動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び研削方法
【課題】キャリアを小径化せずにピンの端面の曲率半径（Ｒ２）をさらに小さくすることができる動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び研削方法を提供する。
【解決手段】中心軸３ｚ周りに回転する回転体であって、外周近傍にピン１の両端面１ａを研削する一対の砥面３ｂを有する砥石３と、中心軸３ｚと平行な中心軸２ｚ周りに回転する回転体であって、ピン１を、中心軸３ｚに平行な姿勢で保持するキャリア２とを有する研削装置を用いてピンの研削を行う場合において、一対の砥面３ｂ間にキャリア２によりピン１を挿入して通過させるとき、最深位置の前位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに変位量Δｘだけ近づけ、最深位置では中心軸２ｚを元に戻して中心軸３ｚから遠ざけ、そして、最深位置の後位置では再び中心軸２ｚを中心軸３ｚにΔｘだけ近づける、という進退動作をキャリア２が実行する。
【解決手段】中心軸３ｚ周りに回転する回転体であって、外周近傍にピン１の両端面１ａを研削する一対の砥面３ｂを有する砥石３と、中心軸３ｚと平行な中心軸２ｚ周りに回転する回転体であって、ピン１を、中心軸３ｚに平行な姿勢で保持するキャリア２とを有する研削装置を用いてピンの研削を行う場合において、一対の砥面３ｂ間にキャリア２によりピン１を挿入して通過させるとき、最深位置の前位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに変位量Δｘだけ近づけ、最深位置では中心軸２ｚを元に戻して中心軸３ｚから遠ざけ、そして、最深位置の後位置では再び中心軸２ｚを中心軸３ｚにΔｘだけ近づける、という進退動作をキャリア２が実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達チェーン用ピンを研削する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のチェーン式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）には、動力伝達用にチェーンが使用されている。このチェーンは、リンクプレートと呼ばれる薄板を重ねた構造の単位部材を、ピンを介して無端状に、かつ、屈曲自在に連結したものである。図１０は、ピンの斜視図である。図において、ピン１の長手方向の両端面１ａは、ＣＶＴの円錐プーリに接触する部位であり、図示のように全体的に傾斜し、かつ、エッジロードを低減するため、２方向にクラウニング加工が施されている。この端面１ａのＡ矢視形状は、楕円に近いものである。
【０００３】
図１０において、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとして、Ｚはピンの長さ方向、Ｘは幅方向、Ｙは厚さ方向とする。各端面１ａには、互いに交差する２方向に曲率を有するダブルクラウニング加工が施され、Ｘ−Ｚ平面における曲率半径がＲ１、Ｙ−Ｚ平面における曲率半径がＲ２である。また、端面１ａの中央が、端面全体から見て最も凸な位置すなわち、頂点Ｐとなっている。
【０００４】
図１１は、上記ピン１を研削する装置（例えば、特許文献１参照。）の主要部を示す図であり、（ａ）は砥石１０３と、複数のピン１を保持したキャリア１０２とを示す部分的正面図、（ｂ）は砥石１０３の断面図である。図中のＸ，Ｙ，Ｚ３方向は、図１０における３方向と対応し、通常、Ｘ，Ｚは水平方向、Ｙは鉛直方向である。キャリア１０２には、その周方向に等間隔にピン１が装着されている。キャリア１０２に装着されたピン１は、両端面１ａをキャリア１０２から突出させて、Ｚ方向に平行に支持されている。なお、キャリア１０２は、実際には図示しているものより相対的に大径であるが、ここでは小径なキャリア１０２を想定して描いている。
【０００５】
一方、砥石１０３の外周近傍には、断面形状が図示のような形状となる周溝１０３ａが形成されている。周溝１０３ａの軸方向（Ｚ，−Ｚ方向）両側壁は、傾斜した砥面１０３ｂであり、これらは、Ｚ方向に互いに対向して対称な形状を成している。また、（ｂ）において、ピン１を研削する砥面１０３ｂの部分は、曲率半径がＲ１となるように仕上げられている。このＲ１は、研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ１（図１０）に対応する。また、キャリア１０２の中心軸１０２ｚから見たピン１の中心までの回転半径は、Ｒ２’である。研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ２（図１０）は、このＲ２’に基づくものである。
【０００６】
研削は、砥石１０３が一定速度で回転している状態で、その一対の砥面１０３ｂ間を、キャリア１０２の回転によってピン１を通過させることにより行われる。ピン１の両方の端面１ａは、回転する砥面１０３ｂにより同時に研削される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００６／０４３６０５Ａ１のパンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来の動力伝達チェーン用ピンの研削装置では、エッジロードのさらなる低減等の理由から、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくする要請がある。図１１の（ａ）は、このことを意識してキャリア１０２を意図的に実寸イメージよりも小径に表している。しかしながら、キャリア１０２の回転中心となる中心軸１０２ｚは、実際には所定の直径を持つシャフトであり、当該シャフトは砥石１０３の外周端との間に一定の隙間を確保しなければならない。従って、図１１におけるＲ２’を小さくするにも限界がある。また、キャリア１０２を小径化し過ぎると、一度に多数のピンを保持することが困難となり、研削作業全体の能率が悪くなる。
【０００９】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、キャリアを小径化せずにピンの端面の曲率半径（Ｒ２）をさらに小さくすることができる動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び研削方法を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置は、第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持して前記一対の砥面間に挿入し、通過させるキャリアと、前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前後位置では前記第２中心軸が前記第１中心軸に相対的に近づいており、当該最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をするように前記キャリアを駆動する駆動機構とを備えたものである。
【００１１】
上記のように構成された動力伝達チェーン用ピンの研削装置では、第２中心軸を中心としてピンの端面の中心までが、本来のピン送り半径である。しかし、最深位置の前後位置では第２中心軸が第１中心軸に相対的に近づいており、最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をすることによって、擬似的にピン送り半径が小さくなる。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピンの端面の対応する曲率半径をさらに小さくすることができる。
【００１２】
（２）また、上記（１）の研削装置において、進退動作は、一定変位量の前進をした状態で、ピンが最深位置の前位置としての研削開始位置に来るように、キャリアの回転と同期して行われるようにしてもよい。
この場合、擬似的にピン送り半径が小さくなった状態で研削が開始されるので、確実にピンの端面の曲率半径を小さくすることができる。また、最深位置では第２中心軸が後退しているので、ピンの端面における頂点の研削が深くなるということはない。
