JP2021160069A - 加工工具及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円板体の中心部付近まで板部を加工することができ、かつ板部の加工精度の低下を防止する。【解決手段】第１軸ＡＸ１の軸まわりを加工部分となる板部ＤＢａが周回するように第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転しかつ第１軸ＡＸ１の方向から見て板部ＤＢａの外縁が円形状の円板体ＤＢ、を加工するための加工工具３０であって、一対の刃３１と、一対の刃３１を離間させて保持し、電動モータ５０により第１軸ＡＸ１と方向が交差する第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転する保持部３２と、を備え、円板体ＤＢを回転させながら保持部３２を第２軸ＡＸ２に沿って移動させることにより、一対の刃３１に挟まれる板部ＤＢａの両面を一対の刃３１により削る。【選択図】図１

Description

本発明は、加工工具及び加工装置に関する。

ディスクブレーキ等の円板体の両面を加工する場合に、軸まわりに回転する円板体の板部を一対の刃で挟みながら、その回転軸と直交する方向に一対の刃を移動させて、円板体の板部の両面を削る技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

特許文献１には、所定の間隔を開けて配置された一対の刃を有する工具が刃物台に装着された加工装置が開示されている。この加工装置は、一対の刃を結ぶ直線と円板体を回転させる主軸の回転軸とのなす角度が、板部の仕上げ厚さとなるように刃物台の回動角度が調整されて、刃物台を主軸の回転軸と直交する方向に移動させることにより、円板体の板部の両面を同時に加工する。この加工装置では、刃物台の回動角度を調整することにより、主軸の回転軸の方向における一対の刃の離間幅を設定している。

特許文献２には、回転する円板体の板部を一対の工具により挟み、この一対の工具を、回転する円板体の回転軸と直交する方向に移動させることにより、円板体の板部の両面を同時に加工する加工装置が開示されている。この加工装置では、油圧機構により一対の工具の一方を板部の厚み方向に加圧することにより、一対の工具の離間幅を設定している。

特許第４７３２８６２号公報 特許第４８４６２９７号公報

特許文献１の加工装置は、工具が装着された刃物台を回動させるので、一対の刃のうちの一方が他方より主軸の回転軸から離れた状態となる。その結果、一対の刃のうちの一方が円板体の中心部付近まで届かず、円板体の中心部付近（回転軸付近の板部）を加工することができないといった課題がある。また、特許文献１の加工装置は、刃物台を回動させかつ刃物台の回動位置を精度よく保持させるために複雑な機構が必要となり、加工装置の製造コストを上昇させてしまう。

特許文献２の加工装置は、油圧機構を用いて一対の工具の一方を移動させ、一対の工具の離間幅を調整するため、油圧機構における脈動の影響を工具が受けることになり、加工精度を低下させる場合がある。また、一対の工具のうち他方の工具を固定した状態で一方の工具を移動させるので、一方の工具は、円板体の加工時における反力を受けることにより、一対の工具の離間幅が変動して加工精度を低下させる要因となる。

以上のような事情に鑑み、本発明は、円板体の中心部付近まで板部を加工することができ、かつ板部の加工精度の低下を防止することが可能な加工工具及び加工装置を提供することを目的とする。

本発明の態様に係る加工工具は、第１軸の軸まわりを加工部分となる板部が周回するように第１軸の軸まわりに回転しかつ第１軸の方向から見て板部の外縁が円形状の円板体、を加工するための加工工具であって、一対の刃と、一対の刃を離間させて保持し、電動モータにより第１軸と方向が交差する第２軸の軸まわりに回転する保持部と、を備え、円板体を回転させながら保持部を第２軸に沿って移動させることにより、一対の刃に挟まれる板部の両面を一対の刃により削る。

また、保持部が接触して保持部の回転を停止させる停止部をさらに備え、停止部が保持部の回転を停止させている状態で、板部の両面を一対の刃により削ってもよい。また、保持部を第２軸の軸まわりに回転可能に保持しつつ停止部を有する基部をさらに備え、保持部には、回転する方向に向く面であって停止部に接触する第１面が形成されていてもよい。また、停止部は、第１面の周回軌跡上において第１面との接触位置を調整可能であってもよい。また、停止部は、偏心軸の周りに回転可能な円柱体であり、円柱体の回転位置により第１面の周回軌跡上において第１面との接触位置を設定してもよい。また、保持部には、第２軸を中心とする周回方向において第１面から離れて配置され、保持部が逆回転すると停止部に接触する第２面が形成されており、第２面の位置は、第２面が停止部に接触している状態での一対の刃における第１軸に平行な方向の離間距離が、一対の刃により削った後の板部の板厚よりも大きくなるように設定されていてもよい。

また、本発明の態様に係る加工装置は、上記した態様のいずれか一態様の加工工具と、円板体を保持し、円板体を第１軸の軸まわりに回転させる主軸と、加工工具を第２軸に沿って移動させる移動部と、を備える。

また、移動部により移動可能であり、かつ回転工具及び加工工具を含む複数種の工具が着脱可能なタレットを備え、タレットは、第１軸に平行な第３軸の軸まわりに回転することにより、装着されている工具を主軸に保持されている円板体を含むワークの加工位置に配置させ、電動モータは、タレットに装着されている回転工具及び加工工具の１つが加工位置に配置されると、加工位置に配置された回転工具又は加工工具に接続されて、その回転工具又はその加工工具の保持部を第２軸の軸まわりに回転させてもよい。

