JP2019214103A - 平面研削砥石 - Google Patents

Abstract

【課題】研削面全体にむらなく研削液が供給される平面研削砥石を提供する。【解決手段】内周側貫通孔３６の少なくとも内周側貫通孔３６の外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１側とは反対側に位置して、凹部３２ａ内を平面研削砥石１０ａの回転中心から外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１側とは反対側へ流れる研削液Ｆを受けて滞留させる凹状受面４４が、凹部３２ａ内に局所的に設けられていることから、凹状受面４４によって滞留させられた研削液Ｆの圧力が内周側貫通孔３６の入口付近で高められ、内周側貫通孔３６の入口を通して研削液Ｆが平面研削砥石１０ａの研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。【選択図】図７

Description

本発明は、たとえば、日本工業規格（ＪＩＳＲ６００４：２０１０）に示されるようなナット付ディスク形研削砥石に関し、特に、研削砥石内から研削面に研削液を供給するために貫通して設けられた内周側貫通孔および外周側貫通孔からの研削液送出量のばらつきを低減する技術に関するものである。

主軸とともに回転するフランジに取り付けるためにフランジを通して締結ボルトが螺合されるナットが埋設された、ナット付ディスク形研削砥石（以下、平面研削砥石という）が知られている。このような平面研削砥石の裏面にはナットが埋設され、研削盤の回転主軸に一体的に設けられて回転主軸とともに回転する円板状のフランジを通してボルトがそのナットに螺合されることで、平面研削砥石がフランジに装着されるようになっている。たとえば、特許文献１に記載された両頭平面研削砥石がそれである。

上記のような平面研削砥石は、その背面と前記フランジの取付面との間に研削液を導く空間を形成するために平面研削砥石の背面に形成された凹部と、前記平面研削砥石の表面すなわち研削面と前記凹部との間を連通させるように形成された中心貫通孔、複数本の内周側貫通孔、および複数本の外周側貫通孔とを、備えている。そして、回転主軸を通して供給された研削液が、凹部内を経て、複数本の内周側貫通孔および複数本の外周側貫通孔から平面研削砥石の研削面に送出されるようになっている。

上記平面研削砥石には、通常は、たとえば５８５ｍｍΦ〜７６０ｍｍΦの径を有する研削面形状が用いられ、上記回転主軸を通して供給される研削液は、３０〜５０リットル／ｍｉｎ、好適には４０リットル／ｍｉｎ程度の供給量で、平面研削砥石の背面に形成された凹部に供給される。このように、平面研削砥石の背面に供給される研削液の供給量には制限があるとともに、平面研削砥石の背面に形成された凹部へ研削液を供給する主軸内の研削液供給路の断面積は、研削液を凹部から送出する中心貫通孔、複数本の内周側貫通孔、および複数本の外周側貫通孔の合計断面積よりも十分に小さく設定されている。研削液は、研削性能を高めるために可及的に多い供給量で平面研削砥石の研削面に供給されることが望まれるが、平面研削砥石の背面に形成された凹部内における研削液の圧力が高くなり過ぎると、内周側貫通孔および外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液が高流量となるものの、平面研削砥石の研削面の中央部が僅かに膨出して研削精度が低下するからである。

特開平０５−０５７６２０号公報

ところで、特許文献１に記載の平面研削砥石では、特許文献１の段落０００９に、「図５において、注液中心孔１５より噴出した液体は、内側注液穴１８の位置まで、内側注液穴１８より噴出した液体は外側注液穴１７の位置まで、外側注液穴１７より噴出した液体は外周縁２まで拡散し、研削面３全体に斑なく液体が供給され、図２のような空白部Ｎを作らない。」と記載されている。このことから、特許文献１の平面研削砥石では、研削面３全体に斑なく液体が供給されるように、上記注液中心穴１５、内側注液穴１８、外側注液穴１７からそれぞれ研削液を注液させることを意図している。確かに、平面研削砥石の回転停止状態では、回転主軸から研削液を平面研削砥石の裏面に形成された凹部に供給すると、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液は、比較的ばらつきのない流量で研削面側に送出されることを確認することができる。

このような平面研削砥石を用いた研削加工においても、ドレスインターバルの長期化およびワーク送りの高速度化について、ユーザの要求は留まることがなく、そのようなドレスインターバルの長期化およびワーク送りの高速度化を実現するために、一層、研削面全体にむらなく研削液が供給量されることが望まれる。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、研削面全体にむらなく研削液が供給量される平面研削砥石を提供することにある。

