(57)【要約】【課題】装置の小型化、加工精度の確保、コストダウンする。【解決手段】電機子９０をコレットチャック７４に回転不能に固定し、この状態で、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向且つ周方向に互いに一体的に移動させながら整流子９２の表面を切削する。これによれば、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を一体的に移動させるので、別体的に移動させる場合に比して、装置の構成を簡単にでき、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。また、電機子９０をコレットチャック７４に回転不能に固定した状態で整流子９２の表面を切削するので、例えば、電機子９０を回転させる場合の如く、回転駆動装置の振動が電機子９０に伝達されることや、シャフトの真円度が整流子９２の真円度に転写されることがなく、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。【選択図】図１
2008284631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を回転不能に固定するための固定手段と、
前記物品の軸方向且つ周方向に互いに一体的に移動可能に設けられ、前記物品の表面を切削するための荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段と、
を備えたことを特徴とする物品の表面切削装置。
【請求項２】
前記物品は、回転電機の電機子に備えられた整流子とされていることを特徴とする請求項１に記載の物品の表面切削装置。
【請求項３】
前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段は、前記整流子の周方向に移動して前記整流子の表面を切削する際に前記整流子に形成された複数のアンダーカット溝を通過するタイミングが前記各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の物品の表面切削装置。
【請求項４】
回転駆動力を発生する送り用駆動手段と、
前記送り用駆動手段の回転駆動力を前記物品の軸方向への直線駆動力に変換して前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達するための回転直動変換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置。
【請求項５】
回転駆動力を発生する回転用駆動手段と、
前記回転用駆動手段の回転駆動力を前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達するための回転駆動力伝達手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置。
【請求項６】
前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段は、前記物品の径方向外側に退避可能に設けられ、
前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向終端部への移動に伴って前記物品の径方向外側に退避させるための退避手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置。
【請求項７】
前記荒削り用切削手段は、前記仕上げ用切削手段に対し送り方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置。
【請求項８】
物品を固定手段により回転不能に固定した状態で、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向且つ周方向に互いに一体的に移動させながら前記物品の表面を切削することを特徴とする物品の表面切削方法。
【請求項９】
回転電機の電機子に備えられた前記物品としての整流子の表面を切削することを特徴とする請求項８に記載の物品の表面切削方法。
【請求項１０】
前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記整流子の周方向に移動させて前記整流子の表面を切削する際に、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段が前記整流子に形成された複数のアンダーカット溝を通過するタイミングを前記各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるようにすることを特徴とする請求項９に記載の物品の表面切削方法。
【請求項１１】
共通の送り用駆動手段の回転駆動力を前記物品の軸方向への直線駆動力に変換して前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達し、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向に移動させて前記物品の表面を切削することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法。
【請求項１２】
共通の回転用駆動手段の回転駆動力を前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達し、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の周方向に移動させて前記物品の表面を切削することを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法。
【請求項１３】
前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向終端部への移動に伴って前記物品の径方向外側に退避させることを特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法。
【請求項１４】
前記荒削り用切削手段を前記仕上げ用切削手段に対し送り方向にずらした状態で前記物品の表面を切削することを特徴とする請求項８〜請求項１３のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の表面切削装置及び表面切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の表面切削装置及び表面切削方法としては、例えば、回転電機の電機子に備えられた整流子の表面を切削する表面切削装置及び表面切削方法が知られている。この整流子の表面を切削する表面切削装置及び表面切削方法では、電機子のシャフトをＶ型の支持台で支持し、電機子のコアの外周部に平ベルトを巻装して電機子を回転させ、刃物台を送ることにより整流子の表面を切削している。
【０００３】
