JPH0516001A

JPH0516001A - 円板切削装置

Info

Publication number: JPH0516001A
Application number: JP3167242A
Authority: JP
Inventors: Akie Shintani; 亮衛新谷; Masatada Sekine; 正忠関根; Yoshio Ishizaka; 義夫石坂; Nobuyoshi Fukuda; 信義福田; Masato Eda; 正人江田; Yoshikazu Kumaki; 義和熊木; Haruo Tanaka; 春男田中; Shoichi Kitagawa; 正一北川; Kazumi Nakano; 一美中野
Original assignee: KYODO KIKAI SEISAKUSHO KK; Honda Motor Co Ltd
Current assignee: KYODO KIKAI SEISAKUSHO KK; Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-26
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH089122B2; CA2071031C; CA2071031A1; US5277090A

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークの外周側壁を複数の保持機構で押圧させ
ることにより、ワークの周方向並びに軸方向への偏位を
阻止し、切削加工時のビビリの発生を防止した円板切削
装置を提供する。【構成】筐体１２に回転手段１６を配設し、該回転手段
１６に形成した着座部４４にディスクロータ１４を固定
する。このディスクロータ１４の中心部をアクチュエー
タ５４の付勢作用下に押圧部材７０により前記回転手段
１６側に指向して均等に押圧する。また、ディスクロー
タ１４の外周側壁を水平方向に変位するアクチュエータ
７８に連結された複数のサイドローラ９２で押圧しなが
ら、ディスクロータ１４の両面を切刃９６ａ、９６ｂに
よって切削加工する。これにより、周方向並びに軸方向
への偏位が抑制されてビビリのない平行且つ平滑な面を
有するディスクロータ１４を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転しているワークの
外周側壁を複数箇所から保持機構を介して押圧し、回転
中のワークの周方向の振れ並びに軸方向における偏位を
阻止しながらディスク状のワークの少なくとも一面を切
削するように構成した円板切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスク状のワーク、例えば、自
動車のディスクブレーキに用いられるディスクロータは
その両面が平行で且つ平滑な面に形成する必要がある。
このために、該ディスクロータを切削刃に対して平行状
態に保持して切削する加工が試みられているが、未だ満
足する結果が得られていない。

【０００３】ディスクロータを切削する技術は、例え
ば、特開昭６２−２１８０４２号公報、特開昭５９−３
７００２号公報、あるいは米国特許４，２６６，４５４
号等に開示されている。

【０００４】特開昭６２−２１８０４２号公報に開示さ
れている技術的思想では、シリンダを設けたスリーブ
と、前記シリンダ内を進退可能なピストンが装着された
ロッドとをボデイ内に同軸的に組み込み、前記ボデイの
外側の一端にスリーブとロッドの進退ストロークを制御
するストッパを夫々取着し、また、ボデイの外側の他端
にバイトを取着してディスクロータの両面を同時に切削
加工するように構成している。

【０００５】また、特開昭５９−３７００２号公報、あ
るいは米国特許４，２６６，４５４号には、主軸に嵌合
し、バイトが設けられた一対の刃物台の間にディスクロ
ータを回転させてその両面を同時に切削加工する技術的
思想が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの装置において
ディスクロータを切削加工するに際し、その中心部を主
軸に対して直交状態に嵌合して回転させなければならな
い。すなわち、ディスクロータを主軸に若干斜めに嵌合
した場合には、ディスクロータの回転中、その周縁が回
転に伴って波を打つ状態に偏位することになり、この結
果、ディスクロータの表面に、所謂、ビビリが発生し平
滑な面を有するディスクロータが得られないという問題
がある。

【０００７】また、このビビリを除去するために、再び
切削装置によりディスクロータの両面を切削加工しなけ
ればならず、加工工数が増大するために生産性が低下す
るという問題がある。

【０００８】本発明はこの種の問題を解決するためにな
されたものであり、ワークの外周側壁を複数の回転自在
な保持部材で中心に指向して均等に押圧することによ
り、切削時に発生する振動および回転中のワークの周方
向の振れ並びに軸方向における偏位の発生を阻止し、切
削加工によってビビリの発生を回避することが可能な円
板切削装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、位置決め固定されたワークを回転する
回転手段と、前記ワークを前記回転手段の回転中心に指
向して均等に押圧する複数の保持機構と、前記ワークを
切削する切削機構と、前記ワークに対し前記切削機構を
位置決めするための位置情報を得る検出手段と、からな
ることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係る円板切削装置では、回転手段によ
り回転するディスク状のワークの周壁を複数の保持機構
によって回転中心に指向して均等に押圧しながらワーク
の少なくとも一面を切削する。これにより、切削時に発
生する振動およびワークの周方向の振れ並びに軸方向に
おける偏位が阻止される。従って、ワークを一定の位置
に保ちながら切削し、これにより加工面におけるビビリ
の発生を阻止することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に係る円板切削装置について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

