JP5701406B2 - 砥石車の取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、砥石車の取付装置に関し、特に、砥石車を砥石軸に容易に、かつ芯出し精度を確保して取付けることができる砥石車の取付装置に関するものである。

研削盤の機外で砥石車を砥石修正装置によってツルーイングし、それと同じ取付基準で砥石車を研削盤に取付けるようにしたものが、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載のものは、砥石修正装置および研削盤の各砥石軸の取付面（外周面）と、この取付面に取付けられる砥石車の取付穴（内周面）との間に、砥石車を砥石軸に嵌合しやすい程度のクリアランスを設けることにより、砥石車の砥石軸への着脱作業を容易に行えるようにしている。

また、砥石軸にテーパ嵌合可能な砥石スリーブに、砥石層を有する円板状の砥石保持体を装着するボス部を設け、このボス部に砥石保持体の内径と同径で、かつ１８０度以下の円弧状の砥石装着部を形成したものが、特許文献２に記載されている。

特許文献２に記載のものは、砥石保持体を砥石スリーブの砥石装着部に容易に装着することができるとともに、砥石保持体を砥石スリーブと同心状態に保持できるようになっている。

特開平７−４０２３７公報 特開昭６１−１８２７６７公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、図８に示すように、砥石軸１の取付面１ａの外径よりも砥石車２の取付穴２ａの内径を大きくすることにより、クリアランスＣＬを付与するものであるので、砥石修正装置によって砥石車をツルーイングする際に、砥石軸１の中心Ｏ１に対して砥石車２の中心Ｏ２が偏心量εだけ偏心して取付けられることになる。このために、砥石車２の砥石層３が砥石コア４の外周面に対して偏心してツルーイングされるようになる。従って、砥石層３を砥石軸１に対して真円にツルーイングするためには、砥石層３の円周上の一部におけるツルーイング量Ｑ１を局所的に多くしなければならず、砥石車２の寿命が短くなる問題がある。

また、特許文献２に記載のものは、特許文献２の図１に示されているように、砥石保持体（２）を、締付ボルト（１１）によって砥石スリーブ（５）と締付フランジ（１０）との間で挟着し、しかる状態で、砥石スリーブ（５）を砥石軸（１２）にテーパ嵌合し、締付ナット（１３）によって締付固定することにより、砥石車（１）を（砥石軸１２）と同心的に取付けるものである。従って、砥石車を交換する毎に、重量のある砥石スリーブ等を砥石軸から取外し、かつ取付ける必要があり、砥石交換の作業性が悪く、砥石交換に要する時間が長くなる問題がある。

しかも、特許文献２に記載のものでは、砥石スリーブ（５）のボス部（６）に形成した円弧状の砥石装着部（６ａ）の突出量が小さいと、砥石保持体（２）の装着時の隙間が小さくなり、砥石スリーブ（５）の砥石装着部（６ａ）への砥石保持体（２）の装着が難しくなる。そのため、砥石保持体（２）の装着を容易にするためには、砥石装着部（６ａ）の突出量を大きくする必要があり、砥石スリーブ（５）の回転アンバランスが大きくなる問題があった。

本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、交換する砥石車の重量を軽減して、砥石車を砥石軸に容易に装着することができ、かつ芯出し精度を確保して取付けることができる砥石車の取付装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、外周に砥石層を設けた砥石車の内周面を砥石軸の外周に取付ける砥石車の取付装置であって、前記砥石軸の外周に、前記砥石車の内周面の径寸法よりも径方向寸法の小さな嵌合導入部を形成し、該嵌合導入部の基端部に、前記砥石車を前記砥石軸と同心的に嵌合保持する円弧状の嵌合凸部を１８０度未満の角度範囲に亘って形成し、前記嵌合導入部は、前記砥石車が、上下左右方向に円滑に案内され、かつ前記嵌合凸部にスムーズに乗り上げできるように、前記嵌合凸部の径寸法より小さな径寸法に設定され、前記嵌合導入部の軸端側に、前記嵌合導入部より径方向寸法の小さな逃がし部を、前記嵌合凸部から軸線方向に離間し、かつ前記嵌合凸部と円周方向に対向する位置に所定の角度範囲に亘って形成し、前記嵌合凸部に前記砥石車の内周面を嵌合した状態で、前記砥石車を前記砥石軸に形成した端面にボルトによって固定するようにしたことである。
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記嵌合導入部の径寸法を、前記嵌合凸部の径寸法より０．０１５〜０．３５ｍｍ小さくしたことである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記嵌合導入部および前記逃がし部を、前記嵌合凸部と同心の円筒形状としたことである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記砥石軸に、前記嵌合凸部に対応する角度位置にアップマークを設けたことである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項４において、前記砥石軸の外周面に取付けられる前記砥石車は、予め機外において内周を基準にして前記砥石層の外周を成形され、前記砥石車には、前記アップマークに対応する合わせマークが設けられていることである。

