(57)【要約】      （修正有）【課題】機械の同期精度の不足による影響を低減させ、被加工物に対する軸線方向の保持力を安定させることにより、被加工物の加工精度の向上及び被加工物の損傷の防止を図ることのできる加工装置及び歯車部品の製造方法を提供する。【解決手段】被加工物Ｗにおける加工部位の軸線方向の両側を保持する第１保持部及び第２保持部１２８Ｂを有する保持機構と、保持機構によって保持された被加工物Ｗを加工する加工手段ＳＢと、保持機構と加工手段ＳＢとを相対的に軸線方向に移動させる駆動手段とを備えた切削加工装置において、第１保持部と第２保持部１２８Ｂは相対的に軸線方向に移動可能に支持され、第１保持部と第２保持部１２８Ｂのうちの一方を他方に対して軸線方向に押し付ける押圧手段１２８Ｃが設けられていることを特徴とする。【選択図】          図８
2004255540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物における加工部位の軸線方向両側を保持する第１保持部及び第２保持部を有する保持機構と、前記保持機構によって保持された前記被加工物を加工する加工手段と、前記保持機構と前記加工手段とを相対的に前記軸線方向に移動させる駆動手段とを備えた切削加工装置において、
前記第１保持部と前記第２保持部は相対的に前記軸線方向に移動可能に支持され、
前記第１保持部と前記第２保持部のうちの一方を他方に対して前記軸線方向に押し付ける押圧手段が設けられていることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第１保持部又は前記第２保持部を前記軸線方向に移動可能に案内する支持部材をさらに有し、前記押圧手段は、前記第１保持部又は前記第２保持部と前記支持部材との間に押圧力を及ぼすように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記第１保持部と前記第２保持部とは相対的に前記軸線回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１保持部は、前記加工部位の一方側を把持固定し、前記第２保持部は、前記加工部位の他方側を当接状態で保持するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第２保持部の前記被加工物に対する当接部分は、軸線周りに構成された円錐面であることを特徴とする請求項４に記載の加工装置。
【請求項６】
前記保持機構は前記軸線回りに回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項７】
被加工物における加工部位の軸線方向両側を保持した状態で加工手段を適用して加工を行うことにより歯車部品を製造する歯車部品の製造方法において、
前記加工部位の両側を保持する第１保持部及び第２保持部を設け、
前記第１保持部と前記第２保持部を相対的に前記軸線方向に移動可能に支持し、
前記第１保持部と前記第２保持部のうちの一方を他方に所定の押圧力で押し付けた状態で加工を行うことを特徴とする歯車部品の製造方法。
【請求項８】
前記加工は歯割り加工であることを特徴とする請求項７に記載の歯車部品の製造方法。
【請求項９】
前記加工手段と、前記第１保持部及び前記第２保持部とを軸線方向に相対的に移動させながら加工を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の歯車部品の製造方法。
【請求項１０】
前記加工手段はホブカッタであり、前記第１保持部及び前記第２保持部を前記軸線回りに回転させながら加工を行うことを特徴とする請求項８に記載の歯車部品の製造方法。
【請求項１１】
前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に前記軸線回りに回転可能に支持することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の歯車部品の製造方法。
【請求項１２】
前記第１保持部により前記加工部位の一方側を把持固定させ、前記第２保持部により前記加工部位の他方側を当接状態で保持させることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の歯車部品の製造方法。
【請求項１３】
