特許 5672020 内面研削用加工液供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5672020

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】内面研削用加工液供給装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/35 20060101AFI20150129BHJP

   B24B 5/06 20060101ALI20150129BHJP

   B24B 57/02 20060101ALI20150129BHJP

【ＦＩ】

   B24B5/35

   B24B5/06

   B24B57/02

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-10511(P2011-10511)

(22)【出願日】2011年1月21日

(65)【公開番号】特開2012-148385(P2012-148385A)

(43)【公開日】2012年8月9日

【審査請求日】2013年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100192614

【弁理士】

【氏名又は名称】梅本 幸作

(74)【代理人】

【識別番号】100158355

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 明子

(72)【発明者】

【氏名】野口 猛

【審査官】 橋本 卓行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０６４２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０６８７６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−０２９９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００９７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−５００３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０９２１４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−１８１５５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０３２９９５８０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公開第０１０７４２０７（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５／００−５／３５

Ｂ２４Ｂ ５７／００−５７／０２

Ｂ２４Ｂ ５５／００−５５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

砥石台から延出する砥石軸の先端に設けられており、ワークの内面を研削する 研削砥石と、前記研削砥石の外周面と前記ワークとの間に配置され、前記研削砥石の外周面に加工液を供給する開口穴が開口されたノズルヘッドと、前記ノズルヘッドと前記砥石台間に前記砥石軸に平行に設けられ前記ノズルヘッドを支持するアームと、を備え、前記アームは、前記砥石軸側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の内側弧状断面部材と、前記内側弧状部材の外方に設けられ前記砥石軸側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の外側弧状断面部材と、前記内側及び外側弧状部材の前記砥石軸方向の両側面を形成する側壁部材と、を有し、前記内側及び外側弧状部材及び側壁部材で囲まれる軸直角扇形断面の連通路を形成し、前記連通路の先端が前記ノズルヘッドの供給穴と連通され、前記連通路の他端側で前記加工液を供給する供給路と連通されている内面研削用加工液供給装置であって、前記アームの砥石台側部には閉塞部材が設けられ、前記閉塞部材には前記連通路と連通する前記供給路と、前記供給路と軸直角方向で接続される接続穴と、が設けられ、前記閉塞部材と前記砥石台間には、前記砥石台に設けられた一対のピン穴を有する受け台と、前記閉塞部材中央から前記砥石台に向かって延びるピン穴を有する取付部と、前記受け台及び前記取付部の前記ピン穴に同軸に嵌合するピンから構成されていて、前記砥石軸直角方向へ前記アームが揺動できるヒンジが設けられており、前記取付部の上側端部と前記受け台の上側壁面との間に隙間を設けたことを特徴とする内面研削用加工液供給装置。

【請求項2】

前記隙間は、前記アームが前記砥石軸直角方向へ揺動する場合でも前記ノズルヘッドと前記ワークの内周面とが接触しないように前記上側端部と前記上側壁面とが当接するようになっている隙間であることを特徴とする請求項１記載の内面研削用加工液供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は内面研削盤等のワーク内周面を研削する砥石の外周研削面に加工液を供給する内面研削用砥石の加工液供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内面研削盤のワーク内周面の研削点に加工液（研削液等）を供給する場合、砥石とワーク内周面との間隔が狭くなるので、加工液を供給しにくい。そこで、特許文献１においては、砥石台から砥石軸（回転）方向に延びるアーム（支持部）の先端に砥石軸方向から見て扇形のノズルヘッドを砥石とワーク内周面との間に設け、アームを貫通する連通穴を通して加工液を砥石の外周面に供給するようにしている。さらに、ノズルヘッドには砥石に向けて開口する開口部を設け、開口部は砥石軸外周部に沿った内壁面と、砥石端面に沿った両側面と、両側面から砥石端面に向かって互いに形成されたつば部を設けて、開口部に加工液を充満させ連れ周り空気流を遮断し、加工液を砥石外周面に巻き付けて研削点に供給している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−０６４２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ワーク内径を研削する内面研削盤で小径ワークを加工する場合は、砥石とワーク内周面との間隔はさらに小さくなり、砥石も小径となる。また、砥石径に対する砥石台から砥石までの距離の比率も長くなる。このため、引用文献１のものでは、ノズルヘッドを支持するアーム強度を確保するためにはアームをノズルヘッドに比較して太くする必要があり、砥石軸回りのデッドスペースが増すという問題があった。さらに、アームが細い場合は、加工液を供給する連通穴が確保できないので十分な加工液をノズルヘッドに供給できないという問題があった。

