JP2970672B2 - 研摩装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研摩テープにより
ワークを研摩する研摩装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記研摩装置の一形式に次のようなもの
が既に知られている。それは、研摩テープをワークの加
工面に予定研摩位置において押圧しつつそれら研摩テー
プとワークとを相対運動させてワークを研摩するととも
に、研摩テープをそれの長手方向に送る形式である。こ
こに「研摩テープ」とは、帯状を成し、布，紙，合成樹
脂シート等から成る平らな基材の表面に研摩材（例え
ば、砥粒）が接着されたものをいう。また「研摩テー
プ」を送る時期には、各回の研摩前，研摩後および研摩
中の少なくとも一つを選ぶことができる。

【０００３】この種の研摩装置の一従来例を図１４に基
づいて説明する。まず概略的に説明すれば、この研摩装
置においては、円筒状のワークＷの外周面が加工面とさ
れ、ワークＷを隔てて互いに対向する２位置がそれぞれ
予定研摩位置とされている。そして、この研摩装置は、
１本の研摩テープＴをワークＷにおける２個の予定研摩
位置に同時に押圧しつつ、ワークＷをそれの軸線回りに
回転させてワークＷと研摩テープＴとを相対運動させ、
これによりワークＷを研摩する。また、この研摩装置に
おいては、研摩テープＴは、研摩中には静止させられて
いるが、一回の研摩が終了する毎に、次回の研摩に先立
って長手方向に一定量だけ送られ、研摩テープＴのうち
各予定研摩位置に押圧される部分が逐次更新されるよう
になっている。

【０００４】具体的に説明すれば、この研摩装置におい
ては、同図に示すように、ワークＷを挟んで互いに対向
する一対のシュー４００が、回動軸４０１の回りに回動
可能な一対のクランプアーム４０２の一端部に取り付け
られることにより、一対のクランプアーム４０２の他端
部に取り付けられたエアシリンダ４０３により相互に接
近および離間することが可能とされている。

【０００５】ワークＷの外周面の各シュー４００に対向
する位置が各予定研摩位置であり、この研摩装置におい
ては、研摩テープＴが入口側（図において右側）から出
口側（図において左側）に向かって進行し、その途中で
シュー４００を通過する。具体的には、入口側において
は、未使用の研摩テープＴが研摩装置本体に回転可能に
取り付けられたテープ供給リール４０４に巻き付けら
れ、そこから出た研摩テープＴがいくつかのガイドロー
ラ４０６によりガイドされ、一対のシュー４００を経て
出口側に進行し、使用済の研摩テープＴが出口側に設け
られた使用済研摩テープ格納箱４０８に到達するように
されている。

【０００６】研摩テープＴのシュー４００付近における
経路を詳細に説明すれば、研摩テープＴは、テープ供給
リール４０４から出た後、いくつかのガイドローラ４０
６により、一対のクランプアーム４０２のうち入口側に
位置するものの外側を通ってその入口側クランプアーム
４０２に固定されたシュー４００に到達する。その後、
直ちに他方のクランプアーム４０２に固定されたシュー
４００に向かうのではなく、一対のクランプアーム４０
２の中間に配置されたガイドローラ４０６を経由して他
方のシュー４００に向かうようにされている。すなわ
ち、研摩テープＴはワークＷの外周面に２箇所において
同時に接触するが、研摩テープＴのうちワークＷに接触
する２部分の間にワークＷに接触しない非接触部分が存
在するのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の研
摩装置には、研摩テープの交換作業が簡単ではないとい
う問題があった。そこで、本発明は、研摩テープの交換
作業を簡単にすることを課題としてなされたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】その課
題を解決するために、請求項１に係る発明によれば、研
摩テープによりワークを研摩する研摩装置であって、一
対のクランプを有してその一対のクランプを相互に接近
および離間させるクランプユニットと、その一対のクラ
ンプに設けられ、一対の研摩テープを、前記ワークの円
筒状の加工面にそのワークを隔てて互いに対向する２個
の予定研摩位置においてそれぞれ同時に押圧可能な状態
で保持する一対の研摩テープ保持装置と、前記ワークを
それの軸線回りに回転可能に保持するワーク保持装置
と、そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸
線回りに回転させるワーク回転装置とを含み、かつ、前
記各研摩テープ保持装置が、カートリッジ格納室を備え
た本体部と、そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納
されるカートリッジとを有し、かつ、そのカートリッジ
が、(a) ハウジングと、(b) 各々、そのハウジングに同
一の回転平面内で回転可能に保持されたテープ供給リー
ルおよびテープ巻取りリールであって、テープ供給リー
ルは、研摩テープを巻き付けて保持するとともにその研
摩テープをハウジングの外部に供給し、一方、テープ巻
取りリールは、研摩テープのうちテープ供給リールによ
ってハウジングの外部に供給された部分を巻き取って保
持するものと、(c) 前記ハウジングに前記回転平面に直
角となる状態で取り付けられ、前記テープ供給リールお
よびテープ巻取りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動
可能にそれぞれ嵌合される２本の回転軸と、(d) 前記ハ
ウジングに取り付けられ、前記研摩テープのうち前記テ
ープ供給リールによってハウジングの外部に供給された
部分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備え、かつ、
前記ハウジングが、それの外面のうち前記回転平面に平
行な１面において開放されるとともに、その開放面が、
前記カートリッジが前記カートリッジ格納室に格納され
た状態で、前記本体部のうちそのカートリッジ格納室を
形成する部分によって閉じられるものである研摩装置が
提供される。

【０００９】この研摩装置においては、研摩テープが研
摩テープ保持装置から分離可能なカートリッジに保持さ
れる。そのため、作業者はカートリッジを介して研摩テ
ープの着脱作業を行うことが可能となる。したがって、
この研摩装置によれば、研摩テープの交換作業が簡単に
なる。さらに、この研摩装置においては、ハウジング
が、それの外面のうち回転平面に平行な１面において開
放されている。そのため、この研摩装置においては、作
業者がテープ供給リールおよびテープ巻取りリールを別
のものに交換する際、作業者は、テープ供給リールとテ
ープ巻取りリールとをそれぞれ各回転軸から抜き取り、
交換することができる。さらにまた、この研摩装置にお
いては、ハウジングの開放面が、カートリッジがカート
リッジ格納室に格納された状態で、研摩テープ保持装置
の本体部のうちそのカートリッジ格納室を形成する部分
によって閉じられる。したがって、この研摩装置によれ
ば、カートリッジの厚さをできる限り薄くすることが可
能となり、カートリッジの軽量化が可能となる。

【００１０】請求項２に係る発明によれば、研摩テープ
によりワークを研摩する研摩装置であって、一対のクラ
ンプを有してその一対のクランプを相互に接近および離
間させるクランプユニットと、その一対のクランプに設
けられ、一対の研摩テープを、前記ワークの加工面にそ
のワークを隔てて同時に押圧可能な状態で保持する一対
の研摩テープ保持装置と、前記ワークをそれの軸線回り
に回転可能に保持するワーク保持装置と、そのワーク保
持装置に保持されたワークをそれの軸線回りに回転させ
るワーク回転装置とを含み、かつ、前記各研摩テープ保
持装置が、カートリッジ格納室を備えた本体部と、その
カートリッジ格納室に着脱可能に格納されるカートリッ
ジとを有し、かつ、そのカートリッジが、(a) ハウジン
グと、(b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で
回転可能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻
取りリールであって、テープ供給リールは、研摩テープ
を巻き付けて保持するとともにその研摩テープをハウジ
ングの外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研
摩テープのうちテープ供給リールによってハウジングの
外部に供給された部分を巻き取って保持するものと、
(c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
嵌合される２本の回転軸と、(d) 前記ハウジングに取り
付けられ、前記研摩テープのうち前記テープ供給リール
によってハウジングの外部に供給された部分を前記加工
面に押圧する押圧部材とを備え、かつ、前記ハウジング
が、それの外面のうち前記回転平面に平行な１面におい
て開放されるとともに、その開放面が、前記カートリッ
ジが前記カートリッジ格納室に格納された状態で、前記
本体部のうちそのカートリッジ格納室を形成する部分に
よって閉じられるものである研摩装置が提供される。

