(57)【要約】【課題】  管の内面研削時に研削用ホイール自体に発生する振動を低減させることで、管の内面研削時に発生する振動、衝撃、研削負荷の増減などにより研削用ホイールが研削面から弾んで研削効率が低下することを解消し、同時にホイール自体の損傷の防止を図り、さらに研削装置全体に振動による悪影響を及ぼさないようにする。【解決手段】  外周面に研削用砥粒層１１が形成された研削スリーブ１２、３１と、この研削スリーブ１２、３１よりも内周側に設けられてこの研削スリーブ１２、３１を回転駆動させる駆動軸１８との間に、弾性層１９が設けられている。【選択図】        図１
2005279846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に研削用砥粒層が形成された研削スリーブと、この研削スリーブよりも内周側に設けられてこの研削スリーブを回転駆動させる駆動軸との間に、弾性層が設けられていることを特徴とする研削用ホイール。
【請求項２】
弾性層は、軸心方向に沿った中央部の肉厚が厚く、軸方向に沿った両端側へ向けて肉厚がテーパ状に薄くなるように形成された横断面菱形状の弾性スリーブにて構成され、研削スリーブの内周面と駆動軸の外周面とには、前記弾性スリーブのテーパ状の内周面および外周面と接する内周テーパ面と外周テーパ面とが形成されていることを特徴とする請求項１記載の研削用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研削用ホイールに関し、特に、鋳鉄管、ダクタイル鋳鉄管の内面下地の処理などのための研削用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心鋳造法により製造された鋳鉄管にあっては、管内面の耐食などを目的として、その内面に粉体塗装などの内面塗装が施されることが多い。この粉体塗装などの内面塗装を行う際には、その前処理として、鋳造管の内面に残る異物、シワ、酸化皮膜などを除去して、たとえば金属光沢５０％以上の仕上げ面を確保するために、この管の内面を、この管の内部に挿入される棹体の先端に設けられた回転砥石すなわち研削用ホイールによって研削するいわゆる中摺りが行われることが多い。
【０００３】
詳細には、水平方向に支持された管の内部に、高速回転する棹体が挿入され、この棹体の先端に取り付けられた研削用ホイールが管の内面底部に押圧される。したがって、管を軸心まわりに回転させながら棹体を管軸心方向に移動させることで、管の内面が全周かつ全長にわたって中摺りされる。
【０００４】
このような構成の中摺装置では、研削用ホイールが管の粗い内面を研削加工するため、それに相応した振動が生じる。
このため、たとえば特許文献１には、棹体の基端部を支持して管軸方向に移動させるための台車上に、棹体を直接支持する軸受装置や、棹体を回転駆動させるためのモータを、それぞれ防振ゴムによって支持することで、上記モータや台車まわりの各部の防振を図って、振動による悪影響の発生を防止したものが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２１９３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、さらに、上記のような管の内面研削時に研削用ホイール自体に発生する振動を低減させることで、管の内面研削時に発生する振動、衝撃、研削負荷の増減などにより研削用ホイールが研削面から弾んで研削効率が低下することを解消し、同時にホイール自体の損傷の防止を図り、さらに研削装置全体に振動による悪影響を及ぼさないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため本発明の研削用ホイールは、外周面に研削用砥粒層が形成された研削スリーブと、この研削スリーブよりも内周側に設けられてこの研削スリーブを回転駆動させる駆動軸との間に、弾性層が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の研削用ホイールは、弾性層が、軸心方向に沿った中央部の肉厚が厚く、軸方向に沿った両端側へ向けて肉厚がテーパ状に薄くなるように形成された横断面菱形状の弾性スリーブにて構成され、研削スリーブの内周面と駆動軸の外周面とには、前記弾性スリーブのテーパ状の内周面および外周面と接する内周テーパ面と外周テーパ面とが形成されているのが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
このような構成であると、管内表面の凹凸などによってホイールに衝撃が加わっても、その衝撃を弾性層が吸収してしまうので、ホイールと被研削面とが良好な接触状態を保って研削性が向上し、またホイールや研削装置全体に加わる衝撃も緩和されるので、これらホイールや装置全体の寿命を長くすることができる。
【０００９】
また、弾性層が横断面菱形状の弾性スリーブであるとともに、研削スリーブの内周面と駆動軸の外周面とにそれに相応したテーパ面が形成されていることで、軸心方向に沿ったテーパ面の位置を調節することで弾性スリーブを適正に圧縮することができ、その緩衝作用を最適に調整することができるとともに、研削スリーブを駆動軸に対し容易に心出しすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の研削用ホイール１０の縦断面図、図２はその斜視図である。
