(57)【要約】【課題】　転がり軸受の破損による遮蔽発生リスクを伴わずに、成形プーリを切込み加工機内に配置できるようにすること。【解決手段】　研削ベルト（５）用の駆動プーリ（３）及び成形プーリ（４）からなる１対のプーリをフレーム（１）上に含む、ベルト切込み加工機用成形プーリ組立体（６）を提供する。この組立体は、端部ブラケット（９０、９１）を備えたＣ字形本体を有してフレーム（１）に支持されたフォーク状成形プーリホルダ部材（９）を含み、端部ブラケット（９０、９１）に設けられた各筐体に、ともに主軸センタである固定型センタと着脱式逆センタとが収容される。円柱状ローラの形態である成形プーリ（４）の対向基部（４０、４１）にはそれぞれ、その固定型センタと着脱式逆センタとを収容するための中心穴（４２、４３）が互いに逆向きに設けられている。【選択図】　図２
2004122357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　研削ベルト（５）用駆動プーリ（３）と、研削ベルト（５）と協働して、管状ワーク及び／又は中実部材に異なる寸法の凹所を形成するようにフレーム（１）に交換自在に取り付けられる成形プーリ（４）とからなる、研削ベルト（５）を支持するための１対のプーリ（３、４）をフレーム（１）上に含むベルト切込み加工機用成形プーリ組立体において、
　筐体（１０、１１）をそれぞれ互いに同軸な関係に設けた端部ブラケット（９０、９１）を備えるＣ字形本体を有する、フレーム（１）に支持されたフォーク状成形プーリホルダ部材（９）と、
　前記各筐体（１０、１１）内にそれぞれ収容され、共に主軸センタである固定型センタ（７）及び着脱式逆センタ（８）と、
　前記固定型センタ（７）及び前記着脱式逆センタ（８）用に互いに正反対にある中心穴（４２、４３）をそれぞれ基部（４０、４１）に設けた、円柱状ローラの形態であるアイドル成形プーリ（４）と、を含むことを特徴とする成形プーリ組立体。
【請求項２】
　前記成形プーリ（４）と、前記センタ（７）及び前記逆センタ（８）の少なくとも一方と、の間に保持手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項３】
　前記保持手段がピン（２４）で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項４】
　前記保持手段が、ボールバネ（２２）で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項５】
　主軸センタ及び主軸逆センタ（７、８）が、対応する中心穴（４２、４３）内に支持される、切頭円錐部分と、その自由端に組み合わされた円筒形部分（２５）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項６】
　センタ及び逆センタ（７、８）の双方が、当接肩部（１２;１３）及び軸線方向に嵌合したバネ保持リング（１４;１４）によりそれぞれの前記固定型センタ及び着脱式逆センタ筐体（１０、１１）の内部にて前記小型シャフト（７０;８０）に接触した状態で保持されている１対の転がり軸受（７１、７２;８１、８２）で支持される小型シャフト（７０;８０）を有することを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項７】
　前記着脱式逆センタ筐体（１１）が、プーリホルダ部材（９）が具備する前記端部ブラケットの一方（９１）に形成され、外側をネジ切りされた中空円筒形拡大部分（１６）内で回転することなく、摺動式に取り付けられる円筒形部材の形態で挿入され、内側をネジ切りされたキャップ（１９）が、前記中空円筒形拡大部分（１６）の周囲に回して締めると、同軸な関係に配置されたバネ手段（３１）を介して前記摺動型円筒形部材に当接することを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【請求項８】
　前記バネ手段（３１）が、前記キャップ（１９）と、一方の側部を逆センタ（８）の筐体（１１）としての前記円筒形部材に固定され、もう一方の側部を前記キャップ（１９）に摺動式に接続される内側対向キャップ（３２）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の成形プーリ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ベルト切込み加工機用成形プーリ組立体に関する。本明細書ではベルト切込み加工機にのみ言及するが、本発明の内容が、バフ車、平滑仕上げ機（linisher）、ホーニング加工機、及び研磨機などの、研削ベルトを介して動作する他の機械にも同様に適用できるものであることを理解されたい。
【０００２】
