(57)【要約】【課題】隣合うセグメント砥石の間の各間隙に、セグメント砥石の内方に供給された研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられて、研削時に発生する研削粉を洗い流して砥石の目詰まりを防止するようにした立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドである。【解決手段】立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａは、複数のセグメント砥石３ａと、セグメント砥石３ａが取付けられる円環状端部４１ａを有する砥石ホルダ４ａとを備え、各セグメント砥石３ａは砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａにおける隣合うセグメント砥石３ａの間に間隙６ａが設けられた状態でそれぞれ取付けられ、砥石ホルダ４ａにおけるセグメント砥石３ａの内方に研削液の供給口が設けられ、砥石ヘッド３ａの平面視における砥石ヘッド３ａの底面よりも広い被研削面を備えたワークが研削される立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａにおいて、各間隙６ａに、研削液の流通を妨げる流通阻害物７ａが取付けられているものである。【選択図】図２
2018047513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメント砥石と、前記セグメント砥石が取付けられる円環状端部を有する砥石ホルダとを備えた立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドであって、前記各セグメント砥石は前記砥石ホルダの前記円環状端部における隣合うセグメント砥石の間に間隙が設けられた状態でそれぞれ取付けられ、前記砥石ホルダにおける前記セグメント砥石の内方に研削液の供給口が設けられ、前記砥石ヘッドの平面視における砥石ヘッドの底面よりも広い被研削面を備えたワークが研削される立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドにおいて、
前記各間隙に、前記研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられていることを特徴とする立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド。
【請求項２】
前記流通阻害物は、発泡プラスチックの成形品又は汎用プラスチックの成形品であることを特徴とする請求項１に記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド。
【請求項３】
前記流通阻害物は、発泡スチロールの成形品であることを特徴とする請求項２に記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド。
【請求項４】
前記流通阻害物は、前記各間隙に位置した状態で、前記流通阻害物及び前記セグメント砥石の外周と内周のいずれか一方又は両方に、金属箔製のテープにより巻き付けられ又は金属製の環状体により締付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般鋼材などのワークの表面を研削する立軸平面研削盤に用いられる立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドに関する技術であり、特に、隣合うセグメント砥石の間の各間隙に、セグメント砥石の内方に供給された研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられて、研削時に発生する研削粉を洗い流して砥石の目詰まりを防止し、研削性能の維持と砥石の冷却を図るようにした立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、外径の大きな砥石を用いる大型の立軸平面研削盤では、外径の大きな砥石を単体で製造することが困難であるため、分割した複数のセグメント砥石が用いられている。
従来、複数のセグメント砥石と、セグメント砥石が取付けられる円環状端部を有する砥石ホルダとを備えた立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドにおける各セグメント砥石は、砥石ホルダの円環状端部で隣合うセグメント砥石の間に間隙が設けられた状態で各間隙に隣合うセグメント砥石の左右端部を固定する固定板とボルトによりそれぞれ取付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、従来、砥石ホルダにおけるセグメント砥石の内方に研削液の供給口が設けられて、研削時に発生する研削粉を洗い流して砥石の目詰まりを防止し、研削性能の維持と砥石の冷却を図るようにしている（例えば、特許文献２参照）。
このように、特許文献１及び２に記載のように、砥石ホルダの円環状端部で隣合うセグメント砥石の間に間隙が形成されているのは、セグメント砥石の左右端部を固定する固定板の左右方向中央に六角穴付きボルト等のねじでホルダに固定するためである。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、研削液が隣合うセグメント砥石の間の間隙から流出することを防止して、セグメント砥石の研削面とワークの被研削面との間に侵入させるために、セグメント砥石を特殊な形状としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３０３２２号公報（図２参照）
【特許文献２】特公昭６２−３４５１２号公報（図１、図５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドには、記載は省略されているが、砥石ホルダにおけるセグメント砥石の内方に研削液の供給口が設けられることが一般的である。
