JPH06155292A - ブレーキ制御機構付きツルーイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ツルーアの回転速度（周速度）Ｖｒを所定の
値に制御できるようにする。 【構成】 ツルーア１を回転駆動するモータ２を小形直
流モータにて形成する。ツルーア１の速度制御機構とし
て制御手段３を設ける。この制御手段３は、モータ２へ
電力を供給したり、又はモータ２にて発電された電力を
抵抗側に送るようにしたりするコントローラ３１と、モ
ータ２にて発電された電力を発熱にて消費させ、ブレー
キ力に変換する負荷抵抗３２と、これらコントローラ３
１の切換制御及び負荷抵抗３２の抵抗値の可変制御等を
行なう演算手段（ＭＰＵ）３３とからなるものである。 【効果】 制御手段３の作動によりブレーキ力を制御
し、これによって周速比Ｖｒ／Ｖｓを自由に選択するこ
とができるので、ツルーイングの結果を、切れ味重視、
又は表面粗さ重視のいずれの側にも選ぶことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研削用砥石の研削面を
適正な状態に仕上げるためのツルーイング装置に関する
ものであり、特に、当該ツルーイング装置に用いられる
ツルーイング工具（ツルーア）の回転速度（周速度）
を、所定の値に制御するブレーキ制御機構に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ツルーイング装置は、図３に示
す如く、ベース５０に、回転可能なように取付けられた
ツルーイング工具（ツルーア）１０等からなるものであ
る。このようなツルーイング装置の上記ツルーア１０
を、回転運動をしている被ツルーイング砥石９に押付け
ることによって、上記被ツルーイング砥石９の研削面が
所定の形状に仕上げられ、ツルーイングされるものであ
る。ところで、上記ツルーイング作業においては、被ツ
ルーイング砥石９の研削面を切れ味重視に仕上げるか、
あるいは、研削面の表面粗さ（ワークの加工面粗さ）重
視に仕上げるかによって、図３におけるツルーア１０の
周速度（Ｖｒ）と被ツルーイング砥石９の周速度（Ｖ
ｓ）との関係を特定の値に制御する必要がある。これら
の点に鑑みて、従来のツルーイング装置においては、ツ
ルーアの回転速度（周速度）Ｖｒを所定の値に制御する
ためのブレーキ装置を設けるようにしたものがすでに案
出され、公知となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ブレーキ装置を有
するものとしては、例えば、図４に示すような構成から
なるものがある。このものは、ロータリ型のツルーア１
０と、当該ツルーア１０を回転支持するベアリング４０
と、上記ツルーア１０が所定の回転速度（周速度）Ｖｒ
になったとき、当該ツルーア１０にブレーキを掛けるブ
レーキ装置３０とからなるものである。ところで、この
ブレーキ装置３０は、遠心力式のものであり、例えば、
遠心力に応じてブレーキシュが半径方向に飛び出すよう
に成っているものである。この飛び出したブレーキシュ
が、ツルーア１０と同じ回転速度で一体となって回転運
動をしているブレーキドラムの内面等に押付けられるこ
とによって、当該ブレーキドラム及び上記ツルーア１０
にブレーキ力が作用するようになっているものである。
そして、これによって当該ツルーア１０は所定の速度Ｖ
ｒに自動的に制御されるものである。従って、当該ブレ
ーキ装置３０の設けられている従来のツルーイング装置
は、上記ツルーア１０の回転速度Ｖｒを一定の値にしか
制御することができない。ところが、実際のツルーイン
グ作業においては、被ツルーイング砥石９を切れ味重視
側に仕上げるか、あるいは加工面の粗さを良好に保つよ
うに仕上げるか等、種々の場合が考えられる。

【０００４】このような各場合に対応させるためには、
上記ツルーア１０の回転速度Ｖｒを種々に変化させた
い。これによって、ツルーア１０の周速度Ｖｒと被ツル
ーイング砥石９の周速度Ｖｓとの比を、種々に変化させ
ることができるからである。このような場合、従来のブ
レーキ装置３０においては一定の制御しかできないの
で、対応が難しい。このような問題点を解決することと
したブレーキ制御機構付きのツルーイング装置を提供し
ようとするのが本発明の目的（課題）である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、次のような手段を講ずることと
した。すなわち、円盤状のツルーア及び当該ツルーアを
回転駆動するモータ等からなる研削用砥石のツルーイン
グ装置において、上記ツルーアの回転駆動及びブレーキ
制御を行なうモータを直流モータにて形成し、一方、上
記モータへ駆動電力を供給する電源を有し、また、当該
電源からの電力を上記モータに供給するとともにブレー
キ制御時には上記モータにて発電された誘導起電力を抵
抗側に送るように切換作動を行なうコントローラと、上
記誘導起電力を発熱現象にて消費する負荷抵抗と、上記
コントローラの切換作動更には上記負荷抵抗の値を変化
させること等の制御作用を行なう演算手段（ＭＰＵ）と
からなる制御手段を有してなる構成を採ることとした。

