JPH059228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、本体から突出する円筒形表面を加
工する機械、特に等速回転継手用の三脚要素形ト
ラニオンの研削に用い、また前記表面を有するブ
ランクを取付けた本体を含む加工物の円筒形表面
を加工する別の作業にも適用できる。

玉軸受のレース、軸等のような円筒形の多数の
加工物の心なし研削は通常行われており、この際
調製すべき円筒形表面は、研削作業中に支持棒と
当接する回転支持表面として作用する。

これに反して研削すべき表面が支持面として短
すぎ、かつこの機能を遂行することができる別の
同軸の円筒形表面をもたない本体上にかぶさつた
状態となつているときは、このような加工方法は
使用することができない。

このことは特に等速回転継手用の滑り式三脚要
素の場合にあてはまり、1960年に三脚型等速回転
継手が導入されていから今日まで、特殊機械によ
つて三脚の各ブランクにおいて事前に加工された
６つの中心、すなわち各トラニオンの自由端の中
心及びハブ又は本体の各トラニオンの末端におけ
る中心と対向関係にある中心によつて、100万個
以上の三脚要素が各中心点間で研削された。

中心の機械加工を経済的に実施するために、こ
のような加工物の心なし研削、さらに広く一般の
機械加工を可能にするために、イギリス特許第
792811号のような機械が提案され、この機械は加
工物の本体の基準表面を支持するための支持表面
と、本体を支持表面に固定し、そして解放する装
置とを含んでいる。しかしこのような機械は、支
持表面上に加工すべき加工物を正確かつ迅速に位
置決めすることが困難であるという問題がある。

そこでこの発明の目的は、自動化されて支持表
面上に加工すべき加工物を正確かつ迅速に位置決
めすることのできる加工機械を提供するにある。

この発明は前記のような目的を達成するため
に、加工物の円筒形表面を加工する機械であつ
て、この加工物の本体はその軸線と直角な基準面
をもち、この本体に未加工の前記円筒形表面を有
する複数のブランクが連結されており、これらの
ブランクは前記基準面と平行な平面内において前
記軸線から半径方向に延びていて、円周方向にお
いて等間隔に配置され、前記機械は前記基準面を
支持する平坦な支持表面と、加工物本体を支持表
面に固定し、または解放する固定手段と、支持表
面上において前記軸線の回りに前記ブランクを角
度的に位置決めする作動位置と、それからもち上
げられた非作動位置との間を移動可能となつてい
る位置決定手段とを具え、この位置決定手段は、
支持具と、前記軸線に対して直角平面上にあつ
て、ブランクの数と角度位置とに対応した数と角
度位置に配置され、逆Ｖ字形凹部が形成されてい
る角度位置決定部材と、前記角度位置決定部材と
支持表面との間の平行度が損なわれた際、それら
を調節するために前記軸線に直角な面からわずか
にゆがむのを許すための可撓性結合具とを有し、
この結合具は角度位置決定部材を前記支持具に連
結する可撓性屈曲ワツシヤからなることを特徴と
するものである。

機械の設定作業を簡単にするために、角度位置
決定装置が相対的角度偏倚を許す可撓性結合具に
よつて引込み可能な支持具に結合されるように配
置することが有効である。機械の支持表面上に加
工物を順次装備するのを便利にするために、角度
位置決定手段は加工物固定手段と組み合わされ
る。

この発明の他の特徴及び利点は、図面を参照し
てなされるこの発明の実施例についての説明で明
らかになるであろう。

第１図ないし第４図に示す実施例は、複列砥石
車（第４図には図示せず）と、相互に対向して配
設された水平な軸線Ｘ−Ｘ，X′−X′を有する２
つの回転スピンドルと、２つの回転位置決定装置
（第１，第２図には図示せず）とを具えていて、
等速回転継手用の２つの三脚ブランク６とトラニ
オン５を対にして同時に機械加工するように構成
されている。

