(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが軸線周りに回転可能で、平行に配置され、少なくとも一方がモータを駆動源として回転駆動される一対のターニングロールと、前記両ターニングロール上に該ロールと平行をなして装着されるビレットを研削する砥石を有し、前記ビレットをターニングロールにより回転させてスパイラル状に研削するビレットの研削装置において、前記両ターニングロール上に装着されるビレットの両側に配置され、それぞれがビレットの径方向に進退可能で、前進時に前記ビレットを回転と軸方向への移動のうち、少なくとも回転ができるように前記両ターニングロールに押え付ける押えロールと、前記砥石とビレットを支持する前記ターニングロールのうち、いずれか一方をビレットの軸方向に移動させる送り装置と、前記両ターニングロールに装着されるビレットを両側より挟み込んで支持する押え装置とを有することを特徴とするビレットの研削装置。
【請求項２】
前記押えロールは円周の一部を外郭とした太鼓状ロールを周方向に複数、各外郭が同一円周上に位置するように配置した組を複数組、前記円周の曲率中心が同一直線上に位置するように並べると共に、各組の太鼓ロールは隣の組の太鼓ロールと周方向に位相をずらして側面視で隙間がないように重ねて位置され、しかも各組の太鼓状ロールはそれぞれ該ロールの軸線の周りを回転かつ前記曲率中心の周りを回転可能に支持されることを特徴とする請求項１記載のビレットの研削装置。
【請求項３】
押えロールを進退させる機構中にエアシリンダーを有することを特徴とする請求項２記載のビレットの研削装置。
【請求項４】
前記ターニングロールはビレットの両側に配置され、また前記押え装置は、回動可能に軸支される第１及び第２のレバーと、両レバーを開閉可能に連結するリンクと、前記両レバーのうちの一方に連結され、該レバーを旋回させるアクチュエイターと、前記両レバーの先端にそれぞれ回転可能に取付けられ、ビレット端への当り面を球状にした端子とよりなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの請求項に記載のビレットの研削装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のレバーは同形で、レバー先端の端子が対称形の軌跡を描いて開閉することを特徴とする請求項４記載のビレットの研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面が円状をなすビレットの研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビレットの研削は従来、ビレットの両端をチャックで掴んで固定した状態で砥石をビレットに沿い、ビレットの軸方向に移動させるか、或いは固定される砥石に対し、ビレットを該軸方向に移動させて、チャックで掴持される間のビレットを該軸方向に研削し、チャックで掴持される箇所まで研削すると、ビレットを一定角度回動させる作業を繰り返して行っていた。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述する従来の方法では、ビレットの研削と回動が交互に繰り返して行われ、研削後のビレットは断面が多角形を呈するようになる。
【０００４】
本発明は、研削が上述する従来法より効率的で、しかもビレットを円形断面に研削することができる研削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、それぞれが軸線周りに回転可能で、平行に配置され、少なくとも一方がモータを駆動源として回転駆動される一対のターニングロールと、前記両ターニングロール上に該ロールと平行をなして装着されるビレットを研削する砥石を有し、前記ビレットをターニングロールにより回転させながらビレットと砥石のいずれか一方を送ってスパイラル状に研削するビレットの研削装置において、前記両ターニングロール上に装着されるビレットの両側に配置され、それぞれがビレットの径方向に進退可能で、前進時に前記ビレットを回転と軸方向への移動のうち、少なくとも回転ができるように前記両ターニングロールに押え付ける押えロールと、前記砥石とビレットを支持する前記ターニングロールのうち、いずれか一方をビレットの軸方向に移動させる送り装置と、前記両ターニングロールに装着されるビレットを両側より挟み込んで支持する押え装置とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記押えロールは円周の一部を外郭とした太鼓状ロールを周方向に複数、各外郭が同一円周上に位置するように配置した組を複数組、前記円周の曲率中心が同一直線上に位置するように並べると共に、各組の太鼓ロールは隣の組の太鼓ロールと周方向に位相をずらして側面視で隙間がないように重ねて配置され、しかも各組の太鼓状ロールはそれぞれ該ロールの軸線の周りを回転かつ前記曲率中心の周りを回転可能に支持されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、押えロールを進退させる機構中にエアシリンダーを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３に係る発明において、前記ターニングロールはビレットの両側に配置され、また前記押え装置は、回動可能に軸支される第１及び第２のレバーと、両レバーを開閉可能に連結するリンクと、前記両レバーのうちの一方に連結され、該レバーを旋回させるアクチュエイターと、前記両レバーの先端にそれぞれ回転可能に取付けられ、ビレット端への当り面を球状にした端子とよりなることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記第１及び第２のレバーは同形で、レバー先端の端子が対称形の軌跡を描いて開閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、ビレットが回転しながらビレット又は砥石がビレットの軸方向に移動することでビレットがスパイラル状に研削される。しかもビレットは両端を押え装置によって押えられて軸方向の移動を規制され、かつ押えロールでターニングロール上に押し付けられた状態でビレットがターニングロールと滑りを生ずることなく回転し、円形断面のビレットを効率よく得ることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の押えロールによると、ビレットを回転かつ軸方向に移動可能に押え込むことができる。
【００１３】
ビレットは軸線が湾曲していることが多いが、請求項３に係る発明のように押えロールを進退させる機構中にエアシリンダーが設けられていると、該エアシリンダーが緩衝機能を果たして押えロールがビレットの回転に伴う径方向の変位によく追従し、ビレットを均一な押え力で押付けることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によると、ビレットは両側部がターニングロール上に置かれ、押えロールにより押えられて支持されるが、ビレットが湾曲していてもターニングロールでのビレットの浮き上がりを少なくでき、押えロールによるターニングロール上への押えが行い易くなる。またビレットが湾曲し、両端が反っていてもビレット側端面に当たる端子が回転可能で、当り面が球状をなすことにより、端子がビレットと共に回転してビレットの回転がスムースに行われ、また端子のビレット側端面への点接触状態が維持される。
【００１５】
ビレットの両端を押える押え装置の一方が固定であると、長さの短いビレットの場合、ビレット一側は一方のターニングロール上に充分な長さ支持できても、ビレット他端は他方のターニングロール上に支持されなくなるか、支持長さが不十分となることがあるが、請求項５に係る発明のように、端子の開閉が対称形に行われると、ビレットの長さの如何にかかわらず、両側の端子は同量移動してビレットを両側より挟み込んで支持するようになり、ビレットを両側のターニングロール上に均一に支持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るビレット研削装置の要部の正面図。
【図２】同装置の要部の側面図。
【図３】押えロールの正面図。
【図４】同側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、台車１に取着の本実施形態に係るビレットの研削装置の正面図であり、図２はビレット２の両端を両側より押えて支持する押え装置を除くビレット研削装置の側面図で、正面を示す図１のビレットの研削装置には、砥石とビレット２を押える押えロールが図示されていない。
【００１８】
