JP4876098B2 - 竪型両頭平面研削盤 - Google Patents

Description

本発明は、竪型両頭平面研削盤に関する。

従来のこの種の竪型両頭平面研削盤としては、本出願人が、かつて提案した特許文献１が公知である。
即ち、一対の垂直な砥石軸に上砥石車と下砥石車が固着され、ワークを保持して上下の砥石車間の研削位置へワークを供給する回転式のテーブルとを備えた平面研削盤である。
特許第３５２７２１３号公報

ところで、上記竪型両頭平面研削盤に於て、ワークを上砥石車と下砥石車の間に供給する前記回転式のテーブル上には、ワークを固定しかつ自転させる回転軸40（図11又は図１参照）が、 180°対称位置に、一対設けられている。この回転軸40はドライブ軸と呼ぶ場合もある。
図１は、後述の本願発明と従来例に共通するところの、ワークＷをワーク研削砥石41にて研削中の状態を示す要部断面図である。

ワークＷは、自動車のディスクブレーキロータであって、このワークＷの中央部を（下方の）ワーク治具42と上方のクランプ部材43にて挾着保持し、（図外の電気モータにて）回転軸40をその軸心Ｌ₂ 廻りに回転駆動しつつ、ワークＷを回転（自転）させ、ワーク研削砥石41, 41は鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転して、ワークＷの外鍔状部45の上面45ａと下面45ｂを同時に研削する。

ところで、ワーク治具42は、回転軸40の上面に形成した治具取付基準面50に、載置して、ボルト44等の固着具とセンタリング用リング46等にて、固着される。
ワークＷは高精度に正規の姿勢と位置に保持する必要があり、そのために、治具取付基準面50の研磨が重要となる。しかも、テーブル上には一対（２個）の回転軸（ドライブ軸）40, 40が設けられ、その上面の治具取付基準面50, 50を揃えることも重要である。

そこで、従来から、及び、後述の本発明に於て、回転軸40を組み立てた状態で、かつ、上砥石車47を鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転駆動して、この上砥石車47を利用して、機上で、治具取付基準面50を研磨する作業を、行う。
本発明では、この研磨を、“セルフ研磨”と呼び、この研磨作業を“セルフ研磨作業”と呼ぶこととする。

図10と図11に於て、Ａはワーク研削状態を示し、Ｂはセルフ研磨状態を示す。 同一の上砥石車本体47Ａに対して、多数枚の矩形平板状のワーク研削砥石41、及び、セルフ研磨砥石48が、各々、ワーク研削状態Ａ及びセルフ研磨状態Ｂに対応するように、交換して、取着していた。
即ち、図10と図11のワーク研削状態Ａでは、ワーク研削砥石41は、上砥石車本体47Ａの外周面に、ボルト39にて肉薄の第１ベースプレート38を取着し、次に、クサビ状第１取付具（第１押さえ金）37をボルト36にて取着することによって、ワーク研削砥石41は上砥石車本体47Ａに固着されている。

その後、形状や寸法等の相違するワークＷに変更する際に、ワーク治具42とクランプ部材43を交換する必要があるが、このとき、ワーク治具42単品は高精度に仕上げられているが、これを取付ける回転軸40の上端面（治具取付基準面）50を、高精度に仕上げる必要があり、セルフ研磨を行うこととなる。あるいは、回転軸40の回転精度が悪化してきたとき、回転自在に枢支する（図外の）ベアリングを交換する必要があり、ベアリング交換後に、回転軸40の上端面（治具取付基準面）50を、セルフ研磨する必要がある。
このようなセルフ研磨を行うには、図10と図11に示したワーク研削状態Ａにおけるボルト36，取付具（押さえ金）37，ワーク研削砥石41，第１ベースプレート38，ボルト39等を全て取外す必要があった。

