(57)【要約】【課題】作業性を低下させることなく、砥石をワークに押し付ける荷重変化に基づき研削加工によってワークの品質が低下することを防止できる研削装置を提供する。【解決手段】チャック装置2と、エアグラインダ本体3と、を備え、エアグラインダ本体3の一端側を支持軸16を介して回動可能に支持し、エアグラインダ本体3の他端部に歯車Ｗを研削するための砥石4を取付け、エアグラインダ本体3を、付勢手段をもって、支持軸16を中心としてエアグラインダ本体3の砥石4が歯車Ｗに当接する方向に付勢する。しかも、エアグラインダ本体3に前記付勢手段として重錘6を関連付けて、重錘6の荷重をエアグラインダ本体3における砥石4を介して歯車Ｗに作用させる。これにより、砥石4を歯車Ｗに付勢する付勢手段としての重錘6は、経時変化に伴い劣化することはなく、また、砥石の大きさ（径）が変化しても、砥石4を介して歯車Ｗに付与する重錘6に基づく付勢力が変化することはなくなり、重錘が砥石を介してワークに作用させる付勢力を常に一定に維持できる。【選択図】図１
2014172130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを着脱可能に保持固定する保持固定具と、該保持固定具の近傍に配置されて延び形状とされた砥石支持具と、が備えられ、該砥石支持具の一端側が支持軸を介して回動可能に支持され、該砥石支持具の他端部に前記ワークを研削するための砥石が取付けられ、前記砥石支持具が、付勢手段をもって、前記支持軸を中心として該砥石支持具の砥石が前記ワークに当接する方向に付勢されている研削装置において、
前記砥石支持具に前記付勢手段として重錘が関連付けられて、該重錘の荷重が該砥石支持具における砥石を介して前記ワークに作用されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記重錘が、荷重伝達部材として、滑車と該滑車に案内される紐部材とを用いることにより、前記砥石支持具に対して関連付けられている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記支持軸が、その軸心が上下方向に延びるようにして配置され、
前記重錘が、前記砥石支持具に対して、該砥石支持具が前記支持軸を中心として前記ワークに向けて回動する回動力を付与するように設定されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記ワークが、略円板状とされ、
前記砥石が、前記ワークの外周面を研削する円板状のものとされ、
前記砥石支持具が、前記砥石の径方向中央部に該砥石の軸心の延び方向に延びるようにして取付けられ、
前記支持軸が、その軸心延び方向が前記ワークの軸心延び方向と同一方向とされていると共に、前記砥石の磨耗に伴う前記砥石支持具の回動側において、該砥石支持具の軸心に対してオフセットされた状態で配置され、
しかも、前記支持軸から前記砥石における使用開始時の側面に垂下した仮想垂線の交点を通る該砥石の径方向において、該砥石における使用終了径の外周面が該交点よりも該砥石の径方向内方側に位置されていると共に、該砥石における使用開始時の外周面が該交点よりも該砥石の径方向外方に位置されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記支持軸は、該支持軸から、前記砥石の使用開始時の外周面と前記ワーク外周面との初期当接点までの長さと、該支持軸から、前記初期当接点を通って前記使用開始時の砥石の径方向内方側へ延びる仮想線と該砥石における使用終了径の外周面とが交差する交差点までの長さと、が等しくなるように配置されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項６】
請求項２又は３において、
前記砥石支持具及び前記砥石が、作業ボックス内に配置され、
前記重錘が、前記作業ボックスの外部に配置され、
前記紐部材が、前記作業ボックス内外を貫いて延びており、