【００１１】この研摩装置によれば、請求項１の発明に
係る研摩装置と同様の効果が得られる。

【００１２】請求項３に係る発明によれば、研摩テープ
によりワークを研摩する研摩装置であって、前記研摩テ
ープを保持する研摩テープ保持装置と、前記ワークをそ
れの軸線回りに回転可能に保持するワーク保持装置と、
そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸線回
りに回転させるワーク回転装置とを含み、かつ、前記研
摩テープ保持装置が、カートリッジ格納室を備えた本体
部と、そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納される
カートリッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、
(a) ハウジングと、(b) 各々、そのハウジングに同一の
回転平面内で回転可能に保持されたテープ供給リールお
よびテープ巻取りリールであって、テープ供給リール
は、研摩テープを巻き付けて保持するとともにその研摩
テープをハウジングの外部に供給し、一方、テープ巻取
りリールは、研摩テープのうちテープ供給リールによっ
てハウジングの外部に供給された部分を巻き取って保持
するものと、(c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角
となる状態で取り付けられ、前記テープ供給リールおよ
びテープ巻取りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可
能にそれぞれ嵌合される２本の回転軸と、(d) 前記ハウ
ジングに取り付けられ、前記研摩テープのうち前記テー
プ供給リールによってハウジングの外部に供給された部
分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備え、かつ、前
記ハウジングが、それの外面のうち前記回転平面に平行
な１面において開放されるとともに、その開放面が、前
記カートリッジが前記カートリッジ格納室に格納された
状態で、前記本体部のうちそのカートリッジ格納室を形
成する部分によって閉じられるものである研摩装置が提
供される。

【００１３】この研摩装置によれば、請求項１の発明に
係る研摩装置と同様の効果が得られる。

【００１４】請求項４に係る発明によれば、ワークを研
摩する研摩テープを保持する研摩テープ保持装置であっ
て、カートリッジ格納室を備えた本体部と、そのカート
リッジ格納室に着脱可能に格納されるカートリッジとを
有し、かつ、そのカートリッジが、(a) ハウジングと、
(b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
供給された部分を巻き取って保持するものと、(c) 前記
ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で取り付け
られ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取りリール
が相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ嵌合され
る２本の回転軸と、(d) 前記ハウジングに取り付けら
れ、前記研摩テープのうち前記テープ供給リールによっ
てハウジングの外部に供給された部分を前記加工面に押
圧する押圧部材とを備え、かつ、前記ハウジングが、そ
れの外面のうち前記回転平面に平行な１面において開放
されるとともに、その開放面が、前記カートリッジが前
記カートリッジ格納室に格納された状態で、前記本体部
のうちそのカートリッジ格納室を形成する部分によって
閉じられるものである研摩テープ保持装置が提供され
る。

【００１５】この研摩テープ保持装置によれば、請求項
１の発明に係る研摩装置と同様の効果が得られる。

【００１６】請求項５に係る発明によれば、ワークを研
摩する研摩テープを保持する研摩テープ保持装置であっ
て、カートリッジ格納室を備えた本体部と、そのカート
リッジ格納室に着脱可能に格納されるカートリッジとを
有し、かつ、そのカートリッジが、(a) ハウジングと、
(b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
供給された部分を巻き取って保持するものと、(c) 前記
ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で取り付け
られ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取りリール
が相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ嵌合され
る２本の回転軸とを備え、かつ、前記ハウジングが、そ
れの外面のうち前記回転平面に平行な１面において開放
されるとともに、その開放面が、前記カートリッジが前
記カートリッジ格納室に格納された状態で、前記本体部
のうちそのカートリッジ格納室を形成する部分によって
閉じられるものである研摩テープ保持装置が提供され
る。

【００１７】この研摩テープ保持装置によれば、請求項
１の発明に係る研摩装置と同様の効果が得られる。

【００１８】なお、後の発明の実施の形態の欄には種々
の研摩技術が記載されており、それのいくつかを下記に
列挙する。

【００１９】(1) 研摩テープによりワークを研摩する方
法であって、研摩テープを、砥粒が接着された表面の粗
さが互いに異なる２本の研摩テープとし、それら２本の
研摩テープをワークの加工面にそのワークを隔てて互い
に対向する２個の予定研摩位置においてそれぞれ同時に
押圧しつつワークをそれの軸線回りに回転させることを
特徴とする研摩方法。この方法によれば、ワークの同じ
加工面に対して、互いに条件が異なる２種類の研摩を同
時に行うことが可能となり、研摩能率が向上する。さら
に、この方法によれば、ワークを挟んだ両側のうちの一
方において研摩時に研摩テープからワークに作用する力
と他方において研摩テープからワークに作用する力とが
同一直線上において互いに逆向きとなり、打ち消し合
う。そのため、研摩時にワークが撓まないようにする手
段を講ずることが不可欠ではなくなる。 (2) 前記ワークが、前記回転と同時にそれの回転軸線方
向に往復運動させられる(1) 項に記載の研摩方法。この
方法においては、研摩中、ワークがそれの軸線回りに回
転させられると同時に、それの軸方向に往復運動させら
れる。 (3) 前記２本の研摩テープが、それら２本の研摩テープ
を保持する研摩テープ保持部に、その研摩テープ保持部
に対して着脱可能な一対のカートリッジを介して保持さ
れる(1) または(2) 項に記載の研摩方法。この方法にお
いては、研摩テープが研摩テープ保持部から分離可能な
カートリッジに保持される。そのため、作業者はカート
リッジを介して研摩テープの着脱を行うことが可能とな
り、一方、カートリッジの着脱作業は、研摩テープに直
に触れて行う従来の着脱作業に比べて簡単である。した
がって、この方法によれば、研摩テープが研摩テープ保
持部により直接に保持される従来の研摩方法に比較し、
研摩テープの交換作業が簡単になる。 (4) 前記一対のカートリッジの各々が、(a) 前記２本の
研摩テープの各々を格納してそれをカートリッジの外部
に供給可能なテープ供給部と、(b) 各研摩テープのうち
前記テープ供給部によってカートリッジの外部に供給さ
れた部分を前記加工面に押圧する押圧部材と、(c) 各研
摩テープのうちカートリッジの外部から内部に進入した
部分を格納可能なテープ格納部とを含む(3) 項に記載の
研摩方法。 (5) 前記各カートリッジが、前記各研摩テープの長手方
向における同じ部分は研摩に再び使用されないワンタイ
ム型である(3) または(4) 項に記載の研摩方法。 (6) 前記各カートリッジが、前記各研摩テープを前記テ
ープ供給部とテープ格納部との間を循環可能に保持し、
研摩テープの長手方向における同じ部分が研摩に再び使
用される再使用型である(4) 項に記載の研摩方法。な
お、この方法を採用する場合には、研摩テープ再使用の
ためのドレッサをカートリッジに設けることが望まし
い。 (7) 前記各カートリッジが、前記テープ供給部がテープ
供給リール、テープ格納部がテープ巻取りリールであ
り、それらテープ供給リールとテープ巻取りリールとに
１本の研摩テープを巻き付けることによって研摩テープ
を保持可能なリール型である(4) または(6) 項に記載の
研摩方法。 (8) 前記テープ供給リールに巻き付けられている研摩テ
ープが前記テープ巻取りリールによりテープ供給リール
からほどかれる際にテープ供給リールに回転抵抗が付加
される(7) 項に記載の研摩方法。この方法によれば、テ
ープ供給リールに巻き付けられている研摩テープがテー
プ巻取りリールによってほどかれる際や、研摩時にワー
クが回転させられるのに伴って研摩テープが引っ張られ
る際に、研摩テープに弛みが発生せずに済む。 (9) 前記テープ巻取りリールが、前記カートリッジのハ
ウジングにワンウェイクラッチを介して取り付けられ、
それにより、テープ巻取りリールの研摩テープを巻き付
ける向きの回転は許容されるが研摩テープをほどく向き
の回転は阻止される(7) 項に記載の研摩方法。この方法
によれば、研摩時にテープ巻取りリールから研摩テープ
が引き出されずに済み、研摩テープのうちテープ巻取り
リールとワークとの間の部分に弛みが発生せずに済む。 (10)フレームと、そのフレームに連結されたクランプユ
ニットであって一対のクランプを有してそれら一対のク
ランプを相互に接近および離間させるものと、それら一
対のクランプにそれぞれ設けられ、砥粒が接着された表
面の粗さが互いに異なる２本の研摩テープの各々を互い
に独立に保持可能な一対の研摩テープ保持部と、各研摩
テープ保持部に保持されている各研摩テープをそれの長
手方向に送る研摩テープ送り装置と、研摩すべきワーク
をそれの軸線回りに回転可能に保持するワーク保持装置
と、そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸
線回りに回転させるワーク回転装置とを含む研摩システ
ム。ここに、研摩テープ送り装置は例えば、駆動源とし
てのモータ，そのモータを電気的に制御するコントロー
ラ等から構成される。 (11)前記ワーク保持装置が、前記ワークをそれの軸線回
りに回転可能かつその軸線方向に往復運動可能に保持す
るものであり、当該研摩システムが、さらに、前記ワー
ク保持装置に保持されたワークをそれの軸線に沿って往
復運動させるワーク往復運動装置を含む(10)項に記載の
研摩システム。 (12)前記クランプユニットが前記フレームに、前記ワー
ク保持装置に保持されているワークの回転軸線と交差す
る平面内で相対運動可能に連結されており、研摩中にワ
ークのうち研摩すべき部分が公転する場合にその公転に
追従して前記一対の研摩テープ保持部が運動させられる
(10)または(11)項に記載の研摩システム。 (13)前記一対のクランプが、相互に平行移動させられる
ことにより、相互に接近および離間させられる(10)ない
し(12)項のいずれかに記載の研摩システム。 (14)さらに、前記一対の研摩テープ保持部に着脱可能に
保持され、前記２本の研摩テープをそれぞれ保持する一
対のカートリッジを含む(10)ないし(13)項のいずれかに
記載の研摩システム。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形
態である研摩システムの斜視図である。この研摩システ
ムは、軸線を有するワークをそれの軸線回りに回転させ
る一方、定位置に保持した研摩テープＴをそのワークに
押圧することによって研摩を行うとともに、一回の研摩
が終了する毎に研摩テープＴを一定量ずつ送り、各回の
研摩を研摩テープＴの新たな部分で行う。さらに、この
研摩システムは、２本の研摩テープＴ ₁ ，Ｔ₂ をワーク
１０の加工面にそのワーク１０を隔てて互いに対向する
２個の予定研摩位置においてそれぞれ同時に押圧しつつ
ワーク１０をそれの軸線回りに回転させることにより、
各予定研摩位置毎に互いに独立した研摩を行う。

