特許 6030105 ギアを研磨または検査するための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6030105

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】ギアを研磨または検査するための装置

(51)【国際特許分類】

   B23F 19/02 20060101AFI20161114BHJP

   B23F 23/12 20060101ALI20161114BHJP

   B23F 23/04 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B23F19/02

   B23F23/12

   B23F23/04

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-231430(P2014-231430)

(22)【出願日】2014年11月14日

(65)【公開番号】特開2015-100916(P2015-100916A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2015年7月7日

(31)【優先権主張番号】13193726.0

(32)【優先日】2013年11月20日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】596043494

【氏名又は名称】クリンゲルンベルク・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｋｌｉｎｇｅｌｎｂｅｒｇ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(72)【発明者】

【氏名】ハルトムート・ミューラー

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０２４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００５６８３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭４７−０１２８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５１４０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１８２５０６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０３６１１８００（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１１３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３４７２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｆ １９／０２

Ｂ２３Ｆ ２３／０４

Ｂ２３Ｆ ２３／１２

Ｂ２３Ｑ ７／０４

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも５つの軸を有する、ギア（Ｔ，Ｒ）を研磨またはテストするための装置（１００）であって、
第１のギア（Ｔ）を把持するための第１のスピンドルグループ（１１１）であって、第１のギア（Ｔ）が第１の回転軸（ＴＡ）の周りで回転できるように第１のギアを取り付けることができる第１のスピンドルグループ（１１１）と、
第２のギア（Ｒ）を把持するための第２のスピンドルグループ（１１２）であって、第２のギア（Ｒ）が第２の回転軸（ＲＡ）の周りで回転できるように第２のギアを取り付けることができる第２のスピンドルグループ（１１２）と、
第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）に対する、第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）の第１の並進移動を実現する第１の並進軸（ＬＡ１）と、
第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）に対する、第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）の第２の並進移動を実現する第２の並進軸（ＬＡ２）と、
第１および第２のスピンドルグループ（１１１，１１２）のうちの一方をピボット回転させるためのスイベル軸（ＳＡ）とを備え、
前記スイベル軸（ＳＡ）は、
・第２の回転軸（ＲＡ）に平行であり、第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）をピボット回転させるように機能するか、または
・第１の回転軸（ＴＡ）に平行であり、第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）をピボット回転させるように機能し、
前記装置（１００）は、第１および第２のスピンドルグループ（１１１，１１２）のうちの一方をピボット回転させるための前記スイベル軸（ＳＡ）に加えて、第１および第２のスピンドルグループ（１１２，１１１）のうちの他方をピボット回転させるための別のスイベル軸（ＳＡ）を備えたことを特徴とする装置（１００）。

【請求項2】

第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）をピボット回転させるための第１のスイベル軸（ＳＡ）と、第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）をピボット回転させるための第２のスイベル軸（ＳＡ）とを有し、
第１のスイベル軸（ＳＡ）および／または第２のスイベル軸（ＳＡ）の周りにピボット回転させることにより、第１のギア（Ｔ）と第２のギア（Ｒ）との間の９０度以外のシャフト角を実現できることを特徴とする請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項3】

装置（１００）のマシン加工位置において、第１のギア（Ｔ）および第２のギア（Ｒ）が装置（１００）のアクティブ領域（ａＢ）内で係合するように、第１の回転軸（ＴＡ）が第２の回転軸（ＲＡ）に対して垂直に配置可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置（１００）。

【請求項4】

装置（１００）の操作位置において、第１の回転軸（ＴＡ）が第２の回転軸（ＲＡ）に対してピボット回転されて、第１のギア（Ｔ）または第２のギア（Ｒ）の一方のみがアクティブ領域（ａＢ）内に配置されることを特徴とする請求項３に記載の装置（１００）。

【請求項5】

第１のギア（Ｔ）が第２のギア（Ｒ）に係合でき、駆動できるアクティブ領域（ａＢ）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項6】

