JPH0253188B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はラツプテープを使用する軸受転走面
の仕上げ加工装置に関するものである。

従来の技術 従来、例えば玉軸受外輪の内周に形成したボー
ル溝状の軸受転走面を仕上げる場合、回転治具に
支持される軸受外輪に対しその転走面の曲率の中
心に該当するように首振り運動の中心を置いた砥
石を設け、該砥石のその先端を軸受外輪の転走面
に押圧させ乍ら砥石に首振り運動を与えることに
よつて研削効果を高める仕上げ加工方法が採用さ
れていた。特開昭52−50090号公報にその一例が
記載されている。ところが、この方法だと軸受外
輪の転走面の曲率に対して常に砥石の先端を一致
させて形成する必要がある為に、砥石修正が非常
に面倒で手間を要し、この部分の摩耗が激しく、
砥石を頻繁に交換する必要がある為に、砥石の歩
留りが悪く、不経済であると共に、砥石交換に要
する時間が無駄となり、非能率的であつた。

一方、この種の仕上げ加工に関して公知のペー
パーラツプ（例えば実公昭51−11117号公報参照）
を応用し、砥粒が固着されているラツプテープを
使用する方法が開発されている。従来のこの種の
方法は、ラツプテープを回転治具に支持される環
状ワークの回転方向と同一方向に連続送りさせ乍
らワーク仕上面に加圧させて行われていた。

発明が解決しようとする課題 従来のこの方法では次のような問題があつた。

(1) ラツプテープをワークの送り方向と同一方向
に送る場合、軸受外輪の転走面の如き環状ワー
クの内径面の仕上げでは、ラツプテープの加圧
機構、送り機構に加えてラツプテープの走行を
ワーク軸方向からワーク周方向へ、さらにまた
ワーク軸方向に変換する機構が必要になる。こ
のため小径のワークでは、スペース上の制約か
らこれらの機構を有効に配置しかつ機能させる
ことができず、加工可能なワーク寸法（ワーク
最小寸法）に限界があつた。

(2) ラツプテープを加圧し乍らワークの送り方向
と同一方向に連続送りしている為に、テープ加
圧部材角部でラツプテープが破断し易く、又、
ラツプテープの送り力はラツプテープの引張り
強度等を考慮した複雑な調整が必要であり、こ
れにより段取り替えの煩わしさから大量生産さ
れるワークには不向きである。

(3) ラツプテープを加工中連続して送る為に、砥
粒をワーク仕上面になじませ、適度に摩減させ
て行なう超仕上げ加工等の精密加工には不向き
である。即ち、ワークの一端部では常に新しい
切れ刃で加工されるのに対し、他端部ではある
程度摩耗した切れ刃で加工されることになるの
で仕上面の精度が部分的に異なり、形状精度が
悪くなる。又、鏡面等の超精密加工をする為に
は、砥石はある程度目詰りした状態でなければ
ならないが、ラツプテープを連続送りすると、
所期の鏡面を得ることができない。

この発明の目的は、ラツプペーパーを使用して
軸受転走面を仕上げ加工する場合の上に述べたよ
うな従来の問題点を解消しうる装置を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段 この発明の方法は、回転する軸受軌道輪の転走
面に加圧部材によりラツプテープを圧接させ、か
つ、その加圧部材に転走面の曲率中心を揺動中心
とする揺動運動を行わせてラツピングをするにあ
たり、ラツプテープを軌道輪の回転方向と直交す
る方向すなわち軌道輪の軸線方向に延在させ、か
つ、このラツプテープを間歇送りするようにし、
送りはラツプテープの転走面に対する圧接を解い
た状態でかけるようにするため、軸受軌道輪を回
転させつつ保持し、軸受軌道輪の回転方向と直交
する方向にラツプテープを送るとともに軸受軌道
輪の転走面にラツプテープを圧接させてラツピン
グをする装置を次のものから構成した： 軸受軌道輪を回転させつつ保持する手段； 軸受軌道輪の転走面の曲率中心を通る中心軸線
の周りに揺動しうる揺動アーム； 揺動アームに取り付けられて軸受軌道輪の軸方
向に延在し、先端に軸受軌道輪の転走面と同じ断
面形状を形成し、その曲率中心が揺動軸の中心軸
線上に位置し、かつ軸受軌道輪の半径方向に進退
しうる加圧部材； 加圧部材を進退させるために揺動アームに固設
された駆動機構； 加圧部材の後退動作に応動してラツプテープを
繰り出すテープ繰出し機構； 加圧部材の長手方向外周に纏い掛けた上で繰出
しギヤとアイドルギヤとの間に噛み込ませた後テ
ンシヨンローラを介して送り出されるラツプテー
プ；および 加圧部材に沿つて走向するラツプテープの案内
をするガイド板と、軸受軌道輪の回転方向に対し
てラツプテープを支える規制板とを具備し、加圧
部材の先端近傍に固定されたテープ走行ガイド。

