(57)【要約】【課題】簡単な装置構成で高精度かつ幅広い形態の歯車に対して加工を行うことができる歯車チャック装置を提供する。【解決手段】歯車チャック装置１００は、被加工歯車９０における少なくとも３つの歯溝９１を構成する各歯面９１ａ，９１ｂを押圧するための押付け体１０５を備えている。押付け体１０５は、丸棒体の一方の端部に押付け面１０５ａが形成されるとともに他方の端部に受け面１０５ｂがそれぞれ形成されている。押付け面１０５ａは、歯面９１ａ，９１ｂにそれぞれ対向して平らに延びる２つの平面によって構成されている。各押付け体１０５は、それぞれ撓み変形可能な３つの変形部１０３に支持された３つの保持部１０４にそれぞれ保持されている。３つの保持部１０４は、外周部であるホルダ側摺動面１０４が傾斜面で構成されたガイド側摺動面１１０ａに摺動可能に接触した状態でホルダガイド１１０内にそれぞれ収容されている。【選択図】  図１
2016140943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸の回転中心軸上に被加工物である被加工歯車を同芯で保持する歯車チャック装置であって、
前記被加工歯車における少なくとも３つの歯溝内にそれぞれ挿入されて同各歯溝を構成する２つの歯面にそれぞれ押し付けられる押付け体と、
前記少なくとも３つの押付け体を前記被加工歯車の径方向外側でそれぞれ保持する保持部と、
前記保持部を前記被加工歯車の前記回転中心軸側に変位させることによって前記少なくとも３つの押付け体を前記被加工歯車に押し付けて同被加工歯車を保持させる押付け体押圧手段とを備え、
前記押付けピンは、
前記２つの歯面にそれぞれ押し付けられる押付け面が平らに延びる平面または前記２つの歯面に沿って延びる曲面で構成されていることを特徴とする歯車チャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載した歯車チャック装置において、
前記保持部は、
前記少なくとも３つの押付け体をそれぞれ前記被加工歯車の前記回転中心軸側への位置を調整する押付け体位置調整機構を備えていることを特徴とする歯車チャック装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した歯車チャック装置において、
前記押付け体は、丸棒状に形成されており、
前記保持部は、
前記押付け体を周方向に回転摺動可能な状態で保持する保持孔を有することを特徴とする歯車チャック装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した歯車チャック装置において、
前記押付け体押圧手段は、
前記保持部を前記被加工歯車の径方向に変位可能な可撓性を有して前記保持部と前記工作機械の主軸の軸方向に沿って進退するドローバーとの間に形成される変形部と、
前記保持部の外側面に接触するとともに前記ドローバーの進退方向のうちの一方の方向に沿って延びる傾斜面で構成されたガイド側摺動面とを有することを特徴とする歯車チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸の回転中心軸上に被加工物である被加工歯車を同芯で保持する歯車チャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯車の歯を成形した後に歯車の中心に中心孔を加工する旋盤、フライス盤またはマシニングセンタなどの各種工作機械においては、工作機械の回転中心軸に対して被加工物である被加工歯車の回転中心軸を一致させるために歯車チャック装置が用いられている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、被加工歯車における６つの歯溝内にそれぞれ嵌め込まれる鋼球、および被加工歯車の側面を押圧することにより被加工歯車を固定するワーク固定装置を備えた歯車チャック装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−９９２０５号公報
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された歯車チャック装置においては、被加工歯車の芯出しを行うための鋼球および被加工歯車を固定するワーク固定装置をそれぞれ備えているため、装置構成が複雑化および大型化するという問題がった。また、上記特許文献１に記載された歯車チャック装置においては、ワーク固定装置を構成するフィンガー爪が被加工歯車の前方、すなわち、被加工歯車の中心孔を加工する刃物が配置される側に張り出して設けられているため、フィンガー爪との物理的干渉を避けるために刃物が長尺のアームで支持されることによって中心孔の加工精度が低下するとともに加工可能な歯車の種類が限定されるという問題があった。