JP2005262362A - 回転電機のシャフト、シャフトの製造方法、及びシャフトの研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる回転電機のシャフト、該シャフトの製造方法、及びシャフトの研削装置を提供する。
【解決手段】研削装置１には、一定速度で回転するターンテーブル３６が備えられている。該ターンテーブル３６には、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６、及びブレードを備えた４つの加工ステーション４１，４３が備えられている。ターンテーブル３６、及び加工ステーション４１，４３の上部に備えられた研削砥石２３は一定速度で回転される。加工ステーション４１，４３がワーク投入位置を通過する度にワーク４が研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間に投入され、ターンテーブル３６の回転により加工ステーション４１，４３がワーク排出位置に移動される間にワーク４に研削加工が施される。研削装置１ではワークの投入・排出を含めた加工工程が連続的に行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は回転電機に備えられるシャフト、該シャフトの製造方法、及びシャフトの研削装置に関するものである。

従来、回転電機に備えられるシャフトは、その外径の真円度を高めるために、外周面に研削加工が施される。この研削加工では、シャフトの形状によって研削方法が選択される。例えば、シャフトの形状が段付きでなくストレート状の場合は、生産性の高いスルーフィード研削方式を選択することができる。また、シャフトの形状が段付きの場合は、インフィード研削方式が選択される。

近年は、製造コストを低減させる目的から、複数の部品が一体化されることが多くなっている。回転電機のシャフトも例外ではなく、複数の部品を一体化した段付き形状のものが多くなっている。そこで、研削加工においては、様々な形状のシャフトにも対応することができる所謂自由度の高いインフィード研削方式が選択されることが多い。インフィード研削方式を用いた研削装置は、例えば特許文献１にて開示されているものがある。

特許文献１にて開示されている研削装置は、ベッドを備えており、該ベッド上には、一方向に移動して位置調節可能な砥石台が備えられている。砥石台上には、該砥石台と直交する方向（切込送り方向）に位置調節可能な切込台が備えられている。切込台上には、前記砥石台の移動方向と平行に、砥石スピンドルが取り付けられており、該砥石スピンドルの端部には研削砥石が取り付けられている。また、切込台の側部には切込送り機構が備えられている。尚、研削砥石は、砥石スピンドルを介してモータにより駆動される。

また、研削装置は、調整車台を備えている。この調整車台には、調整車駆動モータと、調整車スピンドルが備えられている。そして、調整車スピンドルの先端には、調整車が取り付けられており、この調整車と前記研削砥石との間隙部分でワークを研削する。

更に、研削装置は、調整車の外周に僅かの隙間を有して配設されるインデックスドラムを備えている。このインデックスドラムには、円周を８等分した間隔で８個の支持板が固着されている。そして、調整車の近隣には分割駆動ユニットが設けられており、インデックスドラムを４５°ずつ分割回転させ、各支持板を順次加工位置に位置決めして停止させる。また、インデックスドラムの真上には、インデックスドラムと同期して回転するワーク供給車が配設されている。該ワーク供給車は、ワークを１つずつ取り出してインデックスドラムの最上部に位置決めされた支持板の側部にワークを供給する。

上記のように構成された研削装置を用いて研削加工を行う場合、ワーク供給車から、停止中のインデックスドラムにワークが投入される。このワークの供給は、インデックスドラムが周方向に支持板１つ分、即ち４５°回転する毎に行われる。インデックスドラムが支持板１つ分回転すると、該インデックスドラムは位置決め停止してワークを加工位置（研削砥石と調整車との最小間隙部分）に停止させる。次いで、研削砥石が切込送り機構によって切込送りされ、ワークに研削加工を施す。研削が終了すると、研削砥石は原位置に復帰する。その後、インデックスドラムが支持板１つ分回転して停止する。この時、次に加工されるワークが加工位置に位置決め停止されるとともに、加工が終了したワークが加工位置から下方に順次移動されて排出される。
特開平５−１２３９４９号公報

しかしながら、特許文献１にて開示されている研削装置は、インデックスドラムを分割回転させて支持板を加工位置に位置決めした後に、該支持板に支持されたワークを加工する。また、この研削装置は、加工位置に支持されたワーク毎に、研削砥石の所定位置まで切込み送りする動作と、研削砥石を原位置に復帰させる動作とを行っている。これらは、加工工程のサイクルタイムを短縮する妨げとなっており、生産性が低いという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる回転電機のシャフト、該シャフトの製造方法、及びシャフトの研削装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、回転する研削砥石と調整車との間にシャフトとなるワークを挟み、支持部材によって前記ワークを支持しながら研削してシャフトを形成するシャフトの製造方法であって、前記ワークは、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工後に前記ワークを排出するワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われる。

