JP6428374B2 - 加工装置 - Google Patents
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Description
本発明は、回転するワーク（例えば、円すいころ）に対して超仕上げ加工を行うための加工装置に関する。
例えば、転がり軸受の転動体として用いられる円すいころは、研削加工により形つくられた後に、転動面となる外周面に対して超仕上げ加工が行われる。
従来、この超仕上げ加工を行うための装置として、スルーフィード式の加工装置が知られている（例えば、特許文献１の図１参照）。この加工装置は、複数のワーク（ころ）を並べて載せる一対のドラムを備えており、回転するこれらドラムの上に沿って複数のワークを送りながら、砥石によりこれらワークの外周面を超仕上げ加工する。
従来、この超仕上げ加工を行うための装置として、スルーフィード式の加工装置が知られている（例えば、特許文献１の図１参照）。この加工装置は、複数のワーク（ころ）を並べて載せる一対のドラムを備えており、回転するこれらドラムの上に沿って複数のワークを送りながら、砥石によりこれらワークの外周面を超仕上げ加工する。
ころ軸受用の転動体（ころ）等のワークを大量生産する場合、前記のようなスルーフィード式の加工装置は実績があり、効率よく超仕上げ加工することができる。しかし、加工の対象となるワークが、多品種小ロットで生産されるものである場合、スルーフィード式の加工装置は不向きである。その理由の一つとして、ワーク（ころ）毎に異なるドラムが必要であるためである。つまり、ワークのサイズが変更されると、その都度、ドラムの取り換え及び調整が必要であるが、ドラムは軸方向に長く重量も大きいことから、その調整の作業は困難であり、時間を要する。
また、スルーフィード式の加工装置の場合、長期使用によってドラムの表面が摩耗すると、その表面の加工が必要となる。図９に示すスルーフィード式の加工装置のように、一対のドラム９０，９０それぞれに、回転によりワーク９１を送るために螺旋状の溝９２が形成されているものがある。この場合、長期使用によって溝９２が摩耗すると、溝９２の加工が必要となる。この溝９２を加工するためには専用の研削盤が必要であり、ドラム９０の維持管理が困難であるという問題点がある。
そこで、多品種小ロットのワークを生産する場合、スルーフィード式ではなく、インフィード式の加工装置が用いられるのが好ましい。インフィード式の加工装置は、一対のローラを備えており、これらローラの上に単一のワークを載せ、ローラを回転させることによってワークを回転させ、このワークの加工対象面に対して砥石を接触させる。これにより、加工対象面の超仕上げ加工が行われ、この加工を終えると、加工済みのワークを加工装置から搬出し、次のワークを一対のローラ上に搬入し、これに対して超仕上げ加工が行われる。
なお、このようなインフィード式の加工装置の場合であっても、ワークのサイズが変更されると、加工装置を構成する各部の調整が必要である。このような調整のための時間は生産ロスとなることから、可能な限り調整時間を短縮させるのが好ましい。
そこで、本発明は、ワークのサイズが変更される場合等に、加工装置を構成する各部の調整が必要であるが、その調整時間を短縮させることを目的とする。
本発明は、回転するワークの加工対象面を加工するためのインフィード式の加工装置であって、前記ワークを載せる左右一対のローラを有し当該ローラを回転させる回転機構と、前記ローラに載る前記ワークの加工対象面に接触させる砥石と、前記一対のローラを回転可能として支持すると共に相対的に変位可能である一対の支持部を有しているテーブルと、床面に対して固定状態にあり前記テーブルを前記ワーク側を中心として前後に揺動可能に支持している固定部と、前記固定部に対する前記テーブルの揺動位置を調整するための第１調整部と、前記テーブル上において前記一対の支持部の相対位置を調整するための第２調整部とを備えている。
本発明によれば、例えばワークのサイズが変更される場合、一対のローラを搭載しているテーブルを固定部に対して揺動させ第１調整部によりその揺動位置を調整することで、これらローラの傾きを設定し、さらに、このテーブル上において、第２調整部により一対の支持部の相対位置を調整することで、ローラの相対位置を設定すればよい。
なお、これらの調整の程度、つまり、ローラの変位量については、変更されるワークのサイズに応じて、幾何学計算により求めることができる。
以上より、例えばワークのサイズを変更しても、この加工装置において一対のローラの傾き及びこれらローラの相対位置の設定を容易に行うことができ、その時間を短縮化してワークの加工の再開を迅速に行うことが可能となる。
なお、これらの調整の程度、つまり、ローラの変位量については、変更されるワークのサイズに応じて、幾何学計算により求めることができる。
以上より、例えばワークのサイズを変更しても、この加工装置において一対のローラの傾き及びこれらローラの相対位置の設定を容易に行うことができ、その時間を短縮化してワークの加工の再開を迅速に行うことが可能となる。
また、前記第１調整部は、前記固定部の一部と前記テーブルの一部との間に介在し当該固定部の一部と当該テーブルの一部との間の距離を調整可能とする伸縮可能な傾き用の調整具を有しているのが好ましい。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、固定部の一部とテーブルの一部との距離が一義的に決定され、これにより、固定部に対するテーブルの揺動角度が定まる。これにより、ローラの傾きの調整が容易となる。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、固定部の一部とテーブルの一部との距離が一義的に決定され、これにより、固定部に対するテーブルの揺動角度が定まる。これにより、ローラの傾きの調整が容易となる。
また、前記テーブルは、一方の前記ローラを支持する第１の前記支持部と、他方の前記ローラを支持する第２の前記支持部と、を有し、当該第１支持部と当該第２支持部とを左右方向に移動可能として有している構成であり、前記第２調整部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間に介在し当該第１支持部と当該第２支持部との左右方向の距離を調整可能とする伸縮可能な間隔用の調整具を有しているのが好ましい。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、第１支持部と第２支持部との左右方向の距離が一義的に決定され、これにより一対のローラの相対位置として左右方向の間隔が定まる。これにより、この間隔の調整が容易となる。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、第１支持部と第２支持部との左右方向の距離が一義的に決定され、これにより一対のローラの相対位置として左右方向の間隔が定まる。これにより、この間隔の調整が容易となる。
また、前記テーブルは、一方の前記ローラと一体移動可能である第１取付部材と、他方の前記ローラと一体移動可能である第２取付部材と、を有し、当該第１取付部材と当該第２取付部材とを、前記ローラの中心線に直交すると共に仮想の鉛直面に沿う揺動中心線回りに揺動可能として、有している構成であり、前記第２調整部は、前記第１取付部材及び前記第２取付部材それぞれと前記テーブルの一部との間に介在し当該第１取付部材及び当該第２取付部材の前記揺動中心線回りの揺動角度を調整可能とする伸縮可能な角度用の調整具を有しているのが好ましい。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、第１取付部材と第２取付部材との揺動角度が一義的に決定され、これにより一対のローラの相対位置としてこれらローラの相対角度（開き角度）が定まる。これにより、この相対角度の調整が容易となる。
この調整具の伸縮方向の長さが決定されると、第１取付部材と第２取付部材との揺動角度が一義的に決定され、これにより一対のローラの相対位置としてこれらローラの相対角度（開き角度）が定まる。これにより、この相対角度の調整が容易となる。
また、前記ワークは、円すい転がり軸受の転動体として用いられる円すいころであり、前記一対のローラそれぞれは、円すい台形状を有し、当該ローラの小径部が前記円すいころの小径部と接触し、当該ローラの大径部が前記円すいころの大径部と接触する構成であるのが好ましい。
回転するローラでは、大径部の外周面における周速は、小径部の外周面における周速よりも大きくなる。また、回転する円すいころでは、大径部の外周面における周速は、小径部の外周面における周速よりも大きくなる。そこで、前記のとおり、円すいころのうち、周速が大きい大径部に、ローラの周速が大きい大径部を接触させ、周速が小さい小径部に、ローラの周速が小さい小径部を接触させることで、ローラの各部における周速と円すいころの各部における周速との差を小さくすることができる。この結果、ローラと円すいころとの間に発生する（突発的な）スリップを抑制することが可能となる。なお、ローラと円すいころとの間に（突発的な）スリップが生じると、円すいころと砥石との接触状態が不安定となり、円すいころの外周面（加工対象面）に傷（スジ）が付くおそれがあるが、前記構成によれば、このような傷（スジ）を生じさせにくくすることが可能となる。
