JP7256605B2 - 研削ホルダ、研削工具及び研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに対し研削を行う研削ホルダ、研削工具及び研削装置に関する。

砥石でワークに研削を行う際に、研削領域を冷却すると共に、研削屑を研削領域周辺から排出するために、研削液を砥石の研削領域に向けて供給する研削装置が提案されている。そのような研削装置としては、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１には、スピンドルの軸方向に沿って軸中心を通って研削領域に向けて研削液が供給される研削装置が開示されている。

特開２０１４－１２８８６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された研削装置では、研削液が、スピンドルの軸中心を通って供給されるので、スピンドルの内部にも研削液を供給するための流路を形成する必要が生じ、スピンドル等の構成を変更する必要が生じる。

そこで、流路をスピンドルの内部に通さないことでスピンドル等の構成を変更させる必要がないように、研削液を側方から供給する形式の研削装置を採用することが考えられる。ところが、その場合、研削ホルダ内部で回転する研削液の流路があるので、回転する流路まで研削液を移送させる研削液の流路の出口と、研削ホルダ内で回転する研削液の流路の入口とが一致したときにのみ、研削ホルダの内部で回転する研削液の流路に研削液が供給される。従って、研削領域に供給される研削液の供給が間欠的になり、研削領域に十分に研削液を供給することができない可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、研削液の流路の大掛かりな構成の変更が必要なく、研削領域に途切れ無く研削液を供給し続ける研削ホルダ、研削工具及び研削装置を提供することを目的とする。

本発明の研削ホルダは、円盤状の砥石を保持する研削ホルダであって、回転可能に構成された軸部材であって、内部に研削液が流通する軸部材流路を有し、前記砥石に径方向内側から研削液を供給する軸部材と、内部に研削液が流通する非回転部材流路を有し、前記軸部材を周方向全体に亘って囲む非回転部材と、を備え、前記軸部材流路は、軸方向に延びる軸方向流路と、径方向に延び前記軸方向流路の一端側に連通する第１径方向流路と、径方向に延び前記軸方向流路の他端側に連通する第２径方向流路とを有し、前記軸部材と前記非回転部材との間に、前記軸部材を周方向全体に亘って覆うように設けられ、前記非回転部材流路を前記第１径方向流路に連通させる第１周状領域が形成されている。

上記構成の研削ホルダでは、非回転部材に形成された非回転部材流路と、軸部材に形成された第１径方向流路とが連通する位置に、軸部材を周方向全体に亘って覆うように設けられた第１周状領域が形成されているので、一旦第１周状領域に貯留された研削液が、研削領域に供給される。従って、研削液を途切れなく研削領域に供給し続けることができる。

本発明の研削工具は、上記の研削ホルダと、前記研削ホルダに保持される円盤状の砥石と、を備えている。

上記構成の研削工具では、一旦第１周状領域に貯留された研削液が研削領域に供給され、研削液を途切れなく砥石における研削部に向けて供給し続けることができるので、十分に研削液が研削部に供給されている状態で研削を行うことができる。

本発明の研削装置は、上記の研削工具と、前記研削工具の前記軸部材を回転駆動するスピンドルと、前記研削工具における前記研削ホルダの前記非回転部材に接続され、研削液を前記非回転部材流路に移送する供給管と、前記供給管に研削液を供給するポンプと、を備えている。

上記構成の研削装置では、ポンプの駆動により供給管を介して非回転部材流路に研削液が供給され、非回転部材流路に供給された研削液が一旦第１周状領域に貯留されて、研削領域に供給される。従って、研削液を途切れなく研削領域に供給し続けることができる。

本発明によれば、研削液が途切れなく供給され続けるので、研削の行われている間に研削液の不足が生じることを抑えることができる。従って、研削によって得られる製品の品質を向上させることができる。また、研削液の流路の大掛かりな構成の変更が必要ないので、製造コストを抑えることができる。

本発明の実施形態に係る研削装置についての模式的な正面図である。 図１の研削装置で用いられる研削ホルダについての斜視図である。 図２の研削ホルダが砥石を保持して構成された研削工具の斜視図である。 図１の研削装置に取り付けられた状態の研削工具について一部を破断して内部の構成を示した斜視図である。 図４の研削工具において、軸部材の他端側の端部にプラグが取り付けられた状態の研削工具の断面図である。 図４の研削工具において、第２周状領域の周辺部分について示した断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１周状領域の周辺部分について示した断面図である。 （ａ）は図４の研削工具において、軸部材にシール部材が取り付けられた状態の軸部材及びシール部材の斜視図であり、（ｂ）はシール部材の斜視図であり、（ｃ）は（ａ）におけるVIIIC－VIIIC線に沿う断面図であり、（ｄ）は（ａ）におけるVIIID－VIIID線に沿う断面図である。 （ａ）は別の実施形態における軸部材にシール部材が取り付けられた状態の軸部材及びシール部材の斜視図であり、（ｂ）は軸部材にシール部材が取り付けられた状態の軸部材及びシール部材の断面図であり、（ｃ）はシール部材が軸部材と非回転部材との間に配置された状態の軸部材、非回転部材及びシール部材の断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る研削装置について、添付図面を参照して説明する。図１に、実施形態に係る研削装置１００についての模式的な正面図を示す。

