JP2016016477A - 端面研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば平らな端面を断面円弧の湾曲形状に成形することができ、および湾曲する円弧状端面を均一に研削（研磨）することができる端面研削装置を提供する。【解決手段】端面研削装置は、ワークの端面を断面が凸状湾曲面となるように研削するものである。端面研削装置は、ワークを保持するワーク保持部３、およびワークを揺動させるための揺動装置７を有する。ワーク保持部は、ワークをその被研削面である端面が向く方向に前進および後退可能に保持するワークスライド部２１、および設定された力でワークを端面が向く方向に押し出す押圧部２２を備える。揺動装置は、端面が向く方向に直交する方向を揺動軸としてワークを揺動させるように形成されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、板材または棒材等の端面を断面が凸状の湾曲面に研削する装置またはこれらワークの凸状に湾曲する端面をより平滑に研磨する装置に関する。

例えば、ベーンポンプにおけるベーンは、板状に形成されてその端面がケーシング内面を周方向に摺動することにより、流体を吐出させる。ベーンにおけるケーシング内面を摺動する端面は、湾曲するケーシング内面よりも大きな曲率で凸状に湾曲する。
ベーンの端面は、湾曲させることによりケーシング内面と線で密着して密閉性が高まり、摺動抵抗が減少する。

このベーンにおける湾曲する端面は、平滑なほど端面自体およびケーシング内面の摩耗が減少し、かつケーシング内面との密封性が高くなってポンプ性能が向上する。
そこで、ベーンを円板に固定し、円板を正逆回転させてベーンを揺動させながら、その湾曲する端面を移動するテープ状のサンドペーパーに押し当ててベーンの端面を研磨する技術が開示されている（特許文献１）。

特開２０００−２４９０８８号公報

特許文献１には、円板が揺動するときベーンの端面のサンドペーパーに接する範囲（ベーンの厚さの約１／３〜１／２の範囲：段落００１５）が研磨されると記載されている。
引用文献１に開示された技術は、ベーンの湾曲する端面の断面が円弧とした場合、この円弧の曲率中心が円板の揺動中心のとき端面の全幅を略同じ程度に研磨することができる。しかし、引用文献１に開示された技術では、ベーンの端面の曲率が大きくなる（曲率半径が小さくなる）につれて端面の幅方向の研磨できる範囲が狭くなり、図示されたベーンの厚さの約１／３〜１／２の範囲を研磨する場合には、範囲の中央から範囲の境界近傍に向けて研磨の完成度が徐々に低下するおそれがある。

また、特許文献１に記載された技術は、ベーンの端面が湾曲に成形された後に研磨可能なものであり、例えば平らな端面を湾曲面に成形することはできない。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、例えば平らな端面を断面円弧の湾曲形状に成形することができ、および湾曲する円弧状端面を均一に研削（研磨）することができる端面研削装置を提供することを目的とする。

本発明に係る端面研削装置は、ワークの端面を断面が凸状の湾曲面となるように研削するものである。
端面研削装置は、ワークを保持するワーク保持部と、ワークを揺動させるための揺動装置と、を有する。
ワーク保持部は、ワークをその被研削面である端面が向く方向に前進および後退可能に保持するワークスライド部と、設定された力でワークを端面が向く方向に押し出す押圧部と、を備える。

揺動装置は、端面が向く方向に直交する方向を揺動軸としてワークを揺動させるように形成されている。
本発明に係る他の端面研削装置は、上記構成に加え、ワーク保持部移動手段を有する。
ワーク保持部移動手段は、研削時における研削材の研削面と揺動軸との距離が設定された値となるようにワーク保持部を端面が向く方向に前進または後退させる。

端面研削装置は、好ましくは、ワーク保持部を揺動軸方向に往復移動させるワーク往復移動装置を有する。
端面研削装置は、好ましくは、端面を研削するための粗さの異なる複数の動的研削材を
備えた研削材装置を有する。研削材装置は、複数の動的研削材の研削面が、端面に対向するようにかつ揺動軸方向に並べて配されている。