回転するローラでは、大径部の外周面における周速は、小径部の外周面における周速よりも大きくなる。また、回転する円すいころでは、大径部の外周面における周速は、小径部の外周面における周速よりも大きくなる。そこで、前記のとおり、円すいころのうち、周速が大きい大径部に、ローラの周速が大きい大径部を接触させ、周速が小さい小径部に、ローラの周速が小さい小径部を接触させることで、ローラの各部における周速と円すいころの各部における周速との差を小さくすることができる。この結果、ローラと円すいころとの間に発生する（突発的な）スリップを抑制することが可能となる。なお、ローラと円すいころとの間に（突発的な）スリップが生じると、円すいころと砥石との接触状態が不安定となり、円すいころの外周面（加工対象面）に傷（スジ）が付くおそれがあるが、前記構成によれば、このような傷（スジ）を生じさせにくくすることが可能となる。
また、前記加工装置は、前記円すいころの大端面に接触可能であり当該円すいころを軸方向について位置決めするための位置決め部と、当該位置決め部を前記大端面に接触可能とする加工位置と前記円すいころから離れた退避位置との間を移動させる移動手段と、を更に備えているのが好ましい。
この場合、一対のローラ上に位置している円すいころに対して、これらローラの反対側から砥石が接触している状態で、位置決め部を加工位置とすることにより、円すいころは安定し、この状態で円すいころの外周面（加工対象面）に対して加工が行われる。そして、加工が終了すると位置決め部を退避位置とし、次に加工を行う円すいころを一対のローラ上に位置させることができる。
この場合、一対のローラ上に位置している円すいころに対して、これらローラの反対側から砥石が接触している状態で、位置決め部を加工位置とすることにより、円すいころは安定し、この状態で円すいころの外周面（加工対象面）に対して加工が行われる。そして、加工が終了すると位置決め部を退避位置とし、次に加工を行う円すいころを一対のローラ上に位置させることができる。
本発明によれば、例えばワークのサイズが変更される場合であっても、そのワークを載せる一対のローラの傾き、及びこれらローラの相対位置の設定を容易に行うことができ、この加工装置によるワークの加工の再開を迅速に行うことが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔加工装置の構成〕
図１は、本発明の加工装置の実施の一形態の一部を示す斜視図である。この加工装置１０は、ワークを超仕上げ加工するための装置であり、本実施形態では、ワークが、円すいころ軸受の転動体として用いられる円すいころ７である場合について説明する。
〔加工装置の構成〕
図１は、本発明の加工装置の実施の一形態の一部を示す斜視図である。この加工装置１０は、ワークを超仕上げ加工するための装置であり、本実施形態では、ワークが、円すいころ軸受の転動体として用いられる円すいころ７である場合について説明する。
この加工装置１０は、回転する円すいころ７の円錐に沿った外周面（加工対象面）８に対して砥石１１を押し付けながら振動させて、この外周面８を超仕上げ加工する。砥石１１を振動させる方向は、円すいころ７の外周面８の砥石１１との接触部における母線に平行な方向である。本実施形態では、円すいころ７の外周面８に接触させる砥石１１は、その外周面８の母線の方向の長さよりも短く構成されている。
また、この加工装置１０では、円すいころ７の外周面８と砥石１１との接触面が水平となるようにして、各構成要素が配置されている。このため、砥石１１の振動方向は水平方向となり、この振動方向を前後方向と定義する。そして、この加工装置１０では、後に説明するが、円すいころ７を載せて回転させるために一対のローラ２８，２９が並んで設けられており、これらローラ２８，２９が並ぶ方向を左右方向と定義する。前後方向と左右方向とは水平面において直交する方向であり、また、この水平面に直交する方向が上下方向となる。
図１に示す加工装置１０は、回転する円すいころ７の外周面８を加工するためのインフィード式の装置である。つまり、ローラ２８，２９上に単一の円すいころ７が搬入され、この円すいころ７が超仕上げ加工されると、搬入側と反対方向から搬出される。そして、次の円すいころ７がローラ２８，２９上に搬入される。円すいころ７の搬入搬出方向が前後方向となる。
加工装置１０は、円すいころ７を回転させるための回転機構３０、円すいころ７の外周面８に接触させる砥石１１、この砥石１１を円すいころ７の外周面８に押し付けるためのアクチュエーター１５、砥石１１を外周面８に沿って振動させる振動機構１７、床面に対して固定状態にある固定部１９、及びテーブル４０を備えている。
振動機構１７は、固定部１９に搭載されているフレーム３９、モータ２０、モータ２０により回転する第１偏心カム２１、第１可動部材１３を備えている。本実施形態のモータ２０はサーボモータである。
砥石１１は、砥石台１２に保持されており、アクチュエーター１５に砥石台１２が取り付けられている。アクチュエーター１５は、第１可動部材１３に取り付けられていることから、砥石１１及び砥石台１２は、第１可動部材１３に搭載された構成となっている。アクチュエーター１５は、砥石１１を円すいころ７に押し付けるための推力を生じさせる機能を有している。アクチュエーター１５は、例えば電動シリンダからなる。
砥石１１は、砥石台１２に保持されており、アクチュエーター１５に砥石台１２が取り付けられている。アクチュエーター１５は、第１可動部材１３に取り付けられていることから、砥石１１及び砥石台１２は、第１可動部材１３に搭載された構成となっている。アクチュエーター１５は、砥石１１を円すいころ７に押し付けるための推力を生じさせる機能を有している。アクチュエーター１５は、例えば電動シリンダからなる。
第１可動部材１３は、フレーム３９においてガイド部１４により往復直線移動可能として支持されており、第１偏心カム２１の回転運動が第１可動部材１３の往復直線運動に変換される構成となっている。第１可動部材１３が矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復直線運動することにより、この第１可動部材１３に搭載されている砥石１１を振動させることができる。ガイド部１４が第１可動部材１３を移動可能として支持する方向が、砥石１１の振動方向となる。
また、振動機構１７は、更に、前記モータ２０により回転する第２偏心カム２２、カウンタウエイト２３、及びカウンタウエイト２３が取り付けられている第２可動部材２４を備えている。第２可動部材２４は、フレーム３９においてガイド部１４により往復直線移動可能として支持されており、第２偏心カム２２の回転運動が第２可動部材２４の往復直線運動に変換される構成となっている。このように第２可動部材２４が矢印ｘ１，ｘ２方向に往復直線運動することにより、この第２可動部材２４と一体となってカウンタウエイト２３が往復直線運動する。
第１偏心カム２１と第２偏心カム２２とは回転位相が１８０度異なっており、砥石１１等を搭載する第１可動部材１３の振動を打ち消すことを目的として、第２偏心カム２２によりカウンタウエイト２３が往復直線運動する構成となっている。
回転機構３０は、一対のローラ２８，２９と、一対のモータ２６，２７とを有している。ローラ２８，２９は、加工装置１０の左右に並んで同じ高さに設けられている。図２は、図１に示す加工装置１０の一部を示す斜視図である。図２において、第１モータ２６の出力軸２６ａとローラ２８の軸２８ａとは、ベルト等の動力伝達部材２５ａにより連結されており、第２モータ２７の出力軸２７ａとローラ２９の軸２９ａとは、ベルト等の動力伝達部材２５ｂにより連結されている。なお、出力軸２６ａと軸２８ａとの連結及び出力軸２７ａと軸２９ａとの連結は、それぞれの軸に設けられた歯車が噛み合う形態であってもよい。
一方のローラ２８と他方のローラ２９とは同じ形状を有しており、本実施形態ではローラ２８，２９は、共に円すい台形状を有している。そして、円すいころ７の外周面８とローラ２８，２９それぞれの外周面とは線接触するように、円すいころ７に対してローラ２８，２９は配置されている。ローラ２８，２９は、鋼製であり、例えばＳＵＪ２とすることができる。
円すいころ７は、ローラ２８，２９の間に位置し、かつ、これらローラ２８，２９の上に載った状態となり下から支持される。この円すいころ７に上から砥石１１が接触している。そして、モータ２６，２７の駆動によりローラ２８，２９が回転することによって、円すいころ７は、円すいころ７の中心回りに回転することができる。
また、超仕上げ加工の際、アクチュエーター１５（図１参照）により、ローラ２８，２９上で回転する円すいころ７に対して砥石１１を押し付けた状態とする。ローラ２８，２９の回転速度は一定としている。本実施形態のモータ２６，２７はサーボモータである。
また、超仕上げ加工の際、アクチュエーター１５（図１参照）により、ローラ２８，２９上で回転する円すいころ７に対して砥石１１を押し付けた状態とする。ローラ２８，２９の回転速度は一定としている。本実施形態のモータ２６，２７はサーボモータである。
固定部１９は、枠体１９ｃを有しており、この枠体１９ｃにテーブル４０、及び振動機構１７（図１参照）等が搭載されている。テーブル４０は、枠体１９ｃに、円すいころ７側を中心として前後に揺動可能に支持されている。つまり、枠体１９ｃ（固定部１９）は、テーブル４０が有する円弧ベース４１をガイドするガイド部材１９ａを有している。円弧ベース４１の下面は、テーブル４０の揺動中心線を中心とする円弧形状を有している。テーブル４０の揺動は、左右方向の仮想線を中心として行われる。つまり、テーブル４０の揺動中心線Ｐ０（図３参照）は、左右方向に延びる直線となっている。
