JP4814282B2

JP4814282B2 - 竪型両頭平面研削盤

Info

Publication number: JP4814282B2
Application number: JP2008131502A
Authority: JP
Inventors: 明善斉藤
Original assignee: Daisho Seiki Corp
Current assignee: Daisho Seiki Corp
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: JP2009279671A

Description

本発明は、竪型両頭平面研削盤に関する。

従来、段付きコンロッドの平面研削に使用する研削盤としては、水平方向の１軸心廻りに回転駆動される左右一対の回転砥石を有する“横型”両頭平面研削盤が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、水平１軸心廻りに回転する左右の各回転砥石の対向面は、外周側砥石面と、この外周側砥石面から相手砥石側へ所定段差寸法分を突出した内周側砥石面とを、有する段付き研削面に形成されている。

このような“横型”両頭平面研削盤の左右の段付き研削面（対向面）の間に、別の水平方向１軸心廻りに回転する鉛直状円板型ロータリーキャリアにて、段付きコンロッド（ワーク）を送り込み、左右両面を同時に研削加工している。
特開平９−７０７５７号公報

ところで、段付きコンロッド（ワーク）は上記鉛直状円板型ロータリーキャリアにて、左右の段付き研削面（対向面）の間に、送り込まれるが、コンロッドの大端部と小端部の厚さ寸法が相違していて、両方が常に同時に研削されるのではなく、まず、厚さ寸法の大なる端部から研削が開始されて、引き続いて厚さ寸法の小なる端部の研削も始まる。
ロータリーキャリアのワーク保持窓部（ポケット部）に保持された段付きコンロッドは、ロータリーキャリアの鉛直面内を回転し、かつ、左右の研削面も鉛直面状であるので、段付きコンロッドが、左又は右へ、傾くことがない。従って、段付きコンロッドの左右の被研削面は、高精度の平坦度，平行度が得られる。

ところが、鉛直方向の１軸心廻りに回転する上下回転砥石を有する“竪型”両頭平面研削盤にて段付きコンロッド（ワーク）の上下両面を研削しようとすると、コンロッドの肉厚寸法が小さい端部が、上下の内周側砥石面の間に入ろうとする際、下側の内周側砥石の外周エッジに衝突するという問題、及び、それ以前に、段付きコンロッドの肉厚寸法が大きい端部が、上下の外周側砥石面の研削中に自重で傾き（肉厚寸法の小さい端部が垂れ下がり）、肉厚寸法の大きい端部の被研削面の平坦度，平行度が不良となるという問題が、発生する。
このように、段付きコンロッド等のワークを、“竪型”両頭平面研削盤にて研削することは至難とされ、従来から、使用できなかった。

本発明は、鉛直方向の１軸心廻りに回転駆動される上回転砥石・下回転砥石の各対向面が、外周側砥石面と、該外周側砥石面から相手砥石側へ所定段差寸法をもって突出する内周側砥石面とを、備え、ワークの研削後の厚さ寸法の大きい第１部位を上記外周側砥石面にて研削し、研削後の厚さ寸法の小さい第２部位を上記内周側砥石面にて研削するように、ロータリーキャリアにて上記対向面間に送り込む竪型両頭平面研削盤に於て、上記ロータリーキャリアの下面と上記下回転砥石の外周側砥石面との間に差込状に設けられて、かつ、ワークの上記第２部位の下面に摺接して該第２部位を支持する薄板状ワーク下支持片を、備えている。

また、上回転砥石・下回転砥石への送り込み側にてワークの下面を支持する入口側下ガイドに、上記ワーク下支持片を一体状に設けたものである。
あるいは、上記上回転砥石・下回転砥石からの送り出し側にてワークの下面を支持する出口側下ガイドに、上記ワーク下支持片を一体状に設けたものである。
また、上記ワーク下支持片が、上記所定段差寸法よりも小さい厚さ寸法の薄板状であり、かつ、平面視円形凹曲状先端縁部を有して、下回転砥石の内周側砥石面の外周端縁に近接して設けられている。そして、ワークが段付きコンロッドである。

