(57)【要約】【課題】容易に滑らかな面取り加工を施すことができる研削装置を提供すること。【解決手段】ギヤドモータ５からの回転力を出力軸１０を介して可撓性材料を結合材として構成された砥石車１７に伝達可能とする。そして砥石車１７の外周面に隣接して配置される案内部材３７のスライド面３７ａに沿ってワークを案内させるようにする。砥石車１７を案内部材３７の透孔３９に対して進退させることで同砥石車１７の外周面が透孔３９からスライド面３７ａ側にわずかに突出するように配置させる。この状態でスライド面３７ａに沿ってワークを案内させるようにすることでワークの角部は砥石車の外周面によって断面円弧状に研削されることとなる。【選択図】　図１
2004106063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、
同駆動源から回転力を得て回転する出力軸と、
同出力軸に固定されて同出力軸とともに回転する可撓性材料を結合材として構成された砥石車と、
同砥石車の外周面に隣接して配置されるワーク摺動面に沿ってワークを案内する案内部材と、
同砥石車と同案内部材とを相対的に進退させることで同砥石車の外周面をワーク摺動面に面して配置させるようにした進退機構とを備えた研削装置。
【請求項２】
前記出力軸の軸方向と前記案内部材のワーク摺動面上でのワークのスライド方向とを互いに直交しないように配置したことを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
駆動源と、
同駆動源から回転力を得て回転する出力軸と、
同出力軸に固定されて同出力軸とともに回転する可撓性材料を結合材として構成された砥石車と、
同砥石車の外周面に隣接して配置されるワーク摺動面に沿ってワークを案内する案内部材と、
同砥石車と同案内部材とを相対的に進退させることで同砥石車の外周面をワーク摺動面に面して配置させるようにした進退機構とを備えた研削装置において、
前記進退機構として前記案内部材に雄ねじ又は雌ねじのいずれか一方を固着し、同案内部材が配置されるベース側には雄ねじ又は雌ねじのいずれか他方を固着し、螺合した同雄ねじと雌ねじとの相対回動によって同ベースを基準として同案内部材を同砥石車方向に進退させるように構成するとともに、同雄ねじと雌ねじとの間には同両ねじの軸方向に沿って同両ねじを互いに逆方向に付勢する付勢手段を配設するようにしたことを特徴とする研削装置。
【請求項４】
前記出力軸の軸方向と前記案内部材のワーク摺動面上でのワークのスライド方向とを互いに直交しないように配置したことを特徴とする請求項３に記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製のワークの研削を行う研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から金属製のワークの角部面取り研削加工は回転する砥石車によって行われている。しかし、通常の面取り加工では結局は面取りした部分に新たに角度が付くため本来は角部全体が滑らかにカーブを描く、いわゆる「Ｒ（アール）を取る（以下このような加工をアール加工という）」とような滑らかな面取りが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、角部にアール加工を施すことは必ずしも容易ではなく、従来の砥石車を使用した研削装置では熟練と加工時間がかかってしまい容易にはできなかった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点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、容易に滑らかな面取り加工を施すことができる研削装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１の発明では研削装置において、駆動源と、同駆動源から回転力を得て回転する出力軸と、同出力軸に固定されて同出力軸とともに回転する可撓性材料を結合材として構成された砥石車と、同砥石車の外周面に隣接して配置されるワーク摺動面に沿ってワークを案内する案内部材と、同砥石車と同案内部材とを相対的に進退させることで同砥石車の外周面をワーク摺動面に面して配置させるようにした進退機構とを有するようにしたことを要旨とする。
