(57)【要約】【課題】主スピンドルの径を大きくすることなくより大きな動力を伝達することが可能であり、主スピンドルの回転数をより高く（回転速度をより大きく）することができる回転動力伝達装置、及び工作機械を提供する。【解決手段】主スピンドル３２と、補助スピンドル４２と、駆動ローラ２４Ｒが設けられたモータ２４とを備え、並列に配置された主スピンドルと補助スピンドルにはベルトＤＢが掛け渡されており、主スピンドルのベルトが掛け渡されていない領域の一部は駆動ローラの円筒面が当接する主動力伝達領域３２Ａに設定され、補助スピンドルのベルトが掛け渡されていない領域の一部は駆動ローラの円筒面が当接する補助動力伝達領域４２Ａに設定され、主動力伝達領域と補助動力伝達領域は対向する位置に設定され、駆動ローラは、主動力伝達領域と補助動力伝達領域に挟まれるように配置され、主スピンドルと補助スピンドルを摩擦接触によって回転させる。【選択図】図３
2010031932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転させる対象物である回転対象物の回転軸として回転可能に支持された略円筒形状の主スピンドルと、
前記主スピンドルの回転軸と平行な回転軸を有して回転可能に支持されて前記主スピンドルに対して並列に配置された略円筒形状の補助スピンドルと、
前記主スピンドルに回転動力を伝達する略円筒形状の駆動ローラが設けられたモータと、を備え、
並列に配置された前記主スピンドルと前記補助スピンドルにはベルトが掛け渡されており、
前記主スピンドルの円筒面における前記ベルトが掛け渡されていない領域の一部は前記駆動ローラの円筒面が当接する主動力伝達領域に設定され、前記補助スピンドルの円筒面における前記ベルトが掛け渡されていない領域の一部は前記駆動ローラの円筒面が当接する補助動力伝達領域に設定され、前記主動力伝達領域と前記補助動力伝達領域は対向する位置に設定されており、
前記駆動ローラは、前記主動力伝達領域と前記補助動力伝達領域との双方に挟まれるように配置され、前記主スピンドルと前記補助スピンドルを摩擦接触によって回転させる、
回転動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転動力伝達装置であって、
前記補助スピンドルは１つであり、
前記主動力伝達領域における径に対する前記補助動力伝達領域における径の比と、前記ベルトが掛けられている前記主スピンドルの領域である主反力軽減領域における径に対する前記ベルトが掛けられている前記補助スピンドルの領域である補助反力軽減領域における径の比と、が同じになるように設定されている、
回転動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転動力伝達装置であって、
前記補助スピンドルは２つであり、
一方の前記補助スピンドルには前記補助動力伝達領域が設けられ、
他方の前記補助スピンドルには前記ベルトが掛け渡される領域である補助反力軽減領域が設けられている、
回転動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の回転動力伝達装置であって、
前記補助スピンドルにおける前記ベルトが掛け渡される領域である補助反力軽減領域には、前記補助スピンドルの表面を伝ってくる潤滑油が前記ベルトに到達することを防止する潤滑油浸入防止手段が前記補助スピンドルの円周方向に沿って設けられている、
回転動力伝達装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転動力伝達装置であって、
前記潤滑油浸入防止手段は、
前記補助反力軽減領域の径を、前記補助動力伝達領域の径よりも大きく設定し、前記補助反力軽減領域における前記補助動力伝達領域の側の最外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状の突出部である、
または、前記補助動力伝達領域における前記補助反力軽減領域の側の外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状のオイルシールまたはエアシールである、
回転動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の回転動力伝達装置であって、
前記主スピンドルにおける前記ベルトが掛け渡される領域である主反力軽減領域には、前記主スピンドルの表面を伝ってくる潤滑油が前記ベルトに到達することを防止する潤滑油浸入防止手段が前記主スピンドルの円周方向に沿って設けられている、
回転動力伝達装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転動力伝達装置であって、
前記潤滑油浸入防止手段は、
