(57)【要約】【課題】ワークの端面にフレがあっても歯溝のフレを低減することができる歯車加工機用クランプ治具の提供。【解決手段】ワーク１３の内径部１９に挿入されるサポートセンタ２０と、ワーク１３を一側から押さえる第１クランプ部２１と、ワーク１３を逆側から押さえる第２クランプ部２２とを有するものであって、第１クランプ部２１には、ワーク１３に対し反対側に球面４７が形成されるクランプ部材３８と、クランプ部材３８の球面４７に当接する球面座金５０とが設けられている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車加工が行われるワークの内径部に挿入されるサポートセンタと、該サポートセンタに挿入されたワークを一側から押さえる第１クランプ部と、前記サポートセンタに挿入されたワークを逆側から押さえる第２クランプ部とを有する歯車加工機用クランプ治具において、
前記第１クランプ部および前記第２クランプ部のうちの少なくともいずれか一方には、前記ワークに対し反対側に球面が形成されるクランプ部材と、該クランプ部材の前記球面に当接する球面座金とが設けられていることを特徴とする歯車加工機用クランプ治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯切り盤や歯車研削盤等の歯車加工機に用いられる歯車加工機用クランプ治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯車加工機用クランプ治具に関するものとして、例えば実開平３−４７７２２号公報に開示されたものがある。この種の歯車加工機用クランプ治具の従来のものは、歯車加工が行われるワークの内径部に挿入されるサポートセンタと、サポートセンタに挿入されたワークを下側から押さえる第１クランプ部と、サポートセンタに挿入されたワークを上側から押さえる第２クランプ部とを有する基本構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワークは前工程までの製造誤差を持った状態で歯車加工機にクランプされることになる。このような製造誤差のうち特に歯端面の平行度誤差による端面のフレがある場合には、サポートセンタで内径部を受けた状態でワークを第１クランプ部と第２クランプ部とでクランプすると、上記端面のフレによってサポートセンタに曲がりが生じてしまうことがあった。このようにサポートセンタに曲がりが生じた状態すなわちワークの芯出しが正確に行われていない状態で歯車加工が行われると、当然のことながら、歯溝のフレが大きくなってしまう。
【０００４】
近年、ワーク一つ当たりのサイクルタイムの短縮化のためにワークを多段に積み重ねて歯車加工することが一般に行われているが、このような多段積み加工を行うと、ワークの誤差が累積されることになり、その結果、上記のような問題がより顕著に生じてしまう。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ワークの端面にフレがあっても歯溝のフレを低減することができる歯車加工機用クランプ治具の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の歯車加工機用クランプ治具は、歯車加工が行われるワーク（例えば実施の形態におけるワーク１３）の内径部（例えば実施の形態における内径部１９）に挿入されるサポートセンタ（例えば実施の形態におけるサポートセンタ２０）と、該サポートセンタに挿入されたワークを一側から押さえる第１クランプ部（例えば実施の形態における上部クランプ部２１）と、前記サポートセンタに挿入されたワークを逆側から押さえる第２クランプ部（例えば実施の形態における下部クランプ部２２）とを有するものであって、前記第１クランプ部および前記第２クランプ部のうちの少なくともいずれか一方には、前記ワークに対し反対側に球面（例えば実施の形態における上端面４７）が形成されるクランプ部材（例えば実施の形態におけるクランプ部材３８）と、該クランプ部材の前記球面に当接する球面座金（例えば実施の形態における球面座金５０）とが設けられていることを特徴としている。
【０００７】
これにより、サポートセンタで内径部を受けた状態でワークを第１クランプ部と第２クランプ部とでクランプした場合に、ワークの端面にフレがあっても、第１クランプ部および第２クランプ部のうちの少なくともいずれか一方に設けられたクランプ部材が、そのワークに対し反対側に設けられた球面をこれに当接している球面座金に対し摺動させながら全体として傾動可能となっているため、このように傾動することによってフレの影響を吸収する。その結果、サポートセンタにワーク端面のフレの影響が及ぶことを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の歯車加工機用クランプ治具（以下クランプ治具と称す）を図面を参照して以下に説明する。
【０００９】