図２において、テーブル４０は、ガイド部材１９ａにガイドされている円弧ベース４１の他に、この円弧ベース４１と一体である本体ベース４２と、本体ベース４２上に設けられている右側の第１支持部４３と、本体ベース４２上に設けられている左側の第２支持部４４とを有している。後に説明するが、これら支持部４３，４４は、一対のローラ２８，２９を回転可能として支持していると共に相対的に変位可能である。
第１支持部４３は、第１支持本体部４３ａ、及びその上に設けられている第１取付部材４３ｂを有しており、更に、この第１取付部材４３ｂ上にローラ２８を回転自在に支持する軸受部４３ｃが取り付けられている。また、第２支持部４４は、第１支持本体部４４ａ、及びその上に設けられている第２取付部材４４ｂを有しており、更に、この第２取付部材４４ｂ上にローラ２９を回転自在に支持する軸受部４４ｃが取り付けられている。
第１支持部４３は、第１支持本体部４３ａ、及びその上に設けられている第１取付部材４３ｂを有しており、更に、この第１取付部材４３ｂ上にローラ２８を回転自在に支持する軸受部４３ｃが取り付けられている。また、第２支持部４４は、第１支持本体部４４ａ、及びその上に設けられている第２取付部材４４ｂを有しており、更に、この第２取付部材４４ｂ上にローラ２９を回転自在に支持する軸受部４４ｃが取り付けられている。
また、テーブル４０は、固定部１９に対して揺動中心線Ｐ０（図３参照）を中心として揺動可能であると共に、所定の揺動位置で固定可能となっている。これにより、一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２（図３参照）の傾斜角度θｖが変更可能となり、また、所定の傾斜角度θｖで一対のローラ２８，２９を固定することができる。なお、一方のローラ２８の中心線Ｌ１の傾斜角度と、他方のローラ２９の中心線Ｌ２の傾斜角度とは同じ値（θｖ）を有し、この傾斜角度θｖは、それぞれ中心線Ｌ１（Ｌ２）を含む鉛直面における水平線に対する角度（チルト角度）である。
図２において、テーブル４０の揺動は、枠体１９ｃに支持されているハンドル４０ｄを回転させることにより、ウォームギヤ等を含むリンク機構４０ｅを介して行うことができる構成となっている。また、ウォームギヤのセルフロック機能により、テーブル４０を所定の揺動位置で固定（ロック）することが可能となる。
このように、枠体１９ｃ（固定部１９）に対するテーブル４０の揺動位置を変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
このように、枠体１９ｃ（固定部１９）に対するテーブル４０の揺動位置を変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
そして、図３に示すように、固定部１９に対するテーブル４０の揺動位置、つまり、ローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の傾斜角度θｖの調整を容易とするために、この加工装置１０は、固定部１９に対するテーブル４０の揺動位置を調整するための第１調整部５１を備えている。図３は、第１調整部５１の説明図である。
本実施形態の第１調整部５１は、固定部１９（枠体１９ｃ）が有する固定部材１９ｂとテーブル４０が有する円弧ベース４１の一部との間に介在している伸縮可能な調整具５１ｚを有している。この調整具５１ｚは、本体部５１ａと、この本体部５１ａに形成されているねじ穴に螺合するねじ部材５１ｂとを有する。このねじ部材５１ｂを回転させることで本体部５１ａからのねじ部材５１ｂの突出量が変更され、これにより、調整具５１ｚの全長が変更される（つまり、伸縮する）。
図３に示す状態から、調整具５１ｚを伸ばすためには、固定部１９に対してフレーム４０を矢印Ｒ１方向に揺動させる必要があり、これとは反対に、調整具５１ｚを短くすると、固定部１９に対してフレーム４０を矢印Ｒ２方向に揺動させることができる。調整具５１ｚの長さとフレーム４０の角度とは一対一の関係を有することから、調整具５１ｚを所定長さに設定することで、固定部１９に対するフレーム４０の角度は一つに決定され、この結果、フレーム４０上に載っている一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の傾斜角度θｖも、一つに決定される。
図３に示す状態から、調整具５１ｚを伸ばすためには、固定部１９に対してフレーム４０を矢印Ｒ１方向に揺動させる必要があり、これとは反対に、調整具５１ｚを短くすると、固定部１９に対してフレーム４０を矢印Ｒ２方向に揺動させることができる。調整具５１ｚの長さとフレーム４０の角度とは一対一の関係を有することから、調整具５１ｚを所定長さに設定することで、固定部１９に対するフレーム４０の角度は一つに決定され、この結果、フレーム４０上に載っている一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の傾斜角度θｖも、一つに決定される。
例えば、図３に示す状態から、調整具５１ｚを短縮させて所定の長さに設定し、前記ハンドル４０ｄ（図２参照）を回転させ、固定部１９の一部（固定部材１９ｂ）とテーブル４０の一部（円弧ベース４１）との距離を、この調整具５１ｚの前記所定の長さと一致させることで、テーブル４０は揺動不能となって、ハンドル４０ｄの回転は制限される。この結果、一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２は、前記所定の長さを有する調整具５１ｚに対応した傾斜角度θｖとなる。
以上より、第１調整部５１は、固定部１９の一部（固定部材１９ｂ）とテーブル４０の一部（円弧ベース４１）との間の距離を調整可能とする傾き用の調整具５１ｚを有して構成されており、これにより、ローラ２８，２９の傾きの調整が容易となる。
以上より、第１調整部５１は、固定部１９の一部（固定部材１９ｂ）とテーブル４０の一部（円弧ベース４１）との間の距離を調整可能とする傾き用の調整具５１ｚを有して構成されており、これにより、ローラ２８，２９の傾きの調整が容易となる。
図２に戻って、テーブル４０の本体ベース４２上において、第１支持部４３の第１支持本体部４３ａと、第２支持部４４の第２支持本体部４４ａとは、左右方向に移動可能であり、かつ、所定の左右方向位置で固定可能となるようにして設けられている。
第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとにはローラ２８とローラ２９とが搭載されていることから、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとを左右方向に移動させることで、一対のローラ２８，２９の左右方向の間隔が変更可能となり、また、変更した位置で固定することができる。
第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの移動は、ハンドル４０ｆを回転させることにより、ウォームギヤ等を含むリンク機構４０ｇを介して行うことができる構成となっている。ハンドル４０ｆを一方向に回転させることで、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとは接近方向に移動し、他方向に回転させることで離れる方向に移動する。また、ウォームギヤのセルフロック機能により、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとを所定の間隔で固定（ロック）することが可能となる。
このように、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂ（図４参照）を変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとにはローラ２８とローラ２９とが搭載されていることから、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとを左右方向に移動させることで、一対のローラ２８，２９の左右方向の間隔が変更可能となり、また、変更した位置で固定することができる。
第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの移動は、ハンドル４０ｆを回転させることにより、ウォームギヤ等を含むリンク機構４０ｇを介して行うことができる構成となっている。ハンドル４０ｆを一方向に回転させることで、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとは接近方向に移動し、他方向に回転させることで離れる方向に移動する。また、ウォームギヤのセルフロック機能により、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとを所定の間隔で固定（ロック）することが可能となる。
このように、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂ（図４参照）を変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
