JP2005297181A - ワーク端面の加工装置、加工方法、ころおよびころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 ころ端面に滑らかに連続しただらし形状を高能率に連続加工できると共に、安定したワークの自転を確保してころ端面の振れ精度を高めることができ、更に、加工後のころ端面の形状ばらつきを小さくできるワーク端面の加工装置を提供する。
【解決手段】 このワーク端面の加工装置１０は、ワーク１２を自転、且つ、公転させながら支持する主軸５０と、該主軸５０にワーク１２を連続的に供給、排出する供給装置５１および排出装置５２と、弾性を有する弾性カップ砥石１９と、該弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てるための加圧装置６０とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ワーク端面を加工するための加工装置、加工方法、ころおよび該加工方法により得られるころ及び該ころを備えるころ軸受に関する。

ころ軸受のころ端面は軌道輪側のつば部に摺動することから、ころ端面とつば部との間に発生する摩擦熱を低減するため、図１３および図１４に示すように、ころ１の端面と外径面との間にだらし面２が設けられている。
ころ１の端面にこのようなだらし面２を加工する方法としては、横型の両頭平面研削盤を用い、ヤング率が１０ＭＰａ〜５００ＭＰａの弾性砥石でころ端面を加工する方法が知られている。

このころ端面の加工方法によれば、ころを１個ずつ加工するのではなく、連続加工で能率を上げて加工することができ、また、ころの外径面とチャンファ面３とのつなぎ部、チャンファ面３とだらし面２とのつなぎ部、およびだらし面２ところ端面の平面部とのつなぎ部にエッジを発生させることなく、滑らかに加工できる（例えば特許文献１参照）。

また、ワークを自転させながらワークの端面を加工して、ころの端面を高精度に加工できるようにしたワーク端面の加工方法が提案されている（例えば特許文献２及び特許文献３参照）。
特開２００３−２１１４５号公報 ＤＥ２６３６６８９号公報 特許第３４５５４１１号公報

ところで、上記特許文献１は、ころ端面に滑らかに連続しただらし形状を高能率で連続加工できるが、ワークの回転（自転）が安定しないことからころ端面の振れ精度が良くない不具合がある。

一方、上記特許文献２及び特許文献３では、ワークを自転させながらワークの端面を加工しているので、ころの端面振れ精度を良くすることはできるが、加工工具を定位置でワークの端面に押し当てて加工しているため、ワーク端面の加工前形状にばらつきがあると、加工後のころ端面の形状ばらつきが大きくなるという不具合がある。

本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ころ端面に滑らかに連続しただらし形状を高能率で連続加工することができると共に、ころ端面の振れ精度を高めることができ、更に、加工後のころ端面の形状ばらつきを小さくすることができるワーク端面の加工装置、加工方法、ころおよびころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
（１） ワークを自転、且つ、公転させながら支持する主軸と、該主軸に前記ワークを連続的に供給、排出する給排装置と、弾性を有する加工工具と、該加工工具を定圧で前記ワークの端面に押し当てるための加圧装置とを備えることを特徴とするワーク端面の加工装置。
（２） 前記加圧装置は、前記加工工具を載置し、且つ前進した状態で、該加工工具を定圧で前記ワークの端面に押し当て可能な加圧スライドテーブルと、該加圧スライドテーブルを駆動する加圧アクチュエータとを備えることを特徴とする（１）に記載のワーク端面の加工装置。
（３） 前記加圧アクチュエータは油圧駆動され、その油圧回路に速度絞り手段を備えることを特徴とする（２）に記載のワーク端面の加工装置。
（４） 前記ワークの端面の加工時の前記加圧スライドテーブルの位置を測定するリニアゲージを備えることを特徴とする（２）又は（３）に記載のワーク端面の加工装置。
（５） 前記加圧スライドテーブルをスライド可能に載置して、該加圧スライドテーブルの固定側を所定の位置に位置決めする位置決めスライドテーブルを備えることを特徴とする（２）〜（４）のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
（６） 前記加工工具が弾性カップ砥石であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
（７） 前記加工工具が研磨ベルトであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
（８） 前記主軸の前記ワーク公転軸心と同心に旋回可能に設けられ、前記弾性カップ砥石をドレッシングするドレス工具を備えることを特徴とする（６）に記載のワーク端面の加工装置。
（９） 前記主軸が、回転可能な内輪と、前記内輪の外径部に複数の前記ワークを周方向に所定の間隔で保持するポケット部を有し、前記内輪と独立して回転可能なケージと、前記内輪および前記ケージによって保持される前記複数のワークの外径部に掛け渡される駆動ベルトとを備えることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
（１０） （１）〜（９）のいずれかに記載の前記ワーク端面の加工装置を用いて前記ワーク端面を加工するワーク端面の加工方法であって、
前記ワークを自転、且つ、公転させながら支持した状態で、該ワークの端面に弾性を有する加工工具を定圧で押し当てて前記ワークの端面を加工することを特徴とするワーク端面の加工方法。
（１１） 転動体としてのころであって、（１０）に記載のワーク端面の加工方法を用いて端面が加工されることを特徴とするころ。
（１２） 一対の軌道輪間に複数のころが転動可能に配設されるころ軸受であって、
前記ころは、（１０）に記載のワーク端面の加工方法を用いて端面が加工されることを特徴とするころ軸受。