本実施形態のクランプ治具１１が設けられる歯車加工機１２は、図１に示すように、上下に複数段具体的には二段に積み重ねた状態のワーク１３を鉛直軸回りに回転させながらホブカッタ１４による歯切り加工で外歯を形成する歯切り盤（ホブ盤）であり、クランプ治具１１は歯車加工機１２に設けられてワーク１３を上記のような積み重ね状態でクランプする。
【００１０】
クランプ治具１１は、ワーク１３の回転軸である鉛直軸回りに回転可能かつ上下動可能な歯車加工機１２の上部のスライドコラム１７と、鉛直軸回りに回転可能な支持台１８との間に設けられるもので、鉛直方向に軸線を配置した状態でスライドコラム１７の下部に固定されるとともに円環状のワーク１３の内径部１９に挿入されるサポートセンタ２０と、鉛直方向に軸線を配置した状態でサポートセンタ２０に支持されるとともに、サポートセンタ２０に挿入されたワーク１３を鉛直方向に移動することで上側から押さえる上部クランプ部（第１クランプ部）２１と、鉛直方向に軸線を配置した状態で支持台１８に支持されるとともに、サポートセンタ２０に挿入されたワーク１３を逆側である下側から押さえる下部クランプ部（第２クランプ部）２２とを有している。
【００１１】
サポートセンタ２０は、上部に、最も大径でスライドコラム１７の下部に当接する上端大径部２４とこの上端大径部２４の下側の段部２５とを有しており、中間部にワーク１３の内径部１９に嵌合される芯出し部２６が設けられ、下部に歯車加工機１２の支持台１８の内側に設けられた引込部２７で引き込まれる係合部２８が設けられている。
【００１２】
下部クランプ部２２は、歯車加工機１２の回転可能な支持台１８上に同軸をなして固定される略円筒状の第１クランプ部材３０と、この第１クランプ部材３０上に同軸をなして固定される略円筒状の第２クランプ部材３１とを有している。この第２クランプ部材３１の上端面３２は、支持台１８の鉛直延在する回転軸線に対し直交しており、下側のワーク１３の外径側の下端面３３を下側から支持する。
【００１３】
上部クランプ部２１は、図２にも示すように、サポートセンタ２０の上端大径部２４の外径側に同軸に嵌合固定されて下方に延出する円筒状のケース３５と、ケース３５の下端に固定されてケース３５よりも半径方向内方に突出する円環状の受け板３６と、上部の大径部３７でケース３５の内径側に支持される略円筒状のクランプ部材３８とを有している。なお、クランプ部材３８は、その大径部３７が受け板３６により下方移動が規制されることで受け板３６およびケース３５に吊り下げられた状態となっている。また、クランプ部材３８の下部内径側には小径部３９が形成されている。
【００１４】
上部クランプ部２１は、サポートセンタ２０の段部２５と芯出し部２６との間の外径側に摺動可能に嵌合されるスリーブ４２と、スリーブ４２の上端フランジ部４１とサポートセンタ２０の段部２５との間に配置されてスリーブ４２を下方に付勢するスプリング４３とを有している。ここで、スリーブ４２は、クランプ部材３８に対しても摺動可能とされており、このクランプ部材３８の小径部３９で上端フランジ部４１の下方移動が規制される。
【００１５】
クランプ部材３８は、その下端面４５が軸線に対し直交しており、上側のワークの外径側の上端面４６を上側から押さえる。
【００１６】
そして、本実施形態において、上部クランプ部２１のクランプ部材３８は、そのワーク１３に対し反対側である上端面４７が、ワーク１３に対し反対側である上側に凸をなしかつ歯車加工機１２の回転軸に中心を配置する球面とされている。
【００１７】
加えて、本実施形態において、クランプ部材３８のワーク１３に対し反対側である上側には、クランプ部材３８の球面とされた上端面４７に当接する球面座金５０が、サポートセンタ２０の上端大径部２４との間に介装されている。この球面座金５０は、そのワーク１３側である下端面５１が、ワーク１３に対し反対側である上側に凸をなしかつクランプ部材３８の上端面４７と同じ形状の球面とされている。
【００１８】
ここで、サポートセンタ２０の上端大径部２４と受け板３６との間隔、ケース３５および受け板３６の内径等は、これらの内側に大径部３７を配置したクランプ部材３８が、その上端面４７において球面座金５０の下端面５１に案内されながらサポートセンタ２０の中心軸線に対し所定角度傾動可能となるように適宜のクリアランスをもつように設定されている。
【００１９】
以上のように構成されたクランプ治具１１は、ワーク１３をクランプする前の状態においては、歯車加工機１２のスライドコラム１７の上昇で上部クランプ部２１およびサポートセンタ２０が支持台１８上の下部クランプ部２２から上側に離間しており、この状態でワーク１３が複数具体的には二つ積み重ねた状態で下部クランプ２２の第２クランプ部材３１の上端面３１に載置される。
【００２０】