そして、図４に示すように、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂ、つまり、一対のローラ２８，２９の左右方向の間隔の変更を容易とするために、この加工装置１０は、テーブル４０上において一対のローラ２８，２９の相対位置を調整するための第２調整部５２を備えている。図４は、第２調整部５２の説明図であり、ローラ２８（２９）の中心線Ｌ１（Ｌ２）に直交する方向（つまり、ほぼ上方）からテーブル４０等を見た図である。
本実施形態の第２調整部５２は、第１支持部４３の第１支持本体部４３ａと第２支持部４４の第１支持本体部４４ａとの間に介在している伸縮可能な調整具５２ｙを有している。この調整具５２ｙは、本体部５２ａと、この本体部５２ａに形成されているねじ穴に螺合するねじ部材５２ｂとを有する。このねじ部材５２ｂを回転させることで本体部５２ａからのねじ部材５２ｂの突出量が変更され、これにより、調整具５２ｙの全長が変更される（つまり、伸縮する）。
図４に示す状態から、調整具５２ｙを伸ばすためには、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔を広くする必要があり、これとは反対に、調整具５２ｙを短くすると、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂを狭くすることができる。調整具５２ｙの長さと、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂとは一対一の関係を有することから、調整具５２ｙを所定長さに設定することで、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂは一つに決定され、この結果、第１支持本体部４３ａ及び第２支持本体部４４ａに載っている一対のローラ２８，２９の左右方向の間隔も一つに決定される。
図４に示す状態から、調整具５２ｙを伸ばすためには、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔を広くする必要があり、これとは反対に、調整具５２ｙを短くすると、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂを狭くすることができる。調整具５２ｙの長さと、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂとは一対一の関係を有することから、調整具５２ｙを所定長さに設定することで、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂは一つに決定され、この結果、第１支持本体部４３ａ及び第２支持本体部４４ａに載っている一対のローラ２８，２９の左右方向の間隔も一つに決定される。
例えば、図４に示す状態から、調整具５１ｙを短縮させて所定の長さに設定し、前記ハンドル４０ｆ（図２参照）を回転させ、第１支持本体部４３ａと第２支持本体部４４ａとの間隔Ｂが、この調整具５２ｙの前記所定の長さと一致することで、第１支持本体部４３ａ及び第２支持本体部４４ａは移動不能となって、ハンドル４０ｆの回転は制限される。この結果、一対のローラ２８，２９は、前記所定の長さを有する調整具５２ｙに対応した左右方向間隔を有する状態となる。
このように、本実施形態では、一対のローラ２８，２９の相対位置として、これらローラ２８，２９の左右方向の間隔の調整が可能となる。そして、第２調整部５２は、第１支持部４３の第１支持本体部４３ａと第２支持部４４の第２支持本体部４４ａとの左右方向の距離（間隔Ｂ）を調整可能とする間隔用の調整具５２ｙを有して構成されており、これにより、一対のローラ２８，２９の間隔の調整が容易となる。
また、第１支持本体部４３ａに対して、第１取付部材４３ｂは所定の揺動中心線Ｐ１回りに揺動可能であり、かつ、所定の揺動位置で固定可能となるようにして設けられている。前記揺動中心線Ｐ１は、ローラ２８（２９）の中心線Ｌ１（Ｌ２）に直交すると共に仮想の鉛直面に沿う直線である。第１取付部材４３ｂ上には、軸受部４３ｃを介してローラ２８が取り付けられており、これら第１取付部材４３ｂとローラ２８とは一体となっている。
また、これと同様に、第２支持本体部４４ａに対して、第２取付部材４４ｂは、前記揺動中心線Ｐ１回りに揺動可能であり、かつ、所定の揺動位置で固定可能となるようにして設けられている。第２取付部材４４ｂ上には、軸受部４４ｃを介してローラ２９が取り付けられており、これら第２取付部材４４ｂとローラ２９とは一体となっている。
これにより、一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈが変更可能となり、また、変更した角度θｈで固定することができる。なお、この固定は例えば図外のボルトの締め付け等によって行うことができる。
このように、第１取付部材４３ｂと第２取付部材４４ｂとの成す角度、つまり、ローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈを変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
また、これと同様に、第２支持本体部４４ａに対して、第２取付部材４４ｂは、前記揺動中心線Ｐ１回りに揺動可能であり、かつ、所定の揺動位置で固定可能となるようにして設けられている。第２取付部材４４ｂ上には、軸受部４４ｃを介してローラ２９が取り付けられており、これら第２取付部材４４ｂとローラ２９とは一体となっている。
これにより、一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈが変更可能となり、また、変更した角度θｈで固定することができる。なお、この固定は例えば図外のボルトの締め付け等によって行うことができる。
このように、第１取付部材４３ｂと第２取付部材４４ｂとの成す角度、つまり、ローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈを変更可能とするための構成が、円すいころ７とローラ２８，２９との相対位置を調整するための機構の一つとなる。
そして、図４において、一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈの変更を容易とするために、この加工装置１０は、テーブル４０上において一対のローラ２８，２９の相対位置を調整するための第２調整部５２として、前記調整具５２ｙの他に、更に、第１取付部材４３ｂの突出片４３ｂ−１とテーブル４０の一部である第１支持本体部４３ａとの間に介在している伸縮可能な調整具５２ｘを有している。また、これと左右方向に反対側である、第２取付部材４４ｂの突出片４４ｂ−１とテーブル４０の一部である第２支持本体部４４ａとの間においても、伸縮可能な調整具５２ｘが介在している。
この調整具５２ｘは、第１支持本体部４３ａ（４４ａ）に固定されている本体部５２ｃと、この本体部５２ｃに形成されているねじ穴に螺合するねじ部材５２ｄとを有する。このねじ部材５２ｄを回転させることで本体部５２ｃからのねじ部材５２ｄの突出量が変更され、これにより、調整具５２ｘの全長が変更される（つまり、伸縮する）。
図４に示す状態から、調整具５２ｘを伸ばすためには、前後方向の基準線Ｌ０に対する取付部材４３ｂ（４４ｂ）の角度を大きくする必要があり、これとは反対に、調整具５２ｘを短くすると、前後方向の基準線Ｌ０に対する取付部材４３ｂ（４４ｂ）の角度を小さくすることができる。調整具５２ｘの長さと、取付部材４３ｂ（４４ｂ）の基準線Ｌ０に対する角度とは一対一の関係を有することから、調整具５２ｘを所定長さに設定することで、取付部材４３ｂ（４４ｂ）の基準線Ｌ０に対する角度（θｈ／２）は一つに決定され、この結果、第１取付部材４３ｂ及び第２取付部材４４ｂと一体となっている一対のローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈも一つに決定される。
例えば、図４に示す状態から、左右の調整具５２ｘそれぞれを短縮させて所定の長さに設定し、取付部材４３ｂ（４４ｂ）を揺動させて、突出片４３ｂ−１（４４ｂ−１）が、ねじ部材５２ｄの先端に当接することで、取付部材４３ｂ（４４ｂ）は移動不能となって、取付部材４３ｂ（４４ｂ）それぞれは一つの角度（θｈ／２）に決定される。この結果、一対のローラ２８，２９は、前記所定の長さを有する調整具５２ｘに対応した角度（θｈ／２）となり、これらローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度（θｈ／２）が設定される。
このように、本実施形態では、一対のローラ２８，２９の相対位置として、これらローラ２８，２９の相対角度（中心線Ｌ１，Ｌ２間の角度θｈ）の調整が可能となる。そして、第２調整部５２は、第１取付部材４３ｂの揺動角度及び第２取付部材４４ｂの揺動角度を調整可能とする角度用の調整具５２ｘを有して構成されており、これにより、ローラ２８，２９の相対角度（θｈ）の調整が容易となる。