ところで、この種の整流子の表面を切削する表面切削装置及び表面切削方法において、電機子の支持台に対する出し入れは、刃物台を後退させると共に平ベルトを後退させて十分なスペースを確保することで可能となる。
【０００４】
しかしながら、刃物台を２ヘッド備え、それぞれ荒削り加工と仕上げ加工を実施する場合には、電機子の位置を固定して刃物台を移動させて加工を行うため、刃物台に切削送り方向と切削外径方向の二軸方向に移動機構が必要である。また、電機子を支持台から出し入れするためのスペースを十分に確保する必要があり、このためには各移動機構のストロークを長く確保する必要がある。従って、これらにより整流子の加工精度が低下する虞があった。
【０００５】
そこで、これを解決するために、電機子を支持する支持台に移動機能を付加し、刃物台については送り方向のみの移動を可能として、電機子の支持台に対する出し入れに必要なスペースの確保と、整流子の加工精度の低下の抑制とを両立させた技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に記載の例では、次の問題がある。すなわち、電機子を支持するための支持台の剛性を確保するために電機子のコアの外周部に平ベルトを強く押し付ける必要があるが、この平ベルトの反力を受けるために支持台の電機子の径方向への移動には十分な推力が必要となり、これにより装置全体が大型化する虞がある。
【０００７】
また、電機子のコアに平ベルトを押し付けるため、平ベルトを回転させるための駆動装置の振動が電機子に伝達されやすく、整流子の加工精度が低下する虞がある。
【０００８】
さらに、電機子のシャフトを支持台で回転可能に支持するため、シャフトの真円度（つまり、軸ぶれ）が整流子の真円度に転写され、シャフトの真円度よりも高い真円度となるように整流子を加工することが困難である。従って、シャフトの真円度を向上させるために、ペーパ研磨等の加工が整流子の切削加工の前加工として必要となり、コストアップとなる。
【特許文献１】特開平２−２５０７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、物品の表面切削装置及び表面切削方法において、装置の小型化、加工精度の確保、コストダウンを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の物品の表面切削装置は、物品を回転不能に固定するための固定手段と、前記物品の軸方向且つ周方向に互いに一体的に移動可能に設けられ、前記物品の表面を切削するための荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の物品の表面切削装置によれば、物品の表面を切削するための荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段が一体的に移動可能に設けられているので、別体的に移動可能に設けられた場合に比して、装置の構成が簡単であり装置の小型化及びコストダウンを達成できる。また、物品を固定手段により回転不能に固定した状態で物品の表面を切削するので、例えば、上述のように物品を回転させる場合の如く、平ベルトを回転させるための駆動装置の振動が物品に伝達されることや、物品の回転軸の軸ぶれが物品の真円度に転写されることがなく、物品の表面の加工精度を確保できる。
【００１２】
請求項２に記載の物品の表面切削装置は、請求項１に記載の物品の表面切削装置において、前記物品は、回転電機の電機子に備えられた整流子とされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の物品の表面切削装置によれば、装置の小型化及びコストダウンを達成できると共に、物品としての整流子の表面の加工精度を確保できる。
【００１４】
請求項３に記載の物品の表面切削装置は、請求項２に記載の物品の表面切削装置において、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段は、前記整流子の周方向に移動して前記整流子の表面を切削する際に前記整流子に形成された複数のアンダーカット溝を通過するタイミングが前記各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の物品の表面切削装置によれば、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を整流子の周方向に移動させて整流子の表面を切削する際に、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段の整流子の複数のアンダーカット溝を通過するタイミングが各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるので、荒削り用切削手段による切削振動と仕上げ用切削手段による切削振動とが共振することを抑制でき、整流子の表面の加工精度を確保できる。
【００１６】
請求項４に記載の物品の表面切削装置は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置において、回転駆動力を発生する送り用駆動手段と、前記送り用駆動手段の回転駆動力を前記物品の軸方向への直線駆動力に変換して前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達するための回転直動変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の物品の表面切削装置によれば、共通の送り用駆動手段によって荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させることができるので、送り用駆動手段を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００１８】
また、回転直動変換手段によって、送り用駆動手段の回転駆動力から荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させるための直線駆動力を得ることができ、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させるための構成を簡単にできる。
【００１９】
請求項５に記載の物品の表面切削装置は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置において、回転駆動力を発生する回転用駆動手段と、前記回転用駆動手段の回転駆動力を前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達するための回転駆動力伝達手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の物品の表面切削装置によれば、共通の回転用駆動手段によって荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の周方向に移動させることができるので、回転用駆動手段を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００２１】
