(57)【要約】【課題】ＡＥフルイッドセンサ等のセンサの取り付け位置を容易に変更することができる構成のＡＥフルイッドセンサ装置等のセンサ装置を備えた内歯車研削盤などの歯車加工機を提供する。【解決手段】例えば、ＡＥフルイッドセンサ装置３１を、砥石ヘッド１６に固定され、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円弧状又は円形状のガイドレール３３と、ガイドレール３３の長手方向に移動可能にガイドレール３３に取り付けられたスライダー３４と、ガイドレール３３へのスライダー３４の固定と、前記固定の解除とを行うボルト３５と、スライダー３４に取り付けられてスライダー３４とともにガイドレール３３の長手方向に移動可能であり、ねじ状砥石１７とワークＷとの接触によってねじ状砥石１７に発生する弾性波を、前記砥石アーバ１６ａに噴きかけたクーラントＣを介して検出するＡＥフルイッドセンサ３２とを有して成る構成とする。【選択図】図５
2011020180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具ヘッドに回転可能に支持された工具軸の先端に加工工具が装着されており、前記加工工具を傾斜させた状態でワークと噛み合わせて前記ワークを加工する歯車加工機において、
前記加工工具と前記ワークとの噛み合わせに先立って、前記加工工具と前記ワークとの位相合わせのために前記加工工具の位相を検出するセンサ装置を備えており、
前記センサ装置は、
前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、
前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、
前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、
前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であるセンサと、
を有して成ることを特徴とする歯車加工機。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車加工機において、
前記センサ装置はＡＥフルイッドセンサ装置であり、
このＡＥフルイッドセンサ装置は、
前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、
前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、
前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、
前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であり、前記加工工具と前記ワークとの接触によって前記加工工具に発生する弾性波を、前記工具軸に噴きかけた流体を介して検出するＡＥフルイッドセンサと、
を有して成ることを特徴とする歯車加工機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の歯車加工機において、
前記ガイドレールは、幅方向の両側面に凹部を有して、横断面形状がＩ字状を成しており、
前記移動体は、横断面形状が矩形状で且つ上面に切り欠きを有し、前記切り欠きの両側部分が前記ガイドレールの前記凹部に嵌合した状態で前記ガイドレールに取り付けられて前記ガイドレールの長手方向に摺動可能であり、側面にねじ孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているスライダーであり、
前記固定手段は、ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部の前記ねじ部が前記スライダーの前記ねじ孔に螺合しており、前記ねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれたとき、前記軸部の先端が、前記ガイドレールの下部の一方の側面に当接して、前記ガイドレールの下部の他方の側面に当接する前記スライダーの内面とともに前記ガイドレールの下部を締め付けることにより、前記スライダーを前記ガイドレールに固定するボルトであること、
を特徴とする歯車加工機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の歯車加工機において、
前記ガイドレールは、横断面形状が矩形状で且つ下面に切欠きを有しており、
前記移動体は、貫通孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているブラケットであり、
前記固定手段は、
前記ガイドレール内に配置され、多角形状のものであって、対向面の幅が前記ガイドレール内の対向面の幅よりも小さくて前記ガイドレールの長手方向に移動可能である一方、対向角の幅が前記ガイドレール内の前記対向面の幅よりも大きくてこの対向面により回転が阻止されるナットと、
ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部が前記ブラケットの貫通孔と前記ガイドレールの切欠きとを貫通して、前記軸部の前記ねじ部が前記ナットに螺合しており、前記ねじ部が前記ナットにねじ込まれたとき、前記頭部が前記ナットとともに前記ガイドレールの下面と前記ブラケットを締め付けることにより、前記ブラケットを前記ガイドレールに固定するボルトと、
を有して成るものであることを特徴とする歯車加工機。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の歯車加工機において、
前記ボルトは、前記頭部にレバーが形成されたレバーボルトであることを特徴とする歯車加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工工具とワークの噛み合せに先立って、前記加工工具と前記ワークとの位相合わせのために前記加工工具の位相を検出するためのセンサ装置を備えた歯車加工機に関し、特に前記センサ装置がＡＥフルイッドセンサ装置等の接触を検知するセンサ装置を使用した場合に有効なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯車加工を行なう歯車加工機の一種として、例えば歯車研削盤が知られている。歯車研削盤は、熱処理後の歯車を砥石で研削することにより、前記歯車の歯面を効率良く仕上げ加工するものである。歯車研削盤では、砥石の刃と歯車の歯とを噛み合わせた状態で、砥石と歯車とを同期回転させることにより、砥石が歯車を研削加工する。このため、砥石と歯車の噛み合い精度が不十分な場合には、歯車の歯面に研削むらが生じたり、砥石に過大な負荷がかかって砥石の寿命が短くなるなどの問題が生じるおそれがあった。
【０００３】
従って、歯車研削盤では、砥石の刃と歯車の歯の噛み合わせを高精度に行うために前記噛み合せに先立って、砥石の刃と歯車の歯が適切な位相関係（回転方向の相対位置関係）となるように砥石と歯車の位相合わせ（歯合わせ）を行なう必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
なお、砥石と歯車の位相合わせ（歯合わせ）について記載されている先行技術文献としては、例えば次のものがある。
【特許文献１】特開平５−１３８４８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１１０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
歯車研削盤において、砥石の刃と歯車の歯の位相合わせを行なうには、砥石の刃と歯車の歯との接触をセンサを用いて検出する方法が用いられ、前記接触を検出するセンサとしてはＡＥフルイッドセンサ（Acoustic Emission Fluid Sensor）を採用することが特に有効である。ＡＥフルイッドセンサとは、材料中に発生した振動や摩擦等に起因する弾性波を、前記材料に噴射した流体を介して検出することができるものである。加工される歯車が内歯車の場合、砥石の刃と内歯車の歯の位相合わせを行なうには砥石を内歯車の内側に配置するため、砥石と内歯車との位置関係上、このようなセンサを使用することは有効である。
【０００６】
図１４にはＡＥフルイッドセンサ装置を砥石ヘッドへ取り付ける場合の参考例を示す。図１４に示すように、内歯車研削盤の砥石ヘッド１にはスピンドル（主軸）２が回転可能に支持されている。スピンドル２の先端部には砥石アーバ２ａが形成され、砥石アーバ２ａの先端部には樽形のねじ状砥石４が着脱可能に装着されている。
【０００７】
そして、ＡＥフルイッドセンサ６は、ブラケット５を介して砥石ヘッド１の先端面１ａの一箇所に固定されている。図１４では、ねじ状砥石４とワーク（内歯車）Ｗとを噛み合わせるためにねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）が、ワークＷに対して所定の軸交差角Σで左側に傾斜しているため、ＡＥフルイッドセンサ６は、ねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）の傾斜方向（図示例では左傾斜）とは反対側（図示例の右側）に取り付けられている。
【０００８】
