(57)【要約】      （修正有）【課題】単一のホブ用カッターを複数の歯車用ワークピース上で作動させることにより、これら複数の歯車用ワークピース上でホブ切り動作を同時に行う方法を提案する。【解決手段】複数の歯車のホブ切り方法は、自動式ドライカット用ホブ盤で、単一のホブ用カッターを用いて複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りすることを目的とする。このホブ切り動作を行うために、主に、好ましくは複数の歯車用ワークピースを有する仮想的な歯車用ワークピースを用いて装着されたワーク心棒であって、複数の歯車用ワークピースは、複数のスペーサ要素の有無に拘わらず、ワーク心棒上に一緒に積み重ねられる、ワーク心棒と、仮想的な歯車用ワークピースの仕上がり円筒面上でホブ切り加工するのに適したホブ用カッターと、好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤の不可欠な部分として、効果的なヒューム制御モジュール及び空気冷却システムと、を備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤で、単一のホブ用カッターを用いて複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りすることを目的とした複数の歯車のホブ切り方法及びその応用方法であって、ホブ切り動作を行うために、主に
（Ｉ）好ましくは複数の歯車用ワークピースを有する仮想的な歯車用ワークピースを用いて装着されたワーク心棒であって、複数の歯車用ワークピースは、複数のスペーサ要素の有無に拘わらず、ワーク心棒上に一緒に積み重ねられる、ワーク心棒と、
（ＩＩ）仮想的な歯車用ワークピースの仕上がり円筒面上でのホブ切り加工するのに適したホブ用カッターと、
（ＩＩＩ）好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤の不可欠な部分として、効果的なヒューム制御モジュール及び空気冷却システムと、を備える、
複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項２】
複数の歯車のホブ切り方法は、他の動作のうちの少なくとも１つの動作で、オプションのモジュールによって複数の歯車用ワークピースをワーク心棒上に装着する／取り付けることと、仮想的な歯車用ワークピースを適切なワーク心棒に積み重ねる／取り付けることと、仮想的な歯車用ワークピースとしてワーク心棒上に積み重ねられ／取り付けられた複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りすることと、オプションのモジュールによってホブ盤のワーク心棒からホブ切りされた複数の歯車を自動的に取り外すことと、好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤において、ヒューム制御及び空冷システム用のモジュールを動作させることと、を含む、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項３】
ホブ切り動作は、１つの適切なワーク心棒に取り付けられ／積み重ねられた複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りすること、好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤上で、取り付けられ／積み重ねられた複数の歯車用ワークピース上で単一のホブ用カッターを作動させること、を含む、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項４】
ホブ盤は、複数の歯車用ワークピースをワーク心棒上に同時に装着する／取り付ける、場合によっては好ましくは垂直方向又は水平方向に同時に積み重ねることを目的にしたモジュールを随意に有しており、このモジュールは、好ましくは既定数の歯車用ワークピースのセットを適切なワーク心棒に自動的に装着させる、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項５】
仮想の円筒形状の歯車用ワークピースのような仮想的な歯車用ワークピースは、複数の歯車用ワークピースを積み重ねる／取り付けることにより、ホブ盤のワーク心棒上に存在するように形成されており、仮想的な歯車用ワークピースは、ワーク心棒に取り付けられた個々の歯車用ワークピースと同一である直径と、同時にホブ切りするためにワーク心棒に同時に取り付けられた全ての個々の歯車用ワークピースの厚さの総和に等しいか又はその総和以上の厚さと、によって特徴付けされる、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項６】
