(57)【要約】【課題】砥石の交換を容易にした分割式砥石軸受装置において、両砥石軸の結合時における同芯性及び結合強度を向上すること。【解決手段】砥石台３４の前部に左右一対のラジアル流体軸受装置４２、４３を設け、これら装置４２、４３が発生する圧力流体により左右一対の砥石軸４５、５２を回転自在に支持し、また、一方の砥石軸４５をスラスト軸受機構４４によりスラスト方向に支持する。砥石軸４５、５２の対向端部には軸結合機構６０を内蔵し、両軸を分離可能に結合する。一方の砥石軸４５の端部からテーパ円筒６１を突出させ、これに他方の砥石軸５２の端部に形成したテーパ内孔６５を密着嵌合させる。また、一方の砥石軸４５のテーパ円筒６１の基部から径方向に延びる垂直端面４９ｔに他方の砥石軸５２の垂直端面５２ｔを面接触させ、テーパ面嵌合と垂直端面接触の２面で面当たりさせて両砥石軸４５、５２を結合する。【選択図】  図３
2004358600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸線上で回転される左右一対の砥石軸を対向端部で一体結合し、この結合部近辺に砥石を固定し、前記一対の砥石軸を分離することにより前記砥石軸から前記砥石を取り外し可能とした研削盤における砥石軸受装置において、砥石台の前部に固定される左右一対のラジアル流体軸受装置と、これらラジアル流体軸受装置が発生する圧力流体によりそれぞれが回転自在に支持される左右一対の砥石軸と、前記ラジアル軸受装置の一方に回転支持された砥石軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受機構と、前記一対の砥石軸の対向端部を選択的に結合分離するためこれら対向端部間に内蔵した軸結合機構と、からなり、前記砥石軸の対向端部では一方の砥石軸の端部から突出するテーパ円筒と他方の砥石軸の端部に形成したテーパ内孔とを密着嵌合させると共に、前記一方の砥石軸のテーパ円筒の基部から径方向に延びる垂直端面と前記他方の砥石軸の前記テーパ内孔が開口して径方向に延びる垂直端面とを面接触させ、前記両砥石軸がテーパ面嵌合と垂直端面接触との２面で面当たりして前記軸結合機構により結合されていることを特徴とする研削盤における砥石軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記砥石軸の一方には他方の砥石軸と結合する端部に径方向外方に延出したフランジが一体に設けられ、前記砥石はこのフランジの他方の砥石軸に向いた端面に固定手段により固定され、前記砥石の中心内孔に前記他方の砥石軸の端部外周面が嵌合されていることを特徴とする研削盤における砥石軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記軸結合機構は前記テーパ円筒内の空間に内蔵されると共に径方向の両端の少なくとも一方に操作部を有し、前記軸結合機構の前記操作部へのアクセスを可能にするために前記操作部と整列して径方向に挿通する挿通穴が前記砥石軸の一方及び前記テーパ円筒に形成され、前記砥石は前記挿通穴をその中心内孔面にて塞ぐようにその中心内孔面が前記一方の砥石軸の外周面に嵌合していることを特徴とする研削盤における砥石軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の装置において、前記砥石軸のスラスト軸受された一方には他方の砥石軸と結合する端部に径方向外方に延出したフランジが一体に設けられ、前記砥石はこのフランジの他方の砥石軸に向いた端面に固定手段により固定され、前記フランジに前記砥石を固定している前記一方の砥石軸は自動バランス取り装置を内蔵すると共に、回転伝達ベルトが巻装されるプーリを外周に固着していることを特徴とする研削盤における砥石軸受装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の装置において、前記テーパ円筒は前記スラスト軸受機構によりスラスト方向に支持された一方の砥石軸の端面から突出されてスラスト方向に支持されていない他方の対向端面に形成された前記テーパ内孔に挿入