JP2004167625A

JP2004167625A - 被加工物保持装置およびそれを用いた超仕上げ装置

Info

Publication number: JP2004167625A
Application number: JP2002336034A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suzue; 隆幸鈴江; Koji Hamazaki; 耕二浜崎
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】シューの反対側で２つのロール間に広いスペースを設けることができ、かつ、被加工物の保持位置に対する搬入・搬出を確実に行うことのできる被加工物保持装置と、それを用いることにより安定して高精度の加工が可能で、調整が容易な超仕上げ装置を提供する。
【解決手段】２ロール１シュータイプの被加工物保持装置における２つのロール２１ａ，２１ｂを保持位置における被加工物Ｗとを略一直線上に配置することにより、シュー２２ａの反対側のロール２１ａ，２１ｂ間のスペースを広くするとともに、被加工物保持位置を前進端として、シュー２２ａとバッキングプレート２２ａを一体に形成した搬送シュー２２を前後動自在に設け、この搬送シュー２２により被加工物Ｗを搬送するように構成することで、搬送の確実化と調整の容易化を達成する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば転がり軸受の軌道輪など、外周が円筒面で形成された被加工物を回転させつつ一定の位置に保持する被加工物保持装置と、その被加工物保持装置を用いた超仕上げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
比較的小径の転がり軸受の軌道輪用の超仕上げ装置や内面研削盤などにおいて、被加工物を回転させながら一定の位置で保持する被加工物保持装置として、２ロール１シュータイプと称される方式のものが知られている。
【０００３】
この２ロール１シュータイプの被加工物保持装置においては、図６にその構成例を正面図で示す用に、２つのロール６１ａ，６１ｂを水平軸の回りに回転駆動可能に設けるとともに、これらのロール６１ａ，６１ｂの間に１つのシュー６２を臨ませ、被加工物Ｗを２つのロール６１ａ，６１ｂで挟み込んだ状態でこれらの各ロール６１ａ，６１ｂを互いに同方向に回転させることにより、被加工物Ｗに回転を与えつつ、各ロール６１ａ，６１ｂとシュー６２の位置関係によって被加工物Ｗをの外周面をシュー６２に押し付ける。また、被加工物Ｗの保持位置の後方には、固定されたバッキングプレート（図示せず）が設けられているとともに、各ロール６１ａ，６１ｂの回転軸は相互に平行ではなく、若干のスキューが付与されており、これにより、被加工物Ｗはその一端面がバッキングプレートに押し付けられる。
【０００４】
被加工物Ｗの保持位置への搬入、および保持位置からの搬出は、シュー６２の上面を搬送路として利用し、例えば鉛直方向に伸びるワークストック（図示略）の最下方に位置する未加工の被加工物Ｗ′をプッシャー６３で押し、その未加工の被加工物Ｗ′によって加工済の被加工物Ｗを保持位置から押し出すという手法が採用される（例えば特許文献１参照）。なお、この加工済の被加工物Ｗを押し出すために、一方のロール６１ａはバネ６１ｃによって保持位置側に付勢されており、加工済の被加工物Ｗを押し出す際に当該被加工物Ｗによって押されることによって、バネ６１ｃの付勢力に抗して図中矢印で示す向きに逃げるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２５４２７８号公報（第１−第４頁，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の２ロール１シュータイプの被加工物保持装置においては、これを超仕上げ装置に採用した場合には、図示のように超仕上げヘッド６４はシュー６２と反対側に配置する必要がある。ここで、一方のロール６１ａは、前記したように被加工物Ｗをシュー５２に押し付けるために、保持位置における被加工物Ｗと一方のロール６１ｂとを結ぶ線に対して図中左方に寄っているため、被加工物Ｗが数ｍｍ以下と小径になればなるほど、超仕上げヘッド６４の配設側のロール６１ａ，６１ｂ間のスペースが狭くなり、砥石を直接的に押圧するタイプの超仕上げヘッドを用いることができなくなり、図示のようにレバー６４１を介して砥石Ｓを押圧するタイプのものを用いざるを得なくなる。このことは、砥石Ｓの加圧が安定しないという問題に繋がる。
