(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削加工に関与する円環状の砥石部と、該砥石部の内周側に固設された円盤状のコア部とを備え、該コア部が１対のフランジ部材を介して回転主軸に把持固定され、その軸心まわりに回転させられて前記砥石部により研削加工をおこなう円筒研削型砥石車であって、
前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に、前記軸心を中心とする複数の部分円環状の穴部が、前記フランジ部材によって開口が塞がれるように設けられていることを特徴とする円筒研削型砥石車。
【請求項２】
前記穴部は、前記コア部を厚み方向に貫通して設けられた貫通穴である請求項１の円筒研削型砥石車。
【請求項３】
前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分の厚みが、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分よりも薄くされたものである請求項１または２の円筒研削型砥石車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業研削加工に用いられる円筒研削型砥石車の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
研削加工に関与する円環状の砥石部と、その砥石部の内周側に固設された円盤状のコア部とを備えて構成され、そのコア部が１対のフランジ部材を介して研削機械の回転主軸に把持固定されて、その軸心まわりに回転させられながら被削材に摺接されることにより、上記砥石部に設けられた砥粒層で被削材の被削面を研削加工する円筒研削型砥石車が知られている。かかる二重構造の円筒研削型砥石車は、上記コア部に相当する部分が上記砥石部と同じ砥石組織で一体に形成された円筒研削型砥石車と比較して砥粒などの材料が少なくて済むことに加え、上記コア部に用いられる材料を選択することにより、長時間の研削加工により外径が小さくなり使用に適さなくなった円筒研削型砥石車を回収し、その円筒研削型砥石車から分離したコア部を新たな円筒研削型砥石車の材料として再利用することができる。
【０００３】
そのような再利用の方法として、たとえば特願２０００−３２７６８５号の明細書に記載された研削砥石の再生方法がある。これは本発明者が以前に為した発明であり、かかる発明においては、上記コア部の材料として、たとえばアルミニウム合金、スチール（鋼）、あるいは鋳鉄などの種々の金属材料が提案されている。その中でもアルミニウム合金は、スチールあるいは鋳鉄などの材料に比べて軽量であるという利点を有しており、かかるアルミニウム合金をコア部の材料とした円筒研削型砥石車は、比較的回転周速度の高い研削加工にも好適に用いられる。しかし、アルミニウム合金は、そのような利点を有する反面、比較的高価であることに加え、熱膨張係数が約２．４×１０-5程度と大きく、たとえば砥粒がガラス質結合剤により相互に結合されて形成されたビトリファイド砥石組織による砥石部が設けられた円筒研削型砥石車にあっては、温度変化に伴う膨張・収縮により、上記砥石部およびコア部相互間の結合力が弱まる可能性があり、特殊な態様の円筒研削型砥石車にのみ用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、スチールあるいは鋳鉄などの材料は、比較的安価であることに加え、上述のビトリファイド砥石組織と近似した熱膨張係数を備えていることから、温度変化に伴う膨張・収縮に関してほとんど問題を生じさせず、一般的な円筒研削型砥石車におけるコア部の材料として好適に用いられる。しかし、スチールあるいは鋳鉄は、重量が比較的重いという欠点を有しており、かかるスチールあるいは鋳鉄をコア部の材料とした円筒研削型砥石車は、比較的回転周速度の高い研削加工には用いられ難いという不具合があった。
【０００５】
前記コア部を軽量化する簡便な手段として、そのコア部に複数の穴部を設けることが考えられる。しかし、そのようなコア部を備えた円筒研削型砥石車が、研削加工に際してその軸心まわりに回転させられた場合、上記複数の穴部が設けられていることで、風切り音による騒音を生じさせることに加え、空気流により研削液のかかりが阻害されるといった新たな不具合が発生する。また、別の手段として、前記コア部の厚み寸法を薄くすることが考えられるが、前記コア部を所定厚みよりも薄くしようとすると、そのコア部の作製段階における歪みにより寸法精度が低下し、研削加工に際して異常振動が発生する可能性がある。すなわち、前記コア部を軽量化する好適な手段は未だ提供されていないのが現状である。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、比較的軽量なコア部を備え、且つ、研削加工に際して不具合を生じさせない円筒研削型砥石車を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成する為に、本発明の要旨とするところは、研削加工に関与する円環状の砥石部と、その砥石部の内周側に固設された円盤状のコア部とを備え、そのコア部が１対のフランジ部材を介して回転主軸に把持固定され、その軸心まわりに回転させられて前記砥石部により研削加工をおこなう円筒研削型砥石車であって、前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に、前記軸心を中心とする複数の部分円環状の穴部が、前記フランジ部材によって開口が塞がれるように設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
