JPH05169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば楕円状シリンダ等の楕円形内
周面等を研磨する非円形内周面研磨装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、例えば楕円状シリンダ等の楕円形内周面
を研磨あるいは研削するための非円形内周面研磨
装置は、第７図に示すようにシリンダ固定治具５
１に同楕円状シリンダ５２を取付け、同シリンダ
固定治具５１を矢印Ｆ方向に数10r.p.mで回転さ
せる一方、楕円形シリンダ５２の内周面５３に、
外径形状が同内周面５３の曲率に対応した円柱形
の砥石５４を数1000r.p.mで回転させながら同内
周面５３に接触させ、同砥石５４で内周面５３を
研磨するものであり、砥石５４を数1000r.p.mで
回転させるために所要出力のモータ５５を備え、
同モータ５５の出力軸５６と前記砥石５４の中心
軸とを連結するとともに、前記シリンダ固定治具
５１の回転数に同期して、即ち前記シリンダ５２
の楕円形内周面５３の曲面形状に合わせて前記砥
石５４と前記モータ５５とを一体的に図示Ｘ方向
に往復動させるための移動装置５７が設けられて
いる。

また、必要に応じて砥石５４の偏摩耗を防止す
るため、図示Ｚ方向に砥石５４を微小距離往復動
させるための移動装置５８が、前記モータ５５を
載置した状態で設けられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の非円形内周面研磨装置に依れば、前
記砥石５４を回転させるためのモータ５５と、同
モータ５５と砥石５４とを前記Ｘ方向に一体的に
往復動させるための例えば油圧シリンダ等を備え
た前記移動装置５７との少なくとも２種類の駆動
系を備える必要があるため、非円形内周面研磨装
置自体の機構が複雑であり、高価になるという問
題があつた。

一方、研磨所要時間の観点から見ると、比較的
重量のモータ５５を載置しているため、移動装置
５７の負荷量が大きくなり、図示Ｘ方向往復移動
速度を上げることに限界があり、前記シリンダ固
定治具５１の回転数を例えば数100r.p.mに上げた
場合、砥石５４の前記楕円形円周面に対する圧接
追従がでくなくなる。そのため、シリンダ固定治
具５１の回転数を数10r.p.mから数100r.p.mに上
げて研磨所要時間を短くするということが極めて
困難であるという問題があつた。

そこで本発明においては、回転状態にある例え
ば楕円状シリンダ等の非円形内周面を研磨するた
めの研磨体を非回転式にすることにより、同研磨
体を保持する保持機構を簡単にし、同研磨体を非
円形内周面に圧接させるように前記保持機構とと
もに一体的に往復動させるための移動装置の負荷
を軽減させ、同移動装置の往復移動速度を速くす
ることにより、楕円状シリンダ等の回転速度を上
げた場合でも非円形内周面に対する研磨体の圧接
追従を可能にし、研磨時間を短く、かつ安価に形
成することができる非円形内周面研磨装置を提供
することを解決すべき技術的課題とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、非円形内
周面研磨装置を、所定の回転数で回転された被研
磨部材の非円形内周面に圧接される研磨体と、同
研磨体を保持する保持手段と、前記研磨体を前記
非円形内周面に均一状に圧接させるための弾性部
材と、前記保持手段を支持するとともに、回転状
態にある前記被研磨部材の非円形内周面の形状に
対応して前記研磨体を連続的に非円形内周面に接
触させる方向に同研磨体を往復移動させるための
移動手段とを備えた構成にすることである。

（作用） 上記構成の非円形円周面研磨装置に依れば、非
円形内周面が形成された被研磨部材が所定の回転
数で回転されると、移動手段は被研磨部材の回転
数に対応して前記保持手段に保持された研磨体を
前記非円形内周面に連続的に接触させるように、
保持手段を往復移動させる。この際、前記弾性部
材は研磨体を前記非円形内周面に均一状に圧接さ
せる作用をし、非円形内周面を研磨して同内周面
のうねりを除去するものである。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は、非円形円周面研磨装置の第１実施例
の斜視外観図である。第１図に示すように、図示
していない回転主軸の先端部に取着されたシリン
ダ固定治具１に、例えばコンプレツサ用いられる
楕円状のシリンダ２が取付けられ、シリンダ２は
前記回転主軸の回転により例えば300r.p.mの回転
数で回転される。シリンダ２の内周面はミーリン
グ加工により楕円状に形成されており、同内周面
にはミーリング加工により生じたうねりがあるた
め、位円形内周面研磨装置により上記うねりを研
磨し、除去するものである。

３は、シリンダ２が回転状態のとき、同シリン
ダ２の内周面即ち、図示Ｘ方向に連続的に接触さ
れ、さらに後述のスプリング６，６により圧接さ
れて、前記うねりを研磨する砥石であり、上記内
周面に接触するその先端形状は、上記シリンダ２
が回転状態のとき描く内周面の包絡線、もしくは
それに近い形状に形成されている。砥石３は第２
図に示すように砥石ホルダ４に固着されており、
砥石ホルダ４は同ホルダ４の図面位置における左
右端面が摺動可能に固定アーム５の先端部５Ａに
挿着されている。そして砥石ホルダ４は、同ホル
ダ４と固定アーム５の先端部５Ａの内端面間に弾
着されたスプリング６，６によりシリンダ２の内
周面の方向即ち、図示Ｘ方向に付勢されている。