【００１３】
（３）また、上記（１）の研削装置において、駆動機構は、キャリアとカム機構を構成することによって進退動作を生じさせるようにしてもよい。
この場合、カム機構によって、安定した確実な進退動作を実現することができる。
【００１４】
（４）一方、本発明は、第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持するキャリアとを有する研削装置を用いて行う動力伝達チェーン用ピンの研削方法において、回転する前記砥石部の前記一対の砥面間に前記キャリアにより前記ピンを挿入して通過させるとき、（i）前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づけ、（ii）前記最深位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸から相対的に遠ざけ、（iii）前記最深位置の後位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づける、という進退動作を前記キャリアが実行するものである。
【００１５】
このような動力伝達チェーン用ピンの研削方法では、第２中心軸を中心としてピンの端面の中心までが、本来のピン送り半径である。しかし、（i）〜（iii）のステップにより、最深位置の前後位置では第２中心軸が第１中心軸に相対的に近づいており、最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作が実現され、擬似的にピン送り半径が小さくなる。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピンの端面の対応する曲率半径をさらに小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置又は研削方法によれば、キャリアを小径化せずにピンの端面の曲率半径をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達チェーン用ピンの研削装置における全体構成の第１例を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるキャリア及び砥石の部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における中心線を含む水平断面図である。
【図３】（ｂ）は、図２の（ｂ）と同様のキャリア及び砥石の断面図、また、（ａ）は（ｂ）と対応させてキャリアの中心軸の進退動作を幾何学的に示す図である。
【図４】図３の（ａ）を、経時的に分けて示した図である。
【図５】図１の研削装置における駆動機構としてカム機構を採用した例を示す図である。
【図６】図５と同様の図であるが、１つのピンに対する研削加工を１サイクルとしたときの、図５の状態から半サイクル前又は半サイクル後の状態を示している。
【図７】研削装置の全体構成の第２例を示す正面図である。
【図８】（ａ）は、図７におけるキャリア及び砥石の部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における中心線を含む要部の水平断面図である。
【図９】図８におけるピン保持部を拡大して示した斜視図である。
【図１０】ピンの斜視図である。
【図１１】従来の研削方法によりピンを研削する装置の主要部を示す図であり、（ａ）は砥石と、複数のピンを保持したキャリアとを示す部分的正面図、（ｂ）は砥石の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る動力伝達チェーン用ピンの研削装置（研削方法）について、図面を参照して説明する。なお、研削によって製造しようとするピン１の形態については、図１０に既に示した通りであり、ここでは説明を省略する。
【００１９】
《全体構成：第１例》
図１は、研削装置１００の全体構成の第１例を示す正面図である。
図１において、相互に直交する水平（横）、鉛直、奥行の各方向を図示のように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。これらの方向は、研削時のピン１の図１０における各方向とも対応する。研削装置１００は、基台４と、基台４に対してＸ方向と平行に移動可能に取り付けられた砥石支持台５と、砥石支持台５によって中心軸３ｚ周りに回転自在に支持された砥石３と、砥石支持台５に対してＸ方向及びＹ方向とそれぞれ平行に移動可能に取り付けられたドレッサー支持台６，７と、ドレッサー支持台６，７によって支持されたドレッサー８とを備えている。
【００２０】
また、研削装置１００は、基台４に取り付けられたキャリア支持台９と、キャリア支持台９に取り付けられ、キャリア２にＸ方向への進退動作をさせ得る駆動機構１０と、この駆動機構１０を介してキャリア支持台９に支持され、かつ、Ｚ方向に平行な中心軸２ｚ周りに回転自在に支持された円盤状のキャリア２とを備えている。
なお、上下方向（Ｙ方向）への移動用のドレッサー支持台７を備えていない研削装置もあり、その場合には、ドレッサー８は、キャリア２及び砥石３の中心線ＣＬ１上に配置される。
また、図は、構造をわかりやすく示すことを主眼においたもので、図示している各部の大きさは実際の寸法と必ずしも比例関係ではない。このことは、後述の図２〜９についても同様である。
【００２１】
キャリア２及び砥石３は、それぞれ図示しないモータによって反時計回り方向に回転駆動される。キャリア２は、例えば２段階（高速・低速）の回転速度で回転させることができ、研削時には低速回転となる。
また、ドレッサー８も図示しないモータによって回転駆動される。砥石３及びドレッサー８を回転させながら、ドレッサー支持台６，７によってドレッサー８を砥石３に接触させることにより、砥石３を所望の形状に成形することができる。
【００２２】
図２の（ａ）は、図１におけるキャリア２及び砥石３の部分拡大図である。キャリア２の中心軸２ｚと、砥石３の中心軸３ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。（ｂ）は、（ａ）における中心線ＣＬ１を含む水平断面図である。キャリア２には、その周方向に等間隔にポケット２ａが設けられており、ピン１が、図示しない治具を用いて装着される。キャリア２のポケット２ａに装着されたピン１は、両端面をキャリア２から突出させて、Ｚ方向に平行に支持されている。なお、ポケット２ａ及びピン１の数は、単に一例を示すものであり、さらに密に設けられる場合もある。
【００２３】
砥石３は、全体として円盤状の回転体であり、Ｚ方向への中心軸３ｚを中心として例えば反時計回り方向に一定速度で回転する。
一方、砥石３の外周近傍には、断面形状が図示のような形状となるように外周面から内方に切り込んだ周溝３ａが形成されている。周溝３ａの外周側寄りの、軸方向（Ｚ，−Ｚ方向）両側壁は、傾斜した（全周で見ると円錐面状の）砥面３ｂとなっており、これらは、Ｚ方向に互いに対向して対称な形状を成している。（ｂ）において、ピン１を研削する砥面３ｂの部分は、曲率半径がＲ１となるように仕上げられている。このＲ１は、研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ１に対応するものである。
【００２４】
研削は、砥石３が一定速度で回転している状態で、その一対の砥面３ｂ間を、キャリア２の回転によってピン１を通過させることにより行われる。このときキャリア２は、砥面３ｂ間に次に投入されるピン１が、砥面３ｂによって実際に研削される回転範囲にあるときは低速で回転し、それ以外のときは高速で回転する。図２の（ａ）においてキャリア２の「３時」の位置にある研削時のピン１は、その厚さがＹ方向、長さがＺ方向、幅がＸ方向となる姿勢であり、厚さ方向の中心線が、Ｘ方向（水平方向）への砥石３の中心線ＣＬ１上にある。ピン１の両端面１ａは、一対の砥面３ｂによって同時に研削される。これにより、砥面３ｂの曲率で研削され、ピン１の端面１ａには外側へ凸形状の曲率半径Ｒ１の曲面が形成される。
