(57)【要約】【課題】砥石車の形状変化や種々の形状の工作物に対応して、常に、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせることができる冷却液吐出装置を提供する。【解決手段】円筒研削盤の砥石台１０に装着されて工作物Ｗに冷却液を浴びせる円筒研削盤用の冷却液吐出装置２０であって、前記冷却液を吐出する吐出口を有し、砥石車Ｔと工作物Ｗとの対向方向に移動自在に設けられると共に前記工作物Ｗ側に付勢され、工作物Ｗとの当接により砥石車Ｔ側に押動されるノズル部２３を備える。【選択図】　　　　図１
2004114194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒研削盤の砥石台に装着されて工作物に冷却液を浴びせる円筒研削盤用の冷却液吐出装置であって、
前記冷却液を吐出する吐出口を有し、砥石車と工作物との対向方向に移動自在に設けられると共に前記工作物側に付勢され、工作物との当接により砥石車側に押動されるノズル部を備えること特徴とする円筒研削盤用の冷却液吐出装置。
【請求項２】
前記ノズル部は、前記吐出口を有するノズル本体と、前記工作物に当接する当接部材とを備え、
前記当接部材は、前記ノズル本体に取り外し可能に取着されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒研削盤用の冷却液吐出装置。
【請求項３】
前記吐出口は、工作物の回転方向と対向する方向に冷却液を吐出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒研削盤用の冷却液吐出装置。
【請求項４】
前記円筒研削盤は、前記砥石車を修正する修正装置を備え、前記ノズル部は、前記修正装置とは干渉しない部位に変位可能に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の円筒研削盤用の冷却液吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却液吐出装置に関し、詳しくは、円筒研削盤の砥石台に装着されて工作物に冷却液を浴びせる円筒研削盤用の冷却液吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒研削盤では、砥石車に工作物を対向させて配置し、工作物を回転させつつ、回転する砥石車を工作物の外周面に接触させて研削を行うのであるが、研削により発生した熱によって工作物に研削焼けが生じる虞がある。よって、研削焼けを防止するために、砥石車を支持する砥石台に冷却液吐出装置を装着し、この冷却液吐出装置から冷却液を吐出させて工作物に浴びせ、工作物を冷却することが通常行われている。ここで、研削焼けを防止するためには、研削後に直ちに工作物を冷却するとよく、砥石車と工作物との接触部分である研削作用点の間近の部位に冷却液を浴びせるのが、効果的である。そこで、従来の冷却液吐出装置では、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせることができるように、冷却液の吐出口を有するノズル部を、適宜部位に位置決め固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷却液吐出装置では、ノズル部が位置決め固定されたものであるため、砥石修正により砥石車の径が小さくなったり、砥石車の交換により砥石車の径が大きくなって、研削作用点の位置が変化した場合に、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせることができなくなる虞があった。また、種々の形状の工作物を対象として研削を行う場合には、工作物毎に工作物の径が変わる。この場合においても、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせられなくなる虞があった。
【０００４】
なお、手によって折り曲げ可能なフレキシブルホース等を介してノズル部を支持することで、ノズル部の位置を適宜変更可能とし、研削作用点の位置や工作物の形状に応じて、ノズル部の位置を調節するようにしてもよい。しかしながら、このような態様では、研削作用点の位置が変わった際や工作物の形状を変更した際毎に、ノズル部の位置を調節し直さなければならず、段取作業が煩雑となるといった問題を新たに生じてしまう。しかも、工作物の着脱の際等において、ノズル部に工作物や手等を接触させて、ノズル部の位置を不用意にずらしてしまう虞もある。よって、ノズル部が正確な位置に固定されているかを、頻繁に確認しなければならず、この点からも作業が煩雑となってしまう。
