(57)【要約】【課題】本発明は、回転軸の軸方向に重ねられた複数のシート材から構成され且つギヤと噛合う歯が外周に形成された本体を備えた研磨体であって、本体の外周に至る冷却用流体の流路を、本体の組立自体を困難にすることなく、シート材に形成できる研磨体を提供することを課題とする。【解決手段】ギヤの歯面を研磨する研磨体であって、シート材は、回転軸の軸方向に隣接する他のシート材にクーラント液を供給する中継流路と、回転軸から離間する方向に冷却用流体を流動させて中継流路に前記冷却用流体を供給する供給流路とを有し、前記シート材は、他の前記シート材の前記中継流路から供給された前記冷却用流体を、自身の外周側から排出させる排出流路を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤの歯面を研磨する研磨体であって、
前記ギヤと噛み合う歯が外周に形成され且つ回転軸の軸回りに回転可能に支持される本体を備え、
前記本体は、前記回転軸の軸方向に重ねられた複数のシート材を有し、
前記シート材は、前記回転軸の軸方向に隣接する他の前記シート材に冷却用流体を供給する中継流路と、前記回転軸から離間する方向に前記冷却用流体を流動させて前記中継流路に前記冷却用流体を供給する供給流路とを有し、
他の前記シート材の中継流路から供給された前記冷却用流体を、前記シート材の外周側から排出させる排出流路を有する
ことを特徴とする研磨体。
【請求項２】
前記シート材が、前記供給流路、前記中継流路及び前記排出流路をそれぞれ複数有する
請求項１に記載の研磨体。
【請求項３】
前記シート材が、前記回転軸の軸方向視で前記回転軸に対し、対称となる一対の前記供給流路を有する
請求項２に記載の研磨体。
【請求項４】
前記排出流路の排出部が、前記シート材の外周縁部の研磨作用が他の部分よりも低い箇所に配置された
請求項１乃至３の何れかに記載の研磨体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤの歯面を研磨する研磨体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示す研磨体は、ギヤと噛合う歯が外周に形成され且つ回転軸の軸回りに回転可能に支持される本体を備えている。前記本体は、前記回転軸の軸方向に重ねられた複数のシート材を有している。
【０００３】
以上のように構成される研磨体は、シート材の素材の選択によって研磨体の特性を容易に変更できる他、各シート材における回転軸の軸回り方向の位相を適切に設定することにより、研磨体を所望の形状に成形することも可能である。
【０００４】
ところで、同文献の研磨体によって、ギヤの研磨作業を円滑に行うためには、研磨部分又はその近傍にクーラント液、エアー又はミスト状の切削液等の冷却用流体を供給して冷却する必要がある。
【０００５】
しかし、研磨体とギヤとの噛合い部分は、冷却用流体を外部から供給し難い。このため、研磨体にその外周に至る流路を形成し、この流路を利用して研磨体の内部から冷却用流体を前記噛合い部分に供給する手段が有効である。成形の容易化の観点から、前記流路はシート材を重ねて本体を組立てた時点で形成されていることが望ましい。このため、組立て前のシート材に予め流路を形成する必要があるが、この流路の形成によってシート材が複数に分割されると、研磨体の組立自体が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４５０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回転軸の軸方向に重ねられた複数のシート材から構成され且つギヤと噛合う歯が外周に形成された本体を備えた研磨体であって、本体の外周に至る冷却用流体の流路を、本体の組立自体を困難にすることなく、シート材に形成できる研磨体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、ギヤの歯面を研磨する研磨体であって、前記ギヤと噛み合う歯が外周に形成され且つ回転軸の軸回りに回転可能に支持される本体を備え、前記本体は、前記回転軸の軸方向に重ねられた複数のシート材を有し、前記シート材は、前記回転軸の軸方向に隣接する他の前記シート材に冷却用流体を供給する中継流路と、前記回転軸から離間する方向に前記冷却用流体を流動させて前記中継流路に前記冷却用流体を供給する供給流路とを有し、他の前記シート材の中継流路から供給された前記冷却用流体を、前記シート材の外周側から排出させる排出流路を有することを特徴とする。
【０００９】
前記シート材が、前記供給流路、前記中継流路及び前記排出流路をそれぞれ複数有するものとしてもよい。
【００１０】