本発明によれば、主軸によってワークを自転、且つ、公転させながら該ワークの端面を弾性を有する加工工具で加工するようにしているので、ワークの自転が安定に保たれて、ころ端面の振れ精度を高めることができ、しかも給排装置によって連続的に供給されるワークの端面を弾性を有する加工工具で加工しているので、ころ端面に滑らかに連続しただらし形状を高能率で連続加工することができる。
また、加圧装置によって加工工具を定圧でワークの端面に押し当てて加工を行っているので、ワーク端面の加工前形状のばらつきに影響を受けることなく、一定の加工量でワーク端面を加工することができ、加工後のころ端面の形状ばらつきを小さくすることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る第１実施形態であるワーク端面の加工装置を示す一部を破断した平面図、図２は図１の右側から見た要部側面図、図３は加圧装置を説明するための説明図、図４は弾性カップ砥石によるワーク端面の加工を説明するための図、図５はケージポケット内のワークを安定的に自転させるための、内輪とケージと駆動ベルトの周速の関係を説明するための説明図、図６〜図１２は本発明に係る他の実施形態であるワーク端面の加工装置を説明するための図である。なお、この実施形態では、ワークとして円筒ころ用のワークを例に採る。

図１〜図３に示すように、本発明に係る第１実施形態であるワーク端面の加工装置１０は、ワーク１２を自転、且つ、公転させながら支持する主軸５０と、該主軸５０にワーク１２を連続的に供給、排出する供給装置５１および排出装置５２と、弾性を有する加工工具としての弾性カップ砥石１９を備える砥石スピンドル装置５３と、該弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てるための加圧装置６０とを備えている。

主軸５０は、図１および図２に示すように、回転可能な内輪１１と、内輪１１の外径部に複数のワーク１２を周方向に略等間隔で保持するポケット部１３を有し、内輪１１と独立して回転可能なケージ１４と、内輪１１およびケージ１４によって保持された複数のワーク１２の外径部に掛け渡された駆動ベルト１５とを備えており、内輪１１とケージ１４は、弾性カップ砥石１９と干渉しないように、ワーク１２の軸方向長さの範囲内に収まるように配置されている。
そして、内輪１１と駆動ベルト１５が互いに逆方向に回転駆動されることで、ワーク１２に自転運動が付与され、更にケージ１４が回転することで、ワーク１２に公転運動が付与される。

内輪１１とケージ１４は、図１に示すように、互いに同軸で且つ独立して回転できるように、内輪１１が内輪駆動軸としての内輪支持ホローシャフト１６に取り付けられ、ケージ１４がケージ駆動軸としてのケージ支持軸１７に取り付けられている。また、駆動ベルト１５はプーリ１８を介して図示しない駆動モータにより駆動される。

また、図２に示すように、供給装置５１は主軸５０の投入ポジションへワーク１２を連続的に自動供給し、排出装置５２は主軸５０の排出ポジションからワーク１２を連続的に自動排出するように構成されており、内輪１１とケージ１４と駆動ベルト１５を所定の回転速度で回転させることで、連続的にワーク１２を自転、且つ、公転させながらワーク１２端面の加工を行うことができる。