台車１には、図１の左右両側に車軸３が紙面と直交する前後方向に向けて回転可能に取付けられ、各車軸３の前後部に取付けられた車輪４が前後に設置される一対のレール５上を転動することで台車１がレール５に沿って図１の左右方向に移動できるようにしてあり、台車１をレール５に沿って移動させるため、レール５と平行をなして設置されるラック６と、台車１に取付けられるモータ７により回転駆動され、前記ラック６と噛合するピニオン８が設けられ、該ピニオン８の回転駆動により台車１がレール５に沿って移動するようになっており、これらラック６、ピニオン８及びモータ７が台車上に支持されるビレット２にレール５に沿った移動を行わせる送り装置を構成している。
【００１９】
送り装置は前記した以外の任意の機構、例えばボールネジと、該ボールネジに螺着され、ボールネジの回転によってボールネジに沿い進退する、台車1に取着のナットよりなる機構、或いは車軸３を駆動し、制御装置によって制御されるモータを用いることができ、また台車１を移動させる以外にターニングロール１１自体を台車1に対し任意の送り装置によって移動させるようにしてもよい。
【００２０】
台車１にはまた、図１の左右両側に架台９ａが向い合せに取付けられると共に、その内側に架台９ｂが前後左右に、前後方向には一定の間隔を存し、左右方向に前記架台９ａと一定の間隔を存し互いに向い合って取付けられている。そして各架台９ａと架台９ｂ間にそれぞれターニングロール１１が各架台９ａ、９ｂに形成のターニングロール用嵌合溝１０に嵌合して架設され、前後のターニングロール１１は前後に一定の隙間を存し、左右のターニングロール１１は同一直線上で向き合ってそれぞれ水平に、かつ同一レベルの高さに回転可能に設置され、各ターニングロール１１は台車１に取着の前記モータ１２（このモータは電動モータでも油圧モータでもよい）を駆動源として同期して回転駆動されるようにしてある。すなわち台車１には、モータ１２に連動して回転駆動する伝動軸１３が台車１にレール５に沿って平行に配置され、該伝動軸１３の左右において該伝動軸１３からチェーン伝動機構１４（歯車伝動機構に置き換えてもよい）を介して前後左右のターニングロール１１が同一速度で回転駆動され、前後のターニングロール１１は互いに逆回転されるようにしてある。
【００２１】
前後のターニングロール間には、図２に示すように円状断面のビレット２が装着され、ターニングロール１１が互いに逆回転することによりビレット２がターニングロール１１に摩擦伝動されて各ターニングロール１１とは逆回転しながら一方向に回転するようになっている。なお、前後のターニングロール間には、後述のビレットを両側より挟み込んで支持する押え装置が配置され、図１には、この押え装置を図示した関係上、前側の架台９ｂやターニングロール１１を図示していない。
【００２２】
押え装置は、台車１の左右両側において前後方向に向けて組付けられた枢軸１７に中間部を回転可能に軸支した第１及び第２のレバー１８及び１９と、第１のレバー１８の下端と第２のレバー１９の枢軸上の上側部を連結するリンク２１と、台車下部に上下方向に回動可能に支持して取付けられ、第２のレバー１９下端に連結される油圧シリンダー２２と、前記各レバー１８及び１９の先端にそれぞれ図示しないベアリングにより回転可能に取着され、ビレット側端への当り面を球状にした端子２３とで構成され、前記両レバー１８、１９は前後に一定の間隔を存するターニングロール間において開閉するようになっている。上記油圧シリンダー２２は、請求項４に記載のアクチュエイターに相当するもので、このアクチェイターとしては、前記油圧シリンダー２２以外例えば左右いずれか一方の枢軸１７を回転駆動する油圧モータを用いることもできる。
【００２３】
押え装置は以上のように構成され、油圧シリンダー２２のビストンロッド２２ａが図１の左右方向に進退すると、第２のレバー１９が実線又は一点鎖線で示すように時計或いは反時計方向に回動し、これによりレバー１９とリンク２１を介して連結される第１のレバー１８が第２のレバー１９とは逆向きに回動して両レバー１８及び１９の開閉が行われ、閉じたときにレバー端の端子２３でターニングロール１１に装着されるビレット２の側端部を押え、ビレット２を両側より挟み込んで支持するようになっている。端子２３は前述するように回転可能で、その端面は前述するように球状をなしているため、ビレット２が多少湾曲していても、その側端面のいずれかの箇所に端子２３先端の球状面が点接触状態で当たるようになり、しかも端子２３はビレット２を両側より押えた状態でビレット２と共に回転するため、ビレット２の回転が端子２３で拘束されることなくスムースに行われる。
【００２４】
