JPH1170411A - 往復動多軸研削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】均一な加工精度が得られると共に、構造の簡素
化が得られコストの低減が可能な往復動多軸研削加工装
置を提供する。 【解決手段】回動リンク揺動装置６１によって回動リン
ク５６を往復回動し、その往復回動によって変換機構６
９を介して上記放射状に工具軸受台５２に支持された複
数の工具軸７０を同時に連動して往復動せしめ、ワーク
支持装置２０にクランプされたセカンダリプーリＷをワ
ーク揺動装置３０によって回動してセカンダリプーリＷ
の歯面Ｗｆ、Ｗｒを往復動する平ヤスリ８２に押接して
セカンダリプーリＷを研削加工する。各平ヤスリ８２が
同期して連動し、平ヤスリ８２の往復速度が均一にな
り、各歯面Ｗｆ、Ｗｒの加工精度が均一になる共に、単
一の回動リング揺動装置６１によって全ての工具軸７０
の駆動が可能になり構造の簡素化が図れ、コストの低減
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の仕上加
工等に用いられ、研削加工工具を往復動して被加工物を
研削加工する往復動多軸研削加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１４に断面を示し、図１５に
矢印Ｆ方向からの要部側面、図１６にそのＧ方向からの
要部側面を示す自動車用無段変速機に用いられるセカン
ダリプーリＷは、外周部にパーキング溝Ｗａが放射状に
配設され、パーキング時に、このパーキング溝Ｗａにパ
ーキングポール（図示せず）が係合して、車輪の回転を
阻止するようになされている。

【０００３】このパーキング溝Ｗａは、パーキングポー
ルが円滑に嵌挿及び離脱するようバリ等のない高品質な
平滑面が要求され、その加工は、パーキング溝Ｗａをフ
ライス加工により形成し、更にパーキングポールが係合
するパーキング溝Ｗａの対向して外方に移行するに従っ
て次第に離間する平面状の歯面Ｗｆ、Ｗｒをヤスリ等の
研削工具により研削仕上加工を行っている。

【０００４】このパーキング溝Ｗａを研削仕上加工をす
る往復動多軸研削加工装置の先行技術として実開平６ー
７４２３０号公報がある。

【０００５】この先行技術に開示される往復動多軸研削
加工装置は、セカンダリプーリをクランプするワークク
ランプ装置及びワーククランプ装置にクランプされたセ
カンダリプーリの各パーキング溝に対応してワーククラ
ンプ装置を囲むように放射状に配置された複数の加工装
置を有し、加工装置に設けられ往復動発生機によって工
具、例えば平ヤスリを上記ワーククランプ装置にクラン
プされたセカンダリプーリＷの中心軸心と接離する方向
へ往復動せしめることによって、各パーキング溝の歯面
Ｗｆ、Ｗｒを研削加工するように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術に開示さ
れる往復動多軸研削加工装置よると、複数の加工装置に
各々設けられ往復動発生機によって往復動する工具によ
って、各パーキング溝の歯面を同時に研削加工すること
が可能である。

【０００７】しかし、各往復動発生装置が各々独立して
設けられることから、研削仕上時の各工具に作用する研
削抵抗の相違等に起因して、工具の往復速度にバラツキ
が発生し、均一な加工精度を得るのを困難にすると共
に、複数の往復動発生機を配設することから構造が複雑
になり、コストの高騰を招く等の不具合がある。

【０００８】従って、かかる点に鑑みてなされる本発明
の目的は、均一な加工精度が得られると共に、構造の簡
素化が得られてコストの低減が可能な往復動多軸研削加
工装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の発明は、一端に被加工物を選択的にクラン
プ及びアンクランプするコレットチャックを具備するワ
ーク支持装置と、ワーク支持装置を往復回動してコレッ
トチャックにクランプされた被加工物を回動せしめるワ
ーク揺動装置と、先端に研削加工工具を保持する複数の
工具軸と、上記被加工物の中心軸線を中心とする放射状
でかつ該中心軸線に接離する方向に往復動自在に上記複
数の工具軸を支持する工具軸受台と、回動リング揺動装
置によって上記被加工物の中心軸線を中心に往復回動す
る回動リングと、該回動リングと各工具軸との間に介在
して回動リングの往復回動を工具軸の往復動に変換して
動力伝達する変換機構とを有する。

