JP2678144B2 - 円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する方法および同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物をブレードと
調整砥石とで無心的に支承して回転させながら研削用の
回転砥石によって上記被加工物を無心研削するところ
の、センターレス研削方法、およびセンターレス研削装
置に係り、特に、円筒状の被加工物の外周面と内周面と
を同時に無心研削し得るようにした「円筒状部材の内，
外周を同時に無心研削する方法」および「円筒状の被加
工物の内，外周面を同時に無心研削する装置」に関する
ものである。

【０００２】本発明において、「無心研削」と「センタ
ーレス研削」とは同意である。また、本発明において
「内，外周面を同時に研削する」とは、内周面研削と外
周面研削とを併行して施工する意であって、必ずしも内
周面研削と外周面研削とを同時に開始し、同時に終了す
ることを意味しない。

【０００３】

【従来の技術】図６は、センタレスグラインダの基本的
な構造・機能を説明するために示した模式的な正面図で
ある。円柱面状外周面を有する被加工物１は、ブレード
２の上に載置され、該ブレード２と調整砥石３とによっ
て支承される。この支承は、ブレード２の頂面と調整砥
石３の外周面とによって為され、被加工物１の中心軸を
検出して位置決めすることは行なわれない。上記の調整
砥石３は、図示しない駆動装置により矢印Ｒ₁方向に回
転しており、これと接触している被加工物１は矢印Ｌの
ごとく回転せしめられる。研削砥石４は、上記矢印Ｌ方
向に回転している被加工物１の周速よりも大きい周速で
矢印Ｒ₂方向に回転駆動されつつ、該被加工物１に摺触
して、これを真円柱面に研削する。図示の角αはブレー
ド２の頂角、同じく寸法Ｈは心高、同じく角βは研削砥
石に対する心高角、同じく角γは調整砥石に対する心高
角であって、角（β＋γ）は心高角と呼ばれる。これら
の諸数値は高精度のセンタレス研削を行なうため厳密に
管理されねばならないが、公式によって一義的に算出す
ることは困難であり、高度の知識と多年の経験に基づい
て設定される要素を含んでいるのが現状である。

【０００４】図示のＸ−Ｘは、本図においては調整砥石
３の中心点３ｓと、研削砥石４の中心点４ｓとを結ぶ直
線であって、必ずしも水平軸とは限らない。本図６に示
されている構成を立体的に理解すると、Ｘ−Ｘは平面を
表わしている。このＸ−Ｘは、調整砥石３の中心線３ｓ
と、研削砥石４の中心線４ｓとを含む面である。説明の
便宜上、この面を基準面と呼ぶことにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６に示したセンター
レス研削（無心研削）の基本構成は、円柱面状の外周面
を研削するためのものであって、高精度の造円機能を発
揮して高能率の研削を行なうことができる。しかし、被
加工物が円筒状である場合、その外周面の研削に好適で
あるが、内周面の研削には適していなかった。例えば図
６における被加工物１が円筒状である場合は、同図のよ
うにして外周面を研削した後（もしくは外周面を研削す
る前）、独立工程として内周面を研削しなければならな
い。この際、被加工物のアンローディング・搬送・ロー
ディングという操作を行なわねばならないので、時間を
浪費して能率が下がる。その上、外周面研削と内周面研
削とを交互に行なうので、外周仕上げ面と内周仕上げ面
との同心性が悪くなる。本発明は上述の事情に鑑みて為
されたものであって、円筒状の被加工物の外周面と内周
面とを同時に（併行して）研削する方法、および、上記
の新規な方法を実施するに好適な装置を提供することを
目的とする。内，外周面の同時研削によって能率が向上
することは当然に期待され、また、同時研削することに
よって「被加工物の持ち替え」が無く、同一の位置決め
状態で内，外周を研削するため、内周仕上面と外周仕上
面との同心性も当然に向上することになる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願に係る発明は、スト
レート形の円筒状被加工物を対象とする第１の発明の方
法、および、該第１の発明の方法を実施するための第１
の発明の装置と、フランジ付きの円筒状被加工物を対象
とする第２の発明の方法、および、該第２の発明の方法
を実施するための第２の発明の装置と、ストレート形の
円筒状加工物とフランジ付きの円筒状加工物との両方に
対して合理的に順応し得る第３の発明の方法、および、
該第３の発明の方法を実施するための第３の発明の装置
とから成っており、上記計６件の発明のそれぞれについ
て、いっそう効果を助長するための実施態様を伴ってい
る。６件の発明の内、第１の発明の方法は、静止部材で
あるブレードと、回転部材である調整砥石とによって円
筒状の被加工物を支持し、上記調整砥石からの摩擦伝動
によって上記円筒状の被加工物を回転させながら、回転
部材である内研砥石を円筒状被加工物の中に位置せしめ
て、該内研砥石の外周面と円筒状被加工物の内周面とを
線接触に準じる状態で接触せしめ、上記の内研砥石を、
「被加工物と調整砥石との接触線」に接近させる方向に
切込み送りすることによって円筒状被加工物の内周面を
センターレス研削しつつ、上記内周面のセンターレス研
削と併行して、回転部材である研削砥石によって円筒状
被加工物の外周面をセンターレス研削することを特徴と
する。上記の「線接触に準じる状態」とは、マクロに見
れば線接触であるが、立体幾何学的に太さの無い「線」
で接触するのではなく、細い接触幅を有して接触する状
態をいうものである。上記第１の発明方法を容易に実施
してその効果を発揮させるために創作した第１の発明の
装置は、静止部材であるブレードと、上記ブレードと協
働して円筒状の被加工物を支持するとともに摩擦伝動に
よって該被加工物を回転させる、円柱面を有する回転部
材である調整砥石と、上記被加工物の外周面に接触して
これを研削する、円柱面を有する回転部材である研削砥
石と、前記被加工物の内周面の中に進入，後退可能で、
「被加工物と調整砥石との接触線」に接近する方向に切
込み送りされる内研砥石と、を具備していることを特徴
とする。