研削装置１００は、研削ホルダ２００と、砥石３００と、研削ホルダ２００に向けて研削液を供給する供給部４００と、研削ホルダ２００を回転駆動させるスピンドル５００とを備えている。供給部４００は、研削液が貯留されたタンク部４１０と、タンク部４１０と研削ホルダ２００との間に接続され、研削液を研削ホルダ２００に移送する供給管４２０と、タンク部４１０に貯留された研削液を供給管４２０に供給するポンプ４３０と、供給管４２０における所定の箇所を所定の位置に位置決めするための位置決めブロック４４０とを備えている。

研削ホルダ２００は、回転可能に構成された軸部材２１０と、軸部材２１０を周方向全体に亘って囲む非回転部材２２０と、砥石３００を保持することが可能な砥石保持部材２３０とを備えている。研削ホルダ２００についての斜視図を図２に示す。図２には、研削ホルダ２００のみについて示され、図２に示される砥石保持部材２３０は砥石３００を保持していない。ここで、研削ホルダ２００は、砥石３００には含まれず、砥石３００を保持するためのホルダのことをいうものとする。ここでは、研削ホルダ２００は、軸部材２１０と、非回転部材２２０と、砥石保持部材２３０とから構成され、径方向の内側から砥石３００を保持可能に構成されている。また、研削ホルダ２００は、砥石３００を保持しながら、砥石３００に向けて研削液を供給する研削液の流路を内部に備えている。

研削ホルダ２００の軸部材２１０における軸方向の一端側には、テーパ状に形成されたテーパ部２１１が設けられている。テーパ部２１１は、スピンドル５００に保持されることが可能に構成されている。テーパ部２１１がスピンドル５００に保持されることにより、軸部材２１０がスピンドル５００に対し回転可能に取り付けられる。本実施形態では、研削ホルダ２００において、テーパ部２１１を保持するスピンドル５００に近い側のことを一端側といい、砥石３００を保持する砥石保持部材２３０に近い側のことを他端側というものとする。

軸部材２１０における軸方向の他端側には、砥石３００を保持することが可能な砥石保持部材２３０が設けられている。砥石保持部材２３０は、軸方向の中央部に凹部２３１が形成されている。凹部２３１は、砥石保持部材２３０における半径方向外側に、周方向の全体に亘って形成されている。凹部２３１の内部に、砥石３００における径方向の内側に突出した突出部を嵌め込むことにより、砥石保持部材２３０が砥石３００を保持することが可能に構成されている。

軸部材２１０におけるテーパ部２１１の他端側の位置には、非回転部材２２０が取り付けられている。非回転部材２２０は、軸部材２１０の径方向の外側に、軸部材２１０の周方向の全体に亘って取り付けられている。軸部材２１０と非回転部材２２０との間には、後述するベアリングが取り付けられている。これにより、軸部材２１０が非回転部材２２０に対し回転可能に構成されている。

非回転部材２２０は、内部に研削液の流路が形成された流路部材２２１を備えている。流路部材２２１は、非回転部材２２０における径方向の外側に取り付けられている。流路部材２２１は、周方向に部分的に取り付けられている。流路部材２２１には、研削液の流路に対し研削液を流入させる流路部材入口２２２が形成されている。

図３に、研削ホルダ２００の砥石保持部材２３０によって砥石３００が保持された、研削工具６００についての斜視図を示す。ここで、研削ホルダ２００が砥石３００を保持したものを、研削工具６００というものとする。本実施形態では、砥石３００は、円盤状に形成される。砥石３００には、径方向の中央に軸方向に沿って貫通する穴が形成されている。砥石３００は、砥石保持部材２３０よりも大きな径を有している。砥石３００における径方向の内側の部分が砥石保持部材２３０によって保持されることにより、砥石保持部材２３０の径方向の外側の位置で砥石３００が保持される。

砥石３００は、軸部材２１０に対し同軸となるように、砥石保持部材２３０に取り付けられている。軸部材２１０が回転すると、それに伴って砥石３００が回転する。砥石３００における径方向の外側の位置には、軸方向に平行な外周面３１０が形成されている。外周面３１０は、砥石３００の周方向の全体に亘って形成されている。

図４に、スピンドル５００に取り付けられた状態の研削ホルダ２００について、一部を破断して内部の構成を示した斜視図を示す。スピンドル５００は、径方向の内側の内径部５１０と、径方向の外側の外径部５２０とを備えている。内径部５１０は、外径部５２０に対し回転軸Ｏを中心に回転可能に構成されている。スピンドル５００における内径部５１０を回転させることにより、外径部５２０が保持された状態で内径部５１０を回転させることができる。本実施形態では、内径部５１０をモータ（図示せず）によって回転駆動させることにより、内径部５１０に取り付けられた軸部材２１０を、回転軸Ｏを中心に回転させることができる。

