(57)【要約】【課題】装置のコンパクト化及び軽量化を図ることができ、かつ作業性に優れる等の利点があるフィルムラップ装置およびフィルムラップ方法を提供する。【解決手段】フィルムラップ装置は、一面１ａ側に砥粒面が形成されたラッピングフィルム１と、ラッピングフィルム１の砥粒面をワークＷの加工面Ｗａに押し付ける押付手段２と、ワークＷをその軸線Ｌ廻りに回転させる駆動手段３と、ラッピングフィルム１にワークＷの軸線方向のオシレーションを付与するオシレーション手段４とを備える。オシレーション手段４に空気圧によって振動するエアバイブレータ１８を用いた。【選択図】図１
2012066326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に砥粒面が形成されたラッピングフィルムと、このラッピングフィルムの砥粒面をワークの加工面に押し付ける押付手段と、ワークをその軸線廻りに回転させる駆動手段と、ラッピングフィルムにワークの軸線方向のオシレーションを付与するオシレーション手段とを備えたフィルムラップ装置において、前記オシレーション手段に空気圧によって振動するエアバイブレータを用いたことを特徴とするフィルムラップ装置。
【請求項２】
エアバイブレータは、エアー流量の調整によってオシレーションの速度を可変としたことを特徴とする請求項１に記載のフィルムラップ装置。
【請求項３】
前記押付手段は、ラッピングフィルムを押圧するローラを備え、このローラのローラ軸部にエアバイブレータを付設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルムラップ装置。
【請求項４】
前記ローラのローラ本体は弾性体にて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のフィルムラップ装置。
【請求項５】
前記ローラのローラ本体は金属体にて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のフィルムラップ装置。
【請求項６】
前記ローラをバネ機構を介してラッピングフィルムに押し当てることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載のフィルムラップ装置。
【請求項７】
前記ローラをシリンダ機構を介してラッピングフィルムに押し当てることを特徴とするとする請求項１〜請求項５に記載のフィルムラップ装置。
【請求項８】
前記ワークが研磨される軸部を有する被加工物であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置。
【請求項９】
前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置を用いてフィルムラップ加工されてなることを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
【請求項１０】
前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置を用いてフィルムラップ加工されてなることを特徴とする車輪用軸受装置のハブ輪。
【請求項１１】
前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置を、タレット旋盤のタレット側に取付け、このタレット旋盤による旋削加工後に、ワークを旋削加工時のチャック状態を解除することなくこのチャック状態を維持しつつ、このワークに対してこのフィルムラップ装置にてフィルムラップ加工を行うことを特徴とするフィルムラップ加工方法。
【請求項１２】
前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置にて、旋削加工にて形成されるワーク上のリード目の除去を行うことを特徴とするフィルムラップ加工方法。
【請求項１３】
前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のフィルムラップ装置にて、焼入鋼切削にて形成されるワーク上のリード目の除去を行うことを特徴とするフィルムラップ加工方法。
【請求項１４】
前記ワークが研磨される軸部を有する被加工物であることを特徴とする請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載のフィルムラップ方法。
【請求項１５】
前記ワークが等速自在継手の外側継手部材であることを特徴とする請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載のフィルムラップ方法。
【請求項１６】
