(57)【要約】【課題】  砥石の切り込み量の調節を適切に行うことができる研削盤を提供する。【解決手段】  研削盤１０は、支持筒２０と、主軸線２８を中心に回転する主回転体２１と、この回転とともに主軸線２８を中心に回転移動され、主軸線２８に平行なスピンドル軸線３９を中心に回転される砥石３８とを備える。さらに、研削盤１０は、主回転体２１内に配設され、主軸線２８に平行に往復動する移動部材３０と、この往復動によりスピンドル軸線３９を主軸線２８に対して近接または離間させる切り込み機構とを備えている。移動機構は、支持筒２０に設けられた主軸線２８と平行かつ所定距離離間した回転軸線を中心に駆動されて回動する回動軸５６と、回動軸５６の回動を主軸線２８に平行な往復動に変換するボールねじ５７と、変換された往復動を主回転体２１内の移動部材３０に伝達する伝達手段とを備える。【選択図】      図２
2006102891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
当該本体部に回転可能に支持されて、主軸線を中心に回転する主回転体と、
当該主回転体の回転とともに主軸線を中心に回転移動され、当該主軸線に平行なスピンドル軸線を中心に回転される、砥石が装着可能なスピンドルと、
前記主回転体内に配設され、主軸線に平行に往復動する移動部材と、当該移動部材を往復動させる移動機構と、当該移動部材の往復動により前記スピンドル軸線を前記主軸線に対して近接または離間させる切り込み機構とを備え、
当該移動機構は、前記本体部に設けられた主軸線と平行かつ所定距離離間した回転軸線を中心に駆動されて回動する駆動部材と、ねじとナットとのねじ対偶を利用して前記駆動部材の回動を主軸線に平行な往復動に変換する変換手段と、変換された往復動を主回転体内の移動部材に伝達する伝達手段とを備えたことを特徴とする研削盤。
【請求項２】
前記変換手段は、前記主軸線を中心に等角に複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の研削盤。
【請求項３】
前記変換手段は、主軸線を対称軸として対称な位置に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の研削盤。
【請求項４】
複数の駆動部材が、同一の駆動源から同期されて駆動されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の研削盤。
【請求項５】
前記変換手段がボールねじとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の研削盤。
【請求項６】
前記駆動部材は、ベルト駆動されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の研削盤。
【請求項７】
前記移動部材が往復動される際に、当該移動部材の移動方向が主軸線に対して平行となるように導くガイド機構を前記本体部と前記伝達手段との間に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の研削盤。
【請求項８】
前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心にいずれかの方向に９０度変位した位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の研削盤。
【請求項９】
前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心に両方向に９０度変位した位置に２ヶ所配置されていることを特徴とする請求項７に記載の研削盤。
【請求項１０】
前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心に対向した位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の研削盤。
【請求項１１】
前記ガイド機構はボールスプラインとして構成されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転する砥石により変則的な形状の被研削物の端部や穴等の研削を精密に行う研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、治具や金型など変則的な形状のワークを高精度に研削するいわゆるジグ研削盤においては、砥石のついたスピンドルユニット自体を主回転体で回転移動（公転）させながら、穴ぐり加工や端部の加工などを行う。このとき、主回転体の回転軸線である主軸線に対し、スピンドルユニットの位置を主回転体の径方向にずらすことでスピンドルに装着された砥石の切り込み量を調節し、変則的な形状の治具の穴ぐりや端部の研削、あるいは異なる径の穴等の研削を行うようにしている。このような所定の軸線に対して他の軸線をずらす構造の一例として、例えば特許文献１に記載された工作機械が挙げられる。尚、この特許文献１は、工作機械に関し、研削盤に関するものではないが、ジグ研削盤でも、以下のような構成のものが一般的であった。
【０００３】
