特許 6546355 デフケースの加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6546355

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】デフケースの加工機

(51)【国際特許分類】

   B23B 5/40 20060101AFI20190705BHJP

   B23B 39/22 20060101ALI20190705BHJP

   B23B 41/00 20060101ALI20190705BHJP

   B23P 23/02 20060101ALI20190705BHJP

【ＦＩ】

   B23B5/40

   B23B39/22

   B23B41/00 H

   B23P23/02 A

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-546048(P2018-546048)

(86)(22)【出願日】2018年5月1日

(86)【国際出願番号】JP2018017388

【審査請求日】2019年3月4日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513080195

【氏名又は名称】株式会社ハル技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100114535

【弁理士】

【氏名又は名称】森 寿夫

(74)【代理人】

【識別番号】100075960

【弁理士】

【氏名又は名称】森 廣三郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155103

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 厚

(74)【代理人】

【識別番号】100194755

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀明

(72)【発明者】

【氏名】万代 晴夫

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開2004-255560（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2014-195851（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第6832433（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 実開昭63-120701（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開2004-090181（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2010-023178（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2005-034974（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平3-026414（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許発明第102016001826（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】 特許第6322351（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ５／４０

Ｂ２３Ｂ ３９／２２

Ｂ２３Ｂ ４１／００

Ｂ２３Ｐ ２３／０２

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デフケースを保持して前記デフケースを回転させるシャトルユニットと、
対向配置された左右一対の加工ユニットと、
前記デフケースを加工するための工具を支持する工具支持台とを備え、
前記左右一対の加工ユニットのスライド機構は、左右方向の一軸のスライド専用であり、
前記シャトルユニットは、上下方向及び前後方向に移動可能であり、
前記左右一対の加工ユニットに装着した工具で、前記デフケースの内面のうち貫通孔を囲む端部及び前記デフケースのフランジ穴の加工が可能であり、
前記工具支持台で支持された工具の切削刃で、前記シャトルユニットで保持され回転中の前記デフケースの内面を球面状に切削加工可能であり、
１台で前記デフケースの前記端部及び前記フランジ穴の加工と、前記デフケースの内面を球面状に切削加工する加工が可能であることを特徴とするデフケースの加工機。

【請求項2】

前記加工ユニットの工具に装着するカッタがロボットで供給される請求項１に記載のデフケースの加工機。

【請求項3】

前記工具支持台は旋回可能であり、かつ前記加工ユニットに装着する工具を装着可能である請求項１に記載のデフケースの加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デフケース（ディファレンシャルギアケース）の加工機に関し、内面を球面状に切削加工するとともに、デフケースの各種加工を行うデフケースの加工機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、デフケースの切削加工を行う各種加工機が知られている。例えば特許文献１に記載のワーク加工用治具装置は、モータにより回転する基台に、デフケースを支持して、刃具（加工ツール）により、デフケースの球面状の内面の切削加工を行うことができる。より具体的には、デフケースをセットした基台を回転させながら、ＮＣ制御される刃具をデフケース内面の加工面下端に当接させる。そして、加工面下端部から上端部にかけて円弧状に刃具を移動させて、切削加工を行う。

【0003】

他方、特許文献２には、回転可能かつ前後方向にスライド可能なシャトルユニットと、上下方向にスライドする内面加工刃具交換装置と、ワークを挟むように対向配置された左右一対の加工ユニットとを備え、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことなく、デフケースの異なる部位の加工が可能になるデフケースの加工機が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６３−１２０７０１号公報

【特許文献2】特開２０１４−１９５８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

デフケースの内面加工には、ワークは固定し工具を回転させて穴近傍の端面を加工する切削加工する端面加工や、ワークを高速回転させながらワーク内面の球面等を球面状に切削加工する全球加工がある。特許文献１に記載のワーク加工用治具装置は、デフケースの全球加工を行うことができるが、同加工を行うための専用機であり、シャフト穴加工や端面加工を行うには、これらの各加工を行うために、デフケースを別の専用機に移し換える必要があった。

【0006】

これに対し、特許文献２に記載のデフケースの加工機は、前記のとおり、１台でデフケースの異なる部位の加工が可能であったが、同加工機のシャトルユニットは位置決めのために回転するに留まり、デフケースを高速回転させることはできなかった。このため、同加工機ではデフケースの全球加工を行うことはできなかった。

