への歯形形成加工済ワーク１２の搬
入、面取り装置１９での歯形形成加工済ワーク１２の面
取り加工及び洗浄、仕上げ装置２５への面取り加工済ワ
ーク１２の搬入、仕上げ装置２５での面取り加工済ワー
ク１２の仕上げ加工、及び、加工済ワーク排出部１１へ
の仕上げ加工済ワーク１２の搬出が一連の動作によって
実施される。従って、歯形形成から面取り加工及び仕上
げ加工までを１台の装置で実施することが可能になり、
ワークを一旦装置外に搬出したり中継所にワークを待機
させることなく歯形形成から面取り加工及び仕上げ加工
までを実施することができる。また、多数の搬送装置や
中継所を必要としないので、省スペース化を達成するこ
とができる。

【００２５】図３乃至図８に基づいて、歯形形成加工装
置部３、面取り加工装置部４及び仕上げ加工装置部５の
構成を詳細に説明する。図３には歯形形成加工装置部３
の平面視状態、図４には歯形形成加工装置部３の側面視
状態、図５には面取り加工装置部４の平面視状態、図６
には面取り加工装置部４の側面視状態、図７には仕上げ
加工装置部５の平面視状態、図８には仕上げ加工装置部
５の側面視状態を示してある。

【００２６】図３、図４に基づいて歯形形成加工装置部
３を説明する。

【００２７】ベッド２には歯形形成待機部１７及びホブ
ローダ１８のベース４１が固定されており、ベース４１
には素材７及び歯形形成加工済ワーク１２が載置される
ブロック４２が設けられている。ブロック４２を挟んで
コ字状のブラケット４３が図３中左右方向に移動自在に
支持され、ブラケット４３の一方側の壁面（図３中左
側）の内側には他方側の壁面方向に延びるロッド４４が
固定されている。ブラケット４３の他方側の壁面（図３
中右側）の内側には一方側の壁面方向に突出する押駒４
５が設けられている。

【００２８】ブラケット４３はエアシリンダ４６の作動
ロッド４６ａの先端に固定され、エアシリンダ４６の作
動ロッド４６ａの伸縮動作によりブラケット４３は図３
中左右方向に往復移動される。ブラケット４３が図３中
右端に位置した場合には（図３中実線で示した状態）、
ロッド４４により素材７がブロック４２の右側に押し出
され、ブラケット４３が図３中左端に位置した場合には
（図３中点線で示した状態）、押駒４５によって被加工
歯車１２がブロック４２上に戻されるようになってい
る。図中の符号で101 は、ハイドロチェッカーであり、
ハイドロチェッカー101 によりブラケット４３の移動端
における速度及び衝撃が緩められ、被加工歯車１２の慣
性移動を防止して位置精度を高めている。尚、エアシリ
ンダ４６にスピードコントロール機構や緩衝機能等が備
えられていれば、ハイドロチェッカー101 は省略するこ
とができる。

【００２９】ベース４１には、ホブローダ１８の本体４
７が固定され、本体４７には旋回モータ４８が設けられ
ている。旋回モータ４８の出力軸４９にはローダアーム
５０が固定され、ローダアーム５０は軸受５１を介して
本体４７に回転自在に支持されている。旋回モータ４８
の駆動により、図３中左右方向に延びる中心軸回りでロ
ーダアーム５０が旋回（図４中矢印方向）するようにな
っている。

【００３０】ローダアーム５０には旋回モータ４８の出
力軸４９を挟んで１８０度対称位置にワーク保持筒５２
が設けられ、ワーク保持筒５２は外周の一部が開口され
た状態になっている（図４参照）。ローダアーム５０の
旋回により、ワーク保持筒５２がブロック４２の図３中
右端の位置と主軸１５及びテールストック１６の間の位
置とに位置するようになっている。ワーク保持筒５２が
ブロック４２の端部に位置した時に、ブロック４２から
素材７がワーク保持筒５２の内部に挿入され、もしくは
ワーク保持筒５２の内部から歯形形成加工済ワーク１２
がブロック４２上に排出される。

【００３１】この時反対側のワーク保持筒５２に保持さ
れた素材７は、主軸１５及びテールストック１６に支持
され、ホブ１４の作動によって歯形形成加工される。即
ち、図３に示したように、主軸１５には素材７の端面を
位置決めすると共にテールストック１６の先端部１６ａ
が挿入されるチャック部１５ａが設けられ、先端部１６
ａが素材７を貫通してチャック部１５ａに挿入されるこ
とにより主軸１５及びテールストック１６に素材７が固
定支持される。そして、主軸１５の駆動によって素材７
がホブ１４の回転に同期して駆動回転され、ホブ１４に
より素材７に歯形が形成されるようになっている。

