(57)【要約】【課題】軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工の能率を高める。【解決手段】超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、軸の軸心方向に沿って変位可能であり軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、第一軸支ユニット及び第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、第一軸支ユニット及び第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備する超仕上げ装置を構成した。【選択図】図１
2017189835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、
前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備する超仕上げ装置。
【請求項２】
前記軸仕上げユニットが、当該軸仕上げユニットの前記軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、当該軸仕上げユニットのフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する請求項１記載の超仕上げ装置。
【請求項３】
前記側面仕上げユニットが、当該側面仕上げユニットのフィルム研磨材の前記軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータを備える請求項１または２記載の超仕上げ装置。
【請求項４】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備し、
前記軸仕上げユニットが、当該軸仕上げユニットの前記軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、当該軸仕上げユニットのフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【請求項５】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備し、
前記側面仕上げユニットが、当該側面仕上げユニットのフィルム研磨材の前記軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータを備える超仕上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、産業機械の液圧回路に用いられるものとして、ボディの内部に噛合する外接歯車対を収容し、それら外接歯車の回転により流体を吸込ポート側から吐出ポート側へと移送する歯車ポンプ、または吸込ポート側から吐出ポート側へと流動する流体の液圧力により外接歯車を回転させる歯車モータが周知である。この種の歯車ポンプまたはモータの効率や出力性能を高めるためには、歯車の軸の外周面及び歯車の側面を平滑かつ精密に仕上げることが要求される。
【０００３】
部材の軸の外周面や当該軸に形成された段部または歯車の側面の表面粗さを極小化する超仕上げ加工には、フィルム研磨材を対象に押し当てながら振動させる超仕上げ装置が使用される（下記特許文献を参照）。
【０００４】
既存の超仕上げ装置では、対象の部材の軸の一端側を支持する一方の軸支ユニットに当該軸を回転駆動するモータを配設し、当該軸の他端側を支持する他方の軸支ユニットにはモータを設けずこれを自由回転可能としていた。加えて、後者の軸支ユニットは軸の軸心方向に沿って変位可能であるが、前者の軸支ユニットは同軸心方向に沿って変位不能であった。
【０００５】
このようなものであると、超仕上げ装置全体の幅寸法が軸心方向に沿って拡大することになる。その上、部材の仕様の違い、より具体的には軸の長さの違いに応じて軸支ユニットの位置を調整する作業の手間が大きくなる。しかも、対象の部材を回転させる駆動源となるモータが単一であるために、部材に付与される回転トルクが小さく、部材の軸の外周面と段部の側面とを同時に研磨することが難しかった。
【０００６】
また、既存の超仕上げ装置では、フィルム研磨材を支持する仕上げユニットを流体圧アクチュエータ、例えばエアシリンダによって駆動し、当該仕上げユニットを部材の軸の外周面または段部の側面に接近させ、そのフィルム研磨材を当該外周面または側面に対して押し当てていた。
【０００７】
だが、エアシリンダにより駆動される仕上げユニットを部材の軸の外周面または段部の側面に対して精確に位置決めし、フィルム研磨材を当該外周面または側面に押し付ける押圧力を精密かつ適正に制御することは容易ではない。とりわけ、歯車の側面の超仕上げ加工の際に、フィルム研磨材をいきなり強く歯車の側面に押し当てると、歯車の側面と歯面とが交わるエッジや、歯の切削形成時にエッジに発生したバリによってフィルムが切断されるおそれがある。従って、当初はフィルム研磨材をゆっくりと歯車の側面に近づけて弱い押圧力で当該側面に押し当て、その後徐々に押圧力を強めてゆく必要があるが、そのような押圧力の調整は困難を伴い、加工に要する時間もどうしても長くなるきらいがあった。
【０００８】
上述の事情は、段付軸における軸の外周面及び段部の側面の超仕上げ加工についても当てはまる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２０５３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工の能率をより高めることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部（歯車であることがある）の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備する超仕上げ装置を構成した。
【００１２】
