(57)【要約】【課題】カム外周面のうち摩擦力の低減が必要な部位を効率的に研削研磨加工し得るカム研削研磨装置を提供する。【解決手段】カム研削研磨装置１は、カムロブ部４１を回転駆動する回転駆動ユニット１０と、砥粒面２１が形成された研削研磨手段２０としての砥石２２と、砥石をカムロブ部の外周面に押付ける押付けユニット３０と、を有している。押付けユニットは、カムロブ部が実際に使用される状況下で当該カムロブ部に作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、砥石をカムロブ部の外周面に押付けている。これにより、研削研磨加工時に、カムロブ部が実際に使用される状況と同等の面圧分布を得る。【選択図】            図２
2004243436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムを回転駆動する回転駆動手段と、
砥粒面が形成された研削研磨手段と、
前記研削研磨手段を前記カムの外周面に押付ける押付け手段と、を有し、
前記押付け手段は、カムが実際に使用される状況下で当該カムに作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、前記研削研磨手段を前記カムの外周面に押付けてなり、カムが実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得るようにしたことを特徴とするカム研削研磨装置。
【請求項２】
前記押付け手段は、カムが実際に使用される状況下で当該カムに弾発力を付勢するバネ部材を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のカム研削研磨装置。
【請求項３】
前記押付け手段は、前記研削研磨手段を前記カムの外周面に向けて進退移動自在に保持するケースを含み、当該ケースと前記研削研磨手段との間の隙間を、加工部位への切削油の供給路として用いていることを特徴とする請求項１に記載のカム研削研磨装置。
【請求項４】
前記研削研磨手段および前記押付け手段は、加工されるカムよりも上方の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカム研削研磨装置。
【請求項５】
前記研削研磨手段は、砥石を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のカム研削研磨装置。
【請求項６】
前記研削研磨手段は、非伸縮性でかつ変形可能な薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムの背面側に配置されたシューと、を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のカム研削研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムの外周面を研削研磨加工するカム研削研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カムシャフトのカムロブ部（カム）の外周面を研削研磨加工する場合には、砥石の砥粒面によって研削研磨加工する装置（例えば、特許文献１参照。）や、一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムによりラッピング加工する装置（例えば、特許文献２参照。）が広く用いられている。
【０００３】
前者の装置では、回転するカムシャフトのカムロブ部の外周面に、回転する砥石の外周砥粒面を押付けて、カムロブ部の外周面を研削研磨加工している。
【０００４】
後者の装置では、カムロブ部をラッピングフィルムで覆い、このフィルムを背面からシューで加圧し、フィルムをワークに押付けた状態でワークを回転しながらフィルムの砥粒面でワークを加工している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６５２４８号公報  （図２参照）
【特許文献２】
特開平７−２３７１１６号公報  （図１、図２参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
カムが実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得ることができれば、カム外周面のうち摩擦力の低減が必要な部位を効率的に研削研磨加工できるが、このような観点を考慮したカム研削研磨装置は従来見当たらない。
【０００７】
そこで、本発明は、カム外周面のうち摩擦力の低減が必要な部位を効率的に研削研磨加工し得るカム研削研磨装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【０００９】
本発明は、カムを回転駆動する回転駆動手段と、
砥粒面が形成された研削研磨手段と、
前記研削研磨手段を前記カムの外周面に押付ける押付け手段と、を有し、