【００２５】
一方、砥石３によって研削される回転範囲にピン１が入るのと同期して、キャリア２の中心軸２ｚがＸ方向へ一定変位量の進退動作を行う。具体的には、砥石３に対してピン１が最も深く入り込んで研削される図２の（ａ）における３時のピン１の位置を最深位置、また、その最深位置の前後位置のうち、ピン１の端面１ａの研削が開始される位置を前位置、最深位置を挟んで前位置と逆の位置を後位置とそれぞれ定義すると、以下の進退動作となる。
【００２６】
すなわち、（i）まず、最深位置の前位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに近づけ、（ii）次に、最深位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚから遠ざけ、そして、（iii）最深位置の後位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに近づける。
【００２７】
《キャリアの中心軸変位と研削との関係》
図３の（ｂ）は、図２の（ｂ）と同様のキャリア２及び砥石３の断面図、また、図３の（ａ）は（ｂ）と対応させて上記の進退動作を幾何学的に示す図である。図３の（ａ）において、３つの楕円はピン１の端面１ａを概念的に示している。斜線を付した中央の楕円が、砥面３ｂとの関係で最深位置にあるピン１を表している。前述のように、図１又は図２に示すキャリア２は、反時計回り方向に回転するため、図３の（ａ）において、研削されるピン１は、紙面の下方側から上方側へ通り抜ける。従って、下方の楕円は研削時に最深位置より前位置となり、研削の開始位置である。上方の楕円は最深位置を挟んで前位置と逆の位置すなわち、後位置である。
【００２８】
図中のｒｇは、砥石３の中心軸３ｚから最深位置のピン１の端面１ａの中心Ｐ（図１０の頂点Ｐとほぼ同じ。）までの長さを表している。ｒ０は、キャリア２の中心軸２ｚから最深位置のピン１の端面１ａの中心Ｐまでの長さすなわち、ピン送り半径を表している。Ｃは、中心軸２ｚが変位量Δｘだけ前進したときの位置を表している。円弧Ａｑは、キャリア２上の点Ｑ（固定点）の移動する軌跡を示し、その半径は（ｒｇ＋ｒ２）である。ｒ２は、擬似的に得たい所望のピン送り半径である。また、図示のように、角度θ及びφを規定する。
【００２９】
《変位量の算出法》
ここで、図３の（ａ）において、キャリア２の中心軸２ｚの変位量Δｘに関する関係式を導出する。中心軸２ｚの本来の位置を原点とすると、点Ｑの座標（ｘｑ，ｙｑ）は、以下のように表される。
ｘｑ＝ｒ０＋ｒｇ−（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓ（φ−θ） ．．．（１）
ｙｑ＝（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎ（φ−θ）
＝（ｒ０−ｒ２）ｓｉｎθ ．．．（２）
式（１）、（２）よりθを求めると、
θ＝ａｒｃｔａｎ［（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎφ／｛ｒ０−ｒ２＋（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓφ｝］ ．．．（３）
となる。
【００３０】
また、点Ｃの座標（ｘｃ，ｙｃ）は、（Δｘ，０）である。線分ＣＱは、
ＣＱ＝ｒ０−ｒ２ ．．．（４）
であることを用いると、
Δｘ＝［（ｒ０−ｒ２）２−｛（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎθ｝２］１／２＋{ｒ０＋ｒｇ−（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓ（φ−θ）} ．．．（５）
となる。
【００３１】
上記式（５）において、ｒ０、ｒｇは構造的に決まる値である。また、θは研削開始の位置から求めることができる。φは、θに依存する。従って、上記式（５）は、所望のｒ２を得るために必要な変位量Δｘを示す式となる。逆に言えば、変位量Δｘを決定すればｒ２も決まる。
【００３２】
《変位のタイミング》
図４は、図３の（ａ）を、経時的に分けて示した図である。すなわち、図４の（ａ）はピン１が前位置にあるとき、（ｂ）は最深位置にあるとき、（ｃ）は後位置にあるとき、をそれぞれ示している。（ａ）において、中心軸２ｚは、ピン１が研削開始される前位置に達したとき（又はその時までに）Ｘ方向へ、変位量Δｘの前進をしている。次に、ピン１が（ａ）の位置から（ｂ）に示す最深位置に移動するまでに中心軸２ｚは後退し、元の位置に戻る。そして、ピン１が（ｂ）の位置から（ｃ）に示す後位置に移動するまでに再び変位量Δｘだけ前進する。このような一連の動きをピン１個に対する１サイクル動作として、逐次、サイクル動作を繰り返す。
【００３３】
ここで、ピン１の中心が移動する軌跡は、点Ｑを中心とした半径ｒ２の円上である。従って、ピン１は、ピン送り半径ｒ２で回動しているのと同じである。なお、厳密には（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で点Ｑの位置が異なるため、半径ｒ２の円は同一ではないが、角度θが小さいため、ピン１がピン送り半径ｒ２で回動しているとみなすことができる。
【００３４】
以上のように、当該研削装置では、キャリア２の中心軸２ｚを中心としてピン１の端面１ａの中心Ｐまでが、本来のピン送り半径（ｒ０）である。しかし、最深位置の前後位置では中心軸２ｚが砥石３の中心軸３ｚに近づいており、最深位置では遠ざかっている進退動作をすることによって、擬似的にピン送り半径がｒ０からｒ２に、小さくなる。このピン送り半径ｒ２は、ほぼ、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２（図１０）に一致する。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくすることができる。すなわち、この動力伝達チェーン用ピンの研削装置によれば、キャリア２を小径化せずにピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくすることができる。
【００３５】
また、進退動作は、一定変位量Δｘの前進をした状態で、ピン１が最深位置の前位置である研削開始位置に来るように、キャリア２の回転と同期して行われるので、擬似的にピン送り半径が小さくなった状態で研削が開始される。従って、確実にピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２を小さくすることができる。また、最深位置では中心軸２ｚが後退しているので、ピン１の端面１ａにおける頂点Ｐ（図１０）の研削が深くなるということはない。
【００３６】
なお、上記のような研削装置（研削方法）における擬似的なピン送り半径ｒ２には理論的な下限値はなく、極小化も可能となる。
また、ピン１の付け替えなしで一気に両端面１ａが研削されることにより、付け替えに伴う誤差が生じないので、研削の精度に優れている。
【００３７】
《駆動機構の例》
キャリア２に、上記のような進退動作をさせる駆動機構１０（図１）は、研削されるピン１の角度検知や、それに基づく一定変位量の進退動作ができる構成であればよく、例えば、角度検知のセンサや、進退駆動用のサーボモータ等により制御系として構成することができる。また、電気的な制御に依存せず、キャリア２の一定量回動に連動するリンク機構によって往復のストローク動作を生み出すメカニカルな構成でもよい。
【００３８】
図５は、駆動機構１０としてカム機構を採用した例を示す図である。図において、このキャリア２は、１８個のピン１を保持している。キャリア２と一体回転する中心軸２ｚには、カム２ｃが固定されている。カム２ｃの外周には滑らかな凹凸が形成され、そのうちの凹部は、角度的にピン１に対応する１８箇所に形成されている。係合ピン１１は、キャリア２とは別に固定して設けられており、カム２ｃと係合する。すなわち、キャリア２側のカム２ｃと、係合ピン１１とによってカム機構が構成される。中心軸２ｚは、図示しないモータによって回転駆動され、かつ、Ｘ方向に所定範囲で（すなわち変位量の分だけ）移動可能である。図示の状態では係合ピン１１はカム２ｃの凹部に係合している。３時の位置にあるピン１は、研削の最深位置にある。