図９は、そのような従来のジグ研削盤の要部を示す断面図である。以下の説明において、図の上方を上、右側を右とする。図９に示すように、上下方向に延びる主軸線１００を中心として回転する主回転体１０１の内部には、先端にスプリング１０３が装着されたコントロールカム１０２が挿通されており、コントロールカム１０２が主回転体１０１に対して上方に付勢されるようになっている。コントロールカム１０２の下端には、主軸線１００に対して斜めに交わる斜面１０２ａが形成されている。
【０００４】
主回転体１０１の下端に設けられたモータ取付台１０４の上端部には、上端が尖った上下に長い楔状のレバー１０５が水平な回動軸１０６に回動可能に設けられている。レバー１０５の上端部には、斜面１０２ａと係合される突起１０５ａが形成され、下端には、左右方向に延びるスライド部１０７がベアリングにより規制されて直線運動が可能に取着されている。スライド部１０７の左側には、圧縮コイルスプリングとして構成されたスプリング１０８が配設され、スライド部１０７を常時右側へ押し付けるように付勢している。
【０００５】
モータ取付台１０４の下端部には、スライド部１０７、スライド板１０９を介してスピンドルユニット１１０が連結されている。スピンドルユニット１１０にはモータ（不図示）が内蔵され、その下端部には、このモータにより主軸線１００と平行なスピンドル軸線１１１を中心に回転するスピンドル１１０ａが突出しており、その下端に円盤状の砥石１１２が取着されて、この砥石１１２によりワーク１１３が研削されるようになっている。
【０００６】
コントロールカム１０２の上端部には、主軸線１００と直交する方向に延びるスライド棒１１４が設けられており、このスライド棒１１４の両端は主回転体１０１の外側に突出している。主回転体１０１の外面上には、ベアリング１１５を介して筒状の切り込み送り移動ナット１１６が設けられている。このベアリング１１５は切り込み送り移動ナット１１６の下端部に位置しており、スライド棒１１４の両端はベアリング１１５の内輪に接合されている。切り込み送り移動ナット１１６の中央部から上端部にかけての内周面には、三角ねじのねじ溝１１６ａが形成されている。切り込み送り移動ナット１１６よりも上方における主回転体１０１の外面上には、図示しない外部ケースに固定された筒状のコントロールスクリュ１１７が設けられており、ベアリング１１８により主回転体１０１の回転の影響を受けないようになっている。このコントロールスクリュ１１７の下端部の外周面上には、三角ねじのねじ山１１７ａが形成されている。このねじ山１１７ａと切り込み送り移動ナット１１６のねじ溝１１６ａとは、螺合している。このコントロールスクリュ１１７と切り込み送り移動ナット１１６とは、コントロールカム１０２等に主軸線１００と平行でない力である回転モーメントが生じないように主軸線１００が中心軸になるように配置されていた。主軸線１００回りには主回転体１０１が回転しているため、コントロールスクリュ１１７及び切り込み送り移動ナット１１６は主回転体１０１を避けるように配置する必要がある。そのため、コントロールスクリュ１１７と切り込み送り移動ナット１１６とは、主回転体１０１を囲むように大きな部材となっていた。
【０００７】
切り込み送り移動ナット１１６の側方には、主軸線１００と平行に延びるスプライン軸１１９が設けられており、このスプライン軸１１９の外面上には、外筒１２０が設けられている。外筒１２０とスプライン軸１１９との間には図示しない転動体であるボールが組み込まれており、これらスプライン軸１１９、外筒１２０及びボールにより、いわゆるボールスプラインが形成されている。外筒１２０の外周面上には歯車１２１が設けられており、この歯車１２１と切り込み送り移動ナット１１６とは噛合している。スプライン軸１１９の上端部には、このスプライン軸１１９の回転軸を介して歯車１２２が設けられている。歯車１２２の上方には、モータ１２３が配設されており、モータ１２３の下端部には、このモータ１２３の回転軸を介して歯車１２４が設けられている。歯車１２４と歯車１２２とは噛合している。
【０００８】
次に、切り込み量を変えるときの動作について説明する。まず、主回転体１０１が主軸線１１１に沿って所定方向にゆっくり回転（公転）している。このとき、コントロールカム１０２、その上部に配置されたスライド棒１１４、スライド棒１１４に固定されたベアリング１１５の内輪も主回転体１０１の回転に伴って公転している。一方、この公転は、ベアリング１１５の外輪には伝達されないため、ベアリング１１５の外輪、ここに固定された切り込み送り移動ナット１１６は公転しない。また、コントロールスクリュ１１７も図示しない外部ケースに固定されているため、公転しない。
【０００９】
この状態から、切り込み量を変更するためにモータ１２３を平面視時計回りに回転させると、歯車１２４及び歯車１２２を介してスプライン軸１１９が回転し、この回転にともなって外筒１２０及び歯車１２１が回転される。歯車１２１が回転されると、切り込み送り移動ナット１１６が回転される。この切り込み送り移動ナット１１６のねじ溝１１６ａと、コントロールスクリュ１１７のねじ山１１７ａとのねじ対偶により下方に相対移動される。このときコントロールスクリュ１１７は、図示しない外部ケースに固定されているため、この切り込み送り移動ナット１１６が下方に移動する。なお、このとき、歯車１２１は、切り込み送り移動ナット１１６に対して高さが規制されており、切り込み移動送りナット１１６の下方への移動に伴って外筒１２０とともにスプライン軸１１９上を移動する。そのため、切り込み移動送りナット１１６が下方に移動しても切り込み送り移動ナット１１６と歯車１２１との噛合が外れることはない。切り込み送り移動ナット１１６の下方への移動にともなって、ベアリング１１５の外輪が下方へ移動し、公転しているベアリング１１５の内輪を下方への移動を伝達させる。回転しているベアリング１１５の内輪はスライド棒１１４を介してコントロールカム１０２を下方に移動するようになっている。
