(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転砥石と、この回転砥石の外周面との間にワークの外周面を研削する研削用隙間を形成する調整車と、前記ワークの外周面と前記回転砥石の外周面との略接線方向に沿って前記ワークを前記研削用隙間に搬送するワーク搬送手段とを備えて、前記ワークの外周面を所定形状に研削するセンタレス研削盤であって、
前記調整車の外周面には、ワーク支持溝が設けられ、
前記ワーク支持溝は、前記調整車の周方向に亘って形成される閉環状の周溝であり、
前記ワーク支持溝の横断面形状が前記ワークの外周面の研削形状に合致することを特徴とするセンタレス研削盤。
【請求項２】
前記ワーク支持溝には、前記ワークの一端面を位置決めする端面基準が設けられることを特徴とする請求項１に記載のセンタレス研削盤。
【請求項３】
前記ワーク支持溝には、前記端面基準が設定される側の溝側面と底面との交差部に逃げが形成されていることを特徴とする請求項２に記載のセンタレス研削盤。
【請求項４】
前記調整車は、焼き入れ鋼からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセンタレス研削盤。
【請求項５】
前記調整車の外周面には、前記ワーク支持溝が所定の離間間隔で複数列形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセンタレス研削盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂タンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、転がり軸受のころの製造に使用するセンタレス研削盤は、インフィードタイプのもの、スルーフィードタイプのもの、タンジェンシャルタイプのものに大別することができる。
前記インフィードタイプでは、回転砥石と調整車との間の研削用隙間にワークをセットした状態で、これらの回転砥石と調整車との相対回転により、ワークの外周面を所定形状に研削する。
【０００３】
前記スルーフィードタイプでは、例えばワークが転動可能な螺旋溝を調整車の外周に設けておいて、前記螺旋溝によってワークを回転砥石の軸線方向に沿って送りながら、研削を進める。
一方、前記タンジェンシャルタイプは、回転砥石と調整車との間の研削用隙間に、前記回転砥石の外周面に対して略接線方向に沿ってワークを送り込んで、前記ワークの外周面を所定形状に研削する。
【０００４】
ところで、前述のインフィードタイプのものは、ワーク外周面の多様な形状の研削が可能で、また、加工精度を高めることも比較的容易である。しかしながら、ワークの研削位置へのセットがバッチ式となり、手間のかかるワークの入れ替え作業がその都度必要になるため、生産性が良くないという欠点があった。
【０００５】
一方、前述のスルーフィードタイプのものは、回転砥石の軸線方向にワークを順送りすることで研削を進めるため、多数のワークを連続処理することができ、生産性に優れる。しかしながら、ワークを回転砥石の軸線方向に送りながら研削するため、ワーク外周の研削面の形状が、単純な円筒面や円錐面に限られ、例えば、外径が途中で変わる段付き形状や樽型形状等の複雑な形状の研削ができないという欠点があった。
【０００６】
また、例えば特開２０００−１１７６００号公報等に開示されたタンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤の場合は、研削動作中に最適芯高にての加工が維持されるように、回転砥石軸もしくは調整車軸と搬送手段の位置とを微調整しながら、回転砥石と調整車との間の研削用隙間に順にワークを通過させることで、多数のワークを連続処理することができ、高い生産性を発揮し得る。
更に、回転砥石に対するワークの送り方向が、回転砥石の外周に対して略接線方向となり、回転砥石の形状をドレス成形してやることによって、回転砥石に接する面が直線でない段付き形状や樽型形状等の複雑な形状の研削も可能になり、インフィードタイプやスルーフィードタイプと比較して、欠点が少ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のタンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤では、通常、ワークを回転砥石側に押す調整車の外周面は、ワークの軸線方向の全幅に渡って径が一定の単純な円筒面形状とされている。また、ワークの一端を位置決めする端面基準を、ワークを回転砥石の接線方向に送り込む搬送手段としてのブレードに装備している。
