JPS5851064A

JPS5851064A - 研削加工用インデツクス装置

Info

Publication number: JPS5851064A
Application number: JP56149203A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kumada; 熊田　成而
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1983-03-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、例えば等速ボールジヨイントにおけるイン
ナーレースの溝部に球面研削加工を行なうに際してその
ワークの割シ出しを自動的に行なうためのインデックス
装置に関する。

自動車のツエッパ型等速ボールジヨイントのインナーレ
ースとして第１図〜第３図に示す構造のものがある。こ
のインナーレースＷは同図から明らかなように、リング
状の本体ｗｌの外周に点Ｐを中心とする球面状の６個の
溝Ａｌ　　＊　Ａ＝　　Ｉ　Ｂ１＊Ｂ＠　　Ｔ　Ｏｔ　
　ｒ　Ｃｔ　（以下、単ＫＡ、　〜Ｏ，と記す）を等ピ
ッチで形成したもので、この種のインナーレースＷはそ
の機能上きわめて高度な加工精度が要求されるところか
らＪ特に溝人鵞〜ｏ３については研削による加工が行な
われる。

このような球面状の研削加工を行なうための研削加工装
置として第４図および第５図に示す構造のものが一部に
おいて存在する。概説すると、１は回転可能な治具盤２
を備えるとともに軸方向にスライド可能なテールストッ
ク、３は同じく回転可能な治具盤４を備えるとともにテ
ールストック１に対向するように配置されたヘッドスト
ックでアリ、テールストック１側の治具盤２にはワーク
であるインナーレースＷをクランプする九めの一対のく
さび状の爪５を一体に形成しである。一方。

ヘッドストック３側の治具盤４にはワークＷを位置決め
するワーク受台６と爪７とが一体に形成されているほか
、治具盤４の内部には、ワークＷの比較的ラフな一次的
な位置決めを行なうための回動可能なレバー８と、同じ
くワークＷの割り出しを行なうための進退可能な割り出
しビン９が設けられている。そして、レバー８はばね１
ｏにょシ常時テールストック１側に向けて付勢されてい
、るとともに、割シ出しビン９は同様にしてばね１１に
よッテテースストック１儒に付勢されるも、治具盤４内
に設けたリンク機構１２の作動にょシ進退するようにな
っている。

以上のような構成において、今仮シに第５図に示すハン
ドリング装置１３が上限位置にあって、ワークＷが双方
の治具盤２．４に設は九爪５，７とレバー８．ならびに
割夛出しビン９とにょル位置決めクランプされているも
のとすると、この状態で双方の治具盤２．４が同期回転
し、砥石車Ｇが前進してワークＷの溝Ａｌ５Ａ＊につい
て球面状の研削加工を行なう、そして溝ＡＩ、Ａ、につ
ぃての研削加工が完了すると、砥石車Ｇが後退するとと
もに１図外の定角停止装置の作動によりワーク受台６が
水平となるような位置で双方の治具盤２．４が停止され
る。次いで第５図に示すハンドリング装置１３が再び下
降し、コレット状のワーク把持部、１４がワークＷの内
筒部に進入してワークＷを把、持する。そしてリンク機
構戎の作動により割り出しビン９が一旦後退すると同時
にテールストック１．窄わず牟に後退し、ノ・ンＰリン
グ装置１３がワークＷを＝定角度（６０度）だけ回転さ
せてワークの割シ出しを行なう。この結果、砥石車Ｇに
対応す、る位置には溝λ１９人３に代わって溝Ｂ１　。

Ｂ、若しくは０１＋０１が対応するかたちとなる。

この後、再び割９出しビン９が前進してインデックス後
のワークＷの最終位置決めを行なうとともに、テークス
トック１が前進してワークｗｔ−クランプする。そして
クランプ完了後、ハンドリング装置１３が上昇し、双方
の治具盤２，４が同期回転すると同時に砥石車Ｇが前進
して溝Ｂ１＊Ｂｌ若しくは０１ｅＯ１についての研削加
工を行なう。