請求項２に記載の発明は、回転電機のシャフトとなるワークにおいて、回転する研削砥石と調整車との間に前記ワークにおける軸受取付部となる部分を挟んで、支持部材によって前記ワークを支持しながら研削を行うシャフトの製造方法であって、前記ワークは、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工後に前記ワークを排出するワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のシャフトの製造方法において、前記調整車と前記支持部材とを備えた複数の加工ステーションが、前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで移動するに伴って、前記加工ステーション毎に前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシャフトの製造方法において、前記加工ステーションの前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置への移動に伴って前記調整車の前記研削砥石側への移動量を変化させる切込み量調節手段により、前記調整車を前記研削砥石側へ移動させて前記ワークに対して切込みを与える。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシャフトの製造方法を用いて製造された回転電機のシャフトとした。
請求項６に記載の発明は、研削砥石と、前記研削砥石を回転駆動する第１駆動部と、前記研削砥石との間にワークを挟む調整車、該調整車を回転駆動する第２駆動部、及び前記ワークを支持する支持部材を備えた加工ステーションと、前記加工ステーションを、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工が終了した前記ワークを排出するワーク排出位置まで移動させるターンテーブルと、前記ターンテーブルを回転駆動する第３駆動部とを備え、前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで、前記ワークに研削加工を施しながら該ワークを移動させ、前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程を連続的に行うシャフトの研削装置とした。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のシャフトの研削装置において、前記加工ステーションを複数備えた。
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載のシャフトの研削装置において、前記ワークに対する切込み量は、前記調整車の前記研削砥石側への移動によって調整され、前記加工ステーションの前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置への移動に伴って前記調整車の前記研削砥石側への移動量を変化させる切込み量調節手段を備えた。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のシャフトの研削装置において、前記切込み量調節手段は、前記加工ステーションの移動経路に合わせて配設され、前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで移動する間に研削される前記ワークの切込み量に合わせて高さが設定されたテンプレートと、前記テンプレートに当接し、前記テンプレートに沿って前記調整車を移動させる調整車支持部材とからなる。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ワークは、ワーク投入位置からワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、該ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われるため、ワーク一個における加工時間が短縮される。ここで、ワーク一個における加工時間とは、ワークが投入されてから同ワークに研削加工が施されて排出されるまでにかかる時間である。従って、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、シャフトとなるワークの軸受取付部となる部分を研削する際、ワークは、ワーク投入位置からワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、該ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われるため、ワーク一個における加工時間が短縮される。ここで、ワーク一個における加工時間とは、ワークが投入されてから同ワークに研削加工が施されて排出されるまでにかかる時間である。従って、ワークにおいて軸受取付部となる部分を研削するにあたり、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、調整車と支持部材とを備えた複数の加工ステーションがそれぞれワーク投入位置からワーク排出位置まで移動する。そして、加工ステーション毎にワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われる。よって、単位時間あたりに製造されるワークの個数が多くなり、実効的な製造時間が短縮されるため、より生産性を向上させることができる。ここで、実効的な時間とは、ワーク排出位置において、ワークが排出されてから、次のワークが排出されるまでにかかる時間である。

請求項４に記載の発明によれば、切込み量調節手段は、加工ステーションのワーク投入位置からワーク排出位置への移動に伴って調整車の研削砥石側への移動量を変化させる。従って、加工ステーションがワーク投入位置からワーク排出位置に移動すると、切込み量調節手段によって調整車が研削砥石側に移動されてワークに対して切込みが与えられる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の作用を有して形成された回転電機のシャフトを得る。
請求項６に記載の発明によれば、シャフトの研削装置は、ワーク投入位置からワーク排出位置まで、ワークに研削加工を施しながらワークを移動させ、ワークの投入及び排出を含めた加工工程を連続的に行うため、ワーク一個における加工時間が短縮される。ここで、ワーク一個における加工時間とは、ワークが投入されてから同ワークに研削加工が施されて排出されるまでにかかる時間である。従って、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、加工ステーションが複数備えられており、各加工ステーションそれぞれにおいてワークに研削加工を施すことができる。よって、同時に複数のワークに研削加工を施すことができ、単位時間あたりに製造されるワークの個数が多くなって実効的な製造時間が短縮される。その結果、より生産性を向上させることができる。ここで、実効的な製造時間とは、ワーク排出位置において、ワークが排出されてから、次のワークが排出されるまでにかかる時間である。

請求項８に記載の発明によれば、切込み量調節手段は、加工ステーションのワーク投入位置からワーク排出位置への移動に伴って調整車の研削砥石側への移動量を変化させる。従って、加工ステーションがワーク投入位置からワーク排出位置に移動すると、切込み量調節手段によって調整車が研削砥石側に移動されてワークに対して切込みが与えられる。

請求項９に記載の発明によれば、調整車支持部材がテンプレートに当接し、切込み量に合わせて設定された高さの分だけ調整車を研削砥石側へ移動させる。すると、ワークが調整車の移動に伴って研削砥石側へ移動されて研削される。従って、ワークに切込みを与えるために複雑な機構を必要とせず、調整車支持部材をテンプレートに当接させた状態で加工ステーションがワーク投入位置からワーク排出位置へ移動するだけで、即ちターンテーブルが回転するだけでワークに切込みを与えることができる。

本発明によれば、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性が得られる回転電機のシャフト、該シャフトの製造方法、及びシャフトの研削装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は本実施形態のシャフトの研削装置１を示す。この研削装置１は、図２に示す回転電機としてのモータ２に備えられるシャフト３を形成するためのワーク４に研削加工を施すためのものである。

ここで、モータ２の概略構成を説明する。
モータ２は、モータ本体５と、減速部６と、クラッチ７とを備えている。モータ本体５は、略有底円筒状のヨーク８と、ヨーク８に対して固定された軸受９ａ，９ｂと、軸受９ａ，９ｂによって回転可能に支持された回転軸１０と、該回転軸１０に固定された電気子１１とを備えている。