【０００８】
そこで、両端の径が異なるワーク等のように、調整車に接する形状が直線、若しくは軸方向に対称の形状を有していない場合には、ワークの最大径部分のみしか調整車に接触せず、調整車によるワークの押圧箇所が局部的に偏るため、回転砥石の外周面に対するワークの接触圧をワークの加工面全域に渡って均一化することができない。その結果、研削動作中に、ワークの姿勢が不安定となり、加工精度が低下する虞があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、ワークの外周面の研削形状に関わらず、生産性と高い加工精度とを低コストで両立させることができる良好なタンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、回転砥石と、この回転砥石の外周面との間にワークの外周面を研削する研削用隙間を形成する調整車と、前記ワークの外周面と前記回転砥石の外周面との略接線方向に沿って前記ワークを前記研削用隙間に搬送するワーク搬送手段とを備えて、前記ワークの外周面を所定形状に研削するセンタレス研削盤であって、前記調整車の外周面には、ワーク支持溝が設けられ、前記ワーク支持溝は、前記調整車の周方向に亘って形成される閉環状の周溝であり、前記ワーク支持溝の横断面形状が前記ワークの外周面の研削形状に合致することを特徴とするセンタレス研削盤により達成される。
【００１１】
上記構成によれば、回転砥石と調整車との間の研削用隙間に、順にワークを通過させることで、多数のワークを連続処理することができる。
また、回転砥石に対するワークの送り方向が、回転砥石の外周に対して略接線方向となり、回転砥石の形状をドレス成形してやることによって回転砥石に接する面が直線でない段付き形状や樽型形状等の複雑な形状のワークの研削も可能である。
更に、軸方向に対称の形状を有していないワークの場合にも、ワークの軸方向の全幅に渡って調整車のワーク支持溝がワークの外周面に接触することができ、回転砥石に対するワークの接触圧をワークの加工面全域に渡って均一化することができるので、研削動作中にワークの姿勢が不安定となって加工精度が低下する虞れがなくなる。
【００１２】
尚、好ましくは前記ワーク支持溝には、前記ワークの一端面を位置決めする端面基準が設けられる。
この場合、ワークの端面形状に明らかな傾斜を持っており、ワーク搬送手段のブレード等で基準面を取る事が難しい際にも、調整車のワーク支持溝の溝加工の形状により柔軟に対応することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るセンタレス研削盤を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンタレス研削盤の全体構成図を示す斜視図である。
【００１４】
本第１実施形態のセンタレス研削盤１は、所謂タンジェンシャルタイプのもので、図１に示したように、回転砥石３と、この回転砥石３の外周面３ａとの間にワーク５の外周面５ａを研削する研削用隙間７を形成する調整車９と、前記ワーク５の外周面５ａと前記回転砥石３の外周面３ａとの略接線方向に沿って前記ワーク５を前記研削用隙間７に搬送するワーク搬送手段１１とを備えて、前記ワーク５の外周面３ａを所定形状に研削する。
【００１５】
前記回転砥石３は、砥石スピンドル部２１に回転可能に軸支されており、図２中時計回り方向に回転駆動される。また、前記砥石スピンドル部２１には、送りねじ２２が装備されており、図２に示すように、該送りねじ２２に沿う移動動作によって、研削動作時に回転砥石３の中心位置を、Ｏｇ１からＯｇ２の範囲ｓで水平変位させ、ワーク５との接触位置の角度βを調整することができる。
【００１６】
前記回転砥石３の中心がＯｇ２に移動したとき、前記ワーク５に接触する回転砥石３の外周面３ａは、図２の一点鎖線Ｇ２で示す位置になる。
