JP2958337B2 - 円周研削機における被研削材の支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この特許出願に係る発明（以
下、本願発明、と略称する）は、水平に支持した円柱状
の被研削材をして、その中心軸線の周囲に一方向回転し
ながら横断面が同一真円になるように外周面を研削する
円周研削機の被研削材両端の支持装置に係わり、特に、
ほぼ円柱状のシリコン，人工水晶，石英ガラス等の化合
物のインゴットの両端支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の円筒研削盤における被研削材の支
持装置は、水平一直線の仮想の中心軸線上で左右に離隔
し対向し中心軸線に直交する平坦面をもつ両方の対向体
をして、中心軸線に直交する平坦面とし、中心軸線上の
正逆方向の外圧力により互いに左右方向で接近離隔可能
とし、円柱状の前記インゴットの両端を挟んで保持し、
中心軸線上で一方向に回転し、中心軸線との平行，直角
方向へ移動する砥石によりインゴットの外周面を中心軸
線に平行して研削するものであった。

【０００３】しかし前記のインゴットは、化合結晶過程
により円柱塊状に形成されるので円柱の外周面には中心
軸線との直交方向に凹凸を生じているから、長手方向の
中心軸線は正確には確定しないので、インゴットの両端
を中心軸線を基準としてそれに直交して切断しようとし
ても正確に直交平坦面を形成することは困難であり、ま
た両端の切断時には切断刃が切断圧力により湾曲し、両
端の切断面が中心軸線との正確な直交平面に形成されな
いから、それらのインゴットの両端切断平面を円周研削
機の両端の支持体により挟持しても、左右の支持体の中
心軸線にインゴットの中心軸線を一致させるインゴット
のいわゆる芯出しと挟持が困難となり、結局はインゴッ
トの外周面を中心軸線に正確に平行して研削することが
できなかった。

【０００４】また前記インゴットは、化合結晶過程によ
り円柱と共にその両端が外周面に直径方向の凹凸を生じ
た円錐塊状に形成されるものもあるから、そのような円
錐両端を前記の円周研削機の左右の対向体によって挟持
することはできなくて、結局はインゴットの外周面を中
心軸線に正確に平行して研削することができなかった。

【０００５】本願発明は、前記の従来の技術の欠陥――
―円周研削機の中心軸線との直交平面をもつ左右の支持
体は、外周面が直径方向に凹凸があるために中心軸線に
正確に直交しない平坦面に切断された円柱塊状のインゴ
ットの両端面をして、正確に芯出しして挟持することが
困難であり、また、そのインゴットの円錐塊状の両端を
挟持できなくて、結局はインゴットの外周面を中心軸線
に正確に平行して研削できなかった―――を解消し、円
柱塊状のインゴットの両端が中心軸線に正確に直交しな
い平坦面または円錐塊状であっても、それぞれに適した
各別の対向体に交換することなく、同一の支持体により
いずれも挟持可能とした支持装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、前記の従来
の技術の欠陥を解消するために、円周研削機における被
研削材の支持装置について、下記の要件を備えるように
構成したことを特徴とする。水平一直線の仮想の中心軸
線１において、それに直交する対向面２を左右に間隔を
保って配置し、回転駆動力により一方または両方を中心
軸線の周囲に回転可能に支持し、外圧力により一方また
は両方を互いに接近及び離隔可能に支持した円柱状の左
右の対向体３と、両対向体の外周付近の内部において中
心軸線を中心とする環状に形成し中心軸線に直交して両
対向体の接近方向から離間方向へ順次に接触して、接近
方向端面を中心軸線と直交する平坦面４として対向面か
ら接近方向へ突出し、離隔方向端面を中心軸線に直交し
且つ接近方向へ没入する第１凹球面５とし、第１凹球面
の中心軸線上に離隔方向へ突出する第１キー６を形成
し、中心軸線との直交平面に対しわずかに傾斜可能に支
持した環状の接触体７、接近方向端面を中心軸線に直交
し且つ接近方向へ突出して接触体の第１凹球面に嵌合す
る第１凸球面８とし、第１凸球面に中心軸線上に離隔方
向へ没入し接触体の第１キーに嵌合する第１キー溝９を
形成し、離隔方向端面を中心軸線に直交し且つ離隔方向
へ突出する第２凸球面１０とし、第２凸球面に接近方向
へ没入し第１キー溝に直交する第２キー溝１１を形成
し、中心軸線との直交平面に対しわずかに傾斜可能に支
持した環状の浮動体１２、接近方向端面を中心軸線に直
交し且つ離隔方向へ没入して浮動体の第２凸球面に嵌合
する第２凹球面１３とし、第２凹球面に接近方向へ突出
し浮動体の第２キー溝に嵌合する第２キー１４を形成
し、離隔方向端面を中心軸線に直交する平坦面１５と
し、対向体に固定した環状の固定体１６、を配置した左
右の支持体１７と、最大内周面が両対向体の中心軸線上
で支持体よりも内周方向の両対向面に開口し、内周角が
両対向体の接近方向から離隔方向へ向けて段階的に縮小
して折曲する複数の異なる円錐孔１８，１９を連続した
開口体２０とを備えること。