第１図に示すように、固定アーム５の基端部５
Ｂは、固定アーム保持台７に保持されており、固
定ネジ８，８により締付けられている。固定アー
ム保持台７は、スライドベース９に挿着されてお
り、同スライドベース９に対して図示Ｘ方向、即
ち、前記砥石３を連続的に前記シリンダ２の内周
面に接触させる方向に摺動可能に装着されてお
り、スライドベース９は基台１０に載置固定され
ている。基台１０には、固定アーム保持台７を図
示Ｘ方向にスライドベース９上を往復移動させる
ための油圧シリンダ１１が取付けられており、油
圧シリンダ１１の出力軸１２が固定アーム保持台
７の端面に結合されている。

第３図は、第１図に示した非円形内周面研磨装
置を制御するための制御ブロツク図である。

同図に示すように制御中枢としてコンピユータ
２１が備えられ、コンピユータ２１には制御プロ
グラム等が格納された記憶部２２が内蔵されてい
る。コンピユータ２１の出力側にはＤ／Ａ変換器
２３が接続され、さらにＤ／Ａ変換器２３の出力
側には、同変換器２３でＤ／Ａ変換されたアナロ
グ信号を入力するサーボ増幅器２４が接続され、
同サーボ増幅器２４は、サーボ弁２５に対して前
記制御用デイジタル信号に対応した駆動電圧を出
力する。サーボ弁２５は上記駆動電圧が入力され
ると、同駆動電圧の極性及び大きさに応じた開度
に制御される。

サーボ弁２５には、前記油圧シリンダ１１に対
して作動油を供給する油圧源２６が接続されてお
り、サーボ弁２５と油圧シリンダ１１と油圧源２
６とで油圧回路が形成されている。そしてサーボ
弁２５が制御されると、サーボ弁２５の開度に応
じて油圧源２６から油圧シリンダ１１に対して作
動油が供給され、油圧シリンダ１１の出力軸１２
が図示Ｘ方向に往復動される。上記出力軸１２の
往復動に伴い、出力軸１２に結合された前記固定
アーム保持台７がスライドベース９上にスライド
し、固定アーム保持台７に固定された前記固定ア
ーム５と、前記砥石ホルダ４と、前記砥石３とを
一体的に往復動させる。

また、第３図に示すように前記出力軸１２には
差動トランス２７の可動部が結合され、出力軸１
２の往復動に伴う出力軸１２の位置対応信号が差
動トランス２７から前記サーボ増幅器２４の入力
側にフイードバツクされ、油圧シリンダ１１が目
標位置に一致するように自動制御される。

一方、図示していない回転主軸先端部の前記シ
リンダ固定治具１の回転時に、回転主軸の回転数
に対応したパルス信号を出力するロータリエンコ
ーダ２８を取付け、前記コンピユータ２１に対し
て上記パルス信号を出力され、前記シリンダ２の
回転角度を認識させる。

以上のような制御構成により、コンピユータ２
１は、内蔵された制御プログラムに従い、図示し
ていない回転主軸を矢印Ｆの方向に例えば300r.
p.mの回転数で回転させ、シリンダ２を回転させ
るとともに、サーボ弁２５を制御して油圧シリン
ダ１１の出力軸１２を往復動させることにより、
回転状態にある前記シリンダ２の楕円形内周面の
形状に沿うように、即ち、連続的に同内周面に接
触させる図示Ｘ方向に前記砥石３を往復動させ、
合せて前記スプリング６，６の弾力により砥石３
を均一かつ確実にシリンダ２の内周面に圧接させ
る。その結果、ミーリング加工時に生じたシリン
ダ２の楕円形内周面のいわゆるうねりが研磨さ
れ、除去される。

なお、第１図の図示Ｚ方向に前記基台１０を微
小移動させ、砥石３の偏摩耗を防止するための微
小移動手段を設けることにより、さらに精度の高
い仕上が実現できる。

次に、第４図に基づいて第２実施例を説明す
る。

第２実施例は前記第１実施例と同様のシリンダ
２をシリンダ固定治具１に取付け、図示していな
い回転主軸を第１実施例と同様に矢印Ｆの方向に
300r.p.mで回転させた状態で、円筒状の砥石３１
によりシリンダ２の楕円形内周面のいわゆるうね
りを研磨するものである。上記砥石３１はアーム
３２の先端部に取付けられており、アーム３２の
基端部はアーム保持器３３に保持されている。ア
ーム保持器３３は、上記アーム３２の基端部を保
持するとともに、アーム３２の基端部端面とアー
ム保持器３３の内端面間にスプリング３４，３４
を弾装し、前記砥石３１とアーム３２とを一体的
にシリンダ２の楕円形内周面方向に付勢させてい
る。

