(57)【要約】【課題】加工精度を低下させることなく、加工効率を向上させることができる冷却液供給方法及びそれに用いる冷却液供給装置を提供する。【解決手段】回転自在に備えられ外周面を被研削部材Ｗに摺接させて研削する砥石６と、砥石６の外周面に冷却液を射出して供給する冷却液射出手段１３とを備える。砥石６と被研削部材Ｗとの摺接部１１に対して砥石６の回転方向上流側に、砥石６に連れ回りする空気層を遮断し、摺接部１１に該空気層が侵入することを阻止する遮断部材１２を備え、冷却液射出手段１３は、遮断部材１２と摺接部１１との間で砥石６の回転方向に沿って冷却液を射出し、砥石６の外周面に冷却液を供給する。冷却液射出手段１３は、砥石６の周速度を超える射出速度で冷却液を射出する。冷却液射出手段１３は、遮断部材１２と一体に形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に備えられた砥石を回転させて、該砥石の外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削するときに、該砥石の外周面に冷却液を供給する冷却液供給方法において、
該砥石と該被研削部材との摺接部に対して該砥石の回転方向上流側に、該砥石に連れ回りする空気層を遮断する遮断部材を設け、該遮断部材により該摺接部に該空気層が侵入することを阻止すると共に、該遮断部材と該摺接部との間で該砥石の回転方向に沿って該冷却液を射出し、該砥石の外周面に該冷却液を供給することを特徴とする冷却液供給方法。
【請求項２】
回転自在に備えられ外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削する砥石と、該砥石の外周面に冷却液を射出して供給する冷却液射出手段とを備える冷却液供給装置において、
該砥石と該被研削部材との摺接部に対して該砥石の回転方向上流側に、該砥石に連れ回りする空気層を遮断し、該摺接部に該空気層が侵入することを阻止する遮断部材を備え、
該冷却液射出手段は、該遮断部材と該摺接部との間で該砥石の回転方向に沿って該冷却液を射出し、該砥石の外周面に該冷却液を供給することを特徴とする冷却液供給装置。
【請求項３】
前記冷却液射出手段は、前記砥石の周速度を超える射出速度で前記冷却液を射出することを特徴とする請求項２記載の冷却液供給装置。
【請求項４】
前記冷却液射出手段は、前記遮断部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷却液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転自在に備えられた砥石を回転させて、該砥石の外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削するときに、該砥石の外周面に冷却液を供給する冷却液供給方法およびそれに用いる冷却液供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転自在に備えられた円盤状の砥石を回転させて、該砥石の外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削する加工方法が知られている。前記加工方法では、前記砥石と被研削部材との過熱を避けるために、該砥石の外周面に冷却液（クーラント）を供給する必要がある。
【０００３】
ところが、前記円盤状の砥石を高速度で回転させると、該砥石の外周面に沿って、該砥石に連れ回りする空気層が形成されるので、該砥石の外周面に冷却液を供給しようとすると、該冷却液の流れが該空気層により阻まれて該砥石の外周面に到達することができないという問題がある。前記問題を解決するために、例えば、高速度で回転している前記砥石に流体ジェットを吹き付けて前記空気層を遮断した後、該砥石の外周面に前記冷却液を供給する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、高速度で回転している前記砥石に流体ジェットのような高速度で射出される流体を吹き付けると、該砥石に応力が付与されることとなり、該砥石に振動が発生するので加工精度が低下する虞がある。また、流体ジェットでは、流体を高速度で射出するため、該流体に空気の巻き込みが発生し、加工効率の向上には限界がある。
