(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体に固定されたサポート軸と、このサポート軸に回転自在に支承された駆動部材と、前記サポート軸に回転可能に支承されツルーイング工具が取付けられる工具支持体と、この工具支持体と前記駆動部材間に介装され前記駆動部材の回転を増速して前記工具支持体に伝達する増速機構と、前記工作物回転駆動装置の回転を前記駆動部材に伝達するために前記駆動部材を前記工作物回転駆動装置に着脱可能に連結する手段と、を備えたことを特徴とする着脱式増速ツルーイング装置。
【請求項２】
研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体に固定されたサポート軸と、このサポート軸に回転自在に支承された駆動部材と、前記サポート軸に回転可能に支承された出力部材と、この出力部材と前記駆動部材間に介装され前記駆動部材の回転を増速して前記出力部材に伝達する増速機構と、前記サポート軸に回転可能に支承されツルーイング工具が取付けられる工具支持体と、前記出力部材の回転を前記工具支持体に伝達する継手手段と、前記工作物回転駆動装置の回転を前記駆動部材に伝達するために前記駆動部材を前記工作物回転駆動装置に着脱可能に連結する手段と、を備えたことを特徴とする着脱式増速ツルーイング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の着脱式増速ツルーイング装置において、前記継手機構は、前記出力部材に設けられた係合手段と前記工具支持体に設けられこの係合手段と回転方向で係合する当接手段とで構成したことを特徴とする着脱式増速ツルーイング装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の着脱式増速ツルーイング装置において、前記増速機構は遊星歯車機構で構成されていることを特徴とする着脱式増速ツルーイング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超砥粒砥石車をツルーイングするツルーイング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）、ダイヤモンド等の超硬質材料を砥粒とする超砥粒砥石車をツルーイングする場合、超砥粒砥石車の切れ味を向上させるためにツルーイング工具の回転数をかなり高くする必要がある。さらに、最近開発が進んでいる超砥粒砥石車を用いた汎用研削盤においては、高速研削を行うために超砥粒砥石車の回転数が高くなっている。これに合わせてツルーイング工具の回転数を上げて超砥粒砥石車をツルーイングするために、超砥粒砥石車を用いた汎用研削盤において、ツルーイング工具を電動モータにより高速回転駆動するようにしたツルーイング装置をツルーイング時にワークテーブル又は主軸台に着脱自在に装着するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のツルーイング装置では、ツルーイング工具を高速回転駆動するための電動モータを別途装備するので、装置自体が高価となり大型化し、ツルーイングのためにワークテーブル又は主軸台に着脱するのに多大の時間と労力を費やするという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体に固定されたサポート軸と、このサポート軸に回転自在に支承された駆動部材と、前記サポート軸に回転可能に支承されツルーイング工具が取付けられる工具支持体と、この工具支持体と前記駆動部材間に介装され前記駆動部材の回転を増速して前記工具支持体に伝達する増速機構と、前記工作物回転駆動装置の回転を前記駆動部材に伝達するために前記駆動部材を前記工作物回転駆動装置に着脱可能に連結する手段と、を備えたことである。
【０００５】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体に固定されたサポート軸と、このサポート軸に回転自在に支承された駆動部材と、前記サポート軸に回転可能に支承された出力部材と、この出力部材と前記駆動部材間に介装され前記駆動部材の回転を増速して前記出力部材に伝達する増速機構と、前記サポート軸に回転可能に支承されツルーイング工具が取付けられる工具支持体と、前記出力部材の回転を前記工具支持体に伝達する継手手段と、前記工作物回転駆動装置の回転を前記駆動部材に伝達するために前記駆動部材を前記工作物回転駆動装置に着脱可能に連結する手段と、を備えたことである。
【０００６】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２に記載の着脱式増速ツルーイング装置において、前記継手手段は、前記出力部材に設けられた係合手段と前記工具支持体に設けられこの係合手段と回転方向で係合する当接手段とで構成したことである。