また、図１に示すように、砥石スピンドル装置５３は、２台配置されて、ワーク１２の端面を加工する弾性カップ砥石１９が２箇所で互いに逆方向からワーク１２の端面へ定圧で押し当てられており、この押し当て面と反対側のワーク１２の端面にストッパ２０を配置することで、ワーク１２の両端面の加工ができるようになっている。この場合、ワーク１２の端面に対するカップ砥石１９の角度を調整することで、だらし加工の角度（図１４参照）を調整できる。２台の砥石スピンドル装置５３はそれぞれ加圧装置６０に載置されている。

そして、供給装置５１から連続的に供給されたワーク１２を主軸５０で自転、且つ、公転させながら、加圧装置６０によって弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てた状態で加工することで、ワーク１２の外径面とチャンファ面３とのつなぎ部、チャンファ面３とだらし面２とのつなぎ部、およびだらし面２とワーク１２端面の平面部とのつなぎ部（図１３および図１４を参照）にエッジを発生させることなく、滑らかな加工を行うことができる。

これは、弾性カップ砥石１９とワーク１２の端面との接触部で弾性カップ砥石１９が弾性変形し、図４（ａ）に示す圧力分布Ｐに応じた加工がなされるため、ワーク１２の端面に弾性カップ砥石１９を押し当てるとワーク１２の端面の平面部とチャンファ面３とのつなぎ部で最も圧力が高くなり、その部分の加工量ｄが多くなるので滑らかに連続しただらし形状を得ることができる（図４（ｂ）参照）。これに対し、弾性要素が殆どない加工工具でワーク１２の端面を加工すると、加工工具とワーク１２との干渉部がそのまま除去されるので、加工部と非加工部との境界にエッジが生じ、滑らかに連続しただらし形状を得ることはできない。

また、弾性カップ砥石１９は加工を続けるに従って摩耗していくが、弾性カップ砥石１９は定圧でワーク１２の端面に押し当てられるので、弾性カップ砥石１９は摩耗が生じてもワーク１２の端面に対して常に一定の加工力で、安定した加工量で、且つ、形状ばらつきが小さい加工を行うことができる。

加圧装置６０は、図３に示すように、主軸５０と共通のベッド５４上に配置されており、砥石スピンドル装置５３を載置し、且つ前進した状態で、弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当て可能な加圧スライドテーブル６１と、油圧回路７０により該加圧スライドテーブル６１を油圧駆動する加圧アクチュエータ６２と、加圧スライドテーブル６１をスライド可能に載置して、所定の位置に位置決めされる位置決めスライドテーブル６３と、位置決めスライドテーブル６３を駆動する位置決めアクチュエータ６４と、加圧スライドテーブル６１と位置決めスライドテーブル６３との間に設けられ、ワーク１２の端面の加工時の該加圧スライドテーブル６１の位置を測定するリニアゲージ６５と、を備える。

加圧スライドテーブル６１はリニアガイドやエアスライド等で案内されるようになっており、該案内の摺動抵抗は弾性カップ砥石１９によるワーク１２の端面の加工力と加圧力に対して充分に小さく設定されている。加圧アクチュエータ６２は、油圧回路７０によりピストン６２ａの左側或いは右側の油室へ油を給排することで、ピストン６２ａを駆動し、加圧スライドテーブル６１を進退させる。

位置決めスライドテーブル６３は、小ストロークの加圧スライドテーブル６１で弾性カップ砥石１９の使用厚を広く取りたい場合や、或いは主軸５０上のワーク１２のセット位置の変化に対応する場合に好適に使用される。例えば、弾性カップ砥石１９が摩耗した場合、リニアゲージ６５の測定値に基づいて位置決めアクチュエータ６４を制御し、位置決めスライドテーブル６３の位置を調整することで、加工時の加圧スライドテーブル６１の加圧位置を一定に保つことができる。

リニアゲージ６５は、ワーク１２端面の加工時の加圧スライドテーブル６１の位置を測定し、弾性カップ砥石１９の摩耗状態を監視するために使用される。具体的には、該測定値と基準値（例えば新品の弾性カップ砥石１９をワーク１２の端面に押し当てたときの加圧スライドテーブル６１の位置の測定値）との差と位置決めスライドテーブル６３の位置との演算から弾性カップ砥石１９の摩耗状態を検出することができ、このリニアゲージ６５の測定値から弾性カップ砥石１９の交換時期を知ることもできる。