【特許文献１】特開２００３−２７５９５８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、かかる不都合を解消して、加工精度を低下させることなく、加工効率を向上させることができる冷却液供給方法及びそれに用いる冷却液供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の冷却液供給方法は、回転自在に備えられた砥石を回転させて、該砥石の外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削するときに、該砥石の外周面に冷却液を供給する冷却液供給方法において、該砥石と該被研削部材との摺接部に対して該砥石の回転方向上流側に、該砥石に連れ回りする空気層を遮断する遮断部材を設け、該遮断部材により該摺接部に該空気層が侵入することを阻止すると共に、該遮断部材と該摺接部との間で該砥石の回転方向に沿って該冷却液を射出し、該砥石の外周面に該冷却液を供給することを特徴とする。
【０００７】
本発明の方法では、前記砥石と該被研削部材との摺接部に対して該砥石の回転方向上流側に、該砥石に連れ回りする空気層を遮断する遮断部材を設ける。このようにすると、前記遮断部材により前記摺接部に対する前記空気層の侵入が阻止されるため、前記遮断部材の下流側に、周囲の雰囲気に対して相対的に負圧になる領域が形成される。
【０００８】
そこで、前記遮断部材と前記摺接部との間で、前記砥石の回転方向に沿って前記冷却液を射出すると、該冷却液は前記負圧になっている領域に射出されることになり、前記空気層に妨げられることなく、該砥石の外周面に供給される。
【０００９】
本発明の方法によれば、前述のように遮断部材により前記空気層を遮断し、流体ジェットのような高速度で射出される流体を前記砥石に吹き付けることがないので、該砥石に応力が付与されず、振動の発生を防止して、加工精度の低下を避けることができる。また、本発明の方法によれば、前記負圧になっている領域に前記冷却液を射出するので、該冷却液が周囲に飛散することが無く前記砥石の外周面に供給され、該冷却液の使用量を低減して加工効率を向上させることができる。
【００１０】
本発明の方法は、回転自在に備えられ外周面を被研削部材に摺接させることにより該被研削部材を研削する砥石と、該砥石の外周面に冷却液を射出して供給する冷却液射出手段とを備える冷却液供給装置において、該砥石と該被研削部材との摺接部に対し該砥石の回転方向上流側に、該砥石に連れ回りする空気層を遮断し、該摺接部に該空気層が侵入することを阻止する遮断部材を備え、該冷却液射出手段は、該遮断部材と該摺接部との間で該砥石の回転方向に沿って該冷却液を射出し、該砥石の外周面に該冷却液を供給する冷却液供給装置により、有利に実施することができる。
【００１１】
前記冷却液供給装置において、前記冷却液射出手段は、前記砥石の周速度を超える射出速度で前記冷却液を射出することが好ましい。前記速度で前記冷却液を射出することにより、該冷却液を確実に前記砥石の外周面に供給することができる。
【００１２】
また、前記冷却液射出手段は、前記遮断部材と一体に形成されていることが好ましい。このようにすることにより、装置構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の冷却液供給装置を薄板状金属リングの研削装置に適用する例を示す平面図であり、図２は図１に示す本実施形態の冷却液供給装置をＡ矢示方向から見た側面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００１４】
本実施形態の冷却液（クーラント）供給装置は、自動車の無段変速機（ＣＶＴ）等に用いられる薄板状金属リングの端縁を研削する研削装置に適用されるものである。前記薄板状金属リングは、矩形状の金属製薄板の両端縁同士を溶接接合し、円筒状に形成した後、所定幅に輪切り状に切断することにより製造されるが、その端縁には、前記のように切断する時にエッジ及びバリが形成されているので、前記端縁にバリ取りや所定の形状を付与するための研削加工が施される。
【００１５】
