JPH0788750A - ケージ窓研削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ケージ窓研削機に関し、ドレッシン
グ時および研削時にドレッサーおよびケージから受ける
反力を少なくして、適正なドレスおよび重研削を行なう
ことができ、研削性能の向上と６本の砥石軸を用いたも
のと同程度の生産性を得ることができるとともに、研削
条件およびドレス条件を同一にして加工精度が悪化する
のを防止することができる小型、低コストなケージ窓研
削機を提供することを目的としている。 【構成】３本のクイル47〜49を主軸９の軸線回りで回転
可能に設けるとともに主軸９の中心軸を挟んで放射状に
等間隔に設け、該クイル47〜49を流体軸受52ａによって
回転自在に支持している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、等速ボールジョイント
のケージのケージ窓を研削加工するケージ窓研削機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のリヤドライブやプロペ
ラシャフト等の駆動力伝達部に用いられる等速ジョイン
トはケージを備えており、このケージにはボール部を支
持するためのケージ窓が形成されている。このケージ窓
を研削加工する場合には、図４に示すように、６つのケ
ージ窓Ｗpの一方の側に位置する一側面Ｗaおよび他方の
側に位置する他側面Ｗbをそれぞれ同一平面Ａ、Ｂ内に
揃え、６個のケージ窓Ｗaを同一寸法に加工しなければ
ならない。

【０００３】従来のこの種の研削方法としては、例え
ば、それぞれ砥石を有する６本の砥石軸を設けたものが
ある。このものは、砥石のドレッシング時に砥石を同一
方向に回転させることにより、同一の条件下で砥石を２
〜５μm程度だけドレッシングし、ケージ窓の研削時に
砥石軸の回転方向を交互に可変(３本正転、３本逆転)さ
せることにより、ケージに対する研削方向が同一方向と
なってワークが回されるのを防止しつつ、ケージ窓を短
時間で効率良く研削するようにしている。

【０００４】また、その他の研削方法としては、例え
ば、特開昭５６−８９４６９号公報に記載されたような
ものがある。このものは、主軸に取付けられたケージを
挟んで２本の砥石軸を設け、この砥石軸に取付けられた
砥石をケージ窓に対して互いに逆方向に切込ませ、すな
わち、一方の砥石により図４の一方のケージ窓Ｗaを研
削するのと同時に他方の砥石により他方のケージ窓Ｗb
を研削することにより、ケージ窓の寸法にばらつきが発
生するのを防止して、ケージ窓を高精度に研削するよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
研削方法にあっては、ケージ窓の研削時に砥石軸の回転
方向を交互に可変させ、砥石軸の反力を互いに打ち消す
ようにしていたため、研削時にアップカットおよびダウ
ンカットとなって研削条件が変化してしまった。また、
砥石のドレッシング時には砥石を同一方向に回転させて
いたため、研削時にドレッシング時と逆方向に回転する
砥石が生じてしまい、研削方向がドレス方向と逆方向に
なってしまった。この結果、研削精度にばらつきが生じ
てしまい、加工精度が悪化してしまうという問題があっ
た。

【０００６】また、６本の砥石軸を有していたため、研
削機が大型化してそのスペースが増大しまうとともに、
研削機のコストが増大してしまうという問題があった。
また、後者の研削方法にあっては、砥石をケージ窓に対
して互いに逆方向に切込ませるようにしていたため、ケ
ージ窓の研削のためにケージ窓を６回割出す必要があ
り、ケージ窓の研削加工に多大な時間を要してしまい、
ケージの生産性が悪化してしまうという問題があった。

【０００７】また、両者の研削方法にあっては、砥石軸
の先端に砥石を取付けているが、この砥石軸は一般的に
径が細く、剛性が低いため、ドレス時にドレッサーの反
力によってドレスおよびドレッサー間で逃げが生じてし
まい、適正なドレスを行なうことができないという問題
があった。また、適正にドレッシングされていない砥石
で研削が行なわれるとともに、研削時に砥石がケージに
対して多大な反力を受けるため、重研削を行なうことが
できず、研削性能が悪化してしまうという問題があっ
た。

