JPH11285958A - 研摩装置 - Google Patents

研摩装置

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JPH11285958A
JPH11285958A JP10091543A JP9154398A JPH11285958A JP H11285958 A JPH11285958 A JP H11285958A JP 10091543 A JP10091543 A JP 10091543A JP 9154398 A JP9154398 A JP 9154398A JP H11285958 A JPH11285958 A JP H11285958A
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JP
Japan
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polishing
pressing member
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cartridge
shoe
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JP10091543A
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Takeshi Ohashi
勇志 大橋
Kazuo Kiriyama
和夫 桐山
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】押圧部材により研摩テープをその背後から押し
てワークに押圧しつつワークを回転させることによりワ
ークを研摩する装置において、押圧部材のワークに対す
る追従性を向上させる。 【解決手段】押圧部材96を保持するカートリッジ72
に対して、押圧部材96を、ワーク10の回転軸線と直
角に立体交差する揺動軸線LS のまわりに揺動可能に保
持する揺動型保持装置260を設ける。研摩中、押圧部
材96がカートリッジ72に対して揺動させられること
により、押圧部材96がワーク10に追従させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを研摩テー
プにより研摩する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開平8−257889号公報には、ワ
ークを研摩テープにより研摩する装置の一従来例が記載
されている。この従来例は、押圧部材により研摩テープ
をその背後から押してワークに押圧しつつワークを回転
させることによりワークを研摩する。
【0003】この従来の研摩装置において「ワークを回
転させる軸線」は、ワークのうち研摩すべき部分である
予定研摩部の軸線と一致する場合もあれば一致しない場
合もある。例えば、ワークがエンジンのカムシャフトで
あり、かつ、予定研摩部の被研摩面である予定研摩面が
そのカムシャフトに形成されたカム部のカム面である場
合には、「ワーク回転軸線」が予定研摩部の軸線と一致
するが、ワークがエンジンのクランクシャフトであり、
かつ、予定研摩面がそのクランクシャフトにコネクティ
ングロッドとの連結部として形成されたピン部の外周面
である場合には、「ワーク回転軸線」が予定研摩部の軸
線と一致しない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段,作用お
よび発明の効果】この従来の研摩装置においては、押圧
部材がワーク回転軸線と交差する一直線に沿って移動可
能とされている。しかし、この研摩装置は、それ以外の
運動を押圧部材に行わせることはできない。そのため、
予定研摩面とワーク回転軸線との成す角度が、予定研摩
面が連続する方向において変化する場合には、押圧部材
がワークに追従することができない。押圧部材が追従可
能なワークの形状に制限があったのである。このような
事情を背景として、本発明は、押圧部材の追従性を向上
させ得る研摩装置を提供することを課題としてなされた
ものである。この課題は下記の本発明の各態様によって
解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態
様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記
載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用すること
の可能性を明示するためである。
【0005】(1) 押圧部材により研摩テープをその背後
から押してワークに押圧しつつワークを回転させること
によりワークを研摩する装置において、当該研摩装置の
うち前記押圧部材を保持する保持部に対して、押圧部材
を、前記ワークの回転軸線と交差する揺動軸線のまわり
に揺動可能に保持する揺動型保持装置を設けたことを特
徴とする研摩装置〔請求項1〕。この装置においては、
押圧部材がワーク回転軸線と交差する揺動軸線のまわり
に揺動可能とされている。したがって、この装置によれ
ば、予定研摩面とワーク回転軸線との成す角度が、予定
研摩面が連続する方向において一定である場合のみなら
ず、変化する場合にも、押圧部材をワークに追従させる
ことができる。さらに、この装置においては、押圧部材
が研摩装置の保持部に対して揺動可能とされることによ
って、押圧部材がワーク回転軸線に対して揺動可能とさ
れている。したがって、押圧部材と保持部とを一緒にワ
