JPS5854935B2 - 歯車を精密加工する機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、歯車状の工具を用いてホーニング又は切削又
は工具と工作物との間に歯側面遊びが生じる他の加工法
で精密加工する機械であって、工具と工作物との間の互
いに接触する歯側面の圧着力を変化させる装置を有して
いる形式のものに関する。

歯車を精密加工するためには既に数多くの方法が公知で
あり、これらの方法は歯の品質に関する需要家の飽くな
き要求に応えるために一連の機種、装置等により改良さ
れてきたが、それにも拘らず、加工された歯車には依然
として僅かな誤差、例えば歯面形状誤差が見受けられる
。

これらの誤差の生じる原因は、特に工具と工作物との間
の運動形態にあるものと想われる。

本発明の課題は冒頭に述べた形式の機械を改良して加工
される歯の品質を高めることである。

公知の歯車精密加工機に於ては、通常工具が駆動されか
つ工作物が連行されるようになっている。

これは一方の歯側面しか接触させない加工法にも又両方
の歯側面を接触させる加工法にも当嵌まる。

一方の歯側面しか接触させない加工法では、駆動する歯
車（この場合には工具の歯）の一方の歯側面が駆動され
る歯車（この場合には工作物）の歯の一方の歯側面と直
接的に接触し、駆動される歯車の同じ歯の他方の歯側面
が駆動する歯車の次の歯の対応する歯面に対して所定の
間隔を有している。

すなわち工具と工作物は歯側面遊びをおいて噛合ってい
る。

これに対して両方の歯側面が接触せしめられる加工法で
は、工作物の歯溝の両側の歯側面が工具の歯の両方の歯
側面と直接的に接触するか又はその反対に工具の歯溝の
両側の歯側面が工作物の歯の両方の歯側面と直接的に接
触する。

すなわち工具と工作物との間には歯側面遊びは存在して
いない。

一方の歯側面しか接触させないで加工する場合には、工
具の回転方向がどうであれ、工具と工作物との最初の接
触は常に工作物の歯頭と工具の歯元との間で行なわれる
。

これに続く、転動円に達するまでに零に減少しかつその
後で再び強くなる両方の歯側面の間の滑りは、歯側面形
状に不規則性をもたらす。

つまり工作物の歯側面は理想的なインボリート形からず
れることになる。

これを避けるためには従って工具が修正されなければな
らなかった。

工具の代りに工作物が駆動され、工具が連行されるよう
になっていると、工具と工作物との間の最初の接触は工
作物の歯元と工具の歯頭とに於て生じる。

つまり工具が駆動される場合の丁度反対になる。

この場合には歯側面相互間の滑りも反対方向に行なわれ
る。

従って理想的なイボリュート形からのずれも工具が駆動
される場合の反対になる。

本発明の課題はこのような認識から出発して、一方の歯
側面しか接触させないで加工する場合には、工具及び（
又は）工作物の加速又は制動によって接触する歯側面が
交番に作用する、変化する圧着力で負荷できるように工
具とそれに係合する工作物との両方が回転駆動可能であ
ることによって、解決された。

次に図面について本発明を説明する： 第１図に於ては本発明による歯車を精密加工するための
機械の１実施例として、縦送りなしで作業する機械、す
なわちプランジ加工法で作業する機械が示されている。