前記第１及び第２のレバー１８及び１９は、異なった形状をなしていてもよいが、図示する実施形態に示されるように同形で、左右対称形に配置され、台車１に同じ箇所で軸着して開閉が左右対称形に行われるようにすれば、レバー１８及び１９が開閉するときの端子２３の移動軌跡が同一となり、移動量も同一となる。したがってビレット２の長さの如何にかかわらず、ビレット２は一方のターニングロール１１に偏ることなく両側のターニングロール１１に同量跨って端子２３にて両側より挟み込んで支持されるようになる。
【００２５】
なお、図２には、前後（図２においては左右）のターニングロール１１に装着されるビレット２をターニングロール１１に押付ける押えロール２５と、該押えロール２５を図２の一点鎖線で示すビレット２への押え位置と、実線で示したビレット２より退避する位置とに切換可能な作動装置２６とが示してあり、該作動装置２６は押えロール２５を進退させる機構を構成するもので、レール５に沿い一定間隔で立設される支柱２７と、該支柱２７に中間部を軸着した縦向きに旋回可能なベルクランク状のレバー２８と、一端に押えロール２５を支持するベルクランク状レバー２８の他端と支柱上端を連結するシリンダーとで構成され、該シリンダーは油圧シリンダー２９と、該油圧シリンダー２９のピストンロッド３０に連結されるエアシリンダー３１とよりなり、ピストンロッド３０の進退をガイドするため、ピストンロッド３０より側方に突出するリング３２がガイドロッド３３にスライド可能に嵌挿されている。
【００２６】
前記作動装置２６は、油圧シリンダーのみ、好ましくはエアシリンダーを連結した油圧シリンダーのみで構成し、油圧シリンダー又はエアシリンダーのピストンロッドに連結した押えロールを油圧シリンダーにより直接進退させるようにしてもよい。
【００２７】
押えロール２５は図３及び図４に示すように、取付板３５の一側面に辺が同じ長さで直角をなすアングル材３６を周方向に等間隔で４箇所、向い合う辺がそれぞれ平行をなすようにして突設し、隣接するアングル材３６の対向する辺間にそれぞれ太鼓状ロール３７を配置してアングル材３６に回転可能に軸着したもので、太鼓状ロール３７は外郭が円周の一部を構成し、アングル材３６間に取付けた図３の状態において、各太鼓状ロール３７の外郭が同じ曲率中心を有し、同一円周上に位置するようになっている。図中、３８は取付板３５より側方に突設され、図示しないベアリングにより軸支される軸部である。
【００２８】
前記実施形態の押えロール２５が取付けられるベルクランク状レバー２８は支柱２７に支持されているが、台車１に支持して押えロール２５がビレット２を押え込んだ状態で台車１と共に移動するようにしてもよい。
【００２９】
取付板３５の他側面にもアングル材３６と太鼓状ロール３７が前記アングル材３６及び太鼓状ロール３７と周方向に４５°位相をずらして同様にして取付けられている。
【００３０】
前記実施形態では、押えロール２５は４個の太鼓状ロール３７を同じ円周上に配設してなる組を二組、軸方向に並設して構成されているが、二個以上の太鼓状ロール３７を配設した組を三組以上軸方向に並設して太鼓状ロール３７が円周方向に切れ目なく続くようにすることもできる。
【００３１】
本実施形態の押えロール２５によると、ターニングロール上に押えロール２５により押付けられ、ターニングロール１１により回転するピレット２に連動して押えロール２５が周方向に配置される太鼓状ロール３７の曲率中心（軸部３８の軸心）を中心として図３の矢印方向に回転するようにした場合、ビレット２には常に取付板一側の太鼓状ロール３７又は取付板他側の太鼓状ロール３７が点接触状態で途切れることなく当たり（取付板両側の太鼓状ロール３７が重なる一部の箇所では、両側の太鼓状ロール３７が同時にビレット２に当たる）、ビレット２の回転によりビレット２と逆向きに回転する。同時に前述のピニオンラック機構によりレール５に沿って送られるビレット２の送りにより該ビレット２に押し当てられる太鼓状ロール３７がその軸線の周りを回転する。
【００３２】
図３に示す押えロール２５はビレット２の回転により全体が矢印方向に回転するようになっているが（ビレット２の回転が時計方向に行われる場合、押えロール２５は矢印と逆向きの反時計方向に回転するようになる）、押えロール２５を９０°向きを変えてベルクランク状レバー２８に取付け、ビレット２の回転により太鼓状ロール３７が回転すると共に、ビレット２の送りにより押えロール２３全体が図３の矢印方向或いは逆向きに回転するようにしてもよい。
【００３３】
