(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸物ワーク（Ｗ）の一方の軸端部を支持するセンタ（４１）をセンタ保持部材（２３）に回転自在に支持するとともに、それらセンタ（４１）およびセンタ保持部材（２３）間に、該センタ（４１）の回転を規制するロック手段（Ｌ）を設けてなる、円筒研削盤の心押台であって、
前記ロック手段（Ｌ）が、前記センタ保持部材（２３）に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されて前記センタ（４１）に同軸に対向するロックピン（６１）と、そのロックピン（６１）および前記センタ（４１）の対向端面に形成されて相互に係合可能な係合部（４７2 ，６１2 ）とを備えたことを特徴とする、円筒研削盤の心押台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸物ワークの一方の軸端部を支持するセンタを備えた円筒研削盤の心押台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸物ワークの外周面を砥石で研削する円筒研削盤は、その心押台に設けたセンタをワークの端面に形成したセンタ穴に嵌合させてクランプするようになっており、前記センタの種類には心押台に回転不能に支持された固定センタと、心押台に回転可能に支持された回転センタとがある。心押台に回転不能に支持された固定センタを使用すると、ワークの心振れが発生し難いために加工精度が向上する。しかしながら、固定センタは回転するワークとの間に相対回転が生じるので、ワークの重量が大きいために固定センタに加わる荷重が大きい場合や、ワークが高速回転する場合には、摺動部に発生する摩擦で固定センタが発熱したり摩耗したりする問題がある。一方、回転センタはワークと一体に回転するので前記発熱や摩耗が発生することは少ないが、回転センタの回転に伴ってワークに心振れが発生するので加工精度が低下する問題がある。回転センタによる心振れを減少させるために、回転センタとそれを保持する保持筒とをテーパ面を介して摺接させたものが、実開平５−３７４０３号公報により提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固定センタのメリットおよび回転センタのメリットを両立させるには、心押台に固定センタおよび回転センタを交換自在に取り付ければ良いが、このようにすると固定センタおよび回転センタの交換作業が面倒で作業効率が低下する問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、固定センタの機能および回転センタの機能を簡単に切り換えることが可能な円筒研削盤の心押台を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、軸物ワークの一方の軸端部を支持するセンタをセンタ保持部材に回転自在に支持するとともに、それらセンタおよびセンタ保持部材間に、該センタの回転を規制するロック手段を設けてなる、円筒研削盤の心押台であって、前記ロック手段が、前記センタ保持部材に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されて前記センタに同軸に対向するロックピンと、そのロックピンおよび前記センタの対向端面に形成されて相互に係合可能な係合部とを備えたことを特徴とする円筒研削盤の心押台が提案される。
【０００６】
上記構成によれば、ロック手段によるロックを解除してセンタ保持部材に対してセンタが自由に回転できるようにすれば、軸物ワークからセンタに加わる荷重が大きい場合や軸物ワークが高速回転する場合にセンタの発熱や摩耗を防止することができ、またロック手段によりセンタ保持部材に対してセンタを回転不能にロックすれば、センタの心振れを最小限に抑えて加工精度を高めることができる。しかもセンタのロックおよびロック解除をロック手段で行うことにより、回転センタおよび固定センタを交換する場合に比べて時間を大幅に節約することができる。
【０００７】
また特に上記ロック手段が、センタ保持部材に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されてセンタに同軸に対向するロックピンと、ロックピンおよびセンタの対向端面に形成されて相互に係合可能な係合部とを備えるので、センタ保持部材に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されたロックピンをセンタから離反する方向に移動させるだけで係合部の係合を解除してセンタの回転を許容することができ、またロックピンをセンタに接近する方向に移動させるだけで係合部を係合させてセンタの回転を規制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は円筒研削盤の全体正面図、図２は図１の２部拡大断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図２の４−４線拡大断面図、図５は作用説明図である。
【００１０】