第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）をピボット回転させるための第１のスイベル軸（ＳＡ）を有し、
第１のスイベル軸（ＳＡ）は、第１のギア（Ｔ）を含む第１のスピンドルグループ（１１１）をピボット回転させることにより、第１のギア（Ｔ）をアクティブ領域（ａＢ）から取り外せるように設計されたことを特徴とする請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項7】

第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）をピボット回転させるための第２のスイベル軸（ＳＡ）を有し、
第２のスイベル軸（ＳＡ）は、第２のギア（Ｒ）を含む第２のスピンドルグループ（１１２）をピボット回転させることにより、第２のギア（Ｒ）をアクティブ領域（ａＢ）から取り外せるように設計されたことを特徴とする請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１に記載の少なくとも１つの装置（１００）を備えた設備システム（２００）であって、
装置（１００）に対して並進移動でき、１つのギア（Ｔ，Ｒ）を装置（１００）内に供給するか、または装置（１００）から取り出すように設計された制御可能な把持部（３１０）を有することを特徴とする設備システム（２００）。

【請求項9】

把持部（３１０）は、１つのギア（Ｔ，Ｒ）が対応するスピンドルグループ（１１１，１１２）に取り付けられているときに、そのギアを掴み、スピンドルグループ（１１１，１１２）により把持されなくなった後、そのギアを離すように設計されることを特徴とする請求項８に記載の設備システム（２００）。

【請求項10】

把持部（３１０）は、１つのギア（Ｔ，Ｒ）を装置（１００）内に供給し、そのギアを対応するスピンドルグループ（１１１，１１２）に引き渡し、そのギアが対応するスピンドルグループ（１１１，１１２）に把持された後、スピンドルグループ（１１１，１１２）の動作領域から離脱するように設計されたことを特徴とする請求項７または８に記載の設備システム（２００）。

【請求項11】

把持部（３１０）は、第１のギア（Ｔ）を操作するための装置（３０１）と、第２のギア（Ｒ）を操作するための装置（３０２）とを有することを特徴とする請求項１０に記載の設備システム（２００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の主題は装置である。とりわけ本発明は、ワークピースに対して測定／精査を行うための装置、およびワークピースに対して研磨（ラッピング）を行うための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

歯車列の製造に関連して用いられる数多くの測定方法および検査方法がある。

【0003】

いくつかの測定方法および検査方法では、たとえば２つのギアが互いにうまく対合（対として適合）させ得るか否かを判断するために、２つのギアを回転させて（噛合せ回転という）、互いに噛み合わせる。こうして最適な実装条件を決定することができる。

【0004】

こうした測定方法および検査方法をスパイラルギア（曲り歯傘歯車）に対して実施するためには、典型的には、噛合せ回転に加えて、１つまたはそれ以上の相対的な並進移動（追加的移動という）を与える。

【0005】

スパイラルギアに対して上記の測定方法および検査方法を実施するためには、相当する軸を有する特別のマシン構成が必要である。このようなマシンを本願ではテストマシンまたは単にテスタという。図１には、例示的なテスタを概略的な態様が図示されている。適当なテスタ１０は、クラウンギア（冠歯車）Ｔを保持する第１のスピンドル１１を備え、クラウンギアＴが固定された状態に取り付けられ、ギア軸ＴＡの周りに回転させることができる。さらに、ピニオンＲを保持するように設計された第２のスピンドル１２が設けられている。第２のスピンドル１２は、ピニオンＲをピニオン軸ＲＡの周りに回転させることを支援するものである。

【0006】

対応するテスタ１０は、噛合せ回転およびピニオンＲとクラウンギアＴとの間の上記追加的移動を実施するために、全部で５つの自由度を有する。本願では５つの軸が提供され、すなわち噛合せ回転のための２つの回転軸ＴＡ，ＲＡ（テスタ１０の場合、対応する角度エンコーダ等のセンサが設けられる。）、および３つの直線軸ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３が提供される。

