(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、ワークを交換容易にして、交換時のシェービングカッターと内歯車との噛み合わせ（位相合わせ）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、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し、ワークである内歯車を搬入し搬出するワーク搬送部（４１）４２を更に有し、ワーク搬送部（４１）４２は、ワーク交換位置に搬入される内歯車を該ワーク搬送部上で位相合わせする位相合わせ機構を有している。【選択図】  図２
2006341366.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、
前記ワークチャックと前記シェービングカッターとの間に位置するワーク交換位置に前記内歯車を搬入し、該ワーク交換位置から前記内歯車を搬出するワーク搬送部を更に有し、
該ワーク搬送部は、ワーク交換位置に搬入される内歯車を該ワーク搬送部上で位相合わせする位相合わせ機構を有し、
前記位相合わせ機構は、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部と、前記内径ガイド部にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオンと、前記位相決めピニオンを内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた前記位相決めピニオンを予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有することを特徴とする、内歯シェービング装置。
【請求項２】
前記ワーク搬送部は、前記ワークチャックの回転軸線と平行な第１揺動軸線を有して、前記ワークチャックの上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置と該ワーク交換位置から側方へ離隔したワーク投入位置との間を、揺動するワーク搬入アームを有し、前記ワーク搬入アームが、前記位相合わせ機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の内歯シェービング装置。
【請求項３】
前記移動機構が、第１のリニアアクチュエータを備え、
前記回転機構は、第２のリニアアクチュエータと、該第２のリニアアクチュエータの可動部の直線往復運動を前記位相決めピニオンの回転軸の回転運動に変換する変換機構と、を備え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４】
前記変換機構は、前記第２リニアクチュエータの可動部と位相決めピニオンの回転軸とを連結するリンク機構であることを特徴とする請求項３記載の内歯シェービング装置。
【請求項５】
前記位相合わせ機構は、前記位相決めピニオンが内歯車と噛み合い位置にあることを検知するセンサーを備えていることを特徴とする請求項１記載の内歯シェービング装置。
【請求項６】
前記シェービングカッターを所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が更に備えられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の内歯シェービング装置。
【請求項７】
前記ワークチャックは、前記位相合わせ機構によって位相決めされたワークを把持した後、前記カッター位置決め機構によって位置決めされたシェービングカッターと噛み合うように、予めプログラムされた回転角度だけ回転するように制御されることを特徴とする請求項６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。また、ワークである内歯車を交換しづらく、交換時のシェービングカッターと内歯車との噛み合わせ（位相合わせ）が難しいという問題もあった。
【０００４】
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】
【０００５】
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構成され、前記ワークチャックと前記シェービングカッターとの間に位置するワーク交換位置に前記内歯車を搬入し、該ワーク交換位置から前記内歯車を搬出するワーク搬送部を更に有し、該ワーク搬送部は、ワーク交換位置に搬入される内歯車を該ワーク搬送部上で位相合わせする位相合わせ機構を有し、前記位相合わせ機構は、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部と、前記内径ガイド部にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオンと、前記位相決めピニオンを内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた前記位相決めピニオンを予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有することを特徴とする。
【０００６】
前記ワーク搬送部は、前記ワークチャックの回転軸線と平行な第１揺動軸線を有して、前記ワークチャックの上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置と該ワーク交換位置から側方へ離隔したワーク投入位置との間を、揺動するワーク搬入アームを有し、前記ワーク搬入アームが、前記位相合わせ機構を備えていることが好ましい。
【０００７】
前記移動機構が、第１のリニアアクチュエータを備え、前記回転機構は、第２のリニアアクチュエータと、該第２のリニアアクチュエータの可動部の直線往復運動を前記位相決めピニオンの回転軸の回転運動に変換する変換機構と、を備え、前記回転機構は、前記移動機構に支持されていることが好ましい。
【０００８】
前記変換機構は、前記シリンダーロッドと位相決めピニオンの回転軸とを連結するリンク機構であることが好ましい。
【０００９】
前記位相合わせ機構は、前記位相決めピニオンが内歯車と噛み合い位置にあることを検知するセンサーを備えていることが好ましい。
【００１０】
前記シェービングカッターを所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が更に備えられていることが好ましい。
【００１１】
