(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の本体部材と第２の本体部材からなる工具本体と、前記工具本体の第１の本体部材の一端と第２の本体部材の先端部に支持軸受け部を形成し、各支持軸受け部に支持軸の各端部が支持された支持軸と、前記支持軸の外周に内輪スペーサ及び外輪スペーサを介して離間して設けられた複数の軸受と、前記軸受に潤滑材を供給する潤滑剤供給手段と、前記支持軸に対し回転自在に前記軸受によって支持された円管状の砥石ホルダと、前記砥石ホルダの外周面に接着されかつ固定された砥石とを備え、前記潤滑剤供給手段は、第１の本体部材内に形成された第１の潤滑剤供給通路と、支持軸内に形成された第２の潤滑剤供給通路と、前記内輪スペーサに形成された貫通孔とを備え、第１の潤滑剤供給通路は、第１の本体部材の一端に向って延びて形成されて第１の本体部材の支持軸受け部内に開口し、第２の潤滑剤供給通路は、その通路の一端が、第１の本体部材の支持軸受け部に開口し、その一端から支持軸の軸線に沿ってこの支持軸の長手方向に延び次いで支持軸の外周面に向って延びて支持軸の外周面に開口し、前記内輪スペーサの内周面から外周面に亘って貫通した貫通孔に接続された、ことを特徴とする研削工具。
【請求項２】
前記砥石の外周面の断面がゴシックアーチ形状であることを特徴とする請求項１記載の研削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円環状に形成されたワークにおいて、このワークの内周面にスプラインボール溝を形成する研削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、スプラインボール溝の形成、特にトロイダル形無段変速装置の入出力ディスクなどのワークの内周面に断面円弧状のスプラインボール溝を形成する際には、図３に示す研削工具１０１が用いられてきた。
【０００３】
なお、前述したワークが、軸などにボールスプライン係合によって取付けられる際には、前記ワークには前記軸が通る貫通穴が形成されており、この貫通穴の内周面に形成されたスプラインボール溝と、前記軸の外周面に形成されたスプラインボール溝と、これらのスプライン係合溝が対向合致した際にこれらの溝内に挿入される玉とを用いる。前記ワーク及び軸のスプラインボール溝は、断面円弧状に形成されている。
【０００４】
図３に例示された研削工具１０１は、ロボットアームなどによって支持される工具本体１０２と、この工具本体１０２に支持された支持軸１０３と、この支持軸１０３の外周に設けられた転がり軸受１０４と、転がり軸受１０４によって支持軸１０３に対しこの支持軸１０３の軸線Ｒ１回りに回転自在に支持された砥石ホルダ１０６と、この砥石ホルダ１０６に支持された砥石１０７と、を備えている。
【０００５】
工具本体１０２は、アーム状に形成された第１の本体部材１１０と、この第１の本体部材１１０とともに支持軸１０３を挟持する第２の本体部材１１１と、を備えている。第１及び第２の本体部材１１０，１１１は、ボルト１１２などによって互いに固定されている。
【０００６】
支持軸１０３は、第１の本体部材１１０の先端部１１３に支持される。支持軸１０３は、第１及び第２の本体部材１１０，１１１によって挟み込まれて固定される。支持軸１０３は、その軸線Ｒ１が、前記第１の本体部材１１０の長手方向に対し直交などの交差する方向に沿うように、第１及び第２の本体部材１１０，１１１に支持される。
【０００７】
転がり軸受１０４は、図４に示すように、支持軸１０３の外周に複数設けられている。それぞれの転がり軸受１０４は、内輪１３１と外輪１３２とこれらの内外輪１３１，１３２の間に転動自在に設けられた転動体としての玉１３３と、を備えている。転がり軸受１０４の内輪１３１は、それぞれ支持軸１０３に嵌合している。内輪１３１の互いの間にはスペーサ１３４が設けられており、転がり軸受１０４の互い間の距離が常に一定に保たれている。
【０００８】