このように構成すると、案内部材と砥石車とを進退機構を駆動させて接近させ砥石車の外周面と案内部材のワーク摺動面とが面するように配置する。そして、ワークをワーク摺動面をスライドさせて砥石車の外周面によって研削させる。砥石車は可撓性材料を結合材として構成されているため研削の際にワークの角部が当接した際にその押圧力によって撓み、ワークの角部を包み込む。すると、ワークの角部は砥石車の撓んだ断面円弧状の内面によって同じく断面円弧状に研削されることとなる。
【０００５】
請求項２の発明では、請求項１の発明の構成において、前記出力軸の軸方向と前記案内部材のワーク摺動面上でのワークのスライド方向とを互いに直交しないように配置するようにしたことを要旨とする。
これによって請求項１の作用に加え、砥石車の外周面によってワークの角部を研削する場合にワークの角部は砥石車の外周面と広く接することとなって砥石車が片減りすることが防止される。
【０００６】
請求項３の発明では、同駆動源から回転力を得て回転する出力軸と、同出力軸に固定されて同出力軸とともに回転する可撓性材料を結合材として構成された砥石車と、同砥石車の外周面に隣接して配置されるワーク摺動面に沿ってワークを案内する案内部材と、同砥石車と同案内部材とを相対的に進退させることで同砥石車の外周面をワーク摺動面に面して配置させるようにした進退機構とを備えた研削装置において、前記進退機構として前記案内部材に雄ねじ又は雌ねじのいずれか一方を固着し、同案内部材が配置されるベース側には雄ねじ又は雌ねじのいずれか他方を固着し、螺合した同雄ねじと雌ねじとの相対回動によって同ベースを基準として同案内部材を同砥石車方向に進退させるように構成するとともに、同雄ねじと雌ねじとの間には同両ねじの軸方向に沿って同両ねじを互いに逆方向に付勢する付勢手段を配設するようにしたことを要旨とする。
このように構成すると、進退機構を駆動させて案内部材を砥石車方向に接近させ案内部材を砥石車の外周面とそのワーク摺動面とが面するように配置する。そして、ワーク摺動面をスライドさせてワークを砥石車の外周面によって研削させる。砥石車は可撓性材料を結合材として構成されているため研削の際にワークの角部が当接した際にその押圧力によって撓み、ワークの角部を包み込む。すると、ワークの角部は砥石車の撓んだ断面円弧状の内面によって同じく断面円弧状に研削されることとなる。この時、案内部材は螺合した同雄ねじと雌ねじとの相対回動によってベースを基準として進退させられる。このようなねじの回転による進退においてはねじの公差によってねじを逆転させた場合に若干のがたつきが生じてしまう。ところが、このように付勢手段によって両ねじを互いに逆方向に付勢しているためこのようながたつきが解消されることとなる。
【０００７】
請求項４の発明では、請求項３の発明の構成において、前記出力軸の軸方向と前記案内部材のワーク摺動面上でのワークのスライド方向とを互いに直交しないように配置するようにしたことを要旨とする。
これによって請求項３の作用に加え、砥石車の外周面によってワークの角部を研削する場合にワークの角部は砥石車の外周面と広く接することとなって砥石車が片減りすることが防止される。
【０００８】
【発明の効果】
上記請求項１に記載の発明により容易に滑らかな面取り加工を施すことが可能となる。請求項３の発明では容易に滑らかな面取り加工を施すことが可能となるとともに、案内部材を進退させた際のねじの公差に基づくがたつきがなくなり、案内部材の正確な位置決めを迅速に行うことができる。
。請求項２に記載の発明では請求項１の発明の効果に加え、砥石車が片減りすることが防止される。請求項４に記載の発明では請求項３の発明の効果に加え、砥石車が片減りすることが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において前方とは図３における下方向を、後方とは同図における上方向を言うものとする。
図１、図３等に示すように、研削装置１のベース３上の第１の架台４上にはギアドモータ５が配設されている。ギアドモータ５は単相交流誘導モータと減速機構から構成されており。第１の出力軸６が後方に露出されている。ギアドモータ５に隣接して軸受けブロック７がベース３の第２の架台８上に配設されている。図３に示すように、軸受けブロック７の軸受け９によって前後に突出する第２の出力軸１０が回転自在に支持されている。第２の出力軸１０の後方側と前記第１の出力軸６との間にはタイミングベルト１１が巻回されており、ギアドモータ５からの回転力が第２の出力軸１０に伝達されるようになっている。第２の出力軸１０の前端には砥石車１３がボルト１４によって側面形状Ｔ字状に固着されており、第２の出力軸１０と一体に周方向に回動可能とされている。
