(57)【要約】【課題】回転時の振動を抑制すると共に高い加工精度を得るように、容易に回転砥石を回転軸部材に装着できるようにすること。【解決手段】回転砥石１は、回転軸部材５に嵌め込むための軸穴４が設けられているとともに、軸穴４の内周面６にスペーサ８を備え、このスペーサ８は、軸穴４が回転軸部材５に嵌め込まれた状態で、軸穴４の内周面６と回転軸部材５の外周面との隙間が軸穴４の周方向に略均一となっている。【選択図】図１
2006123117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸部材に嵌め込むための軸穴が設けられた回転砥石であって、
前記軸穴の内周面にスペーサを備え、
前記スペーサは、前記軸穴が前記回転軸部材に嵌め込まれた状態で、前記軸穴の内周面と前記回転軸部材の外周面との隙間が前記軸穴の周方向に略均一となるようにしたことを特徴とする回転砥石。
【請求項２】
前記スペーサは、弾性部材によって構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の回転砥石。
【請求項３】
前記軸穴の内周面には凹部が設けられ、前記スペーサは、上端が前記凹部から突出するように、この凹部内に収容されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転砥石。
【請求項４】
回転砥石の軸穴が嵌め込まれる回転軸部材であって、
前記軸穴が嵌め込まれる部位の外周面にスペーサを備え、
前記スペーサは、前記軸穴が前記回転砥石に嵌め込まれた状態で、前記軸穴の内周面と前記外周面との隙間が前記軸穴の周方向に略均一となるようにしたことを特徴とする回転軸部材。
【請求項５】
前記スペーサは、弾性部材によって構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の回転軸部材。
【請求項６】
前記外周面には凹部が設けられており、前記スペーサは、上端が前記凹部から突出するように、この凹部内に収容されている、ことを特徴とする請求項４または５に記載の回転軸部材。
【請求項７】
軸穴を介して回転砥石を回転軸部材に装着する回転砥石の装着方法であって、
前記軸穴を前記回転軸部材にスペーサを介して嵌め込み、前記回転砥石を前記回転軸部材に取り付ける、ことを特徴とする回転砥石の装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種被削材の研削、研磨、切断などの加工に用いられる回転砥石と、この回転砥石用の回転軸部材と、この回転砥石を回転軸部材に装着する回転砥石の装着方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種被削材の研削、研磨、切断などの加工に回転砥石が広く用いられている。このような回転砥石は、モータなどの回転駆動装置の回転軸部材に装着されて回転駆動される。
【０００３】
このように回転砥石を回転軸部材に嵌めつけるに際しては、回転砥石に対し、回転時の振動を抑制するとともに高い加工精度を得るために、相互の軸心、すなわち回転砥石の中心軸と回転軸部材の回転軸とを一致させることが望まれる。
【０００４】
しかし、回転砥石の軸穴と回転軸部材との間には、砥石の軸穴の公差に基づく隙間ができるため、回転砥石の中心軸と回転砥石の回転軸とが一致しない。そのため、従来では、回転砥石を回転軸部材に取り付けた後にツルーイングを行って回転砥石の中心軸（外周面に対する中心軸）を回転軸部材の回転軸に一致させたり、回転砥石を回転軸部材に仮止めした状態でこの回転砥石をハンマ等でたたいて取り付け位置を修正していた。また、例えば、下記特許文献１などには、台金に貫通穴を設けるホイールバランス調整方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなツルーイングによる方法では、使用前に回転砥石を磨耗させてしまい、また、上記のようなハンマ等でたたいて取り付け位置を修正する方法では、作業者の勘に頼らざるを得ないため、高い加工精度を得ることが困難であり、また、上記のような台金に貫通穴を設ける方法では、加工が面倒である、という問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、回転時の振動を抑制すると共に高い加工精度を得るように、容易に回転砥石を回転軸部材に装着できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の回転砥石は、回転軸部材に嵌め込むための軸穴が設けられた回転砥石であって、上記軸穴の内周面にスペーサを備え、上記スペーサは、上記軸穴が上記回転軸部材に嵌め込まれた状態で、上記軸穴の内周面と上記回転軸部材の外周面との隙間が上記軸穴の周方向に略均一となるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明の回転軸部材は、回転砥石の軸穴が嵌め込まれる回転軸部材であって、上記軸穴が嵌め込まれる部位の外周面にスペーサを備え、上記スペーサは、上記軸穴が上記回転砥石に嵌め込まれた状態で、上記軸穴の内周面と上記外周面との隙間が上記軸穴の周方向に略均一となるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、回転砥石に形成された軸穴の内周面、または回転軸部材の外周面にスペーサが設けられ、このスペーサを介して軸穴を回転軸部材に嵌め込んだ状態で軸穴と回転軸部材との隙間が軸穴の周方向に略均一となるようにする。これにより、軸穴を回転軸部材に嵌め込んで回転砥石と回転軸部材とを固定する際に、作業者は、精密調整を行うことなく、軸穴を回転軸部材に単に嵌め込むだけで、軸穴の内周面と回転軸部材の外周面との隙間を軸穴の周方向に略均一にする、すなわち、回転砥石の中心軸と回転軸部材の回転軸とを高精度で一致させることが可能となる。その結果、この状態で回転砥石と回転軸部材とが固定されれば、回転砥石の回転ぶれが十分に低減できるので、回転時の振動が抑制されると共に高い加工精度を得ることができる。
【００１０】
そして、スペーサは、弾性部材によって構成されているのが好ましい。このようにすれば、スペーサは弾性変形可能であるため、スペーサ及びスペーサ用の溝（凹部）の寸法を精密に管理する必要がなくなり、製造が容易となる。さらに、回転軸部材を傷つけることなく、軸穴の内周面と回転軸部材の外周面との隙間を均一にでき、回転砥石の中心軸と回転軸部材の回転軸とを一致させることができる。
【００１１】
軸穴の内周面には凹部が設けられ、上記スペーサは、上端が前記凹部から突出するように、この凹部内に収容されているのが好ましい。また、上記外周面には凹部が設けられており、上記スペーサは、上端が上記凹部から突出するように、この凹部内に収容されているのが好ましい。このようにすれば、スペーサの位置決めが容易となる。
【００１２】
軸穴を介して回転砥石を回転軸部材に装着する回転砥石の装着方法であって、上記軸穴を上記回転軸部材にスペーサを介して嵌め込み、上記回転砥石を上記回転軸部材に取り付ける、ことを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、作業者は、精密調整を行うことなく、軸穴を回転軸部材に単に嵌め込むだけで、軸穴の内周面と回転軸部材の外周面との隙間が軸穴の周方向に略均一となるような、換言すれば、回転砥石の中心軸と回転軸部材の回転軸とが高い精度で一致するような回転砥石の位置決めがスペーサを介して可能となる。その後、作業者は、この状態で回転砥石と回転軸部材とを固定すれば、回転砥石の回転ぶれが十分に低減でき、回転時の振動が抑制されると共に高い加工精度を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転時の振動を抑制すると共に高い加工精度を得るように、容易に回転砥石を回転軸部材に装着できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態ついて説明する。なお、以下の図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１６】
まず、図１および図２を参照して、本実施形態に係る回転砥石１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る回転砥石の概略構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る回転砥石の構成のうち、内周面に形成された凹部やスペーサを主に示す要部拡大図である。なお、図２は、図１の図中符号Ｉに示す線分（点線）を切り口に中心軸方向に沿って回転砥石を切断した際の端面を表す図である。
【００１７】
回転砥石１は円盤型の台金部２と、この台金部２の外周面に形成された砥粒層３と、を有するストレート型研削砥石である。砥粒層３は、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素などの超砥粒を含んでいる。これらの超砥粒は、レジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンド、電着などにより保持されている。
