(57)【要約】【課題】  簡潔な構造でブレードの位置決めを正確に行うことができ、鉛直スライド式と傾斜スライド式の両方に適用できるワークレスト構造、このワークレスト構造を備えるワークレスト及びこのワークレストを備える心なし研削盤を提供する。【解決手段】本発明は、ワークWの外周面の下方を支持するブレード20と、ブレードを保持するホルダ30と、ホルダをスライド面41を介して一方向に移動可能な状態で保持するレスト台40とを備える心なし研削盤のワークレスト構造において、ホルダが、水平面に対して傾斜する前後2本の平行なキー溝33を備えており、レスト台が、水平面に対して傾斜する前後2つの平行なキー44を備えており、2本のキー溝に2つのキーを嵌合させた状態で、当該2つのキーを同時に前後方向に移動させる駆動機構50を備えることを特徴とする。【選択図】図4
2017148872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの外周面の下方を支持するブレードと、前記ブレードを保持するホルダと、前記ホルダをスライド面を介して一方向に移動可能な状態で保持するレスト台とを備える心なし研削盤のワークレスト構造において、
前記ホルダが、水平面に対して傾斜する前後2本の平行なキー溝を備えており、
前記レスト台が、水平面に対して傾斜する前後2つの平行なキーを備えており、
前記2本のキー溝に前記2つのキーを嵌合させた状態で、当該2つのキーを同時に前後方向に移動させる駆動機構を備えることを特徴とする心なし研削盤のワークレスト構造。
【請求項２】
前記スライド面が前後方向に沿った鉛直面と平行であり、
前記レスト台が前記ホルダを当該スライド面に沿って鉛直方向に移動可能な状態で保持することを特徴とする請求項1に記載のワークレスト構造。
【請求項３】
前記スライド面が前後方向に沿った鉛直面に対して左右方向に傾斜しており、
前記レスト台が前記ホルダを当該スライド面に沿って斜め上下方向に移動可能な状態で保持することを特徴とする請求項1に記載のワークレスト構造。
【請求項４】
請求項1〜3のいずれか一項に記載のワークレスト構造を備えることを特徴とするワークレスト。
【請求項５】
請求項4に記載のワークレストを備えることを特徴とする心なし研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡潔な構造でブレードの位置決めを正確に行うことができ、且つ鉛直スライド式と傾斜スライド式の両方に適用できるワークレスト構造、このワークレスト構造を備えるワークレスト及びこのワークレストを備える心なし研削盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
円柱、円筒状等のワークの外周を研削する研削盤として、ワークの長手方向を前後方向とした場合に、ワークの外周面を研削砥石と調整車で左右方向から支持し、ワークレストのブレードで下方から支持する心なし研削盤が知られている。
ワークの仕上がり寸法は研削砥石と調整車の間隔を調整することによって行っており、ワークの径に合わせて研削砥石と調整車の間隔だけでなくブレードの高さも変える必要がある。
【０００３】
例えば特許文献1には前方から後方に向かって昇っていく傾斜支持面を有するベース部材と、傾斜支持面上をスライドするスライド部材等から成るワークレストの位置変更機構が開示されている。ワークレスト及びブレードはスライド部材の上部に固定されており、スライド部材を傾斜支持面に沿って前後に移動させることでワークレストを鉛直方向に平行移動させ、ブレードの高さを調節する仕組みになっている。
また、特許文献2には上端にブレードを備える受台の下側前後2箇所にアクチュエータを配置した構成が開示されている。前後のアクチュエータの駆動を独立制御することで、ブレードを鉛直方向に平行移動させて高さを調節したり、必要に応じて前後に傾斜させたりする仕組みになっている。
また、特許文献3にはブレードを保持するホルダとレスト台から成るワークレストが開示されている。レスト台は左から右に向かって昇っていくスライド面を備えており、スライド面に設けたダブテイルをホルダの蟻溝に嵌合させたガイド構造を採用している。ホルダをスライド面に沿って移動させることでブレードを斜め上下方向に平行移動させ、ブレードの高さと左右方向の位置を調節する仕組みになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2009−208196号公報