【０００７】第２の発明方法は、静止部材であるブレー
ドと、回転部材である調整砥石とによってフランジ付き
円筒状の被加工物を支持し、上記調整砥石からの摩擦伝
動によって上記フランジ付き円筒状の被加工物を回転さ
せながら、回転部材である内研砥石をフランジ付き被加
工物の中に位置せしめて、該内研砥石の外周面とフラン
ジ付き円筒状被加工物の内周面とを線接触に準じる状態
で接触せしめ、上記の内研砥石を、「被加工物と調整砥
石との接触線」に接近させる方向に切込み送りすること
によってフランジ付き円筒状被加工物の内周面をセンタ
ーレス研削しつつ、上記内周面のセンターレス研削と併
行して、回転部材である円錐状研削砥石によってフラン
ジ付き円筒状被加工物のフランジ状部の側面と、円筒状
部の外周面とをセンターレス研削することを特徴とす
る。第２の発明方法を実施するための第２の発明の装置
は、静止部材であるブレードと、上記ブレードと協働し
てフランジ付き円筒状の被加工物を支持するとともに摩
擦伝動によって該被加工物を回転させる、円柱面を有す
る回転部材である調整砥石と、上記被加工物であるフラ
ンジ付き円筒状部材のフランジ状部の側面および円筒状
部の外周面に接触してこれを研削する、円錐面を有する
回転部材である研削砥石と、前記被加工物の内周面の中
に進入，後退可能で、「被加工物と調整砥石との接触
線」に接近する方向に切込み送りされる内研砥石と、を
具備していることを特徴とする。

【０００８】第３の発明方法は、静止部材であるブレー
ドと、回転部材である調整砥石とによって円筒状の被加
工物を支持し、上記調整砥石からの摩擦伝動によって上
記円筒状の被加工物を回転させながら、回転部材である
内研砥石を円筒状被加工物の中に位置せしめて、該内研
砥石の外周面と円筒状被加工物の内周面とを線接触に準
じる状態で接触せしめ、上記の内研砥石を、「被加工物
と調整砥石との接触線」に接近させる方向に切込み送り
することによって円筒状被加工物の内周面をセンターレ
ス研削しつつ、上記内周面のセンターレス研削と併行し
て、回転部材である研削砥石によって円筒状被加工物の
外周面をセンターレス研削し、前記の回転部材である研
削砥石を円錐状研削砥石に交換するとともに、研削砥石
の回転軸を水平面内で回動せしめて、前記調整砥石の回
転軸および内研砥石の回転軸に対して斜交せしめること
により、上記円錐状研削砥石の円錐面を被加工物外周面
に対向させ、静止部材であるブレードと、回転部材であ
る調整砥石とによってフランジ付き円筒状の被加工物を
支持し、上記調整砥石からの摩擦伝動によって上記フラ
ンジ付き円筒状の被加工物を回転させながら、回転部材
である内研砥石をフランジ付き被加工物の中に位置せし
めて、該内研砥石の外周面とフランジ付き円筒状被加工
物の内周面とを線接触に準じる状態で接触せしめ、上記
の内研砥石を、「被加工物と調整砥石との接触線」に接
近させる方向に切込み送りすることによってフランジ付
き円筒状被加工物の内周面をセンターレス研削しつつ、
上記内周面のセンターレス研削と併行して、回転部材で
ある円錐状研削砥石によってフランジ付き円筒状被加工
物のフランジ状部の側面と、円筒状部の外周面とをセン
ターレス研削することを特徴とする。第３の発明方法を
実施するため第３の発明の装置は、静止部材であるブレ
ードと、上記ブレードと協働してフランジ付き円筒状も
しくはストレート円筒状の被加工物を支持するとともに
摩擦伝動によって該被加工物を回転させる、円柱面を有
する回転部材である調整砥石と、円柱面を有する回転部
材である研削砥石および円錐面を有する回転部材である
研削砥石の内の何れか一方を選択して支持しつつ該研削
砥石を回転させる機能を有し、かつ、上記研削砥石の回
転中心軸を基準面と平行な面内で傾動せしめ得る構造の
研削砥石機構と、前記被加工物の内周面の中に進入，後
退可能で、「被加工物と調整砥石との接触線」に接近す
る方向に切込み送りされる内研砥石と、を具備している
ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に係る方法によると、ストレート円筒状
もしくはフランジ付き円筒状の被加工物をブレードと調
整砥石とによって無心的に支承した状態で、研削砥石に
よって外周面を、内研砥石によって内周面を、それぞれ
研削する。すなわち、同一の支承状態において内，外周
面を研削するので、内，外周面の同心度がきわめて高精
度になる。その上、同一支承状態で内，外周面を同時に
研削するので、搬送や再チェックなどのアイドルタイム
を生ぜず、高能率で施工される。本発明に係る装置は、
上述の発明方法を実施するに欠くことのできない部材を
具備し、かつ合理的に配置されているので、上記発明方
法を容易に実施することができ、その効果を充分に発揮
せしめることができる。