作 用 ラツプテープは、軸受軌道輪の回転方向と直交
する方向すなわち軸受軌道輪の軸方向に延在する
ため、転走面に的確に沿う。ラツプテープの斯か
る配置は、軸受軌道輪の軸方向に延在する加圧部
材の長手方向にラツプテープを纏い掛けるととも
に、テープ走行ガイドによつてラツプテープ走向
案内と逃げ防止を図ることで確保されている。し
かも、加圧部材の先端は転走面と同じ断面形状で
あつて、その曲率中心を中心として揺動する。こ
の加圧部材によつてラツプテープを転走面に圧接
させてラツピングを行う。

ラツプテープはテープ繰出しギヤとアイドルギ
ヤとの間に噛み込まれ、テンシヨンロールを介し
て送り出され、巻取りリール等に巻き取られる。
したがつて、加圧部材に纏い掛けてある部分には
適度のテンシヨンが掛かつて、たるみや切断等を
防止する。

ラツプテープを移送するときは、加圧部材を軸
受軌道輪の半径方向に移動させて転走面から退か
せる。これは駆動機構によつてなされるが、その
際に加圧部材と連動する爪が爪車に係合して爪車
を一定角度回転させる。その結果、爪車と一体的
に軸支されているテープ繰出しギヤも回転してラ
ツプテープを一定長だけ繰り出す。この間、ラツ
プテープには前述のとおりテンシヨンが掛かつて
いること、およびテープ繰出しギヤと爪車はワン
ウエイクラツチを介して軸支していることから、
ラツプテープが逆送りされたりたるみが生じたり
することはない。

実施例 以下、この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

まず、被加工物たる玉軸受外輪は、第１図およ
び第２図に参照数字１で指してあり、回転治具
〔図示せず〕でもつて支持されて回転する。

装置本体たる揺動アーム３は基部を揺動機構の
揺動軸４に取り付けてあり、揺動軸４の中心軸線
０〔第１図〕を中心に揺動する。揺動アーム３
は、先端部に形成したピストン孔５内にピストン
６を摺動自在に嵌入し、かつ、ピストン孔５の両
側を蓋体７，８で閉塞し、更にピストン６に結合
したピストンロツド９を前蓋体７から貫通突出さ
せて加圧シリンダ１０を構成している。加圧シリ
ンダ１０のピストンロツド９は連結材１２を介し
て加圧棒１１の外端と連結し、ピストンロツド９
の突出・退入動作に加圧棒１１を連動させる。加
圧棒１１の内端は加圧板１３に当接している。加
圧板１３は、揺動アーム３に配設したボールスラ
イド軸１４，１４にボールスライド１５，１５を
介して摺動自在で、揺動アーム３との間に配した
スプリング１６によつて常時加圧棒１１側に弾性
的に押圧されている。３６，３７は加圧板１３の
摺動を規制する為に揺動アーム３に固設されたス
トツパーボルトである。加圧板１３の先端部に固
設された加圧部材２６は、先端を玉軸受外輪１の
転走面２の曲率と同じ曲率に形成し、しかもその
曲率の中心が揺動機構の揺動軸４の中心軸線０上
に置かれている。

揺動アーム３に固設された歯車軸１８に、ワン
ウエイクラツチ１７を介して一方向にだけ回転し
得るように、テープ繰出しギヤ１９並びにラチエ
ツトキヤ２０を取り付けてある。揺動アーム３に
ギヤ押え機構２２〔第３図〕を介して取り付けた
アイドルギヤ２１がテープ繰出しギヤ１９に常時
弾性的に噛合している。加圧棒１１の空洞部に於
いて基部をピン２４によつて枢着したラチエツト
爪２３は、加圧棒１１との間に配したスプリング
２５の附勢力によつて爪先部をラチエツトギヤ２
０の噛合溝に所定時噛合させる。揺動アーム３に
ピン２８を介して折曲中央部を枢着したＬ字状の
テンシヨンレバー２９の一端部にテンシヨンロー
ル２７を回転自在に取り付け、テンシヨンレバー
２９の他端部と揺動アーム３に固設したストツパ
ー角材３０との間に配したスプリング３１によつ
て、揺動アーム３に回転自在に取り付けたロール
フオロア３２に弾性的に押圧させている。