前記第２保持部の前記被加工物に対する当接部分を軸線周りに構成された円錐面としたことを特徴とする請求項１２に記載の歯車部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工装置及び歯車部品の製造方法に係り、特に、被加工物における加工部位の両側を保持した状態で加工を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、時計などの精密機器用の小型歯車部品の歯割り加工を、歯割り盤、旋盤等を用いて行う場合があるが、この場合、歯形の加工精度を高めるために、被加工物の先端部を保持具などで保持した状態で加工するときがある。たとえば、歯割り加工に際しては、被加工物及びその先端部を保持する保持具と、シングルカッタ等の工具を相対的に軸線方向に往復移動させながら歯を形成し、一つの歯を形成する度に被加工物を所定角度回転させて加工を繰り返すといった方法で歯形を形成していた。
【０００３】
たとえば、工具固定型の加工装置を用いる場合には、メインスピンドルに装着されたチャックやガイドブッシュなどに保持された被加工物（たとえば棒材）の先端をサブスピンドルに装着した保持具で保持した状態で、工具軸に装着された円盤型のシングルカッタを回転させ、被加工物を軸線方向に往復移動させながら歯割り加工を行う場合がある。特に、時計用の歯車部品の形状及びその歯割り加工の方法としては、以下の特許文献１に記載されたものが挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２７９６７号公報（特に、歯割り加工法としては、公報第８頁第１３欄の第３７行〜第１４欄の第３９行及び図８〜図１０を参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の加工装置を用いた歯割り加工では、被加工物の先端を保持具で保持しているため、シングルカッタ等の工具に対して被加工物及び保持具を軸線方向に往復移動させる際に、被加工物と保持具との軸線方向の同期精度が製品となる歯車部品の品質に大きく影響し、特に、腕時計などの携帯時計用の微小な歯車部品においては、機械の同期精度の不足によって歯車部品の歯形精度が低下したり、歯車部品に傷が付いたり、折れが発生したりするという問題点があった。
【０００６】
より具体的には、被加工物と保持具との軸線方向の同期精度が悪いと、被加工物が保持具から受ける軸線方向の保持力が増減する。このため、保持具による保持力が不足すると、カッタから受ける加工応力により被加工物の軸振れが発生し、歯車部品の加工精度に大きく影響する場合がある。一方、逆に保持具による保持力が過大になって被加工物に大きな応力が加わると、被加工物に座屈が発生したり、傷が付いたりする。
【０００７】
また、従来の方法で歯車部品を製造する場合には、Ｖ溝で棒材の先端を下方から支持する構造の保持具を用いていたため、工具から受ける加工応力によって歯車軸に反りが発生したり、軸端に打痕傷が生じたりするという問題点がある。特に、時計用歯車部品では、歯車部品の軸端を滑り軸受を構成する石材によって軸支するため、軸端に傷が付くと回転抵抗の増大や回転のばらつきが発生し、時計の性能に大きく影響する。
【０００８】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、機械の同期精度の不足による影響を低減させ、被加工物に対する軸線方向の保持力を安定させることにより、被加工物の加工精度の向上及び被加工物の損傷の防止を図ることのできる加工装置及び歯車部品の製造方法を提供することにある。また、時計歯車などの微小な歯車部品、或いは、軸端の形状精度に対する要求の厳しい歯車部品を高品位に製造できる方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の加工装置は、被加工物における加工部位の軸線方向両側を保持する第１保持部及び第２保持部を有する保持機構と、前記保持機構によって保持された前記被加工物を加工する加工手段と、前記保持機構と前記加工手段とを相対的に前記軸線方向に移動させる駆動手段とを備えた切削加工装置において、前記第１保持部と前記第２保持部は相対的に前記軸線方向に移動可能に支持され、前記第１保持部と前記第２保持部のうちの一方を他方に対して前記軸線方向に押し付ける押圧手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、第１保持部と第２保持部とが相対的に軸線方向に移動可能に支持されていることにより、第１保持部と第２保持部の相対的位置関係によって被加工物の受ける保持力が急変するといったことがなくなり、特に、被加工物を駆動手段によって軸線方向に移動させながら加工を行う場合には、第１保持部と第２保持部との間の同期精度が充分でなくても、同期ずれを吸収することができる。また、第１保持部と第２保持部の一方を他方に対して軸線方向に押し付ける押圧手段が設けられていることにより、被加工物に対する軸線方向の応力が押圧手段による押圧力に基づくものとなるため、被加工物の保持力が安定し、保持力不足に起因する軸振れや保持力過多に起因する損傷の発生を防止することができる。
