(57)【要約】    【課題】  シェービング中に生じる削り粕が内歯車の内歯上に残らず、加工精度を向上し得る内歯シェービング装置を提供する。    【解決手段】  ワークチャック２とシェービングカッター３とは、ワークチャック２を上側として上下方向において接近・離反可能に支持され、且つ、水平方向に相対移動可能に支持されており、ワークチャック２は、シェービングカッター３による加工時に生じる削り粕が内歯車から下方へ落下し得るように、内歯車の回転軸線を上下方向に向けて該内歯車の外周面を把持するように構成され、上下方向に摺動自在に支持され昇降アクチュエータによって昇降駆動される支持体７に支持され、且つ、ワークチャック２の前方から左右側方に亘ってクーラント飛散防止カバー７２によって覆われており、クーラント飛散防止カバー７２は、支持体７に上下方向に移動自在に支持されている。【選択図】  図７
2006341367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェービングカッターとワークチャックに把持される内歯車とを、交差角を与えて噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ前記内歯車の歯面を仕上げ加工する内歯シェービング装置であって、
前記ワークチャックとシェービングカッターとは、該ワークチャックを上側として上下方向において接近・離反可能に支持され、且つ、水平方向に相対移動可能に支持されており、
前記ワークチャックは、
シェービングカッターによる加工時に生じる削り粕が前記内歯車から下方へ落下し得るように、前記内歯車の回転軸線を上下方向に向けて該内歯車の外周面を把持するように構成され、
上下方向に摺動自在に支持され昇降アクチュエータによって昇降駆動される支持体に支持され、且つ、
該ワークチャックの前方から左右側方に亘ってクーラント飛散防止カバーによって覆われており、
前記クーラント飛散防止カバーは、前記支持体に上下方向に移動自在に支持されていることを特徴とする、内歯シェービング装置。
【請求項２】
前記クーラント飛散防止カバーは、該カバーの下端が、前記ワークチャックの下端から該下端よりさらに下方に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の内歯シェービング装置。
【請求項３】
該ワークチャックを回転駆動する主軸が上下方向に延設され、クーラント管が、前記主軸を軸線方向に貫通し且つ軸線回りに回転不能に支持されるとともに、クーラント吐出口が所定方向に向けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内歯シェービング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内歯シェービング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内歯シェービング装置は、水平軸線回りに回転自在に支持した内歯車に、シェービングカッターを所定の交差角で噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ内歯車の歯面を仕上げるのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１７７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の内歯シェービング装置では、シェービング中に生じる削り粕が内歯車の内歯上に残り、加工精度に悪影響を与えるという問題があった。
【０００４】
また、シェービング中の内歯車から摩擦熱を除去するために、内歯車にクーラントが供給されるが、クーラントとともに削り粕が周辺に飛び散るため、装置の全面及び側面が本体カバーで覆われている。しかしながら、本体カバーだけでは、飛散した削り粕が本体カバー内に待機している加工前の内歯車に付着し、加工精度の悪影響を与える恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の問題を一掃し得る内歯シェービング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】
