JP7224243B2 - フランジ機構 - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードを装着するフランジ機構に関する。

スピンドルに装着するフランジ部に吸引源と連通する連通路を備え、フランジ部と、切削ブレードの基台、または、切削ブレードを押さえる押さえフランジとの間の空間に負圧を発生させ、切削ブレードをスピンドルに装着する技術が知られている（特許文献１、２及び３参照）。

特開２０１８－０７５６８８号公報 特開２０１８－１４４１６８号公報 特開２０１５－０２３２２２号公報

切削ブレードを吸引固定する場合、吸引固定する連通路にゴミが入り込むという問題があった。連通路が汚れると正常に吸引できず、加工中に切削ブレードが外れて被加工物が破損してしまうなどの懸念がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸引固定する連通路の汚れを従来よりもさらに低減することができるフランジ機構を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のフランジ機構は、中心部に装着穴を備え外周部に切れ刃を有する切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するフランジ機構であって、前方側が該切削ブレードの該装着穴に挿通され、後方側に該スピンドルが固定される円柱状のボス部と、該ボス部の該後方側から径方向に延出し、前面に該切削ブレードが当接する支持面を備えたフランジ部と、を有し、該支持面は、該切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、該吸引孔と吸引源とを連通させる連通路と、を備え、該連通路は、該連通路の清掃用の流体を供給する流体供給源とも連通し、該流体供給源と、該吸引源との接続を切り替える切替弁を備えることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のフランジ機構は、中心部に装着穴を備える円盤状の切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するフランジ機構であって、前方側が該切削ブレードの該装着穴に挿通され、後方側に該スピンドルが固定される円柱状のボス部と、該ボス部の該後方側から径方向に延出し、前面に該切削ブレードが当接する支持面を備えた固定フランジ部と、該ボス部に装着される凹部または穴を備え、該固定フランジ部との間に該切削ブレードを挟持する押さえフランジ部と、を有し、該支持面は、該押さえフランジ部を吸引固定する吸引孔と、該吸引孔と吸引源とを連通させる連通路と、を備え、該連通路は、該連通路の清掃用の流体を供給する流体供給源とも連通し、該流体供給源と、該吸引源との接続を切り替える切替弁を備えることを特徴とする。

本願発明は、吸引固定する連通路の汚れを従来よりもさらに低減することができる。

図１は、実施形態１に係るフランジ機構を備える切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 図３は、実施形態１に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す断面図である。 図４は、実施形態２に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 図５は、実施形態２に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す断面図である。 図６は、実施形態３に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 図７は、実施形態３に係るフランジ機構を備える切削ユニットの構成例を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るフランジ機構１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るフランジ機構１を備える切削装置１００の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るフランジ機構１を備える切削ユニット１２０の構成例を示す分解斜視図である。図３は、実施形態１に係るフランジ機構１を備える切削ユニット１２０の構成例を示す断面図である。

実施形態１に係るフランジ機構１は、図１に示す切削装置１００を構成する。切削装置１００は、被加工物２００を切削する装置である。実施形態１において、切削装置１００が切削する被加工物２００は、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどのウェーハである。被加工物２００は、平坦な表面２０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン２０２によって区画された領域にデバイス２０３が形成されている。被加工物２００は、表面２０１の裏側の裏面２０４に粘着テープ２１０が貼着され、粘着テープ２１０の外縁部に環状フレーム２１１が装着されている。また、本発明では、被加工物２００は、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

切削装置１００は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１１で吸引保持するとともに回転駆動源により軸心回りに回転可能なチャックテーブル１１０と、チャックテーブル１１０に保持された被加工物２００を切削加工する切削ユニット１２０と、チャックテーブル１１０をＸ軸方向に移動させる図示しないＸ軸移動ユニットと、切削ユニット１２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動ユニット１３０と、切削ユニット１２０をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット１４０とを備える。また、切削装置１００は、切削後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット１５０と、切削前後の被加工物２００を収容するカセット１６０と、被加工物２００をカセット１６０とチャックテーブル１１０と洗浄ユニット１５０との間で搬送する図示しない搬送ユニットと、各構成要素を制御するコンピュータである制御ユニット１７０とを備える。