【０００７】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の着脱式増速ツルーイング装置において、前記増速機構は遊星歯車機構で構成されていることである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体にサポート軸を固定し、このサポート軸に駆動部材と工具支持体とを回転自在に支承し、前記工作物回転駆動装置から前記駆動部材に伝達される回転を増速機構により増速して前記工具支持体に伝達し、前記工具支持体に取付けられたツルーイング工具により超砥粒砥石車をツルーイングするので、ツルーイング工具を回転駆動する電動モータを別途設けることなく、研削盤の工作物回転駆動装置によりツルーイング工具を高速回転させることができ、ツルーイング装置を小型にすることができてツルーイング時にツルーイング装置を研削盤に着脱することが極めて容易となり、特に、超砥粒砥石車を用いた汎用研削盤において切望されている安価且つ小型で簡便なツルーイング装置を提供することができる。
【０００９】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、研削盤の工作物回転駆動装置が設けられたテーブルに着脱可能に取付けられる装置本体にサポート軸を固定し、このサポート軸に駆動部材と出力部材と工具支持体とを回転自在に支承し、前記工作物回転駆動装置から前記駆動部材に伝達される回転を増速機構により増速して前記出力部材に伝達し、出力部材の回転を継手手段を介して前記工具支持体に伝達し、工具支持体に取付けられたツルーイング工具により超砥粒砥石車をツルーイングするので、請求項１に記載の発明の効果に加え、増速機構等の振動が工具支持体に伝達することを継手手段により遮断できて極めて高精度のツルーイングを行うことができる。
【００１０】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、出力部材に設けられた係合手段を工具支持体に設けられた当接手段に係合させて出力部材の回転を工具支持体に伝達するようにしているので、増速機構等の振動が工具支持体に伝達することを簡単な構成で効果的に遮断することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、工作物回転駆動装置から駆動部材に伝達される回転を増速してツルーイング工具に伝達する増速機構を遊星歯車機構で構成したので、請求項１に記載の発明の効果に加え、簡単な機構でコンパクトなツルーイング装置を提供することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１０は一般的な汎用研削盤で、工作物支持装置１１に支持された工作物Ｗを超砥粒砥石車１２により研削加工するものである。１４はベッドで、このベッド１４上にテーブル１５が摺動自在に載置され、図略のサーボモータ及びボールネジ機構によりＺ軸方向に移動されるようになっている。テーブル１５上には、工作物支持装置１１としての主軸台１６及び心押台１７が互いに対向して固定され、主軸台１６及び心押台１７に設けられたセンタ１８，１９により工作物Ｗが両端をセンタ支持されている。主軸台１６には面板２０が回転可能に支承され、工作物Ｗは、工作物Ｗに取付けられたケレ２１と面板２０に固着されたケレ回し２２との係合により回転駆動されるようになっている。即ち、図２に示すようにテーブル１５上に固定された主軸台本体２５に支持筒２６が一体的に固定され、この支持筒２６に回転部材としての面板２０がベアリング２８を介して回転可能に支承されている。この面板２０は主軸台本体２５上に取付けられたモータ２９によりプーリ２７とベルトを介して回転駆動されるようになっている。面板２０、プーリ２７及びモータ２９等により工作物回転駆動装置３０が構成されている。支持筒２６の先端にセンタ１８が嵌着され、面板２０から心押台１７に向かって突出している。
【００１３】
図１において、２３はベッド１４上にテーブル１５の摺動方向と直角なＸ軸方向に摺動可能に載置された砥石台で、図略のサーボモータ及びボールネジ機構により工作物Ｗに向かって進退移動されるようになっている。砥石台２３にはモータにより回転駆動される砥石軸２４が回転可能に軸承され、この砥石軸２４に超砥粒砥石車１２が取付けられている。超砥粒砥石車１２は、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）又はダイヤモンドなど超硬質材料の砥粒をビトリファイドボンド、レジノイドボンド又はメタルボンドで結合したものである。
【００１４】
本発明に係る着脱式増速ツルーイング装置１３は、図３に示すように、工作物回転駆動装置３０が設けられたテーブル１５上に装置本体３７が着脱可能に取付けられ、装置本体３７にサポート軸４０が面板２０の回転軸と同心に固定され、サポート軸４０に駆動部材４１が回転自在に支承され、駆動部材４１に一体的に設けられた連結体８９の係合凹部９１と面板２０に固着されたケレ回し２２との係合により駆動部材４１が回転駆動されるようになっている。係合凹部９１及びケレ回し２２等により、駆動部材４１を工作物回転駆動装置３０に連結する手段、即ち主軸台１６に支承されて回転駆動される面板２０と駆動部材４１とを着脱自在に連結する回転伝達手段４３が構成されている。
