JP3678502B2 - 研削砥石 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、研削砥石、特に研削液が供給される内面研削・溝研削用の研削砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内面研削や溝研削においては、外部から研削点への研削液の供給が困難であるため、砥石の内部から研削液を噴出して供給する手段が採られている。しかし、内面研削盤やグラインディングセンタ等で用いられる非常に小径な砥石では、砥石が先端側からボルト等で締め付けられて主軸又は工具ホルダに装着される。すると砥石自体が小径であること及び取付けボルトの存在により砥石の内部からの研削液の供給は困難である。
【０００３】
そこで、その問題を解決するものとして、例えば、特公平８−１５７０８号公報に開示されたものや実開昭５４−１２９８８８公報に開示されたものがある。
特公平８−１５７０８号公報に開示されたものは、砥石装着先端部に渦巻通路を形成する外周に向う渦巻羽根をもち、後方外周面に噴入口が開口した軸内部の孔が渦巻通路に連通した回転軸の砥石装着先端部を円筒カップ状の砥石本体の内側に嵌挿し、先端からの取付けボルトで砥石本体を固着している。そして、回転する軸の噴入口に向って研削液を噴射し、噴入口から軸内部の孔及び渦巻通路を介して砥石本体の内面に研削液を供給するようになっている。
【０００４】
実開昭５４−１２９８８８公報に開示されたものは、回転軸の先端のねじ孔に砥石を貫通する取付けボルトをねじ込むことにより砥石が固着されている形式で、砥石表面への研削液供給は、互に連通する回転軸の中心孔、ねじ孔周面に軸線方向に形成された小溝による通路及び砥石内部を貫通した通路を介して行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特公平８−１５７０８号公報に開示されたものは、砥石本体が渦巻羽根を介して支承されることになるので、剛性に乏しく、回転軸部が複雑な形状であるために製造コストも高い。しかも、回転する軸の外周面の噴入口に向って研削液を噴射するので、回転軸内の通路に流入して実際に利用される研削液は、一部に過ぎず、多量の研削液を噴入口に向って噴射供給しなければならない。
【０００６】
前記実開昭５４−１２９８８８公報に開示されたものは、研削液供給通路が取付けボルトのねじ孔周面に軸線方向に形成された小溝により形成されるので、極めて細く、研削液の供給が十分ではなく、又それを回避するために小溝を拡大すると、取付けボルトの締付け力が低下する。
この発明は、それらの諸問題を解消し、小径砥石において砥石内部から十分な量の研削液を無駄なく供給し得る研削工具を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の研削砥石の一つの形式は、（ａ）先端面に開口した軸線方向のねじ穴が形成され、且つ先端側部分が小径となるよう先端方向に面する外周の段部が形成された工具ホルダ、（ｂ）底部に中心孔及びその周囲に分布した複数の連結孔が貫通形成されており、工具ホルダの小径となった先端側部分に中心孔が嵌合されると共に、内周面が工具ホルダの該先端側部分の外周面との間に筒状空間を形成するカップ状のカラー、（ｃ）外周に砥粒層をもった周壁部には、外周面に開口した複数の吐出孔と基端面に開口しカラーの連結孔に対応する複数の連通孔とが連通して形成され、中心孔が工具ホルダの小径となった先端側部分に嵌合される共に、基端面がカラーの底部外側面に当接された円筒形の砥石本体、（ｄ）開口縁に砥石本体の中心孔の大径部に液密に嵌合した外フランジが形成され、ボルト孔が形成された底部が中心孔の段部に当接されたキャップ、及び（ｅ）砥石本体とカラーとを一体的に工具ホルダに締着するべく工具ホルダのねじ穴にねじ込まれた取付けボルトから構成されている。
【０００８】
そして、主軸に装着された砥石が回転駆動され研削加工が行われるとき、斜め後方よりカップ状のカラーの円筒状空間の後方開口に対して、外部の研削液噴出ノズルからの研削液の噴流が向けられると、研削液は、その円筒状空間、カラーの連結孔及び砥石本体の連通孔を介して砥石本体の吐出孔から砥粒層の外周面に流出する。
【０００９】
