JP2000084848A - 研削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成により、被研削材の周面を精度よ
く研削研磨することのできる研削機を提供すること。 【解決手段】 この研削機１は、回転する被研削材の回
転軸心に沿って往復移動する研削ユニット５の回転砥石
体１３を被研削材の周面に押し付けて研削するものであ
って、回転砥石体駆動用のモータ１２のモータ駆動軸５
０に、このモータ駆動軸５０とは別個独立構成で回転砥
石体１３と連結された砥石体回転軸１５を、被研削材Ｇ
へ向けて進退可能にボールスプライン機構４８を介して
連結し、モータ駆動軸５０側に連結された第１シリンダ
と、砥石体回転軸１５側に連結されて第１シリンダ５８
内を摺動する第１ピストン体５７と、第１シリンダ５８
内に圧縮空気などを供給する第１ガス供給手段６３とか
ら構成され、第１ガス供給手段６３から送られた圧縮空
気などにより第１ピストン体５７を駆動して被研削材Ｇ
対する回転砥石体１３の押圧力を調整する押圧力調整手
段１２０を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば金属，合成
樹脂，特殊表面処理材質などから成り表面研磨を必要と
する、円筒体，円柱体その他の被研削材を研削，鏡面研
磨仕上げする研磨機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の研削機としては、モータ
および当該モータ駆動軸に連結される回転砥石体から研
削ユニットを構成し、回転する被研削材の回転軸心に沿
って往復移動する往復台に研削ユニットを搭載し、研削
ユニットの回転砥石体を被研削材の周面に摺接させて押
し付けることにより荒研削や仕上げ研磨をするようにし
たものが知られている。このような研削機において、回
転砥石体は被研削材の回転軸心に対しほぼ直交する回転
軸心の向きで配置されている。

【０００３】そこで、被研削材に対する回転砥石体の接
当角度を可変に構成した研削機が、例えば特公平７−４
７４５号公報に開示されている。この研削機では、研削
ユニットを位置固定したまま、ユニットケーシング内で
回転砥石体の回転軸の向きを変える機構を備え、砥石体
の回転軸とモータ駆動軸がユニバーサルジョイントを介
して連結されている。前記の回転軸の向きを変える機構
は、砥石体回転軸用の枢支穴をユニットケーシングの軸
心に対し斜めに偏心させて形成したホルダをユニットケ
ーシング内に回動自在に装着したものである。他方、被
研削材に対する回転砥石体の押圧力を調整するものとし
て開示された、実公平３−１４２８７号公報や登録実用
新案３０３４８５３号の研削機のように、支点プーリに
架けられたワイヤなどで研削ユニットと錘を連結し、研
削ユニットと錘の重量差により回転砥石体の押圧力を得
るものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、回転砥石体
の接当角度を可変にした研削機では、ホルダに偏心穴を
加工したり、ホルダをユニットケーシング内で回転させ
る手段を設けなければならず、高価なユニバーサルジョ
イントも用いる必要がある。そのため、部品の加工や組
み付けが複雑となり、製造コストも高くつくといった問
題がある。また、錘により押圧力を得るようにしたバラ
ンスウエイト式の研削機は、設定される押圧力が小さな
領域において、支点プーリでの軸受摩擦および往復台と
研削ユニット間のすべり摩擦が大きく影響して一定な押
圧力が確実に得られず、被研削材周面の微妙な凹凸に押
圧力が追随することができない。また、回転砥石体が１
つの場合は、研削度合いの異なる研磨工程に切り換える
都度、回転砥石体を交換しなければならないが、その際
にボルトなどを弛めて回転砥石体を砥石体回転軸から取
り外さなければならず、作業能率の向上化が嘱望されて
いる。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、簡素な構成により、被研削材の
周面を精度よく研削研磨することのできる研削機の提供
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る研削機は、回転する被研削材の回転軸
心に沿って当該被研削材に対し相対的に往復移動する回
転砥石体を被研削材の周面に押し付けて研削する研削機
において、回転砥石体駆動用のモータのモータ駆動軸
に、当該モータ駆動軸とは別個独立構成で回転砥石体と
連結された砥石体回転軸を被研削材へ向けて進退可能に
連結するとともに、モータ駆動軸側または砥石体回転軸
側に連結された第１シリンダと、砥石体回転軸側または
モータ駆動軸側に連結されて第１シリンダ内を摺動する
第１ピストン体と、第１シリンダ内にピストン駆動用ガ
スを供給する第１ガス供給手段とから構成され、第１ガ
ス供給手段から送られたピストン駆動用ガスにより第１
ピストン体を駆動して被研削材に対する回転砥石体の押
圧力を調整する押圧力調整手段を設けた構成にしてあ
る。