その次に、図10と図11に示したセルフ研磨状態のように、厚肉の第２ベースプレート35をボルト39にて取付け、専用のクサビ状第２・第３取付具（押さえ金）34, 33にてセルフ研磨砥石48を、砥石車本体47Ａに固着して、図11中のセルフ研磨状態Ｂの如く、回転軸40の上端面を研磨して、治具取付基準面50を、形成する必要があった。
次に、上記セルフ研磨が完了すると、今度は、図10と図11のＢ状態の全ての部品を分解して、Ａ状態のように、再び全部品を取付けて、その後、ドレス作業（ドレッシング）によって砥石面を一定に揃えて、やっとワーク研削可能となる。

図10と図11（及び図１）にて述べたように、砥石41, 48を交互に取換える作業が極めて手間と時間が掛かり、しかも、一旦、ダイヤルゲージ等を用いて長時間掛けて、ワーク研削砥石41の下端面41ａの高精度な位置の微調整を、上述の分解によって、再度行わねばならず、数時間乃至10数時間を要する面倒、かつ、作業工賃のかかる作業となっていた。
そこで、本発明は、従来の手間と時間の掛かるセルフ研磨作業の部品の取換え（交換）を著しく簡略化して、セルフ研磨を効率良く行うことを可能とした竪型両頭平面研削盤を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、鉛直軸心廻りに回転自在な上砥石車・下砥石車を有し、かつ、該上砥石車・下砥石車は、多数枚のワーク研削砥石がクサビ状取付具にて平面視円環状に固着されている竪型両頭平面研削盤に於て、上記上砥石車の上記クサビ状取付具には、余備ネジ孔を設け、さらに、セルフ研磨作業のための多数枚のセルフ研磨砥石の各々が取着されるホルダは、上記余備ネジ孔に螺着されるボルトにて固着され、該ホルダに上記セルフ研磨砥石を固着して、上記上砥石車は、上記セルフ研磨砥石を、上記ワーク研削砥石の外面を包囲状として平面視同心２重円環状に配設して、セルフ研磨作業を行うように構成したものである。

本発明に係る竪型両頭平面研削盤によれば、多数枚のワーク研削砥石を上砥石車に取付けたままで、その外周側に沿って多数枚のセルフ研磨砥石を取付けするので、大幅な作業時間の短縮が図り得る。また、専用のセルフ研磨のためのベースプレートや取付具等が省略できて、在庫管理も容易となる。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図２〜図５は、ワーク研削状態を説明する図であり、図６〜図９はセルフ研磨状態を説明するための図である。そして、図１は（従来例と共通した構成を一部包んだ）本発明を説明するワーク研削状態の要部断面図である。

既に述べた説明と部分的に重複する点があるが、まず、図１から説明すると、ワークＷを鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在な上砥石車７及び下砥石車９を備え、各々、上記軸心Ｌ₁ を中心とする回転駆動軸１，２に連結され、図外の駆動手段にて矢印Ｃ，Ｅのように上下砥石車７，９は回転駆動される。上砥石車７は、上砥石車本体７ａと、多数枚のワーク研削砥石３と、多数枚（同数枚）のクサビ状取付具（押さえ金）４と、多数枚（同数枚）のベースプレート５等を具備する（図２〜図５参照）。下砥石車９は、下砥石車本体９ａと、多数枚のワーク研削砥石13と、多数枚のクサビ状取付具（押さえ金）（図示省略）と、多数枚のベースプレート15等を備える。上下のワーク研削砥石３，13は、長方形平板状であり、平面視円環状に各多数枚が配設される。なお、本発明に於て、「多数枚」とは、10〜50枚を言うものと定義する。

ワークＷは、自動車のディスクブレーキロータであって、このワークＷの中央部を、下方のワーク治具42と上方のクランプ部材43にて挾着保持し、（図外の駆動手段にて、）その軸心Ｌ₂ 廻りに回転軸40を回転駆動して、回転軸40と一体状に、ワークＷを（自転）回転させ、ワーク研削砥石３，13は鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転駆動して、ワークＷの外鍔状部45の上面45ａと下面45ｂを同時に平面研削する。

