JP2000210858A - 湾曲凹面の加工装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの材質等に左右されることなく、高精
度の湾曲凹面を有する部品を安定供給する。 【解決手段】 ワーク24との接触点においてワーク24の
回転方向Ｄに平行な方向を向き、かつ、ワーク24の回転
中心Ｃからオフセットした位置に置いた円盤状の砥石14
を、回転させる。また、ワーク24を、砥石14に平行な揺
動軸Ｚを中心に揺動させる。すると、ワーク24の回転面
に、揺動軸Ｚを断面半径の中心とし、環状につながる湾
曲凹面を形成することができる。また、研削の際に、砥
石14の自生作用を適切に発生させ、一回の研削時間が長
時間に渡るような場合や、ワーク24が熱処理を施した硬
いものである場合にも、工具寿命を延ばし、交換頻度を
少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湾曲凹面を高精度
に形成するための加工装置および計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用無段変速機の一形式として、図10
に示すトラクションドライブ式無段変速機がある。この
トラクションドライブ式無段変速機は、相互に押し付け
られた転がり要素間で動力を伝達する機構を有するもの
である。具体的な転がり要素としては、入力ディスク
１、出力ディスク２、ローラ３が用いられている。入力
ディスク１は入力軸４に固定され、出力ディスク２は出
力軸５に固定されている。ローラ３はその回転軸芯の向
きが変更可能となるように、図示しないキャリアによっ
て支持されている。そして、各ディスクとローラ３との
間には潤滑油を介在させ、かつ、入力ディスク１、ロー
ラ３、出力ディスク２の各々の間に圧力を付与してい
る。

【０００３】さて、入力ディスク１に駆動力を付与する
と、入力ディスク１とローラ３との間および出力ディス
ク２とローラ３との間に微小滑りが生じ、この滑りに伴
う潤滑油のせん断力によってトルク伝達を行うことがで
きる。また、ローラ３の回転軸芯の向きを変えることに
より、入出力ディスク１，２との接触点Ａ（入力軸４の
軸芯からの距離α）および接触点Ｂ（入力軸４の軸芯か
らの距離β）を、接触点Ａ’，Ｂ’に向けて（またはそ
の逆方向に）連続的に変位させることができる。そし
て、ローラ３の向きを変えることにより入力軸４と出力
軸５との間の減速比が連続的に変化し、無段変速を行う
ことができる。

【０００４】ところで、入出力ディスク１，２の湾曲凹
面１ａ，２ａは、ベアリングの転動面と同様の機能を有
するものである。よって、対向する湾曲凹面１ａ，２ａ
の断面形状により形成される円６は、限りなく真円に近
いことが望ましい。もし円６の真円が崩れると、ローラ
３の動きにムラが生じ、これによって湾曲凹面１ａ，２
ａとローラ３との間に異常摩耗を誘発することになる。
そして、トルク伝達および変速作動が円滑に行われなく
なる。このため、優れたトラクションドライブ式無段変
速機を構成するためには、湾曲凹面の断面半径Ｒ_S と湾
曲凹面のピッチ円半径Ｒ_P （図11参照）とを如何に正確
に形成するかが重要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記湾曲凹面を
形成する際には、ＮＣ旋盤による工具動作のＮＣ制
御、カム倣い加工、工具の動きを回転運動とする創
成加工等の手法が用いられる。また、形成された湾曲凹
面を測定する際には、加工機からワークを取り外した後
に、三次元測定機、形状測定機等にワークを取付
け、その形状チェックを行っている。

【０００６】ＮＣ旋盤を用いて湾曲凹面を加工する場
合、加工機の作動精度、工具刃先の摩耗、加工抵抗によ
るワークの逃げ等により、要求寸法値（湾曲凹面の断面
半径Ｒ _S 、湾曲凹面のピッチ円半径Ｒ_P ）通りに加工が
施されるとは限らない。また、加工機からワークを取り
外した後に、測定機によって形状チェックを行う手法で
は、加工姿勢と全く同一姿勢で測定を行うことは測定機
に対するワークの取付精度上困難であり、かつ、測定機
の測定誤差も加わって、真の形状をチェックすることが
できなかった。

