JP2004358605A - 研削ホイール - Google Patents
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Abstract
【課題】研削砥石をホルダー機能を備えるホイールに着脱可能にして、使用時には芯振れなどが発生しない状態で回転軸に支持され、消耗すると砥石部分のみを新たな砥石と交換して高精度で高能率な研削作業が行える脱着可能な砥石を備える研削ホイールを提供する。
【解決手段】中心部に回転軸20に支持される取付部を備えて所要直径寸法で軸線方向に二分割される支持ホイール2と、前記ホイール2の外周部に設けられる砥石把持部5に嵌め込まれて同一軸芯上で装着される所要直径で環状の砥石10とを含み、前記支持ホイール2の砥石把持部5に前記環状の砥石10を嵌め合わせ挟み付けて回転軸20上で軸線方向にナット23で着脱可能に締着固定され、前記砥石10が支持ホイール2と一体的に構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】中心部に回転軸20に支持される取付部を備えて所要直径寸法で軸線方向に二分割される支持ホイール2と、前記ホイール2の外周部に設けられる砥石把持部5に嵌め込まれて同一軸芯上で装着される所要直径で環状の砥石10とを含み、前記支持ホイール2の砥石把持部5に前記環状の砥石10を嵌め合わせ挟み付けて回転軸20上で軸線方向にナット23で着脱可能に締着固定され、前記砥石10が支持ホイール2と一体的に構成されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として丸鋸刃のように金属板の周囲に多数の切削刃を形成された物品の研削に使用して有効な研削ホイールに関するもので、薄肉に形成された砥石をカートリッジ式にホルダーに支持させて高速回転させても安定状態で研削加工を行える構成の研削ホイールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般に丸鋸刃は、鋼板で形成される円板の周囲に多数の切削刃が形成され、各切削刃を刃研して鉄鋼部材や非鉄金属部材あるいはプラスチック材を切断加工するのに汎用されている。このような丸鋸刃は、被加工材を切断する頻度が高くなると切削刃の切れ味が低下して加工端面が粗面になり、また加工性の低下が避けられない。そのために、切れ味が低下すると、刃研を行って切断機能を高める(回復させる)必要がある。
【0003】
このような鋸刃の刃研ぎ作業は、いわゆる習熟度の高い作業者が研削盤によって回転砥石で研削している。しかしながら、一枚の鋸刃の周囲に形成されている多数の切削刃をすべて研削するには多くの時間を要し、かつ精細な研削加工を行わねばならないので、この刃研ぎ作業を自動研削盤で行わせることが採用されつつある。また、このような研削には肉厚が薄い回転砥石を必要とする。
【0004】
丸鋸刃は、厚さがおおよそ0.005mm程度から数mmと比較的薄く、外径は20mm程度から600mm程度まであり、研削のための砥石としては、多数の切削刃の刃面を効果的に研削し、かつ面取りも行うようにするために薄肉のものが要求されている。さらに、技術の進歩に伴って、刃形の形成から刃研ぎまでを自動化する試みもなされている。このような研削加工を実施するには、どうしても砥石の高速回転が必要になり、しかも振れの生じ難い砥石の支持構造が必須となる。
【0005】
そこで、この回転砥石には、砥石を金属製の支持ホイール外周に一体化して取付けた構成のものが開発され、実用化されつつある。その一例を図9に示す。この回転砥石100は、回転軸に装着されるホイール部101を、金属製で剛性が高くなるように厚肉構造とされ、外周部に形成される砥石の取付基部102となる部分を所要の肉厚になるように薄くして、その薄肉の外周部に砥石部103を、環状に一体固着して構成されている。このようにすることで、回転軸に対する取付部で芯振れの発生を解消して高速回転で使用できる研削砥石を得ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような構成の回転砥石100は、回転時の安定性を確保するために、その砥石部103を支持しているホイール部101が構造的に大きくなる。そのために、使用によって砥石部103が摩耗して交換する必要が生じた場合、全体を取り替える必要がある。また、ホイール部101に較べて実際に使用される砥石部103の容積が小さいので、消耗が激しいと頻繁に交換しなければならず、コスト高になってしまうという問題点がある。そこで、前記ホイール部101の構造を簡略にしようとすると、精度の高い加工ができないので、砥石の振れが解消されず、結果的に前述のような経済性の面で不都合が生じるという問題がある。また、前記回転砥石100では、消費済みとなったものの砥石部103を除去して再生することになると、付着している残留砥石を完全に除去しなければならないので、その除去に多くの手数を要し、しかもホイール部101が変形する恐れがあるので、ホイール部101についても再修正することになってさらにコストアップとなるという問題点がある。
【0007】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、所要外径寸法の研削砥石をホルダー機能を備えるホイールに着脱可能にして、使用時には芯振れなどが発生しない状態で回転軸に支持され、消耗すると砥石部分のみを新たな砥石と交換して高精度で高能率な研削作業が行える脱着可能な砥石を備える研削ホイールを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による研削ホイールは、
中心部に回転軸で支持される取付部を備えて所要直径寸法で少なくとも外周部に設けられる砥石把持部を軸線方向に二分割される支持ホイールと、前記支持ホイールの砥石把持部に嵌め込まれて同一軸芯上で装着される所要直径で環状の砥石とを含み、前記支持ホイールの砥石把持部に前記環状の砥石を嵌め合わせ挟み付けて回転軸上で軸線方向に着脱可能に締着固定され、前記砥石が支持ホイールと一体的に構成されていることを特徴とするものである(第1発明)。
【0009】
本発明においては、回転軸に支持されて少なくとも外周部の砥石把持部を軸線方向に二分割された支持ホイールにおいて、その砥石把持部を分離して、その一方の砥石把持部に、環状に形成された砥石の内径部を嵌め合わせて後、その環状の砥石を両側から分割された支持ホイールの砥石把持部で閉じ合わせるとともに回転軸部で締結することにより、支持ホイールを回転軸に固定すると同時に砥石がその支持ホイール外周部で挟み付けられて固定され、支持ホイールの外周に砥石が装着された状態となる。したがって、回転軸を回転駆動させることにより研削ホイールが回転して研削作業を行える。
【0010】