前記ワークが車輪用軸受装置のハブ輪であることを特徴とする請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載のフィルムラップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムラップ装置、等速自在継手の外側継手部材、車輪用軸受装置のハブ輪、およびフィルムラップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムラップ方法とは、研磨用のプラスチック製の特殊なフィルムシートを用いる研磨方法である。フィルムラップ方法での加工中は、加工能率の観点から、オシレーションをかけることが知られている。オシレーション機能を具備した従来のフィルムラップ装置として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、軸方向に移動可能に支持された軸物の被加工物に連結された部材を、モータ軸にて回転する偏心カムを軸方向に移動させるものである。また、特許文献２に記載のものは、一端がピンを介してオシレート装置の従動リンク揺動可能に支持され他端がフィルムラップ主軸に連結されたアームを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０１２７８９号公報
【特許文献２】特開２００７−７７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載のものは、偏心カムを使用するので、カムの偏心量がオシレーション量となる。このため、オシレーション量を変えるには段替え作業により偏心カムを都度交換する必要があり、交換に時間を要する。しかも、種々の偏心カムを用意保管する必要があり、在庫管理が大変であった。また、特許文献２に開示するものでは、被加工物が変形するおそれはないが、フィルムラップ主軸が軽量なものにしか適用できず、クランクシャフトを含む軸物の被加工物には適用できなかった。
【０００６】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、装置のコンパクト化及び軽量化を図ることができ、かつ作業性に優れる等の利点があるフィルムラップ装置およびフィルムラップ方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルムラップ装置は、面側に砥粒面が形成されたラッピングフィルムと、このラッピングフィルムの砥粒面をワークの加工面に押し付ける押付手段と、ワークをその軸線廻りに回転させる駆動手段と、ラッピングフィルムにワークの軸線方向のオシレーションを付与するオシレーション手段とを備えたフィルムラップ装置において、前記オシレーション手段に空気圧によって振動するエアバイブレータを用いたものである。
【０００８】
本発明のフィルムラップ装置によれば、オシレーション手段にエアバイブレータを用いるものであり、カム機構等の複雑な機構を用いることなく、オシレーションを付与することができる。しかも、エアバイブレータは、電気式等に比べて電源及び電気配線等を必要とせず、構造が簡単かつ安価である。
【０００９】
エアバイブレータは、エアー流量の調整によってオシレーションの速度を可変とするものであってもよい。これによって、所望の振動数のオシレーションを安定して付与することができる。
【００１０】
前記押付手段は、ラッピングフィルムを押圧するローラを備え、このローラのローラ軸部にエアバイブレータを付設したものとできる。このように構成することによって、エアバイブレータの振動を安定して伝達することができる。
【００１１】
前記ローラのローラ本体は弾性体にて構成されているものであっても、金属体にて構成されているものであってもよい。また、ローラをバネ機構を介してラッピングフィルムに押し当てるものであっても、シリンダ機構を介してラッピングフィルムに押し当てるものであってもよい。
【００１２】
本発明のフィルムラップ装置において、ワークが研磨される軸部を有する被加工物である場合があり、等速自在継手の外側継手部材である場合があり、車輪用軸受装置のハブ輪である場合がある。
【００１３】
本発明の第１のフィルムラップ加工方法は、前記フィルムラップ装置を、タレット旋盤のタレット側に取付け、このタレット旋盤による旋削加工後に、ワークを旋削加工時のチャック状態を解除することなくこのチャック状態を維持しつつ、このワークに対してこのフィルムラップ装置にてフィルムラップ加工を行うものである。
【００１４】
本発明の第１のフィルムラップ加工方法は、タレット旋盤による旋削加工時のチャック状態のままフィルムラップ装置によるフィルムラップ加工を行うものである。このため、フィルムラップ加工の際に、改めて軸合わせを行う必要がなく、しかも、フィルムラップ加工時においては、旋削加工時に対して軸ずれしていない状態である。
