特許 7546432 ころ研削装置およびキャリア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-29

(45)【発行日】2024-09-06

(54)【発明の名称】ころ研削装置およびキャリア

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/313 20060101AFI20240830BHJP

   B24B 5/32 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

B24B5/313 A

B24B5/32

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020165852

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057538

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-03-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】溝垣 航

【審査官】マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１７７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０９４３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１５０３５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ５／３１３

Ｂ２４Ｂ ５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを研削するころ研削装置であって、
ワーク駆動面を有する第１盤と、
前記ワーク駆動面と交差する方向において前記ワーク駆動面と対向する研削面を有する第２盤と、
前記ワーク駆動面と前記研削面との間に配置されており、かつ前記ワークを収容するポケットが形成されたキャリアと、
前記ポケットに収容された前記ワークの端面を案内するガイド部とを備え、
前記ワーク駆動面は、第１回転軸を中心とする周方向である第１方向に回転するように設けられており、
前記キャリアは、前記第１方向とは反対方向に回転するように設けられており、
前記キャリアは、前記ポケットに収容されておりかつ前記ワーク駆動面および前記研削面に接触した前記ワークの自転軸が前記キャリアの径方向に対して傾斜するように設けられており、
前記キャリアは、前記反対方向において前記ポケットを挟んで対向するように配置されている第１端面及び第２端面を有し、
前記第１端面は、前記反対方向において前記ポケットよりも前側に配置されており、前記反対方向の前側において前記ポケットに面する第１端部を有し、
前記第２端面は、前記反対方向において前記ポケットよりも後側に配置されており、前記反対方向において前記ポケットを挟んで前記第１端部と対向する第２端部とを有し、
平面視において、前記反対方向において前記第１端部の内周端部と前記第２端部の内周端部との間の第１中点を通って前記キャリアの径方向に沿って延びる第１仮想線分と、前記第１仮想線分に対して前記第２端部と線対称に描かれる第２仮想線分と、前記第１中点と、前記反対方向において前記第１端部の外周端部と前記第２端部の外周端部との間の第２中点とを結ぶ第３仮想線分とが導入されたときに、前記第１端部は前記第２仮想線分に対して傾いており、前記第３仮想線分は、前記第１端部が前記第２仮想線分に対して傾いている側に向かって前記第１仮想線分に対して傾いており、前記第２仮想線分に対する前記第１端部の傾斜角は、前記第１仮想線分に対する前記第３仮想線分の傾斜角と等しく、
前記第１端面は、前記第１回転軸に沿った方向に対して前記第１盤側に向いて傾斜するように設けられており、
前記第２端面は、前記第１回転軸に沿った方向に沿うように設けられている、ころ研削装置。

【請求項2】

平面視において、前記第１端部は、前記第２仮想線分に対して、前記反対方向の後側に向かって傾いている、請求項１に記載のころ研削装置。

【請求項3】

平面視において、前記第３仮想線分は、前記第１仮想線分に対して前記反対方向の後側に向かって傾いている、請求項１または２に記載のころ研削装置。

【請求項4】

前記ガイド部は、前記ワークの大端面を案内するように設けられている、請求項３に記載のころ研削装置。

【請求項5】

平面視において、前記第１端部は、前記第２仮想線分に対して、前記反対方向の前側に向かって傾いている、請求項１に記載のころ研削装置。

【請求項6】

平面視において、前記第３仮想線分は、前記第１仮想線分に対して前記反対方向の前側に向かって傾いている、請求項５に記載のころ研削装置。

【請求項7】

前記ガイド部は、前記ワークの小端面を案内するように設けられている、請求項６に記載のころ研削装置。

【請求項8】

前記研削面は、第２方向に回転するように設けられており、
前記第２方向は、前記第１回転軸に対して傾斜している第２回転軸を中心とする周方向であり、
前記第２方向の前側が、前記第１方向の後側を向いている、請求項１～７のいずれか１項に記載のころ研削装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のころ研削装置が備える前記キャリアであって、
前記ポケットの前記第２盤側での前記第１方向の開口幅は、前記ポケットの前記第１盤側での前記第１方向の開口幅よりも狭い、キャリア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ころ研削装置およびころ研削装置に用いられるキャリアに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、円筒ころ軸受や円錐ころ軸受などのころ軸受において、ころ端部に過大な接触面圧（エッジ応力）が発生することを回避するために、ころの軸方向において転動面の両端部にクラウニング部が形成されたころが知られている。