以上のような前記構成を備えている加工装置１０によれば、円すいころ７のサイズ（型番）が変更される場合、円すいころ７とローラ２８，２９とを線接触させるためには、この変更後の円すいころ７の形状に応じて、ローラ２８，２９の配置を変更する必要がある。そこで、このようにローラ２８，２９の配置を変更する場合であっても、本実施形態の加工装置１０によれば、一対のローラ２８，２９を搭載しているテーブル４０を固定部１９に対して揺動させ、第１調整部５１（傾き用の調整具５１ｚ）によりその揺動位置を調整することで、これらローラ２８，２９の傾き（θｖ：図３参照）を設定し、さらに、このテーブル４０上において、第２調整部５２（角度用の調整具５２ｘ及び間隔用の調整具５２ｙ）により一対の支持部４３，４４の各部の相対位置を調整することで、これら支持部４３，４４上のローラ２８，２９の相対位置を設定すればよい。
また、このような円すいころ７のサイズ（型番）の変更の他に、長期使用によりローラ２８，２９の外周面が摩耗（偏摩耗）した場合、円すいころ７とローラ２８，２９とを線接触させるためには、ローラ２８，２９をメンテナンスする必要がある。例えばローラ２８，２９の外周面を研削すればよく、そして、これに応じてローラ２８，２９の配置を変更する必要がある。そこで、このようにローラ２８，２９をメンテナンスした場合においても、本実施形態の加工装置１０によれば、一対のローラ２８，２９を搭載しているテーブル４０を固定部１９に対して揺動させ、第１調整部５１（傾き用の調整具５１ｚ）によりその揺動位置を調整することで、これらローラ２８，２９の傾き（θｖ：図３参照）を設定し、さらに、このテーブル４０上において、第２調整部５２（角度用の調整具５２ｘ及び間隔用の調整具５２ｙ）により一対の支持部４３，４４の各部の相対位置を調整することで、これら支持部４３，４４上のローラ２８，２９の相対位置（左右方向の間隔と、θｈ：図４参照）を設定すればよい。
なお、これらの調整の程度、つまり、ローラ２８，２９の変位量については、変更される円すいころ７のサイズや、研削したローラ２８，２９の形状に応じて、幾何学計算により求めることができる。その具体例については、後に説明する。
以上より、円すいころ７のサイズを変更しても、又は、ローラ２８，２９をメンテナンスした後においても、この加工装置１０において一対のローラ２８，２９の傾き及びこれらローラ２８，２９の相対位置の設定を容易に行うことができ、この加工装置１０による円すいころ７の加工の再開を迅速に行うことが可能となる。
以上より、円すいころ７のサイズを変更しても、又は、ローラ２８，２９をメンテナンスした後においても、この加工装置１０において一対のローラ２８，２９の傾き及びこれらローラ２８，２９の相対位置の設定を容易に行うことができ、この加工装置１０による円すいころ７の加工の再開を迅速に行うことが可能となる。
〔円すいころ７に対するローラ２８，２９の構成〕
円すいころ７は、外周面８が円すい台形状を有しており、この加工装置１０により加工中、図５に示すように、その小径側が円すいころ７の搬出側（図５では右側）に位置し、大径側が搬入側（図５では左側）に位置する。
また、この円すいころ７を載せるローラ２８，２９は、外周面が円すい台形状を有しており、それぞれの小径側が円すいころ７の搬出側（図５では右側）に位置し、大径側が搬入側（図５では左側）に位置する。
そして、円すいころ７の外周面８は、左右ローラ２８，２９の間に位置し線接触した状態となり、また、ローラ２８，２９は円すいころ７を下から支えている。ローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２は一点（Ｑ）で交差しており、また、これらローラ２８，２９に線接触した状態にある円すいころ７の中心線Ｌ３も、中心線Ｌ１，Ｌ２が交差する点Ｑで交差する。
また、この円すいころ７に対して、上方から砥石１１が押し付けられる（図１参照）。これらローラ２８，２９と砥石１１との間に形成される領域は、搬出側（図１では右側）に向かって狭くなることから、円すいころ７は、搬出側への移動が規制される。なお、加工を終えた円すいころ７を、図１の右側へ搬出する際には、砥石１１が上方へ移動する。これにより円すいころ７の搬出が可能となる。
円すいころ７は、外周面８が円すい台形状を有しており、この加工装置１０により加工中、図５に示すように、その小径側が円すいころ７の搬出側（図５では右側）に位置し、大径側が搬入側（図５では左側）に位置する。
また、この円すいころ７を載せるローラ２８，２９は、外周面が円すい台形状を有しており、それぞれの小径側が円すいころ７の搬出側（図５では右側）に位置し、大径側が搬入側（図５では左側）に位置する。
そして、円すいころ７の外周面８は、左右ローラ２８，２９の間に位置し線接触した状態となり、また、ローラ２８，２９は円すいころ７を下から支えている。ローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２は一点（Ｑ）で交差しており、また、これらローラ２８，２９に線接触した状態にある円すいころ７の中心線Ｌ３も、中心線Ｌ１，Ｌ２が交差する点Ｑで交差する。
また、この円すいころ７に対して、上方から砥石１１が押し付けられる（図１参照）。これらローラ２８，２９と砥石１１との間に形成される領域は、搬出側（図１では右側）に向かって狭くなることから、円すいころ７は、搬出側への移動が規制される。なお、加工を終えた円すいころ７を、図１の右側へ搬出する際には、砥石１１が上方へ移動する。これにより円すいころ７の搬出が可能となる。
加工中において、円すいころ７が搬入側（図１では左側）へ逃げないように、この加工装置１０は、更に、図６に示すように、位置決め部４５を備えている。この位置決め部４５は、円すいころ７の大端面７ａに接触可能であり、この円すいころ７ａを軸方向について位置決めする。位置決め部４５の先端は、円形である大端面７ａの中央に接触可能である。位置決め部４５は、柱部４６に取り付けられており、この柱部４６は、固定部１９に対して高さ方向に移動可能として支持されている。
加工装置１０は、更に、この柱部４６を高さ方向に移動させるアクチュエーター（移動手段）４７を備えており、アクチュエーター４７の動作によって柱部４６を昇降させ、これにより、位置決め部４５を昇降させることができる。具体的には、アクチュエーター４７は、位置決め部４５を大端面７ａに接触可能とする加工位置Ｆ１と、この加工位置Ｆ１より下方の位置であり円すいころ７から離れた退避位置Ｆ２との間を移動させることができる。
この構成によれば、一対のローラ２８，２９上に位置している円すいころ７に対して、これらローラ２８，２９の反対側（上方側）から砥石１１が接触している状態で、位置決め部４５を前記加工位置Ｆ１とすることにより、円すいころ７は安定することができ、この状態で円すいころ７の外周面（加工対象面）８に対して超仕上げ加工が行われる。そして、この加工が終了すると位置決め部４５を前記退避位置Ｆ２とし、次に加工を行う円すいころ７を一対のローラ２８，２９上に位置させることができる。
また、前記のとおり、一対のローラ２８，２９それぞれは、円すい台形状を有しており、円すいころ７の外周面８と線接触する（図５及び図６参照）。そして、ローラ２８，２９それぞれの小径部（以下、ローラ小径部６１という）が、円すいころ７の小径部（以下、ワーク小径部７１）と接触し、ローラ２８，２９それぞれの大径部（以下、ローラ大径部６２）が、円すいころ７の大径部（以下、ワーク大径部７２）と接触するようにして、円すいころ７に対してローラ２８，２９が配置されている。
この構成によれば、ローラ２８，２９と円すいころ７との間に発生する突発的なスリップ（滑り）を抑制することが可能となる。以下、この作用について説明する。
回転するローラ２８（２９）では、直径が相違するローラ小径部６１とローラ大径部６２とで外周面における周速が異なる。また、回転する円すいころ７では、直径が相違するワーク小径部７１とワーク大径部７２とで外周面における周速が異なる。具体的に説明すると、回転するローラ２８（２９）では、ローラ大径部６２の外周面における周速Ｖ６２は、ローラ小径部６１の外周面における周速Ｖ６１よりも大きくなる（Ｖ６２＞Ｖ６１）。また、回転する円すいころ７では、ワーク大径部７２の外周面における周速Ｖ７２は、ワーク小径部７１の外周面における周速Ｖ７１よりも大きくなる（Ｖ７２＞Ｖ７１）。
そこで、円すいころ７のうち、周速が大きいワーク大径部７２に対して周速が大きいローラ大径部６２を接触させ、周速が小さいワーク小径部７１に対して周速が小さいローラ小径部６１を接触させることで、ローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差を小さくすることができる。後に説明するが、円すいころ７の形状に応じてローラ２８（２９）を所定形状に設定することで、ローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差をゼロとすることが可能となる。つまり、ローラ２８（２９）と円すいころ７との各部で周速をあわせることができ、各部で周速を一致させることできる。これにより、ローラ２８（２９）と円すいころ７との間に発生する突発的なスリップ（滑り）を抑制することが可能となる。