上記した態様の加工工具によれば、第２軸の軸まわりに保持部を回転させることにより一対の刃の離間距離を調整するので、一対の刃により第１軸付近まで円板体の板部を加工することができる。一対の刃の離間幅を調整する際に電動モータが用いられるので、油圧機構のような脈動がなく、板部を精度よく加工することができる。また、一対の刃が保持部に固定されているため、板部の加工時における反力が一対の刃により相殺されるので、一対の刃における離間幅の変動がなく又は変動が少なく、板部を精度よく加工することができる。

また、保持部が接触して保持部の回転を停止させる停止部をさらに備え、停止部が保持部の回転を停止させている状態で、板部の両面を削る場合は、停止部により保持部の回転が停止されるので、板部の板厚を第１軸に平行な方向における一対の刃の離間幅に容易に設定することができる。また、保持部を第２軸の軸まわりに回転可能に保持しつつ停止部を有する基部をさらに備え、保持部には、回転する方向に向く面であって停止部に接触する第１面が形成される場合は、簡単な構成で、一対の刃の離間幅を設定することができる。また、停止部が、第１面の周回軌跡上において第１面との接触位置を調整可能な場合は、簡単な構成で、一対の刃の離間幅を変えることができる。また、停止部が、偏心軸の周りに回転可能な円柱体であり、円柱体の回転位置により第１面の周回軌跡上において第１面との接触位置を設定する場合は、円柱体を回転させるといった簡単な操作により、第１面との接触位置を調整することができる。また、保持部には、第２軸を中心とする周回方向において第１面から離れて配置され、保持部が逆回転すると停止部に接触する第２面が形成されており、第２面の位置が、第２面が停止部に接触している状態での一対の刃における第１軸に平行な方向の離間距離が、一対の刃により削った後の板部の板厚よりも大きくなるように設定される場合は、第２面を停止部に接触させることにより、削った後の板部から容易に一対の刃を抜くことができる。

また、上記した態様の加工装置によれば、上記した態様の加工工具を用いることにより、加工工具の一対の刃で第１軸付近まで円板体の板部を加工することができ、さらに、板部を精度よく加工することができる。

また、上記したタレットをさらに備え、電動モータが、タレットに装着されている回転工具及び加工工具の１つが加工位置に配置されると、加工位置に配置された回転工具又は加工工具に接続されてその回転工具又はその加工工具の保持部を第２軸の軸まわりに回転させる場合は、回転工具に対する回転と、加工工具の保持部に対する回転とを、１つの電動モータで兼用することができる。

実施形態に係る加工装置の一例を示す図であって、主軸に円板体が保持されている状態を示す概略図である。 タレットに加工工具が装着されている状態を示す斜視図である。 主軸に円板体が装着されている状態を示す斜視図である。 保持部の第１面及び第２面が停止部から離間している状態での加工工具を示す図である。 保持部の第１面が停止部に接触している加工時の状態で、加工工具を第２軸の軸方向から見た図である。 保持部の第２面が停止部に接触している状態で、加工工具を第２軸の軸方向から見た図である。 停止部の回転位置と、第１軸と平行な方向における一対のチップの離間距離との関係を示すグラフである。 タレットの部分断面図である。 タレットが回転して電動モータが加工工具に接続される動作を説明する図である。 タレットに複数の工具が装着されている状態を説明する図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工開始時を示す図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工開始後に保持部が回転した後を示す図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工開始後に保持部が第２軸に沿って第１軸側に移動している状態を示す図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工開始後に保持部が第２軸に沿って板部の加工終了位置まで移動した状態を示す図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工開始後に保持部が第２軸に沿って加工開始位置側に向かって移動している状態を示す図である。 加工装置による加工動作を説明する図であって、加工終了時を示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態の加工装置１０（図１参照）の構成及び機能について説明する。次いで、本実施形態の加工装置１０によるディスクブレーキＤＢ（円板体及びワークＷの一例、図１等参照）を含むワークの加工動作について説明する。

以下の説明で参照する図面では、その説明の容易化等の観点から、各構成要素等を実際の大きさと異なる大きさで記載する、他の構成要素に対して大きく記載する、他の構成要素に対して強調して記載する等、適宜縮尺を変更して表現する場合がある。また、参照する図面には三次元座標の一例であるＸＹＺ座標を記載しており、以下の説明では適宜ＸＹＺ座標を用いて各構成要素の方向等を説明する。Ｘ方向は加工装置１０の幅方向（左右方向）を示し、Ｘ方向のうち＋Ｘ方向は加工装置１０の正面から見た幅方向右側、−Ｘ方向を幅方向左側とする。Ｙ方向は加工装置１０の高さ方向を示し、Ｙ方向のうち＋Ｙ方向を加工装置１０の高さ方向上側、−Ｙ方向を高さ方向下側とする。Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して直交する方向、すなわち、加工装置１０の奥行方向（前後方向）を示し、Ｚ方向のうち＋Ｚ方向を加工装置１０の奥行方向手前側、−Ｚ方向を奥行方向奥側とする。

本実施形態の加工装置１０の構成及び機能について、図１〜図７を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の加工装置１０の一例を示す図である。図１では、後述する主軸２０にディスクブレーキＤＢが保持されている状態を示している。図２は、加工装置１０が備えるタレット４０に加工工具３０が装着されている状態を示す斜視図である。図３は、主軸２０にディスクブレーキＤＢが装着されている状態を示す斜視図である。

