JP2013233628A - 研削テープ方式研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの円錐面を良好に研削する研削テープ方式研削装置を提供する。
【解決手段】バックアップ部材６は、凹面形状部６１と、一対のローラ６２ａ，６２ｂと、を有し、凹面形状部６１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに倣うように凹面６１ａを有しており、一対のローラ６２ａ，６２ｂは、凹面形状部６１の研削テープ４１の送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置され、凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂによって研削テープ４１をワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに向けて押し付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削テープ方式研削装置に関する。

従来、エンドレス研磨ベルトを使用した研磨ユニットに関する技術として、駆動プーリとテンションプーリとの間に掛けられた研磨ベルトが移動方向に対して所定角度をなすように駆動プーリとテンションプーリを配置して、研磨ベルトが移動方向に対して斜めに走行しながらワークを研磨する技術が開示されている（特許文献１参照）。

また、ワークの表面に凹凸や反りがあっても、その表面を適正に研削研磨するベルトサンダー機に関する技術として、加工面検知子が検知したワークの高さデータが入力され、ワークの加工面検知子による検知部位がコンタクトロールおよび踏圧パッド装置に到達するのとそれぞれ同期して、踏圧パッド装置とコンタクトロールとが加工面検知子が検知した高さデータとほぼ等しいストロークで順次かつ個別的に昇降する技術が開示されている（特許文献２参照）。

特開平０１−１８３３５８号公報 特開平０８−１７４４００号公報

しかしながら特許文献１，２に開示された技術では、円錐面を有するＣＶＴ用シャフトプーリなどのワークを良好に研削することができなかった。これは、ワークの円錐面に対して、研削部材を当該円錐面に倣うようにしっかり接触させることが困難であったためである。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、ワークの円錐面を良好に研削する研削テープ方式研削装置を提供することにある。

（１） バックアップ部材（例えば、後述のバックアップ部材６）によって研削テープ（例えば、後述の研削テープ４１）をワーク（例えば、後述のワークＷ）の円錐面（例えば、後述の円錐面ＷＦａ）に押し付けて研削する研削テープ方式研削装置（例えば、後述の研削装置１）であって、前記バックアップ部材は、凹面形状部（例えば、後述の凹面形状部６１）と、一対のローラ（例えば、後述のローラ６２ａ，６２ｂ）と、を有し、前記凹面形状部は、前記ワークの前記円錐面に倣うように凹面（例えば、後述の凹面６１ａ）を有しており、前記一対のローラは、前記凹面形状部の前記研削テープの送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置され、前記凹面形状部および前記一対のローラによって前記研削テープを前記ワークの前記円錐面に向けて押し付けることを特徴とする研削テープ方式研削装置。

（１）の発明によると、凹面形状部および一対のローラによって研削テープをワークの円錐面に向けて押し付けることにより、研削テープはワークの円錐面に沿った研削を行う。このため、凹面形状部がワークの円錐面に倣うように凹面に形成され、かつ、一対のローラが凹面形状部の研削テープの送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置され、研削テープがワークの円錐面に倣い、かつ、研削テープの進行がスムーズなので、ワークの円錐面を良好に研削することができる。

（２） 前記一対のローラは、前記ワークの回転中心に向かって先が細くなるテーパ形状であることを特徴とする（１）記載の研削テープ方式研削装置。

（２）の発明によると、ワークの円錐面に対応して一対のローラがテーパ形状であるので、ワークの円錐面上における研削テープの接触領域を扇形にすることができ、円錐面上を研削する場合であってもワークの回転中心側と外側とで研削の度合いを等しくすることができる。

（３） 前記凹面形状部の前記凹面の輪郭は、前記ワークの前記円錐面の径方向が両脚となる等脚台形に形成されているとともに、前記一対のローラは、前記テーパ形状をしつつ前記凹面形状部の前記凹面の輪郭における前記等脚台形の両脚の隣にそれぞれ配置されることを特徴とする（２）記載の研削テープ方式研削装置。

（３）の発明によると、凹面形状部の凹面の輪郭が等脚台形であるので、研削テープがワークの円錐面に一度に接触する面積を広げ、研削の単位時間の仕事量が増加し、加工時間を短縮することができる。
また、一対のローラは、テーパ形状をしつつ凹面形状部の凹面の輪郭における等脚台形の両脚の隣にそれぞれ配置されるので、凹面形状部の凹面の輪郭が等脚台形であり広い面積を有していても、ワークの円錐面上における研削テープの接触領域を扇形にすることができ、円錐面上を研削する場合であってもワークの回転中心側と外側とで研削の度合いを等しくすることができる。