前記薄板状金属リングの端縁の研削は、図１、図２に示す研削装置１を用いて行われる。研削装置１は、薄板状金属リングＷが掛け渡されるテンションローラ２ａ，２ｂと、テンションローラ２ａ，２ｂ間に掛け渡された薄板状金属リングＷの直線部の一方の側に固設され薄板状金属リングＷの一方の端縁Ｗaが圧接される端縁圧接ローラ３ａ，３ｂと、端縁圧接ローラ３ａ，３ｂに端縁Ｗaを押圧する押圧ローラ４とを備えている。テンションローラ２ａ，２ｂはいずれか一方が駆動ローラ、他方が従動ローラであり、例えばテンションローラ２ａが駆動ローラ、テンションローラ２ｂが従動ローラとなっている。また、押圧ローラ４は、薄板状金属リングＷの端縁Ｗb に接触した状態で、下方に付勢されるようになっている。
【００１６】
また、研削装置１は、テンションローラ２ａ，２ｂ間に掛け渡された薄板状金属リングＷの直線部の他方の側に、端縁Ｗaが圧接されるバックアップローラ５と、バックアップローラ５に対向して回転自在に設けられた円盤状の加工砥石６とが備えられ、加工砥石６の上流側及び下流側にそれぞれ端縁Ｗaをバックアップローラ５に押圧する押圧ローラ７ａ，７ｂが備えられている。押圧ローラ７ａ，７ｂは、薄板状金属リングＷの端縁Ｗb に接触した状態で、下方に付勢されるようになっている。
【００１７】
加工砥石６は、回転したときに、薄板状金属リングＷの一方の端縁Ｗbに摺接して研削する加工部としての溝部８を、その外周面に周方向に沿って直線状に備えている。一方、バックアップローラ５と加工砥石６との間には、薄板状金属リングＷの内面側に平行に、ガイド部材９が備えられ、薄板状金属リングＷの外面側に沿って押えローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃが備えられている。薄板状金属リングＷは、ガイド部材９と押えローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとにより、厚さ方向で内外面両側から挟持され、端縁Ｗa ，Ｗb が直線状に保持されるようになっている。そして、薄板状金属リングＷの端縁Ｗa ，Ｗb が直線状に保持されている部分で、加工砥石６の外周面に周方向に沿って直線状に備えられた溝部８が端縁Ｗb に摺接して端縁Ｗb を研削するようになっている。
【００１８】
前述の構成を備える研削装置１に対して、本実施形態の冷却液供給装置は、加工砥石６の溝部８が端縁Ｗb に摺接する摺接部１１に対して、加工砥石６の回転方向上流側に備えられ、加工砥石６に連れ回りする空気層を遮断する遮断部材１２と、遮断部材１２内を貫通して遮断部材１２と一体に形成された冷却液射出ノズル１３とを備えている。冷却液射出ノズル１３は、その後端部に冷却液導管１４が接続されており、冷却液導管１４は冷却液を冷却液射出ノズル１３に圧送するポンプ（図示せず）を介して、冷却液を貯留する冷却液タンク（図示せず）に接続されている。
【００１９】
遮断部材１２は、図１に示す摺接部１１に沿うＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を示す図３、摺接部１１に対して、加工砥石６の回転方向上流側の部分に沿うＩＶ−ＩＶ線断面を示す図４に示すように、薄板状金属リングＷの端縁Ｗb の上方に、端縁Ｗb との間に所定の間隔を存して支持されており、加工砥石６の外周面に摺接する形状を備えている。ここで、加工砥石６の外周面には溝部８が形成されているので、遮断部材１２は溝部８に対応して、溝部８に沿う形状の突部１５を備えている。突部１５は、初めから実質的に溝部８に摺接する形状であってもよく、使用を繰り返す内に溝部８に研削されて溝部８に摺接する形状になるものであってもよい。そして、遮断部材１２と一体に形成されている冷却液射出ノズル１３が、摺接部１１と遮断部材１２との間で、加工砥石６の回転方向に沿って冷却液を射出するようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の冷却液供給装置を用いる冷却液供給方法について説明する。
【００２１】
本実施形態では、まず、テンションローラ２ａ，２ｂを相互に近接する方向に移動させ、薄板状金属リングＷを、テンションローラ２ａ，２ｂ間に掛け渡す。このとき、押圧ローラ４、７ａ，７ｂと加工砥石６とは薄板状金属リングＷの上方に退避しており、押えローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは薄板状金属リングＷの外方に退避している。尚、薄板状金属リングＷは、矩形状の金属製薄板の両端縁同士を溶接接合して形成された円筒状体を所定幅に輪切り状に切断することにより製造されたものである。
