(57)【要約】      （修正有）【課題】被固定物の取付の作業効率を向上することができる、固定機構を提供する。【解決手段】固定機構は、一端部が外部に開放する少なくとも１つの挿入孔５０７、及び挿入孔の内壁面から外部に延びる少なくとも１つの連通孔５０６、が形成された、保持部材５０１と、保持部材の各挿入孔に、軸方向に移動可能で且つ軸方向回りに回転可能に配置され、円柱状に形成された本体部、及び本体部の第１端部から軸方向に延びる雄ネジ部、を有する操作部材５０９と、保持部材の各挿入孔の他端部側に、連通孔を挟んで操作部材と反対側に、軸方向に移動可能に配置され、雌ネジ部を有する、可動部材５１０と、挿入孔内での、可動部材の軸方向回りの回転を規制する規制手段５１４、５１５と、保持部材の外面において、連通孔を塞ぐように保持される、変形可能な変形部材５０２と、を備え、各挿入孔において、操作部材と可動部材との間、及び連通孔に油が充填されている。【選択図】図８
2019059002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端部が外部に開放する少なくとも１つの挿入孔、及び当該挿入孔の内壁面から外部に延びる少なくとも１つの連通孔、が形成された、保持部材と、
前記保持部材の各挿入孔の前記一端部側に、当該挿入孔の軸方向に移動可能で且つ当該軸方向回りに回転可能に配置され、第１端部及び第２端部を有する円柱状に形成された本体部、及び前記本体部の前記第１端部から軸方向に延びる雄ネジ部、を有する操作部材と、
前記保持部材の各挿入孔の他端部側に、前記連通孔を挟んで前記操作部材と反対側に、前記軸方向に移動可能に配置され、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を有する、可動部材と、
前記挿入孔内での、前記可動部材の前記軸方向回りの回転を規制する規制手段と、
前記保持部材の外面において、前記連通孔を塞ぐように保持される、変形可能な変形部材と、
を備え、
前記各挿入孔において、前記操作部材と可動部材との間、及び連通孔に油が充填されている、固定機構。
【請求項２】
前記各挿入孔の内壁面には、前記連通孔よりも前記一端部側に、前記操作部材の前記他端部側への進入を規制するストッパが設けられている、請求項１に記載の固定機構。
【請求項３】
前記保持部材は、円筒状に形成されるとともに、複数の前記挿入孔が形成されており、
前記複数の挿入孔は、前記保持部材において軸方向を向く、いずれか一方の側面で開口するように所定間隔をおいて形成され、
前記各挿入孔と連通する連通孔は、前記保持部材の内周面において開口するように形成され、
前記変形部材は、前記連通孔を塞ぐように、前記保持部材の内壁面に密着するように配置される円筒状に形成されている、請求項１または２に記載の固定機構。
【請求項４】
前記保持部材は、円柱状に形成されており、
前記連通孔が複数形成され、
前記挿入孔は、前記保持部材において軸方向を向く、いずれか一方の側面で開口するように形成され、
前記複数の連通孔は、前記保持部材の外周面において開口するように形成され、
前記変形部材は、前記連通孔を塞ぐように、前記保持部材の外周面に密着するように配置される円筒状に形成されている、請求項１または２に記載の固定機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定機構に関する。
【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。
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載のような装置では、内歯車状の工具が環状の支持体に取付けられているが、工具の取付は、次のような固定機構により行われている。すなわち、環状の支持体の内壁面に筒状の変形部材が取付けられており、この変形部材の内壁面に工具が取付けられる。また、支持体には、周方向に所定間隔をおいて挿入孔が形成されており、この挿入孔にはそれぞれピンが差し込まれている。また、挿入孔には、支持体の内周面に通じる連通孔が形成されており、挿入孔及び連通孔には作動油が充填されている。
【０００５】
以上の構成により、ピンを挿入孔に進入させると、作動油の圧力が高まり、これにより、作動油は、連通孔を介して変形部材を径方向内方に押圧する。その結果、工具が押圧され、支持体に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、ピンを進入させる作業には時間を要するため、作業効率化のためのさらなる改良が要望されていた。また、このような作動油を利用した固定機構は、環状の被固定物を径方向外方から押圧して固定するものに限られず、環状の被固定物を径方向内方から押圧して固定することもあり、そのような場合にも上記問題は生じ得る。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、被固定物の取付の作業効率を向上することができる、固定機構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】