請求項６に係る発明の特徴は、外周に砥石層を設けた砥石車の内周面を砥石軸の外周面に取付ける砥石車の取付装置であって、前記砥石軸に、前記砥石車の内周面を取付ける砥石取付軸部を設け、前記砥石取付軸部の基端部に砥石嵌合部を形成し、前記砥石取付軸部の外周に、嵌合導入部を形成し、前記嵌合導入部は、前記砥石車が、上下左右方向に円滑に案内され、かつ前記砥石嵌合部にスムーズに乗り上げできるように、前記砥石嵌合部の径寸法より小さな径寸法に設定され、前記砥石車の内周に、前記砥石車を前記砥石嵌合部と同心的に嵌合する円弧状の嵌合凸部を１８０度未満の角度範囲に亘って形成し、前記嵌合導入部の前記砥石取付軸部の軸端側に、前記嵌合導入部より径方向寸法の小さな逃がし部を、前記砥石嵌合部から軸線方向に離間し、かつ前記砥石車の前記嵌合凸部と円周方向に対向する位置に所定の角度範囲に亘って形成し、前記砥石取付軸部の前記砥石嵌合部に前記砥石車の前記嵌合凸部を嵌合した状態で、前記砥石車を前記砥石軸に形成した端面にボルトによって固定するようにしたことである。
請求項７に係る発明の特徴は、請求項６において、前記嵌合導入部の径寸法を、前記砥石嵌合部の径寸法より０．０１５〜０．３５ｍｍ小さくしたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、嵌合導入部の形成によって、砥石軸の砥石取付軸部に砥石車を取付ける際に、砥石車を砥石取付軸部に隙間を有した状態で挿入できるようになり、砥石車を砥石取付軸部に装着した後は、砥石車を嵌合導入部上で滑らせながら、砥石車の内周面を嵌合凸部に嵌合させることができる。

これにより、砥石車の砥石軸への取付けを容易に行うことができるので、砥石取付軸部と砥石車との間の隙間を可及的に小さくすることが可能となり、研削屑等の異物やクーラントが隙間内に入りにくくすることができるとともに、砥石軸の回転アンバランスを小さくでき、バランス取り作業が容易となる。

また、砥石取付軸部の軸端側に逃がし部を、嵌合凸部から軸線方向に離間して所定の角度範囲に亘って形成したので、逃がし部と嵌合凸部との間に嵌合導入部を全周に亘って形成することができ、これによって、砥石車を嵌合導入部上で案内している際に砥石車が上下左右に傾いても、嵌合導入部によって傾きが規制され、砥石取付軸部と砥石車との間の隙間が小さくても、砥石車を嵌合凸部にスムーズに嵌合させることができる。

さらに、砥石車の内周面と嵌合凸部との嵌合によって、砥石車の中心を砥石軸の中心に一致させることができるので、砥石軸に対する砥石車の同心精度を確保することができる。加えて、砥石軸の砥石取付軸部に対して、円板状の砥石車を取付けるだけであるので、砥石車を交換する際の交換重量を低減でき、砥石交換の作業性を向上することができる。

請求項３に係る発明によれば、嵌合導入部および逃がし部を、嵌合凸部と同心の円筒形状としたので、嵌合導入部および逃がし部の形成を容易に行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、砥石軸に、嵌合凸部に対応する角度位置にアップマークを設けたので、砥石車の装着時に砥石軸の嵌合凸部を上向きの角度位置に容易に位置決めすることができる。

請求項５に係る発明によれば、砥石軸に取付けられる砥石車は、予め機外において内周を基準にして砥石層の外周を成形され、砥石車には、アップマークに対応する合わせマークが設けられているので、砥石車の合わせマークを砥石軸のアップマークに合うように砥石軸に装着することにより、成形時と同じ取付基準で砥石車を研削盤の砥石軸に容易に取付けることができる。

請求項６に係る発明によれば、砥石車の内周側に、嵌合凸部と逃がし円弧部を設け、砥石軸の砥石取付軸部側に、嵌合円弧部に嵌合する砥石嵌合部と導入嵌合部と逃がし部を設けたので、請求項１で述べたと同様な作用効果を奏することができる。