【００２２】
次いで、テンションローラ２ａ，２ｂを相互に離間する方向に移動させて、薄板状金属リングＷがテンションローラ２ａ，２ｂに装着され、所定の張力が付与されると、押圧ローラ４、７ａ，７ｂが下方に移動して、薄板状金属リングＷの端縁Ｗb に接触する。このとき、押圧ローラ４、７ａ，７ｂは下方に付勢されており、端縁Ｗa が端縁圧接ローラ３ａ，３ｂ、バックアップローラ５に押圧される。
【００２３】
一方、前記のように薄板状金属リングＷがテンションローラ２ａ，２ｂに装着されると、押えローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは薄板状金属リングＷの方向に移動し、薄板状金属リングＷをその外面側からガイド部材９に押圧し、ガイド部材９との間で薄板状金属リングＷを挟持する。
【００２４】
次に、加工砥石６を下方に移動して、溝部８を薄板状金属リングＷの端縁Ｗb に押圧する。そして、テンションローラ２ａを回転駆動することにより、薄板状金属リングＷをテンションローラ２ａ，２ｂ間に周回せしめ、加工砥石６の溝部８により端縁Ｗb の研削加工を行う。
【００２５】
このとき、遮断部材１２は、加工砥石６の溝部８が薄板状金属リングＷの端縁Ｗb に摺接する摺接部１１に対して、加工砥石６の回転方向上流側の位置で、加工砥石６の外周面に摺接している。従って、加工砥石６の回転に伴って加工砥石６と連れ回りしている空気層は、遮断部材１２に遮断されてその下流側に侵入することができず、摺接部１１と遮断部材１２との間に周囲の雰囲気に対して相対的に負圧になる領域が形成される。
【００２６】
そして、冷却液射出ノズル１３により、摺接部１１と遮断部材１２との間で、加工砥石６の回転方向に沿って冷却液が射出される。前記冷却液は図示しないポンプから圧送されているので、冷却液射出ノズル１３は加工砥石６の周速度を超える射出速度で該冷却液を射出する。
【００２７】
この結果、冷却液射出ノズル１３から射出された前記冷却液の流れは、加工砥石６と連れ回りしている前記空気層に妨げられることなく、加工砥石６の外周面、特に溝部８に供給される。また、前記冷却液の流れが供給される摺接部１１と遮断部材１２との間の領域は前述のように周囲の雰囲気に対して相対的に負圧になっているので、該冷却液の流れは該領域に吸引されることとなり、周囲に飛散することなく加工砥石６の外周面に供給される。
【００２８】
尚、本実施形態では、冷却液射出ノズル１３を遮断部材１２と一体に形成しているが、冷却液射出ノズル１３は遮断部材１２と別体に形成されていてもよい。冷却液射出ノズル１３が遮断部材１２と別体に形成されている場合、冷却液射出ノズル１３は、例えば、遮断部材１２の側方から摺接部１１と遮断部材１２との間の領域に、加工砥石６の回転方向に沿って前記冷却液を射出するように構成することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、本発明の冷却液供給方法及び装置を図１に示す薄板状金属リングＷの研削装置１に適用する場合について説明しているが、本発明の冷却液供給方法及び装置は回転する砥石の外周面を被研削部材に摺接させて該研削部材を研削する装置であればどのような装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の冷却液供給装置を薄板状金属リングの研削装置に適用する例を示す平面図。
【図２】図１に示す本発明の冷却液供給装置をＡ矢示方向から見た側面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【符号の説明】
【００３１】
６…砥石、  １１…摺接部、  １２遮断部材、  １３…冷却液射出手段、  Ｗ…被研削部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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