ここでいう「動的研削材」とは、研削時に回転しまたは移動等することにより、ワークの被研削面に対してその研削面が動いている研削材をいう。

本発明によると、例えば平らな端面を断面円弧の湾曲形状に成形することができ、および湾曲する円弧状端面全体を均一に研削（研磨）することができる端面研削装置を提供することができる。

図１は端面研削装置の側面図である。 図２はワーク揺動装置の側面部分断面図である。 図３はワーク揺動装置の平面図である。 図４はワーク揺動装置の正面図である。 図５はワーク保持部の正面図である。 図６はワーク保持部の平面図である。 図７はワーク保持部の側面部分断面図である。 図８はワークの端面の研削の様子をワーク揺動装置の正面から見た図である。 図９はワークの端面の研削の様子を側面から見た図である。 図１０はワークの平らな被研削面を湾曲面に成形する初期の様子を示す図である。 図１１はワークの端面を二種類砥石により湾曲面に成形する様子を示す図である。 図１２は揺動軸をワークの厚さ方向の一方に偏らせて端面研削する様子を示す図である。

図１は端面研削装置１の側面図、図２はワーク揺動装置２の側面部分断面図、図３はワーク揺動装置２の平面図、図４はワーク揺動装置２の正面図、図５はワーク保持部３の正面図、図６はワーク保持部３の平面図、図７はワーク保持部３の側面部分断面図である。
端面研削装置１は、ワーク揺動装置２、ワーク交換移動装置４、ワーク往復移動装置５および回転砥石装置６からなる。

ワーク揺動装置２は、揺動装置７およびワーク保持装置８からなる。
揺動装置７は、サーボモータ１１および軸受ボックス１２で構成される。サーボモータ１１は、回転角度を検出可能なエンコーダを備え、正逆回転動作を精度よく制御できる。軸受ボックス１２は、内部に受動的に回転する回転軸が複数のベアリングに支持されている。回転軸の一端側は、サーボモータ１１の出力軸に連結され、他端側は、ワーク保持装置８のブラケット１３に連結されている。軸受ボックス１２は、サーボモータ１１の回転（正逆反転運動）の軸振れを防止し、ワーク保持装置８の揺動を円滑に行わせるためのものである。

ワーク保持装置８は、ブラケット１３およびワーク保持部３で形成される。
ブラケット１３は、平面視（図３）が「Ｌ」字状であり、２つの板状部分１４，１５が直交する。ブラケット１３は、「Ｌ」字における一方の板状部分１４の先端側に偏る部分が軸受ボックス１２の回転軸の出力側（サーボモータ１１の出力軸とは反対側）に連結されて、この回転軸の正逆回転に伴って揺動する。ブラケット１３は、側面視（図１、図２）でも略「Ｌ」字状であり、軸受ボックス１２の回転軸に連結されない「Ｌ」字における他方の板状部分１５は、軸受ボックス１２の回転軸方向に拡がる。ブラケット１３を形成する直交する２つの板状部分１４，１５は、肉厚のリブ状部分１６により一切の変形が防止される。ブラケット１３は、軸受ボックス１２の回転軸方向に拡がる他方の板状部分１５が、この回転軸の延長に重ならないように設計される。

ワーク保持部３は、ワークスライド部２１および押圧部２２で構成される。
図５〜７に示されるワークスライド部２１は、ベーンポンプに使用されるベーン（以下「ワークＷ」という）の端面を研削するためのものである。
ワークスライド部２１は、全体として断面外形を長方形とする四角柱の一方の端面にこの長方形を底面とする角錐台が連結された形状である。ここでいう「四角柱」とは、図６および図７において、横方向を高さ方向とするものである。図６および図７における横方向を「押圧方向」、図５における横方向および図６における上下方向を「幅方向」、ならびに図５および図７の上下方向を「厚さ方向」というものとする。