アーム保持器３３は、図示Ｘ方向に往復動され
るスライド板３５の上面に載置固定されており、
スライド板３５はスライドベース３６を図示Ｘ方
向に摺動するように形成されている。スライドベ
ース３６は、第１実施例と同様に形成された基台
１０の上面に取付けられており、基台１０の上面
には、第１実施例と同様に油圧シリンダ１１が取
付けられている。そして油圧シリンダ１１の出力
軸１２はスライド板３５に結合されており、第１
実施例と同様に第３図に示したコンピユータ２１
によりサーボ弁２５が制御され、油圧シリンダ１
１に作動油が供給されたとき、スライド板３５が
図示Ｘ方向に往復動され、アーム保持器３３も同
方向に往復動されて、回転状態にあるシリンダ２
の楕円形内周面の形状に沿うように砥石３１が移
動される。その結果、前記スプリング３４，３４
の付勢力と相まつてシリンダ２の楕円形内周面の
うねりが研磨される。

なお、第１実施例と同様に基台１０を図示Ｚ方
向に微小移動させる移動手段を設けて砥石３１の
偏摩耗を防止させることができる。

次に、第５図及び第６図を参照して第３実施例
を説明する。

第３実施例は、前記第１実施例におけるシリン
ダ固定治具１、同シリンダ固定治具１に取付けら
れるシリンダ２、固定アーム保持台７、スライド
ベース９、基台１０、油圧シリンダ１１などが第
１実施例と同様に配設されており、シリンダ２は
矢印Ｂの方向に例えば300r.p.mで回転される。第
３実施例において、前記シリンダ２の楕円形内周
面を研磨する研磨体４１は第６図にその詳細を示
すようにフラツプホイール状に形成されており、
フラツプホイール自体に弾性を持たせて第１実施
例におけるスプリング６，６の役目を持たせてい
る。

研磨体４１は、布あるいは紙で形成されたフラ
ツプの表面に砥粒を接着させたものであり、同研
磨体４１はアーム４２の先端部に固着されてい
る。またアーム４２の基端部は、第１実施例と同
様に固定アーム保持台７に保持され、固定ネジ
８，８により締付けられている。そして第１実施
例と同様に第３図に示したコンピユータ２１によ
りサーボ弁２５が制御され、油圧シリンダ１１に
対して作動油が供給され、油圧シリンダ１１の出
力軸１２が図示Ｘ方向に往復動されると、出力軸
１２に結合された固定アーム保持台７がスライド
ベース９上面をスライドし、固定アーム保持台７
に固定されたアーム４２が研磨体４１と一体的に
往復動され、回転状態にあるシリンダ２の内周面
が研磨体４１により研磨され、うねりが除去され
る。

なお、第１実施例と同様に基台１０を図示Ｚ方
向に微小移動させる移動手段を設けて研磨体４１
の軸方向の偏摩耗を防止させることもできる。ま
た、アーム４２を定期的に少しづつ回転させるこ
とにより研磨体４１の円周方向の偏摩耗を防止す
ることができる。

（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、回転状態にある
例えば楕円状シリンダ等の被研磨部材の非円形内
周面に圧接して同内周面を研磨する研磨体を非回
転式にし、研磨体を保持する保持機構を簡単で軽
量な構造にすることにより、研磨体と保持機構と
を一体的に往復移動させる移動装置の負荷量を小
さくして往復移動速度を上げることを可能にした
ため、、前記被研磨部材の回転速度を上げた場合
でも前記被円形内周面に対する前記研磨体の圧接
追従が可能になり、従来の非円形内周面研磨装置
に比較して研磨時間を短くすることができるとい
う効果がある。

また、前記保持機構を簡単で軽量な構造にした
ことにより、非円形内周面研磨装置を安価に形成
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の斜視外観図、第
２図は第１図の部分詳細断面図、第３図は実施例
の制御ブロツク図、第４図は第２実施例の斜視外
観図、第５図は第３実施例の斜視外観図、第６図
は第５図の部分詳細図、第７図は従来の非円形内
周面研磨装置の斜視外観図である。 １……シリンダ固定治具、２……シリンダ、
３，３１……砥石、４……砥石ホルダ、５……固
定アーム、６，３４……スプリング、７……固定
アーム保持台、９……スライドベース、１０……
基台、１１……油圧シリンダ、１２……出力軸、
２１……コンピユータ、２２……記憶部、２５…
…サーボ弁、２６……油圧源、３２，４２……ア
ーム、４１……研磨体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定の回転数で回転された被研磨部材の非円
   形内周面に圧接される研磨体と、同研磨体を保持
   する保持手段と、前記研磨体を前記非円形内周面
   に均一状に圧接させるための弾性部材と、前記保
   持手段を支持するとともに、回転状態にある前記
   被研磨部材の非円形内周面の形状に対応して前記
   研磨体を連続的に非円形内周面に接触させる方向
   に同研磨体を往復移動させるための移動手段とを
   備えた非円形内周面研磨装置。