上記目的を達成するため、本発明に係る内歯シェービング装置は、シェービングカッターとワークチャックに把持される内歯車とを、交差角を与えて噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ前記内歯車の歯面を仕上げ加工する内歯シェービング装置であって、前記ワークチャックとシェービングカッターとは、該ワークチャックを上側として上下方向において接近・離反可能に支持され、且つ、水平方向に相対移動可能に支持されており、前記ワークチャックは、シェービングカッターによる加工時に生じる削り粕が前記内歯車から下方へ落下し得るように、前記内歯車の回転軸線を上下方向に向けて該内歯車の外周面を把持するように構成され、上下方向に摺動自在に支持され昇降アクチュエータによって昇降駆動される支持体に支持され、且つ、該ワークチャックの前方から左右側方に亘ってクーラント飛散防止カバーによって覆われており、前記クーラント飛散防止カバーは、前記支持体に上下方向に移動自在に支持されていることを特徴とする。
【０００７】
前記クーラント飛散防止カバーは、該カバーの下端が、前記ワークチャックの下端からさらに下方に移動可能に支持されていることが好ましい。
【０００８】
前記ワークチャックを回転駆動する主軸が上下方向に延設され、クーラント管が、前記主軸を軸線方向に貫通し且つ軸線回りに回転不能に支持されるとともに、クーラント吐出口が所定方向に向けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る内歯シェービング装置によれば、加工中の削り粕はワークの歯面から下方に落下し、歯面上に残らず、しかも、ワークチャックを支持する支持体に移動可能に支持されたクーラント飛散防止カバーによって、クーラントの飛散を的確に防止できるため、加工精度を向上させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る内歯シェービング装置の好適な実施形態について、以下に図１〜９を参照して説明する。なお、全図を通し、同様の構成部分には同符号を付した。
【００１１】
図１〜３に示すように、内歯シェービング装置１は、ワークチャック２を上側としてワークチャック２とシェービングカッター３とが、上下方向において接近・離反可能に支持されるとともに、水平方向に相対移動可能に支持されている。装置全体の全面及び側面は、図１〜３に一点鎖線で示すように、本体カバー７０によって覆われている。図１〜３の符号７０ａは、本体カバー７０の開閉式覗き窓を示す。
【００１２】
図示例では、ワークチャック２が、スピンドルモータ４によって鉛直軸線回りに回転駆動可能であり、スピンドルモータ４とともに、昇降アクチュエータ５によって上下方向に移動可能に支持されている。
【００１３】
そして、シェービングカッター３が、ワークチャック２に把持された内歯車と交差角を与えて噛み合わせるために、図１に矢印Ｒで示すように噛み合い中心点回りに揺動自在に支持され駆動部３５により揺動し、所定の揺動角度で停止することができる。さらに、シェービングカッター３は、駆動部３０により水平方向（図２のＹ方向）に水平移動できるようになっている。図示例においてシェービングカッター３は、回転駆動する内歯車に連れ回りするようになっている。
【００１４】
ワークチャック２は、シェービングカッター３による加工時に生じる削り粕が内歯車から下方へ落下し得るように、内歯車の回転軸線を鉛直方向に向けて内歯車の外周面を把持するコレットチャックを採用することができる。
【００１５】
図４は、シェービングカッター３の詳細を示す縦断面図である。図４には、シェービングカッター３を揺動させるための揺動軸３１と、揺動軸３１の後端に固定されたウォームホイール３２と、ウォームホイール３２と噛み合うウォーム３３とが図示されている。
【００１６】
さらに、図４には、シェービングカッター３を所望の揺動角度で固定するためのクランプ装置３４が図示されている。クランプ装置３４は、油圧で駆動するピストン３４ａ、ピストン３４ａに固定されたピストンロッド３４ｂ、ピストンロッド３４ｃの先端に連結されたクランパー３４ｃを有し、クランパー３４ｃは、シェービングカッター３の周縁フランジ部３ａを押圧し、シェービングカッター３を所望の揺動角度に設定後、固定することが可能である。
【００１７】
昇降アクチュエータ５は、図５に示すように、モータ軸の回転軸線が上下方向を向くように配置され、構造フレームＦに固定されている。昇降アクチュエータ５の回転軸５ａには螺子軸５ｂが接続され、その螺子軸５ｂが上下方向に延びている。螺子軸５ｂにはナット体６が螺入されている。ナット体６は、支持体７と連結されている。支持体７は、構造フレームＦに設けた鉛直レール８（図１参照）上に摺動可能に取り付けられている。また、支持体７の左右バランスをとるため、支持体７の左右端は、構造フレームＦに支持されているバランスシリンダーＦ１，Ｆ２のピストンロッドと連結されている。
【００１８】