【0005】

本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、小径ワークの内面加工であっても、ノズルヘッドを支持するアームの強度を確保し、かつ充分な加工液を供給することのできる内面研削用加工液供給装置を提供することである。また、ノズルヘッドが確実に砥石外周に加工液を供給でき、さらにはメンテナンスを容易にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明においては、砥石台から延出する砥石軸の先端に設けられており、ワークの内面を研削する研削砥石と、前記研削砥石の外周面と前記ワークとの間に配置され、前記研削砥石の外周面に加工液を供給する開口穴が開口されたノズルヘッドと、前記ノズルヘッドと前記砥石台間に前記砥石軸に平行に設けられ前記ノズルヘッドを支持するアームと、を備え、前記アームは、前記砥石軸側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の内側弧状断面部材と、前記内側弧状部材の外方に設けられ前記砥石軸側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の外側弧状断面部材と、前記内側及び外側弧状部材の前記砥石軸方向の両側面を形成する側壁部材と、を有し、前記内側及び外側弧状部材及び側壁部材で囲まれる軸直角扇形断面の連通路を形成し、前記連通路の先端が前記ノズルヘッドの供給穴と連通され、前記連通路の他端側で前記加工液を供給する供給路と連通されている内面研削用加工液供給装置であって、前記アームの砥石台側部には閉塞部材が設けられ、前記閉塞部材には前記連通路と連通する前記供給路と、前記供給路と軸直角方向で接続される接続穴と、が設けられ、前記閉塞部材と前記砥石台間には、前記砥石台に設けられた一対のピン穴を有する受け台と、前記閉塞部材中央から前記砥石台に向かって延びるピン穴を有する取付部と、前記受け台及び前記取付部の前記ピン穴に同軸に嵌合するピンから構成されていて、前記砥石軸直角方向へ前記アームが揺動できるヒンジが設けられており、前記取付部の上側端部と前記受け台の上側壁面との間に隙間を設けた内面研削用加工液供給装置を提供することにより前述した課題を解決した。

【0007】

即ち、ノズルヘッドを支持するアームの軸直角断面形状を扇形断面となるように、内側及び外側外弧状断面部材と、側壁部材とで形成したので、扇形断面の連通路を確保するとともに、曲げ強度が強くなる。また、ノズルヘッドはワーク内周と砥石外周の間の弧状断面間に設けられるので、ノズルヘッドの断面一杯までアーム断面を確保できる。なお、ノズルヘッド軸直角断面は弧状断面が好ましい。また、内側弧状断面部材と外側弧状断面部材の弧状中心軸は砥石軸と同心としたり、あるいは内側弧状断面部材と外側弧状断面部材の断面が同一、即ち同一部材であってもよい。また、ノズルヘッドは前述した特許文献１と同様なものが好ましい。さらに、アームの軸直角断面は、できる限り小型とするためにはノズルヘッドの軸直角断面以下が好ましい。また、前記アームの砥石台側部には閉塞部材が設けられ、前記閉塞部材には前記連通路と連通する前記供給路と、前記供給路と軸直角方向で接続される接続穴と、前記閉塞部材と砥石台間に前記砥石軸直角方向へアームが揺動できるヒンジが設けられている。そして、ヒンジによりアームが軸直角方向に揺動できるので、アーム先端のノズルヘッドは砥石外周に対して、離間可能にされる。従って、加工液を介して砥石外周との距離を確保できる。また、砥石交換時等に容易にノズルヘッドを外方に退避できる。なお、ヒンジを外せるようにすればより好ましい。

【0008】

また、請求項２に記載の発明においては、前記隙間を、前記アームが前記砥石軸直角方向へ揺動する場合でも前記ノズルヘッドと前記ワークの内周面とが接触しないように前記上側端部と前記上側壁面とが当接するようになっている隙間とする内面研削用加工液供給装置とした。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ノズルヘッドを支持するアームの軸直角断面形状を扇形断面となるように、内側及び外側外弧状断面部材、側壁部材とで形成し、ノズルヘッドの断面一杯までアーム断面を確保でき、扇形断面の連通路を確保するとともに、曲げ強度を強くしたので、ノズルヘッドを支持するアームの強度を確保し、かつ充分な加工液を供給することのできる内面研削用加工液供給装置を提供するものとなった。