減速部６は、ギヤハウジング１２と、軸受１３ａ，１３ｂと、シャフト３と、ウォームホイール１４と、出力軸１５とを備えている。ギヤハウジング１２には、モータ本体５側から回転軸１０の軸方向に沿って伸びるシャフト収容部１２ａと、該シャフト収容部１２ａと連通するウォームホイール収容部１２ｂとが形成されている。軸受１３ａ，１３ｂは、略円筒状のすべり軸受であって、シャフト収容部１２ａに収容されている。

ワーク４を加工して形成されるシャフト３は、図３に示すように、大径部３ａと小径部３ｂとを備えている。大径部３ａは、前記軸受１３ａが取り付けられる軸受取付部３ｃを備えている。小径部３ｂには、ウォームホイール１４と噛合されるウォーム３ｄが形成されている。また、小径部３ｂの先端には前記軸受１３ｂが取り付けられる軸受取付部３ｅが形成されている。従って、研削装置１により研削されるワーク４は、大径部４ａと小径部４ｂとを備えている。このシャフト３は、シャフト収容部１２ａの内部で、軸受１３ａ，１３ｂによって回転可能に支持されている。

前記回転軸１０は、クラッチ７を介してシャフト３に連結されている。このクラッチ７は、回転軸１０からシャフト３に回転を伝達すると共に、該シャフト３から回転軸１０へ回転が伝達されることを阻止するものである。

上記のように構成されたモータ２は、外部電源から電源が供給されて回転軸１０が回転駆動される。そして、この回転はクラッチ７、シャフト３、及びウォームホイール１４を介して出力軸１５に伝達される。

次に、研削装置１の構成を説明する。
図１に示すように、研削装置１の基台２１は略コの字状を成し、基台本体２１ａと、該基台本体２１ａの上部側の一辺において上方へ延びる背部２１ｂと、該背部２１ｂの上部から基台本体２１ａと同方向に延設された基台上部２１ｃとから構成される。

基台上部２１ｃの内部には、第１駆動部としてのモータ２２が備えられている。このモータ２２は、基台上部２１ｃの下側に備えられる研削砥石２３を回転させるためのものである。研削砥石２３は、例えば、ＣＢＮ、ダイヤモンド、ビトリファイド、レジノイドホイール等のいずれかよりなる。研削砥石２３は略円板状を成しており、水平回転するように基台上部２１ｃに吊下されている。研削砥石２３は、下面周縁部にワークの加工形状に対応した加工面２３ａが形成されている。その加工面２３ａは、例えば図１において、ワーク４の大径部４ａと小径部４ｂとを同時に研削できるように形成された段部２３ｂである。研削砥石２３の上面中央には砥石回転軸２４が固定されている。砥石回転軸２４は、基台上部２１ｃの内部に配設された一対の軸受２５ａ，２５ｂによって回転可能に支持されている。モータ２２の回転軸２２ａと砥石回転軸２４とには一対のプーリ２６ａ，２６ｂがそれぞれ一体回転可能に取着され、このプーリ２６ａ，２６ｂには２本のベルト２７が掛けられている。従って、モータ２２が駆動されると、プーリ２６ａ，２６ｂを介してその回転が砥石回転軸２４に伝達され、研削砥石２３が軸方向下側から見て反時計方向に回転する。

基台２１が成すコの字状の内側において、背部２１ｂには、該背部２１ｂに対して上下方向にスライド可能なスライドガイド３１が設けられている。このスライドガイド３１は、背部２１ｂの内部に備えられたボールねじ機構３２のナット３２ａに接続されている。そして、ボールねじ機構３２のねじ軸３２ｂの下端にモータ３３が接続されており、該モータ３３の回転によりねじ軸３２ｂが回転すると、ナット３２ａがねじ軸３２ｂに沿って上方若しくは下方に移動し、それに伴いスライドガイド３１が上方若しくは下方に移動する。

スライドガイド３１には固定台３４が固定されており、固定台３４の上部には円板状を成す支持台３５が固定されている。支持台３５の上部には、円板状のターンテーブル３６が備えられている。ターンテーブル３６には、下面中央にテーブル回転軸３７の上端が固定されている。そして、該テーブル回転軸３７は、支持台３５を貫通し、更に固定台３４の下端にまで達している。テーブル回転軸３７は、固定台３４の内部においては、該固定台３４の上下方向両端に設けられた一対の軸受３８ａ，３８ｂによって回転可能に支持されている。また、テーブル回転軸３７の下端は、固定台３４の下部に固定された第３駆動部としてのモータ３９に接続されており、該モータ３９の回転により、テーブル回転軸３７が回転されてターンテーブル３６が軸方向上側から見て反時計方向に回転する。また、スライドガイド３１が上方若しくは下方に移動すると、それに伴い、固定台３４及び支持台３５と共にターンテーブル３６が上方若しくは下方に移動する。

