(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のクランプアームの対向面に設けた凹状の把持部を有するシューに、ラップフィルムを順次案内する送り機構を設け、前記把持部によって前記ラップフィルムと共にワークをクランプし、該ワークとラップフィルムとを相対回転させてラップ加工を行う装置であって、前記ラップフィルムを常時前記把持部の凹状壁面に沿わせるための案内手段として、前記把持部の中央に深溝が形成され、該深溝には前記ラップフィルムを深溝に引き込む引き込みローラが配置されていることを特徴とするラップ加工装置。
【請求項２】
前記シューには、前記深溝の両側を塞ぐようにガイドプレートが固定され、前記引き込みローラの回転軸は、一対のセットピンを同軸上に配置し該セットピンの間にスプリングを配置して構成され、該スプリングによって外側に付勢された前記セットピンが、前記ガイドプレートの軸孔に係合していることを特徴とする請求項１記載のラップ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸状ワークの外周面を研磨するラップ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップ加工装置は、クランクシャフトのピン部、ジャーナル部等の表面性状を良好にするための研磨加工に用いられる。このラップ加工装置の該略図を、図５に示す。ラップ加工装置１は、研磨材として砥粒を含有した帯状のラップフィルム２を、クランプアーム８の対向面に順次案内する送り機構を有している。そして、クランクアーム８でワークをクランプすることにより、ワークにラップフィルムを圧接し、さらにワークを回転させることによって研磨加工を行うものである。
【０００３】
ところで、ラップフィルム２の送り機構は図６に示すようになっている。ラップフィルム２は、所定長さだけ巻き込んだロール５の状態となっており、このロール５は、供給部６に装填される。供給部６から引き出されたラップフィルム２は、複数のガイドローラ７ａないし７ｆに掛け回されて、対をなすクランプアーム８の一方のアーム８ａの先端部に案内される。クランプアーム８ａ、８ｂは、シリンダ等の駆動手段により開閉作動するものであり、クランプアーム８ａ、８ｂの対向面には、凹状のワーク把持部９を形成したシュー４が固定されている。ところで、ガイドローラ７ｃにはトルクリミッタが設けられており、ラップフィルム２の先送りを制限することができる。
【０００４】
次に、ラップフィルム２は、クランプアーム８ａの先端部に位置するガイドローラ７ｆを回って上方に向かい、一方のシュー４ａの正面を通過する。そして、さらに上方に位置するガイドローラ７ｇに掛け回されて下方に折り返し、クランプアーム８ｂに取付けられたシュー４ｂの正面を通過する。さらにクランプアーム８ｂ先端部に位置するガイドローラ７ｈ、７ｉに案内され、そこから、巻き込み防止ローラ10に掛け回される。巻き込み防止ローラ10は、ラップフィルム２の逆行を防止するものであるが、一定以上の逆行方向の力がラップフィルム２に加わる場合に限り、逆行を許容する。巻き込み防止ローラ10を通過したラップフィルム２は、さらにガイドローラ７ｊ、７ｋに掛け回された後に、巻取り部11の巻取りローラ12に巻き取られ、使用済みフィルムの回収箱13に回収される。この形式のラップ加工装置には、ラップフィルム２を巻き取る動力源は、巻取りローラ12にのみ設けられている。また、巻き込み防止ローラ10と、ガイドローラ７ｃに設けられたトルクリミッタとにより、ラップフィルム２は適切な張力を維持して、上記送り機構に取り回されている。
【０００５】
上記ラップ加工装置で研磨加工を行う際には、シュー４のワーク把持部９でワーク３を挟持する。このとき、ラップフィルム２も一緒にワーク把持部９とワーク３との間に挟み込み、ワーク12の加工面に密着する。そして、ワーク３を回転させて、ラップフィルム２にワーク３の加工面を擦り付けることにより、研磨加工がなされる。このとき、巻き込み防止ローラ10により、ラップフィルム２の逆行が防止され、かつ、ガイドローラ７ｃに設けられたトルクリミッタにより、ラップフィルム２の不要な引き出しが制限される。したがって、ワーク３を回転させることにより発生する摩擦力で、ラップフィルム２が不用意に引き出されて、ラップフィルム２の張力が失われたり、ラップフィルム２に巻き込み破損が発生することを防止している。
【０００６】
