(57)【要約】【課題】ワーク上面の形状が複雑であったり、クランプされる個所の面積が小さい場合でも、正確な固定位置に安定した状態でワークを固定保持することができるクランプ装置を有する竪型両頭平面研削盤を提供する。【解決手段】垂直軸芯回りに回転する上下１対の砥石車２，３と、ワークＷを所定位置に保持すると共に自転可能なワーク保持治具１０と、ワークＷをワーク保持治具１０に押え付けるクランプ装置１２を備えており、上記ワーク保持治具１０に保持されたワークＷを両砥石２，３間に挿入することにより上下両端面を同時に平面研削する。クランプ装置１２は、昇降シリンダ２２のクランプロッド２１に、軸受５０を介してワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２回り回転自在に押付ユニット２３を備えており、該押付ユニット２３は、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球４６を有している。【選択図】　図３
2004050334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸芯回りに回転する上下１対の砥石車と、ワークを所定位置に保持すると共に自転可能なワーク保持治具と、ワークをワーク保持治具に押え付けるクランプ装置を備え、上記ワーク保持治具に保持されたワークを両砥石間に挿入することにより上下両端面を同時に平面研削する竪型両頭平面研削盤において、
上記クランプ装置は、昇降アクチュエータの昇降部材に、軸受を介してワーク保持治具の自転軸芯回り回転自在に押付ユニットを備えており、該押付ユニットは、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球を有していることを特徴とする竪型両頭平面研削盤。
【請求項２】
鋼球は球保持筒内に下方突出状に挿入されると共に共に球保持筒に着脱可能に取り付けられる球押え部材の円錐受け面により上方から固定されていることを特徴とする請求項１記載の竪型両頭平面研削盤。
【請求項３】
ワーク保持治具の上面に、ワークの一部に係合してワーク保持治具に対するワークの回転を阻止する回止め部材を設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載の竪型両頭平面研削盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ワーク保持治具に保持されたワークの上下両端面を、上下１対の砥石車により同時に研削する竪型両頭平面研削盤に関し、特に、ワーク保持治具によりワークを自転させながら研削する竪型両頭平面研削盤におけるクランプ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転可能なワーク保持治具にワークを固定するクランプ装置は、クランプ爪あるいはクランプアーム等の押付金具を昇降自在に備えており、押付金具をワーク上面の適当な個所に上方から押し当てることにより、ワーク保持治具の所定の位置に固定するようになっている。
【０００３】
特に、自動車用ブレーキディスクのように回転体であって、被研削面が広く、かつ、一定の剛性を有し、中央部で保持しても撓むことのないようなワークでは、ワークの中央部をワーク保持治具に固定し、ワーク保持治具と共にワークを自転させ、ワークの外周部分を砥石車間に挿入するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワーク保持治具によってワークを自転させながら研削する場合、ワーク上面の形状が複雑であったり、クランプされる個所の面積が小さい場合には、正確な固定位置に安定した状態でワークを保持することが難しく、研削精度を常時保つことが困難である。
【０００５】
【発明の目的】
本願発明は、ワーク上面の形状が複雑であったり、クランプされる個所の面積が小さい場合でも、正確な固定位置に安定した状態でワークを固定保持することができる竪型両頭平面研削盤を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１記載の発明は、垂直軸芯回りに回転する上下１対の砥石車と、ワークを所定位置に保持すると共に自転可能なワーク保持治具と、ワークをワーク保持治具に押え付けるクランプ装置を備え、上記ワーク保持治具に保持されたワークを両砥石間に挿入することにより上下両端面を同時に平面研削する竪型両頭平面研削盤において、上記クランプ装置は、昇降アクチュエータの昇降部材に、軸受を介してワーク保持治具の自転軸芯回り回転自在に押付ユニットを備えており、該押付ユニットは、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球を有していることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の竪型両頭平面研削盤において、鋼球は球保持筒内に下方突出状に挿入されると共に共に球保持筒に着脱可能に取り付けられる球押え部材の円錐受け面により上方から固定されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の竪型平面研削盤において、ワーク保持治具の上面に、ワークの一部に係合してワーク保持治具に対するワークの回転を阻止する回止め部材を設けてあることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明を適用した竪型両頭平面研削盤の側面図であり、本体ケース１内には上下に対向する１対の砥石車２，３を収納しており、上下の砥石車２，３は、同一の垂直軸芯Ｏ３上に配置された上下の砥石軸４，５にそれぞれ固着されている。両砥石軸４，５はそれぞれ昇降機構により上下方向移動可能に構成されると共に、互いに逆方向に回転するように動力伝達機構に連動連結している。