【０００７】

【発明の実施の態様】本願発明の実施例を図面に基いて
説明すると次のとうりである。（ただし、図１，２は左
の組のみを示し、右の組は、左の組とは左右対称である
ので図示を省略し、部分の指示番号は左の組とは共通で
ある。）

【０００８】図３〜５に図示するように、円周研削機の
被研削材の支持装置において、水平一直線の仮想の中心
軸線１上に、それに直交する平面をもつ対向面２を左右
に間隔を保って配置した左右の円柱状の対向体３をし
て、一方向への回転駆動力を左右の一方または両方に与
えることに関連してそれを中心軸線１を中心に一方向へ
回転可能とし、また外圧力を左右の一方また両方に与え
ることに関連してそれを互いに接近しまたは離隔するよ
うに支持する。

【０００９】図１，２に図示したように、左右の対向体
３には、左右対称であるので左の組のみを説明すると、
支持体１７をして、対向体３の外周付近の内部において
中心軸線１を中心とする環状に形成するとともに、中心
軸線１に直交するほぼ円板として両対向体３の接近方向
から離隔方向へと３箇の部材を順次に接触して配置し
て、以下のように支持体１７を構成する。

【００１０】接近方向の端面をして中心軸線１との直交
平面をもつ円環に形成し対向面２から接近方向へ突出し
た平坦面４とし、離隔方向の端面をして中心軸線１との
直交平面に対し接近方向へ均等に没入す凹球面をもつ円
環に形成した第１凹球面５とし、第１凹球面５の端面の
中心軸線１との直交線上に離隔方向へ直線状に突出して
第１キー６を形成し、中心軸線１との直交平面に対しわ
ずかに傾斜可能に対向体３の内部に支持して円環状の支
持体７を構成する。

【００１１】接近方向の端面をして中心軸線１との直交
平面に対し接近方向へ均等に突出する凸球面をもつ円環
に形成し第１凹球面５に嵌合する第１凸球面８とし、第
１凸球面８の端面の中心軸線１との直交線上に離隔方向
へ直線状に没入し第１キー６に嵌合する第１キー溝９を
形成し、離隔方向の端面をして中心軸線１との直交平面
に対し離隔方向へ均等に突出する凸球面をもつ円環に形
成した第２凸球面１０とし、第２凸球面１０の端面の中
心軸線１との直交線上に第１キー溝９に直交して接近方
向へ直線状に没入して第２キー溝１１を形成し、中心軸
線１との直交平面に対しわずかに傾斜可能に対向体３の
内部に支持して円環状の浮動体１２を構成する。

【００１２】接近方向の端面をして中心軸線１との直交
平面に対し離隔方向へ均等に没入する凹球面をもつ円環
に形成し第２凸球面１０に嵌合する第２凹球面１３と
し、第２凹球面１３の端面の中心軸線１との直交線上に
接近方向へ直線状に突出し第２キー溝１１に嵌合する第
２キー１４を形成し、離隔方向の端面をして中心軸線１
との直交平面をもつ円環に形成した平坦面１５とし、対
向体３の内部に固定して円環状の固定体１６を構成す
る。