砥石車２の軸線Ｙ−Ｙは軸線Ｘ−Ｘ，X′−
X′と平行であつて、軸線Ｘ−Ｘ，X′−X′に向か
つて急速に移動し、配置された２つのトラニオン
と当接する２つの電気ゲージ７の制御をうけて、
研削作業の終了後軸線Ｘ−Ｘ，X′−X′から急速
に離間する。図示のように砥石車２には２つの平
行な研削デイスク８が設けられている。軸線Ｘ−
Ｘ，X′−X′は研削作業中は、それぞれ軸線Ｙ−
Ｙに向かつて低速度で移動し、研削作業の終了後
において、高速度で最初の位置に移動するように
なつている。

各スピンドル３はブラケツト１１を取付けたケ
ーシング１０を回転するユニツト９を具えてい
て、ブラケツト１１は三脚ブランク６のハブ１４
の支持表面１３を有する支持板１２を担持してい
る。ハブ１４を固定する装置１５がケーシング１
０とブラケツト１１との間に配設されている（第
５図参照）。

この固定装置１５には軸線Ｘ−Ｘを有し、かつ
リンク仕掛１７によつて拡張式クランプ１８に結
合された単動シリンダ１６が設けられている。

このシリンダ１６のピストン棒１９はその末端
に頭部２０が設けられている。この頭部２０はケ
ーシング１０の前壁２２内に突出しているシリン
ダ２１内を案内され、ばね２３によつて前壁２２
と反対方向に偏倚され、シリンダ２１の縦方向に
延びる凹部２５内を案内される直径上で対向する
２つのピン２４を担持している。

リンク仕掛１７は２つの平行なＬ字形レバーを
有し、これらのＬ字形レバーはその隅部において
ケーシング１０に設けられた共通ピン２７に枢支
されていて、このピン２７を中心として回動する
ようになつている。そしてこれらのレバーの一方
のレバー部２８は、ピン２４が摺動する溝孔２９
を有し、他方のレバー部２６はその末端付近でレ
バー３０の一端に枢着され、このレバー３０は前
壁２２を貫通し、ブラケツト１１に取付けられた
共通ピン３１に枢支されていて、このピン３１を
中心として回動するようになつている。クランプ
１８はブラケツト１１及び支持板１２を貫通する
２つの平行な接続棒３２を有し、接続棒３２の一
端はピン３１と平行な共通ピン３３に枢支され、
多端には三脚ブランク６のハブ１４に係合する肩
部３４が設けられている。各接続棒３２には相互
に交差する傾斜溝孔３５が設けられ、これらの傾
斜溝孔３５に共通ピン３３と平行であつて、ブラ
ケツト１１に設けられた共通ピン３６が摺嵌して
いる。

第５図に示すシリンダ１６の休止状態において
は、ばね２３によつてシリンダ１６のピストン棒
１９の頭部２０が前壁２２と反対方向に偏倚さ
れ、Ｌ字形レバーがピン２７を中心として反時計
方向に回動し、レバー部２６とレバー３０との連
結部は上昇し、ピン３３は下方に位置しているの
で、接続棒３２は下降位置にあつてピン３６は溝
孔３５の上端近くに位置し、各接続棒３２の上端
は半径方向に分離して維持され、クランプ１８は
拡張状態となつていて、肩部３４がブランク６の
ハブ１４に係合してこれを固定する。反対にシリ
ンダ１６の作動状態においては、Ｌ字形レバーが
ピン２７を中心として時計方向に回動し、レバー
部２６とレバー３０との連結部は下降し、ピン３
３は上方に位置するので、接続棒３２は上昇位置
にあつてピン３６は溝孔３５の下端近くに位置
し、各接続棒３２の上端は半径方向に接近して維
持され、クランプ１８は収縮状態となつて、肩部
３４のブランク６のハブ１４に対する係合が外れ
て、ブランク６の固定状態が解除される。