【００３９】
一方、図６では、１つのピン１に対する研削加工を１サイクルとしたときの、半サイクル前又は半サイクル後の状態を実線で示している（点線は図５の状態）。前述の前位置は、半サイクル前から最深位置までの途中にあるか又は、半サイクル前の位置そのものであってもよい。後位置は、最深位置から半サイクル後までの途中にあるか又は、半サイクル後の位置そのものであってもよい。図６の状態では、係合ピン１１がカム２ｃの凸部に乗り上げている。これにより、固定点である係合ピン１１に対して中心軸２ｚを含むキャリア２全体がＸ方向へ一定量移動している。この一定量として、前述の変位量Δｘ以上の値を確保することにより、キャリア２は、自己の一定角度の回転に同期して、中心軸２ｚに１往復の進退動作をさせることができる。このようなカム機構によれば、安定した確実な進退動作を実現することができる。
【００４０】
《全体構成：第２例》
以下、研削装置の全体構成に関する他の例について参考のため説明する。
図７は、研削装置１００の全体構成の第２例を示す正面図である。この第２例は、キャリア２の構成（形状及びピン保持の構造）が第１例とは異なるが、それ以外は同じであり、キャリア２を進退動作させる点も同じである。
第２例におけるキャリア２は、図示のように、円盤状の部材の外周面に切り欠きが等間隔に形成された形状を有している。
【００４１】
図８の（ａ）は、図７におけるキャリア２及び砥石３の部分拡大図である。キャリア２の中心軸２ｚと、砥石３の中心軸３ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。図８の（ｂ）は、（ａ）における中心線ＣＬ１を含む要部の水平断面図である。キャリア２には、その周方向に等間隔に例えば８箇所、周面を切り欠いて形成されたピン保持部２０が設けられており、ピン１が保持されている。ピン保持部２０に保持されたピン１は、その両端面がキャリア２から突出した状態で、Ｚ方向（中心軸３z）に平行に保持されている。
なお、砥石３の構成については、第１例と基本的に同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
図９は、ピン保持部２０を拡大して示した斜視図である。ピン保持部２０は、キャリア２の径方向線上に沿い、かつ、中心軸２ｚに平行に形成されたピン保持面２１と、ピン保持面２１に対して段差が設けられた段差面２２に固定された板状の押さえ部材２３とを備えている。ピン１は、その下面及び側面をそれぞれ、ピン保持面２１及び、このピン保持面２１と段差面２２とを繋ぐ段部２２ａに当接させて位置決めされる。また、ピン１は、ピン保持面２１と、押さえ部材２３との間に挟持され、上述したように、両端面をキャリア２から突出させた状態で、Ｚ方向に平行に保持されている。
【００４３】
押さえ部材２３は、例えばばね鋼を図示の形状に成形した板ばねであり、その一端部側は中央部付近までシム２４，２５で挟持されつつボルト２６によって段差面２２に固定されており、他端部側は、段差面２２から突出させることで突出部２３ａを成している。この突出部２３ａは、ピン１を挟持しない状態で、ピン保持面２１に対してピン１の厚さ寸法よりやや小さい寸法を置いて対向している。板ばねである突出部２３ａは適度な弾性変形が可能であり、ピン１を保持したときに発生する弾性変形による弾性力によって、ピン１を適度に挟持することができる。
【００４４】
また、一対のピン保持面２１の間には凹部２７が形成されており、そのため、ピン１の下面（Ｘ−Ｚ面）は、その両端部近傍２箇所のみで、ピン保持面２１と当接している。この場合、ピン１はＺ方向に互いに離れた２箇所で保持されるので、姿勢が安定するとともに、保持状態におけるピン１のがたつき等の発生を最小限に抑制することができる。また、ピン保持面２１とピン１との接触面積が減少するので、ピン１の着脱時の抵抗を小さくすることができ、より着脱が容易になる。
【００４５】
上記のように構成された第２例の研削装置１００において、研削は第１例と同様にして行われ、ダブルクラウニング（曲率半径Ｒ１，Ｒ２）が形成される。
また、保持されるピン１は砥面３ｂの研削方向に相対するピン保持面２１に当接して保持されるので、両端面１ａの研削に伴ってピン１に作用する研削抵抗の大半をピン保持面２１によって受け止めることができる。従って、ピン１を頑強に保持せずとも、ピン保持面２１と弾性変形可能な押さえ部材２３とによって挟持するという比較的簡単な構成で保持でき、しかも、複雑な手順を要することなくピン１を着脱できる。
【００４６】
なお、上記第２例では押さえ部材２３に板ばねを用いたが、弾性変形可能であってピン１を着脱可能に挟持できるものであればよく、例えば樹脂等を用いることもできる。また、押さえ部材２３の形状についても、ピン１を着脱可能に挟持できる形状であれば板状に限定されるものではない。
【００４７】
《その他》
なお、上記全体構成の各例に共通な前述のキャリア２の進退動作に関して、例えば図３の（ａ）における中心軸２ｚの位置を本来の位置として、そこからΔｘの変位を生じる、として説明したが、周期的に進退動作が繰り返される状態では、どちらが本来の位置かは便宜上の設定に過ぎない。すなわち、図３の（ａ）における点Ｃの位置が本来の位置で、Δｘの変位を（−ｘ）方向に生じさせていると解することもできる。但し、キャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに対して相対的に「近づける」若しくは「遠ざける」、又は、キャリア２の中心軸２ｚが砥石３の中心軸３ｚに対して相対的に「近づいている」若しくは「遠ざかっている」という関係は、上記解釈に関わらず共通である。
【００４８】
なお、上記全体構成の第１例、第２例では共に、砥石３は基本的に単一の部材である。このような構成によれば、両方の砥面３ｂは１つの砥石３に属するので、周溝３ａの寸法精度を確保しやすく、従ってピン１の研削の精度を確保することが容易である。但し、例えば砥面３ｂを有する同一形態の一対の砥石３を用意し、砥面３ｂ同士を、所定の間隔をとって互いに対向させるように組み合わせ、全体として実質的に図２の（ｂ）に示すような形態の「砥石部」を構成してもよい。また、中間に砥石以外の基材を挟んだ３層構造の「砥石部」であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１：ピン（動力伝達チェーン用ピン）、２：キャリア、２ｃ：カム（カム機構）、２ｚ：中心軸（第２中心軸）、３：砥石（砥石部）、３ｂ：砥面、３ｚ：中心軸（第１中心軸）、１０：駆動機構、１１：係合ピン（カム機構）、１００：研削装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達チェーン用ピンを研削する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のチェーン式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）には、動力伝達用にチェーンが使用されている。このチェーンは、リンクプレートと呼ばれる薄板を重ねた構造の単位部材を、ピンを介して無端状に、かつ、屈曲自在に連結したものである。図１０は、ピンの斜視図である。図において、ピン１の長手方向の両端面１ａは、ＣＶＴの円錐プーリに接触する部位であり、図示のように全体的に傾斜し、かつ、エッジロードを低減するため、２方向にクラウニング加工が施されている。この端面１ａのＡ矢視形状は、楕円に近いものである。
【０００３】
図１０において、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとして、Ｚはピンの長さ方向、Ｘは幅方向、Ｙは厚さ方向とする。各端面１ａには、互いに交差する２方向に曲率を有するダブルクラウニング加工が施され、Ｘ−Ｚ平面における曲率半径がＲ１、Ｙ−Ｚ平面における曲率半径がＲ２である。また、端面１ａの中央が、端面全体から見て最も凸な位置すなわち、頂点Ｐとなっている。