図１に示すように、円筒研削盤１１はベース１２と、ベース１１上に移動自在に支持されたテーブル１３と、テーブル１３の一端側に設けられた主軸台１４と、テーブル１３の他端側に設けられた心押台１５とを備える。本発明の軸物ワークを構成するカムシャフトＷは主軸台１４および心押台１５間に支持され、主軸台１４から伝達される駆動力で回転駆動される。そしてテーブル１３上に設けた図示せぬ砥石ユニットによってカムシャフトＷの外周面が研削される。
【００１１】
次に、図２〜図４に基づいて心押台１５の構造を説明する。
【００１２】
心押台１５はテーブル１３の上面に固定された本体ハウジング２２を備えており、本体ハウジング２２の内部に、本発明のセンタ保持部材を構成する概略円筒状のラム２３が軸方向移動自在に支持される。ラム２３の外周面に軸方向に形成されたガイド溝２３1 に本体ハウジング２２に固定したガイドピン２４が嵌合しており、従ってラム２３は本体ハウジング２２に対して相対回転を規制された状態で軸方向の移動を許容される（図３参照）。ラム２３の後端（図２おいて右側）にシャフト２５がボルト２６で固定されており、そのシャフト２５の後端にピストン２７が嵌合してロックナット２８で固定される。
【００１３】
本体ハウジング２２の後部にはシリンダボディ２９がボルト３０で固定されており、ピストン２７はシリンダボディ２９の後端に形成したシリンダ２９1 に摺動自在に嵌合する。ピストン２７の前面にはシリンダボディ２９との間に縮設したスプリング３１が当接しており、従ってピストン２７はスプリング３１の弾発力で後方に付勢される。シリンダボディ２９の後面にボルト３２で固定されたキャップ３３とピストン２７との間に、油圧源３４にバルブ３５を介して接続された油室３６が形成される。従って、油室３６に油圧を供給することにより、ピストン２７をスプリング３１の弾発力に抗しながら押圧してラム２３を主軸台１４に向けて前方に移動させ、後述するセンタ４１でカムシャフトＷの軸端部を支持することができる。
【００１４】
センタ４１は、円錐台形状に形成されてカムシャフトＷの後端に形成したセンタ穴Ｗ1 に嵌合可能なセンタ頭部４２と、センタ頭部４２の後部に一体に連結されて４個のボールベアリング４３〜４６でラム２の内部に回転自在に支持されたセンタ軸部４７とから構成される。最前端のボールベアリング４３はラム２３の前端にボルト４８で固定されたキャップ４９に当接して位置決めされるとともに、最後端のボールベアリング４６はラム２３の内周に形成した段部２３2 にスペーサ５０を介して当接して位置決めされ、中央の２個のボールベアリング４４，４５は、それらの間に配置したカラー５１に当接して位置決めされる。そしてセンタ軸部４７の前部に形成したフランジ４７1 が最前端のボールベアリング４３に当接し、センタ軸部４７の後部に螺着したロックナット５２が最後端のボールベアリング４６に当接することにより、センタ４１が前後方向のスラスト荷重に抗するように位置決めされる。
【００１５】
ラム２３の前部とキャップ４９とにエアパージ路５３が形成されており、このエアパージ路を介して供給されるエアでセンタ４１の軸受部への異物の侵入が防止される。
【００１６】
次に、センタ４１を回転可能な状態から回転不能な状態に切り換えることが可能なロック手段Ｌの構造を説明する。
【００１７】
センタ４１およびシャフト２５間に同軸上に配置されたロックピン６１が、ラム２３の後部に摺動自在に支持される。ロックピン６１の後端に一体に形成されたピストン６２は、その外周面がラム２３に形成したシリンダ２３3 に摺接し、かつ内周面がシャフト２５から前方に延びるガイドロッド２５1 に摺接する。ピストン６２の前面および後面にはそれぞれ油室６３，６４が形成されており、前側の油室６３はシャフト２５に形成した油路６５とバルブ６６とを介して油圧源３４に連通する。また後側の油室６４はシャフト２５に形成した油路６７と前記バルブ６６とを介して油圧源３４に連通する。従って、前側の油室６３に油圧を供給するとロックピン６１はセンタ４１から離反するように後方に移動し、後側の油室６４に油圧を供給するとロックピン６１はセンタ４１に接近するように前方に移動する。このとき、ラム２３に螺入したガイドピン６８を、ロックピン６１に軸方向に形成したガイド溝６１1 に係合させることにより、ロックピン６１の回転を規制しながら軸方向の移動を許容することができる（図３参照）。
【００１８】
図４を併せて参照すると明らかなように、相対向するセンタ軸部４７の後端とロックピン６１の前端とに、本発明の係合部を構成する凸部４７2 および凹部６１2 がそれぞれ形成される。凸部４７2 および凹部６１2 は、何れも断面台形に形成されてセンタ軸部４７およびロックピン６１の直径方向に延びており、相互に隙間なく係合することができる。
【００１９】
而して、前側の油室６３に油圧を供給するとロックピン６１はセンタ４１から離反するように後方に移動し、図５に示すようにロック手段Ｌのロックが解除されてセンタ４１は自由に回転できるようになる。従って、ワークからセンタ４１に大きな荷重が加わる場合やワークの回転速度が大きい場合に、センタ４１の回転を許容してセンタ頭部４２およびワークの接触部の発熱や摩耗を防止することができる。一方、後側の油室６４に油圧を供給するとロックピン６１はセンタ４１に接近するように前方に移動し、図２に示すようにロック手段Ｌがロック状態になってセンタ４１が回転不能に固定される。これにより、高精度の加工が要求される場合に、センタ４１を固定して心振れによる加工精度の低下を防止することができる。