切削装置１００は、搬送ユニットがカセット１６０内から被加工物２００を１枚取り出してチャックテーブル１１０の保持面１１１に載置する。切削装置１００は、チャックテーブル１１０の保持面１１１に被加工物２００を吸引保持して、切削ユニット１２０から被加工物２００に切削水を供給しながら、Ｘ軸移動ユニット、回転駆動源、Ｙ軸移動ユニット１３０及びＺ軸移動ユニット１４０によりチャックテーブル１１０と切削ユニット１２０とを分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させて、切削ユニット１２０で被加工物２００の分割予定ライン２０２を切削する。切削装置１００は、被加工物２００の全ての分割予定ライン２０２を切削すると、被加工物２００を洗浄ユニット１５０で洗浄した後にカセット１６０内に収容する。

切削装置１００の切削ユニット１２０は、図２に示すように、筒状に形成されかつＹ軸移動ユニット１３０及びＺ軸移動ユニット１４０によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング１２１と、スピンドルハウジング１２１内にＹ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられたスピンドル１２２とを備える。また、切削ユニット１２０は、図１に示すように、スピンドル１２２の先端に固定される切削ブレード１２４と、ブレードカバー１２５と、切削ブレード１２４をスピンドル１２２の方向に吸引する吸引源１８（図３参照）と接続する図２及び図３に示すロータリージョイント１０と、ロータリージョイント１０からの吸引力により切削ブレード１２４をスピンドル１２２の先端に吸引固定するフランジ機構１と、を備える。

スピンドル１２２は、スピンドルハウジング１２１に回転可能に支持されている。スピンドル１２２の先端は、スピンドルハウジング１２１の一端部から外部に突出している。スピンドル１２２の基端部には、スピンドル１２２を回転させるための不図示のモータが連結されている。スピンドル１２２の先端は、図２に示すように、先端に向かうにしたがって徐々に外径が縮小するようにテーパ状に形成されている。スピンドル１２２は、先端を露出させた状態でスピンドルハウジング１２１内に軸心回りに回転自在に収容されている。

切削ブレード１２４は、フランジ機構１を介してスピンドル１２２の先端に固定されて、回転軸となるスピンドル１２２により回転されることで被加工物２００を切削する。切削ブレード１２４は、実施形態１では所謂ハブブレードであり、図２に示すように、アルミニウム合金などの金属から構成されかつ装着穴１２４－３を有し環状に形成された円盤状の基台１２４－１と、基台１２４－１の外周縁に設けられ、基台１２４－１の外周から突出する環状の切れ刃１２４－２とを有している。

装着穴１２４－３は、切削ブレード１２４をフランジ機構１に固定するための孔である。切れ刃１２４－２は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。切れ刃１２４－２は、図３に示すように、基台１２４－１の平坦な一方の側面の外周縁に固定されて、基台１２４－１の外縁より外周方向に突出している。

ブレードカバー１２５は、図１に示すように、スピンドルハウジング１２１に固定され、切削ブレード１２４の上方及びＸ軸方向の少なくとも一方側を覆って、下端に装着された切削水ノズルにより、切削加工中に加工液である切削水を切削ブレード１２４及び被加工物２００に供給するものである。

ロータリージョイント１０は、図２及び図３に示すように、円筒状ボス部１１と、円筒状ボス部１１の外周に一体的に形成されたフランジ部１２と、円筒状ボス部１１の内側に形成された収容穴１３と、一端が収容穴１３に連通して設けられたパイプ１４と、フランジ部１２に形成された複数の取り付け穴１５と、を備える。

ロータリージョイント１０は、複数のネジをそれぞれの取り付け穴１５に挿入して、スピンドルハウジング１２１の先端側の端部１２１－１にそれぞれの取り付け穴１５と対応する位置に形成されたそれぞれのねじ穴１２１－２に螺合して締め付けることにより、スピンドルハウジング１２１の先端側の端部１２１－１に固定される。

収容穴１３は、図３に示すように、内径が後述するフランジ機構１の円筒部４の外径とほぼ同じであり、円筒部４の外周４－１がＹ軸周りに回転可能に隙間なく嵌め合わせされる。収容穴１３におけるパイプ１４の一端との連通孔は、円筒部４の外周４－１のＹ軸周りの回転移動に伴い、所定の回転角において、後述する円筒部４の吸引穴４－２と連通する。

パイプ１４は、図３に示すように、他端が、切替弁１７を介して吸引源１８及び流体供給源１９に選択的に接続されている。切替弁１７は、図１に示す制御ユニット１７０と情報通信可能に電気的に接続されており、制御ユニット１７０によりパイプ１４の接続先を吸引源１８と流体供給源１９との間で切り替える動作が制御される。

吸引源１８は、後述する連通路６の内部の気体を吸引することで、切削ブレード１２４を吸引固定する。流体供給源１９は、連通路６の内部に、連通路６の清掃用の流体を供給することで、連通路６の汚れを除去する。