【００２１】この研摩は、ワーク１０の加工面（後述の
クランクシャフト１０のジャーナル面およびピン面）の
表面粗さを確保するために行われる超仕上工程の一例で
あって、加工液の存在下に砥粒付きペーパである研摩テ
ープＴ₁ ，Ｔ₂ により行われるペーパラップ加工であ
る。また、それら２本の研摩テープＴ₁ ，Ｔ₂ は、それ
らの間で砥粒の粒度，密度等が互いに異ならせられてお
り、その結果、砥粒が接着された表面の粗さが互いに異
なっている。

【００２２】この研摩システムにより研摩されるべきワ
ークは、複数の外周面が並んで形成されたワークの一例
であるクランクシャフトである。クランクシャフト１０
は、よく知られているように、車両のエンジンにおいて
使用される部品であり、図２に示すように、図示しない
シリンダブロックに支持されるジャーナル部１２と、ピ
ストンとコンロッドにより連結されるピン部１４とが交
互に並んだ構成とされている。ジャーナル部１２はクラ
ンクシャフト１０の回転軸線と同軸的に配置されるのに
対し、ピン部１４はクランクシャフト１０の回転軸線か
らオフセットして配置され、これにより、ピストンの往
復運動がクランクシャフト１０の回転運動に変換され
る。クランクシャフト１０において互いに隣接したジャ
ーナル部１２とピン部１４とは半径方向に延びるアーム
１６により結合され、そのアーム１６の両端部のうちピ
ン部１４との接続側とは反対側の端部にバランスウェイ
ト１８が形成されている。また、クランクシャフト１０
の一端部には出力用フランジ１９が形成されている。

【００２３】研摩システムは、各ジャーナル部１２の外
周面（以下「ジャーナル面」ともいう）と各ピン部１４
の外周面（以下「ピン面」ともいう）とをそれぞれ研摩
する。具体的には、１本のクランクシャフト１０に形成
された複数のジャーナル面に対して一斉に研摩を行う工
程と、１本のクランクシャフト１０に形成された複数の
ピン面に対して一斉に研摩を行う工程との組合せによ
り、１本のクランクシャフト１０に対する研摩を行う。

【００２４】研摩システムは、図１に示すように、フレ
ーム２０，クランプユニット２２，一対の研摩テープ保
持部２４，ワーク保持装置２６，ワーク回転装置２８お
よび加振装置３０を備えている。なお、研摩システム
は、前述のように、複数のジャーナル面と複数のピン面
とに対してそれぞれ一斉に研摩を行うものであるため、
クランプユニット２２と一対の研摩テープ保持部２４と
から成る可動部である研摩ユニットＵをジャーナル面ま
たはピン面の数と同数備えているが、図には、１個の研
摩ユニットＵのみが代表的に示されている。

【００２５】ワーク保持装置２６は、水平面を有するテ
ーブル３１ａを備えている。そのテーブル３１ａには、
互いに対向する２個の係合部３１ｂ（センタ等を含む）
が取り付けられており、それら係合部３１ｂはクランク
シャフト１０の両端部に係合してクランクシャフト１０
をそれの軸線回りに回転可能に保持する。ただし、テー
ブル３１ａは、側面図である図３に示すように、固定部
材としてのフレーム２０にレール３１ｃを介して支持さ
れており、クランクシャフト１０の軸線方向に移動可能
とされている。

【００２６】また、ワーク保持装置２６は、ドライブピ
ン３１ｄが偏心位置に固定されたドライブシャフト３１
ｅを備えている。ドライブピン３１ｄは、２個の係合部
３１ｂにより保持されたクランクシャフト１０の出力用
フランジ１９にそれの軸線から外れた位置に予め形成さ
れている穴３１ｆ（図２参照）に嵌入し、ドライブシャ
フト３１ｅをクランクシャフト１０と一体的に回転させ
る。なお、ドライブシャフト３１ｅは、相手側の係合部
３１ｂに対する接近および離間が可能にワーク保持装置
２６に支持されており、その接近および離間は駆動源と
してのエアシリンダ３１ｇにより行われる。

【００２７】さらに、ワーク保持装置２６は、それが保
持しているクランクシャフト１０の回転方向位置を特定
の位置に位置決めする位置決め機構をも備えている。位
置決め機構は、正面図である図４に示すように、(a) ド
ライブシャフト３１ｅと共に回転する回転体３１ｈであ
って（取付位置については図３参照）、特定の周方向位
置に切欠き部３１ｉが形成されたものと、(b) 駆動源と
してのエアシリンダ３１ｊと、(c) そのエアシリンダ３
１ｊにより回転体３１ｈに対する接近および離間が行わ
れる係合部３１ｋとを含むように構成されている。

【００２８】係合部３１ｋは、エアシリンダ３１ｊによ
り変位させられ、常には回転体３１ｈから退避させられ
ている。しかし、係合部３１ｋは、クランクシャフト１
０を特定の回転方向位置に位置決めする必要があるとき
にエアシリンダ３１ｊにより回転体３１ｈの外周面に押
し付けられて摺接し、クランクシャフト１０の回転方向
位置が特定のものとなったときに切欠き部３１ｉに嵌入
して回転体３１ｈをその位置にロックする。なお、クラ
ンクシャフト１０に対する研摩が終了し、かつ、その後
にはじめて近接スイッチ３１ｍが、回転体３１ｈと共に
回転するドグ３１ｎを検出したときから回転体３１ｈは
後述のモータにより減速させられ、その状態でエアシリ
ンダ３１ｊが係合部３１ｋを回転体３１ｈに接近させ
る。したがって、回転体３１ｈの回転速度が速過ぎるた
めに係合部３１ｋが切欠き部３１ｉに嵌入することがで
きないという事態の発生も、嵌入はしたが係合部３１ｋ
が切欠き部３１ｉに強く当接して機械的損傷が発生する
という事態の発生も確実に回避される。

【００２９】一方、ワーク回転装置２８は、図３に示す
ように、駆動源としてのモータ２８ａにより、ドライブ
シャフト３１ｅに軸線回りの回転運動を与える。ワーク
回転装置２８はフレーム２０に固定されているが、モー
タ２８ａの回転軸がドライブシャフト３１ｅに対してス
プライン嵌合され、軸方向摺動可能かつ相対回転不能に
連結されているため、テーブル３１ａが水平面内で移動
する状態が確保される。