【０００８】
本発明に係る固定機構は、少なくとも一端部が外部に開放する少なくとも１つの挿入孔、及び当該挿入孔の内壁面から外部に延びる少なくとも１つの連通孔、が形成された、保持部材と、前記保持部材の各挿入孔の前記一端部側に、当該挿入孔の軸方向に移動可能で且つ当該軸方向回りに回転可能に配置され、第１端部及び第２端部を有する円柱状に形成された本体部、及び前記本体部の前記第１端部から軸方向に延びる雄ネジ部、を有する操作部材と、前記保持部材の各挿入孔の他端部側に、前記連通孔を挟んで前記操作部材と反対側に、前記軸方向に移動可能に配置され、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を有する、可動部材と、前記挿入孔内での、前記可動部材の前記軸方向回りの回転を規制する規制手段と、前記保持部材の外面において、前記連通孔を塞ぐように保持される、変形可能な変形部材と、を備え、前記各挿入孔において、前記操作部材と可動部材との間、及び連通孔に油が充填されている。
【０００９】
この構成によれば、操作部材を挿入孔内で軸周りに回転させると、操作部材に取り付けられた雄ネジ部も回転し、これによって可動部材の雌ネジ部に雄ネジ部が螺合する。可動部材は軸周りの回転が規制されているため、雄ネジ部の回転にしたがって、可動部材は軸方向に移動する。これにより、挿入孔内で、操作部材と可動部材とが近接する。その結果、作動油の圧力が高まり、変形部材が押圧されて保持部材の外面に取付けられた被固定物が固定される。
【００１０】
このように、本発明においては、操作部材を動作させることにより、同時に可動部材も動作して作動油に圧力を付与するように構成されているため、作動油の圧力を高めるための作業時間を短縮することができる。その結果、被固定物の取付の時間を短縮することができる。
【００１１】
上記固定機構において、前記各挿入孔の内壁面には、前記連通孔よりも前記一端部側に、前記操作部材の前記他端部側への進入を規制するストッパを設けることができる。
【００１２】
この構成によれば、操作部材の軸方向の移動がストッパにより規制されるため、作業者は、操作部材の回転の終了を認識することができる。
【００１３】
上記固定機構において、前記保持部材には、円筒状に形成されるとともに、複数の前記挿入孔が形成されており、前記複数の挿入孔は、前記保持部材において軸方向を向く、いずれか一方の側面で開口するように所定間隔をおいて形成され、前記各挿入孔と連通する連通孔は、前記保持部材の内周面において開口するように形成され、前記変形部材は、前記連通孔を塞ぐように、前記保持部材の内壁面に密着するように配置される円筒状に形成されているものとすることができる。
【００１４】
上記固定機構において、前記保持部材は、円柱状に形成されており、前記連通孔が複数形成され、前記挿入孔は、前記保持部材において軸方向を向く、いずれか一方の側面で開口するように形成され、前記複数の連通孔は、前記保持部材の外周面において開口するように形成され、前記変形部材は、前記連通孔を塞ぐように、前記保持部材の外周面に密着するように配置される円筒状に形成されているものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、被固定物の取付の作業効率を向上することができる。
【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２におけるハウジングの拡大断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】工具を固定する固定機構の拡大断面図である。
【図９】図８の固定機構の動作を説明する拡大断面図である。
【図１０】固定機構の他の例を示す拡大断面図である。
【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について説明する。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（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３１２と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジには、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。
【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（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３１７と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、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。
