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発明の名称 平面研削盤の砥石軸傾斜装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−156713
公開日 平成10年(1998)6月16日
出願番号 特願平8−332908
出願日 平成8年(1996)11月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】谷藤 孝司
発明者 池田 純三
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 先端に砥石を有する砥石軸と、この砥石軸を回転自在に支持する砥石軸ケースと、この砥石軸ケースを支持する砥石軸台とを備え、砥石軸ケースと砥石軸台との間に、球面中心が砥石軸の軸心上で且つ砥石の砥石面と略一致する球面座を設け、砥石軸ケースが球面座を介して砥石軸台側に当接するように、該砥石軸ケースを砥石軸台側に軸方向に付勢する第1付勢手段を設け、砥石軸台側に設けられ且つ砥石軸ケースをその径方向の中心側に付勢する第2付勢手段と、砥石軸台側に前記径方向に進退自在に設けられ且つ砥石軸ケースを第2付勢手段側に押圧する押圧手段とを砥石軸台の周方向に所要数配置したことを特徴とする平面研削盤の砥石軸傾斜装置。
【請求項2】 砥石軸台の砥石側に球面座を配置し、砥石軸台の砥石と反対側に第1付勢手段と第2付勢手段と押圧手段とを配置したことを特徴とする請求項1に記載の平面研削盤の砥石軸傾斜装置。
【請求項3】 押圧手段に調整ねじを用い、この調整ねじを正逆駆動する調整モータを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の平面研削盤の砥石軸傾斜装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面研削盤の砥石軸傾斜装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】立型、横型等の対向二軸平面研削盤、その他の平面研削盤では、砥石の対向平面の平行度を出し、又はワークの研削面に対して砥石の砥石面を平行にし、若しくは傾斜させるために砥石軸傾斜装置を備え、この砥石軸傾斜装置により砥石軸を必要に応じて適宜に傾斜させ得るようにしている。この砥石軸傾斜装置には、従来、コラム、砥石台等を倒して砥石軸を傾斜させるようにしたもの、球面座を利用してその中心点廻りに砥石軸を傾斜させるようにしたもの等がある。
【0003】前者のコラム等を倒して砥石軸を傾斜させるようにした砥石軸傾斜装置は、特公昭60−26669号公報に記載されるように、下部支持台上に、砥石軸を支持するコラムを配置し、このコラムの一端側を下部支持台上に支点を介して傾動可能に支持すると共に、コラムの他端側に傾斜角度調整手段を設けている。そして、砥石軸の傾斜量を調整する場合には、傾斜角度調整手段によりコラム全体を支点廻りに傾斜させるようにしている。
【0004】また後者の球面座を利用した砥石軸傾斜装置は、特開昭62−54667号公報に記載されるように、砥石を有する砥石軸を砥石軸ケース内に回転自在に設け、この砥石軸ケースとこれを支持する砥石軸台との間に、共通の球面中心を有する前後一対の球面座を設けると共に、各球面座を押圧することにより砥石軸ケースを砥石軸台に固定する固定手段を設け、この固定手段に、砥石軸ケースを軸方向に付勢する付勢ばねと、砥石軸台側に放射方向に進退自在に螺合され先端が砥石軸ケース側に当接する複数個の調整ねじとを備えている。
【0005】そして、砥石軸の傾斜量を調整する場合には、各調整ねじを廻して進退させながら、この各調整ねじにより砥石軸ケースを押圧して、砥石軸台内で砥石軸ケースを球面座の中心点廻りに一体に傾斜させるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前者装置は、装置全体が大型化する欠点があるが、後者装置では、砥石軸台内で砥石軸ケースを傾斜させるため、装置全体を小型化でき、前者装置の欠点を解消できる利点がある。しかし、従来の砥石軸傾斜装置では、前者、後者の何れの場合にも、調整時の支点位置が砥石面の中心から大きく離れているため、調整の前後で砥石面の高さ、即ち、切り込み方向の位置が大きく変化する欠点がある。
