JPS6028612B2 - かさ歯車の歯切装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、か３歯車の歯切装置に関するものである。

かさ歯車は全ての歯筋が頂点に向っており、頂点に最も
近い端すなわち小端から最も遠い端すなわち大端まで断
面の大きさが連続的に変っている。

従って、かさ歯車は平歯車に比らべ、その歯切りには困
難が多い。従釆においてこのかさ歯車の歯切り法として
は、平歯車におけると同様に型板法、成形法、創成法の
三つが存在するが、代表的なものとしては、前記型板を
使用したならい方式、ビルグラムやライネツカ方式、グ
リーン方式等が知られている。型板法のならい方式は、
すぐ歯歯車の形状を利用して円錐頂点よりある位置に型
板を配するとともにカッタを円錐頂点と型板とのあいだ
において、該カツタを常にピッチ円錐の点に向かうよう
にして型板に沿って直線往復運動をさせ、一歯ずつ切削
していくもので、切削能率が低く、また切られる歯車に
応じて型板を交換しなければならない不便がある。

これに対して、ピルグラムやラィネッカ方式は、仮想冠
歯車を想定し、これにかみあってころがるように歯車素
材を位置させるとともに、該歯車素材の取付軸の反対側
で仮想冠歯車の歯面の一方を表わすカッタに対して歯車
素材が仮想冠歯車の歯上をころがるような運動を与えて
切歯するもので、カッタの取付を変えて片面ずつ仕上げ
なければならないので、切削能率が極めて低いとともに
精度が得られない。

またグリーン方式は、冠歯車に回転を与えた揺動板の上
で冠歯車の歯の左右を表わす直線カッタを往復させ「
この冠歯車と理想的にかみあうように歯車素材を回転さ
せながら−歯ずつ削り出すことによりインポリュート歯
形を創成切歯するようになしたもので、前記ならい方式
のものよりは切削能率も高く、かつ精度も高いが、前記
ならい方式と同じくカッタを往復運動させて切削するの
で大幅な能率の向上は望めず、また回転するホブによる
連続切削にくらべて間欠的な切削となるので滑らかなイ
ンポリュート曲線が得られない欠点を有する。

本発明は、上記欠点にかんがみなされたもので、円錐状
の歯車素材（冠歯車「内かご歯車も含む）をその円錐状
素材軸を中心に回転するように保持し、この歯車素材を
低速回転せしめるとともに「該歯車素材を周期として回
転するカム板によって素材が歯車の歯のーピッチ分だけ
回転するあいだに歯丈け分だけ、歯車素材を円錐軸面で
揺動させ、高速回転カッタを素材母線方向に順次切削移
動してインポリュート等の歯形の創成運動を行ない、極
めて能率的で高精度に歯切りができるようになしたもの
である。

以下、本発明を添付図面に示す一実施例にもとずし、て
詳細に説明する。

図において、１が基台で、該基台１上には支持軸２を立
設してある。

また、この基台１上には該支持軸２の藤線を中心に回動
可能でその回動位置を適宜に調整して基台１に固定でき
る固定ベース８を配している。上記基台１は、平面略半
円形となっており、外形円弧の中心位置に上記支持軸２
が立設される。

また、該基台１１こは、上面に支持軸２を中心とした半
円状の案内溝３，３，３を、周面に歯形部４を形成して
いる。そして「この案内溝３，３，３内には支持軸２に
より一端部を枢支された固定ベース５の下面から突出し
たローラＳ，６，６が収納される。また、該歯形部４に
は固定ベース５の端部に固定した回動＆暦調整部７のピ
ニオン８をかみあわせている。この回動位置調整部７は
、固定ベース５に取付けられた保持ケース９に回転自在
に縦挿保持され前記ピニオン８を下端に装着したピニオ
ン軸１０のウオームホィル１１と、該ウオームホイル１
１にかみあうウオーム１２と、ウオーム軸１３を回転操
作するためにその一端部に固着された調整ッマミ１４と
によって構成され、調整ッマミ１４を回転操作してウオ
ーム１２でウオームホィル１１を介してピニオン軸１０
を回転せしめて歯形部４とかみあうピニオン８によって
基台１の歯形部４に沿って固定ベース５を移動して、該
固定ベース５を基台１に対する任意回動位置に回動して
、その位置に固定保持するようになつている。上記固定
ベース５上には、支持軸２との距離を調整可能な転子５
１が配される。

この転子５１は、固定ベース５上に支持軸２と直角方向
の一対の案内溝１５，１５を設け、この案内溝１５，１
５に案内されてしゆう動可能な保持テーブル１６上にそ
の軸を直立して固定される。この保持テーブル１６は、
その下面に雌ねじ片１９と案内溝】５，１５内に収納す
るローラ１７，１７とを突出せしめ、この雌合じ片１９
には該案内溝１５，１５と平行で固定ベース５の外端整
５ａに片持ちされた送りねじ村１８に螺合し、該送りね
じ村１８の後端部に固着したツマミ２０を回動操作する
ことで該保持テーブル１６なし、し転子５１を案内溝１
５，１５に沿って移動できるようになしてある。そして
ト上記固定ベース５の上方には、支持軸２に枢着された
揺動ベース２２を配している。