【００１０】従って、回動リンク揺動装置によって回動
リンクを往復回動し、その往復回動によって変換機構を
介して上記放射状に工具軸受台に支持された複数の工具
軸を同時に連動して往復動せしめ、ワーク支持装置にク
ランプされた被加工物をワーク揺動装置によって回動し
て被加工物の加工面を往復動する研削加工工具に押接し
て被加工物を研削加工することから、各研削加工工具が
同期して連動し、各研削加工工具の往復速度が均一にな
り、各加工部の加工精度が均一になると共に、単一の回
動リング揺動装置によって全ての加工軸の駆動が可能に
なり構造の簡素化が図れ、コストの低減が得られる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、コレットチャッ
クにクランプする被加工物を上記コレットチャックに対
する相対位置決めするワーク位置決め機構を具備するこ
とにより、被加工物の位置決めが容易になり、研削加工
がより効率的に実行できる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、ワーク支持装置
が、昇降シリンダによって昇降する支持部材に設けられ
たドローバー案内筒を具備する昇降本体と、ドローバー
案内筒の上端に設けられたアダプタ及びドローバー案内
筒内に昇降自在に嵌挿されたドローバーの上端に設けら
れたコレットを具備するコレットチャックと、ドローバ
ーを昇降せしめるクランプシリンダとを有する。

【００１３】従って、クランプシリンダによってコレッ
トチャックによる被加工物のクランプ及びアンクランプ
が効率的に行え、かつ昇降シリンダによってコレットチ
ャック及びコレットチャックにクランプされた被加工物
の昇降が可能になり、研削加工作業が効率的に実行でき
る。

【００１４】請求項４に記載の発明は、ワーク揺動装置
を、駆動モータと、駆動モータによって回転駆動され回
転中心から偏倚する出力部を具備するクランク円盤と、
クランク円盤の出力部と上記支持部材との間に架設され
るリンク棒とにより形成することにより、駆動モータの
回転を回動リングの往復回動に変更するものである。

【００１５】請求項５に記載の発明は、駆動モータの回
転速度を可変制御することによって、被加工物の回動速
度を研削加工条件に相応することが可能になる。

【００１６】請求項６に記載の発明は、変換機構が、隣
設する各工具軸に形成された嵌合溝に先端が揺動自在に
各々係合する一対の第１アーム及び第１アームと一体形
成されて回動リングに先端が揺動自在に係合する第２ア
ームを具備する揺動リンクと、揺動リンクを工具軸受台
に揺動自在に軸支するリンク支軸とを有する。

【００１７】従って第２アームを回動リングの往復回動
によって回動せしめることによって揺動する第１アーム
を介して工具軸を往復動せしめ、構成が簡素なことから
装置のコンパクト化が図れる。

【００１８】請求項７に記載に発明は、工具軸が、往復
動可能に工具軸受台に支持されて変換機構を介して往復
動せしめられる中空状の工具軸本体と、該工具軸本体内
の一端に回動自在に配置されたジョイント受と、工具軸
本体内に回動自在に配設されたバネ受部と、外周部が工
具軸本体内周面と摺接する球面に形成されて工具軸本体
内に回動及び揺動自在に支持された球形ジョイントと、
該球形ジョイントをジョイント受に押圧する球形ジョイ
ントとバネ受部との間に弾装されたスプリングと、球形
ジョイントにシャンクが固着されて工具軸本体の一端か
ら突出して研削加工工具を保持するホルダとにより構成
するものである。

【００１９】従って、研削加工する際、加工面からの反
力によって研削加工工具がスプリングの付勢力に抗して
傾倒することによって加工面に倣って研削工具工具が当
接して高品質の研削を可能にする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による往復動多軸切
研削加工装置の一実施の形態を被加工物として上記図１
４乃至図１６に示す自動車用無段変速機に用いられるセ
カンダリプーリＷの外周部に形成されたパーキング溝Ｗ
ａの歯面Ｗｆ、Ｗｒを研削加工する場合を例に説明す
る。

【００２１】図１は、往復動多軸切研削加工装置１の概
要を示す全体側面図、図２はその平面図であって、基台
１０及びこの基台１０に配設されるワーク支持装置２
０、ワーク揺動装置３０、ワーク位置決め機構４０、工
具軸駆動機構５０、工具軸７０等を主要部としている。

【００２２】機台１０は、略矩形に形成される基枠１
１、基枠１１に立設する支柱１２及び支柱１２の頂部に
架設される平板状の支持部１３を有し、機台１０の略中
央にワーク支持装置２０が立設している。

【００２３】ワーク支持装置２０は、図３に図２におけ
るＡ−Ａ線断面及び図４に図３の要部拡大図を示すよう
に、基枠１１に下端が取付けられて立設する昇降シリン
ダ２１を有し、昇降シリンダ２１の上端にワーク保持部
２２が設けられている。

【００２４】ワーク保持部２２は、昇降シリンダ２１の
ピストンロッド２１ａに取付けれると共に側部に開口部
２３ｂが開口して上方が開放される略断面コ字形の取付
部材２３ａと、取付部材２３ａの上端に架設される板状
の支持部材２３ｃと、下端がこの支持部材２３ｃに取付
けられて案内筒２４を介して機台１０の支持部１３に昇
降自在に支持されて上端が案内筒２４から上方に突設す
る円筒状のドローバー案内筒２３ｄとを具備する昇降本
体２３を具備している。