【０００４】
図１１は、上記ピン１を研削する装置（例えば、特許文献１参照。）の主要部を示す図であり、（ａ）は砥石１０３と、複数のピン１を保持したキャリア１０２とを示す部分的正面図、（ｂ）は砥石１０３の断面図である。図中のＸ，Ｙ，Ｚ３方向は、図１０における３方向と対応し、通常、Ｘ，Ｚは水平方向、Ｙは鉛直方向である。キャリア１０２には、その周方向に等間隔にピン１が装着されている。キャリア１０２に装着されたピン１は、両端面１ａをキャリア１０２から突出させて、Ｚ方向に平行に支持されている。なお、キャリア１０２は、実際には図示しているものより相対的に大径であるが、ここでは小径なキャリア１０２を想定して描いている。
【０００５】
一方、砥石１０３の外周近傍には、断面形状が図示のような形状となる周溝１０３ａが形成されている。周溝１０３ａの軸方向（Ｚ，−Ｚ方向）両側壁は、傾斜した砥面１０３ｂであり、これらは、Ｚ方向に互いに対向して対称な形状を成している。また、（ｂ）において、ピン１を研削する砥面１０３ｂの部分は、曲率半径がＲ１となるように仕上げられている。このＲ１は、研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ１（図１０）に対応する。また、キャリア１０２の中心軸１０２ｚから見たピン１の中心までの回転半径は、Ｒ２’である。研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ２（図１０）は、このＲ２’に基づくものである。
【０００６】
研削は、砥石１０３が一定速度で回転している状態で、その一対の砥面１０３ｂ間を、キャリア１０２の回転によってピン１を通過させることにより行われる。ピン１の両方の端面１ａは、回転する砥面１０３ｂにより同時に研削される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００６／０４３６０５Ａ１のパンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来の動力伝達チェーン用ピンの研削装置では、エッジロードのさらなる低減等の理由から、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくする要請がある。図１１の（ａ）は、このことを意識してキャリア１０２を意図的に実寸イメージよりも小径に表している。しかしながら、キャリア１０２の回転中心となる中心軸１０２ｚは、実際には所定の直径を持つシャフトであり、当該シャフトは砥石１０３の外周端との間に一定の隙間を確保しなければならない。従って、図１１におけるＲ２’を小さくするにも限界がある。また、キャリア１０２を小径化し過ぎると、一度に多数のピンを保持することが困難となり、研削作業全体の能率が悪くなる。
【０００９】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、キャリアを小径化せずにピンの端面の曲率半径（Ｒ２）をさらに小さくすることができる動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び研削方法を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置は、第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持して前記一対の砥面間に挿入し、通過させるキャリアと、前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前後位置では前記第２中心軸が前記第１中心軸に相対的に近づいており、当該最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をするように前記キャリアを駆動する駆動機構とを備えたものである。
【００１１】
上記のように構成された動力伝達チェーン用ピンの研削装置では、第２中心軸を中心としてピンの端面の中心までが、本来のピン送り半径である。しかし、最深位置の前後位置では第２中心軸が第１中心軸に相対的に近づいており、最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をすることによって、擬似的にピン送り半径が小さくなる。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピンの端面の対応する曲率半径をさらに小さくすることができる。
【００１２】
（２）また、上記（１）の研削装置において、進退動作は、一定変位量の前進をした状態で、ピンが最深位置の前位置としての研削開始位置に来るように、キャリアの回転と同期して行われるようにしてもよい。
この場合、擬似的にピン送り半径が小さくなった状態で研削が開始されるので、確実にピンの端面の曲率半径を小さくすることができる。また、最深位置では第２中心軸が後退しているので、ピンの端面における頂点の研削が深くなるということはない。
【００１３】
（３）また、上記（１）の研削装置において、駆動機構は、キャリアとカム機構を構成することによって進退動作を生じさせるようにしてもよい。
この場合、カム機構によって、安定した確実な進退動作を実現することができる。
【００１４】
（４）一方、本発明は、第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持するキャリアとを有する研削装置を用いて行う動力伝達チェーン用ピンの研削方法において、回転する前記砥石部の前記一対の砥面間に前記キャリアにより前記ピンを挿入して通過させるとき、（i）前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づけ、（ii）前記最深位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸から相対的に遠ざけ、（iii）前記最深位置の後位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づける、という進退動作を前記キャリアが実行するものである。
【００１５】
このような動力伝達チェーン用ピンの研削方法では、第２中心軸を中心としてピンの端面の中心までが、本来のピン送り半径である。しかし、（i）〜（iii）のステップにより、最深位置の前後位置では第２中心軸が第１中心軸に相対的に近づいており、最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作が実現され、擬似的にピン送り半径が小さくなる。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピンの端面の対応する曲率半径をさらに小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置又は研削方法によれば、キャリアを小径化せずにピンの端面の曲率半径をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達チェーン用ピンの研削装置における全体構成の第１例を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるキャリア及び砥石の部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における中心線を含む水平断面図である。
【図３】（ｂ）は、図２の（ｂ）と同様のキャリア及び砥石の断面図、また、（ａ）は（ｂ）と対応させてキャリアの中心軸の進退動作を幾何学的に示す図である。
【図４】図３の（ａ）を、経時的に分けて示した図である。
【図５】図１の研削装置における駆動機構としてカム機構を採用した例を示す図である。
【図６】図５と同様の図であるが、１つのピンに対する研削加工を１サイクルとしたときの、図５の状態から半サイクル前又は半サイクル後の状態を示している。
【図７】研削装置の全体構成の第２例を示す正面図である。
【図８】（ａ）は、図７におけるキャリア及び砥石の部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における中心線を含む要部の水平断面図である。