別の形式は、（ａ）先端面に開口した軸線方向のねじ穴が形成され、且つ先端側部分が小径となるよう先端方向に面する外周の段部が形成され、該段部に形成された環状溝と、環状溝に開口すると共に後端部に開口した研削液流通孔とを備えた工具ホルダ、（ｂ）外周に砥粒層をもった周壁部には、外周面に開口した複数の吐出孔と基端面に開口し工具ホルダの環状溝に対応する複数の連通孔とが連通して形成され、中心孔が工具ホルダの小径となった先端側部分に嵌合される共に、基端面が工具ホルダの段部に当接された円筒形の砥石本体、（ｃ）開口縁に砥石本体の中心孔の大径部に液密に嵌合した外フランジが形成され、ボルト孔が形成された底部が中心孔の段部に当接されたキャップ、及び（ｄ）砥石本体を工具ホルダに締着するべく工具ホルダのねじ穴にねじ込まれた取付けボルトから構成されている。
【００１０】
そして、主軸に装着された砥石が回転駆動され研削加工が行われるとき、工具ホルダの研削液流通孔の後端開口に主軸から研削液が供給されると、研削液は、研削液流通孔、工具ホルダの環状溝及び砥石本体の連通孔を介して砥石本体の吐出孔から砥粒層の外周面に流出する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態における研削砥石を図面に従って説明する。
実施の第１の形態における研削砥石は、図１に示すように外周面に砥粒層１１をもつ砥石本体１０とキャップ２０とカラー３０と工具ホルダ４０と六角穴付きの取付けボルト５０とにより組立てられて構成されている。
【００１２】
砥石本体１０は、中心孔が段付きに形成された厚肉円筒形であり、段付き中心孔は、先端側の大径孔１２ａ、段部１２ｂ及び基端側の小径孔１２ｃとから形成されているので、砥石本体１０は、基端側は厚肉部１０ａとなり、先端側は薄肉部１０ｂとなっている。
【００１３】
厚肉部１０ａには、円周等配に複数（例えば１２個）の軸線方向の連通孔１３が、砥石本体１０の基端面から段部１２ｂに到るまで形成され、連通孔１３の先端は、段部１２ｂに半ば開口している。そして、厚肉部１０ａには、砥粒層１１の表面に開口した半径方向の吐出孔１４ａが連通孔１３に連通するまで形成され、吐出孔１４ａは、連通孔１３毎に適宜数（図示の例では軸線方向に離れて２個）宛設けられている。更に、薄肉部１０ｂにも同様に砥粒層１１の表面に開口した半径方向の吐出孔１４ｂが円周等配に複数（図示の例では吐出孔１４ａと同位相で）貫通している。
【００１４】
キャップ２０は、外径が砥石本体１０の大径孔１２ａの内径より適宜小径であると共に長さが大径孔１２ａの深さより僅か短い有底薄肉円筒体であり、先端に砥石本体１０の大径孔１２ａに液密に嵌合する外径の外フランジ２１が形成され、底部２２の中心には、軸線方向のボルト孔２３が貫通している。
カラー３０は、一端に内フランジ３１が形成された薄肉円筒体であり、その外径は、砥石本体１０の外径乃至それより稍小径であると共に内フランジ３１の内径は、砥石本体１０の小径孔１２ｃの内径に等しい。
【００１５】
そして内フランジ３１には、砥石本体１０の連通孔１３と同数の連結孔３２が同径円周等配に軸線方向に貫通している。
場合によっては、内フランジ３１の外側面、即ち砥石本体１０の一端面と当接する面に砥石本体１０の連通孔１３の分布域の環状溝が形成され、連結孔３２が環状溝の底と内フランジ３１の内側面とを貫通していてもよい。この場合は、砥石本体１０とカラー３０との結合組立において、連結孔３２と砥石本体１０の連通孔１３との正確な一致の必要がない。
【００１６】
工具ホルダ４０は、先端から順次、先端部４１、小径円柱部４２、連結テーパ部４３、大径円柱部４４、工具交換ハンド把持フランジ部４５、主軸装着テーパ部４６及びプルスタッド４７となっている。
先端部４１は、砥石本体１０の厚肉部１０ａの内径及びカラー３０の内フランジ３１の内径に係合離脱自在に隙間なく嵌合し得る円柱形であり、その長さは、砥石本体１０の厚肉部１０ａより多少短い。そして、先端面からは中心軸線にねじ穴４８が穿設されている。
小径円柱部４２の外径は、カラー３０の内フランジ３１の連結孔３２に重ならない程度にカラー３０の内フランジ３１の内径より大きく、且つカラー３０の内径より適宜小さく、長さはカラー３０の長さより適宜長い。
【００１７】
砥石本体１０とキャップ２０とカラー３０と工具ホルダ４０と六角穴付きの取付けボルト５０との組立構造は、工具ホルダ４０の先端部４１にカラー３０の内フランジ３１及び砥石本体１０の厚肉部１０ａが順次嵌挿され、カラー３０の内フランジ３１は工具ホルダ４０の先端部４１と小径円柱部４２との段部に当接し、更に砥石本体１０の大径孔１２ａ内にキャップ２０が嵌挿され、キャップ２０の底部２２は砥石本体１０の段部１２ｂに当接し、そしてキャップ２０のボルト孔２３から挿入された取付けボルト５０が工具ホルダ４０のねじ穴４８にねじ込まれて、砥石本体１０とキャップ２０とカラー３０と工具ホルダ４０は一体に結合されている。