Ｃ字形の機械フレーム１には工具保持体２が旋回可能に
かつ固定可能に支承されている。

この工具保持体２には工具３が公知の形式で取付けられ
る。

工具の駆動装置については後で触れることにする。

機械フレーム１には更に往復台８が、ガイド内で工具保
持体９の旋回平面に対して垂直に移動可能にかつ事情に
よっては固定可能に支承されている。

往復台の上には工作物テーブル１が軸１０を中心として
傾動可能に配置されている。

工作物テーブルγの上には心押台５．６の間に工作物４
が取付けられる。

この工作物４は工具３と有利には軸線が交叉した状態で
噛合いかつ後で記述するようにモータ２１により駆動可
能である。

工作物テーブル７が軸１０を中心として傾動することに
よって工作物にバルーン形状の歯を加工することが可能
になる。

往復台８は自体公知の形式でモータ１１又はハンドル１
３によって種々の伝動部材を介して駆動される。

すなわち、工作物を工具に接近させるために鉛直方向に
走行させられる。

このために必要な装置は同様に公知であるので、図示す
ることは省略した。

工具３は調整可能な電気モータ１４から歯車伝動装置１
５、平歯車組１６，１γと傘歯車組１８，１９とを介し
て駆動される。

しかしながら、電気モータの代りに調整可能な液圧モー
タを用いることも出来る。

一般的にはモータと伝動装置との間にクラッチ２０を設
けることが有利である。

工作物４を駆動するためには工具を駆動するためのモー
タ１４と同じ形式の電気モータ２１が用いられる。

勿論この場合にも電気モータ２１の代りに調整可能な液
圧モータを用いることが出来る。

モータの後ろには伝動装置２１′が接続されており、こ
の場合にもモータと伝動装置との間にクラッチ２２を配
置することが有利である。

モータ２１、伝動装置２１′と場合によってはクラッチ
２２は構成ユニットとして一緒に心押台６にフランジ結
合するか又は個別に工作物テーブルＩに固定されかつ適
当な軸継手を介して心押台６と結合されていてもよい。

作業員が機械をコントロールするためには機械は、工作
物と工具との回転数をフィードバックする装置を備えて
いる。

例えば工具と工作物とを受容する軸にはタコメータ４４
，４５又はそれに類似したものを接続しておくことがで
きる。

タコメータの代りにはデジタル表示器を設けておくこと
も可能である。

モータ１４，２１には調整装置２３，２４が配置されて
おり、これらの調整装置２３，２４を用いて各モータの
回転数並びにこの回転数と一緒に変化するか又は一定で
ある制動モーメントを無段に調節することが出来る。

これによって工具と工作物は精密加工中に、変化する交
番の力で相互に支えられる。

例えば工具が駆動されると、この工具は工作物を簡単に
連行するのではなく、駆動する歯側面に於て、モータ２
１の制動力によって惹起せしめられる抵抗を克服しなけ
ればならない。

既に述べたように駆動されるのは工具であっても工作物
であってもよい。

駆動されない部分は制動される。

これによって且つモータの回転方向を変えることによっ
て、歯側面遊びをおいて精密加工する場合には、歯側面
ごとに２つの加工段階、すなわち全部で４つの加工段階
が得られるようになる。

これらの加工段階は第２図から第５図までに示しである
。

第２図のように工具３が逆時計回り（矢印２５）に駆動
されかつ工作物が制動されると、工作物４の歯２γの最
初の接触はそれぞれ歯頭に於ける接触点２６で行なわれ
る。

次いでこの接触点２６は歯２７の左側の歯側面２８を歯
頭から歯元に向かって矢印２９の方向に移動する。

この回転方向を維持したままで工作物が時計回り（第３
図の矢印３０）に駆動されかつ工具が制動されると、工
作物４の歯２７の最初の接触は歯元に於ける接触点３１
で行なわれる。

この場合には接触点３１は歯２７の右側の歯側面３３を
歯元から歯頭に向かって矢印３２の方向に移動する。

次いで回転方向が変えられ（第４図）、再び工具が駆動
され（矢印３４）、工作物が制動されると、歯２７の最
初の接触は歯頭に於ける接触点３５に於て行なわれ、こ
の接触点は右側の歯側面３３を歯元に向かって矢印３６
の方向へ移動する。

最後にこの回転方向を維持したままで再び工作物が駆動
され（第５図の矢印３γ）、その際に工具が制動される
と、歯２７の最初の接触は接触点３８で行なわれ、この
接触点は左側の歯側面２８を矢印３９の方向に歯元から
歯頭に向かって移動する。

モータを「駆動」から「制動」に又はその逆に切換えた
りあるいは「時計回り」を「逆時計回（９）に切換えた
りは勿論自動的に行なわれる。

このためには両方のモータ１４と２１は、公知の制御装
置４０を介して、種々異なる加工段階が前述の順序又は
他の任意の順序で順次自動的に行なわれるように互いに
結合されている。

個々の加工段階の継続時間は例えば公知の計数機構４１
を介して工具の回転数に関連して制御される。

この場合、この計数機構４１は相応する信号を制御装置
に送信する。

駆動するモータをゆるやかに始動しかつ制動するモータ
を始動開始前に一定の制動モーメントで回転させること
もできるが、加速しようとする質量の開直からはまず両
方のモータを、駆動するように始動し、一方を所定の時
間が経過した後で制動に切換えることが有利である。