【0003】

特開２０１０－０１７７８８号公報には、スルーフィールド研削によって、クラウニング部をワークに形成するためのころ研削装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－０１７７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特開２０１０－０１７７８８号公報に記載のころ研削装置では、上記ころ研削装置は、ワークに作用する重力のみによって、ワークの自転軸に沿った方向におけるワークの位置のばらつきを抑制するように設けられている。

【0006】

しかし、研削加工時のワークには、ワークの回転および研削によって重力以外の力も印加される。そのため、研削加工条件によっては、ワークに作用する重力のみではワークの自転軸に沿った方向におけるワークの位置のばらつきを十分に抑制できない場合がある。このような研削加工条件で研削されたころには、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置にばらつきが生じる。

【0007】

本発明の主たる目的は、従来のころ研削装置と比べて、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置のばらつきおよび外径寸法ばらつきを抑制できるころ研削装置およびキャリアを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るころ研削装置は、ワークを研削するころ研削装置であって、ワーク駆動面を有する第１盤と、ワーク駆動面と交差する方向においてワーク駆動面と対向する研削面を有する第２盤と、ワーク駆動面と研削面との間に配置されており、かつワークを収容するポケットが形成されたキャリアと、ポケットに収容されたワークの端面を案内するガイド部とを備える。ワーク駆動面は、第１方向に回転するように設けられている。キャリアは、第１方向とは反対方向に回転するように設けられている。キャリアは、ポケットに収容されておりかつワーク駆動面および研削面に接触したワークの自転軸がキャリアの径方向に対して傾斜するように設けられている。

【0009】

上記ころ研削装置において、キャリアは、反対方向の前側においてポケットに面する第１端部と、反対方向においてポケットを挟んで第１端部と対向する第２端部とを有している。平面視において、反対方向において第１端部の内周端部と第２端部の内周端部との間の第１中点を通ってキャリアの径方向に沿って延びる第１仮想線分と、第１仮想線分に対して第２端部と線対称に描かれる第２仮想線分とが導入されたときに、第１端部は第２仮想線分に対して傾いている。

【0010】

上記ころ研削装置では、平面視において、第１端部は第２仮想線分に対して反対方向の後側に向かって傾いていてもよい。

【0011】

上記ころ研削装置では、平面視において、第１中点と、反対方向において第１端部の外周端部と第２端部の外周端部との間の第２中点とを結ぶ第３仮想線分は、第１仮想線分に対して反対方向の後側に向かって傾いていてもよい。

【0012】

上記ころ研削装置において、ガイド部は、ワークの大端面を案内するように設けられていてもよい。

【0013】

上記ころ研削装置では、平面視において、第１端部は、第２仮想線分に対して、反対方向の前側に向かって傾いていてもよい。

【0014】

上記ころ研削装置では、平面視において、第１中点と、反対方向において第１端部の外周端部と第２端部の外周端部との間の第２中点とを結ぶ第３仮想線分は、第１仮想線分に対して反対方向の前側に向かって傾いていてもよい。

【0015】

上記ころ研削装置では、ガイド部は、ワークの小端面を案内するように設けられていてもよい。

【0016】

上記ころ研削装置では、第１方向および反対方向は第１回転軸を中心とする周方向であり、研削面は第２方向に回転するように設けられており、第２方向は第１回転軸に対して傾斜している第２回転軸を中心とする周方向であり、第２方向の前側が第１方向の後側を向いている。

【0017】

本発明に係るキャリアは、上記ころ研削装置が備える上記キャリアであって、ポケットの第２盤側での第１方向の開口幅は、ポケットの第１盤側での第１方向の開口幅よりも狭い。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、従来のころ研削装置と比べて、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置のばらつきを抑制できるころ研削装置およびキャリアを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施の形態に係るころ研削装置を示す図である。

