JP6557221B2 - 工具ホルダ、研磨工具、研磨工具ユニットおよび砥材突き出し量調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、砥材を備える研磨工具と、この研磨工具を保持する工具ホルダを有する研磨工具ユニットに関する。

金属などの成形品、プレス品、機械加工品のバリ取り加工や研磨加工には、線状砥材の基端側を砥材ホルダで束ねてブラシ状にした研磨工具が用いられる。特許文献１には、加工機械への取り付け部となるシャンクを備える工具ホルダによって研磨工具を保持した形態の研磨工具ユニット（研磨機用ブラシ）が記載されている。工具ホルダはシャンクと同軸のスリーブを備えており、研磨工具は砥材ホルダがスリーブ内に挿入され、線状砥材の自由端がスリーブの先端開口から突出した状態で工具ホルダに保持されている。砥材ホルダはスリーブ内を軸線方向に移動可能であり、線状砥材のスリーブからの砥材突き出し量の調整は、砥材ホルダを軸線方向に移動させることにより行われる。

ここで、砥材ホルダは、固定ネジを利用して、スリーブにおける軸線方向の所望の位置に固定される。すなわち、スリーブの周壁には軸線方向の所定範囲にわたって開口部が形成され、砥材ホルダには軸線方向と直交する方向にネジ孔が貫通形成されている。固定ネジは、固定ネジの先端部が周壁部の内周面に突き当たるように開口部の側から締め込まれて砥材ホルダを周壁部の内周面に押し付け固定する。

特開２００９−５０９６７号公報

砥材は加工動作中に磨耗する。従って、砥材突き出し量は、磨耗の度合いに合わせて調整する必要がある。ここで、特許文献１に記載の研磨工具ユニットでは、砥材突き出し量を調整するために、固定ネジを緩めて砥材ホルダを軸線方向に移動させ、その後に、再び固定ネジを締め付けて砥材ホルダをスリーブに固定しなければならず、その調整作業に手間がかかる。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、スリーブからの砥材突き出し量の調整を容易に行うことができる工具ホルダを提供することにある。また、このような工具ホルダおよび研磨工具を備える研磨工具ユニットを提供することにある。さらに、このような工具ホルダに保持されるのに適した研磨工具を提供することにある。また、スリーブからの砥材突き出し量の調整を容易に行うことができる砥材突き出し量調整方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の工具ホルダは、シャンクと、前記シャンクの軸線方向で当該シャンクの前方に位置するスリーブと、前記シャンクの前方で当該シャンクと同軸に延びるシャフトと、前記スリーブの内側で前記シャフトに設けられたボルト部分と、前記ボルト部分に螺着されたナットと、前記ナットを前記ボルト部分に沿って前記軸線方向に移動させるナット移動機構と、を有し、砥材を備える研磨工具を、前記砥材の少なくとも一部分が前記スリーブの前端開口から突き出した状態で前記ナットと共に移動可能に保持することを特徴とする。

本発明によれば、研磨工具における砥材のスリーブからの砥材突き出し量を、ボルト部に沿ってナットを移動させることにより調整できる。従って、砥材突き出し量の調整作業を行う際に固定ネジを緩めたり締めたりする場合と比較して、調整作業が容易となる。また、ナットの軸線方向の移動量は、シャフトとナットが相対回転する角度によって正確に規定される。従って、研磨工具の砥材突き出し量を精度よく調整できる。

本発明において、前記シャフトは、前記シャンクおよび前記スリーブに対して前記軸線回りに相対回転可能であり、前記シャンクおよび前記スリーブは、相対回転不能に連結されており、前記ナット移動機構は、前記スリーブに対する前記ナットの相対回転を規制するナット回転規制機構を備えるものとすることができる。このようにすれば、シャンクに対してシャフトを相対回転させることにより、シャフトとナットが相対回転する。従って、工作機械などにシャンクを固定した状態でシャフトを回転させることにより、ナットを軸線方向に移動させて、砥材突き出し量を調整できる。

この場合において、前記シャフトは、第１位置と当該第１位置から前記軸線方向の後方に離間する第２位置との間を移動可能であり、前記ナット移動機構は、前記第１位置から前記第２位置に向かって前記シャフトが移動したときに当該シャフトを前記第１位置に向かう方向に付勢する付勢力を発揮する付勢部材と、前記シャフトが前記第１位置から前記第２位置を経由して当該第１位置に戻る往復直動運動を当該シャフトの前記軸線回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換する運動変換機構とを備えるものとすることができる。このようにすれば、シャフトを後方に向かって押し込む押し込み動作を行うことによって、シャフトを回転させて、砥材突き出し量を調整できる。また、このようにすれば、加工動作中に加工対象のワークの側から研磨工具をスリーブ内に押し込む力が働いたときに、研磨工具を軸線方向に後退させて、研磨工具の破損や砥材の磨耗を抑制できる。

また、この場合において、前記シャンクは、当該シャンクを貫通するクーラント導入孔を備え、前記ナット移動機構は、第１位置と当該第１位置から前記軸線方向の後方に離間する第２位置との間を移動可能な状態で前記シャフトに相対回転不能に支持された移動部材と、前記移動部材を前記第２位置に付勢する付勢部材と、前記移動部材が前記第２位置から前記第１位置を経由して当該第２位置に戻る往復直動運動を当該移動部材の前記軸線回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換する運動変換機構と、を備え、前記クーラント導入孔にクーラントが供給されると当該クーラントの流体圧により前記移動部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２位置から前記第１位置に移動するものとすることができる。このようにすれば、工作機械からシャンクにクーラントを供給することによって、シャフトを回転させて、砥材突き出し量を調整できる。

さらに、この場合において、前記ナット移動機構は、前記シャフトを前記シャンクに対して相対回転させるための操作機構を備えるものとすることができる。このようにすれば、操作部材の操作によりシャフトを回転させて、砥材突き出し量を調整できる。

本発明において、前記シャンクは、前記シャフトと一体に形成されており、前記スリーブは、前記シャンクおよび前記シャフトに対して前記軸線回りに相対回転可能であり、前記ナット移動機構は、前記スリーブに対する前記ナットの相対回転を規制するナット回転規制機構を備えるものとすることができる。このようにすれば、シャンクに対してスリーブを相対回転させることにより、シャフトとナットが相対回転する。従って、工作機械などにシャンクを固定した状態でスリーブを回転させることにより、ナットを軸線方向に移動させて、砥材突き出し量を調整できる。

この場合において、前記ナット移動機構は、前記スリーブを前記シャンクに対して相対回転させるための操作部材を備えることが望ましい。このようにすれば、操作部材を操作することによりスリーブを回転させて、砥材突き出し量を調整できる。

本発明において、研磨工具をナットと一体に移動可能とするためには、前記ナットは、前記研磨工具を着脱可能に連結する連結部を備えるものとすることができる。

本発明において、研磨工具をナットと一体に移動可能とするためには、前記ナットは、前記研磨工具に一体に設けられているものとすることができる。

次に、本発明の研磨工具ユニットは、上記の工具ホルダと、砥材を備え、前記工具ホルダに保持された研磨工具と、を有することを特徴とする。

本発明の研磨工具ユニットによれば、工具ホルダのスリーブから研磨工具の砥材が突き出す砥材突き出し量の調整が容易である。

また、本発明の研磨工具は、砥材と、前記砥材を保持する環状の砥材ホルダと、を備え、前記砥材ホルダの環状内周面には、雌ネジが形成され、前記雌ネジによって、前記砥材ホルダが工具ホルダのシャフトに設けられたボルト部分に螺着されることを特徴とする。

本発明によれば、研磨工具を工具ホルダに保持させる際に、砥材ホルダを工具ホルダのナットとして機能させることができる。

次に、本発明の砥材突き出し量調整方法は、工具ホルダに、シャンクと、前記シャンクの軸線方向で当該シャンクの前方に位置するスリーブと、前記シャンクの前方で当該シャンクと同軸に延びるシャフトと、前記スリーブの内側で前記シャフトに設けられたボルト部分と、前記ボルト部分に螺着されたナットと、を備えておき、砥材を備える研磨工具を、前記ナットと一体に移動可能な状態で前記工具ホルダに保持し、前記ナットを前記ボルト部分に沿って前記軸線方向に移動させて、前記砥材の前記スリーブからの砥材突き出し量を調整することを特徴とする。

本発明によれば、研磨工具における砥材のスリーブからの砥材突き出し量を、ボルト部に沿ってナットを移動させることにより調整する。従って、砥材突き出し量の調整作業を行う際に固定ネジを緩めたり締めたりする場合と比較して、調整作業が容易となる。また、ナットの軸線方向の移動量は、シャフトとナットが相対回転する角度によって正確に規定される。従って、研磨工具の砥材突き出し量を精度よく調整できる。

本発明を適用した実施例１の研磨工具ユニットの斜視図である。 図１の研磨工具ユニットの分解斜視図である。 図１の研磨工具ユニットの第１の縦断面図である。 図１の研磨工具ユニットの第２の縦断面図である。 図１の研磨工具ユニットの砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。 本発明を適用した実施例２の研磨工具ユニットの斜視図である。 図６の研磨工具ユニットの分解斜視図である。 図６の研磨工具ユニットの第１の縦断面図である。 図６の研磨工具ユニットの第２の縦断面図である。 実施例２の変形例の研磨工具ユニットの説明図である。 本発明を適用した実施例３の研磨工具ユニットの斜視図である。 図１１の研磨工具ユニットの分解斜視図である。 図１１の研磨工具ユニットの第１の縦断面図である。 図１１の研磨工具ユニットの第２の縦断面図である。 図１１の研磨工具ユニットのカム部分の周辺の部分斜視図である。 砥材突き出し量を調整する突き出し量調整部材の説明図である。 図１１の研磨工具ユニットの砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。 本発明を適用した実施例４の研磨工具ユニットの斜視図である。 図１８の研磨工具ユニットの分解斜視図である。 図１８の研磨工具ユニットの第１の縦断面図である。 図１８の研磨工具ユニットの第２の縦断面図である。 図１８の研磨工具ユニットのナットとブラシ状砥石の連結動作の説明図である。 図１８の研磨工具ユニットの砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。 本発明を適用した実施例５の研磨工具ユニットの斜視図である。 図２４の研磨工具ユニットを後方から見た場合の分解斜視図である。 図２４の研磨工具ユニットを前方から見た場合の分解斜視図である。 図２４の研磨工具ユニットの縦断面図である。 図２４の研磨工具ユニットのリードカムの周辺の部分斜視図である。 図２４の研磨工具ユニットの砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。 工具ホルダに取り付けられるコマ部材の説明図である。 工具ホルダに取り付けられるコマ部材の別の例の説明図である。 ラックギア設置治具およびラックギアの変形例の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した研磨工具ユニットを説明する。

（実施例１）
図１は本発明を適用した実施例１の研磨工具ユニットの斜視図である。本例の研磨工具ユニットはマシニングセンタなどの工作機械に取り付けられて使用される。図１に示すように、研磨工具ユニット１は、工作機械への取付け部となるシャンク２ａを備える工具ホルダ２と、工具ホルダ２のシャンク２ａとは反対の前端側から突出する線状砥材（砥材）３を備えるブラシ状砥石（研磨工具）４を有する。以下では、研磨工具ユニット１の軸線Ｌ方向において、工具ホルダ２から線状砥材３が突出している側を前方、シャンク２ａの側を後方として研磨工具ユニット１を説明する。

（工具ホルダ）
工具ホルダ２は、軸線Ｌ方向に沿ってシャンク２ａの側からシャンクヘッド５とスリーブ６を同軸に備える。シャンクヘッド５はシャンク２ａと、円盤部７と、円盤部７とシャンク２ａの間を連結する連結円盤部８を備える。連結円盤部８の外径寸法は、シャンク２ａの外径寸法よりも長く、円盤部７の外径寸法よりも短い。円盤部７には、半径方向に延びる貫通孔９が２つ設けられている。２つの貫通孔９は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。各貫通孔９には、付勢ネジ１０が捻じ込まれている。円盤部７の前端の外周縁部分には、前方および周方向に延びる２つの円弧壁１１が設けられている。２つの円弧壁１１は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に設けられている。２つの円弧壁１１の隙間部１２からは、円弧壁１１の内周側に配置されたギアスクリュー操作用歯車１３の一部分が露出している。

スリーブ６は、軸線Ｌ方向に延びる筒部１５と、筒部１５の後端から外周側に広がる環状のフランジ１６を備える。フランジ１６は筒部１５と同軸に形成されている。フランジ１６の外周縁の後端部分には、シャンクヘッド５の円弧壁１１の前端部が嵌合している。筒部１５の外周面は、フランジ１６に隣接する一定の外径寸法の大径外周面部分１５ａと、大径外周面部分１５ａの前端に連続して前方に向かって外径寸法が小さくなるテーパー外周面部分１５ｂと、テーパー外周面部分１５ｂの前端に連続して一定の外径寸法で延びる小径外周面部分１５ｃを備える。筒部１５には、大径外周面部分１５ａからテーパー外周面部分１５ｂを通過して小径外周面部分１５ｃに至る溝状の案内孔１７が２つ形成されている。２つの案内孔１７は、それぞれ軸線Ｌ方向に延びており、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。案内孔１７内には連結ネジ１８が位置している。

図２（ａ）は図１の研磨工具ユニット１の分解斜視図であり、図２（ｂ）はギアスクリューの斜視図である。図３は図１の研磨工具ユニット１の第１の縦断面図であり、案内孔１７を通過しない位置で切断したものである。図４は図１の研磨工具ユニット１の第２の縦断面図であり、案内孔１７を通過する位置で切断したものである。図３に示すように、シャンクヘッド５には、シャンク２ａ、連結円盤部８および円盤部７を軸線Ｌ方向に貫通するヘッド中心孔２１が設けられている。ヘッド中心孔２１の後端部分の内周面、すなわち、ヘッド中心孔２１における後端開口の近傍には、ネジ部２１ａが形成されている。ネジ部２１ａには後方から環状ネジ２２が捻じ込まれている。円盤部７の前端面の中央には後方に窪む円形凹部２３が形成されている。円形凹部２３の底面（後端面）は連結円盤部８に位置している。円形凹部２３の底面の中央にはヘッド中心孔２１の前端開口が形成されている。

円盤部７に設けられた２つの貫通孔９は、それぞれ円形凹部２３に連通している。すなわち、各貫通孔９の内側開口は円形凹部２３の環状壁面に形成されている。円盤部７の前端面には円形凹部２３を同軸に囲むヘッド側環状溝２４が設けられている。ヘッド側環状溝２４には第１Ｏリング２５が挿入されている。

スリーブ６の内径寸法は一定である。フランジ１６の後端面には、スリーブ６の中心孔を同軸に囲むスリーブ側環状溝２６が設けられている。スリーブ側環状溝２６とヘッド側環状溝２４は、軸線Ｌ方向から見た場合に重なる位置に形成されている。スリーブ側環状溝２６には第２Ｏリング２７が挿入されている。

図２に示すように、シャンクヘッド５およびスリーブ６の内周側には、ギアスクリュー（シャフト）３０がシャンク２ａおよびスリーブ６と同軸に配置されている。ギアスクリュー３０は軸線Ｌ方向に貫通するスクリュー中心孔３０ａを備えている。また、ギアスクリュー３０は、図２（ｂ）に示すように、後方から前方に向かって小径部分３１と、ギアスクリュー押さえ用歯車３２と、小径部分３１よりも大径の大径部分３３と、大径部分３３よりも小径のボルト部分３４を備えている。ボルト部分３４は小径部分３１よりも大径であり、その外周面には雄ネジ３４ａが形成されている。ギアスクリュー３０は小径部分３１と大径部分３３のほとんどがシャンクヘッド５内に位置し、ボルト部分３４がスリーブ６内に位置している。ボルト部分３４にはナット３６が螺着されている。

ギアスクリュー３０は、大径部分３３の外周面に、軸線Ｌを挟んだ両側で軸線Ｌと平行に延びる一対の平行面３３ａと、一対の平行面３３ａの間を周方向で連続させる一対の円弧面３３ｂを備える。大径部分３３には、図２（ａ）および図４に示すように、ギアスクリュー操作用歯車１３が同軸に取り付けられている。