そこで、円すいころ７のうち、周速が大きいワーク大径部７２に対して周速が大きいローラ大径部６２を接触させ、周速が小さいワーク小径部７１に対して周速が小さいローラ小径部６１を接触させることで、ローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差を小さくすることができる。後に説明するが、円すいころ７の形状に応じてローラ２８（２９）を所定形状に設定することで、ローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差をゼロとすることが可能となる。つまり、ローラ２８（２９）と円すいころ７との各部で周速をあわせることができ、各部で周速を一致させることできる。これにより、ローラ２８（２９）と円すいころ７との間に発生する突発的なスリップ（滑り）を抑制することが可能となる。
なお、ローラ２８（２９）と円すいころ７との間に突発的なスリップが生じると、円すいころ７と砥石１１との接触状態が不安定となり、円すいころ７の外周面８に傷（スジ）が付くおそれがあるが、本実施形態の前記構成によれば、このような傷を生じさせにくくすることが可能となる。
〔ローラ２８，２９の形状の設定〕
ローラ２８（２９）の形状の設定について説明する。図７は、円すいころ７とローラ２８とを示す説明図である。なお、一方のローラ２８と他方のローラ２９とは同じ形状として設定されることから、ここでは、ローラ２８について説明する。
ローラ２８（２９）の形状の設定について説明する。図７は、円すいころ７とローラ２８とを示す説明図である。なお、一方のローラ２８と他方のローラ２９とは同じ形状として設定されることから、ここでは、ローラ２８について説明する。
〔（１）ローラ２８と円すいころ７との周速の差をゼロとするための形状設定〕
円すいころ７の大端面７ａの直径がφＤｗ１であり小端面７ｂの直径がφｄｗ１である場合のローラ２８の形状の設定方法について説明する。なお、この円すいころ７を、後において「第１ワーク７」とも言う。
円すいころ７の大端面７ａ（直径φＤｗ１）における周速Ｖ（Ｄｗ１）は、次の式（１）となり、小端面７ｂ（直径φｄｗ１）における周速Ｖ（ｄｗ１）は、次の式（２）となる。なお、ｎｗは、円すいころ７の回転数（必要回転数）である。
Ｖ（Ｄｗ１）＝π×Ｄｗ１×ｎｗ ・・・（１）
Ｖ（ｄｗ１）＝π×ｄｗ１×ｎｗ ・・・（２）
円すいころ７の大端面７ａの直径がφＤｗ１であり小端面７ｂの直径がφｄｗ１である場合のローラ２８の形状の設定方法について説明する。なお、この円すいころ７を、後において「第１ワーク７」とも言う。
円すいころ７の大端面７ａ（直径φＤｗ１）における周速Ｖ（Ｄｗ１）は、次の式（１）となり、小端面７ｂ（直径φｄｗ１）における周速Ｖ（ｄｗ１）は、次の式（２）となる。なお、ｎｗは、円すいころ７の回転数（必要回転数）である。
Ｖ（Ｄｗ１）＝π×Ｄｗ１×ｎｗ ・・・（１）
Ｖ（ｄｗ１）＝π×ｄｗ１×ｎｗ ・・・（２）
この円すいころ７の大端面７ａの外周縁と、この外周縁と接触するローラ大径部６２との周速を同じとするためには、ローラ２８の回転数ｎｒは、次の式（３）となる。
ｎｒ＝Ｖ（Ｄｗ１）／（π×φＤｒ１） ・・・（３）
なお、式（３）中のＶ（Ｄｗ１）は、式（１）により求められた値であり、また、φＤｒ１は、ローラ大径部６２の直径である。この直径φＤｒ１は、円すいころ７の大端面７ａの外周縁が接触する部分の直径である。
ｎｒ＝Ｖ（Ｄｗ１）／（π×φＤｒ１） ・・・（３）
なお、式（３）中のＶ（Ｄｗ１）は、式（１）により求められた値であり、また、φＤｒ１は、ローラ大径部６２の直径である。この直径φＤｒ１は、円すいころ７の大端面７ａの外周縁が接触する部分の直径である。
そして、ローラ２８の回転数が「ｎｒ」である場合に、円すいころ７の小端面７ｂの外周縁と、この外周縁と接触するローラ小径部６１との周速を同じとするためには、ローラ小径部６１の直径φｄｒ１は、次の式（４）となる。なお、この直径φｄｒ１は、小端面７ｂの外周縁が接触する部分の直径である。
φｄｒ１＝Ｖ（ｄｗ１）／（ｎｒ×π） ・・・（４）
なお、式（４）中のＶ（ｄｗ１）は、式（２）により求められた値であり、また、ｎｒは、式（３）により求められた値である。
φｄｒ１＝Ｖ（ｄｗ１）／（ｎｒ×π） ・・・（４）
なお、式（４）中のＶ（ｄｗ１）は、式（２）により求められた値であり、また、ｎｒは、式（３）により求められた値である。
このようにして、ローラ２８の形状を設定することで、ローラ２８と円すいころ７（第１ワーク７）との周速の差をゼロとすることができる。以下において、第１ワーク７と周速の差がゼロとなるローラ２８（２９）を、第１のローラ２８（２９）という。
〔（２）円すいころ７のサイズを変更する場合〕
円すいころ７のサイズ（型番）を変更する場合、変更後の円すいころ７とローラ２８（２９）とを線接触させ、しかも、このローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差をゼロとするためには、ローラ２８（２９）の外周面形状を変更する必要がある。このローラ２８（２９）の形状変更について説明する。以下において、前記第１ワーク７が第２ワーク７に変更される場合について説明する。なお、前記第２ワーク７は、図７に示すように、大端面７ａの直径がφＤｗ２（＜φＤｗ１）であり小端面７ｂの直径がφｄｗ２（＜φｄｗ１）となる円すいころ７である。
円すいころ７のサイズ（型番）を変更する場合、変更後の円すいころ７とローラ２８（２９）とを線接触させ、しかも、このローラ２８（２９）の周速と円すいころ７の周速との差をゼロとするためには、ローラ２８（２９）の外周面形状を変更する必要がある。このローラ２８（２９）の形状変更について説明する。以下において、前記第１ワーク７が第２ワーク７に変更される場合について説明する。なお、前記第２ワーク７は、図７に示すように、大端面７ａの直径がφＤｗ２（＜φＤｗ１）であり小端面７ｂの直径がφｄｗ２（＜φｄｗ１）となる円すいころ７である。
この場合、前記第１のローラ２８（２９）の外周面を研削して、所定の形状を有する第２のローラ２８（２９）とする。なお、本実施形態では、第１のローラ２８のローラ大径部６２の直径（φＤｒ１）は変更しないで、ローラ小径部６１の直径を小さくするようにして、外周面を研削する。そこで、この第２ワーク７と、第２のローラ２８との周速の差をゼロとするための、ローラ小径部６１の形状（直径φｄｒ２）を演算により求める。
第２ワーク７に関して、大端面７ａ（直径φＤｗ２）における周速Ｖ（Ｄｗ２）は、次の式（５）となり、小端面７ｂ（直径φｄｗ２）における周速Ｖ（ｄｗ２）は、次の式（６）となる。なお、ｎｗは、第２ワーク７の回転数（必要回転数）である。
Ｖ（Ｄｗ２）＝π×Ｄｗ２×ｎｗ ・・・（５）
Ｖ（ｄｗ２）＝π×ｄｗ２×ｎｗ ・・・（６）
Ｖ（Ｄｗ２）＝π×Ｄｗ２×ｎｗ ・・・（５）
Ｖ（ｄｗ２）＝π×ｄｗ２×ｎｗ ・・・（６）
第２ワーク７の大端面７ａの外周縁と、この外周縁と接触するローラ大径部６２との周速とを同じとするためには、第２のローラ２８の回転数ｎｒは、次の式（７）となる。
ｎｒ＝Ｖ（Ｄｗ２）／（π×φＤｒ２） ・・・（７）
なお、式（７）中のＶ（Ｄｗ２）は、式（５）により求められた値である。また、φＤｒ２は、ローラ大径部６２の直径であり、本実施形態では、φＤｒ１と同じである（φＤｒ２＝φＤｒ１）。
ｎｒ＝Ｖ（Ｄｗ２）／（π×φＤｒ２） ・・・（７）
なお、式（７）中のＶ（Ｄｗ２）は、式（５）により求められた値である。また、φＤｒ２は、ローラ大径部６２の直径であり、本実施形態では、φＤｒ１と同じである（φＤｒ２＝φＤｒ１）。
そして、第２のローラ２８の回転数がｎｒである場合に、第２ワーク７の小端面７ｂの外周縁と、この外周縁と接触する第２のローラ２８のローラ小径部６１との周速を同じとするためには、ローラ小径部６１の直径φｄｒ２は、次の式（８）となる。
φｄｒ２＝Ｖ（ｄｗ２）／（ｎｒ×π） ・・・（８）
なお、式（８）中のＶ（ｄｗ２）は、式（６）により求められた値であり、また、ｎｒは、式（７）により求められた値である。
φｄｒ２＝Ｖ（ｄｗ２）／（ｎｒ×π） ・・・（８）
なお、式（８）中のＶ（ｄｗ２）は、式（６）により求められた値であり、また、ｎｒは、式（７）により求められた値である。
このようにして、加工の対象がサイズの異なる第２ワーク７に変更される場合、この第２ワーク７と第２のローラ２８との周速の差をゼロとするための、ローラ小径部６１の直径φｄｒ２を演算により求めることができる。
また、第２ワーク７と第２のローラ２８との軸方向の接触長さＬ、及び第２のローラ２８の直径φＤｒ２，φｄｒ２により、第２のローラ２８のテーパ角度θを演算により求めることができ、加工の対象が第２ワーク７に変更される場合の、第２のローラ２８の形状が決定される。変更前の第１のローラ２８（２９）を加工装置１０から取り外し、この決定された形状に研削した第２のローラ２８（２９）を加工装置１０に組み立てる。
なお、第２ワーク７及び第２のローラ２８，２９の形状が決定されていることにより、前記組み立ての際、所定の姿勢でセットされる円すいころ７（第２ワーク７）に対して、これら第２のローラ２８，２９を線接触させるための、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ（図３参照）、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（つまり、支持本体部４３ａ，４４ａの左右方向の間隔Ｂ：図４参照）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈ（図４参照）が、幾何学的な演算により求められる。