【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について説明する。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（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３２２と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、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。
【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（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３２７と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、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。
【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４を詳細に説明する。図４は図３のＡ−Ａ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に対して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４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。
【００２９】
次に、ハウジング２１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５〜図７を参照しつつ説明する。図５は図４におけるハウジングの拡大断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図、図７は図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【００３０】
図５〜図７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。
【００３１】
図６及び図７に示すように、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。
【００３２】
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、工具駆動用のモータ５等が収容されるモータ収容空間２６が形成されている。
【００３３】
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。
【００３４】
次に、工具支持体２５について説明する。図５〜図７に示すように、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。
【００３５】
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。
【００３６】
図８は、工具の固定機構を示す図７の拡大図である。図７及び図８に示すように、中央部位（保持部材）２５１０には、支持本体２５１の周方向に沿って、所定間隔をおいて複数の凹部が形成されており、各凹部には収容部５０１が取付けられている。各収容部５０１において、工具４側を向く内周面は、支持本体２５１から露出しており、且つ支持本体２５１の内周面と一致するような断面円弧状に形成されている。
【００３７】
また、支持本体２５１の内周面には、その全周に亘って薄板により筒状に形成された変形部材５０２が取り付けられている。すなわち、この変形部材５０２は支持本体２５１の内周面及び収容部５０１の内周面に接している。変形部材５０２は、厚みが、例えば、２．４〜２．５ｍｍの金属材料により形成されている。具体的には、例えば、クロムモブリデン鋼等の金属により形成することができる。
【００３８】
収容部５０１の内周面の軸方向の中心付近には、帯状に延びる浅い第１凹部５０３が形成されており、その両端には、深い第２凹部５０４が形成されている。第１凹部５０３の深さは、例えば、０．２〜０．３ｍｍとすることができる。そして、第２凹部５０４にはＯリング５０５が収容されている。これにより、変形部材５０２と収容部５０１との間には、一対のＯリング５０５によって挟まれた第１凹部５０３が形成されており、第１凹部５０３は、変形部材５０２、収容部５０１、及び一対のＯリング５０５との間で密閉された空間となっている。
【００３９】
また、第１凹部５０３から径方向外方には、連通孔５０６が延びている。また、収容部５０１の内部には、軸方向に延び、収容部５０１を貫通する断面円形の挿入孔５０７が形成されている。そして、この挿入孔５０７の軸方向の中央付近に、上述した連通孔５０６が連結されている。したがって、挿入孔５０７と第１凹部５０３とは、連通孔５０６を介して連通している。
【００４０】
挿入孔５０７において、連通孔５０６と連通している部分には、内径の小さい小径部（ストッパ）５０８が形成されている。そして、連通孔５０６の開口は、この小径部５０８の内壁面に形成されている。また、この挿入孔５０７には、小径部５０８を挟んで、軸方向の左側に円筒状の操作部材５０９が配置され、小径部５０８を挟んで、軸方向の右側には円筒状の可動部材５１０が配置されている。
