(57)【要約】【課題】研削加工基準部と被研削部との間に可撓部材が介在する被加工物の研削精度を向上することが可能な研削方法および研削装置を提供すること。【解決手段】研削加工基準部である嵌合孔１０１ａを有する内側部材１０１を突出部１１と下側保持部３０とで保持した後、外側部材１０２にバックアップピン１２を当接して固定し外側部材１０２と摩擦部材１０４とからなる構成を支持する。その後、摩擦面１０４ａに回転砥石５０を押圧して研削加工する。これにより、押圧力によりゴム部材１０３が撓んで外側部材１０２と摩擦部材１０４とからなる構成が変位することを抑止でき、研削精度を向上することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削加工基準部（１０１ａ）を有する第１部材（１０１）を保持する保持工程と、
前記保持工程を行なった後に、前記第１部材（１０１）に可撓部材（１０３）を介して接合された第２部材（１０２、１０４）の被研削部（１０４ａ）に回転砥石（５０）を押圧して前記被研削部（１０４ａ）を研削する研削工程とを備える研削方法において、
前記保持工程を行なった後、前記研削工程を行なう前に、前記研削工程の前記回転砥石（５０）の押圧に伴なう前記第２部材（１０２、１０４）の変位を抑止するように前記第２部材（１０２、１０４）を支持する支持工程を備えることを特徴とする研削方法。
【請求項２】
前記支持工程は、
支持部材（１２）を前記第２部材（１０２、１０４）に当接するように配置する当接配置工程と、
前記当接配置工程の後に、前記支持部材（１２）を前記当接配置した位置に固定する固定工程とを有し、
前記研削工程では、前記支持部材（１２）により前記第２部材（１０２、１０４）の前記変位を抑止することを特徴とする請求項１に記載の研削方法。
【請求項３】
前記研削工程では、前記支持部材（１２）の内部から外周に向けてガスを噴出することを特徴とする請求項２に記載の研削方法。
【請求項４】
研削加工基準部（１０１ａ）を有する第１部材（１０１）に可撓部材（１０３）を介して接合された第２部材（１０２、１０４）の被研削部（１０４ａ）を研削する研削装置であって、
前記第１部材（１０１）を保持する保持部（１１、３０）と、
前記被研削部（１０４ａ）に押圧され前記被研削部（１０４ａ）を研削する回転砥石（５０）と、
前記回転砥石（５０）の押圧に伴なう前記第２部材（１０２、１０４）の変位を抑止するように前記第２部材（１０２、１０４）を支持する支持部（１２、１２ａ、１４、１５）とを備えることを特徴とする研削装置。
【請求項５】
前記支持部（１２、１２ａ、１４、１５）は、
支持部材（１２）と、
前記支持部材（１２）を前記第２部材（１０２、１０４）に当接するように配置する当接配置手段（１２ａ）と、
前記支持部材（１２）を前記当接配置した位置に固定する固定手段（１４、１５）とを有することを特徴とする請求項４に記載の研削装置。
【請求項６】
前記支持部材（１２）は、前記支持部材（１２）の内部から外周に向けてガスを噴出するためのガス噴出口（１２ｂ）を有することを特徴とする請求項５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、研削加工基準部を有する部材と被研削部を有する部材とが可撓部材を介して接合された被加工物の研削方法および研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、コンプレッサ装置を回転駆動する駆動力を外部動力源から伝達したり遮断したりするためのクラッチ機構が知られている。このようなクラッチ機構に用いられる部品の一例を図４に示す。部品５００は前記クラッチ機構の圧縮機側に設けられるものであって、圧縮機の回転軸の嵌合孔５０１ａを有する内側部材５０１と、内側部材５０１にゴム部材５０３を介して接続された外側部材５０２とを備えている。
【０００３】
外側部材５０２にはクラッチ機構の相手側と接触し駆動力を伝達するための摩擦部材５０４がリベット止めされており、図中下面側が摩擦面５０４ａとなっている。図示しないクラッチ機構の電磁石により摩擦部材５０４が吸引されると、撓むことが可能なゴム部材５０３が変形して外側部材５０２と摩擦部材５０４が変位し、クラッチ機構を駆動力伝達状態とするようになっている。
