JPH0663818A - 円弧歯形を有するすぐばかさ歯車の加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】すぐばかさ歯車の歯面を円弧歯形に加工する際
に、該歯車と異なる仕様の歯車であっても各仕様毎の専
用刃具を用いることなく歯面を加工でき、かつ円滑な噛
合特性を有する歯車を加工することのできる加工装置を
提供する。 【構成】Ｘ軸方向に摺動自在なスライドテーブル２１上
に載置した、垂直軸線回りに回動自在なターンテーブル
２２に水平軸線回りに回動自在のインデックスシャフト
３を設け、その先端に歯車Ｗをクランプする。そして、
砥石４５をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に保持し、
砥石４５を歯溝Ｗa の歯底線に沿って移動させながらイ
ンデックスシャフト３とターンテーブル２２とを所定角
度回転させ、砥石に対する歯面の接触部分が歯元から歯
先に向って連続して移動しこの接触部分におけるはたけ
方向の接線が一定の割合で変化するようにし歯面を円弧
歯形に加工し得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、すぐばかさ歯車の歯面
を円弧歯形に加工することのできる加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の差動装置等に使用されるすぐば
かさ歯車は、レバサイクル歯切法により加工されてい
る。このレバサイクル歯切法とは、回転円板の外周に、
互いに異なった点を中心とする同一半径の凹円弧状の切
刃を有するブローチ刃状の複数の刃具を周設し、該回転
円板を歯すじ方向に往復させながら１回転させることに
より１個の歯溝を切削加工するものである。尚、歯面を
切削する刃具は凹円弧状に成形されており、加工された
歯面は円弧歯形に加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記レバサイクル歯切
法では、加工される歯面の形状を調整する場合に、複数
の刃具全てについて形状や取付位置を調整しなければな
らず、また加工する歯車の仕様が異なれば各仕様毎に専
用の刃具を用意しなければならない。また、このレバサ
イクル歯切法は刃具が周設された回転円板が１回転する
ことで歯面が形成されるので、滑らかな歯面が得られ
ず、該レバサイクル歯切法により加工された歯車は円滑
な噛合特性を得られない。

【０００４】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、す
ぐばかさ歯車の歯面を円弧歯形に加工する際に、歯車の
仕様が異なっても各仕様毎に専用の刃具を用いなくても
よく、かつ円滑な噛合特性を有する歯車を加工すること
のできる加工装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、垂直軸線回りに回転するターンテーブル上
にすぐばかさ歯車を水平軸線回りに回転自在に保持する
回動軸を設け、該歯車の歯面のはたけ方向に沿った曲率
半径より大きな曲率半径の凹円弧状の切刃が左右１対に
周設された回転刃具を該歯車に対して自在に可動し得る
よう保持し、該回転刃具を上記歯車の歯すじ方向に移動
させると共に、該回転刃具の移動に同期して歯面のはた
け方向に沿った接線の傾きが一定の割合で変化するよう
上記ターンテーブル及び回動軸を回転させ歯面を円弧歯
形に成形する制御手段を備えたことを特徴とする円弧歯
形を有する。

【０００６】

【作用】回転刃具を歯底線に沿って移動させながらター
ンテーブル及び回動軸を作動させ歯面が切刃に対して歯
元から歯先に向って連続して接触するようにし、この時
歯面のはたけ方向に沿った接線の傾きが一定の割合で変
化するようターンテーブル及び回動軸の作動量を制御す
ることにより、歯面は円弧形状に成形される。

【０００７】

【実施例】図１を参照して、加工装置１のベッド１１上
にはワークヘッド２とスピンドルヘッド４とが載置され
ている。該ワークヘッド２はＸ軸方向に摺動自在なスラ
イドテーブル２１と、該スライドテーブル２１上に載置
され垂直なＢ軸の軸線回りに回動自在なターンテーブル
２２とを備えている。そして、該ターンテーブル２２に
立設されたブラケット２３から水平なＣ軸の軸線回りに
回動自在なインデックスシャフト３を突設し、該インデ
ックスシャフト３の先端に被加工物であるギヤＷをクラ
ンプするようにした。

【０００８】一方、上記スピンドルユニット４は上記Ｘ
軸に直交するＹ軸方向に摺動自在のコラム４１と、該コ
ラム４１に搭載されＺ軸方向に沿って昇降自在のスピン
ドルユニット４２とを備えている。そして、該スピンド
ルユニット４２のスピンドル軸４３には砥石ホルダ４４
を介して砥石４５が取り付けられている。尚、該砥石４
５の周縁には図２に示すように、切刃となる半径ｒの凹
円弧状の研削部４６が左右１対に設けられている。