【0007】例えば、後者装置の場合には、比較的構造が簡単である反面、各球面座の中心が、砥石軸の軸心上で且つその先端位置に位置しており、砥石面上から砥石の寸法分だけ後方に離れている。このため、砥石軸を傾斜させて砥石の傾きを変えると、砥石面の位置が切り込み方向に大きく変化すると言う問題があり、またその結果、傾斜量の計算が面倒になるという欠点がある。
【0008】しかも後者装置では、各調整ねじの出退に砥石軸ケースが追従して傾斜せず、また調整後に調整ねじを締め付ける必要があるため、調整時の作業が煩雑になる欠点がある。本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、装置全体を小型化でき、砥石軸の角度を容易に調整できると共に、その調整の前後における砥石面の切り込み方向の変化を少なくでき、しかも砥石軸の傾斜量の計算を容易にできる平面研削盤の砥石軸傾斜装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明は、先端に砥石を有する砥石軸と、この砥石軸を回転自在に支持する砥石軸ケースと、この砥石軸ケースを支持する砥石軸台とを備え、砥石軸ケースと砥石軸台との間に、球面中心が砥石軸の軸心上で且つ砥石の砥石面と略一致する球面座を設け、砥石軸ケースが球面座を介して砥石軸台側に当接するように、該砥石軸ケースを砥石軸台側に軸方向に付勢する第1付勢手段を設け、砥石軸台側に設けられ且つ砥石軸ケースをその径方向の中心側に付勢する第2付勢手段と、砥石軸台側に前記径方向に進退自在に設けられ且つ砥石軸ケースを第2付勢手段側に押圧する押圧手段とを砥石軸台の周方向に所要数配置したものである。
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、砥石軸台の砥石側に球面座を配置し、砥石軸台の砥石と反対側に第1付勢手段と第2付勢手段と押圧手段とを配置したものである。請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、押圧手段に調整ねじを用い、この調整ねじを正逆駆動する調整モータを設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1乃至図3は横型の平面研削盤における砥石軸傾斜装置を例示し、1 は砥石、2 は砥石軸で、この砥石軸2 の前端に砥石1 が着脱自在に装着されている。3は砥石軸ケースで、この砥石軸ケース3 内に軸受4,5 を介して砥石軸2 が軸心廻りに回転自在に保持されている。また砥石軸ケース3 は、砥石1 側の前端に大径部6 を一体に備え、その大径部6 に大径円板状の遮蔽板7 が固定され、この遮蔽板7 によりクーラント、その他の異物を阻止するようになっている。
【0012】8 は駆動軸で、この駆動軸8 は砥石1 と反対側で砥石軸2 の軸心上に配置されると共に、駆動軸ケース9 により軸受10,11 を介して回転自在に支持されており、また軸継ぎ手12を介して砥石軸2 に連結されている。駆動軸ケース9 はボルト13により砥石軸ケース3 に着脱自在に固定されている。14は砥石軸台で、軸方向の前後両端が開放した筒状の支持ケース15を備え、その支持ケース15内に所定の間隙をおいて砥石軸ケース3 と駆動軸ケース9 とが遊嵌状に挿入されている。そして、この支持ケース15の砥石1 側の前端に、球面座16を介して砥石軸ケース3 が傾斜可能に当接されている。