ワークスライド部２１は、その上記形状の厚さ方向の略３分の２を占める下溝形成部２３、下溝形成部２３に重ねられ厚さ方向の残り略３分の１を占める上蓋部２４、ならびにこれらの内方に収容されたワーク固定枠２５およびプッシュプレート部２６等を有する。
下溝形成部２３は、上蓋部２４に対向する面に、押圧方向の一方の端から他方の端の途中まで延びたプレート案内溝２７を備える。プレート案内溝２７は、断面形状が幅方向に長い矩形の溝である。プレート案内溝２７は、押圧方向の内方で、同方向に他方の端まで延びた下固定枠用溝２８に段を介して連続する。下固定枠用溝２８は、断面形状が幅方向に長い矩形の溝であり、その断面の幅（幅方向の寸法）および深さがプレート案内溝２７の幅、深さよりも大きい。

上蓋部２４は、下溝形成部２３に対向する面の下固定枠用溝２８に重なる部分に、上固定枠用溝２９が設けられている。上固定枠用溝２９は、押圧方向内方の途中から他方の端（外形が角錐台となった側の端）まで押圧方向に延びた溝であり、その幅は下固定枠用溝２８の幅に等しい。上蓋部２４は、上固定枠用溝２９が延びた端（他方の端）の反対側の端（一方の端）から押圧方向に上固定枠用溝２９の手前までえぐれた切り欠き３０を有する。切り欠き３０は、重ねられた下溝形成部２３のプレート案内溝２７の位置に重なる。切り欠き３０の幅はプレート案内溝２７の幅よりも小さい。

上蓋部２４は、押圧方向における他方の端側、つまり上固定枠用溝２９が設けられた側の表面（外面）が端に向けて傾斜し、その傾斜する表面の幅方向中央に、押圧方向に延びる浅い溝（「付勢材用溝３６」という）を備える。
上蓋部２４は、付勢材用溝３６の外方端近傍の底に、後述する円柱状のワーク押圧部材３９の直径よりも僅かにえぐれが深く、その円柱状の長さよりも僅かに幅方向に長い切り欠き１７が設けられている。

ワーク固定枠２５は２つの部分２５ａ，２５ｂで形成され、その一方の部分２５ａは、長辺が短辺に比べて数倍大きな矩形端面を有する直方体の両矩形端面の長辺間に延びた溝（「固定溝３１」という）が設けられたものである。一方の部分２５ａの矩形端面の長辺の長さは、下溝形成部２３の下固定枠用溝２８の幅に略等しく、一方の部分２５ａの両矩形端面の距離は、下固定枠用溝２８の押圧方向の長さに略等しい。また、一方の部分２５ａの矩形端面における短辺の長さは、下固定枠用溝２８の深さに略等しい。したがって、一方の部分２５ａは、下固定枠用溝２８にぴったりと嵌り込む。

ワーク固定枠２５の他方の部分２５ｂは、矩形の板状であって、矩形の一方の辺の長さがワーク固定枠２５の一方の部分２５ａの矩形端面の長辺に等しく、その矩形の他方の辺の長さが一方の部分２５ａの両矩形端面の距離に等しい。また、他方の部分２５ｂは、矩形であるその形状および大きさが上蓋部２４の上固定枠用溝２９の形状に略等しく、その板状の厚さが上固定枠用溝２９の深さに略等しい。他方の部分２５ｂは、押圧方向の一方の端に、切り欠き１８を備える。この切り欠きの平面視における抉れ（えぐれ）および幅は、付勢材用溝３６に設けられた切り欠きと同じである。他方の部分２５ｂは、上固定枠用溝２９にぴったりと嵌り込む。

ワーク固定枠２５は、ワークＷ（ベーン）がワークスライド部２１に保持されたとき、一方の部分２５ａの固定溝３１の内面と他方の部分２５ｂとが、ワークＷの被研削面に直交する四方の面に密着してとり囲み、振動、がたつき等の発生を防止する。
ワーク固定枠２５は、例えば、ワークＷが丸棒であり被研削面がその端面の場合には、一方の部分２５ａおよび他方の部分２５ｂのいずれにも、断面形状が半円の溝が設けられる。ワーク固定枠２５は、これらとは異なる断面形状（被研削面形状）のワークＷに対し
ては、その断面形状に応じて、固定溝３１の断面形状、他方の部分２５ｂの形状等が変更される。