前記押付け手段は、カムが実際に使用される状況下で当該カムに作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、前記研削研磨手段を前記カムの外周面に押付けてなり、カムが実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得るようにしたことを特徴とするカム研削研磨装置である。
【００１０】
【発明の効果】
本発明に係るカム研削研磨装置によれば、カムが実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得ることができ、カム外周面のうち摩擦力の低減が必要な部位を効率的に研削研磨加工できるという効果を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、研削研磨加工されたカムロブ部４１が実際に使用される状況の一例について説明する。図５（Ａ）は、研削研磨加工されるカムロブ部４１を備えるカムシャフト４０の一例を示す斜視図、図５（Ｂ）は、カムロブ部４１における各部位の説明に供する図である。図６（Ａ）は、カムロブ部４１が使用された、エンジンの直動式動弁装置５０の構造を示す断面図、図６（Ｂ）は、カムロブ部４１がバルブリフタ５４に摺動接触する際の面圧分布を概念的に示す図である。
【００１３】
図５（Ａ）に示すように、ワークＷとしてのカムシャフト４０には複数のカムロブ部４１（カムに相当する）が設けられており、このカムロブ部４１の外周面が、研削研磨加工を施す加工面４２となる。カムロブ部４１は、図５（Ｂ）に示すように、ベースサークルをなすベース部ｄ、カムのリフトを定めるトップ部ａ、トップ部ａの両側に連続し、エンジンのバルブを開き始めたり、閉じ始めたりするイベント部ｂ１、ｂ２、ベース部ｄからイベント部ｂ１、ｂ２へのアプローチをなすランプ部ｃ１、ｃ２の複数の部位を備えている。カムロブ部４１のように外周面が断面非真円形状の場合には、カムロブ部４１の軸心Ｏ（回転中心）から外周面までの半径が部位ごとに変化し、ベース部ｄの終端からトップ部ａに向かうにつれて長くなっている。また、ベース部ｄは曲率半径が一定であるが、イベント部ｂ１、ｂ２はほぼ直線的であるため曲率半径が非常に大きく、トップ部ａは曲率半径が比較的小さくなる。
【００１４】
図６（Ａ）に示すように、エンジンの直動式動弁装置５０は、バルブステム５１の下端に弁部５２を形成したバルブ５３と、バルブステム５１とカムロブ部４１との間に配置されたバルブリフタ５４とを有している。バルブステム５１に固定したリテーナ５５とシリンダヘッド５６との間には、弁部５２が閉じる方向にバルブ５３を移動させる弾発力を当該バルブ５３に付勢するバネ部材３５としてのバルブスプリング５７が配置されている。バルブリフタ５４の上面には、アジャスティグシム５８が係合されている。このアジャスティグシム５８にカムロブ部４１が直接摺動接触し、カムロブ部４１の回転をバルブリフタ５４およびバルブスプリング５７を介してバルブ５３の往復運動に変えている。
【００１５】
例えば、図中時計周り方向にカムロブ部４１が回転すると、バルブリフタ５４がバルブスプリング５７の弾発力に抗してボア５９の内周面に沿って下降し、バルブステム５１が押下げられ、弁部５２が開く。カムロブ部４１がさらに回転すると、バルブリフタ５４がバルブスプリング５７の弾発力によって上昇し、弁部５２が閉じる。このようにバルブスプリング５７は、動弁系の各運動部品をカムロブ部４１に向かう方向に押付けて、各運動部品にカムロブ部４１で決められた通りの運動をさせる目的のために配置されている。
【００１６】
前述したように、カムロブ部４１の軸心Ｏから外周面までの半径は部位ごとに変化し、バルブスプリング５７の圧縮量も変化する。したがって、カムロブ部４１がエンジンの直動式動弁装置５０の動弁系において実際に使用される状況下では、カムロブ部４１に作用する荷重は変化する。すなわち、カムロブ部４１のイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域がバルブリフタ５４に摺動接触しているときには、他の領域が摺動接触しているときに比べてバルブスプリング５７の圧縮量が大きくなり、バルブリフタ５４をカムロブ部４１の外周面に押付ける押付け力が大きくなる。その結果、図６（Ｂ）に示すように、カムロブ部４１の外周面のうち、イベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域では、バルブリフタ５４に対する接触面圧が大きくなっている。
【００１７】
次に、上記のカムロブ部４１を研削研磨加工する装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るカム研削研磨装置１を示す概略構成図、図２は、カム研削研磨装置１の要部を示す正面図、図３は、カムロブ部４１が砥石２２に摺動接触する際の面圧分布を概念的に示す図である。なお、説明の便宜上、カムシャフト４０の軸線方向（図１において左右方向）をＸ方向と定義し、Ｘ方向に対して直交する水平方向（図１において紙面に直交する方向）をＹ方向と定義し、Ｘ方向に対して直交する鉛直方向（図１において上下方向）をＺ方向と定義する。