【００１５】
本発明の第２のフィルムラップ加工方法は、前記フィルムラップ装置にて、旋削加工にて形成されるワークのリード目の除去を行うものである。また、本発明の第３のフィルムラップ加工方法は、前記フィルムラップ装置にて、焼入鋼切削にて形成されるワークのリード目の除去を行うものである。
【００１６】
前記フィルムラップ加工方法では、各ワークが研磨される軸部を有する被加工物であっても、等速自在継手の外側継手部材であっても、車輪用軸受装置のハブ輪であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のフィルムラップ装置によれば、カム機構等の複雑な機構を用いることなく、オシレーションを付与することができるので、装置全体のコンパクト化及び軽量化を達成できる。しかも、エアバイブレータは、構造が簡単かつ安価である利点があり、また、エアバイブレータとして、特別な構成を必要とせず、市販のものを用いることができ、装置全体の構成の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【００１８】
エアー流量の調整によってオシレーションの速度を可変とするものでは、所望の振動数のオシレーションを安定して付与することができ、高精度なフィルムラップ加工を行うことができる。しかも、オシレーション量を変える際に、段替え作業を必要とせず、作業性の向上を図ることができる。
【００１９】
押付手段は、ラッピングフィルムを押圧するローラを備えたものでは、エアバイブレータの振動を安定して伝達することができ、効率よい加工が可能となる。
【００２０】
前記ローラが、弾性体であっても金属体であってもよく、また、押付手段にバネ機構を用いてもシリンダ機構を用いてもよく、設計の自由度が大きく、装置として設計しやすい利点がある。
【００２１】
加工されるワークとして、等速自在継手の外側継手部材等の種々の製品のフィルムラップ加工を行うことができ、軽量なもの等に限定されない。
【００２２】
本発明の第１のフィルムラップ加工方法によれば、フィルムラップ加工の際に、改めて軸合わせを行う必要がないので、作業時間の短縮を図ることができる。しかも、旋削加工時に対して軸ずれしていない状態でフィルムラップ加工でき、高精度に研磨作業を行うことができる。また、このフィルムラップ加工方法に用いるフィルムラップ加工装置は、装置全体のコンパクト化及び軽量化を達成できる。
【００２３】
本発明の第２や第３のフィルムラップ加工方法では、安定してリード目を除去することができ、この加工面が、オイルシール嵌合部等であれば、オイル漏れが生じにくい高品質のシール部を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態を示すフィルムラップ装置の簡略側面図である。
【図２】前記フィルムラップ装置の簡略平面図である。
【図３】タレット旋盤にて加工された等速自在継手の外側継手部材の断面図である。
【図４】前記フィルムラップ装置を備えたタレット旋盤の簡略図である。
【図５】前記図４に示すタレット旋盤にて加工されたハブ輪を用いた車輪用軸受装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【００２６】
図１と図２と図４は本発明のフィルムラップ装置を示し、このフィルムラップ装置は、一面（表面）側に砥粒面１ａが形成されたラッピングフィルム１と、このラッピングフィルム１の砥粒面１ａをワークＷの加工面Ｗａに押し付ける押付手段２と、ワークＷをその軸線Ｌ廻りに回転させる駆動手段３と、ラッピングフィルム１にワークＷの軸線Ｌ方向のオシレーションを付与するオシレーション手段４とを備える。
【００２７】
ラッピングフィルム１は例えば、厚みが均一で表面（前記一面１ａ）が平滑、しかも強靭なポリエステルフィルム等に、ミクロングレードの精密粒度管理された砥粒をコーティングしたものである。このラッピングフィルム１は、送出用軸部材１０が図１に示す矢印Ａ方向に回転することによって、矢印Ｂのように送出用軸部材１０から送出され、押圧用のローラ１２を介して、巻き取り軸部材１１にて矢印Ｃのように巻き取られる。このため、巻き取り軸部材１１には、巻き取り軸部材１１を駆動するための駆動手段であるモータＭが付設されている。なお、ローラ１２は、ローラ本体１２ａと、軸部１２ｂとからなる。また、ローラ本体１２ａは、樹脂製であっても、金属製であってもよい。すなわち、ラッピングフィルム１をワークＷに押し付けてこのラッピングフィルム１の砥粒面１ａで研磨できるものであればよく、この装置における使用環境下で耐久性を有する種々の材質のものを用いることができる。
【００２８】