請求項６に記載の物品の表面切削装置は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置において、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段は、前記物品の径方向外側に退避可能に設けられ、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向終端部への移動に伴って前記物品の径方向外側に退避させるための退避手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の物品の表面切削装置によれば、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段は、物品の軸方向且つ周方向に移動されて物品の表面を切削し、やがて物品の軸方向終端部に到達すると、退避手段により物品の径方向外側に退避させられる。従って、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段が物品の軸方向に退避させる場合に比して、物品の軸方向への移動距離が短いので、物品の軸方向への移動距離が長くなることに起因する加工精度の低下を抑制できる。
【００２３】
また、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段は、物品の軸方向終端部に到達した段階で物品の径方向外側へ退避させられるので、物品の軸方向への移動距離が短くても物品の固定手段に対する出し入れのためのスペースを十分に確保できる。これにより、装置の小型化を達成できる。
【００２４】
請求項７に記載の物品の表面切削装置は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の物品の表面切削装置において、前記荒削り用切削手段は、前記仕上げ用切削手段に対し送り方向にずれて配置されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の物品の表面切削装置によれば、荒削り用切削手段を仕上げ用切削手段に対し送り方向にずらした状態で物品の表面を切削できるので、物品の表面を荒削り用切削手段によって先に荒削り加工でき、その後、荒削りされた物品の表面を仕上げ用切削手段により仕上げ加工できる。これにより、物品の表面の加工精度を確保できる。
【００２６】
また、前記課題を解決するために、請求項８に記載の物品の表面切削方法は、物品を固定手段により回転不能に固定した状態で、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向且つ周方向に互いに一体的に移動させながら前記物品の表面を切削することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の物品の表面切削方法によれば、物品の表面を切削するための荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を一体的に移動させるので、別体的に移動させる場合に比して、装置の構成を簡単にでき、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。また、物品を固定手段により回転不能に固定した状態で物品の表面を切削するので、例えば、上述のように物品を回転させる場合の如く、平ベルトを回転させるための駆動装置の振動が物品に伝達されることや、物品の回転軸の軸ぶれが物品の真円度に転写されることがなく、物品の表面の加工精度を確保できる。
【００２８】
請求項９に記載の物品の表面切削方法は、請求項８に記載の物品の表面切削方法において、回転電機の電機子に備えられた前記物品としての整流子の表面を切削することを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載の物品の表面切削方法によれば、装置の小型化及びコストダウンを達成できると共に、物品としての整流子の表面の加工精度を確保できる。
【００３０】
請求項１０に記載の物品の表面切削方法は、請求項９に記載の物品の表面切削方法において、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記整流子の周方向に移動させて前記整流子の表面を切削する際に、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段が前記整流子に形成された複数のアンダーカット溝を通過するタイミングを前記各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるようにすることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に記載の物品の表面切削方法によれば、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を整流子の周方向に移動させて整流子の表面を切削する際に、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段の整流子の複数のアンダーカット溝を通過するタイミングが各アンダーカット溝を通過する周期の１／２周期相当分ずれるので、荒削り用切削手段による切削振動と仕上げ用切削手段による切削振動とが共振することを抑制でき、整流子の表面の加工精度を確保できる。
【００３２】
請求項１１に記載の物品の表面切削方法は、請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法において、共通の送り用駆動手段の回転駆動力を前記物品の軸方向への直線駆動力に変換して前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達し、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向に移動させて前記物品の表面を切削することを特徴とする。
【００３３】
請求項１１に記載の物品の表面切削方法によれば、共通の送り用駆動手段によって荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させるので、送り用駆動手段を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００３４】
また、送り用駆動手段の回転駆動力から荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させるための直線駆動力を得るので、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に移動させるための構成を簡単にできる。
【００３５】