本発明の実施に好適な研削盤の平面図である。 本発明の第１の実施の形態を示すもので、砥石軸に砥石車を取付けた砥石取付装置の断面図である。 図２の矢印３方向から見た図である。 砥石軸の砥石取付軸部を示す斜視図である。 砥石車を成形する成形装置の一例を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す砥石取付装置の断面図である。 図６の矢印７方向から見た図である。 従来技術における砥石軸と砥石車との関係を示す図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に好適な研削盤１０の平面図を示し、研削盤１０のベッド１１上には、テーブル１２がＺ軸方向に移動可能に支持され、ベッド１１に設置されたサーボモータ１３の駆動により、図略の送りねじ機構を介して移動されるようになっている。テーブル１２上には、主軸台１４と心押台１５が対向して設置され、これら主軸台１４と心押台１５によって、工作物ＷがＺ軸方向と平行な軸線の回りに回転可能に支持される。

また、ベッド１１上には、砥石台１７がＺ軸に交差するＸ軸方向に移動可能に支持され、ベッド１１に設置されたサーボモータ１８の駆動により、図略の送りねじ機構を介して移動されるようになっている。砥石台１７には、砥石車１９を保持するための砥石軸２０が砥石台１７の移動方向と垂直な水平軸線の回りに回転可能に支持され、砥石軸２０は砥石台１７に設置された砥石駆動モータ２１によって回転駆動される。

テーブル１２および砥石台１７を駆動するサーボモータ１３、１８は、ＮＣ装置２９によってＮＣ制御されるようになっており、テーブル１２のＺ軸方向移動と、砥石台１７のＸ軸方向の進退移動とにより、工作物Ｗを砥石車１９によって研削加工するようになっている。

図２および図３は、本発明の第１の実施の形態を示すもので、砥石車１９は、外周面２５ｂに砥石層２４を設けた円板状の砥石コア２５を備えている。砥石コア２５の中心部には真円からなる内周面２５ａが形成され、砥石コア２５の外周面２５ｂおよび内周面２５ａは同心加工されている。砥石車１９は、砥石軸２０上に後述するように着脱可能に取付けられるようになっており、砥石軸２０に固着された砥石車１９は、図略のバランス取り装置によりバランス取りされる。

砥石軸２０には、砥石取付軸部２０ａとフランジ部２０ｂが形成され、砥石取付軸部２０ａに砥石コア２５の内周面２５ａが嵌合されるようになっている。砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに嵌合された砥石車１９は、砥石コア２５の円周上に形成した複数のボルト孔を挿通する複数のボルト２７によって、砥石軸２０のフランジ部２０ｂの端面に固定されるようになっている。なお、砥石層２４は、例えば、ＣＢＮ砥粒をビトリファインドボンドで結合したものからなっている。

砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａは、図２に示すように、砥石車１９の砥石コア２５の軸方向幅よりも十分に大きな軸方向長さを有している。砥石取付軸部２０ａの外周には、図４にも示すように、砥石車１９を装着する際に円周隙間を形成するための嵌合導入部２０ａ１が形成されている。嵌合導入部２０ａ１は、砥石取付軸部２０ａの回転中心Ｏ１と同心的な円筒形状に形成され、その外径Ｄ１は、砥石コア２５の内周面２５ａの内径（後述する嵌合凸部２０ａ２の外径）Ｄ０より僅かな寸法、例えば、０．０５ｍｍ程度小径に設定されている（Ｄ０＞Ｄ１）。

砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１の基端部には、砥石コア２５の内周面２５ａの内径（Ｄ０）とほぼ同径の嵌合凸部２０ａ２が、１８０度未満の角度範囲θ、例えば９０度の角度範囲に亘って、嵌合導入部２０ａ１と同心的に形成されている。９０度の角度範囲に嵌合凸部２０ａ２を形成することにより、砥石車１９と砥石取付軸部２０ａとの間には、図３および図４に示すように、上下方向のみならず、左右方向にも隙間を形成することできる。

この結果、砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１の基端部には、嵌合凸部２０ａ２を除く部分に、嵌合凸部２０ａ２より小径部分（嵌合導入部２０ａ１）が、１８０度を超える角度範囲に亘って形成される。

嵌合導入部２０ａ１の形成により、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａに取付ける際に、砥石車１９の内周面２５ａを砥石取付軸部２０ａの中心Ｏ１に対して、砥石取付軸部２０ａの全周に隙間を有した状態で砥石車１９を挿入することができ、砥石取付軸部２０ａへの砥石車１９の取付け作業を容易に行えるようになる。

しかも、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に挿入した後、砥石車１９を離すと、重力作用によって砥石車１９の内周面２５ａが砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に支持され、砥石車１９は取付け軸方向に垂直に位置決め支持される。従って、その状態で、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１上を滑らせながら砥石軸２０のフランジ部２０ｂの端面に向かって移動させることにより、砥石車１９の内周面２５ａを嵌合凸部２０ａ２に容易に嵌合させることができる。