【００１２】図１乃至図５において、参照符号１０は、
本実施例に係る円板切削装置を示す。この円板切削装置
１０は、筐体１２に配設されワークである、例えば、デ
ィスクロータ１４を回転自在に支承する回転手段１６
と、前記ディスクロータ１４の外周側壁を回転手段１６
の中心部に指向して押圧する複数の保持機構２０ａ、２
０ｂ、２０ｃと、ディスクロータ１４の両面を切削する
切削機構２２と、ディスクロータ１４の切削量を検出す
る検出手段１０２とから基本的に構成される。

【００１３】回転手段１６は、図２に示すように、回転
駆動部２４とスピンドル部２６およびコレット部２８と
を含む。回転駆動部２４は円筒状からなるハウジング３
０の軸線方向に沿って画成した孔部３１に嵌合した回転
軸３２と、この回転軸３２の下端部に嵌合するプーリ３
４とで構成され、回転軸３２は前記ハウジング３０内の
孔部３１に配設した複数の軸受３６ａ、３６ｂ、３６
ｃ、３６ｄによって回転自在に軸支されている。前記プ
ーリ３４と図示しないモータとの間にベルト３８ａ、３
８ｂ、３８ｃが掛け渡されている。なお、回転軸３２の
内部に軸線方向に沿って図示しない圧力流体供給源に連
通した圧力流体用通路４０ａ、４０ｂが画成されてい
る。

【００１４】スピンドル部２６は、前記回転軸３２の先
端に係合して自動車のディスクブレーキに用いられるデ
ィスクロータ１４を固定するために利用される。

【００１５】すなわち、スピンドル部２６は、図２にお
いて、段差のあるシリンダ４１とこのシリンダ４１の上
段に固定され、同様に段差のある円筒体状の着座部４４
と含み、係着部、実質的にはコレット部２８が前記着座
部４４に画成された円状凹部４２に配設されている。前
記シリンダ４１の内部にはピストン４３が変位自在に配
置され、このピストン４３から延在するピストンロッド
４５は、ガイド部材４７の孔部５１に臨む。ピストンロ
ッド４５の先端部に螺着されたロッド５３にはテーパ面
を形成した緊締子４９が係合している。なお、図中、参
照符号４８は前記緊締子４９によって拡開緊締されるコ
レットを示し、また、参照符号４６は切削屑を飛散させ
るための圧縮空気用通路を示す。

【００１６】押圧機構１８は、前記回転手段１６とディ
スクロータ１４を挟んで対峙する上方の位置に配設さ
れ、図３に示すように、駆動部５０と該駆動部５０の付
勢作用下に上下方向に進退自在な押圧部５２を含む。筐
体１２の上面部から上方へと延在する支柱５６（図１参
照）に対し水平方向へと延在して取着されたブラケット
５８が設けられる。このブラケット５８の上面に設けら
れた取付座６０に駆動部５０を構成するシリンダ５４が
上方に指向して取着されている。このシリンダ５４の内
部にはピストン５５が摺動自在に配設され、前記ピスト
ン５５の両端部から互いに反対方向にピストンロッド６
２ａ、６２ｂが外方へと延在している。この場合、シリ
ンダロッド６２ａの先端に押圧部５２が取着される。押
圧部５２はハウジング６４と曲面軸受６６と押圧部材７
０を含む。ハウジング６４は筒状を呈し、その内部に球
面状の受け座を有する曲面軸受６６が配設される。この
曲面軸受６６に支承され下方へと延在する軸６８の先端
に、回転手段１６の着座部４４に載置されたディスクロ
ータ１４の中央部分に当接する押圧部材７０が取着され
る。

【００１７】曲面軸受６６を押圧機構１８内に組み込む
ことにより、シリンダ５４の中心軸とディスクロータ１
４の中心軸の位相が若干ずれたとしても、押圧部材７０
の軸６８はディスクロータ１４を押圧する力で曲面軸受
６６が浮動し、上下方向あるいは円周方向への偏位を曲
面軸受６６の曲面が受ける。この結果、押圧部材７０が
ディスクロータ１４を常に均等に回転手段１６側に押圧
することが可能になる。

