JP4554589B2

JP4554589B2 - ブラシ研削装置及びブラシ研削方法

Info

Publication number: JP4554589B2
Application number: JP2006333192A
Authority: JP
Inventors: 良晴渡部
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2026-12-11
Also published as: JP2008142836A

Description

本発明は、複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成された研削ブラシを用いてワークに研削加工を施すブラシ研削装置及びブラシ研削方法に関する。

従来、回転駆動されるブラシホルダに取り付けたブラシの先端部によってワーク表面の研磨や拭掃を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものにおいては、ブラシホルダの下方に該ブラシホルダと一体に回転される支持板が設けられ、該支持板に形成された挿通孔にブラシを挿通させることにより、ブラシの中間部を拘束する。これによって、研磨作業時にはブラシの先端部の振れが抑制され、ワークに対するブラシ先端の当接を精度良く維持することができる。また、該支持板は、ブラシホルダに対し上下方向に相対的に位置調整自在となるように配置されており、これによって、ブラシの磨耗が進行しても、支持板からのブラシ先端の突出量を容易に調整することができる。

しかし、この種の装置において、前記ブラシを複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成し、この研削ブラシを用いて研磨よりも加工量が大きい研削加工を行った場合には、前記支持板に拘束されている部分の研削ブラシにその径方向の磨耗が著しく生じ、研削効率や研削精度が低下する不都合がある。即ち、研削加工は、ワークの角を丸めるためにブラシで磨くだけの研磨加工とは異なり、所定の寸法、形状、及び仕上げ面を持つ高精度な部品にワークを仕上げるために、ブラシの砥粒でワークの表面を削り取り、平滑にする加工である。このような研磨よりも加工量が大きい研削加工を行った場合には、研削ブラシがワークに対して比較的強く当接するために、研削ブラシの先端から支持板による拘束部分にかけて大きく振動する。この振動により特にブラシ素線同士の密着度合いの大きい支持板による拘束部分では、各ブラシ素線から離脱した砥粒が各ブラシ素線間に留まって激しく接触し、ブラシ素線同士が互いに研磨し合うことにより、個々のブラシ素線の小径化が生じる。これによって、研削ブラシの外径が小さくなるだけでなく、支持板による拘束も不十分となって研削ブラシの腰が弱まり、所望の加工精度が得られなくなる。
特開平８−３１７６０８号公報

かかる不都合を解消して、本発明は、支持板による拘束部分における研削ブラシの径方向の磨耗を飛躍的に軽減でき、比較的加工量が大きい研削加工を長時間にわたって高精度に効率よく行うことができるブラシ研削装置及びブラシ研削方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、ワークを支持するテーブルと、該テーブルに対向して設けられて回転するブラシホルダと、複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成され、該ブラシホルダに根元部が保持されて毛足方向が前記ワークに向かって延びる研削ブラシと、前記テーブルと前記ブラシホルダとの間に位置して該ブラシホルダと一体に回転され、且つ、該ブラシホルダに対し接離方向に相対的に位置調整自在となるように配置された支持板と、該支持板に設けられて前記ブラシホルダに保持された研削ブラシの中間部を拘束する拘束部とを備え、前記ブラシホルダの回転により前記研削ブラシの先端部をワークに当接して研削加工を施すブラシ研削装置において、前記研削ブラシとワークとの当接位置に向かって研削液を噴射する第１のノズルと、前記支持板の拘束部による研削ブラシの拘束位置に向かって研削液を噴射する第２のノズルとを設けたことを特徴とする。

本発明のブラシ研削装置によれば、比較的加工量が大きい研削加工を行った場合に、研削点においてワークから生じる研削屑や研削ブラシから離脱した砥粒が比較的多く発生しても、前記第１のノズルから噴射される研削液によって研削点の研削屑や離脱砥粒が円滑に除去されるので、高精度な研削加工を効率良く行うことができる。

