(57)【要約】【課題】ワークに対し所定の溝を形成する場合に、溝側壁を研削する砥石部分と溝底部を研削する砥石部分との接続箇所の砥石の耐久時間が、従来の砥石よりも長い研削装置を提供する。【解決手段】コア（１０）は、砥石回転軸（Ｘ１）に対し鉛直方向に伸び、ワーク（２０）の溝側壁（３３）を研削する砥粒を接着するコアストレート部（１３）と、コア（１０）の周方向先端に前記ワーク（２０）の溝底部（３５）を研削する砥粒を接着するコア先端部（１５）と、コアストレート部（１３）とコア先端部（１５）とを接続するコア傾斜部（１４）とを有し、コア傾斜部（１４）は、アール形状若しくはテーパー形状の何れかから形成されると共に、コアストレート部（１３）と接続されるコア第１傾斜部（１４ａ）と、コア先端部（１５）と接続されるコア第２傾斜部（１４ｂ）と、を備え、コア（１０）の外表面に倣って、コア第１傾斜部（１４ａ）に複数の砥粒（７ａ，７ｂ，７ｃ）が砥石の回転軸（Ｘ１）に対し鉛直方向に接着されている。【選択図】図５
2007118161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア（１０）に砥粒（７）を接着した砥石（２）を回転させながらワーク（２０）に対し相対移動させることにより、前記ワーク（２０）に前記砥石の回転軸（Ｘ１）に対し鉛直方向に溝（２１）を研削する研削装置において、前記コア（１０）は、前記砥石回転軸（Ｘ１）に対し鉛直方向に伸び、前記ワーク（２０）の溝側壁（３３）を研削する砥粒を接着するコアストレート部（１３）と、前記コア（１０）の周方向先端に前記ワーク（２０）の溝底部（３５）を研削する砥粒を接着するコア先端部（１５）と、該コアストレート部（１３）と該コア先端部（１５）とを接続するコア傾斜部（１４）とを有し、前記コア傾斜部（１４）は、アール形状若しくはテーパー形状の何れかから形成されると共に、前記コアストレート部（１３）と接続されるコア第１傾斜部（１４ａ）と、前記コア先端部（１５）と接続されるコア第２傾斜部（１４ｂ）と、を備え、前記コア（１０）の外表面に倣って、前記コア第１傾斜部（１４ａ）に複数の砥粒（７ａ，７ｂ，７ｃ）が砥石の回転軸（Ｘ１）に対し鉛直方向に接着されていることを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを砥石により研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対し所定の溝を形成するために研削を行う場合、形成する溝底形状、溝深さ、溝幅に合わせ、複数個の砥石層をコアに固着し、砥石を高速回転させながらワークに向って移動させることで、ワークに砥石の回転軸に対し鉛直方向に所定の溝を研削する研削装置が知られている。
【特許文献１】特開２００１−９７３４号
【０００３】
また、図７に示すようにコア１１０に複数個の砥粒１０７を固着した砥石を用いて所定の溝１２１を形成するために研削を行う場合においては、同様に砥石を高速回転させながらワークに向って移動させることで、ワークに砥石の回転軸に対し鉛直方向に所定の溝を研削していた。そして、このコア１１０は、ワーク１２０の溝側壁１３３を研削する砥粒１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆ、１０７ｇを接着するコアストレート部１１３と、コア１１０の周方向先端にワーク１２０の溝底部を研削する砥粒を接着するコア先端部１１５と、コアストレート部１１３とコア先端部１１５とを接続するコア傾斜部１１４とを有し、コア傾斜部１１４は、１１４ｃを中心とする１つのアールによって形成されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の研削装置の砥石を用いてワークに所定の溝を研削加工する場合、溝側壁を研削する砥石部分と溝底部を研削する砥石部分との接続箇所がほぼ直角に形成されているため、この接続箇所に溝の側壁研削が集中する。よって、この接合箇所の砥石は、他の部分の砥石より耐久時間が短いという問題があった。