【０００７】また、装置本体に、芯押台との間で被研削
材を保持して回転させる被研削材回転駆動部と、被研削
材の回転軸心に沿って往復スライドする往復台と、回転
砥石体駆動用のモータおよび当該モータ駆動軸に連結さ
れる回転砥石体から構成されて往復台に搭載される研削
ユニットとを配備し、回転砥石体を被研削材の周面に押
し付けて研削する研削機において、モータ駆動軸に、当
該モータ駆動軸とは別個独立構成で回転砥石体と連結さ
れた砥石体回転軸を被研削材へ向けて進退可能に連結す
るとともに、モータ駆動軸側または砥石体回転軸側に連
結された第１シリンダと、砥石体回転軸側またはモータ
駆動軸側に連結されて第１シリンダ内を摺動する第１ピ
ストン体と、第１シリンダ内にピストン駆動用ガスを供
給する第１ガス供給手段とから構成され、第１ガス供給
手段から送られたピストン駆動用ガスにより第１ピスト
ン体を駆動して被研削材に対する回転砥石体の押圧力を
調整する押圧力調整手段を設けたものである。

【０００８】そして、前記の各構成において、モータ駆
動軸に対する砥石体回転軸の軸心方向移動を許容するが
周方向移動は規制するボールスプライン機構を介して、
モータ駆動軸と砥石体回転軸とを連結したものである。

【０００９】更に、前記の各構成において、往復台上に
横旋回自在に枢支されて研削ユニットを搭載する旋回台
と、往復台側または旋回台側に設けられた第１雌ねじ部
と、旋回台側または往復台側に設けられて第１雌ねじ部
に螺合する第１雄ねじ部と、から構成され、第１雌ねじ
部と第１雄ねじ部の螺動により研削ユニットを被研削材
の回転軸心方向に沿って旋回させるユニット旋回機構
を、備えているものである。

【００１０】また、前記の各構成において、往復台上に
縦揺動自在に枢支されて研削ユニットを搭載する揺動台
と、往復台または揺動台に設けられた第２雌ねじ部と、
揺動台または往復台に設けられて第２雌ねじ部に螺合す
る第２雄ねじ部とから構成され、第２雌ねじ部と第２雄
ねじ部の螺動により研削ユニットを被研削材の回転軸心
と直角の方向に揺動させるユニット揺動機構を、備えて
いるものである。

【００１１】そして、前記の各構成において、砥石体回
転軸と回転砥石体とを磁石を介して着脱可能に連結した
ものである。

【００１２】更に、前記の各構成において、芯押台およ
び／または往復台の下方に形成されているオイルバスの
上方をカバー体で被ったものである。

【００１３】また、前記の各構成において、被研削材の
回転軸心に沿って芯押台を案内するガイドレールを装置
本体に配備するとともに、芯押台の基部に設けられた第
２シリンダと、ガイドレールの近傍に配備されたクラン
プ爪部と連結されて第２シリンダ内を摺動する第２ピス
トン体と、第２シリンダ内にピストン駆動用ガスを供給
する第２ガス供給手段とから構成され、第２ガス供給手
段から送られたピストン駆動用ガスにより第２ピストン
体を駆動しクランプ爪部をガイドレールに押し付けて芯
押台を位置固定する芯押台固定手段を、設けたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態
に係る研削機を示す正面図、図２は前記の研削機を示す
平面図、図３は前記の研削機を示す一部断面を含む側面
図である。各図において、この実施形態の研削機１は、
横長ベッド状の装置本体２に、芯押台４との間で被研削
材Ｇを保持して回転させる被研削材回転駆動部３と、被
研削材Ｇの回転軸心Ｇ0 に沿って往復スライドする往復
台３１と、往復台３１に搭載される研削ユニット５を備
えている。

【００１５】往復台３１に搭載される回転砥石体１３の
材質としては、固形砥石材、ブラシ、バフその他を使用
できる。ここでは、例えば外径２０３ｍｍφで厚さ５０
ｍｍの固形砥石材から成る回転砥石体１３を用いてある
が、回転砥石体の材料や寸法は前記に限るものではな
い。被研削材Ｇは、鉄，ステンレス鋼，アルミニウム，
銅，合成樹脂その他の材質から成る、例えば外径が２０
〜１５００ｍｍφの丸棒材や円管材などを適用できる。
被研削材Ｇとして円管材を研削する場合は、被研削材回
転駆動部３側に傘型コーン６を取付け、芯押台４側に傘
型コーン７を取付けて用いる。一方、被研削材Ｇとして
丸棒材を研削する場合は前記の傘型コーン６をスクロー
ルチャック８に取り替え、傘型コーン７を芯受部９に取
り替えて用いる。

【００１６】装置本体２の正面手前側のベッド上には、
芯押台４を案内するための、水平の案内面を有するガイ
ドレール４１と、このガイドレール４１と一体で並列し
てＶ字状の案内面を有するガイドレール４０とが被研削
材Ｇの回転軸心Ｇ0 に沿って設けられている。それぞれ
のガイドレール４０，４１は、ベース３９との摺接面を
油浸させるオイルバス４０ａ，４１ａ内に配設されてい
る。オイルバス４０ａ，４１ａの上方は全面にわたって
カバー体１０で被われている。このカバー体１０は長手
方向両端部が装置本体２でそれぞれ支持されており、途
中部分は芯押台４の基部１０６底面と、基部１０６の二
股脚部間をつなぐベース３９との間に形成された下向き
コ字状の空間内に配置されている。