フランジ機構１は、図２及び図３に示すように、前後方向であるＹ軸方向に伸長する円柱状のボス部２と、ボス部２の後方側である＋Ｙ方向側からボス部２の径方向外向きに延出して一体的に形成された円板状のフランジ部３と、フランジ部３の後方側に突出して一体的に形成された円筒部４と、を備える。フランジ機構１は、ボス部２と、フランジ部３と、円筒部４とが、それぞれの中心軸が互いに重なり、Ｙ軸方向を向いて配されている。

フランジ機構１は、内側に装着穴５が形成されている。装着穴５は、基端側が、先端に向かうにしたがって徐々に内径が縮小するようにテーパ状に形成されており、スピンドル１２２の先端の外周に隙間なく嵌め合わせされる。フランジ機構１は、ワッシャー１２８を介してねじ１２９を装着穴５に挿入して、スピンドル１２２の先端に形成されたねじ穴１２２－１に螺合して締め付けることにより、スピンドル１２２の先端に固定される。

ボス部２は、切削ブレード１２４の基台１２４－１が装着される。ボス部２は、具体的には、図２及び図３に示すように、切削ブレード１２４の基台１２４－１の装着穴１２４－３に挿入されて、外周側で、切削ブレード１２４の基台１２４－１を装着穴１２４－３の内周側から支持する。

円筒部４は、図２及び図３に示すように、外周４－１と、外周４－１に設けられ、円周方向において所定の間隔に離間して配列された複数の吸引穴４－２と、を有する。円筒部４は、収容穴１３に対してＹ軸周りに回転可能に隙間なく嵌め合わせされる。

フランジ部３は、前方側に向いた面の径方向外側に形成された環状の支持面３－１と、前方側に向いた面の径方向内側に、ボス部２の外周を囲繞して形成された環状凹部３－２と、を有する。支持面３－１は、図３に示すように、切削ブレード１２４の基台１２４－１の裏面側（後方側）である＋Ｙ方向の面側が当接し、当接した当該面側を支持する。

環状凹部３－２は、図３に示すように、支持面３－１よりも＋Ｙ方向に凹んで形成されている。環状凹部３－２には、図２及び図３に示すように、吸引孔３－３が形成されている。吸引孔３－３は、図３に示すように、フランジ機構１のフランジ部３及び円筒部４の内部に形成された連通路６、円筒部４の吸引穴４－２、ロータリージョイント１０のパイプ１４及び、切替弁１７を介して、吸引源１８及び流体供給源１９と互いに切り替え可能に連通している。

吸引孔３－３は、吸引源１８と連通している際には、ロータリージョイント１０からの吸引力により、切削ブレード１２４の基台１２４－１の裏面側を支持面３－１に向けて吸引することで、切削ブレード１２４を吸引固定する。吸引孔３－３は、流体供給源１９と連通している際には、ロータリージョイント１０から清掃用の流体が供給されることにより、連通路６とともに、環状凹部３－２及び切削ブレード１２４の基台１２４－１の裏面側の汚れを除去して、洗浄することができる。

フランジ機構１と、ロータリージョイント１０と、切替弁１７と、吸引源１８と、流体供給源１９とは、実施形態１に係るフランジシステム２０を構成する。フランジシステム２０は、フランジ機構１におけるフランジ部３の吸引孔３－３及び連通路６と吸引源１８とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、フランジ部３の支持面３－１で切削ブレード１２４の基台１２４－１の裏面側を吸引固定する吸引固定モードになる。フランジシステム２０は、フランジ機構１におけるフランジ部３の吸引孔３－３及び連通路６と流体供給源１９とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、連通路６の汚れを除去して洗浄する洗浄モードになる。フランジシステム２０は、切替弁１７を切り替えることで、吸引固定モードと洗浄モードとを切り替える。尚、洗浄モードは切削ブレード１２４を取り外した状態で行う。

なお、フランジシステム２０は、本実施形態ではロータリージョイント１０を含んで構成されているが、本発明はこれに限定されず、ロータリージョイント１０に代わるその他の構成で連通路６と切替弁１７とを接続、連通してもよい。

吸引孔３－３は、本実施形態では、環状凹部３－２に形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、支持面３－１と環状凹部３－２との間の段差領域またはボス部２の外周で環状凹部３－２に開口する位置に形成されていてもよい。