【０００８】そこで、請求項１記載の発明は、砥石軸を
流体軸受で回転自在に支持することにより、ドレッシン
グ時および研削時にドレッサーおよびケージから受ける
反力を少なくして、適正なドレスおよび重研削を行なう
ことができ、研削性能の向上と６本の砥石軸を用いたも
のと同程度の生産性を得ることができるとともに、研削
条件およびドレス条件を同一にして加工精度が悪化する
のを防止することができる小型、低コストなケージ窓研
削機を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、ベッドと、該ベッドに摺動自在に
設けられ駆動機構によって駆動されるスライド部と、該
スライド部内に回転自在に支持されるとともに一端部に
ケージを保持するチャックを有し、スライド部に設けら
れた回転機構によって回転される主軸と、該主軸に回転
自在に支持されるとともにチャック側にドレッサーを有
し、ドレッサー駆動機構によって回転駆動されるドレッ
サー取付け台と、前記主軸の回転軸線に直角をなす回転
軸線回りで回転可能に設けられるとともに主軸の中心軸
を挟んで放射状に等間隔に設けられ、先端部に砥石を有
する３本の砥石軸と、前記砥石軸にそれぞれ設けられ、
砥石軸を主軸の回転軸線方向と直角をなす方向に移動さ
せる送り装置と、前記砥石軸を回転自在に支持する流体
軸受と、を備えたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、３本の砥石軸が主軸
の軸線回りで回転可能に設けられるとともに主軸の中心
軸を挟んで放射状に等間隔に設けられ、該砥石軸が流体
軸受によって回転自在に支持されている。したがって、
比較的強度の弱い砥石軸が高剛性で支持されて、ドレッ
シング時あるいは研削時にドレッサーあるいはケージか
ら砥石が受ける反力が少なくなり、砥石とドレッサーお
よびケージの間に逃げが発生することがない。このた
め、適正なドレスおよび重研削が行なわれる。この結
果、ケージ窓の研削性能が向上する。また、ケージから
受ける反力が少ないので、重研削が行なわれてケージ窓
が短時間で研削され、６本の砥石軸を用いたものと同程
度の生産性が得られる。

【００１１】また、３本の砥石軸によって研削が行なわ
れるので、砥石軸の回転方向を互いに可変させる必要が
ない。このため、研削条件およびドレス条件が同一にな
り、加工精度が向上する。これに加えて、砥石軸の数が
少ないので、研削機の小型化および低コスト化が図れ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜３は請求項１記載の発明に係るケージ窓研削機の一
実施例を示す図である。まず、構成を説明する。

【００１３】図１において、１は研削機のベッドであ
り、このベッド１には筒状のケース２が嵌合している。
該ケース２内にはスライド部３が摺動自在に設けられて
おり、このスライド部３はケース２の内周部に摺接する
スライド部４およびスライド部４の下部に取付けられた
外枠５から構成されている。また、スライド部３の内周
部には中空部材６が軸受７を介して回転自在に取付けら
れており、この中空部材６の内周部には中空部材６と共
に主軸９を構成する軸部材８が摺動自在に設けられ、軸
部材８の下端部にはシリンダ10から突出したロッド10ａ
が取付けられている。

【００１４】シリンダ10内はピストンによって一対のシ
リンダ室に区画されており、シリンダ10の下部に設けら
れたロータリー切換バルブ11によってシリンダ室の何れ
か一方に流体を供給することにより、軸部材８を中空部
材６に対して上下動させるようになっている。また、軸
部材８の上端部(一端部)にはチャック12が設けられてお
り、このチャック12は支点12ａを中心に図示した位置お
よび該位置から先端部が下方に下がる位置の間で揺動
し、図示した位置にあるときに中空部材６と共に６つの
ケージ窓13ａを有するケージ13を把持するようになって
いる。また、外枠５にはボールナット部材14が取付けら
れており、この部材14にはボールネジ15の一端部が螺合
されている。このボールネジ15は研削機の枠体16に回転
自在に取付けられており、このネジ15の他端部にはサー
ボモータ17が取付けられ、モータ17によって駆動される
ようになっている。

【００１５】したがって、モータ17によってボールネジ
15が回転されると、ボールナット部材14を介して外枠５
が上下方向に移動するため、スライド部３を介して主軸
９が上下動する。このボールナット部材14、ボールネジ
15およびモータ17は駆動機構18を構成している。また、
外枠５には減速機19と交流サーボモータ20が取付けられ
ており、減速機19はピニオンギヤ21を介して中空部材６
の下端部に取付けられた外周ギヤ22に噛合している。こ
のため、モータ20が駆動されると、この駆動力が減速機
19によって減速された後、ピニオンギヤ21、外周ギヤ22
を介して中空部材６に伝達されるため、主軸９はスライ
ド部３に対して回転する。この減速機19、交流サーボモ
ータ20、ピニオンギヤ21および外周ギヤ22は回転機構23
を構成している。