図４に示すように、ターンテーブル３６の上面には、周方向に沿って等角度間隔を有する複数（本実施形態では４つ）の加工ステーション４１〜４４が設けられている。図５に示すように、加工ステーション４１は、ターンテーブル３６に対し、径方向に沿って延びるように立設されたガイド板５１を備えている。ガイド板５１には、ターンテーブル３６の径方向の両側に、ガイド板５１に対して上下方向にスライド可能な支持部５２，５３が設けられている。２つの支持部５２，５３のうち、ターンテーブル３６の径方向外側に位置する支持部５２には、その径方向外側の側面に第２駆動部としてのモータ５４が固定されている。そして、該モータ５４に接続された回転軸５５が支持部５２を貫通しており、該回転軸５５の先端には、支持部５２の径方向内側に備えられた調整車としてのゴム製の大径部用調整車５６が固定されている。また、支持部５２の下端面には、調整車支持部材としての調整車支持棒５７が固定されており、該調整車支持棒５７の先端には、ローラ５８が取り付けられている。該ローラ５８は、ターンテーブル３６の下側で支持台３５の上面に固定されたテンプレート６０の上面に当接している。テンプレート６０は、ターンテーブル３６の周方向に沿って円環状に、且つ後述する加工工程に応じた高さに形成されている。従って、テンプレート６０の上面に当接する調整車支持棒５７は、そのテンプレート６０の高さに応じて上下動する。そして、該調整車支持棒５７が上下方向に移動すると、それに伴って支持部５２がガイド板５１に案内されながら上下方向に移動して大径部用調整車５６が上下方向に移動される。

ターンテーブル３６の径方向の内側に位置する支持部５３には、その径方向内側の側面に第２駆動部としてのモータ６４が固定されている。そして、該モータ６４に接続された回転軸６５が支持部５３を貫通しており、該回転軸６５の先端には、支持部５３の径方向外側に備えられた調整車としてのゴム製の小径部用調整車６６が取り付けられている。また、支持部５３の下端面には、調整車支持部材としての調整車支持棒６７が固定されており、該調整車支持棒６７の先端には、ローラ６８が固定されている。該ローラ６８は、ターンテーブル３６の下側で支持台３５の上面に固定されたテンプレート７０の上面に当接している。テンプレート７０は、ターンテーブル３６の周方向に沿って円環状に、且つ後述する加工工程に応じた高さに形成されている。従って、テンプレート７０の上面に当接する調整車支持棒６７は、そのテンプレート７０の高さに応じて上下動する。そして、該調整車支持棒６７が上下方向に移動すると、それに伴って支持部５３がガイド板５１に案内されながら上下方向に移動して小径部用調整車６６が上下方向に移動される。

支持部５３の上面には、ブレード支持棒６９ａが固定されている。そして、図６に示すように、ブレード支持棒６９ａの先端には、支持部材としての板状のブレード６９が、前記研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間に位置するように固定されている。即ち、本実施形態の研削装置１は、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車との間にワーク４を挟み、ブレード６９によってワーク４を支持して研削するセンタレス方式の研削装置であって、インフィード研削方式と同様の加工工程によりワーク４を研削する。

加工ステーション４２〜４４は、上記した加工ステーション４１と同様の構成を成しており、それぞれガイド板５１、支持部５２，５３、モータ５４，６４、回転軸５５，６５、大径部用調整車５６、小径部用調整車６６、調整車支持棒５７，６７、及びブレード６９等を備えている。

図５に示すように、支持台３５とターンテーブル３６との間には２つの曲線ガイド７１，７２が設けられている。両曲線ガイド７１，７２は、２つのテンプレート６０，７０の間に配設されている。各曲線ガイド７１，７２は円環状に形成され、係方向に並列されている。また、各曲線ガイド７１，７２の回転中心はテーブル回転軸３７の回転中心と一致している。両曲線ガイド７１，７２は、ワーク４の加工に際して加工ステーション４１〜４４の上下位置を保持すると共に、上面に加工ステーション４１〜４４が固定されたターンテーブル３６の円滑な回転を補助する。

図４に示すように、研削砥石２３及びターンテーブル３６の周囲の２箇所には、加工ステーション４１〜４４にワーク４が投入されるワーク投入位置Ａと、加工ステーション４１〜４４から研削加工後のワーク４が排出されるワーク排出位置Ｂとが設定されている。ワーク投入位置Ａとワーク排出位置Ｂとは１８０°間隔に設定されている。そして、ワーク投入位置Ａには図示しない投入装置が設けられ、該投入装置は、搬送コンベア７４によって搬送されたワーク４を研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間に投入する。ワーク排出位置Ｂには排出用チャック等の図示しない排出装置が設けられ、研削加工が終了したワーク４を搬送コンベア７５上に排出する。

ワーク４は、加工ステーション４１〜４４のいずれかによってワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂに移動される間に研削加工が施される。研削加工は、粗研・精研・スパークアウトを含む。前記テンプレート６０，７０は、ワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂまでワーク４が移動する間に、ワーク４に切込みを与えるように高さが設定されている。即ち、前記テンプレート６０，７０は、各加工ステーション４１〜４４がワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂに移動する間に、前記調整車支持棒５７，６７を上下方向に移動させることにより、ひいては大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６を上下方向に移動させてワーク４に対する切込み量を調整する。このテンプレート６０，７０は、調整車支持棒５７，６７と共に切込み量調節手段を構成する。

図７（ａ）に示すように、テンプレート６０，７０は、支持台３５の軸方向から見ると円環状を成している。図７（ｂ）に示すように、テンプレート６０，７０における支持台３５の軸方向（上下方向）の高さは、粗研・精研・スパークアウトそれぞれの工程における切込み量に応じて設定されている。具体的には、テンプレート６０，７０は、粗研・精研・スパークアウトそれぞれの工程における切込み量に応じて高さが設定された粗研部８１、精研部８２、及びスパークアウト部８３を備えている。