【0011】

また、ヒンジによりアームを軸直角方向に揺動可能にし、ノズルヘッドを砥石外周に対して離間可能とし、砥石外周との距離を確保したり、容易にノズルヘッドを外方に退避できるので、ノズルヘッドにより確実に砥石外周に加工液を供給し、さらにはメンテナンスが容易となった。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態を示す内面研削用加工液供給装置の正面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線部分断面図である。

【図3】図１のＢ−Ｂ線部分断面図である。

【図4】図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施の形態にかかる内面研削用加工液供給装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示す内面研削用加工液供給装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線部分断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線部分断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【0014】

図１乃至３に示すように、本発明の実施の形態にかかる内面研削用加工液供給装置１は、図示しない内面研削盤のテーブル上に設けられた砥石台２から延出する砥石軸３の先端に設けられた研削砥石４と、ワーク５と、ノズルヘッド６及びアーム７が設けられている。砥石軸３を回転させ、ワーク５の内周面５ａを砥石外周面４ａで研削加工する。砥石外周面４ａとワーク内周面５ａとの間にノズルヘッド６が位置するようにノズルヘッドをアーム７で支持している。アーム７の基端（砥石台２側部）は閉塞部材８及びヒンジ９を介して砥石台２に取付けられている。アーム７は砥石軸３に沿って平行に延び先端（他端）７ａがノズルヘッド６に固定されている。アーム７の軸直角断面は、砥石側では、ノズルヘッド６の軸直角断面以下とされており、ノズルヘッドの軸直角方向断面よりはみ出さないようにされ、また、砥石との接触を避ける。

【0015】

図２、４に示すように、アーム７は、砥石軸３側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の内側弧状断面部材７１と、内側弧状部材の外方に設けられ砥石軸側に中心軸を持つ軸直角断面弧状の外側弧状断面部材７２と、内側及び外側弧状部材の砥石軸方向の両側面を形成する側壁部材７３、７４とを有している。なお、本実施の形態では内側弧状断面部材７１と外側弧状断面部材７２は砥石軸に対して同芯断面形状のものであり、側壁部材７３、７４は左右対称形状の部材である。各部材は溶接等で長手（砥石軸）方向に固着されており、内側及び外側弧状部材７１、７２及び側壁部材７３、７４で囲まれる軸直角扇形断面の連通路１０を形成している。

【0016】

図２に示すように、アーム７の他端（先端）７ａに取付けられたノズルヘッド６は、砥石外周面４ａに向けて開口する開口部６１が設けられ、開口部は砥石外周面に沿った内壁面６２と、砥石端面４ｂ，４ｂに沿った両側面６３、６４が設けられている。砥石端面と両側面との隙間Ｌは片側で０．２〜０．５ｍｍ程度である。開口部の内壁面６２には軸直角方向に開口する開口穴６５が設けられ、開口穴は砥石軸３方向の砥石台２側に開けられた供給穴６６と連通している。開口穴はアーム７の連通路１０と連通している。

【0017】

アーム７の基端（砥石台側部）の連通路１０には閉塞部材８が設けられている。閉塞部材８には連通路１０と連通し加工液を供給する供給路１１と軸直角方向で接続される接続穴１２が設けられている。閉塞部材と砥石台間に前記砥石軸直角方向へアーム７が揺動できるヒンジ９が設けられている。

【0018】

図２、３に示すように、ヒンジ９は砥石台２に設けられた一対のピン穴９１ａ、９１ｂを有する受け台９０、９０と、閉塞部材８中央から砥石台に向かって延びるピン穴８１を有する取付部８０と、受け台及び取付部のピン穴に同軸に嵌合するピン１３から構成されている。受け台９０は砥石軸方向アーム７側に突出し、アーム幅方向に一対設けられている。取付部８０は砥石軸方向砥石台側に突出し、一対の受け台９０、９０の間に陥入されている。さらに、ピン１３は本体部１３ａと頭部１３ｂ及び先端の先端溝１３ｃとからなり、先端溝１３ｃに止めワッシャ１４がはめ込まれ、受け台９０、取付部８０を揺動可能に挟持固定している。これにより、矢印１５で示すように、ピン１３周り（砥石軸直角方向）にアーム７が揺動できるようにされている。