前記シート材が、前記回転軸の軸方向視で前記回転軸に対し、対称となる一対の前記供給流路を有するものとしてもよい。
【００１１】
前記排出流路の排出部が、前記シート材の外周縁部の研磨作用が他の部分よりも低い箇所に配置されたものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、本体の外周に至る冷却用流体の流路を、本体の組立自体を困難にすることなく、シート材に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した研磨体を備えた研磨装置の要部側面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ一のシート材の正面図である。
【図４】研磨体の内部に形成された冷却用流体の流動経路を示す側断面図である。
【図５】他の実施形態に係るシート材の正面図である。
【図６】他の実施形態に係るシート材の正面図である。
【図７】（Ａ）は他の実施形態に係る複数のシート材の分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す複数のシート材を組立てた後の斜視図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示す組立後の複数のシート材の外周側に歯を形成した状態を示す斜視図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は円筒体の歯を形成した後のシート材の正面図及び斜視図である。
【図９】シート材の変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明を適用した研磨体を備えた研磨装置の要部側面図であり、図２は図１のＡ部拡大図である。前記研磨装置は、ワークとなるギヤ１０を回転可能に支持するワーク側支持機構と、前記ギヤ１０と噛合うギヤ形状に成形された研磨体２０と、前記研磨体２０を前記ギヤ１０と噛合った状態で回転軸Ｘの軸回りに回転可能に支持する研磨体側支持機構３０とを備えている。前記ギヤ１０及び前記研磨体２０の一方又は両方がアクチュエータによって回転駆動される。
【００１５】
前記研磨体２０は、外周に螺旋状の歯２１を有するウォームギヤ形状に成形された本体２０ａを備えている。本例では、前記研磨体２０が前記本体２０ａ以外のものを有していない。このため、前記本体２０ａが前記研磨体２０自体となる。前記研磨体２０は、前記研磨体側支持機構３０の支持軸３１に着脱可能に装着される。前記支持軸３１は回転軸Ｘを軸心としている。前記研磨体２０は、全体として、前記回転軸Ｘを軸心とするウォームギヤ形状に成形されているが、この他、前記回転軸Ｘを軸心とするねじ歯車形状、ヘリカルギヤ形状、台形歯車形状又はインボリュート歯車形状若しくはサイクロイド歯車形状その他の曲線を採用した歯車形状等に成形してもよい。
【００１６】
前記研磨体２０は、前記回転軸Ｘの軸方向に重ねられた複数のシート材４０を有している。前記研磨体２０は、前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する一対の前記シート材４０，４０同士を順次接着することによって構成されるか、或いは、複数の前記シート材４０を締着具等によってまとめて締着固定することによって構成される。
【００１７】
このように構成される前記研磨装置によれば、前記ギヤ１０の前記歯１１と、前記研磨体２０の前記歯２１とを噛合せ、前記歯１１，２１の前記歯面１１ａ，２１ａ同士を接触させた状態で、前記ギヤ１０及び前記研磨体２０を回転させることにより、前記ギヤ１０の前記歯１１の研磨を行う。なお、前記ギヤ１０及び前記研磨体２０の一方のみを回転駆動させた場合には、他方は連れ回り回転作動する。前記ギヤ１０及び前記研磨体２０の両方を回転駆動させる場合には、両者の回転を同期させる必要がある。
【００１８】
図３（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ一のシート材の正面図である。各前記シート材４０は、前記回転軸Ｘの中心とする円形状をなす非作用部４１と、前記非作用部４１の外縁からさらに円弧状に膨出する一対の作用部４２，４２とを一体的に有している。一対の前記作用部４２，４２は、前記非作用部４１の円の中心に対して対称位置にそれぞれ配置されている。前記シート材４０は、全体として、楕円形状、長円形状又は卵形状に成形されている。
【００１９】
なお、前記作用部４２，４２は、前記作用部４１の円形中心に対して対称位置にそれぞれ形成することは必須ではない。前記非作用部４１の中心と同一中心となる円の周縁に等間隔に前記作用部４２を配置してもよく、この際の前記作用部４２の数が偶数の場合には対称配置になるが、奇数（例えば、３つ）の場合には非対称配置となる。さらには、前記作用部４２は１〜複数の間で自由に選択可能である。
