JP2003136376A - 研削装置 - Google Patents
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- JP2003136376A JP2003136376A JP2001333692A JP2001333692A JP2003136376A JP 2003136376 A JP2003136376 A JP 2003136376A JP 2001333692 A JP2001333692 A JP 2001333692A JP 2001333692 A JP2001333692 A JP 2001333692A JP 2003136376 A JP2003136376 A JP 2003136376A
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Abstract
少ない工程で所望の研削を施すことが可能な研削装置を
提供すること。 【解決手段】 リング状をなすワーク1をその内径部全
周と端面を介して保持するワーク保持手段5と、上記ワ
ーク保持手段によって保持されているワークの外径部に
対して外径研削を施す外径研削手段7と、を具備したも
の。
Description
をなすワークの外径部や内径部に研削を施す研削装置に
係り、例えば、車両用の自動変速機に使用されるコーン
リングのような薄肉の環状部材の外径部と内径部を研削
するのに好適なものに関する。
称される部品が使用されている。この種のコーンリング
は環状をなしていると共にテーパ状に形成されている。
そして、機能上、その外径部と内径部を高い精度で研削
して仕上げる必要がある。
削装置によって研削されていた。まず、コーンリングの
一方の端面を予備研削する。次に、外周シュー方式と称
されるチャック手段によって研削された端面をマグネッ
トにより吸着・保持する。次に、その状態で外径部と内
径部を研削するものである。
と次のような問題があった。まず、研削加工を施すこと
によりコーンリングの真円度が損なわれてしまうという
問題があった。これは、外径部と内径部を研削する際の
保持方法、すなわち、研削された端面をマグネットによ
り吸着・保持する方法に原因がある。つまり、コーンリ
ングの端面を吸着・保持しているのに対して、研削時に
はそれに対して直行する方向から力が作用することにな
る。そのため、加工時の力に十分に対向することができ
ず、結局、コーンリングの真円度が損なわれてしまうも
のである。コーンリングの真円度が損なわれてしまった
場合には、それを使用した自動変速機の性能も低下して
しまうことになる。
ものでその目的とするところは、真円度を損なうことな
く所望の研削を施すことが可能な研削装置を提供するこ
とにある。
本願発明の請求項1による研削装置は、リング状をなす
ワークをその内径部と端面を介して保持するワーク保持
手段と、上記ワーク保持手段によって保持されているワ
ークの外径部に対して外径研削を施す外径研削手段と、
を具備したことを特徴とするものである。又、請求項2
による研削装置は、請求項1記載の研削装置において、
上記ワーク保持手段は、ワークの一端面と内径部を支持
するワーク支持部と、ワークの他端面を押圧するワーク
押圧部と、を備えているものであることを特徴とするも
のである。又、請求項3による研削装置は、請求項1又
は請求項2記載の研削装置において、上記ワーク保持手
段はワークの内径部を支持するに際して、該内径部の全
周又は複数箇所を支持するものであることを特徴とする
ものである。又、請求項4による研削装置は、リング状
をなすワークをその外径部と端面を介して保持するワー
ク保持手段と、上記ワーク保持手段によって保持されて
いるワークの内径部に対して内径研削を施す内径研削手
段と、を具備したことを特徴とするものである。又、請
求項5による研削装置は、請求項4記載の研削装置にお
いて、上記ワーク保持手段は、上記ワークの外径部を支
持するワーク支持部と、上記ワークの一端面側を押圧す
るワーク押圧部と、から構成されていることを特徴とす
るものである。又、請求項6による研削装置は、請求項
4記載の研削装置において、上記ワーク保持手段は、上
記ワークの外径部を支持するワーク支持部材と、上記ワ
ークの一端面側を支持するワーク支持部と、上記ワーク
の他端面側を押圧するワーク押圧部とから構成されてい
ることを特徴とするものである。又、請求項7による研
削装置は、請求項4〜請求項6の何れかに記載の研削装
置において、上記ワーク保持手段はワークの外径部を支
持するに際して、該外径部の全周又は複数箇所を支持す
