JP3997689B2 - ハーフトロイダルｃｖｔディスクの研削加工方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自動車の無段変速機として用いられるハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハーフトロイダルＣＶＴディスクは、図５に示すように、円盤状のディスク本体１の中心部に貫通孔からなる内面部２、外面部３及び片面にトロイダル面４が設けられている。内面部２の一端側には内面インボリュートスプライン部５が設けられ、他端側には内径面６が設けられている。そして、外面部３を除く、トロイダル面４、内面インボリュートスプライン部５及び内径面６の各面は同芯度精度を所定値以上に研削加工する必要がある。
【０００３】
そこで、従来は、例えば特願平１１−１１６７６号に示すように、内面インボリュートスプライン部５を基準に芯出しチャックした状態で外面部３を研削加工し、この外面研削部を基準にトロイダル面４の研削と内面部２の研削を別工程で実施していた。
【０００４】
また、複合研削盤としては、特開平１０−２３５５４５号公報に示すように、被加工物をチャックするワークチャックを有する複数個の主軸装置を有し、この主軸装置が複数の作業ポジションに対応するように割り出し旋回する旋回テーブルに搭載されている。前記各作業ポジションには複数種類の研削装置が配置され、ワークチャックにチャックされた被加工物に対して研削を行うことにより、研削時間の短縮を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，ハーフトロイダルＣＶＴディスクのトロイダル面と内面部の研削を別工程で行うと、両研削面の同芯度確保のための共通の基準面として外面研削が必要になり、製品機能上は不必要な外面研削はコストアップの要因となる。
【０００６】
また、熱処理前加工面の内面インボリュートスプライン部と研削加工するトロイダル面と内面部との同芯度の確保が必要となる。
【０００７】
さらに、外面研削、内面研削、トロイダル面と順次別工程で加工すると、それぞれに機械への着脱と機械間の搬送が必要となり、煩雑となり、コストアップの要因となる。
【０００８】
また、トロイダル面研削には砥石径の問題があり、砥石回転軸の方向はワーク回転軸の方向に対して５８°〜６５°（±１５°）とする。
【０００９】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、外面研削を廃止しても内面部とトロイダル面の同芯度を確保でき、工程数の削減によりコストダウンを図ることができるハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法を提供することにある。
【００１０】
さらに、内面部とトロイダル面の研削を同一チャックのまま複合研削盤で研削でき、同芯度を確保できるハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法を提供することにある。
【００１１】
さらに、熱処理後、内面部のハードブローチ加工を実施する場合、その加工面を基準にトロイダル面の研削加工を実施でき、外面研削を廃止して工程数の削減によりコストダウンを図ることができるハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記目的を達成するために、請求項１は、内面部、外面部及び所定の取代を有するトロイダル面を有するハーフトロイダルＣＶＴディスクを保持するチャック機構と、前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクを研削加工するツールを備えた研削機構とを具備し、前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクもしくはツールのいずれか一方を他方に対して一定の角度傾斜した研削盤によって研削加工するハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法において、前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクの熱処理前に加工済みの前記内面部の一部を基準に芯出して前記チャック機構によりチャックし、前記トロイダル面を研削加工時に、前記内面部の他の一部を同時に複合研削することを特徴とする。
【００１６】