請求項１２に記載の物品の表面切削方法は、請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法において、共通の回転用駆動手段の回転駆動力を前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段に伝達し、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の周方向に移動させて前記物品の表面を切削することを特徴とする。
【００３６】
請求項１２に記載の物品の表面切削方法によれば、共通の回転用駆動手段によって荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の周方向に移動させるので、回転用駆動手段を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００３７】
請求項１３に記載の物品の表面切削方法は、請求項８〜請求項１２のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法において、前記荒削り用切削手段及び前記仕上げ用切削手段を前記物品の軸方向終端部への移動に伴って前記物品の径方向外側に退避させることを特徴とする。
【００３８】
請求項１３に記載の物品の表面切削方法によれば、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向終端部への移動に伴って物品の径方向外側に退避させるので、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向に退避させる場合に比して、物品の軸方向への移動距離が短く、物品の軸方向への移動距離が長くなることに起因する加工精度の低下を抑制できる。
【００３９】
また、荒削り用切削手段及び仕上げ用切削手段を物品の軸方向終端部に到達させた段階で物品の径方向外側へ退避させるので、物品の軸方向への移動距離が短くても物品の固定手段に対する出し入れのためのスペースを十分に確保できる。これにより、装置の小型化を達成できる。
【００４０】
請求項１４に記載の物品の表面切削方法は、請求項８〜請求項１３のいずれか一項に記載の物品の表面切削方法において、前記荒削り用切削手段を前記仕上げ用切削手段に対し送り方向にずらした状態で前記物品の表面を切削することを特徴とする。
【００４１】
請求項１４に記載の物品の表面切削方法によれば、荒削り用切削手段を仕上げ用切削手段に対し送り方向にずらした状態で物品の表面を切削するので、物品の表面を荒削り用切削手段によって先に荒削り加工でき、その後、荒削りされた物品の表面を仕上げ用切削手段により仕上げ加工できる。これにより、物品の表面の加工精度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面に基づき、本発明を整流子の表面切削装置に適用した例について説明する。
【００４３】
［第一実施形態］
先ず、本発明の第一実施形態について説明する。
【００４４】
図１，図２には、本発明の第一実施形態に係る表面切削装置１０の全体図が示されている。この図に示される表面切削装置１０は、例えば、回転電機の電機子９０に備えられた整流子９２の表面を切削するためのものである。表面切削装置１０には、水平方向に延在する架台１２が備えられている。架台１２の一方側には、バイト送り用モータ１４及びバイト回転用モータ１６が設けられており、架台１２の他方側には、鉛直方向に延びるワーク受け４２が設けられている。
【００４５】
バイト送り用モータ１４の駆動軸１８には、第一駆動プーリ２２が一体回転可能に設けられており、この第一駆動プーリ２２には、タイミングベルト２６の一端が巻き掛けられている。タイミングベルト２６の他端は、ワーク受け４２に対し回転自在に設けられた第一従動プーリ２４に巻き掛けられており、この第一従動プーリ２４の上側の端面には、カム面３８が一体的に形成されている。
【００４６】
第一従動プーリ２４の上方には、ワーク受け４２に沿ってＬＭガイド４４が設けられている。このＬＭガイド４４には、ワーク受け４２に固定された固定子４６と、この固定子４６に対し鉛直方向に移動自在とされた移動子４８とが備えられている。移動子４８は、上述のカム面３８と摺接されるカムフォロワ４０を備え、第一従動プーリ２４の回転に伴って鉛直方向に移動されるようになっている。
【００４７】
また、移動子４８には、回転部材５０が一体移動可能に設けられている。この回転部材５０は、軸受５２により移動子４８に対し鉛直方向を回転軸として回転自在とされている。また、回転部材５０には、第二従動プーリ３０が一体回転可能に設けられている。この第二従動プーリ３０には、丸ベルト３２の一端が巻き掛けられており、丸ベルト３２の他端は、上述のバイト回転用モータ１６の駆動軸２０に一体回転可能に設けられた第二駆動プーリ２８に巻き掛けられている。
【００４８】
また、上述の回転部材５０には、一対のバイトホルダ５４が設けられている。各バイトホルダ５４は、一対のアーム部５６，５８を備えた概略Ｌ字状にそれぞれ構成されており、一対のアーム部５６，５８の連結部に設けられた回動軸部材６０により回転部材５０に対し水平方向を回動軸として回動自在とされている。
【００４９】
また、各バイトホルダ５４に備えられた一対のアーム部のうち鉛直方向に延在されるアーム部５６の先端には、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４がそれぞれ設けられている。この荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４は、それぞれ刃先がノーズＲとされている（図３参照）。荒削り用バイト６２は、例えば、一対のバイトホルダ５４の相対位置が適宜設定される等により、仕上げ用バイト６４に対し送り方向（上方）にずれて配置されている。
【００５０】
また、荒削り用バイト６２は、仕上げ用バイト６４に対し整流子９２の対角線上から周方向に所定長さ（セグメント９６及びアンダーカット溝９７の周方向長さの半分）ずれて配置されている（図４参照）。これにより、後に詳述する如く、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際に、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４が整流子９２に形成された複数のアンダーカット溝９７を通過するタイミングを、各アンダーカット溝９７を通過する周期の１／２周期相当分ずれるようにしている（図６参照）。
【００５１】
また、各バイトホルダ５４に備えられた一対のアーム部のうち水平方向に延在されるアーム部５８と回転部材５０との間には、バネ部材６６が設けられている。そして、各バイトホルダ５４は、このバネ部材６６によって各バイトを整流子９２に押し付ける側に回動されるように付勢されている。
【００５２】