実施形態１に係るフランジ機構１は、以上のような構成を有するので、切替弁１７を切り替えることで、吸引孔３－３及び連通路６が吸引源１８と連通する吸引固定モードと、吸引孔３－３及び連通路６が流体供給源１９と連通する洗浄モードと切り替えることができる。このため、実施形態１に係るフランジ機構１は、吸引固定する連通路６を洗浄することにより、吸引固定する連通路６の汚れを従来よりもさらに低減することができるという作用効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るフランジ機構１－２を図面に基づいて説明する。図４は、実施形態２に係るフランジ機構１－２を備える切削ユニット２２０の構成例を示す分解斜視図である。図５は、実施形態２に係るフランジ機構１－２を備える切削ユニット２２０の構成例を示す断面図である。なお、図４及び図５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る切削ユニット２２０は、図４に示すように、実施形態１とほぼ同様にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２２１と、スピンドルハウジング２２１内にＹ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられたスピンドル２２２とを備える。また、実施形態２に係る切削ユニット２２０は、図４に示すように、スピンドル２２２の先端に固定される切削ブレード２２４と、実施形態１と同様のブレードカバー１２５と、切削ブレード２２４をスピンドル２２２の方向に吸引する吸引源１８と接続するロータリージョイント１０と、ロータリージョイント１０からの吸引力により切削ブレード２２４をスピンドル２２２の先端に吸引固定する実施形態２に係るフランジ機構１－２と、を備える。

実施形態２に係るスピンドルハウジング２２１及びスピンドル２２２は、実施形態１に係るスピンドルハウジング１２１及びスピンドル１２２において、装着される対象が実施形態２に係るフランジ機構１－２及び切削ブレード２２４に変更されることに応じて、形状などに変更が加えられたものであり、基本的な構成は概ね実施形態１と同様である。

切削ブレード２２４は、フランジ機構１－２を介してスピンドル２２２の先端に固定されて、回転軸となるスピンドル２２２により回転されることで被加工物２００を切削する。切削ブレード２２４は、実施形態２では所謂ハブレスブレードであり、図４に示すように、円盤状（円環状）であり、中央に切削ブレード２２４をフランジ機構１－２に固定するための孔である装着穴２２４－１を有している。切削ブレード２２４は、実施形態１に係る切削ブレード１２４の切れ刃１２４－２と同様の材料で同様の所定厚みに形成されている。

ロータリージョイント１０は、実施形態２では、実施形態１と同様の方法で、スピンドルハウジング２２１の先端側の端部２２１－１に固定される。ロータリージョイント１０の収容穴１３は、実施形態２では、図５に示すように、内径が後述するフランジ機構１－２の円筒部３４の外径とほぼ同じであり、円筒部３４の外周がＹ軸周りに回転可能に隙間なく嵌め合わせされる。収容穴１３におけるパイプ１４の一端との連通孔は、円筒部３４の外周のＹ軸周りの回転移動に伴い、所定の回転角において、後述する円筒部３４の環状溝３４－１を介して吸引穴３４－２と連通する。

実施形態２に係るフランジ機構１－２は、図４及び図５に示すように、マウンタ３０と、押さえフランジ部４０を、を備える。マウンタ３０は、前後方向であるＹ軸方向に伸長する円柱状のボス部３２と、ボス部３２の後方側である＋Ｙ方向側からボス部３２の径方向外向きに延出して一体的に形成された円板状の固定フランジ部３３と、固定フランジ部３３の後方側に突出して一体的に形成された円筒部３４と、を備える。マウンタ３０は、ボス部３２と、固定フランジ部３３と、円筒部３４とが、それぞれの中心軸が互いに重なり、Ｙ軸方向を向いて配されている。

マウンタ３０は、内側に装着穴３５が形成されている。装着穴３５は、基端側が、先端に向かうにしたがって徐々に内径が縮小するようにテーパ状に形成されており、スピンドル２２２の先端の外周に隙間なく嵌め合わせされる。マウンタ３０は、スピンドル２２２の先端を装着穴３５に挿入して、前方である－Ｙ方向側から内周にねじ溝が形成された締付ナット２２９を、スピンドル２２２の先端に形成されたねじ溝２２２－１に螺合して締め付けることにより、スピンドル２２２の先端に固定される。

ボス部３２は、図４及び図５に示すように、後述する押さえフランジ部４０の装着穴４１に挿入されて、外周側で、押さえフランジ部４０を装着穴４１の内周側から支持する。

円筒部３４は、図４及び図５に示すように、外周に設けられた環状溝３４－１と、環状溝３４－１に設けられ、円周方向において所定の間隔に離間して配列された複数の吸引穴３４－２と、を有する。円筒部３４は、収容穴１３に対してＹ軸周りに回転可能に隙間なく嵌め合わせされる。尚、環状溝３４－１を備えず、吸引穴３４－２のみが形成されていてもよい。

