JPH0615146B2 - カムの線織面を作るための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカムの作動面として役立つ線織面(ruled surfa
ce： 一本の直線が動いてできる曲面)を研削によって
作るための方法および装置に関する。

（従来の技術） カムの線織面を作るための方法および装置を開示したも
のとして、英国特許第２１１６４６３Ａ号明細書があ
る。

この英国明細書に開示されているまっすぐな長手方向の
軸線のまわりに延びていて、カムの作動面として役立つ
線織面を研削によって作るための方法は、１つの軸線の
まわりに回転し且つ工作面を有する砥石を用意し、この
工作面を前記カムの線織面に接触させて配置し、該カム
をその軸線のまわりに回転し、該カムの軸線と交叉する
固定した垂直軸線のまわりで該カムの軸線に第１の往復
旋回運動を与え、所定の直線方向に前記砥石の工作面を
動かすような第１の変位を該砥石に与え、前記カムのそ
の軸線のまわりの回転、該カムの軸線の第１の往復旋回
運動、及び前記砥石の第１の変位が協働して常に前記砥
石の工作面と前記カムの繊維面との接触が維持されるよ
うに制御手段を用意する諸段階を含んでいる。

また、前記英国特許明細書に開示されているカムの作動
面である線織面を研削によって作る装置は、固定構造物
によって支持されていて固定した垂直軸線のまわりに第
１の旋回運動が可能であるワークピース・ヘッドを含
み、該ワークピース・ヘッド上にワークピース・スライ
ドが配置されており、カムのブランクは該ワークピース
・スライド上に配置されていてその長手方向軸線のまわ
りに回転されるようになっており、また、砥石をその軸
線と共軸で担持する工具スピンドルがその軸線のまわり
に回転するように配置された砥石台を含み、この砥石台
は前記固定構造物に移動可能に装架されて所定のまっす
ぐな路に沿って前記砥石の回転軸線の第１の変位を許容
するようになっており、更に、前記カムのその長手方向
軸線のまわりの回転と、前記垂直軸線のまわりの前記ワ
ークピース・ヘッドの第１の旋回運動と、前記工具スピ
ンドルを有する砥石台の第１の変位との間に所定の関係
をもたらす制御手段を含み、この所定の関係は、前記砥
石の工作面が常に前記カムの線織面に接触しているよう
になっているものである装置を含んでいる。

かような従来技術における方法及び装置においては、環
状の平坦な工作面を有する砥石が使用されていた。

（発明が解決しようとする課題） 前述した従来技術において、使用される砥石は環状の平
坦な工作面を有しているので、砥石が頑丈な構造にでき
ないという問題があった。また、環状の平坦な工作面の
直径が大きくなってしまって、砥石の工作面に作用する
遠心力による応力が大きくなってしまうという問題があ
った。更に、環状の平坦な工作面の半径方向の各位置に
おいて、工作面の研削速度が違ってしまい、外周に近い
ところでは研削速度が大であり、中心に近いところでは
研削速度が小となってしまって、カムの作動面となる線
織面の線分上の各点において研削速度が一様でなく、従
って、線分に沿って均等な研削作業を行ない得ないとい
う問題があった。

