JP2023022501A - Groove grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ロータリー圧縮機のベーンポンプ用ロータを構成するシリンダーにベーン溝を加工する際に使用する研削装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grinding apparatus used, for example, for machining vane grooves in a cylinder constituting a rotor for a vane pump of a rotary compressor.
ベーンポンプ用ロータを形成するには、円板状のシリンダー内側にベーン溝を加工する作業がある。この作業は、シリンダーに予め形成された下溝に沿って正確なベーン溝を研削する作業になる。特許文献1に、円板状の砥石でベーン溝を研削する装置が示されている。 Forming a rotor for a vane pump involves machining vane grooves inside a disk-shaped cylinder. This work consists of grinding the precise vane grooves along the lower grooves pre-formed in the cylinder. Patent Literature 1 discloses an apparatus for grinding vane grooves with a disk-shaped grindstone.
この装置は、シリンダーの孔の中に挿入可能な砥石を使用するもので、円板状の砥石の外周にV字形のベルトみぞを設け、このみぞに掛けたベルトで砥石を回転させる構造である。そして、シリンダーの下溝内に砥石を平行に挿入し、下溝の対向する面の一方の面を研削した後、砥石の位置をずらして他方の面を研削する。 This device uses a whetstone that can be inserted into the hole of the cylinder, and has a V-shaped belt groove on the outer periphery of the disk-shaped whetstone, and the whetstone is rotated by a belt hung in this groove. . Then, a grindstone is inserted in parallel into the lower groove of the cylinder, and after grinding one of the opposing surfaces of the lower groove, the position of the grindstone is shifted and the other surface is ground.
このように、下溝内の対向する面を片方ずつ研削するために極薄の砥石が使用されている。このような極薄の砥石は一般に市販されているが、この装置では特に、砥石の外周にV字形のベルトみぞを設け、砥石の回転軸部を厚く形成した特殊な砥石を使用している。 Thus, an ultra-thin grindstone is used to grind the opposing surfaces in the lower groove one by one. Such ultra-thin whetstones are generally available on the market, but this machine uses a special whetstone with a V-shaped belt groove on the outer circumference of the whetstone and a thick rotating shaft.
更に、ベーン溝の研削加工はミクロン単位の研削になるので、砥石の研削巾を予めドレッサーで成形加工した後で装置に装着すると、装着時等において砥石の振れ精度に問題が生じる。そのため、この装置には、静圧ポケットクーラントと称する静圧手段を備えており、砥石を軸方向に拘束することで砥石の振れを抑えるように構成している。 Furthermore, since the vane grooves are ground in units of microns, if the grinding width of the grindstone is preliminarily formed by a dresser and then mounted on the apparatus, the runout accuracy of the grindstone becomes a problem during mounting. Therefore, this device is provided with static pressure means called a hydrostatic pocket coolant, and is configured to restrain the whetstone in the axial direction so as to suppress runout of the whetstone.
一方、特許文献2に溝研削用スピンドルが記載されている。この溝研削用スピンドルは、ワーク内に断面U字形状の溝を研削加工するものである。そして、砥石軸の一端側に回転力が伝達される構成にすることで、砥石軸のベアリング等を外すことなく、簡単に砥石を交換することができるというものである。
On the other hand,
更に、特許文献3において、当出願人が先に提案したワークの溝研磨方法及び研磨装置の記載がある。この溝研磨方法は、研削巾をベーン溝の巾と一致するように調整した砥石を一対設けてワークの両面側に配置し、これらの砥石を下溝内に交互に挿入して加工面が一致するようにベーン溝を研削する方法である。 Further, Patent Document 3 describes a work groove polishing method and polishing apparatus previously proposed by the present applicant. In this groove polishing method, a pair of grindstones having a grinding width adjusted to match the width of the vane groove are arranged on both sides of the work, and these grindstones are alternately inserted into the lower groove so that the processed surfaces are aligned. This is a method of grinding vane grooves.
特許文献1に記載の研削装置は、砥石に回転力を伝えるために、砥石の外周部にV字形のベルトみぞを設け、このベルトみぞに掛けたベルトを介して砥石を回転させる特殊な砥石を使用している。したがって、摩耗した砥石を交換するにはベルトを外して交換することになり、交換作業が困難になる不都合がある。 The grinding machine described in Patent Document 1 has a V-shaped belt groove on the outer periphery of the grindstone in order to transmit a rotational force to the grindstone, and a special grindstone that rotates the grindstone via a belt hung on the belt groove. are using. Therefore, in order to replace the worn grindstone, the belt must be removed before replacement, which makes the replacement work difficult.
