JPS6159845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、定速回転する歯車研削用砥石によつ
て、それと同期回転する被研削歯車を研削できる
ようにした歯車研削装置に関する。

一般に、歯車研削装置においては、歯車研削用
砥石は砥石回転用電動機により回転駆動されると
共に、被研削歯車は被研削歯車回転用電動機によ
り回転駆動されるが、この際、砥石と被研削歯車
とは、相互に噛み合つた状態で、整合し合つた回
転位相を保ちつつ同期回転されなければならな
い。ところが従来では、研削開始前において砥石
と被研削歯車との回転位相を整合させる作業を、
例えば特公昭32−1899号公報に示される如く砥石
の停止状態で行うようにしていたので、多数の被
研削歯車を順次に研削する場合に慣性質量の大き
い砥石の停止、始動を度々繰り返す必要があり、
砥石の回転支持軸や駆動用電動機の負担が大きく
なる欠点がある。

そこでかかる欠点を解消するために、例えば特
開昭54−61394号公報に示される如く、砥石の回
転状態でそれと被研削歯車との回転位相を整合さ
せるようにしたものも既に提案されているが、そ
のものでは、砥石と被研削歯車を同期回転させた
状態でその両者間の回転位相のずれを検出し、そ
の検出量に応じて砥石又は被研削歯車を砥石の軸
方向（被研削歯車の接線方向）に移動させて上記
回転位相のずれを修正するように構成されている
ので、その修正によつて、砥石の、被研削歯車に
対する当り面が変動し、そのためその砥石に偏摩
耗を生じて被研削歯車の加工精度を低下させるお
それがある。即ち、偏摩耗を防止すべく砥石の加
工面を自由に選定することはできない。

本発明は、上記従来装置の欠点をすべて解消し
得る、構造簡単な歯車研削装置を提供することを
目的とし、その特徴は、歯車研削用砥石を定速回
転させるための砥石回転機構と；前記砥石により
研削される被研削歯車の同期回転速度に等しい回
転速度で回転するように速度調整される同期回転
軸と；前記被研削歯車を研削装置において保持し
て回転させるための被研削歯車保持軸と；前記同
期回転軸の回転を無変速のままで前記被研削歯車
保持軸に伝達するための第１の動力伝達機構と；
前記同期回転軸の回転を変速して前記被研削歯車
保持軸に伝達するための、前記第１の動力伝達機
構に対し並列関係にある第２の動力伝達機構と；
研削開始前に、前記第１の動力伝達機構を遮断状
態にすると共に前記第２の動力伝達機構を動力伝
達状態にし、前記被研削歯車の回転位相が前記砥
石の回転位相に整合した時点で、直ちに前記第１
の動力伝達機構を動力伝達状態にすると共に、前
記第２の動力伝達機構を遮断状態にするように、
前記第１の動力伝達機構及び第２の動力伝達機構
の作動を制御する制御装置と；を少なくとも備え
ていることにある。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明する。まず第１図において、砥石用基台１上に
は砥石回転機構Ａが搭載されており、砥石回転用
電動機２の回転駆動力は、歯車群３を介して水平
な砥石支持軸４に伝達される。この砥石支持軸４
上には、ねじ状の外形を有する歯車研削用砥石５
が、その中心線周りに砥石支持軸４と一体的に回
転しうるように支持されていると共に、砥石５の
回転位相を検知するための位相検知用模擬砥石６
も、砥石支持軸４と一体的に回転しうるように支
持されている。そして、模擬砥石６の近傍には位
相検知器７が配設されており、この位相検知器７
は、位置調整用電動機８の作動により、砥石支持
軸４の方向に移動して、模擬砥石６に対して最適
な位置を保つことができるようになつている。

一方、被研削歯車用基台９には、被研削歯車回
転用電動機１０と、この電動機１０により駆動さ
れる駆動歯車群１１と、被研削歯車の歯数の変更
に応じて被研削歯車の回転数を調整する際に必要
な歯数割出換え歯車群１２と、はすば歯車を被研
削歯車として加工する際に必要な差動換え歯車群
１３と、これら公知の各歯車群１１，１２，１３
の作動により、被研削歯車の歯数に応じて砥石５
に対して同期回転駆動される同期回転軸１４を入
力軸として作動する本発明に基づく差動装置１５
とが搭載されている。

差動装置１５は、同期回転軸１４の回転を無変
速のままで出力軸である被研削歯車保持軸１６に
伝達するための第１の動力伝達機構Ｂと、同期回
転軸１４の回転を変速して被研削歯車保持軸１６
に伝達するための、前記第１の動力伝達機構Ｂに
対し並列関係にある第２の動力伝達機構Ｃとを備
え、上下方向に延在する被研削歯車保持軸１６上
には、被研削歯車１７が載置され保持されるよう
になつている。そして、被研削歯車１７の近傍に
は、基台９により支持された状態で、被研削歯車
１７の回転位相を検知するための位相検知器１８
が配設されている。