ギアスクリュー操作用歯車１３は、軸線Ｌ方向から見た場合に大径部分３３と嵌合する小判型の平面形状を備える装着孔を備えている。小判型とは、平行な２辺と２辺の間を連結する円弧面を備える形状である。図４に示すように、ギアスクリュー操作用歯車１３は、この装着孔に大径部分３３が挿入された状態で、ギアスクリュー３０に取り付けられている。従って、ギアスクリュー操作用歯車１３は、ギアスクリュー３０と一体に軸線Ｌ回りに回転可能である。また、ギアスクリュー操作用歯車１３とギアスクリュー３０とは軸線Ｌ方向に相対移動可能である。ここで、ギアスクリュー３０の大径部分３３と、ギアスクリュー操作用歯車１３は、外部からの操作によってギアスクリュー３０を回転させるためのギアスクリュー操作機構（操作機構）３５を構成している。ギアスクリュー操作用歯車１３は、外部からの操作によってギアスクリュー３０を回転させる操作部材である。

ギアスクリュー操作用歯車１３は、図３に示すように、その外周側部分がシャンクヘッド５の円盤部７とスリーブ６のフランジ１６の間に位置している。ギアスクリュー操作用歯車１３は、その後端面の外周側部分が第１Ｏリング２５を介在させてシャンクヘッド５の円盤部７と当接している。また、ギアスクリュー操作用歯車１３は、その前端面の外周側部分が第２Ｏリング２７を介在させてスリーブ６のフランジ１６と当接している。

ギアスクリュー３０のギアスクリュー押さえ用歯車３２は円形凹部２３に挿入されている。ここで、円盤部７に設けられた各貫通孔９内には、図３に示すように、内周側から外周側に向かって金属製のボール４１とコイルバネ４２がこの順番に配置されている。また、各貫通孔９内の外周側部分の内周面にはネジ部が設けられており、付勢ネジ１０は外周側からこのネジ部に捻じ込まれている。ボール４１は、付勢ネジ１０の捻じ込みによって圧縮されたコイルバネ４２の付勢力（復元力）によってギアスクリュー押さえ用歯車３２に押し付けられている。これによりギアスクリュー３０は、軸線Ｌ回りに不用意に回転しない状態とされている。

ギアスクリュー３０の小径部分３１は、シャンク２ａ内に挿入されている。ヘッド中心孔２１に止められた環状ネジ２２とギアスクリュー３０の小径部分３１の後端面との間にはコイルバネ４５が配置されている。

コイルバネ４５は、ギアスクリュー３０を図３に示す軸線Ｌ方向の第１位置３０Ａに支持している。第１位置３０Ａは、円形凹部２３の底面とギアスクリュー押さえ用歯車３２の後端面との間に隙間が形成されている位置である。ここで、ギアスクリュー３０は第１位置３０Ａと、第１位置３０Ａから軸線Ｌ方向の後方に離間した第２位置３０Ｂの間を移動可能である。第２位置３０Ｂは、ギアスクリュー押さえ用歯車３２の後端面と円形凹部２３の底面が当接する位置であり、図３に点線で示す。ギアスクリュー３０が第１位置３０Ａから後方に移動すると、コイルバネ４５は圧縮されて、ギアスクリュー３０を軸線Ｌ方向の前方（第１位置３０Ａに向かう方向）に付勢する付勢力を発揮する。

ギアスクリュー３０の前端、すなわち、ボルト部分３４の前端は、スリーブ６の前端開口６ａよりも後退した位置にある。ボルト部分３４に螺着されたナット３６の前端側部分にはブラシ状砥石４が連結されている。

ナット３６は、図４に示すように、後方から前方に向かって大径筒部分５１と、大径筒部分５１よりも小径の小径筒部分５２を備える。大径筒部分５１の外径寸法は、スリーブ６の内径寸法に対応するものであり、ナット３６はスリーブ６内を軸線Ｌ方向に移動可能な状態で、スリーブ６内に嵌め込まれている。大径筒部分５１の内周面にはボルト部分３４と螺合する雌ネジ５１ａが形成されている。ナット３６の小径筒部分５２には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのナット側ネジ孔５３が形成されている。２つのナット側ネジ孔５３は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

（ブラシ状砥石）
ブラシ状砥石４は、図２に示すように、線状砥材３と、この線状砥材３の後端部分を束ねた状態で保持する円環状の砥材ホルダ６１を備える。ブラシ状砥石４は砥材ホルダ６１がナット３６に同軸に連結されることにより工具ホルダ２に保持される。図３に示すように、ブラシ状砥石４は、スリーブ６の内側に砥材ホルダ６１が位置し、線状砥材３の前端部分がスリーブ６の前端開口６ａから突き出し、ナット３６と一体に軸線Ｌ方向に移動可能な状態で工具ホルダ２に保持される。

砥材ホルダ６１は、ナット３６の大径筒部分５１と同一の外径寸法を備えている。砥材ホルダ６１は、図４に示すように、ギアスクリュー３０のボルト部分３４が貫通可能な軸孔６２ａを備える環状のホルダ本体部６２と、ホルダ本体部６２の外周縁部分から後方に延びる円環状壁からなるナット連結部（連結部）６３を備える。ナット連結部６３の軸線Ｌ方向の高さ寸法はナット３６の小径筒部分５２の高さ寸法に対応するものであり、ナット連結部６３の内径寸法は小径筒部分５２の外径寸法に対応するものである。従って、ナット３６の小径筒部分５２はナット連結部６３の内周側に形成された凹部に嵌合する。また、ナット連結部６３には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのホルダ側貫通孔６４が設けられている。２つのホルダ側貫通孔６４は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

線状砥材３は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。ここで、ホルダ本体部６２の前面には、軸孔６２ａの周囲に複数の線状砥材保持孔６６が離間して形成されている。複数の線状砥材保持孔６６は軸孔６２ａを囲む円形に等角度間隔で配列されている。線状砥材３は複数本ずつ束ねられ、束ねられた後端側が線状砥材保持孔６６に挿入され、接着剤によって砥材ホルダ６１に固定されている。

ブラシ状砥石４を工具ホルダ２に保持させる際には、まず、ナット３６をギアスクリュー３０のボルト部分３４に螺着して、スリーブ６内に配置する。次に、ブラシ状砥石４を砥材ホルダ６１の側からスリーブ６内に挿入して、ナット連結部６３の内周側に形成された凹部にナット３６の小径筒部分５２を嵌合させる。その後、連結ネジ１８をスリーブ６の外周側から各案内孔１７に貫通させ、さらにホルダ側貫通孔６４を貫通させて、ナット側ネジ孔５３に捻じ込む。これにより、スリーブ６内で砥材ホルダ６１とナット３６を連結する。

ここで、案内孔１７およびホルダ側貫通孔６４を貫通させてナット側ネジ孔５３に連結ネジ１８を捻じ込んだ状態では、連結ネジ１８の頭部１８ａ（連結ネジ１８の外周側の端部分）は案内孔１７内に位置する。従って、ナット３６が軸線Ｌ回りに回転しようとした場合には、各連結ネジ１８の頭部１８ａが案内孔１７の内周壁に周方向から当接して、その回転を阻止する。すなわち、ナット３６と砥材ホルダ６１を連結する２つの連結ネジ１８と案内孔１７は、ナット３６の軸線Ｌ回りの回転を規制するナット回転規制機構７１を構成している。ナット回転規制機構７１は、ナット３６の軸線Ｌ方向への移動は許容している。

（砥材突き出し量の調整動作）
図５は工具ホルダ２からのブラシ状砥石４の砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。研磨工具ユニット１は、そのシャンク２ａがツールホルダ（不図示）などを介してマシニングセンタのヘッドに連結される。ワークに対するバリ取り加工や表面仕上げなどの研磨加工は、ヘッドに連結した研磨工具ユニット１を軸線Ｌ回りに回転駆動して行なわれる。ヘッドに連結された研磨工具ユニット１の位置はマシニングセンタを駆動制御する制御プログラムによって制御されている。

ここで、線状砥材３の磨耗量が予め設定した摩耗量に達した場合には、制御プログラムによってマシニングセンタを駆動して、研磨工具ユニット１を、ラックギア８０が配置された砥材突き出し量調整位置に移動させる。ラックギア８０はギアスクリュー操作用歯車１３と噛合可能な歯部８０ａを備えている。

次に、ラックギア８０の歯部８０ａの延設方向Ｒと研磨工具ユニット１の軸線Ｌとを直交させ、ギアスクリュー操作用歯車１３の歯部をラックギア８０の歯部８０ａに噛合させる。その後、研磨工具ユニット１を歯部８０ａの延設方向Ｒに移動させる。これにより、ギアスクリュー操作用歯車１３を所定の回転量だけ回転させる。なお、研磨工具ユニット１を延設方向Ｒに移動させる替わりに、ラックギア８０を延設方向Ｒに移動させて、ギアスクリュー操作用歯車１３を所定の回転量だけ回転させることもできる。また、研磨工具ユニット１およびラックギア８０の双方を移動させることにより、研磨工具ユニット１とラックギア８０を延設方向Ｒで相対移動させて、ギアスクリュー操作用歯車１３を所定の回転量だけ回転させてもよい。

ギアスクリュー操作用歯車１３が回転すると、ギアスクリュー３０はギアスクリュー操作用歯車１３と一体に回転する。ここで、ナット３６はナット回転規制機構７１によってその軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、ナット３６は、ギアスクリュー３０の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動して、ブラシ状砥石４を軸線Ｌ方向に移動させる。よって、ギアスクリュー操作用歯車１３の回転量に対応する移動量だけ、線状砥材３をスリーブ６の前端開口６ａから突き出すことができる。

なお、研磨工具ユニット１とラックギア８０の相対移動方向を反対方向とすることにより、ギアスクリュー操作用歯車１３の回転量に対応する移動量だけ線状砥材３をスリーブ６の前端開口６ａの内側に戻すことができる。

（作用効果）
本例によれば、研磨工具ユニット１における線状砥材３の砥材突き出し量を、シャンク２ａとスリーブ６の間から外部に露出しているギアスクリュー操作用歯車１３を回転させることによって行うことができる。従って、砥材突き出し量の調整作業が容易である。また、ブラシ状砥石４が連結されているのはナット３６であり、ナット３６の軸線Ｌ方向の移動量は、ギアスクリュー３０の回転角度によって正確に規定される。従って、砥材突き出し量を精度よく調整できる。

また、本例では、ギアスクリュー３０が第１位置３０Ａと第２位置３０Ｂの間を移動可能であり、コイルバネ４５によって前方の第１位置３０Ａに支持されている。従って、加工動作中に加工対象のワークの側からブラシ状砥石４をスリーブ６内に押し込む力が働いたときに、ブラシ状砥石４を軸線Ｌ方向に後退させて、ブラシ状砥石４の破損や砥材の磨耗を抑制できる。すなわち、加工動作中にブラシ状砥石４を工具ホルダ２の側に押し込む力が働いた場合には、その力はナット３６を介してギアスクリュー３０に伝わる。従って、ギアスクリュー３０はコイルバネ４５の付勢力に抗して軸線Ｌ方向を後方に移動して、ワークの側からの力を逃す。

さらに、本例では、砥材ホルダ６１は、ナット３６に連結された状態でギアスクリュー３０を貫通させる軸孔６２ａを備える。従って、砥材ホルダ６１の外径寸法とスリーブ６の内径寸法の間の寸法許容差を厳しくしなくても、スリーブ６内で砥材ホルダ６１が傾くことがない。よって、砥材突き出し量にばらつきが発生しない。また、砥材ホルダ６１の軸孔６２ａにギアスクリュー３０が挿入されるので、砥材ホルダ６１の外径寸法とスリーブ６との内径寸法との間の寸法許容差を厳しくしなくても、砥材ホルダ６１の中心軸線とスリーブ６の中心軸線を一致させることが容易となる。従って、研磨工具ユニット１を回転させて加工を行う際に、ブラシ状砥石４に振れが発生することを抑制できる。

また、本例では、砥材ホルダ６１がスリーブ６内に配置され、砥材ホルダ６１に保持された複数本の線状砥材３は、軸孔６２ａを貫通して延びるギアスクリュー３０を軸線Ｌ回りで包囲している。従って、研磨工具ユニット１を回転させて加工を行う際に、線状砥材３が外周側に逃げようとすると、スリーブ６の周壁の内面に当たってその逃げが抑制され、内周側に逃げようとすると、ギアスクリュー３０の外周面に当たってその逃げが抑制される。これにより、外周側に位置する線状砥材３と、内周側に位置する線状砥材３との間で逃げやすさに差がなくなる。この結果、外周側に位置する線状砥材３と、内周側に位置する線状砥材３との間で剛性に差が出ないので、内周側に位置する線状砥材３が外周側に位置する線状砥材３と比較して磨耗が少なくなることを回避でき、線状砥材３の磨耗が均一となる。

さらに、本例では、ナット３６と砥材ホルダ６１を連結する連結ネジ１８を利用してナット３６の回転を規制できる。従って、部品点数を抑制できる。また、本例では、連結ネジ１８の端部分は軸線Ｌ方向に延びた案内孔１７内に位置しているので、ネジの軸線Ｌ方向への移動が許容された状態となり、ネジとスリーブ６との干渉によってナット３６の軸線Ｌ方向の移動が妨げられることがない。

また、本例では、シャンクヘッド５のヘッド中心孔２１およびギアスクリュー３０のスクリュー中心孔３０ａが同軸に配置されて連通している。従って、これらを介して切削油やエアーを供給して、加工部分の冷却、潤滑、洗浄などを行うことができる。

（実施例２）
図６は本発明を適用した実施例２の研磨工具ユニット１００の斜視図である。本例の研磨工具ユニット１００は、図６に示すように、工作機械への取付け部となるシャンク１０２ａを備える工具ホルダ１０２と、工具ホルダ１０２のシャンク１０２ａとは反対の前端側から突出する線状砥材１０３を備えるブラシ状砥石（研磨工具）１０４を有する。

（工具ホルダ）
工具ホルダ１０２は、軸線Ｌ方向に沿ってシャンク１０２ａの側からシャンクヘッド１０５とスリーブ１０６を同軸に備える。シャンクヘッド１０５はシャンク１０２ａと、円盤部１０７と、円盤部１０７とシャンク１０２ａの間を連結する円形の第１連結円盤部１０８および第２連結円盤部１０９を備える。第１連結円盤部１０８は第２連結円盤部１０９とシャンク１０２ａの間に設けられている。第１連結円盤部１０８の外径寸法はシャンク１０２ａの外径寸法よりも長く、第２連結円盤部１０９の外径寸法よりも短い。また、第１連結円盤部１０８の軸線Ｌ方向の長さ寸法は、第２連結円盤部１０９の長さ寸法よりも短い。第２連結円盤部１０９の外径寸法は円盤部１０７の外径寸法よりも短い。

円盤部１０７には、外周側から切り欠かれた２つの切り欠き部１１０が設けられている。２つの切り欠き部１１０は、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に設けられている。各切り欠き部１１０からは、シャンクヘッド１０５の内部に収納された第２歯車１１３の一部分が外側に露出している。

スリーブ１０６は、軸線Ｌ方向に延びる筒部１１５と、筒部１１５の後端から外周側に広がる環状のフランジ１１６を備える。フランジ１１６は筒部１１５と同軸に形成されている。フランジ１１６の後端面にはシャンクヘッド１０５の円盤部１０７の前端面が当接している。フランジ１１６の外径寸法と円盤部１０７の外径寸法は同一である。筒部１１５の外周面は、フランジ１１６の前側に連続して前方に向かって外径寸法が小さくなる後側テーパー外周面部分１１５ａと、後側テーパー外周面部分１１５ａの前端に連続して一定の外径寸法で前方に延びる一定径外周面部分１１５ｂと、一定径外周面部分１１５ｂの前端に連続して前方に向かって外径寸法が小さくなる前側テーパー外周面部分１１５ｃを備える。筒部１１５には、一定径外周面部分１１５ｂに、溝状の案内孔１１７が２つ形成されている。２つの案内孔１１７は、それぞれ軸線Ｌ方向に延びており、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。案内孔１１７内には、連結ネジ１１８が位置している。

図７（ａ）は図６の研磨工具ユニット１００の分解斜視図であり、図７（ｂ）はシャンクヘッド１０５を軸線Ｌ方向の後方から見た場合の斜視図である。図８は図６の研磨工具ユニット１００の第１の縦断面図であり、案内孔１１７を通過しない位置で切断したものである。図９は図６の研磨工具ユニット１００の第２の縦断面図であり、案内孔１１７を通過する位置で切断したものである。図８に示すように、シャンクヘッド１０５には、シャンク１０２ａ、第１連結円盤部１０８、第２連結円盤部１０９および円盤部１０７を軸線Ｌ方向に貫通するヘッド中心孔１２１が設けられている。円盤部１０７の前端面には、図７（ｂ）に示すように、中央部分に円盤部１０７と同軸で後方に窪む第１円形凹部１２２が形成されている。第１円形凹部１２２の中心部分には、図８に示すように、大径凹部１２３と、大径凹部１２３よりも内径寸法が小さい小径凹部１２４が円盤部１０７と同軸に形成されている。大径凹部１２３の底面は第１連結円盤部１０８と第２連結円盤部１０９の間に位置しており、小径凹部１２４の底面は第１連結円盤部１０８に位置している。小径凹部１２４の底面の中央にはヘッド中心孔１２１の前端開口が形成されている。