され、前記軸結合機構は前記他方の砥石軸に固定して内蔵され前記テーパ円筒の外周面と前記テーパ内孔面とを密着させながら前記他方の砥石軸を一方の砥石軸に引き寄せて前記他方の砥石軸の前記垂直端面を前記一方の砥石軸の垂直端面と面接触させることを特徴とする研削盤における砥石軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削盤、好適には円筒研削盤の砥石台前部に搭載される砥石軸受装置の構成に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
研削盤において砥石の支持剛性の強化と小型化を実現し、かつ砥石の交換作業を容易にするために、分割砥石軸を回転支持する砥石軸受装置が特開平６−４７６６２号公報及び特開平６−４７６６３号公報に記載されている。これら公知の分割砥石軸受装置においては、同一軸線上の左右に配置された一対の砥石軸を砥石台の前部に搭載したそれぞれのラジアル軸受装置、特に流体軸受装置により回転自在に支持し、両砥石軸を対向端部において連結する連結手段を設け、この連結手段を非連結状態に操作して一方の砥石軸に対し他方の砥石軸を離間させ、砥石を前記一方の砥石軸から取り外し可能としている。
【０００２】
これら公知の装置では、両砥石軸の対向端部の結合は、一方の砥石軸の内端面に開口したテーパ内孔に他方の砥石軸の内端部から突出するテーパコーンを嵌合させ、前記一方の砥石軸の内端部外周に螺合する螺子リングによりテーパコーンをテーパ内孔に嵌合圧着する構成が採用されている。
【特許文献１】
特開平６−４７６６２号公報  （図１、第２頁右欄〜第３頁左欄）
【特許文献２】
特開平６−４７６６３号公報  （図１、第３頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１及び２に記載される装置においては、一方の砥石軸と他方の砥石軸との結合は、テーパ内孔とテーパコーンの結合であり、このような結合では、両砥石軸を再結合するとき、嵌合部のテーパ面当たりの変動により両砥石軸間の同芯性を高精度に再現できず、両砥石軸の結合強度を高めることが困難である。また、両砥石軸を結合するためのテーパコーンをテーパ内孔に嵌合圧着させる締付け手段としての螺子リング及びこれが螺合する外周螺子が砥石軸の外周に露出しているため、砥粒、研削屑或いは研削液等の異物により汚染及び腐食され、例えばＣＢＮ砥石のように超寿命砥石を用いる場合では、長期間経過後の砥石交換時において締付け手段を操作できなくなる不具合を生じる。さらに、砥石軸と同軸上に駆動モータを配置しているので、モータの外径よりも小径の砥石を使用する場合モータが研削盤の構成部分と干渉する恐れがあり、砥石交換等の取り扱いが容易な小径砥石を使用することができない。
【０００４】
従って、本発明の課題は、砥石の交換を容易にした分割式砥石軸受装置において、両砥石軸の再結合時における同芯性を向上し、かつ両砥石軸の結合強度を高めることにある。
本発明の別の課題は、両砥石軸を結合する手段が研削加工領域で発生する異物により汚染及び腐食されないようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用及び発明の効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、同一軸線上で回転される左右一対の砥石軸を対向端部で一体結合し、この結合部近辺に砥石を固定し、一対の砥石軸を分離することにより砥石軸から砥石を取り外し可能とした研削盤における砥石軸受装置において、砥石台の前部に固定される左右一対のラジアル流体軸受装置と、これらラジアル流体軸受装置が発生する圧力流体によりそれぞれが回転自在に支持される左右一対の砥石軸と、ラジアル軸受装置の一方に回転支持された砥石軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受機構と、一対の砥石軸の前記対向端部を選択的に結合分離するためこれら対向端部間に内蔵した軸結合機構と、からなり、砥石軸の対向端部では一方の砥石軸の端部から突出するテーパ円筒と他方の砥石軸の端部に形成したテーパ内孔とを密着嵌合させると共に、一方の砥石軸のテーパ円筒の基部から径方向に延びる垂直端面と他方の砥石軸のテーパ内孔が開口して径方向に延びる垂直端面とを面接触させ、両砥石軸がテーパ面嵌合と垂直端面接触との２面で面当たりして軸結合機構により結合されることである。