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、簡単な装置構成で高精度かつ幅広い形態の歯車に対して加工を行うことができる歯車チャック装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、工作機械の主軸の回転中心軸上に被加工物である被加工歯車を同芯で保持する歯車チャック装置であって、被加工歯車における少なくとも３つの歯溝内にそれぞれ挿入されて同各歯溝を構成する２つの歯面にそれぞれ押し付けられる押付け体と、前記少なくとも３つの押付け体を被加工歯車の径方向外側でそれぞれ保持する保持部と、保持部を被加工歯車の回転中心軸側に変位させることによって前記少なくとも３つの押付け体を被加工歯車に押し付けて同被加工歯車を保持させる押付け体押圧手段とを備え、押付けピンは、前記２つの歯面にそれぞれ押し付けられる押付け面が平らに延びる平面または前記２つの歯面に沿って延びる曲面で構成されていることにある。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、歯車チャック装置は、被加工歯車における少なくとも３つの歯溝内に押し付けられる押付け体とこれらの各押付け体を各歯溝内にそれぞれ押し付ける押付け体押圧手段とを備えてこれらによって歯面を基準として被加工歯車の芯出しおよび固定を行なうため、被加工歯車を簡単な装置構成で高精度に保持することができるとともに、被加工歯車の側方が開放されていることによって幅広い形態の歯車に対して加工を行うことができる。また、歯車チャック装置は、被加工歯車の歯面に押し付けられる押付け体の押付け面が平面または歯面に沿う曲面で構成されているため、被加工歯車の歯面に押圧痕やキズを生じさせることなく保持することができる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記歯車チャック装置において、保持部は、前記少なくとも３つの押付け体をそれぞれ被加工歯車の回転中心軸側への位置を調整する押付け体位置調整機構を備えていることにある。
【００１０】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、歯車チャック装置は、各押付け体を被加工歯車の回転中心軸側に対する位置を調整可能に保持する押付け体位置調整機構を備えているため、工作機械の回転中心軸に対して被加工歯車の回転中心軸を正確に一致させることができる。これにより、歯車チャック装置は、工作機械による被加工歯車の加工精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記歯車チャック装置において、押付け体は、丸棒状に形成されており、保持部は、押付け体を周方向に回転摺動可能な状態で保持する保持孔を有することにある。
【００１２】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、歯車チャック装置は、押付け体が丸棒状に形成されているとともに保持部が押付け体を周方向に回転摺動可能な状態で保持する保持孔を有しているため、被加工歯車の取り付けおよび取り外しの際に押付け体を回転摺動させることによってこれらの作業を容易にすることができる。特に、被加工歯車がはすば歯車など歯溝が捻じれて形成されている歯車においては有効である。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記歯車チャック装置において、押付け体押圧手段は、保持部を被加工歯車の径方向に変位可能な可撓性を有して保持部と工作機械の主軸の軸方向に沿って進退するドローバーとの間に形成される変形部と、保持部の外側面に接触するとともにドローバーの進退方向のうちの一方の方向に沿って延びる傾斜面で構成されたガイド側摺動面とを有することにある。
【００１４】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、歯車チャック装置は、押付け体押圧手段がドローバーに繋がった変形部とドローバーの進退方向の一方に沿って延びる傾斜面で構成されたガイド側摺動面とを備えて構成されているため、ドローバーが進行または後退することによって変形部の撓み変形を介して保持部が被加工歯車側に変位する。これにより、歯車チャック装置は、３つの保持部がそれぞれ保持した３つの押付け体を同時に被加工歯車に対して接近または離隔することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る歯車チャック装置の構成の概略を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す歯車チャック装置における押付け体ホルダおよびワーク受け体の構成の概略を被加工歯車を保持した状態で示す正面図である。
【図３】図２に示す押付け体が被加工歯車の歯溝内で歯面を押圧している状態を部分的に示す拡大正面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、図１に示す歯車チャック装置における押付け体の構成の概略を示しており、（Ａ）は押付け体の側面図であり、（Ｂ）は押付け体の正面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、図１に示す歯車チャック装置における調整ボルトの構成の概略を示しており、（Ａ）は調整ボルトの側面図であり、（Ｂ）は調整ボルトの正面図である。