段付きコンロッド等の厚さ寸法が相違する２箇所の平面被研削面を加工するのに、従来は至難とされていた“竪型”両頭平面研削盤を用い得る。即ち、ロータリーキャリアと共に段付きコンロッド等のワークを、自重で垂れ下がったりせず（傾きを生じないで）スムーズかつ正確に、段付き砥石面間へ、送り込み、あるいは、送り出すことが、可能となる。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１は、竪型両頭平面研削盤の一例を示す側面図であって、コラム１に上砥石台２・下砥石台３が設けられ、鉛直方向の１軸心Ｌ₀廻りに回転自在に上下回転主軸４，５が各々下方・上方に突設され、各取付盤６，７に、上回転砥石11・下回転砥石12が取着されている。

要部拡大断面図を示す図２と、上述の図１に於て、上回転砥石11・下回転砥石12は同一の鉛直方向１軸心Ｌ₀廻りに回転駆動されるが、その各対向面21, 22が、平面視円環状の外周側砥石面23Ａ，23Ｂと、この外周側砥石面23Ａ，23Ｂから相手砥石側へ所定段差寸法ΔＨをもって突出する内周側砥石面24Ａ，24Ｂとを、備える。この内周側砥石面24Ａ，24Ｂは平面視円環状である。このように、１軸心Ｌ₀を中心点とする同心円環状に、内周側砥石面24Ａ，24Ｂと、外周側砥石面23Ａ，23Ｂが、配設されると共に、その境界線（段差部８）に沿って、幅狭の深い凹溝９が形成されている。

図３は、ワークＷを示し、具体的には、自動車のエンジンに用いられる段付きコンロッド10を例示する。図３は、本発明に係る竪型両頭平面研削盤にて研削加工後の状態を示し、コンロッド10（ワークＷ）の研削後の厚さ寸法Ｔ₁の大きい第１部位31と、厚さ寸法Ｔ₂の小さい第２部位32を、有する。図例では、コンロッド小端部が第１部位31であって、コンロッド大端部が第２部位32の場合を示す。

図４は要部平面図であり、この図４と図１に於て、13はロータリーキャリアを示し、前記１軸心Ｌ₀と平行な別の１軸心Ｌ₁₃廻りに多数個のワークＷ（コンロッド10）を、矢印Ｍ方向に回転させつつ、上下砥石台２，３の対向面21, 22の間に、送り込む。
そして、図４で明らかなように、ロータリーキャリア13には、ワークＷ（コンロッド10）を保持しつつ矢印Ｍ方向へ回転させるための収納ポケット（保持窓部）15が、多数、貫設されている。小さい厚さ寸法Ｔ₂（図３参照）の第２部位32は、図４に示すように、円環状の内周側砥石面24Ｂ（及び外周側砥石面23Ｂ）に交叉する軌跡上を送られ、かつ、大きい厚さ寸法Ｔ₁（図３参照）の第１部位31は、図４に示すように、円環状の外周側砥石面23Ｂにのみ交叉する軌跡上を送られる。

つまり、図２と図３と図４から分かるように、ワークＷの大きい厚さ寸法Ｔ₁の第１部位31を、上下間隔寸法Ｈ₁の大きい外周側砥石面23Ａ，23Ｂ間に送り込んで研削する。他方、ワークＷの小さい厚さ寸法Ｔ₂の第２部位32を、上下間隔寸法Ｈ₂の小さい内周側砥石面24Ａ，24Ｂ間に送り込んで研削する。このように、ロータリーキャリア13の矢印Ｍ方向への回転によって、上下の対向面21, 22間に送り込んで、段差のあるワークＷ（コンロッド10）の第１部位31と第２部位32の各上下両面を研削加工する。