【０００６】
この構成によれば、軸結合機構により両砥石軸が結合されるとき、一方の砥石軸の端部から突出するテーパ円筒と他方の砥石軸の端部のテーパ内孔とが同芯性を保って密着嵌合され、同時に一方の砥石軸の垂直端面と他方の砥石軸の垂直端面とが面接触され、両砥石軸がテーパ面嵌合と垂直端面接触との２面で面当たりして一体結合される。結合状態にある両砥石軸は、砥石に研削抵抗が作用するとき、テーパ嵌合部と垂直端面接触部とで砥石軸の折れ曲げ作用に対し強固に抵抗する。特に、垂直端面接触部は径方向の周縁部において両砥石軸を互いに支え合うので、大きな曲げモーメントに対し互いに反発して抵抗する。これにより、結合状態における両砥石軸の軸剛性が向上され、研削抵抗に対し砥石を切り込み位置に精密に保持でき、寸法精度が向上される。また、軸結合機構は、両砥石軸の対向端部に内蔵されるので、砥粒、研削屑或いは研削液等の異物により汚染されることから防止される。
【０００７】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１に記載のものにおいて、砥石軸の一方には他方の砥石軸と結合する端部に径方向外方に延出したフランジを一体に設け、このフランジの他方の砥石軸に向いた端面に砥石を固定手段により固定し、かつ砥石の中心内孔に他方の砥石軸の端部外周面を嵌合したことである。
【０００８】
この構成によれば、砥石は一方の砥石軸のフランジに固定支持されると共に、他方の砥石軸の端部外周面で支持される。これにより、砥石支持力が両砥石軸に分担されるので、砥石の支持強度が増強されると共に、砥石自体が両砥石軸の曲げモーメントに抵抗して矯正する矯正手段として作用する。この結果、両砥石軸の剛性が一層強化される。また、砥石軸に対する砥石の芯出しが容易となる。
【０００９】
請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１又は２に記載のものにおいて、軸結合機構をテーパ円筒内の空間に内蔵すると共にこの軸結合機構の径方向の両端の少なくとも一方に操作部を設け、軸結合機構の操作部へのアクセスを可能にするために操作部と整列して径方向に挿通する挿通穴を砥石軸の一方及びテーパ円筒に形成し、砥石は挿通穴をその中心内孔面にて塞ぐようにその中心内孔面が一方の砥石軸の外周面に嵌合したことである。
【００１０】
この構成によれば、砥石軸の一方及びテーパ円筒に形成した径方向の挿通穴を通して例えば６角レンチのような適宜操作手段が挿入されて軸結合機構の操作部に係合され、この操作部を操作して軸結合機構が操作される。これにより、両砥石軸を互いに結合したり分離したりすることができる。また、砥石軸の一方の外周面に開口する挿通穴を砥石の中心内孔面にて塞ぐようにしたので、前記挿通穴を通して砥粒、研削屑、或いは研削液のような異物がテーパ円筒内に侵入せず、よって軸結合機構が汚染或いは腐食することを防止できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１〜３のいずれかに記載のものにおいて、砥石軸のスラスト軸受された一方には他方の砥石軸と結合する端部に径方向外方に延出するフランジを一体に設け、砥石をこのフランジの他方の砥石軸に向いた端面に固定手段により固定し、フランジに砥石を固定している一方の砥石軸内に自動バランス取り装置を内蔵すると共に、回転伝達ベルトが巻装されるプーリを外周に固着したことである。
【００１２】