【００１３】図３〜５に図示したように、両対向体３の
中心軸線１上において、最大内周面が支持体１７よりも
内周方向の両対向面２に開口し、内周角が両対向体３の
接近方向から離隔方向へ向けて段階的に縮小して折曲し
連続する複数の異なる円錐孔１８，１９を連続して形成
した開口体２０を構成する。

【００１４】

【発明の効果】本願発明は、前記の構成を備えているの
で、図３〜５に図示するように、下記の作用を生じ効果
を奏する。

【００１５】作用Ａ……図３に図示するように、左右の
支持体１７により水平に支持すべきインゴット２１が、
その中心となるべき仮想軸線２２に対する左右端面２
３，２４が直交せずに立体的に傾斜していても、左右の
接触体７の両平坦面４は、左右の対向体３を近接させる
外圧力により、対向体３の中心軸線１に対し立体的に傾
斜してインゴット２１の左右端面２３，２４に平行し内
方へ押圧して接触して、インゴット２１をしてその仮想
軸線２２を左右の対向体３の中心軸線１に一致させて左
右から挟み押圧して支持するように作用する接触体７の
外圧力による前記の立体的傾斜はそれに伴ないその第１
キー６の傾斜により浮動体１２の第１キー溝９を傾斜さ
せ、浮動体１２をしてその直交した第２キー溝１１が固
定体１６の第２キー１４を滑ることにより、浮動体１２
を立体的に傾斜させるように作用する。

【００１６】作用Ｂ……図４に図示するように、左右の
支持体１７により水平に支持すべきインゴット２１が、
中心となるべき仮想軸線２２に一致せず且つ円錐角度の
異なる左右端の円錐２５，２６を形成していても、左右
の開口体２０の複数の円錐孔１８，１９は、左右の対向
体３を近接させる外圧力により、円錐２５，２６の外周
面の一部をして円錐孔１８，１９の内周面またはそれら
を連続する折曲部２７に接触して、インゴット２１をし
てその仮想軸線２２を左右の対向体３の中心軸線１に一
致させて左右から挟み押圧して支持するように作用す
る。

【００１７】作用Ｃ……図５に図示するように、左右の
対向体３により水平に支持すべきインゴット２１が、中
心となるべき仮想軸線２２に一致せず且つ左右端を円錐
２５と平坦面２４に形成していても、作用Ａ，Ｂに述べ
たように、そのインゴット２１をしてその左右端を開口
体１９と支持体１７とにより、その仮想軸線２２を左右
の対向体３の中心軸線に一致させて左右から挟み押圧し
て支持するように作用する。

【００１８】効果ａ……作用Ａにより、円柱塊状のイン
ゴット２１の仮想軸線２２に直交しない左右端面２３，
２４をして、左右支持体１７の浮動体１２の立体的傾斜
により、接触体７の平坦面４が左右端面２３，２４の傾
斜に追従して傾斜し合致し接触し押圧して支持され、イ
ンゴット２１の仮想軸線２２を対向体３，支持体１７の
中心軸線１に一致させ、インゴット２１の外周面を仮想
軸線２２に平行して研削できる効果を奏する。

【００１９】効果ｂ……作用Ｂにより、円柱塊状のイン
ゴット２１の仮想軸線２２に一致しない左右円錐２５，
２６をして、左右対向体３の円錐孔１８または１９とま
たは折曲部２７が接触し押圧して支持し、インゴット２
１の仮想軸線２２を対向体３の中心軸線１に一致させ、
インゴット２１の外周面を仮想軸線２２に平行して研削
できる効果を奏する。

【００２０】効果ｃ…… 作用Ｃにより、円柱塊状のイ
ンゴット２１の仮想軸線２２に一致しない左右端の円錐
２５と右端面２４とをして、左の対向体３の円錐孔１８
または１９または折曲部２７が円錐２５に接触し押圧し
て支持し、右の支持体１７の浮動体１２の立体的傾斜に
より、右の接触体７の平坦面４が右端面２４の傾斜に追
従して傾斜し合致し接触し押圧して右端面２４を支持
し、インゴット２１の仮想軸線２２を対向体３の中心軸
線１に一致させ、インゴット２１の外周面を仮想軸線２
２に平行して研削できる効果を奏する。

