JP3442329B2 - 球面付きシャフトの球面加工装置 - Google Patents
球面付きシャフトの球面加工装置Info
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車部品
やアキシャルプランジャーポンプなどに使用される鉄系
材料からなる球面付きシャフトの球面加工装置に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から、例えば自動車部品やアキシャ
ルプランジャーポンプなどに使用されている先端に球面
を持つシャフト、所謂球面付きシャフトの前記球面部表
面を加工する場合、先端が円形の砥石の端面を前記球面
部に押し当て、シャフトをその軸芯を中心に回転させな
がら砥石の回転により前記球面部表面を研磨しているの
が現状である。具体的には、前記球面部はその先端中心
部が偏平であり、この偏平部と前記シャフトとの繋がり
部を除く範囲で球面部表面が研磨される。つまり、前記
円形の砥石の端面は少なくとも前記偏平部と前記シャフ
トとの繋がり部との間を直線で結んだ長さと同じ長さの
外径を備え、且つ前記シャフトの球面部に合うように凹
入する球面状に形成されている。そして、砥石の端面を
偏平部と前記シャフトとの繋がり部との間の球面部表面
に押し当てて球面部表面を研磨するのであり、そのとき
シャフトをその軸芯を中心に回転させることにより球面
部表面全体に亘って研磨されることになる。 【０００３】ところで、かかる従来技術にあっては、同
じ位置で回転する砥石に対してシャフトも同じ位置で砥
石に対して所定の角度を保ちながら回転するため、砥石
の端面は少なくとも前記球面部の偏平部と前記シャフト
との繋がり部との間を直線で結んだ長さと同じ長さの外
径を備える必要があり、外径が大きな砥石を用意しなけ
ればならないという問題や、砥石の端面の外周のエッジ
部が欠損したりすると、前記球面部の偏平部と前記シャ
フトとの繋がり部の全域に亘って研磨できないという問
題があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するもので、球面部の大きさに比べて外径の小
さな砥石で、しかも砥石の端面の外周のエッジ部が欠損
しても球面部表面全体に亘って研磨できるようにするこ
とを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、球面付きシャフトの先端の球面部を受ける
べく互いに平行な左右の回転軸に取り付けられた左右の
ローラと、球面付きシャフトのシャフト部を受けるべく
前記各回転軸に前記各ローラに隣接して取り付けられた
偏芯内輪とこの各偏芯内輪にベアリングを介してフリー
に回転自在に取り付けられた左右の球面外輪とを備え、
前記左右の球面外輪が互いに対称的に遠近移動するよう
に構成してこの左右の球面外輪で球面付きシャフトのシ
ャフト部を受けるように構成し、さらに端面が前記球面
部に合うように凹入する球面状に形成された端面を持つ
砥石を備えて、この砥石の端面を前記球面部表面に押し
当てながら砥石を回転させるように構成したことを要旨
とするものである。 【０００６】この構成により、球面付きシャフトの球面
部を左右のローラで受けるとともに球面付きシャフトの
シャフト部を左右の球面外輪で受けながら回転させるこ
とにより、球面付きシャフトのシャフト部は揺動して砥
石により球面部の表面全体に亘って研磨することがで
き、前記従来例のように同じ位置で回転する砥石に対し
て同じ位置で砥石に対して所定の角度を保ちながらシャ
フトが回転するようにしたものに対して、球面部の大き
さに比べて外径の小さな砥石で、しかも砥石の端面の外
周のエッジ部が欠損しても球面部表面全体に亘って研磨
することができる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。先ず、図１〜図４に示す
第１の実施の形態について説明すると、１は駆動源に繋
がる回転軸２に取り付けられた円筒型ローラ、３は駆動
源に繋がり前記回転軸２と平行な回転軸４に取り付けら
れたＶ型ローラで、鉄系材料で作られた球面付きシャフ
ト５の先端の球面部６は前記円筒型ローラ１表面で１点
で受けられるとともに前記Ｖ型ローラ３のＶ溝部３ａ両
側で２点で受けられるように構成されている。つまり、
球面付きシャフト５の先端の球面部６は互いに平行な左
右のローラ（円筒型ローラ１、Ｖ型ローラ３）により３
点で受けられるように構成されている。７は前記円筒型
ローラ１を取り付ける回転軸２に円筒型ローラ１に隣接
して取り付けられた偏芯内輪で、この偏芯内輪７にベア
リング８を介して球面外輪９が偏芯内輪７に対してフリ
ーに回転自在に取り付けられている。１０は前記Ｖ型ロ
ーラ３を取り付ける回転軸４にＶ型ローラ３に隣接して
取り付けられた偏芯内輪で、この偏芯内輪１０にベアリ
ング１１を介して球面外輪１２が偏芯内輪１０に対して