【００１０】

【実施例】次に、図１ないし図５を順次に参照しつつ、
本発明の実施例を説明する。図１は本発明に係る円筒状
部材の内，外径を同時に無心研削する方法を実施するた
めに構成した本発明に係る無心研削装置の１実施例を示
し、模式的に描いた平面図である。この実施例の構成を
大別して見ると、静止部材であるブレード２と、円柱面
を有する調整砥石３を支持して回転させる調整砥石機構
Ｒと、円柱面を有する研削砥石４を支持して回転させる
研削砥石機構Ｇと、円柱面を有する内研砥石６を支持し
て回転させる内研砥石機構Ｎとから成り立っている。３
ａは、調整砥石３を支持して回転駆動する調整砥石軸、
３ｓは該調整砥石軸３ａの中心線である。３ｂは減速伝
動用のウォームホイールである。本実施例の装置におけ
る研削砥石機構Ｇは、研削砥石の軸心４ｓを調整砥石軸
心３ｓと平行に保ちつつ、矢印ａ方向に切込み送りされ
る。また、本実施例における内研砥石機構Ｎは、内研砥
石軸心６ｓを前記調整砥石軸心３ｓと平行に保ちつつ、
上記内研砥石軸心６ｓ方向に矢印ｂのようにアプローチ
送りされる。このアプローチ作動により、内研砥石６は
円筒状被加工物５の内周面で囲まれた空間内に進入す
る。そして、この内研砥石機構Ｎは、内研砥石６を反矢
印ｂ方向に後退させて本図１に描かれている位置に復元
させることも出来るようになっている。

【００１１】前記円筒状の被加工物５は、静止している
ブレード２と回転している調整砥石３とに支承され、調
整砥石３からの摩擦伝動によって回転せしめられてい
る。この被加工物５の内，外周を研削するには、先ず研
削砥石機構Ｇを矢印ａ方向に駆動して、研削砥石４を矢
印ａ方向に切込み送りして、外周面研削を始める。図２
は上掲の図１に示した実施例における研削砥石４を矢印
ａ方向に切込み送りし、円筒状被加工物の外周面に接触
させて、該外周面を無心研削している状態の模式的な平
面図である。図２の状態においては、内研砥石６が未だ
円筒状被加工物５に接触しておらず、研削砥石４による
外周面研削のみが行なわれている。この状態における外
周面の無心研削は、図６に示した従来例の無心研削と同
様の原理により、同様の作用を呈して遂行され、被加工
物５の外周面は高精度の真円柱面に仕上げられる。図３
は上掲の図２に示した実施例の状態から内研砥石６を矢
印ｂ方向にアプローチさせ、円筒状被加工物の中に挿入
し、外周面の無心研削と併行して内周面を無心研削して
いる状態の模式的な平面図である。本実施例において
は、内研砥石６を内研砥石軸心６ｓ方向に振動（オシレ
ーション）させながら、該内研砥石６を「円筒状被加工
物５と調整砥石３との接触線」に接近させる方向に切込
み送りする。前記円筒状被加工物５は、ブレード２と調
整砥石３とによって支承されつつ、該調整砥石によって
回転せしめられているので、内研砥石６を上記のように
「接触線に接近させる方向」に切り込ませることによっ
て安定した無心研削が行なわれる。本実施例のように、
内研砥石６にオシレーションを与えると、研削仕上げ面
の表面粗さが改善される。ただし、本実施例が内研砥石
６にオシレーションを与え得るのは、該内研砥石６が円
柱面状の外周面を有しているからであって、円錐面状の
外周面を有する内研砥石の場合はオシレーションを行な
わせ難い。

【００１２】図示を省略するが、図１ないし図３と異な
る実施例として、円柱面状外周面を有する内研砥石６の
軸心６ｓを円弧矢印θ方向に傾けて６ｓ′方向ならしめ
ると、該内研砥石６を６ｓ′方向にオシレーションさせ
ながら、被加工物の内周面を凹形の円錐面に研削仕上げ
することができる。

【００１３】被加工物の内周面を凹形の円錐面に仕上げ
るには、円錐面状の外周面を有する内研砥石（図示せ
ず）を、内研砥石軸心６ｓを回転中心軸として回転させ
て行なうことも出来るが、この場合はオシレーションを
与えずに内周面研削を行なう。

