JP5842235B2 - 歯車加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工歯車に、内歯車状の工具を噛合させて加工を行う歯車加工装置に関する。

従来より、歯車に対する仕上げ加工として、例えばホーニング加工が知られている。これらの加工においては、加工対象となる被加工歯車と砥石用歯車とを互いにかみ合わせた状態で、回転させて仕上げ加工を行っている。

例えば、特許文献１には、ホーニング加工を行う歯車加工装置が記載されている。この装置では、被加工歯車であるワークを、主軸台と心押し台からなるワーク支持ユニットにより軸方向の両端から挟むことで支持し、両固定具の間に配置された、内歯車状の工具を有する環状の工具ユニットをワークに噛合させている。そして、この状態で工具ユニットの工具を回転させることにより、ワークと工具とを連れ周りさせ、ワークの加工を行っている。

特許２８８０４０７号公報

ところで、歯車を加工する際には、クラウニングと呼ばれる加工を施すことがある。クラウニングは、加工中に、ワーク支持ユニットを垂直軸周りに回転させることで行われる。ところが、ワーク加工ユニットは、主軸台及び心押し台を近接させるためのテーブルがそれぞれ必要となり、さらにこれらテーブルをクラウニング用に回転させるためのテーブルが必要となる。したがって、従来の形態では、複数のテーブルを積層する必要があり、装置がかさ高になるという問題があった。また、ワークとの工具との噛み合い時には大きい力が作用するところ、テーブルの積層により、この力に抗する強度が低下するという問題もある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、クラウニング加工を行うことができ、かさ高にならず、しかも加工時の機械強度を維持することができる、歯車加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、基台と、前記基台上に配置され、被加工歯車と噛み合って加工を行う内歯車状の工具を有する工具ユニットと、前記基台上に配置され、前記被加工歯車を回転自在に支持し、前記工具ユニットに対して相対的に近接離間するワーク支持ユニットと、前記工具の回転中心を通過する第１軸線と直交する第２軸線周りに、当該工具を回転させる第１回転駆動機構と、を備えている。

この構成によれば、工具ユニットが第２軸線周りに回転可能となっているため、ワーク支持ユニットを回転させる必要がない。したがって、ワーク支持ユニットを回転させるためのテーブルが不要になり、クラウニングを行うことができつつ、装置がかさ高にならず、コンパクトにすることができる。また、テーブルが少なくとも一層不要になるため、加工時における装置の機械強度も向上することができる。なお、被加工歯車の加工時に切り込みを入れるには、工具ユニットまたはワーク支持ユニットのいずれかを移動させればよいが、ワーク支持ユニットを移動させるようにすると、次の利点がある。一般的に、ワーク支持ユニットは、工具ユニットよりも重量が小さいため、ワーク支持ユニットを移動させるようにすると、移動の制御精度が高くなる。その結果、加工精度も向上することができる。

上記歯車加工装置においては、第１軸線周りの工具の角度位置を固定してもよいが、第１軸線周りに、工具を回転させる第２回転駆動機構を、さらに設けることもできる。これにより、被加工歯車に形成される交差角を変化させることができ、種々の交差角を形成することができる。

ワーク支持ユニットは、例えば、基台上で、工具ユニットの工具に近接離間する支持台と、この支持台上に配置され、被加工歯車を回転駆動させる主軸台と、で構成することができる。そして、支持台において主軸台を支持する支持面は、工具との噛み合い位置から離れるにしたがって上方へ傾斜させることができる。この構成によれば、次の効果を得ることができる。上記のように、ワーク支持ユニットは、工具ユニットよりも重量が小さいため、加工時にワーク支持ユニットを工具に近接させると、反力により主軸台が工具から離れる方向に押されることがある。これにより、主軸台が浮き上がり、正確な位置を維持できないおそれがある。これに対して、上記のように、支持台において主軸台を支持する支持面を、工具との噛み合い位置から離れるにしたがって上方へ傾斜させると、主軸台が略水平方向に受ける反力を支持面によって受け止めることができる。その結果、主軸台が動くのを防止でき、加工時の位置を維持することができる。

