JPS6335388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は研磨ベルトで被加工物を研削するベル
ト研削装置に関する。

従来の技術及び問題点 技術雑誌「マシニスト」VOL28.No.９、第51頁
に最近の研削盤が記載されている。これによる
と、種々の形状に成型された砥石を準備し、種々
の組含せで運動制御することにより多種類の形状
を仕上げることができる。一方、砥石の代りに従
来の研磨ベルトを用いると、作業の安全性や作業
能率が高められることができるが、仕上げ形状に
対する形状対応性が低いという問題点がある。本
発明は研磨ベルトを用いて形状対応性が高く且つ
研削能力の優れたベルト研削装置を提供すること
にある。

問題点を解決するための手段及び作用 上記問題点を解決するために、本発明によるベ
ルト研削装置は、研磨ベルトで被加工物を研削す
るベルト研削装置であつて、装置本体と、該装置
本体に脱着可能に取りつけられる研削ヘツドカー
トリツジとからなり、該研削ヘツドカートリツジ
が、長尺状に形成された支持部材と、該支持部材
の前記装置本体側の一端部に回転可能に設けた駆
動ローラと、該支持部材の他端部に設けられると
ともに前記被加工物に対応した形状に形成されて
前記被加工物の表面に前記研磨ベルトを押圧させ
る押圧部材とを有し、前記駆動ローラと前記押圧
部材との間に無端で走行可能な前記研磨ベルトを
張設し、前記装置本体が、固定されて設けられた
ハウジングと、該ハウジングに該ハウジングの軸
線の回りで回転可能に取りつけられた回転部材
と、該回転部材に設けられて前記研削ヘツドカー
トリツジの前記駆動ローラ側を脱着可能に収容す
る収容部と、前記研削ヘツドカートリツジを収容
したとき前記駆動ローラと係合して該駆動ローラ
を回転させる駆動手段とを有したことを特徴とす
るものである。従つて、駆動ローラが研磨ベルト
に駆動力を与え、研磨ベルトは押圧部材に沿つて
回転するとともに被加工面に押当てられる。この
押圧部材は種々の形状を付与することができ、各
種の形状のものが研削ヘツドカートリツジとして
準備することができる。

実施例 以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図及び第２図において、１は装置本体、２
は研削ヘツドカートリツジ、３は無端研削ベル
ト、４は無端伝動ベルトである。研削ヘツドカー
トリツジ２はコレツト風のリング状螺合係止部材
５により脱着可能に装置本体１に取付けられ、研
削ヘツドカートリツジ２の上端の駆動ローラ１０
が伝動ベルト４に係合され研磨ベルト３に駆動力
を与えるとともにその下端の押圧部材１１が装置
本体１から突出されてそれに張られている研磨ベ
ルト３が被加工面に係合して研削を行う。

研削ヘツドカートリツジ２の構造について先に
説明する。第３図から第５図は研削ヘツドカート
リツジ２の詳細な構造を示しており、第１図及び
第２図のものとは下端部分の形状のみ異つている
が大部分の形状は同様である。本発明によれば、
上記したように下端部分の異つた複数個の研削ヘ
ツドカートリツジ２を準備しておくことにより所
望の表面の研削が可能であり、そのような下方部
分の例としてさらに第６図及び第７図が示されて
いる。第６図ａの１１は押圧ローラを示してい
る。

第３図から第５図に示される研削ヘツドカート
リツジ２において、無端研削ベルト３はそれぞれ
上下端にある駆動ローラ１０と押圧ローラ又は押
圧すべり面を有する押圧部材１１との間に張られ
ている。押圧部材１１はベルトを支持するために
一般に使用される回転ローラやプーリの代りに使
用されて研磨ベルト３の裏面を摺動せしめるもの
である。従つて、上述した研削ヘツドカートリツ
ジ２の下方部分の形状を種々に形成するというこ
とは、押圧部材１１の摺動面形状を種々に形成す
るということを意味し、例えば第１図及び第２図
に示されるものは平面研削に適し、第３図から第
６図ａ，ｂに示されるものはNC制御等の下で曲
面研削に適したものである。第６図ｃに示される
ものは横壁面を平面的に仕上げるのに適したもの
である。押圧部材１１の形状に応じて研磨ベルト
３の幅等も変化させることができ、第７図に示さ
れるように研磨ベルト３の断面形状も変化させる
ことができる。第７図は三次元自由曲面を研削す
るのに適するように断面半円状の弾性部材Ａに研
磨ベルトを貼つた特殊な研磨ベルトを示す図であ
る。押圧部材は硬質のもの、又は弾性を有するも
のであつても良く、使用目的に応じて選択でき
る。