【００３０】図１に示す加振装置３０は、研摩中に、テ
ーブル３１ａ、ひいては、ワーク保持装置２６に軸方向
移動可能に保持されているクランクシャフト１０に軸線
方向の振動を加える。一方、クランクシャフト１０にお
いては、図２に示すように、各ジャーナル部１２および
各ピン部１４にそれぞれ、軸方向中央位置において相手
部品と接触する円筒面が形成されるとともにそれの両側
位置においてそれぞれ溝（または隅Ｒ部）が形成されて
いる。したがって、研摩テープＴによって研摩すべき円
筒面の長さＤ，Ｄ’は、各ジャーナル部１２または各ピ
ン部１４の長さＣ，Ｃ’より短い。そして、本実施形態
においては、研摩テープＴの幅寸法が長さＤとほぼ等し
く設定され、研摩テープＴが、研摩すべき円筒面に接触
した状態で各ジャーナル部１２および各ピン部１４をそ
れの軸線方向に往復運動できるようにされている。した
がって、加振装置３０により研摩中にクランクシャフト
１０に軸方向振動が加えられれば、クランクシャフト１
０の回転運動と軸方向往復運動とが合成されて、各ジャ
ーナル面および各ピン面にクロスハッチングパターンの
条痕が形成され、これにより、それらジャーナル面およ
びピン面の表面粗さおよび潤滑剤保持性が向上する。

【００３１】図１に示すように、フレーム２０のうちワ
ーク保持装置２６の上方に位置する部分から垂下部３４
が垂下しており、この垂下部３４にクランプユニット２
２が取り付けられている。クランプユニット２２は、一
対の研摩テープ保持部２４を相互に接近させることと相
互に離間させることとを選択的に行うものであり、正面
図である図５に示すように、本体部３６と一対のクラン
プアーム３８とを備えている。

【００３２】研摩ユニットＵがクランクシャフト１０の
うちジャーナル部１２のみ研摩するのであれば、ジャー
ナル部１２はクランクシャフト１０の回転軸線と同軸的
に配置されているから、研摩ユニットＵが研摩中に垂直
面内で運動可能とすることは不可欠ではない。しかし、
研摩ユニットＵはクランクシャフト１０のうちピン部１
４も研摩し、そのピン部１４は研摩中、クランクシャフ
ト１０の回転軸線を中心に公転するから、研摩ユニット
Ｕは研摩中、ピン部１４の公転に追従して垂直面内で運
動可能とすることが不可欠である。そのため、クランプ
ユニット２２はフレーム２０に対して以下のように連結
されている。

【００３３】クランプユニット２２の本体部３６の上端
部にはピン穴４０が形成され、これに対し、フレーム２
０の垂下部３４には上下方向に延びる長穴４２が形成さ
れている。そして、本体部３６は垂下部３４に、それら
ピン穴４０と長穴４２との双方にピン４４が嵌入させら
れることによって連結されている。これにより、本体部
３６がピン４４の軸線の回りに自由に回転可能とされる
とともに、ピン４４が長穴４２に沿って上下運動可能と
されている。したがって、研摩ユニットＵは、上下運動
可能なピン穴４０を中心に垂直面内で揺動可能とされて
いる。

【００３４】本体部３６の下端部にもピン穴４８が形成
されている。このピン穴４８は、本体部３６の運動を規
制し、本体部３６を特定の位置に位置決めするためのも
のであり、垂下部３４に内蔵されたエアシリンダ４９を
駆動源として作動させられる位置決め部材としてのピン
５０が嵌入させられるものである。ピン５０は、研摩中
には、ピン穴４８から退避させられて本体部３６の運動
を許容し、一対の研摩テープ保持部２４に対するワーク
Ｗの着脱が行われるとき等には、ピン穴４８に嵌入させ
られて本体部３６を特定の位置に位置決めする。このピ
ン５０のピン穴４８への嵌入は、前記ワーク保持装置２
６においてエアシリンダ３１ｊを含む位置決め機構によ
りクランクシャフト１０の回転方向位置が特定の位置に
位置決めされた状態で行われる。

【００３５】本体部３６には、互いに平行な一対の支持
軸５４が摺動可能に嵌合されている。それら支持軸５４
は上下に並んで配置されている。それら各支持軸５４の
両端部は本体部３６から露出させられている。各支持軸
５４のうち図において左側に露出した部分には一対のク
ランプアーム３８のうち左側のもの（以下「左クランプ
アーム」という）の基端部が固定されている。一方、各
支持軸５４のうち図において右側に露出した部分には一
対のクランプアーム３８のうち右側のもの（以下「右ク
ランプアーム」という）の基端部が支持軸５４の軸線方
向に摺動可能に支持されている。さらに、各支持軸５４
のうち図において右側に露出した部分の先端部には、ク
ランプシリンダ５８のハウジング５６が固定され、クラ
ンプシリンダ５８から延び出すロッド６０の先端部が右
クランプアーム３８に連結されている。なお、クランプ
シリンダ５８は、本実施形態においては、油圧作動式と
されている。

【００３６】したがって、このクランプユニット２２に
おいては、クランプシリンダ５８がロッド６０を引き込
むことにより、一対のクランプアーム３８が相互に離間
させられ、逆に、クランプシリンダ５８がロッド６０を
伸び出させることにより、一対のクランプアーム３８が
相互に接近させられる。

【００３７】以上、研摩ユニットＵのうちクランプユニ
ット２２について詳しく説明したが、次に、一対の研摩
テープ保持部２４について詳しく説明する。なお、一対
の研摩テープ保持部２４の構成は互いに共通であるか
ら、それらの一方のみを詳細に説明し、他方は説明を省
略する。

【００３８】研摩テープ保持部２４は、図５に示すよう
に、クランプアーム３８の先端部に形成された本体部６
４とカートリッジ７０とから構成されている。本体部６
４にカートリッジ格納室７４が形成され、そのカートリ
ッジ格納室７４にカートリッジ７０が着脱可能に格納さ
れる。

【００３９】クランプアーム３８の先端部には図１１に
示すように、切欠き部８０が形成されている。切欠き部
８０は他方のクランプアーム３８に形成された切欠き部
８０と対向する向きに開口する状態で形成されている。
さらに、クランプアーム３８の先端部には、切欠き部８
０をそれの両側（図において紙面に直角な方向）から閉
塞するように閉塞部材としての一対の板部材８２が取り
付けられている。それら切欠き部８０と板部材８２とに
よりカートリッジ格納室７４が形成されているのであ
り、一対のカートリッジ格納室７４は、各々上下方向に
延びるとともに、互いに対向する向きに開口する有底の
空間とされている。板部材８２には、図５に示すよう
に、カートリッジ格納室７４に収納されたカートリッジ
７０の状態を外部から監視するための窓が複数形成され
ている。なお、図５における一対のクランプアーム３８
のうち左側のものは、板部材８２の取付後の状態を示
し、一方、右側のものは、板部材８２の取付前の状態を
示している。

【００４０】カートリッジ７０は、斜視図である図６に
示すように、１本の研摩テープＴ（２本の研摩テープＴ
₁ ，Ｔ₂ の各々）を同一平面内に配置された一対のリー
ルに巻き付けて保持するものであり、ハウジング９０と
テープ供給リール９２とテープ巻取りリール９４と押圧
部材としてのシュー９５とを備えている。なお、図にお
いて左側のカートリッジ７０は、テープ供給リール９２
の回転中心とテープ巻取りリール９４の回転中心とを同
時に含む一平面で切断した場合の状態を示している。

【００４１】ハウジング９０は、箱状を成し、それの外
面が６面で構成されているが、それら６面のうち一対の
リール９２，９４の回転平面に平行な２面のうちの一方
において開放されている。しかし、カートリッジ７０が
カートリッジ格納室７４に格納された状態では、一方の
板部材８２がハウジング９０のその開放面を閉塞する役
割を果たす。すなわち、本実施形態においては、カート
リッジ７０の厚さができる限り薄くなるようにすること
により、カートリッジ７０の軽量化が図られているので
ある。なお、ハウジング９０は、本実施形態においては
アルミニウム製とされており、このことによってもカー
トリッジ７０の軽量化が図られている。