また、各アーム部５８の先端には、ストッパ６８がそれぞれ設けられている。このストッパ６８は、回転部材５０と共にバイトホルダ５４が上側に移動されることに伴って、ハウジング７０の上部に形成されたテーパ面７２に当接されるようになっている。そして、ストッパ６８がテーパ面７２に当接されることにより、バイトホルダ５４が各バイトを整流子９２の径方向外側に離間させる側に回動されて退避されるようになっている（図８参照）。
【００５３】
また、ワーク受け４２の上端には、電機子９０のシャフトを回転不能に把持するためのコレットチャック７４が設けられている。このコレットチャック７４は、エアシリンダ７６により開閉されるようになっている。
【００５４】
そして、本実施形態に係る表面切削装置１０によれば、上記構成により、例えば、次の要領で整流子９２の表面が切削される。
【００５５】
すなわち、電機子９０が投入ローダ７８に固定される。そして、この投入ローダ７８が降下され、電機子９０のシャフトのうち整流子９２側の部分がコレットチャック７４に挿入される。続いて、エアシリンダ７６からコレットチャック７４にエアが供給され、コレットチャック７４が閉じられる。これにより、コレットチャック７４によって電機子９０が回転不能に固定された状態となる。また、このときには、整流子９２にゴムパッキン８０（図７参照）が密着されて電機子９０のコイル部への切粉の混入が防止される。
【００５６】
続いて、バイト送り用モータ１４及びバイト回転用モータ１６が作動される。バイト送り用モータ１４が作動すると、このバイト送り用モータ１４の回転駆動力が第一駆動プーリ２２及びタイミングベルト２６を介して第一従動プーリ２４に伝達されて第一従動プーリ２４が減速された状態で回転する。また、第一従動プーリ２４が回転すると、カム面３８が一体的に回転し、このカム面３８をカムフォロワ４０が摺接することによりバイト送り用モータ１４からの回転駆動力が鉛直方向への直線駆動力に変換されて、ＬＭガイド４４の移動子４８と共に回転部材５０が上昇する。
【００５７】
また、バイト回転用モータ１６が作動すると、このバイト回転用モータ１６の回転駆動力が第二駆動プーリ２８及び丸ベルト３２を介して第二従動プーリ３０に伝達されて回転部材５０が回転する。
【００５８】
そして、このようにして回転部材５０が上昇すると共に回転することにより、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４が整流子９２の軸方向且つ周方向に移動されて、この荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４により整流子９２の表面が切削される。
【００５９】
このときには、荒削り用バイト６２が仕上げ用バイト６４に対し送り方向（上方）にずれて配置されているので、整流子９２の表面が荒削り用バイト６２によって先に荒削り加工され、その後、荒削りされた整流子９２の表面が仕上げ用バイト６４により仕上げ加工される。
【００６０】
ところで、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際には、各バイトに図５に示される如く振動が生じる。すなわち、各バイトが整流子９２のセグメント９６を切削しているときには切削抵抗が増加し、各バイトが整流子９２のアンダーカット溝９７を通過しているときには切削抵抗が減少する。このため、これに起因して各バイトに振動が生じる。
【００６１】
ところが、荒削り用バイト６２は、仕上げ用バイト６４に対し整流子９２の対角線上から周方向に所定長さ（セグメント９６及びアンダーカット溝９７の周方向長さの半分）ずれて配置されている（図４参照）。従って、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際には、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の整流子９２の複数のアンダーカット溝９７を通過するタイミングが各アンダーカット溝９７を通過する周期の１／２周期相当分ずれるようになる（図６参照）。つまり、荒削り用バイト６２による切削振動と仕上げ用バイト６４による切削振動とが互いに打ち消し合い、荒削り用バイト６２による切削振動と仕上げ用バイト６４による切削振動とが共振することを抑制しつつ整流子９２の荒削り加工及び仕上げ加工が行われる。
【００６２】
そして、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４が整流子９２の軸方向終端部に到達すると、ストッパ６８がハウジング７０の上部に形成されたテーパ面７２に当接される。そして、この状態から回転部材５０と共にバイトホルダ５４がさらに上側に移動され、これに伴ってストッパ６８がテーパ面７２によって下側に押されることによりバイトホルダ５４が各バイトを整流子９２の径方向外側に離間させる側に回動されて退避される（図８参照）。つまり、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の送りの停止と整流子９２からの離間が同時に行われる。これにより、電機子９０をコレットチャック７４から取り外すのに必要なスペースが十分に確保される。
【００６３】
そして、バイトホルダ５４が回動されて退避された段階で、バイト送り用モータ１４及びバイト回転用モータ１６が停止され、コレットチャック７４が開いた状態とされた後に電機子９０がコレットチャック７４から取り出されて、整流子９２の切削加工が完了する。
【００６４】
また、電機子９０がコレットチャック７４から取り出された後に、次の整流子９２の切削加工に備えるために、バイト送り用モータ１４が逆回転され、回転部材５０と共にバイトホルダ５４が降下される。これにより、ストッパ６８がテーパ面７２から離間し、バイトホルダ５４がバネ部材６６の付勢力によって元の位置に回動される。そして、以後、上記工程が繰り返し行われることで、複数の整流子９２の切削加工が行われる。
【００６５】
なお、上記切削加工において、整流子９２を切削する際の切り込み量は、取代調整ネジ８２によって回転部材５０に対するバイトホルダ５４の回動角度が変更されることにより調整される。この場合、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４には、ノーズＲのものが採用されているので、バイトホルダ５４の回動角度の変更に伴い荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の切刃角が変更されても、整流子９２の表面粗さは一定に保たれる（図３参照）。
【００６６】
そして、この表面切削装置１０を用いた表面切削方法によれば、以下の特有な作用及び効果を奏する。
【００６７】
すなわち、本実施形態の表面切削方法によれば、整流子９２の表面を切削するための荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を一体的に移動させるので、別体的に移動させる場合に比して、装置の構成を簡単にでき、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００６８】