前記重錘と前記砥石支持具とが、前記紐部材を介して連結されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記重錘の位置状態を検出する重錘検出手段が備えられている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記重錘検出手段が、前記砥石の磨耗に伴って該砥石が使用終了径に至ったときにおける重錘の位置を検出するように設定されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記重錘検出手段が、前記砥石若しくは前記紐部材の異常状態に至ったときにおける重錘の位置を検出するように設定されている、
ことを特徴とする研削装置。
【請求項１０】
請求項７において、
前記重錘検出手段として、前記砥石の磨耗に伴って該砥石が使用終了径に至ったときにおける重錘の位置を検出する第１検出手段と、前記砥石若しくは前記紐部材の異常状態に至ったときにおける重錘の位置を検出する第２検出手段と、が備えられている、
ことを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを研削する研削装置には、特許文献１に示すように、ワークを着脱可能に保持固定する保持固定具と、該保持固定具の近傍に配置されて延び形状とされた砥石支持具と、を備え、その砥石支持具の一端側を支持軸を介して回動可能に支持する一方、その砥石支持具の他端部に前記ワークを研削するための砥石を取付けて、その砥石支持具を、付勢手段をもって、支持軸を中心としてその砥石支持具における砥石が前記ワークに当接する方向に付勢するものがある。このものによれば、付勢手段の付勢に基づく荷重を砥石を介してワークに作用させることができ、ワークに対するバリ取り、面取り研削を効果的に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７７９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記研削装置においては、付勢手段としてばねが用いられており、そのばねは、経時変化に伴い劣化し、砥石をワークに付勢する荷重を常に一定に維持することはできない。また、上記研削装置においては、砥石の磨耗に伴って砥石の大きさ（径）が変化することになり、これに伴い、ばねが砥石を介してワークに付与する付勢力が変化することになる。このため、砥石をワークに押し付ける荷重が変化して、研削加工がなされたワークの品質が低下する傾向にある。結果、ワークの品質を維持するためには、ばねの経時変化に対してはばねの取替えを行わなければならず、砥石の大きさ変化に対しては砥石の取替え又はばねによる付勢力調整が必要となっている（作業性の低下）。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、作業性を低下させることなく、砥石をワークに押し付ける荷重変化に基づき研削加工によってワークの品質が低下することを防止できる研削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
ワークを着脱可能に保持固定する保持固定具と、該保持固定具の近傍に配置されて延び形状とされた砥石支持具と、が備えられ、該砥石支持具の一端側が支持軸を介して回動可能に支持され、該砥石支持具の他端部に前記ワークを研削するための砥石が取付けられ、前記砥石支持具が、付勢手段をもって、前記支持軸を中心として該砥石支持具の砥石が前記ワークに当接する方向に付勢されている研削装置において、
前記砥石支持具に前記付勢手段として重錘が関連付けられて、該重錘の荷重が該砥石支持具における砥石を介して前記ワークに作用されている構成とされている。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２以下の記載の通りとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明（請求項１に係る発明）によれば、砥石支持具に付勢手段として重錘が関連付けられて、重錘の荷重が砥石を介してワークに作用されていることから、砥石をワークに付勢する付勢手段としての重錘は、経時変化に伴い劣化することはなく、また、砥石の大きさ（径）が変化しても、砥石を介してワークに付与する重錘に基づく付勢力が変化することはなくなり、重錘が砥石を介してワークに作用させる付勢力を常に一定に維持できる。このため、作業性を低下させることなく、砥石をワークに押し付ける荷重変化に基づき研削加工によってワークの品質が低下することを抑制できる。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、重錘が、荷重伝達部材として、滑車と該滑車に案内される紐部材とを用いることにより、砥石支持具に対して関連付けられていることから、砥石支持具の回動方向、重錘の配置場所を自由に決めることができ、当該研削装置の設計の自由度を高めることができる。