また、円盤部１０７の前端面には、図７（ｂ）に示すように、第１円形凹部１２２を間に挟んだ両側に一対の第２円形凹部１２５が形成されている。一対の第２円形凹部１２５は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に設けられている。一対の第２円形凹部１２５は、それぞれの中心部分に前方に突出する支軸１２６を備える。また、円盤部１０７は、前端部分の外周側から切り欠かれて一対の第２円形凹部１２５に連通する切り欠き部１１０を備える。２つの切り欠き部１１０は、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に設けられている。一対の第２円形凹部１２５の間には、第１円形凹部１２２を間に挟んだ両側に一対の溝部１２７が設けられている。一対の第２円形凹部１２５と一対の溝部１２７は軸線Ｌ回りに９０°離間する位置に設けられている。一対の溝部１２７の内周端は第１円形凹部１２２に連通している。

図７および図９に示すように、第１円形凹部１２２には、第１歯車１１２が収納されている。一対の第２円形凹部１２５には第１歯車１１２よりも小径の第２歯車１１３がそれぞれ収納されている。各第２歯車１１３は各支軸１２６に回転可能に支持されている。各第２歯車１１３は第１歯車１１２と噛合している。円盤部１０７の２つの切り欠き部１１０からは、それぞれ第２歯車１１３の一部分が外部に部分的に露出している。

第１円形凹部１２２を間に挟んだ両側に設けられた一対の溝部１２７には、図８に示すように、内周側から外周側に向かって金属製のボール１２８とコイルバネ１２９がこの順番に配置されている。ボール１２８はコイルバネ１２９の付勢力によって第１歯車１１２に押し付けられている。

スリーブ１０６は、図８に示すように、フランジ１１６の後端面に、その中心孔１０６ｂと同軸で前方に窪むスリーブ側円形凹部１３１を備える。スリーブ側円形凹部１３１の内径寸法は中心孔１０６ｂの内径寸法よりも長い。従って、図７に示すように、スリーブ側円形凹部１３１の底面は後方を向く環状面１３１ａとなっている。図８に示すように、スリーブ側円形凹部１３１には軸孔１３２ａを備える環状プレート１３２が挿入されている。環状プレート１３２は、図９に示すように、２本の有頭ネジ１３３によってシャンクヘッド１０５に固定されている。２本の有頭ネジ１３３は、環状プレート１３２を前方から後方に貫通して、第２円形凹部１２５の支軸１２６に同軸に設けられたネジ孔に捩じ込まれている。第１歯車１１２および一対の第２歯車１１３はシャンクヘッド１０５と環状プレート１３２の間に位置している。

ここで、スリーブ１０６は、図８に示すように、後側テーパー外周面部分１１５ａと、後側テーパー外周面部分１１５ａが形成されている部位に内径寸法が一定の一定径内周面部分１０６ｃを備える。また、スリーブ１０６は、前側テーパー外周面部分１１５ｃが形成されている部位に、一定径内周面部分１０６ｃよりも内径寸法が短い小径内周面部分１０６ｄを備える。

図８および図９に示すように、シャンクヘッド１０５およびスリーブ１０６の内周側には、ギアスクリュー（シャフト）１３５がシャンクヘッド１０５およびスリーブ１０６と同軸に配置されている。ギアスクリュー１３５は、後方から前方に向かって大径部分１３６と、大径部分１３６よりも小径のボルト部分１３７を備えている。ボルト部分１３７は外周面に雄ネジ１３７ａを備える。ギアスクリュー１３５は大径部分１３６のほとんどがシャンクヘッド１０５内に位置し、ボルト部分１３７がスリーブ１０６内に位置している。ギアスクリュー１３５は軸線Ｌ方向に貫通するスクリュー中心孔１３８を備えている。ボルト部分１３７にはナット１４２が螺着されている。

図７に示すように、ギアスクリュー１３５は、大径部分１３６の外周面に、軸線Ｌを挟んだ両側で軸線Ｌと平行に延びる一対の平行面１３６ａと、一対の平行面１３６ａの間を周方向で連続させる一対の円弧面１３６ｂを備える。大径部分１３６には、第１歯車１１２が同軸に取り付けられている。

第１歯車１１２は、軸線Ｌ方向から見た場合に大径部分１３６と嵌合する小判型の平面形状を備える装着孔を備えており、この装着孔に大径部分１３６が挿入された状態でギアスクリュー１３５に取り付けられている。従って、第１歯車１１２はギアスクリュー１３５と一体に回転可能である。また、第１歯車１１２とギアスクリュー１３５は軸線Ｌ方向に相対移動可能である。ここで、図９に示すように、大径部分１３６に取り付けられた第１歯車１１２、および、第１歯車１１２に噛合する各第２歯車１１３は、外部からの操作によってギアスクリュー１３５を回転させるギアスクリュー操作機構（操作機構）１４１を構成している。各第２歯車１１３は、ギアスクリュー１３５を回転させるための操作部材である。また、図８に示すように、シャンクヘッド１０５の前端面の溝部１２７に収納されたボール１２８はコイルバネ１２９の付勢力によって第１歯車１１２に押し付けられている。これにより、ギアスクリュー１３５は軸線Ｌ回りに不用意に回転しない状態とされている。

また、ギアスクリュー１３５は、大径部分１３６の後端面に前方に窪む凹部１３９を備える。凹部１３９内にはコイルバネ１４０が配置されている。コイルバネ１４０の前端部分は凹部１３９の底面（前端面）に当接し、後端部分は、シャンクヘッド１０５の小径凹部１２４の底面（後端面）に当接する。

コイルバネ１４０は、ギアスクリュー１３５を図８に示す軸線Ｌ方向の第１位置１３５Ａに支持している。第１位置１３５Ａは、シャンクヘッド１０５の大径凹部１２３の底面とギアスクリュー１３５の後端面（大径部分１３６）との間に隙間が形成されている位置である。ここで、ギアスクリュー１３５は第１位置１３５Ａと、第１位置１３５Ａから軸線Ｌ方向の後方に離間した第２位置１３５Ｂの間を移動可能である。第２位置１３５Ｂは、大径部分１３６の後端面と大径凹部１２３の底面が当接する位置である。ギアスクリュー１３５が第１位置１３５Ａから後方に移動すると、コイルバネ１４０は圧縮されて、ギアスクリュー１３５を軸線Ｌ方向の前方（第１位置１３５Ａに向かう方向）に付勢する付勢力を発揮する。

ギアスクリュー１３５の前端、すなわち、ボルト部分１３７の前端は、スリーブ１０６の前端開口１０６ａよりも後退した位置にある。ボルト部分１３７に螺着されたナット１４２の前端側部分にはブラシ状砥石１０４が連結されている。

ナット１４２は、図９に示すように、軸線Ｌ方向の後方から前方に向かって環状のナット本体部１４３とホルダ連結部（連結部）１４４を備える。ホルダ連結部１４４はナット本体部１４３の前端の外周縁部分から前方に突出する環状壁により構成されている。ナット本体部１４３およびホルダ連結部１４４の外径寸法は、スリーブ１０６の一定径内周面部分１０６ｃの内径寸法に対応するものであり、ナット１４２はスリーブ１０６内を軸線Ｌ方向に移動可能な状態で、スリーブ１０６内に嵌め込まれている。ナット本体部１４３の内周面にはボルト部分１３７と螺合する雌ネジ１４３ａが形成されている。ホルダ連結部１４４には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのナット側貫通孔１４５が形成されている。２つのナット側貫通孔１４５は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

（ブラシ状砥石）
ブラシ状砥石１０４は、線状砥材１０３と、この線状砥材１０３の後端部分を束ねた状態で保持する円環状の砥材ホルダ１５０を備える。ブラシ状砥石１０４は砥材ホルダ１５０がナット１４２に同軸に連結されることにより工具ホルダ１０２に保持される。図８に示すように、ブラシ状砥石１０４は、スリーブ１０６の内側に砥材ホルダ１５０が位置し、線状砥材１０３の前端部分がスリーブ１０６の前端開口１０６ａから突き出し、ナット１４２と一体に軸線Ｌ方向に移動可能な状態で工具ホルダ１０２に保持される。

図９に示すように、砥材ホルダ１５０は、円環状であり、軸孔１５０ａを備える。また、砥材ホルダ１５０は、ナット１４２のホルダ連結部１４４に嵌合可能な外径寸法を備える。砥材ホルダ１５０の外径寸法は、スリーブ１０６の小径内周面部分１０６ｄの内径寸法よりも短い。砥材ホルダ１５０には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのホルダ側ネジ孔１５１が設けられている。２つのホルダ側ネジ孔１５１は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

線状砥材１０３は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。ここで、砥材ホルダ１５０の前面には、軸孔１５０ａの周囲に円環状の線状砥材保持孔１５２が形成されている。線状砥材１０３は円環状に配列されて束ねられ、それらの後端側が線状砥材保持孔１５２に挿入されて、接着剤によって砥材ホルダ１５０に固定されている。

ブラシ状砥石１０４を工具ホルダ１０２に保持させる際には、まず、ナット１４２をギアスクリュー１３５のボルト部分１３７に螺着して、スリーブ１０６内に配置する。次に、ブラシ状砥石１０４を砥材ホルダ１５０の側からスリーブ１０６内に挿入して、ホルダ連結部１４４に砥材ホルダ１５０を挿入する。その後、スリーブ１０６の各案内孔１１７およびナット側貫通孔１４５を介してホルダ側ネジ孔１５１に連結ネジ１１８を捻じ込み、スリーブ１０６内において砥材ホルダ１５０とナット１４２を連結する。

ここで、各案内孔１１７およびナット側貫通孔１４５を介してホルダ側ネジ孔１５１に連結ネジ１１８を捻じ込んだ状態では、各連結ネジ１１８の頭部１１８ａ（連結ネジ１１８の外周側の端部分）は案内孔１１７内に位置する。従って、ナット１４２が軸線Ｌ回りに回転しようとした場合には、各連結ネジ１１８の頭部１１８ａが案内孔１１７の内周壁に周方向から当接して、その回転を阻止する。すなわち、ナット１４２と砥材ホルダ１５０を連結する２つの連結ネジ１１８と案内孔１１７は、ナット１４２の軸線Ｌ回りの回転を規制するナット回転規制機構１５５を構成している。ナット回転規制機構１５５は、ナット１４２の軸線Ｌ方向への移動は許容している。

（砥材突き出し量の調整動作）
研磨工具ユニット１００は、そのシャンク１０２ａがツールホルダ（不図示）などを介してマシニングセンタのヘッドに連結される。線状砥材１０３の磨耗量が予め設定した摩耗量に達した場合には、制御プログラムによってマシニングセンタを駆動して、研磨工具ユニット１００を、ラックギア８０が配置された砥材突き出し量調整位置に移動させる。そして、図５に示す場合と同様に、第２歯車１１３の歯部をラックギア８０の歯部８０ａと噛合させ、歯部８０ａの延設方向Ｒで研磨工具ユニット１００とラックギア８０を相対移動させる。これにより、第２歯車１１３を所定の回転量だけ回転させる。

第２歯車１１３が回転すると、第１歯車１１２が回転してギアスクリュー１３５が回転する。ここで、ナット１４２はナット回転規制機構１５５によってその軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、ナット１４２は、ギアスクリュー１３５の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動して、ブラシ状砥石１０４を軸線Ｌ方向に移動させる。よって、第１歯車１１２の回転量に対応する移動量だけ、線状砥材１０３をスリーブ１０６の前端開口１０６ａから突き出すことができる。なお、研磨工具ユニット１００とラックギア８０の相対移動方向を反対方向とすることにより、第１歯車１１２の回転量に対応する移動量だけ、線状砥材１０３をスリーブ１０６の前端開口１０６ａの内側に戻すことができる。

本例においても、実施例１の研磨工具ユニット１と同様の効果を得ることができる。

また、本例では、ギアスクリュー１３５と同軸に配置された第１歯車１１２は、第２歯車１１３と噛み合っているので、第１歯車１１２がギアスクリュー１３５と一体に回転しようとするイナーシャを抑制できる。ここで、第１歯車１１２に働くイナーシャを小さくすれば、研磨工具ユニット１００の回転開始時および停止時に、第１歯車１１２に働くイナーシャによって第１歯車１１２およびギアスクリュー１３５が回転してしまい、これによりナット１４２が移動して砥材突き出し量が変化することを防止できる。

さらに、本例では、ブラシ状砥石１０４の砥材ホルダ１５０にホルダ側ネジ孔１５１を形成しておくだけでナット１４２と連結できる。これにより、ブラシ状砥石１０４を簡易なものとすることができるので、消耗品となるブラシ状砥石１０４の製造コストを抑制できる。

（実施例２の変形例）
上記の例では、ギアスクリュー１３５の不用意な回転を抑制するために、第１歯車１１２の回転を抑制する機構を搭載している。すなわち、円盤部１０７の第１円形凹部１２２を間に挟んだ両側に一対の溝部１２７を設け、各溝部１２７にボール１２８およびコイルバネ１２９を配置し、コイルバネ１２９の付勢力によってボール１２８を第１歯車１１２に押し付けて第１歯車１１２の回転を抑制している。このような機構の替わりに、第１歯車１１２に噛合する第２歯車１１３の回転を抑制する機構を搭載することにより、ギアスクリュー１３５が不用意に回転することを抑制することもできる。図１０は第２歯車１１３の回転を抑制する機構を搭載した実施例２の変形例の研磨工具ユニットの説明図である。図１０では、第１歯車１１２および第２歯車１１３が位置する部分を軸線Ｌと直交する方向で切断した場合の横断を示す。なお、本例の研磨工具ユニット１００Ａは、第２歯車１１３の回転を抑制する機構を除き、実施例２の研磨工具ユニット１００と同一の構成を備える。

図１０に示すように、本例の研磨工具ユニット１００Ａでは、第２歯車１１３が配置される第２円形凹部１２５を間に挟んだ両側に一対の溝部１２７Ａが設けられている。各溝部１２７Ａにはボール１２８およびコイルバネ１２９が配置されている。コイルバネ１２９は溝部１２７Ａ内で圧縮されており、ボール１２８はコイルバネ１２９の付勢力によって第２歯車１１３に押し付けられている。これにより、第２歯車１１３の回転が抑制されるので、第１歯車１１２の回転が抑制され、ギアスクリュー１３５が軸線Ｌ回りに不用意に回転することが防止される。

なお、実施例２の研磨工具ユニット１００および実施例２の変形例の研磨工具ユニット１００Ａでは、第２歯車１１３として２つの歯車を備えているが、第２歯車１１３は一つでもよい。

（実施例３）
図１１は本発明を適用した実施例３の研磨工具ユニット２００の斜視図である。本例の研磨工具ユニット２００は、図１１に示すように、工作機械への取付け部となるシャンク２０２ａを備える工具ホルダ２０２と、工具ホルダ２０２のシャンク２０２ａとは反対の前端側から突出する線状砥材２０３を備えるブラシ状砥石（研磨工具）２０４を有する。

（工具ホルダ）
工具ホルダ２０２は、軸線Ｌ方向に沿ってシャンク２０２ａの側からシャンクヘッド２０５とスリーブ２０６を同軸に備える。シャンクヘッド２０５はシャンク２０２ａと、円盤部２０７と、円盤部２０７とシャンク２０２ａの間を連結する第１連結円盤部２０８および第２連結円盤部２０９を備える。第１連結円盤部２０８は第２連結円盤部２０９とシャンク２０２ａの間に設けられている。第１連結円盤部２０８の外径寸法はシャンク２０２ａの外径寸法よりも長く、第２連結円盤部２０９の外径寸法よりも短い。また、第１連結円盤部２０８の軸線Ｌ方向の長さ寸法は、第２連結円盤部２０９の長さ寸法よりも長い。第２連結円盤部２０９の外径寸法は円盤部２０７の外径寸法よりも短い。

円盤部２０７には、半径方向に延びるネジ孔２１０が２つ設けられている。２つのネジ孔２１０は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。各ネジ孔２１０には、ネジ部を備えるカムピン２１１が捻じ込まれている。

