(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で、目的とする研削面に研削液を効率よく供給して、研削点に到達する研削液の到達効率を向上させた研削液供給装置を提供する。【解決手段】砥石３の研削面３ａに研削液を供給する研削液ノズル１０を備えた研削液供給装置１において、前記砥石３の外周を覆うようにして砥石３の回転方向上流側から下流側に向けて延出され、砥石３の回転によって発生する空気流を収集する収集フード１３と、前記収集フード１３に接続され、該収集フード１３にて収集された空気流を加速してノズル口１４ｃより噴出し、該ノズル口１４ｃが前記研削液ノズル１０よりも前記砥石３の半径方向外側に配置される空気流ノズル１４とを備える。【選択図】図１
2007326192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石の研削面に研削液を供給する研削液ノズルを備えた研削液供給装置において、
前記砥石の外周を覆うようにして砥石の回転方向上流側から下流側に向けて延出され、砥石の回転によって発生する空気流を収集する収集フードと、
前記収集フードに接続され、該収集フードにて収集された空気流を加速してノズル口より噴出し、該ノズル口が前記研削液ノズルよりも前記砥石の半径方向外側に配置される空気流ノズルとを備えることを特徴とする研削液供給装置。
【請求項２】
前記空気流ノズルは、前記収集フードとの接続端部よりも通路断面積が漸減される圧縮部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の研削液供給装置。
【請求項３】
前記空気流ノズルは、前記砥石の接線方向に沿って空気流を噴出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研削液供給装置。
【請求項４】
前記空気流ノズルは、側面視で前記研削液ノズルと交差するように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の研削液供給装置。
【請求項５】
前記研削液ノズル及び空気流ノズルは、前記砥石に対して相対位置移動可能に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の研削液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削液供給装置に関し、より詳細には、クランクシャフトやカムシャフト等のワークを研削する砥石の研削面に研削液を供給する研削液ノズルを備えた研削液供給装置の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランクシャフトやカムシャフト等のワークの研削加工に用いられる研削装置には、砥石の研削面に研削液を供給する研削液ノズルを備えた研削液供給装置が設けられている。この研削液供給装置により砥石に研削液を供給することで、研削工程における砥石の目詰まりや研削焼け等を防止するように構成されている。
【０００３】
ところで、研削装置において砥石が高速で回転されると、砥石の回りに連れ回りの空気流が生じ、かかる空気流によって、研削液供給装置の研削液ノズルから噴出される研削液が飛散してしまい、目標とする研削面に充分に研削液が供給されない場合があった。研削液が砥石とワークとの研削点にまで到達されないと、研削液による冷却、潤滑、及び洗浄等の諸効果を期待することができない。そのため、これまでにも、空気流の影響を低減して研削液を目標とする研削面に効率よく供給する機構を備えた研削液供給装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、別途研削液注入補助具が設けられて、空気流を遮断若しくは減圧させることで空気流による影響を抑制するようにした研削液供給装置が開示されている（特許文献１参照）。
また、特許文献２には、研削点の上流側で空気流を収集して、収集した空気流を圧縮エアとして砥石の研削面に供給するような機構が設けられて、工場エア等を使用せずに必要な潤滑油ミストを安価に発生させるようにした研削液供給装置が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１７１７６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２５４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