【００１０】
そして、コントロールカム１０２がスプリング１０３の付勢力に抗して下方に押下げられると、斜面１０２ａにより突起１０５ａが右斜め下方に押されて、レバー１０５が回動軸１０６を中心として図において時計回りに回動（揺動）される。これにより、レバー１０５の下端は、ナット（不図示）によりスライド部１０７に連結されているため、レバー１０５の下端の回転運動は、該ナットを介しスライド部１０７を左側に水平移動する直線運動に変換され、スライド部１０７は、スプリング１０８の付勢力に抗して左側にスライド移動される。このスライド部１０７のスライド移動にともない、スライド板１０９を介してスピンドルユニット１１０がスライド移動し、スピンドル軸線１１１が左にスライド移動され、スピンドル軸線１１１が主軸線１００から離間して穴ぐりの場合であれば砥石１１２の切り込み量が大きくなるようになっている。また、モータ１２３を平面視反時計回りに回転させれば、スピンドル軸線１１１が主軸線１００に近接して切り込み量が砥石１１２の切り込み量が小さくなる。
【００１１】
従って、このジグ研削盤では、まず、図１０（ａ）に示すように、主軸線１００とスピンドル軸線１１１とが一致した状態（砥石１１２の切り込み変化量、つまり砥石の公転がゼロの状態。）からコントロールカム１０２を下方に押下げる。すると、図１０（ｂ）に示すように、スライド板１０９が左側に移動し、主軸線１００に対して主回転体１０１の径方向にスピンドル軸線１１１の位置をずらすことが可能となる。これにより、主軸線１００を中心とした主回転体１０１の自転にともなってスピンドル軸線１１１が主軸線１００を中心に公転されるようになる。このとき、主軸線１００とスピンドル軸線１１１との距離Ａの変化が砥石１１２の切り込み量の変化となる。このように、主回転体１０１の外部から所望の切り込み量に応じてモータ１２３を回動させ、これにより切り込み送り移動ナット１１６を上下させてベアリング１１５を介して主回転体１０１内のコントロールカム１０２を上下させる。このコントロールカム１０２の往復動により主回転体１０１の公転に合わせて切り込み量を変化させることで、複雑な形状の治具や金型を、それらの形状に合わせて精密な研削加工を行うことができる。
【特許文献１】特開平５−２７７８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従来のジグ研削盤の場合、切り込み量を変化させるために、主回転体１０１の周囲に設けられたコントロールスクリュ１１７の三角ねじのねじ山１１７ａと、さらにその周囲に設けられた大型の切り込み送り移動ナット１１６のねじ溝１１６ａとのねじ対偶を利用して移動部材１０２を上下に往復動させている。
【００１３】
このため、すべり対偶に起因するねじ山１１７ａとねじ溝１１６ａとの隙間が避けられないため、精度を上げられないという問題があった。
さらに、ねじ山１１７ａとねじ溝１１６ａとの摩擦により、これらねじ山１１７ａとねじ溝１１６ａとが摩耗し易かった。この結果、使用時間に伴い移動部材１０２を精度よく往復動させることが困難となり、研削精度の低下を招く大きな要因になるという問題もあった。
【００１４】
また、切り込み送り移動ナット１１６自体の質量が大きいため、回転に伴う慣性が大きく追従性を向上できないという問題もあった。特に、ワークにの形状に対応して回転方向が絶えず変化する場合には大きな障害になる。
【００１５】
一方、精度を上げようとして、遊びを少なくしようとしても、コントロールスクリュ１１７と切り込み送り移動ナット１１６とは、主回転体１０１の周囲を囲むような大型のねじ対偶であるため、摩擦抵抗が大きくなってしまう。そのため、モータ１２３に大きな能力が求められるか、同じ能力のモータ１２３であれば切り込み量の変化速度が遅くなり、生産性が悪くなるという問題もあった。
【００１６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、砥石の切り込み量の調節を適切に行うことができる研削盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、本体部と、当該本体部に回転可能に支持されて、主軸線を中心に回転する主回転体と、当該主回転体の回転とともに主軸線を中心に回転移動され、当該主軸線に平行なスピンドル軸線を中心に回転される、砥石が装着可能なスピンドルと、前記主回転体内に配設され、主軸線に平行に往復動する移動部材と、当該移動部材を往復動させる移動機構と、当該移動部材の往復動により前記スピンドル軸線を前記主軸線に対して近接または離間させる切り込み機構とを備え、当該移動機構は、前記本体部に設けられた主