【図2】図１に示されるころ研削装置の部分拡大図である。

【図3】図１に示されるころ研削装置のキャリアの平面図である。

【図4】図３に示されるキャリアの部分拡大図である。

【図5】図４に示されるキャリアの変形例の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

【0021】

本実施形態のころ研削装置１００は、ワークＷ（図２参照）の外径面全体を研削して、ワークＷをころ軸受に用いられるころに加工する装置である。ころ研削装置１００は、ワークＷをころに加工する。ころは、ころの転動軸の両端に形成された端面と、端面間を接続する外径面とを有している。外径面は、外径が転動軸に沿った方向において一定に設けられている直線部と、直線部から端面に向けて、外径が徐々に小さくなるように加工されているクラウニング部とを有している。

【0022】

図１は、本実施の形態に係るころ研削装置１００を示す図である。図２は、図１に示されるころ研削装置の部分拡大図である。図２では、第１回転軸Ｏ１を基準として各部材が図示されている。図３は、キャリア３を第２盤２側から視た平面図である。図４は、キャリア３の部分拡大図である。なお、図１および図４では、ガイド部４の図示が省略されている。図３では、第１盤１の図示が省略されている。

【0023】

図１および図２に示されるように、本実施の形態に係るころ研削装置１００は、第１盤１、第２盤２、キャリア３、およびガイド部４を備える。

【0024】

第１盤１は、駆動砥石盤として構成されている。第１盤１は、ワーク駆動面１ａおよび第１回転軸部１ｂを有している。ワーク駆動面１ａは、第１回転軸部１ｂの一端に接続されており、かつ第１回転軸部１ｂによって第１方向Ａに回転するように設けられている。第１方向Ａは、ワーク駆動面１ａと交差する方向に沿って延びる第１回転軸Ｏ１を中心とする周方向である。ワーク駆動面１ａは、第１回転軸Ｏ１と交差する平面を有している。第１回転軸Ｏ１は、鉛直方向に対して交差する方向に延びている。言い換えると、ワーク駆動面１ａは、水平面に対して傾斜している。ワーク駆動面１ａは、研削加工時にワークの外周面に接触して、ワークを駆動させる。

【0025】

第２盤２は、研削砥石盤として構成されている。第２盤２は、研削面２ａおよび第２回転軸部９を有している。研削面２ａは、第１回転軸Ｏ１に沿った方向においてワーク駆動面１ａと対向するように設けられている。研削面２ａは、第２回転軸部９の一端に接続されておりかつ第２回転軸部９によって第２方向Ｃに回転するように設けられている。第２方向Ｃは、研削面２ａと交差する方向に沿って延びる第２回転軸Ｏ２を中心とする周方向である。第２回転軸Ｏ２は、鉛直方向に対して交差する方向に延びている。言い換えると、研削面２ａは、水平面に対して傾斜している。第２回転軸Ｏ２は、例えば第１回転軸Ｏ１に対して角度θを成すように傾斜している。角度θは、ワークＷのサイズやクラウニング量により調整されるが、例えば１度未満である。研削面２ａはクラウニング部を有している。研削面２ａの第２回転軸Ｏ２を含む断面において、クラウニング部の形状は、任意のクラウニング形状であればよいが、例えば対数曲線に近似される対数クラウニング形状、曲率半径Ｒが実質的に一定である単一Ｒ形状、または曲率半径Ｒが異なる複数の円弧が滑らかに接続された複合Ｒ形状である。研削面２ａは、研削加工時にワークの外周面に接触して、これを研削する。

【0026】

キャリア３は、ワーク駆動面１ａと研削面２ａとの間に配置されている。キャリア３は、上記第１回転軸Ｏ１に沿った方向においてワーク駆動面１ａおよび研削面２ａの各々と間隔を隔てて配置されている。キャリア３は、第３回転軸部５を有している。キャリア３は、第３回転軸部５の一端に接続されており、かつ第３回転軸部５によって第３方向Ｂに回転するように設けられている。第３方向Ｂは、第１回転軸Ｏ１を中心とする周方向であって、第１方向Ａとは反対方向である。