固定フランジ部３３は、前方側に向いた面の径方向外側に形成された環状の支持面３３－１と、前方側に向いた面の径方向内側に、ボス部３２の外周を囲繞して形成された環状凹部３３－２と、を有する。環状凹部３３－２は、図５に示すように、支持面３３－１よりも＋Ｙ方向に凹んで形成されている。

押さえフランジ部４０は、マウンタ３０のボス部３２に配された切削ブレード２２４に前方側からかぶせてボス部３２に装着することで、切削ブレード２２４を押さえる部材である。

押さえフランジ部４０は、具体的には、図４及び図５に示すように、内側に装着穴４１が形成されている。装着穴４１は、マウンタ３０のボス部３２の外周に隙間なく嵌め合わせされる。押さえフランジ部４０は、マウンタ３０のボス部３２を装着穴４１に挿入して、ロータリージョイント１０からの吸引力により後方側である－Ｙ方向側に向けて吸引されることで、マウンタ３０のボス部３２に装着及び固定される。

押さえフランジ部４０は、図５に示すように、裏面側（後方側）である－Ｙ方向側の面の中央に形成された嵌合凸部４３と、嵌合凸部４３の径方向外側に形成された環状の第１支持面４２と、嵌合凸部４３の外周で切削ブレードの内径に接触する環状の第２支持面４４と、を有する。押さえフランジ部４０の嵌合凸部４３は、マウンタ３０の固定フランジ部３３における支持面３３－１と環状凹部３３－２との間に形成された段差部分に、嵌め合わせされる。嵌合凸部４３が支持面３３－１と環状凹部３３－２との間の段差部分に嵌め合わせされる。

実施形態２に係るフランジ機構１－２は、マウンタ３０のボス部３２及び押さえフランジ部４０の装着穴４１をこの順序で切削ブレード２２４の装着穴２２４－１に挿入し、嵌合凸部４３を支持面３３－１と環状凹部３３－２との間の段差部分に嵌め合わせることで、切削ブレード２２４を支持面３３－１と第１支持面４２との間で挟持する。

環状凹部３３－２には、図４及び図５に示すように、吸引孔３３－３が形成されている。吸引孔３３－３は、図５に示すように、フランジ機構１－２の固定フランジ部３３及び円筒部３４の内部に形成された連通路３６、円筒部３４の環状溝３４－１及び吸引穴３４－２、ロータリージョイント１０のパイプ１４及び、切替弁１７を介して、吸引源１８及び流体供給源１９と互いに切り替え可能に連通している。

吸引孔３３－３は、切削ブレード２２４を支持面３３－１と第１支持面４２との間で挟持した状態で、吸引源１８と連通している際には、ロータリージョイント１０からの吸引力により、押さえフランジ部４０の裏面側の第２支持面４４を環状凹部３３－２に向けて吸引することで、押さえフランジ部４０の第１支持面４２を介して切削ブレード２２４の裏面側を支持面３３－１に向けて押圧して、切削ブレード２２４を間接的に吸引固定する。吸引孔３３－３は、流体供給源１９と連通している際には、ロータリージョイント１０から清掃用の流体が供給されることにより、連通路３６とともに、環状凹部３３－２の汚れを除去して、洗浄することができる。

フランジ機構１－２と、ロータリージョイント１０と、切替弁１７と、吸引源１８と、流体供給源１９とは、実施形態２に係るフランジシステム５０を構成する。フランジシステム５０は、フランジ機構１－２における固定フランジ部３３の吸引孔３３－３及び連通路３６と吸引源１８とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、固定フランジ部３３の支持面３３－１で切削ブレード２２４の裏面側を吸引固定する吸引固定モードになる。フランジシステム５０は、フランジ機構１－２における固定フランジ部３３の吸引孔３３－３及び連通路３６と流体供給源１９とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、連通路３６の汚れを除去して洗浄する洗浄モードになる。フランジシステム５０は、切替弁１７を切り替えることで、吸引固定モードと洗浄モードとを切り替える。尚、洗浄モードは切削ブレード２２４を取り外した状態で行う。

なお、フランジシステム５０は、本実施形態ではロータリージョイント１０を含んで構成されているが、本発明はこれに限定されず、ロータリージョイント１０に代わるその他の構成で連通路３６と切替弁１７とを接続、連通してもよい。