【0007】

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことなく、１台で全球加工及び端面加工に加えデフケースの異なる部位の加工が可能である汎用性の高いデフケースの加工機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するために、本発明のデフケースの加工機は、デフケースを保持して前記デフケースを回転させるシャトルユニットと、対向配置された左右一対の加工ユニットと、前記デフケースを加工するための工具を支持する工具支持台とを備え、前記左右一対の加工ユニットのスライド機構は、左右方向の一軸のスライド専用であり、前記シャトルユニットは、上下方向及び前後方向に移動可能であり、前記左右一対の加工ユニットに装着した工具で、前記デフケースの内面のうち貫通孔を囲む端部及び前記デフケースのフランジ穴の加工が可能であり、前記工具支持台で支持された工具の切削刃で、前記シャトルユニットで保持され回転中の前記デフケースの内面を球面状に切削加工可能であることを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、デフケースを保持するシャトルユニットは、デフケースを回転させることができ、かつ上下方向及び前後方向に移動可能であるので、デフケース内面の全球加工が可能であるとともに、左右一対の加工ユニットのスライド機構は左右方向にスライドするので、加工ユニットに装着した工具により、デフケースの内面の端面加工が可能になる。このことに加えて、デフケースを保持するシャトルユニットが上下方向及び前後方向に移動可能であるので、加工ユニットのスライド機構が左右方向の一軸のスライド専用であっても、デフケースのフランジに円周に沿って配置されたフランジ穴の加工が可能になり、あわせてデフケースの異なる部位の加工が可能になる。すなわち、本発明によれば、装置の複雑化や大型化を防ぎ、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことがなく、１台で全球加工及び端面加工に加え、サイドギア穴等のデフケースの異なる部位の加工が可能になる。

【0010】

前記本発明のデフケースの加工機においては、前記加工ユニットの工具に装着するカッタがロボットで供給されることが好ましい。また、前記工具支持台は旋回可能であり、かつ前記加工ユニットに装着する工具を装着可能であることが好ましい。これらの構成によれば、工具の切り換えが容易になるとともに、加工に用いる工具の種類を増やすことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の効果は前記のとおりであり、要約すれば、回転中のデフケース内面の全球加工が可能であるとともに、加工ユニットに装着した工具により、デフケースの内面の端面加工に加え、デフケースのフランジに円周に沿って配置されたフランジ穴の加工が可能になり、あわせてデフケースの異なる部位の加工が可能になり、装置の複雑化や大型化を防ぎ、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことがなく、１台で全球加工及び端面加工に加え、フランジ穴等のデフケースの異なる部位の加工が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機の加工対象物であるワークの斜視図。

【図2】図１に示したワークの縦断面図。

【図3】図１に示したワークの横断面図。

【図4】本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機の加工対象物であるワークの他の例に係る縦断面図。

【図5】本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機の加工対象物であるワークのさらに他の例に係る縦断面図。

【図6】本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機の正面図。

【図7】本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機において、一対のシャフト穴を加工する様子を示す斜視図。

【図8】図７の状態から縦中心軸回りにデフケースを９０度回転させた状態を示す斜視図。

【図9】図８の状態からワークを昇降体と一体に下降させた状態を示す斜視図。

【図10】図９の状態からフランジの全周にフランジ穴の穴明け加工及びタッピング加工が完了した状態を示す斜視図。

【図11】図６に示した加工機において、ワークの開口部に工具を進入させる直前の状態の要部を示す斜視図。

【図12】本発明の一実施形態において、ワークの加工機へのセット状態の要部を示す断面図。

【図13】本発明の一実施形態において、ワークの加工開始状態の要部を示す断面図。

【図14】本発明の一実施形態において、ワークの加工が進んだ状態の要部を示す断面図。

【図15】本発明の一実施形態において、ワークの加工がさらに進んだ状態の要部を示す断面図。

【図16】本発明の一実施形態において、ワークの加工が完了した状態の要部を示す断面図。

【図17】本発明の一実施形態に係る工具交換具の正面図。

【図18】本発明の一実施形態において、加工ユニットに装着した一対の工具でカッタを挟み込んだ状態を示す図。

【図19】本発明の一実施形態において、加工ユニットに装着した一対の工具で別のカッタを挟み込んだ状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。最初に図１〜３を参照しながら、加工対象物であるワーク１０について説明する。ワーク１０は差動変速機構の内蔵用ケースであるデフケースである。図１はワーク１０の斜視図、図２は図１に示したワーク１０の縦断面図、図３は図１に示したワーク１０の横断面図を示している。図１〜３に示したワーク１０は加工後の状態を示しており、シャフト穴１２やフランジ穴１７は、図６に示したデフケースの加工機１が備える加工ユニット４に装着した工具で、穴明け等の加工が行われる。