研磨加工が終了すると、クランプアーム８を開き、装置をワーク３の上方にシフトさせる。ここで、巻取りローラ12を所定量だけ回転させ、ラップフィルム２を引き込んでシュー４の正面から使用済みのフィルム面を巻取り、未使用のフィルム面を送り込む。このとき、送りだし部４からラップフィルム２がさらに引き出される。この、ラップフィルム２の先送り作業は、１回の研磨加工が終了する度に行われ、次の加工に備える。再び研磨加工を行う際には、装置を下方にシフトし、クランプアーム８を閉じてシュー４ａ、４ｂでワーク３を挟持する。このようにして、ワークのラップ加工を自動的に行うことができる。ラップフィルムを用いたラップ加工装置の従来例として、特開平5-169361号公報にその詳細が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成をなすラップ加工装置には以下のような問題点があった。図７に示すように、加工を行う際にはラップフィルム２をワーク３の加工面に密着させる必要がある。したがって、ラップフィルム２のとる経路は、ワーク３の加工面に倣い、ワーク把持部９の凹状壁面に沿ったものとなる。ところが、フィルム面の先送り作業を行うと、ラップフィルム２は巻取りローラ12（図６）によって一方向にのみ巻き取られる。すると、図８に示すようにラップフィルム２は、ワーク把持部９の凹状壁面から離間し、クランプアーム８ａ、８ｂの先端部に設けられたガイドローラ７ｆおよび７ｈと、ガイドローラ７ｇとの間で一直線に結ばれた状態になる。すなわち、研磨加工を行う図７の状態に比べて、ラップフィルム２の道のりが短くなる。
【０００８】
ここで再びワーク３の加工面にラップフィルム２を密着させるために、図９に示すようにクランプアーム８ａ、８ｂを閉じてシュー４でワーク３を挟持する時点で、一度高圧クランプを行ってラップフィルム２を引き込み、ラップフィルム２の経路が再びワーク把持部９の凹状壁面に沿い、ラップフィルム２の道のりが研磨加工を行った状態に戻るようにする必要がある。この高圧クランプの際に、ラップフィルム２は、巻き込み防止ローラ10によって逆行が防止されているので、送りだし部６（図６）の方向からのみラップフィルム２が引き込まれる。またこのとき、巻き込み防止ローラ10にはラップフィルム２の逆行方向への強い引っ張り力（矢印Ｃ）が働くので、巻き込み防止ローラ10の取付けブラケット36には大きなストレスがかかる。したがって、高圧クランプを繰り返すうちに、取付けブラケット36が疲労破壊を起こすことがあった。また、直接高圧を受けるシュー４が破損するという問題もあった。さらに、高圧クランプ状態は、研磨加工を行うには圧力が高すぎ、加工精度を損なうことになるので、加工開始時に減圧を行う必要がある等、無駄な行程を履行するものであり、さらに合理的なラップ加工装置が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ラップ加工装置のラップフィルムを案内するための新規な送り機構を用いることにより、前記ラップフィルムと送り機構とに不要な張力が係ることを防止し、ラップフィルムおよびラップ加工装置の耐久性および信頼性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するための、本発明に係る手段は、一対のクランプアームの対向面に設けた凹状の把持部を有するシューに、ラップフィルムを順次案内する送り機構を設け、前記把持部によって前記ラップフィルムと共にワークをクランプし、該ワークとラップフィルムとを相対回転させてラップ加工を行う装置であって、前記ラップフィルムを常時前記把持部の凹状壁面に沿わせるための案内手段として、前記把持部の中央に深溝が形成され、該深溝には前記ラップフィルムを深溝に引き込む引き込みローラが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記シューには、前記深溝の両側を塞ぐようにガイドプレートが固定され、前記引き込みローラの回転軸は、一対のセットピンを同軸上に配置し該セットピンの間にスプリングを配置して構成され、該スプリングによって外側に付勢された前記セットピンが、前記ガイドプレートの軸孔に係合している。
【００１２】
本発明においては、ラップフィルムは、常時前記シューに形成した把持部の凹状壁面に沿わせる案内手段の、前記引き込みローラによって、ラップフィルムは常に前記深溝を通過する経路を通り、把持部の凹状壁面に沿った状態で案内されることから、ラップフィルムを送るときも、ワークを再クランプする時も、ラップフィルムの案内経路の道のりが、変化しないものとなる。