また、図７に示す砥石においても、コア傾斜部１１４は、１つのアールによって形成されていたため、溝側壁１３３の研削を行う砥粒がコアストレート部１１３の先端に固着される砥粒１０７ａのみに集中してしまい、砥石１０７ａの耐久時間が短いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記事情により鑑みなされたもので、ワークに対し所定の溝を形成する場合に、溝側壁を研削する砥石部分と溝底部を研削する砥石部分との接続箇所の砥石の耐久時間が、従来の砥石よりも長い研削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の研削装置は、コアに砥粒を接着した砥石を回転させながらワークに対し相対移動させることにより、ワークに砥石の回転軸に対し鉛直方向に溝を研削する研削装置において、コアは、砥石回転軸に対し鉛直方向に伸び、ワークの溝側壁を研削する砥粒を接着するコアストレート部と、コアの周方向先端にワークの溝底部を研削する砥粒を接着するコア先端部と、コアストレート部とコア先端部とを接続するコア傾斜部とを有し、コア傾斜部は、アール形状若しくはテーパー形状の何れかから形成されると共に、コアストレート部と接続されるコア第１傾斜部と、コア先端部と接続されるコア第２傾斜部と、を備え、コアの外表面に倣って、コア第１傾斜部に複数の砥粒が砥石の回転軸に対し鉛直方向に接着されていることを第１の特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の特徴の研削装置によれば、コアは、砥石回転軸に対し鉛直方向に伸び、ワークの溝側壁を研削する砥粒を接着するコアストレート部と、コアの周方向先端にワークの溝底部を研削する砥粒を接着するコア先端部と、コアストレート部とコア先端部とを接続するコア傾斜部とを有し、コア傾斜部は、アール形状若しくはテーパー形状の何れかから形成されると共に、コアストレート部と接続されるコア第１傾斜部と、コア先端部と接続されるコア第２傾斜部と、を備え、コアの外表面に倣って、コア第１傾斜部に複数の砥粒が砥石の回転軸に対し鉛直方向に接着されているため、コア第２傾斜部の他にコア第１傾斜部を設けることで、コア傾斜部に接着される砥粒を従来に比べ多くすることができる。また、コア第１傾斜部に接着された砥粒は、溝側壁の粗研削を行い、コアストレート部に接着された砥粒が溝側壁の仕上研削を行うので、溝側壁の研削を行う場合の砥粒の負荷をコア第１傾斜部の砥粒とコアストレート部の砥粒によって分散することができる。従って、ワークに対し所定の溝を形成する場合に、溝側壁を研削する砥石部分と溝底部を研削する砥石部分との接続箇所の砥石の耐久時間が、従来の砥石よりも長い研削装置を提供することができる。しかも、コア先端部に接着された砥粒が溝底部も加工するため、効率的に溝部の研削を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。図１は本発明のワークとワークに所定の溝を研削する研削装置の部分断面平面図、図２はワークの溝研削直前の部分断面図、図３はワークの溝側壁の研削の状態を表す部分断面図、図４はワークの溝側壁とワークの溝底部との研削の状態を表す部分断面図、図５は、図３の要部拡大図、図６は、図４の要部拡大図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明のワークの一例であるカムシャフト２０は、多気筒エンジンの動弁用であって、軸線方向に複数のカム駒２３及び溝２１がカムシャフト回転軸Ｘ２方向に所定の間隔をおいて配列されている。複数のカム駒２３は、多気筒エンジンの動弁のタイミングを調節する役割を担う。溝２１は、研削装置１に研削されると、カムシャフト２０の回転時の基準面となるジャーナル部となる。
【００１０】
研削装置１によってカムシャフト２０を研削する場合には、砥石回転軸Ｘ１とカムシャフト回転軸Ｘ２が平行に配置される。研削前の溝２１は、図２に示すように砥石回転軸Ｘ１とカムシャフト回転軸Ｘ２に対し鉛直に形成された溝側壁３３と、砥石回転軸Ｘ１とカムシャフト回転軸Ｘ２に対し平行に形成された溝底部３５を備える。また、溝側壁３３と溝底部３５の間には、溝側壁３３の溝底部３５側に、レース加工により溝側壁３３より凹んだ溝側壁凹部３４と、溝底部３５の溝側壁３３側に、レース加工により溝底部３５より凹んだ溝底凹部３６とを備えている。