【００１１】
ここで、押圧手段としては、コイルばねなどの各種ばね材その他の弾性部材を用いることができる。また、エア圧機構などの流体圧機構なども用いることができる。
【００１２】
本発明において、前記第１保持部又は前記第２保持部を前記軸線方向に移動可能に案内する支持部材をさらに有し、前記押圧手段は、前記第１保持部又は前記第２保持部と前記支持部材との間に押圧力を及ぼすように構成されていることが好ましい。第１保持部又は第２保持部が支持部材に対して軸線方向に移動可能に案内し、支持部材との間に押圧手段による押圧力が及ぼされるように構成することにより、第１保持部又は第２保持部を軸線方向に確実に案内することができるとともに、押圧手段を支持部材内に収容できるなどコンパクトに構成することができる。また、第１保持部又は第２保持部と支持部材とを従来の工作機械に取り付けるだけで容易に構成できる。ここで、押圧手段として弾性部材や流体圧を用いる場合には、第２保持部と支持部材との間に弾性部材を収容したり、流体圧を印加するように構成したりすることができる。
【００１３】
本発明において、前記第１保持部と前記第２保持部とは相対的に前記軸線回りに回転可能に支持されていることが好ましい。第１保持部と第２保持部とが相対的に軸線回りに回転可能に支持されていることにより、被加工物の加工部位の両側で回転速度のずれが発生しても、第１保持部と第２保持部とが相互に回転して同期ずれによる被加工物の軸端への影響（傷の発生）などを防止することができる。たとえば、第２保持部が支持部材に案内されている場合、第２保持部を支持部材に対して軸線回りに回転可能に支持した状態とする。これによって、支持部材と、被加工物の加工部位の反対側を保持する第１保持部との間に回転速度のずれが生じても、第２保持部と支持部材との間の回転によって上記ずれを吸収できるため、被加工物の保持状態に影響を与えないように構成できる。また、本発明の加工装置は基本的には従来のシングルカッタを用いた加工装置において特に有利な効果を奏するものであるが、上記のように構成されていることにより、加工手段としてホブカッタを用いた加工においても、被加工物と、第１保持部又は第２保持部との間の同期ずれを防止することができる。
【００１４】
本発明において、前記第１保持部は、前記加工部位の一方側を把持固定し、前記第２保持部は、前記加工部位の他方側を当接状態で保持するように構成されていることが好ましい。これによれば、第１保持部によって加工部位の一方側を把持固定することによって被加工物を固定し、第２保持部は加工部位の他方側に当接して保持するようにすることにより、従来の保持具と同様に簡易に構成できる。ただし、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第１保持部と第２保持部の双方が被加工物を保持するように構成されていても構わない。
【００１５】
本発明において、前記第２保持部の前記被加工物に対する当接部分は、軸線周りに構成された円錐面であることが好ましい。これによれば、第２保持部が被加工物に対して軸線周りの仮想円に沿って当接するため、保持状態を安定化させることができ、被加工物の軸振れを確実に防止できる。また、第２保持部が被加工物に対して線接触状態で当接することにより、被加工物に対する損傷をさらに低減できる。特に、被加工物の軸端への影響を低減できるため、軸端に軸支される部分を有する歯車部品などの回転体形状の製品を製造する場合に、特に高品位な製品を提供可能となる。
【００１６】
本発明において、前記保持機構は前記軸線回りに回転可能に構成されていることが好ましい。これにより、加工手段としてホブカッタを用いた歯割り加工を行うことが可能になる。
【００１７】
