(57)【要約】【課題】  倣い部材と回転工具の関係を工夫することにより、容易に加工を施すことができる加工装置を提供すること。【解決手段】  回転するワークの側面に対して進退自在に設置され上記側面に押し付けられてその外形を倣う倣い部材と、上記倣い部材と一体的に進退自在に設置され回転することにより上記ワークの外周に等ピッチで設けられた複数の凸部の先端両側縁部に加工を施す回転工具と、を具備し、上記回転工具は上記倣い部材が上記ワークの隣接する凸部相互間に入り切ったとき上記隣接する凸部の対向する側縁部に所定の加工が施される位置に設置されていることを特徴とするもの。【選択図】図５
2017113819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するワークの側面に対して進退自在に設置され上記側面に押し付けられてその外形を倣う倣い部材と、
上記倣い部材と一体的に進退自在に設置され回転することにより上記ワークの外周に等ピッチで設けられた複数の凸部の先端両側縁部に加工を施す回転工具と、
を具備し、
上記回転工具は上記倣い部材が上記ワークの隣接する凸部相互間に入り切ったとき上記隣接する凸部の対向する側縁部に所定の加工が施される位置に設置されていることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の加工装置において、
上記倣い部材は舌片状に形成されていることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の加工装置において、
上記回転工具はエンドミルであることを特徴とする加工装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、
上記ワークはギヤ又はスプロケットであることを特徴とする加工装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の加工装置において、
上記加工装置は面取加工又はバリ取り加工であることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ギヤ或いはスプロケット等、外周に複数の凸部を等ピッチで備えたワークの上記凸部の先端の両側縁部に面取加工やバリ取り加工を施す加工装置に係り、特に、倣い部材と回転工具の位置関係を工夫することにより、それらの加工を容易に施すことができるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤに面取加工を施す加工装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
なお、特許文献１は本件特許出願人によるものである。
特許文献１に記載された加工装置には、ワーク保持・回転手段があり、このワーク保持・回転手段によって、面取加工の対象となるワークを保持する。また、上記ワーク保持・回転手段にはワーク回転駆動手段があり、このワーク回転駆動手段によって上記保持されているワークを回転させる。
【０００３】
また、上記加工装置には倣い部材が設置された倣い手段と加工工具が設置された加工手段がある。回転される上記ワークに対して上記倣い部材を所定の押圧力で当接させて上記ワークの外形を倣い、それによって、上記加工工具を上記ワークの外形に沿って進退させながら、上記ワークの外周縁部に所定の面取加工を施す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成によると、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１に記載された加工装置では、倣い部材と加工工具の位置関係に起因して、ワークの外周縁部に対しては面取加工を施すことができるものの、例えば、ギヤの歯部の先端の両側縁部に対しては面取加工を施すことができないという問題があった。
この点に関して図６を参照して説明を補充する。図６はギヤ１０１の一部を示す図で、ギヤ１０１の歯部１０３の外周縁部１０５と、該歯部１０３の先端の両側縁部１０７、１０９を示している。
従来の面取装置の場合には、外周縁部１０５に対しては面取加工を施すことができるが、歯部１０３の先端の両側縁部１０７、１０９に対しては面取加工を施すことができなかった。
そのため、従来は、上記歯部１０３の先端の両側縁部１０７、１０９に対して手作業で面取加工を施しており、面倒で煩雑な作業を余儀なくされていた。
【０００６】
