JP5216689B2

JP5216689B2 - 螺旋状工作物の段付けセンタレス研削方法および装置

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Publication number: JP5216689B2
Application number: JP2009132104A
Authority: JP
Inventors: 晴之平山
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-06-01
Also published as: JP2010274403A

Description

この発明は、螺旋状工作物の段付けセンタレス研削方法および装置に関し、さらに詳細には、素線が螺旋状に巻回形成されてなる螺旋状工作物について、その外径部をインフィード研削方式により段付け加工するのに適したセンタレス研削技術に関する。

一般に、円筒状の工作物（以下、ワークと称する。）の外径部に段付け加工を施すには、インフィード研削方式のセンタレス研削技術が好適に用いられる。

この研削方法においては、研削加工を施すべきワークを調整車とブレードにより回転支持しながら、このワークの外径面に対して、回転駆動する砥石車を相対的に切込み送りしながら研削することにより、ワークの外径面に段付け加工が施される（例えば、特許文献１参照）。

ところで、例えば、図６に示すような螺旋状ワークＷ（図示のものは、いわゆるＺ巻き（右巻き）の螺旋状ワーク）は、素線ｗが螺旋状に巻回形成されてなる弾性体構造を有してなり、換言すれば、螺旋状ワークＷ自体が連続した素線ｗの集合体とみることができ、軸心Ｘ方向に弾性を有するとともに、外径円周Ｙ方向にも捻りを生じやすく、かつ螺旋状ワークＷ全体としても極めて撓み易いという特性を有する。

なお、本出願人の知る限りにおいて、この種の螺旋状ワークＷにセンタレス研削により段付加工を施す従来技術を開示した特許文献等は存在しない。

特開平７−２４６５４８号公報

このような特性を有する螺旋状ワークＷについて、例えば、上述した従来一般のインフィード研削方式のセンタレス研削により図６（ｂ）に示すような段付け加工を施す場合、螺旋状ワークＷ自体が剛体でないことから、その螺旋状ワークＷ形状を安定して保つことができず、以下のような種々の問題を生じることが試験的に判明しており、実質的に従来一般のインフィード方式のセンタレス研削では螺旋状ワークＷの段付け加工が困難または不可能であり、その改良が要望されていた。

（１）いわゆるＺ巻きの螺旋状ワークＷ（図７（ａ）参照）にあっては、従来一般のインフィード方式のセンタレス研削では、通常の一般的な精度の研削加工は可能であるが、高精度を要求される研削加工は不可能である。

具体的には、従来一般のインフィード方式のセンタレス研削の場合、調整車ｂとブレードｃにより回転支持しながら、この螺旋状ワークＷの端部の外径部に対して、高速回転する砥石車ａで研削加工する形になり、換言すれば、螺旋状ワークＷは、砥石車ａにより高速回転される一方、調整車ｂによりその高速回転が制動されて、螺旋状ワークＷが所定の回転速度をもって回転されることになる。ｄは螺旋状ワークＷの軸方向位置を位置決めする位置決めストッパを示している。

したがって、素線ｗが巻回形成されてなる弾性体構造の螺旋状ワークＷにあっては、安定してその形状を保持できないことに加えて、調整車ｂによる制動効果も安定して得ることができず、高精度な研削加工は望めない。

（２）いわゆるＳ巻きの螺旋状ワークＷ（図７（ｂ）参照）にあっては、調整車ｂの通常の回転方向の回転（以下、正転と称する。）では、螺旋状ワークＷの素線ｗが解ける方向に力が加わることから、螺旋状ワークＷの素線ｗが解けてしまい加工ができない。逆に、調整車ｂの回転方向を正転と逆方向に回転させると、螺旋状ワークＷが回転せずやはり加工ができない。

（３）螺旋状ワークＷの研削加工部分の長さ寸法が短くなればなるほど、螺旋状ワークＷが回転しにくくなる傾向にあり、過度の短い螺旋状ワークＷにあっては回転せずに加工ができない。

