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(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】
(24)【登録日】2022-01-11
(45)【発行日】2022-01-24
(54)【発明の名称】歯車加工装置
(51)【国際特許分類】
B23F 23/12 20060101AFI20220117BHJP
B23F 19/05 20060101ALI20220117BHJP
【ＦＩ】
B23F23/12
B23F19/05
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018002037
(22)【出願日】2018-01-10
(65)【公開番号】P2019119026
(43)【公開日】2019-07-22
【審査請求日】2020-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000125853
【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(74)【代理人】
【識別番号】100179213
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 未知子
(74)【代理人】
【識別番号】100170542
【弁理士】
【氏名又は名称】桝田 剛
(72)【発明者】
【氏名】泉 孝明
(72)【発明者】
【氏名】垣内 裕貴
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０１８０８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０２－０６３９０５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５８－０８４２９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－０１９２０４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｆ ２３／１２
Ｂ２３Ｆ １９／０５
Ｂ２３Ｂ ３１／１１７
Ｆ１６Ｌ ３７／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状のハウジングと、前記ハウジングの内周側に回転自在に配置される環状の工具支持体と、
前記工具支持体の内周側に取り付けられ、被加工歯車に噛合する内歯車形状の工具と、
前記工具を前記工具支持体に固定するための固定機構と、
を備え、
前記固定機構は、
前記工具支持体に設けられ、外部からの油の流入及び外部への油の排出を行うための少なくとも１つのポート部と、
前記工具支持体の内周面に、周方向に沿って形成されるとともに、前記ポート部と連通する、環状流路と、
前記工具支持体の内周面に対し、前記環状流路を塞ぐように密着するとともに、該環状流路への油流入によって前記工具の外周面を押圧するように、変形可能に構成された変形部材と、
を備え、
前記ポート部は、前記工具支持体における軸方向の一方の端面に設けられている、歯車加工装置。
【請求項2】
前記ポート部は、外部から押圧されると、前記環状流路と外部とを連通する開状態となり、前記外部からの押圧が解除されると、前記環状流路と外部との連通を遮断する閉状態となるように構成されている、請求項１に記載の歯車加工装置。
【請求項3】
前記ポート部を押圧可能に構成される押圧部材と、前記押圧部材から前記ポート部へ油の供給、及び当該押圧部材から油の排出を行うため、当該押圧部材に連結されたフレキシブルなホースと、
をさらに備えている、請求項１または２に記載の歯車加工装置。
【請求項4】
前記押圧部材を着脱自在に固定し、当該押圧部材を前記ポート部に対して対向位置に位置決めするための位置決め部材をさらに備えている、請求項３に記載の歯車加工装置。
【請求項5】
前記ポート部を押圧可能に構成される押圧部材と、前記押圧部材を前記工具支持体の軸方向に往復動可能に固定するとともに、当該押圧部材を、前記ポート部と対向する作動位置及び前記ポート部よりも径方向外方の待避位置に、移動させるように構成された位置決め部材と、
前記位置決め部材を前記作動位置と待避位置との間で往復動させるための第１駆動部と、
前記作動位置にある前記押圧部材を、前記軸方向に往復動させる第２駆動部と、