すなわち、嵌合凸部２０ａ２と嵌合導入部２０ａ１の段差寸法は小さく、砥石車１９の径によっても異なるが、例えば、０．０１５〜０．３５ｍｍ（好ましくは、０．０２５ｍｍ）であるので、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１上を滑らせることにより、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合凸部２０ａ２に容易に嵌合させることができる。この場合、砥石車１９の内周面２５ａの端部に面取りを形成してもよい。

この状態（砥石取付軸部２０ａの嵌合凸部２０ａ２に砥石車１９の内周面２５ａが嵌合された状態）においては、砥石車１９の内周面２５ａと砥石取付軸部２０ａとの間に、半周以上に亘ってクリアランスＣＬが形成されるとともに、砥石車１９の中心が、砥石取付軸部２０ａ（砥石軸２０）の中心Ｏ１に一致され、芯出し精度が確保される。

このように、嵌合導入部２０ａ１を案内にして、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合凸部２０ａ２に嵌合保持できるので、砥石取付軸部２０ａと砥石車１９との間の隙間ＣＬを小さくしても、砥石軸２０への砥石車１９の取付けを容易に行うことができる。

従って、砥石軸２０と砥石車１９との間の隙間ＣＬを可及的に小さくすることが可能となる。言い換えれば、嵌合凸部２０ａ２の突出量を小さくすることが可能となるので、砥石軸２０の回転アンバランスを小さくでき、砥石軸２０のバランス取り作業が容易となる。また、隙間ＣＬを小さくできることにより、研削屑等の異物やクーラントが隙間ＣＬ内に侵入しにくくすることができ、錆びの発生を抑制することができる。

しかも、砥石軸２０に対して、円板状の砥石車１９を着脱するだけでよいので、砥石車１９を交換する際の交換砥石重量を低減でき、砥石交換作業を簡単かつ迅速に行うことができる。

砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１の端部（砥石取付軸部２０ａの軸端）には、嵌合導入部２０ａ１より小径の逃がし部２０ａ３が、嵌合凸部２０ａ２から軸線方向に所定量離間し、かつ嵌合凸部２０ａ２と１８０度異なる円周位置に、１８０度を超える角度範囲、例えば２７０度程度の角度範囲に亘って形成されている（図３、図４参照）。逃がし部２０ａ３は、嵌合導入部２０ａ１と同心の円弧状に形成され、その外径Ｄ２は、嵌合導入部２０ａ１の外径Ｄ１に対して、例えば、０、１ｍｍ程度小径に設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。

これにより、砥石軸２０が嵌合凸部２０ａ２を上向きとした角度に位置決めされた場合に、砥石取付軸部２０ａの軸端の径方向寸法Ｓ１（図２参照）を、嵌合導入部２０ａ１の外径Ｄ１よりも小さくすることができる。従って、砥石車１９を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａへ装着する際に、仮に砥石車１９が前後方向あるいは左右方向に傾くことにより、砥石車１９の内周面２５ａの実質的な径寸法が小さくなっても、逃がし部２０ａ３の形成によって、砥石コア２５を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに挿入しやすくすることができる。

しかも、逃がし部２０ａ３が、嵌合凸部２０ａ２から軸線方向に所定量離間して形成され、嵌合凸部２０ａ２と逃がし部２０ａ３との間に、嵌合導入部２０ａ１が全周に亘って形成されているので、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１上で滑らせている際に多少左右に傾いても、嵌合導入部２０ａ１によって傾きを規制でき、小さな隙間であっても、砥石車１９を嵌合凸部２０ａ２にスムーズに嵌合させることが可能となる。

上記したように、嵌合凸部２０ａ２と嵌合導入部２０ａ１の段差が小さいことにより、砥石車１９は上下左右方向に円滑に案内されるようになり、段部（嵌合凸部２０ａ２）にスムーズに乗り上げることができる。しかも、砥石車１９の内周面２５ａと砥石取付軸部２０ａとの間のクリアランスＣＬが小さいと、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａに入れにくくなるが、砥石取付軸部２０ａの入口部（軸端部）に逃がし部２０ａ３が形成されているので、クリアランスＣＬが小さくても、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａに容易に装着できるようになる。

なお、嵌合導入部２０ａ１、嵌合凸部２０ａ２、ならびに逃がし部２０ａ３を、砥石軸２０の回転中心と同心的に形成したことにより、円筒研削盤によって、嵌合導入部２０ａ１、嵌合凸部２０ａ２ならびに逃がし部２０ａ３を、比較的容易に加工できる。

具体的には、まず、砥石取付軸部２０ａの外周を径Ｄ０に加工に、しかる後、嵌合凸部２０ａ２を所定の角度範囲に亘って突設させるように径Ｄ１の嵌合導入部２０ａ１を加工し、最後に、径寸法がＤ２の逃がし部２０ａ３を所定の角度範囲に亘って加工する