粗研部８１、精研部８２、及びスパークアウト部８３について、ワーク４が投入されるワーク投入位置Ａからワーク４が排出されるワーク排出位置Ｂまで、テンプレート６０，７０をターンテーブル３６の回転方向に辿って説明する。まず、ワーク投入位置Ａでは、テンプレート６０，７０は、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔が、加工されるワーク４の直径よりも大きくなるように低く形成されている。ワーク投入位置Ａを過ぎると、テンプレート６０，７０の高さは徐々に増していく。そして、ワーク４と研削砥石２３とが当接する高さとなった位置から粗研部８１が始まる。粗研部８１は、粗研部８１の終点で粗研による切込み量を満足するように徐々に高さを増して傾斜している。粗研部８１が終了すると精研部８２が始まる。精研部８２は、粗研部８１よりも緩やかに傾斜して高さを増しており、粗研部８１よりも進行方向に長く形成されている。精研部８２が終了するとスパークアウト部８３が始まる。スパークアウト部８３は傾斜しておらず、支持台３５の上面と平行に形成されている。スパークアウト部８３が終了すると、テンプレート６０，７０は、徐々に高さを減らしていき、ワーク排出位置Ｂでは、ワーク投入位置Ａでの高さと等しくなる。尚、図７（ｂ）では理解を促すために上下方向の寸法を誇張して示しているが、実際にはテンプレート６０，７０における上下方向の高さの変化はこれほど顕著ではない。

このように形成されたテンプレート６０，７０の上面に、各加工ステーション４１〜４４がその自重により調整車支持棒５７，６７に取り付けられたローラ５８，６８を当接させている。そして、ターンテーブル３６の回転に伴って各加工ステーション４１〜４４が回転すると、調整車支持棒５７，６７が先端のローラ５８，６８をテンプレート６０，７０の上面に当接させながら移動することにより、調整車支持棒５７，６７がテンプレート６０，７０の高さの変化に合わせて上下動する。調整車支持棒５７，６７が上下動すると、ガイド板５１に案内されながら支持部５２，５３が上下動し、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の研削砥石２３側への移動量が変化される。その結果、ワーク４に切込みが与えられる。

図４に示すように、ターンテーブル３６（研削砥石２３）の外側には、ワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂまでの２箇所に、図示しない循環ろ過装置より供給される研削液を吹きかける研削液吹きかけ装置８５，８６が備えられている。これらの研削液吹きかけ装置８５，８６は、各加工ステーション４１〜４４が該研削液吹きかけ装置８５，８６の前を通過する際に、ワーク４を狙って研削液を吹きかける。

ターンテーブル３６（研削砥石２３）の近傍には、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６のワーク４に対するグリップ力を回復させるために、両調整車５６，６６の側面を削る調整車用ドレッサ装置８７が備えられている。調整車用ドレッサ装置８７は、ダイヤモンド製のドレッサ８７ａと、ドレッサ８７ａに送りをかけるためのアクチュエータ８７ｂと、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６に対して切込みを与えるためのアクチュエータ８７ｃと、ドレッサ８７ａの移動を案内するガイド８７ｄとから構成されている。

また、ターンテーブル３６（研削砥石２３）の近傍には、研削砥石２３の目立てを行うための研削砥石用ドレッサ装置８８も備えられている。研削砥石用ドレッサ装置８８は、調整車用ドレッサ装置８７と同様に、ダイヤモンド製のドレッサ８８ａと、ドレッサ８８ａに送りをかけるためのアクチュエータ８８ｂと、研削砥石に対して切込みを与えるためのアクチュエータ８８ｃと、ドレッサ８８ａの移動を案内するガイド８８ｄとから構成されている。調整車用ドレッサ装置８７及び研削砥石用ドレッサ装置８８を用いる際には、前記モータ３３を駆動させてスライドガイド３１を下方に移動させ、ターンテーブル３６を下方に移動させることにより、作業を容易に行うことができる。

図１に示すように、研削装置１は、制御装置８９を備えている。この制御装置８９は、各モータ２２，３３，３９，５４，６４の駆動を制御している。具体的には、研削砥石２３及びターンテーブル３６が互いに逆方向に一定速度で回転するようにモータ２２及びモータ３９を制御している。更に、制御装置８９は、加工ステーション４１〜４４の位置を図示しないセンサにより検出し、その検出信号に応じてモータ５４，６４を制御して大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の回転速度を制御している。また、制御装置８９は、研削液吹きかけ装置８５，８６による研削液吹きかけのタイミングを制御している。

次に、上記のように構成された研削装置１の動作を説明する。
研削砥石２３は、モータ２２が駆動されることにより、軸方向下側から見て反時計方向に一定速度で回転している。ターンテーブル３６は、モータ３９が駆動されることにより、軸方向上側から見て反時計方向に一定速度で回転している。即ち、研削砥石２３とターンテーブル３６とは互いに逆方向に回転している。各加工ステーション４１〜４４の大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６は、モータ５４，６４が駆動されることにより、ターンテーブル３６の径方向外側から見て反時計方向に回転している。