【００４２】図６に示すように、ハウジング９０の６面
のうち開放面とは反対側の面が底面とされ、その底面を
形成する底板９６からは仕切り部材９８が開放面に向か
って延びている。仕切り部材９８は底板９６の面に沿っ
て二股状に分岐して延びている。この仕切り部材９８に
より、ハウジング９０内の空間が３つに仕切られ、それ
ぞれテープ供給リール格納室１００，テープ巻取りリー
ル格納室１０２およびロック室１０４とされている。テ
ープ供給リール格納室１００にはテープ供給リール９
２、テープ巻取りリール格納室１０２にはテープ巻取り
リール９４がそれぞれ格納される。

【００４３】カートリッジ７０におけるテープ供給リー
ル９２とテープ巻取りリール９４とのそれぞれの回転機
構は以下のように構成されている。テープ供給リール９
２は、断面図である図７に示すように、ハウジング９０
の底板９６に回転可能に立設されたフランジ部付きの回
転軸１１０に支持される。テープ供給リール９２は回転
軸１１０に軸方向摺動可能かつ相対回転不能に嵌合され
ている。本実施形態においては、その相対回転阻止手段
として、回転軸１１０にピン１１１ａが直径方向に貫通
させられるとともに、そのピン１１２が嵌入させられる
溝１１１ｂがテープ供給リール９２の内周面に軸線方向
に平行に形成されている。

【００４４】テープ供給リール９２には、テープ巻取り
リール９４の回転によってテープ供給リール９２から研
摩テープＴが巻き剥がされる際に研摩テープＴに弛みが
発生しないことが要求される。そのため、テープ供給リ
ール９２に回転抵抗を付加するための機構も設けられて
いる。

【００４５】テープ供給リール９２は有底筒状の回転部
材１１２を介して回転軸１１０に支持されている。回転
部材１１２はテープ供給リール９２と一体的に回転可能
とされ、また、回転部材１１２はそれの底板１１４とハ
ウジング９０の底板９６との間で環状空間１１５を形成
するように回転軸１１０に嵌入させられる。環状空間１
１５には一対のスペーサ１１６とウェーブワッシャ１１
８とが配設されている。ウェーブワッシャ１１８は、概
して円環板状を成すが、周方向に沿って波状に歪まされ
てばねとして機能するようにされた鋼製ワッシャであ
る。ウェーブワッシャ１１８は一対のスペーサ１１６に
挟まれており、かつ、それらスペーサ１１６およびウェ
ーブワッシャ１１８はいずれも回転軸１１０に挿通され
ている。

【００４６】したがって、底板１１４は一対のスペーサ
１１６とウェーブワッシャ１１８とを介して底板９６に
係合させられ、これにより、回転部材１１２と底板９６
との間に摩擦力が発生させられ、ひいては、テープ供給
リール９２の回転に抵抗が付与される。すなわち、主と
してウェーブワッシャ１１８がテープ供給リール回転抵
抗付加手段として機能するのである。

【００４７】回転部材１１２には回転軸１１０に平行に
めねじ部１２０が複数個貫通させられ、それぞれにセッ
トねじ１２２が螺合されている。各セットねじ１２２は
先端部においてスペーサ１１６に係合させられている。
セットねじ１２２を深く螺合するほどセットねじ１２２
と底板９６との間隔が狭くされ、ウェーブワッシャ１１
８の板厚が薄くされる。その結果、ウェーブワッシャ１
１８にそれの面に直角な方向に発生する弾性力が増加
し、回転部材１１２と底板９６との間に発生する摩擦力
が増加して、テープ供給リール９２の回転抵抗が増加す
る。すなわち、主としてセットねじ１２２がテープ供給
リール回転抵抗調整手段として機能するのである。

【００４８】なお、図において、符号１２４はスリーブ
を示し、１２５はワッシャを示している。スリーブ１２
４は回転軸１１０による底板９６の摩耗を抑制するため
に設けられ、また、ワッシャ１２５は、回転軸１１０の
フランジ部と底板９６との間における摩擦力をウェーブ
ワッシャ１１８に基づく摩擦力より低下させるために設
けられている。

【００４９】一方、テープ巻取りリール９４には、研摩
中にテープ巻取りリール９４が巻取り方向とは逆方向に
回転して研摩テープＴに弛みが発生することが防止され
ることが要求される。詳細は後述するが、テープ巻取り
リール９４にはモータが係合されて研摩テープＴを巻き
取るための回転トルクが付与されるが、研摩中には図６
に示すように、モータ１２６がテープ巻取りリール９４
から退避させられ、また、クランクシャフト１０が、研
摩テープＴをテープ巻取りリール９４から引き出す向き
の摩擦力が研摩テープＴとの間に発生する向きに回転さ
せられるためである。

【００５０】そのため、テープ巻取りリール９４は、図
において左側に示すように、ハウジング９０の底板９６
に逆回転防止機構としてのワンウェイクラッチ１２８を
介して回転可能に支持された回転軸１３０に相対回転不
能かつ軸方向摺動可能に嵌合されている。ワンウェイク
ラッチ１２８は、回転軸１３０の両回転方向のうち、テ
ープ巻取りリール９４が研摩テープＴを巻き取る向きの
回転のみ許容し、テープ巻取りリール９４から研摩テー
プＴがほどかれる向きの回転は阻止するクラッチであ
る。したがって、本実施形態によれば、研摩中にクラン
クシャフト１０が研摩テープＴを引き込もうとしてもワ
ンウェイクラッチ１２０によりテープ巻取りリール９４
の研摩テープＴがほどかれる向きの回転が確実に阻止さ
れるから、研摩中に研摩テープＴに弛みが発生すること
が確実に防止される。

【００５１】回転軸１３０と前記モータ１２６との係合
はクラッチ機構の一例である噛み合いクラッチ１３２，
１３４により行われる。回転軸１３０には噛み合いクラ
ッチ１３２（被動側係合部材）、モータ１２６には噛み
合いクラッチ１３４（駆動側係合部材）がそれぞれ一体
的に回転可能に取り付けられている。

【００５２】ただし、一対の噛み合いクラッチ１３２，
１３４は、前述のように、常時噛み合わされているわけ
ではなく、研摩中でないときであって、前記研摩ユニッ
トＵが特定の位置に位置決めされたときに限って噛み合
わされる。図６に示すように、クランクシャフト１０の
うちピン部１４に対して研摩が行われる場合には、前述
のように、一対のカートリッジ７０が垂直面内で揺動さ
せられる。そのため、それに常時モータ１２６を係合さ
せておく場合には、モータ１２６から延びるワイヤの切
断防止対策が必要になり、また、カートリッジ７０全体
の重量が増加するという問題が生ずる。そこで、本実施
形態においては、研摩中にはモータ１２６をカートリッ
ジ７０から退避させることとしたのである。

【００５３】図８には、それらモータ１２６とカートリ
ッジ７０との関係が示されている。なお、この図は、研
摩ユニットＵの数が２個である場合であって、モータ１
２６がカートリッジ７０から退避させられている場合を
示すものである。同図に示すように、モータ１２６は可
動部材としてのスライダ１４２に取り付けられている。
前記フレーム２０には左右方向に互いに平行に延びる一
対のガイドバー１４４が固定されており、それらガイド
バー１４４にスライダ１４２が軸方向摺動可能に支持さ
れている。モータ１２６は、常には、同図に示すよう
に、テープ巻取りリール９４の噛み合いクラッチ１３２
から退避させられていて、カートリッジ７０が垂直面内
で揺動することを許容する。そして、クランプアーム３
８の本体部３６のピン穴４０にピン４４が嵌入させら
れ、クランプアーム３８が特定の位置に位置決めされた
状態で、エアシリンダ１５２がロッド１５４を伸び出さ
せることによってモータ１２６をカートリッジ７０に接
近させ、モータ１２６の噛み合いクラッチ１３４をテー
プ巻取りリール９４の噛み合いクラッチ１３２に噛み合
わせる。その後、モータ１２６を回転させてテープ巻取
りリール９４を回転させる。なお、モータ１２６を制御
する技術については後に詳述する。

【００５４】カートリッジ７０においては、図６に示す
ように、未使用の研摩テープＴがテープ供給リール９２
に巻き付けられて保持され、そのテープ供給リール９２
から出た研摩テープＴが一旦カートリッジ７０の外部に
出た後にテープ巻取りリール９４に巻き付けられること
になる。カートリッジ７０の外面を形成する複数の板の
うち他方のカートリッジ７０と対向する前板１５０がそ
れの両端部においてそれぞれ開口させられ、それら開口
部がそれぞれ研摩テープＴの出口および入口とされてい
るのである。また、それら出口と入口とにはそれぞれ、
研摩テープＴをガイドするためのガイドローラ１５４が
回転可能に設けられている。