本発明者は、以上の事情を背景として種々の実験および３次元ナビエ・ストークス方程式を用いた数値流体シミュレーションを繰り返した結果、実際に用いられる回転数および研削液流量を用いるという条件下で、特許文献１に記載された平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量を調査すると、内周側貫通孔から研削面へ送出される流量はきわめて少なく、研削面全体にむらなく研削液を供給することができていないという、意外な事実を見いだした。次いで、本発明者は、その理由を解析するうち、平面研削砥石の裏面に形成された凹部内においては、平面研削砥石の回転中では研削液が回転中心から外周側且つ回転方向とは反対側へ平面研削砥石に対して相対的に流れると共に、その研削液が内周側貫通孔の凹部側開口である入口付近を通過しても研削液はその内周側貫通孔の入口には殆ど入らないことが、内周側貫通孔から研削面へ送出される流量がきわめて少なくなる原因であり、内周側貫通孔の入口に研削液を入れるためには内周側貫通孔の入口付近の研削液に圧力を発生させることが必要であるという事実を見いだした。

そして、本発明者は、上記の事実に基づいて、平面研削砥石の裏面に形成された凹部内において、内周側貫通孔の入口の近傍に内周側貫通孔の外周側且つ平面研削砥石の回転方向とは反対側に研削液の移動を受け止めて滞留させる凹状受面を局所的に設けると、それまできわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善されることを見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。

すなわち、第１発明の平面研削砥石の要旨とするところは、研削面として機能する表面と、主軸とともに回転するフランジを通して締結ボルトが螺合されるナットが埋設された背面と、前記フランジの取付面との間に前記主軸を通して供給された研削液を受け入れる空間を形成するために前記背面に形成された凹部と、前記研削面と前記凹部との間を連通させるように形成された、回転中心線上に位置する中心貫通孔、所定の内周円上に形成された複数本の内周側貫通孔、および前記内周円よりも大径の外周円上に形成された複数本の外周側貫通孔とを、備えた円板状の平面研削砥石であって、前記内周側貫通孔の少なくとも前記内周側貫通孔の外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側に位置して、前記凹部内を前記平面研削砥石の回転中心から外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側へ流れる前記研削液を受け止めて滞留させる凹状受面が、前記凹部内に局所的に設けられていることにある。

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記凹状受面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成された凹壁面の一部に形成されていることにある。

第３発明の要旨とするところは、第２発明において、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成されたＶ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｖ字状凹壁面の開口内に位置させられていることにある。

第４発明の要旨とするところは、第２発明において、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成されたＵ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｕ字状凹壁面の開口内に位置させられていることにある。

第５発明の要旨とするところは、第２発明において、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成された、前記内周円よりも小さい曲率半径を有する円弧状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記円弧状凹壁面の開口内に位置させられていることにある。

第６発明の要旨とするところは、第１発明において、前記凹状受面は、前記内周円よりも大きい曲率半径を有する円弧状凹壁面と、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線よりも前記平面研削砥石の回転方向と反対側位置から内周側へ突設された突起の前記平面研削砥石の回転方向側壁面とに、形成されていることにある。

第７発明の要旨とするところは、第１発明において、前記背面に形成された凹部内には、円弧状凹壁面が局所的に形成され、前記凹状受面は、前記内周側貫通孔が前記円弧状凹壁面を貫通することで前記円弧状凹壁面に前記回転中心線に平行な方向に形成された凹溝内に形成されていることにある。

第１発明の平面研削砥石によれば、前記内周側貫通孔の少なくとも前記内周側貫通孔の外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側に位置して、前記凹部内を前記平面研削砥石の回転中心から外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側へ流れる前記研削液を受け止める凹状受面が、前記凹部内に局所的に設けられていることから、凹状受面によって受け止められた研削液の圧力が内周側貫通孔の入口付近で遠心力により高められ、内周側貫通孔の入口を通して研削液が平面研削砥石の研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善されるので、研削面全体にむらなく研削液が供給されるようになる。

第２発明の平面研削砥石によれば、前記凹状受面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成された凹壁面の一部に形成されていることから、前記平面研削砥石の回転方向に拘わらず、凹状受面によって受け止められた研削液の圧力が内周側貫通孔の入口付近で遠心力により高められ、内周側貫通孔の入口を通して研削液が平面研削砥石の研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

第３発明の平面研削砥石によれば、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成されたＶ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｖ字状凹壁面の開口内に位置させられていることから、前記平面研削砥石の回転方向に拘わらず、Ｖ字状壁面の開口内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液がＶ字状凹壁面の開口内に位置させられている内周側貫通孔の入口を通して流入し研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