更に、本発明においては、前記第２のノズルを設けて、支持板の拘束部による研削ブラシの拘束位置に向かって研削液を噴射する。これによれば、前記拘束部において密着する各ブラシ素線から離脱した砥粒を、前記第２のノズルから噴射される研削液により各ブラシ素線間から円滑に除去することができ、しかも、その際に各ブラシ素線間に侵入した研削液の潤滑作用によって、ブラシ素線相互の研磨を抑制して個々のブラシ素線の小径化を飛躍的に軽減することができる。これによって、研削ブラシは支持板の拘束部によって十分に拘束された状態が維持され、拘束部から延出する研削ブラシの先端部の腰が強い状態で維持されるので、比較的加工量が大きい研削加工を長時間にわたって高精度に効率よく行うことができる。

また、本発明は、ワークを支持するテーブルと、該テーブルに対向して設けられて回転するブラシホルダと、複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成され、該ブラシホルダに根元部が保持されて毛足方向が前記ワークに向かって延びる研削ブラシと、前記テーブルと前記ブラシホルダとの間に位置して該ブラシホルダと一体に回転され、且つ、該ブラシホルダに対し接離方向に相対的に位置調整自在となるように配置された支持板と、該支持板に設けられて前記ブラシホルダに保持された研削ブラシの中間部を拘束する拘束部とを備えるブラシ研削装置を用い、前記ブラシホルダの回転により前記研削ブラシの先端部をワークに当接して研削加工を施すブラシ研削方法において、前記研削ブラシとワークとの当接位置に向かって研削液を供給し、前記支持板の拘束部による研削ブラシの拘束位置に研削液を供給することを特徴とする。

本発明のブラシ研削方法によれば、研削加工時の研削点にワークの研削屑や研削ブラシから離脱した砥粒が発生しても、供給された研削液を掛け流して研削屑や離脱砥粒を確実に除去することができるので、高精度な研削加工を効率良く行うことができる。これによって、研削ブラシは支持板の拘束部によって十分に拘束された状態が維持され、拘束部から延出する研削ブラシの先端部の腰が強い状態で維持されるので、比較的加工量が大きい研削加工を長時間にわたって高精度に効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のブラシ研削装置を模式的に示す説明的斜視図、図２はブラシホルダを示す説明的断面図、図３はテーブルの一部を示す説明的平面図、図４は第１及び第２のノズルの作動を示す説明図、図５は研削加工後の研削ブラシを示す説明的側面図である。

本実施形態におけるブラシ研削装置１は、図１に示すように、複数の研削ブラシ２が円周上に設けられた円盤状のブラシホルダ３と、複数（本実施形態では６個）の金属リングＷを保持するテーブル４とを備えている。金属リングＷは、薄板状の無端帯状に形成され、無段変速機の無端ベルトに用いられるものである。研削ブラシ２は、砥粒入りのナイロン製線材からなるブラシ素線を複数本束ね、その根元をキャップ状の結束具５により結束することにより形成されたものである（図５参照）。

ブラシホルダ３は、図２に示すように、研削ブラシ２の結束具５を介して該研削ブラシ２の根元部を支持している。ブラシホルダ３の下方には、円盤状の支持板６が設けられている。支持板６は、研削ブラシ２を挿通する挿通孔７を備え、該挿通孔７の内部にはテーパ孔８が形成されたブッシュ９が挿着されている。ブッシュ９のテーパ孔８は、下方に向かって次第に縮径する形状に形成されている。研削ブラシ２をブラシホルダ３に取り付けた状態では、研削ブラシ２はその先端側からブッシュ９を介して挿通孔７に挿通された状態となる。このとき、研削ブラシ２の先端寄りの中間部が挿通孔７のブッシュ９により拘束され、この位置が研削ブラシ２の拘束部１０となる。