位相検出の際には、ＡＥフルイッドセンサ６の噴射孔６ａから砥石アーバ２ａへ流体８を噴射する一方、ワークＷの回転速度を増速又は減速させてねじ状砥石４と内歯車４の同期回転をずらすことにより、ねじ状砥石４の刃面をワークＷの歯面に接触させる。その結果、前記接触によってねじ状砥石４に発生する弾性波が、ねじ状砥石４から砥石アーバ２ａへと伝播し、更に砥石アーバ２ａから流体８へと伝播した後、流体８中を流体８の上流側へと伝播することにより、ＡＥフルイッドセンサ６の検出部６ｂで検出される。従って、この弾性波の検出信号（ＡＥ信号）に基づいて、ねじ状砥石４の刃の位相を検出することができる。そして、このときにＡＥフルイッドセンサ６はねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）の傾斜方向とは反対側に位置しているため、砥石アーバ２ａに対して確実に流体８を噴きかけることができる。
【０００９】
ところが、ワーク（内歯車）Ｗには右ねじれのものと左ねじれのものがあり、右ねじれのワークＷを研削する場合と左ねじれのワークＷを研削する場合とでは、図１４と図１５に示すようにワークＷに対するねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）の傾斜方向を逆にする必要がある。
【００１０】
そして、図１５のようにねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）が右傾斜の場合に図１５に一点鎖線で示すようにＡＥフルイッドセンサ６の取り付け位置が、図１４の場合と同じ位置のままでは、流体圧や流体流量の調整がある程度可能であっても、砥石アーバ２ａに対して確実に流体８を噴きかけることができるようにすることは非常に難しい。このため、図１５のようにねじ状砥石４（砥石アーバ２ａ）が右傾斜の場合には、図１５に実線で示すようにＡＥフルイッドセンサ６を、図１４の場合とは逆の位置に付け替える必要があり、この付け替え作業に非常に手間がかかる。
また、ＡＥフルイッドセンサに限らず、その他のセンサを砥石ヘッドに装着する場合にも、例えばセンサとワークとの干渉防止などのためにセンサの取り付け位置を変更する際に、容易に変更できるようにすることが望ましい。
【００１１】
従って本発明は上記の事情に鑑み、ＡＥフルイッドセンサ等のセンサの取り付け位置を容易に変更することができる構成のＡＥフルイッドセンサ装置等のセンサ装置を備えた内歯車研削盤などの歯車加工機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する第１発明の歯車加工機は、工具ヘッドに回転可能に支持された工具軸の先端に加工工具が装着されており、前記加工工具を傾斜させた状態でワークと噛み合わせて前記ワークを加工する歯車加工機において、
前記加工工具と前記ワークとの噛み合わせに先立って、前記加工工具と前記ワークとの位相合わせのために前記加工工具の位相を検出するセンサ装置を備えており、
前記センサ装置は、
前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、
前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、
前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、
前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であるセンサと、
を有して成ることを特徴とする。
【００１３】
また、第２発明の歯車加工機は、第１発明の歯車加工機において、
前記センサ装置はＡＥフルイッドセンサ装置であり、
このＡＥフルイッドセンサ装置は、
前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、
前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、
前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、
前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であり、前記加工工具と前記ワークとの接触によって前記加工工具に発生する弾性波を、前記工具軸に噴きかけた流体を介して検出するＡＥフルイッドセンサと、
を有して成ることを特徴とする。
【００１４】
また、第３発明の歯車加工機は、第１又は第２発明の歯車加工機において、
前記ガイドレールは、幅方向の両側面に凹部を有して、横断面形状がＩ字状を成しており、
前記移動体は、横断面形状が矩形状で且つ上面に切り欠きを有し、前記切り欠きの両側部分が前記ガイドレールの前記凹部に嵌合した状態で前記ガイドレールに取り付けられて前記ガイドレールの長手方向に摺動可能であり、側面にねじ孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているスライダーであり、
前記固定手段は、ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部の前記ねじ部が前記スライダーの前記ねじ孔に螺合しており、前記ねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれたとき、前記軸部の先端が、前記ガイドレールの下部の一方の側面に当接して、前記ガイドレールの下部の他方の側面に当接する前記スライダーの内面とともに前記ガイドレールの下部を締め付けることにより、前記スライダーを前記ガイドレールに固定するボルトであること、
を特徴とする。
【００１５】
また、第４発明の歯車加工機は、第１又は第２発明の歯車加工機において、
前記ガイドレールは、横断面形状が矩形状で且つ下面に切欠きを有しており、
前記移動体は、貫通孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているブラケットであり、
前記固定手段は、
前記ガイドレール内に配置され、多角形状のものであって、対向面の幅が前記ガイドレール内の対向面の幅よりも小さくて前記ガイドレールの長手方向に移動可能である一方、対向角の幅が前記ガイドレール内の前記対向面の幅よりも大きくてこの対向面により回転が阻止されるナットと、
ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部が前記ブラケットの貫通孔と前記ガイドレールの切欠きとを貫通して、前記軸部の前記ねじ部が前記ナットに螺合しており、前記ねじ部が前記ナットにねじ込まれたとき、前記頭部が前記ナットとともに前記ガイドレールの下面と前記ブラケットを締め付けることにより、前記ブラケットを前記ガイドレールに固定するボルトと、
を有して成るものであることを特徴とする。
【００１６】
また、第５発明の歯車加工機は、第３又は第４発明の歯車加工機において、
前記ボルトは、前記頭部にレバーが形成されたレバーボルトであることを特徴とする歯車加工機。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明の歯車加工機によれば、工具ヘッドに回転可能に支持された工具軸の先端に加工工具が装着されており、前記加工工具を傾斜させた状態でワークと噛み合わせて前記ワークを加工する歯車加工機において、前記加工工具と前記ワークとの噛み合わせに先立って、前記加工工具と前記ワークとの位相合わせのために前記加工工具の位相を検出するセンサ装置を備えており、前記センサ装置は、前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であるセンサとを有して成ることを特徴としているため、例えば加工工具（工具軸）の傾斜方向が左傾斜から右傾斜に変更された場合、固定手段により、ガイドレールへの移動体の固定を解除して、移動体とともにＡＥフルイッドセンサを、ガイドレールの長手方向へ、例えば当該加工工具（工具軸）の傾斜方向と反対側の位置まで移動させた後、当該位置で固定手段により移動体をガイドレールに固定するだけで、容易に、センサの取り付け位置を、当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置へ変更することができる。従って、例えばセンサとワークの干渉を防止するためにセンサの取り付け位置を変更する場合などに、当該変更を容易に行うことができる。
【００１８】
第２発明の歯車加工機によれば、第１発明の歯車加工機において、前記センサ装置はＡＥフルイッドセンサ装置であり、このＡＥフルイッドセンサ装置は、前記工具ヘッドに固定され、加工工具回転軸を中心とする円弧状又は円形状のガイドレールと、前記ガイドレールの長手方向に移動可能に、前記ガイドレールに取り付けられた移動体と、前記ガイドレールへの前記移動体の固定と、前記固定の解除とを行う固定手段と、前記移動体に取り付けられて前記移動体とともに前記ガイドレールの長手方向に移動可能であり、前記加工工具と前記ワークとの接触によって前記加工工具に発生する弾性波を、前記工具軸に噴きかけた流体を介して検出するＡＥフルイッドセンサとを有して成ることを特徴としているため、加工工具（工具軸）の傾斜方向が例えば左傾斜から右傾斜に変更された場合、固定手段により、ガイドレールへの移動体の固定を解除して、移動体とともにＡＥフルイッドセンサを、ガイドレールの長手方向へ、当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置まで移動させた後、当該位置で固定手段により移動体をガイドレールに固定するだけで、容易に、ＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を、当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置へ変更することができる。従って、ＡＥフルイッドセンサから工具軸へ確実に流体を噴きかけることができるようにするためにＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を変更する際、当該変更を容易に行うことができる。