好ましくは複数のスペーサ要素が、仮想的な歯車用ワークピースをワーク心棒に形成するように随意に適用され、このようなスペーサ要素と歯車用ワークピースとが、次々にワーク心棒に同時に積み重ねられ／取り付けられており、こうして、歯車用ワークピースとスペーサ要素と交互に配置し／積み重ね／取り付けることにより形成された仮想的な歯車要素の全体の厚さは、ワーク心棒に同時に取り付けられた個々の歯車用ワークピースの厚さの総和以上の厚さである、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項７】
ホブ盤のワーク心棒は、単一のホブ用カッターを用いた同時ホブ切り動作の際に、仮想的な歯車用ワークピースを保持し且つ取り扱うような機構によって特徴付けられ、ワーク心棒は、動作している単一のホブ用カッターと協調して、提案されたホブ切り動作をサポートするように既定の機械的機能や動作を行う機構によってさらに特徴付けされる、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項８】
ホブ盤の単一のホブ又はホブ用カッターは、ワーク心棒に取り付けられた複数の個々の歯車用ワークピースと随意の複数のスペーサ要素とを有するような仮想的な歯車用ワークピースの円筒形状の曲面上に歯を切削する機構によって特徴付けられ、ホブ又はホブ用カッターは、既定の機械的ホブ加工機構や、動作しているワーク心棒と協調して、提案された同時ホブ切り動作をサポートするように仮想的な歯車用ワークピースへの移動をさらに行う機構によって特徴付けされる、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項９】
ホブ盤は、同時にホブ切りされた複数の歯車をホブ盤のワーク心棒から自動的に取り外すことを目的としたモジュールを随意に含む、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【請求項１０】
ホブ盤は、好ましくはヒューム制御モジュールと空冷システムとを有しており、このモジュール及びシステムは、使用の際にホブ用カッターの作動領域の周りに効果的な排気ファン及び効果的な空気循環ダクトを有する、
請求項１に記載の複数の歯車のホブ切り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、単一のホブ用カッターを用いて複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りするための方法を開示する。本発明は、主に、ホブ盤の産業で用いられている最新の自動式高速ドライカット用ホブ盤において、好ましくは単一タイプの歯車からなる複数のワークピースを同時にホブ切りすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホブ切りは、平歯車やはすば歯車を作製するために最も広く用いられている歯車加工プロセスであり、このプロセスは比較的高速であるため、多くの歯車は、他のプロセスよりもホブ切り加工によって切削される。
【０００３】
歯車の所望の品質及び高い耐摩耗性を維持するだけでなく、最小限のリソース（資源）が関与する、最小限の時間内で歯車を迅速に製造することは、歯が形成される歯車をコスト効果を高くして製造することにおいて最も重要な態様である。
【０００４】
従来の作業では、ホブ切り盤は、１つずつ歯車用ワークピースをホブ切りするようにカスタマイズされていた。このようなホブ切り動作は、従来、内部に適用される特定のソフトウェア又は論理機構によって自動化されており、ホブ切り動作の１サイクルは、歯車用ワークピースの直径に依存して、数秒以内又は数分以内に完了していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、好ましくは自動式ドライカット用ホブ盤で、単一のホブ用カッターを複数の歯車用ワークピース上で作動させることにより、これら複数の歯車用ワークピース上でホブ切り動作を同時に行う方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の別の目的は、複数の歯車用ワークピースをワーク心棒上に同時に装着する／取り付ける、場合によっては好ましくは垂直方向又は水平方向に同時に積み重ねることを目的としたオプションのモジュールを提案することであり、このモジュールは、好ましくは既定数の歯車用ワークピースのセットを適切なワーク心棒に自動的に装着させる。
【０００７】
本発明の別の目的は、複数の歯車用ワークピースをワーク心棒に積み重ねる／装着することにより、関連するホブ盤のワーク心棒上に存在するように形成された仮想的な円筒形状の歯車用ワークピース等の仮想的な歯車用ワークピースを提案することである。ここで、この仮想的な歯車用ワークピースの直径は、そのワーク心棒に取り付けられた個々の歯車用ワークピースと同様であり、仮想的な歯車用ワークピースの厚さは、同時にホブ切りするためにワーク心棒に同時に取り付けられた全ての歯車用ワークピースの厚さの総和に等しいか又はその総和以上である。