【0014】

図１において、円筒部１１の側面を囲むようにフランジ部１６が形成されており、フランジ部１６には複数のフランジ穴１７が形成されている。図２において、円筒部１１の側面には一対の貫通孔であるシャフト穴１２が形成されており、円筒部１１の上下には一対の貫通孔であるアクスル穴１３が形成されている。さらに、図３において、円筒部１１の側面には一対の窓状の開口部１４が形成されている。ワーク１０の内面１５は半径ｒの球面を形成している。

【0015】

本実施形態に係るワーク１０は、内面１５全体に亘り球面を形成している。ワーク１０はこれに限るものではなく、図４に示したワーク６０のように、面５０、面５１、面５２及び面５３の独立した４面が球面又は球面に近い形状を形成しているものもある。また、図５に示したワーク６１のように、面５４及び面５５の独立した２面が球面又は球面に近い形状を形成しているものもある。説明の便宜のため、図４及び図５では、面５０〜面５５を凸状に誇張して図示しているが、実際には他の面と連続した面である。ワーク１０、ワーク６１及びワーク６２のいずれであっても、当該球面等に切削刃を当接させた状態でワークを高速回転させながら当該球面等を球面状に加工することができる。本実施形態では、ワークを高速回転させながらワーク内面の球面等を球面状に切削加工することを全球加工という。

【0016】

また、ワークの内面加工においては、図１８において、ワーク内面のうち、シャフト穴５８近傍の端面５６のみを球面に加工する場合や、図１９において、ワーク内面のうち、アクスル穴５９近傍に形成された端面５７（平面部）を加工する場合がある。本実施形態では、ワークは固定し工具を回転させてワーク内面の端面を切削加工することを端面加工という。後に説明するとおり、端面加工は、全球加工とは異なる専用の工具を用いた別工程となる。

【0017】

以下、本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機１について説明する。最初に、図６を参照しながら、加工機１の構成を概略的に説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るデフケースの加工機１の正面図である。図６において、ベース２上に、シャトルユニット３、加工ユニット４、ＡＴＣ（自動工具交換装置）５及び工具支持台６が搭載されている。

【0018】

シャトルユニット３はデフケースを保持して、これを回転させることができる。シャトルユニット３は、昇降体３０を備えており、これと一体にＹ方向（前後方向）に移動可能である。昇降体３０は、モータ３１によりボールねじ３２が回転し、ガイド３３に沿ってＺ方向（上下方向）に移動可能である。昇降体３０は、ワーク１０を保持するクランパ３４及びクランパ３４を回転させる回転基台３５を備えている。この構成によれば、ワーク１０はクランパ３４で保持された状態で回転基台３５と一体に回転する。シャトルユニット３は、回転基台３５に対し、ワーク１０の位置決めのための低速回転（１０ｒｐｍ程度）と、ワーク１０の全球加工のための高速回転（例えば４００〜６００ｒｐｍ）との２種類の回転をさせることが可能である。

【0019】

より具体的には、シャトルユニット３は、ワーク１０を高速回転させつつ、ワーク１０をＹ方向（前後方向）及びＺ方向（上下方向）に移動させることができるので、ワーク１０の位置決めのみならず、後に説明する全球加工が可能になる。ワーク１０の回転を停止させた状態で、ワーク１０をＹ方向（前後方向）及びＺ方向（上下方向）に連続的に移動させることにより、ワーク１０を円形に連続的に移動させることやワーク１０を各部位の輪郭に沿って移動させることも可能になり、後に説明するコンタリング加工やバリ取り加工が可能になる。

【0020】

また、ワーク１０の各部位の加工が完了する毎に、ワーク１０をＹ方向（前後方向）及びＺ方向（上下方向）に移動させることにより、ワーク１０を異なる部位の加工を順次行うことができ、後に説明するフランジ穴等のワーク１０の異なる部位の加工が可能になる。

