(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するワークの外周面に周方向に沿ってラップテープを圧接させて研磨するラッピングシューであって、
複数のローラと、
可撓性を有し前記複数のローラを平行に支持し、前記ワークの外周面に周方向に沿って前記複数のローラを当接可能とし前記ラップテープを前記外周面に圧接させる支持部材と、
前記支持部材の両端に張力を付与し、前記複数のローラを前記ワークの外周面に圧接させる張力付与手段と
からなることを特徴とするラッピングシュー。
【請求項２】
前記支持部材は、可撓性を有し前記複数のローラを所定の間隔を存して並置するベルトと、
可撓性を有し前記複数のローラをモールドし且つその上面が前記複数のローラと面一をなして前記ベルトに固定する結合部材と
から成ることを特徴とする請求項１記載のラッピングシュー。
【請求項３】
前記支持部材は、可撓性を有する少なくとも２本の平行なワイヤから成り、前記複数のローラを所定の間隔を存して並置しその両端を固定して支持することを特徴とする請求項１記載のラッピングシュー。
【請求項４】
前記支持部材は、可撓性を有し、前記ローラの両端近傍に直径方向に穿設された孔に夫々挿通され、前記各ローラを密接させて支持する少なくとも２本のワイヤと、
前記複数のローラの両外側のローラと夫々間隔を存して対向配置され前記各ワイヤに固定されたストッパと、
前記両外側のローラと夫々対向するストッパとの間に夫々縮設され、前記複数のローラを互いに押し付けた状態に保持する弾性部材と
から成ることを特徴とする請求項１記載のラッピングシュー。
【請求項５】
前記支持部材は、前記複数のローラに応じて複数のリンクを互いに折曲自在に軸支して連設した左右２本のチェーンから成り、前記各ローラの支軸の両端を夫々各左右のリンクの連結部に軸支したことを特徴とする請求項１記載のラッピングシュー。
【請求項６】
前記支持部材は、前記複数のローラに応じて複数のリンクを互いに折曲自在に軸支して連設した左右２本のチェーンから成り、前記複数のローラの両端を夫々各左右のリンクの略中央に載置して固定することを特徴とする請求項１記載のラッピングシュー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの外周面をラップテープにより研磨するラッピング装置に装着されて前記ワークの外周面にラップテープを圧接させるラッピングシューに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、クランクシャフトのジャーナルやクランクピン等の回転軸の外周面は、ラッピング装置により研磨している。ラッピング装置は、略半円状の凹部が形成された一対のラッピングシュー（ハードシュー）により、前記ジャーナルやクランクピンの外周面に両側からラップテープを圧接させ、前記クランクシャフトを回転させて研磨する。このようなラッピング装置としては、例えば、特開平５−１６９３６１号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のラッピング装置に使用されているラッピングシュー（ハードシュー）の凹部は、ワーク（被研磨部材）の外径と１：１に対応して形成されているために、ワークの外径が異なる場合には使用することができない。このため、外径が異なるワーク毎に対応するラッピングシューが必要とされ、ワークに応じたラッピングシューを多数備える必要があり、設備費が高くなる。また、ワーク毎にラッピングシューを交換する必要があり、作業性が悪い等の問題がある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、ラッピング装置において、外径の異なるワークに適用することが可能なラッピングシューを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、回転するワークの外周面に周方向に沿ってラップテープを圧接させて研磨するラッピングシューであって、複数のローラと、可撓性を有し前記複数のローラを平行に支持し、前記ワークの外周面に周方向に沿って前記複数のローラを当接可能とし前記ラップテープを前記外周面に圧接させる支持部材と、前記支持部材の両端に張力を付与し、前記複数のローラを前記ワークの外周面に圧接させる張力付与手段とから成ることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の発明では、前記支持部材は、可撓性を有し前記複数のローラを所定の間隔を存して並置するベルトと、可撓性を有し前記複数のローラをモールドし且つその上面が前記複数のローラと面一をなして前記ベルトに固定する結合部材とから成ることを特徴としている。