【００２５】昇降本体２３のドローバー案内筒２３ｄ内
には、スリーブを介在して昇降自在にドローバー２５が
嵌挿されている。

【００２６】ドローバー２５の上端にドローバー案内筒
２３の上端に設けられたアダプタ２６ｂと協働してコレ
ットチャック２６を形成するコレット２６ａが取付けら
れると共に、ドローバー２５の下端には、取付部材２３
ａの開口部２３ｂを貫通して支点軸２７ｃによって取付
部材２３ａに揺動自在に軸支されたクランプレバー２７
の先端２７ａが揺動自在に係合し、クランプレバー２７
の他端２７ｂと支持部材２３ｃとの間にクランプシリン
ダ２８が架設されている。

【００２７】従って、昇降シリンダ２１の伸縮によって
コレットチャック２６が昇降すると共に、クランプシリ
ンダ２８の伸長によってドローバー２５が上昇してコレ
ットチャック２６がセカンダリプーリＷの軸部Ｗｃをア
ンクランプ可能に、またクランプシリンダ２８の収縮に
よってドローバー２５が下降してコレットチャック２６
がセカンダリプーリＷの軸部Ｗｃをクランプ可能に構成
されている。

【００２８】ワーク支持装置２０の支持部材２３ｃと機
台１１との間には、コレットチャック２６にクランプさ
れるセカンダリプーリＷを揺動させるための上記ワーク
揺動装置３０が、架設するように設けられている。

【００２９】ワーク揺動装置３０は、図５に図２の矢印
Ｂ方向からの要部側面図を示し、図６に作動平面説明図
を示すよう駆動モータ３２ａ、駆動モータ３２ａによっ
て回転駆動される回転中心から偏倚する出力部を具備す
るクランク円盤３２ｂ、クランク円盤３２ｂの外周に配
設されたドグ３２ｃ及びドグ３２ｃの作動を検知する定
位置リミットスイッチ、送り切換リミットスイッチ等の
センサ（図示せず）を具備するワーク用回転駆動装置３
２を有し、クランク円盤３２ｂの出力部と支持部材２３
ｃに基端が取付けられる揺動アーム３１の先端３１ａと
をリンク棒３３によって揺動可能に連結している。

【００３０】そして、駆動モータ３２ａによってクラン
ク円盤３２ｂを回転することによってリンク棒３３及び
揺動アーム３１を介して支持部材２３ｃを揺動すること
によってワーク保持部２２を揺動せし、コレットチャッ
ク２６にクランプされるセカンダリプーリＷを揺動させ
るように構成されている。

【００３１】駆動モータ３２ａは、クランク円盤３２ｂ
を一方にのみ回転駆動する、いわゆるギヤードモータで
あって、図６に示す支持部材２３ｃに延設された揺動ア
ーム３１が、揺動中心に位置する状態で、クランク円盤
３２に設けたドグ３２ｃが定位置リミットスイッチを押
圧して通常はこの位置で停止している。

【００３２】この位置から駆動モータ３２ａが起動する
と、駆動モータ３２ａが低速回転し、クランク円盤３２
ｂ、リンク棒３３、揺動アーム３１を介して支持部材２
３ｃを低速で揺動する「送り」となる。

【００３３】そしてクランク円盤３２ｂが、約９０°回
転するとドグ３２ｃが送り切換リミットスイッチを押圧
し、駆動モータ３２ａが高速回転制御されて、高速回転
するクランク円盤３２ｂ、リンク棒３３、揺動アーム３
１を介して支持部材２３ｃの揺動方向を逆方向に変更し
て支持部材２３ｃを高速で揺動する「速進」となる。

【００３４】更にクランク円盤３２が、約９０°回転す
るとドグ３２ｃが送り切換リミットスイッチを押圧し、
駆動モータ３２ａが低速回転制御されてクランク円盤３
２ｂ、リンク棒３３、揺動アーム３１を介して支持部材
２３ｃを低速で揺動する「送り」となり、更にクランク
円盤３２が約９０°回転すると、ドグ３２ｃが送り切換
リミットスイッチを押圧して駆動モータ３２ａが高速回
転してクランク円盤３２ｂ、リンク棒３３、揺動アーム
３１を介して支持部材２３ｃの揺動方向を逆方向に変更
して支持部材２３ｃを高速で揺動する「速進」となる。
そしてクランク円盤３２ｂが、約９０°回転するとドグ
３２ｃが定位置リミットスイッチを押圧し、上記揺動ア
ーム３１が揺動中心に位置する状態で停止するよう制御
されるように構成されている。

【００３５】ワーク位置決め機構４０は、図７に要部を
示すように機台１０の支持部１３上に、ワーク保持部２
２に設けられるコレットチャック２６を介して対向する
ように一対配設されている。