第４発明の平面研削砥石によれば、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る径方向の直線に対して対称的に形成されたＵ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｕ字状凹壁面の開口内に位置させられていることから、前記平面研削砥石の回転方向に拘わらず、Ｕ字状凹壁面の開口内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液がＵ字状壁面の開口内に位置させられている内周側貫通孔の入口を通して流入し研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

第５発明の平面研削砥石によれば、前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成された、前記内周円よりも小さい曲率半径を有する円弧状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記円弧状凹壁面の開口内に位置させられていることから、前記平面研削砥石の回転方向に拘わらず、円弧状凹壁面の開口内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液が円弧状の壁面の開口内に位置させられている内周側貫通孔の入口を通して流入し研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

第６発明の平面研削砥石によれば、前記凹状受面は、前記内周円よりも大きい曲率半径を有する円弧状凹壁面と、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線よりも前記平面研削砥石の回転方向と反対側位置から内周側へ突設された突起の前記平面研削砥石の回転方向側壁面とに、形成されていることから、突起と円弧状壁面に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液がその円弧状壁面の内側に位置させられている内周側貫通孔の入口を通して流入し研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

第７発明の平面研削砥石によれば、前記背面に形成された凹部内には、円弧状凹壁面が局所的に形成され、前記凹状受面は、前記内周側貫通孔が前記円弧状凹壁面を貫通することで前記円弧状凹壁面に前記回転中心線に平行な方向に形成された凹溝内に形成されていることから、凹状受面として機能する凹溝に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液がその凹溝に連続する内周側貫通孔の入口を通して流入し研削面へ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石の中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

本実施例の一実施例の平面研削砥石を一対用いて平面研削を行なう両頭平面研削盤の要部を主軸を取り除いて説明する斜視図である。 図１の両頭平面研削盤における一対の平面研削砥石のうちの一方を取り外して他方を正面から見た図である。 図１の両頭平面研削盤における一対の平面研削砥石の取付構造を説明する断面図であって、図２のIII−III視図である。 図１−図３の平面研削砥石の表面である研削面を示す図である。 従来の平面研削砥石の裏面すなわち背面を示す図である。 図５の従来の平面研削砥石の回転中において、その平面研削砥石の背面に形成された凹部内における研削液の流れを示す図である。 図１−図３の平面研削砥石の背面に形成された凹状受面を説明する図である。 図１−図３の平面研削砥石の回転中において、その平面研削砥石の背面に形成された凹部内に発生する研削液の圧力分布を示す図である。 図７の実施例において、中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比を示す図である。 比較例品の平面研削砥石における内側貫通孔の位置を示す図であって、図７に相当する図である。 図１０の比較例品において、中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比を示す図である。 本発明の他の実施例における平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。 本発明の他の実施例における平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。 本発明の他の実施例における平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。 本発明の他の実施例における平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。 図１５の実施例において、中心貫通孔、内周側貫通孔、外周側貫通孔から研削面へ送出される研削液の流量比を示す図である。 比較例品の平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。 比較例品の平面研削砥石の背面に形成された凹部内の要部を示す図である。

本発明の一形態において、前記中心貫通孔は前記内周側貫通孔および外周側貫通孔よりも大径であり、前記内周側貫通孔は前記外周側貫通孔と同径であり、前記内周側貫通孔の数は前記外周側貫通孔の数よりも少ない。また、平面研削砥石の背面に形成された凹部へ研削液を供給する主軸内の研削液供給路の断面積は、研削液を凹部から送出する中心貫通孔、複数本の内周側貫通孔、および複数本の外周側貫通孔の合計断面積よりも十分に小さく設定されている。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは概念化されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

（実施例１）
図１〜図３は、本発明の一実施例の一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂが適用されたスルーフィード式の両頭平面研削盤１２の要部を示している。両頭平面研削盤１２は、略同一回転軸線Ｃ上にＲＤ１およびＲＤ２で示す相互に反対方向にそれぞれ回転駆動される一対の主軸１４ａおよび１４ｂと、一対の主軸１４ａおよび１４ｂの互いに接近する側の軸端部にそれぞれ固設され、一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂがそれらの一表面である研削面１６ａおよび１６ｂを所定の間隙を隔てて対向させた状態で装着される円板状のフランジ１８ａおよび１８ｂと、一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂの研削面１６ａおよび１６ｂ間に差し通され、リング状ワーク２０をその両端面を研削面１６ａおよび１６ｂに摺接させつつ矢印Ｗの方向へ案内する互いに平行な直線状の一対の案内レール２２ａおよび２２ｂとを、備えている。リング状ワーク２０の両端面が、案内レール２２ａおよび２２ｂによって一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂの研削面１６ａおよび１６ｂ間を通過させられる過程で、研削加工されるようになっている。