この揺動ベース２２上には、歯車素材Ｍの保持機構支持
材２４と、該歯車素材Ｍを回転せしめるとともに揺動ベ
ース２２を揺動せしめる回転揺動機構支持材２７とを、
それぞれ上記支持軸２との距離を調整可能に配している
。この保持機構支持材２４と回転揺動機構支持材２７と
は、前記固定ベース５上に保持テーブル１６を配したと
同様に、揺動ベース２２上に一対の案内溝２３，２３を
支持軸２と直角方向に形成し、この案内溝２３，２３内
に保持機構支持材２４と回転揺動機構支持材２７との下
面に突出した。−ラ１７，１７を収納する。そしてまた
「該保持機構支持材２４と回転揺動機構支持材２７とに
は雌ねじ片３０，３１を設け、この雌ねじ片３０，３１
には、揺動ベース２２の外端壁２２ａに片持ちされ議案
内溝２３，２３と平行な送りねじ杵２８，２９が螺合し
、該送りねじ好２８，２９の後端部に固着した調整ツマ
ミ３２，３３を回敷操作することで該保持機構支持材２
４と回転揺動機構支持材２７とは案内溝２３，２３に沿
って移動できるようになしてある。そして、上記保持機
構支持材２４には、先端に歯車素材Ｍをその鞠線の延長
が支持軸２の軸線の延長と直交するように保持する保持
筒３４を、該歯車素材Ｍの軸線延長部を回転軸として回
転自在に配してなる。

すなわち、保持筒３４と該保持筒３４の先端に保持され
る歯車素材Ｍとは同Ｄ軸上にあって保持筒３４の回転で
該歯車素材Ｍはその軸線を回転軸として回転せしめられ
る。なお、この保持筒３４にはブレーキ３５が配されて
いる。このブレーキ３５は、一端を枢支し一対のブレー
キバンド３９，３９を有し、このブレ−キバンド３９，
３９の自由端にはスプリング３７を作用させた制動力調
整ねじ杵３８を配してなる。そしてまた、上記回転揺動
機構支持材２７には、電動機４７によって回転される水
平軸４１て垂直軸４５とを配し、該水平軸４１はは上記
保持筒３４と同０上に位置しその先端を保持筒３４の後
端にキー連結部４０で抜差し可能に連結してある。

なお、この水平軸４１は電動機４７の駆動軸４４にウオ
ーム４３を設け、このウオーム４３とかみあうウオーム
ホイル４２により回転されるようになしてある。また、
該垂直軸４５は上部に水平軸４１が一回転する間に該垂
直軸４５を歯車の歯数回回転する歯車板４８，４９を連
結し、該垂直軸４５の揺動ベース２２の下方まで貴出し
た下端にはカム周面（リード曲面）を前記転子５１に圧
接するカム板５０を配している。このカム板５０を転子
５１に圧接するには、揺動ベース２２自体を転子５１方
向に付勢する定圧押圧シリンダ５２またはスプリングを
該揺動ベース２２にと基台１またはその他の固定部位と
間に配すればよいことは無論である。そして、上記保持
筒３４に保持された歯車素材Ｍの軸線を含む揺動面部に
は、該歯車素材Ｍの母線方向に低速で移動するカッタ刃
５３を設けてなる。

なお、図中、２１はベアリングを示すものである。

次に本実施例の作用を説明する。

保持筒３４の先端に歯車素材Ｍを固定し、調整ツマミ３
２を操作して、歯車素材Ｍの円錐頂点相方部が支持軸２
の鞄心延長線上に合致するように保持機構支持材２４を
揺動ベース２２上で移動調整し、また一方ッマミ３３を
回動操作して回転揺動機構支持材２７を移動させるとと
もに保持テーブル１６もッマミ２０で移動して転子５１
の軸とカム板５０の軸とを所望位置で一致させる。