をさらに備えている、請求項１または２に記載の歯車加工装置。
【請求項6】
前記ポート部を押圧可能に構成される押圧部材を有する給油具と、
前記押圧部材から前記ポート部へ油の供給、及び当該押圧部材から油の排出を行うため、当該押圧部材に連結されたフレキシブルなホースと、
前記給油具を着脱自在に保持するホルダと、
をさらに備えている、請求項１または２に記載の歯車加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯車加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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噛み合わせた状態で、回転させて仕上げ加工を行っている。
【0003】
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、加工対象となる歯車は、一対の固定具により軸方向の両端から挟むことで支持されており、この歯車を内歯車状の工具を有する環状の工具に噛み合わせる。そして、この状態で工具と歯車とを連れ周り回転させることにより、歯車の仕上げを行っている。
【0004】
ところで、上記特許文献１に記載のような装置では、内歯車状の工具が環状の支持体に取付けられているが、工具の取付は、次のような固定機構により行われている。すなわち、環状の支持体の内壁面に筒状の変形部材が取付けられており、この変形部材の内壁面に工具が取付けられる。また、支持体には、周方向に所定間隔をおいて複数の挿入孔が形成されており、この挿入孔にはそれぞれ、支持体に螺着したピンの先端が差し込まれている。また、挿入孔には、支持体の内周面に通じる連通孔が形成されており、挿入孔及び連通孔には作動油が充填されている。
【0005】
以上の構成により、ピンをねじ込んで挿入孔に進入させると、作動油の圧力が高まり、これにより、作動油は、連通孔を介して変形部材を径方向内方に押圧する。その結果、工具が押圧され、支持体に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１３－１８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、複数のピンを人為的にねじ込んで進入させる作業には時間を要するため、工具の着脱を容易に行うことができる改良が要望されていた。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、工具の着脱を効率的に行うことが可能な歯車加工装置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】
本発明に係る歯車加工装置は、環状のハウジングと、前記ハウジングの内周側に回転自在に配置される環状の工具支持体と、前記工具支持体の内周側に取り付けられ、被加工歯車に噛合する内歯車形状の工具と、前記工具を前記工具支持体に固定するための固定機構と、を備え、前記固定機構は、前記工具支持体に設けられ、外部からの油の流入及び外部への油の排出を行うための少なくとも１つのポート部と、前記工具支持体の内周面に、周方向に沿って形成されるとともに、前記ポート部と連通する、環状流路と、前記工具支持体の内周面に対し、前記環状流路を塞ぐように密着するとともに、該環状流路への油流入によって前記工具の外周面を押圧するように、変形可能に構成された変形部材と、を備えている。
【0009】
上記歯車加工装置において、前記ポート部は、外部から押圧されると、前記環状流路と外部とを連通する開状態となり、前記外部からの押圧が解除されると、前記環状流路と外部との連通を遮断する閉状態となるように構成することができる。
【0010】
上記各歯車加工装置においては、前記押圧部材から前記ポート部へ油の供給、及び当該押圧部材から油の排出を行うため、当該押圧部材に連結されたフレキシブルなホースと、をさらに備えることができる。
【0011】
上記各歯車加工装置においては、前記押圧部材を着脱自在に固定し、当該押圧部材を前記ポート部に対して対向位置に位置決めするための位置決め部材をさらに備えることができる。
【0012】