また、弾性カップ砥石１９は、加工時の切れ味を維持して、適正な加工が継続するように、適度な自生発刃を伴う砥石摩耗を必要とする。このとき、砥石スピンドル装置５３がワーク１２に対して跳ねると弾性カップ砥石１９の作用面にむらが生じて砥石作用面が乱れ、適正な精度でのワーク１２端面の加工を継続できなくなる。そこで、本実施形態では、砥石スピンドル装置５３がワーク１２に対して跳ねないように、加圧スライドテーブル６１の駆動源となる加圧アクチュエータ６２にダンピング作用を付与して、加工時の砥石スピンドル装置５３が急激に動けないようにしている。

このため、図３に示すように、油圧駆動とした加圧アクチュエータ６２の油圧回路７０は、絞りの狭い回路と絞りの広い回路と２系統の回路を用意する。そして、加圧開始時に弾性カップ砥石１９をワーク１２の端面に押し当てる時、および加工終了後に弾性カップ砥石１９をワーク１２の端面から後退させる時は、絞りの広い回路に切り替えて加圧スライドテーブル６１を速やかに移動させ、弾性カップ砥石１９によるワーク１２端面の加工継続中には、絞りの狭い回路に切り替えて加圧スライドテーブル６１の動きにダンピング作用を付与する。

具体的に、油圧回路７０は、主切替弁７１の操作によりポンプＰから加圧アクチェータ６２のピストン６２ａの左側或いは右側の油室へ油を供給すると共に、ピストン６２ａの右側或いは左側の油室の油をタンクＴに排出して加圧スライドテーブル６１を進退させるように構成され、主切替弁７１と加圧アクチュエータ６２との間の回路には、絞りの広い２つの絞り弁（逆止弁付流量制御弁）７２と絞りの狭い２つの絞り弁（逆止弁付流量制御弁：速度絞り手段）７３とを直列に配置し、絞りが狭い２つの絞り弁７３に切替弁７４を並列にそれぞれ配置する。

そして、加圧開始時に弾性カップ砥石１９をワーク１２の端面に押し当てる時、および加工終了後に弾性カップ砥石１９をワーク１２の端面から後退させる時は、各切替弁７４を開状態に操作して絞りの広い回路に切り替えることで、加圧スライドテーブル６１ひいては砥石スピンドル装置５３を速やかに移動させ、一方、弾性カップ砥石１９によるワーク１２端面の加工継続中には、各切替弁７４を閉状態に操作して絞りの狭い回路に切り替え、加圧スライドテーブル６１の動きにダンピング作用を付与するようにしている。

また、両頭平面研削盤の場合には弾性砥石のヤング率は１０ＭＰａ〜１０００ＭＰａが適正とされていたが、砥石とワークが平行である両頭平面研削盤と異なり、前述のように弾性カップ砥石１９とワーク１２に角度をつける場合には、弾性砥石のヤング率は少し硬い５０ＭＰａ〜１０００ＭＰａが適正である。

また、ケージ１４のポケット部１３内のワーク１２を安定的に自転させるためには、内輪１１とケージ１４と駆動ベルト１５の周速を適切に選ぶ必要がある。図５にワーク１２と内輪１１、ケージ１４、駆動ベルト１５の速度の関係を示す。

図５（ａ）はケージ１４が公転の駆動力を与え、内輪１１がケージ１４と逆方向に回転し、ワーク１２をケージ１４に押し当てる状態を示したものである。この場合、ケージ１４のポケット部１３内のワーク１２を安定的に自転させるためには、ケージ１４の回転速度をＶｃ、内輪１１の回転速度をＶｉ、駆動ベルト１５の速度をＶｂとすると、Ｖｂ＝（Ｖｉ＋２×Ｖｃ）×αで、α（ころ周速と駆動ベルト周速との比）＜１の速度の関係にする必要がある。

α＝１ではワーク１２がケージ１４に密着しない。αを１より少し小さく選ぶことで内輪１１の回転でワーク１２がケージ１４へ押し当てられ、駆動ベルト１５がケージ１４と内輪１１で駆動されるワーク１２より少し遅く回ることでブレーキが掛かり、ワーク１２の姿勢が安定する。
なお、ここで、α＝０．９９〜０．９０程度が良い。