【0027】

キャリア３には、ワークＷを収容する複数のポケット８が形成されている。複数のポケット８は、第３方向Ｂにおいて互いに間隔を隔てて配置されている。複数のポケット８は、第１回転軸Ｏ１に対する径方向におけるキャリア３の外周面に開口している。

【0028】

キャリア３は、複数の第１端面７Ａおよび複数の第２端面７Ｂを有している。１つの第１端面７Ａと１つの第２端面７Ｂとは、第３方向Ｂにおいて１つのポケット８を挟んで対向するように配置されている。各第１端面７Ａは、第３方向Ｂにおいてポケット８よりも前側に配置されており、かつポケット８に面している。各第２端面７Ｂは、第３方向Ｂにおいてポケット８よりも後側に配置されており、かつポケット８に面している。第１端面７Ａにおいて第３方向Ｂの後側に位置し、かつ第１回転軸Ｏ１に沿った方向において第２盤２側に位置する端部を、第１端部７０Ａとする。第２端面７Ｂにおいて第３方向Ｂの前側に位置し、かつ第１回転軸Ｏ１に沿った方向において第２盤２側に位置する端部を、第２端部７０Ｂとする。

【0029】

すなわち、キャリア３は、複数の第１端部７０Ａおよび複数の第２端部７０Ｂを有している。１つの第１端部７０Ａと１つの第２端部７０Ｂとは、第３方向Ｂにおいて１つのポケット８を挟んで対向するように配置されている。各第１端部７０Ａは、第３方向Ｂにおいてポケット８よりも前側に配置されており、かつポケット８に面している。各第２端部７０Ｂは、第３方向Ｂにおいてポケット８よりも後側に配置されており、かつポケット８に面している。

【0030】

第１端面７Ａは、上記第１回転軸Ｏ１に沿った方向に対して第１盤１側に向いて傾斜するように設けられている。第２端面８Ａは、上記第１回転軸Ｏ１に沿った方向に沿うように設けられている。言い換えると、上記径方向から視たポケット８の形状は、台形状である。平面視において第３方向Ｂにおいて第１端部７０Ａと第２端部７０Ｂとの間の間隔は、ワークＷの外径よりも狭く設けられている。キャリア３の第１回転軸Ｏ１に沿った方向の厚みは、ワークＷの外径よりも薄く設けられている。

【0031】

図４に示されるように、平面視において、第１端部７０Ａの内周端部と第２端部７０Ｂの内周端部との間の第３方向Ｂの中点を第１中点Ｃ１とする。平面視において、第１端部７０Ａの外周端部と第２端部７０Ｂの外周端部との間の第３方向Ｂの中点を第２中点Ｃ２とする。第１中点Ｃ１を通ってキャリア３の径方向に沿って延びる仮想線を第１仮想線分Ｌ１とする。第１仮想線分Ｌ１に対して第２端部７０Ｂと線対称に描かれる仮想線を第２仮想線分Ｌ２とする。第１中点Ｃ１と第２中点Ｃ２とを結ぶ仮想線を第３仮想線分Ｌ３とする。ワークＷの自転軸を第３回転軸Ｏ３とする。なお、ワークＷの自転軸は、ころ研削装置１００においてワークＷが研削されるときのワークＷの自転軸である。

【0032】

平面視において、第１端部７０Ａは、第２仮想線分Ｌ２に対して傾いている。第１端部７０Ａは、第２仮想線分Ｌ２に対して、第３方向Ｂの後側に向かって傾いている。第２仮想線分Ｌ２に対する第１端部７０Ａの傾斜角φは、５分以上５度以下である。

【0033】

第３仮想線分Ｌ３は、第１仮想線分Ｌ１に対して、第３方向Ｂの後側に向かって傾いている。第１仮想線分Ｌ１に対する第３仮想線分Ｌ３の傾斜角ψは、５分以上５度以下であり、例えば上記傾斜角φに等しい。