次に、図５は、図４の平面図からロータリーキャリア13を取り去って示した説明用の平面図であり、さらに、図６は図５のＡ−Ａ拡大断面図、図７，図８は、図４のＢ−Ｂ拡大断面図，Ｃ−Ｃ拡大断面図である。図４〜図８に於て、20は薄板状ワーク下支持片であり、ロータリーキャリア13の下面と、下回転砥石12の外周側砥石面23Ｂとの間に（外周縁側から）差し込まれて、ワークＷの第２部位32の下面32Ａに摺接して、第２部位32を下方から支持する。なお、図６と図５では、ロータリーキャリア13を図示省略している。

14は、上回転砥石11・下回転砥石12の対向面21, 22の間に、ワークＷを送り込む側（送り込み側）にて、ワークＷの下面を摺動自在に支持する入口側下ガイドである。この入口側下ガイド14に上記ワーク下支持片20が一体状に設けられている。
具体的には、入口側下ガイド14は全体の平面形状が扇型であり、ワークＷの第２部位32の下面32Ａを受持する外周側扇部16と、ワークＷの第１部位31の下面を受持する内周側扇部17とを、前記軸心Ｌ₁₃点を中心とする同心の円弧帯状に、有する。

図８に示すように、内周側扇部17の上面よりも、（前述の）段差寸法ΔＨの上下差をもって、外周側扇部16が上方へ突設するように、構成する板材の厚さに差を持たせている。そして、図５と図６から分かるように、具体的には、ワーク下支持片20は、外周側扇部16を平面的に見て円弧状に延伸して、連続した扇型とし、平面視円形凹曲状先端縁部18を有する。この円形凹曲状先端縁部18は、下回転砥石12の内周側砥石面24Ｂの外周端縁19に近接して設けられている。
言い換えると、凹曲状先端縁部18は、下回転砥石12の段差部８に接近するまで延伸状として、入口側下ガイド14の外周側扇部16から、延設される。

そして、上記ワーク下支持片20は、（図２に示した）段差寸法ΔＨよりも（僅かに）小さい厚さ寸法Ｔ₂₀に形成された薄板状である。
なお、下ガイド14の内周側扇部17は下回転砥石12の外周面に近接する円弧状凹部17ａを有し、ワークＷの第１部位31を摺動自在に下方から支持しつつ、外周側砥石面23Ｂへ円滑に送り込む。

そして、26は上述のように厚さ寸法Ｔ₂₀が薄いワーク下支持片20が変形しないように補強する補強壁部である。具体的には、この補強壁部26は、平面視円弧型であり、ワーク下支持片20の外周端縁部から起立状に連設され、かつ、下ガイド14の外周端縁部の一部からも起立状となるように、下ガイド14及びワーク下支持片20と一体に形成されている。
この補強壁部26の上下高さ寸法Ｈ₂₆は、図７に示したように、外周側砥石面23Ａ，23Ｂの間隔寸法よりも、僅かに小さく設定されている。

さらに、図４と図５に示すように、薄板状ワーク下支持片20は、上回転砥石11・下回転砥石12のワーク送り出し側にも配設する。つまり、送り出し側にてワークＷの下面を支持する出口側下ガイド27に、ワーク下支持片20を一体状に設けている。
図４と図５に於て、両軸心点Ｌ₁₃，Ｌ₀を結ぶ直線Ｌ₁に関して、ワークＷの配置（向き）以外は、上下対称状であるので、（Ａ−Ａ）（Ｂ−Ｂ）（Ｃ−Ｃ）各断面と対称の位置にて切断すれば、図６，図７，図８に示した断面図と同様の断面図となり、従って、送り出し側（出口側）の説明にあっても、図６〜図８を参照しつつ、以下説明する。

具体的には、出口側下ガイド27は全体の平面形状が扇型であり、ワークＷの第２部位32の下面32Ａを受持する外周側扇部36と、ワークＷの第１部位31の下面を受持する内周側扇部37とを、前記軸心Ｌ₁₃点を中心とする同心の円弧帯状に、有する。