ーク回転軸線に対して揺動させる場合に比較して、押圧
部材の揺動を行うために対抗すべきイナーシャを軽減可
能となり、このことによっても押圧部材の追従性を向上
させ得る。この装置において「ワークの回転軸線」は、
前記予定研摩部の軸線と一致する場合もあれば一致しな
い場合もある。また、「ワークの回転軸線と交差する」
という用語は、ワークの回転軸線と交わる場合と交わら
ない場合すなわち立体交差する場合との双方を含む。 (2) 前記揺動軸線が、前記押圧部材の前記ワークに接触
する接触面にワークと前記研摩テープとの接触位置に対
応する位置において接してワークの回転軸線と直角に立
体交差する一直線と実質的に平行とされている(1) 項に
記載の研摩装置。 (3) 前記揺動軸線が、研摩中に前記ワークから前記押圧
部材に作用する力により、押圧部材をワークに追従して
揺動させるモーメントが前記揺動軸線のまわりに生じる
位置に設定されている(1) または(2) 項に記載の研摩装
置。この装置によれば、押圧部材をワークに追従させる
ために、押圧部材を揺動させる力を発生させて押圧部材
に付与する装置を設けることが不可欠ではなくなり、研
摩装置の構造複雑化を抑制しつつ押圧部材の追従性を向
上させ得る。 (4) 前記揺動軸線が、前記押圧部材の前記ワークに接触
する接触面にワークと前記研摩テープとの接触位置に対
応する位置において接するとともにワークの回転軸線と
立体交差する一直線と実質的に一致させられている(1)
ないし(3) 項のいずれかに記載の研摩装置〔請求項
2〕。この装置においては、押圧部材の研摩テープに接
触する接触面が、ワーク回転軸線に対する位置をほとん
ど変化させることなく、ワーク回転軸線に対する傾きを
変化させられる。したがって、この装置によれば、接触
面の幅寸法(ワーク回転軸線に平行な方向における寸
法)を予定研摩面の幅寸法(ワーク回転軸線における寸
法)よりそれほど長くせずに済み、押圧部材の小形・軽
量化が可能となり、そのイナーシャの軽減も可能となっ
て、押圧部材の追従性をさらに向上させ得る。 (5) 前記接触面が、帯状を成して前記研摩テープに沿っ
て真っ直ぐに延びるものであり、前記揺動軸線が、前記
接触面の中心線であって前記研摩テープと同じ方向に延
びるものと一致させられている(4) 項に記載の研摩装
置。 (6) さらに、前記研摩テープに前記押圧部材を挟む両側
位置において接触して研摩テープを支持する一対のテー
プ支持部であって押圧部材と一体的に運動するものを含
む(1) ないし(5) 項のいずれかに記載の研摩装置。この
装置によれば、一対のテープ支持部が押圧部材に追従さ
せられるため、押圧部材が保持部に対して相対運動させ
られるにもかかわらず、研摩テープが押圧部材において
折れ曲がる角度が安定する。 (7) 前記一対のテープ支持部が、各々回転自在な一対の
ガイドローラを含む(6) 項に記載の研摩装置。 (8) 前記一対のテープ支持部が、各々位置固定の一対の
固定接触部を含む(6)項に記載の研摩装置。 (9) 前記押圧部材の前記研摩テープに接触する接触面
が、研摩テープの長さ方向から見た場合に前記ワークに
向かって湾曲させられている(1) ないし(8) 項のいずれ
かに記載の研摩装置。 (10)前記押圧部材が、前記保持部に対する着脱が可能な
カートリッジを介して保持部に保持されており、前記揺
動型保持装置が、押圧部材をカートリッジに、そのカー
トリッジに対して揺動可能に保持させるものである(1)
ないし(9) 項のいずれかに記載の研摩装置〔請求項
3〕。前記(1) 項における揺動型保持装置は、そのメン
テナンスを容易に行い得ることが望ましい。これに対し
て、本項に記載の研摩装置によれば、その揺動型保持装
置を備えたカートリッジが当該研摩装置の保持部から容
易に分離可能となるため、揺動型保持装置のメンテナン
ス性を向上させ得る。 (11)さらに、前記押圧部材を前記保持部に対して、前記
ワークの回転軸線と交差する移動軸線に沿って移動可能
に保持する移動型保持装置を含む(1) ないし(10)項のい
ずれかに記載の研摩装置〔請求項4〕。ワーク回転軸線
が予定研摩部の軸線と一致しない場合、または、一致す
るが、予定研摩面がエンジンのカムシャフトのカム面
等、非円筒面である場合には、押圧部材が研摩テープを
予定研摩面に押圧する位置とワーク回転軸線との距離が
予定研摩面の連続方向において変化する。本項に記載の
研摩装置においては、押圧部材がワーク回転軸線と交差
する方向に移動することも可能とされている。したがっ
て、この装置によれば、予定研摩面の連続方向において
上記距離が変化する場合に、押圧部材が本体部から独立
してワーク回転軸線に対して移動させられ、その結果、
押圧部材の移動を行うために対抗すべきイナーシャの軽
減を図りつつ、押圧部材の追従性を向上させ得る。な
お、「ワークの回転軸線」という用語および「ワークの
回転軸線と交差する」という用語は、前記(1) 項におけ
ると同様に解釈できる。 (12)前記移動型保持装置が、前記押圧部材が、前記揺動
軸線と交差する軸線のまわりに回転することを阻止する
回転阻止機構を含む(11)項に記載の研摩装置。 (13)さらに、前記押圧部材を前記ワークに向かって付勢
する付勢装置を含む(11)または(12)項に記載の研摩装
置。この装置において「付勢装置」は、その付勢を弾性
部材の弾性力により行う形式としたり、圧力により行う
形式としたり、磁力により行う形式とすることができ
る。 (14)前記押圧部材が、前記保持部に対する着脱が可能な
カートリッジを介して保持部に保持されており、前記移
動型保持装置が、押圧部材をカートリッジに、そのカー