一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂは、所定厚みを有する円板状であって、互いに対向する研削面１６ａおよび１６ｂと、平面研削砥石１０ａの背面１９ａおよび１０ｂの背面１９ｂに面一で埋設され、主軸１４ａおよび１４ｂとともに回転するフランジ１８ａおよび１８ｂを通して締結ボルト２４が螺合されるナット２６と、背面１９ａおよび１９ｂにそれぞれ形成された凹部３２ａおよび３２ｂと、を備えている。凹部３２ａおよび３２ｂは、フランジ１８ａの取付面２８ａおよび１８ｂの取付面２８ｂとの間に研削液Ｆを圧送するために主軸１４ａおよび１４ｂ内に設けられた供給穴３０ａおよび３０ｂを通して供給された研削液Ｆを受け入れる空間Ｓを形成するため、背面１９ａおよび１９ｂにそれぞれ形成されている。さらに、一対の平面研削砥石１０ａおよび１０ｂは、研削面１６ａおよび１６ｂと凹部３２ａおよび３２ｂとの間を連通させるように形成された、回転軸線Ｃ上に位置する中心貫通孔３４、所定の内周円ＳＣ１上に形成された複数本（本実施例では４本）の内周側貫通孔３６と、内周円ＳＣ１よりも大径の外周円ＳＣ２上に形成された複数本（本実施例では１２本）の外周側貫通孔３８とを備えている。なお、図３では、理解を容易とするために、リング状ワーク２０の両端面と平面研削砥石１０ａおよび１０ｂの研削面１６ａおよび１６ｂとの間が離隔させられている。

平面研削砥石１０ａおよび１０ｂは、たとえば５８５ｍｍΦ〜７６０ｍｍΦの径を有する円板状に構成され、互いに同様の形状であるので、以下において一方の平面研削砥石１０ａを代表させて説明する。図４は、平面研削砥石１０ａの正面である平坦な研削面１６ａを示している。研削面１６ａには、非貫通の凹穴４０が多数形成されており、中心貫通孔３４、４本の内周側貫通孔３６、および１２本の外周側貫通孔３８が開口している。中心貫通孔３４はたとえば１３ｍｍΦ、内周側貫通孔３６および外周側貫通孔３８はたとえば１３ｍｍΦに設定されており、中心貫通孔３４は内周側貫通孔３６および外周側貫通孔３８よりも大径であり、内周側貫通孔３６は外周側貫通孔３８と同径であり、内周側貫通孔３６の数は外周側貫通孔３８の数よりも少ない。また、平面研削砥石１０ａの背面１９ａに形成された凹部３２ａへ研削液Ｆを供給する主軸１４ａ内の供給穴（研削液供給路）３０ａの断面積は、研削液Ｆを凹部３２ａから送出する中心貫通孔３４、複数本の内周側貫通孔３６、および複数本の外周側貫通孔３８の合計断面積よりも十分に小さく設定されている。

図５は、比較例品である平面研削砥石１１０ａの背面１９ａに形成された従来の凹部１３２ａを示す図である。凹部１３２ａは、平面研削砥石１１０ａの背面１９ａにおいて８ｍｍ程度の深さで且つナット２６から所定距離の範囲を残した星形パターンＨＰに形成されている。凹部１３２ａの星形の最外周端は、１２本の外周側貫通孔３８の開口位置にある。また、星形パターンＨＰ内に位置する１１個のナット２６の周囲には、凹部１３２ａの底面よりも８ｍｍ程度の高さを有し且つナット２６よりも２．５〜３倍の径を有する島形パターンＳＰがそれぞれ形成されている。図６は、たとえば５００ｒｐｍで回転駆動される主軸１４ａを通して研削液Ｆを４０リットル／ｍｉｎ程度の供給量で流入させた場合に、そのような従来の凹部１３２ａ内における研削液Ｆの流れを示すシミュレーション図である。この従来の凹部１３２ａでは、研削液Ｆは、平面研削砥石１１０ａの回転方向ＲＤ１の連れ回り力および遠心力の影響を受けて、回転軸線Ｃから外周側および回転方向側に向かう矢印で表される流れベクトルＶで示される流れとなる。この状態では、内周側貫通孔１３６の入口付近に研削液Ｆが流れても、圧力がないので素通りし、内周側貫通孔１３６の入口に入らない。これに対して、外周側貫通孔３８の入口は、上記星形パターンの最外周に形成されたＶ字状の壁面内に位置していて、そのＶ字状の壁面内には研削液Ｆが受け止められて滞留し、遠心力によって圧力が発生するので、外周側貫通孔３８の入口には研削液Ｆが流入する。