（４）螺旋状ワークＷの研削加工部分で螺旋状ワークＷを回転させるので、螺旋状ワークＷが細くなると、回転力によって捩れてちぎれやすい（図７（ｃ）の一点鎖線円内参照）。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、螺旋状ワークの特性を利用することにより、螺旋状ワークの外径部をインフィード研削方式により高い精度をもって段付け加工することができるセンタレス研削方法を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、上記センタレス研削方法を好適に実施することができるセンタレス研削装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のセンタレス研削方法は、素線が螺旋状に巻回形成されてなる螺旋状ワークの外径部に段付け加工を施すセンタレス研削方法であって、螺旋状ワークの非研削部位の外径部を、調整車、ブレードおよび砥石車と並設された押え回転手段により支持回転させるとともに、上記調整車および押え回転手段により螺旋状ワークに軸方向位置決めストッパ方向への推力を与え、これにより螺旋状ワークを軸方向に圧縮させて剛体化させながら、このワークの外径部に上記砥石車を相対的に切込み送りすることにより、螺旋状ワークの外径部に段付け加工を施すようにしたことを特徴とする。

好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記押え回転手段は、螺旋状ワークの非研削部位の外径部に所定の押圧力をもって転接する押えローラを備える。

（２）上記調整車および上記押え回転手段の押えローラの少なくとも一方の回転軸を螺旋状ワークの回転軸心に対して傾斜させることにより、螺旋状ワークにスキュー力を作用させて、この螺旋状ワークに上記推力を与える。

なお、ここに「スキュー（ｓｋｅｗ）」とは、螺旋状ワークが外径円周方向に捻じれる状態をいい、「スキュー力」とは、螺旋状ワークを外径円周方向に捻るように作用する力（換言すれば、図６（ａ）において、軸心Ｘに平行な外径上の直線Ｌが外径円周方向に移動傾斜する（二点鎖線参照）ように作用する力）をいう（以下、本明細書および特許請求の範囲において同様とする。）。

（３）上記調整車の回転方向を、螺旋状ワークを構成する素線の螺旋巻きが締まる方向に設定する。

（４）Ｚ巻きの螺旋状ワークに対して、上記調整車を正転させる。

（５）Ｓ巻きの螺旋状ワークに対して、上記調整車を逆転させる。

（６）上記砥石車を螺旋状ワークの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りした後、螺旋状ワークの軸心方向へ相対的に平行に送るようにする。

（７）上記砥石車を、螺旋状ワークの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りしながら、螺旋状工作物の軸心方向へ相対的に平行に送るようにする。

本発明のセンタレス研削装置は、上記センタレス研削方法を実施するのに適した装置であって、螺旋状ワークの外径部を支持するブレードと、回転駆動されて、螺旋状ワークの外径部を回転支持する調整車と、上記調整車に対し螺旋状ワークの非研削部の外径部を押し付けて回転支持する押え回転手段と、螺旋状ワークの軸方向位置を位置決めする位置決めストッパと、回転駆動されて、上記調整車、ブレードおよび押え回転手段により支持回転される螺旋状ワークの外径部を研削する砥石車と、上記調整車および砥石車を相互に連動して制御する制御手段とを備えてなり、上記制御手段は、上記調整車および砥石車を相互に連動させて、上記センタレス研削方法を実行する制御構成を備えていることを特徴とする。

（２）上記押えローラは、上記砥石車に対して軸方向へ可及的に近接した位置に配置されている。

本発明のセンタレス研削技術は、本発明者による種々の試験研究の成果として生まれた。すなわち、本発明者は、ワーク自体が素線の集合体であるということで、軸方向に弾性を有するとともに、回転方向にも捻りを生じやすく、かつワーク全体としても極めて撓み易いという螺旋状ワークの特性を考慮しつつ、従来のインフィード方式のセンタレス研削について、上述した問題点を解消するべく種々の研究・実験を繰り返した結果、センタレス研削を阻害していた上記螺旋状ワークの特性（弱点）を逆に積極的に利用することに着目して、螺旋状ワークを通常の中実ワークと同様に剛体化させることができることを発見した。