【００３６】各ワーク位置決め機構４０は、ワーク位置
決め用シリンダ４１及びこのシリンダ４１によってワー
ク支持装置２０の中心軸線に接近する前進及び離間する
後進移動する位置決め爪４２を具備し、位置決め爪４２
の先端４２ａは、セカンダリプーリＷの外周部に形成さ
れたパーキング溝Ｗａに嵌入可能な先細な楔状乃至Ｖ字
状に形成されている。

【００３７】そして、ロボット（図示せず）によって大
略位置決めされたセカンダリプーリＷの軸部Ｗｃを上昇
せしめられた上記コレットチャック２６のコレット２６
ａに差し込み、しかる後、各ワーク位置決め用シリンダ
４１によって位置決め爪４２ａを前進させて楔状の先端
４２ａをパーキング溝Ｗａに嵌入することによりセカン
ダリプーリＷの位置決めを行い、クランプシリンダ２８
を収縮させてドローバー２５を下降して位置決めされた
セカンダリプーリＷの軸部Ｗｃをコレットチャック２６
でクランプしてセカンダリプーリＷの位置決めを行うよ
うに構成されている。

【００３８】工具軸駆動機構５０は、図８に要部平面図
を示し、図９に図８のＣ−Ｃ線断面を示すように、機台
１０の支持部１３上に立設する支柱５１のよって上記ワ
ーク支持装置２０の中心軸線を中心とする環状の工具軸
受台５２が設けられ、かつ工具軸受台５２の外周に沿っ
て回動自在に支持部１３上に立設するローラ軸５４にベ
アリングを介在して回転自在に支持されたガイドローラ
５５によって環状の回動リング５６が支持されている。

【００３９】工具軸受台５２は、支持部１３の上端にボ
ルト等によって取付けられる環状の円盤状の基部５２ａ
と基部５２ａの内周に沿って立設する円筒状の内周壁部
５２ｂを具備する断面略Ｌ字状であって、内周壁部５２
ｂには、複数の工具軸７０がスリーブを介在して上記コ
レットチャック２６にクランプされたセカンダリプーリ
Ｗの各パーキング溝Ｗａに対応してセカンダリプーリＷ
の中心軸線に接離する方向に往復動自在に配設されてい
る。

【００４０】回動リング５６と各工具軸７０との間に介
在して回動リング５６の往復回動を工具軸７０の往復動
に変換して動力伝達する変換機構５８が設けられてい
る。

【００４１】変換機構５８は、隣接する工具軸７０間に
対応して基部５２ａに立設するリンク支持軸５９によっ
て揺動自在に軸支される揺動リンク６０を有し、揺動リ
ンク６０は、図１０に要部平面を示し、図１１に図９の
Ｄ−Ｄ線断面を示すように、工具軸７０の後端近傍に切
欠き形成された嵌合溝７０ａに係合する円形の嵌入部を
先端に具備する一対の第１アーム６０ａ及び６０ｂと、
回動リング５６の上面に設けられた係合部材５７の係合
溝５７ａに係合する円形の係合部を先端に具備する第２
アーム６０ｃとを有する平面視略Ｔ字形に形成されてい
る。

【００４２】そして、図１０に矢印ａ及びｂで示すよう
に回動リング５６を揺動することによって係合部材５７
の係合溝５７ａに係合する第２アーム６０ｃがリンク支
持軸５９を中心に揺動し、第２アーム６０ｃと一体に形
成された第１アーム６０ａ、６０ｂが揺動して互いに係
合する嵌合溝７０ａを介して内周壁部５２ｂに支持され
た工具軸７０がセカンダリプーリＷの中心軸線に接離す
る方向ｃ及びｄに往復動駆動されるように構成されてい
る。

【００４３】図８において符号６１は、回動リング５６
を揺動せしめる回動リング揺動装置であって、駆動モー
タ６２と、入力プーリ６３ａ及び入力プーリ６３ａに対
して偏心する出力軸６３ｂを具備するクランク軸６３
と、回動リング５６に延設された回動リング揺動アーム
６６の先端６６ａとクランク軸６３の出力軸６３ｂを揺
動自在に連結する連結リンク６４と、駆動モータ６２の
出力をクランク軸６３の入力プーリ６３ａに動力伝達す
るベルト６５とを有し、駆動モータ６２の回転をクラン
ク軸６３及び連結リンク６４によって往復運動に変換し
て回動リング５６を揺動せしめるものである。

【００４４】上記、軸受台５２の内周壁部５２ｂに往復
動自在に支持される上記工具軸７０間は、図１２に示す
ように、スリーブを介して往復動自在にされ、後端近傍
に上記嵌合溝７０ａが形成されると共に有底中空部７１
ａが形成された円柱状の工具軸本体７１を有し、工具軸
本体７１の先端７１ｂには工具軸本体７１と螺合する中
空状のキャップ７２が設けられ、キャップ７２の端部７
２ａにジョイント受けとなるベアリング７３が支持され
ている。

