JP2004338003A

JP2004338003A - 超仕上げ盤

Info

Publication number: JP2004338003A
Application number: JP2003134734A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Matsuzaki; 和己松崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: JP4066175B2

Abstract

【課題】被加工物の長さに左右されず、コンパクトで低価格な超仕上げ盤を提供する。
【解決手段】ケース（４４）に揺動可能に支持される砥石揺動軸（４８）と、前記砥石揺動軸（４８）の端部に取り付けられ、砥石（５２）を保持する砥石ホルダー（５４）とを備えた超仕上げ盤（４０）において、前記砥石揺動軸（４８）は軸方向に中空部（６６）を備え、被加工物（７０）を中空部（６６）内に通過させながら超仕上げ加工可能であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超仕上げ盤、特に、産業機械等に用いられる直動転がり案内装置の軌道溝を超仕上げする超仕上げ盤の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に使用される直動転がり案内装置（リニアガイド装置）としては、例えば、図６に示すような、軸方向に延びる案内レール１と、その案内レール１を跨いで組み付けられたスライダ２とを備えたものが知られている。案内レール１の両側面１ｂ，１ｂには、軸方向に転動体転動溝３が形成されている。
【０００３】
また、スライダ２は、スライダ本体２Ａとその軸方向の両端部に取り付けられたエンドキャップ２Ｂ，２Ｂとからなり、スライダ本体２Ａは両袖部６の内側面に案内レール１の転動体転動溝３に対向する転動体転動溝４を有するとともに、袖部６の肉厚部分を軸方向に貫通する転動体戻し路１１を有している（図７を参照）。そして、これら対向する転動体転動溝３，４から転動体転動路１０が形成されている。
【０００４】
エンドキャップ２Ｂは、転動体転動路１０とこれに平行な転動体戻し路１１とを連通させる湾曲路を有しており、転動体転動路１０と転動体戻し路１１と両端の湾曲路とで、転動体循環路が形成されている。この転動体循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体５が装填されている。
【０００５】
案内レール１に組み付けられたスライダ２は、転動体転動路１０内の転動体５の転動を介して案内レール１に沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体５はスライダ２内の前記転動体循環路内を転動しつつ無限循環する。また、スライダ２には、案内レール１との間の隙間の開口をシールするサイドシール７が、両端部（各エンドキャップ２Ｂの端面）に装着されている。なお、図６中の符号８で示すものは、グリースニップルである。
【０００６】
上記のような直動転がり案内装置において、案内レール１とスライダ２に形成された転動体転動溝３，４は、研削加工により仕上げられていたが、使用の初期段階（走行数ｋｍの段階）で部材間のなじみに伴う摩耗（初期摩耗）が生じ、摺動抵抗の低下や摩耗粉の発生が生じやすいという問題があった。また、直動転がり案内装置が組込まれる機器においては、近年、高精度化、高速化、低振動化、低騒音化の要求が高まっている。このため、転動体転動溝の面精度が要求されるようになり、転動体転動溝の超仕上げ加工が必要となってきた（特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００２−１３０２７１号公報（４頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１では、転動体転動溝を研削後に超仕上げすることは記載されているが、超仕上げを行う具体的な装置については記載されていない。
図８は、直動転がり案内装置の転動体転動溝を超仕上げ加工する従来の超仕上げ盤２０を示す。超仕上げ盤２０は、案内レール２２の転動体転動溝の曲率中心と砥石ホルダー２６に保持された砥石２４の揺動中心が一致するように、支持回転治具（図示なし）により案内レール２２を回転支持する。この状態で、砥石加圧機構２８により砥石２４を転動溝に押し付けると共に揺動軸３０により砥石２４を所定角βで揺動させながら、案内レール２２を軸方向に往復動させて、転動溝の超仕上げ加工を行う。