【００１８】
そして、回転砥石１には、中心軸Ａを中心とした略円柱状の軸穴４が設けられ、中心軸Ａは回転砥石１の表面に対して垂直となっている。軸穴４の口径（断面の直径）は、軸穴４に嵌め込まれる回転軸部材５の軸径（断面の直径）とほぼ同じ大きさであるが、この軸径よりも同一環境において僅かに大きなものとなっている。この隙間の存在により、軸穴４が回転軸部材５に嵌め込み可能となる。そして、軸穴４の内周面６には、周方向に一本の凹部７がリング形状に形成されている。回転軸部材５は、回転砥石１の軸穴４に嵌め込んで回転砥石１を回転させるためのものであり、モータなどの回転駆動装置（例えば、図４に示すモータ９）によって回転される。
【００１９】
台金部２は、アルミニウム、鉄、銅、チタン、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）またはＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などによって構成される。回転軸部材５は、鉄などの金属がクロムなどでめっき処理された高硬度の鋼材である。
【００２０】
凹部７には、無端のリング形状を成すスペーサ８が嵌め込まれている。スペーサ８の大きさや形状は、凹部７に嵌め込み可能なものであるとともに、図２に示すように、この凹部７に嵌め込まれた状態で、軸穴４の内周面６から中心軸Ａの方に向かって上端が突出した形状（凹部７から突出した形状）を有している。そして、スペーサ８のうち、軸穴４の内周面６から中心軸Ａの方に向かって突出した突出部の高さＢは、突出部のどの箇所においても略同一であり、例えば、スペーサ８がゴム類、樹脂類の場合、２００μｍ〜１４００μｍの範囲にあるのが好ましく、３００μｍ〜８００μｍの範囲にあるのがより好ましい。また、スペーサ８が軟質金属の場合、突出部の高さＢは１μｍ〜１０μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００２１】
スペーサ８の形状は様々なものが適用可能である。例えば、断面形状が、円形、楕円形、三角形または四角形となっているものや、内周面６から中心軸Ａの方に向かって突出した部分の形状が、例えば、櫛歯形状となっているものなどがある。
【００２２】
スペーサ８の設置態様は、上記のような、無端のリング形状を有する１本のスペーサ８が凹部７に嵌め込まれたものに限らず、中心軸Ａからみて軸穴４の周方向に対して所定角度毎に繰り返すような周期的配置のものであれば良く、様々な設置態様が適用可能である。図３（ａ），（ｂ）に、このようなスペーサ８の設置態様をそれぞれ一例ずつ示す。図３（ａ），（ｂ）は、何れも、スペーサ８を通る平面で回転砥石１を切断した際の端面を表す図である。図３（ａ）に示すスペーサ８の設置態様は、同形のスペーサ８を４つ用い、これら４つのスペーサ８が、中心軸Ａからみて軸穴４の周方向に対して順次９０度離隔した箇所（４箇所）にそれぞれ配置されたものである。そして、図３（ｂ）に示すスペーサ８の設置態様は、２種類の形状のスペーサ８をそれぞれの形状毎に４つ用い、これら２種類の形状のスペーサ８が、中心軸Ａからみて軸穴４の周方向に周期的に交互に配置されたものである。
【００２３】
スペーサ８は、回転砥石１および回転軸部材５よりも軟質素材によって構成されることが望ましく、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴムなどのゴム類が好適であるが、樹脂や、銅などの軟質金属により構成されてもよい。例えば、回転砥石１の台金部２が、鉄あるいはアルミニウムの場合には、スペーサ８は、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴムなどのゴム類、樹脂、ゴムおよび樹脂の複合体、銅などの軟金属などで構成される。また、回転砥石１の台金部２が、鉄、アルミニウム、銅、ＣＦＲＰまたはＦＲＰの場合には、スペーサ８は、シリコーンゴムやニトリルゴムなどのゴム類、または樹脂およびその複合体などで構成される。
【００２４】
次に、図４を参照して、本実施形態に係る回転砥石をモータ（回転駆動装置）の回転軸部材に装着する装着方法について説明する。図４は、本実施形態に係る加工ユニット１００の断面構造を示す図である。ここで、モータ９は、回転軸部材５とモータ本体１０とを備え、モータ本体１０は設置台１１に固定設置され、回転軸部材５の回転軸Ｃは水平方向を向いている。
【００２５】