軸線と平行かつ所定距離離間した回転軸線を中心に駆動されて回動する駆動部材と、ねじとナットとのねじ対偶を利用して前記駆動部材の回動を主軸線に平行な往復動に変換する変換手段と、変換された往復動を主回転体内の移動部材に伝達する伝達手段とを備えたことを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、駆動部材及び変換手段が主軸線から離間した位置に配置されているため、従来の切り込み移動送りナットのように主回転体の周囲を囲むように変換手段を設けることもなく、主回転体の形状に影響を受けることなく変換手段をコンパクトな構成とすることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記変換手段は、前記主軸線を中心に等角に複数配設されていることを要旨とする。
上記構成によれば、変換手段が主軸線を中心に等角に複数配設されているため、駆動部材から変換手段、伝達手段を介し移動部材に対して主軸線と平行でない力である回転モーメントが生じにくくなっている。そのため、切り込み量のコントロールの精度が向上する。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記変換手段は、主軸線を対称軸として対称な位置に配設されていることを要旨とする。
上記構成によれば、変換手段を主軸線に対して対称に配置することで、回転モーメントが生じず、かつ最もコンパクトな構成とすることができるようになる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、複数の駆動部材が、同一の駆動源から同期されて駆動されることを要旨とする。
上記構成によれば、各変換手段に掛る力が均一化するため、駆動力の差に起因する回転モーメントが生じることがない。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記変換手段がボールねじとして構成されていることを要旨とする。
ここで、「ボールねじ」とは、おねじとめねじ（ナット）との間にボールを循環させて構成されたねじ対偶である。上記構成によれば、ボールねじを用いることで駆動抵抗が小さくなるため、機械効率が、通常の三角ねじでは２０〜３０％程度であるのに対し、ボールねじでは９５％程度にまで高められる。そのため、駆動源の出力を小さくすることができるようになる。また、同じ駆動源であれば、切り込みのレスポンスがよくなり、作業効率が向上される。さらに、ボールねじによる転がり摩擦であるため、三角ねじのような滑り摩擦に起因する誤差が生じることがない。したがって、ワークに対して精度よくかつ効率的に研削加工を行うことができるようになる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記駆動部材は、ベルト駆動されていることを要旨とする。
上記構成によれば、装置が比較的簡略化できるようになる。特に複数の駆動部材を駆動する場合には、その効果が大きくなる。さらにギヤのバックラッシに起因する誤差を生じることがないため、精度を向上させることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発明において、前記移動部材が往復動される際に、当該移動部材の移動方向が主軸線に対して平行となるように導くガイド機構を前記本体部と前記伝達手段との間に設けたことを要旨とする。
【００２５】
上記構成によれば、ガイド機構により移動部材をより厳密に主軸線と平行に移動させることができるようになるため、切り込み精度が向上する。特に、駆動部材、変換手段が１つの場合は、回転モーメントが生じやすいが、効果的にこれが抑制される。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心にいずれかの方向に９０度変位した位置に配置されていることを要旨とする。
【００２７】
上記構成によれば、回転モーメントを生じさせる変換手段に対して、効果的にこれが抑制される。
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心に両方向に９０度変位した位置に２ヶ所配置されていることを要旨とする。
【００２８】
上記構成によれば、回転モーメントを生じさせる変換手段に対して、さらに、効果的にこれが抑制される。
請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ガイド機構は、いずれかの前記変換手段に対して主軸線を中心に対向した位置に配置されていることを要旨とする。
【００２９】
上記構成によれば、回転モーメントを生じさせる変換手段に対して、効果的にこれが抑制される。
請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、前記ガイド機構はボールスプラインとして構成されていることを要旨とする。
【００３０】
