JP2008039040A

JP2008039040A - 保持具

Info

Publication number: JP2008039040A
Application number: JP2006213414A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yamamoto; 博明山本
Original assignee: AKAZAWA KIKAI KK
Current assignee: AKAZAWA KIKAI KK
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】中心孔を有する回転体形状の保持対象を同行回転するように保持する際に、保持対象の中心軸が保持具の回転軸に対して偏心したり傾くのを防止する。
【解決手段】保持対象２の中心孔２ａに挿入部３ａを径方向隙間δを介して挿入し、本体３の第１ねじ部３ｃに第１押し付け部材４の第２ねじ部４ａをねじ込むと、保持対象２の軸方向一端側に受け部３ｂが接し、保持対象２の軸方向他端側の内周縁２ｅに接する第１押し付け部４ｂは保持対象２の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かう傾斜面であるので、保持対象２に受け部３ｂに向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力Ｆが作用する。第１押し付け部材４の第３ねじ部４ｃに第２押し付け部材５の第４ねじ部５ａをねじ込むことで、第２押し付け部５ｂは保持対象２の他端側に押し付けられ、保持対象２に受け部３ｂに向かう軸方向力が作用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心孔を有する回転体形状の保持対象を同行回転するように保持する保持具に関する。

図５に示す従来の保持具１０１は、回転体形状の保持対象として円筒状の砥石１０２を保持し、研削盤の主軸１０３に取り付けられる。保持具１０１は、筒状の本体１０４とリング状の押し付け部材１０５を備える。その本体１０４の一端部は径方向外方に延びるフランジ１０４ａとされ、他端部の外周は雄ねじ部１０４ｂとされ、両端間は円周に沿う外周面１０４ｃ′を有する挿入部１０４ｃとされ、内周孔にテーパ部１０４ｄが形成されている。その挿入部１０４ｃが砥石１０２の中心孔１０２ａに挿入される。雄ねじ部１０４ｂに押し付け部材１０５の内周に形成された雌ねじ部１０５ａがねじ合わされる。これにより砥石１０２は、フランジ１０４ａの一端に形成された受け面１０４ａ′に、押し付け部材１０５の一端に形成された押し付け面１０５ｂによって押し付けられ、保持具１０１は砥石１０２を摩擦力により同行回転するように保持する。本体１０４の内周孔のテーパ部１０４ｄに、主軸１０３の外周に形成されたテーパ部が嵌め合わされ、主軸１０３の先端にねじ合わされるナット１０６により保持具１０１は主軸１０３に固定される。主軸１０３の駆動により保持具１０１と共に砥石１０２は回転軸Ｒを中心として回転する。

上記のような砥石による研磨精度を向上する上では、砥石の回転軸回りの重量分布の不釣り合いによる振れ回りを低減することが必要になる。そこで、砥石にウエイトを回転方向に変位可能に収納し、砥石の回転時におけるウエイトの変位により砥石の回転軸回りの重量分布の不釣り合いを低減するバランサーが提案されている（特許文献１参照）。
特開平６−１９８５６４号公報

上記のような保持具１０１においては、砥石１０２の中心孔１０２ａの内径は挿入部１０４ｃの外周面１０４ｃ′の外径よりも僅かに大きくされ、その寸法差により挿入部１０４ｃの中心孔１０２ａへの挿入作業の円滑化が図られている。ところが、その寸法差の存在により、砥石１０２の中心軸が回転軸Ｒに対して偏心したり傾きを生じるため、砥石１０２の振れ回りにより研磨精度を向上できないという問題がある。また、上記のようなバランサーを設けても、その振れ回り低減効果を十分に奏することができなかった。本発明は、そのような問題を解決することのできる保持具を提供することを目的とする。