【0034】

異なる観点から言えば、キャリア３は、ポケット８に収容されたワークＷの第３回転軸Ｏ３が第１仮想線分Ｌ１に対して第３方向Ｂの後側に向かって傾くように、設けられている。第１仮想線分Ｌ１に対する第３回転軸Ｏ３の傾斜角Ｘは、５分以上５度以下であり、例えば上記傾斜角φに等しい。

【0035】

図３に示されるように、平面視において、ガイド部４は、第１回転軸Ｏ１に対する周方向に沿って円弧状に設けられている。図２および図３に示されるように、ガイド部４は、キャリア３よりも外周側に配置されている。ガイド部４は、上記径方向においてポケット８と重なるように配置されている。ガイド部４は、第１盤１に対して固定されている。ガイド部４は、キャリア３側を向いた内周面を有している。

【0036】

図１に示されるように、ころ研削装置１００において、第１盤１およびキャリア３は、第１回転軸Ｏ１が鉛直方向に対して交差するように配置されている。第２盤２は、第２回転軸Ｏ２が鉛直方向に対して交差するように配置されている。

【0037】

第１盤１は、例えば第１盤支持台１２によって回転自在に支持されている。第１盤１は、第１盤支持台１２に設けられたモータ１６を駆動源として第１方向Ａに回転駆動される。具体的には、第１盤１の第１回転軸部１ｂは、図示しない軸受を介して第１盤支持台１２に回転自在に支持されており、プーリ１７、ベルト１８およびプーリ１９を介してモータ１６の出力軸１６ａと接続されている。これにより、モータ１６の出力軸１６ａの回転が、プーリ１７、ベルト１８およびプーリ１９を介して第１盤１の第１回転軸部１ｂに伝達される。第１回転軸部１ｂは、円筒状に設けられている。

【0038】

キャリア３は、第１盤支持台１２によって第１盤１とは独立して回転自在に支持されている。キャリア３は、第１盤支持台１２に設けられたモータ２０を駆動源として第１盤１とは反対の第３方向Ｂに回転駆動される。具体的には、キャリア３の第３回転軸部５は、第１盤１のワーク駆動面１ａを貫通して、かつ図示しない軸受を介して第１回転軸部１ｂの内部に回転自在に支持されている。第３回転軸部５は、第１回転軸部１ｂと同心に配置されている。第３回転軸部５は、プーリ２１、ベルト２２およびプーリ２３を介してモータ２０の出力軸２０ａと接続されている。これにより、モータ２０の出力軸２０ａの回転が、プーリ２１、ベルト２２およびプーリ２３を介してキャリア３の第３回転軸部５に伝達される。

【0039】

図２に示されるように、第２盤２は、第２盤支持台１４によって回転自在に支持されている。第２盤２は、第２盤支持台１４に設けられたモータ２５を駆動源として回転駆動される。具体的には、第２盤２の第２回転軸部９は、第２盤支持台１４に図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。第２回転軸部９は、プーリ２６、ベルト２７、およびプーリ２８を介してモータ２５の出力軸２５ａに接続されている。これにより、モータ２５の出力軸２５ａの回転が、プーリ２６、ベルト２７、およびプーリ２８を介して第２回転軸部９に伝達される。なお、第２盤２は、例えば第２回転軸部９の一端に設けられた砥石取付用円板１０に対し、着脱可能とされている。

【0040】

第２盤支持台１４は、案内台１３によって進退自在に支持されている。案内台１３は第２回転軸Ｏ２に沿って延びるレール２９を有しており、第２盤支持台１４はレール２９に沿って移動するように設けられている。第２盤支持台１４は、案内台１３に設けられたモータ３０を駆動源として進退駆動される。具体的には、第２盤支持台１４は、ボールねじ３１、およびボールねじ３１に螺合するナット３２を介してモータ３０の出力軸に接続されている。これにより、モータ３０の出力軸の回転が、ボールねじ３１およびナット３２を介して第２盤支持台１４の進退動作に変換される。第２盤支持台１４は、索条３３を介してバランス用ウエイト３４に接続されている。

【0041】

第１盤支持台１２および案内台１３は、ベッド１１上に固定されている。ベッド１１は上向きの傾斜面１１ａを有しており、第１盤支持台１２および案内台１３は該傾斜面１１ａに固定されている。案内台１３は、第１盤支持台１２よりも上方に配置されている。