これに対して、本実施例の平面研削砥石１０ａの背面１９ａに形成された凹部３２ａでは、図７に示すように、内周側貫通孔３６の外周側には、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａの径方向の線ＲＬに対して対称的形状を成すＶ字状凹壁面４２が形成されている。Ｖ字状凹壁面４２が障壁パターンＢＰと島形パターンＳＰの一部に局所的に設けられている。このＶ字状凹壁面４２のうち、内周側貫通孔３６の外周側から回転方向ＲＤ１とは反対側へ連続する部分が、研削液Ｆの流れを受け止めて滞留させ、内周側貫通孔３６の入口をその滞留させた研削液Ｆ中に位置させ遠心力により圧力が高められた研削液Ｆを流入させる凹状受面４４として機能している。凹状受面４４は、平面研削砥石１０ａの回転方向が回転方向ＲＤ１とは逆方向となる場合には、径方向の線ＲＬに対して対称位置となる。この凹状受面４４によって囲まれる面積Ｓ４４内にすなわち凹状受面４４の開口４８内に、内周側貫通孔３６の入口が位置している。

主軸１４ａ内の供給穴３０ａから凹部３２ａ内に流入した研削液Ｆは、図６に示す流れベクトルＶと同様に、平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１の連れ回り力および遠心力の影響を受けて、回転軸線Ｃから外周側および回転方向側に向かう矢印方向に流れる。研削液Ｆは、この流れの上流側に向かって開口する凹状受面４４に受け止められて滞留し、図８に示すように、遠心力を受けて圧力を発生するので、凹状受面４４によって囲まれる面積Ｓ４４内に開口する内周側貫通孔３６の入口内に積極的に流入させられるようになっている。図８は、シミュレーションにより得られた、濃度が高いほど高い液圧を示す圧力分布を示している。

このように構成された平面研削砥石１０ａによれば、図９に示すように、中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、および外周側貫通孔３８の研削液Ｆの送出割合は、１６．９％、３３．３％、および４９．８％となった。これに対して、障壁パターンＢＰが形成されていない従来の平面研削砥石１１０ａでは、７００ｒｐｍであるときの流量比は２０．７：０：７９．３であり、４００ｒｐｍであるときの流量比は、２５．１：０：７４．９であった。内周側貫通孔３６の送出割合に関して言えば、従来では０％であったのに対して３３．３％と増加した。

図１０は、図７に対して、Ｖ字状凹壁面４２の開口４８外となるように内周側貫通孔１３７の入口を内周側へ移動させた例、換言すれば、凹状受面４４によって囲まれる面積Ｓ４４外にすなわち凹状受面４４の開口４８外に、内周側貫通孔１３７の入口を位置させた比較例品である平面研削砥石１２０ａを示している。この比較例品の平面研削砥石１２０ａによれば、図１１に示すように、中心貫通孔３４、内周側貫通孔１３７、および外周側貫通孔３８の研削液Ｆの送出割合は、１９．８％、０．９％、および７９．３％となった。

上述のように、本実施例の平面研削砥石１０によれば、内周側貫通孔３６の少なくとも内周側貫通孔３６の外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１側とは反対側に位置して、凹部３２ａ内を平面研削砥石１０ａの回転中心から外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１側とは反対側へ流れる研削液Ｆを受け止めて滞留させる凹状受面４４が、凹部３２ａ内に局所的に設けられていることから、凹状受面４４によって滞留させられた研削液Ｆの圧力が内周側貫通孔３６の入口付近で遠心力により高められ、内周側貫通孔３６の入口を通して研削液Ｆが平面研削砥石１０ａの研削面１６ａへ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面１６ａへ送出される研削液の流量比が改善されるので、研削面１６ａ全体にむらなく研削液Ｆが供給量されるようになる。

また、本実施例の平面研削砥石１０によれば、凹状受面４４は、内周側貫通孔３６と平面研削砥石１０ａの回転中心とを通る径方向の直線ＲＬに対して対称的に形成されたＶ字状凹壁面４２の一部に形成されていることから、平面研削砥石１０ａの回転方向に拘わらず、凹状受面４４によって受け止められた研削液Ｆの圧力が内周側貫通孔３６の入口付近で遠心力により高められ、内周側貫通孔３６の入口を通して研削液Ｆが平面研削砥石１０ａの研削面１６ａへ送出される。このため、それまできわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面１６ａへ送出される研削液Ｆの流量比が改善される。