また、支持板６には、上方に延びる連結ロッド１１が連設されている。連結ロッド１１は、ブラシホルダ３に形成された摺動孔１２を介して上下方向に貫通し、ブラシホルダ３の上方に配置されている筒状の回転軸１３に、その鍔部１４を介して連結されている。回転軸１３は図示しない駆動モータにより回転駆動される。回転軸１３の回転は連結ロッド１１によりブラシホルダ３と支持板６とに伝達され、両者一体となって回転駆動される。

ブラシホルダ３には、筒状の回転軸１３内に摺動自在に挿通された略円柱状の昇降軸１５が連結されている。ブラシホルダ３は、昇降軸１５が図示しない昇降手段により軸線方向に摺動されることで、それに伴って昇降する。ブラシホルダ３が昇降することにより、ブラシホルダ３に対し相対的に支持板６が上下方向に位置調整自在になる。

テーブル４は、金属リングＷを内側から保持する複数（本実施形態では６個）のリング保持手段１６を備えている。該リング保持手段１６は、図３に示すように、複数（本実施形態では６個）の当接部材１７により形成され、各当接部材１７を互いに接近させた状態でその周囲に金属リングＷを置き、各当接部材１７を離間させることにより内周面から金属リングＷに当接して保持する。また、各リング保持手段１６は図示しないモータにより回転され、各金属リングＷをその周方向に回転させる。

テーブル４には、図１及び図３に示すように、第１のノズル１８と、第２のノズル１９とが何れも複数（本実施形態では６個ずつ）配設されている。第１のノズル１８と第２のノズル１９とは共に研削液を噴射するものであり、図示しないが、タンクに貯められている研削液がポンプによりチューブ等を介して第１のノズル１８と第２のノズル１９とに強制的に供給されるようになっている。また、詳しくは後述するが、図４に示すように、第１のノズル１８は、金属リングＷと研削ブラシ２の先端部との接触部分に向けて研削液を噴射するように略水平に設けられ、第２のノズル１９は、前記支持板６のブッシュ９による研削ブラシ２の拘束部１０に向けて研削液を噴射するように斜め上方向に傾斜して設けられている。

ブラシ研削装置１によって金属リングＷの側端縁の研削を行うときには、各リング保持手段１６に装着された各金属リングＷを周方向に回転させ、ブラシホルダ３を回転させると共に研削ブラシ２を金属リングＷの上端縁に当接させる。これによって、金属リングＷの上端縁が研削ブラシ２により研削され、金属リングＷの上端縁が滑らかな略円弧状に加工される。

そして、研削ブラシ２によって金属リングＷの上端縁を研削しているとき、図４に示すように、第１のノズル１８と第２のノズル１９とから研削液が噴射される。第１のノズル１８から噴射された研削液は、金属リングＷの研削点と、金属リングＷに当接する研削ブラシ２に当てられる。これによって、金属リングＷの研削屑、研削ブラシ２の磨耗屑、研削ブラシ２から離脱した砥粒等が研削液の噴流により除去される。同時に、第２のノズル１９から噴射された研削液は、前記拘束部１０において密着する各ブラシ素線から離脱した砥粒を各ブラシ素線間から除去すると共に、各ブラシ素線間に潤滑作用を付与する。

ここで、第２のノズル１９から研削液を噴射せずに研削を行ったときの研削ブラシ２の磨耗状態と、第２のノズル１９から研削液を噴射させて研削を行ったときの研削ブラシ２の磨耗状態とを比較したところ、第２のノズル１９から研削液を噴射せずに研削を行った場合には、図５（ａ）に示すように、ブラシ素線相互の研磨によって支持板６から研削ブラシ２の先端にかけての外径寸法ａの縮小化（小径化）が見られたが、第２のノズル１９から研削液を噴射させて研削を行うと、図５（ｂ）に示すように、その全長にわたって研削ブラシ２本来の外径寸法ａが維持されることが明らかとなった。