【００１０】
ワーク供給用のインデックステーブル６は垂直なテーブル駆動軸７の上端に固着され、該テーブル駆動軸７は円筒形の支持ケース８に軸受を介してテーブル回転軸心Ｏ１回り回転可能に支持されると共に図示しない伝動機構を介して駆動モータに連動連結している。
【００１１】
インデックステーブル６上には、１対のワーク保持治具１０と、各ワーク保持治具１０上のワークＷを上方から固定するクランプ装置１２を備えている。
【００１２】
両ワーク保持治具１０は、テーブル軸芯Ｏ１回りに１８０°の位相差で配置されると共に、円筒形の治具支持ケース１５に自転軸芯Ｏ２回り回転駆動可能に支持されており、インデックステーブル６が半回転することにより、砥石車側の研削位置Ａ２と、反対側の着脱位置Ａ１の間で位置変更できるようになっている。
【００１３】
クランプ装置１２は、下方へ伸長可能なクランプロッド２１を有する１対のシリンダ２２と、各クランプロッド２１の下端部に装着された押付ユニット２３から構成されている。各シリンダ２２は、それぞれワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２と同一軸芯上に配置されると共に、インデックステーブル６の上面に固定されたブラケット２４に固定され、インデックステーブル６の回転によりワーク保持治具１０と共にテーブル回転軸芯Ｏ１周りに回転するようになっている。
【００１４】
図２は着脱位置Ａ１におけるワーク保持治具１０及びワークＷの縦断面拡大図である。ワークＷは、たとえば車輌用のブレーキディスクであり、フランジ部２６ａを一体に有するハブ２６と、上記フランジ部２６ａに固着された環状のディスク２７から構成されており、ディスク２７の上下両端面が平面研削される。
【００１５】
治具支持ケース１５内には軸受２９を介して自転軸３０が回転可能に支持されており、自転軸３０の上端面にワーク保持治具１０が同一自転軸芯Ｏ２上に固定され、自転軸３０の下端部は図示しないがギヤ伝動機構を介して駆動モータに連動連結している。
【００１６】
ワーク保持治具１０は、環状に形成されると共に上面に環状の位置決めピース２８が同軸芯に固定されている。位置決めピース２８の上面には、ワークＷのフランジ部２６ａの下面が当接する環状のワーク基準面３２が上方突出状に形成され、位置決めピース２８の内周面３１はワークＷのハブ２６が嵌合する寸法に設定されている。また、ワーク保持治具１０には、ワーク保持治具１０に対するワークＷの回転を阻止するために回止めピン３７が上方突出状に備えられており、該回止めピン３７は、ワーク保持治具１０に形成されたロッド挿入孔４０に上下方向移動可能に挿入される共にばね４２により上方に付勢され、上端部がワークＷの取付ボルト４５あるいはフランジ部２６ａに係合することにより、ワーク保持治具１０に対してワークＷを回り止めするようになっている。
【００１７】
図３は研削位置Ａ２におけるクランプ装置の押付ユニット２３及びワーク保持治具１０の縦断面拡大図であり、押付ユニット２３は、ワークＷの中央孔の周縁に上方から当接する鋼球４６と、該鋼球４６を下方突出状に嵌合支持する球保持筒４７と、鋼球４６の上面に当接する円錐受け面４８ａを有する球押え４８と、クランプロッド２１の下端部に軸受５０を介して自転軸芯Ｏ２回り回転自在に支持される軸受ホルダー５１と、軸受ホルダー５１の下面に固着された下蓋５２等を備えており、鋼球４６、球保持筒４７、球押え４８及び軸受ホルダー５１は、いずれもワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２と同軸芯上に揃えられている。
【００１８】
球保持筒４７の下半分の内周面は下方が小径のテーパー状に形成され、該テーパー部分によって鋼球４６を下方突出状に保持している。球押え４８は球保持筒４７内に上方から嵌合し、球保持筒４７と共に上記下蓋５２に下方突出状に結合されている。
【００１９】
【作用】
図１において、着脱位置Ａ１では、押付ユニット２３を上昇させ、ワークＷをワーク保持治具１０の上に載せ、クランプロッド２１を下降させることにより、押付ユニット２３をワークＷの上面中央部に押し付ける。
【００２０】
図２において、ワーク装着時、ワークＷのハブ２６が位置決めピース２８の内周面３１に嵌合し、フランジ部２６ａの下面が位置決めピース２８の環状基準受け面３２に当接し、回止めピン３７は取付ボルト４５から周方向にずれた位置に位置させられている。この状態で押付ユニット２３を下降させることにより、鋼球２３がハブ２６の内周面（中央孔）の上端縁Ｐに圧接し、図３のようにワークＷが所定位置に位置決め固定される。