【００３２】上述した歯形形成加工装置部３では、エア
シリンダ４６の作動ロッド４６ａが伸動してブラケット
４３が図３中点線で示した状態にある時、歯形形成待機
部１７であるブロック４２上に素材７が第１ローダ３８
によって搬送される。ブロック４２上に素材７が載置さ
れると、エアシリンダ４６の作動ロッド４６ａが伸動し
てロッド４４により素材７がワーク保持筒５１の内部に
挿入される（図３中実線で示した状態）。この状態で旋
回モータ４８の駆動によりローダアーム５０が旋回し、
主軸１５及びテールストック１６の間に素材７が搬送さ
れる。同時に、ホブ１４によって歯形形成加工された歯
形形成加工済ワーク１２がブロック４２の側部に搬送さ
れる。素材７は主軸１５及びテールストック１６の保持
されてホブ１４により所定の加工が施される。

【００３３】素材７の加工中に、エアシリンダ４６の作
動ロッド４６ａが縮動して押駒４５によって歯形形成加
工済ワーク１２がワーク保持筒５２の内部からブロック
４２上に押し出される。また、ブロック４２上に押し出
された歯形形成加工済ワーク１２は第１ローダ３８によ
って面取り加工装置部４の面取り待機部２３に搬送され
る。更に、ブロック４２上に次の素材７が搬送され、エ
アシリンダ４６の作動ロッド４６ａが縮動してロッド４
４により次の素材７がワーク保持筒５２の内部に挿入さ
れて待機する。

【００３４】このようにして、素材７をホブ１４によっ
て加工している間に、歯形形成加工済ワーク１２の搬
出、次の素材７の搬入及びワーク保持筒５２の内部への
挿入を行い、素材７の搬入と歯形形成加工済ワーク１２
の搬出とが連続して実施できるようになっている。

【００３５】図５、図６に基づいて面取り加工装置部４
を説明する。

【００３６】ベッド２には面取り待機部２３及び面取り
ローダ２４のベース６１が固定されており、ベース６１
には歯形形成加工済ワーク１２及び面取り加工済ワーク
１２が載置されるブロック６２が設けられている。ブロ
ック６２を挟んでコ字状のブラケット６３が図５中左右
方向に移動自在に支持されており、ブラケット６３の対
向する壁面の内側には他方側の壁面方向に延びるロッド
６４、６５がそれぞれ固定されている。

【００３７】ブラケット６３はエアシリンダ６６の作動
ロッド６６ａの先端に固定され、エアシリンダ６６の作
動ロッド６６ａの伸縮動作によりブラケット６３は図５
中左右方向に往復移動される。ブラケット６３が図５中
右端に位置した場合には（図５中実線で示した状態）、
一方側のロッド６４により歯形形成加工済ワーク１２が
ブロック６２の右側に押し出され、ブラケット６３が図
５中左端に位置した場合には（図５中点線で示した状
態）、他方側のロッド６５によって面取り加工済ワーク
１２がブロック４２上に戻されるようになっている。図
中の符号で102 は、ハイドロチェッカーであり、ハイド
ロチェッカー102 によりブラケット６３の移動端におけ
る速度及び衝撃が緩められ、被加工歯車１２の慣性移動
を防止して位置精度を高めている。尚、エアシリンダ６
６にスピードコントロール機構や緩衝機能等が備えられ
ていれば、ハイドロチェッカー102 は省略することがで
きる。

【００３８】ベース６１には、面取りローダ２４の本体
６７が固定されており、本体６７には旋回モータ６８が
設けられている。旋回モータ６８の出力軸６９にはロー
ダアーム７０が固定され、ローダアーム７０は軸受７１
を介して本体６７に回転自在に支持されている。旋回モ
ータ６８の駆動により、図５中左右方向に延びる中心軸
回りでローダアーム７０が旋回（図６中矢印方向）する
ようになっている。