【特許文献２】特許第3995653号公報
【特許文献３】特公平8−29481号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来技術では以下のような問題がある。
すなわち、特許文献1ではスライド部材を前後に移動させるためにベース部材の寸法を前後に長くする必要があり、ワークレスト自体が前後方向に大型化し、これがベッド及び心なし研削盤の大型化につながるという問題がある。
また、特許文献2では前後2つのアクチュエータを使用するため、研削で生じたスラッジがアクチュエータの駆動部に入り込み、駆動不能になるおそれや、スラッジの清掃作業に手間がかかるという問題がある。更に、アクチュエータだけで受台（ブレード）を支えているため剛性に不安がある。
また、特許文献3ではダブテイルと蟻溝の加工に手間を要するという問題や、嵌合箇所にガタつきが生じた場合にブレードの位置決めが難しくなるという問題がある。更に、スライド面に沿ったホルダの上下動を、ホルダとレスト台との間に設けたラック＆ピニオン機構で行うため、研削時にワークを支えるブレードから伝達される荷重を受けて、ラック＆ピニオン機構に摩耗や破損が生じ、ブレードの位置決めが難しくなるおそれもある。
【０００６】
また、特許文献1及び2はブレードを鉛直方向に移動させる鉛直スライド式ワークレストに関する発明であり、特許文献3はブレードを斜め上下方向に移動させる傾斜スライド式ワークレストに関する発明である。ブレードを簡潔な構造で正確に位置決めできるワークレスト構造は鉛直スライド式と傾斜スライド式の両方のワークレストに適用できることが好ましい。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑み、簡潔な構造でブレードの位置決めを正確に行うことができ、且つ鉛直スライド式と傾斜スライド式の両方に適用できるワークレスト構造、このワークレスト構造を備えるワークレスト及びこのワークレストを備える心なし研削盤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】
【０００８】
本発明の心なし研削盤のワークレスト構造は、ワークの外周面の下方を支持するブレードと、前記ブレードを保持するホルダと、前記ホルダをスライド面を介して一方向に移動可能な状態で保持するレスト台とを備える心なし研削盤のワークレスト構造において、前記ホルダが、水平面に対して傾斜する前後2本の平行なキー溝を備えており、前記レスト台が、水平面に対して傾斜する前後2つの平行なキーを備えており、前記2本のキー溝に前記2つのキーを嵌合させた状態で、当該2つのキーを同時に前後方向に移動させる駆動機構を備えることを特徴とする。
また、前記スライド面が前後方向に沿った鉛直面と平行であり、前記レスト台が前記ホルダを当該スライド面に沿って鉛直方向に移動可能な状態で保持することを特徴とする。
また、前記スライド面が前後方向に沿った鉛直面に対して左右方向に傾斜しており、前記レスト台が前記ホルダを当該スライド面に沿って斜め上下方向に移動可能な状態で保持することを特徴とする。
本発明のワークレストは、上記ワークレスト構造を備えることを特徴とする。
本発明の心なし研削盤は、上記ワークレストを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のワークレスト構造では、ホルダが備える2本のキー溝に、レスト台が備える2つのキーを嵌合させておき、駆動機構によって前後2つのキーを同時に前後方向に移動させる。2つのキーは2つのキー溝内を同時に前後方向に摺動していくが、この際に各キーから各キー溝の内面に対して斜め上向きの力Fが作用する。そして、レスト台はスライド面を介してホルダを一方向に移動可能な状態で保持している、すなわち、ホルダの移動はレスト台によって当該一方向のみに規制されている。したがって、力Fを受けたホルダ及びブレードは当該一方向に平行移動する。
本発明では前後2つのキーが前後2本のキー溝内を摺動することでブレードが上下動する仕組みになっており、ブレードの位置決め精度はキー及びキー溝の加工精度に依存する。換言すると、2つのキー及び2本のキー溝を高精度で加工しさえすれば、ブレードを前後方向に傾斜させずに水平面に対して平行に上下動させることができる。このように、本発明は簡潔な構造でブレードの位置決めを正確に行うことができる。
また、ホルダに設けたキー溝内をキーが移動する仕組みなので、特許文献1の構造と比較して、前後方向の寸法を抑えることができ、ワークレスト自体を前後方向に小型化できる。