上記各歯車加工装置においては、前記ポート部を押圧可能に構成される押圧部材と、前記押圧部材を前記工具支持体の軸方向に往復動可能に固定するとともに、当該押圧部材を、前記ポート部と対向する作動位置及び前記ポート部よりも径方向外方の待避位置に、移動させるように構成された位置決め部材と、前記位置決め部材を前記作動位置と待避位置との間で往復動させるための第１駆動部と、前記作動位置にある前記押圧部材を、前記軸方向に往復動させる第２駆動部と、をさらに備えることができる。
【0013】
上記各歯車加工装置において、前記ポート部は、前記工具支持体における軸方向の一方の端面に設けることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る歯車加工装置によれば、工具の着脱を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る歯車加工装置の斜視図である。
【図7】工具周辺の部分拡大断面図である。
【図8】ポート部の拡大断面図である。
【図9】ポート部の拡大断面図である。
【図10】給油具とポート部付近の断面図である。
【図11】給油具に設けられた押圧部材の断面図である。
【図12】給油具に設けられた押圧部材の断面図である。
【図13】給油具による作動油の給油を説明する断面図である。
【図14】位置決め部材が待避位置にある状態を示す正面図である。
【図15】位置決め部材が作動位置にある状態を示す正面図である。
【図16】給油具とポート部付近の断面図である。
【図17】給油具とポート部付近の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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斜視図、正面図、及び平面図である。なお、以下の説明では、図１の左右をＸ軸方向または左右方向、図１の上下をＺ軸または上下方向、図２の上下をＹ軸方向または前後方向と称し、これを基準に説明をしていく。但し、本発明はこれらの方向に限定されるものではない。
【0017】
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４が固定された環状のハウジング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Ｘ軸方向の両側に配置されている。
【0018】
まず、ワーク支持ユニット３について説明する。図１～図３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。
【0019】
次に、主軸台３１について説明する。主軸台３１は、工具ユニット２を挟んで基台１上の左側に配置された第１支持フレーム３１１上に配置されている。第１支持フレーム３１１上には、両レール３１２に支持されＹ軸方向に傾斜して移動可能な第１支持ブロック３１３が配置されている。この第１支持ブロック３１３の下面にはナット（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３１２と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジには、モータ３１６が連結されている。したがって、モータ３１６によりボールネジが回転すると、これによって、第１支持ブロック３１３が第１支持フレーム３１１の傾斜面３１０に沿ってＹ軸方向に移動する。
【0020】
第１支持ブロック３１３の上面には、Ｘ軸方向に平行に延びる一対のレール３１７が配置されており、これらレールに沿って主軸台３１がＸ軸方向に移動可能となっている。主軸台３１の下面にはナット（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３１７と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、モータ３１９０が連結されている。したがって、モータ３１９０によりボールネジが回転すると、これによって、主軸台３１が、第１支持ブロック３１３上をＸ軸方向に移動する。
【0021】
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３１０１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。
【0022】