【００１５】
図３、図４に示すように、テーブル１５上に設けられたアリ溝７１にベース７１が当て板７２とボルト７３により主軸台１６近傍で固定され、ベース７０上面に設けられたアリ溝７４に装置本体７５が着脱可能に取付けられている。即ち、アリ溝７４の側面と装置本体７５とに両端部で当接する締付け金具７６の中央部をハンドル７７が半径方向に突設された締付けボルト７８により装置本体７５に締結又は弛緩することにより装置本体７５はベース７１延いてはテーブル１５に着脱される。装置本体７５の主軸台１６側端部には第１壁７９、心押台１７側端部には第２壁８０が立設されている。第１壁７９には、大径の第１取付孔８１が穿設され、第１取付孔８１の水平な半径の延長線上にはスリット８２が入れられて切断されている。第１取付孔８１には環状の第１取付体８３が嵌合され、この第１取付体８３は第１壁７９のスリット８２の両側をボルト８４で締付けることにより第１壁７９に固定されている。図５に示すように第２壁８０には、小径の第２取付孔８５が穿設され、第２取付孔８５の水平な半径の延長線上にはスリット８６が入れられて切断されている。第２取付孔８５にはサポート軸４０に固定された環状の第２取付体８７が嵌合され、この第２取付体８７は第２壁８０のスリット８６の両側をボルト８８で締付けることにより第２壁８０に固定されている。
【００１６】
図３に示すように、環状の第１取付体８３には、リング状の連結体８９が軸受９０により回転可能に支承され、この連結体８９にカップ状の駆動部材４１が一体的に固定されている。駆動部材４１の内周にはサポート軸４０が軸受５０により回転自在に支承されている。駆動部材４１の大径孔４７の段部には第一内歯歯車５１が嵌合され、大径孔４７に嵌合された環状部材４８がボルト４９により段部方向に締め上げられて第一内歯歯車５１を大径孔４７段部に押圧固定している。この第一内歯歯車５１に第一遊星歯車５２が噛合し、第一遊星歯車５２にサポート軸４０の軸線方向に突設された第一軸５４がサポート軸４０に設けられたフランジ５３に自由回転可能に支承されている。５６は内周を軸受５７によりサポート軸４０に、外周を軸受５８により環状部材４８の内周面に回転可能に支承された中間部材で、この中間部材５６の小径部に刻設された第一太陽歯車５９が第一遊星歯車５２に噛合している。中間部材５６には第二軸６０がサポート軸４０の軸線と平行な方向に自由回転可能に支承され、この第二軸６０に第二遊星歯車６１が一体に設けられている。駆動部材４１の大径孔４７の開口部には環状部材４８と並んで第二内歯歯車６２、蓋部材８０が嵌合され、蓋部材８０をボルト８１により環状部材４８に締め付けて第二内歯歯車６２を大径孔４７に固定している。この第二内歯歯車６２に第二遊星歯車６１が噛合されている。サポート軸４０には出力部材６３が軸受６４により回転可能に支承され、この出力部材６３に固定された第二太陽歯車６５が第二遊星歯車６１に噛合されている。
【００１７】
第一及び第二の内歯歯車、遊星歯車、太陽歯車５１，６２，５２，６１，５９，６５等からなる２段階の遊星歯車機構６６が、出力部材６３と駆動部材４１との間に介装された増速機構６７を構成する。例えば、内歯歯車５１，６２の歯数を９０、遊星歯車５２，６１の歯数を２０、太陽歯車５９，６５の歯数を５０とすると、増速機構６７により駆動部材４１の回転は、６．８４倍増速して出力部材６３に伝達される。増速機構６７は、遊星歯車機構６６に限ることなく、増速歯車列など公知の増速機構を使用してもよい。
【００１８】
９５はサポート軸４０に軸受９６により回転可能に支承された工具支持体で、継手手段９７を介して出力部材６３の回転が伝達されるようになっている。伝達手段９７は、図６に示すように、出力部材６３に突設された係合手段としての突起９８と工具支持体９５に設けられ突起９８が遊嵌する当接手段としての凹部９９とから構成され、出力部材６３の回転により突起９８が凹部９９の側壁に係合して出力部材６３の回転を工具支持体９５に伝達する。
【００１９】
工具支持体９５には、ツルーイング工具１００がボルト１０１により取付けられている。立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）砥粒の砥石車をツルーイングする場合は、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドで結合した砥粒部分１０２を有するツルーイング工具１００を工具支持体９５に取付け、ダイヤモンド砥粒の砥石車をツルーイングする場合は、炭化珪素ＳｉＣをレジノイドボンド又はビトリファイドボンドで結合したＧＣ砥石からなるツルーイング工具１００を工具支持体９５に取付ける。ダイヤモンド砥粒のツルーイング工具としては、ダイヤモンド粒を円盤の幅方向に単列、半径方向に複数列円盤状に並べてメタルボンドで結合した砥粒部分を有するもの、多数のダイヤモンド粒を円盤の幅及び半径方向に分布させてメタルボンドで結合し、幅方向の両角部にＲ部を形成した砥粒部分を有するもの等を使用する。ＧＣ砥石からなるツルーイング工具は、その外周面形状をツルーイングされるダイヤモンド砥石車の外周形状に補合させた総型砥石としてもよい。