砥石車１３は可撓性材料としてのシリコーンゴムを結合材として砥粒が配合された一種のエラスチック砥石車である。
【００１０】
ベース３の前方位置であって第２の架台８と隣接する前方位置にはメインプレート１５が配設されている。図３に示すように、平面配置状態においてメインプレート１５は前記第２の出力軸１０と約６０度の角度で交差されており、第２の出力軸１０の前端に固着された砥石車１３はメインプレート１５よりも前方位置に配置されている。
メインプレート１５は方形の鋼製板体であって、第２の架台８及びベース３に対して図示しないボルトによって固着されている。メインプレート１５の前面側下部位置には鋼製のブラケット１７がボルト１８によっては固定されている。図４に示すようにブラケット１７はメインプレート１５から前方に向かって片持ちに張り出したテーブル部１９が形成されている。テーブル部１９にはダイヤルノブ２０が配設されている。図８に示すように、ダイヤルノブ２０は目盛りプレートＧが貼着されたダイヤル部２０ａとダイヤル部２０ａ中央に立設された雌ねじカラー２０ｂとより構成されている。雌ねじカラー２０ｂの内周面には雌ねじ２２が螺設されている。図２及び図４に示すように、雌ねじカラー２０ｂはテーブル部１９中央に形成された透孔２３に対して下方から挿入された状態で配置されている。ダイヤルノブ２０の右側方にはスイッチ２１が配設されている。
【００１１】
メインプレート１５にはスライドベース２５が図示しないボルトによって固着されている。図１及び図５に示すように、スライドベース２５はメインプレート１５の前面上部位置であって、図３に示すように平面配置状態において砥石車１３と交差されている。スライドベース２５上部には砥石車１３の外形形状に対応した円弧状の切り欠き２７が形成されている。スライドベース２５の左右位置にはガイド２９がボルト３０によって固定されている。スライドベース２５前面右方にはねじ穴３１が穿設されている。
スライドベース２５の前面にはスライド３３が配設されている。スライド３３はスライドベース２５前面と左右のガイド２９によって上下方向にスライド移動可能に支持されている。スライド３３は逆Ｈ状の鋼製の枠体であって、中央下面には雄ねじ３５が下垂形成されている。雄ねじ３５は前記雌ねじカラー２０ｂの雌ねじ２２と螺合されている。スライド３３とブラケット１７との間であって同雄ねじ３５及び雌ねじカラー２０ｂを包囲するようにコイルスプリング３６が配設されている。コイルスプリング３６は雄ねじ３５と雌ねじ２２との間に生じる公差に基づく両者のがたつきを互いに逆方向に付勢することによって解消させている。
【００１２】
スライド３３の上端には案内部材としてのワーク案内プレート３７がボルト３８によって固着されている。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ワーク案内プレート３７は２枚の長方形平面プレートを９０度直交して連結した略Ｖ字状の側面形状の部材とされ、長手方向中央には長孔状の透孔３９が形成されている。
ワーク案内プレート３７の上面がワークがスライドしながら移動するスライド面３７ａとされている。スライド面３７ａはＷｃ（タングステン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クローム）からなる合金を超高速フレーム溶射し、次いで平面研削して形成された超硬溶射面とされている。
本実施の形態では２枚の長方形プレートが交差してスライド面３７ａに現れる直線を交差線Ｌとする。ワーク案内プレート３７の同透孔３９位置の裏面側には凹部４０が形成されている。図２及び図３に示すように、ワーク案内プレート３７の透孔３９の直下には砥石車１３の外周面が配置されている。特に図３に示すように、平面配置状態において第２の出力軸１０に対してワーク案内プレート３７の長手方向とは直交せずに約６０度の角度を持って配置されている。その結果、砥石車１３は透孔３９に対して平行ではなく約３０度の角度を持って面することとなる。スライド３３、ブラケット１７、ダイヤルノブ２０、左右のガイド２９、スライドベース２５によって進退機構が構成されている。
【００１３】
スライド３３の右下方には長孔４１が形成されている。同長孔４１はスライド３３の配設状態において後方のスライドベース２５の前面に形成したねじ穴３１が露出する位置関係となっている。図１、図３及び図５等に示すように、ロックレバー４３の雄ねじ４３ａが長孔４１を介してねじ穴３１に螺合されている。ロックレバー４３はレバー本体４３ｂを操作して雄ねじ４３ａを回動させることで進退し、進出することでレバー本体４３ｂ後端面４４がスライド３３の長孔４１周縁に当接するように構成されている。そして、同後端面４４によってスライド３３をスライドベース２５に押しつけてスライド３３をスライド移動不能にロックすることとなっている。
