(57)【要約】【課題】加工時の装置の剛性をさらに高めることができる、歯車加工装置を提供する。【解決手段】本発明に係る歯車加工装置は、基台と、前記基台上に配置され、被加工歯車と噛み合って加工を行う内歯車状の工具を有する工具ユニットと、前記基台上に配置され、前記被加工歯車を回転可能に支持するワーク支持ユニットと、を備え、前記ワーク支持ユニットは、切込みを行うために水平方向に対して所定角度傾斜した第１方向に沿って前記被加工歯車を往復動させるように構成され、当該被加工歯車を下方に移動させることで、前記被加工歯車と前記工具とを噛み合わせるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台上に配置され、被加工歯車と噛み合って加工を行う内歯車状の工具を有する工具ユニットと、
前記基台上に配置され、前記被加工歯車を回転可能に支持するワーク支持ユニットと、
を備え、
前記ワーク支持ユニットは、
切込みを行うために水平方向に対して所定角度傾斜した第１方向に沿って前記被加工歯車を往復動させるように構成され、当該被加工歯車を下方に移動させることで、前記被加工歯車と前記工具とを噛み合わせるように構成されている、歯車加工装置。
【請求項２】
前記ワーク支持ユニットは、前記工具ユニットに対して相対的に前記被加工歯車の歯幅方向と略平行な第２方向に、前記被加工歯車を移動可能に構成され、
前記工具ユニットは、
前記被加工歯車に対して、前記第２方向に直交し、前記第１方向と交差する第３方向に沿って、往復動可能に構成されている、歯車加工装置。
【請求項３】
前記第３方向は、水平方向と略平行な方向である、請求項２に記載の歯車加工装置。
【請求項４】
前記第１方向は、水平方向から１０〜４５度の範囲で傾斜している、請求項１から３のいずれかに記載の歯車加工装置。
【請求項５】
前記工具ユニットは、前記第１方向周りに前記工具を回転可能に構成されている、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】
前記基台部は、傾斜した支持面を有し、
前記ワーク支持ユニットは、前記支持面に沿うように前記第１方向に移動可能に構成されている、請求項１から５のいずれかに記載の歯車加工装置。
【請求項７】
前記ワーク支持ユニットは、前記支持面に沿うように前記第２方向に移動可能に構成されている、請求項６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】
従来より、歯車に対する仕上げ加工として、例えばホーニング加工が知られている。これらの加工においては、加工対象となる被加工歯車と砥石用歯車とを互いに噛み合わせた状態で、回転させて仕上げ加工を行っている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ホーニング加工を行う歯車加工装置が記載されている。この装置では、加工対象となる歯車は、一対の固定具により軸方向の両端から挟むことで支持されており、この歯車を内歯車状の工具を有する環状の工具に噛み合わせる。そして、この状態で工具と歯車とを連れ周り回転させることにより、歯車の仕上げを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載の装置においては、加工精度の向上ため、加工時における装置の剛性について改善の余地があった。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、加工時の装置の剛性をさらに高めることができる、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、基台と、前記基台上に配置され、被加工歯車と噛み合って加工を行う内歯車状の工具を有する工具ユニットと、前記基台上に配置され、前記被加工歯車を回転可能に支持するワーク支持ユニットと、を備え、前記ワーク支持ユニットは、切込みを行うために水平方向に対して所定角度傾斜した第１方向に沿って前記被加工歯車を往復動させるように構成され、当該被加工歯車を下方に移動させることで、前記被加工歯車と前記工具とを噛み合わせるように構成されている。
【０００７】
この構成によれば、ワーク支持ユニットが水平方向に対して傾斜した第１方向に沿って移動することで、加工時の切込みを行い、特に、ワーク支持ユニットを下方に移動させることで、被加工歯車と工具とを噛み合わせている。そのため、被加工歯車と工具との噛み合い位置を低くすることができ、これによって加工時の装置の重心を低くすることができる。その結果、加工時の装置の剛性を高めることができる。また、切込みに当たっては、ワーク支持ユニットを下降させているため、ワーク支持ユニットの自重も利用しながら、切込みを行うことができる。したがって、ワーク支持ユニットの移動に必要な負荷を低減することができる。
【０００８】
上記歯車加工装置においては、前記ワーク支持ユニットを、前記工具ユニットに対して相対的に前記被加工歯車の歯幅方向と略平行な第２方向に、前記被加工歯車を移動可能に構成することができ、前記工具ユニットを、前記被加工歯車に対して、前記第２方向に直交し、前記第１方向と交差する第３方向に沿って、往復動可能に構成することができる。
【０００９】
これにより、例えば、ワーク支持ユニットの第２方向の移動と、工具ユニットの第３方向の移動を組み合わせることで、被加工歯車の歯面にクラウニング加工を施すことができる。
【００１０】
上記歯車加工装置において、前記第３方向は、例えば、水平方向と略平行な方向とすることができる。略水平とは、完全な水平方向でなくてもよく、多少傾斜していてもよい。
【００１１】
上記歯車加工装置において、前記第１方向は、特には限定されないが、例えば、水平方向から１０〜４５度の範囲で傾斜したものとすることができる。
【００１２】
上記各歯車加工装置において、前記工具ユニットは、前記第１方向周りに前記工具を回転可能に構成することができる。これにより、交差角を設定した上で、被加工歯車と工具とを噛み合わせることができる。
