(57)【要約】【課題】砥石車を砥石軸に自動芯合わせして装着させるギヤカップリングの噛合部に切り粉が侵入することを防止し、砥石車をスピンドルに高精度かつ容易に装着可能な砥石車装着装置を提供する。【解決手段】砥石台１１に回転軸線回りに回転駆動可能に軸承された砥石軸１２と、該砥石軸に着脱可能に装着される砥石車１５とを備え、ギヤカップリング１６の一方の歯部材１７が砥石軸に固定され、他方の歯部材１８が砥石車に固定され、両歯部材の歯を互いに噛合させることにより砥石車を砥石軸に回転軸線と同軸に装着可能とした砥石車装着装置において、砥石車が砥石軸に装着されたとき、ギヤカップリングの両歯部材の歯が互いに噛合する噛合部３４と外気との間に形成される隙間４０，４１，４２，３８，３９が第１乃至第５シール部材３６，３７，３３，２０，４５によってシールされている。【選択図】  図２
2008161985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石台に回転軸線回りに回転駆動可能に軸承された砥石軸と、該砥石軸に着脱可能に装着される砥石車とを備え、互いに噛合する複数の歯がそれぞれ軸線回りに環状に形成されたギヤカップリングの一方の歯部材が前記砥石軸に固定され、他方の歯部材が前記砥石車に固定され、前記両歯部材の歯を互いに噛合させることにより前記砥石車を前記砥石軸に前記回転軸線と芯合わせして装着可能とした砥石車装着装置において、
前記砥石車が前記砥石軸に装着されたとき、前記ギヤカップリングの両歯部材の歯が互いに噛合する噛合部と外気との間に形成される隙間がシール部材によってシールされることを特徴とする砥石車装着装置。
【請求項２】
請求項１において、前記他方の歯部材は、前記砥石車に形成された中心穴の前端部に嵌合された状態で前記砥石車に固定され、前記砥石車が前記砥石軸に装着されたとき、前記中心穴は前記一方の歯部材の外周と第１隙間を有して遊嵌され、前記他方の歯部材に形成された貫通穴は前記砥石軸に第２隙間を有して遊嵌され、前記第１隙間をシールする第１シール部材は、前記一方の歯部材の外周と前記中心穴の後端部との間に設けられ、前記第２隙間をシールする第２シール部材は、前記貫通穴の前端部と前記砥石軸との間に設けられていることを特徴とする砥石車装着装置。
【請求項３】
請求項２において、前記他方の歯部材は、後端面に前記複数の歯が形成された歯部と前端部に形成されたフランジ部とを有し、前記歯部は前記砥石車に形成された中心穴の前端部と第３隙間を有して遊嵌され、該第３隙間をシールする第３シール部材は、前記歯部と前記中心穴の前端部との間に設けられ、前記他方の歯部材は、前記フランジ部を前記砥石車の前端面にねじ止めすることにより前記砥石車に固定されていることを特徴とする砥石車装着装置。
【請求項４】
請求項３において、前記一方の歯部材に形成された貫通穴は第４シール部材でシールされて前記砥石軸と嵌合され、前記一方の歯部材を前記砥石軸の段部に締結するボルトが挿通されるボルト穴は、前記一方の歯部材の後端面と前記段部の端面との間に設けられた第５シール部材によってシールされることを特徴とする砥石車装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤の砥石台に回転駆動可能に軸承される砥石軸に砥石車をギヤカップリングにより自動芯合わせして着脱可能に装着する砥石車装着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、砥石ヘッドに軸承されたスピンドルの先端面にカービック（登録商標）カップリング（ギヤカップリング）の一方をなすリング状の例えばコンベックス歯を固設し、砥石車を挟持するボスの一側面にカービックカップリングの他方をなすコンケーブ歯を固設した砥石車装着装置が開示されている。これによれば、砥石車を挟持するボスの雌ネジにスピンドルに装架された締付けロッドの雄ねじを締結することにより、コンケーブ歯とコンベックス歯とを噛合させ、砥石車をスピンドルに自動芯合わせして同軸線上に着脱可能に装着することができる。
