JP2003127043A

JP2003127043A - 被加工物の保持装置

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Publication number: JP2003127043A
Application number: JP2001327495A
Authority: JP
Inventors: Kyosuke Tokiwa; 恭輔常盤; Kenju Imai; 健樹今井; Takeshi Yoshida; 健吉田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP3991648B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業効率を改善し、作業者の危険を排除す
ると共に、保持された被加工物の研削加工精度のバラツ
キを低減することができる被加工物の保持装置を提供す
る。【解決手段】保持装置１００は、中空軸１０６の前端
に結合された環状のマグネットチャック１１１と、マグ
ネットチャック１１１の前面上においてマグネットチャ
ック１１１の周方向に沿って配設され、ワーク６１１の
側面を磁着する１２個のノーズピース１１２と、マグネ
ットチャック１１１内部に収納され、中空軸１０６の回
転中心からの各放射直線を中心として回転する送りねじ
１１４とを有する。送りねじ１１４の各々は、ノーズピ
ース１１２と結合されたナット１１６と螺合する一方、
中空軸１０６の中空部を貫通する軸１１９の前端の傘歯
車１２２は、各送りねじ１１４の中空軸１０６の回転中
心側端部の傘歯車１２３と互いに直角に歯合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の保持装
置に関し、特に大型環状被加工物の保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内輪と外輪と内外輪の間に介在す
る複数の球状の転動体とによって構成されるベアリング
が知られている。このようなベアリングの内輪や外輪の
軌道表面は、図５に示す外輪軌道表面研削用の心無研削
盤や不図示の内輪軌道表面研削用の心無研削盤等によっ
て研削加工される。

【０００３】例えば、図５の外輪軌道表面心無研削盤５
００は、外輪５０１を図中時計回り方向に回転支持可能
な保持装置５０２と、外輪５０１の回転軸と平行な回転
軸上に配設された回転砥石５０３とを備える。この外輪
軌道表面心無研削盤５００は、保持装置５０２によって
外輪５０１を図中時計回り方向に回転速度ω_workで回転
させ、且つその軌道表面を図中時計回り方向に回転速度
ω_spindleで回転する回転砥石５０３へ送ることによっ
て外輪５０１の軌道表面を研削加工する。

【０００４】これらの心無研削盤にて研削加工される軌
道表面を有するベアリングの中には、パラボナアンテナ
の旋回軸等に使用される大径のベアリングも含まれる。
この大径のベアリング（以下、「大径ベアリング」とい
う。）は、その外輪や内輪（以下、「ワーク」とい
う。）も大径なものとなるため、当然、ワークの自重も
大きなものとなり、これに起因する研削加工時のワーク
のズレが懸案される。

【０００５】この研削加工時のズレを解消するために、
複数の支持手段を介してワークを支えることが考えら
れ、従来の大径ベアリング研削用の心無研削盤におい
て、保持装置はワークを支える支持手段としてワークを
吸着可能なノーズピースを複数有している。

【０００６】図６は、図５における保持装置５０２の概
略構成を示す正面図であり、図７は、図６における線Ｉ
−Ｉに関する断面図である。

【０００７】図６及び図７において、保持装置５０２
は、ベース６００と、ベース６００に設置されるフロン
トシュー６０１及びリアシュー６０２と、ベース６００
を貫通し、複数のベアリング６０３を介してベース６０
０に軸支される軸６０４と、軸６０４の後端に嵌合され
るプーリ６０５と、軸６０４の前端に嵌合されるフラン
ジ６０６と、フランジ６０６に接合されるブラケット６
０７と、環状であって、その内周面がブラケット６０７
に接合されるマグネットチャック６０８と、マグネット
チャック６０８の前面上において周方向に沿って等間隔
に配設される複数のノーズピース６０９とを備える。

【０００８】また、マグネットチャック６０８の中心か
ら、各々のノーズピース６０９の配設箇所までの方向に
は、該方向に沿って複数の位置調整用ボルト穴６１０が
配置される。ノーズピース６０９を固定する不図示のボ
ルトを、所望の位置に該当する位置調整用ボルト穴６１
０に螺合させることによってノーズピース６０９を所望
の位置に配設することができる。

【０００９】フロントシュー６０１は当接部６１２を有
し、該当接部６１２はマグネットチャック６０８の中心
方向へスライド（突出）することができ、ボルトによっ
て所望の突出量に設定され、リアシュー６０２も当接部
６１３を有し、該当接部６１３もマグネットチャック６
０８の中心方向へ突出することができ、ボルトによって
所望の突出量に設定される。特に、微量の突出量を設定
するときは、当接部６１２、６１３はハンマ等からの打
撃によって突出量を微調整される。

【００１０】複数のノーズピース６０９は、ワーク６１
１の側面を磁着する。磁着されたワーク６１１には、プ
ーリ６０５に伝達された回転力が、軸６０４、フランジ
６０６、ブラケット６０７、マグネットチャック６０８
及び複数のノーズピース６０９を介して伝達され、ワー
ク６１１は図６中時計回り方向に回転する。このとき、
フロントシュー６０１及びリアシュー６０２は、ワーク
６１１の外周面を当接部６１２、６１３を介して図６中
の時計回り方向に回転可能に支持し、軌道表面研削加工
時の保持装置５０２のブレを防止する。

【００１１】一般に、ワーク６１１の軌道表面の研削加
工は、高い加工精度を要求されるため、外輪軌道表面心
無研削盤５００において、ワーク６１１と回転砥石５０
３との位置精度を向上させる必要がある。そのために
は、保持装置５０２におけるワーク６１１の回転中心を
軸６０４の回転中心と合わせる（ワーク６１１の芯出し
を行う）必要がある。