なるほど、上述した特許文献１に開示される研削液供給装置の構成では、研削液注入補助具を設けることで空気流による影響を抑制して、研削液を砥石の研削面に確実に吹き付けることができる。しかし、かかる研削液供給装置の構成では、砥石の回転速度と研削液の噴出流速との差が大きく、大部分の研削液は研削面に弾き返されてしまうため、研削液を目標とする研削面に効率よく供給することができず、研削点にまで供給される研削液の到達効率が劣っていた。また、砥石の回転速度と研削液の噴出流速との差を小さくするには研削液を高圧化して供給する必要があり、反って装置の大型化や製造コストの増大を伴うという別の問題が生じてしまう。
【０００６】
さらに、上述した特許文献２に開示される研削液供給装置の構成では、研削点における潤滑効率を向上させるために高粘度の潤滑油をミスト状にして研削面に塗布することができるものの、研削液供給装置において、研削液（クーラント）を目的とする研削面に供給して、研削点まで効率よく到達させるには、上述した特許文献１に開示される研削液供給装置と同様の問題があった。
【０００７】
そこで、本発明においては、研削液供給装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で、目的とする研削面に研削液を効率よく供給して、研削点に到達する研削液の到達効率を向上させた研削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】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
すなわち、請求項１においては、砥石の研削面に研削液を供給する研削液ノズルを備えた研削液供給装置において、
前記砥石の外周を覆うようにして砥石の回転方向上流側から下流側に向けて延出され、砥石の回転によって発生する空気流を収集する収集フードと、前記収集フードに接続され、該収集フードにて収集された空気流を加速してノズル口より噴出し、該ノズル口が前記研削液ノズルよりも前記砥石の半径方向外側に配置される空気流ノズルとを備えるものである。
【００１０】
請求項２においては、前記空気流ノズルは、前記収集フードとの接続端部よりも通路断面積が漸減される圧縮部が形成されるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記空気流ノズルは、前記砥石の接線方向に沿って空気流を噴出するものである。
【００１２】
請求項４においては、前記空気流ノズルは、側面視で前記研削液ノズルと交差するように配置されるものである。
【００１３】
請求項５においては、前記研削液ノズル及び空気流ノズルは、前記砥石に対して相対位置移動可能に設けられるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１に示す構成としたので、研削液が砥石の研削面に供給されずに飛散してしまうのを防止して、砥石の研削面に研削液を効率よく供給することができ、研削点に到達する研削液の到達効率を向上できる。
【００１６】
請求項２に示す構成としたので、空気流ノズルに移送された空気流をエジェクタ効果によって減圧加速させてノズル口より噴出させることができる。
【００１７】
請求項３に示す構成としたので、空気流に伴って加速された研削液を研削点により効率よく到達させることができる。
【００１８】
請求項４に示す構成としたので、研削液ノズルと空気流ノズルとを僅かな空間で重複して配置することができ、装置構成をコンパクトに構成できる。
【００１９】
請求項５に示す構成としたので、ツルーイングや摩耗によって砥石の径方向長さが短くなっても、研削液ノズル及び空気流ノズルと砥石の研削面との離間を微調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る研削液供給装置を備えた研削装置の全体的な構成を示した一部断面側面図、図２は研削点近傍の研削液ノズル及び空気流ノズルの配置を示した側面図、図３は同じく図２の正面図、図４は研削液ノズル及び空気流ノズルが砥石に対して相対移動された状態を示した図である。
本実施例の研削液供給装置１は、研削加工用の外周刃式の研削装置２に設けられ、研削装置２に回転可能に軸承された砥石３の研削面３ａに研削液を供給するものである。
【００２１】