【００１３】
上記各歯車加工装置において、前記基台部は、傾斜した支持面を有することができ、前記ワーク支持ユニットは、前記支持面に沿うように前記第１方向に移動可能に構成することができる。
【００１４】
上記歯車加工装置において、前記ワーク支持ユニットは、前記支持面に沿うように前記第２方向に移動可能に構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、加工時の装置の剛性をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯車加工装置の斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図３のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】は図８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１０】図８のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１１】図８のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１２】図８におけるハウジングの拡大断面図である。
【図１３】図１２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１４】図１２のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１５】図１２のＫ−Ｋ線断面図である。
【図１６】図１２のＬ−Ｌ線断面図である。
【図１７】クラウニング加工におけるワークと工具の移動を示す図である。
【図１８】クラウニング加工（ａ）やテーパ加工（ｂ）が施されたワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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、図２、及び図３は、それぞれ本実施形態に係る歯車加工装置の斜視図、正面図、及び平面図である。なお、以下の説明では、図１の左右をＸ軸方向または左右方向、図１の上下をＺ軸または上下方向、図２の上下をＹ軸方向または前後方向と称し、これを基準に説明をしていく。但し、本発明はこれらの方向に限定されるものではない。
【００１８】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る歯車加工装置は、基台１上に配置された工具ユニット２及びワーク支持ユニット３を備えている。工具ユニット２は、環状に形成され工具４が固定された環状のハウジング２１を有しており、その軸方向が、概ねＸ軸方向に向くように配置されて、ワークＷである歯車と噛合するようになっている。ワーク支持ユニット３は、ワークＷを挟持する主軸台３１と心押し台３２とで構成されており、これらは、工具ユニット２を挟んで、基台１のＸ軸方向の両側に配置されている。
【００１９】
まず、ワーク支持ユニット３について説明する。図１〜図３に示すように、ワーク支持ユニット３は、上述した主軸台３１と、心押し台３２とで構成されており、これらは、Ｘ軸方向に互いに近接離間し、ワークＷを回転自在に挟持するようになっている。
【００２０】
次に、主軸台３１について、図４及び図５も参照しつつ説明する。図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。図４及び図５に示すように、主軸台３１は、工具ユニットを挟んで基台１上の左側に配置された第１支持フレーム３１１上に配置されている。この第１支持フレーム３１１は、側面視三角形状に形成されており、Ｘ軸方向の両端部に、それぞれＹ軸方向に延びる一対のレール３１２が取り付けられている。すなわち、これらのレール３１２は、前方に行くにしたがって下降する傾斜面（支持面）３１０上に配置されている。これらのレール３１２の傾斜角度は特には限定されないが、例えば、１０〜４５度（本実施形態では約３０度）とすることができる。そして、第１支持フレーム３１１上には、両レール３１２に支持されＹ軸方向に傾斜して移動可能な第１支持ブロック３１３が配置されている。この第１支持ブロック３１３の下面にはナット３１４が連結されており、このナット３１４に、レール３１２と平行に延びるボールネジ３１５が螺合している。このボールネジ３１５は、軸周りに回転自在に第１支持フレーム３１１に支持されており、その上端部には第１支持フレーム３１１に支持されたモータ３１６が連結されている。したがって、モータ３１６によりボールネジ３１５が回転すると、これによって、第１支持ブロック３１３が第１支持フレーム３１１の傾斜面３１０に沿ってＹ軸方向に移動する。この第１支持ブロック３１３の傾斜面３１０上の移動方向が本発明の第１方向に相当する。
【００２１】
第１支持ブロック３１３の上面には、Ｘ軸方向に平行に延びる一対のレール３１７が配置されており、これらレールに沿って主軸台３１がＸ軸方向に移動可能となっている。主軸台３１の下面にはナット３１８が連結されており、このナット３１８に、レール３１７と平行に延びるボールネジ３１９が螺合している。このボールネジ３１９は、軸周りに回転自在に第１支持ブロック３１３に支持されており、その左端部には第１支持ブロック３１３に支持されたモータ３１９０が連結されている。したがって、モータ３１９０によりボールネジ３１９が回転すると、これによって、主軸台３１が、第１支持ブロック３１３上をＸ軸方向に移動する。この主軸台３１の第１支持ブロック３１３上の移動方向が本発明の第２方向に相当する。
【００２２】
主軸台３１の先端には、Ｘ方向に突出しワークＷを支持する軸部材３１０１が回転自在に設けられており、内蔵されているモータ（図示省略）によって回転駆動する。
【００２３】