砥石ホルダ１０６は、円管状に形成されており、その内周面が転がり軸受１０４の外輪１３２の外周面に接した状態で、これらの外輪１３２に嵌合している。砥石ホルダ１０６は、転がり軸受１０４などによって、支持軸１０３に対し回転自在に支持されている。砥石ホルダ１０６の一端部の外周には、プーリ１３９が嵌合している。このプーリ１３９には、駆動ベルト１４０が掛け渡される。前記工具本体１０２の基端部には図示しない駆動モータが取り付けられており、この駆動モータの回転軸に駆動プーリが取付けられ、前記駆動ベルト１４０が掛け渡されている。
【０００９】
また、砥石ホルダ１０６の一端部には、砥石１０７の端面と当接する砥石支持部１２５が一体に形成されている。砥石ホルダ１０６の他端部の外周には、ナット１２４などが螺合するねじ溝１２３が形成されている。
【００１０】
砥石１０７は、円環状に形成されている。砥石１０７は、その内周面が砥石ホルダ１０６の外周面に接した状態で砥石ホルダ１０６に支持されている。砥石１０７は、その外周面１５４が断面円弧状または断面ゴシックアーチ形状に形成されている。砥石１０７は、砥石ホルダ１０６のねじ溝１２３にナット１２４が螺合することによって、このナット１２４と砥石支持部１２５との間に挟み込まれた状態で固定される。砥石１０７は、砥石ホルダ１０６が前述した駆動モータによって回転駆動された状態で、外周面１５４をワークの内周面に当接することによって、スプラインボール溝を形成する。また、前記砥石１０７の内周面と砥石ホルダ１０６の外周面との間には、０．０５ｍｍから０．１ｍｍまでの隙間が存在している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した研削工具１０１は、砥石１０７がナット１２４と砥石ホルダ１０６の砥石支持部１２５とによって挟み込まれた状態で砥石ホルダ１０６に固定されている。このため、砥石１０７と砥石ホルダ１０６とを回転させると、砥石１０７と砥石ホルダ１０６との間に存在する０．０５ｍｍから０．１ｍｍの隙間と、研削する際の抵抗及び振動によって、研削中に砥石が微少に動き、スプラインボール溝を形成する際に誤差が生じる。このため、高精度なスプラインボール溝を形成するのは困難となっていた。また、最悪の場合、前述した抵抗及び振動によって、砥石１０７が破損することが考えられる。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、ワークにスプラインボール溝を高精度に形成できるとともに、砥石の破損を防止できる研削工具を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の研削工具は、第１の本体部材と第２の本体部材からなる工具本体と、前記工具本体の第１の本体部材の一端と第２の本体部材の先端部に支持軸受け部を形成し、各支持軸受け部に支持軸の各端部が支持された支持軸と、前記支持軸の外周に内輪スペーサ及び外輪スペーサを介して離間して設けられた複数の軸受と、前記軸受に潤滑材を供給する潤滑剤供給手段と、前記支持軸に対し回転自在に前記軸受によって支持された円管状の砥石ホルダと、前記砥石ホルダの外周面に接着されかつ固定された砥石とを備え、前記潤滑剤供給手段は、第１の本体部材内に形成された第１の潤滑剤供給通路と、支持軸内に形成された第２の潤滑剤供給通路と、前記内輪スペーサに形成された貫通孔とを備え、第１の潤滑剤供給通路は、第１の本体部材の一端に向って延びて形成されて第１の本体部材の支持軸受け部内に開口し、第２の潤滑剤供給通路は、その通路の一端が、第１の本体部材の支持軸受け部に開口し、その一端から支持軸の軸線に沿ってこの支持軸の長手方向に延び次いで支持軸の外周面に向って延びて支持軸の外周面に開口し、前記内輪スペーサの内周面から外周面に亘って貫通した貫通孔に接続された、ことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、前記砥石の外周面の断面がゴシックアーチ形状であることを特徴とする請求項１記載の研削工具である。
【００１４】