この構成によれば、自動バランス装置は、一対の砥石軸の内でスラスト軸受されかつ砥石をそのフランジに固着する砥石軸に内蔵され、これらを含む回転系のアンバランスを自動修正する。この場合、自動バランス装置を内蔵しかつプーリを固着した砥石軸がスラスト軸受されているので、自動バランス装置は回転方向成分の砥石アンバランスに敏感に反応でき、精密な砥石アンバランス修正が可能となる。また、プーリの軸方向位置はスラスト軸受により拘束される所定位置に確保される。このため、プーリとこれをベルトを介して駆動する駆動モータ上のプーリとの整列位置が変動しないので、砥石軸にスラスト応力を作用することがなく、またプーリの使用により小径砥石を使用でき、砥石交換作業等における取り扱いが容易となる。
【００１３】
請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１〜４のいずれかに記載のものにおいて、前記テーパ円筒は前記スラスト軸受機構によりスラスト方向に支持された一方の砥石軸の端面から突出されてスラスト方向に支持されていない他方の対向端面に形成された前記テーパ内孔に挿入され、前記軸結合機構は前記他方の砥石軸に固定して内蔵され前記テーパ円筒の外周面と前記テーパ内孔面とを密着させながら前記他方の砥石軸を一方の砥石軸に引き寄せて前記他方の砥石軸の前記垂直端面を前記一方の砥石軸の垂直端面と面接触させることである。
【００１４】
この構成によれば、スラスト軸受された一方の砥石軸の結合部端面から突出するテーパ円筒は、その外周がスラスト軸受されてない他方の砥石軸の結合端部に形成されたテーパ内孔が被されるように嵌合される。これにより、他方の砥石軸のテーパ内孔が形成される結合端部の外周は、砥石の中心内孔に嵌合してこの砥石を支持する部分として形成され、両砥石軸のテーパ嵌合部と垂直端面結合部と砥石の内周支持部との３つの部分が砥石軸の略同一長手方向位置に整列される。これにより、砥石に作用する研削抵抗により砥石軸に作用する曲げモーメントがテーパ嵌合部と垂直端面結合部とにより強固に抵抗される一方、この曲げモーメントが砥石に与える影響が最小限に留められる。また、スラスト軸受されていない他方の砥石軸側に軸結合機構を内蔵したので、他方の砥石軸を任意の位置へシフトさせて、軸結合機構の定期点検や保守を行うことができると云った実用上の効果も発揮される。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る砥石軸受装置を備えた研削盤について図面を参照して説明する。図１において、１１は円筒研削盤を示し、この円筒研削盤１１はベッド１２を有する。ベッド１２は、図示左側の前部側の上面にワーク支持駆動装置２０を搭載し、図示右側の後部側の上面に砥石台装置３０を搭載している。ワーク支持駆動装置２０は、ベッド１２上に固定のワークテーブル２１から立設されたサポート２２の側面に一対のリニアガイド２３に沿って紙面と垂直方向に位置調整可能に搭載固定されている。ワーク支持駆動装置２０は、主軸台２４と図略の心押台とで構成され、ワークＷを水平軸線の周りに回転自在に支持し、主軸モータ２５により回転できるように構成されている。
【００１６】
一方、砥石台装置３０は、ベッド１２の後部上面で紙面と垂直方向に延びて固定された一対のリニアガイド３１に沿ってリニアモータ３２より左右方向に移動されるスライド３３を備える。砥石台３４は、スライド３３上で図示左右方向に伸びる一対のリニアガイド３５（１つのみ図示）に沿って図略のリニアモータにより進退できるように搭載されている。砥石台３４の前部には砥石軸受ユニット４０が搭載され、砥石Ｇを固着した後述する砥石軸が回転自在に支持されている。この砥石軸は、砥石台３４の後部に搭載された駆動モータ３６の出力軸に固着したプーリ３６ａと回転伝達ベルト４７を介して回転連結され、駆動モータ３６の回転動力を砥石Ｇに伝達できるようにしている。なお、符号３８はベルトテンション調整機構、３９は研削液供給ノズル、３９ａは同ノズル３９へ研削液を給送する給送管路をそれぞれ示す。
【００１７】
さて、砥石軸受ユニット４０の正面図及び拡大水平断面図をそれぞれ示す図２及び図３において、砥石軸受ユニット４０は、ユニットベース４１、正面から観て右側及び左側に配置され各々四角でユニットベース４１の正面にボルト締めされたラジアル軸受装置４２、４３を主要構成要素としている。ユニットベース４１は、前面中央部に砥石周縁部を受け入れる弧状空間４１ａが形成され、この弧状空間４１ａの右側の前面に右ラジアル軸受装置４２が固着されている。