その場合、研削液は隣合うセグメント砥石の間の間隙から流出し易いために、研削時に発生する研削粉を洗い流して砥石の目詰まりを防止し難く、目詰まりによる研削性能の低下が生ずるという課題があった。
【０００７】
特許文献２に記載の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、セグメント砥石を特殊な形状に形成して、研削液が隣合うセグメント砥石の間の間隙から流出することを防止しようとしているが、セグメント砥石の形状変更による研削液の間隙からの流出防止作用は不十分であるという課題があった。
本発明は、従来の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドの課題を解決するために、隣合うセグメント砥石の間の各間隙に、セグメント砥石の内方に供給された研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられて、研削時に発生する研削粉を洗い流して砥石の目詰まりを防止し、研削性能の維持と砥石の冷却を図るようにした立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、複数のセグメント砥石と、前記セグメント砥石が取付けられる円環状端部を有する砥石ホルダとを備え、前記各セグメント砥石は前記砥石ホルダの前記円環状端部における隣合うセグメント砥石の間に間隙が設けられた状態でそれぞれ取付けられ、前記砥石ホルダにおける前記セグメント砥石の内方に研削液の供給口が設けられ、前記砥石ヘッドの平面視における砥石ヘッドの底面よりも広い被研削面を備えたワークが研削される立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドにおいて、
前記各間隙に、前記研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられているものである。
【０００９】
請求項２に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項１に係る本発明の構成に加え、前記流通阻害物は、発泡スチロール、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡硬質ポリウレタンなどの発泡プラスチックの成形品又はポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用プラスチックの成形品としたものである。
【００１０】
請求項３に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項２に係る本発明の構成に加え、前記流通阻害物は、発泡スチロールの成形品としたものである。
【００１１】
請求項４に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項１〜３のいずれかに係る本発明の構成に加え、前記流通阻害物は、前記各間隙に位置した状態で、前記流通阻害物及び前記セグメント砥石の外周と内周のいずれか一方又は両方に、金属箔製のテープにより巻き付けられ又は金属製の環状体により締付けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、前記砥石ホルダの前記円環状端部における隣合うセグメント砥石の間の間隙に前記研削液の流通を妨げる流通阻害物が取付けられているから、前記砥石ホルダにおける前記セグメント砥石の内方に供給された研削液は、前記間隙からの流出が低減され、セグメント砥石の底面とワークの被研削面との間を流通して研削時に発生する研削粉を洗い流すことにより、砥石の目詰まりを防止し、研削性能の保持と、目詰まりに起因する研削抵抗の増加による研削焼けを防止することができるのである。
【００１３】
請求項２に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項１に係る本発明の効果に加え、前記流通阻害物は、発泡プラスチックの成形品又は汎用プラスチックの成形品であるから、材料が安価で成形加工を簡単に行えながら、研削液の流通を妨げることができるのである。
【００１４】
請求項３に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項２に係る本発明の効果に加え、前記流通阻害物は、発泡スチロールの成形品であるから、成形加工を一層簡単にできるのである。
【００１５】
請求項４に係る本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドは、請求項１〜３のいずれかに係る本発明の効果に加え、前記流通阻害物は、前記各間隙に位置した状態で、前記流通阻害物及び前記セグメント砥石の外周と内周のいずれか一方又は両方に、金属箔製のテープにより巻き付けられ又は金属製の環状体により締付けられているから、流通阻害物を簡単に着脱でき、セグメント砥石のドレッシングや交換に当たっても、金属箔製のテープ又は金属製の環状体の取外しも簡単に行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを搭載する立軸平面研削盤の概略正面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを示し、（ａ）は流通阻害物を取りつける前の底面側斜視図、（ｂ）は流通阻害物を取りつけた状態を示す底面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドにおける砥石ホルダの平面図（ａ）、砥石の斜視図（ｂ）、流通阻害物の斜視図（ｃ）及び金属箔製のテープ（ｄ）である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを示し、（ａ）は流通阻害物を取りつける前の底面側斜視図、（ｂ）は流通阻害物を取りつけた状態を示す底面図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドにおける砥石ホルダの平面図（ａ）、砥石の斜視図（ｂ）、流通阻害物の斜視図（ｃ）及び金属箔製のテープ（ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付した図１〜図５に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを搭載する立軸平面研削盤の概略正面図であり、図２及び図３は本発明の立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドの第一の実施の形態に係る図であり、図４及び図５は立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドの第二の実施の形態に係る図である。
