JPH085002Y2 - 研削盤等におけるワーク端面の保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えばエンジンバルブの傘部における弁フ
ェース部を、研削盤により研削するに際し、傘部の端面
を軸方向に押圧して保持するようにした保持装置に関す
る。

〔従来の技術〕

エンジンバルブは、各種の機械加工を経て製品化され
るが、これら機械加工工程の中には、傘部の弁フェース
部を加工する工程がある。

弁フェース部の加工は、通常、旋盤により行なわれて
いるが、旋盤による加工では、１本のバイトで切削しう
るバルブの数が限られ、バイトの交換等に多くの時間を
要するため、生産性が上がらず、また加工面の粗度もそ
れ程良くないなどの問題がある。

この問題を解決するべく、最近、研削盤、すなわち砥
石車を使用して研削することが行なわれている。

これは、エンジンバルブの軸部を上下のローラにより
挾持して回転させながら、傘部の側方に設けた砥石車の
周面により、弁フェース部を研削するものである。

この場合、軸部に砥石車よりの曲げ荷重が作用するの
を防止するためと、片持ち支持されているワークに心振
れが発生するのを防止するために、傘部の端面に、ロー
ダヘッドと称する保持装置を当接させ、エンジンバルブ
を軸方向に押圧した状態で加工が行なわれる。

第５図は、従来のローダヘッドを一部破断して示すも
ので、軸線方向に進退可能なロッド（01）に回転自在に
枢支された、前端に球面状の滑り面を（02）を有する基
体（03）と、後端に滑り面（02）と補形をなす摺動面
（04）を有する押圧体（07）を重合して、滑り面（02）
と摺動面（04）を密接させ、押圧体（07）の中心におけ
る通孔（08）へ遊嵌した段付ピン（06）を、基体（03）
に固篏するとともに、基体（03）の側方から挿入した止
めピン（05）をもって、段付ピン（06）を抜止めして構
成されている。

ところで、上記弁フェース部の加工は、鍛造及び熱処
理工程を経てきたエンジンバルブに対して行なわれるの
が一般的であり、従って、傘部の端面は、バリや黒皮等
によって平面度が損なわれている場合が多い。

この状態でエンジンバルブ（09）を回転させると、傘
部の端面は面振れを起こすため、端面に当接する押圧体
（07）を、段付ピン（06）と通孔（08）との間の隙間分
だけ、滑り面（02）に沿って全方位的に揺動しうるよう
にして、面振れを吸収している。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した従来のローダヘッドでは、基体（03）と押圧
体（07）との接触面積が大きいため、押圧体（07）の揺
動時の摩擦抵抗が大きく、揺動に対する押圧体（07）の
追従性は、必ずしもよくない。

そのため、特に、軸部の径の細い小型のエンジンバル
ブの傘部の端面を、上記ローダヘッドにより保持し、砥
石車（010）により側方から研削すると、軸部に曲げ荷
重が作用して、高い寸法精度が要求される弁フェース部
の真円度等が損なわれて、加工誤差が生じるおそれがあ
る。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ワー
クの端面の面振れを効果的に吸収するとともに、面振れ
に対する追従性を高めることにより、ワークの被研削部
の加工精度を高めうるようにした、研削盤等におけるワ
ーク端面の保持装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案は、軸部の一端に拡
径部を備えるワークにおける前記拡径部の外周を、研削
盤等により研削するに際し、拡径部の端面を軸方向に押
圧して保持する保持装置であって、前記ワークに向かっ
て進退しうるベースブロックの先端における１対の支持
アームの間に、ローラ支持体の両側部を、ワークの中心
軸線と直交する軸線まわりに回動自在に枢支し、かつ前
記ローラ支持体により中間部が支持されるとともに、ロ
ーラ支持体の回動中心に対して直交する枢軸の両端に、
１対の支持ローラを、前記ワークの端面と当接可能とし
て枢支し、かつ両支持ローラのワーク側の端部同士を結
ぶ線が、ローラ支持体の回動中心を通るようにしたこと
を特徴としている。