【図９】図８におけるピン保持部を拡大して示した斜視図である。
【図１０】ピンの斜視図である。
【図１１】従来の研削方法によりピンを研削する装置の主要部を示す図であり、（ａ）は砥石と、複数のピンを保持したキャリアとを示す部分的正面図、（ｂ）は砥石の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る動力伝達チェーン用ピンの研削装置（研削方法）について、図面を参照して説明する。なお、研削によって製造しようとするピン１の形態については、図１０に既に示した通りであり、ここでは説明を省略する。
【００１９】
《全体構成：第１例》
図１は、研削装置１００の全体構成の第１例を示す正面図である。
図１において、相互に直交する水平（横）、鉛直、奥行の各方向を図示のように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。これらの方向は、研削時のピン１の図１０における各方向とも対応する。研削装置１００は、基台４と、基台４に対してＸ方向と平行に移動可能に取り付けられた砥石支持台５と、砥石支持台５によって中心軸３ｚ周りに回転自在に支持された砥石３と、砥石支持台５に対してＸ方向及びＹ方向とそれぞれ平行に移動可能に取り付けられたドレッサー支持台６，７と、ドレッサー支持台６，７によって支持されたドレッサー８とを備えている。
【００２０】
また、研削装置１００は、基台４に取り付けられたキャリア支持台９と、キャリア支持台９に取り付けられ、キャリア２にＸ方向への進退動作をさせ得る駆動機構１０と、この駆動機構１０を介してキャリア支持台９に支持され、かつ、Ｚ方向に平行な中心軸２ｚ周りに回転自在に支持された円盤状のキャリア２とを備えている。
なお、上下方向（Ｙ方向）への移動用のドレッサー支持台７を備えていない研削装置もあり、その場合には、ドレッサー８は、キャリア２及び砥石３の中心線ＣＬ１上に配置される。
また、図は、構造をわかりやすく示すことを主眼においたもので、図示している各部の大きさは実際の寸法と必ずしも比例関係ではない。このことは、後述の図２〜９についても同様である。
【００２１】
キャリア２及び砥石３は、それぞれ図示しないモータによって反時計回り方向に回転駆動される。キャリア２は、例えば２段階（高速・低速）の回転速度で回転させることができ、研削時には低速回転となる。
また、ドレッサー８も図示しないモータによって回転駆動される。砥石３及びドレッサー８を回転させながら、ドレッサー支持台６，７によってドレッサー８を砥石３に接触させることにより、砥石３を所望の形状に成形することができる。
【００２２】
図２の（ａ）は、図１におけるキャリア２及び砥石３の部分拡大図である。キャリア２の中心軸２ｚと、砥石３の中心軸３ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。（ｂ）は、（ａ）における中心線ＣＬ１を含む水平断面図である。キャリア２には、その周方向に等間隔にポケット２ａが設けられており、ピン１が、図示しない治具を用いて装着される。キャリア２のポケット２ａに装着されたピン１は、両端面をキャリア２から突出させて、Ｚ方向に平行に支持されている。なお、ポケット２ａ及びピン１の数は、単に一例を示すものであり、さらに密に設けられる場合もある。
【００２３】
砥石３は、全体として円盤状の回転体であり、Ｚ方向への中心軸３ｚを中心として例えば反時計回り方向に一定速度で回転する。
一方、砥石３の外周近傍には、断面形状が図示のような形状となるように外周面から内方に切り込んだ周溝３ａが形成されている。周溝３ａの外周側寄りの、軸方向（Ｚ，−Ｚ方向）両側壁は、傾斜した（全周で見ると円錐面状の）砥面３ｂとなっており、これらは、Ｚ方向に互いに対向して対称な形状を成している。（ｂ）において、ピン１を研削する砥面３ｂの部分は、曲率半径がＲ１となるように仕上げられている。このＲ１は、研削仕上がり時のピン１の曲率半径Ｒ１に対応するものである。
【００２４】
研削は、砥石３が一定速度で回転している状態で、その一対の砥面３ｂ間を、キャリア２の回転によってピン１を通過させることにより行われる。このときキャリア２は、砥面３ｂ間に次に投入されるピン１が、砥面３ｂによって実際に研削される回転範囲にあるときは低速で回転し、それ以外のときは高速で回転する。図２の（ａ）においてキャリア２の「３時」の位置にある研削時のピン１は、その厚さがＹ方向、長さがＺ方向、幅がＸ方向となる姿勢であり、厚さ方向の中心線が、Ｘ方向（水平方向）への砥石３の中心線ＣＬ１上にある。ピン１の両端面１ａは、一対の砥面３ｂによって同時に研削される。これにより、砥面３ｂの曲率で研削され、ピン１の端面１ａには外側へ凸形状の曲率半径Ｒ１の曲面が形成される。
【００２５】
一方、砥石３によって研削される回転範囲にピン１が入るのと同期して、キャリア２の中心軸２ｚがＸ方向へ一定変位量の進退動作を行う。具体的には、砥石３に対してピン１が最も深く入り込んで研削される図２の（ａ）における３時のピン１の位置を最深位置、また、その最深位置の前後位置のうち、ピン１の端面１ａの研削が開始される位置を前位置、最深位置を挟んで前位置と逆の位置を後位置とそれぞれ定義すると、以下の進退動作となる。
【００２６】
すなわち、（i）まず、最深位置の前位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに近づけ、（ii）次に、最深位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚから遠ざけ、そして、（iii）最深位置の後位置ではキャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに近づける。
【００２７】
《キャリアの中心軸変位と研削との関係》
図３の（ｂ）は、図２の（ｂ）と同様のキャリア２及び砥石３の断面図、また、図３の（ａ）は（ｂ）と対応させて上記の進退動作を幾何学的に示す図である。図３の（ａ）において、３つの楕円はピン１の端面１ａを概念的に示している。斜線を付した中央の楕円が、砥面３ｂとの関係で最深位置にあるピン１を表している。前述のように、図１又は図２に示すキャリア２は、反時計回り方向に回転するため、図３の（ａ）において、研削されるピン１は、紙面の下方側から上方側へ通り抜ける。従って、下方の楕円は研削時に最深位置より前位置となり、研削の開始位置である。上方の楕円は最深位置を挟んで前位置と逆の位置すなわち、後位置である。
【００２８】
図中のｒｇは、砥石３の中心軸３ｚから最深位置のピン１の端面１ａの中心Ｐ（図１０の頂点Ｐとほぼ同じ。）までの長さを表している。ｒ０は、キャリア２の中心軸２ｚから最深位置のピン１の端面１ａの中心Ｐまでの長さすなわち、ピン送り半径を表している。Ｃは、中心軸２ｚが変位量Δｘだけ前進したときの位置を表している。円弧Ａｑは、キャリア２上の点Ｑ（固定点）の移動する軌跡を示し、その半径は（ｒｇ＋ｒ２）である。ｒ２は、擬似的に得たい所望のピン送り半径である。また、図示のように、角度θ及びφを規定する。
【００２９】
《変位量の算出法》
ここで、図３の（ａ）において、キャリア２の中心軸２ｚの変位量Δｘに関する関係式を導出する。中心軸２ｚの本来の位置を原点とすると、点Ｑの座標（ｘｑ，ｙｑ）は、以下のように表される。
ｘｑ＝ｒ０＋ｒｇ−（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓ（φ−θ） ．．．（１）
ｙｑ＝（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎ（φ−θ）
＝（ｒ０−ｒ２）ｓｉｎθ ．．．（２）
式（１）、（２）よりθを求めると、
θ＝ａｒｃｔａｎ［（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎφ／｛ｒ０−ｒ２＋（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓφ｝］ ．．．（３）
となる。
【００３０】
また、点Ｃの座標（ｘｃ，ｙｃ）は、（Δｘ，０）である。線分ＣＱは、