ワーク固定枠２５は、研削作業時のワークＷの摺動による摩耗を避けるために、ワークＷよりも硬度が高い材料で形成される。
プッシュプレート部２６は、プッシュプレート３２および連結部３３からなる。プッシュプレート３２は、矩形板状であって、矩形の短辺の長さが下溝形成部２３のプレート案内溝２７の幅方向寸法に略等しく、その厚さがプレート案内溝２７の深さに略等しい。プッシュプレート３２の矩形における長辺の長さは、ワークスライド部２１の押圧方向の長さからワークＷの被研削面に直交する方向（図６，７の横方向）の長さを差し引いた長さよりも若干大きい。

連結部３３は、プッシュプレート３２の長手方向における一方の端近傍から、その厚さ方向の一方の側に突出する、形状直方体の部分である。プッシュプレート３２の短辺方向における連結部３３の寸法（幅）は、プッシュプレート３２の短辺の略半分であり、また上蓋部２４の切り欠き３０の幅よりも小さい。
ワークスライド部２１は、下溝形成部２３のプレート案内溝２７にプッシュプレート部２６のプッシュプレート３２が収容され、下固定枠用溝２８にワーク固定枠２５の一方の部分２５ａが嵌め入れられ、上蓋部２４の上固定枠用溝２９にワーク固定枠２５の他方の部分２５ｂが嵌め入れられて形成される。下溝形成部２３および上蓋部２４の一体化は、４つのボルト３７，３７，３７，３７により行われる。

ワークスライド部２１において、プッシュプレート部２６の連結部３３は切り欠き３０内に突出し、プッシュプレート部２６は、プレート案内溝２７に案内されて押圧方向に円滑に往復移動可能である。
上蓋部２４の付勢材用溝３６に、平面視（図６）矩形の板状の付勢材３８が収められて、その一端近傍がネジ３４により上蓋部２４に固定される。付勢材３８は、押圧方向における長さが、付勢材用溝３６の同方向における長さよりも長い。上蓋部２４の端から突出する付勢材３８の端には、幅方向を軸方向とする円柱のワーク押圧部材３９が固着されている。

ワーク押圧部材３９の形状は、円柱でなく断面が半円、三角等の多角形等であってもよく、ワークＷの形状に応じて選択される。例えば、ワークＷが丸棒であれば、円弧の内周面を有するワーク押圧部材が付勢材３８に固着される。
付勢材３８は、ワーク押圧部材３９が下固定枠用溝２８に向かうように付勢されている。ワーク保持部３において、付勢材３８には薄板バネが使用されるが、ねじりバネ、圧縮バネ等を使用してもよい。ワーク押圧部材３９を使用せず、付勢材３８で直接にワークＷをワーク固定枠２５の一方の部分２５ａに向けて付勢してもよい。例えば、矩形の薄板バネにおける上蓋部２４の端から突出する部分を、ワークＷに届くまでワーク固定枠２５側に湾曲等させ、または湾曲させたワークＷに届く部分を丸く折り返す等しても、ワーク押圧部材３９と同等の機能が得られる。

押圧部２２には、複動型のエアシリンダが使用される。エアシリンダのロッド４０の先端は、プッシュプレート部２６の連結部３３にボルト４１により固着される。
押圧部２２は、研削時には所定の力でワークＷの被研削面を砥石Ｇｓに押圧させ（図７、Ｐ１）、研削が終わると伸張してワークＷを排出し（図７、Ｐ２）、その後収縮して新たな未研削ワークＷを受け容れ可能とする（図７、Ｐ３）。