図１に示す研削用ホイール１０において、１８は駆動軸としての駆動スリーブで、図示を省略した棹状の回転軸に外ばめ状態で固定される。駆動スリーブ１８よりも径方向の外側の位置には、研削スリーブとしての保持スリーブ３１が配置されている。この保持スリーブ３１は、一端にフランジ１３を有する外周スリーブ１４と、一端にフランジ１６を有するとともに外周スリーブ１４の他端１５側からこの外周スリーブ１４の内部に挿入される内周スリーブ１７とを有する。
【００１１】
１２は同様に研削スリーブとしての砥粒スリーブで、外周スリーブ１４に外ばめされるとともに、外周スリーブ１４のフランジ１３と内周スリーブ１７のフランジ１６との間に挟み込まれるとともに、この砥粒スリーブ１２と両フランジ１３、１６とを軸心方向に貫通するボルト１６ａによって保持スリーブ３１に保持されている。砥粒スリーブ１２の外周には、砥粒層１１が形成されている。
【００１２】
駆動スリーブ１８と保持スリーブ３１との間には、ゴムなどにより形成された、弾性層を構成する弾性スリーブとしての、弾性リング１９が配置されている。この弾性リング１９は、図示のように横断面菱形状に形成されて、軸心方向に沿った中央部１９ａの肉厚が厚く、軸方向に沿った両側１９ｂ、１９ｂへ向けて肉厚がテーパ状に薄くなるように構成されている。弾性リング１９において、３２ａは第１の外周テーパ面、３２ｂは第２の外周テーパ面、３３ａは第１の内周テーパ面、３３ｂは第２の内周テーパ面である。
【００１３】
保持スリーブ３１の外周スリーブ１４における内周スリーブ１７がはまり込んでいない部分の内周には、弾性リング１９の第１の外周テーパ面３２ａに接する内周テーパ面１４ａが形成されている。内周スリーブ１７には、弾性リング１９の第２の外周テーパ面３２ｂに接する内周テーパ面１７ａが形成されている。駆動スリーブ１８は一端部１８ａと他端部１８ｂとを有し、その一端部１８ａの外周には、弾性リング１９の第１の内周テーパ面３３ａに接する外周テーパ面１８ｃが形成されている。
【００１４】
駆動スリーブ１８には、その他端部１８ｂから、コアリング２０とリング状スペーサ２１とが外ばめされ、さらに他端部に形成された外ねじに止めナット２２がねじ合わされている。コアリング２０とリング状スペーサ２１とナット２２とは、互いに軸心方向に接した状態で配置されている。コアリング２０の内面にはキー溝２０ａが形成され、また駆動スリーブ１８の外面にはキー溝１８ａが形成され、これらキー溝２０ａ、１８ａにキー２０ｋがはめ込まれることで、コアリング２０は駆動スリーブ１８と一体に回転するように構成されている。コアリング２０の外周には、弾性リング１９の第２の内周テーパ面３３ｂに接する外周テーパ面２０ｂが形成されている。
【００１５】
このような構成において、駆動スリーブ１８と保持スリーブ３１との間に弾性リング１９を配置した状態でボルト１６ａを締結すると、砥粒スリーブ１２が保持スリーブ３１に保持される。かつ、これとともに、弾性リング１９が、駆動スリーブ１８の外周テーパ面１８ｃと、外周スリーブ１４の内周テーパ面１４ａと、内周スリーブ１７の内周テーパ面１７ａとによって仮固定される。
【００１６】
この状態で、駆動スリーブ１８にコアリング２０とリング状スペーサ２１とを外ばめし、止めナット２２を駆動スリーブ１８の他端部１８ｂにねじ合わせて締め付けを行うと、各テーパ面が共働して弾性リング１９を軸方向及び径方向に圧縮する。これによって、弾性リング１９は、保持スリーブ３１を駆動スリーブ１８に固定するとともに、これら駆動スリーブ１８と保持スリーブ３１との間に設けられた弾性層として機能する。その弾性は、止めナット２２の締め付け力によって調節することができる。
【００１７】
そして、研削用ホイール１０の中心部に配置された駆動スリーブ１８内には、図３に示すように棹状の回転軸２７がはめ込み固定され、この回転軸２７は回転駆動装置２８から延出されて片持支持され、一対の回転駆動装置２８、２８により、被加工鋳鉄管２９の両側の開口からの研削用ホイール１０の挿入によって研削作業を行うことができるように構成されている。
【００１８】
上述の鋳鉄管の内面のための研削用ホイール１０によれば、研削作業中に振動が発生しても、弾性リング１９の緩衝作用により、保持スリーブ３１から駆動スリーブ１８へ伝わる振動が緩和される。したがって、長く延出された回転軸２７の先端に片持支持されていても、研削用ホイール１０が研削面に当たらなくなるなどの現象や、被研削面への砥粒層１１の衝突によりその表面の砥粒がクラッシュするといった弊害が有効に防止される。
【００１９】
図４は、本発明にもとづく研削用ホイール１０の他の構成例の断面図である。ここでは、図１および図２に示した砥粒スリーブ１２および砥粒層１１に代わる構成が示されている。すなわち、図５、図６に示すように、鋼板製のドーナツ円板状基板１２ａの外周に、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒などの超砥粒を含有した複数の焼結チップ１１ａ、…１１ａを、周方向に沿ったその取付けピッチαが一定となるように、ろう付けなどにより取付けて、超砥粒ブレード１０ａを構成している。基板１２ａには、燒結チップ１１ａの取付けピッチαと異なった角度をピッチθとする複数の貫通孔３０、…が形成されている。
【００２０】