【００１４】前掲の図１は、実質的な研削を開始する直
前を描いたものであるが、実質的な研削を終了した直後
も本図１と同様である。本図から容易に理解できるよう
に、円筒状被加工物５がブレード２と調整砥石３とで支
承された被研削位置に在るとき、その中心線の延長上に
内研砥石機構Ｎが位置しているので、該円筒状被加工物
５のローディングは紙面と直交する方向に、上方から下
降させて行なうのが良い。同様の理由によってアンロー
ディングは紙面と直交する方向に、上方へ持ち上げるこ
とが適している。本実施例においては搬送手段（図示省
略）を設けて、円筒状被加工物をチャックして、上下方
向にローディング，アンローディングを行なった。上記
のチャックは、必ずしも挟み爪で把持することに限ら
ず、真空吸着や磁力保持など、適宜の公知機器を適用す
ることができる。

【００１５】次に、以上のように構成された実施例の装
置の作動順序について述べる。図４は上掲の図１ないし
図３に示した円筒状部材の内，外周を同時に無心研削す
る装置の実施例における作動タイミング図表であって、
横軸は本図全体に共通する時間軸を表しており、（Ａ）
は外研切込作動カーブを、（Ｂ）は内研切込作動カーブ
を、（Ｃ）は被加工物の外径を自動的に計測する外径定
寸ヘッドの作動行程を、（Ｄ）は被加工物の内径を自動
的に計測する内径定寸ヘッドの作動行程を、（Ｅ）は内
研砥石機構のアプローチ行程を、（Ｆ）は内研砥石のオ
シレーション作動を、それぞれ表している。時刻ｔ₀に
おいて、外研切込が開始される。ただし、研削砥石が直
ちに被加工物に接触して研削し始める訳ではない（詳細
後述）。同時刻ｔ₀で、外径定寸ヘッドが作動位置（被
加工物の外径寸法を計測する位置）に向けて動き始める
とともに、内研砥石がアプローチ作動を開始する。ｔ₀
に次ぐ時刻ｔ₁で外径定寸ヘッドが作動位置に到達して
計測信号を出力し始める（点ｃ）この時刻ｔ₁で内研砥
石のアプローチが終了する（点ｃ′）すなわち、内研砥
石６が円筒状被加工物５内に進入し終る。この時
（ｔ₁）内研オシレーションが作動を開始する。ｔ₁に次
ぐ時刻ｔ₂で、内径定寸ヘッドが作動位置（被加工物の
内径を計測する位置）に到達して計測信号を出力し始め
る（点ｄ）。この時（ｔ₂）内研オシレーションの振動
が定常的に安定した状態となる（点ｄ′）。上記の時刻
ｔ₂付近で、外研切込作動していた研削砥石４が被加工
物の外周に接触して外周面研削を開始する（点ｅ）。上
記の外周面研削開始時刻ｔ₂よりも遅れて、時刻ｔ₃で内
研砥石６が被加工物の内周面に到達し、接触して内周面
研削を開始する（点ｆ）。

【００１６】図４（Ａ）に示すごとく、時刻ｔ₂（点
ｅ）で外周面研削が開始され、時刻ｔ₈（点ｐ）で外周
面研削が終了する。図４（Ｂ）に示すごとく、外周面研
削の開始時刻ｔ₂よりも遅れた時刻ｔ₃（点ｆ）で内周面
研削が開始され、外周面研削の終了時刻ｔ₈に先立って
時刻ｔ₅で内周面研削を終了する。（点ｉ）。このよう
にして、内周面研削は、外周面研削が行なわれている間
に限って行なわれる。その理由は、外周面研削が行なわ
れている状態では、被加工物に対する研削砥石の研削反
力が該被加工物に回転力を与えるとともに、調整砥石が
制動力を与えて該被加工物の支承・回転状態が比較的安
定しているので、この状態で内周面研削を併行するので
ある。換言するならば、内周面研削をしている途中で、
外周面研削からの外乱的要因を与えないようにする。図
４（Ｂ）に見られるごとく、内周面研削の開始点ｆを同
終了点ｉとの間で、内研切込の進行スピードが変化して
いるのは、点ｆ〜点ｇ間では内周面粗研削を行ない、点
ｇ〜点ｉ間では内周面精研削を行なっていることを表し
ている。一方、図４（Ａ）に見られるごとく、点ｅ〜点
ｈ間で外周面粗研削が行なわれ、点ｊ〜点ｐ間で外周面
精研削が行なわれる。そして、点ｈ〜点ｊ間において
は、研削砥石を被研削面に接せしめた侭で、その切込み
送り速度を零ならしめて、外研待ち状態にしている。上
記の外研待ち状態である点ｈ（時刻ｔ₄）から点ｊ（時
刻ｔ₅）までの間、被加工物である円筒状部材が最も静
粛のな状態であるから、この間に内周面精研削が行なわ
れる。内周面精研削が終了した時刻ｔ₅に、外周面精研
削が開始（点ｊ）され、外周面精研削が点ｐ（時刻
ｔ₈）で終了すると、研削砥石は切込み方向と反対の方
向に退避し始め、時刻ｔ₉（点ｑ）で１サイクルを完了
する。