本発明は、駆動装置により回転軸中心に回転駆動されると共に、中心孔を有する回転体形状の保持対象を保持する保持具であって、本体と、第１押し付け部材と、第２押し付け部材とを備える。前記本体は、前記保持対象の中心孔に径方向隙間を介して挿入される挿入部と、前記挿入部が挿入された前記保持対象の軸方向一端側に接する受け部と、前記回転軸と同軸心に設けられた第１ねじ部とを有する。前記第１押し付け部材は、前記第１ねじ部にねじ合わされる第２ねじ部と、前記保持対象の軸方向他端側の内周縁に接する第１押し付け部と、前記第２ねじ部と同軸心に設けられた第３ねじ部とを有する。前記第２押し付け部材は、前記第３ねじ部にねじ合わされる第４ねじ部と、前記保持対象の他端側に接する第２押し付け部とを有する。前記第１押し付け部は、前記第１ねじ部に前記第２ねじ部がねじ合わされた状態で、前記挿入部が挿入された前記保持対象の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かうと共に、前記回転軸を中心とする回転体の外周面に沿う傾斜面により構成される。前記保持対象に前記受け部に向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力が作用するように、前記第１ねじ部への前記第２ねじ部のねじ込みより前記第１押し付け部が前記保持対象の軸方向他端側の内周縁に押し付けられ、前記保持対象に前記受け部に向かう軸方向力が作用するように、前記第３ねじ部への前記第４ねじ部のねじ込みより前記第２押し付け部が前記保持対象の他端側に押し付けられる。
本発明によれば、保持対象の中心孔に挿入部を挿入し、本体の第１ねじ部に第１押し付け部材の第２ねじ部をねじ合わせることで、保持対象の軸方向一端側に受け部が接し、保持対象の軸方向他端側の内周縁に第１押し付け部が接する状態にできる。この状態から第１ねじ部に第２ねじ部をねじ込むと、第１押し付け部は保持対象の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かう傾斜面であることから、保持対象に受け部に向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力が作用する。これにより、保持対象は第１押し付け部材により受け部に押し付けられる。この際、第１ねじ部は保持具の回転軸と同軸心であり、第１押し付け部は保持具の回転軸を中心とする回転体の外周に沿い、第１押し付け部を構成する傾斜面に保持対象の他端側内周縁が接することから、保持具の回転軸に対する保持対象の中心軸の偏心や傾きを矯正し、その中心軸と回転軸の一致を図ることができる。しかる後に、第１押し付け部材の第３ねじ部に第２押し付け部材の第４ねじ部をねじ合わせることで、保持対象の他端側に第２押し付け部が接し、この状態から第３ねじ部に第４ねじ部をねじ込むことで第２押し付け部が保持対象の他端側に押し付けられ、保持対象に受け部に向かう軸方向力が作用する。これにより、保持具は保持対象を摩擦力により同行回転するように保持し、保持対象は保持具の回転軸を中心として保持具と同行回転する。

前記保持対象を保持する状態において、前記挿入部の外周は前記中心孔の内周に前記径方向隙間を介して対向する円筒面により構成され、前記受け部は前記回転軸に直角となる面により構成され、前記第２押し付け部は前記回転軸に直角となる面により構成されているのが好ましい。これにより、保持対象の振れ回りを確実に低減できる。

前記保持対象は砥石やメタルソー等の加工工具であるのが好ましい。これにより、加工工具による加工精度を向上できる。特に、保持対象は回転体形状を有し、保持具により保持される状態において、その一端側端面と他端側端面とが保持具の回転軸に直角とされているのが振れ回りを防止する上で好ましい。

前記第１ねじ部への前記第２ねじ部のねじ込み時の回転方向と、前記第３ねじ部への前記第４ねじ部のねじ込み時の回転方向が、回転駆動される前記保持具の回転方向と逆方向になるように、前記第１〜第４ねじ部が形成されているのが好ましい。これにより、第１ねじ部への第２ねじ部のねじ込みと、第３ねじ部への第４ねじ部のねじ込みが、回転中に保持対象に負荷が作用しても緩むのが防止される。

本発明によれば、中心孔を有する回転体形状の保持対象を同行回転するように保持する際に、保持対象の中心軸が保持具の回転軸に対して偏心したり傾くのを防止することで保持対象の振れ回りを低減する保持具を提供できる。

図１に示す保持具１は、研削盤（駆動装置）により回転軸Ｒ中心に回転駆動されると共に、中心孔２ａを有する回転体形状の保持対象として加工工具である砥石２を保持する。砥石２はリング状とされ、その一端側端面２ｂと他端側端面２ｃは砥石２の中心軸に直角とされ、その内外周は砥石２の中心軸と同軸心の円筒面に沿う。砥石２の外周面２ｄと各端面２ｂ、２ｃの外周側とで研磨を行なうことが可能とされている。保持具１は、本体３と、第１押し付け部材４と、第２押し付け部材５とを備える。