るものであることを特徴とするものである。又、請求項
8による研削装置は、請求項1〜請求項7の何れかに記
載の研削装置において、ワークはリング状であってテー
パ状をなしていることを特徴とするものである。又、請
求項9による研削装置は、請求項8記載の研削装置にお
いて、ワークは車両の自動変速機に使用されるコーンリ
ングであることを特徴とするものである。
装置は、リング状をなすワークをその内径部と端面を介
して保持するワーク保持手段と、上記ワーク保持手段に
よって保持されているワークの外径部に対して外径研削
を施す外径研削手段と、を具備したものであって、いわ
ゆる「外径研削装置」である。その際、ワーク保持手段
によって、リング状をなすワークをその内径部と端面を
介して保持するようにしているので、従来のように、外
径研削によって真円度が損なわれることはない。その
際、ワーク保持手段の構成としては、ワークの一端面と
内径部を支持するワーク支持部と、ワークの他端面を部
分的に押圧するワーク押圧部とを備えているものとする
ことが考えられる。又、ワークの内径部を支持するに際
して、その内径部の全周又は複数箇所を支持するように
することが考えられる。又、請求項3による研削装置
は、リング状をなすワークをその外径部と端面を介して
保持するワーク保持手段と、上記ワーク保持手段によっ
て保持されているワークの内径部に対して内径研削を施
す内径研削手段とを具備したものであり、いわゆる「内
径研削装置」である。その際、ワーク保持手段の構成と
しては、上記ワークの外径部を支持するワーク支持部
と、上記ワークの一端面側を支持するワーク支持部とか
ら構成することが考えられる。又、別のワーク保持手段
の構成としては、上記ワークの外径部を支持するワーク
支持部材と、上記ワークの一端面側を支持するワーク支
持部と、上記ワークの他端面側を押圧するワーク押圧部
とから構成することが考えられる。又、ワークの外径部
を支持するに際して、その外径部の全周又は複数箇所を
支持するようにすることが考えられる。尚、ワークとし
ては様々なものが想定されるが、リング状であってテー
パ状をなしているものに最適であり、そのようなものの
一例として車両の自動変速機に使用されるコーンリング
がある。
発明の第1の実施の形態を説明する。この実施の形態の
場合には、車両用の自動変速機に使用されているコーン
リングと称される部品の外径部に所望の研削を施す外径
研削装置に本願発明を適用したものである。まず、コー
ンリング1は図2に仮想線で示すような形状をなしてお
り、円錐の一部を抜き取ったような形状、すなわち、テ
ーパ状であってリング状をなしている。又、図5にも示
すように、コーンリング1には周方向4箇所に爪3が突
設されている。
ング1をワーク保持手段5によって保持すると共に、そ
の状態で外径研削手段7によって外径研削を施すもので
ある。上記ワーク保持手段5は次のような構成になって
いる。まず、スリーブ9があり、このスリーブ9は基端
側(図2中右側)の大径部11と先端側(図2中左側)
の小径部13とから構成されている。上記小径部13の
先端部には段付部15が設けられていて、この段付部1
5に既に述べたコーンリング1が(図2中仮想線で示し
てある)、その端面(爪3が突設されていない側の端
面)と内径部とを介して保持されることになる。
のボールプランジャ16が設けられている。このボール
プランジャ16は、ボール16aをコイルスプリング1
6bを介して穴16c内に内装したものであり、各ボー
ル16aは穴16cから飛び出ない状態でコイルスプリ
ング16bによって放射方向外側に付勢されている。そ
れら複数個のボールプランジャ16を介してコーンリン
グ1を支持するものである。
17が配置されている。このチャック爪体17は四つ割
り状になっていて、4個のチャック爪19を備えている
ものである。又、上記チャック爪体17の基部18とベ
ース部21側との間にはコイルスプリング23が介挿さ
れている。チャック爪体17はこのコイルスプリング2
3によって図2中左方向に常時付勢されている。又、上
記各チャック爪体17の各チャック爪19には、コーン
リング1の所定の押圧部位(4個の爪3を外した所定の
押圧部位)を押圧保持するための押圧部25がそれぞれ
設けられている。
ック爪体17を開閉すると共に軸方向(図2中右方向)
に付勢するための作用部材27が配置されている。この
作用部材27は軸部29とこの軸部29の先端側に設け
られたテーパ部31とから構成されている。又、上記軸
部29には駆動シャフト33が連結されていて、この駆
動シャフト33が図示しない駆動手段によって軸方向