このようにすれば、前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に、前記軸心を中心とする複数の部分円環状の穴部が設けられており、研削加工に際してその複数の穴部は前記１対のフランジ部材により覆われてその開口が塞がれる為、風切り音による騒音を生じさせる、あるいは空気流により研削液のかかりが阻害されるといった不具合を発生させない。すなわち、比較的軽量なコア部を備え、且つ、研削加工に際して不具合を生じさせない円筒研削型砥石車を提供することができる。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記穴部は、前記コア部を厚み方向に貫通して設けられた貫通穴である。このようすれば、前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に複数の貫通穴が設けられており、研削加工に際してその複数の貫通穴は前記１対のフランジ部材により覆われてその両側の開口が塞がれる為、好適な態様で前記コア部を軽量化することができる。
【００１０】
また、好適には、前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分の厚みが、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分よりも薄くされたものである。このようにすれば、前記コア部における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分を、必要十分な厚み寸法を備えて可及的に薄くすることができ、好適な態様で前記コア部をさらに軽量化することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である円筒研削型砥石車１０を説明する図であり、（ａ）はその軸心Ｓ方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のI-I視断面図である。この図に示すように、かかる円筒研削型砥石車１０は、専ら被削材の研削加工に関与する為に砥粒がガラス質結合剤などの結合剤により相互に結合された砥石組織からなる円環状の砥石部１２と、その砥石部１２の内周側に固設されたたとえば金属材料から成る穴あき円盤（円板）状の砥石支持部すなわちコア部１４とを備え、たとえば内径３０４．８ｍｍφ×外径１０６５ｍｍφ×厚みｔ２２ｍｍ程度の寸法に構成されたものである。
【００１３】
上記砥石部１２の砥石組織は一般によく知られたビトリファイド砥石組織であり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）質あるいは溶融アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）質などの砥粒あるいは砥材が、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）などを主成分とするガラス質の無機結合剤（ビトリファイドボンド）により結合されるとともに連続あるいは不連続の気孔が多数形成された多孔質の砥石組織である。
【００１４】
前記コア部１４は、たとえば外径７００ｍｍφ程度のスチール（鋼）あるいは鋳鉄などの金属材料からなるものである。すなわち、本実施例の円筒研削型砥石車１０では、前記砥石部１２が外周面から７００ｍｍφ程度の直径に至るまでの部分に設けられており、その砥石部１２の内周面と前記コア部１４の外周面とがたとえば２液型の合成樹脂結合剤などにより相互に固着され、７００ｍｍφ程度の直径から内周面に至るまでの部分に前記コア部１４が設けられている。
【００１５】
図２は、本実施例の円筒研削型砥石車１０が研削機械の回転主軸１６に把持固定された様子を、その円筒研削型砥石車１０および回転主軸１６に共通の軸心Ｓで切断して示す断面図である。この図２に示すように、本実施例の円筒研削型砥石車１０は、そのコア部１４がそれぞれ穴あき円盤状をなす１対のフランジ部材すなわち上記回転主軸１６に固定される第１フランジ部材１８およびその第１フランジ部材１８に固定される第２フランジ部材２０を介して上記研削機械の回転主軸１６に把持固定されて、上記軸心Ｓまわりに回転させられながら図示しない被削材に摺接されることにより、前記砥石部１２に設けられた砥粒層で被削材の被削面を研削加工するものである。
【００１６】
図２に示すように、前記回転主軸１６の端部２２はテーパ状に形成されており、その軸心Ｓには雄ネジ２６が形成されている。また、上記第１フランジ部材１８の中央には上記端部２２に対応する穴部２４が形成されており、その穴部２４は上記フランジ部材１８をその厚み方向に貫通している。また、上記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０には前記コア部１４に当接して把持固定する為にその外周面から所定の直径に至るまでが円環状に掘り下げられた掘下部３０および３２がそれぞれ形成されている。また、上記第１フランジ部材１８にはたとえば上記軸心Ｓを中心とする同心円上に略等間隔となるように複数の雌ネジ３４が形成されており、上記第２フランジ部材２０におけるその複数の雌ネジ３４に対応する部分には複数の貫通穴３６がそれぞれ形成されている。
【００１７】
