JPH0722841B2

JPH0722841B2 - 球面加工装置

Info

Publication number: JPH0722841B2
Application number: JP19090488A
Authority: JP
Inventors: 祥司八賀; 浩一小島; 良次川村; 信之水戸
Original assignee: ジューキ株式会社
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0241803A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、球面加工装置、詳しくは、例えばオーバー
ロツクミシンのルーパーロッドにおける球軸のような球
状凹面部の加工をなすための球面加工装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第５図（ａ）は、ルーパー機構の正面図、同図（ｂ）は
いわゆるルーパーロッドの分解斜視図である。図におい
て、１はクランクシャフト,2は、クラクシャフト１のク
ランクピンに球継手５で支持されるルーパーロッドであ
り、その下部の球継手５によりルーパー３のクランク3a
に連結される。

そして、クランクシャフト１よりルーパーロッド２を介
してルーパー３が揺動するようになっている。

このレーパーロッド２の両端には、第５図（ｂ）に示す
ように前述の球継手5,5が設けられている。この球継手
５は、ルーパーロッド２に一体に形成された基部5aとこ
れに固定されて球軸４を保持する蓋5bとで構成されてい
る。5cは、球継手５に形成された球軸受部で、その内面
は、球状凸面をなす球軸４に嵌合するように球状凹面に
形成されている。

ところで、この球継手５における球軸受部5cのような球
状凹面部は、従来第６図に示すような工程順序で形成さ
れている。

まず、球継手５の所定位置にドリルＤで孔5c₁を形成す
る（第６図（ａ））。

ついで、球継手５を回転させてバイトＢにより孔5c₁の
内面を球状凹面に旋削する（第６図（ｂ））。

そして最後に、球軸４ど同一の曲面、すなわち球状凸面
を有する磁石Ｇで仕上げ研削をなして球軸受部5cを完成
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の技術には次のような問題点が
ある。すなわち、（イ）磁石による研削は、いわゆるプランジ研削のな
らざるを得ず、表面粗さはRmax1.6μｍ程度が限界であ
るため、磨耗しやすくオーバーロツクミシン等の高速化
における大きな阻害要因となっている。

（ロ）従来技術にあっては、磁石表面をドレッサによ
り球軸表面と同様に整形し、次いでこの磁石によって球
軸受部の表面を球軸の曲面に対応すべく研削する。換言
すれば、球軸の球状凸面は、磁石を介して間接的に球軸
受部に転写されることとなるため、精度すなわち真球度
において難を生じる。

（ハ）ワーク、すなわち球継手等がアルミニウム合金
材で形成されているような場合には、磁石に目づまりを
生じ易く適正な加工をなし得ない。

（ニ）球軸の形状によっては、ワークにドリル、倣い
旋盤のバイト等で形成した被加工部に磁石が入らず研削
が不可能となることもある。

このことは、被加工部の大きさに合わせて対応した磁石
を用意することを意味し、管理上の煩わしさをともなう
こととなる。

（ホ）磁石を所定の球面に形成する必要があり、生産
性に問題があり、原価コストも増加する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、球状凹面の加工装置を、駆動源により回転
する伝達ワイヤ駆動軸と、これらを収納する筐体から突
出するれホルダーと、このホルダー先端に設けられる旋
削部と、伝達ワイヤ駆動軸及び旋削部間に架設される伝
達ワイヤとで構成し、旋削部をワークの回転面と直交す
る面で、偏心カムを介して回動させ、旋削部の先端を円
弧状に移動させつつ被加工面に摺接することにより、被
加工面を所定の表面粗さを有する球状凹面に加工するこ
とにより上記従来の問題点を解決しようとするものであ
る。

〔作用〕

この発明において、旋削部の先端は、被旋削面の回転面
に直交して被旋削面に対し円弧を描きつつ摺接するので
被旋削面に於いて良好な表面粗さを得ることができる一
方、旋削部先端の回転半径は偏心カムにより増減できる
ので旋削量を正確・容易に調節することができる。

〔実施例〕

この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。なお、
従来例の説明において使用した符号は、同一個所におい
て同一のものを使用し重複説明は省略する。

第１図ないし第４図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。

第１図は、球面加工装置の概略構成図で、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は正面図である。

図において、21は、平歯車、ウームギャ等で構成される
歯車機構を介して図示しない駆動源によって回転する伝
達ワイヤ駆動軸で、この伝達ワイヤ駆動軸21、歯車機構
26等は筐体22に収納されている。

23は、筐体22から突出形成されるホルダーで、このホル
ダー23の先端には旋削部24が回動自在に軸支されてい
る。

25は、ホルダー23内を通って伝達ワイヤ駆動軸21と旋削
部24との間に架設される伝達ワイヤである。

なお、上述の図示しない駆動源は、手廻わしハンドルに
よる人力あるいは電動モータ等で歯車26aを駆動する。
また、駆動源として速度制御可能なモータを伝達ワイヤ
駆動軸21に連結して、歯車機構26を省略しても良い。