【００１８】
図１および図２を参照して本実施形態のカム研削研磨装置１について概説すれば、カム研削研磨装置１は、カムロブ部４１を回転駆動する回転駆動ユニット１０（回転駆動手段に相当する）と、砥粒面２１が形成された研削研磨手段２０と、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付ける押付けユニット３０（押付け手段に相当する）と、を有している。研削研磨手段２０および押付けユニット３０は、図２に仮想線で示される加工ヘッド３１に保持され、カムロブ部４１の位置に対応して複数個配置されている。そして、回転駆動ユニット１０によりカムロブ部４１を回転駆動しながら、押付けユニット３０により研削研磨手段２０の砥粒面２１をカムロブ部４１の外周面に押付けることにより、加工面４２が研削研磨加工される。ここで、押付けユニット３０は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付けるように構成されている。
【００１９】
なお、本明細書では、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に作用する荷重を、「実際の荷重」と略称することもある。
【００２０】
以下、カム研削研磨装置１について詳述する。
【００２１】
図１を参照して、前記回転駆動ユニット１０は、主軸１１を回転自在に支持するヘッドストック１２と、主軸１１の先端に連結されカムシャフト４０の一端を把持するチャック１３と、主軸１１にベルト１４を介して接続される主軸モータＭ１と、カムシャフト４０の他端を支持するセンタ１５を備えるテールストック１６と、を有している。カムシャフト４０は、主軸モータＭ１の回転動がベルト１４および主軸１１を介して伝達されて回転駆動される。主軸モータＭ１の回転速度を変えることにより、ワーク回転速度が所望の速度に設定される。ヘッドストック１２およびテールストック１６のそれぞれはＹ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル１７、１８上に設けられ、これらテーブル１７、１８は、Ｘ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル１９上に配置されている。カムシャフト４０をヘッドストック１２とテールストック１６との間にセットしたり、カムシャフト４０を加工位置に移動したりするために、各テーブル１７、１８、１９が移動される。
【００２２】
図２を参照して、前記研削研磨手段２０は、砥石２２と、当該砥石２２が取り付けられるホルダ２３と、を含んでいる。砥石２２およびホルダ２３は、例えば、略円柱形状を有している。ホルダ２３は、図中上側に示される基端に大径のフランジ部２３ａが形成されている。砥石２２は、図中下側に示される先端に砥粒面２１が形成されている。砥粒は、例えば、酸化アルミニウム、シリコンカーバイト、ダイアモンドなどが挙げられる。砥粒の粒径は、加工面４２に要求される表面性状（面粗度）などに応じて適宜選択される。例えば、仕上げ加工のためには、粒度９μｍ（＃２０００）の砥石２２が使用される。なお、慣習的に、「研削」という用語は荒加工を、「研磨」という用語は仕上げ加工を指しているが、本発明に係るカム研削研磨装置１は、砥石２２の粒度を選択することにより、荒加工および仕上げ加工のいずれにも適用可能である。このことから、本明細書においては、「研削研磨」という用語を用いている。
【００２３】
前記押付けユニット３０は、砥石２２およびホルダ２３をカムロブ部４１の外周面に向けて進退移動自在に保持するケース３２と、当該ケース３２の上部開口３２ａを閉塞する蓋体３３とを含んでいる。ケース３２は、例えば、中空の円筒形状を有し、図中上側に示される基端に雌ネジ部３２ｂが形成され、図中下側に示される先端に径方向内方に向けて膨出する段差部３２ｃが形成されている。雌ネジ部３２ｂに蓋体３３の雄ネジ部３３ａがねじ込まれ、蓋体３３が上部開口３２ａに固定される。また、段差部３２ｃの上面とフランジ部２３ａの下面とが当接することにより、砥石２２のケース３２からの抜けが防止される。また、段差部３２ｃの内周面は、砥石２２が進退移動する際のガイドとしても機能する。
【００２４】
ホルダ２３の上面と蓋体３３との間には、下方向に砥石２２を移動させる弾発力を当該砥石２２に付勢する弾性体３４が配置されている。砥石２２は、弾発力が付勢された状態で上昇および下降する。前述したように、押付けユニット３０は、実際の荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、砥石２２をカムロブ部４１の外周面に押付けるように構成されている。このような構成を簡便に実現するために、押付けユニット３０は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に弾発力を付勢するバネ部材３５を含んでいることが好ましい。したがって、バネ部材３５には実際の動弁系で使用するバルブスプリング５７そのものを使用することが好ましい。図示した実施形態では、当該バルブスプリング５７を弾性体３４として使用している。