次に高速回転するカッタ刃５３の先端が歯車素材Ｍの円
錐頂点を通るようにその高さおよび位置を調整するとと
もに、揺動ベース２２をカッタ刃５３から最も遠ざかる
揺動終端位置に合わせてから、調整ッマミ１４を操作し
て歯車素材Ｍの円錐母線がカツタ刃５３の移動軌跡と一
致するように固定ベース５を基台１に対する回転位置に
調整固定する。これらの位置調整が終了した後、カッタ
刃５３を回転させながら歯車素材Ｍの母線方向へ徐々に
移動させるとともに、電動機４７を始動すると、水平軸
４１ないし歯車素材Ｍは低速回転しながらカム板５０に
よってカッタ刃５３に近づいたり遠のいたり揺動運動が
行なわれ、カム板５０と水平軸４１の回転数の比に応じ
た枚数の歯が歯車素材Ｍの一端から他端に向ってカッタ
刃５３の送りに従がつて徐々に形成されるものである。
本発明は上記のごとき構造および作用であるため、カム
板５０のリード面を、求める歯車の歯形に対応する形状
としておけば「歯車素材Ｍは一回転の間に歯数回揺動し
て、カッタ刃の移動により一端（大径端）より他端（小
怪端）に向って順次歯形を連続的に形成することができ
る。特に本発明は、基台１上に回転位置調整可能な固定
ベース５を配しているため、カッタ刃５３の刃先の移動
軌跡と歯車素材Ｍの円錐母線とを合致させるのは、固定
ベース５の回動位置調整のみで容易に行なえ、各種ピッ
チ円錐角のかご歯車でも、容易に歯車素材をセットして
歯切りすることができる。また、本発明は転子５１とカ
ム板５０とにより揺動ベース２２を、支持軸２を揺動軸
として揺動するため、カム板５０のリード面の形成のみ
で求める歯形に合った正確な揺動が行なえ、この転子５
１とカム板５０とは支持軸２との距離を調整できるよう
になしているため、両者の調整で求めるかさ歯車の歯形
を正確に設定することができる。

この支持軸２から転子５１とカム板６０（正確には両者
の接線）までの距離は、該カム板５０のリード面をカム
板５０の中心軸よりどの程度の範囲で遍心させるかによ
って決定されるもので、基準歯形を得るには両者の相互
関係を正確に設定せねばならず「かつ、ことなるカム板
５８を使用して各種のかさ歯車を歯切りする際はそのカ
ム板５０に合せて支持軸２よりの距離を選定せねばなら
ず、本発明はこの選定が容易確実に行なえるものである
。またＬ本発明は、保持筒３４も支持軸２との距離を調
整可能となしてあるため〜歯車素材Ｍの頂点相当部を該
支持軸２の藤線上に合せることも容易であり、さらに、
前記カム板５０Ｇまこの保持筒３４のさらに後方に配す
るとともに、保持簿３４とは別個に支持軸２との距離を
調整できるようになしてあるため、揺動基準部となるカ
ム板５０のリードは実際に求める歯車の歯先面より歯元
面までの距離より大きくとれるため大変正確な歯切りを
行なえるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係るかさ歯車の歯切装置の一実施例を
示したもので、第１図は平面図、第２図は縦断正面拡大
図、第３図は第２図Ｘ−Ｘ線の断面図、第４図は第２図
Ｙ−Ｙ線の断面図、第５図は第２図Ｚ−Ｚ線の断面図、
第６図は第２図Ｗ−Ｗ線の縦少断面平面図「第７図は駆
動機構の断面図である。 １〜基台、２〜支持軸、５〜固定ベース、２２〜揺動ベ
ース、２４〜保持機構支持材、２７〜回転揺動機構支持
材、３４〜保持筒、４０〜キー連結部、４１〜水平軸、
４５〜垂直軸、４７〜電動機、４８，４９〜歯車板、５
０〜カム板、５１〜転子、５３〜カッタ刃。 矛ｆ図 図 Ｎ ふ オ３図 ガ４図 矛５図 オ６図 ガァ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基台１上に支持軸２を立設し、該基台１上には支持
   軸２の軸線を中心に回動可能でその回動位置を適宜に調
   整して基台１に固定できる固定ベース５を配し、 上記
   固定ベース５上には、支持軸２との距離を調整可能な転
   子５１を配し、 かつ、上記固定ベース５の上方には、
   支持軸２に枢着された揺動ベース２２を配し、 該揺動
   ベース２２上には、歯車素材Ｍの保持機構支持材２４と
   、該歯車素材Ｍを回転せしめるとともに揺動ベース２２
   を揺動せしめる回転揺動機構支持材２７とを、それぞれ
   上記支持軸２との距離を調整可能に配し、 上記保持機
   構支持材２４には、先端に歯車素材Ｍをその軸線の延長
   が支持軸２の軸線の延長と直交するように保持する保持
   筒３４を該歯車素材Ｍの軸線延長部を回転軸として回転
   自在に配し、 また、上記回転揺動機構支持材２７には
   、電動機４７によつて回転される水平軸４１と垂直軸４
   ５とを配し、該水平軸４１は上記保持筒３４と同心上に
   位置しその先端を保持筒３４の後端にキー連結部４０で
   抜差し可能に連結し、かつ、該垂直軸４５は上部に水平
   軸４１が一回転する間に該垂直軸４５を歯車の歯数回回
   転する歯車板４８，４９を連結し、該垂直軸４５の揺動
   ベース２２の下方まで貫出した下端にはカム周面を前記
   転子５１に圧接するカム板５０を配し、 さらに、歯車
   素材Ｍの軸線を含む揺動面部には該歯車素材Ｍの母線方
   向に低速で移動するカツタ刃５３を設けてなるかさ歯車
   の歯切装置。