(57)【要約】【課題】  研磨不良の原因となる発熱レベルを十分に抑え、精度良く研磨する。【解決手段】  ベルト５の表面を回転しながら研磨するロール状の研磨ホイール１と、研磨ホイール１の一端側に貫設され、研磨ホイール１を回転可能に支持するホイール軸２とを有している。また、ホイール軸２の他端部に回転自在に設けられ、不凍液の給水口３３及び排水口３４を供えた回転継手３と、回転継手３の給水口３３及び排水口３４よりも大きな流路面積を有し、給水口３３及び排水口３４を通じて給排出される不凍液により研磨ホイール１の周面全体を冷却するように形成されたと温調流路１１及び水管１４・１５を有している。【選択図】  図１
2005103677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトの表面を回転しながら研磨するロール状の研磨ホイールと、
前記研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、
前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えたロータリージョイントと、
前記ロータリージョイントの給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路と
を有することを特徴とする研磨ホイール装置。
【請求項２】
前記冷却媒体は、不凍液であることを特徴とする請求項１に記載の研磨ホイール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルトを成形する研磨ホイール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に溝が形成されたリブベルトなどは、ベルトを懸架し、張力を付与して、研磨ホイールを回転させて表面を研磨することにより作製される。研磨ホイールによりベルト表面を研磨する際に、ベルト表面が発熱し、かかる発熱がベルト表面の研磨不良を引き起こす原因となっている。このため、これまでに、発生する熱量を検知しながら、研磨ホイールを冷却させ、発熱を低減するようにしてベルト表面に溝を形成する研磨装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５５７６４号公報（図３、図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の研磨装置は、研削ホイールの内部に冷却水が通る流路を設け、ベルト表面に溝を形成する際に、冷却水を流路内に流通させて、ベルトと研磨ホイールとの間に発生する熱を冷却している。ところが、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）など発熱しやすいベルトに溝を形成する場合、特許文献１の研磨装置では、十分にベルト表面を冷却することができず、研磨不良が発生するおそれがある。これは、外部から研磨ホイールに設けられた流路に冷却水を給排出する流路面積が小さいため、研磨ホイール内に十分な冷却水を流通させることができないことに起因することを本発明者は見出した。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、研磨不良の原因となる発熱レベルを十分に抑え、精度良く研磨できるベルト成形用の研磨ホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明は、ベルトの表面を回転しながら研磨するロール状の研磨ホイールと、研磨ホイールの一端側に貫設され、研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えたロータリージョイントと、ロータリージョイントの給排出口よりも大きな流路面積を有し、給排出口を通じて給排出される冷却媒体により研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有している。
【０００７】
この構成によると、ロータリージョイントの給排出口を最小面積とした冷却媒体路を冷却媒体が流通するため、従来の冷却媒体路の途中で流路面積が最小とされた構成よりも、流動抵抗が小さくなって単位時間当りの流量を増大させることができる。この結果、研磨ホイールを効率良く冷却することができるため、通常の材質のベルトであれば、高速で研磨を行うことができ、ＥＰＤＭ等の研磨時に発熱が問題となる材質であっても通常通りに研磨を行うことができる。
【０００８】
本発明において、冷却媒体は、不凍液であることが好ましい。これによると、十分に低い温度の冷却媒体で研磨ホイールを冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
