JP2016221585A

JP2016221585A - 球体研磨装置及びそのツルーイング方法

Info

Publication number: JP2016221585A
Application number: JP2015107239A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　亮; Akira Ito; 亮伊藤; 徹小野▲崎▼; Toru Onozaki; 若園　賀生; Yoshio Wakazono; 賀生若園; 哲弥三井; Tetsuya Mitsui; 匡俊新美; Masatoshi Niimi
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: JP6497214B2

Abstract

【課題】対向する両方の研磨盤の研磨溝を機上でツルーイングすることができる球体研磨装置を提供する。
【解決手段】球体研磨装置（１）は、第一研磨盤（２３）及び第二研磨盤（３３）に対して第一研磨盤（２３）の中心軸線（Ｌ１）方向及び中心軸線（Ｌ１）の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に基台（１１）に設けられ、第一研磨溝（２３ａ）及び第二研磨溝（３３ａ）をツルーイングするツルア（６５）を備える。ツルア（６５）を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２）に相対的に移動させ且つ第一研磨盤（２３）を回転させながらツルア（６５）により第一研磨溝（２３ａ）をツルーイングし、且つ、ツルア（６５）を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２）に移動させ且つ第二研磨盤（３３）を回転させながらツルア（６５）により第二研磨溝（３３ａ）をツルーイングする。
【選択図】図３

Description

本発明は、球体研磨装置及びそのツルーイング方法に関するものである。

特許文献１に記載の球体研磨装置は、対向する固定盤と回転盤とを備え、回転盤に切削工具を取り付けた状態で回転盤を回転させて切削工具により固定盤の環状溝を成形する。そして、盤ならし加工によって、回転盤の環状溝を成形するとされている。特許文献２に記載の球体研磨装置は、球体を研磨する円盤状の回転砥石の表面を、球体を研磨する部位とは異なる部位にて、ツルーイング用砥石によりツルーイングを行う。

特開２００６−４３８８１号公報特開平５−８１７０号公報

しかし、特許文献１において、回転盤の盤ならし加工時間は多大となる。仮に、両方の研磨盤の環状溝を予め成形する場合には、切削工具を研磨盤のそれぞれに取り付けて行うことが考えられるが、段取り替えが必要となる。さらに、両方の研磨盤が、切削工具を取り付け可能な構造にする必要があり、研磨盤の構造が複雑となる。

また、特許文献２に記載の球体研磨装置では、１枚の研磨盤のみを用いる構造であるため、球体を研磨する部位とは異なる部位にツルーイング用砥石によりツルーイングを行うことができるが、対向する研磨盤を有する構成では適用できない。

本発明は、対向する両方の研磨盤の研磨溝を機上でツルーイングすることができる球体研磨装置及びそのツルーイング方法を提供することを目的とする。

（１．球体研磨装置）
球体研磨装置は、基台と、中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤に対して前記第一研磨盤の中心軸線方向及び中心軸線の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝をツルーイングするツルアと、前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤を相対回転させて前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝により球体を研磨し、前記ツルアを前記２軸方向に相対的に移動させ且つ前記第一研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第一研磨溝をツルーイングし、且つ、前記ツルアを前記２軸方向に移動させ且つ前記第二研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第二研磨溝をツルーイングする制御装置とを備える。

（２．球体研磨装置のツルーイング方法）
また、球体研磨装置のツルーイング方法は、以下の球体研磨装置を対象とする。前記球体研磨装置は、基台と、中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤に対して前記第一研磨盤の中心軸線方向及び中心軸線の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝をツルーイングするツルアとを備える。

前記球体研磨装置のツルーイング方法は、前記ツルアを前記２軸方向に相対的に移動させ且つ前記第一研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第一研磨溝をツルーイングし、且つ、前記ツルアを前記２軸方向に移動させ且つ前記第二研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第二研磨溝をツルーイングする。