フリーに回転自在に取り付けられている。具体的には、
左右の球面外輪９，１２が互いに対称的に遠近移動する
ように、予め回転軸２および４に対する偏芯内輪７およ
び１０の取り付け状態が定められている。そして、これ
ら隣り合う球面外輪９および球面外輪１２で球面付きシ
ャフト５のシャフト部１３が受けられ、前記回転軸２お
よび回転軸４とともに回転する偏芯内輪７および偏芯内
輪１０の回転により前記球面外輪９および球面外輪１２
が図３二点鎖線で示すように互いに対称的に遠近移動す
る状態で回転することによりシャフト部１３が図４矢印
方向に揺動するようになっている。ところで、前記球面
付きシャフト５の先端の球面部６はその先端中心部６ａ
が偏平であり、カップ型砥石１４の端面を前記偏平な先
端中心部６ａと前記シャフト部１３との繋がり部との間
の球面部６表面に押し当て、砥石１４を回転させるとと
もに、球面付きシャフト５を前記円筒型ローラ１および
前記Ｖ型ローラ３で受け且つ前記球面外輪９および球面
外輪１２で受けながら回転ならびに揺動させることによ
り、球面部６の表面全体に亘って研磨することになる。 【０００８】また、前記砥石１４は砥石ホルダー１５に
取り付けられ、その外径は前記球面部６の偏平な先端中
心部６ａと前記シャフト部１３との繋がり部との間を直
線で結んだ長さよりも小さくなっている。なお図中、１
６および１７は前記ベアリング８および１１の外れ防止
リング、１８および１９は前記球面外輪９および球面外
輪１２の外れ防止リングである。 【０００９】また、図面に示す実施の形態では、球面付
きシャフト５の先端の球面部６は前記円筒型ローラ１側
で１点、前記Ｖ型ローラ３のＶ溝部３ａ両側で２点、合
計３点で受けられるように構成されているが、円筒型ロ
ーラ１に代えて、前記Ｖ型ローラ３と同様のＶ型ローラ
を用い、球面部６を４点で受けるように構成することも
可能である。 【００１０】さらに、図面には示されていないが、前記
球面付きシャフト５のシャフト部１３を下方に押し付
け、シャフト部１３が前記球面外輪９，１２から跳ね上
がるのを防止するために、ばねなどの弾性体を用いた押
さえ手段、あるいはシリンダー装置などによる押さえ手
段が設けられる。 【００１１】ところで、前記球面付きシャフト５として
は例えば自動車シャーシのボールスタッドやアキシャル
プランジャーポンプのピストンなどが挙げられる。そし
て、本発明の球面加工装置の加工精度について説明する
と、例えば球面部径４５ｍｍ、真球度１０〜２０μｍ、
面粗度Ｒａ２μｍのボールスタッドの球面部を本発明の
球面加工装置によって加工した場合、真球度０．５μｍ
以下、面粗度Ｒａ０．０１μｍ以下に加工することがで
きた。球面部をこのような精度に仕上げることにより、
球面部に接する部品の摩耗が減少し、ガタなどの発生が
少なくなる。 【００１２】図５は本発明の第２の実施の形態を示して
おり、前記第１の実施の形態と異なる点は前記第１の実
施の形態では本装置により加工される前記球面付きシャ
フト５の先端の球面部６の先端中心部６ａが偏平に形成
されているが、第２の実施の形態では球面付きシャフト
５の先端の球面部６の先端中心部に偏平部分は存在せ
ず、球面状に形成されている。このような球面付きシャ
フト５の球面部６表面を加工するに際し、砥石の大きさ
や球面付きシャフト５の揺動高さを設定することにより
容易に対応させることができる。 【００１３】さらに、前記第１および第２の実施の形態
では１本の球面付きシャフト５の球面部６を研磨加工す
る１組の球面加工装置について説明したが、図６に示す
第３の実施の形態のように回転軸２および回転軸４を延
長させ、２本の回転軸２，４上に２組以上の球面加工装
置を構成することも可能である。このように２本の回転
軸２，４上に２組以上の球面加工装置を構成することに
より、同一軸芯上で複数本の球面付きシャフト５の球面
部６の研磨加工を行なうことができ、球面部６の軸芯が
正確に出る。 【００１４】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、球面付き
シャフトの球面部を左右のローラで受けるとともに球面
付きシャフトのシャフト部を左右の球面外輪で受けなが
ら回転させることにより、球面付きシャフトのシャフト
部は揺動して砥石により球面部の表面全体に亘って研磨
することができ、前記従来例のように同じ位置で回転す
る砥石に対して同じ位置で砥石に対して所定の角度を保
ちながらシャフトが回転するようにしたものに対して、
球面部の大きさに比べて外径の小さな砥石で、しかも砥
石の端面の外周のエッジ部が欠損しても球面部表面全体
に亘って研磨することができる。さらに、球面付きシャ
フトの球面部を受ける左右のローラの外径寸法を変える
ことで、球面付きシャフトの回転数と揺動数の比を任意
に設定できる。
やアキシャルプランジャーポンプなどに使用される鉄系
材料からなる球面付きシャフトの球面加工装置に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から、例えば自動車部品やアキシャ