吸引孔３３－３は、本実施形態では、環状凹部３３－２に形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、支持面３３－１と環状凹部３３－２との間の段差領域に形成されていてもよい。

実施形態２に係るフランジ機構１－２は、以上のような構成を有するので、切替弁１７を切り替えることで、吸引孔３３－３及び連通路３６が吸引源１８と連通する吸引固定モードと、吸引孔３３－３及び連通路３６が流体供給源１９と連通する洗浄モードと切り替えることができる。このため、実施形態２に係るフランジ機構１－２は、実施形態１に係るフランジ機構１と同様に、吸引固定する連通路３６を洗浄することにより、吸引固定する連通路３６の汚れを従来よりもさらに低減することができるという作用効果を奏する。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るフランジ機構１－３を図面に基づいて説明する。図６は、実施形態３に係るフランジ機構１－３を備える切削ユニット３２０の構成例を示す分解斜視図である。図７は、実施形態３に係るフランジ機構１－３を備える切削ユニット３２０の構成例を示す断面図である。なお、図６及び図７は、実施形態１及び実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係る切削ユニット３２０は、図６に示すように、実施形態１及び実施形態２とほぼ同様にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング３２１と、スピンドルハウジング３２１内にＹ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられたスピンドル３２２とを備える。また、実施形態３に係る切削ユニット３２０は、図６に示すように、スピンドル３２２の先端に固定される切削ブレード３２４と、実施形態１と同様のブレードカバー１２５と、切削ブレード３２４をスピンドル３２２の方向に吸引する吸引源１８と接続するロータリージョイント１０と、ロータリージョイント１０からの吸引力により切削ブレード３２４をスピンドル３２２の先端に吸引固定する実施形態３に係るフランジ機構１－３と、を備える。

実施形態２に係るスピンドルハウジング３２１及びスピンドル３２２は、実施形態１に係るスピンドルハウジング１２１及びスピンドル１２２において、装着される対象が実施形態３に係るフランジ機構１－３及び切削ブレード３２４に変更されることに応じて、形状などに変更が加えられたものであり、基本的な構成は概ね実施形態１と同様である。

切削ブレード３２４は、フランジ機構１－３を介してスピンドル３２２の先端に固定されて、回転軸となるスピンドル３２２により回転されることで被加工物２００を切削する。切削ブレード３２４は、実施形態２に係る切削ブレード２２４と同様の所謂ハブレスブレードであり、装着穴３２４－１を有している。

ロータリージョイント１０は、実施形態３では、実施形態１及び実施形態２と同様の方法で、スピンドルハウジング３２１の先端側の端部３２１－１に固定される。ロータリージョイント１０の収容穴１３は、実施形態３では、図７に示すように、内径が後述するフランジ機構１－３の円筒部６４の外径とほぼ同じであり、円筒部６４の外周がＹ軸周りに回転可能に隙間なく嵌め合わせされる。収容穴１３におけるパイプ１４の一端との連通孔は、円筒部６４の外周のＹ軸周りの回転移動に伴い、所定の回転角において、後述する円筒部６４の環状溝６４－１を介して吸引穴６４－２と連通する。

実施形態３に係るフランジ機構１－３は、図６及び図７に示すように、マウンタ６０と、押さえフランジ部７０を、を備える。マウンタ６０は、前後方向であるＹ軸方向に伸長する円柱状のボス部６２と、ボス部６２の後方側である＋Ｙ方向側からボス部３２の径方向外向きに延出して一体的に形成された円板状の固定フランジ部６３と、固定フランジ部６３の後方側に突出して一体的に形成された円筒部６４と、を備える。マウンタ３０は、ボス部３２と、固定フランジ部３３と、円筒部３４とが、それぞれの中心軸が互いに重なり、Ｙ軸方向を向いて配されている。

マウンタ６０は、内側に装着穴６５が形成されている。装着穴６５は、基端側が、先端に向かうにしたがって徐々に内径が縮小するようにテーパ状に形成されており、スピンドル３２２の先端の外周に隙間なく嵌め合わせされる。マウンタ６０は、ワッシャー３２８を介してねじ３２９を装着穴６５に挿入して、スピンドル３２２の先端に形成されたねじ穴３２２－１に螺合して締め付けることにより、スピンドル３２２の先端に固定される。

ボス部６２は、図６及び図７に示すように、後述する押さえフランジ部７０の円形凹部７１－３に嵌め合わせされて、外周側で、押さえフランジ部７０を円形凹部７１－３の内周側から支持する。