本発明によれば、回転するこの研削ホイールの砥石は、回転軸に安定状態で取付けられる支持ホイールの外周部に挟持装着されるので、芯振れを生じることなく高速回転させて目的個所を研削することができる。したがって、その環状の砥石が薄肉にされていても研削部分に対して平衡して接触し研削することができ、高精度の加工を施すことができる。また、砥石が摩耗して交換する必要が生じたときには、支持ホイールの締結力を解除して分解することにより、環状の砥石を外して新しい砥石と交換して研削作業を行うことができる。それ故に、砥石のみを準備しておけば簡単に交換して作業できるのと、砥石の交換に際してホイール側を何等調整する必要がないので、作業効率の向上を図ることができる。もちろん、消耗品コストを著しく低減できるという効果も併せ得られる。
【0011】
前記発明において、支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、外周部に形成される砥石把持部を段付き形状にして、そのいずれか一方のホイール部材の外向き段部に対して他方のホイール部材の内向き段部が嵌め合い構造にされているのがよい(第2発明)。こうすると、軸線方向に二分割された支持ホイールの両ホイール部材の軸芯を合致させて環状の砥石を砥石把持部で把持固定することができ、精度を高めることができるという効果が得られる。
【0012】
また、前記第2発明において、砥石把持部における外周内面部分は、両ホイール部材が相対的に基部から外周端に向って狭まる傾斜面とされているのがよい(第3発明)。このように構成することで、環状の砥石を砥石把持部に装着して挟持されたとき、その挟持部での挟持面圧が全周で作用して、より強く挟着されて保持力を高めることができる効果を奏する。また、前記砥石把持部の外向き段部周面には、少なくとも1箇所で周方向に廻り止め係合部を形成されているのがよい(第4発明)。このように構成することで、装着される環状の砥石の内径部に、前記廻り止め係合部として係合する窪みまたは突出部を設けておけば、ホイールの砥石把持部における段部に形成される砥石側の係合部に対応する突起部または凹欠部と前記砥石の周り止め係合部とを係合させて、砥石装着時における円周方向の廻り止めすることができ、砥石に過剰な外力を与えずに確実な研削機能を発揮させることができる。また、前記廻り止め係合部としては、砥石の直径が比較的大きい寸法の場合、砥石把持部における段部に突出部を形成して、対応する砥石側に凹所を設けて両者が係合するのが好ましい。砥石の直径が小さい寸法の場合には、廻り止めとして環状に形成される砥石の強度や保形を確保するために、砥石側を凸状にしてこれに対応する砥石把持部に窪みを形成するのが好ましい。なお、必要に応じて二個所以上前記廻り止め係合部を等分割して設けるようにすると、回転方向の負荷をそれらの廻り止め係合部で分担させて均衡を保たせ得る。
【0013】
前記支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、その一方のホイール部材中心部が回転軸に支持されるとともにその回転軸に固着され、他方のホイール部材を前記一方のホイール部材のボス部に同軸心で被嵌支持されて、前記ボス部外周に設けられる締結固定手段によって前記他方のホイール部材を固定するようにして、両ホイール部材の外周部に形成される砥石把持部で環状の砥石を挟み付けて装着される構成であるのがよい(第5発明)。こうすると、支持ホイールに装着された環状の砥石を交換する際に、回転軸に固定されている固定側のホイール部材をそのままの状態に保って、他方のホイール部材を固定側のホイール部材から取外すことで砥石の交換ができる。したがって、固定側のホイール部材に対する着脱側のホイール部材の締結固定を回転軸上とは別の部分で操作するので、回転軸に対する固定部を砥石交換の都度触らないから回転軸との固定部が損傷することがない。また、設定された回転軸に対する固定条件を維持できるので砥石の支持精度が保たれるという効果を奏する。
【0014】
前記支持ホイールは、軸線方向に二分割された一方のホイール部材中心部を、回転軸の駆動側から先端側に向けて下がり勾配にされたテーパ部にて支持され、かつ前記回転軸の軸端部に形成されるねじ軸部で直接または他方のホイール部材とともに締結固定される構成であるのがよい(第6発明)。こうすると、回転軸のテーパ部で一方のホイール部材を定位置に保持させ、他方のホイール部材を着脱可能にして砥石交換時における支持ホイールの姿勢と定常に保たせ、回転軸心を維持させることができる。
【0015】
前記発明において、支持ホイールと組合せ使用される環状の砥石は、砥粒を結合材によって結合成形された薄肉で、内周部に少なくとも一箇所に廻り止め凹面を持つ形状にされているのがよい(第7発明)。このような構成とされることで、支持ホイールの砥石把持部の内部周面に廻り止め突起部が形成されるようにすれば、その廻り止め突起部に砥石の廻り止め凹面(窪み)を係合させて装着することにより円周方向の外力に対抗して研削負荷に耐えることができる。なお、この凹面の形成は成形時に打抜いて形成できるので問題はない。また、前記砥粒は、ダイアモンドまたは立方晶窒化ホウ素であるのがよい(第8発明)。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による研削ホイールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0017】
図1には本発明による研削ホイールの一実施形態の縦断面図が示されている。図2には砥石の支持ホイールを開いた状態での要部縦断面図が、図3には図2のA−A視図が、図4には環状の砥石の正面図が、それぞれ示されている。
【0018】
この実施の形態の研削ホイール1は、所要直径の支持ホイール2と、その支持ホイール2の外周部に形成される砥石把持部に嵌め込まれて装着される環状の砥石10とで構成されている。
【0019】
前記支持ホイール2は、金属もしくは強化されたプラスチックで所要の直径に形成されて、軸線方向に二分割されたホイール部材2a,2bにて構成されている。その一方のホイール部材2aは、中心部に外面から内向きに狭まる勾配にされたテーパ軸孔3が設けられ、外周部を比較的薄肉にしてその内面に後述する環状の砥石10を受入れて保持する所要直径(外周径よりも小さい)の段部4を形成する砥石把持部5が設けられている。このホイール部材2aに対して他方のホイール部材2bは、中心部に回転軸20の先端部を受入れる取付軸孔6が設けられ、外周部を前記一方のホイール部材2a同様に薄肉にしてその内面に前記ホイール部材2aの段部4に嵌合する内向きの段部7が形成されている。
【0020】
前記両ホイール部材2a,2bは、一方のホイール部材2aの外周部内面に形成されている外向きの段部4に、他方のホイール部材2bの外周部内面に形成されている内向き段部7を嵌め合わせて軸線方向に所要量移動させることによって、前記段部4から外周面までの間に環状の砥石10を受入れて把持する砥石把持部5が形成される構成とされている。なお、その砥石把持部5となる両ホイール部材2a,2bの外周部内面2a’は、基部(段部4との接合部分)から外周端に向けて内向きに僅かに傾斜する斜面に形成されている。
【0021】
また、前記砥石把持部5を形成する一方のホイール部材2aにおける外向き段部4の周面には、複数個所に砥石の回転係止部として周方向に円弧面をもつ円弧突起部8(本発明の廻り止め係合部に対応)が、軸線方向に平行して形成されており、他方のホイール部材2bにおける内向き段部7の内周面に前記一方のホイール部材2aにおける円弧突起部8と対応する位置でその円弧突起部8を交わす凹部9(窪み)が形成されている。