スピンドル５００の内径部５１０には、凹部５１１が形成されている。凹部５１１の内部に、軸部材２１０におけるテーパ部２１１が嵌め込まれることにより、軸部材２１０がスピンドル５００に取り付けられている。そのため、外径部５２０に対し内径部５１０を回転させることにより、研削ホルダ２００がスピンドル５００によって保持された状態で、軸部材２１０を、回転軸Ｏを中心に回転させることができる。

径方向における軸部材２１０と非回転部材２２０との間には、ベアリング２５０が配置されている。ベアリング２５０によって軸部材２１０と非回転部材２２０との間が摺動可能となるように、軸部材２１０及び非回転部材２２０が配置されている。従って、非回転部材２２０が回転しないように支持された状態で、軸部材２１０が回転することができる。

非回転部材２２０の流路部材２２１には、流路部材入口２２２から回転軸Ｏに向かって延びる研削液の非回転部材流路２２３が形成されている。軸部材２１０は、内部に研削液が流通する軸部材流路２１２を有している。軸部材流路２１２は、軸方向に延びる軸方向流路２１３を有している。軸方向流路２１３は、回転軸Ｏの延びる方向に延びて形成されている。

また、軸部材流路２１２は、軸部材２１０の径方向に延び、軸方向流路２１３の一端側に連通する第１径方向流路２１４を備えている。後述するように、軸部材２１０には複数の第１径方向流路２１４が形成され、本実施形態では例えば軸部材２１０に４つの第１径方向流路２１４が形成されている。第１径方向流路２１４は、径方向の成分を有して斜めに延びている。つまり、「径方向に延びる」とは、径方向の成分を有して延びていればよい。なお、第１径方向流路２１４は、必ずしも径方向と同じ方向に延びていなくてもよい。このように、第１径方向流路２１４は、径方向の成分を有して延びていればよく、回転軸Ｏに垂直な方向に延びていなくてもよい。本実施形態では、第１径方向流路２１４は、径方向の成分を有し回転軸Ｏに向かう方向に対し傾いた方向に延びている。具体的には、第１径方向流路２１４は、軸部材２１０の径方向の外側から内側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いて形成されている。

また、軸部材流路２１２は、径方向に延び軸方向流路２１３の他端側に連通する第２径方向流路２１５を備えている。本実施形態では、第２径方向流路２１５についても同様に、径方向の成分を有して斜めに延びている。つまり、第２径方向流路２１５が、軸部材２１０の径方向の内側から外側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いて形成されている。このように、第２径方向流路２１５についても、径方向の成分を有して延びていればよく、回転軸Ｏに垂直な方向に延びていなくてもよい。

軸方向流路２１３の径と、第１径方向流路２１４の径と、第２径方向流路２１５の径とを比較したときに、軸方向流路２１３の径は、第１径方向流路２１４及び第２径方向流路２１５の径よりも大きくなるように形成されている。つまり、３つの流路のうち、軸方向流路２１３の径が最も大きくなるように構成されている。

図５に示されるように、研削液が砥石３００に向けて供給される際には、軸方向流路２１３における他端側の端部は、プラグ２７０によって塞がれる。図５は、軸部材２１０における他端側の端部についての断面図である。軸方向流路２１３の他端側の端部がプラグ２７０によって塞がれるので、軸方向流路２１３を通って供給される研削液が第２径方向流路２１５を通って砥石３００に向けて供給される。

砥石保持部材２３０の内部には、砥石３００を保持したときに、砥石３００よりも内側に、軸部材２１０、砥石保持部材２３０及び砥石３００によって画成された第２周状領域２３２が形成されている。第２周状領域２３２の径方向の内側は、軸部材２１０の外周面によって画成されている。第２周状領域２３２の径方向の外側は、砥石３００の内周面によって画成されている。第２周状領域２３２の軸方向の一端側及び他端側は、砥石保持部材２３０によって画成されている。第２周状領域２３２は、軸部材２１０の外側の位置に形成されている。第２周状領域２３２は、軸部材２１０の周方向の全体に亘って形成されている。

本実施形態では、砥石保持部材２３０は、一端側に形成された一端側砥石保持部材２３３と、他端側に形成された他端側砥石保持部材２３４とを備えている。一端側砥石保持部材２３３と、他端側砥石保持部材２３４とは、互いに近接、離間する方向に移動可能である。砥石保持部材２３０が砥石３００を保持する際には、一端側砥石保持部材２３３と他端側砥石保持部材２３４との間に砥石３００の突出部３１１を挟んだ状態で、一端側砥石保持部材２３３と他端側砥石保持部材２３４とを近接させる。本実施形態では、ボルト（図示せず）によってボルト締めを行うことによって一端側砥石保持部材２３３と他端側砥石保持部材２３４とを近接させている。これにより、砥石保持部材２３０が砥石３００を保持することができる。第２周状領域２３２は、一端側砥石保持部材２３３と他端側砥石保持部材２３４との間の隙間として形成されると共に、第２径方向流路２１５に連通する位置に形成されている。