回転軸40の上端面の治具取付基準面50の上下位置精度と平面度と水平度等の精度が重要である。この治具取付基準面50に密接して載置状にワーク治具42をボルト44にて固着する。なお、６は廻り止めピン、８は、ワークＷの中心孔に密に挿入されてワークＷの回転中心を決めるセンター決め突隆部であり、上記ワーク治具42の上面中央に突設されている。
上記回転軸40は、図外の回転式テーブル上に、 180°対称位置として、一対突設され、上砥石車７と下砥石車９が、図１よりも上下間隔を空けた状態下で、ワークＷを保持して上記回転式のテーブルにて、送り込まれる（供給される）。

図１のワーク研削状態下では、このように、従来と本発明はほぼ同様の構成に見えるが、しかし、本発明の特徴点は、まず初めに、上砥石車７のクサビ状取付具（押さえ金）４に於て、現れる。
図３〜図５に示したように、本発明に係るクサビ状取付具（押さえ金）４には、余備ネジ孔10, 10が設けられ、上砥石車本体７ａに取付具（押さえ金）４を固着するボルト11, 11用の貫孔12, 12とは別に、余備ネジ孔10, 10が平行に（かつ交互に）配設される。
なお、ベースプレート５は長方形平板状であり、ボルト14, 14にて、上砥石車本体７ａの外周面に沿って、固着されている。

そして、図７〜図８に示す如く、セルフ研磨状態下では、図２〜図５のワーク研削状態をそのままに保ったままで、セルフ研磨砥石18を、ホルダ20とボルト21とクサビ状取付片16と小ボルト17等を介して、取着し、図６に示すように、円環状に配設された多数枚のワーク研削砥石３と、同心２重円環状となるように、それよりも大径の円環状に多数枚のセルフ研磨砥石18を、配設する。
つまり、上砥石車７は、セルフ研磨砥石18を、ワーク研削砥石３の外面を包囲状として、平面視同心２重円環状に配設して、セルフ研磨作業───図１に示した治具取付基準面50の研磨作業───を行う。

追加的説明を行うと、図２〜図５に示すワーク研削状態で、クサビ状取付具４とは予め余備ネジ孔10, 10が形成されているので、それをそのまま共用して（流用して）、セルフ研磨砥石18が取着されるホルダ20を、ボルト21にて固着する。つまり、上砥石車７に平面視円環状に（ワーク研削状態のままにて）配設のワーク研削砥石３及び取付具４を、ラジアル外方側から包囲状として、ホルダ20は、余備ネジ孔10, 10にボルト21, 21を螺着することで、固定される。その後、ホルダ20に、セルフ研磨砥石18を、クサビ状取付片16と小ボルト17によって、固着する。

ホルダ20は、図９と図６に示すように、左右側壁部22, 22と底壁部24によって浅い凹所23が（上下方向に）形成された砥石ホルダ部25と、この砥石ホルダ部25の内面に突設された取付用突隆部26とを、有している。

図６に於て、砥石ホルダ部25の左右側壁部22, 22の外側面は、上砥石車７の軸心Ｌ₁ 点（図１参照）から放射状に引いた径方向線に一致するように、各々のホルダ20における左右側壁部22, 22の外側面間隔が、内径へしだいに減少する勾配面に形成され、これによって、図６に示すように、上記外側面が相互に密接して、全てのホルダ20は一つの円環状をなすように、安定して、固定される。
また、凹所23には、セルフ研磨砥石18が嵌着されると共に、右側壁部22へ内面は外径方向に拡大する勾配面に形成して、この勾配面に密に圧接するようにクサビ状取付片16を小ボルト17にて螺進して、セルフ研磨砥石18を強固にホルダ20に固着する。

図９に於て、右の側壁部22に沿って、ネジ孔27が（４個）貫設されており、これに前述の小ボルト17を螺着して、クサビ状取付片16を固着する。また、図９に示すように、底壁部24には、２個のボルト取付孔28, 28が貫設され、この取付孔28, 28にボルト21，21を挿通して、内径側のクサビ状取付具４の余備ネジ孔10, 10に、螺着する。