【００１７】以上に説明した実施例は、ストレート円筒
状の被加工物の内，外周面を無心研削するものである
が、この技術を応用してフランジ付き円筒状被加工物の
内，外周面およびフランジ側面の同時無心研削を行なう
こともできる（第２の発明）。図５は本発明を適用して
フランジ付き円筒状の被加工物の外周面およびフランジ
側面を円錐形研削砥石で無心研削しつつ、同時に内研砥
石によって上記被加工物の内周面を無心研削している１
例を示し、部分的に破断して描いた模式的な平面図であ
る。円錐面状の外周を有する研削砥石８によってフラン
ジ状部７ｂの側面と円筒状部７ａの外周面とを同時に無
心研削する技術は公知である（例えば財団法人機械振興
協会技術研究所発行「加工技術データファイル」（１９
８２年，第６巻）センターレス研削）。こうした公知技
術に、本発明に係る内研砥石６による内周面の同時無心
研削を適用すると、フランジ付き円筒状被加工物７のフ
ランジ状部７ｂの側面と円筒状部７ａの内，外周面との
３面同時無心研削を行なうことが出来る。この実施例
（図５）においては、調整砥石軸心３ｓと内研砥石軸心
６ｓとが平行であり、これらに対して研削砥石軸心８ｓ
が傾斜している。

【００１８】前掲の図１（第１の発明）と本図５（第２
の発明）とを対比して理解されるように、ストレート円
筒状の被加工物５を研削するための図１の構成におい
て、円柱面を有する研削砥石４を円錐形研削砥石８と交
換するとともに、研削砥石軸心４ｓを基準面と平行な面
内で傾動させることにより、図５（第２の発明）と等価
なる状態が得られ、フランジ付き被加工物７の３面同時
無心研削が可能となる（第３の発明）。上記第１ないし
第３の発明は、いずれも内，外周を同時に無心研削する
ので、無心研削特有の造円機能による高精度の真円度が
得られる上に、「被加工物の持ち替え」を行なわずに
内，外径の無心研削が行なわれるので、能率向上のみな
らず仕上面精度の向上が得られる。特に内，外周面の同
心度について高い精度が得られる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法を適用すると、ストレート
円筒状もしくはフランジ付き円筒状の被加工物をブレー
ドと調整砥石とによって無心的に支承した状態で、研削
砥石によって外周面を、内研砥石によって内周面を、そ
れぞれ研削する。すなわち、同一の支承状態において
内，外周面を研削するので、内，外周面の同心度がきわ
めて高精度になる。その上、同一支承状態で内，外周面
を同時に研削するので、搬送や再チェックなどのアイド
ルタイムを生ぜず、高能率で施工される。本発明に係る
装置は、上述の発明方法を実施するに欠くことのできな
い部材を具備し、かつ合理的に配置されているので、上
記発明方法を容易に実施することができ、その効果を充
分に発揮せしめることができるという優れた実用的効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒状部材の内，外径を同時に無
心研削する方法を実施するために構成した本発明に係る
無心研削装置の１実施例を示し、模式的に描いた平面図
である。

【図２】上掲の図１に示した実施例における研削砥石４
を矢印ａ方向に切込み送りし、円筒状被加工物の外周面
に接触させて、該外周面を無心研削している状態の模式
的な平面図である。

【図３】上掲の図２に示した実施例の状態から内研砥石
６を矢印ｂ方向にアプローチさせ、円筒状被加工物の中
に挿入し、外周面の無心研削と併行して内周面を無心研
削している状態の模式的な平面図である。

【図４】上掲の図１ないし図３に示した円筒状部材の
内，外周を同時に無心研削する装置の実施例における作
動タイミング図表であって、横軸は本図全体に共通する
時間軸を表しており、（Ａ）は外研切込作動カーブを、
（Ｂ）は内研切込作動カーブを、（Ｃ）は被加工物の外
径を自動的に計測する外径定寸ヘッドの作動行程を、
（Ｄ）は被加工物の内径を自動的に計測する内径定寸ヘ
ッドの作動行程を、（Ｅ）は内研砥石機構のアプローチ
行程を、（Ｆ）は内研砥石のオシレーション作動を、そ
れぞれ表している。

【図５】本発明を適用してフランジ付き円筒状の被加工
物の外周面およびフランジ側面を円錐形研削砥石で無心
研削しつつ、同時に内研砥石によって上記被加工物の内
周面を無心研削している１例を示し、部分的に破断して
描いた模式的な平面図である。

【図６】センタレスグラインダの基本的な構造・機能を
説明するために示した模式的な正面図である。

【符号の説明】

１…被加工物、２…ブレード、３…調整砥石、３ａ…調
整砥石軸、３ｂ…ウォームホイール、３ｓ…調整砥石軸
心、４…研削砥石、４ｓ…研削砥石軸心、５…円筒状被
加工物、６…内研砥石、６ｓ，６ｓ′…内研砥石軸心、
７…フランジ付き円筒状の被加工物、７ａ…円筒状部、
７ｂ…フランジ状部、８…円錐形研削砥石、８ｓ…研削
砥石軸心。