スリーブ２０６は、軸線Ｌ方向に延びる筒部２１５と、筒部２１５の後端から外周側に広がる環状のフランジ２１６を備える。フランジ２１６は筒部２１５と同軸に形成されている。フランジ２１６の後端面にはシャンクヘッド２０５の円盤部２０７の前端面が当接している。フランジ２１６の外径寸法は円盤部２０７の外径寸法よりも僅かに短い。フランジ２１６には半径方向に延びるスリーブ側ネジ孔２１７が４つ設けられている。４つのスリーブ側ネジ孔２１７は軸線Ｌ回りで９０°の回転対称に形成されている。各スリーブ側ネジ孔２１７には、シャンクヘッド固定ネジ２１８が捻じ込まれている。

筒部２１５の外周面は、フランジ２１６の前端に連続して前方に向かって外径寸法が小さくなる後側テーパー外周面部分２１５ａと、後側テーパー外周面部分２１５ａの前端に連続して一定の外径寸法で前方に延びる一定径外周面部分２１５ｂと、一定径外周面部分２１５ｂの前端に連続して前方に向かって外径寸法が小さくなる前側テーパー外周面部分２１５ｃを備える。筒部２１５には、後側テーパー外周面部分２１５ａから一定径外周面部分２１５ｂにかけて溝状の案内孔２１９が２つ形成されている。２つの案内孔２１９は、それぞれ軸線Ｌ方向に延びており、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。案内孔２１９内には、連結ネジ２２０が位置している。

図１２は図１１の研磨工具ユニット２００の分解斜視図である。図１３は図１１の研磨工具ユニット２００の第１の縦断面図であり、案内孔２１９を通過しない位置で切断したものである。図１４は図１１の研磨工具ユニット２００の第２の縦断面図であり、案内孔２１９を通過する位置で切断したものである。図１３に示すように、シャンクヘッド２０５には、シャンク２０２ａ、第１連結円盤部２０８、第２連結円盤部２０９および円盤部２０７を軸線Ｌ方向に貫通するヘッド中心孔２２１が設けられている。ヘッド中心孔２２１の後端部分の内周面、すなわち、ヘッド中心孔２２１における後端開口の近傍には、ネジ部２２１ａが形成されている。ネジ部２２１ａには後方から環状ネジ２２２が捻じ込まれている。円盤部２０７の前端面には、中心部分に円盤部２０７と同軸で後方に窪む円形凹部２２３が形成されている。円形凹部２２３の底面の中央にはヘッド中心孔２２１の前端開口が形成されている。円形凹部２２３の底面は第１連結円盤部２０８に位置している。

また、円盤部２０７の前端面からは円環状壁２２４が前方に突出している。円環状壁２２４は円形凹部２２３の開口縁において当該円形凹部２２３を囲んだ状態で円盤部２０７と同軸に形成されている。円環状壁２２４の内径寸法は円形凹部２２３の内径寸法と同一であり、円形凹部２２３の環状内周面と円環状壁２２４の環状内周面は連続している。円環状壁２２４の外径寸法は円盤部２０７の外径寸法より短い。

円環状壁２２４の環状前端面には、環状溝２２５が設けられている。環状溝２２５にはＯリング２２６が挿入されている。また、円環状壁２２４には、半径方向に延びるヘッド側ネジ孔２２７が４つ設けられている。４つのヘッド側ネジ孔２２７は軸線Ｌ回りで９０°の回転対称に形成されている。

スリーブ２０６は、フランジ２１６の後端面に、スリーブ２０６の中心孔２０６ｂと同軸で、前方に窪むスリーブ側円形凹部２３１を備える。スリーブ側円形凹部２３１の内径寸法は中心孔２０６ｂの内径寸法よりも長い。従って、スリーブ側円形凹部２３１の底面は後方を向く環状面２３１ａとなっている。スリーブ側円形凹部２３１には後方から軸孔２３２ａを備える環状プレート２３２が挿入されている。

スリーブ側円形凹部２３１には、シャンクヘッド２０５の円環状壁２２４が挿入されている。ここで、スリーブ側円形凹部２３１の内径寸法は円環状壁２２４の外径寸法と対応するものであり、円環状壁２２４はスリーブ側円形凹部２３１に嵌合する。また、円環状壁２２４の４つのヘッド側ネジ孔２２７にはスリーブ２０６の各スリーブ側ネジ孔２１７を介してシャンクヘッド固定ネジ２１８が捻じ込まれている。これにより、シャンクヘッド２０５とスリーブ２０６は連結されている。

シャンクヘッド２０５とスリーブ２０６が連結された状態では、環状プレート２３２の後面は、Ｏリング２２６を介してシャンクヘッド２０５の円環状壁２２４の円環状前端面と当接する。これにより、シャンクヘッド２０５の円環状壁２２４および円形凹部２２３並びに環状プレート２３２によってカム室２３４が区画される。図１４に示すように、カム室２３４には、シャンクヘッド２０５の円盤部２０７のネジ孔２１０に捩じ込まれたカムピン２１１の先端部が突出している。

スリーブ２０６は、図１４に示すように、後側テーパー外周面部分２１５ａと一定径外周面部分２１５ｂが形成されている部位に内径寸法が一定の一定径内周面部分２０６ｃを備える。また、スリーブ２０６は、前側テーパー外周面部分２１５ｃが形成されている部位に、一定径内周面部分２０６ｃよりも内径寸法が短い小径内周面部分２０６ｄを備える。

シャンクヘッド２０５およびスリーブ２０６の内周側には、図１２に示すように、カムスクリュー（シャフト）２３５がシャンクヘッド２０５およびスリーブ２０６と同軸に配置されている。カムスクリュー２３５は、図１３に示すように、軸線Ｌ方向に貫通するスクリュー中心孔２３５ａを備えている。また、カムスクリュー２３５は、後方から前方に向かってカム部分２３８と、カム部分２３８よりも小径のボルト部分２３９を備える。

カム部分２３８は、その外周面に、シャンクヘッド２０５の円盤部２０７のネジ孔２１０に捩じ込まれたカムピン２１１の先端部が摺動するカム２４１を備える。ボルト部分２３９は外周面に雄ネジ２３９ａを備える。カムスクリュー２３５は、図１４に示すように、カム部分２３８が、カム室２３４に配置され、ボルト部分２３９がスリーブ２０６内に位置している。ボルト部分２３９にはナット２４２が螺着されている。

カムスクリュー２３５は、図１４に示すように、カム部分２３８の後端面に前方に窪む凹部２３７を備える。凹部２３７内にはコイルバネ２４０が配置されている。コイルバネ２４０の前端部分は凹部２３７の底面（後端面）に当接し、後端部分は、シャンク２０２ａの中心孔に捩じ込まれた環状ネジ２２２の前端面に当接している。

コイルバネ２４０は、カムスクリュー２３５を図１３に示す軸線Ｌ方向の第１位置２３５Ａに付勢している。第１位置２３５Ａは、カム部分２３８が環状プレート２３２に当接する位置であり、シャンクヘッド２０５の円形凹部２２３の底面（後端面）とカムスクリュー２３５の後端面（カム部分２３８の後端面）との間に隙間が形成されている位置である。ここで、カムスクリュー２３５は、第１位置２３５Ａと、第１位置２３５Ａから軸線Ｌ方向の後方に離間した第２位置２３５Ｂの間を移動可能である。第２位置２３５Ｂは、カム部分２３８の後端面と円形凹部２２３の底面が当接する位置である。カムスクリュー２３５が第１位置２３５Ａから後方に移動すると、コイルバネ２４０は圧縮されて、カムスクリュー２３５を軸線Ｌ方向の前方（第１位置２３５Ａに向かう方向）に付勢する付勢力を発揮する。

次に、図１５を参照して、カム部分２３８の外周面に形成されたカム２４１を詳細に説明する。図１５はカムスクリュー２３５のカム部分２３８の周辺の部分拡大図である。カム部分２３８の外周面には、当該カム部分２３８の後側部分から外周側に突出する複数の後側突部２４５と、当該カム部分２３８の前側部分から外周側に突出する複数の前側突部２４６を備える。後側突部２４５と前側突部２４６は軸線Ｌ方向に離間して設けられている。軸線Ｌ方向における後側突部２４５と前側突部２４６の間の距離はカムピン２１１の先端部を挿入可能な距離である。複数の後側突部２４５は周方向に等角度間隔に設けられている。隣り合う後側突部２４５と後側突部２４５の間の距離は、カムピン２１１の先端部を挿入可能な距離である。複数の前側突部２４６も周方向に等角度間隔に設けられている。隣り合う前側突部２４６と前側突部２４６の間の距離は、カムピン２１１の先端部を挿入可能な距離である。

各後側突部２４５において周方向および前方を向く側面はカムピン２１１が摺接する後側カム面２４７となっている。後側カム面２４７は、軸線Ｌ方向に延びる後側第１カム面部分２４７ａと、後側第１カム面部分２４７ａの先端から前方に向かって周方向の一方側に傾斜する後側傾斜カム面部分２４７ｂと、後側傾斜カム面部分２４７ｂの後側第１カム面部分２４７ａとは反対側の端から軸線Ｌ方向を後方に延びる後側第２カム面部分２４７ｃを備える。後側傾斜カム面部分２４７ｂは外周側に向かって後方に傾斜している。周方向で隣り合う後側突部２４５と後側突部２４５の間には、前方に向かって開口する後側円弧面２４７ｄが形成されている。

一方、各前側突部２４６においても、外周面から外周側に突出している側面はカムピン２１１が摺接する前側カム面２４８となっている。前側カム面２４８は、軸線Ｌ方向に延びる前側第１カム面部分２４８ａと、前側第１カム面部分２４８ａの先端から前方に向かって周方向の一方側に傾斜する前側傾斜カム面部分２４８ｂと、前側傾斜カム面部分２４８ｂの前側第１カム面部分２４８ａとは反対側の端から軸線Ｌ方向を前方に延びる前側第２カム面部分２４８ｃを備える。前側傾斜カム面部分２４８ｂは外周側に向かって前方に傾斜している。周方向で隣り合う前側突部２４６と前側突部２４６の間には、前方に向かって開口する前側円弧面２４８ｄが形成されている。

ここで、後側突部２４５と前側突部２４６の形成位置は、周方向でずれている。これにより、後側カム面２４７の後側傾斜カム面部分２４７ｂは、２つの前側突部２４６の間の前側円弧面２４８ｄと対向している。また、前側カム面２４８の前側傾斜カム面部分２４８ｂは、２つの後側突部２４５の間の後側円弧面２４７ｄと対向している。

カム部分２３８がカム室２３４内に配置された状態では、カム部分２３８およびカムピン２１１によって、カムスクリュー２３５の軸線Ｌ方向への往復直線運動を、カムスクリュー２３５の軸線Ｌ回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換する運動変換機構２５０が構成される。なお、カムスクリュー２３５はコイルバネ２４０によって通常は第１位置２３５Ａに付勢されている。従って、通常、カムピン２１１は、後側突部２４５の間の後側円弧面２４７ｄに当接している。

図１４に示すように、カムスクリュー２３５の前端、すなわち、ボルト部分２３９の前端は、スリーブ２０６の前端開口２０６ａよりも後退した位置にある。ボルト部分２３９に螺着されたナット２４２の前端側部分にはブラシ状砥石２０４が連結されている。

ナット２４２は、軸線Ｌ方向の後方から前方に向かって環状のナット本体部２５１とホルダ連結部（連結部）２５２を備える。ホルダ連結部２５２はナット本体部２５１の前端の外周縁部分から前方に突出する環状壁により構成されている。ナット本体部２５１およびホルダ連結部２５２の外径寸法は、スリーブ２０６の一定径内周面部分２０６ｃの内径寸法に対応するものであり、ナット２４２はスリーブ２０６内を軸線Ｌ方向に移動可能な状態で、スリーブ２０６内に嵌め込まれている。ナット本体部２５１の内周面にはボルト部分２３９と螺合する雌ネジ２５１ａが形成されている。ホルダ連結部２５２には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのナット側貫通孔２５３が形成されている。２つのナット側貫通孔２５３は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

（ブラシ状砥石）
ブラシ状砥石２０４は、線状砥材２０３と、この線状砥材２０３の後端部分を束ねた状態で保持する円環状の砥材ホルダ２５５を備える。ブラシ状砥石２０４は砥材ホルダ２５５がナット２４２に同軸に連結されることにより工具ホルダ２０２に保持される。図１３に示すように、ブラシ状砥石２０４は、スリーブ２０６の内側に砥材ホルダ２５５が位置し、線状砥材２０３の前端部分がスリーブ２０６の前端開口２０６ａから突き出し、ナット２４２と一体に軸線Ｌ方向に移動可能な状態で工具ホルダ２０２に保持される。

図１４に示すように、砥材ホルダ２５５は、円環状であり、軸孔２５５ａを備える。また、砥材ホルダ２５５は、ナット２４２のホルダ連結部２５２に嵌合可能な外径寸法を備える。砥材ホルダ２５５の外径寸法は、スリーブ２０６の小径内周面部分２０６ｄの内径寸法よりも短い。砥材ホルダ２５５には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのホルダ側ネジ孔２５６が設けられている。２つのホルダ側ネジ孔２５６は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

線状砥材２０３は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。ここで、砥材ホルダ２５５の前面には、軸孔２５５ａの周囲に複数の線状砥材保持孔２５７が離間して形成されている。複数の線状砥材保持孔２５７は軸孔２５５ａを囲む円形に配列されている。線状砥材２０３は複数本ずつ束ねられ、束ねられた後端側が保持孔に挿入され、接着剤によって砥材ホルダ２５５に固定されている。

ブラシ状砥石２０４を工具ホルダ２０２に保持させる際には、まず、ナット２４２をカムスクリュー２３５のボルト部分２３９に螺着して、スリーブ２０６内に配置する。次に、ブラシ状砥石２０４を砥材ホルダ２５５の側からスリーブ２０６内に挿入して、ホルダ連結部２５２の環状壁内に砥材ホルダ２５５を嵌合させる。その後、スリーブ２０６の各案内孔２１９およびナット側貫通孔２５３を介しておよびホルダ側ネジ孔２５６に連結ネジ２２０を捻じ込み、スリーブ２０６内において砥材ホルダ２５５とナット２４２を連結する。

ここで、案内孔２１９およびナット側貫通孔２５３を介してホルダ側ネジ孔２５６に連結ネジ２２０を捻じ込んだ状態では、各連結ネジ２２０の頭部２２０ａ（連結ネジ２２０の外周側の端部分）は案内孔２１９内に位置する。従って、ナット２４２が軸線Ｌ回りに回転しようとした場合には、各各連結ネジ２２０の頭部２２０ａが案内孔２１９の内周壁に周方向から当接して、その回転を阻止する。すなわち、ナット２４２と砥材ホルダ２５５を連結する２つの連結ネジ２２０と案内孔２１９は、ナット２４２の軸線Ｌ回りの回転を規制するナット回転規制機構２５９を構成している。ナット回転規制機構２５９は、ナット２４２の軸線Ｌ方向への移動は許容している。

（砥材突き出し量の調整動作）
図１６（ａ）は図１１の研磨工具ユニット２００の砥材突き出し量を調整する突き出し量調整部材の斜視図であり、図１６（ｂ）は突き出し量調整部材のボスが研磨工具ユニット２００のスリーブ２０６内に挿入された状態を示し、図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）に示す状態から更に研磨工具ユニット２００が突き出し量調整部材に接近する方向に移動した状態を示す。図１７は図１１の研磨工具ユニット２００の砥材突き出し量の調整動作の説明図である。図１７では、カムスクリュー２３５、カムピン２１１、ナット２４２、ブラシ状砥石２０４、連結ネジ２２０を取り出して示している。

研磨工具ユニット２００は、そのシャンク２０２ａがツールホルダ（不図示）などを介してマシニングセンタのヘッドに連結される。線状砥材２０３の磨耗量が予め設定した摩耗量に達した場合には、制御プログラムによってマシニングセンタを駆動して、研磨工具ユニット２００を突き出し量調整部材８１が配置された砥材突き出し量調整位置に移動させる。

ここで、図１６（ａ）に示すように、突き出し量調整部材８１は円盤部８１ａと、円盤部８１ａの中央から突出する円柱形状のボス８１ｂを備える。ボス８１ｂの直径はカムスクリュー２３５の直径と略同一であり、ボス８１ｂはスリーブ２０６内に挿入可能である。ボス８１ｂの先端面は、ボス８１ｂの軸線と直交する平坦面となっている。

砥材突き出し量調整位置に配置された研磨工具ユニット２００は、マシニングセンタによって、突き出し量調整部材８１のボス８１ｂと同軸に配置される。次に、研磨工具ユニット２００は、マシニングセンタによって、突き出し量調整部材８１に接近する前方に移動させられる。これにより、図１６（ｂ）に示すように、ボス８１ｂは軸線Ｌ方向の前方からスリーブ２０６内に挿入され、カムスクリュー２３５の前端にボス８１ｂの先端面が当接した状態とされる。カムスクリュー２３５の前端にボス８１ｂの先端面が当接した時点では、カムスクリュー２３５はコイルバネ２４０の付勢力によって第１位置２３５Ａに付勢されている。従って、図１７（ａ）に示すように、カムピン２１１は、後側円弧面２４７ｄに位置している。