また、本実施例の平面研削砥石１０によれば、凹壁面は、内周側貫通孔３６と平面研削砥石１０ａの回転中心とを通る径方向の直線ＲＬに対して対称的に形成されたＶ字状凹壁面４２であり、内周側貫通孔３６は、Ｖ字状凹壁面４２の開口４８内に位置させられていることから、平面研削砥石１０ａの回転方向に拘わらず、Ｖ字状の壁面の開口４８内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液ＦがＶ字状の壁面の開口４８内に位置させられている内周側貫通孔３６の入口を通して流入し研削面１６ａへ送出される。このため、それまできわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面１６ａへ送出される研削液Ｆの流量比が改善される。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

（実施例２）
図１２は、平面研削砥石１０ａの他の実施例の要部を示す図であって、図７に対応している。図１２の実施例では、内周側貫通孔３６の外周側には、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａの径方向の直線ＲＬに対して対称的形状を成すＵ字状凹壁面１４２が形成されている。すなわち、Ｕ字状凹壁面１４２が障壁パターンＢＰと島形パターンＳＰの一部に局所的に設けられている。このＵ字状凹壁面１４２のうち、内周側貫通孔３６の外周側から回転方向ＲＤ１とは反対側へ連続する部分が、研削液Ｆの流れを受け止めて滞留させ、内周側貫通孔３６の入口をその滞留させた研削液Ｆ中に位置させて研削液Ｆを流入させる凹状受面１４４として機能している。凹状受面１４４は、平面研削砥石１０ａの回転方向が回転方向ＲＤ１とは逆方向となる場合には、径方向の線ＲＬに対して対称位置となる。

本実施例の平面研削砥石１０ａによれば、凹状受面１４４を含むＵ字状凹壁面１４２は、内周側貫通孔３６と平面研削砥石１０ａの回転中心とを通る径方向の直線ＲＬに対して対称的に形成されたＵ字状の凹壁面であり、内周側貫通孔３６は、Ｕ字状凹壁面１４２の開口４８内に位置させられていることから、平面研削砥石１０ａの回転方向に拘わらず、Ｕ字状凹壁面１４２の開口４８内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液ＦがＵ字状凹壁面１４２の開口４８内に位置させられている内周側貫通孔３６の入口を通して流入し研削面１６ａへ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面１６ａへ送出される研削液の流量比が改善される。

（実施例３）
図１３は、平面研削砥石１０ａの他の実施例の要部を示す図であって、図７に対応している。図１３の実施例では、内周側貫通孔３６の外周側には、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａの径方向の直線ＲＬに対して対称的形状を成す円弧状凹壁面２４２が形成されている。すなわち、円弧状凹壁面２４２が障壁パターンＢＰと島形パターンＳＰの一部に局所的に設けられている。この円弧状凹壁面２４２のうち、内周側貫通孔３６の外周側から回転方向ＲＤ１とは反対側へ連続する部分が、研削液Ｆの流れを受け止めて滞留させ、内周側貫通孔３６の入口をその滞留させた研削液Ｆ中に位置させて研削液Ｆを流入させる凹状受面２４４として機能している。凹状受面２４４は、平面研削砥石１０ａの回転方向が回転方向ＲＤ１とは逆方向となる場合には、径方向の線ＲＬに対して対称位置となる。凹状受面２４４は、平面研削砥石１０ａの回転方向が回転方向ＲＤ１とは逆方向となる場合には、径方向の線ＲＬに対して対称位置となる。

本実施例の平面研削砥石１０ａによれば、凹状受面２４４を含む円弧状凹壁面２４２は、内周側貫通孔３６と平面研削砥石１０ａの回転中心とを通る径方向の直線ＲＬに対して対称的に形成された、内周側貫通孔３６が位置する内周円ＳＣ１よりも小さい曲率半径を有する円弧状の凹壁面であり、内周側貫通孔３６は、円弧状凹壁面２４２の開口４８内に位置させられていることから、平面研削砥石１０ａの回転方向に拘わらず、円弧状凹壁面２４２の開口４８内に受け止められて遠心力により圧力が高められた研削液Ｆが円弧状凹壁面２４２の開口４８内に位置させられている内周側貫通孔３６の入口を通して流入し研削面１６ａへ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面１６ａへ送出される研削液Ｆの流量比が好適に改善される。