この研削工具は、砥石が砥石ホルダの外周面に接着されて固定されているので、ワークに研削加工を施す研削中に砥石が微少に動くことが抑制される。また、潤滑剤供給手段が軸受内に潤滑剤を供給するので、砥石及び砥石ホルダのスムーズな回転が許容される。したがって、ワークに高精度なスプラインボール溝を形成できるとともに、砥石の破損を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００１６】
図１などに示す研削工具１はスプラインボール溝の形成、例えば、トロイダル形無段変速装置の入出力ディスクなどのワークの内周面に断面円弧状又は断面ゴシックアーチ形状のスプラインボール溝を形成する際に用いられる。
【００１７】
なお、前記ワークには軸が通る貫通穴が形成されている。このワークを前記軸などにボールスプライン係合によって取付ける際には、貫通穴の内周面に形成されたスプラインボール溝と、前記軸の外周面に形成されたスプラインボール溝と、これらのスプライン係合溝が対向合致した際にこれらの溝内に挿入される玉とを用いる。前記ワーク及び軸のスプラインボール溝は、断面円弧状又は断面ゴシックアーチ形状に形成されている。
【００１８】
研削工具１は、図１などに示すように、ロボットアームなどによって支持される工具本体２と、支持軸３と、軸受としての転がり軸受４と、潤滑剤供給手段５と、砥石ホルダ６と、砥石７と、を備えている。
【００１９】
工具本体２は、アーム状に形成された第１の本体部材１０と、この第１の本体部材１０とともに支持軸３を挟持する第２の本体部材１１と、を備えている。第１及び第２の本体部材１０，１１は、ボルト１２などによって互いに固定される。
【００２０】
第１の本体部材１０の一端部１３と、この一端部１３と対向する第２の本体部材１１の先端部１４には、互いの間に前記支持軸３、砥石ホルダ６及び砥石７などを保持する保持部１５，１６がそれぞれ形成されている。第１の本体部材１０の保持部１５は、第１の本体部材１０が一端部１３側に位置する端面と側面とに亘って切り欠かれて形成されている。第２の本体部材１１の保持部１６は、第２の本体部材１１が先端部１４側に位置する端面と側面とに亘って切り欠かれて形成されている。
【００２１】
第１の本体部材１０の保持部１５には、図２に示すように、支持軸受け部１７が形成されている。第２の本体部材１１の保持部１６には、支持軸受け部１８が形成されている。これらの支持軸受け部１７，１８は、それぞれの保持部１５，１６を形成する壁面１５ａ，１６ａから凹に形成されている。これらの支持軸受け部１７，１８には、それぞれ、支持軸３の端部３ａ，３ｂが係合するようになっている。
【００２２】
これらの支持軸受け部１７，１８は、それぞれ支持軸３の端部３ａ，３ｂが係合することによって、支持軸３を、その軸線Ｒが第１の本体部材１０の長手方向に対し例えば直交などの交差する方向に沿う姿勢で支持する。
【００２３】
また、第１の本体部材１０の他端部１９には、駆動手段としての駆動モータ２０が配されている。この駆動モータ２０は、その回転軸２１が支持軸３の軸線Ｒと平行に配されている。駆動モータ２０の回転軸２１には駆動プーリ２２が取付けられている。
【００２４】
支持軸３は、第１の本体部材１０の一端部１３に支持される。支持軸３は、第１及び第２の本体部材１０，１１の支持軸受け部１７，１８によって挟み込まれて固定される。支持軸３は、その軸線Ｒが、前記第１の本体部材１０の長手方向に対し直交などの交差する方向に沿うように、第１及び第２の本体部材１０，１１によって支持される。
【００２５】
支持軸３の第１の本体部材１０の支持軸受け部１７によって支持される端部３ａの外周面には、図２に示すように、全周に亘ってねじ溝２３が形成されている。このねじ溝２３には、ナット２４が螺合するようになっている。
【００２６】
また、支持軸３の第２の本体部材１１の支持軸受け部１８によって支持される端部３ｂには、転がり軸受４の後述する内輪３１の端面と当接する軸受受け部２５が形成されている。
【００２７】