ルプランジャーポンプなどに使用されている先端に球面
を持つシャフト、所謂球面付きシャフトの前記球面部表
面を加工する場合、先端が円形の砥石の端面を前記球面
部に押し当て、シャフトをその軸芯を中心に回転させな
がら砥石の回転により前記球面部表面を研磨しているの
が現状である。具体的には、前記球面部はその先端中心
部が偏平であり、この偏平部と前記シャフトとの繋がり
部を除く範囲で球面部表面が研磨される。つまり、前記
円形の砥石の端面は少なくとも前記偏平部と前記シャフ
トとの繋がり部との間を直線で結んだ長さと同じ長さの
外径を備え、且つ前記シャフトの球面部に合うように凹
入する球面状に形成されている。そして、砥石の端面を
偏平部と前記シャフトとの繋がり部との間の球面部表面
に押し当てて球面部表面を研磨するのであり、そのとき
シャフトをその軸芯を中心に回転させることにより球面
部表面全体に亘って研磨されることになる。 【０００３】ところで、かかる従来技術にあっては、同
じ位置で回転する砥石に対してシャフトも同じ位置で砥
石に対して所定の角度を保ちながら回転するため、砥石
の端面は少なくとも前記球面部の偏平部と前記シャフト
との繋がり部との間を直線で結んだ長さと同じ長さの外
径を備える必要があり、外径が大きな砥石を用意しなけ
ればならないという問題や、砥石の端面の外周のエッジ
部が欠損したりすると、前記球面部の偏平部と前記シャ
フトとの繋がり部の全域に亘って研磨できないという問
題があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するもので、球面部の大きさに比べて外径の小
さな砥石で、しかも砥石の端面の外周のエッジ部が欠損
しても球面部表面全体に亘って研磨できるようにするこ
とを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、球面付きシャフトの先端の球面部を受ける
べく互いに平行な左右の回転軸に取り付けられた左右の
ローラと、球面付きシャフトのシャフト部を受けるべく
前記各回転軸に前記各ローラに隣接して取り付けられた
偏芯内輪とこの各偏芯内輪にベアリングを介してフリー
に回転自在に取り付けられた左右の球面外輪とを備え、
前記左右の球面外輪が互いに対称的に遠近移動するよう
に構成してこの左右の球面外輪で球面付きシャフトのシ
ャフト部を受けるように構成し、さらに端面が前記球面
部に合うように凹入する球面状に形成された端面を持つ
砥石を備えて、この砥石の端面を前記球面部表面に押し
当てながら砥石を回転させるように構成したことを要旨
とするものである。 【０００６】この構成により、球面付きシャフトの球面
部を左右のローラで受けるとともに球面付きシャフトの
シャフト部を左右の球面外輪で受けながら回転させるこ
とにより、球面付きシャフトのシャフト部は揺動して砥
石により球面部の表面全体に亘って研磨することがで
き、前記従来例のように同じ位置で回転する砥石に対し
て同じ位置で砥石に対して所定の角度を保ちながらシャ
フトが回転するようにしたものに対して、球面部の大き
さに比べて外径の小さな砥石で、しかも砥石の端面の外
周のエッジ部が欠損しても球面部表面全体に亘って研磨
することができる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。先ず、図１〜図４に示す
第１の実施の形態について説明すると、１は駆動源に繋
がる回転軸２に取り付けられた円筒型ローラ、３は駆動
源に繋がり前記回転軸２と平行な回転軸４に取り付けら
れたＶ型ローラで、鉄系材料で作られた球面付きシャフ
ト５の先端の球面部６は前記円筒型ローラ１表面で１点
で受けられるとともに前記Ｖ型ローラ３のＶ溝部３ａ両
側で２点で受けられるように構成されている。つまり、
球面付きシャフト５の先端の球面部６は互いに平行な左
右のローラ（円筒型ローラ１、Ｖ型ローラ３）により３
点で受けられるように構成されている。７は前記円筒型
ローラ１を取り付ける回転軸２に円筒型ローラ１に隣接
して取り付けられた偏芯内輪で、この偏芯内輪７にベア
リング８を介して球面外輪９が偏芯内輪７に対してフリ
ーに回転自在に取り付けられている。１０は前記Ｖ型ロ
ーラ３を取り付ける回転軸４にＶ型ローラ３に隣接して
取り付けられた偏芯内輪で、この偏芯内輪１０にベアリ
ング１１を介して球面外輪１２が偏芯内輪１０に対して
フリーに回転自在に取り付けられている。具体的には、
左右の球面外輪９，１２が互いに対称的に遠近移動する
ように、予め回転軸２および４に対する偏芯内輪７およ
び１０の取り付け状態が定められている。そして、これ
ら隣り合う球面外輪９および球面外輪１２で球面付きシ
ャフト５のシャフト部１３が受けられ、前記回転軸２お
よび回転軸４とともに回転する偏芯内輪７および偏芯内
輪１０の回転により前記球面外輪９および球面外輪１２