【００１１】
カムシャフト２０の溝２１を研削する場合には、図示しないチャックを備えた支持装置がカムシャフトの両軸端を支持する。この支持装置は、チャックを回転させるモーターを備え、モーターが回転すると、チャック及びチャックにより支持されたカムシャフト２０が回転する。
【００１２】
研削装置１に取り付けられる砥石２は、円盤状のコア１０の外周にＣＢＮ等から構成される複数の砥粒７をビトリファイドボンド等の接着材６で結合し、形成されている。
【００１３】
次に図２及び図５を基に砥石２のコア１０の外形について説明する。コア１０は、砥石回転軸Ｘ１に対し鉛直方向に伸び、カムシャフト２０の溝側壁３３を研削する砥粒を接着するコアストレート部１３と、コア１０の周方向先端にカムシャフト２０の溝底部３５を研削する砥粒を接着するコア先端部１５と、コアストレート部１３とコア先端部１５とを接続するコア傾斜部１４とを有する。コア傾斜部１４は、複合のアール形状から形成され、コアストレート部１３と接続されるコア第１傾斜部１４ａと、コア先端部１５と接続されるコア第２傾斜部１４ｂとを備えている。この実施例では、コア第１傾斜部１４ａの円弧の中心を１４ｃ、コア第２傾斜部１４ｂの円弧の中心を１４ｄに設定し、コア第１傾斜部１４ａとコア第２傾斜部１４ｂの円弧の中心を異ならせて、コア第２傾斜部１４ｂよりコア第１傾斜部１４ａの方が曲率が小さく形成されている。
【００１４】
図５、図６に示すようにコア第１傾斜部１４ａの外表面には、砥粒７ａ、砥粒７ｂ、砥粒７ｃが接着材６により接着され、コア第２傾斜部１４ｂの外表面には、砥粒７ｉが接着材６により接着されており、コア第２傾斜部１４ｂに接着される砥粒７ｉより、コア第１傾斜部１４ａに接着される砥粒７ａ、砥粒７ｂ、砥粒７ｃの方が、接着される砥粒７の数が多い。また、コアストレート部１３の外表面には、砥粒７ｄ、砥粒７ｅ、砥粒７ｆ、砥粒７ｇが接着材６により接着され、コア先端部１５には、砥粒７ｊ、砥粒７ｋ、砥粒７ｌ、砥粒７ｍ、砥粒７ｎ、砥粒７ｏが接着材６により接着されている。このような形状のコア１０の外表面に倣って砥粒７を接着しているので、砥石２の外形は、砥石回転軸Ｘ１に対し鉛直方向に伸び、カムシャフト２０の溝側壁３３を研削するストレート部３と、カムシャフト２０の溝底部３５を研削する先端加工部５と、ストレート部３と先端加工部５とを接続する傾斜部４とを形成する。
【００１５】
次にカムシャフト２０の砥石の研削方法について説明する。図１に示すように研削装置１に取り付けられた砥石２を、砥石回転軸Ｘ１を中心に回転させる。また、図示しない支持装置に取り付けられたカムシャフト２０についてもカムシャフト回転軸Ｘ２を中心に回転させる。
【００１６】
続いて図２に示すように回転中の砥石２をカムシャフト２０に形成された溝２１に向け、カムシャフト回転軸Ｘ２に対して鉛直方向に移動させる。図３に示すように砥石２がカムシャフト２０に接触すると、カムシャフト２０の研削が開始され、図４の位置まで砥石２が移動するとカムシャフト２０の研削が終了する。
【００１７】
ここで、図５、図６に示すようにカムシャフト２０の溝側壁３３は、コア第１傾斜部１４ａに接着された砥粒７ａ、砥粒７ｂ、砥粒７ｃによって粗研削され、コアストレート部１３に接着された砥粒７ｄ、砥粒７ｅ、砥粒７ｆ、砥粒７ｇ，砥粒７ｈによって、仕上研削される。また、コア先端部１５に接着された砥粒７ｌ、砥粒７ｍ、砥粒７ｎ、砥粒７ｏにより形成される先端加工部５によって、カムシャフト２０の溝底部３５が研削される。尚、図５の２２は、砥粒７ａ、砥粒７ｂ、砥粒７ｃによって粗研削され、砥粒７ｄによって、仕上研削が行われている部分を表し、図６の４３は、研削後の溝側壁、４５は、研削後の溝底部を表している。
【００１８】