【０００７】さらに、湾曲凹面の測定結果が、図12
（ａ）に示されるようにａとｂとの範囲で断面半径が異
なる（Ｒ_a ，Ｒ_b ）場合や、図12（ｂ）に示されるよう
に湾曲凹面に段差があったり、図12（ｃ）に示されるよ
うにダブルアーチ形状であったりして、湾曲凹面の断面
半径Ｒ_S の中心点を特定することができない場合には、
湾曲凹面のピッチ円半径Ｒ_P も特定不可能となり、的確
な修正加工を施すことも不可能となっていた。このよう
な問題を解消すべく、加工と測定とを同時に行うことが
可能な手法が特開平2-167649号公報等に開示されている
が、上述のごとく湾曲凹面を有するワークの加工および
測定に、より適した手法の確立が求められていた。そこ
で、本発明者らは、上記課題を解決するための加工およ
び計測装置を開発し、その一例として特開平10-315099
号公報に詳細を開示している。

【０００８】本発明も上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、ワークに対し
湾曲凹面を高精度に加工し、かつ、このときのワークの
加工姿勢を維持したまま加工面の測定を行うことを可能
とし、形状を正確に把握すると共に、修正加工をより的
確に行い、高い真円度の形状を有する製品を安定供給す
ることにある。また、ワークの材質等に左右されること
なく、特開平10-315099 号公報に開示した加工および計
測装置を用いた場合にも増して、高精度の湾曲凹面を有
する部品を安定供給することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１に係る湾曲凹面の加工装置は、回転
可能に保持された円盤工具と、回転中心軸が前記円盤工
具の回転軸と同一平面上で交差するワークとを、前記円
盤工具の回転軸および前記ワークの回転中心軸のいずれ
にも直交しかつ前記ワークの回転中心軸からオフセット
する揺動軸を基準として、相対的に揺動可能に支持し、
前記円盤工具および前記ワークを各々回転駆動する駆動
手段と、前記円盤工具および前記ワークを相対的に揺動
させる揺動手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】本発明によると、前記円盤工具は、前記ワ
ークの回転面に対し、該回転面の回転方向に平行な方向
を向き、かつ、前記ワークの回転中心からオフセットし
た位置で対向する。また、前記揺動軸も前記円盤工具に
平行な方向を向いている。そして、前記駆動手段によっ
て前記ワークと前記円盤工具とを各々回転させ、前記揺
動手段によって前記円盤工具と前記ワークとを相対的に
揺動させることにより、前記ワークの回転面に、前記揺
動軸を断面半径の中心とし環状につながる湾曲凹面を形
成する。

【００１１】また、上記課題を解決するための本発明の
請求項２に係る湾曲凹面の加工装置は、回転可能に保持
された円盤工具と、回転中心軸が前記円盤工具の厚さ方
向の中心を通る面上に位置するワークとを、前記円盤工
具の回転軸と平行な揺動軸を基準として、相対的に揺動
可能に支持し、前記円盤工具および前記ワークを各々回
転駆動する駆動手段と、前記円盤工具および前記ワーク
を相対的に揺動させる揺動手段とを備えることを特徴と
する。

【００１２】本発明によると、前記円盤工具は、前記ワ
ークの回転面に対し、該回転面の回転方向に直交する方
向を向き、前記ワークの回転中心からオフセットした状
態で対向する。前記揺動軸は、前記円盤工具の回転軸に
平行な方向を向いている。そして、前記駆動手段によっ
て前記円盤工具と前記ワークとを各々回転させ、前記揺
動手段によって前記円盤工具と前記ワークとを相対的に
揺動させることにより、前記ワークの回転面に、前記揺
動軸を断面半径の中心とし環状につながる湾曲凹面を形
成する。

【００１３】また、本発明の請求項３に係る湾曲凹面の
加工装置は、前記円盤工具および前記ワークを相対移動
させる移動手段を備える。そして、本装置に対するワー
クの着脱の際に前記円盤工具と前記ワークとを離間させ
る。また、加工の際には、前記ワークに対し前記円盤工
具を徐々に接近させることにより、必要な湾曲凹面を徐
々に形成していく。

【００１４】また、本発明の請求項４に係る湾曲凹面の
加工装置は、前記ワークの加工姿勢を維持した状態で、
前記ワークの被加工面の測定が可能な測定手段を有して
いる。本発明によると、前記ワークに形成された湾曲凹
面の形状を本装置の基準位置に基づき把握する事ができ
る。したがって、所望の形状に対する実際の形状の差を
一定の基準に基づき把握することが可能となり、最終的
に必要な形状を得るまでの修正加工を常に的確に行う事
ができる。

【００１５】さらに、本発明の請求項５に係る湾曲凹面
の加工装置は、前記回転工具を両端支持することによ
り、前記回転工具の剛性を高める。

【００１６】また、本発明の請求項６に係る湾曲凹面の
加工装置は、前記ワークがトラクションドライブ式無段
変速機のディスクであり、前記円盤工具の外径を該ディ
スクが使用されるときに組み合わされるローラ径以下と
したものである。この構成により、トラクションドライ
ブ式無段変速機のディスクに求められる湾曲凹面を、前
記円盤工具の干渉を引き起こすことなく形成する。