【００１８】保持機構２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、図４
に示すように、回転手段１６に固定されたディスクロー
タ１４の外周側壁を押圧する押圧手段７２と、この押圧
手段７２を水平方向に進退自在に移動させる駆動部７４
を含む。駆動部７４には、筐体１２の上面部から上方へ
と延在する支柱７６と直交するように水平方向に指向し
たシリンダ７８が配設され、このシリンダ７８の下方に
支柱７６の延在方向と直交するようにガイド杆８２が配
設される。シリンダ８０の内部にはピストン８１が摺動
自在に配設され、このピストン８１の両面から互いに反
対方向へと指向してピストンロッド８３ａ、８３ｂが外
部に露呈する。シリンダ７８には圧力流体を供給するた
めのポート８１ａ、８１ｂが画成されている。シリンダ
７８およびガイド杆８２の先端に支持部材８４が固着さ
れ、この支持部材８４は水平方向へと延在する支持板８
５を有する。

【００１９】この支持部材８４の支持板８５に押圧手段
７２が配設される。すなわち、支持板８５の上面部から
上方へと延在する軸８６が立設され、この軸８６に係合
する軸受８８ａ、８８ｂに円筒状のハウジング９０が回
転自在に軸支されている。この円筒状のハウジング９０
にはフランジ９１が形成され、該ハウジング９０の外周
にサイドローラ９２を嵌合し、フランジ９１によって支
承する。サイドローラ９２の外周壁部には、例えば、合
成ゴムあるいは合成樹脂等で形成されたクッション材９
４を固着しておく。

【００２０】なお、ディスクロータ１４の外周端側壁に
凹部または凸部がある場合には、クッション材９４に凸
部または凹部を夫々形成し、これらを相互に嵌合させる
ことによりディスクロータ１４と保持機構２０ａ、２０
ｂ、２０ｃを係合保持させてもよい。

【００２１】切削機構２２は、図５に示すように、基台
９５を有し、この基台９５にディスクロータ１４を切削
する一組の切刃９６ａ、９６ｂを有する切削手段９８
と、ブラケット１００に取着された検出手段１０２を含
む。検出手段１０２は接触子１０４を有し、基台９５に
取着されたブラケット１００上にあって切刃９６ａ、９
６ｂよりディスクロータ１４側に位置して取着されてい
る。該接触子１０４はディスクロータ１４に当接するこ
とにより、電気的信号を発し、該信号はフィードバック
信号として図示しないＮＣ（数値制御）機器に送給さ
れ、切削手段９８のディスクロータ１４に対する位置決
めを行う。この場合、基台９５にはロータリアクチュエ
ータ１０６が設けられ、前記ロータリアクチュエータ１
０６は前記ブラケット１００を矢印方向に回動自在であ
る。従って、ロータリアクチュエータ１０６は、ディス
クロータ１４を切削する際に、ブラケット１００を回動
させることにより接触子１０４をディスクロータ１４か
ら離間させる。

【００２２】切削手段９８は、切刃９６ａ、９６ｂが取
着された第１切刃保持杆１０８ａおよび第２切刃保持杆
１０８ｂと、該第１および第２切刃保持杆１０８ａ、１
０８ｂを、図５において、矢印方向へと変位させるアク
チュエータ１１０ａ、１１０ｂおよび１１２ａ、１１２
ｂを含む。実際、アクチュエータ１１０ａは基台９５に
画成された断面円状の空間９７ａを変位するピストン１
１１ａのピストンロッド１１４ａを含み、このピストン
ロッド１１４ａには支持部材１１６ａが固着されてい
る。支持部材１１６ａに螺入するねじ１１５ａにより第
１切刃保持杆１０８ａに係合する。

【００２３】同様に、アクチュエータ１１２ａを含むが
前記アクチュエータ１１０ａと異なり、そのピストンロ
ッド１１７ａは第１切刃保持杆１０８ａにその先端が当
接するだけである。なお、基台９５には前記ピストン１
１１ａ、１１３ａを変位させるための圧力流体供給用通
路１１９ａ、１２１ａが画成されている。第２切刃保持
杆１０８ｂ側も実質的に同様に構成されるため、対応す
る構成要素には同一の参照数字にｂを付して、その詳細
な説明を省略する。