次に、本発明の歯車部品の製造方法は、被加工物における加工部位の軸線方向両側を保持した状態で加工手段を適用して加工を行うことにより歯車部品を製造する歯車部品の製造方法において、前記加工部位の両側を保持する第１保持部及び第２保持部を設け、前記第１保持部と前記第２保持部を相対的に前記軸線方向に移動可能に支持し、前記第１保持部と前記第２保持部のうちの一方を他方に所定の押圧力で押し付けた状態で加工を行うことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、第１保持部と第２保持部とが相対的に軸線方向に移動可能に支持されていることにより、第１保持部と第２保持部の相対的位置関係によって被加工物に対する保持力が急変するといったことがなくなり、被加工物を軸線方向に移動しながら加工を行う場合には第１保持部と第２保持部の同期精度が充分でなくても、同期ずれを吸収することができるとともに、第１保持部と第２保持部の一方を他方に対して軸線方向に押し付ける押圧手段が設けられていることにより、被加工物に対する軸線方向の応力が押圧手段による押圧力に基づくものとなるため、被加工物の保持力が安定し、保持力不足に起因する軸振れや保持力過多に起因する損傷の発生を防止することができる。したがって、歯車部品の形状精度の低下や軸端の損傷を防止することができる。
【００１９】
本発明において、前記加工は歯割り加工であることが好ましい。本発明を歯割り加工に適用することによって、保持力を安定させることができるため、歯形精度を向上させることができる。ただし、本発明に係る製造方法において上記加工は、上記の歯割り加工に限らず、たとえば、歯割り加工の前に行われる外形加工や、歯割り加工後に行われる研磨加工であってもよい。
【００２０】
本発明において、前記加工手段と、前記第１保持部及び前記第２保持部とを軸線方向に相対的に移動させながら加工を行うことが好ましい。これによれば、第１保持部と第２保持部との間に軸線方向への移動の同期ずれが存在しても、第１保持部と第２保持部とが相対的に移動して同期ずれを吸収し、しかも、押圧手段による押圧力を安定して被加工物に及ぼすことができるため、被加工物に対する保持力が安定し、被加工物の保持力不足に起因する軸振れや保持力過多に起因する損傷の発生を防止することができる。したがって、歯車部品の形状精度の低下や軸端の損傷を防止することができる。
【００２１】
本発明において、前記加工手段はホブカッタであり、前記第１保持部及び前記第２保持部を前記軸線回りに回転させながら加工を行うことが好ましい。本発明は、基本的に上記のようにシングルカッタ等の加工手段を用いて加工手段と被加工物とを相対的に軸線方向に移動させながら加工を行う場合に特に有利な効果を奏するものであるが、ホブカッタを用いて歯割り加工を行う場合においても、保持力が安定するため、軸端の損傷の発生を防止することができる。
【００２２】
本発明において、前記第１保持部と前記第２保持部とを相対的に前記軸線回りに回転可能に支持することが好ましい。
【００２３】
本発明において、前記第１保持部により前記加工部位の一方側を把持固定させ、前記第２保持部により前記加工部位の他方側を当接状態で保持させることが望ましい。
【００２４】
本発明において、前記第２保持部の前記被加工物に対する当接部分を軸線周りに構成された円錐面とすることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る加工装置及び歯車部品の製造方法の実施形態について詳細に説明する。最初に、本発明に係る加工装置の全体構成について説明する。図１は本発明に係る加工装置１００の全体構成を模式的に示す概略構成図、図２は加工装置１００の被加工物の軸線と直交する方向から見た様子を示す概略平面図、図３は同概略正面図、図４は同概略左側面図、図５は制御軸構成を示すための概略構成図（平面図に相当する。）、図６は制御軸構成を示すための、被加工物の保持軸線に沿って装置中央部からメインスピンドル側を見た概略構成図である。
【００２６】
この加工装置１００は、図２乃至図４に示すように、図示一点鎖線で示す軸線Ｚに沿って設けられ、軸線Ｚの周りに回転するメインスピンドル１１１を含むユニット１１０と、メインスピンドル１１１に対して対向配置され、メインスピンドル１１１に対して同軸に、すなわち軸線Ｚに沿うように配置可能に構成され、しかも軸線Ｚの周りに回転するように配置され得るサブスピンドル１２１を含むサブスピンドルユニット１２０と、被加工物に対して加工を行う加工手段（刃物台）１３１Ａ，１３１Ｂを備えた加工ユニット１３０とを備えている。
【００２７】