以上述べたいずれの場合にあっても押えロール２５は、ビレット２の回転及び送りを許容しながらビレット２をターニングロール上に押付けることができる。
【００３４】
ビレット２は軸線が湾曲していることが多いが、湾曲していても押えロール２５はエアシリンダー３１がクッションの機能を有し、緩衝作用を果たすことによりビレット２の変形によく追従し、ビレットへの均一な押えを維持しうるようになる。
【００３５】
図２に示すビレット２の研削を行う砥石３９は、カバー４１に下側部を露出させた状態で覆われて軸支され、図示していないが、カバー裏側に取付けられるモータによって回転駆動されるようになっており、カバー４１は固定フレーム４２に油圧シリンダー４３により連結され、該油圧シリンダー４３の作用により砥石３９がビレット２に押付けられ、該ビレット２の研削を行うようになっている。
【００３６】
ビレット２が湾曲している場合においてはまた、ターニングロール１１はビレット２の両側を支持し、ビレット２の中間部は支持していないため、ビレット両端のターニングロール上での浮き上がりが少なくなり、押えロール２５によるビレット２のターニングロール１１への押えが行い易くなる。
【００３７】
本実施形態の研削装置は以上のように構成され、研削はビレット２を図２に示すようにターニングロール１１上に装着し、ビレット両端を前述する押え装置の端子２３で両側より挟み込んで支持し、かつ押えロール２５を一点鎖線で示す位置に切り換えてビレット２を押し込んだ状態でモータ１２の駆動によりターニングロール１１を回転させてビレットを回転させながら砥石３９をビレット２に押付けて行う。研削中、ビレット２は回転しながら前述のピニオンラック機構により台車１と共に送られ、研削がスパイラル状に行われる。ビレット２の送りによりビレット端が左右に配置される押えロール２５の一方より離脱すると、ビレット２は他方の押えロール２５のみでターニングロール上に押え付けられるが、一方の押えロール２５のみで押え付けてもターニングロール１１への押付け状態が維持され、支障はない。なお、ビレット端が離脱した押えロール２５は図２の実線で示す位置に退避される。この退避はビレット端を検出するセンサーの出力により行われるようにしてもよいし、制御装置がモータ１２の回転数から算出した送り量と、ビレット２の長さ、台車１の位置情報からビレット２の位置を演算し、予め知られた押えロール２５の位置情報と比較してビレット端が押えロール２５に達したと判断した時点で行われるようにしてもよい。
【００３８】
前記実施形態では、送りは台車１に取付けられるビレット２がレール５に沿って移動することによって行われるが、ビレット２が移動しないで、砥石がレールに沿い移動するようにしてもよい。
【００３９】
押えロール２５はまた、台車１に取付けることができる。この場合、押えロール２５はビレット２を押えたまま台車１と共に移動するため、送り方向にはビレット２との間に相対的な動きがない。したがって押えロールの太鼓状ロール３７はビレット２の回転に連動して回転のみすればよいため、太鼓状ロールでなく断面が矩形のロールとしてもよい。
【００４０】
押えロール２５が台車１に取付けられる場合においても研削時、押えロール２５がビレット２を押えたまま送られると、やがて押えロール２５が固定位置にある砥石３９に近付き当たるようになる。押えロール２５が砥石３９に近づき干渉するのを避けるため、押えロール２５が砥石３９に近付くと、押えロール２５はビレット２への押え位置から砥石による研削に支障を生じない位置まで退避するようにされる。押えロール２５が退避したのちは前記と同様、ビレット２は他方の押えロール２５のみでターニングロール上に押え付けられ、支持される。上記押えロール２５の退避も前述したと同様にして行われる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・台車
２・・ビレット
５・・レール
６・・ラック
７、１２・・モータ
８・・ピニオン
９ａ、９ｂ・・架台
１１・・ターニングロール
１７・・枢軸
１８、１９・・レバー
２２、２９、４２・・油圧シリンダー
２３・・端子
２５・・押えロール
２８・・ベルクランク状レバー
３１・・エアシリンダー
３６・・アングル材
３７・・太鼓状ロール
３９・・砥石
【図１】
0006547118.tif 000002
【図２】
0006547118.tif 000003
【図３】
0006547118.tif 000004
【図４】
0006547118.tif 000005