【特許文献１】実願昭６０−１１８８６０号（実開昭６２−２９２５０号）のマイクロフィルム（第３頁乃至第７頁〕、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載された砥石車装着装置によれば、砥石車を砥石軸に締結するとカービックカップリングの特性により砥石軸に対する砥石車の芯合わせが自動的に行われ、砥石車をスピンドルに高精度に同軸線上に迅速かつ容易に装着することができる。
【０００４】
しかしながら、研削時の切り粉がカービックカップリングの噛合部に侵入してくると、歯の噛合わせがくずれて正確な芯合わせが行われなくなり、砥石車の回転バランスがくずれて加工精度不良の原因となる。特に、研削時の切り粉は微細であるため、研削時に使用されるクーラントに混ざって、非常に狭い空間にも侵入し、砥石車の回転精度を低下させる虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、砥石車を砥石軸に自動芯合わせして装着させるギヤカップリングの噛合部に切り粉が侵入することを防止し、砥石車をスピンドルに高精度かつ容易に装着可能な砥石車装着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、砥石台に回転軸線回りに回転駆動可能に軸承された砥石軸と、該砥石軸に着脱可能に装着される砥石車とを備え、互いに噛合する複数の歯がそれぞれ軸線回りに環状に形成されたギヤカップリングの一方の歯部材が前記砥石軸に固定され、他方の歯部材が前記砥石車に固定され、前記両歯部材の歯を互いに噛合させることにより前記砥石車を前記砥石軸に前記回転軸線と芯合わせして装着可能とした砥石車装着装置において、前記砥石車が前記砥石軸に装着されたとき、前記ギヤカップリングの両歯部材の歯が互いに噛合する噛合部と外気との間に形成される隙間がシール部材によってシールされることである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記他方の歯部材は、前記砥石車に形成された中心穴の前端部に嵌合された状態で前記砥石車に固定され、前記砥石車が前記砥石軸に装着されたとき、前記中心穴は前記一方の歯部材の外周と第１隙間を有して遊嵌され、前記他方の歯部材に形成された貫通穴は前記砥石軸に第２隙間を有して遊嵌され、前記第１隙間をシールする第１シール部材は、前記一方の歯部材の外周と前記中心穴の後端部との間に設けられ、前記第２隙間をシールする第２シール部材は、前記貫通穴の前端部と前記砥石軸との間に設けられていることである。
【０００８】
請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記他方の歯部材は、後端面に前記複数の歯が形成された歯部と前端部に形成されたフランジ部とを有し、前記歯部は前記砥石車に形成された中心穴の前端部と第３隙間を有して遊嵌され、該第３隙間をシールする第３シール部材は、前記歯部と前記中心穴の前端部との間に設けられ、前記他方の歯部材は、前記フランジ部を前記砥石車の前端面にねじ止めすることにより前記砥石車に固定されていることである。
【０００９】
請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３において、前記一方の歯部材に形成された貫通穴は第４シール部材でシールされて前記砥石軸と嵌合され、前記一方の歯部材を前記砥石軸の段部に締結するボルトが挿通されるボルト穴は、前記一方の歯部材の後端面と前記段部の端面との間に設けられた第５シール部材によってシールされることである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、砥石車が砥石軸に装着されたとき、ギヤカップリングの両歯部材の歯が互いに噛合する噛合部と外気との間に形成される隙間がシール部材によってシールされるので、研削時の切り粉がギヤカップリングの噛合部に侵入して歯に付着し、歯の噛合わせがくずれて正確な芯合わせが行われなくなることがなくなる。