回転位置決定装置が第３，第４図に示されてい
る。この装置は図面中で実線に示す作動位置にお
いて、支持表面に垂直な軸線Ｚ−Ｚを有する方位
決定リング３７を具えている。方位決定リング３
７は支持具３８に取付けられ、支持具３８には第
６図に示すようにその内部に電磁石５１が、また
外部に120°ごとの回転をする割出装置５２が設け
られ、割出装置５２は支持具３８の外周に設けた
歯車５４と、アーム３９に摺動可能に設けられ、
歯車５４に噛合して図示しない作動部材によつて
移動するラツク５３とを有している。支持具３８
はアーム３９の一端に回転可能に取付けられ、ア
ーム３９の他端はシリンダ１２によつて作動され
るラツク、ピニオン機構４１，４０の作用を受け
て、軸線Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙと平行で、これらの軸線
と同一面にある水平なアーム３９の枢軸の軸線Ｔ
−Ｔを中心として回動する。

支持具３８は第６，第７図に示すように環状板
４３を有し、この環状板４３に相互に120°ずつ離
間した３つの周縁突起部４４が延びていて、この
突起部４４によつて形成された空洞内に、軸方向
及び半径方向隙間をもつてリング３７が挿設さ
れ、このリング３７の周縁から120°ずつ離間し、
かつ突起部４４間に配置された３つの突起部４６
が半径方法外向きに、かつ軸方向に延びる。リン
グ３７の周縁には120°間隔で離間し、かつ逆Ｖ字
形の３つの凹部４７が設けられている。各凹部４
７の頂部を通る面は支持具３８の軸線Ｚ−Ｚと交
差する。

操作の便のためねじで結合された２部品で構成
されてものとして示されているリング３７は、突
起部４４に３点で、かつ突起部４６に他の３点で
固定された弾性的に変形可能な環状ワツシヤ４８
によつて環状板４３に結合される。

研削されるトラニオン５を有する２個の三脚ブ
ランク６は、予め通常の方法でそのハブ１４の末
端の表面４９を基準面として用いて機械加工され
た後、ブランク、特にトラニオンに熱処理を施し
て歪を生じているかもしれない。その研削に際し
て最初に軸線Ｘ−Ｘ，X′−X′が合致され、アー
ム３９は第３図の鎖線で示すように上方の非作動
位置にあり、砥石車２は第２図に示す非作動位置
にある。

このような状態にあるものによつて研削を開始
するに際しては、作業者た角度位置決定装置４の
電磁石５１を付勢し、図示しない作業台又は搬送
部材の上などに載置されているブランク６を手で
もつて支持具３８の下部に装着すると支持具３８
の磁力によつて吸着され、そのトラニオン５はリ
ング３７の凹部４７内に受入れられて、ハブ１４
の基準面４９が下方を向くようにリング３７内に
配置される。その後アーム３９はシリンダ４２の
作用を受けて下動させられ、ハブ１４の基準面４
９はスピンドル３のブラケツト１１に坦持された
支持板１２の支持表面１３に当接し、クランプ１
８をブランク６の中心孔に挿入する。

この機械を調節するときは、アーム３９の枢軸
の軸線Ｔ−Ｔの位置は、スピンドル３の回転軸線
Ｘ−Ｘを含む垂直平面と、研削されるトラニオン
５の中心を通る垂直軸線Ｚ−Ｚとを完全に一致さ
せるためにきわめて細心の調節が必要である。そ
のうえスピンドル３の回転軸線Ｘ−Ｘを含む水平
面とトラニオン５の中心とを合致させるには、回
転軸線Ｘ−Ｘに対してブラケツト１１によつて担
持された支持表面１３を正確に位置させることが
必要である。さらに可撓性ワツシヤ４８は、リン
グ支持具３８と支持表面１３との間の平行度に対
する偏倚の補償を行い、これによつて凹部４７に
よつて構成された６つの位置決定表面が、ブラン
ク６の３つのトラニオン５を完全に支持して、ブ
ランク６の正確な角度位置決定を保証する。この
位置決定装置により、またブランクの事前加工に
際し、同じ表面４９が位置決め用及び固定用とし
て用いられるようになつていることから、最初の
切削作業と研削作業との中間における熱処理の際
に不可避的に発生するブランクのひずみにもかか
わらず、スピンドル３の回転軸線Ｘ−Ｘに対し
て、ブランク６の心の狂いを0.05mm未満に納める
ことができる。