第２図は、ホルダー先端と旋削部との関連構成を示す図
で、同図（ａ）は一部切欠横断面図、同図（ｂ）は一部
切欠縦断面図である。図において、23aは、ホルダー23
の先端近傍に設けられた第１滑車で、伝達ワイヤ25は、
この第１滑車23aを経由して旋削部24における後述の滑
車部に捲回され旋削部24をその回転軸28を中心に回転さ
せる。

第３図は旋削部24の詳細説明図で、同図（ａ）は平面
図、同図（ｂ）は側面図である。旋削部24は先端に旋削
用のチップ｛ダイヤモンド,CBN（キュビック・ボロン・
ナイトライト），超硬，ハイス等｝29aを有する旋削体2
9とこの旋削体29を軸支する回転軸28に装着された偏心
カム27とから構成されている。すなわち、偏心カム27は
第３図（ａ）に示すように旋削体29とこれを回転可能に
軸支する回転軸28との間に介装されている。30は旋削体
29の上面に、これと一体又は別体に設けられた第２滑車
で、前述の伝達ワイヤ25を装着するための案内溝30aを
有している。27aは偏心カム27の外径中心、28aは回転軸
28の中心である。

また、31は旋削体29の側部に設けられた固定ネジで、旋
削体29と回転軸28で回転可能な偏心カムを所定位置に固
定する。そして、旋削体29は、後述のように回転するワ
イヤの回転面に対し直交しつつ被旋削面に対しダイヤモ
ンドチップ29aが円弧状の軌跡を描いて摺接することに
より正確な球状凹面旋削をなすのであるが、ダイヤモン
ドチップ29aの回転半径は、ダイヤモンドチッヴ29aの先
端と回転軸28の中心28aとの距離によって定まる。

ところで、この距離を、偏心カム27の回動によって変化
し、その変化量の最大値は、偏心カム27の偏心量すなわ
ち回転軸28の中心28aと偏心カム27の外径中心27aとの距
離に等しい。したがって、ダイヤモンドチップ29aによ
る旋削ないし旋削量は、この距離の２倍の範囲内で微調
節することが可能である。

なお、偏心カム27には図示しないが、調整を容易にする
ためのドライバー溝を設けてドライバーで調整すること
が可能である。

次に、第４図を中心にこの実施例の作用を説明する。同
図（ａ）は加工動作状態を示す一部断面図、同図（ｂ）
は、加工動作前の状態を示す一部断面図である。

図において、5cは、荒加工を経てその壁面を球状凹面に
形成された球軸受部である。このワークは、所定の旋削
のスピンドルに固定されて、図で垂直面に沿って高速回
転する状態にセットされている。

まず、偏心カム27を回転して旋削量を調節設定しネジ31
により固定する（第３図（ａ），（ｂ）参照）。そし
て、図示しない調節機構によりワークと旋削部24との位
置関係を調節固定して球軸受部5cの孔5c₁内に挿入す
る。次いで、ワークを回転させると同時に旋削部24を矢
符方向に回動して球軸受部5cの孔5c₁の内面を旋削す
る。旋削部24の回動は、手動又は電動モータ等の駆動源
により前述の歯車機構軸26を介して伝達ワイヤ25を伝達
ワイヤ駆動軸21と第１滑車23aを介して第２滑車30との
間で駆動することにより行なう。そして、テスト加工結
果では表面粗さ0.5〜0.6μm,Rmax（真円度）0.5〜0.6μ
ｍという高精密のものが得られた。また、本実施例で
は、オーバーロックミシンのルーパーロッドを例にあげ
て説明したが、これに限らず一般機械部品の球面加工に
も適用する。

〔発明の効果〕

この発明は、以上述べた構成・作用により被加工物であ
るワークに荒加工形成された球状凹面部をワークの材質
を問わず正確迅速に精密旋削することができる一方、生
産コストの低減を図ることができる。

また、旋削部の回動のための駆動力伝達手段としてワイ
ヤを使用しているので装置を小型化できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る球面加工装置の概略構成図
で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、第２図
は、ホルダー先端と旋削部との関連構成を示す図で、同
図（ａ）は一部切欠横断面図、同図（ｂ）は一部切欠縦
断面図、第３図は旋削部の説明図で、同図（ａ）は平面
図、同図（ｂ）は側面図、第４図は加工動作の説明図
で、同図（ａ）は加工動作状態を示す一部断面図、同図
（ｂ）は加工準備状態を示す一部断面図、第５図（ａ）
はルーパー機構を示す一部切欠正面図、同図（ｂ）はル
ーパーロッドの分解斜視図、第６図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ従来技術によるルーパーロッドの球軸
受部の加工工程を示す説明図である。 21……伝達ワイヤ駆動軸 22……筐体 23……ホルダー 24……旋削部 25……伝達ワイヤ 26……歯車機構 27……偏心カム 28……回転軸 29……旋削体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−252002（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−143102（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−173912（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源により回転する伝達ワイヤ駆動軸
と、これらを収納する筐体から突出するホルダーと、このホルダーの先端に設けられる旋削部と、前記伝達ワイヤ駆動および旋削部間に架設される伝達ワ
イヤとからなり、前記旋削部は、ホルダに設けられた回
転軸に軸支され転達ワイヤにより駆動されて回転可能な
旋削体と、この旋削体および前記回転軸間に介装される偏心カムと
で構成したことを特徴とする球面加工装置。