メインスピンドル１１１には、被加工物（たとえば棒材）を把持固定するための図示しないチャック手段が設けられている。また、メインスピンドルユニット１１０には、被加工物を加工位置の近傍で軸支するためのガイドブッシュ１１２が設けられている。このチャック手段及び／又はガイドブッシュ１１２は、上述の第１保持部を構成する。また、図２に示すように、メインスピンドルユニット１１０には、メインスピンドル１１１を回転させるメインスピンドルモータ１１３、メインスピンドルエンコーダ１１４、メインスピンドルＺ軸サーボモータ１１７が設けられている。なお、メインスピンドルＺ軸サーボモータ１１７などの、メインスピンドル１１１のＺ軸駆動系は、上記軸線Ｚに沿ってメインスピンドル１１１を移動可能に構成されている。
【００２８】
サブスピンドル１２１には後述する保持具を固定するためのチャック１２２が設けられている。また、サブスピンドルユニット１２０には、サブスピンドル１２１を回転させるサブスピンドルモータ１２３、サブスピンドルエンコーダ１２４、サブスピンドルＸ軸サーボモータ１２５、サブスピンドルＺ軸サーボモータ１２７が設けられている。ここで、サブスピンドル１２１のＺ軸駆動系は上記軸線Ｚに沿ってサブスピンドル１２１を移動可能に構成されている。
【００２９】
加工ユニット１３０には、２つの加工手段１３１Ａ及び１３１Ｂが設けられ、それぞれにおいて工具ＳＡ，ＳＢを把持して加工を施すことができるように構成されている。また、それぞれの加工手段１３１Ａ，１３１Ｂを回転駆動するための工具回転モータ１３３Ａ，１３３Ｂと、加工手段１３１Ａ，１３１Ｂを移動させるためのＡＸ軸加工サーボモータ１３５Ａ及びＢＸ軸加工サーボモータ１３５Ｂと、ＡＹ軸加工サーボモータ１３６Ａ及びＢＹ軸加工サーボモータ１３６Ｂとを備えている。
【００３０】
以上のように構成されている加工装置１００において、図５に示すように、メインスピンドル１１１はＺ１軸方向（軸線Ｚの方向）に移動可能に構成され、また、サブスピンドル１２１はＺ２軸方向（軸線Ｚの方向）に移動可能に構成されている。さらに、サブスピンドル１２１はＺ２軸方向に直交するＸ２軸方向にも移動可能に構成されている。
【００３１】
また、加工ユニット１３０においては、図６に示すように、加工手段１３１Ａ，１３１ＢがＡＸ軸及びＡＹ軸、ＢＸ軸及びＢＹ軸のそれぞれ２軸に沿って移動可能に構成されている。なお、加工手段１３１Ａ，１３１Ｂにおいては工具ＳＡ及びＳＢを図示しているが、工具ＳＡはホブカッタであり、工具ＳＢはシングルカッタである。図示例では、本発明を説明する都合上、２種類の加工手段（刃物台及び工具）１３１Ａ，１３１Ｂを備えている様子を示すが、実際には、いずれか一方のみを備えていても構わない。
【００３２】
加工装置１００は、図１に示すように、制御部１００Ａと、操作部１００Ｂと、動作部１００Ｃ，１００Ｄとを有する。制御部１００Ａには、記憶回路１０１、データ分配手段１０２、補完回路１０３、Ａ／Ｄ変換回路１０４、比較回路１０５、ドライブ回路１０６などが設けられ、ドライブ回路１０６によって上記の各サーボモータや回転駆動モータを駆動するように構成されている。操作部１００Ｂには、設定スイッチ類１０７と、入力キー１０８と、表示手段１０９とを有し、種々の操作を行うことができ、各種パラメータなどを入力することができ、さらに各種の表示を行うことができるように構成されている。この操作部１００Ｂに対する操作状態に基づいて、制御部１００Ａは動作部１００Ｃ，１００Ｄを制御する。動作部１００Ｃは、回転駆動部の例示であり、上記メインスピンドルモータ１１３、サブスピンドルモータ１２３、工具回転モータ１３３Ａ，１３３Ｂに相当する。また、動作部１００Ｄは各部に設けられた各軸の例示であり、実際には上述の各軸Ｚ１，Ｚ２、Ｘ２，ＡＸ、ＡＹ、ＢＸ、ＢＹを駆動する各制御系（サーボ系）に相当する。
【００３３】
次に、上記の加工装置１００のサブスピンドル１２１に設けられたチャック１２２に固定される本発明に係る保持具１２８について説明する。図７は、サブスピンドル１２１のチャック１２２の構造を示す拡大断面図である。図７においては、そのチャック（固定部材）１２２に、通常の加工装置において用いられるコレット（把持部材）１２９が装着されている状態を示す。本発明に係る保持具１２８は図８に示されている。この保持具１２８は、図７に示すコレット１２９の代わりにチャック１２２内に挿入され、固定される。このため、コレット１２９を介して保持具１２８を固定する場合に較べて、固定精度（軸精度）を高めることができる。
【００３４】
図８に示すように、保持具１２８は、支持部材（スリーブ）１２８Ａと、この支持部材１２８Ａの先端部に取り付けられた第２保持部１２８Ｂとを備えている。支持部材１２８Ａは、上記のチャック１２２に位置決め固定されるために必要な外形を備えている。第２保持部１２８Ｂは、支持部材１２８Ａに対してＺ２軸（軸線Ｚ、以下、単に「軸線」という。）方向に移動自在に案内されている。また、第２保持部１２８Ｂは、支持部材１２８Ａに対して軸線回りに回転自在に取り付けられている。