【図６】本発明の変形例に係る歯車チャック装置の構成の概略を示す側面断面図である。
【図７】図６に示す歯車チャック装置の構成の概略を示す正面図である。
【図８】本発明の他の変形例に係る押付け体が被加工歯車の歯溝内で歯面を押圧している状態を部分的に示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る歯車チャック装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る歯車チャック装置１００の構成の概略を示す断面側面図である。この歯車チャック装置１００は、旋盤、フライス盤またはマシニングセンタなどの工作機械において回転駆動する主軸に取り付けられて被加工物である被加工歯車９０を着脱自在に保持する機械装置である。なお、図１においては、被加工歯車９０を二点鎖線で示している。
【００１７】
（歯車チャック装置１００の構成）
歯車チャック装置１００は、押付け体ホルダ１０１を備えている。押付け体ホルダ１０１は、押付け体１０５を被加工歯車９０の歯溝９１に押し付け可能に保持する部品であり、金属材料を筒状に形成して構成されている。より具体的には、押付け体ホルダ１０１は、主として、基部１０２，変形部１０３および保持部１０４を備えて構成されている。
【００１８】
基部１０２は、円筒状に形成されるとともにその内周面に後述するホルダナット１１３がネジ嵌合する雌ネジが形成されている。変形部１０３は、基部１０２の両端面のうちの一方（図示右側）の端面における周方向上で均等な間隔の３つの位置からそれぞれ軸方向に延びて張り出す部分であり、基部１０２の外周面に沿って曲面状に湾曲した板状に形成されている。これら３つの変形部１０３は、押付け体ホルダ１０１の中心軸に対して内側および外側にそれぞれ撓み変形する弾性を有して形成されている。
【００１９】
保持部１０４は、図２に示すように、押付け体１０５を着脱自在に保持する部分であり、３つの変形部１０３の一方の端部からそれぞれ押付け体ホルダ１０１の径方向外側および内側にそれぞれ張り出して形成されている。この場合、３つの保持部１０４の各外周面には、後述するホルダガイド１１０上を摺動するために径方向外側にテーパ状に広がるホルダ側摺動面１０４ａが形成されている。また、３つの保持部１０４の各内周面１０４ｂは、被加工歯車９０の外径よりも若干大きな内径の円弧面に形成されている。
【００２０】
一方、これら３つの保持部１０４の内部には、内周面１０４ｂからホルダ側摺動面１０４ａに貫通した状態で保持孔１０４ｃがそれぞれ形成されるとともに、これらの各保持孔１０４ｃ内に押付け体１０５がそれぞれ設けられている。また、保持部１０４の内部には、前記３つの押付け体１０５にそれぞれ直交する方向に調整ボルト１０６が設けられている。
【００２１】
押付け体１０５は、図３および図４（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すように、被加工歯車９０の歯溝９１を構成する２つの歯面９１ａ，９１ｂにそれぞれ押し付けられるピン状の部品であり、丸棒体の一方の端部に押付け面１０５ａが形成されるとともに他方の端部に受け面１０５ｂがそれぞれ形成されている。この押付け体１０５は、被加工歯車９０の歯面９１ａ，９１ｂよりも高い耐摩耗性の材料（工具鋼など）または表面処理（表面焼入れ、窒化処理または浸炭処理など）によって形成されている。
【００２２】
押付け面１０５ａは、被加工歯車９０の２つの歯面９１ａ，９１ｂにそれぞれ押し付けられる部分であり、歯面９１ａ，９１ｂにそれぞれ対向して平らに延びる２つの平面によって構成されている。この場合、押付け面１０５ａを構成する２つの平面は、押付け面１０５ａが歯溝９１内に挿入されたとき歯面９１ａ，９１ｂにそれぞれ接触する角度で形成されるとともに、２つの平面が互いに交わる頂点、すなわち、押付け体１０５における一方の先端部は曲面で構成されている。したがって、押付け面１０５ａを構成する２つの平面は、被加工歯車９０の歯溝形状に応じた角度で形成される。なお、押付け面１０５ａは、２つの平面の角度を３０°以上かつ５０°以下、好ましくは４０°に設定することにより幅広い歯車に共通して用いることができる。
【００２３】
受け面１０５ｂは、調整ボルト１０６によって押される部分であり、外側に向かって先細りする円錐状に形成されている。この押付け体１０５は、保持部１０４の内部において押付け体ホルダ１０１の中心軸方向（径方向）および押付け体１０５の周方向にそれぞれ摺動可能な状態で嵌合している。この場合、保持部１０４には、押付け体１０５の位置や周方向の向きを固定するためのセットビス１０５ｃが押付け体１０５に直交する方向に設けられている。
【００２４】