ＣＱ＝ｒ０−ｒ２ ．．．（４）
であることを用いると、
Δｘ＝［（ｒ０−ｒ２）２−｛（ｒｇ＋ｒ２）ｓｉｎθ｝２］１／２＋{ｒ０＋ｒｇ−（ｒｇ＋ｒ２）ｃｏｓ（φ−θ）} ．．．（５）
となる。
【００３１】
上記式（５）において、ｒ０、ｒｇは構造的に決まる値である。また、θは研削開始の位置から求めることができる。φは、θに依存する。従って、上記式（５）は、所望のｒ２を得るために必要な変位量Δｘを示す式となる。逆に言えば、変位量Δｘを決定すればｒ２も決まる。
【００３２】
《変位のタイミング》
図４は、図３の（ａ）を、経時的に分けて示した図である。すなわち、図４の（ａ）はピン１が前位置にあるとき、（ｂ）は最深位置にあるとき、（ｃ）は後位置にあるとき、をそれぞれ示している。（ａ）において、中心軸２ｚは、ピン１が研削開始される前位置に達したとき（又はその時までに）Ｘ方向へ、変位量Δｘの前進をしている。次に、ピン１が（ａ）の位置から（ｂ）に示す最深位置に移動するまでに中心軸２ｚは後退し、元の位置に戻る。そして、ピン１が（ｂ）の位置から（ｃ）に示す後位置に移動するまでに再び変位量Δｘだけ前進する。このような一連の動きをピン１個に対する１サイクル動作として、逐次、サイクル動作を繰り返す。
【００３３】
ここで、ピン１の中心が移動する軌跡は、点Ｑを中心とした半径ｒ２の円上である。従って、ピン１は、ピン送り半径ｒ２で回動しているのと同じである。なお、厳密には（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で点Ｑの位置が異なるため、半径ｒ２の円は同一ではないが、角度θが小さいため、ピン１がピン送り半径ｒ２で回動しているとみなすことができる。
【００３４】
以上のように、当該研削装置では、キャリア２の中心軸２ｚを中心としてピン１の端面１ａの中心Ｐまでが、本来のピン送り半径（ｒ０）である。しかし、最深位置の前後位置では中心軸２ｚが砥石３の中心軸３ｚに近づいており、最深位置では遠ざかっている進退動作をすることによって、擬似的にピン送り半径がｒ０からｒ２に、小さくなる。このピン送り半径ｒ２は、ほぼ、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２（図１０）に一致する。従って、擬似的に小さくなったピン送り半径に基づいて、ピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくすることができる。すなわち、この動力伝達チェーン用ピンの研削装置によれば、キャリア２を小径化せずにピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２をさらに小さくすることができる。
【００３５】
また、進退動作は、一定変位量Δｘの前進をした状態で、ピン１が最深位置の前位置である研削開始位置に来るように、キャリア２の回転と同期して行われるので、擬似的にピン送り半径が小さくなった状態で研削が開始される。従って、確実にピン１の端面１ａの曲率半径Ｒ２を小さくすることができる。また、最深位置では中心軸２ｚが後退しているので、ピン１の端面１ａにおける頂点Ｐ（図１０）の研削が深くなるということはない。
【００３６】
なお、上記のような研削装置（研削方法）における擬似的なピン送り半径ｒ２には理論的な下限値はなく、極小化も可能となる。
また、ピン１の付け替えなしで一気に両端面１ａが研削されることにより、付け替えに伴う誤差が生じないので、研削の精度に優れている。
【００３７】
《駆動機構の例》
キャリア２に、上記のような進退動作をさせる駆動機構１０（図１）は、研削されるピン１の角度検知や、それに基づく一定変位量の進退動作ができる構成であればよく、例えば、角度検知のセンサや、進退駆動用のサーボモータ等により制御系として構成することができる。また、電気的な制御に依存せず、キャリア２の一定量回動に連動するリンク機構によって往復のストローク動作を生み出すメカニカルな構成でもよい。
【００３８】
図５は、駆動機構１０としてカム機構を採用した例を示す図である。図において、このキャリア２は、１８個のピン１を保持している。キャリア２と一体回転する中心軸２ｚには、カム２ｃが固定されている。カム２ｃの外周には滑らかな凹凸が形成され、そのうちの凹部は、角度的にピン１に対応する１８箇所に形成されている。係合ピン１１は、キャリア２とは別に固定して設けられており、カム２ｃと係合する。すなわち、キャリア２側のカム２ｃと、係合ピン１１とによってカム機構が構成される。中心軸２ｚは、図示しないモータによって回転駆動され、かつ、Ｘ方向に所定範囲で（すなわち変位量の分だけ）移動可能である。図示の状態では係合ピン１１はカム２ｃの凹部に係合している。３時の位置にあるピン１は、研削の最深位置にある。
【００３９】
一方、図６では、１つのピン１に対する研削加工を１サイクルとしたときの、半サイクル前又は半サイクル後の状態を実線で示している（点線は図５の状態）。前述の前位置は、半サイクル前から最深位置までの途中にあるか又は、半サイクル前の位置そのものであってもよい。後位置は、最深位置から半サイクル後までの途中にあるか又は、半サイクル後の位置そのものであってもよい。図６の状態では、係合ピン１１がカム２ｃの凸部に乗り上げている。これにより、固定点である係合ピン１１に対して中心軸２ｚを含むキャリア２全体がＸ方向へ一定量移動している。この一定量として、前述の変位量Δｘ以上の値を確保することにより、キャリア２は、自己の一定角度の回転に同期して、中心軸２ｚに１往復の進退動作をさせることができる。このようなカム機構によれば、安定した確実な進退動作を実現することができる。
【００４０】
《全体構成：第２例》
以下、研削装置の全体構成に関する他の例について参考のため説明する。
図７は、研削装置１００の全体構成の第２例を示す正面図である。この第２例は、キャリア２の構成（形状及びピン保持の構造）が第１例とは異なるが、それ以外は同じであり、キャリア２を進退動作させる点も同じである。
第２例におけるキャリア２は、図示のように、円盤状の部材の外周面に切り欠きが等間隔に形成された形状を有している。
【００４１】
図８の（ａ）は、図７におけるキャリア２及び砥石３の部分拡大図である。キャリア２の中心軸２ｚと、砥石３の中心軸３ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。図８の（ｂ）は、（ａ）における中心線ＣＬ１を含む要部の水平断面図である。キャリア２には、その周方向に等間隔に例えば８箇所、周面を切り欠いて形成されたピン保持部２０が設けられており、ピン１が保持されている。ピン保持部２０に保持されたピン１は、その両端面がキャリア２から突出した状態で、Ｚ方向（中心軸３z）に平行に保持されている。
なお、砥石３の構成については、第１例と基本的に同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
図９は、ピン保持部２０を拡大して示した斜視図である。ピン保持部２０は、キャリア２の径方向線上に沿い、かつ、中心軸２ｚに平行に形成されたピン保持面２１と、ピン保持面２１に対して段差が設けられた段差面２２に固定された板状の押さえ部材２３とを備えている。ピン１は、その下面及び側面をそれぞれ、ピン保持面２１及び、このピン保持面２１と段差面２２とを繋ぐ段部２２ａに当接させて位置決めされる。また、ピン１は、ピン保持面２１と、押さえ部材２３との間に挟持され、上述したように、両端面をキャリア２から突出させた状態で、Ｚ方向に平行に保持されている。
【００４３】
押さえ部材２３は、例えばばね鋼を図示の形状に成形した板ばねであり、その一端部側は中央部付近までシム２４，２５で挟持されつつボルト２６によって段差面２２に固定されており、他端部側は、段差面２２から突出させることで突出部２３ａを成している。この突出部２３ａは、ピン１を挟持しない状態で、ピン保持面２１に対してピン１の厚さ寸法よりやや小さい寸法を置いて対向している。板ばねである突出部２３ａは適度な弾性変形が可能であり、ピン１を保持したときに発生する弾性変形による弾性力によって、ピン１を適度に挟持することができる。
【００４４】
