特開 2024-165278 歯車研削盤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165278

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】歯車研削盤

(51)【国際特許分類】

   B23F 23/10 20060101AFI20241121BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20241121BHJP

   B24B 45/00 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B23F23/10

B23Q11/00 B

B24B45/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081345

(22)【出願日】2023-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】布村 一洋

(72)【発明者】

【氏名】境 信之

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 仁

(72)【発明者】

【氏名】石田 敏晶

【テーマコード（参考）】

3C034

【Ｆターム（参考）】

3C034AA13

3C034AA19

3C034BB01

3C034BB52

3C034BB63

(57)【要約】      （修正有）

【課題】オートバランサおよびオートクランプの両方を搭載することができ、回転砥石の交換工程およびバランス調整工程に要する作業員の負担を大幅に軽減することが可能な歯車研削盤を提供する。
【解決手段】本発明にかかる歯車研削盤の構成は、歯車の歯面を回転砥石１１０によって研削する歯車研削盤１００であって、回転砥石１１０を回転させる砥石スピンドル１２０と、砥石スピンドル１２０に収容され回転砥石１１０を支持するオートクランプと、砥石スピンドル１２０の反対側で回転砥石を支持するサポートスピンドル１５０と、サポートスピンドル１５０に収容されたオートバランサ１６０と、サポートスピンドル１５０を砥石スピンドル１２０に対して離接方向に移動させるサポートテーブル１７０と、砥石スピンドル１２０およびサポートスピンドル１５０を鉛直面内で回転させる旋回テーブル１８０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯車の歯面を回転砥石によって研削する歯車研削盤であって、
前記回転砥石を回転させる砥石スピンドルと、
前記砥石スピンドルに収容され前記回転砥石を支持するオートクランプと、
前記砥石スピンドルの反対側で前記回転砥石を支持するサポートスピンドルと、
前記サポートスピンドルに収容されたオートバランサと、
前記サポートスピンドルを前記砥石スピンドルに対して離接方向に移動させるサポートテーブルと、
前記砥石スピンドルおよび前記サポートスピンドルを鉛直面内で回転させる旋回テーブルと、
を備えたことを特徴とする歯車研削盤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車の歯面を回転砥石によって研削する歯車研削盤に関するものである。

【背景技術】

【0002】

歯車の歯面を研磨する装置として、回転砥石を用いる歯車研削盤が知られている。歯車研削盤としては例えば特許文献１に、「回転頭の回転軸に、中央部に嵌合用円筒状空洞を有する砥石をフランジにより垂直に固定した研削装置」が開示されている。

【0003】

特許文献１の研削装置は、「回転軸の軸芯と同一軸芯上の主軸端の空洞間に内蔵したモーターにより回転可能な一対のバランスピースを有する部材を具備する前オートバランサと、同じく前記主軸端の空洞間に内蔵したモーターにより回転可能な一対のバランスピースを有する部材を具備する後オートバランサとからなるオートバランサー組」と、「オートバランサー組を、前記砥石の嵌合用円筒状空洞間に位置するように、かつ、前記回転軸の主軸端の空間部分を該砥石の厚み方向幅が前オートバランサと後オートバランサとで２分するようにそれぞれ独立して設けられたバランサ補正サブ機構」とを具備している。特許文献１によれば、「砥石を研削装置の回転軸に付けたままツルーイング、ドレッシング後の砥石を備える回転軸のアンバランスを自動的に補正することができる」としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－２３２５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

歯車研削盤に用いられる砥石（以下、回転砥石と称する）は、重量が非常に重い。このため、回転砥石の交換工程において取付および取り外しを手作業で行うと作業者の負担となる。そこで砥石交換を自動化するために歯車研削盤にオートクランプを搭載することを検討した。

【0006】

オートクランプの搭載箇所としては、回転砥石を回転可能に保持する砥石スピンドルに内蔵することが最適であった。しかし、砥石の内部にオートクランプに把持されるスリーブを収容すると、オートバランサを収容するスペースが確保できなくなる。すると、回転砥石の自動交換は可能となるものの、オートバランサが搭載できなくなるため、回転砥石のバランス調整が困難になってしまう。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、オートバランサおよびオートクランプの両方を搭載することができ、回転砥石の交換工程およびバランス調整工程に要する作業員の負担を大幅に軽減することが可能な歯車研削盤を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかる歯車研削盤の構成は、歯車の歯面を回転砥石によって研削する歯車研削盤であって、回転砥石を回転させる砥石スピンドルと、砥石スピンドルに収容され回転砥石を支持するオートクランプと、砥石スピンドルの反対側で回転砥石を支持するサポートスピンドルと、サポートスピンドルに収容されたオートバランサと、サポートスピンドルを砥石スピンドルに対して離接方向に移動させるサポートテーブルと、砥石スピンドルおよびサポートスピンドルを鉛直面内で回転させる旋回テーブルと、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、オートバランサおよびオートクランプの両方を搭載することができ、回転砥石の交換工程およびバランス調整工程に要する作業員の負担を大幅に軽減することが可能な歯車研削盤を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態にかかる歯車研削盤を説明する図である。

【図2】図１の歯車研削盤の内部構造を例示する断面図である。

【図3】本実施形態の歯車研削盤における回転砥石の取り外し動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。

【0012】

図１は本実施形態にかかる歯車研削盤１００を説明する図であって、図１（ａ）は全体斜視図、図１（ｂ）は要部拡大図である。図２は、図１の歯車研削盤１００の内部構造を例示する断面図である。本実施形態の歯車研削盤１００は、歯車の歯面（不図示）を回転砥石１１０によって研削する。