が図３二点鎖線で示すように互いに対称的に遠近移動す
る状態で回転することによりシャフト部１３が図４矢印
方向に揺動するようになっている。ところで、前記球面
付きシャフト５の先端の球面部６はその先端中心部６ａ
が偏平であり、カップ型砥石１４の端面を前記偏平な先
端中心部６ａと前記シャフト部１３との繋がり部との間
の球面部６表面に押し当て、砥石１４を回転させるとと
もに、球面付きシャフト５を前記円筒型ローラ１および
前記Ｖ型ローラ３で受け且つ前記球面外輪９および球面
外輪１２で受けながら回転ならびに揺動させることによ
り、球面部６の表面全体に亘って研磨することになる。 【０００８】また、前記砥石１４は砥石ホルダー１５に
取り付けられ、その外径は前記球面部６の偏平な先端中
心部６ａと前記シャフト部１３との繋がり部との間を直
線で結んだ長さよりも小さくなっている。なお図中、１
６および１７は前記ベアリング８および１１の外れ防止
リング、１８および１９は前記球面外輪９および球面外
輪１２の外れ防止リングである。 【０００９】また、図面に示す実施の形態では、球面付
きシャフト５の先端の球面部６は前記円筒型ローラ１側
で１点、前記Ｖ型ローラ３のＶ溝部３ａ両側で２点、合
計３点で受けられるように構成されているが、円筒型ロ
ーラ１に代えて、前記Ｖ型ローラ３と同様のＶ型ローラ
を用い、球面部６を４点で受けるように構成することも
可能である。 【００１０】さらに、図面には示されていないが、前記
球面付きシャフト５のシャフト部１３を下方に押し付
け、シャフト部１３が前記球面外輪９，１２から跳ね上
がるのを防止するために、ばねなどの弾性体を用いた押
さえ手段、あるいはシリンダー装置などによる押さえ手
段が設けられる。 【００１１】ところで、前記球面付きシャフト５として
は例えば自動車シャーシのボールスタッドやアキシャル
プランジャーポンプのピストンなどが挙げられる。そし
て、本発明の球面加工装置の加工精度について説明する
と、例えば球面部径４５ｍｍ、真球度１０〜２０μｍ、
面粗度Ｒａ２μｍのボールスタッドの球面部を本発明の
球面加工装置によって加工した場合、真球度０．５μｍ
以下、面粗度Ｒａ０．０１μｍ以下に加工することがで
きた。球面部をこのような精度に仕上げることにより、
球面部に接する部品の摩耗が減少し、ガタなどの発生が
少なくなる。 【００１２】図５は本発明の第２の実施の形態を示して
おり、前記第１の実施の形態と異なる点は前記第１の実
施の形態では本装置により加工される前記球面付きシャ
フト５の先端の球面部６の先端中心部６ａが偏平に形成
されているが、第２の実施の形態では球面付きシャフト
５の先端の球面部６の先端中心部に偏平部分は存在せ
ず、球面状に形成されている。このような球面付きシャ
フト５の球面部６表面を加工するに際し、砥石の大きさ
や球面付きシャフト５の揺動高さを設定することにより
容易に対応させることができる。 【００１３】さらに、前記第１および第２の実施の形態
では１本の球面付きシャフト５の球面部６を研磨加工す
る１組の球面加工装置について説明したが、図６に示す
第３の実施の形態のように回転軸２および回転軸４を延
長させ、２本の回転軸２，４上に２組以上の球面加工装
置を構成することも可能である。このように２本の回転
軸２，４上に２組以上の球面加工装置を構成することに
より、同一軸芯上で複数本の球面付きシャフト５の球面
部６の研磨加工を行なうことができ、球面部６の軸芯が
正確に出る。 【００１４】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、球面付き
シャフトの球面部を左右のローラで受けるとともに球面
付きシャフトのシャフト部を左右の球面外輪で受けなが
ら回転させることにより、球面付きシャフトのシャフト
部は揺動して砥石により球面部の表面全体に亘って研磨
することができ、前記従来例のように同じ位置で回転す
る砥石に対して同じ位置で砥石に対して所定の角度を保
ちながらシャフトが回転するようにしたものに対して、
球面部の大きさに比べて外径の小さな砥石で、しかも砥
石の端面の外周のエッジ部が欠損しても球面部表面全体
に亘って研磨することができる。さらに、球面付きシャ
フトの球面部を受ける左右のローラの外径寸法を変える
ことで、球面付きシャフトの回転数と揺動数の比を任意
に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第１の実施の形態における球面付きシ
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【図2】同要部破断平面図である。 【図3】同正面図である。 【図4】同球面付きシャフトと砥石との関係を示す要部
破断側面図である。 【図5】本発明の第２の実施の形態における球面付きシ
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【図6】本発明の第３の実施の形態における球面付きシ