図５（ｂ）はケージ１４が公転の駆動力を与え、駆動ベルト１５がケージ１４と逆方向に回転し，ワーク１２をケージ１４に押し当てる状態を示したものである。この場合、ケージ１４のポケット部１３内のワーク１２を安定的に自転させるためには、ケージ１４の回転速度をＶｃ、内輪１１の回転速度をＶｉ、駆動ベルト１５の速度をＶｂとすると、Ｖｂ＝（Ｖｉ−２×Ｖｃ）×αで、α＞1の速度の関係にする必要がある。

α＝１ではワーク１２がケージ１４に密着しない。αを１より少し大きく選ぶことで駆動ベルト１５の回転でワーク１２がケージ１４ヘ押し当てられ、内輪１１がケージ１４と駆動ベルト１５で駆動されるワーク１２より少し遅く回ることでブレーキが掛かり、ワーク１２の姿勢が安定する。
なお、ここで、α＝１．０１〜１．１０程度が良い。

図５（ｃ）にケージ１４がワーク１２の公転にブレーキを掛ける状態となる場合を示す。この場合は、Ｖｂ＝（Ｖｉ＋２×Ｖｃ）×αで、α＞1とすればよい。
図５（ｄ）にケージ１４がワーク１２の公転にブレーキを掛ける状態でワーク１２の自転が逆方向になる場合を示す。
この場合は、Ｖｂ＝（Ｖｉ−２×Ｖｃ）×αで、α＜1とすればよい。

このように、本実施形態では、主軸５０によってワーク１２を自転、且つ、公転させながら該ワーク１２の端面を弾性カップ砥石１９で加工するようにしているので、ワーク１２の自転が安定に保たれて、ころ端面の振れ精度を高めることができ、しかも供給装置５１によって連続的に供給されるワーク１２の端面を弾性を有する弾性カップ砥石１９で加工しているので、ころ端面に滑らかに連続しただらし形状に高能率で連続加工することができる。

また、加圧装置６０によって弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てて加工を行っているので、ワーク１２端面の加工前形状のばらつきに影響を受けることなく、一定の加工量でワーク１２端面を加工することができ、加工後のころ端面の形状ばらつきを小さくすることができる。

更に、従来の両頭平面研削盤では、ワーク１２の自転が安定しないため、加工後のころ端面にランダムな加工目が残っていたが、この実施形態では、ワーク１２の自転が安定しているため、加工後のころの端面に自転方向に揃った渦巻状の加工目ができる。

次に、図６〜図８を参照して、本発明に係る第２実施形態であるワーク端面の加工装置を説明する。なお、上記第１実施形態と重複する部分については、各図に同一符号を付して説明を省略する。

本発明に係る第２実施形態であるころ端面の加工装置３０は、図６〜図８に示すように、ワーク１２を自転、且つ、公転させながら支持する主軸８０と、該主軸８０にワーク１２を連続的に供給、排出する供給装置５１および排出装置５２と、弾性を有する加工工具としての弾性カップ砥石１９を備える砥石スピンドル装置５３と、該弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てるための加圧装置６０とを備えている。

主軸８０は、図６および図７に示すように、回転可能な内輪３１と、内輪３１の外径部に複数のワーク１２を周方向に略等間隔で保持するポケット部３３を有し、内輪３１と独立して回転可能なケージ３４と、内輪３１およびケージ３４によって保持された複数のワーク１２の外径部に掛け渡された駆動ベルト１５とを備えており、ケージ３４のポケット部３３は櫛状とされてワーク１２の外径面と片端面を支持するようになっている。

そして、内輪３１と駆動ベルト１５が互いに逆方向に回転駆動されることで、ワーク１２に自転運動が付与され、更にケージ３４が回転することで、ワーク１２に公転運動が付与される。

内輪３１とケージ３４は、図６に示すように、互いに同軸で且つ独立して回転できるように、内輪３１が内輪駆動軸としての内輪支持軸３６に取り付けられ、ケージ３４がケージ駆動軸としてのケージ支持ホローシャフト３７に取り付けられている。また、駆動ベルト１５はプーリ１８を介して図示しない駆動モータにより駆動される。