調整ボルト１０６は、図５（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すように、保持部１０４の内周面からの押付け体１０５の突出量を規定するための軸状の部品であり、主として、ネジ部１０６ａ、第１案内部１０６ｂ、押し部１０６ｃおよび第２案内部１０６ｄによって構成されている。ネジ部１０６ａは、調整ボルト１０６が保持部１０４内でネジ嵌合する部分であり、雄ネジによって構成されている。第１案内部１０６ｂは、第２案内部１０６ｄと協働して保持部１０４内で調整ボルト１０６を押付け体１０５に直交する方向に案内および姿勢維持させるための部分であり、円柱状に形成されている。
【００２５】
押し部１０６ｃは、押付け体１０５の受け面１０５ｂを押して押付け体１０５を被加工歯車９０側に変位させる部分であり、第２案内部１０６ｄ側に向かってテーパ状に広がって形成されている。第２案内部１０６ｄは、前記第１案内部１０６ｂと協働して保持部１０４内で調整ボルト１０６を押付け体１０５に直交する方向に案内および姿勢維持させるための部分であり、円柱状に形成されている。この第２案内部１０６ｄの端面には、調整ボルト１０６を保持部１０４内で回転させるための凹状の六角穴が形成されている。
【００２６】
そして、この調整ボルト１０６は、第２案内部１０６ｄの端面が保持部１０４の端面に露出した状態で保持部１０４の内部において押付け体１０５に直交する方向にネジ部１０６ａがネジ嵌合している。この場合、保持部１０４には、調整ボルト１０６の位置や回転方向を固定するためのセットビス１０６ｅが調整ボルト１０６に直交する方向に設けられている。
【００２７】
ホルダガイド１１０は、押付け体ホルダ１０１を押付け体ホルダ１０１の軸方向に摺動可能に保持しつつ３つの保持部１０４を内側に変位させるための部品であり、金属材料を円筒状に形成して構成されている。このホルダガイド１１０における一方（図示右側）の端部側の内周部には、ガイド側摺動面１１０ａが形成されている。ガイド側摺動面１１０ａは、押付け体ホルダ１０１における３つのホルダ側摺動面１０４ａが摺動して保持部１０４をそれぞれ内側に変位させるための部分であり、軸方向外側に向かってテーパ状に広がって形成されている。このホルダガイド１１０は、ホルダガイド１１０における一方（図示右側）の端部側がフランジ状に張り出して形成されており、この張り出した部分が外筒１１１の端面にボルトによって固定されている。
【００２８】
外筒１１１は、ホルダガイド１１０を収容した状態で保持する部品であり、金属材料を円筒状に形成して構成されている。この外筒１１１には、ホルダガイド１１０が取り付けられる側とは反対側の端面に外筒ベース１１２がボルトによって取り付けられている。外筒ベース１１２は、歯車チャック装置１００を図示しない工作機械の主軸に取り付けるための部品であり、金属材料を円筒状に形成して構成されている。この外筒ベース１１２には、外筒１１１が取り付けられる側とは反対側に工作機械の主軸に嵌合させる円筒状の連結部１１２ａが形成されるとともに、工作機械の主軸から延びるドローバーＤＢが貫通する貫通孔１１２ｂが形成されている。なお、図１においては、ドローバーＤＢを二点鎖線で示している。
【００２９】
ホルダナット１１３は、押付け体ホルダ１０１を押付け体ホルダ１０１の中心軸線方向に進退させるための部品であり、金属製の円筒体の外周部の周方向における３つの位置から径方向外側に張り出す羽部１１３ａを備えて構成されている。これら３つの羽部１１３ａは、押付け体ホルダ１０１の基部１０２の内周面にネジ嵌合する部分であり雄ネジが形成されている。このホルダナット１１３は、円筒体内部にドローバー連結具１１４を備えた状態で円筒体の外周部がワーク受けベース１１５に保持されている。
【００３０】
ドローバー連結具１１４は、工作機械の主軸から延びるドローバーＤＢの先端部をホルダナット１１３に連結するための部品であり、金属材料を円筒状に形成して構成されている。このドローバー連結具１１４は、一方（図示左側）の端部側にドローバーＤＢの先端部がネジ嵌合するとともに他方（図示右側）の端部がリング板状のキャップ１１６を介してホルダナット１１３にボルトによって取り付けられている。
【００３１】
ワーク受けベース１１５は、ホルダナット１１３をホルダナット１１３の中心軸方向に進退可能な状態で収容しつつワーク受け体１１７を支持する部品であり、金属製の円筒体の一方（図示左側）の端部が張り出したフランジ状に形成されている。このワーク受けベース１１５は、円筒体の一部に前記３つの羽部１１３ａが貫通する貫通孔が形成されている。また、ワーク受けベース１１５は、径方向外側に張り出すフランジ部１１５ａがホルダガイド１１０の内周面に嵌合するとともにフランジ部１１５ａとは反対側の端部にワーク受け体１１７が設けられている。
【００３２】
ワーク受け体１１７は、押付け体ホルダ１０１によって保持される被加工歯車９０の中心軸方向の位置を規定するための部品であり、金属材料を円筒状に形成して構成されている。このワーク受け体１１７は、一方（図示左側）の端部にワーク受けベース１１５の端面に突き当てられて内周部に嵌合する嵌合部１１７ａが形成されるとともに、嵌合部１１７ａとは反対側の端部に突出した状態で３つのワーク受け部１１７ｂがそれぞれ形成されている。これらのワーク受け部１１７ｂは、被加工歯車９０の側面が突き当てられる部分であり、ワーク受け体１１７の端面に周方向に沿って均等に配置されている。本実施形態においては、ワーク受け部１１７ｂは、被加工歯車９０の歯溝の中央部に押付け体１０５が位置する突出量で形成されている。なお、図２においては、ワーク受け体１１７は、二点鎖線細線で示している。