【0013】球面座16は、球面当て座17と球面受け座18とにより構成されており、その球面当て座17及び球面受け座18は、球面中心O が砥石軸2 の軸心上で且つ砥石1 の砥石面1aと略一致するように球面状に形成されている。球面当て座17は、遮蔽板7と反対側で砥石軸ケース3 の大径部6 に形成され、また球面受け座18は、球面当て座17と対応して支持ケース15の内周側に形成されている。なお、支持ケース15には、大径部6 の外周に小間隙をおいて相対回転自在に外嵌する外嵌部19が球面受け座18よりも前端側に形成されている。そして、外嵌部19の先端側は、球面座16側に異物が侵入し難くなるように遮蔽板7 により遮蔽されている。
【0014】20は砥石駆動モータで、この砥石駆動モータ20によりベルト伝動機構21を介して駆動軸8 を駆動するようになっている。ベルト伝動機構21は、砥石駆動モータ20の回転軸22に固定された駆動プーリ23と、駆動軸8 に固定された従動プーリ24と、これらのプーリ23,24 に巻き掛けられたベルト25とにより構成され、伝動ケース26内に設けられている。伝動ケース26は砥石軸ケース3 に対して砥石1 と反対側に配置され、その支持板27はボルト13により砥石軸ケース3 の後端に固定されている。支持板27には砥石駆動モータ20が固定されている。
【0015】28は第1付勢手段を構成する付勢ばねで、砥石1 と反対側の端部で支持ケース15に周方向に等間隔をおいて複数個、例えば3個配置されている。即ち、支持ケース15の後端側には、伝動ケース26側に開口する収容凹部29が砥石軸2 の軸心と平行に形成され、この収容凹部29内に軸方向に摺動自在な押圧体30と、この押圧体30を伝動ケース26側に軸方向に付勢する付勢ばね28とが収容されている。一方、伝動ケース26の支持板27側には、各押圧体30に対応する調整ボルト31が軸方向に調整可能に螺合されている。そして、この付勢ばね28と押圧体30と調整ボルト31とによって、球面座16を介して砥石軸ケース3 が支持ケース15側に当接するように、付勢ばね28のばね力により砥石軸2 を軸方向に付勢する付勢手段が構成されている。なお、3個の収容凹部29の内、上側の1個の収容凹部29は、支持ケース15の後端側上面に固定された吊り下げ部材32に形成され、他の2個の収容凹部29は支持ケース15に一体に形成されている。吊り下げ部材32の両端には吊り具33が設けられている。また付勢ばね28には皿ばねが使用されている。
【0016】34は砥石軸ケース3 を径方向の中心側に向かって付勢する第2付勢手段を構成する調整ばね、35は内端側で砥石軸ケース3 を押圧する押圧手段を構成する調整ねじである。調整ばね34及び調整ねじ35は、支持ケース15の軸方向の中央よりも後部側、即ち、伝動ケース26側において、調整ばね34と調整ねじ35とが砥石軸ケース3 を挟んで相対向するように、周方向に等間隔をおいて放射状に2個づつ配置されている。
【0017】支持ケース15には、下側に調整ばね34用の2個の収容孔36が、上側に調整ねじ35用の2個のねじ孔37が夫々放射方向に形成されている。そして、各収容孔36には、径方向に摺動自在な押圧体38と、この収容孔36の外端を塞ぎ且つ押圧体38を径方向に案内する栓39とが設けられ、その栓39と押圧体38との間に、押圧体38を砥石軸ケース3 側に付勢するように調整ばね34が介在されている。各押圧体38の先端は球面状に形成され、また砥石軸ケース3 には、各押圧体38の内端が当接する当接体40が設けられている。調整ばね34には皿ばねが使用されている。
【0018】各調整ねじ35は、支持ケース15のねじ孔37に進退自在に螺合されると共に、支持ケース15の外側で軸継ぎ手44を介して調整モータ41の回転軸42に連結されている。調整モータ41は、調整ねじ35を正逆駆動するためのもので、取り付け台43を介して支持ケース15の外側に固定されている。なお、調整モータ41には、調整ねじ35の回転数を容易に制御し得るようにパルスモータが使用されている。