【０００９】
請求項３に係る発明によれば、支持軸が、その軸心が上下方向に延びるようにして配置され、重錘が、砥石支持具に対して、該砥石支持具が前記支持軸を中心としてワークに向けて回動する回動力を付与するように設定されていることから、重錘の荷重だけを砥石を介してワークに確実に作用させることができ、ワークが受ける力を常に一定に維持できる。このため、研削加工によってワークの品質が低下することを、一層、抑制できる。
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、ワークが円板状とされ、砥石が円板状のワークの外周面を研削する円板状のものとされ、砥石支持具が、砥石の径方向中央部に該砥石の軸心の延び方向に延びるようにして取付けられ、支持軸が、その軸心延び方向がワークの軸心延び方向と同一方向とされていると共に、砥石の磨耗に伴う砥石支持具の回動側において、該砥石支持具の軸心に対してオフセットされた状態で配置され、しかも、支持軸から砥石における使用開始時の側面に垂下した仮想垂線の交点を通る該砥石の径方向において、該砥石における使用終了径の外周面が該交点よりも該砥石の径方向内方側に位置されていると共に、該砥石における使用開始時の外周面が該交点よりも該砥石の径方向外方に位置されていることから、砥石の磨耗に伴い、砥石における使用終了径の外周面上の点であって該ワークに最も近い点の移動軌跡が、支持軸を基準として、使用開始時における砥石の外周面とワーク外周面との初期当接点よりも遠い側に位置されることになり、それが、砥石の磨耗に伴って、支持軸を基準として初期当接点よりも近い側に移動しようとする砥石外周面における研削加工部（位置）の移動量を相殺することになる。このため、砥石外周面における研削加工部が、支持軸を基準として前記初期当接点よりも近い側に移動することを抑制できることになり、砥石が磨耗しようとも、砥石を極力、初期当接点に近い位置でワークに当接させることができる。結果、ワークに対する砥石の当接角度が、その初期当接角度から変化することが抑制され、これに伴い、ワークに対する砥石の作用力が変化することが抑えられることになり、研削加工品質の低下を抑制できる。
【００１１】
請求項５に係る発明によれば、支持軸は、支持軸から、砥石の使用開始時の外周面とワーク外周面との初期当接点までの長さと、支持軸から、初期当接点を通って使用開始時の砥石の径方向内方側へ延びる仮想線と該砥石における使用終了径の外周面とが交差する交差点までの長さと、が等しくなるように配置されていることから、前述の請求項４の作用効果を得ることができるだけでなく、支持軸のオフセット位置を簡易に決定できる。
【００１２】
請求項６に係る発明によれば、砥石支持具及び砥石が作業ボックス内に配置され、重錘が作業ボックスの外部に配置され、紐部材が作業ボックス内外を貫いて延びており、重錘と砥石支持具とが紐部材を介して連結されていることから、作業ボックス内でワークに対する研削を行うことに基づき、研削加工粉塵が外部に飛散することを防止できると共に、重錘が作業ボックスの外部に配置されることに基づき、重錘の荷重調整を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項７に係る発明によれば、重錘の位置状態を検出する重錘検出手段が備えられていることから、重錘検出手段の検出結果に基づき、砥石、紐部材の状態を的確に把握することができる。
【００１４】
請求項８に係る発明によれば、重錘検出手段が、砥石の磨耗に伴って該砥石が使用終了径に至ったときにおける重錘の位置を検出するように設定されていることから、砥石の交換時期を的確に把握することができ、砥石の交換を円滑に行うことができる。
【００１５】