【0022】
一方、前記環状の砥石10は、所要の外径寸法で、内径寸法が支持ホイール2の砥石把持部5の外径(前記外向き段部4の外径)にほぼ合致して、かつ前記円弧突起部8の外形に合わせて円弧状凹部12(本発明の廻り止め係合部に対応)を所要数(実施形態では4箇所)内周11に設けられ、所要肉厚に形成されている。この環状の砥石10としては、例えば砥粒としてダイアモンドまたは立方晶窒化ホウ素をレジンボンド,メタルボンドあるいはビトリファイトボンドなどの結合材と適合するものを選択して結合し、成形されているものが好ましい。なお、この環状の砥石10は、所要外径寸法に整えたものから内径と円弧状凹部12とを一挙に打抜いて形成したものを、固化形成される。もちろん、この固化成形時に歪が生じないように平面を整えて形成され、必要に応じて仕上加工を行い、精度の高い砥石が得られる。
【0023】
このように構成される研削ホイール1は、図1によって示されるように、剛性の高い構造にされた支持ホイール2の外周部に設けられる砥石把持部5に砥石10を装着して、支持ホイール2と砥石10が一体化されているので、研削盤の出力軸(回転軸20)に中心部の軸孔(テーパ軸孔3と通常の取付軸孔6)を嵌め合わせて固着されることにより高速回転で研削加工が行える。
【0024】
研削ホイール1を研削盤の出力軸20に取付けるに際しては、支持ホイール2を構成する一方のホイール部材2aに設けられるテーパ軸孔3を、前記出力軸20の端部に形成されるテーパ軸部21に嵌合させることにより正しく芯だしが行われ、軸芯に直交する状態でこのホイール部材2aが支持される。したがって、そのホイール部材2aに設けられている砥石把持部5の外向き段部4に環状の砥石10を、段部4側の円弧突起部8に砥石10の円弧状凹部12を合致させて嵌め込み、他方のホイール部材2bの内面側に形成される内向き段部7を前記外向き段部4に嵌合させて、前記出力軸20の端部に設けられるねじ軸部22に外側からナット23を螺合させて締め付けることにより、両ホイール部材2a,2bの外周部、すなわち砥石把持部5に嵌め込まれている環状の砥石10が前後から挟み付けられて固定される。
【0025】
このような状態で支持ホイール2に装着される砥石10は、その両面を両ホイール部材2a,2bの外周部が薄肉で内面2a’,2b’が外周方向に内向き勾配を付されているので、出力軸20にナット23で締め付けられることによる軸方向の締付力がホイール部材2bの中央部から周面部に亙ってほぼ均等に作用して全周部で強力に挟持力が働き、かつ回転方向には円弧突起部8と円弧状凹部12との係合によって係止されるので、支持ホイール2と砥石10とは一体化される。したがって、研削操作時に砥石10に作用する外力に対して問題なく保持されて研削操作が確実に行えるのである。しかも、基準となる一方のホイール部材2aが出力軸20の軸芯に対して直交して取付けられるので、砥石10も正しく保持されて振れを生じることなく回転させ、研削精度を維持できる。
【0026】
使用によって砥石10が使用の限界まで摩滅して交換する場合は、出力軸端の締付ナット23による固定を解いて外側に位置するホイール部材2bを取外すことで、砥石把持部5において挟持されていた環状の砥石10がフリーになる。したがって、その砥石10を取外し、代わりに新しい砥石10を前記の要領で砥石把持部5に嵌め込んで、取外されていたホイール部材2bを出力軸20上に支持させてねじ軸部22でナット23により締め付けると砥石10が固定され、研削ホイール1として使用可能な状態に復帰させることができる。
【0027】
このように、本実施形態の研削ホイール1は、二つに分割される支持ホイール2の外側(出力軸端側)になるホイール部材2bを取外すことで砥石10の交換が行える構成とされるので、研削加工時における操作性も良好であり、とりわけ砥石部分のみを交換することで所期の目的が達成でき、機能性のみならず、経済性も著しく向上させることができる。
【0028】
なお、支持ホイール2については、金属製のみならず強化されたプラスチック材(例えば強化繊維を混入させた熱硬化性樹脂)を成型したものを使用すれば、砥石把持部5の構造が成形によって簡単に得られるので安価に提供することが可能である。また、支持ホイール2を金属製とする場合、砥石10の周り止めとなる円弧突起部を、例えば図5に示されるように、ホイール部材2aに円筒状の部品15を、その軸芯aが回転軸20(図1参照)の軸線に平行するようにして、段部4にその周面15aの一部が露出するように嵌設配置させることで形成できる。
【0029】
本実施形態の研削ホイール1は、先に記載した鋸刃における切削刃の刃研あるいは刃形の創成と刃研に用いる丸鋸刃研削盤に使用するほかに、被加工物の表面に溝条を削成するのに使用することができる。特に幅寸法の狭小な溝の加工などに使用して効果的である。
【0030】
前記実施形態においては、環状の砥石を支持ホイールの砥石把持部に装着するに際して、廻り止めの構造として支持ホール側に円弧突起部を設け、砥石側にはそれに対応する円弧凹面を形成して両者を係合させる構成とされている。これに変えて、例えば、図6(a)に示されるように、支持ホイールの砥石把持部5の周面に突起部8’を設け、環状の砥石10’の内周には回転方向に係合する鋸刃形の切込み凹所12’を設けて、その突起部8’と切込み凹所12’との係合により砥石10’を係止して回転力が確実に伝達されるようにする。あるいは、図6(b)に示されるように、支持ホイールの砥石把持部5の周面には鋸刃状の突起部8”をその起立面が回転方向に向くように形成して、対する環状の砥石10’の内周には回転方向に係合する鋸刃形の切込み凹所12’を形成して、両者の係合で回転力が正確に伝達できるようにすることもできる。
【0031】
次に、図7に他の実施形態の研削ホイールの縦断面図が示されている。この実施形態の研削ホイール1Aは、軸線方向に二分割される支持ホイール2Aが前記実施形態の研削ホイール1と構造上異なるもので、基本的には前記実施形態のものと同様である。
【0032】
この実施形態の研削ホイール1Aを構成する支持ホイール2Aは、装着される回転軸20Aの軸頸部に形成されるテーパ軸部21Aで中心部を支持され固定状態に保たれる固定側ホイール部材2cと、これに対向して着脱可能に取付けられる着脱側ホイール部材2dとで構成されている。
【0033】
前記固定側ホイール部材2cは、中央部にて回転軸20Aに対する取付前方に所要直径で前記着脱側ホイール部材2dの厚さよりも長い寸法のボス部16が一体に形成され、軸孔3Aが回転軸20Aのテーパ軸部21Aと合致するテーパ孔からボス部16内で回転軸20Aの先端部と嵌合する直孔を形成されている。また、外周部には、前記実施形態のものと同様に段部4Aが前面に突出して同軸芯が形成されている。前記ボス部16の外周には、ねじ部16aが形成されており、後述する着脱側ホイール部材2dを締結固定できるようにナット17が螺合する構造とされている。
【0034】