【００３３】
（歯車チャック装置１００の作動）
次に、上記のように構成した歯車チャック装置１００の作動について説明する。この歯車チャック装置１００は、被加工歯車９０における中心部に貫通孔からなる中心孔９２を切削加工により機械加工する工作機械（例えば、旋盤）の主軸（図示せず）に取り付けられる。この場合、歯車チャック装置１００は、工作機械が備えるドローバーＤＢの先端部にドローバー連結具１１４が連結された状態で外筒ベース１１２の連結部１１２ａが工作機械の主軸に取り付けられる。
【００３４】
まず、作業者は、３つの押付け体１０５の位置決めを行う。この押付け体１０５の位置決めとは、押付け体１０５によって保持される被加工歯車９０の回転中心軸と旋盤の主軸の回転中心軸とを一致させる作業である。具体的には、作業者は、被加工歯車９０における歯溝９０、歯面９１ａ，９１ｂおよび中心孔９２などの各部が正確に成形された理想的な完成品であるマスター歯車９０Ｍを用意して３つの押付け体１０５によって仮チャックさせる。
【００３５】
この場合、作業者は、歯車チャック装置１００におけるセットビス１０５ｃ，１０６ｅを弛めて各押付け体１０５および各調整ボルト１０６をそれぞれ各軸方向および各周方向に摺動可能なフリーな状態とするとともに調整ボルト１０６を図示しない工具を用いて回動操作することにより調整ボルト１０６を保持部１０４の端面側に変位させる。これにより、押付け体１０５は、調整ボルト１０６が保持部１０４の端面側に変位することによって保持部１０４内において保持部１０４の径方向外側への変位が可能となる。
【００３６】
次いで、作業者は、マスター歯車９０Ｍを３つの押付け体１０５の内側に挿入してワーク受け体１１７のワーク受け部１１７ｂに突き当てた後、各押付け体１０５の先端部を歯溝９１内に進入させて各押付け面１０５ａを歯面９１ａ，９１ｂに接触させる。この場合、作業者は、各押付け体１０５がフリーな状態であるため、歯溝９１の形状や位置に沿って各押付け体１０５を軸方向および周方向にそれぞれ摺動させながら各押付け体１０５の位置や向きを決めることができる。また、作業者は、調整ボルト１０６を保持部１０４内に捩じ込むことによって押付け体１０５を保持部１０４の内周面１０４ｂから突出、すなわち、マスター歯車９０Ｍ側に突出させることができる。
【００３７】
次いで、作業者は、工作機械を操作することによりドローバーＤＢを引かせて図示左側に変位させる（図１において破線矢印参照）。これにより、歯車チャック装置１００は、ドローバー連結具１１４、ホルダナット１１３を介して押付け体ホルダ１０１が図示左側にスライド変位する。この場合、押付け体ホルダ１０１は、保持部１０４が撓み変形可能な変形部１０３に支持された状態でホルダ側摺動面１０４ａを介してホルダガイド１１０のガイド側摺動面１１０ａに接触している。このため、保持部１０４は、押付け体ホルダ１０１のスライド変位に応じてガイド側摺動面１１０ａに押されることによって変形部１０３の撓み変形（図１において破線矢印参照）を介してマスター歯車９０Ｍ側に変位する。
【００３８】
この場合、押付け体１０５は、保持部１０４内にて軸方向および周方向にそれぞれ摺動可能に保持されているため、マスター歯車９０Ｍの歯面９１ａ，９１ｂに押し付けられることによって軸方向および周方向にそれぞれ摺動変位して押付け面１０５ａが歯面９１ａ，９１ｂに押し付けられる（図２および図３参照）。これによって、マスター歯車９０Ｍは、３つの押付け体１０５によって保持される。すなわち、ドローバー連結具１１４、ホルダナット１１３、押付け体ホルダ１０１およびホルダガイド１１０が、本発明に係る押付け体押圧手段に相当する。
【００３９】
次いで、作業者は、中心孔９２の芯振れを測定可能なダイヤルゲージなどの芯振れ測定器（図示せず）を用いてマスター歯車９０Ｍの回転中心軸を工作機械の主軸の回転中心軸に合わせる。この場合、作業者は、３つの調整ボルト１０６の回動操作を介して３つの押付け体１０５の突出量を調整することにより３つの押付け体１０５がマスター歯車９０Ｍを保持する位置を調整することでマスター歯車９０Ｍの回転中心軸を工作機械の主軸の回転中心軸に合わせることができる。
【００４０】
次いで、作業者は、マスター歯車９０Ｍの回転中心軸が工作機械の主軸の回転中心軸に合わせた場合には、セットビス１０５ｃ，１０６ｅを締めて押付け体１０５および調整ボルト１０６の各位置を固定する。これにより、歯車チャック装置１００は、３つの押付け体１０５が被加工歯車９０の回転中心軸を工作機械の主軸の回転中心軸上に位置させて被加工歯車９０を保持することができる位置に固定化される。すなわち、調整ボルト１０６が、本発明に係る押付け体位置調整機構に相当する。
【００４１】