（４） 前記バックアップ部材は、前記一対のローラの外側であって前記ワークの回転中心側に突出して前記バックアップ部材の前記ワークの前記円錐面に対向する輪郭を四角形に構成し、前記研削テープをガイドする一対のガイド部（例えば、後述のガイド部６４ａ，６４ｂ）を有することを特徴とする（３）記載の研削テープ方式研削装置。

（４）の発明によると、一対のガイド部を有することで、長尺状の研削テープの平面部に垂直な中心線の延長線が一平面上に維持され、長尺状の研削テープは、輪郭が四角形のバックアップ部材に沿って進行でき、ねじれやずれが生じ難く、研削テープの進行に故障が生じ難い。

（５） 前記一対のローラは、前記研削テープと接触する外周面に凹凸（例えば、後述の溝部６３）が形成されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の研削テープ方式研削装置。

（５）の発明によると、凹凸を有することで、一対のローラに対して研削テープが滑り難くなり、研削テープの進行をスムーズにすることができる。

本発明によれば、ワークの円錐面を良好に研削する研削テープ方式研削装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る研削装置の概略構成を示す図である。 上記実施形態に係るバックアップ部材を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るバックアップ部材を示す図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る研削テープ方式研削装置を適用する研削装置１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、研削装置１は、基部２と、回転台３と、研削テープ巻取機構４と、研削テープ押付機構５とを備える。

基部２は、床面に設置されている。
回転台３は、基部２に回転可能に配置され、基部２に設けられた図示しないモータに駆動されて回転する。回転台３には、ワークＷが固定される。
ワークＷは、自動車のＣＶＴ用シャフトプーリなどであり、シャフト状部材の端部に円錐面ＷＦａを有するフランジＷＦを備える。
ワークＷは、フランジＷＦを上端に配置した状態で回転台３に固定され、円錐面ＷＦａを上方に露出する。

研削テープ巻取機構４は、研削テープ４１と、送出芯４２と、巻取芯４３とを有する。
研削テープ４１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａを研削するもので、長尺のテープ状になっており、送出芯４２に取り付けられた研削テープロール４１ａから送出される構成である。
送出芯４２には、研削テープロール４１ａから研削テープ４１を巻取りタイミングに合わせて研削テープ４１が弛まず送出されるよう、研削テープロール４１ａを取り付ける。送出芯４２は、研削テープロール４１ａから研削テープ４１が送出される際に適度にブレーキを働かせるように構成されている。
巻取芯４３には、図示しないモータに駆動されて研削テープ４１を巻取ロール４１ｂに巻取っていくよう、巻取ロール４１ｂを取り付ける。

研削テープ押付機構５は、バックアップ部材６と、押圧ロッド７とを有する。
バックアップ部材６は、凹面形状部６１と、一対のローラ６２ａ，６２ｂと、一対のガイド部６４ａ，６４ｂとから構成される。
押圧ロッド７は、バックアップ部材６を研削テープ４１介したワークＷ側へ押圧する。

図２は、第１実施形態に係るバックアップ部材６を示す図であり、図２（ａ）はバックアップ部材６の円錐面ＷＦａに対向する領域を示す平面図であり、図２（ｂ）はバックアップ部材６の全体を示す斜視図である。
図２に示すように、バックアップ部材６の凹面形状部６１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに倣うように上に凹む凹面６１ａを有している。
凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭は、図２（ａ）の斜線部に示すように、ワークＷの回転中心側の辺が小さく、円錐面ＷＦａの径方向が両脚となる等脚台形に形成されている。

一対のローラ６２ａ，６２ｂは、ワークＷの回転中心に向かって先が細くなるテーパ形状であり、図２（ａ）に示すように、凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭における等脚台形の両脚の隣であって研削テープ４１の送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置される。これにより、凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂは、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上に接触する接触領域が円錐面ＷＦａ上の所定角度分の扇形となるよう構成される。
一対のローラ６２ａ，６２ｂは、凹面形状部６１の送出側の送出側ローラ６２ａと、凹面形状部６１の巻取側の巻取側ローラ６２ｂとからなる。
一対のローラ６２ａ，６２ｂは、図２（ｂ）に示すように、研削テープ４１と接触する外周面におけるワークＷの外径側半分にテーパの稜線方向に伸びる溝部６３が形成されている。
一対のローラ６２ａ，６２ｂは、図示しないモータによりそれぞれ駆動され、送出側ローラ６２ａによって研削テープ４１を凹面形状部６１に送出し、巻取側ローラ６２ｂによって研削テープ４１を凹面形状部６１から送出させる動作を行うよう構成されている。