【００１２】このワーク６１１の芯出し方法としては、
まず、複数のノーズピース６０９の各々をワーク６１１
の概略径に合わせた位置に移動し、該移動されたノーズ
ピース６０９にワーク６１１の側面を磁着させ、磁着さ
れたワーク６１１を回転させながらワーク６１１の軌道
表面又は外周面の振れをダイヤルゲージ等で測定し、該
測定された振れを参考に、フロントシュー６０１の当接
部６１２及び／又はリアシュー６０２の当接部６１３の
突出量を設定する方法が用いられる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
芯出し方法では、複数のノーズピース６０９の各々の移
動において、作業者の手によるボルトの締結工程が発生
し、さらに、当接部６１２、６１３の突出量の設定にお
いて、作業者の手によるボルトの締結工程及びハンマに
よる微調整工程が発生するため、作業効率が非常に悪い
という問題があった。

【００１４】また、ワーク６１１を磁着した後に、該当
接部６１２、６１３をワーク６１１に当接させ、ボルト
の締結やハンマの打撃によって当接部６１２、６１３の
突出量を設定する偏心量セット方法では、作業者の手作
業による工程が多いため、作業者の習熟度によって偏心
量の精度が左右され、その結果、ワーク６１１の軌道表
面の研削加工精度にバラツキが生じるという問題もあっ
た。

【００１５】さらに、当接部６１２、６１３の突出量の
設定の際、作業者は磁力のみで支えられるワーク６１１
の近傍で作業する必要があり、ワーク６１１の落下の可
能性を考慮すると、上述の芯出し方法や偏心量セット方
法は、作業者の危険を伴うという問題もあった。

【００１６】本発明の目的は、作業効率を改善し、作業
者の危険を排除すると共に、保持された被加工物の研削
加工精度のバラツキを低減することができる被加工物の
保持装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の被加工物の保持装置は、環状の被加
工面を有する被加工物と共に回転中心の回りで回転する
円盤状の第１の回転体と、前記第１の回転体を回転させ
る第１の回転手段と、前記第１の回転体の円盤上におい
て前記第１の回転体の周方向に沿って配設され、前記被
加工物を前記第１の回転体の前記回転中心に対する概略
位置に吸着する複数の吸着手段とを備える保持装置にお
いて、前記回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線
を中心として回転する第２の回転体と、前記第２の回転
体を回転させる第２の回転手段とを備え、前記吸着手段
は、前記第２の回転体の回転を前記第１の放射直線方向
の移動に変換する第１の回転変換手段を有することを特
徴とする。

【００１８】請求項１記載の被加工物の保持装置によれ
ば、回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線を中心
として回転する第２の回転体と、第２の回転体を回転さ
せる第２の回転手段とを備え、吸着手段は、第２の回転
体の回転を第１の放射直線方向の移動に変換する第１の
回転変換手段を有するので、複数のノーズピースの各々
の移動において、作業者の手によるボルトの締結工程が
必要なく、もって作業効率を改善することができると共
に、作業者がワークの近傍で作業する必要もなく、その
結果、作業者の危険を排除することができる。

【００１９】請求項２記載の被加工物の保持装置は、請
求項１記載の被加工物の保持装置において、前記第２の
回転手段は、前記複数の第２の回転体を同時に回転する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項２記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転手段は、複数の第２の回転体を同時に回
転するので、複数のノーズピースを同時に移動すること
ができ、もって複数のノーズピースの各々の移動におけ
る作業時間を短縮できる。

【００２１】請求項３記載の被加工物の保持装置は、請
求項１又は２記載の被加工物の保持装置において、前記
第１の回転体は、前記回転中心の回りで回転する中空の
主軸部を有し、前記被加工物の保持装置は、前記主軸部
の中空に配置され、前記第２の回転手段によって前記回
転中心の回りで回転する第３の回転体と、前記第３の回
転体及び前記複数の第２の回転体との間に介在し、該第
３の回転体の前記回転中心の回りの回転を、前記第２の
回転体の前記第１の放射直線を中心とする回転に変更す
る回転変更手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】請求項３記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第１の回転体は、回転中心の回りで回転する中空の
主軸部を有し、被加工物の保持装置は、主軸部の中空に
配置され、第２の回転手段によって回転中心の回りで回
転する第３の回転体と、第３の回転体及び複数の第２の
回転体との間に介在し、該第３の回転体の回転中心の回
りの回転を、第２の回転体の第１の放射直線を中心とす
る回転に変更する回転変更手段とを備えるので、サーボ
モータを１つにすることができ、もって保持装置の大き
さを縮小することができ、これにより工場内における保
持装置のレイアウトを容易にすることができると共に、
１つのサーボモータを制御することによって複数のノー
ズピースを移動することができ、もってノーズピースの
移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。

【００２３】請求項４記載の被加工物の保持装置は、請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の被加工物の保持装
置において、前記第１の回転体は、前記主軸部と、前記
主軸部の先端部に結合するマグネットチャックとからな
り、前記第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻され
た送りねじからなり、前記第３の回転体は、複数の転動
体を介して前記主軸部の中空の内壁が支持する軸からな
り、前記第１の回転手段は、前記主軸部の後端部に係合
するモータ又はベルトからなり、前記第２の回転手段
は、前記軸の後端部に係合するサーボモータからなり、
前記吸着手段は、前記被加工物を磁力によって吸着する
ノーズピースからなり、前記第１の回転変換手段は、前
記送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記回
転変更手段は、前記軸の先端部に結合される傘歯車と、
前記送りねじの前記回転中心側の端部に結合される他の
傘歯車とからなり、前記第２の回転手段と前記軸の後端
部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁
クラッチが介在し、且つ前記ノーズピースの数と前記送
りねじの数は同じであることを特徴とする。