【０００８】
本発明の他の目的は、仮想的な歯車用ワークピースをワーク心棒に形成する際に随意に適用されるような特定のタイプのスペーサ要素のアプリケーションを提案することである。ここで、このようなスペーサ要素と歯車用ワークピースとが、次々に交互にワーク心棒に同時に装着され／取り付けられる。こうして、歯車用ワークピースとスペーサ要素とを交互に配置して形成されるような仮想的な歯車要素の全体の厚さは、同時にホブ切りするべくワーク心棒に取り付けられた歯車用ワークピースの厚さの総和以上になる。
【０００９】
本発明の別の目的は、単一のホブ用カッターを用いてホブ切り動作を同時に行う際に、複数の歯車用ワークピースと随意の複数のスペーサ要素とを有するような仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースを保持し且つ取り扱うことが可能なワーク心棒を提供することである。このワーク心棒は、動作しているホブ用カッターと協調して、ここで提案されたホブ切り動作をサポートするために既定の機械的機能や動作を行う機構である。
【００１０】
本発明の別の目的は、ホブ又はホブ用カッターを提案することである。ここで、単一のホブ又はホブ用カッターは、ワーク心棒に取り付けられた複数の歯車用ワークピースと随意の複数のスペーサ要素とを有するような仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの円筒形状の曲面に歯を切削することができる。ここでホブ又はホブ用カッターは、動作しているワーク心棒と協調して、ここで提案されたホブ切り動作をサポートするために既定の機械的なホブ加工機能や動作を行う機構である。
【００１１】
本発明の別の目的は、ホブ盤のワーク心棒から同時にホブ切りされた複数の歯車を自動的に取り外すことを目的とするオプションのモジュールを提案することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、自動式ドライカット用ホブ盤で必要とされるような効果的な排気ファンを有する効果的なヒューム(fume)制御モジュールを提案することである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、概して、ホブ盤での新規な自動式ホブ切り動作に関する。ここで、複数の歯車用ワークピースが、適切に設計され且つ構造化されたワーク心棒に同時に取り付けられている。ワーク心棒は、複数の歯車用ワークピースを有効に保持することができ、それら複数の歯車用ワークピース上でホブ切り動作を同時に行うことを目的とした、その既定の機械的機能や動作を行うことができるように設計されている。このような同時マルチホブ切り動作は、いくつかのタイプの歯車、すなわち、平歯車やはすば歯車、クラウン歯車やテーパ歯車、ウォーム歯車、ピニオン等に適用可能である。歯プロファイルは、ワーク心棒上に仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースとして同時に取り付けられるようなそれら歯車用ワークピースの各々の円筒形状の曲面上に形成される。好ましくはワーク心棒とホブ用カッターの寸法と動作能力に従って特定の数の歯車用ワークピースが、ガイド付き自動化ソフトウェアのホブ切り盤のワーク心棒に取り付けられており、そこで仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースが形成される。ここで、仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの仕上がり円筒面が、単一のホブ用カッターに接する。ホブ用カッターは、好ましくはホブ切り用の歯プロファイルの寸法、ホブ用カッターの長さ、ホブ切り用の歯プロファイルの直径から形成されており、このホブ用カッターは、所望の方法と角度で、全ての歯車用ワークピース上で対応する歯プロファイルを同時に切削することができる。仮想の円筒形状の歯車用ワークピースでこのような同時ホブ切り動作を行うために、ホブ用カッターとワーク心棒とを相互に水平方向／垂直方向に移動させる、ホブ用カッターのＲＰＭ（回転数）、その回転運動を目的とするワーク心棒の周波数等を実行させるように適切にプログラムされている。
【００１４】
ホブ切り動作を行う頻度は、特定のソフトウェア及び／又は適切な論理プログラムによって調整される。
【００１５】
仮想的な円筒形状の歯車用ワークピース上での同時ホブ切り動作の特に好ましい例示的な事例では、プロセスは、以下の段階的な方法で進められる：
ステップＩ：主に鍛造作業によって、ホブ切り用のブランクの歯車用ワークピースを準備する。
【００１６】
ステップＩＩ：特定数の歯車用ワークピースをワーク心棒上に取付ける。好ましくは自動的に、好ましくはワーク心棒上の垂直位置に、仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースを形成する。