【0021】

工具支持台６には、工具４０が固定されている。工具４０は、ワーク１０の球面状の内面を切削加工するための切削刃を有している。工具４０によるワーク１０の加工は、工具４０が固定された状態で、ワーク１０を移動させながら行われる。工具４０及びこれを用いたワーク１０の加工の詳細は後に説明する。

【0022】

加工ユニット４は左右一対であり、図６の位置から下降させたワーク１０を挟むように対向配置されている。加工ユニット４の先端には工具２０が装着されている。本実施形態では、加工部位に応じて工具２０を使い分けることができ、加工ユニット４に装着する工具２０は、ＡＴＣ５により必要な工具２０に自動交換される。

【0023】

ＡＴＣ５は、回転円盤７０を備えており、回転円盤７０に複数の工具２０が着脱可能に取り付けられている。ＡＴＣ５は昇降体７１がガイド軸７２に案内されて、昇降可能である。工具２０の交換時には、昇降体７１が下降し、加工ユニット４の先端に装着された工具２０と、ＡＴＣ５の回転円盤７０に取り付けられた工具２０とが交換される。

【0024】

加工ユニット４は、ハウジング２１、工具駆動用モータ２２及びスライド用モータ２３を備えている。工具駆動用モータ２２の駆動力は、駆動力伝達機構（図示せず）に伝達され、工具２０が回転する。スライド用モータ２３の駆動力は、ボールねじ機構（図示せず）に伝達される。このことにより、加工ユニット４はＸ軸方向（左右方向）にスライドして往復移動する。より具体的には、加工ユニット４と一体のスライド体２４がガイドレール２５に沿ってスライドする。

【0025】

以下、加工機１によるワーク１０の加工について、具体的に説明する。図７は、ワーク１０の円筒部１１の両側を貫通する一対のシャフト穴１２を加工する様子を示す斜視図である。加工ユニット４には、ＡＴＣ５（図６）により、あらかじめシャフト穴１２の加工用の工具２６が装着されている。

【0026】

図６に示したように、ワーク１０は加工機１に装着された状態においては、クランパ３４で保持されており、図７に示したように加工ユニット４による加工を行う際には、ワーク１０のシャフト穴１２の中心と工具２６の中心とが一致する位置まで、シャトルユニット３が前後方向（Ｙ方向）に移動するとともに、昇降体３０が下降する（Ｚ方向）。

【0027】

図７の状態からシャフト穴１２に向けて、加工ユニット４は、水平移動し（Ｘ方向）、工具２６の先端がシャフト穴１２内に進入し、工具２６の回転により、シャフト穴１２の内周面が加工される。この加工を終えると、加工ユニット４は元の位置に向けて水平移動して退避する。

【0028】

本実施形態に係る加工機１は、前記のとおり、図６においてワーク１０をクランパ３４で回転可能に保持した昇降体３０が上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、昇降体３０を備えるシャトルユニット３が前後方向（Ｙ方向）に移動可能である。すなわち、ワーク１０は回転可能であるとともに、上下方向（Ｚ方向）及び前後方向（Ｙ方向）の両方向に移動可能である。このため、加工ユニット４が左右方向（Ｘ方向）の一軸のスライド専用であっても、ワーク１０の様々な部位の加工が可能になる。

【0029】

具体的には、図７の状態からワーク１０の縦中心軸回りに９０度回転させれば、加工ユニット４の先端とアクスル穴１３とが対向し、あわせて加工ユニット４の先端側にフランジ１６の平面部が向くことになる。図８はこの状態を示している。本図の状態では、加工ユニット４に装着する工具をＡＴＣ５（図６）により、アクスル穴１３用の工具２７に交換しており、工具２７の先端をアクスル穴１３内に進入させて、工具２７の回転によりアクスル穴１３の内周面が加工される。

【0030】

図９は、図８の状態からワーク１０を昇降体３０（図６）と一体に下降させた状態を示している。この状態では、ＡＴＣ５（図６）により、一方の加工ユニット４に装着する工具をフランジ穴の穴明け用工具２８に交換しており、他方の加工ユニット４に装着する工具をフランジ穴のタッピング加工用工具２９に交換しており、穴明け用工具２８及びタッピング加工用工具２９は、いずれもフランジ１６に対向している。穴明け用工具２８を装着した加工ユニット４をフランジ１６に向けて移動させ、穴明け用工具２８がフランジ１６に当接した後もこの移動を継続させることにより、回転中の穴明け用工具２８により、フランジ１６にフランジ穴１７（図１０）が明けられる。