【０００９】
しかしながら、案内レール２２の全長に亘って転動体転動溝を超仕上げする場合には、超仕上げ盤２０は砥石ホルダー２６を必然的に長くする必要があり、例えば、長さ１ｍの案内レールを超仕上げする場合には、砥石ホルダー２６も１ｍ以上の長さを必要とする。また、砥石ホルダー２６が大型化すると、それに伴い超仕上げ盤２０全体も大きくなってしまうため、装置のコストが高くなるとともに、大きな設置スペースが必要となる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、被加工物の長さに左右されず、コンパクトで低価格な超仕上げ盤を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成により達成される。
（１）ケースに揺動可能に支持される砥石揺動軸と、砥石揺動軸の端部に取り付けられ、砥石を保持する砥石ホルダーとを備えた超仕上げ盤において、
前記砥石揺動軸は軸方向に中空部を備え、被加工物を中空部内に通過させながら超仕上げ加工可能であることを特徴とする。
（２）前記砥石揺動軸は、筒状の中空軸であることを特徴とする（１）に記載の超仕上げ盤である。
上記構成の超仕上げ盤によれば、中空部を有する砥石揺動軸により、長尺の被加工物を中空部内に通過させながら超仕上げ加工することができるので、砥石ホルダーを被加工物の長さに係わらずコンパクトな大きさにすることができると共に、コンパクトで低価格な超仕上げ盤を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１、２は、被加工物としての案内レールを加工する超仕上げ盤４０を示す。超仕上げ盤４０は、台座４２（図２参照）に固定された揺動軸ケース（ケース）４４に、軸受４６を介して回転可能に支持された砥石揺動軸４８と、砥石揺動軸４８の一端部に設けられたフランジ部５０に取付けられ、砥石５２をスライド可能に保持する砥石ホルダー５４とを備える。また、砥石ホルダー５４の中間部には、砥石５２を加圧する砥石加圧機構５６が設けられている。
【００１３】
砥石加圧機構５６は、砥石ホルダー５４内に配置され圧力室を形成する筒状の加圧ケース５８と、加圧ケース５８内に設けられたスプリング６０の上部に載置された加圧ピストン６２と、加圧ピストン６２に連結されて加圧ケース５８の外周面に沿って軸方向に移動可能な加圧部材６４とを備える。加圧ピストン６２は、圧力室に送り込まれたエアーによってスプリング６０に抗して押し下げられ、砥石５２は加圧ピストン６２に連結された加圧部材６４によって加圧される。
【００１４】
砥石揺動軸４８は、中空部６６を構成する筒状の中空軸であり、砥石ホルダー５４に形成された貫通孔６８と連通する。被加工物である案内レール７０は、砥石揺動軸４８の中空部６６、砥石ホルダー５４の貫通孔６８内を軸方向に移動可能であるように、図示しない支持回転治具によって回転支持されている。
【００１５】
また、図２に示されるように、揺動軸ケース４４の側方には、中間軸ケース７２が並設されている。中間軸ケース７２には、一端に従動プーリ７４が固定された中間軸７６を備えており、従動プーリ７４はモータ（図示せず）に連結された駆動プーリ７８によりベルト８０を介して回転する。また、従動プーリ７４の側部には、中間軸７６に対し偏心した位置に固定されたクランクピン８２が設けられており、連結棒８４の一端を支持している。また、連結棒８４の他端は、砥石揺動軸４８の他端部に取付けられた揺動アーム８６に軸受８８を介して支持されている。
【００１６】
次に、本実施形態における超仕上げ盤を用いて、被加工物である案内レールを加工する動作について説明する。
案内レール７０は、転動体転動溝の曲率中心が砥石５２の揺動中心と一致するように支持回転治具（図示せず）により回転支持される。砥石加圧機構５６の圧力室内にエアーを送り込むことによって、加圧ピストン６２に連結された加圧部材６４が砥石５２を案内レール７０の転動体転動溝に押し付けている。これと同時に、モータ（図示せず）を駆動すると、中間軸７６が駆動プーリ７８、ベルト８０、従動プーリ７４を介して回転駆動される。また、中間軸７６の回転駆動により、クランクピン８２に取付けられた連結棒８４が揺動アーム８６を矢印Ａの方向に揺動させる。これにより、揺動アーム８６に固定された砥石揺動軸４８が砥石５２を所定角度βで揺動する。この状態で、案内レール７０が砥石揺動軸４８の中空部６６内を軸方向に往復動して、転動体転動溝の超仕上げ加工が行われる。