上記ワーク支持ユニットは、種々の構成にすることができるが、例えば、被加工歯車を回転駆動させる主軸台と、この主軸台に対し相対的に近接離間し、主軸台との間で被加工歯車を回転可能に挟持する心押し台と、で構成することができる。そして、主軸台と心押し台とは、工具ユニットを挟んで配置され、被加工歯車を挟持した状態で、同期して前記工具ユニットに対して近接離間するように制御することができる。この構成によれば、被加工歯車を主軸台と芯押し台とで挟んで支持しているため、被加工歯車を強固に固定することができる。したがって、加工中に被加工歯車の位置がずれるのを防止でき、加工精度を向上することができる。

上記歯車加工装置においては、被加工歯車にクラウニングを施すために、次のように構成することができる。例えば、工具ユニットを、上記第２軸線周りに回転自在に支持される支持体と、この支持体上で工具を支持し、上記第１軸線周りに前記支持体に回転可能に支持されるハウジングと、で構成することができる。この構成によれば、支持体を第２軸線周りに回転できるため、加工中に支持体を第２軸線周りに回転させることで、被加工歯車にクラウニングを施すことができる。また、工具を支持するハウジングが支持体に対して第１軸線周りに回転できるため、ハウジングを傾斜させて加工を行えば、被加工歯車に交差角を形成することもできる。

上記のようなクラウニングを施すため、上述した第１回転駆動機構は、例えば、支持体に、上記第２軸線の延びる方向と平行に延びる第３軸線周りに回転可能に支持される回転部材と、この回転部材に係合され、上記第３軸線と直交する方向に移動可能に支持される移動部材と、この移動部材を駆動する駆動手段と、で構成することができる。

この構成によれば、移動部材を駆動手段によって直線方向に移動させると、回転部材も移動部材とともに移動する。回転部材は、支持体上に回転自在に支持とされているため、移動部材の直線運動が回転運動に変換され、支持体は、第２軸線周りに回転する。したがって、駆動手段の駆動により、支持体を第２軸線周りに回転させることができ、クラウニングが可能となる。

上記歯車加工装置においては、被加工歯車の情報を検出する歯車検出手段をさらに設けることができる。この歯車検出手段は、例えば、被加工歯車と噛み合う基準歯車を回転自在に支持するアームと、アームを、前記主軸台に取り付けられた被加工歯車に対して近接離間させる駆動手段と、基準歯車と前記被加工歯車との噛み合い位置を検出する検出手段と、検出手段によって検出された前記噛み合い位置に基づいて、前記被加工歯車の加工開始位置を算出する制御手段と、で構成することができる。

この構成によれば、基準歯車を被加工歯車に噛み合わせているため、かみ合い位置から、被加工歯車の形状を検出することができる。例えば、切削すべき加工量を特定することができる。そのため、加工を開始する位置を把握することができるため、いわゆるエアカットを少なくすることができる。

以上のように、本発明に係る歯車加工装置によれば、クラウニング加工を行うことができ、かさ高にならず、しかも加工時の機械強度を維持することができる。

本発明に係る歯車加工装置の一実施形態を示す正面図である。 図１の歯車加工装置の平面図である。 図１の歯車加工装置の側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。 図６からの動作図である。 ハウジングの正面図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。 図２のＦ−Ｆ線矢視図である。

以下、本発明に係る歯車加工装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１、図２、及び図３は、それぞれ本実施形態に係る歯車加工装置の正面図、平面図、及び側面図である。なお、以下の説明では、図１の左右をＸ軸方向、図１の上下をＺ軸、図２の上下をＹ軸方向と称し、これを基準に説明をしていく。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る歯車加工装置は、基台１上に配置された工具ユニット２及びワーク支持ユニット３を備えている。工具ユニット２は、環状に形成され工具が固定されたハウジング２１を有しており、その軸方向が、概ねＸ軸方向に向くように配置されて、ワークＷである歯車と噛合するようになっている。ワーク支持ユニット３は、ワークＷを挟持する主軸台３１と心押し台３２とで構成されており、これらは、工具ユニット２を挟んで、基台１の両側に配置されている。

