(57)【要約】【課題】加工精度の低下を抑制することができる歯車シェービング加工装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る歯車シェービング加工装置１は、第１シェービングカッタ軸１１を有し、モータ４０の駆動により第１シェービングカッタ軸１１を回転軸として回転する第１シェービングカッタ１０と、第１シェービングカッタ軸１１と所定の間隔を空けて平行な第２シェービングカッタ軸２１を有し、駆動力伝達手段を介して第１シェービングカッタ１０の回転に連動することにより、第２シェービングカッタ軸２１を回転軸として回転する第２シェービングカッタ２０と、を備える。【選択図】図４
2019115970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シェービングカッタ軸を有し、モータの駆動により前記第１シェービングカッタ軸を回転軸として回転する第１シェービングカッタと、
前記第１シェービングカッタ軸と所定の間隔を空けて平行な第２シェービングカッタ軸を有し、駆動力伝達手段を介して前記第１シェービングカッタの回転に連動することにより、第２シェービングカッタ軸を回転軸として回転する第２シェービングカッタと、
を備えた歯車シェービング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車シェービング加工装置に関し、例えば、複数の歯車を同時に加工する歯車シェービング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、単一のスピンドル軸に複数のシェービングカッタが装着された歯車のシェービング加工装置が開示されている。特許文献１のシェービング加工装置は、シェービングカッタの長寿命化及び加工効率の向上を図るために、単一のスピンドル軸に荒加工用のシェービングカッタと仕上げ加工用のシェービングカッタを取付けている。荒加工用のシェービングカッタにより荒仕上げのシェービングを行った後、仕上げ加工用のシェービングカッタにより、仕上げのシェービングを行っている。これにより、加工対象の歯車の歯面を仕上げている。この際、単一のスピンドル軸に、荒仕上げ、中間仕上げ、及び、超仕上げの３枚のシェービングカッタを取付けてもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０７４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のシェービングカッタを搭載したシェービング加工装置を用いて、複数の歯車を同時に仕上げ加工する場合に、一方の歯車の歯面において、シェービングカッタ軸と、スピンドル軸との間の交差角を設定すると、他方の歯車の歯面において、シェービングカッタと歯車との間で所定の噛み合わせがなされず、シェービングカッタによる歯車の加工精度を低下させてしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、加工精度の低下を抑制することができる歯車シェービング加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る歯車シェービング加工装置は、第１シェービングカッタ軸を有し、モータの駆動により前記第１シェービングカッタ軸を回転軸として回転する第１シェービングカッタと、前記第１シェービングカッタ軸と所定の間隔を空けて平行な第２シェービングカッタ軸を有し、駆動力伝達手段を介して前記第１シェービングカッタの回転に連動することにより、第２シェービングカッタ軸を回転軸として回転する第２シェービングカッタと、を備える。このような構成とすることにより、加工精度の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、加工精度の低下を抑制することができる歯車シェービング加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】比較例１に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図である。
【図２】比較例１に係る歯車シェービング加工装置におけるシェービングカッタと歯車との関係を例示した図である。
【図３】比較例２に係る歯車シェービング加工装置におけるシェービングカッタと歯車との関係を例示した図である。
【図４】実施形態に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図であり、上方から見た図を示す。
【図５】実施形態に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図であり、正面から見た図を示す。
【図６】実施形態に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図であり、側面から見た図を示す。
【図７】実施形態に係る歯車シェービング加工装置における第１シェービングカッタ及び第２シェービングカッタと、歯車との関係を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（比較例）
