(57)【要約】【解決手段】砥石５５を円板部１３の中心に位置する内方部２１から径外方に位置する外方部２２へ、送りｆで矢印▲３▼の如く移動（トラバースカット）させるとともに、砥石５５の幅中心５６で計測する円板部１３の周速度Ｖが一定になるように円板部１３の回転速度（回転数ｎ）を制御する。【効果】回転中のワークの回転数を連続して変えるので、円板部の研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。円板部の中心から径外方にトラバースカットを行う際に、砥石の幅中心は常に同じ条件で円板部の円板面を研削するので、回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図ることができる。【選択図】        図３
2004345054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板部を有するワークを加工対象とし、前記円板部を回転させつつ、円板部の円板面を回転砥石で研削する研削方法において、
前記回転砥石の幅を前記円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の幅中心で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御することを特徴とする円板部の研削方法。
【請求項２】
円板部を有するワークを加工対象とし、前記円板部を回転させつつ、円板部の円板面を回転砥石で研削する研削方法において、
前記回転砥石の幅を前記円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の仕上げ部で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御することを特徴とする円板部の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鍔状の円板部の円板面をトラバースカットで研削する円板部の研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円板部の研削方法は、円板部の幅とほぼ同じ幅の砥石を研削盤に取り付け、この砥石でワークとともに回転する円板部をプランジカット法にて研削した（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１５５７０３号公報  （第３頁、図１−２）
【０００４】
特許文献１を、図面を参照の上、詳しく説明する。
図８（ａ），（ｂ）は従来の円板部の研削方法の説明図である（特許文献１の図１の再掲図を（ａ）とし、図２の再掲図を（ｂ）とした。）。
従来の研削装置１を用いた円板部の研削方法では、まず、回転砥石１０を用意する。回転砥石１０は、幅をワーク６のテーパ面７ａの幅とほぼ同一とし、研削面１１をα°だけ傾斜させた砥石である。その次に、回転砥石１０を砥石用駆動モータ２２に取り付け、続けて、回転砥石１０の研削面１１でワーク６のフランジ部（円板部）７のテーパ面７ａをプランジカット法にて研削する。その結果、心押台５に回転砥石１０が干渉することなく、フランジ部（円板部）７のテーパ面７ａを研削することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図８に示す特許文献１の研削装置を用いた円板部の研削方法では、回転砥石１０の幅をフランジ部（円板部）７のテーパ面７ａに対応させる必要があり、ワークの幅ごとに砥石幅を設定すると、砥石の製造コストは嵩む。特に、ＣＢＮ砥石の場合には、砥石の幅に製造コストが比例する。
また、回転砥石１０の研削面１１に所定の傾斜角を形成した砥石を採用しなければならず、砥石の製造コストは嵩む。
さらに、回転砥石１０で研削する際に、研削油を供給するが、回転砥石１０の幅中央内に達し難く、ワークの温度は上昇して、焼けの原因となりやすい。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、砥石の製造コストの削減を図れる円板部の研削方法を提供することにある。
【０００７】
【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は、円板部を有するワークを加工対象とし、円板部を回転させつつ、円板部の円板面を回転砥石で研削する研削方法において、回転砥石の幅を円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の幅中心で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御することを特徴とする。