【００１７】芯押台４を駆動させるための雄ねじ棒４３
は装置本体２の一端側で軸受９９に、他端側で軸受９８
（図１０参照）にそれぞれ枢支されている。この雄ねじ
棒４３はプーリ９５，９６およびこれらに架け回された
ベルト９７を介して装置本体２下部のギヤモータ１８と
駆動連結されており、ベース３９に垂設された雌ねじ部
４２と螺合するようになっている。

【００１８】また、装置本体２奥側のベッド上にも、往
復台３１を案内するための、水平の案内面を有するガイ
ドレール３３と、このガイドレール３３と一体に並列し
てＶ字状の案内面を有するガイドレール３５とが被研削
材Ｇの回転軸心Ｇ0 と平行に配置されている。それぞれ
のガイドレール３３，３５は、ベース３２との摺接面を
油浸させるオイルバス３４，３５ａ内に配設されてい
る。オイルバス３４，３５ａの上方は全面にわたってカ
バー体２２で被われている。このカバー体２２は長手方
向両端部が装置本体２でそれぞれ支持されており、途中
部分は往復台３１の脚部３１ａ，３１ｂ（図８参照）内
側面と、脚部３１ａ，３１ｂ間をつなぐベース３２との
間に形成された下向きコ字状の空間内に配置されてい
る。

【００１９】往復台３１を駆動させるための雄ねじ棒２
０は装置本体２の一端側で軸受２１に枢支され、他端側
で無段変速モータ１９と駆動連結されており、前記のベ
ース３２に垂設された雌ねじ部３６と螺合するようにな
っている。

【００２０】更に、各図中の符号において、１４は研削
ユニット５に付設されて随伴する制御盤、１６は後述す
るユニット揺動機構１２１（図８参照）に用いられるギ
ヤモータ、１７は後述のユニット旋回機構６４（図６参
照）に用いられるギヤモータ、２３はカバー体２２に形
成された覗き窓、２４は電源ケーブル，制御ケーブル，
通信ケーブルなどを研削ユニット５に随走させるキャタ
ピラ式のケーブルベア、２５，２６は往復移動する研削
ユニット５の到着または通過を検出するセンサ、２７は
研削中に生じた廃油，廃水，削り粉などを機外へ排出す
るために装置本体２のベッド上に設けられた排出口、１
１６は被研削材回転駆動部３を駆動させて被研削材Ｇを
回転させる無段変速モータ、をそれぞれ示している。

【００２１】前記の研削ユニット５はモータ１２および
そのモータ駆動軸５０に連結される回転砥石体１３を備
えており、ユニットケーシング４６（図４参照）の部分
で旋回台２９に載置固定されている。そして、旋回台２
９は基板６５上に配備されており、基板６５は揺動台２
８上にＬＭガイドを介して前後移動可能に配備されてい
る。この基板６５は研削にあたり回転砥石体１３を被研
削材Ｇに近接させるよう、高速応答のサーボモータ３８
により駆動されるようになっている。

【００２２】回転砥石体１３の砥石体回転軸１５は、モ
ータ１２のモータ駆動軸５０と分離独立に構成されてい
る。モータ１２のフランジ４５には筒状のユニットケー
シング４６が固設されていて、ユニットケーシング４６
の配置空間４７にボールスプライン機構４８が配備され
ている。

【００２３】ボールスプライン機構４８は、図４および
図５に示すように、モータ駆動軸５０のカップリング５
１に直結された大径円筒状の外カップリング４９と、砥
石体回転軸１５を保持する小径円筒状の内カップリング
４８ｄと、外カップリング４９の内周面に周方向所定間
隔で形成された軸方向長手の半円溝４８ｂと、半円溝４
８ｂに対応した周方向所定間隔で内カップリング４８の
外周面に形成された軸方向長手の半円溝４８ｃと、互い
に重ね合わせられた半円溝４８ｂ，４８ｃ間に形成され
た円柱空間内にそれぞれ適宜数装入されたボール４８ａ
とから成っている。端部のボール４８ａと係合する鍔部
５２は砥石体回転軸１５の後端に設けられている。この
ボールスプライン機構４８により、モータ駆動軸５０に
対する砥石体回転軸１５の軸心方向移動は許容されるが
周方向移動は規制されるようになっている。

【００２４】被研削材Ｇに対する回転砥石体１３の押圧
力を調整する押圧力調整手段１２０は、モータ駆動軸５
０側に連結された第１シリンダ５８と、砥石体回転軸１
５側に連結されて第１シリンダ５８内を摺動する第１ピ
ストン体５７と、第１シリンダ５７内に空気（ピストン
駆動用ガスの例）を供給する第１ガス供給手段６３（例
えば、エアコンプレッサなど）とから、主に構成されて
いる。

