JP2000218488A

JP2000218488A - 研磨装置

Info

Publication number: JP2000218488A
Application number: JP11024642A
Authority: JP
Inventors: Hideji Hotta; 秀児堀田; Kazuyuki Kurakake; 一行鞍懸; Yukio Maeda; 幸男前田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、作業者の人手にたよることな
く、かつ簡易で安価な構造によって、回転工具をワーク
に対して一定の力で押し付けて加工することが可能な研
磨装置の提供にある【解決手段】本発明に関わる研磨装置１は、回転工具８
がワークとしての保持体Ｗの被加工部に対して近接、離
反する態様で、回転工具８を一定の圧力でワークの被加
工部に押付けるエアシリンダを加工ヘッド５と支持体で
ある直動テーブル７との間に設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨装置に関する
ものであり、詳しくは加工ヘッドに装着された回転工具
によって、ワークの加工部を加工するように構成した研
磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の差動装置は、車両がカーブを走
行する際の左右駆動輪の回転差、または四輪駆動車にお
ける前後駆動輪の回転差を許容する装置であるが、一方
の駆動輪のみが雪や砂等、摩擦係数の極端に少ない路面
に乗り上げた場合には、差動により一方の車輪が空転し
て全体の駆動力が失われ、その場から脱出できなくなる
という状態に陥り易かった。また、カーブを高速走行す
る際に遠心力によって内側の車輪の荷重が極端に減少し
た場合にも、荷重が減少した車輪が空転してカーブを高
速で走行するための駆動力が失われ易いという欠点もあ
る。

【０００３】このような欠点を補うために、例えばクラ
ッチディスク圧着式等の差動制限機構を備えたり、ビス
カス・カップリングを用いた回転感応型の差動制限機構
を備えたりしている。ところが、これは、一方の駆動輪
が接地していないときでも、駆動力を得るためにクラッ
チディスクに予圧を与えたり、粘性流体（シリコンオイ
ル等）の剪断抵抗を利用してトルクを伝えるようになっ
ている。このため、エンジン側から駆動力が入力されて
いない非駆動時及び減速時においても各駆動輪同士が拘
束され、アンチロックブレーキシステムのように各車輪
の回転に独立性が要求される装置との組合わせに難点が
あった。

【０００４】そこで、非駆動時及び制動時は各駆動輪の
拘束が少なく、駆動時に差動を制限する機構を持った差
動装置としては、例えば特開平８−１７０７０５号公報
に記載されているように、一対の回転体、各回転体を収
容するケース体、各回転体の軸方向の対向面間に配置さ
れた複数の転動体、各転動体を各回転体の間に保持する
保持体からなる差動制限機構を備えた差動装置が考案さ
れている。この転動体としては主としてボールが用いら
れるため、その保持体には、図４、図５に示すような、
その断面が半円形状の溝が形成される。

【０００５】この溝を形成する手段としては、回転工具
であるボールエンドミルを用い、これを回転させながら
所望の溝軌跡となるように、移動させながら加工するこ
とによってボールエンドミルの形状を被加工物である保
持体の素材に転写して得る方法がある。通常は、このよ
うに溝を形成した保持体を騒動装置として動作するとき
にボールから受ける力に対抗するために、熱処理を行
い、その強度を向上させる。このように熱処理を施され
た保持体は、強度が向上した反面、その表面は、熱処理
による金属組織の変化によって、表面粗さが劣化する
（２〜４μｍＲｍａｘ）。そこで、更にエンドミルで加
工して表面粗さを向上させたり、別の回転工具である研
削砥石、あるいは研磨用工具を用いたり、エンドミルと
研磨工具を組み合わせたりして、保持体の溝の表面粗さ
を向上させる（１μｍＲｍａｘ以下）。

【０００６】ところで、回転工具である研磨工具を用い
て保持体の溝を加工するためには、研磨工具を回転させ
るエアーハンドツール等を用いて、作業者の目視で溝の
軌跡に沿って回転工具を移動しながら加工する方法や、
加工ヘッドを３次元に移動可能なＮＣ制御の機械に設置
し、加工ヘッドの被加工部に対する位置を制御しながら
加工する方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作業者の人手
に頼る方法では作業能率の低さは免れ得ず、また、保持
体の溝の位置によって工具を押し付ける力が変化した
り、加工時間が変化してしまうために、加工量のばらつ
き無しに、最小限の時間で加工することは困難である。
また、ＮＣ制御の機械は高価であり、製品コストの高騰
を招く不都合がある。

【０００８】本発明の目的は、上記実状に鑑みて、作業
者の人手にたよることなく、かつ簡易で安価な構造によ
って、回転工具をワークに対して一定の力で押し付けて
加工することが可能な研磨装置の提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、本発明は、回転工具がワークの被加工部に
対して近接、離反する態様で、回転工具を一定の圧力で
ワークの被加工部に押付けるエアシリンダを加工ヘッド
と支持体との間に設け、また、加工ヘッドを被加工部の
形状に合わせて移動する機構を設けている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
従って説明する。図１あるいは図２は、本発明の研磨装
置の概要を示す正面図および側面図である。また、図３
は加工ヘッド５の詳細図である。研磨装置１はフロアＦ
に設置したベースフレーム２に、回転テーブル３とワー
ク取付け治具４とが連結されている一方、ワーク取付け
治具４の上方域には、加工ヘッド５が直動テーブル６に
より水平方向、かつ直動テーブル７により上下方向へ沿
って移動可能に設けられており、この加工ヘッド５には
回転工具としてのバフ工具８が装着されている。