ところで、図例では、取付用突隆部26には、内径方向へ突出状の高さの低い、長方形又は長トラック形（丸キー形）の位置決め凸条部29が一体に設けられ、他方、図３と図５に示すように、クサビ状取付具４の外面には、余備ネジ孔10, 10及びボルト11の頭部を、包囲状に、長トラック形（丸キー形）の位置決め用浅凹溝30が形成されている。この浅凹溝30に、凸条部29が嵌着され、図６と図８に示す如く、各ホルダ20は正確な位置に、固着（配設）される。

このように構成した本発明の竪型両頭平面研削盤のセルフ研磨方法について以下説明する。鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在な（回転駆動される）上砥石車７に、多数枚のワーク研削砥石３を平面視円環状に取着し、ワーク研削可能状態とする。そして、図１に示したように、ワークＷの上面45ａと下面45ｂを同時に研削する。その後、形状や寸法等の相違するワークＷに変更する際に、ワーク治具42とクランプ部材43を交換する必要があるが、このとき、ワーク治具42単品は高精度に仕上げられているが、これを取付ける回転軸40の上端面（治具取付基準面）50を、高精度に仕上げる必要があり、セルフ研磨を行うこととなる。あるいは、回転軸40の回転精度が悪化してきたとき、回転自在に枢支する（図外の）ベアリングを交換する必要があり、ベアリング交換後に、回転軸40の上端面（治具取付基準面）50を、セルフ研磨する必要がある。

このように、回転軸40の上端面の治具取付基準面50をセルフ研磨するとき、前記ワーク研削状態Ａの平面視円環状のワーク研削砥石３をそのままの状態として、その外面を包囲状として、前述の余備ネジ孔10, 10にボルト21, 21を螺着することで、ホルダ20を円周方向に順次固着し、このホルダ20の凹所23にクサビ取付片16等にてセルフ研磨砥石18を固着し、平面視同心２重円環状に、多数枚のセルフ研磨砥石18を着脱可能に付加し、この状態で、治具取付基準面50を研磨すればよい。

このようにして、セルフ研磨が完了すると、図６〜図８に示すセルフ研磨砥石18、ホルダ20等を取外せば、直ちに、図２〜図５に示したワーク研削状態に復元できて、次のワーク研削作業を開始できる。
その後、新しい（別の）ワーク治具42を基準面50上に載置して、固着し、次のワークＷの研削を再開する。

次の、表１は、本願発明と従来例の作業時間の比較表である。実際に各作業を実施して、各所要時間Ｈｒを計測した結果を示す。

従来例では、合計14時間掛かっていたものが、本発明では、合計５時間と、大幅な時間短縮を達成できた。

本発明は以上述べたように、鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在な上砥石車７・下砥石車９を有し、かつ、該上砥石車７・下砥石車９は、多数枚のワーク研削砥石３がクサビ状取付具４にて平面視円環状に固着されている竪型両頭平面研削盤に於て、上記上砥石車７は、セルフ研磨作業のための多数枚のセルフ研磨砥石18を、上記ワーク研削砥石３の外面を包囲状として平面視同心２重円環状に配設して、セルフ研磨作業を行うように構成したので、従来のように、一旦、ワーク研削砥石３を全部取外す作業が省略でき、セルフ研磨の後に、再度、ワーク研削砥石３を全て取付ける作業、及び、その際のダイヤルゲージ等による高精度なワーク研削砥石３の位置決め作業等が、省略できて、作業時間を大幅に短縮できて、作業能率が大きく改善できる。また、従来の特別な部品───図10の厚肉の第２ベースプレート35及び第２・第３取付具34, 33等───が省略できて、在庫管理等も容易・簡略化できる。