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【符号の説明】 １ 円筒型ローラ ２ 回転軸 ３ Ｖ型ローラ ４ 回転軸 ５ 球面付きシャフト ６ 球面部 ６ａ 先端中心部 ７ 偏芯内輪 ８ ベアリング ９ 球面外輪 １０ 偏芯内輪 １１ ベアリング １２ 球面外輪 １３ シャフト部 １４ 砥石
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【図2】同要部破断平面図である。 【図3】同正面図である。 【図4】同球面付きシャフトと砥石との関係を示す要部
破断側面図である。 【図5】本発明の第２の実施の形態における球面付きシ
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【図6】本発明の第３の実施の形態における球面付きシ
ャフトの球面加工装置の平面図である。 【符号の説明】 １ 円筒型ローラ ２ 回転軸 ３ Ｖ型ローラ ４ 回転軸 ５ 球面付きシャフト ６ 球面部 ６ａ 先端中心部 ７ 偏芯内輪 ８ ベアリング ９ 球面外輪 １０ 偏芯内輪 １１ ベアリング １２ 球面外輪 １３ シャフト部 １４ 砥石
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】球面付きシャフトの先端の球面部を受ける
べく互いに平行な左右の回転軸に取り付けられた左右の
ローラと、球面付きシャフトのシャフト部を受けるべく
前記各回転軸に前記各ローラに隣接して取り付けられた
偏芯内輪とこの各偏芯内輪にベアリングを介してフリー
に回転自在に取り付けられた左右の球面外輪とを備え、
前記左右の球面外輪が互いに対称的に遠近移動するよう
に構成してこの左右の球面外輪で球面付きシャフトのシ
ャフト部を受けるように構成し、さらに端面が前記球面
部に合うように凹入する球面状に形成された端面を持つ
砥石を備えて、この砥石の端面を前記球面部表面に押し
当てながら砥石を回転させるように構成したことを特徴
とする球面付きシャフトの球面加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33692599A JP3442329B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 球面付きシャフトの球面加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33692599A JP3442329B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 球面付きシャフトの球面加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001150316A JP2001150316A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3442329B2 true JP3442329B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=18303909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33692599A Expired - Fee Related JP3442329B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 球面付きシャフトの球面加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442329B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104259966A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 洛阳巨优机床有限公司 | 一种数控圆锥滚子球基面磨床的上下导轮升降系统 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33692599A patent/JP3442329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104259966A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 洛阳巨优机床有限公司 | 一种数控圆锥滚子球基面磨床的上下导轮升降系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001150316A (ja) | 2001-06-05 |
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