次に、心押し台３２について説明する。心押し台３２も主軸台３１と同様に構成されている。すなわち、心押し台３２は、工具ユニット２を挟んで基台１上の右側に配置された第２支持フレーム３２１上に配置されている。第２支持フレーム３２１上には、両レール３２２に支持されＹ軸方向に傾斜して移動可能な第２支持ブロック３２３が配置されている。この第２支持ブロック３２３の下面にはナット（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３２２と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、モータ３２６が連結されている。したがって、モータ３２６によりボールネジが回転すると、これによって、第２支持ブロック３２３が第２支持フレーム３２１の傾斜面３２０に沿ってＹ軸方向に移動する。
【0023】
第２支持ブロック３２３の上面には、Ｘ軸方向に平行に延びる一対のレール３２７が配置されており、これらレール３２７に沿って心押し台３２がＸ軸方向に移動可能となっている。心押し台３２の下面にはナット（図示せず）が連結されており、このナットに、レール３２７と平行に延びるボールネジ（図示せず）が螺合している。このボールネジは、モータ３２９０が連結されている。したがって、モータ３２９０によりボールネジが回転すると、これによって、心押し台３２が、第２支持ブロック３２３上をＸ軸方向に移動する。
【0024】
また、心押し台３２の先端には、ワークＷを支持する軸部材３２０１が回転自在に設けられており、主軸台３１の軸部材３１０１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Ｘ軸方向及び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Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動し、ワークＷを工具ユニット２の工具に対して近接離間するようになっている。
【0025】
次に、工具ユニット２について、図４及び図５を詳細に説明する。図４は図１の工具ユニットの側面図、図５は図１の工具ユニットの斜視図である。図４及び図５に示すように、工具ユニット２のハウジング２１は、環状に形成されており、ワークＷに対して交差角を形成したりクラウニングを施すために、Ｙ軸方向に移動可能で、且つＹＺ平面内でＹ軸と傾斜する回転軸Ｓ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。また、ハウジング２１は、上述した回転軸Ｓの両端で、支持体２３によって回転可能に支持されている。すなわち、ハウジング２１の回転軸Ｓの両端には、前端側に第１軸端部材４１が取り付けられ、後端側に第２軸端部材４２が取り付けられている。そして、これら第１及び第２軸端部材４１，４２が支持体２３によって、支持されている。以下、支持体２３について詳細に説明する。
【0026】
図４に示すように、この支持体２３は基台１上をＹ軸方向に移動可能な基部２３１と、この基部２３１の前端部に設けられ、ハウジング２１の第１軸端部材４１を支持する第１支持部２３２と、基部２３１の後端部に設けられ、ハウジング２１の第２軸端部材４２を支持する第２支持部２３３と、を備えている。基部２３１は、側面視において、上方に向かって傾斜した前端面２３１１、この前端面２３１１に連続し円弧状に形成された中央面２３１２、及び中央面２３１２の後端に連続し上方に向かって傾斜した後端面２３１３を有しており、これらの面が、前方から後方へこの順で並んでいる。前端面２３１１と後端面２３１３の傾斜角度は、ワーク支持ユニット３の傾斜面と同じである。この構成において、後端面２３１３は、前端面２３１１よりも高い位置にあり、前端面２３１１には第１支持部２３２が取り付けられ、後端面２３１３に第２支持部２３３が取り付けられる。
【0027】
そして、ハウジング２１の第１軸端部材４１が第１支持部２３２によって回転可能に支持されるとともに、第２軸端部材４２が第２支持部２３３によって回転自在に支持される。これにより、ハウジング２１は、上記傾斜角度で延びる回転軸Ｓ周りに回転可能となっている。なお、中央面２３１２の円弧形状は、ハウジング２１に外周面に沿うようにしたものである。
【0028】
【0029】
図６及び図７に示すように、工具ユニット２は、全体として環状のハウジング２１と、このハウジング２１の内周側に一対のベアリング２４１、２４２を介して回転自在に設けられた工具支持体２５と、この工具支持体２５の内周面に取り付けられた、内歯車状の工具４と、を備えている。また、工具ユニット２には、工具支持体２５をハウジング２１に対して回転させるためのモータ(図示せず)が設けられている。以下、各部材について、詳細に説明する。