まず、研削装置２の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、研削装置２は、ワーク４の研削加工用の砥石３と、砥石３が回転可能に軸承される砥石台２０と、砥石台２０が摺動可能に載置されるベッド２１等とより構成されている。
【００２２】
砥石３は、砥石軸３０に固定され、砥石軸３０の両端が砥石台２０に支持されて回転自在に軸承される。砥石３は、砥石台２０に固定されたワーク４に研削点Ｐにて当接される。本実施例の砥石３は、鉄やアルミニウム等の金属で形成された円盤状の機体の外周面に複数の砥石チップが接着されて構成されている。砥石台２０には、図示せぬ砥石モータが配置されており、この砥石モータの駆動力が砥石軸３０に伝達されて、砥石３が図１において反時計回りに回転駆動される。
ワーク４は、クランクシャフトやカムシャフト等の断面略円形の棒状部材であって、図示せぬ支持部材によってベッド２１に固定されており、砥石３に対して略水平方向に対向する位置に配置されている。そして、ワーク４は、砥石３が回転駆動されることによって研削点Ｐにおいて研削される。ただし、ワーク４の形状はこれに限定されず、平板状の部材であってもよい。
【００２３】
また、砥石台２０は、ベッド２１に配設され、図示せぬボールネジ機構を介して水平方向に摺動可能に取り付けられている。このように砥石台２０が摺動可能であるため、砥石３やワーク４の着脱が容易であり、また、ワーク４に対して砥石３が相対移動されることで砥石３とワーク４との相対距離を微調整することができる。
【００２４】
次に、研削液供給装置１の構成について、以下に詳述する。
図１及び図２に示すように、本実施例の研削液供給装置１は、砥石３とワーク４との研削点Ｐに研削液を到達させて、研削工程における砥石３の目詰まりや研削焼け等を防止するための装置である。具体的には、砥石３の研削面３ａに研削液を供給する研削液ノズル１０と、研削液を貯溜する研削液タンク１１と、研削液ノズル１０と研削液タンク１１とを接続して研削液を研削液ノズル１０へと移送する接続管１２と、砥石３の外周を覆うようにして延出され、砥石３の回転によって発生する空気流を収集する収集フード１３と、収集フード１３にて収集された空気流を加速して噴出する空気流ノズル１４等とで構成されている。
【００２５】
研削液ノズル１０は、砥石３の外周位置に配置され、開口端に向けて先細り形状となるように形成された本体部１０ａと、本体部１０ａの開口端に形成されたノズル口１０ｂとで構成されている。本体部１０ａの他端部は、接続管１２と接続されている。ノズル口１０ｂは、断面略矩形に形成されており、幅方向長さが砥石３（研削面３ａ）の幅方向長さよりも長くなるように形成されている。
【００２６】
また、本実施例の研削液ノズル１０は、本体部１０ａが研削点Ｐの上方位置に配置され、ノズル口１０ｂを下方に向けるようにして固定されている。具体的には、研削液ノズル１０は、ノズル口１０ｂが砥石３の研削面３ａの近傍であって、かつ砥石３とワーク４との研削点Ｐの近傍に配置され、研削液が、ノズル口１０ｂから研削点Ｐを通る砥石３の接線方向に沿って研削点Ｐに向けて噴出されるように配置されている。
なお、研削液ノズル１０は、このような配置構成に限定されず、砥石３の研削面３ａに研削液を供給可能な位置に配置されればよいが、上述したように研削液が研削点Ｐに向けて噴出されるように配置される構成が好ましい。また、研削液ノズル１０は、砥石３に対して相対移動可能に砥石台２０に取り付けられている。詳細は後述する（図４参照）。
【００２７】
研削液タンク１１は、ベッド２１に固定されており、接続管１２の他端が図示せぬ研削液流量調整装置を介して接続されている。接続管１２の一端には、上述した研削液ノズル１０が接続されている。
【００２８】
このように、研削液供給装置１では、図示せぬ研削液流量調整装置によって流量制御されながら、研削液タンク１１から接続管１２を介して研削液ノズル１０に研削液が供給され、研削液ノズル１０のノズル口１０ｂより研削面３ａに向けて研削液が噴出されるように構成されている。
【００２９】
収集フード１３は、砥石台２０に固定された砥石３の回転方向上流側から下流側に向けて砥石３の外周を覆うような形状とされている。具体的には、収集フード１３は、砥石３の外周位置上方に配置されて、研削面３ａの円周方向に沿って研削面３ａ表面と側方とを囲繞するようにダクト形状に形成されている。ここで、研削装置２において、砥石３が高速回転されることによって、砥石３の外周には正圧の空気流が発生する。本実施例の収集フード１３は、回転方向上流側の上端部１３ａから回転方向下流側の下端部１３ｂへ向けて、かかる空気流を収集して移送可能なように構成される。