本実施形態の加工装置１０は、図１及び図２に示されるように、主軸２０と、加工工具３０（工具の一例）と、タレット４０と、電動モータ５０と、移動装置６０（移動部の一例）と、制御装置７０とを備えている。そして、本実施形態の加工装置１０は、タレット４０に装着された工具を後述するディスクブレーキＤＢ（ワークＷ）の加工位置（図１及び図３に示されるワークＷに対する加工工具３０の位置）に配置させて、主軸２０に保持されてその回転軸である第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転する（自転する）ディスクブレーキＤＢを加工する機能を有する。

主軸２０は、第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転可能であり、ディスクブレーキＤＢを保持してこのディスクブレーキＤＢを第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転させる。ディスクブレーキＤＢの回転により、ディスクブレーキＤＢの加工部分である板部ＤＢａは、第１軸の軸まわりを周回する。主軸２０は、図１及び図３に示されるように、円柱状の本体２２と、複数のチャック２４とを有する。本体２２は、軸受け等（図示省略）により配置され、加工装置１０に備えられている駆動源（図示省略）によって第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転する。チャック２４は、本体２２の＋Ｚ側の端部に設けられ、ディスクブレーキＤＢの一部（中央部分）を把持、解放する複数の爪部を有している。ディスクブレーキＤＢがチャック２４の把持された状態では、第１軸ＡＸ１の方向から見て、ディスクブレーキＤＢの外縁が円形状である。

そして、主軸２０は、ワークＷを保持した状態で前述の駆動源に駆動されて本体２２が第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転することで、チャック２４により把持したワークＷを第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転させる。なお、以下の説明では、ワークＷがディスクブレーキＤＢである形態を例に挙げて説明している。しかしながら、本実施形態の加工装置１０はディスクブレーキＤＢ以外のワークＷも加工することが可能である。以下の説明では、加工装置１０による加工対象物の総称を、ディスクブレーキＤＢを含めてワークＷと称する場合がある。

次に、本実施形態の加工工具３０について、図１〜図７を参照しながら説明する。ここで、図４は、加工工具３０を第２軸ＡＸ２の方向から見た図である。また、図４では、後述するストッパ３５（停止部及び円柱体の一例）がチップホルダ３２（保持部の一例）の第１面３６Ａ及び第２面３６Ｂから離間している状態での加工工具３０の図である。図５は、加工工具３０を図４の場合と同じ方向から見た図であって、ストッパ３５が第１面３６Ａに接触している加工時の状態での加工工具３０の図である。図６は、加工工具３０を図４及び図５の場合と同じ方向から見た図であって、ストッパ３５が第２面３６Ｂに接触している状態での加工工具３０の図である。図７のグラフは、ストッパ３５の回転位置と、後述する一対のチップ３１（一対の刃の一例）の、第１軸ＡＸ１における離間距離との関係を示すグラフである。

加工工具３０は、主軸２０に保持されたディスクブレーキＤＢにおいて、第１軸ＡＸ１の軸まわりを周回する板部ＤＢａを加工する。具体的には、加工工具３０は、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａの両面（表面ＤＢ１及び裏面ＤＢ２）をその板厚が定められた設定値となるように平坦に削るための工具である。

加工工具３０は、図１〜図３に示されるように、一対のチップ３１と、チップホルダ３２と、基部３３と、連結ギア３４と、ストッパ３５とを有する。一対のチップ３１は、２つのチップ３１Ａ、３１Ｂで構成されている。チップ３１Ａ及びチップ３１Ｂは、それぞれ一例として長尺な形状を有する切削バイトである。チップ３１Ａは、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａの表面ＤＢ１を削るために用いられ、チップ３１Ｂは、板部ＤＢａの裏面ＤＢ２を削るために用いられる。

チップホルダ３２は、一対のチップ３１を離間させて保持する。チップホルダ３２は、チップ３１Ａの刃先とチップ３１Ｂの刃先とが互いに対向するように一対のチップ３１を保持する。また、本実施形態では、チップホルダ３２に保持されているチップ３１Ａとチップ３１Ｂとは、後述する標準姿勢において、Ｙ方向にオフセットされて（ずれて）配置されている（図４参照）。チップホルダ３２は、連結ギア３４を介して後述する電動モータ５０（図８及び図９参照）からの駆動力が伝搬されることにより、第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転する。

チップホルダ３２は、図１〜図３に示されるように、円柱部３２Ａと、一対の第１対向壁３２Ｂと、円板状の連結壁３２Ｃと、一対の第２対向壁３２Ｄとを有する。円柱部３２Ａは、第２軸ＡＸ２に沿って配置されている。円柱部３２Ａの−Ｘ側の端部には、連結ギア３４の凹部３４Ａと噛み合う凸部３２Ａ１が形成されている。円柱部３２Ａの＋Ｘ側の端部は、連結壁３２Ｃに連結されている。一対の第１対向壁３２Ｂは、連結壁３２Ｃにおける、円柱部３２Ａの＋Ｘ側の端部が連結されている側と反対側の面に設けられる。一対の第１対向壁３２Ｂは、第２軸ＡＸ２と平行な方向に沿うように連結壁３２Ｃから突出して設けられている。

