(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉可能な作業室と、その下部に連設されたホッパと、該ホッパから投下筒を介して砥粒の供給を受け、且つ、砥粒を上記作業室の内部に噴射する噴射装置とからなり、噴射装置は、２枚の円板で複数枚の羽根を挟持した羽根車に当該周面の一部を開放するようにベルトを巻掛けてなり、上記羽根車の他方の円板には駆動軸の固定部材から外周に向かって延びる弾き板を複数枚上記羽根車と共に回転可能に設けたことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
弾き板はその厚み方向に２枚重ねの構成とし、その表側は裏側よりも硬度の高いものを採用した請求項１記載の研削装置。
【請求項３】
弾き板は、その表側が裏側よりも薄い請求項２記載の研削装置。
【請求項４】
弾き板は、表側の側面を裏側より突出させた請求項２または３記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥粒を羽根車による遠心力を利用して噴射する研削装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連する従来技術として特願平１１−１３８４１６号の発明がある。この先願発明は、砥粒の噴射装置として羽根車を利用したもので、噴射した砥粒をフィーダによって再度噴射装置に供給することにより、砥粒の無駄をなくしたものである。また、密閉式の作業室にワークをおき砥粒を噴射するようにしたので、研磨粉塵の散逸が防止され、作業環境の改善が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先願発明はなお次のような課題があった。第一に、噴射装置に供給される全ての砥粒を遠心力が最も高くなる羽根車の周面側に拡散することが困難であった。即ち、上記先願発明では砥粒をホッパー等から羽根車に投下させ供給しているが、例えば羽根車を時計回りに回転させ、砥粒を羽根車の右上から供給すると共に、左上から噴射する構成とした場合、砥粒の供給側（羽根車の右半分）では羽根は左下がりに傾くことになるため、投下した砥粒は上記傾斜した羽根によって中心方向にバウンドするなど、当該羽根によって周面側への移動を阻害され、砥粒の一部は羽根車の周面に拡散させることができないという課題があった。なお、羽根の枚数を少なくし間隔を大きくしたり、羽根車の直径を大きくすれば、この課題は解消できるものの、羽根の間隔が大きくなる分、砥粒を連続噴射できないという別の課題が生ずる。
【０００４】
第二に、上記先願発明は砥粒の再利用を図る観点から、噴射した砥粒をフィーダにより再度噴射装置に供給するようにしているが、フィーダを別体として採用する分、構成が複雑化し、製品コストにも響くといった課題があった。特に搬送対象が砥粒であるため、その研磨作用によりフィーダを定期的に交換する必要が生じる。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は砥粒を羽根車の周面側に拡散させることによって、砥粒を効率よく噴射することができる研削装置を提供することである。また、フィーダ等の別手段を採用することなく、砥粒を羽根車に再供給できる構成を開示することも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明では、密閉可能な作業室と、その下部に連設されたホッパと、該ホッパから投下筒を介して砥粒の供給を受け、且つ、砥粒を上記作業室の内部に噴射する噴射装置とからなり、噴射装置は、２枚の円板で複数枚の羽根を挟持した羽根車に当該周面の一部を開放するようにベルトを巻掛けてなり、上記羽根車の他方の円板には駆動軸の固定部材から外周に向かって延びる弾き板を複数枚上記羽根車と共に回転可能に設けるという手段を用いた。
【０００７】
この手段によれば、砥粒は噴射装置から作業室に向かって上方に噴射され、噴射された砥粒はホッパ・投下筒を介して再度噴射装置に供給される。また弾き板は、羽根車と共に回転し、そのエッジで砥粒を弾き飛ばすことによって、砥粒を羽根車の周面側に拡散させる作用を行う。
【０００８】
請求項２記載の発明では、弾き板を厚み方向に表裏２枚重ねの構成とし、その表側には裏側よりも硬度の高いものを採用するという手段を用いた。この手段によれば、弾き板全体として摩耗によりエッジが丸くなるのを防止し、上記拡散作用を長期保持する。また、請求項３記載の発明では、硬度の高い表側弾き板は摩耗が少ないことに鑑み、裏側よりも薄くするという手段を用いた。
【０００９】
請求項４記載の発明では、弾き板は表側の側面を裏側よりも突出させるという手段を用いた。この手段によれば、弾き板全体としてみればエッジが突出することになり、当該エッジ（弾き板の表側）をより長期に保持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態を示した装置全体図である。図中、１はワークの研削作業を行う密閉可能な作業室、２は作業室１に向かって砥粒を噴射する噴射装置、３は噴射装置２から作業室１に向かって設けられた噴射ノズルである。作業室１の下部はホッパ１ａとし、その開口に適宜開閉できる蓋１ｂを設け、投下筒４を介して噴射装置２に砥粒を供給するように構成したものである。当該構成によれば、噴射装置２から作業室１に向かって吹き付けられた砥粒はワークに衝突した後、ホッパ１ａを介して投下筒４から噴射装置２に再度供給され、砥粒の無駄をなくしている。
【００１１】