【００４５】更に、工具軸本体７１内にはベアリング７
３に当接可能な球形ジョイント７４が配設されている。
球形ジョイント７４は、工具軸本体７１の内周面７１ｃ
と摺接する球面形の外周部７４ａによって工具軸本体７
１内で回動及び揺動自在に工具軸本体７１に支持され、
かつ研削加工工具となる平ヤスリ８２を保持するホルダ
８１のシャンク８１ａが嵌入するホルダ支持孔７４ｂを
有し、ホルダ支持孔７４ｂに嵌入したホルダ８１のシャ
ンク８１ａは、工具軸本体７１に開口する挿通孔７４ｄ
を介して外部から球形ジョイント７４に形成したネジ孔
に螺合する回り止めボルト７５によって球形ジョイント
７４に固定されている。

【００４６】工具軸本体７１の有底中空部７１ａの後端
には、調整ボルト７６ａ及びナット７６ｂによって位置
調整可能に支持されたバネ受支持部７７が設けられ、バ
ネ受支持部７７の中央に形成された凹部に嵌合する鋼球
７８を介して回動及び揺動自在にバネ受７９が配設され
ている。

【００４７】このバネ受７９と上記球形ジョイント７４
との間にスプリング８０が弾挿し、球形ジョイント７４
をベアリング７３に圧接することにより、工具軸本体７
１の中心軸心と球形ジョイント７４及び球形ジョイント
７４に支持されたホルダ８１の中心軸心とが一致して保
持されるようになっている。

【００４８】次に、このように構成された往復動多軸研
削加工装置１の作動について説明する。

【００４９】先ず、昇降シリンダ２１によってワーク保
持部２２を上昇せしめ、かつクランプシリンダ２８の収
縮によってクランプレバー２７及びドローバー２５を介
してコレット２６ａを上昇させてコレットチャック２６
をアンクランプ状態に待機させて準備する。

【００５０】次に、ロボットによってセカンダリプーリ
Ｗの軸部Ｗｃを上記アンクランプ状態に待機するコレッ
トチャック２６のコレット２６ａ内に差し込み、ロボッ
トを待避させた後、各ワーク位置決め機構４０のワーク
位置決め用シリンダ４１によって位置決め爪４２ａを前
進させてその先端４２ａをパーキング溝Ｗａに嵌入する
ことによりセカンダリプーリＷの位置決めを行う。

【００５１】そして、クランプシリンダ２８を収縮させ
てドローバー２５を介してコレット２６ａを下降させ
て、ワーク位置決め機構４０によって位置決めされたセ
カンダリプーリＷの軸部Ｗｃをコレットチャック２６に
クランプし、ワーク位置決め用シリンダ４１により位置
決め爪４２ａを後退待避させる。

【００５２】しかる後、昇降シリンダ２１の収縮によっ
てワーク保持部２２を下降せしめ、コレットチャック２
６にクランプされたセカンダリプーリＷを、そのパーキ
ング溝Ｗａの加工面となる歯面Ｗｆ及びＷｒの間に、工
具軸７０に保持された平ヤスリ８２が嵌入し、歯面Ｗ
ｆ、Ｗｒと平ヤスリ８２が互いに対向する加工位置に保
持する。

【００５３】続いて、回動リング揺動装置６１の駆動モ
ータ６２を始動し、ベルト６５、クランク軸６３及び連
結リンク６４によって駆動モータ６２の回転を往復運動
に変換してガイドローラ５５によって支持された回動リ
ング５６を図１０に矢印ａ及びｂで示すよう揺動する。

【００５４】回動リング５６の矢印ｆ方向への揺動に伴
って、係合部材５７の係合溝５７ａに係合部が係合する
揺動リンク６０の第２アーム６０ｃがリンク支持部５９
を中心に矢印ｆ方向に揺動し、第１アーム６０ａ、６０
ｂも矢印ｆ方向に揺動する。

【００５５】一方の第１アーム６０ａの矢印ｆ方向の揺
動に伴って、その先端に形成された嵌入部と嵌合溝７０
ａによって係合する工具軸７０がセカンダリプーリＷの
軸線に接近する矢印ｃ方向に前進する一方、他方の第１
アーム６０ｂは矢印ｆ方向の揺動に伴って、その嵌入部
と嵌合溝７０ａによって係合する工具軸７０がセカンダ
リプーリＷの軸線から離間する矢印ｄ方向に後退する。

【００５６】同様に、回動リング５６の矢印ｂ方向への
揺動に伴って、係合部材５７の係合溝５７ａに先端に係
合部が係合する第２アーム６０ｃが矢印ｅ方向に揺動
し、一体形成された第１アーム６０ａ、６０ｂも矢印ｅ
方向に揺動する。