【００３０】
収集フード１３の上端部１３ａは、砥石３の上方に配置され、断面略コ字型に開口するように形成されており、砥石３の回転によって発生した空気流が収集フード１３の内包空間に効率よく流入されるような構成とされている。一方、収集フード１３の下端部１３ｂは、上端部１３ａから砥石３の円周方向に沿って研削液ノズル１０の配設位置まで延出され、空気流ノズル１４と接続されている。なお、本実施例の下端部１３ｂは、端部が二股に分枝されて一対の空気流ノズル１４・１４の接続端部１４ａがそれぞれ接続されており、収集フード１３の内包空間に流入された空気流が二方に分かれて各空気流ノズル１４・１４へと移送されるように構成されている（図３参照）。
【００３１】
図２及び図３に示すように、空気流ノズル１４は、収集フード１３に接続されて収集フード１３の内包空間に流入された空気流がノズル内側へと流入される接続端部１４ａと、この接続端部１４ａよりも通路断面積が漸減されて接続端部１４ａに流入された空気流が圧縮される圧縮部１４ｂと、圧縮部１４ｂよりも通路断面積が漸増されて圧縮された空気流が開放されてノズル外側へと加速して噴出されるノズル口１４ｃとで構成されている。
【００３２】
空気流ノズル１４における接続端部１４ａ、圧縮部１４ｂ、及びノズル口１４ｃは、次のように構成される。圧縮部１４ｂは、空気流ノズル１４内の通路断面積、すなわち、空気流の通路としての空気流ノズル１４内空間の断面積が、砥石３の回転方向上流側から下流側に向けて徐々に小さくなるように形成されており、接続端部１４ａよりかかる通路断面積が漸減されるように形成されている。つまり、圧縮部１４ｂの通路断面積が、接続端部１４ａの通路断面積よりも小さくなるように形成されている。また、ノズル口１４ｃは、圧縮部１４ｂよりもかかる通路断面積が漸増されるように形成され、すなわち、ノズル口１４ｃの通路断面積が、圧縮部１４ｂの通路断面積よりも大きくなるように形成されている。
【００３３】
このように形成されることで、収集フード１３より収集された空気流は、接続端部１４ａを介して空気流ノズル１４の内部空間に流入され、圧縮部１４ｂを通過して圧縮された後、接続端部１４ａより減圧されたノズル口１４ｃへと吸入されて、空気流ノズル１４の外方へと加速して噴射されるのである。
【００３４】
また、空気流ノズル１４は、ノズル口１４ｃが研削液ノズル１０よりも砥石３の半径方向外側に位置するように配置されており、具体的には、側面視で研削液ノズル１０と交差するようにして突出され、圧縮部１４ｂにて屈曲されて、ノズル口１４ｃが研削液ノズル１０よりも砥石３の半径方向外側の位置するとともに、砥石３の研削点Ｐを通る接線方向に沿って空気流が噴出されるように開口されている。本実施例では、ノズル口１４ｃより噴出される空気流の流れ（矢印Ｂ）が、研削液ノズル１０のノズル口１０ｂより噴射される研削液の流れ（矢印Ａ）よりも砥石３に対して外側に位置される。
【００３５】
ここで、図３に示したように、本実施例の研削液供給装置１では、収集フード１３の下端部１３ｂが二股に分岐されて、その端部に一対の空気流ノズル１４・１４がそれぞれ接続端部１４ａを介して接続されるように構成されている。一対の空気流ノズル１４・１４は、上述した接続端部１４ａ、圧縮部１４ｂ、及びノズル口１４ｃの構成が略同じに形成されており、側面視において研削液ノズル１０の両側方位置から交差するようにして砥石３の半径方向外側に突出されている。そして、空気流ノズル１４・１４は、砥石３に対する半径方向外側にて各ノズル口１４ｃ・１４ｃの先端位置が合致して、一箇所より空気流が噴出されるように構成されている。すなわち、一対の空気流ノズル１４・１４は、収集フード１３より移送されて下端部１３ｂにて分岐された空気流が各空気流ノズル１４・１４の内部空間に移送されて、ノズル口１４ｃ・１４ｃにて再び合流されて一箇所から噴出されるように構成されている。
【００３６】