【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、砥石車の形状変化や種々の形状の工作物に対応して、常に、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせることができる冷却液吐出装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の冷却液吐出装置は、円筒研削盤の砥石台に装着されて工作物に冷却液を浴びせる円筒研削盤用の冷却液吐出装置であって、前記冷却液を吐出する吐出口を有し、砥石車と工作物との対向方向に移動自在に設けられると共に前記工作物側に付勢され、工作物との当接により砥石車側に押動されるノズル部を備えること特徴とするものである。
【０００７】
ここで、ノズル部を移動自在に設ける手段としては、具体的な構造を特に限定するものではなく、例えば、砥石台に対してノズル部を摺動自在に支持したり、回動自在に支持すればよい。
【０００８】
本発明では、工作物側に付勢されたノズル部が、工作物に当接することによって砥石車側に押動される。このため、研削作用点の位置が変わったり、工作物の形状が変更されても、ノズル部は、工作物に対して一定の位置となる。よって、研削加工に際して、ノズル部は、常時、適切な部位に自動的に位置決めされることになり、このノズル部から吐出された冷却液は、工作物の適切な部位に浴びせられ、これにより、研削焼けの発生が効率良く防止される。
【０００９】
請求項２に記載の冷却液吐出装置は、請求項１に記載の冷却液吐出装置において、前記ノズル部は、前記吐出口を有するノズル本体と、前記工作物に当接する当接部材とを備え、前記当接部材は、前記ノズル本体に取り外し可能に取着されていることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、当接部材をノズル本体に取り外し可能に取着する手段としては、具体的な構造を特に限定するものではなく、止めネジを用いた手段や、当接部材を雄側または雌側とし、ノズル本体を雌側または雄側として、互いに嵌着する手段等、種々の手段によって取り外し可能に取着すればよい。
【００１１】
円筒研削盤では、工作物を回転させて研削を行うため、研削加工中では工作物とノズル部とが擦れ合い、ノズル部が磨耗する虞がある。そこで、本発明では、冷却液の吐出口を有するノズル本体と、工作物に当接する当接部材とを別体に形成し、当接部材をノズル本体に取り外し可能に取着する。これにより、工作物との当接部分が磨耗した場合に、冷却液吐出装置全体或いはノズル部全体を交換することなく、当接部材を交換することで、保守管理することが可能となり、冷却液吐出装置の保守管理が簡便となる。
【００１２】
なお、当接部材は、全体、或いは、少なくとも工作物との当接面を、摺動性及び耐磨耗性に優れた樹脂、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（アセタール樹脂）等により形成するのが好適である。
【００１３】
請求項３に記載の冷却液吐出装置は、請求項１または請求項２に記載の冷却液吐出装置において、前記吐出口は、工作物の回転方向と対向する方向に冷却液を吐出することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、工作物に対する冷却液の速度が、吐出口からの吐出速度に、工作物の回転速度が加わった速度となるため、冷却液が速い速度で工作物に浴びせられる。これにより、冷却効果が向上される。
【００１５】
請求項４に記載の冷却液吐出装置は、請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の冷却液吐出装置において、前記円筒研削盤は、前記砥石車を修正する修正装置を備え、前記ノズル部は、前記修正装置とは干渉しない部位に変位可能に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、ノズル部を変位可能に設ける手段としては、具体的な構造を特に限定するものではなく、ノズル部を、砥石車の前方から上方或いは側方に変位させることができるように、縦方向或いは横方向に回動自在に支持したり、摺動自在に支持すればよい。
【００１７】