基台１は、位置調整用電動機１９の作動により
砥石支持軸４に垂直な水平方向に移動されること
ができ、それにより砥石５の被研削歯車１７に対
する噛み込み深さが調整され、又、基台９は、位
置調整用電動機１９′の作動により砥石支持軸４
に平行な方向に移動されることができ、それによ
り被研削歯車１７の砥石５に対する砥石５の軸方
向の位置が調整されるようになつている。

次に差動装置１５の具体的な構造の一例につい
て詳細に説明する。第２図において、基台９の開
口部２０には、差動装置１５の外殻体２１の入力
側円筒部２２がその下端縁に沿つて固定されてお
り、上下方向に延在する同期回転軸１４の上端部
は、基台９の開口部２０及び外殻体２１の入力側
円筒部２２を貫通して外殻体２１の中央部へと突
出している。入力側円筒部２２の上方には、外殻
体２１の出力側円筒部２３が形成されており、こ
の出力側円筒部２３には、被研削歯車不持軸１６
の下端部が、上下方向軸線周りに回転自在に嵌合
されている。

以下、第１の動力伝達機構Ｂについて説明す
る。外殻体２１内において、同期回転軸１４の外
周部に形成された環状の肩部には環状回転体２４
の下底部が固定されていると共に、この環状回転
体２４の下底部の上面側には、被研削歯車保持軸
１６の下端部の外周面上に形成された環状の部分
球面部２５に外接するコレツトチヤツク２６の環
状の基部２７が固定されている。

環状回転体２４の円筒部の外周面側は軸受２８
を介して外殻体２１により回転自在に保持されて
いると共に、環状回転体２４の円筒部の上端縁部
には、環状の蓋体２９及び第２の動力伝達機構Ｃ
用歯車３０が固定されている。還状回転体２４の
円筒部の内周面と、コレツトチヤツク２６の基部
２７寄りの円筒部の外周面との間には、還状のチ
ヤツク作動体３１が、コレツトチヤツク２６の基
部２７を貫通して環状回転体２４の下底部の上面
との間に介装された弾発ばね３２により常時上方
への押圧力を受けた状態で、上下方向に滑接自在
に嵌入されている。このチヤツク作動体３１の環
状の先端部３３の外周面は蓋体２９の内周面に滑
接自在に接していると共に、先端部３３の内周面
は、先細のテーパ面により形成されており、コレ
ツトチヤツク２６の先端部の先細テーパ面に沿う
外周面と接して、コレツトチヤツク２６の先端部
を、半径方向内方へと押圧して被研削歯車保持軸
１６の下端部に形成された部分球面部２５に摩擦
圧接させることができるようになつている。

環状回転体２４の内周面と、蓋体２９の下面
と、チヤツク作動体３１の外周面とにより囲まれ
た環状の流体圧室３４内には、圧力流体が送り込
まれるようになつており、チヤツク作動体３１
は、通常は弾発ばね３２の弾発力を受けて上方に
移動していることにより、コレツトチヤツク２６
と部分球面部２５との間には回転力の伝達はない
が、流体圧室３４内に圧力流体が送り込まれる
と、チヤツク作動体３１が弾発ばね３２の弾発力
に抗して下方へ移動し、それに伴なつてコレツト
チヤツク２６の先端部を半径方向内方へ押圧する
ことにより、同期回転軸１４の回転力は、コレツ
トチヤツク２６、部分球面部２５を介して、無変
速のまま被研削歯車保持軸１６に伝達される。

次に第２の動力伝達機構Ｃについて説明する。
外殻体２１内において、この外殻体２１の下壁側
に支持された軸受３５と上壁側に支持された軸受
３６との間には、同期回転軸１４の中心線と平行
に歯車軸３７が外殻体２１に対して回転自在に支
持されており、この歯車軸３７の下側部分には歯
車３０と噛み合う歯車３９が、クラツチ３８を介
して軸支されていると共に、歯車軸３７の上側部
分には、歯車３９の歯数とは１歯分だけ相違する
歯数の歯車４０が、歯車軸３７と一体的に回転し
うるように支持されている。そして、この歯車４
０は、被研削歯車保持軸１６の部分球面部２５よ
りも上側の部分に固定された歯車４１と噛み合つ
ており、通常は、クラツチ３８が断状態に置かれ
ていることにより、歯車３９の回転力は歯車軸３
７に伝達されないが、クラツチ３８が接状態に置
かれると、同期回転軸１４の回転力は、環状回転
体２４、蓋体２９、歯車３０、歯車３９、クラツ
チ３８を介して歯車軸３７に伝達され、更に歯車
４０，４１を介して、変速された状態で、被研削
歯車保持軸１６に伝達される。