ここで、「ボールスプライン」とは、スリーブ（外筒）とスプライン軸との間にボールを循環させて転がり運動で外筒がスプライン軸上を移動する対偶をいう。上記構成によれば、ガイド機構をボールスプラインとして構成したため、支持剛性が高く、がたつきがなく精度が高められる。また、それでいて円滑なガイドをすることができるようになる。そのため、切り込みのレスポンスを低下させることなく精度の高い研削が可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、砥石の切り込み量の調節を適切に行うことができる研削盤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、研削盤１０の正面図であり、以下の説明において図面手前側を研削盤１０の前部とする。図１に示すように、研削盤１０は機台１１を備えている。機台１１の上面前部には、機台１１に対して前後方向及び左右方向に移動可能な加工テーブル１２が設けられている。加工テーブル１２上にはチャック１３が配設されており、チャック１３上にはワーク１４が載置されている。機台１１の上面後部にはコラム１５が立設されている。コラム１５の前部にはコラム１５に対して上下方向に移動可能な主軸頭１６が設けられており、主軸頭１６はカバー１７で覆われている。
【００３３】
図２の研削盤１０の要部断面図に示すように、主軸頭１６は本体部を構成する支持筒２０を備えており、支持筒２０の内側には、支持筒２０よりも長い筒状の主回転体２１が配設されている。主回転体２１の上端部は支持筒２０の上端よりも上方まで延びており、主回転体２１の下端部は支持筒２０の下端よりも下方まで延びている。
【００３４】
主回転体２１の上端部には、プーリ２２が設けられており、プーリ２２はモータ２３の回転軸に接続されたプーリ２４とベルト２５を介して連結されている。つまり、モータ２３の回転がプーリ２４、ベルト２５及びプーリ２２を介して主回転体２１に伝達されるようになっている。このとき、主回転体２１は、この主回転体２１の中心を通り、鉛直方向に延びる軸線である主軸線２８を中心に回転される。支持筒２０と主回転体２１との間には、支持筒２０の上端部及び下端部においてそれぞれ複数の第１ベアリング２６及び第２ベアリング２７が介在しており、主回転体２１が自転してもその回転が支持筒２０に伝達されないようになっている。つまり、主回転体２１は、支持筒２０に回転可能に支持されている。
【００３５】
主回転体２１の上下方向における中央部には、主回転体２１の内外を貫通する一対の長孔２９が互いに（図２において紙面に対して垂直方向に）対向する位置に形成されている。主回転体２１の内部には、棒状の移動部材３０が主軸線２８に沿って往復動されるように配設されている。移動部材３０の下端には、下方へ延びるボールねじを構成するおねじ３１が配設されている。
【００３６】
主回転体２１の下端部には、おねじ３１の軸線と同軸の副軸線３２を中心に自転する略円柱形状の副回転体３３が主回転体２１に対して回動可能に保持されている。すなわち、主回転体２１の下端部内には副回転体３３の上端部が入り込んでおり、主回転体２１の下端部の内側壁と副回転体３３の上端部の外側壁との間には、予圧を付されたベアリング３４が介在している。副軸線３２は主軸線２８と所定距離だけ離間しているとともに、主軸線２８と平行に延びている。副回転体３３の上端部にはナット３５が固定されており、ナット３５とおねじ３１とはボールねじとして構成され螺合されている。
【００３７】
副回転体３３の下端にはスピンドルユニット３６が接続されており、スピンドルユニット３６の下端にはスピンドル３７が突出している。スピンドルユニット３６には、スピンドル３７の動力源としてのモータの他、同モータの回転をスピンドル３７に伝達する伝達機構や、研削時にワークにエアや研削油を供給するノズル等も内蔵されている。スピンドル３７の先端には、円盤状に形成された砥石３８がスピンドル軸線３９を中心に回転されるように装着されている。スピンドル軸線３９は、副軸線３２と所定距離だけ離間しているとともに、副軸線３２と平行に位置している。したがって、主軸線２８、副軸線３２及びスピンドル軸線３９は、互いに平行になっている。このとき、主軸線２８と副軸線３２との距離と、副軸線３２とスピンドル軸線３９との距離とは図２に示すように等しくなっている。
【００３８】
以下、図３を参照しつつ、図４に沿って移動部材３０を昇降させる機構を説明する。図３は図２の要部拡大図であり、図４は図３の４−４線断面図である。図４に示すように、主回転体２１とともに回転する移動部材３０の上端には（図３参照）、主軸線２８と直交する方向（水平方向）に延びるスライド棒４０が設けられており、このスライド棒４０は移動部材３０とともに回転されるようになっている。スライド棒４０の両端部は、一対の長孔２９（図３）にそれぞれ挿通されており、スライド棒４０の両端は主回転体２１の外側に突出している。主回転体２１の外面上には、主回転体２１を囲むように環状の昇降部材４１が設けられており、主回転体２１と昇降部材４１との間には、上下に所定間隔を置いて並設された一対の昇降ベアリング４２が介在している。したがって、昇降部材４１には主回転体２１の回転が伝達されないようになっている。
【００３９】
主回転体２１の外側（図３においては紙面に垂直な方向）に突出したスライド棒４０の両端は、２点鎖線で示す一対の昇降ベアリング４２の各内輪４３により挟持、固定され内輪４３と一体に回転するようになっている。このとき、スライド棒４０の長さは、図４に示すように昇降ベアリング４２の内輪４３の外径よりも長く、昇降ベアリング４２の外輪４４の内径よりも短くなっている。従って、内輪４３、スライド棒４０、移動部材３０は、主回転体２１とともに回転するが、これら以外の部分には、主回転体２１の回転は伝達されないようになっている。