〔作用〕

ワークの端面に発生した面振れは、ローラ支持体が、
ワークの端面と当接しながら回転する１対の支持ローラ
を介して、ワークの中心軸線と直交する方向に円滑に回
動することにより吸収される。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本考案の装置を適用した研削盤のワーク支
持部の概略を示すもので、（１）は、図示しないベース
に、不動状態として載置した軸受体（図示略）に支承さ
れた前後方向を向く基軸、（２）は、基軸（１）に、互
いに所要寸法離隔して枢着された前後１対の同径の受け
ローラ、（３）は、基軸（１）の後端に枢着された駆動
プーリ、（４）は、前記軸受体の上方に設けられた、上
下方向へ移動可能な軸受体（図示略）に、前記基軸
（１）と平行をなして、かつ中心を左側方へ若干オフセ
ットさせて支承された支軸、（５）は、支軸（４）に、
前記各受けローラ（２）と所要寸法離して、それと並ぶ
ようにして軸着された、受けローラ（２）と同形同寸の
前後１対の押えローラ、（６）は、支軸（４）の後端部
に枢着された、前記駆動プーリ（３）と同形同寸の駆動
プーリである。

上下の各ローラ（２）（５）は、上下のプーリ（６）
（３）に、図示しない中間プーリを介して正面視右向き
Ｕ字状に巻回された無端ベルト（７）を、モータ（図示
略）により駆動することにより、正面視反時計方向に、
互いに同期して回転させられる（第２図参照）。

（８）は、傘部（8a）を後方とし、かつ軸部（8b）
を、上下の各ローラ（２）（５）の軸心を結ぶ線よりも
若干右方において挾持されたワーク、すなわちエンジン
バルブで、軸部（8b）のほぼ中間部は、上下の各ローラ
（２）（５）の右方に配設されたブレード（Ｂ）の先端
部により保持されている。

これによりエンジンバルブ（８）は、左右方向へ移動
するのを防止されながら、上下の各ローラ（２）（５）
により、正面視時計方向に転動させられる。

なお、エンジンバルブ（８）の上下のローラ（２）
（５）間への挿脱は、押えローラ（５）を、図示しない
昇降手段により若干上方へ移動させ、受けローラ（２）
との距離を、軸部（8b）が自由に通過しうる程度まで大
きくして行なわれる。

（９）は、傘部（8a）の後方に、前後に進退可能とし
て設けられた端面保持装置、すなわちローダヘッドで、
次のように構成されている。

ベースブロック（10）の前端には、第３図示のよう
に、前方（傘部方向）に向かって延出する上下１対の互
いに平行をなす支持アーム（10a）（10a）が連設されて
いる。

両支持アーム（10a）（10a）間に形成された凹所（10
b）内には、前向コ字形をなすローラ支持体（11）が嵌
合され、その前端の上下突片には、各支持アーム（10
a）の前端に穿設した上下方向を向く軸孔（12）（12）
に圧入された垂直のピン（13）が、軸受筒（14）を介し
て挿入されている。これによりローラ支持体（11）は、
凹所（10b）内を、ピン（13）を中心として第１図にお
ける左右方向に回動することができる。

ローラ支持体（11）の中央部に貫設された、左右方向
を向く枢軸（15）の両端には、弾性を有するとともに、
摩擦係数の大きい、例えばウレタン系の熱可塑性エラス
トマー等により成形された支持ローラ（16）（16）が枢
着されている。

しかして、支持ローラ（16）（16）の前側縁は、ロー
ラ支持体（11）における凹部（11a）内へ突入し、これ
ら前後縁同士を結ぶ線が、垂直ピン（13）（13）の軸線
上に来るようにしてある。

ベースブロック（10）の前面には、支持ブロック（1
7）が当接され、両者は、支持ブロック（17）の後面中
心から挿入した前後方向を向くボルト（18）をもって締
着されている。

支持ブロック（17）の右側面には、正面視Ｌ形をなす
ブラケット（20）の前部が、ボルト（19）（19）をもっ
て固着され、このブラケット（20）の後部は、研削盤の
ベッド上に、適宜の支持体（図示略）を介して載置され
たエアシリンダ（21）から前方へ突出するピストンロッ
ド（21a）に連結されている。