【０００４】
クラッチ機構が駆動力伝達状態なったときに、摩擦部材５０４の摩擦面５０４ａを介して駆動力を確実に伝達できるように、摩擦面５０４ａは精度良く形成する必要がある。そのため、例えば、図４に示すように、切削加工基準部となる嵌合孔５０１ａを保持部５３０等で保持して回転させるとともに、摩擦面５０４ａに回転砥石５５０を押圧して摩擦面５０４ａを研削する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、摩擦面５０４ａが精度良く研削できない場合があるという問題がある。そこで、本発明者らは、上記問題点の原因について鋭意調査したところ、以下のことが明かとなった。
【０００６】
被加工物である部品５００では、研削加工基準部である嵌合孔５０１ａを有する内側部材５０１と被研削部である摩擦面５０４ａを有する摩擦部材５０４との間に撓み易い可撓部材であるゴム部材５０３が介在する。そのため、回転砥石５５０が摩擦面５０４ａに押圧されると、押圧に伴ないゴム部材５０３が変形して外側部材５０２および摩擦部材５０４が変位する（逃げる）。
【０００７】
これにより、摩擦面５０４ａの研削加工基準部に対する振れが大きくなり、摩擦面５０４ａが精度良く形成できないということが解った。換言すれば、上記変位（逃げ）を抑止すれば、被研削部の精度を向上する余地があることを見出した。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、研削加工基準部と被研削部との間に可撓部材が介在する被加工物であっても、被研削部の精度を向上することが可能な研削方法および研削装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の研削方法では、
研削加工基準部（１０１ａ）を有する第１部材（１０１）を保持する保持工程と、
保持工程を行なった後に、第１部材（１０１）に可撓部材（１０３）を介して接合された第２部材（１０２、１０４）の被研削部（１０４ａ）に回転砥石（５０）を押圧して被研削部（１０４ａ）を研削する研削工程とを備える研削方法において、
保持工程を行なった後、研削工程を行なう前に、研削工程の回転砥石（５０）の押圧に伴なう第２部材（１０２、１０４）の変位を抑止するように第２部材（１０２、１０４）を支持する支持工程を備えることを特徴としている。
【００１０】
これによると、被研削部（１０４ａ）を有する第２部材（１０２、１０４）が回転砥石（５０）の押圧により変位し難い。したがって、被研削部（１０４ａ）の精度を向上することが可能である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明の研削方法では、
支持工程は、
支持部材（１２）を第２部材（１０２、１０４）に当接するように配置する当接配置工程と、
当接配置工程の後に、支持部材（１２）を当接配置した位置に固定する固定工程とを有し、
研削工程では、支持部材（１２）により第２部材（１０２、１０４）の変位を抑止することを特徴としている。
【００１２】
これによると、支持部材（１２）が第２部材（１０２、１０４）を支持する部位に凹凸等の寸法ばらつきがあったとしても、支持部材（１２）を当接した後固定することで、第２部材（１０２、１０４）を確実に支持することが可能である。したがって、被研削部（１０４ａ）の精度を確実に向上することが可能である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明の研削方法では、研削工程では、支持部材（１２）の内部から外周に向けてガスを噴出することを特徴としている。
【００１４】
研削加工では、一般的に被研削部に研削液が供給される。請求項３に記載の発明によれば、研削液の一部が支持部材（１２）方向に飛んだとしても、噴出するガスにより研削液が支持部材（１２）に付着することを防止することが可能である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明の研削装置では、