このように、本実施形態によれば、第２のノズル１９から研削液を噴射することで研削ブラシ２の小径化が抑えられることによって、支持板６の拘束部１０（ブッシュ９）による研削ブラシ２の拘束状態が維持され、支持板６の下方に延出する研削ブラシ２の先端部の腰が強い状態で維持されるので、金属リングＷの端縁を研削するといった比較的加工量が大きい加工を長時間にわたって高精度に効率よく行うことができる。

なお、本実施形態においては、第１のノズル１８及び第２のノズル１９をテーブル４に設けた例を示したが、これに限るものではなく、第１のノズル１８は金属リングＷと研削ブラシ２の先端部との接触部分に向けて研削液を噴射することが可能な位置に設ければよく、また、第２のノズル１９は研削ブラシ２が拘束部１０に拘束されている位置に向けて研削液を噴射することが可能な位置に適宜な傾斜角を設定して設ければよい。

また、それ以外に、詳しくは図示しないが、図２を参照すれば、ブラシホルダ３に研削液が流れる流路を設けると共に、結束具５にも研削液が流れる連通路を設け、研削ブラシ２の上方から拘束部１０に向けて研削液を掛け流してもよい。

更にまた、図示しないが、支持板６に研削液が流れる流路を設けて挿通孔７に噴射可能にすると共に、具体的にはブッシュ９にも研削液が流れる連通路を設け、研削ブラシ２の側方から拘束部１０に向けて研削液を噴射させてもよい。このとき、研削液が流れるブッシュ９の連通路を、中心に向かって渦巻き状に形成しておくことにより、研削ブラシ２の素線間に研削液が入り込みやすく、潤滑作用を一層向上させることができる。

本発明の一実施形態のブラシ研削装置を模式的に示す説明的斜視図。ブラシホルダを示す説明的断面図。テーブルの一部を示す説明的平面図。第１及び第２のノズルの作動を示す説明図。研削加工後の研削ブラシを示す説明的側面図。

符号の説明

Ｗ…金属リング（ワーク）、１…ブラシ研削装置、２…研削ブラシ、３…ブラシホルダ、４…テーブル、６…支持板、１０…拘束部、１８…第１のノズル、１９…第２のノズル。

Claims

ワークを支持するテーブルと、該テーブルに対向して設けられて回転するブラシホルダと、複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成され、該ブラシホルダに根元部が保持されて毛足方向が前記ワークに向かって延びる研削ブラシと、前記テーブルと前記ブラシホルダとの間に位置して該ブラシホルダと一体に回転され、且つ、該ブラシホルダに対し接離方向に相対的に位置調整自在となるように配置された支持板と、該支持板に設けられて前記ブラシホルダに保持された研削ブラシの中間部を拘束する拘束部とを備え、前記ブラシホルダの回転により前記研削ブラシの先端部をワークに当接して研削加工を施すブラシ研削装置において、
前記研削ブラシとワークとの当接位置に向かって研削液を噴射する第１のノズルと、
前記支持板の拘束部による研削ブラシの拘束位置に向かって研削液を噴射する第２のノズルとを設けたことを特徴とするブラシ研削装置。
ワークを支持するテーブルと、該テーブルに対向して設けられて回転するブラシホルダと、複数の砥粒入りブラシ素線を束ねて形成され、該ブラシホルダに根元部が保持されて毛足方向が前記ワークに向かって延びる研削ブラシと、前記テーブルと前記ブラシホルダとの間に位置して該ブラシホルダと一体に回転され、且つ、該ブラシホルダに対し接離方向に相対的に位置調整自在となるように配置された支持板と、該支持板に設けられて前記ブラシホルダに保持された研削ブラシの中間部を拘束する拘束部とを備えるブラシ研削装置を用い、前記ブラシホルダの回転により前記研削ブラシの先端部をワークに当接して研削加工を施すブラシ研削方法において、
前記研削ブラシとワークとの当接位置に向かって研削液を供給し、
前記支持板の拘束部による研削ブラシの拘束位置に研削液を供給することを特徴とするブラシ研削方法。