このような動作を繰り返して溝Ａ１〜＠雪の全てについ
ての研削加工が完了すると、ハンドリング装置１３は次
なるワークの供給を行なうものである。

しかしながら、上記のような研削加工装置にあっては、
研削装置と、インデックス機能を有するハンドリング装
量とが完全に別個独立していることから、装置全体が大
がかシに主るとともに設備費の高騰を招き、また研削装
−とハンドリング装置とをその都度タイミングをとシつ
つ複合動作を行なわせる必要があるためにその動作が複
雑になシ、特にハンドリング装置側の自由度が著しく制
約を受けることになる。加えて、上記の装置によれば、
インデックス動作に際してその都度、（１）治具盤の定
角停止位置決め、（２）アンクランプ、（３）クランプ
、（４）再起動、といった動作が必要となるため、ワー
ク−個当りの加工時間つｔｎサイクルタイムに占めるア
イドルタイムの割合が非常に大きくなり、設備稼動率の
低下を招く等の問題がある。

この発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、特にアイドルタイムひいてはサイクルタイムの
大幅な短縮化に併せて、装置全体の小型簡略化を図るこ
とを主たる目的とし、この目的のため本発明においては
、ワークの割り出しに必要な機構、例えば割り出しピン
やインデックスドライバー逢らびにそれらの駆動手段等
の必要な機構を全て治具盤に装備した構成とし、これに
よ・シワークの割り出し動作毎に治具盤を停止させるの
でなく、ワークの供給、排出以外のワークの割り出し動
作は全て治具盤の回転中において行なうものである。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて評細に説明
する。

第６図および第７図において、加は図外の基体に対して
固定配置されたヘッドストック５ｒｉｏｄ同じく基体上
において前記ヘッドストック加に対向するように配設さ
れるとともに（ただし、作図上ずらして描いである）軸
方向にスライド可能に構成されたテールストック、Ｇは
砥石車である。

ヘッドストック加西には、先端に治具盤ｎを固定してな
るスピンドルｎが回転自在に支持されている。このスピ
ンドルｎには３段のブーＩノ２３と歯車２４とが固定さ
れていて、前記のプーリ２３には駆動源を異にする２種
類のＶベル）　２５　、２６が巻回されている。そして
、後述するように、通常の研削加工に際してはスピンド
ルｎが一方のＶペル）２５によって回転駆動され、ま良
インデックス動作に際してスピンドルｎを定角停止させ
る場合にはスピンドルｎが他方のＶペル）２６によって
低速回転されるようになっている。

また、前記の治具盤２１に杜第７図に示すように前記の
ワークすなわちインナーレースＷを載置するためのワー
ク受台がと位置決め用の爪部ｎとが前記第５図とほぼ同
様の配置の亀とに一体に形成されているほか、該治具盤
２１の内部には、ワークＷの比較的ラフな一次的な位置
決めを司るガイドヒ／２９と、同じくワークＷの・割シ
出し時（インデックス動作時）の割多出し位置決めを行
なう割シ出しビン加とがそれぞれ治具盤２１の側面に突
出するように進退可能に設けである。そして、ガイドピ
ン９はばね３１にて常時テールストック団側に向けて付
勢されている一方、割夛出しピンＩにはラック部羽が形
成されておシ、このラック部３２にビニ門ン（が噛み合
っている。そしてさらにピニオン羽は、治具盤２１内に
スライド可能に設けた作動ロッドＵのラック部郭に噛み
合っていて、尤の作動ロッド腕はスピンドル後端部にお
ける駆動手段上してのエアシリンダー圀のピストンロッ
ド３７に連結されている。ナなゎ遮、エアシリンダー蕊
の伸縮動作によシ作動ロッド詞およびピニオン羽を介し
て割ル出しピン（資）が進退動作するものである。