【００１０】
また、本発明の場合、研削時にワークからブレードに作用する荷重は、ホルダの2本のキー溝の内周面から2つのキーに伝達され、キーからレスト台、そして心なし研削盤のベッドに至る。従来技術のようにホルダ及びブレードの上下動を特許文献2のように前後2つのアクチュエータで行ったり、特許文献3のようにラック＆ピニオン機構で行う場合と比較して、本発明のキー及びキー溝は構造が簡潔なため、摩耗や破損のおそれを低減でき、また、清掃作業を容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明のワークレスト構造は、スライド面が前後方向に沿った鉛直面と平行でありレスト台がホルダを鉛直方向に移動可能な状態で保持する鉛直スライド式と、スライド面が前後方向に沿った鉛直面に対して左右方向に傾斜しておりレスト台がホルダを斜め上下方向に移動可能な状態で保持する傾斜スライド式の両方に適用できる。
また、本発明では心なし研削盤を構成する研削砥石台、調整車台、ドレス装置等の各種機構のうち、ワークレスト以外を共通化することができる。すなわち、鉛直スライド式と傾斜スライド式の2種類のワークレストを用意しておき、ワークの種類に応じて鉛直スライド式と傾斜スライド式のいずれかを選択してベッドに固定すればよいので、心なし研削盤の汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第1の実施の形態の心なし研削盤の正面図
【図２】ブレードを下降させた状態の拡大図(a)及びブレードを上昇させた状態の拡大図(b)
【図３】ワークレストの左側面図(a)及びキーとキー保持体の斜視図(b)
【図４】ブレードを下降させた状態のワークレストを左側面から見た場合の透視図(a1)、A-A線断面図(a2)及びB-B線断面図(a3)、ブレードを上昇させた状態のワークレストを左側面から見た場合の透視図(b1)、A’-A’線断面図(b2)及びB’-B’線断面図(b3)
【図５】第2の実施の形態の心なし研削盤の正面図
【図６】ブレードを下降させた状態の拡大図(a)及びブレードを上昇させた状態の拡大図(b)
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第1の実施の形態］
本発明のワークレスト構造、ワークレスト及び心なし研削盤の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態では鉛直スライド式のワークレストについて説明する。なお、以下の説明においては研削砥石及び調整車の回転軸方向を「前後方向」とする。
図1はワークレスト10を心なし研削盤100に設置した状態を示している。
心なし研削盤100のベッド101上には研削砥石102を備える研削砥石台103、調整車104を備える調整車台105、ブレード20を備えるワークレスト10を配置している。また、研削砥石台103には研削砥石102用のドレス装置106を取り付け、調整車台105には調整車104用のドレス装置107を取り付けている。
【００１４】
研削砥石台103及び調整車台105の移動は送り装置108、109によって行う。周知技術であるため詳細な説明は省略するが、送り装置108，109は、研削砥石台103及び調整車台105の移動方向に沿ってのびる送りねじと、送りねじを軸回りに回転させる駆動モータと、研削砥石台103及び調整車台105にそれぞれ固定されると共に送りねじに螺合するナットを備えている。送りねじはベッド101に固定したブラケットによって軸方向への移動が規制され且つ軸回りに回転自在となるように保持されている。駆動モータで送りねじを回転させることで研削砥石台103及び調整車台105を相互に接近／離反する方向に移動させることができる。
研削作業は、まず送り装置108，109を駆動して研削砥石台103及び調整車台105を適宜移動させ、これら研削砥石台103と調整車台105でワークWを左右から支持し、ワークレスト10のブレード20の高さを調節してワークWを下方から支持する。そして、回転する研削砥石102と調整車104の間にワークWを投入することによって研削砥石102で加工する。
【００１５】
図2〜図4に示すようにワークレスト10はブレード20、ホルダ30、レスト台40及び駆動機構50から概略構成される。