また、電機子９０をコレットチャック７４に回転不能に固定した状態で整流子９２の表面を切削するので、例えば、従来のように電機子９０を回転させる場合の如く、平ベルトを回転させるための駆動装置の振動が電機子９０に伝達されることや、シャフトの真円度（つまり、軸ぶれ）が整流子９２の真円度に転写されることがなく、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【００６９】
また、電機子９０を回転不能に固定することにより、電機子９０を回転可能に固定する場合に比して、電機子９０を固定するための構成を簡単にすることができ、また、両端支持が可能であることは勿論のこと、特に、電機子９０の片持ち支持が可能となることから、シャフトの整流子９２と反対側の部分が短い扁平型の電機子についても容易に切削対象とすることができる。これにより、このような扁平型の電機子と非扁平型の通常の電機子とを共通の加工ラインに混合することができる。
【００７０】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際に、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の整流子９２の複数のアンダーカット溝９７を通過するタイミングが各アンダーカット溝９７を通過する周期の１／２周期相当分ずれるので（図６参照）、荒削り用バイト６２による切削振動と仕上げ用バイト６４による切削振動とが共振することを抑制でき、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【００７１】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、共通のバイト送り用モータ１４によって荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に移動させるので、バイト送り用モータ１４を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００７２】
また、カム面３８及びカムフォロワ４０によって、バイト送り用モータ１４の回転駆動力から荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に移動させるための直線駆動力を得ることができ、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に移動させるための構成を簡単にできる。
【００７３】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、共通のバイト回転用モータ１６によって荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させるので、バイト回転用モータ１６を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００７４】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向終端部への移動に伴って整流子９２の径方向外側に退避させるので、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に退避させる場合に比して、整流子９２の軸方向への移動距離が短く、整流子９２の軸方向への移動距離が長くなることに起因する加工精度の低下を抑制できる。
【００７５】
また、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向終端部に到達させた段階で整流子９２の径方向外側へ退避させるので、整流子９２の軸方向への移動距離が短くても電機子９０のコレットチャック７４に対する出し入れのためのスペースを十分に確保できる。これにより、装置の小型化を達成できる。
【００７６】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２を仕上げ用バイト６４に対し送り方向にずらした状態で整流子９２の表面を切削するので、整流子９２の表面を荒削り用バイト６２によって先に荒削り加工でき、その後、荒削りされた整流子９２の表面を仕上げ用バイト６４により仕上げ加工できる。これにより、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【００７７】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、整流子９２が回転しないので、整流子９２に装着されるゴムパッキン８０（図７参照）を整流子９２の外形形状（セグメント９６及びアンダーカット溝９７の凹凸形状）に沿った形とすることができる。これにより、電機子９０のコイル部への切粉の混入をより一層効果的に防止することができる。
【００７８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【００７９】
図９には、本発明の第二実施形態に係る表面切削装置１１０の全体図が示されている。本実施形態に係る表面切削装置１１０は、上述の本発明の第一実施形態に係る表面切削装置１１０に対し、以下に説明する構成が異なるものとされている。なお、本実施形態において、上述の本発明の第一実施形態と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略する。
【００８０】
表面切削装置１１０には、モータ１１４が設けられている。モータ１１４の駆動軸１１８の一端には、第一駆動プーリ１２２が一体回転可能に設けられており、モータ１１４の駆動軸１１８の他端には、第二駆動プーリ１２８が一体回転可能に設けられている。第一駆動プーリ１２２には、タイミングベルト１２６の一端が巻き掛けられており、タイミングベルト１２６の他端は、第一従動プーリ１２４に巻き掛けられている。
【００８１】
第一従動プーリ１２４は、架台１１２に対し軸受１１３を介して回転自在に設けられた回転部材１３４に一体回転可能に設けられており、回転部材１３４には、移動部材１３６が鉛直方向に移動可能に設けられている。回転部材１３４には、カム溝１３８が設けられており、このカム溝１３８には、移動部材１３６に設けられた移動ピン１４０が移動自在に挿入されている。そして、移動部材１３６は、回転部材１３４の回転に伴って移動ピン１４０がカム溝１３８を移動することにより回転部材１３４に対し軸方向に移動されるようになっている。
【００８２】
一方、第二駆動プーリ１２８には、丸ベルト１３２の一端が巻き掛けられており、丸ベルト１３２の他端は、第二従動プーリ１３０に巻き掛けられている。第二従動プーリ１３０は、上述の移動部材１３６に対し軸受１３１を介して回転自在に設けられた回転部材１５０に一体回転可能に設けられている。なお、第一駆動プーリ１２２、タイミングベルト１２６及び第一従動プーリ１２４からなる第一減速系と、第二駆動プーリ１２８、丸ベルト１３２及び第二従動プーリ１３０からなる第二減速系とは異なる減速比に設定されている。
【００８３】
