(57)【要約】      （修正有）【課題】歯車などの伝動部材を少なくすることで機械振動を低減でき、精密な加工を可能とする歯車加工装置を提供する。【解決手段】鉛直軸周りに旋回可能に支持されたハウジング２と、ハウジング２内に収容される駆動源と、ハウジング２内で水平方向に延び、前記駆動源により軸周りに回転される主軸２３と、主軸２３に取り外し可能に支持された歯車状のカッター３と、を備えている歯車加工装置。【選択図】図２
2010173043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直軸周りに旋回可能に支持されたハウジングと、
前記ハウジング内に収容される駆動源と、
前記ハウジング内で水平方向に延び、前記駆動源により軸周りに回転される主軸と、
前記主軸に取り外し可能に支持された歯車状のカッターと、
を備えている、歯車加工装置。
【請求項２】
前記ハウジングに収容され、油を前記カッターに向けて供給する供給油路をさらに備えている、請求項１に記載の歯車加工装置。
【請求項３】
前記供給油路から分岐し、前記駆動源の近傍を通過する冷却油路をさらに備えている、請求項２に記載の歯車加工装置。
【請求項４】
前記冷却油路の下流の終端が、前記カッターに向けられている、請求項３に記載の歯車加工装置。
【請求項５】
前記駆動源が電動モータであって、前記ハウジングには、前記電動モータの制御用の配線が収容されている、請求項１から４のいずれかに記載の歯車加工装置。
【請求項６】
前記駆動源は前記ハウジング内において前記主軸よりも上方に配置され、
前記駆動源と前記主軸とは、伝動ベルトで連結され、当該伝動ベルトを介して前記駆動源の回転力が前記主軸に付与される、請求項１から５のいずれかに記載の歯車加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車シェービング盤などの歯車加工装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この装置は、鉛直軸周りに旋回可能なハウジングを備えており、このハウジングの内部に、水平方向に延びる主軸と、この主軸に支持される歯車型のカッターとを収納している。そして、この主軸を回転駆動するためのモータは、ハウジングの外部に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の歯車加工装置では、モータがハウジングの外部にあるため、モータから主軸へは、多数の歯車などの伝動手段を介して動力が伝動される。このように歯車の数が多くなると、それを支持するベアリングの数も増える。これらの駆動伝達部品が多いほど、老朽化による機械振動の発生率が高くなる。振動が発生した場合は、カッターを介してワークに転写されてしまう。従って、ワークの加工精度が落ちる。その結果、該ワークを含むトランスミッション・アセンブリの騒音原因となる可能性があるため、問題となる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、歯車などの伝動部材を少なくすることで機械振動を低減でき、精密な加工を可能とする歯車加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る歯車加工装置は、鉛直軸周りに旋回可能に支持されたハウジングと、前記ハウジング内に収容される駆動源と、前記ハウジング内で水平方向に延び、前記駆動源により軸周りに回転される主軸と、前記主軸に取り外し可能に支持された歯車状のカッターと、を備えている。
【０００７】
この構成によれば、ハウジング内に駆動源を収容しているため、駆動源と主軸とを近接させることができる。そのため、駆動源と主軸との間の伝動部材の数を減らすことができる。その結果、機械振動の発生率を低減することができ、精密な加工を行うことができる。例えば、駆動源と主軸とを、伝動ベルトで連結し、この伝動ベルトを介して駆動源の回転力を主軸に付与することができる。こうすることで、歯車を使用することなく、動力を伝動することができるため、機械振動をさらに低減でき、精密な加工を確実に行うことができる。このとき、駆動源を、ハウジングにおいて主軸よりも上方に配置することができる。
【０００８】
また、従来多数の伝動部材が配置されていたスペースを収容スペースとして有効に用いることができるため、種々の部材を収容することができる。例えば、油をカッターに向けて供給する供給油路を収容することができる。すなわち、カッターに切削油を供給することができる。
【０００９】