【００２４】請求項４記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送
りねじからなり、第３の回転体は、複数の転動体を介し
て主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、第２の回
転手段は、軸の後端部に係合するサーボモータからな
り、第１の回転変換手段は、送りねじのねじ山と螺合す
るナットからなり、回転変更手段は、軸の先端部に結合
される傘歯車と、送りねじの回転中心側の端部に結合さ
れる他の傘歯車とからなるので、サーボモータの回転を
効率良くノーズピースの移動に変換することができ、ま
た、吸着手段は、被加工物を磁力によって吸着するノー
ズピースからなるので、ワークを簡便に脱着することが
でき、さらに、第２の回転手段と軸の後端部との間に
は、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが
介在するので、ノーズピースの移動の制御を容易にする
ことができ、加えて、ノーズピースの数と送りねじの数
は同じであるので、第１の回転変換手段であるナットの
構成を簡素にすることができると共に、ノーズピースの
移動を軽快に行うことができる。

【００２５】請求項５記載の被加工物の保持装置は、請
求項１乃至４のいずれか１項に記載の被加工物の保持装
置において、前記回転中心から放射状に拡がる第２の放
射直線を中心として回転する第４の回転体と、前記第４
の回転体を回転させる第３の回転手段と、前記被加工物
に当接する当接部及び前記第４の回転体の回転を前記第
２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手段
を有する微調整手段とを備え、前記当接部は前記押動に
よって前記被加工物の前記概略位置を所定の位置に微調
整することを特徴とする。

【００２６】請求項５記載の被加工物の保持装置によれ
ば、回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心
として回転する第４の回転体と、第４の回転体を回転さ
せる第３の回転手段と、被加工物に当接する当接部及び
第４の回転体の回転を第２の放射直線方向の押動に変換
する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、
当接部は押動によって被加工物の概略位置を所定の位置
に微調整するので、当接部の突出量の設定において、作
業者の手によるボルトの締結工程やハンマによる微調整
工程が必要なく、もって作業効率を改善することができ
ると共に、作業者の習熟度に起因するワークの研削加工
精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業
者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作
業者の危険を排除することができる。

【００２７】請求項６記載の被加工物の保持装置は、請
求項５記載の被加工物の保持装置において、前記第４の
回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他の送りねじ
からなり、前記第３の回転手段は、前記他の送りねじの
前記回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤ
を介して係合される他のサーボモータからなり、前記第
２の回転変換手段は、前記他の送りねじのねじ山と螺合
するナットからなり、前記微調整手段は、前記当接部
と、前記第２の放射直線方向に移動可能なタブテールス
ライドとを有し、且つ前記当接部を介して前記被加工物
を支持するシューからなり、前記当接部と前記ナットと
前記タブテールスライドは一体化されていることを特徴
とする。

【００２８】請求項６記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他
の送りねじからなり、第３の回転手段は、他の送りねじ
の回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを
介して係合される他のサーボモータからなり、第２の回
転変換手段は、他の送りねじのねじ山と螺合するナット
からなり、微調整手段は、当接部と、第２の放射直線方
向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ当接
部を介して被加工物を支持するシューからなり、当接部
とナットとタブテールスライドは一体化されているの
で、他のサーボモータによって回転される他の送りねじ
の回転を効率良く一体化された当接部とナットとタブテ
ールスライドとの移動に変換することができる。

【００２９】請求項７記載の被加工物の保持装置は、請
求項６記載の被加工物の保持装置において、前記シュー
は、フロントシュー及びリアシューからなり、前記フロ
ントシュー及びリアシューの各前記タブテールスライド
の移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度をな
し、前記フロントシュー及びリアシューは、前記被加工
物の非切削時に、前記被加工物の環の中心を前記回転中
心に対して所定の偏心量だけ偏心させることを特徴とす
る。

【００３０】請求項７記載の被加工物の保持装置によれ
ば、シューは、フロントシュー及びリアシューからな
り、フロントシュー及びリアシューの各タブテールスラ
イドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度を
なすので、ワークを安定して支持することができ、フロ
ントシュー及びリアシューは、被加工物の非切削時に
は、被加工物の環の中心を回転中心に対して所定の偏心
量だけ偏心させるので、ワークの偏心量の調整を容易に
することができる。

【００３１】請求項８記載の被加工物の保持装置は、請
求項１乃至７のいずれか１項に記載の被加工物の保持装
置において、前記第２の回転手段は、前記被加工物の径
に対応した指令に基づいて、前記複数の吸着手段を前記
被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴とす
る。

【００３２】請求項８記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に
基づいて、複数の吸着手段を、被加工物の径に対応した
位置に配設するので、ワークの径違いによるノーズピー
スの位置修正等の作業者の手作業による工程を完全に排
除することができ、もって請求項１記載の被加工物の保
持装置の効果をより効果的に奏することができる。

【００３３】請求項９記載の被加工物の保持装置は、請
求項５乃至８のいずれか１項に記載の被加工物の保持装
置において、前記第３の回転手段は、前記被加工物の径
に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工物
の径に対応した位置に配設することを特徴とする。

【００３４】請求項９記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第３の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に
基づいて、当接部を、被加工物の径に対応した位置に配
設するので、ワークの径違いによる当接部の突出量の設
定等の作業者の手作業による工程を完全に排除すること
ができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効
果をより効果的に奏することができる。

【００３５】請求項１０記載の被加工物の保持装置は、
請求項６又は７記載の被加工物の保持装置において、前
記他のサーボモータは、前記被加工物の径及び所定の偏
心量に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加
工物の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するこ
とを特徴とする。

【００３６】請求項１０記載の被加工物の保持装置によ
れば、他のサーボモータは、被加工物の径及び所定の偏
心量に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の
径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するので、ワ
ークの径違い及び偏心量違いによる当接部の突出量の設
定等の作業者の手作業による工程を完全に排除すること
ができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効
果をさらに効果的に奏することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
被加工物の保持装置を図面を参照して詳述する。