【００１９】
第３発明の歯車加工機によれば、第１又は第２発明の歯車加工機において、前記ガイドレールは、幅方向の両側面に凹部を有して、横断面形状がＩ字状を成しており、前記移動体は、横断面形状が矩形状で且つ上面に切り欠きを有し、前記切り欠きの両側部分が前記ガイドレールの前記凹部に嵌合した状態で前記ガイドレールに取り付けられて前記ガイドレールの長手方向に摺動可能であり、側面にねじ孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているスライダーであり、前記固定手段は、ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部の前記ねじ部が前記スライダーの前記ねじ孔に螺合しており、前記ねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれたとき、前記軸部の先端が、前記ガイドレールの下部の一方の側面に当接して、前記ガイドレールの下部の他方の側面に当接する前記スライダーの内面とともに前記ガイドレールの下部を締め付けることにより、前記スライダーを前記ガイドレールに固定するボルトであることを特徴としているため、例えば加工工具（工具軸）の傾斜方向が左傾斜から右傾斜に変更された場合でも、ボルトを緩めることにより、ガイドレールへのスライダーの固定を解除して、スライダー及びボルトとともにセンサ又はＡＥフルイッドセンサを、ガイドレールの長手方向へ、例えば当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置まで移動させた後、当該位置でボルトを締めることによりスライダーをガイドレールに固定するだけで、容易に、センサ又はＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を、当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置へ変更することができる。従って、例えばセンサとワークの干渉を防止するためにセンサの取り付け位置を変更する場合や、ＡＥフルイッドセンサから工具軸へ確実に流体を噴きかけることができるようにするためにＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を変更する場合などに、当該変更を容易に行うことができる。
【００２０】
第４発明の歯車加工機によれば、第１又は第２発明の歯車加工機において、前記ガイドレールは、横断面形状が矩形状で且つ下面に切欠きを有しており、前記移動体は、貫通孔が形成され、前記センサ又は前記ＡＥフルイッドセンサが取り付けられているブラケットであり、前記固定手段は、前記ガイドレール内に配置され、多角形状のものであって、対向面の幅が前記ガイドレール内の対向面の幅よりも小さくて前記ガイドレールの長手方向に移動可能である一方、対向角の幅が前記ガイドレール内の前記対向面の幅よりも大きくてこの対向面により回転が阻止されるナットと、ねじ部を有する軸部と、前記軸部の端に形成された頭部とを有しており、前記軸部が前記ブラケットの貫通孔と前記ガイドレールの切欠きとを貫通して、前記軸部の前記ねじ部が前記ナットに螺合しており、前記ねじ部が前記ナットにねじ込まれたとき、前記頭部が前記ナットとともに前記ガイドレールの下面と前記ブラケットを締め付けることにより、前記ブラケットを前記ガイドレールに固定するボルトとを有して成るものであることを特徴としているため、例えば加工工具（工具軸）の傾斜方向が左傾斜から右傾斜に変更された場合でも、ボルトを緩めることにより、ガイドレールへのブラケットの固定を解除して、ブラケット、ボルト及びナットとともにセンサ又はＡＥフルイッドセンサを、ガイドレールの長手方向へ、例えば当該加工工具（工具軸）の傾斜方向とは反対側の位置まで移動させた後、当該位置でボルトを締めることによりブラケットをガイドレールに固定するだけで、容易に、センサ又はＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を、当該加工工具（工具軸）の傾斜方向と反対側の位置へ変更することができる。従って、例えばセンサとワークの干渉を防止するためにセンサの取り付け位置を変更する場合や、ＡＥフルイッドセンサから工具軸へ確実に流体を噴きかけることができるようにするためにＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を変更する場合などに、当該変更を容易に行うことができる。
【００２１】
第５発明の歯車加工機によれば、第３又は第４発明の歯車加工機において、前記ボルトは、前記頭部にレバーが形成されたレバーボルトであることを特徴としているため、センサ又はＡＥフルイッドセンサの取り付け位置を変更する際、ボルト用の工具を要することなく、作業員がレバーボルトのレバーを回すだけで容易にガイドレールへのスライダー又はブラケットの固定や固定の解除を行なうことができるため、センサ又はＡＥフルイッドセンサの取り付け作業が更に容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態例１に係る内歯車研削盤の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記内歯車研削盤において内歯車を樽形ねじ状砥石で研削する様子を示す斜視図である。
【図３】樽形ねじ状砥石の縦断面図である。
【図４】前記内歯車研削盤において樽形ねじ状砥石をディスクドレッサでドレッシングする様子を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は樽形ねじ状砥石と内歯車の位相合わせのために、左傾斜の樽形ねじ状砥石に発生する弾性波をＡＥフルイッドセンサで検出する様子を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図６】（ａ）は図５のＢ部拡大図、（ｂ）は（ａ）Ｃ方向矢視図である。
【図７】ＡＥフルイッドセンサが弾性波を検出したときの電圧の変化を示す図である。
【図８】（ａ）は樽形ねじ状砥石と内歯車の位相合わせのために、右傾斜の樽形ねじ状砥石に発生する弾性波をＡＥフルイッドセンサで検出する様子を示す図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視図である。
【図９】樽形ねじ状砥石とディスクドレッサの位相合わせのために、樽形ねじ状砥石に発生する弾性波を検出する様子を示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態例２に係る内歯車研削盤の要部構成（ＡＥフルイッドセンサ装置付近の構成）を示す図であって、樽形ねじ状砥石と内歯車の位相合わせのために、左傾斜の樽形ねじ状砥石に発生する弾性波をＡＥフルイッドセンサで検出する様子を示す図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視図である。
【図１１】（ａ）は図１０のＦ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＧ方向矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＨ方向矢視図、（ｄ）は（ｃ）のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図１２】（ａ）は樽形ねじ状砥石と内歯車の位相合わせのために、右傾斜の樽形ねじ状砥石に発生する弾性波をＡＥフルイッドセンサで検出する様子を示す図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視図である。
【図１３】樽形ねじ状砥石とディスクドレッサの位相合わせのために、樽形ねじ状砥石に発生する弾性波を検出する様子を示す図である。
【図１４】樽形ねじ状砥石が左傾斜の場合のＡＥフルイッドセンサ装置の取り付け構造の参考例を示す図である。
【図１５】樽形ねじ状砥石が右傾斜の場合のＡＥフルイッドセンサ装置の取り付け構造の参考例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜実施の形態例１＞
本発明の実施の形態例１を、図１〜図９に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明の実施の形態例１に係る内歯車研削盤１０のベッド１１上にはコラム１２が、水平なＸ軸方向（砥石回転軸Ｂ１とワーク回転軸Ｃ１との間の距離が調整されるよう砥石回転軸Ｂ１が移動する方向）に移動可能に支持されている。コラム１２にはサドル１３が、Ｘ軸と直交する鉛直なＺ軸方向に昇降可能に支持されており、サドル１３には旋回ヘッド１４が、Ｘ軸と平行で水平な砥石旋回軸Ａ回りに旋回可能に支持されている。旋回ヘッド１４には砥石ヘッド１６が、砥石回転軸Ｂ１（加工工具回転軸）と直交するＹ軸方向に移動可能に支持されている。そして、砥石ヘッド１６にはスピンドル（主軸）１６ａが回転可能に支持されており、スピンドル１６ａの先端部には砥石アーバ１６ｂ（工具軸）が取り付けられ、砥石アーバ１６ｂの先端部にはビトＣＢＮ砥石などのねじ状砥石１７（加工工具）が着脱可能に装着されている。