【００２１】
鋼球４６による加圧部分は基準受面３２内に納まっているので、クランプ時、ワークは安定した正確な位置決めがなされる。
【００２２】
図１の着脱位置Ａ１でクランプ完了後、インデックステーブル６が半回転することにより、研削位置Ａ２に位置変更される。
【００２３】
図３において、位置変更動作中、砥石車２，３は上下にそれぞれ退いており、位置変更後、ワーク保持治具１０を自転させることによりワークＷを自転軸芯Ｏ２回りに回転させ、上下の回転砥石車２，３の間隔を狭めることにより、上下両端面を同時に平面研削する。
【００２４】
研削作業中、ワークＷと共に鋼球４６も自転軸芯Ｏ２回りに回転するが、クランプロッド２１に対して軸受５０を介して押付ユニット２３を支持しているため、押付ユニット２３全体がクランプロッド２１に対して自転軸芯Ｏ２回りに回転する。すなわち、鋼球４６とワークＷの間で滑りが発生しないと同時に鋼球４６と円錐受面４８ａとの間でも滑りは発生せず、鋼球４６の摩耗は抑えられる。
【００２５】
また、回止めピン４５により、ワーク保持治具１０に対してワークＷを回り止めしているので、研削抵抗によりワークＷがワーク保持治具１０に対して回されることもない。
【００２６】
ワークＷの研削が完了すると、上下の砥石車２，３はワークＷの上下端面からそれぞれ上下に退きくと共に、ワーク保持治具１７の自転は停止し、インデックステーブル６が半回転することにより、図１の着脱位置Ａ１に位置変更され、押付ユニット２３が上昇する。
【００２７】
【発明の他の実施の形態】
（１）昇降アクチュエータとして、図１のようなクランプロッドを有するシリンダの他に、モータを駆動源として、ピニオンラック式あるいは揺動レバー式等の各種アクチュエータを利用することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、
（１）自転機構を有するワーク保持治具１０と、ワークＷをワーク保持治具１０に上方から押え付けるクランプ装置１２を備えた竪型両頭平面研削盤において、上記クランプ装置１２は、昇降アクチュエータの昇降部材、たとえばシリンダ２２により昇降するクランプロッド２１に、軸受５０を介してワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２回り回転自在に押付ユニット２３を備え、該押付ユニット２３は、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球４６を有しているので、従来のようにクランプ爪等のクランプ金具を備えたクランプ装置に比べ、上面が複雑な形状あるいはクランプ部分が狭い形状のワークであっても、ワークＷを当接支持する基準受面３２内で正確な位置決めが行なえると共に常に安定した状態でワークを固定でき、これにより研削精度が安定する。
【００２９】
（２）押付ユニット２３は、ワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２回りに回転可能に昇降部材（クランプロッド２１）に取り付けてあるので、研削作業中、鋼球４６とワークＷの間に滑りは生じることがなく、鋼球の摩耗は少ない。
【００３０】
（３）鋼球４６を球保持筒４７内に下方突出状に挿入すると共に球保持筒４７に着脱可能に取り付けられる球押え４８の円錐受け面４８ａにより上方から固定するように構成すると、組立及び鋼球の交換等のメンテナンスが簡単になると共に、鋼球自体は市販品で安価に購入できる。
【００３１】
（４）ワーク保持治具１０の上面に、ワークＷの一部に係合してワーク保持治具１０に対するワークＷの回転を阻止する回止め部材（回止めピン４５）を設けてあると、研削作業中におけるワーク保持治具に対するワークの回転を確実に阻止することができ、これによっても研削精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を適用した竪型両頭平面研削盤の側面図である。
【図２】着脱位置におけるワーク保持治具及びワークの縦断面図である。
【図３】研削位置におけるワーク保持治具、ワーク及び押付ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
２　上側砥石車
３　下側砥石車
４　上側砥石軸
５　下側砥石軸
６　インデックステーブル
１０　ワーク保持治具
１２　クランプ装置
２１　クランプロッド（昇降部材の一例）
２２　シリンダ（昇降アクチュエータの一例）
２３　押付ユニット
２８　位置決めピース
３２　環状基準受面
３７　回止めピン
４６　鋼球
４７　球保持筒
４８　球押え
４８ａ　円錐受け面
５０　軸受
【図１】
2004050334.tif 000003
【図２】
2004050334.tif 000004
【図３】