【0030】
ハウジング本体２１１における、軸方向の中央付近に位置する中央部位２１１０の内周面には、上述した一対のベアリング２４１，２４２が軸方向に所定間隔をおいて取り付けられている。なお、各ベアリング２４１，２４２は、外輪、内輪、及びこれらの間の保持される転動体(ボールまたはコロ)を備えた公知のものである。
【0031】
次に、工具支持体２５へ工具４を取付けるための固定機構について説明する。図６及び図７に示すように、支持本体２５１の内周面には、その全周に亘って薄板により筒状に形成された変形部材５０２が取り付けられている。この変形部材５０２は、厚みが、例えば、２．４～２．５ｍｍの金属材料により形成されている。具体的には、例えば、クロムモブリデン鋼等の金属により形成することができる。
【0032】
支持本体２５１の内周面には、帯状に延びる浅い第１凹部（環状流路）５０３が形成されており、その両端には、深い第２凹部５０４が形成されている。第１凹部５０３の深さは、例えば、０．２～０．３ｍｍとすることができる。そして、第２凹部５０４にはＯリング５０５が収容されている。これにより、第１凹部５０３は、変形部材５０２、及び一対のＯリング５０５との間で密閉された空間となっている。
【0033】
また、図７に示すように、第１凹部５０３には、支持本体２５１の内部へ延びる連通路５０６が形成されている。より詳細には、この連通路５０６は、第１凹部５０３から径方向外方に延びた後、軸方向に右側に延び、端部部位２５１１に形成された収容部５０７に連通している。収容部５０７は、円筒状の凹部であり、支持本体２５１の右端部から外部に開放されている。そして、この収容部５０７には、第１凹部５０３へ作動油の注入を行うためのポート部７が配置されている。以下、図８及び図９を参照しつつポート部７について説明する。図８及び図９はポート部の拡大断面図である。
【0034】
図８に示すように、ポート部７は、収容部５０７に収容される円筒状のポート本体７１と、このポート本体７１の内部に収容される円筒状の可動部材７２と、この可動部材７２の内部に挿通される栓部材７３と、を備えている。ポート本体７１は収容部５０７の内壁面に固定されており、内部に円筒状の空間を有している。そして、可動部材７２は、ポート本体７１の内壁面に接しつつ、ポート本体７１の軸方向に移動可能となっている。また、可動部材７２は、バネ部材７４によって軸方向に支持本体２５１の外部側へ付勢されており、外部から軸方向へ左側に押圧されると、支持本体２５１の内部側へ移動するようになっている。
【0035】
栓部材７３は、可動部材７２の内部で軸方向に延びる棒状の本体部７３１と、この本体部７３１の先端、つまり外部側へ向く右端に取付けられた先端部７３２とを有している。また、本体部７３１の左端部は、ポート本体７１の内部に固定されており、本体部７３１の外周面とポート本体７１の内周面との間には隙間が形成されている。そして、この隙間は、収容部５０７の内部空間及び連通路５０６に繋がっている。
【0036】
栓部材７３の先端部７３２は、本体部７３１よりも径の大きい円柱状に形成されており、可動部材７２がバネ部材７４に付勢されて右側に位置しているときには、可動部材７２の内周面に係合している。すなわち、可動部材７２と先端部７３２とは隙間なく密着している。そして、この状態で作動油は、ポート部７、収容部５０７、連通路５０６、及び第１凹部５０３に亘って充填されている。
【0037】
この状態で、可動部材７２が外部から押圧されると、図９に示すように、可動部材７２と先端部７３２との間には隙間が形成される。この隙間はポート本体７１の内部に繋がっているため、ポート部７の外部と内部とが連通し、さらにポート部７の内部は収容部５０７を介して連通路５０６に連通する。これにより、外部からポート部７を介して、第１凹部５０３に作動油を供給したり（図９中の点線）、あるいは作動油を外部に排出することができる。
【0038】
次に、このポート部７に作動油を供給するための供給ユニットについて、説明する。図５に示すように、供給ユニット８は、歯車加工装置の外部に設けられた油圧発生ユニット（図示省略）から中継部材８１を介して連結されたフレキシブルなホース８２と、ホース８２の先端に取付けられた給油具８３と、を備えており、給油具８３は、ハウジング２１の外周面に設けられたホルダ８４に着脱自在に取付けられる。ホルダ８４は、ハウジング２１の外周面において、第１軸端部材４１付近に取付けられている。