まず、工具ユニットについて、図４を詳細に説明する。図４は図１のＡ−Ａ線断面図である。工具ユニット２のハウジング２１は、ワークＷに交差角を形成したりクラウニングを施すために、Ｙ軸周り、及びＺ軸周りに回転可能となっている。そのため、工具ユニット２は、基台１上に配置され、上述したハウジング２１を支持する支持体２３を備えている。図４に示すように、この支持体２３は基台１上をＺ軸周りに回転可能な基部２３１と、この基部２３１の両端からそれぞれ上方に延びる支持柱２３２、２３３とを有し、全体としてＵ字型に形成されている。ここでは、図４の右側に配置される支持柱を第１支持柱２３２、左側に配置される支持柱を第２支持柱２３３と称する。そして、ハウジング２１には、径方向外方へＹ軸方向にそれぞれ反対方向へ突出する第１軸部材２３４（図４の右側）及び第２軸部材２３５（図４の左側）が取り付けられており、両軸部材２３４，２３５の軸心は工具６の回転中心に一致し、これを通過する軸線（第１軸線）Ｎ周りにハウジング２１は各支持柱２３２、２３３に回転自在に支持されている。これにより、両支持柱２３２、２３３の間に配置されたハウジング２１は、両軸部材２３４，２３５を中心にＹ軸周りに回転可能となっている。

次に、ハウジング２１のＹ軸周りの回転を駆動する駆動機構（第２回転駆動機構）について、図５も参照しつつ説明する。図５は図３のＢ−Ｂ線断面図である。図４に示すように、第１軸部材２３４の端部には、ウォームホイル２３６が取り付けられている。また、図５に示すように、第１支持柱２３２の内部には、ウォームホイル２３６と噛み合うウォーム２３７が設けられている。このウォーム２３７は、上下方向に延びる回転軸２３８に取り付けられており、この回転軸２３８はモータ２３９によって回転駆動されるようになっている。したがって、モータ２３９を駆動すると、ウォーム２３７が回転し、これに伴ってウォームホイル２３６が第１軸部材２３４とともに回転する。これにより、ハウジング２１がＹ軸周りに回転する。

続いて、ハウジング２１のＺ軸周りの回転機構について、図６も参照しつつ説明する。図６は、図４のＣ−Ｃ線断面図である。図４に示すように、支持体２３は、ハウジング２１を支持するものであるが、支持体２３の基部２３１は、ハウジング２１の下部に沿うように、円弧状に形成されている。これに対応するように、基台１において支持体２３が配置される箇所には、支持体２３を配置するための凹部１１が形成されている。この凹部１１には、上方へ突出する円柱状の軸部材１２が取り付けられており、この軸部材１２は、支持体２３の基部２３１の下面に形成された貫通孔２３１１に回転自在に嵌め込まれている。また、貫通孔２３１１の上面は蓋部材２３１２によって閉じられている。軸部材１２は、ハウジング２１の中心からずれた位置に設けられており、工具６とワークＷとが噛み合う位置Ｋのほぼ真下に設けられている。したがって、ハウジング２１は、工具６とワークＷとが噛み合う位置を通る垂直軸（第２軸線）Ｌ周りに回転するようになっている。また、図４及び図６に示すように、基台１の凹部１１におけるＹ軸方向の両端部には、円弧状の摺動プレート１３がそれぞれ配置されており、この摺動プレート１３上に支持体２３の基部２３１の両端部が載っている。基部２３１の両端部の下面には、複数のローラ２３１３が取り付けられており、摺動プレート１３上を転がるようになっている。このような摺動プレート１３及びローラ２３１３によって、支持体２３は、基台１上を円滑に回転することができる。