砥石車１９の砥石コア２５の側面には、図３に示すように、砥石車１９を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに取付ける際の方向性を示す取付指標としての合わせマークＭ１が付与されている。これにより、砥石車１９を、合わせマークＭ１が砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに形成された嵌合凸部２０ａ２に一致する角度で容易に装着することができる。

一方、砥石軸２０の軸端面には、砥石車１９を取付ける方向性を示すアップマークＭ２が、嵌合凸部２０ａ２に対応する角度位置に付与されている。砥石軸２０は、通常、アップマークＭ２（嵌合凸部２０ａ２）が鉛直方向の上方に位置する角度位置に位置決めされ、この状態で、砥石車１９の内周面２５ａが砥石軸２０に装着される。

この場合、砥石車１９が前もって、後述する成形装置３０等によって成形（ツルーイング）されている場合には、図３で示したように、砥石車１９に砥石軸２０に取付ける際の方向性を示す合わせマークＭ１を形成し、この合わせマークＭ１を、砥石軸２０に形成されたアップマークＭ２に一致するように、砥石車１９を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに取付ければよい。これによって、砥石成形時と同じ取付基準で砥石車１９を砥石軸２０に取付けることができるようになり、砥石軸２０に取付けた砥石車１９の同心精度を確保することができる。

次に、砥石軸２０に砥石車１９を取付けるに先立って、砥石車１９を製品として完成させるための成形（ツルーイング）工程について説明する。

図５は、砥石車１９を成形する成形装置３０の一例を示すもので、成形装置３０のベッド３１上には、テーブル３２がＺ軸方向に移動可能に支持され、ベッド３１に設置されたサーボモータ３３の駆動により、図略の送りねじ機構を介して移動されるようになっている。テーブル３２上には、成形台３４が固定されており、成形台３４には、砥石車１９をツルーイングするダイヤモンドロール３５が、Ｚ軸方向に平行な軸線の回りに回転可能に支持されている。ダイヤモンドロール３５は、成形台３４に設置された図略のモータによって回転駆動される。

また、ベッド３１上には、砥石支持台３７がＺ軸に交差するＸ軸方向に移動可能に支持され、ベッド３１に設置されたサーボモータ３８の駆動により、図略の送りねじ機構を介して移動されるようになっている。砥石支持台３７には、砥石車１９を取付けるための砥石支持軸３９が、砥石支持台３７の移動方向と垂直な水平軸線の回りに回転可能に支持され、砥石支持軸３９は砥石支持台３７に設置された砥石駆動モータ４０によって回転駆動される。

砥石支持軸３９には、図示省略したが、研削盤１０の砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａと同様な砥石取付軸部が形成されている。ずなわち、砥石支持軸３９の外周には、外周の一部が半周以上に亘って砥石取付軸部２０ａの外径より所定の寸法だけ小径にした逃がし部が形成され、逃がし部を除く部分に、砥石コア２５の内周面２５ａに同心的に合致嵌合する円弧状の嵌合凸部が１８０度未満の角度範囲に亘って形成されている。

テーブル３２および砥石支持台３７を駆動するサーボモータ３３、３８は、ＮＣ装置４３によって制御され、テーブル３２のＺ軸方向移動と、砥石支持台３７のＸ軸方向の進退移動とにより、ダイヤモンドロール３５によって砥石車１９の外周を、砥石車１９の内周面２５ａを基準にして、真円に成形（ツルーイング）するようになっており、また、必要に応じて、バランス取りが実施される。

このようにして、砥石車１９が製品として完成され、砥石車１９の砥石コア２５の側面には、砥石成形（ツルーイング）時と同一の取付基準で、砥石車１９を研削盤１０の砥石軸２０に取付けることができるように、成形装置３０の砥石支持軸３９の嵌合凸部と対応した位置に、合わせマークＭ１（図３参照）が形成される。

この場合、合わせマークＭ１は、砥石車１９を成形装置３０に取付ける前に形成しておき、この合わせマークＭ１を砥石支持軸３９の嵌合凸部と対応するように、砥石支持軸３９に取付けるようにしてもよい。

次に上記した第１の実施の形態における作用について説明する。研削盤１０で使用していた砥石車１９が寿命に達した場合には、ボルト２７を緩めて、砥石車１９を砥石軸２０より取外し、予め製品として完成されている砥石車１９と交換する。

砥石交換（砥石装着）時には、砥石軸２０は、アップマークＭ２（嵌合凸部２０ａ２）が上向きとなるように位置決めされ、このアップマークＭ２に砥石車１９の合わせマークＭ１を位置合わせした状態で、砥石車１９を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに装着する。

この際、砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａには、砥石車１９の内周面２５ａよりも小径の嵌合導入部２０ａ１が全周に亘って形成されているので、砥石取付軸部２０ａの全周に隙間を有した状態で砥石車１９を挿入することができる。