トリッジに対して移動可能に保持させるものである(11)
ないし(13)項のいずれかに記載の研摩装置〔請求項
5〕。前記(11)項における移動型保持装置は、前記揺動
型保持装置と同様に、そのメンテナンスを容易に行い得
ることが望ましい。これに対して、本項に記載の研摩装
置によれば、その移動型保持装置を備えたカートリッジ
が当該研摩装置の保持部から容易に分離可能となるた
め、移動型保持装置のメンテナンス性を向上させ得る。 (15)当該研摩装置が、前記ワークを一回転軸線のまわり
に回転させるワーク回転装置と、前記研摩テープを保持
するテープ保持装置であって、(a) 前記保持部と、(b)
その保持部に着脱可能に保持されるとともに前記研摩テ
ープを前記ワークの予定研摩面に対向する位置に保持す
るカートリッジと、(c) そのカートリッジに保持され、
前記研摩テープを背後から押して前記予定研摩面に押圧
する前記押圧部材とを有するものとを含む(1) ないし(1
4)項のいずれかに記載の研摩装置。 (16)押圧部材により研摩テープをその背後から押してワ
ークの予定研摩面に押圧しつつワークを回転させること
によりワークを研摩する方法において、研摩中、前記押
圧部材を前記ワークの回転軸線と交差する揺動軸線のま
わりに揺動させることにより、押圧部材をワークに追従
させることを特徴とする研摩方法。この方法によれば、
予定研摩面とワーク回転軸線との成す角度が予定研摩面
の連続方向において変化する場合にも、押圧部材をワー
クに追従させ得る。 (17)前記押圧部材が、その押圧部材を保持する保持部に
対して前記揺動軸線の回りに揺動させられる(16)項に記
載の研摩方法。この方法によれば、押圧部材の揺動を行
うために対抗すべきイナーシャが軽減可能となり、この
ことによっても、押圧部材の追従性を向上させ得る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
図1には、本発明の第1実施形態である研摩装置が示さ
れている。この研摩装置は、車両のエンジンに用いられ
るカムシャフト10をワークとして、そのカムシャフト
10に形成された複数個のカム部12の各カム面14を
予定研摩面としてラッピング加工(研摩の一例)を行
う。カム部12は、図2に示すように、カム面14がカ
ムシャフト10の回転軸線に対して傾斜する部分を部分
的に有する立体カムとされている。ラッピング加工に
は、工作液としてのラップ液を使用する湿式と使用しな
い乾式とが存在するが、この研摩装置は湿式のラッピン
グ加工を行うように設計されている。
【0007】研摩装置は図1に示すように、ワーク回転
装置20を備えている。このワーク回転装置20は、駆
動源としてのモータ(図示しない)により、カムシャフ
ト10に軸線回りの回転運動を与える。
【0008】研摩装置はさらに、テープ保持装置22を
備えており、このテープ保持装置22は本体部36と一
対のクランプアーム38a,38bとを有している。
【0009】本体部36は固定部材としてのフレーム4
0に取り付けられている。本体部36には、互いに平行
に左右に延びる一対の支持軸42,44が固定されてい
る。それら支持軸42,44は空間を隔てて上下に並ん
で配置されている。各支持軸42,44の両端部は本体
部36から左右に突出させられている。各支持軸42,
44のうち図において左側に突出した部分にはクランプ
アーム38aがリニア軸受46,48を介して支持軸4
2,44の軸方向に移動可能に支持され、一方、各支持
軸42,44のうち右側に突出した部分にはクランプア
ーム38bがリニア軸受46,48を介して支持軸4
2,44の軸方向に移動可能に支持されている。本体部
36にはさらに、それら支持軸42,44の中間位置に
ロッド55が、支持軸42,44と平行に、かつ、ロッ
ド55の軸方向に摺動可能に嵌合されている。このロッ
ド55の両端部も本体部36から左右に突出させられて
いる。ロッド55のうち左側に突出した部分は、一方の
クランプアーム38aにハウジングが固定されたクラン
プシリンダ56のピストンに連結され、一方、右側に突
出した部分は他方のクランプアーム38bに連結されて
いる。
【0010】したがって、このテープ保持装置22にお
いては、クランプシリンダ56がロッド55を引き込む
ことにより、一対のクランプアーム38a,38bが相
互に接近させられ、逆に、クランプシリンダ56がロッ
ド55を伸び出させることにより、一対のクランプアー
ム38a,38bが相互に離間させられる。研摩すべき
カムシャフト10をワーク回転装置20にセットするに
先立ち、一対のクランプアーム38a,38bが相互に
離間させられ、その状態でカムシャフト10がセットさ
れ、その後、それら一対のクランプアーム38a,38
bが相互に接近させられ、研摩中は、それら一対のクラ
ンプアーム38a,38bの間隔が保持される。
【0011】各クランプアーム38a,38bは、本体
部64と保持部66とを備えている。本体部64は前記
一対の支持軸42,44に摺動可能に嵌合する部分であ
り、保持部66は、帯状を成して延びる研摩テープ70
を保持したカートリッジ72を着脱可能に保持する部分
である。研摩テープ70は、研摩材としての砥粒が合成
樹脂製の基材(フィルム)に保持されて構成されてい
る。一対のクランプアーム38a,38bは、一対のカ
ートリッジ72,72をカム部12を挟んで互いに対向
する位置において保持する。
【0012】各カートリッジ72は図2に示すように、
1本の研摩テープ70を同一平面内に配置された一対の
リールに巻き付けて保持するものであり、ハウジング9
0と巻取りリール92と供給リール94と押圧部材とし
