JP4313090B2

JP4313090B2 - Ｃｖｔシーブ面の研削方法およびその研削治具

Info

Publication number: JP4313090B2
Application number: JP2003146910A
Authority: JP
Inventors: 亮關
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP2004345057A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸と軸の中央に形成した鍔状の円板部のシーブ面を連続して研削するとともに、円板部の背面を支えるＣＶＴシーブ面の研削方法およびその研削治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の研削治具は、研削盤のベットに取り付けた振止め装置であり、円筒の外径に応じて進退移動可能な構成である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３４４２６０号公報（第２−３頁、図２）
【０００４】
特許文献１を、図面を参照の上、詳しく説明する。
図１０は従来の振止め装置を有する研削盤の平面図である（特許文献１の図２の写したもの。）。
従来の振止め装置５は、レストシュー４と、このレストシュー４を移動させる送りねじ１１と、この送りねじ１１を回転駆動するサーボモータ１４とを備え、レストシュー４が砥石６と対向する位置でワークＷの大径部又は小径部を支持することで、多数の振止め装置を使用する必要がなくなるとともに、大きなたわみをなくして研削精度を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図１０に示す特許文献１の振止め装置５は、軸のたわみ防止には対応するものの、当然、砥石の押し付け力の方向が異なる、例えば、鍔状の円板部を研削するときには適さない。ただ、振止め装置５と同様の装置を９０°だけ回転させて円板部を支持することも可能ではあるが、その際には、砥石などほかの装置との干渉が発生する。特に、研削効率のよい、ＮＣ（数値制御）で多面を連続して研削する研削盤では、干渉防止はより難しくなる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ＣＶＴシーブ面の研削効率の向上を図り、円板部を研削する際に円板部のたわみを抑制することができるＣＶＴシーブ面の研削方法およびその研削治具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、軸の途中に鍔状の円板部を備え、この円板部の一方のシーブ面と軸とを回転砥石で順に且つ連続的に研削するＣＶＴシーブ面の研削方法において、シーブ面を研削するときには、円板背面支持機構により円板部の他方の背面を支え、軸を研削するときには、円板背面支持機構を待避させることを特徴とする。
【０００８】
ＣＶＴシーブ面の研削方法では、シーブ面を研削するときに円板背面支持機構で円板部のたわみを防止しすることができ、さらに、円板背面支持機構に干渉することなく軸を研削することができる。その結果、１台の研削盤で連続して軸およびシーブ面を研削して、シーブ面を研削するときの段取りを省く。従って、シーブ面の研削効率の向上を図れる。
【０００９】
請求項２では、軸の途中に鍔状の円板部を備え、この円板部の一方のシーブ面と軸とを回転砥石で順に且つ連続的に研削する場合に、シーブ面を研削する際に円板部の他方の背面を支持するＣＶＴシーブ面の研削治具において、研削治具は、シーブ面を研削するときに円板部の背面を支える円板背面支持機構を備え、この円板背面支持機構は、円板部とともに回転可能な回転支持手段と、この回転支持手段を待避位置から使用位置へ移動させ、使用後は待避位置へ戻す移動手段と、から構成したことを特徴とする。
【００１０】
シーブ面を研削する場合、回転支持手段を待避位置から使用位置へ移動させることで、回転支持手段で背面に研削の押し付け力に対する反力を与えて、研削時に円板部に発生する力を小さくする。その結果、円板部のたわみを抑えられる。
背面側の軸を研削する場合に、移動手段によって回転支持手段を待避位置へ戻すので、回転支持手段は背面側の軸から離れ、背面側の軸を研削するときに円板背面支持機構に干渉しない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具を使用するワークの正面図である。
ワーク１１は、ＣＶＴ（無段変速機）の部品で、軸１２と、この軸１２の中央に形成した円板部１３と、を有する。