【０００７】
また、被加工物の保持位置への搬入および保持位置からの搬出は、上記のように加工済の被加工物を未加工の被加工物を用いて押し出すため、特に被加工物が小径になるほど、加工済の被加工物とともに未加工の被加工物もともに流れてしまう現象が発生しやすく、これを防止するため、ロール６１ａを付勢するバネ５１ｃによる加圧力を強くすると、小径の被加工物が弾性変形し、加工精度に影響が及ぶなど、その調整が極めて困難である。また、砥石Ｓを退避させる必要がある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、小径の被加工物であってもシューの反対側で２つのロールの間に比較的広いスペースを設けることができ、また、被加工物の保持位置への搬入並びに保持位置への搬出を確実に行うことのできる被加工物保持装置と、その被加工物保持装置を採用することにより安定して高精度加工を行うことができ、また、被加工物の搬入・搬出のための調整が容易な超仕上げ装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の被加工物保持装置は、外周が円筒面で形成された被加工物を回転させつつ保持する装置であって、被加工物の外周面を、２つのロールで挟み込んだ状態で当該各ロールを回転させることによって、被加工物に回転を与えつつ、その外周面を上記各ロールの間に設けられた１つのシューに、かつ、その一端面をバッキングプレートにそれぞれ押し付けて保持する被加工物保持装置において、上記２つのロールの中心を、保持位置における被加工物の中心と略一直線上に位置するように配置するとともに、その２つのロールの間の被加工物保持位置を前進端として、シューとバッキングプレートを一体に形成してなる搬送シューを前後動自在に設け、この搬送シューにより被加工物を搬送するよう構成したことによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
ここで、本発明の被加工物保持装置は、上記２つのロールの回転中心軸が略鉛直方向に沿い、かつ、上記搬送シューの前後進方向が水平方向に沿った構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１１】
また、本発明の被加工物保持装置においては、搬送シューのバッキングプレート構成部分に、当該バッキングプレートに直交するようにその表面からピンが突出している構成（請求項３）を採用することができる。
【００１２】
そして、本発明の超仕上げ装置は、請求項１、２または３に記載の被加工物保持装置を備えるとともに、その被加工物保持装置により回転状態で保持された被加工物の被加工面に対し、上記搬送シューに対向する側から上記２つのロールの間を介して超仕上げ砥石を揺動状態で押し付ける超仕上げヘッドを備えていることによって特徴づけられる（請求項４）。
【００１３】
本発明は、２つのロールと保持位置に保持された被加工物とを略一直線上（被加工物をシューに押し付ける力を発生するためのオフセット量は必要）に配置することにより、シューと反対側のスペースを広くするとともに、バッキングプレートとシューを一体化してなる搬送シューを前後進自在に設けることによって、被加工物の搬送動作を確実なものとし、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
すなわち、２つのロールと保持位置における被加工物とを略一直線上に配置することにより、シュートと反対側に従来に比してより広いスペースを確保することができ、超仕上げ装置に用いる場合に直接的に砥石を加圧するタイプの超仕上げヘッドの採用が可能となり、砥石の加圧力の安定化を図ることができる。
【００１５】
また、バッキングプレートとシューを一体に形成して、被加工物を搬送する搬送シューを、被加工物の保持位置を前進端として前後動させることにより、被加工物保持位置に対して被加工物を１個ずつ搬入／搬出することができ、被加工物の確実な搬送を実現すると同時に、被加工物は２つのロールの間を通り抜ける必要がなく、一方のロールを付勢する力は搬送動作の調整などに用いずに、被加工物を回転させるために最適な力に設定することができる。その結果、被加工物の変形を生じさせることなく、加工の安定化を達成することができる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明のように、各ロールを略鉛直軸の回り（被加工物をバッキングプレートに押し付けるためのスキューは必要）に回転させ、搬送シューを水平方向に移動させる構成を採用することにより、被加工物は搬送シューの上に搭載した状態で搬送することができ、搬送動作をより一層安定化することができる。