【００３８】図１は、本発明の実施の形態に係る被加工
物の保持装置の概略構成を示す正面図であり、図２は、
図１における線II−IIに関する断面図である。

【００３９】図１において、保持装置１００は、ベース
１０１と、ベース１０１に設置されるフロントシュー１
０２（微調整手段）及びリアシュー１０３（微調整手
段）と、ベース１０１を貫通し、２個のボールベアリン
グ１０４及び２個のテーパベアリング１０５を介してベ
ース１０１に軸支され、その内部に中空部を有する中空
軸１０６（主軸部）と、中空軸１０６の後端に嵌合され
るプーリ１０７と、プーリ１０７に固着されたディスク
板１０８と、ベース１０１に固定されたディスクブレー
キ１０９と、中空軸１０６の前端に嵌合されるフランジ
１１０と、環状であって、その内周面がフランジ１１０
に接合されるマグネットチャック１１１（第１の回転
体）と、マグネットチャック１１１の前面上においてマ
グネットチャック１１１の周方向に沿って等間隔であっ
て、且つ中空軸１０６の回転中心から放射状に拡がった
１２本の放射直線（第１の放射直線）の各々に沿って配
設される１２個のノーズピース１１２（吸着手段）とを
備える。

【００４０】ノーズピース１１２は磁力によってワーク
６１１（被加工物）の側面を磁着し、これにより、保持
装置１００はワーク６１１を中空軸１０６の回転中心に
対する概略位置に保持する。

【００４１】プーリ１０７に介装された不図示のベルト
又はモータ（第１の回転手段）によって伝達された回転
力が、中空軸１０６、フランジ１１０を介してマグネッ
トチャック１１１に伝達され、これにより、保持装置１
００はワーク６１１を中空軸１０６の回転中心の回りで
回転させる。

【００４２】マグネットチャック１１１内部には上記１
２本の放射直線の各々に対応して中空の送りねじ収容部
１１３が設けられ、各該送りねじ収容部１１３は各放射
直線を中心として回転する送りねじ１１４（第２の回転
体）を収容する。

【００４３】この各送りねじ１１４はその表面に雄ねじ
が螺刻され、送りねじ１１４の各々には、雌ねじ穴が形
成された１つのナット１１６（第１の回転変換手段）が
螺合している。

【００４４】一方、マグネットチャック１１１の前面上
には、各放射直線に沿って送りねじ収容部１１３と前面
とを貫通するキー溝１１５が設けられ、各ノーズピース
１１２は各ナット１１６とキー溝１１５を介して２本の
ボルト１１７によって結合される。

【００４５】従って、送りねじ１１４が回転したとき、
この回転はナット１１６によって放射直線方向の移動に
変換され、これによりナット１１６に結合されたノーズ
ピース１１２は放射直線方向へ移動する。

【００４６】中空軸１０６は中空部を貫通し、中空軸１
０６の内壁によって４つのボールベアリング１１８を介
して支持される軸１１９（第３の回転体）を収容する。
これにより、軸１１９は中空軸１０６と独立して中空軸
１０６の回転中心周りに回転する。

【００４７】軸１１９の後端には電磁クラッチ１２０を
介してサーボモータ１２１（第２の回転手段）が係合
し、電磁クラッチ１２０によってサーボモータ１２１か
ら軸１１９への回転力の伝達状態及び断絶状態を切り換
える。

【００４８】また、軸１１９の前端には傘歯車１２２
（回転変更手段）が結合される一方、各送りねじ１１４
の中空軸１０６の回転中心側端部には傘歯車１２３（回
転変更手段）が形成され、これら傘歯車１２２と傘歯車
１２３とは互いに直角に歯合するため、軸１１９の中空
軸１０６の回転中心周りの回転は各送りねじ１１４の各
放射直線を中心とする回転に変更される。

【００４９】従って、サーボモータ１２１の回転が、電
磁クラッチ１２０、軸１１９、傘歯車１２２及び傘歯車
１２３を介して送りねじ１１４に伝達され、送りねじ１
１４は各放射直線を中心として回転し、さらに上述した
ようにこの回転はナット１１６によって放射直線方向の
移動に変換され、これによりナット１１６に結合された
ノーズピース１１２は放射直線方向へ移動する。すなわ
ち、サーボモータ１２１を回転させると１２個のノーズ
ピース１１２を同時に移動させることができる。

【００５０】次に、保持装置１００におけるワーク６１
１の概略位置セット方法について説明する。

【００５１】まず、作業者は不図示のコントロールパネ
ルから保持装置１００に保持させようとするワーク６１
１の品番や概略径等のデータ（指令）を入力する。

【００５２】該データを入力されたコントロールパネル
はディスクブレーキ１０９にディスク板１０８を拘持さ
せ、電磁クラッチ１２０を伝達状態に切り換え、サーボ
モータ１２１を回転させる。

【００５３】このサーボモータ１２１の回転は上述した
ように各ノーズピース１１２の放射直線方向への移動に
変換され、各ノーズピース１１２はマグネットチャック
１１１の前面上をキー溝１１５に沿って移動する。この
とき、中空軸１０６はディスク板１０８がディスクブレ
ーキ１０９によって拘持されているので、軸１１９の回
転に伴い回転することはない。

【００５４】各ノーズピース１１２が入力されたデータ
に対応する位置に到達したとき、コントロールパネルは
電磁クラッチ１２０を断絶状態に切り換え、サーボモー
タ１２１の回転を停止する。