【００５５】カートリッジ７０の外面を形成する複数の
板のうちクランプアーム３８への装着状態で最も上側に
位置する上板と最も下側に位置する下板とにはそれぞ
れ、貫通穴１５８が設けられている。この貫通穴１５８
は、研摩テープＴの巻取り時に研摩テープＴに付着して
カートリッジ７０内に進入した加工液が自然に落下して
外部に排出されるようにするドレン穴である。

【００５６】図６に示すように、ハウジング９０の前板
１５０には前記シュー９５がねじ等の締結手段により着
脱可能に取り付けられている。シュー９５は、研摩テー
プＴのうち両端部を一対のガイドローラ１５４に支持さ
れた部分の内面に接触し、その部分をクランクシャフト
１０のジャーナル面またはピン面（以下、それらを「加
工面」と総称する）に押圧する。本実施形態において
は、シュー９５が先端部にＶ字状の溝を有するブロック
とされており、研摩テープＴをクランクシャフト１０の
加工面にそれの周方向において隔たった２箇所において
同時に押圧する。

【００５７】なお、シュー９５は、ワークの加工面に研
摩テープＴを介してワークの周方向に沿って並んだ２箇
所で集中的に接触する形状とされているが、押圧部材と
してのシューは、種々の形状を採用可能であり、例え
ば、１箇所で集中的に接触する形状としたり、１箇所で
広く接触する形状とすることができる。また、シュー
は、ワークの周方向に沿って並んだ３箇以上の箇所で、
しかも、各箇所で広く接触する形状とすることも可能で
ある。

【００５８】また、本実施形態においては、シュー９５
は、研摩テープＴに接触する部分とハウジング９０に取
り付けられる部分とで互いに異なる材料で構成され、具
体的には、研摩テープＴに接触する部分は耐摩耗性向上
のためにセラミックス製、ハウジング９０に取り付けら
れる部分は鋼製とされている。ただし、シュー９５は、
種々の材料を採用可能であり、例えば、研摩テープＴに
接触する部分は、ウレタン等、研摩時に弾性変形可能な
弾性体とすることも可能である。

【００５９】カートリッジ７０をカートリッジ格納室７
４に格納した状態では、カートリッジ７０がカートリッ
ジ格納室７４から離脱することを防止することが必要で
あり、また、研摩中にカートリッジ７０がカートリッジ
格納室７４内でがたつくことを防止することが必要であ
る。そのため、本実施形態においては、カートリッジ７
０とクランプアーム３８とにロック機構が設けられてい
る。以下、ロック機構を図６，図９および図１０に基づ
いて説明する。

【００６０】図６に示すように、ハウジング９０の外面
を構成する複数の板のうち前板１５０に対向する後板１
７０には、前記ロック室１０４に対応する位置におい
て、切欠き部１７２が形成されている。この切欠き部１
７２は、カートリッジ７０をカートリッジ格納室７４内
に装填する際に後述のロックプレートが前記ロック室１
０４内に進入することを許容するものであり、カートリ
ッジ７０の前記開放面に開口して各リール９２，９４の
回転軸線に平行に延びるＵ字状とされている。

【００６１】ロックプレート１７６は、図９に示すよう
に、回転軸１８０によってクランプアーム３８に装着さ
れている。回転軸１８０は、クランプアーム３８のうち
カートリッジ格納室７４の底部を形成する底板１７８を
貫通し、その底板１７８により回転可能に支持されてい
る。回転軸１８０のうちカートリッジ格納室７４内に位
置する部分にはおねじ部１８２が形成され、それにロッ
クプレート１７６の一端部が螺合されている。一方、回
転軸１８０のうちクランプアーム３８の外側に位置する
部分には、操作部１８６が固定的に取り付けられてい
る。

【００６２】回転軸１８０の軸方向略中間位置には段付
き面１８８が形成され、そこにリテーナ１９０が保持さ
せられている。リテーナ１９０は、操作部１８６に近い
側の面が段付き面１８８に係合することによって操作部
１８６に接近することを阻止されており、一方、ロック
プレート１７６に近い側の面がそのロックプレート１７
６と共同して弾性部材としてのコイル状のスプリング１
９２を保持している。スプリング１９２は、それの弾性
力により、ロックプレート１７６が回転軸１８０に対し
てみだりに回転することを防止する。また、ロックプレ
ート１７６が回転軸１８０から離脱することを防止する
離脱防止手段として、回転軸１８０の先端部にＥリング
１９４が装着されている。

【００６３】ロックプレート１７６は、カートリッジ７
０がカートリッジ格納室７４に格納されていない状態で
は、アンロック位置にある。アンロック位置とは、図１
０の(a) に示すように、ロックプレート１７６が水平に
延びる位置であって、カートリッジ７０がカートリッジ
格納室７４に格納されたときに存在することとなる切欠
き部１７２に対して平行となり、カートリッジ７０の後
板１７０がロックプレート１７６を通過することを許容
する位置である。

【００６４】これに対し、カートリッジ７０がカートリ
ッジ格納室７４に格納され、かつ、作業者が操作部１８
６を回転操作すれば、その当初には、ロックプレート１
７６とカートリッジ７０の後板１７０の内面との間に隙
間が存在するから、ロックプレート１７６は回転軸１８
０と共に回転し、ロック位置となる。ロック位置とは、
図の(b) に示すように、ロックプレート１７６が切欠き
部１７２に直交する位置である。後板１７０には、ロッ
クプレート１７６が直交位置以上に回転することを防止
するストッパ１９６が設けられている。このようにロッ
クプレート１７６が切欠き部１７２に直交するロック位
置となれば、カートリッジ７０の後板１７０がロックプ
レート１７６を通過することが阻止され、カートリッジ
７０がカートリッジ格納室７４から離脱することが阻止
される。

【００６５】しかし、単にロックプレート１７６を切欠
き部１７２に直交させただけでは、ロックプレート１７
６とカートリッジ７０の後板１７０の内面との間に隙間
が存在するため、研摩中、カートリッジ７０にがたつき
が発生するおそれがある。そこで、本実施形態において
は、ロックプレート１７６が回転軸１８０に固定されて
いるのではなく螺合されている。したがって、作業者
が、ロックプレート１７６がロック位置に到達した後に
も、操作部１８６をさらに同じ向きに回転させれば、ロ
ックプレート１７６はストッパ１９６によりロック位置
に保たれるから、そのようなロックプレート１７６に対
して操作部１８６が接近する。その結果、ロックプレー
ト１７６と操作部１８６とでカートリッジ７０の後板１
７０とクランプアーム３８とが強く挟まれ、研摩中にお
けるカートリッジ７０のがたつきが確実に防止される。

【００６６】カートリッジ７０において研摩テープＴが
モータ１２６によって巻き取られる量は巻取り量検出装
置、使用済の研摩テープＴの蓄積量は蓄積量検出装置に
よりそれぞれ検出される。

【００６７】巻取り量検出装置２００は、本実施形態に
おいては、図６および図１１に示すように、(a) モータ
１２６による研摩テープＴの巻取りと共に回転する歯車
２０２と、(b) その歯車２０２の回転量を研摩テープＴ
の巻取り量として電気的に検出する巻取り量センサ２０
４とを含むように構成されている。本実施形態において
は、歯車２０２は、カートリッジ７０の外部において、
一対のガイドローラ１５４のうちカートリッジ７０をク
ランプアーム３８に装着した状態で最も上側に位置する
ものに同軸的に固定されている。一方、本実施形態にお
いては、巻取り量センサ２０４は、クランプアーム３８
に取り付けられている。カートリッジ７０がクランプア
ーム３８に装着された状態で歯車２０２に近接して対向
する位置に取り付けられているのである。また、巻取り
量センサ２０４は、歯車２０２の外周面に一定ピッチで
形成された複数の歯の各々を磁気的に検出し、それに応
じた信号を出力する近接スイッチとされている。

【００６８】一方、蓄積量検出装置２１０は、本実施形
態においては、図６および図１１に示すように、(a) 使
用済の研摩テープＴが巻き付けられた状態のテープ巻取
りリール９４の外径に応じて変位する変位部材としての
プランジャ２１２と、(b) そのプランジャ２１２の変位
を使用済の研摩テープＴの蓄積量として電気的に検出す
る蓄積量センサ２１４とを含むように構成されている。