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止部材であるブレードと、回転部材で
   ある調整砥石とによって円筒状の被加工物を支持し、上
   記調整砥石からの摩擦伝動によって上記円筒状の被加工
   物を回転させながら、回転部材である内研砥石を円筒状
   被加工物の中に位置せしめて、該内研砥石の外周面と円
   筒状被加工物の内周面とを線接触に準じる状態で接触せ
   しめ、 上記の内研砥石を、「被加工物と調整砥石との接触線」
   に接近させる方向に切込み送りすることによって円筒状
   被加工物の内周面をセンターレス研削しつつ、 上記内周面のセンターレス研削と併行して、回転部材で
   ある研削砥石によって円筒状被加工物の外周面をセンタ
   ーレス研削することを特徴とする、円筒状部材の内，外
   周を同時に無心研削する方法。
2. 【請求項２】 静止部材であるブレードと、回転部材で
   ある調整砥石とによってフランジ付き円筒状の被加工物
   を支持し、上記調整砥石からの摩擦伝動によって上記フ
   ランジ付き円筒状の被加工物を回転させながら、回転部
   材である内研砥石をフランジ付き被加工物の中に位置せ
   しめて、該内研砥石の外周面とフランジ付き円筒状被加
   工物の内周面とを線接触に準じる状態で接触せしめ、 上記の内研砥石を、「被加工物と調整砥石との接触線」
   に接近させる方向に切込み送りすることによってフラン
   ジ付き円筒状被加工物の内周面をセンターレス研削しつ
   つ、 上記内周面のセンターレス研削と併行して、回転部材で
   ある円錐状研削砥石によってフランジ付き円筒状被加工
   物のフランジ状部の側面と、円筒状部の外周面とをセン
   ターレス研削することを特徴とする、円筒状部材の内，
   外周を同時に無心研削する方法。
3. 【請求項３】 静止部材であるブレードと、回転部材で
   ある調整砥石とによって円筒状の被加工物を支持し、上
   記調整砥石からの摩擦伝動によって上記円筒状の被加工
   物を回転させながら、回転部材である内研砥石を円筒状
   被加工物の中に位置せしめて、該内研砥石の外周面と円
   筒状被加工物の内周面とを線接触に準じる状態で接触せ
   しめ、 上記の内研砥石を、「被加工物と調整砥石との接触線」
   に接近させる方向に切込み送りすることによって円筒状
   被加工物の内周面をセンターレス研削しつつ、 上記内周面のセンターレス研削と併行して、回転部材で
   ある研削砥石によって円筒状被加工物の外周面をセンタ
   ーレス研削し、 前記の回転部材である研削砥石を円錐状研削砥石に交換
   するとともに、研削砥石の回転軸を水平面内で回動せし
   めて、前記調整砥石の回転軸および内研砥石の回転軸に
   対して斜交せしめることにより、上記円錐状研削砥石の
   円錐面を被加工物外周面に対向させ、静止部材であるブ
   レードと、回転部材である調整砥石とによってフランジ
   付き円筒状の被加工物を支持し、上記調整砥石からの摩
   擦伝動によって上記フランジ付き円筒状の被加工物を回
   転させながら、回転部材である内研砥石をフランジ付き
   被加工物の中に位置せしめて、該内研砥石の外周面とフ
   ランジ付き円筒状被加工物の内周面とを線接触に準じる
   状態で接触せしめ、 上記の内研砥石を、「被加工物と調整砥石との接触線」
   に接近させる方向に切込み送りすることによってフラン
   ジ付き円筒状被加工物の内周面をセンターレス研削しつ
   つ、 上記内周面のセンターレス研削と併行して、回転部材で
   ある円錐状研削砥石によってフランジ付き円筒状被加工
   物のフランジ状部の側面と、円筒状部の外周面とをセン
   ターレス研削することを特徴とする、円筒状部材の内，
   外周を同時に無心研削する方法。
4. 【請求項４】 前記の内研砥石として円柱面を有する回
   転砥石を用い、 上記円柱面状回転砥石よりなる内研砥石にオシレーショ
   ンを与えつつ、円筒状部を有する被加工物の内周面を、
   凹形の直円柱面に仕上げることを特徴とする、請求項１
   ないし請求項３の何れかに記載した円筒状部材の内，外
   周を同時に無心研削する方法。
5. 【請求項５】 前記の内研砥石として円柱面を有する回
   転砥石を用い、 上記円柱面状回転砥石よりなる内研砥石にオシレーショ
   ンを与えつつ、円筒状部を有する被加工物の内周面を、
   凹形の直円錐面に仕上げることを特徴とする、請求項１
   ないし請求項３の何れかに記載した円筒状部材の内，外
   周を同時に無心研削する方法。
6. 【請求項６】 前記の内研砥石として円錐面を有する回
   転砥石を用い、 上記円錐面状回転砥石よりなる内研砥石にオシレーショ
   ンを与えることなく、円筒状部を有する被加工物の内周
   面を、凹形の直円錐面に仕上げることを特徴とする、請
   求項１ないし請求項３の何れかに記載した円筒状部材の
   内，外周を同時に無心研削する方法。
7. 【請求項７】 （ａ）前記の研削砥石を回転させながら
   被加工物に向けて接近させる方向の切込み送りを開始
   し、 （ｂ）上記研削砥石の切込み送りよりも遅らせて、前記
   の内研砥石を「被加工物と調整砥石との接触線」に接近
   させる方向の切込み送りを開始することを特徴とする、
   請求項１ないし請求項４の何れかに記載した円筒状部材
   の内，外周を同時に無心研削する方法。