【0013】

図１（ａ）に示す本実施形態の歯車研削盤１００では、回転砥石１１０は、砥石フランジ１１２によって保持されていて、砥石スピンドル１２０およびサポートスピンドル１５０によって両側が支持されている。砥石スピンドル１２０が駆動側であり、サポートスピンドル１５０が従動側である。図２に示すように砥石スピンドル１２０の内部にはスピンドル回転軸１２２が収容されていて、スピンドル回転軸１２２にはモータ１３０が収容されている（ビルトインモータ）。これにより、モータ１３０を駆動源としてスピンドル回転軸１２２が回転し、回転砥石１１０が回転する。

【0014】

砥石スピンドル１２０のスピンドル回転軸１２２にはオートクランプ１４０が連結されている。一方、回転砥石１１０は内部にスリーブ１２４を備えていて、オートクランプ１４０によってスリーブ１２４と噛み合わせることによって回転砥石１１０を把持する。オートクランプ１４０は、油圧やスプリングの圧力によって回転砥石１１０のクランプまたはアンクランプを自動（機械制御）で行う装置である。

【0015】

サポートスピンドル１５０は、回転砥石１１０に対して砥石スピンドル１２０とは反対側に配置されていて、内部にオートバランサ１６０が収容されている。オートバランサ１６０は、回転中の回転砥石１１０のバランスを制御する装置である。オートバランサ１６０にはいくつかの方式があるが、例えば２つのウエイトを内蔵し、ウエイトの位置（角度）をモータで調節して回転砥石１１０のアンバランスを解消する。

【0016】

サポートスピンドル１５０は、換言すればテールストック（心押し）である。そして従来は回転砥石１１０の内部にオートバランサを取り付けていたところ、本実施形態の構成ではサポートスピンドル１５０にオートバランサ１６０を内蔵させている。これにより従来と同様に回転砥石１１０のバランス取りができると共に、回転砥石１１０の中にはスリーブ１２４を取り付けるスペースを得ることができ、オートクランプ１４０による把持が可能となっている。

【0017】

図１に示すように、本実施形態の歯車研削盤１００は更に、サポートテーブル１７０を備えている。サポートテーブル１７０はサポートスピンドル１５０を支持していて、シリンダ１７２によって工具軸方向Ｔａに移動可能である。これによりサポートスピンドル１５０および回転砥石１１０を、砥石スピンドル１２０に対して離接方向に移動させることができる。

【0018】

また砥石スピンドル１２０およびサポートテーブル１７０はＹ軸テーブル１９０上に取り付けられ、Ｙ軸テーブル１９０は旋回テーブル１８０に取り付けられている。旋回テーブル１８０はベース１０２に取り付けられている。ベース１０２はフレーム１０４に対して前後方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。旋回テーブル１８０はベース１０２に対して、上下方向（Ｚ軸方向）の移動、およびＸ軸を中心とする鉛直面内での回転（Ａ軸旋回）が可能である。

【0019】

Ｙ軸テーブル１９０は旋回テーブル１８０に対して、水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。なおＹ軸テーブル１９０の移動方向は、原位置の姿勢（図１（ａ）の姿勢）では水平方向であるが、旋回テーブル１８０が回転するとこれに伴ってＹ軸テーブル１９０の移動方向も角度が変化する。

【0020】

図３は、本実施形態の歯車研削盤１００における回転砥石１１０の取り外し動作を説明する図である。回転砥石１１０が取り外される前の原位置（加工時の姿勢）では、図３（ａ）に示すように歯車研削盤１００においてサポートスピンドル１５０、回転砥石１１０および砥石スピンドル１２０は水平方向に並んで配置されている。このとき回転砥石１１０は、サポートスピンドル１５０および砥石スピンドル１２０によって支持されている。

【0021】

回転砥石１１０を取り外す際には、まず図３（ｂ）に示すように回転砥石１１０が砥石スピンドル１２０の下方に位置するように旋回テーブル１８０を回転させる（本実施形態では反時計回りに９０°）。これにより、サポートスピンドル１５０、回転砥石１１０および砥石スピンドル１２０は垂直方向に並んで配置された状態となる。

【0022】

続いてオートクランプ１４０による回転砥石１１０のクランプを解除し（アンクランプし）、図３（ｃ）に示すようにサポートテーブル１７０をＹ軸テーブル１９０上で移動させる（本実施形態では下方向に移動）。これにより、回転砥石１１０が砥石スピンドル１２０から離間し、その上面が開放される。この状態では回転砥石１１０はサポートスピンドル１５０に乗っているだけであるから、ツールチェンジャーやロボット（不図示）を用いて回転砥石１１０を交換することが可能となる。

【0023】

上記説明したように本実施形態の歯車研削盤１００によれば、砥石スピンドル１２０に収容されたオートクランプ１４０により、回転砥石１１０を取り外す際の人的作業を減らすことができる。またオートバランサ１６０をサポートスピンドル１５０に収容したことにより、回転砥石１１０のバランス調整を自動で行うことができる。このように本実施形態の歯車研削盤１００ではオートバランサ１６０およびオートクランプの両方を搭載することができるため、回転砥石の交換工程およびバランス調整工程に要する作業員の負担を大幅に軽減することが可能となる。

【0024】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0025】

本発明は、歯車の歯面を回転砥石によって研削する歯車研削盤に利用することができる。

【符号の説明】

【0026】

１００…歯車研削盤、１０２…ベース、１０４…フレーム、１１０…回転砥石、１１２…砥石フランジ、１２０…砥石スピンドル、１２２…スピンドル回転軸、１２４…スリーブ、１３０…モータ、１４０…オートクランプ、１５０…サポートスピンドル、１６０…オートバランサ、１７０…サポートテーブル、１７２…シリンダ、１８０…旋回テーブル、１９０…Ｙ軸テーブル

【図1】

【図2】

【図3】