【００２６】
従って、コラム１２を移動させることにより、このコラム１２及びサドル１３、旋回ヘッド１４、砥石ヘッド１６（砥石アーバ１６ａ）とともにねじ状砥石１７が、矢印ａの如く、Ｘ軸方向に移動する。また、サドル１３を移動させることにより、このサドル１３及び旋回ヘッド１４、砥石ヘッド１６（砥石アーバ１６ａ）とともにねじ状砥石１７が、矢印ｂの如く、Ｚ軸方向に移動する。また、旋回ヘッド１４を旋回させることにより、この旋回ヘッド１４及び砥石ヘッド１６（砥石アーバ１６ａ）とともにねじ状砥石１７が、矢印ｃの如く、砥石旋回軸Ａ回りに旋回する。砥石ヘッド１６を移動させることにより、この砥石ヘッド１６（砥石アーバ１６ａ）とともにねじ状砥石１７が、矢印ｄの如く、Ｙ軸方向に移動する。砥石ヘッド１６内のスピンドル１６ａを回転させることにより、このスピンドル１６ａ（砥石アーバ１６ｂ）とともにねじ状砥石１７が、矢印ｅの如く、砥石回転軸Ｂ１回りに回転する。
【００２７】
また、ベッド１１上においてコラム１２の正面には、回転テーブル１８が鉛直なワーク回転軸Ｃ１回りに回転可能に設けられている。回転テーブル１８の上面には、円筒状の取付治具１９が設けられ、取付治具１９の上端内周面には、内歯車であるワークＷが着脱可能に取り付けられている。従って、回転テーブル１８を駆動すると、この回転テーブル１８とともにワークＷが、矢印ｉの如く、ワーク回転軸Ｃ１回りに回転する。
【００２８】
また、ベッド１１上において回転テーブル１８の側方には、ドレッシング装置２１が設けられている。ドレッシング装置２１には、ねじ状砥石１７をドレッシングする円盤状のディスクドレッサ２２が着脱可能に装着されている。ドレッシング装置２１は、ベッド１１上に設けられているベース部２３と、このベース部２３の上部に設けられている旋回部２４とを有している。旋回部２４は、基端部の鉛直なドレッサ進退軸Ｃ２回りに（矢印ｆの如く）割出旋回可能にベース部２３に支持されている。旋回部２４の先端部にはドレッサ回転駆動用モータ２５が、ディスクドレッサ２２の刃先（刃面）間を通る水平なドレッサ旋回軸Ｂ２回りに（矢印ｇの如く）旋回可能に設けられている。ディスクドレッサ２２が装着されたドレッサ回転駆動用モータ２５の出力軸は、ドレッサ旋回軸Ｂ２と直交するドレッサ回転軸Ｃ３周りに（矢印ｈの如く）回転可能となっている。
【００２９】
以上のような構成の内歯車研削盤１０によってワークＷの研削加工を行うには、まず、ワークＷを取付治具１９に取り付ける。次に、コラム１２、サドル１３、旋回ヘッド１４、砥石ヘッド１６を移動及び旋回させることにより、ねじ状砥石１７は、砥石旋回軸Ａ回りに旋回されてワークＷのねじれ角に応じた軸交差角Σとなるように所定の旋回角度に設置され、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の所定位置に移動されてワークＷの内側に配置される。そして更にねじ状砥石１７をＸ軸方向に移動させることにより、ねじ状砥石１７の刃をワークＷの歯に噛み合わせる。このねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯とを噛み合わせたときの状態が、図２である。詳細は後述するが、このときに前記噛み合わせを高精度に行うために前記噛み合せに先立って、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯が適切な位相関係（回転方向の相対位置関係）となるようにねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯の位相合わせ（歯合わせ）を行なう。
【００３０】
図３に示すように、ねじ状砥石１７は、その軸方向中間部から軸方向両端部に向かうにしたがって、その径が漸次小さくなるような樽形に形成されている。このようにねじ状砥石１７を樽形に形成することにより、図２のようにワークＷに対してねじ状砥石１７を軸交差角Σで傾斜させても、ねじ状砥石１７がワークＷに干渉することなく、ねじ状砥石１７の刃をワークＷの歯に噛み合わせることが可能となる。また、ねじ状砥石１７には、所定のワーク諸元を有するワークＷと適切に噛み合うような所定の砥石諸元が与えられている。軸交差角Σはワーク回転軸Ｃ１と砥石回転軸Ｂ１との成す角度であり、ワークＷのねじれ角とねじ状砥石１７のねじれ角とから求められる。
【００３１】
図２のようにねじ状砥石１７とワークＷとを噛み合わせた後、砥石回転軸Ｂ１（ねじ状砥石１７）とワーク回転軸Ｃ１（ワークＷ）を同期回転させる。また、ねじ状砥石１７を、ワークＷに切り込む方向（Ｘ軸方向）に移動させながら、Ｚ軸方向に揺動（昇降）させることにより、ねじ状砥石１７の刃面によってワークＷの歯面を研削する。
【００３２】
なお、ねじ状砥石１７による研削加工を所定数量のワークＷに対して実施すると、ねじ状砥石１７の刃面が摩耗して切れ味が低下する。このため、詳細な説明は省略するが、定期的に図４に示すようにドレッシング装置２１を用いてねじ状砥石１７をドレッシングすることにより、ねじ状砥石１７の切れ味を回復させる。
【００３３】
そして、本実施の形態例１の内歯車研削盤１０では、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯を噛み合わせるのに先立って、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯の位相合わせ（歯合わせ）を行なうため、図１及び図５（ａ）に示すように砥石ヘッド１６にＡＥフルイッドセンサ装置３１が設けられている。このＡＥフルイッドセンサ装置３１の構成を図５及び図６に基づいて詳述する。
【００３４】
これらの図に示すように、ＡＥフルイッドセンサ装置３１は、ＡＥフルイッドセンサ３２と、ガイドレール３３と、スライダー３４と、ボルト３５と、ブラケット３６とを有して成るものである。なお、スライダー３４及びブラケット３６は移動体に相当し、ボルト３５は固定手段に相当する。
【００３５】
ガイドレール３３は平面視が、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円弧状を成しており（図５（ｂ）参照）、且つ、幅方向の両側面に凹部３３ａ，３３ｂを有して横断面形状がＩ字状を成している（図５（ａ），図６（ａ）参照）。そして、ガイドレール３３は砥石アーバ１６ｂの反コラム側（コラム１２が設置されているコラム側と反対の側）において、砥石ヘッド１６の先端面１６ｃにボルトや溶接などの固定手段によって固定されており、ガイドレール３３の長手方向（円弧に沿う方向）の両端部３３ｈ，３３ｉが、砥石アーバ１６ｂの左右両側（Ｙ軸方向両側）に位置している。
【００３６】
なお、これに限定するものではなく、ガイドレール３３はコラム側に設置してもよい。この場合も、ガイドレール３３の両端部３３ｈ，３３ｉは、砥石アーバ１６ｂの左右両側（Ｙ軸方向両側）に位置させる。換言すれば、ガイドレール３３を円弧状にする場合、ガイドレール３３は、ＡＥフルイッドセンサ３２を、ガイドレール３３の長手方向（円弧）に沿って、少なくとも、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の一方側から他方側まで、１８０度移動させることができる長さを有する必要がある。また、ガイドレール３３は円弧状のものに限らず、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円形状のものであってもよい。
【００３７】
また、ガイドレール３３は、図示例の如く砥石ヘッド１６の先端面１６ｃに直接固定される場合に限らず、ブラケットなどの支持部材を介して砥石ヘッド１６の先端面１６ｃに固定されていてもよく、更には砥石ヘッド１６の側面１６ｄに直接又はブラケットなどの支持部材を介して固定されていてもよい。
【００３８】
スライダー３４は横断面形状が矩形状で且つ上面３４ａの幅方向中央部に切り欠き３４ｂを有している（図５（ａ），図６（ａ）参照）。切欠き３４ｂはスライダー３４の全長に亘って形成されている。そして、スライダー３４は、ガイドレール３３の下部３３ｃを囲むような状態となり、切り欠き３４ｂの両側部分３４ｃ，３４ｄがガイドレール３３の凹部３３ａ，３３ｂに嵌合した状態でガイドレール３３に取り付けられ（係止され）、且つ、図５（ｂ）に矢印ｊで示す如く、ガイドレール３３の長手方向（円弧に沿う方向）に摺動可能となっている。
【００３９】
ブラケット３６は上面３６ａと側面３６ｂからなるＬ字状のものであり（図６（ｂ）参照）、上面３６ａが、ボルトや溶接などの固定手段により、スライダー３４の下面３４ｅに固定されている。
【００４０】
ボルト３５は、ねじ部３５ｂを有する軸部３５ｃと、軸部３５ｃの端に形成された頭部３５ｄとを有しており、軸部３５ｃのねじ部３５ｂが、スライダー３４の側面３４ｆに形成されたねじ孔３４ｇに螺合している。従って、ボルト３５を締めると（即ち、頭部３５ｄを一方に回して、軸部３５ｃのねじ部３５ｂをねじ孔３４ｇにねじ込むと）、ボルト３５の軸部３５ｃの先端３５ａが、ガイドレール３３の下部３３ｃの一方の側面３３ｄに当接し、且つ、ガイドレール３３の下部３３ｃの他方の側面３３ｅが、スライダー３４の内面３４ｈに当接する。その結果、ボルト３５の軸部３５ｃの先端３５ａとスライダー３４の内面３４ｈとによって、ガイドレール３３の下部３３ｃが締め付けられるため、ガイドレール３３の当該位置においてスライダー３４がガイドレール３３に固定される。逆に、この固定状態においてボルト３５の頭部３５ｃを他方に回して、ボルト３５を緩めると、ガイドレール３３へのスライダー３４の固定が解除されて、図５（ｂ）に矢印ｊで示す如く、スライダー３４はガイドレール３３の長手方向へ移動可能となる。