【００２５】具体的には、ユニットケーシング４６の前
部内周面に第１シリンダ５８が装着され、第１シリンダ
５８内に筒状の第１ピストン体５７が軸方向摺動自在に
配備されている。また、第１シリンダ５８内面と第１ピ
ストン体５７との間に、ガスノズル６１を経て第１ガス
供給手段６３と連通するシリンダ室５９と、ガスノズル
５８を経て第１ガス供給手段６３と連通するシリンダ室
６０が形成されている。砥石体回転軸１５は第１ピスト
ン体５７の内面に装着された軸受５５，５６によりラジ
アル枢支されている。砥石体回転軸１５の外周部には第
１ピストン体５７に対し軸方向に係止するための鍔部５
３，５４が突設されている。すなわち、砥石体回転軸１
５は、後述するボールスプライン機構４８および押圧力
調整手段１２０を介して被研削材Ｇを押圧可能に、モー
タ駆動軸５０と連結されている。

【００２６】尚、この研削機１に用いられるピストン駆
動用ガスとしては、前記の空気が最も好ましいが、それ
に限らず、例えば窒素ガスや炭酸ガスなどのように比較
的安価で入手容易であって危険性のないガスであれば使
用できる。また、第１ガス供給手段６３は、後述する第
２ガス供給手段１１４および第３ガス供給手段１０５と
共用しても構わない。更に、第１シリンダを砥石体回転
軸１５側に配備し、第１ピストン体をモータ１２側に配
備してもよい。

【００２７】ユニット旋回機構６４は、図６および図７
に示すように、前述の基板６５と、基板６５上に枢支軸
７５を介して横旋回自在に枢支された旋回台２９と、基
板６５側の第１雌ねじ部７３と、旋回台２９側で第１雌
ねじ部７３と螺合する第１雄ねじ部７２を備えている。
基板６５の前部には、枢支軸７５の挿通される軸穴（符
号付け省略）が形成され、奥側部分には左右両側面を貫
通する貫通穴７７が形成されている。また、基板６５に
おいて貫通穴７７が通過する部分の横方向中央部には、
矩形の収容部６６が上下貫通して形成されている。貫通
穴７７の両端には、駆動軸６８を枢支する軸受６９，６
９がそれぞれ配備されている。また、第１雄ねじ部７２
は駆動軸６８のほぼ中央部に形成されている。駆動軸６
８はギヤモータ１７（図２参照）と駆動連結されてい
る。

【００２８】一方、円柱状の第１雌ねじ部７３は左右に
貫通した雌ねじ穴を有しており、この雌ねじ穴と駆動軸
６８の雄ねじ部７２が螺合している。すなわち、雄ねじ
部７２の螺動により、基板６５に対して旋回台２９が枢
支軸７５回りに旋回する。枢支軸７５は、これと一体の
軸保持板７６と上端に被着される軸蓋７４とにより、旋
回台２９および基板６５の軸穴に装着されている。固定
具７０は収容部６６よりもやや小さな平面寸法に形成さ
れていて、収容部６６内に収容された状態で基板６５の
上面に固着されている。この固定具７０はホルダ７１を
周面から保持するようになっている。ホルダ７１は上下
貫通した中央穴に第１雌ねじ部７３を装入できるように
構成され、装入された第１雌ねじ部７３の周面から保持
するようになっている。従って、ホルダ７１および第１
雌ねじ部７３はそれぞれの横穴および雌ねじ穴に駆動軸
６８が挿通されることにより、固定具７０からの抜止め
が図られている。

【００２９】ところで、図７では、ユニット旋回機構６
４の理解を容易にするために、旋回台２９を比較的大き
く旋回させたものを示してあるが、実際の振り幅は第１
雌ねじ部７３と第１雄ねじ部７２の螺合位置において
０．１〜０．２ｍｍ程度である。尚、第１雌ねじ部を旋
回台２９側に設け、第１雄ねじ部を基板６５側に設ける
ようにしてもよい。また、駆動軸６８の駆動はモータ駆
動に限らず、手動でも構わない。

【００３０】ユニット揺動機構１２１は、図８に示すよ
うに、往復台３１の前部に設けた枢支軸３０を介し縦揺
動自在に枢支されて基板６５（図３参照）を搭載する揺
動台２８と、揺動台２８側に設けられた第２雌ねじ部８
７と、往復台３１側に設けられて第２雌ねじ部８７に螺
合する第２雄ねじ部８９とから、主に構成されている。
揺動台２８後部の下面にはホルダ８６が取り付けられて
いる。このホルダ８６に、縦方向の雌ねじ穴（符号付け
省略）を有する第２雌ねじ部８７が、両側面に設けた支
持軸８８を介して枢支されている。

【００３１】一方、往復台３１の後部には、やや前傾し
た配置の駆動軸８４が軸受８５を介して回動自在に軸支
されている。駆動軸８４の上部には第２雄ねじ部８９が
形成され、下部にはスプロケット８２が取り付けられて
いる。第２雄ねじ部８９は第２雌ねじ部８７の雌ねじ穴
と螺合するようになっている。また、駆動軸８４はスプ
ロケット８２，チェーン８３，スプロケット８１を介し
てギヤモータ１６と駆動連結されている。尚、逆に、第
２雌ねじ部を往復台３１側に設け、第１雄ねじ部を揺動
台２８側に設けるようにしてもよい。また、駆動軸８４
の駆動はモータ駆動に限らず、手動でも構わない。