そして、この供給油路から分岐し、駆動源の近傍を通過する冷却油路をさらに設けることもできる。こうすることで、油を駆動源の冷却にも用いることができ、油を有効に活用することができる。さらに、この冷却油路の下流の終端を、カッターに向けることもできる。これにより、冷却に使用された油をカッターの切削油としても用いることができる。
【００１０】
また、上述したスペースには、例えば、駆動源の制御用の配線を収容することもできる。特に、駆動源として電動モータを使用すると、制御用の配線が必要になるため、このように構成にすると有利である。制御用の配線としては、例えば、回転速度などを制御する配線、回転状態を検出するセンサーの配線、電源供給用の配線などがある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る歯車加工装置によれば、歯車などの伝動部材を少なくすることで機械振動を低減でき、精密な加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯車加工装置の正面図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＧ−Ｇ線断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２におけるハウジング周辺の拡大図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図２のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】図２のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１１】図１の歯車加工装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る歯車加工装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１はこの歯車加工装置の正面図、図２は図１の縦断面図である。図１に示すように、この歯車加工装置は、加工対象となる歯車を回転可能に支持する一対の心押台１と、歯車を加工するカッターが収容されたハウジング２とを備えている。ハウジング２は、カッター３やモータが収容されたハウジング本体２１と、このハウジング本体２１から上方に突出する筒状の延伸部２２とで構成されており、心押台１の上方に配置されている。そして、このハウジング２は、揺動機構を介して、加工装置の筐体４に吊り下げられている。この筐体４は、加工装置の装置本体１０に対して、モータ４０により上下動可能となっている（図４参照）。また、図２に示すように、揺動機構は、ハウジング２の延伸部２１を収容する下向きに開口する収容孔５１が形成された機構本体５を有している。そして、収容孔５１の内壁面と延伸部２２の外周面との間には、複数のベアリング５２，５３が配置されており、延伸部２２は、この機構本体５に、鉛直軸Ｘ（図８参照）周りに旋回可能に支持されている。
【００１４】
図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、機構本体５の側部には、旋回用モータ５４が配置されており、このモータ５４によって回転する伝動軸５５が延伸部２２に向かって水平方向に延びている。伝動軸５５にはウオーム歯車５５１が取り付けられており、このウオーム歯車５５１と延伸部２２の外周面に取り付けられたウオームホイール２２０とが噛み合っている。したがって、旋回用モータ５４を駆動すると、延伸部２２は、鉛直軸周りにハウジング本体２１とともに旋回するようになっている。このような旋回により、カッター３と加工対象となる歯車Ｗの噛み合わせの角度を調整したり、或いは、カッター３の交換時にハウジング２を作業者側に向けることができる。
【００１５】
次に揺動機構について図４も参照しつつ説明する。図４は、図２のＧ−Ｇ線断面図である。図２に示すように、機構本体５は、筐体４の円弧状案内面４ａに沿って摺動する円弧状摺動面５ａ（図７参照）を有しており、一対の牽引アーム５６，５７によって筐体４に揺動可能に連結されている。ここで、各牽引アーム５６，５７は第１のピン５６ａ，５７ａで筐体４の上部に軸支されており、第２のピン５６ｂ，５７ｂで機構本体５と連結されている。また、各牽引アーム５６，５７は、アーム軸５６ｄ，５７ｄ方向に牽引する牽引バネ５６ｃ，５７ｃを備えるとともに、円弧状摺動面５ａの円弧の中心点Ｋを通る鉛直線Ｌを挟んで左右対称に配置されている。さらに牽引アーム５６，５７は、原位置において各アーム軸５６ｄ，５７ｄの延長線上に円弧の中心点Ｃが位置するよう配置されている。なお、原位置とは機構本体５が揺動していない位置のことをいう。