【0007】

テスタ１０は、クラウンギア軸ＴＡの方向の相対的移動ＬＡ１と、ピニオン軸ＲＡの方向の相対的移動ＬＡ２を可能にするものである。典型的には、クラウンギア軸ＴＡとピニオン軸ＲＡとの間の（直線軸ＬＡ３に平行な）距離は、追加的に調整することができ、これを第３の自由度という。それぞれの直線的な並進移動を用いて、実装距離を調整する。

【0008】

上記テストマシンに加え、５つの自由度を有する同等の軸構成を備えたラッピングマシン２０が同様に提供される。ラッピング（研磨）は、ベベルギア対（ベベルギアトレイン）の歯面に対する最終処理（焼入れ後の仕上げ処理）のために用いられる方法である。クラウンギアＴが第１のスピンドル２１に取り付けられ、このクラウンギアと対となるピニオンＲが第２のスピンドル２１に取り付けられた後、典型的には、ピニオンＲを回転させ、このときピニオンＲに噛み合わせたクラウンギアＴが一体に回転し、その速度が低減する。２つのギアＲ，Ｔが連続的に噛合せ回転を行うとき、ラッピング流体（たとえば炭化ケイ素を含むオイル）を研磨手段として採用する。ラッピング中、２つのギアＲ，Ｔの歯面表面の全体にラッピング処理が施されるように、追加的移動を実施する。

【0009】

図１および図２に示す２つの例示的なマシン１０，２０の相対的移動は同じである。ただし、これらの具体例における個々の直線軸ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３の軸構成および配置（役割）は異なるように選択されている。

【0010】

複数のマシンが、追加的移動の異なる設計に起因して、互いにまったく異なるラッピングマシンの製造業者により提供されている。大半のラッピングマシンは、３つの直線的な移動を実施することができ、仮にクラウンギアＴが同時に対応して移動しなければ、ピニオンＲのシフト移動が遊びを早期に使い果たし、クランピング（固定）が生じるため、２つの水平方向の移動ＬＡ１，ＬＡ２は必須のものである。垂直軸ＬＡ３は、軸方向のずれを修正するため、ハイポイドギヤのラッピング処理に必要なものであり、当然に、ラッピング中の歯当たりパターンを移動させるために用いることができるものである。

【0011】

少なくとも１つの直線軸（たとえば図２の直線軸ＬＡ２）が自動的に提供されたマシンは、最初にピニオンＲを取り外した後にクラウンギアＴを取り外すことができるように、広範囲の移動範囲を有する必要がある。ギアＲ，Ｔを取り外すためには、ギアＲ，Ｔの間の距離を十分大きくする必要がある。

【0012】

こうしたテスタ１０およびラッピングマシン２０の直線軸は、高い正確性および頑健性を保証するためには、構成上複雑で精度よく具現化する必要がある。このためマシンは、技術的に複雑で高価なものとなってしまう。

【発明の概要】

【0013】

本発明の１つの目的は、ギアホイール対の測定／精査（検査）およびギアホイール対のラッピングのために、十分に頑健なマシン構成を提供することにある。

【0014】

本発明は、たとえばピニオンおよびクラウンギアを含むギアホイール対等のギアを、高い精度および信頼性で測定／精査（検査）することを可能にするものである。

【0015】

とりわけ検査および／または研磨されるものとしては、スパイラルベベルギアである。

【0016】

本発明に係る装置は、クレーム１の構成要素により特徴付けられる。本発明に係る設備は、少なくとも１つの上記装置と、クレーム９の追加的な特徴を備えたものである。

【0017】

さらに好適な実施形態は、各従属クレームに記載されている。

【0018】

本発明に係る装置または設備は、２つの直線軸及び少なくとも１つのスイベル軸を有し、高い内部頑健性ひいては高い精度が保証されるので、きわめて有用である。さらに、本発明に係る装置または設備は、２つのギアのうちの一方をピボット回転移動させることにより、簡便にギアを取り付け、取り外すことができる点において有利であると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