ワークスライド部２１は、図６に示されるように、プッシュプレート３２の幅とワークＷの幅とが等しく、研削が終了するとプッシュプレート３２がワーク固定枠２５の中に入り込んでワークＷを排出させる。プッシュプレート３２のこの動作は、厚さがワークＷの厚さと同じでその幅がワークＷの幅よりも小さなプッシュプレート３２Ｂ（図６（ｂ））、またはその断面がワーク固定枠２５の固定溝３１断面に内包されるプッシュプレートであれば可能である。

ワーク保持部３は、ワークスライド部２１のワーク固定枠２５が収容された側が、揺動装置７の軸（回転軸）の延長に近くなるようにブラケット１３に取り付けられている。ワ
ーク保持部３およびブラケット１３からなるワーク保持装置８は、平面視（図３）において「コ」字状（「Ｃ」字状）である。
ワーク揺動装置２は、ワーク交換移動装置４の移動台４７に固定されている。

ワーク交換移動装置４は、ワーク保持部３を、ワークＷの研削時には回転砥石装置６の砥石Ｇｓに接近させ、ワークＷの排出時には砥石Ｇｓから遠ざけるために、ワーク揺動装置２ごと往復移動させる。ワーク交換移動装置４は、アリミゾを有する移動上部４５と、アリガタを有して下方で移動上部４５を支える支持下部４６と、が組み合わされた移動台４７、および移動装置からなる。

移動上部４５には、その上方にワーク揺動装置２が固定されている。移動上部４５のアリミゾは、ワーク揺動装置２の揺動軸に対して直交方向に延び、ワーク揺動装置２はこの方向に往復移動可能である。
移動装置は、サーボモータ４８およびボールネジ等で形成され、サーボモータ４８の正転または反転により、ワーク揺動装置２を往復移動させる。

ワーク往復移動装置５は、ワーク揺動装置２をワーク交換移動装置４ごと（図１の太い一点鎖線部分）、ワーク揺動装置２の揺動軸方向に往復移動させるものである。ワーク交換移動装置４の往復移動は、サーボモータ５１により行われる。
回転砥石装置６は、環状であって軸心を含む断面の形状が矩形の砥石Ｇｓを有する回転体６１、および回転体６１を回転させる回転装置からなる。回転装置は、一定回転数で回転体６１を回転させる。

図８はワークＷの端面の研削の様子をワーク揺動装置２の正面から見た図、図９はこの様子を側面から見た図である。
端面研削装置１は、端面の研削処理において以下のように動作する。
他の図も参照して、ワーク往復移動装置５およびワーク揺動装置２が停止しており、ワーク揺動装置２が砥石Ｇｓから遠ざかった状態で、ワークスライド部２１のワーク固定枠２５内にワークＷであるベーンポンプのベーンが差し入れられる。

ワーク交換移動装置４は、揺動装置７の軸心と砥石Ｇｓとの距離が、目標とする（研削後の）ワークＷの端面の曲率半径となるように、ワーク揺動装置２を回転砥石装置６の回転する回転体６１に向けて移動させる。続いて、押圧部２２であるエアシリンダが伸張して、ワークＷの端面を砥石Ｇｓに所定の力（エアシリンダの空気圧）で押しつける。同時に、サーボモータ１１が起動して正転と逆転とを繰り返し、ワーク保持部３が揺動して研削が開始される。

なお、端面研削装置１では、ワーク保持装置８は、押圧方向におけるワーク固定枠２５の露出する端面４２（図７）の位置であって、かつ厚さ方向における固定溝３１の深さＤの半分の位置Ｐｓが、サーボモータ１１の回転軸の延長となるように、ブラケット１３およびワーク保持部３が設計される。「Ｐｓ」は、揺動の中心軸に一致するので、以下「揺動中心」ということがある。

ワーク往復移動装置５は、ワーク保持部３が揺動を開始すると、ワーク揺動装置２を、回転体６１の径方向に往復移動させる。往復移動は、端面の研削処理中継続して行われる。ワーク保持部３の揺動範囲は、ワークＷの被研削面（端面）の全部が環状の砥石Ｇｓから外れない範囲で行われる。
回転砥石装置６は、ワークＷの揺動軸Ｓ−Ａが回転体６１の回転軸Ｒａを含む平面内に位置するように、設計される。