【００４１】
なお、図示は省略するが、ボルト３５は、頭部５３ｃにレバーが形成されたレバーボルトであってもよい（即ち、図１１（ｃ）のレバーボルト５４と同様のレバーボルトであってもよい）。
【００４２】
ＡＥフルイッドセンサ３２は、ボルト３７（その他の固定手段でもよい）によってブラケット３６の側面３６ｂに固定されている。なお、図示例では、ブラケット３６を介してＡＥフルイッドセンサ３２がスライダー３４に取り付けられているが、これに限定するものではなく、スライダー３４に直接ＡＥフルイッドセンサ３２を取り付けてもよい。
【００４３】
ＡＥフルイッドセンサ３２は噴射孔３２ａと検出部３２ｂとを有している。噴射孔３２ａには、流体供給管３８を介してクーラントタンク４０が接続され、検出部３２ｂには、電気ケーブル３９を介してＡＥセンサアンプ４１が接続されている。また、ＡＥセンサアンプ４１は、内歯車研削盤１０を制御するＮＣ（数値制御）装置４２に接続されている。ＮＣ装置４２では、入力されたワーク諸元や加工条件に基づいて、前述のようなねじ状砥石１７の動作（移動、旋回、回転）や、ワークＷの回転や、ディスクドレッサ２２の動作（旋回、回転）を制御することにより、ねじ状砥石１７によるワークＷの研削加工の制御やディスクドレッサ２２によるねじ状砥石１７のドレッシングの制御を行う。そして更にＮＣ装置４２では、研削加工時におけるねじ状砥石１７とワークＷの噛み合いや、ドレッシング時におけるねじ状砥石１７とディスクドレッサ２２の噛み合いに先立って、ＡＥフルイッドセンサ３２によるねじ状砥石１７の弾性波の検出信号に基づき、ねじ状砥石１７とワークＷの接触判定や、ねじ状砥石１７とディスクドレッサ２２の接触判定をして、ワークＷやディスクドレッサ２２に対するねじ状砥石１７の位相調整を行う。
【００４４】
この位相調整の際、本実施の形態例１の内歯車研削盤１０では、クーラントタンク４０内のクーラント（例えば研削油）が、ＡＥフルイッドセンサ用の流体としても利用される。クーラントタンク４０には内歯車研削盤１０で用いるクーラントＣが貯留されており、このクーラントＣの一部が流体供給管３８を介してＡＥフルイッドセンサ３２へも供給される。ＡＥフルイッドセンサ３２へ供給されたクーラントＣは、噴射孔３２ａから砥石アーバ１６ｂに向かって噴射されることにより、砥石アーバ１６ｂに噴きかけられる。なお、このクーラントＣの圧力や流量はＡＥフルイッドセンサ４２と砥石アーバ１６ｂの測定位置の距離に応じて調整可能となっている。
【００４５】
そして、このときに確実にクーラントＣが砥石アーバ１６ｂに噴きかかるようにするため、ＡＥフルイッドセンサ装置３１では、ワーク（内歯車）Ｗのねじれ角に応じて、即ち、ワークＷに対してねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が、内歯車研削盤１０の正面側から見て（反コラム側からコラム側を見て）、図５（ａ）のように左側に傾斜（左傾斜）しているのか、図８（ａ）のように右側に傾斜（右傾斜）しているのかに応じて、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する。
【００４６】
即ち、図５（ａ）のようにねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が左傾斜の場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すようにＡＥフルイッドセンサ３２を、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対の右側に取り付ける。一方、図８（ａ）のようにねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が右傾斜の場合には、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようにＡＥフルイッドセンサ３２を、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対の左側に取り付ける。
【００４７】
ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、図５に示す取り付け位置から図８に示す取り付け位置に変更するには、ボルト３５を緩めてスライダー３４を移動可能とし、このスライダー３４及びボルト３５，ブラケット３６とともにＡＥフルイッドセンサ３２を、円弧状のガイドレール３３の長手方向に沿って、ガイドレール３３の一端側（図５（ｂ）参照）から他端側（図８（ｂ）参照）へ移動させた後、当該位置でボルト３５を締めてスライダー３４とともにＡＥフルイッドセンサ３２をガイドレール３３に固定する。勿論、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、図８に示す取り付け位置から図５に示す取り付け位置へ変更する場合も、上記と同様の手順で行なえばよい。かくして、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向（左傾斜か右傾斜か）に応じた適切な位置にＡＥフルイッドセンサ３２が取り付けられるため、ＡＥフルイッドセンサ３２から砥石アーバ１６ｂへ確実にクーラントＣを噴きかけることができるようになる。
【００４８】
その後、位相検出と位相合わせ（歯合わせ）を実施するが、その手順の概要は次のとおりである。即ち、ＡＥフルイッドセンサ３２の噴射孔３２ａから砥石アーバ１６ａにクーラントＣを噴きかけ、この状態でねじ状砥石１７に弾性波が発生すると、この弾性波はねじ状砥石１７から砥石アーバ１６ｂへと伝播し、更に砥石アーバ１６ｂからクーラントＣへと伝播した後、クーラントＣ中をその上流側へと伝播するため、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂで検出される。検出部３２ｂでは前記弾性波の検出信号であるＡＥ信号を、ＡＥセンサアンプ４１へ出力する。ＡＥセンサアンプ４１では、検出部３２ｂから入力したＡＥ信号を電圧Ｖに変換して、この電圧ＶをＮＣ装置４２へ出力し、且つ、図７に示すような電圧Ｖの経時変化を表示する。ＮＣ装置４２では、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１から入力した電圧Ｖと閾値Ｖｏとを比較することにより、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯の接触判定や、ねじ状砥石１７の刃とディスクドレッサ２２の刃の接触判定を行なってねじ状砥石１７の位相を検出し、この結果に基づいてねじ状砥石１７の位相合わせを行なう。なお、この位相検出と位相合わせの手順の詳細については、後述する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態例１によれば、砥石ヘッド１６（工具ヘッド）に回転可能に支持された砥石アーバ１６ｂ（工具軸）の先端にねじ状砥石１７（加工工具）が装着されており、ねじ状砥石１７を傾斜させた状態でワークＷと噛み合わせてワークＷを加工する内歯車研削盤１０において、ねじ状砥石１７とワークＷとの噛み合わせに先立って、ねじ状砥石１７とワークＷとの位相合わせのためにねじ状砥石１７の位相を検出するＡＥフルイッドセンサ装置３１を備えており、このＡＥフルイッドセンサ装置３１は、砥石ヘッド１６に固定され、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円弧状（又は円形状）を成し、幅方向の両側面に凹部３３ａ，３３ｂを有して横断面形状がＩ字状を成しているガイドレール３３と、横断面形状が矩形状で且つ上面３４ａに切り欠き３４ｂを有し、切り欠き３４ｂの両側部分３４ｃ，３４ｄがガイドレール３３の凹部３３ａ，３３ｂに嵌合した状態でガイドレール３３に取り付けられてガイドレール３３の長手方向に摺動可能であり、側面３４ｆにねじ孔３４ｇが形成されたスライダー３４（移動体）と、ねじ部３５ｂを有する軸部３５ｃと軸部３５ｃの端に形成された頭部３５ｄとを有しており、軸部３５ｃのねじ部３５ｂがスライダー３４のねじ孔３４ｇに螺合しており、ねじ部３５ｂがねじ孔３４ｇにねじ込まれたとき、軸部３５ｃの先端３５ａが、ガイドレール３３の下部３３ｃの一方の側面３３ｄに当接して、ガイドレール３３の下部３３ｃの他方の側面３３ｅに当接するスライダー３４の内面３４ｈとともにガイドレール３３の下部３３ｃを締め付けることにより、スライダー３４をガイドレール３３に固定し、且つ、前記固定の解除を行うボルト３５（固定手段）と、スライダー３４に（ブラケット３６を介して）取り付けられてスライダー３４とともにガイドレール３３の長手方向に移動可能であり、ねじ状砥石１７とワークＷとの接触によってねじ状砥石１７に発生する弾性波を、砥石アーバ１６ｂに噴きかけたクーラントＣ（流体）を介して検出するＡＥフルイッドセンサ３２とを有してなることを特徴としているため、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向が例えば左傾斜から右傾斜に変更された場合でも、ボルト３５を緩めることにより、ガイドレール３３へのスライダー３４の固定を解除して、スライダー３４及びボルト３５とともにＡＥフルイッドセンサ３２を、ガイドレール３３の長手方向へ、当該ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対側の位置まで移動させた後、当該位置でボルト３５を締めることによりスライダー３４をガイドレール３３に固定するだけで、容易に、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、当該ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対側の位置へ変更することができる。従って、ＡＥフルイッドセンサ３２から砥石アーバ１６ｂへ確実にクーラントＣを噴きかけることができるようにするためにＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する際、当該変更を容易に行うことができる。
