JPH0369665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、締付フランジと支持フランジとを有
し、この支持フランジの支持部の周面に長手方向
に延びかつ半径方向に突出した複数個のくさびを
設け、このくさびに対応してリング形砥石の穴に
溝を設けてなるリング形砥石用締付装置に関する
ものである。

リング形砥石は通常円形の穴を有し、それに対
応して締付フランジの支持ピンも通常断面が円形
である。砥石の回転する速度がきわめて高いので
砥石軸受部が偏心していると危険なほど大きな慣
性力が生じる。それ故砥石を固定する際アンバラ
ンスを慎重に防止し、正確に心出しするよう注意
せねばならない。それ故周知のリング形砥石で
は、砥石の穴と支持ピンとの間の隙間が極く小さ
く保たれる。これによつてアンバランスが防止さ
れるのであるが、反面において、砥石を支持ピン
に嵌めるのが非常に困難になるという欠点を生ず
る。つまり、隙間がきわめて小さいので嵌め込む
とき砥石が傾き易く、その都度多くの熟練が必要
となり、たとえ傾きを修正できたとしても、砥石
の破損を生じる危険のある支持ピンへの嵌込みを
再度試みることなくしては不可能である。研削時
の労働災害の多くは、砥石を締付装置に固定する
際砥石が受けた事実上目に見えない欠陥に起因し
ている。

研削盤で研削砥石を使用するにあたつては、従
来から、研削砥石をスピンドルまたは支持フラン
ジの支持部に嵌め、端位置において例えば締付フ
ランジにより砥石の固定が行なわれていた（米国
特許第2497217号）。この周知の研削砥石締付装置
では、大きな欠点として、許容差が小さいため砥
石を支持部に嵌めるのが困難であり、殊に砥石が
多少傾いたまま支持部に嵌められると、それ以上
押込むのが不可能になるばかりか、傾いたときに
砥石の穴が破損することさえある。そのことから
更に砥石が偏心回転する欠点も生じる。

更に、支持フランジのくさびと砥石の溝とによ
り両部材を砥石の破損を防ぎながら結合させるリ
ング形砥石用締付装置（フランス特許明細書第
445807号）も周知であるが、これも前述の欠点を
有する。

更に、砥石の締付装置ではないが、実開昭55−
68707号公報およびその全文明細書に記載の如く、
内側丸管の管端に固着した固定子の環状の周面
を、３分の１周づつの等径偏心円面に形成し、上
記等径偏心円面と同一形状の偏心円面を内周面に
形成したＣ型帯環を上記固定子の環状溝に嵌合さ
せ、固定子を回すことによつてＣ型帯環を外方に
拡径させ、その結果、外側丸管の内周面に圧接さ
せることによつて両方の丸管を係着させるように
した固定装置も知られている。しかしながら、こ
の構成だと係合しようとする２個のエレメントの
他に、全く別個の部材としてＣ型帯環を必要とす
るものであるし、しかも、このＣ型帯環自体固定
子の外周形状に合わせて予め決められた形状と寸
法を備えていなければならない。そして、このよ
うに同一形状の偏心円面を内または外面に有して
いる固定子外周面とＣ型帯環内周面との間には殆
ど間〓が無いため、両者の位置合わせ及び組み込
みが極めて困難であるという点で、前記した従来
技術と同様の欠点を有している。更に、同一形状
の偏心円面を具備させたＣ型帯環を準備しなけれ
ばならない事自体コスト高の原因となるし、Ｃ型
帯環の拡大によつて係合を達成しているから、Ｃ
型帯環が拡大運動をする際の支点が中心位置から
外れいるために、精度の高い心出しは到底望むべ
くもない。

本発明の目的は、リング形砥石をこれまで以上
に安価に製造できるようにリング形砥石の半径方
向許容差すなわち穴の隙間を大きくとることがで
き、従つて支持フランジへの嵌合を容易に行なう
ことができ、そして固定前に隙間を小さくして十
分な心出しと完全な同心回転とを簡単に得ること
ができるように、従来のリング形砥石用装置を改
良することである。