外殻体２１の出力側円筒部２３よりも上方の位
置において、被研削歯車保持軸１６の外周部には
フランジ部４２が形成されており、このフランジ
部４２の外周縁部には、被研削歯車１７を上端面
上に載置するための環状の被研削歯車載置体４３
の下端縁部が固定されている。フランジ部４２よ
りも上方の被研削歯車保持軸１６の細径部４４に
は、環状のチヤツク作動補助体４５が嵌合され、
締付ナツト４６により締付固定されている。チヤ
ツク作動補助体４５は、チヤツク先端部押圧環部
４７とチヤツク中胴部案内環部４８と、チヤツク
基部案内環部４９とを有し、被研削歯車載置体４
３とチヤツク作動補助体４５との間に介装された
コレツトチヤツク５０の環状の基部５１は、チヤ
ツク基部案内環部４９の外周面に滑接自在に接し
ていると共に、コレツトチヤツク５０の中胴部
は、チヤツク中胴部案内環部４８の外周面と被研
削歯車載置体４３の内周面上に形成された環状の
滑接面との間で軸方向に滑接自在に案内支持さ
れ、更にコレツトチヤツク５０の先端部５２の先
細テーパ面に沿つた内周側の接触面は、チヤツク
先端部押圧環部４７の先細テーパ面を有する外周
面と接して半径方向外方への押圧力を受けるよう
になつている。

コレツトチヤツク５０の基部５１とフランジ部
４２との間には弾発ばね５３が介装されていると
共に、チヤツク中胴部案内環部４８と、チヤツク
基部案内環部４９と、コレツトチヤツク５０とに
より囲まれて形成された環状の流体圧室５４内に
は、圧力流体が送り込まれるようになつており、
通常は弾発ばね５３の弾発力によつてコレツトチ
ヤツク５０は上方へ移動していることにより、コ
レツトチヤツク５０の先端部は、チヤツク先端部
押圧環部４７により半径方向外方へ押し拡げられ
ることはないが、流体圧室５４内に圧力流体が送
り込まれると、コレツトチヤツク５０は弾発ばね
５３の弾発力に抗して下方へと押圧されて移動
し、それに伴なつてコレツトチヤツク５０の先端
部は、チヤツク先端部押圧環部４７により半径方
向外方へ押圧され、被研削歯車載置体４３上に載
置された被研削歯車１７の内周面を押圧すること
により被研削歯車１７を固定する。

図示された歯車研削装置は、本発明に基づく制
御装置の制御作動の下で、以下のように作動す
る。まず、被研削歯車載置体４３上に被研削歯車
１７を載置してから流体圧室５４内に圧力流体を
送り込むと、コレツトチヤツク５０は、弾発ばね
５３の弾発力に抗して下方へ移動することによ
り、コレツトチヤツク５０の先端部が、チヤツク
先端部押圧環部４７により半径方向外方へ押圧さ
れ、それに伴なつて被研削歯車１７の内周面を押
圧して、被研削歯車１７を被研削歯車保持軸１６
に対して固定する。この間、第１の動力伝達機構
Ｂにおけるコレツトチヤツク２６、および第２の
動力伝達機構Ｃにおけるクラツチ３８は、いずれ
も断状態にあつて、同期回転軸１４の回転は、被
研削歯車保持軸１６には伝達されていない。

位置調整用電動機１９′を作動させて基台９を
移動させ、被研削歯車１７の砥石５に対する砥石
支持軸４方向の位置を調整した後、クラツチ３８
を接状態に置くと、同期回転軸１４の回転は、環
状回転体２４、蓋体２９、歯車３０、クラツチ３
８、歯車軸３７、歯車４０、歯車４１を介して、
一対の歯車３９，４０間の歯数の差、例えば１歯
分の歯数の相違に応じた変速率に従つて変速され
て、被研削歯車保持軸１６に伝達され、この被研
削歯車保持軸１６と一体的に被研削歯車１７が回
転する。したがつてこのときには、被研削歯車１
７は定速回転中の砥石５に対して同期的に回転せ
ず、被研削歯車１７の回転位相が周期的に砥石５
の回転位相に整合しうる状態となつている。