【００５０】
また、ボルト３５を、頭部にレバーが形成されたレバーボルトとした場合には、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する際、ボルト用の工具を要することなく、作業員がレバーボルトのレバーを回すだけで容易にガイドレール３３へのスライダー３４の固定や固定の解除を行なうことができるため、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け作業が更に容易になる。
【００５１】
なお、ここで、位相検出と位相合わせの手順について詳述する。以下の手順はＮＣ装置４２の制御などによって実施される。勿論、以下の手順が実施される前に、上記の如く、ワークＷに対してねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が左傾斜か右傾斜かに応じて、ＡＥフルイッドセンサ３２を適切な位置に取り付ける。
【００５２】
ねじ状砥石１７でワークＷを研削する場合には、まず、図５（ａ）又は図８（ａ）に示すようにねじ状砥石１７を、回転テーブル１８に取り付けられているワークＷの内側に移動させて傾斜させる。次に、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯を噛み合わせる前に、ねじ状砥石１７の刃先をワークＷの歯先と歯先の間に位置させる。このとき、ねじ状砥石１７の刃先とワークＷの歯先とが干渉しないように、これらの位相合わせを大まかに行うこと（即ち粗位相合わせを行なうこと）が望ましい。そして、粗位相合わせにより、ねじ状砥石１７の刃先をワークＷの歯先と歯先の間に位置させた状態で、ねじ状砥石１７とワークＷとを同期回転させるととともに、ＡＥフルイッドセンサ３２の噴射孔３２ａから砥石アーバ１６ｂに向けてクーラントＣを噴射して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂによるねじ状砥石１７の弾性波の検出を開始する。
【００５３】
ＡＥフルイッドセンサ３２による弾性波の検出が開始されると、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１ではＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂからの入力信号（ＡＥ信号）を電圧Ｖに変換して、この電圧ＶをＮＣ装置４２へ出力し、且つ、電圧Ｖの経時変化を表示する。なお、ＡＥフルイッドセンサ３２による弾性波の検出が開始されると同時にねじ状砥石１７の非接触時における最大電圧Ｖｆが測定され、この非接触時の最大電圧Ｖｆよりも大きな値の閾値Ｖｏが自動設定されるようになっている。
【００５４】
次に、ワークＷの回転速度だけを上げることにより、ねじ状砥石１７とワークＷとの同期回転をずらして、ワークＷの一方の歯面をねじ状砥石１７の一方の刃面に接触させる。この接触によってねじ状砥石１７に発生する弾性波は、ねじ状砥石１７から砥石アーバ１６ｂへと伝播し、更に砥石アーバ１６ｂからクーラントＣへと伝播した後、クーラントＣ中をその上流側へと伝播して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂで検出される。その結果、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１では、ＡＥフルイッドセンサ３２から入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、ＮＣ装置４２では、この電圧Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ワークＷの一方の歯面がねじ状砥石１７の一方の刃面に接触したと判定し、この接触判定時のねじ状砥石１７の位相を記憶する。
【００５５】
次に、ワークＷの回転速度だけを下げることにより、ねじ状砥石１７とワークＷとの同期回転をずらして、ワークＷの他方の歯面をねじ状砥石１７の他方の刃面に接触させる。この接触によってねじ状砥石１７に発生する弾性波は、ねじ状砥石１７から砥石アーバ１６ｂへと伝播し、更に砥石アーバ１６ｂからクーラントＣへと伝播した後、クーラントＣ中をその上流側へと伝播して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂで検出される。その結果、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１では、ＡＥフルイッドセンサ３２から入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、ＮＣ装置４２では、この電圧Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ワークＷの他方の歯面がねじ状砥石１７の他方の刃面に接触したと判定し、この接触判定時のねじ状砥石１７の位相を記憶する。
【００５６】
次に、ＮＣ装置４２では、記憶した２つのねじ状砥石１７の位相から、その中間の位相（中間位相）を求め、ねじ状砥石１７の位相を、この中間位相に位置決めすることによって、精密な位相合わせを行う。このような精密位相合わせを行なった状態でねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯を噛み合わせた後、これらのねじ状砥石１７とワークＷを同期回転させることにより、ねじ状砥石１７の刃面でワークＷの歯面を研削加工する。
【００５７】
このようにねじ状砥石１７で所定数量のワークＷを研削すると、ねじ状砥石１７の刃面が摩耗して切れ味が低下するため、定期的にディスクドレッサ２２でねじ状砥石１７のドレッシングを行う。なお、ドレッシング時には、図４に示すようにねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂが鉛直方向に向けた状態のままであるため、ＡＥフルイッドセンサ３２はガイドレール３３のどの位置に取り付けてもよく、研削加工時と同じ取り付け位置でもよい。
【００５８】
ディスクドレッサ２２でねじ状砥石１７をドレッシングする場合には、まず、図９に示すようにディスクドレッサ２２をねじ状砥石１７側に移動させて傾斜させる。次に、ディスクドレッサ２２とねじ状砥石１７を噛み合わせる前に、ディスクドレッサ２２の刃先をねじ状砥石１７の刃先と刃先の間に位置させる。このとき、ねじ状砥石１７の刃先とディスクドレッサ３２の刃先とが干渉しないように、これらの位相合わせを大まかに行うこと（粗位相合わせを行なうこと）が望ましい。そして、粗位相合わせにより、ディスクドレッサ２２の刃先をねじ状砥石１７の刃先と刃先の間に位置させた状態で、ねじ状砥石１７は回転を停止させたまま、ディスクドレッサ３２だけを回転させるとともに、ＡＥフルイッドセンサ３２の噴射孔３２ａから砥石アーバ１６ｂに向けてクーラントＣを噴射して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂによるねじ状砥石１７の弾性波の検出を開始する。
【００５９】
ＡＥフルイッドセンサ３２による弾性波の検出が開始されると、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１ではＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂからの入力信号（ＡＥ信号）を電圧Ｖに変換して、この電圧ＶをＮＣ装置４２へ出力し、且つ、電圧Ｖの経時変化を表示する。なお、ＡＥフルイッドセンサ３２による弾性波の検出が開始されると同時にねじ状砥石１７の非接触時における最大電圧Ｖｆが測定され、この非接触時の最大電圧Ｖｆよりも大きな値の閾値Ｖｏが自動設定されるようになっている。
【００６０】
次に、ねじ状砥石１７を正転させて、ねじ状砥石１７の一方の刃面をディスクドレッサ２２の一方の刃面に接触させる。この接触によってねじ状砥石１７に発生した弾性波は、ねじ状砥石１７から砥石アーバ１６ｂへと伝播し、更に砥石アーバ１６ｂからクーラントＣへと伝播した後、クーラントＣ中をその上流側へと伝播して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂで検出される。その結果、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１では、ＡＥフルイッドセンサ３２から入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、ＮＣ装置４２では、この電圧Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ねじ状砥石１７の一方の刃面がディスクドレッサ２２の一方の歯面に接触したと判定し、この接触判定時のねじ状砥石１７の位相を記憶する。