そして、さらなる本発明者による試行錯誤の後、センタレス研削において螺旋状ワークを回転支持する構成を改良することにより、本発明が完成されるに至ったのである。

しかして、本発明のセンタレス研削方法によれば、螺旋状ワークの非研削部の外径部を調整車、ブレードおよび砥石車と並設された押え回転手段により支持回転させるとともに、上記調整車および押え回転手段により螺旋状ワークに軸方向位置決めストッパ方向への推力を与え、これにより螺旋状ワークを軸方向に圧縮させて剛体化させながら、このワークの外径部に上記砥石車を相対的に切込み送りすることにより、螺旋状ワークの外径部に段付け加工を施すようにしたから、螺旋状ワークについて、その特性を利用することにより、螺旋状ワークの外径部をインフィード研削方式により段付け加工することができる。

すなわち、本発明のセンタレス研削方法においては、従来センタレス研削を阻害していた上記螺旋状ワークの特性（弱点）を逆に積極的に利用することで、つまり、螺旋状ワークの非研削部位の外径部を、調整車、ブレードおよび押え回転手段で支持して強制回転させることで、螺旋状ワークにスキュー力が作用するとともに、巻回方向に進む特性を利用して、螺旋状ワークを位置決めストッパに当てて圧縮させ、これにより、螺旋状ワークを通常の中実のまたは中空円筒の剛体ワークと同様に剛体化させた状態で回転支持しながら、螺旋状ワークの外径部について、通常のインフィード方式のセンタレス研削と同じ要領で段付け加工を施すことができる。

なお、本発明のセンタレス研削方法によれば、直径０．４９ｍｍ（素線径０．０６ｍｍ、２重巻きコイル）の極低剛性の血管内挿入医療用細コイル（カテーテル用コイル）の外径部についても研削可能であることが試験的に判明している。

また、上記砥石車を螺旋状ワークの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送り（インフィード研削）した後、螺旋状ワークの軸心方向へ相対的に平行に送るようにすることにより、または、上記砥石車を螺旋状ワークの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送り（インフィード研削）しながら、螺旋状ワークの軸心方向へ相対的に平行に送るようにすることにより、研削中に螺旋状ワークの素線間にバリや研削屑が入り込んで、螺旋状ワークが軸方向へ伸ばされ、研削必要部分が長くなった場合でも有効に対処可能である。

また、本発明のセンタレス研削装置によれば、上述した本発明のセンタレス研削方法を好適に実施することができ、上述した本発明に特有の効果を確実かつ容易に奏し得る。

本発明に係る実施形態１であるセンタレス研削装置の主要部の概略構成を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は押えローラ側から見た正面図である。同センタレス研削装置において、調整車を正転させて、螺旋状ワークを回転支持する状態を、砥石車側から砥石車を省略して見た側面模式図で、図２（ａ）は押えローラを傾斜させる状態を示し、図２（ｂ）は調整車を傾斜させる状態を示す。図３（ａ）〜（ｃ）は同センタレス研削装置における研削工程を説明するため平面模式図である。本発明に係る実施形態２であるセンタレス研削装置を示し、調整車を逆転させて、螺旋状ワークを回転支持する状態を、砥石車側から砥石車を省略して見た側面模式図で、図４（ａ）は押えローラを傾斜させる状態を示し、図４（ｂ）は調整車を傾斜させる状態を示す。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、それぞれ本発明のさらに他の実施形態であるセンタレス研削装置を示す平面図である。本発明のセンタレス研削装置により研削される螺旋状ワークを示し、図６（ａ）は研削加工前の螺旋状ワークの原形、図６（ｂ）は段付け加工後の螺旋状ワークの仕上がり形状をそれぞれ示す。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、それぞれ従来のインフィード研削方式のセンタレス研削装置により螺旋状ワークに段付け加工を施す場合を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。

実施形態１
本発明に係るセンタレス研削装置が図１〜図３に示されており、この研削装置は、具体的には図６（ａ）に示すような螺旋状のワークＷ（素線ｗが螺旋状に巻回形成されてなる弾性体構造を有し、図示のものは、いわゆるＺ巻き（右巻き）の螺旋状ワークである。）について、例えばその一端部分の外径部をインフィード研削方式のセンタレス研削により段付け加工して、図６（ｂ）に示すような段付き形状にするものである。