第３図から第５図において、駆動ローラ１０と
押圧部材１１とは支持部材により相互に連結保持
される。この支持部材は押圧部材１１の延長部分
として一体に形成され又は別体に形成されて押圧
部材１１に固着された長手中心部材１２と、駆動
ローラ１０を回転可能に支持するブラケツト１３
と、長手中心部材１２の外側に延びる長手外周円
筒部材１４とから構成される。長手中心部材１２
は第４図に示されるようにＨ形断面を有し、Ｈ形
で区画された凹部が研磨ベルト３が通過する部分
を形成していて、従つて、研磨ベルト３は長手外
周円筒部材１４の内側に配置されている。長手中
心部材１２と長手外周円筒部材１４との間には弓
形部材１５が介在され、弓形部材１５はねじ等に
よつて外周部材１４に固着されるとともに中心部
材１２とはわずかの隙間をもつて配置されてい
る。従つて、中心部材１２は弓形部材１５をガイ
ドとして相対的に移動可能になつている。第５図
に示されるように、前述したブラケツト１３は弓
形部材１５に固定されるとともにピン１６により
中心部材１２に係合される。ピン１６はこれら両
部材１２，１３の少くとも一方にゆるく入れられ
ており、中心部材１２はブラケツト１３に対して
長手方向に移動可能である。

中心部材１２の中には長手方向の穴が形成され
ていて、その中にばね１７及びその上下のピスト
ン状部材１８，１９が配置されている。下方のピ
ストン状部材１９は第５図に明らかなようにボー
ル２０を介してアジヤストスクリユー２１により
位置が変えられるようになつていて、アジヤスト
スクリユー２１を操作することによつてばね１７
のばね力を調節可能である。上方のピストン状部
材１８の上端はブラケツト１３に形成した段付穴
を通過されて止め輪等によりブラケツト１３に固
定されている。従つて、中心部材１２はブラケツ
ト１３及び弓形部材１５に対して軸方向に動くこ
とができるが、これらの間には研磨ベルト３が張
られているのでこれらが脱離することはなく、ば
ね１７のばね力により適切なベルトテンシヨンが
与えられることになる。

ブラケツト１３には軸２２が取付けられ、この
軸２２に前述した駆動ローラ１０がベアリングを
介して回転可能に取付けられる。第５図に示され
るように、駆動ローラ１０は同軸でずらした位置
に二つの部分を有し、第５図で左側の部分には研
磨ベルト３がかけられ、右側の部分には第１図及
び第２図で説明した伝動ベルト４が接触するよう
になつている。従つて、この研削ヘツドカートリ
ツジ２が装置本体１に取付けられたときに駆動ロ
ーラ１０の右側の部分が装置本体１の伝動ベルト
４に接触され、伝動ベルト４は装置本体１の駆動
源に連結されているので、駆動ローラ１０に回転
が伝えられると駆動ローラ１０は研磨ベルト３を
駆動し、研磨ベルト３は押圧部材１１とともに被
加工物に押当てられ被研磨面を研磨ベルト３が擦
過する。長手の外周円筒部材１４にはその外周面
から突出した４本のピン２３が取付けられてい
る。

第１図及び第２図を参照すると、以上説明した
構成の研削ヘツドカートリツジ２の上半部が装置
本体１に挿入され、研削ヘツドカートリツジ２の
外周円筒部材１４が装置本体１の下半部に対応し
て形成された中空円筒部材２４に嵌合され、その
中空円筒部材２４には内ねじを切つたフランジ又
は一定の位置で係止されるリング２５が設けら
れ、前述したリング状係止部材５が一方において
外周部材１４の突出したピン２３に当接しつつフ
ランジ２５に螺合されることにより研削ヘツドカ
ートリツジ２が装置本体１に取付けられ、また、
フランジ２５のねじを緩め係止部材５を外すこと
によつて研削ヘツドカートリツジ２が取外され
る。斯くして研削ヘツドカートリツジ２が中空円
筒部材２４に取付けられたときに、駆動ローラ１
０が伝動ベルト４に接触されて駆動力を連結され
た状態にある。

装置本体１には図示しない機械の主軸のモータ
等に連結された装置本体１の軸線方向に延びる主
軸２６がある。駆動源として本実施例では主軸２
６は機械の主軸にテーパ結合により連結されてい
るが、装置本体１に独立の駆動モータを設けても
よい。一方、伝動ベルト４は主軸２６とは直角方
向に延びる３個の伝動ローラ２８の回りに張られ
ており、従つてその支持軸２９（第２図）も主軸
２６とは直角方向に延びている。前述した中空円
筒部材２４は筒状部材３３を介して主軸２６に連
結固定され、主軸２６とともに回転可能である。
研削ヘツドカートリツジ２はその軸線の回りで矢
印Ａに示されるようにこれが固定されている中空
円筒部材２４とともに回転する。前述した伝動ロ
ーラ２８の支持軸２９は筒状部材３３に回転可能
に支持され、その一端部に遊星歯車３４を備えて
いる。一方、装置本体１のハウジング４１には大
歯車３５が固定されており、主軸２６および筒状
部材３３が回転するときに遊星歯車３４が大歯車
３５に係合しながら転動するようになつている。
従つて、支持軸２９がその水平方向の軸線の回り
で回転することになる。支持軸２９のこの回転が
伝動ローラ２８、伝動ベルト４、駆動ローラ１０
を介して研磨ベルト３を矢印Ｂの方向に回転させ
る。