【００６１】
次に、ねじ状砥石１７を逆転させて、ねじ状砥石１７の他方の刃面をディスクドレッサ２２の他方の刃面に接触させる。この接触によってねじ状砥石１７に発生した弾性波は、ねじ状砥石１７から砥石アーバ１６ｂへと伝播し、更に砥石アーバ１６ｂからクーラントＣへと伝播した後、クーラントＣ中をその上流側へと伝播して、ＡＥフルイッドセンサ３２の検出部３２ｂで検出される。その結果、図７に示すようにＡＥセンサアンプ４１では、ＡＥフルイッドセンサ３２から入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、ＮＣ装置４２では、この電圧Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ねじ状砥石１７の他方の刃面がディスクドレッサ２２の他方の歯面に接触したと判定し、この接触判定時のねじ状砥石１７の位相を記憶する。
【００６２】
次に、ＮＣ装置４２では、記憶した２つのねじ状砥石１７の位相から、その中間の位相（中間位相）を求め、ねじ状砥石１７の位相をこの中間位相に位置決めすることによって、精密な位相合わせを行う。このような精密位相合わせを行なった状態で、ねじ状砥石１７の刃とディスクドレッサ２２の刃を噛み合わせた後、ディスクドレッサ２２を回転させることにより、ディスクドレッサ２２の刃面でねじ状砥石１７の刃面をドレッシングする。
【００６３】
＜実施の形態例２＞
本発明の実施の形態例２を、図１０〜図１３に基づいて説明する。なお、本実施の形態例２の内歯車研削盤の全体的な構成については、上記実施の形態例１と同様であるため（図１〜図４参照）、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態例２の内歯車研削盤（全体的な構成については図１〜図４を参照）では、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯を噛み合わせるのに先立って、ねじ状砥石１７の刃とワークＷの歯の位相合わせ（歯合わせ）を行なうため、図１０（ａ）に示すように砥石ヘッド１６にＡＥフルイッドセンサ装置５１が設けられている。このＡＥフルイッドセンサ装置５１の構成を図１０及び図１１に基づいて詳述する。
【００６５】
これらの図に示すように、ＡＥフルイッドセンサ装置５１は、ＡＥフルイッドセンサ３２と、ガイドレール５３と、レバーボルト５４と、ナット５５と、ブラケット５６とを有して成るものである。なお、レバーボルト５４及びナット５５は固定手段に相当し、ブラケット５６は移動体に相当する。
【００６６】
ガイドレール５３は平面視が、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円弧状を成しており（図１０（ｂ）参照）、横断面形状が矩形状で且つ下面５３ａの幅方向中央部に切欠き５３ｂを有している（図１０（ａ），図１１（ａ）参照）。切欠き５３ｂはガイドレール５３の長手方向（円弧に沿う方向）に延びており、ガイドレール５３の全長に亘って形成されている（図１０（ｂ）参照）。そして、ガイドレール５３は砥石アーバ１６ｂの反コラム側（コラム１２が設置されているコラム側と反対の側）において、砥石ヘッド１６の先端面１６ｃにボルトや溶接などの固定手段によって固定されており、ガイドレール５３の長手方向（円弧に沿う方向）の両端部５３ｃ，５３ｄが、砥石アーバ１６ｂの左右両側（Ｙ軸方向両側）に位置している。
【００６７】
なお、これに限定するものではなく、ガイドレール５３はコラム側に設置してもよい。この場合も、ガイドレール５３の両端部５３ｃ，５３ｄは、砥石アーバ１６ｂの左右両側（Ｙ軸方向両側）に位置させる。換言すれば、ガイドレール５３を円弧状にする場合、ガイドレール５３は、ＡＥフルイッドセンサ３２を、ガイドレール５３に長手方向（円弧）に沿って、少なくとも、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の一方側から他方側まで、１８０度移動させることができる長さを有する必要がある。まや、ガイドレール５３は円弧状のものに限らず、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円形状のものであってもよい。
【００６８】
また、ガイドレール５３は、図示例の如く砥石ヘッド１６の先端面１６ｃに直接固定される場合に限らず、ブラケットなどの支持部材を介して砥石ヘッド１６の先端面１６ｃに固定されていてもよく、更には砥石ヘッド１６の側面１６ｄに直接又はブラケットなどの支持部材を介して固定されていてもよい。
【００６９】
ナット５５は、ガイドレール５３内に配置されている。ナット５５は多角形状（図示例では六角形状）のものであり、ナット５５の対向面５５ａ，５５ｂの幅はガイドレール５３内の対向面（内面）５３ｅ，５３ｆの幅よりも小さい一方、ナット５５の対向角５５ｃ，５５ｄの幅はガイドレール５３内の対向面５３ｅ，５３ｆの幅よりも大きくなっている。従って、ガイドレール５３内において、ガイドレール５３の長手方向（円弧に沿う方向）へのナット５５の移動は可能である一方、ナット５５の回転はガイドレール５３の対向面５３ｅ，５３ｆによって阻止される。
【００７０】
レバーボルト５４はねじ部５４ａを有する軸部５４ｂと、この軸部５４ｂの端に設けらた頭部５４ｃとを有している。頭部５４ｃは軸部５４ｂよりも大径に（幅が広く）なっている。また、頭部５４ｃにはレバー５４ｄが形成されている。
【００７１】
ブラケット５６は上面５６ａと側面５６ｂとからなるＬ字状のものであり（図１１（ｂ）参照）、上面５６ａに貫通孔５６ｃが形成されている。そして、レバーボルト５４の軸部５４ａは、上向きになっており、ブラケット５６の上面５６ａの貫通孔５６ｃを貫通し、更にガイドレール５３の下面５３ａの切欠き５３ｂを貫通してガイドレール５３内に挿入され、ねじ部５４ａがナット５４に螺合している。
【００７２】
従って、レバーボルト５４を締めると（即ち、頭部５４ｃのレバー５４ｄを一方に回して、軸部５４ｂのねじ部５４ａをナット５４にねじ込むと）、ガイドレール５３の下面５３ａとブラケット５６の上面５６ａが、レバーボルト５４の頭部５４ｃとナット５５によって締め付けられるため、ガイドレール５３の当該位置においてブラケット５６がガイドレール５３に固定される。逆に、レバーボルト５４の頭部５４ｃのレバー５４ｄを他方に回して、レバーボルト５４を緩めると、図１０（ｂ）に矢印ｋで示す如く、レバーボルト５４（軸部５４ｂ）は、ガイドレール５３の切欠き５３ｂに沿ってガイドレール５３の長手方向に移動可能となる。
【００７３】
ＡＥフルイッドセンサ３２は、ボルト５７（その他の固定手段でもよい）によってブラケット５６の側面５６ｂに固定されている。なお、ＡＥフルイッドセンサ３２、流体供給管３８、電気ケーブル３９、クーラントタンク４０、ＡＥセンサアンプ４１及びＮＣ装置４２については、上記実施の形態例１と同様のものであるため、ここでの詳細な説明を省略する。
【００７４】
位相調整の際、クーラントタンク４０からＡＥフルイッドセンサ３２へ供給されたクーラントＣは、ＡＥフルイッドセンサ３２の噴射孔３２ａから砥石アーバ１６ｂに向かって噴射されることにより、砥石アーバ１６ｂに噴きかけられる。
【００７５】
そして、このときに確実にクーラントＣが砥石アーバ１６ｂに噴きかかるようにするため、ＡＥフルイッドセンサ装置５１では、ワーク（内歯車）Ｗのねじれ角に応じて、即ち、ワークＷに対してねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が、内歯車研削盤の正面側から見て（反コラム側からコラム側を見て）、図１０（ａ）のように左側に傾斜（左傾斜）しているのか、図１２（ａ）のように右側に傾斜（右傾斜）しているのかに応じて、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する。
【００７６】
即ち、図１０（ａ）のようにねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が左傾斜の場合には、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すようにＡＥフルイッドセンサ３２を、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対の右側に取り付ける。一方、図１２（ａ）のようにねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）が右傾斜の場合には、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すようにＡＥフルイッドセンサ３２を、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対の左側に取り付ける。
【００７７】
ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、図１０に示す取り付け位置から図１２に示す取り付け位置に変更するには、レバーボルト５４を緩めてブラケット５６を移動可能とし、このブラケット５６及びレバーボルト５４，ナット５５とともにＡＥフルイッドセンサ３２を、円弧状のガイドレール５３の長手方向に沿って、ガイドレール５３の一端側（図１０（ｂ）参照）から他端側（図１２（ｂ）参照）へ移動させた後、当該位置でレバーボルト５４を締めてブラケット５６とともにＡＥフルイッドセンサ３２をガイドレール５３に固定する。勿論、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、図１２に示す取り付け位置から図１０に示す取り付け位置へ変更する場合も、上記と同様の手順で行なえばよい。かくして、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向（左傾斜か右傾斜か）に応じた適切な位置にＡＥフルイッドセンサ３２が取り付けられるため、ＡＥフルイッドセンサ３２から砥石アーバ１６ｂへ確実にクーラントＣを噴きかけることができるようになる。
【００７８】
その後、位相検出と位相合わせ（歯合わせ）を実施するが、その手順については上記実施の形態例１の場合と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７９】
以上のように、本実施の形態例２によれば、砥石ヘッド１６（工具ヘッド）に回転可能に支持された砥石アーバ１６ｂ（工具軸）の先端にねじ状砥石１７（加工工具）が装着されており、ねじ状砥石１７を傾斜させた状態でワークＷと噛み合わせてワークＷを加工する内歯車研削盤において、ねじ状砥石１７とワークＷとの噛み合わせに先立って、ねじ状砥石１７とワークＷとの位相合わせのためにねじ状砥石１７の位相を検出するＡＥフルイッドセンサ装置５１を備えており、このＡＥフルイッドセンサ装置５１は、砥石ヘッド１６に固定され、砥石回転軸Ｂ１を中心とする円弧状（又は円形状）を成し、横断面形状が矩形状で且つ下面５３ａに切欠き５３ｂを有するガイドレール５３と、ガイドレール５３の長手方向に移動可能であり、貫通孔５６ｃが形成されたブラケット５６（移動体）と、ガイドレール５３内に配置され、多角形状（六角形状）のものであって対向面５５ａ，５５ｂの幅がガイドレール５３内の対向面５３ｅ，５３ｆの幅よりも小さくてガイドレール５３の長手方向に移動可能である一方、対向角５５ｃ，５５ｄの幅がガイドレール５３内の対向面５３ｅ，５３ｆの幅よりも大きくてこの対向面５３ｅ，５３ｆにより回転が阻止されるナット５５（固定手段）と、ねじ部５４ａを有する軸部５４ｂと軸部５４ｂの端に形成された頭部５４ｃとを有しており、軸部５４ｂがブラケット５６の貫通孔５６ｃとガイドレール５３の切欠き５３ｂとを貫通して、軸部５４ｂのねじ部５４ａがナット５５に螺合しており、ねじ部５４ａがナット５５にねじ込まれたとき、頭部５４ｃがナット５５とともにガイドレール５３の下面５３ａとブラケット５６（上面５６ａ）を締め付けることにより、ブラケット５６をガイドレール５３に固定し、且つ、前記固定の解除を行うボルト５４（固定手段）と、ブラケット５６（側面５６ｂ）に取り付けられてブラケット５６とともにガイドレール５３の長手方向に移動可能であり、ねじ状砥石１７とワークＷとの接触によってねじ状砥石１７に発生する弾性波を、砥石アーバ１６ｂに噴きかけたクーラントＣ（流体）を介して検出するＡＥフルイッドセンサ３２とを有してなることを特徴としているため、ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向が例えば左傾斜から右傾斜に変更された場合でも、ボルト５４を緩めることにより、ガイドレール５３へのブラケット５６の固定を解除して、ブラケット５６、ボルト５４及びナット５５とともにＡＥフルイッドセンサ３２を、ガイドレール５３の長手方向へ、当該ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対側の位置まで移動させた後、当該位置でボルト５４を締めることによりブラケット５６をガイドレール５３に固定するだけで、容易に、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を、当該ねじ状砥石１７（砥石アーバ１６ｂ）の傾斜方向と反対側の位置へ変更することができる。。従って、ＡＥフルイッドセンサ３２から砥石アーバ１６ｂへ確実にクーラントＣを噴きかけることができるようにするためにＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する場合、当該変更を容易に行うことができる。
【００８０】
また、本実施の形態例２によれば、ボルト５４は、頭部５４ｃにレバー５４ｄが形成されたレバーボルトであることを特徴としているため、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け位置を変更する際、ボルト用の工具を要することなく、作業員がレバーボルト５４のレバー５４ｄを回すだけで容易にガイドレール５３へのブラケット５６の固定や固定の解除を行なうことができるため、ＡＥフルイッドセンサ３２の取り付け作業が更に容易になる。
【００８１】
なお、上記実施の形態例１，２ではねじ状砥石を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は外歯車形状の砥石などを用いる場合にも適用することができる。
また、上記実施の形態例１，２では歯車加工機が、内歯車を研削加工する内歯車研削盤である場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、本発明は外歯車を研削加工する外歯車研削盤などにも適用することができる。
また、上記実施の形態例１，２ではねじ状砥石のドレッシングにディスクドレッサを用いているが、ドレスギヤを用いる場合もあり、この場合も本発明を適用することができる。ドレスギヤはワークＷ（内歯車）と同形状の内刃のドレッサである。従って、ねじ状砥石のドレッシングにドレスギヤを用いる場合には、単にワークＷをドレスギヤに置き換えるだけである。このため、ねじ状砥石とドレスギヤの位相合わせ（歯合わせ）をする場合、ワークＷに対してねじ状砥石（砥石アーバ）が左傾斜か右傾斜かに応じてＡＥフルイッドセンサを適切な位置に取り付けることや、その後の位相検出及び位相合わせの手順などについては、ねじ状砥石とワークＷ（内歯車）の位相合わせ（歯合わせ）をする場合と同様である。
また、本発明は特にＡＥフルイッドセンサ装置に対して有効なものあるが、これに限定するものではなく、その他のセンサ装置を砥石ヘッドに備えてねじ状砥石の位相を検出する場合にも適用することができる。この場合、例えばセンサ装置のセンサとワークの干渉を防止するために当該センサの取り付け位置を変更する場合などに、当該変更を容易に行うことができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は加工工具とワークの噛み合せに先立って、前記加工工具と前記ワークとの位相合わせのために前記加工工具の位相を検出するためのＡＥフルイッドセンサ装置などのセンサ装置を備えた歯車加工機に関するものであり、内歯車研削盤や外歯車研削盤などに適用して有用なものである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  内歯車研削盤
１１  ベッド
１２  コラム
１３  サドル
１４  旋回ヘッド
１６  砥石ヘッド
１６ａ  スピンドル
１６ｂ  砥石アーバ
１６ｃ  先端面
１６ｄ  側面
１７  樽形ねじ状砥石
１８  回転テーブル
１９  取付治具
２１  ドレッシング装置
２２  ディスクドレッサ
２３  ベース部
２４  旋回部
２５  ドレッサ回転駆動用モータ
３１  ＡＥフルイッドセンサ装置
３２  ＡＥフルイッドセンサ
３２ａ  噴射孔
３２ｂ  検出部
３３  ガイドレール
３３ａ，３３ｂ  凹部
３３ｃ  下部
３３ｄ，３３ｅ  側面
３３ｈ，３３ｉ  端部
３４  スライダー
３４ａ  上面
３４ｂ  切欠き
３４ｃ，３４ｄ  切欠きの両側部分
３４ｅ  下面
３４ｆ  側面
３４ｇ  ねじ孔
３４ｈ  内面
３５  ボルト
３５ａ  先端
３５ｂ  ねじ部
３５ｃ  軸部
３５ｄ  頭部
３６  ブラケット
３６ａ  上面
３６ｂ  側面
３７  ボルト
３８  流体供給管
３９  電気ケーブル
４０  クーラントタンク
４１  ＡＥセンサアンプ
４２  ＮＣ装置
５１  ＡＥフルイッドセンサ装置
５３  ガイドレール
５３ａ  下面
５３ｂ  切欠き
５３ｃ，５３ｄ  端部
５３ｅ，５３ｆ  対向面（内面）
５４  レバーボルト
５４ａ  ねじ部
５４ｂ  軸部
５４ｃ  頭部
５４ｄ  レバー
５５  ナット
５５ａ，５５ｂ  対向面
５５ｃ，５５ｄ  対向角
５６  ブラケット
５６ａ  上面
５６ｂ  側面
５６ｃ  貫通孔
５７  ボルト
【図１】
2011020180.tif 000003
【図２】
2011020180.tif 000004
【図３】
2011020180.tif 000005
【図４】
2011020180.tif 000006
【図５】
2011020180.tif 000007
【図６】
2011020180.tif 000008
【図７】
2011020180.tif 000009
【図８】
2011020180.tif 000010
【図９】
2011020180.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011020180.tif 000015
【図１４】
2011020180.tif 000016
【図１５】
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