【００１７】
更に、請求項３に係る発明のように、搬送シューのバッキングプレートの形成部位にその表面に直交するピンを設けると、例えば転がり軸受の軌道輪のようにリング状の被加工物を取り扱う際に、被加工物の脱落等を防止することができ、搬送動作を更に一層安定化することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明を転がり軸受の内輪用の超仕上げ装置に適用した実施の形態の正面図であり、図２はその平面図である。また、図３には図２の要部拡大部分断面図を示し、図４にはその図３における搬送シュー２２の更に要部拡大図（Ａ）およびそのＡ−Ａ断面図を示す。
【００１９】
ベッド１上に被加工物保持装置２と、超仕上げヘッド３およびその揺動機構４が載せられている。
被加工物保持装置２は、２つのロール２１ａ，２１ｂと、シュー２２ａとバッキングプレート２２ｂとが一体に形成された搬送シュー２２を主体として構成されている。各ロール２１ａ，２１ｂは、それぞれ略鉛直方向に沿った回転軸を中心として回動自在に支持されており、回転駆動機構（図示略）によって互いに同方向への回転が与えられる。被加工物Ｗの保持位置は、その中心Ｏｗが２つのロール１ａ，２１ｂの中心Ｏｒａ，Ｏｒｂを結ぶ線に対して僅かなオフセット量Δだけずれた位置であり、これらの各中心Ｏｗ，Ｏｒａ，Ｏｒｂは実質的に一直線上に位置している。また、各ロール２１ａ，２１ｂの回転軸は、従来のこの種の保持装置と同様に互いに平行ではなく、被加工物Ｗをバッキングプレート２２ｂ側に押し付けるべく若干のスキューが付与されている。また、一方のロール２１ｂの回転軸は、被加工物Ｗに回転を与えるためにバネ２１ｃによって他方のロール２１ａ側に付勢されている。
【００２０】
搬送シュー２２は、水平な平面からなる被加工物支持面ＰＳを有するシュー２２ａと、鉛直の平面からなる被加工物支持面ＰＢを有するバッキングプレート２２ｂを一体に形成したものであって、直動駆動機構２４によって水平方向に沿って前後動する。この搬送シュー２２の前進端は、図示のように被加工物Ｗの保持位置であり、所定の距離だけ後退することができるようになっている。
【００２１】
以上の構成において搬送シュー２２のバッキングプレート２２ｂの上にその後退位置において被加工物Ｗを載せた状態で前進端まで前進させると、バネ２１ｃの付勢力に抗してロール２１ｂを押し広げ、これによって被加工物Ｗが２つのロール２１ａ，２１ｂ間でバネ２１ｃによる付勢力のもとに挟み込まれる。この状態で回転駆動機構を駆動してロール２１ａ，２１ｂを互いに同方向に回転させると、被加工物Ｗは回転しつつ、オフセット量Δに応じてその外周面がシュー２２ａの被加工物支持面ＰＳに押し付けられると同時に、各ロール２１ａ，２１ｂのスキューによりその一端面がバッキングプレート２２ｂの被加工物支持面ＰＢに押し付けられて位置決めされる。
【００２２】
超仕上げヘッド３は、加圧機構３１によって超仕上げ砥石Ｓを直接的に押圧する、いわゆる直押しタイプのものであり、揺動軸３２の先端に取り付けられた状態で、搬送シュー２２と反対側から２つのロール２１ａ，２１ｂの間に臨んでいる。揺動軸３２は、クランク機構を用いた揺動機構４によってその軸心を中心として揺動し、これによって超仕上げヘッド３は、超仕上げ砥石Ｓを被加工物Ｗに押し付けながら揺動する。揺動機構４の軸心を被加工物Ｗである転がり軸受の内輪の軌道面の曲率中心に一致させることにより、砥石Ｓの先端が軌道面を押圧しつつ、その軌道面に沿って揺動し、被加工物Ｗに回転を与えながら揺動させることによって、軌道面が超仕上げ加工される。
【００２３】
以上の実施の形態において特に注目すべき点は、２つのロール２１ａ，２１ｂが、保持位置における被加工物Ｗと略一直線上に位置している点であり、これにより、搬送シュー２２の反対側に広いスペースが確保され、被加工物Ｗが小径であっても、砥石Ｓの加圧が安定した上記のような直押しタイプの超仕上げヘッド３を用いることができ、加工精度が安定する。
【００２４】
また、被加工物Ｗを搬送シュー２２によって１個ずつ搬送するため、搬送動作を確実なものとすることができ、その結果、従来の２ロール１シュータイプの被加工物保持装置のようにバネ２１ｃによるロール２１ｂの付勢のための力を必要以上に大きくすることなく、被加工物Ｗを回転させるための最適な大きさに設定することができ、被加工物Ｗの変形が生じず、加工精度に影響を及ぼすことがない。
【００２５】