図示のセンタレス研削装置は、砥石車１、調整車２、ブレード３、押え回転装置（押え回転手段）４、位置決めストッパ５および制御装置（制御手段）６を主要部として備えてなる。

砥石車１は、図１および図３に示すように、螺旋状ワークＷの外径部に研削加工を施すもので、その砥石面１ａが螺旋状ワークＷの外径部の段付き最終仕上げ形状に対応したプロフィールを備える円筒砥石面とされるとともに、従来公知の一般的基本構造を備えている。つまり、砥石車１は、砥石軸７に取外し可能に取付け固定され、この砥石軸７が固定的に設けられた砥石車台上（図示省略）に回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベルトや歯車機構を介して駆動モータ等の駆動源に駆動連結されている。また、具体的には図示しないが、上記砥石車台は、切込み装置により砥石車１の切込み方向Ａへ往復移動可能とされている。そして、砥石車１の駆動源および上記切込み装置の駆動源は、制御装置６に電気的に接続されている。

調整車２は、図１および図３に示すように、螺旋状ワークＷの外径部を回転支持するもので、円筒面からなる回転支持面２ａを備えるとともに、砥石車１および後述する押え回転装置４の押えローラ１０に対して対向する位置に配置されている。

また、調整車２は、従来公知の一般的基本構造を備えており、調整車軸８に取外し可能に取付け固定され、この調整車軸８が調整車台上（図示省略）に回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベルトや歯車機構を介して駆動モータ等の駆動源に駆動連結され、この駆動源が上記制御装置６に電気的に接続されている。

なお、上記調整車２の回転方向および配置構成は、後述するように、押え回転装置４との協働作用による螺旋状ワークＷの回転支持により、この螺旋状ワークＷに生じる推力が、位置決めストッパ５の方向つまり螺旋状ワークＷの送り方向Ｂとなるように設定されている。具体的には、図示の実施形態においては、調整車２の軸心つまり調整車軸８の傾斜角が、後述する押え回転装置４との協働作用により、螺旋状ワークＷに送り方向Ｂへの推力を与える構造とされている。

ブレード３は、図１および図３に示すように、調整車２と共に螺旋状ワークＷの外径部を支持するもので、上記調整車２と同様に上記調整車台上に設置されており、螺旋状ワークＷの外径部を下方から支持する傾斜支持面３ａを備えている。

このブレード３の傾斜支持面３ａは、少なくとも押え回転装置４の押えローラ１０による螺旋状ワークＷの回転支持位置から砥石車１による研削位置まで、螺旋状ワークＷの軸方向Ｘへ延びて設定されており、図示の実施形態においては、図１（ａ）に示すように上記押えローラ１０による螺旋状ワークＷの回転支持位置の外側から位置決めストッパ５の位置まで延びるように設定されている。

押え回転装置４は、調整車２に対して螺旋状ワークＷを押し付けて回転支持するもので、主要部として押えローラ１０を備える。

この押えローラ１０は、具体的には、螺旋状ワークＷの非研削部位の外径部に所定の押圧力をもって転接する構成とされ、構成材料としてはウレタン等の弾性材料が好適に使用されるが、金属ローラも使用可能である。押えローラ１０の具体的な支持構造は、ローラ軸１１により回転可能に支持されるとともに、押圧手段１２により、螺旋状ワークＷの非研削部位の外径部に所定の弾発力をもって転接されている。図示の実施形態においては、上記押圧手段１２として、弾発スプリング等の弾発付勢手段が採用されて、押えローラ１０が螺旋状ワークＷの外径部に常時弾発付勢されている。

位置決めストッパ５は、調整車２、ブレード３および押えローラ１０により回転支持される螺旋状ワークＷの軸方向位置を位置決めするもので、螺旋状ワークＷの送り方向Ｂの前方位置に設置されている。