　切込み加工機は、管状ワーク及び／又は中実部材の両端部を成形またはこれらに凹みを形成する研削機械である。切込み加工機は、１対のプーリと、そのプーリを取り巻いて移動する研削ベルトとを含み、プーリの一方は、研削ベルトを駆動するための駆動プーリであり、もう一方のプーリは、研削ベルトと協働して凹所を成形する成形プーリである。管状ワークまたは中実部材をクランプするための装置が、成形プーリ近傍に配置され、成形プーリに向けて、及び成形プーリから離れる方向に移動自在となっている。成形プーリは一般に、管状ワークの直径と同じかそれに近い直径で形成され、異なる寸法の凹所を形成できるように、交換自在となっている。
【背景技術】
【０００３】
　従来技術の切込み加工機では、異なる寸法の凹所を形成するために、手動操作により、設置されているプーリをプーリ径の異なる他のプーリと交換して、成形プーリを簡単かつ迅速に着脱できるように努力がなされてきた。
【０００４】
　例えば、１９９４年１０月２５日にＬａｎｄｈｕｉｓに発行された特許が記載された従来技術文献には、凹所研削装置が開示されている。この装置の場合、成形プーリは、ボールベアリング用レースを備えた貫通シャフトを有しており、貫通シャフトの一方の端部は、装置の側壁に設けられた穴に挿入され、もう一方の端部は、やはり装置の側壁に設けられて止め子手段を設けたフォーク内に入れられる。その側壁内部に、プーリシャフト内のレースと係合するように構成された、２対のボールベアリングが枢着されている。研削機に成形プーリをこのように配置するには、シャフト内でレースをボールベアリング対と連結できるように、表面を正確に機械加工しておかなければならないだけでなく、大変に数多くの構成部材が必要である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第５,３５７,７１４号明細書
【０００５】
　１９９５年８月１日にＬａｎｄｈｕｉｓに発行された特許が記載された別の従来技術文献には、成形プーリの両側部にシャフト部分を設けた凹所研削用装置が開示されている。各シャフト部分に、装置の各側壁内に形成された先細り状筐体内に収容及び固締されるように構成された、同軸な関係にベアリング構成部材が設けられている。こうした構造を可能にするためには、各成形プーリに、シャフト部分の直径に対応する内径で形成された１組のボールベアリングを具備しなければならないことを理解されたい（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】米国特許第５,４３７,５７０号明細書
【０００６】
　さらに、また同一の発明者に発行された特許が記載された別の従来技術文献記載発明による、成形プーリを容易に交換できる凹所研削装置または切込み加工機の場合、両端部にシャフト部分を有する成形プーリ用支持装置に、成形プーリの各シャフト部分を収容するために転がり軸受用固定ブシュが設けられている。この固定ブシュは、クランプ構成部材により切込み加工機のフレームに接続された可動組立体に取り付けられている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】国際特許出願第０１/００４６９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　従来技術による切込み加工機において、成形プーリ用支持装置は、開口型転がり軸受に取り付けられている。すなわち、保護部材が具備されていない。したがって、操作時には、高速にて発生する振動だけでなく研削ベルトの磨耗による破片や屑による汚れにより、破損が早く、耐用期間が短くなりがちとなり、操作者にとっては費用がかさみ、無駄な時間が増えることになる。したがって、成形プーリの両端部に設けられる各転がり軸受は、研削ベルトが同じで駆動プーリの毎分回転数が同じでも、アイドル成形プーリのプーリ径を非常に小さくして、これに対応する凹所を研削する場合、プーリ径が小さくなるほどこれに反比例して成形プーリの回転速度は高くなるため、かなりの影響を受ける。
【０００８】
　本発明の目的は、転がり軸受の破損による遮蔽発生リスクを伴わずに、成形プーリを切込み加工機内に配置できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　上記に鑑み、本発明は、研削ベルト用駆動プーリと、フレーム上に交換自在に取り付けられ、研削ベルトと協働して管状ワーク及び／又は中実部材に異なる寸法の凹所を形成する成形プーリとからなる、研削ベルトを支持する１対のプーリをフレーム上に含むベルト切込み加工機用成形プーリ組立体において、それぞれの筐体を互いに同軸な関係に配置した２つの端部ブラケットを具備するＣ字形本体を有する、フレームにより支持されたフォーク状成形プーリホルダ部材と、その筐体内にそれぞれ収容され、共に主軸センタである固定型センタ及び着脱式逆センタと、固定型センタ及び着脱式センタ用に、互いに正反対に位置する中心穴をそれぞれ基部に設けた、円柱状ローラの形態であるアイドル成形プーリと、を含むことを特徴とする組立体を提供するものである。