ギアドモータ５及び軸受けブロック７は第１のカバー４５によって、砥石車１３は第２のカバー４６によって包囲されている。尚、両カバー４５，４６は図４にのみ図示されている。尚、本実施の形態においてはギアドモータ５への給電部についての記載は省略されている。
【００１４】
次にこのように構成した研削装置１の作用について説明する。
まず、砥石車１３に対するワーク案内プレート３７の位置を調整するために、スライド３３を上下動させる。具体的にはダイヤルノブ２０のダイヤル部２０ａを回動させ、雄ねじ３５と雌ねじカラー２０ｂの雌ねじ２２との螺合関係によってスライド３３を上下方向に少しずつスライド３３をスライド移動させていく。この時、ロックレバー４３は図７に示す仮想線位置にあってこの状態においてはスライド３３は非ロック状態とされている。スライド３３が上昇させられることによってワーク案内プレート３７は砥石車１３に下方から接近していき、その外周面が透孔３９の周縁に当接する。この状態では砥石車１３の外周を含む一部がワーク案内プレート３７のスライド面３７ａよりも上方に露出することとなる。実際の研削位置はこれよりも若干下げる必要があるので、この砥石車１３が突き当たった状態（必ずしも当接させる必要はないが）で、ダイヤル部２０ａを逆回動させて砥石車１３を所定量下げる。
【００１５】
そして、所望の研削位置を決定した状態でロックレバー４３を図７に示す実線位置まで回動させスライド３３をロック状態とする。
次いで、スイッチ２１を入力する。するとギアドモータ５が駆動され第１の出力軸６の回転力がタイミングベルト１１を介して軸受けブロック７側の第２の出力軸１０に伝達され砥石車１３が研削可能状態とされる。
例えば図１０に示すアルミニウム合金製の直方体形状のワークＷの面取りを行う場合を考える。図９に示すようにワーク案内プレート３７のスライド面３７ａ上であって同ワークＷの加工する角部が交差線Ｌ上に配置されるようにセットする。そして、ワークＷをスライドさせて砥石車１３によって研削していく。ここに、砥石車１３は可撓性があるため研削の際にワークＷの角部が当接した際にその押圧力によって撓み、ワークＷの角部を包み込む。すると、ワークＷの角部は砥石車の撓んだ断面円弧状の内面によって同じく断面円弧状に研削されることとなる。
【００１６】
このように構成することで上記実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）従来ではワークの面取りにおいてアール加工を施すことは熟練や時間がかかるため高コストとなっていた。しかし、上記のように構成すれば砥石車１３は可撓性があるためワークＷの角部は砥石車の撓んだ断面円弧状の内面によって同じく断面円弧状に研削されることとなって特別熟練は必要ではなく、研削時間も極めて短縮できるためコスト削減に寄与する。
また、従来の面取りのように研削によるバリが生ずることもなく仕上がりが綺麗である。
（２）ダイヤルノブ２０のダイヤル部２０ａを回動させることでスライド３３が上下動してワーク案内プレート３７の位置を調整することができる。そのため、所望の研削条件となるようにワーク案内プレート３７と砥石車１３との位置を調整することが容易に可能となっている。
（３）砥石車１３の外周面はワーク案内プレート３７の裏面（下側）から透孔３９を介してスライド面３７ａの交差線Ｌ部分に露出するためスライド面３７ａの長手方向に沿ってワークＷをスライドさせるだけで角部に沿ってアール加工を施すことができるため極めて正確で狂いのない滑らかな加工を実現することができる。
【００１７】
（４）一般的には雄ねじと雌ねじとの螺合関係によって一方を進退させる機構においては雄ねじと雌ねじとの間の公差に基づくがたつきがあるため、正回転状態から逆回転させると予定した進退量以上にこのがたつきによる進退作用が生じてしまうこととなる。つまり進出量の正確さに欠けることとなっていた。これを解消するためには一旦逆回転させた後に再び正回転させるような操作が必要となり面倒であった。
ところが、本実施の形態ではコイルスプリング３６によって雄ねじ３５と雌ねじ２２を互いに逆方向に付勢している。そのため、正回転状態から逆回転させてもこの付勢力によって常に雄ねじ３５と雌ねじ２２との接触面は一方向のみで接することとなるためがたつきが生じないこととなっている。従って、操作は単に正逆回転させるだけでよく操作が簡単となる。