これにより、砥石車の回転バランスを良好に維持し、工作物を高精度に研削することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、砥石車が砥石軸に装着されたとき、砥石車の中心穴と砥石軸に固定された一方の歯部材の外周との間に生じる第１隙間は、一方の歯部材の外周と中心穴の後端部との間に設けられた第１シール部材によってシールされ、砥石車に固定された他方の歯部材に形成された貫通穴と砥石軸との間に生じる第２隙間は、貫通穴の前端部と砥石軸との間に設けられた第２シール部材によってシールされる。
【００１２】
砥石車は砥石軸に対してギヤカップリングによって自動芯合わせされるので、砥石車の中心穴と一方の歯部材の外周との間に第１隙間、他方の歯部材の貫通穴と砥石軸の外周との間に第２隙間が必然的に生じる。かかる第１、第２隙間を第１、第２シール部材によってシールするので、研削時の切り粉がギヤカップリングの噛合部に侵入することを確実に防止できる。また、第１隙間をシールする第１シール部材は、一方の歯部材の外周と中心穴の後端部との間に設けられ、第２隙間をシールする第２シール部材は、貫通穴の前端部と砥石軸との間に設けられているので、砥石車が砥石軸に着脱されるとき、第１、第２シール部材がシールする面と接しながら軸線方向に移動する距離を短くすることができ、シール部材の破損、或いは機能低下を防止することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、他方の歯部材の前端部に形成されたフランジ部が砥石車の前端面にねじ止めされることにより他方の歯部材が砥石車に固定されたとき、他方の歯部材の歯部と砥石車の中心穴の前端部との間に生じる第３隙間は、歯部の外周と中心穴の前端部との間に設けられた第３シール部材によってシールされる。
【００１４】
砥石車は中心穴が穿設されたボス部から外方に延在する円盤部の外周に砥粒部が形成され、砥粒部の外周が円筒面にツルーイングされて使用される。砥粒部はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等をビトリファイドボンド、レジンボンド、或いはメタルボンドで結合して形成されたもので高価であるので砥粒部をムダなく使用するために、他方の歯部材の歯部と同心に形成されたフランジ部の外周面と砥粒部の外周面とが同心となるように芯合わせして他方の歯部材が砥石車の前端面にねじ止めされる。このため砥石車の中心穴と他方の歯部材の歯部外周との間に必然的に第３隙間が生じる。かかる第３隙間を第３シール部材によってシールするので、研削時の切り粉がギヤカップリングの噛合部に侵入することを確実に防止できる。
【００１５】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、一方の歯部材は、第４シール部材でシールされて砥石軸と嵌合され、ボルトによって砥石軸の段部にねじ止めされている。ボルト穴とボルトとの間の隙間は、一方の歯部材の後端面と段部の端面との間に設けられた第５シール部材によってシールされる。これにより、一方の歯部材と砥石軸との間の隙間を通って研削時の切り粉がギヤカップリングの噛合部に侵入することを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る砥石装着装置１０を図面に基づいて説明する。図１に示すように、研削盤の砥石台１１には、砥石軸１２の両端部を回転可能に軸承する一対の軸受１３が設けられ、砥石軸１２は後端に嵌着されたプーリと、砥石台１１上に固定されたモータ１４の出力軸に嵌着されたプーリとの間に掛け渡されたベルトによって回転軸線回りに回転駆動される。
【００１７】