また、本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、前記軸仕上げユニットが、当該軸仕上げユニットの前記軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、当該軸仕上げユニットのフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置を構成した。
【００１３】
並びに、本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、前記側面仕上げユニットが、当該側面仕上げユニットのフィルム研磨材の前記軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータを備える超仕上げ装置を構成した。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工の能率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の超仕上げ装置の全体を示す斜視図。
【図２】同実施形態の超仕上げ装置の要部を拡大して示す正面図。
【図３】同実施形態の超仕上げ装置の要部を拡大して示す右側面図。
【図４】同実施形態の超仕上げ装置の軸仕上げユニットをＸ軸方向から見た図。
【図５】同実施形態の超仕上げ装置の側面仕上げユニットをＷ軸方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図５に示す本実施形態の超仕上げ装置は、例えば歯車ポンプまたはモータの構成要素となる歯車６の軸の外周面６１及び同歯車６の側面６２の表面粗さを極小化する超仕上げ加工を行うためのものである。本超仕上げ装置は、超仕上げ加工の対象である歯車６の軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニット１と、同歯車６の軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニット２と、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させた歯車６の軸の外周面６１に対して接近及び離間が可能であり当該歯車６の軸の外周面６１を研磨するフィルム研磨材３３を支持する軸仕上げユニット３と、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させた歯車６の側面６２に対して接近及び離間が可能であり当該歯車６の側面６２を研磨するフィルム研磨材４３を支持する側面仕上げユニット４とを具備する。なお、説明の便宜上、加工対象の歯車６の軸心方向（軸の伸長する方向）に平行となる超仕上げ装置の幅方向をＸ軸方向、超仕上げ装置の上下方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する超仕上げ装置の奥行方向をＺ軸方向と定義する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２は、歯車６の軸心方向に沿って対向配置される。第一軸支ユニット１は、アクチュエータ１１、例えば空気圧によって伸縮するエアシリンダ等によって駆動され、Ｘ軸方向に沿って変位することができる。同様に、第二軸支ユニット２もまた、アクチュエータ２１により駆動されて、Ｘ軸方向に沿って変位することができる。これら軸支ユニット１、２は、歯車６の軸の両側端面と係合して歯車６を挟持する。そして、その状態で、歯車６を軸心回りに高速回転させることができる。歯車６の回転の駆動源となるモータ、例えばサーボモータまたはステッピングモータ等１２、２２は、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２のそれぞれに設けてある。
【００１８】
図２ないし図４に示すように、軸仕上げユニット３は、その本体部３１に、歯車６の軸の外周面６１を研磨するためのテープ状のフィルム研磨材３３を繰り出す繰出リール３４１と、繰出リール３４１から繰り出されるフィルム研磨材３３が巻き掛けられる複数のガイドリール３４２と、当該フィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に押し当てるシュー３６１を有した振動部３６と、歯車６の軸の外周面６１の研磨に使用されたフィルム研磨材３３を巻き取る巻取リール３４３とを備えている。
【００１９】
繰出リール３４１には、その回転を完全には制止しないが大きな外力が作用しないと回転ができないよう制動を加えるブレーキ機構が付随している。フィルム研磨材３３は、キャプスタン３５１及びピンチローラ３５２により牽引されて、緩まずテンションを加えられた状態に保たれる。フィルム研磨材３３の繰り出し及び巻き取りを行う際には、減速機を介してキャプスタン３５１に接続しているモータ（サーボモータまたはステッピングモータ等）によりキャプスタン３５１を回転駆動して、フィルム研磨材３３を図４に示す白矢印の方向に沿って走行させる。これにより、新たなフィルム研磨材３３が繰出リール３４１より繰り出される。また、このとき、キャプスタン３５１を駆動するモータが出力する回転駆動力が、タイミングベルト３５３を介して巻取リール３４３にも伝達され、巻取リール３４３が使用済みのフィルム研磨材３３を巻き取る。
【００２０】
軸仕上げユニット３の本体部３１は、リニアレールを介して基部３２に支持されており、基部３２に対し相対的にＹ軸方向に沿って上下動することができる。軸仕上げユニット３の基部３２は、第一アクチュエータ３８即ちエアシリンダ等により駆動されるとともに、超仕上げ装置の筐体に固定した支軸５に案内されて、Ｘ軸方向に沿って変位することができる。そして、基部３２がＸ軸方向に沿って変位するとき、本体部３１もまた基部３２とともにＸ軸方向に沿って変位することとなる。
【００２１】
本実施形態にあって、軸仕上げユニット３は、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させた歯車６の軸の上方に位置取り、シュー３６１の下向面に沿っているフィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に直上から押し付ける。軸仕上げユニット３の本体部３１は、既に述べた通り、第一アクチュエータ３８により駆動されることでＸ軸方向に変位する。その上で、本体部３１は、第二アクチュエータ３９である流体圧アクチュエータ及び第三アクチュエータ３０である電動アクチュエータにより駆動されることで、Ｙ軸方向に沿って変位する。
【００２２】
第二アクチュエータ３９は、空気圧によって伸縮するエアシリンダ等である。この第二アクチュエータ３９は、本体部３１と基部３２との間に介在し、本体部３１の自重を支えながら、本体部３１の基部３２に対する相対的な上下動を惹起する。歯車６の左方の軸の研磨から右方の軸の研磨に移行するとき、あるいはその逆を行うときには、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させている歯車６と本体部３１との干渉を避けるべく、本体部３１を一旦上昇させてから基部３２をＸ軸方向に沿って変位させ、しかる後再び本体部３１を下降させる。
【００２３】
第三アクチュエータ３０は、サーボモータ若しくはステッピングモータ、または電磁ソレノイド等を用いてなる。第三アクチュエータ３０は、典型的には、駆動源となるモータの出力軸の回転をねじ送り機構によりＹ軸方向に沿った直線的な変位に変換するサーボシリンダである。第三アクチュエータ３０は、本体部３１と基部３２との間に介在し、本体部３１及び本体部３１に支持させた振動部３６のＹ軸方向に沿った高さ位置の微調整とともに、フィルム研磨材３３の歯車６の軸の外周面６１に対する押圧力の精密な制御に貢献する。軸仕上げユニット３の自重は、バランサとして機能する上述の第二アクチュエータ３９によって打ち消され、歯車６の軸の外周面６１に臨む軸仕上げユニット３はいわば無重量の状態とされる。つまり、軸仕上げユニット３の自重がシュー３６１を介して歯車６の軸に荷重として作用することはない。その上で、第三アクチュエータ３０をディジタル信号制御することで、シュー３６１がフィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に押し付ける押圧力を所望の大きさに調整する。
【００２４】
シュー３６１を有する振動部３６は、リニアレール３７を介して本体部３１に支持されており、本体部３１に対し相対的にＸ軸方向に沿って振動することができる。振動部３６の振動は、モータ（サーボモータまたはステッピングモータ等）３６２により惹起する。具体的には、モータ３６２の出力軸に偏心カムを設け、このモータ３６２の出力軸とともに回転する偏心カムの先端部の運動のうちＸ軸方向に沿った成分のみを振動部３６に伝達することで、振動部３６をＸ軸方向に沿って振動させる。
【００２５】
図２、図３及び図５に示すように、側面仕上げユニット４は、その本体部４１に、歯車６の側面６２を研磨するためのテープ状のフィルム研磨材４３を繰り出す繰出リール４４１と、繰出リール４４１から繰り出されるフィルム研磨材４３が巻き掛けられる複数のガイドリール４４２と、当該フィルム研磨材４３を歯車６の側面６２に押し当てるシュー４６１を有した振動部４６と、歯車６の側面６２の研磨に使用されたフィルム研磨材４３を巻き取る巻取リール４４３とを備えている。
【００２６】
繰出リール４４１には、その回転を完全には制止しないが大きな外力が作用しないと回転ができないよう制動を加えるブレーキ機構が付随している。フィルム研磨材４３は、キャプスタン４５１及びピンチローラ４５２により牽引されて、緩まずテンションを加えられた状態に保たれる。フィルム研磨材４３の繰り出し及び巻き取りを行う際には、減速機を介してキャプスタン４５１に接続しているモータ（サーボモータまたはステッピングモータ等）４５４によりキャプスタン４５１を回転駆動して、フィルム研磨材４３を図５に示す白矢印の方向に沿って走行させる。これにより、新たなフィルム研磨材４３が繰出リール４４１より繰り出される。また、このとき、キャプスタン４５１を駆動するモータ４５４が出力する回転駆動力が、タイミングベルト４５３を介して巻取リール４４３にも伝達され、巻取リール４４３が使用済みのフィルム研磨材４３を巻き取る。
【００２７】
側面仕上げユニット４の本体部４１は、基部４２に支持されており、この基部４２に対して相対的に斜め方向に、具体的には図３及び図５に示しているＷ軸方向（Ｗ軸は、Ｙ軸から大きく傾倒している）に沿って上下動することができる。側面仕上げユニット４の基部４２は、第一アクチュエータ４８即ちエアシリンダ等により駆動されるとともに、超仕上げ装置の筐体に固定した支軸５に案内されて、Ｘ軸方向に沿って変位することができる。そして、基部４２がＸ軸方向に沿って変位するとき、本体部４１もまた基部４２とともにＸ軸方向に沿って変位することとなる。
【００２８】
本実施形態にあって、側面仕上げユニット４は、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させた歯車６の軸の下方に位置取り、シュー４６１の側面に沿っているフィルム研磨材４３を、歯車６の右側面６２を研磨するときには右方から押し付け、歯車６の左側面６２を研磨するときには左方から押し付ける。側面仕上げユニット４の本体部４１は、既に述べた通り第一アクチュエータ４８により駆動されることでＸ軸方向に変位するとともに、第二アクチュエータ４９である流体圧アクチュエータにより駆動されることでＷ軸方向に沿って変位する。
【００２９】
第二アクチュエータ４９は、空気圧によって伸縮するエアシリンダ等である。第二アクチュエータ４９は、本体部４１と基部４２との間に介在し、本体部４１の自重を支えながら、本体部４１の基部４２に対する相対的な上下動を惹起する。歯車６の右側面６２の研磨から左側面６２の研磨に移行するとき、あるいはその逆を行うときには、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２に保持させている歯車６と本体部４１との干渉を避けるべく、本体部４１を一旦（下方かつ後方へ）降下させてから基部４２をＸ軸方向に沿って変位させ、しかる後再び本体部４１を（上方かつ前方へ）上昇させる。