【００５５】次いで、クレーン等でつり上げたワーク６
１１の側面を各ノーズピース１１２に磁着させることに
よってワーク６１１を概略位置にセットする。

【００５６】その後、後述する芯出し方法を実行しない
ときには、コントロールパネルはディスクブレーキ１０
９からディスク板１０８を開放させる。

【００５７】この保持装置１００によれば、中空軸１０
６の回転中心から放射状に拡がった１２本の放射直線の
各々を中心として回転する送りねじ１１４と、送りねじ
１１４を回転させるサーボモータ１２１とを備え、各ノ
ーズピース１１２は、送りねじ１１４の回転を放射直線
方向の移動に変換するナット１１６を有するので、サー
ボモータ１２１を回転させることによってノーズピース
１１２を移動することができ、もって各ノーズピース１
１２の移動において、作業者の手によるボルトの締結工
程を必要なくすことができる。その結果、作業効率を改
善することができると共に、作業者がワーク６１１の近
傍で作業する必要もなくすことができ、作業者の危険を
排除することができる。

【００５８】上述した保持装置１００によれば、サーボ
モータ１２１は、複数の送りねじ１１４を同時に回転さ
せるので、１２個のノーズピース１１２を同時に移動す
ることができ、もって１２個のノーズピース１１２の移
動における作業時間を短縮することができる。

【００５９】上述した保持装置１００によれば、中空軸
１０６の中空部にボールベアリング１１８を介して支持
され、サーボモータ１２１によって回転中心の回りで回
転される軸１１９と、軸１１９の前端に結合された傘歯
車１２２と、各送りねじ１１４の中空軸１０６の回転中
心側端部に形成され、且つ該傘歯車１２２と直角に歯合
する傘歯車１２３とを備えるので、軸１１９に伝達され
たサーボモータ１２１の回転を各送りねじ１１４の各放
射直線を中心とする回転に変更し、さらに、この回転を
ナット１１６によって各ノーズピース１１２の放射直線
方向の移動に変換することができる。すなわち、１２個
のノーズピース１１２の移動を１つのサーボモータ１２
１で行うことができ、もって保持装置１００の大きさを
縮小し、工場内における保持装置１００のレイアウトを
容易にすることができると共に、１つのサーボモータ１
２１を制御するだけで１２個のノーズピース１１２を移
動を制御することができ、もってノーズピース１１２の
移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。

【００６０】上述した保持装置１００によれば、軸１１
９の前端に結合された傘歯車１２２と、各送りねじ１１
４の中空軸１０６の回転中心側端部に形成された傘歯車
１２３とは歯合し、その表面に雄ねじが螺刻された送り
ねじ１１４と、雌ねじ穴を形成されたナット１１６は螺
合するので、サーボモータ１２１の回転を効率良くノー
ズピース１１２の移動に変換することができる。

【００６１】さらに、ノーズピース１１２は、ワーク６
１１を磁力によって吸着するので、ワーク６１１を簡便
に脱着することができる。

【００６２】上述したサーボモータ１２１と軸１１９の
後端部との間には、回転力の伝達状態及び断絶状態を切
り換える電磁クラッチが介在するので、ノーズピース１
１２の移動の制御を容易にすることができる。

【００６３】上述した保持装置１００において、ノーズ
ピース１１２の数と送りねじ１１４の数は同じであるの
で、ナット１１６の構成を簡素にすることができると共
に、ノーズピース１１２の移動を軽快に行うことができ
る。

【００６４】上述した保持装置１００によれば、コント
ロールパネルは、作業者によって入力されたデータに基
づいて、１２個のノーズピース１１２を、データに対応
した位置まで移動させるので、ワーク６１１の径違いに
よるノーズピースの位置修正等の作業者の手作業による
工程を完全に排除することができ、もって、より確実に
作業効率を改善することができると共に、ワーク６１１
の研削加工精度のバラツキを低減することができ、さら
には、作業者の危険を排除することができる。

【００６５】図３は、図１における線III−IIIに関する
断面図である。

【００６６】図３において、フロントシュー１０２はワ
ーク６１１に当接するローラ３００と、ローラ３００を
覆うブラケット３０１と、ブラケット３０１に嵌合さ
れ、２つのテーパベアリング３０２を介してローラ３０
０を回転支持するシャフト３０３と、ブラケット３０１
に結合され、雌ねじが形成されたナット部（第２の回転
変換手段）を有するタブテールスライド３０４と、ベー
ス１０１に固定されたサーボモータ３０５（第３の回転
手段）と、中空軸１０６の回転中心からの放射直線（第
２の放射直線）に沿って配設された送りねじ３０６（第
４の回転体）と、サーボモータ３０５と送りねじ３０６
とを係合するカップリング３０７とからなる。

【００６７】送りねじ３０６の表面には雄ねじが螺刻さ
れ、雌ねじが形成されたナット部を介してタブテールス
ライド３０４と螺合する。一方、タブテールスライド３
０４は、ベース１０１からは遊離し、送りねじ３０６の
みによって支持される。従って、送りねじ３０６が回転
したとき、この回転はナット部によって放射直線方向の
移動に変換され、これによりローラ３００は放射直線の
方向へ移動する。

【００６８】送りねじ３０６の中空軸１０６の回転中心
とは反対の端部にはカップリング３０７を介してサーボ
モータ３０５が係合されるため、サーボモータ３０５の
回転が、カップリング３０７を介して送りねじ３０６に
伝達され、送りねじ３０６は放射直線を中心に回転し、
この回転は上述したようにこの回転はナット部によって
ローラ３００の放射直線の方向の移動へ変換される。

【００６９】図４は、図１における線IV−IVに関する断
面図である。

【００７０】図４において、リアシュー１０３はワーク
６１１に当接するローラ１２４（図１）と、ローラ１２
４を不図示のシャフト及びボールベアリングを介して回
転支持するブラケット１２５（図１）と、ブラケット１
２５に結合され、雌ねじが形成されたナット部（第２の
回転変換手段）を有するタブテールスライド４００と、
ベース１０１に固定されたサーボモータ４０１（第３の
回転手段）と、中空軸１０６の回転中心からの放射直線
に沿って配設された送りねじ４０２（第４の回転体）
と、サーボモータ４０１の回転を送りねじ４０２に伝達
するシザースギア４０３からなる。