一対のガイド部６４ａ，６４ｂは、一対のローラ６２ａ，６２ｂの縮径側かつ外側にそれぞれ配置されている。
一対のガイド部６４ａ，６４ｂは、研削テープ４１の平面部に垂直な中心線の延長線を一平面上に維持させ、研削テープ４１をねじらずにガイドするよう、図２（ａ）に示すように、一対のローラ６２ａ，６２ｂの外側であってワークＷの回転中心側に突出して、バックアップ部材６のワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに対向する輪郭を長方形（送出側辺と巻取側辺とが研削テープ４１の進行方向に直交する四角形）に構成するよう設けられる。
なお、一対のガイド部６４ａ，６４ｂは、自身がガイドする研削テープ４１でワークＷを研削しないようにワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａの表面に非接触となるよう、円錐面ＷＦａとの間に隙間を有する。
一対のガイド部６４ａ，６４ｂは、研削テープロール４１ａから巻取ロール４１ｂまでの研削テープ４１の様子を、概略直角に２度折れ曲がる形状（コの字形状）に構成する。これにより、研削テープ４１は、進行がスムーズでありながらバックアップ部材６に確実にガイドされ、バックアップ部材６から外れ難くなるよう構成される。

次に、研削装置１の動作を説明する。
まず、研削装置１の回転台３にワークＷがセットされる。
このとき、研削テープロール４１ａが送出芯４２に取り付けられ、研削テープ４１が凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂのワークＷ側表面を通過して、巻取芯４３に巻取ロール４１ｂが巻取り可能に準備されている。

次に、回転台３によってワークＷを回転させるとともに、押圧ロッド７でバックアップ部材６をワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａの表面へ押圧する。
これにより、凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂによって研削テープ４１をワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに向けて押し付けることにより、研削テープ４１はワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに沿った研削を行う。

そして、研削量に応じて、一対のローラ６２ａ，６２ｂを駆動して巻取ロール４１ｂに研削テープ４１を巻取っていく。このとき、一対のローラ６２ａ，６２ｂは、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上におけるワークＷの回転中心側と外側との間（径方向）で速度差を持たせて研削テープ４１を進行させる。
すなわち、研削テープ４１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上におけるワークＷの外側では、一対のローラ６２ａ，６２ｂの溝部６３によって滑らず確実に送出される。一方、研削テープ４１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上にけるワークＷの回転中心側では、溝部６３のない一対のローラ６２ａ，６２ｂによって滑りながら送出される。これにより、研削テープ４１は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上におけるワークＷの回転中心側と外側との間の、凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂの接触領域の差を吸収するようワークＷの回転中心側で滑りながらも確実に送出される。

以上の本実施形態に係る研削装置１によれば、以下の効果を奏する。

（１）凹面形状部６１および一対のローラ６２ａ，６２ｂによって研削テープ４１をワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに向けて押し付けることにより、研削テープ４１はワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに沿った研削を行う。このため、凹面形状部６１がワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに倣うように凹面６１ａに形成され、かつ、一対のローラ６２ａ，６２ｂが凹面形状部６１の研削テープ４１の送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置され、研削テープ４１がワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに倣い、かつ、研削テープ４１の進行がスムーズなので、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａを良好に研削することができる。

（２）凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭が等脚台形であるので、研削テープ４１がワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに一度に接触する面積を広げ、研削の単位時間の仕事量が増加し、加工時間を短縮することができる。
また、一対のローラ６２ａ，６２ｂは、テーパ形状をしつつ凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭における等脚台形の両脚の隣にそれぞれ配置されるので、凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭が等脚台形であり広い面積を有していても、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上における研削テープ４１の接触領域を扇形にすることができ、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上を研削する場合であってもワークＷの回転中心側と外側とで研削の度合いを等しくすることができる。

（３）一対のガイド部６４ａ，６４ｂを有することで、長尺状の研削テープ４１の平面部に垂直な中心線の延長線が一平面上に維持され、長尺状の研削テープ４１は、輪郭が長方形のバックアップ部材６に沿って進行でき、ねじれやずれが生じ難く、研削テープ４１の進行に故障が生じ難い。