【００１６】また、中空部材６の外周部には軸受24を介
してドレッサー取付け台25が回転自在に設けられてお
り、この取付け台25のチャック12側の上端部にはドレッ
サー26が取付けられている。また、取付け台25の下端部
には外周プーリ27が設けられており、この外周プーリ27
は中空部材６の外周部に遊挿されている。この外周プー
リ27はベルト28を介してプーリ29に接続されており、こ
のプーリ29は回転軸30の上端部に取付けられている。こ
の回転軸30はその上部がスライド部材４の上端部に取付
けられた支持部材31に回転自在に支持されているととも
に、下端側が外枠５に回転自在に支持されている。

【００１７】回転軸30の下端部には交流モータ32の出力
軸32ａが取付けられており、この交流モータ32は外枠５
に取付けられたモータ支持部材33に固定されている。こ
のため、交流モータ33が駆動されると、回転軸30を介し
てプーリ29が回転され、プーリ29の回転がベルト28を介
して外周プーリ27に伝達されるため、ドレッサー取付け
台25がドレッサー26と共に回転する。これら外周プーリ
27、ベルト28、プーリ29、回転軸30および交流モータ33
はドレッサー駆動機構34を構成している。

【００１８】一方、主軸９の周囲には、図２に示すよう
に３つの砥石台41〜43が配設されており、この砥石台41
〜43は主軸９の回転軸線に直角をなす回転軸線回りで回
転可能に設けられるとともに主軸９の中心軸を挟んで放
射状に等間隔に設けられ、先端部にＣＢＮからなる砥石
44〜46を有する３本の砥石軸としてのクイル47〜49を有
している。

【００１９】この砥石台41〜43は送り装置50上に設けら
れており(砥石台の構成は全て共通であるため、砥石台4
1周辺について説明する)、砥石台41はこの送り装置50に
よって主軸９の回転軸線方向と直角をなす方向に移動さ
れるようになっている。また、送り装置50のチャック12
側にはガイド部材51が取付けられており、図３に示すよ
うにこのガイド部材51にはあり溝51ａが形成され、この
あり溝51ａには移動部材52が摺動自在に嵌合している。
この移動部材52の上部には流体軸受52ａが設けられてお
り、この流体軸受52ａはクイル47を回転自在に支持して
いる。

【００２０】また、ガイド部材51の下端部にはシリンダ
ー53が設けられており、このシリンダー53から突出する
ロッド53ａは移動部材52の下端部に取付けられ、移動部
材52はシリンダ53によって上下動されるようになってい
る。したがって、クイル47は移動部材52によって上下方
向に揺動するようになっている。次に、作用を説明す
る。

【００２１】まず、ケージ13を主軸９に取付けるには、
チャック12を支点12ａに中心にして軸部材８側に傾倒し
た状態で軸部材８にケージ13を挿通した後、チャック12
を支点12ａを中心にして図１に示す位置に移動させる。
次いで、シリンダ10を作動して軸部材８を下方に移動さ
せ、チャック12と中空部材６の間でケージ13を把持させ
る。

【００２２】次いで、サーボモータ17を作動させてボー
ルネジ15およびボールネジナット部材14を介してスライ
ド部材４を上昇させ、ドレッサー26を砥石44〜46近傍に
移動させる。次いで、交流モータ32を作動させて回転軸
30を介してプーリ29を回転させ、ベルト28を介して外周
プーリ27を駆動することにより、ドレッサー取付け台25
を回転させるとともに、砥石軸47を回転させながら送り
装置50によって砥石台41をドレッサー26に向かって図１
中、右側に移動させることにより、砥石44の外周を２〜
５μmだけドレッシングする。

【００２３】このとき、クイル47が流体軸受52ａによっ
て回転自在に支持されているため、ドレッサー26から受
ける反力が少なく、砥石44とドレッサー26の間に逃げが
発生しない。なお、このときにクイル48、49もクイル47
と同様の動作をし、このときの各クイル47〜49の回転方
向および回転速度は同一にされて、同一条件でドレッシ
ングが行なわれる。また、クイル48、49は砥石軸47と同
様の動作を行なうためその動作説明を省略する。

【００２４】ドレッシング後に、シリンダ53を作動して
移動部材52を上昇させてクイル47を上方に揺動させた
後、送り装置50によって砥石台41をドレッサー26から離
隔するように移動させ、離隔後、シリンダ53を作動して
移動部材52を下降させてクイル47を元の位置、すなわ
ち、クイル47の回転軸線が主軸９の回転軸線と直交する
方向になる位置まで復帰させる。

【００２５】次いで、サーボモータ17を逆回転させて、
砥石44がケージ13のケージ窓13ａに対向する位置になる
までスライド部材４を下方に移動させるとともに、交流
サーボモータ20を駆動して減速機19によって回転力が減
速されたピニオンギヤ21、外周ギヤ22を介して中空部材
６を回転させ、６つのケージ窓13ａのうちの３つを各砥
石44〜46側になるように割出しを行なう。