【００１７】加えて、本発明の請求項７に係る湾曲凹面
の加工装置は、前記円盤工具が砥石であることを特徴と
する。本発明によると、前記揺動手段によって前記円盤
工具である砥石と前記ワークとが相対的に揺動しなが
ら、ワークの被加工面を研削する際に、砥石の自生作用
（砥石の中の砥粒のへき開と脱落が適当に行われて、常
に新しい切れ刃が表面に出てくる現象）を適切に発生さ
せることができる。

【００１８】また、上記課題を解決するための、本発明
の請求項８に係る湾曲凹面の加工装置は、トラクション
ドライブ式無段変速機のディスクに湾曲凹面を加工する
装置であって、円盤工具と、該円盤工具の回転駆動手段
と、前記ディスクの回転駆動手段とを有し、前記円盤工
具および前記ディスクの相対位置を、前記ディスクが使
用されるときに組み合わされるローラおよび前記ディス
クと同一の関係となるように揺動させる揺動手段を備え
ることを特徴とする。

【００１９】本発明によると、前記ディスクがトラクシ
ョンドライブ式無段変速機のディスクとして使用される
ときに、前記ディスクと組み合わされるローラと同一の
関係となるように、前記円盤工具および前記ディスクの
相対位置を揺動させることにより、前記円盤工具がいわ
ば仮想のローラとなり、実際のローラが揺動するために
必要となる湾曲凹面を創成すべく、前記円盤工具が前記
ディスクの被加工面から不要な肉を除去する。

【００２０】また、本発明の請求項９に係る湾曲凹面の
加工装置は、前記ディスクの加工姿勢を維持した状態
で、前記ディスクの被加工面の測定が可能な測定手段を
有している。本発明によると、前記ディスクに創成され
た湾曲凹面の形状を本装置の基準位置に基づき把握する
事ができる。したがって、所望の形状に対する実際の形
状の差を一定の基準に基づき把握することが可能とな
り、最終的に必要な形状を得るまでの修正加工を常に正
確に行う事ができる。

【００２１】加えて、本発明の請求項１０に係る湾曲凹
面の加工方法は、トラクションドライブ式無段変速機の
ディスクに湾曲凹面を加工する方法であって、前記ディ
スクを回転させ、かつ、円盤工具を回転駆動しながら前
記ディスクが使用されるときに組み合わされるローラと
同様の揺動を行い、前記湾曲凹面を創成加工することを
特徴とする。

【００２２】本発明によると、前記円盤工具が、回転駆
動しながら前記ディスクが使用されるときに組み合わさ
れるローラと同様の揺動を行うので、前記円盤工具が、
トラクションドライブ式無段変速機のディスクと共に用
いられるローラを揺動させるために必要な断面半径で加
工を行うことができる。そして、前記ディスク自体も回
転させることにより、前記ディスクに環状の湾曲凹面を
創成加工する。

【００２３】さらに、本発明の請求項１１に係る湾曲凹
面の加工方法は、前記ディスクの加工姿勢を維持した状
態で、前記ディスクの被加工面の測定を行うことを特徴
とする。この方法によると、前記ディスクに創成された
湾曲凹面の形状を加工の際の基準位置に基づき把握する
事ができる。したがって、所望の形状に対する実際の形
状の差を一定の基準に基づき把握することが可能とな
り、最終的に必要な形状を得るまでの修正作業を常に正
確に行う事ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明を省略する。

【００２５】図１には、本発明の第１の実施の形態に係
る湾曲凹面の加工装置の平面図を示している。また、図
２には図１に示す装置を正面から見たときの断面図を、
図３には図１に示す装置を側面から見たときの断面図を
夫々示している。これらの図を参照しながら、各部の構
造について説明する。

【００２６】この装置のベース７には、スライドベッド
８に案内され、モータ９（ＤＣモータ）を動力源として
Ｘ軸方向に移動するスライドテーブル10が設けられてい
る。また、スライドテーブル10の上には、スライドベッ
ド11に案内され、モータ12（ＤＣモータ）を動力源とし
てＹ軸方向に移動するスライドテーブル13が設けられて
いる。そして、スライドテーブル13上には、円盤状の工
具である砥石14が、スピンドルユニット15を介して支持
されている。スピンドルユニット15は、同様にスライド
テーブル13上に固定されたモータ16によって、ドライブ
ベルト等を介して駆動される。図中、符号17，18で示す
部分は、スライドテーブル10，13の位置を測定するリニ
アスケールである。なお、Ｙ軸、Ｘ軸は水平面上で互い
に直交する基準軸である。以上により、後述するワーク
に対し砥石14を移動させる移動手段を構成している。