研削加工基準部（１０１ａ）を有する第１部材（１０１）に可撓部材（１０３）を介して接合された第２部材（１０２、１０４）の被研削部（１０４ａ）を研削する研削装置であって、
第１部材（１０１）を保持する保持部（１１、３０）と、
被研削部（１０４ａ）に押圧され被研削部（１０４ａ）を研削する回転砥石（５０）と、
回転砥石（５０）の押圧に伴なう第２部材（１０２、１０４）の変位を抑止するように第２部材（１０２、１０４）を支持する支持部（１２、１２ａ、１４、１５）とを備えることを特徴としている。
【００１６】
これによると、請求項１に記載の研削方法を行なうことができる。したがって、被研削部（１０４ａ）を有する第２部材（１０２、１０４）が回転砥石（５０）の押圧により変位し難く、被研削部（１０４ａ）の精度を向上することが可能である。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明の研削装置では、
支持部（１２、１２ａ、１４、１５）は、
支持部材（１２）と、
支持部材（１２）を第２部材（１０２、１０４）に当接するように配置する当接配置手段（１２ａ）と、
支持部材（１２）を当接配置した位置に固定する固定手段（１４、１５）とを有することを特徴としている。
【００１８】
これによると、請求項２に記載の研削方法を行なうことができる。したがって、支持部材（１２）が第２部材（１０２、１０４）を支持する部位に凹凸等の寸法ばらつきがあったとしても、支持部材（１２）を当接した後固定することで、第２部材（１０２、１０４）を確実に支持することが可能である。このようにして、被研削部（１０４ａ）の精度を確実に向上することが可能である。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明の研削装置では、支持部材（１２）は、支持部材（１２）の内部から外周に向けてガスを噴出するためのガス噴出口（１２ｂ）を有することを特徴としている。
【００２０】
これによると、請求項３に記載の研削方法を行なうことができる。したがって、研削液の一部が支持部材（１２）方向に飛んだとしても、ガス噴出口（１２ｂ）から噴出するガスにより研削液が支持部材（１２）に付着することを防止することが可能である。
【００２１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の研削装置の概略構成図である。図１に示すように、研削装置１は、ベース２０に回動自在に支持されたメインシャフト１０を備えている。ちなみに、ベース２０は図示しないテーブル上にフレームを介して立設されている。メインシャフト１０の下端には、後述する突出部１１およびバックアップピン１２が設けられている。
【００２４】
メインシャフト１０の下端側側面部には、ギア１６が形成されており、ギア１６は図中左方側の駆動モータ４０の回転軸に連結したギア４１と噛み合っている。なお、メインシャフト１０は、図示しない油圧機構により上下方向に移動可能となっている。
【００２５】
３０は図示しないテーブルに回動自在に設けられた下側保持部であり、下側保持部３０の下端側側面部にはギア３１が形成されている。ギア３１は前述の駆動モータ４０の回転軸に連結したギア４２と噛み合っている。そして、駆動モータ４０が駆動したときには、メインシャフト１０と下側保持部３０とが同一回転速度で回転するようになっている。
【００２６】
１００は本実施形態の被加工物であるワークであり、ワーク１００の図中右下側には、回転砥石５０とこれを回転駆動する駆動モータ５３が配設されている。なお、回転砥石５０は、図示しない油圧機構により上下方向に移動可能となっている。
【００２７】
次に、図２に基づいて、本実施形態の要部について説明する。図２は、研削装置１に保持されたワーク１００およびその近傍の一部断面図である。
【００２８】