この目的は、本発明の第１の発明によれば、く
さび（但し、この第１の発明では実質的なくさび
作用を有しない突起である。）を含む駆動軸の支
持部の半径を、リング形砥石の穴の半径より極く
僅かに小さくすることにより達成される。

くさびは支持フランジの支持部の周面に３個を
それぞれ等間隔に設けるのが好ましい。

上記２つの半径間の許容差は最大5μｍとする
のが望ましい。

本発明による締付装置は、特に立方晶系窒化硼
素で構成されるリング形砥石のためのものであ
り、支持部の直径に対し砥石の穴の半径方向許容
差が5μｍ前後の場合、従来の方法では砥石を取
付けることができないのに対し、本発明では砥石
の溝が支持部の周面のくさびに対向して一直線に
並んでいる限り支持部への砥石の嵌込みを容易に
行なえる点に大きな利点がある。砥石を支持部の
軸に対し垂直に立てたのち砥石を回しさえすれば
所要の嵌合いが得られる。この状態において砥石
は通常の如く支持フランジと締付フランジとの間
で固定される。

前述の目的を達成するために、本発明の第２の
発明においては、実質的にくさび作用を有する各
くさびの断面輪郭を、リング形砥石の穴の半径よ
り小さい小半径から穴の半径より大きい大半径へ
と次第に上昇するように形成することができる。

くさび状のすべり面のように断面輪郭の上昇し
ている外輪郭でもつてくさびが砥石の溝縁に当接
し、くさび状の斜面で制御されて砥石が丁度心出
し位置まで摺動することによつて心出しが行なわ
れる。この心出し法は、砥石の穴にくさびの狭い
同心受座がなくてもすむので、狭い半径方向許容
差を有する砥石を使用する必要がない。比較的広
い半径方向許容差を有する砥石は比較的安価に製
造することができる。

各くさびの小半径から大半径へと上昇している
断面輪郭は、支持フランジの支持部の中心から或
る偏心率だけ横にずれた所に曲率中心を有する半
径の円弧となるのが望ましい。これによつて、リ
ング形砥石の半径方向許容差が大きくなるのに伴
つて心出しが多少柔軟になり、さらに、断面の上
昇しているくさび輪郭は複雑な特殊装置を要する
ことなく通常のフライス盤で製造できる利点も得
られる。

各くさびの輪郭は、支持部の回転方向とは逆方
向に上昇していることが有利である。

このように構成した締付装置においても、トル
クは摩擦結合により支持フランジからそれに固定
された砥石へと伝達される。それ故、くさびがま
だ心出しされずに溝縁に当接している個所には回
転力が伝達されず、砥石は両方向に回転すること
ができる。支持フランジに対する砥石の押圧が緩
むようなことは普通起きないが、何らかの理由で
これが緩んだ場合にはくさびが溝縁から離れて心
出しが打ち消され、ただちに大きなアンバランス
が生じて重大な損害または事故さえ引き起こすこ
とになろう。本発明による締付装置はこれを防止
する。なぜなら、こうした非常時においても心出
しが維持され、従つて危険なアンバランスの発生
が避けられるからである。

本発明の第１および第２の発明のいずれにおい
ても、支持フランジの支持部の周面に３個のくさ
びを等間隔に配置するのが好ましい。３本足の椅
子がぐらぐらしないのと同様に、等間隔に３個の
くさびを有する支持部も、砥石の等間隔に離れた
３個所に（そして３個所のみに）当接することが
できる。

このように構成した締付装置はリング形砥石を
容易に嵌めて正確に心出しできるだけでなく、大
きな半径方向許容差を有する砥石を安価に製造で
きる点に大きな利点がある。