次に、心押し台３２について、図６及び図７も参照しつつ説明する。図６は図３のＣ−Ｃ線断面図、図７は図６のＤ−Ｄ線断面図である。図６及び図７に示すように、心押し台３２も主軸台３１と同様に構成されている。すなわち、心押し台３２は、工具ユニット２を挟んで基台１上の右側に配置された第２支持フレーム３２１上に配置されている。この第２支持フレーム３２１は、側面視三角形状に形成されており、Ｘ軸方向の両端部に、それぞれＹ軸方向に延びる一対のレール３２２が取り付けられている。すなわち、これらのレール３２２は、前方に行くにしたがって加工する傾斜面（支持面）３２０上に配置されている。このレール３２２の傾斜角度は、主軸台３１の傾斜角度と同じである。そして、第２支持フレーム３２１上には、両レール３２２に支持されＹ軸方向に傾斜して移動可能な第２支持ブロック３２３が配置されている。この第２支持ブロック３２３の下面にはナット３２４が連結されており、このナット３２４に、レール３２２と平行に延びるボールネジ３２５が螺合している。このボールネジ３２５は、軸周りに回転自在に第２支持フレーム３２１に支持されており、その上端部には第２支持フレーム３２１に支持されたモータ３２６が連結されている。したがって、モータ３２６によりボールネジ３２５が回転すると、これによって、第２支持ブロック３２３が第２支持フレーム３２１の傾斜面３２０に沿ってＹ軸方向に移動する。この第２支持ブロック３２３の傾斜面３２０上の移動方向が本発明の第１方向に相当する。
【００２４】
第２支持ブロック３２３の上面には、Ｘ軸方向に平行に延びる一対のレール３２７が配置されており、これらレール３２７に沿って心押し台３２がＸ軸方向に移動可能となっている。心押し台３２の下面にはナット３２８が連結されており、このナット３２８に、レール３２７と平行に延びるボールネジ３２９が螺合している。このボールネジ３２９は、軸周りに回転自在に第２支持ブロック３２３に支持されており、その右端部には第２支持ブロック３２３に支持されたモータ３２９０が連結されている。したがって、モータ３２９０によりボールネジ３２９が回転すると、これによって、心押し台３２が、第２支持ブロック３２３上をＸ軸方向に移動する。この心押し台３２の第２支持ブロック３１３上の移動方向が本発明の第２方向に相当する。
【００２５】
また、心押し台３２の先端には、ワークＷを支持する軸部材３２０１が回転自在に設けられており、主軸台３１の軸部材３１０１との間で、ワークＷを挟持するようになっている。主軸台３１と心押し台３２とは、一体的にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するように制御されており、両者がワークＷを狭持した状態でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、ワークＷを工具ユニット２の工具に対して近接離間するようになっている。
【００２６】
次に、工具ユニット２について、図８及び図９を詳細に説明する。図８は図３のＥ−Ｅ線断面図、図９は図８のＦ−Ｆ線断面図である。工具ユニット２のハウジング２１は、環状に形成されており、ワークＷに交差角を形成したりクラウニングを施すために、Ｙ軸方向に移動可能で、且つＹＺ平面内でＹ軸と傾斜する回転軸Ｓ周りに回転可能となっている。そのため、工具ユニット２は、基台１上に配置され、上述したハウジング２１を支持する支持体２３を備えている。また、ハウジング２１は、上述した回転軸Ｓの両端で、支持体２３によって回転可能に支持されている。すなわち、ハウジング２１の回転軸Ｓの両端には、前端側に第１軸端部材４１が取り付けられ、後端側に第２軸端部材４２が取り付けられている。そして、これら第１及び第２軸端部材４１，４２が支持体２３によって、支持されている。以下、支持体２３について詳細に説明する。
【００２７】
図８に示すように、この支持体２３は基台１上をＹ軸方向に移動可能な基部２３１と、この基部２３１の前端部に設けられ、ハウジング２１の第１軸端部材４１を支持する第１支持部２３２と、基部２３１の後端部に設けられ、ハウジング２１の第２軸端部材４２を支持する第２支持部２３３と、を備えている。基部２３１は、側面視において、上方に向かって傾斜した前端面２３１１、この前端面２３１１に連続し円弧状に形成された中央面２３１２、及び中央面２３１２の後端に連続し上方に向かって傾斜した後端面２３１３を有しており、これらの面が、前方から後方へこの順で並んでいる。前端面２３１１と後端面２３１３の傾斜角度は、ワーク支持ユニット３の傾斜面と同じである。この構成において、後端面２３１３は、前端面２３１１よりも高い位置にあり、前端面２３１１には第１支持部２３２が取り付けられ、後端面２３１３に第２支持部２３３が取り付けられる。
【００２８】
そして、ハウジング２１の第１軸端部材４１が第１支持部２３２によって回転可能に支持されるとともに、第２軸端部材４２が第２支持部２３３によって回転自在に支持される。これにより、ハウジング２１は、上記傾斜角度で延びる回転軸Ｓ周りに回転可能となっている。なお、中央面２３１２の円弧形状は、ハウジング２１に外周面に沿うようにしたものである。また、図９に示すように、この中央面２３１２の下端部には、クーラントの排出溝２３１５が形成されており、ハウジング２１から流れ出たクーラントが排出されるようになっている。
【００２９】
次に、支持体２３のＹ軸方向の移動について説明する。図９に示すように、基台１上には、Ｙ軸方向に平行に延びる一対のレール１１が配置されており、これらレール１１上に支持体２３が移動可能に配置されている。そして、支持体２３の下面にはナット１２が取り付けられており、このナット１２にボールネジ１３が螺合している。ボールネジ１３は、Ｙ軸方向の両端において、基台１に回転自在に支持されており、ボールネジ１３の後端にモータ１４が連結されている。したがって、モータ１４が駆動し、ボールネジ１３が回転すると、支持体２３は、ハウジング２１とともにＹ軸方向に移動するようになっている。この支持体２３の移動に係るＹ軸方向が、本発明の第３方向に相当する。