【００２５】
砥石２２の押付け力の値そのものは、砥粒の材料や粒度などとの関係において定められるものであり、実際の荷重の値と一致させる必要は必ずしもない。あくまで、砥石２２の押付け力の変化が、実際の荷重の変化と同様の分布を呈すればよい。カムロブ部４１が砥石２２に接触しない非加工状態でのバルブスプリング５７の弾発力は、蓋体３３のねじ込み量を調整したり、アジャスティグシム５８と同様の薄肉プレートをバルブスプリング５７とホルダ２３との間などに差し込んだりすることにより、調整される。
【００２６】
砥石２２の砥粒面２１にカムロブ部４１の加工面４２が摺動接触し、カムロブ部４１の回転をバルブスプリング５７を介して砥石２２の往復運動に変えている。例えば、カムロブ部４１が図中時計周り方向に回転してトップ部ａが砥粒面２１に近接するにつれて、砥石２２はバルブスプリング５７の弾発力に抗して上昇する。カムロブ部４１がさらに回転してトップ部ａが砥粒面２１から離反するにつれて、砥石２２はバルブスプリング５７の弾発力によって下降する。弾性体３４として用いたバルブスプリング５７は、砥石２２をカムロブ部４１に向かう方向に押付けて、砥石２２にカムロブ部４１で決められた通りの運動をさせる。このように、砥石２２および押付けユニット３０は、擬似的な動弁系（特に、バルブリフタ５４やバルブスプリング５７）として挙動する。
【００２７】
なお、カムロブ部４１の軸心Ｏ（回転中心）と砥粒面２１との間の距離は、研削研磨加工に伴う砥粒面２１の摩耗に応じて僅かに減少する。このような場合でも、砥石２２の押付け力の変化を、実際の荷重の変化と等価にするのが好ましい。このためには、押付けユニット３０を保持した加工ヘッド３１を、砥粒面２１の摩耗に応じた寸法だけカムロブ部４１の軸心Ｏに向けて移動すればよい。
【００２８】
ケース３２の周面には、切削油３６をケース３２内空間に導くポート３７が形成されている。このポート３７は、管路３８ａを介して、切削油供給ポンプ３８に接続されている。ケース３２の内部空間を管路として用い、さらに、ケース３２と砥石２２やホルダ２３との間の隙間Ｓを、加工部位への切削油３６の供給路３９として用いている。切削油供給ポンプ３８からケース３２内空間に導かれた切削油３６は、供給路３９を通って、加工部位に向けて供給される。また、供給路３９に存在する切削油３６により、砥石２２やホルダ２３の摺動抵抗が低減される。これにより、砥石２２やホルダ２３は、実際の動弁系におけるバルブリフタ５４とほぼ同等の摺動抵抗で進退移動する。
【００２９】
研削研磨手段２０および押付けユニット３０は、加工に伴うスラッジなどが摺動部分に侵入することを防止するために、加工されるカムロブ部４１よりも上方の位置に配置されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３１】
まず、ヘッドストック１２とテールストック１６との間にカムシャフト４０を支持し、カムロブ部４１の位置に加工ヘッド３１を移動する。砥石２２は、バルブスプリング５７の弾発力が付勢され、加工面４２に砥粒面２１が押付けられる。
【００３２】
そして、回転駆動ユニット１０の主軸モータＭ１を作動させてカムシャフト４０を軸中心で回転すると、砥石２２がカムロブ部４１の回転に倣ってＺ方向に沿って進退移動しながら、加工面４２が研削研磨加工される。
【００３３】
カムシャフト４０は、多数のカムロブ部４１を有しているが、研削研磨加工は、これらカムロブ部４１に対し一斉に行なわれる。研削研磨加工が完了すると、加工ヘッド３１を後退移動し、カムシャフト４０を取り出し可能な状態とする。カムシャフト４０を取り出した後、他のカムシャフト４０をセットすれば、同様の研削研磨加工を開始することができる。
【００３４】
研削研磨加工時には、砥石２２および押付けユニット３０は、実際の動弁系と同様に挙動し、砥粒面２１に加工面４２が摺動接触し、カムロブ部４１の回転をバルブスプリング５７を介して砥石２２の往復運動に変えている。カムロブ部４１が回転してトップ部ａが砥粒面２１に近接するにつれて、砥石２２はバルブスプリング５７の弾発力に抗して上昇する一方、トップ部ａが砥粒面２１から離間するにつれて、砥石２２はバルブスプリング５７の弾発力によって下降する。
【００３５】
カムロブ部４１の軸心Ｏから加工面４２までの半径は部位ごとに変化し、バルブスプリング５７の圧縮量も変化する。したがって、研削研磨加工の状況下では、砥石２２を加工面４２に押付ける押付け力は変化する。すなわち、カムロブ部４１のイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域が砥石２２に摺動接触しているときには、他の領域が摺動接触しているときに比べてバルブスプリング５７の圧縮量が大きくなり、砥石２２を加工面４２に押付ける押付け力が大きくなる。その結果、図３に実線で示すように、イベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域では、加工面４２の砥石２２に対する接触面圧が大きくなっている。