しかも、この研削装置は、砥石のたわみを抑えるためにシャフト一体型砥石台金を使用し、砥石を軸方向に拘束する静圧ポケットクーラントと称する静圧手段を備えている。したがって、研削装置自体の構成が複雑になり、特殊な砥石を使用することも相まって装置の製造コストが高くなる課題がある。 Moreover, this grinding apparatus uses a shaft-integrated grindstone base metal to suppress deflection of the grindstone, and is equipped with static pressure means called a hydrostatic pocket coolant for restraining the grindstone in the axial direction. Therefore, there is a problem that the structure of the grinding device itself becomes complicated, and the manufacturing cost of the device increases due to the use of a special grindstone.
一方、特許文献2に記載の溝研削用スピンドルは、砥石を回転させる際に、砥石軸の一端側に回転力が伝達される構成である。そのため、この砥石の強度は、片側駆動に耐えながらワーク内に断面U字形状の溝を研削加工する強固な砥石の使用に限られる。したがって、ベーン溝を研削するようなミクロン単位の繊細な研削加工には適していない。
On the other hand, the groove grinding spindle described in
また、特許文献3に記載のワークの溝研磨方法及び研磨装置では、一つのベーン溝を加工する際に二つの砥石を用いるので、加工コストや装置の製造コストに課題があった。 In addition, in the method and apparatus for polishing grooves of a workpiece described in Patent Document 3, two grindstones are used when processing one groove of the vane, so there is a problem in the processing cost and the manufacturing cost of the apparatus.
そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、シリンダーのベーン溝等を加工する際に、特殊な砥石を用いずに一般砥石を交換容易に使用することが可能になり、しかも、溝の加工作業が極めて正確に行える研削装置の提供を目的とするものである。 Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and when machining vane grooves of cylinders, etc., it is possible to use general grindstones easily without using special grindstones. It is an object of the present invention to provide a grinding apparatus capable of extremely accurately processing grooves.
上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、装置の本体1先端側に装着され円板形状の砥石10を軸支する回転軸11と、回転軸11の両端部を軸支しワークW内部に挿入される一対の支持体12と、回転軸11の砥石10の両側に平行に配置された一対の回転歯車13と、各回転歯車13と砥石10を回転軸11にねじ止め固定する固定ナット14と、各回転歯車13に歯合する一対の連動歯車15と、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する駆動歯車16と、駆動歯車16に駆動力を伝達する駆動伝達機構20と、を備えたことにある。
In order to achieve the above object, the first means in the present invention is a
第2の手段は、前記支持体12の一方は、前記本体1の先端側に設けられた支持部2に固定され、前記支持体12の他方は、本体1に着脱自在に設けられた固定板17の先端側に固定されたものである。
The second means is that one of the
第3の手段の前記連動歯車15は、前記本体1に設けられた一方の回転軸19と、本体1に着脱自在に設けられた固定板17に設けられた他方の回転軸19とに夫々軸着されている。
The interlocking
第4の手段において、前記本体1に固定された前記支持体12に軸支する前記回転軸11の端部は、二個のベアリング18を介して軸支するものである。
In the fourth means, the end of the
第5の手段は、前記砥石10の研削巾を調整する巾ドレッサー30と、巾ドレッサー30を移動自在に支持する砥石レール体31と、を設け、砥石レール体31上を移動する巾ドレッサー30で、前記回転軸11に軸支した状態の前記砥石10の砥石巾を調整するように構成している。
A fifth means is provided with a
本発明によると、回転軸11の砥石10の両側に平行に配置された一対の回転歯車13と、各回転歯車13と砥石10を回転軸11にねじ止め固定する固定ナット14と、各回転歯車13に歯合する一対の連動歯車15と、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する駆動歯車16と、を備えているので、一般砥石を交換容易に使用することが可能になった。
According to the present invention, a pair of rotating
しかも、各回転歯車13に歯合する一対の連動歯車15と、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する駆動歯車16を備えているので、砥石10両側の回転軸11に均等に回転力を伝えることができ、正確且つ強力な回転力が得られる。この結果、従来のように、砥石の外周にベルトみぞを設けベルトで砥石を回転させるという特殊な構成は不要になった。
Moreover, since a pair of interlocking
更に、連動歯車15は、本体1に設けられた一方の回転軸19と、本体1に着脱自在に設けられた固定板17に設けられた他方の回転軸19とに夫々軸着されているので、砥石10の交換も極めて容易になる。
Further, the interlocking
また、本体1に固定された側の支持体12は、二個のベアリング18を介して回転軸11の端部を軸支したことで、本体1から加わる荷重を回転軸11の端部に分散することができ、研削時における回転軸11の振れを防止し、正確な研削加工が可能になる。
The
また、砥石レール体31上を移動する巾ドレッサー30で、回転軸11に軸支した状態の砥石10の砥石巾を調整するように構成しているので、砥石10を回転軸11に装着する際のたわみやブレが全くなくなり、極めて正確な研削加工が可能になる。
Further, since the
本発明は、例えば、ベーンポンプ用ロータ等を形成する際に、シリンダーとなる円盤状のワークWの内側に設けてあるベーン溝用の下溝W1を研削してベーン溝を形成する溝研削装置である。 The present invention is, for example, a groove grinding apparatus for forming vane grooves by grinding lower grooves W1 for vane grooves provided inside a disk-shaped workpiece W which is a cylinder when forming a rotor for a vane pump or the like. .