（３．球体研磨装置及びそのツルーイング方法による効果）
上述した球体研磨装置及びそのツルーイング方法によれば、第一研磨盤及び第二研磨盤は、共に基台に対して回転可能に設けられる。ツルアは、第一研磨盤及び第二研磨盤に取り付けられるのではなく、第一研磨盤及び第二研磨盤に対して相対移動可能に設けられる。従って、ツルアは、第一研磨盤に対して相対的に軸方向移動させることにより、第一研磨盤を回転させている状態で第一研磨溝をツルーイングすることが可能となる。同様に、ツルアは、第二研磨盤に対して相対移動させることにより、第二研磨盤を回転させている状態で第二研磨溝をツルーイングすることが可能となる。このように、ツルアによる相対的な軸方向移動と、第一研磨盤及び第二研磨盤の回転との協働によって、第一研磨溝及び第二研磨溝のツルーイングが可能となる。特に、第一研磨盤及び第二研磨盤共に回転する構成を採用することで、第一研磨溝及び第二研磨溝の偏心をなくすことができ、高精度な球体研磨が可能となる。

本実施形態の球体研磨装置の構成を示す図であり、図２のＩ−Ｉ断面図である。図１の球体研磨装置の横断面図であり、図３のII-II断面図である。図２のIII-III断面図である。制御装置のブロック構成図である。ツルアにより第一研磨溝をツルーイングする際の球体研磨装置の図である。ツルアにより第二研磨溝をツルーイングする際の球体研磨装置の図である。ツルアにより第一研磨溝及び第二研磨溝を同時にツルーイングする際の球体研磨装置の図である。

（１．球体研磨装置１の構成）
本実施形態の球体研磨装置１について図１を参照して説明する。球体研磨装置１は、基台１１、コラム１２、第一移動体１３、第二移動体１４及び上下駆動機構１５を備える。基台１１は、床面に設置され、中央に上下方向への貫通孔１１ａを備える。コラム１２は、基台１１の上面に固定される。コラム１２の側面には、上下方向に延びるガイドレール１２ａ，１２ｂが設けられる。

第一移動体１３は、基台１１の上面及び貫通孔１１ａに配置される。第一移動体１３は、第一本体部２１、第一研磨盤支持体２２、第一研磨盤２３、第一静圧軸受２４及び第一モータ２５を備える。

第一本体部２１は、中央孔２１ａを有する円盤状に形成される。第一本体部２１は、中央孔２１ａが基台１１の貫通孔１１ａと同軸上に位置するように、基台１１の上面に固定される。中央孔２１ａの中心軸線は、Ｌ１であり、鉛直軸方向に一致する。第一本体部２１は、基台１１に対して中心軸線Ｌ１の方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向に移動規制される。

第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１に対して、中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１の中央孔２１ａを貫通する軸部２２ａ、第一本体部２１の上面及び下面に対向する円盤状のフランジ部２２ｂ，２２ｃを備える。

第一研磨盤２３は、第一研磨盤支持体２２の上側のフランジ部２２ｂの上面に一体的に固定される。つまり、第一研磨盤２３は、第一本体部２１に対して中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤２３は、環状に形成される。さらに、第一研磨盤２３は、一方の面（上面）に中心軸線Ｌ１の回りに環状に形成される第一研磨溝２３ａを有する。第一研磨溝２３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。第一研磨溝２３ａは、研磨対象である球体２を研磨する。

第一静圧軸受２４は、第一本体部２１に保持され、第一研磨盤２３に一体的に固定される第一研磨盤支持体２２を、第一本体部２１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。詳細には、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の中央孔２１ａに保持され、軸部２２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受２４ａを備える。さらに、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の上面及び下面に保持され、フランジ部２２ｂ，２２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受２４ｂ，２４ｃを備える。

本実施形態においては、第一静圧軸受２４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃに分岐される。第一静圧軸受２４は、さらにオリフィス絞り２４ｄ（図４に示す）を備える。オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けられる。ここで、第一静圧軸受２４を構成するオリフィス絞り２４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。第一モータ２５は、第一本体部２１又は基台１１に支持され、第一研磨盤支持体２２を回転駆動する。

第二移動体１４は、コラム１２に対して上下方向に移動可能に配置される。第二移動体１４は、第二本体部３１、第二研磨盤支持体３２、第二研磨盤３３、第二静圧軸受３４及び第二モータ３５を備える。

第二本体部３１は、円筒状に形成され、下円盤部及び上円盤部には中央孔３１ａ，３１ｂを有する。第二本体部３１の中央孔３１ａ，３１ｂの中心軸線は、Ｌ２であり、第一本体部２１の中央孔２１ａの中心軸線Ｌ１に一致する。第二本体部３１の円筒部は、コラム１２の側面のガイドレール１２ａ，１２ｂに摺動可能に設けられる。つまり、第二本体部３１は、コラム１２に対して上下方向（Ｙ１方向）に移動可能である。そして、第二本体部３１は、基台１１及びコラム１２に対して中心軸線Ｌ２の直交方向に移動規制される。

