(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯ワークと内歯砥石の歯同志を噛み合わせた後、一方を回転及び進退させ連れ回りながら歯面加工する歯面加工装置に用いられる外歯ワークのワーク固定装置において、
前記外歯ワークを回転可能及び前記外歯ワークの軸線方向に進退可能に保持する主軸を有するワーク支持機構と、
前記外歯ワークを前記主軸の一端面に接するように取り付けるための取付け部材と、
一端側において、その中心部に前記取付け部材を挿通する開口と、その開口の周囲に複数の保持穴とが形成され、他端側において、前記外歯ワークを内部に配し、前記主軸の主軸基準部に微少なクリアランスを持って嵌合するための開放口を有する袋穴が形成されたホルダと、
前記保持穴に挿通保持され、前記外歯ワークの歯の一部に接触し、前記ホルダ中心の法線に対して弾性を有するように設けられた保持部材と、
から構成され、
前記外歯ワークは外歯を基準とした中心に前記主軸の回転中心が合致するように前記主軸に設置されることを特徴とするワーク固定装置。
【請求項２】
前記保持部材の前記ホルダの内壁面からの突出量が、前記外歯ワークの厚さより小さいことを特徴とする請求項１に記載のワーク固定装置。
【請求項３】
外歯ワークと内歯砥石の歯同志を噛み合わせた後、一方を回転及び進退させ連れ回りながら歯面加工する歯面加工装置に用いられる外歯ワークのワーク固定方法において、該方法が、
一端側において取付け部材を挿通する開口と、その開口の周囲に複数の保持穴とが形成され、他端側において、外歯ワークを内部に配し、主軸に嵌合するための開放口を有する袋穴が形成されたホルダを用いて、前記外歯ワークを歯中心で挟持するための前記ホルダの複数の保持穴に前記ホルダ中心の法線に対して弾性を有する複数の保持部材を挿通し、前記ホルダの内壁面からの突出量が、前記外歯ワークの厚さより小さくなるように突出して固着する段階と、
前記保持部材の前記ホルダに対する内径側が、前記外歯ワークの外歯歯底に合致するように前記ホルダの袋穴内に前記外歯ワークを装入する段階と、
前記外歯ワークのワーク支持機構における前記主軸の主軸基準部に、前記ホルダの袋穴を微少なクリアランスを持って嵌合して、前記ホルダの袋穴内に前記外歯ワークの歯中心で配された前記外歯ワークを、外歯を基準とした中心に前記主軸の回転中心が合致するように前記主軸に設置する段階と、
前記外歯ワークを前記取付け部材により主軸に固着する段階と、
を含んでいて、
前記外歯ワークの複数の歯の一部を挟持することで、前記外歯ワークの歯中心で挟持された前記外歯ワークを、前記外歯ワークを支持するワーク支持機構の主軸の回転軸中心に取り付けることを特徴とするワーク固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外歯車、外歯スプライン等の外歯を有する製品の製造工程に使用される歯面加工装置に好適なワーク固定装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先に本出願は、特願平１１−３５１６１５号において、内歯を有したワーク（内歯ワーク）と外歯を有した砥石（外歯砥石）を歯同志を噛み合わせた後、一方を回転及び進退させ、他方を連れ回りながら歯面加工する内歯研削装置を提案している。しかしながら、この内歯研削装置は、内歯ワークの円形外周面を環状溝を有した３つのローラで挟持し、外歯砥石を支持装置によって回転可能かつ軸方向に往復動可能に支持したものである。
したがって、基本的に本発明が対象とする外歯を有したワーク（外歯ワーク）の歯面加工装置におけるワークの固定に利用できないものである。
【０００３】
