JPH0970744A - ベルト研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動体に連結されて回転する駆動ホイール３
と、この駆動ホイール３の回転に連動する従動プーリ４
と、駆動ホイールと従動プーリとに回転可能に架設され
た研削ベルトとを備えたベルト研削装置１において、ベ
ルトの脱落、及び被研削物の形状への対応等の課題を解
決すること。 【解決手段】 研削ベルト２の回転軌道の内周にコンタ
クトベルト機構６を配設し、このコンタクトベルト機構
６は、コンタクトベルト７と、このコンタクトベルト７
を架設する少なくとも２つの回転自由なガイドプーリ８
を含むものであり、コンタクトベルト７は、研削ベルト
の内周面に接触して従動周回可能であることを特徴とす
るベルト研削装置である。また、従動プーリ４は、テン
ションプーリ機構を備えていてもよく、研削ベルトの内
周のコンタクトベルト機構６に対峙する位置に、テンシ
ョンプーリ１０を有していてもよく、また、コンタクト
ベルト機構６は、研削ベルト内周面に定圧機構を介して
圧接されていてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被研削物（ワー
ク）を走行する研削ベルトに押し当てて必要な研削を行
うベルト研削装置に関し、特に、周回する研削ベルトの
内側に位置して研削ベルトを被研削物に押し当てるよう
に作用するコンタクトベルトを備えた形式のベルト研削
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のコンタクトベルトを備えたベル
ト研削装置としては、特開昭６３−１１２７１号公報に
開示されたものがある。

【０００３】一般に、この種の研削装置は、 ・小径Ｒの凹面や彫り込みのある不定型な被研削物の研
削、 ・研削力の向上、良好な仕上げ、 ・研削ベルトの走行を安定させ脱落防止、 ・研削ベルトの寿命を延ばす、 ・装置全体の小形化、 等の点を解決するために提案されている。そのため、こ
の従来例は図５乃至図９に示すような構成を採ってい
る。

【０００４】すなわち、ベルト研削装置３０において、
研削ベルト４２は、互いに対向したコンタクトホイール
３２とプーリ３４とに亘って架設されている。研削ベル
ト４２の回転は、駆動モータＭから駆動ベルト３８を介
して駆動ホイール３６に伝達される。さらに、駆動ホイ
ール３６とコンタクトホイール３２とに亘って、かつ、
研削ベルトの内周に架設されたコンタクトベルト４０が
回転すると、コンタクトベルトと研削ベルトはコンタク
トホイール部分で密接するため摩擦により回転が研削ベ
ルト４２に伝達される。テンションプーリ４４の存在の
有無が、図５と図６に示す従来例の相違点であって、図
６の従来例ではプーリ３４にその機能を持たせている。

【０００５】上記の回転状態で、被研削物Ｗが研削ベル
ト４２のコンタクトホイール３２部分に押し当てられる
ことにより研削が為される。また、コンタクトホイール
３２から離れた部分で研削ベルト４２のみに押し当てる
方法も提示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は以下のような問題点を含んでいる。先ず、基本的
に研削ベルトはコンタクトベルトとの摩擦によってコン
タクトベルトに従動して周回する。

【０００７】ところが、この装置に研磨作用が加わると
被研削物Ｗと研削ベルトとの摩擦に対して、コンタクト
ベルトと研削ベルトとの摩擦は遥かに小さいので、コン
タクトベルトに対し研削ベルトの緩み側（回転方向に対
して研磨の直前部分）の密着性が失われてベルトの走行
位置が極めて不安定になり、研削ベルトがはずれ易くな
る（図７）。これは研削が回転伝達の部分で行われ、コ
ンタクトベルトが存在することにより研削ベルトの自律
的な走行位置保持性が失われるという本従来例の構造か
ら、回避しがたい問題点である。

【０００８】また本従来例では、コンタクトホイールの
外周面を曲面とし、被研削物Ｗの曲面に研削ベルトをな
じませて研磨することは不適当である。もし図８に示す
ようなコンタクトホイールを採用しても、いわゆる逆ク
ラウンの作用ですぐにはずれてしまう。

【０００９】さらに被研削物Ｗの形状に合わせて、コン
タクトホイールをその都度交換することは実用的ではな
い。一般に複雑な形状の被研削物に関して、これにコン
タクトホイール形状を適合させるのは困難である。そし
て被研削物が研削ベルトに対して少しでも斜めに当たれ
ば、図９に示したように研削ベルトはホイールから脱落
したりずれてしまい、研磨作用を失うことになる。