つまり、円すいころ７のサイズが変更される場合、これに応じて、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（前記間隔Ｂ）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈを変更（調整）する必要があるが、この変更（調整）のために、本実施形態では、砥石１１と円すいころ７の外周面８との接触面（水平面）を基準として円すいころ７の位置合わせがされており、この円すいころ７に線接触するように第２のローラ２８，２９を配置させるために、この第２のローラ２８，２９の（求められた）前記テーパ角度θ等に基づいて、前記の各値（θｖ、Ｂ、θｈ）が三角関数の組み合わせ等を含む演算により求められる。
つまり、円すいころ７のサイズが変更される場合、これに応じて、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（前記間隔Ｂ）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈを変更（調整）する必要があるが、この変更（調整）のために、本実施形態では、砥石１１と円すいころ７の外周面８との接触面（水平面）を基準として円すいころ７の位置合わせがされており、この円すいころ７に線接触するように第２のローラ２８，２９を配置させるために、この第２のローラ２８，２９の（求められた）前記テーパ角度θ等に基づいて、前記の各値（θｖ、Ｂ、θｈ）が三角関数の組み合わせ等を含む演算により求められる。
そして、求められた傾斜角度θｖ、間隔Ｂ、及び開き角度θｈが再現されるように、前記第１調整部５１及び第２調整部５２を用いて、第２のローラ２８，２９の姿勢及び配置を調整すればよい。つまり、前記傾斜角度θｖ、間隔Ｂ、及び開き角度θｈを再現させるために、前記の傾き用の調整具５１ｚ（図３参照）、角度用の調整具５２ｘ（図４参照）、及び間隔用の調整具５２ｙ（図４参照）を所定長さに設定し、ローラ２８，２９を搭載する支持本体部４３ａ，４４ａ、及び取付部材４３ｂ，４４ｂの姿勢及び配置を調整すればよい。
〔（３）ローラ２８，２９が摩耗した場合〕
長期にわたってこの加工装置１０により円すいころ７の加工を行っていると、ローラ２８，２９の外周面が摩耗する。この場合、円すいころ７の形状の変更は無いが、適切な線接触状態を保つためには、ローラ２８，２９の外周面のメンテナンスを行う必要がある。つまり、ローラ２８，２９の外周面の所定形状に研削し、加工装置１０におけるこれらローラ２８，２９の姿勢及び配置を調整する必要がある。なお、ローラ２８，２９の外周面は円すい台形状であるため、一般的な研削加工機を用いることができ、また、研削の作業は容易である。
長期にわたってこの加工装置１０により円すいころ７の加工を行っていると、ローラ２８，２９の外周面が摩耗する。この場合、円すいころ７の形状の変更は無いが、適切な線接触状態を保つためには、ローラ２８，２９の外周面のメンテナンスを行う必要がある。つまり、ローラ２８，２９の外周面の所定形状に研削し、加工装置１０におけるこれらローラ２８，２９の姿勢及び配置を調整する必要がある。なお、ローラ２８，２９の外周面は円すい台形状であるため、一般的な研削加工機を用いることができ、また、研削の作業は容易である。
例えば、前記のとおり、第２ワーク７を第２のローラ２８（２９）により回転させて超仕上げ加工が行われ、次々と第２ワーク７の加工を行うことで、第２のローラ２８（２９）の各部（ローラ大径部６２及びローラ小径部６１それぞれ）の直径が摩耗により小さくなったとする。そこで、図８に示すように、ローラ大径部６２の直径を「φＤｒ３（＜φＤｒ２）」に小さくした場合において、このローラ２８（２９）と第２ワーク７との周速の差をゼロとするためのローラ小径部６１の直径「φｄｒ３」を、以下のようにして演算により求める。なお、ここでも、ローラ２８について説明する。
この場合、ローラ大径部６２の直径がφＤｒ３である第３のローラ２８の回転数ｎは、次の式（９）により求められた値となる。
ｎ＝Ｖ（Ｄｗ２）／（π×φＤｒ３） ・・・（９）
なお、式（９）中のＶ（Ｄｗ２）は、第２ワーク７の大端面７ａ（直径φＤｗ２）におけるにおける周速Ｖ（Ｄｗ２）であり、式（５）により求められた値である。また、φＤｒ３は、ローラ大径部６２の直径である。
ｎ＝Ｖ（Ｄｗ２）／（π×φＤｒ３） ・・・（９）
なお、式（９）中のＶ（Ｄｗ２）は、第２ワーク７の大端面７ａ（直径φＤｗ２）におけるにおける周速Ｖ（Ｄｗ２）であり、式（５）により求められた値である。また、φＤｒ３は、ローラ大径部６２の直径である。
そして、ローラ２８の回転数が「ｎ」である場合に、円すいころ７（第２ワーク７）の小端面７ｂの外周縁と、この外周縁が接触するローラ小径部６１との周速を同じとするためには、ローラ小径部６１の直径φｄｒ３は、次の式（１０）となる。なお、この直径φｄｒ３は、小端面７ｂの外周縁が接触する部分の直径である。
φｄｒ３＝Ｖ（ｄｗ２）／（ｎ×π） ・・・（１０）
なお、式（１０）中のＶ（ｄｗ２）は、第２ワーク７の小端面７ｂ（直径φｄｗ２）におけるにおける周速Ｖ（ｄｗ２）であり、式（６）により求められた値であり、また、ｎは、式（９）により求められた値である。
φｄｒ３＝Ｖ（ｄｗ２）／（ｎ×π） ・・・（１０）
なお、式（１０）中のＶ（ｄｗ２）は、第２ワーク７の小端面７ｂ（直径φｄｗ２）におけるにおける周速Ｖ（ｄｗ２）であり、式（６）により求められた値であり、また、ｎは、式（９）により求められた値である。
このようにして、ローラ２８の直径が変更される場合に、この第２のローラ２８と第２ワーク７との周速の差をゼロとするための、ローラ小径部６１の直径φｄｒ３を演算により求めることができる。
また、第３のローラ２８と第２ワーク７との軸方向の接触長さＬ、及び第３のローラ２８の直径φＤｒ３，φｄｒ３により、第３のローラ２８のテーパ角度θを演算により求めることができ、第２ワーク７との周速の差を再びゼロとするための第３のローラ２８の形状が決定される。変更前の第２のローラ２８（２９）を加工装置１０から取り外し、この決定された形状に研削した第３のローラ２８（２９）を加工装置１０に組み立てる。
また、第３のローラ２８と第２ワーク７との軸方向の接触長さＬ、及び第３のローラ２８の直径φＤｒ３，φｄｒ３により、第３のローラ２８のテーパ角度θを演算により求めることができ、第２ワーク７との周速の差を再びゼロとするための第３のローラ２８の形状が決定される。変更前の第２のローラ２８（２９）を加工装置１０から取り外し、この決定された形状に研削した第３のローラ２８（２９）を加工装置１０に組み立てる。
なお、第２ワーク７及び第２のローラ２８，２９の形状が決定されていることにより、前記組み立ての際、所定の姿勢でセットされる円すいころ７（第２ワーク７）に対して、これら第３のローラ２８，２９を線接触させるための、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ（図３参照）、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（つまり、支持本体部４３ａ，４４ａの左右方向の間隔Ｂ：図４参照）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈ（図４参照）が、幾何学的な演算により求められる。
つまり、第２のローラ２８が摩耗してメンテナンスして第３のローラ２８とする場合、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ（図３参照）、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（前記間隔Ｂ）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈを変更（調整）する必要があるが、この変更（調整）のために、本実施形態では、砥石１１と円すいころ７の外周面８との接触面（水平面）を基準として円すいころ７の位置合わせがされており、この円すいころ７に線接触するように第３のローラ２８，２９を配置させるために、この第３のローラ２８，２９の（求められた）前記テーパ角度θ等に基づいて、前記の各値（θｖ、ｂ、θｈ）が三角関数の組み合わせ等を含む演算により求められる。
つまり、第２のローラ２８が摩耗してメンテナンスして第３のローラ２８とする場合、ローラ２８，２９の傾斜角度θｖ（図３参照）、ローラ２８，２９の左右方向の間隔（前記間隔Ｂ）、及びローラ２８，２９の中心線Ｌ１，Ｌ２の開き角度θｈを変更（調整）する必要があるが、この変更（調整）のために、本実施形態では、砥石１１と円すいころ７の外周面８との接触面（水平面）を基準として円すいころ７の位置合わせがされており、この円すいころ７に線接触するように第３のローラ２８，２９を配置させるために、この第３のローラ２８，２９の（求められた）前記テーパ角度θ等に基づいて、前記の各値（θｖ、ｂ、θｈ）が三角関数の組み合わせ等を含む演算により求められる。
そして、求められた傾斜角度θｖ、間隔Ｂ、及び開き角度θｈが再現されるように、前記第１調整部５１及び第２調整部５２を用いて、第３のローラ２８，２９の姿勢及び配置を調整すればよい。つまり、前記傾斜角度θｖ、間隔Ｂ、及び開き角度θｈを再現させるために、前記の傾き用の調整具５１ｚ（図３参照）、角度用の調整具５２ｘ（図４参照）、及び間隔用の調整具５２ｙ（図４参照）を所定長さに設定し、ローラ２８，２９を搭載する支持本体部４３ａ，４４ａ、及び取付部材４３ｂ，４４ｂの姿勢及び配置を調整すればよい。