請求項３の発明では、前記支持部材は、可撓性を有する少なくとも２本の平行なワイヤから成り、前記複数のローラを所定の間隔を存して並置しその両端を固定して支持することを特徴としている。
【０００７】
請求項４の発明では、前記支持部材は、可撓性を有し、前記ローラの両端近傍に直径方向に穿設された孔に夫々挿通され、前記各ローラを密接させて支持する少なくとも２本のワイヤと、前記複数のローラの両外側のローラと夫々間隔を存して対向配置され前記各ワイヤに固定されたストッパと、前記両外側のローラと夫々対向するストッパとの間に夫々縮設され、前記複数のローラを互いに押し付けた状態に保持する弾性部材とから成ることを特徴としている。
請求項５の発明では、前記支持部材は、前記複数のローラに応じて複数のリンクを互いに折曲自在に軸支して連設した左右２本のチェーンから成り、前記各ローラの支軸の両端を夫々各左右のリンクの連結部に軸支したことを特徴としている。
請求項６の発明では、前記支持部材は、前記複数のローラに応じて複数のリンクを互いに折曲自在に軸支して連設した左右２本のチェーンから成り、前記複数のローラの両端を夫々各左右のリンクの略中央に載置して固定することを特徴としている。
【０００８】
ラッピングシューは、支持部材が可撓性を有することでワークの外径に応じて各ローラを研磨面としての外周面に当接させることが可能であり、ワークの外周面にラップテープを介して各ローラを圧接させる。これにより、各ローラは、前記外周面に前記ラップテープを線接触により圧接させる。ローラは複数設けられていることで、ラップテープの外周面への接触箇所が多くなり、研磨効率の向上が図られる。また、ラッピングシューは、外径の異なる種々のワークに対応可能であり、ラップ装置における部品点数の低減が図られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係るラッピングシューの第１の実施の形態を示す。図１において、ラッピングシュー１は、可撓性を有する支持部材としてのベルト例えば、ゴムベルト２と、複数のローラ３と、可撓性を有する結合部材４とから成る。ローラ３は、ニードルローラとされ、ゴムベルト２の巾方向に沿い、且つ長手方向に一定の間隔（例えば、当該ローラ３の半径程度）を存して複数並列に載置されている。結合部材４は、例えば、シリコンシーラントで、ローラ３をモールドしてゴムベルト２に固定している。結合部材４の上面４ａは、ローラ３と面一とされている。また、ゴムベルト２の巾及びローラ３の長さは、同一とされ、且つワークの巾よりも僅かに狭く設定されている。
【００１０】
尚、支持部材としてのベルトは、前記ゴムベルトの他、布ベルト、スチールベルト等を使用してもよい。また、可撓性を有する結合部材としては、前記シリコンシーラントの他、ニトリルゴム、ウレタンゴム等を使用しても良い。
ラッピングシュー１は、上述のような構造とされていることで、ワークの外径に応じてゴムベルト２を湾曲させることができ、研磨すべき外周面に各ローラ３を密接させることが可能となる。これにより、ワークの外径が異なる種々の外周面にローラ３を圧接させることができる。
【００１１】
図２、図３は、図１に示すラッピングシュー１の使用例を示す。図２に示すように、ワークとしてのシャフト３０の研磨すべき外周面３０ａとラッピングシュー１の結合部材４の上面４ａとの間にラップテープ３３を介在させ、ゴムベルト２を外周面３０ａに沿って略Ｕ字状に湾曲させて当該外周面３０ａにラップテープ３３を当接させる。そして、このラッピングシュー１の両端即ち、ゴムベルト２の両端を図示しないラッピング装置の支持機構に取り付けて矢印Ａ、Ａ’  方向に所定の引張力を付与し、外周面３０ａに圧接させる。これにより、ラップテープ３３が外周面３０ａの略半周面に圧接される。
【００１２】
ラッピングシュー１は、結合部材４の上面４ａがローラ３と同一面とされていることで、各ローラ３が矢印Ｂのようにラップテープ３３を外周面３０ａに圧接させる。更に、結合部材４は、上面４ａが隣り合うローラ３により押し上げられる矢印Ｃ方向の力を受け、当該部位におけるラップテープ３３を外周面３０ａに圧接させる。これにより、ラップテープ３３が外周面３０ａに面接触により略均一に圧接される。この状態で、シャフト３０を矢印のように回転させると、ラップテープ３３により外周面３０ａが研磨される。前述したようにラッピングシュー１は、研磨部の巾即ち、外周面３０ａの巾よりも僅かに狭く設定されており、シャフト３０の軸方向に僅かに振動させながら研磨することで、外周面３０ａの真直度を高めることができる。