【００３６】
ここで、押付けユニット３０は、実際の動弁系で使用するバルブスプリング５７を含んでいるので、砥石２２を加工面４２に押付ける押付け力の変化は、実際の荷重の変化と等価である。したがって、研削研磨加工時の接触面圧の分布（図３に実線で示される）は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下での接触面圧の分布（図３に破線で示される）と同等なものとなる。
【００３７】
このように研削研磨加工時に得られる面圧分布は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下での面圧分布と同等であり、カムロブ部４１の加工面４２のうち、イベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域では、砥石２２に対する接触面圧が大きくなっている。前記領域は、エンジンのバルブ５３の円滑な作動を確保するために、摩擦力の低減が特に必要な部位であり、表面性状（面粗度）を高精度に研削研磨することが要求される部位である。砥石２２の押付け力が増加すると砥粒面２１による加工面４２の単位時間あたりの除去量が増加することから、前記領域は、ベース部ｄに比べて研削研磨加工が進行する。したがって、カムロブ部４１の外周面のうち摩擦力の低減が特に必要な部位であるイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域が効率的に研削研磨加工され、その形状精度も向上する。
【００３８】
また、研削研磨加工時においては、切削油供給ポンプ３８からケース３２内空間に導かれた切削油３６は、供給路３９を通って加工部位に向けて供給され、好適な加工条件を維持している。加工部位への切削油３６の供給路３９を、ケース３２と砥石２２やホルダ２３との間の隙間Ｓから形成しているので、切削油３６を加工部位まで案内する専用の管路が不要となる。さらに、供給路３９に存在する切削油３６により、砥石２２やホルダ２３の摺動抵抗が低減するので、砥石２２の押付け力の変化が、実際の荷重の変化とより一層等価なものとなる。
【００３９】
また、研削研磨手段２０および押付けユニット３０は、加工されるカムロブ部４１よりも上方の位置に配置されているので、加工に伴うスラッジなどが摺動部分に侵入することがない。このため、砥石２２やホルダ２３の摺動抵抗が増加せず、砥石２２の押付け力の変化を、長期にわたって、実際の荷重の変化と等価なものとできる。
【００４０】
以上説明したように、第１の実施形態の研削研磨装置１によれば、カムロブ部４１を回転駆動する回転駆動ユニット１０と、砥粒面２１が形成された研削研磨手段２０と、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付ける押付けユニット３０と、を有し、押付けユニット３０は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付けてなり、カムロブ部４１が実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得るようにしたので、カムロブ部４１の外周面のうち摩擦力の低減が特に必要な部位であるイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域を効率的に研削研磨加工することができ、その形状精度を向上することが可能となる。
【００４１】
また、押付けユニット３０は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に弾発力を付勢するバネ部材３５としてのバルブスプリング５７を含んでいるので、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付けるための構成を簡便に実現できる。
【００４２】
また、押付けユニット３０は、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に向けて進退移動自在に保持するケース３２を含み、当該ケース３２と研削研磨手段２０との間の隙間Ｓを、加工部位への切削油３６の供給路３９として用いているので、切削油３６を加工部位まで案内する専用の管路が不要となる。さらに、供給路３９に存在する切削油３６により、研削研磨手段２０の摺動抵抗を低減し、砥石２２の押付け力の変化を、実際の荷重の変化とより一層等価なものとできる。
【００４３】
また、研削研磨手段２０および押付けユニット３０は、加工されるカムロブ部４１よりも上方の位置に配置されているので、加工に伴うスラッジなどが摺動部分に侵入することを防止でき、砥石２２の押付け力の変化を、長期にわたって、実際の荷重の変化と等価なものとできる。