本発明研削装置において円板状の砥石10を支持する主要構成は、回転軸11、支持体12、回転歯車13、固定ナット14、連動歯車15、駆動歯車16、駆動伝達機構20を備えるものである(図4参照)。
The main components for supporting the disk-
砥石10は市販の砥石10を使用する。すなわち、ダイヤモンド砥石やCBN砥石等の砥粒の入った「砥層」部分と、この砥層を固定している円板形状の「台金」部分とで構成されている。そして、この砥石10は、台金の円周部位から円板の両面側に砥層が設けられており、周囲縁から円板両面に形成される部分が研削部分となる。そのため、砥層を設けた部分の円板の厚みが研削巾になる。本発明では、このような円板形状の砥石10を使用する。
A commercially
回転軸11は、砥石10を固定する部材で、砥石10を貫通した回転軸11の両側を一対の支持体12が軸支する(図3参照)。このとき回転軸11には砥石10の両側に平行に配置した一対の回転歯車13を配置しており、砥石10と回転歯車13を固定ナット14で回転軸11に固定する。
The
支持体12は、回転軸11の両端部を軸支しワークW内部に挿入される一対の部材である(図1参照)。一方の支持体12は、本体1の先端側に設けられた支持部2に固定されている(図2参照)。他方の支持体12は、固定板17に固定されている。この固定板17は、固定ナット14側に配された板状の部材で、本体1に着脱自在に設けられたものである(図3参照)。
The supports 12 are a pair of members that support both ends of the
図示例では、本体1に固定された一方の支持体12にベアリング18を2個並列に設けることで、回転軸11の本体1側の端部を強固に軸支している。
In the illustrated example, two
そして、予めワークWに形成された貫通孔W2に支持体12を挿入し、同じくワークWに形成されている下溝W1を砥石10で研削して所定の幅寸法に形成し、ベーン溝等を形成する(図1参照)。
Then, the
連動歯車15は、各回転歯車13に歯合する一対の歯車で、砥石10の両側に平行に配置される(図4参照)。一方の連動歯車15は、本体1に設けられた回転軸19に軸着されており、他方の連動歯車15は固定板17に設けられた回転軸19に軸着されている(図3参照)。この固定板17は、前述の他方の支持体12を固定した部材であり、本体1に着脱自在に設けられている。
The interlocking gears 15 are a pair of gears meshing with the rotary gears 13, and are arranged in parallel on both sides of the grindstone 10 (see FIG. 4). One of the interlocking gears 15 is attached to a
したがって、使用済みの砥石10を交換するには、この固定板17を本体1から取り外すと他方の動歯車15と共に本体1から分離する。次に、固定ナット14を取り外すと回転歯車13と共に砥石10が回転軸11から外れるものである(図3参照)。また、新しい砥石10装着するにはこの逆の手順で容易に交換することができる。
Therefore, in order to replace the used
駆動歯車16は、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する歯車で、この駆動歯車16は、駆動伝達機構20からの駆動力で回転駆動する(図4参照)。図示の駆動伝達機構20は、電動モーター24に連動する一対のプーリー22とベルト23を使用し、駆動歯車16に軸着した回転軸21を介して駆動歯車16を回転させる構成である。
The
砥石10の砥石巾を調整するには、回転軸11に砥石10を固定した状態で行うことで、極めて正確な調整が可能になる(図6参照)。そのため、本発明では、砥石10の研削巾を調整する巾ドレッサー30と、巾ドレッサー30を移動自在に支持する砥石レール体31を設けている(図7、図8参照)。そして、砥石レール体31上を移動する巾ドレッサー30で、回転軸11に軸支した状態の砥石10の砥石巾を調整するように構成している(図8参照)。
The grinding wheel width of the
巾ドレッサー30は、ダイヤモンドドレッサーと称される工具で、一般砥石やダイヤモンド・CBNホイールの成型(フォーミング)や、外周振れ等を修正する際に使用する。図示の巾ドレッサー30は、外周部にダイヤモンドが埋め込まれた回転型のロータリードレッサーを使用している。
The
そして、向かい合わせに配置した一対の巾ドレッサー30の間に砥石10の砥層部分を挟み込み、砥層巾を下溝W1の加工巾に形成する(図6、図8参照)。このように、回転軸11に固定した状態で砥石10の研削巾を調整することで、回転軸11に砥石10を取り付ける際に生じるわずかな振れもなくなり、ミクロン単位での研削を極めて正確に行えるものになる。
Then, the abrasive layer portion of the
図示の砥石レール体31は、本発明装置の本体1に固定している(図7参照)。そして、砥石レール体31上に移動自在に設けた巾ドレッサー30で回転軸11に固定した砥石10の砥層巾の調整し、再び砥石レール体31上を移動してワークWの下溝W1位置に本体1を移動するものである(図6、図8参照)。このとき、砥石レール体31を本体1に着脱自在に固定することも可能である。
The illustrated
尚、本発明において、砥石10や回転軸11、支持体12等の構成は図示の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で自由に設計変更が行える。また、本発明の使用例も限定されるものではない。