図６に、第２周状領域２３２の周辺部分についての断面図を示す。図６は、図４におけるＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図６に示されるように、第２周状領域２３２は、径方向についての、軸部材２１０と砥石３００との間に形成されている。従って、第２周状領域２３２は、軸部材２１０の径方向の外側の位置に、周方向の全体に亘って形成されている。また、第２周状領域２３２は、砥石３００の内側の位置に、周方向の全体に亘って形成されている。

軸部材２１０と非回転部材２２０との間には、第１周状領域２４０が形成されている。第１周状領域２４０は、軸部材２１０を周方向全体に亘って覆うように設けられている。第１周状領域２４０は、非回転部材流路２２３を第１径方向流路２１４に連通させるように構成されている。

図７（ａ）、（ｂ）に、第１周状領域２４０の周辺部分についての断面図を示す。図７（ａ）、（ｂ）は、図４におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図７（ａ）は、軸部材２１０における４つの第１径方向流路２１４のうち、１つの第１径方向流路２１４が、非回転部材流路２２３の延長線上の位置に配置された状態についての、第１周状領域２４０の周辺部分についての断面図である。図７（ｂ）は、軸部材２１０における４つの第１径方向流路２１４のいずれもが、非回転部材流路２２３の延長線上の位置にない状態についての、第１周状領域２４０の周辺部分についての断面図である。

図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１周状領域２４０の径方向の外側の位置には、シール部材２６０が設けられている。シール部材２６０は、径方向における軸部材２１０と非回転部材２２０との間の位置に、非回転部材流路２２３に面した位置を除いて、周方向の全域に亘って設けられている。

図８（ａ）に軸部材２１０にシール部材２６０が取り付けられた状態についての軸部材２１０及びシール部材２６０についての斜視図を示し、図８（ｂ）にシール部材２６０についての斜視図を示し、図８（ｃ）に図８（ａ）におけるVIIIC－VIIIC線に沿う断面図を示し、図８（ｄ）に図８（ａ）におけるVIIID－VIIID線に沿う断面図を示す。図８（ａ）に示されるように、本実施形態では、シール部材２６０は、軸部材２１０の径方向の外側を囲み、１つの部材によって構成されている。シール部材２６０は、弾性体によって形成されており、本実施形態ではゴムによって形成されている。従って、シール部材２６０は、配置されるスペースに合わせ、容易に変形することが可能に構成されている。また、図８（ｂ）に示されるように、シール部材２６０は、外側は円筒状の形状を有すると共に、中央に軸部材２１０が配置されるための穴２６１が形成されている。従って、シール部材２６０は、内部に空洞２６２を有した円環状に形成されている。

図８（ｂ）～（ｄ）に示されるように、シール部材２６０においては、空洞２６２における内側の一部が開口されている。従って、空洞２６２は、内側で外部に連通した形状となっている。また、図８（ｂ）、（ｃ）に示されるように、シール部材２６０における非回転部材流路２２３の延長線上の位置には、研削液をシール部材２６０の内部に流通させるためのシール部材入口２６３が形成されている。

シール部材２６０は、非回転部材２２０の内側の面に接着されて取り付けられている。従って、軸部材２１０の回転を許容しながら、シール部材２６０自体は非回転部材２２０に対し移動しないように、軸部材２１０と非回転部材２２０との間に取り付けられている。

シール部材２６０が軸部材２１０の外側に配置された状態で非回転部材２２０がシール部材２６０を覆うように取り付けられることで、シール部材２６０が軸部材２１０と非回転部材２２０との間に挟まれて配置される。図４に示されるように、シール部材２６０が径方向に挟まれて配置されると、軸部材２１０の周方向の全体に亘って、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間が塞がれる。具体的には、非回転部材流路２２３と第１径方向流路２１４とが連通する連通位置を挟んで、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間における、連通位置の一端側と他端側との両方が、シール部材２６０によって塞がれる。また、シール部材２６０は周方向の全体に亘って配置されているので、シール部材２６０は、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間を、周方向の全体に亘って塞いでいる。シール部材２６０が、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間を塞ぐので、シール部材２６０、軸部材２１０及び非回転部材２２０によって囲まれた領域としての第１周状領域２４０がそこに形成される。

このように構成された研削装置１００において、砥石３００に向けて研削液が供給されたときの研削液の流れについて説明する。

砥石３００に向けて研削液が供給される際には、ポンプ４３０が駆動され、タンク部４１０に貯留された研削液が供給管４２０を通って研削ホルダ２００に移送される。供給管４２０を通って研削ホルダ２００に供給された研削液は、図２の流路部材入口２２２を通って、図４の流路部材２２１における非回転部材流路２２３に流入する。

非回転部材流路２２３に供給された研削液は、一旦第１周状領域２４０に流入する。第１周状領域２４０に貯留された研削液は、軸部材２１０の第１径方向流路２１４に流入し、第１径方向流路２１４の内部を通って軸部材２１０の径方向の内側へ供給される。第１径方向流路２１４の内部を通る研削液は、軸方向流路２１３に流入し、軸方向流路２１３の内部を一端から他端に向かう方向へ供給される。