【０００６】

【作用】上記構成を採ることにより、本発明において
は、次のような作動により、ツルーアの周速度Ｖｒが制
御され、種々のツルーイング作業が行なわれる。すなわ
ち、図１において、電源６からの電力を制御手段３に設
けられたコントローラ３１を介してモータ２に供給す
る。これによって、当該モータ２は回転運動をし、所定
の回転速度（回転数）になる。このような状態におい
て、ツルーア１と被ツルーイング砥石９とを接触させ
て、上記被ツルーイング砥石９の研削面を仕上げる（ツ
ルーイングする）。この場合、一般には、上記ツルーア
１の円周速度（周速度）Ｖｒよりも上記被ツルーイング
砥石９の周速度Ｖｓの方が高くなっているが、上記ツル
ーイング作業を進めている間に、上記ツルーア１は上記
被ツルーイング砥石９に引きずられてその周速度Ｖｒが
高められ、終には、被ツルーイング砥石９の周速度Ｖｓ
と同じになってしまう。なすわちＶｒ＝Ｖｓとなってし
まう。

【０００７】このような状態になると、上記被ツルーイ
ング砥石９の砥粒はクラッシング現象を起こすこととな
り、当該砥粒の先端部は鋭利な状態となる。そのため、
当該被ツルーイング砥石９の切れ味は向上するが、逆
に、研削面の粗さは粗くなるため、ワークの加工面も粗
くなってしまう。一般に、ツルーアの周速度Ｖｒと被ツ
ルーイング砥石の周速度Ｖｓとの比（Ｖｒ／Ｖｓ）が、
ツルーイング仕上げ面に及ぼす影響は、図２に示すよう
な状態となっている。これによると、上記周速比（Ｖｒ
／Ｖｓ）は小さくなると研削面の表面粗さが小さくなり
仕上げ面は良好になり、更に、アップカット状態にすれ
ば、より粗さが小さくなる。逆に、ダウンカット状態に
してＶｒ／Ｖｓの値を大きくすると、表面の粗さは粗く
なるが、切れ味は良くなる。そして、Ｖｒ／Ｖｓ＝１．
０のときが最高の切れ味状態となるが、このときには、
砥粒のクラッシング現象が起きるため、砥粒先端部が鋭
利になり過ぎ、研削面の粗さを粗くするという欠点があ
る。これらのことを考慮して、Ｖｒ／Ｖｓの値は、ダウ
ンカット状態において、０．８〜０．５程度に保つよう
に、上記ツルーア１のブレーキ制御を行なうこととして
いる。

【０００８】このようなブレーキ制御を行なうに当って
は、まず、ツルーアへのブレーキ力が所定の値になるよ
うに、特定の値の負荷抵抗を設置しておく。一方、被ツ
ルーイング砥石９の周速度Ｖｓは、研削盤の定格等によ
って定められているので、この値は自動的に設定され
る。そして、これらＶｒ及びＶｓの値が当初の設定値に
なったときに演算手段（ＭＰＵ）３３が演算処理をし、
コントローラ３１を切換作動させ、電源６の電力を遮断
するとともに、モータ２にて誘導起電力に基づいて発電
された電流を負荷抵抗３２に送るようにする。これによ
って直流モータ２にて発電された電力は、上記負荷抵抗
３２にて発熱によって消費される。その結果、上記モー
タ２にはブーレキ力が作用することとなるり、Ｖｒ／Ｖ
ｓの値は一定に保持される。

【０００９】また、当該ブレーキ力は、上記負荷抵抗３
２の抵抗値を変えるこことによって変えることができ
る。すなわち、まず、ツルーア１の回転速度（周速度）
Ｖｒを測定するための速度センサ７を設けるとともに、
上記負荷抵抗３２の抵抗値を変化させることのできる可
変抵抗としておく。また、被ツルーイング砥石９の周速
度Ｖｓは、研削盤の定格等によって定められているの
で、この値を上記ＭＰＵに入力しておく。このような状
態において、Ｖｒ／Ｖｓの値が所定の値になるように、
上記ＭＰＵ３３が上記速度センサ７からの信号を基に演
算処理を行ない、上記負荷抵抗（可変抵抗）３２の抵抗
値が適当な値になるよう制御をする。これによって、上
記モータ２のブレーキ力が制御され、周速比（Ｖｒ／Ｖ
ｓ）が所定の値になるように制御される。従って、これ
ら一連の制御作用により、上記被ツルーイング砥石９を
切れ味重視側にツルーイングすることもできるし、ま
た、研削表面の仕上げ粗さを良好な状態にするようにツ
ルーイングすることもできる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について、図１及び図２を基
に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、円盤
状のツルーア１と、当該ツルーア１を回転駆動するとと
もに、ブレーキ制御をも行なうモータ２と、これらツル
ーア１及びモータ２等を保持するベース５と、上記モー
タ２への駆動電力の供給及びブレーキ力の制御等を行な
う制御手段３等からなることを基本とするものである。