【００４４】
また、研削研磨手段２０は、砥石２２を含んでいるので、カムロブ部４１の加工面４２に対する追従性がよく、ラッピング加工を行う場合に比べてカムシャフト４０の回転数を高速に設定でき、加工能率を高めて加工時間の短縮化を図ることができる。また、供給路３９に存在する切削油３６により研削研磨手段２０の摺動抵抗が低減するので、この点からも、カムシャフト４０の回転数を高速に設定できる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るカム研削研磨装置の要部を示す正面図であり、図２に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４６】
第２の実施形態は、本発明を、一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムによりラッピング加工するカム研削研磨装置に適用したものである。
【００４７】
第２の実施形態にあっては、研削研磨手段２０は、非伸縮性でかつ変形可能な薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルム２４と、ラッピングフィルム２４の背面側に配置されたシュー２５と、当該シュー２５が取り付けられるホルダ２３と、を含んでいる。押付けユニット３０は、シュー２５をカムロブ部４１に向けて押付けることによって、ラッピングフィルム２４の砥粒面２１をカムロブ部４１の外周面に押付けている。
【００４８】
前記ラッピングフィルム２４は、種々のタイプがあるが、第２の実施形態では、基材が非伸縮性の高い材料、例えば、板厚が２５μｍ〜１３０μｍ程度のポリエステルなどから構成され、この基材の一面には、数μｍ〜２００μｍ程度の粒径を有する多数の砥粒（具体的には、酸化アルミニウム、シリコンカーバイト、ダイアモンドなどからなる）が接着剤により取り付けられている。砥粒は、基材の一面に全面にわたって接着してもよく、また、所定幅の無砥粒領域を間欠的に形成したものであってもよい。基材の他面には、シュー２５に対する滑り止めのため、ゴムあるいは合成樹脂等からなる抵抗材料（図示せず）を取り付けるバックコーティングか、場合によっては滑り止め加工が施されている。ラッピングフィルム２４は、図示しないガイドローラにガイドされ、加工部位に送り込まれる。ラッピング加工時には、図示しないロック装置の作動によりフィルム２４全体に所定のテンションが付与される。
【００４９】
シュー２５は、その先端部の形状が断面凸状の円弧面に形成されている。
【００５０】
第２の実施形態における押付けユニット３０は、研削研磨手段２０に含まれるシュー２５およびホルダ２３をカムロブ部４１の外周面に向けて進退移動自在に保持するケース３２と、当該ケース３２の上部開口３２ａを閉塞する蓋体３３とを含んでいる。段差部３２ｃの上面とフランジ部２３ａの下面とが当接することにより、シュー２５のケース３２からの抜けが防止される。また、段差部３２ｃの内周面は、シュー２５が進退移動する際のガイドとしても機能する。
【００５１】
第１の実施形態と同様に、ホルダ２３の上面と蓋体３３との間に配置する弾性体３４には、実際の動弁系で使用するバルブスプリング５７を使用している。
【００５２】
ケース３２とシュー２５やホルダ２３との間の隙間Ｓを、加工部位への切削油３６の供給路３９として用いており、供給路３９に存在する切削油３６により、シュー２５やホルダ２３の摺動抵抗が低減される。
【００５３】
研削研磨手段２０および押付けユニット３０は、加工に伴うスラッジなどが摺動部分に侵入することを防止するために、加工されるカムロブ部４１よりも上方の位置に配置されている。
【００５４】
第２の実施形態においても、研削研磨加工時には、ラッピングフィルム２４、シュー２５および押付けユニット３０は、実際の動弁系と同様に挙動し、砥粒面２１に加工面４２が摺動接触し、カムロブ部４１の回転をバルブスプリング５７を介してシュー２５の往復運動に変えている。カムロブ部４１が回転してトップ部ａが砥粒面２１に近接するにつれて、シュー２５はバルブスプリング５７の弾発力に抗して上昇する一方、トップ部ａが砥粒面２１から離間するにつれて、シュー２５はバルブスプリング５７の弾発力によって下降する。
【００５５】
押付けユニット３０は、実際の動弁系で使用するバルブスプリング５７を含んでいるので、シュー２５がラッピングフィルを加工面４２に押付ける押付け力の変化は、実際の荷重の変化と等価である。したがって、図３に示したものと同様に、研削研磨加工時の接触面圧の分布は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下での接触面圧の分布と同等なものとなる。これにより、カムロブ部４１の外周面のうち摩擦力の低減が特に必要な部位であるイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域が効率的に研削研磨加工され、その形状精度も向上する。