本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、外周に複数の凸部を等ピッチで備えたワークの上記凸部の先端の両側縁部に面取加工やバリ取り加工を容易に施すことができる加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１による加工装置は、回転するワークの側面に対して進退自在に設置され上記側面に押し付けられてその外形を倣う倣い部材と、上記倣い部材と一体的に進退自在に設置され回転することにより上記ワークの外周に等ピッチで設けられた複数の凸部の先端両側縁部に加工を施す回転工具と、を具備し、上記回転工具は上記倣い部材が上記ワークの隣接する凸部相互間に入り切ったとき上記隣接する凸部の対向する側縁部に所定の加工が施される位置に設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項２による加工装置は、請求項１記載の加工装置において、上記倣い部材は舌片状に形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３による加工装置は、請求項１又は請求項２に記載の加工装置において、上記回転工具はエンドミルであることを特徴とするものである。
また、請求項４による加工装置は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、上記ワークはギヤ又はスプロケットであることを特徴とするものである。
また、請求項５による加工装置は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の加工装置において、上記加工装置は面取加工又はバリ取り加工であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明の請求項１による加工装置によると、回転するワークの側面に対して進退自在に設置され上記側面に押し付けられてその外形を倣う倣い部材と、上記倣い部材と一体的に進退自在に設置され回転することにより上記ワークの外周に等ピッチで設けられた複数の凸部の先端両側縁部に加工を施す回転工具と、を具備し、上記回転工具は上記倣い部材が上記ワークの隣接する凸部相互間に入り切ったとき上記隣接する凸部の対向する側縁部に所定の加工が施される位置に設置されているので、上記凸部の先端両縁部に対して容易に加工を施すことができ、煩雑な手作業を余儀なくされることもない。
また、請求項２による加工装置によると、請求項１記載の加工装置において、上記倣い部材は舌片状に形成されているので、上記倣い部材の先端側を上記ワークの隣接する凸部の相互間に確実に入り込ませて上記凸部の先端両縁部に加工を施すことができる。
また、請求項３による加工装置によると、請求項１又は請求項２に記載の加工装置において、上記回転工具はエンドミルであるので、一般的な工具を用いて、容易に加工を施すことができる。
また、請求項４による加工装置によると、請求項１〜請求項３の何れかに記載の加工装置において、上記ワークはギヤ又はスプロケットであるので、ギヤやスプロケットの歯部の先端両縁部に加工を施すことができる。
また、請求項５による加工装置によると、請求項１〜請求項４の何れかに記載の加工装置において、上記加工装置は面取加工又はバリ取り加工であるので、容易に上記ワークの凸部の先端両縁部に面取加工又はバリ取り加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、加工装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す図で、加工装置の全体構成を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す図で、加工装置の主要な構成部材を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す図で、倣い部材及び回転工具付近を示す拡大側面図である。
【図５】本発明の一実施の形態を示す図で、図５（ａ）は倣い部材がギヤの歯部相互間に前進して入り込んでいる場合の、ギヤ、倣い部材、回転工具の位置関係を示す図、図５（ｂ）は倣い部材がギヤの歯部相互間から後退した場合の、ギヤ、倣い部材、回転工具の位置関係を示す図である。
【図６】従来例の説明に使用した図で、ギヤの一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。
この一実施の形態による加工装置１は、ワークＷとしてギヤを想定し、ワークＷの歯部Ｗ１の先端の両側縁部に面取加工を施すものである。以下、詳細に説明する。
なお、上記ワークＷの外周部には複数の歯部Ｗ１が周方向に等ピッチで形成されている。
【００１１】
例えば、図１、図２に示すように、加工装置１の下部には、矩形筺体状の基台７が設けられている。上記基台７は鋼板を溶接によって矩形筺体状にしたものや、鋳物によるフレームを矩形筺体状としたものによって構成されている。又、基台７の下面の各コーナ部には、加工装置１を移動させる際に使用する４個のキャスタ９と、加工装置１の位置を固定する際に使用する高さ調整が可能な４個の脚部１１が設けられている。
【００１２】
上記基台７の上方には、基台７より一回り大きな矩形筺体状の加工ボックス１３が設けられている。この加工ボックス１３は、基台７上に設けられる加工ヘッド１５や移動手段１７を覆うためのカバー部材であり、上記基台７と同様、角パイプ等の金属製の枠材を矩形枠状に組み立て、その後面と左右の側面と上面にパネル材を貼設すると共に、前面に開閉式の扉１９を取り付けた構成になっている。