この状態で、歯車加工機１２のスライドコラム１７が下降すると、上部クランプ部２１およびサポートセンタ２０が下降し、サポートセンタ２０が両ワーク１３の内径部１９内に進入するとともに、スプリング４３で付勢されてクランプ部材３８よりも下方に最も突出した状態のスリーブ４２がワーク１３の内径側の上端面５２に当接してこれをスプリング４３の付勢力で仮押さえしながら、さらに上部クランプ部２１およびサポートセンタ２０が下降する。そして、上部クランプ部２１のクランプ部材３８の下端面４５がワーク１３の外径側の上端面４６に当接するとともに、サポートセンタ２０の芯出し部２６が両ワーク１３の内径部１９に嵌合する。
【００２１】
そして、サポートセンタ２０がその係合部２８において支持台１８よりも内側の引込部２７に係合しこの引込部２７で下方に引かれる。すると、上部クランプ部２１は、支持台１８上に載置されたワーク１３に当接しているクランプ部材３８がその上側の球面座金５０を介してサポートセンタ２０で下方に押され、その結果、上部クランプ部２１は複数のワーク１３を下部クランプ部２２とで上下からクランプする。
【００２２】
ここで、このようにサポートセンタ２０が引込部２７で下方に引かれることで、球面座金５０、クランプ部材３８、支持台１８上の複数のワーク１３が下方に押されたときに、図３に概念的に示すように、ワーク１３に端面４６のフレがあると、クランプ部材３８は、このフレに合わせて、その球面の上端面４７をこれに当接している球面座金５０の下端面５１に対し摺動させながら全体として傾動することによって、このフレを吸収しつつクランプ状態となる。
【００２３】
そして、このようにしてクランプ治具１１でクランプされた状態のワーク１３が支持台１８の回転により回転しながら、ホブカッタ１４で歯切り加工される。
【００２４】
以上に述べた本実施形態のクランプ治具１１によれば、サポートセンタ２０で内径部１９を受けた状態でワーク１３を上部クランプ部２１と下部クランプ部２２とでクランプした場合に、ワーク１３の端面にフレがあっても、上部クランプ部２１に設けられたクランプ部材３８が、そのワーク１３に対し反対側に設けられた球面からなる上端面４７をこれに当接している球面座金５０に対し摺動せながら全体として傾動することによってフレの影響を吸収する。その結果、ワーク１３の端面のフレの影響をサポートセンタ２０から切り離すことができ、サポートセンタ２０にワーク１３の端面のフレの影響が及ぶことを防止できる。
【００２５】
したがって、ワーク１３の端面にフレがあっても、サポートセンタ２０で適正に芯出しした状態でワーク１３をクランプすることができるため、ワーク１３に生じる歯溝のフレを低減することができる。特に、ワーク１３の誤差が累積される積み重ね加工においてその効果が大きい。
【００２６】
なお、以上の実施形態においては、上部クランプ部のみに、上記構成すなわちクランプ部材のワークに対し反対側に球面を形成しこの球面に当接する球面座金を設ける構成を採用する場合を例にとり説明したが、これに加えて、下部クランプ部に、上記構成すなわちクランプ部材のワークに対し反対側に球面を形成しこの球面に当接する球面座金を設ける構成を採用しても良い。勿論、下部クランプ部のみに、上記構成すなわちクランプ部材のワークに対し反対側に球面を形成しこの球面に当接する球面座金を設ける構成を採用しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の歯車加工機用クランプ治具によれば、サポートセンタで内径部を受けた状態でワークを第１クランプ部と第２クランプ部とでクランプした場合に、ワークの端面にフレがあっても、第１クランプ部および第２クランプ部のうちの少なくともいずれか一方に設けられたクランプ部材が、そのワークに対し反対側に設けられた球面をこれに当接している球面座金に対し摺動させながら全体として傾動することによってフレの影響を吸収する。その結果、サポートセンタにワーク端面のフレの影響が及ぶことを防止できる。
【００２８】
したがって、ワークの端面にフレがあっても、サポートセンタで適正に芯出しした状態でワークをクランプすることができるため、ワークに生じる歯溝のフレを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の歯車加工機用クランプ治具を示す正断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の歯車加工機用クランプ治具の要部を示す部分拡大正断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の歯車加工機用クランプ治具のクランプ状態を概念的に示す模式図である。
【符号の説明】
１３　ワーク
１９　内径部
２０　サポートセンタ
２１　上部クランプ部（第１クランプ部）
２２　下部クランプ部（第２クランプ部）
３８　クランプ部材
４７　上端面（球面）
５０　球面座金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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