てのシュー96とを備えている。
【0013】カートリッジ72はさらに、図1に示すよ
うに、リール92,94がハウジング90から離脱する
ことを防止するV字状の離脱防止部材98を備えてい
る。ハウジング90は、それの6つの外壁のうちリール
92,94の回転軸線と交差する2つの外壁の一方にお
いて開放させられており、その開放壁を通過させること
によってカートリッジ72に対するリール92,94の
着脱が行なわれる。そして、カートリッジ72に装着さ
れたリール92,94がその開放壁を通過して離脱しな
いように離脱防止部材98が設けられているのである。
離脱防止部材98は、リール92,94の通過を阻止す
る阻止位置と許容する許容位置とに選択的に位置決め可
能とされており、リール92,94の交換時には許容位
置に、研摩時には阻止位置(図示の位置)に作業者によ
り位置決めされる。
【0014】離脱防止部材98は、阻止位置において各
リール92,94と弾性的に接触する接触部100を有
している。各リール92,94のうちその接触部100
が接触すべき環状部102に凹凸が形成されている。そ
れら接触部100と環状部102とが互いに係合するこ
とにより各リール92,94を任意の位置に保持するデ
ィテント機構が構成されているのであり、これにより、
各リール92,94がみだりに回転することが阻止され
ている。
【0015】この研摩装置においては、1個のカム部1
2について研摩が終了する毎に研摩テープ70がそれの
長さ方向に一定量ずつ送られ、それにより、各カム部1
2の研摩が研摩テープ70の未使用部分で行なわれる。
そのため、この研摩装置はテープ巻上げ装置104を備
えている。
【0016】図3にはそのテープ巻上げ装置104が示
されている。このテープ巻上げ装置104はハウジング
105を備えている。このハウジング105は、各クラ
ンプアーム38a,38bの保持部66に取り付けられ
る。ハウジング105の保持部66に対する位置決め
は、複数本の位置決めピン106により行なわれる。ハ
ウジング105にはモータ107が取り付けられてい
る。モータ107は、ハウジング105に内蔵された連
結機構により、巻取りリール92の軸部に一体的に回転
可能に、かつ分離可能に連結されている。ハウジング1
05にはさらに、供給リール94に回転抵抗を付与する
回転抵抗付与機構109も取り付けられている。回転抵
抗付与機構109は供給リール94にそれと同軸に、か
つ分離可能に連結されている。テープ巻上げ装置104
はさらに、ロック装置110を備えている。このロック
装置110は、操作レバー111により、カートリッジ
72をクランプアーム38a,38b内にロックする状
態とそのロックを解除する状態とに機械的に切り換えら
れる。
【0017】このテープ巻上げ装置104は、1本のカ
ムシャフト10を研摩するに先立ち、クランプアーム3
8a,38bに装着されて固定される。そのカムシャフ
ト10の複数個のカム部12についての研摩中は、各カ
ム部12の研摩が終了する毎に、図示しないコントロー
ラによりモータ107が回転させられ、それにより、研
摩テープ70が図示しないセンサにより監視されつつ一
定量送られる。供給リール94に未使用の研摩テープ7
0が存在しなくなった場合には、ロック装置110が解
除状態とされることにより、カートリッジ72がクラン
プアーム38a,38bから取り外され、さらに、離脱
防止部材98が許容位置に位置決めされることにより、
両リール92,94がカートリッジ72から取り外され
て新たなものに交換される。
【0018】図4には、この研摩装置の要部が概念的に
示されており、図5には、比較例である研摩装置の要部
が概念的に示されている。
【0019】図5に示すように、比較例においては、シ
ュー96がカートリッジ72に相対移動のみ可能に取り
付けられている。この比較例は、カム面14がカムシャ
フト10の回転軸線に対して傾斜する部分を有せず、そ
のため、それらカム面14とカムシャフト10の回転軸
線との成す角度がカム面14の連続方向において一定で
ある場合には、カム面14の全体を研摩できるが、カム
面14が図6に示すように、カムシャフト10の回転軸
線に対して傾斜する部分を部分的に有し、そのため、そ
れらカム面14とカムシャフト10の回転軸線との成す
角度がカム面14の連続方向において変化する場合に
は、カム面14の全体は研摩できない。これに対して、
本実施形態においては、図4に示すように、シュー96
がカートリッジ72に相対移動可能であるとともに、そ
の移動軸線LM の方向とカムシャフト10の軸方向との
双方に直角な揺動軸線LS のまわりに相対揺動可能に取
り付けられている。
【0020】図2に示すように、カートリッジ72のハ
ウジング90のうちカム部12に対向する部分には突出
部材246が位置固定に取り付けられている。この突出
部材246は、基端部248から一対の側板249,2
49がカム部12に向かってカムシャフト10の回転軸
線と直角に交差する姿勢で延びる形状とされている。そ
れら一対の側板249,249は空間を隔てて互いに対
向させられている。各側板249は、カム部12に向か
って開口するように概してU字状を成している。それら
一対の側板249,249の間に可動部材250が適当
な隙間を隔てて配置され、その可動部材250からガイ
ド251がカム部12から離れる向きに延び出させられ
ている。ガイド251は突出部材246にリニア軸受2
52を介してガイド251の軸方向に移動可能に支持さ
れている。ガイド251の軸線はシュー96の移動軸線
LM とさせられている。
【0021】可動部材250とハウジング90との間に