【００１０】
　本発明によるプーリ組立体では、成形プーリを簡単かつ迅速に切込み加工機に取り付けられることを理解されたい。
【００１１】
　有利なことに、本発明によるプーリ組立体は、正反対にある主軸センタを設けるシステムに典型的な特徴を有するものである。すなわち自動的に芯出しを行う。さらに、正反対にある主軸センタを備えるシステムでは、従来技術と異なり、２対の転がり軸受上に成形プーリを支持できるため、従来技術で用いたシャフトより細いシャフトを使用することができる。これにより、複数対の転がり軸受を配置することで、従来技術に比較して、より少ない振動で速度を高め、耐久性を強化することができる。
【００１２】
　さらに、すべてのプーリに同じ中心穴を設けておけば、各プーリを、そのプーリ径とは無関係に、正反対にある同じ主軸センタに取り付けられるため、成形プーリの支持に必要な構成部材数を削減することができる。
【００１３】
　その上、プーリを好ましくは中実ローラとして製造するため、すべての成形プーリ組立体の剛性が著しく高くなる。
【００１４】
　以下に、添付の図面に従う本発明の実施形態を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　まず図１を参照すると、本発明による成形プーリ組立体を備えた切込み加工機が断片的な斜視図として図示されている。図１では、フレームが全体を１として図示され、管状ワーク用バイスが、フレーム１上の支持基部のない状態で２として図示されている。
【００１６】
　１対のプーリ３及び４が、研削ベルト５を支持している。プーリ３が研削ベルト５用の駆動プーリであり、プーリ４が、研削ベルト５と協働して管状ワーク（図示せず）に従来通りに凹所を形成する成形プーリである。
【００１７】
　異なる寸法の凹所を形成できるように、成形プーリ４は、プーリ径の異なる他のプーリ（図示せず）と交換可能となっている。
【００１８】
　本発明によれば、成形プーリ組立体の部分的な平面図である図２〜図５で最もよくわかるように、成形プーリ４は、６として全体を示す成形プーリ組立体の一部であり、基部４０及び４１にそれぞれ正反対にある中心穴４２、４３を形成した（図３に図示したように）、好ましくは中実の円柱状ローラの形態である。この中心穴は、作業時、機械工具で支持できるように構成されたワーク頭部の中心穴のように、標準タイプのものでよい。図示した実施形態における中心穴は、６０°で内向きに先細りする切頭円錐部分と、その切頭円錐部分の小径基部から延在する円錐部分とを有する。
【００１９】
　中心穴４２及び４３の内部に挿入されるのが、すべての図面及び修正型の場合にも７及び８として全体を示したセンタ及び逆センタである。センタ７及び逆センタ８はともに主軸センタであり、フォーク状のプーリホルダ部材９により成形プーリ組立体６内に支持されている。プーリホルダ部材９は、従来通りにフレーム１で支持されており、端部ブラケット９０、９１を備えたＣ字形本体を有する。各ブラケット９０、９１には、互いに反対向きであるセンタが受ける半径方向及び軸線方向の荷重に耐えるように選択された転がり軸受用の筐体が具備されている。ブラケット９０及び９１に設けられた２つの筐体は互いに同軸な関係にある。具体的に言えば、センタ側のブラケット９０には、センタ７が静止状態で取り付けられるレース１０が具備されており、逆センタ側のブラケット９１には、逆センタ８を着脱自在に取り付けられる受け座１１が挿入されている。
【００２０】
　図２〜図５に示すように、プーリ４とセンタ７及び逆センタ８の少なくとも一方との間に、駆動プーリ３が研削ベルト５を駆動することにより成形プーリ４が回転し始めるとセンタ及び逆センタを回転させる保持手段が具備されている。
【００２１】
　この保持手段に関して説明すると、図２で具体的に図示しているように、プーリ４において、螺旋バネ２１の受け座として、中心穴４２、４３の切頭円錐面に直角な穴２０が形成されている。バネ２１は、これに対応してセンタ７及び逆センタ８の切頭円錐面に形成された凹所にボール２２を押し当てる。
　図３を参照すると、プーリ４の穴４２内部には、プーリ４の軸に平行にピン２４用の穴２３がセンタ７と一体形成されている。
【００２２】
　図３に示したピン保持手段と同じ手段が、逆センタ８内にも反対向きで図示されており（図５）、ボールバネを有する保持手段が図４に図示されている（この螺旋バネ及びボール用受け座は、プーリ４内ではなく逆センタ８内に形成されている）。同じ保持手段をセンタにも適用可能であることは明白である。
【００２３】
　同様に、これらの保持手段が、機械的に同じ機能を果たしていれば異なる種類であってもよく、また、アイドル成形プーリ内で生じる、センタ及び逆センタの接触面と各穴の表面との間の摩擦が十分で、センタ及び逆センタが成形プーリと一体となって回転できるのであれば、これらの保持手段は必ずしも必要ないことも明白である。
【００２４】