また、図６に示すように、ワーク１２の端面を加工する弾性カップ砥石１９が１箇所でワーク１２の端面へ定圧で押し当てられており、この状態でワーク１２の端面の加工ができるようになっている。この場合、ワーク１２の端面に対する弾性カップ砥石１９の角度を調整することで、だらし加工の角度（図１４参照）を調整できる。

なお、この実施形態では、ワーク１２の片側の端面はケージ３４で支持されているのでワーク１２の一方の端面のみ加工できる。ワーク１２の両端面を加工するには、この種の装置を二台使用して片側づつ加工する必要があるが、ワーク１２の軸方向長さが短くて、上記第１実施形態のように内輪とケージを配置できない場合でもこの実施形態では問題はない。

そして、供給装置５１から連続的に供給されたワーク１２を主軸８０で自転、且つ、公転させながら、上記第１実施形態と同様に、図８に示す加圧装置６０によって弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当てた状態で加工することで、図１３および図１４に示すように、ワーク１２の外径面とチャンファ面３とのつなぎ部、チャンファ面３とだらし面２とのつなぎ部、およびだらし面２ところ端面の平面部とのつなぎ部にエッジを発生させることなく、滑らかに加工できる。

また、ワーク１２の端面の加工開始前、加工終了時等、ワーク１２を加工しないでワーク１２を自転させてるときは、ワーク１２がポケット部３３から出てくる可能性があるが、これを防止してワーク１２をポケット部３３の底部に安定して押し付けるためには、図９に示すように、駆動ベルト１５を軸方向にスキューさせればよい。その他の構成および作用効果については上記第１実施形態と同様である。

次に、図１０を参照して、本発明に係る第３実施形態であるワーク端面の加工装置を説明する。なお、この実施形態は、上記第２実施形態の主軸８０にドレス工具を追加した構成であるため、上記第２実施形態と重複する部分については、図に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の加工装置では、弾性カップ砥石１９の砥石作用面の振れが大きいと適性な精度で加工できない場合があるため、砥石交換直後等、砥石作用面の振れが大きい時には砥石のドレッシングが必要になる。そこで、この実施形態では、図１０に示すように、主軸８０のワーク１２の公転軸と同心の軸回りに旋回するドレッサダイヤ９１を備えるドレス工具９０を主軸８０のスピンドルハウジング８１に複数の転がり軸受８２を介して旋回可能に取り付ける。そして、ドレス工具９０を図示しない駆動装置で旋回させ、ドレッサダイヤ９１で弾性カップ砥石１９のドレッシングを行い、ワーク１２の端面を適正な精度で加工できるようにしている。

弾性カップ砥石１９は、第２実施形態の図８に示すように、加圧装置６０によって砥石スピンドル装置５３と共に駆動される。ここで、弾性カップ砥石１９のドレッシング時には、加圧スライドテーブル６１を前進端又は後退端に押し当てて固定し、位置決めスライドテーブル６３を弾性カップ砥石１９の砥石厚さとドレッサダイヤ９１との位置から決まるドレス切り込み量に対して適性な位置に位置決めし、この状態でドレッサダイヤ９１を旋回させて弾性カップ砥石１９のドレッシングを行う。新品の弾性カップ砥石１９をドレッシングする時の位置決めスライドテーブル６３の位置は新品の弾性カップ砥石１９の砥石厚さとドレッサダイヤ９１のセット位置と機械構成寸法とから予め決めることができる。

また、加工中に摩耗した弾性カップ砥石１９をドレッシングする場合の位置決めスライドテーブル６３の位置は、ワーク１２端面加工時のリニアゲージ６５で測定した加圧スライドテーブル６１の位置と位置決めスライドテーブル６３の位置決め位置と予めセットしてあるドレッサダイヤ９１のセット位置と機械構成寸法とから、予め決めることができる。その他の構成および作用効果については上記第２実施形態と同様である。

次に、図１１を参照して、本発明に係る第４実施形態であるワーク端面の加工装置を説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と重複する部分については、図に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の加工装置１００は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、ワーク１２を自転、且つ、公転させながら支持する主軸５９（又は主軸８０）と、主軸５０（８０）にワーク１２を連続的に供給、排出する２つの供給装置５１および２つの排出装置５２とを備える。また、加工装置１００は、互いに１８０°離間して配置される２つの弾性カップ砥石１９と、弾性カップ砥石１９を定圧でワークの端面に押し当てるための加圧装置６０を備え、各弾性カップ砥石１９は、加圧装置６０によって砥石スピンドル装置５３と共に駆動される。なお、弾性カップ砥石１９を駆動する砥石スピンドル装置５３及び加圧装置６０は、第１実施形態と同様の構成であり、図示省略する。