【００３５】
図９にも示すように、第２保持部１２８Ｂは、被加工物Ｗ（Ｗ′）を保持する先端部１２８Ｂ−１と、この先端部１２８Ｂ−１から後方（図示右側）へ伸びる軸部１２８Ｂ−２と、軸部１２８Ｂ−２の後方にて支持部材１２８Ａの内部に配置される基端部１２８Ｂ−３とを有する。軸部１２８Ｂ−２は、基端部１２８Ｂ−３から先端部１２８Ｂ−１に向けて徐々に細くなるテーパ形状を有する。より具体的には、軸部１２８Ｂ−２は、基端部１２８Ｂ−３から先端部１２８Ｂ−１までの軸線方向の外縁形状が凹曲線状になる態様で徐々に縮径した形状を備えている。これによって、図示のように円盤状の工具（シングルカッタ）ＳＢを被加工物Ｗ（Ｗ′）に対して軸線方向（図示左右方向）に相対的に移動させながら加工を行っても、工具ＳＢが第２保持部１２８Ｂに抵触しないように構成されている。
【００３６】
支持部材１２８Ａの内部には、コイルバネなどの弾性部材１２８Ｃが収容されている。この弾性部材１２８Ｃは、第２保持部１２８Ｂの基端部１２８Ｂ−３と、支持部材１２８Ａに螺合された調整部材１２８Ｄとの間に圧縮状態で収容されている。調整部材１２８Ｄの背後には停止ネジ１２８Ｅが支持部材１２４Ａ内に螺合され、調整部材１２８Ｄの位置ずれを防止している。調整部材１２８Ｄの位置を調整することによって、弾性部材１２８Ｃの圧縮状態を変えることができ、それによって、弾性部材１２８Ｃにより第２保持部１２８Ｂに与えられる軸線方向の弾性力の大きさを調整することができるようになっている。したがって、上記の弾性部材１２８Ｃと調整部材１２８Ｄは上記の押圧手段を構成する。
【００３７】
なお、図８に示してあるように、被加工物Ｗ′を独立した部品（図示例では歯車部品）として、その図示左側の端部をメインスピンドル１１１のチャック（図示せず）などによって把持固定し、その反対側の端部を図示の保持具１２８によって保持してもよく、或いはまた、図中に示すように、被加工物Ｗを棒状材とし、この被加工物Ｗの先端部近傍の所定範囲を加工部位、すなわち加工を施す対象にしても構わない。なお、以下の説明においては、被処理物Ｗを加工する場合を前提とするが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
図１０には、第２保持部１２８Ｂの先端部１２８Ｂ−１の断面形状例を示す。図１０（ａ）に示す先端部１２８Ｂ−１は円錐状の凹部１２８Ｂ−１ａを備えている。そして、被加工物の軸端Ｗ１の外縁が凹部１２８Ｂ−１ａの円錐内面に当接するように構成される。この場合、軸端Ｗ１と凹部１２８Ｂ−１の接触部位は軸線周りの円状に構成され、軸端Ｗ１と凹部１２８Ｂ−１の内面とは実質的に線接触状態となっている。すなわち、被加工物の軸端Ｗ１は円錐状の端面部を有するが、凹部１２８Ｂ−１ａの内面は、軸端Ｗ１の端面部よりも急傾斜の円錐面となっている。この保持具によれば、軸端Ｗ１の外径（外縁）を受けて保持するため、高い安定性を得ることができる。
【００３９】
図１０（ｂ）に示す先端部１２８Ｂ−１には、軸端Ｗ１の（円錐状の）端面部とほぼ合致する内面形状（円錐面）を有する凹部１２８Ｂ−１ｂが設けられている。これによって、軸端Ｗ１と凹部１２８Ｂ−１ｂとの接触部位が面接触状態になるため、軸端Ｗ１の外縁にバリが生ずることを防止できる。
【００４０】
図１０（ｃ）に示す先端部１２８Ｂ−１には、軸端Ｗ１の外径よりも小さい内径を有する凹部１２８Ｂ−１ｃが形成され、この凹部１２８Ｂ−１ｃの開口縁が軸端Ｗ１の端面部に線接触している。この接触部位は、軸線周りの円状に構成されている。この先端部１２８Ｂ−１は軸端Ｗ１の端面部に当接しているため、当該端面部にバリが発生しても軸端Ｗ１の機能（すなわち軸支される機能）にはほとんど影響を与えない。
【００４１】
図１０（ｄ）に示す先端部１２８Ｂ−１は、管状（中空）の軸端Ｗ２に対応する円錐状の突起部１２８Ｂ−１ｄを備えている。この突起部１２８Ｂ−１ｄの外面は、軸端Ｗ２の開口縁部に当接する。この例でも、先端部１２８Ｂ−１ｄは、軸端Ｗ２に対して軸線周りの円状に線接触した状態となる。
【００４２】
図１０（ｅ）に示す先端部１２８Ｂ−１は、斜め上方に向いた傾斜面１２４Ｂ−１ｅを備えている。この傾斜面１２８Ｂ−１ｅは、軸端Ｗ１を斜め下方から支持している。ここで、傾斜面１２８Ｂ−１ｅは、軸線方向から見た場合に円弧状に形成され、軸端Ｗ１を下方から円弧状に支持するように構成されることが好ましい。この場合、軸端Ｗ１と傾斜面１２８Ｂ−１ｅとが軸線周りの仮想円に沿って（すなわち円弧状に）線接触するように構成されることが望ましい。