8. 【請求項８】 （ｃ）前記の研削砥石が被加工物の外周
   面に接触して外周面研削を開始した後、 （ｄ）前記の内研砥石を被加工物の内周面に接触せしめ
   て被加工物の内周面研削を開始することを特徴とする、
   請求項７に記載した円筒状部材の内，外周を同時に無心
   研削する方法。
9. 【請求項９】 （ｅ）前記の研削砥石による被加工物の
   外周面研削を終了するよりも以前に、前記の内研砥石に
   よる被加工物の内周面研削を終了させることを特徴とす
   る、請求項８に記載した円筒状部材の内，外周を同時に
   無心研削する方法。
10. 【請求項１０】 前記の研削砥石による被加工物の外周
    面研削工程を、先行する外周面粗研工程と、これに後続
    する外周面精研工程とに区分するとともに、 前記の内研砥石による被加工物の内周面研削工程を、先
    行する内周面粗研工程と、これに後続する内周面精研工
    程とに区分し、かつ、 前記の外周面粗研工程と外周面精研工程との間に、研削
    砥石の切込み送りを停止させる外研待ち期間を置き、 上記外研待ち期間中に、前記の内周面精研工程を遂行す
    ることを特徴とする、請求項１ないし請求項９に何れか
    に記載した円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する
    方法。
11. 【請求項１１】 前記内研砥石の切込み送りを開始する
    際、前記内研砥石のオシレーションの作動を開始させ、
    該内研砥石が被加工物の内周面に接触して内周面研削を
    開始するまでに、上記内研砥石のオシレーション作動を
    定常的に安定させることを特徴とする、請求項７に記載
    した円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する方法。
12. 【請求項１２】 前記被加工物の外周面の直径寸法およ
    び内周面の直径寸法を検知して電気的信号を出力するセ
    ンサを用い、上記センサの出力信号に基づいて前記
    （ａ）〜（ｅ）の各工程を制御することを特徴とする、
    請求項９に記載した円筒状部材の内，外周を同時に無心
    研削する方法。
13. 【請求項１３】 前記被加工物を研削するに先立って、
    該被加工物を自動搬送手段でチャックし、 前記ブレードの上方から被加工位置に搬入して、ブレー
    ドと調整砥石とによって支承される状態に供給し、 かつ、内，外周研削を終了した後、被加工物を前記の自
    動搬送手段でチャックして、上方に持ち上げて搬出する
    ことを特徴とする、請求項１ないし請求項１２の何れか
    に記載した円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する
    方法。
14. 【請求項１４】 静止部材であるブレードと、 上記ブレードと協働して円筒状の被加工物を支持すると
    ともに摩擦伝動によって該被加工物を回転させる、円柱
    面を有する回転部材である調整砥石と、 上記被加工物の外周面に接触してこれを研削する、円柱
    面を有する回転部材である研削砥石と、 前記被加工物の内周面の中に進入，後退可能で、「被加
    工物と調整砥石との接触線」に接近する方向に切込み送
    りされる内研砥石と、を具備していることを特徴とす
    る、円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
15. 【請求項１５】 静止部材であるブレードと、 上記ブレードと協働してフランジ付き円筒状の被加工物
    を支持するとともに摩擦伝動によって該被加工物を回転
    させる、円柱面を有する回転部材である調整砥石と、 上記被加工物であるフランジ付き円筒状部材のフランジ
    状部の側面および円筒状部の外周面に接触してこれを研
    削する、円錐面を有する回転部材である研削砥石と、 前記被加工物の内周面の中に進入，後退可能で、「被加
    工物と調整砥石との接触線」に接近する方向に切込み送
    りされる内研砥石と、を具備していることを特徴とす
    る、円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
16. 【請求項１６】 静止部材であるブレードと、 上記ブレードと協働してフランジ付き円筒状もしくはス
    トレート円筒状の被加工物を支持するとともに摩擦伝動
    によって該被加工物を回転させる、円柱面を有する回転
    部材である調整砥石と、 円柱面を有する回転部材である研削砥石および円錐面を
    有する回転部材である研削砥石の内の何れか一方を選択
    して支持しつつ該研削砥石を回転させる機能を有し、か
    つ、上記研削砥石の回転中心軸を基準面と平行な面内で
    傾動せしめ得る構造の研削砥石機構と、 前記被加工物の内周面の中に進入，後退可能で、「被加
    工物と調整砥石との接触線」に接近する方向に切込み送
    りされる内研砥石と、を具備していることを特徴とす
    る、円筒状部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
17. 【請求項１７】 前記の内研砥石を、その切込み送り方
    向と直交する方向に往復動せしめるオシレーション機構
    を備えていることを特徴とする、請求項１４ないし請求