前記回転砥石３の中心がＯｇ１に移動したとき、前記ワーク５に接触する回転砥石３の外周面３ａは、図２の実線Ｇ１で示す位置になる。
【００１７】
本第１実施形態におけるワーク５は、円錐転がり軸受に転動体として組み込まれる円錐ころである。
前記ワーク搬送手段１１は、搬送手段本体３１上の定位置に回転可能に支持されたブレード保持器３２の回転によって、該ブレード保持器３２の外周部に保持したワーク５を、順次、前記ワーク５の外周面５ａと前記回転砥石３の外周面３ａとの略接線方向から研削用隙間７に搬送する。
【００１８】
前記ブレード保持器３２は、図１に示したように、円板部３２ａの外周から軸方向に突出する複数本のブレード３２ｂによって、前記ワーク５を収容する複数個のポケット３２ｃを形成したものである。
前記ポケット３２ｃは、前記円板部３２ａの半径方向外方にはワーク５を出し入れ可能な収容空間であり、研削用隙間７を通り過ぎたワーク５は、自重によってポケット３２ｃから落下して、その下方に装備されている回収用シュート３４を介して、所定箇所に回収される。
【００１９】
前記調整車９は、図１に示したように、調整車スピンドル部４１に回転可能に支持されている。調整車スピンドル部４１は、研削時には調整車９が前記ブレード保持器３２の内周部に嵌入され、ツルーイング時には調整車９が図１に示したようにブレード保持器３２とは離間した状態となるように、該調整車９の軸方向にスライド移動可能に支持されている。
【００２０】
そこで、研削時には、前記調整車９が調整車スピンドル部４１の移動動作によって、図３に示すように、ブレード保持器３２の内周部に移動して、前記回転砥石３の外周面３ａとの間に研削用隙間７を画成すると共に、前記ブレード保持器３２のポケット３２ｃによって該研削用隙間７に送られてくるワーク５を回転砥石３の外周面３ａに押し付ける。前記調整車９は、回転砥石３と同様に時計回り方向に回転駆動され、前記ブレード保持器３２は、調整車９と逆方向（即ち、反時計回り方向）に回転駆動される。
【００２１】
本第１実施形態の場合、図３及び図４に示すように、前記調整車９の外周面９ａには、横断面形状が前記ワーク５の外周面５ａの研削形状（即ち、ワーク５の円錐面を形成するテーパ面）に合致するワーク支持溝５１が形成されている。
このワーク支持溝５１は、調整車９の外周を周方向に連続して形成された凹溝であり、底面５１ａがワーク５の外周面５ａの研削形状に成形される。
【００２２】
更に、ワーク５にかかる研削抵抗により押し付けらるワーク５の太径側（図４中左側）の溝側面５１ｂに、該ワーク５を位置決めする端面基準が設定されている。
また、前記溝側面５１ｂと前記底面５１ａとの交差部には、これら溝側面５１ｂ及び底面５１ａを加工する際に、工具の引っ掛かりを防止して加工を確実にするための逃げ５１ｄが形成されている。
なお、前記調整車９の材質としては、耐摩耗性と硬さに優れた焼き入れ鋼を使用することが好ましい。
【００２３】
即ち、上述の如きセンタレス研削盤１によれば、回転砥石３と調整車９との間の研削用隙間７に、順にワーク５を通過させることで、多数のワーク５を連続処理することができ、高い生産性を発揮し得る。
そして、前記ワーク５の軸方向の全幅に渡って、調整車９のワーク支持溝５１の底面５１ａがワーク５の外周面３ａに接触することができ、回転砥石３に対するワーク５の接触圧をワーク５の加工面全域に渡って均一化することができるので、研削動作中にワーク５の姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れがなく、インフィード研削と同等の高い加工精度を安定維持することができる。
【００２４】
更に、本第１実施形態の場合、前記ワーク支持溝５１の溝側面５１ｂが、ワーク５の太径側の端面に当接して該ワーク５を位置決めする端面基準に設定されており、前記調整車９にワーク支持溝５１を形成する際、同一部品上に設定した端面基準を加工基準位置として高精度にワーク支持溝５１の底面５１ａを形成することができるので、研削時におけるワーク支持溝５１によるワーク５外周面３ａの押さえを更に高精度に均一化することができ、加工精度の高精度化に対する信頼性が向上する。
【００２５】
図５は、本発明の第２実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。