第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１に対して、中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａを貫通する軸部３２ａ、第二本体部３１の下円盤部の下面及び上面に対向する円盤状のフランジ部３２ｂ，３２ｃを備える。

第二研磨盤３３は、第二研磨盤支持体３２の下側のフランジ部３２ｂの下面に一体的に固定される。つまり、第二研磨盤３３は、第二本体部３１に対して中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤３３は、環状に形成される。さらに、第二研磨盤３３は、一方の面（下面）に中心軸線Ｌ２の回りに環状に形成される第二研磨溝３３ａを有する。第二研磨溝３３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。第二研磨溝３３ａは、研磨対象である球体２を研磨する。

第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａ側の面は、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａ側の面に対向する。第二研磨溝３３ａの環状径は、第一研磨溝２３ａの環状径と同径に形成される。さらに、第二研磨溝３３ａの断面円弧径は、第一研磨溝２３ａの断面円弧径と同径に形成される。

第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部に保持され、第二研磨盤３３に一体的に固定される第二研磨盤支持体３２を、第二本体部３１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。詳細には、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａに保持され、軸部３２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受３４ａを備える。さらに、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の上面及び下面に保持され、フランジ部３２ｂ，３２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受３４ｂ，３４ｃを備える。

本実施形態においては、第二静圧軸受３４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃに分岐される。第二静圧軸受３４は、さらにオリフィス絞り３４ｄ（図２に示す）を備える。オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃのそれぞれに設けられる。ここで、第二静圧軸受３４を構成するオリフィス絞り３４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。また、第二静圧軸受３４に流体を供給する流体供給源は、第一静圧軸受２４に流体を供給する流体供給源と共通して設けられる。第二モータ３５は、第二本体部３１に支持され、第二研磨盤支持体３２を回転駆動する。

上下駆動機構１５は、コラム１２に対して第二本体部３１を上下移動させる。上下駆動機構１５は、コラム１２の上端に固定されるモータ４１と、モータ４１の出力軸に連結されるボールねじ４２と、ボールねじ４２に螺合する第二本体部３１の上円盤部の中央孔３１ｂに固定されるボールねじナット４３とを備える。

（２．ツルーイング装置１７の構成）
球体研磨装置１は、さらにツルーイング装置１７を備える。ツルーイング装置１７について、図２及び図３を参照して説明する。ツルーイング装置１７は、ガイド部材６１、第一移動体６２、第二移動体６３、回転軸部材６４及びツルア６５を備える。

ガイド部材６１は、基台１１の上面に配置される。ガイド部材６１は、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１に直交する軸線Ｌ３方向に沿って形成される。第一移動体６２は、ガイド部材６１の上に配置され、ガイド部材６１の軸線Ｌ３方向に移動可能に設けられる。第一移動体６２は、図示しないモータによって、ガイド部材６１上を、軸線Ｌ３方向に移動する。第一移動体６２の側面には、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向に沿ってガイドが形成される。

第二移動体６３は、第一移動体６２の側面ガイドに係止され、第一移動体６２の側面ガイドの軸線Ｌ１方向に移動可能に設けられる。第二移動体６３は、図示しないモータによって、第一移動体６２の側面ガイドに沿って、軸線Ｌ１方向に移動する。

回転軸部材６４は、第二移動体６３に軸線Ｌ３の回りに回転可能に設けられる。回転軸部材６４は、図示しないモータによって、第二移動体６３に対して回転可能とされる。ツルア６５は、回転軸部材６４の先端に取り付けられる。つまり、ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に基台１１に設けられる。このツルア６５は、回転軸部材６４の回転に伴って回転するロータリツルアである。１個のツルア６５は、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをツルーイングする。