前記主反力軽減領域の径を、前記主動力伝達領域の径よりも大きく設定し、前記主反力軽減領域における前記主動力伝達領域の側の最外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状の突出部である、
または、前記主動力伝達領域における前記主反力軽減領域の側の外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状のオイルシールまたはエアシールである、
回転動力伝達装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の回転動力伝達装置であって、
前記ベルトには、張力を調整可能な張力調整機構が設けられており、
前記張力調整機構を調整することで、前記主スピンドルの前記主動力伝達領域に前記駆動ローラを押付ける押付け力を調整可能である、
回転動力伝達装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の回転動力伝達装置を備えるとともに前記回転対象物として略円筒形状の砥石を備え、前記砥石を用いて、所定の回転軸回りに回転させるワークを研削する工作機械であって、
前記ワークの回転軸に対して前記主スピンドルの回転軸が並列となるように、前記主スピンドルが配置されており、
前記主スピンドルに対して、前記ワークと反対の側に前記モータと前記補助スピンドルとが配置されている、
工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを用いて砥石等の対象物を回転させる回転動力伝達装置、及び当該回転動力伝達装置を砥石の回転動力の伝達機構に適用してワークを加工する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、略円筒形状の砥石を回転させて、当該砥石の円筒面にて円筒状ワークや、カムシャフト等を研削する工作機械が知られている。
例えば図６（Ａ）に示すような、真円部ＴＥと非真円部ＨＥを有するカムＣが複数形成されたワークＷを研削加工する場合、図６（Ｂ）に示すように、ワークＷの回転軸（Ｃ軸）回りにワークＷを回転させながら、回転軸（Ｃ軸）に直交する方向から研削対象のカムに対向させた砥石３０を載置した砥石テーブルＴＴを進退移動させて（Ｘ軸方向に往復移動させて）研削加工している。
砥石３０を回転駆動するにはモータ２４を用いるが、モータ２４は、砥石３０の回転軸として設けられた主スピンドル１３２よりも径方向のサイズが大きい。従って、当該モータ２４の回転軸と砥石３０の回転軸とを同軸上に配置すると、モータ２４がワークＷの側に突出してワークＷと干渉する可能性がある。
そこで、従来では、モータ２４の回転軸と主スピンドル１３２とを同軸上に配置することなく、図６（Ｂ）に示すように、モータ２４を主スピンドル１３２に対して並列に配置し、ベルトＤＢにてモータ２４の回転動力を主スピンドル１３２に伝達するベルト駆動方式の回転動力伝達装置を用いている。
ベルト駆動方式を用いた回転動力伝達装置の例として、例えば特許文献１に記載されている従来技術では、被動軸の回転軸と平行な回転軸を有する押付けプーリと、被動軸のプーリとにベルトを掛け渡し、駆動円板における回転軸に直交する面と押付けプーリにてベルトを挟むように、駆動円板を押付けて、駆動円板の回転駆動力を、駆動円板の回転軸に直交する回転軸を有する被動軸に伝達している。
また、特許文献２に記載されている従来技術では、駆動プーリと従動プーリとにベルトを掛け渡し、ベルトの張力による駆動プーリ及び従動プーリにかかる軸荷重を低減させるために、各プーリにかかる軸荷重の反対方向に作用する荷重をかける荷重付与プーリを設けている。
【特許文献１】実開平１−７５６４９号公報
【特許文献２】特開平５−１７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベルト駆動方式による回転動力伝達装置では、伝達する動力を大きくする場合は、プーリ（主動プーリＳＰ、従動プーリＪＰ）とベルトＤＢとの間の面圧を大きくする必要があり、そのためにはベルトＤＢの張力を大きくする必要がある。この場合、図６（Ｃ）に示すように、従動プーリＪＰ（すなわち、主スピンドル１３２）には、ベルトＤＢの張力Ｆｂの合成力Ｆｇが作用するため、主スピンドル１３２は相応の負荷容量（剛性）を有する必要がある。しかし、例えば凹Ｒ形状を有するワークＷの研削等で砥石３０を小径化する必要が生ずる場合、それに比して主スピンドル１３２も小径化する必要がある。伝達する駆動力をより大きく、そして主スピンドル１３２の径をより小径化していくと、主スピンドル１３２の負荷容量がベルトＤＢの張力による合成力Ｆｇを下回り、動力伝達機構として成立しなくなる境界が存在する。