軸１２は、中央に形成した第１外面１５および第２外面１６を有する。
【００１２】
円板部１３は、軸１２に連続して内方部２１を直径Ｄｉで形成し、この内方部２１から連続して外方部２２を直径Ｄｏで形成するとともに、一方に金属製のベルトを挟持するシーブ面２３をシーブ面角度θで形成し、他方に背面２４を形成したものである。Ｗｆはシーブ面の幅を示す。
【００１３】
図２は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具を設けた研削盤の側面図である。図右の軸は、座標軸であり、直線又は回転で動く方向を示す。Ｘは水平（図の表裏方向）な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交する軸、ＺはＸ，Ｙに直交する軸、ＢはＹ軸の周りの旋回運動を示す軸、ＣはＺ軸の周りの旋回運動を示す軸である。
【００１４】
研削盤３１は、ＮＣ（数値制御）研削盤で、ベース３２と、このベース３２上に配置した主軸台３３と、主軸台３３に対向する心押台３４と、心押台３４と並行に配置したＺ軸ベース３５と、このＺ軸ベース３５上に取り付けたＢ軸旋回装置３６と、このＢ軸旋回装置３６上に取り付けたＸ軸送り装置４１と、このＸ軸送り装置４１上に取り付けたＺ軸送り装置４２と、Ｚ軸送り装置４２上に取り付けた砥石台４３と、ワーク定寸検出装置４４と、研削治具４５と、これらの主軸台３３、Ｚ軸ベース３５、Ｂ軸旋回装置３６、Ｘ軸送り装置４１、Ｚ軸送り装置４２、砥石台４３、ワーク定寸検出装置４４、研削治具４５を予め設定したＮＣプログラムの情報に基づいて制御する制御盤４７と、操作盤４８とを備える。
【００１５】
主軸台３３は、Ｌ形の本体４９と、この本体４９に設けたワークを回転させる主軸部５１と、電動モータ５２とを備え、予め設定したＮＣプログラム若しくは操作盤４８の情報に基づいて電動モータ５２の回転数を連続的に増減し、研削中のワークの周速度を変えることが可能なものである。
【００１６】
砥石台４３は、回転軸５３と、電動モータ５４（図６参照）とを備え、予め設定したＮＣプログラム若しくは操作盤４８の情報に基づいて電動モータ５４の回転数を連続的に増減し、研削中の砥石５５の周速度を変えることができる。
砥石５５は、砥粒をＣＢＮとした。
【００１７】
ワーク定寸検出装置４４は、シーブ面２３の寸法を検出するシーブ面検出装置５８と、軸の第１外面の寸法を検出する軸径検出装置５９と、を有する。
研削治具４５は、円板背面支持機構６１を備え、この円板背面支持機構６１は、回転支持手段６２と、移動手段６３と、からなる。次にこれらを具体的に説明する。
【００１８】
図３は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の斜視図であり、研削治具４５の回転支持手段６２および移動手段６３を示す。
回転支持手段６２は、移動手段６３に取り付けるベースリング６４と、このベースリング６４に回転可能に嵌合した回転リング６５と、この回転リング６５に進退（Ｚ軸方向）可能に嵌合したバックアップリング６６と、からなる。
【００１９】
移動手段６３は、研削盤３１のベース３２にガイド手段７１を介して進退（Ｚ軸方向）可能に取り付けたスライドベース７２と、このスライドベース７２に接続した駆動手段７３と、からなる。
ガイド手段７１は、レール７４，７４にブロック７５，７５を矢印の如く取り付けたもので、ブロック７５，７５上にスライドベース７２を固定した状態で案内する。
【００２０】
駆動手段７３は、空圧シリンダ７６であり、空圧シリンダのロッド７７をスライドベース７２に取り付けるとともに、空圧シリンダ７６のラグ７８をベース３２上に矢印の如く取り付け、スライドベース７２を介して回転支持手段６２をＺ軸方向にスライドさせる。なお、空圧回路の説明は省略するが、シリンダ出力による回転支持手段６２の押し付け力、速度、回転支持手段６２の前進限位置などの動作を制御する。
前進限位置を設定するための構成は、任意であり、例えば、センサを設けてもよく、空圧シリンダ７６のストロークエンドでも可能である。
【００２１】
図４は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の断面図（その１）であり、回転支持手段６２と移動手段６３とを備える研削治具４５を示す。