添付図面を参照して、実施例を用いて本発明の詳細および利点を以下説明する。

【図1】ピニオンおよびクラウンギアを噛み合せて、これらをともに回転させるように設計された従来式のテスタの概略的な平面図である。

【図2】ピニオンおよびクラウンギアを噛み合せて、これらをともに回転させるように設計された従来式のマシンの概略的な平面図である。

【図3A】ピニオンおよびクラウンギアを噛み合せて、これらをともに回転させるように設計された本発明に係る第１の装置の概略的な平面図である。

【図3B】図３Ａに示す第１の装置の概略的な平面図であって、ピニオンがスイベル軸の周りにピボット回転して、アクティブ領域から外れて移動した状態を示す。

【図4】本発明に係る別の装置の概略的な平面図である。

【図5】本発明に係る別の装置の概略的な平面図であって、この装置は、ピニオンおよびクラウンギアを取り付け、取り外すことを支援する２つの可動把持グループが設けられたポータルを有する。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本願明細書に関し、関連する刊行物および特許で使用される用語が使用される。ただし、これらの用語は、単により十分に理解されるために用いられるものであることに留意されたい。特許クレームの発明アイデアおよび範囲は、特定の用語を選択したことにより限定的に解釈すべきではない。本発明は、さらに労力に加えることなく、他の用語および／または技術分野のシステムに転用することができる。他の技術分野において、用語は等価的に用いることができる。

【0021】

ここでラッピングは、２つのギア部品（クラウンギアＴおよびピニオンＲ）の相互的な噛合い回転を意味し、２つのギア部品Ｔ，Ｒの歯面の間で接触が生じ、ギア部品Ｔ，Ｒ上を研磨するために、ラッピングエージェント（研磨剤）が導入される。ラッピングエージェントを導入する手段は、当業者に広く知られているので、図面に示していない。

【0022】

本発明に係る装置１００は、ギアのラッピングまたは検査のために特に設計されたものである。この装置は、第１のギアＴを保持するための第１のスピンドルグループ１１１を有する（第１のスピンドルグループは、好適には、スピンドルヘッドと、およびこれに回転可能に取り付けられたスピンドルの態様を有する。）。第１のギアＴは、第１のスピンドルグループ１１１の第１の回転軸ＴＡの周りに回転可能に取り付けられる。第１の回転軸ＴＡは、図面に対して平行に移動するものであり、水平軸である。

【0023】

装置１００は、第２のギアＲを保持するための第２のスピンドルグループ１１２を有し（第２のスピンドルグループは、好適には、スピンドルヘッド１０３と、およびこれに回転可能に取り付けられたスピンドル１０４の態様を有する。）、第２のギアＲは、第２のスピンドルグループ１１２の第２の回転軸ＲＡの周りに回転可能に取り付けられる。図示した状態において、第２の回転軸ＲＡは、同様に図面に対して平行に移動するものである。

【0024】

第１および第２のスピンドルグループ１１１，１１２には、ギアＴ，Ｒを保持するための実装手段（たとえばチャックの態様を有するもの）を設けてもよい。スピンドルグループ１１２の例示的なチャック１１５の概要が図示されている。

【0025】

好適には、本発明に係るすべての実施形態のスピンドルグループ１１１，１１２は、独立した回転速度が制御される電気モータＭ１，Ｍ２により駆動される。電気モータＭ１，Ｍ２は、電気式シャフトとも呼ばれる電気式ギアボックス３０を用いて、同期相互依存性をもって同調するように接続／連結される。２つの電気モータＭ１，Ｍ２と、それぞれのギアトレイン３０の接続／連結は、単なる概略図として図３および図４に図示されている。電子制御システムを用いて、２つの電気モータＭ１，Ｍ２を電気式ギアボックスに同調するように接続することは十分に知られている（たとえばスイス特許第582 038号または欧州特許第0 263 947号の特許明細書を参照されたい。）。