（３．制御装置１６の構成）
球体研磨装置１は、さらに制御装置１６を備える。制御装置１６は、図４に示すように、モータ制御部５１と、流体圧調整部５２と、ツルーイング制御部５３とを備える。モータ制御部５１は、各モータ２５，３５，４１を制御する。つまり、モータ制御部５１が第一モータ２５を回転駆動することにより、第一研磨盤２３が回転する。また、モータ制御部５１が第二モータ３５を回転駆動することにより、第二研磨盤３３が回転する。また、モータ制御部５１がモータ４１を回転駆動することにより、第二移動体１４が上下動する。

流体圧調整部５２は、各オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの絞り量を調整する。流体圧調整部５２が第一オリフィス絞り２４ｄの位置を移動させることにより、第一静圧軸受２４の剛性が変化する。また、流体圧調整部５２が第二オリフィス絞り３４ｄの位置を移動させることにより、第二静圧軸受３４の剛性が変化する。

本実施形態においては、第一オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第一オリフィス絞り２４ｄが調整されることで、ラジアル軸受２４ａによる剛性、及び、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃによる剛性が調整される。同時に、第一静圧軸受２４によるモーメント剛性が調整される。

また、第二オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第二オリフィス絞り３４ｄが調整されることで、ラジアル軸受３４ａによる剛性、及び、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃによる剛性が調整される。同時に、第二静圧軸受３４によるモーメント剛性が調整される。

なお、第一オリフィス絞り２４ｄをラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けることで、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれの流体圧を独立して調整することも可能である。また、第二オリフィス絞り３４ｄについても同様である。

また、上記実施形態においては、第一，第二オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの位置を可変とすることにより、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧を可変とした。この他に、流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４への流体供給源による供給される流体圧を調整することもできる。

ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７を制御する。詳細には、ツルーイング制御部５３は、第一移動体６２を移動するモータ、第二移動体６３を移動するモータ、及び、回転軸部材６４を回転するモータをそれぞれ制御する。

（４．球体研磨装置１を用いる球体２の研磨方法）
制御装置１６の流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧が球体２の研磨を行うときに使用する流体圧となるように、オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄを設定しておく。

そして、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を上方へ移動させておく。この状態で、研磨素材である複数の球体２を、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａに配置する。続いて、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を下方へ移動させて、第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａが球体２に接触する状態とする。

続いて、制御装置１６は、第一研磨盤２３の回転速度を一定値とするように又は周期的に変動させるように第一モータ２５を駆動し、且つ、第二研磨盤３３の回転速度を一定値とするように第二モータ３５を駆動する。このとき、第一研磨盤２３と第二研磨盤３３とは逆方向に回転される。このようにして、球体２は、第一，第二研磨盤２３，３３によって研磨される。この状態を設定した時間を経過したところで、制御装置１６は、第一モータ２５及び第二モータ３５を停止して、モータ４１を駆動して第二移動体１４を上方へ移動させる。なお、球体２の研磨中において、ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の径方向外側に位置している。

（５．球体研磨装置１の基本構成による効果）
上述したように、球体研磨装置１は、中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられ、一方の面に中心軸線Ｌ１の回りに環状に形成される第一研磨溝２３ａを有する第一研磨盤２３と、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１と同軸上の中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられ、第一研磨盤２３の一方の面に対向する面に、中心軸線Ｌ２の回りに環状に形成される第二研磨溝３３ａを有する第二研磨盤３３とを備える。このように、対向する第一，第二研磨盤２３，３３を回転可能にすることで、第一，第二研磨溝２３ａ，３３ａに複数の球体２を配置して、複数の球体２の研磨を同時に加工となる。

さらに、第一、第二研磨盤２３，３３を回転可能にすることで、研削の自由度が高くなる。例えば、第一，第二研磨盤２３，３３は、後述するように流体圧を高くすることで第一，第二研磨盤２３，３３の中心軸線Ｌ１，Ｌ２を高精度に位置決め可能となる。特に、第一，第二研磨盤２３，３３が静圧軸受により支持されることで、転がり軸受を用いる場合に比べて、初期摩耗及び経年摩耗を生じないことにより高精度に位置決めし続けることができる。また、第一，第二研磨盤２３，３３は、後述するように流体圧を低くすることで第一，第二研磨盤２３，３３の中心軸線Ｌ１，Ｌ２のずれを許容できる。その結果、高精度に球体２を研磨できる。

（６．ツルーイング方法）
ツルーイング装置１７による第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイング方法について、図５−図７を参照して説明する。ここで、図５及び図６に示すように、ツルア６５によって第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとを別々にツルーイングする方法と、図７に示すように、ツルア６５によって第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとを同時にツルーイングする方法がある。