前記着脱側ホイール部材2dは、中央部に前記固定側ホイール部材2cのボス部16に嵌合する取付軸孔6Aが形成され、外周部には前記固定側ホイール部材2cの段部4Aと係合する内向き段部7Aが設けられ、両ホイール部材2c,2dを組合せると外周部の外向き段部4Aと内向き段部7Aとの係合によって砥石把持部5Aが形成されるようになされている。また、固定側ホイール部材2cと着脱側ホイール部材2dとによって外周部に形成される砥石把持部5Aには、図示省略するが砥石の廻り止め係合部が前記実施形態と同様にして設けられている。
【0035】
一方、回転軸20Aは、機体50に設けられる軸受51(回転軸20Aの研削ホイール取付側のみを表わしている)に支持されて突出される軸頸部20aにおける前記テーパ部21Aと軸受51との間で、フランジ部25が形成されていて、そのフランジ部25の軸受側に面して環状の凹凸部26aが設けられ、機体50側に取付けられるベアリング押え部材27の前面に設けられる環状の凹凸部26bと前記軸側の凹凸部26aとが回転を許容される隙間を持って組合され、ラビリンス26が構成されるようになっている。また、前記フランジ部25の外周には、前記ベアリング押え部材27の外周面と僅かなクリアランスで回転できるようにされたリング部材28が複数の押しねじ29(図上は1箇所のみ表している)によって被嵌装着されている。このように形成される軸頸部20aの構成によって研削時に発生する微粉塵が軸受51に侵入するのを防止するようにされている。なお、ベアリング押え部材27の外周とリング部材28の内周とのクリアランス部分には、機体側に設けられるエア通路30を経て機体側のエア源からエアを供給されてエア膜が形成され粉塵の侵入防止と回転に際しての摩擦を防止する構造が付されている。
【0036】
この実施形態の研削ホイール1Aでは、研削に使用される環状の砥石10を砥石把持部5Aに装着する際、着脱側ホイール部材2dを固定側ホイール2cから離して砥石把持部5Aの段部4Aに内径を嵌合させて装着し、その後着脱側ホイール部材2dを、そのボス部16に取付軸孔6Aを嵌合させて砥石把持部5Aで砥石10を挟み付け、ボス部16のねじ部16aにナット17を螺合させて締め付けることにより、砥石10を固定させる。なお、固定側ホイール部材2cは、回転軸20Aの先端ねじ部22に螺合させた座付ナット23Aによってボス部16端を締め付けてテーパ軸部21Aと軸孔3Aのテーパ孔部分での嵌合により常時回転軸20Aに固着されている。
【0037】
このように構成されることにより、この実施形態の研削ホイール1Aによれば、砥石10の交換時には、固定側ホイール部材2cのボス部16端部外周に形成されるねじ部16aで螺合しているナット17による締付力を解除して取外すことにより着脱側ホイール部材2dが脱着できるので、固定側ホイール部材2cを常時回転軸20A上に固定したままで砥石10の交換ができることになる。したがって、固定側ホイール部材2cの姿勢を狂わすことなく砥石交換ができるので、装着される砥石10は精度を保って支持され、振れの発生を防止でき高精度を維持して研削作業が行えるのである。また、固定側ホイール2cのボス部16にてナット17の着脱・締結が行われることで、ナット17による締付力も回転軸20A端部での操作より以上の強力な締結力を得ることができ、さらに回転軸20Aを操作しないのでその損傷の発生もなく、長期使用ができるという効果を奏するのである。なお、砥石保持部5Aでの砥石10固定について、使用によって前記ボス部16のねじ部16aが損耗した場合には、固定側ホイール部材2cを新しいものと交換することにより締結部の機能を確保でき、回転軸20Aを傷めることなく、消耗する部品によって機体側を保護するのに役立て得るのである。
【0038】
上述の各実施形態においては、支持ホイール2,2Aの砥石把持部5,5Aでの砥石10の廻り止め係合部としてホイール側に突起部を設け、砥石10側にはその突起部と係合する窪みを形成するものについて記載したが、たとえば小型の砥石を用いる場合には、図8に示されるように、環状の砥石10Aにはその内周面11に突起13(たとえば円弧状の突起)を1箇所以上(具体例では2箇所)設けたものを使用する。このようにすることで、小径の環状砥石における砥石部分の内外径寸法が大径の砥石に較べて窪みを形成する場合、強度的に低下するのを防止することができる。また、砥石の成形時における環状部の高さ寸法の減少による歪を防止して保形効果を高めることになり、砥石の精度の低下を防止できる。なお、砥石の直径が大きい場合でも、必要に応じてその内径に凸状の廻り止め係合部を形成することができる。前記環状の砥石の突起13を形成する場合には、支持ホイールの砥石把持部における廻り止め係合部として対応する個所に凹部を形成する。
【0039】
以上の説明においては、支持ホイールを全体的に軸線方向に二分割した形状のものについて記載したが、必要に応じてこの支持ホイールの取外し側を、前記砥石把持部と同様にされるリング状の部材とそのリング状の部材を回転軸(出力軸)に固定する固定部材とに分かれた構造とすることもできる。こうすると、砥石の把持部の加工精度を高め、固定部材を挟持力が高め得る形状にして安定した保持機能を所有させることが可能になる。このような構成も本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による研削ホイールの一実施形態の縦断面図である。
【図2】図2は、砥石の支持ホイールを開いた状態での要部縦断面図である。
【図3】図3は、図2のA−A視図である。
【図4】図4は、環状の砥石の正面図である。
【図5】図5は、研削ホイールの支持ホイールにおける砥石周り止めの他の実施形態を表わす要部断面図である。
【図6】図6は、支持ホイールにおける砥石周り止めの他の実施形態を模式的に表わす要部断面図である。
【図7】図7は、他の実施形態の研削ホイールの縦断面図である。
【図8】図8は、他の実施形態による環状の砥石の正面図である。
【図9】図9は、従来技術による研削ホイールの縦断面図である。
【符号の説明】
1,1A 研削ホイール
2,2A 支持ホイール
2a,2b, ホイール部材
2c 固定側ホイール部材
2d 着脱側ホイール部材
3 テーパ軸孔
3A 軸孔
4,4A 外向き段部
5,5A 砥石把持部
6,6A 取付軸孔
7,7A 内向き段部
8 円弧突起部
8’,8” 突起部
10,10A 環状の砥石
11 砥石の内周面
12 円弧状凹部
12’ 鋸刃状の切込み凹所
13 砥石の突起
16 ボス部
17,23 ナット
20,20A 回転軸(出力軸)
21,21A テーパ軸部
22 ねじ軸部
23A 座付ナット
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として丸鋸刃のように金属板の周囲に多数の切削刃を形成された物品の研削に使用して有効な研削ホイールに関するもので、薄肉に形成された砥石をカートリッジ式にホルダーに支持させて高速回転させても安定状態で研削加工を行える構成の研削ホイールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般に丸鋸刃は、鋼板で形成される円板の周囲に多数の切削刃が形成され、各切削刃を刃研して鉄鋼部材や非鉄金属部材あるいはプラスチック材を切断加工するのに汎用されている。このような丸鋸刃は、被加工材を切断する頻度が高くなると切削刃の切れ味が低下して加工端面が粗面になり、また加工性の低下が避けられない。そのために、切れ味が低下すると、刃研を行って切断機能を高める(回復させる)必要がある。