テープテンシヨギヤ３８は、アイドルギヤ２１
と同様に、ギヤ押え機構を介して揺動アーム３に
取り付けてあり、テープ繰出しギヤ１９に常時弾
性的に噛合している。このテープテンシヨンギヤ
３８は、アイドルギヤ２１に比べて外径を小さく
してあり、そのため両者のテープ送り量が異な
り、所定のテープテンシヨンが付与されることと
なる。

３３は表面に砥粒を固着したラツプテープで、
捲回リール〔図示せず〕から捲き戻され、テンシ
ヨンロール２７、テープテンシヨンギヤ３８、テ
ープ繰出しギヤ１９、案内ロール３４を経て加圧
部材２６の先端部に纏い掛け、テープ繰出しギヤ
１９とアイドルギヤ２１の間を噛み込まされて捲
取りリール〔図示せず〕に捲き取られるようにな
つている。尚、ラツプテープ３３の走行の安定化
を計るために加圧部材２６の先端部付近にテープ
走行ガイド３５を設けてある。これは、第５図に
示すように水平な規制板３５′上に２枚のガイド
板３５″，３５を立設し、これらのガイド板３
５″，３５でもつてラツプ３３の走行を案内す
ると共に規制板３５′でもつてラツプテープ３３
の幅方向の逃げを規制し、ラツプテープ３３の走
行の安定化を計る。

次に、動作要領を説明する。先ず、玉軸受外輪
１を回転治具により支持して回転させる。この状
態で加圧シリンダ１０のピストンロツド９を退入
させると、加圧棒１１の先端が加圧板１３を押圧
して加圧板１３をボールスライド軸１４，１４に
沿つて摺動させる。この摺動により加圧板１３の
先端部に設けた加圧部材２６の先端でラツプテー
プ３３を玉軸受外輪１の転走面２に押圧させる。
そして、揺動機構により揺動軸４の中心軸線０を
中心に揺動アーム３を揺動させ、加圧部材２６の
揺動運動と玉軸受外輪１の回転運動とによつて玉
軸受外輪１の転走面２をラツピング加工する。玉
軸受外輪１の転走面２の仕上げが終わると、揺動
アーム３の揺動を停止し、同時に加圧シリンダ１
０のピストンロツド９を突出させけ加圧棒１１を
後退させる。そうすればスプリング１６によつて
加圧板１３がボールスライド軸１４，１４に沿つ
て押し戻され、加圧部材２６の先端に纏い掛けら
れたラツプテープ３３が玉軸受外輪１の転走面２
から離れる。又、加圧棒１１が後退する時、ラチ
エツト爪２３がラチエツトギヤ２０を回転させて
同じワンウエイクラツチ１７上に固設したテープ
繰出しギヤ１９を一定量回転させ、テープ繰出し
ギヤ１９とアイドルギヤ２１との間に噛み込ませ
たラツプテープ３３を一定量移送する。これによ
り、ラツプテープ３３の使用済部分は加圧部材２
６の先端から捲取リール側に移送されてラツプテ
ープ３３の未使用部分が加圧部材２６の先端に移
送されてくる。尚、加圧棒１１が前進する時に
は、ラチエツト爪２３はスプリング２５を圧縮し
てラチエツトギヤ２０上を滑つて前進し、しかも
その時はワンウエイクラツチ１７が働いてラチエ
ツトギヤ２０の回転を阻止しラツプテープ３３の
逆走を防止している。

前述のとおりテープテンシヨンギヤ３８とアイ
ドルギヤ２１との径差によつてラツプテープには
常に所定のテープテンシヨンが付与される。そし
て、過剰なテンシヨンが掛かると、テープテンシ
ヨンギヤ３８をテープ繰出しギヤ１９に押しつけ
ているギヤ押え機構のバネ力がテープテンシヨン
に打ち負けてテープ繰出しギヤ１９とテープテン
シヨンギヤ３８との間でラツプテープが滑り、所
定のラツプテンシヨンが維持される。したがつ
て、テープ切れやテープ外れが発生しにくい。な
お、アイドルギヤ２１及びテープテンシヨンギヤ
３８の各ギヤ押え機構のバネ力を調節することに
よりテープテンシヨンを変えることができる。

テープ繰出しギヤ１９、アイドルギヤ２１、テ
ープテンシヨンギヤ３８はすべて揺動アーム３に
固定されており、加工する時点においては加圧部
材２６が前進するためラツプテープの長さは非加
工時すなわち加圧部材２６後退時点よりも長く必
要になり、テープテンシヨンは強くなる。そのた
め、ラツプテープが巻き取られた状態よりも加圧
部材が前進して加工している状態の時の方が、よ
り強いテンシヨンが働き、テープ切れやテープ外
れがおこりにくい。