図示の実施形態の位置決めストッパ５においては、その先端面５ａが螺旋状ワークＷの先端を当接係止する位置決め当接面とされている。この位置決め当接面５ａは、図１に示すように、矩形状平坦面とされているが、その他、具体的には図示しないが、円形状平坦面さらには回転センタの形態とされても良い。

さらに、図示の実施形態においては、上述した装置の主要構成部、特に砥石車１、調整車２および押えローラ１０の相互の配置構成および駆動構成が以下のように設定されている。

（ｉ）調整車２の回転方向：
調整車２の回転方向は、螺旋状ワークＷを構成する素線ｗの螺旋巻きが解けずに締まる方向に設定され、図示の実施形態においては、研削対象がいわゆるＺ巻きの螺旋状ワークＷであることから、螺旋状ワークＷに対して、調整車２が正転（砥石車１の回転方向と同一方向への回転）される構成とされている（図１（ｂ）参照）。

ちなみに、調整車２の回転方向が上記と逆方向（本実施形態においては逆転される方向）とすると、螺旋状ワークＷの螺旋巻きが解けやすく、特に素線ｗが細い螺旋状ワークＷの場合は研削不可能になることが試験的に判明している。

（ii）押えローラ１０の螺旋状ワークＷに対する配置関係：
（イ）上記押えローラ１０の螺旋状ワークＷの軸心Ｘ方向に対する配設位置、つまり螺旋状ワークＷの非研削部位の外径部に対する軸方向の転接位置Ｐ_X（図１（ａ）参照）は、砥石車１に対して可及的に近接した位置に設定され、このような構成とすることにより、回転支持される螺旋状ワークＷの剛性が高くなり好適である。

（ロ）上記押えローラ１０の螺旋状ワークＷに対する円周方向の転接位置Ｐ_Yおよび押え方向Ｆ（図１（ｂ）参照）は、協働する調整車２との配置関係を考慮して、螺旋状ワークＷが円滑に回転支持されるように設定される。

具体的には、上記押えローラ１０の螺旋状ワークＷに対する転接位置Ｐ_Yは、図１（ｂ）において、螺旋状ワークＷの軸心Ｘを通る水平線に対して所定の傾斜角度αの範囲内に設定され、図示の実施形態においては、α＝２０°〜４０°に設定される。

（iii）調整車２および押えローラ１０の回転軸（調整車軸、ローラ軸）８、１１の傾斜：
調整車２および押え回転装置４の押えローラ１０の少なくとも一方の回転軸（調整車軸、ローラ軸）８、１１を、螺旋状ワークＷの回転軸心Ｘに対して傾斜させることにより、螺旋状ワークＷにスキュー力を作用させて、この螺旋状ワークＷに送り方向Ｂの推力を与える構成とする。

すなわち、本実施形態においては、調整車２の回転方向が正転であることから、図２（ａ）に示すように、調整車２の調整車軸８を水平とするとともに、押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させ、または、図２（ｂ）に示すように、押えローラ１０のローラ軸１１を水平とするとともに、調整車２の調整車軸８を傾斜させて、螺旋状ワークＷに素線ｗの巻回方向（右ねじ方向）にスキュー力が作用して、これにより送り方向Ｂの推力が生じるように構成される。この場合の傾斜角度βは、０．５°〜１．０°程度が好ましいことが試験的に判明している。

このような構成とすることにより、螺旋状ワークＷは、その非研削部位の外径部が押えローラ１０と調整車２により強制回転されることで、螺旋状ワークＷにスキュー力が作用して巻回方向に進む結果、このスキュー力による送り方向Ｂの推力と位置決めストッパ５からの反力とにより軸方向に圧縮されて、巻回された素線ｗ、ｗ同士が緊密に当接係合する結果、螺旋状ワークＷは中実のまたは中空円筒のワーク同様に剛体化されて、撓み難くなる。

なお、調整車２の調整車軸８または押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させる場合、後者の押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させる方が、段取り変更時の調整車ドレスが不要となるという有利点がある。

制御装置６は、上記砥石車１および調整車２等の各駆動源を相互に連動して制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュータで構成されたＣＮＣ装置である。この制御装置６には、以下に述べる研削工程（研削方法）を実行するための制御プログラムが、数値制御データとして、予めまたは図示しない操作盤のキーボード等により適宜選択的に入力設定される。