添付図面を参照して本発明の実施例を以下に説
明する。以下の説明から本発明のその他の利点も
明らかとなろう。

第１図に示した本発明の第１の発明において
は、リング形砥石１はその穴１０により、駆動軸
４に取付けた締付装置の支持部３に嵌められる。
支持部３は支持フランジ５の一部であり、支持フ
ランジは締付面６として平らな環状面を有し、こ
の締付面６は駆動軸４の長手軸に対し正確に直角
である。

第１図に示すように砥石１は、支持フランジ５
に螺着される締付フランジ２により支持部３上で
保持される。

内半径Ｂ１を有する穴１０は第２〜４図に明示
したように軸に平行な３個の溝８を等間隔に有す
る一方、支持部３の周面にはくさび９がやはり等
間隔に設けてある。くさび９は幅が砥石１の溝８
より多少狭い。くさび９の外面は円筒面となつて
おり、半径Ｂ１より極く僅かに小さい半径Ｄ１上
にある。従つてくさび９に対向する位置には、こ
れよりも幅の広い溝８が形成されていることによ
り、砥石１は、支持部３と全く触れ合わないほど
大きな隙間をとつて支持部３に嵌めることができ
る。砥石１の前面７を支持フランジ５に当接させ
れば、砥石は回転軸に対し正確に直角となる。そ
の後、第４図に示した状態になるまで砥石１をフ
ランジ５に対しその支持部３とともに回動させ
る。最後に、砥石１を締付装置に周知の如く、例
えば第１図に示した締付フランジ２を使つて固着
する。

これにより、砥石１は正確に真円回転するため
破損することがなく、また組立も極めて簡単に行
なうことができる。さらに、くさび９の半径Ｄ１
（第２図参照）が砥石の穴１０の半径Ｂ１にほぼ
等しくなり、支持部での砥石の心出しがμｍ単位
で行なうことができる。

第５，６図に示した本発明の第２の発明による
締付装置も、リング形砥石１を固定するためのも
のである。好適な結合剤を使つて窒化硼素から形
成したこの砥石は、アンバランスに対しきわめて
敏感であることが経験的に知られている。締付装
置は駆動軸２、支持フランジ５、支持ピン３、締
付面６および締付フランジ２からなる。

砥石１の取付けは次のように行なう。砥石１が
締付面６に当接するまで砥石を支持フランジ５の
支持部３に嵌め、次に締付フランジ２が砥石１に
当接するまで締付フランジ２を支持フランジ５の
支持ピン３に嵌め、最後に砥石１の心出しを行な
い、そしてねじ（第１図に一点鎖線で示した）に
より締付フランジ２を支持フランジ５にしつかり
締付ける。これにより砥石１は固定され、駆動軸
４が回るとフランジ２，５間における摩擦結合に
より砥石１も一緒に回転する。

第５，６図に示したように砥石１は穴１０に３
個のやはり軸平行な溝８を有し、該溝は等間隔
に、つまり互いに120゜ずつずれている。支持フラ
ンジ５の支持部３はやはり等間隔に120゜ずつずれ
た３個のくさび１１，１２，１３を有する。各く
さび１１，１２，１３（第５，６図のくさび１１
参照）の断面輪郭は穴の半径Ｂ１より小さい小半
径Ｒ１から穴の半径Ｂ１より大きい大半径Ｒ２へ
と次第に上昇している。これによりくさび１１の
輪郭はくさびとして働く斜面となつており、砥石
１を右回りに回すと該斜面は溝８の縁に沿つて移
動する。これは３個のくさび１１，１２，１３全
部について同様である。それ故砥石１を右回りに
回すと砥石１は３個すべてのくさびの輪郭に当接
し、該輪郭で制御されながら第５図に示した心出
し位置まで摺動する。この位置において締付フラ
ンジ２を締付けて砥石を固定する。