この後シリンダ１６が吐出側に接続されると、
クランプ１８を拡張したうえ下降して、その肩部
３４でブランク６のハブ１４を予め定められた位
置において、支持表面１３上に固定する。ついで
アーム３９の支持具３８の電磁石５１が除勢され
て、アーム３９は非作動位置に上昇して砥石車２
を自由に通過させる。ついで砥石車２は高速度で
並進させられ、スピンドル３が回転して、スピン
ドル３と共働するゲージ７が送り動作を停止させ
るまで、砥石車２は低速の送り速度で２つのスピ
ンドル３の２つのトラニオン５を研削する。この
ようにして研削が終了して２つのスピンドル３が
停止すると、これらのスピンドル３及び砥石車２
は、それらの原位置に急速に復帰する。

この研削作業においては、一方においてトラニ
オン５の正確な幾何学形状を再生し、他方におい
て熱処理の熱影響、例えば黒みがかつた色彩を完
全に除去しなければならないことから、前記のよ
うにブランク６を正確に位置決めするのであり、
これによつて滲炭又は炭窒化処理を施した後に、
冷温流体内に投入されるとこによつて硬化された
薄い表面層を研削する際、最小量の除去材料で済
ますことができる。

その後アーム３６が前記と同様にして下降させ
られて、作業者が角度位置決定装置４の電磁石５
１を付勢し、ブランク６のトラニオン５がリング
３７の凹部４７内に受入れられて支持具３８の下
部に吸着される。そしてシリンダ１６が作動し
て、接続棒３２を上昇させてピン３６が溝孔３５
の下端近くに位置し、各接続棒３２の上端は半径
方向に接近して維持され、クランプ１８は収縮状
態となつてブランク６の固定状態を解除する。こ
こで割出装置５２の作動によつて、ブランク６を
軸線Ｚ−Ｚの周りに120°の角度にわつて回動し、
これによつてリング３７がブランク６を新規な位
置に移動する。ついで前記と同様にして、クラン
プ１８が再びブランク６を支持表面１３に固定
し、アーム３９を非作動位置に上昇させて砥石車
２を並進し、研削位置に到達したトラニオン５を
砥石車２で最初のトラニオン５と同様にして研削
する。

このようにして全トラニオン５の研削が終了し
たら、砥石車２を非作動位置に後退し、スピンド
ル３を作動してブランク６を下方位置にもたら
し、シリンダ１６を作動して、クランプ１８によ
るブランク６の固定状態を解除して、研削された
ブランク６を落下させて作業者が手で受取り、以
後前記と同様なことが繰返される。

前記のようにして、この機械によつて予め機械
心出しをする必要なしに、１つ又は２つのトラニ
オンを急速、かつ精密に研削加工することができ
る。三脚要素の装着、割出し及び取出しをきわめ
て容易に行うことができ、また全サイクルを自動
化することができる。

前記のようにしてブランクを位置決めをし、支
持することによつて、任意数のトラニオンを単一
の砥石車又は第１図に示す２つの砥石車の両側又
は片側に支持して研削することができる。このた
めに第８図に示すように、スピンドル３の回転軸
線Ｘ−Ｘが複数砥石車２の周囲に配置される。

この場合、前記のように、砥石車２の高速戻り
及び高速接近が行われる。第８図は実線及び鎖線
によつて、砥石車２の作動位置、及びブランク６
の装着、位置決め、取り出し中における非作動位
置がそれぞれ示されている。研削作業中における
低速接近及び低速送り又は前進は、各トラニオン
５に対する作業の終了を電気的に検知し、スピン
ドル３の低速送りを停止する電気ゲージによつ
て、連続制御されるスピンドル３によつて達成さ
れる。こりに反して砥石車２の高接近及び高速戻
りの制御は、スピンドル３の数とは無関係で単一
であり、このことはブランク６の装着、位置決
め、取出しについても同様である。