一対の第１対向壁３２Ｂを構成する壁部３２Ｂ１、壁部３２Ｂ２は、それぞれ、チップ３１Ａ、チップ３１Ｂを保持している。この構成により、チップ３１Ａとチップ３１Ｂとは、互いに対向して配置される。なお、ここでの説明では、チップ３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ壁部３２Ｂ１、壁部３２Ｂ２に保持されているとした。しかしながら、チップ３１Ａとチップ３１Ｂとが互いに対向して配置される構成であれば、チップ３１Ａ、３１Ｂを保持するための構成要素は一対の第１対向壁３２Ｂに限られない。例えば、チップ３１Ａ、３１Ｂは連結壁３２Ｃに直接固定されていてもよい。

一対の第２対向壁３２Ｄは、図３、図４等に示されるように、連結壁３２Ｃにおける外縁の一部にそれぞれボルト等により固定され、連結壁３２Ｃの径方向外側に向けて突出している。ここで、一対の第２対向壁３２Ｄのうち壁部３２Ｂ１側を壁部３２Ｄ１とし、壁部３２Ｂ２側を壁部３２Ｄ２とする。また、連結壁３２Ｃの周方向における、壁部３２Ｄ１と壁部３２Ｄ２との対向面３６を、それぞれ第１面３６Ａ、第２面３６Ｂとする。なお、本実施形態の第１面３６Ａ及び第２面３６Ｂは、それぞれ壁部３２Ｄ１と壁部３２Ｄ２との対向面３６を用いる構成を例に挙げて説明している。しかしながら、チップホルダ３２とともに回転する構成要素の回転方向において対向する対向面であれば、第１面３６Ａ及び第２面３６Ｂはそれぞれ壁部３２Ｄ１及び壁部３２Ｄ２の対向面３６でなくてもよい。例えば、第１面３６Ａ及び第２面３６Ｂは、それぞれ連結壁３２Ｃに切り欠き又は凹み等により形成された対向面であってもよい。

基部３３は、図３に示されるように、チップホルダ３２を第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転可能に保持し、ストッパ３５を有する。本実施形態の加工工具３０は、タレット４０に着脱可能な複数種の工具のうちの１つとして、基部３３を介してタレット４０に装着される。図１に示されるように、基部３３には、チップホルダ３２及び連結ギア３４をそれぞれ第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転可能に収容するための貫通孔３３Ａが形成されている。また、基部３３は、チップホルダ３２及び連結ギア３４の回転を円滑にするために、複数の転がり軸受（図示省略）を有してもよい。

連結ギア３４は、電動モータ５０とチップホルダ３２とを連結して、電動モータ５０の駆動力をチップホルダ３２に伝達する。図１に示されるように、連結ギア３４は、電動モータ５０とチップホルダ３２との間に配置されている。連結ギア３４の＋Ｘ側の端部には、チップホルダ３２の円柱部３２Ａの凸部３２Ａ１と噛み合う凹部３４Ａ１が形成されている。また、連結ギア３４の−Ｘの端部には、電動モータ５０の駆動力が伝達される回転シャフト５１０の凹部５１０Ａと噛み合う凸部３４Ａ２が形成されている。

ストッパ３５は、図２〜図４等に示されるように、チップホルダ３２の第２対向壁３２Ｄの間（壁部３２Ｄ１と壁部３２Ｄ２との間）に配置され、基部３３に固定されている。また、前述のとおり、チップホルダ３２は、基部３３に回転可能に保持されている。以上の構成により、ストッパ３５は、チップホルダ３２が第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転（図４等において時計回りに回転）すると、壁部３２Ｄ１の第１面３６Ａに接触して回転が停止させられる（図５参照）。また、ストッパ３５は、チップホルダ３２が第２軸ＡＸ２の軸まわりに逆回転（図４等において反時計回りに回転）すると、壁部３２Ｄ２の第２面３６Ｂに接触してチップホルダ３２の逆回転が停止させられる（図６参照）。

ストッパ３５は、図２〜図４等に示されるように、一例として、第２軸ＡＸ２に沿って起立した姿勢で配置されている円柱体である。ストッパ３５は、その中心軸からオフセットした（ずれた）位置に貫通孔が形成されている。そして、ストッパ３５は、その貫通孔を貫通して配置されたネジＳＲにより基部３３に固定されている。ストッパ３５は、いわゆる偏芯ピンであり、ネジＳＲを緩めることにより、ネジＳＲを軸として回転可能である。その結果、ストッパ３５は、回転位置により第１面３６Ａの周回軌跡上において第１面３６Ａとの接触位置を調整することができる。

図４は、第２軸ＡＸ２に対してストッパ３５及び一対の第２対向壁３２Ｄが線Ｌにおいて対称（線対称）となるように配置されている状態での加工工具３０を示している。図４に示す状態において、ストッパ３５は、一対の第２対向壁３２Ｄから離間している。この場合、第１軸ＡＸ１と平行な方向における一対のチップ３１の離間距離をＤ１とする。以下の説明では、図４に示す加工工具３０の姿勢を標準姿勢とする。