（４）溝部６３を有することで、一対のローラ６２ａ，６２ｂに対して研削テープ４１が滑り難くなり、研削テープ４１の進行をスムーズにすることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、バックアップ部材１６の形状が第１実施形態と異なるが他の部分は同様であるので、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係るバックアップ部材１６を示す図であり、図３（ａ）はバックアップ部材１６の円錐面ＷＦａに対向する領域を示す平面図であり、図３（ｂ）はバックアップ部材１６の全体を示す斜視図である。
図３に示すように、バックアップ部材１６は、巻取側ローラ６２ｂから巻き取られた研削テープ４１にテンションをかけるテンションローラ６５を有する。

テンションローラ６５は、ワークＷの回転中心に向かって先が太くなる、一対のローラ６２ａ，６２ｂと逆向きのテーパ形状であり、一対のローラ６２ａ，６２ｂ間の上部に配置される。
テンションローラ６５には、図３（ｂ）に示すように、一対のローラ６２ａ，６２ｂと同様に研削テープ４１と接触する外周面におけるワークＷの回転中心側半分にテーパの稜線方向に伸びる溝部６３が形成されている。
テンションローラ６５は、巻取側ローラ６２ｂから研削テープ４１にテンションをかけ、研削テープ４１を折り返すことにより、バックアップ部材１６に掛け回された研削テープ４１におけるワークＷの回転中心側と外径側との長さを等しくするよう構成されている。

この研削装置１では、研削量に応じて、一対のローラ６２ａ，６２ｂを駆動して巻取ロール４１ｂに研削テープ４１を巻取っていくときに、一対のローラ６２ａ，６２ｂは、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａ上におけるワークＷの回転中心側と外側との間（径方向）で速度差を持たせて研削テープ４１を進行させる。
ここで、テンションローラ６５は、バックアップ部材１６に掛け回された研削テープ４１におけるワークＷの回転中心側と外径側との長さを等しくするので、研削テープロール４１ａからの研削テープ４１の送出と巻取ロール４１ｂへの研削テープ４１の巻取りをスムーズに行うことができる。

以上の本実施形態に係る研削装置１によれば、上記実施形態と同様に（１），（２），（４）の効果を奏する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。
上記実施形態では、凹面形状部６１の凹面６１ａの輪郭は等脚台形であったが、これ以外の輪郭であってもよい。
また上記実施形態では、一対のローラ６２ａ，６２ｂの表面に溝部６３を有するものであったが、溝部６３以外に凸部や凹凸などを有するものであってもよい。

１…研削装置
４１…研削テープ
６…バックアップ部材
６１…凹面形状部
６１ａ…凹面
６２ａ…送出側ローラ
６２ｂ…巻取側ローラ
６３…溝部（凹凸）
６４ａ，６４ｂ…ガイド部
Ｗ…ワーク
ＷＦａ…円錐面

Claims (5)

1. バックアップ部材によって研削テープをワークの円錐面に押し付けて研削する研削テープ方式研削装置であって、
   前記バックアップ部材は、凹面形状部と、一対のローラと、を有し、
   前記凹面形状部は、前記ワークの前記円錐面に倣うように凹面を有しており、
   前記一対のローラは、前記凹面形状部の前記研削テープの送出側および巻取側の両側にそれぞれ配置され、
   前記凹面形状部および前記一対のローラによって前記研削テープを前記ワークの前記円錐面に向けて押し付けることを特徴とする研削テープ方式研削装置。
2. 前記一対のローラは、前記ワークの回転中心に向かって先が細くなるテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載の研削テープ方式研削装置。
3. 前記凹面形状部の前記凹面の輪郭は、前記ワークの前記円錐面の径方向が両脚となる等脚台形に形成されているとともに、前記一対のローラは、前記テーパ形状をしつつ前記凹面形状部の前記凹面の輪郭における前記等脚台形の両脚の隣にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２記載の研削テープ方式研削装置。
4. 前記バックアップ部材は、前記一対のローラの外側であって前記ワークの回転中心側に突出して前記バックアップ部材の前記ワークの前記円錐面に対向する輪郭を四角形に構成し、前記研削テープをガイドする一対のガイド部を有することを特徴とする請求項３記載の研削テープ方式研削装置。
5. 前記一対のローラは、前記研削テープと接触する外周面に凹凸が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研削テープ方式研削装置。
   

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