砥石車の前方にノズル部が突出して配置されていると、円筒研削盤に別途設けられた修正装置によって、ドレッシングやツルーイング等の砥石修正を行う際に、ノズル部が邪魔になる虞がある。そこで、本発明では、ノズル部を、修正装置に干渉しない部位に変位可能とする。これにより、砥石修正を行う際には、ノズル部を変位させることで、ノズル部が邪魔になることはなく、砥石修正を円滑に行うことができることとなる。なお、砥石修正後は、ノズル部を、元の状態である砥石車前方の部位に変位させればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る円筒研削盤用の冷却液吐出装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように、円筒研削盤は、砥石車Ｔに工作物Ｗを対向させて配置し、工作物Ｗを回転させつつ（図示矢印Ａ）、回転する（図示矢印Ｂ）砥石車Ｔを工作物Ｗの外周面に接触させて研削を行うものである。また、円筒研削盤は、砥石車Ｔを支持する砥石台１０と、工作物Ｗを支持するテーブル（図示省略）とを備え、テーブルに対して砥石台１０を、砥石車Ｔと工作物Ｗとの対向方向、すなわち工作物Ｗの径方向であるＸ軸方向、及び、砥石車Ｔと工作物Ｗとの対向方向に直交する方向、すなわち工作物Ｗの軸方向であるＺ軸方向、に相対的に移動させることにより研削を行うものである。
【００２０】
砥石台１０には、工作物Ｗに接触する部分である砥石車Ｔの前側部分を露呈させるようにして砥石車Ｔの略全体を被覆するカバー１１が設けられており、本例では、このカバー１１の上部に、冷却液を工作物Ｗに浴びせる冷却液吐出装置２０が装着されている。ここで、冷却液吐出装置２０は、カバー１１に取り付けられた基台部２１と、この基台部２１に支持された略Ｌ字状の支持杆２２と、この支持杆２２の先端に固着されたノズル部２３とを備えてなる。
【００２１】
支持杆２２は、砥石車Ｔと工作物Ｗとの対向方向に摺動自在に基台部２１に支持されており、しかも、スプリング等の付勢手段（図示省略）によって、基台部２１に対して工作物Ｗ側に付勢されている（図示矢印Ｃ）。よって、工作物Ｗから砥石車Ｔを離間させた状態では、支持杆２２は付勢力によって基台部２１に対して前進し、ノズル部２３が砥石車Ｔの前方に大きく突出した状態となる。これに対して、研削加工を行うために、砥石台１０をＸ軸方向に移動させて砥石車Ｔを工作物Ｗに接近させ、接触させると、図２に示すように、ノズル部２３が工作物Ｗに当接し、これにより、支持杆２２が付勢力に抗して後退し（図示矢印Ｄ）、ノズル部２３は砥石車Ｔ側に押動された状態となる。なお、本例では、支持杆２２の砥石車Ｔ側への移動量を規制する規制手段（図示省略）が設けられており、この規制手段によって、支持杆２２が必要以上に後退してノズル部２３が砥石車Ｔに接触することを防止している。
【００２２】
また、本例の冷却液吐出装置２０では、基台部２１がカバー１１に対して水平方向に回動自在に支持されており、基台部２１を回動させると、砥石車Ｔ前方に突出するノズル部２３が砥石車Ｔの側方に変位される。これにより、円筒研削盤に別途設けられた修正装置（図示省略）によって砥石車Ｔを修正する際に、ノズル部２３が邪魔になることを回避することができる。なお、砥石車Ｔの修正に際して邪魔にならないようにノズル部２３を変位させるためには、基台部２１を上下方向に回動自在に支持して、ノズル部２３をカバー１１の上方へと変位させてもよく、或いは、支持杆２２を基台部２１に対して変位させたり、支持杆２２を、各種のリンク機構を採用した構造として、支持杆２２自体を変形可能としてもよい。
【００２３】
ノズル部２３は、図３に示すように、砥石車Ｔの幅寸法以上の幅を有し、砥石車Ｔ側の面に、冷却液を吐出する複数の吐出口２５が穿設されてなるものである。ここで、ノズル部２３は、吐出口２５を有するノズル本体２４と、このノズル本体２４の下部に取着され、工作物Ｗに当接する当接部材２６とを備えてなる。そして、当接部材２６は、止めネジによる固着や、凹凸嵌合による嵌着等の手法によって、ノズル本体２４に取り外し可能に取着されており、回転する工作物Ｗに当接して磨耗した場合には、簡単に交換することができるように構成されている。また、当接部材２６は、磨耗し難いように、全体が、摺動性に優れ、しかも、耐磨耗性に優れた樹脂により形成されている。なお、これに限らず、ノズル部２３の主体部分をステンレス等の金属により形成し、この主体部分の表面全体、或いは、少なくとも工作物Ｗとの当接面に、摺動性及び耐磨耗性に優れたフッ素系の樹脂をコーティングしたり、クロムめっきを施してもよい。
【００２４】
このノズル部２３には、冷却液のタンク及び冷却液を送出するポンプを備えてなる供給装置（図示省略）から冷却液が供給されており、研削加工に際しては、図４に示すように、ノズル部２３から冷却液Ｌが吐出されて、工作物Ｗに浴びせられる。この冷却液Ｌは、工作物Ｗの冷却効果を有するばかりでなく、研削のための潤滑効果をも有するものである。ここで、本例では、支持杆２２の内部に冷却液の流路（図示省略）が形成されており、この支持杆２２に、供給装置からの配管（図示省略）が接続されている。そして、冷却液は、配管及び支持杆２２を通じて、供給装置からノズル部２３に供給される。なお、これに限らず、冷却液の供給装置とノズル部２３とを、支持杆２２の外部にて、可撓性のあるホースを介して接続してもよい。このような態様では、支持杆２２の内部に流路を設ける必要がないので、冷却液吐出装置２０全体の構造を簡略化することができる。