【００２７】また、ベース７には、Ｚ軸方向を向いたス
ピンドルユニット19に支持され、モータ20を動力源とす
るスピンドル21が設けられている。そして、スピンドル
21上には旋回テーブル22が固定されている。モータ20
は、一定角度で旋回テーブル22を揺動させるものであ
る。すなわち、これらスピンドルユニット19、モータ2
0、スピンドル21および旋回テーブル22で、ワーク24の
揺動手段を構成している。さらに、旋回テーブル22上に
はスピンドルユニット23が固定されている。スピンドル
ユニット23は、ワーク24をいわゆるワンタッチで着脱可
能な機構を有するスピンドル25を備え、かつ、モータ26
によって駆動される。なお、Ｚ軸はＹ軸、Ｘ軸のいずれ
にも直交する基準軸である。また、ワーク24の回転中心
軸には符号Ｃを付す。

【００２８】図４には、スライドテーブル13上に固定さ
れたスピンドルユニット15を示している。このスピンド
ルユニット15は、ハウジング27、スピンドル28、サポー
タ29、ベアリング30およびセンタ31からなる。スピンド
ル28はハウジング27によって、回転にぶれが生じないよ
うに支持されている。また、サポータ29はハウジング27
に固定され、その先端部でベアリング30を支持してい
る。ベアリング30は、砥石14の中心軸であるクイル32の
先端部に係合するための、センタ31を軸支している。こ
の構造により、砥石14は両端支持されている。

【００２９】なお、砥石14の直径φＤは、研削加工の際
（後述する）にワーク24との不要な干渉を防ぐため、ワ
ーク24がトラクションドライブ式無段変速機のディスク
として使用されるときに組み合わされるローラ３（図10
参照）の径以下に設定する必要がある。また、クイル32
の長さＬおよび直径φｄは、やはり研削加工の際にワー
ク24と干渉することを防止することを考慮して決定され
るものである。しかしながら、長さＬがより長い程、ま
た直径φｄがより小さい程剛性が低下し、単位時間あた
りの許容研削量は減少し、加工精度も悪化するので、こ
の点も考慮する必要がある。

【００３０】また、図１に示すように、本実施の形態に
係る湾曲凹面の加工装置は、ワーク24の加工姿勢を維持
した状態、すなわち、ワーク24をスピンドル25に固定し
た状態で、ワーク24の被加工面24ａの測定が可能な測定
手段33を備える。この測定手段33は、図５（ａ）に示す
ように、ホルダ34、スピンドル35を介して、ダイヤルゲ
ージ36をＸ−Ｙ平面上で旋回可能に支持するものであ
り、旋回テーブル22に直接固定されている。また、図５
（ｂ）に示すように、ホルダ34の下端部をテーパ軸37と
して構成し、旋回テーブル22にこのテーパ軸37と係合す
るテーパ穴を設けて、着脱可能とすることもできる。こ
の場合、取付時にテーパ軸37が旋回テーブル22のテーパ
穴に案内されるので、旋回テーブル22に対する測定手段
33の位置決めを正確に行うことができる。また、図５
（ｃ）に示すように、ホルダ34の基端部38を、旋回テー
ブル22に設けたリニアガイド39等でスライド可能に支持
し、必要に応じて位置を調節するも可能である。

【００３１】さらに、図６に示すように、スライドテー
ブル13にアーム40を固定し、このアーム40で測定手段33
を支持することも可能である。この場合には、測定手段
33をワーク24の湾曲凹面の測定に用いるのみならず、加
工終了位置を検出し、装置全体の作業終了信号を出力す
るためのセンサとして用いることも容易となる。なお、
研削加工の際に、ワーク24に対しアーム40および測定手
段33が干渉することを防止するため、跳ね上げ機構等
の、アーム40をワーク24から離間させるための構造を有
する。また、旋回テーブル22には基準プレート41を取付
けている。この基準プレート41は、ダイヤルゲージ36の
中心点を、ワーク24に形成されるべき湾曲凹面の断面半
径Ｒ_S （図11参照）の中心点に置いたときに、ダイヤル
ゲージ36の接触子がこの基準プレート41に当接するよう
に配置されている。