また、前記スピンドルｎの後端部とエアシリンダー圀の
間には円盤羽が介装されており、この円盤羽の円周上に
は１個の略Ｖ字状の位置決め溝於を形成しである。そし
て、前記の位置決め溝器に対応するように、先端がくさ
び状をなすロッド４０を備えたロックシリンダー４１が
配設されていて、後述するようにロッド菊が前進（図中
では下動）して位置決め溝（に合致することによって、
ワーク受台がか水平となるような位置でスピンドルｎひ
いては治具盤２１が停止するようになっている。

以上、円盤羽とロックシリンダー４１とにより、治具盤
２１を定角停止位置で停止させるための定角停止機構４
２を構成している。

尚、図中４３ａ、４３’ｂはロックシリンダー４１０ロ
ツド菊の前進限、後退限をそれぞれに検出するためのリ
ミットスイッチで６９、また祠はエアシリンダー話がス
ピンドルｎとともに回転することから、このエアシリン
ダーｕ自体の′回転を許容しつつその作動流体であるエ
アを供給するためのコネクターである。

一方、前述したテールストック町もその後部に設けたエ
アシリンダー詔の伸縮動作にょシヘッドストック器に対
して前後進するように構成されているとともに、内部に
はスピンドル５２と完全−゛体化された治具盤５１が回
転自在に支持されている。

このスピンドル社には歯車５４が一体に固定されていて
、このテールストック閉側の歯車間と前述したヘッドス
トック器側の歯車間とが、双方のスピンドル２２　、５
２と平行に設けたカウンターシャフト邸を介して相互に
連撃されている。すなわち、テールストック閉側の歯車
５４紘カウンターシヤフト聞の一端にこれと同軸上に設
けた歯車間に噛み合うとともに、該歯車間の内筒部に形
成したスプライン穴５７がカウンターシャフト聞の一端
のスプライン軸郭とスズライン結合される一方、カウン
ター、−シャフト聞の他端部に一体に固定した歯車５９
は前記のヘッドストック器側の歯車２４に噛み合ってい
て、以上のような歯車列２４　、５９　、５４　、５６
およびスプライン５７，８を介してヘッドストック器側
の治具盤２１とテールストック団側の治具盤５１七が。

テールストック（資）の前後進を許容しつつ同期回転す
るように構成されている。

また、前記のテールストック閉側の治具盤５１にはワー
クｗｔ−位置決め・クランプする一対のクランプ爪ωが
突設されているほか、その内部に紘被動側のカサ歯車６
１を有するインデックスドライバー６２が回転自在に配
設されている。このインデックスドライバー６２にはそ
の軸心から偏心した位置に、ワークＷの溝部人１〜０倉
に対応する略半球状のドライブ爪θが突設されていて治
具盤５１０側面部から外部に突出している。そして、被
動側のカサ歯車６１は駆動軸６の先端に取り付けた駆動
側のカサ歯車錦と噛み合っており、駆動手段であるパル
スモータ聞によシ駆動軸例を介してワークドライバー６
２が第２図のＱ点を回転中心として回転するものである
。

また、テールストック団の外周上の一部には位置決め溝
６７を有する位置決め部材槌が固着されてお９、この位
置決め溝釘に対応するようにしてｐツクシリンダー６９
が配設されている。このロックシリンダー６９は前述し
たヘッドストック９側のロックシリンダー４１と同構造
をなすもので、そのロッド７０が前記位置決め溝釘に合
致することによってテールストック団の前進時つまりは
ワークＷをクランプした際の軸方向の位置決めを司るも
のである。

尚、第６図中の７１ａ、７１ｂはロックシリンダー６９
の前進限および後退限をそれぞれ確認・検出するリミッ
トスイッチ＊　７２　ａ　＊　７２　ｂ　ａエアシリン
ダー８ひいてはテールストック団の前進限および後退限
をそれぞれ確認・検出するリミットスイッチである。ま
た、７３は後述するようにテールストック（資）の微少
量後退時にテールストック（資）の位置決めを司るロッ
クシリンダー、７４はパルスモータ関自体がテールスト
ック閉側の治具盤５１とともに回転すると仁ろから、前
記の回転を許容しつつパルス毫−タ聞に給電するための
摺動子である。