図８に示すように、内周側扇部37の上面よりも、（前述の）段差寸法ΔＨの上下差をもって、外周側扇部36が上方へ突設するように、構成する板材の厚さに差を持たせている。そして、図５と図６から分かるように、ワーク下支持片20は、外周側扇部36を平面的に見て円弧状に延伸して、連続した扇型とし、平面視円形凹曲状先端縁部18を有する。この円形凹曲状先端縁部18は、下回転砥石12の内周側砥石面24Ｂの外周端縁19に近接して設けられている。
言い換えると、凹曲状先端縁部18は、下回転砥石12の段差部８に接近するまで延伸状として、出口側下ガイド27の外周側扇部36から、延設される。

そして、出口側のこのワーク下支持片20は、（図２に示した）段差寸法ΔＨよりも（僅かに）小さい厚さ寸法Ｔ₂₀に形成された薄板状である。
なお、下ガイド27の内周側扇部37は下回転砥石12の外周面に近接する円弧状凹部37ａを有し、ワークＷの第１部位31を摺動自在に下方から支持しつつ、外周側砥石面23ＢからワークＷを送り出す。

上述のように厚さ寸法Ｔ₂₀が薄いワーク下支持片20が変形しないように補強する補強壁部26が設けられる。具体的には、この補強壁部26は、平面視円弧型であり、ワーク下支持片20の外周端縁部から起立状に連設され、かつ、出口側下ガイド27の外周端縁部の一部からも起立状となるように、下ガイド27及びワーク下支持片20と一体に形成されている。
この補強壁部26の上下高さ寸法Ｈ₂₆は、図７に示したように、外周側砥石面23Ａ，23Ｂの間隔寸法よりも、僅かに小さく設定されている。

上述のように、薄板状ワーク下支持片20の上面は、入口側では、外周側扇部16の上面及び内周側砥石面24Ｂと同一平面状として、ワークＷの第２部位32の円滑な送り込みを実現する。
他方、出口側では、薄板状ワーク下支持片20の上面は、外周側扇部36の上面及び内周側砥石面24Ｂと同一平面状として、ワークＷの第２部位32の円滑な送り出しを実現する。
特に、ワークＷが、僅かに傾斜状となることも完全に防ぎ、研削加工面の平面度と平行度は極めて高精度に維持される。さらに上下回転砥石11, 12の内径寄り奥部にて、内周側砥石面24Ａ，24Ｂの研削面間隙へワークＷが、正常姿勢で円滑に誘導案内される。

本発明は、上述のように、鉛直方向の１軸心Ｌ₀廻りに回転駆動される上回転砥石11・下回転砥石12の各対向面21，22が、外周側砥石面23Ａ，23Ｂと、該外周側砥石面23Ａ，23Ｂから相手砥石側へ所定段差寸法ΔＨをもって突出する内周側砥石面24Ａ，24Ｂとを、備え、ワークＷの研削後の厚さ寸法Ｔ₁の大きい第１部位31を上記外周側砥石面23Ａ，23Ｂにて研削し、研削後の厚さ寸法Ｔ₂の小さい第２部位32を上記内周側砥石面24Ａ，24Ｂにて研削するように、ロータリーキャリア13にて上記対向面21，22間に送り込む竪型両頭平面研削盤に於て、上記ロータリーキャリア13の下面と上記下回転砥石12の外周側砥石面23Ｂとの間に差込状に設けられて、かつ、ワークＷの上記第２部位32の下面32Ａに摺接して該第２部位32を支持する薄板状ワーク下支持片20を、備えている構成であるので、段付きコンロッド10等のワークＷを、“竪型”両頭平面研削盤にて、研削加工することができるようになり、しかも、その加工精度（平面度，平行度）が優れている。