弾性部材としてのコイル状のスプリング254が配設さ
れており、このスプリング254により可動部材250
がカム部12に接近する向きに付勢されている。可動部
材250のハウジング90への接近限度は、ガイド25
1に一体に形成されたストッパ256がハウジング90
に当接することによって規定される一方、ハウジング9
0からの離間限度は、上記一対の側板249,249に
両端部を支持されたスプリングピン258(ストッパ部
材)により規定されている。また、可動部材250の回
転がそれら一対の側板249,249との当接により阻
止されている。なお、一対の側板249,249にはさ
らに、別のスプリングピン259も取り付けられてい
る。このスプリングピン259は上記スプリングピン2
58よりカム部12に近い位置に配置されている。そし
て、互いに対向するスプリングピン258と259との
間を研摩テープ70が通過させられる。すなわち、それ
ら互いに対向するスプリングピン258と259とは互
いに共同して、研摩テープ70のテープガイドとして機
能するようになっているのである。
【0022】可動部材250の先端には揺動型保持装置
260が取り付けられている。この揺動型保持装置26
0は、可動部材250に位置固定に支持される支持部2
62と、シュー96が一体に形成されたヘッド264と
を備えており、支持部262にヘッド264が揺動軸線
LS のまわりに揺動可能に連結されている。
【0023】ヘッド264のうちカム部12に対向する
部分がシュー96として機能するようになっており、こ
のシュー96のうちカム部12に対向する面は、シュー
96が研摩テープ70に接触する接触面268である。
この接触面268は、帯状を成して揺動軸線LS に沿っ
て延びる一平面で構成されている。また、この接触面2
68の長さ方向の中間部には凹部270が形成され、こ
の凹部270に薄板状の弾性体272が接着されてい
る。剛体であるシュー96はその弾性体272を介して
研摩テープ70に背後から接触し、研摩テープ70をカ
ム部12のカム面14に押圧する。また、ヘッド264
のうちその長さ方向の両端部は、研摩テープ70をガイ
ドする一対の固定支持部276として機能する。それら
一対の固定支持部276は、シュー96と一体的に、移
動させられるとともに揺動させられる。なお、図2にお
いて左側には、シュー96が実線と二点鎖線とで示され
ているが、実線で示す位置は、シュー96が突出部材2
46内に最も格納された最大格納位置であり、一方、二
点鎖線で示す位置は、シュー96がカートリッジ72か
ら最も突出した最大突出位置である。
【0024】図7には、揺動型保持装置260が平面図
で示されている。この図に示すように、揺動軸線L
S は、接触面268の中心線であって研摩テープ70と
同じ向きに延びるものと一致させられている。そして、
揺動軸線LS を中心とする凹の部分円筒面が支持部26
2に形成される一方、その部分円筒面に嵌合する凸の部
分円筒面がヘッド264に形成されている。揺動軸線L
S を中心とする一円弧に沿って延びる長穴280がヘッ
ド264に形成される一方、その長穴280に摺動可能
に嵌合するピン282が支持部262に位置固定に取り
付けられている。それら長穴280とピン282とは、
支持部262とヘッド264とに、それの上下方向にお
ける両端部に設けられている。このような構成により、
シュー96が揺動軸線LS のまわりに揺動可能に支持部
262に支持されているのである。図8には、シュー9
6が支持部262に対して最大角度で揺動した状態が示
されている。シュー96の支持部262に対する揺動角
度範囲は、ピン282が長穴280の両端部に当接する
ことにより規定される。
【0025】本実施形態においては、揺動軸線LS が、
研摩中にカムシャフト10からシュー96に作用する力
により、シュー96をカム部12に追従して揺動させる
モーメントが生じる位置に設定されている。したがっ
て、本実施形態においては、研摩中にシュー96がカム
部12により揺動させられ、それにより、シュー96が
カム部12に追従させられる。
【0026】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、シュー96の接触面268が、カムシャ
フト10の回転軸線に対する位置を変化させることな
く、その回転軸線に対する傾きを変化させられるため、
接触面268の幅寸法をカム面14の幅寸法よりそれほ
ど長くせずに済み、シュー96の小形・軽量化が可能と
なり、そのイナーシャの軽減も可能となって、それによ
り、シュー96の追従性が向上する。
【0027】さらに、本実施形態においては、シュー9
6がカム面14に追従して揺動させられる際、それらシ
ュー96とカム面14との間に、シュー96の揺動を妨
げる向きの摩擦力がほとんど発生しないため、揺動をス
ムーズに行うことが可能となり、このことによってもシ
ュー96の追従性が向上する。
【0028】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、可動部材250とガイド251とが互い
に共同して「移動型保持装置」を構成しているのであ
る。
【0029】なお付言すれば、本実施形態においては、
シュー96の接触面268が一平面で構成されている
が、図9に示すように、シュー284の接触面286を
研摩テープ70の幅方向から見た場合にカム部12に向
かって湾曲する曲面で構成することができる。そして、
この例においては、揺動軸線LS が、接触面286にカ
ムシャフト10と研摩テープ70との接触位置に対応す