【００１１】研磨装置１の稼働時、作業者によってワー
ク取付け治具４に載置された保持体（ワーク）Ｗは、加
工ヘッド５に装着されているバフ工具８を、直動テーブ
ル７により下降させて保持体Ｗの溝に挿入した後、エア
シリンダ１５によってバフ工具８を溝に押し付ける。次
いで保持体Ｗの溝軌跡を模したカム９の溝形状に基づい
て、ワーク取付け治具４を適宜回転させるとともに、加
工ヘッド５を適宜に移動させることにより、駆動回転し
ているバフ工具８によって保持体Ｗの溝に対する研磨加
工が実施される。

【００１２】このとき保持体Ｗが取り付けられたワーク
取り付け治具４が、カム９の回転と同期して回転するよ
うに、モータ１３から与えられる駆動力が歯車１０、１
１、１２を介して、回転テーブル３とカム９を取り付け
た回転テーブル１４に、同時に伝えられる。また、カム
９の溝にはピン１５が挿入されており、カム９が回転す
ると溝の形状に沿ってピン１５が移動することによって
直動テーブル６を水平方向に移動させる。

【００１３】一方、図３に示す如く、加工ヘッド５は、
エアシリンダ１６と支持体１７を介して直動テーブル７
に取り付けられている。加工ヘッド５は、回転工具であ
るバフ工具８を回転させるためのモータを内蔵してお
り、圧縮空気がエアシリンダ１６に供給されることによ
ってエアシリンダ１６の作動ロッドとして、回転工具を
一定の圧力でワークに押し付けることができる。あるい
は、回転工具をワークから待避する方向へと移動する
ことができる。

【００１４】なお、バフ工具８の保持体Ｗへの押付け力
は、エアシリンダ１６へ供給されるエアの圧力を増減す
ることにより調節が可能であり、因みに実施例における
保持体Ｗに対するバフ工具８の押付け力の目標値は 10k
gf であり、エアシリンダ１６へ供給されるエア圧は 0.
59kgf／cm² である。また、研磨の加工途中において、
バフ工具８は一定の押付け力で保持体Ｗの被加工部に圧
接されているので、例えば加工途中にバフ工具８を一箇
所で停止させた場合、付与されている押付け力に基づい
てバフ工具８は、一定の加工速度で保持体Ｗを深く研削
して行くこととなる。

【００１５】すなわち、保持体Ｗの被加工部を所望する
表面粗さに研磨加工するには、バフ工具８に作用させる
押付け力の大きさと共に、保持体Ｗの溝形状に倣ったバ
フ工具８の移動速度も重要な要素であり、押付け力と移
動速度との組合わせによって表面粗さを制御することが
可能である。

【００１６】上述した実施例においては、保持体Ｗを作
業対象とする研磨装置に本発明を適用した例を示した
が、本発明に関わる加工機は保持体Ｗの溝のみならず、
回転工具によって様々なワークにおける被加工部を加工
する装置として有効に適用し得るものであることは言う
までもない。また、回転工具としてバフ工具を使用した
が、弾性砥石等のような固定砥粒による回転工具を使用
する場合にも有効であることも言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に関わる
研磨装置によれば、作業者の人手に頼ることなく、かつ
安価な構造により、加工途中の回転工具をワークの形状
に対応して移動させて加工することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる研磨装置を示す全体正面図。

【図２】本発明に関わる研磨装置を示す全体側面図。

【図３】本発明に関わる研磨装置の加工ヘッドを示す側
面図。

【図４】本発明に関わる差動装置の保持体の正面図。

【図５】本発明に関わる差動装置の保持体の断面図。

【符号の説明】

１…研磨装置、５…加工ヘッド、８…バフ工具（回転工
具）、９…カム、１５…エアシリンダ、Ｗ…保持体（ワ
ーク）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鞍懸一行東京都千代田区丸の内２丁目６番２号日立金属株式会社内 (72)発明者前田幸男神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内Ｆターム(参考） 3C049 AA06 AA11 AA12 AB06 BB04 CB03 CB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工ヘッドに装着された回転工具によっ
て、ワークの被加工部を加工するように構成した研磨装
置であり、回転工具がワークの被加工部に対して近接、
離反する態様で、回転工具を一定の圧力でワークの被加
工部に押し付けるエアシリンダを支持体と加工ヘッドの
間に設け、また、加工ヘッドを被加工部の形状に合わせ
て移動する機構を設けたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】回転工具を一定の圧力で押し付ける機構を
持った請求項１記載の研磨装置にて研磨加工された差動
装置の保持体。