【００２４】この第１および第２の切刃保持杆１０８
ａ、１０８ｂは基台９５内に水平方向に指向して軸１２
３に軸支される。

【００２５】なお、図中、参照符号１２６並びに１２８
は切削手段９８を図示しないボールねじによってディス
クロータ１４に指向して進退動作させるための回転駆動
源を示す（図１参照）。

【００２６】次に、上記のように構成される円板切削装
置１０についてその作用を説明する。

【００２７】先ず、コレット部２８に切削すべきディス
クロータ１４を嵌合し、コレット部２８内の緊締子４９
をピストン４３の付勢作用下に下方に移動して凹部４２
の内壁との間で挟持して押圧固定する。

【００２８】次いで、押圧機構１８を構成するシリンダ
５４を付勢し、このシリンダ５４の付勢作用下に押圧部
５２をディスクロータ１４の中央部上面から回転手段１
６側に指向して変位させる。この時、ディスクロータ１
４に押圧部材７０が当接し、軸６８によってハウジング
６４内の曲面軸受６６は球面状の受け座を滑動する。す
なわち、浮動状態にある曲面軸受６６が軸６８の揺動変
位を自在に吸収し、この結果、押圧部材７０がディスク
ロータ１４面を回転手段１６側に指向して均等に押圧す
ることができる。

【００２９】次に、複数の保持機構２０ａ、２０ｂ、２
０ｃの夫々のシリンダ７８を付勢し、支持部材８４並び
にそれに取着されたサイドローラ９２をディスクロータ
１４に指向して変位させ、その外周側壁にクッション材
９４を当接し、該ディスクロータ１４をその回転中心に
指向して均等に押圧する。この時、ディスクロータ１４
の外周側壁に凹部または凸部が設けられていれば、サイ
ドローラ９２のクッション材９４に予め設けられている
凸部または凹部が嵌合することになる。

【００３０】次いで、切削機構２２を回転駆動源１２
６、１２８の付勢作用下にディスクロータ１４に指向し
て変位させる。この後、圧力流体供給用通路１２１ａ、
１１９ａから圧力流体を送給し、ピストン１１１ａ、１
１１ｂ、１１３ａ、１１３ｂを互いに接近させるように
付勢して、切刃保持杆１０８ａ、１０８ｂを基台９５に
密着させる。この結果、切刃９６ａ、９６ｂの位置が保
持される。次に、ロータリアクチュエータ１０６を付勢
してブラケット１００を回動し、検出手段１０２を構成
する接触子１０４をディスクロータ１４に当接する。こ
の接触によるディスクロータ１４の位置検出信号をＮＣ
機器（図示せず）に送給し、切削機構２２を切削する位
置に調整する。この後、第１アクチュエータ１１０ａ、
１１０ｂおよび第２アクチュエータ１１２ａ、１１２ｂ
の付勢作用下に、切刃９６ａ、９６ｂの位置を固定す
る。すなわち、切刃９６ａ、９６ｂの位置を切削すべき
ディスクロータ１４の厚さの中心から夫々等しい距離に
なるように、切削機構２２全体が図示しないアクチュエ
ータの付勢作用下に上下方向に指向して変位する。この
調整によって、切刃９６ａ、９６ｂがディスクロータ１
４の厚さ中心から均等な距離を保って切削することがで
き、切削加工面のビビリの発生を回避させるためであ
る。さらに、４つのピストン１１１ａ、１１１ｂ、１１
３ａ、１１３ｂの配列は軸１２３による第１と第２の切
刃保持杆１０８ａ、１０８ｂの回動を正確に行わせしめ
る。