【００１６】
また、機構本体５の上端は、揺動用駆動モータ５８により揺動用レール５９上を摺動する水平スライド部材９の挟持部９ａに挟持されている。図４により詳細に示すように、機構本体５はその上端にピン５ｐで機構本体５に軸支されている二つのローラ５ｂを有しており、水平スライド部材９の挟持部９ａには、その向かい合う面のそれぞれに凸部９１ａが形成されている。これらの凸部９１ａはそれぞれに対応するローラ５ｂに当接している。このように構成することで、揺動動作のバックラッシュの発生を防止し、また、ローラ５ｂが各挟持部９ａに挟持されて回転不能になることを防止し、ひいては機構本体５のスムーズな揺動を可能とする。
【００１７】
次に、ハウジングについて図２，図５，及び図６を参照しつつ説明する。図５は図２のＢ−Ｂ線断面図、図６は図２におけるハウジング周辺の拡大図である。図２及び図６に示すように、ハウジング２は、図中の左側に駆動用のモータなどが収容される第１スペース２１１が設けられ、右側にカッター３が収容される第２スペース２１２が設けられている。第1スペース２１１は中央の仕切壁を境にして上下に空洞が形成されている。第１スペース２１１の下部空洞には、水平方向に延びる主軸２３が軸周りに回転可能に支持されている。そして、主軸２３の右側の端部は第２スペース２１２へ突出し、この突出部分に歯車型のカッター３が取り外し可能に固定されている。第１スペース２１１の上部空洞は真円状に形成され内部において、主軸２３の上方には、電動の主軸モータ２４が配置されており、この主軸モータ２４の回転軸は主軸２３と平行に水平方向に延びている。そして、主軸２３の左端部にはスプロケット２３１が取り付けられており、このスプロケット２３１とモータ２４の回転軸２４１の左端部とは、伝動ベルト２５を介して連結されている。これにより、主軸モータ２４が回転すると主軸２３がカッター３とともに回転するようになっている。図５に示すように、伝動ベルト２５にはテンションローラ２６が接離可能に当接しており、テンションローラ２６を伝動ベルト２５に押しつけることで、伝動ベルト２５のテンションを上げることができる。
【００１８】
図２に示すように、ハウジング２の延長部２２は中空状に形成されており、鉛直方向に延びる２つの通路、つまり配線用通路２２１及び切削油通路２２２が形成されている。図中の右側に配置された配線用通路２２１の下端部は、ハウジング本体２１の第１スペース２１１と連通している。配線用通路２２１の上端部には、第１鋼管６１が連結されており、筐体４の外部へと延びている。第１鋼管６１は、筐体４の外部において、制御用のコントローラ６２（図１１参照）に接続されている。配線用通路２２１には、コントローラ６２から延びる３つのケーブル、つまり主軸モータ２４に通電する通電ケーブル６３、回転を制御する制御ケーブル６４、及び回転の状態を検出するセンサーＳ用のケーブル６５が収容されている（図１１参照）。なお、センサーＳの検出体２４２は、後述する図６に示すように、主軸モータ２４の回転軸２４１の端部に取り付けられている。
【００１９】
続いて、供給油路について図７から図９も参照しつつ説明する。図７は図２のＣ−Ｃ線断面図、図８は図２のＤ−Ｄ線断面図、図９は図２のＥ−Ｅ線断面図である。図２に示すように、切削油通路２２２の上端部には、第２鋼管７１が連結されており、図外の切削油タンク７２（図１１参照）に連結されている。第２鋼管７１の始端にはポンプ７３（図１１参照）が設けられており、このポンプ７３によって切削油が第２鋼管７１を介して切削油通路２２２に供給される。図７に示すように、ハウジング本体２１の第２スペース２１２の上方には、切削油を導くマニホールド７４が取り付けられており、切削油通路２２２の下端部がこのマニホールド７４に連結されている。
【００２０】
図７及び図８に示すように、マニホールド７４は、切削油通路２２から水平方向に２つに分岐する連通路７４１，７４２を有しており、各連通路７４１，７４２は、第２スペース２１２内の供給路２７１，２７２と連通している。各供給路２７１，２７２は主軸モータ２４を挟むように水平に延びた後、下方へ向かって折れ曲がり、カッター３の下部付近で再び水平方向に延びている。そして、各供給路２７１，２７２の端部には、カッター３と加工対象となる歯車Ｗとの接触部分に向くノズル２８１，２８２がそれぞれ取り付けられている。
【００２１】