続いて、支持体２３のＺ軸周りの回転を駆動する駆動機構（第１回転駆動機構）について、図７及び図８も参照しつつ説明する。図７は図４のＤ−Ｄ線断面図、図８は図６からの動作図である。図６に示すように、支持体２３の基部２３１の端部（図７の左側）にはブラケット２４を介して、円筒状の回転部材２５が回転自在に取り付けられている。この回転部材２５は、ブラケット２４に取り付けられた上下方向（第３軸線方向）に延びる軸部材２４１に回転可能に嵌まっている。そして、この回転部材２５は、一対のアームを有する挟持部材（移動部材）２６によりＸ軸方向から挟まれている。この狭持部材２６はＸ方向に延びるレール２６１上を移動可能になっている。また、基台１の端部（図６の右側）には、ブラケット２７１を介してモータ２７が取り付けられており、このモータ２７によってＸ軸方向に延びるボールネジ２８が回転駆動される。ボールネジ２８にはナット２９が螺合しており、このナット２９が、上述した挟持部材２６に固定されている。この構成によって、モータ２７が駆動すると、ボールネジ２８が回転し、これに伴って、図８に示すように、ナット２９が挟持部材２６とともにＸ方向に移動する。挟持部材２６は、回転部材２５を挟持しているため、回転部材２５もＸ方向に移動する。このとき、回転部材２５は、ブラケット２４を介して支持体２３に固定されているため、回転部材２５の移動により、支持体２３は、軸部材１２を中心に角度αだけ揺動されることになる。なお、回転部材２５は、挟持部材２６に挟まれているだけであり、完全に固定されているわけではないので、ナット２９の直線運動が揺動運動に変換されるとき、回転部材２５は、挟持部材２６のアームの間において、Ｙ軸方向にわずかに移動可能であるため、支持体２３はスムーズに揺動運動を行う。

次に、図９及び図１０を参照しつつ、ハウジングについて説明する。図９はハウジングの正面図、図１０は図９のＥ−Ｅ線断面図である。図９及び図１０に示すように、ハウジング２１は、軸方向の中央付近で、外周面が陥没し径方向内方に向かって突出する凸部２１２を有している。そして、ハウジング２１の凸部２１２にはベアリング４が取り付けられ、これを介して環状の支持部材５が回転可能に配置されている。また、この支持部材５の内周面には内歯車状の工具６が固定されている。支持部材５は、ハウジング２１の軸方向の一端部（図１０の下側）とベアリング４を覆う基部５１と、この基部５１に連結され、ハウジング２１の他端部（図１０の上側）を覆う延在部５２とで構成されている。これにより、ハウジング２１には、凸部２１２を挟んで軸方向に２つの空間が形成されている。すなわち、図５の下側には支持部材５の基部５１とハウジング２１とで、モータを収容するためのモータ収容部２５０が形成されている。一方、図１０の上側には、支持部材５の延在部５２とハウジング２１とで、検出器を収容するための検出器収容部２６０が形成されており、この検出器によって支持部材５の回転角度位置が検出される。

続いて、モータ収容部２５０の構成について説明する。図１０に示すように、モータ収容部２５０には、熱伝導性の高い材料で、環状に形成された断面Ｌ字型の冷却ジャケット７が取り付けられている。そして、冷却ジャケット７には、環状に形成されたモータのステータ部８１が固定されている。一方、支持部材５の外周面には、このステータ部８１と対向する位置に環状に形成されたモータのロータ部８２が固定されている。ステータ部８１には、ハウジング２１の凹部２１１を介して外部から導線（図示省略）が連結されており、ステータ部８１に対して電力が供給される。なお、ステータ部８１及びロータ部８２は公知のものを使用することができる。

続いて、検出器収容部２６０について説明する。図１０に示すように、検出器収容部２６０には、支持部材５の回転角度位置を検出する検出器が収容されている。この検出器は、支持部材５に固定される環状の磁気メモリ付スケール８３と、ハウジング２１に固定される磁気エンコーダ８４とで構成されている。磁気エンコーダ８４は、磁気メモリスケール８３と対向するように配置されており、ハウジング２１の外部へと延びる導線８５と接続されている。

次に、ワーク支持ユニットについて図１１も参照しつつ説明する。図１１は図２のＦ−Ｆ線矢視図である。図１に示すように、ワーク支持ユニット３は、上述した主軸台３１と、心押し台３２とで構成されており、これらは、Ｘ軸方向に互いに近接離間し、ワークＷを回転自在に挟持するようになっている。主軸台３１は、基台１上に配置された支持ブロック（支持台）３３上に配置されており、この支持ブロック３３が、Ｙ軸方向に配置されたレール３４上を移動可能となっている。Ｙ軸方向の移動については、支持ブロック３３に連結されたナット（図示省略）に、ボールねじ（図示省略）を螺合し、このボールねじを基台１に配置されたモータ３３２で駆動することで行われる。

