JPS5859739A - 研削加工用インデツクス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば等速ボールジヨイントにおけるイン
ナーレースの溝部に球面研削加工を行なうに際してその
ワークの割り出しを自動的に行なうためθ）インデック
ス装置に関する。

自動車のツエツパ型等速ボールジヨイントθ）インナー
レースとして第１図および第２図に示す構造のものがあ
る。このインナ−レースＷは同図から明らかなように、
リング状の本体Ｗ１の外周に点Ｐを中心とする球面状の
６個の溝Ａ１．　Ａ２　、　Ｂ＋　、Ｂ２゜Ｃ，、Ｃ２
（以下、単にＡ１−Ｃ２と記す）を等ピッチで形成した
もので、この種のインナーレースＷはそσ）機能上きわ
めて高度な加工精度が要求さｎるところから、特に溝Ａ
１〜Ｃ２については研削によるカロエが行なわれろ。

このような球面状の研削加工を行なうための研削力ロエ
装置として第６図および第４図に示す構造のものが一部
において存在する。概説すると、１は回転ｏＩ’　ＦＪ
？な治具盤２を備えるとともに軸方向にスライドｉＴ　
Ｋ’？なテースストック、３は同じく回転可能な治具盤
４を備えるとともにテールストック１に対向するように
配置されたヘッドストックであり、テールストック１側
の治具盤２にはワークであるインナーレースＷをクラン
プするための一対σ）くさび状の爪５を一体に形成しで
ある。一方、ヘッドストック３側の治具盤４にはワーク
Ｗを位置決めするワーク受台６と爪７とが一体に形成さ
れているほか、治Ｊ４盛４の内部には、ワークＷの比較
的ラフな一次的な位置決めを行なうための回動可能なレ
バー８と、同じくワークＷの割り出しを行なうための進
退１ｌｌｉ′Ｔ能な割り出しビン９が設けられている。

そして、レバー８はばね１ｏにより常時テールストック
１側に向けて付勢されているとともに１割り出しビン９
は同様にしてばね１１によってテールストック１側に付
勢されるも、治具ｆＭ４内に設けたリンク機構１２の作
動により進退するようになっている、 以−ヒのような構成において、金利に第４図に示すハン
ドリング装置１３が上限位置にあって、ワークＷが双方
の治具盤２．４に設けた爪５．７とレバー８．ならびに
割り出しビン９とにより位置決めクランプされているも
のとすると、この状態で双方の治具盤２．４が同期回転
し、砥石車Ｇが前進してワークＷの溝Ａ、、Ａ２につい
て球面状σ）研削加工を行なう。そして溝ＡＩ　、　Ａ
２についての研削刃０工が完了すると、砥石車Ｇが後退
するとともに、図外の定角停止装置ｔの作動によりワー
ク受台６が水平となるような位置で双方の治具盤２．４
が滲出される。次いで第４図に示すハンドリング装装置
１３が再び下降し、コレット状のワーク把持部１４がワ
ークＷの内筒部に進入してワークＷを把持する。そして
リンク機構１２の作動により割り出しビン９が一旦後退
すると同時にテールストック１がわずかに後退し、ハン
ドリング装置１３がワークＷを一定月度（６０度）だけ
回転させてワークの割り出しを行なう。この結果、砥石
車Ｇに対応する位置には溝に１．　Ａ２に代わって溝Ｂ
＋。

Ｂ２　若しくはＣ１，Ｃ２が対応するかたちとなる、こ
の後、再び割り出しビン９が前進してインデツジス後の
ワークＷの最終位置決めを行なうとともに、テールスト
ック１が前進してワークＷをクランプする。そしてクラ
ンプ完了後、ノ・ンドリング装置１３がＦ、外し、双方
の治具盤２．．４が同朋回転すると同時に砥石車Ｇが前
進して溝Ｂ＋　、Ｂ２若しくはＣＩ’＋０２についての
研削カロエを行なう。