実施形態の歯車シェービング加工装置を説明する前に、比較例に係る歯車シェービング加工装置を説明する。そして、比較例と対比させることにより、実施形態の歯車シェービング加工装置を明確にする。
【００１１】
図１は、比較例１に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図である。図２は、比較例１に係る歯車シェービング加工装置におけるシェービングカッタと歯車との関係を例示した図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、比較例１の歯車シェービング加工装置１０１は、シェービングカッタ１１０を備えている。また、歯車シェービング加工装置１０１は、シャフト３０、冶具３１、カバー３２、シェービング盤３３を備えてもよい。
【００１３】
シェービングカッタ１１０は、例えば、歯車の形状をした部材である。シェービングカッタ１１０は、例えば、中心軸として、シェービングカッタ軸１１１を有している。シェービングカッタ１１０は、シャフト３０及び冶具３１を介して、モータ４０に接続されている。これにより、シェービングカッタ１１０は、モータ４０の駆動により、シェービングカッタ軸１１１を回転軸として回転する。
【００１４】
シェービングカッタ１１０は、周縁に切れ刃１１２を有している。シェービングカッタ１１０は、シェービングカッタ軸１１１を回転軸として回転しながら、加工対象である歯車５０に噛み合い、歯車５０の歯面の仕上げ加工を行う。このように、比較例１のシェービング加工装置１０１は、シェービングカッタ軸１１１を１個のモータ４０で駆動させる構造となっている。
【００１５】
シャフト３０は、例えば、円柱状の部材であり、中心軸を有している。シャフト３０は、シェービングカッタ１１０に接続されている。シャフト３０は、例えば、シェービングカッタ１１０の中心軸部分の貫通孔に挿入されている。シャフト３０の中心軸は、シェービングカッタ軸１１１と同軸となっている。
【００１６】
冶具３１は、例えば、円柱状の部材であり、中心軸を有している。冶具３１は、シャフト３０とモータ４０との間に接続されている。冶具３１の中心軸は、シェービングカッタ軸１１１及びシャフト３０の中心軸と同軸となっている。冶具３１は、モータ４０の駆動による回転を、シャフト３０を介してシェービングカッタ１１０に伝達する。
【００１７】
カバー３２は、シェービングカッタ１１０を支持する。カバー３２には、例えば、凹部が設けられている。シャフト３０は、凹部に挿入され、凹部内で回転するようにボルト１４で支持される。
【００１８】
シェービング盤３３は、板状であり、一方の板面側にカバー３２を固定する。シェービング盤３３とカバー３２との間の空間にシェービングカッタ１１０が配置されている。シェービング盤３３には、貫通孔が設けられてもよい。冶具３１は、シェービング盤３３の貫通孔を貫通している。冶具３１は、シェービング盤３３の一方の板面側に配置されたシャフト３０と、シェービング盤３３の他方の板面側に配置されたモータ４０とを接続している。
【００１９】
加工対象である歯車５０は、ホブ切等で荒歯切り加工を実施されている。歯車５０は、中心軸として、ワーク軸５１を有している。歯車５０は、ワーク軸５１を回転軸として回転しながら、シェービングカッタ１１０と噛み合い、歯面の仕上げ加工が行われる。歯幅中央５２において、ワーク軸５１と、シェービングカッタ軸１１１とは、交差角Σの交差軸を形成している。これにより、両者の間の面圧と、相対すべりにより、歯車５０の歯面を仕上げ加工している。
【００２０】
図３は、比較例２に係る歯車のシェービング加工装置１０２におけるシェービングカッタ１１０及び１２０と、歯車５０及び６０との関係を例示した図である。図３に示すように、比較例２のシェービング加工装置１０２は、複数のシェービングカッタ１１０及び１２０を備えている。複数のシェービングカッタ１１０及び１２０は、同じシェービングカッタ軸１１１を有するように、同軸上に配置されている。加工対象は、複数の歯車５０及び６０である。複数の歯車５０及び６０は、同じワーク軸５１を有するように、同軸上に配置されている。
【００２１】
このように、比較例２では、歯車５０及び６０のシェービング加工の高能率化を狙い、シェービングカッタ軸１１１上に、複数のシェービングカッタ１１０及び１２０を配置するとともに、ワーク軸５１に、複数の歯車５０及び６０を配置させている。
【００２２】
歯車６０の歯幅中央５２において、ワーク軸５１とシェービングカッタ軸１１１とは、交差角Σの交差軸を形成している。
【００２３】
しかしながら、歯車５０の歯幅中央５２では、ワーク軸５１とシェービングカッタ軸１１１との間にずれが生じている。よって、歯車５０とシェービングカッタ１１０とは、所定の噛み合わせがなされない。したがって、歯車５０の歯面の加工精度を向上させることができない。
【００２４】
このように、比較例２では、複数のシェービングカッタ１１０及び１２０を、シェービングカッタ軸１１１に同軸上に配置し、複数の歯車５０及び６０を同時に加工しているが、ワーク軸５１とシェービングカッタ軸１１１との交差軸が、歯車５０の歯面において、歯幅中央からずれるため、歯車５０の歯面の加工精度を向上させることができない。