【００５７】第１アーム６０ａの矢印ｅ方向の揺動に伴
って、その嵌入部と嵌合溝７０ａによって係合する工具
軸７０がセカンダリプーリＷの軸線から離間する矢印ｄ
方向に後退し、かつ他方の第１アーム６０ｂの矢印ｅ方
向の揺動に伴って、その先端に係合する工具軸７０がセ
カンダリプーリＷの軸線に接近する矢印ｃ方向に前進す
る。

【００５８】従って、この回動リング５６の揺動を繰り
返すことによって、各揺動リンク６０が連動して各リン
ク支持部５９を中心に揺動し、放射状に配設された各工
具軸７０が矢印ｅ及びｆ方向に交互に揺動し、各工具軸
７０にホルダ８１を介して支持された平ヤスリ８２が連
動して往復動を繰り返す。

【００５９】次に、ワーク揺動装置３０によってコレッ
トチャック２６にクランプされたセカンダリプーリＷを
揺動させて、上記揺動を繰り返す工具軸７０によって往
復動する平ヤスリ８２に歯面Ｗｆ、Ｗｒを押接して、歯
面Ｗｆ、Ｗｒに研削仕上加工を施す。

【００６０】この研削仕上加工について説明すると、図
６に示すクランク円盤３２に設けたドグ３２ｃが定位置
リミットスイッチを押圧して駆動モータ３２ａが停止
し、揺動アーム３１が揺動中心にセットされた状態か
ら、駆動モータ３２ａを起動せしめる。

【００６１】駆動モータ３２ａが起動すると、駆動モー
タ３２ａが低速回転してクランク円盤３２ｂ、リンク棒
３３、揺動アーム３１を介して支持部材２３ｃを「送
り」として低速で矢印ｇ方向に揺動する。

【００６２】支持部材２３ｃの揺動に連動してコレット
チャック２６にクランプされたセカンダリプーリＷが図
１０に示す矢印ｇ方向に低速で回動し、往復揺動が繰り
返される平ヤスリ８２にパーキング溝Ｗａの一方の歯面
Ｗｆを押接して歯面Ｗｆを研削仕上加工する。

【００６３】ワーク揺動装置３０によるセカンダリプー
リＷの矢印ｇ方向への回動に伴って先ず、歯面Ｗｆの内
方端Ｗｆａが往復動する平ヤスリ８２に接してその内方
端Ｗｆａから研削を開始し、セカンダリプーリＷの回動
に従って追従して平ヤスリ８２に押接する歯面Ｗｆの反
力が増大し、その結果、平ヤスリ８２を保持するホルダ
８１のシャンク８１ａを支持する球形ジョイント７４が
スプリング８０の押圧力に抗してスプリング８０を撓ま
せ、平ヤスリ８２が工具軸７０の揺動方向に対して次第
に傾斜し、順次その研削加工範囲を内方端Ｗｆａから外
方端Ｗｆｂに至る歯面Ｗｆの全面の広範囲に移行する。

【００６４】この研削加工は、単位時間当たりの平ヤス
リ８２の往復動回数が一定であり、図１３に各加工時間
と被加工物の回動角度を表す加工サイクルチャートに示
すように、研削加工範囲が、歯面Ｗｆの内方端Ｗｆａの
研削開始から順次、内方端Ｗｆａから外方端Ｗｆｂに至
る歯面Ｗｆの全面の広範囲に移行するに追従して次第
に、送り速度が減速されて研削が良好に実行される。

【００６５】そして、クランク円盤３２が、約９０°回
転してドグ３２ｃが送り切換リミットスイッチを押圧し
て「速進」状態に切替わり、駆動モータ３２ａが高速回
転に切換えられ、クランク円盤３２ｂ、リンク棒３３、
揺動アーム３１を介して支持部材２３ｃの揺動方向を変
更し、コレットチャック２６にクランプされたセカンダ
リプーリＷが図１０に示す矢印ｈ方向に高速で回動し、
往復揺動する平ヤスリ８２への歯面Ｗｆの押接を解除す
る。

【００６６】セカンダリプーリＷの回動に従って平ヤス
リ８２に作用する負荷が徐々に解除され、スプリング８
０による押圧力により球形ジョイント７４が、従って球
形ジョイント７４に支持された平ヤスリの傾動が元の状
態に復帰し、クランク円盤３２が、約９０°回転してド
グ３２ｃが送り切換リミットスイッチを押圧して「送
り」状態に切替わる。

【００６７】「送り」状態に切替わると、駆動モータ３
２ａが低速回転してクランク円盤３２ｂ等によって支持
部材２３ｃを低速で矢印ｈ方向に揺動し、支持部材２３
ｃの揺動に連動してコレットチャック２６にクランプさ
れたセカンダリプーリＷが図１０に示す矢印ｈ方向に低
速で回動し、往復揺動が繰り返される平ヤスリ８２にパ
ーキング溝Ｗａの他方の歯面Ｗｒを押接して、歯面Ｗｒ
を研削仕上加工する。