第二従動プーリ１３０及び回転部材１５０には、筒状部材１４４が同軸状に設けられており、この筒状部材１４４は、上述の回転部材１３４に一体的に設けられたワーク受け１４２に軸受１４５を介して回転自在に設けられている。また、筒状部材１４４には、一対のバイトホルダ１５４が設けられている。各バイトホルダ１５４は、回動軸部材１６０により筒状部材１４４に対し水平方向を回動軸として回動自在とされている。
【００８４】
また、一対のバイトホルダ１５４の水平方向に延在される各アーム部は、当接部１６８として構成されている。この当接部１６８は、バイトホルダ１５４が上側に移動されることに伴って、上方に配置されたストッパ１７２に当接されるようになっている。そして、当接部１６８がストッパ１７２に当接されることにより、バイトホルダ１５４が各バイトを整流子９２の径方向外側に離間させる側に回動されて退避されるようになっている（図１０参照）。
【００８５】
また、ワーク受け１４２の上端には、電機子９０のシャフト９４を回転可能に支持するための軸受１８４が設けられている。なお、投入ローダ１７８には、電機子９０のシャフト９４を回転不能に把持するためのコレットチャック１７４が設けられている。
【００８６】
そして、本実施形態に係る表面切削装置１１０によれば、上記構成により、例えば、次の要領で整流子の表面が切削される。
【００８７】
すなわち、電機子９０が投入ローダ１７８のコレットチャック１７４に固定される。このときには、コレットチャック１７４によって電機子９０が回転不能に固定された状態となる。続いて、投入ローダ１７８が降下され、電機子９０のシャフト９４が軸受１８４に挿入される。なお、このときには、シャフト９４の外径の公差幅及び真円度の影響を吸収できるように軸受１８４の内周に油膜を形成する。また、このときには、整流子９２にゴムパッキン８０が密着されて電機子９０のコイル部への切粉の混入が防止される（図７参照）。
【００８８】
続いて、モータ１１４が作動される。モータ１１４が作動すると、モータ１１４の回転駆動力が第一駆動プーリ１２２及びタイミングベルト１２６を介して第一従動プーリ１２４に伝達されて第一従動プーリ１２４が減速された状態で回転する。また、第一従動プーリ１２４が回転すると、回転部材１３４が回転し、この回転部材１３４のカム溝１３８を移動ピン１４０が移動することによりモータ１１４からの回転駆動力が鉛直方向への直線駆動力に変換されて、移動部材１３６と共に回転部材１５０が上昇する。
【００８９】
また、モータ１１４が作動すると、このモータ１１４の回転駆動力が第二駆動プーリ１２８及び丸ベルト１３２を介して第二従動プーリ１３０に伝達されて回転部材１５０が回転する。
【００９０】
そして、このようにして回転部材１５０が上昇すると共に回転することにより、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４が整流子９２の軸方向且つ周方向に移動されて、この荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４により整流子９２の表面が切削される。
【００９１】
このときには、上述の本発明の第一実施形態と同様に、整流子９２の表面が荒削り用バイト６２によって先に荒削り加工され、その後、荒削りされた整流子９２の表面が仕上げ用バイト６４により仕上げ加工される。
【００９２】
また、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際には、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の整流子９２の複数のアンダーカット溝９７を通過するタイミングが各アンダーカット溝９７を通過する周期の１／２周期相当分ずれるようになり（図６参照）、荒削り用バイト６２による切削振動と仕上げ用バイト６４による切削振動とが共振することを抑制しつつ整流子９２の荒削り加工及び仕上げ加工が行われる。
【００９３】
そして、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４が整流子９２の軸方向終端部に到達すると、当接部１６８がストッパ１７２に当接される。そして、この状態から回転部材１５０と共にバイトホルダ１５４がさらに上側に移動され、これに伴って当接部１６８がストッパ１７２によって下側に押されることによりバイトホルダ１５４が各バイトを整流子９２の径方向外側に離間させる側に回動されて退避される（図１０参照）。つまり、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の送りの停止と整流子９２からの離間が同時に行われる。これにより、電機子９０をワーク受け１４２から取り外すのに必要なスペースが十分に確保される。
【００９４】
そして、バイトホルダ１５４が回動されて退避された段階で、モータ１１４が停止され、投入ローダ１７８が上昇されてコレットチャック１７４が開いた状態とされた後に電機子９０がコレットチャック１７４から取り出されて、整流子９２の切削加工が完了する。
【００９５】
また、電機子９０がコレットチャック１７４から取り出された後に、次の整流子９２の切削加工に備えるために、モータ１１４が逆回転され、バイトホルダ１５４が降下される。これにより、当接部１６８がストッパ１７２から離間し、バイトホルダ１５４が図示しないバネ部材の付勢力によって元の位置に回動される。そして、以後、上記工程が繰り返し行われることで、複数の整流子９２の切削加工が行われる。
【００９６】
なお、上記切削加工において、整流子９２を切削する際の切り込み量は、取代調整ネジ１８２によって筒状部材１４４に対するバイトホルダ１５４の回動角度が変更されることにより調整される。
【００９７】
そして、この表面切削装置１１０を用いた表面切削方法によれば、以下の特有な作用及び効果を奏する。
【００９８】
すなわち、本実施形態の表面切削方法によれば、整流子の表面を切削するための荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を一体的に移動させるので、別体的に移動させる場合に比して、装置の構成を簡単にでき、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。
【００９９】
また、電機子９０をコレットチャック１７４に回転不能に固定した状態で整流子９２の表面を切削するので、例えば、従来のように電機子９０を回転させる場合の如く、平ベルトを回転させるための駆動装置の振動が電機子９０に伝達されることや、シャフト９４の真円度（つまり、軸ぶれ）が整流子９２の真円度に転写されることがなく、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【０１００】
また、電機子９０を回転不能に固定することにより、電機子９０を回転可能に固定する場合に比して、電機子９０を固定するための構成を簡単にすることができ、また、両端支持が可能であることは勿論のこと、特に、電機子９０の片持ち支持が可能となることから、シャフト９４の整流子９２と反対側の部分が短い扁平型の電機子９０（図１１参照）についても容易に切削対象とすることができる。これにより、このような扁平型の電機子と非扁平型の通常の電機子とを共通の加工ラインに混合することができる。