    項１６の何れかに記載した円筒状部材の内，外周を同時
    に無心研削する装置。
18. 【請求項１８】 前記の内研砥石は円柱面を有する形状
    をなしていて、その回転軸の中心線は調整砥石の回転軸
    の中心線に対して傾斜しており、 かつ、上記内研砥石は該内研砥石の中心線と平行な方向
    にオシレーションしつつ被加工物の内周面を研削して、
    この内周面を凹形の円錐面に仕上げるようになっている
    ことを特徴とする、請求項１７に記載した円筒状部材の
    内，外周を同時に無心研削する装置。
19. 【請求項１９】 前記の内研砥石は円錐面を有する形状
    をなしていて、その回転軸の中心線は調整砥石の回転軸
    の中心線に対して平行であり、 かつ、上記内研砥石はオシレーションすることなく被加
    工物の内周面を研削して、この内周面を凹形の円錐面に
    仕上げるようになっていることを特徴とする、請求項１
    ４ないし請求項１６の何れかに記載した円筒状部材の
    内，外周を同時に無心研削する装置。
20. 【請求項２０】 前記研削砥石の切込み送り、および前
    記内研砥石の切込み送りを制御する自動装置を備えてい
    て、上記の自動制御装置は、 （ａ）前記の研削砥石を回転させながら被加工物に向け
    て接近させる方向の切込み送りを開始し、 （ｂ）上記研削砥石の切込み送りよりも遅らせて、前記
    の内研砥石を「被加工物と調整砥石との接触線」に接近
    させる方向の切込み送りを開始するプログラムを与えら
    れているものであることを特徴とする、請求項１４ない
    し請求項１８の何れかに記載した円筒状部材の内，外周
    を同時に無心研削する装置。
21. 【請求項２１】 前記研削砥石の切込み送り、および前
    記内研砥石の切込み送りを制御する自動装置を備えてい
    て、上記の自動制御装置は、 （ｃ）前記の研削砥石が被加工物の外周面に接触して外
    周面研削を開始した後、 （ｄ）前記の内研砥石を被加工物の内周面に接触せしめ
    て被加工物の内周面研削を開始するプログラムを与えら
    れていることを特徴とする、請求項２０に記載した円筒
    状部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
22. 【請求項２２】 前記研削砥石の切込み送り、および前
    記内研砥石の切込み送りを制御する自動装置を備えてい
    て、上記の自動制御装置は、 （ｅ）前記の研削砥石による被加工物の外周面研削を終
    了するよりも以前に、前記の内研砥石による被加工物の
    内周面研削を終了させるプログラムを与えられているこ
    とを特徴とする、請求項２１に記載した円筒状部材の
    内，外周を同時に無心研削する装置。
23. 【請求項２３】 前記研削砥石の切込み送り、および前
    記内研砥石の切込み送りを制御する自動装置を備えてい
    て、上記の自動制御装置は、 前記の研削砥石による被加工物の外周面研削工程を、先
    行する外周面粗研工程と、これに後続する外周面精研工
    程とに区分するとともに、 前記の内研砥石による被加工物の内周面研削工程を、先
    行する内周面粗研工程と、これに後続する内周面精研工
    程とに区分し、かつ、 前記の外周面粗研工程と外周面精研工程との間に、研削
    砥石の切込み送りを停止させる外研待ち期間を置き、 上記外研待ち期間中に、前記の内周面精研工程を遂行す
    るプログラムを与えられていることを特徴とする、請求
    項２２に記載した円筒状部材の内，外周を同時に無心研
    削する装置。
24. 【請求項２４】 前記研削砥石の切込み送り、および前
    記内研砥石の切込み送りとオシレーション作動とを制御
    する自動装置を備えていて、上記の自動制御装置は、 前記内研砥石の切込み送りを開始する際、前記内研砥石
    のオシレーションの作動を開始させ、該内研砥石が被加
    工物の内周面に接触して内周面研削を開始するまでに、
    上記内研砥石のオシレーション作動を定常的に安定せし
    め得るようにタイミング構成されたプログラムを与えら
    れていることを特徴とする、請求項２３に記載した円筒
    状部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
25. 【請求項２５】 前記被加工物の外周面の直径寸法およ
    び内周面の直径寸法を検知して電気的信号を出力するセ
    ンサが設けられていて、上記センサの出力信号が前記自
    動制御装置に入力されるように構成されていて、上記セ
    ンサの出力信号に基づいて前記（ａ）〜（ｅ）の各工程
    を制御するプログラムが、上記自動制御装置に与えられ
    ていることを特徴とする、請求項２２に記載した円筒状
    部材の内，外周を同時に無心研削する装置。
26. 【請求項２６】 前記の被加工物をチャックして、ブレ
    ードの上方から該被加工物を降下させて、該ブレードと
    調整砥石とによって支承される被研削位置にローディン
    グし、かつ、研削を終えた被加工物を上記被研削位置で
    チャックして上方に持ち上げてアンローディングする搬
    送手段を具備していることを特徴とする、請求項１４な
    いし請求項１６に記載した円筒状部材の内，外周を同時
    に無心研削する装置。