【0042】

各モータ１６，２０，２５，３０は、図１に示す制御部３７で制御される。制御部３７は、第１盤１を回転させるモータ１６およびキャリア３を回転駆動させるモータ２０の各回転速度を個別に制御する。

【0043】

第２盤２の第２回転軸Ｏ２は、第１盤１の第１回転軸Ｏ１に対して角度θを成して傾斜している。これにより、第２盤２とキャリア３との間には、第２盤２とキャリア３との間の間隔がワークＷの外径よりも広い広間隔領域と、第２盤２とキャリア３との間の間隔がワークＷの外径以下とされた狭間隔領域とが設けられている。広間隔領域には、ポケット８の外周端側からワークＷの供給を行うワーク供給部３５と、ポケット８の外周端側からワークＷの排出を行うワーク排出部３６とが設けられている。ワーク排出部３６は、第３方向Ｂにおいてワーク供給部３５と間隔を隔てて配置されており、例えば第１回転軸Ｏ１を挟んで対向するように配置されている。

【0044】

なお、ころ研削装置１００は、第１回転軸Ｏ１に対する第２回転軸Ｏ２の傾斜角θを調整する図示しない調整部をさらに備えていてもよい。

【0045】

次に、ころ研削装置１００を用いた研削加工について説明する。図２に示されるように、第２盤２の第２回転軸Ｏ２が第１盤１の第１回転軸Ｏ１に対して角度θを成して傾斜している状態で、第１盤１、第２盤２、およびキャリア３が回転駆動される。第１盤１は第１方向Ａに沿って回転し、第２盤２は第２方向Ｃに沿って回転し、キャリア３は第３方向Ｂに沿って回転する。第１盤の回転速度はキャリア３の回転速度の１０倍以上である。なお、キャリア３の回転速度は、加工対象のワークＷに応じて一定回転速度としてもよいし、回転速度を変化させて加工精度を向上させるようにしてもよい。

【0046】

次に、第１盤１、第２盤２、およびキャリア３が回転駆動されている状態において、ワークＷがワーク供給部３５からキャリア３のポケット８内に供給される。ワークＷは、キャリア３が第３方向Ｂに沿って回転することにより、上記狭間隔領域に送られる。ワークＷは、上記狭間隔領域において、第１盤１および第２盤２が互いに反対方向に回転することにより、公転および自転する。図２および図３に示されるワークＷは、図３において反時計回りに公転し、かつ図２において時計回りに自転する。

【0047】

ワークＷは、上記狭間隔領域において、第２盤２によって研削される。研削面２ａがクラウニング部を有しているため、ワークＷの外径面にクラウニング部が形成される。また、第２盤２の第２回転軸Ｏ２が、第１盤１の第１回転軸Ｏ１に対して角度θだけ傾斜していることにより、上記研削加工において、ワークＷに切込が形成される。

【0048】

狭間隔領域において研削加工されたワークＷは、広間隔領域に設けられたワーク排出部３６に送られ、ワーク排出部３６においてポケット８からから外部に排出される。このようにして、ワークＷはころ軸受のころに加工される。

【0049】

上記狭間隔領域にあるワークＷには、第１盤１によって第３方向Ｂの前側に向かう力が印加される。これにより、上記狭間隔領域にあるワークＷは、キャリア３の第１端部７０Ａに接触する。図４に示されるように第１端部７０Ａが第２仮想線分Ｌ２に対して第３方向Ｂの後側に傾いているため、第１端部７０Ａに接触したワークＷに印加された第３方向Ｂの前側に向かう力の一部は、第１端部７０ＡによってワークＷをキャリア３の外周側に押し付ける力に変換される。この力により、ワークＷの大端面はガイド部４の内周面に押しつけられ案内される。その結果、ころ研削装置１００では、上記狭間隔領域において第１回転軸Ｏ１に対するワークＷの位置の変動が抑制され、研削および移動が円滑にかつ安定して行なわれる。