(図2中左右方向、矢印aで示す)に移動することによ
り、上記作用部材27も同方向に移動するものである。
に移動していて、作用部材27も同方向に移動している
場合には、チャック爪体17に対する付勢も作用してい
ないので、チャック爪体17はコイルスプリング23の
スプリング力よって、図2中左方向に移動しており、4
個のチャック爪19も自信のばね力によって閉成してい
る。したがって、コーンリング1を保持する状態にはな
っていない。
右方向に移動すると、作用部材27も同方向に移動す
る。この場合には、作用部材27のテーパ部31の作用
によって、チャック爪体17の4個のチャック爪19が
自身のばね力に抗して外側に開成される。そして、図4
に示すように、作用部材27のテーパ部31の段付部3
5がチャック爪19の先端に当接すると、チャック爪1
9の開成はそこで停止し、次いで、軸方向右側への付勢
が始まる。
7の軸方向右側への移動は継続されているので、チャッ
ク爪体17自身がコイルスプリング23の付勢力に抗し
て図2中右方向に移動されることになる。そして、チャ
ック爪体17の図2中右方向への移動により、各チャッ
ク爪19の押圧部25がコーンリング1の端面の所定箇
所を押圧・保持することになる。それによって、コーン
リング1が外径部を外側に向けて露出させた状態で保持
されることになり、既に説明した外径研削手段7による
外径研削が可能な状態となる。その様子を示すのが図4
である。
になっている。まず、旋回テーブル51があり、この旋
回テーブル51上に前後スライドテーブル53が設置さ
れている。この前後スライドテーブル53上にスピンド
ルヘッド55が設置されている。上記旋回テーブル51
は図示しない駆動モータによって旋回されるものであ
り、又、上記前後スライドテーブル53はサーボモータ
57によって前後スライドするようになっている。そし
て、上記スピンドルヘッド55にシャフト59が取り付
けられていて、このシャフト59に外径研削用砥石61
が取り付けられている。
ず、ワーク保持手段5を図2に示すような状態とし、す
なわち、駆動シャフト33が図2中左方向に移動してい
て、作用部材27も同方向に移動している。よって、チ
ャック爪体17に対する付勢も作用していないので、チ
ャック爪体17はコイルスプリング23のスプリング力
によって、図2中左方向に移動している。したがって、
チャック爪体17の4個のチャック爪19も閉成してい
る。
ってワークであるコーンリング1をスリーブ9の小径部
13の段付部15に装着する。それによって、コーンリ
ング1は複数個のボールプランジャ16を介して保持さ
れる。次に、駆動シャフト33を図2中右方向に移動さ
せる。それによって作用部材27も同方向に移動する。
この作用部材27の移動により、まず、作用部材27の
テーパ部31の作用によって、チャック爪体17の4個
のチャック爪19が自身のばね力に抗して外側に徐々に
開成される。そして、図4に示すように、作用部材27
のテーパ部31の段付部35がチャック爪19の先端に
当接すると、チャック爪19の開成はそこで停止し、次
いで、軸方向右側への付勢が始まる。
7の軸方向右側への移動は継続されているので、チャッ
ク爪体17自身がコイルスプリング23の付勢力に抗し
て右方向に移動されることになる。そして、チャック爪
体17の図中右方向への移動により、各チャック爪19
の押圧部25がコーンリング1の端面の所定箇所を押圧
・保持することになる。それによって、コーンリング1
が外径部を外側に向けて露出させた状態で保持されるこ
とになり、既に説明した外径研削手段7による外径研削
が可能な状態となる。次に、その状態で外径研削手段7
によって、コーンリング1の外径部に研削を施すもので
ある。
を奏することができる。まず、外径研削手段7によって
コーンリング1の外径部に研削を施す際、コーンリング
1の真円度が損なわれるようなことはない。これはコー
ンリング1をその端面と内径部を介して支持するように
しているからである。特に、コーンリング1の内径部の
全周を介して支持しているので効果的である。
2の実施の形態を説明する。この第2の実施の形態の場
合には、前記第1の実施の形態による外径研削装置によ
ってその外径部を研削されたコーンリング1の内径部に
所定の内径研削を施すための内径研削装置に本願発明を
適用したものである。図6に示すように、予めその外径
部を研削されたコーンリング1を保持するワーク保持手
段101があり、又、このワーク保持手段101によっ
て保持されているコーンリング1の内径部に対して研削
を施すための内径研削手段103が設置されている。