図２に示すように、砥石軸１２の先端部には、砥石車１５がギヤカップリング１６（カービックカップリング）によって自動芯合わせされて着脱可能に装着される。ギヤカップリング１６は、半径方向に延在して互いに噛合する複数の歯がそれぞれ軸線回りに環状に形成された一対の歯部材１７，１８を有し、一方の歯部材１７が砥石軸１２に固定され、他方の歯部材１８が砥石車１５に固定されている。両歯部材１７，１８の歯を互いに噛合させた状態で砥石車１５を砥石軸１２に締着することにより砥石車１５は砥石軸１２に自動芯合わせされて同軸に装着される。
【００１８】
砥石軸１２の先端部には、段部２２が形成され、一方の歯部材１７に形成された貫通穴１９は、砥石軸１２の段部２２より前方に延在する小径軸部２１と嵌合されている。一方の歯部材１７は、後端面が段部２２の端面に当接され、軸線方向に穿設された複数のボルト穴２３にそれぞれ挿通されたボルト２４によって段部２２の端面に締結されている。貫通穴１９内周に刻設された環状溝に第４シール部材２０が係入され、貫通穴１９と小径軸部２１の外周との間に生じる第４隙間３８は第４シール部材２０によってシールされる。ボルト穴２３を包囲する環状溝には第５シール部材４５が係入され、ボルト２４とボルト穴２３との間に生じる第５隙間３９は第５シール部材４５によってシールされる。これにより、研削時に切り粉が第４、第５隙間３８，３９を通ってギヤカップリング１６の噛合部３４に侵入することを防止できる。
【００１９】
他方の歯部材１８は、後端面に半径方向に延在する複数の歯が軸線回りに環状に形成された歯部２５と、前端部に歯部２５と同軸に形成されたフランジ部２６とを有している。砥石車１５は中心穴２７が穿設されたボス部２８から外方に延在する円盤部２９の外周に砥粒部３０が設けられ、砥粒部３０の外周が円筒面にツルーイングされて使用される。砥粒部３０は、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等の超砥粒をビトリファイドボンド、レジンボンド、又はメタルボンドで結合して形成したセグメントタイプの砥石チップが円盤部２９の外周面に貼付されて形成されている。
【００２０】
他方の歯部材１８の歯部２５が砥石車１５のボス部２８に穿設された中心穴２７に嵌合され、フランジ部２６がボス部２８の前端面に当接されて、フランジ部２６に軸線方向に穿設された複数のボルト穴３１にそれぞれ挿通されたボルト３２によってボス部２８の前端面に締結されることにより、他方の歯部材１８は砥石車１５に固定されている。
【００２１】
砥石車１５の砥粒部３０の外周を製作直後に円筒面にツルーイングするときに、砥粒部３０が他方の歯部材１８の軸線に対して偏心していると、高価な砥粒部３０のツルーイングによる削除量が多くなりムダである。かかるムダをなくすために、他方の歯部材１８の歯部２５と同心に形成されたフランジ部２６の外周面と砥粒部３０の外周面とが同心となるように芯合わせして他方の歯部材１８が砥石車１５のボス部２８の前端面にボルト３２によってねじ止めされる。このため砥石車１５の中心穴２７と他方の歯部材１８の歯部２５の外周との間に必然的に第３隙間４２が生じる。言い換えると、砥石車１５のボス部２８の前端面にボルト３２で他方の歯部材１８をねじ止めした際にフランジ部２６の外周面と砥粒部３０の外周面とが同心となるようにするために、砥石車１５の中心穴２７と他方の歯部材１８の歯部２５の外周との間に第３隙間４２を設けているのである。歯部２５の外周には、中心穴２７の前端部と対向する位置に環状溝が刻設され、該環状溝に係入された第３シール部材３３によって第３隙間４２はシールされるので、研削時に切り粉が第３隙間４２を通ってギヤカップリング１６の噛合部３４に侵入することを防止できる。
【００２２】
砥石車１５を砥石軸１２に装着する場合、砥石車１５の中心穴２７を砥石軸１２に固定された一方の歯部材１７の外周に嵌合させ、他方の歯部材１８の貫通穴３５を砥石軸１２の小径軸部２１に嵌合させ、両歯部材１７，１８の歯を互いに噛合させた状態で小径軸部２１の先端部に刻設された雄ねじ４３にナット４４を羅着して砥石車１５を砥石軸１２に締結する。砥石車１５が砥石軸１２に締結されると、砥石車１５は砥石軸１２に対してギヤカップリング１６によって自動芯合わせされるので、砥石車１５の中心穴２７と一方の歯部材１７の外周との間、及び他方の歯部材１８の貫通穴３５と小径軸部２１との間に第１、第２隙間４０，４１が必然的に生じる。