【００３２】そうして、回転砥石体１３は鋼製の取付座
４４の片面に接着剤などで一体に固着されている。この
場合、取付座４４と砥石体回転軸１５とを一体に構成し
てもよい。但し、この実施形態では、図９に示すよう
に、砥石体回転軸１５に固着されていて回転砥石体１３
とは別個独立の取付座９０に、磁石９３がボルト９１で
固定されている。また、取付座９０の周端縁全周にわた
り保護用の磁石カバー９２が取り付けられている。この
ように、取付座４４の他面側を磁着面９４として磁石９
３に磁着させると、砥石体回転軸１５と回転砥石体１３
が磁石９３を介して着脱可能に取り付けられる。従っ
て、回転砥石体１３が摩耗した場合や交換が必要な場合
でも、磁石９３から回転砥石体１３を容易に取り外して
新品と簡単に取り替えることができる。あるいは、取付
座４４と一体にしたブラシなどに容易に取り替えられ
る。

【００３３】芯押台４は、図１０〜１２および図３に示
すように、芯押台固定手段１０８を有している。芯押台
固定手段１０８は、基部１０６と連結されたベース３９
に形成された第２シリンダ１０７と、第２シリンダ１０
７内を摺動する第２ピストン体１０９と、第２シリンダ
１０７内に圧縮空気を供給する第２ガス供給手段１１４
を備えている。ガイドレール４０，４１の下方近傍に
は、下端部が外方へ突出したクランプ爪部１１１が配備
されている。このクランプ爪部１１１はベース３９の縦
穴内を上下に摺動する連結軸１１０を介して第２ピスト
ン１０９と連結されている。また、第２シリンダ１０７
の上面開口はシリンダ蓋部１１７で密閉されている。第
２シリンダ１０７と第２ピストン１０９の間にはシリン
ダ室１１２，１１３が形成されていて、これらは第２ガ
ス供給手段１１４と連通している。

【００３４】更に、芯押台４は、被研削材Ｇを被研削材
回転駆動部３に向けて押し付けて保持するように、芯受
部９または傘型コーン７を押動する手段を有している。
かかる手段は、複数の部材で横向き円筒状に形成された
第３シリンダ１０１と、第３シリンダ１０１内に摺動自
在に配備された第３ピストン体１０２と、第３シリンダ
１０１内の前後で第３ピストン体１０２との間に形成さ
れるシリンダ室１０４，１０３と、シリンダ室１０４，
１０３と連通して圧縮空気を送る第３ガス供給手段１０
５と、第３ピストン体１０２の軸心に形成された軸穴に
装着され先端に芯受部９や傘型コーン７が取り付けられ
る軸体１００と、第３シリンダ１０１内面に突出したキ
ー（符号付け省略）を案内する第３ピストン体１０２の
ガイド溝１１５を備えている。

【００３５】引続き、上記構成の研削機１により被研削
材Ｇの表面を研削する動作について説明する。まず、被
研削材Ｇを被研削材回転駆動部３と芯押台４の間に配置
し、芯押台４を被研削材回転駆動部３に向けて前進させ
て被研削材Ｇの両端を被研削材回転駆動部３の傘型コー
ン６（またはスクロールチャック８）と芯押台４の傘型
コーン７（または芯受部９）に保持させる。

【００３６】その位置で、芯押台固定手段１０８の第２
ガス供給手段１１４から送られた圧縮空気により、第２
ピストン体１０９および連結軸１１０が駆動され、クラ
ンプ爪部１１１がガイドレール４０，４１に上向きに押
し付けられて芯押台４を位置固定する。すなわち、芯押
台固定手段１０８によれば、空気圧でクランプ爪部１１
１をガイドレール４０，４１に押し付けて把持すること
により、芯押台４を所望の位置で迅速にクランプして位
置固定することができる。続いて、第３ガス供給手段１
０５からの圧縮空気をシリンダ室１０３へ送ると、第３
ピストン体１０２および軸体１００が被研削材回転駆動
部３へ向けて駆動され、被研削材Ｇを被研削材回転駆動
部３との間でしっかりと保持する。この状態から無段変
速モータ１１６を起動して、被研削材Ｇを回転させる。

【００３７】因みに、荒研削時は砥石体回転軸１５を傾
けて被研削材Ｇに接当する。仕上げ研削（鏡面研磨な
ど）時は砥石体回転軸１５の軸心を被研削材Ｇの周面と
直角にして（すなわち、回転砥石体１３の研削面を被研
削材Ｇの表面と平行にして）接当する。その際、研削ユ
ニット５を左右に傾ける場合は、ユニット旋回機構６４
のギヤモータ１７により駆動軸６８を駆動して、第１雌
ねじ部７３に対し第１雄ねじ部７２を螺動させる。する
と、図７のように、旋回台２９が枢支軸７５中心の支点
Ｃ回りに元の中心軸Ｌに対し偏位軸Ｌｅの位置まで旋回
し、第１雌ねじ部７３の中心が移動軌跡Ｍのように移動
する。これにより、研削ユニット５が被研削材Ｇの回転
軸心Ｇ0 に沿って（すなわち、横方向）少し旋回する。