（課題を解決するための手段） 後に説明する本発明の実施例に使用されている符号を参
考のために付記して示すと、本発明の方法は、まっすぐ
な長手方向の軸線Ｙのまわりに延びていて、カム３の作
動面４として役立つ線織面を研削によって作る方法であ
って、水平方向回転軸線Ｘのまわりに回転するようにさ
れ、工作面２が円筒である砥石１であって、この円筒は
一定円形断面を有し且つこの円筒の軸線が前記砥石の前
記水平方向回転軸線Ｘと一致しており、この水平方向回
転軸線Ｘは水平方向の並進運動Ｆと垂直方向の並進運動
Ｇとをするようになっている、前記砥石１を備える段階
と、研削されるべきカム３のブランクをその軸線Ｙのま
わりに回転するように取り付ける支承板１３であって、
該カム３のブランクの軸線Ｙと交叉する垂直軸線Ｖのま
わりで該カム３のブランクの軸線Ｙに第１の往復旋回運
動Ｌ１を付与するようにされ、且つ前記垂直軸線Ｖに直
交しまた前記カム３のブランクの軸線Ｙと交叉する水平
軸線Ｚのまわりで該カム３のブランクの軸線Ｙに第２の
往復旋回運動Ｋ１を付与するようにされている、前記支
承板１３を備える段階と、前記支承板１３に対してカム
３のブランクを回転可能に取り付ける段階と、前記砥石
１を前記水平方向回転軸線Ｘのまわりに前記カム３のブ
ランクと接触して回転させ且つ前記カム３のブランクを
その軸線Ｙのまわりに回転させる段階と、前記カム３の
ブランクの軸線Ｙと交叉している前記垂直軸線Ｖのまわ
りで該カム３のブランクの軸線Ｙに前記第１の往復旋回
運動Ｌ１が付与されるとともに、該カム３のブランクの
軸線Ｙと交叉する前記水平軸線Ｚのまわりで該カム３の
ブランクの軸線Ｙに前記第２の往復旋回運動Ｋ１が付与
されるように前記支承板１３を運動させ、同時に、前記
砥石１の前記水平方向回転軸線Ｘに前記水平方向の並進
運動Ｆ及び前記垂直方向の並進運動Ｇを付与し、もっ
て、かような運動Ｌ１，Ｋ１，Ｆ，Ｇによって、前記カ
ム３のブランクのすべての回転位置において、前記線織
面の線分５，６が前記砥石１の前記水平方向回転軸線Ｘ
に対して平行に位置していて、前記工作面２と前記カム
３の前記線織面との間の接触が前記線分５，６の全体に
わたっているようにする段階と、を含む方法である。

本発明の装置は、カム３の作動面４である線織面を研削
によって作る装置であって、固定構造物１１と、該固定
構造物１１上に水平方向に移動可能に装架された砥石台
１７と、該砥石台１７上に垂直方向に移動可能に装架さ
れていて、工具スピンドルを有する工具スライド１９
と、該工具スピンドルと同軸の水平方向回転軸線Ｘと円
筒形の工作面２とを有し且つ前記工具スライド１９に装
架された砥石１であって、この水平方向回転軸線Ｘに前
記砥石台１７の移動によって水平方向の並進運動Ｆが付
与されるとともに、前記工具スライド１９の移動によっ
て垂直方向の並進運動Ｇが付与されるようになった、前
記砥石１と、カム３のブランクをその軸線Ｙのまわりに
回転するように取り付ける支承板１３と、電気支承板１
３を回動可能に支持するとともに前記固定構造物１１上
に回動可能に装架されているワークピース・ヘッド１２
であって、前記カム３のブランクの軸線Ｙと交叉する垂
直軸線Ｖのまわりで該カム３のブランクの軸線Ｙに第１
の往復旋回運動Ｌ１が付与され、更に、前記垂直軸線Ｖ
に直交し且つ前記カム３のブランクの軸線Ｙと交叉する
水平軸線Ｚのまわりで該カム３のブランクの軸線Ｙに第
２の往復旋回運動Ｋ１が付与されるごとく前記支承板１
３が回動されるようにされている、前記ワークピース・
ヘッド１２と、前記砥石１を前記カム３のブランクと接
触して回転させるため前記工具スピンドルを回転駆動す
る手段と、前記カム３のブランクをその軸線Ｙのまわり
に回転させる手段と、前記砥石第１７、前記工具スライ
ド１９、前記支承板１３及び前記ワークピース・ヘッド
１２の運動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段
は、前記カム３のブランクの軸線Ｙと交叉している前記
垂直軸線Ｖのまわりで該カム３のブランクの軸線Ｙに前
記第１の往復旋回運動Ｌ１が付与されるように前記ワー
クピース・ヘッド１２の運動を制御するとともに、該カ
ム３のブランクの軸線Ｙと交叉する前記水平軸線Ｚのま
わりで、該カム３のブランクの軸線Ｙに前記第２の往復
旋回運動Ｋ１が付与されるように前記支承板１３の運動
を制御し、同時に、前記砥石１の前記水平方向回転軸線
Ｘに前記水平方向の並進運運動Ｆが付与されるように前
記砥石台１７の運動を制御し、また、前記砥石１の前記
水平方向回転軸線Ｘに前記垂直方向の並進運動Ｇが付与
されるように前記工具スライド１９の運動を制御し、も
って、前記カム３のブランクのすべての回転位置におい
て、前記線織面の線分５，６が前記砥石１の前記水平方
向回転軸線Ｘに対して平行に位置していて、前記工作面
２と前記カム３の前記線織面との間の接触が前記線分
５，６の全体にわたっているようにする、装置である。