【００３９】ローダアーム７０には円周方向の３等分の
位置（１２０度毎）にワーク保持筒７２が設けられ、ワ
ーク保持筒７２は外周の一部の２ヵ所が開口された状態
になっている（図６参照）。ローダアーム７０は１２０
度毎に旋回し、ローダアーム７０の旋回により、ワーク
保持筒７２がブロック６２の図５中右端の位置と主軸２
０及びテールストック２１の間の位置と洗浄部８０の位
置とにそれぞれ位置決めされるようになっている。

【００４０】ワーク保持筒７２がブロック６２の端部に
位置した時に、ブロック６２から歯形形成加工済ワーク
１２がワーク保持筒７２の内部に挿入され、もしくはワ
ーク保持筒７２の内部から面取り加工済ワーク１２がブ
ロック６２上に排出される。

【００４１】また、ワーク保持筒７２が主軸２０及びテ
ールストック２１の間に位置した時に、ワーク保持筒７
２に保持された歯形形成加工済ワーク１２は、主軸２０
及びテールストック２１に支持される。即ち、図５に示
したように、主軸２０には歯形形成加工済ワーク１２の
端面を位置決めすると共にテールストック２１の先端部
２１ａが挿入されるチャック部２０ａが設けられ、先端
部２１ａが歯形形成加工済ワーク１２を貫通してチャッ
ク部２０ａに挿入されることにより主軸２０及びテール
ストック２１に歯形形成加工済ワーク１２が固定支持さ
れる。そして、主軸２０の駆動によって歯形形成加工済
ワーク１２は駆動回転されるようになっている。

【００４２】また、ワーク保持筒７２が洗浄部８０に位
置した時に、ワーク保持筒７２の内部に保持された面取
り加工済ワーク１２には洗浄液が噴射され、面取り加工
で付着した切り屑等が洗い落とされるようになってい
る。

【００４３】一方、主軸２０及びテールストック２１に
支持された歯形形成加工済ワーク１２に対して面取り工
具２２が接近離遠自在に支持されている。即ち、面取り
ローダ２４を挟んでブロック６２の反対側にはヘッド７
３が図５中上下方向（図６中左右方向）に移動自在に支
持され、ヘッド７３には面取りホイール７４が支持され
ている。ヘッド７３はシリンダ７５の駆動によって往復
駆動するようになっており、面取りホイール７４は一対
のホイールにより構成されている。面取りホイール７４
は歯形形成加工済ワーク１２に噛み合うことにより連れ
回りし、歯形形成加工済ワーク１２の歯面のそれぞれの
端部（鋭角側）の面取りが実施される。

【００４４】また、面取りローダ２４の下方には、主軸
２０及びテールストック２１に支持された歯形形成加工
済ワーク１２に対して接近離遠自在に面取りブロック７
６が支持され、面取りブロック７６の先端には一対のバ
イト７７が固定されている。面取りブロック７６はシリ
ンダ７８の駆動によって往復駆動するようになってお
り、駆動回転される歯形形成加工済ワーク１２の歯先部
の両端部の面取り（歯先部の両端面のカエリ取り）が実
施される。面取りホイール７４及び一対のバイト７７に
よる面取りは、主軸２０及びテールストック２１に支持
された歯形形成加工済ワーク１２に対して同時に行われ
る。

【００４５】上述した面取り加工装置部４では、エアシ
リンダ６６の作動ロッド６６ａが縮動してブラケット６
３が図５中点線で示した状態にある時、面取り待機部２
３であるブロック６２上に歯形形成加工済ワーク１２が
第１ローダ３８によって搬送される。ブロック６２上に
歯形形成加工済ワーク１２が載置されると、エアシリン
ダ６６の作動ロッド６６ａが伸動してロッド６４により
歯形形成加工済ワーク１２がワーク保持筒７２の内部に
挿入される（図５中実線で示した状態）。

【００４６】この状態で、旋回モータ６８が駆動する
と、ローダアーム７０が１２０度旋回して主軸２０及び
テールストック２１の間に歯形形成加工済ワーク１２が
搬送される。同時に、面取りホイール７４及びバイト７
７によって面取り加工された面取り加工済ワーク１２が
洗浄部８０の位置に搬送されると共に、洗浄部８０で洗
浄された面取り加工済ワーク１２がブロック６２の側部
に搬送される。

【００４７】主軸２０の駆動によって歯形形成加工済ワ
ーク１２が駆動回転され、シリンダ７５、７８の駆動に
より面取りホイール７４が歯形形成加工済ワーク１２に
接近して噛み合うと同時に、バイト７７が歯形形成加工
済ワーク１２に接近して当接し、歯形形成加工済ワーク
１２に対して所定の面取り加工が施される。この時、洗
浄部８０では、面取り加工された面取り加工済ワーク１
２の洗浄が行われる。