【0019】

閉塞部材８の取付部８０の上側端部８ａと受け台９０上側壁面９０ａとはアーム７が外側（図で見て上方）に揺動すると当接するようになっており、アームの外側への移動を制約し、ワークとノズルヘッドやアームが接触できないようにされている。アームの外側方向への移動量は上側端部８ａと受け台上側壁面９０ａとの隙間ｈにより決まる。この隙間はシムやねじ、ボルト等により調整できるようにしてもよい。また、板バネ、コイルバネ、ゴムのような弾性体を設けてもよい。取付部８０の下側端部は斜め方向の逃げ部８ｂが設けられ、砥石軸側にアームが移動可能にされている。図のような配置にすれば、アームは重力により下方に付勢され、砥石外周面にノズルヘッドを付勢する。アームが砥石軸の上
に位置しない場合でも、ノズルヘッドの開口部６１と砥石外周面４ａとのすきまに加工液が充満すると、ノズルヘッドを砥石に吸い付けようとする力が作用するので、砥石外周面にノズルヘッドを付勢することができる。また前述した弾性体を設けて砥石外周面にノズルヘッドを押しつけることもできる。

【0020】

かかる実施の形態について、作動について説明する。図２に示すように、図示しない加工液供給源からの加工液は、接続穴１２、供給路１１、連通路１０、供給穴６６を通って、開口穴６５から噴出する。開口穴から噴出した加工液は内壁面６２、両側面６３、６４及び砥石外周面４ａ間で充満しつつ外部へ流出していく。ノズルヘッド６と砥石外周面４ａ間の加工液により、ノズルヘッド開口部６１と砥石外周面、端面と間の隙間が確保される。さらに、研削砥石を回転させワーク内周面の加工する場合には、砥石外周面に連れ周り空気流が発生し、加工点への加工液の供給を減少させるが、ノズルヘッドの開口部に充満された加工液により連れ周り空気流を遮断し、供給された開口部加工液は砥石の外周面に適切量巻き付いて確実に加工点に運ばれる。

【0021】

アーム７は内側弧状断面部材７１、外側弧状断面部材７２、側壁部材７３、７４の薄肉 部材から形成し、ノズルヘッドの軸直角断面に近い軸直角扇形断面の連通路１０を有しているので、アーム長さが長くても強度を確保してノズルヘッド６を支持すると共に、充分な加工液を供給可能としている。

【0022】

アーム７の基端側のピン１３周りにアーム７が揺動できるようにされているので、砥石外径に応じて、加工液により砥石外周面４ａとノズルヘッド６との隙間を確保しようとする力が働いて、ノズルヘッドがピン１３を中心にして砥石軸側（内側）に自動的に移動する。アーム長さ、ノズルヘッドとの重量、加工液量、砥石外径寸法、回転数等により、砥石外周面とノズルヘッドとの隙間は自動的に調整される。

【0023】

また、加工により砥石外径が小さくなった場合でも、ノズルヘッド６位置は自動的に移動する。加工液が多すぎたり、砥石回転数が高くなりノズルヘッドを持ち上げても上側端部８ａと上側壁面９０ａとが当接するので、外側方向への揺動が制限され、ノズルヘッドが離れすぎたり、ワーク５と接触するおそれがない。さらに、ピン１３を容易に着脱可能とすれば、ピンを外すことによりノズルヘッド及びアーム７等を砥石台２より容易に外すことができるので、砥石交換等の作業が容易となる。

【0024】

なお、アームは砥石軸と必ずしも平行でなくても、ノズルヘッドを所定位置でアームを介して砥石台で支持できるようにされていればよい。ノズルヘッドの開口部には、前述した特許文献１と同様に、両側面から砥石端面に向かって互いに形成されたつば部を設けてもよい。ヒンジは砥石台側に取付部、アーム側に受け台を設けてピンで揺動できる構造としたが、単に市販されているヒンジ（蝶番）を砥石台及びアーム側（閉塞部材）にそれぞれボルトや溶接等により固定するようにしてもよい等々適宜応用できることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0025】

１ 内面研削用加工液供給装置
２ 砥石台
３ 砥石軸
４ （研削）砥石
４ａ 砥石外周面
５ ワーク
５ａ ワーク内面
６ ノズルヘッド
７ アーム
８ 閉塞部材
８ａ 上側端部
９ ヒンジ
１０ 連通路
１１ 供給路
１２ 接続穴
１３ ピン
６５ 開口穴
６６ 供給穴
７１ 内側弧状断面部材
７２ 外側弧状断面部材
７３、７４ 側壁部材
８０ 取付部
８１ ピン穴
９０ 受け台
９０ａ 上側壁面
９１ａ、９１ｂ 一対のピン穴
ｈ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】