本体３は本実施形態では一体成形物とされ、砥石２の中心孔２ａに挿入される挿入部３ａと、挿入部３ａが挿入された砥石２の一端側端面２ｂに接する受け部３ｂと、回転軸Ｒと同軸心に設けられた第１ねじ部３ｃとを有する。本実施形態の本体３は、第１ねじ部３ｃを除いて回転軸Ｒを中心とする筒状の回転体形状を有するものとされている。

保持具１により砥石２を保持する状態で、挿入部３ａの外周は中心孔２ａの内周に径方向隙間δを介して対向する円筒面３ａ′により構成されている。径方向隙間δの値は作業性を考慮して適宜設定すればよい。受け部３ｂは、挿入部３ａの一端側から径方向外方に延びるフランジに３ｂ′おける回転軸Ｒに直角となる面により構成されている。本実施形態の第１ねじ部３ｃとして、本体３の他端外周に雄ねじ部が一体成形されている。

挿入部３ａと第１ねじ部３ｃとは軸方向において互いから離隔され、第１ねじ部３ｃの山径は挿入部３ａの外径よりも小さくされ、挿入部３ａと第１ねじ部３ｃとの間の本体３の外径は第１ねじ部３ｃの谷径よりも小さくされている。受け部３ｂに一端側端面２ｂが接した状態の砥石２の他端側端面２ｃは、挿入部３ａよりも第１ねじ部３ｃ側に位置される。

本体３の内周孔はテーパ部３ｄを有し、そのテーパ部３ｄに研削盤の主軸Ｓの外周に形成されたテーパ部が嵌め合わされ、主軸Ｓの先端にねじ合わされるナットＮにより保持具１は主軸Ｓに固定される。

第１押し付け部材４は、第１ねじ部３ｃにねじ合わされる第２ねじ部４ａと、第１押し付け部４ｂと、第２ねじ部４ａと同軸心に設けられた第３ねじ部４ｃとを有する。
第２ねじ部４ａは、第１押し付け部材４の内周に一体的に形成される雌ねじ部とされている。第３ねじ部４ｃは、第１押し付け部材４の外周に一体的に形成される雄ねじ部とされている。
第１押し付け部４ｂは、第２ねじ部４ａの軸方向（図１における左右方向）において一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かうように、第１押し付け部材４の一端側に形成された傾斜面により構成されている。これにより第１押し付け部４ｂは、第１ねじ部３ｃに第２ねじ部４ａがねじ合わされた状態で、挿入部３ａが挿入された砥石２の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かうと共に、回転軸Ｒを中心とする回転体の外周面（本実施形態では円錐面）に沿う。図２に示すように、回転軸Ｒから砥石２の他端側内周縁２ｅまでの距離Ｄ１は、第１押し付け部４ｂを構成する傾斜面の一端までの距離Ｄ２よりも大きく他端までの距離Ｄ３よりも小さくされている。これにより第１押し付け部４ｂは、第１ねじ部３ｃに第２ねじ部４ａがねじ合わされることで、挿入部３ａが挿入された砥石２の軸方向他端側の内周縁２ｅに接する。さらに、第１ねじ部３ｃへの第２ねじ部４ａのねじ込により第１押し付け部４ｂが砥石２の内周縁２ｅに押し付けられ、砥石２に受け部３ｂに向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力Ｆが作用する。
なお、第１押し付け部材４の他端面には工具挿入穴（図示省略）が形成され、第２ねじ部４ａの第１ねじ部３ｃへのねじ込み用工具が挿入可能とされている。本実施形態の第１押し付け部材４は、その工具挿入穴、第２ねじ部４ａ、第３ねじ部４ｃを除いて回転体形状を有するものとされている。なお、砥石２の内周縁２ｅは面取り部とされるのが好ましい。