（実施例４）
図１４は平面研削砥石１０ａの他の実施例の要部を示す図であって、図７に対応している。図１４の実施例では、内周側貫通孔３６の外周側には、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａと同心であって内周側貫通孔３６を通る内周円ＳＣ１よりも大きい曲率半径を有する同心円を成す円弧状凹壁面３４２が形成されている。そして、その円弧状凹壁面３４２のうちの直線ＲＬに対して回転方向ＲＤ１の反対側に、内周側へ内周側貫通孔３６の径方向位置よりも内周側へ突き出す突起３４５が設けられ、その突起３４５の回転方向ＲＤ１側の壁面３４６と円弧状凹壁面３４２とによって、凹状受面３４４が内周側貫通穴３６の外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１とは反対側に位置するように形成されている。凹状受面３４４が、研削液Ｆの流れを受け止めて滞留させ、内周側貫通孔３６の入口をその滞留させた研削液Ｆ中に位置させて遠心力により発生する圧力で研削液Ｆを流入させる。

本実施例の平面研削砥石１０ａによれば、凹状受面３４４は、内周側貫通孔３６が位置する内周円ＳＣ１よりも大きい曲率半径を有する円弧状凹壁面３４２と、円弧状凹壁面３４２の直線ＲＬよりも平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１と反対側位置から内周側へ突設された突起３４５の平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１側の壁面３４６とによって、内周側貫通穴３６の外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向ＲＤ１とは反対側に位置するように形成されていることから、突起３４５と円弧状凹壁面３４２に受けられて滞留させられて圧力が高められた研削液Ｆがその円弧状凹壁面３４２の内側に位置させられている内周側貫通孔３６の入口を通して流入し研削面１６ａへ送出される。このため、従来ではきわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

（実施例５）
図１５は平面研削砥石１０ａの他の実施例の要部を示す図であって、図７に対応している。図１５の実施例では、内周側貫通孔３６の外周側には、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａと同心であって内周側貫通孔３６を通る内周円ＳＣ１と同様の曲率半径を有する同心円を成す円弧状凹壁面３４２が障壁パターンＢＰと島形パターンＳＰの内側に局所的に設けられている。そして、内周側貫通孔３６がその障壁パターンＢＰの円弧状凹壁面３４２を貫通することで、平面研削砥石１０ａの回転中心線に平行な方向であって障壁パターンＢＰの厚みに相当する長さを有する凹溝３４８が円弧状凹壁面３４２に形成されている。この凹溝３４８が、内周側貫通孔３６の外周側且つ平面研削砥石１０ａの回転方向とは反対側に位置して、凹部３２ａ内を平面研削砥石１０ａの回転中心から外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側へ流れる研削液Ｆを受け止める凹状受面４４と同様の凹状受面として機能している。

本実施例の平面研削砥石１０ａによれば、凹状受面として機能する凹溝３４８が内周側貫通孔３６の入口にそれを延長した形状で形成されていることから、凹溝３４８に受け止められることで滞留させられて遠心力により圧力が高められた研削液Ｆがその凹溝３４８に連続する内周側貫通孔３６の入口を通して流入し研削面１６ａへ送出される。このため、従来では略零できわめて少ない研削液送出量であった内周側貫通孔３６からの研削液送出量が図１６に示すように増加し、平面研削砥石１０ａの中心貫通孔３４、内周側貫通孔３６、外周側貫通孔３８から研削面へ送出される研削液の流量比が改善される。

図１７は、図１４に示されている、一対の島形パターンＳＰを周方向に連結する障壁パターンＢＰが形成されることにより、平面研削砥石１０ａと同心円であって、平面研削砥石１０ａの径方向の直線ＲＬに対して対称的形状を成す円弧状凹壁面３４２のみを用いて研削液Ｆを受ける比較例品である平面研削砥石２１０ａを示している。この場合、突起３４５が用いられていないので、平面研削砥石２１０ａの内周側貫通孔１３９の入口付近において研削液Ｆが滞留せず、単に通りすぎるだけであるので、研削液Ｆに圧力が発生せず、内周側貫通孔１３９の入口には研削液Ｆが殆ど入らない。

図１８は、内周側貫通孔１３９の外周側に１個の島状パターンＳＰが配置され、その島状パターンＳＰを用いて研削液Ｆを受ける比較例品である平面研削砥石２２０ａを示している。この場合、平面研削砥石２２０ａの回転力および遠心力の影響を受けて、平面研削砥石２２０ａの回転中心から外周側且つ平面研削砥石２２０ａの回転方向ＲＤ１とは反対側へ相対的に流れる研削液Ｆは、島状パターンＳＰの外周壁面によって受けられないので、平面研削砥石２２０ａの内周側貫通孔１３９の入口付近において研削液Ｆが滞留せず、単に通りすぎるだけであるので、研削液Ｆに圧力が発生せず、内周側貫通孔１３９の入口には研削液Ｆが殆ど入らない。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例の平面研削砥石１０ａ、１０ｂは、レジノイド砥石、ビトリファイド砥石、ダイヤモンド砥石などの種々の材質の砥石が用いられても差し支えない。