【００１８】
図１において、１は、本発明の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッドを搭載する立軸平面研削盤であり、本体１１、支持テーブル１２、制御装置１３などを備えている。
支持テーブル１２は、電磁チャックを備えた円盤状で、移動・回転制御可能であり、一般鋼材などのワーク１４を載置して電磁チャックで固定するようにしている。
【００１９】
支持テーブル１２及びワーク１４の上方には、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２が設けられており、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２は上下動可能で回転駆動してワーク１４の被研削面を研削するようにしている。
そして、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２は、平面視において砥石ヘッド２の底面よりも被研削面の広いワーク１４を研削するようにしている。
【００２０】
また、立軸平面研削盤１は、図示を省略しているが、中心に研削液通路を形成した固定軸を備えており、研削時に研削液をワーク１４の被研削面に供給して研削時に発生する研削粉を洗い流すことにより砥石の目詰まりを防止するようにしている。
固定軸の外周に軸受を介してセグメント砥石ヘッド２を回転駆動するスピンドルが設けられ、スピンドルは歯車を介して砥石駆動用電動機により回転駆動されるようにしている。
【００２１】
固定軸の研削液通路には、研削粉の濾過と研削液の冷却を行って研削液を循環する循環ポンプを備えた研削液循環回路が接続されており、循環ポンプからの研削液を導入した固定軸の研削液通路は、セグメント砥石の内方に研削液の供給口を開口している。
次に、立軸平面研削盤１に搭載する本発明の第一の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａを、図２及び図３に示しており、本発明の第二の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ｂを図４及び図５に示している。
【００２２】
まず、図２及び図３において、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａは、１２個のセグメント砥石３ａと、セグメント砥石３ａが取付けられる円環状端部４１ａを有する砥石ホルダ４ａと、セグメント砥石３ａを砥石ホルダ４ａに固定する固定板５とを備えている。
１２個の各セグメント砥石３ａは、平面視において、砥石ホルダ４ａの外径と略同一径の円弧状部３１ａと、２つの半径部３２ａと、各半径部３２ａの一端と円弧状部３１ａとを結ぶ２つの平行な第一直線部３３ａと、円弧状部３１ａに対向する２つの半径部３２ａの他端を結ぶ第二直線部３４ａとからなる扇形柱状に形成されている。
【００２３】
また、砥石ホルダ４ａは、円環状端部４１ａにセグメント砥石３ａの形状に合わせた切欠部４２ａが形成されており、隣合う切欠部４２ａの間における円環状部４１ａの１２個のねじ穴に、固定板５に形成された１２個の取付孔５１に設けられた六角穴付きボルト（図示せず）を螺合することにより、隣合うセグメント砥石３ａを締付可能としている。
具体的には、セグメント砥石３ａの砥石ホルダ４ａへの取付けは、各セグメント砥石３ａの底面側が砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａの底面から数十ｍｍ突出した状態で、各セグメント砥石３ａの円弧状部３１ａが砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａよりも数ｍｍ外方に位置する状態で、六角穴付きボルトにより固定板５で強固に締付けるようにしている。
【００２４】
なお、各固定板５は、図３（ａ）に示すように、セグメント砥石３ａを砥石ホルダ４ａから取外した状態で、砥石ホルダ４ａに取付けられたままであり、セグメント砥石３ａの交換や保守がし易いようにしている。
このように、各セグメント砥石３ａは、砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａにおける隣合うセグメント砥石３ａの間に数十ｍｍの間隙６ａが設けられた状態でそれぞれ取付けられている。
【００２５】
そして、本発明の第一の実施の形態では、各間隙６ａに、研削液の流通を妨げる流通阻害物７ａが取付けられていることが特徴の一つである。
流通阻害物７ａは、発泡スチロールの成形品であり、図２及び図３（ｂ）に示すように、セグメント砥石３ａが砥石ホルダ４ａに取付けられた状態において、砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａの底面から数十ｍｍ突出した各セグメント砥石３ａの隣合う各間隙６ａに合致する形状に成形されている。
【００２６】
また、流通阻害物７ａは、図２（ｂ）に示すように、各間隙６ａに位置した状態で、流通阻害物７ａ及びセグメント砥石３ａの外周と内周の両方に、図３（ｄ）に示す剥離紙つきのアルミニウム箔からなる金属箔製のテープ８により数周巻き付けられてそれぞれ砥石ホルダ４ａに取付けられている。
なお、以上のように構成された立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａは、その上面環状部に形成された複数のねじ穴に、立軸平面研削盤のスピンドルに取付けられた環状フランジの環状部に形成された取付孔にボルトにより固定されている。