図５を参照して、ツルア６５による第一研磨溝２３ａのツルーイング方法について説明する。まず、モータ制御部５１は、モータ４１を駆動して、第二研磨盤３３を上方へ移動させる。続いて、ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７の第二移動体６３を上方（Ｙ２方向）へ移動させた後に、ツルア６５が第一研磨溝２３ａの上方に対向する位置に至るまで第一移動体６２を第一研磨盤２３側（Ｘ２方向）へ移動させる。

続いて、ツルーイング制御部５３がツルア６５を軸線Ｌ３の回りに回転させると共に、モータ制御部５１が第一研磨盤２３を軸線Ｌ１の回りに回転させる。続いて、ツルーイング制御部５３が、第一移動体６２のＸ２方向へ移動と第二移動体６３のＹ２方向への移動を同期制御しながら、ツルア６５を第一研磨溝２３ａの成形形状に沿って移動させる。このとき、ツルア６５は、第一研磨溝２３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第一研磨溝２３ａを成形する。

次に、図６を参照して、ツルア６５による第二研磨溝３３ａのツルーイング方法について説明する。まず、モータ制御部５１は、モータ４１を駆動して、第二研磨盤３３を上方へ移動させて位置決めする。続いて、ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７の第二移動体６３を上方（Ｙ２方向）へ移動させた後に、ツルア６５が第二研磨溝３３ａの下方に対向する位置に至るまで第一移動体６２を第二研磨盤３３側（Ｘ２方向）へ移動させる。

続いて、ツルーイング制御部５３がツルア６５を軸線Ｌ３の回りに回転させると共に、モータ制御部５１が第二研磨盤３３を軸線Ｌ２の回りに回転させる。続いて、ツルーイング制御部５３が、第一移動体６２のＸ２方向へ移動と第二移動体６３のＹ２方向への移動を同期制御しながら、ツルア６５を第二研磨溝３３ａの成形形状に沿って移動させる。このとき、ツルア６５は、第二研磨溝３３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第二研磨溝３３ａを成形する。

次に、ツルア６５により第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとを同時にツルーイングする方法について、図７を参照して説明する。まず、モータ制御部５１は、モータ４１を駆動して、第二研磨盤３３を上方へ移動させる。続いて、ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７の第二移動体６３を上方（Ｙ２方向）へ移動させた後に、ツルア６５が第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとの対向領域に至るまで第一移動体６２を第一研磨盤２３側（Ｘ２方向）へ移動させる。

続いて、ツルーイング制御部５３がツルア６５を軸線Ｌ３の回りに回転させると共に、モータ制御部５１が第一研磨盤２３を軸線Ｌ１の回りに回転させ、且つ、第二研磨盤３３を軸線Ｌ２の回りに回転させる。続いて、ツルーイング制御部５３が、第一移動体６２のＸ２方向へ移動と第二移動体６３のＹ２方向への移動を同期制御しながら、ツルア６５を第一研磨溝２３ａの成形形状に沿って移動させる。ツルア６５の動作に同期して、第二研磨盤３３をＹ１方向に移動させることにより、ツルア６５を第二研磨溝３３ａの成形軽々形状に沿って相対的に移動させる。

つまり、ツルア６５のＸ２，Ｙ２方向の２軸の同期動作によって、ツルア６５が第一研磨溝２３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第一研磨溝２３ａが成形される。一方、ツルア６５のＸ２，Ｙ２方向の２軸の同期動作に加えて、第二研磨盤３３のＹ１方向の同期動作によって、ツルア６５が第二研磨溝３３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第二研磨溝３３ａが成形される。

（７．ツルーイングに関する効果）
球体研磨装置１は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に基台１１に設けられ、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをツルーイングするツルア６５を備える。そして、制御装置１６によって、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３を相対回転させて、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａにより球体２を研磨する。さらに、制御装置１６によって、ツルア６５を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２方向）に相対的に移動させ、且つ、第一研磨盤２３を回転させながらツルア６５により第一研磨溝２３ａをツルーイングする。また、制御装置１６によって、ツルア６５を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２方向）に移動させ、且つ、第二研磨盤３３を回転させながらツルア６５により第二研磨溝３３ａをツルーイングする。