【００３０】
続いて、ハウジング２１の回転軸周りの回転について、図１０及び図１１も参照しつつ説明する。図１０は図８のＨ−Ｈ線断面図、図１１は図８のＧ−Ｇ線断面図である。図１０に示すように、支持体２３の第２支持部２３３は、直方体状の筐体２３３１を有しており、この筐体２３３１内には、仕切り板２３３２で仕切られた第１収容部２３３３と第２収容部２３３４とが設けられている。そして、第１収容部２３３３には、ハウジング２１に取り付けられた第２軸端部材４２が、回転可能に収容されている。この第２軸端部材４２は、円筒状に形成されており、その外周面には外歯車状の係合部４２１が取り付けられている。一方、第２軸端部材４２の内部空間は、先端側において外部に開放されており、その先端部が筐体２３３１の仕切り板２３３２に形成された連通孔２３３５と対向している。そして、筐体２３３１の第２収容部２３３４に配置されたケーブル７１、７２が、第２軸端部材４２を貫通する中央空間４２０を介して、ハウジング２１へと延びている。また、第２収容部２３３４には、管部材２３３６により外部からエアが注入されており、このエアは、第２収容部２３３４から、仕切り板２３３２を介して第２軸端部材４２の中央空間４２０に供給され、さらにここからハウジング２１内へ供給されるようになっている。この点については、後述する。
【００３１】
また、図１１に示すように、第１収容部２３３３には、第２軸端部材４２に取り付けられた係合部４２１と噛み合う、ネジ部材２３３７が回転可能に取り付けられている。そして、このネジ部材２３３７の上端部は筐体２３３１から突出し、この突出部分には、モータ２３３８が取り付けられている。したがって、このモータ２３３８の駆動によって、ネジ部材２３３７が回転し、これにより第２軸端部材４２がハウジング２１とともに回転軸周りに回転するようになっている。
【００３２】
次に、ハウジングを含む、工具ユニット２における工具の取付構造等について、図１２〜図１６を参照しつつ説明する。図１２は図８におけるハウジングの拡大断面図、図１３は図１２のＩ−Ｉ線断面図、図１４は図１２のＪ−Ｊ線断面図、図１５は図１２のＫ−Ｋ線断面図、図１６は図１２のＬ−Ｌ線断面図である。
【００３３】
図１２〜図１６に示すように、工具ユニット２は、全体として環状のハウジング２１と、このハウジング２１の内周側に一対のベアリング２４１、２４２を介して回転自在に設けられた工具支持体２５と、この工具支持体２５の内周面に取り付けられた、内歯車状の工具４と、を備えている。また、工具ユニット２には、工具支持体２５をハウジング２１に対して回転させるためのモータ５が設けられている。さらに、この工具ユニット２には、工具支持体２５の回転角度位置を検出するための検出器６が設けられている。以下、各部材について、詳細に説明する。
【００３４】
ハウジング２１は、環状のハウジング本体２１１と、このハウジング本体２１１における軸方向の左端部に設けられた環状の冷却部材２１２、この冷却部材２１２の左端部に設けられた環状の第１端部材２１３、及びハウジング本体２１１の軸方向の右端部に設けられた環状の第２端部材２１４を備えている。
【００３５】
ハウジング本体２１１は、軸方向の中央付近に位置する中央部位２１１０と、軸方向の左端部側において径方向外方に膨出する第１部位２１１１と、軸方向の右端部側に位置する第２部位２１１２と、を備え、これらが一体的に形成されている。中央部位２１１０の内径が最も小さく、中央部位２１１０の内周面には、上述した一対のベアリング２４１，２４２が軸方向に所定間隔をおいて取り付けられている。なお、各ベアリング２４１，２４２は、外輪、内輪、及びこれらの間の保持される転動体(ボールまたはコロ)を備えた公知のものである。第１部位２１１１は、径方向外方に膨出しているため、外径及び内径が中央部位２１１０よりも大きい。具体的には、第１部位２１１１の内周面は、中央部位２１１０の外周面よりも径方向外方に位置している。これにより、第１部位２１１１の内周面と工具支持体２５との間には、モータ５等が収容されるモータ収容空間２６が形成されている。
【００３６】
一方、第２部位２１１２の外径は中央部位２１１０と同じである。つまり、中央部位２１１０と第２部位２１１２の外周面は連続している。また、第２部位２１１２の内径は、中央部位２１１０よりもやや大きく、これによって、第２部位２１１２の内周面と工具支持体２５との間には、上述した検出器６が配置される検出器収容空間２７が形成されている。
【００３７】
図１６に示すように、ハウジング２１において、上述した第２支持部２３３と連結される部位においては、径方向外方に突出する円筒状の第２軸端部材４２が形成されている。そして、この第２軸端部材４２の内部には、上記のように、径方向に延びる中央空間４２０が形成されている。さらにこの中央空間４２０と、上述したモータ収容空間２６及び検出器収容空間２７とそれぞれ連通するように、ハウジング本体２１１の内部には、軸方向に延びる第１連通路２１１５、及び第２連通路２１１６が形成されている。
【００３８】
次に、ハウジング本体２１１の中央部位２１１０について説明する。図１２及び図１３に示すように、中央部位２１１０の内部には、ベアリング２４１，２４２の外周面側を冷却するためのクーラント（冷却媒体）が供給される第１クーラント流路（第１流路）２１１７が形成されている。この第１クーラント流路２１１７は、中央部位２１１０を概ね環状に延びるように形成されているが、図１２に示すように、上記第２軸端部材４２が配置されている部分を避けるようにＣ字状に形成されている。すなわち、この第１クーラント流路２１１７は第２軸端部材４２の上側付近を一端部として、環状に延び、第１軸端部材４１を通過して第２軸端部材４２の下側付近まで延びている。図１３に示すように、中央部位２１１０において、第１クーラント流路２１１７の一端部と対応する位置には、径方向に延びる供給孔８１が形成されており、この供給孔８１から第１クーラント流路２１１７にクーラントが供給される。また、この第１クーラント流路２１１７は、一対のベアリング２４１，２４２の外周面に対応するように、軸方向を長手方向とするように、断面矩形状に形成されている。