【００６８】ワーク揺動装置３０によりセカンダリプー
リＷを矢印ｈ方向へ回動し、先ず、歯面Ｗｒの内方端Ｗ
ｒａが往復動する平ヤスリ８２に接してその内方端Ｗｒ
ａから切削を開始し、セカンダリプーリＷの回動に従っ
て追従して平ヤスリ８２に押接する歯面Ｗｒの反力が増
大し、その結果、平ヤスリ８２を保持する球形ジョイン
ト７４がスプリング８２の押圧力に抗してスプリング８
０を撓ませ、平ヤスリ８２が工具軸７０の揺動方向に対
して次第に傾斜し、順次その研削加工範囲を内方端Ｗｒ
ａから外方端Ｗｒｂに至る歯面Ｗｒの全面の広範囲に移
行する。

【００６９】そして、クランク円盤３２が、約９０°回
転してドグ３２ｃが送り切換リミットスイッチを押圧し
て「速進」状態に切替わり、駆動モータ３２ａが高速回
転に切換えられ、クランク円盤３２ｂ等を介して支持部
材２３ｃの揺動方向が切替わり、コレットチャック２６
にクランプされたセカンダリプーリＷが図１０に示す矢
印ｇ方向に高速で回動し、往復揺動する平ヤスリ８２へ
の歯面Ｗｒの押接を解除する。

【００７０】このセカンダリプーリＷの回動に従って平
ヤスリ８２に作用する負荷が解除され、スプリング８２
の押圧力により球形ジョイント７４が、従って球形ジョ
イント７４に支持された平ヤスリの傾動が元の状態に復
帰し、かつクランク円盤３２に設けたドグ３２ｃが定位
置リミットスイッチを押圧して駆動モータ３２ａが停止
して、揺動アーム３１が揺動中心に状態で停止し、セカ
ンダリプーリＷの回動が停止することによりセカンダリ
プーリＷの全てのパーキング溝Ｗａの歯面Ｗｆ及びＷｒ
に対する研削仕上加工を終了する。

【００７１】しかる後、工具軸駆動機構５０の駆動モー
タ６１を停止して、回動リング５６の揺動を停止させて
揺動リンク５９を停止させ工具軸７０の揺動を停止する
と共に、クランプシリンダ２８を伸長させてドローバー
２５を介してコレット２６ａを上昇して、セカンダリプ
ーリＷの軸部Ｗｃを保持するコレットチャック２６をア
ンクランプする。

【００７２】次に、ロボットによって上記アンクランプ
状態のコレットチャック２６からセカンダリプーリＷを
搬出することにより往復動多軸研削加工装置１によるセ
カンダリプーリＷの歯面Ｗｆ及びＷｒの研削仕上加工を
完了する。

【００７３】以上説明では、セカンダリプーリのパーキ
ング溝の歯面を研削仕上加工する場合について述べた
が、鋳物、ダイカスト製品のバリ取り等他の機械製品等
に広く適用することも可能であり、工具軸の配置、個数
等は適宜被加工物に相応して変更する等、本発明は上記
実施の形態に限定されることなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で適宜変更可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明した本発明の往復動多軸研削加
工装置によると、回動リンク揺動装置によって回動リン
クを往復回動し、その往復回動によって変換機構を介し
て放射状に工具軸受台に支持された複数の工具軸を同時
に連動して往復動せしめ、ワーク支持装置にクランプさ
れた被加工物をワーク揺動装置によって回動して被加工
物の加工面を往復動する加工工具に押接して被加工物を
研削加工することから、各加工工具が同期して連動し、
各加工工具の往復速度が均一になり、各加工部の加工精
度が均一になり高品質な研削加工が効率的に得られ、単
一の回動リング揺動装置によって全ての加工軸の駆動が
可能になり構造の簡素化が図れ、コストの低減が得られ
る等本発明特有な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による往復動多軸研削加工装置の一実施
の形態の概要を示す全体側面図である。

【図２】同じく、実施の形態の概要を示す全体平面図で
ある。

【図３】同じく、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】同じく、図３の要部拡大図である。

【図５】同じく、図２の矢印Ｂ方向からの要部側面図で
ある。

【図６】同じく、ワーク用動装置の作動平面説明図であ
る。

【図７】同じく、ワーク位置決め機構の要部を示す説明
図である。

【図８】同じく、工具軸駆動機構の要部平面図である。

【図９】同じく、図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１０】同じく、揺動リンクの要部平面図である。

【図１１】同じく、図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１２】同じく、工具軸を説明する断面図である。