ここで、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、共に基台１１に対して回転可能に設けられる。ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に取り付けられるのではなく、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して相対移動可能に設けられる。従って、ツルア６５は、第一研磨盤２３に対して相対的に軸方向移動させることにより、第一研磨盤２３を回転させている状態で第一研磨溝２３ａをツルーイングすることが可能となる。同様に、ツルア６５は、第二研磨盤３３に対して相対移動させることにより、第二研磨盤３３を回転させている状態で第二研磨溝３３ａをツルーイングすることが可能となる。このように、ツルア６５による相対的な軸方向移動と、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の回転との協働によって、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイングが可能となる。特に、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３共に回転する構成を採用することで、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａの偏心をなくすことができ、高精度な球体２の研磨が可能となる。

また、上記の球体研磨装置１は、１個のツルア６５を備え、１個のツルア６５が、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをツルーイングする。このように、１個のツルア６５のみを用いて、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイングが可能となるため、低コスト化が図れる。

また、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、基台１１に対して第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１の直交方向に移動規制され、ツルア６５は、基台１１に対して上記の２軸方向（Ｘ２，Ｙ２方向）に移動可能に設けられる。第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３を駆動する部分の構成が簡易になるため、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３による球体２の研磨精度が高くなる。

また、制御装置１６は、ツルア６５を第一研磨盤２３に対して第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１の直交方向（Ｘ２方向）に相対的に移動させること、及び、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３をツルア６５に対して中心軸線Ｌ１方向（Ｙ１方向）に相対的に移動させることを同時に行うことで、ツルア６５により第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａを同時にツルーイングする。第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａの同時ツルーイングができるため、ツルーイング時間の短縮を図ることができる。

また、ツルア６５は、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１の直交方向の軸線Ｌ３回りに回転するロータリツルアとしている。ツルア６５をロータリツルアとすることにより、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイング精度が向上する。

１：球体研磨装置、２：球体、１１：基台、１２：コラム、１６：制御装置、１７：ツルーイング装置、２３：第一研磨盤、２３ａ：第一研磨溝、２４：第一静圧軸受、３３：第二研磨盤、３３ａ：第二研磨溝、３４：第二静圧軸受、６５：ツルア

Claims

基台と、
中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、
前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、
前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤に対して前記第一研磨盤の中心軸線方向及び中心軸線の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝をツルーイングするツルアと、
前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤を相対回転させて前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝により球体を研磨し、前記ツルアを前記２軸方向に相対的に移動させ且つ前記第一研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第一研磨溝をツルーイングし、且つ、前記ツルアを前記２軸方向に移動させ且つ前記第二研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第二研磨溝をツルーイングする制御装置と、
を備える、球体研磨装置。
前記球体研磨装置は、１個の前記ツルアを備え、
１個の前記ツルアが、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝をツルーイングする、請求項１に記載の球体研磨装置。
前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤は、前記基台に対して前記第一研磨盤の中心軸線の直交方向に移動規制され、
前記ツルアは、前記基台に対して前記２軸方向に移動可能に設けられる、請求項１又は２に記載の球体研磨装置。
前記制御装置は、前記ツルアを前記第一研磨盤に対して前記第一研磨盤の中心軸線の直交方向に相対的に移動させること、及び、前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤を前記ツルアに対して前記中心軸線方向に相対的に移動させることを同時に行うことで、前記ツルアにより前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝を同時にツルーイングする、請求項１−３の何れか一項に記載の球体研磨装置。
前記ツルアは、前記第一研磨盤の中心軸線の直交方向の軸線回りに回転するロータリツルアである、請求項１−４の何れか一項に記載の球体研磨装置。
球体研磨装置のツルーイング方法であって、
前記球体研磨装置は、
基台と、
中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、
前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、
前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤に対して前記第一研磨盤の中心軸線方向及び中心軸線の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に前記基台に設けられ、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝をツルーイングするツルアと、
を備え、
前記ツルーイング方法は、前記ツルアを前記２軸方向に相対的に移動させ且つ前記第一研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第一研磨溝をツルーイングし、且つ、前記ツルアを前記２軸方向に移動させ且つ前記第二研磨盤を回転させながら前記ツルアにより前記第二研磨溝をツルーイングする、球体研磨装置のツルーイング方法。