【００１８】
すると、カラー３０の内周面と工具ホルダ４０の小径円柱部４２の外周面との間には、後端が砥石軸線方向に開口した適宜の幅の円筒状空間７が形成され、砥石本体１０の薄肉部１０ｂの内周面とキャップ２０の外周面との間には、前端がキャップ２０の外フランジ２１で閉塞され、後端が砥石本体１０の連通孔１３，１３・・と連通した適宜の幅の円筒状空間８が形成される。
【００１９】
円筒状空間７は、カラー３０の内フランジ３１の連結孔３２，３２・・、及び砥石本体１０の連通孔１３，１３・・を介して砥石本体１０の吐出孔１４ａ，１４ａ・・に連通し、更に円筒状空間８を介して砥石本体１０の吐出孔１４ｂ，１４ｂ・・に連通する。
【００２０】
そこで、主軸に主軸装着テーパ部４６が嵌着され、砥石本体１０が回転駆動され研削加工が行われるとき、斜め後方より円筒状空間７の後方開口７ａに対して、外部の研削液噴出ノズルからの研削液の噴流が向けられると、研削液は、円筒状空間７、カラー３０の内フランジ３１の連結孔３２，３２・・、及び砥石本体１０の連通孔１３，１３・・を介して砥石本体１０の吐出孔１４ａ，１４ａ・・から砥粒層１１の外周面に流出し、更に砥石本体１０の連通孔１３，１３・・及び円筒状空間８を介して砥石本体１０の吐出孔１４ｂ，１４ｂ・・から砥粒層１１の外周面に流出する。
【００２１】
実施の第２の形態における研削砥石は、図２に示すように砥石本体１０とキャップ２０と工具ホルダ６０と取付けボルト５０とにより組立てられて構成されており、砥石本体１０、キャップ２０及び六角穴付きの取付けボルト５０は、実施の第１の形態における研削砥石と同一である。
工具ホルダ６０は、先端から順次、先端部６１、円柱部６２、工具交換ハンド把持フランジ部６３、主軸装着テーパ部６４及びプルスタッド６５となっている。
【００２２】
先端部６１は、砥石本体１０の小径孔１２ｃに係合離脱自在に隙間なく嵌合し得る円柱形であり、その長さは、砥石本体１０の小径孔１２ｃの深さより多少短い。そして、先端面からは中心軸線にねじ穴６６が穿設されている。
円柱部６２の外径は、砥石本体１０の外径より多少小さく、先端部６１との段部には、砥石本体１０の厚肉部１０ａの連通孔１３，１３・・の開口域と重なるような環状溝６７が形成されている。即ち、この環状溝６７が実施の第１の形態における円筒状空間７に相当する。そして、工具ホルダ６０には、プルスタッド６５の後端面及び環状溝６７に両端が開口した流通孔６８が穿設されている。
図示の例では、流通孔６８は軸心孔６８ａ、半径孔６８ｂ及び偏心孔６８ｃから形成されている。
【００２３】
砥石本体１０とキャップ２０と工具ホルダ６０と取付けボルト５０との組立構造は、工具ホルダ６０の先端部６１に砥石本体１０の厚肉部１０ａが嵌挿され、厚肉部１０ａの後端面は工具ホルダ６０の先端部６１と円柱部６２との段部に当接し、更に砥石本体１０の大径孔１２ａ内にキャップ２０が嵌挿され、キャップ２０の底部２２は砥石本体１０の段部１２ｂに当接し、そしてキャップ２０のボルト孔２３から挿入された取付けボルト５０が工具ホルダ６０のねじ穴６６にねじ込まれて、砥石本体１０とキャップ２０と工具ホルダ６０は一体に結合されている。
【００２４】
すると、砥石本体１０の薄肉部１０ｂの内周面とキャップ２０の外周面との間には、前端がキャップ２０の外フランジ２１で閉塞され、後端が砥石本体１０の連通孔１３，１３・・と連通した適宜の幅の円筒状空間８が形成される。
プルスタッド６５の後端面に開口した流通孔６８、即ち軸心孔６８ａは、半径孔６８ｂ及び偏心孔６８ｃを介して工具ホルダ６０の円柱部６２の環状溝６７に開口し、そこから砥石本体１０の連通孔１３，１３・・を介して砥石本体１０の吐出孔１４ａ，１４ａ・・に連通し、更に円筒状空間８を介して砥石本体１０の吐出孔１４ｂ，１４ｂ・・に連通する。
【００２５】