（発明の作用及び効果） 本発明の方法及び装置においては、円筒の工作面を有す
る砥石が用いられている。この円筒は一定の円形断面を
有しており、またこの円筒の軸線は砥石の回転軸線と一
致する。かような砥石は、環状の平坦な工作面を有する
砥石に比較して、はるかに頑丈であって、損傷を受ける
ことがあまり無い。また、円筒の工作面を有する砥石の
外径は、環状の平坦な工作面を有する砥石の外径に比し
て、より小さくなし得る。前者は軸線方向の母線に沿う
砥石の工作面が研削作業を行なうのに対して、後者は半
径方向線に沿う砥石の工作面が研削作業を行なうのであ
ってどうしても外径を大とせざるを得ないからである。
従って、円筒の工作面を有する砥石と、環状の平坦な工
作面を有する砥石とが同じ回転速度で駆動された場合に
は、必然的に前者の工作面にもたらされる遠心力による
応力の方が、後者の工作面にもたらされる応力よりもよ
り小さなものとなる。それ故に、砥石が損傷される惧れ
は、前者の方がより少なくなってくる。更に、工作面を
有する砥石においては、工作面の研削速度が、軸線方向
のどの点においても同じである。従って、カムの作動面
を成す線織面の線分上のどの点においても、同じ研削速
度で加工が行なわれ、線分に沿って均等な研削作業がな
される。然るに、環状の平坦な工作面を有する砥石で
は、前述したごとく、線分に沿って均等な研削作業を行
ない得ないのである。