図５は、チップホルダ３２を標準姿勢から時計回りに回転させて、チップホルダ３２の第１面３６Ａがストッパ３５に接触している状態での加工工具３０を示している。この場合、チップホルダ３２の回転に伴い、チップ３１Ａが−Ｙ方向かつ−Ｚ方向（チップ３１Ａの周回軌跡における時計回り方向）に移動し、チップ３１Ｂが＋Ｙ方向かつ＋Ｚ方向（チップ３１Ｂの周回軌跡における時計回り方向）に移動する。その結果、図５に示す状態での第１軸ＡＸ１と平行な方向における一対のチップ３１の離間距離Ｄ２は、図４に示される標準姿勢での一対のチップ３１の離間距離Ｄ１よりも短くなる。離間距離Ｄ２と離間距離Ｄ１との差を差ΔＤＡとする。差ΔＤＡは、チップ３１Ａが−Ｚ方向に移動した距離と、チップ３１Ｂが＋Ｚ方向に移動した距離とを合わせた距離に相当する。一対のチップ３１の離間距離Ｄ２は、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａに対する切り込み深さを規定する。

図６は、チップホルダ３２を標準姿勢から逆回転させて、チップホルダ３２の第２面３６Ｂがストッパ３５に接触している状態での加工工具３０を示している。この場合、チップホルダ３２の逆回転に伴い、チップ３１Ａが＋Ｙ方向かつ＋Ｚ方向（チップ３１Ａの周回軌跡における反時計回り方向）に移動し、チップ３１Ｂが−Ｙ方向かつ−Ｚ方向（チップ３１Ｂの周回軌跡における反時計回り方向）に移動する。その結果、図６に示す状態での第１軸ＡＸ１と平行な方向における一対のチップ３１の離間距離Ｄ３は、図４に示される標準姿勢での一対のチップ３１の離間距離Ｄ１よりも長くなる。離間距離Ｄ３と離間距離Ｄ１との差を差ΔＤＢとする。差ΔＤＢは、チップ３１Ａが＋Ｚ方向に移動した距離と、チップ３１Ｂが−Ｚ方向に移動した距離とを合わせた距離に相当する。

本実施形態において、チップホルダ３２の第２軸ＡＸ２の軸まわりにおける回転範囲は、一対の第２対向壁３２Ｄ及びストッパ３５により定められた範囲に設定されている。また、加工工具３０は、チップホルダ３２の回転に伴い、第１軸ＡＸ１と平行な方向における一対のチップ３１の離間距離がＤ２（＝Ｄ１−ΔＤＡ）以上、Ｄ３（＝Ｄ１＋ΔＤＢ）以下の範囲で変更可能になっている。

前述のとおり、ストッパ３５は、偏芯した円柱体（偏芯ピン）であるため、その姿勢を変更することが可能である。ここで、図４に示される標準姿勢でのストッパ３５の姿勢を線Ｌ（Ｙ方向と平行な方向）に対して傾斜角度０°の姿勢とする。そして、ストッパ３５を回転させることで、第１面３６Ａの周回軌跡上において第１面３６Ａとの接触位置が調整され、離間距離Ｄ２、Ｄ３が変更可能となっている。図７のグラフは、この条件のもと、ストッパ３５の回転位置を傾斜角度−９０°〜９０°としたときに、一対のチップ３１における第１軸ＡＸ１と平行な方向における離間距離の調整量（傾斜角度０°を基準とした場合の差ΔＤＡ、ΔＤＢ）との関係を示している。図７のグラフにおいて、傾斜角度の＋側が差ΔＤＡを示しており、傾斜角度の−側が差ΔＤＢを示している。

なお、本実施形態では、ストッパ３５として偏芯ピンを用いる形態を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。例えば、基部３３の複数箇所に固定用のネジ穴を形成し、第１面３６Ａ又は第２面３６Ｂが接触するピンの固定位置をこれらのネジ穴のいずれかに変更可能とすることで、離間距離Ｄ２、Ｄ３を変更可能としてもよい。また、例えば、ピンが曲線状のスリットによりスライド可能に配置され、第１面３６Ａ又は第２面３６Ｂが接触するピンの固定位置を連続的に変更可能とすることで、離間距離Ｄ２、Ｄ３を変更可能としてもよい。

タレット４０は、図８〜図１０に示されるように、Ｚ軸に平行な第３軸ＡＸ３（図２参照）の軸まわりに回転して、装着されている工具を主軸２０に保持されているワークＷの加工位置に配置させる。また、タレット４０は、加工位置に配置された工具を電動モータ５０により第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転させる。タレット４０は、回転工具４２（図８及び図１０参照）及び加工工具３０を含む複数種の工具が着脱可能に装着される。また、タレット４０は、移動装置６０に取り付けられて、Ｘ方向及びＺ方向に沿って移動可能となっている。従って、タレット４０に装着されている工具は、移動装置６０によるタレット４０のＸ方向及びＺ方向への移動に伴い、タレット４０とともにＸ方向及びＺ方向に移動する。

図８は、タレット４０の部分断面図である。図９は、タレット４０が第３軸ＡＸ３の軸まわりに回転して、電動モータ５０により回転させられる回転シャフト５１０に、加工工具３０の連結ギア３４が嵌る動作を説明している。図１０は、タレット４０の装着部４１に複数の工具が装着されている状態を説明する図である。タレット４０は、正面形状が多角形のドラム状であり（図２及び図１０参照）、外周面において、第３軸ＡＸ３を中心とする周回方向に並んで複数の装着部４１が形成されている。装着部４１には、回転工具４２、加工工具３０、切削バイト等の各種の工具が装着される。図１０では、２箇所の装着部４１に、ミリングヘッド、ドリルヘッド等の回転工具４２と、上記した加工工具３０とが装着された状態を示している。