【００３８】他方、研削ユニット５を上下に傾ける場合
は、ユニット揺動機構１２１のギヤモータ１６により駆
動軸８４を駆動して、第２雌ねじ部８７に対し第２雄ね
じ部８９を螺動させる。そこで、図８のように、揺動台
２８が起倒して第２雌ねじ部８７の中心が移動軌跡Ｎの
ように移動する。これにより、研削ユニット５が被研削
材Ｇの回転軸心Ｇ0 と直角の方向（すなわち、縦方向）
に揺動する。

【００３９】次に、モータ１２を駆動して回転砥石体１
３を回転させた後、無段変速モータ１９を駆動して研削
ユニット５を横方向に移動させる。同時に、サーボモー
タ３８を駆動して基板６５を前進させ、回動砥石体１３
を被研削材Ｇの周面に接当させる。これにより、被研削
材Ｇの周面が回転砥石体１３により研削される。このと
き、押圧力調整手段１２０においては、第１ガス供給手
段６３からシリンダ室５９またはシリンダ室６０へ送ら
れた圧縮空気により第１ピストン体５７が駆動されて、
被研削材Ｇに対する回転砥石体１３の押圧力が調整され
る。

【００４０】従って、この実施形態の研削機１によれ
ば、被研削材Ｇに対する回転砥石体１３の押圧力を押圧
力調整手段１２０からの圧縮空気の圧力によって弾力的
に調整することができる。すなわち、被研削材Ｇの周面
に多少の凹凸があっても、押圧力調整手段１２０の空気
圧によって回転砥石体１３の押圧力が自動的に補償され
るので、一定の研削圧で研削することができる。加え
て、ボールスプライン機構４８により、モータ駆動軸５
０に対する砥石体回転軸１５の軸方向移動の摩擦が小さ
くなるため、被研削材Ｇへ向かう回転砥石体１３の進退
移動が極めて円滑に行われる。因みに、押圧力が極めて
小さく設定された場合は摩擦抵抗が研削精度に大きな影
響を及ぼすが、ボールスプライン機構４８の存在により
小さな押圧力の場合でも微妙に調整することができ、研
削精度の高い研削製品が得られるのである。

【００４１】ところで一般に、研削機は切削油や水を含
んだ研削液を被研削部分にかけながら研削を行ってい
く。この研削機１では、そのとき生じた削り粉も研削液
の廃液がいったんカバー体１０，２２上に落ちたのち、
装置本体２のベッド上を経て排出口２７から機外へ排出
される。従って、削り粉などがガイドレール４０，４
１，３３，３５上に溜まりにくくなり、往復台３１や芯
押台４の移動動作に支承を来すおそれが解消される。但
し、芯押台４側または往復台３１側のオイルバスのう
ち、両方に限らず、いずれか一方のみをカバー体で被っ
た場合でも相応の効果は奏する。

【００４２】尚、本発明の研削機は、配備される研削ユ
ニットが１基のものに限らず、図１３のように、２基の
研削ユニット５ａ，５ｂを併設したものであればよりい
っそう好適である。その場合、支点Ｃを中心として、被
研削材Ｇの軸心に対し研削ユニット５ａ，５ｂの軸心を
被研削材Ｇの軸心と直角の軸Ｌから偏位軸Ｌｅに傾け
て、回転砥石体１３を用いることもできる。すなわち、
各研削ユニット５ａまたは５ｂは個々に独立して回転駆
動・横旋回・縦揺動するように構成することも可能であ
ることから、荒研削と仕上げ研削とを一連に連続して行
うことができる。特に、ブラシを使用した研磨仕上げに
おいては、２種類のブラシを決められた研磨方法で同時
に使用しなければ仕上がらない被研削材もあるため、か
かる被研削材を研削するのに適している。更に、研削ユ
ニットは３基またはそれ以上併設することもできる。こ
のとき、種類の異なる研削ユニットを用いれば、荒研
削，中研削，仕上げ研削といった３つ以上の異なる研削
作業を一連に実施することができる。

【００４３】他方、上記の実施形態とは逆に、研削ユニ
ットを装置本体側に固定して設け、被研削材回転駆動装
置および芯押台を研削ユニットに対し往復移動させるよ
うにしても構わない。また、押圧力調整手段に関して
も、上記の実施形態と逆に、第１シリンダを砥石体回転
軸側に連結し、かつ、第１ピストン体をモータ駆動軸側
に連結することもできる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る研削機
によれば、モータ駆動軸に対し砥石体回転軸を被研削材
へ向けて進退可能に連結するとともに、第１ガス供給手
段から送られたピストン駆動用ガスにより第１ピストン
体を駆動し回転砥石体を被研削材に向けて付勢するよう
にしてあるので、被研削材に対する回転砥石体の押圧力
をガス圧により弾力的に調整することができる。その結
果、被研削材表面に多少の凹凸があっても、ガス圧によ
って回転砥石体の押圧力が自動的に補償されるため、一
定の研削圧で研削できる。また、使用部品の機械加工は
楽であり、部品の組み込みが容易で部品点数も少なくて
すむ。