【００４１】
操作部材５０９の外周面は、挿入孔５０７の内壁面に密着しており、この密着状態のまま、操作部材５０９は挿入孔５０７の軸方向に移動可能となっている。操作部材５０９の左端部には六角レンチなど作業具を挿入可能な作業具用凹部５１１が形成されており、挿入孔５０７の左側の開口から外部に露出している。一方、操作部材５０９の右端部には、挿入孔５０７の軸方向に延びる円筒状の雄ネジ部５１２が設けられている。この雄ネジ部５１２は、棒状に形成されており、小径部５０８を超えて可動部材５１０に連結されている。そして、雄ネジ部５１２の先端部には、雄ネジが形成されており、可動部材５１０に形成された雌ネジ５１３に螺合している。
【００４２】
可動部材５１０の外周面は、挿入孔５０９の内壁面に密着しており、この密着状態のまま、可動部材５１０は挿入孔５０９の軸方向に移動可能となっている。また、可動部材５１３の右端部には、径方向外方に突出する突部５１４が形成されており、この突部５１４は、挿入孔５０９の内壁面に形成された溝５１５に係合している。この溝５１５は挿入孔５０９の右端部から左側へ延びている。したがって、可動部材５１０は、突部５１４が溝５１５に係合していることにより、軸回りの回転が規制された状態で、軸方向に移動するように構成されている。また、可動部材５１０には軸方向に延びる貫通孔５１６が形成されており、この貫通孔５１６には、上述したように、操作部材５０９の雄ネジ部５１２が螺合する雌ネジ５１３が形成されている。
【００４３】
以上のような構成により、挿入孔５０７の内部においては、操作部材５０９の右端面と可動部材５１０の左端面との間に、密閉空間５１７が形成されており、この密閉空間には作動油が充填されている。この密閉空間５１７は小径部５０８を含んでいるため、密閉空間５１７は、連通孔５０６を介して第１凹部５０３と連通している。すなわち、作動油は、密閉空間５１７、連通孔５０６、及び第１凹部５０３に亘って充填されている。
【００４４】
次に、この固定機構による工具４の取付について説明する。まず、変形部材５０２の内周面に工具４を取り付ける。これにより、変形部材５０２の内周面と工具４の外周面とが密着する。次に、図９に示すように、挿入孔５０７の左側の端部から作業具５２０を挿入し、この作業具５２０を操作部材５０９の作業具用凹部５１１に取り付ける。そして、作業具５２０を回転し、操作部材５０９を軸周りに回転させる。これにより、操作部材５０９とともに雄ネジ部５１２が回転し、これに螺合する雌ネジ部５１３を回転させる。このとき、可動部材５１０は、突部５１４によって軸周りの回転ができないため、雄ネジ部５１２が回転すると、操作部材５０９と可動部材５１０とは互いに近接するように、軸方向に移動する。これにより、密閉空間５１７の容積が小さくなり、作動油が押圧される。こうして、作動油の圧力が上昇すると、作動油は、連通孔５０６及び第１凹部５０３を介して、変形部材５０２を押圧する。その結果、変形部材５０２が工具４の外周面を押圧するため、工具４は変形部材５０２に固定される。
【００４５】
なお、挿入孔５０６には小径部５０８が形成されているため、操作部材５０９と可動部材５１０とが近接していき、小径部５０８に接触すると、それ以上の近接が規制される。すなわち、操作部材５０９の回転がそれ以上できなくなるため、作業者は、操作部材５０９の回転の終了を認識することができる。
【００４６】
一方、作業具５２０により、操作部材５０９を反対側に回転させると、操作部材５０９と可動部材５１０とが離間していく。これにより、密閉空間５１７の容積が大きくなるため、作動油の圧力が低下し、変形部材５０２による工具４の押圧が解除される。こうして、工具４が変形部材５０２から取り外し可能となる。
【００４７】
続いて、軸方向において、支持本体２５１の左側に配置された連結部材２５２について説明する。図６及び図７に示すように、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６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。
【００４８】
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。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。また、必要に応じて支持体２３とともにハウジング２１をＹ軸方向に移動させ、ワークＷにクラウニングを施す。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。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、上述した固定機構により、工具４を固定している。工具４を固定する際に、操作部材５０９を回転させると、操作部材５０９とともに可動部材５１０も移動し、両者が近接するように構成されている。これにより、作動油の圧力が高まり、変形部材５０２が押圧されて工具４が固定される。したがって、操作部材５０９を動作させることにより、同時に可動部材５１０も動作して作動油に圧力を付与するように構成されているため、作動油の圧力を高めるための作業時間を短縮することができる。その結果、工具４の取付の時間を短縮することができる。