また、上回転砥石11・下回転砥石12への送り込み側にてワークＷの下面を支持する入口側下ガイド14に、上記ワーク下支持片20を一体状に設けたので、段付きコンロッド10等のワークＷが、砥石内部の内周側砥石面24Ａ，24Ｂへの侵入（送り込み）が円滑に行われ、自重で垂れ下がる（傾く）こともなくなり、研削加工面の高精度の平面度，平行度が達成できる。
また、上記上回転砥石11・下回転砥石12からの送り出し側にてワークＷの下面を支持する出口側下ガイド27に、上記ワーク下支持片20を一体状に設けたので、送り出し側でワークＷが傾動して、研削加工面の平面度等が不良となることを、有効防止できる。
また、上記ワーク下支持片20が、上記所定段差寸法ΔＨよりも小さい厚さ寸法Ｔ₂₀の薄板状であり、かつ、平面視円形凹曲状先端縁部18を有して、下回転砥石12の内周側砥石面24Ｂの外周端縁19に近接して設けられているので、一層円滑に、ワークＷの第２部位32を内周側砥石面24Ａ，24Ｂの間へ誘導可能となる。

全体構成説明用簡略側面図である。要部拡大断面図である。ワークＷの一例を示す断面図である。要部説明用平面図である。ロータリーキャリアを取り除いて示す要部説明用平面図である。図５のＡ−Ａ拡大断面図である。図４のＢ−Ｂ拡大断面図である。図４のＣ−Ｃ拡大断面図である。

符号の説明

10 コンロッド
11 上回転砥石
12 下回転砥石
13 ロータリーキャリア
14 入口側下ガイド
18 凹曲状先端縁部
19 外周端縁
20 ワーク下支持片
21, 22 対向面
23Ａ, 23Ｂ外周側砥石面
24Ａ, 24Ｂ内周側砥石面
26 補強壁部
27 出口側下ガイド
31 第１部位
32 第２部位
32Ａ下面
Ｌ₀ １軸心
Ｔ₁ 大きい厚さ寸法
Ｔ₂ 小さい厚さ寸法
Ｗワーク
ΔＨ段差寸法

Claims

鉛直方向の１軸心（Ｌ₀）廻りに回転駆動される上回転砥石（11）・下回転砥石（12）の各対向面 (21)(22) が、外周側砥石面 (23Ａ)(23Ｂ) と、該外周側砥石面 (23Ａ)(23Ｂ) から相手砥石側へ所定段差寸法（ΔＨ）をもって突出する内周側砥石面 (24Ａ)(24Ｂ) とを、備え、ワーク（Ｗ）の研削後の厚さ寸法（Ｔ₁）の大きい第１部位（31）を上記外周側砥石面 (23Ａ)(23Ｂ) にて研削し、研削後の厚さ寸法（Ｔ₂）の小さい第２部位（32）を上記内周側砥石面 (24Ａ)(24Ｂ) にて研削するように、ロータリーキャリア（13）にて上記対向面 (21)(22) 間に送り込む竪型両頭平面研削盤に於て、
上記ロータリーキャリア（13）の下面と上記下回転砥石（12）の外周側砥石面（23Ｂ）との間に差込状に設けられて、かつ、ワーク（Ｗ）の上記第２部位（32）の下面（32Ａ）に摺接して該第２部位（32）を支持する薄板状ワーク下支持片（20）を、備えていることを特徴とする竪型両頭平面研削盤。
上回転砥石（11）・下回転砥石（12）への送り込み側にてワーク（Ｗ）の下面を支持する入口側下ガイド（14）に、上記ワーク下支持片（20）を一体状に設けた請求項１記載の竪型両頭平面研削盤。
上記上回転砥石（11）・下回転砥石（12）からの送り出し側にてワーク（Ｗ）の下面を支持する出口側下ガイド（27）に、上記ワーク下支持片（20）を一体状に設けた請求項１又は２記載の竪型両頭平面研削盤。
上記ワーク下支持片（20）が、上記所定段差寸法（ΔＨ）よりも小さい厚さ寸法（Ｔ₂₀）の薄板状であり、かつ、平面視円形凹曲状先端縁部（18）を有して、下回転砥石（12）の内周側砥石面（24Ｂ）の外周端縁（19）に近接して設けられている請求項１，２又は３記載の竪型両頭平面研削盤。
ワーク（Ｗ）が段付きコンロッド（10）である請求項１，２，３又は４記載の竪型両頭平面研削盤。