一般に外歯を有したワーク（外歯ワーク）においては、例えば、冷鍛加工のような研削前工程から送られてきた加工前ワークの歯形状が、中心に対してバラツキを有した距離をもつ楕円、つまり歯先真円度が悪いワークが送られてくる。更には、この歯先真円度が悪い上に取り付けのための内径穴との同軸度ずれのワークも送られてくる。したがって、仮に上記した内歯研削装置におけるワークと砥石の支持を逆にして、この楕円成分を有し、且つ内径穴との同軸度のずれたワークを主軸（支持装置）に取り付けて歯面加工を行うと、楕円成分が除去されにくく、除去するには時間がかかり、取り代も多く必要となり、更には内径穴との同軸のずれたギアが加工されてしまうため、製品性能の低下に大きく影響するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、楕円成分を容易に除去でき、歯先真円度の精度の良い外歯ワークを製造することができると共に、楕円成分の加工取り代も少なく、加工時間の短縮を図れる歯面加工装置等に用いられる外歯ワークのワーク固定装置及びその方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のワーク固定装置及びその方法を提供する。
請求項１に記載のワーク固定装置は、外歯ワークを回転可能及び進退可能に保持する主軸を有するワーク支持機構と、外歯ワークを挟持する保持部材のための保持穴と、外歯ワークを内部に配し、主軸の主軸基準部に微少なクリアランスを持って嵌合するための片側が開放された袋穴を有するホルダと、保持穴に挿通保持され、ホルダ中心の法線方向に対して弾性を有し、外歯ワークを挟持する保持部材と、外歯ワークを主軸の一端に接するように取り付けるための取付け部材とより構成されていて、外歯ワークは外歯を基準とした中心に主軸の回転中心が合致するように主軸に設置される。
これにより、外歯ワークは保持部材によって外歯基準、即ち外歯中心で保持可能となる。この場合、保持部材はホルダ中心と同軸に設けられていることから、ホルダと主軸の軸芯を合わせて外歯ワークを主軸に設置することで、主軸中心と外歯基準の外歯ワーク中心とが合致して設置することができる。したがって、外歯ワークはその楕円度が最も小さくなるように配されるため、加工により楕円成分の除去が容易になることから加工時間も短縮できる。また、保持部材が径方向に弾性作用を有するようにしたので、外歯ワークは一層正確に外歯中心で保持されるようになる。
更に、本発明のワーク固定装置を用いたワーク保持によって、後工程でワーク内径を加工することにより、外歯基準で同軸の内径を有することができる。即ち、高精度な外歯ワークを製造することが可能となる。
【０００６】
請求項２のワーク固定装置は、保持部材のホルダの内壁面からの突出量が外歯ワークの厚さより小さくしたものであり、これにより、外歯ワークを主軸に取り付けた後、ホルダを抜く時に、主軸に取り付けた外歯ワークに働く余分な外力を小さく押えることが可能となり、外歯ワークのずれや傷等を防止できる。
【０００７】
請求項３のワーク固定方法は、外歯ワークを歯中心で挟持して、主軸の回転軸中心に外歯ワークを取り付けるようにした方法の手順を具体的に規定したもので、その作用効果は、請求項１と同様である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のワーク固定装置及びその方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態のワーク固定装置の縦断面図であり、図２は、本発明の外歯ワーク、ホルダ及び保持部材の関係を説明する側面図である。図１において、符号１は本発明のワーク固定装置であり、符号２は、外歯を有するワーク（外歯ワーク）である。この外歯ワーク２は、内周側に円形の開口２１を、外周側に歯形状に形成された外歯２２を有している。
【０００９】
符号３は、外歯ワーク２を内部に挟持するためのホルダである。このホルダ３は、一端側（反開放側）には、その中心部に後述する取付け部材を挿通する挿通穴３３と、この挿通穴３３を囲んで等間隔に配置された保持部材用の複数の保持穴３２とが設けられており、他端側（開放側）には、片側開放された袋穴３１が設けられている。