ブレード20は上述のとおりワークWの外周面の下方を支持する部材である。ブレード20の上端面は右下がりに加工されており、ワークWとの接触面になる。ブレード20上端面の水平面に対する傾斜角は特に限定されるものではないが、例えば30度（ブレード20の頂角60度）や40度（ブレード20の頂角50度）が挙げられる。
【００１６】
ホルダ30はブレード20を保持するための部材であり、本実施の形態では正面視した場合に上方に向かって左右の幅が狭くなっていくほぼ台形状で、左右の側面から見た場合に矩形状の金属製の板体で構成される。
ホルダ30の右側面にブレード20の左側面を接触させた状態で、ブレード20の右側面から押さえ板31を利用してボルト32で締結することでブレード20をホルダ30に固定している。
ホルダ30はその右側面に、水平面に対して傾斜する前後2本のキー溝33を備えている。各キー溝33は前方から後方に向かって斜め上方に同一角度で傾斜しており、これにより前後2本のキー溝33が平行になる。
ホルダ30はその右側面の中央に上下方向にのびるガイド溝34を備える。ガイド溝34の詳しい説明は後述する。
ホルダ30の前後の端面にはリブ35を設けており、上方に向かって左右の幅が狭くなっていくホルダ30の剛性をリブ35によって高めている。また、リブ35は研削で生じたスラッジが周囲に飛び散らないように遮蔽する機能も備えている。
【００１７】
レスト台40はスライド面41を介してホルダ30を一方向に移動可能な状態で保持するための部材である。本実施の形態のレスト台40は前後方向にのびる矩形状の金属製の板体42と脚部43で構成される。レスト台40の左側面がスライド面41になっており、スライド面41は前後方向に沿った鉛直面と平行になっている。レスト台40は脚部43を介してベッド101に固定される。
レスト台40は水平面に対して傾斜する前後2つの平行なキー44を備える。具体的には、図3（b）に示すように前後方向にのびる矩形状のキー保持体45の左側面に2つのキー44を形成している。各キー44は前方から後方に向かって斜め上方に同一角度で傾斜しており、これにより前後2つのキー44が平行になる。
レスト台40はその左側面に前後にのびる凹部46を備えており、この凹部46にキー保持体45を摺動自在に嵌め込むと共に2つのキー44をレスト台40の左側面（スライド面41）から突出させている。
レスト台40は更にその左側面（スライド面41）の中央に上下2つのガイド用突起47を備える。レスト台40のスライド面41にホルダ30の右側面を接触させた状態では、ガイド用突起47がホルダ30のガイド溝34に嵌り込み、前後2つのキー44が前後2本のキー溝33に嵌り込むようになっている。本実施の形態では、ガイド用突起47とガイド溝34によってホルダ30の移動をスライド面41に沿った鉛直方向（上下方向）のみに規制している。
【００１８】
駆動機構50は2つのキー44を同時に前後方向に移動させるために設けられる。駆動機構50の構造は特に限定されるものではないが、本実施の形態の駆動機構50は、前後方向にのびる送りねじ51と、送りねじ51を軸回りに回転させる駆動モータ52と、キー保持体45に固定されると共に送りねじ51に螺合するナット（図示略）で構成される。駆動モータ52で送りねじ51を回転させることで、レスト台40の凹部46内に摺動自在に嵌め込んだキー保持体45と2つのキー44が一体的に前後方向に移動する仕組みになっている。
【００１９】
図4(a1)〜(a3）はホルダ30及びブレード20が下方に位置した状態（ブレード20の上端の高さh0）で、図4(b1)〜(b3)はホルダ30及びブレード20を上方に移動させた状態（ブレード20の上端の高さh1）を示す。
ホルダ30及びブレード20を上方に移動させる際には、駆動モータ52を駆動させてキー保持体45を前方に移動させればよい。キー保持体45が前方に移動すると2つのキー44は2つのキー溝33内を同時に摺動していくが、この際に各キー44から各キー溝33の内面に対して斜め上向きに力Fが作用する。上述のとおりホルダ30はガイド用突起47及びガイド溝34によって移動が規制されているので、力Fを受けたホルダ30は鉛直方向（上方）に移動する。ホルダ30及びブレード20を下方に移動させるには駆動モータ52によってキー保持体45を後方に移動させればよい。
【００２０】
なお、ホルダ30及びブレード20を一旦最下方まで移動させた後、所定量だけ上方に移動させることにすれば、キー44の上面をキー溝33の内面に接触させた状態を維持できるので、バックラッシュを取り除くことができる。