【００１１】このような基本構成において、上記ツルー
ア１は、図１に示す如く、円盤状のホィール８、８’
に、取付けボルト８２、８３を介して取付けられる構成
からなるものであり、当該ホィール８は、連結ボルト８
５を介してモータ２の回転軸２１に連結される構成から
なるものである。これによって、上記ツルーア１は、上
記モータ２の回転駆動力によって回転駆動されることと
なる。また、上記ホィール８は、ボールベアリング８６
等を介してベアリング４に回転自在に取付けられる構成
となっている。また、上記ツルーア１に回転力を与える
とともにブレーキ力をも与えるモータ２は、直流モータ
からなるものであり、特に小形化をねらって、本実施例
においてはプリントモータが採用されている。これらモ
ータ２及びベアリング４がベース５に保持される構成と
なっており、これらによってツルーイング装置のハード
ウエア部が形成されている。

【００１２】これらツルーイング装置のハードウエア部
の作動を制御する制御手段３は、電源６からの電力を上
記直流モータ２に供給するとともに、ブレーキ制御時に
は、上記電源６からの電力を遮断して、逆に、上記直流
モータ２にて誘電起電力によって発電された電流を、負
荷抵抗側へ送るように切換作動を行なうコントローラ３
１と、当該コントローラ３１の作動により、上記直流モ
ータ２にて発電された電力を発熱作用により消費する負
荷抵抗からなるものであって、その抵抗値を変えること
のできる可変抵抗３２と、上記コントローラ３１の切換
作動、及び、上記可変抵抗３２の抵抗値を変化させる等
の作動を制御する演算手段（ＭＰＵ）３３とからなるも
のである。

【００１３】このような構成において、更に、本実施例
においては、上記直流モータ２にコントローラ３１を介
して電力を供給する電源６を有し、また、上記ツルーア
１の回転速度（周速度）Ｖｒを検出し、上記制御手段３
の演算手段（ＭＰＵ）３３に、その検出結果を送る速度
センサ７を有する構成からなるものである。これら一連
のハードウエア装置及びソフトウエア手段によって、本
実施例におけるブレーキ制御機構付きのツルーイング装
置が形成される。

【００１４】次に、上記構成を有する本実施例の作動態
様について説明する。まず、図１において、電源６から
の電力を、制御手段３に設けられたコントローラ３１を
介して直流モータ２に供給する。これによって、当該モ
ータ２は回転運動をし、所定の回転速度（周速度）にな
る。このような状態において、ツルーア１と被ツルーイ
ング砥石９とを接触させて、当該被ツルーイング砥石９
の表面（研削面）をツルーイングする。この場合、一般
には、上記ツルーア１の周速度Ｖｒは、上記被ツルーイ
ング砥石９の周速度Ｖｓより遅くなっている。しかしな
がら、上記ツルーイングを行なっている間に、上記ツル
ーア１は、上記被ツルーイング砥石９に引きずられてそ
の速度Ｖｒが高められ、終には、被ツルーイング砥石９
の周速度Ｖｓと同じになってしまう。すなわち、Ｖｒ＝
Ｖｓとなってしまう。

【００１５】このような状態になると、上記被ツルーイ
ング砥石９の砥粒はクラッシング現象を起こすこととな
り、当該砥粒の先端部は鋭利な状態となる。そのため、
当該被ツルーイング砥石９の切れ味は向上するが、逆
に、研削面の粗さは粗くなるため、ワークの加工面も粗
くなってしまう。一般に、ツルーアの周速度Ｖｒと被ツ
ルーイング砥石の周速度Ｖｓとの比が、ツルーイング仕
上げ面に及ぼす影響は、図２に示すような状態となって
いる。これによると、上記周速比Ｖｒ／Ｖｓが小さくな
ると研削面の表面粗さが小さくなり、仕上げ面は良好に
なるが切れ味は悪くなる。逆に、上記周速比を大きくす
ると粗さは粗くなるが、切れ味は良くなる。これらのこ
とを考慮して、Ｖｒ／Ｖｓの値は、ダウンカット状態に
おいて、０．８〜０．５程度に保つように上記ツルーア
１のブレーキ制御を行なうこととしている。