【００１８】
この軸受装置４２は、ワークＷの水平回転軸線と平行な軸線上で、主砥石軸４５を軸受金４６の内周面に発生される圧油のような圧力流体の静圧力により回転自在に支持する静圧流体軸受の構成となっている。また、軸受装置４２は、左寄り位置にスラスト軸受機構４４を内蔵している。この軸受機構４４は、主砥石軸４５に形成された大径部４５ａを含み、この大径部４５ａの平行な両端面が軸受金４６の左右のスラスト軸受面に所定隙間を有して挟まれ、この所定隙間に圧送される圧力流体の静圧力により軸受金４６に対し軸方向移動ができないようにスラスト方向に回転支持されている。回転伝達ベルト４７が巻装されるプーリ４８が主砥石軸４５の右寄り位置にキー止めされ、回転伝達ベルト４７が伝達する駆動モータ３６の回転動力を主砥石軸４５に伝達し、主砥石軸４５を回転駆動できるようにしている。このように、砥石台３４の後部に搭載した駆動モータ３６の回転動力を回転伝達ベルト４７を介してプーリ４８に伝達しているので、砥石Ｇの直径が従来装置のように駆動モータの直径に制約されず、交換作業等で取り扱いが容易な小径砥石の使用を可能にしている。なお、本実施例では、前記駆動モータ３６から回転伝達ベルト４７を介して回転動力を受ける砥石軸を主砥石軸と定義し、この主砥石軸に後述するように連結される砥石軸を副砥石軸と定義する。
【００１９】
一方、主砥石軸４５の左側の連結端部には径方向外方に拡大されたフランジ４９が一体固着されている。フランジ４９の外側面、つまり後述する副砥石軸５２に向いた側面の周縁部には、砥石Ｇが複数本の取り付けボルト４９ａにより着脱可能に固着されている。砥石Ｇは、例えば、金属製の砥石基板５０ａの外周に超砥粒として例えばＣＢＮ砥粒層５０ｂを固着して構成されている。フランジ４９の副砥石軸５２に向いた側面の中心部には、主砥石軸４５と同芯的にテーパ円筒６１（図４）が副砥石軸５２に向かって突出されている。軸連結機構６０は、副砥石軸５２を主砥石軸４５に一体的に連結し、これにより、砥石Ｇをこの砥石Ｇの右側及び左側に配置した主・副のラジアル軸受装置４２、４３により両側から支持するようにしている。すなわち、弧状空間４１ａを挟んだユニットベース４１の左側前面には、副ラジアル軸受装置４３が固着され、この軸受装置４３は、前記主砥石軸４５の回転軸線上でこれと同芯に副砥石軸５２を軸受金５３の内周面に発生される圧力流体の静圧力により回転自在に支持する静圧流体軸受の構成となっている。
【００２０】
主・副砥石軸４５、５２の連結部近辺の拡大断面図である図４に拡大して示すように、副砥石軸５２の右端、つまり主砥石軸４５との対向端面には、テーパ内孔６５が形成され、このテーパ内孔６５に主砥石軸４５から突出するテーパ円筒６１が密着嵌合できるようになっている。テーパ円筒６１の内部には、これと同芯に円筒穴６２と拡大穴６３が形成され、テーパ円筒６１の外周基部から径方向外方に延びる垂直端面４９ｔが形成されている。この垂直端面４９ｔは、前記砥石Ｇが固着される砥石取付端面４９ｓとは、両者の境界部で円周方向に設けた周溝４９ｕにより分離されている。
【００２１】
一方、副砥石軸５２のテーパ内孔６５を開口する端面は、前記垂直端面４９ｔと密着結合される垂直端面５２ｔが形成されている。テーパ内孔６５には、基部が副砥石軸５２に一体固着された概略円筒状の結合ヘッド６６の連結部が臨んでいる。連結部は、直径方向の両端部に収容溝が形成され、これら収容溝にそれぞれ連結駒６７、６７を径方向に出没可能に収容している。連結駒６７、６７は、連結部に直径方向に挿通された操作ピン６８の両端部に形成された一対の螺子部に螺子係合している。これら一対の螺子部は互いに逆方向のリードとして形成されている。操作ピン６８の両端面には、操作部が形成され、この操作部として例えば６角のレンチ穴が穿孔されている。また、このレンチ穴と同芯に副砥石軸５２の連結端部近辺及びテーパ円筒６１には直径方向に横断するレンチ挿入用の挿通穴５２ｈ及び６１ｈがそれぞれ穿孔され、副砥石軸５２を横断する挿通穴５２ｈは、両砥石軸４５、５２に砥石Ｇを取り付け支持した状態においては、砥石Ｇの中心内孔５０ｈの内周面により閉鎖されている。つまり、砥石Ｇが挿通穴５２ｈの閉止弁の機能を兼備している。