【００２０】
上記のように構成した実施形態においては、工作物Ｗを研削加工する場合、工作物Ｗを主軸台１６と心押台１７との間に両センタ１８，１９によりセンタ支持し、砥石台２３とテーブル１５とをＸ，Ｚ軸方向に相対移動させて工作物Ｗに砥石車１２により研削加工をおこなう。研削加工により超砥粒が摩耗、脱落した砥石車１２の研削面をツルーイングする場合、着脱式増速ツルーイング装置１３の装置本体７５をテーブル１５に固定したベース７１のアリ溝７４に係合し、ハンドル７７により締付ボルト７８を回転して締付け金具７６の中央部を装置本体７５に締付けて装置本体７５をベース７１延いてはテーブル１５に取付ける。着脱式増速ツルーイング装置１３の駆動部材４１に一体的に設けた連結体８９の係合凹部９１に主軸台１６の面板２０に突設したケレ回し２２を係入させて面板２０と駆動部材４１とを回転連結する。サポート軸４０の後端に固定された第２取付体８７がボルト８８により第２壁８０に固定されているので、サポート軸４０は回転を規制されている。この状態で面板２０をモータ２９、ベルト及びプーリ２７を介して例えば、５００ｒｐｍで回転駆動すると、駆動部材４１も同じ回転数で回転され、出力部材６３は遊星歯車機構６６により回転数を６．８４倍増速されて３，４２０min-1で回転駆動され、継手手段９７の突起９８が凹部９９の側壁に当接して工具支持体９５が出力部材６３と同じ回転数で回転駆動される。この状態で砥石台２３をＺ軸方向に前進させて砥石車１２をツルーイング工具１００に向かって一回のツルーイング切込み量だけ微少前進させ、テーブル１５をＺ軸方向にトラバース移動させて砥石車１２の研削面をツルーイング工具１００によりツルーイングする。
【００２１】
上記実施形態では、出力部材６３の回転を継手手段９７を介して工具支持体９５に伝達するようにしているが、出力部材６３と工具支持体９５とを一体にし、出力部材６３を工具支持体としてツルーイング工具１００を取付けるようにしてもよい。
【００２２】
上記実施形態においては、主軸台１６は、先端にセンタ１８が嵌着された支持筒２６が主軸台本体２５に一体的に固定され、この支持筒２６に面板２０が回転可能に支承されているが、主軸台１０５は、図７に示すように、工作物回転駆動装置３０としての主軸１０６を主軸台本体１０７に回転可能に軸承したものでもよい。この場合は、駆動部材４１に一体的に固定された連結部材８９の係合凹部９１に主軸１０６の端面に突設したケレ回し１０７を係入して駆動部材４１を回転駆動する。
【００２３】
上記実施形態では、標準寸法の着脱式増速ツルーイング装置１３を異なる機種の研削盤のテーブル１５上に取付けた場合にも、主軸台１０の工作物回転駆動装置３０の回転中心と駆動部材４１の回転中心とが一致するように、着脱式増速ツルーイング装置１３とテーブル１５との間に介在したベース７１の形状寸法を研削盤の機種に合わせて変更しているが、着脱式増速ツルーイング装置１３は、研削盤の各機種に合わせて形状寸法を設定すれば、ベース７１を介在することなく直接テーブル１５上に着脱可能に取付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る着脱式増速ツルーイング装置を使用する汎用研削盤の正面図である。
【図２】  汎用研削盤の主軸台と心押台とを示す図である。
【図３】  本発明に係る着脱式増速ツルーイング装置を一部断面にして示した図である。
【図４】  装置本体の第１壁部分を示す図である。
【図５】  装置本体の第２壁部分を示す図である。
【図６】  継手手段を示す拡大断面図である。
【図７】  主軸台の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０…研削盤、１１…工作物支持装置、１２…超砥粒砥石車、１３…着脱式増速ツルーイング装置、１４…ベッド、１５…テーブル、１６，１０５…主軸台、１７…心押台、１７，１９…センタ、２０…面板、２２，１０７…ケレ回し、２３…砥石台、３０…工作物回転駆動装置、４０…サポート軸、４１…駆動部材、４３…回転伝達手段、６３…出力部材、６６…遊星歯車機構、６７…増速機構、７５…装置本体、８９…連結部材、９１…係合凹部、９５…工具支持体、９７…継手手段、９８…係合手段、９９…当接手段、１００…ツルーイング工具、１０６…主軸、Ｗ…工作物。
【図１】
0004628529.tif 000002
【図２】
0004628529.tif 000003
【図３】
0004628529.tif 000004
【図４】
0004628529.tif 000005
【図５】
0004628529.tif 000006
【図６】
0004628529.tif 000007
【図７】
0004628529.tif 000008