In the present invention, the structures of the
W ワーク
W1 下溝
W2 貫通孔
1 本体
2 支持部
10 砥石
11 回転軸
12 支持体
12A 固定ボルト
13 回転歯車
14 固定ナット
15 連動歯車
16 駆動歯車
17 固定板
17A 固定ボルト
18 ベアリング
19 回転軸
20 駆動伝達機構
21 回転軸
22 プーリー
23 ベルト
24 電動モーター
30 巾ドレッサー
31 砥石レール体
W work W1 lower groove W2 through-hole 1
上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、装置の本体1先端側に装着され円板形状の砥石10を軸支する回転軸11と、回転軸11の両端部を軸支しワークW内部に挿入される一対の支持体12と、回転軸11の砥石10の両側に平行に配置された一対の回転歯車13と、各回転歯車13と砥石10を回転軸11にねじ止め固定する固定ナット14と、各回転歯車13に歯合する一対の連動歯車15と、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する駆動歯車16と、本体1に着脱自在に設けられた固定板17と、一方が本体1に設けられ他方が固定板17に設けられた一対の回転軸19と、駆動歯車16に駆動力を伝達する駆動伝達機構20と、を備え、固定板17と固定ナット14を取り外すと回転歯車13と共に砥石10が回転軸11から外れるように構成したものである。
In order to achieve the above object, the first means in the present invention is a
上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、装置の本体1先端側に装着され円板形状の砥石10を軸支する回転軸11と、回転軸11の両端部を軸支しワークW内部に挿入される一対の支持体12と、回転軸11の砥石10の両側に平行に配置された一対の回転歯車13と、各回転歯車13と砥石10を回転軸11にねじ止め固定する固定ナット14と、各回転歯車13に歯合する一対の連動歯車15と、並列状態の各連動歯車15に同時に歯合する駆動歯車16と、本体1に着脱自在に設けられた固定板17と、一方が本体1に設けられ他方が固定板17に設けられた一対の回転軸19と、回転軸19のそれぞれが軸着される一対の連動歯車15と、駆動歯車16に駆動力を伝達する駆動伝達機構20と、を備え、砥石10交換時に、本体1から固定板17と固定ナット14を取り外すと、回転歯車13と共に砥石10が回転軸11から外れるように構成したものである。
In order to achieve the above object, the first means in the present invention is a
Claims (5)
回転軸の両端部を軸支しワーク内部に挿入される一対の支持体と、
回転軸の砥石の両側に平行に配置された一対の回転歯車と、
各回転歯車と砥石を回転軸にねじ止め固定する固定ナットと、
各回転歯車に歯合する一対の連動歯車と、
並列状態の各連動歯車に同時に歯合する駆動歯車と、
駆動歯車に駆動力を伝達する駆動伝達機構と、
を備えたことを特徴とする溝研削装置。 a rotating shaft mounted on the tip side of the main body of the device and supporting a disk-shaped grindstone;
a pair of supports that support both ends of the rotating shaft and are inserted into the work;
a pair of rotating gears arranged in parallel on both sides of the grinding wheel of the rotating shaft;
a fixing nut for screwing and fixing each rotary gear and grindstone to the rotary shaft;
a pair of interlocking gears meshing with each rotating gear;
a driving gear meshing with each interlocking gear in parallel at the same time;
a drive transmission mechanism that transmits a driving force to the drive gear;
A groove grinding device comprising:
A width dresser for adjusting the grinding width of the grindstone and a grindstone rail body for movably supporting the width dresser are provided, and the grindstone is supported on the rotating shaft by the width dresser that moves on the grindstone rail body. 2. The grooving machine according to claim 1, wherein the width of the grinding wheel is adjusted.
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