る位置において接するとともにカムシャフト10の回転
軸線と直角に立体交差する一直線と一致させられてい
る。
【0030】次に、本発明の第2実施形態である研摩装
置を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と
共通する要素が多く、異なるのはシューを揺動させる構
成に係る要素のみであるため、その異なる要素について
のみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号
を使用することにより詳細な説明を省略する。
【0031】第1実施形態においては、シュー96の揺
動軸線LS がシュー96の接触面268の中心線に一致
させられているが、本実施形態においては、図10に示
すように、シュー300の移動軸線LM と直角に交差す
る一直線であって、その交差位置が上記中心線より、そ
のシュー300が属するカートリッジ304に近いもの
に一致させられている。カートリッジ304の構成は第
1実施形態におけるカートリッジ72に準じており、ま
た、シュー300を移動軸線LM に沿って移動可能にカ
ートリッジ304に取り付ける構成も第1実施形態にお
ける構成に準じており、また、シュー300を揺動軸線
LS のまわりに揺動可能に取り付ける揺動型保持装置3
08は、その揺動軸線LS と同軸のピンによりシュー3
00とカートリッジ304とを回動可能に連結する簡単
な構成であるため、本実施形態をさらに詳細に説明する
ことは省略する。
【0032】次に、本発明の第3実施形態である研摩装
置を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と
共通する要素が多く、異なるのはシューの形状のみであ
るため、その部分についてのみ詳細に説明し、他の共通
する要素については同一の符号を使用することにより詳
細な説明を省略する。
【0033】第1実施形態においては、図2に示すよう
に、シュー96の接触面268が一平面で構成されてい
るが、本実施形態においては、シュー310の接触面3
12が図11に示すように、研摩テープ70の長さ方向
から見た場合にカム部12に向かって湾曲させられてい
る。ただし、第1実施形態におけると同様に、シュー3
10は弾性体314を介して研摩テープ70に接触させ
られる。
【0034】次に、本発明の第4実施形態である研摩装
置を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と
共通する要素が多く、異なるのはシューに押圧力を付与
する構成に係る要素のみであるため、その異なる要素に
ついてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一
の符号を使用することにより詳細な説明を省略する。
【0035】第1実施形態においては、シュー96が研
摩テープ70をカム面14に押圧する力がスプリング2
54により付与される。そのスプリング254は、圧縮
長さに応じて弾性力ができる限り変化しないように設計
されるが、その変化を完全に0にすることはできない。
そのため、カムシャフト10の回転に伴い、カム面14
のうちシュー96により研摩テープ70が押圧される部
分とカムシャフト10の回転軸線との距離が変化し、そ
れに応じてスプリング254の圧縮長さが変化すると、
研摩テープ70がカム面14に押圧される力が変化して
しまう。
【0036】これに対して、本実施形態においては、図
12に示すように、前記可動部材250からピストン3
20が前記移動軸線LM に沿ってカム部12から離れる
向きに延び出させられ、そのピストン320がカートリ
ッジ322のハウジング324に実質的に気密かつ摺動
可能に嵌合されている。カートリッジ322およびハウ
ジング324はそれぞれ、前記カートリッジ72および
ハウジング90と基本的な構成を共通にしている。図に
おいて符号332はエアシールを示している。ピストン
320がハウジング324に嵌合されることにより、ハ
ウジング324内に空気室334が形成されている。こ
の空気室334には、ハウジング324内の通路336
と可撓性を有する外部のホース338とを経て空気圧源
340に接続されている。空気圧源340はほぼ一定の
圧力を空気圧室334に供給する。空気室334と大気
との間にはリリーフバルブ344が設けられている。リ
リーフバルブ344は空気圧源330の供給圧力より低
いリリーフ圧で開くように設計されている。また、空気
室324の圧力がリリーフ圧と等しいときに、シュー9
6が研摩テープ70をカム面14に押圧する力が適正と
なるようにも設計されている。
【0037】以上のように構成された研摩装置において
は、シュー96が研摩テープ70をカム面14に押圧す
る力が空気室334の圧力より発生させられる。シュー
96が前進・後退することに伴い、空気室334の容積
が増加・減少するが、容積が増加して圧力が低下しよう
とすればリリーフバルブ344が閉じることによってそ
の低下が抑制され、一方、容積が減少して圧力が上昇し
ようとすればリリーフバルブ344が開くことによって
その上昇が抑制される。このようにして空気室334の
圧力がシュー96の前進・後退にもかかわらずほぼ一定
となるようにされ、その結果、シュー96が研摩テープ
70をカム部12に押圧する力がほぼ一定となるように
される。
【0038】なお付言すれば、以上説明したいくつかの
研摩装置は、ワークの予定研摩面がワーク回転軸線に対
して傾斜する部分を有しない場合のみならず部分的に有
する場合にも、押圧部材を予定研摩面に追従させること