支持体７には、スピンドルモータ４、主軸９が支持されている。スピンドルモータ４および主軸９は、各々の軸線が鉛直方向を向いており、ギア１０によって駆動連結されている。主軸９は、支持体７内のベアリング１１、１２、１３（図６）によって、軸回りに回転可能に支持されている。主軸９には、図６に示すように、ワークチャック２が支持されている。
【００１９】
昇降アクチュエータ５を駆動すると、螺子軸５ｂに沿って、支持体７が昇降動し、それによって、主軸９とともにワークチャック２も昇降動する。スピンドルモータ４を駆動すれば、主軸９が回転し、ワークチャック２を回転させる。
【００２０】
支持体７には、更に、図７，図８に拡大して示すように、クーラント飛散防止カバー７２が支持されている。クーラント飛散防止カバー７２は、支持体７に上下方向に移動自在に支持されている。支持体７に上下方向に延びるスライドレールが固定されている。クーラント飛散防止カバー７２は、スライドレール７３上を走行するローラ７４を備えている。支持体７には、油圧シリンダー７５が固定され、油圧シリンダー７５のピストンロッドがクーラント飛散防止カバー７２に連結されている。従って、クーラント飛散防止カバー７２は、油圧シリンダー７５の作動によって、スライドレール上を上下動する。
【００２１】
クーラント飛散防止カバー７２は、図７に一点鎖線で示すように、そのカバー下端が、ワークチャック２の下端からさらに下方に移動可能に支持されている。
【００２２】
ワークチャック２は、図６に断面を拡大して示すように、ワークＷである内歯車の回転軸線を上下方向に向けて内歯車の外周面を把持するコレット２ｆと、ワークＷの回転軸線を上下方向に向けてワークＷの軸線方向上端面を受ける座面を備えるワークストッパー２ｓと、を有している。
【００２３】
主軸９の下端に、座板ブロック２ｊがボルトＢ１によって固定されている。座板ブロック２ｊは、主軸９の下端凹部９ａに嵌入される筒状部２ｊ１を有している。
【００２４】
コレット２ｆを駆動する駆動軸２ａが、主軸９の内部を主軸９の軸線方向に貫通して配置されている。駆動軸２ａの下端には、プルスタッド２ｐが抜脱自在に装着されている。
【００２５】
プルスタッド２ｐは、座板ブロック２ｊの筒状部２ｊ１内に挿入されている。プルスタッド２ｐには、放射状に延びるアーム２ｂが螺着され、アーム２ｂは、座板ブロック２ｊの開放空間２ｊｓ内に収容されている。なお、図６では、図示都合上、１方向に延びるアームのみが示されているが、実施例では等角度間隔で３方向に延びている。
【００２６】
座板ブロック２ｊには、テーパー状内周面を有する案内部材２ｉがボルトＢ２によって固定されている。ワークストッパー２ｓは、座板ブロック２ｊと案内部材２ｉとの間に挟まれている。
【００２７】
アーム２ｂには、連結ロッド２ｃがボルトＢ３によって固定されている。連結ロッド２ｃは、案内部材２ｉを貫通している。案内部材２ｉは、コレット挟持環２ｄがボルトＢ４によって連結されている。コレット挟持環２ｄには、コレット挟持環２ｅがボルトＢ５によって固定されている。これらの挟持環２ｄ、２ｅの間にコレット２ｆの鍔部２ｆ１が挟持されている。
【００２８】
コレット２ｆは、スリット（不図示）及び案内部材２ｉのテーパー状内周面に案内されるテーパー状外面を有している。従って、駆動軸２ａを図の上方へ引き上げると、コレット２ｆのテーパー状外周面が案内部材２ｉのテーパー状内周面に案内され、コレット２ｆは、弾性変形によって半径方向に縮径し、ワークＷである内歯車の外周面を締め付けて挟持する。
【００２９】
駆動軸２ａの上端部には、ロータリージョイント７７が取り付けられている。ロータリージョイント７７は、作動油ポート２２、２３（図９）を備えている。駆動軸２ａにはピストン２４が固定されている。ピストン２４はピストン室２５に収容されており、ピストン室２５は、図５に示すように、主軸９にギア１０を介して固定されたギアホルダ２６に螺子結合されている。従って、ピストン室２５は、支持体７に対して上下に移動せず、主軸９とともに回転する。
【００３０】
ピストン室２５の内部には、図６に示すように、ピストン２４によって上下に仕切られた作動油室２５ａ、２５ｂが形成されている。作動油ポート２２、２３は、各々、作動油室２５ａ、２５ｂに連通している。なお、図示例では、駆動軸２ａは、ピストン２４が形成されている上部軸部分２ａ１が、下部軸部分２ａ２に螺子結合されている。
【００３１】
図６の下方の作動油室２５ｂに作動油を供給し上方の作動油室２５ａから作動油を排出すれば、ピストン２４が図６の上方に押され、それによって、駆動軸２ａが引き上げられ、コレット２ｆがワークＷを締め付ける。逆の場合は、コレット２ｆが拡開して、挟持していたワークＷを取り外すことができる。