研削液が軸方向流路２１３の内部を通って軸方向流路２１３における他端側の端部に到達すると、研削液はプラグ２７０の位置で流れの方向を変えて第２径方向流路２１５に流入する。第２径方向流路２１５を流れる研削液は、第２周状領域２３２に流入し、第２周状領域２３２の内部に一旦貯留される。

第２周状領域２３２に貯留された研削液は、径方向の外側に向かって流れ、図６に示されるように砥石３００の内部に流入する。つまり、第２周状領域２３２は、第２径方向流路２１５と砥石３００の内周面３１２との間を接続している。砥石３００の内部に流入した研削液は、砥粒同士の間を抜けて、砥石３００の内部でさらに径方向の外側に向かって流れる。砥石においては、通常、砥粒同士の間には、研削液の流通可能な隙間が多く存在する。そのため、砥石３００の径方向の内側から外側に向けて研削液を供給することにより、砥石３００を径方向に横断して研削領域に研削液を供給することができる。研削液が砥石３００の内部を流れ、砥石３００の外周面３１０に到達すると、そこで研削液が砥石３００における研削領域に供給される。研削液が研削領域に供給されると、研削液によって研削領域が冷却される。また、研削液によって研削屑が研削領域の周辺から押し流されて、研削屑が研削領域の周辺から排出される。

本実施形態では、研削液が供給管４２０を通って非回転部材流路２２３に供給されると、軸部材２１０の第１径方向流路に流入する前に、一旦第１周状領域２４０に貯留される。図７（ａ）、（ｂ）を参照して、第１周状領域２４０の内部での研削液の流れについて説明する。図７（ａ）に示されるように、非回転部材流路２２３の延長線上に軸部材２１０における第１径方向流路２１４の入口がある場合には、非回転部材流路２２３を流れる研削液の大部分は、そのまま第１径方向流路２１４の内部に流入する。第１径方向流路２１４の内部に流入しなかった研削液は、第１周状領域２４０に流入して軸部材２１０の周方向に沿って流れる。そのため、第１周状領域２４０に貯留されていた研削液が、第１周状領域２４０に流入した研削液によって押され、非回転部材流路２２３の延長線上にある第１径方向流路２１４以外の第１径方向流路２１４にも研削液が流入する。

また、図７（ｂ）に示されるように、非回転部材流路２２３の延長線上に第１径方向流路２１４の入口がない場合には、第１周状領域２４０に流入した研削液は２方向に分岐し、それぞれ軸部材２１０の周方向に沿って流れる。そのため、第１周状領域２４０に貯留されていた研削液が、流入した研削液によって押され、４つの第１径方向流路２１４のそれぞれの内部に研削液が流入する。

いずれにせよ、研削液が一旦第１周状領域２４０に流入することにより、第１周状領域２４０に貯留されていた研削液が第１周状領域２４０に流入してきた研削液によって押し出され、第１径方向流路２１４の内部に流入する。このように、第１周状領域２４０が形成されていることにより、第１周状領域２４０に流入する研削液の流量に応じた量の研削液が第１径方向流路２１４の内部に流入する。従って、第１径方向流路２１４の内部に一定の流量で研削液を供給し続けることができ、砥石３００に向けて途切れなく研削液を供給し続けることができる。砥石３００に向けて研削液を途切れなく供給し続けることができるので、研削によって得られる製品の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１周状領域２４０は、周方向の全体に亘って形成されているので、十分な量の研削液を第１周状領域２４０の内部に貯留させることができる。従って、砥石３００に向けて供給する研削液を切らすことなく、研削液を連続して砥石３００に向けて供給し続けることができる。

また、本実施形態では、研削液は、一旦第１周状領域２４０に貯留されてから第１径方向流路２１４に供給されるので、研削液を回転する軸部材２１０の側方から供給する構成であっても第１径方向流路２１４に途切れなく研削液を供給し続けることができる。そのため、スピンドル５００に対し流路を形成する等の大掛かりな構成の変更を行うことなく、砥石３００に対し途切れなく研削液を供給し続けることのできる研削装置１００を提供することができる。従って、簡易な構成の変更によって砥石３００に対し途切れなく研削液を供給し続けることのできる研削装置１００を提供することができる。研削液の流路の大掛かりな構成の変更が必要ないので、製造コストを少なく抑えることができる。

また、本実施形態の研削装置１００によれば、本発明の適用されていない既存の研削装置に対し、簡易な構成の変更を行うことによって、本発明の適用された研削装置１００にすることができる。例えば、砥石の外側から供給管が砥石の研削領域に向けて研削液を吹き付ける形式の研削装置が既存の装置として有る場合に、既存の装置に対し、供給管を流路部材入口２２２に取り付ける。こうすることにより、砥石に途切れなく研削液を供給し続けることのできる研削装置とすることができる。スピンドルに対し流路を形成する等の構成の変更を行うことなく、簡易な構成の変更で砥石に対し途切れなく研削液を供給し続けることができるので、砥石に対し途切れなく研削液を供給し続けることのできる研削装置に容易に変更させることができる。そのため、既存の装置の大部分をそのまま用いながら砥石に対し途切れなく研削液を供給し続けることのできる研削装置とすることができ、汎用性の高い研削装置とすることができる。