ができるが、予定研摩面がワーク回転軸線に対して傾斜
する部分を有しない場合には、押圧部材のカートリッジ
に対する移動のみ許容して揺動は阻止することが必要と
なる場合もある。例えば、ワークの予定研摩部であるカ
ム部12が、予定研摩面としてのカム面14の全体がカ
ムシャフト10の回転軸線に平行であるいわゆる平面カ
ムである場合には、カム面14の研摩前における真直
度,平行度等の精度を低下させることなく、カム面14
の平滑化を行うことが望ましく、この要望を満たすた
め、押圧部材のカートリッジに対する揺動を阻止するこ
とが必要となる場合もあるのである。このような事情を
考慮して、上記いくつかの研摩装置はいずれも、移動の
み許容する形式のカートリッジへの交換が可能とされて
いる。
【0039】図13および図14にはその形式のカート
リッジが例示されている。以下、それら図に基づいてそ
の形式のカートリッジを説明するが、図2に示すカート
リッジ72と共通する要素が多いため、共通する要素に
ついては同一の符号を使用することによって詳細な説明
を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【0040】図13に示すカートリッジ400において
は、押圧部材としてのシュー402がカートリッジ40
0のハウジング404に前記移動軸線LM に沿って移動
可能に取り付けられている。
【0041】ハウジング404のうちカム部12に対向
する部分に突出部材408が、カム部12に向かって突
出する状態で位置固定に取り付けられている。この突出
部材408を貫通する2本のガイドピン410が移動軸
線LM に平行にハウジング404に取り付けられてい
る。それらガイドピン410は、移動軸線LM を挟む位
置において研摩テープ70の長さ方向に並んで配置され
ている。それらガイドピン410に可動部材412が、
それらガイドピン410の軸方向に移動可能に嵌合され
ており、それにより、可動部材412がハウジング40
4に対して移動軸線LM に相対移動可能とされている。
可動部材412は、ガイドピン410の数が複数である
ことにより、移動軸線LM のまわりに回転することが阻
止されている。すなわち、2本のガイドピン410は、
可動部材412を移動可能にガイドする機能のみなら
ず、可動部材412の回転を阻止する機能をも有してい
るのである。なお、突出部材408内には、可動部材4
12がハウジング404に接近することを許容する空間
が形成されている。
【0042】可動部材412のうちカム部12に対向す
る部分にシュー402が取り付けられている。シュー4
02は位置決めピン414により移動軸線LM 上に位置
決めされている。シュー402は、カムシャフト10の
回転軸線に平行な方向に半円筒断面で延びる形状を有し
ている。したがって、シュー402は、研摩テープ70
をその背後から、研摩テープ70の幅方向から見た場合
にカム部12に向かって湾曲する接触面で、カム面14
に向かって押圧する。シュー402の表面には薄板状の
弾性体416が接着されており、シュー402はその弾
性体416を介して研摩テープ70の背面に接触させら
れる。
【0043】可動部材412とハウジング404との間
には弾性部材としてのコイル状のスプリング420が配
設されている。スプリング420はそれぞれのガイドピ
ン410に挿通されている。それら2個のスプリング4
20により可動部材412がカム部12に接近する向き
に付勢される。可動部材412のガイドピン410から
の離脱が、そのガイドピン410の先端に形成された大
径部422により阻止されている。また、可動部材41
2のハウジング404への接近限度がストッパ426に
より規定されている。ストッパ426は上記突出部材4
08に一体に形成されている。なお、図において符号4
28は突出部材408をハウジング404に対して位置
決めする位置決めピンを示している。また、図において
シュー402を示す二点鎖線は、最大突出位置を示して
いる。
【0044】突出部材408には、研摩テープ70をガ
イドする2個のガイドローラ430,432が回転可能
にかつ位置固定に取り付けられている。それらガイドロ
ーラ430,432は、シュー402を挟む位置におい
て研摩テープ70の長さ方向に並んで配置されている。
したがって、研摩テープ70は巻取りリール92からガ
イドローラ434を経てカートリッジ400の外部に出
た後にガイドローラ430,シュー402およびガイド
ローラ432を順に経てカートリッジ400の内部に戻
り、ガイドローラ436を経て供給リール94に至る。
なお、図において符号440,442は、研摩テープ7
0の実際の経路が正規の経路から大きく外側に外れてし
まうことを防止するテープガイドを示している。
【0045】図14に示すカートリッジ500において
は、シュー502は可動部材504に位置固定に取り付
けられ、その可動部材504からガイド506がシュー
502から離れる向きに延び出させられている。ガイド
506はカートリッジ500のハウジング508にリニ
ア軸受510を介してガイド506の軸方向に移動可能
に支持されている。ガイド506の軸線は前記移動軸線
LM に一致させられている。ハウジング508には突出
部512がカム部12に向かって突出する状態で一体に
形成されている。突出部512には、各々カムシャフト
10の回転軸線と直角な姿勢で延びるとともに空間を隔
てて互いに対向する一対の側板514,514が固定さ
れている。各側板514は、カム部12に向かって開口
するように概してU字状を成している。そして、上記可
動部材504は、それら一対の側板514,514の間