【0003】
このような鋸刃の刃研ぎ作業は、いわゆる習熟度の高い作業者が研削盤によって回転砥石で研削している。しかしながら、一枚の鋸刃の周囲に形成されている多数の切削刃をすべて研削するには多くの時間を要し、かつ精細な研削加工を行わねばならないので、この刃研ぎ作業を自動研削盤で行わせることが採用されつつある。また、このような研削には肉厚が薄い回転砥石を必要とする。
【0004】
丸鋸刃は、厚さがおおよそ0.005mm程度から数mmと比較的薄く、外径は20mm程度から600mm程度まであり、研削のための砥石としては、多数の切削刃の刃面を効果的に研削し、かつ面取りも行うようにするために薄肉のものが要求されている。さらに、技術の進歩に伴って、刃形の形成から刃研ぎまでを自動化する試みもなされている。このような研削加工を実施するには、どうしても砥石の高速回転が必要になり、しかも振れの生じ難い砥石の支持構造が必須となる。
【0005】
そこで、この回転砥石には、砥石を金属製の支持ホイール外周に一体化して取付けた構成のものが開発され、実用化されつつある。その一例を図9に示す。この回転砥石100は、回転軸に装着されるホイール部101を、金属製で剛性が高くなるように厚肉構造とされ、外周部に形成される砥石の取付基部102となる部分を所要の肉厚になるように薄くして、その薄肉の外周部に砥石部103を、環状に一体固着して構成されている。このようにすることで、回転軸に対する取付部で芯振れの発生を解消して高速回転で使用できる研削砥石を得ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような構成の回転砥石100は、回転時の安定性を確保するために、その砥石部103を支持しているホイール部101が構造的に大きくなる。そのために、使用によって砥石部103が摩耗して交換する必要が生じた場合、全体を取り替える必要がある。また、ホイール部101に較べて実際に使用される砥石部103の容積が小さいので、消耗が激しいと頻繁に交換しなければならず、コスト高になってしまうという問題点がある。そこで、前記ホイール部101の構造を簡略にしようとすると、精度の高い加工ができないので、砥石の振れが解消されず、結果的に前述のような経済性の面で不都合が生じるという問題がある。また、前記回転砥石100では、消費済みとなったものの砥石部103を除去して再生することになると、付着している残留砥石を完全に除去しなければならないので、その除去に多くの手数を要し、しかもホイール部101が変形する恐れがあるので、ホイール部101についても再修正することになってさらにコストアップとなるという問題点がある。
【0007】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、所要外径寸法の研削砥石をホルダー機能を備えるホイールに着脱可能にして、使用時には芯振れなどが発生しない状態で回転軸に支持され、消耗すると砥石部分のみを新たな砥石と交換して高精度で高能率な研削作業が行える脱着可能な砥石を備える研削ホイールを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による研削ホイールは、
中心部に回転軸で支持される取付部を備えて所要直径寸法で少なくとも外周部に設けられる砥石把持部を軸線方向に二分割される支持ホイールと、前記支持ホイールの砥石把持部に嵌め込まれて同一軸芯上で装着される所要直径で環状の砥石とを含み、前記支持ホイールの砥石把持部に前記環状の砥石を嵌め合わせ挟み付けて回転軸上で軸線方向に着脱可能に締着固定され、前記砥石が支持ホイールと一体的に構成されていることを特徴とするものである(第1発明)。
【0009】
本発明においては、回転軸に支持されて少なくとも外周部の砥石把持部を軸線方向に二分割された支持ホイールにおいて、その砥石把持部を分離して、その一方の砥石把持部に、環状に形成された砥石の内径部を嵌め合わせて後、その環状の砥石を両側から分割された支持ホイールの砥石把持部で閉じ合わせるとともに回転軸部で締結することにより、支持ホイールを回転軸に固定すると同時に砥石がその支持ホイール外周部で挟み付けられて固定され、支持ホイールの外周に砥石が装着された状態となる。したがって、回転軸を回転駆動させることにより研削ホイールが回転して研削作業を行える。
【0010】
本発明によれば、回転するこの研削ホイールの砥石は、回転軸に安定状態で取付けられる支持ホイールの外周部に挟持装着されるので、芯振れを生じることなく高速回転させて目的個所を研削することができる。したがって、その環状の砥石が薄肉にされていても研削部分に対して平衡して接触し研削することができ、高精度の加工を施すことができる。また、砥石が摩耗して交換する必要が生じたときには、支持ホイールの締結力を解除して分解することにより、環状の砥石を外して新しい砥石と交換して研削作業を行うことができる。それ故に、砥石のみを準備しておけば簡単に交換して作業できるのと、砥石の交換に際してホイール側を何等調整する必要がないので、作業効率の向上を図ることができる。もちろん、消耗品コストを著しく低減できるという効果も併せ得られる。
【0011】
前記発明において、支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、外周部に形成される砥石把持部を段付き形状にして、そのいずれか一方のホイール部材の外向き段部に対して他方のホイール部材の内向き段部が嵌め合い構造にされているのがよい(第2発明)。こうすると、軸線方向に二分割された支持ホイールの両ホイール部材の軸芯を合致させて環状の砥石を砥石把持部で把持固定することができ、精度を高めることができるという効果が得られる。
【0012】
また、前記第2発明において、砥石把持部における外周内面部分は、両ホイール部材が相対的に基部から外周端に向って狭まる傾斜面とされているのがよい(第3発明)。このように構成することで、環状の砥石を砥石把持部に装着して挟持されたとき、その挟持部での挟持面圧が全周で作用して、より強く挟着されて保持力を高めることができる効果を奏する。また、前記砥石把持部の外向き段部周面には、少なくとも1箇所で周方向に廻り止め係合部を形成されているのがよい(第4発明)。このように構成することで、装着される環状の砥石の内径部に、前記廻り止め係合部として係合する窪みまたは突出部を設けておけば、ホイールの砥石把持部における段部に形成される砥石側の係合部に対応する突起部または凹欠部と前記砥石の周り止め係合部とを係合させて、砥石装着時における円周方向の廻り止めすることができ、砥石に過剰な外力を与えずに確実な研削機能を発揮させることができる。また、前記廻り止め係合部としては、砥石の直径が比較的大きい寸法の場合、砥石把持部における段部に突出部を形成して、対応する砥石側に凹所を設けて両者が係合するのが好ましい。砥石の直径が小さい寸法の場合には、廻り止めとして環状に形成される砥石の強度や保形を確保するために、砥石側を凸状にしてこれに対応する砥石把持部に窪みを形成するのが好ましい。なお、必要に応じて二個所以上前記廻り止め係合部を等分割して設けるようにすると、回転方向の負荷をそれらの廻り止め係合部で分担させて均衡を保たせ得る。