また、回転速度を高くすることで、動力伝達の効率を向上させることが可能であるが、ベルトＤＢの最高使用周速度の制限（上限）が存在している。
特許文献１に記載された従来技術を図６（Ｂ）に示す砥石装置ＴＳに適用した場合、主スピンドル１３２の負荷容量を大きくすることができない。
また、特許文献２に記載された従来技術を図６（Ｂ）に示す砥石装置ＴＳに適用した場合、主スピンドル１３２の負荷容量を大きくすることはできるが、ベルトＤＢの最高使用周速度の上限は変わらない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、主スピンドルの径を大きくすることなくより大きな動力を伝達することが可能であり、主スピンドルの回転数をより高く（回転速度をより大きく）することができる回転動力伝達装置、及び工作機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項１に記載の回転動力伝達装置は、回転させる対象物である回転対象物の回転軸として回転可能に支持された略円筒形状の主スピンドルと、前記主スピンドルの回転軸と平行な回転軸を有して回転可能に支持されて前記主スピンドルに対して並列に配置された略円筒形状の補助スピンドルと、前記主スピンドルに回転動力を伝達する略円筒形状の駆動ローラが設けられたモータと、を備えている。
並列に配置された前記主スピンドルと前記補助スピンドルにはベルトが掛け渡されており、前記主スピンドルの円筒面における前記ベルトが掛け渡されていない領域の一部は前記駆動ローラの円筒面が当接する主動力伝達領域に設定され、前記補助スピンドルの円筒面における前記ベルトが掛け渡されていない領域の一部は前記駆動ローラの円筒面が当接する補助動力伝達領域に設定され、前記主動力伝達領域と前記補助動力伝達領域は対向する位置に設定されている。
そして、前記駆動ローラは、前記主動力伝達領域と前記補助動力伝達領域との双方に挟まれるように配置され、前記主スピンドルと前記補助スピンドルを摩擦接触によって回転させる。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項２に記載の回転動力伝達装置は、請求項１に記載の回転動力伝達装置であって、前記補助スピンドルは１つであり、前記主動力伝達領域における径に対する前記補助動力伝達領域における径の比と、前記ベルトが掛けられている前記主スピンドルの領域である主反力軽減領域における径に対する前記ベルトが掛けられている前記補助スピンドルの領域である補助反力軽減領域における径の比と、が同じになるように設定されている。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項３に記載の回転動力伝達装置は、請求項１に記載の回転動力伝達装置であって、前記補助スピンドルは２つであり、一方の前記補助スピンドルには前記補助動力伝達領域が設けられ、他方の前記補助スピンドルには前記ベルトが掛け渡される領域である補助反力軽減領域が設けられている。
【０００７】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項４に記載の回転動力伝達装置は、請求項１または２に記載の回転動力伝達装置であって、前記補助スピンドルにおける前記ベルトが掛け渡される領域である補助反力軽減領域には、前記補助スピンドルの表面を伝ってくる潤滑油が前記ベルトに到達することを防止する潤滑油浸入防止手段が前記補助スピンドルの円周方向に沿って設けられている。
【０００８】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項５に記載の回転動力伝達装置は、請求項４に記載の回転動力伝達装置であって、前記潤滑油浸入防止手段は、前記補助反力軽減領域の径を、前記補助動力伝達領域の径よりも大きく設定し、前記補助反力軽減領域における前記補助動力伝達領域の側の最外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状の突出部である、または、前記補助動力伝達領域における前記補助反力軽減領域の側の外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状のオイルシールまたはエアシールである。
【０００９】
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項６に記載の回転動力伝達装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の回転動力伝達装置であって、前記主スピンドルにおける前記ベルトが掛け渡される領域である主反力軽減領域には、前記主スピンドルの表面を伝ってくる潤滑油が前記ベルトに到達することを防止する潤滑油浸入防止手段が前記主スピンドルの円周方向に沿って設けられている。