【００３９】
中央部位２１１０の内周面には、上述した一対のベアリング２４１，２４２が取り付けられているが、以下では、軸方向の左側のベアリングを第１ベアリング２４１と称し、右側のベアリングを第２ベアリング２４２と称することとする。そして、これら一対のベアリング２４１，２４２の間にはオイルミストを供給するための環状の供給部材２８が取り付けられている。また、図１３〜図１６に示すように、中央部位２１１０において軸方向の左側を向く左側面には、第１ベアリング２４１を供給部材２８との間で挟んで固定するための環状の第１固定部材４０１が取り付けられている。第１固定部材４０１は、断面において軸方向に左側へ延びており、この第１固定部材４０１の内周側には、後述するように、第１ベアリング２４１から排出されたオイルミストが通過する第１排出路４７が形成されている。一方、中央部位２１１０において軸方向の右側を向く右側面には、第２ベアリング２４２を供給部材２８との間で挟んで固定するための環状の第２固定部材４０２が取り付けられている。第２固定部材４０２は、断面において径方向内方に延びるように形成されているが、第２固定部材４０２と第２ベアリング２４２との間には、後述するように、第２ベアリング２４２から排出されたオイルミストが通過する第２排出路４８が形成されている。
【００４０】
両ベアリング２４１，２４２の間に配置された供給部材２８の外周面には、溝２８１が形成されており、この溝２８１と中央部位２１１０の内周面との間に潤滑油としてのオイルミストが供給されるオイルミスト流路（第３通路）２８０が形成される。図１２に示すように、このオイルミスト流路２８０と、第２軸端部材４２の内部に径方向に延びるように形成された供給路４２５と連通しており、この供給路４２５に外部から供給されたオイルミストが、オイルミスト流路２８０に流れ込む。
【００４１】
また、図１３及び図１６に示すように、供給部材２８には、周方向に所定間隔をおいて、オイルミスト流路２８０と連通する複数の支流（供給路）２８３が形成されている。この支流２８３は、オイルミスト流路２８０から軸方向に向かって、各ベアリング２４１，２４２まで、それぞれ延びるように形成されている。すなわち、オイルミスト流路２８０に供給されたオイルミストは、各支流２８３において各ベアリング２４１，２４２に供給されるようになっている。そして、各ベアリング２４１，２４２に供給されたオイルミストは、各ベアリング２４１，２４２の軸方向の外方、つまり、上述した第１及び第２排出路４７，４８に流れ出すようになっている。
【００４２】
図１５に示すように、ハウジング本体２１１の鉛直方向の最下端付近においては、中央部位２１１０に、径方向に延びる排出孔２９０が形成されている。この排出孔２９０は、中央部位２１１０の内周側で軸方向に延びる下端通路２９１に連通している。また、ハウジング本体２１１の鉛直方向の下端部において、第１ベアリング２４１と第１固定部材４０１との間には隙間が形成されており、第１排出路４７を通過したオイルミストが、この隙間を通過して下端通路２９１に流れ込むようになっている（矢印参照）。同様に、第２ベアリング２４２と第２固定部材４０２との間にも隙間が形成されており、第２排出路４８を通過したオイルミストが、この隙間を通過して下端通路２９１に流れ込むようになっている。そして、下端通路２９１に流れ込んだオイルミストは、排出孔２９０からハウジング２１の外部に排出されるようになっており、このオイルミストは、上述した図９に示すように、支持体２３の排出溝２３１５から排出される。
【００４３】
次に、ハウジング本体２１１の軸方向（図１３〜図１５の左右方向）の一方側にある第１部位２１１１について説明する。第１部位２１１１の内周面には、上述した環状の冷却部材２１２が取り付けられており、この冷却部材２１２の内周面には、環状に形成されたモータ５のステータ５１が取り付けられている。すなわち、このステータ５１が、上述したモータ収容空間２６に収容されている。そして、図１６に示すように、このステータ５１に電気を供給するための電気ケーブル７１が、モータ収容空間２６、第１連通路２１１５、及び中央空間４２０を通過して、ハウジング２１の外部の第２支持部２３３へ延びている。
【００４４】
冷却部材２１２の径方向の外周面には、溝２１２１が形成されており、この溝２１２１と第１部位２１１１の内周面によって囲まれる空間が、第２クーラント流路（第２流路）４９を構成している。そして、この第２クーラント流路４９を流れるクーラントによってステータ５１が冷却されるようになっている。この第２クーラント流路４９は、冷却部材２１２内を概ね環状に延びるように形成されているが、軸方向で位相の異なる上記第１クーラント流路２１１７と同様に、上記第２軸端部材４２が配置されている部分を避けるようにＣ字状に形成されている。すなわち、この第２クーラント流路４９は第２軸端部材４２の上側付近を一端部として、環状に延び、第１軸端部材４１を通過して第２軸端部材４２の下側付近を他端部とするように延びている。また、図１３に示すように、第１部位２１１１において、第２クーラント流路４９の一端部と対応する位置には、排出孔２１１９が形成されており、後述するように、この排出孔２１１９から第２クーラント流路４９のクーラントが排出される。
【００４５】
また、図１２及び図１４に示すように、ハウジング本体２１１の外周面において、第２軸端部材４２の下側付近には、第１クーラント流路２１１７と第２クーラント流路４９を連通させるための連通部２５０が設けられている。この連通部２５０の内部には、第１クーラント流路２１１７から径方向外方に延びる第１流路２５０１、この第１流路２５０１及び第２クーラント流路４９と連通し、軸方向に延びる第２流路２５０２とが形成されている。この第１及び第２流路（連通路）２５０１，２５０２によって、第１及び第２クーラント流路２１１７、４９が連通する。したがって、上述した供給孔８１から供給されたクーラントは、第１クーラント流路２１１７を流れた後、連通部２５０の第１及び第２流路２５０１，２５０２を介して、第２クーラント流路４９に流れ込む。そして、この第２クーラント流路４９を流れたクーラントは、排出孔２１１９から排出されるようになっている。