しかして、以上のように構成されたセンタレス研削装置において、螺旋状ワークＷの外径部が調整車２、ブレード３および砥石車１と並設された押え回転装置４の押えローラ１０により支持回転されるとともに、上記調整車２および押えローラ１０により螺旋状ワークＷに軸方向位置決めストッパ５方向つまり送り方向Ｂへの推力を与え、これにより螺旋状ワークＷが軸方向に圧縮されて剛体化されながら、この螺旋状ワークＷの外径部に高速で回転駆動される砥石車１が切込み送りされて、螺旋状ワークＷの外径部に段付け加工が施される。この研削加工工程は具体的には以下のとおりである（図３参照）。

（１）螺旋状ワークＷを図１および図３（ａ）に示すように、調整車２、ブレード４および押えローラ１０で支持回転させる。

この場合、押えローラ１０により螺旋状ワークＷの非研削部位の外径部が調整車２に押し付けられて、この部位が強制回転されるとともに、調整車２または押えローラ１０の回転軸（調整車軸、ローラ軸）８、１１が傾斜（傾斜角度β＝０．５〜１°程度）されていることから、螺旋状ワークＷにはスキュー力が作用して、送り方向Ｂへの推力が生じる結果、このスキュー力による推力と位置決めストッパ５からの反力とにより、螺旋状ワークＷは軸方向へ圧縮されて剛体化され、撓み難くなる。

（２）高速回転する砥石車１が螺旋状ワークＷに対して切り込まれていくと、巻回された素線ｗ、ｗ間にバリや研削屑が侵入して、螺旋状ワークＷは軸方向へ伸ばされて、この結果、砥石車１のコーナ部分つまり砥石面１ａの端縁による螺旋状ワークＷの研削部位（コーナ部位）は、徐々に断面Ｒ形状の湾曲面に形成されていくことになる（図３（ｂ）の一点鎖線円内部位）。

（３）続いて、上記砥石車１をワーク軸心Ｘ方向にも送りながら切り込んでいき、つまり、上記砥石車１が、上記（２）の工程で螺旋状ワークＷの外径部に対して所定量だけ切込み送りされた後、螺旋状ワークＷの軸心Ｘ方向へ平行に送られて、これにより、上記（２）の工程で形成された上記研削部位の大きな断面Ｒ形状の湾曲面が修正される（図３（ｃ）参照）。

なお、具体的には図示はしないが、上記（３）の工程を終了させるタイミングとしては、例えば螺旋状ワークＷの軸方向最終仕上部位に予めマーキング等をしておき、これを光学式センサ等で検知して行うなど、その具体的な手段としては適宜のものが採用され得る。

また、上記（２）の工程において、砥石車１の砥石面１ａの端縁により螺旋状ワークＷの研削部位に大きな断面Ｒ形状の湾曲面が形成されることを予め見越して、上記砥石車１を螺旋状ワークＷの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りしながら、螺旋状ワークの軸心方向へ相対的に平行に送るようにしても良い。

以上詳述したように、本実施形態のセンタレス研削方法によれば、螺旋状ワークＷの外径部を調整車２、ブレード３および砥石車１と並設された押え回転装置４により支持回転させるとともに、上記調整車２および押え回転装置４により螺旋状ワークＷに軸方向位置決めストッパ５方向への推力を与え、これにより螺旋状ワークＷにスキューを付けて、軸方向に圧縮させることで剛体化させながら、この螺旋状ワークＷの外径部に砥石車１を相対的に切込み送りすることにより、螺旋状ワークＷの外径部に段付け加工を施すようにしたから、螺旋状ワークＷについて、その特性を利用することにより、螺旋状ワークＷの外径部をインフィード研削方式により段付け加工することができる。