請求項１によれば、トロイダル面を研削加工時に、内面部を内面加工砥石によって同時に複合研削しているため、同芯度は確保され、研削作業時間を短縮してコストダウンが図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１は研削盤の概略的構成を示す平面図、図２はハーフトロイダルＣＶＴディスクをチャックしたチャック機構の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２０】
図１に示すように、研削盤１０は、研削機構１１と駆動機構１２及び内面研削ユニット１３とを備えている。研削機構１１は切込みテーブル１４を備えており、この切込みテーブル１４はボールネジ１５を介してサーボモータ１６によってＡ方向に駆動されるようになっている。
【００２１】
切込みテーブル１４には研削砥石１７を回転駆動する駆動モータ（図示しない）を備えており、この駆動モータの回転力がスピンドル１８を介して研削砥石１７に伝達されるようになっている。研削砥石１７は、外周面の研削面の形状が研削加工が終了して完成したハーフトロイダルＣＶＴディスク（以下、ワーク１９という）のトロイダル面１９ａに対応した半径を有する曲面形状に形成されている。そのため、研削加工を行う前の状態ではワーク１９に取代を有しているので、このワーク１９の被研削加工面の半径は研削砥石１７の外周面の研削面の径より小さく形成されている。ここで、ワーク１９の回転中心軸ａと研削砥石中心軸ｂとの角度αは、５８°〜６５°（±１５°）に設定されている。
【００２２】
前記駆動機構１２には駆動モータ（図示しない）が設けられ、この駆動モータにはワーク１９をチャックするためのチャック機構２０が設けられている。このチャック機構２０は、図２及び図３に示すように構成されている。すなわち、チャック本体２１の前部にはワーク受け部２２が設けられ、このワーク受け部２２の中央部にはドローバー２３に連結されたコレット２４が設けられている。
【００２３】
そして、ワーク受け部２２にワーク１９をセットすると、コレット２４がワーク１９の内面インボリュートスプライン部１９ｂに挿入され、この状態でドローバー２３を矢印Ｂ方向に引くと、コレット２４が広がりワーク１９の内面インボリュートスプライン部１９ｂを把持することができる。このとき、ワーク１９も同方向に引かれ、ワーク受け部２２の基準面に突き当たる。
【００２４】
さらに、チャック本体２１のワーク受け部２２の外周にはフローティングチャック機構２５が設けられている。フローティングチャック機構２５は、ワーク１９の外周を１２０°間隔に３個所で把持するように３個の爪２６が配置され、この爪２６はピボット２７を中心として回動自在なレバー２８を介してシリンダ２９に連結されている。
【００２５】
そして、シリンダ２９によってレバー２８を引くことにより、レバー２８がピボット２７を中心として回動し、爪２６がワーク１９に対して前進してワーク１９の外面部１９ｃを把持するようになっている。このとき、ワーク１９に内周部１９ｄと外周部１９ｃに芯ずれが生じていても、フローティングチャック機構２５の作用によって爪２６がフリーになったり、ワーク１９の外周部１９ｃを部分的に強く押し付けることはない。
【００２６】
前記内面研削ユニット１３は、図１に示すように、内面研削切込みテーブル３１及びこの内面研削切込みテーブル３１に搭載された内面研削トラバーステーブル３２とを備えている。内面研削切込みテーブル３１はボールネジ３３を介してサーボモータ３４によって矢印ｃ方向に駆動され、内面研削トラバーステーブル３２はボールネジ３５を介してサーボモータ３６によって矢印ｄ方向に駆動されるようになっている。
【００２７】
内面研削トラバーステーブル３２には内面研削用スピンドル３７が搭載されており、この内面研削用スピンドル３７には内面研削砥石３０が装着されている。そして、ワーク１９の内面部１９ｄを研削するようになっている。
【００２８】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
【００２９】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
駆動機構１２の駆動モータ（図示しない）によってチャック機構２０にチャックされたワーク１９を回転させるとともに、研削機構１１の研削砥石１７を駆動モータ（図示しない）によって回転する。この状態で、サーボモータ１６によって切込みテーブル１４をＡ方向に移動すると、ワーク１９のトロイダル面１９ａに対して研削砥石１７が法線方向Ｃに前進して切込みを行ってトロイダル面１９ａを研削する。
【００３０】
一方、このとき、内面研削用スピンドル３７に装着された内面研削砥石３０が回転するとともに、サーボモータ３４によって内面研削切込みテーブル３１が矢印ｃ方向に移動して切り込みを行なうため、ワーク１９の内面部１９ｄは内面研削砥石３０によって同時に研削され、複合研削加工される。
【００３１】