次いで、作業者は、工作機械を操作することによりドローバーＤＢを押し出させて図示右側に変位させる。これにより、歯車チャック装置１００は、ドローバー連結具１１４、ホルダナット１１３を介して押付け体ホルダ１０１が図示右側にスライド変位するため、保持部１０４がホルダナット１１３側に変位してマスター歯車９０Ｍの保持状態が解除される。したがって、作業者は、３つの保持部１０４の内側からマスター歯車９０Ｍを取り出すことによって３つの押付け体１０５の位置決め作業を終えることができる。
【００４２】
次に、作業者は、被加工歯車９０に中心孔９２の機械加工を行うために被加工歯車９０を歯車チャック装置１００に保持させる。具体的には、作業者は、被加工歯車９０を用意して歯車チャック装置１００に保持させる。この場合、被加工歯車９０は、金属材料への歯切り加工による歯溝９１の形成および歯面９１ａ，９１ｂの硬度調整のための熱処理などが施されたものが用意される。つまり、被加工歯車９０は、歯面９１ａ，９１ｂの加工が完了（実質的な成形が完了）している。なお、この場合、被加工歯車９０は、中心孔９２の下孔が加工されていることが好ましいが、下穴が加工されていなくてもよい。
【００４３】
次いで、作業者は、被加工歯車９０を３つの押付け体１０５の内側に挿入してワーク受け体１１７のワーク受け部１１７ｂに突き当てた後、各押付け体１０５の先端部を歯溝９１内に進入させて各押付け面１０５ａを歯面９１ａ，９１ｂに接触させることにより被加工歯車９０を仮保持させる。この場合、作業者は、被加工歯車９０が平歯車の場合には被加工歯車９０を工作機械の主軸の回転中心軸に平行に挿し込み、被加工歯車９０がはすば歯車の場合には被加工歯車９０を工作機械の主軸の回転中心軸を中心として回転させながら挿し込む。また、この場合、作業者は、押付け体１０５における変形部１０３が工作機械の主軸の回転中心軸に平行に延びて保持部１０４が被加工歯車９０を掴まない開放状態であるため、被加工歯車９０を円滑に挿し込むことができる。
【００４４】
次いで、作業者は、工作機械を操作することによりドローバーＤＢを引かせて図示左側に変位させる（図１において破線矢印参照）。これにより、歯車チャック装置１００は、前記と同様に、ドローバー連結具１１４、ホルダナット１１３を介して押付け体ホルダ１０１が図示左側にスライド変位するため、３つの押付け体１０５が被加工歯車９０の回転中心軸側に押し出されて被加工歯車９０の歯面９１ａ，９１ｂそれぞれに押し付けられる（図２および図３参照）。
【００４５】
この場合、押付け体１０５の押付け面１０５ａは平面で形成されているとともに、歯面９１ａ，９１ｂはインボリュート曲線で構成された曲面で構成されている。このため、歯車チャック装置１００は、押付け面１０５ａが歯面９１ａ，９１ｂに対して線接触または両者のうちの少なくとも一方の弾性変形による面接触によって接触するため、押付け面１０５ａの押付けによって歯面９１ａ，９１ｂに押圧痕やキズを生じさせることなく被加工歯車９０を保持することができる。
【００４６】
次いで、作業者は、被加工歯車９０の中心孔９２に対して機械加工を行う。具体的には、作業者は、工作機械を操作することによって主軸を回転させて歯車チャック装置１００および被加工歯車９０を回転させるとともに工作機械が備える刃物を被加工歯車９０に接触させて中心孔９２の切削加工を行う。この場合においても、歯車チャック装置１００は、押付け面１０５ａが歯面９１ａ，９１ｂに対して線接触または面接触しているため、歯面９１ａ，９１ｂに押付け面１０５ａによる押圧痕やキズを生じさせることなく被加工歯車９０を加工することができる。また、歯車チャック装置１００は、仕上げられた歯面９１ａ，９１ｂを介して被加工歯車９０を保持するとともに、マスター歯車９０Ｍによる芯出し作業によって被加工歯車９０の回転中心軸が工作機械の主軸の回転中心軸に一致しているため、中心孔９２を高精度に加工することができる。なお、この機械加工において歯車チャック装置１００および被加工歯車９０を固定しておき、被加工歯車９０に機械加工を行う刃物を回転させて機械加工を行ってもよいことは当然である。
【００４７】
次に、作業者は、被加工歯車９０の中心孔９２の機械加工を終えた場合には、工作機械を操作することによりドローバーＤＢを押し出させて図示右側に変位させる。これにより、歯車チャック装置１００は、前記と同様に、ドローバー連結具１１４、ホルダナット１１３を介して押付け体ホルダ１０１が図示右側にスライド変位するため、保持部１０４がホルダナット１１３側に変位してマスター歯車９０Ｍの保持状態が解除される。したがって、作業者は、３つの保持部１０４の内側から被加工歯車９０を取り出すことによって被加工歯車９０への中心孔９２の機械加工作業を終えることができる。
【００４８】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、被加工歯車９０における３つの歯溝９１内に３つの押付け体１０５をそれぞれ押し付けて歯面９１ａ，９１ｂを基準として被加工歯車９０の芯出しおよび固定を行なうため、被加工歯車９０を簡単な装置構成で高精度に保持することができるとともに、被加工歯車９０の側方が開放されていることによって幅広い形態の歯車に対して加工を行うことができる。また、歯車チャック装置１００は、被加工歯車９０の歯面９１ａ，９１ｂに押し付けられる押付け体１０５の押付け面１０５ａが平面で構成されているため、被加工歯車９０の歯面９１ａ，９１ｂに押圧痕やキズを生じさせることなく保持することができる。