円筒部６４は、図６及び図７に示すように、実施形態２に係る環状溝３４－１と同様の環状溝６４－１と、実施形態２に係る複数の吸引穴３４－２と同様の複数の吸引穴６４－２と、を有する。尚、環状溝６４－１は備えず、吸引穴６４－２のみが形成されていてもよい。

固定フランジ部６３は、図７に示す環状の支持面６３－１と、環状凹溝６３－２と、環状凸部６３－３と、を有する。支持面６３－１は、固定フランジ部６３の前方側に向いた面の径方向外側に環状に形成されている。環状凸部６３－３は、固定フランジ部６３の前方側に向いた面の径方向内側に、ボス部６２の外周を囲繞して形成されている。環状凹溝６３－２は、支持面６３－１と環状凸部６３－３との間の領域に渡って形成されている。

環状凹溝６３－２は、図７に示すように、支持面６３－１よりも＋Ｙ方向に凹んで形成されている。環状凸部６３－３は、支持面６３－１よりも－Ｙ方向に突出して形成されている。

押さえフランジ部７０は、マウンタ６０のボス部６２に配された切削ブレード３２４に前方側からかぶせてボス部６２に装着することで、切削ブレード３２４を押さえる部材である。

押さえフランジ部７０は、具体的には、図６及び図７に示すように、フランジ部７１と、キャップ部７２と、を備える。フランジ部７１は、円板状に形成されており、外径が固定フランジ部６３と同様の大きさに形成されている。キャップ部７２は、フランジ部７１の中央に形成された実施形態２に係る装着穴４１と同様の装着穴を前方側から覆うように、円板状に形成されている。

押さえフランジ部７０は、図７に示すように、支持面７１－１と、端面７１－２と、円形凹部７１－３と、を有する。支持面７１－１は、フランジ部７１の裏面側（後方側）である－Ｙ方向側の面の径方向外側に環状に形成されている。端面７１－２は、フランジ部７１の裏面側の面の支持面７１－１よりも径方向内側に環状に形成されている。円形凹部７１－３は、フランジ部７１の装着穴の内周面とキャップ部７２の裏面側の面により円筒状に形成されている。支持面７１－１は、端面７１－２よりも＋Ｙ方向に突出して形成されている。円形凹部７１－３は、端面７１－２よりも－Ｙ方向に凹んで形成されている。

押さえフランジ部７０の円形凹部７１－３は、マウンタ６０のボス部６２の外周に隙間なく嵌め合わせされる。押さえフランジ部７０は、マウンタ６０のボス部６２を円形凹部７１－３に嵌め合わせして、ロータリージョイント１０からの吸引力により後方側である－Ｙ方向側に向けて吸引されることで、マウンタ６０のボス部６２に装着及び固定される。

押さえフランジ部７０がマウンタ６０のボス部６２に装着及び固定されることにより、支持面６３－１と支持面７１－１とがＹ軸方向に対向し、環状凹溝６３－２及び環状凸部６３－３と端面７１－２とがＹ軸方向に対向する。

実施形態３に係るフランジ機構１－３は、切削ブレード３２４の装着穴３２４－１にマウンタ６０の環状凸部６３－３の外周面に嵌め合わせし、切削ブレード３２４の前方側から押さえフランジ部７０をマウンタ６０のボス部６２に装着及び固定することで、切削ブレード３２４を支持面６３－１と支持面７１－１との間で挟持する。

環状凸部６３－３には、図６及び図７に示すように、吸引孔６３－４が形成されている。吸引孔６３－４は、図７に示すように、フランジ機構１－３の固定フランジ部６３及び円筒部６４の内部に形成された連通路６６、円筒部６４の環状溝６４－１及び吸引穴６４－２、ロータリージョイント１０のパイプ１４及び、切替弁１７を介して、吸引源１８及び流体供給源１９と互いに切り替え可能に連通している。

吸引孔６３－４は、切削ブレード３２４を支持面６３－１と支持面７１－１との間で挟持した状態で、吸引源１８と連通している際には、ロータリージョイント１０からの吸引力により、押さえフランジ部７０の裏面側の端面７１－２を環状凸部６３－３に向けて吸引することで、押さえフランジ部７０の支持面７１－１を介して切削ブレード３２４の裏面側を支持面６３－１に向けて押圧して、切削ブレード３２４を間接的に吸引固定する。吸引孔６３－４は、流体供給源１９と連通している際には、ロータリージョイント１０から清掃用の流体が供給されることにより、連通路６６とともに、環状凸部６３－３の汚れを除去して、洗浄することができる。