図８に示されるように、タレット４０は、中空のタレット軸４４の先端に固定されている。タレット軸４４は、Ｚ方向（第３軸ＡＸ３の軸方向）に移動可能な状態で図示しない軸受け等により回転自在に支持されている。タレット軸４４は、例えば、図示しない回転駆動装置に接続されており、この回転駆動装置により回転して、タレット４０を第３軸ＡＸ３の軸まわりに回転させる。タレット軸４４内には、中空の固定軸４５が挿通される。固定軸４５は、ボルト４３４によりタレットスライド４３に連結される。タレットスライド４３は、移動装置６０によりＺ方向に移動し、その結果、タレット４０をＺ方向に移動させる。固定軸４５内には、工具駆動軸５７が回転自在に挿通されている。また、タレッ４０４４は、移動装置６０によるタレットスライド４３のＺ方向の移動により、タレット４０をＺ方向に移動させる。タレット４０は、ギアボックス５２５と、回転シャフト５１０とを有する。固定軸４５の＋Ｚ側の先端は、タレット４０内のギアボックス５２５に固定されている。電動モータ５０は、Ｖベルト５１９を介してプーリ５１５を回転させる。プーリ５１５は、工具駆動軸５７に固定されており、電動モータ５０による回転により、工具駆動軸５７を回転させる。工具駆動軸５７の回転は、ギアボックス５２５内の傘歯車５８、５９を介して回転シャフト５１０に伝達される。回転シャフト５１０は、ギアボックス５２５において軸受５２６により回転可能に支持されている。また、前述のとおり、回転シャフト５１０の端部には、連結ギア３４の凸部３４Ａ２と噛み合うための直線溝状の凹部５１０Ａが形成されている。凸部３４Ａ２と凹部５１０Ａとは、その嵌め合い構造により、タレット４０の回転位置により接続可能（連結可能）となっている（図９参照）。

凸部３４Ａ２と凹部５１０Ａとが接続された状態で電動モータ５０を駆動することにより、工具駆動軸５７、傘歯車５８、５９、回転シャフト５１０、及び連結ギア３４を介してチップホルダ３２の円柱部３２Ａが回転する。また、図８に示されるように、工具駆動軸５７の後端にはプーリ５１６が取り付けられる。プーリ５１６は、回転角度検出機能を有するエンコーダ（図示省略）の検出軸に、タイミングベルト５２３を介して連結されている。

このエンコーダの出力は、図示しない停止角度規制手段に入力される。停止角度規制手段は、回転シャフト５１０の停止時の回転位相が所定角度となるように電動モータ５０を制御する。ここで、所定角度とは、第２軸ＡＸ２の軸まわりにおける回転工具４２、又は加工工具３０のチップホルダ３２の回転角度である。

移動装置６０は、タレットスライド４３をＺ方向にスライドさせて、タレット４０をＺ方向（第１軸ＡＸ１と平行な方向）に移動させる。また、移動装置６０は、図示しない駆動機構（例えば、ボールねじ機構、リニアモータ機構）により、Ｘ軸と平行な方向、及びＹ軸と平行な方向に沿ってタレット４０を移動させる。なお、移動装置６０は、タレット４０をＸ軸と平行な方向、Ｙ軸と平行な方向、Ｚ軸と平行な方向に移動させることが可能な任意の構成を適用可能である。制御装置７０は、加工装置１０を統括して制御する。制御装置７０は、例えば、主軸２０、タレット４０、電動モータ５０、移動装置６０等の駆動を制御する。制御装置７０の具体的な制御については、後述するワークＷの加工動作において説明する。

次に、本実施形態の加工装置１０によるワークＷの加工動作について図１１〜図１６を参照しながら説明する。以下の説明では、ディスクブレーキＤＢを加工工具３０により加工する例について説明する。まず、作業者は、加工工具３０をタレット４０の装着部４１に装着する。次いで、作業者は、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａが加工後の板厚に対応する設定となるように、図７のグラフを参照して加工工具３０のストッパ３５の回転位置を調整し、ネジＳＲを締めて基部３３にストッパ３５を固定させる。

次いで、加工工具３０がディスクブレーキＤＢの加工動作を行うよう、作業者等により制御装置７０に指示して加工動作を実行させる。制御装置７０は、図示しないローダ装置を駆動して、加工前のディスクブレーキＤＢを主軸２０まで搬送させ、主軸２０に保持させる（図１１参照）。また、制御装置７０は、タレット４０に装着された加工工具３０が加工位置に配置されるように、図示しない回転駆動装置を駆動してタレット４０を回転させる（図１１参照）。タレット４０の回転により、加工工具３０の連結ギア３４の凸部３４Ａ２は、タレット４０内に設けられているガイド５１４（図１０参照）によって移動する。加工工具３０が加工位置に配置されるタイミングで、凸部３４Ａ２は、回転シャフト５１０の凹部５１０Ａに嵌まり込み、連結ギア３４と回転シャフト５１０とが連結される（図１、図９及び図１０参照）。