また、鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在な上砥石車７・下砥石車９を有し、かつ、該上砥石車７・下砥石車９は、多数枚のワーク研削砥石３がクサビ状取付具４にて平面視円環状に固着されている竪型両頭平面研削盤に於て、上記上砥石車７の上記クサビ状取付具４には、余備ネジ孔10, 10を設け、さらに、セルフ研磨作業のための多数枚のセルフ研磨砥石18の各々が取着されるホルダ20は、上記余備ネジ孔10, 10に螺着されるボルト21, 21にて固着され、該ホルダ20に上記セルフ研磨砥石18を固着して、上記上砥石車７は、上記セルフ研磨砥石18を、上記ワーク研削砥石３の外面を包囲状として平面視同心２重円環状に配設して、セルフ研磨作業を行うように構成したので、クサビ状取付具４は強度的にも強固に固定され、位置も正確であるので、その余備ネジ孔10, 10を活用してホルダ20をボルト21, 21にて固着すれば、セルフ研磨砥石18の取付強度と剛性は極めて高く、かつ、簡易な構造とでき、セルフ研磨を一層高精度に行い得る。勿論、従来のように、一旦、ワーク研削砥石３を全部取外す作業が省略でき、セルフ研磨の後に、再度、ワーク研削砥石３を全て取付ける作業、及び、その際のダイヤルゲージ等による高精度なワーク研削砥石３の位置決め作業等が、省略できて、作業時間を大幅に短縮できて、作業能率が大きく改善できる。また、従来の特別な部品───図10の厚肉の第２ベースプレート35及び第２・第３取付具34, 33等───が省略できて、在庫管理等も容易・簡略化できる。

また、本発明のセルフ研磨方法によれば、鉛直軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在な上砥石車７に多数枚のワーク研削砥石３を平面視円環状に取着し、ワーク研削可能状態とした上砥石車７における上記平面視円環状の多数枚のワーク研削砥石３の外面を包囲状として平面視同心２重円環状に多数枚のセルフ研磨砥石18を着脱可能に固着して、セルフ研磨作業を行うので、従来のように、一旦、ワーク研削砥石３を全部取外す作業が省略でき、セルフ研磨の後に、再度、ワーク研削砥石３を全て取付ける作業、及び、その際のダイヤルゲージ等による高精度なワーク研削砥石３の位置決め作業等が、省略できて、作業時間を大幅に短縮できて、作業能率が大きく改善できる。

本発明の実施の一形態、及び、従来例を併せて示したワーク研削状態の要部一部断面説明図である。 本発明の実施の一形態を示すワーク研削状態の要部断面平面図である。 要部正面図である。 図３の簡略Ｘ−Ｘ断面図である。 図３の簡略Ｙ−Ｙ断面図である。 セルフ研磨状態を示す要部断面平面図である。 要部正面図である。 要部断面側面図である。 ホルダの一例を示す正面図である。 従来例の説明用断面平面図である。 従来例の説明用要部断面側面図である。

３ ワーク研削砥石
４ クサビ状取付具（押さえ金）
７ 上砥石車
９ 下砥石車
10 余備ネジ孔
18 セルフ研磨砥石
20 ホルダ
21 ボルト
Ｌ₁ 鉛直軸心
Ｗ ワーク

Claims (1)

1. 鉛直軸心（Ｌ₁ ）廻りに回転自在な上砥石車（７）・下砥石車（９）を有し、かつ、該上砥石車（７）・下砥石車（９）は、多数枚のワーク研削砥石（３）がクサビ状取付具（４）にて平面視円環状に固着されている竪型両頭平面研削盤に於て、
   上記上砥石車（７）の上記クサビ状取付具（４）には、余備ネジ孔 (10)(10) を設け、さらに、セルフ研磨作業のための多数枚のセルフ研磨砥石（18）の各々が取着されるホルダ（20）は、上記余備ネジ孔 (10)(10) に螺着されるボルト (21)(21) にて固着され、該ホルダ（20）に上記セルフ研磨砥石（18）を固着して、
   上記上砥石車（７）は、上記セルフ研磨砥石（18）を、上記ワーク研削砥石（３）の外面を包囲状として平面視同心２重円環状に配設して、セルフ研磨作業を行うように構成したことを特徴とする竪型両頭平面研削盤。

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