また、前記ワークチャックは、前記位相合わせ機構によって位相決めされたワークを把持した後、前記カッター位置決め機構によって位置決めされたシェービングカッターと噛み合うように、予めプログラムされた回転角度だけ回転するように制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
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、位相合わせされたワークがワーク搬送部によって搬送されるので、ワーク交換時後にシェービングカッターをワークに噛み合わせる際に正確に噛み合わせることができるため、加工精度が向上し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。シェービングカッター３を所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が備えられている。カッター位置決め機構は、例えば、図５に示すように、シェービングカッター３のスピンドル軸３ｓに形成された係止凹部３ｃと、係止凹部３ｃにエアシリンダー３ｄによって係脱可能に作動する位相決めピン３ｐと、を備えることができる。また、スピンドル軸３ｓには、突起３ｇが形成され、この突起３ｇを近接センサー３ｆによって検知するようになっている。
【００１９】
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。
【００２０】
昇降アクチュエータ５は、図６に示すように、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、図１に示すように、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。
【００２１】
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７）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７に示すように、ワークチャック２が支持されている。また、支持体７には、クーラント飛散防止カバー７２が支持されている。
【００２２】
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。
【００２３】
ワークチャック２は、図７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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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７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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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８）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６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。
【００３１】
ピストン室２５の内部には、図７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。
【００３２】
図７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。
【００３３】
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。
【００３４】
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８参照）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７７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（基準回転角度位置）を、突起２５ｐによって検出する。後述するように、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。
【００３５】
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の吐出口は、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。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ようになっている。
【００３６】
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、図３，図８に示すように、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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（図１参照）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。
【００４０】
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。
【００４１】
ワーク搬入アーム４１は、ワーク交換位置Ｙｃに搬入される内歯車をワーク搬入アーム４１上で位相合わせする位相合わせ機構を有している。
【００４２】
位相合わせ機構は、図９〜図１２に示すように、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部８０と、内径ガイド部８０にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオン８１と、位相決めピニオン８１を内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた位相決めピニオン８１を予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有している。
【００４３】
内径ガイド部８０は、内歯車を径方向に位置決めするために、キャップ状をしており、内歯車の内周に沿う形状をした円環状の周壁８０ａを有している。この周壁８０ａには、位相決めピニオン８１が出入りする間隙が形成されている。
【００４４】