【００７１】送りねじ４０２の表面には雄ねじが螺刻さ
れ、雌ねじが形成されたナット部を介してタブテールス
ライド４００と螺合する。一方、タブテールスライド４
００は、ベース１０１からは遊離し、送りねじ４０２の
みによって支持される。従って、送りねじ４０２が回転
したとき、この回転はナット部によって放射直線方向の
移動に変換され、これによりローラ１２４は放射直線の
方向へ移動する。

【００７２】送りねじ４０２の中空軸１０６の回転中心
とは反対の端部にはシザースギア４０３を介してサーボ
モータ４０１が係合されるため、サーボモータ４０１の
回転が、シザースギア４０３を介して送りねじ４０２に
伝達され、送りねじ４０２は放射直線を中心に回転し、
この回転は上述したようにこの回転はナット部によって
ローラ１２４の放射直線の方向の移動へ変換される。

【００７３】以上のように、保持装置１００において、
サーボモータ３０５，４０１を回転させるとローラ３０
０，１２４を放射直線の方向に移動させることができ、
これにより、サーボモータ３０５，４０１の回転のみで
ワーク６１１の位置を微調整することができる。

【００７４】次に、保持装置１００におけるワーク６１
１の芯出し方法について説明する。

【００７５】まず、作業者は不図示のコントロールパネ
ルから保持装置１００にワーク６１１の中心位置のデー
タ（指令）を入力する。

【００７６】該データを入力されたコントロールパネル
は油圧クランプ１２６をタブテールスライド３０４に配
設された不図示のクランプから開放させ、且つ油圧クラ
ンプ１２７をタブテールスライド４００に配設された不
図示のクランプから開放させた後に、サーボモータ３０
５，４０１を回転させる。

【００７７】このサーボモータ３０５，４０１の回転は
上述したようにローラ３００，１２４の放射直線方向へ
の移動に変換され、ローラ３００，１２４の各々は、ワ
ーク６１１を押動してその位置を微調整する。

【００７８】ローラ３００，１２４の各々が入力された
データに対応する位置（所定の位置）に到達したとき、
サーボモータ３０５，４０１の回転を停止する。

【００７９】次いで、コントロールパネルは油圧クラン
プ１２６及び油圧クランプ１２７をタブテールスライド
のクランプに拘持させる。

【００８０】尚、偏心量セット方法も上述した芯出し方
法と同様の手順で行われるため、説明を省略する。

【００８１】保持装置１００によれば、フロントシュー
１０２は、中空軸１０６の回転中心からの放射直線に沿
って配設された送りねじ３０６と、送りねじ３０６を回
転させるサーボモータ３０５と、送りねじ３０６の回転
を放射直線方向の押動に変換するナット部を有するタブ
テールスライド３０４と、ブラケット３０１等を介して
タブテールスライド３０４に結合され、ワーク６１１に
当接するローラ３００とを備える一方、リアシュー１０
３は、中空軸１０６の回転中心からの放射直線に沿って
配設された送りねじ４０２と、送りねじ４０２を回転さ
せるサーボモータ４０１と、送りねじ４０２の回転を放
射直線方向の押動に変換するナット部を有するタブテー
ルスライド４００と、ブラケット１２５等を介してタブ
テールスライド４００に結合され、ワーク６１１に当接
するローラ１２４とを備え、ローラ３００，１２４は押
動によってワーク６１１の概略位置を所定の位置に微調
整するので、ローラ３００，１２４の突出量の設定にお
いて、作業者の手によるボルトの締結工程やハンマによ
る微調整工程が必要なく、もって作業効率を改善するこ
とができると共に、作業者の習熟度に起因するワーク６
１１の研削加工精度のバラツキを低減することができ、
さらには、作業者がワーク６１１の近傍で作業する必要
もなく、その結果、作業者の危険を排除することができ
る。

【００８２】上述した保持装置１００によれば、表面に
雄ねじが螺刻された送りねじ３０６，４０２と、タブテ
ールスライド３０４，４００は、雌ねじが形成されたナ
ット部を介して螺合するので、サーボモータ３０５，４
０１によって回転される送りねじ３０６，４０２の回転
を効率良くローラ３００，１２４の放射直線方向の移動
に変換することができる。

【００８３】上述した保持装置１００において、ローラ
３００及びローラ１２４の移動方向は、互いに９０°乃
至１８０°の任意の角度を成すようにしてもよい。これ
により、ワーク６１１を安定して支持することができ
る。

【００８４】上述した保持装置１００において、フロン
トシュー１０２及びリアシュー１０３は、ワーク６１１
の非切削時には、ワーク６１１の環の中心を中空軸１０
６の回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させてもよ
い。これにより、ワーク６１１の偏心量の調整を容易に
することができる。

【００８５】尚、ワーク６１１の位置バラツキが大きい
ときは、フロントシュー１０２及びリアシュー１０３に
よってワーク６１１の位置を現物合わせとすることによ
って正確にワーク６１１の位置を設定することができ
る。

【００８６】上述した保持装置１００によれば、コント
ロールパネルは、ワーク６１１の径及び所定の偏心量に
関するデータに基づいて、ローラ３００，１２４を、ワ
ーク６１１の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設
するので、ワーク６１１の径違い及び偏心量違いによる
ローラ３００，１２４の突出量の設定等の作業者の手作
業による工程を完全に排除することができ、より確実に
作業効率を改善することができると共に、作業者の習熟
度に起因するワーク６１１の研削加工精度のバラツキを
低減することができ、さらには、作業者がワーク６１１
の近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険
を排除することができる。