【0031】

フランジ１６に１つ分のフランジ穴１７を明けた後は、続いて、タッピング加工用工具２９を装着した加工ユニット４をフランジ１６に向けて移動させ、タッピング加工用工具２９の先端がフランジ穴１７に当接した後もこの移動を継続させることにより、回転中のタッピング加工用工具２９により、フランジ穴１７にタッピング加工を施すことができる。

【0032】

図１０は、フランジ１６の全周にフランジ穴１７の穴明け加工及びタッピング加工が完了した状態を示している。本実施形態によれば、フランジ穴１７の穴明け加工を終えると、工具を交換することなく、ワーク１０の保持を維持した状態で、そのまま、同フランジ穴１７にタッピング加工を施すことができるので、精度良くかつ短時間でフランジ穴加工を行うことができる。

【0033】

前記のとおり、ワーク１０はシャトルユニット３と一体に上下方向（Ｚ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動可能である。このため、加工ユニット４が左右方向（Ｘ方向）の一軸のスライド専用であっても、ワーク１０を移動させることにより、加工ユニット４に装着した工具の先端を、フランジ１６の任意の位置に対向させることができ、フランジ１６の全周にフランジ穴１７の穴明け加工やタッピング加工を行うことができる。

【0034】

フランジ穴加工と同様に、ワーク１０を回転させ、シャトルユニット３及びこれが備える昇降体３０を適宜移動させることにより、ワーク１０の他の部位、例えばノック穴、サイドギア穴、デフロック穴等の加工が可能になる。

【0035】

また、ワーク１０は上下方向（Ｚ方向）及び前後方向（Ｙ方向）の両方向に移動可能であるので、ワーク１０の各部位を円形に移動させることができる。このことにより、加工ユニット４にエンドミルを装着すれば、シャフト穴１２やアクスル穴１３のコンタリング加工が可能になる。同様に加工ユニット４にエンドミルを装着して、ワーク１０を円形に移動させることにより、螺旋状に形成された油溝のコンタリング加工が可能になる。

【0036】

さらに、ワーク１０が上下方向（Ｚ方向）及び前後方向（Ｙ方向）の両方向に移動可能であることにより、ワーク１０の各部位を円形に移動させることができるだけでなく、ワーク１０を各部位の輪郭に沿って移動させることも可能になる。このような移動をさせることにより、ワーク１０の開口部１４（図１参照）等のバリ取り加工が可能になる。このことにより、バリ取り加工が加工機１に集約され、バリ取り加工用の専用機を用いることが不要になる。

【0037】

図１１は、図６に示した加工機１において、ワーク１０の開口部１４に工具４０を進入させる直前の状態の要部を示す斜視図である。前後を明確にする便宜のため操作者７を図示しているが縮尺は正確ではない。図１１において、工具４０は、シャンク４１に切削刃４２が固定されたものである。工具４０は工具支持台６に固定されている。

【0038】

図１１に示した２本の工具４０について、切削刃４２を異なるものとし、一方の工具４０を荒削り用とし、他方の工具４０を仕上げ加工としてもよい。図１１では工具４０が２本図示されているが、工具４０は１本でもよく、２本以上を櫛歯状に配置してもよい。また、工具４０を工具支持台６に対し脱着可能とし、加工内容に応じて工具４０を交換できるようにしてもよい。

【0039】

図１１において、ワーク１０の全球加工を行う際には、前後方向（Ｙ方向）において、シャトルユニット３（図６参照）を移動させて、ワーク１０の開口部１４の位置を工具４０の位置に合わせる。続いて、昇降体３０（図６参照）を下降させて、ワーク１０に工具４０を進入させる。

【0040】

以下、工具４０を用いたワーク１０の全球加工について説明する。図６に示したように、回転基台３５は昇降体３０に取り付けられており、回転基台３５にクランパ３４が取り付けられており、クランパ３４にワーク１０が保持されている。図１２は、ワーク１０の加工機１へのセット状態の要部を示す断面図である。ワーク１０、クランパ３４及び回転基台３５は断面状態で簡略化して図示している。ワーク１０は、図１〜図３に示したワーク１０と同一物であるが、切削加工の説明の便宜のため、ワーク１０の内面における切削代１８を凸状に誇張して図示している。これらの図示は、図１３以降においても同様である。