本発明の好適な実施の形態に係る研磨ホイールを備えた研磨装置９の正面図である図４に示すように、主軸ロール９１と副軸ロール９２とが上下に対向配置されており、ベルト５が、主軸ロール９１と副軸ロール９２とに懸架されている。主軸ロール９１は、図示しないモータに接続されている。また、主軸ロール９１の左右には、一対の押圧ロール９６がベルト５に接触するように配置されている。押圧ロール９６をベルト５に押しあてることにより、ベルト５が回転移動する際の振れを阻止し、正確に研削できるようになっている。また、押圧ロール９６は、油圧式シリンダ９４に連結されており、油圧式シリンダ９４の動作により、主軸ロール９１に接近及び離反可能となっている。
【００１１】
副軸ロール９２は、昇降板９３に回転自在に配設されている。昇降板９３は、油圧式シリンダ９４の上部に固設されており、上下方向に移動するようになっている。昇降板９３を上下に移動することにより、昇降板９３に配設されている副軸ロール９２も上下移動し、これにより、主軸ロール９１と副軸ロール９２と懸架しているベルト５に張力を付与できるようになっている。
【００１２】
研磨ホイール１は、主軸ロール９１の上側に、主軸ロール９１に懸架されているベルト５と接触するように配置されている。研磨ホイール１は、主軸ロール９１に対して接近又は離反可能に設けられており、ベルト５の表面に形成する溝の厚さなどに応じて、研磨ホイール１と主軸ロール９１との距離を調整することができる。また、研磨ホイール１は図示しない冷却装置に接続されており、研磨ホイール１内には表面の熱を除去する冷却媒体が流通するようになっている。尚、冷却媒体は、プラインなどの不凍液が好ましく、以下の説明において、研磨ホイール１内部に流通させる冷却媒体を不凍液という。
【００１３】
次に、研磨ホイール１について図１〜３を参照しつつ詳述する。研磨ホイール１は、円筒形状を有しており、外周面には、一定間隔で配置された研磨部１９が配置されている。研磨部１９の間隔は、ベルト５の表面に形成する溝の周期に対応している。研磨ホイール１の一端には、一端がテーパ状のホイール軸２が嵌着されている。
【００１４】
ホイール軸２は、研磨ホイールを冷却する不凍液を研磨ホイール１内部に導入する導入路２１（冷却媒体路）が軸方向に貫設されており、導入路２１（冷却媒体路）の周囲には不凍液を研磨ホイール１から導出する２本の導出路２２が貫設されている。また、ホイール軸２には、図示しない回転プーリが配設されており、研磨ホイール１はホイール軸２と共に回転するようになっている。
【００１５】
研磨ホイール１の周縁近傍には、複数の温調流路１１（冷却媒体路）が設けられている。温調流路１１は、研磨ホイール１の軸方向に設けられた孔であり、研磨ホイール１の軸方向と略同じで、且つ、研磨ホイール１を貫通しない長さを有している。温調流路１１の長さを最大限に長くすることにより、研磨ホイール１の軸方向の両端近傍にも、不凍液を流通させることができ、研磨ホイール１の表面を一様に冷却できるようになっている。
【００１６】
また、温調流路１１のホイール軸２が貫設されている側の一端には、折り返しキャップ１８が配設されており、左右いずれか一方に隣接する温調流路１１が折り返しキャップ１８を介して連通するようになっている。つまり、２本の温調流路１１で一つの流路ブロックを形成しており、複数の流路ブロックが研磨ホイール１の周縁近傍に設けられているようになっている。尚、温調流路１１は、可能な限り研磨部１９の近傍に設けられており、これにより冷却効果を向上させることができるようになっている。
【００１７】
さらに、温調流路１１の他端、つまり、折り返しキャップ１８を設けることにより形成された流路ブロックの両端には、給排出キャップ１７ａ・１７ｂが夫々設けられている。一方の給排出キャップ１７ａには、ホイール軸２の導入路２１に接続する水管１４が連結し、他方の給排出キャップ１７ｂには、導出路２２に接続する水管１５が連結されている。尚、図１では、水管１４・１５（冷却媒体路）はそれぞれ一つしか描いていないが、実際は、流路ブロックの数だけ存在する。
【００１８】
また、温調流路１１、水管１４・１５、導入路２１及び導出路２２、後述する給水管３１、排水管３２の開口面積は、できる限り大きくすることが好ましく、少なくとも、後述する給水口３３・排水口３４の開口面積よりも大きくなるように設けられている。これにより、研磨ホイール１内に不凍液を単位時間当たりの流量を増大させることができるため、研磨ホイールを効率よく冷却することができる。
【００１９】
図３に示すように、ホイール軸２の研磨ホイール１に嵌着していない他端には取付フランジ４が固設され、ホイール軸２と共に回転するようになっている。取付フランジ４は、軸受４１を有しており、後述する給水管３１を回転自在に支持し、給水管３１と導入路２１とが連通するようになっている。また、取付フランジ４は、導出路２２と接触するそれぞれの位置に、複数の溜り４２を有している。さらに、溜り４２は枝路４３を介して導出口４４に接続されている。溜り４２、枝路４３、及び導出口４４は、軸受４１に支持された給水管３１を囲繞するように設けられている。
【００２０】
取付フランジ４には、回転継手３（ロータリージョイント）が配設されている。回転継手３は給水管３１（冷却媒体路）、排水管３２（冷却媒体路）、給水口３３及び排水口３４を有している。給水管３１は、上述した軸受４１に一端が回転自在に支持されており、他端は給水口３３に螺合して固定されている。給水口３３は、図示しない冷却装置に接続されており、給水口３３から研磨ホイール１内に冷却水が流入するようになっている。