このようにして第８図に示す機械によつて高精
度、高生産性の心なし研削作業が行われる。

この発明は、自在継手のスパイダや種々の形状
の軸類のような三脚要素以外の加工物の加工、又
は固定工具又は可動工具による他の機械加工に使
用できることが明らかである。加工物が特に円筒
形表面を有する場合、その円筒形表面の数に従つ
て、これらの表面に対する追加軸方向位置決定装
置を設けるか、又は安定性のための補償装置が設
けられる。

さらに砥石車及びスピンドルの相対的な運動を
行うために種々の変形実施例が考えられる。例え
ば各スピンドルはそれに取付けられたトラニオン
の研削作業の末期において、その最初の位置に戻
ることができ、またもし機械が一時に単一のトラ
ニオンを研削するのに用いられるならば、単に低
速移動及び高速移動するだけの砥石車を配置すれ
ば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の部分正面図で加工
時の状態を示し、第２図は同上の平面図、第３図
は第１図の線３−３に沿つてとられた側面図、第
４図は第３図に示す部分の平面図、第５図は同上
の一部の拡大縦断面図、第６図は同上の角度位置
決定装置の拡大縦断面図、第７図は第６図の線７
−７に沿つてとられた断面図、第８図はこの発明
にかかる機械を複数配置したユニツトの側面図で
ある。 ２……砥石車、３……スピンドル、４……角度
位置決定装置、５……トラニオン、６……三脚ブ
ランク、１０……ケーシング、１１……ブラケツ
ト、１２……支持板、１３……支持表面、１４…
…ハブ、１５……固定装置、１６……シリンダ、
１７……リンク仕掛、１８……クランプ、１９…
…ピストン、２４……ピン、２６……レバー、２
７……ピン、２８……レバー、３０……レバー、
３１……ピン、３２……接続棒、３３……ピン、
３４……肩部、３６……ピン、３７……角度位置
決定リング、３８……支持具、３９……アーム、
４２……シリンダ、４３……環状板、４４，４６
……突起部、４７……凹部、４８……ワツシヤ、
５１……電磁石、５２……割出装置、５３……ラ
ツク、５４……歯車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工物の円筒形表面を加工する機械であつ
   て、この加工物の本体はその軸線と直角な基準面
   をもち、この本体に未加工の前記円筒形表面を有
   する複数のブランクが連結されており、これらの
   ブランクは前記基準面と平行な平面内において前
   記軸線から半径方向に延びていて、円周方向にお
   いて等間隔に配置され、前記機械は前記基準面を
   支持する平坦な支持表面と、加工物本体を支持表
   面に固定し、または解放する固定手段と、支持表
   面上において前記軸線の回りに前記ブランクを角
   度的に位置決めする作動位置と、それからもち上
   げられた非作動位置との間を移動可能となつてい
   る位置決定手段とを備え、この位置決定手段は、
   支持具と、前記軸線に対して直角平面上にあつ
   て、ブランクの数と角度位置とに対応した数と角
   度位置に配置され、逆Ｖ字形凹部が形成されてい
   る角度位置決定部材と、前記角度位置決定部材と
   支持表面との間の平行度が損なわれた際、それら
   を調節するために前記軸線に直角な面からわずか
   にゆがむのを許すための可撓性結合具とを有し、
   この結合具は角度位置決定部材を前記支持具に連
   結する可撓性屈曲ワツシヤからなることを特徴と
   する円筒形表面の加工機械。 ２ 固定工具による加工、特に研削作業に対し
   て、支持表面が円筒形表面の軸線と合致する軸線
   を有する回転スピンドルに結合されている特許請
   求の範囲第１項に記載の加工機械。 ３ ハブを含む本体を有する加工物を加工するた
   め、固定手段が半径方向の収縮および拡張手段を
   具備したハブ用の内部クランプによつて構成され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の加工機械。 ４ クランプが支持表面および昇降装置に面する
   肩部を有する特許請求の範囲第１項に記載の加工
   機械。 ５ 角度位置決定手段が加工物固定手段と協働す
   る特許請求の範囲第１項に記載の加工機械。