図４に示すように、加工ステーション４１がワーク投入位置Ａに達すると、搬送コンベア７４によって搬送されてきたワーク４が図示しない投入装置により加工ステーション４１に投入される。この時、テンプレート６０，７０は、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔がワーク４の直径よりも大きくなるように調整車支持棒５７，６７を誘導しているため、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６は下方に移動している。また同時に、制御装置８９によって、モータ５４，６４の回転速度が制御され、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の回転速度が小さく抑えられている。

ワーク投入位置Ａを通過した加工ステーション４１は、ターンテーブル３６の回転に伴って、そのままワーク排出位置Ｂに向かって移動される。加工ステーション４１の移動に伴って、調整車支持棒５７，６７はテンプレート６０，７０上、即ち粗研部８１、精研部８２、及びスパークアウト部８３上を通過して大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６を切込み量の分だけ研削砥石２３側へ移動させる。その結果、ワーク４は、加工ステーション４１によって、ワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂに移動される間に、粗研・精研・スパークアウトが施される。

加工ステーション４１がワーク排出位置Ｂに達すると、調整車支持棒５７，６７は、テンプレート６０によって、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔がワーク４のよりも大きくなるように誘導される。同時に、ワーク４は、ワーク排出位置Ｂにて待機していた排出用チャックによって加工ステーション４１から搬送コンベア７５上に排出される。ワーク４が排出された加工ステーション４１は、そのままターンテーブル３６の回転に伴って移動していき、再びワーク投入位置Ａに達し、上記の動作が繰り返される。これらの動作中、ターンテーブル３６は停止することなく一定速度で回転し続けており、ワーク４の投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われる。

上記のような動作は、加工ステーション４１だけでなく加工ステーション４２〜４４についても同様である。従って、各加工ステーション４１〜４４がワーク投入位置Ａに達する度にワーク４が投入され、各加工ステーション４１〜４４がワーク排出位置Ｂに達する度に研削加工後のワーク４が排出される。

従って、この研削装置１は、ワーク４の投入及び排出を含めた加工工程を連続的に行うと共に、ワーク４の投入、加工、及び排出を同時に実行している。
尚、本実施形態のワーク４よりも直径が大きいワークを研削する場合には、モータ３３を駆動してターンテーブル３６を下方に移動し、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔を調節する。また、本実施形態のワーク４よりも直径が小さいワークを研削する場合にも、モータ３３を駆動してターンテーブル３６を上方に移動し、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔を調節する。更に、研削砥石２３の厚さが減少した場合にも、ターンテーブル３６を移動させて調節する。

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）研削装置１は、ワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂまで、ワーク４に研削加工を施しながらワーク４を移動させ、ワーク４の投入及び排出を含めた加工工程を連続的に行っているため、ワーク４一個における加工時間が短縮される。ここで、ワーク４一個における加工時間とは、ワーク４が投入されてから同ワーク４に研削加工が施されて排出されるまでにかかる時間である。従って、インフィード研削方式を採りながらも、高い生産性を得ることができる。

（２）研削装置１には、４つの加工ステーション４１〜４４が備えられており、各加工ステーション４１〜４４それぞれにおいてワーク４に研削加工を施すことができる。即ち、加工ステーション４１がワーク投入位置Ａを通過してワーク４に研削加工が施されている間に、次にワーク投入位置Ａに達した加工ステーション４２にワーク４が投入されて研削加工が施される。このような動作が４つの加工ステーション４１〜４４において繰り返される。よって、同時に複数のワーク４に研削加工を施すことができる。従って、単位時間あたりに製造されるワーク４の個数が多くなり、実効的な製造時間が短縮されるため、より生産性を向上させることができる。ここで実効的な製造時間とは、ワーク排出位置Ｂにおいて、ワーク４が排出されてから、次のワーク４が排出されるまでにかかる時間である。

（３）調整車支持棒５７，６７及びテンプレート６０，７０は、加工ステーション４１〜４４のワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂへの移動に伴って、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の研削砥石２３側への移動量を変化させている。従って、加工ステーション４１〜４４がワーク投入位置Ａからワーク排出位置Ｂに移動するだけで、即ちターンテーブル３６が回転するだけで、調整車支持棒５７，６７がテンプレート６０，７０の粗研部８１、精研部８２、及びスパークアウト部８３上を移動し、両調整車５６，６６が研削砥石２３側に移動されてワーク４に切込みが与えられる。

（４）切込み量に合わせて高さが設定されたテンプレート６０，７０の上面に調整車支持棒５７，６７のローラ５８，６８を当接させるだけの単純な構成でワーク４に切込みを与えている。従って、ワーク４に切込みを与えるために複雑な構成を必要としない。また、テンプレート６０，７０の形状によって切込み量や加工工程を設定しているため、容易に加工工程の時間や切込み量を変更することができる。

（５）ワーク投入位置Ａ及びワーク排出位置Ｂでは、制御装置８９によりモータ５４，６４が制御されて大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の回転速度が減速される。従って、ワーク４の投入及び排出を確実に行うことができる。

（６）ワーク投入位置Ａ及びワーク排出位置Ｂでは、テンプレート６０によって調整車支持棒５７，６７が案内されて、研削砥石２３と大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６との間隔が、ワーク４の直径よりも大きくなるように大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６が移動される。従って、ワーク４の投入及び排出をより確実に行うことができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、ワーク投入位置Ａ及びワーク排出位置Ｂでは、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６の回転速度を減速させているが、減速させなくてもよい。