【００１３】
しかも、前記引き込みローラの回転軸を構成するセットピンを押し込むことにより、前記ガイドプレートの軸孔との係合が解かれ、前記引き込みローラは前記シューから容易に取り外すことができる。また、取付けの際にも、前記セットピンを押し込んで前記ガイドプレートの軸孔に係合させることにより行うことができる。よって、前記引き込みローラは前記シューに対し着脱自在となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図中従来例と同一部分若しくは相当する部分は同一符号で示し、詳しい説明は省略する。
【００１５】
図１には、ラップ加工装置のクランプアーム８先端部を示している。図示のように、クランプアーム８ａ、８ｂの対向面にはシュー14が取付けられている。シュー14には、凹状のワーク把持部15が形成されている。さらに、本実施形態においては、ラップフィルム２を常時把持部15の凹状をなす壁面に沿わせる「案内手段」を有している。この「案内手段」は下記のような構成をなしている。
【００１６】
シュー14に形成されたワーク把持部15の中央には、深溝16が形成されている。シュー14には、深溝16の両側を塞ぐようにガイドプレート17が固定されている。深溝16には引き込みローラ18を配置し、ガイドプレート17で引き込みローラ18の回転軸19を支持している。図２に示すように、回転軸19は一対のセットピン20を同軸上に配置し、２つのセットピン20の間にスプリング21を配置してなるものである。そして、スプリング21によってセットピン20を外側に付勢し、ガイドプレート17の軸孔22に係合させている。したがって、セットピン20を押し込むことにより、ガイドプレート17の軸孔22との係合が解かれ、引き込みローラ18はシュー14から容易に取り外すことができる。また、取付けの際にも、セットピン20を押し込んでガイドプレート17の軸孔22に係合させることにより行う。
【００１７】
本実施例では、ラップフィルム２をシュー14のワーク把持部15に案内し、ワーク把持部15の中央で深溝16に引き込んで引き込みローラ18に掛け回すようにする。この際には、まず引き込みローラ18をシュー14から取り外し、ラップフィルム２をワーク把持部15の正面に案内する。そして、引き込みローラ18でラップフィルム２を深溝16に押し込みながら、セットピン20を軸孔22に係合させて、シュー14に装着する。このようにすると、ラップフィルム２の案内経路は、ガイドローラ７ｆから７ｇの間、および、ガイドローラ７ｇから７ｈの間で、引き込みローラ18によって常に深溝16を通過する経路を通り、ラップフィルム２は把持部15の凹状をなす壁面に沿った状態で案内される。なお、上述した本実施形態におけるクランプアーム８先端部以外の構造については、従来例と同様であり、ここでの詳しい説明は省略する。
【００１８】
上記構成をなす本発明の第１の実施の形態における作用効果は、以下の通りである。シュー14に形成した上記案内経路は、ラップフィルム２を送るときも、ワークを再クランプする時も変化することがないので、従来のように、フィルム面を送った後、ワーク３をクランプする際に、ワーク把持部の凹状壁面から離間し、道のりが短くなることがない。したがって、ラップフィルム２を再び研磨加工を行う状態に戻すために、高圧クランプを行いラップフィルム２を引き込む必要がなくなる。すなわち無駄な高圧クランプ行程を省略することができるので、図９に示すように、巻き込み防止ローラ10の取付けブラケット15に、矢印Ｄで示すような、大きなストレスをかけることもなくなり、装置の耐久性が向上する。また、前記ストレスによるラップフィルム２の切断の恐れも低減することができる。
【００１９】
しかも、ラップフィルム２は深溝16を通過する際に、深溝16の両側を塞ぐガイドプレート17が、ラップフィルム２の幅方向のずれを矯正することになるので、シュー14からのラップフィルム２の脱落を防止することができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３および図４に示して説明する。第２の実施の形態における、第１の実施の形態との同一部分若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明したラップフィルム２の「案内手段」を、カセット収納式ラップフィルム20を用いる形式のラップ加工装置に採用している。
【００２１】