に適当な隙間を隔てて配置されている。
【0046】可動部材504とハウジング508との間
にコイル状のスプリング518が配設されている。この
スプリング518により可動部材504がカム部12に
接近する向きに付勢されている。可動部材504のハウ
ジング508への接近限度は、ストッパ520がハウジ
ング508に当接することによって規定される一方、ハ
ウジング508からの離間限度は、上記一対の側板51
4に両端部が取り付けられたスプリングピン522(ス
トッパ部材)に当接することによって規定されている。
同図においてシュー502の接近限度位置(最大格納位
置)は二点鎖線、離間限度位置(最大突出位置)は二
点鎖線でそれぞれ示されている。このように、シュー
502は、ハウジング508の突出部512内に格納可
能とされている。可動部材504の移動軸線LM のまわ
りの回転は、上記一対の側板514との当接によって阻
止されている。突出部512に、研摩テープ70をガイ
ドする2個のガイドローラ526,528が回転可能か
つ位置固定に取り付けられている。
【0047】なお付言すれば、図13および図14を用
いた説明においては、押圧部材をその揺動を阻止する状
態と許容する状態とに切り換えるために、2種類のカー
トリッジが使用されるようになっているが、1種類のカ
ートリッジにより押圧部材の運動状態をそれら2状態に
切り換えることが可能である。例えば、図2に示すリニ
ア軸受252を、ガイド251に磁力を作用させて吸着
してガイド251の回転を阻止する状態と吸着しないで
回転を許容する状態とに切換え可能な形式(例えば、電
気マグネット式)とすることが可能なのである。
【0048】以上、本発明の実施の形態のいくつかを図
面に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許
請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づい
て種々の変形,改良を施した形態で本発明を実施するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である研摩装置の全体構
成を示す部分断面正面図である。
【図2】図1におけるカートリッジおよびシューを示す
部分断面正面図である。
【図3】上記研摩装置におけるクランプアームの保持部
とテープ巻上げ装置とを示す側面図である。
【図4】上記第1実施形態の要部を概念的に示す平面図
である。
【図5】上記第1実施形態に対する比較例の要部を示す
平面図である。
【図6】上記比較例の問題点を説明するための平面図で
ある。
【図7】図2における揺動型保持装置を示す平面図であ
る。
【図8】その揺動型保持装置の作動状態を示す平面図で
ある。
【図9】上記第1実施形態におけるシューの一変形例を
示す正面図である。
【図10】本発明の第2実施形態である研摩装置の要部
を概念的に示す平面図である。
【図11】本発明の第3実施形態である研摩装置におけ
るシューを示す平面断面図である。
【図12】本発明の第4実施形態である研摩装置の要部
を概念的に示す平面図である。
【図13】図2に示すカートリッジとは別のカートリッ
ジを示す部分断面正面図である。
【図14】図2に示すカートリッジとはさらに別のカー
トリッジを示す部分断面正面図である。
【符号の説明】
10 カムシャフト 12 カム部 14 カム面 20 ワーク回転装置 22 テープ保持装置 38a,38b:クランプアーム 64 本体部 66 保持部 70 研摩テープ 72,304,322 カートリッジ 96,284,300,310 シュー 250 可動部材 251 ガイド 254 スプリング 260 揺動型保持装置 268,286,312 接触面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押圧部材により研摩テープをその背後から
    押してワークに押圧しつつワークを回転させることによ
    りワークを研摩する装置において、 当該研摩装置のうち前記押圧部材を保持する保持部に対
    して、押圧部材を、前記ワークの回転軸線と交差する揺
    動軸線のまわりに揺動可能に保持する揺動型保持装置を
    設けたことを特徴とする研摩装置。
  2. 【請求項2】前記揺動軸線が、前記押圧部材の前記ワー
    クに接触する接触面にワークと前記研摩テープとの接触
    位置に対応する位置において接するとともにワークの回
    転軸線と立体交差する一直線と実質的に一致させられて
    いる請求項1に記載の研摩装置。
  3. 【請求項3】前記押圧部材が、前記保持部に対する着脱
    が可能なカートリッジを介して保持部に保持されてお
    り、前記揺動型保持装置が、押圧部材をカートリッジ
    に、そのカートリッジに対して揺動可能に保持させるも
    のである請求項1または2に記載の研摩装置。
  4. 【請求項4】さらに、前記押圧部材を前記保持部に対し
    て、前記ワークの回転軸線と交差する移動軸線に沿って
    移動可能に保持する移動型保持装置を含む請求項1ない
    し3のいずれかに記載の研摩装置。
  5. 【請求項5】前記押圧部材が、前記保持部に対する着脱
    が可能なカートリッジを介して保持部に保持されてお
    り、前記移動型保持装置が、押圧部材をカートリッジ
    に、そのカートリッジに対して移動可能に保持させるも
    のである請求項4に記載の研摩装置。
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