すなわち、燒結チップ１１ａの取付けピッチαと貫通孔３０の形成ピッチθとが異なっているため、複数の円板状基板１２ａを重ねるとともに、貫通孔３０を、隣接する円板状基板１２ａで一つずつずらすことで、焼結チップ１１ａの位置は、隣接するものどうしで角度(α−θ)だけ周方向へずれてゆく。したがって、複数の超砥粒ブレード１０ａを重ねるとともに、隣接する円板状基板１２ａで貫通孔３０を周方向に一つずつずらした状態で、図４に示すように取付けボルト１６ａを挿通して固定することで、図示のような螺旋状の研削部が形成される。なお、図４において、１２ｓは円板状基板１２ａ、１２ａの間に介挿されるスペーサを示し、円板状基板１２ａの外周縁からその厚み方向へはみ出る焼結チップ１１ａ、１１ａどうしの干渉を避けるために介挿される。
【００２１】
なお、貫通孔３０のずらし方を変えることで、研削用ホイール１０における研削部の形状を変化させることができる。すなわち、貫通孔３０をずらさずにボルト１６ａを挿通することで、図７に示すように中心軸１０ｘに対して平行な歯すじ状の研削部１１ｃを形成することができる。また、上述のように一定方向へずらせることで、図８(ａ)に示すように、螺旋状、すなわち、はす歯の歯すじ状の研削部１１ｄを形成することができ、さらに、途中でずらせる方向を逆にすることで、図８(ｂ)に示すようにやま歯の歯すじ状の研削部１１ｅを形成することができる。
【００２２】
なお、焼結チップ１１ａ、…により歯すじ状の研削部を形成する手段として、図９〜図１１に示すような構成とすることもできる。
すなわち、超砥粒ブレード１０ａにおいて、円板状基板１２ａの外周に一定間隔で複数の焼結チップ１１ａ、…をろう付けするとともに、円板状基板１２ａにおける中心孔１２ｂに一定の角度ピッチで複数のキー溝１２ｃを形成する。そして、図１１に示すシャフト状のホルダ４１に超砥粒ブレード１０ａを複数外ばめし、ホルダ４１のヘッド４３とホルダ４１の先端にねじ合わされるナット４４とによって締結を行い、超砥粒ブレード１０ａを固定する。
【００２３】
このとき、図９、図１０に示すように燒結チップ１１ａの取付けピッチとキー溝１２ｃの形成ピッチとが相違するように構成されており、このため、同様に、隣り合って重ね合わされる超砥粒ブレード１０ａ、１０ａにおいてキー溝１２ｃ、１２ｃどうしを周方向に１ピッチだけずらせることで、螺旋状の研削部を形成することができる。
【００２４】
なお、図示は省略するが、図９〜図１１に示したものにおいても、ホルダ４１の内周側は、図１に示したものと同様に構成され、弾性リングなどが配置される。
このように、研削部を螺旋状すなわちはす歯状や、やま歯状に配列することで、研削部が斜め方向に配列されることになり、それによっても振動が避けられ、弾性リング１９との共働によってさらに良好な振動吸収性が得られる。
【００２５】
なお、小口径の鋳鉄管の内面を研削するための研削用ホイールとして、図１２に示すように、砥粒層５１を設けたスリーブ５２の内面と、一端にフランジ５３ａを設けた駆動スリーブ５３の外面との間に、弾性スリーブ５４を介挿し、駆動スリーブ５３の一端から締め付けナット５５をねじ合わせて弾性スリーブ５４を圧縮するように構成しても良い。
【００２６】
この研磨布紙製のスリーブの外周に設けられる砥粒としては、一般砥粒のほかダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒などの超砥粒であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の研削用ホイールの縦断面図である。
【図２】図１の研削用ホイールの斜視図である。
【図３】図１および図２の研削用ホイールの使用状態を示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の研削用ホイールの一部を切り欠いて示す図である。
【図５】図４における超砥粒ブレードの正面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】図４の研削用ホイールの研削部の並びを示す側面図である。
【図８】本発明にもとづく研削部の並びの他の例を示す側面図である。
【図９】本発明にもとづく超砥粒ブレードの他の例の正面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】図９および図１０の超砥粒ブレードを用いるためのホルダを示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態の研削用ホイールの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    研削用ホイール
１１    砥粒層
１２    砥粒スリーブ
１８    駆動スリーブ
１９    弾性リング
３１    保持スリーブ
【図１】
2005279846.tif 000003
【図２】
2005279846.tif 000004
【図３】
2005279846.tif 000005
【図４】
2005279846.tif 000006
【図５】
2005279846.tif 000007
【図６】
2005279846.tif 000008
【図７】
2005279846.tif 000009
【図８】
2005279846.tif 000010
【図９】
2005279846.tif 000011
【図１０】
2005279846.tif 000012
【図１１】
2005279846.tif 000013
【図１２】
2005279846.tif 000014