【００１７】
本実施形態においては、砥石揺動軸４８は中空軸として構成されたことで、案内レール７０を加工中に中空軸内に通すことが可能となり、案内レール７０の長さに左右されずに超仕上げを行うことができる。このため、砥石ホルダー５４を従来例のように大きくする必要がなく、砥石ホルダー５４を速く振ることができ、加工時間を短縮することができる。また、超仕上げ盤４０全体をコンパクトにすることができるとともに、省スペースを計ることができる。
【００１８】
次に、本発明の他の実施形態に係わる超仕上げ盤について説明する。
図３に示されるように、他の実施形態では、砥石の代わりに、先端が砥石の先端円弧形状と同じ形状をなす押圧治具１１５と、押圧治具１１５の先端に密着される研磨テープ１１８が用いられる。
研磨テープ１１８の片面、即ち、研磨作用面には研磨材が付着されている。研磨テープ１１８は押圧治具１１５の両側に配置された支持ロール１１７に掛け渡され、押圧治具１１５の先端に一体的に張り付くように張力が与えられる。
【００１９】
押圧治具１１５は軸方向に往復動する案内レールに向けて押し付けられながら、押圧治具１１５、研磨テープ１１８、支持ロール１１７が一体で案内レールの転動溝断面円弧中心を中心に揺動することで案内レールの転動溝は超仕上げ加工される。
なお、その他の構成及び作用は、上記の実施形態のものと同じであり、詳細な説明は省略する。
【００２０】
なお、本実施形態では、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。
上記実施形態では、被加工物として長尺の案内ワークが加工されたが、図４に示された直動転がり案内装置のスライダ９０や、図５に示されたボールスプライン軸１００等、被加工物の長さに係わらず加工することができる。また、適宜砥石を選択することで、単一円弧溝やゴシックアーク溝等、所望の溝形状に加工することができる。
【００２１】
また、上記実施形態の超仕上げ盤において、砥石揺動軸は中空軸として形成されていたが、アーム側は開口している必要はなく、超仕上げの際に案内レールを十分に収容できる程度の中空部を有していればよい。
さらに、砥石ホルダーは、砥石揺動軸の中空部と連通する貫通孔として形成されたが、砥石揺動軸のフランジ部の一部に確実に固定されればよく、砥石ホルダーに貫通孔を設けなくてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る超仕上げ盤によれば、中空部を有する砥石揺動軸により、砥石ホルダーを被加工物の長さに係わらずコンパクトな大きさにすることができると共に、コンパクトで低価格な超仕上げ盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の超仕上げ盤の一実施例を示し、（ａ）は超仕上げ盤の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図２】本実施形態の超仕上げ盤の砥石揺動機構を示す右側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態の超仕上げ盤の一部を示す斜視図である。
【図４】本発明の超仕上げ盤により直動転がり案内軸受のスライダが加工される例を示す図である。
【図５】本発明の超仕上げ盤によりボールスプライン軸が加工される例を示す図である。
【図６】一般的な直動転がり案内装置を示す斜視図である。
【図７】図６の直動転がり案内装置を示す正面図である。
【図８】従来の超仕上げ盤を説明する図であり、（ａ）はその縦断面図で、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【符号の説明】
４０超仕上げ盤
４４揺動軸ケース（ケース）
４８砥石揺動軸
５２砥石（研磨手段）
５４砥石ホルダー
５６砥石加圧機構
６６中空部
７０案内レール（被加工物）

Claims

ケースに揺動可能に支持される砥石揺動軸と、前記砥石揺動軸の端部に取り付けられ、砥石を保持する砥石ホルダーとを備えた超仕上げ盤において、
前記砥石揺動軸は軸方向に中空部を備え、被加工物を中空部内に通過させながら超仕上げ加工可能であることを特徴とする超仕上げ盤。
前記砥石揺動軸は、筒状の中空軸であることを特徴とする請求項１に記載の超仕上げ盤。