【0026】

さらに、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２に対する、第１のギアＴを含む第１のスピンドルグループ１１１の第１の並進移動を実現するために、第１の並進軸ＬＡ１が設けられている。図３Ａに示す実施形態において、第１のギアＴを含む第１のスピンドルグループ１１１のスピンドル１０２は水平方向に並進移動する。第１の並進軸ＬＡ１により、第１の回転軸ＴＡに対する平行移動が可能である。第１の並進軸ＬＡ１は、たとえば図３Ａに示すように、レールまたはノッチ１１４に沿って案内されるスライドの形態で実現することができる。レールまたはノッチ１１４は、回転軸ＴＡに平行なマシンベッド（装置の土台部）またはフレームに沿って配置されている。

【0027】

さらに、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２に対する、第１のギアＴを含む第１のスピンドルグループ１１１の第２の並進移動を実現するために、第２の並進軸ＬＡ２が設けられている。図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態において、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２を、第２の回転軸ＲＡに平行に第２の並進軸ＬＡ２により移動させることができる。この具体的な実施形態では、第２の並進軸ＬＡ２は、スイベル軸（旋回軸）ＳＡにより実現される補助軸として設計されている。スイベル軸ＳＡの詳細については後述する。

【0028】

実施態様にも依存するが、（たとえば図３Ａに示す第１のスピンドルグループ１１１のように）スピンドルヘッドが全体的に移動するか、または（図３Ａに示す第２のスピンドルグループ１１２のように）スピンドルのみが移動するように並進移動させることができる。後者の場合、対応する並進軸（たとえば、ここでは並進軸ＬＡ２）は、スイベル軸ＳＡ上に配置される。

【0029】

シャフト角を調整する必要なく、ラッピングマシンまたはテスタを動作させるためには、少なくとも５つの軸が必要である。当該技術分野によれば、図１および図２を参照して上記説明したように、３つの並進軸（たとえばＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３）、およびピニオンＲおよびクラウンギアＴの回転のための２つの回転軸（たとえばＲＡ，ＴＡ）がある。シャフト角が調整可能である場合、たとえばピニオンスピンドルヘッドを回転させるために、回転軸の形態を有する３番目の軸を設ける必要がある。

【0030】

３番目の回転軸（たとえばＬＡ３）を設ける代わりに、図１および図２の具体例の場合のように、本発明はスイベル軸ＳＡを提供するものであり、スイベル軸は第１のギアＴを含む第１のスピンドルグループ１１１または第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２をスイベル軸ＳＡの周りでピボット回転させるように設計されている。図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態では、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２に付随する第２の並進軸ＬＡ２がスイベル軸ＳＡの周りでピボット回転することができる。ここでは、スイベル軸ＳＡは、図面に対して平行で、かつ回転軸ＴＡに対して平行に延びている。

【0031】

すなわち本発明のすべての実施形態は、少なくとも５つの軸を有し、そのうちの２つの軸は並進軸として構成され、ピニオンＲおよびギアホイールＴがマシン加工位置またはテスト位置に水平方向に移動することができる。すべての実施形態において、ピニオンＲが回転軸ＲＡの周りに回転し、ギアホイールＴが回転軸ＴＡの周りに回転し、さらにギアＲまたはギアＴの一方がピボット回転できるように、３つの軸が構成されている。対応する回転軸は、スイベル軸ＳＡとも呼ばれている。

【0032】

本発明の実施形態において、さらにシャフト角が調整できる場合、ギアホイールＴの追加的なスイベル軸を設けることができる。シャフト角がゼロであるとき、両方の軸は鉛直方向の上向きである。

【0033】

スピンドル１０４に付随するスイベル軸ＳＡおよび一体化された並進移動軸ＬＡ２の構成は、任意的には、ピニオンＲのために構成されるときギアホイールＴに関するすべての実施形態で採用（実施）することができる。

【0034】

すべての実施形態においてスイベル軸ＳＡは、（主軸と呼ばれる軸との対比のために）少なくとも１つの補助軸を構成する軸として実現することができる（図３Ａおよび図３Ｂでは、第２の並進軸ＬＡ２および回転軸ＲＡは、主軸としてのスイベル軸ＳＡにより実現される補助軸として設計される。）。