【００３０】
側面仕上げユニット４の本体部４１に設けているシュー４６１は、Ｗ軸方向に伸長したバー４０１の前端部に支持させてある。バー４０１は、その中間部に位置するピン４０２を中心として回動可能となっている。その上で、このバー４０１は、第三アクチュエータ４０である電動アクチュエータにより駆動されて回動し、その前端部が左右に揺動する。結果として、シュー４６１のＸ軸方向の位置が変位する。
【００３１】
第三アクチュエータ４０は、サーボモータ若しくはステッピングモータ、または電磁ソレノイド等を用いてなる。第三アクチュエータ４０は、典型的には、駆動源となるモータの出力軸の回転をねじ送り機構によりＹ軸方向に沿った直線的な変位に変換するサーボシリンダである。第三アクチュエータ４０は、バー４０１の後端部に連結しており、シュー４６１のＸ軸方向に沿った左右位置の微調整とともに、フィルム研磨材４３の歯車６の側面６２に対する押圧力の精密な制御に貢献する。即ち、第三アクチュエータ４０をディジタル信号制御することで、シュー４６１がフィルム研磨材４３を歯車６の側面６２に押し付ける押圧力を所望の大きさに調整できる。
【００３２】
振動部４６は、シュー４６１、バー４０１、ピン４０２及び第三アクチュエータ４０を支持する。この振動部４６は、本体部４１に支持されており、本体部４１に対して相対的に、Ｘ軸及びＷ軸と直交するＶ軸方向に沿って振動することができる。振動部４６の振動は、モータ（サーボモータまたはステッピングモータ等）４６２により惹起する。具体的には、モータ４６２の出力軸に偏心カムを設け、このモータ４６２の出力軸とともに回転する偏心カムの先端部の運動のうちＶ軸方向に沿った成分のみを振動部４６に伝達することで、振動部４６をＶ軸方向に沿って振動させる。
【００３３】
本超仕上げ装置の運転制御を司る制御ユニットは、各モータ及び各アクチュエータを制御するコンピュータシステムまたはプログラマブルコントローラである。特に、制御ユニットは、軸仕上げユニット３の第三アクチュエータ３０（の構成要素であるモータまたはソレノイド）に通電している電流の大きさを参照することで、軸仕上げユニット３のフィルム研磨材３３が歯車６の軸の外周面６１に当接する瞬間を感知できる。同様に、側面仕上げユニット４の第三アクチュエータ４０（の構成要素であるモータまたはソレノイド）に通電している電流の大きさを参照することで、側面仕上げユニット４のフィルム研磨材４３が歯車６の側面６２に当接する瞬間を感知することも可能である。これらを利用して、制御ユニットは、第三アクチュエータ３０、４０を制御しつつ、フィルム研磨材３３、４３を歯車６の軸の外周面６１や歯車６の側面６２に押し付ける押圧力を精密に調整する。
【００３４】
また、制御ユニットは、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２のモータ１２、２２の回転速度を制御することで、超仕上げ加工の対象である歯車６の回転速度を調節する。それとともに、軸仕上げユニット３の振動部３６を駆動するモータ３６２を制御することで、振動部３６のＸ軸方向に沿った振動の周波数を調節する。並びに、側面仕上げユニット４の振動部４６を駆動するモータ４６２を制御することで、振動部４６のＶ軸方向に沿った振動の周波数を調節する。歯車６の軸の外周面６１の超仕上げ加工においては、シュー３６１を介してフィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に押し当てながら、シュー３６１を支持する振動部３６を振動させる。同様に、歯車６の側面６２の超仕上げ加工においては、シュー４６１を介してフィルム研磨材４３を歯車６の側面６２に押し当てながら、シュー４６１を支持する振動部４６を振動させる。
【００３５】
本実施形態では、軸６の外周面６１及び当該軸６に形成された段部の側面６２の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸６の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸６の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸６をその軸心回りに回転駆動するモータ１２を備えた第一軸支ユニット１と、前記軸６の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸６の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸６をその軸心回りに回転駆動するモータ２２を備えた第二軸支ユニット２と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の外周面６１に対して接近及び離間が可能であり当該軸６の外周面６１を磨くフィルム研磨材３３を支持する軸仕上げユニット３と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の段部の側面６２に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面６２を磨くフィルム研磨材４３を支持する側面仕上げユニット４とを具備する超仕上げ装置を構成した。
【００３６】