ここで、図４を参照しながら、カセット収納式ラップフィルム20についての簡単な説明を行う。カセット収納式ラップフィルム20は、ラップフィルム２の取扱をより簡単にするものであり、ラップフィルム２は、ケーシング21内部に、巻取り部である巻き取りリール23と供給部である供給リール24とを収納し、該２つのリール間でラップフィルム２の受渡しが行われる。また、ケーシング21でシュー22を支持する構造となっており、ケーシング21自体にクランプアーム先端部の役割を分担させている。ここで用いられるシュー22は、第１の実施の形態で説明したシュー14と同様の案内手段を有しており、ここでの説明は省略する。
【００２２】
ケーシング21には、一方の側面が解放面となっており、巻取りリール23および供給リール24は、この解放面から容易に装填することができる。そして、ラップフィルムをセットする際には、未使用のラップフィルム２が巻き込まれた供給リール24と、空の巻取りリール23とをケーシングの所定位置に装填し、供給リール24からラップフィルム２を引き出して、シュー22の案内手段に掛け回した後に、巻取りリール23に巻きつける。
【００２３】
ところで、ケーシング21には巻取りリール23および供給リール24の回転を規制するストッパ25が設けられている。ストッパ25は二股に別れたアーム 251、 252を有し、該アームの根本部分には、該アームと直交する方向に延びる回転軸 253を有している。この回転軸 253で、ストッパ25はケーシング21に対して離間接近可能に軸支される。そして図示しない付勢手段により、巻取り／供給リール23、24の側面に密着している。また、巻取り／供給リール23、24の側面には、山谷を交互に形成して円形に並べたクリック面 231、 241を形成している。また、該クリック面 231、 241と係合する突起をストッパ25のアーム 251、 252に設け、ストッパ25が巻取り／供給リール23、24の側面に密着した状態では、巻取り／供給リール23、24の回転が規制されるようになっている。これにより、ラップフィルム２の逆行や、必要以上の引き出しを防ぎ、ワークの研磨を行う際のラップフィルム２の巻き込みによる破損を防止する。
【００２４】
巻取り／供給リール23、24の交換を行う際には、ストッパ25を巻取り／供給リール23、24の側面から離間させ、さらに回転軸 253を中心に図示の状態から 180°回転させて、巻取り／供給リール23、24の着脱の邪魔にならないようにすることができる。
【００２５】
上記構造を有するカセット収納式ラップフィルム20は、図３に示すように、クランプアーム26ａ、26ｂの外側から、対向するように装填してワーク３をクランプし、研磨加工を行う。そして１回の研磨加工が終了すると、ラップフィルム２の先送り作業を行う。ここで、ラップフィルム２の先送り作業の手順についての説明をする。
【００２６】
まずクランプアーム26ａ、26ｂを開き、さらにワーク３の上方にシフトさせる。上方のシフト位置には、図４に示すようなフィルム巻取り装置27が待機している。図中、フィルム巻き取り装置27は１つのみ示されているが、実際は、左右で対をなして設置されている。このフィルム巻取り装置27は、巻取りリール23を駆動するリール軸28と、ストッパ25の解除部材29とを有している。リール軸28の駆動手段としてはモータ30等を用いる。また、リール軸28の周壁にはスプライン 281が形成されている。また、巻取りリール23の中心部には、リール軸28のスプライン 281と係合する形状のリール穴 232が形成されている。さらに、ストッパ25の回転軸 253は、解除部材29で直接押圧することが可能となっている。
【００２７】
そして、フィルム巻取り装置27をケーシング21に接近させることにより、リール軸28はリール穴 232に係合する。また、解除部材29はストッパ25を押圧し、ストッパ25を巻取り／供給リール23、24の側面から離間させて、巻取り／供給リール23、24の回転規制を解除する。この状態で、リール軸28を駆動して巻取りリール23を所定量だけ回転させ、シュー22の正面から使用済みのフィルム面を巻取り、同時に供給リール24から未使用のフィルム面を引き出す。その後に、フィルム巻取り装置27をケーシング21から離間させることにより、再びストッパ25を巻取り／供給リール23、24の側面に密着させ、巻取り／供給リール23、24の回転を規制する。そして、再びクランプアーム26ａ、26ｂ（図３）を下方にシフトし、ワーク３をクランプする。
【００２８】