図２及び図９に示すように、切削油通路２２２の途中には、水平に延びる分岐路２９１が形成されており、この分岐路２９１は、主軸モータ２４の周囲に形成された螺旋流路２９２に連通している。螺旋流路２９２は、主軸モータ２４の外周面を回転しつつ回転軸２４１の軸方向に延びている。つまり、螺旋流路２９２は、図７の右側から始まり、螺旋状に延びて左側で終端し、切削油路２９２に連通している。この切削油路２９３は、水平方向に第２スペース２１２の上方に向かって延びた後、マニホールド７４内の放出路７４３に連通している。放出路７４３は、第２スペース２１２のカッター３の上方で開口しており、この開口端には、カッター３の回転軸線に対し直角方向に沿わせた長溝開口を備えて切削油をカッター３の洗浄用として放出するノズルプレート８が取り付けられている。
【００２２】
図１０は、図２のＦ−Ｆ線断面図である。図１０に示すように、筐体４の上方からは、配線通路２２１及び切削油通路２２２にそれぞれ連結される第１及び第２鋼管６１，７１が突出している。これら鋼管６１，７１は、筐体４の外部で固定されているが、可撓性を有しているため、ハウジング２とともに旋回可能となっている。なお、図１０に示すように、本実施形態においては、ハウジング２の旋回角度αは、約１２０度となっている。
【００２３】
次に、上記のように構成された歯車加工装置の動作について図１１も参照しつつ説明する。図１１は本歯車加工装置の概略構成を示すブロック図である。まず、牽引アーム５６，５７により機構本体５の角度を調節するとともに、旋回用モータ５４によりハウジング２の旋回角度を調整する。その後、図１１に示すように、カッター３と加工対象となる歯車Ｗとを噛み合わせた後、コントローラ６２により主軸モータ２４を回転させ、カッター３により歯車Ｗを加工する。これと同時に、切削油タンク７２からハウジング２に向けて切削油を供給する。切削油は、切削油通路２２２、マニホールド７４の連通路７４１，７４２、第２スペース２１２の供給路２７１，２７２を通過した後、ノズル２８１，２８２から排出され、カッター３と歯車Ｗとの噛み合わせ部分に噴射され加工部分の冷却、潤滑、切り屑除去がなされる。
【００２４】
一方、切削油通路２２２から分岐した切削油は分岐路２９１から螺旋流路２９２を通過することで、主軸モータ２４を冷却する。冷却に使用された切削油は、切削油路２９３からマニホールド７４内に入り、放出路７４３から第２スペース２１２内に放出される。この切削油はプレート８を介して上方からカッター３に向けて供給される。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、ハウジング２内に主軸モータ２４を収容しているため、このモータ２４と主軸２３とを近接させることができる。そのため、モータ２４と主軸２３との間の伝動部材の数を大きく低減することができる。本実施形態においては、伝動ベルト２５のみによって動力を伝動している。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、モータ２４と主軸２３とを伝動ベルト２５によって連結しているが、これに限定されるものではなく、他の伝動部材を配置することができる。但し、本発明においては、モータと主軸とを近接することができるため、伝動部材の数を減らせることができる。また、ハウジング２内のモータ２４、主軸２３などの配置は特には限定されないが、上記のように、主軸２３の上方にモータ２４を配置すると、主軸２３の下方にスペースを形成することができ、これによって、ワークＷの心押台などの支持装置、移動装置を配置することができる。また、主軸２３の駆動源として電動のモータ２４を使用しているが、油圧モータなどの他の駆動源を用いることもできる。また、切削油の経路、配線の経路などは、上述した以外に適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、歯車加工装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
２  ハウジング
２２２  切削油通路（供給油路）
２７１，２７２  供給路（供給油路）
２９１  分岐路（冷却油路）
２９２  螺旋流路（冷却油路）
２９３  切削油路（冷却油路）
２３  主軸
２４  主軸モータ（駆動源）
２５  伝動ベルト
７４１，７４２  連通路（供給油路）
【図１】
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【図２】
2010173043.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010173043.tif 000011
【図１０】
2010173043.tif 000012
【図１１】
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