本実施形態によれば、第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２の一方または両方の位置の調整を通じて、軸の長さや段部の厚み（歯車６の左側面６２から右側面６２までの距離）の異なる様々な仕様の部材６に対して柔軟に対応することが可能となる。また、図２に示すように、超仕上げ装置に対する歯車６の左側面（または、右側面）６２の位置Ｌを常に一定とし、その位置Ｌを基準面として加工対象の部材６の左右の軸の長さ及び段部の厚みを制御ユニットに入力することで、制御ユニットが第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２の各々の位置を決定、アクチュエータ１１、２１を制御してそれら軸支ユニット１、２を簡便かつ速やかに適正な位置に移動させることができる。加えて、超仕上げ加工中に第一軸支ユニット１及び第二軸支ユニット２の双方から加工対象の部材６に回転トルクを与えることができ、部材６の軸の外周面６１及び部材６の段部の側面６２の双方に同時にフィルム研磨材３３、４３を押し当ててこれらを同時に研磨することが可能となる。従って、部材６の超仕上げ加工の所要時間が大きく短縮する。
【００３７】
また、本実施形態では、軸６の外周面６１及び当該軸６に形成された段部の側面６２の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸６の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニット１と、前記軸６の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニット２と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の外周面６１に対して接近及び離間が可能であり当該軸６の外周面６１を磨くフィルム研磨材３３を支持する軸仕上げユニット３と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の段部の側面６２に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面６２を磨くフィルム研磨材４３を支持する側面仕上げユニット４とを具備し、前記軸仕上げユニット３が、当該軸仕上げユニット３の前記軸６の外周面６１に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータ３９と、当該軸仕上げユニット３のフィルム研磨材３３の軸６の外周面６１に対する相対位置及び押圧力の調整を行う電動アクチュエータ３０とを両備する超仕上げ装置を構成した。
【００３８】
本実施形態によれば、流体圧アクチュエータ３９により軸仕上げユニット３の本体部３１の自重を支えながら、電動アクチュエータ３０によりシュー３６１及びフィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に対し適正な位置に速やかに位置づけることができるとともに、フィルム研磨材３３を歯車６の軸の外周面６１に押し当てる押圧力を精密に制御することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、軸６の外周面６１及び当該軸６に形成された段部の側面６２の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸６の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニット１と、前記軸６の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニット２と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の外周面６１に対して接近及び離間が可能であり当該軸６の外周面６１を磨くフィルム研磨材３３を支持する軸仕上げユニット３と、前記第一軸支ユニット１及び前記第二軸支ユニット２に保持させた軸６の段部の側面６２に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面６２を磨くフィルム研磨材４３を支持する側面仕上げユニット４とを具備し、前記側面仕上げユニット４が、当該側面仕上げユニット４のフィルム研磨材４３の前記軸６の段部の側面６２に対する相対位置及び押圧力の調整を行う電動アクチュエータ４０を備える超仕上げ装置を構成した。
【００４０】
本実施形態によれば、流体圧アクチュエータ４９により側面仕上げユニット４の本体部４１の自重を支えながら、電動アクチュエータ４０によりシュー４６１及びフィルム研磨材４３を部材６の段部の側面６２に対し適正な位置に速やかに位置づけることができるとともに、フィルム研磨材４３を部材６の段部の側面６２に押し当てる押圧力を精密に制御することができる。
【００４１】
そして、部材６の軸の外周面６１及び段部の側面６２を高速にかつ精密に仕上げることが可能となる。本超仕上げ装置により超仕上げ加工を行った歯車６を歯車ポンプまたはモータに用いれば、そのメカニカルロスが減少して効率及び出力が向上する。ひいては、歯車ポンプの小型化にも寄与し得る。
【００４２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、第一軸支ユニット１と第二軸支ユニット２とのうち一方にのみ歯車６を回転駆動するためのモータ１２、２２を設ける場合、他方の軸支ユニット１、２は歯車６を保持しながら自由回転可能なものとする。
【００４３】
また、第一軸支ユニット１と第二軸支ユニット２とのうち一方のみを歯車６の軸心方向であるＸ軸方向に沿って変位可能とし、他方はＸ軸方向に沿って変位しないものとしてもよい。
【００４４】
第二アクチュエータ３９、４０はそれぞれ、作動液圧によって伸縮する液圧シリンダ等であってもよい。
【００４５】
本発明の超仕上げ装置による超仕上げ加工の対象は、歯車６には限定されない。段付軸の外周面や段部の（軸の外周面に対して交差（特に、直交）する）側面の超仕上げ加工に、本発明に係る超仕上げ装置を用いることも当然に可能である。
【００４６】
その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…第一軸支ユニット
１１…アクチュエータ
１２…モータ
２…第二軸支ユニット
２１…アクチュエータ
２２…モータ
３…軸仕上げユニット
３３…フィルム研磨材
３６…シュー
３９…流体圧アクチュエータ
３０…電動アクチュエータ
４…側面仕上げユニット
４６…シュー
４９…流体圧アクチュエータ