前記移動機構は、エアシリンダー８２によって駆動する第１のリニアアクチュエータを備えている。エアシリンダー８２のロッド８２ａに連結されたスライダープレート８３に、位相決めピニオン８１の回転軸８１ａを回転自在に支持する軸受け８４が搭載されている。スライダープレート８３は、レール８５に摺動自在に吊設されている。エアシリンダー８２のロッド８２ａが往復動すれば、位相決めピニオン８１が、内径ガイド部８０の周壁８０ａの隙間から出入りする。
【００４５】
位相決めピニオン８１の回転軸８１ａは、リンク機構８６を介して第２のリニアアクチュエータを構成するエアシリンダー８７と連結されている。このリンク機構８６が、エアシリンダー８７のシリンダーロッド８７ａの直線往復運動を位相決めピニオン８１の回転運動に変換する変換機構を構成している。
【００４６】
エアシリンダー８２のストローク長を一定に制御することにより、前記変換機構を通じて、位相決めピニオン８１が予め定められた位相に回転させられ、こうして前記回転機構が構成されている。
【００４７】
エアシリンダー８２のストローク長を一定に制御するために、スライダープレート８３が所定位置にあることを検知するセンサー８８を備えることができる。この実施形態では、スライダープレート８３の前端に固定されたボルト８９を、カバーケーシング９０に固定されているタッチセンサー８８が検知し、この時、位相決めピニオン８１が内歯車と噛み合い位置にあることを検知できる。タッチセンサー８８にボルト８９の先端が接触すると、図外の空気圧制御回路によってエアシリンダー８２を停止させる。
【００４８】
なお、この実施形態では、エアシリンダー８７は、カバーケーシング９０に固定されている。前記移動機構を構成するエアシリンダー８２が作動して位相決めピニオン８１を押し出す際、前記回転機構を構成するエアシリンダー８７は未だ作動していない。従って、エアシリンダー８２が作動すると、リンク機構８６により、位相決めピニオン８１は、回転しながら押し出される。このような作動によって、位相決めピニオン８１は、内歯車に噛み合い易くなる。位相決めピニオン８１が内歯車と噛み合うと同時又はその後、前記回転機構を構成するエアシリンダー８７が作動し、内歯車を所定の位相まで回転させる。なお、エアシリンダー８７は、スライダープレート８３に支持させることもできる。
【００４９】
内径ガイド部８０、レール８５，スライダープレート８３，エアシリンダー８２，及びカバーケーシング９０等を含むアッセンブリー９３は、コイルバネ９４によって弾性的に支持されている。それによって、内歯車を受け取る際の衝撃を緩衝することができる。
【００５０】
上記構成の内歯シェービング装置１は、シェービング加工の前に、以下の手順に従って、制御プログラムの初期設定がなされ、それによって、シェービングカッターを、前記位相合わせ機構によってワーク搬送部上で位相合わせされた内歯車に自動的に噛み合わせる。制御プログラムの初期設定方法について、図１３〜図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
先ず、ワークローディング動作を行う（ステップＳ１〜Ｓ８）。ステップＳ１において、ワークチャック２の基準回転角度位置（原位置）を割出す。ワークチャック２の基準回転角度位置は、センサー５０が突起２５ｐを検知する位置である。次に、位相決めされた内歯車を搭載したワーク搬入アーム４１をワーク投入位置Ｙinからワーク交換位置Ｙｃまで前進させ（ステップＳ２）、昇降アクチュエータ５を駆動し、ワークチャック２とワーク搬入アーム４１上の内歯車を接近させ（ステップＳ３）、ワークチャック２によって内歯車を把持する（ステップＳ４）。そして、再び、昇降アクチュエータ５を駆動してワークチャック２をワーク搬入アーム４１と干渉しない高さまで上昇させてから（ステップＳ５）、ワーク搬入アーム４１を後退させる（ステップＳ６）。再び昇降アクチュエータ５を駆動させてワークチャック２をシェービングカッター３と噛み合い可能な高さ位置まで下降させる（ステップＳ７）。シェービングカッター３の位相決めピン３ｐ（図５）は解除し、シェービングカッター３を自由に回転できるようにしておく（ステップＳ８）。
【００５２】
次に、ワークの噛み合わせ動作を行う（Ｓ９、又はＳ１０〜Ｓ１５）。ワークの噛み合わせ動作は、手動の場合（ステップＳ９）と、自動の場合（ステップＳ１０〜Ｓ１５）とを選択することができる。
【００５３】
手動の場合（ステップＳ９）は、図外のハンドルを操作して、シェービングカッター３を手動で水平移動させ、シェービングカッター３をワークに噛み合わせる。この時、シェービングカッター３は、位相決めピン３ｐが解除されてフリーであるから、ワークと噛み合うように手動で回転させることができる。
【００５４】
自動の場合（ステップＳ１０〜Ｓ１５）、駆動部３０を駆動して、シェービングカッター３をワークと噛み合う直前の位置まで水平方向（図２のＹ方向）に水平移動させる。シェービングカッター３を更に噛み合い位置の方へ水平移動するよう駆動部３０を駆動し、噛み合いチェックプログラムを開始する（ステップＳ１１）。駆動部３０を構成するモーターに異常電流が流れるのを検知した場合は噛み合い不良と判定し、異常電流が流れなかった場合は噛み合い不良無し、と判定する（ステップ１２）。噛み合い不良は、シェービングカッター３の歯とワークである内歯車の歯の山同士が当たることによって生じ得る。噛み合い不良と判定した場合は、シェービングカッター３を少し後退させ（ステップＳ１３）、ワークを歯幅（歯の山と山との間隔）の１／４ピッチ分だけ回転させて（ステップＳ１４）、再度噛み合い判定を行う（ステップＳ１２）。噛み合い不良が無いと判定されると、シェービングカッター３を完全噛み合い位置まで水平移動させ（ステップ１５）、噛み合いチェックプログラムをＯＦＦにする（ステップＳ１６）。
【００５５】
次に、ワークチャック２を回転駆動するスピンドルモータ４を所定回転角度づつ回転させて、シェービングカッター３の位相決めピンによって位相決めされるシェービングカッター３の所定回転角度位置と、ワークチャックの基準回転角度位置との位相差を割り出す（ステップＳ１７〜Ｓ３０）。
【００５６】
シェービングカッター３は、図５に示すように、スピンドル軸３ｓが位相決めピン３ｐによって位相決めされているときは、位相決めピン３ｐが係止している係止凹部３ｃと反対側に形成された突起３ｇを、近接センサー３ｆが検知する。この近接センサー３ｆには、図５に示すように突起３ｇに感応する感応幅Ｈがあり、この幅Ｈを以下において「カッターＯＮ幅」と言う。ワークの位相は、ワークチャック２の位相に等しく、従って、スピンドルモータ４の位相に等しい。ワークの位相を、以下において「ワークオリエンテーションデータ」と言い、記号ａで表す。カッターＯＮ幅にあるときのシェービングカッターの位相に関する情報を、以下において「カッターＯＮ幅オリエンテーションデータ」と言い、記号ｃで表す。