【００５６】
以上説明したように、第２の実施形態の研削研磨装置によっても、第１の実施形態と同様に、押付けユニット３０は、カムロブ部４１が実際に使用される状況下で当該カムロブ部４１に作用する荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付けてなり、カムロブ部４１が実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得るようにしたので、カムロブ部４１の外周面のうち摩擦力の低減が特に必要な部位であるイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａにかけての領域を効率的に研削研磨加工することができ、その形状精度を向上することが可能となる。
【００５７】
また、研削研磨手段２０は、非伸縮性でかつ変形可能な薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルム２４と、ラッピングフィルム２４の背面側に配置されたシュー２５と、を含んでいるので、本発明を、砥石２２によって研削研磨加工する装置のみならず、ラッピング加工する装置にも広く適用することが可能となる。
【００５８】
（改変例）
押付けユニット３０に含まれるバルブスプリング５７を、動弁系に用いたときと同様に挙動させるために、研削研磨加工時のバルブスプリング５７の温度を、動弁系に用いたときのバルブスプリング５７の温度とほぼ等しくするのがより好ましい。このためには、ケース３２内に導かれる切削油３６の温度を調整したり、ケース３２にヒータを設けてバルブスプリング５７を加温したりすればよい。
【００５９】
実際の動弁系で使用するバネ部材３５としてのバルブスプリング５７を含む押付けユニット３０を例示したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。実際の荷重の変化と等価な押付け力の変化の下で、研削研磨手段２０をカムロブ部４１の外周面に押付けて、カムロブ部４１が実際に使用される状況と同等の面圧分布を研削研磨加工時に得られる限りにおいて、空気圧などが供給される流体圧シリンダなどをも使用できる。
【００６０】
段差部３２ｃの内周面、および／または、砥石２２、シュー２５、ホルダ２３の外周面に切削油３６をガイドする溝を形成し、この溝を供給路３９として用いることもできる。さらに、溝を砥石２２などの軸心を中心にしてらせん状に形成し、加工部位に向かうような速度成分を切削油３６に付与してもよい。
【００６１】
研削研磨手段２０および押付けユニット３０をカムロブ部４１よりも上方の位置にのみ配置した例を示したが、カムロブ部４１を挟み込むように上下方向に一対配置してもよい。この場合、下側に配置される研削研磨手段２０および押付けユニット３０に関しては、スラッジなどが摺動部分に侵入することを防止するため、切削油３６の供給圧力などを高めるなどの手段を講じることが好ましい。また、一対の研削研磨手段２０および押付けユニット３０を、カムロブ部４１を挟み込むように水平方向に配置してもよい。
【００６２】
カムロブ部４１が実際に使用される状況としてエンジンの直動式動弁装置５０を例示したが、この場合に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカム研削研磨装置を示す概略構成図、
【図２】第１の実施形態に係るカム研削研磨装置の要部を示す正面図である。
【図３】カムロブ部が砥石に摺動接触する際の面圧分布を概念的に示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るカム研削研磨装置の要部を示す正面図である。
【図５】図５（Ａ）は、研削研磨加工されるカムロブ部を備えるカムシャフトの一例を示す斜視図、図５（Ｂ）は、カムロブ部における各部位の説明に供する図である。
【図６】図６（Ａ）は、カムロブ部が使用された、エンジンの直動式動弁装置の構造を示す断面図、図６（Ｂ）は、カムロブ部がバルブリフタに摺動接触する際の面圧分布を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１…研削研磨装置
１０…回転駆動ユニット（回転駆動手段）
２０…研削研磨手段
２１…砥粒面
２２…砥石
２３…ホルダ
２４…ラッピングフィルム
２５…シュー
３０…押付けユニット（押付け手段）
３２…ケース
３４…弾性体
３５…バネ部材
３６…切削油
３９…供給路
４０…カムシャフト
４１…カムロブ部（カム）
４２…加工面
５０…エンジンの直動式動弁装置
５４…バルブリフタ
５７…バルブスプリング
Ｓ…ケース３２と研削研磨手段２０との間の隙間
【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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