【００２０】
このように、ロックピン６１を油圧で前進・後退させるだけで、センタ４１が回転可能な状態と回転不能な状態とを簡単に切り換えることができるので、回転センタおよび固定センタを交換する従来のものに比べて、作業時間を大幅に節約することができる。またロック手段Ｌは、センタ軸部４７に設けた凸部４７2 とロックピン６１に設けた凹部６１2 とを相互に係合させてセンタ４１をロックするので、極めて簡単な構造で確実な作動を保証することができる。
【００２１】
次に、本実施例の円筒研削盤１１でカムシャフトＷを研削する場合の作用を説明する。
【００２２】
先ず、図５に示すように、心押台１５のセンタ４１をロック解除した状態でカムシャフトＷの後端を支持し、このカムシャフトＷの前端近傍（主軸台１４側の端部近傍）をフェースドライバ等で回転駆動しながら、砥石ＧでカムシャフトＷの前端近傍の外周面を研削する（図１参照）。このように主軸台１４に設けたコレットチャック１６を使用せずにフェースドライバ等でカムシャフトＷを回転駆動することにより、砥石Ｇはコレットチャック１６と干渉することなくカムシャフトＷの前端近傍を研削することができる。このとき、カムシャフトＷの後端を支持する心押台１５のセンタ４１はロック解除されて自由に回転できる状態にあるため、コレットチャック１６を用いなくてもカムシャフトＷを回転駆動することができる。尚、ロック解除されたセンタ４１は若干の心振れが発生するが、この状態で研削するのはカムシャフトＷの極一部である前端近傍だけであり、しかもセンタ４１はカムシャフトＷの前端から遠く離れた後端であるため、センタ４１の心振れが加工精度に及ぼす影響は無視できる程度に小さなものとなる。
【００２３】
続いて、図２に示すように、心押台１５のセンタ４１を回転不能にロックした状態で、既に加工を終えたカムシャフトＷの前端近傍を主軸台１４のコレットチャック１６にチャックして回転駆動しながら、砥石ＧでカムシャフトＷの残りの部分の外周面を全て研削する。このとき心押台１５のセンタ４１は回転不能にロックされていて心振れが発生しないため、高精度でカムシャフトＷの研削を行うことができる。
【００２４】
以上のように、カムシャフトＷの後端を支持する心押台１５のセンタ４１をロック状態およびアンロック状態に切り換えながら研削を行うことにより、カムシャフトＷの姿勢を前後逆に再クランプして２回に別けて研削を行うことなく、カムシャフトＷの全長を高精度に研削することが可能となる。
【００２５】
それに対して心押台が回転不能な固定センタを備えた従来の研削盤では、先ずカムシャフトの前端をコレットチャックにチャックして他端側の半部を研削した後に、カムシャフトを前後逆に再クランプして残りの半部を研削する必要があり、その分だけ工数が増加して加工時間が長くなってしまう問題がある。
【００２６】
以上、本発明の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種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２７】
例えば、実施例では軸物ワークとしてカムシャフトＷを例示したが、本発明はカムシャフトＷ以外の軸物ワークに対しても適用することができる。またロックピン６１およびセンタ４１の対向端面の係合部の形状も実施例に限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロック手段によるロックを解除してセンタ保持部材に対してセンタが自由に回転できるようにすれば、ワークからセンタに加わる荷重が大きい場合やワークが高速回転する場合にセンタの発熱や摩耗を防止することができ、またロック手段によりセンタ保持部材に対してセンタを回転不能にロックすれば、センタの心振れを最小限に抑えて加工精度を高めることができる。しかもセンタのロックおよびロック解除をロック手段で行うことにより、回転センタおよび固定センタを交換する場合に比べて時間を大幅に節約することができる。
【００２９】
その上、センタ保持部材に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されたロックピンをセンタから離反する方向に移動させるだけで係合部の係合を解除してセンタの回転を許容することができ、またロックピンをセンタに接近する方向に移動させるだけで係合部を係合させてセンタの回転を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  円筒研削盤の全体正面図
【図２】  図１の２部拡大断面図
【図３】  図２の３−３線拡大断面図
【図４】  図２の４−４線拡大断面図
【図５】  作用説明図
【符号の説明】
２３        ラム（センタ保持部材）
４１        センタ
４７2       凸部（係合部）
６１        ロックピン
６１2       凹部（係合部）
Ｌ          ロック手段
Ｗ          カムシャフト（軸物ワーク）
【図１】
0004303348.tif 000002
【図２】
0004303348.tif 000003
【図３】
0004303348.tif 000004
【図４】
0004303348.tif 000005
【図５】
0004303348.tif 000006