請求項９に係る発明によれば、重錘検出手段が、砥石若しくは紐部材の異常状態に至ったときにおける重錘の位置を検出するように設定されていることから、砥石若しくは紐部材の異常状態を的確に把握して、その異常状態に対して迅速に対応することができる。
【００１６】
請求項１０に係る発明によれば、重錘検出手段として、砥石の磨耗に伴って該砥石が使用終了径に至ったときにおける重錘の位置を検出する第１検出手段と、砥石若しくは紐部材の異常状態に至ったときにおける重錘の位置を検出する第２検出手段と、が備えられていることから、砥石の交換時期を的確に把握して砥石の交換を円滑に行うことができると共に、砥石若しくは紐部材の異常状態を的確に把握してその異常状態に対して迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る研削装置を示す説明図。
【図２】実施形態に係る使用開始時の研削装置の状態を平面的に示す説明図。
【図３】実施形態に係る研削装置において、砥石の磨耗が進んだ状態を平面的に示す説明図。
【図４】実施形態に係る研削装置の作用（砥石が磨耗しようとも、歯車に対する砥石の当接点を初期当接点に極力、近づけておくことができる内容）を説明する説明図。
【図５】実施形態に係る研削装置において、砥石の使用開始時の状態と、回転軸の軸心に対する支持軸のオフセットとの具体的関係を説明する模式図。
【図６】図５に係る研削装置において、支持軸から砥石側面へ垂下する仮想垂線と該砥石側面との交点まで、砥石が摩耗した場合に、その砥石の当接点が初期当接点からどれだけずれたかを説明する模式図。
【図７】図６の状態からさらに砥石の磨耗が進んで砥石が使用終了半径まで摩耗した場合において、その砥石の当接点が初期当接点からどれだけずれたかを説明する模式図。
【図８】従来に係る使用開始時の研削装置（支持軸が回転軸の軸心に対してオフセットしないタイプ）の状態を平面的に示す説明図。
【図９】図８係る研削装置において、砥石の磨耗が使用終了半径に至った状態を平面的に示す説明図。
【図１０】図８係る研削装置において、砥石が使用開始半径から使用終了半径に至った状態を平面的に示す模式図。
【図１１】好ましい実施形態に係る研削装置を平面的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１において、符号１は、ワークとしての歯車Ｗのバリ取り加工を行う実施形態に係る研削装置を示している。この研削装置１は、保持固定具としてのチャック装置２、砥石支持具としてのエアグラインダ本体３と、円板状の砥石４と、荷重伝達部材５と、重錘６とを備えており、本実施形態においては、チャック装置２、エアグラインダ本体３、砥石４及び荷重伝達部材５の一部が作業ボックス７内に配置され、重錘６と荷重伝達部材５の残り部分が作業ボックス７の外部に配置されている。
【００１９】
前記作業ボックス７は、歯車Ｗのバリ取り加工を内部で行って、その加工に伴う加工粉塵等が外部に飛散することを防止する役割を有している。このため、作業ボックス７は、図１に示すように、上方に開口を有するボックス本体８と、その上部開口を開閉する開閉蓋９と、を有しており、開閉蓋９によりボックス本体８の上部開口を閉じることにより、作業ボックス７内には、閉じた収納・作業空間が形成されることになっている。この作業ボックス７には、ボックス本体８の上部において、切欠き１０が形成されており、開閉蓋９が閉じられたときには、その切り欠き１０を利用して、ボックス本体８と開閉蓋９とは、協働して、後述のワイヤ（荷重伝達部材５の要素）１８を通すための貫通孔１１を形成することになっている。
【００２０】
前記チャック装置２は、ワークとしての歯車Ｗを、その軸心を上下方向に向くように着脱可能に保持固定（セット）すると共に、その保持固定された歯車Ｗをその軸心（上下方向）を中心として低速回転させる役割を有している。このため、チャック装置２は、図１に示すように、作業ボックス７内において、歯車Ｗの中央孔に着脱可能に嵌合保持できると共に、歯車Ｗのバリ取り加工時に、図示を略す回転駆動源により低速回転される円柱状のチャック部１２を備えている。このチャック部１２に対する歯車Ｗの着脱（取り出し、セット）は、図示を略すロボットが行うことになっており、そのときには、作業ボックス７における開閉蓋９が開かれる。
【００２１】
