JPS6226697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、常用トルクレンジをカバーすると同
時にギヤツプエリミネート機能をも備えた研削盤
用トルクメータに関するものである。

［従来の技術］ 一般に従来から用いられている研削盤用トルク
メータは、それをギヤツプエリミネータとして機
能させることが困難であり、例えばモータに取付
けた電力計によつて消費電力の変動を検出する方
式では、応答速度や分解能に問題があり、またス
トレインゲージを工作物支持センタに貼付する方
式でも同様な問題があつて、これらの方式では工
作物に砥石が接触した後でなければ検知すること
ができない。

しかしながら、砥石が工作物に接近する場合、
研削液の作用により両者の接触の直前からモータ
のトルクがわずかながら増加するので、トルクメ
ータが常用レンジをカバーすると同時に小さいト
ルクの領域で十分に大きい分解能をもつ場合に
は、砥石が工作物に接触する直前の時点を検知で
きる有効なギヤツプエリミネート機能をもつこと
になる。而して、このようなギヤツプエリミネー
ト機能をもつトルクメータを使用すれば、砥石を
工作物との衝突によつていためることがなく、し
かも研削サイクル時間の短縮に有効であり、また
従来の研削盤における信号処理系の構成に大幅な
変更、改造等を加えることも不必要となる。

このような要求に利用できる技術として、例え
ば実公昭50−35743号公報には、シヤシーダイナ
モメータ等に使用する多段切換え式トルクメータ
であつて、任意所望のトルクを受感する複数個の
トルク受感部を自動的に切換えてトルク測定を行
うようにした構造が開示されている。

しかしながら、研削盤用トルクメータとして
は、研削盤自体の構成を簡単化すると共に、省ス
ペースを図るため、上記のような多段切換え式ト
ルクメータを、砥石回転軸を駆動するためのモー
タに組込み、しかも、特にその組込みに際して、
次のような事項を考慮することが要求される。

即ち、ギヤツプエリミネート機能をもつ研削盤
用トルクメータとしては、ギヤツプエリミネート
機能用の微少トルク変動の検知に必要な高感度部
分と、通常研削時等に必要なトルクにも耐える低
感度部分とを備える必要があるが、上記高感度部
にはコイル状のばねを、また上記低感度部にはト
ーシヨンバーとして機能する回転軸を用いるの
が、それらの特性を考慮した場合に有効且つ適切
である。しかも、上記高感度部を構成するコイル
状のばねは、その取付け位置をモータの外部と
し、メンテナンスを容易にすると共に、取り替え
等を容易にして、ギヤツプエリミネートに必要な
高感度の領域及び感度そのものの自由な設定を可
能にすることが要求される。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、このようなギヤツプエリミネ
ート機能をもち、しかも研削盤用として特有の構
成を備えたトルクメータを提供しようとするもの
であり、特に研削用の駆動トルクの伝達を行う回
転軸を低感度トーシヨンバーとして機能させると
共に、ギヤツプエリミネート機能用の微小トルク
変動の検知を行う高感度部にコイル状のばねを使
用し、それらを砥石回転軸を駆動するモータ及び
その駆動系内に適切に配置し、研削盤用としての
使用に適合させることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の研削盤用ト
ルクメータは、砥石回転軸を駆動するモータの中
空の駆動軸の一端に、低感度トーシヨンバとして
機能する回転軸の一端を固定し、中空の駆動軸内
を通して導出した回転軸の他端に取付ける動力伝
達ホイールのリム内において、上記回転軸とその
リムとの間に、高感度のトルク検出を行うための
コイル状のばねを介装すると共に、このばねがギ
ヤツプエリミネート機能を発揮するに必要な角度
だけねじられた後に係合して回転軸と上記リムを
直接的に係合する係合突部をそれぞれ突設し、上
記回転軸及びばねのねじれ角を伝達トルクとして
検出する検出装置を設けることにより構成してい
る。

［作 用］ モータによつて砥石を回転させた状態で砥石と
工作物を接近させると、それらが接触する直前の
小さなトルクの増加がばねのねじれ角によつて検
出され、トルクメータがギヤツプエリミネート機
能を持つことになる。

また、砥石が工作物に接触した後のトルクは、
常用トルクレンジをカバーする回転軸のねじれ角
により検出される。

このようなトルク検出に際し、特に研削用の駆
動トルクの伝達を行う回転軸を低感度トーシヨン
バーとして機能させ、ギヤツプエリミネート機能
用の微小トルク変動の検知を行う高感度部にコイ
ル状のばねを使用し、そのばねを動力伝達ホイー
ルのリム内に取付けているので、メンテナンスや
取り替えが容易となり、ギヤツプエリミネートに
必要な高感度の領域及び感度そのものの自由な設
定等を簡易に行うことが可能になる。

［発明の効果］ このように、本発明によれば、簡単な構成によ
つて、常用トルクレンジをカバーすると同時にギ
ヤツプエリミネート機能をも備えた研削盤用トル
クメータを得ることができる。

しかも、ギヤツプエリミネート機能用の微小ト
ルク変動を検知する高感度部分にコイル状のばね
を、また通常研削時等に必要なトルクにも耐える
低感度部にはトーシヨンバーとして機能する回転
軸を用いるようにしたので、両トルク検出部が研
削盤におけるそれぞれのトルク検出に有効且つ適
切に作用し、また微妙な調整やメンテナンスが必
要な高感度部分をモータ外のホイール内に配置し
ているので、それを研削盤に使用した場合の取扱
いが至便であるなどの特徴がある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例について
詳述する。