【００３２】したがって、測定時には、まず最初にダイ
ヤルゲージ36の接触子を基準プレート41に当接させる。
そして、当接した位置を、ダイヤルゲージ36の基準位置
として決定し、ダイヤルゲージ36の接触子をワーク24へ
と向ける。そして、ワーク24の湾曲凹面を測定する。こ
の手順により、ダイヤルゲージ36とワーク24との相対位
置が正確に定まり、ワーク24の被加工面24ａの測定を常
に正確に行うことが可能となる。なお、測定手段33を旋
回テーブル22に取付ける場合にも、アーム40に取付ける
場合にも、ダイヤルゲージ36の自動旋回機構を設けるこ
とが可能である。また、ダイヤルゲージ36に変えて、電
気マイクロメータ等を用いることも可能であり、要求さ
れる測定精度に合わせて適宜選択する。

【００３３】ここで、上記加工装置によってワーク24に
湾曲凹面を形成する手順を説明する。なお、以下の各ス
テップは、ＮＣ制御により行うことが可能である。 (1) まず、スピンドル25にワーク24を取付ける。このと
き、砥石14がワーク24と干渉しない位置（作動原点）
に、スライドテーブル10およびスライドテーブル13を移
動させておく。計測手段33についても、ワーク24と干渉
しない位置に離間させ、もしくは取り外しておく。 (2) 続いて、予め設定された加工開始位置にスライドテ
ーブル10，13を移動させる。このとき、モータ９，12の
パルス検出、またはリニアスケール17，18により位置を
正確に把握しながら移動を行う。

【００３４】(3) 次に、モータ26を駆動してワーク24を
回転させる。 (4) 続いて、モータ20を駆動して旋回テーブル22を揺動
させる。よって、ワーク24は、Ｃ軸を中心として回転し
かつＺ軸を中心に所定の角度で揺動する。なお、旋回テ
ーブル22の揺動角度は、モータ20のパルスを検出するこ
とにより、または図示しないタッチセンサ等を用いて制
御する。 (5) さらに、モータ16を駆動し、砥石14を回転させる。 (6) この時点で再度モータ12を駆動し、予め設定した研
削条件に基づき、砥石14をワーク24に当接させ、さらに
Ｙ軸方向へと砥石14の送り量を増加させていく。ワーク
24は砥石14に対し揺動していることから、ワーク24の被
加工面24ａには、環状につながる湾曲凹面が創成され
る。なお、研削は適宜研削液をかけながら行う。

【００３５】(7) 湾曲凹面の加工終了を、モータ12のパ
ルス検出、またはリニアスケール18を読み取ることによ
り行い、モータ12，20，26を各々停止する。 (8) ワーク24をスピンドル25に取付けたまま、計測手段
33によってワーク24の被加工面24ａの測定を行う。 (9) ステップ(8) の時点で所望の湾曲凹面が形成されて
いれば、加工作業を終了し、ステップ(1) の状態に戻
る。また、図６に示す例で、計測手段33に電気マイクロ
メータを用いる場合にば、その検出信号から装置全体を
作動原点へと戻すことも可能である。なお、所望の湾曲
凹面が得られていない場合には、最終的に必要な形状を
得るまで、修正加工を続ける。

【００３６】上記構成をなす本発明の第１の実施の形態
から得られる作用効果は、以下の通りである。砥石14
は、スライドテーブル13に固定されたスピンドルユニッ
ト15により、回転可能に保持されている。また、ワーク
24は、Ｚ軸を基準軸として揺動する旋回テーブル22上
に、スピンドルユニット23を介して保持されている。ワ
ーク24の回転中心軸Ｃは砥石14の回転軸と同一平面上
（ＸＹ平面上）で交差している。よって、砥石14とワー
ク24とは、Ｚ軸（揺動軸）を基準として、相対的に揺動
可能に支持されている。

【００３７】この構成によると、図２に示すように、砥
石14はワーク24の回転面（湾曲凹面を形成する面）に対
し、ワーク24との接触点において該回転面の回転方向Ｄ
に平行な方向を向き、かつ、ワーク24の回転中心Ｃから
オフセットした位置で対向することになる。また、揺動
軸Ｚも砥石14に平行な方向を向いている。そして、モー
タ26によってワーク24を回転させ、モータ16によって砥
石14を回転させ、モータ20を駆動して砥石14とワーク24
とを相対的に揺動させることにより、ワーク24の回転面
に、揺動軸Ｚを断面半径Ｒ_S （図11参照）の中心とし、
環状につながる湾曲凹面を形成することができる。

【００３８】しかも、砥石14は円盤状をなし回転駆動し
ながら、揺動するワーク24の被加工面を研削するので、
研削の際に、砥石14の自生作用を適切に発生させること
ができる。このため、一回の研削時間が長時間に渡るよ
うな場合や、ワーク24が熱処理を施した硬いものである
場合にも、工具寿命を延ばし、交換頻度を少なくするこ
とができる。しかも、砥石14に対して被加工物であるワ
ーク24が円弧運動をするため、砥石14の自生作用が円滑
に生じ、総型研削を行う場合の工具のように、砥石形状
自体を高精度に管理する必要がない。さらに、被加工面
の表面荒さは、砥石明細（砥石の粗さ）を変更すること
によって、容易に選択することができる。