前記エアグラインダ本体３は、後述の円板状の砥石４を保持した上で（エアグラインダとした上で）、その砥石４を回転させると共に、その砥石４の外周面を歯車Ｗの外周面に接近、離間させる役割を有している。このため、エアグラインダ本体３は、図１〜図３に示すように、全体が直線状に延びた形状に形成され、そのエアグラインダ本体３は、その先端側を前記チャック装置２の側方に位置するようにしつつ水平状態となるように配置されている。
このエアグラインダ本体３は、外筒（保護筒）１３内に回転軸１４が図示を略す軸受けを介して回転可能に支持されている。この回転軸１４の一端部は、エアグラインダ本体３の先端側において、外筒１３から外部に突出されている一方、回転軸１４の他端側には、エアグラインダ本体３の基端側において、圧縮エアを受けて回転軸１４を回転させるための回転駆動機構（図示略）が関係付けられている。
このエアグラインダ本体３は、取付け部材１５（作業ボックス７に対して固定状態）に取付けられた支持軸１６に支持されている。この支持軸１６は、その軸心を上下方向に向けた状態でエアグラインダ本体３の基端側（一端側）を回動可能に支持しており、本実施形態においては、エアグラインダ本体３の基端側に外筒１３外周を覆うようにして支持部材１７が設けられ、その支持部材１７に支持軸１６が、支持部材１７が支持軸１６に対して相対回転するように上下方向に貫通されている。
【００２２】
前記砥石４は、回転しつつ、歯車Ｗが低速回転する下で、その歯車Ｗの外周面（歯部）に順次、案内されて（倣わされて）、バリ取り加工を行う役割を有している。このため、前記砥石４は、図１〜図３に示すように、エアグラインダ本体３の先端側において、回転軸１４の一端部が砥石４の径方向中央孔を（図示略）を貫通する状態をもって、その回転軸１４の一端部に着脱可能に取付けられており、砥石４は、回転軸１４が回転するに伴いその回転軸１４の軸心を中心として回転することになっている。この砥石４は、使用開始時において、歯車Ｗの外周面に対して起立するようにした状態で当接しており（初期当接点Ｐｗ０）、このとき、回転軸１４の軸心延び方向は、初期当接点Ｐｗ０の接線方向に向くように設定されている（図１、図２参照）。この砥石４は、本実施形態においては、その使用時（使用開始前）の半径が５０ｍｍ、その使用終了径が２７ｍｍに設定されている。
【００２３】
前記支持軸１６は、図２〜図４に示すように、砥石４の磨耗に伴うエアグラインダ本体３の回動側（図２〜図４中、下側）において、エアグラインダ本体３の軸心（回転軸１４の軸心）に対してオフセットされた状態で配置されている。この支持軸１６のオフセットは、支持軸１６から砥石４における使用開始時の側面に垂下した仮想垂線Ｌ０の交点Ｐ０を通る該砥石４の径方向において、砥石４における使用終了半径Ｂ１の外周面Ｂａ１が交点Ｐ０よりも砥石４の径方向内方側に位置されていると共に、砥石４における使用開始半径Ｂ０の外周面Ｂａ０が交点Ｐ０よりも該砥石４の径方向外方に位置されている。これは、図４に示すように、砥石４の磨耗に伴い、砥石４における使用終了半径Ｂ１の外周面Ｂａ１上の点であって歯車Ｗに最も近い点Ｐ１の移動軌跡Ｔ１（図４において、移動軌跡Ｔ１上の点をＰ１’をもって示す）が、支持軸１６を基準として、前記初期当接点Ｐｗ０（使用開始時における砥石４の外周面と歯車Ｗ外周面との当接点）よりも遠い側に位置されるようにし、それにより、砥石４の磨耗に伴って、支持軸１６を基準として初期当接点Ｐｗ０よりも近い側に移動しようとする砥石４外周面における研削加工部（位置）４ａの移動量を相殺しようとしているのである。この結果、砥石４外周面における研削加工部４ａが、支持軸１６を基準として初期当接点Ｐｗ０よりも近い側に移動すること（ずれ量）を抑制でき、砥石４が磨耗しようとも、砥石４の研削加工部４ａと歯車Ｗとの当接点Ｐｗを極力、初期当接点Ｐｗ０に近い位置に位置させることができる。尚、図４において、Ｔ２は、使用開始時に、初期当接点Ｐｗ０に存在する砥石４外周面の当接点の仮想的な移動軌跡を示す。また、この図４は、内容を理解し易くするために誇張表示されている。
【００２４】