本実施形態の被加工物であるワーク１００は、コンプレッサ装置を回転駆動する駆動力を外部動力源から伝達したり遮断したりするためのクラッチ機構の一部をなすものである。ワーク１００は、下方側に圧縮機の回転軸を嵌合するための嵌合孔１０１ａを有する段付円筒構造の内側部材１０１と、内側部材１０１にゴム部材１０３を介して接続されたフランジ部を有する円筒構造の外側部材１０２と、外側部材１０２のフランジ部にリベット１０５により係止されている略平板構造の摩擦部材１０４とを備えている。
【００２９】
ワーク１００は、冷鍛加工により形成した内側部材１０１とプレス加工により形成した外側部材１０２との間をゴム部材１０３で加硫接着した後、摩擦部材１０４をリベットかしめして形成されている。なお、嵌合孔１０１ａの内面には、冷鍛加工時にスプライン加工が施されている。
【００３０】
また、摩擦部材１０４の図中下面側がクラッチ機構において駆動力を伝達するための摩擦面１０４ａであり、摩擦面１０４ａを研削加工する研削加工基準部は圧縮機の回転軸を嵌合するための嵌合孔１０１ａである。また、ゴム部材１０３はワーク１００を構成する他の部材より低弾性な部材（本例では弾性率１０ＭＰａ以下の部材）であり、クラッチ機構が動力伝達状態となるときには撓んで、摩擦面１０４ａがクラッチ機構の相手側と圧接できるようになっている。
【００３１】
したがって、内側部材１０１が本実施形態における研削加工基準部を有する第１部材であり、外側部材１０２および摩擦部材１０４からなる構成が被研削部である摩擦面１０４ａを有する本実施形態における第２部材である。また、ゴム部材１０３が撓むことが可能な本実施形態における可撓部材である。
【００３２】
メインシャフト１０の下端部には、前述した突出部１１が内側部材１０１の内側に進入可能な形状で形成されている。また、下側保持部３０の先端部は、内側部材１０１の嵌合孔１０１ａ内に嵌合可能な形状に形成されている。そして、突出部１１と下側保持部３０とでワーク１００の内側部材１０１を挟持できるようになっている。突出部１１と下側保持部３０とからなる構成が本実施形態における保持部である。
【００３３】
メインシャフト１０下端部の突出部１１の周囲には、複数の（本例では６つの）摺動孔１０ａが下向きに開口しており、この摺動孔１０ａ内には、それぞれバックアップピン１２が上下方向に摺動可能に配設されている。摺動孔１０ａに配設されたバックアップピン１２は、突出部１１と下側保持部３０とでワーク１００の内側部材１０１を挟持したときに、外側部材１０２の上端部に対応する位置に形成されている。なお、図示は省略しているが、摺動孔１０ａには、バックアップピン１２が脱落しないように、脱落防止用係止部が形成されている。
【００３４】
摺動孔１０ａ内のバックアップピン１２より上方側には、バネ定数が極めて小さいバネ部材１２ａが配設されており、バックアップピン１２を安定して下方に押し出すとともに、バックアップピン１２がワーク１００の外側部材１０２に当接したときの接触応力を８Ｎ以下とするようになっている。
【００３５】
メインシャフト１０の中央部には、下方側先端部に円錐台部１４ａが形成された可動シャフト１４が配設されており、可動シャフト１４がメインシャフト１０に対し上下方向に移動すると、先端の円錐台部１４ａは、メインシャフト１０内に形成された空間部１３内を移動するようになっている。なお、可動シャフト１４は、図示しない油圧機構により上下方向に移動可能となっている。
【００３６】
空間部１３と複数の摺動孔１０ａとの間には、それぞれ水平方向に移動可能な加圧プレート１５が配設されており、加圧プレート１５の摺動孔１０ａ側端部には、バックアップピン１２の側面部を加圧するための加圧部１５ａが形成されている。そして、可動シャフト１４が上方に移動すると、円錐台部１４ａにより加圧プレート１５がそれぞれ外周方向に向かって押し出され、加圧部１５ａがバックアップピン１２を加圧してロック状態（本例では５００Ｎ以上の応力が付勢されないと移動しない状態）とするようになっている。
【００３７】
また、各摺動孔１０ａの側方部には、それぞれ空気通路１０ｂが摺動孔１０ａ連通するように形成されている。また、バックアップピン１２の先端部近傍には、本実施形態のガス噴出口である空気噴出口１２ｂが形成されている。そして、空気通路１０ｂから空気が供給されると、バックアップピン１２内の図示しない空気通路を経由した空気が空気噴出口１２ｂからバックアップピン１２の外周部に向かって噴出するようになっている。