成をなしている。まず、図7に示すように、スリーブ1
05があり、このスリーブ105はベース部107側に
複数本のねじ部材109によって取付・固定されてい
る。上記スリーブ105にはコーンリング1を出し入れ
するためのコーンリング出入用開口部111が形成され
ている。外径部に対して所定の研削を施されたコーンリ
ング1はこのコーンリング出入用開口部111を介して
スリーブ105内に搬入されることになる。
が配置されていて、この爪体113は3個の爪115を
周方向に等間隔で備えている。上記爪体113は固定ね
じ117によって駆動シャフト119に取付・固定され
ている。そして、駆動シャフト119を図7中左右方向
に移動させることにより爪体113を同方向に移動させ
るものである。
あって内径側には、コーンスリーブ1の外径部を支持す
る外径支持部120が形成されている。この外径支持部
120はテーパ状に形成されている。そして、上記爪体
113の3個の爪115によってコーンリング1の端面
を押し付けることにより、コーンリング1を外径部と端
面とを介して保持することができる。その状態を図7中
に仮装線で示す。後は内径研削手段103によってコー
ンリング1の内径部に研削を施すものである。
構成になっている。まず、旋回テーブル151があり、
この旋回テーブル151上に前後スライドテーブル15
3が設置されている。この前後スライドテーブル153
上にスピンドルヘッド155が設置されている。上記旋
回テーブル151は図示しない駆動モータによって旋回
されるものであり、又、上記前後スライドテーブル15
3はサーボモータ157によって前後スライドするよう
になっている。そして、上記スピンドルヘッド155に
シャフト159が取り付けられていて、このシャフト1
59に内径研削用砥石161が取り付けられている。
ず、ワーク保持手段101を図7に実線で示すような状
態とし、すなわち、駆動シャフト119が図7中右方向
に移動していて、爪体113も同方向に移動している。
この状態で図示しないワーク搬送手段によってワークで
あるコーンリング1をスリーブ105のワーク出入用開
口部111を介してスリーブ105内に搬入する。
に移動させる。それによって、爪体113も同方向に移
動する。この爪体113の移動により、3個の爪115
を介して、コーンリング1が外径部支持部120に押し
付けられる。それによって、コーンリング1の保持が完
了する。その状態で内径研削手段103によって、コー
ンリング1の内径部に研削を施すものである。
を奏することができる。まず、コーンリング1の内径部
に研削を施す場合に、端面と外径部を介して保持した状
態で所望の内径研削を施すことが可能になった。よっ
て、内径研削によってコーンリング1の真円度が損なわ
れるようなことはない。特に、外径部の全周を介して保
持するようにしているので効果的である。又、前記第1
の実施の形態の場合における外径研磨、引き続き行われ
るこの第2の実施の形態における内径研削において、コ
ーンリング1の端面に予備研削を施す必要はなく、よっ
て、従来必要とれさていた端面研削行程を省略すること
も可能になる。
第3の実施の形態を説明する。この第3の実施の形態の
場合にも、前記第2の実施の形態の場合と同様に、コー
ンリング1の内径部に研削を施すための内径研削装置に
関するものである。まず、図9に示すように、コーンリ
ング1を保持するワーク保持手段201があり、又、こ
のワーク保持手段201によって保持されているコーン
リング1の内径部に対して、前記第2の実施の形態で説
明したと同じ内径研削手段によって内径研削を施すもの
である。
ず、スリーブ205があり、このスリーブ205の先端
部はテーパ部207になっている。上記スリーブ205
の内周側にはチャック爪体209が配置されている。上
記チャック爪体209の先端部は三つ割り状になってい
て、3個のチャック爪部211が形成されている。これ
らチャック爪部211の外周部はテーパ部213となっ
ている。
爪体214が配置されていて、この爪体214は周方向
3箇所において爪部材215を備えている。この爪体2
14と上記チャック爪体209は、取付ねじ部材217
によってシャフト219に取付・固定されている。上記
シャフトは図示しない駆動手段によって図9中左右方向
に駆動されるように構成されている。
221が配置されている。この押圧手段221は、周方
向3箇所に押圧部材223を備えていて、これら3個の
押圧部材223をシリンダ機構225によって駆動し
て、図9中左右方向に移動させるように構成されてい
る。すなわち、シリンダ機構225は、シリンダ227