【００６９】プランジャ２１２は、図１１に示すよう
に、カートリッジ７０の後板１７０とクランプアーム３
８の底板１７８とを同時に貫通し、かつ、それの両端部
がそれぞれテープ巻取りリール９４とクランプアーム３
８に取り付けられた蓄積量センサ２１４とにそれぞれ臨
まされている。プランジャ２１２は、クランプアーム３
８に軸方向変位可能に保持されるとともに、常にテープ
巻取りリール９４に接近する向きに付勢されている。し
かし、プランジャ２１２は、使用済の研摩テープＴが巻
き付けられた状態のテープ巻取りリール９４の外径が設
定値を超えたときにはじめてプランジャ２１２の内側端
部がその外径に接触し、その後その外径の増加につれて
クランプアーム３８の外側に向かって変位する。蓄積量
センサ２１４は、プランジャ２１２の外側端部が検出範
囲に進入したことを磁気的に検出し、それに応じた信号
を出力する近接スイッチとされている。

【００７０】以上説明したように、カートリッジ７０に
おける研摩テープＴの巻取りはモータ１２６，巻取り量
センサ２０２および蓄積量センサ２０４によって行われ
るのであるが、モータ１２６の制御はコントローラ２２
０によって行われる。コントローラ２２０は、図１２に
示すように、ＣＰＵ２２２，ＲＯＭ２２４およびＲＡＭ
２２６を含むコンピュータ２２８を主体として構成され
ている。コントローラ２２０の入力側には巻取り量セン
サ２０２および蓄積量センサ２１２が接続され、出力側
にはモータ１２６が接続されている。出力側にはさら
に、使用済の研摩テープＴの蓄積量が設定値を超えたか
らカートリッジ７０の交換時期に近づいたことを作業者
に警告する警告器２３２も接続されている。

【００７１】ＲＯＭ２２４には、図１３のフローチャー
トで表されている研摩テープ制御ルーチンが予め格納さ
れており、ＣＰＵ２２２がそのルーチンをＲＡＭ２２６
を利用しつつ実行することにより、各研摩テープＴの送
りが行われる。

【００７２】研摩テープ制御ルーチンは繰り返し実行さ
れる。各回の実行時にはまず、ステップＳ１０（以下、
単に「Ｓ１０」で表す。他のステップについても同じと
する）において、蓄積量センサ２１２によりテープ巻取
りリール９４における使用済の研摩テープＴの蓄積量が
設定値以上であるか否かが判定される。今回は設定値以
上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０に
おいて、ＲＡＭ２２６における、１個のワークについて
の研摩が終了したか否かを示すフラグを介し、一回の研
摩が終了したか否かが判定される。今回は未だ終了して
はいないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちに本ル
ーチンの一回の実行が終了する。

【００７３】その後、本ルーチンの実行が何回も繰り返
されるうちに、使用済の研摩テープＴの蓄積量が設定値
以上になることなく一回の研摩が終了したと仮定すれ
ば、Ｓ１０の判定はＮＯ、Ｓ２０の判定はＹＥＳとな
り、Ｓ３０において、テープ巻取りリール９４に係合さ
せられたモータ１２６に対して駆動信号が出力され、Ｓ
４０において、巻取り量センサ２０４により研摩テープ
Ｔの巻取り量が設定値に達したか否かが判定される。モ
ータ１２６への駆動信号の出力は研摩テープＴの巻取り
量が設定値に達するまで行われ、達したならばＳ４０の
判定がＹＥＳとなり、本ルーチンの一回の実行が終了す
る。

【００７４】その後、本ルーチンの実行が何回も繰り返
されるうちに、使用済の研摩テープＴの蓄積量が設定値
以上になったと仮定すれば、Ｓ１０の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ５０において、警告器２３２により、カートリッ
ジ７０の交換時期に近づいたことが作業者に知らされ
る。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００７５】そして、作業者は、カートリッジ７０を交
換すべきと判断したときには、研摩システムの運転を停
止させ、研摩ユニットＵを特定の位置（ワーク交換位
置，カートリッジ交換位置等）に位置決めした後、一対
のクランプアーム３８を相互に離間させてクランクシャ
フト１０をカートリッジ７０から退避させる。続いて、
クランクシャフト１０をワーク保持装置２６から取り外
し、その後、操作部１８６を操作してロックプレート１
７６をアンロック位置とし、交換すべきカートリッジ７
０をクランプアーム３８から引き出す。続いて、新たな
カートリッジ７０をクランプアーム３８に装着し、操作
部１８６を操作してロックプレート１７６をロック位置
とする。

【００７６】また、カートリッジ７０においてテープ供
給リール９２とテープ巻取りリール９４とを交換する場
合には、作業者は、テープ供給リール９２とテープ巻取
りリール９４とをそれぞれ各回転軸１１０，１３０から
抜き取り、交換する。この際、研摩テープＴがシュー９
５の外側を通過し、かつ、弛みが生じないようにテープ
巻取りリール９４で調整する。

【００７７】このようにカートリッジ７０においてテー
プ供給リール９２とテープ巻取りリール９４とをそれぞ
れ交換する際には、作業者は研摩テープＴに直に触れる
ことが必要となる。しかし、研摩ユニットＵにおいて研
摩テープＴを交換する際には、カートリッジ７０を交換
するだけで済むため、作業者は、研摩テープＴに直に触
れることなく研摩テープＴを交換することが可能とな
り、研摩テープＴの交換作業が簡単となり、交換にかか
る時間が短縮される。

【００７８】また、本実施形態においては、押圧部材と
してのシュー９５が研摩ユニットＵの本体部にではな
く、カートリッジ７０自体に設けられているから、研摩
テープＴを交換する際に、研摩テープＴをシュー９５か
ら退避させたりシュー９５に接触させる作業が不可欠で
はなくなる。したがって、本実施形態によれば、研摩テ
ープＴの交換作業が一層簡単となる。

【００７９】シュー９５は、メンテナンスの際、場合に
よっては交換が必要な部品である。これに対し、本実施
形態においては、押圧部材としてのシュー９５がカート
リッジ７０に取り付けられていて、カートリッジ７０を
研摩ユニットＵから取り外した状態でシュー９５の交換
が可能である。したがって、本実施形態によれば、押圧
部材そのものの交換作業が簡単になり、研摩装置のメン
テナンス性が一層向上するという効果も得られる。

【００８０】従来の研摩装置では、研摩時にワークの予
定研摩部がワークの回転軸線回りに公転させられ、その
予定研摩部に研摩ユニットを追従させるため、研摩ユニ
ットは研摩装置本体にワークの回転軸線に直交する平面
内で運動可能に保持される一方、その研摩ユニットに研
摩テープを供給するテープ供給部および研摩テープを巻
取りテープ巻取り部は研摩装置本体に固定されていた。
そのため、研摩中、研摩ユニットが運動すると、それに
伴って研摩ユニットとテープ供給部およびテープ巻取り
部との相対位置関係が変化してしまうから、従来装置で
は、それにもかかわらず研摩テープが切断されたり弛ん
だりしないようにする特別の機構が不可欠である。これ
に対し、本実施形態では、テープ供給部およびテープ巻
取り部が研摩ユニットと一体的に運動可能とされ、研摩
中に研摩テープにそれを引っ張ったり弛ませたりする力
が発生しない。したがって、本実施形態によれば、研摩
中に研摩テープの切断および弛みを防止する特別な機構
が不可欠ではなくなり、装置コストの節減が可能となる
という効果も得られる。

【００８１】図１４に示す従来の研摩装置では、１本の
研摩テープＴがワークＷの同じ加工面に２箇所で同時に
接触する形式とされて、一対のシュー４００を相互に離
間させるのに伴って研摩テープＴが引っ張られる。その
ため、一対のシュー４００の上方に位置するガイドロー
ラ４０６がクランプアーム４０２にシュー４００に対す
る接近が可能に弾性的に支持されている。これに対し、
本実施形態では、互いに独立した２本の研摩テープＴが
それぞれワークＷの２箇所に同時に接触するため、一対
のシュー９５を相互に離間させるのに伴って研摩テープ
Ｔが引っ張られることはない。したがって、本実施形態
によれば、従来の研摩装置では不可欠であったローラ弾
性支持構造が不可欠ではなくなるため、装置コストの節
減を図り得るという効果も得られる。