【００１６】このようなブレーキ制御を行なうに当って
は、まず、速度センサ７にてツルーア１の周速度Ｖｒを
計測し、このデータを演算手段（ＭＰＵ）３３に送る。
一方、被ツルーイング砥石９の周速度Ｖｓは研削盤の定
格等によって定められているので、この値を上記ＭＰＵ
３３に入力する。従って、これらＶｒとＶｓとを当該Ｍ
ＰＵ３３が演算処理し、所定の値になったと判断したと
きに、コントローラ３１を切換作動させ、電源６の電力
を遮断するとともに、モータ２にて誘導起電力に基づい
て発電された電流を可変抵抗３２に送るようにする。こ
れによって直流モータ２にて発電された電力は、上記可
変抵抗３２にて発熱によって消費される。その結果、上
記モータ２にはブレーキ力が作用することとなる。

【００１７】また、当該ブレーキ力は、上記可変抵抗３
２の抵抗値を変えることによって変えることができる。
従って、Ｖｒ／Ｖｓの値が所定の値になるように、上記
ＭＰＵ３３が上記速度センサ７からの信号を基に演算処
理を行ない、上記可変抵抗３２の負荷抵抗値が適当な値
になるように制御作用を行なう。これによって、上記モ
ータ２のブレーキ力が制御され、周速比（Ｖｒ／Ｖｓ）
が所定の値になるように制御される。これら一連の制御
作用により、上記被ツルーイング砥石９を切れ味重視側
にツルーイングすることもできるし、また、研削表面の
仕上げ粗さを良好な状態にツルーイングすることもでき
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、円盤状のツルーア及び
当該ツルーアを回転駆動するモータ等からなる研削用砥
石のツルーイング装置において、上記ツルーアの回転駆
動及びブレーキ制御を行なうモータを直流モータにて形
成し、一方、上記モータへ駆動電力を供給する電源を有
し、また、当該電源からの電力を上記モータに供給する
とともにブレーキ制御時には上記モータにて発電された
誘導起電力を抵抗側に送るように切換作動を行なうコン
トローラと、上記誘導起電力を発熱現象にて消費する負
荷抵抗と、上記コントローラの切換作動更には上記負荷
抵抗の値を変化させること等の制御作用を行なう演算手
段（ＭＰＵ）とからなる制御手段を有してなる構成を採
ることとしたので、機械的ブレーキ装置を別途設ける必
要がなくなり、ツルーイング装置を小形化及び軽量化す
ることができるようになった。また、上記コントローラ
の切換作動及び負荷抵抗の値を変化させることにより、
上記直流モータ（発電機）によるブレーキ力を自由に制
御することができるようになったので、周速比（Ｖｒ／
Ｖｓ）を所定の値に制御することができ、被ツルーイン
グ砥石の研削面を切れ味重視側に仕上げることもできる
し、あるいは研削面の粗さ、すなわちワークの加工面粗
さが良好な状態になるように仕上げることも出来るよう
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン構造図であ
る。

【図２】ツルーイング結果に及ぼす周速比の影響を示す
図である。

【図３】ツルーアと被ツルーイング砥石との関係を示す
図である。

【図４】従来のブレーキ装置付きツルーイング装置の全
体構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ツルーア ２ モータ（直流モータ） ２１ 回転軸 ３ 制御手段 ３１ コントローラ ３２ 負荷抵抗（可変抵抗） ３３ 演算手段（ＭＰＵ） ４ ベアリング ５ ベース ６ 電源 ７ 速度センサ ８ ホィール ８’ホィール ８２ 取付けボルト ８３ 取付けボルト ８５ 連結ボルト ８６ ボールベアリング ９ 被ツルーイング砥石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のツルーア及び当該ツルーアを回
   転駆動するモータ等からなる研削用砥石のツルーイング
   装置において、上記ツルーアの回転駆動及びブレーキ制
   御を行なうモータを直流モータにて形成し、一方、上記
   モータへ駆動電力を供給する電源を有し、また、当該電
   源からの電力を上記モータに供給するとともにブレーキ
   制御時には上記モータにて発電された誘導起電力を抵抗
   側に送るように切換作動を行なうコントローラと、上記
   誘導起電力を発熱現象にて消費する負荷抵抗と、上記コ
   ントローラの切換作動及び上記負荷抵抗の値を変化させ
   ること等の制御作用を行なう演算手段（ＭＰＵ）とから
   なる制御手段を有することを特徴とするブレーキ制御機
   構付きツルーイング装置。