【0035】

図３および図４の実施形態において、回転軸ＴＡおよびスイベル軸ＳＡは、共通平面Ｅに突出するものであってもよい。

【0036】

図３Ａに示す装置１００は、マシン加工位置にあり、両方のギアＴ，Ｒは、アクティブ（マシン）領域ａＢ（マシン加工領域ともいう。）に配置されている。このアクティブ領域ａＢで、測定、検査（テスト）または研磨が行われる。

【0037】

本発明によれば、ギアＴおよび／またはギアＲをアクティブ領域ａＢに組み入れる（配備する）ため、ギアＴおよび／またはギアＲをアクティブ領域ａＢから取り外す（離脱させる）ため、スイベル軸ＳＡの周りのピボット回転を実施することができる。一方のギア（図３Ａおよび図３Ｂの場合、ピニオンＲ）は、スイベル軸ＳＡの周りにピボット回転させることにより、アクティブ領域ａＢから取り外される。ここでは対応する位置は、処理位置とも呼ばれる。

【0038】

図３Ｂは、ピニオンＲがスイベル軸ＳＡの周りにピボット回転することによりアクティブ領域から外れて移動した後の第１の装置１００の概略的な平面図である。ピニオンＲは、水平配向状態からの離脱状態にある。ピニオン軸ＲＡは、図中、垂直方向に直立している。ピボットと回転により、第２の並進軸ＬＡ２も同様に空間上の別の向きに配置される。このとき第２の並進軸ＬＡ２は、図面に対して垂直方向に直立している。

【0039】

ギアＴ，Ｒをラッピングまたはテストするために設計された別の実施形態が図４に図示されている。装置１００は、第１のギアＴを保持するための第１のスピンドルグループ１１１を有し、これにより第１のギアＴは、第１のスピンドルグループ１１１上の第１の回転軸ＴＡの周りに回転可能に取り付けられる。さらに、第２のギアＲを保持するための第２のスピンドルグループ１１２が設けられ、これにより第２のギアＲは、第２のスピンドルグループ１１２上の第２の回転軸ＲＡの周りに回転可能に取り付けられる。

【0040】

図４に示す実施形態において、第１の並進軸ＬＡ１は、第１のギアＴを含む第１のスピンドルグループ１１１を並進移動させる目的を実現するものである。第１のスピンドルグループ１１１は、第２のスピンドルグループ１１２に対して並進移動させることができる。第１の並進軸ＬＡ１は、（図３Ａおよび図３Ｂに対応する）図４に示すように、スライド１１３および２つのガイドレールまたはガイドノッチ１１４を有していてもよい。

【0041】

図４に示す実施形態において、第２の並進軸ＬＡ２は、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２を並進移動させる目的を実現するものである。第１のスピンドルグループ１１１は、第２のスピンドルグループ１１２に対して並進移動させることができる。第２の並進軸ＬＡ２は、図４に示すように（図３Ａおよび図３Ｂと比べて異なるところではあるが）、スライド１１６および２つのガイドレールまたはガイドノッチ１１７を有していてもよい。

【0042】

この装置１００は、第２のギアＲを含む第２のスピンドルグループ１１２がピボット回転する際のスイベル軸ＳＡを有する。第２の並進軸ＬＡ２は、図３Ａおよび図３Ｂの実施形態とは異なり、ピボット回転しない。第２の並進軸ＬＡ２は実質的には主軸として機能し、スイベル軸ＳＡはこの主軸に対する補助軸として設計されている。

【0043】

図４に示す実施形態において、ピニオンＲの側方に配置するように、ホイールＴの側方の軸または構成要素モジュールの配置構成を実現するならば、追加的なスイベル軸および２つの同一の構成要素モジュール（図示せず）を有する本発明に係る装置１００を得ることができる。

【0044】

本発明に係る更なる実施形態（図示せず）において、第２のスピンドルグループ１１２を並進移動できないようにしつつ、並進軸ＬＡ１，ＬＡ２の両方を、たとえば第１のスピンドルグループ１１１の領域に配置することができ、および／または逆も同様である。