４０…電動アクチュエータ
【図１】
2017189835.tif 000003
【図２】
2017189835.tif 000004
【図３】
2017189835.tif 000005
【図４】
2017189835.tif 000006
【図５】
2017189835.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月20日(2017.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、
前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備する超仕上げ装置。
【請求項２】
前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する請求項１記載の超仕上げ装置。
【請求項３】
前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する請求項１または２記載の超仕上げ装置。
【請求項４】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備し、
前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【請求項５】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットと
を具備し、
前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置を構成した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
並びに、本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置を構成した。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月26日(2017.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、
前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、
前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【請求項２】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、
前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、
前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【請求項３】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、
前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【請求項４】
軸の外周面及び当該軸に形成された段部の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、
超仕上げ加工の対象となる軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持する第一軸支ユニットと、
前記軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持する第二軸支ユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、
前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備し、
前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する超仕上げ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明では、軸の外周面及び当該軸に形成された段部（歯車であることがある）の側面の表面粗さを小さくする超仕上げ加工を行うためのものであって、超仕上げ加工の対象となる軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の一端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第一軸支ユニットと、前記軸の軸心方向に沿って変位可能であり当該軸の他端側と係合してこれを回転可能に保持するとともに当該軸をその軸心回りに回転駆動するモータを備えた第二軸支ユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の外周面に対して接近及び離間が可能であり当該軸の外周面を磨くフィルム研磨材を支持する軸仕上げユニットと、前記第一軸支ユニット及び前記第二軸支ユニットに保持させた軸の段部の側面に対して接近及び離間が可能であり当該段部の側面を磨くフィルム研磨材を支持する側面仕上げユニットとを具備する超仕上げ装置を構成した。その上で、前記軸仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の外周面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の外周面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の外周面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備し、または、前記側面仕上げユニットが、前記フィルム研磨材を前記軸の段部の側面に押し当てるシューを備えた本体部の軸の段部の側面に対する接近及び離間を惹起する流体圧アクチュエータと、前記シュー及びフィルム研磨材の軸の段部の側面に対する相対位置の調整を行う電動アクチュエータとを両備する。