【００３２】
駆動軸２ａの上下移動は、センサー２７、２８によって位置検出されている。センサー２７、２８は近接スイッチを採用することができる。センサー２７、２８は、ロータリージョイント７７の上部に冠着されたキャップ体７８に固定されている。駆動軸２ａの上端部２ａ１に、上下一対の環状の凸部２０ａ、２０ｂが形成されている。ワークチャック２がチャック位置にあるときはセンサー２７が凸部２０ａを検知し、ワークチャック２が非チャック位置にあるときにはセンサー２８が凸部２０ｂを検知する。
【００３３】
ピストン室２５を形成しているケーシングには、側方に突起２５ｐが形成されている。この突起２５ｐを、センサー５０が検知する。センサー５０は、支持体７のカバーケーシング７ａに立設されたプレート２９に固定されている。プレート２９は、ロータリージョイント７７に形成された縦溝７７ａ（図９参照）に摺動可能に係合する突片２９ａを備えている。従って、ロータリージョイントは、突片２９ａによって、鉛直軸線回りの回転を規制されているが、上下方向の移動を許容されている。センサー５０は、主軸９の回転角度に関する原位置（０角度位置）を、突起２５ｐによって検出する。ワークＷである内歯車とシェービングカッター３の歯の位相合わせのために、主軸９の原位置を検出することが必要となる。
【００３４】
クーラント管Ｐ１が、駆動軸２ａ及びプルスタッド２ｐを軸線方向に貫通している。クーラント管Ｐ１は、その上端部がキャップ体７８に固定され、その下端部はワークストッパー２ｓに支持されているラジアルベアリング２ｓｂに支持されている。ラジアルベアリング２ｓｂからワークチャック２内に突き出したクーラント管Ｐ１の先端部は、ワークチャック２内で側方に延び、クーラント吐出口が、ワークチャック２に把持される内歯車Ｗとシェービングカッター３との噛み合いポイントに向けられている。こうして、主軸９が回転してシェービング加工している最中、クーラント管Ｐ１は回転せず、常に、内歯車Ｗの上方から、内歯車Ｗとシェービングカッター３との噛み合いポイントにクーラントを供給する。
【００３５】
内歯シェービング装置１は、ワークである内歯車をワークチャック２に搬送するためのワーク搬送部を備えている。ワーク搬送部は、ワーク搬入アーム４１と、ワーク搬出アーム４２とを有している。
【００３６】
ワーク搬入アーム４１は、ワークチャック２の回転軸線と平行な第１揺動軸線４１ａの周りに揺動自在に支持されており、ワークチャック２の上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置Ｙｃとこのワーク交換位置から手前側右方へ離隔したワーク投入位置Ｙinとの間を、揺動する。
【００３７】
ワーク搬出アーム４２は、ワークチャック２の回転軸線と平行な第２揺動軸線４２ａの周りに揺動自在に支持されており、ワーク交換位置Ｙｃとワーク交換位置Ｙｃから手前側左方へ離隔したワーク取出位置Ｙoutとの間を揺動する。
【００３８】
ワーク搬入アーム４１，ワーク搬出アーム４２は、それぞれ、油圧シリンダー４１ｍ、４２ｍと、これら油圧シリンダー４１ｍ、４２ｍの直線運動を回転運動に変換するピニオン・ラック（不図示）とによって、揺動する。
【００３９】
ワーク搬入アーム４１は、ワークチャック２がワーク搬入アーム４１上の内歯車を上方から把持し得るように、内歯車をその回転軸線を鉛直方向に向けて支持する。
【００４０】
ワーク搬入アーム４１は、ワークＷである内歯車の割り出し機能を備えることができる。割り出し機能は、位置決めピン、近接センサー等によって構成することができる。
【００４１】
ワークの交換及び加工は、次のようにして行われる。先ずワーク投入位置Ｙinにおいてワークが載置されると、ワーク搬入アーム４１が揺動してワーク交換位置にワークを搬入する。次いで、ワークチャック２が下降してワーク搬入アーム４１上のワークを把持する。その後、ワークチャック２は、ワーク搬入アーム４１と干渉しない位置迄上昇し、ワーク搬入アーム４１が揺動してワーク投入位置に戻る。
【００４２】
次に、ワークチャック２が下降して、シェービングカッター３が内歯車Ｗ内に入る高さ位置まで下降する。これと同時に、クーラント飛散防止カバー７２は、支持体７上を下降動し、カバー下端がワークチャック２の下端からさらに下方へ移動し、ワークチャック２の下方正面及び側面を覆う。シェービングカッター３は、ワークと所望の交差角を為すように、水平軸回りに揺動する。シェービングカッター３は、所望の揺動角度に固定した後、水平方向に移動して内歯車Ｗに接近し、内歯車Ｗと噛み合う。
【００４３】