【００１０】
また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項７に記載の回転動力伝達装置は、請求項６に記載の回転動力伝達装置であって、前記潤滑油浸入防止手段は、前記主反力軽減領域の径を、前記主動力伝達領域の径よりも大きく設定し、前記主反力軽減領域における前記主動力伝達領域の側の最外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状の突出部である、または、前記主動力伝達領域における前記主反力軽減領域の側の外周部に、円周方向に沿うように設けられた環状のオイルシールまたはエアシールである。
【００１１】
また、本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの回転動力伝達装置である。
請求項８に記載の回転動力伝達装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の回転動力伝達装置であって、前記ベルトには、張力を調整可能な張力調整機構が設けられており、前記張力調整機構を調整することで、前記主スピンドルの前記主動力伝達領域に前記駆動ローラを押付ける押付け力を調整可能である。
【００１２】
また、本発明の第９発明は、請求項９に記載されたとおりの工作機械である。
請求項９に記載の工作機械は、請求項１〜８のいずれかに記載の回転動力伝達装置を備えるとともに前記回転対象物として略円筒形状の砥石を備え、前記砥石を用いて、所定の回転軸回りに回転させるワークを研削する工作機械であって、前記ワークの回転軸に対して前記主スピンドルの回転軸が並列となるように、前記主スピンドルが配置されており、前記主スピンドルに対して、前記ワークと反対の側に前記モータと前記補助スピンドルとが配置されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の回転動力伝達装置を用いれば、主スピンドルの回転動力は、当接している駆動ローラから伝達される。なお、主スピンドルと補助スピンドルは、共に駆動ローラで回転動力を伝達されているので、ベルトが主スピンドルまたは補助スピンドルを回転させるのでなく、主スピンドルと補助スピンドルとがベルトを回転させる。従って、ベルトは、回転動力を伝達しているのではなく、その張力によって主スピンドルと補助スピンドルとで駆動ローラを挟む方向の力を発生させるために用いられている。
このため、駆動ローラから主スピンドルへの押付け力（図３（Ｂ）中のＦｋ）は、主スピンドルからの反力（図３（Ｂ）中のＦｓ）と主スピンドルへのベルト張力（図３（Ｂ）中のＦｂ）にて相殺される構成となる。これにより、駆動ローラからの押付け力Ｆｋを大きくしても、ベルト張力Ｆｂを大きくすることで相殺することが可能となり、主スピンドルの径を大きくして負荷容量（剛性）を大きくすることなく、駆動ローラからの押付け力Ｆｋを大きくすることができる（図３（Ｂ）参照）。
また、ベルトは、回転している主スピンドルと、回転している補助スピンドルとに掛け渡されているだけであり、ベルトで主スピンドルまたは補助スピンドルに回転動力を伝達する場合に発生するすべりは発生しない。従って、ベルトの最高周速度の制限を受けることがないので、駆動ローラにて主スピンドルの回転速度をより大きくすることができ、回転動力の伝達をより高効率にすることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の回転動力伝達装置によれば、駆動ローラによって回転動力が伝達される主スピンドル及び補助スピンドルのそれぞれの回転数と、ベルトが掛け渡されている個所における主スピンドル及び補助スピンドルのそれぞれの回転数とを、同じとすることができるので、ベルトのすべりを防止することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の回転動力伝達装置によれば、主スピンドルの主動力伝達領域の径と主反力軽減領域の径、及び補助スピンドルの補助動力伝達領域の径と補助反力軽減領域の径のそれぞれを、どのような径に設定してもベルトのすべりが発生しないので、主スピンドルと補助スピンドルの径の設計自由度を増すことができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の回転動力伝達装置によれば、補助スピンドルにおけるベルトのすべりや、ベルトの劣化をより抑制することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の回転動力伝達装置によれば、潤滑油浸入防止手段を適切に実現することが可能であり、補助スピンドルにおけるベルトのすべりや、ベルトの劣化を適切に抑制することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の回転動力伝達装置によれば、主スピンドルにおけるベルトのすべりや、ベルトの劣化をより抑制することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の回転動力伝達装置によれば、潤滑油浸入防止手段を適切に実現することが可能であり、主スピンドルにおけるベルトのすべりや、ベルトの劣化を適切に抑制することができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の回転動力伝達装置によれば、駆動ローラを主スピンドルに押付ける押付け力を、容易に調整することができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の工作機械によれば、主スピンドルの径を大きくすることなく駆動ローラから主スピンドルへの押付け力をより大きくすることができるとともに主スピンドルの回転数をより高く（回転速度をより大きく）して回転動力の伝達をより高効率にすることができる工作機械を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の回転動力伝達装置を、砥石３０を備えた工作機械１（いわゆる研削盤）に適用した一実施の形態における概略外観図（平面図）を示している。また、図２は、図１に示す工作機械１をＡＡ方向から見た側面図の例を示している。なお、図２では心押し装置２１Ｔ等の記載を省略している。また図３（Ａ）は、回転動力伝達装置である砥石テーブルＴＢ２に載置されている各部材等と、ワークＷとを抜き出した斜視図であり、図３（Ｂ）は回転動力伝達装置の平面図である。
なお、本実施の形態の説明では、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｙ軸は鉛直上方を示しており、Ｘ軸とＺ軸は水平方向を示している。また、Ｘ軸は砥石３０がワークＷに切り込む方向を示しており、Ｚ軸はワークＷの回転軸方向を示している。
【００２３】
●［工作機械１の概略構成（図１、図２）］
工作機械１は、ベース２と、主軸テーブルＴＢ１と、砥石テーブルＴＢ２とを備えている。
主軸テーブルＴＢ１は、ベース２に設けられた主軸テーブル駆動モータ２３（Ｚ軸駆動装置）と送りネジ２３Ｂ、及び主軸テーブルＴＢ１に設けられたナット２３Ｎにより、ベース２に対してＺ軸方向に移動可能である。なお、Ｚ軸は、ワークＷ（工作物に相当）の回転軸であるＣ軸（工作物回転軸に相当）に平行な軸であり、送りネジ２３ＢがＺ軸である。
主軸テーブルＴＢ１の上には、心押し台２１Ｔが固定され、主軸台２１Ｄが、種々の長さのワークに対応可能とするように、心押し台２１Ｔに近接または離間可能となるように、心押し台２１Ｔに対向する位置に載置されている。主軸台２１Ｄ及び心押し台２１Ｔには、それぞれ支持部２１Ｃ、２１Ｓ（チャックまたはセンタ等）が設けられており、これら支持部２１Ｃ、２１Ｓの間にワークＷが保持（支持）される。この支持部２１Ｃ、２１Ｓを結ぶ軸がＣ軸である。
そして、ワークＷは、主軸台２１Ｄに設けられた主軸モータ２１により、支持部２１Ｃ、２１Ｓを結ぶＣ軸を中心として回転する。
なお、工作機械１は、ワークＷの被加工部の外径を測定可能な定寸装置（測定手段）やワークＷを仮置きする仮置台やクーラントノズル等を備えているが、これらについては説明及び図示を省略する。
【００２４】
砥石テーブルＴＢ２には、略円筒状の砥石３０（加工手段）を備えている。砥石３０は、例えば鉄製のコアの外周にＣＢＮチップ砥石が貼り付けられて整形されており、砥石テーブルＴＢ２に載置されたモータ２４により、Ｚ軸に平行な回転軸ＴＺを中心に回転する。
また、砥石テーブルＴＢ２は、ベース２に設けられた砥石テーブル駆動モータ２２（Ｘ軸駆動装置であり、切込み手段）と送りネジ２２Ｂ、及び砥石テーブルＴＢ２に設けられたナット２２Ｎにより、ベース２に対してＸ軸方向に移動可能である。なお、Ｘ軸は、前記Ｃ軸に直交する方向の軸であり、送りネジ２２ＢがＸ軸である。
また、砥石テーブル駆動モータ２２には砥石テーブルＴＢ２のＸ軸方向の位置を検出する位置検出器２２Ｅが設けられており、主軸テーブル駆動モータ２３には主軸テーブルＴＢ１のＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２３Ｅが設けられており、主軸モータ２１には、ワークＷの回転角度または回転速度を検出する位置検出器２１Ｅが設けられている。これらの位置検出器としては種々のものを用いることができるが、本実施の形態ではエンコーダを用いている。
【００２５】
なお、各位置検出器からの信号を取り込むとともに各モータに駆動信号を出力する数値制御装置については記載を省略している。