しかも、砥石取付軸部２０ａの軸端には、嵌合導入部２０ａ１より小径の逃がし部２０ａ３が形成されているので、砥石車１９を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに装着する際に、砥石車１９が多少傾いていても、砥石コア２５を砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに挿入しやすくすることができる。

このようにして、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に挿入した後、砥石車１９を離すと、重力作用によって砥石車１９の内周面２５ａが砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に支持できる。従って、作業者は、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に支持した状態で、砥石車１９を砥石軸２０のフランジ部２０ｂの端面に向かって嵌合導入部２０ａ１上を滑らせるだけで、砥石車１９の内周面２５ａを嵌合凸部２０ａ２に嵌合させることができる。

この際、逃がし部２０ａ３が嵌合凸部２０ａ２から軸線方向に所定量離間して形成されていることにより、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１で滑らせる際に、砥石車１９が多少傾いていても、嵌合導入部２０ａ１の案内によって砥石車１９を嵌合凸部２０ａ２にスムーズに嵌合できるようになる。

砥石取付軸部２０ａの嵌合凸部２０ａ２に嵌合された砥石車１９は、砥石軸２０に対して同心上に位置決め保持される。この状態で、図２および図３に示すように、砥石コア２５の円周上に形成した複数のボルト孔を挿通する複数のボルト２７によって、砥石コア２５を砥石軸２０のフランジ部２０ｂの端面に締付け、砥石車１９を砥石軸２０に固定する。

上記した第１の実施の形態によれば、砥石車１９は、成形（ツルーイング）時と同一の取付基準で砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに取付けられることになり、研削盤１０に取付けられた砥石車１９は、砥石軸２０に同心状態に保持され、真円精度が確保される。従って、砥石車１９を研削盤１０に取付けた後に、砥石車１９のツルーイングを行わなくても、砥石車１９の高速回転時に振動等が発生することがなく、高精度な研削を可能にできる。

しかも、嵌合導入部２０ａ１の形成によって、砥石取付軸部２０ａの全周に隙間を有した状態で砥石車１９を挿入することができるので、嵌合凸部２０ａ２の突出量を小さくできる。これにより、砥石軸２０の回転アンバランスを小さくでき、砥石軸２０のバランス取り作業が容易となる。しかも隙間ＣＬが小さくなって、研削屑等の異物やクーラントが隙間ＣＬ内に入りにくくすることができる。

さらに、逃がし部２０ａ３の形成によって、砥石取付軸部２０ａへの砥石車１９の挿入時に砥石車１９が多少傾いていても、小さな隙間で、砥石取付軸部２０ａに砥石車１９を容易に取付けることができる。加えて、逃がし部２０ａ３が、嵌合凸部２０ａ２から軸線方向に所定量離間して形成されているので、嵌合凸部２０ａ２と逃がし部２０ａ３との間に、嵌合導入部２０ａ１が全周に亘って形成され、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１で滑らせている際に、砥石車１９が多少傾いても、嵌合導入部２０ａ１の案内によって砥石車１９を嵌合凸部２０ａ２にスムーズに嵌合することができる。

また、砥石軸２０に対して、円板状の砥石車１９のみを交換すればよいので、砥石交換重量を低減でき、砥石交換を簡単かつ短時間で行えるようになる。

このような結果、砥石メーカにおいて、砥石車１９の内周面２５ａを基準にして砥石層２４を成形（ツルーイング）し、完成させた砥石車１９を、砥石メーカよりユーザに必要に応じて補給することにより、ユーザにおいて、交換重量の小さな砥石車１９を、簡単にしてかつ同心精度を確保して取付けることができる。これにより、ユーザにおいては、段取り替えに要する時間を大幅に短縮でき、生産効率を向上することができる。

図６および図７は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態と異なる点は、砥石軸２０の外周面側に設けられていた嵌合凸部を、砥石車１９の内周側に設けた点である。従って、以下においては、主に第１の実施の形態と異なる点を説明し、第１の実施の形態と同一の構成部品については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図６および図７において、砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａの基端部には、砥石嵌合部２０ａ５が、砥石車１９の砥石コア２５の軸方向幅よりも小さな軸方向長さで、全周に亘って形成されている。砥石取付軸部２０ａには、砥石嵌合部２０ａ５と僅かな段差を有する嵌合導入部２０ａ１が、砥石取付軸部２０ａの軸端に亘って砥石嵌合部２０ａ５と同心的に形成されている。嵌合導入部２０ａ１の外径は、砥石嵌合部２０ａ５の外径より、例えば、０．０５ｍｍ程度小径に設定されている。

砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１の端部（砥石軸２０の軸端）には、嵌合導入部２０ａ１より小径の逃がし部２０ａ３が、砥石嵌合部２０ａ５から軸線方向に所定量離間し、かつアップマークＭ２と１８０度異なる円周位置に、１８０度を超える角度範囲、例えば２７０度程度の角度範囲に亘って形成されている。逃がし部２０ａ３は、嵌合導入部２０ａ１と同心の円弧状に形成され、その外径は、嵌合導入部２０ａ１の外径に対して、例えば、０、１ｍｍ程度小径に設定されている。

砥石車１９（砥石コア２５）の内周面２５ａには、図７に示すように、砥石取付軸部２０ａの砥石嵌合部２０ａ５の外径とほぼ同径の嵌合凸部２５ａ２が、１８０度未満の角度範囲、例えば９０度の角度範囲に亘って、砥石車１９の中心と同心的に形成されている。この結果、砥石車１９の内周面２５ａの嵌合凸部２５ａ２を除く部分には、嵌合凸部２５ａ２よりも大径の逃がし円弧部２５ａ３が、１８０度を超える角度範囲に亘って形成される。

嵌合導入部２０ａ１の形成により、砥石軸２０の砥石取付軸部２０ａに砥石車１９を取付ける際に、砥石車１９の内周面２５ａを砥石取付軸部２０ａの中心に対して、砥石取付軸部２０ａの全周に隙間を有した状態で砥石車１９を挿入することができ、砥石取付軸部２０ａへの砥石車１９の取付け作業を容易に行えるようになる。

しかも、砥石車１９を砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に挿入した後、砥石車１９を離すと、重力作用によって砥石車１９の嵌合凸部２５ａ２が砥石取付軸部２０ａの嵌合導入部２０ａ１に支持され、砥石車１９は取付け軸方向に垂直に位置決め支持される。従って、その状態で、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１上を滑らせながら砥石軸２０のフランジ部２０ｂの端面に向かって移動させることにより、砥石車１９の嵌合凸部２５ａ２を砥石嵌合部２０ａ５に容易に嵌合させることができる。

すなわち、砥石嵌合部２０ａ５と嵌合導入部２０ａ１の段差寸法は小さい（例えば、０．０１５〜０．３５ｍｍ（好ましくは、０．０２５ｍｍ））ので、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１上を滑らせることにより、砥石車１９の嵌合凸部２５ａ２を砥石取付軸部２０ａの砥石嵌合部２０ａ５に容易に嵌合させることができる。この状態においては、砥石車１９の嵌合凸部２５ａ２と砥石嵌合部２０ａ５との間に、半周以上に亘ってクリアランスＣＬが形成されるとともに、砥石車１９の中心が、砥石取付軸部２０ａの中心、延いては、砥石軸２０の中心に一致され、芯出し精度が確保される。

上記した第２の実施の形態によれば、砥石車１９の内周側に、嵌合凸部２５ａ２と逃がし円弧部２５ａ３を設けた場合でも、先に述べた第１の実施の形態と同様に、嵌合導入部２０ａ１によって、砥石車１９の嵌合凸部２５ａ２を砥石取付軸部２０ａの砥石嵌合部２０ａ５に容易に嵌合させることができ、砥石車１９の砥石軸２０への取付けを容易に行うことができる。

また、逃がし部２０ａ３によって、砥石取付軸部２０ａへの砥石車１９の挿入時に砥石車１９が多少傾いていても、小さな隙間で、砥石取付軸部２０ａに砥石車１９を容易に取付けることができる。さらに、逃がし部２０ａ３が、砥石嵌合部２０ａ５から軸線方向に所定量離間して形成されているので、砥石嵌合部２０ａ５と逃がし部２０ａ３との間に、嵌合導入部２０ａ１が全周に亘って形成され、砥石車１９を嵌合導入部２０ａ１で滑らせている際に、砥石車１９が多少傾いていても、嵌合導入部２０ａ１の案内によって砥石車１９を砥石嵌合部２０ａ５にスムーズに嵌合させることができる。

さらに、砥石軸２０に対して、円板状の砥石車１９のみを交換すればよいので、砥石交換重量を低減でき、砥石交換を簡単かつ短時間で行えるようになる。

上記した実施の形態においては、予め研削盤１０の機外において、成形装置３０により砥石車１９を成形（ツルーイング）し、成形後の砥石車１９を、成形時と同じ取付基準で研削盤１０に取付けるようにした例について述べたが、本発明は、砥石軸２０に取付ける砥石車１９を、成形装置３０によって前もって成形するものに限定されるものではない。なお、砥石車１９を、成形装置３０によって前もって成形しない場合には、砥石車１９に合わせマークＭ１を設けることも不要となる。