このような動作を繰り返して溝Ａ１〜Ｃ２の全てについ
ての研削加工が光子すると、７％ンドリング装置１３は
次なるワークの供給を行なうもσ）である。

しかしながら、−ヒ記のような研削加工装置にあっては
、研削装置と、インデックス機能を有するハンドリング
装置とが完全に別個独立していることから、装置全体が
大がかりになるとともに設備費の高騰を招き、また研削
装置と７１ンドリング装置とをその都度タイミングをと
りつつ襟合動作を行なわせる必要があるためにその動作
が複雑になり、特にハンドリング装置側σ）自由度が著
しく制約を受けることになる。加えて、１紀の装置によ
れば、インデックス動作に際してその都度、（１１治具
盤の定角停止？−位置決め、（２１アンクランプ、（３
）クランプ、（４）再起動、といった動作が必要となる
ため、ワーク−１固当たりの加工時間つまりサイクルタ
イムに占めるアイドルタイムの割合が非常に太線くなり
、設備稼動率の低下を招く等の問題がある。

この発明は以−ヒのような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、％にアイドルタイムひいてはサイクルタイム
の大幅な短縮化に併せて装置全体の小型簡略化を図るこ
とを主たる目的とし、この目的のため本発明においては
、ワークの割り出［２に必要な機構１例えば割り出しピ
ンやインデックス７バーならびにそれらの駆動手段等の
必要な機構を全て治し盤に装備した構成とし、これによ
りワークの割り出し動作毎に冶具盤を伴出させろことな
く、ワークの供給・排出以外のワークの割り出し動作は
全て冶具盤の回転中において行なうものである。

１、、（下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第５図および第６図において、２０は図外力基体に対し
て（耐電配置されたヘッドストック、５０は同じく基体
上において前記ヘッドストック２０に対向するように配
設されるとともに（ただし。

作図上ずらして描いである）軸方向にスライド町能に構
成されたテールストック、Ｇは砥石東である。

ヘッドストック２０内には、先端に治具盤２１を固定し
てなるスピンドル２２が回転自在に支持されている。こ
のスピンドル２２には３段のプーリ２５と歯車２４とが
固定されていて、前記のプーリ２３には駆動源を異にす
る２種類のＶベルト２５．２６が巻回されている。そし
て、後述するように、通常の研削加工に１際してはスピ
ンドル２２が一方のＶベルト２５によって回転駆動され
、またインデックス動作に際してスピンドル２２を定角
停止させる場合にはスピンドル２２が１ｍ方のＶベルト
２６によって低速Ｆｌｉ１転されるようにＩＣっている
。

また、前記の治具盤２１には第６図に示すよう０ に前記のワークすなわちインナーレースＷを載置するた
めのワーク受台２７と位置決め用の爪部２８とが前記第
４図とほぼ同様の配置のもとに一体に形成されているほ
か、該治具盤２１の内部には、ワークＷの比較的ラフな
一次的な位置決めを司るガイドピン２９と、ｊ司じくワ
ークＷの揮１り出し時（インデックス動作時）の割り出
し位置決めを行なう削り出しピン３０とがそれぞれ治具
盤２１の側面に突出するように進退可能に設けである。

そして、ガイドピン２９はばね３１にて常時テールスト
ック５０測に向けて付勢されている一方、割り出しピン
３０にはラック部！＋２が形成されており、このラック
部５２にビニオン５３が噛み合っている。そしてさらに
ビニオン３５は、治具盤２１内にスライド可能に設けた
作動ロッド３４のラツ１ り部５５に噛み合っていて、この作動ロッド３４はスピ
ンドル後端部における駆動手段としてσ）エアシリンダ
ー３６のピストンロッド３７に連結されている。すなわ
ち、エアシリンダー３６の伸縮動作により作動ロッド３
４およびビニオン′５５を介して”割り出しピン３Ｑが
進退動作するものである。

また、前記スピンドル２２の後端部とエアシリンダー３
６の間には円盤３８が介装されており。

この円盤３８の円周上には１個の略Ｖ字状の位置決め溝
３９を形成しである。そして、前記の位置決め溝５９に
対応するように、先端がくさび状をなすロッド４０を備
えたロックシリンダー４１が配設されていて、後述する
ようにロッド４０が前進（図中では下動）して位置決め
韓３９に合致す２ ることによって、ワーク受台２７が水平となるような位
置でスピンドル２２ひいては治具盤２１が停止ヒするよ
うになっている。以上１円盤３８とロックシリンダー４
１とにより、治具盤２１を定角停止位置で停止させるた
めの定角停止機構４２を構成している。