次いで、制御装置７０は、電動モータ５０を駆動させる。その結果、加工工具３０のチップホルダ３２は、第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転して、第２対向壁３２Ｄの第１面３６Ａがストッパ３５に接触して停止する（図５及び図１２参照）。その結果、一対のチップ３１の離間距離Ｄ２（離間距離Ｄ１−差ΔＤＡ、図５参照）は、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａに対する所望の加工幅に設定される。一対のチップ３１の離間距離Ｄ２は、板部ＤＢａの板厚よりも狭くなっている。

次いで、制御装置７０は、主軸２０を第１軸ＡＸ１の軸まわりに回転させ、電動モータ５０を駆動させたまま、すなわち、チップホルダ３２の第１面３６Ａをストッパ３５に押し付けたまま、移動装置６０によりタレット４０を＋Ｘ方向に移動させる。その結果、チップ３１Ａ、３１Ｂは、それぞれディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａの表面ＤＢ１、裏面ＤＢ２をディスクブレーキＤＢの径方向外側から内側に移動しながら削る（図１３参照）。なお、チップ３１Ａ、３１Ｂは、ほぼ第１軸ＡＸ１方向（ほぼＺ方向）に固定された状態となっており、板部ＤＢａの加工時において、チップ３１Ａ、３１Ｂの一方が受ける反力と、他方が受ける反力とが相殺される状態となる。従って、一対のチップ３１の離間距離Ｄ２の変動がなく、又は変動がほぼなく、板部ＤＢａを精度よく加工することができる。また、本実施形態は、第１面３６Ａをストッパ３５に押し付けた状態で保持しているため、油圧機構等によりチップ３１Ａ、３１Ｂの一方を押圧する構成と比べて油圧の脈動等の影響がなく、板部ＤＢａを精度よく加工することができる。タレット４０の＋Ｘ方向への移動距離は、制御装置７０により予め設定されている。制御装置７０は、タレット４０を所定距離移動させると、移動装置６０によるタレット４０の移動を停止させる（図１４参照）。このとき、主軸２０の回転を停止させてもよいし、回転を継続させてもよい。

次いで、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａの加工後、制御装置７０は、電動モータ５０によりチップホルダ３２を逆回転させる。チップホルダ３２は、第２対向壁３２Ｄの第２面３６Ｂがストッパ３５に接触して停止する（図６参照）。その結果、一対のチップ３１の離間距離Ｄ３（離間距離Ｄ１＋差ΔＤＢ、図６参照）は、加工時における離間距離Ｄ２より一対のチップ３１の離間距離が拡げられる（図１５参照）。一対のチップ３１は、離間距離Ｄ３となることで、チップ３１Ａ、３１Ｂが、それぞれ板部ＤＢａの表面ＤＢ１、裏面ＤＢ２から離れた状態となる。

次いで、制御装置７０は、移動装置６０によりタレット４０を−Ｘ方向に移動させて、一対のチップ３１を加工前の元の位置に配置させる（図１６参照）。次いで、制御装置７０は、図示しないローダを制御して加工後のディスクブレーキＤＢを主軸２０から受け取らせ、加工後のディスクブレーキＤＢを図示しない完成品収容部に搬送させる。制御装置７０は、上記の加工動作を繰り返すことにより、設定された数量のディスクブレーキＤＢを加工すると、各構成要素を停止させて、ディスクブレーキＤＢの加工動作を終了させる。なお、ディスクブレーキＤＢ以外のワークＷを加工する場合、例えば、加工工具３０に代えて回転工具４２が用いられて上記の加工動作に準じた動作が行われる場合がある。

以上に説明したとおり、本実施形態の加工工具３０は、一対のチップ３１を離間させて保持するチップホルダ３２を第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転させるといった簡単な構成により、一対のチップ３１の離間距離を調整することができる。
また、本実施形態の加工工具３０は、第１面３６Ａがストッパ３５に当たることによりチップホルダ３２の回転位置を設定するので、一対のチップ３１の離間距離の調整（板部ＤＢａの加工幅の調整）を容易に行うことができる。
また、本実施形態の加工工具３０はストッパ３５が偏芯ピン（偏心軸の周りに回転可能な円柱体）であるので、このストッパ３５を回転させることにより、第１面３６Ａ又は第２面３６Ｂが当たる位置を容易に設定でき、一対のチップ３１の離間距離の調整が容易となる。また、本実施形態の加工工具３０は、チップホルダ３２が逆回転して第２面３６Ｂがストッパ３５に接触すると、一対のチップ３１の離間距離が削った後の板部ＤＢａの板厚よりも大きくなるので、加工後の板部ＤＢａから一対のチップ３１を容易に抜くことができる。

また、本実施形態の加工装置１０は、本実施形態の加工工具３０を備えるので、ディスクブレーキＤＢの板部ＤＢａを精度よく加工できる。また、本実施形態の加工装置１０は、回転工具４２及び加工工具３０を含む複数種の工具が着脱可能なタレット４０を備え、回転工具４２及び加工工具３０が加工位置に配置されると、その回転工具４２又はその加工工具３０と電動モータ５０とが接続されるので、加工工具３０の回転と、回転工具４２の回転とを１つの電動モータ５０により兼用させることができる。すなわち、本実施形態の加工工具３０は、回転工具４２を装着可能なタレット４０を備える加工装置に取り付けられて用いることができる。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態で説明された形態に限定されない。例えば、本発明は、前述の実施形態で説明した構成要素の一部が省略されることもある。また、前述の実施形態で説明した複数の構成要素は適宜組み合わされてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、前述の実施形態で引用されたすべての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