【0039】
また、ハウジング２１の軸方向の右側の端面において、ポート部７と対応する位置には、板状の位置決め部材８５が取付けられている。位置決め部材８５は、ハウジング２１の端面から径方向内方に延び、ポート部７と対応する位置には円形の貫通孔８５１が形成されている。そして、後述するように、この貫通孔８５１に給油具８３が固定される。
【0040】
次に、給油具８３について、図１０～図１２を参照しつつ説明する。図１０は給油具とポート部付近の断面図、図１１及び図１２は、給油具に設けられた押圧部材の断面図である。図１０に示すように、給油具８３は、ホース８２の先端に取付けられた給油具本体８３１と、この給油具本体８３１の先端に取付けられた押圧部材９と、を備えている。給油具本体８３１は、先端が外部に開放する内部空間８３２を有しており、この内部空間８３２の基端部側がホース８２と連通している。図外の油圧発生ユニットを手動で作動させると、ホース８２から供給される作動油は、内部空間８３２に流れ込むようになっている。また、この内部空間８３２に、上述した押圧部材９が取付けられており、外部に突出している。さらに、この内部空間８３２と対応する給油具本体８３１の外周面には雄ネジ８３３が形成されている。また、給油具本体８３１の後端部、つまり内部空間８３２と反対側の端部には、レンチを挿入可能なレンチ孔８３４が設けられており、ここに嵌め込まれたレンチにより、給油具本体８３１を回転できるようになっている。
【0041】
図１１に示すように、押圧部材９は、円筒状の本体部９１と、この本体部９１の内部に配置される閉鎖部材９２とを備えている。本体部９１は、内部空間８３２の内周面に固定されるとともに、その先端部が外部に突出している。また、閉鎖部材９２は、本体部９１に対して軸方向に挿入され、且つ軸方向に移動可能に支持されている。閉鎖部材９２は本体部９１の先端側へバネ部材９３によって付勢されており、この状態では、閉鎖部材９２の先端部の外周面と、本体部９１の先端部の内周面とが隙間なく密着している。一方、図１２に示すように、閉鎖部材９２が本体部９１の先端側から押圧されると、閉鎖部材９２は、バネ部材９３の付勢力に抗して本体部９１の基端側（図１２の右側）に移動する。これにより、閉鎖部材９２と、本体部９１の内周面との間に隙間が形成され、給油具本体８３１の内部空間８３２、本体部９１の内部空間、及び外部が連通し、ホース８２から作動油が押圧部材９から外部に排出される（図１２の点線）。なお、押圧部材９が閉じられている状態では、ホース８２からの作動油は内部空間８３２及び押圧部材９内に充満され、圧力が作用した状態となっている。したがって、押圧部材９が開くと、押圧部材９から外部へ作動油が排出されるようになっている。
【0042】
続いて、この固定機構による工具４の取付について、図１３も参照しつつ説明する。図１３は、給油具による作動油の給油を説明する断面図である。まず、変形部材５０２の内周面に工具４を取り付ける。これにより、変形部材５０２の内周面と工具４の外周面とが密着する。次に、ホルダ８４から給油具８３を取り外し、給油具本体８３１を位置決め部材８５の貫通孔８５１にねじ込む。すなわち、給油具本体８３１のレンチ孔８３４にレンチを嵌め込み、給油具本体８３１の外周面の雄ネジ８３３を貫通孔８５１の雌ネジにねじ込む。
【0043】
これにより、図１３に示すように、給油具本体８３１がポート部７に向かって前進し、押圧部材９の本体部９１がポート部７の可動部材７２を押圧する。その結果、可動部材７２は、図９に示すように、ポート部７の内部へ押し込まれる。一方、押圧部材９の閉鎖部材９２は、ポート部７の栓部材７３によって押し込まれる。これにより、給油具本体８３１の内部空間８３２、押圧部材９、ポート部７、及び収容部５０７が連通する。そして、手動で図外の油圧発生ユニットを、作動油吐出方向に作動させると、給油具８３の作動油が支持本体２５１内の作動油に対して圧力を付与する。これにより、作動油は、第１凹部５０３を介して、変形部材５０２を押圧する。こうして、変形部材５０２が工具４の外周面を押圧するため、工具４は変形部材５０２に固定される。
【0044】
これに続いて、位置決め部材８５に対する給油具本体８３１のねじ込みを解除し、給油具本体８３１をポート部７から離れる方向に移動させると、可動部材７２の押し込みが解除され、可動部材７２は外部に移動する。これにより、ポート部７が閉じられ、第１凹部５０３に続く作動油の流路は外部から遮断され、密閉された状態となる。一方、押圧部材９の閉鎖部材９２も押し込みが解除され、押圧部材９の先端側に移動する。これにより、押圧部材９が閉じられ、給油具本体８３１から外部への作動油の供給が停止される。こうして、位置決め部材８５から取り外された給油具８３をホルダ８４に再び取付けると、工具４の取付が完了しワークＷを加工できる状態となる。