また、図2に示すように、レスト台40には複数枚の板バネを積み重ねて成る周知のバネクランプ48を取り付けている。バネクランプ48はポート（図示略）から油圧又は空気圧を供給することで皿バネを縮めてアンクランプ状態にし、油圧又は空気圧を開放することでクランプ状態にするものである。ホルダ30及びブレード20を所定の位置まで上昇させた状態でポートを開放することでホルダ30及びブレード20をレスト台40に固定し、研削終了後にポートから油圧又は空気圧を供給することでホルダ30及びブレード20を移動可能な状態にする。ホルダ30及びブレード20をレスト台40に固定する方法としてはバネクランプ48に限らず周知の手法を用いることができる。
【００２１】
本実施の形態で示した垂直スライド式のワークレスト10の場合、一般的に以下の特徴がある。
・ワークWの突き出し比率（量）が一定
・ワークWの径変化の割にスライドストロークが小さい
・心高操作代が大きい
・ニードルゲージや軸受など肉厚が大きく異なるワークWに対応できる
【００２２】
［第2の実施の形態］
次に、本発明のワークレスト構造、ワークレスト及び心なし研削盤の第2の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成となる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態では、本発明のワークレスト構造を傾斜スライド式のワークレストに適用する点に特徴を有する。
具体的には、図5及び図6に示すようにワークレスト60のレスト台61の板体62を水平面に対して傾斜するように脚部63に固定している。傾斜角は特に限定されるものではないが、例えばブレード20上端面の水平面に対する傾斜角が30度（ブレード20の頂角60度）の場合は板体62の傾斜角は45度程度、ブレード20上端面の傾斜角が40度（ブレード20の頂角50度）の場合は板体62の傾斜角は40度程度が好ましい。
【００２３】
ホルダ70は、板体62の傾斜角と平行に傾斜する傾斜部71と、傾斜部71の上端から鉛直方向にのびる鉛直部72とから成る屈曲形状になっている。ホルダ70の移動は、ガイド用突起（図示略）とガイド溝（図示略）によってスライド面64に沿った傾斜方向のみに規制される。
【００２４】
本実施の形態のような傾斜スライド式のワークレスト60の場合、一般的に以下の特徴がある。
・ワークWの中心通り心が一定なのでバーフィーダーや複数台ラインの連結に有利
・ワークWの径変化の割にスライドストロークが大きい
・心高操作代が小さい
図1及び図5に示すように、本発明のワークレスト構造を採用すれば心なし研削盤100と200でワークレスト10、60以外を共通化することができる。すなわち、鉛直スライド式と傾斜スライド式の2種類のワークレスト10、60を用意しておき、ワークWの種類に応じて鉛直スライド式と傾斜スライド式のいずれかを選択してベッド101に固定すればよいので、心なし研削盤の汎用性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、簡潔な構造でブレードの位置決めを正確に行うことができ、且つ鉛直スライド式と傾斜スライド式の両方に適用できるワークレスト構造、このワークレスト構造を備えるワークレスト及びこのワークレストを備える心なし研削盤に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２６】
F 力
W ワーク
10 ワークレスト
20 ブレード
30 ホルダ
31 押さえ板
32 ボルト
33 キー溝
34 ガイド溝
35 リブ
40 レスト台
41 スライド面
42 板体
43 脚部
44 キー
45 キー保持体
46 凹部
47 ガイド用突起
48 バネクランプ
50 駆動機構
51 送りねじ
52 駆動モータ
60 ワークレスト
61 レスト台
62 板体
63 脚部
スライド面64
70 ホルダ
71 傾斜部
72 鉛直部
100 心なし研削盤
101 ベッド
102 研削砥石
103 研削砥石台
104 調整車
105 調整車台
106 ドレス装置
107 ドレス装置
108 送り装置
109 送り装置
200 心なし研削盤
【図１】
2017148872.tif 000003
【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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