押付手段２は、前記ローラ１２と、この前記ローラ１２をワークＷ側へ押圧するバネ機構１３等にて構成することができる。バネ機構１３は、固定基部１４と、この固定基部１４と軸部１２ｂとの間に介在されるバネ部材１５とを備え、このバネ部材１５の弾性力にてローラ１２をワークＷ側へ押圧している。図示省略するが、押付手段２としては、このような機械的なバネ機構１３を用いないで、シリンダ機構を用いるものであってもよい。また、シリンダ機構として、エア式シリンダであっても、油圧式シリンダであってもよい。
【００２９】
オシレーション手段４は、本発明では、エアバイブレータ１８を用いる。この場合、エアバイブレータ１８は、図２に示すように、ローラ１２の軸部１２ｂに付設される。このエアバイブレータ１８は市販のものを用いることができるが、ワークＷ（この実施例では等速自在継手の外側継手部材）の軸方向、つまり、図２の矢印Ｘ方向のオシレーションが作用する必要がある。
【００３０】
ところで、エアバイブレータ１８には、回転式エアバイブレータとピストン式エアバイブレータとがある。通常のモータはモータ軸と重心が同一で回転する。重心の位置を移動して回転させると回転がアンバランスとなり大きな遠心力が発生する。この遠心力を振動力として利用したものが回転式エアバイブレータである。ピストンの往復運動によって、重心の移動から発生する力を取り出したものがピストン式エアバイブレータである。このため、本発明では、回転式エアバイブレータであっても、ピストン式エアバイブレータであってもよい。エアバイブレータを用いると、エアー流量の調整によってオシレーションの速度を可変とすることができる。
【００３１】
この実施形態では、エアバイブレータ１８をローラ１２の軸部１２ｂに付設させることによって、ラッピングフィルム１に図２に示す矢印Ｘ方向のオシレーションを付与することになる。
【００３２】
ところで、このフィルムラップ装置は、図４に示すような旋盤装置（タレット旋盤）Ｍに付設される。タレット旋盤Ｍは、主軸２０ａを有する主軸台２０と、主軸２０ａに付設されるチャック２１と、主軸台２０に対向する心押し台２２と、タレット工具２３ａが付設されるタレット２３とを備える。このタレット２３は、タレット支持台２４にタレットバー２５を介して回転可能に支持され、割り出し回転により任意の工具２３ａの選択が可能である。
【００３３】
タレット２３に本発明のフィルムラップ装置が取り付けられる。このため、ワークＷをその軸心廻りに回転させる駆動手段３は、図４に示すような主軸２０ａを有する主軸台２０等で構成することになる。
【００３４】
この実施形態では、フィルムラップ装置にてフィルムラップ加工されるワークＷは、等速自在継手の外側継手部材２９である。ここで、外側継手部材２９は、図３に示すように、内径面２６ａにトラック溝２５が形成されたマウス部２６と、マウス部２６の底壁２６ｂから延びるステム部（軸部）２７とからなる。軸部２７は、底壁２６ｂ側の基部大径部２７ａと、外径面にスプラインが形成された先端スプライン軸部２７ｂと、この基部大径部２７ａと先端スプライン軸部２７ｂとの間の中間軸部２７ｃとを備える。この場合、基部大径部２７ａの外径面がオイルシール嵌合部２８とされ、このオイルシール嵌合部２８が後述されるように、フィルムラップ装置にてフィルムラップ加工される。
【００３５】
次に前記のような旋盤装置（タレット旋盤）Ｍを用いた加工方法を説明する。まず外側継手部材であるワークＷをタレット旋盤にセットする。すなわち、チャック２１にて外側継手部材のマウス部２６をチャックするとともに、心押し台２２のセンター２２ａを軸部２７の端面のセンター孔に嵌合させる。これによって、タレット旋盤の主軸２０ａと心押し台２２のセンター２２ａとの間に外側継手部材２９を配置する。この際、主軸２０ａの軸心Ｌ１と心押し台２２の軸心Ｌ２と外側継手部材２９の軸心Ｌとを一致させつつ心合わせが行われる。
【００３６】
その後、図示省略の駆動機構にてタレット側の位置調整を行って、図２に示すように、加工面Ｗａであるオイルシール嵌合部２８にタレット工具２３ａを対応させて、主軸２０ａを回転させることによって、外側継手部材２９をその軸心廻りに回転させる。これによって、タレット工具２３ａにてオイルシール嵌合部２８を加工する。
【００３７】