また、軸部材２１０の軸部材流路２１２を通して径方向の内側から砥石３００の内部に研削液が供給され、砥石３００の内部を通して研削領域に研削液が供給されるので、研削液を研削領域に効率的に供給することができる。そのため、無駄に排出される研削液の量を少なく抑えることができ、研削液の消費量を少なく抑えることができる。また、研削領域に確実に研削液を供給することができるので、研削によって得られる製品の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、軸部材２１０と非回転部材２２０との間にシール部材２６０を配置することにより、第１周状領域２４０が形成されている。従って、簡易な構成によって第１周状領域２４０を形成することができる。

なお、シール部材２６０は、軸部材２１０の周方向の全体に亘って、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間を塞ぐことができるのであればよい。そのため、シール部材は、図８（ａ）～（ｄ）に示されるような１つの部材によって形成されていなくてもよい。図９（ａ）～（ｃ）に示されるように、シール部材は、軸部材２１０の回転軸Ｏの軸方向に分割された構成であってもよい。

図９（ａ）に、軸部材２１０の回転軸Ｏの軸方向に分割された構成を有するシール部材２８０が軸部材２１０に取り付けられた状態のシール部材２８０及び軸部材２１０の斜視図を示し、図９（ｂ）に、軸部材２１０に取り付けられた状態のシール部材２８０及び軸部材２１０の断面図を示し、図９（ｃ）に、シール部材２８０が軸部材２１０と非回転部材２２０との間に配置された状態の、シール部材２８０及び軸部材２１０の断面図を示す。シール部材２８０は、一端側に配置された一端側シール部材２８１と、他端側に配置された他端側シール部材２８２とに分割されている。

非回転部材流路２２３と第１径方向流路２１４とが連通する連通位置を挟むように、一端側シール部材２８１と、他端側シール部材２８２とが取り付けられている。これにより、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間における非回転部材流路２２３と第１径方向流路２１４との連通位置を挟んで、連通位置の一端側と他端側が塞がれている。これにより、シール部材２８０、軸部材２１０及び非回転部材２２０によって周方向の全体に亘って囲まれた第１周状領域２４０が画成される。このように、シール部材２８０、軸部材２１０及び非回転部材２２０によって周方向の全体に亘って囲まれた第１周状領域２４０を形成することができるのであれば、シール部材は１つの部材によって形成されていなくてもよい。シール部材は、分割された２つの部材によって形成されていてもよい。少なくとも軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間の一端側及び他端側を塞ぐことができるのであれば、シール部材は２つに分割されていてもよい。また、シール部材は、軸部材２１０と非回転部材２２０との間の隙間の一端側及び他端側を塞ぐことができるのであれば、３つ以上の複数に分割されていてもよい。

また、本実施形態では、砥石保持部材２３０の内部に第２周状領域２３２が形成されている。従って、軸部材２１０の第２径方向流路２１５からの研削液は、一旦第２周状領域２３２に流入し、第２周状領域２３２の内部に貯留されてから砥石３００の内部に流入する。その際、第２周状領域２３２に貯留されていた研削液が第２周状領域２３２に流入してきた研削液によって押し出され、砥石３００の内部に流入する。このとき、一旦第２周状領域２３２に貯留された研削液が砥石３００に向かって供給されるので、第２周状領域２３２から砥石３００に向けて周方向に均一に研削液を供給することができる。そのため、第２径方向流路２１５の位置に関係なく、周方向において、均一に、偏りなく、砥石３００に向けて研削液を供給することができる。これにより、砥石３００の研削領域において、部分的に研削液の供給が不足することを抑えることができる。また、砥石３００における周方向の全体に亘って、研削領域に研削液を途切れなく供給し続けることができる。

研削が行われる際には、砥石３００の外周面３１０の全周が研削に用いられる。従って、研削の際には、砥石３００の外周面３１０の全体に亘って研削液が供給されることが望ましい。本実施形態では、研削液を一旦第２周状領域２３２に貯留させることにより、砥石３００の外周面３１０の周方向の全体に亘って研削液を供給することができる。従って、砥石３００における周方向の全体に亘って、砥石３００の外周面３１０の全体に研削液を供給し続けることができる。これにより、研削によって得られる製品の品質を向上させることができる。

また、研削装置１００によって研削が行われる際には、軸部材２１０は回転軸Ｏを中心に回転している。従って、第２径方向流路２１５を流れる研削液は、遠心力によって径方向外側に向けて大きな流速を有した状態で第２周状領域２３２に流入する。研削液が径方向外側に向かって大きな流速を有して第２周状領域２３２に流入するので、第２周状領域２３２に貯留された研削液は第２周状領域２３２から砥石３００に向けて大きな流速を有した状態で砥石３００に流入する。そのため、研削液が砥石３００の外周面に効率的に供給され、研削液を研削領域に効率的に供給することができる。また、研削液が砥石３００の内部に流入すると、研削液は第２周状領域２３２に貯留されているときよりも径方向の外側に位置しているので、遠心力の作用がさらに大きくなる。従って、研削液にさらに大きな遠心力が作用し、砥石３００内部の研削液は、さらに径方向外側に向けて大きな流速を有した状態で径方向外側に向けて流れる。従って、研削液を研削領域にさらに効率的に供給することができる。