【００８７】上述した保持装置１００におけるノーズピ
ース１１２は、磁力によってワーク６１１を磁着するも
のとしたが、ワーク６１１の吸着方法は他のものでも良
く、例えば真空吸着等であってもよい。

【００８８】上述した保持装置１００におけるシューと
して、フロントシュー１０２及びリアシュー１０３の２
つによって構成される例について説明したが、シューの
数はこれに限られず３つ以上であってもよい。

【００８９】上述した保持装置１００において、各送り
ねじ１１４を回転させる駆動源としては、１つのサーボ
モータ１２１に限られず、例えば、各送りねじ１１４毎
に小型のサーボモータが設けられ、これらのサーボモー
タがコントロールパネルからのデータに基づいて協動す
るものでもよく、また、サーボ弁とアクチュエータとか
らなるものであってもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
記載の被加工物の保持装置によれば、回転中心から放射
状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する第２の
回転体と、第２の回転体を回転させる第２の回転手段と
を備え、吸着手段は、第２の回転体の回転を第１の放射
直線方向の移動に変換する第１の回転変換手段を有する
ので、複数のノーズピースの各々の移動において、作業
者の手によるボルトの締結工程が必要なく、もって作業
効率を改善することができると共に、作業者がワークの
近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を
排除することができる。

【００９１】請求項２記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転手段は、複数の第２の回転体を同時に回
転するので、複数のノーズピースを同時に移動すること
ができ、もって複数のノーズピースの各々の移動におけ
る作業時間を短縮できる。

【００９２】請求項３記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第１の回転体は、回転中心の回りで回転する中空の
主軸部を有し、被加工物の保持装置は、主軸部の中空に
配置され、第２の回転手段によって回転中心の回りで回
転する第３の回転体と、第３の回転体及び複数の第２の
回転体との間に介在し、該第３の回転体の回転中心の回
りの回転を、第２の回転体の第１の放射直線を中心とす
る回転に変更する回転変更手段とを備えるので、サーボ
モータを１つにすることができ、もって保持装置の大き
さを縮小することができ、これにより工場内における保
持装置のレイアウトを容易にすることができると共に、
１つのサーボモータを制御することによって複数のノー
ズピースを移動することができ、もってノーズピースの
移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。

【００９３】請求項４記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送
りねじからなり、第３の回転体は、複数の転動体を介し
て主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、第２の回
転手段は、軸の後端部に係合するサーボモータからな
り、第１の回転変換手段は、送りねじのねじ山と螺合す
るナットからなり、回転変更手段は、軸の先端部に結合
される傘歯車と、送りねじの回転中心側の端部に結合さ
れる他の傘歯車とからなるので、サーボモータの回転を
効率良くノーズピースの移動に変換することができ、ま
た、吸着手段は、被加工物を磁力によって吸着するノー
ズピースからなるので、ワークを簡便に脱着することが
でき、さらに、第２の回転手段と軸の後端部との間に
は、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが
介在するので、ノーズピースの移動の制御を容易にする
ことができ、加えて、ノーズピースの数と送りねじの数
は同じであるので、第１の回転変換手段であるナットの
構成を簡素にすることができると共に、ノーズピースの
移動を軽快に行うことができる。

【００９４】請求項５記載の被加工物の保持装置によれ
ば、回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心
として回転する第４の回転体と、第４の回転体を回転さ
せる第３の回転手段と、被加工物に当接する当接部及び
第４の回転体の回転を第２の放射直線方向の押動に変換
する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、
当接部は押動によって被加工物の概略位置を所定の位置
に微調整するので、当接部の突出量の設定において、作
業者の手によるボルトの締結工程やハンマによる微調整
工程が必要なく、もって作業効率を改善することができ
ると共に、作業者の習熟度に起因するワークの研削加工
精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業
者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作
業者の危険を排除することができる。

【００９５】請求項６記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他
の送りねじからなり、第３の回転手段は、他の送りねじ
の回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを
介して係合される他のサーボモータからなり、第２の回
転変換手段は、他の送りねじのねじ山と螺合するナット
からなり、微調整手段は、当接部と、第２の放射直線方
向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ当接
部を介して被加工物を支持するシューからなり、当接部
とナットとタブテールスライドは一体化されているの
で、他のサーボモータによって回転される他の送りねじ
の回転を効率良く一体化された当接部とナットとタブテ
ールスライドとの移動に変換することができる。

【００９６】請求項７記載の被加工物の保持装置によれ
ば、シューは、フロントシュー及びリアシューからな
り、フロントシュー及びリアシューの各タブテールスラ
イドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度を
なすので、ワークを安定して支持することができ、フロ
ントシュー及びリアシューは、被加工物の非切削時に
は、被加工物の環の中心を回転中心に対して所定の偏心
量だけ偏心させるので、ワークの偏心量の調整を容易に
することができる。

【００９７】請求項８記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第２の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に
基づいて、複数の吸着手段を、被加工物の径に対応した
位置に配設するので、ワークの径違いによるノーズピー
スの位置修正等の作業者の手作業による工程を完全に排
除することができ、もって請求項１記載の被加工物の保
持装置の効果をより効果的に奏することができる。

【００９８】請求項９記載の被加工物の保持装置によれ
ば、第３の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に
基づいて、当接部を、被加工物の径に対応した位置に配
設するので、ワークの径違いによる当接部の突出量の設
定等の作業者の手作業による工程を完全に排除すること
ができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効
果をより効果的に奏することができる。

【００９９】請求項１０記載の被加工物の保持装置によ
れば、他のサーボモータは、被加工物の径及び所定の偏
心量に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の
径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するので、ワ
ークの径違い及び偏心量違いによる当接部の突出量の設
定等の作業者の手作業による工程を完全に排除すること
ができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効
果をさらに効果的に奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る被加工物の保持装置
の概略構成を示す正面図である。