【００５０】
また、変形部材５０２を変形させるための作動油の体積は予め決まっているところ、上記のように、一回の操作部材５０９の操作で、圧縮される作動油の体積が、従来例の２倍であるため、固定機構における収容部５０１の数を減らすことができる。
【００５１】
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。
【００５２】
例えば、上記実施形態に係る固定機構では、小径部５０８を設けて、操作部材５０９の移動を規制しているが、小径部５０８は必ずしも必須ではなく、設けなくてもよい。
【００５３】
上記実施形態では、可動部材５１０を軸周りに回転させないように、可動部材５１０に突部５１４を設け、この突部５１４を挿入孔５０７の内周面に形成された溝５１５に係合させている。しかし、可動部材５１０を回転させないための規制手段の構成は、これには限定されず、種々の構成が可能である。
【００５４】
上記実施形態の固定機構では、工具支持体２５の中央部位２５１０に複数の凹部を設け、それぞれに収容部５０１を設けている。すなわち、本発明の保持部材を複数の部材で構成しているが、一体的に構成することもできる。すなわち、環状の保持部材に、複数の挿入孔、連通孔を形成し、各挿入孔に操作部材と可動部材とを配置することもできる。
【００５５】
上記実施形態の固定機構は、環状の内歯車状の工具を固定するためのものであるが、これに限定されず、外周面が円筒状の被固定物を径方向外方から押圧して固定するものであれば、適宜、採用することができる。また、円筒状の被固定物に限定されず、多角形状の被固定物に対しても適用可能である。
【００５６】
上記実施形態の固定機構は、環状の内歯車状の工具を径方向外方から押圧するものであるが、反対に環状の被固定物を径方向内方から押圧するような態様であってもよい。この点について、図１０を参照しつつ説明する。
【００５７】
図１０に示す固定機構は、円筒状の保持部材８０１を備えており、この保持部材８０１には軸方向に延びる挿入孔８０２が形成されている。挿入孔８０２は、保持部材８０１を軸方向に貫通するように形成されており、軸方向の中央付近に内径の小さい小径部８０３が形成されている。そして、この小径部８０３からは径方向外方に延びる複数の連通孔８０４が、周方向に所定間隔をおいて形成されている。各連通孔８０４は保持部材８０１の外周面で開口している。
【００５８】
また、保持部材８０１の外周面において、連通孔８０４が形成されている部分には、浅い第１凹部８０５が形成されている。この第１凹部８０５は、保持部材８０１の外周面で環状に形成されている。そして、この第１凹部８０５の軸方向の両端には、深い環状の第２凹部８０６がそれぞれ形成されており、各第２凹部８０６には、Ｏリング８０７が取付けられている。さらに、保持部材８０１の外周面には、円筒状の変形部材８０８が取付けられている。この変形部材８０８は、上記実施形態で示した金属材料等で形成されている。挿入孔８０４には、操作部材８０９、可動部材８１０、雄ネジ部８１１が配置されているが、これらは上記実施形態と同様の構成を有している。また、可動部材８１０の回転を規制するための構成も上記実施形態と同じである。
【００５９】
そして、挿入孔８０２内で操作部材８０９と可動部材８１０と間に挟まれる空間、連通孔８０４、第１凹部８０５、変形部材８０８、及びＯリング８０７で囲まれた空間は密閉空間を構成しており、この空間内に作動油が充填されている。
【００６０】
上記のように構成された固定機構は、変形部材８０８の外周面に取付けられる円筒状の被固定物９００を固定するが、固定の方法は、上記実施形態と同じである。すなわち、操作部材８０９を軸周りに回転させることで、操作部材８０９と可動部材８１０とを近接させ、密閉空間内の作動油の圧力を高める。これにより、作動油は、連通孔８０４を介して変形部材８０８を径方向外方に押圧する。その結果、被固定物９００の内周面が径方向内方から押圧され、被固定物９００が保持部材８０１に固定される。
【００６１】
このように、本発明に係る固定機構は、円筒状の被固定物の内周面を押圧するような固定態様にも適用することができる。また、被固定物は円筒状以外でもよく、内周面が断面多角形状でもよい。
【符号の説明】
【００６２】
４  工具（被固定物）
５０１  収容部（保持部材）
５０２  変形部材
５０６  連通孔
５０７  挿入孔
５０８  小径部（ストッパ）
５０９  操作部材
５１０  可動部材
５１２  雄ネジ部
５１４  突部（規制手段）
５１５  溝（規制手段）
【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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