【００４８】歯形形成加工済ワーク１２の面取り加工中
及び面取り加工済ワーク１２の洗浄中に、エアシリンダ
６６の作動ロッド６６ａが伸動してロッド６５によって
洗浄が終了した面取り加工済ワーク１２がワーク保持筒
７２の内部からブロック６２上に押し出される。また、
ブロック４２上に押し出された面取り加工済ワーク１２
は第２ローダ３９によって仕上げ加工装置部５の仕上げ
待機部２７に搬送される。更に、ブロック６２上に第１
ローダ３８によって次の歯形形成加工済ワーク１２が搬
送され、エアシリンダ６６の作動ロッド６６ａが伸動し
てロッド６４により次の歯形形成加工済ワーク１２がワ
ーク保持筒７２の内部に挿入されて待機する。

【００４９】このようにして、面取りホイール７４及び
一対のバイト７７により歯形形成加工済ワーク１２を面
取り加工している間に、面取り加工済ワーク１２の洗
浄、面取り加工済ワーク１２の搬出、次の歯形形成加工
済ワーク１２の搬入及びワーク保持筒７２の内部への挿
入を行い、歯形形成加工済ワーク１２の搬入と面取り加
工済ワーク１２の洗浄及び搬出とが連続して実施できる
ようになっている。

【００５０】図７、図８に基づいて仕上げ加工装置部５
を説明する。

【００５１】ベッド２には仕上げ待機部２７及び仕上げ
ローダ２８のベース８１が設けられており、ベース８１
には面取り加工済ワーク１２及び仕上げ加工済ワーク１
２が載置される載置台８２が設けられている。ベース８
１は図７中左右方向に所定量移動自在に支持され、ベー
ス８１は図示しないばねにより図７中右方向に常時付勢
されると共に図示しないストッパにより付勢方向の位置
が規制されている。載置台８２には、軸芯が図７中上下
方向（図８中左右方向）に延びて面取り加工済ワーク１
２及び仕上げ加工済ワーク１２が載置されるようになっ
ている。載置台８２の上面には面取り加工済ワーク１２
及び仕上げ加工済ワーク１２が挿入されるスライド台８
３が設けられ、スライド台８３は図７中上下方向（図８
中左右方向）に往復移動自在となっている。スライド台
８３にはシリンダ８４のロッド８４ａの先端が固定さ
れ、シリンダ８４の駆動によりロッド８４ａが伸縮する
ことで、スライド台８３が往復駆動される。

【００５２】ベース８１には仕上げローダ２８の本体８
５が図７中左右方向（図８中紙面に垂直な方向）に延び
る中心軸回りで回転自在に支持され、本体８５は旋回モ
ータ８６の駆動によりチェーン８７及びスプロケット８
８を介して回動（図８中矢印方向）するようになってい
る。本体８５には保持ロッド８９が９０度間隔で放射状
に４本支持され、保持ロッド８９は軸芯回りで回転自在
となっている。旋回モータ８６の駆動により本体８５は
９０度毎に回動し、保持ロッド８９が、仕上げ待機部２
７の載置台８２に対向する位置と、仕上げ装置２５の一
対のダイ２６の間、及び上下位置とに位置決めされるよ
うになっている（図８の状態）。

【００５３】尚、図示例では、４本の保持ロッド８９を
９０度間隔で放射状に本体８５に支持したが、２本の保
持ロッド８９を水平に支持し、旋回モータ８６の駆動に
より本体８５を１８０度毎に回動させ、仕上げ待機部２
７の載置台８２に対向する位置と、仕上げ装置２５の一
対のダイ２６の間との２位置に保持ロッド８９を位置決
めするようにすることも可能である。この場合、上下位
置に位置決めされる保持ロッド８９がなくなり、待機す
る被加工歯車１２が仕上げローダ２８に存在しないこと
になる。

【００５４】スライド台８３が図７中下方に移動した状
態で、本体８５の保持ロッド８９が載置台８２に対向し
た時、シリンダ８４のロッド８４ａが伸動することによ
りスライド台８３に保持された面取り加工済ワーク１２
が保持ロッド８９に挿入される。スライド台８３が図７
中上方に移動した状態で、本体８５の回動により保持ロ
ッド８９に挿入保持された仕上げ加工済ワーク１２がス
ライド台８３に挿入されると、シリンダ８４のロッド８
４ａが縮動してスライド台８３に挿入された仕上げ加工
済ワーク１２が保持ロッド８９から抜かれて載置台８２
に戻される。