数値制御装置（図示省略）は、ワークＷの回転角度（あるいは回転速度）を検出する位置検出器２１Ｅからの信号、砥石テーブルＴＢ２のＸ軸方向の位置を検出する位置検出器２２Ｅからの信号、主軸テーブルＴＢ１のＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２３Ｅからの信号、ワークＷの外径を測定する定寸装置（図示省略）からの検出信号等と、加工データ及び加工プログラム等に基づいて、主軸モータ２１、砥石テーブル駆動モータ２２、主軸テーブル駆動モータ２３、モータ２４を制御する。
なお、図１の例では、モータ２４には検出器を設けていないが、モータ２４にも速度検出器等を設け、モータ２４の回転速度をフィードバック制御することも可能である。
このように、ワークＷの回転軸（Ｃ軸）に対して、主スピンドル３２の回転軸ＴＺが並列となるように主スピンドル３２は配置されている。また、主スピンドル３２の位置に対して、ワークＷと反対の側にモータ２４と補助スピンドル４２とが配置されている。従って、ワークＷに主スピンドル３２（すなわち砥石３０）を近接させても、モータ２４及び補助スピンドル４２は、ワークＷと干渉しない位置に配置されている。
なお、砥石テーブルＴＢ２に載置されているモータ２４等で構成された回転動力伝達装置については、以下にて詳細を説明する。
【００２６】
●［回転動力伝達装置の詳細構造（図３〜図５）］
次に図３を用いて、砥石テーブルＴＢ２上に載置された回転動力伝達装置について説明する。図３（Ａ）は、回転動力伝達装置である砥石テーブルＴＢ２に載置されている各部材等と、ワークＷとを抜き出した斜視図であり、図３（Ｂ）は砥石テーブルＴＢ２に載置されている各部材等の平面図である。
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、回転動力伝達装置４０は、駆動ローラ２４Ｒを回転駆動するモータ２４と、駆動ローラ２４Ｒからの回転動力が伝達される主スピンドル３２及び補助スピンドル４２と、主スピンドル３２と補助スピンドル４２とに掛け渡されたベルトＤＢにて構成されている。
本実施の形態にて説明する回転動力伝達装置４０では、モータ２４の回転動力を駆動ローラ２４Ｒを介したトラクションドライブ方式で伝達し、ベルトＤＢでは回転動力の伝達を行わずに駆動ローラ２４Ｒを主スピンドル３２に押付ける押付け力を発生させる。
【００２７】
略円筒形状の主スピンドル３２は、回転させる対象物である回転対象物（この場合、略円筒形状の砥石３０）の回転軸として砥石テーブルＴＢ２に固定された砥石軸受３４を用いて回転可能に支持されている。なお、主スピンドル３２の回転軸ＴＺは、ワークＷの回転軸であるＣ軸と平行である。
また図３（Ｂ）に示すように、主スピンドル３２の円筒面におけるベルトＤＢが掛け渡されていない領域の一部は、駆動ローラ２４Ｒの円筒面を当接させて主スピンドル３２に回転動力を伝達する主動力伝達領域３２Ａに設定されている。また、主スピンドル３２の円筒面におけるベルトＤＢが掛けられている領域は主反力軽減領域３２Ｂに設定されている。
【００２８】
略円筒形状の補助スピンドル４２は、砥石テーブルＴＢ２に固定された補助スピンドル軸受４４を用いて回転可能に支持されている。なお、補助スピンドル４２の回転軸ＨＺは主スピンドル３２の回転軸ＴＺと平行であり、主スピンドル３２に対して補助スピンドル４２は並列に配置されている。
また、図３（Ｂ）に示すように、補助スピンドル４２の円筒面におけるベルトＤＢが掛け渡されていない領域の一部は、駆動ローラ２４Ｒの円筒面を当接させて補助スピンドル４２に回転動力を伝達する補助動力伝達領域４２Ａに設定されている。また、補助スピンドル４２の円筒面におけるベルトＤＢが掛けられている領域は補助反力軽減領域４２Ｂに設定されている。
【００２９】
そして図３（Ｂ）に示すように、並列配置された主スピンドル３２と補助スピンドル４２において、主スピンドル３２の主動力伝達領域３２Ａと補助スピンドル４２の補助動力伝達領域４２Ａは、対向する位置に設定されている。また、主スピンドル３２の主反力軽減領域３２Ｂと補助スピンドル４２の補助反力軽減領域４２Ｂは、対向する位置に設定されている。
駆動ローラ２４Ｒは、主動力伝達領域３２Ａと補助動力伝達領域４２Ａとの双方に挟まれるように配置され、主スピンドル３２と補助スピンドル４２とを摩擦接触によって回転させる。
当該構成にて駆動ローラ２４Ｒからの回転動力を主スピンドル３２に伝達する場合、より高い回転数とするためには、駆動ローラ２４Ｒをより大きな押付け力で主スピンドル３２に押付ける必要がある。しかし、駆動ローラ２４Ｒからのより大きな押付け力に対応させるために主スピンドル３２の径を大きくするのは好ましくない場合がある（砥石３０の径が小さい場合）。