【００３９】また、砥石14を支持するスピンドルユニッ
ト15は、スライドテーブル13に固定されており、スライ
ドテーブル13は、スライドテーブル10に支持されてい
る。そして、スライドテーブル13はＹ軸方向にスライド
し、スライドテーブル10はＸ軸方向にスライドするもの
である。このため、モータ９，12を駆動して、スライド
テーブル10，13をスライドさせれば、ワーク24に対し砥
石14を自在に離間接近させることができる（すなわち、
スライドテーブル10，13は、砥石14とワークワーク24と
を相対移動させる移動手段を構成している。）。したが
って、スピンドル25に対するワーク24の着脱の際には、
砥石14を作動原点へと離間させることにより、着脱作業
を容易に行うことが可能である。また、研削加工の際に
は、ワーク24に対する砥石14の送り量の制御を行い、必
要な湾曲凹面を徐々に形成することにより、砥石14やワ
ーク24に無理な力が加えられることを防ぎ、かつ、被研
削面の平滑化を図ることができる。

【００４０】さらに、砥石14は、スピンドルユニット15
によって図４に示すように両端支持されている。よっ
て、砥石14の支持剛性を高め、加工量の増加と加工精度
の向上とを図ることができる。加えて、砥石14の直径φ
Ｄを、ワーク24がトラクションドライブ式無段変速機の
ディスクとして使用するときに組み合わされるローラ３
（図10参照）の径以下に設定することにより、ワーク24
を揺動させて研削を行う際の、砥石14とワークの被研削
面24ａとの不要な干渉を防ぐことができる。

【００４１】また、測定手段33により、ワーク24の加工
姿勢を維持した状態、すなわち、ワーク24をスピンドル
25に取付けたままの状態で、ワーク24の被加工面24ａの
測定が可能であることから、ワーク24に形成された湾曲
凹面の形状（所望の形状に対する実際の形状の差）を、
装置の基準位置または加工基準位置に基づき把握するこ
とが可能である。このため、最終的に必要な形状を得る
までの修正加工を、常に的確に行う事が可能であるでき
る。しかも、ワーク24がスピンドル25に取付けられたま
まであるので、修正加工も迅速かつ容易に行うことがで
きる。

【００４２】なお、ワーク24に対し砥石14が揺動する位
置および揺動する動作は、ワーク24がトラクションドラ
イブ式無段変速機のディスクとして使用されるときに、
当該ディスクと組み合わされるローラ３（図10参照）と
同一の関係となる。したがって、砥石14の径をローラ３
と同一径に設定して加工を行えば、砥石14がいわば仮想
のローラとなり、ワーク24から不要な肉を除去して、ロ
ーラ３が揺動するために必要となる湾曲凹面を直接的に
創成することが可能である。

【００４３】次に、本発明の第２の実施の形態に係る湾
曲凹面の加工装置を、図７〜図９を参照しながら説明す
る。以下の説明では、第１の実施の形態と異なる部分の
み説明し、その他第１の実施の形態と同様の構成を有す
る部分については、説明を省略する。なお、第１の実施
の形態と同一部分若しくは相当する部分には、同一の符
号を付している。

【００４４】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る
湾曲凹面の加工装置を、側面から見たときの断面を示し
たものであり、第１の実施の形態に係る図３に相当する
図である。また、図８は、ワーク24を揺動させるための
揺動手段を構成する部分と砥石14の関係を、平面図とし
て示している。

【００４５】本実施の形態では、スライドテーブル13上
に、ブラケット42を介してコの字状のマスト43を立設し
ている。そして、マスト43で砥石14の回転軸44の両端部
を、回転軸44がＺ軸方向と平行となるように支持してい
る。そして、マスト43の上端に固定したモータ45で、回
転軸44を直接的に駆動する。なお、砥石14は、ワーク24
の回転中心軸Ｃが、砥石14の厚さ方向の中心を通る面上
に位置することとなるように配置されている。ワーク24
を揺動可能に支持するための構造は、第１の実施の形態
に係る装置と同様である。このため、砥石14とワーク24
とは、Ｚ軸（揺動軸）を基準として相対的に揺動可能に
支持される。なお、図示は省略するが、本実施の形態に
係る装置のスライドベッド11も、第１の実施の形態と同
様にスライドテーブル10上に設けられている。したがっ
て、砥石14はＸ軸、Ｙ軸のいずれの方向にも自由に移動
することが可能である。