【００２１】
排水管３２は、内部が連通するように導出口４４に連結されている。また、排水管３２は、もう一方が排水口３４に接続されており、研磨ホイール１内を流通した冷却水は、排水口３４から排出されるようになっている。排水管３２と排水口３４との間には、回転シール体３５とスラスト環３６とが介設されている。回転シール体３５により、排水管３２と排水口３４との継手部分をシールし、スラスト環３６を介設することにより、排水管３２は回転可能となっている。
【００２２】
以上のように、給水管３１及び排水管３２は、一端が固定され、他端が回転自在に支持されているため、回転継手３を固定しても、研磨ホイール１、ホイール軸２、及び取付フランジ４は回転可能となり、研磨ホイール１に不凍液を流通させながら、ベルト５の表面を研磨可能となっている。
【００２３】
また、排水口３４には、図示しない温度センサが設けられており、排出される不凍液の温度を測定することにより、研磨ホイール１で変換された熱量、つまり、ベルト５に溝を形成する際に発する熱量を測定することができ、その測定値に応じて研磨ホイール１に流入させる不凍液の温度や流量を調整することができる。
【００２４】
次に、研磨ホイール１に不凍液が流通する動作について説明する。図示しない冷却装置から断続的に給水口３３に不凍液を流入する。流入された不凍液は、給水管３１、導入路２１を流通し、水管１４、給排出キャップ１７ａを介して、温調流路１１に流入する。冷却水は、温調流路１１を流通する間に、ベルト５と研磨ホイール１との間に発生する熱を除去する。
【００２５】
温調流路１１を流通した不凍液は、給排出キャップ１７ａ、水管１５を介して、導出路２２、留出管３２を流通し、排水口３４から排出される。この排出された冷却水を温度センサにより温度を測定することにより、ベルト５と研磨ホイール１との間の温度を測定することができ、測定温度に応じて、不凍液の流量や温度を調節する。このとき、ベルト表面温度が２５℃〜１００℃の間となるように調整することが好ましい。この温度範囲内に置いて、ベルト５の表面に研磨不良が発生する可能性が少なくなる。
【００２６】
以上、説明したように、本実施の形態において、回転継手３の給水口３３及び排水口３４を最小面積とした温調流路１１、水管１４・１５、導入路２、導出路２３、給水管３１及び排水管３２を不凍液が流通するため、従来の温調流路１１及び水管１４・１５の途中で流路面積が最小とされた構成よりも、流動抵抗が小さくなって単位時間当りの流量を増大させることができる。この結果、研磨ホイール１を効率良く冷却することができるため、通常の材質のベルト５であれば、高速で研磨を行うことができ、ＥＰＤＭ等の研磨時に発熱が問題となる材質であっても通常通りに研磨を行うことができる。さらに、冷却媒体を不凍液とすることで、十分に低い温度の冷却媒体で研磨ホイール１を冷却することができる。
【００２７】
尚、回転継手３の給水口３３及び排水口３４を最小面積とすることにより、従来の水管１４・１５を最小面積とする場合よりも、ベルト表面温度を約１０℃、研磨ホイール１の表面温度を約３０℃低くなるという冷却効果を得ることができた。
【００２８】
また、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。
【００２９】
即ち、研磨装置の構造は、上述の実施の形態に限定されることはない。例えば、ベルト５は２軸ロールに懸架され、張力が付与されているが、３軸に懸架されてもよい。また、表面を研磨するベルトの種類は、ＥＰＤＭでなくてもよい。さらに、研磨ホイールを冷却する冷却媒体はプラインなどの不凍液でなくてもよい。例えば、気体であってもよいし、チラー水などの冷却水を用いても良い。
【００３０】
また、ベルト表面温度が２５℃〜１００℃となるように、不凍液を調節することが好ましいが、この値に限定されることはない。ベルト表面に研磨不良が発生しない程度の温度であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る研磨ホイールの断面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１の破線領域内の拡大図である。
【図４】図１の研磨ホイールを備えた研磨装置の概略正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    研磨ホイール
２    ホイール軸
３    取付フランジ
４    回転継手
１１    温調流路
１４・１５  水管
１７ａ・１７ｂ  給排出キャップ
１８    折り返しキャップ
３３    給水口
３４    排水口
【図１】
2005103677.tif 000003
【図２】
2005103677.tif 000004
【図３】
2005103677.tif 000005
【図４】
2005103677.tif 000006