【００４６】
図１３に戻って、第１部位２１１１の説明を続ける。冷却部材２１２の軸方向の左端部に取り付けられた第１端部材２１３は、ステータ５１の軸方向の左側の面を覆うように、板状に形成されている。この第１端部材２１３の径方向内方の端面は、軸方向の左端部側に位置する第１面２１３１と、この第１面２１３１と隣接し軸方向の右端部側に位置する第２面２１３２とを有している。そして、第１面２１３１の内径は、第２面２１３２より大きくなっている。すなわち、第１面２１３１が第２面２１３２よりも径方向外方に位置している。さらに、第１面２１３１には環状に延びる２つの溝２１３３が形成され、第２面にも環状に延びる１つの溝２１３３が形成されている。
【００４７】
また、図１５に示すように、ハウジング２１の鉛直方向の最下端付近においては、第１端部材２１３の各溝２１３３を外部に排出するための排出路２１３４が形成されている。すなわち、環状の溝２１３３を通過した油等は、ハウジング２１の最下端付近において、排出路２１３４から外部に排出されるようになっている。
【００４８】
続いて、ハウジング本体２１１の第２部位２１１２について説明する。第２部位２１１２の軸方向の右側の端面には、上述した第２端部材２１４が取り付けられている。第２端部材２１４は、径方向内方に延びるように板状に形成されており、第２部位２１１２の内周面、第２端部材２１４、及び第２固定部材４０２によって囲まれる空間が、上述した検出器収容空間２７を構成する。そして、図１６に示すように、検出器６を構成するエンコーダ６１が、この検出器収容空間２７に配置されている。エンコーダ６１は、第２固定部材４０２の軸方向の側面に固定されている。また、このエンコーダ６１から信号を出力するための信号ケーブル７２が、検出器収容空間２７、第２連通路２１１６、及び中央空間４２０を通過して、ハウジング２１の外部の第２支持部２３３へ延びている。
【００４９】
また、第２端部材２１４の径方向内方の端面は、軸方向の右端部側に位置する第１面２１４１と、この第１面２１４１と隣接し軸方向の左端部側に位置する第２面２１４２とを有している。そして、第１面２１４１の内径は、第２面２１４２より大きくなっている。すなわち、第１面２１４１が第２面２１４２よりも径方向外方に位置している。さらに、第１面２１４１には環状に延びる２つの溝２１４３が形成され、第２面２１４２にも環状に延びる１つの溝２１４３が形成されている。
【００５０】
また、図１５に示すように、ハウジング２１の鉛直方向の最下端付近においては、第２端部材２１４の各溝２１４３を外部に排出するための排出路２１４４が形成されている。すなわち、上述した第１端部材２１３と同様に、環状の溝２１４３を通過した油等は、ハウジング２１の最下端付近において、排出路２１４４から外部に排出されるようになっている。
【００５１】
次に、工具支持体２５について説明する。工具支持体２５は、環状の支持本体２５１と、この支持本体２５１における軸方向の左端部に設けられた環状の連結部材２５２、この連結部材２５２の左端部に設けられた環状の第１端部材２５３、及び支持本体２５１の軸方向の右端部に設けられた環状の第２端部材２５４を備えている。また、第１端部材２５３及び第２端部材２５４には、それぞれ第１カバー部材２５５及び第２カバー部材２５６が取り付けられている。以下、各部材について詳細に説明する。
【００５２】
支持本体２５１は、ハウジング本体２１１の中央部位２１１０及び第２部位２１１２に対応するよう位置に設けられており、軸方向に並ぶ中央部位２５１０、及びその右側の端部部位２５１１を有している。中央部位２５１０の外周面には、上述した両ベアリング２４１，２４２と供給部材２８とが固定されている。一方、中央部位２５１０の内周面には、工具４が固定されている。以下、工具支持体２５への工具４の取り付け構造について説明する。
【００５３】
図１３に示すように、中央部位２５１０の内周面の中心には、径方向に延びる流路５５が形成されており、この流路５５を覆うように、中央部位２５１０の内周面には浅い帯状の溝５６が形成されている。流路５５には、軸方向に左側へと延びる貫通孔５７が連通しており、この貫通孔５７にプッシュピン５８が差し込まれている。また、帯状の溝５６を覆うように、中央部位の内周面には環状の弾性部材５９が配置され、これを介して、上述した内歯車状の工具４が取り付けられている。また、貫通孔５７、流路５５及び溝５６には油が充填されており、プッシュピン５８を押し込むことで、油の圧力が増加する。これにより、弾性部材５９が径方向内方に突出するように変形し、工具４の外周面が押圧される。その結果、工具４が工具支持体２５に固定される。一方、プッシュピン５８を引き抜くと、貫通孔５７、流路５５及び溝５６の油の圧力が低下して、弾性部材５９が元の形状に戻り、工具４が取り外し可能となる。また、帯状の溝の軸方向の両端付近には、Ｏリングが設けられている。なお、このようなプッシュピン５８は、図１４にも示されるように、工具支持体２５の周方向に、所定間隔をおいて配置されている。但し、これ以外の工具の取り付け方法も採用可能である。
【００５４】
次に、支持本体２５１の端部部位２５１１について説明する。端部部位２５１１の外周面は、上述した検出器収容空間２７に面しており、この外周面には、検出器６を構成する環状のメモリスケール６２が取り付けられている。そして、図１６に示すように、このメモリスケール６２が、検出器収容空間２７において、上述したエンコーダ６１と対向している。
【００５５】