ワークチャック２がワークを強制回転駆動することにより、シェービングカッター３がワークに連れ回りし、ワークチャック２の上下移動とシェービングカッター３の水平移動とを組み合わせて、仕上げ加工が行われる。仕上げ加工が完了した後、ワークチャック２が上昇するとともにクーラント飛散防止カバー７２も上昇すれば、ワークチャック２とシェービングカッター３との離隔間に位置するワーク交換位置Ｙｃに、ワーク搬出アーム４２が揺動して加工済みワークを受けとる準備をする。ワークチャック２が下降してワークチャック２から加工済みワークをワーク搬出アーム４２が受け取ると、ワークチャック２がワーク搬出アーム４２と干渉しない位置迄上昇した後に、ワーク搬出アーム４２が揺動してワーク交換位置Ｙｃから加工済みワークをワーク取出位置Ｙoutに搬出する。
【００４４】
上記構成を有する内歯シェービング装置１は、シェービングカッター３を揺動させて、ワークチャック２に把持されたワークＷとしての内歯車と所定の交差角とし、ワークチャック２の上下方向移動、及びシェービングカッター３の水平方向移動により、コンベンショナル加工等のシェービングを行う。
【００４５】
加工中、ワークである内歯車は歯面により形成される開口が下方を向いており、加工中の削り粕はクーラントと共に下方に落下するため、削り粕が内歯上に残ることがない。従って、加工精度が向上する。削り粕は、クーラントと共に、図示しないシューターを通じて、ダストボックス（不図示）に集められ、磁石式分離装置（不図示）によってクーラントと分離される。
【００４６】
さらに、加工中の内歯車には、内歯車の切削ポイントに上方からクーラントが集中的に供給されるため、クーラントが安定して供給され、加工精度の向上に寄与する。
【００４７】
また、本体カバーとは別に、ワークチャックとともに移動するクーラント飛散防止カバー７２を設けることにより、クーラントの飛散を的確に防止し、加工精度の向上を図ることができる。また、クーラント飛散防止カバー７２は、ワークチャックを支持する支持体７に上下方向移動可能に支持されており、従って、ワークチャック２から独立して移動し、ワーク交換位置ではワーク交換スペースを開放するためにワークチャック２の下端位置と同等又はそれより高い位置まで上昇し、ワーク加工位置ではクーラントの飛散を効果的に防止するためにワークチャックの下端より更に下方に下降することができる。
【００４８】
上記実施形態においては、ワークの交換のために、ワークチャックが上下動する構成を採用したが、ワーク搬入アーム及びワーク搬出アームを上下動させる構成としても良い。また、上記の実施形態においては、シェービングカッターが揺動自在であるが、ワークチャックを揺動自在に構成することもできる。さらに、ワークを強制駆動するのに代えて、シェービングカッターを強制駆動してもよいし、シェービングカッターとワークの双方を同期させて強制駆動することも可能である。さらに、上記実施形態では、ワークチャックとしてコレットチャックを示したが、ドリルチャックその他の把持手段を採用することもがきる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る内歯シェービング装置の第１実施形態を示す、図３のＩ−Ｉ視に相当する正面図である。
【図２】図１に示す内歯シェービング装置の側面図である。
【図３】図２のIII−III視に相当する平面図である。
【図４】図１に示す内歯シェービング装置の構成要素であるシェービングカッターの内部構造を示す縦断面図である。
【図５】図１のＶ線に沿う拡大縦断面図である。
【図６】図５の一部を省略して拡大した縦断面図である。
【図７】図２の一部を拡大して示す側面図である。
【図８】図１の一部を拡大して示す正面図である。
【図９】図３の内歯シェービング装置の一部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  内歯シェービング装置
２  ワークチャック
２ａ  駆動軸
３  シェービングカッター
７  支持体
９  主軸
７０  本体カバー
７２  クーラント飛散防止カバー
Ｐ１  クーラント管
【図１】
2006341367.tif 000003
【図２】
2006341367.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006341367.tif 000008
【図７】
2006341367.tif 000009
【図８】
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【図９】
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