【0050】

＜作用効果＞
はじめに、従来のころ研削装置が有する課題を説明する。従来のころ研削装置では、キャリアは、ポケットに収容されておりかつワーク駆動面に接触したワークの自転軸がキャリアの径方向に沿うように設けられている。異なる観点から言えば、キャリアの回転方向においてポケットを挟むように配置されている両端部は、上記第１仮想線分に対して線対称に設けられている。すなわち、従来のころ研削装置のキャリアにおいて、ポケットよりも前側に配置されており、かつポケットに面している前方端部は、上記第２仮想線分と重なるように設けられている。このようなキャリアに収容されたワークには、重力の他に、ワークの自転軸に沿った方向におけるワークの位置のばらつきを抑制し得る力が作用しにくい。例えば、従来のキャリアに収容されたワークは、研削加工時に第２盤の回転方向の前側に向いた力を受けてキャリアの上記前方端部と接触する。しかし、上記前方端部が上記のような構成を備えていることにより、このような力の上記自転軸に沿った方向への分力は上記のようなワークの位置のばらつきを抑制できるほど大きくない。その結果、従来のころ研削装置では、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置にばらつきが生じる。

【0051】

これに対し、ころ研削装置１００は、ワーク駆動面１ａを有する第１盤１と、ワーク駆動面１ａと交差する方向においてワーク駆動面１ａと対向する研削面２ａを有する第２盤２と、ワーク駆動面１ａと研削面２ａとの間に配置されており、かつワークＷを収容するポケット８が形成されたキャリア３と、ポケット８に収容されたワークＷの端面を案内するガイド部４とを備える。ワーク駆動面１ａは、第１方向Ａに回転するように設けられている。キャリア３は、第１方向Ａとは反対方向である第３方向Ｂに回転するように設けられている。キャリア３は、ポケット８に収容されておりかつワーク駆動面１ａおよび研削面２ａに接触したワークＷの第３回転軸Ｏ３がキャリア３の径方向に対して傾斜するように設けられている。

【0052】

異なる観点から言えば、平面視において、第３方向Ｂにおいて第１端部７０Ａの内周端部と第２端部７０Ｂの内周端部との間の第１中点Ｃ１を通ってキャリア３の径方向に沿って延びる第１仮想線分Ｌ１と、第１仮想線分Ｌ１に対して第２端部７０Ｂと線対称に描かれる第２仮想線分Ｌ２とが導入されたときに、第１端部７０Ａは第２仮想線分Ｌ２に対して傾いている。

【0053】

これにより、ころ研削装置１００においてキャリア３の第１端部７０Ａに接触したワークに作用する力の上記自転軸に沿った方向への分力は、従来のころ研削装置においてキャリアの前方端部に接触したワークに作用する力の上記自転軸に沿った方向への分力よりも大きくなる。

【0054】

特に、ころ研削装置１００では、平面視において、第１端部７０Ａは、第２仮想線分Ｌ２に対して、第３方向Ｂの後側に向かって傾いている。異なる観点から言えば、平面視において、第１中点Ｃ１と、第３方向Ｂにおいて第１端部７０Ａの外周端部と第２端部７０Ｂの外周端部との間の第２中点Ｃ２とを結ぶ第３仮想線分Ｌ３は、第１仮想線分Ｌ１に対して第３方向Ｂの後側に向かって傾いている。ガイド部４は、上記径方向においてポケット８よりも外周側に配置されている。そのため、上記分力は、ワークＷをガイド部４に押し付ける力として作用する。その結果、ころ研削装置１００は、上記従来のころ研削装置と比べて、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置のばらつきを抑制できる。

【0055】

また、上記従来のころ研削装置では、ワークの外径を基準としてクラウニング部のみを形成するように設けられているため、研削前のワークの外径寸法のばらつきに起因してクラウニング部の切り込み量にもばらつきが生じる。ワークの外径寸法が比較的大きいと、クラウニング部の切り込み量は多くなる。ワークの外径寸法が比較的小さいと、クラウニング部の切り込み量は少なくなる。