と、このシリンダ227に移動可能に取り付けられたピ
ストンロッド229を備えている。上記ピストンロッド
229には環状部材231が連結されていて、この環状
部材231の内周側にはベアリング233を介して別の
環状部材235が配置されている。
圧部材223が取付られているものである。そして、シ
リンダ機構225を駆動することにより、ピストンロッ
ド229、環状部材231、ベアリング233、環状部
材235を介して、3個の押圧部材223を図9中右方
向に移動させ、それによって、コーンリング1の一方の
端面を押圧するものである。
ず、コーンリング1を図示しない搬送手段よって、保持
手段201内に搬入する。次に、シャフト219を駆動
して図9中右方向に移動させる。それによって、チャッ
ク爪体209と爪体214が同方向に移動する。チャッ
ク爪体209の移動により、爪部材211のテーパ部2
13と、スリーブ205側のテーパ部207の作用によ
って、チャック爪体209のチャック爪部211が縮径
される。それによって、コーンリング1の外径部が保持
される。
3個の押圧部材223を図9中右方向に移動させる。そ
れによって、コーンリング1の一方の端面を押圧する。
コーンリング1の他方の端面は爪体214の爪部材21
5によって保持されているので、結局、コーンリング1
の両端面を押圧してこれを保持することになる。後は、
内径研削手段によって所望の内径研削を施せばよい。
と同様の効果を奏することができるものである。
の第4の実施の形態を説明する。この第4の実施の形態
の場合には、前記第1の実施の形態の場合と同様に、コ
ーンリング1の外径部に研削を施すための外径研削装置
に関するものである。まず、図11に示すように、コー
ンリング1を保持するワーク保持手段301があり、
又、このワーク保持手段201によって保持されている
コーンリング1の内径部に対して、前記第2の実施の形
態で説明したと同じ内径研削手段によって内径研削を施
すものである。
があり、これらスリーブ303とスリーブ305は、複
数本の取付ボルト307によって連結されている。上記
スリーブ305は鍔部材309に複数本の取付ボルト3
11によって連結されている。上記鍔部材309には別
の鍔部材313が複数本の取付ボルト315によって連
結されている。又、上記鍔部材313はハウジング31
7に取り付けられていて、このハウジング317には回
転部材319が軸受部材321を介して回転可能に取り
付けられている。
向に等間隔で120゜度の位置には、コーンリング1の
内径部を保持する内径部保持部331が設けられてい
る。この内径部保持部331は、弾性変形部333を備
えていて、この弾性変形部333は、例えば、ワイヤー
カット法によって加工されるものである。又、この弾性
変形部333の外径部は先端から基端側に向けてその外
径を徐々に大きくする第1テーパ部333aと、この第
1テーパ部333aに連続して形成され、先端から基端
側に向けてその外径を徐々に小さくする第2テーパ部3
33bとを備えている。
たように、周方向等間隔で3箇所において設けられてい
る。このような3箇所に設けられた弾性変形部333を
使用してコーンリング1を保持するものである。すなわ
ち、予めその内径を研削されたコーンリング1を、図1
1中左側よりスリーブ303の外周側に差し込んでい
く。その際、コーンリング1の内径部によって、3個の
弾性変形部333を第1テーパ部333aを介して内周
側に弾性変形させていく。コーンリング1が第1テーパ
部333aを通過して第2テーパ部333bに差し掛か
っていくと、内周側に弾性変形した3個の弾性変形部3
33が自信の弾性復帰力によって基の位置に戻る。それ
によって、コーンリング1が保持されることになる。
記内径部保持部331が設けられている3箇所とは別の
周方向等間隔の3箇所に、コーンリング1の先端部を支
持する先端支持部337が設けられている。
中空軸部材341が内装されている。この中空軸部材3
41の周方向等間隔の3箇所には、コーンリング1を押
圧するための押圧部材343が取り付けられている。こ
の押圧部材343は軸部材345を介して回動自在に取
り付けられていて、コイルスプリング347によって、
図11中仮想線で示す位置に付勢されている。又、上記
押圧部材343は、既に述べた先端支持部337に対応
した位置に配置されており、上記押圧部材343によっ
てコーンリング1を先端支持部337に向けて押圧する
ものである。
上記3個の押圧部材343を駆動するための押圧部材駆
動手段351が内装されている。この押圧部材駆動手段