そこで、主軸に主軸装着テーパ部６６が嵌着され、砥石本体１０が回転駆動され研削加工が行われるとき、プルスタッド６５の後端面に開口した流通孔６８、即ち軸心孔６８ａに主軸から研削液が供給されると、研削液は、軸心孔６８ａ、半径孔６８ｂ、偏心孔６８ｃ、工具ホルダ６０の円柱部６２の環状溝６７及び砥石本体１０の連通孔１３，１３・・を介して砥石本体１０の吐出孔１４ａ，１４ａ・・から砥粒層１１の外周面に流出し、更に砥石本体１０の連通孔１３，１３・・及び円筒状空間８を介して砥石本体１０の吐出孔１４ｂ，１４ｂ・・から砥粒層１１の外周面に流出する。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明においては、小径砥石において、十分の量の研削液を外部の供給ノズルから無駄なく確実に、砥石内部へ供給すると共に、砥石内部から研削面に供給することができる。
請求項２に記載の発明においては、砥石本体が請求項１に記載の発明と同一の小径砥石において、スピンドルスルー式の主軸から十分の量の研削液を無駄なく確実に、砥石内部へ供給すると共に、砥石内部から研削面に供給することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明においては、請求項１又は請求項２に記載の発明において、砥石本体の中心孔の大径部とキャップとによって連通孔と砥石先端側の吐出孔とが連通されるので、取付けボルトとの干渉により砥石先端まで連通孔を形成することができないような小径の砥石であっても砥石内部からの研削液を供給することができる。
又、砥石本体とキャツプが請求項１に記載の発明と請求項２に記載の発明との共通部材となっており、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１の形態における研削砥石の部分断面正面図である。
【図２】この発明の実施の第２の形態における研削砥石の部分断面正面図である。
【符号の説明】
１０ 砥石本体 １０ａ 薄肉部
１０ｂ 厚肉部 １１ 砥粒層
１２ａ 大径孔 １２ｂ 段部
１２ｃ 小径孔 １３ 連通孔
１４ 吐出孔 １４ａ，１４ｂ 吐出孔
２０ キャツプ ２１ 外フランジ
２２ 底部 ２３ ボルト孔
３０ カラー ３１ 内フランジ
３２ 連結孔 ４０，６０ 工具ホルダ
４１，６１ 先端部 ４２ 小径円柱部
４３ 連結テーパ部 ４４ 大径円柱部
４５，６３ 工具交換ハンド把持フランジ部
４６，６４ 主軸装着テーパ部 ４７，６５ プルスタッド
４８，６６ ねじ穴 ５０ 取付けボルト
６２ 円柱部 ６７ 環状溝
６８ 流通孔 ６８ａ 軸心孔
６８ｂ 半径孔 ６８ｃ 偏心孔
７，８ 円筒状空間

Claims (3)

1. 先端面に開口した軸線方向のねじ穴が形成され、且つ先端側部分が小径となるよう先端方向に面する外周の段部が形成された工具ホルダ、
   底部に中心孔及びその周囲に分布した複数の連結孔が貫通形成されており、前記工具ホルダの小径となった先端側部分に中心孔が嵌合されると共に、内周面が該工具ホルダの先端側部分の外周面との間に筒状空間を形成するカップ状のカラー、
   外周に砥粒層をもった周壁部には、外周面に開口した複数の吐出孔と基端面に開口し、前記カラーの連結孔に対応する複数の連通孔とが連通して形成され、中心孔が前記工具ホルダの小径となった先端側部分に嵌合される共に、基端面が前記カラーの底部外側面に当接された円筒形の砥石本体、
   及び該砥石本体と前記カラーとを一体的に前記工具ホルダに締着するべく該工具ホルダのねじ穴にねじ込まれた取付けボルト
   から構成された研削砥石。
2. 先端面に開口した軸線方向のねじ穴が形成され、且つ先端側部分が小径となるよう先端方向に面する外周の段部が形成され、該段部に形成された環状溝と、該環状溝に開口すると共に後端部に開口した研削液流通孔とを備えた工具ホルダ、
   外周に砥粒層をもった周壁部には、外周面に開口した複数の吐出孔と基端面に開口し、前記工具ホルダの環状溝に対応する複数の連通孔とが連通して形成され、中心孔が前記工具ホルダの小径となった先端側部分に嵌合される共に、前記基端面が前記工具ホルダの段部に当接された円筒形の砥石本体、
   及び該砥石本体を前記工具ホルダに締着するべく該工具ホルダのねじ穴にねじ込まれた取付けボルト
   から構成された研削砥石。
3. 砥石本体の中心孔が工具ホルダの小径となった先端側部分に嵌合される小径部とその先端側の大径部とから形成されることにより段部をもち、開口縁に砥石本体の中心孔の大径部に液密に嵌合した外フランジが形成され、ボルト孔が形成された底部が前記砥石本体の中心孔の段部に当接されたキャップを備え、取付けボルトが前記キャップのボルト孔に挿入されて前記工具ホルダのねじ穴にねじ込まれた第１項又は第２項に記載の研削砥石。

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