第２押し付け部材５は、第３ねじ部４ｃにねじ合わされる第４ねじ部５ａと、第２押し付け部５ｂとを有する。第４ねじ部５ａは、第２押し付け部材５の内周に一体的に形成される雌ねじ部とされている。
保持具１による砥石２の保持状態で、第２押し付け部５ｂは回転軸Ｒに直角となる面により構成され、第３ねじ部４ｃに第４ねじ部５ａがねじ合わされることで挿入部３ａが挿入された砥石２の他端側端面２ｃに接する。さらに、第３ねじ部４ｃへの第４ねじ部５ａのねじ込みより第２押し付け部５ｂは砥石２の他端側端面２ｃに押し付けられ、砥石２に受け部３ｂに向かう軸方向力が作用する。なお、第２押し付け部材５の他端面には工具挿入穴（図示省略）が形成され、第４ねじ部５ａの第３ねじ部４ｃへのねじ込み用工具が挿入可能とされている。本実施形態の第２押し付け部材５は、その工具挿入穴と第４ねじ部５ａを除いて回転体形状を有するものとされている。

第１ねじ部３ｃに第２ねじ部４ａをねじ合わせ、第３ねじ部４ｃに第４ねじ部５ａをねじ合わせた状態で、本体３、第１押し付け部材４、第２ねじ部４ａ、第３ねじ部４ｃ、第２押し付け部材５、第４ねじ部５ａは、それぞれの軸心が回転軸Ｒと同軸心となるように成形される。第１ねじ部３ｃへの第２ねじ部４ａのねじ込み時の回転方向と、第３ねじ部４ｃへの第４ねじ部５ａのねじ込み時の回転方向が、回転駆動される保持具１の回転方向と逆方向になるように、第１〜第４ねじ部３ｃ、４ａ、４ｃ、５ａが形成されている。本実施形態の保持具１は図１の矢印Ａ方向視で時計方向に回転駆動され、第１ねじ部３ｃ、第２ねじ部４ａ、第３ねじ部４ｃ、第４ねじ部５ａは左ねじとされている。これにより、第１ねじ部３ｃへの第２ねじ部４ａのねじ込みと、第３ねじ部への第４ねじ部のねじ込みが、保持具１を回転させて砥石２により研磨を行なっている時に緩むのが防止される。

上記構成によれば、砥石２の中心孔２ａに挿入部３ａを挿入し、本体３の第１ねじ部３ｃに第１押し付け部材４の第２ねじ部４ａをねじ合わせることで、砥石２の軸方向一端側端面２ｂに受け部３ｂが接し、砥石２の軸方向他端側の内周縁２ｅに第１押し付け部４ｂが接する状態にできる。この状態から第１ねじ部３ｃに第２ねじ部４ａをねじ込むと、第１押し付け部４ｂは砥石２の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かう傾斜面であることから、砥石２に受け部３ｂに向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力Ｆが作用する。これにより、砥石２を第１押し付け部材４により受け部３ｂに押し付けると共に、砥石２の中心軸Ｃと回転軸Ｒの一致を図ることができる。
すなわち、図２に示すように砥石２の中心孔２ａに挿入部３ａを挿入しただけで、第１押し付け部４ｂが砥石２の他端側内周縁２ｅに接していない状態では、図３に示すように挿入部３ａの外周と砥石２の中心孔２ａの内周との間の径方向隙間δは不均一であるため、回転軸Ｒに対して砥石２の中心軸Ｃが大きく偏心したり傾く。この状態から第１ねじ部３ｃに第２ねじ部４ａをねじ込むと、第１ねじ部３ｃは保持具１の回転軸Ｒと同軸心であり、第１押し付け部４ｂは保持具１の回転軸Ｒを中心とする回転体の外周に沿い、第１押し付け部４ｂを構成する傾斜面に砥石２の他端側内周縁２ｅが接することから、図４に示すように径方向隙間δを均一化し、保持具１の回転軸Ｒに対する砥石２の中心軸Ｃの偏心や傾きを矯正できる。
しかる後に、第１押し付け部材４の第３ねじ部４ｃに第２押し付け部材５の第４ねじ部５をねじ合わせることで、砥石２の他端側端面２ｃに第２押し付け部５ｂが接し、この状態から第３ねじ部４ｃに第４ねじ部５をねじ込むことで第２押し付け部５ｂは砥石２の他端側端面２ｃに押し付けられ、砥石２に受け部３ｂに向かう軸方向力が作用する。これにより、保持具１は砥石２を摩擦力により同行回転するように保持し、主軸Ｓの駆動により回転する保持具１と砥石２は回転軸Ｒを中心として同行回転するので、研磨精度を向上できる。また、挿入部３ａの外周は円筒面とされ、受け部３ｂと第２押し付け部５ｂは回転軸Ｒに直角となる面とされているので、砥石２の振れ回りを確実に低減できる。