【0056】

これに対し、ころ研削装置１００は、上記従来のころ研削装置と異なり、ワークＷに直線部とクラウニング部とを同時に形成することができる。つまり、ころ研削装置１００は外径面の全体を同時に研削できる。そのため、ころ研削装置１００でのクラウニング部の切り込み量は研削前のワークの外径寸法のばらつきに依存しない。その結果、ころ研削装置１００でのクラウニング部の切り込み量のばらつきは、上記従来のころ研削装置のそれと比べて、低減されている。
＜変形例＞
図５は、図４に示されたキャリア３の変形例の部分拡大図である。なお、図５では、ガイド部４の図示が省略されている。

【0057】

図５に示されるように、平面視において、第１端部７０Ａは、第２仮想線分Ｌ２に対して、第３方向Ｂの前側に向かって傾いていてもよい。異なる観点から言えば、平面視において、上記第１中点Ｃ１と、第３方向Ｂにおいて第１端部７０Ａの外周端部と第２端部７０Ｂの外周端部との間の第２中点Ｃ２とを結ぶ第３仮想線分Ｌ３は、第１仮想線分Ｌ１に対して第３方向Ｂの前側に向かって傾いていてもよい。この場合、ガイド部４は、ワークＷの上記径方向における小端面を案内するように設けられていればよい。

【0058】

このようにしても、キャリア３の第１端部７０Ａに接触したワークに作用する力の上記自転軸に沿った方向への分力は、従来のころ研削装置においてキャリアの前方端部に接触したワークに作用する力の上記自転軸に沿った方向への分力よりも大きくなる。さらに、上記分力は、ワークＷをガイド部４に押し付ける力として作用する。その結果、図５に示されるキャリア３を備えるころ研削装置１００も、上記従来のころ研削装置と比べて、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置のばらつきを抑制できる。

【0059】

なお、本実施形態では、第１盤１の第１回転軸Ｏ１が水平面に対してかつ鉛直方向に対して傾斜しているが、第１盤１の第１回転軸Ｏ１は鉛直方向に沿うように設けられていてもよい。この場合には、重力はワークＷをガイド部４に押し付ける力として作用しないが、ころ研削装置１００によればキャリア３の第１端部７０Ａに接触したワークに作用する力の一部がワークＷをガイド部４に押し付ける力として作用する。その結果、このようなころ研削装置１００も、上記従来のころ研削装置と比べて、ころの軸方向におけるクラウニング部の位置のばらつきを抑制できる。さらに、このようなころ研削装置１００では、ワークＷが第１盤１のワーク駆動面１ａ上に配置されることによって、図１に示されるころ研削装置１００と比べてワークＷが自転しやすい。その結果、このようなころ研削装置１００の製造および調整が、図１に示されるころ研削装置１００と比べて、簡易となる。また、第１盤１の第１回転軸Ｏ１は水平方向に沿うように設けられていてもよい。その場合、ワーク供給部３５はキャリア３よりも上方に配置され、かつワーク排出部３６はキャリア３よりも下方に配置されてもよい。このようにすれば、ワークはポケットに容易に供給されかつポケットから容易に排出される。

【0060】

また、ころ研削装置１００は、ワークＷの外径面全体をクラウニング形状に研削加工するように設けられていてもよい。

【0061】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0062】

１ 第１盤、１ａ ワーク駆動面、１ｂ 第１回転軸部、２ 第２盤、２ａ 研削面、３ キャリア、４ ガイド部、５ 第３回転軸部、７Ａ 第１端面、７Ｂ 第２端面、８ ポケット、９ 第２回転軸部、１０ 砥石取付用円板、１１ ベッド、１１ａ 傾斜面、１２ 第１盤支持台、１３ 案内台、１４ 第２盤支持台、１６，２０，２５，３０ モータ、１６ａ，２０ａ，２５ａ 出力軸、１７，１９，２１，２３，２６，２８ プーリ、１８，２２，２７ ベルト、２９ レール、３１ ボールねじ、３２ ナット、３３ 索条、３４ バランス用ウエイト、３５ ワーク供給部、３６ ワーク排出部、３７ 制御部、７０Ａ 第１端部、７０Ｂ 第２端部、１００ ころ研削装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】