【0045】
一方、メンテナンスや交換の際に工具４を取り外すには、給油具８３を位置決め部材８５に取付け、ポート部７と給油具本体８３１とを連通させた後、手動で図外の油圧発生ユニットを、作動油をドレンする方向に作動させる。これにより、第１凹部５０３の作動油の内圧が低下し、作動油による変形部材５０２の押圧が解除される。したがって、この状態で工具４を取り外すことができる。
【0046】
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、図２に示すように、ワークＷを主軸台３１の軸部材３１０１に取り付けた後、主軸台３１及び心押し台３２を互いに近接させ、ハウジング２１の内方でワークＷを挟持する。この状態で、主軸台３１の軸部材３１０１をワークＷとともに回転させる。これと並行して、モータ(図示せず)を駆動し工具ユニット２の工具４をワークＷと同期するように、回転させる。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４に近接させる。そして、ワークＷと工具４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、必要に応じて支持体２３とともにハウジング２１をＹ軸方向に移動させ、ワークＷにクラウニングを施す。また、このような加工作業と同時に、工具４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。
【0047】
以上のように、本実施形態では、上述した固定機構により、工具４を固定している。工具４を固定するための変形部材５０２は、支持本体２５１に形成されている第１凹部５０３の作動油によって押圧され、工具４を固定する。ここで、第１凹部５０３は、連通路５０６を介して外部に開放する収容部５０７に連通し、この収容部５０７にはポート部７が配置されている。そのため、ポート部７から作動油を供給すれば、第１凹部５０３の作動油の圧力を高めることができるため、変形部材５０２によって工具４を押圧することができる。すなわち、一度の操作で変形部材５０２を変形させることができるため、工具４の取付け作業を容易に行うことができる。
【0048】
また、作動油を供給するに当たって、上記のようなポート部７と押圧部材９を用いると、押圧部材９でポート部７を押圧するだけで、ポート部７及び押圧部材９が開状態となり、給油具８３から工具支持体２５の内部へ作動油を供給できるため、作業をより容易に行うことができる。
【0049】
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。なお、以下の変形例は適宜、組合せ可能である。
【0050】
例えば、上記実施形態では、ポート部７は一箇所に設けているが、複数箇所に設けることもできる。すなわち、連通路５０６に通じ、外部に開放する収容部５０７を複数箇所に設け、各収容部５０７にポート部７を設けることができる。なお、収容部５０７を複数設ける場合には、工具支持体２５の周方向に等間隔に設けることが好ましい。
【0051】
上記実施形態では、作業者のマニュアル操作によって作動油の供給を行っているが、これを自動で行うこともできる。これについて、図１４～図１７を参照しつつ説明する。図１４は位置決め部材が待避位置にある状態を示す正面図、図１５は位置決め部材が作動位置にある状態を示す正面図、図１６及び図１７は、給油具とポート部付近の断面図である。但し、図１４及び図１５では給油具を省略して示している。
【0052】
まず、位置決め部材の移動機構について図１４及び図１５を参照しつつ説明する。図１４に示すように、この例では、ハウジング２１の外周面に、モータ８６が取付けられ、モータ８６の回転軸の先端に円筒ウォーム８７が取付けられている。そして、この円筒ウォーム８７にはウォームホイール８８が噛み合っており、円筒ウォーム８７の回転により、ウォームホイール８８が回転するようになっている。ウォームホイール８８は、ハウジング２１の軸方向に延びる回転軸回りに回転するようになっている。そして、ウォームホイール８８の回転軸には歯車８８１が取付けられており、ウォームホイール８８とともに回転するようになっている。