【０１０１】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の周方向に移動させて整流子９２の表面を切削する際に、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の整流子９２の複数のアンダーカット溝９７を通過するタイミングが各アンダーカット溝９７を通過する周期の１／２周期相当分ずれるので（図６参照）、荒削り用バイト６２による切削振動と仕上げ用バイト６４による切削振動とが共振することを抑制でき、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【０１０２】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、共通のモータ１１４によって荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向且つ周方向に移動させるので、モータ１１４を別個に用いる場合に比して、装置の小型化及びコストダウンを達成できる。特に、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４の整流子９２の軸方向及び周方向への移動についても共通のモータ１１４を用いる構成としているので、装置の更なる小型化及びコストダウンを達成できる。
【０１０３】
また、カム溝１３８及び移動ピン１４０によって、バイト送り用モータ１４の回転駆動力から荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に移動させるための直線駆動力を得ることができ、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に移動させるための構成を簡単にできる。
【０１０４】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向終端部への移動に伴って整流子９２の径方向外側に退避させるので、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向に退避させる場合に比して、整流子９２の軸方向への移動距離が短く、整流子９２の軸方向への移動距離が長くなることに起因する加工精度の低下を抑制できる。
【０１０５】
また、荒削り用バイト６２及び仕上げ用バイト６４を整流子９２の軸方向終端部に到達させた段階で整流子９２の径方向外側へ退避させるので、整流子９２の軸方向への移動距離が短くても電機子９０のワーク受け１４２に対する出し入れのためのスペースを十分に確保できる。これにより、装置の小型化を達成できる。
【０１０６】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、荒削り用バイト６２を仕上げ用バイト６４に対し送り方向にずらした状態で整流子９２の表面を切削するので、整流子９２の表面を荒削り用バイト６２によって先に荒削り加工でき、その後、荒削りされた整流子９２の表面を仕上げ用バイト６４により仕上げ加工できる。これにより、整流子９２の表面の加工精度を確保できる。
【０１０７】
また、本実施形態の表面切削方法によれば、整流子９２が回転しないので、整流子９２に装着されるゴムパッキン８０（図７参照）を整流子９２の外形形状（セグメント９６及びアンダーカット溝９７の凹凸形状）に沿った形とすることができる。これにより、電機子９０のコイル部への切粉の混入をより一層効果的に防止することができる。
【０１０８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能であることは勿論である。
【０１０９】
例えば、本発明は、整流子以外の物品の表面を切削する場合について適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る表面切削装置の正面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る表面切削装置の上面図である。
【図３】バイトによって整流子の表面が切削される様子を示す説明図である。
【図４】荒削り用バイトと仕上げ用バイトとの位置関係を示す説明図である。
【図５】バイトに生ずる切削抵抗を測定したグラフである。
【図６】荒削り用バイトによる切削振動と仕上げ用バイトによる切削振動とが互いに打ち消し合う原理を説明する説明図である。
【図７】整流子にゴムパッキンを装着した状態を示す図である。
【図８】バイトが退避される様子を示す説明図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る表面切削装置の正面図である。
【図１０】バイトが退避される様子を示す説明図である。
【図１１】扁平型の電機子を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０，１１０…表面切削装置、１２，１１２…架台、１４…バイト送り用モータ（送り用駆動手段）、１６…バイト回転用モータ（回転用駆動手段）、１８，２０，１１８…駆動軸、２２，１２２…第一駆動プーリ、２４，１２４…第一従動プーリ、２６，１２６…タイミングベルト、２８，１２８…第二駆動プーリ（回転駆動力伝達手段の一部）、３０，１３０…第二従動プーリ（回転駆動力伝達手段の一部）、３２，１３２…丸ベルト（回転駆動力伝達手段の一部）、３８…カム面（回転直動変換手段の一部）、４０…カムフォロワ（回転直動変換手段の一部）、４２，１４２…ワーク受け、４４…ＬＭガイド、４６…固定子、４８…移動子、５０，１３４，１５０…回転部材、５４，１５４…バイトホルダ、５６，５８…アーム部、６２…荒削り用バイト（荒削り用切削手段）、６４…仕上げ用バイト（仕上げ用切削手段）、６６…バネ部材、６８…ストッパ（退避手段の一部）、７０…ハウジング、７２…テーパ面（退避手段の一部）、７４，１７４…コレットチャック（固定手段）、７６…エアシリンダ、７８，１７８…投入ローダ、８０…ゴムパッキン、８２，１８２…取代調整ネジ、９０…電機子、９２…整流子（物品）、９４…シャフト、９６…セグメント、９７…アンダーカット溝、１１４…モータ（送り用駆動手段、回転用駆動手段）、１３６…移動部材、１３８…カム溝（回転直動変換手段の一部）、１４０…移動ピン（回転直動変換手段の一部）、１４４…筒状部材、１６８…当接部（退避手段の一部）、１７２…ストッパ（退避手段の一部）、１８４…軸受
【図１】
2008284631.tif 000003
【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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【図１１】
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