端面研削装置１は、ワークＷの被研削面および砥石Ｇｓの研削面（砥石表面）と平行な揺動軸Ｓ−Ａ回りにワークＷを揺動させるので、被研削面は断面円弧となるようにかつ均等に研削される。また、端面研削装置１は、ワーク保持部３が「Ｌ」字状のブラケット１３を介して揺動装置７に連結されているので、ワークＷの揺動軸Ｓ−Ａを砥石Ｇｓの研削面に近づけることが可能である。したがって、ワークＷの端面を曲率の大きな（曲率半径の小さな）湾曲面に成形する必要がある場合であっても、揺動中心（Ｐｓ）と砥石Ｇｓの研削面との距離を湾曲面の曲率半径とすることにより、ワークＷの端面の全面を均一に湾曲面に成形することができる。

ワーク保持部３におけるワーク固定枠２５は、研削時におけるワークＷの振動、がたつき等を防止する。ワーク押圧部材３９が固着された付勢材３８は、ワークＷをワーク固定枠２５の内面に押しつけることにより、ワーク固定枠２５のみでは防止が困難な微細な振動、がたつき等を防止する。この微細な振動、がたつき等の防止は、ワーク押圧部材３９が、ワーク固定枠２５の他方の部分２５ｂに設けられた切り欠き１８内で、ワークＷを一方の部分２５ａに向けて押圧することにより効果的に達成される。

加えて、端面研削装置１は、ワークＷを揺動軸Ｓ−Ａ方向に往復移動させる。このことにより、端面研削装置１は、砥石Ｇｓの幅方向における摩耗を均一化するとともに、ワークＷの端面を湾曲の母線方向についても均一に成形（研削）することができる。
端面研削装置１は、ワークＷが揺動するワーク保持部３に固定されずにワーク保持部３に対して移動可能であり、かつ押圧部２２によって一定の力で砥石Ｇｓに向けて押圧される。

図１０はワークＷの平らな被研削面Ｗｆを湾曲面に成形するときの初期の様子を示す図である。ワークＷの揺動は、角度±αの範囲で行われる。
研削開始直後の被研削面Ｗｆが平らなとき、揺動角度０では被研削面Ｗｆの全体が砥石Ｇｓの研削面Ｇｆに当たり、ワークスライド部２１からのワークＷの飛び出し長さはＬ１である。角度＋αの揺動端まで揺動すると、ワークＷの厚さ方向における被研削面Ｗｆの角（かど）Ｗｃが砥石Ｇｓの研削面Ｇｆに当たる。このとき、ワークスライド部２１は、ワークＷを押圧方向に移動可能に保持するのでワークＷはワーク固定枠２５内に押し戻され、ワークスライド部２１からのワークＷの飛び出し長さＬ２が自然に調整されて、ワークＷの揺動端（角度＋α）までの揺動を可能にする。角度−αの揺動端への揺動も同様である。

図１０において、点Ｃ２は、ワークＷがワークスライド部２１に固定されて押圧方向に移動不能であり、かつ砥石Ｇｓが無いと想定したときの、揺動角度＋αにおける被研削面Ｗｆの角Ｗｃの位置である。また、寸法Ｇは、研削初期の揺動角度０および揺動角度＋αにおけるにワークスライド部２１からのワークＷの飛び出し長さの差（変化量）を示す。
ワークＷが保持部材に固定されており、揺動中心ＰｓからワークＷの被研削面Ｗｆまでの距離が変わらない場合には、平らな被研削面Ｗｆが砥石Ｇｓの研削面Ｇｆに当たったままワークＷは揺動することができず、平らな被研削面Ｗｆを湾曲に成形することができない。