【００１３】
図４は、図１に示すラッピングシュー１の支持機構の一例を示す。図において支持機構３５は、基盤３６に２つの支持部材３７、３８が対抗配置され、各基端が夫々ＬＭガイド３９、４０を介して摺動自在に取り付けられている。基盤３６の両端には支持部材３７、３８と対向してフック４１、４２が設けられており、支持部材３７とフック４１、支持部材３８とフック４２との間にそれぞれスプリング４３、４４が張設されている。支持部材３７、３８は、これらのスプリング４３、４４により矢印Ｄ、Ｄ’で示す互いに離隔する方向に偏倚されている。そして、ラッピングシュー１は、ゴムベルト２の両端２ａ、２ｂが支持部材３７、３８の先端に固定されている。
【００１４】
そして、図５に示すようにシャフト３０の外周面３０ａとラッピングシュー１の結合部材４の上面４ａとの間にラップテープ３３介在させ、矢印Ｅのように支持機構３５を外周面３０ａに押し付ける。これに伴い支持部材３７、３８がスプリング４２、４３のばね力に抗して矢印Ｆ、Ｆ’のように互いに接近する方向に摺動し、ラッピングシュー１が外周面３０ａに沿って略Ｕ字状に湾曲して当該外周面３０ａにラップテープ３３を圧接させる。これにより、ラップテープ３３が外周面３０ａに略半周面に亘り圧接される。
【００１５】
尚、一対の支持機構３５を対抗させて配置し、シャフト３０の外周面３０ａを両側から挟んで研磨するようにしても良い。これにより、研磨作業の作業性を向上させることができる。
図６は、図４に示すラッピングシューの支持機構３５の変形例を示し、ワークにラッピングシュー１を圧接させる手段として、スプリング４２、４３に代えてシリンダ４５、４６を使用したものである。ラップテープ３３をシャフト３３の外周面３０ａに圧接させる場合には、シリンダ４５、４６を伸長させてラッピングシュー１を外周面３３ａに押し付け、図５に示す場合と同様にしてラップテープ３３を外周面３３ａに圧接させる。尚、シリンダ４５、４６は、エアシリンダでも良く、或いは油圧シリンダでも良い。
【００１６】
（第２の実施の形態）
図７及び図８は、本発明に係るラッピングシューの第２の実施の形態を示す。図７、図８において、ラッピングシュー６は、可撓性を有する支持部材としての左右２本のワイヤ７、７と、複数のニードルローラ８とから成り、梯子状に形成されている。即ち、所定の間隔で平行に配置された２本のワイヤ７、７にローラ８が長手方向に一定の間隔（例えば、当該ローラ８の半径程度）を存して並列に載置され、且つ溶着されている。尚、ローラ８の長さは、ワークの巾よりも僅かに短く設定されている。これにより、ラッピングシュー６は、ワークの外径に応じてワイヤ７、７が湾曲して、研磨すべき外周面に各ローラ８によりラップテープを圧接させて線接触させることができる。
【００１７】
（第３の実施の形態）
図９及び図１０は、本発明に係るラッピングシューの第３の実施の形態を示す。図９、図１０において、ラッピングシュー１１は、可撓性を有する支持部材としての左右２本のワイヤ１２、１２と、複数のニードルローラ１３とから成り、各ローラ１３は、両端近傍に直径方向に孔１３ａ、１３ｂが貫設され、ワイヤ１２、１２がこれらの孔１３ａ、１３ｂに摺動可能に挿通されている。そして、ワイヤ１２、１２の各両側には夫々ストッパ１４、１４、１５、１５が固定されており、これらのストッパ１４、１４、１５、１５と対抗する両側のローラ１３、１３との間にコイルスプリング１６、１６、１７、１７が縮設されている。これにより、各ローラ１３は、矢印Ｇ、Ｇ’のように互いに押し付けられた状態に保持されている。
【００１８】
そして、図１１に示すように、ラッピングシュー１１をシャフト３０の外周面３０ａにラップテープ３３を介して押し付ける。このとき、各ローラ１３は、外周面３０ａの曲面に応じてスプリング１６、１６、１７、１７のばね力に抗して周方向に変位し、互いに密着した状態で、且つ外周面３０ａに圧接する。これにより、ラップテープ３０を各ローラ１３の位置において狭い間隔で外周面３０ａに線接触させることができる。
【００１９】
（第４の実施の形態）
図１２は、本発明に係るラッピングシューの第４の実施の形態を示す。図１２において、ラッピングシュー２１は、可撓性を有する支持部材としての左右２本のチェーン２２、２３と、複数のニードルローラ２６とから成り、各ローラ２６は、支軸２７の両端がチェーン２２、２３の各リンク２４、２５の連結部に軸支されている。これにより、ラッピングシュー２１は、ワークの外径に応じてチェーン２２、２３が折曲して、研磨すべき外周面に各ローラ２６によりラップテープを圧接させて線接触させることができる。