【００１０】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、研削ベルトの内側で周回する
コンタクトベルトを設け、かつコンタクトベルトが研削
ベルトに従動し、研削が研削ベルトへの回転力伝達系と
は別個の部分でされ、また軽量小型なコンタクトベルト
用プーリを採用することで研磨作用によって変動する研
削ベルトの周速変化等への追従性を向上させ、研削ベル
トの脱落防止を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 ＜本発明の要旨＞ 〔１〕 駆動体に連結されて回転する駆動ホイール
（３）と、この駆動ホイール（３）の回転に連動する従
動プーリ（４）と、前記駆動ホイールと前記従動プーリ
とに回転可能に架設された研削ベルトとを備えたベルト
研削装置（１）において、コンタクトベルト（７）と、
このコンタクトベルト（７）を架設する少なくとも２つ
の回転自由なガイドプーリ（８）を含むコンタクトベル
ト機構（６）を、前記研削ベルト（２）の回転軌道の内
周に配設し、前記コンタクトベルト（７）は、研削ベル
トの内周面に接触して従動周回可能な構成とした。

【００１２】＜本発明の付加的構成要素＞ 〔２〕 〔１〕において、前記従動プーリ（４）は、テ
ンションプーリ機構を備えていてもよい。 〔３〕 〔１〕または〔２〕において、テンションプー
リ（１０）は、前記研削ベルトの内周のコンタクトベル
ト機構（６）に対峙する位置に、専用のもの設けてもよ
い。 〔４〕 〔１〕から〔３〕において、前記コンタクトベ
ルト機構本体（９）は、定圧機構を介して支持されてい
れば、研磨作業中の押圧力の平均化が可能となる。 〔５〕 〔１〕から〔４〕において、前記コンタクトベ
ルト（７）の内周の、前記研削ベルトの内周側に、テン
ションプーリ（１１）を設けてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図５の図面に基いて説明する。 〔発明の実施の形態１〕図１乃至図３は、本発明の研削
ベルト装置の第１の発明の実施の形態を示すものであ
る。

【００１４】ベルト研削装置１において、研削ベルト２
は、互いに対向する位置に設置した駆動ホイール３と従
動プーリ４とに亘って架設されている。前記研削ベルト
２の回転は、（図示しない）駆動モータから駆動ベルト
５を介して前記駆動ホイール３に伝達される。

【００１５】さらに、前記研削ベルト２の内周には、コ
ンタクトベルト機構６が設けられている。前記コンタク
トベルト機構６は、コンタクトベルト７を架設する２つ
の回転自由なガイドプーリ８，８を備えている。

【００１６】コンタクトベルト７は、ゴム製の弾性体で
あるが、弾性体であればゴム製以外のものも利用可能で
ある。尚、この実施の形態では、駆動ホイール３の動力
は駆動ベルト５により伝達される形式だが、駆動ホイー
ル３の回転軸を直接駆動するようにしても構わない。

【００１７】そして、前記従動プーリ４には、前記研削
ベルト２の張り具合を調整するテンションプーリとして
機能するように回転軸が、研削ベルト２の回転軌道の長
径方向に移動可能となっているまた、前記支持機構と前
記コンタクトベルト機構６との接続部は一種の定圧機構
であるが、同機構を備えなくても構わない。

【００１８】〔発明の実施の形態１の作用〕被研削物
（ワーク）が研削ベルト２に押し当てられると、コンタ
クトベルト７が内側から研削部分に当てられ押圧力を受
け、良好な研削作用が発生する。

【００１９】＜研削ベルトの脱落防止＞ここで、研削ベ
ルト脱落の作用を説明する。研削ベルトの脱落は、主に
被研削物Ｗがベルトに押し当てられた際に、研削ベルト
の緩み側（回転方向に対して研磨の直前部分）の密着性
が失われること、また、その際に、被研削物Ｗの形状が
不整形であったり斜めになったりして研削ベルトに、例
えば研削ベルトの走行方向に対して直角方向の力が働く
こと、の２点により発生する。

【００２０】第１の脱落原因に対して、本実施例は、そ
の構成自体が、問題点を解決する特性を備えている。す
なわち、被研削物Ｗが押し当てられるのは回転伝達が行
われる駆動ホイール３や従動プーリから離れた個所であ
り、研削ベルトの走行安定性は駆動ホイール３および従
動プーリと研削ベルト間の摩擦抵抗により維持されるの
で、研削作用部周辺で研削ベルトに緩みが発生しても駆
動ホイールからの脱落を喚起するものではない。

【００２１】次に第２の脱落原因については、駆動ホイ
ール３および従動プーリ上の研削ベルトに対し直接的に
は走行方向に対して直角方向の力が働かないので脱落を
防止できる。