また、端部部位２５１１の右端部には、上述した第２端部材２５４が取り付けられている。第２端部材２５４は、端部部位２５１１から径方向外方に延びるように形成されており、第２端部材２５４の径方向外方の端面が、上述したハウジング２１の第２端部材２１４の端面と対向し、ラビリンス構造の隙間を形成している。具体的には、工具支持体２５の第２端部材２５４の端面は、ハウジング２１の第２端部材２１４の端面と対向するような形状を有しており、軸方向の右端部側に位置する第１面と２５４１、この第１面２５４１と隣接し軸方向の左端部側に位置する第２面２５４２とを有している。そして、第１面２５４１の外径は、第２面２５４２より大きくなっている。すなわち、第１面２５４１が第２面２５４２よりも径方向外方に位置している。さらに、第１面２５４１には環状に延びる２つの溝２５４３が形成され、第２面２５４２にも環状に延びる１つの溝２５４３が形成されている。これらの溝２５４３は、ハウジング２１の第２端部材２１４の端面に形成された溝２１４３と対向しており、これらの溝２１４３，２５４３を通過した油等は、図１５に示すように、ハウジング２１の第２端部材２１４に形成された溝から排出路２１４４を通過して外部に排出されるようになっている。
【００５６】
そして、第２端部材２５４の軸方向の右側面には、第２カバー部材２５６が取り付けられている。この第２カバー部材２５６は、ハウジング２１の第２端部材２１４と工具支持体２５の第２端部材２５４との隙間を、覆うように形成されている。したがって、例えば、加工中に、油や切粉等が、隙間を通過して検出器収容空間２７に入るのを防止している。
【００５７】
続いて、連結部材２５２について説明する。連結部材２５２は、支持本体２５１の軸方向の左端部に連結されており、第１ベアリング２４１との間に上述した第１排出路４７を形成するように右側面に凹部が形成されている。また、この連結部材２５２の外周面は、上述したモータ収容空間２６に面しており、この外周面には、モータ５を構成する環状のロータ５２が取り付けられている。そして、図１３に示すように、このロータ５２が、モータ収容空間２６において、上述したステータ５１と対向している。
【００５８】
また、この連結部材２５２の内周面には、軸方向に左側へ延びる第１端部材２５３が連結されている。第１端部材２５３の外周面は、モータ収容空間２６の一部を構成している。また、この外周面は、ハウジング２１の第１端部材２１３の端面と対向してラビリンス構造の隙間を形成する端面を有している。具体的には、工具支持体２５の第１端部材２５３の端面は、ハウジング２１の第１端部材２１３の端面と対向するような形状を有しており、軸方向の左端部側に位置する第１面２５３１と、この第１面２５３１と隣接し軸方向の右側に位置する第２面２５３２とを有している。そして、第１面２５３１の外径は、第２面２５３２より大きくなっている。さらに、第１面２５３１には環状に延びる２つの溝２５３３が形成され、第２面２５３２にも環状に延びる１つの溝２５３３が形成されている。これらの溝２５３３は、ハウジング２１の第１端部材２１３の端面に形成された溝２１３３と対向しており、これらの溝２１３３，２５３３を通過した油等は、図１５に示すように、ハウジング２１の第１端部材２１３に形成された溝２１３３から排出路２１３４を通過して外部に排出されるようになっている。
【００５９】
そして、第１端部材２１３の軸方向の左側面には、第１カバー部材２５５が取り付けられている。この第１カバー部材２５５は、ハウジング２１の第１端部材２１３と工具支持体２５の第１端部材２５３との隙間を、覆うように形成されている。したがって、例えば、加工中に、油や切粉等が、隙間を通過してモータ収容空間２６に入るのを防止している。
【００６０】
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説明する。まず、図１に示すように、歯車加工装置の近傍に配置された配置台８００上のワークＷをロボットアーム７００によって、歯車加工装置に設置する。すなわち、ワークＷに所定の交差角を形成するために、まず、モータ２３３８を駆動し、回転軸Ｓ周りに、工具ユニットを所定の角度に回転させる。次に、ワークＷを主軸台３１の軸部材３１０１に取り付けた後、主軸台３１及び心押し台３２を互いに近接させ、ワークＷを挟持する。この状態で、主軸台３１の軸部材３１０１をワークＷとともに回転させる。これと並行して、モータ５を駆動し工具ユニット２の工具４をワークＷと同期するように、回転させる。続いて、主軸台３１及び心押し台３２を一体的にＹ軸方向に移動させ、ワークＷを工具４に近接させる。そして、ワークＷと工具４とを噛み合わせ、連れ廻りさせることで、ワークＷの加工を行う。また、ワークＷの歯幅に応じて、主軸台３１及び心押し台３２を一体的にＸ軸方向に移動させ、歯幅全体に亘って加工を行う。このとき、検出器６が工具支持体２５の回転角度位置を検出することで、工具４とワークＷの回転が同期するように、各モータの回転が制御される。
【００６１】
また、必要に応じて工具ユニット２をＹ軸方向に移動させつつ、ワーク支持ユニット３をＸ軸方向に移動させることで、ワークＷにクラウニングを施す。例えば、図１７に示すように、ワークＷをＸ軸方向に移動するとともに、工具４をＹ軸方向に往復動させることで、クラウニング加工を施す。すなわち、ワークＷの歯面における軸方向の両端では、工具ユニット２のＹ軸方向の移動を大きくし（ワークＷに近接させ）、ワークＷの加工量を大きくする。一方、ワークＷの歯面における軸方向の中央付近では、工具ユニット２のＹ軸方向の移動を小さくし（ワークＷから離間させ）、ワークＷの加工量を小さくする。このように、工具ユニット２のＹ軸方向の移動と、ワーク支持ユニット３のＸ軸方向の移動とを組み合わせることで、図１８（ａ）に示すように、ワークＷの歯面にクラウニング加工が施される。同様に、図１８（ｂ）に示すように、ワークＷの歯面にテーパを形成することもできる。
【００６２】
また、このような加工作業と同時に、工具４とワークＷとの噛み合わせ部分に切削油を噴射し、加工部位の冷却、潤滑、切り屑除去を行う。こうして、所定時間加工を行った後、各モータの駆動を停止し、加工されたワークＷを取り外す。
【００６３】