尚、図中Ａ５ｅ１．４３ｂはロックシリンダー４１のロ
ッド４０のｊｔｉｌ進限、後進限をそれぞれに検出する
ためのリミットスイッチであり、また４４はエアシリン
ダー３６がスピンドル２２とトモに回転することから、
このエアシリンダ−３６自体の回転を許容しつつその作
動流体であるエアを供給するためのコネクターである。

一方、前述したテールストック５０は、その後部に設け
たエアシリンダー５３の伸縮動作により３ ヘッドストック２０に対して前後進するように構成され
ているとともに、内部にはスピンドル５２と完全一体化
された治具盤５１が回転自在に支持されている。このス
ピンドル５２には歯車５４が一体に固定されていて、こ
のテールストック５゜側の歯車５４と前述したヘッドス
トック２０９１ｉｌの歯車２４とか、双方のスピンドル
２２．５２と平行に設けたカウンターシャフト５５を介
して相ｎに連繋されている。すなわち、テールストック
５゜１則の［車５４はカウンターシャフト５５の一端に
これと同軸上に設けた歯車５６に噛み合うとともに、該
歯車５６の円筒部に形成したスプライン穴５７がカウン
ターシャフト５５の一端のスプライン軸５８とスプライ
ン結合される一方、カウンターシャフト５５のｉｔ！！
端部に一体に固定した歯車５９４ は前記のヘッドストック２０１ｉｔｌｌの両市２４に噛
み合うていて１以上のような園車列２４　、５９．５４
゜５６およびスプライン５７．５８を介してヘッドスト
ック２０側の治具盤２１とテールストック５０側の治具
盤５１とが、テールストック５０σ）前後進を許容しつ
つ同期回転するように構成されている。

また、前記のテールストック５０　ｉｌｌθ）治具盤５
１にはワークＷを位置決め・クランプするための一対の
クランプ爪６０が突設されているほか、その内部にはワ
ークＷをインデックス回転させるための錐状のインデッ
クスレバー６１を回動可能に設けである。このインデッ
クスレバー６１は先端に治具盤外部に突出する爪部６１
ａを有し、スピンドル５２内に貫挿したロッド６２の先
端に、その５ 軸心と直交するように設けたビン６３により支持されて
いるとともに、ビン６３を回転中心として第６図の反時
計方向にコイルばね６４にて付勢されている。そして前
記のロッド６２は、テールストック５０の後端に取り付
けた駆動手段としてのエアシリンダー６６のピストンロ
ッド６６ａに連結されており、該ピストンロッド６６ａ
の前後進によりインデックスレバー６１が回動するよう
になっている。

また、テールストック５０の外周上の一部には位置決め
溝６７を有する位置決め部材６８が固着されており、こ
の位置決め溝６７に対応するようにしてロックシリンダ
ー６９が配設されている。

このロックシリンダー６９は前述したヘッドストック２
０側いロックシリンダー４１と同構造をな６ すもので、そのロッド７０が前記位置決め溝６７に合致
ｆろことによってテールストック５０の前ｓ　ｑ−”）
ｔりはワークＷをクランプした際の軸方向の位置決めを
司るものである。

尚、第５図中の７１ａ、７１ｂはロックシリンダー６９
の前進限および後進限をそれぞれ確認・検出するリミッ
トスイッチ、７２ａ、７？ｂはエアシリンダー５５ひい
てはテールストック５０の前進限および後＃限をそれぞ
れ確認・検出するリミットスイッチ＋　９０　ａ＋　９
０　ｂはエアシリンダー６６ひいてはインデックスレバ
ー６１の前進限および後ａ限をそれぞれ確認・検出する
近接スイッチである。また、７３は後述するようにテー
ルストック５０の微少量後退時にテールストック５０の
位置決めを司るロックシリンダー、７４はエア７ シリンダ−６６自体がテールストック５０１則の治具盤
５１とともに回転するところから、前Ｐの回転を許容し
つつエアシリンダー６６に作＠流体であるエアを供給す
るためのコネクターである。