ここに示したセンタレス研削盤６０は、調整車６９及び回転砥石６３を軸方向に長尺に形成すると共に、調整車６９の外周面には、横断面形状が前記ワーク５の外周面５ａの研削形状に合致するワーク支持溝６１が所定の離間間隔で複数列（本実施形態においては、４列）に形成されており、同時に、複数個のワーク５を研削処理可能にしたものである。尚、各ワーク支持溝６１にワーク５を順に供給できるように、図示しないワーク搬送手段も改良したものが採用される。
【００２６】
前記各ワーク支持溝６１は、上記第１実施形態のワーク支持溝５１と同形状であり、溝側面６１ｂと底面６１ａとの交差部には、逃げ６１ｄが形成されている。尚、これら各ワーク支持溝６１はリードを持たず、加工位置は軸方向に移動することなく、加工が行われる。
本第２実施形態に係るセンタレス研削盤のように、調整車６９の外周に複数列のワーク支持溝６１を並列装備して、複数個のワーク５を同時に研削加工する構成にすると、その分、設備の大型化を抑えて、生産性を向上させることができる。
【００２７】
図６は、本発明の第３実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。本第３実施形態におけるワーク６は、自動調心ころ軸受に転動体として組み込まれる球面ころである。
本第３実施形態のセンタレス研削盤７０は、回転砥石７３の外周面７３ａが、ドレス成形によってワーク６の外周面６ａの形状に対応した断面円弧状に形成されると共に、調整車７９のワーク支持溝７１の底面７１ａも、ワーク６の外周面の形状に合致する断面円弧状に形成されたものであり、他の構成部分は上記第１実施形態のセンタレス研削盤１と同様である。
【００２８】
前記各ワーク支持溝７１には、上記第１実施形態のワーク支持溝５１と同様に、溝側面７１ｂと底面７１ａとの交差部に逃げ７１ｄが形成されている。
なお、ワーク６の研削面が球面である場合、該ワーク６を位置決めする端面基準に設定された溝側面７１ｂへの押し当ては、一例として砥石軸や調整車軸のスキュー等で行うことができる。
【００２９】
即ち、本第３実施形態のセンタレス研削盤７０によれば、回転砥石７３に対するワーク６の送り方向が、回転砥石７３の外周に対して略接線方向となり、回転砥石７３の外周面７３ａの形状をワーク６の外周面の形状に対応した断面円弧状にドレス成形してやることによって、回転砥石７３に接する面が直線でない球面状のワーク６の研削も可能である。
【００３０】
そして更に、前記ワーク６の軸方向の全幅に渡って、調整車７９のワーク支持溝７１の底面７１ａがワーク６の外周面６ａに接触することができ、回転砥石７３に対するワーク６の接触圧をワーク６の加工面全域に渡って均一化することができるので、研削動作中にワーク６の姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れがなく、インフィード研削と同等の高い加工精度を安定維持することができる。
【００３１】
図７は、本発明の第４実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。本第４実施形態におけるワーク８は、スラスト自動調心ころ軸受や球面円錐ころ軸受等に転動体として組み込まれる両端部の径寸法が異なったたる形のころであり、円錐ころに球面ころのようなクラウニングＲがついた形状を有している。
【００３２】
本第４実施形態のセンタレス研削盤８０は、回転砥石８３の外周面８３ａが、ドレス成形によってワーク８の外周面８ａの形状に対応した断面円弧状に形成されると共に、調整車８９のワーク支持溝８１の底面８１ａも、ワーク８の外周面８ａの形状に合致する断面円弧状に形成されたものであり、他の構成部分は上記第１実施形態のセンタレス研削盤１と同様である。
【００３３】
更に、前記ワーク８にかかる研削抵抗により押し付けらるワーク８の太径側（図７中左側）の溝側面８１ｂに、該ワーク８を位置決めする端面基準が設定されている。
また、前記各ワーク支持溝８１には、上記第１実施形態のワーク支持溝５１と同様に、溝側面８１ｂと底面８１ａとの交差部に逃げ８１ｄが形成されている。
【００３４】