【0019】上記構成の砥石軸傾斜装置において、砥石軸ケース3 は、球面座16の球面当て座17が球面受け座18側に当接するように3個の付勢ばね28により軸方向に付勢されると共に、放射方向に配置された調整ねじ35と押圧体38が砥石軸ケース3 の外周に当接し、砥石軸ケース3 が2個の調整ばね34により2個の調整ねじ35側に押圧されているので、砥石軸2 を所定角度にした状態で砥石軸ケース3 を支持ケース15内に確実に固定できる。従って、砥石駆動モータ20によりベルト伝動機構21、駆動軸8 を介して砥石軸2 を駆動すれば、砥石軸2 が砥石軸ケース3 内で軸方向廻りに回転するので、この砥石軸3 の前端の砥石1 を自転させながら公転させて、砥石1 によりワークを研削することができる。
【0020】砥石1 の対向平面の平行度を出し、又はワークの研削面に対して砥石1 の砥石面を平行若しくは傾斜させる際には、球面座16の球面中心O 廻りに砥石軸ケース3 を傾斜させて、その砥石軸2 の角度を調整する。この砥石軸2 を傾斜させる場合には、砥石軸2 の傾斜量に応じて2個の調整モータ41を作動させ、この各調整モータ41により各調整ねじ35を正逆転させて、ねじ孔37に螺合する調整ねじ35を砥石軸2 に対して進退させる。
【0021】すると砥石軸ケース3 側の球面当て座17が付勢ばね28のばね力により支持ケース15側の球面受け座18に押圧された状態で、この砥石軸ケース3 の球面当て座17が球面受け座18に対して相対的に摺動し、砥石軸ケース3 が支持ケース15内で球面座16の球面中心O 廻りに傾斜する。
【0022】例えば、各調整ねじ35を砥石軸ケース3 側に前進させると、この各調整ねじ35が砥石軸ケース3 を押圧するので、調整ばね34に抗して押圧体38が後退し、砥石軸ケース3 が球面座16の球面中心O 廻りに調整ばね34側に傾斜する。また各調整ねじ35を砥石軸ケース3 側から後退させると、各押圧体38が調整ばね34により砥石軸ケース3 側に前進し、砥石軸ケース3 が球面座16の球面中心O 廻りに調整ねじ35側に傾斜する。
【0023】このため、2個の調整モータ41を適宜正転又は逆転させて各調整ねじ35を進退させれば、支持ケース15内の砥石軸ケース3 が球面座16の球面中心O 廻りに360度の範囲で任意の方向に傾斜し、砥石軸2 を自在に傾斜させることができ、装置全体を小型化しつつ砥石軸2 の傾斜量を容易に調整できる。
【0024】特に、球面座16の球面中心O を砥石軸2 の軸心上で且つ砥石1 の砥石面1aと略一致させているので、砥石軸2 を傾斜させて砥石1 の傾きを変えた場合にも、砥石1 の砥石面1aが砥石軸2 の軸方向に大きく変化することがなく、砥石面1aの切り込み方向の変化を少なくでき、その結果、傾斜量の計算を従来に比較して容易にできる。
【0025】また調整ばね34と調整ねじ35とが砥石軸ケース3 を挟んで径方向に相対応するように、調整ばね34と調整ねじ35とを支持ケース15側に周方向に等間隔をおいて放射状に2組配置しているため、各調整ねじ35の進退に砥石軸ケース3 を自在に追従させることができる。従って、複数個の調整ねじを進退させて砥石軸ケース3 の角度を調整する従来に比較して調整作業が非常に容易であり、砥石軸2 の角度調整を容易且つ迅速に、しかも確実に行える利点がある。
【0026】更に調整ねじ35を進退させて砥石軸2 の角度を調整するが、この各調整ねじ35には調整ばね34のばね力が砥石軸ケース3 を介して加わるため、調整後の振動等による調整ねじ35の緩み等も確実に防止でき、調整後に砥石軸2 の角度が変化することもない。
【0027】しかも、各調整ねじ35毎に調整モータ41を備え、この調整モータ41により調整ねじ35を正転又は逆転方向に回転させるため、調整時の各調整ねじ35の進退が容易であり、また遠隔制御により調整モータ41を制御する等の方法を採用すれば、離れた位置からも容易に調整できる。特に、調整モータ41にパルスモータを使用すれば、調整ねじ35の進退量を微妙に調整でき、砥石軸2 の角度を高精度に調整できる。
【0028】球面座16は支持ケース15の砥石1 側の端部にあり、支持ケース15に対して砥石1 と反対側に付勢ばね28、調整ばね34及び調整ねじ35があるため、球面座16側と、付勢ばね28、調整ばね34及び調整ねじ35側との間隔を大きくでき、調整ねじ35の操作が容易であると共に、各ばね28,34 のばね力を比較的小さくでき、全体の小型化が容易である。