次に以上のように構成されたインデックス装置の作用に
ついて説明する。

第５図および第６図において、今、ワーク受台２７上に
はワークであるインナーレースＷが置かし、カリテール
ストック５０がヘッドストック２０に対して前進位置に
あり、このためワークＷは割り出しされた位置でクラン
プ爪２８および６０により位置決めクランプされている
。この時、ス１つ出しビン３０は前進位置にあって、そ
の先端がワークＷの＊　Ｂ　＋に合致しており、またガ
イドビン２９は溝Ｃ１に、インデックスレバー６１の爪
部６１Ａ８ （ま溝Ｃ２にそれぞれに対応している。そして、この状
態で■ベル）２５によりプーリ２３を回転駆動すると、
ヘッドストック２０側の治具盤２１とテールストック５
０側の治具盤５１とがカウンターシャフト５５を介して
同期回転し、砥石車Ｇを切り込み動作させることによっ
て溝ＡＩ　＊　Ａ２についての球面切削加工が行なわれ
る。

こθ）後、先ず溝Ａ、　、　Ａ２についての加工が終了
すると、砥石車Ｇが一旦後退し、双方の治具盤２１゜５
１が回転し１こｉｔθ）状態で、エアシリンター５３の
作動によりテールストック５０がきわめて瞭少碇だけ後
退するとともに、エアシリンダー３６の作動により′Ｍ
１１つ出しピン３０も壕だ後退する。この時の割り出し
ピン３０の後退限は近接スイッチ７５ａにて確認検出さ
れ、さらに前記テールスト９ ツク５０の移動−看はワークＷのクランプ力を解く目的
であるために０．０３〜Ｑ、０５ｍ程度で十分であり、
したがりてこのテールストック５０の移動量はロックシ
リンダー７３σ】ロンドア３ａとフランジ部７６との当
接によって決定される。

絖いてエアシリンダー６６ｆ）伸長動作によりインテ・
ツクスレバー６１がｐｔ＋進すると、該インデックスレ
バー６１はコイルばね６４の力に打勝ちながらピノ６３
を１１転中心として徐々に時計方向に回動すると同時に
、その爪部６１　ａ　ｋ、　＠Ｃ２との曾致によりワー
クＷが押され、ワークＷはワーク受台２７上で突起２７
ａを回転中心として第６図の反時計方向にｌｒ　０１ｉ
回転する。よって砥石車Ｇと対向する位置には溝Ａ、　
、　Ａ２に代わって溝Ｃ＋　、　Ｃ２が位置することに
なる１、そして、インデックスレ０ パー６１によるインデックス動作が完了すると、該イン
デックスレバー６１が６０度可回転れたワークＷの周面
に接しながら優退してその爪部６１ａが溝Ｂ２に合致す
るとともに、割り出しピン３０が再び前進して割り出し
位置決めを行ない、さらにロックシリンダー７５ＶＣよ
るロックが解除さｎてテールストック５０が再び前進し
てワークＷを位置決めクランプする。尚、ここまでの一
連の動作は全て治ＪＫ盤２１．５１の回転中において行
なわれることは言う捷でもない。この後、砥石車Ｇが再
び切り込み動作して溝Ｃ＋　、Ｃ２についての球面研削
ｎロエを行なう、７ このように、溝ＡＩ　、　Ａ２．、の刀０工に続いてｔ
ｕｔ　Ｃ＋　。

Ｃ２についての研削加工が終了すると、ワークＷは前記
のような動作のもとにもう１回インデック１ ス１υ１作され、溝Ｂ、　、、　Ｂ２についての研削〃
ロエが行なわれる。

以上のように、溝入１．八２　、　Ｂ＋　、Ｂ２　、Ｃ
１＋　Ｃ２についてσ〕全ての研削加工が終了すると砥
石車Ｇが後退するとともに、治に盤２１＊　５　’の回
転駆動がＶベルト２５による研削力ロエ用の高速回転か
らＶベルト２６による定角停止用の超低速回転に切り換
えられ、これによって双方の治具盤２１．５１はきわめ
て低速で同期回転するようになる。そして、前記治具盤
２１．５１の回転に伴なって工、アシリンダ−５６の後
端に設けた円ｆＩＭ７７が回転することから、その円盤
の検出子７７＋ａが近接スイッチ７５ｂの検知領域に接
近すると、これを近接スイッチ７５ｂが検知する。この
近接スイッチ７５ｂの検知出力に基づき双方の治具盤２
１．．５１（７）２ 回転駆動が断たれろと同時に、ロックシリンダー４１が
作動してロッド４０が円盤３８の位置決め溝３９に嵌合
し、この結果、ワーク受台２７が水平となるような位置
つ甘りは定角停止位置で双方の治具盤２１，５１が停止
する。