また、本実施形態では、第１径方向流路２１４が、軸部材２１０の径方向の外側から内側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いて形成されている。第１径方向流路２１４が、軸部材２１０の回転軸Ｏにおける軸方向に対し緩やかに傾いて形成されているので、研削液が軸方向流路２１３及び第１径方向流路２１４を流れる際の抵抗を少なく抑えることができる。また、第１径方向流路２１４が、回転軸Ｏの軸方向に対し傾いて形成されているので、研削液が第１径方向流路２１４から軸方向流路２１３に合流する際の抵抗を少なく抑えることができる。

研削液が軸方向流路２１３及び第１径方向流路２１４を流れる際の抵抗を少なく抑えることができるので、軸方向流路２１３及び第１径方向流路２１４を通って流れる研削液の流量を確保することができる。十分な量の研削液を砥石３００に向けて供給し続けることができるので、砥石３００に向けて途切れなく研削液を供給し続けることができる。

また、第１径方向流路２１４が、軸部材２１０の径方向の外側から内側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いて形成されているので、第１径方向流路２１４を流れる研削液に作用する遠心力を小さく抑えることができる。研削液が第１径方向流路２１４の内部を流れる際の流れの方向は、軸部材２１０の径方向の外側から内側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いている。従って、研削液に遠心力が作用しても、遠心力の作用する方向が研削液の流れの方向に対し傾いているので、遠心力による流れへの抵抗の大きさが限定される。従って、研削液を砥石３００に向けて効率的に供給することができる。

また、本実施形態では、第２径方向流路２１５が、軸部材２１０の径方向の内側から外側に向かうにつれて回転軸Ｏの軸方向の他端側に向かうように、軸方向に対し傾いて形成されている。第２径方向流路２１５が、軸部材２１０の回転軸Ｏにおける軸方向に対し緩やかに傾いて形成されているので、研削液が軸方向流路２１３及び第２径方向流路２１５を流れる際の抵抗を少なく抑えることができる。また、第２径方向流路２１５が回転軸Ｏに対し傾いて形成されているので、研削液が軸方向流路２１３から第２径方向流路２１５に合流する際の抵抗を少なく抑えることができる。

研削液が軸方向流路２１３及び第２径方向流路２１５を流れる際の抵抗を少なく抑えることができるので、軸方向流路２１３及び第２径方向流路２１５を通って流れる研削液の流量を確保することができる。十分な量の研削液を砥石３００に向けて供給し続けることができるので、砥石３００に向けて途切れなく研削液を供給し続けることができる。

また、本実施形態では、軸方向流路２１３の径は、第１径方向流路２１４及び第２径方向流路２１５の径よりも大きくなるように形成されている。軸方向流路２１３の径が、第１径方向流路２１４及び第２径方向流路２１５の径よりも大きいので、研削液が第１径方向流路２１４から軸方向流路２１３に流入する際の抵抗及び研削液が軸方向流路２１３から第２径方向流路２１５に流入する際の抵抗を少なく抑えることができる。

また、本実施形態では、研削液が軸部材２１０内部の軸部材流路２１２を流れる際の抵抗が少なく抑えられているので、供給部４００のポンプ４３０を高性能なものにしなくても済む。本実施形態では、研削液が、非回転部材２２０の内部の非回転部材流路２２３及び軸部材２１０内部の軸部材流路２１２を流れるにも関わらず、これらの流路を流れる際の流れの抵抗が少なく抑えられるので、ポンプ４３０への負荷が少なく済む。従って、ポンプ４３０の性能を高いものにしなくても済む。ポンプ４３０を高性能なものに変更する必要がないので、簡易な構成の変更で砥石に対し途切れなく研削液を供給し続けることができる。そのため、既存のポンプをそのまま用いながら砥石に対し途切れなく研削液を供給し続けることができるので、さらに汎用性の高い研削装置とすることができる。

また、本実施形態では、砥石３００は、砥石保持部材２３０よりも大きな径を有した円盤状に形成されている。従って、第２周状領域２３２が砥石３００の内周面に接している。そのため、軸部材２１０の第２径方向流路２１５から第２周状領域２３２を介して砥石３００に向けて研削液を供給することができ、簡易な構成で第２周状領域２３２を形成することができる。