（５）ワーク案内プレート３７のスライド方向に対して砥石車１３は平行ではなく約３０度の角度をもって配置されている。すなわち、砥石車１３の回転方向とワークＷの進行方向がずれているためワークＷの角部は砥石車１３の外周面と広く接することとなって砥石車が片減りすることが防止される。
（６）ロックレバー４３によってスライド３３をスライドベース２５にしっかりと固定することができるため、より正確な研削が可能となっている。
（７）スライド面３７ａは滑らかに平面研削された超硬溶射面とされているため非常に傷つきにくく、その結果としてスライド面３７ａをスライドさせるワークＷが傷つくこともなくなる。また、スライド面３７ａは極めて硬いためワークＷがスライド面３７ａをスライド移動しても容易にすり減ることがなく、経年使用によってすり減って寸法が狂うという不具合が生じにくい。更にスライド面３７ａが滑らかに平面研削されているためワークＷがスライドさせる際に引っかかることがなくスムーズにスライド移動させることができる（いわゆるノッキング現象が生じにくい）。
【００１８】
なお、この発明は，次のように変更して具体化することも可能である。
・付勢手段として上記実施の形態ではコイルスプリング３６を使用したが、その他の付勢手段でも構わない。
・上記ワーク案内プレート３７のように直交する２枚の平面プレートから構成されており、上記のような直角の角部を有するワークＷをスライドさせて研削するには適当な形状であったが、ワークに合わせてワーク案内プレート３７の形状を変更することは自由である。超硬溶射面の形成の有無も自由である。
・上記実施の形態ではギアドモータ５と軸受けブロック７とを隣接して配置させていたが、直接第１の出力軸６に砥石車１３を固定するようにしてもよい。
・上記研削装置１に集塵器を併設するようにしてもよい。
・上記ワークＷ以外のワークとして金属製以外のもの、例えば石、木材、プラスチック、ガラス等を用いるようにしてもよい。
・ギヤドモータ５は上記以外のモータを使用しても構わない。
。その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１９】
本発明の目的を達成するために上記実施の形態から把握できるその他の技術的思想について下記に付記として説明する。
（１）案内部材は直交する２枚の平面プレートから構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の研削装置。
（２）砥石車の外周面が案内部材の裏面側から表面側のスライド面に露出することを特徴とする請求項１〜４若しくは付記１のいずれかに記載の研削装置。
（３）砥石車の外周面は前記交差状に配置された２枚の平面プレートの交差線位置に露出されることを特徴とする請求項１〜４若しくは付記１又は２のいずれかに記載の研削装置。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の研削装置の斜視図。
【図２】同じ研削装置の部分断面正面図。
【図３】同じ研削装置の平面図。
【図４】同じ研削装置の部分断面側面図。
【図５】同じ研削装置の分解斜視図。
【図６】ワーク案内プレートの（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側断面図。
【図７】同じ研削装置の操作状態を説明する部分拡大正面図。
【図８】ダイヤルノブの斜視図。
【図９】ワーク案内プレート上にワークと砥石車との位置関係を説明する説明図。
【図１０】ワークの斜視図。
【符号の説明】
５…駆動源としてのギヤドモータ、１０…出力軸としての第２の出力軸、１３…砥石車、１７…進退機構の一部をなすブラケット、２０…進退機構の一部をなすダイヤルノブ、２２…雌ねじ、２５…進退機構の一部をなすスライドベース、２９…進退機構の一部をなすガイド、３３…進退機構の一部をなすスライド、３５…雄ねじ、３６…付勢手段としてのコイルスプリング、３７…案内部材としてのワーク案内プレート、３７ａ…ワーク摺動面としてのスライド面。
【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】
2004106063.tif 000011
【図１０】
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