つまり、第５，６図に示した本発明の第２の発
明においては、第６図が示すように大きな遊びを
とつて容易に嵌めることができる一方、支持フラ
ンジ５の支持部３が砥石の穴１０の中心に狭い受
座を持たなくても正確な心出しを行なうことがで
きる。というよりむしろ、くさび１１，１２，１
３の上昇している輪郭と溝８の縁との間に、くさ
び作用が形成される結果、心出しに必要な狭い
「受座」が生じる。こうして砥石の穴１０に比較
的大きな半径方向許容差を有する砥石１を使用す
ることが可能となる。こうした砥石は、穴の半径
方向許容差が大きくてもよいので、従来のリング
形砥石よりも安価に製造することができる。

締付装置の回転方向を第６図に矢印１５で示し
た。くさびの輪郭が矢印１５の回転方向とは逆方
向に上昇し、例えばくさび１１の小半径Ｒ１から
大半径Ｒ２へと上昇していくのが望ましい。

小半径Ｒ１から大半径Ｒ２へのくさび輪郭の上
昇は種々の様式で実現することができる。基本的
には直線的に上昇させることも可能であるが、製
造技術上きわめて単純な解決を第６図が示す。こ
れによるとくさび１１の輪郭が円弧形であり、半
径Ｒを有する円弧の曲率中心Ｍ２は支持フランジ
５の支持部３の中心Ｍ１から偏心率Ｘだけ横にず
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はリング形砥石と締付装置と組立状態を
一部断面で示した側面図である。第２図は本発明
の第１の発明による締付装置を示す第３図の
“Ｘ”部分の拡大図である。第３図は本発明の第
１の発明による締付装置における砥石組立中の支
持フランジの支持部に対する砥石の相対位置を示
す断面図である。第４図は支持部に対し砥石を回
転させたあとの状態を示す第３図に対応する断面
図である。第５図は本発明の第２の発明による締
付装置を、心出し位置において第１図Ａ−Ａ線に
沿つて切断した断面図である。第６図は第５図の
一部を嵌込み位置において示した拡大図である。 １……リング形砥石、２……締付フランジ、３
……支持部、５……支持フランジ、８……溝、
９，１１，１２，１３……くさび、１０……リン
グ形砥石の穴、Ｂ１……リング形砥石の穴の半
径、Ｄ１，Ｒ１，Ｒ２……くさびの半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 締付フランジと支持フランジとを有し、該支
   持フランジの支持部の周面に長手方向に延びかつ
   半径方向に突出した複数個のくさび状突起を設
   け、該くさび状突起に対応してリング形砥石の穴
   に上記くさび状突起よりも幅の広い溝を設け、該
   くさび状突起９を含む半径Ｄ１が該リング形砥石
   １の上記溝を含まない穴の半径Ｂ１より極く僅か
   に小さいことを特徴とするリング形砥石用締付装
   置。 ２ 支持フランジ５の支持部３の周面に３個のく
   さび状突起９を等間隔に設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の締付装置。 ３ ２つの半径Ｄ１，Ｂ２の差が最高5μｍであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の締付装置。 ４ 締付フランジと支持フランジとを有し、該支
   持フランジの支持部の周面に長手方向に延びかつ
   半径方向に突出した複数個のくさびを設け、該く
   さびに対応してリング形砥石の穴に上記くさびよ
   りも幅の広い溝を設け、各くさび１１，１２，１
   ３の断面輪郭が該リング形砥石１の上記溝を含ま
   ない穴の半径Ｂ１より小さい小半径Ｒ１から該穴
   の半径Ｂ１より大きい大半径Ｒ２へと次第に上昇
   していることを特徴とするリング形砥石用締付装
   置。 ５ 各くさび１１，１２，１３の小半径Ｒ１から
   第半径Ｒ２へと上昇している断面輪郭が、該支持
   フランジ５の支持部３の中心Ｍ１から或る偏心率
   ｘだけ横にずれた所に曲率中心Ｍ２を有する半径
   Ｒの円弧であることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載の締付装置。 ６ 各くさび１１，１２，１３の断面輪郭が支持
   部３の回転方向１５とは逆方向に上昇しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の締
   付装置。 ７ 支持フランジ５の支持部３の周面に３個のく
   さび１１，１２，１３を等間隔に配置したことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の締付装
   置。