また、前述の両頭平面研削盤１２は、一対の平面研削砥石１０ａ、１０ｂが水平の回転軸線Ｃまわり回転駆動され、それら一対の平面研削砥石１０ａ、１０ｂの間に通された互いに平行な直線状の一対の案内レール２２ａおよび２２ｂによってリング状ワーク２０が送られる横軸型スルーフィード方式であったが、一対の平面研削砥石１０ａ、１０ｂが垂直な回転軸線Ｃまわり回転駆動される縦軸型であってもよいし、円盤状のキャリヤ板に形成された穴に嵌め入れられたワークが一対の平面研削砥石１０ａ、１０ｂの間に送り込まれるキャリヤ研削方式や、インフィード研削方式であってもよい。

また、前述の実施例では、一対の島形パターンＳＰを障壁パターンＢＰで周方向に連結することで、凹状受面４４、１４４、２４４、３４４が形成されていたが、島形パターンＳＰとは独立に形成されてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０ａ、１０ｂ：平面研削砥石
１２：両頭平面研削盤
１４ａ、１４ｂ：主軸（回転主軸）
１６ａ、１６ｂ：研削面
１８ａ、１８ｂ：フランジ
２０：リング状ワーク
２２ａ、２２ｂ：案内レール
２４：締結ボルト
２６：ナット
２８ａ、２８ｂ：（フランジの）取付面
３０ａ、３０ｂ：（主軸内の）供給穴
３２ａ：３２ｂ：凹部
３４：中心貫通孔
３６：内周側貫通孔
３８：外周側貫通孔
４０：凹穴
４２：Ｖ字状凹壁面（凹壁面）
４４，１４４，２４４，３４４：凹状受面
４８：開口
１４２：Ｕ字状凹壁面（凹壁面）
２４２：円弧状凹壁面（凹壁面）
３４２：円弧状凹壁面（凹壁面）
３４５：突起
３４６：回転方向側の壁面（凹状受面）
３４８：凹溝（凹状受面）
Ｃ：回転軸線
Ｆ：研削液
ＳＣ１：内周円
ＳＣ２：外周円
ＳＰ：島形パターン
ＨＰ：星形パターン
ＢＰ：障壁パターン

Claims (7)

1. 研削面として機能する表面と、主軸とともに回転するフランジを通して締結ボルトが螺合されるナットが埋設された背面と、前記フランジの取付面との間に前記主軸を通して供給された研削液を受け入れる空間を形成するために前記背面に形成された凹部と、前記研削面と前記凹部との間を連通させるように形成された、回転中心に位置する中心貫通孔、所定の内周円上に形成された複数本の内周側貫通孔、および前記内周円よりも大径の外周円上に形成された複数本の外周側貫通孔とを、備えた円板状の平面研削砥石であって、
   前記内周側貫通孔の少なくとも前記内周側貫通孔の外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側に位置して、前記凹部内を前記平面研削砥石の回転中心から外周側且つ前記平面研削砥石の回転方向とは反対側へ流れる前記研削液を受け止める凹状受面が、前記凹部内に局所的に設けられている
   ことを特徴とする平面研削砥石。
2. 前記凹状受面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成されている凹壁面の一部に形成されている
   ことを特徴とする請求項１の平面研削砥石。
3. 前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成されたＶ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｖ字状凹壁面の開口内に位置させられている
   ことを特徴とする請求項２の平面研削砥石。
4. 前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成されたＵ字状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記Ｕ字状凹壁面の開口内に位置させられている
   ことを特徴とする請求項２の平面研削砥石。
5. 前記凹壁面は、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線に対して対称的に形成された、前記内周円よりも小さい曲率半径を有する円弧状凹壁面であり、前記内周側貫通孔は、前記円弧状凹壁面の開口内に位置させられている
   ことを特徴とする請求項２の平面研削砥石。
6. 前記凹状受面は、前記内周円よりも大きい曲率半径を有する円弧状凹壁面と、前記内周側貫通孔と前記平面研削砥石の回転中心とを通る直線よりも前記平面研削砥石の回転方向と反対側位置から内周側へ突設された突起の前記平面研削砥石の回転方向側の壁面とに、形成されている
   ことを特徴とする請求項１の平面研削砥石。
7. 前記背面に形成された凹部内には、円弧状凹壁面が局所的に形成され、
   前記凹状受面は、前記内周側貫通孔が前記円弧状凹壁面を貫通することで前記円弧状凹壁面に前記回転中心線に平行な方向に形成された凹溝内に形成されている
   ことを特徴とする請求項１の平面研削砥石。

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