図３（Ｂ）に示すように、本実施の形態における回転動力伝達装置４０では、駆動ローラ２４Ｒから主スピンドル３２への押付け力Ｆｋを、主スピンドル反力Ｆｓとベルト張力Ｆｂにて相殺している。また、駆動ローラ２４Ｒから補助スピンドル４２への押付け力Ｆｍを、補助スピンドル反力Ｆｈとベルト張力Ｆｃにて相殺している。
従って、主スピンドル３２の径を大きくしなくても、ベルト張力Ｆｂを大きくすれば、駆動ローラ２４Ｒから主スピンドル３２への押付け力Ｆｋを大きくすることができる（同様に、補助スピンドル４２の径を大きくしなくても、ベルト張力Ｆｃを大きくすれば、駆動ローラ２４Ｒから補助スピンドル４２への押付け力Ｆｋを大きくすることができる）。
これにより、ベルト張力を大きくすることで、主スピンドルの径を大きくすることなくより大きな動力を伝達することが可能となる。
【００３０】
また、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す回転動力伝達装置４０では、主スピンドル３２と補助スピンドル４２は、どちらも駆動ローラ２４Ｒから回転動力を伝達されているので、ベルトＤＢは動力伝達に用いられておらず、主スピンドル３２と補助スピンドル４２がベルトＤＢを回転させている。
そしてベルトＤＢは、主スピンドル３２と補助スピンドル４２とで駆動ローラ２４Ｒを挟み込む方向の力（ベルト張力）を発生させる。ベルトＤＢは、駆動ローラ２４Ｒから主スピンドル３２への押付け力Ｆｋを相殺する主スピンドル反力Ｆｓとベルト張力Ｆｂにおける、ベルト張力Ｆｂを発生させ、駆動ローラ２４Ｒから補助スピンドル４２への押付け力Ｆｍを相殺する補助スピンドル反力Ｆｈとベルト張力Ｆｃにおける、ベルト張力Ｆｃを発生させる。
駆動ローラ２４Ｒの押付け力Ｆｋ、Ｆｍは、ベルトＤＢの張力に応じた大きさの力となり、ベルトＤＢの張力は、回転軸ＴＺ、ＨＺに平行な回転軸を有するテンションプーリ５４Ｂ及びテンションプーリ５４Ｂを回転可能に支持するテンションプーリ軸受５４にて構成される張力調整機構によって、容易に調整することができる。
【００３１】
次に、張力調整機構の例について説明する。
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図３（Ｂ）においてＢＢ方向から見た場合の、駆動ローラ２４Ｒと主スピンドル３２と補助スピンドル４２とベルトＤＢとテンションプーリ５４Ｂの位置の例を説明する図である（なお、図４（Ａ）はテンションプーリ５４Ｂを用いない例である）。
テンションプーリ５４Ｂの配置位置は、図４（Ｂ）〜（Ｄ）の例に示すように、種々の配置が考えられ、テンションプーリ５４Ｂの数、及び配置位置については特に限定しない。
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）において、点Ｐは、駆動ローラ２４Ｒの中心を示しており、ベルトＤＢにて、この中心Ｐに向かう方向に、主スピンドル３２及び補助スピンドル４２を引張ることが好ましい。
【００３２】
次に図５（Ａ）を用いて、主スピンドル３２の主動力伝達領域３２Ａの径、主反力軽減領域３２Ｂの径、及び補助スピンドル４２の補助動力伝達領域４２Ａの径、補助反力軽減領域４２Ｂの径について説明する。
図３（Ｂ）に示すように、１個の補助スピンドル４２が、補助動力伝達領域４２Ａと補助反力軽減領域４２Ｂを備えている場合、主動力伝達領域３２Ａの径Ｒ３２Ａに対する補助動力伝達領域４２Ａの径Ｒ４２Ａの比と、主反力軽減領域３２Ｂの径Ｒ３２Ｂに対する補助反力軽減領域４２Ｂの径Ｒ４２Ｂの比とが同じとなるように設定する（Ｒ４２Ａ／Ｒ３２Ａ＝Ｒ４２Ｂ／Ｒ３２Ｂとなるように設定する）。これにより、駆動ローラ２４Ｒによる主スピンドル３２及び補助スピンドル４２の回転と、ベルトＤＢの回転に差が生じなくなるので、ベルトＤＢのすべりを防止することができる。なお、Ｒ３２Ｂ／Ｒ３２Ａ＝Ｒ４２Ｂ／Ｒ４２Ａとなるように各径の比を設定してもよい。
【００３３】
また、図５（Ｂ）に示すように、図３（Ｂ）に示す状態から補助スピンドル４２を、補助反力軽減領域４２Ｂを有する補助スピンドル４２と、補助動力伝達領域４２Ａを有する補助スピンドル４２´の２個のスピンドルに分離してもよい（補助スピンドル４２´は、軸受４４´にて支持）。補助スピンドル４２を２個に分離した場合、主動力伝達領域３２Ａの径、主反力軽減領域３２Ｂの径、補助動力伝達領域４２Ａの径、補助反力軽減領域４２Ｂの径の各々を任意の径に設定してもベルトＤＢのすべりが発生しないので、設計自由度を増すことができる。図５（Ｂ）に示す例では、ベルトＤＢを介して主スピンドル３２から補助スピンドル４２を回転させるが、補助スピンドル４２はモーメントが小さいので、より高速に回転させてもベルトＤＢすべりは発生しにくい。