上記加工中、工具ユニット２は次のように動作する。まず、ベアリング２４１，２４２に対しては、オイルミストを供給する。すなわち、図１２に示す供給路４２５から供給された潤滑油は、オイルミストとして両ベアリング２４１，２４２の間のオイルミスト流路２８０から支流２８３を介して各ベアリング２４１，２４２に供給される。これにより、ベアリング２４１，２４２の外輪、内輪、及び転動体がオイルミストにより潤滑される。そして、各ベアリング２４１，２４２から排出されたオイルミストは、排出路４７，４８を周方向に流通しつつ、図１５に示す下端通路２９１を経て排出孔２９０から排出される。
【００６４】
また、上述したように、図１２の供給孔８１から供給されたクーラントは、第１クーラント流路２１１７をハウジング２１の周方向に流れながら、ハウジング２１の中央部位２１１０を冷却し、これによって両ベアリング２４１，２４２を径方向外方から冷却する。そして、このクーラントは、第２軸端部材４２の下方において、連通部２５０に流れ込み、ここから第２クーラント流路４９に流れ込む。上述したように、第２クーラント流路４９に流れ込んだクーラントは、ハウジング２１の周方向に流れながら、冷却部材２１２を冷却し、これによって、冷却部材２１２に取り付けられたモータ５のステータ５１を冷却する。そして、このクーラントは、第２軸端部材４２の上方に形成されている排出孔２１１９から排出される。なお、クーラントの流れは、これとは反対であってもよく、排出孔２１１９からクーラントを供給し、ステータを冷却した後、ベアリングを冷却し、その後、供給孔８１から排出されるようにしてもよい。このように、ワークＷの加工中は、以上のような動作が行われて工具ユニット２の安定的な動作が保証される。
【００６５】
また、ハウジング２１を支持する第２支持部２３３には、上述したように、管部材２３３６を介して外部からエアが供給されている。図１６に示すように、このエアは、ハウジング２１に取り付けられた第２軸端部材４２の中央空間４２０から、第１連通路２１１５及び第２連通路２１１６を介して、それぞれ、モータ収容空間２６及び検出器収容空間２７に供給される。これにより、モータ収容空間２６及び検出器収容空間２７の内圧が上昇し、ハウジング２１と工具支持体２５との間に形成されたラビリンス構造の隙間からエアが外部に放出される。そのため、このエアが壁となって、ハウジング２１内に切削油、切り屑が進入するのが防止される。また、仮に、各カバー部材２５５，２５６を超えて隙間に進入した油は、溝２１４３，２５４３に流れ込み、ここから排出路２１３４，２１４４を経て外部に排出される。
【００６６】
以上のように、本実施形態では、ワーク支持ユニット３が水平方向に対して傾斜した方向に沿って移動することで、加工時の切込みを行い、特に、ワーク支持ユニット３を下方に移動させることで、ワークＷと工具４とを噛み合わせている。そのため、ワークＷと工具４との噛み合い位置を低くすることができ、これによって加工時の装置の重心を低くすることができる。その結果、加工時の装置の剛性を高めることができる。また、切込みに当たっては、ワーク支持ユニット３を下降させているため、ワーク支持ユニット３の自重も利用しながら、切込みを行うことができる。したがって、ワーク支持ユニット３の移動に必要な負荷、例えば、主軸台３１のＹ軸方向への移動のためのモータ３１６や、心押し台３２のＹ軸方向への移動のためのモータ３２６への負荷を低減することができる。
【００６７】
また、例えば、ワークを垂直に下降させることも考えられる。この場合、ワークを支持する支持部位と、この支持部位を支持して上下動させる基部とを備えることになる。しかしながら、この構成では、支持部位が基部に対してオーバーハングになり、基部が倒れる方向に負荷がかかるという問題がある。また、支持部位を上昇させるのに負荷がかかるという問題もある。したがって、本実施形態のように、ワーク支持ユニット３を傾斜面に沿って移動させると、そのような問題を解消することができる。
【００６８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれ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。なお、以下の変形例は適宜、組合せ可能である。
【００６９】
例えば、上記実施形態では、工具ユニット２を固定し、ワーク支持ユニット３を工具ユニット２に近接させることで、加工を行っているが、これとは反対に、ワーク支持ユニット３を固定し、工具ユニット２を移動させても良い。また、ワーク支持ユニット３においては、主軸台３１と心押し台３２とでワークＷを狭持しているが、主軸台３１のみでワークＷを支持するような形態であってもよい。
【００７０】
ワーク支持ユニット３のＸ軸方向の移動については、工具ユニット２に対して相対的に移動できればよいため、例えば、工具ユニット２をＸ軸方向に移動してもよい。また、ワーク支持ユニット３のＸ軸方向の移動や、工具ユニット２のＹ軸方向の移動については、必ずしも必要ではなく、少なくともワーク支持ユニットが上記傾斜方向に移動できるように構成されていれば、その他の移動機構は、必要に応じて、適宜設ければよい。
【００７１】
工具ユニット２のハウジング２１、工具支持体２５などの内部構成は、特には限定されず、必要に応じて、冷却構造やエアの注入構造を設ければよい。
【００７２】
工具ユニット２やワーク支持ユニット３の移動、回転については、モータ、ボールネジ、ナットによって行っているが、これ以外の機構であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  基台
２  工具ユニット
３  ワーク支持ユニット
３１０  傾斜面（支持面）
３２０  傾斜面（支持面）
４  工具
Ｗ  ワーク（被加工歯車）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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