また、上記した実施の形態においては、嵌合導入部２０ａ１および逃がし部２０ａ３を、砥石軸２０の中心と同心の円弧状とした例について述べたが、必ずしも砥石軸２０の中心と同心の円弧面である必要はなく、嵌合導入部２０ａ１および逃がし部２０ａ３の機能を損わない範囲内で、それらの形状を変更することは可能である。

なお、実施の形態で述べた嵌合導入部２０ａ１、嵌合凸部２０ａ２（砥石嵌合部２０ａ５）および逃がし部２０ａ３の径寸法差や角度範囲は、単なる一例を示したものにすぎず、例えば、逃がし部２０ａ３は、少なくとも１８０度前後の角度範囲であれば、砥石車１９の前後方向の傾きに十分対応可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

本発明に係る砥石車の取付装置は、円板状の砥石車を砥石軸の砥石取付軸部に着脱可能に取付ける研削盤に用いるのに適している。

１０…研削盤、１７…砥石台、１９…砥石車、２０…砥石軸、２０ａ…砥石取付軸部、２０ｂ…フランジ部、２０ａ１…嵌合導入部、２０ａ２…嵌合凸部、２０ａ３…逃がし部、２０ａ４…取付け端面、２０ａ５…砥石嵌合部、２４…砥石層、２５…砥石コア、２５ａ…内周面、２５ａ２…嵌合凸部、２５ａ３…逃がし円弧部、２７…ボルト、３０…成形装置、Ｍ１…合わせマーク、Ｍ２…アップマーク。

Claims (7)

1. 外周に砥石層を設けた砥石車の内周面を砥石軸の外周に取付ける砥石車の取付装置であって、
   前記砥石軸の外周に、前記砥石車の内周面の径寸法よりも径方向寸法の小さな嵌合導入部を形成し、
   該嵌合導入部の基端部に、前記砥石車を前記砥石軸と同心的に嵌合保持する円弧状の嵌合凸部を１８０度未満の角度範囲に亘って形成し、
   前記嵌合導入部は、前記砥石車が、上下左右方向に円滑に案内され、かつ前記嵌合凸部にスムーズに乗り上げできるように、前記嵌合凸部の径寸法より小さな径寸法に設定され、
   前記嵌合導入部の軸端側に、前記嵌合導入部より径方向寸法の小さな逃がし部を、前記嵌合凸部から軸線方向に離間し、かつ前記嵌合凸部と円周方向に対向する位置に所定の角度範囲に亘って形成し、
   前記嵌合凸部に前記砥石車の内周面を嵌合した状態で、前記砥石車を前記砥石軸に形成した端面にボルトによって固定するようにした、
   ことを特徴とする砥石車の取付装置。
2. 請求項１において、
   前記嵌合導入部の径寸法を、前記嵌合凸部の径寸法より０．０１５〜０．３５ｍｍ小さくした砥石車の取付装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記嵌合導入部および前記逃がし部を、前記嵌合凸部と同心の円筒形状とした砥石車の取付装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記砥石軸に、前記嵌合凸部に対応する角度位置にアップマークを設けた砥石車の取付装置。
5. 請求項４において、前記砥石軸の外周面に取付けられる前記砥石車は、予め機外において内周を基準にして前記砥石層の外周を成形され、前記砥石車には、前記アップマークに対応する合わせマークが設けられている砥石車の取付装置。
6. 外周に砥石層を設けた砥石車の内周面を砥石軸の外周面に取付ける砥石車の取付装置であって、
   前記砥石軸に、前記砥石車の内周面を取付ける砥石取付軸部を設け、
   前記砥石取付軸部の基端部に砥石嵌合部を形成し、
   前記砥石取付軸部の外周に、嵌合導入部を形成し、
   前記嵌合導入部は、前記砥石車が、上下左右方向に円滑に案内され、かつ前記砥石嵌合部にスムーズに乗り上げできるように、前記砥石嵌合部の径寸法より小さな径寸法に設定され、
   前記砥石車の内周に、前記砥石車を前記砥石嵌合部と同心的に嵌合する円弧状の嵌合凸部を１８０度未満の角度範囲に亘って形成し、
   前記嵌合導入部の前記砥石取付軸部の軸端側に、前記嵌合導入部より径方向寸法の小さな逃がし部を、前記砥石嵌合部から軸線方向に離間し、かつ前記砥石車の前記嵌合凸部と円周方向に対向する位置に所定の角度範囲に亘って形成し、
   前記砥石取付軸部の前記砥石嵌合部に前記砥石車の前記嵌合凸部を嵌合した状態で、前記砥石車を前記砥石軸に形成した端面にボルトによって固定するようにした、
   ことを特徴とする砥石車の取付装置。
7. 請求項６において、
   前記嵌合導入部の径寸法を、前記砥石嵌合部の径寸法より０．０１５〜０．３５ｍｍ小さくした砥石車の取付装置。

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