以上のように、コア第２傾斜部１４ｂの他にコア第１傾斜部１４ａを設けることで、コア傾斜部１４に接着される砥粒７を従来に比べ多くすることができる。また、コア第１傾斜部１４ａに接着された砥粒７ａ，７ｂ，７ｃは、溝側壁３３の粗研削を行い、コアストレート部１３に接着された砥粒７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈが溝側壁３３の仕上研削を行うので、溝側壁３３の研削を行う場合の砥粒７の負荷をコア第１傾斜部１４ａの砥粒７ａ，７ｂ，７ｃとコアストレート部１３の砥粒７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈとによって分散することができる。よって、ワークに対し所定の溝を形成する場合に、溝側壁３３を研削するストレート部３と溝底部３５を研削する先端加工部５との接続箇所の砥石２の耐久時間が、従来の砥石よりも長い研削装置を提供することができる。本実施例では、溝側壁３３に溝側壁３３より凹んだ溝側壁凹部３４を予め備えているので、更にコア傾斜部１４に接着される砥粒の負荷を少なくし、溝側壁を研削するストレート部３と溝底部３５を研削する先端加工部５との接続箇所の砥石２の耐久時間が、従来の砥石よりも長い。しかも、コア先端部１５に接着された砥粒７ｌ，７ｍ，７ｎ，７ｏが溝底部３５も加工するため、効率的に溝２１の研削を行うことができる。
【００１９】
以上、本発明の好適な実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行うことが可能である。例えば、本実施例では、ワークの一例としてカムシャフト２０を使用したが、ワークに溝研削を行うのであれば、他のワーク（例えば、バランスシャフト）であってもよい。本実施例では、コア１０のコアストレート部１３と接続されるコア第１傾斜部１４ａと、コア先端部１５と接続されるコア第２傾斜部１４ｂとを中心の異なるアール部で形成したが、コア第１傾斜部１４ａとコア第２傾斜部１４ｂの何れか一方をテーパー形状にしたり、コア第１傾斜部１４ａとコア第２傾斜部１４ｂの双方を傾斜角度の異なるテーパー部としてもよい。ここで、溝側壁３３の粗研削を行う第１傾斜部４ａが複数の砥粒が接着されていることが１つ１つの砥粒に対する研削負荷を減らすことになるので、コア第２傾斜部１４ｂの砥粒接着面よりコア第１傾斜部１４ａの砥粒接着面を大きく形成することが好ましい。
【００２０】
また、本実施例では、溝側壁３３と溝底部３５の間には、予め溝側壁３３の溝底部３５側にレース加工によって溝側壁３３より凹んだ溝側壁凹部３４と、溝底部３５の溝側壁３３側にレース加工によって溝底部３５より凹んだ溝底凹部３６とを備えていたが、溝側壁凹部３４や溝底凹部３６を設けず、溝側壁３３と溝底部３５の間が、単純にアールやテーパーで接続されている場合にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のワークとワークに所定の溝を研削する研削装置の部分断面平面図である。
【図２】本発明のワークの溝研削直前の部分断面図である。
【図３】本発明のワークの溝側壁の研削の状態を表す部分断面図である。
【図４】本発明のワークの溝側壁とワークの溝底部との研削の状態を表す部分断面図である。
【図５】本発明の図３の要部拡大図である。
【図６】本発明の図４の要部拡大図である。
【図７】従来のワークの溝側壁の研削の状態を表す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    研削装置
２    砥石
７    砥粒
１０  コア
１３  コアストレート部
１４  コア傾斜部
１４ａ（１４）  コア第１傾斜部
１４ｂ（１４）  コア第２傾斜部
１５  コア先端部
２０  ワーク
２１  溝
３５  溝底部
Ｘ１  砥石回転軸
【図１】
2007118161.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007118161.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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