【0029】球面座16は、砥石軸ケース3 の大径部6 に外嵌する外嵌部19よりも内側にあり、その外嵌部19と大径部6 との間隙を小さくすると共に、この外嵌部19の開口端側に大径の遮蔽板7 を設けているので、異物を含むクーラント等から球面座16を確実に保護でき、異物の噛み込み等による球面座16の摩耗を少なくできる。また調整モータ41が砥石1 側から離れているため、この調整モータ41をクーラント等からも容易且つ確実に保護できる。
【0030】以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、砥石軸台14側に筒状の支持ケース15を備え、この支持ケース15の砥石1 側に球面座16を、これと反対側に付勢ばね28、調整ばね34及び調整ねじ35を夫々設けているが、これらは別々の支持体を介して砥石軸台14に設けることも可能である。
【0031】付勢ばね28、調整ばね34、調整ねじ35は、周方向に等間隔をおいて複数個配置することが望ましいが、バランスを損なわない程度であれば、間隔が若干異なっても良い。付勢ばね28、調整ばね34、調整ねじ35の数は複数個あれば十分であり、付勢ばね28が3個、調整ばね34及び調整ねじ35が2個に限定されるものではない。また調整ばね34と調整ねじ35は、必ずしも砥石軸ケース3 を挟んで相対向するように配置する必要はない。調整モータ41には、パルスモータ以外のものを使用しても良い。
【0032】第1付勢手段は、付勢ばね28により構成する他、エアーシリンダ、油圧シリンダ等を使用しても良い。また第2付勢手段は、調整ばね34により構成する他、第1付勢手段と同様にエアーシリンダ、油圧シリンダ等を使用しても良い。押圧手段も調整ねじ35以外のもので構成しても良い。平面研削盤であれば、立型、横型、対向二軸型等を問わず、同様に実施することが可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
【0033】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、先端に砥石を有する砥石軸と、この砥石軸を回転自在に支持する砥石軸ケースと、この砥石軸ケースを支持する砥石軸台とを備え、砥石軸ケースと砥石軸台との間に、球面中心が砥石軸の軸心上で且つ砥石の砥石面と略一致する球面座を設け、砥石軸ケースが球面座を介して砥石軸台側に当接するように、該砥石軸ケースを砥石軸台側に軸方向に付勢する第1付勢手段を設け、砥石軸台側に設けられ且つ砥石軸ケースをその径方向の中心側に付勢する第2付勢手段と、砥石軸台側に前記径方向に進退自在に設けられ且つ砥石軸ケースを第2付勢手段側に押圧する押圧手段とを砥石軸台の周方向に所要数配置しているので、装置全体を小型化でき、砥石軸の角度を容易に調整できると共に、その調整の前後における砥石面の切り込み方向の変化を少なくでき、しかも砥石軸の傾斜量の計算を容易にでき、また調整後に砥石軸の角度の変化も防止できる。
【0034】請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明において、砥石軸台の砥石側に球面座を配置し、砥石軸台の砥石と反対側に第1付勢手段と第2付勢手段と押圧手段とを配置しているので、球面座側と、第1付勢手段、第2付勢手段及び押圧手段側との間隔を大きくでき、押圧手段の操作が容易であると共に、各付勢手段の付勢力を比較的小さくでき、全体の小型化が容易である。請求項3に記載の発明よれば、請求項1又は2に記載の発明において、押圧手段に調整ねじを用い、この調整ねじを正逆駆動する調整モータを設けているので、調整時の調整ねじの操作が容易であり、また遠隔制御等による調整も可能である。




 

 


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