【００４３】
上記のように構成された加工装置１００においては、メインスピンドル１１１に被加工物Ｗを把持固定し、サブスピンドル１２１に装着した保持具１２８の第２保持部１２８Ｂにより被加工物Ｗを軸線方向反対側から当接保持した保持状態とする。そして、Ｚ１軸及びＺ２軸を駆動して、メインスピンドル１１１及びサブスピンドル１２１を同期的に軸線方向に往復移動させながら、加工手段１３１Ａ，１３１Ｂを適用する。すなわち、加工手段１３１Ａ，１３１Ｂに装着された各種工具で被加工物Ｗを加工する。ここで、たとえば、図１１に示す歯車部品Ｇを加工する場合、たとえば、工具としてバイトを用いることにより、歯車部品Ｇの概形（外形）、すなわち、歯車Ｇ１、軸部Ｇ２，Ｇ３及び軸端Ｇ４，Ｇ５といった構造上の外径の段差構造、の形成を行う。また、円盤状の工具（シングルカッタ）ＳＢを用いることにより、歯車Ｇ１の歯割り加工を行うことができる。
【００４４】
上記の加工において、メインスピンドル１１１及びサブスピンドル１２１は軸線方向に同期的に移動させるが、両者を完全に同期させることは非常に困難である。特に、時計用などの微小な部品（歯車部品）を加工しようとする場合には、メインスピンドル１１１の軸線方向への移動量と、サブスピンドル１２１の軸線方向への移動量との差が被加工物Ｗの保持状態に大きく影響する。ところが、本実施形態では、第２保持部１２９Ｂは第１保持部であるメインスピンドル１１１のチャック部或いはガイドブッシュに対して移動可能に支持され、かつ、第１保持部に対して弾性部材１２８Ｃ及び調整部材１２８Ｄで構成される押圧手段により軸線方向に押圧されている。したがって、メインスピンドル１１１とサブスピンドル１２１に軸線方向の同期ずれが発生しても、第２保持部１２８Ｂが第１保持部に対して相対的に軸線方向に移動することにより、換言すれば、第２保持部１２８Ｂが支持部材１２８Ａに対して相対的に軸線方向に移動することにより、上記同期ずれを吸収することができる。
【００４５】
また、第２保持部１２８Ｂは、被加工物Ｗに対して常に上記の押圧手段によって押圧されているため、押圧手段による押圧力が常に被処理物Ｗと第２保持部１２８Ｂとの間に及ぼされた状態となっている。したがって、被加工物Ｗに対する第２保持部１２８Ｂによる保持力が安定し、従来のように保持力の低下に起因する被加工物Ｗの軸振れや保持力の過剰に起因する被加工物Ｗの損傷（当接部分における打痕傷、圧痕傷の発生、或いは、軸折れなど）を防止することができる。したがって、歯車部品の場合には、歯形形状の精度向上、軸端形状の精度向上、製品の歩留まり向上などを期することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、上記のように工具によって一つの歯を削り出した後に、被加工物Ｗを回転させて次の歯の削り出しを行うといったことを繰り返し行うことにより歯割り加工を行うようにしている。このとき、歯の削り出しの間においてメインスピンドル１１１とサブスピンドル１２１とを同期的に回転させ、次の歯の削り出し角度を工具位置に対応させるようにする。この場合、保持具１２８において、第２保持部１２８Ｂが支持部材１２８Ａに対して軸線回りに回転可能に支持されているため、換言すれば、第２保持部１２８Ｂが第１保持部（メインスピンドル１１１のチャックやガイドブッシュ）に対して回転可能に支持されているため、メインスピンドル１１１の回転量と、サブスピンドル１２１の回転量との間に僅かな回転ずれが発生しても、第２保持部１２８Ｂと支持部材１２８Ａとの間の相対的回転、換言すれば、第１保持部と第２保持部１２８Ｂとの間の相対的回転、でその回転ずれを吸収することができるというメリットがある。
【００４７】
上記の加工装置１００は、加工手段１３１Ａに装着されたホブカッタＳＡでホブ割り（ホブ切り）を行うことも可能である。この場合には、被加工物Ｗを上記と同様の保持状態とした上で、メインスピンドル１１１及びサブスピンドル１２１を同期的に回転させることによって、上記被加工物Ｗを回転させ、ここに、回転するホブカッタＳＡを適用することによって歯割り加工を行うことができる。この場合においても、上記の保持具１２８の構造によって被加工物Ｗの端部の保持力を安定させることができるため、軸振れや損傷の発生を防止でき、歯形精度の向上や軸端形状の精度向上を図ることができる。また、この場合においてメインスピンドル１１１とサブスピンドル１２１との間に回転ずれが発生しても、第２保持部１２８Ｂが支持部材１２８Ａに対して回転可能に支持されているため、換言すれば、第２保持部１２８Ｂが第１保持部に対して相対的に回転可能に支持されているため、上記の回転ずれを吸収することができる。したがって、被加工物Ｗと第２保持部１２８Ｂとの間の回転ずれをなくすことができるため、特に歯車部品の軸端の損傷を低減できる。