【0041】

回転基台３５がその中心軸３６を中心に回転すると、これと一体にワーク１０が回転する（矢印Ｒ参照）。図１２の状態では、ワーク１０は回転基台３５と一体に中心軸３６を中心に回転しており、ワーク１０は全球加工の待機状態にある。ワーク１０の回転は全球加工のための高速回転であり、前記のとおり、回転数は例えば４００〜６００ｒｐｍである。

【0042】

以下、ワーク１０の全球加工について工程順に説明する。図１３は、ワーク１０の加工開始状態の要部を示す断面図である。本図は図１２の状態からワーク１０が下降（Ｚ方向）し、かつ後方移動（Ｙ方向）した状態を示しており、工具４０の切削刃４２は、ワーク１０の円筒部１１内部に進入しており、切削刃４２がワーク１０の切削代１８に当接している。この状態からワーク１０が下降（Ｚ方向）しつつ、後方移動（Ｙ方向）することにより、回転中のワーク１０の内面に沿って切削刃４２が当接するので、切削代１８は球面状に切削加工されて行く。

【0043】

図１４は、図１３の状態からワーク１０の全球加工が進んだ状態を示す断面図である。本図の状態では、図１３の状態からワーク１０が下降（Ｚ方向）しつつ、後方移動（Ｙ方向）している。このことにより、切削代１８の切削が進行し、切削代１８の一部が球面状に切削されている。図１５は、ワーク１０の全球加工がさらに進んだ状態の要部を示す断面図である。本図の状態では、図１４の状態からワーク１０が下降（Ｚ方向）しつつ、後方移動（Ｙ方向）している。このことにより、切削代１８の切削が進行し、切削代１８の約半分が球面状に切削されている。

【0044】

図１６は、ワーク１０の全球加工が完了した状態の要部を示す断面図である。本図の状態では、図１５の状態からワーク１０が下降（Ｚ方向）しつつ、前方移動（Ｙ方向）している。このことにより、切削代１８の切削が完了し、ワーク１０の内面全体が球面状に切削加工されている。

【0045】

以上、ワーク内面の全球加工について説明したが、ワーク１０のように、内面全体が球面状に形成されているものは、全球加工により、内面全体が加工されるので、端面加工は不要である。また、図４に示したワーク６０のように、シャフト穴１２近傍及びアクスル穴１３近傍の面５０〜面５３が球面状に形成されているものについても、全球加工により、これらの面が加工されるので、端面加工は不要である。他方、図５に示したワーク６１のように、切削刃の干渉がなければ、面５４及び面５５は全球加工により加工できるが、アクスル穴１３近傍の面６３が平面状に形成されており、面６３の加工には別途端面加工が必要になる。

【0046】

他方、図１８に示したワーク６２は、内面加工の必要な部位は、シャフト穴５８近傍の端面５６及びアクスル穴５９近傍の平面状の端面５７である。この場合は、全球加工ではなく端面加工が必要になる。本実施形態の加工機１において、加工ユニット４に装着した工具にさらにカッタを装着すれば、ワーク内面の端面加工も行うことができる。

【0047】

図１７は加工ユニット４に装着した工具にカッタを装着するための工具交換具の一例の正面図である。本図に示した工具交換具４９は、図６のＡ部に示した加工機１の工具４０及び工具支持台６に代えて用いるものである。工具交換具４９は、工具支持台８に工具４３、工具４５、工具４７及び工具４８が固定されたものである。工具４３、工具４５にはそれぞれ切削刃４４、切削刃４６を有しており、工具４７、工具４８にはそれぞれカッタ５４、カッタ５５が着脱可能に装着されている。

【0048】

工具４３及び工具４５は、工具４０（図１１参照）と同様に全球加工用であり、工具４３を荒削り用とし、工具４５を仕上げ加工として使用できる。工具４７に装着されたカッタ５４は、端面を球面に切削加工するものであり、工具４８に装着されたカッタ５５は平面状の端面を切削加工するものである。工具支持台８は中心３７を中心に旋回可能であり（矢印Ｂ方向）、かつ上下方向（Ｚ方向）に移動可能である。