【００４５】但し、研削ユニットを装置本体側に固定配
備し、被研削材回転駆動装置および芯押台を研削ユニッ
トに対し往復移動させるようにしても構わない。

【００４６】そして、ボールスプライン機構を用いた場
合は、モータ駆動軸に対する砥石体回転軸の軸方向移動
の摩擦が小さくなるため、被研削材へ向かう回転砥石体
の進退移動が極めてスムースになる。当該ボールスプラ
イン機構によって、通常の押圧力の場合はもとより、小
さな押圧力に設定されている場合でも、回転砥石体の押
圧力を微妙に調整することができ精度の高い研削製品を
得ることができる。

【００４７】更に、雄ねじ部と雌ねじ部の組み合わせと
いった簡単な機械構成により、研削ユニットを精度よく
横旋回させることができる。加えて、部品加工が簡単で
メンテナンスが容易であり部品点数も少なくなる。ま
た、当該機構の設置スペースが小さくて済む。

【００４８】同様に、雄ねじ部と雌ねじ部の組み合わせ
といった簡単な機械構成により、研削ユニットを精度よ
く縦揺動させることができる。加えて、部品加工が簡単
でメンテナンスが容易であり部品点数も少なくなる。ま
た、当該機構の設置スペースが小さくて済む。

【００４９】そして、磁石を介して回転砥石体が砥石体
回転軸に取り付けられるので、使用中は磁力により回転
砥石体と砥石体回転軸とが必要十分に連結されるのは無
論のこと、砥石体交換などの際には作業性よく回転砥石
体を取り替えることができる。

【００５０】更に、オイルバスの上方がカバー体で被わ
れているので、研削時に生じた削り粉などがオイルバス
内のガイドレールに降りかかることがない。その結果、
削り粉などによるガイドレールの摩耗を抑制することが
できて往復台や芯押台の往復移動を妨げたりしない。こ
れにより、往復台や芯押台の位置決めや移動速度を適切
に保持することができる。

【００５１】また、芯押台を案内するガイドレールを利
用し、空気などのガス圧でクランプ爪部を駆動してガイ
ドレールに押し付けるといった簡単な構成により、芯押
台を所望の位置で確実にクランプして位置固定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る研削機を示す正面図
である。

【図２】前記の研削機を示す平面図である。

【図３】前記の研削機を示す一部断面を含む側面図であ
る。

【図４】前記の研削機の研削ユニットを示す要部平断面
図である。

【図５】研削ユニットのボールスプライン機構の部分を
示す断面図である。

【図６】研削ユニットを搭載するユニット旋回機構を示
し、（ａ）は一部断面を含む平面図、（ｂ）は（ａ）に
おけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ
線断面図である。

【図７】ユニット旋回機構における横旋回動作を示す動
作説明図である。

【図８】研削ユニットを搭載するユニット揺動機構を示
し、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は揺動台の縦揺動動作
を示す動作説明図である。