【0053】
一方、位置決め部材８０は、図１４及び図１６に示すように、ハウジング２１の軸方向の端面に取付けられ、この端面に沿って延びる第１部位８０１と、この第１部位８０１の先端部から軸方向に延びる第２部位８０２と、第２部位８０２の先端部から第１部位８０１と平行に延びる第３部位８０３とを有している。そして、第３部位８０３には、上述した給油具８３が取付けられている。
【0054】
また、位置決め部材８０の第１部位８０１は、ハウジング２１の軸方向の端面に揺動自在に固定されており、揺動中心を挟んで、第２部位８０２が取付けられる先端部、及びそれとは反対側の基端部８０４を有している。そして、第１部位８０１の基端部８０４は、上記歯車８８１と噛み合う歯が形成された円弧状に形成されている。したがって、上記モータ８６が回転すると、位置決め部材８０は、支点ピン８０５まわりに揺動するようになっている。すなわち、図１４に示すように、給油具８３が取付けられた第３部位８０３が工具支持体２５よりも径方向外方に待避する待避位置と、図１５に示すように、給油具８３がポート部７と対向する作動位置との間を揺動するようになっている。なお、図１６は、位置決め部材８０が待避位置から作動位置に移動した直後の状態を示すが、図１４から図１５に至る過程で給油具８３が工具支持体２５に干渉しないように、第２部位８０２は、軸方向にハウジング２１から離れる方向に延びている。なお、上記モータ８６、円筒ウォーム８７、ウォームホイール８８、歯車８８１、第１部位８０１の歯が、本発明に係る第１駆動部を構成する。
【0055】
また、給油具８３は、次のように構成されている。図１６に示すように、給油具８３の後端には、複動式の油圧シリンダ８３８（第２駆動部）が取付けられており、第３部位８０３に取付けられた給油具８３を軸方向に往復動できるようになっている。すなわち、油圧シリンダ８３８を駆動すると、図１７に示すように、給油具８３が軸方向に移動し、押圧部材９がポート部７を押圧できるようになっている。
【0056】
以上のような構成により、工具４を取付ける際には、モータ８６を駆動して、位置決め部材８０を揺動し、給油具８３を待避位置から作動位置に移動する。これに続いて、油圧シリンダ８３８を駆動し、給油具８３をポート部７側に前進させ、押圧部材９でポート部７を押圧する。これにより、給油具８３とポート部７とが連通し、作動油を供給することができる。このように、モータ作動により給油具８３を退避位置に移せるようにすることにより、ワークＷ加工の際に心押し台３２がハウジング２１に対して接近する際に干渉する恐れはなくなるのはもとより、ハウジング２１に対する工具４の拘束と解放を自動化できるようになる。なお、給油具８３を待避位置から作動位置へ移動する機構、及び給油具８３を軸方向に進退させる機構は、上記以外でもよく、種々の構成が可能である。
【0057】
以上説明したポート部７は、外部から押圧されると開く構成であるが、これは一例であり、特には限定されない。すなわち、第１凹部５０３に対して外部から作動油を供給出るのであれば、ポート部７の構成は特には限定されない。また、ポート部７の位置も特には限定されず、工具支持体２５の軸方向の端面以外であってもよく、外部から作動油が供給できる位置にあればよい。同様に、給油具８３の構成も特には限定されず、ポート部７に対して作動油を供給できるのであればよい。
【0058】
工具支持体内の連通路の構成は、特には限定されず、ポート部から第１凹部までを連通する流路であればよい。
【0059】
上記実施形態では、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。
【0060】
上記実施形態で説明した工具ユニットの構成は一例であり、少なくとも上記のような工具の固定機構を有し、内歯車状の工具を支持する工具支持体、ハウジングが設けられていればよく、その他の構成は適宜変更可能である。例えば、モータ以外の駆動部で工具を回転させてもよい。
【0061】
また、工具ユニット２及びワーク支持ユニット３の少なくとも一方が移動し、歯車を加工できればよいため、これらの移動機構についても特には限定されない。
【符号の説明】
【0062】
４ 工具
５０２ 変形部材
５０６ 連通路
７ ポート部
９ 給油具
５０２ 変形部材
５０６ 連通路
７ ポート部
９ 給油具
【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】