具体的には、例えば図５に示すように、歯車Ｗに対して砥石４をセットした状態で、砥石４の使用開始時の半径Ｂ０＝５０ｍｍ、砥石４の使用終了半径Ｂ１＝２７ｍｍ、交点Ｐ０（仮想垂線Ｌ０と砥石４側面との交点）と交差点Ｐ１（交点Ｐ０を通る径方向内方側の点であって使用開始時の砥石４の使用終了半径Ｂ１上の点）との間の長さＢ２０＝３ｍｍ、回転軸１４の軸心に対する支持軸１６のオフセット量Ｅ＝３０ｍｍ、支持軸１６から交点Ｐ０までの横方向長さＬ＝２００ｍｍとした場合において、図６に示すように、砥石４が交点Ｐ０にまで磨耗したとすると（磨耗量Ｂ２１＝２０ｍｍ）、支持軸１６のオフセットに基づき、交点Ｐ１が、支持軸１６を基準として初期当接点Ｐｗ０よりも遠い側（図５中、初期当接点Ｐｗ０よりも左側）に移動する結果、交点Ｐ０（歯車Ｗの外周面上に位置してＰｗとなるもの）は、支持軸１６を基準として初期当接点Ｐｗ０よりも近い側（図５中、初期当接点よりも右側）に移動することが抑制される。
【００２５】
すなわち、砥石４の磨耗によって交点Ｐ０が歯車Ｗの外周面上に位置すると、図６から、初期当接点Ｐｗ０からの交点Ｐ０（Ｐｗ）の横方向へのずれ量Ｌ３１は、交点Ｐ０と支持軸１６との間の横方向長さＬ３０としたとき、Ｅ１＝Ｂ０−Ｅ，（Ｅ１）２＋（Ｌ３０）２＝Ｌ２から、
Ｌ３０＝（Ｌ２−（Ｅ１）２）１／２・・・(i)
を導くことができ、このＬ３０を利用して、Ｌ３１を
Ｌ３１＝Ｌ−Ｌ３０・・・(ii)
より導くことができる。上記(i)式に前述の数値を代入すると、Ｌ３０＝１９８．９９７となり、その結果を上記(ii)式に利用すると、Ｌ３１＝２００−１９９＝１．００２５１ｍｍとなる。
【００２６】
砥石４の磨耗がさらに進み、図７に示すように、交差点Ｐ１（Ｐｗ）が歯車Ｗの外周に至ったときには、初期当接点Ｐｗ０からの交点Ｐ１（Ｐｗ）の横方向へのずれ量Ｌ３３は、次のようになる。
交点Ｐ１と支持軸１６との間の横方向長さをＬ３２、交点Ｐ１と支持軸１６との直線距離をＬ２１としたとき、（Ｂ２０）２＋Ｌ２＝（Ｌ２１）２から
Ｌ２１＝（（Ｂ２０）２−Ｌ２）１／２・・・(iii)
を導くことができ、このＬ２１を利用して、（Ｅ１）２＋（Ｌ３２）２＝（Ｌ２１）２から、
Ｌ３２＝（（Ｌ２１）２−（Ｅ１）２）１／２・・・(iv)
を導くことができる。このＬ３２を利用すれば、Ｌ３３は、
Ｌ３３＝Ｌ−Ｌ３２・・・(v)
として求まる。
したがって、上記(iii)(iv)(v)に前述の数値を代入すれば、Ｌ２１＝２００．０２２、Ｌ３２＝１９９．０２、Ｌ３３＝０．９７９９となり、初期当接点Ｐｗ０からのずれ量Ｌ３３は極めて小さなものとなる。
これにより、歯車Ｗに対する砥石４の当接角度が、その初期当接角度から変化することが抑制され、これに伴い、歯車Ｗに対する砥石４の作用力が変化することが抑えられることになり、歯車Ｗのバリ取り加工の品質を高い状態で維持できる。
【００２７】
これに対して、図８、図９に示すように、軸心が上下方向に延びる支持軸１６を回転軸１４の軸心に対してオフセットせず、回転軸１４の軸心上に位置させた場合には、砥石４のうち、支持軸１６から砥石４における使用開始時の側面に垂下した仮想垂線Ｌ０（長さＬ）の交点Ｐ０よりも歯車Ｗ側のものが、砥石４の磨耗に伴い、支持軸１６を基準として、初期当接点Ｐｗ０よりも近い側に移動する軌跡を有することになり、砥石４の磨耗に伴う初期当接点Ｐｗ０からの砥石加工部４ａ（歯車Ｗとうの当接点Ｐｗ）ずれ量Ｌ１１は、前述の支持軸１６が回転軸１４の軸心に対してオフセットされている場合に比して大きくなる。このため、この場合には、歯車Ｗに対する砥石４の当接角度が、その初期等接角度から大きく変化することになり、これに伴い、歯車Ｗに対する砥石４の作用力は大きく低下する。
【００２８】
具体的に説明すれば、使用開始時の半径Ｂ０であった砥石４が磨耗によって使用終了半径Ｂ１になると、これに伴い、歯車Ｗに対する砥石４の当接点Ｐｗと支持軸（軸心）１６との間の直線距離は、初期にＬ１’であったもの（初期当接点Ｐｗ０と支持軸（軸心）１６との間の直線距離）がＬ１に短縮され、歯車Ｗに対する砥石４の当接点Ｐｗと支持軸１６とが結ぶ線分（長さＬ１）と仮想垂線Ｌ０（長さＬ）とが形成する角度はθ１となる。このθ１に関しては、tanθ１＝Ｂ１／Ｌからθ１＝arctan(Ｂ１／Ｌ)として求めることができ、Ｌ１に関しては、sinθ１＝Ｂ１／Ｌ１からＬ１＝Ｂ１／sinθ１を導くことができ、それに上述のθ１を利用すれば、具体的にＬ１が求まる。このため、前述の場合同様、Ｂ０＝５０ｍｍ，Ｂ１＝２７ｍｍ，Ｌ＝２００ｍｍを代入すれば、θ１＝７．６８８４５、Ｌ１＝２０１．８１４となる。