転がり軸受４は、支持軸３の外周に複数設けられている。図示例において、転がり軸受４，４は、互いに離間して一対設けられている。それぞれの転がり軸受４は、図２に示すように、内輪３１と外輪３２とこれらの内外輪３１，３２の間に転動自在に設けられた転動体としての玉３３と、を備えている。
【００２８】
転がり軸受４の内輪３１は、それぞれ支持軸３に嵌合している。内輪３１，３１の互いの間には内輪スペーサ３４が設けられているとともに、外輪３２，３２の互いの間には外輪スペーサ３５が設けられている。これらのスペーサ３４，３５は、それぞれ円管状に形成されており、転がり軸受４，４の互いの間隔を一定に保つようになっている。
【００２９】
また、転がり軸受４，４は、一方の軸受４の内輪３１の端面が支持軸３の軸受支持部２５と当接しかつ前記他方の軸受４の内輪３１の端面が支持軸３のねじ溝２３に螺合したナット２４に当接した状態で、支持軸３の外周に取付けられる。転がり軸受４は、支持軸３の軸受支持部２５とナット２４とによって挟み込まれた状態で支持軸３の外周に設けられている。
【００３０】
砥石ホルダ６は、円管状に形成されており、その内周面が転がり軸受４の外輪３２の外周面に接した状態で、それぞれの外輪３２に嵌合している。砥石ホルダ６は、転がり軸受４などによって、支持軸３に対し軸線Ｒ回りに回転自在に支持されている。
【００３１】
砥石ホルダ６の第１の本体部材１０の近傍に位置する一端部６ａには、その内周面に、全周に亘ってねじ溝３６が形成されている。このねじ溝３６には、雄ねじ部材３７が螺合する。この雄ねじ部材３７は、ナット２４の外径より大きな内径を有する円環状に形成されかつその外周面にねじ溝３８を備えている。
【００３２】
砥石ホルダ６の第２の本体部材１１の近傍に位置する他端部６ｂの外周には、プーリ３９が嵌合している。このプーリ３９は、砥石ホルダ６と一体に回転する。このプーリ３９には、駆動ベルト４０が掛け渡される。この駆動ベルト４０は、前記駆動モータ２０の回転軸２１に取付けられた駆動プーリ２２に掛け渡されている。
【００３３】
砥石ホルダ６の他端部６ｂの内周には、転がり軸受４，４のうち一方の軸受４の外輪３２の端面と当接する軸受支持部４１が一体に形成されている。
【００３４】
前述した構成によって、転がり軸受４，４は、一方の軸受４の外輪３２の端面が砥石ホルダ６の軸受支持部４１に当接しかつ他方の軸受４の外輪３２の端面が円環状の雄ねじ部材３７に当接した状態で配されている。このように転がり軸受４は、円環状の雄ねじ部材３７と軸受支持部４１とによって挟み込まれた状態で設けられる、
砥石ホルダ６の外周面５１には、ローレット加工などによって形成された粗面部５２が形成されている。この粗面部５２は、比較的大きな摩擦係数に形成されている。
【００３５】
砥石７は、円環状に形成されている。砥石７は、その内周面５３が砥石ホルダ６の外周面５１に形成された粗面部５２に接した状態で砥石ホルダ６に支持されている。砥石７は、その外周面５４が断面円弧状又は断面ゴシックアーチ形状に形成されている。砥石７は、接着剤などによって、内周面５３が砥石ホルダ６の粗面部５２などに接着されて固定されている。
【００３６】
前記潤滑剤供給手段５は、第１の本体部材１０内に形成された第１の潤滑剤供給通路６１と、支持軸３内に形成された第２の潤滑剤供給通路６２と、前記内輪スペーサ３４に形成された貫通孔６３と、を備えている。
【００３７】
第１の潤滑剤供給通路６１は、一端６１ａが第１の本体部材１０の側面１０ａに開口しているとともに、この一端６１ａから、駆動モータ２０の回転軸２１及び支持軸３の軸線Ｒに沿って延びてから、第１の本体部材１０の一端部１３に向って延びて形成されている。第１の潤滑剤供給通路６１の他端６１ｂは第１の本体部材１０の支持軸受け部１７内に開口している。
【００３８】
第２の潤滑剤供給通路６２は、図２に示すように、一端６２ａが、第１の本体部材１０の支持軸受け部１７に開口している。第２の潤滑剤供給通路６２は、一端６２ａから支持軸３の軸線Ｒに沿ってこの支持軸３の長手方向の中央部まで一旦延びてから支持軸３の外周面に向って延びている。第２の潤滑剤供給通路６２の他端６２ｂは、支持軸３の外周面に開口している。第２の潤滑剤供給通路６２は、支持軸３の外周面の複数箇所に開口している。