次に以上のように構成されたインデックス装置の作用に
ついて説明する。

第６図および第７図において、今、ワーク受台ｎ上には
図外のワークのハンドリング装置によりワークであるイ
ンナーレースＷが置かれ、かつテールストック団がヘッ
ドストック加に対して前進位置にあシ、このためワーク
Ｗは割シ出しされた位置でクランプ爪公およびωによシ
位置決めクランプされている。この時、割り出しピン（
資）は前進位置にあって、その先端がワークＷの溝Ｂ１
に合致しており、またガイドビン四は溝０１に、ドライ
ブ爪６３社溝ＯＡＫそれぞれに対応している。そして、
この状態でＶベルト２１５によシプーリｎを回転駆動す
ると、ヘッドストック９側の治具盤２１とテールストッ
ク園側の治具盤５１とがカウンターシャツ）５５を介し
て同期回転υ、砥石車Ｇｔ−切シ込み動作させることに
よって溝Ａ１＊ＡＩについての球面切削加工が行なわれ
る。

この後、先ず溝入１＊Ａ１についての加工が終了すると
、砥石車Ｇが一旦後退し、双方の治具盤２１　、５１が
回転したｔまの状態で、エアシリンダー詔の作動により
テールストック聞がきわめて微少量だけ後退するととも
に、エアシリンダー蕊の作動により割り出しピン（資）
もまた後退する、この時の割り出しピン（資）の後退限
は近接スイッチ７５　ａにて確認検出され、さらに前記
テールストック（資）の移動量はワークＷのクランプ力
を解く目的であるために０．０３〜Ｏ，０１５ｍ１１度
で十分であシ、したがってこのテールストック団の移動
量はロックシリンダー７３のロンドア３　ａとクランプ
部７６との当接に、工って決定される。

続いてパルスモータ聞の起動によシワークドライバー６
２が１回転すると、ドライブ爪θと溝０！との嵌合によ
シワークＷがワーク受台が上で第７図の反時計方向にφ
度回転し、砥石車Ｇと対向する位置には溝Ａ１５Ａｌに
代わって溝０１＋０１が位置する仁とになる。尚、イン
デックスドライバー６２の回転中心は第２図のＱ点であ
る。そして、インデックスドライバー６２によるインデ
ックス動作が完了すると、再び割夛出しビン（資）が前
進して割り出し位置決めを行ならとともに５、ロックシ
リンダーｎによるロックが解除されてテールストック恥
が再び前進してワークＷを位置決めクランプする。尚、
ここまでの一連の動作は全て治具盤２１５１の回転中に
おいて行なわれることはもちろんである。この彼、砥石
車Ｇが再び切り込み動作して溝Ｂｔ　　ｔ　Ｂｓについ
ての球菌研削加工を行なう。

このように、溝Ａ重　、Ａ３の加工に続いて溝Ｃ！０、
の研削加工が終了すると、ワークＷは前記のような動作
のもとにもう１回インデック動作され、溝Ｂ１ｔＢｌに
ついての研削加工が行なわれる。

以上のように、溝Ａ１ｔＡ鵞　＊Ｂ１＊Ｂ鵞　、０１．
０！についての全ての研削加工が終了すると砥石車Ｇが
後退するとともに、治具盤２１　、５１の回転駆動がＶ
ベル）２５による研削加工用の高速回転からＶベルト％
に□よる定角停止用の超低速回転に切シ換見られ、これ
によって双方の治具盤２１　、３１はきわめて低速で同
期回転するようになる。そして、前記治具盤２１　、５
１の回転に伴なってエアシリンダー羽の後端に設けた円
盤ｎが回転することから、その円盤の検出子７７ａが近
接スイッチ７５１）の検知領域に接近すると、これを近
接スイッチ７５′ｂが検知する。この近接スイッチ７５
　ｔ）の検知出力に基づき双方の治具盤２１　、５１の
回転駆動が断たれると同時に、ロックシリンダー４１が
作動してロッド菊が円盤（の位置決め溝於に嵌合し、こ
の結果、ワーク受台がか水平となるような位置つ宜９は
定角停止位置で双方の治具盤２１　、５１が停止する。