その後、研磨工具ユニット２００は、マシニングセンタによって、更に、前方に所定の距離だけ押し込まれる。所定の距離とは、第１位置２３５Ａと第２位置２３５Ｂとの離間距離であり、カム部分２３８における後側円弧面２４７ｄと前側円弧面２４８ｄの離間距離である。ここで、線状砥材２０３の前端をボス８１ｂに当接させた状態で研磨工具ユニット２００を所定の距離だけ前方に押し込むと、カムスクリュー２３５は、シャンクヘッド２０５およびスリーブ２０６に対して相対移動する。すなわち、カムスクリュー２３５は、図１７（ｂ）に示すように、コイルバネ２４０の付勢力に抗して軸線Ｌ方向を第１位置２３５Ａから第２位置２３５Ｂに向かって移動する。これにより、カムピン２１１は、カムスクリュー２３５のカム部分２３８に対して前方に相対移動する。そして、カムピン２１１は、後側円弧面２４７ｄから前側突部２４６の側に移動して、前側突部２４６の前側傾斜カム面部分２４８ｂに摺接する。

しかる後に、図１６（ｃ）に示すように、カムスクリュー２３５が第２位置２３５Ｂに配置されると、カムピン２１１は、図１７（ｃ）に示すように、前側傾斜カム面部分２４８ｂから前側第１カム面部分２４８ａを経由して前側円弧面２４８ｄに至る。ここで、カムピン２１１はヘッド側ネジ孔２２７によってシャンクヘッド２０５に固定されており、カムスクリュー２３５は軸線Ｌ回りに回転可能となっている。従って、カムピン２１１が前側傾斜カム面部分２４８ｂと摺接する際に、カムスクリュー２３５は一方側に所定の角度だけ回転する。

次に、研磨工具ユニット２００は、マシニングセンタによって、突き出し量調整部材８１から離間する方向に移動させられる。すなわち、研磨工具ユニット２００は、図１６（ｃ）に示す状態から、図１６（ｂ）に示す状態に移行する。これにより、カムスクリュー２３５とボス８１ｂの当接が解除される。

ここで、研磨工具ユニット２００が突き出し量調整部材８１から離間させられるのに伴って、カムスクリュー２３５はコイルバネ２４０の付勢力によって軸線Ｌ方向を第２位置２３５Ｂから第１位置２３５Ａに向かって移動する。従って、図１７（ｄ）に示すように、カムピン２１１は、カムスクリュー２３５のカム部分２３８に対して後方に相対移動する。

これにより、カムピン２１１は、前側円弧面２４８ｄから後側突部２４５の側に移動して、後側突部２４５の後側傾斜カム面部分２４７ｂに摺接する。その後、図１７（ｅ）に示すように、カムピン２１１は後側傾斜カム面部分２４７ｂから後側第１カム面部分２４７ａを経由して後側円弧面２４７ｄに至る。ここで、カムピン２１１はヘッド側ネジ孔２２７によってシャンクヘッド２０５に固定されており、カムスクリュー２３５は軸線Ｌ回りに回転可能となっている。従って、カムピン２１１が後側傾斜カム面部分２４７ｂと摺接する際に、カムスクリュー２３５は一方側に所定の角度だけ回転する。

これらの動作により、カムスクリュー２３５は、後側突部２４５の離間距離だけ一方向に回転する。ここで、ナット２４２はナット回転規制機構２５９によってその軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、ナット２４２は、カムスクリュー２３５の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動して、ブラシ状砥石２０４を軸線Ｌ方向の前方に移動させる。よって、カムスクリュー２３５の回転量に対応するナット２４２の移動量（砥材突き出し量Ｐ）だけ、線状砥材２０３をスリーブ２０６の前端開口２０６ａから突き出すことができる。

本例によれば、研磨工具ユニット２００を突き出し量調整部材８１に突き当てて押し込むという押し込み動作によって、砥材突き出し量を調整できるので、その調整動作が容易である。

また、本例においても、実施例１の研磨工具ユニット１と同様の効果を得ることができる。すなわち、本例においても、カムスクリュー２３５は軸線Ｌ方向で離間する第１位置２３５Ａと第２位置２３５Ｂとの間を移動可能であり、コイルバネ２４０の付勢力によって前方の第１位置２３５Ａに付勢されている。従って、加工動作中に加工対象のワークの側からブラシ状砥石２０４をスリーブ２０６内に押し込む力が働いたときに、ブラシ状砥石２０４を軸線Ｌ方向に後退させて、ブラシ状砥石２０４の破損や砥材の磨耗を抑制できる。すなわち、加工動作中にブラシ状砥石２０４を工具ホルダ２０２の側に押し込む力が働いた場合には、その力はナット２４２を介してカムスクリュー２３５に伝わる。従って、カムスクリュー２３５はコイルバネ２４０の付勢力に抗して軸線Ｌ方向を後方に移動して、ワークの側からの力を逃す。

さらに、本例では、実施例２の研磨工具ユニット２００と同様に、ブラシ状砥石２０４の砥材ホルダ２５５にホルダ側ネジ孔２５６を形成しておくだけでナット２４２と連結できる。これにより、ブラシ状砥石２０４を簡易なものとすることができるので、消耗品となるブラシ状砥石２０４の製造コストを抑制できる。

なお、突き出し量調整部材として平板形状のものを配置しておき、線状砥材２０３の先端を軸線Ｌ方向から突き出し量調整部材に当接させ、これにより、カムスクリュー２３５をカムピン２１１に対して相対移動させて、砥材突き出し量の調整を行うことも可能である。

（実施例４）
図１８は本発明を適用した実施例４の研磨工具ユニット３００の斜視図である。本例の研磨工具ユニット３００は、図１８に示すように、工作機械への取付け部となるシャンク３０１を備える工具ホルダ３０２と、工具ホルダ３０２のシャンク３０１とは反対の前端側から突出する線状砥材３０３を備えるブラシ状砥石（研磨工具）３０４を有する。

（工具ホルダ）
図１９は図１８の研磨工具ユニット３００の分解斜視図である。図２０は図１８の研磨工具ユニット３００の第１の縦断面図であり、案内孔３５２を通過しない位置で切断したものである。図２１は図１８の研磨工具ユニット３００の第２の縦断面図であり、案内孔３５２を通過する位置で切断したものである。図１９に示すように、工具ホルダ３０２は、シャンク３０１と一体に形成されたスクリューロッド（シャフト）３０５と、スクリューロッド３０５の外周側にスクリューロッド３０５と同軸に配置された、スリーブ３０６、歯車（操作部材）３０７、スリーブバランサー３０８、ラチェットカバー３０９、アンロックナット３１０を備える。

スクリューロッド３０５は後端部分がシャンク３０１となっている。スクリューロッド３０５の前側部分は雄ネジ３１１ａが形成されたボルト部分３１１となっている。スクリューロッド３０５におけるシャンク３０１とボルト部分３１１の間には、後方から前方に向かって、大径部分３１２と、大径部分３１２よりも外径寸法が長い鍔部分３１４が設けられている。大径部分３１２は、シャンク３０１およびボルト部分３１１よりも外径寸法が僅かに長い。大径部分３１２の外周面の後端部にはネジ部３１２ａが設けられている。ボルト部分３１１は、雄ネジ３１１ａが形成されている領域に軸線Ｌ方向に延びる一対の溝状平坦面３１３を備える。溝状平坦面３１３は、回りで１８０°の回転対称に設けられている。

図２０に示すように、歯車３０７は、スクリューロッド３０５の大径部分３１２の外周側に位置する。歯車３０７は、軸孔３０７ａと、軸孔３０７ａの開口縁部分から後方に一定高さで突出する円環状突部３０７ｂを備える。また、歯車３０７は、図１９および図２１に示すように、円環状突部３０７ｂが突出する環状後端面に複数の凹部３０７ｃを備える。凹部３０７ｃは円環状突部３０７ｂの外周側に一定の角度間隔で形成されている。歯車３０７は軸孔３０７ａおよび円環状突部３０７ｂの内周側にスクリューロッド３０５の大径部分３１２が挿入されることにより、スクリューロッド３０５に対して軸線Ｌ回りに相対回転可能な状態で支持されている。

歯車３０７の前方には、スリーブ３０６が位置している。図２０に示すように、歯車３０７とスリーブ３０６は、筒状のスリーブ連結部３３４を介して連結されている。本例では、歯車３０７、スリーブ連結部３３４およびスリーブ３０６は一体に形成されている。スリーブ連結部３３４の外周面には内周側に窪む環状溝３３５が形成されている。環状溝３３５にはＯリング３３６が挿入されている。

スリーブ３０６の中心孔３０６ｂは一定の内径寸法を備える。スリーブ３０６内には、スクリューロッド３０５のボルト部分３１１が前後方向に延びている。ボルト部分３１１の前端、すなわち、スクリューロッド３０５の前端は、スリーブ３０６の前端開口３０６ａよりも後退した位置にある。

ボルト部分３１１にはナット３４１が螺着されている。ナット３４１の環状内周面にはボルト部分３１１と螺合する雌ネジ３４１ａが形成されている。ナット３４１は円形の環状外周面を備えている。ナット３４１の外径寸法はスリーブ３０６の内径寸法に対応するものであり、ナット３４１は軸線Ｌ方向に移動可能な状態でスリーブ３０６の内周側に嵌っている。図２１に示すように、ナット３４１には、半径方向に延びるナット側ネジ孔３４２が２つ設けられている。２つのナット側ネジ孔３４２は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

ナット３４１の前端面には、ナット３４１と同軸に後方に窪む円形凹部３４３が設けられている。円形凹部３４３の軸線Ｌ方向の途中位置には、外周側に窪む環状溝３４５が設けられており、この環状溝３４５にはＯリング３４６が配置されている。また、円形凹部３４３には、コイルバネ３４７が挿入されている。

さらに、ナット３４１の前端面には、図２２に示すように、軸線Ｌを挟んだ一方の外周縁部分から他方の外周縁部分に向かって軸線Ｌと直交する方向に直線状に延びる溝部３４８が形成されている。溝部３４８において軸線Ｌと直交する方向で対向する一対の側壁の後端部分には、互いに離れる方向に窪む横溝部３４９が溝部３４８に沿って形成されている（図２１参照）。溝部３４８および横溝部３４９はブラシ状砥石３０４をナット３４１に連結するためのナット側連結部（連結部）３５０を構成している。ブラシ状砥石３０４はナット側連結部３５０を利用してナット３４１の前端側部分に連結されている。

スリーブ３０６の周壁には溝状の案内孔３５２が２つ形成されている。２つの案内孔３５２は、それぞれ軸線Ｌ方向に延びており、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。ここで、ナット３４１のナット側ネジ孔３４２には、スリーブ３０６の各案内孔３５２を介して、回転規制ネジ３５３が捩じ込まれている。また、回転規制ネジ３５３の外周側の端部分は、スリーブ３０６の案内孔３５２内に位置している。従って、ナット３４１が軸線Ｌ回りに回転しようとした場合には、各回転規制ネジ３５３が案内孔３５２の内周壁に周方向から当接して、その回転を阻止する。すなわち、２つの回転規制ネジ３５３と案内孔３５２は、ナット３４１のスリーブ３０６に対する軸線Ｌ回りの相対回転を規制するナット回転規制機構３５４を構成している。ナット回転規制機構３５４は、ナット３４１の軸線Ｌ方向への移動は許容している。

図２０に示すように、スリーブバランサー３０８は、筒状であり、上端部分および下端部分に内周側に突出する突出部分３５６、３５７を備える。突出部分３５６、３５７の内径寸法はスリーブ連結部３３４およびスリーブ３０６の外径寸法に対応するものである。下端部分の突出部分３５７の内周面部分には外周側に窪む環状溝３５８が形成されている。環状溝３５８にはＯリング３５９が挿入されている。

スリーブバランサー３０８は、スリーブ３０６の後側部分およびスリーブ連結部３３４を外周側から被う状態に配置されており、上端部分の突出部分３５６の内周面はＯリング３３６を介してスリーブ連結部３３４に当接する。また、その下端部分の突出部分３５７はＯリング３５９を介してスリーブ３０６の外周面部分に当接する。

ラチェットカバー３０９は図１８および図２０に示すように、後方から前方に向かって小径円盤部３６０と、小径円盤部３６０よりも大径の大径円盤部３６１と、大径円盤部３６１の外周縁部分から前方に突出する環状壁部３６３を備える。小径円盤部３６０および大径円盤部３６１の中心にはスクリューロッド３０５を貫通させる軸孔３０９ａが形成されている。また、図２１に示すように、小径円盤部３６０および大径円盤部３６１には、軸孔３０９ａと平行にカバー貫通孔３６２が形成されている。カバー貫通孔３６２には、後方から前方に向かってコイルバネ３６４と金属製のボール３６５がこの順番で配置されている。環状壁部３６３の上端部分であって大径円盤部３６１との隣接位置には、周方向に延びる２つの開口部３６６が形成されている。２つの開口部３６６は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に設けられている。また、大径円盤部３６１の前端面には、軸孔３０９ａよりも大径の円形凹部３６７が軸孔３０９ａと同軸に形成されている。大径円盤部３６１の前端面における円形凹部３６７の外周側には、環状溝３６８が形成されている。環状溝３６８にはＯリング３６９が挿入されている。

ラチェットカバー３０９は、歯車３０７およびスリーブバランサー３０８の後側部分を覆うようにして後方からスリーブバランサー３０８に固定される。ラチェットカバー３０９がスリーブバランサー３０８に固定された状態では、歯車３０７の円環状突部３０７ｂが、大径円盤部３６１の前端面の円形凹部３６７に挿入され、歯車３０７の後端面がＯリング３６９を介して大径円盤部３６１の前端面と当接した状態となる。また、図２０に示すように、歯車３０７は、軸線Ｌ方向でスリーブバランサー３０８と大径円盤部３６１の前端面の間に配置された状態となり、図２１に示すように、歯車３０７の一部分が環状壁部３６３の開口部３６６から外部に露出した状態となる。

アンロックナット３１０は、図２０に示すように、後方から前方に向かって、軸線Ｌと直交する方向に延びる環状板部３７５と、環状板部３７５の外周縁から前方に一定高さで突出する環状壁部３７６と、環状壁部３７６の前端縁から外周側に広がる環状のフランジ部３７７を備える。環状板部３７５の軸孔３７５ａの内周面にはスクリューロッド３０５の大径部分３１２のネジ部３１２ａの螺合するネジ部３７５ｂが設けられている。

アンロックナット３１０は、スクリューロッド３０５を環状板部３７５の軸孔３７５ａに貫通させ、軸孔３７５ａのネジ部３７５ｂをスクリューロッド３０５のネジ部３１２ａに螺合させることによりスクリューロッド３０５に固定された状態となる。アンロックナット３１０がスクリューロッド３０５に固定された状態では、図２１に示すように、アンロックナット３１０は、ラチェットカバー３０９の小径円盤部３６０と大径円盤部３６１の環状後端面を被い、環状板部３７５が小径円盤部３６０に当接した状態となる。ここで、環状板部３７５が小径円盤部３６０に当接すると、ラチェットカバー３０９のカバー貫通孔３６２に挿入されたコイルバネ３６４の後端部に環状板部３７５が当接して、コイルバネ３６４を圧縮させる。従って、ボール３６５は、コイルバネ３６４の付勢力（復元力）によって歯車３０７に押し付けられ、歯車３０７に形成された凹部３０７ｃ（図１９参照）に嵌り込む。これにより、歯車３０７およびスリーブ３０６は、軸線Ｌ回りに不用意に回転しない状態とされている。

（ブラシ状砥石）
図２２（ａ）はブラシ状砥石３０４をナット３４１に連結する連結動作の説明図であり、図２２（ｂ）はナット３４１と連結されたブラシ状砥石３０４を軸線Ｌと直交する方向から見た場合の側面図である。図２２に示すように、ブラシ状砥石３０４は、線状砥材３０３と、この線状砥材３０３の後端部分を束ねた状態で保持する円環状の砥材ホルダ３８１を備える。ブラシ状砥石３０４は砥材ホルダ３８１がナット３４１に同軸に連結されることにより工具ホルダ３０２に保持される。図２０に示すように、ブラシ状砥石３０４は、スリーブ３０６の内側に砥材ホルダ３８１が位置し、線状砥材３０３の前端部分がスリーブ３０６の前端開口３０６ａから突き出し、ナット３４１と一体に軸線Ｌ方向に移動可能な状態で工具ホルダ３０２に保持される。