【００４０】
支持筒２０において主回転体２１を挟んで対向する両側部には、上下方向に延びる長孔４５（図３）がそれぞれ形成されている。昇降部材４１の上端部には、外側に延びる一対のアーム４６が形成されており、各アーム４６の先端部は、長孔４５を貫通して支持筒２０の外側まで延びている。各アーム４６の先端にはそれぞれ変換手段としてのボールねじを構成するナット４７が設けられており、これらのナット４７には上下方向に延びる変換手段としてのボールねじを構成するおねじ４８（図３参照）がそれぞれ図示しない転動ボールを介して螺合されている。このとき、ナット４７とおねじ４８から構成されるボールねじ５７は主軸線２８を対称軸とした互いに対称な位置に配設されている。換言すれば、各ボールねじ５７は主軸線２８を中心に等角に配設されている。
【００４１】
図２に示すように、各おねじ４８の上端には、支持筒２０に設けられた主軸線２８と平行かつ所定距離離間した駆動部材としての各回動軸５６を介してそれぞれプーリ４９が設けられており、各プーリ４９は駆動源としての同一のモータ５０の回転軸に接続されたプーリ５１と２本のベルト５２を介してそれぞれ別々に連結されている。したがって、モータ５０の回転がプーリ５１、各ベルト５２及び各プーリ４９を介して各回動軸５６がベルト駆動され、この駆動力が各おねじ４８に伝達されるようになっている。すなわち、１つのモータ５０が回転することで、各回動軸５６、すなわち各おねじ４８が同期して回動されるようになっている。
【００４２】
本実施形態では、回動軸５６により駆動部材が構成されている。また、ナット４７、おねじ４８及び図示しないボール等から構成されるボールねじ５７により変換手段が構成されている。そして、ナット４７、各アーム４６、昇降部材４１、昇降ベアリング４２、スライド棒４０により伝達手段が構成されている。そして、この駆動部材、変換手段、伝達手段により移動機構が構成されている。
【００４３】
また、図４に示すように、昇降部材４１を挟んで対向する両側壁には、それぞれアーム５３を介して外筒５４が昇降部材４１に固設されている。外筒５４には、主軸線２８と平行に孔が穿設されている。各外筒５４内には、上下方向に延びるスプライン軸５５が挿通され、スプライン軸５５は、支持筒２０に対して主軸線２８と正確に平行に固定されている。各外筒５４と各スプライン軸５５との間には図示しない転動体であるボールがそれぞれ組み込まれている。外筒５４、スプライン軸５５及び図示しないボールによりガイド機構としてのボールスプライン５８が形成され、外筒５４はスプライン軸５５に案内され正確且つ円滑に上下方向に移動するように構成されている。各ボールスプライン５８は、支持筒２０を含む本体部と伝達手段との間（この実施形態では主回転体２１の外部における支持筒２０）に配設されている。この場合、各ボールスプライン５８は、各ボールねじ５７のうちいずれか一方に対して主軸線２８を中心に両方向に角度を９０度変位した位置（２ヶ所）にそれぞれ配設されている。
【００４４】
したがって、モータ５０により各おねじ４８が回動されると、各ナット４７が上方または下方に移動され、この移動にともなって各アーム４６及び昇降部材４１を介して移動部材３０が往復動され、おねじ３１が上方または下方に移動されるようになっている。このとき、移動部材３０の往復動にともなって外筒５４がスプライン軸５５に沿って上下に往復動されるようになっている。すなわち、移動部材３０の往復動は、このボールスプライン５８によってガイドされることで、主軸線２８に対して平行となるように導かれ、各アーム４６から受ける力によって回転モーメントによる傾きが生じないようになっている。この移動部材３０の往復動が、おねじ３１とナット３５とのねじ対偶を利用して、副軸線３２を中心とした該ナット３５の回転運動に変換されるようになっている。したがって、このナット３５の回転運動にともなって副回転体３３が副軸線３２を中心に回動されるようになっている。
【００４５】
よって、主軸線２８を中心に主回転体２１が自転（回転）されることで、同主軸線２８を中心に副軸線３２が公転（回転移動）されるようになっている。また、副軸線３２を中心にさらに副回転体３３が自転されることで、副軸線３２を中心にスピンドルユニット３６が公転され、主軸線２８に対してスピンドル軸線３９が近接または離間されるようになっている。なお、図２は主軸線２８とスピンドル軸線３９とが一致した状態を描いている。
【００４６】
このように、移動部材３０は本発明の移動部材を構成している。そして、この移動部材３０により上下されるおねじ３１、このおねじ３１とボールねじを構成するナット３５、ナット３５により回動する副回転体３３、副回転体３３の回動によりスピンドル軸線３９を主軸線２８に対して近接または離間させるスピンドル３７を保持するスピンドルユニット３６により切り込み機構が構成されている。
【００４７】
次に、このように構成された研削盤１０についてその動作を図１〜図５に基づいて説明する。