【００３９】
貫通孔６３は、前記内輪スペーサ３４の内周面から外周面に亘って貫通している。貫通孔６３は、支持軸３の外周面に開口した第２の潤滑剤供給通路６２の他端６２ｂに相対する位置にそれぞれ設けられている。
【００４０】
前述した構成によって、潤滑剤供給手段５は、第１の潤滑剤供給通路６１の一端６１ａから供給された潤滑剤が、第１の潤滑剤供給通路６１内を通って第１の本体部材１０の支持軸受け部１７内に供給される。この第１の本体部材１０の支持軸受け部１７内に供給された潤滑剤は第２の潤滑剤供給通路６２内及び内輪スペーサ３４の貫通孔６３を通って内輪スペーサ３４の外周側に供給される、この内輪スペーサ３４の外周側に供給された潤滑剤が、スペーサ３４，３５の間を通って転がり軸受４の内輪３１と外輪３２との間に供給される。
【００４１】
特に潤滑剤供給手段の一端６１ａより加圧したオイルエア又はオイルミストを注入すると、そのエア又はミストの流れにより、軸受４の内部が外部より高圧となり研削くずなどが軸受４内に侵入することが防止でき、軸受４の寿命がさらに延びる。
【００４２】
前述した構成によれば、駆動モータ２０の回転駆動力は、駆動プーリ２２、駆動ベルト４０、プーリ３９及び砥石ホルダ６を介して砥石７を支持軸３の軸線Ｒ回りに回転させることなる。砥石７が駆動モータ２０によって回転駆動された状態で、外周面５４をワークの内周面に当接することによって、スプラインボール溝を形成する。
【００４３】
本実施形態の研削工具１は、砥石７が砥石ホルダ６の外周面５１に接着されて固定されているので、ワークに研削加工を施す研削中に、砥石７が微少に動くことが抑制される。また、砥石７が比較的摩擦係数が大きな砥石ホルダ６の粗面部５２に接着されて固定されているので、研削中に砥石７が砥石ホルダ６の外周面５１から剥離することが抑制される。さらに、潤滑剤供給手段５が転がり軸受４内に潤滑剤を供給するので、砥石７及び砥石ホルダ６のスムーズな回転が許容される。このため、研削する際の抵抗及び振動によって生じる砥石７の微少な動きを抑制できる。
【００４４】
したがって、ワークに高精度なスプラインボール溝を形成できる。さらに、砥石７の破損を防止でき、研削工具１自体の寿命を短くすることを防止できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の研削工具は、砥石が砥石ホルダの外周面に接着されて固定されているので、研削中に砥石が微少に動くことを抑制できる。また、潤滑剤供給手段が軸受内に潤滑剤を供給するので、砥石及び砥石ホルダのスムーズな回転が許容される。したがって、ワークに高精度なスプラインボール溝を形成することができる。さらに、砥石の破損を防止でき、研削工具の寿命の短縮化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の一実施形態の研削工具を示す側面図。
（Ｂ）は、図１（Ａ）中のＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図。
【図２】図１（Ｂ）中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】（Ａ）は、従来の研削工具を示す側面図。
（Ｂ）は、図３（Ａ）中のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う断面図。
【図４】図３（Ｂ）中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１…研削工具
２…工具本体
３…支持軸
４…転がり軸受（軸受）
５…潤滑剤供給手段
６…砥石ホルダ
７…砥石
５１…砥石ホルダの外周面
【図１】
0004029512.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004029512.tif 000004
【図４】
0004029512.tif 000005