【００２２】
砥石Ｇを図４にて左方へ退避させた状態では、挿通穴５２ｈが開口され、この挿通穴５２ｈ及び６１ｈを通して図略のレンチの先端を操作ピン６８のレンチ穴に挿入して操作ピン６８を回転することにより、連結駒６７、６７を径方向外方にせり出して前記テーパ円筒６１の拡大穴６３に押圧係合してテーパ円筒６１の外表面を微小量膨張させる連結位置と、前記連結部の収容溝内に完全に埋没する連結解除位置とに選択的に割り出し可能としている。また、連結駒６７、６７の一方の内方部の側面には斜面が形成され、これに喰い付き解除ピン６９が係合している。従って、連結駒６７、６７を収容溝内に完全に埋没させて連結を解除するとき、喰い付き解除ピン６９が軸動されてテーパ円筒６１の円筒穴６２の奥底端面を押圧し、テーパ円筒６１の外周面とテーパ内孔６５との喰い付き状態を解除するようにしている。なお、操作ピン６８に形成するレンチ穴は、一方の端部のみ形成してもよいが、回転バランスを確保する観点では、他方端にも形成するか、又は他方端にはダミー穴を形成してもよい。必要があれば、テーパ円筒６１の内周面に軸方向のスリット等を形成し、連結駒６７、６７により径方向外方押圧されるとき、テーパ円筒６１の外表面が微小量膨張し易くするようにしてもよい。
【００２３】
再び図３を参照すれば、主砥石軸４５は右端側から円筒形の内部空間が形成され、この空間内に自動バランス取り装置５４が組み込まれている。このバランス取り装置５４は公知のもので、前記軸連結機構６０により一体結合される主及び副砥石軸４５、５２及びこれに取り付けられた砥石Ｇを含む回転系のバランスを自動修正する。簡単に説明すれば、バランス取り装置５４は、２個の錘体を内蔵しそれぞれ独立した電動機により円周方向に割り出し、上記回転系のアンバランス量が最大となる角度位相位置と反対の角度位相にアンバランス量と等量の補正バランス量を形成するように動作する。主砥石軸４５の右端の開口部には、回転送受信装置５５ａが固着されている。回転送受信装置５５ａは、バランス取り装置５４に内蔵される前記電動機を駆動制御する駆動制御回路を内蔵している。また、回転送受信装置５５ａは、バランス取り装置５４に取り付けられた図略のＡＥセンサの信号を出力し、砥石ＧとワークＷの接触検知を行えるように構成されている。
【００２４】
非回転送受信装置５５ｂは、回転送受信装置５５ａの右端面と微小隙間Ｔｍを有して対向する左端面を有し、両端面間で信号及びモータ駆動電力の授受を無線で非接触により可能にしている。すなわち、非回転送受信装置５５ｂは、回転送受信装置５５ａに対し、信号の伝達と前記電動機に対する駆動電力の供給とを行う共に、ユニットベース４１上の適宜箇所、好ましくは砥石Ｇに接近した背部に固定配置した振動センサＶＳからの検出信号を伝達するようにしている。また、非回転送受信装置５５ｂは回転送受信装置５５ａから前記ＡＥセンサの出力を受け取り、研削盤を制御する図略のＣＮＣ装置へ入力する。非回転送受信装置５５ｂは、支持板５７に固定され、支持板５７は、ボルト５８により、右側ラジアル軸受装置４２に固定されている。
【００２５】
次に、上記のように構成された実施形態の動作を説明する。
研削作業が指令されると、主軸台２４に支持されたワークＷが回転され、スライド３３の左右位置決め送り及び砥石台３４の前進送りが行われて、回転中の砥石ＧがワークＷに係合し、ワークＷの円筒面が研削される。砥石台３４が前進送りを開始すると同時に、研削液が図略の研削液供給装置から給送管路３９ａへ送出され、研削液供給ノズル３９からワークＷと砥石Ｇとの接触点である研削点近辺に向けて吐出される。
【００２６】