フランジ機構１－３と、ロータリージョイント１０と、切替弁１７と、吸引源１８と、流体供給源１９とは、実施形態３に係るフランジシステム８０を構成する。フランジシステム８０は、フランジ機構１－３における固定フランジ部６３の吸引孔６３－４及び連通路６６と吸引源１８とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、固定フランジ部６３の支持面６３－１で切削ブレード３２４の裏面側を吸引固定する吸引固定モードになる。フランジシステム８０は、フランジ機構１－３における固定フランジ部６３の吸引孔６３－４及び連通路６６と流体供給源１９とをロータリージョイント１０及び切替弁１７を介して連通することで、連通路６６の汚れを除去して洗浄する洗浄モードになる。フランジシステム８０は、切替弁１７を切り替えることで、吸引固定モードと洗浄モードとを切り替える。尚、洗浄モードは切削ブレード３２４を取り外した状態で行う。

なお、フランジシステム８０は、本実施形態ではロータリージョイント１０を含んで構成されているが、本発明はこれに限定されず、ロータリージョイント１０に代わるその他の構成で連通路６６と切替弁１７とを接続、連通してもよい。

吸引孔６３－４は、本実施形態では、環状凸部６３－３に形成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、ボス部６２の外周で吸引孔６３－４と連通する位置に形成されていてもよい。

実施形態３に係るフランジ機構１－３は、以上のような構成を有するので、切替弁１７を切り替えることで、吸引孔６３－４及び連通路６６が吸引源１８と連通する吸引固定モードと、吸引孔６３－４及び連通路６６が流体供給源１９と連通する洗浄モードと切り替えることができる。このため、実施形態３に係るフランジ機構１－３は、実施形態１に係るフランジ機構１及び実施形態２に係るフランジ機構１－２と同様に、吸引固定する連通路６６を洗浄することにより、吸引固定する連通路６６の汚れを従来よりもさらに低減することができるという作用効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１，１－２，１－３ フランジ機構
２，３２，６２ ボス部
３ フランジ部
３－１，３３－１，６３－１ 支持面
３－２，３３－２ 環状凹部
３－３，３３－３，６３－４ 吸引孔
６，３６，６６ 連通路
１７ 切替弁
１８ 吸引源
１９ 流体供給源
２０，５０，８０ フランジシステム
３３，６３ 固定フランジ部
４０，７０ 押さえフランジ部
４１ 装着穴
６３－２ 環状凹溝
６３－３ 環状凸部
７１－３ 円形凹部
１００ 切削装置
１２０，２２０ 切削ユニット
１２１，２２１ スピンドルハウジング
１２２，２２２ スピンドル
１２４，２２４ 切削ブレード
１２４－１ 基台
１２４－２ 切れ刃
１２４－３，２２４－１ 装着穴

Claims (2)

1. 中心部に装着穴を備え外周部に切れ刃を有する切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するフランジ機構であって、
   前方側が該切削ブレードの該装着穴に挿通され、後方側に該スピンドルが固定される円柱状のボス部と、
   該ボス部の該後方側から径方向に延出し、前面に該切削ブレードが当接する支持面を備えたフランジ部と、を有し、
   該支持面は、該切削ブレードを吸引固定する吸引孔と、該吸引孔と吸引源とを連通させる連通路と、を備え、
   該連通路は、該連通路の清掃用の流体を供給する流体供給源とも連通し、該流体供給源と、該吸引源との接続を切り替える切替弁を備えることを特徴とする、フランジ機構。
2. 中心部に装着穴を備える円盤状の切削ブレードを回転軸となるスピンドルに装着するフランジ機構であって、
   前方側が該切削ブレードの該装着穴に挿通され、後方側に該スピンドルが固定される円柱状のボス部と、
   該ボス部の該後方側から径方向に延出し、前面に該切削ブレードが当接する支持面を備えた固定フランジ部と、
   該ボス部に装着される凹部または穴を備え、該固定フランジ部との間に該切削ブレードを挟持する押さえフランジ部と、を有し、
   該支持面は、該押さえフランジ部を吸引固定する吸引孔と、該吸引孔と吸引源とを連通させる連通路と、を備え、
   該連通路は、該連通路の清掃用の流体を供給する流体供給源とも連通し、該流体供給源と、該吸引源との接続を切り替える切替弁を備えることを特徴とする、フランジ機構。

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