この場合に特に有利であるのは急激に一杯の制動モーメ
ントに切換えるのではなく、工具を保護するために制動
モーメントを零から前もって調節された最大値に上昇さ
せることである。

工作物に於ける制動モーメントを変化させることによっ
て工作物の１つの歯の歯側面に於ける圧着力を変化させ
ることが出来る。

更にこれとは無関係に、工作物の接近送りを変えて軸間
隔を変化させることによって全圧着力の絶対値を変化さ
せることも出来る。

接近送りの大きさと時間的間隔は、例えば同様に工具の
回転数に関連して計数機構４１を介して制御装置４０に
よって制御することが可能である。

各歯側面において一方向でのみ加工されることによって
生ぜしめられる、冒頭に述べた歯側面の形状誤差は、前
述の加工段階によって略回避することが出来るようにな
った。

更に出来るだけ良好な加工を保証するためには、駆動を
安定させるため、すなわち所望された駆動回転数が不都
合に変化しないように、モータ１４，２１に付加的な弾
み質量体４２，４３を設けておくことができる。

プランジ加工法で働く、歯車を精密加工するための機械
を１例にとった本発明は他のすべての歯車を精密加工す
るための機械に適用することができる。

更に機械自体はその他にもその運転並びにその都度の加
工法に必要なすべての装置を具備することが出来る。

例えば自体公知の冷却及び潤滑装置又は工具と工作物と
の間に付加的な横方向の運動を生ぜしめるための水平方
向に運動可能なテーブルを設けておくことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであって、第１図は
本発明による、歯車を精密加工する機械を示す図、第２
図から第５図までは一方の歯側面でしか接触しない場合
の工具と工作物との間の係合状態を示すものであって、
第２図は工具が逆時計回りに駆動される場合を示す図、
第３図は工作物が時計回りに駆動される場合を示す図、
第４図は工具が時計回りに駆動される場合を示す図、第
５図は工作物が逆時計回りに駆動される場合を示す図。 １・・・・・・機械フレーム、２・・・・・−工具保持
体、３・・・・・・工具、４・・・・・・工作物、５，
６・・・・・・心押台、７・・・・・・工作物テーブル
、８・・・・・・往復台、１０・・・・・・軸、１１・
・・・・・モータ、１３・・・・・・バンドル、１４・
・・・・・電気モータ、１５・・・・・・歯車伝動装置
、１６，１７・・・・・・平歯車組、１８，１９・・・
・・・傘歯車組、２０・・・・・・クラッチ、２１・・
・・・・電気モータ、２２・・・・・・クラッチ、２３
，２４・・・・・・調整装置、２５・・・・・・矢印、
２６・・・・・・接触点、２７・・・・・・工作物の歯
、２８・・・歯側面、２９・・・・・・矢印、３０・・
・・・・矢印、３１・・・接触点、３２・・・・・・矢
印、３３・・・・・・歯側面、３４・・・矢印、３５・
・・・・・接触点、３６・・・・・・矢印、３７・・・
矢印、３８・・・・・・接触点、３９・・・・・・矢印
、４０・・・制御装置、４１・・・・・・計数機構、４
２．４３・・・弾み質量体、４４，４５・・・・・・タ
コメータ、５０・・・矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 歯車状の工具を用いてホーニング又は切削又は工具
   と工作物との間に歯側面遊びが生じるその他の加工法で
   精密加工する機械であって、工具と工作物との互いに接
   触する歯側面の間の圧着力を変化させる装置を有してい
   る形式のものに於て、工具及び（又は）工具と噛合う工
   作物を加速又は制動することによって方向を逆転させた
   り又は大きさを変化させたりできる圧着力で歯側面を負
   荷できるように、工具と工作物との両方が固有の駆動及
   び（又は）制動装置によって回転駆動できるように構成
   されていることを特徴とする、歯車を精密加工する機械
   。 ２ 両方の駆動モータ１４，２１が種々異なる回転数と
   トルクの調節を可能にする調整装置２３゜２４と接続さ
   れている、特許請求の範囲第１項記載の機械。 ３ 変えることのできる所定の順序で、しかも所定の時
   間帯に種々異なる加工段階を自動的に経過させる制御装
   置４０を介して両方の駆動モータ１４．２１が接続され
   ている、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の機部 ４ 工具の駆動モータ１４及び（又は）工作物の駆動モ
   ータに弾み質量体４２，４３が配置されている、特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の機械。