図１１に示すように、支持ブロック３３は、断面三角形状に形成されており、主軸台３１が配置される支持面３３１が工具６との噛み合い位置から離れるにしたがって上方へ傾斜している。この支持面３３１には、Ｘ軸方向に配置されたレール３５が配置されており、このレール３５に沿って主軸台３１がＸ軸方向に移動可能となっている。図１に示すように、主軸台３１の移動は、支持ブロック３３に設けられたモータ３３３によって行われる。そして、主軸台３１の先端には、Ｘ方向に突出しワークＷを支持する軸部材３１１が回転自在に設けられており、内蔵されているモータ（図示省略）によって回転駆動する。心押し台３２も同様に構成されており、基台１上をレール３７を介してＹ軸方向に移動可能なテーブル３６上に配置されている。テーブル３６の移動は、図２に示すように、基台１上に配置されたモータ３６１、ボールねじ（図示省略）、ナット（図示省略）によって行われる。そして、心押し台３２自身もレール３８を介してテーブル３６上をＸ軸方向に移動可能となっている。また、心押し台３２の先端には、ワークＷを支持する軸部材３２１が回転自在に設けられており、主軸台３１の軸部材３１１との間で、ワークＷを挟持するようになっている。主軸台３１と心押し台３２とは、一体的にＹ軸方向に移動するように制御されており、両者がワークＷを狭持した状態でＹ軸方向に移動し、ワークＷを工具ユニット２の工具に近接離間するようになっている。

続いて、ワークの形状を検出するワーク検出器について説明する。図１及び図１１に示すように、ワーク検出器９は、ブラケット９１を介して、支持ブロック３３の上部に取り付けられており、主軸台３１の近傍から上方に延びる棒状の支持部９２を備えている。この支持部９２には、主軸台３１側へ下方に向かって移動可能なアーム９３が移動可能に支持されており、アーム９３の移動は、支持部９２に取り付けられたシリンダ９４によって行われる。アーム９３の下方の先端には、基準歯車９５を回転自在に支持するための軸受けが取り付けられている。基準歯車９５とは、後述するように、ワークＷに噛み合うことで、ワークの形状、特に、加工すべき量を検出するためのものである。そして、基準歯車９５はワークＷの種類ごとに規定されており、軸受けに対して着脱自在に取り付けられる。また、アーム９３及び支持部９２には、支持部９２に対するアーム９３の位置を検出するセンサ（図示省略）が設けられており、これにより、基準歯車９５とワークＷのかみ合い位置を検出することができる。

さらに、この加工装置においては、図示を省略するが、各部材の駆動を制御し、加工を最適に行うための制御装置（コンピュータ）が設けられている。

次に、上記のように構成された歯車加工装置の動作について説明する。まず、工具ユニットに取り付けたワークの形状を検出する。はじめに、主軸台３１の軸部材３１１にワークＷを取り付ける。次に、上述したワーク検出器９において、アーム９３の軸受けにワークＷと対応する基準歯車９５を取り付けた後、シリンダ９４を駆動してアーム９３を移動し、主軸台３１のワークＷと基準歯車９５とを噛み合わせる。そして、両者が噛み合ったときのアーム９３の位置からワークＷの形状を算出する。すなわち、制御装置によって加工すべき量を算出し、これによってワークＷと工具６が噛み合って加工を開始する位置を計算する。このような計算により、いわゆるエアカットを小さくすることができる。