【００４８】
図１２には、上記実施形態の加工装置１００によって形成される歯車部品Ｇを用いた時計用歯車構造体の利用例を示す。この歯車構造体は、上記の歯車部品Ｇの軸部Ｇ２に歯車Ｈを圧入固定して成るものである。そして、軸端Ｇ４及びＧ５は、支持体Ｉ，Ｊに保持された軸受（ルビーなどの石材で構成された滑り軸受）Ｉａ，Ｊａにより回転自在に軸支される。図示例では、隣接する歯車Ｋと歯車Ｇ１とが噛合し、これにより、歯車部品Ｇに圧入固定された歯車Ｈと、歯車Ｋとの間で回転が伝達されるようになっている。
【００４９】
図１３には、上記のようにして製造された歯車部品を用いて構成した時計（腕時計）１０の内部構造を示す部分断面図である。この時計１０には、地板１１と、輪列受け１２との間に複数の歯車構造体が回転自在に軸支されている。これらの歯車構造体としては、駆動モータの一部を構成するロータカナを備えたロータ１３、このロータ１３に対して順次に噛合する、歯車構造体１４、１５（三番車）、１６（二番車）、１７、１８（筒車）、１９（四番車）などが挙げられる。
【００５０】
尚、本発明の加工装置及び歯車部品の製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５１】
たとえば、上記実施形態の保持機構では、第１保持部に相当するメインスピンドル１１１のチャックが被加工物Ｗを把持固定した状態で、第２保持部が被加工物Ｗの先端（軸端）に当接して保持するように構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１保持部と第２保持部の双方が被加工物を保持するものであっても構わない。
【００５２】
また、上記実施形態の保持機構では、被加工物Ｗを把持固定する第１保持部が軸線方向に固定され、被加工物Ｗに対して当接保持する第２保持部が軸線方向に移動可能で、かつ、被加工物Ｗ（或いは第１保持部）に対して押圧手段により押圧されている構成を有するが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２保持部を固定し、第１保持部を移動可能に構成してもよい。また、このとき、押圧手段は第１保持部と第２保持部のいずれか一方を他方に対して押圧するように構成されていればよい。
【００５３】
さらに、上記押圧手段は弾性部材１２８Ｃの弾性力を押圧力とするものであるが、本発明の押圧手段は上記のものに限定されるものではなく、エアなどの気体やオイルなどの液体などを用いた流体圧機構、その他の種々の公知手段を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の加工装置の制御構成を示す概略構成ブロック図。
【図２】実施形態の加工装置の全体構成を示す概略平面図。
【図３】実施形態の加工装置の全体構成を示す概略正面図。
【図４】実施形態の加工装置の全体構成を示す概略左側面図。
【図５】加工装置の軸構成を示す概略平面図。
【図６】加工装置の軸構成を示すための、装置中央からメインスピンドル側に見た様子を示す概略構成図。
【図７】サブスピンドルのチャック構造を示す拡大部分断面図。
【図８】実施形態の保持具の構造を示す拡大断面図。
【図９】保持具の第２保持部の外観を示す外観図。
【図１０】保持具の先端部の構成例及び保持状態を示す説明図（ａ）〜（ｅ）。
【図１１】製造された歯車部品の外観図。
【図１２】歯車部品の使用例を示す断面図。
【図１３】歯車部品を用いた時計の内部構造を示す断面図。
【符号の説明】
１００…加工装置
１１０…メインスピンドルユニット
１１１…メインスピンドル
１２０…サブスピンドルユニット
１２１…サブスピンドル
１２２…チャック
１２８…保持具
１２８Ａ…支持部材
１２８Ｂ…第２保持部
１２８Ｃ…弾性部材
１２８Ｄ…調整部材
１２８Ｂ−１…先端部
Ｗ…被加工物
Ｇ…歯車部品
Ｇ１…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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