つまり、端面研削装置１は、ワーク保持部３がワークＷを押圧方向に移動可能に保持することにより、ワークＷの平らな端面を湾曲面にまで連続して成形（研削）することができる。
図１１は、端面研削装置１によるワークＷの端面を、二種類の粗さの異なる砥石Ｇｓ１，Ｇｓ２により湾曲面に成形する様子を示す図である。

回転砥石装置６Ｃの回転体６１には、外周側に砥粒が大きく環状の粗い砥石Ｇｓ１、この砥石Ｇｓ１の内周面にその外周面を接して内側に配された、砥石Ｇｓ１よりも砥粒が小さい環状の砥石Ｇｓ２が取り付けられている。２つの砥石Ｇｓ１，Ｇｓ２は、いずれも回転軸を含む断面の形状が矩形であり、軸方向の一方側（ワークＷの被研削面に対向する側）の互いの面は段を形成せずに平らに連続する。

２つの砥石Ｇｓ１，Ｇｓ２は、段を形成せずに平らに連続するのが好ましいが、段違いに離れて並んでいても、ワーク交換移動装置４によりワーク保持部を粗い砥石Ｇｓ１から砥粒が小さい砥石Ｇｓ２に円滑に移動させることができる。粗い砥石Ｇｓ１および砥粒が小さい砥石Ｇｓ２が離れて配されている場合には、ワーク往復移動装置５により、ワーク揺動装置２が適切に移動される。

砥粒の大きさの異なる３つ以上の砥石を並べることも可能である。
成形処理が開始されると、被研削面Ｗｆが平らな研削前のワークＷは外周側の砥石Ｇｓ１に押しつけられ、揺動軸Ｓ−Ａ回りに揺動しながら外周側の砥石Ｇｓ１の内側端縁と外側端縁との間を往復移動する。最初平らであった被研削面Ｗｆは、粗い砥石Ｇｓ１により研削されて徐々に湾曲面に変化し、略予定した曲率の湾曲面に成形される。被研削面Ｗｆ
が湾曲に成形されると、ワーク往復移動装置５は、より砥粒が細かな内周側の砥石Ｇｓ２にワーク保持部３を移動させる。そして、端面研削装置は、砥石Ｇｓ１に対して行ったと同様に、ワークＷの被研削面Ｗｆを砥石Ｇｓ２に押しつけた状態で、ワーク保持部３を揺動させながら砥石Ｇｓ２の内側端縁と外側端縁との間を往復移動させる。ワークＷの被研削面Ｗｆは、砥石Ｇｓ２で研削されることによりその表面平滑度が向上する。

回転砥石装置６Ｃの回転体６１に粗さの異なる環状の砥石を３つ以上取り付け、ワークの被研削面を、砥粒の大きな粗い砥石から順に砥粒の小さな細かい砥石で研削し、成形と同時に研磨または超仕上まで行うことができる。成形の最終段階として超仕上を行うときは、ワーク揺動装置２のサーボモータ１１は、成形初期の揺動速度とは異なる超仕上に適した高速の正逆回転を行う。研削における砥石の変更は、ワーク往復移動装置５のサーボモータ５１が行うので、複数の砥石はその粗さと無関係に並べることができる。

端面研削装置１は、また、研削により研削面Ｇｆが荒れた砥石Ｇｓの目立て（再生）を行うことができる。研削面Ｇｆの目立てには、例えばワーク保持部３にベーン向けのワーク固定枠２５が備えられている場合、ベーンと同形であってベーンの被研削面に対応する端面にダイヤモンドが電着された研磨材等が、ワーク固定枠２５に装着される。
研削面Ｇｆの目立ては、端面研削装置１を、ワークの端面を成形すると同じ要領で動作させて行われる。すなわち、研磨材を砥石Ｇｓに押し当てた状態で研磨材を保持するワーク保持部３を揺動させ、同時に、研磨材の端面全体が砥石Ｇｓの研削面Ｇｆに収まる範囲でワーク揺動装置２ごと揺動軸方向に往復移動させる。研磨材は、砥石Ｇｓよりも硬い材料が使用される。