【００３１】このように切刃９６ａ、９６ｂの位置が定
まると、再びロータリアクチュエータ１０６が付勢され
て接触子１０４はディスクロータ１４から離間する。
この後、回転手段１６を構成するモータの駆動作用下に
ベルト３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、プーリ３４および回転
軸３２を介してディスクロータ１４を回転させる。この
ディスクロータ１４はその中央部分を押圧部材７０で回
転手段１６側へと押圧され、また、外周側壁を複数のサ
イドローラ９２で回転中心に指向して均等に押圧支持さ
れた状態で回転するので、周方向並びに軸方向における
偏位が阻止され、その切削時にディスクロータ１４の表
面にビビリを生じさせない。この状態で回転しているデ
ィスクロータ１４の両面を挟み込むようにして上下の切
刃９６ａ、９６ｂを当接させ、ディスクロータ１４の内
周側から外周側に、あるいは外周側から内周側に指向し
て変位させながら切削する。この間、通路４６からは圧
縮空気を送給して切削屑を外方へと飛散させる。切削終
了後はアクチュエータ１１０ａ、１１０ｂおよびアクチ
ュエータ１１２ａ、１１２ｂを滅勢し、すなわち、通路
１１９ａから圧力流体をピストン１１１ａ、１１１ｂ、
１１３ａ、１１３ｂに送給し、特に、ねじ１１５ａ、１
１５ｂを介して強制的に第１と第２の切刃保持杆１０８
ａ、１０８ｂを互いに離間させる方向に変位させ、夫々
の切刃９６ａ、９６ｂをディスクロータ１４面から離間
させる。さらに、回転手段１６を構成するモータを停止
するとともに保持機構２０ａ、２０ｂ、２０ｃのシリン
ダ７８および押圧機構１８のシリンダ５４を滅勢させ
て、ディスクロータ１４から押圧部材７０とサイドロー
ラ９２を離間させる。そして、ディスクロータ１４を着
座部４４から外し、次の切削すべきディスクロータ１４
を再び着座部４４に嵌合させて、前記と同様の操作を行
わせしめる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る円板切削装置によれば、以
下の効果が得られる。

【００３３】回転手段により回転するワークを回転中心
に指向して複数の保持機構で均等に押圧しながらワーク
の少なくとも一面を切削することにより、切削時に発生
する振動およびワークの周方向並びに軸方向に偏位しよ
うとする動きを保持機構で抑制することができる。従っ
て、ビビリの発生がなく平行且つ平滑な面を有するワー
クを一度の切削加工で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円板切削装置の斜視説明図であ
る。

【図２】前記円板切削装置のスピンドル機構の縦断面図
である。

【図３】前記円板切削装置の押圧機構の縦断面図であ
る。

【図４】前記円板切削装置の保持機構の部分縦断面図で
ある。

【図５】前記円板切削装置の切削機構の部分縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…円板切削装置１４…ディスクロータ１６…回転手段１８…押圧機構２０ａ〜２０ｃ…保持機構２２…切削機構２６…スピンドル部２８…コレット部４４…着座部６４…ハウジング６６…曲面軸受７０…押圧部材７２…押圧手段９２…サイドローラ９６ａ、９６ｂ…切刃９８…切削手段１０２…検出手段１０４…接触子１１０ａ、１１０ｂ、１１２ａ、１１２ｂ…アクチュエ
ータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福田信義埼玉県蕨市南町２−８−７ (72)発明者江田正人埼玉県和光市新倉２−24−23 (72)発明者熊木義和埼玉県川越市寺尾781−14 (72)発明者田中春男埼玉県朝霞市根岸台１−２−33 (72)発明者北川正一愛知県名古屋市南区上浜町509番地 (72)発明者中野一美愛知県半田市亀崎高根町５丁目55番地６号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置決め固定されたワークを回転する回転
手段と、前記ワークを前記回転手段の回転中心に指向して均等に
押圧する複数の保持機構と、前記ワークを切削する切削機構と、前記ワークに対し前記切削機構を位置決めするための位
置情報を得る検出手段と、からなることを特徴とする円板切削装置。
【請求項２】請求項１記載の円板切削装置において、前
記切削装置はさらに前記ワークの回転中心部を押圧する
押圧機構を有し、一方、前記保持機構はアクチュエータ
に連結されたサイドローラを含み、該アクチュエータの
付勢作用下に回転しているワークの外周側壁に前記サイ
ドローラを押圧して切削加工することを特徴とする円板
切削装置。
【請求項３】請求項１または２記載の円板切削装置にお
いて、押圧機構はアクチュエータに連結されるハウジン
グ内に配設された曲面軸受と、該曲面軸受に軸支された
押圧部材とを含むことを特徴とする円板切削装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の円板切
削装置において、検出手段は接触子を有し、前記接触子
をワークの加工面に当接してワークに対する切削機構の
位置決め情報を得ることを特徴とする円板切削装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の円板切
削装置において、回転手段はスピンドル機構を含み、該
スピンドル機構はワークが嵌合される着座部と該着座部
の内部に配設したコレットを有し、前記コレットにより
固定することを特徴とする円板切削装置。