次に、ワークＷに所定の交差角を形成するために、工具ユニット２のハウジング２１をＹ軸周りに回転させ、位置決めする。続いて、主軸台３１及び心押し台３２を互いに近接させ、ワークＷを挟持する。この状態で、主軸台３１の軸部材３１１をワークＷとともに回転させる。これと並行して、各モータを駆動し工具ユニット２の工具６をワークＷと同期するように、回転させる。これに続いて、主軸台３１及び心押し台３２を一体的にＹ軸方向に移動させ、ワークＷを工具６に近接させる。そして、ワークＷと工具６とを噛み合わせ、連れ廻りさせることで、ワークＷの加工を行う。また、必要に応じてハウジング２１をＺ軸周りに回転させ、ワークＷにクラウニングを施す。このとき、検出器が支持部材５の回転角度位置を検出することで、工具６とワークＷの回転が同期するように、各モータの回転が制御される。また、このような加工作業と同時に、工具６とワークＷとの噛み合わせ部分に切削油を噴射し、加工部位の冷却、潤滑、切り屑除去を行う。こうして、所定時間加工を行った後、各モータの駆動を停止し、加工されたワークＷを取り外す。

その後、新たなワークＷを主軸台３１に取り付けて加工を続ける場合にも、上記と同様に、ワーク検出器９でワークＷの形状を検出する。このとき、ワークＷと基準歯車９５とが噛み合ったときのアーム９３の位置からワークＷの形状を算出するのであるが、前回加工したワークＷを検査したときのアーム９３の位置を記憶しておけば、今回検出されたアーム９３の位置との差から、加工量を算出することができる。すなわち、今回の検出されたアーム９３の位置に基づいて、加工開始位置を計算し直す手間を省くことができる。

上記加工中、工具ユニット２は次のように動作する。まず、ベアリング４に対しては、潤滑油を供給する。また、冷却ジャケット７の溝７１１に冷却油が供給されることにより、冷却ジャケット７の基部７１及び側板部７２が冷却される。これにより、ステータ部８１が周方向外方及び軸方向の外方から冷却され、ステータ部８１が高温になるのを防止している。ワークＷの加工中は、以上のような動作が行われて工具ユニット２の安定的な動作が保証される。

以上のように、本実施形態では、工具ユニット２が垂直軸周りに回転可能となっているため、ワーク支持ユニット３を回転させる必要がない。したがって、ワーク支持ユニット３を回転させるためのテーブルが不要になり、クラウニングを行うことができつつ、装置がかさ高にならず、コンパクトにすることができる。また、ワーク支持ユニット側のテーブルが少なくとも一層不要になるため、加工時における装置の機械強度も向上することができる。さらに、工具ユニット２よりも重量が小さいワーク支持ユニット３を移動させて切り込みを行っているため、移動の制御精度が高くなる。その結果、加工精度も向上することができる。

また、ワーク支持ユニット３の支持ブロック３３の支持面３３１を傾斜させているため、次の効果を得ることができる。上記のように、ワーク支持ユニット３は、工具ユニット２よりも重量が小さいため、加工時にワーク支持ユニット３を工具に近接させると、反力により主軸台３１が工具から離れる方向に押されることがある。これにより、主軸台３１が浮き上がり、正確な位置を維持できないおそれがある。これに対して、上記のように、主軸台３１を支持する支持面３３１を、工具６との噛み合い位置から離れるにしたがって上方へ傾斜させると、主軸台３１が略水平方向に受ける反力を支持面によって受け止めることができる。その結果、主軸台３１が動くのを防止でき、加工時の位置を維持することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、工具ユニット２を固定し、ワーク支持ユニット３を工具ユニット２に近接させることで、加工を行っているが、これとは反対に、ワーク支持ユニット３を固定し、工具ユニット２を移動させても良い。また、ワーク支持ユニット３においては、主軸台３１と心押し台３２とでワークＷを狭持しているが、主軸台３１のみでワークＷを支持するような形態であってもよい。

上記実施形態では、ハウジング２１を水平方向に延びる軸線Ｎ周り，及び鉛直方向に延びる軸線Ｌ周りに回転させるようにしているが、これらの軸方向は、基台１の向きによって適宜変更される。例えば、ハウジング２１が配置される基台１の面が、鉛直方向に延びるように配置すれば、上記軸線Ｌは、水平方向に延びる軸となる。したがって、ハウジング２１を回転するための軸線の方向は、基台１を基準として適宜変更される。