前記回転主軸１６と前記第１フランジ部材１８とは、上記端部２２と穴部２４とが嵌め合わされた状態でナット２８が上記雄ネジ２６に螺合されることにより相互に固定される。そして、前記回転主軸１６に固定された前記第１フランジ部材１８と前記第２フランジ部材２０とは、前記コア部１４が上記掘下部３０および３２に当接させられた状態で、前記第２フランジ部材２０における複数の貫通穴３６に挿入された複数のボルト３８が前記第１フランジ部材１８における複数の雌ネジ３４に螺合されることにより相互に固定される。そのようにして、前記第１フランジ部材１８と前記第２フランジ部材２０とは、前記円筒研削型砥石車１０のコア部１４を十分な強度で把持固定した状態で相互に固定される。
【００１８】
ここで、本実施例の円筒研削型砥石車１０のコア部１４には、図１に示すように、複数の穴部が形成されている。かかる複数の穴部は、好適には、前記コア部１４をその厚み方向に貫通して設けられた前記軸心Ｓを中心とする複数（本実施例では８つ）の部分円環状の貫通穴４２であり、図２に示すように、前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０による把持固定に関与するたとえば前記コア部１４の内周面から直径約４３０ｍｍφ程度に至るまでの部分、すなわち前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０に取り付けられた際に、それぞれの掘下部３０および３２が前記コア部１４に密着させられることにより上記貫通穴４２の開口４４が塞がれる部分に設けられている。また、前記コア部１４における前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０による把持固定に関与しない部分は、その厚みが前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０による把持固定に関与する部分よりも薄くなっている。すなわち、前記コア部１４の直径約４３０ｍｍφ程度から所定の直径Ｒ1たとえば約５５０ｍｍφ程度に至るまでが外周に向かうに従い薄くなり、その直径Ｒ1から所定の直径Ｒ2たとえば約６８０ｍｍφ程度までが一定の厚み寸法たとえばｔ６．０ｍｍ程度とされるように円環状溝４６がその両平面から形成されている。前記コア部１４を以上のような構成とすることで、上記複数の貫通穴４２および円環状溝部４６を設けないコア部と比較してその重量が約４０％減少させられる。
【００１９】
本発明者は、本実施例の円筒研削型砥石車１０が騒音を発生させ難いものであることを検証する為に、比較例として図３に示すような円筒研削型砥石車５０を作製して比較試験をおこなった。かかる円筒研削型砥石車５０は、この図３に示すように、前記砥石部１２の内側に前記コア部１４と同一の内径および外径を備えて同じ材料より形成されたコア部５２が固着されて構成されたものであり、かかるコア部５２にはその軸心Ｓを中心とする同心円上に略等間隔となるように複数の貫通穴５４が形成されている。その貫通穴５４は直径が約１４５ｍｍφ程度とされたものであり、図３（ｂ）に鎖線で示すように、上記コア部５２が前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０により把持固定された際にも塞がれずに外部に連通するものである。
【００２０】
以上のように構成された比較例の円筒研削型砥石車５０と、前述の実施例の円筒研削型砥石車１０とを用いて、回転周速度約４８００ｍ／ｍｉｎ程度で研削加工試験をおこなったところ、本実施例の円筒研削型砥石車１０による研削加工において発生させられた音量が約７０ｄＢ程度であったのに対して、比較例の円筒研削型砥石車５０による研削加工において発生させられた音量は約９０ｄＢ程度であった。そのように、比較例の円筒研削型砥石車５０の音量が大きくなったのは、前記コア部５２に形成された前記貫通穴５４が外部に連通している為、風切り音による騒音が発生する為であると考えられる。また、本実施例の円筒研削型砥石車１０による研削加工においては研削液のかかりに何ら不具合が発生しなかったのに対して、比較例の円筒研削型砥石車５０による研削加工においては研削液のかかりが阻害された。そのように、比較例の円筒研削型砥石車５０による研削加工において研削液のかかりが阻害されたのは、前記コア部５２に形成された前記貫通穴５４が外部に連通している為、空気流が発生する為であると考えられる。以上の試験結果から、本実施例の円筒研削型砥石車１０は、前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０による把持固定に関与しない部分にかかる貫通穴５４を備えた円筒研削型砥石車５０と比較して、研削加工に際して騒音を発生させ難く、研削液のかかりが阻害されるといった不具合も発生させないものであることが確認された。
【００２１】
このように、本実施例によれば、前記コア部１４における前記１対のフランジ部材すなわち前記第１フランジ部材１８および第２フランジ部材２０による把持固定に関与する部分に複数の穴部が設けられており、研削加工に際してその複数の穴部は前記１対のフランジ部材により覆われてその開口４４が塞がれる為、風切り音による騒音を生じさせる、あるいは空気流により研削液のかかりが阻害されるといった不具合を発生させない。すなわち、比較的軽量なコア部１４を備え、且つ、研削加工に際して不具合を生じさせない円筒研削型砥石車１０を提供することができる。
【００２２】