【００５５】一方、仕上げローダ２８を挟んで仕上げ装
置２５の一対のダイ２６の後部側（図７中上側、図８中
右側）には主軸装置９０が設けられ、主軸装置９０は前
後方向（図７中上下方向、図８中左右方向）に移動自在
で主軸９１が駆動回転自在となっている。主軸９１は駆
動モータ９２及びベルト９３を介して駆動回転されるよ
うになっている。保持ロッド８９が仕上げ装置２５の一
対のダイ２６の間に位置した際に、主軸装置９０が前進
して主軸９１のチャック部９１ａにより面取り加工済ワ
ーク１２が保持ロッド８９に押し付けられ、主軸９１の
駆動回転により面取り加工済ワーク１２は保持ロッド８
９と共に回転する。

【００５６】仕上げ装置２５の一対のダイ２６の駆動軸
９４は自在継ぎ手９５を介して駆動モータ９６に連結さ
れており、図７中右側のダイ２６（移動ダイ）は相手側
のダイ２６（固定ダイ）に対して接近離遠自在（図７中
矢印方向）に支持されている。仕上げローダ２８の本体
８５が回動する時、移動ダイ２６は固定ダイ２６に対し
て離遠状態にされている。本体８５の回動により保持ロ
ッド８９に支持された面取り加工済ワーク１２が一対の
ダイ２６の間に位置決めされて主軸９１のチャック部９
１ａにより保持ロッド８９に押し付けられ、主軸９１の
駆動回転により面取り加工済ワーク１２が駆動回転する
と、一対のダイ２６は駆動回転した状態で移動ダイ２６
が固定ダイ２６に接近移動して予め回転している面取り
加工済ワーク１２に噛み合うようになっている。

【００５７】つまり、駆動回転した状態で接近移動する
一対のダイ２６と噛み合う時の衝撃を緩和するために、
面取り加工済ワーク１２を一対のダイ２６の回転に合わ
せて駆動回転させるようになっている。一対のダイ２６
が面取り加工済ワーク１２に噛み合ってダイ２６の駆動
によって面取り加工済ワーク１２を回転させることによ
り、面取り加工済ワーク１２の歯面が仕上げ加工され
る。

【００５８】仕上げローダ２８の下部には円弧状の案内
９７が設けられ、案内９７は保持ロッド８９の回動軌跡
に沿った形状となっている。仕上げローダ２８の本体８
５の回動により仕上げ加工済ワーク１２を保持した保持
ロッド８９が下方に位置した場合、保持ロッド８９に保
持された面取り加工済ワーク１２は案内９７によって落
下が阻止されるようになっている。

【００５９】上述した仕上げ加工装置部５では、シリン
ダ８４のロッド８４ａが縮動してスライド台８３が図７
中実線で示した状態にある時、仕上げ待機部２７である
載置台８２上に面取り加工済ワーク１２が第２ローダ３
９によって搬送され、スライド台８３に面取り加工済ワ
ーク１２が挿入される。この時、第２ローダ３９の第２
ハンド部３７の回動により面取り加工済ワーク１２は９
０度回動され、中心軸が図７中上下方向（図８中左右方
向）を向くようになっている。

【００６０】載置台８２上で面取り加工済ワーク１２が
スライド台８３に挿入されると、シリンダ８４のロッド
８４ａが伸動して面取り加工済ワーク１２が仕上げロー
ダ２８の保持ロッド８９に挿入される（図７中点線で示
した状態）。この状態で旋回モータ８６の駆動により仕
上げローダ２８の本体８５が９０度毎に旋回する。本体
８５が旋回する際には、一対のダイ２６は互いに離遠状
態になっている。

【００６１】旋回モータ８６の駆動により仕上げローダ
２８の本体８５が２回旋回（１８０度旋回）すると、面
取り加工済ワーク１２が一対のダイ２６の間に位置決め
されて主軸装置９０と対向する。主軸装置９０が前進し
て主軸９１のチャック部９１ａにより面取り加工済ワー
ク１２が保持ロッド８９に押し付けられ、駆動モータ９
２の駆動により保持ロッド８９と共に面取り加工済ワー
ク１２が駆動回転される。この状態で移動ダイダイ２６
が駆動回転しながら駆動回転する固定ダイ２６に接近移
動し、予め回転している面取り加工済ワーク１２の両側
に駆動回転する一対のダイ２６が噛み合う。