一方、駆動モータ３６は、この研削盤への電源投与と同時に回転駆動され、以降常時回転が維持される。主砥石軸４５は、駆動モータ３６により駆動される回転伝達ベルト４７の回転動力をプーリ４８により受け、回転駆動される。軸連結機構６０が副砥石軸５２を主砥石軸４５に対し一体結合しているため、主砥石軸４５の回転が副砥石軸５２へ伝達され、両者は一体回転される。砥石Ｇは、主砥石軸４５の回転力を受けてこれと共に一体回転する。この場合、砥石Ｇは、砥石基板５０ａの中心内孔５０ｈが副砥石軸５２の連結端部外周に嵌合されると共に、両砥石軸４５、５２が一体結合されているので、左右のラジアル軸受装置４３、４２によりラジアル方向に両側支持され、ワークＷが砥石Ｇに及ぼす研削抵抗に対し強固かつ大きな剛性で砥石Ｇを左右のラジアル軸受装置４３、４２の回転中心に保持する。
【００２７】
また、砥石Ｇは、主砥石軸４５と一体のフランジ４９の砥石取付端面４９ｓに固着されて支持されると共に、副砥石軸５２の連結端部外周面に嵌合されて支持される。これにより、砥石支持力が両砥石軸４５、５２に分担されて砥石Ｇの支持強度が増強されると共に、砥石Ｇ自体が結合端面と嵌合内周面５０ｈとで両砥石軸４５、５２を拘束し、両砥石軸４５、５２に作用する曲げモーメントに抵抗して矯正する矯正手段として作用する。この結果、砥石軸４５、５２に対する砥石Ｇの芯出しが容易となることに加えて、両砥石軸４５、５２の剛性が一層強化される。このため、ワークに対する切り込み速度を増加した重研削或いは高能率研削を実現できると共に、研削抵抗に屈して砥石Ｇが逃げないので、高い寸法精度の研削を遂行できる。また、副砥石軸５２の連結端部近辺の外周表面に開口する挿通穴５２ｈは、砥石Ｇの中心内孔５０ｈの内周面が被さって閉塞されており、研削加工雰囲気中に飛散する砥粒、切り屑或いは研削液のような異物が挿通穴５２ｈからテーパ円筒６１とテーパ内孔６５との嵌合面や軸連結機構６０を収容する空間に侵入してこれらを損傷或いは汚染することが防止される。
【００２８】
両砥石軸４５、５２が一体回転する間、主砥石軸４５に内蔵した自動バランス取り装置５４が動作し、砥石Ｇ及び両砥石軸４５、５２を含む回転系のアンバランスを自動修正する。すなわち、ユニットベース４１上に固着した振動センサＶＳの出力が非回転送受信装置５５ｂから無接触で回転送受信装置５５ａに伝達され、これにより回転送受信装置５５ａは自動バランス取り装置５４に内蔵の２つの電動機の駆動を制御し、２つの錘体の位相を調整して前記回転系のアンバランスを除去する。この電動機による錘体の位相調整動作は、振動センサＶＳの出力信号が所定の閾値以下にするように自動制御される。本実施の形態においては、自動バランス取り装置５４がスラスト軸受された主導側の主砥石軸４５に内蔵されているので、回転系全体の回転アンバランスに正確に反応し、アンバランス振動を正確に補正できる効果が奏せられる。
【００２９】
また、主砥石軸４５に内蔵の図略のＡＥセンサの出力信号は、回転送受信装置５５ａから無接触で非回転送受信装置５５ｂに伝達される。この信号が適宜処理されることにより、砥石台３４の切り込み送り動作において砥石ＧがワークＷに対し接触される瞬間が検出され、この検出動作信号に基づいて、例えば砥石台３４の切り込み送り速度を変更する等の制御が行われる。
【００３０】
さて、砥石Ｇの砥粒層５０ｂの消耗又は加工すべきワークＷの種類変更に伴って砥石Ｇの交換が必要となる。この場合、ボルト４９ａを緩めて、砥石Ｇを主砥石軸４５と一体のフランジ４９から取り外し、副砥石軸５２上を滑らせて、図５（Ａ）に示すように、退避位置へシフトする。この状態では、副砥石軸５２の表面に開口する挿通穴５２ｈが露出され、この挿通穴５２ｈ及びテーパ円筒６１の挿通穴６１ｈを通して図５（Ａ）に示すレンチＷＲの先端を操作ピン６８のレンチ穴に挿入し、操作ピン６８を回転する。これにより、連結駒６７、６７が拡大穴６３に押圧密着する連結位置から前記連結部の収容溝内に完全に埋没する連結解除位置へ移動され、これと共に喰い付き解除ピン６９が軸動されてテーパ円筒６１の円筒穴６２の奥底端面を押圧して、テーパ円筒６１の外周面とテーパ内孔６５との喰い付き状態が解除される。
【００３１】
この状態においては、副砥石軸５２は左ラジアル軸受装置４３の軸受金５３の内周面に発生されている圧力流体の静圧力により回転支持された状態で軸方向移動が容易に可能である。従って、砥石Ｇを適宜仮受け手段で保持した状態で、副砥石軸５２を後部から引っ張ることにより、副砥石軸５２を図５（Ｂ）に示すように左方へ移動でき、砥石Ｇから副砥石軸５２の内端部を抜いて、砥石Ｇが取り外される。