【0013】
前記支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、その一方のホイール部材中心部が回転軸に支持されるとともにその回転軸に固着され、他方のホイール部材を前記一方のホイール部材のボス部に同軸心で被嵌支持されて、前記ボス部外周に設けられる締結固定手段によって前記他方のホイール部材を固定するようにして、両ホイール部材の外周部に形成される砥石把持部で環状の砥石を挟み付けて装着される構成であるのがよい(第5発明)。こうすると、支持ホイールに装着された環状の砥石を交換する際に、回転軸に固定されている固定側のホイール部材をそのままの状態に保って、他方のホイール部材を固定側のホイール部材から取外すことで砥石の交換ができる。したがって、固定側のホイール部材に対する着脱側のホイール部材の締結固定を回転軸上とは別の部分で操作するので、回転軸に対する固定部を砥石交換の都度触らないから回転軸との固定部が損傷することがない。また、設定された回転軸に対する固定条件を維持できるので砥石の支持精度が保たれるという効果を奏する。
【0014】
前記支持ホイールは、軸線方向に二分割された一方のホイール部材中心部を、回転軸の駆動側から先端側に向けて下がり勾配にされたテーパ部にて支持され、かつ前記回転軸の軸端部に形成されるねじ軸部で直接または他方のホイール部材とともに締結固定される構成であるのがよい(第6発明)。こうすると、回転軸のテーパ部で一方のホイール部材を定位置に保持させ、他方のホイール部材を着脱可能にして砥石交換時における支持ホイールの姿勢と定常に保たせ、回転軸心を維持させることができる。
【0015】
前記発明において、支持ホイールと組合せ使用される環状の砥石は、砥粒を結合材によって結合成形された薄肉で、内周部に少なくとも一箇所に廻り止め凹面を持つ形状にされているのがよい(第7発明)。このような構成とされることで、支持ホイールの砥石把持部の内部周面に廻り止め突起部が形成されるようにすれば、その廻り止め突起部に砥石の廻り止め凹面(窪み)を係合させて装着することにより円周方向の外力に対抗して研削負荷に耐えることができる。なお、この凹面の形成は成形時に打抜いて形成できるので問題はない。また、前記砥粒は、ダイアモンドまたは立方晶窒化ホウ素であるのがよい(第8発明)。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による研削ホイールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0017】
図1には本発明による研削ホイールの一実施形態の縦断面図が示されている。図2には砥石の支持ホイールを開いた状態での要部縦断面図が、図3には図2のA−A視図が、図4には環状の砥石の正面図が、それぞれ示されている。
【0018】
この実施の形態の研削ホイール1は、所要直径の支持ホイール2と、その支持ホイール2の外周部に形成される砥石把持部に嵌め込まれて装着される環状の砥石10とで構成されている。
【0019】
前記支持ホイール2は、金属もしくは強化されたプラスチックで所要の直径に形成されて、軸線方向に二分割されたホイール部材2a,2bにて構成されている。その一方のホイール部材2aは、中心部に外面から内向きに狭まる勾配にされたテーパ軸孔3が設けられ、外周部を比較的薄肉にしてその内面に後述する環状の砥石10を受入れて保持する所要直径(外周径よりも小さい)の段部4を形成する砥石把持部5が設けられている。このホイール部材2aに対して他方のホイール部材2bは、中心部に回転軸20の先端部を受入れる取付軸孔6が設けられ、外周部を前記一方のホイール部材2a同様に薄肉にしてその内面に前記ホイール部材2aの段部4に嵌合する内向きの段部7が形成されている。
【0020】
前記両ホイール部材2a,2bは、一方のホイール部材2aの外周部内面に形成されている外向きの段部4に、他方のホイール部材2bの外周部内面に形成されている内向き段部7を嵌め合わせて軸線方向に所要量移動させることによって、前記段部4から外周面までの間に環状の砥石10を受入れて把持する砥石把持部5が形成される構成とされている。なお、その砥石把持部5となる両ホイール部材2a,2bの外周部内面2a’は、基部(段部4との接合部分)から外周端に向けて内向きに僅かに傾斜する斜面に形成されている。
【0021】
また、前記砥石把持部5を形成する一方のホイール部材2aにおける外向き段部4の周面には、複数個所に砥石の回転係止部として周方向に円弧面をもつ円弧突起部8(本発明の廻り止め係合部に対応)が、軸線方向に平行して形成されており、他方のホイール部材2bにおける内向き段部7の内周面に前記一方のホイール部材2aにおける円弧突起部8と対応する位置でその円弧突起部8を交わす凹部9(窪み)が形成されている。
【0022】
一方、前記環状の砥石10は、所要の外径寸法で、内径寸法が支持ホイール2の砥石把持部5の外径(前記外向き段部4の外径)にほぼ合致して、かつ前記円弧突起部8の外形に合わせて円弧状凹部12(本発明の廻り止め係合部に対応)を所要数(実施形態では4箇所)内周11に設けられ、所要肉厚に形成されている。この環状の砥石10としては、例えば砥粒としてダイアモンドまたは立方晶窒化ホウ素をレジンボンド,メタルボンドあるいはビトリファイトボンドなどの結合材と適合するものを選択して結合し、成形されているものが好ましい。なお、この環状の砥石10は、所要外径寸法に整えたものから内径と円弧状凹部12とを一挙に打抜いて形成したものを、固化形成される。もちろん、この固化成形時に歪が生じないように平面を整えて形成され、必要に応じて仕上加工を行い、精度の高い砥石が得られる。
【0023】
このように構成される研削ホイール1は、図1によって示されるように、剛性の高い構造にされた支持ホイール2の外周部に設けられる砥石把持部5に砥石10を装着して、支持ホイール2と砥石10が一体化されているので、研削盤の出力軸(回転軸20)に中心部の軸孔(テーパ軸孔3と通常の取付軸孔6)を嵌め合わせて固着されることにより高速回転で研削加工が行える。
【0024】
研削ホイール1を研削盤の出力軸20に取付けるに際しては、支持ホイール2を構成する一方のホイール部材2aに設けられるテーパ軸孔3を、前記出力軸20の端部に形成されるテーパ軸部21に嵌合させることにより正しく芯だしが行われ、軸芯に直交する状態でこのホイール部材2aが支持される。したがって、そのホイール部材2aに設けられている砥石把持部5の外向き段部4に環状の砥石10を、段部4側の円弧突起部8に砥石10の円弧状凹部12を合致させて嵌め込み、他方のホイール部材2bの内面側に形成される内向き段部7を前記外向き段部4に嵌合させて、前記出力軸20の端部に設けられるねじ軸部22に外側からナット23を螺合させて締め付けることにより、両ホイール部材2a,2bの外周部、すなわち砥石把持部5に嵌め込まれている環状の砥石10が前後から挟み付けられて固定される。