すなわち、本実施形態のセンタレス研削方法においては、従来センタレス研削を阻害していた上記螺旋状ワークＷの特性（弱点）を逆に積極的に利用することで、つまり、螺旋状ワークＷの非研削部位の外径部を調整車２、ブレード３および押え回転装置４で支持して強制回転させることで、螺旋状ワークＷにスキュー力が作用するとともに、巻回方向に進む特性を利用して、螺旋状ワークＷを位置決めストッパ５に当てて圧縮させ、これにより、螺旋状ワークＷを通常の中実のまたは中空円筒の剛体ワークと同様に剛体化させた状態で回転支持しながら、螺旋状ワークＷの外径部について、通常のインフィード方式のセンタレス研削と同じ要領で段付け加工を施すことができる。

ちなみに、本実施形態のセンタレス研削方法によれば、直径０．４９ｍｍ（素線径０．０６ｍｍ、２重巻きコイル）の極低剛性の血管内挿入医療用細コイル（カテーテル用コイル）の外径部についても研削可能であることが試験的に判明している。

また、上記砥石車１を螺旋状ワークＷの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送り（インフィード研削）した後、螺旋状ワークＷの軸心方向へ相対的に平行に送るようにすることにより、または、上記砥石車１を螺旋状ワークＷの外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りしながら、螺旋状ワークＷの軸心方向へ相対的に平行に送るようにすることにより、研削中に螺旋状ワークＷの素線ｗ間にバリや研削屑が入り込んで、螺旋状ワークＷが軸方向へ伸ばされ、研削必要部分が長くなった場合でも有効に対処可能である。

実施形態２
本実施形態は図４に示されており、実施形態１と異なる構造の螺旋状ワークＷを研削対象とするものである。

すなわち、実施形態１においては、研削対象がいわゆるＺ巻き（右巻き）、つまり素線ｗが右巻きの螺旋状に巻回されてなるものであるのに対して、本実施形態においては、素線ｗが左巻きの螺旋状に巻回されてなる、いわゆるＳ巻き（左巻き）の螺旋状ワークＷ´が研削対象とされている。

これに関連して、本実施形態においては、センタレス研削装置の主要構成部、特に調整車２と押えローラ１０の相互の配置構成および駆動構成が以下のように設定されている。

（ｉ）調整車２の回転方向：
調整車２の回転方向は、螺旋状ワークＷを構成する素線ｗの螺旋巻きが締まる方向に設定され、本実施形態においては、研削対象がいわゆるＳ巻きの螺旋状ワークＷであることから、この螺旋状ワークＷに対して、調整車２が逆転（砥石車１の回転方向と逆方向への回転）される構成とされている（図１（ｂ）の場合と逆方向への回転）。

すなわち、本実施形態においては、調整車２の回転方向が逆転であることから、図４（ａ）に示すように、調整車２の調整車軸８を水平とするとともに、押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させ（傾斜方向は実施形態１の場合と逆方向）、または、図４（ｂ）に示すように、押えローラ１０のローラ軸１１を水平とするとともに、調整車２の調整車軸８を傾斜させて（傾斜方向は実施形態１の場合と逆方向）、螺旋状ワークＷに素線ｗの巻回方向（左ねじ方向）にスキュー力が作用して、これにより送り方向Ｂの推力が生じるように構成される。この場合の傾斜角度βは、実施形態１の場合と同様に、０．５°〜１．０°程度が好ましいことが試験的に判明している。

このような構成とすることにより、実施形態１の場合と同様に、螺旋ワークＷが、上記スキュー力による送り方向Ｂの推力と、位置決めストッパ５からの反力とにより、軸方向に圧縮されて、これにより、巻回された素線ｗ、ｗ同士が緊密に当接係合する結果、螺旋状ワークＷが中実のまたは中空円筒の剛体ワーク同様に剛体化されて、撓み難くなる。

また、調整車２の調整車軸８または押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させる場合、後者の押えローラ１０のローラ軸１１を傾斜させる方が、段取り変更時の調整車ドレスが不要となるという有利点があることも、実施形態１の場合と同様である。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。

なお、上述した実施形態１および実施形態２はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲において種々の設計変更が可能である。