この場合の加工は、切削工具による焼入鋼切削である。このため、このオイルシール嵌合部２８には、焼入鋼切削によるリード目が形成される。そこで、割り出し回転によりタレット２３を回転させて、フィルムラップ装置におけるラッピングフィルム１の砥粒面１ａをオイルシール嵌合部２８に押し付ける状態とする。この状態で、ワークＷである外側継手部材２９をその軸心廻りに回転させる。この際、オシレーション手段４を構成するエアバイブレータ１８にて、外側継手部材２９に図２の矢印方向のオシレーションを付与する。これによって、オイルシール嵌合部２８にフィルムラップ加工が施され、リード目が除去される。焼入鋼切削とは、熱硬化処理（焼入れ）後に切削することである。すなわち、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。また、焼入鋼切削により研削で通常必要とされる研削油剤を必要とせず、ドライでの加工が可能となり、環境に与える負荷を小さくすることができる。
【００３８】
本発明のフィルムラップ装置によれば、オシレーション手段４にエアバイブレータ１８を用いるものであり、カム機構等の複雑な機構を用いることなく、オシレーションを付与することができる。このため、装置全体のコンパクト化及び軽量化を達成できる。しかも、エアバイブレータ１８は、電気式等に比べて電源及び電気配線等を必要とせず、構造が簡単かつ安価である。また、エアバイブレータ１８として、特別な構成を必要とせず、市販のものを用いることができ、装置全体の構成の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【００３９】
エアー流量の調整によってオシレーションの速度を可変とするものでは、所望の振動数のオシレーションを安定して付与することができ、高精度なフィルムラップ加工を行うことができる。しかも、オシレーション量を変える際に、段替え作業を必要とせず、作業性の向上を図ることができる。
【００４０】
押付手段２は、ラッピングフィルムを押圧するローラ１２を備えているので、エアバイブレータ１８の振動を安定して伝達することができ、効率よい加工が可能となる。
【００４１】
前記ローラ１２のローラ本体１２ａが、弾性体であっても金属体であってもよく、また、押付手段２にバネ機構１３を用いてもシリンダ機構（図示省略）を用いてもよく、設計の自由度が大きく、装置として設計しやすい利点がある。
【００４２】
ところで、ワークＷとしては、等速自在継手の外側継手部材２９に限るものではなく、図５に示すようなハブ輪３０であってもよい。ここで、ハブ輪３０とは車輪用軸受装置の構成要素であって、筒部３１と、筒部３１のアウトボード側の端部に設けられる車輪取り付け用のフランジ３２とを有するものである。この場合、筒部３１に、アウトボード側の等速自在継手の軸部が嵌入されて、筒部３１の内径面の等速自在継手の軸部の嵌入部とで、スプライン嵌合される。なお、アウトボード側とは、この車輪用軸受装置が車両に取り付けられた状態で、車両の車幅方向外側となる側を意味し、車両に取り付けられた状態で、車両の車幅方向内側をインボード側と呼ぶ。
【００４３】
そして、ハブ輪３０の筒部３１の外径面には、転動体（ボール）が転動する一方の内側軌道面３３やシール部材が摺接するシールランド部３４が形成され、さらには、他方の内側軌道面が形成される内輪(図示省略)が装着される周方向切欠部３５が設けられている。
【００４４】
このため、このハブ輪３０の旋削加工面又は焼入切削面のうち、本発明のフィルムラップ装置にてフィルムラップ加工が可能な部位にフィルムラップ加工を施すことになる。このため、フィルムラップ加工にて、旋削加工や焼入鋼切削等によって形成されたリード目を除去することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、フィルムラップ加工を施すワークＷとしては、前記実施例の外側継手部材やハブ輪３０に限るものではなく、本発明のフィルムラップ装置にてフィルムラップ加工が可能な軸部を有する種々の被加工物であってもよい。また、エアバイブレータ１８の振動数やストローク量としては、加工するワークＷの種類、材質、ラッピングフィルムの材質、砥粒面の粒度等に応じて種々変更することが可能であるが、図３に示すような等速自在継手の外側継手部材のオイルシール部２８を加工する場合、エアバイブレータ１８の振動数として、例えば、１００〜２００回／分程度であり、エアバイブレータ１８のストローク量としては、例えば、０．５〜３ｍｍ程度である。
【符号の説明】
【００４６】
１     ラッピングフィルム
１ａ   一面
２     押付手段
３     駆動手段
４     オシレーション手段
１２   ローラ
１２ａ ローラ本体
１２ｂ 軸部
１３   バネ機構
１８   エアバイブレータ
２９   外側継手部材
３０   ハブ輪
Ｗ     ワーク
Ｗａ   加工面
Ｍ     タレット旋盤
【図１】
2012066326.tif 000003
【図２】
2012066326.tif 000004
【図３】
2012066326.tif 000005
【図４】
2012066326.tif 000006
【図５】
2012066326.tif 000007