本実施形態の加工装置１００では、一方の供給装置５１（図１１（ｂ）の右側）から連続的に供給されるワーク１２を主軸５０（８０）で自転、且つ、公転させながら、加圧装置６０によって一方の弾性カップ砥石１９（図１１（ｂ）の右側）を定圧でワーク１２の端面に押し当ててワーク１２を加工した後、ワーク１２を一方の排出装置５２から一旦排出する。その後、該ワーク１２の軸方向の向きを反転させてから、ワーク１２を他方の供給装置５１（図１１（ｂ）の左側）から連続的に再供給する。さらに、連続的に再供給されるワーク１２を主軸５０（８０）で自転、且つ、公転させながら、加圧装置６０によって弾性カップ砥石１９を定圧でワーク１２の端面に押し当ててワーク１２を加工し、他方の排出装置５２から排出することで、ワーク１２の両端面の加工を行っている。

ここで、２つの弾性カップ砥石１８は、主軸５０（８０）で支持されて公転、自転運動するワーク１２の端面に対して僅かに傾けた状態にアライメント調整がなされている。

まず、弾性カップ砥石１９の回転軸線はワーク１２の公転軸に対して所定角度θ_１だけ傾斜させて（図１１（ｃ）および図１１（ｄ）参照。）、ワーク１２が公転運動により弾性カップ砥石１９による加工部へ進入する時に入口側（供給側）の間隔を広く、出口側（排出側）の間隔を狭くすることが望ましい。この弾性カップ砥石１９の傾斜角θ_１は、入口側でワーク１２に過大で急激な加工が施されることがなく、且つ、加工域が充分長く取れるように設定される。

また、図１１（ａ）に示すように、弾性カップ砥石１９の回転軸線はワーク１２の自転軸に対して所定角度θ_２だけ傾斜させて、ワーク１２端面に対しての弾性カップ砥石１９の当りを調整することで、ワーク１２端面全体をフラットに加工する場合からワーク１２端面の外周近傍のチャンファ面とのつなぎ部近傍のみを加工する場合まで、ワーク１２端面のだらし形状を調整することができる。

また、ワーク１２は公転運動により、弾性カップ砥石１９の砥石作用面全体に接触するので、砥石作用面全体が摩耗して局所的に非摩耗部が残ることはない。その他の構成および作用効果については、上記第１或いは第２実施形態と同様である。
なお、本実施形態のアライメント調整は、上記した各実施形態の加工装置においても適用可能である。

なお、本発明のワーク端面の加工装置は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、弾性を有する加工工具として弾性カップ砥石を用いた場合を例に採ったが、これに代えて、図１２に示すように、適度なテンションを持った研磨ベルト４０でワーク１２の端面を滑らかに連続しただらし形状で振れ精度を良く加工することもできる。

この場合、上記各実施形態と同様に、供給装置５１から連続的に供給されたワーク１２を主軸５０（又は主軸８０）で自転、且つ、公転させながら、加圧装置によって研磨ベルト４０を定圧でワーク１２の端面に押し当てた状態で加工することで、弾性カップ砥石での加工と同様の加工を行うことができ、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。研磨ベルト４０はテンションを適度に調節することで加工力（法線研削抵抗）の調整ができ、ワークに倣った加工ができるので、滑らかにころ端面の平面部とチャンファ面につながるだらし形状で加工できる。