砥材ホルダ３８１は、図２０に示すように、線状砥材３０３を保持するホルダ本体３８２と、ホルダ本体３８２をナット３４１に連結するためのホルダ側連結部３８３を備える。ホルダ本体３８２は円筒状であり、ナット３４１の外径寸法と同一の外径寸法を備える。ホルダ側連結部３８３は、ホルダ本体３８２の環状後端面から後方に向かって同軸に突出する連結筒部３８４と、連結筒部３８４の後端縁から外周側に広がる環状フランジ３８５を備える。

線状砥材３０３は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。ここで、砥材ホルダ３８１の前面には、その軸孔３８１ａ（中心孔）の周囲に複数の線状砥材保持孔３８６が離間して形成されている。複数の線状砥材保持孔３８６はホルダ本体３８２の軸孔３８１ａを囲む円形に配列されている。線状砥材３０３は複数本ずつ束ねられ、束ねられた後端側が線状砥材保持孔３８６に挿入され、接着剤によって砥材ホルダ３８１に固定されている。

また、ホルダ本体３８２において、線状砥材保持孔３８６よりも後方に位置する部分には、半径方向に延びる２つのネジ孔３８２ａが設けられている。２つのネジ孔３８２ａは、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。また、各ネジ孔３８２ａは、ナットに設けられた各ナット側ネジ孔３４２と同一の角度位置に形成されている。各ネジ孔３８２ａはホルダ本体３８２を半径方向に貫通している。各ネジ孔３８２ａには、図２１に示すように、砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４が捩じ込まれる。

ブラシ状砥石３０４を工具ホルダ３０２に保持させる際には、ナット３４１を工具ホルダ３０２の前端に位置させ、ナット側連結部３５０をスリーブ３０６の前端開口３０６ａから外側に露出させる。そして、図２２（ａ）に示すように、ブラシ状砥石３０４を軸線Ｌと直交する方向からナット３４１に連結する。すなわち、ナット側連結部３５０の一対の横溝部３４９に対して、軸線Ｌと直交する方向からホルダ側連結部３８３の環状フランジ３８５を挿入しながら、ナット側連結部３５０の溝部３４８にホルダ側連結部３８３の連結筒部３８４を挿入する。

ここで、連結筒部３８４の高さ寸法（軸線Ｌ方向の寸法）は、ナット側連結部３５０の溝部３４８の深さ寸法（軸線Ｌ方向の寸法）と同等であるが、環状フランジ３８５の厚さ寸法（軸線Ｌ方向の寸法）は、ナット側連結部３５０の横溝部３４９の溝幅寸法（軸線Ｌ方向の寸法）よりも短い。従って、ブラシ状砥石３０４は、環状フランジ３８５の厚さ寸法と横溝部３４９の溝幅寸法との差分に相等する距離だけ軸線Ｌ方向に移動可能となっている。すなわち、図２２（ｂ）に示すように、ブラシ状砥石３０４は、環状フランジ３８５が横溝部３４９の前側の側面に当接する第１位置３０４Ａと、環状フランジ３８５が横溝部３４９の後側の側面に当接する第２位置３０４Ｂとの間を軸線Ｌ方向に移動可能な状態でナット３４１に連結される。また、ブラシ状砥石３０４がナット３４１に連結されると、図２１に示すように、ナット３４１の円形凹部３４３に挿入されたコイルバネ３４７の前端部がブラシ状砥石３０４の環状フランジ３８５に当接してブラシ状砥石３０４を第１位置３０４Ａに付勢する。従って、ブラシ状砥石３０４は、第１位置３０４Ａに付勢された状態でナット３４１に連結される。

また、図２２（ａ）に示すように、ホルダ側連結部３８３を構成する連結筒部３８４と環状フランジ３８５を軸線Ｌ方向から見た形状は円形であり、ホルダ側連結部３８３はナット側連結部３５０の内側に包含される。従って、ブラシ状砥石３０４は、ナット３４１に対して軸線Ｌ回りに相対回転可能な状態で、ナット３４１に連結される。

次に、スクリューロッド３０５とスリーブ３０６を相対回転させて、ブラシ状砥石３０４の砥材ホルダをナット３４１とともにスリーブ３０６内に位置させる。これにより、スクリューロッド３０５が砥材ホルダ３８１の軸孔３８１ａに挿入された状態とする。ここで、スクリューロッド３０５の外径寸法は砥材ホルダ３８１の軸孔３８１ａの内径寸法に対応するものであり、スクリューロッド３０５は、砥材ホルダ３８１が軸線Ｌ方向に移動可能な状態で、軸孔３８１ａに嵌合する。

その後、スリーブ３０６の案内孔３５２を介して、砥材ホルダ３８１の各ネジ孔３８２ａにそれぞれ砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４を捩じ込む。そして、図２１に示すように、各砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４の先端面を、スクリューロッド３０５のボルト部分３１１に設けられた各溝状平坦面３１３に僅かなクリアランスを開けて対峙させる。これにより、ブラシ状砥石３０４は、スクリューロッド３０５に対する軸線Ｌ回りの相対回転が規制された状態となる。すなわち、ブラシ状砥石３０４はスクリューロッド３０５と一体と回転するものとなる。従って、シャンク３０１（スクリューロッド３０５の後端部分）をマシニングセンタのヘッドに連結して研磨工具ユニット３００を回転させたときに、ブラシ状砥石３０４はシャンク３０１と一体に回転し、研磨加工を精度よく行うことができる。

また、各砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４の先端面をスクリューロッド３０５の各溝状平坦面３１３にクリアランスを開けて対峙させた状態とすることにより、ブラシ状砥石３０４は、スクリューロッド３０５をガイドとして当該スクリューロッド３０５に沿って軸線Ｌ方向への移動することが許容された状態となる。

なお、各砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４の外周側の端部分は、砥材ホルダ３８１の各ネジ孔３８２ａの内側に位置しており、砥材ホルダ３８１の外周側には突出していない。また、本例では、各砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４を接着剤によりネジ孔３８２ａに固定し、各砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４の半径方向への移動を規制している。

（砥材突き出し量の調整動作）
図２３は研磨工具ユニット３００の砥材突き出し量を調整する調整動作の説明図である。研磨工具ユニット３００は、スクリューロッド３０５の後端部分（シャンク３０１）がツールホルダ（不図示）などを介してマシニングセンタのヘッドに連結される。ワークに対するバリ取り加工や表面仕上げなどの研磨加工は、ヘッドに連結した研磨工具ユニット３００を軸線Ｌ回りに回転駆動して行なわれる。ヘッドに連結された研磨工具ユニット３００の位置はマシニングセンタを駆動制御する制御プログラムによって制御されている。

ここで、線状砥材３０３の磨耗量が予め設定した摩耗量に達した場合には、制御プログラムによってマシニングセンタを駆動して、研磨工具ユニット３００を、ラックギア８０が配置された砥材突き出し量調整位置に移動させる。ラックギア８０はスリーブ３０６に連結された歯車３０７と噛合可能な歯部８０ａを備えている。

次に、ラックギア８０の歯部８０ａの延設方向Ｒと研磨工具ユニット３００の軸線Ｌとを直交させ、歯車３０７の歯部をラックギア８０の歯部８０ａに噛合させる。その後、研磨工具ユニット３００を歯部８０ａの延設方向Ｒに移動させる。これにより、歯車３０７を所定の回転量だけ回転させる。なお、研磨工具ユニット３００を延設方向Ｒに移動させる替わりに、ラックギア８０を延設方向Ｒに移動させて、歯車３０７を所定の回転量だけ回転させることもできる。また、研磨工具ユニット３００およびラックギア８０の双方を移動させることにより、研磨工具ユニット１とラックギア８０を延設方向Ｒで相対移動させて、歯車３０７を所定の回転量だけ回転させてもよい。

歯車３０７が回転すると、スリーブ３０６が歯車３０７と一体に回転する。ここで、ナット３４１はナット回転規制機構３５４によってスリーブ３０６に対する軸線Ｌ回りの相対回転が規制されている。この一方で、スクリューロッド３０５は、マシニングセンタに保持されており、その回転が規制されている。従って、ナット３４１は、スリーブ３０６の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動して、ブラシ状砥石３０４を軸線Ｌ方向に移動させる。よって、歯車３０７の回転量に対応する移動量だけ、線状砥材３０３をスリーブ３０６の前端開口３０６ａから突き出すことができる。

ここで、ブラシ状砥石３０４は、砥材ホルダ回転規制用ネジ３４４の先端面とスクリューロッド３０５の溝状平坦面３１３との対峙によって軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、ブラシ状砥石３０４は、ナット３４１に対して相対回転しながらスクリューロッド３０５に沿って軸線Ｌ方向に移動する。

なお、研磨工具ユニット３００とラックギア８０の相対移動方向を反対方向とすることにより、歯車３０７の回転量に対応する移動量だけ線状砥材３０３をスリーブ３０６の前端開口３０６ａの内側に戻すことができる。

本例においても、実施例１の研磨工具ユニット１と同様の効果を得ることができる。

また、本例では、ブラシ状砥石３０４がナット３４１上において第１位置３０４Ａと第２位置３０４Ｂの間を移動可能であり、コイルバネ３６４によって前方の第１位置３０４Ａに支持されている。従って、加工動作中に加工対象のワークの側からブラシ状砥石３０４をスリーブ３０６内に押し込む力が働いたときに、ブラシ状砥石３０４を軸線Ｌ方向に後退させて、ブラシ状砥石３０４の破損や砥材の磨耗を抑制できる。

なお、本例において、スクリューロッド３０５に軸線Ｌ方向に貫通するロッド貫通孔を形成しておけば、このロッド貫通孔を介して切削油やエアーを供給して、加工部分の冷却などを行うことができる。

（実施例５）
図２４は本発明を適用した実施例５の研磨工具ユニット５００の斜視図である。本例の研磨工具ユニット５００は、図２４に示すように、工作機械への取付け部となるシャンク５０２ａを備える工具ホルダ５０２と、工具ホルダ５０２のシャンク５０２ａとは反対の前端側から突出する線状砥材５０３を備えるブラシ状砥石（研磨工具）５０４を有する。

（工具ホルダ）
工具ホルダ５０２は、軸線Ｌ方向に沿ってシャンク５０２ａの側からシャンクヘッド５０５とスリーブ５０６を同軸に備える。シャンクヘッド５０５はシャンク５０２ａと、円盤部５０７と、円盤部５０７とシャンク５０２ａの間を連結する第１連結円盤部５０８および第２連結円盤部５０９を備える。第１連結円盤部５０８は第２連結円盤部５０９とシャンク５０２ａの間に設けられている。第１連結円盤部５０８の外径寸法はシャンク５０２ａの外径寸法よりも長く、第２連結円盤部５０９の外径寸法よりも短い。また、第１連結円盤部５０８の軸線Ｌ方向の長さ寸法は、第２連結円盤部５０９の長さ寸法よりも長い。第２連結円盤部５０９の外径寸法は円盤部５０７の外径寸法よりも短い。

第２連結円盤部５０９には、半径方向に延びるネジ孔５１０が２つ設けられている。２つのネジ孔５１０は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。各ネジ孔５１０には、ネジ部を備えるカムピン５１１が捻じ込まれている。

スリーブ５０６は軸線Ｌ方向に延びる筒部５１５を備える。筒部５１５の径寸法は一定である。筒部５１５の後端部分にはスリーブ側貫通孔５１７が４つ設けられている。４つのスリーブ側貫通孔５１７は軸線Ｌ回りで９０°の回転対称に形成されている。

ここで、シャンクヘッド５０５の前端部分には環状部材５２４が同軸に固定されている。環状部材５２４は円盤部５０７から前方に一定幅で突出する突出部分５２４ａを備える。スリーブ５０６は、その後端部分が突出部分５２４ａの外周側に嵌め込まれている。スリーブ５０６は、各スリーブ側貫通孔５１７を貫通する固定ネジ５１８により環状部材５２４に固定されている。

各スリーブ側貫通孔５１７の前方には周方向に延びる長孔５１９が設けられている。また、筒部５１５には、軸線Ｌ方向に延びる溝状の２つの案内孔５２０が設けられている。２つの案内孔５２０は、軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。各案内孔５２０はいずれも長孔５１９の前方に形成されている。従って、軸線Ｌ方向から見た場合に２つの長孔５１９と案内孔５２０は重なる。案内孔５２０内には、回転規制ネジ５２１が位置する。

図２５は図２４の研磨工具ユニット５００を後方から見た場合の分解斜視図である。図２６は図２４の研磨工具ユニット５００を前方から見た場合の分解斜視図である。図２７は図２４の研磨工具ユニット５００の縦断面図であり、案内孔５２０を通過する位置で切断したものである。図２５ないし図２７に示すように、工具ホルダ５０２は、シャンクヘッド５０５とスリーブ５０６の内側に、環状部材５２４、シャフト５２５、リードカム５２６、および、コイルバネ（付勢部材）５２７を備える。また、工具ホルダ５０２は、シャフト５２５に設けられたボルト部分５５３に螺合するナット５２９を備える。本例では、ナット５２９は、ブラシ状砥石５０４と一体に設けられている。

図２６に示すように、シャンクヘッド５０５の前面には凹部５３１が設けられている。凹部５３１には環状部材５２４の後側部分が挿入されて嵌合する。凹部５３１の中央には、シャンク５０２ａ、第１連結円盤部５０８、第２連結円盤部５０９および円盤部５０７を軸線Ｌ方向に貫通するヘッド中心孔５３２の前端開口が露出する。凹部５３１の底面におけるヘッド中心孔５３２の外周側には環状部材固定用ネジ孔５３４が４つ形成されている。

ヘッド中心孔５３２は、図２７に示すように、後方から前方に向かって第１中心孔部分５３６、第１中心孔部分５３６よりも内径が大きい第２中心孔部分５３７、第２中心孔部分５３７よりも内径が大きい第３中心孔部分５３８、および、第３中心孔部分５３８よりも内径が大きい第４中心孔部分５３９をこの順番に備える。従って、ヘッド中心孔５３２の内周面には、第１中心孔部分５３６と第２中心孔部分５３７の間に形成された第１環状前向き面５３２ａと、第２中心孔部分５３７と第３中心孔部分５３８の間に形成された第２環状前向き面５３２ｂと、第３中心孔部分５３８と第４中心孔部分５３９の間に形成された第３環状前向き面５３２ｃが形成されている。

第１中心孔部分５３６はシャンク５０２ａを貫通している。第１中心孔部分５３６はシャンク５０２ａが接続された工作機械から加圧されたクーラントの供給を受けるクーラント導入孔である。ここで、第２連結円盤部５０９に形成されたネジ孔５１０は第４中心孔部分５３９に貫通する。従って、ネジ孔５１０に捻じ込まれたカムピン５１１の先端部分は第４中心孔部分５３９に突出する。

環状部材５２４は、図２６に示すように、環状部材本体部５４１と、環状部材本体部５４１の前面の中央部分から環状部材本体部５４１と同軸に前方に突出する筒部５４２と、筒部５４２の前端から内周側に突出する環状板部５４３を備える。図２７に示すように、環状部材本体部５４１の中心孔５４１ａは、第３中心孔部分５３８の内径寸法よりも僅かに小さい内径寸法を備える。中心孔５４１ａの内周面と筒部５４２の内周面は段差なく連続している。図２６に示すように、環状部材本体部５４１には、軸線Ｌ方向に貫通する４つの貫通孔５２４ｃが設けられている。

環状部材５２４は、その後端部分がシャンクヘッド５０５の凹部５３１に嵌め込まれる。そして、環状部材５２４は、各貫通孔５２４ｃに前方から挿入されてシャンクヘッド５０５の環状部材固定用ネジ孔５３４に捻じ込まれる４本の環状部材固定用ネジ５４５によりシャンクヘッド５０５に固定される。環状部材５２４がシャンクヘッド５０５に固定されると、環状部材５２４はシャンクヘッド５０５から前方に突出する突出部分５２４ａを備えるものとなる。また、環状部材５２４がシャンクヘッド５０５に固定されると、第３環状前向き面５３２ｃと環状部材５２４の後端面の間の空間（第４中心孔部分５３９）が、リードカム５２６を配置するカム室として区画される。

突出部分５２４ａの環状外周面には、４つのスリーブ固定用ネジ孔５２４ｂが軸線Ｌ回りで９０°の回転対称に形成されている。スリーブ５０６は、各スリーブ側貫通孔５１７を貫通してスリーブ固定用ネジ孔５２４ｂに捻じ込まれた固定ネジ５１８により環状部材５２４に固定される。