【００３２】
そして、砥石Ｇを新たなものと交換し、上記とは逆の手順により、新たな砥石が図３に示すように再び両砥石軸４５、５２に取り付けされる。この場合、新たな砥石Ｇの中心内孔５０ｈに挿通された副砥石軸５２を主砥石軸４５との連結位置へ前進した後、軸連結機構６０がレンチＷＲを用いて操作され、連結駒６７、６７が外方に張り出されてテーパ円筒６１の拡大穴６３内に押圧密着される。これにより、テーパ円筒６１とテーパ内孔６５との密着嵌合がなされ、かつ垂直端面４９ｔ、５２ｔ同士の密着結合がなされ、これらテーパ面嵌合と垂直端面結合の２面結合により副砥石軸５２が主砥石軸４５に強固に一体結合される。そして、密着結合される垂直端面４９ｔ、５２ｔの周縁部同士は互いに反発して砥石軸４５、５２に作用する曲げモーメントに強力に抵抗する。そして、新たな砥石Ｇをフランジ４９への固定位置へ前進させ、これにより副砥石軸５２の表面に露出していた挿通穴５２ｈを砥石Ｇの中心内孔５０ｈの内周面で閉塞し、この挿通穴５２ｈからの異物の侵入を防止する。最後に、砥石Ｇが主砥石軸４５と一体のフランジ４９にボルト４９ａにより固着されて、砥石交換が終了する。
【００３３】
（他の実施形態或いは変形例）
図６は、軸連結機構６０の変形例を示す。この変形例においては、副砥石軸５２の軸芯に回転操作ロッド７０を回転自在に設け、このロッド７０の先端に結合した螺子頭７１をテーパ円筒６１の内周螺子部に螺合する。そして、副砥石軸５２の左端の操作端部を操作してロッド７０を回転し、主砥石軸４５に対し副砥石軸５２を押し付け、テーパ円筒６１とテーパ内孔６５の嵌合と、垂直端面４９ｔ、５２ｔ同士の面接合が共に生じるようにしている。
【００３４】
上記した実施形態においては、ユニットベース４１に各軸受装置４２、４３を固着し、このユニットベース４１を砥石台３４の前部に搭載しているが、ユニットベース４１を除去して、砥石台３４の前部に各軸受装置４２、４３を直接固着するようにしてもよい。
また、砥石Ｇ、軸連結機構６０の各々は、上記実施形態では主砥石軸４５側に固定或いは設置するようにしたが、副砥石軸５２側に固定或いは設置するようにしてもよい。
上記した各実施態様では、本発明を円筒研削盤に適用した例を記述した、その他の研削盤にも本発明は適用可能である。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる砥石軸受装置を備えた円筒研削盤の側面図。
【図２】実施形態に係わる砥石軸受装置の正面図。
【図３】実施形態に係わる砥石軸受装置の水平断面図。
【図４】砥石軸受装置に内蔵される軸連結機構の水平断面図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は砥石交換動作を説明するための説明図。
【図６】砥石軸受装置に内蔵される軸連結機構についての他の実施形態を示す水平断面図
【符号の説明】
１１・・・円筒研削盤、３４・・・砥石台、Ｇ・・・砥石、Ｗ・・・ワーク、３６・・・駆動モータ、４０・・・砥石軸受装置、４１・・・ユニットベース、４２・・・右ラジアル軸受装置、４３・・・左ラジアル軸受装置、４４・・・スラスト軸受機構、４５・・・主砥石軸、４７・・・回転伝達ベルト、４８・・・プーリ、４９・・・フランジ、４９ａ・・・ボルト（固定手段）、４９ｔ、５２ｔ・・・垂直端面、５０ｈ・・・砥石中心内孔、５２・・・副砥石軸、５４・・・自動バランス取り装置、ＶＳ・・・振動センサ、５５ａ・・・回転送受信装置、５５ｂ・・・非回転送受信装置（規制部材）、５７・・・支持板、６０・・・軸連結機構、６１・・・テーパ円筒、６２・・・円筒穴、６３・・・拡大穴、６５・・・テーパ内孔、６７、６７・・・連結駒、６８・・・操作ピン、５２ｈ、６１ｈ・・・挿通穴。
【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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