【００２０】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明に係るラッピングシューの第５の実施の形態を示す。図１３において、ラッピングシュー２１は、可撓性を有する支持部材としての左右２本のチェーン２２、２３と、複数のリードルローラ２６とから成り、各ローラ２６は、両端がチェーン２２、２３の各リンク２４、２５の略中央に載置されて溶着固定されている。これにより、ラッピングシュー２１は、ワークの外径に応じてチェーン２２、２３が折曲して、各ローラ２６により研磨すべき外周面にラップテープを圧接させて線接触させることができる。
【００２１】
尚、上記第２乃至第５の実施の形態に示すように支持部材としてワイヤ、或いはチェーン等を使用した場合には、剛性が向上し、比較的大径のワークのラッピングシューとして好適である。
本発明のラッピングシューは、クランクシャフトのジャーナルやクランクピン、カムシャフトのジャーナル、或いは複写機のドラム等、小径のワークから大径のワークまで外径の異なる種々のワークの外周面の研磨に適用することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、請求項１の発明では、ラッピングシューは、ワークの外径に応じて各ローラを研磨面に当接させることが可能であり、前記研磨面にラップテープを介して各ローラを圧接させることで、各ローラが前記研磨面に前記ラップテープを線接触により圧接させるために接触数が多くなり、研磨効率の向上が図られる。また、ラッピングシューは、外径の異なる種々のワークに対応可能である。
【００２３】
請求項２の発明では、支持部材をベルトとし、ローラをベルトに間隔を存して並置して可撓性を有する結合部材で固定することで、可撓性に優れ、小径のワークの研磨に好適であり、且つ安価なラッピングシューを提供することができる。また、請求項３乃至６の発明では、支持部材の剛性を高くすることができ、比較的大径のワークのラッピングシューとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラッピングシューの側面図である。
【図２】図１に示すラッピングシューの使用状態の説明図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図１に示すラッピングシューの支持機構の一例を示す側面図である。
【図５】図４に示す支持機構により支持したラッピングシューの使用状態の説明図である。
【図６】図４に示すラッピングシューの支持機構の変形例を示す。
【図７】本発明に係わるラッピングシューの第２の実施の形態を示す平面図である。
【図８】図７に示すラッピングシューの側面図である。
【図９】本発明に係わるラッピングシューの第３の実施の形態を示す一部切欠平面図である。
【図１０】図９に示すラッピングシューの矢線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【図１１】図９に示すラッピングシューの使用状態の説明図である。
【図１２】本発明に係わるラッピングシューの第４の実施の形態を示す一部切欠側面図である。
【図１３】本発明に係わるラッピングシューの第５の実施の形態を示す一部切欠側面図である。
【符号の説明】
１、６、１１、２１、２８  ラッピングシュー
２  ゴムベルト（支持部材）
３、８、１３、２６  ローラ（ニードルローラ）
４  シリコンシーラント（結合部材）
７、１２  ワイヤ（支持部材）
１４、１５  ストッパ
１６、１７  スプリング
２２、２３  チェーン
２４、２５  リンク
３０  ワーク（被研磨部材）
３０ａ  外周面（研磨面）
３３  ラップテープ
３５  支持機構
４３、４４  スプリング
４５、４６  シリンダ
【図１】
0003596859.tif 000002
【図２】
0003596859.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003596859.tif 000005
【図５】
0003596859.tif 000006
【図６】
0003596859.tif 000007
【図７】
0003596859.tif 000008
【図８】
0003596859.tif 000009
【図９】
0003596859.tif 000010
【図１０】
0003596859.tif 000011
【図１１】
0003596859.tif 000012
【図１２】
0003596859.tif 000013
【図１３】
0003596859.tif 000014