第１図は、本発明に係るトルクメータを備えた
研削盤用モータの構成を示すもので、固定子１に
対して回転する回転子２を剛性の高い中空の駆動
軸３によつて支持させ、この駆動軸３内に低感度
トーシヨンバーとして機能する回転軸４を挿入し
て、これを内端４ａにおいて上記中空駆動軸３に
固定し、その外端４ｂ側から研削盤の砥石回転軸
に対して駆動トルクを伝達するように構成してい
る。

上記回転軸４の外端４ｂにおいては、回転軸４
上にプーリ等の動力伝達ホイール５を備えてお
り、回転軸４とその動力伝達ホイール５のリム６
との間に、高感度のトルク検出を行うためのコイ
ル状のばね７を介装している。上記ばね７は、回
転軸４上にスリーブ８を介して、または直接的に
固定されたばね保持部材９と、上記リム６に固定
された係合部材１０とに、その両端を固定したも
のである。

第２図に詳細に示すように、上記スリーブ８に
は、その周囲に駆動用係合突部１１，１１を突設
し、一方、上記係合部材１０にはその係合突部１
１，１１と係合する従動用の係合突部１２，１２
を突設している。これらの係合突部１１，１２
は、ばね７がギヤツプエリミネート機能を発揮す
るに必要な角度θだけねじれた後に、それらの係
合面１１ａ，１２ａが相互に係合し、これによつ
て回転軸４からのトルクを直接リム６に、即ちス
リーブ８上の係合突部１１から係合部材１０を経
て動力伝達ホイール５のリム６に直接的にトルク
を伝達できるように構成され、従つて無負荷時に
は上記係合面１１ａ，１２ａが第２図に示すよう
に角度θだけ開いた状態に保たれる。なお、図中
１３は摺動部材を示しているが、必ずしもこれを
設ける必要はない。

低感度トーシヨンバーとして機能する回転軸４
のねじれ角を検出するための検出装置は、駆動軸
３と回転軸４にそれぞれマグネツト等の標識１
６，１７を備えた円板１８，１９を取付け、モー
タのハウジング等の固定部分に設けた検出器２
０，２１によりそれらの標識を検出して、回転軸
４のねじれに基づく両検出器２０，２１の標識検
出時点の時間的なずれからトルク検出を行うもの
である。また、小さいトルクの領域においてばね
７のねじれ角により高感度のトルク検出を行う検
出装置は、上記係合部材１０または動力伝達ホイ
ール５のリム６にマグネツト等の標識２２を設
け、モータのハウジング等の固定部分に設けた検
出器２３によりその標識２２の検出を行い、この
検出器２３と前記検出器２１の出力に基づいてば
ね７のねじれに対応するトルク検出を行うもので
ある。なお、これらのねじれ角の検出は他の構成
の検出装置を採用することもできる。

このような構成を有するトルクメータを研削盤
において使用すると、砥石が工作物に接触する直
前の小さなトルクの増加がばね７のねじれ角によ
つて検出できるため、トルクメータがギヤツプエ
リミネート機能をもつことにより、また砥石が工
作物に接触した後のトルクは、常用トルクレンジ
をカバーする回転軸４のねじれ角により検出する
ことができる。

第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示す
もので、上記実施例と同様な回転軸４上にスリー
ブ２８を介して、または直接的に係合部材３０を
固定し、この係合部材３０とリム２６に固定した
ばね保持部材２９とにばね２７の両端を固定して
いる。また、第４図において明らかなように、上
記係合部材の周囲に駆動用係合突部３１，３１を
突設し、一方、上記リム２６に係合突部３１，３
１と係合する従動用の係合突部３２，３２を突設
している。これらの係合突部３１，３２は、ばね
２７がギヤツプエリミネート機能を発揮するに必
要な角度だけねじれた後に、それらの係合面３１
ａ，３２ａが相互に係合し、これによつて回転軸
４からのトルクを直接リム２６に伝達するように
構成される。回転軸４及びばね２７のねじれ角を
検出する検出装置は、前記実施例と同様に構成す
ればよい。

而して、この実施例のトルクメータの作用は、
前記実施例の場合と実質的に変るところがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトルクメータを備えた研削盤
用モータの構成を示す断面図、第２図は第１図の
Ａ―Ａ線での断面図、第３図は本発明の他の実施
例の要部半断面図、第４図は第３図のＢ―Ｂ線で
の断面図である。 ３…駆動軸、４…回転軸、５…動力伝達ホイー
ル、６，２６…リム、７，２７…ばね、１１，１
２，３１，３２…係合突部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砥石回転軸を駆動するモータの中空の駆動軸
   の一端に、低感度トーシヨンバとして機能する回
   転軸の一端を固定し、中空の駆動軸内を通して導
   出した回転軸の他端に取付ける動力伝達ホイール
   のリム内において、上記回転軸とそのリムとの間
   に、高感度のトルク検出を行うためのコイル状の
   ばねを介装すると共に、このばねがギヤツプエリ
   ミネート機能を発揮するに必要な角度だけねじら
   れた後に係合して回転軸と上記リムを直接的に係
   合する係合突部をそれぞれ突設し、上記回転軸及
   びばねのねじれ角を伝達トルクとして検出する検
   出装置を設けたことを特徴とする研削盤用トルク
   メータ。