【００１３】
上記基台７には、ワークＷを保持して回転させるワーク保持・回転手段２１が設けられている。このワーク保持・回転手段２１は、基台７上に突出した状態で設けられ、上記ワークＷを保持する３つの保持爪２４（図１、図３中１つのみを示す。）が放射方向に移動可能に設置されたワークチャック２３と、基台７の内部に設けられ、上記ワークチャック２３によって保持されたワークＷを回転させるワーク回転駆動手段２５を備えた構成になっている。
【００１４】
又、上記基台７上には、上記加工ヘッド１５を図１中左右方向（Ｙ軸方向）と上下方向（Ｚ軸方向）にそれぞれ往復移動させる移動手段１７が設けられている。すなわち、上記移動手段１７は、図１、図３中、左右方向（Ｙ軸方向）に移動する水平移動手段２７と、上下方向（Ｚ軸方向）に移動する垂直移動手段２９とから構成されている。
【００１５】
上記水平移動手段２７には、基台７上に衝立状に立ち上げられている垂直ベース３１がある。この垂直ベース３１の上面には図示しないガイド機構を介して調整ベース３３がＹ軸方向に往復動可能に設置されている。上記調整ベース３３には図示しない雌ネジブロックが固着されており、該雌ネジブロックには水平ネジ軸（図示せず）が螺合されていて、該水平ネジ軸の操作端には水平操作ハンドル３５が設けられている。上記水平操作ハンドル３５を操作して上記水平ネジ軸を回転させることで、上記雌ネジブロックを介して上記垂直ベース３１をＹ軸方向に往復動させ、それによって、上記調整ベース３３のＹ軸方向の位置が調整され、加工ヘッド１５のＹ軸方向の大まかな位置が決定される。
また、上記垂直ベース３１には固定ハンドル３７、３７（図１、図３中片側のみ示す。）が設置されており、該固定ハンドル３７、３７を操作することで、上記調整ベース３３のＹ軸方向の移動の規制と解除がなされる。
【００１６】
また、上記調整ベース３３の上面には一対の水平ガイドレール３９、３９（図中片側のみ示されている）が敷設されており、該水平ガイドレール３９、３９の夫々には左右２個ずつのリニアガイド４１、４１（図中片側のみ示されている）が係合されている。これら左右２個ずつのリニアガイド４１、４１の上側には水平スライドベース４３が設置されている。
また、加工装置１には上記加工ヘッド１５をＹ軸方向であって上記ワークＷに向かう方向に、常時一定の押圧力で押圧する押圧手段４５が設けられている。該押圧手段４５は、上記水平スライドベース４３に一端が接続されている紐体４７と、紐体４７の他端に接続されている錘４９と、上記紐体４７を巻回させる回転体５１と、を備えており、上記錘４９の荷重を上記紐体４７を介して水平スライドベース４３に伝えて、水平スライドベース４３と加工ヘッド１５を一定の押圧力によってワークＷ方向に付勢している。
又、図示しないシリンダ機構が設置されていて、そのシリンダ機構を機能させることにより、上記錘４９による上記水平スライドベース４３と加工ヘッド１５のワークＷ方向への押圧を解除できるように構成されている。
尚、上記錘４９の荷重作用方向は、上記回転体５１とは別の図示しない回転体を介して１８０度反転されていて、上記水平スライドベース４３と加工ヘッド１５を上記ワークＷ方向に押圧するように構成されている。
【００１７】
上記垂直移動手段２９は、上記水平スライドベース４３の前端寄りの上面から上方に向けて立ち上げられている垂直支持ベース５３と、該垂直支持ベース５３の前面に図示しないガイド機構を介して移動可能に設けられる垂直スライドベース５５と、該垂直スライドベース５５の背面に設けられる雌ネジブロック５７と、該雌ネジブロック５７に螺合する垂直ネジ軸５９と、該垂直ネジ軸５９の操作端に設けられている垂直操作ハンドル６１と、から構成されている。上記垂直操作ハンドル６１を適宜の方向に回転・操作することにより、上記垂直ネジ軸５９を同方向に回転させ、それによって、上記雌ネジブロック５７を介して垂直スライドベース５５を垂直方向（Ｚ軸方向）に上下動させる。
【００１８】
また、図３に示すように、上記加工ヘッド１５は、上記垂直スライドベース５５の前面側に設けられており、該垂直スライドベース５５と一体になって移動する。そして、該加工ヘッド１５には、加工装置１の主要な構成部材である加工手段６３と倣い手段６５とが搭載されている。上記加工手段６３は、図４に示すように、上記ワークＷの歯部Ｗ１の先端両側縁部８７ａ、８７ｂの図４中上側に回転工具６７を作用させて所望の面取加工を施す手段である。
上記加工手段６３にはカッタスピンドル６８があり、このカッタスピンドル６８は、スピンドルハウジング７０と図示しない駆動シャフトとこの駆動シャフトに一体に設けられたチャック部６９とから構成されている。そして、上記回転工具は６７は上記チャック部６９に取り付けられている。
なお、本実施の形態では、上記回転工具６７はエンドミルである。
【００１９】
また、図４に示すように、上記駆動シャフトの上端部は、カップリング７１を介して駆動モータ７２の出力軸と連結されている。上記駆動モータ７２は上記スライドベース５５の前面に下向きで取り付けられている。