回転支持手段６２をより具体的に説明すると、ベースリング６４の端に軸受け８１を勘合し、この軸受け８１に回転リング６５を嵌め、この回転リング６５の外面にバックアップリング６６の内面をＺ軸方向にスライド可能に嵌めるとともに、これらの回転リング６５とバックアップリング６６との間に弾性部材８２・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）を配置した。８３は回転支持手段６２の使用位置（前進限位置）、８４は回転支持手段６２の待避位置を示す。
【００２２】
ベースリング６４は、主軸台３３の本体４９の筒部８６の外径より大きい内周部８７を有し、内周部８７に筒部８６を収納可能なものである。
主軸台３３の主軸部５１には、チャック機構９１を取り付けた。チャック機構９１は、３個のカム９２・・・でワーク１１を保持するカムロック型である。なお、チャック機構９１の構成は任意である。
【００２３】
以上に述べたＣＶＴシーブ面の研削治具の作用を次に説明する。
図４に示すように、ＣＶＴのシーブ面２３を砥石５５で研削する場合に、円板部１３の背面２４を円板背面支持機構６１で支える。円板背面支持機構６１で円板部１３の背面２４を支えると、所定の切込み量だけ研削する際の砥石５５側の保持力Ｆが円板部１３の外方部２２に作用しても、円板背面支持機構６１の反力Ｆｂによって、円板部１３に発生する力を小さくするので、円板部１３のたわみを抑えることができる。
【００２４】
回転支持手段６２は、バックアップリング６６で円板部１３の背面２４の全周を押さえながら、円板部１３の回転とともに軸受け８１を介して回転するので、背面２４との間で摺動がなく、潤滑油を供給する必要がない。その結果、潤滑油と研削油が混じり合うことはなく、研削油を再使用することができる。
また、回転支持手段６２は、バックアップリング６６で円板部１３の背面２４の全周を押さえながら、円板部１３の回転とともに軸受け８１を介して回転するので、背面２４に支持する際の摺動の跡や押圧の跡が発生しない。
【００２５】
図５は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の断面図（その２）である。
シーブ面２３を研削後、移動手段６３の空圧シリンダ７６に圧縮空気を供給すると、円板背面支持機構６１は使用位置８３から待避位置８４までストロークＳだけ後退（矢印▲１▼の方向）し、ワーク１１の軸１２から離れるので、ワーク１１の軸１２の第２外面１６を砥石５５で研削することができる。その結果、研削盤３１に取り付けた砥石５５で、軸１２の第２外面１６の研削とシーブ面２３の研削を行うことができる。
【００２６】
なお、円板背面支持機構６１の回転支持手段６２を待避位置８４から使用位置８３まで移動させる場合には、当然、空圧シリンダ７６で行う。
【００２７】
次にＣＶＴシーブ面の研削方法について説明する。
図６は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その１）であり、研削盤３１の平面図である。
ＣＶＴシーブ面の研削方法は、１〜３工程を続けて行うことで多面を連続して研削する方法である。
第１工程は、ワーク１１の軸１２の第１外面１５を研削する。
第２工程は、第１工程後、続けてシーブ面２３を研削する工程で、円板背面支持機構６１を用いる。
第３工程は、第２工程後、続けて軸１２の第２外面１６を研削する工程で、その際、円板背面支持機構６１を待避させる。
次にこれらの工程を具体的に説明する。
【００２８】
まず、研削盤３１にワーク１１をセットし、その次に、制御盤４７および操作盤４８でＮＣプログラムを入力する。
研削条件は、主軸部５１の回転数をＮ（ｒｐｍ）、円板部１３の回転数をｎ（ｒｐｍ）、円板部１３の周速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、砥石５５の回転数をＮｓ（ｒｐｍ），砥石５５の周速度をｖ（ｍ／ｍｉｎ）、切込み深さをｔ（ｍｍ）、砥石５５の送りをｆ（ｍｍ／ｓｅｃ）とした。当然、その他の、主軸台３３、Ｚ軸ベース３５、Ｂ軸旋回装置３６の旋回角度θ（図７参照）、Ｘ軸送り装置４１、Ｚ軸送り装置４２、砥石台４３、ワーク定寸検出装置４４、研削治具４５の座標も設定する。
【００２９】
その次に、円板背面支持機構６１を待避位置８４で待機させ、軸１２の第１外面１５に砥石５５を送り、引き続き、砥石５５を軸方向（矢印▲３▼の方向）に送るトラバースカットで第１外面１５を研削し、ワーク定寸検出装置４４の軸径検出装置５９による定寸仕上がり情報に基づいて、第１工程は完了する。次に第２工程に着手する。
【００３０】
図７は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その２）であり、第２工程を示す。