保持穴３２には、複数の保持部材４が嵌挿して固着され、袋穴３１側に突き出すように設けられる。保持部材４の数は、基本的に外歯ワーク２の外歯２２の数だけ設けられる。この保持部材４のホルダ３の内壁面３４から袋穴側への突出量ｓは、外歯ワーク２の厚さｔよりも小さくすることが好ましい。また、保持部材４は、ホルダ３の径方向への弾性を有している。
【００１０】
符号５は、外歯ワーク２を一端で保持し、回転可能且つ進退可能に支持するワーク支持装置（図示せず）の主軸であり、その一端面である取付け面５１に外歯ワーク２が接するように、取付け部材５２で取り付ける。主軸５の外周面は、主軸基準部５３であり、主軸５の回転振れが極小（例えば、０．５μｍ）となるように形成されている。
また、開放された袋穴３１の穴の径は、主軸５の外周面（主軸基準部）５３に嵌合される大きさに形成されている。
【００１１】
上記のように構成されたワーク固定装置１のワークの固定手順について説明する。
先ず、ホルダ３の保持穴３２に保持部材４を嵌挿する。このとき、保持部材４はホルダ３から脱落しないように固着される。この状態で、図２に示すように、保持部材４のホルダ３に対する内径側（内部側）が外歯ワーク２の外歯２２の歯底と合致するように、外歯ワーク２をホルダ３の袋穴３１内に装入する。
【００１２】
次に、ホルダ３の袋穴３１内に外歯基準、即ち歯中心に配された外歯ワーク２を主軸５に設置する。この設置に当っては、ホルダ３の袋穴３１は、主軸５の外周部である主軸基準部５３に微少なクリアランスをもって嵌合される。
最後に、ホルダ３の挿通穴３３から入れられた取付け部材５２により、主軸５の取付け面５１に当接して外歯ワーク２が主軸５に取り付けられる。
以上のようにして、外歯ワーク２は、外歯２２を基準とした中心に主軸５の回転中心が合致するように、主軸５に設置される。
なお、図３は、外歯ワーク２の外歯２２と内歯砥石６の内歯６１とを噛み合わせて、いずれか一方を回転及び軸方向に進退させ連れ回りながら、外歯２２の歯面の研削を行う外歯歯面加工を説明する図であり、本発明のワーク固定装置により主軸５に取り付けられた外歯ワーク２の歯面加工を行う場合には、前記保持部材４を固着したホルダ３は、取り除かれ、代わって内歯砥石６が外歯ワーク２に噛み合わされて、図３に示すように歯面加工が行われるものである。
【００１３】
なお、上記実施形態では、外歯ワーク２の歯底部を保持部材４が接触している構成を採用しているが、外歯ワーク２の歯側部で保持部材４が挟持する構成を採用することもできる。また、保持部材４の外歯ワーク２への接触形状を丸形状以外にも採用することができ、外歯ワーク２の歯先を挟持するような形状とすることもできる。
【００１４】
以上説明したように、本発明においては、外歯ワークは外歯基準で主軸に設置されるので、主軸回転中心での楕円量は最小の加工で楕円成分を除去でき、楕円の矯正が容易に行える。この矯正の容易さは、加工時間の短縮（高速加工）につながり、更には加工取り代も少なくすることが可能なため、材料の歩留り向上を図れる。
また、ホルダを外歯ワークから抜くときに、保持部材の突出量を外歯ワークの厚さより少なくすることで、主軸に取り付けた外歯ワークに作用する余分な外力を小さく押さえることが可能となり、外歯ワークのずれや傷等の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のワーク固定装置の縦断面図である。
【図２】本発明のワーク固定装置の外歯ワーク、ホルダ及び保持部材の関係を説明する図である。
【図３】外歯ワークの内歯砥石による歯面加工を説明する図である。
【符号の説明】
１…ワーク固定装置
２…外歯ワーク
２２…外歯
３…ホルダ
３１…袋穴
３２…保持穴
３３…挿通穴
４…保持部材
５…主軸
５２…取付け部材
５３…主軸の外周面（主軸基準部）
６…内歯砥石
【図１】
0003835236.tif 000002
【図２】
0003835236.tif 000003
【図３】
0003835236.tif 000004