また、上記した実施形態では、ワークＷがディスクブレーキＤＢである形態を例に挙げて説明しているが、ワークＷが他の円板体であってもよい。例えば、ワークＷは、側面視で板部が円錐状（傘状）に形成された形態であってもよい。本実施形態において、このような円錐状のワークＷも円板体に含まれる。このワークＷが主軸２０に保持されて回転する場合、第１軸ＡＸ１の軸まわりを加工部分となる板部が周回し、第１軸ＡＸ１から見て板部の外縁が円形状である。円錐状のワークＷの板部を加工する場合、第２軸ＡＸ２は、第１軸ＡＸ１に対して板部の向きに合わせた所定角度に傾きかつ第１軸ＡＸ１と交差する方向に設定される。このような形態であっても、チップホルダ３２を第２軸ＡＸ２の軸まわりに回転させることで一対のチップ３１の離間距離を調整可能である点、移動装置６０により加工工具を第２軸ＡＸ２に沿って移動させる点は、上記した説明と同様である。

また、上記した実施形態では、加工装置１０において、電動モータ５０がタレット４０の外側に配置され、電動モータ５０の駆動力を加工工具３０に伝達する形態を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。例えば、電動モータ５０は、タレット４０の内部に配置されてもよい。また、加工装置１０は、加工工具３０がタレット４０に装着される形態を示しているが、この形態に限定されない。例えば、加工装置１０は、タレット４０に代えて、櫛歯状の刃物台が用いられる形態であってもよい。この場合、櫛歯状の刃物台の内部に電動モータ５０が備えられてもよいし、櫛歯状の刃物台の外側に電動モータ５０が配置されて、その駆動力が加工工具３０に伝達される形態であってもよい。

１０・・・加工装置
２０・・・主軸
３０・・・加工工具
３１・・・一対のチップ（一対の刃）
３２・・・チップホルダ（保持部）
３５・・・ストッパ（停止部、円柱体）
３６Ａ・・・第１面
３６Ｂ・・・第２面
４０・・・タレット
４２・・・回転工具
ＡＸ１・・・第１軸
ＡＸ２・・・第２軸
ＡＸ３・・・第３軸
ＤＢ・・・ディスクブレーキ（円板体）
ＤＢａ・・・板部
Ｄ・・・離間距離
Ｄ１・・・離間距離
Ｄ２・・・離間距離
Ｄ３・・・離間距離
ＤＢ１・・・表面
ＤＢ２・・・裏面
Ｗ・・・ワーク

Claims (8)

1. 第１軸の軸まわりを加工部分となる板部が周回するように前記第１軸の軸まわりに回転しかつ前記第１軸の方向から見て前記板部の外縁が円形状の円板体、を加工するための加工工具であって、
   一対の刃と、
   前記一対の刃を離間させて保持し、電動モータにより前記第１軸と方向が交差する第２軸の軸まわりに回転する保持部と、
   を備え、
   前記円板体を回転させながら前記保持部を前記第２軸に沿って移動させることにより、前記一対の刃に挟まれる前記板部の両面を前記一対の刃により削る、
   加工工具。
2. 前記保持部が接触して前記保持部の回転を停止させる停止部をさらに備え、
   前記停止部が前記保持部の回転を停止させている状態で、前記板部の両面を前記一対の刃により削る、
   請求項１に記載の加工工具。
3. 前記保持部を前記第２軸の軸まわりに回転可能に保持しつつ前記停止部を有する基部をさらに備え、
   前記保持部には、回転する方向に向く面であって前記停止部に接触する第１面が形成されている、
   請求項２に記載の加工工具。
4. 前記停止部は、前記第１面の周回軌跡上において前記第１面との接触位置を調整可能である、
   請求項３に記載の加工工具。
5. 前記停止部は、偏心軸の周りに回転可能な円柱体であり、前記円柱体の回転位置により前記第１面の周回軌跡上において前記第１面との接触位置を設定する、
   請求項４に記載の加工工具。
6. 前記保持部には、前記第２軸を中心とする周回方向において前記第１面から離れて配置され、前記保持部が逆回転すると前記停止部に接触する第２面が形成されており、
   前記第２面の位置は、前記第２面が前記停止部に接触している状態での前記一対の刃における前記第１軸に平行な方向の離間距離が、前記一対の刃により削った後の前記板部の板厚よりも大きくなるように設定されている、
   請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の加工工具。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の加工工具と、
   前記円板体を保持し、前記円板体を前記第１軸の軸まわりに回転させる主軸と、
   前記加工工具を前記第２軸に沿って移動させる移動部と、
   を備える加工装置。
8. 前記移動部により移動可能であり、かつ回転工具及び前記加工工具を含む複数種の工具が着脱可能なタレットを備え、
   前記タレットは、前記第１軸に平行な第３軸の軸まわりに回転することにより、装着されている前記工具を前記主軸に保持されている前記円板体を含むワークの加工位置に配置させ、
   前記電動モータは、前記タレットに装着されている前記回転工具及び前記加工工具の１つが前記加工位置に配置されると、前記加工位置に配置された前記回転工具又は前記加工工具に接続されて、その回転工具又はその加工工具の前記保持部を前記第２軸の軸まわりに回転させる、
   請求項７に記載の加工装置。
   

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