【０００８】
円板部の回転速度を制御する研削方法では、相対研削速度は円板部の周速度である。回転中の円板部の回転速度を連続して変えることで、回転砥石の幅中心で計測する円板部の相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。その結果、回転砥石を円板部の中心から径外方へ移動させるトラバースカットの際に、回転砥石の幅中心は常に同じ条件で円板部の円板面を研削するので、円板面の幅より回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図れる。
【０００９】
回転砥石の回転速度を制御する研削方法では、相対研削速度は回転砥石の幅中心で計測する円板部の周速度と回転砥石の周速度との間の相対速度である。円板部の回転速度を変えずに、回転中の回転砥石の回転速度を連続して変えるので、相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定なる。その結果、回転砥石を円板部の中心から径外方へ移動させるトラバースカットの際に、回転砥石の幅中心は常に同じ条件で円板部の円板面を研削するので、円板面の幅より回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。
【００１０】
円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方を制御する。これらの回転速度をともに連続して変えるので、相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。その結果、回転砥石を円板部の中心から径外方へ移動させるトラバースカットの際に、回転砥石の幅中心は常に同じ条件で円板部の円板面を研削するので、円板面の幅より回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。
【００１１】
請求項２は、円板部を有するワークを加工対象とし、円板部を回転させつつ、円板部の円板面を回転砥石で研削する研削方法において、回転砥石の幅を円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の仕上げ部で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御することを特徴とする。
【００１２】
円板部の円板面をトラバースカットする際に、仕上げ部は常に同じ条件の部位を研削するので、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る円板部の研削方法で研削するワークの正面図である。
ワーク１１は、無段変速機（ＣＶＴ）の部品で、軸１２と、この軸１２の中央に形成した円板部１３と、を有する。
軸１２は、中央に形成した第１外面１５および第２外面１６を有する。
【００１４】
円板部１３は、軸１２に連続して内方部２１を直径Ｄｉで形成し、この内方部２１から連続して外方部２２を直径Ｄｏで形成するとともに、一方に円板面であるところのシーブ面２３をシーブ面角度θで形成し、他方に背面２４を形成したものである。Ｗｆはシーブ面の幅を示す。
シーブ面２３は金属製のベルトを挟持する部位である。
【００１５】
図２は本発明に係る円板部の研削方法に用いる研削盤の平面図である。図右の軸は、座標軸であり、直線又は回転で動く方向を示す。Ｘは水平な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交（図の表裏方向）する軸、ＺはＸ，Ｙに直交する軸、ＢはＹ軸の周りの旋回運動を示す軸、ＣはＺ軸の周りの旋回運動を示す軸である。
【００１６】
研削盤３１は、ＮＣ（数値制御）研削盤で、ベース３２と、このベース３２上に配置した主軸台３３と、主軸台３３に対向する心押台３４と、心押台３４と並行に配置したＺ軸ベース３５と、このＺ軸ベース３５上に取り付けたＢ軸旋回装置３６と、このＢ軸旋回装置３６上に取り付けたＸ軸送り装置４１と、このＸ軸送り装置４１上に取り付けたＺ軸送り装置４２と、Ｚ軸送り装置４２上に取り付けた砥石台４３と、ワーク定寸検出装置４４と、研削治具４５と、これらの主軸台３３、Ｚ軸ベース３５、Ｂ軸旋回装置３６、Ｘ軸送り装置４１、Ｚ軸送り装置４２、砥石台４３、ワーク定寸検出装置４４、研削治具４５を予め設定したＮＣプログラムの情報に基づいて制御する制御盤４７と、操作盤４８とを備える。
【００１７】
主軸台３３は、ワーク１１を回転させる主軸部５１と、電動モータ５２とを備え、予め設定したＮＣプログラム若しくは操作盤４８の情報に基づいて電動モータ５２の回転数を連続的に増減し、研削中のワーク１１の周速度を変えることが可能なものである。