【００４６】上記第２の実施の形態に係る加工装置によ
ると、砥石14は、ワーク24の回転面（湾曲凹面を形成す
る面）に対し、該回転面の回転方向に直交する方向を向
き、ワーク24の回転中心Ｃからオフセットした状態で対
向する。また、揺動軸Ｚは、砥石14の回転軸44に平行な
方向を向いている。そして、モータ26によってワーク24
を回転させ、モータ45によって砥石14を回転させ、か
つ、モータ20を駆動して砥石14とワーク24とを相対的に
揺動させることにより、ワーク24の回転面に、揺動軸Ｚ
を断面半径Ｒ_S （図11参照）の中心とし、環状につなが
る湾曲凹面を形成することができる。

【００４７】なお、図７、図８には、砥石14の径が湾曲
凹面の断面半径Ｒ_S とほぼ同じか若干小さい場合を図示
しているが、図９には、砥石14の径が湾曲凹面の断面半
径Ｒ _S のほぼ半分程度のものを用いた場合を示してい
る。この場合は、揺動軸Ｚよりも砥石14の中心軸Ｚ’
を、ワーク24の被加工面24ａに近い位置に置いて加工を
行うことにより、所望の湾曲凹面を形成することができ
る。

【００４８】本発明の第２の実施の形態に係る加工装置
と、第１の実施の形態に係る加工装置とは、ワーク24に
対する砥石14の向きが異なるが、いずれも円盤工具であ
る砥石14を回転させながら、砥石14とワーク24とを相対
的に揺動させることにより、湾曲凹面を創成するもので
ある。したがって、第２の実施の形態においても、第１
の実施の形態と同様の作用効果を得ることが可能であ
る。

【００４９】なお、本発明の実施の形態では、円盤工具
として砥石を用いた場合を例に挙げて説明したが、これ
に限定されることはなく、必要に応じてフライスカッタ
ー等を用いることも可能である。

【００５０】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
湾曲凹面の加工装置によると、高い真円度の湾曲凹面を
有する製品を安定供給することが可能である。本発明の
請求項２に係る湾曲凹面の加工装置によっても、同様の
効果を得ることができる。

【００５１】また、本発明の請求項３に係る湾曲凹面の
加工装置によると、当該装置に対するワークの着脱作業
を容易に行うことが可能となる。また、円盤工具やワー
クに無理な力が加えられることを防ぎ、かつ、被加工面
の平滑化を図ることができる。

【００５２】また、本発明の請求項４に係る湾曲凹面の
加工装置によると、被加工面の形状を正確に把握し、修
正加工をより的確に行ことが可能となり、高い真円度の
形状を有する製品を安定供給することが可能となる。さ
らに、本発明の請求項５に係る湾曲凹面の加工装置によ
ると、前記回転工具の剛性を高めることにより、加工量
の増加と加工精度の向上とを図ることが可能となる。

【００５３】また、本発明の請求項６に係る湾曲凹面の
加工装置によると、トラクションドライブ式無段変速機
のディスクに求められる高い真円度の湾曲凹面を、円盤
工具とワークとの干渉を引き起こすことなく形成するこ
とができる。加えて、本発明の請求項７に係る湾曲凹面
の加工装置によると、ワークの材質等に左右されること
なく工具寿命を延ばし、交換頻度を少なくすることがで
きる。

【００５４】さらに、本発明の請求項８に係る湾曲凹面
の加工装置によると、前記円盤工具が仮想のローラとな
って前記ディスクの被加工面から不要な肉を除去し、ト
ラクションドライブ式無段変速機のディスクに求められ
る湾曲凹面を創成することができる。そして、本発明の
請求項９に係る湾曲凹面の加工装置によれば、被加工面
の形状を正確に把握し、修正加工をより的確に行ことが
可能となり、高い真円度の形状を有する製品を安定供給
することが可能となる。

【００５５】また、本発明の請求項１０に係る湾曲凹面
の加工方法によれば、円盤工具を仮想のローラとして前
記ディスクに当接させ、前記ディスクの被加工面から不
要な肉を除去し、トラクションドライブ式無段変速機の
ディスクに求められる湾曲凹面を創成することができ
る。加えて、本発明の請求項１１に係る湾曲凹面の加工
方法によれば、被加工面の形状を正確に把握し、修正加
工をより的確に行ことが可能となり、よって、高い真円
度の形状を有する製品を安定供給することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る湾曲凹面の加
工装置を示す平面図である。