（実施例） 本発明を、添付図面に図示した好ましい実施例に関して
説明すれば、以下の通りである。

１は、軸線Ｘのまわりを回転する円筒形の砥石である。
砥石１は、一定円形断面で、軸線Ｘと共軸の円筒の工作
面２を有する。軸線Ｘは、矢印Ｆで示した方向へ変位で
きる。すなわち、水平方向の並進運動ができる。３は複
数のまっすぐな線分を含む線織面からなる、作動面４を
有するカムである。カム３は軸線Ｙのまわりを旋回し、
その作動面４は軸線Ｙ沿いに切れ目のない可変形状を有
する。カム３は砥石１の軸線Ｘに垂直でカム３の軸線Ｙ
と交叉する固定した垂直軸線Ｖのまわりを往復旋回可能
である。またカム３は軸線Ｙと軸線Ｖとに垂直な水平軸
線Ｚのまわりを往復旋回可能である。Ａで示したのは、
線分５に沿ったカム３の作動面４に対する正接面であ
る。７で示したのは、砥石１の軸線Ｘの直線方向Ｆへの
移動によって出来る平面内に配置された円筒の工作面２
の母線である。第１図、第５図ならびに第６図における
母線７は線分５に平行で、方向Ｆにおいてこの線分５と
整列している。従って、砥石１を方向Ｆに移動させる
と、母線７は線分５と重なるまで動く。Ｂで示したの
は、線分６に沿ったカム３の作動面４のもう１つの正接
面である。正接面Ｂは正接面Ａを軸線Ｙのまわりで角Ｈ
だけ回転したものである。第２図、第７図ならびに第８
図において、カム３は第１図の状況よりも軸線Ｙのまわ
りを角Ｈだけ矢印Ｈ１方向に旋回している。この状態に
おいて正接面Ｂは、砥石１の軸線Ｘの方向Ｆへの移動に
よって出来る平面に対して垂直となっている。第３図、
第９図ならびに第１０図では、カム３の軸線Ｙは第２
図、第７図ならびに第８図と比べて軸線Ｚのまわりを角
Ｋだけ矢印Ｋ１で示した方向に旋回している。この旋回
に伴い、線分６は、砥石１の軸線Ｘが方向Ｆへ移動して
出来る平面に対し平行となるような位置になる。第４
図、第１１図ならびに第１２図では、カム３の軸線Ｙは
第３図、第９図ならびに第１０図と比べて軸線Ｖのまわ
りを角Ｌだけ矢印Ｌ１で示した方向に旋回している。こ
の旋回に伴い、線分６は砥石１の軸線Ｘに対し平行とな
るような位置になる。この状態では線分６は、砥石１の
軸線Ｘが方向Ｆに移動して出来る平面と比べてＥで示し
た量だけずれている。第１３図において、砥石１は第４
図、第１１図ならびに第１２図のその位置に比べて、方
向Ｆに垂直な矢印Ｇで示した直線方向に量Ｅだけ変位い
ている。すなわち、垂直方向の並進運動がなされてい
る。この変位に伴い、砥石１の母線７は方向Ｆにおいて
線分６と整列することになる。従って、砥石１を方向Ｆ
に並進運動させると、母線７は線分６に重なり合うわけ
である。第１図から第１３図までを参照して本発明の方
法の詳細は次の通りである。第１図、第５図ならびに第
６図において、砥石１は方向Ｆに沿って変位し、線分５
と接するようになる。続いてカム３がその軸線Ｙのまわ
りを回転させられ、これと同時にカム３の位置は軸線Ｚ
と軸線Ｖとのまわりのカム３の旋回運動によって修正さ
れ、その間砥石１はいずれかの方向に方向ＦとＧへ変位
する。カム３と砥石１とこのような運動は、砥石１に対
するカム３の相対位置がどうであれ、砥石１の母線７が
カム３の線織面の特定の線分と接するよう従来公知の制
御手段（図示せず）によって数値的に制御される。この
ような操作は第２図と第１３図に図示されている。上記
の両図面において、作動面４と接する正接面Ｂに関して
説明すれば、砥石１とカム３の正しい位置はカム３の角
Ｈ、Ｋ、Ｌの旋回および砥石１の方向Ｆ、Ｇへの変位と
によって得られる。カム３の線織面について得ようと思
う形状がわかれば、各正接面Ｂについてカム３の旋回角
度の値と砥石１の変位量とを決定することができる。第
１４図には、上述の製法を実現することができる装置
が、その全体を１０で示して図示されている。この装置
１０は、固定した垂直軸線Ｖのまわりを旋回可能にワー
クピース・ヘッド１２を取付けた基部（すなわち、固定
構造物）１１を具備している。ワークピース・ヘッド１
２は、軸線Ｖに対し垂直な水平軸線Ｚのまわりを旋回可
能に支承板１３を支承している。支承板１３には、カム
・シャフト１５を旋回可能に取付けたワークピース・ス
ライド１４が滑動可能に装架されている。カム・シャフ
ト１５は軸線Ｚと軸線Ｖに対して垂直な軸線Ｙのまわり
を旋回可能であり、またカム・シャフト１５は電動機１
６によって回転駆動される。基部１１には、直線方向Ｆ
に沿って砥石台１７が変位可能に取付けられている。方
向Ｆは軸線Ｖに対して垂直である。砥石台１７の変位は
ダブテール案内部材１８に沿って行われる。砥石台１７
には、直線方向Ｇに沿って、チャック受けスライド（す
なわち、工具スライド）１９が変位可能に取付けられて
いる。方向Ｇは方向Ｆに対して垂直である。チャック受
けスライド１９は工具スピンドルを備え、工具スピンド
ルには、一定の円形断面を有し且つ軸線Ｘと共軸の円筒
の工作面２を有する砥石１が取付けられている。この軸
線Ｘは軸線Ｖと方向ＦとＧとに対して垂直である。原動
機（図示せず）は砥石１に回転運動を与える。装置１０
の動作な次の通りである。カム・シャフト１５が電動機
１６によって矢印Ｈ１で示した方向に回転させられる。
これと同時に、数値制御手段（図示せず）が支承板１３
を軸線Ｚのまわりで矢印Ｋ１で示した方向に、またワー
クピース・ヘッド１２を軸線Ｖのまわりで矢印Ｌ１で示
した方向に、それぞれ旋回させる。また、同時に、数値
制御手段（図示せず）の作用によって、砥石台１７が方
向Ｆに移動し、チャック受けスライド１９も方向Ｇに移
動する。かような運動に伴い、砥石１はいついかなる時
でも、カム３の線織面をなす線分の１つに沿って、カム
・シャフト１５上の隣接するカム（３で示す）と接触す
ることになる。