【図１３】同じく、加工サイクルチャートである。

【図１４】被加工物となる自動車用無段変速機に用いら
れるセカンダリプーリを説明する断面図である。

【図１５】図１４の矢印Ｆ方向からの要部側面図であ
る。

【図１６】図１４の矢印Ｇ方向からの要部側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 往復動多軸研削加工装置 ２０ ワーク支持装置 ２１ 昇降シリンダ ２３ 昇降本体 ２３ｃ 支持部材 ２３ｄ ドローバー案内筒 ２５ ドローバー ２６ コレットチャック ２６ａ コレット ２６ｂ アダプタ ２８ クランプシリンダ ３０ ワーク揺動装置 ３２ａ 駆動モータ ３２ｂ クランク円盤 ３３ リンク棒 ４０ ワーク位置決め機構 ５０ 工具軸駆動機構 ５２ 工具軸受台 ５６ 回動リング ５８ 変換機構 ６０ 揺動リンク ６０ａ 第１アーム ６０ｂ 第１アーム ６０ｃ 第２アーム ６１ 回動リング揺動装置 ６９ リンク支軸 ７０ 工具軸 ７０ａ 嵌合溝 ７１ 工具軸本体 ７３ ベアリング ７４ 球形ジョイント ７９ バネ受部 ８０ スプリング ８１ ホルダ ８１ａ シャンク ８２ 平ヤスリ Ｗ セカンダリプーリ Ｗａ パーキング溝 Ｗｆ 歯面 Ｗｒ 歯面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２４Ｂ 19/00 Ｂ２４Ｂ 19/00 Ｚ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物の周囲に放射状に配置された複数
   の研削加工工具を、上記被加工物の中心軸線に対して接
   離する方向に往復動せしめて被加工物を研削加工する往
   復動多軸研削加工装置において、 一端に被加工物をクランプするチャックを具備するワー
   ク支持装置と、 ワーク支持装置を往復回動してチャックにクランプされ
   た被加工物を往復回動せしめるワーク揺動装置と、 先端に研削加工工具を保持する複数の工具軸と、 上記被加工物の中心軸線を中心とする放射状でかつ該中
   心軸線に接離する方向に往復動自在に上記複数の工具軸
   を支持する工具軸受台と、 回動リング揺動装置によって上記被加工物の中心軸線を
   中心に往復回動する回動リングと、 該回動リングと各工具軸との間に介在して回動リングの
   往復回動を上記工具軸の往復動に変換して動力伝達する
   変換機構と、 を有することを特徴とする往復動多軸研削加工装置。
2. 【請求項２】上記チャックはコレットチャックであり、
   コレットチャックにクランプする被加工物を上記コレッ
   トチャックに対する相対位置決めするワーク位置決め機
   構、 を有することを特徴とする請求項１に記載の往復動多軸
   研削加工装置。
3. 【請求項３】上記ワーク支持装置が、 昇降シリンダによって昇降する支持部材に設けられたド
   ローバー案内筒を具備する昇降本体と、 ドローバー案内筒の上端に設けられたアダプタ及びドロ
   ーバー案内筒内に昇降自在に嵌挿されたドローバーの上
   端に設けられたコレットを具備するコレットチャック
   と、 ドローバーを昇降せしめるクランプシリンダと、 を有することを特徴とする請求項１または２に記載の往
   復動多軸研削加工装置。
4. 【請求項４】ワーク揺動装置が、 駆動モータと、 該駆動モータによって回転駆動され回転中心から偏倚す
   る出力部を具備するクランク円盤と、 クランク円盤の出力部と上記支持部材との間に架設され
   るリンク棒と、 を有することを特徴とする請求項１〜３に記載の往復動
   多軸研削加工装置。
5. 【請求項５】ワーク揺動装置の駆動モータの回転速度が
   可変制御される、 ことを特徴とする請求項１〜４に記載の往復動多軸研削
   加工装置。
6. 【請求項６】変換機構が、 隣設する各工具軸に形成された嵌合溝に先端が揺動自在
   に各々係合する一対の第１アーム及び第１アームと一体
   形成されて先端が回動リングに揺動自在に係合する第２
   アームを具備する揺動リンクと、 該揺動リンクを工具軸受台に揺動自在に軸支するリンク
   支軸と、 を有することを特徴とする請求項１〜５に記載の往復動
   多軸研削加工装置。
7. 【請求項７】工具軸が、 往復動可能に工具軸受台に支持されて変換機構を介して
   往復動せしめられる中空状の工具軸本体と、 該工具軸本体内の一端に回動自在に配置されたジョイン
   ト受と、 工具軸本体内に回動自在に配設されたバネ受部と、 外周部が工具軸本体内周面と摺接する球面に形成されて
   工具軸本体内に回動及び揺動自在に支持された球形ジョ
   イントと、 該球形ジョイントをジョイント受に押圧する球形ジョイ
   ントとバネ受部との間に弾装されたスプリングと、 球形ジョイントにシャンクが固着されて工具軸本体の一
   端から突出して研削工具を保持するホルダと、 を有することを特徴とする請求項１〜６に記載の往復動
   多軸研削加工装置。