【0045】

２つのスピンドルグループ１１１，１１２の一方をピボット回転させるためのスイベル軸ＳＡは、すべての実施形態において、スイベルドラム１１８の形態で実現されることが好ましい。スイベル軸ＳＡの周りでピボット回転させるための１つまたはそれ以上の駆動エンジン（たとえば図４で例示的に示すような電気モータＭ３等）は、装置１００の側方に配置され、アクティブ領域ａＢから離れる方向へ配向され、図示しない伝達機構を介してスピンドルグループ１１１，１１２の一方に接続される。機械的構造は、スイベル軸ＳＡの周りのピボット回転が本質的にクリアランスなしで実施されるように選択される。

【0046】

好適には、すべての実施形態に係るスイベル軸ＳＡは、（図３Ａに示す０度位置から図３Ｂに示す９０度までの）少なくとも９０度のピボット回転を支援するように設計される。

【0047】

すべての実施形態に係る並進軸ＬＡ１および／または並進軸ＬＡ２は、レールでガイドされたスライドではなく、スピンドルドライブを有していてもよく、このスピンドルドライブは（図５に例示的に図示したような）ねじ山付きスピンドル１１９がスピンドル軸の周りでモータ駆動回転することにより並進移動させるものである。

【0048】

図５に示す本発明に係る別の実施形態は、ねじ山付きスピンドル１１９を含むスピン取るドライブを有する。ねじ山付きスピンドル１１９がモータにより回転駆動されると、スライド１１３が双方向矢印で示すように水平方向に並進移動する。

【0049】

本発明に係る装置１００は、半自動または全自動の設備システム２００に統合される点において特に有用である。こうした設備システム２００は、少なくとも１つの装置１００および制御可能な保持装置（グリッパ）３１０を有する。制御可能な保持装置３１０は、図５の概略的な上面図で示すように、装置１００に対して並進移動可能である。水平方向のポータル（端部または入口）３００は、図示された実施例では、装置１００の少なくとも一部を橋渡しするものとして設けられている。

【0050】

例示的な実施形態をより十分に説明するために、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系が図５に図示されている。水平方向のポータル３００は、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置され、Ｙ軸に沿って延びている。ギアＴおよび／またはギアＲの一方を装置１００に供給し、装置から取り出すことができるように、保持装置３１０は、第１のギアＴを処理するための第１の装置３０１、および／または第２のギアＲを処理するための第２の装置３０２を備える。

【0051】

好適には、本発明に係るすべての実施形態の装置３０１および／または装置３０２は、ポータル３００に沿って並進移動させることができ、かつＺ軸に平行に上下移動させることができる。

【0052】

図５は特別の設備システム２００を図示し、その保持装置３１０は、第１のギアＴを処理するための第１の装置３０１とともに、第２のギアＲを処理するための第２の装置３０２を備える。

【0053】

ギアＲの取り付けおよび取り外し（着脱）を速やかに行うために、すべての実施形態の第１の装置３０１は、２つのピニオンＲ１，Ｒ２を同時に処理できるように２つの装置からなるもの（ダブル装置）として設計されることが好ましい。

【0054】

図５は、ピニオンＲ１をスピンドルグループ１１２から取り外した後の状態を示す。この状態において、第１の装置３０１は、ピニオンＲ２だけでなくピニオンＲ２を支持している。スイベル軸ＳＡ１の周りで９０度ピボット回転させることにより、ピニオンＲ２を下向き状態にすることができる。ここで第１の装置３０１をスピンドルグループ１１２の真上に配置して、負のＺ軸方向（下方）に平行に降下移動させると、ピニオンＲ２のシャフトＷ２がスピンドルグループ１１２の把持部（チャック）１１５内に挿入され、その内部で把持される。