【0049】

工具４３を用いてワークを加工する場合は、工具支持台８を旋回させて、図１７のように工具４３を垂直にする。工具４５を用いてワークを加工する場合も同様である。工具４３又は工具４５を垂直にした後の動作は図１２〜図１６を用いて説明した工具４０の場合と同様である。

【0050】

カッタ５４を用いる場合は、工具支持台８を旋回させて、工具４７を垂直にした後、工具支持台８を上昇させて（Ｚ方向）、カッタ５４をワーク内に進入させる。次に、加工ユニット４に装着した一対の工具３８（図１８参照）でカッタ５４を挟み込み、その後、工具支持台８を下降させると（Ｚ方向）、工具４７がカッタ５４から離脱する。

【0051】

図１８は加工ユニット４に装着した一対の工具３８でカッタ５４を挟み込んだ状態を示している。この状態では工具４７（図１７参照）は、カッタ５４から離脱している。本図に示したワーク６２は、図１〜図３に示したワーク１０とは異なる内面形状であり、全球加工は不要である反面、シャフト穴５８近傍の端面５６を球面に加工する端面加工と、アクスル穴５９近傍の端面５７を平面に加工する端面加工が必要になる。図１８は、一対のシャフト穴５８近傍の端面５６のうち、一方の端面５６の加工中の様子を示しており、加工ユニット４を水平移動（Ｘ方向）させることにより、他方の端面５６を加工することができる。

【0052】

カッタ５５（図１７参照）を用いる場合もカッタ５４を用いる場合と同様であり、図１９は加工ユニット４に装着した一対の工具３９でカッタ５５を挟み込んだ状態を示している。この状態では工具４８（図１７参照）は、カッタ５５から離脱している。図１９に示したワーク６０は、図１８の状態から９０度回転しており、本図は、アクスル穴５９近傍の端面５７を加工している様子を示している。

【0053】

前記実施形態では、工具交換具４９を用いて、加工ユニット４に装着した工具に、端面加工用の工具を装着する例を示したが、この構成に限るものではなく、ロボットを用いて、加工ユニット４に装着した工具にカッタを供給してもよい。

【0054】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明によれば、デフケースを保持するシャトルユニットは、デフケースを回転させることができ、かつ上下方向及び前後方向に移動可能であるので、デフケース内面の全球加工が可能であるとともに、左右一対の加工ユニットのスライド機構は左右方向にスライドするので、加工ユニットに装着した工具により、デフケースの内面の端面加工が可能になる。このことに加えて、デフケースを保持するシャトルユニットが上下方向及び前後方向に移動可能であるので、加工ユニットのスライド機構が左右方向の一軸のスライド専用であっても、デフケースのフランジに円周に沿って配置されたフランジ穴の加工が可能になり、あわせてデフケースの異なる部位の加工が可能になる。すなわち、本発明によれば、装置の複雑化や大型化を防ぎ、簡単な構造でありながら、汎用性を損なうことがなく、１台で全球加工及び端面加工に加え、フランジ穴等のデフケースの異なる部位の加工が可能になる。

【符号の説明】

【0055】

１ 加工機
３ シャトルユニット
４ 加工ユニット
５ ＡＴＣ
６，８ 工具支持台
１０，６０，６１，６２ ワーク（デフケース）
１４ 開口
１７ フランジ穴
３０ 昇降体
４０，４３，４５，４７，４８ 工具
４２，４４，４６ 切削刃

【要約】

デフケース（１０）を保持してデフケース（１０）を回転させるシャトルユニット（３）と、対向配置された左右一対の加工ユニット（４）と、デフケース（１０）を加工するための工具（４０）を支持する工具支持台（６）とを備え、左右一対の加工ユニット（４）のスライド機構は、左右方向の一軸のスライド専用であり、シャトルユニット（３）は、上下方向及び前後方向に移動可能であり、左右一対の加工ユニット（４）に装着した工具で、デフケース（１０）の内面のうち貫通孔を囲む端部及びデフケース（１０）のフランジ穴の加工が可能であり、工具支持台（６）で支持された工具（４０）の切削刃で、シャトルユニット（３）で保持され回転中のデフケース（１０）の内面を球面状に切削加工可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】