そして、上記駆動モータ７２を駆動することにより、駆動モータ７２の出力軸、カップリング７１、駆動シャフト、チャック部６９を介して、回転工具６７が回転することになる。
【００２０】
上記倣い手段６５は、上記ワークＷの外周面の図３中下側に圧接されることにより上記ワークＷの輪郭形状を倣い、それによって、上記加工ヘッド１５を上記ワークＷの輪郭形状に沿って進退させるための手段である。上記倣い手段６５は、上記加工手段６３のカッタスピンドル６８の下面に固定される固定ブロック７３と、この固定ブロック７３の下方に、図示しない係合構造を介して、Ｙ軸方向に往復移動可能に設けられた中間ブロック７５と、この中間ブロック７５の下方に、同じく図示しない係合構造を介して、Ｘ軸方向に往復移動可能に設けられた取付ブロック７７と、該取付けブロック７７に取り付けられた倣い部材７９と、上記中間ブロック７５のＹ軸方向の位置を調整するための調整ノブ８１と、上記取付ブロック７７のＸ軸方向の位置を調整するための調整ノブ８３と、を具備した構成になっている。
上記倣い部材７９は上記取付ブロック７７に固定ねじ８４、８６によって着脱可能に取り付けられている。
上記調整ノブ８１にはＹ軸方向ねじ軸８２が連結されていて、このＹ軸方向ねじ軸８２に上記中間ブロック７５が螺合・配置されている。そして、上記調整ノブ８１を適宜の方向に回転操作することにより、上記中間ブロック７５をＹ軸方向に移動させる。
同様に、上記調整ノブ８３にはＸ軸方向ねじ軸（図示せず）が連結されていて、このＸ軸方向ねじ軸に上記取付ブロック７７が螺合・配置されている。そして、上記調整ノブ８３を適宜の方向に回転操作することにより、上記取付ブロック７７をＸ軸方向に移動させる。
【００２１】
上記倣い部材７９は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、舌片状に形成された部材である。すなわち、上記倣い部材７９の先端側（図５（ａ）中左端側）は上方（図５（ａ）中紙面垂直方向手前側）からみると略二等辺三角形状となっており、第１傾斜面８５ａと第２傾斜面８５ｂが形成されている。
また、上記回転工具６７は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、上記倣い部材７９の先端側（図５（ａ）中左端側）の上側（図５（ａ）中紙面垂直方向手前側）に配置されている。
【００２２】
上記回転工具６７は、図５（ａ）に示すように、上記倣い部材７９が上記ワークＷの隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１相互間に入り切ったときに、上記隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１の対向する側縁部８７ａ、８７ｂに所定幅の面取加工を施すことができる位置に設置されている。
なお、面取幅の調整は、例えば、上記倣い部材７９のＹ軸方向位置を調整することにより行われる。例えば、調整ノブ８１を回転操作して、倣い部材７９をＹ軸方向に前進させることにより、上記回転工具６７の上記倣い部材７９からのはみ出し量が小さくなり、それによって、面取幅も小さくなる。逆に、調整ノブ８１を回転操作して、倣い部材７９をＹ軸方向に後退させることにより、上記回転工具６７の上記倣い部材７９からのはみ出し量が大きくなり、それによって、面取幅も大きくなる。
また、それ以外にも、倣い部材７９を寸法や第１傾斜面８５ａ、第２傾斜面８５ｂの傾斜角度が異なる別のものに変える、回転工具６７を外径が異なる別のものに変える、等によっても、面取幅の調整は可能である。
【００２３】
次に、この一実施の形態に係る加工装置１の作用について説明する。
まず、作業者は加工ボックス１３の扉１９を開けて、ワークチャック２３にワークＷをセットし、例えば、図示しないハンドルの操作によって保持爪２４、２４、２４を上記ワークＷの内周面に押圧させることによって上記ワークＷをワークチャック２３に固定する。
なお、上記保持爪２４を上記ワークＷの内周面に当接するまで自動的に移動させて、上記ワークＷを保持させる場合もある。
また、調整ノブ８１、８３を操作することによって、回転工具６７と倣い部材７９の位置関係を調整しておく。特に、Ｙ軸方向に沿った回転工具６７と倣い部材７９の相対位置関係を調整し、それによって、面取幅を所定の値に設定しておく。
【００２４】
そして、水平操作ハンドル３５を回転・操作して調整ベース３３をＹ軸方向前方に適当量移動させて大まかな位置決めを行う。その位置は固定ハンドル３７、３７によって固定される。又、垂直操作ハンドル６１を回転・操作して、倣い部材７９のワークＷに対するＺ軸方向の位置を設定する。そして、図示しないシリンダ機構の機能を解除することにより、錘４９の荷重を水平スライド部材４１に作用させて、水平スライド部材４１と加工ヘッド１５をワークＷ方向に押し付ける。又、この時、回転工具６７のチャック位置を調整して、セットしたワークＷと回転工具６７の位置を最適な状態にする。