更に、シュート２２ａとバッキングプレート２２ｂを一体化しているので、これらの被加工物支持面ＰＳおよびＰＢの直角度を出すことが容易であるという利点もある。
【００２６】
ここで、搬送シュー２２のバッキングプレート２２ｂの被加工物支持面ＰＢにピンを突出させることによって、転がり軸受の内輪などのリング状の被加工物Ｗの搬送をより確実なものとすることができる。その例を図５（Ａ），（Ｂ）に要部平面図およびそのＡ−Ａ断面図を示す。バッキングプレー２２ｂの被加工物支持面ＰＢの中央部に、加工状態において被加工物Ｗに接触しない適当な太さのピン２２ｃを略垂直に突出させる。このピン２２ｃの存在により、特に小径の被加工物を対象とする場合、搬送シュー２２の後退位置においてバッキングプレート２２ｂに被加工物Ｗを載せることが容易となり、また、搬送シュー２２の前進および後退時に被加工物Ｗが落下することを防止することができる。
【００２７】
なお、以上の実施の形態においては、転がり軸受の内輪に本発明を適用した例を示したが、転がり軸受の外輪にも等しく適用することができ、その場合、超仕上げヘッドを公知の外輪用のものにすればよい。ただし、この場合、超仕上げ加工部位が内周側となるため、上記したピン２２ｃを設けることはできない。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被加工物が小径であっても、シューと反対側において２つのロールの間に、従来に比してより広いスペースを確保することができ、超仕上げ装置に採用した場合に、直押しタイプの超仕上げヘッドを用いることが可能となり、砥石の加圧力を安定化することができ、加工精度を安定化することができる。
【００２９】
また、被加工物の保持位置への搬入および保持位置からの搬出は、シュートとバッキングプレートを一体化した搬送シューにより１個ずつ行うため、取扱いの難しい小径の被加工物を確実に搬送することができると同時に、ロールにより被加工物を過剰に加圧する必要がなくなるため、被加工物の弾性変形による加工精度の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を転がり軸受の内輪用の超仕上げ装置に適用した実施の形態の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図２の要部拡大部分断面図である。
【図４】図２における搬送シュー２２の更に要部拡大図（Ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。
【図５】本発明の他の実施の形態の搬送シューの説明図で、（Ａ）は要部平面図であり、（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来の２ロール１シュータイプの被加工物保持装置の構成例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ベッド
２被加工物保持装置
２１ａ，２１ｂロール
２１ｃバネ
２２搬送シュー
２２ａシュー
２２ｂバッキングプレート
３超仕上げヘッド
４揺動機構
Ｓ超仕上げ砥石
Ｗ被加工物

Claims

外周が円筒面で形成された被加工物を回転させつつ保持する装置であって、被加工物の外周面を、２つのロールで挟み込んだ状態で当該各ロールを回転させることによって、被加工物に回転を与えつつ、その外周面を上記各ロールの間に設けられた１つのシューに、かつ、その一端面をバッキングプレートにそれぞれ押し付けて保持する被加工物保持装置において、
上記２つのロールの中心を、保持位置における被加工物の中心と略一直線上に位置するように配置するとともに、その２つのロールの間の被加工物保持位置を前進端として、シューとバッキングプレートとを一体に形成してなる搬送シューを前後動自在に設け、この搬送シューにより被加工物を搬送するよう構成したことを特徴とする被加工物保持装置。
上記２つのロールの回転中心軸が略鉛直方向に沿い、かつ、上記搬送シューの前後動方向が水平方向に沿っていることを特徴とする請求項１に記載の被加工物保持装置。
上記搬送シューのバッキングプレート構成部分に、当該バッキングプレートに直交するようにその表面からピンが突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の被加工物保持装置。
請求項１、２または３に記載の被加工物保持装置を備えるとともに、その被加工物保持装置により回転状態で保持された被加工物の被加工面に対し、上記搬送シューに対向する側から上記２つのロールの間を介して超仕上げ砥石を揺動状態で押し付ける超仕上げヘッドを備えていることを特徴とする超仕上げ装置。