　芯出しの改良に有利なことに、センタ７及び逆センタ８は、通常の切頭円錐部分のほかに、その自由端に、各中心穴を支持するための円筒形部分２５を含んでいる。この円筒形部分２５は、センタ及び逆センタに加わるスラストが偶発的に低下し、その切頭円錐部分が各中心穴と接触できなくなった場合に有用となり得る。
【００２５】
　切頭円錐型センタを、プーリホルダ部材の支持体内に対応して形成されている穴と係合させるために、成形プーリの支持体上にではなく同じ成形プーリの基部内に形成することが不便であることは明らかである。
　次に、図２及び図３を再度参照しながら、固定型センタ７及び着脱式逆センタ８について詳細に説明する。センタ７も逆センタ８も、スペーサで互いに間隔をあけられている半径方向転がり軸受（７１、８１）及び軸線方向転がり軸受（７２、８２）からなる１対で支持された小型シャフト７０、８０を有する。転がり軸受７１、８１及び８１、８２は、シャフトに接触した状態で、当接肩部１２、１３、軸線方向に嵌合したシーガー保持リング１４、及び留めねじ１５でセンタ及び逆センタの各受け座１０、１１の内部に保持されている。
【００２６】
　移動自在な逆センタを摺動させられるようにするため、その筐体１１を、プーリホルダ部材９の端部ブラケット９１に直角に形成され、外側をネジ切りされた中空円筒形拡大部分１６内に摺動自在に取り付けられる円筒形部材として製造する。この円筒形部材１１は、ブラケット９１内に形成されたスロット１７内で摺動するボルト１８などにより、回転しないようにされている。内側をネジ切りされたキャップ１９が、中空円筒形拡大部分１６の周囲に回して締められると、キャップ内部とその内側の対向キャップ３２との間で当接している皿バネ３１などの軸線方向のバネ手段を介して、摺動式円筒形部材１７の自由端に当接する。このバネ手段は、プーリに応力が加えられても、プーリをセンタと逆センタとの間でしっかり係合させる働きをする。
【００２７】
　内側の対向キャップ３２は、その一方の側部でピン３３により円筒形部材１１に固定されており、もう一方の側部で、ボルト３４などにより摺動式にキャップ１９に結合される。
【００２８】
　このようにして成形プーリ４がフォーク状プーリホルダ部材９（図３）に取り付け、センタ７と逆センタ８との間に配置したら、キャップ１９を、ブラケット９１の円筒形拡大部分に容易に回して締めることができる。キャップを締めることにより、逆センタ８は、筐体として円筒形部材１１に接続されて、前方に移動する。締め操作により、皿バネ３１から逆センタ８の圧力が成形プーリ４の中心穴４３内に適切に印可される。これとは逆にキャップ１９を回せば、成形プーリを取り外すことができる。内側の逆向きキャップ３２により、キャップ１９が完全に締められていても、逆センタ８はプーリホルダ部材９内に留まらず、一緒に引き抜かれる。所望に応じて、逆向きキャップ３２を設けず、皿バネをキャップ１９と逆センタ８の円筒形部材１１との間に当接させることにより、これを防止できることは明らかである。
【００２９】
　また、成形プーリを係合している逆センタを、レバー手段やバイオネット手段などの他の手段で駆動して、例えば成形プーリの交換時間を短縮するなどの効果を上げることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による成形プーリ組立体を用いた切込み加工機を示す断片的斜視図である。
【図２】図１の成形プーリ組立体の一部を軸線方向断面から見た、拡大平面図である。
【図３】図２の図と同様の、成形プーリを組立体から取出した状態を示す平面図である。
【図４】図３の図と同様の、センタ保持手段の第１の実施形態を示す断面図である。
【図５】図３の図と同様の、センタ保持手段の第２の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
　１　フレーム
　２　バイス
　３　プーリ
　４　プーリ
　５　研削ベルト
　６　成形プーリ組立体
　７　センタ
　８　逆センタ
　９　プーリホルダ部材
　１０　レース
　１１　筐体
　１２　当接肩部
　１３　当接肩部
　１４　保持リング
　１５　留めねじ
　１６　中空円筒形拡大部分
　１７　スロット
　１８　ボルト
　１９　キャップ
　２０　穴
　２１　バネ
　２２　ボール
　２３　穴
　２４　ピン
　２５　円筒形部分
　３１　皿バネ
　３２　キャップ
　３３　ピン
　３４　ボルト
　４０　基部
　４１　基部
　４２　中心穴
　４３　中心穴
　７０　シャフト
　７１　転がり軸受
　７２　転がり軸受
　８０　シャフト
　８１　転がり軸受
　８２　転がり軸受
　９０　ブラケット
　９１　ブラケット
【図１】
2004122357.tif 000003
【図２】
2004122357.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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