図２５に示すように、シャフト５２５は、シャンクヘッド５０５、環状部材５２４、および、スリーブ５０６の内周側で、シャンク５０２ａと同軸に配置されている。シャフト５２５は、後方から前方に向かって、カム支持部分５５１、鍔部分５５２、およびボルト部分５５３をこの順番に備える。図２７に示すように、リードカム５２６は、カム支持部分５５１に支持されて、シャンク５０２ａと同軸に配置される。

カム支持部分５５１は、その後端面から軸線Ｌ方向に所定の長さ寸法だけ延びるシャフト側クーラント導入孔５５５を備える。また、カム支持部分５５１は、軸線Ｌと直交する方向に延びてシャフト側クーラント導入孔５５５の前端部分と連通するクーラント導出孔５５６を備える。さらに、カム支持部分５５１は、図２５に示すように、軸線Ｌを間に挟んで平行に延びる一対の平行面５５７と、一対の平行面５５７を一対の平行面５５７の間でこれら平行面５５７を接続する一対の円弧面５５８を備える。

鍔部分５５２はカム支持部分５５１およびボルト部分５５３よりも大径である。また、図２７に示すように、鍔部分５５２の外径寸法は、環状部材５２４の中心孔５４１ａおよび筒部５４２の内径寸法よりも小さく、環状板部５４３の内径寸法よりも大きい。ボルト部分５５３の外径寸法は、環状板部５４３の内径寸法よりも小さい。ボルト部分５５３は外周面に雄ネジを備える。

リードカム５２６は、全体として円筒形状をしており、その外径寸法はカム室（第４中心孔部分５３９）の内径寸法よりも小さい。リードカム５２６は、中心に軸線Ｌ方向に貫通するシャフト挿入孔５６１を備える。シャフト挿入孔５６１は、後方から前方に向かって小径孔部分５６１ａと小径孔部分５６１ａよりも内径寸法の大きい大径孔部分５６１ｂを備える。

図２５に示すように、シャフト挿入孔５６１を軸線Ｌ方向の後方から見た形状（小径孔部分５６１ａを見た形状）は、シャフト５２５のカム支持部分５５１を軸線Ｌ方向から見た形状と対応する。従って、カム支持部分５５１がシャフト挿入孔５６１に挿入されてリードカム５２６がシャフト５２５に支持されると、リードカム５２６はカム支持部分５５１を軸線Ｌ方向に移動可能な状態で、かつ、シャフト５２５に対して相対回転不能な状態となる。シャフト挿入孔５６１を軸線Ｌ方向の前方から見た形状（大径孔部分５６１ｂを見た形状）は円形である。ここで、カム支持部分５５１の外周側にはコイルバネ５２７が配置されている。コイルバネ５２７の前端は鍔部分５５２に当接する。コイルバネ５２７の後側部分はリードカム５２６の大径孔部分５６１ｂに挿入されている。コイルバネ５２７の後端は、小径孔部分５６１ａと大径孔部分５６１ｂとの間に形成された環状前向き面５６１ｃ（図２７参照）に当接している。

また、リードカム５２６は、その外周面にカム５６２を備える。図２８はリードカム５２６の周辺の部分拡大図である。図２８に示すように、カム５６２は、複数の後側突部２４５に形成された後側カム面２４７と、複数の前側突部２４６に形成された前側カム面２４８を備える。後側カム面２４７は、後側第１カム面部分２４７ａ、後側傾斜カム面部分２４７ｂ、後側第２カム面部分２４７ｃ、および、後側円弧面２４７ｄを備える。前側カム面２４８は、前側第１カム面部分２４８ａ、前側傾斜カム面部分２４８ｂと、前側第２カム面部分２４８ｃ、および、前側円弧面２４８ｄが形成されている。カム５６２には、半径方向からシャンクヘッド５０５に捩じ込まれたカムピン５１１の先端部が摺動する。なお、カム５６２は実施例３の研磨工具ユニット２００のカム２４１と同一形状を備えるので、対応する部分に同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

環状部材５２４をシャンクヘッド５０５に固定する際には、シャフト５２５を後方から環状部材５２４に挿入して、ボルト部分５５３が環状部材５２４から前方に突出した状態する。この状態で、鍔部分５５２は環状部材５２４の環状部材本体部５４１および筒部５４２の内側に位置する。また、環状部材５２４をシャンクヘッド５０５に固定する際には、シャフト挿入孔５６１にカム支持部分５５１を挿入して、リードカム５２６をシャフト５２５に支持させる。しかる後に、シャフト５２５およびリードカム５２６をヘッド中心孔５３２に挿入して、環状部材５２４をシャンクヘッド５０５に固定する。

環状部材５２４をシャンクヘッド５０５に固定した状態では、図２７に示すように、シャフト５２５の後端部分はヘッド中心孔５３２の第２中心孔部分５３７に挿入される。これにより、第１中心孔部分５３６（クーラント導入孔）と、シャフト側クーラント導入孔５５５およびクーラント導出孔５５６が連通する。また、クーラント導出孔５５６は第３中心孔部分５３８の内周側に位置し、ボルト部分５５３はスリーブ５０６の内周側に位置する。ボルト部分５５３の前端は、スリーブ５０６の前端開口５０６ａよりも後退した位置にある。シャフト５２５はシャンクヘッド５０５（シャンク５０２ａ）、環状部材５２４およびスリーブ５０６に対して軸線Ｌ回りに相対回転可能である。

また、環状部材５２４をシャンクヘッド５０５に固定した状態では、リードカム５２６はカム室（第４中心孔部分５３９）に配置される。そして、リードカム５２６は、コイルバネ５２７によって、第３環状前向き面５３２ｃに当接する後側位置（第２位置）５２６Ａに付勢される。なお、リードカム５２６がカム室に配置された後に、カムピン５１１を捻じ込むことにより、カムピン５１１の先端部分がリードカム５２６のカム５６２に挿入される。

ここで、リードカム５２６は、カム支持部分５５１に沿って後側位置（第２位置）５２６Ａと、後側位置５２６Ａから軸線Ｌ方向の前方に離間した前側位置（第１位置）５２６Ｂの間を移動可能である。後側位置５２６Ａは、リードカム５２６が第３環状前向き面５３２ｃに当接する位置であって、カムピン５１１が前側突部２４６と当接する位置である。前側位置５２６Ｂは、リードカム５２６が環状部材５２４に当接する位置であって、カムピン５１１が後側突部２４５と当接する位置である。なお、リードカム５２６は、通常は、コイルバネ５２７によって後側位置５２６Ａに付勢されている。従って、カムピン５１１は、通常は、前側突部２４６の間の前側円弧面２４８ｄに当接している。

リードカム５２６が後側位置５２６Ａから前側位置５２６Ｂを経由して後側位置５２６Ａに戻る往復直進運動を行うと、カムピン５１１がカム５６２の前側カム面２４８および後側カム面２４７を擦動することにより、この往復直動運動はリードカム５２６の軸線Ｌ回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換される。すなわち、カム５６２とカムピン５１１は、リードカム５２６の往復直動運動を回転運動に変換する運動変換機構５６５を構成する。ここで、リードカム５２６が回転すると、シャフト５２５はリードカム５２６と一体に回転する。

（ブラシ状砥石）
図２５に示すように、ブラシ状砥石５０４は、線状砥材５０３と、線状砥材５０３の後側部分を保持する砥材ホルダ５７０を有する。砥材ホルダ５７０は工具ホルダ５０２のナット５２９を兼ねるものである。

砥材ホルダ５７０は、筒状（環状）であり、シャフト５２５を貫通させる軸孔５７０ａを備える。砥材ホルダ５７０の前面には、図２６に示すように、軸孔５７０ａの周囲に複数の線状砥材保持孔５７１が形成されている。複数の線状砥材保持孔５７１は軸孔５７０ａを囲む円形に等角度間隔に配列されている。線状砥材５０３は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。線状砥材５０３は複数本ずつ束ねられ、束ねられた後端側が線状砥材保持孔５７１に挿入され、接着剤によって砥材ホルダ５７０に固定されている。

図２７に示すように、軸孔５７０ａの内周面には、砥材ホルダ５７０をシャフト５２５のボルト部分５５３に螺着可能とする雌ネジ５７２が形成されている。また、砥材ホルダ５７０には、軸線Ｌと直交して半径方向に貫通する２つのネジ孔５７３が設けられている。２つのネジ孔５７３は軸線Ｌ回りで１８０°の回転対称に形成されている。

かかるブラシ状砥石５０４を工具ホルダ５０２に保持する際には、砥材ホルダ５７０をシャフト５２５のボルト部分５５３に螺着させて、スリーブ５０６の内側に位置させる。そして、２つのネジ孔５７３に、案内孔５２０を介して回転規制ネジ５２１を捩じ込む。

回転規制ネジ５２１を案内孔５２０の外側から各ネジ孔５７３に捩じ込んだ状態では、回転規制ネジ５２１の頭部（回転規制ネジ５２１の外周側の端部分）は案内孔５２０内に位置する。従って、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）が軸線Ｌ回りに回転しようとした場合には、各回転規制ネジ５２１の頭部が案内孔５２０の内周壁に周方向から当接して、その回転を阻止する。すなわち、砥材ホルダ５７０に捩じ込まれた２つの回転規制ネジ５２１と案内孔５２０は、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）の軸線Ｌ回りの回転を規制するナット回転規制機構５７５を構成する。ナット回転規制機構５７５は砥材ホルダ５７０（ナット５２９）の軸線Ｌ方向への移動は許容する。

（砥材突き出し量の調整動作）
図２９は図２４の研磨工具ユニット５００の砥材突き出し量を調整する突き出し量調整動作の説明図である。研磨工具ユニット５００は、そのシャンク５０２ａがツールホルダ（不図示）などを介してマシニングセンタのヘッドに連結される。マシニングセンタは、ヘッドに連結した工具等に加圧したクーラントを供給するクーラント供給路を有する。研磨工具ユニット５００がマシニングセンタに連結された状態では、図２９（ａ）に示すように、リードカム５２６はコイルバネ５２７により後側位置５２６Ａに付勢されている。

加工動作により線状砥材５０３の磨耗量が予め設定した摩耗量に達した場合には、制御プログラムによってマシニングセンタを駆動して、ヘッドから加圧したクーラントＣを研磨工具ユニット５００に供給する。

マシニングセンタからのクーラントＣは、シャンクヘッド５０５のヘッド中心孔５３２に導入される。より詳細には、ヘッド中心孔５３２の第１中心孔部分５３６（クーラント導入孔）から、シャフト側クーラント導入孔５５５およびクーラント導出孔５５６を介して、第３中心孔部分５３８および第４中心孔部分５３９に導入される。図２９（ｂ）に示すように、第４中心孔部分５３９にクーラントＣが導入されると、クーラントＣの流体圧により、リードカム５２６がコイルバネ５２７の付勢力に抗して後側位置５２６Ａ（第２位置）から前側位置５２６Ｂ（第１位置）に移動する。

リードカム５２６が前側位置５２６Ｂに移動する際には、実施例３の砥材突き出し量の調整動作を説明した図１７（ｃ）〜（ｅ）に示す場合と同様に、カムピン５１１は、カム５６２の前側円弧面２４８ｄから後側突部２４５の側に移動して、後側突部２４５の後側傾斜カム面部分２４７ｂに摺接する。その後、カムピン５１１は、カムピン５１１は後側傾斜カム面部分２４７ｂから後側第１カム面部分２４７ａを経由して後側円弧面２４７ｄに至る。ここで、カムピン５１１はシャンクヘッド５０５に固定されており、リードカム５２６は軸線Ｌ回りに回転可能となっている。従って、カムピン５１１が後側傾斜カム面部分２４７ｂと摺接する際に、リードカム５２６は一方側に所定の角度だけ回転する。よって、シャフト５２５がリードカム５２６と共に一方側に所定の角度だけ回転する。また、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）はナット回転規制機構５７５によってその軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）は、シャフト５２５の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動する。この結果、ブラシ状砥石５０４は軸線Ｌ方向の前方に移動する。

その後、クーラントＣの供給が停止されると、導入されたクーラントＣは、リードカム５２６とカム室（第４中心孔部分５３９）の間など、部品と部品の隙間を介して下方に流れ、ブラシ状砥石５０４に伝わる。また、クーラントＣは案内孔５２０からスリーブ５０６の外側に排出される。ここで、クーラントＣの流体圧が低下すると、図２９（ｃ）に示すように、コイルバネ５２７の付勢力によってリードカム５２６は、前側位置５２６Ｂ（第１位置）から後側位置５２６Ａ（第２位置）に戻る。

リードカム５２６が後側位置５２６Ａに戻る際には、実施例３の砥材突き出し量の調整動作を説明した図１７（ａ）〜（ｃ）に示す場合と同様に、カムピン５１１は、後側円弧面２４７ｄから前側突部２４６の側に移動して、前側突部２４６の前側傾斜カム面部分２４８ｂに摺接する。その後、カムピン５１１は、前側傾斜カム面部分２４８ｂから前側第１カム面部分２４８ａを経由して前側円弧面２４８ｄに至る。ここで、カムピン５１１はシャンクヘッド５０５に固定されており、リードカム５２６は軸線Ｌ回りに回転可能となっている。従って、カムピン５１１が前側傾斜カム面部分２４８ｂと摺接する際に、リードカム５２６は一方側に所定の角度だけ回転する。よって、シャフト５２５がリードカム５２６と共に一方側に所定の角度だけ回転する。また、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）はナット回転規制機構５７５によってその軸線Ｌ回りの回転が規制されている。従って、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）は、シャフト５２５の回転に伴って軸線Ｌ方向に移動する。この結果、ブラシ状砥石５０４は軸線Ｌ方向の前方に移動する。

これらの動作により、砥材ホルダ５７０（ナット５２９）は、リードカム５２６が後側位置５２６Ａから前側位置５２６Ｂを経由して後側位置５２６Ａに戻る間にシャフト５２５が回転する回転量に対応する移動量だけ前方に移動する。従って、マシングセンタからクーラントＣを研磨工具ユニット５００に供給することにより、所定の砥材突き出し量Ｐだけ、線状砥材５０３をスリーブ５０６の前端開口５０６ａから突き出すことができる。

本例によれば、砥材突き出し量の調整動作を行うために、ラックギアや突き出し量調整部材などを用いる必要がない。また、砥材突き出し量の調整動作を行うために、研磨工具ユニット５００をラックギアや突き出し量調整部材が配置された砥材突き出し量調整位置に移動させる必要もない。従って、マシニングセンタでは、自動工具交換装置で工具を研磨工具ユニット５００に交換した後に、加工開始位置に移動しながら砥材突き出し量の調整動作を行える。よって、本例の研磨工具ユニット５００を用いれば、加工動作のスループットを向上させることができる。

なお、砥材ホルダ５７０の軸孔５７０ａの内周面への雌ネジ５７２の形成には、インサートネジを用いることができる。また、砥材ホルダ５７０がアルミ製であり、シャフト５２５（ボルト部分５５３）が炭素鋼製などである場合には、軸孔５７０ａの内周面にアルマイト処理を施すことにより、雌ネジ５７２の耐久性を向上させておくことができる。

（その他の実施の形態）
上記の各実施例１〜３の研磨工具ユニット１、１００、２００において、工具ホルダ２、１０２、２０２のナット３６、１４２、２４２をブラシ状砥石４、１０４、２０４の砥材ホルダ６１、１５０、２５５と一体に形成し、砥材ホルダ６１、１５０、２５５がナット３６、１４２、２４２を兼ねるように構成することもできる。すなわち、研磨工具ユニット１、１００、２００において実施例５に記載のブラシ状砥石５０４を用いることができる。このようにすれば、研磨工具ユニット１、１００、２００における部品点数を抑制できる。また、実施例５の研磨工具ユニット５００において、ブラシ状砥石５０４に替えて、各実施例１〜３のように、ブラシ状砥石４、１０４、２０４とナット３６、１４２、２４２を連結した形態を用いることもできる。

また、各実施例１〜４において、ギアスクリューやカムスクリューなどのシャフトの先端部分に線状砥材の変位を規制するコマ部材を取り付けてもよい。図３０（ａ）はコマ部材と当該コマ部材をシャフトに固定する有頭ネジの斜視図であり、図３０（ｂ）は実施例２の研磨工具ユニット１００にコマ部材を取り付けた場合の断面図である。