【００２５】
（実施形態）
次に、実施形態に係る歯車シェービング加工装置を説明する。図４は、実施形態に係る歯車シェービング加工装置を例示した一部断面図であり、上方から見た図を示す。図５は、実施形態に係る歯車のシェービング加工装置を例示した一部断面図であり、正面から見た図を示す。図６は、実施形態に係る歯車のシェービング加工装置を例示した一部断面図であり、側面から見た図を示す。図７は、実施形態に係る歯車シェービング加工装置における第１シェービングカッタ及び第２シェービングカッタと、歯車との関係を例示した図である。
【００２６】
図４〜７に示すように、実施形態に係る歯車シェービング加工装置１は、第１シェービングカッタ１０と、第２シェービングカッタ２０と、連結歯車１２と、連結歯車２２と、を備えている。また、歯車シェービング加工装置１は、シャフト３０、冶具３１、カバー３２、シェービング盤３３、シャフト３４を備えてもよい。
【００２７】
第１シェービングカッタ１０は、例えば、歯車の形状をした部材である。第１シェービングカッタ１０は、例えば、中心軸として、第１シェービングカッタ軸１１を有している。第１シェービングカッタ１０は、シャフト３０及び治具３１を介して、モータ４０に接続されている。これにより、第１シェービングカッタ１０は、モータ４０の駆動により、第１シェービングカッタ軸１１を回転軸として回転する。
【００２８】
シャフト３０は、円柱状の部材であり、中心軸を有している。シャフト３０は、第１シェービングカッタ１０に接続されている。シャフト３０は、例えば、第１シェービングカッタ１０の中心軸部分の貫通孔に挿入されている。シャフト３０の中心軸は、第１シェービングカッタ軸１１と同軸となっている。シャフト３０の一端は、治具３１に接続されている。シャフト３０の他端は、連結歯車１２に接続されている。
【００２９】
冶具３１は、円柱状の部材であり、中心軸を有している。冶具３１は、シャフト３０とモータ４０との間に接続されている。冶具３１の中心軸は、第１シェービングカッタ軸１１及びシャフト３０の中心軸と同軸となっている。冶具３１の一端は、モータ４０に接続されている。冶具３１の他端は、シャフト３０に接続されている。冶具３１は、モータ４０の回転を、シャフト３０を介して、第１シェービングカッタ１０に伝達する。
【００３０】
連結歯車１２は、中心軸を有している。連結歯車１２の中心軸は、第１シェービングカッタ軸１１、シャフト３０及び冶具３１の回転軸と同軸となっている。連結歯車１２は、シャフト３０の他端に接続され、モータ４０の駆動により、中心軸を回転軸として回転する。
【００３１】
第２シェービングカッタ２０は、例えば、歯車の形状をした部材である。第２シェービングカッタ２０は、例えば、中心軸として、第２シェービングカッタ軸２１を有している。第２シェービングカッタ軸２１は、第１シェービングカッタ軸１１と所定の間隔Ｓを空けて平行である。したがって、第１シェービングカッタ軸１１と、第２シェービングカッタ軸２１とは、一直線上になっていない。
【００３２】
シャフト３４は、円柱状の部材であり、中心軸を有している。シャフト３４は、第２シェービングカッタ２０と接続されている。シャフト３４は、例えば、第２シェービングカッタ２０の中心軸部分の貫通孔に挿入されている。シャフト３４の中心軸は、第２シェービングカッタ軸２１と同軸となっている。シャフト３４は、第２シェービングカッタ２０と連動して回転する。シャフト３４の一端は、連結歯車２２に接続されている。
【００３３】
連結歯車２２は、中心軸を有している。連結歯車２２の中心軸は、第２シェービングカッタ軸２１及びシャフト３４の中心軸と同軸となっている。連結歯車２２は、連結歯車１２と接続されている。連結歯車２２は、連結歯車１２と連動して回転する。したがって、連結歯車２２には、冶具３１、シャフト３０及び連結歯車１２を介して、モータ４０の駆動力が伝達される。連結歯車２２は、モータ４０の駆動により、中心軸を回転軸として回転する。
【００３４】
第２のシェービングカッタ２０は、連結歯車２２及び連結歯車１２を介して、第１シェービングカッタ１０と接続されている。このように、連結歯車２２及び連結歯車１２は、第１シェービングカッタ軸１１を回転軸とする回転の駆動力を、第２シェービングカッタ軸２１を回転軸とする回転に伝達する駆動力伝達手段となっている。したがって、第２のシェービングカッタ２０は、駆動力伝達手段を介して第１シェービングカッタ１０の回転に連動することにより、第２シェービングカッタ軸２１を回転軸として回転する。
【００３５】
第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０は、周縁に切れ刃１３及び２３を有している。第１シェービングカッタ１０は、歯車５０に噛み合い、歯車５０の歯面の仕上げ加工を行う。第２シェービングカッタ２０は、歯車６０に噛み合い、歯車５０の歯面の仕上げ加工を行う。
【００３６】
カバー３２は、第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０を支持する。カバー３２には、シャフト３４がボルト２４によって回転可能に支持されている。
【００３７】