○上記実施形態では、ターンテーブル３６上に４つの加工ステーション４１〜４４が設けられているが、加工ステーションは４つに限らない。例えば、周方向に沿って等角度間隔を有する５つ以上の加工ステーションを設けても良い。このようにすると、同時に研削加工が施されるワーク４が増えて、より生産性を向上させることができる。

○上記実施形態では、４つの加工ステーション４１〜４４は、ターンテーブル３６上において、周方向に沿って等角度間隔を有するように設けられているが、等角度間隔を有さなくてもよい。

○上記実施形態では、ワーク投入位置Ａ及びワーク排出位置Ｂはターンテーブル３６（研削砥石２３）の外側において、１８０°間隔に設けられているが、この限りでない。ワーク４の材質や、加工工程に応じてワーク投入位置Ａとワーク排出位置Ｂとの距離を長くしたり短くしたりしてもよい。ワーク投入位置Ａとワーク排出位置Ｂとの距離を１８０°間隔よりも短くした場合には、ワーク投入位置Ａ及びワーク排出位置Ｂをそれぞれ２箇所以上設定することができ、更に生産性を向上させることができる。

○上記実施形態のワーク４は、大径部４ａと小径部４ｂとを備えた徐々に外径が大きくなる形状であった。しかしながら、研削装置１で研削するワークは、徐々に外径が大きくなるものだけでなく、ワークの軸方向中間部に小径部が備えられた、即ち軸方向の両側に大径部が備えられた形状のものもある。その場合には、大径部用調整車５６及び小径部用調整車６６と研削砥石２３との間隔が大径部よりも大きくなるように調整車支持棒５７，６７が移動するよう、テンプレート６０，７０の高さを設定すればよい。

○上記実施形態では、研削液吹きかけ装置８５，８６は、ターンテーブル１６の外側に備えられているが、内側に備えられるものであってもよい。
○上記実施形態では、研削砥石２３の下部に加工ステーションが配設される構成であったが、研削砥石２３の上部に加工ステーションが配設される構成であってもよい。また、研削砥石２３が横向きの（垂直な面に沿って回転可能に配置された）構成であってもよい。

例えば、図８には、研削砥石２３の上部に加工ステーションが配設された構成の研削装置９０を示す。研削装置９０は、基台本体９３ａと背部９３ｂとからなる略Ｌ字状の基台７３を備えている。基台本体９３ａの上部には、研削砥石９１が備えられており、基台本体９３ａの内部に備えられた第１駆動部としてのモータ９４によって回転駆動される。背部９３ｂの研削砥石９１側の側面には、背部９３ｂに対してスライド可能なスライドガイド９５が備えられている。スライドガイド９５は、背部９３ｂに固定されたモータ９６によってボールねじ機構９７を介して上方若しくは下方に移動される。スライドガイド９５には固定台９８が固定されており、固定台９８の下部には支持台９９が固定されている。支持台９９の下部には、ターンテーブル１００が備えられている。ターンテーブル１００は、固定台９８の上部に固定された第３駆動部としてのモータ１０１によって回転駆動される。ターンテーブル１００の下面には、上記実施形態の加工ステーション４１〜４４と同様の加工ステーション９２が複数（図８では、２つのみ図示）設けられている。加工ステーション９２は、上記実施形態の加工ステーション４１〜４４と同様に構成された加工ステーションの向きを上下逆向きにして固定されている。加工ステーション９２の調整車支持棒１０２，１０３は、該調整車支持棒１０２，１０３の先端に取り付けられたローラ１０４，１０５を支持台９９の下面に固定されたテンプレート１０６，１０７の下面に当接させている。尚、調整車支持棒１０２，１０３のローラ１０４，１０５が常にテンプレート１０６，１０７の下面に当接するように、調整車支持棒１０２，１０３を上方へ付勢する図示しない付勢手段が備えられている。このような構成によっても上記実施形態と同様に高い生産性を得ることができる。

○図８に示す研削装置９０の加工ステーション９２は、上記実施形態の加工ステーション４１〜４４を上下逆向きにして固定されるものであったが、加工ステーション９２及びテンプレート１０６，１０７の形状を変更して、図９に示すような構成としてもよい。図９に示す加工ステーション１１０は、上記実施形態の加工ステーション４１〜４４と同様にガイド板１１１、支持部１１２，１１３、第２駆動部としてのモータ１１４，１１５、大径部用調整車１１６、小径部用調整車１１７、及び調整車支持棒１１８，１１９を備えている。そして、ガイド板１１１におけるターンテーブル１００の径方向の両側には、ターンテーブル１００の下面に固定されたテンプレート１２０，１２１が備えられている。このテンプレート１２０，１２１は、径方向に沿った断面がコの字状を成すテンプレート保持部１２０ａ，１２１ａと、テンプレート保持部１２０ａ，１２１ａの内部に固定されたテンプレート本体１２０ｂ，１２１ｂとから構成されている。前記調整車支持棒１１８，１１９のローラ１１８ａ，１１９ａは、テンプレート本体１２０ｂ，１２１ｂの上面を転がるように取り付けられている。加工ステーション１１０は、自重又はばね等の図示しない付勢手段による付勢力によって下方に向かって付勢され、その付勢力によって、ワーク４を挟み込むように構成されている。このような構成によっても上気実施形態と同様に高い生産性を得ることができる。