【００３８】
下側保持部３０の図中右方側には、円盤状のベース部５２とベース部５２の上面に円周状に形成された砥石部５１とからなる回転砥石５０が配設されており、砥石部５１の上面側は、ワーク１００の被研削部である摩擦面１０４ａに圧接できるようになっている。
【００３９】
６０は回転砥石５０の上方に配設された研削液を供給するための研削液供給配管であり、本実施形態では、研削液供給配管６０を介して回転砥石５０による研削部位に水溶性研削液を供給して研削部位を冷却するとともに、研削屑を除去するようになっている。
【００４０】
次に、上記構成の研削装置１により被加工物であるワーク１００を研削する動作について説明する。
【００４１】
ワーク１００の摩擦面１０４ａを研削加工するときには、まず、図２に示すように、嵌合孔１０１ａを下側保持部３０に嵌合するようにワーク１００をセットし、次に、メインシャフト１０を下降させる。これにより、下側保持部３０とメインシャフト１０の突出部１１とにより、ワーク１００の内側部材１０１が保持される。以上が本実施形態における保持工程である。
【００４２】
このとき、バックアップピン１２はメインシャフト１０とともに下降し、図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示すようにバックアップピン１２の下端が外側部材１０２の上端面に当接する。外周部材１０２の上端面には若干の凹凸があるが、バネ部材１２ａにより、前述したように、１本あたり８Ｎ以下の荷重で隙間を形成することなく確実に当接する。
【００４３】
なお、図３は、周状に配置されたバックアップピン１２を平面状に展開図示した模式図である。
【００４４】
バックアップピン１２の先端が外側部材１０２の上端面に当接したら、次に、可動シャフト１４を上方に移動させ、加圧プレート１５を外周方向に押し出して、図３（ｃ）に示すように、加圧部１５ａでバックアップピン１２の側面部を加圧してバックアップピン１２をロック状態とする。このとき、バックアップピン１２は側方側から加圧されるだけであるので、上下方向に移動することなく前述の外側部材１０２の上端面に当接した位置において固定される。
【００４５】
ここで、図３（ｂ）に示す工程が、本実施形態における当接配置工程であり、図３（ｃ）に示す工程が、本実施形態における固定工程である。また、上記両工程によってバックアップピン１２で外周部材１０２の上端面を支持する工程が、本実施形態における支持工程である。さらに、バックアップピン１２が本実施形態における支持部材であり、バックアップピン１２、バネ部材１２ａ、可動シャフト１４、および加圧プレート１５からなる構成が本実施形態における支持部である。支持部のうち、バネ部材１２ａが本実施形態における当接配置手段であり、可動シャフト１４と加圧プレート１５とからなる構成が本実施形態における固定手段である。
【００４６】
バックアップピン１２による支持工程を完了したら、次に、図１に示す駆動モータ４０を駆動してメインシャフト１０と下側保持部３０とを回転させ、ワーク１００を回転させる。これに合わせて、駆動モータ５３を駆動して回転砥石５０を回転させるとともに、回転砥石５０を上方に移動させて砥石部５１をワーク１００の摩擦面１０４ａに所定応力（本例では３００Ｎ）で押圧して摩擦面１０４ａを研削する。
【００４７】
このとき、ワーク１００の回転方向と回転砥石５０の回転方向は逆方向となっている。なお、摩擦面１０４ａの研削を行なっている間は、図示しない回転バルブにより可動シャフト１４に油圧が継続して加えられ、バックアップピン１２のロック状態を継続する。
【００４８】
このようにして、摩擦面１０４ａの研削が行なわれている間は、研削液供給配管６０を介して、研削液が研削部位である摩擦面１０４ａに吹き付けられる。また、空気通路１０ｂから空気が供給されて、バックアップピン１２の先端の空気噴出口１２ｂから空気が外側に向かって噴き出す。
【００４９】