【００２５】
ところで、ノズル部２３から多量の冷却液を吐出させてもよいが、本例では、図４に示すように、工作物Ｗと砥石車Ｔとの接触幅１ｍｍあたり、５〜５０ｃｍ３／ｍｉｎ程度の少量の冷却液Ｌを、工作物Ｗの回転方向（図示矢印Ａ）に対向する方向に勢いよく吐出させ、これにより、工作物Ｗを冷却することとしている。これにより、大量の冷却液が霧化されたり蒸発されず、良好な作業環境を維持することができる。
【００２６】
また、ノズル部２３が工作物Ｗに当接して砥石車Ｔ側に押動されて、工作物Ｗに対してノズル部２３が適切な部位に位置決めされるので、冷却液が少量であっても、工作物Ｗを良好に冷却することができる。なお、本例では、工作物Ｗと砥石車Ｔとの接触部分である研削作用点の間近の下流側部位に冷却液が浴びせられ、しかも、工作物Ｗと吐出口２５との距離が１〜５ｃｍ程度で近接するような状態となるように、ノズル部２３が位置決めされている。
【００２７】
図５に、本発明に係る冷却液吐出装置２０ａの別の例を示す。この冷却液吐出装置２０ａでは、支持杆２２が、基台部２１に支持された第１杆２２ａと、この第１杆２２ａに上下方向に回動自在に支持された第２杆２２ｂとを備えてなるものとして構成されており、第２杆２２ｂの先端部分にノズル部２３が設けられている。そして、第２杆２２ｂは、トーションスプリング等の付勢手段（図示省略）によって、工作物Ｗ側に付勢されている（図示矢印Ｅ）。なお、その他の構成は、前述の例と同様であり、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【００２８】
この冷却液吐出装置２０ａでは、研削加工を行うために、砥石台１０をＸ軸方向に移動させて砥石車Ｔを工作物Ｗに接近させ、接触させると、図６に示すように、ノズル部２３が工作物Ｗに当接し、これにより、第２杆２２ｂが付勢力に抗して砥石車Ｔ側に回動し（図示矢印Ｆ）、ノズル部２３は砥石車Ｔ側に押動された状態となる。そして、研削加工中は、工作物Ｗに対してノズル部２３が適切な部位に位置決めされ、このノズル部２３から吐出された冷却液が、工作物Ｗの適切な部位に浴びせられる。
【００２９】
本発明に係る冷却液吐出装置は、上記各例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更や改良が可能である。例えば、カバーではなく、砥石台の他の部位に装着されるのであってもよく、基台部や支持杆を備えないものや、基台部や支持杆に変えて、他の部材によって、ノズル部を砥石台に支持したものであってもよい。
【発明の効果】
以上説明した本発明に係る研削方法によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、研削加工に際して、ノズル部が適切な部位に自動的に位置決めされるため、砥石車の形状変化や種々の形状の工作物に対応して、常に、工作物の適切な部位に冷却液を浴びせることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、工作物との当接部分が磨耗した場合に、当接部材を交換することができるため、保守管理を簡便に行うことができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、冷却液が速い速度で工作物に浴びせられるため、冷却効果を向上させることができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、砥石修正を行う際に、ノズル部が邪魔にならないように変位させることができるため、砥石修正を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷却液吐出装置の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示した冷却液吐出装置の研削加工中の状態を示す側面図である。
【図３】砥石車側から見たノズル部を示す要部正面図である。
【図４】研削加工中のノズル部の状態を示す要部側面図である。
【図５】本発明に係る冷却液吐出装置の別例を示す側面図である。
【図６】図５に示した冷却液吐出装置の研削加工中の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｔ　　　砥石車
Ｗ　　　工作物
Ｌ　　　冷却液
１０　　砥石台
１１　　カバー
２０　　冷却液吐出装置
２０ａ　冷却液吐出装置
２１　　基台部
２２　　支持杆
２２ａ　第１杆
２２ｂ　第２杆
２３　　ノズル部
２４　　ノズル本体
２５　　吐出口
２６　　当接部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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