かくしてローダヘッド（９）全体は、エンジンバルブ
（８）の傘部（8a）に向かって、軸線方向に進退しうる
ようになっている。

エンジンバルブ（８）の軸の前面と当接しうるように
して、水平軸まわりに回転自在なストッパ軸（22）が設
けられている。

エンジンバルブ（８）の前後端は、それぞれストッパ
軸（22）とローダヘッド（９）により支持され、かつ前
後方向の位置決めがなされる。

前記ローラ（２）（５）の左方には、周面に弁フェー
ス部（8c）研削用のテーパ状のフェース研削面（23a）
を備える砥石車（23）が、前後方向の駆動軸（図示略）
をもって取付けられている。

砥石車（23）は、ベッドに設置したモータ（図示略）
により、エンジンバルブ（８）の回転方向と同方向、す
なわち第２図における時計方向に回転させられる。

かくして、砥石車（23）により弁フェース部（8c）の
研削加工時において、傘部の端面である傘表（8d）に、
ローダヘッド（９）におけるローラ支持体（11）の両支
持ローラ（16）（16）を圧接し、エンジンバルブ（８）
を回転させると、ローラ（16）（16）は、傘部（8a）と
ともに一体的に回転する。

このとき、傘表（8d）が傾斜していたり、平面度が損
なわれていたりすると、傘表（8d）は面振れを起こしな
がら回転するようになるが、この面振れは、第４図に示
すように、支持ローラ（16）（16）を保持しているロー
ラ支持体（11）全体が、垂直ピン（13）（13）を中心と
して回動することにより、吸収される。

しかも、ローラ支持体（11）の回動中心と、支持ロー
ラ（16）による傘表（8d）の押圧点とがほぼ整合してい
るので、面振れに対するローラ支持体（11）の追従性が
良く、ローダヘッド（９）側より傘部（8a）側に偏荷重
等が作用するのが防止される。

従って、軸部（8b）に曲げ荷重が作用することはな
く、エンジンバルブ（８）は、揺動することなしに回転
して、砥石車（23）により、弁フェース部（8c）は高い
精度で研削される。

本考案の装置は、上記研削盤以外に、エンジンバルブ
（８）の傘部（8a）を、旋盤等により切削する際にも適
用しうるのは言うまでもなく、またワークも、エンジン
バルブに限定されないことは言うまでもない。

〔考案の効果〕

ワークの端面の面振れを効果的に吸収しうるととも
に、面振れに対する追従性に優れているので、ワーク側
に偏荷重等の負荷が作用する恐れはなく、従って、ワー
クの加工精度は大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を、研削盤に適用した状態
を示す一部切欠平面図、 第２図は、第１図におけるII-II線に沿う正面図、 第３図は、ローダヘッドを第１図の左方から見た拡大側
面図、 第４図は、ローラ支持体が、ワーク端面の面振れによっ
て回動されている状態を示す説明図、 第５図は、従来のローダヘッドを示す一部切欠平面図で
ある。 （１）基軸 （２）受けローラ （３）駆動プーリ （４）支軸 （５）押えローラ （６）駆動プーリ （７）無端ベルト （８）エンジンバルブ（ワーク） （8a）傘部（拡径部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸部の一端に拡径部を備えるワークにおけ
   る前記拡径部の外周を、研削盤等により研削するに際
   し、拡径部の端面を軸方向に押圧して保持する保持装置
   であって、 前記ワークに向かって進退しうるベースブロックの先端
   における１対の支持アームの間に、ローラ支持体の両側
   部を、ワークの中心軸線と直交する軸線まわりに回動自
   在に枢支し、かつ前記ローラ支持体により中間部が支持
   されるとともに、ローラ支持体の回動中心に対して直交
   する枢軸の両端に、１対の支持ローラを、前記ワークの
   端面と当接可能として枢支し、かつ両支持ローラのワー
   ク側の端部同士を結ぶ線が、ローラ支持体の回動中心を
   通るようにしてなる研削盤等におけるワーク端面の保持
   装置。