【００４９】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的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、変形例の説明においては、新たに符号を付さない上記実施形態と同様の部分については同じ符号を付している。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、歯車チャック装置１００は、変形部１０３およびガイド側摺動面１１０ａを備える押付け体押圧手段によって押付け体１０５を被加工歯車９０側に変位させて押し付けるように構成した。しかし、押付け体押圧手段は、押付け体１０５を被加工歯車の回転中心軸方向に変位させて歯面９１ａ，９１ｂに押し付けることができるように構成されていればよく、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
例えば、図６および図７にそれぞれ示すように、歯車チャック装置２００は、押付け体押圧手段としてチャック２１０で構成することができる。チャック２１０は、主として旋盤やフライス盤などの工作機械において被加工物を固定するために一般的に用いられている工具であり、円柱状のチャック本体２１１の端面上に被加工物の外側または内側から接近して被加工物の外周面または内周面を掴む複数のマスタージョー２１２（本変形例においては３つ）を有して構成されている。マスタージョー２１２は、チャック本体２１１内で放射状に配置されて径方向に変位する部品である。なお、図７においては、ワーク受け体２２０は、二点鎖線細線で示している。
【００５２】
このチャック２１０には、１つのワーク受け体２２０が取り付けられているとともに、その周囲に３つのジョーベース２２１を介して３つの保持部２２２がそれぞれ取り付けられている。ワーク受け体２２０は、上記実施形態におけるワーク受け体１１７と同様に構成されており、具体的には、嵌合部１１７ａに対応する嵌合部２２０ａおよびワーク受け部１１７ｂに対応するワーク受け部２２０ｂをそれぞれ備えて構成されている。このワーク受け体２２０は、嵌合部２２０ａの端面とワーク受け部２２０ｂの先端部との間で貫通した状態でエア孔２２０ｃが形成されている。エア孔２２０ｃは、工作機械側から供給される空気によって被加工歯車９０を図示しない受け部材に押し付けて固定するとともに供給する圧力変化を用いて被加工歯車９０の受け部材への密着度（平行度）の確認を行うための流路である。
【００５３】
３つのジョーベース２２１は、保持部２２２を保持する金属製の部品であり、チャック２１０におけるマスタージョー２１２にそれぞれ取り付けられている。３つの保持部２２２は、上記実施形態における保持部１０４に対応する金属製の部品であり、平面視で円弧状に湾曲したブロック体でそれぞれ構成されている。これらの保持部２２２は、上記実施形態における保持部１０４と同様に、保持孔１０４ｃに対応する保持孔２２２ｃ内に押付け体１０５を備えるとともにこの保持孔２２２ｃに直交する方向に調整ボルト１０６をそれぞれ備えてジョーベース２２１上にそれぞれ取り付けられる。また、保持部２２２は、上記実施形態における保持部１０４と同様に、内周面１０４ｂに対応する内周面２２２ｂを備えているが、外周面２２２ａはジョーベース２２１に対応する曲面に形成されている。
【００５４】
このように構成された歯車チャック装置２００においては、作業者は、工作機械を操作することによってチャック２１０におけるマスタージョーを図６における破線矢印方向に変位させた後、上記実施形態と同様にセットビス１０５ｃ，１０６および調整ボルト１０６を操作して保持部２２２の内側に配置される被加工歯車９０を押付け体１０５によって保持することができる（図３参照）。また、この歯車チャック装置２００においては、作業者は、工作機械を操作することによってエア孔２２０ｃを介して空気を吐出させてワーク受け体２２０上に配置される被加工歯車９０を図示しない受け部材に押し付けて保持することができる。
【００５５】
なお、本変形例に係る歯車チャック装置２００においては、チャック２１０は、３つのマスタージョー２１２を備えているが、マスタージョー２１２は２つでもよいし４つ以上であってもよいことは当然である。また、歯車チャック装置２００においては、エア孔２２０ｃを介して空気を吐出して被加工歯車９０をワーク受け面２２０ｂと図示しない受け部材とで保持するように構成したが、保持部２２２のみで被加工歯車９０を保持するようにしてもよいことは当然である。
【００５６】
また、上記実施形態および上記変形例においては、歯車チャック装置１００，２００は、被加工歯車９０の３つの歯溝９１内に押付け体１０５を挿入して被加工歯車９０を保持するように構成した。しかし、歯車チャック装置１００，２００は、被加工歯車９０における少なくとも３つの歯溝９１内に押付け体１０５を挿入して被加工歯車９０を保持するように構成すればよい。