続いて双方の治ｌｉｔ、盛２１．５１が停＋ｂすると、
図外のハンドリング装置が作動してカロエ後のワークＷ
を把持し、割り出しピン３０およびテールストック５０
がそれぞれ後退したのちにワークＷをワーク受台２７上
から搬出する。そして、ハンドリング装置が次なるワー
クをワーク受台２７上に供給し、割り出しピン３０およ
びテールストック５０が再び前進してワークの割り出し
と位置決めクランプとを行なって１サイクルを終了する
。この時、ワーク受台２７に対するワークＷの初期位３ 置の位置決め、つ渣りワークＷの回転方向の位置決めは
図外力ハンドリング装置によってなされろ。

以上のように本発明によれば、双方の治具盤の内部にワ
ークの割り出しに必要な機構を全て備えているため、ワ
ークの供給・排出動作以外のワークの割り出し動作を治
具盤を停止はせることなく回転させた捷まの状態で行な
うことが可能となり。

したがってワークの卯１り出しに要するアイドルタイム
ひいてはワーク１１固当たりのυロエに要するサイクル
タイムを大幅に短縮化してその稼動率の向上を図ること
かできる。

０口えて本発明によれば、治具盤内部にワークのＭｌｌ
り出しに要する機構を備えているが故に装置全体のコン
パクト化が可能となり、−４ｒｖ従来の装置に比べてハ
ンドリング装置を簡略化することかで４ 大るためその設計自由１ｗを大きく確保することができ
るほか、設備費の而でも有利となお、等、多くの実用上
有益なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークの一例として自動車用ツェッパタイプ等
速ボールジヨイントにおけるインナーレースの平面図、
第２図は同じく第１図の全断面図、第３図は前記ワーク
の研削用インデックス装置の従来構成を示す要部説明図
、第４図は同じく前記装置とハンドリング装置との関係
を示す説明図、第５図はこの発明における研削加工用イ
ンデックス装置の全体構成を示す断面図、第６図は同じ
く前記装置の要部の詳細を示す断面図である１、２０・
・・ヘッドストック、２１・・・治具盤、２７・・ワー
ク受は台、′５０・・・割り出しピン、３６・・・エア
５ シリンダー、４２・・・定角停止機構、５０山テールス
トック＋　５１・・・治具Ｉｆ、、６０・・・クランプ
爪、６２・・・インデックスレバー、６６・・・エアシ
リンダー、Ｇ・・・砥石車、Ｗ・・ワーク。 ６ 第４図 ｒ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）略円筒状ワークの外周上においてその円周方向に
   等ピッチで形成された槽数の溝部に対して割り出しを行
   ないつつ順次研削加工を施すための研削力ロエ用インデ
   ックス装置において、砥石車の軸心と平行に配設された
   回転可能な治具盤を備えるとともに、この治具盤を定角
   停止位置で停止させるための定角停止装置を備えたヘッ
   ドストックと、前記ヘッドストックに対して対向配置さ
   れるとともに該ヘッドストックに対して前後！０′ｒ＊
   ヒに構成さｎかつ前記ヘッドストック側の治具盤と同期
   回転する治具盤を備えたテールストックとから成り、前
   記ヘッドストック側の治し盛はワークを載置するワーク
   受台を備えるほか、ワークの割り出し時の位置決めを司
   る進退１ｌＴｒｔｉ＋＝、な割り出しビンと５　この割
   り出しピンを当該治具盤の回転中において進退動作させ
   る１こめσ）駆動手段を備える一方、前配テールストッ
   ク側の治具盤はテールストックがヘッドストックに対し
   て前進することにより前記ワーク受台上のワークをクラ
   ンプするクランプ爪を備えるほか、ワークに接して往復
   動することにより該ワークを１ピツチづつ回転させて削
   り出しを行なうための回動可能なインデックスレバーと
   、このインデックスレバーを当該治具盤の回転中におい
   て往復動させる駆動手段を備えてなることを特徴とする
   研削加工用インデツクス装置。