また、一対のピン保持面２１の間には凹部２７が形成されており、そのため、ピン１の下面（Ｘ−Ｚ面）は、その両端部近傍２箇所のみで、ピン保持面２１と当接している。この場合、ピン１はＺ方向に互いに離れた２箇所で保持されるので、姿勢が安定するとともに、保持状態におけるピン１のがたつき等の発生を最小限に抑制することができる。また、ピン保持面２１とピン１との接触面積が減少するので、ピン１の着脱時の抵抗を小さくすることができ、より着脱が容易になる。
【００４５】
上記のように構成された第２例の研削装置１００において、研削は第１例と同様にして行われ、ダブルクラウニング（曲率半径Ｒ１，Ｒ２）が形成される。
また、保持されるピン１は砥面３ｂの研削方向に相対するピン保持面２１に当接して保持されるので、両端面１ａの研削に伴ってピン１に作用する研削抵抗の大半をピン保持面２１によって受け止めることができる。従って、ピン１を頑強に保持せずとも、ピン保持面２１と弾性変形可能な押さえ部材２３とによって挟持するという比較的簡単な構成で保持でき、しかも、複雑な手順を要することなくピン１を着脱できる。
【００４６】
なお、上記第２例では押さえ部材２３に板ばねを用いたが、弾性変形可能であってピン１を着脱可能に挟持できるものであればよく、例えば樹脂等を用いることもできる。また、押さえ部材２３の形状についても、ピン１を着脱可能に挟持できる形状であれば板状に限定されるものではない。
【００４７】
《その他》
なお、上記全体構成の各例に共通な前述のキャリア２の進退動作に関して、例えば図３の（ａ）における中心軸２ｚの位置を本来の位置として、そこからΔｘの変位を生じる、として説明したが、周期的に進退動作が繰り返される状態では、どちらが本来の位置かは便宜上の設定に過ぎない。すなわち、図３の（ａ）における点Ｃの位置が本来の位置で、Δｘの変位を（−ｘ）方向に生じさせていると解することもできる。但し、キャリア２の中心軸２ｚを砥石３の中心軸３ｚに対して相対的に「近づける」若しくは「遠ざける」、又は、キャリア２の中心軸２ｚが砥石３の中心軸３ｚに対して相対的に「近づいている」若しくは「遠ざかっている」という関係は、上記解釈に関わらず共通である。
【００４８】
なお、上記全体構成の第１例、第２例では共に、砥石３は基本的に単一の部材である。このような構成によれば、両方の砥面３ｂは１つの砥石３に属するので、周溝３ａの寸法精度を確保しやすく、従ってピン１の研削の精度を確保することが容易である。但し、例えば砥面３ｂを有する同一形態の一対の砥石３を用意し、砥面３ｂ同士を、所定の間隔をとって互いに対向させるように組み合わせ、全体として実質的に図２の（ｂ）に示すような形態の「砥石部」を構成してもよい。また、中間に砥石以外の基材を挟んだ３層構造の「砥石部」であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１：ピン（動力伝達チェーン用ピン）、２：キャリア、２ｃ：カム（カム機構）、２ｚ：中心軸（第２中心軸）、３：砥石（砥石部）、３ｂ：砥面、３ｚ：中心軸（第１中心軸）、１０：駆動機構、１１：係合ピン（カム機構）、１００：研削装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持して前記一対の砥面間に挿入し、通過させるキャリアと、
前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前後位置では前記第２中心軸が前記第１中心軸に相対的に近づいており、当該最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をするように前記キャリアを駆動する駆動機構と
を備えたことを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項２】
前記進退動作は、一定変位量の前進をした状態で、前記ピンが前記最深位置の前位置としての研削開始位置に来るように、前記キャリアの回転と同期して行われる請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記キャリアとカム機構を構成することによって前記進退動作を生じさせる請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項４】
第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持するキャリアとを有する研削装置を用いて行う動力伝達チェーン用ピンの研削方法において、
回転する前記砥石部の前記一対の砥面間に前記キャリアにより前記ピンを挿入して通過させるとき、
前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づけ、
前記最深位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸から相対的に遠ざけ、
前記最深位置の後位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づける、
という進退動作を前記キャリアが実行することを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの研削方法。
【請求項１】
第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持して前記一対の砥面間に挿入し、通過させるキャリアと、
前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前後位置では前記第２中心軸が前記第１中心軸に相対的に近づいており、当該最深位置では相対的に遠ざかっている進退動作をするように前記キャリアを駆動する駆動機構と
を備えたことを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項２】
前記進退動作は、一定変位量の前進をした状態で、前記ピンが前記最深位置の前位置としての研削開始位置に来るように、前記キャリアの回転と同期して行われる請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記キャリアとカム機構を構成することによって前記進退動作を生じさせる請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項４】
第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する一対の砥面を有する砥石部と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りに回転する回転体であって、前記ピンを、前記第１中心軸に平行な姿勢で保持するキャリアとを有する研削装置を用いて行う動力伝達チェーン用ピンの研削方法において、
回転する前記砥石部の前記一対の砥面間に前記キャリアにより前記ピンを挿入して通過させるとき、
前記砥石部に対して前記ピンが最も深く入り込んで研削される最深位置の前位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づけ、
前記最深位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸から相対的に遠ざけ、
前記最深位置の後位置では前記第２中心軸を前記第１中心軸に相対的に近づける、
という進退動作を前記キャリアが実行することを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの研削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−３５３４６（Ｐ２０１２−３５３４６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７５４６９（Ｐ２０１０−１７５４６９）
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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