【0055】

ギアＴの取り付けおよび取り外し（着脱）を速やかに行うために、すべての実施形態の第２の装置３０２は、２つのクラウンギアＴ１，Ｔ２を同時に処理できるように２つの装置からなるもの（ダブル装置）として設計されることが好ましい。図５は、第１のクラウンギアＴ１をスピンドルグループ１１１から取り外した後の状態を示す。第２の装置３０２の把持アーム３１１は、第１のクラウンギアＴ１をすでに受容している。次にスピンドルグループ１１１で保持される予定の第２のクラウンギアＴ２が水平に（横たえるように）配置されているとき、第１のクラウンギアＴ１は依然として垂直に（立てかけるように）配置されている。第２のクラウンギアＴ２を掴もうとしている３つの把持アームのうちの２つが図５に図示されている。第２のクラウンギアＴ２は、スイベル軸ＳＡ２の周りに９０度ピボット回転させることにより、第１のクラウンギアＴ１の現在ある位置に搬送することができる。このとき、第１のクラウンギアＴ１は、ポータル３００の上方で水平に配置される。

【0056】

図５に関連して言及すべき点は、設備システム２００の装置１００がマシン加工位置ではなく、操作位置にある点である。装置１００は、スイベル軸ＳＡの周りにピボット回転させることにより、マシン加工位置から操作位置に移行したものである。スピンドルグループ１１２は、把持部１１５をピボット回転させた後、操作位置に配向させることにより、ピニオンＲ２のシャフトＷ２が把持部１１５内に挿入される。

【0057】

すべての実施形態において、本発明に係る装置１００は、その独立した構成要素を支持し、全体的な配置構成に対して十分な剛性を担保するマシンベッドまたはマシンフレーム１２０を有していてもよい。有する場合、すべての実施形態に係る設備システムの把持部３１０は、マシンベッドまたはマシンフレーム１２０に連結されるか、これから独立して支持されるものであってもよい。

【0058】

すべての実施形態に係る装置１００において、好適には、設備システム２００は、数値制御（ＮＣ）駆動システムＳを有する。図３Ａから図５の各図面において、ＮＣ駆動システムＳは楕円のみで表されている。ＮＣ駆動システムＳは、装置および設備システム２００のすべての必須の構成部品に動作可能に接続されている。この場合における各実施形態において、少なくとも２つの並進軸ＬＡ１，ＬＡ２とともにスイベル軸は数値制御される軸である。

【0059】

必要に応じて、把持部３１０を制御するための独立したコントローラを設けてもよい。ただし、把持部３１０の動作を制御するためにＮＣ駆動システムＳを採用することもできる。

【0060】

図５以外の各実施形態において、スイベル軸ＳＡ１および／またはスイベル軸ＳＡ２を設けてもよい。

【0061】

各実施形態において、設備システム２００は、図５に示すようなポータル装置の代わりに、ギアＴおよび／またはギアＲの操作を実行するための１つまたはそれ以上のロボットアームを備えていてもよい。

【0062】

好適には、各実施形態に係る装置１００は、２つの回転軸ＲＡ，ＴＡと、２つの並進軸ＬＡ１，ＬＡ２と、１つのスイベル軸ＳＡとを有する。

【0063】

好適には、各実施形態に係る装置１００は、テストおよび／またはラッピングをモニタし、制御するための（たとえば角度エンコーダまたはパスエンコーダの）センサを有する。

【0064】

好適には、各実施形態に係る装置１００は、２つのスイベル軸ＳＡを備え、一方のスイベル軸は第１のスピンドルグループ１１１に割り当てられ、他方のスイベル軸は第２のスピンドルグループ１１２に割り当てられる。こうした２つのスイベル軸を備えた装置１００において、ギアＴとギアＲをペアリングするとき、９０度以外の角度でシャフトを調整することができる。平歯車（スプールギア）のペアは、回転軸ＴＡ，ＲＡが互いに対して平行となり、平面Ｅに対して垂直となるように、両方のスピンドルグループ１１１，１１２を９０度ピボット回転させた後に、装置１００でテストすることができる。

【符号の説明】

【0065】

【表1】

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】