【００２５】
上記準備作業終了後、ワーク回転駆動手段２５と、加工手段６３の駆動モータ７２を起動して、最初にワークＷの歯部Ｗ１の先端の両側縁部８７ａ、８７ｂの上側の部分に面取加工を施す。
上記倣い部材７９の倣い作用によって、上記加工ヘッド１５が上記ワークＷの外形形状に沿って進退される。
そして、図５（ａ）に示すように、上記倣い部材７９が上記ワークＷの隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１相互間に入り切ったときに、回転工具６７によって上記隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１の先端の両側縁部８７ａ、８７ｂに所定幅の面取加工が施される。
【００２６】
上記図５（ａ）に示す状態から、例えば、上記ワークＷが矢印ａ方向に回転されると、図５（ｂ）に示すように、上記加工ヘッド１５はＹ軸方向に後退せられ、その状態では上記ワークＷに対する面取加工は行われない。
【００２７】
そして、上記ワークＷが矢印ａ方向に回転されると、再び、図５（ａ）に示すような状態に移行していき、それによって、次の隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１の先端の両側縁部８７ａ、８７ｂに所定幅の面取加工が施される。
以下、同様の作用が繰り返されることにより、ワークＷの全ての歯部Ｗ１の両側縁部８７ａ、８７ｂに所定幅の面取加工が施される。
【００２８】
次に、ワーク回転駆動手段２５と、加工手段６３の駆動モータ７２の駆動を停止し、水平操作ハンドル３５と垂直操作ハンドル６１を回して移動手段１７を退避方向に移動させる。
そして、ワークチャック２３を緩めて上記ワークＷを外す。外したワークＷを裏返し再び上記ワークチャック２３に固定する。そして、上述した準備作業と面取加工を実行して上記ワークＷの歯部Ｗ１の先端の両側縁部８７ａ、８７ｂの下側の部分に面取加工を施す。
【００２９】
以上、この一実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、ワークＷの歯部Ｗ１の先端両縁部８７ａ、８７ｂに面取加工を容易に施すことができ、従来、余儀なくされていた手作業による面倒で煩雑な作業を不要にすることができる。これは、上記回転工具６７と倣い部材７９の位置関係を工夫したからであり、上記倣い部材７９が上記ワークＷの隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１相互間に入り切ったとき、上記隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１の対向する先端両縁部８７ａ、８７ｂに所定幅の面取加工が施される位置に設置されているからである。
【００３０】
また、上記倣い部材７９は舌片状に形成されているので、上記倣い部材７９の先端側を上記ワークＷの隣接する歯部Ｗ１、Ｗ１相互間に確実に入り込ませてギヤの歯部の先端両縁部に面取加工を施すことができる。
【００３１】
また、上記回転工具６７は通常のエンドミルであり、このような一般的な工具を用いて、上記ワークＷの歯部Ｗ１の先端両縁部８７ａ、８７ｂに面取加工を容易に施すことができる。
【００３２】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記一実施の形態の場合には、ギヤの面取加工を例に挙げて説明したが、スプロケットの歯部に対する面取加工にも同様に適用可能である。
また、面取加工だけではなく、バリ取り加工、その他の加工にも適用可能である。
また、倣い部材の形状は、ワークの形状に対応して様々な場合が考えられる。
また、加工ヘッドを上記ワークに向かう方向に常時一定の押圧力で押圧する押圧手段は、錘を用いるもの以外にも、例えば、ばねのような弾性体を用いた構成のものでもよい。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、例えば、ギヤ或いはスプロケット等、外周に複数の凸部を等ピッチで備えたワークの上記凸部の先端の両側縁部に面取加工やバリ取り加工を施す加工装置に係り、特に、倣い部材と回転工具の位置関係を工夫することにより、それらの加工を容易に施すことができるように工夫したものに関し、例えば、自動車用の外歯車の歯部の先端両縁部に面取加工を施す加工装置に好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１  加工装置
６７  回転工具
７９  倣い部材
８７ａ  先端両側縁部
８７ｂ  先端両側縁部
Ｗ  ワーク
Ｗ１  歯部（凸部）
【図１】
2017113819.tif 000003
【図２】
2017113819.tif 000004
【図３】
2017113819.tif 000005
【図４】
2017113819.tif 000006
【図５】
2017113819.tif 000007
【図６】
2017113819.tif 000008