【図２】図１に示す湾曲凹面の加工装置を正面から見た
ときの断面図である。

【図３】図１に示す湾曲凹面の加工装置を側面から見た
ときの断面図である。

【図４】図１に示す湾曲凹面の加工装置の、砥石を支持
するスピンドルユニットを示す摸式図である。

【図５】図１に示す湾曲凹面の加工装置の測定装置を示
す側面図である。

【図６】図１に示す湾曲凹面の加工装置の、測定装置の
支持方法を変更した例を示す平面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る湾曲凹面の加
工装置を側面から見たときの断面図である。

【図８】図２に示す湾曲凹面の加工装置の、ワークを揺
動させるための揺動手段を構成する部分と砥石との関係
を示す平面図である。

【図９】図８の砥石の径を小さくした場合を示す平面図
である。

【図１０】トラクションドライブ式無段変速機を示す概
略断面図である。

【図１１】図１０に示すトラクションドライブ式無段変
速機に用いられるディスクの、湾曲凹面を示す部分断面
図である。

【図１２】図１１に示すディスクの湾曲凹面の不良形状
を示す部分断面図である。

【符号の説明】

14 砥石 15 スピンドルユニット 16 モータ 21 スピンドル 22 旋回テーブル 23 スピンドルユニット 24 ワーク 25 スピンドル Ｃ ワークの回転中心軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 彰夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C034 AA13 AA19 BB91 CA02 CB01 DD20 3C049 AA03 AA11 AB01 AC02 CA02 CB01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に保持された円盤工具と、回転
   中心軸が前記円盤工具の回転軸と同一平面上で交差する
   ワークとを、前記円盤工具の回転軸および前記ワークの
   回転中心軸のいずれにも直交しかつ前記ワークの回転中
   心軸からオフセットする揺動軸を基準として、相対的に
   揺動可能に支持し、前記円盤工具および前記ワークを各
   々回転駆動する駆動手段と、前記円盤工具および前記ワ
   ークを相対的に揺動させる揺動手段とを備えることを特
   徴とする湾曲凹面の加工装置。
2. 【請求項２】 回転可能に保持された円盤工具と、回転
   中心軸が前記円盤工具の厚さ方向の中心を通る面上に位
   置するワークとを、前記円盤工具の回転軸と平行な揺動
   軸を基準として、相対的に揺動可能に支持し、前記円盤
   工具および前記ワークを各々回転駆動する駆動手段と、
   前記円盤工具および前記ワークを相対的に揺動させる揺
   動手段とを備えることを特徴とする湾曲凹面の加工装
   置。
3. 【請求項３】 前記円盤工具および前記ワークを相対移
   動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の湾曲凹面の加工装置。
4. 【請求項４】 前記ワークの加工姿勢を維持した状態
   で、前記ワークの被加工面の測定が可能な測定手段を有
   することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
   記載の湾曲凹面の加工装置。
5. 【請求項５】 前記回転工具を両端支持したことを特徴
   とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の湾曲凹面
   の加工装置。
6. 【請求項６】 前記ワークがトラクションドライブ式無
   段変速機のディスクであり、前記円盤工具の外径を該デ
   ィスクが使用されるときに組み合わされるローラ径以下
   としたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
   項記載の湾曲凹面の加工装置。
7. 【請求項７】 前記円盤工具が砥石であることを特徴と
   する請求項１ないし６のいずれか１項記載の湾曲凹面の
   加工装置。
8. 【請求項８】 トラクションドライブ式無段変速機のデ
   ィスクに湾曲凹面を加工する装置であって、円盤工具
   と、該円盤工具の回転駆動手段と、前記ディスクの回転
   駆動手段とを有し、前記円盤工具および前記ディスクの
   相対位置を、前記ディスクが使用されるときに組み合わ
   されるローラおよび前記ディスクと同一の関係となるよ
   うに揺動させる揺動手段を備えることを特徴とする加工
   装置。
9. 【請求項９】 前記ディスクの加工姿勢を維持した状態
   で、前記ディスクの被加工面の測定が可能な測定手段を
   有することを特徴とする請求項８記載の湾曲凹面の加工
   装置。
10. 【請求項１０】 トラクションドライブ式無段変速機の
    ディスクに湾曲凹面を加工する方法であって、前記ディ
    スクを回転させ、かつ、円盤工具を回転駆動しながら前
    記ディスクが使用されるときに組み合わされるローラと
    同様の揺動を行い、前記湾曲凹面を創成加工することを
    特徴とする加工方法。
11. 【請求項１１】 前記ディスクの加工姿勢を維持した状
    態で、前記ディスクの被加工面の測定を行うことを特徴
    とする請求項１０記載の加工方法。