例えば、図５に示すような改変が可能である。
すなわち、図示の実施形態１および２においては、砥石車１が螺旋状ワークＷの軸方向Ｘへ平行に送られる構成とされているが、図５（ａ）に示すように、位置決めストッパ５が螺旋状ワークＷの軸方向Ｘへ移動して、螺旋状ワークＷが砥石車１に対して送られるようにしても良い。

また、本発明のセンタレス研削技術は、上述した実施形態１および２のような螺旋状ワークＷのほか、図５（ｂ）に示すように、細線材のようなワークＷの段付け加工にも適用可能である。

さらに、本発明のセンタレス研削技術は、上述した実施形態のような螺旋状ワークＷの一端部位の外径部に段付け加工を施す場合のほか、図５（ｃ）に示すように、螺旋状ワークＷの中間部位の外径部に段付け加工を施す場合にも適用可能である。

Ｗ螺旋状ワーク（Ｚ巻き）（工作物）
Ｗ´ 螺旋状ワーク（Ｓ巻き）（工作物）
ｗ螺旋状ワークの素線
Ａ砥石車の切込み方向
Ｂ螺旋状ワークの送り方向
１砥石車
１ａ砥石車の砥石面
２調整車
２ａ調整車の回転支持面
３ブレード
３ａブレードの傾斜支持面
４押え回転装置（押え回転手段）
５位置決めストッパ
５ａ位置決め当接面
６制御装置（制御手段）
７砥石軸
８調整車軸
１０押えローラ
１１ローラ軸
１２押圧手段

Claims

素線が螺旋状に巻回形成されてなる螺旋状工作物の外径部に段付け加工を施すセンタレス研削方法であって、
螺旋状工作物の非研削部位の外径部を、調整車、ブレードおよび砥石車と並設された押え回転手段により支持回転させるとともに、前記調整車および押え回転手段により螺旋状工作物に軸方向位置決めストッパ方向への推力を与え、これにより螺旋状工作物を軸方向に圧縮させて剛体化させながら、この工作物の外径部に前記砥石車を相対的に切込み送りすることにより、螺旋状工作物の外径部に段付け加工を施すようにした
ことを特徴とする螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
前記押え回転手段は、螺旋状工作物の非研削部位の外径部に所定の押圧力をもって転接する押えローラを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
前記調整車および前記押え回転手段の押えローラの少なくとも一方の回転軸を螺旋状工作物の回転軸心に対して傾斜させることにより、螺旋状工作物にスキュー力を作用させて、この螺旋状工作物に前記推力を与える
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
前記調整車の回転方向を、螺旋状工作物を構成する素線の螺旋巻きが締まる方向に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
前記砥石車を、螺旋状工作物の外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りした後、螺旋状工作物の軸心方向へ相対的に平行に送るようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
前記砥石車を、螺旋状工作物の外径部に対して相対的に所定量だけ切込み送りしながら、螺旋状工作物の軸心方向へ相対的に平行に送るようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削方法。
素線が螺旋状に巻回形成されてなる螺旋状工作物の外径部に段付け加工を施すセンタレス研削装置であって、
螺旋状工作物の外径部を支持するブレードと、
回転駆動されて、螺旋状工作物の外径部を回転支持する調整車と、
前記調整車に対し螺旋状工作物の非研削部の外径部を押し付けて回転支持する押え回転手段と、
螺旋状工作物の軸方向位置を位置決めする位置決めストッパと、
回転駆動されて、前記調整車、ブレードおよび押え回転手段により支持回転される螺旋状工作物の外径部を研削する砥石車と、
前記調整車、押え回転手段および砥石車を相互に連動して制御する制御手段とを備えてなり、
前記制御手段は、前記調整車および砥石車を相互に連動させて、請求項１に記載のセンタレス研削方法を実行する制御構成を備えている
ことを特徴とする螺旋状工作物のセンタレス研削装置。
前記押え回転手段は、螺旋状工作物の非研削部位の外径部に所定の押圧力をもって転接する押えローラを備える
ことを特徴とする請求項７に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削装置。
前記押えローラは、前記砥石車に対して軸方向へ可及的に近接した位置に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の螺旋状工作物のセンタレス研削装置。