2004050334.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月25日(2003.2.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸芯回りに回転する上下１対の砥石車と、ワークを所定位置に保持すると共に自転可能なワーク保持治具と、ワークをワーク保持治具に押え付けるクランプ装置を備え、上記ワーク保持治具に保持されたワークを両砥石間に挿入することにより上下両端面を同時に平面研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、
上記クランプ装置は、昇降アクチュエータの昇降部材に、軸受を介してワーク保持治具の自転軸芯回り回転自在に押付ユニットを備えており、該押付ユニットは、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球を有していることを特徴とするブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤。
【請求項２】
鋼球は球保持筒内に下方突出状に挿入されると共に球保持筒に着脱可能に取り付けられる球押え部材の円錐受け面により上方から固定されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤。
【請求項３】
ワーク保持治具の上面に、ワークの一部に係合してワーク保持治具に対するワークの回転を阻止する回止め部材を設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ワーク保持治具に保持されたワークの上下両端面を、上下１対の砥石車により同時に研削する竪型両頭平面研削盤に関し、特に、ワーク保持治具によりワークを自転させながら研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤におけるクランプ装置の改良に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の目的】
本願発明は、ワーク上面の形状が複雑であったり、クランプされる個所の面積が小さい場合でも、正確な固定位置に安定した状態でワークを固定保持することができるブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤を提供することを目的としている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１記載の発明は、垂直軸芯回りに回転する上下１対の砥石車と、ワークを所定位置に保持すると共に自転可能なワーク保持治具と、ワークをワーク保持治具に押え付けるクランプ装置を備え、上記ワーク保持治具に保持されたワークを両砥石間に挿入することにより上下両端面を同時に平面研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、上記クランプ装置は、昇降アクチュエータの昇降部材に、軸受を介してワーク保持治具の自転軸芯回り回転自在に押付ユニットを備えており、該押付ユニットは、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球を有していることを特徴としている。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、鋼球は球保持筒内に下方突出状に挿入されると共に球保持筒に着脱可能に取り付けられる球押え部材の円錐受け面により上方から固定されていることを特徴としている。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のブレーキディスク加工用竪型平面研削盤において、ワーク保持治具の上面に、ワークの一部に係合してワーク保持治具に対するワークの回転を阻止する回止め部材を設けてあることを特徴としている。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ワークＷの研削が完了すると、上下の砥石車２，３はワークＷの上下端面からそれぞれ上下に退くと共に、ワーク保持治具１７の自転は停止し、インデックステーブル６が半回転することにより、図１の着脱位置Ａ１に位置変更され、押付ユニット２３が上昇する。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、
（１）自転機構を有するワーク保持治具１０と、ワークＷをワーク保持治具１０に上方から押え付けるクランプ装置１２を備えたブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、上記クランプ装置１２は、昇降アクチュエータの昇降部材、たとえばシリンダ２２により昇降するクランプロッド２１に、軸受５０を介してワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２回り回転自在に押付ユニット２３を備え、該押付ユニット２３は、ワーク上面の中央凹部に当接する鋼球４６を有しているので、従来のようにクランプ爪等のクランプ金具を備えたクランプ装置に比べ、上面が複雑な形状あるいはクランプ部分が狭い形状のワークであっても、ワークＷを当接支持する基準受面３２内で正確な位置決めが行なえると共に常に安定した状態でワークを固定でき、これにより研削精度が安定する。