Ｚ軸ベース３５、Ｂ軸旋回装置３６、Ｘ軸送り装置４１、Ｚ軸送り装置４２で旋回角度θだけ砥石台４３を旋回させるとともに、砥石５５をシーブ面２３まで送る。これらの送りと並行して円板背面支持機構６１の回転支持手段６２を待避位置８４から使用位置８３まで前進させて円板部１３の背面２４を支え、この前進限位置情報によって支持を確認後、所望の切込みなどの研削条件でシーブ面２３を研削する。そして、ワーク定寸検出装置４４のシーブ面検出装置５８による定寸仕上がり情報に基づいて、第２工程は完了する。
【００３１】
この第２工程では、円板背面支持機構６１により円板部１３の背面２４を支えるので、砥石５５の押し付け力が大きくなりがちな高効率な条件でも研削することができる。従って、ＣＶＴシーブ面の研削効率の向上を図ることができる。
次に第３工程に着手する。
【００３２】
図８は本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その３）であり、第３工程を示す。
ワーク定寸検出装置４４の定寸仕上がり情報に基づいて回転支持手段６２を待避位置８４まで矢印▲４▼の如く戻し、一方、砥石台４３を旋回させて戻すとともに、砥石５５を第２外面１６まで送り、砥石５５で第２外面１６を研削する。
【００３３】
このように、ＣＶＴシーブ面の研削方法では、図７の通り、シーブ面２３を研削するときには、円板背面支持機構６１により円板部１３の背面２４を支え、軸１２を研削するときには、図８の通り、円板背面支持機構６１を待避させるので、シーブ面２３を研削する際に円板背面支持機構６１で円板部１３のたわみを防止することができるとともに、円板背面支持機構６１に砥石５５が干渉することなく、連続して軸１２を研削することができる。その結果、１台の研削盤３１で軸１２およびシーブ面２３を連続して研削することができ、シーブ面２３を研削するときの段取りを省いて、シーブ面２３の研削効率の向上を図ることができる。
【００３４】
図９（ａ），（ｂ）は研削したシーブ面の表面粗さおよびうねりの比較図である。計測に用いた表面粗さ計は既製のものであり、詳しい計測条件については説明を省略するが、縦軸の１目盛りを１μに設定した。研削条件の設定値については省略する。
【００３５】
（ａ）は、比較例で、研削治具を使用しないでシーブ面１０１を研削したときのシーブ面１０１の表面粗さおよびうねりの一例を示し、うねりは約６μである。
（ｂ）は、実施例で、図５の９（ｂ）部拡大図で、本発明の研削治具を使用してシーブ面２３を研削したときのシーブ面２３の表面粗さおよびうねりの一例を示し、うねりは約２μである。
図から明らかなように研削治具を使用したときのうねりは研削治具を使用しないときのうねりより小さく、うねりを小さくすることができる。
【００３６】
尚、本発明の実施の形態に示した図３の研削治具４５に採用した移動手段６３の構成は一例であり、例えば、電動でもよく、また、リンク機構を介することも可能である。
シーブ面を研削する順番は任意であり、最初に研削してもよく、最後に研削してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、ＣＶＴシーブ面の研削方法は、シーブ面を研削するときには、円板部の他方の背面に向かって、円板背面支持機構の移動手段で回転支持手段を前進させ、回転支持手段の回転リングに嵌合したバックアップリングで背面の全周を押さえることにより円板部の背面を支え、バックアップリングで押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して回転リングが回転し、軸を研削するときには、円板背面支持機構を待避させるので、シーブ面を研削するときに円板背面支持機構のバックアップリングで背面の全周を押さえて円板部のたわみを防止しすることができ、さらに、円板背面支持機構に干渉することなく軸を研削することができる。その結果、１台の研削盤で連続して軸およびシーブ面を研削するとともに、シーブ面を研削するときの段取りを省き、シーブ面の研削効率の向上を図ることができる。
また、バックアップリングで押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して回転リングが回転するので、背面との間で摺動がなく、潤滑油を供給する必要がない。その結果、潤滑油と研削油が混じり合うことはなく、研削油を再使用することができる。
さらに、回転リングは、バックアップリングで円板部の背面の全周を押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して回転するので、背面に支持する際の摺動の跡や押圧の跡が発生しない。
【００３８】