【００２１】効果ｄ……左右の対向体３には、それぞれ
支持体１７と開口体２０とを備えているので、インゴッ
ト２１の左右端がそれぞれ平坦な左右端面２３，２４ま
たは左右の円錐２５，２６のいずれを有するものであっ
ても、または一端が円錐であり他端が平坦面であるもの
であっても、左右の対向体３を上記のそれぞれに適合す
るものに交換しなくとも、それらのインゴット２１を支
持することができる効果をも奏する。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 支持体１７の側面図

【図２】 支持体１７の平面図

【図３，４，５】 作用説明側面図

【００２３】

【符号の説明】

１ 中心軸線 ２ 対向面 ３ 対向体 ４ 平坦面 ５ 第１凹球面 ６ 第１キー ７ 接触体 ８ 第１凸球面 ９ 第１キー溝 １０ 第２凸球面 １１ 第２キー溝 １２ 浮動体 １３ 第２凹球面 １４ 第２キー １５ 平坦面 １６ 固定体 １７ 支持体 １８ 円錐孔 １９ 円錐孔 ２０ 開口体 ２１ インゴット ２２ 仮想軸線 ２３ 左端面 ２４ 右端面 ２５ 円錐 ２６ 円錐 ２７ 折曲部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平一直線の中心軸線１上において、それ
   に直交する対向面２を左右に間隔を保って配置し、回転
   駆動力により一方または両方を中心軸線１の周囲に回転
   可能に支持し、外力により一方または両方を互いに接近
   及び離隔可能に支持した円柱状の左右の対向体３と、 両対向体３の対向面２の内部において中心軸線１を中心
   とする円環に形成し中心軸線１に直交し接近方向から離
   隔方向へ順次に接触するように、 接近方向の端面をして中心軸線１との直交平面をもつ円
   環に形成し対向面２から接近方向へ突出した平坦面４と
   し、離隔方向の端面をして中心軸線１との直交平面に対
   し接近方向へ均等に没入する凹球面をもつ円環に形成し
   た第１凹球面５とし、第１凹球面５の端面の中心軸線１
   との直交線上に離隔方向へ直線状に突出し て第１キー
   ６を形成し、中心軸線１との直交平面に対しわずかに傾
   斜可能に対向体３の内部に支持した円環状の支持体７
   と、 接近方向の端面をして中心軸線１との直交平面に対し接
   近方向へ均等に突出する凸球面をもつ円環に形成し第１
   凹球面５に嵌合する第１凸球面８とし、第１凸球面８の
   端面の中心軸線１との直交線上に離隔方向へ直線状に没
   入し第１キー６に嵌合する第１キー溝９を形成し、離隔
   方向の端面をして中心軸線１との直交平面に対し離隔方
   向へ均等に突出する凸球面をもつ円環に形成した第２凸
   球面１０とし、第２凸球面１０の端面の中心軸線１との
   直交線上に第１キー溝９に直交して接近方向へ直線状に
   没入して第２キー溝１１を形成し、中心軸線１との直交
   平面に対しわずかに傾斜可能に対向体３の内部に支持し
   た円環状の浮動体１２と、接近方向の端面をして中心軸
   線１に直交平面に対し離隔方向へ均等に没入する凹球面
   をもつ円環に形成し第２凸球面１０に嵌合する第２凹球
   面１３とし、第２凹球面１３の端面の中心軸線１との直
   交線上に接近方向へ直線状に突出し第２キー溝１１に嵌
   合する第２キー１４を形成し、離隔方向の端面をして中
   心軸線１との直交平面をもつ円環に形成した平坦面１５
   とし、対向体３の内部に固定した円環状の固定体１６、 とを配置した左右の支持体１７、 とを備えた、円周研削機における被研削材の支持装置。
2. 【請求項２】最大内周面が両対向体３の中心軸線１上で
   支持体１７よりも内周方向の両対向面２に開口し、内周
   角が両対向体３の接近方向から離隔方向へ向けて段階的
   に縮小して折曲する複数の異なる円錐孔を連続した開口
   体２０、を備えた、請求項１に記載した、円周研削機に
   おける被研削材の支持装置。