まず、作業者は、回転砥石１の軸穴４を回転軸部材５の突出部１２に嵌め込む。この際、回転砥石１の表面と、砥石装着部１３の砥石装着面１５とが密着するまで突出部１２を軸穴４に押し込む。このとき、回転砥石１の表面は、回転軸部材５の回転軸Ｃに対して垂直となって、回転砥石１の中心軸Ａと回転軸部材５の回転軸Ｃとが平行となる。さらに、軸穴４の内周面６に突出したスペーサ８により、軸穴４の内周面６と回転軸部材５の外周面１８との隙間が略均一となる、すなわち、回転軸部材５が軸穴６のほぼ中央に位置することとなる。したがって、回転砥石１の中心軸Ａと回転軸部材５の回転軸Ｃとが高精度で一致することとなる。そして作業者は、突出部１２が回転砥石１の軸穴４に嵌め込まれた状態でキャップ部１４を取り付けるとともに複数の固定ボルト１７もボルト穴１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して取り付けて順次ボルト締めする。この際、回転砥石１の二つの表面のうち、一方の表面は、砥石装着部１３の砥石装着面１５に密着され、他方の表面は、キャップ部１４のキャップ取付け面１６に密着される。このようにして、回転砥石１の中心軸Ａと回転軸部材５の回転軸Ｃとが高精度で一致した状態で、回転砥石１が回転軸部材５にボルト締めで固定される。これにより、回転砥石１の回転ぶれが十分に抑制されるため、高精度な精密加工が可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転砥石１の軸穴４を回転軸部材５に嵌め込んで回転砥石１と回転軸部材５とを固定させる場合、作業者は、回転砥石１の軸穴４を回転軸部材５に単に嵌め込むだけで、軸穴４の内周面６と回転軸部材５の外周面１８との隙間を略均一として、回転砥石１の中心軸Ａと回転軸部材５の回転軸Ｃとを高精度で一致させることが可能となる。このため、回転砥石１の軸穴４を回転軸部材５に単に嵌め込んだだけの状態で回転砥石１を回転軸部材５にボルト締めなどによって固定して回転させれば、回転砥石１の回転ぶれがほとんど生じなくなり、回転砥石１の回転時の振動が抑制されるとともに高い加工精度が得られる。
【００２７】
なお、本発明の回転砥石は、上記した実施形態に限らない。例えば、回転砥石１の形状としては、ストレート型に限らず、カップ型など、他のタイプの回転砥石であっても良い。さらに、本発明の回転砥石は、上記のような研削砥石に限るものではなく、ドレッサーなどでも良い。
【００２８】
また、本実施形態においては、スペーサ８と、このスペーサ８が嵌め込まれる凹部７とを、回転砥石１の軸穴４の内周面６に設けたが、これに限らず、回転軸部材５の外周面に設けても良い。図５は、スペーサと、このスペーサを嵌め込む凹部とが外周面に設けられた回転軸部材の斜視図である。図５に示すような回転軸部材５は、モータ９の軸そのものでも良いし、あるいは、モータ９の軸に対して着脱可能なものであっても良い。
【００２９】
また、本実施形態では、軸穴４の内周面６に一本のスペーサ８のみが設けられた場合について説明したが、これに限らず、複数本のスペーサ８が軸穴４の内周面６に設けられていても良い。また、回転砥石１は、一枚の円盤のみにより構成されたものであっても良いし、複数枚の台金部２が、中心軸が一致するように積層された状態で一体化されたものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る回転砥石の概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る回転砥石の構成のうち、内周面に設けられた凹部やスペーサを主に示す要部拡大図である。
【図３】実施形態に係る回転砥石に対するスペーサの設置態様を例示するための図である。
【図４】実施形態に係る回転砥石がモータに装着された加工ユニットの断面構造を模式的に示す図である。
【図５】スペーサと凹部とが外周面に設けられた回転軸部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…回転砥石、２…台金部、３…砥粒層、４…軸穴、５…回転軸部材、５ａ…回転軸、６…内周面、７…凹部、８…スペーサ、９…モータ、１０…モータ本体、１１…設置台、１２…突出部、１３…砥石装着部、１４…キャップ部、１５…砥石装着面、１６…キャップ取付け面、１７…固定ボルト、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…ボルト穴、１８…外周面、１００…加工ユニット
【図１】
2006123117.tif 000003
【図２】
2006123117.tif 000004
【図３】
2006123117.tif 000005
【図４】
2006123117.tif 000006
【図５】
2006123117.tif 000007