さて、研削盤１０でワーク１４を研削する場合、主軸線２８を中心に主回転体２１を自転（回転）させると、この自転にともなって移動部材３０、副回転体３３及びスピンドルユニット３６も主軸線２８を中心に回転される。さらに、スピンドルユニット３６によりスピンドル軸線３９を中心に砥石３８を回転させる。このとき、図２及び図５（ａ）に示すように、主軸線２８とスピンドル軸線３９とは一致した状態（砥石３８の切り込み量の変化がゼロの状態）になっている。この状態から砥石３８の切り込み量を増加させる場合には、モータ５０により各回動軸５６を正方向に回動させると、ボールねじを構成する各おねじ４８と各ナット４７とのねじ対偶により、各ボールスプライン５８にガイドされながら昇降部材４１及び移動部材３０が正確に上方に移動されるとともにおねじ３１も正確に上方へ移動される。
【００４８】
すると、図５（ｂ）に示すように、主軸線２８、副軸線３２及びスピンドル軸線３９の平行状態が維持された状態でナット３５（図２）を介して副回転体３３が副軸線３２を中心に自転される。これにより、副軸線３２を中心にスピンドル軸線３９が公転され、主軸線２８とスピンドル軸線３９とが距離Ｂだけ離間されるとともに、スピンドル軸線３９は主軸線２８を中心に公転される。このため、砥石３８の切り込み量が距離Ｂの分だけ増加される。逆に、この状態から砥石３８の切り込み量を減少させる場合には、各回動軸５６を逆方向に回動させると、各おねじ４８と各ナット４７とのねじ対偶により、各ボールスプライン５８にガイドされながら昇降部材４１及び移動部材３０が正確に下方に移動されるとともにおねじ３１も正確に下方へ移動される。これにより、主軸線２８とスピンドル軸線３９との距離Ｂが減少される。
【００４９】
以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・  回動軸５６及びボールねじ５７を構成するおねじ４８・ナット４７が主軸線２８から離間した位置に配置されているため、主回転体２１の形状に影響を受けることなく研削盤１０をコンパクトな構成とすることができるという効果がある。
【００５０】
・  回動軸５６により回動するおねじ４８が、従来の切り込み送り移動ナット１１６に比較して、極めて質量が小さいので、回動に伴う慣性が小さい。そのため、切り込みの制御性が向上し、切り込み精度や追従性を高めることができるという効果がある。
【００５１】
・  ボールねじ５７が主軸線２８を対称軸として対称な位置に配設されているため、回動軸５６からボールねじ５７、昇降部材４１等の伝達手段を介し移動部材３０に対して主軸線２８と平行でない力である回転モーメントを生じにくくすることができる。そのため、砥石３８の切り込み量のコントロールの精度を向上させることができるという効果がある。
【００５２】
・  １つのモータ５０により２つの回動軸５６が同期されて駆動されるため、各おねじ４８に掛る力が均一化され、駆動力の差に起因する回転モーメントが生じることがない。そのため、砥石３８の切り込み量のコントロールの精度を向上させることができるという効果がある。
【００５３】
・  変換手段としてボールねじ５７を用いることで駆動抵抗が小さくなるため、機械効率が、通常の三角ねじでは２０〜３０％程度であるのに対し、このボールねじ５７では９５％程度にまで高めることができる。そのため、モータ５０の出力を小さくすることができるようになる。また、同じモータ５０であれば、ボールねじ５７は、三角ねじを採用した場合に比べると切り込みのレスポンスがよく、作業効率を向上させることができる。さらに、ボールねじ５７は転がり摩擦で機能するため、三角ねじのような滑り摩擦に起因する誤差が生じることがない。したがって、ワーク１４に対して精度よくかつ効率的に研削加工を行うことができるという効果がある。
【００５４】
・  回動軸５６は、ベルト駆動されているため、装置を比較的簡略化することができる。特に複数の回動軸５６を駆動する場合には、その効果が大きくなる。さらにギヤのバックラッシに起因する誤差を生じることがないため、精度を向上させることができる。
【００５５】
・  ボールスプライン５８により移動部材３０をより厳密に主軸線２８と平行に移動させることができるため、砥石３８の切り込み精度を向上させることができる。特に、回動軸５６及びボールねじ５７が１つの場合は、回転モーメントが生じやすいが、効果的にこれを抑制することができる。
【００５６】
・  ボールスプライン５８は、いずれかのボールねじ５７に対して主軸線２８を中心に両方向に９０度変位した位置に２ヶ所配置されているため、回転モーメントを生じさせるボールねじ５７に対して、一層効果的にこれを抑制することができる。
【００５７】
・  ガイド機構をボールスプライン５８として構成したため、支持剛性が高く、がたつきがなく精度を高めることができる。また、それでいて移動部材３０の円滑なガイドをすることができる。そのため、砥石３８の切り込みのレスポンスを低下させることなく精度の高い研削を行うことができる。
【００５８】
（変更例）
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  図６（ａ）に示すように、変換手段としてのボールねじ５７は、必ずしも複数個設けられる必要はなく、１つだけ配設されるものでもよいことはいうまでもない。この場合、片持ちになり、主軸線２８に平行でない力である回転モーメントが生じるため、移動部材３０が傾かないようにガイド機構としてのボールスプライン５８を位置に拘わらず配設することが好ましい。