一方、図１０において、（Ｂ０）２＋（Ｌ１０）２＝（Ｌ１）２の関係から、Ｌ１０（歯車Ｗに対する使用終了半径状態の砥石４の当接点Ｐｗと支持軸１６との直線距離）は、Ｌ１０＝（（Ｌ１）２−（Ｂ０）２）１／２として導くことができ、このＬ１０を利用すれば、歯車Ｗに対する使用終了半径状態の砥石４の当接点Ｐｗと初期当接点Ｐｗ０とのずれ量Ｌ１１を、Ｌ１１＝Ｌ−Ｌ１０として導くことができる。このため、前述のＬ１の値を利用すれば、Ｌ１０＝１９５．５２２が求まり、そのＬ１０の値を利用することにより、Ｌ１１＝４．４７７が求まる。このＬ１１と前述のＬ３３との比較からも明らかなように、支持軸１６を回転軸１４の軸心に対してオフセットしない場合は、本実施形態のように支持軸１６を回転軸１４の軸心に対してオフセットする場合に比して、歯車Ｗに対する使用終了半径状態の砥石４の当接点Ｐｗが、初期当接点Ｐｗ０から遠のくことになり、歯車のバリ取り加工の品質は、劣ることになる。
【００２９】
前述の記載から明らかなように、前記支持軸１６のオフセットの態様としては、種々設定可能であるが、本実施形態においては、図１１に示すように、初期状態において、支持軸１６が、支持軸１６から初期当接点Ｐｗ０までの長さＬ２０と、支持軸１６から交差点Ｐ１までの長さＬ２１と、が等しくなるように配置されている。
【００３０】
前記荷重伝達部材５は、外部荷重をエアグラインダ本体３に伝達する役割を有している。このため、荷重伝達部材５は、本実施形態においては、紐部材としてのワイヤ１８と、そのワイヤ１８を案内する複数の滑車１９と、を備えている。ワイヤ１８は、その一端部が支持軸１６よりもエアグラインダ本体３の基端部側に連結され、その他端側は、前記作業ボックス７における貫通孔１１を介して外部に延びている。複数の滑車１９は、作業ボックス７内外に配置され、ワイヤ１８がその各滑車１９に案内されることにより、ワイヤ１８の他端部側は、作業ボックス７の外部において下方に垂下されている。
【００３１】
前記重錘６は、その所定荷重を付勢力として、砥石４を介して歯車Ｗに作用させる役割を有している。このため、重錘６は、床面２０から上方に離間した位置において、前記ワイヤ１８の他端部に連結されて、ワイヤ１８を下方に引っ張ることになっている。これにより、重錘６の荷重は、ワイヤ１８を介して、エアグラインダ本体３に回動力として作用され、エアグラインダ本体３は、その砥石４が歯車Ｗの外周面に当接するように付勢されることになっている。この場合、重錘６の位置は、砥石４の磨耗に伴い上下方向に変化することになっており、使用開始時の砥石４が歯車Ｗの外周面に当接しているときの重錘６位置を初期位置とした場合、砥石４の磨耗に伴い、重錘６位置は、初期位置よりも下方に位置し、砥石４が使用終了径に至ったときには、上記初期位置よりも所定量だけ下方の使用終了位置に位置することになる。また、砥石４の割れ時や、滑車１９からのワイヤ１８の外れ時等、異常状態に至ったときには、重錘６は、上記使用終了位置よりもさらに下方の異常状態位置に位置することになる。
【００３２】
本実施形態においては、前記重錘６の位置状態を検出する重錘検出手段としての重錘検出センサ２１が備えられている。この重錘検出センサ２１は、光電式の第１検出センサ２２と、第２検出センサ２３と、を備えており、第１検出センサ２２は、前述の使用終了位置に重錘６が存在するか否かを検出し（図１中、破線は検出光線を示す）、第２検出センサ２３は、前述の異常状態位置に重錘６が存在するか否かを検出（図１中、破線は検出光線を示す）することになっている。このため、第１検出センサ２２は、重錘６の下方移動領域の側方であって使用終了位置に配置され、第２検出センサ２３は、重錘６の下方移動領域の側方であって異常状態位置に配置されている。そして、第１検出センサ２２により重錘６を検出されたときには、その検出結果が図示を略す制御ユニットに出力され、その制御ユニットは、表示装置、警報装置等の出力装置に出力して、砥石４が使用終了状態になったことを知らせることになっている。同様に、第２検出センサ２３により重錘６を検出されたときには、その検出結果が制御ユニットに出力され、その制御ユニットは、表示装置、警報装置等の出力装置に出力して、砥石４の割れ、或いはワイヤ１８の滑車１９からの外れ等の異常状態になったことを知らせることになっている。
【００３３】