また、図４に示すように、研削液ノズル１０及び空気流ノズル１４は、砥石３に対して相対位置移動可能に設けられており、本実施例では、研削液ノズル１０及び空気流ノズル１４が砥石３に対して水平方向（図４においてＸ方向）及び垂直方向（図４においてＹ方向）に移動可能となるように砥石台２０に取り付けられている（図４（ｂ）参照）。具体的には、研削液ノズル１０は、砥石台２０に図示せぬスライド機構を介して取り付けられており、このスライド機構によって接続管１２と一体に水平方向及び垂直方向に移動可能とされている。また、空気流ノズル１４は、砥石台２０の内部に図示せぬスライド機構を介して収集フード１３と一体に水平方向及び垂直方向に移動可能に取り付けられている。
【００３７】
すなわち、砥石３の径方向長さはツルーイングや摩耗によって短くなるため、砥石３の研削面３ａと研削液ノズル１０及び空気流ノズル１４との離間が長くなる方向に変更される（図４（ａ）参照）。本実施例のように、研削液ノズル１０及び空気流ノズル１４が砥石３に対して相対位置移動可能に設けられることで、ツルーイングや摩耗によって砥石３の径方向長さが短くなっても、研削液ノズル１０のノズル口１０ｂ及び空気流ノズル１４のノズル口１４ｃと研削面３ａとの離間を微調整することができる。
【００３８】
なお、上述したスライド機構の構成としては、公知の機構を採用することができる。特に、本実施例では、空気流ノズル１４が側面視で研削液ノズル１０と交差するように配置されているため、研削液ノズル１０及び空気流ノズル１４の相対位置が変動しないように各スライド機構が連動して作動されるように構成される。
【００３９】
以上のように、本実施例の研削液供給装置１は、砥石３の外周を覆うようにして砥石３の回転方向上流側から下流側に向けて延出され、砥石３の回転によって発生する空気流を収集する収集フード１３と、収集フード１３にて収集された空気流をノズル口１４ｃより加速して噴出し、ノズル口１４ｃが研削液ノズル１０よりも砥石３の半径方向外側に配置される空気流ノズル１４とを備えるものである。このような構成において、空気流ノズル１４より噴出される空気流が所謂エアカーテンの役割を果たすとともに、空気流ノズル１４より加速された空気流によって、研削液ノズル１０より噴出される研削液も加速されて、砥石の回転速度と研削液の噴出速度との差が低減される。このように、砥石３の回転により発生する空気流を利用することで、研削液が砥石３の研削面３ａに供給されずに飛散してしまうのを防止して、砥石３の研削面３ａに研削液を効率よく供給することができ、研削点Ｐに到達する研削液の到達効率を向上できるのである。
【００４０】
特に、本実施例の空気流ノズル１４は、収集フード１３との接続端部１４ａよりも通路断面積が漸減される圧縮部１４ｂが形成されるため、空気流ノズル１４に移送された空気流をエジェクタ効果によって減圧加速させてノズル口１４ｃより噴出させることができる。
また、空気流ノズル１４は、砥石３の接線方向に沿って空気流を噴出するように構成されるため、空気流に伴って加速された研削液を研削点Ｐにより効率よく到達させることができる。
【００４１】
なお、本実施例の空気流ノズル１４の構成は、一対の空気流ノズル１４・１４が収集フード１３に接続されて、各空気流ノズル１４・１４が、側面視で研削液ノズル１０と交差するように配置されている。このような構成とすることで、研削液ノズル１０と空気流ノズル１４とを僅かな空間で重複して配置することができ、研削液供給装置１を小型化できる。ただし、このような空気流ノズル１４の構成に限定するものではなく、例えば、空気流ノズル１４・１４を一体に形成して、研削液ノズル１０を避けてノズル口１４ｃが研削液ノズル１０よりも砥石３の半径方向外側に配置されるような形状に構成されればよい。また、空気流ノズル１４のノズル口１４ｃの形状も、特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例に係る研削液供給装置を備えた研削装置の全体的な構成を示した一部断面側面図。
【図２】研削点近傍の研削液ノズル及び空気流ノズルの配置を示した側面図。
【図３】同じく図２の正面図。
【図４】研削液ノズル及び空気流ノズルが砥石に対して相対移動された状態を示した図。
【符号の説明】
【００４３】
１    研削液供給装置
２    研削装置
３    砥石
３ａ    研削面
４    ワーク
１０    研削液ノズル
１３    収集フード
１４    空気流ノズル
１４ｃ    ノズル口
【図１】
2007326192.tif 000003
【図２】
2007326192.tif 000004
【図３】
2007326192.tif 000005
【図４】
2007326192.tif 000006