351は、駆動シャフト353と、この駆動シャフト3
53の先端側に連結された駆動部材355とから構成さ
れている。そして、図示しない駆動手段によって駆動シ
ャフト353を図11中右側に移動させることにより、
駆動部材355を同方向に移動させる。それによって、
3個の押圧部材343をそれぞれのコイルスプリング3
47の付勢力に抗して、図11中右側に移動させるもの
である。
と同様の効果を奏することができると共に構成の簡略化
を図ることができる。
に限定されるものではなく、要は、研削動作によって真
円度を損なわないように、ワークの内周部全周又は外周
部全周を介して支持する状態で、必要な研削動作を実行
するようにすればよく、それを実現するような様々な構
成が考えられる。
置によると、まず、ワークの外径部に研削を施す場合
に、外径研削によってワークの真円度が損なわれるよう
なことはない。これはワークの端面と内径部を介して支
持するようにしているからである。又、ワークの内径部
に研削を施す場合にも、ワークをその端面と外径部を介
して支持するようにしているので、真円度が損なわれる
ようなことはない。
削装置によって外径研削を行う様子を示す一部平面図で
ある。
削装置によって外径研削を行う場合において、コーンリ
ングをクランプする前の状態を示す断面図である。
III−III矢視図である。
IV−IV断面図である。
削装置によって外径研削を行う場合において、コーンリ
ングをクランプした状態を示す断面図である。
削装置によって内径研削を行う様子を示す一部平面図で
ある。
削装置によって内径研削を行う場合において、コーンリ
ングをクランプした状態を示す断面図である。
VIII−VIII矢視図である。
置の要部の構成を示す断面図である。
のX−X矢視図である。
装置の要部の構成を示す断面図である。
2(a)は図11のa−a矢視図であり、図12(b)
は図12(a)のb−b断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 リング状をなすワークをその内径部と端
面を介して保持するワーク保持手段と、 上記ワーク保持手段によって保持されているワークの外
径部に対して外径研削を施す外径研削手段と、 を具備したことを特徴とする研削装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の研削装置において、 上記ワーク保持手段は、ワークの一端面と内径部を支持
するワーク支持部と、ワークの他端面を押圧するワーク
押圧部と、を備えているものであることを特徴とする研
削装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の研削装置に
おいて、 上記ワーク保持手段はワークの内径部を支持するに際し
て、該内径部の全周又は複数箇所を支持するものである
ことを特徴とする研削装置。 - 【請求項4】 リング状をなすワークをその外径部と端
面を介して保持するワーク保持手段と、 上記ワーク保持手段によって保持されているワークの内
径部に対して内径研削を施す内径研削手段と、を具備し
たことを特徴とする研削装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の研削装置において、 上記ワーク保持手段は、上記ワークの外径部を支持する
ワーク支持部と、上記ワークの一端面側を押圧するワー
ク押圧部と、から構成されていることを特徴とする研削
装置。 - 【請求項6】 請求項4記載の研削装置において、 上記ワーク保持手段は、上記ワークの外径部を支持する
ワーク支持部と、上記ワークの一端面側を支持するワー
ク支持部と、上記ワークの他端面側を押圧するワーク押
圧部とから構成されていることを特徴とする研削装置。 - 【請求項7】 請求項4〜請求項6の何れかに記載の研
削装置において、 上記ワーク保持手段はワークの外径部を支持するに際し
て、該外径部の全周又は複数箇所を支持するものである
ことを特徴とする研削装置。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項7の何れかに記載の研
削装置において、 ワークはリング状であってテーパ状をなしていることを
特徴とする研削装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の研削装置において、 ワークは車両の自動変速機に使用されるコーンリングで
あることを特徴とする研削装置。
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