【００５９】
・  また、単独のボールねじ５７を配設した場合に、ボールスプライン５８は、例えば、図６（ｂ）に示すように、主軸線２８を中心に対向した位置に１つ配設する構成や、図６（ｃ）に示すように、このボールねじ５７に対して主軸線２８を中心にいずれかの方向に角度を９０度変位した位置に２つ配設してもよい。さらに、図６（ｄ）に示すように、上記いずれの位置にも配設して３ヶ所としてもよい。
【００６０】
・  一方、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ボールねじ５７を、主軸線２８を中心に３つ、あるいは４つ以上配設してもよい。この場合は、回転モーメントが生じないように主軸線２８を中心に等角に配置することが望ましい。また、ボールねじが３つの場合には、図７（ａ）に示すように、昇降部材４１を平面視で三角形状とすると都合がよい。
【００６１】
・  もちろん、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、ボールねじ５７とボールスプライン５８とがそれぞれ配置される数、位置はこれらに限定されず、要求される精度、剛性、大きさ、コスト等の観点から種々の態様を採りうる。
【００６２】
・  ガイド機構は、ボールスプラインに限らず、滑り対偶により構成されるものや、ころ等による転がり対偶のものであってもよい。
・  移動部材３０を往復動させることでスピンドル３７を主軸線２８に対して近接または離間させる切り込み機構は、精度の点で実施形態に示す構成が好ましい。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、この構成に変えて、従来のような構成であってもよく、さらに他の構成であってもよい。
【００６３】
・  各回動軸５６を歯車を利用して駆動させてもよい。あるいは、各回動軸５６を手動で回動させてもよい。
・  変換手段を三角ねじや角ねじ、丸ねじ等のねじと、これらに螺合可能なナットとで構成してもよい。
【００６４】
・  おねじ４８をナットに変更し、ナット４７をおねじとして構成するボールねじに変更して、これらを螺合させた構成としてもよい。
・  各回動軸５６をそれぞれ別々のモータ等の駆動源によって駆動させるように構成してもよい。この場合、各駆動源は各回動軸５６が同期して駆動されるように調整する必要がある。
【００６５】
・  伝達手段を、磁力を利用した構成にしてもよい。例えば、昇降部材４１と移動部材３０とに互いに引き合う磁石をそれぞれ設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施形態の研削盤の正面図。
【図２】実施形態の研削盤の要部断面図。
【図３】図２の要部拡大図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】（ａ）は実施形態の研削盤の主軸線とスピンドル軸線とが一致した状態を示す概念図、（ｂ）は（ａ）の状態から主軸線に対してスピンドル軸線を位置ずれさせるときの状態を示す概念図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）変更例のボールねじとボールスプラインとの配設位置を示す平面簡略図。
【図７】（ａ）、（ｂ）ともに変更例のボールねじとボールスプラインとの配設位置を示す平面簡略図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）変更例のボールねじとボールスプラインとの配設位置を示す平面簡略図。
【図９】従来の研削盤の要部断面図。
【図１０】（ａ）は従来の研削盤の主軸線とスピンドル軸線とが一致した状態を示す概念図、（ｂ）は（ａ）の状態から主軸線に対してスピンドル軸線を位置ずれさせるときの状態を示す概念図。
【符号の説明】
【００６７】
１０…研削盤、２０…本体部を構成する支持筒、２１…主回転体、２８…主軸線、３０…切り込み機構を構成する移動部材、３１…切り込み機構を構成するボールねじを構成するおねじ、３２…副軸線、３３…切り込み機構を構成する副回転体、３４…ベアリング、３５…切り込み機構を構成するナット、３７…スピンドル、３８…砥石、３９…スピンドル軸線、４０…伝達手段を構成するスライド棒、４１…伝達手段を構成する昇降部材、４２…伝達手段を構成する昇降ベアリング、４６…伝達手段を構成するアーム、４７…伝達手段及び変換手段としてのボールねじを構成するナット、４８…変換手段としてのボールねじを構成するおねじ、５０…駆動源としてのモータ、５２…ベルト、５４…ガイド機構としてのボールスプラインを構成する外筒、５５…ガイド機構としてのボールスプラインを構成するスプライン軸、５６…駆動部材としての回動軸、５７…変換手段としてのボールねじ、５８…ガイド機構としてのボールスプライン。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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