このような研削装置１においては、チャック装置２に対するワークとしての歯車Ｗのセットに先立ち、エアグラインダ本体３の先端側が、ロボット等を用いて、チャック装置２から離間する待機位置まで回動されている。この状態で、別のロボットが作業ボックス７内のチャック装置２へ歯車Ｗを搬入し、それがチャック装置２のチャック部１２にセット（保持固定）される。
歯車Ｗがチャック装置２にセットされると、エアグラインダ本体３が待機位置から復帰され、エアグラインダ本体３における砥石４は、チャック装置２にセットされた歯車Ｗに当接される（図１、図２参照）。そして、チャック装置２のチャック部１２が低速回転されると共に、砥石４が回転され、砥石４は、回転しつつ、歯車Ｗの外周面（歯部）に案内されて（倣わされて）、歯車Ｗ外周面のバリ取り加工を行う。この歯車Ｗに対するバリ取り加工が終了すると、エアグラインダ本体３は、再び待機位置に回動され、バリ取り加工を終えた歯車Ｗは、ロボット等により取り出される。
【００３４】
この場合、砥石４を介して歯車Ｗに押し付ける付勢力として、重錘６の荷重を利用していることから、その付勢力を常に一定に維持でき、付勢力を常に一定にする観点から、経時変化に伴い劣化することも、砥石４の大きさ（径）が変化することも考慮する必要は無くなる。このため、作業性を低下させることなく、研削加工によってワークの品質が低下することを抑制できる。
【００３５】
また、支持軸１６は、支持軸１６から初期当接点Ｐｗ０までの長さＬ２０と、支持軸１６から交差点Ｐ１までの長さＬ２１と、が等しくなるように配置されており、これに基づき、歯車Ｗに対する砥石４の当接点を、砥石４が磨耗しようとも、初期当接点Ｐｗ０に極力、近づけておくことができることになり、歯車Ｗに対する砥石４の当接角度が、その初期当接角度から変化することを最小に抑制できることになる。このため、これに伴い、歯車Ｗに対する砥石の作用力が変化すること（砥石の初期時の作用力から変化すること）が抑えられることになり、歯車Ｗに対するバリ取り加工の品質を高いものに維持することができる。
しかも、支持軸１６からの砥石４側面への交点Ｐ０までの長さＬ（例えば２００ｍｍ）を予め決めてしまえば、砥石４の使用開始半径と使用終了半径との差分の半分値を、回転軸１４の軸心からの支持軸１６のオフセット量とすることができることになる。このため、回転軸１４の軸心に対する支持軸１６のオフセット位置を簡単に決定できることになり、当該研削装置１での調整を簡単化することができる。
【００３６】
さらに、第１検出センサ２２が、砥石４が使用終了状態に至ったことを知らせ、第２検出センサ２３が砥石４の割れ、滑車１９からのワイヤ１８の外れ等の異常状態を知らせることになり、歯車Ｗに対するバリ取り加工を的確に行うことができる。
【００３７】
以上実施形態について説明したが、本発明にあっては、次の態様を包含する。
（１）第１、第２検出センサ２３のいずれかを用いること。
（２）第１、第２検出センサ２３は光電式（発光素子と受光素子）以外に、種々のセンサを用いること。特に第２検出センサ２３については、重錘６の下降加速度を検出するものを用い、その検出結果を演算処理することにより異常状態を検出するようにしてもよい。
（３）研削加工として、面取り加工を行うこと。
【符号の説明】
【００３８】
１  研削装置
２チャック装置（保持固定具）
３  エアグラインダ本体（砥石支持具）
４  砥石
５  荷重伝達部材
７  作業ボックス
１２チャック部
１６  支持軸
１８  ワイヤ（荷重伝達部材）
１９  滑車（荷重伝達部材）
２１  重錘検出センサ（重錘検出手段）
２２  第１検出センサ
２３  第２検出センサ
【図１】
2014172130.tif 000003
【図２】
2014172130.tif 000004
【図３】
2014172130.tif 000005
【図４】
2014172130.tif 000006
【図５】
2014172130.tif 000007
【図６】
2014172130.tif 000008
【図７】
2014172130.tif 000009
【図８】
2014172130.tif 000010
【図９】
2014172130.tif 000011
【図１０】
2014172130.tif 000012
【図１１】
2014172130.tif 000013