【００２３】
一方の歯部材１７の外周には、中心穴２７の後端部と対向して環状溝が刻設され、該環状溝に第１シール部材３６が係入され、砥石車１５の中心穴２７と一方の歯部材１７の外周との間の第１隙間４０は、第１シール部材３６によってシールされる。他方の歯部材１８の貫通穴３５の前端部に刻設された環状溝に第２シール部材３７が係入され、貫通穴３５と小径軸部２１の外周との間の第２隙間４１は、第２シール部材３７によってシールされる。これにより、研削時の切り粉が第１、第２隙間４０，４１を通ってギヤカップリング１６の噛合部３４に侵入することを確実に防止できる。
【００２４】
第１隙間４０をシールする第１シール部材３６は、一方の歯部材１７の外周に中心穴２７の後端部と対向して設けられ、第２隙間４１をシールする第２シール部材３７は、貫通穴３５の前端部に小径軸部２１と対向して設けられているので、砥石車１５が砥石軸１２に着脱されるとき、第１、第２シール部材３６，３７が中心穴２７の内周面、小径軸部２１の外周面に接しながら軸線方向に移動される距離が短くなり、第１、第２シール部材３６，３７の破損、或いは機能低下を低減することができる。また、第１シール部材３６を一方の歯部材１７の外周に中心穴２７の後端部と対向して設け、第２シール部材３７を貫通穴３５の前端部に小径軸部２１と対向して設けることによって、切り粉の進入を防止する第１、第２シール部材３６，３７から噛合部３４までの距離を最大限大きくすることができ、より一層確実に切り粉が噛合部３４に進入することを防止できる。
【００２５】
このように、砥石車１５が砥石軸１２に装着されたとき、ギヤカップリング１６の両歯部材１７，１８の歯が互いに噛合する噛合部３４と外気との間に形成される第１乃至第５隙間４０，４１，４２，３８，３９が第１乃至第５シール部材３６，３７，３３，２０，４５によってシールされる。これにより、研削時の切り粉がギヤカップリング１６の噛合部３４に侵入して歯に付着し、歯の噛合わせがくずれて正確な芯合わせが行われなくなることがなくなり、砥石車１５の回転バランスを良好に維持し、工作物を高精度に研削することができる。尚、第１乃至第５シール部材３６，３７，３３，２０，４５としては、Ｏリング等を用いることができる。
【００２６】
上記実施の形態では、歯部材１７，１８に環状溝を刻設し、該環状溝にシール部材を係入しているが、砥石車１５の中心穴２７、砥石軸１２に環状溝を刻設し、該環状溝にシール部材を係入するようにしてもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では、一方の歯部材１７を砥石軸１２の段部２２に締結するボルト２４とボルト穴２３との間の第５隙間３９を、ボルト穴２３を包囲する環状溝に係入された第４シール部材２０によってシールしているが、一方の歯部材１７の後端面にボルト穴２３より外周側に環状溝を刻設し、該環状溝に係入されたシール部材を段部２２の端面に当接させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係る砥石車装着装置を備えた主軸台を示す図。
【図２】砥石車装着装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０…砥石装着装置、１１…砥石台、１２…砥石軸、１５…砥石車、１６…ギヤカップリング、１７，１８…歯部材、１９，３５…貫通穴、３６，３７，３３，２０，４５…第１乃至第５シール部材、２１…小径軸部、２２…段部、２３…ボルト穴、２４…ボルト、２５…歯部、２６…フランジ部、２７…中心穴、２８…ボス部、２９…円盤部、３０…砥粒部、４０，４１，４２，３８，３９…第１乃至第５隙間、４３…雄ねじ、４４…ナット。
【図１】
2008161985.tif 000003
【図２】
2008161985.tif 000004