【００２０】
前記作用部４２は、シート基材の表面に結合剤によってＣＢＮ又はダイヤモンド等の砥粒又は砥石片を接着させることによって構成されている。前記結合剤とは、砥粒又は砥石片同士を結合させるとともに、該砥粒又は該砥石片をシート基材の表面に付着させる接着剤の一種である。
【００２１】
前記シート基材は前記シート材４０と同一形状に成形されている。前記シート基材における前記非作用部４１の範囲には砥粒又は砥石片を接着させず、前記作用部４２の範囲にのみ砥粒又は砥石片を接着することによって前記シート材４０を構成している。
【００２２】
なお、前記シート材４０の全体を砥石によって構成してもよい。また、前記作用部４２のみを砥石とし、前記非作用部４１を前記作用部４２とは別体とし、前記非作用部４１と前記作用部４２とを接着させることにより、前記シート材４０を構成してもよい。さらに、前記シート材４０において、砥粒又は砥石片を接着する範囲を、前記非作用部４１が一部に含まれるように設定してもよい。例えば、前記非作用部４１において図３（Ａ）に示された仮想線Ｌよりも中心から遠い範囲に砥粒又は砥石片を接着してもよい。
【００２３】
前記研磨体２０の組立作業の際は、前記回転軸Ｘの軸方向に並べられた複数の前記シート材４０は、前記回転軸Ｘの軸方向の一方に向かって予め定めた分だけ順次位相をずらして配置している。本例では、前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する前記シート材４０，４０同士の一方は、他方に対して、所定の角度である位相αだけ前記回転軸Ｘの軸回り方向に変位している。言換えると、前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する前記シート材４０，４０同士は、前記研磨体２０の回転方向に位相がずらされている。
【００２４】
このような位相関係で、前記複数の前記シート材４０を、前記回転軸Ｘの軸方向に重ね合せ、前記締着又は前記接着によって一体化することにより、全体が前記ウォームギヤ形状に成形された前記研磨体２０が組立てられる。なお、前記研磨体２０がウォームギヤ形状以外の形状も採用できることは上述した通りである。
【００２５】
ところで、研磨作業を円滑に行うためには、クーラント液、エアー又はミスト状の切削液等からなる冷却用流体を、前記歯１１，２１同士が噛合っている部分及びその周囲に供給し、効率的に冷却する必要がある。しかし、この冷却対象部分は、利用可能なスペースが少なく、前記冷却用流体を外部から効率的に供給することが困難である。そこで、前記冷却用流体を、前記研磨体２０の内部から、冷却対象部分である該研磨体２０の外周側に供給する流動経路を、前記研磨体２０の内部に形成している。ちなみに、前記流動経路は、前記シート材４０に設けられ、前記シート材４０をその厚み方向に貫通している。
【００２６】
次に、図３及び図４に基づいて、前記冷却用流体の前記流動経路について詳述する。
【００２７】
図４は、研磨体の内部に形成された冷却用流体の流動経路を示す側断面図である。前記非作用部４１には、自身と同一中心となる円形の孔であって且つ外部からの前記冷却用流体が供給される空間となる供給スペース４３が形成されている。前記供給スペース４３は、前記支持軸３１を嵌合して挿通させる孔としても機能する。言換えると、複数の前記シート材４０が前記回転軸Ｘの軸方向で重ねられると、前記供給スペース４３同士が連接されて前記支持軸３１を挿入する軸孔が形成される。そして、前記支持軸３１には、外部の前記冷却用流体を研磨体２０の内部の前記供給スペース４３に導入する流動経路が形成されている。
【００２８】
なお、前記研磨体２０を前記支持軸３１以外のものによって前記回転軸Ｘの軸回りに回転可能に支持し、複数の前記供給スペース４３によって構成される前記軸孔を前記冷却用流体の貯留スペースとしてもよい。
【００２９】
前記非作用部４１には、前記回転軸Ｘから離間する側である径方向外側に向かって一直線状に延びる供給流路４４が形成されている。前記供給流路４４の前記回転軸Ｘに近い側の端部は前記供給スペース４３と接続され互いに連通している。
【００３０】
前記シート材４０の前記非作用部４１の前記供給流路４４における前記径方向外側の端部には、前記シート材４０と前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する他の前記シート材４０に前記冷却用流体を供給する中継流路４５が形成されている。前記中継流路４５は、非作用部４１の縁寄り部分に形成され且つ供給流路４４の流路幅を拡大させるように円状に形成されている。なお、中継流路４５は、流路幅を拡大させることは必須ではなく、その形状も円形に限定されず、長円形や楕円形であってもよい。