請求項２では、ＣＶＴシーブ面の研削治具は、シーブ面を研削するときに円板部の背面を支える円板背面支持機構を備え、この円板背面支持機構は、円板部とともに回転可能な回転支持手段と、この回転支持手段を待避位置から使用位置へ移動させ、使用後は待避位置へ戻す移動手段と、から構成し、回転支持手段は、移動手段に取り付けたベースリングと、ベースリングに軸受けを介して回転可能に嵌めた回転リングと、回転リングに進退可能に嵌合して、背面の全周を押さえるバックアップリングと、バックアップリングと回転リングとの間に配置した弾性部材と、からなるので、シーブ面を研削する場合に、研削の押し付け力に対する反力を背面の全周に回転支持手段のバックアップリングで与えて、円板部に発生する力を小さくする。その結果、円板部のたわみを抑制することができる。
背面側の軸を研削する場合に、移動手段によって回転支持手段を待避位置へ戻すので、回転支持手段は背面側の軸から離れ、円板背面支持機構に干渉することなく背面側の軸を研削することができる。
また、バックアップリングで押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して回転支持手段が回転するので、背面との間で摺動がなく、潤滑油を供給する必要がない。その結果、潤滑油と研削油が混じり合うことはなく、研削油を再使用することができる。
さらに、回転支持手段は、バックアップリングで円板部の背面の全周を押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して回転するので、背面に支持する際の摺動の跡や押圧の跡が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具を使用するワークの正面図
【図２】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具を設けた研削盤の側面図
【図３】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の斜視図
【図４】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の断面図（その１）
【図５】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削治具の断面図（その２）
【図６】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その１）
【図７】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その２）
【図８】本発明に係るＣＶＴシーブ面の研削方法の説明図（その３）
【図９】研削したシーブ面の表面粗さおよびうねりの比較図
【図１０】従来の振止め装置を有する研削盤の平面図
【符号の説明】
１１…ワーク、１３…円板部、１２…軸、２３…シーブ面、２４…背面、４５…研削治具、５５…回転砥石（砥石）、６１…円板背面支持機構、６２…回転支持手段、６３…移動手段、８３…使用位置、８４…待避位置。

Claims

軸の途中に鍔状の円板部を備え、この円板部の一方のシーブ面と前記軸とを回転砥石で順に且つ連続的に研削するＣＶＴシーブ面の研削方法において、
前記シーブ面を研削するときには、前記円板部の他方の背面に向かって、円板背面支持機構の移動手段で回転支持手段を前進させ、
前記回転支持手段の回転リングに嵌合したバックアップリングで前記背面の全周を押さえることにより円板部の他方の背面を支え、
前記バックアップリングで押さえながら、円板部の回転とともに軸受けを介して前記回転リングが回転し、
前記軸を研削するときには、円板背面支持機構を待避させることを特徴とするＣＶＴシーブ面の研削方法。
軸の途中に鍔状の円板部を備え、この円板部の一方のシーブ面と前記軸とを回転砥石で順に且つ連続的に研削する場合に、シーブ面を研削する際に円板部の他方の背面を支持するＣＶＴシーブ面の研削治具において、
前記研削治具は、シーブ面を研削するときに円板部の背面を支える円板背面支持機構を備え、この円板背面支持機構は、前記円板部とともに回転可能な回転支持手段と、この回転支持手段を待避位置から使用位置へ移動させ、使用後は待避位置へ戻す移動手段と、から構成し、
前記回転支持手段は、前記移動手段に取り付けたベースリングと、該ベースリングに軸受けを介して回転可能に嵌めた回転リングと、該回転リングに進退可能に嵌合して、前記背面の全周を押さえるバックアップリングと、該バックアップリングと前記回転リングとの間に配置した弾性部材と、からなることを特徴とするＣＶＴシーブ面の研削治具。