図３０（ａ）に示すように、コマ部材４０１は、円盤形状をしており、中央に中心孔４０１ａを備える。また、コマ部材４０１は、後端面に、中心孔４０１ａと同軸の後側凹部４０３を備える。後側凹部４０３はギアスクリューやカムスクリューなどのシャフトの前端部分を挿入可能な形状である。コマ部材４０１の後端面の外周縁部分には、外周側に向かって前方に傾斜する後側テーパー面４０４が形成されている。さらに、コマ部材４０１は、前端面に、その中心孔４０１ａと同軸に前側凹部４０５を備える。前側凹部４０５は有頭ネジ４０２の頭部を挿入可能な形状である。コマ部材４０１の前端面の外周縁部分には、外周側に向かって後方に傾斜する前側テーパー面４０６が形成されている。本例のコマ部材４０１は、軸線Ｌと直交する仮想の平面に対して面対称である。

図３０（ｂ）に示すように、コマ部材４０１は、ブラシ状砥石１０４を工具ホルダ１０２に保持したときに、線状砥材１０３とギアスクリュー（シャフト）１３５の間に比較的大きな隙間が形成される場合に、ギアスクリュー１３５の前端部分に取り付けられて、複数本の線状砥材１０３の内側に配置される。

コマ部材４０１をギアスクリュー１３５に取り付ける際には、ギアスクリュー１３５を包囲している線状砥材１０３の内周側にコマ部材４０１を挿入する。そして、コマ部材４０１の後側凹部４０３にギアスクリュー１３５の前端部分を挿入する。その後、有頭ネジ４０２のネジ部を前側からコマ部材４０１の中心孔４０１ａに貫通させて、ギアスクリュー１３５のスクリュー中心孔１３８の前端部分の内周面に形成されているネジ部１３８ａに捩じ込む。これにより、コマ部材４０１をギアスクリュー１３５の前端部分に固定して、有頭ネジ４０２の頭部を前側凹部４０５内に位置させる。ここで、コマ部材４０１は後側テーパー面４０４を備えている。従って、線状砥材１０３の中に途中で折れたものが含まれている場合でも、コマ部材４０１を折れた線状砥材１０３に引っ掛けることなく、線状砥材１０３の内側に挿入できる。

ギアスクリュー１３５にコマ部材４０１が取り付けられた状態では、研磨工具ユニット１００を回転させて加工を行う際に線状砥材１０３が内周側に逃げようとすると、線状砥材１０３はコマ部材４０１に当たってその逃げ（変位）が抑制される。また、線状砥材１０３が外周側に逃げようとすると、線状砥材１０３はスリーブ１０６の周壁の内面に当たってその逃げが抑制される。従って、内周側に位置する線状砥材１０３と外周側に位置する線状砥材１０３の間で逃げやすさに差がなくなる。この結果、内周側に位置する線状砥材１０３と外周側に位置する線状砥材１０３の間で剛性に差が出ないので、内周側に位置する線状砥材１０３が外周側に位置する線状砥材１０３と比較して磨耗が少なくなることを回避でき、線状砥材１０３の磨耗が均一となる。

なお、コマ部材４０１として、前側テーパー面４０６の傾斜を異ならせて、軸線Ｌ方向における前側テーパー面４０６の後端の位置を相違させたものを複数用意しておけば、コマ部材４０１を交換することにより、線状砥材１０３の内周側への挙動を制御する位置を調整することができる。

図３１（ａ）はコマ部材の別の例の斜視図であり、図３１（ｂ）は本例のコマ部材を実施例２の研磨工具ユニット１００に取り付けた状態の説明図である。図３１（ａ）に示すように、本例のコマ部材４０１Ａは、円盤形状をしており、中央に中心孔４０１ａを備える。また、コマ部材４０１Ａは、中心孔４０１ａの周囲に等角度間隔で複数の貫通孔４０１ｂを備える。貫通孔４０１ｂの数は、砥材ホルダ１５０の線状砥材保持孔１５２の数と同一であり、貫通孔４０１ｂの内径は、線状砥材保持孔１５２の内径と対応する寸法を備える。さらに、コマ部材４０１Ａは、後端面に、中心孔４０１ａと同軸の後側凹部４０３を備える。後側凹部４０３はギアスクリューやカムスクリューなどのシャフトの前端部分を挿入可能な形状である。また、コマ部材４０１Ａは、前端面に、その中心孔４０１ａと同軸に前側凹部４０５を備える。前側凹部４０５は有頭ネジ４０２の頭部を挿入可能な形状である。

コマ部材４０１Ａをギアスクリュー１３５に取り付ける際には、図３１（ｂ）に示すように、砥材ホルダ１５０の各線状砥材保持孔１５２に挿入された一束の線状砥材１０３のそれぞれを、各貫通孔４０１ｂに貫通させる。そして、コマ部材４０１Ａの後側凹部４０３にギアスクリュー１３５の前端部分を挿入する。その後、有頭ネジ４０２のネジ部を前側からコマ部材４０１Ａの中心孔４０１ａに貫通させて、ギアスクリュー１３５のスクリュー中心孔１３８の前端部分の内周面に形成されているネジ部１３８ａに捩じ込む。これにより、コマ部材４０１Ａをギアスクリュー１３５の前端部分に固定して、有頭ネジ４０２の頭部を前側凹部４０５内に位置させる。

ギアスクリュー１３５にコマ部材４０１Ａが取り付けられた状態では、研磨工具ユニット１００を回転させて加工を行う際に線状砥材１０３が内周側に逃げようとすると、線状砥材１０３はコマ部材４０１Ａにおける貫通孔４０１ｂの内周側の開口縁部分および周壁面部分に当たってその逃げ（変位）が抑制される。また、線状砥材１０３が外周側に逃げようとすると、線状砥材１０３はコマ部材４０１Ａにおける貫通孔４０１ｂの外周側の開口縁部分および周壁面部分に当たってその逃げ（変位）が抑制される。従って、内周側に位置する線状砥材１０３と外周側に位置する線状砥材１０３の間で逃げやすさに差がなくなる。この結果、内周側に位置する線状砥材１０３と外周側に位置する線状砥材１０３の間で剛性に差が出ないので、内周側に位置する線状砥材１０３が外周側に位置する線状砥材１０３と比較して磨耗が少なくなることを回避でき、線状砥材１０３の磨耗が均一となる。

次に、上記の各実施例１〜５において、線状砥材は、ナイロン、砥粒入りナイロン、砥粒入りゴム、ステンレス鋼、真鍮からなるものなどを用いることができる。さらに、砥材ホルダに環状の砥石などを保持した研磨工具を工具ホルダに保持して研磨工具ユニットを構成することもできる。

（ラックギア設置治具）
ここで、ラックギア設置治具を説明する。図３２はラックギア設置治具およびラックギア８０の変形例の説明図である。図３２では、実施例２の研磨工具ユニット１００における砥材突き出し量の調整動作を例示している。ラックギア設置治具は、実施例１、２、４の研磨工具ユニット１、１００、３００の砥材突き出し量を調整するラックギア８０を砥材突き出し量調整位置に設置するための治具である。

ラックギア設置治具８５は一定厚さの板金を折り曲げることにより形成されている。図３２に示すように、ラックギア設置治具８５は、砥材突き出し量調整位置に固定される固定板部８５ａと、固定板部８５ａの外周縁部分から上方に一定幅で延びる縦板部８５ｂと、縦板部８５ｂの上端縁から水平方向に延びる取り付け板部８５ｃを備える。固定板部８５ａには、ラックギア設置治具８５を固定するためのネジを貫通させる長孔８５ｄが設けられている。取り付け板部８５ｃの上面には、ラックギア８０が取り付けられている。ラックギア８０は、その歯部８０ａを、取り付け板部８５ｃの縦板部８５ｂとは反対側の端縁から外側に突出させた状態で、取り付け板部８５ｃにネジ止め固定されている。

ここで、ラックギア８０が配置される砥材突き出し量調整位置は、研磨工具ユニット１００が連結されたマシニングセンタのヘッドの可動領域内に位置する。従って、ヘッドに連結された研磨工具ユニット１００によるワークの加工によって発生する切粉や砥材粉がラックギア８０に付着することがある。また、切粉や砥材粉がラックギア８０に付着した状態で砥材突き出し量の調整動作を行った場合には、切粉や砥材粉が第２歯車１１３やラックギア８０に絡み、これらをロック状態などの動作不良状態に陥らせる可能性がある。ここで、第２歯車１１３とラックギア８０が動作不良状態に陥っているときに砥材突き出し量の調整動作を継続すると、研磨工具ユニット１００やラックギア８０の損傷を招く。

かかる問題に対して、ラックギア設置治具８５は板金で形成されており、その剛性が低い。従って、第２歯車１１３とラックギア８０が動作不良状態に陥っているときに砥材突き出し量の調整動作を継続した場合には、ラックギア設置治具８５が撓み、第２歯車１１３とラックギア８０の噛合が解除される。すなわち、ラックギア設置治具８５は、各研磨工具ユニット１、１００、３００とラックギア８０の間に過度な力が加わった場合に逃げる特性を備えるので、砥材突き出し量の調整動作において各研磨工具ユニット１、１００、３００およびラックギア８０が損傷することがない。

また、ラックギア設置治具８５が過度な力に対して逃げる特性を備えるので、例えば、砥材突き出し量の調整動作を行うために、ラックギア８０の歯部８０ａと各研磨工具ユニット１、１００、３００の各歯車（ギアスクリュー操作用歯車１３、第２歯車１１３、歯車３０７）とを噛合させる際に、ラックギア８０が研磨工具ユニット１、１００のスリーブ６、１０６や研磨工具ユニット３００のスリーブバランサー３０８などと干渉した場合でも、ラックギア８０が各研磨工具ユニット１、１００、３００を損傷させることを防止或いは抑制できる。さらに、ラックギア設置治具８５は、撓むので、ラックギア８０が研磨工具ユニット１、１００のスリーブ６、１０６や研磨工具ユニット３００のスリーブバランサー３０８などと干渉して各研磨工具ユニット１、１００、３００から離れる方向に逃げた場合（変位した場合）でも、その干渉が解除されると当初の状態に戻る。従って、干渉が解除された後に、ラックギア８０の歯部８０ａと各研磨工具ユニット１、１００、３００の各歯車（ギアスクリュー操作用歯車１３、第２歯車１１３、歯車３０７）を噛合させることができる。

（ラックギアの変形例）
次に、再び図３２を参照して、ラックギア８０の変形例を説明する。ラックギア８０は、全体として矩形の板状をしており、その長手方向の一辺に沿って歯部８０ａを備える。ラックギア８０はラックギア設置治具８５の取り付け板部８５ｃに載置されて固定されている。歯部８０ａは取り付け板部８５ｃの外側に位置している。本例のラックギア８０は、その上面に、歯部８０ａに沿って一定幅で延びる電着砥石８０ｂを備える。

電着砥石８０ｂを備えるラックギア８０を用いて砥材突き出し量の調整動作を行う場合には、図３２（ａ）に示すように、まず、ラックギア８０と研磨工具ユニット１００の軸線Ｌを直交させた姿勢として、電着砥石８０ｂに線状砥材１０３の先端を極僅かに接触させる。そして、研磨工具ユニット１００を回転させて、歯部８０ａに沿って移動させる。

これにより、線状砥材１０３は電着砥石８０ｂによってツルーイングされ、その先端が整う。また、線状砥材１０３の回転によってラックギア８０の上面が掃除されるので、ラックギア８０に切粉や砥材粉が付着している場合には、それらが除去される。ここで、線状砥材１０３がラックギア８０の上面を掃除する際には、それと並行して、線状砥材１０３の先端がラックギア８０の上面よりも高い位置にある電着砥石８０ｂの上面で整えられる。従って、回転する線状砥材１０３がラックギア８０の歯部８０ａに接触して、そのエッジを研磨してしまうことを防止或いは抑制できる。

その後、図３２（ｂ）に示すように、第２歯車１１３の歯部をラックギア８０の歯部８０ａに噛合させる。しかる後に、研磨工具ユニット１００を歯部８０ａの延設方向に移動させ、これにより、第２歯車１１３を回転させて、砥材突き出し量を調整する。

ここで、切粉や砥材粉がラックギア８０に付着した状態で砥材突き出し量の調整動作を行った場合には、切粉や砥材粉が第２歯車１１３やラックギア８０に絡み、これらをロック状態などの動作不良状態に陥らせる可能性がある。これに対して、本例では、線状砥材１０３によって切粉や砥材粉をラックギア８０から除去した後に、第２歯車１１３の歯部とラックギア８０の歯部８０ａを噛合させている。従って、切粉や砥材粉に起因して、第２歯車１１３とラックギア８０が動作不良状態に陥ってしまい、砥材突き出し量の調整が不能となることを防止あるいは抑制できる。

Claims (12)

1. シャンクと、
   前記シャンクの軸線方向で当該シャンクの前方に位置するスリーブと、
   前記シャンクの前方で当該シャンクと同軸に延びるシャフトと、
   前記スリーブの内側で前記シャフトに設けられたボルト部分と、
   前記ボルト部分に螺着されたナットと、
   前記ナットを前記ボルト部分に沿って前記軸線方向に移動させるナット移動機構と、
   を有し、
   砥材を備える研磨工具を、前記砥材の少なくとも一部分が前記スリーブの前端開口から突き出した状態で前記ナットと共に移動可能に保持することを特徴とする工具ホルダ。
2. 請求項１において、
   前記シャフトは、前記シャンクおよび前記スリーブに対して前記軸線回りに相対回転可能であり、
   前記シャンクおよび前記スリーブは、相対回転不能に連結されており、
   前記ナット移動機構は、前記スリーブに対する前記ナットの相対回転を規制するナット回転規制機構を備えることを特徴とする工具ホルダ。
3. 請求項２において、
   前記シャフトは、第１位置と当該第１位置から前記軸線方向の後方に離間する第２位置との間を移動可能であり、
   前記ナット移動機構は、前記第１位置から前記第２位置に向かって前記シャフトが移動したときに当該シャフトを前記第１位置に向かう方向に付勢する付勢力を発揮する付勢部材と、前記シャフトが前記第１位置から前記第２位置を経由して当該第１位置に戻る往復直動運動を当該シャフトの前記軸線回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換する運動変換機構とを備えることを特徴とする工具ホルダ。
4. 請求項２において、
   前記シャンクは、当該シャンクを貫通するクーラント導入孔を備え、
   前記ナット移動機構は、第１位置と当該第１位置から前記軸線方向の後方に離間する第２位置との間を移動可能な状態で前記シャフトに相対回転不能に支持された移動部材と、前記移動部材を前記第２位置に付勢する付勢部材と、前記移動部材が前記第２位置から前記第１位置を経由して当該第２位置に戻る往復直動運動を当該移動部材の前記軸線回りの一方向への所定の角度の回転運動に変換する運動変換機構と、を備え、
   前記クーラント導入孔にクーラントが供給されると当該クーラントの流体圧により前記移動部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする工具ホルダ。
5. 請求項２において、
   前記ナット移動機構は、前記シャフトを前記シャンクに対して相対回転させるための操作機構を備えることを特徴とする工具ホルダ。
6. 請求項１において、
   前記シャンクは、前記シャフトと一体に形成されており、
   前記スリーブは、前記シャンクおよび前記シャフトに対して前記軸線回りに相対回転可能であり、
   前記ナット移動機構は、前記スリーブに対する前記ナットの相対回転を規制するナット回転規制機構を備えることを特徴とする工具ホルダ。
7. 請求項６において、
   前記ナット移動機構は、前記スリーブを前記シャンクに対して相対回転させるための操作部材を備えることを特徴とする工具ホルダ。
8. 請求項１において、
   前記ナットは、前記研磨工具を着脱可能に連結する連結部を備えることを特徴とする工具ホルダ。
9. 請求項１において、
   前記ナットは、前記研磨工具に一体に設けられていることを特徴とする工具ホルダ。
10. 請求項１に記載の工具ホルダと、
    砥材を備え、前記工具ホルダに保持された研磨工具と、
    を有することを特徴とする研磨工具ユニット。
11. 砥材と、
    前記砥材を保持する環状の砥材ホルダと、を備え、
    前記砥材ホルダの環状内周面には、雌ネジが形成され、
    前記雌ネジによって、前記砥材ホルダが工具ホルダのシャフトに設けられたボルト部分に螺着されることを特徴とする研磨工具。
12. 工具ホルダに、シャンクと、前記シャンクの軸線方向で当該シャンクの前方に位置するスリーブと、前記シャンクの前方で当該シャンクと同軸に延びるシャフトと、前記スリーブの内側で前記シャフトに設けられたボルト部分と、前記ボルト部分に螺着されたナットと、を備えておき、
    砥材を備える研磨工具を、前記ナットと一体に移動可能な状態で前記工具ホルダに保持し、
    前記ナットを前記ボルト部分に沿って前記軸線方向に移動させて、前記砥材の前記スリーブからの砥材突き出し量を調整することを特徴とする砥材突き出し量調整方法。

Images