【００５７】
先ず、噛み合いチェックＯＦＦ（ステップ１６）の段階で、ワークオリエンテーションデータとカッターＯＮ幅を“０”に設定する（ステップ１７）。噛み合いチェックＯＦＦ（ステップＳ１６）の段階では、シェービングカッター３の位相は不明である。
【００５８】
ワークをワークオリエンテーションデータａ＝０に位置決めし（ステップＳ１８）、この段階で、シェービングカッター３がカッターＯＮ幅内にあるか否かを判定する（ステップ１９）。シェービングカッター３がカッターＯＮ幅内にあると判定した場合、即ち、近接センサーがＯＮしている場合は、近接センサーがＯＦＦになるまで、一定の回転角度（ｂ）ずつ回転させる（ステップＳ２０）。この一定の回転角度は、例えば、スピンドルモータ４であるパルスモータの１パルスに相当する。この回転操作を繰り返し、近接センサー３ｆがＯＦＦと判定されたら（ステップ１９）、シェービングカッター３の割り出しを行う（ステップ２１）。
【００５９】
この場合、ステップ２０と同様にして、シェービングカッター３を所定回転角度ｂづつ回転させる（ステップＳ２２、ステップ２３）。この回転操作を続けて、次に近接センサー３ｆがＯＮ、即ち、カッター軸割出が「ＹＥＳ」と判定されたら（ステップ２１）、次のステップに移る。この時点で、近接センサー３ｆの感応幅Ｈの一端が検知される。
【００６０】
さらに同様の回転操作を繰り返し（ステップＳ２４〜Ｓ２６）、近接センサー３ｆがＯＦＦ、即ち、カッター軸割出が「ＮＯ」と判定されると、この位置で近接センサー３ｆの感応幅Ｈの他端が検知される。
【００６１】
こうして、近接センサー３ｆの感応幅Ｈに対応するスピンドル軸の回転角度位置に関するデータが得られたら、感応幅Ｈの中間角度位置を計算する（ステップＳ２７）。この中間角度位置に関する情報が得られれば、スピンドルモータ４を基準回転角度位置からこの中間角度位置まで回転させれば、ワークチャック２に把持されている内歯車は、位相決めピン３ｐによって位相決めされているシェービングカッター３と自動的に噛み合わせることができる。
【００６２】
スピンドルモータ４を基準回転角度位置から中間角度位置までの回転角度は、通常、内歯車の１ピッチより大きいと考えられるから、スピンドルモータ４の位相合わせを最小角度にするため、内歯車の歯の１ピッチに相当する回転角度より小さくなるような計算を行う（ステップ２８、２９）。例えば、スピンドルモータ４の基準回転角度位置と中間角度位置との角度差が２１°であり、歯の１ピッチが５°である場合、前記最小角度は、２１°−５°×４＝１°となる。こうして得られた最小角度を制御装置内の記憶装置に記憶させる（ステップ３０）。
【００６３】
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。
【００６４】
次に、ワークとシェービングカッター３との噛み合い位相が一致するよう、図外の制御装置の制御下に、スピンドルモータ４が前記最小角度だけワークチャック２を回転させる。そして、ワークチャック２が下降し、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。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。
【００６５】
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。仕上げ加工終了後、ワークチャック２は、ワークを通じて、シェービングカッター３を所定の位相、即ち、位相決めピン３ｐが係止凹部３ｃに係止する位置まで回転させて、停止する。ワークチャック２が停止した後、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。
【００６６】
上記のように、ワーク搬入アーム４１上のワークが、前記位相合わせ機構によって位相決めされているので、制御装置によって、ワークとシェービングカッターとを自動で噛み合わせることが可能になる。
【００６７】
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。
【００６８】
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、シューターを通じて、ダストボックス９１に集められる。
【００６９】
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。
【００７０】
また、上記実施形態において、ワーク搬送部として、揺動するアームを例示したが、リニア駆動するワーク搬送部も採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る内歯シェービング装置の１実施形態を示し、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４のＶ−Ｖ線に沿う部分断面図である。
【図６】図１のＶI-ＶＩ線に沿う拡大縦断面図である。
【図７】図６の一部を省略して拡大した縦断面図である。
【図８】図１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。
【図９】図１に示されたワーク搬入アームを拡大して示す水平断面図であり、図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う縦断面図である。
【図１２】図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う縦断面図である。
【図１３】図１に示された内歯シェービング装置の初期設定手順を示すフローチャートの一部である。
【図１４】図１３のフローチャートに続くフローチャートである。
【図１５】図１４のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
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
９  主軸
７０  本体カバー
７２  クーラント飛散防止カバー
８０  内径ガイド部
８１  位相決めピニオン
８２  エアシリンダー
８３  スライダープレート
８６  リンク機構
８７  エアシリンダー
８８  センサー
Ｐ１  クーラント管
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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