【００１７】
ステップＩＩＩ：好ましくは自動的に、好ましくは仮想的な円筒形状の歯車の仕上がり円筒面上に対応する歯を形成するために仮想的な歯車用ワークピース上での同時ホブ切りを目的として、特定数の歯車用ワークピースのセットを、仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースとして好ましくは水平方向／垂直方向又は角度方向に位置決めされる動作している円筒形状のホブ用カッターに当接させる。
【００１８】
ステップＩＶ：複数の歯車用ワークピースを同時にホブ切りした後に、好ましく自動的に、完成した歯車をワーク心棒から取り外し、同数の歯車用ワークピースをワーク心棒に再装着する。
【００１９】
仮想的な歯車用ワークピースとホブ用カッターとの接触面積と接触時間とが、複数の歯車用ワークピース上で本発明によって提案される同時ホブ切り動作を行うことによって大幅に増大し、従って、実質的に大量のヒューム（煙）が生成され且つ作動中に非常に高い熱が放出される。従って、好ましくはドライカットの方法で、生成されたヒュームと熱とを排出するための効果的なモジュールを適用することは重要である。効果的な排気ファン及び効果的な空気循環ダクトが、使用中にホブ用カッターの動作領域の周囲に提供される。
【００２０】
ここでホブ切りされた歯車用ワークピースの１つの好ましい実施例について、好ましくは自動式ドライカットLiebherrホブ切り盤上において、歯車用ワークピースの円筒面の厚さ又は長さは、１２ミリメートル（ｍｍ）であり、その直径が４０〜５０ｍｍの範囲である。ここで選択されるホブ切り盤は、従来の同様の歯車用ワークピースを１つずつホブ切りするが同時にホブ切りしないような、共通のプラットフォームからなることが重要である。従って、５つの個別の歯車用ワークピースから構成されるような仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの円筒形状の曲面の全体の厚さ又はその長さは、６０ｍｍである。仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの直径は、ワーク心棒上に取り付けられた５つの個々の歯車用ワークピース全てについて同じである。すなわち、４０〜５０ｍｍの範囲である。
【００２１】
ホブ切り動作が、同じ自動式ドライカット用ホブ盤で従来の方法で行われる場合に、１つの歯車用ワークピースだけが、１サイクルのホブ切り動作の時間を費やしてホブ切りされ、この時間は好ましくは７５秒である。しかしながら、ここでの複数の歯車用ワークピースについて提案された同時ホブ切りの方法によって、５つの個々の歯車用ワークピースから構成されるような仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの仕上がり円筒面に歯を形成するために、１つの仕上がりホブ切りサイクルで費される総時間は、好ましくは７５秒である。従って、１２ｍｍ厚さの１つの歯車用ワークピースの１つのホブ切りサイクルの間に費される時間は、仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースのホブ切りに費される合計７５秒の１／５のままであり、すなわち、１５秒だけである。
【００２２】
再び、同時ホブ切り動作の別の好ましい例示的な事例では、歯車用ワークピースは、その平坦面のうちの１つに提供される特定のラグ(lug)とすることができる。歯車用ワークピースの表面が、円滑ではなく且つ歯車用ワークピースのうちの複数のワークピースが積み重ねるのに適していない場合に、こうして、特定のスペーサ要素が、二つの歯車用ワークピースの間に挟まれており、適切な仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースがもたらされる。こうして、仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースの好ましい実施例が、個々に存在する歯車用ワークピースとスペーサ要素とを交互に配置することによって形成され、ここで、個々の歯車用ワークピースの数は既定されている。ここで提案されたように、このような仮想的な円筒形状の歯車用ワークピースは、複数の歯車用ワークピースから構成されており、且つスペーサ要素は、同時ホブ切り動作を適切に受ける。
【００２３】
本発明の範囲
本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、この説明は限定的な意味として解釈すべきではない。開示された実施形態の様々な変更、及び本発明の代替実施形態は、本発明の詳細な説明を参照すれば当業者には明らかになるであろう。従って、このような変更は、規定される本発明の精神又は範囲から逸脱することなく行うことができることが企図される。