【００６２】この時、移動ダイダイ２６の接近動により
面取り加工済ワーク１２を介してベース８１が図示しな
いばねの付勢力に抗して図７中左側に僅かに移動し、面
取り加工済ワーク１２が固定ダイ２６に押し付けられて
面取り加工済ワーク１２の両側に駆動回転する一対のダ
イ２６が噛み合うことになる。駆動回転する一対のダイ
２６が面取り加工済ワーク１２の両側に噛み合うことに
より、面取り加工済ワーク１２が連れ回りされて歯面の
仕上げ加工が実施される。

【００６３】加工が終了すると、移動ダイ２６が固定ダ
イ２６に対して図７中右側に離反動し、移動ダイ２６の
動きに追従してベース８１がばねの付勢力によってスト
ッパに規制される位置まで僅かに移動する。この状態で
固定ダイ２６と仕上げ加工済ワーク１２の噛み合いが外
れ、移動ダイ２６が更に離反動して一対のダイ２６と仕
上げ加工済ワーク１２の噛み合いが外れて仕上げ加工が
終了する。

【００６４】仕上げローダ２８が旋回する時は、シリン
ダ８４のロッド８４ａは伸動してスライド台８３が前進
状態にされ（図７中点線で示した状態）、仕上げ加工が
行われた仕上げ加工済ワーク１２がスライド台８３に挿
入される。面取り加工済ワーク１２の仕上げ加工中に、
シリンダ８４のロッド８４ａが縮動してスライド台８３
が後退し、保持ロッド８９に挿入されていた仕上げ加工
済ワーク１２が載置台８２上に移される。

【００６５】この状態で、第２ローダ３９により仕上げ
加工済ワーク１２がワーク搬出装置１０の加工済ワーク
排出部１１に搬送される。その後、第２ローダ３９によ
り次の面取り加工済ワーク１２が載置台８２上のスライ
ド台８３に挿入される。そして、シリンダ８４のロッド
８４ａが伸動して次の面取り加工済ワーク１２が保持ロ
ッド８９に挿入され、仕上げ加工に備えて待機する。

【００６６】このようにして、一対のダイ２６により面
取り加工済ワーク１２を仕上げ加工している間に、仕上
げ加工済ワーク１２の搬出、次の面取り加工済ワーク１
２の搬入及び保持ロッド８９への挿入を行い、面取り加
工済ワーク１２の搬入と仕上げ加工済ワーク１２の搬出
とが連続して実施できるようになっている。

【００６７】上述した歯車加工装置１では、歯形形成加
工装置部３、面取り加工装置部４、仕上げ加工装置部５
の各部材の動作及び第１ローダ３８、第２ローダ３９の
動作は、予め設定された順序によってシーケンシャルに
制御される。これにより、作業者がワーク搬入装置６の
素材投入部８に素材７を投入することで、歯形の形成か
ら面取り加工、及び仕上げ加工までの加工を自動的にし
かも無駄な時間を要することなく実施され、仕上げ加工
済ワーク１２が加工済ワーク排出部１１に排出される。

【００６８】従って、歯形形成加工装置部３、面取り加
工装置部４及び仕上げ加工装置部５の各加工装置で、加
工が終了した被加工歯車１２を一旦装置外に搬出し、中
継所に被加工歯車１２を待機させて次の加工装置に搬送
する必要がなくなり、多数の搬送装置及び中継所が不要
になると共にスペースを少なくすることができる。ま
た、搬送装置が大型で複雑化することがなく搬送時間も
短縮することができる。

【００６９】尚、ホブローダ１８、面取りローダ２４及
び仕上げローダ２８の構成は、上述した実施形態例に限
定されず、被加工歯車１２の形状や大きさによっては直
接被加工歯車１２を把持するハンドを用いる等、種々の
形態のローダを用いることが可能である。また、ワーク
ローダとして第１ローダ３８及び第２ローダ３９の２つ
のワークローダを用いた例を挙げて説明したが、１つの
ワークローダあるいは３つ以上のワークローダを用いる
ことも可能である。