装置本体１のハウジング４１は係合部材４２を
介して主軸頭の固定部分４４に固定されたキー４
３に係止されている。従つて主軸２６が回転して
も装置本体１のハウジング４１は回転しない構造
になつている。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば駆動ローラ
と押圧部材の間に研磨ベルトを張つてなる研削ヘ
ツドがカートリツジとして形成され、このような
カートリツジが装置本体に容易に脱着可能になつ
ているので、あらかじめ種々の形状の押圧部材及
び研磨ベルトを有する研削ヘツドカートリツジを
用意しておけば研削すべき被加工面に応じて自由
に選択して使用することができ、斯くして形状へ
の対応性に優れ且つ研磨ベルトの交換等の操作が
容易なベルト研削装置が得られた。また、研磨ベ
ルトの駆動が長手方向の走行（第１図矢印Ｂ）と
研削ヘツドカートリツジ自体の回転（第１図矢印
Ａ）とが複合して行われるので、研磨効率が向上
し特に三次元自由曲面を研磨する場合等に適した
ベルト研削装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるベルト研削装置の構成
図、第２図は第１図と直角な断面の構成図、第３
図は研削ヘツドカートリツジの断面図、第４図は
第３図の線−に沿つた断面図、第５図は第４
図の線−に沿つた断面図、第６図は押圧部材
の種種の形状例を示す図、第７図は押圧部材のさ
らに他の例を示す図である。 １……装置本体、２……研削ヘツドカートリツ
ジ、３……研磨ベルト、４……伝動ベルト、５…
…係止部材、１０……駆動ローラ、１１……押圧
部材、１２……長手中心部材、１３……ブラケツ
ト、１４……外周円筒部材、１７……ばね、２３
……ピン、２４……装置本体の中空円筒部材、２
８……伝動ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研磨ベルトで被加工物を研削するベルト研削
   装置であつて、装置本体と、該装置本体に脱着可
   能に取りつけられる研削ヘツドカートリツジとか
   らなり、該研削ヘツドカートリツジが、長尺状に
   形成された支持部材と、該支持部材の前記装置本
   体側の一端部に回転可能に設けた駆動ローラと、
   該支持部材の他端部に設けられるとともに前記被
   加工物に対応した形状に形成されて前記被加工物
   の表面に前記研磨ベルトを押圧させる押圧部材と
   を有し、前記駆動ローラと前記押圧部材との間に
   無端で走行可能な前記研磨ベルトを張設し、前記
   装置本体が、固定されて設けられたハウジング
   と、該ハウジングに該ハウジングの軸線の回りで
   回転可能に取りつけられた回転部材と、該回転部
   材に設けられて前記研削ヘツドカートリツジの前
   記駆動ローラ側を脱着可能に収容する収容部と、
   前記研削ヘツドカートリツジを収容したとき前記
   駆動ローラと係合して該駆動ローラを回転させる
   駆動手段とを有したことを特徴とするベルト研削
   装置。 ２ 前記装置本体の駆動手段は、回転駆動源に連
   結された無端伝動ベルトを有し、前記研削ヘツド
   カートリツジが前記装置本体に収容されると前記
   無端伝動ベルトと前記駆動ローラとが表面接触さ
   れ、前記回転駆動源の回転力が前記駆動ローラに
   伝達するように構成された特許請求の範囲第１項
   記載のベルト研削装置。 ３ 前記ハウジングは回転主軸を有する機械の該
   回転主軸にベアリングを介して装着され且つ該機
   械の固定部に回り止めされ、前記回転部材は前記
   機械の回転主軸端に軸線を一致させて取りつけら
   れた中空円筒部材からなり、該中空円筒部材に軸
   支され前記機械の回転主軸に対して直角方向の軸
   線を有する遊星歯車と、該遊星歯車に噛み合い前
   記ハウジングに固定された大歯車とを設け、よつ
   て前記中空円筒部材が前記機械の回転主軸の軸線
   の回りで回転するとともに、該遊星歯車が前記機
   械の回転主軸に対して直角方向の軸線の回りで回
   転し、この遊星歯車の回転が前記駆動ローラに伝
   達されるよう構成された特許請求の範囲第１項記
   載のベルト研削装置。 ４ 前記駆動手段は、前記遊星歯車と同軸で一体
   的に回転する第１のローラと、前記中空円筒部材
   に軸支された第１のローラと平行な軸線をそれぞ
   れ有した第２及び第３のローラと、該第１、第２
   及び第３のローラ間に張設した無端伝動ベルトと
   を有し、前記研削ヘツドカートリツジが前記中空
   円筒部材に収容されると前記無端伝動ベルトと前
   記駆動ローラとが表面接触されるように構成され
   た特許請求の範囲第３項記載のベルト研削装置。 ５ 前記研削ヘツドカートリツジの支持部材は、
   前記駆動ローラと前記押圧部材とを互いに遠ざけ
   る方向に付勢したばねを内蔵して構成された特許
   請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記
   載のベルト研削装置。 ６ 前記ばねは、ばね力が調節可能になつている
   特許請求の範囲第５項記載のベルト研削装置。