【００５７】
また、上記実施形態および上記変形例においては、押付け体１０５における押付け面１０５ａを平面で構成した。しかし、押付け体１０５における押付け面１０５ａは、歯面９１ａ，９１ｂに対して線接触または面接触で接触すればよい。したがって、押付け体１０５における押付け面１０５ａは、例えば、図８に示すように、歯面９１ａ，９１ｂに沿って延びる曲面で構成することができる。この場合、押付け面１０５ａは、例えば、歯面９１ａ，９１ｂが凸状の曲面で構成されている場合には、凸状の曲面に沿って延びる凹状の曲面で構成される。なお、押付け面１０５ａは、凸状の曲面で構成することもできるものであり、この場合、押付け面１０５ａは歯面９１ａ，９１ｂと同じインボリュート曲線からなる曲面で構成することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態および上記変形例においては、押付け体１０５における押付け面１０５ａは、被加工歯車９０のピッチ円上の歯面９１ａ，９１ｂを押圧するように構成した。しかし、押付け体１０５における押付け面１０５ａは、歯面９１ａ，９１ｂを押圧すればよく、必ずしもピッチ円上でなくてもよい。したがって、押付け面１０５ａは、歯面９１ａ，９１ｂ上においてピッチ円から外れたピッチ円上以外の面上を押圧する平面または曲面に構成することもできる。この場合、歯車チャック装置１００は、被加工歯車９０を保持した際に万一歯面９１ａ，９１ｂ上に弾性変形を超える塑性変形による押圧痕やキズを生じさせた場合であっても被加工歯車９０の使用時におけるガタツキや異音の発生を抑制することができる。
【００５９】
また、上記実施形態および上記変形例においては、押付け体１０５は、保持部１０４，２２２の各保持孔１０４ｃ，２２２ｃ内で周方向および軸方向に摺動自在に保持されているとともに、調整ボルト１０６によって内周面１０４ｂ，２２２ｂからの突出量が調整可能に構成されている。これにより、歯車チャック装置１００，２００は、マスター歯車９０Ｍの把持や芯出し作業を行い易くすることができる。すなわち、歯車チャック装置１００，２００は、保持部１０４，２２２を高精度に位置決めして組付ける必要がない。
【００６０】
しかしながら、歯車チャック装置１００，２００は、押付け体１０５を保持部１０４，２２２に対して固定的に設けて構成することもできる。この場合、歯車チャック装置１００，２００は、被加工歯車９０の回転中心軸を工作機械の主軸の回転中心軸に一致するように保持部１０４，２２２を高精度に位置決めして組付ける必要があるが、保持部１０４，２２２に保持孔１０４ｃ，２２２ｃおよび調整ボルト１０６が不要となるとともにマスター歯車９０Ｍを用いて芯出し作業が不要となる。また、歯車チャック装置１００，２００は、保持部１０４，２２２に保持孔１０４ｃ，２２２ｃのみを設けて押付け体１０５を保持するように構成することによって、被加工歯車９０を脱着を用意にすることができる。
【００６１】
また、上記実施形態および上記変形例に係る歯車チャック装置１００，２００は、円筒状の歯車、具体的には、平歯車、はすば歯車、やまば歯車またはねじ歯車に広く適用することができる。また、上記実施形態および上記変形例に係る歯車チャック装置１００，２００は、旋盤、フライス盤、マシニングセンタ、研削盤またはボール盤などのホブ盤以外の各種工作機械に装着して使用することができるほか、被加工歯車９０に対して検査や測定を行う検査装置および測定装置に装着して使用することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
ＤＢ…ドローバー、
９０…被加工歯車、９０Ｍ…マスター歯車、９１…歯溝、９１ａ，９１ｂ…歯面、９２…中心孔、
１００…歯車チャック装置、
１０１…押付け体ホルダ、１０２…基部、１０３…変形部、１０４…保持部、１０４ａ…ホルダ側摺動面、１０４ｂ…内周面、１０４ｃ…保持孔、１０５…押付け体、１０５ａ…押付け面、１０５ｂ…受け面、１０５ｃ…セットビス、１０６…調節ボルト、１０６ａ…ネジ部、１０６ｂ…第１案内部、１０６ｃ…押し部、１０６ｄ…第２案内部、１０６ｅ…セットビス、
１１０…ホルダガイド、１１０ａ…ガイド側摺動面、１１１…外筒、１１２…外筒ベース、１１２ａ…連結部、１１２…貫通孔、１１３…ホルダナット、１１３ａ…羽根部、１１４…ドローバー連結具、１１５…ワーク受けベース、１１５ａ…フランジ部、１１６…キャップ、１１７…ワーク受け体、１１７ａ…嵌合部、１１７ｂ…ワーク受け部、
２００…歯車チャック装置、
２１０…チャック、２１１…チャック本体、２１２…マスタージョー、
２２０…ワーク受け体、２２０ａ…嵌合部、２２０ｂ…ワーク受け部、２２０ｃ…エア孔、２２１…ジョーベース、２２２…保持部、２２２ａ…外周面、２２２ｂ…内周面、２２２ｃ…保持孔。
【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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