シェービング盤３３は、板状であり、一方の板面側にカバー３２を固定する。シェービング盤３３とカバー３２との間の空間に第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０が配置されている。シェービング盤３３には、貫通孔が設けられてもよい。冶具３１は、シェービング盤３３の貫通孔を貫通している。冶具３１は、シェービング盤３３の一方の板面側に配置されたシャフト３０と、シェービング盤３３の他方の板面側に配置されたモータ４０とを接続している。
【００３８】
加工対象は、複数の歯車５０及び６０である。複数の歯車５０及び６０はホブ切等で荒歯切り加工を実施されている。複数の歯車５０及び６０は、ワーク軸５１を回転軸として同軸上に配置されている。歯車５０は、ワーク軸５１を回転軸として回転しながら、第１シェービングカッタ１０と噛み合い、歯面の仕上げ加工が行われる。歯車６０は、ワーク軸５１を回転軸として回転しながら、第２シェービングカッタ２０と噛み合い、歯面の仕上げ加工が行われる。
【００３９】
図７に示すように、歯車５０及び歯車６０の歯幅中央間の距離をＬ１とし、第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０の間の距離をＬ２とし、歯車５０と歯車６０との間の間隔をＭとする。この場合に、歯車５０の歯幅中央５２において、第１シェービングカッタ軸１１とワーク軸５１とが交差角Σで交差軸を形成するとともに、歯車６０の歯幅中央５２において、第２シェービングカッタ軸２１とワーク軸５１とが交差角Σで交差軸を形成するように、所定の間隔Ｓを設定する。
【００４０】
このようにすることで、仕上げ加工される際に、例えば、歯車５０の歯幅中央５２において、第１シェービングカッタ軸１１と、ワーク軸５１とは、交差角Σの交差軸を形成し、これにより、両者の間の面圧と、相対すべりにより、歯車５０の歯面を仕上げ加工することができる。
【００４１】
一方、歯車６０の歯幅中央５２において、第２シェービングカッタ軸２１と、ワーク軸５１とは、交差角Σの交差軸を形成し、これにより、両者の間の面圧と、相対すべりにより、歯車６０の歯面を仕上げ加工することができる。
【００４２】
このように、実施形態では、複数の歯車５０及び６０は、同軸のワーク軸５１上に配置されている。一方、第１シェービングカッタ軸１１と、第２シェービングカッタ軸２１とは、所定の間隔Ｓを空けて平行になっている。したがって、２つの歯車５０及び６０のワーク軸５１と、第１シェービングカッタ軸１１及び第２シェービングカッタ軸２１のいずれも交差角Σの交差軸とすることができる。よって、第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０を均等に制御することができ、所定の噛み合いがなされて、加工精度の低下を抑制することができる。
【００４３】
また、複数の歯車５０及び６０を同時に加工することができるので、シェービング加工の効率を向上させることができる。
【００４４】
さらに、第１シェービングカッタ軸１１を回転軸とする回転の駆動力を、連結歯車１２及び連結歯車２２を用いて、第２シェービングカッタ軸２１を回転軸とする回転に伝達している。よって、第１シェービングカッタ軸１１及び第２シェービングカッタ軸２１を回転させる別々のモータ４０を配置する必要がなく、歯車シェービング加工装置１のサイズ及びコストの増大を抑制することができる。
【００４５】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【００４６】
例えば、第１シェービングカッタ軸１１を回転軸とする回転の駆動力を、第２シェービングカッタ軸２１を回転軸とする回転に伝達する駆動力伝達手段として、連結歯車１２及び連結歯車２２を用いて説明したが、これに限らない。例えば、シャフト３０及びシャフト３４間に設けられたベルト、チェーン及びローラ等を用いてもよい。
【００４７】
また、歯車シャービング加工装置１は、第１シェービングカッタ１０及び第２シェービングカッタ２０を備えるとして説明したが、これに限らず、３つ以上のシェービングカッタを備えてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  歯車シェービング加工装置
１０  第１シェービングカッタ
１１  第１シェービングカッタ軸
１２  連結歯車
１３  切れ刃
１４  ボルト
２０  第２シェービングカッタ
２１  第２シェービングカッタ軸
２２  連結歯車
２３  切れ刃
３０、３４  シャフト
３１  冶具
３２  カバー
３３  シェービング盤
４０  モータ
５０、６０  歯車
５１  ワーク軸
５２  歯幅中央
１０１、１０２  歯車シェービング加工装置
１１０、１２０  シェービングカッタ
１１１  シェービングカッタ軸
１１２  切れ刃
【図１】
2019115970.tif 000003
【図２】
2019115970.tif 000004
【図３】
2019115970.tif 000005
【図４】
2019115970.tif 000006
【図５】
2019115970.tif 000007
【図６】
2019115970.tif 000008
【図７】
2019115970.tif 000009