また、補助動力伝達領域４２Ａと補助反力軽減領域４２Ｂとが同軸上になくてもよくなるので、補助動力伝達領域４２Ａと補助反力軽減領域４２Ｂの配置（すなわち、補助スピンドル４２と補助スピンドル４２´の配置）の自由度を増すことができる。また、補助スピンドル４２の位置を、主スピンドル３２に近接または遠ざかる方向に微調整可能な構造とすることでベルトＤＢの張力を調整可能であり、この場合、テンションプーリ５４Ｂを省略してもよい。
【００３４】
次に図５（Ｃ）を用いて、ベルトＤＢのすべりや劣化を防止する更なる仕組みについて説明する。図５（Ｃ）は、主スピンドル３２を回転軸ＴＺを通る面で切断した断面図の例を示している。
駆動ローラ２４Ｒが当接する主動力伝達領域３２Ａ（及び補助動力伝達領域４２Ａ）には、潤滑油（トラクションオイル等）を供給することが好ましい。しかし、この潤滑油がベルトＤＢに達するのは、ベルトＤＢのすべりや劣化を招く可能性があるので好ましくない。そこで、潤滑油がベルトＤＢに到達しないように、主反力軽減領域３２Ｂ及び補助反力軽減領域４２Ｂに、潤滑油浸入防止手段を設ける。
潤滑油浸入防止手段の例としては、図５（Ｃ）に示すように、主反力軽減領域３２Ｂの径を、主動力伝達領域３２Ａの側の径よりも大きく設定し、主動力伝達領域３２Ａの側における主反力軽減領域３２Ｂの最外周部に、円周方向に沿うように環状の突出部３２Ｃを形成する。あるいは、主動力伝達領域３２Ａにおける主反力軽減領域３２Ｂの側の外周部３２Ｄに、円周方向に沿うように環状のオイルシールやエアシール等を設ける。
なお、補助スピンドル４２も同様に、潤滑油浸入防止手段を設けることが好ましい。
【００３５】
本実施の形態にて説明した回転動力伝達装置４０を用いれば、小型の砥石３０を用いて主スピンドル３２の径が小さい場合であっても、従来よりも大きな回転動力を伝達することができる。また、ベルトＤＢのすべりを抑制しながら回転数をより高くすることができるので、より高能率な研削が可能となる。なお、回転動力は駆動ローラ２４Ｒで伝達しており、ベルトＤＢで回転動力を伝達していないので、ベルトＤＢで微小なすべりが発生したとしても、特に問題はない。
なお、補助スピンドル４２に新たな砥石（略円筒状の仕上げ砥石等）を設け、更に、砥石テーブルＴＢ２を水平方向に旋回可能な旋回手段を設けることで、２個の砥石を選択的に用いることができる工作機械（研削盤）とすることもできる。
【００３６】
本発明の回転動力伝達装置４０は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態では、回転動力伝達装置４０の回転対象物として砥石３０を例にして説明したが、回転対象物は砥石３０に限定されるものではなく、工作機械に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の回転動力伝達装置を、砥石を備えた工作機械１（いわゆる研削盤）に適用した一実施の形態における概略外観図（平面図）を説明する図である。
【図２】図１に示す工作機械１をＡＡ方向から見た側面図の例を説明する図である。
【図３】回転動力伝達装置である砥石テーブルＴＢ２に載置されている各部材等と、ワークＷとを抜き出した斜視図、及び回転動力伝達装置の平面図である。
【図４】ベルトＤＢの張力を調整する例を説明する図である。
【図５】主動力伝達領域３２Ａと補助動力伝達領域４２Ａ、及び主反力軽減領域３２Ｂと補助反力軽減領域４２Ｂ、の各径の関係を説明する図、及び補助スピンドル４２を２個に分離した図、及び潤滑油浸入防止手段の例を説明する図である。
【図６】従来の研削盤における回転動力伝達装置の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１        工作機械
２        ベース
２１      主軸モータ
２１Ｄ    主軸台
２１Ｔ    心押し台
２２      砥石テーブル駆動モータ
２３      主軸テーブル駆動モータ
２２Ｂ、２３Ｂ    送りネジ
２４      モータ
２４Ｒ    駆動ローラ
３０      砥石
３２      主スピンドル
３２Ａ    主動力伝達領域
３２Ｂ    主反力軽減領域
３２Ｃ    突出部（潤滑油浸入防止手段）
３２Ｄ    オイルシール、エアシール（潤滑油浸入防止手段）
３４      砥石軸受
４２      補助スピンドル
４２Ａ    補助動力伝達領域
４２Ｂ    補助反力軽減領域
４４      補助スピンドル軸受
５４      テンションプーリ軸受
５４Ｂ    テンションプーリ
ＴＢ１    主軸テーブル
ＴＢ２    砥石テーブル
Ｗ        ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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