端面研削装置１は、平らな端面を湾曲面に成形する処理のほか、湾曲面の研磨、超仕上等に使用することができる。
上述の実施形態において、揺動軸Ｓ−Ａは、ワークＷの被研削面の希望する湾曲形状に応じて、厚さ方向における固定溝３１の深さＤの半分の位置Ｐｓ以外の位置に（図１２参照）、および押圧方向におけるワーク固定枠２５の露出する端面４２の位置以外の位置に、設定することができる。

端面研削装置１では、ワーク揺動装置２を、揺動装置７の軸心と砥石Ｇｓの研削面Ｇｆとの距離が研削後のワークＷの端面の曲率半径となるように移動させるが、揺動軸Ｓ−Ａを移動させ、または回転砥石装置６，６Ｃを移動させてこの距離を実現してもよい。
ワークＷの端面の研削において、ワーク保持部３の揺動に同期させて、ワーク保持部２全体と砥石Ｇｓとの距離を変化させてもよい。ワーク保持部２全体と砥石Ｇｓとの距離を、揺動幅の中心で最小におよび揺動の両端で最大に、または揺動幅の中心で最大におよび揺動の両端で最小にすることにより、ワークＷ端面を凸状、楕円周面状の湾曲面に研削することができる。

ワークＷの端面の研削を、回転する環状の砥石Ｇｓでなく、往復移動する板状の砥石または特許文献１に記載されたテープ状の耐水性サンドペーパーで行ってもよい。
その他、端面研削装置１、および端面研削装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明は、板材または棒材の平らな端面を研削して湾曲面にする装置またはこれらワークの湾曲する端面を平滑に研削する装置に利用することができる。

１ 端面研削装置
３ ワーク保持部
４ ワーク交換移動装置（ワーク保持部移動手段）
５ ワーク往復移動装置
６，６Ｃ 回転砥石装置（研削材装置）
７ 揺動装置
２１ ワークスライド部
２２ 押圧部
Ｗ ワーク
Ｗｆ ワークの被研削面（ワークの端面）
Ｇｓ，Ｇｓ１，Ｇｓ２ 砥石（研削材）
Ｇｆ 研削面
Ｓ−Ａ 揺動軸

Claims (4)

1. ワークの端面を研削するための端面研削装置であって、
   前記ワークを保持するワーク保持部と、
   前記ワークを揺動させるための揺動装置と、を有し、
   前記ワーク保持部は、
   前記ワークをその被研削面である前記端面が向く方向に前進および後退可能に保持するワークスライド部と、
   設定された力で前記ワークを前記端面が向く方向に押し出す押圧部と、を備え、
   前記揺動装置は、
   前記端面が向く方向に直交する方向を揺動軸として前記ワークを揺動させるように形成されている
   ことを特徴とする端面研削装置。
2. ワークの端面を研削するための端面研削装置であって、
   前記ワークを保持するワーク保持部と、
   前記ワークを揺動させるための揺動装置と、
   ワーク保持部移動手段と、を有し、
   前記ワーク保持部は、
   前記ワークをその被研削面である前記端面が向く方向に前進および後退可能に保持するワークスライド部と、
   設定された力で前記ワークを前記端面が向く方向に押し出す押圧部と、を備え、
   前記揺動装置は、
   前記端面が向く方向に直交する方向を揺動軸として前記ワークを揺動させるように形成されており、
   前記ワーク保持部移動手段は、
   研削時における研削材の研削面と前記揺動軸との距離が設定された値となるように前記ワーク保持部を前記端面が向く方向に前進または後退させる
   ことを特徴とする端面研削装置。
3. さらに、前記ワーク保持部を前記揺動軸方向に往復移動させるワーク往復移動装置を有する
   請求項１または請求項２に記載の端面研削装置。
4. 前記端面を研削するための粗さの異なる複数の動的研削材を備えた研削材装置を有し、
   前記研削材装置は、前記複数の動的研削材の研削面が、前記端面に対向するようにかつ前記揺動軸方向に並べて配されている
   請求項３に記載の端面研削装置。