【００２２】＜被研削物の形状への柔軟な対応＞次に、
被研削物Ｗへ形状への対応を説明する。本実施例におい
ては、被研削物Ｗに応ずるのは、主に研削ベルトとコン
タクトベルトの柔軟性であり、図２に示すように、これ
らのベルトが被研削物Ｗの形状に柔軟に対応している。
図２（Ａ）をＡＡ’線で切った断面をガイドプーリから
見た断面が図２（Ｂ）である。

【００２３】また、複雑な形状の被研削物Ｗに対する追
従性も向上しており、ベルト走行方向に対して垂直方向
の凹凸がない限り（ベルトへの当て方によって回避でき
る場合は当然として）、多くの形状の被研削物Ｗを研磨
可能である。

【００２４】＜テンションプーリ機構＞前記従動プーリ
４は、研削部分直前で緩みが発生した場合には、研削ベ
ルト２の回転軌道の長径方向において外側に、また、被
研削物Ｗがさらに押し込まれ研削ベルトに余裕の必要が
生じた場合には、研削ベルト２の回転軌道の長径方向に
おいて、内側に移動することで、ベルトの張りを均一化
を担っており、可動に軸支された前記従動プーリ４は、
これらの動作を自動的に行っている。

【００２５】以上の構成によれば、前記研削ベルト装置
は以下のように作用する。 研削時に発生する研削部分直前の緩みが自動的に補整
される。 複雑な形状の被研削物Ｗに対しては、精密な作業が要
求されるが、形状への追随性、及び作業を通しての平均
的な押圧力の維持される。 弾性体である研削ベルトの経時的変化（延び）に対処
可能。 被研削物Ｗを押し当てた際には、被研削物Ｗに掛かる
押圧力を一定に保つために、テンションプーリ機構は、
ベルトの緊張を維持しながら変位してベルト走行を安定
化する。

【００２６】このようにして、被研削物Ｗが研削ベルト
内方へ深く進入しても押圧力に急激な変化が発生せず、
精密な加工が可能となる。 ＜定圧機構＞上述の如く、前記支持機構と前記コンタク
トベルト機構６との間にはの定圧機構を介在させてい
る。これにより、一回の研削中で被研削物Ｗへの押圧力
の変動をより押さえて、作業が行うことができる。

【００２７】定圧機構としては例えば、ゴム、合成樹
脂、無機物、複合材料、空気、磁気、重力等を利用した
ものとすることができる。具体的には圧縮コイルスプリ
ング、引っ張りコイルスプリングのような機械的バネ、
あるいは、シリンダまたはベローを利用した気体圧力弾
性を利用したエアスプリングを例示することができる。
エアスプリングとしては特許第５８２３３３号に示され
ている商標名「ベロフラムシリンダ」のように、微小な
気体圧力変化によって円滑な変位が得られるようなもの
が望ましい。

【００２８】なお、前記コイルスプリングに代えてリー
フスプリングやトーションバーを使用することができる
のは勿論である。さらにこれとは別に、エアプランジャ
のようなピストン類を使用していもよい。

【００２９】この押圧力はワークの種類あるいは研磨処
理の段階によって異なるが、機械式のスプリングのよう
にそのイニシャルが固定的なものであってもよいし、エ
ア式のように外部からの圧力注入によってそのイニシャ
ルを可変できるものであってもよい。特にイニシャルを
可変できるものは様々な被研削物Ｗに対応することがで
きる。

【００３０】＜専用のテンションプーリ＞テンションプ
ーリ１０を別途設けたのが、図３の例である。研削ベル
ト２の内周の、コンタクトベルト機構６に対峙する位置
に、前記従動プーリ４と同様に可動に軸支されたテンシ
ョンプーリ１０が設けられている。

【００３１】機能は前記従動プーリ４と同様であるが、
テンプションプーリ１０の移動方向は、ベルトの緩みを
補整する場合には外側コンタクトベルトの反対側へ、一
方、ベルトに余裕を生み出すためには、その逆の内側へ
移動する。テンションプーリ１０を設けた場合従動プー
リ４にテンション調節機構は不要である。

【００３２】〔発明の実施の形態２〕図４は、本発明の
研削ベルト装置の他の実施の形態のコンタクトベルト機
構部分を示すものである。

【００３３】この実施の形態におけるベルト研削装置
は、前記の発明の実施の形態１の構成において、コンタ
クトベルト機構にテンションプーリを追加したものであ
り、ここでは、その追加した部分を中心に説明し、同一
の部分は同一の符号を付して説明を省略する。

【００３４】ベルト研削装置１においてコンタクトベル
ト機構６には、２つのガイドプーリ８，８に亘って架設
されたコンタクトベルト７の内周の、研削部分とは反対
の位置に、可動に軸止されたテンションプーリ１１が、
設けられている。