加圧部材２６後退時はテンシヨンがなくなり、
ラツプテープがたるむ状態になるが、テープ繰出
しギヤ１９が回転しラツプテープが一定量繰り出
されるとアイドルギヤ２１とテープテンシヨンギ
ヤ３８の径差により所定のテーンシヨンが得られ
る。

以上説明したように、この発明はラツプテープ
３３を玉軸受外輪１の回転方向と直交する方向に
移送するようにしたので、ラツプテープ３３の走
行方向を転換させるための複雑な機構等を必要と
せず、小径環状ワークの内径面仕上げが可能にな
つた。また、ラツプテープ３３を砥粒の摩減度合
を考慮した間歇送りとしたので、連続送りと違つ
てラツプ砥粒に新旧の差を生じることはなく、し
たがつて形状のくずれの虞れがなく、高精度に加
工することができ、ラツプテープのローテーシヨ
ン回数を設定することにより、所望の仕上面の粗
さのものをラツプできる。また、ラツプテープ３
３の送り機構と加圧機構をワンウエイクラツチ１
７内蔵のラチエツトギヤ２０を介して１つの駆動
機構すなわち加圧シリンダ１０で駆動するように
しているので、装置全体をコンパクトにすること
ができ、加圧中にテープが走行することがないの
でテープ切れが発生しにくい。しかも、１つの加
圧シリンダ１０でテープ送りと加圧部材２６の後
退とを同時に行わせるが、加圧部材２６の前進、
後退は所要時間0.2秒以下の動作であるので、大
幅なサイクルタイム短縮が実現した。また、砥石
を用いた加工方法でないので、砥石交換の必要が
なく長時間の無人運転を実現することができた。

尚、ワーク支持方法は、内径仕上に於いては、
２ロール１シユータイプ、又外径仕上に於いては
プレツシヤープレートシユー支持タイプが有効で
ある。

斯くしてこの発明によれば、軸受転走面の仕上
げ加工を正確に精度良く高能率で行うことができ
る等の秀れた実用上の効果を奏し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る軸受転走面の仕上げ加
工装置の一実施例を示す正面図、第２図は一部を
断面にした左側面図、第３図は右側面図、第４図
は第１図の−線に於ける断面図、第４Ａ図は
第４図における加圧部材先端部分の拡大図、第５
図はテープ走行ガイドを示す斜視図である。 １…玉軸受外輪、２…転走面、３…揺動アー
ム、４…揺動軸、９…ピストンロツド、１０…加
圧シリンダ、１１…加圧棒、１３…加圧板、１６
…スプリング、１７…ワンウエイクラツチ、１８
…歯車軸、１９…テープ繰出しギヤ、２０…ラチ
エツトギヤ、２１…アイドルギヤ、２３…ラチエ
ツト爪、２５…スプリング、２６…加圧部材、２
７…テンシヨンロール、２９…テンシヨンレバ
ー、３２…ロールフオロア、３３…ラツプテー
プ、３５…テープ走行ガイド、３５′…規制板、
３５″，３５…ガイド板、３８…テープテンシ
ヨンギヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸受軌道輪を回転させつつ保持し、軸受軌道
   輪の回転方向と直交する方向にラツプテープを送
   るとともに軸受軌道輪の転走面にラツプテープを
   圧接させてラツピングをする装置であつて、 軸受軌道輪を回転させつつ保持する回転治具、 軸受軌道輪の転走面の曲率中心を通る中心軸線
   の周りに揺動しうる揺動アーム、 揺動アームに取り付けられて軸受軌道輪の軸方
   向に延在し、先端が軸受軌道輪の転走面と同じ断
   面形状を有し、その曲率中心が揺動軸の中心軸線
   上に位置し、かつ軸受軌道輪の半径方向に進退し
   うる加圧部材、 加圧部材を進退させるために揺動アームに固設
   された駆動機構、 加圧部材の後退動作に応動してラツプテープを
   繰り出すテープ繰出し機構、 加圧部材の長手方向外周に纏い掛けられ、繰出
   しギヤとアイドルギヤとの間に噛み込ませた後テ
   ンシヨンローラを介して送り出されるラツプテー
   プ、および 加圧部材に沿つて走向するラツプテープの案内
   をするガイド板と、軸受軌道輪の回転方向に対し
   てラツプテープを支える規制板とを具備し、加圧
   部材の先端近傍に固定されたテープ走行ガイド を包含するラツプテープを使用する軸受転走面の
   仕上げ加工装置。