【００８２】なお、本実施形態においては、研摩時に使
用する加工液の性質が２本の研摩テープＴ₁ ，Ｔ₂ 間で
互いに等しいものとされているが、互いに異なるものと
することができる。

【００８３】また、本実施形態においては、研摩テープ
の送り時期および送り量が一対の研摩テープ保持部の間
で互いに一致させられているが、例えば、送り時期と送
り量との少なくとも一方を互いに異ならせることができ
る。

【００８４】以上、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明したが、その他にも、特許請求の範囲を逸
脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，
改良を施した形態で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である研摩システムを示す
斜視図である。

【図２】上記研摩システムによって研摩されるワークの
一例であるクランクシャフトの一部を示す平面図であ
る。

【図３】図１におけるワーク回転装置およびその周辺部
を拡大して示す側面図である。

【図４】図３における回転体およびその周辺部を拡大し
て示す正面図である。

【図５】図１における研摩ユニットを拡大して示す正面
図である。

【図６】図５における一対のカートリッジを拡大して示
す斜視図である。

【図７】図６におけるカートリッジのうち、テープ供給
リールの回転支持機構を示す断面図である。

【図８】図６におけるカートリッジにおいて研摩テープ
を巻き取るモータおよびその周辺部を示す部分正面断面
図である。

【図９】図５におけるカートリッジのロック機構を拡大
して示す側面断面図である。

【図１０】図９のロック機構のアンロック状態とロック
状態とをそれぞれ示す正面図である。

【図１１】図５におけるクランプアームに巻取り量セン
サと蓄積量センサとがそれぞれ設けられている様子を示
す正面図である。

【図１２】前記研摩システムのうち電気的な構成部分を
示すブロック図である。

【図１３】図１２におけるＲＯＭに予め格納されている
研摩テープ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図１４】従来の研摩装置を示す正面図である。

【符号の説明】

Ｔ₁ ，Ｔ₂ 研摩テープ Ｕ 研摩ユニット １０ クランクシャフト ２２ クランプユニット ２４ 研摩テープ保持部 ２６ ワーク保持装置 ２８ ワーク回転装置 ３０ 加振装置 ６４ 本体部 ７０ カートリッジ ７４ カートリッジ格納室 ８２ 板部材 ９２ テープ供給リール ９４ テープ巻取りリール ９５ シュー １１０，１３０ 回転軸 １２６ モータ １７２ 切欠き部 １７６ ロックプレート １８６ 操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−251358（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−307920（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−75953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−206375（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−35384（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 21/00 B24B 21/02 B24B 21/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研摩テープによりワークを研摩する研摩装
   置であって、 一対のクランプを有してその一対のクランプを相互に接
   近および離間させるクランプユニットと、 その一対のクランプに設けられ、一対の研摩テープを、
   前記ワークの円筒状の加工面にそのワークを隔てて互い
   に対向する２個の予定研摩位置においてそれぞれ同時に
   押圧可能な状態で保持する一対の研摩テープ保持装置
   と、 前記ワークをそれの軸線回りに回転可能に保持するワー
   ク保持装置と、 そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸線回
   りに回転させるワーク回転装置とを含み、かつ、前記各
   研摩テープ保持装置が、カートリッジ格納室を備えた本
   体部と、そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納され
   るカートリッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、 (a) ハウジングと、 (b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
   能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
   ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
   付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
   外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
   プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を巻き取って保持するものと、 (c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
   取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
   りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
   嵌合される２本の回転軸と、 (d) 前記ハウジングに取り付けられ、前記研摩テープの
   うち前記テープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備
   え、かつ、前記ハウジングが、それの外面のうち前記回
   転平面に平行な１面において開放されるとともに、その
   開放面が、前記カートリッジが前記カートリッジ格納室
   に格納された状態で、前記本体部のうちそのカートリッ
   ジ格納室を形成する部分によって閉じられるものである
   ことを特徴とする研摩装置。
2. 【請求項２】研摩テープによりワークを研摩する研摩装
   置であって、 一対のクランプを有してその一対のクランプを相互に接
   近および離間させるクランプユニットと、 その一対のクランプに設けられ、一対の研摩テープを、
   前記ワークの加工面にそのワークを隔てて同時に押圧可
   能な状態で保持する一対の研摩テープ保持装置と、 前記ワークをそれの軸線回りに回転可能に保持するワー
   ク保持装置と、 そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸線回
   りに回転させるワーク回転装置とを含み、かつ、前記各
   研摩テープ保持装置が、カートリッジ格納室を備えた本
   体部と、そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納され
   るカートリッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、 (a) ハウジングと、 (b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
   能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
   ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
   付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
   外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
   プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を巻き取って保持するものと、 (c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
   取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
   りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
   嵌合される２本の回転軸と、 (d) 前記ハウジングに取り付けられ、前記研摩テープの
   うち前記テープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備
   え、かつ、前記ハウジングが、それの外面のうち前記回
   転平面に平行な１面において開放されるとともに、その
   開放面が、前記カートリッジが前記カートリッジ格納室
   に格納された状態で、前記本体部のうちそのカートリッ
   ジ格納室を形成する部分によって閉じられるものである
   ことを特徴とする研摩装置。
3. 【請求項３】研摩テープによりワークを研摩する研摩装
   置であって、 前記研摩テープを保持する研摩テープ保持装置と、 前記ワークをそれの軸線回りに回転可能に保持するワー
   ク保持装置と、 そのワーク保持装置に保持されたワークをそれの軸線回
   りに回転させるワーク回転装置とを含み、かつ、前記研
   摩テープ保持装置が、カートリッジ格納室を備えた本体
   部と、そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納される
   カートリッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、 (a) ハウジングと、 (b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
   能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
   ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
   付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
   外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
   プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を巻き取って保持するものと、 (c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
   取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
   りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
   嵌合される２本の回転軸と、 (d) 前記ハウジングに取り付けられ、前記研摩テープの
   うち前記テープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備
   え、かつ、前記ハウジングが、それの外面のうち前記回
   転平面に平行な１面において開放されるとともに、その
   開放面が、前記カートリッジが前記カートリッジ格納室
   に格納された状態で、前記本体部のうちそのカートリッ
   ジ格納室を形成する部分によって閉じられるものである
   ことを特徴とする研摩装置。
4. 【請求項４】ワークを研摩する研摩テープを保持する研
   摩テープ保持装置であって、 カートリッジ格納室を備えた本体部と、 そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納されるカート
   リッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、 (a) ハウジングと、 (b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
   能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
   ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
   付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
   外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
   プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を巻き取って保持するものと、 (c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
   取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
   りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
   嵌合される２本の回転軸と、 (d) 前記ハウジングに取り付けられ、前記研摩テープの
   うち前記テープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を前記加工面に押圧する押圧部材とを備
   え、かつ、前記ハウジングが、それの外面のうち前記回
   転平面に平行な１面において開放されるとともに、その
   開放面が、前記カートリッジが前記カートリッジ格納室
   に格納された状態で、前記本体部のうちそのカートリッ
   ジ格納室を形成する部分によって閉じられるものである
   ことを特徴とする研摩テープ保持装置。
5. 【請求項５】ワークを研摩する研摩テープを保持する研
   摩テープ保持装置であって、 カートリッジ格納室を備えた本体部と、 そのカートリッジ格納室に着脱可能に格納されるカート
   リッジとを有し、かつ、そのカートリッジが、 (a) ハウジングと、 (b) 各々、そのハウジングに同一の回転平面内で回転可
   能に保持されたテープ供給リールおよびテープ巻取りリ
   ールであって、テープ供給リールは、研摩テープを巻き
   付けて保持するとともにその研摩テープをハウジングの
   外部に供給し、一方、テープ巻取りリールは、研摩テー
   プのうちテープ供給リールによってハウジングの外部に
   供給された部分を巻き取って保持するものと、 (c) 前記ハウジングに前記回転平面に直角となる状態で
   取り付けられ、前記テープ供給リールおよびテープ巻取
   りリールが相対回転不能かつ軸方向摺動可能にそれぞれ
   嵌合される２本の回転軸とを備え、かつ、前記ハウジン
   グが、それの外面のうち前記回転平面に平行な１面にお
   いて開放されるとともに、その開放面が、前記カートリ
   ッジが前記カートリッジ格納室に格納された状態で、前
   記本体部のうちそのカートリッジ格納室を形成する部分
   によって閉じられるものであることを特徴とする研摩テ
   ープ保持装置。