【００３５】このテンションプーリ１１の機能は、前記
の実施の形態１の研削ベルトのためのテンションプーリ
とほぼ同様に、弾性体であるコンタクトベルト７の経
時的変化（延び）を自動的に補正する。被研削物Ｗを
コンタクトベルト７が内接している部分の研削ベルトに
強く押しつけても、テンションプーリ１１が被研削物Ｗ
側に移動するので、よりコンタクトベルト７の変形の自
由度が増加して被研削物Ｗの形状への追従性が向上す
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンタクトベルトが研削ベルトに従動し、研削が回転伝
達系とは別個の部分で行われる構成を備え、計量小型な
コンタクトベルト用プーリを採用したので、研磨作用に
よって変動する研削ベルトの周速変化等への追従性を向
上させ、研削ベルトの脱落防止を図ることができる。

【００３７】同時に、種々の形状の被研削物に対しても
コンタクトベルト側で何ら交換作業を必要としない。さ
らに、被研削物に応ずるのは、弾性体によりバックアッ
プされる研削ベルトであるから、被研削物の形状に柔軟
に対応でき、精密な加工が可能となる。

【００３８】また、テンションプーリ機構を有する構成
を採れば、上述した、ベルトの緩みを防止や精密加工の
効果を支援できると共に、弾性体の経時的変化、即ち延
びを自動的に補整する効果も付加できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の研削ベルト装置の第１の実施例を示
す概略的側面図である。

【図２】 図２（Ａ）は同実施例の研削部分を示す部分
拡大図、図２（Ｂ）は、図（Ａ）をＡＡ’線で切った断
面図である。

【図３】 同実施例に、専用のテンションプーリを備え
た場合を示す概略的側面図である。

【図４】 本発明の研削ベルト装置の第２の実施例のコ
ンタクトベルト機構部分の部分拡大側面図である。

【図５】 従来例のベルト研削装置を示す斜視図。

【図６】 従来例のベルト研削装置を示す斜視図。

【図７】 従来例のベルト研削装置における研削ベルト
の脱落原因を説明する図。

【図８】 従来例のベルト研削装置における研削ベルト
の他の脱落原因を説明する図。

【図９】 従来例のベルト研削装置において、研削ベル
トに対する被研削物の作用を説明する図。

【符号の説明】

１ ベルト研削装置 ２ 研削ベルト ３ 駆動ホイール ４ 従動プーリ ５ 駆動ベルト ６ コンタクトベルト機構 ７ コンタクトベルト ８ ガイドプーリ １０ テンションプーリ １１ テンションプーリ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動体に連結されて回転する駆動ホイー
   ル（３）と、この駆動ホイール（３）の回転に連動する
   従動プーリ（４）と、前記駆動ホイールと前記従動プー
   リとに回転可能に架設された研削ベルトとを備えたベル
   ト研削装置（１）において、 前記研削ベルト（２）の回転軌道の内周にコンタクトベ
   ルト機構（６）を配設し、このコンタクトベルト機構
   （６）は、コンタクトベルト（７）と、このコンタクト
   ベルト（７）を架設する少なくとも２つの回転自由なガ
   イドプーリ（８）を含むものであり、前記コンタクトベ
   ルト（７）は、研削ベルトの内周面に接触して従動周回
   可能であることを特徴とするベルト研削装置。
2. 【請求項２】 前記従動プーリ（４）は、テンションプ
   ーリ機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の
   ベルト研削装置。
3. 【請求項３】 前記研削ベルトの内周のコンタクトベル
   ト機構（６）に対峙する位置に、テンションプーリ（１
   ０）を有することを特徴とする請求項１または２に記載
   のベルト研削装置。
4. 【請求項４】 前記コンタクトベルト機構（６）は、研
   削ベルト内周面に定圧機構を介して圧接されていること
   を特徴とする請求項１から３いずれかに記載のベルト研
   削装置。
5. 【請求項５】 前記コンタクトベルト（７）の内周の、
   前記研削ベルトの内周側に、テンションプーリ（１１）
   を有することを特徴とする請求項１から４いずれかに記
   載のベルト研削装置。
6. 【請求項６】 前記コンタクトベルト機構（６）は、前
   記研削ベルトの内周面に圧接し前記定圧機構により移動
   可能であることを特徴とする請求項４に記載のベルト研
   削装置。
7. 【請求項７】 前記コンタクトベルト機構（６）は、前
   記研削ベルトを２つ以上装着したことを特徴とする請求
   項１から６いずれかに記載のベルト研削装置。