そこで、位相検知器１８により検出された被研
削歯車１７の回転位相が、位相検知器７により検
出された砥石５の回転位相に整合した時点で、ク
ラツチ３８を断状態に置くと同時に、流体圧室３
４に圧力流体を送り込むと、チヤツク作動体３１
が弾発ばね３２の弾発力に抗して下方に押圧され
て移動し、それが伴なつてコレツトチヤツク２６
の先端部が半径方向内方へ押圧されて部分球面部
２５に摩擦圧接するので、同期回転軸１４の回転
は、コレツトチヤツク２６、部分球面部２５を介
して、無変速のまま、被研削歯車保持軸１６に伝
達される。その結果、被研削歯車１７は、砥石５
の回転位相に整合した回転位相の下で、砥石５に
対して同期的に回転するので、位置調整用電動機
１９を作動させて基台１を移動させることによ
り、砥石５の被研削歯車１７に対する噛み込み深
さを調整した上、被研削歯車１７に対する研削を
開始することができる。

以上のように本発明によれば、歯車研削砥石を
定速回転させるための砥石回転機構と；前記砥石
により研削される被研削歯車の同期回転速度に等
しい回転速度で回転するように速度調整される同
期回転軸と；前記被研削歯車を研削装置において
保持して回転させるための被研削歯車保持軸と；
前記同期回転軸の回転を無変速のままで前記被研
削歯車保持軸に伝達するための第１の動力伝達機
構と；前記同期回転軸の回転を変速して前記被研
削歯車保持軸に伝達するための、前記第１の動力
伝達機構に対し並列関係にある第２の動力伝達機
構と；研削開始前に、前記第１の動力伝達機構と
遮断状態にすると共に前記第２の動力伝達機構を
動力伝達状態にし、前記被研削歯車の回転位相が
前記砥石の回転位相に整合した時点で、直ちに前
記第１の動力伝達機構を動力伝達状態にすると共
に、前記第２の動力伝達機構を遮断状態にするよ
うに、前記第１の動力伝達機構及び第２の動力伝
達機構の作動を制御する制御装置と；を少なくと
も備えているので、砥石を回転させたままの状態
で、それと被研削歯車との回転位相を整合させる
ことができ、従つて複数個の被研削歯車を順次に
研削するような場合でも、砥石の停止、始動を繰
返し行う必要はなく、砥石支持軸や砥石回転用電
動機の耐久性向上に寄与し得る。

また特に前記両動力伝達機構の作動状態を適宜
切換えるだけで、砥石と被研削歯車との非同期回
転状態が簡単に得られ、さらにその非同期回転中
において砥石と被研削歯車との回転位相が整合し
た瞬間に両働力伝達機構の作動状態に単に切換え
るだけで、上記回転位相を即座に整合させ且つ砥
石と被研削歯車とを再び同期回転状態に戻すこと
ができるので、上記回転位相を整合させるに当
り、砥石と被研削歯車とを砥石軸方向に特別に相
対移動させる必要はなくなり、従つて、偏摩耗を
防止すべく砥石の加工面を自由に選定することが
でき、装置の研削加工精度を高める上で有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づく歯車研削装
置の平面概念図、第２図は第１図の歯車研削装置
の要部側断面図である。 ５……砥石、１４……同期回転軸、１６……被
研削歯車保持軸、１７……被研削歯車、Ａ……砥
石回転機構、Ｂ……第１の動力伝達機構、Ｃ……
第２の動力伝達機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 歯車研削用砥石５を定速回転させるための砥
   石回転機構Ａと；前記砥石５により研削される被
   研削歯車１７の同期回転速度に等しい回転速度で
   回転するように速度調整される同期回転軸１４
   と；前記被研削歯車１７を研削位置において保持
   して回転させるための被研削歯車保持軸１６と；
   前記同期回転軸１４の回転を無変速のままで前記
   被研削歯車保持軸１６に伝達するための第１の動
   力伝達機構Ｂと；前記同期回転軸１４の回転を変
   速して前記被研削歯車保持軸１６に伝達するため
   の、前記第１の動力伝達機構Ｂに対し並列関係に
   ある第２の動力伝達機構Ｃと；研削開始前に、前
   記第１の動力伝達機構Ｂを遮断状態にすると共に
   前記第２の動力伝達機構Ｃを動力伝達状態にし、
   前記被研削歯車１７の回転位相が前記砥石５の回
   転位相に整合した時点で、直ちに前記第１の動力
   伝達機構Ｂを動力伝達状態にすると共に、前記第
   ２の動力伝達機構Ｃを遮断状態にするように、前
   記第１の動力伝達機構Ｂ及び第２の動力伝達機構
   Ｃの作動を制御する制御装置と；を少なくとも備
   えている歯車研削装置。