本発明の解決原理をそのままとして、実際の実施態様
は、本発明の枠を逸脱しない限り、上に説明および図示
したところに比べて大幅に変更することができる。例え
ば、砥石１とカム３との正しい接触を達成するために、
上述した運動は絶対運動としてはなく相対運動として意
味を有するのであるから、カムに与えられる運動の一部
を、代わりに砥石に与えたり、逆に砥石の運動を、代わ
りにカムに与えることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は、本発明による方
法の各継続段階を説明するための概略的斜視図、 第５図は第１図の平面図、 第６図は第５図の矢印VIに沿って截った側面図、 第７図と第８図、第９図と第１０図、第１１図と第１２
図は、それぞれ第２図、第３図、第４図の平面図及び側
面図、 第１３図は、本発明による方法のさらなる段階における
砥石とカムの位置関係を示した側面図、 第１４図は本発明の方法を実施するのに好適な装置の斜
視図である。 １……砥石、２……工作面、３……カム、４……作動
面、５……線分、６……線分、７……母線、１０……装
置（全体）、１１……基部、１２……ワークピース・ヘ
ッド、１３……支承板、１４……ワークピース・スライ
ド、１５……カム・シャフト、１６……電動機、１７…
…砥石台、１８……ダブテール案内部材、１９……チャ
ック受けスライド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】まっすぐな長手方向の軸線（Ｙ）のまわり
   に延びていて、カム（３）の作動面（４）として役立つ
   線織面を研削によって作る方法であって、 水平方向回転軸線（Ｘ）のまわりに回転するようにさ
   れ、工作面（２）が円筒である砥石（１）あって、この
   円筒は一定円形断面を有し且つこの円筒の軸線が前記砥
   石の前記水平方向回転軸線（Ｘ）と一致しており、この
   水平方向回転軸線（Ｘ）は水平方向の並進運動（Ｆ）と
   垂直方向の並進運動（Ｇ）とをするようになっている、
   前記砥石（１）を備える段階と、 研削されるべきカム（３）のブランクをその軸線（Ｙ）
   のまわりに回転するように取り付ける支承板（１３）で
   あって、該カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）と交叉す
   る垂直軸線（Ｖ）のまわりで該カム（３）のブランクの
   軸線（Ｙ）に第１の往復旋回運動（Ｌ１）を付与するよ
   うにされ、且つ前記垂直軸線（Ｖ）に直交しまた前記カ
   ム（３）のブランクの軸線（Ｙ）と交叉する水平軸線
   （Ｚ）のまわりで該カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）
   に第２の往復旋回運動（Ｋ１）を付与するようにされて
   いる、前記支承板（１３）を備える段階と、 前記支承板（１３）に対してカム（３）のブランクを回
   転可能に取り付ける段階と、 前記砥石（１）を前記水平方向回転軸線（Ｘ）のまわり
   に前記カム（３）のブランクと接触して回転させ且つ前
   記カム（３）のブランクをその軸線（Ｙ）のまわりに回
   転させる段階と、 前記カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）と交叉している
   前記垂直軸線（Ｖ）のまわりで該カム（３）のブランク
   の軸線（Ｙ）に前記第１の往復旋回運動（Ｌ１）が付与
   されるとともに、該カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）
   と交叉する前記水平軸線（Ｚ）のまわりで該カム（３）
   ブランクの軸線（Ｙ）に前記第２の往復旋回運動（Ｋ
   １）が付与されるように前記支承板（１３）を運動さ
   せ、同時に、前記砥石（１）の前記水平方向回転軸線
   （Ｘ）に前記水平方向の並進運動（Ｆ）及び前記垂直方