【００２６】次いで、クイル47を回転させるとともに送
り装置50によって砥石台41をケージ13に向かって移動さ
せ、砥石44をケージ窓13ａに挿入させる。なお、このと
きにもクイル47〜49の回転速度および回転方向は同一と
なっている。次いで、サーボモータ17を位置方向に駆動
することにより、主軸９を上方あるいは下方に移動さ
せ、ケージ窓13ａの上面あるいは下面を研削する。この
ときにもクイル47が流体軸受52ａによって回転自在に支
持されているため、ケージ13から受ける反力が少なく、
砥石44とケージ13の間に逃げが発生しない。

【００２７】研削後、クイル47をケージ窓13ａから離隔
させ、モータ20によって主軸９を回転させて残りの３つ
のケージ窓13ａの割出しを行ない、再び上述したような
ケージ窓13ａの研削を行なう。このように本実施例で
は、３本のクイル47〜49を主軸９の軸線回りで回転可能
に設けるとともに主軸９の中心軸を挟んで放射状に等間
隔に設け、該クイル47〜49を流体軸受52ａによって回転
自在に支持しているため、比較的強度の弱いクイル47〜
49を高剛性で支持することができ、ドレッシング時ある
いは研削時にドレッサー26あるいはケージ13から砥石44
〜46が受ける反力を少なくすることができる。このた
め、砥石44〜46とドレッサー26およびケージ13の間に逃
げが発生するのを防止することができ、適正なドレスお
よび重研削を行なうことができる。この結果、ケージ窓
13ａの研削性能を向上させることができる。

【００２８】また、ケージ13から受ける反力を少なくす
ることができるので、重研削を行なってケージ窓13ａを
短時間で研削することができ、６本のクイルを用いたも
のと同程度の生産性を得ることができる。さらに、３本
のクイル47〜49によって研削を行なっているので、クイ
ル47〜49の回転方向を互いに可変させるのを不要にで
き、研削条件およびドレス条件を同一にして、加工精度
を向上させることができる。これに加えて、砥石軸47〜
49が３本であるので、研削機の小型化および低コスト化
を図ることができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、比較的強
度の弱い砥石軸を高剛性で支持することができ、ドレッ
シング時あるいは研削時にドレッサーあるいはケージか
ら砥石が受ける反力を少なくすることができる。このた
め、砥石とドレッサーおよびケージの間に逃げが発生す
るのを防止することができ、適正なドレスおよび重研削
を行なうことができる。この結果、ケージ窓の研削性能
を向上させることができる。

【００３０】また、ケージから受ける反力を少なくする
ことができるので、重研削を行なってケージ窓を短時間
で研削することができ、６本のクイルを用いたものと同
程度の生産性を得ることができる。さらに、３本の砥石
軸によって研削を行なっているので、砥石軸の回転方向
を互いに可変させるのを不要にでき、研削条件およびド
レス条件を同一にして、加工精度を向上させることがで
きる。これに加えて、砥石軸が３本であるので、研削機
の小型化および低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明に係るケージ窓研削機の一
実施例を示す図であり、その構成図である。

【図２】その砥石台の配置を示す図である。

【図３】(ａ)は図１のＡ矢視方向図、(ｂ)は同図(ａ)の
Ｂ−Ｂ方向矢視断面図である。

【図４】ケージの構成を示す図であり、(ａ)はその側面
図、(ｂ)はその断面図である。

【符号の説明】

１ ベッド ３ スライド部 ９ 主軸 12 チャック 13 ケージ 18 駆動機構 23 回転機構 25 ドレッサー取付け台 26 ドレッサー 34 ドレッサー駆動機構 44〜46 砥石 47〜49 クイル(砥石軸) 50 送り装置 52ａ 流体軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッドと、 該ベッドに摺動自在に設けられ駆動機構によって駆動さ
   れるスライド部と、 該スライド部内に回転自在に支持されるとともに一端部
   にケージを保持するチャックを有し、スライド部に設け
   られた回転機構によって回転される主軸と、 該主軸に回転自在に支持されるとともにチャック側にド
   レッサーを有し、ドレッサー駆動機構によって回転駆動
   されるドレッサー取付け台と、 前記主軸の回転軸線に直角をなす回転軸線回りで回転可
   能に設けられるとともに主軸の中心軸を挟んで放射状に
   等間隔に設けられ、先端部に砥石を有する３本の砥石軸
   と、 前記砥石軸にそれぞれ設けられ、砥石軸を主軸の回転軸
   線方向と直角をなす方向に移動させる送り装置と、 前記砥石軸を回転自在に支持する流体軸受と、を備えた
   ことを特徴とするケージ窓研削機。