噴射装置２は、主として羽根車２ａと、これに巻回される無端状のベルト２ｂおよびベルト２ｂを羽根車２ａの一部を開放した状態で巻回するように配置された３つのプーリ２ｃ…２ｃからなる。羽根車２ａは図２・図３に示したように、２枚の円板２０・２１の間に回転方向に前傾した複数枚の羽根２２…２２を挟持してなり、円板２０・２１間の周面は開放されている。また、羽根車２ａにおいて、表側の円板２０は投入口２０ａを形成したドーナツ形状をなし、上記投入口２０ａを介して投下筒４を羽根車２ａの内部に臨ませている。一方、裏側の円板２１には駆動軸２３が設けられ、この駆動軸２３をモータ等に接続することで、羽根車２ａに回転力を付与するものである。
【００１２】
また裏側の円板２１には、駆動軸２３の固定部材２４から外周に向かって延びる２枚の弾き板２５・２５を設けており、この構成は本発明の特徴の一つである。ここで弾き板２５・２５は、羽根２２および投下筒４と干渉しないように設けることはもちろんである。なお、図３において、２６は羽根車２ａの前側に設けられた飛散防止板であって、その周面に設けたブラシ２６ａによって、羽根車２ａに投入した砥粒が外部に飛散することを防止するものである。
【００１３】
図４は上記噴射装置２の使用形態を示したもので、投下筒４より羽根車２ａに投入された砥粒は、羽根２２による風圧と遠心力により、徐々に羽根車２ａの外周面に拡散し、さらにベルト２ｂ上を転動して羽根２２とベルト２ｂとで形成される鋭角部に片寄り、ベルト２ｂが羽根車２ａから離れる点を始点とした接線方向（本実施形態の場合、斜め上）に噴射される。
【００１４】
ここで弾き板２５は投下筒４から投入された砥粒を羽根車２ａの外周面に拡散させる作用を行う。つまり、本実施形態のように羽根車２ａの右側に投下筒４を設置した場合、これより投下される砥粒は、自由落下により投下筒４から真下に投下されることになり、弾き板２５がないとすれば砥粒は羽根２２でバウンドし、その一部は羽根車２ａの外周面に拡散しない。このことは砥粒を均等に噴射することを阻止するものである。しかし、本実施形態によれば、投下筒４から投下された砥粒は、回転する弾き板２５のエッジに弾き飛ばされて、羽根車２ａの外周面に拡散させることができる。
【００１５】
なお、弾き板２５は図５に示したように、砥粒の研磨作用によって経時的にエッジが丸くなるように削り取られる。このようにエッジが削り取られると、砥粒を弾き飛ばす方向が変わるため、弾き板２５による上記拡散効果が減少するという不都合が生じる。このため弾き板２５はセラミック等の硬度が高い材質とすることが好ましいが、材質を変えたとしても上記不都合を完全に解消することはできない。
【００１６】
そこで、図６に示した変形例では、弾き板２５を厚み方向に２枚重ねの構成とし、エッジ側、即ち表側２５ａには裏側２５ｂよりも硬度の高い材質のものを採用した。当該構成とすることで、裏側２５ｂがえぐり取られるような摩耗を起こすとしても、表側２５ａは摩耗を起こしにくく、弾き板２５全体としてエッジが残存することになるため、上記拡散効果を長期間保持することができる。
【００１７】
また、図７はさらなる変形例を示したもので、弾き板２５を２枚重ねの構成としつつ、表側２５ａの側面を裏側２５ｂよりも突出させたものである。こうすることで、弾き板２５全体として、そのエッジをより長期間残存させることができる。
【００１８】
なお、上記実施形態では弾き板２５を点対称に２枚用いることしたが、その枚数はこれに限らず、例えば９０度ずつ４枚の弾き板２５を配置してもよい。ただし、羽根車（弾き板）の回転速度によっては、４枚以上とすると却って砥粒の拡散効果が減少するという実験結果がある。しかし、弾き板２５の枚数は、羽根車２ａの大きさ、回転速度、羽根２２の間隔を総合的に勘案して決定するものであり、条件が整えば、弾き板２５を５枚以上とすることも可能である。
【００１９】
一方、羽根２２の枚数はできるだけ多い方がよい。それは砥粒をムラなく連続して均等に噴射することができるからである。
【００２０】
さらにまた砥粒は、研削も目的や被研削物に応じて選択することができる。例えば、被研削物が金属であれば炭化ケイ素やアルミナ、セラミックであればダイヤモンド粉、プラスチックであればアルミナ、酸化鉄などを用いることできる。さらに砥粒を変更することによって中間研磨、仕上げ等を自在に調整できるし、ショットブラストも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば羽根車の中心に半径方向に延びる弾き板を設けたので、砥粒を羽根車の外周面に効率よく拡散でき、砥粒のムラのない連続噴射に寄与する。また、噴射装置の上方に作業室を設け、作業室から噴射装置に砥粒を再供給するように構成したので、砥粒の再利用と装置の小型化を同時に図ることができた。また、請求項２・３では弾き板を２枚重ねの構成とし、エッジ側に硬度の高いものを採用したので、砥粒による弾き板の摩耗を遅らせ、より長期に上記拡散作用を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示した研削装置の全体図
【図２】羽根車の一部切欠斜視図
【図３】羽根車の断面図
【図４】噴射装置の使用説明図
【図５】弾き板の要部拡大図
【図６】弾き板の変形例を示した斜視図
【図７】弾き板のさらなる変形例を示した斜視図
【符号の説明】
１      作業室
１ａ    ホッパ
２      噴射装置
２ａ    羽根車
２ｂ    ベルト
２ｃ    プーリ
３      噴射ノズル
４      投下筒
２０・２１  円板
２０ａ  投入口
２２    羽根
２３    駆動軸
２４    固定部材
２５    弾き板
【図１】
0003588284.tif 000002
【図２】
0003588284.tif 000003
【図３】
0003588284.tif 000004
【図４】
0003588284.tif 000005
【図５】
0003588284.tif 000006
【図６】
0003588284.tif 000007
【図７】
0003588284.tif 000008