【０００９】この砥石４５でギヤＷの歯溝Ｗa を加工す
る際には、インデックスシャフト３の回動軸であるＣ軸
がＸ軸に対して平行になるようにＢ軸を回動させると共
に、砥石４５の幅方向の中心が該Ｃ軸の軸線の垂直上方
になる位置（図にＡで示す位置）まで一旦該砥石４５を
移動させる。また、歯溝Ｗａの溝幅方向中心も該Ｃ軸の
軸線の垂直上方に位置するようＢ軸を回動させ、図３に
示すように、砥石４５を歯溝Ｗa の大端部Ｗc 側から挿
入させ、続いてＺ軸に沿ってスピンドルユニット４２を
下降させ、これに連動するスライドテーブル２１のＸ軸
方向の移動によりギヤＷに対する相対運動として砥石４
５を小端部Ｗd 側に向って歯すじ方向に移動させる。

【００１０】また、図４に示すように、砥石４５の小端
部Ｗd 側への移動に連動して、Ｃ軸を所定角度回動する
と共に、Ｂ軸の回転によりギヤＷを歯底線Ｗb の頂点Ｗ
e を中心に回動させ、ギヤＷをＷ′に示す状態に移行さ
せると共に砥石４５をＹ軸に沿ってオフセットさせる。
この時、歯面Ｗf の研削部４６に対する接触部分は図３
の歯面Ｗf に破線で示す曲線状になり、砥石４５の移動
に伴ってこの接触部分は破線ａから破線ｃへと順次連続
して移動し接触部分におけるはたけ方向の接線の傾きが
一定の割合で変化するように制御し、これにより歯面Ｗ
f は小端部Ｗｄに向うに従って曲率半径が小さく、かつ
圧力角が増加する円弧形状に成形される。尚、該接触部
分が破線ａ・ｂ・ｃに示す状態になる場合のＶ−Ｖ断面
を各々図５の（ａ）（ｂ）（ｃ）として示す。

【００１１】上記工程により、歯溝Ｗａ を構成する１
対の歯面のうちの一方の加工が完了し、他方の歯面は砥
石４５を再度大端部Ｗc 側から小端部Ｗd 側へ送りなが
ら、Ｂ軸及びＣ軸を逆方向に回動させて加工する。そし
て、この工程を各歯溝について行うことによりギヤＷの
加工を完了する。

【００１２】そしてこのような制御を行うコントローラ
５は図６に示すように、加工装置１の各軸の作動を行う
サーボモータ（図示せず）をフィードバック制御する駆
動制御部５１と、各種設定値から各軸の作動量の関係式
を算出し、これに基づいて作成したＮＣプログラムを駆
動制御部５１に転送する演算部５２とから構成されてい
る。

【００１３】尚、上記実施例では刃具として砥石を用い
たがフライスカッタを用いて切削加工を行うように構成
してもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ターンテーブル及び回動軸の回動量を適宜変更する
ことにより、機種の異なるすぐばかさ歯車であっても刃
具を交換することなく所望の円弧形状の歯面に加工する
ことができる。また、刃具として砥石やフライスカッタ
を使用できるので切削加工のみならず研削加工も行な
え、円滑な噛合特性を有する歯車を加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による加工装置の構成を示す斜視図

【図２】 砥石の形状を示す断面図

【図３】 III 矢視断面図

【図４】 IV矢視図

【図５】 砥石と歯面の接触状態の変化を示すＶ−Ｖ断
面図

【図６】 コントローラの構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 加工装置 ２ ワークヘッド ３ インデックスシャフト ４ スピンドルヘッド ５ コントローラ ２２ ターンテーブル ４５ 砥石 ５１ 駆動制御部 ５２ 演算部 Ｗ ギヤ Ｗa 歯溝 Ｗb 歯底線 Ｗc 大端部 Ｗd 小端部 Ｗe 頂点 Ｗf 歯面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直軸線回りに回転するターンテーブ
   ル上にすぐばかさ歯車を水平軸線回りに回転自在に保持
   する回動軸を設け、該歯車の歯面のはたけ方向に沿った
   曲率半径より大きな曲率半径の凹円弧状の切刃が左右１
   対に周設された回転刃具を該歯車に対して自在に可動し
   得るよう保持し、該回転刃具を上記歯車の歯すじ方向に
   移動させると共に、該回転刃具の移動に同期して歯面の
   はたけ方向に沿った接線の傾きが一定の割合で変化する
   よう上記ターンテーブル及び回動軸を回転させ歯面を円
   弧歯形に成形する制御手段を備えたことを特徴とする円
   弧歯形を有するすぐばかさ歯車の加工装置。