【図２】図２は、図１における線II−IIに関する断面図
である。

【図３】図１における線III−IIIに関する断面図であ
る。

【図４】図１における線IV−IVに関する断面図である。

【図５】従来の外輪軌道表面研削用の心無研削盤の概略
構成を示す図である。

【図６】図５における保持装置５０２の概略構成を示す
正面図である。

【図７】図７は、図６における線Ｉ−Ｉに関する断面図
である。

【符号の説明】

１００，５０２保持装置１０１，６００ベース１０２，６０１フロントシュー１０３，６０２リアシュー１０６中空軸１１１，６０８マグネットチャック１１２，６０９ノーズピース１１４，３０６，４０２送りねじ１１６ナット１１９軸１２１，３０５，４０１サーボモータ１２２，１２３傘歯車１２４，３００ローラ３０４，４００タブテールスライド６１１ワーク６１２，６１３当接部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田健埼玉県南埼玉郡菖蒲町昭和沼５株式会社日精浦和内Ｆターム(参考） 3C016 GA01 3C034 AA01 AA05 BB71 CB08 3C043 AA08 CC03 DD05 3C049 AA03 AB03 AB04 CA01 CB03 CB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状の被加工面を有する被加工物と共に
回転中心の回りで回転する円盤状の第１の回転体と、前
記第１の回転体を回転させる第１の回転手段と、前記第
１の回転体の円盤上において前記第１の回転体の周方向
に沿って配設され、前記被加工物を前記第１の回転体の
前記回転中心に対する概略位置に吸着する複数の吸着手
段とを備える保持装置において、前記回転中心から放射
状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する第２の
回転体と、前記第２の回転体を回転させる第２の回転手
段とを備え、前記吸着手段は、前記第２の回転体の回転
を前記第１の放射直線方向の移動に変換する第１の回転
変換手段を有することを特徴とする被加工物の保持装
置。
【請求項２】前記第２の回転手段は、前記複数の第２
の回転体を同時に回転することを特徴とする請求項１記
載の被加工物の保持装置。
【請求項３】前記第１の回転体は、前記回転中心の回
りで回転する中空の主軸部を有し、前記被加工物の保持
装置は、前記主軸部の中空に配置され、前記第２の回転
手段によって前記回転中心の回りで回転する第３の回転
体と、前記第３の回転体及び前記複数の第２の回転体と
の間に介在し、該第３の回転体の前記回転中心の回りの
回転を、前記第２の回転体の前記第１の放射直線を中心
とする回転に変更する回転変更手段とを備えることを特
徴とする請求項１又は２記載の被加工物の保持装置。
【請求項４】前記第１の回転体は、前記主軸部と、前
記主軸部の先端部に結合するマグネットチャックとから
なり、前記第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻さ
れた送りねじからなり、前記第３の回転体は、複数の転
動体を介して前記主軸部の中空の内壁が支持する軸から
なり、前記第１の回転手段は、前記主軸部の後端部に係
合するモータ又はベルトからなり、前記第２の回転手段
は、前記軸の後端部に係合するサーボモータからなり、
前記吸着手段は、前記被加工物を磁力によって吸着する
ノーズピースからなり、前記第１の回転変換手段は、前
記送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記回
転変更手段は、前記軸の先端部に結合される傘歯車と、
前記送りねじの前記回転中心側の端部に結合される他の
傘歯車とからなり、前記第２の回転手段と前記軸の後端
部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁
クラッチが介在し、且つ前記ノーズピースの数と前記送
りねじの数は同じであることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項に記載の被加工物の保持装置。
【請求項５】前記回転中心から放射状に拡がる第２の
放射直線を中心として回転する第４の回転体と、前記第
４の回転体を回転させる第３の回転手段と、前記被加工
物に当接する当接部及び前記第４の回転体の回転を前記
第２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手
段を有する微調整手段とを備え、前記当接部は前記押動
によって前記被加工物の前記概略位置を所定の位置に微
調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の被加工物の保持装置。
【請求項６】前記第４の回転体は、その表面にねじ山
が螺刻された他の送りねじからなり、前記第３の回転手
段は、前記他の送りねじの前記回転中心側とは反対の端
部にカップリング又はギヤを介して係合される他のサー
ボモータからなり、前記第２の回転変換手段は、前記他
の送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記微
調整手段は、前記当接部と、前記第２の放射直線方向に
移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ前記当接
部を介して前記被加工物を支持するシューからなり、前
記当接部と前記ナットと前記タブテールスライドは一体
化されていることを特徴とする請求項５記載の被加工物
の保持装置。
【請求項７】前記シューは、フロントシュー及びリア
シューからなり、前記フロントシュー及びリアシューの
各前記タブテールスライドの移動方向は、互いに９０°
乃至１８０°の角度をなし、前記フロントシュー及びリ
アシューは、前記被加工物の非切削時に、前記被加工物
の環の中心を前記回転中心に対して所定の偏心量だけ偏
心させることを特徴とする請求項６記載の被加工物の保
持装置。
【請求項８】前記第２の回転手段は、前記被加工物の
径に対応した指令に基づいて、前記複数の吸着手段を前
記被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴と
する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の被加工物の
保持装置。
【請求項９】前記第３の回転手段は、前記被加工物の
径に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工
物の径に対応した位置に配設することを特徴とする請求
項５乃至８のいずれか１項に記載の被加工物の保持装
置。
【請求項１０】前記他のサーボモータは、前記被加工
物の径及び所定の偏心量に対応した指令に基づいて、前
記当接部を前記被加工物の径及び所定の偏心量に対応し
た位置に配設することを特徴とする請求項６又は７記載
の被加工物の保持装置。