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、保持対象は砥石以外のメタルソー等の加工工具でもよく、さらに、中心孔を有する回転体形状であれば加工工具以外のものでもよい。さらに、第１押し付け部を構成する傾斜面は湾曲していてもよい。なお、砥石として従来例で示したようなバランサーが設けられてもよい。さらに、回転体の回転軸回りの重量分布の不釣り合いを補正するため、例えば特開２００６−１８９１６４号公報に開示されたようなバランサー機構を、図１において２点差線２０で示すように保持具１に取り付けたり、あるいは主軸Ｓに取り付けてもよい。

本発明の実施形態の保持具の回転軸方向に沿う断面図本発明の実施形態の保持具による保持対象の保持途中での回転軸方向に沿う断面図本発明の実施形態の保持具による保持対象の保持途中での径方向に沿う断面図本発明の実施形態の保持具の径方向に沿う断面図従来の保持具の回転軸方向に沿う断面図

符号の説明

１…保持具、２…砥石（保持対象）、２ａ…中心孔、２ｅ…他端側内周縁、３…本体、３ａ…挿入部、３ｂ…受け部、３ｃ…第１ねじ部、４…第１押し付け部材、４ａ…第２ねじ部、４ｂ…第１押し付け部、４ｃ…第３ねじ部、５…第２押し付け部材、５ａ…第４ねじ部、５ｂ…第２押し付け部、Ｒ…回転軸

Claims

駆動装置により回転軸中心に回転駆動されると共に、中心孔を有する回転体形状の保持対象を保持する保持具であって、
本体と、
第１押し付け部材と、
第２押し付け部材とを備え、
前記本体は、前記保持対象の中心孔に径方向隙間を介して挿入される挿入部と、前記挿入部が挿入された前記保持対象の軸方向一端側に接する受け部と、前記回転軸と同軸心に設けられた第１ねじ部とを有し、
前記第１押し付け部材は、前記第１ねじ部にねじ合わされる第２ねじ部と、前記保持対象の軸方向他端側の内周縁に接する第１押し付け部と、前記第２ねじ部と同軸心に設けられた第３ねじ部とを有し、
前記第２押し付け部材は、前記第３ねじ部にねじ合わされる第４ねじ部と、前記保持対象の他端側に接する第２押し付け部とを有し、
前記第１押し付け部は、前記第１ねじ部に前記第２ねじ部がねじ合わされた状態で、前記挿入部が挿入された前記保持対象の軸方向一端から他端に向かうに従い径方向外方に向かうと共に、前記回転軸を中心とする回転体の外周面に沿う傾斜面により構成され、
前記保持対象に前記受け部に向かう軸方向力と径方向外方に向かう径方向力との合力が作用するように、前記第１ねじ部への前記第２ねじ部のねじ込みより前記第１押し付け部が前記保持対象の軸方向他端側の内周縁に押し付けられ、
前記保持対象に前記受け部に向かう軸方向力が作用するように、前記第３ねじ部への前記第４ねじ部のねじ込みより前記第２押し付け部が前記保持対象の他端側に押し付けられる保持具。
前記保持対象を保持する状態において、前記挿入部の外周は前記中心孔の内周に前記径方向隙間を介して対向する円筒面により構成され、前記受け部は前記回転軸に直角となる面により構成され、前記第２押し付け部は前記回転軸に直角となる面により構成されている請求項１に記載の保持具。
前記保持対象は加工工具である請求項１または２に記載の保持具。
前記第１ねじ部への前記第２ねじ部のねじ込み時の回転方向と、前記第３ねじ部への前記第４ねじ部のねじ込み時の回転方向が、回転駆動される前記保持具の回転方向と逆方向になるように、前記第１〜第４ねじ部が形成されている請求項１〜３の中の何れか１項に記載の保持具。