【００１８】
砥石台４３は、回転軸５３と、電動モータ５４とを備え、予め設定したＮＣプログラム若しくは操作盤４８の情報に基づいて電動モータ５４の回転数を連続的に増減し、研削中の砥石５５の周速度を変えることができる。
【００１９】
砥石５５は、砥粒をＣＢＮとし、幅をＷｓ（２０ｍｍ）、外径をＤｓ（３５０ｍｍ）としたものである。５６は幅中心、５７は仕上げ部を示す。
砥石５５の幅Ｗｓは円板部１３のシーブ面（円板面）２３の幅Ｗｆより小さく設定した。
ワーク定寸検出装置４４は、シーブ面２３の寸法を検出するシーブ面検出装置５８と、軸１２の第１外面１５の寸法を検出する軸径検出装置５９と、を有する。
【００２０】
このような構成の研削盤３１を用いて行う円板部の研削方法を次に説明する。
まず、研削盤３１にワーク１１をセットし、その次に、制御盤４７および操作盤４８でＮＣプログラムを入力する。
【００２１】
研削条件は、主軸部５１の回転数をＮ（ｒｐｍ）、円板部１３の回転数をｎ（ｒｐｍ）、円板部１３の周速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、相対研削速度をＶｒ（ｍ／ｍｉｎ）、砥石５５の回転数をＮｓ（ｒｐｍ），砥石５５の周速度をｖ（ｍ／ｍｉｎ）、切込み深さ（矢印▲１▼の方向）をｔ（ｍｍ）、砥石５５の送り（矢印▲２▼の方向）をｆ（ｍｍ／ｓｅｃ）とした。当然、その他の、Ｂ軸旋回装置３６の旋回角度θやＺ軸ベース３５などの装置の座標も設定する。
円板部１３の回転速度とは、円板部１３の回転数（ｒｐｍ）である。
砥石５５の回転速度とは、砥石５５の回転数（ｒｐｍ）である。
【００２２】
さらに、研削条件は、三つあり、第１〜第３の速度条件の内いずれかを設定する。
第１の速度条件は、砥石５５の周速度ｖを一定にし、ワーク１１の回転数ｎを可変制御する。
第２の速度条件は、ワーク１１の回転数ｎを一定にし、砥石５５の周速度ｖを可変制御する。
第３の速度条件は、ワーク１１の回転数ｎと砥石５５の周速度ｖの両方を可変制御する。
これらの第１〜第３の速度条件を設定した円板部の研削方法を次図で詳しく説明する。
【００２３】
図３は本発明に係る円板部の研削方法の説明図である。
第１の速度条件では、相対研削速度Ｖｒは、円板部１３の周速度Ｖ（Ｖｒ＝Ｖ）であり、関係する砥石５５の周速度ｖを無視する。
まず、円板部１３の中心側に位置する内方部２１に砥石５５を送り、続けて、砥石５５を内方部２１から径外方に位置する外方部２２へ、送りｆで矢印▲３▼の如く移動（トラバースカット）させる。その際、砥石５５の幅中心５６で計測する円板部１３の周速度（研削速度）Ｖが一定になるようにワーク１１の回転数ｎを変える。
【００２４】
例えば、砥石５５の周速度ｖが７２００ｍ／ｍｉｎ、ワーク１１の回転数ｎが１０００ｒｐｍで、内方部２１を研削するときに、砥石５５の幅中心５６の位置が円板部１３の直径Ｄｓ（０．０８２ｍ）の位置Ｓにあると、位置Ｓの円板部１３の周速度（研削速度）Ｖｓは２５７ｍ／ｍｉｎである。この２５７ｍ／ｍｉｎを一定に保つ。最後に、砥石５５の幅中心５６の位置が外方部２２の直径Ｄｅ（０．１５６ｍ）の位置Ｅに達したときには、位置Ｅの周速度（研削速度）Ｖｅは当然２５７ｍ／ｍｉｎでなければならず、そうするために、ワーク１１の回転数ｎを５２６ｒｐｍまで下げる。つまり、ワーク１１の回転数ｎを５２６〜１０００ｒｐｍの範囲で滑らかに変える。
【００２５】
上述したワーク１１の回転数の減速と相対研削速度の一定の関係を簡単にグラフで示す。
図４は、円板部の研削位置と相対研削速度の関係、研削位置と回転砥石の周速度並びにワークの回転数の関係を示したグラフであり、横軸を円板部の研削位置とし、図左の縦軸を相対研削速度Ｖｒ、回転砥石の周速度ｖとし、図右の縦軸をワークの回転数ｎとしたものである。
砥石が円板部の中心側（直径Ｄｉ）の位置から外方の直径Ｄｏの位置へ移動するのに伴い、ワークの回転数ｎを次第に下げることで、円板部の相対研削速度Ｖｒ、つまり周速度Ｖを一定にする。
【００２６】
このように、円板部の研削方法（第１の速度条件）では、円板部１３の周速度（研削速度）Ｖが一定になるように円板部１３の回転速度（回転数ｎ）を制御するので、常に同じ条件でシーブ面（円板面）２３を研削することができ、シーブ面（円板面）２３の幅Ｗｆより砥石５５の幅Ｗｓを小さく設定して、トラバースカット法で研削しても、円板部１３のシーブ面２３を所望の公差内に仕上げることができるとともに、幅の小さい砥石で異なる幅のワークに対応することができる。従って、砥石５５の幅Ｗｓを小さくして、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００２７】