【図９】砥石体回転軸への回転砥石体の取付け態様を示
す一部断面を含む平面図である。

【図１０】被研削材回転駆動部と芯押台を主に示す一部
断面を含む正面図である。

【図１１】正面からみた芯押台の要部断面図である。

【図１２】芯押台およびガイドレール周辺を示す一部断
面を含む側面図である。

【図１３】複数の研削ユニットを配備した研削機を示
し、（ａ）は全ての研削ユニットを被研削材軸心に対し
直角から傾けた状態を示す説明図、（ｂ）は右側の研削
ユニットのみを被研削材軸心に対し直角から傾けた状態
を示す説明図、（ｃ）は左側の研削ユニットのみを被研
削材軸心に対し直角から傾けた状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 研削機 ２ 装置本体 ３ 被研削材回転駆動部 ４ 芯押台 ５，５ａ，５ｂ 研削ユニット １０ カバー体 １２ モータ １３ 回転砥石体 １５ 砥石体回転軸 ２２ カバー体 ２８ 揺動台 ２９ 旋回台 ３０ 枢支軸 ３１ 往復台 ３４，３５ａ，４０ａ，４１ａ オイルバス ４０，４１ ガイドレール ４８ ボールスプライン機構 ４８ａ ボール ４８ｂ，４８ｃ 半円溝 ５０ モータ駆動軸 ５７ 第１ピストン体 ５８ 第１シリンダ ６３ 第１ガス供給手段 ６４ ユニット旋回機構 ６５ 基板 ７２ 第１雄ねじ部 ７３ 第１雌ねじ部 ７５ 枢支軸 ８７ 第２雌ねじ部 ８９ 第２雄ねじ部 ９３ 磁石 １０６ 基部 １０７ 第２シリンダ １０８ 芯押台固定手段 １０９ 第２ピストン体 １１０ 連結軸 １１１ クランプ爪部 １１４ 第２ガス供給手段 １２０ 押圧力調整手段 １２１ ユニット揺動機構 Ｇ 被研削材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する被研削材の回転軸心に沿って当
   該被研削材に対し相対的に往復移動する回転砥石体を被
   研削材の周面に押し付けて研削する研削機において、 回転砥石体駆動用のモータのモータ駆動軸に、当該モー
   タ駆動軸とは別個独立構成で回転砥石体と連結された砥
   石体回転軸を被研削材へ向けて進退可能に連結するとと
   もに、 モータ駆動軸側または砥石体回転軸側に連結された第１
   シリンダと、砥石体回転軸側またはモータ駆動軸側に連
   結されて第１シリンダ内を摺動する第１ピストン体と、
   第１シリンダ内にピストン駆動用ガスを供給する第１ガ
   ス供給手段とから構成され、第１ガス供給手段から送ら
   れたピストン駆動用ガスにより第１ピストン体を駆動し
   て被研削材に対する回転砥石体の押圧力を調整する押圧
   力調整手段を設けたことを特徴とする研削機。
2. 【請求項２】 装置本体に、芯押台との間で被研削材を
   保持して回転させる被研削材回転駆動部と、被研削材の
   回転軸心に沿って往復スライドする往復台と、回転砥石
   体駆動用のモータおよび当該モータ駆動軸に連結される
   回転砥石体から構成されて往復台に搭載される研削ユニ
   ットとを配備し、回転砥石体を被研削材の周面に押し付
   けて研削する研削機において、 モータ駆動軸に、当該モータ駆動軸とは別個独立構成で
   回転砥石体と連結された砥石体回転軸を被研削材へ向け
   て進退可能に連結するとともに、 モータ駆動軸側または砥石体回転軸側に連結された第１
   シリンダと、砥石体回転軸側またはモータ駆動軸側に連
   結されて第１シリンダ内を摺動する第１ピストン体と、
   第１シリンダ内にピストン駆動用ガスを供給する第１ガ
   ス供給手段とから構成され、第１ガス供給手段から送ら
   れたピストン駆動用ガスにより第１ピストン体を駆動し
   て被研削材に対する回転砥石体の押圧力を調整する押圧
   力調整手段を、設けたことを特徴とする研削機。
3. 【請求項３】 モータ駆動軸に対する砥石体回転軸の軸
   心方向移動を許容するが周方向移動は規制するボールス
   プライン機構を介して、モータ駆動軸と砥石体回転軸と
   を連結したことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の研削機。
4. 【請求項４】 往復台上に横旋回自在に枢支されて研削
   ユニットを搭載する旋回台と、往復台側または旋回台側
   に設けられた第１雌ねじ部と、旋回台側または往復台側
   に設けられて第１雌ねじ部に螺合する第１雄ねじ部と、
   から構成され、第１雌ねじ部と第１雄ねじ部の螺動によ
   り研削ユニットを被研削材の回転軸心方向に沿って旋回
   させるユニット旋回機構を、備えていることを特徴とす
   る請求項２または請求項３に記載の研削機。
5. 【請求項５】 往復台上に縦揺動自在に枢支されて研削
   ユニットを搭載する揺動台と、往復台または揺動台に設
   けられた第２雌ねじ部と、揺動台または往復台に設けら
   れて第２雌ねじ部に螺合する第２雄ねじ部とから構成さ
   れ、第２雌ねじ部と第２雄ねじ部の螺動により研削ユニ
   ットを被研削材の回転軸心と直角の方向に揺動させるユ
   ニット揺動機構を、備えていることを特徴とする請求項
   ２乃至請求項４のいずれかに記載の研削機。
6. 【請求項６】 砥石体回転軸と回転砥石体とを磁石を介
   して着脱可能に連結したことを特徴とする請求項１乃至
   請求項５のいずれかに記載の研削機。
7. 【請求項７】 芯押台および／または往復台の下方に形
   成されているオイルバスの上方をカバー体で被ったこと
   を特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の
   研削機。
8. 【請求項８】 被研削材の回転軸心に沿って芯押台を案
   内するガイドレールを装置本体に配備するとともに、 芯押台の基部に設けられた第２シリンダと、ガイドレー
   ルの近傍に配備されたクランプ爪部と連結されて第２シ
   リンダ内を摺動する第２ピストン体と、第２シリンダ内
   にピストン駆動用ガスを供給する第２ガス供給手段とか
   ら構成され、第２ガス供給手段から送られたピストン駆
   動用ガスにより第２ピストン体を駆動しクランプ爪部を
   ガイドレールに押し付けて芯押台を位置固定する芯押台
   固定手段を、設けたことを特徴とする請求項２乃至請求
   項７のいずれかに記載の研削機。