上記実施形態では、クラウニングは、工具６とワークＷとの噛み合い位置を通過する軸線Ｌ周りにハウジング２１を回転させることで行っているが、上記軸線Ｎと直交し、支持体２３の基部２３１を通過する軸線であれば、特には限定されない。また、ハウジング２１が軸線Ｎ周りに回転可能にしているが、これを固定して所定の交差角のみ形成できるようにしておき、回転ができないように構成することもできる。また、交差角を形成するために工具を回転させるための第１軸線は、上記のような工具の直径方向に延びる軸線Ｎに限定されず、工具の回転中心を通過する軸線であればよく、この軸線周りに工具を回転させて交差角を形成することができる。

上記実施形態では、工具ユニットのハウジングの中にビルトインのモータを配置しているが、工具ユニットの外部にモータを配置し、ギアやモータなどの機構を介して工具ユニット内の工具を回転させることもできる。

２ 工具ユニット
２１ ハウジング
２３ 支持体
２５ 回転部材
２６ 挟持部材（移動部材）
２７ モータ（駆動手段）
３ ワーク支持ユニット
３１ 主軸台
３２ 心押し台
３３ 支持ブロック（支持台）
６ 工具
９ ワーク検出器（歯車検出器）
９３ アーム
９４ シリンダ（駆動手段）

Claims (7)

1. 基台と、
   前記基台上に配置され、被加工歯車と噛み合って加工を行う内歯車状の工具を有する工具ユニットと、
   前記基台上に配置され、前記被加工歯車を回転自在に支持し、前記工具ユニットに対して相対的に近接離間するワーク支持ユニットと、
   前記工具の回転中心を通過する第１軸線と直交し、前記基台から垂直方向に延びる第２軸線周りに、当該工具を回転させる第１回転駆動機構と、
   を備えている、歯車加工装置。
2. 前記第１軸線周りに、当該工具を回転させる第２回転駆動機構を、さらに備えている、請求項１に記載の歯車加工装置。
3. 前記ワーク支持ユニットは、
   前記基台上で、前記工具ユニットの工具に対して近接離間する支持台と、
   前記支持台上に配置され、前記被加工歯車を回転駆動させる主軸台と、
   を備え、
   前記支持台において前記主軸台を支持する支持面は、前記工具との噛み合い位置から離れるにしたがって上方へ傾斜している、請求項１または２に記載の歯車加工装置。
4. 前記ワーク支持ユニットは、
   前記被加工歯車を回転駆動させる主軸台と、
   前記主軸台に対して相対的に近接離間し、当該主軸台との間で前記被加工歯車を回転可能に挟持する心押し台と、
   を備え、
   前記主軸台と心押し台とは、前記工具ユニットを挟んで配置され、前記被加工歯車を挟持した状態で、同期して前記工具ユニットに対して近接離間するように制御される、請求項１または２に記載の歯車加工装置。
5. 前記工具ユニットは、
   前記第２軸線周りに回転自在に支持される支持体と、
   前記支持体上で前記工具を支持し、前記第１軸線周りに前記支持体に回転可能に支持されるハウジングと、
   を備えている、請求項１から４のいずれかに記載の歯車加工装置。
6. 前記第１回転駆動機構は、
   前記支持体に、前記第２軸線の延びる方向と平行に延びる第３軸線周りに回転可能に支持される回転部材と、
   前記回転部材に係合され、前記第３軸線と直交する方向に移動可能に支持される移動部材と、
   前記移動部材を駆動する駆動手段と、
   を備えている、請求項５に記載の歯車加工装置。
7. 被加工歯車の情報を検出する歯車検出器をさらに備えており、
   当該歯車検出器は、
   前記被加工歯車と噛み合う基準歯車を回転自在に支持するアームと、
   前記アームを、前記ワーク支持ユニットに取り付けられた被加工歯車に対して近接離間させる駆動手段と、
   前記基準歯車と前記被加工歯車との噛み合い位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記噛み合い位置に基づいて、前記被加工歯車の加工開始位置を算出する制御手段と、
   を有している、請求項１から６のいずれかに記載の歯車加工装置。
   

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