また、好適には、前記穴部は、前記コア部１４を厚み方向に貫通して設けられた貫通穴４２である為、前記コア部１４における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に複数の貫通穴４２が設けられており、研削加工に際してその複数の貫通穴４２は前記１対のフランジ部材により覆われてその両側の開口４４が塞がれる為、好適な態様で前記コア部１４を軽量化することができる。
【００２３】
また、好適には、前記コア部１４における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分の厚みが、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分よりも薄くされたものである為、前記コア部１４における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分を、必要十分な厚み寸法を備えて可及的に薄くすることができ、好適な態様で前記コア部１４をさらに軽量化することができる。
【００２４】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の態様においても実施される。
【００２５】
たとえば、図４は、本発明の他の実施例である円筒研削型砥石車６０を説明する図であり、（ａ）はその軸心Ｓ方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のIV-IV視断面図である。この図４に示すように、かかる円筒研削型砥石車６０のコア部６２には、その軸心Ｓを中心とする複数（本実施例では両側の平面からそれぞれ４つずつ）の部分円環状の溝部６４が上記コア部６２の両側の平面から所定の深さ寸法を備えてそれぞれ交互となるように形成されている。すなわち、本発明においてコア部に形成される穴部は必ずしも貫通穴４２である必要はなく、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分に形成されたものであればその形態は問わない。
【００２６】
また、前述の実施例において、前記砥石部１２は砥粒がガラス質結合剤により相互に結合されて構成されたビトリファイド砥石組織によるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば砥粒が合成樹脂結合剤により相互に結合されて構成されたレジノイド砥石組織によるものであっても構わない。
【００２７】
また、前述の実施例において、前記砥石部１２は、図１に示すように円環状をなす一体物であったが、周方向において分割された複数個のセグメントチップをコア部に接着して構成されるセグメント型砥石車にも本発明は好適に用いられる。
【００２８】
また、前述の実施例において、前記砥石部１２は、炭化ケイ素質あるいは溶融アルミナ質砥粒すなわち所謂一般砥粒を備えて構成されたものであったが、たとえばダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒などの所謂超砥粒を備えて構成されたものであっても構わない。
【００２９】
また、前述の実施例において、前記コア部１４は円環状溝４６がその両平面から形成されることにより、そのコア部１４における前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分の厚みが、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与する部分よりも薄くされたものであったが、これはあくまで好適な態様を例示したものであり、前記貫通穴４２が形成されることにより前記コア部１４の軽量化が十分に果たされるのであれば、前記１対のフランジ部材による把持固定に関与しない部分の厚みを敢えて薄くする必要はない。
【００３０】
また、前記円筒研削型砥石車１０の各部の寸法および前記コア部１４の材質などは、前記円筒研削型砥石車１０の用途に応じて適宜変更されるものであることは言うまでもない。
【００３１】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である円筒研削型砥石車を説明する図であり、（ａ）はその軸心方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のI-I視断面図である。
【図２】本実施例の円筒研削型砥石車が研削機械の回転主軸に把持固定された様子を、その円筒研削型砥石車および回転主軸に共通の軸心で切断して示す断面図である。
【図３】比較例である円筒研削型砥石車を説明する図であり、（ａ）はその軸心方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のIII-III視断面図である。
【図４】本発明の他の実施例である円筒研削型砥石車を説明する図であり、（ａ）はその軸心方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のIV-IV視断面図である。
【符号の説明】
１０、６０：円筒研削型砥石車
１２：砥石部
１４、６２：コア部
１６：回転主軸
１８：第１フランジ部材
２０：第２フランジ部材
４２：貫通穴（穴部）
４４：開口
４６：円環状溝
６４：穴部
【図１】
0004084952.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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