図５は図３の５部詳細図であり、研削後のシーブ面２３の表面粗さおよびうねりを示す。計測に用いた表面粗さ計は既製のものであり、詳しい計測条件については説明を省略するが、縦軸の１目盛りを１μに設定した。研削条件は、図３で既に説明した条件とほぼ同じで、砥石の送りｆを１．６ｍｍ／ｓｅｃ、切込み深さｔを０．１ｍｍに設定した。
【００２８】
シーブ面２３の表面粗さは確保されているとともに、円板部１３のシーブ面（円板面）２３のうねりは小さい。従って、本発明の円板部の研削方法では、砥石の幅を小さくして、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００２９】
次に第２の速度条件について図３で説明する。
第２の速度条件では、相対研削速度Ｖｒは、砥石５５の周速度ｖと円板部１３の周速度Ｖとの間の相対速度である。詳しくは、砥石５５の幅中心５６で計測する円板部１３の周速度Ｖと砥石５５の周速度ｖとの間の相対研削速度Ｖｒが一定になるように砥石５５の周速度ｖを変える。
なお、研削加工では、砥石５５の回転方向を、例えば、右回転としたら、円板部１３の回転方向も右回転となる。つまり、砥石５５と円板部１３は同じ方向に移動する。
【００３０】
例えば、ワーク１１の回転数ｎが１０００ｒｐｍで、内方部２１を研削するときに、砥石５５の幅中心５６の位置が円板部１３の直径Ｄｓ（０．０８２ｍ）の位置Ｓにあると、位置Ｓの相対研削速度Ｖｒは、円板部１３の周速度Ｖｓ（２５７ｍ／ｍｉｎ）と砥石５５の周速度ｖ（７２００ｍ／ｍｉｎ）の差、Ｖｒ＝６９４３ｍ／ｍｉｎである。この６９４３ｍ／ｍｉｎを一定に保つ。最後に、砥石５５の幅中心５６の位置が外方部２２の直径Ｄｅ（０．１５６ｍ）の位置Ｅに達したときには、位置Ｅの相対研削速度Ｖｒは６９４３ｍ／ｍｉｎでなければならず、そうするために、砥石５５の周速度ｖを６４５３ｍ／ｍｉｎまで下げる。６４５３ｍ／ｍｉｎは、位置Ｅで増速する円板部１３の周速度Ｖｅ（４９０ｍ／ｍｉｎ）を減算した値である。
つまり、砥石５５の周速度ｖを６４５３〜７２００ｍ／ｍｉｎの範囲で滑らかに変える。
【００３１】
このように、円板部の研削方法（第２の速度条件）では、常に同じ条件でシーブ面（円板面）２３を研削することができ、第１の速度条件と同様の効果を発揮することができる。つまり、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００３２】
最後に第３の速度条件を選択した場合について説明する。
第３の速度条件は、既に述べたように、ワーク１１の回転数ｎと砥石５５の周速度ｖの両方を変える。詳しくは、砥石５５の幅中心５６で計測する円板部１３の周速度Ｖと砥石５５の周速度ｖとの間の相対研削速度Ｖｒが一定になるように両方を変える。
円板部の研削方法（第３の速度条件）では、第２の速度条件と同様の効果を発揮することができる。つまり、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００３３】
次に、本発明に係る円板部の研削方法の別の実施の形態を示す。
図６は別の実施の形態図であり、請求項２の形態を示す。上記図３に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
【００３４】
別の実施の形態は、砥石５５の仕上げ部５７で相対研削速度Ｖｒを計測することを特徴とする。
砥石５５の仕上げ部５７では、トラバースカット（矢印▲４▼の方向）の際に、円板部１３のシーブ面２３に切込む切込み深さｔがなく、火花がほとんど出ない状態で押し付けるように研削する部位である。
【００３５】
まず、第１の速度条件について説明する。
砥石５５を円板部１３の内方部２１から外方部２２へ、送りｆで矢印▲４▼の如く移動（トラバースカット）させるとともに、ワーク１１の回転数ｎを変える。具体的には、砥石５５の仕上げ部５７で計測する相対研削速度Ｖｒであるところの円板部１３の周速度（研削速度）Ｖが一定になるようにワーク１１の回転数ｎを変える。
【００３６】
図７は図６の７部詳細図であり、研削後のシーブ面２３の表面粗さおよびうねりを示す。縦軸の１目盛りは１μに設定した。研削条件は、図３で説明した条件と同様である。
シーブ面２３のうねりをより小さくすることができる。
【００３７】
このように、別の実施の形態の円板部の研削方法（第１の速度条件）では、うねりをより小さくすることができる。従って、砥石５５の幅Ｗｓを小さくして、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００３８】
次に第２の速度条件について説明する。
砥石５５の仕上げ部５７で計測する円板部１３の周速度Ｖと砥石５５の周速度ｖとの間の相対研削速度Ｖｒが一定になるように砥石５５の周速度ｖを制御する。
【００３９】