【００３１】
一つの前記シート材４０において、前記供給流路４４及び前記中継流路４５は、それぞれ複数形成されている。具体的には、一対の前記供給流路４４，４４が、一つの前記シート材４０に形成され、一対の前記供給流路４４，４４毎に前記中継流路４５，４５が形成されている。一対の前記供給流路４４，４４は、前記回転軸Ｘに対し、対称な位置に対称な形状で成形されている。言換えると、一対の前記供給流路４４，４４の一方は、他方に対して、前記非作用部４２の中心点を中心として点対称となる。
【００３２】
なお、前記供給流路４４，４４を対称な位置に対称な形状で成形することは必ずしも必須ではなく、複数の前記供給流路４４を、一つの前記シート材４０における前記回転軸Ｘに対して非対称位置に設けてもよい。例えば、奇数個の供給流路４４を前記回転軸Ｘの軸回り方向に等間隔に配置する場合等が考えられる。また、前記供給流路４４は１〜複数個が一つの前記シート材４０に設けられる。
【００３３】
前記非作用部４１には、一又は複数の排出流路４６が形成されている。一つの前記シート材４０には、前記排出流路４６の他に、前記供給流路４４及び前記中継流路４５が形成されている。前記排出流路４６は、前記供給流路４４に対して前記排出流路４６は前記回転軸Ｘの軸回り方向に前記位相α分ずらされて配置されている。
【００３４】
前記排出流路４６は、前記回転軸Ｘから近い側の接続部４６ａと、遠い側の排出部４６ｂとを有している。前記排出部４６ｂは前記研磨体２０の外周まで径方向外側に一直線状に延出されている。前記接続部４６ａは、前記回転軸Ｘの軸方向視で前記中継流路４５と同一の形状に形成されている。前記接続部４６ａの中心から前記回転軸Ｘまでの間隔と、前記中継流路４５の中心から前記回転軸Ｘまでの間隔とは、同一の距離ｄに設定されている。前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する前記シート材４０，４０同士を重ね合わせた場合、前記排出流路４６の前記接続部４６ａと、前記中継流路４５とは、前記回転軸Ｘの軸方向視で、同一箇所において同一中心且つ同一径の円形状で重なった状態になる。
【００３５】
前記距離ｄ及び前記位相αの前記設定によれば、前記回転軸Ｘの軸方向に隣接する前記シート材４０，４０同士を重ね合せることにより、一対の前記シート材４０，４０の一方の前記中継流路４５と、他方の前記接続部４６ａとが前記回転軸Ｘの軸方向視で一致して互いに接続され、前記中継流路４５から前記接続部４６ａに冷却用流体が導入可能になる。
【００３６】
ちなみに、図３及び図４には、一つの前記シート材４０である第１シート材４０Ａと、前記第１シート材４０Ａと前記回転軸Ｘの軸方向で隣接する他の前記シート材４０である第２シート材４０Ｂと、前記第２シート材４０Ｂと前記回転軸Ｘの軸方向で隣接し且つ前記第１シート材４０Ａとも異なる他の前記シート材４０である第３シート材４０Ｃとが示されている。
【００３７】
そして、前記第１シート材４０Ａの前記排出流路４６の前記接続部４６ａと、前記第２シート材４０Ｂの前記中継流路４５とが接続されている。また、前記第２シート材４０Ｂの前記排出流路４６の前記接続部４６ａと、前記第３シート材４０Ｃの前記中継流路４５とが接続されている。
【００３８】
前記接続部４６ａに導入された前記冷却用流体は、前記排出部４６ｂから研磨体２０の外周側に噴出し、前記歯１１，２１同士が噛合う部分及びその周囲に効率良く供給される。ちなみに、前記冷却用流体が前記排出部４６ｂから排出される際の勢いは、前記研磨体２０の内部に前記冷却用流体の圧力及び流量等で調整され、前記流動経路の流動抵抗と、前記研磨体２０の回転作動時の遠心力によって定まる。
【００３９】
また、前記排出部４６ｂは、前記シート材４０の外周縁部に前記非作用部４１の領域に配置されている。前記排出部４６ｂは、組立てられた前記研磨体２０における歯底側に位置し、研磨作用がまったく無いか、或いは殆ど無い箇所である。前記排出部４６ｂは、少なくとも、前記シート材４０の前記外周縁部において研磨作用が他の部分よりも低い箇所に配置される。ちなみに、一つの前記シート材４０に設ける前記排出流路４６の数は、前記研磨体２０の歯数や条数が多い程多くなる。また、前記研磨体２０の歯数や条数に応じて、前記中継流路４５及び前記接続部４６ａの形状を適宜変更してもよい。
【００４０】
なお、前記排出部４６は、前記供給スペース４３を中心として、複数の前記シート材４０を重ね合わせて組立てる際に、前記研磨体２０の回転方向を位置合わせに利用できる。すなわち、前記中継流路４５と前記排出部４６ｂとを一致させることにより、前記シート４０の前記回転方向の位置合わせを行う。