【0025】
このような状態で支持ホイール2に装着される砥石10は、その両面を両ホイール部材2a,2bの外周部が薄肉で内面2a’,2b’が外周方向に内向き勾配を付されているので、出力軸20にナット23で締め付けられることによる軸方向の締付力がホイール部材2bの中央部から周面部に亙ってほぼ均等に作用して全周部で強力に挟持力が働き、かつ回転方向には円弧突起部8と円弧状凹部12との係合によって係止されるので、支持ホイール2と砥石10とは一体化される。したがって、研削操作時に砥石10に作用する外力に対して問題なく保持されて研削操作が確実に行えるのである。しかも、基準となる一方のホイール部材2aが出力軸20の軸芯に対して直交して取付けられるので、砥石10も正しく保持されて振れを生じることなく回転させ、研削精度を維持できる。
【0026】
使用によって砥石10が使用の限界まで摩滅して交換する場合は、出力軸端の締付ナット23による固定を解いて外側に位置するホイール部材2bを取外すことで、砥石把持部5において挟持されていた環状の砥石10がフリーになる。したがって、その砥石10を取外し、代わりに新しい砥石10を前記の要領で砥石把持部5に嵌め込んで、取外されていたホイール部材2bを出力軸20上に支持させてねじ軸部22でナット23により締め付けると砥石10が固定され、研削ホイール1として使用可能な状態に復帰させることができる。
【0027】
このように、本実施形態の研削ホイール1は、二つに分割される支持ホイール2の外側(出力軸端側)になるホイール部材2bを取外すことで砥石10の交換が行える構成とされるので、研削加工時における操作性も良好であり、とりわけ砥石部分のみを交換することで所期の目的が達成でき、機能性のみならず、経済性も著しく向上させることができる。
【0028】
なお、支持ホイール2については、金属製のみならず強化されたプラスチック材(例えば強化繊維を混入させた熱硬化性樹脂)を成型したものを使用すれば、砥石把持部5の構造が成形によって簡単に得られるので安価に提供することが可能である。また、支持ホイール2を金属製とする場合、砥石10の周り止めとなる円弧突起部を、例えば図5に示されるように、ホイール部材2aに円筒状の部品15を、その軸芯aが回転軸20(図1参照)の軸線に平行するようにして、段部4にその周面15aの一部が露出するように嵌設配置させることで形成できる。
【0029】
本実施形態の研削ホイール1は、先に記載した鋸刃における切削刃の刃研あるいは刃形の創成と刃研に用いる丸鋸刃研削盤に使用するほかに、被加工物の表面に溝条を削成するのに使用することができる。特に幅寸法の狭小な溝の加工などに使用して効果的である。
【0030】
前記実施形態においては、環状の砥石を支持ホイールの砥石把持部に装着するに際して、廻り止めの構造として支持ホール側に円弧突起部を設け、砥石側にはそれに対応する円弧凹面を形成して両者を係合させる構成とされている。これに変えて、例えば、図6(a)に示されるように、支持ホイールの砥石把持部5の周面に突起部8’を設け、環状の砥石10’の内周には回転方向に係合する鋸刃形の切込み凹所12’を設けて、その突起部8’と切込み凹所12’との係合により砥石10’を係止して回転力が確実に伝達されるようにする。あるいは、図6(b)に示されるように、支持ホイールの砥石把持部5の周面には鋸刃状の突起部8”をその起立面が回転方向に向くように形成して、対する環状の砥石10’の内周には回転方向に係合する鋸刃形の切込み凹所12’を形成して、両者の係合で回転力が正確に伝達できるようにすることもできる。
【0031】
次に、図7に他の実施形態の研削ホイールの縦断面図が示されている。この実施形態の研削ホイール1Aは、軸線方向に二分割される支持ホイール2Aが前記実施形態の研削ホイール1と構造上異なるもので、基本的には前記実施形態のものと同様である。
【0032】
この実施形態の研削ホイール1Aを構成する支持ホイール2Aは、装着される回転軸20Aの軸頸部に形成されるテーパ軸部21Aで中心部を支持され固定状態に保たれる固定側ホイール部材2cと、これに対向して着脱可能に取付けられる着脱側ホイール部材2dとで構成されている。
【0033】
前記固定側ホイール部材2cは、中央部にて回転軸20Aに対する取付前方に所要直径で前記着脱側ホイール部材2dの厚さよりも長い寸法のボス部16が一体に形成され、軸孔3Aが回転軸20Aのテーパ軸部21Aと合致するテーパ孔からボス部16内で回転軸20Aの先端部と嵌合する直孔を形成されている。また、外周部には、前記実施形態のものと同様に段部4Aが前面に突出して同軸芯が形成されている。前記ボス部16の外周には、ねじ部16aが形成されており、後述する着脱側ホイール部材2dを締結固定できるようにナット17が螺合する構造とされている。
【0034】
前記着脱側ホイール部材2dは、中央部に前記固定側ホイール部材2cのボス部16に嵌合する取付軸孔6Aが形成され、外周部には前記固定側ホイール部材2cの段部4Aと係合する内向き段部7Aが設けられ、両ホイール部材2c,2dを組合せると外周部の外向き段部4Aと内向き段部7Aとの係合によって砥石把持部5Aが形成されるようになされている。また、固定側ホイール部材2cと着脱側ホイール部材2dとによって外周部に形成される砥石把持部5Aには、図示省略するが砥石の廻り止め係合部が前記実施形態と同様にして設けられている。
【0035】
一方、回転軸20Aは、機体50に設けられる軸受51(回転軸20Aの研削ホイール取付側のみを表わしている)に支持されて突出される軸頸部20aにおける前記テーパ部21Aと軸受51との間で、フランジ部25が形成されていて、そのフランジ部25の軸受側に面して環状の凹凸部26aが設けられ、機体50側に取付けられるベアリング押え部材27の前面に設けられる環状の凹凸部26bと前記軸側の凹凸部26aとが回転を許容される隙間を持って組合され、ラビリンス26が構成されるようになっている。また、前記フランジ部25の外周には、前記ベアリング押え部材27の外周面と僅かなクリアランスで回転できるようにされたリング部材28が複数の押しねじ29(図上は1箇所のみ表している)によって被嵌装着されている。このように形成される軸頸部20aの構成によって研削時に発生する微粉塵が軸受51に侵入するのを防止するようにされている。なお、ベアリング押え部材27の外周とリング部材28の内周とのクリアランス部分には、機体側に設けられるエア通路30を経て機体側のエア源からエアを供給されてエア膜が形成され粉塵の侵入防止と回転に際しての摩擦を防止する構造が付されている。
【0036】
この実施形態の研削ホイール1Aでは、研削に使用される環状の砥石10を砥石把持部5Aに装着する際、着脱側ホイール部材2dを固定側ホイール2cから離して砥石把持部5Aの段部4Aに内径を嵌合させて装着し、その後着脱側ホイール部材2dを、そのボス部16に取付軸孔6Aを嵌合させて砥石把持部5Aで砥石10を挟み付け、ボス部16のねじ部16aにナット17を螺合させて締め付けることにより、砥石10を固定させる。なお、固定側ホイール部材2cは、回転軸20Aの先端ねじ部22に螺合させた座付ナット23Aによってボス部16端を締め付けてテーパ軸部21Aと軸孔3Aのテーパ孔部分での嵌合により常時回転軸20Aに固着されている。