これにより、研削液の一部がバックアップピン１２方向に向かって飛んだとしても、バックアップピン１２に付着することを防止できる。バックアップピン１２に研削液が付着し、これが摺動孔１０ａ内に浸入するようなことがあるとバックアップピン１２の摺動不良を引き起こすことが考えられるが、本実施形態では空気の噴出によりこれを防止することができる。
【００５０】
また、回転砥石５０が摩擦面１０４ａを研削するときの押圧力は３００Ｎであるのに対し、バックアップピン１２のロック状態における保持力は５００Ｎ以上であるので、研削時に外周部材１０２と摩擦部材１０４とからなる構成が図中上方側に移動することがない。なお、以上の支持工程後の動作が本実施形態における研削工程である。
【００５１】
上述の構成および作動によれば、被研削部である摩擦面１０４ａを研削するときには、外側部材１０２と摩擦部材１０４とからなる構成はパックアップピン１２に支持され、回転砥石５０の押圧により変位し難い。したがって、摩擦面１０４ａを精度良く研削することができる。
【００５２】
また、外側部材１０２の上端面に凹凸等の寸法ばらつきがあったとしても、バックアップピン１２を低応力で当接した後ロック状態とすることで、外側部材１０２と摩擦部材１０４とからなる構成を確実に支持することができる。
【００５３】
本発明者らは、上記実施形態の研削装置１によりワーク１００を研削加工し、ワーク１００の研削加工基準部に対する摩擦面１０４ａの振れが、従来のバックアップ構造を有しない研削装置で研削加工したときには平均０．２５ｍｍであったのに対し、平均０．１０ｍｍまで向上することを確認している。
【００５４】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、ワーク１００は、研削加工基準部である嵌合孔１０１ａを有する内側部材１０１と、被研削部である摩擦面１０４ａを有する外側部材１０２および摩擦部材１０４からなる構成との間に介在する可撓部材はゴム部材１０３であったが、これに限定されるものではない。例えば、板ばね部材等の可撓部材が介在するワークであっても、本発明を適用することができる。
【００５５】
また、被加工物であるワークは、クラッチ機構を構成する部品に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５６】
また、上記一実施形態で例示した、８Ｎ、５００Ｎ等の実数値は例示であって、バックアップピン１２の接触応力は可撓部材を撓ませない程度であればよく、ロック状態における保持力は回転砥石の押圧力より大きければよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態における研削装置の概略構成図である。
【図２】
本実施形態の研削装置の要部断面図である。
【図３】
バックアップピンの状態を示す模式図であり、（ａ）はワークをセットする前の状態、（ｂ）は当接配置工程の状態、（ｃ）は固定工程の状態を示す。
【図４】
従来の研削装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１  研削装置
１０  メインシャフト
１１  突出部（保持部の一部）
１２  バックアップピン（支持部材、支持部の一部）
１２ａ  バネ部材（当接配置手段、支持部の一部）
１２ｂ  空気噴出口（ガス噴出口）
１４  可動シャフト（固定手段の一部、支持部の一部）
１５  加圧プレート（固定手段の一部、支持部の一部）
３０  下側保持部（保持部の一部）
５０  回転砥石
１００  ワーク（被加工物）
１０１  内側部材（第１部材）
１０１ａ  嵌合孔（研削加工基準部）
１０２  外側部材（第２部材の一部）
１０３  ゴム部材（可撓部材）
１０４  摩擦部材（第２部材の一部）
１０４ａ  摩擦面（被研削部）
【図１】
2004154902.tif 000003
【図２】
2004154902.tif 000004
【図３】
2004154902.tif 000005
【図４】
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