【００４１】
次に、図５及び図６に基づき、前記研磨体２０の他の実施形態について上述の形態と異なる部分を説明する。
【００４２】
図５は、他の実施形態に係るシート材の正面図である。前記シート材４０の前記中継流路４５は、前記シート材４０の前記非作用部４１の前記供給流路４４における前記径方向外側の端側から、前記回転軸Ｘの軸回り方向両側に延びる円弧形状に成形されている。前記中継流路４５の前記円弧形状は、前記研磨体２０の回転方向に沿っている。前記排出流路４６の前記排出部４６ｂ自体のＲ形状の径は、前記接続部４６ａの流路幅よりも大きく設定せずに、前記流路幅と同一又は略同一に設定されている。
【００４３】
一方、図６に示す通り、前記シート材４０の前記接続部４６ａを、前記排出部４６ｂの前記径方向内側の端側から、前記回転軸Ｘの軸回り方向両側に延びる円弧形状に成形されている。前記接続部４６ａの前記円弧形状は、前記研磨体２０の回転方向に沿っている。前記中継流路４５自体のＲ形状の径は、前記供給流路４４の流路幅よりも大きく設定せずに、前記流路幅と同一又は略同一に設定されている。
【００４４】
次に、図７及び図８に基づき、前記研磨体２０の他の実施形態について上述の形態と異なる部分を説明する。
【００４５】
図７（Ａ）は他の実施形態に係る複数のシート材の分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す複数のシート材を組立てた後の斜視図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示す組立後の複数のシート材の外周側に歯を形成した状態を示す斜視図である。
【００４６】
上述の形態では、隣接する前記シート材４０同士の位相を順次ずらすことにより、前記歯２１を形成したが、本形態では、前記回転軸Ｘの軸方向で円形に成形された複数の前記シート材４０を、前記回転軸Ｘの軸方向に重ね、互いを接着又は締着し、円筒体２０´を形成した後、前記円筒体２０´の外周面に前記歯２１を形成してギヤ形状をなす前記研磨体２０を得る。
【００４７】
図８（Ａ），（Ｂ）は円筒体の歯を形成した後のシート材の正面図及び斜視図である。前記組立前の前記シート材４０には、上述した考えに基づいて、前記供給スペース４３と、前記供給流路４４と、前記中継流路４５と、前記接続部４６ａ及び前記排出部４６ｂを含む排出流路４６とを形成している。
【００４８】
ちなみに、前記シート材４０において、前記歯２１を形成した後に歯底となる側の領域と、前記回転軸Ｘの軸方向視で前記歯２１が形成されない領域とが前記非作用部４１として設定される。言換えると、前記シート材４０において、前記歯２１の前記歯面となる領域が前記作用部４２となり、それ以外の領域が前記非作用部４１になる。
【００４９】
なお、図示する例では、一つのシート材４０には、前記供給流路４４、前記中継流路４６及び前記排出流路４６が単一で設けられているが、前記供給流路４４、前記中継流路４６及び前記排出流路４６をそれぞれ複数設けてもよい。
【００５０】
また、前記シート材４０は、厚みや素材を違えて複数の種類を用意してもよい。本例では、形状保持を主な目的として厚みが薄い前記シート材４０と、研磨機能の向上を主目的として厚みのある前記シート材４０とを用意している。
【００５１】
一方、図９に示すように、前記シート材４０の一つの前記中継流路４５が、隣接する他の前記シート材４０の複数（本例では２つ）の前記排出流路４６，４６と接続されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ギヤ（ワーク）
１１  歯
１１ａ  歯面
２０  研磨体
２０´  円筒体
２０ａ  本体
２１  歯
２１ａ  歯面
３０  研磨体側支持機構
３１  支持軸
４０  シート材
４０Ａ  第１シート材
４０Ｂ  第２シート材
４０Ｃ  第３シート材
４１  非作用部
４２  作用部
４３  供給スペース
４４  供給流路
４５  中継流路
４６  排出流路
４６ａ  接続部
４６ｂ  排出部
【図１】
2019171550.tif 000003
【図２】
2019171550.tif 000004
【図３】
2019171550.tif 000005
【図４】
2019171550.tif 000006
【図５】
2019171550.tif 000007
【図６】
2019171550.tif 000008
【図７】
2019171550.tif 000009
【図８】
2019171550.tif 000010
【図９】
2019171550.tif 000011