   向の並進運動（Ｇ）を付与し、もって、かような運動
   （Ｌ１，Ｋ１，Ｆ，Ｇ）によって、前記カム（３）のブ
   ランクのすべての回転位置において、前記線織面の線分
   （５，６）が前記砥石（１）の前記水平方向回転軸線
   （Ｘ）に対して平行に位置していて、前記工作面（２）
   と前記カム（３）の前記線織面との間の接触が前記線分
   （５，６）全体にわたっているようにする段階と、 を含む方法。
2. 【請求項２】カム（３）の作動面（４）である線織面を
   研削によって作る装置であって、 固定構造物（１１）と、 該固定構造物（１１）上に水平方向に移動可能に装架さ
   れた砥石台（１７）と、 該砥石台（１７）上に垂直方向に移動可能に装架されて
   いて、工具スピンドルを有する工具スライド（１９）
   と、 該工具スピンドルと同軸の水平方向回転軸線（Ｘ）と円
   筒形の工作面（２）とを有し且つ前記工具スライド（１
   ９）に装架された砥石（１）であって、この水平方向回
   転軸線（Ｘ）に前記砥石台（１７）の移動によって水平
   方向の並進運動（Ｆ）が付与されるとともに、前記工具
   スライド（１９）の移動によって垂直方向の並進運動
   （Ｇ）が付与されるようになった、前記砥石（１）と、 カム（３）のブランクをその軸線（Ｙ）のまわりに回転
   するように取り付ける支承板（１３）と、 前記支承板（１３）を回動可能に支持するとともに前記
   固定構造物（１１）上に回動可能に装架されているワー
   クピース・ヘッド（１２）であって、前記カム（３）の
   ブランクの軸線（Ｙ）と交叉する垂直軸線（Ｖ）のまわ
   りで該カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）に第１の往復
   旋回運動（Ｌ１）が付与され、更に、前記垂直軸線
   （Ｖ）に直交し且つ前記カム（３）のブランクの軸線
   （Ｙ）と交叉する水平軸線（Ｚ）のまわりで該カム
   （３）のブランクの軸線（Ｙ）に第２の往復旋回運動
   （Ｋ１）が付与されるごとく前記支承板（１３）が回動
   されるようにされている、前記ワークピース・ヘッド
   （１２）と、 前記砥石（１）を前記カム（３）のブランクと接触して
   回転させるため前記工具スピンドルを回転駆動する手段
   と、 前記カム（３）のブランクをその軸線（Ｙ）のまわりに
   回転させる手段と、 前記砥石台（１７）、前記工具スライド（１９）、前記
   支承板（１３）及び前記ワークピース・ヘッド（１２）
   の運動を制御する制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記カム（３）のブランクの軸線
   （Ｙ）と交叉している前記垂直軸線（Ｖ）のまわりで該
   カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）に前記第１の往復旋
   回運動Ｌ１が付与されるように前記ワークピース・ヘッ
   ド（１２）の運動を制御するとともに、該カム（３）の
   ブランクの軸線（Ｙ）と交叉する前記水平軸線Ｚのまわ
   りで、該カム（３）のブランクの軸線（Ｙ）に前記第２
   の往復旋回運動（Ｋ１）が付与されるように前記支承板
   （１３）の運動を制御し、同時に、前記砥石（１）の前
   記水平方向回転軸線（Ｘ）に前記水平方向の並進運動
   （Ｆ）が付与されるように前記砥石台（１７）の運動を
   制御し、また、前記砥石（１）の前記水平方向回転軸線
   （Ｘ）に前記垂直方向の並進運動（Ｇ）が付与されるよ
   うに前記工具スライド（１９）の運動を制御し、もっ
   て、前記カム（３）のブランクのすべての回転位置にお
   いて、前記線織面の線分（５，６）が前記砥石（１）の
   前記水平方向回転軸線（Ｘ）に対して平行に位置してい
   て、前記工作面（２）と前記カム（３）の前記線織面と
   の間の接触が前記線分（５，６）の全体にわたっている
   ようにする、装置。