即ち、本第４実施形態のセンタレス研削盤８０によれば、回転砥石８３に対するワーク８の送り方向が、回転砥石８３の外周に対して略接線方向となり、回転砥石８３の外周面８３ａの形状をワーク８の外周面８ａの形状に対応した断面円弧状にドレス成形してやることによって、回転砥石８３に接する面が軸方向に対称の形状を有していない略たる形の前記ワーク８の研削も可能である。
【００３５】
そして更に、前記ワーク８の軸方向の全幅に渡って、調整車８９のワーク支持溝８１の底面８１ａがワーク８の外周面８ａに接触することができ、回転砥石８３に対するワーク８の接触圧をワーク８の加工面全域に渡って均一化することができるので、研削動作中にワーク８の姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れがなく、インフィード研削と同等の高い加工精度を安定維持することができる。
【００３６】
尚、本発明のセンタレス研削盤で研削するワークは、上記各実施形態における転がり軸受の転動体に限るものではなく、調整車のワーク支持溝の底面形状をワークの外周面形状に合わせた曲面形状や多面形状にすることで、種々の外形形状のワークに対して高精度な研削を実現することができる。
【００３７】
又、本発明のセンタレス研削盤におけるワーク搬送手段は、上記実施形態におけるワーク搬送手段１１のように、ブレード保持器３２の回転によってワークを送り込むタンジェンシャルタイプに限らず、研削用隙間７へすべりシュートで搬送入したり、研削用隙間７の上部からチャットを持ったロボットアームで搬送入するワーク搬送手段にも適応できる。
更に、本発明のセンタレス研削盤において、ワークの研削精度を更に向上させるために、回転砥石や調整車の位置を微調整して、加工するワークの芯高さを最適化するような制御を組合せることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
上述した如き本発明のセンタレス研削盤によれば、回転砥石と調整車との間の研削用隙間に、順にワークを通過させることで、多数のワークを連続処理することができる。
また、回転砥石に対するワークの送り方向が、回転砥石の外周に対して略接線方向となり、回転砥石の形状をドレス成形してやることによって回転砥石に接する面が直線でない段付き形状や樽型形状等の複雑な形状のワークの研削も可能である。
【００３９】
更に、軸方向に対称の形状を有していないワークの場合にも、ワークの軸方向の全幅に渡って調整車のワーク支持溝がワークの外周面に接触することができ、回転砥石に対するワークの接触圧をワークの加工面全域に渡って均一化することができるので、研削動作中にワークの姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れがなくなる。
従って、ワークの外周面の研削形状に関わらず、生産性と高い加工精度とを低コストで両立させることができる良好なタンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンタレス研削盤の全体構成図を示す斜視図である。
【図２】図１に示したセンタレス研削盤の研削時における回転砥石と調整車とワークとの位置関係を示す概略正面図である。
【図３】図１に示したセンタレス研削盤の研削時における調整車とワークと搬送手段との位置関係を示す要部拡大斜視図である。
【図４】図１に示したセンタレス研削盤の研削時における回転砥石と調整車とワークとの位置関係を示す要部横断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るセンタレス研削盤の要部横断面図である。
【符号の説明】
１    センタレス研削盤
３    回転砥石
３ａ  外周面
５    ワーク
５ａ  外周面
７    研削用隙間
９    調整車
９ａ  外周面
１１  ワーク搬送手段
３２  ブレード保持器
５１  ワーク支持溝
５１ａ  底面
５１ｂ  溝側面（端面基準）
【図１】
0004923369.tif 000002
【図２】
0004923369.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004923369.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004923369.tif 000008