【0037】
このように構成されることにより、この実施形態の研削ホイール1Aによれば、砥石10の交換時には、固定側ホイール部材2cのボス部16端部外周に形成されるねじ部16aで螺合しているナット17による締付力を解除して取外すことにより着脱側ホイール部材2dが脱着できるので、固定側ホイール部材2cを常時回転軸20A上に固定したままで砥石10の交換ができることになる。したがって、固定側ホイール部材2cの姿勢を狂わすことなく砥石交換ができるので、装着される砥石10は精度を保って支持され、振れの発生を防止でき高精度を維持して研削作業が行えるのである。また、固定側ホイール2cのボス部16にてナット17の着脱・締結が行われることで、ナット17による締付力も回転軸20A端部での操作より以上の強力な締結力を得ることができ、さらに回転軸20Aを操作しないのでその損傷の発生もなく、長期使用ができるという効果を奏するのである。なお、砥石保持部5Aでの砥石10固定について、使用によって前記ボス部16のねじ部16aが損耗した場合には、固定側ホイール部材2cを新しいものと交換することにより締結部の機能を確保でき、回転軸20Aを傷めることなく、消耗する部品によって機体側を保護するのに役立て得るのである。
【0038】
上述の各実施形態においては、支持ホイール2,2Aの砥石把持部5,5Aでの砥石10の廻り止め係合部としてホイール側に突起部を設け、砥石10側にはその突起部と係合する窪みを形成するものについて記載したが、たとえば小型の砥石を用いる場合には、図8に示されるように、環状の砥石10Aにはその内周面11に突起13(たとえば円弧状の突起)を1箇所以上(具体例では2箇所)設けたものを使用する。このようにすることで、小径の環状砥石における砥石部分の内外径寸法が大径の砥石に較べて窪みを形成する場合、強度的に低下するのを防止することができる。また、砥石の成形時における環状部の高さ寸法の減少による歪を防止して保形効果を高めることになり、砥石の精度の低下を防止できる。なお、砥石の直径が大きい場合でも、必要に応じてその内径に凸状の廻り止め係合部を形成することができる。前記環状の砥石の突起13を形成する場合には、支持ホイールの砥石把持部における廻り止め係合部として対応する個所に凹部を形成する。
【0039】
以上の説明においては、支持ホイールを全体的に軸線方向に二分割した形状のものについて記載したが、必要に応じてこの支持ホイールの取外し側を、前記砥石把持部と同様にされるリング状の部材とそのリング状の部材を回転軸(出力軸)に固定する固定部材とに分かれた構造とすることもできる。こうすると、砥石の把持部の加工精度を高め、固定部材を挟持力が高め得る形状にして安定した保持機能を所有させることが可能になる。このような構成も本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による研削ホイールの一実施形態の縦断面図である。
【図2】図2は、砥石の支持ホイールを開いた状態での要部縦断面図である。
【図3】図3は、図2のA−A視図である。
【図4】図4は、環状の砥石の正面図である。
【図5】図5は、研削ホイールの支持ホイールにおける砥石周り止めの他の実施形態を表わす要部断面図である。
【図6】図6は、支持ホイールにおける砥石周り止めの他の実施形態を模式的に表わす要部断面図である。
【図7】図7は、他の実施形態の研削ホイールの縦断面図である。
【図8】図8は、他の実施形態による環状の砥石の正面図である。
【図9】図9は、従来技術による研削ホイールの縦断面図である。
【符号の説明】
1,1A 研削ホイール
2,2A 支持ホイール
2a,2b, ホイール部材
2c 固定側ホイール部材
2d 着脱側ホイール部材
3 テーパ軸孔
3A 軸孔
4,4A 外向き段部
5,5A 砥石把持部
6,6A 取付軸孔
7,7A 内向き段部
8 円弧突起部
8’,8” 突起部
10,10A 環状の砥石
11 砥石の内周面
12 円弧状凹部
12’ 鋸刃状の切込み凹所
13 砥石の突起
16 ボス部
17,23 ナット
20,20A 回転軸(出力軸)
21,21A テーパ軸部
22 ねじ軸部
23A 座付ナット
Claims (8)
- 中心部に回転軸で支持される取付部を備えて所要直径寸法で少なくとも外周部に設けられる砥石把持部を軸線方向に二分割される支持ホイールと、前記支持ホイールの砥石把持部に嵌め込まれて同一軸芯上で装着される所要直径で環状の砥石とを含み、前記支持ホイールの砥石把持部に前記環状の砥石を嵌め合わせ挟み付けて回転軸上で軸線方向に着脱可能に締着固定され、前記砥石が支持ホイールと一体的に構成されていることを特徴とする研削ホイール。
- 支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、外周部に形成される砥石把持部を段付き形状にして、そのいずれか一方のホイール部材の外向き段部に対して他方のホイール部材の内向き段部が嵌め合い構造にされている請求項1に記載の研削ホイール。
- 前記砥石把持部における外周内面部分は、両ホイール部材が相対的に基部から外周端に向って狭まる傾斜面とされている請求項2に記載の研削ホイール。
- 前記砥石把持部の外向き段部周面には、少なくとも1箇所で周方向に廻り止め係合部を形成されている請求項1または2に記載の研削ホイール。
- 前記支持ホイールは、軸線方向に二分割されて、その一方のホイール部材中心部が回転軸に支持されるとともにその回転軸に固着され、他方のホイール部材を前記一方のホイール部材のボス部に同軸心で被嵌支持されて、前記ボス部外周に設けられる締結固定手段によって前記他方のホイール部材を固定するようにして、両ホイール部材の外周部に形成される砥石把持部で環状の砥石を挟み付けて装着される構成である請求項1〜4のいずれかに記載の研削ホイール。
- 前記支持ホイールは、軸線方向に二分割された一方のホイール部材中心部を、回転軸の駆動側から先端側に向けて下がり勾配にされたテーパ部にて支持され、かつ前記回転軸の軸端部に形成されるねじ軸部で直接または他方のホイール部材とともに締結固定される構成である請求項1,2,5のいずれかに記載の研削ホイール。
- 前記環状の砥石は、砥粒を結合材によって結合成形された薄肉で、内周部の少なくとも一箇所に廻り止め係合部を持つ形状に形成されている請求項1に記載の研削ホイール。
- 前記砥粒がダイアモンドまたは立方晶窒化ホウ素である請求項7に記載の研削ホイール。
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2003
- 2003-06-04 JP JP2003159793A patent/JP2004358605A/ja active Pending
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