別の実施の形態の円板部の研削方法（第２の速度条件）では、別の実施の形態の第１の速度条件と同様の効果を発揮することができる。つまり、砥石５５の幅Ｗｓを小さくして、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００４０】
最後に第３の速度条件について説明する。
第３の速度条件では、砥石５５の仕上げ部５７で計測する円板部１３の周速度Ｖと砥石５５の周速度ｖとの間の相対研削速度Ｖｒが一定になるようにワーク１１の回転数ｎと砥石５５の周速度ｖの両方を制御する。
【００４１】
別の実施の形態の円板部の研削方法（第３の速度条件）では、別の実施の形態の第１の速度条件と同様の効果を発揮することができる。つまり、砥石５５の幅Ｗｓを小さくして、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００４２】
尚、本発明の実施の形態に示した図３および図６の砥石５５を円板部１３の中心から径外方へ移動（トラバースカット）させたが、逆に、径外方から中心へ移動させてもよく、同様の効果を発揮することができる。
砥石５５の幅中心５６若しくは仕上げ部５７に対応する位置で速度を計測したが、残りの部位、例えば、先端の縁（仕上げ部５７の逆）で速度を計測することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、回転砥石の幅を円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の幅中心で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御する。
ワークの回転速度を制御する研削方法では、回転砥石の回転速度を変えずに、回転中のワークの回転速度を連続して変えるので、円板部の相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。その結果、円板部の円板面をトラバースカットする際に、回転砥石の幅中心は常に同じ条件の部位を研削するので、回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００４４】
回転砥石の回転速度を制御する研削方法では、ワークの回転速度を変えずに、回転中の回転砥石の回転速度を連続して変えるので、相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００４５】
ワークの回転速度と回転砥石の回転速度との両方を制御する。回転速度をともに連続して変えるので、相対研削速度は円板部の中心から径外方において一定になる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【００４６】
請求項２では、回転砥石の幅を円板面の幅より小さく設定し、回転砥石を円板部の中心から径外方へ又は径外方から中心へ移動させるとともに、回転砥石の仕上げ部で計測する相対研削速度が一定になるように円板部の回転速度と回転砥石の回転速度との両方又は一方を制御する。
円板部の円板面をトラバースカットする際に、仕上げ部は常に同じ条件の部位を研削するので、回転砥石の幅を小さく設定しても、円板部の円板面を所望の公差内に仕上げることができる。従って、幅の小さい回転砥石で異なる幅のワークに対応することができ、砥石の製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る円板部の研削方法で研削するワークの正面図
【図２】本発明に係る円板部の研削方法に用いる研削盤の平面図
【図３】本発明に係る円板部の研削方法の説明図
【図４】円板部の研削位置と相対研削速度の関係、研削位置と回転砥石の周速度並びにワークの回転数の関係を示したグラフ
【図５】図３の５部詳細図
【図６】別の実施の形態図
【図７】図６の７部詳細図
【図８】従来の円板部の研削方法の説明図
【符号の説明】
１１…ワーク、１３…円板部、２３…円板面（シーブ面）、５５…回転砥石（砥石）、５６…回転砥石の幅中心、５７…回転砥石の仕上げ部、Ｎｓ…回転砥石の回転速度、ｎ…円板部の回転速度、Ｖ…円板部の周速度、ｖ…砥石の周速度、Ｖｒ…相対研削速度、Ｗｓ…砥石の幅、Ｗｆ…円板面の幅（シーブ面の幅）。
【図１】
2004345054.tif 000003
【図２】
2004345054.tif 000004
【図３】
2004345054.tif 000005
【図４】
2004345054.tif 000006
【図５】
2004345054.tif 000007
【図６】
2004345054.tif 000008
【図７】
2004345054.tif 000009
【図８】
2004345054.tif 000010