また、前述した各実施形態では、加工を行なうワークとして円筒ころ用のワークを例示したが、本発明は球面ころ用のワークにも適用可能である。
さらに、本実施形態では、加圧スライドは位置決めスライドを併用して加工工具を前進可能としたが、加圧スライドは単独で使用されてもよい。
その他、前述した各実施形態において例示したワーク、主軸、給排装置、加工工具、加圧装置、加圧スライド、加圧アクチュエータ、速度絞り手段、リニアゲージ、位置決めスライド、弾性カップ砥石、研磨ベルト、ドレス工具、内輪、ケージ、駆動ベルト等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係る第１実施形態であるワーク端面の加工装置を示す一部を破断した平面図である。 図１の右側から見た要部側面図である。 加圧装置を説明するための説明図である。 弾性カップ砥石によるワーク端面の加工を説明するための図で、（ａ）は弾性カップ砥石をワーク端面に押し当てた際の弾性カップ砥石の変形と加工圧力分布とを示す図、（ｂ）はワーク端面の加工形状を示す図である。 ケージポケット内のワークを安定的に自転させるための、内輪とケージと駆動ベルトの周速の関係を説明するための説明図である。 本発明に係る第２実施形態であるワーク端面の加工装置を示す一部を破断した平面図である。 図６の右側から見た要部側面図である。 加圧装置を説明するための説明図である。 駆動ベルトを軸方向にスキューさせた状態を示す図である。 本発明に係る第３実施形態であるワーク端面の加工装置の要部を示す一部を破断した図である。 本発明に係る第４実施形態であるワーク端面の加工装置の要部を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面部、（ｃ）は（ｂ）の左側面図、（ｄ）は（ｂ）の右側面図である。 本発明に係る第５実施形態であるワーク端面の加工装置を示す斜視図である。 ワーク（ころ）の端面のだらし面およびチャンファ面を説明するための図である。 図１３のＡ部拡大図である。

符号の説明

１０，３０，１００ ワーク端面の加工装置
１１，３１ 内輪
１２ ワーク（ころ）
１３，３３ ポケット部
１４，３４ ケージ
１５ 駆動ベルト
１９ 弾性カップ砥石（加工工具）
４０ 研磨ベルト（加工工具）
５０，８０ 主軸
５１ 供給装置
５２ 排出装置
６０ 加圧装置
６１ 加圧スライド
６２ 加圧アクチュエータ
６３ 位置決めスライド
６５ リニアゲージ
７３ 絞り弁（速度絞り手段）
９０ ドレス工具

Claims (12)

1. ワークを自転、且つ、公転させながら支持する主軸と、該主軸に前記ワークを連続的に供給、排出する給排装置と、弾性を有する加工工具と、該加工工具を定圧で前記ワークの端面に押し当てるための加圧装置とを備えることを特徴とするワーク端面の加工装置。
2. 前記加圧装置は、前記加工工具を載置し、且つ前進した状態で、該加工工具を定圧で前記ワークの端面に押し当て可能な加圧スライドテーブルと、該加圧スライドテーブルを駆動する加圧アクチュエータとを備えることを特徴とする請求項１に記載のワーク端面の加工装置。
3. 前記加圧アクチュエータは油圧駆動され、その油圧回路に速度絞り手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のワーク端面の加工装置。
4. 前記ワークの端面の加工時の前記加圧スライドテーブルの位置を測定するリニアゲージを備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のワーク端面の加工装置。
5. 前記加圧スライドテーブルをスライド可能に載置して、該加圧スライドテーブルの固定側を所定の位置に位置決めする位置決めスライドテーブルを備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
6. 前記加工工具が弾性カップ砥石であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
7. 前記加工工具が研磨ベルトであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
8. 前記主軸の前記ワーク公転軸心と同心に旋回可能に設けられ、前記弾性カップ砥石をドレッシングするドレス工具を備えることを特徴とする請求項６に記載のワーク端面の加工装置。
9. 前記主軸が、回転可能な内輪と、前記内輪の外径部に複数の前記ワークを周方向に所定の間隔で保持するポケット部を有し、前記内輪と独立して回転可能なケージと、前記内輪および前記ケージによって保持される前記複数のワークの外径部に掛け渡される駆動ベルトとを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のワーク端面の加工装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の前記ワーク端面の加工装置を用いて前記ワーク端面を加工するワーク端面の加工方法であって、
    前記ワークを自転、且つ、公転させながら支持した状態で、該ワークの端面に弾性を有する加工工具を定圧で押し当てて前記ワークの端面を加工することを特徴とするワーク端面の加工方法。
11. 転動体としてのころであって、請求項１０に記載のワーク端面の加工方法を用いて端面が加工されることを特徴とするころ。
12. 一対の軌道輪間に複数のころが転動可能に配設されるころ軸受であって、
    前記ころは、請求項１０に記載のワーク端面の加工方法を用いて端面が加工されることを特徴とするころ軸受。

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