このように、ワーク１９としてのハーフトロイダルＣＶＴディスクの熱処理前に加工済みの内面インボリュートスプライン部１９ｂを基準に芯出してチャック機構２０によりチャックし、トロイダル面１９ａを研削加工することにより、外面部１９ｃの研削を廃止しても同芯度を確保できるので工程数の削減によりコストダウンを図ることができる。
【００３２】
なお、軽研削の場合、チャック機構２０のコレットチャック機能だけでもワーク１９の把持剛性は十分であるが、本加工の場合、トロイダル面１９ａの加工部は広範囲であり、法線方向の研削抵抗は４０ｋｇｆにも及ぶ場合がある。このような場合、ワーク１９が動いたり、ずれることも考えられるため、加工精度（真円度、びびり）を悪くする。従って、より十分な把持剛性を得るために、フローティングチャック機構２５によってワーク１９の外面部１９ｃを把持している。
【００３３】
また、第１の実施形態においては、ワーク１９としてのハーフトロイダルＣＶＴディスクの内面インボリュートスプライン部１９ｂの一部を基準に芯出してチャック機構２０によりチャックしてトロイダル面１９ａを研削加工時に、内面部１９ｄを内面研削砥石３０によって同時に複合研削しているため、同芯度は確保され、研削作業時間を短縮してコストダウンを図ることができる。
【００３４】
図４は第２の実施形態を示し、他のハーフトロイダルＣＶＴディスクからなるワーク１９の内面部には内面ボールスプライン溝１９ｅが設けられている。このように内面ボールスプライン溝１９ｅを有するワーク１９は熱処理後に内面ボールスプライン溝１９ｅも加工する必要がある。
【００３５】
例えば、ハードブローチ加工で、内面ボールスプライン溝１９ｅと内面部１９ｄを一体に加工することができる。この場合、ハードブローチ加工された内面部１９ｄを第１の実施形態のチャック機構２０によってチャックし、ハードブローチ面と同芯度を確保した状態で研削砥石１７によりトロイダル面１９ａの研削を行う。
【００３６】
なお、内面ボールスプライン溝１９ｅのみをハードブローチ加工し、内面部１９ｄは熱処理後の加工なしとする場合にはボールスプライン溝１９ｅを相当するボールで受けて芯出しした後、剛性と把持力を確保するため外面部１９ｃを第１の実施形態と同様のフローティングチャック機構２５でチャックしてトロイダル面１９ａの研削加工を行なう。
【００３７】
このように熱処理後、内面のハードブローチ加工を実施する場合は、その加工面を基準にトロイダル面の研削加工を実施するので、外面部の研削は不要となり、工程削減によりコストダウンを図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、内面部とトロイダル面の研削を同一チャックのまま複合研削盤で研削でき、同芯度を確保できるとともに、作業時間の短縮により生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示し、研削盤の概略的平面図。
【図２】同実施形態を示し，チャック機構の正面図。
【図３】同実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】この発明の第２の実施形態を示す内面ボールスプライン溝を有するハーフトロイダルＣＶＴディスクの縦断側面図。
【図５】一般的な内面インボリュートスプライン部を有するハーフトロイダルＣＶＴディスクの縦断側面図。
【符号の説明】
１１…研削機構
１２…駆動機構
１７…研削砥石
１９…ワーク（ハーフトロイダルＣＶＴディスク）
１９ａ…トロイダル面
１９ｂ…内面インボリュートスプライン部
２０…チャック機構

Claims (1)

  1. 内面部、外面部及び所定の取代を有するトロイダル面を有するハーフトロイダルＣＶＴディスクを保持するチャック機構と、前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクを研削加工するツールを備えた研削機構とを具備し、前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクもしくはツールのいずれか一方を他方に対して一定の角度傾斜した研削盤によって研削加工するハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法において、
    前記ハーフトロイダルＣＶＴディスクの熱処理前に加工済みの前記内面部の一部を基準に芯出して前記チャック機構によりチャックし、前記トロイダル面を研削加工時に、前記内面部の他の一部を同時に複合研削することを特徴とするハーフトロイダルＣＶＴディスクの研削加工方法。
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