上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシャフトの研削装置において、ワーク投入位置及びワーク排出位置の少なくとも一方では、前記調整車の回転速度を減速することを特徴とするシャフトの製造方法。このように構成すると、ワークの投入及び排出を確実に行うことができる。

（ロ）請求項９に記載のシャフトの研削装置において、前記テンプレートは、粗研用の切込み量が設定された粗研部と、精研用の切込み量が設定された精研部と、スパークアウト用の切込み量が設定されたスパークアウト部とを備えていることを特徴とするシャフトの研削装置。このように構成すると、加工ステーションが移動するだけで、即ちターンテーブルが回転するだけで、ワークに対して粗研、精研、及びスパークアウトを行うことができる。

（ハ）請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載のシャフトの研削装置において、前記テンプレートの回転を補助する曲線ガイドが設けられていることを特徴とするシャフトの研削装置。このように構成すると、テンプレートが円滑に回転することができ、テンプレートに設けられた加工ステーションの軌道が確保される。

研削装置の正面図。 シャフトを備えたモータの断面図。 ワークを加工して形成されたシャフトの正面図。 研削砥石及び加工ステーションの下面図。 加工ステーションの正面図。 加工ステーションの側面図。 （ａ）は支持台の平面図、（ｂ）はテンプレートに設定された切込み量を示す図。 別例の研削装置の正面図。 別例のテンプレートを示す図。

符号の説明

２…回転電機としてのモータ、３…シャフト、３ｃ，３ｅ…軸受取付部、４…ワーク、２２，９４…第１駆動部としてのモータ、２３，９１…研削砥石、３６，１００…ターンテーブル、３９，１０１…第３駆動部としてのモータ、４１〜４４，９２，１１０…加工ステーション、５４，６４，１１４，１１５…第２駆動部としてのモータ、５６，１１６…調整車としての大径部用調整車、５７，６７，１０２，１０３，１１８，１１９…切込み量調節手段を構成する調整車支持棒、６０，７０，１０６，１０７，１２０，１２１…切込み量調節手段を構成するテンプレート、６６，１１７…調整車としての小径部用調整車、６９…支持部材としてのブレード、Ａ…ワーク投入位置、Ｂ…ワーク排出位置。

Claims (9)

1. 回転する研削砥石と調整車との間にワークを挟み、支持部材によって前記ワークを支持しながら研削してシャフトを形成するシャフトの製造方法であって、
   前記ワークは、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工後に前記ワークを排出するワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、
   前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われることを特徴とするシャフトの製造方法。
2. 回転電機のシャフトとなるワークにおいて、回転する研削砥石と調整車との間に前記ワークにおける軸受取付部となる部分を挟んで、支持部材によって前記ワークを支持しながら研削を行うシャフトの製造方法であって、
   前記ワークは、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工後に前記ワークを排出するワーク排出位置まで研削加工を施されながら移動され、
   前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われることを特徴とするシャフトの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のシャフトの製造方法において、
   前記調整車と前記支持部材とを備えた複数の加工ステーションが、前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで移動するに伴って、前記加工ステーション毎に前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程が連続的に行われることを特徴とするシャフトの製造方法。
4. 請求項３に記載のシャフトの製造方法において、
   前記加工ステーションの前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置への移動に伴って前記調整車の前記研削砥石側への移動量を変化させる切込み量調節手段により、前記調整車を前記研削砥石側へ移動させて前記ワークに対して切込みを与えることを特徴とするシャフトの製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシャフトの製造方法を用いて製造された回転電機のシャフト。
6. 研削砥石と、
   前記研削砥石を回転駆動する第１駆動部と、
   前記研削砥石との間にワークを挟む調整車、該調整車を回転駆動する第２駆動部、及び前記ワークを支持する支持部材を備えた加工ステーションと、
   前記加工ステーションを、前記ワークを投入するワーク投入位置から、研削加工が終了した前記ワークを排出するワーク排出位置まで移動させるターンテーブルと、
   前記ターンテーブルを回転駆動する第３駆動部と
   を備え、
   前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで、前記ワークに研削加工を施しながら該ワークを移動させ、
   前記ワークの投入及び排出を含めた加工工程を連続的に行うシャフトの研削装置。
7. 請求項６に記載のシャフトの研削装置において、
   前記加工ステーションを複数備えたことを特徴とするシャフトの研削装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載のシャフトの研削装置において、
   前記ワークに対する切込み量は、前記調整車の前記研削砥石側への移動によって調整され、
   前記加工ステーションの前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置への移動に伴って前記調整車の前記研削砥石側への移動量を変化させる切込み量調節手段を備えたことを特徴とするシャフトの研削装置。
9. 請求項８に記載のシャフトの研削装置において、
   前記切込み量調節手段は、
   前記加工ステーションの移動経路に合わせて配設され、前記ワーク投入位置から前記ワーク排出位置まで移動する間に研削される前記ワークの切込み量に合わせて高さが設定されたテンプレートと、
   前記テンプレートに当接し、前記テンプレートに沿って前記調整車を移動させる調整車支持部材とからなることを特徴とするシャフトの研削装置。

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