【００２７】
本発明の第一の実施の形態は、以上のとおり、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａは、砥石ホルダ４ａの円環状端部４１ａにおける隣合うセグメント砥石３ａの間の間隙６ａに研削液の流通を妨げる流通阻害物７ａが取付けられているから、砥石ホルダ４ａにおけるセグメント砥石３ａの内方に供給された研削液は、間隙６ａからの流出が低減され、セグメント砥石３ａの底面とワークの被研削面との間を流通して研削時に発生する研削粉を洗い流すことにより、砥石の目詰まりを防止し、研削性能の保持と、目詰まりに起因する研削抵抗の増加による研削焼けを防止することができるのである。
そして、隣合うセグメント砥石３ａの間の間隙６ａに流通阻害物７ａが取付けられていることにより、間隙６ａを流通する研削液の流量が低減し、セグメント砥石３ａの底面とワークの被研削面との間を流通する研削液の流量が増加するが、研削液循環回路の合計流量は前者の低減が後者の増加よりも大きいため、減少することとなる。
【００２８】
しかしながら、間隙６ａを流通する研削液の大部分はセグメント砥石３ａの冷却及び砥石の目詰まり防止に寄与しないため、間隙６ａに流通阻害物７ａを取付けることにより、上述のように、研削性能の保持と、研削焼けの防止を図ることができるのである。
また、本発明の第一の実施の形態は、流通阻害物７ａは、発泡スチロールの成形品であるから、材料が安価で成形加工を簡単に行えながら、研削液の流通を妨げることができるのである。
【００２９】
さらに、本発明の第一の実施の形態は、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ａは、流通阻害物７ａを、各間隙６ａに位置した状態で、流通阻害物７ａ及びセグメント砥石３ａの外周と内周の両方に、剥離紙つきのアルミニウム箔からなる金属箔製のテープ８により巻き付けられているから、流通阻害物７ａを簡単に着脱でき、セグメント砥石３ａのドレッシングや交換に当たっても、金属箔製のテープ８の取外しも簡単に行うことができるのである。
次に、本発明の第二の実施の形態に係る立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ｂについて、図４及び図５に基づいて説明するとともに、図２及び図３に示す第一の実施の形態と同様な構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
第二の実施の形態は、第一の実施の形態におけるセグメント砥石３ａの形状を扇形柱状から、直方体状に形成したものである。
第二の実施の形態におけるセグメント砥石３ｂの形状を直方体に形成したことに伴い、第二の実施の形態では、図４及び図５に示すように、立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド２ｂにおける砥石ホルダ４ｂ、円環状端部４１ｂ、切欠部４２ｂ、間隙６ｂ及び流通阻害物７ｂをそれぞれセグメント砥石３ｂの形状に合致するように、第一の実施の形態から変更している。
【００３１】
そして、第二の実施の形態における流通阻害物７ｂを間隙６ｂに取付けたことによる作用効果は、第一の実施の形態における作用効果と同様である。
次に、本発明の実施の形態の変形例について説明する。
【００３２】
以上の実施の形態では、間隙に取付ける流通阻害物は、発泡スチロールの成形品としたが、発泡スチロールに替えて、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡硬質ポリウレタンなどの発泡プラスチックの成形品としてもよく、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用プラスチックの成形品としてもよい。
また、以上の実施の形態では、流通阻害物が間隙に位置した状態で、流通阻害物及びセグメント砥石の外周と内周の両方に、アルミニウム箔からなる金属箔製のテープにより数周巻き付けて、流通阻害物を砥石ホルダに取付けるようにしたが、アルミニウム箔に替えて銅箔、ステンレス箔などの金属箔製のテープでもよい。
【００３３】
以上の実施の形態では、流通阻害物が間隙に位置した状態で、流通阻害物及びセグメント砥石の外周と内周の両方に、アルミニウム箔からなる金属箔製のテープにより数周巻き付けて、流通阻害物を砥石ホルダに取付けるようにしたが、金属箔製のテープを巻き付けることに替えて、金属製の環状体により締付けるようにしてもよい。
ここで、金属製の環状体は、内周の締付けには環状体の外径を増加可能な機構を設け、外周の締付けには環状体の外径を減少可能な機構を設けるのである。
【００３４】
また、以上の実施の形態では、流通阻害物及びセグメント砥石の外周と内周の両方に、金属箔製のテープを巻き付けたが、外周と内周のいずれか一方でもよい。
以上の実施の形態では、セグメント砥石の個数を１２個としたが、個数の増減は任意である。
【００３５】
また、以上の実施の形態では、研削液通路を備えた固定軸の外周に軸受を介してセグメント砥石ヘッドを回転駆動するスピンドルが設けられ、スピンドルは歯車を介して砥石駆動用電動機により回転駆動されるようにしたが、砥石駆動用電動機によりスピンドルを直結駆動するようにしてもよい。
この場合、研削液通路を有するスピンドルに形成して、研削液循環回路の一端をロータリージョイント（回転継手）を介して、スピンドルに連結するのである。
【符号の説明】
【００３６】
１  立軸平面研削盤
１４  ワーク
２、２ａ、２ｂ  立軸平面研削盤用のセグメント砥石ヘッド
３ａ、３ｂ  セグメント砥石
４ａ、４ｂ  砥石ホルダ
４１ａ、４１ｂ  円環状端部
５  固定板
６ａ、６ｂ  間隙
７ａ、７ｂ  流通阻害物
８  金属箔製のテープ
【図１】
2018047513.tif 000003
【図２】
2018047513.tif 000004
【図３】
2018047513.tif 000005
【図４】
2018047513.tif 000006
【図５】
2018047513.tif 000007