続いて双方の治具盤２１　、５１が停止すると、図外の
ハンドリング装置が作動して加工後のワークＷを把持し
、ａｐ出しビン（資）およびテールストック団がそれぞ
れ後退したのちにワークＷをワー・り受台γ上から搬出
する。そして、ノ・ンドリンク装置が次なるワークをワ
ーク受台ｎ上に供給し、割り出シ、ビン（資）およびテ
ールストック閏が再び前進してワークの割り出しと位置
決めクランプとを行なって１サイクルを終了する。この
時、ワーク受台ｎに対するワークＷの初期位置の位置決
め、つまりワークＷの回転方向の位置決めは図外のハン
ドリング装置によってなされる。

以上のように本発明によれば、双方の治具盤の内部にワ
ークの割シ出しに必要な機構を全て備えているため、ワ
ークの供給、排出動作以外のワークの割り出し動作を治
具盤を停止させることなく回転させ九ままの状態で行な
うことが可能となり、したがってワークの割り出しに要
するアイドルタイムひいてはワーク１個轟たりの加工に
要するサイクルタイムを大幅に短縮化してその稼動率の
向上を図ることができる。

加えて本発明によれば、治具盤内部にワークの割り出し
に要する機構を備えているが故に装置全体のコンパクト
化が可能となり、また従来の装置に比べてハンドリング
装置を簡略化することができるためその設計自由度を大
きく確保することができるほか、設備費の面でも有利と
なる等、多くの実用上有益なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークの一例として自動車用ツエツパタイプ等
速ボールジヨイントにおけるインナーレースの平面図、
第２図は同じくその正面図、第３図は同じく第１図の全
断面図、第４図は前記ワークの研削用インデックス装置
の従来構成を示す要部説明図、第５図は同じく前記装置
とハンドリング装置との関係を示す説明図、第６図はこ
の発明における研削加工用インデックス装置の全体構成
を示す断面図、第７図は同じく前記装置の要部の詳細を
示す断面図である。加・・・ヘッドストック、２１・・・治具盤、γ・・・
ワーク受は台、（９）・・・割り出しピン、蕊・・・エ
アシリンダー、４２・・・定角停止機構、（資）・・・
テールストック、５１・・・治具盤、ω・・・クランプ
爪、６２・・・インデックスドライバー、聞・・・パル
スモータ、Ｇ・・・砥石車、ｗ・・・ワーク。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）略円筒状ワークの外周上においてその円周方向に
等ピッチで形成された複数の溝部に対して割９出しを行
ないつつ順次研削加工會施すための研削加工用インデッ
クス装置において、砥石車の軸心と平行に配設された回
転可能な治具盤を備えるとともに、この治具盤を定角停
止位置で停止させるための定角停止装置を備えたヘッド
ストックと、前記ヘッドストックに対して対向配置され
るとともに該ヘッドストックに対して前後進可能に構成
され、かつ前記ヘッドストック側の治具盤と同期回転す
る治具盤を備えたテールストックとから成）、前記ヘッ
ドストック側の治具盤はワークを載置するワーク受台を
備えるほか、ワークの割多出し時の位置決めを司る進退
可能な割り出しピンと、この割り出しピンを当該治具盤
の回転中において進退動作させるための駆動手段を備え
る一方、前記テールストック側の治具盤はテールストッ
クがヘッドストックに対して前進す乙ことＫよプ前記ワ
ーク受台上のワークをクランプするクランプ爪を備える
＃１か、ワークに接して該ワークｔ−１ピツチづつ回転
させて割り出しを行なうための回転可能なインデックス
ドライバーと、このインデックスドライバーを轟誼治具
盤の回転中において回転させる回転駆動手段を備えてな
ることを特徴とする研削加工用インデックス装置。