〔小括〕
以上より、本実施形態の加工装置１０によれば、円すいころ７のサイズ（型番）が変更される場合や、ローラ２８，２９が摩耗した場合であっても、ローラ２８，２９と円すいころ７との周速の差を小さくする（ゼロとする）ために、ローラ２８，２９の形状を演算により求め、その形状とおりにローラ２８，２９を加工（研削）する。そして、加工装置１０において、これらローラ２８，２９の傾き（θｖ）及びローラ２８，２９の相対位置（左右方向の間隔（Ｂ）及び開き角度（θｈ））の設定を容易に行うことができ、この加工装置１０による円すいころ７の加工の再開を迅速に行うことが可能となる。つまり、本実施形態の加工装置１０によれば、円すいころ７のサイズの変更に関して、従来よりも容易に対応可能であり、また、ローラ２８，２９をメンテナンスした後における再復帰を迅速に行うことが可能となる。
そして、ローラ２８，２９と円すいころ７との周速の差を小さくする（ゼロとする）ことによって、円すいころ７とローラ２８，２９との間のスリップを抑制し、スリップにより砥石１１により円すいころ７の外周面８に傷を生じさせるのを防ぐことが可能となる。
以上より、本実施形態の加工装置１０によれば、円すいころ７のサイズ（型番）が変更される場合や、ローラ２８，２９が摩耗した場合であっても、ローラ２８，２９と円すいころ７との周速の差を小さくする（ゼロとする）ために、ローラ２８，２９の形状を演算により求め、その形状とおりにローラ２８，２９を加工（研削）する。そして、加工装置１０において、これらローラ２８，２９の傾き（θｖ）及びローラ２８，２９の相対位置（左右方向の間隔（Ｂ）及び開き角度（θｈ））の設定を容易に行うことができ、この加工装置１０による円すいころ７の加工の再開を迅速に行うことが可能となる。つまり、本実施形態の加工装置１０によれば、円すいころ７のサイズの変更に関して、従来よりも容易に対応可能であり、また、ローラ２８，２９をメンテナンスした後における再復帰を迅速に行うことが可能となる。
そして、ローラ２８，２９と円すいころ７との周速の差を小さくする（ゼロとする）ことによって、円すいころ７とローラ２８，２９との間のスリップを抑制し、スリップにより砥石１１により円すいころ７の外周面８に傷を生じさせるのを防ぐことが可能となる。
また、本実施形態では、円すいころ７とローラ２８，２９とを線接触させていることで加工効率を向上させることができる。また、インフィード式の加工装置１０であることから、加工後の円すいころ７の品質の見極めが容易である。また、不良品発生率を抑えることができる。つまり、スルーフィード式の加工装置の場合、加工後の円すいころに不良品が含まれていることが判ると、加工装置を停止させても、既に複数の円すいころ（ワーク）が加工途中にあり、これら加工途中のワークも不良となる可能性が高いが、本実施形態のようなインフィード式の加工装置では、不良品の発生数を最小限に留めることができる。
また、本実施形態では、円すいころ７のサイズが変更されたり、ローラ２８，２９のメンテナンスを行ったりした場合であっても、円すいころ７の姿勢は変更させないで、円すいころ７の外周面８と砥石１１との接触面が水平となるようにし、これに対して、ローラ２８，２９側をチルトさせている（傾斜角度等を変更させている）。これにより、加工対象品である円すいころ７の動線の変更は無くなる。そして、円すいころ７を、前後方向に沿って略一直線に移送すればよく、円すいころ７の動線を短くすることができる。この結果、加工のサイクルタイムの短縮化を図ることができ、生産性を高めることができる。
また、円すいころ７のサイズ等が変更されても、円すいころ７の外周面８と砥石１１との接触面が水平となることから、この砥石１１を振動させる方向も水平方向のままでよく、砥石１１を振動させるための機構、及び姿勢の調整の簡素化が可能となる。そして、砥石１１（外周面８との接触面）を基準として円すいころ７の位置合わせが可能となることから、加工のための寸法精度の維持管理が容易となる。
また、円すいころ７のサイズ等が変更されても、円すいころ７の外周面８と砥石１１との接触面が水平となることから、この砥石１１を振動させる方向も水平方向のままでよく、砥石１１を振動させるための機構、及び姿勢の調整の簡素化が可能となる。そして、砥石１１（外周面８との接触面）を基準として円すいころ７の位置合わせが可能となることから、加工のための寸法精度の維持管理が容易となる。
また、本実施形態では、テーブル４０の揺動中心を、円すいころ７の大端面７ａ側としている。これにより、例えばローラ２８，２９をメンテナンスしてサイズが異なった場合において、前記のとおり、これらローラ２８，２９の姿勢を再調整する必要があり、そのための前記の各値（θｖ、ｂ、θｈ）を、三角関数の組み合わせ等を含む演算により求める必要があるが、テーブル４０の揺動中心を、円すいころ７の大端面７ａ側としていることで、円すいころ７とローラ２８，２９との幾何学的構成を可及的に簡単とすることができ、この結果、前記演算が容易となる。
また、本発明の加工装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、砥石１１を振動させる振動機構１７は、図示した以外の構成であってもよく、また、第１調整部５１及び第２調整部５２も、図示した以外の構成であってもよい。更に、ローラ２８，２９は、円すい台形状ではなく、円柱形状であってもよい。
７：円すいころ（ワーク） ７ａ：大端面 ８：外周面（加工対象面）
１０：加工装置 １１：砥石 １９：固定部
２８：ローラ ２９：ローラ ３０：回転機構
４０：テーブル ４３：第１支持部 ４３ｂ：取付部材
４４：第２支持部 ４４ｂ：取付部材 ４５：位置決め部
５１：第１調整部 ５１ｚ：傾き用の調整具５１ｚ ５２：第２調整部
５２ｘ：角度用の調整具 ５２ｙ：間隔用の調整具 ６１：ローラ小径部
６２：ローラ大径部 ７１：ワーク小径部 ７２：ワーク大径部
Ｆ１：加工位置 Ｆ２：退避位置 Ｌ１，Ｌ２：中心線
Ｐ１：揺動中心線
１０：加工装置 １１：砥石 １９：固定部
２８：ローラ ２９：ローラ ３０：回転機構
４０：テーブル ４３：第１支持部 ４３ｂ：取付部材
４４：第２支持部 ４４ｂ：取付部材 ４５：位置決め部
５１：第１調整部 ５１ｚ：傾き用の調整具５１ｚ ５２：第２調整部
５２ｘ：角度用の調整具 ５２ｙ：間隔用の調整具 ６１：ローラ小径部
６２：ローラ大径部 ７１：ワーク小径部 ７２：ワーク大径部
Ｆ１：加工位置 Ｆ２：退避位置 Ｌ１，Ｌ２：中心線
Ｐ１：揺動中心線
Claims (6)
- 回転するワークの加工対象面を加工するためのインフィード式の加工装置であって、
前記ワークを載せる左右一対のローラを有し当該ローラを回転させる回転機構と、
前記ローラに載る前記ワークの加工対象面に接触させる砥石と、
前記一対のローラを回転可能として支持すると共に相対的に変位可能である一対の支持部を有しているテーブルと、
床面に対して固定状態にあり前記テーブルを前記ワーク側を中心として前後に揺動可能に支持している固定部と、
前記固定部に対する前記該テーブルの揺動位置を調整するための第１調整部と、
前記テーブル上において前記一対の支持部の相対位置を調整するための第２調整部と、
を備えている加工装置。 - 前記第１調整部は、前記固定部の一部と前記テーブルの一部との間に介在し当該固定部の一部と当該テーブルの一部との間の距離を調整可能とする伸縮可能な傾き用の調整具を有している請求項１に記載の加工装置。
- 前記テーブルは、一方の前記ローラを支持する第１の前記支持部と、他方の前記ローラを支持する第２の前記支持部と、を有し、当該第１支持部と当該第２支持部とを左右方向に移動可能として有している構成であり、
前記第２調整部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間に介在し当該第１支持部と当該第２支持部との左右方向の距離を調整可能とする伸縮可能な間隔用の調整具を有している請求項１又は２に記載の加工装置。 - 前記テーブルは、一方の前記ローラと一体移動可能である第１取付部材と、他方の前記ローラと一体移動可能である第２取付部材と、を有し、当該第１取付部材と当該第２取付部材とを、前記ローラの中心線に直交すると共に仮想の鉛直面に沿う揺動中心線回りに揺動可能として、有している構成であり、
前記第２調整部は、前記第１取付部材及び前記第２取付部材それぞれと前記テーブルの一部との間に介在し当該第１取付部材及び当該第２取付部材の前記揺動中心線回りの揺動角度を調整可能とする伸縮可能な角度用の調整具を有している請求項１〜３に記載の加工装置。 - 前記ワークは、円すい転がり軸受の転動体として用いられる円すいころであり、
前記一対のローラそれぞれは、円すい台形状を有し、当該ローラの小径部が前記円すいころの小径部と接触し、当該ローラの大径部が前記円すいころの大径部と接触する構成である請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。 - 前記円すいころの大端面に接触可能であり当該円すいころを軸方向について位置決めするための位置決め部と、当該位置決め部を前記大端面に接触可能とする加工位置と前記円すいころから離れた退避位置との間を移動させる移動手段と、を更に備えている請求項５に記載の加工装置。
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