上記構成をなす本発明の第２の実施の形態においても、シュー22に形成したラップフィルム２の「案内手段」（第１の実施の形態と同様の構造）によって、無駄な高圧クランプ行程を省略することができる。したがって、したがって、クランプアーム26ａ、26ｂ、ケーシング21、シュー22等に大きなストレスがかかることもなくなるので、装置の耐久性が向上する。また、ラップフィルム２に無理なストレスが加わる行程がなくなるので、ラップフィルム２の切断を防止することができる。さらに、第１の実施の形態と同様に、シュー22からのラップフィルム２の脱落を防止することも可能となり、カセット収納式ラップフィルム20を用いたラップ加工装置の利点である、ラップフィルムの取扱の容易性をさらに向上させることができる。
【００２９】
ところで、上記第１および第２の実施の形態においては、いずれもシューでクランプされたワークを回転させることによって、ワークとラップフィルムとの相対回転を生む手法を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、シュー側をワークに対して相対回転させる場合も含まれる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、以下のような効果を有する。ラップフィルムを、シューに形成した把持部の凹状壁面に沿わせるための案内手段として、前記把持部の中央に深溝が形成され、該深溝には前記ラップフィルムを深溝に引き込む引き込みローラが配置されているので、前記引き込みローラによって、ラップフィルムは常に前記深溝を通過する経路を通り、把持部の凹状壁面に沿った状態で案内される。したがって、ラップフィルムを送るときも、ワークを再クランプする時も、ラップフィルムの案内経路の道のりが、常時変化せず、従来のように、ラップフィルムをワークの加工面に密着させるための高圧クランプ行程が不要となる。よって、ラップフィルム、シュー等に大きなストレスをかける行程を無くし、ラップフィルムの切断を防止して、ラップ加工装置の耐久性、信頼性を向上させる。また、従来行っていた高圧クランプ状態は、研磨加工の精度を低下させることから、減圧を行ってから研磨作業を行っていたが、このような無駄な行程をふむ必要がなくなり、作動制御もより単純なものとなる。
【００３１】
しかも、前記引き込みローラは前記シューに対し着脱自在となっていることから、ラップフィルムを前記シューのワーク把持部に案内し、該ワーク把持部の中央で前記深溝に引き込んで、前記引き込みローラに掛け回すようにする際には、まず前記引き込みローラを前記シューから取り外し、ラップフィルムをワーク把持部の正面に案内する。そして、前記引き込みローラでラップフィルムを深溝に押し込みながら、前記セットピンを前記軸孔に係合させて、シューに装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示すラップ加工装置の、クランプアーム先端部を示す摸式図である。
【図２】  図１に示すクランプアーム先端部の側面図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態を示すラップ加工装置の、クランプアーム周辺部を示す斜視図である。
【図４】  図３に示すラップ加工装置の内部構造を示す斜視図である。
【図５】  従来のラップ加工装置を示す斜視図である。
【図６】  図５に示すラップ加工装置の構造を簡略化して示した摸式図である。
【図７】  図５に示すラップ加工装置による、研磨作業の状態を示す摸式図である。
【図８】  図５に示すラップ加工装置の、ラップフィルムの送り作業の第１行程を示す摸式図である。
【図９】  図５に示すラップ加工装置の、ラップフィルムの送り作業の第２行程を示す摸式図である。
【符号の説明】
２  ラップフィルム
３  ワーク
14  シュー
15  ワーク把持部
16  深溝
17  ガイドプレート
18  引き込みローラ
【図１】
0003661712.tif 000002
【図２】
0003661712.tif 000003
【図３】
0003661712.tif 000004
【図４】
0003661712.tif 000005
【図５】
0003661712.tif 000006
【図６】
0003661712.tif 000007
【図７】
0003661712.tif 000008
【図８】
0003661712.tif 000009
【図９】
0003661712.tif 000010