【００７０】

【発明の効果】本発明の歯車加工装置は、一つのベッド
に歯形形成加工装置部、面取り加工装置部及び仕上げ加
工装置部を支持し、素材投入部と歯形形成待機部との
間、及び歯形形成待機部と面取り待機部との間、及び面
取り待機部と仕上げ待機部との間、及び仕上げ待機部と
加工済ワーク搬出部との間でワークの搬送を行うワーク
ローダを備えたので、各加工装置部で加工が終了したワ
ークを一旦装置外に搬出して中継所に待機させることな
く、歯形の形成から面取り加工、及び仕上げ加工までの
加工を自動的に実施することができる。この結果、歯車
の加工を行う装置の省スペース化を図ることが可能にな
ると共に搬送装置の簡素化及び搬送時間の短縮化を図る
ことが可能になる。

【００７１】また、面取り加工装置部に洗浄ステーショ
ンを設けたので、面取り加工時に生じた切り屑等が付着
したままワークが仕上げ加工装置部に搬送される虞がな
くなり、仕上げ加工時に切り屑等によって歯面に傷が付
く等の不具合が生じることがない。また、ワークローダ
を第１ワークローダと第２ワークローダとにより構成し
たので、無駄な時間を要することなくワークを搬送する
ことができ、一層の搬送時間の短縮化を図ることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る歯車加工装置の全
体構成を表す正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】歯形形成加工装置部３の平面図。

【図４】歯形形成加工装置部３の側面図。

【図５】面取り加工装置部４の平面図。

【図６】面取り加工装置部４の側面図。

【図７】仕上げ加工装置部５の平面図。

【図８】仕上げ加工装置部５の側面図。

【符号の説明】

１ 歯車加工装置 ２ ベッド ３ 歯形形成加工装置部 ４ 面取り加工装置部 ５ 仕上げ加工装置部 ６ ワーク搬入装置 ７ 素材 ８ 素材投入部 １０ ワーク排出装置 １１ 加工済ワーク排出部 １２ 被加工歯車（歯形形成加工済ワーク、面取り加工
済ワーク、仕上げ加工済ワーク） １３ ホブヘッド １４ ホブ １７ 歯形形成待機部 １８ ホブローダ １９ 面取り装置 ２２ 面取り工具 ２３ 面取り待機部 ２４ 面取りローダ ２５ 仕上げ装置 ２６ ダイ ２７ 仕上げ待機部 ２８ 仕上げローダ ２９ ガントリローダ ３８ 第１ローダ ３９ 第２ローダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材から歯車の歯形を形成する歯形形成
   装置、歯形形成装置の歯形形成加工部と歯形形成待機部
   との間で素材及び歯形形成加工済ワークの受け渡しを行
   う歯形形成部受け渡し装置、からなる歯形形成加工装置
   部と、 歯形形成装置で歯形成形されたワークの歯部の面取り加
   工を行う面取り装置、面取り装置の面取り加工部と面取
   り待機部との間で歯形形成加工済ワーク及び面取り加工
   済ワークの受け渡しを行う面取り部受け渡し装置、から
   なる面取り加工装置部と、 面取り装置で面取りされたワークの歯面の仕上げ加工を
   行う仕上げ装置、仕上げ装置の仕上げ加工部と仕上げ待
   機部との間で面取り加工済ワーク及び仕上げ加工済ワー
   クの受け渡しを行う仕上げ部受け渡し装置、からなる仕
   上げ加工装置部と、 歯形形成加工装置部、面取り加工装置部及び仕上げ加工
   装置部を支持する一つのベッドと、 素材投入部と歯形形成待機部との間、及び歯形形成待機
   部と面取り待機部との間、及び面取り待機部と仕上げ待
   機部との間、及び仕上げ待機部と加工済ワーク搬出部と
   の間でワークの搬送を行うワークローダとを備えたこと
   を特徴とする歯車加工装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、面取り部受け渡し装
   置には、面取り加工部と面取り待機部との間に面取り加
   工済ワークの洗浄を行う洗浄ステーションが備えられて
   いることを特徴とする歯車加工装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは請求項２において、ワ
   ークローダは、素材投入部と歯形形成待機部との間、及
   び歯形形成待機部と面取り待機部との間でワークを搬送
   する第１ワークローダと、面取り待機部と仕上げ待機部
   との間、及び仕上げ待機部と加工済ワーク搬出部との間
   でワークを搬送する第２ワークローダとからなることを
   特徴とする歯車加工装置。