なお、上記実施形態では、第２周状領域２３２が砥石３００の内周面に接している構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。第２周状領域が砥石から離れた位置関係となるように、砥石保持部材及び砥石が構成されてもよい。研削液が砥石の内部に供給される前に、一旦第２周状領域の内部に貯留されることができるのであれば、第２周状領域は砥石から離れた位置に形成されていてもよい。その場合、第２周状領域から砥石に向けて研削液を供給するための流路が砥石保持部材に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、砥石が円盤状に形成されると共に、径方向の中央に軸方向に沿って貫通する穴が形成された形状を有している形態について説明した。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、砥石は、他の形状を有していてもよい。軸部材の回転軸Ｏから径方向に離れた位置に研削液が供給されるのであれば、砥石の形状は平面視したときに円形の形状を有した円盤状でなくてもよい。すなわち、砥石の形状は、研削工具を回転軸Ｏに沿って見たときに、円形の形状を有した円盤状でなくてもよい。例えば、砥石を平面視したとき（回転軸Ｏに沿って見たとき）に砥石が円弧状の形状を有した砥石であってもよい。その際、砥石を保持していない部分から研削液が漏れないように、軸部材における砥石を保持していない部分が塞がれていてもよい。このように、砥石の形状としての「円盤状」は、砥石を回転軸Ｏに沿って見たときに部分的な円形のものを含むものであってもよく、円弧状の形状を有するものを含むものであってもよい。

また、上記実施形態では、軸部材２１０の内部に、４つの第１径方向流路２１４と、４つの第２径方向流路２１５とが形成されている形態について説明した。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、軸部材２１０の内部に、４つ以外の数の第１径方向流路２１４と、４つ以外の第２径方向流路２１５とが形成される形態であってもよい。ただし、排出側の第２径方向流路２１５の合計の流路面積が流入側の第１径方向流路２１４の合計の流路面積よりも小さく形成された場合には、流路の抵抗が大きくなり、砥石３００に向けて研削液を効率的に供給することが難しくなる場合がある。従って、第２径方向流路２１５の合計の流路面積は、第１径方向流路２１４の合計の流路面積以上の大きさであることが望ましい。また、第２径方向流路２１５の合計の流路面積が、第１径方向流路２１４の合計の流路面積と同じであることがより望ましい。こうすることにより、第１径方向流路２１４に供給された研削液を、第２径方向流路２１５を介して砥石３００に向けて効率的に供給することができる。このように、第１径方向流路２１４に供給された研削液を、第２径方向流路２１５を介して砥石３００に向けて効率的に供給することができるのであれば、第１径方向流路２１４及び第２径方向流路２１５の数はいくつであってもよい。また、第１径方向流路２１４に供給された研削液を、第２径方向流路２１５を介して砥石３００に向けて効率的に供給することができるのであれば、第１径方向流路２１４及び第２径方向流路２１５についての流路面積及び回転軸Ｏに対する傾き角は適宜設定されればよい。

２００ 研削ホルダ
２１０ 軸部材
２１２ 軸部材流路
２１３ 軸方向流路
２１４ 第１径方向流路
２１５ 第２径方向流路
２２０ 非回転部材
２２３ 非回転部材流路
２３０ 砥石保持部材
２３２ 第２周状領域
２４０ 第１周状領域
２６０、２８０ シール部材
３００ 砥石
４３０ ポンプ
５００ スピンドル

Claims (8)

1. 円盤状の砥石を保持する研削ホルダであって、
   回転可能に構成された軸部材であって、内部に研削液が流通する軸部材流路を有し、前記砥石に径方向内側から研削液を供給する軸部材と、
   内部に研削液が流通する非回転部材流路を有し、前記軸部材を周方向全体に亘って囲む非回転部材と、を備え、
   前記軸部材流路は、軸方向に延びる軸方向流路と、径方向に延び前記軸方向流路の一端側に連通する第１径方向流路と、径方向に延び前記軸方向流路の他端側に連通する第２径方向流路とを有し、
   前記軸部材と前記非回転部材との間に、前記軸部材を周方向全体に亘って覆うように設けられ、前記非回転部材流路を前記第１径方向流路に連通させる第１周状領域が形成され、
   前記第１径方向流路は、前記軸部材の径方向の外側から内側に向かうにつれて前記軸方向の前記他端側に向かうように、前記軸部材の回転軸に垂直な方向に対し傾いて形成されている、研削ホルダ。
2. 前記軸部材の周方向の全体に亘って、前記軸部材と前記非回転部材との間の隙間を塞ぐシール部材が設けられ、
   前記第１周状領域は、前記シール部材、前記軸部材及び前記非回転部材によって囲まれた領域である、請求項１に記載の研削ホルダ。
3. 前記軸部材の周方向の全体に亘って、前記軸部材と前記非回転部材との間の隙間を塞ぐシール部材が設けられ、
   前記シール部材は、１つの部材によって構成され、前記第１周状領域の、径方向外側と、前記軸方向の前記一端側と、前記軸方向の前記他端側とを取り囲むように構成されている、請求項１に記載の研削ホルダ。
4. 前記軸部材における軸方向の前記他端側の位置で、前記軸部材よりも径方向の外側に配置され、径方向の外側の位置で前記砥石を保持することが可能な砥石保持部材を備え、
   前記砥石保持部材は、前記軸部材の周方向の全体に亘って形成され、前記第２径方向流路と前記砥石の内周面とを接続する第２周状領域を有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の研削ホルダ。
5. 前記第２径方向流路は、前記軸部材の径方向の内側から外側に向かうにつれて前記軸方向の前記他端側に向かうように、前記軸部材の回転軸に垂直な方向に対し傾いて形成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の研削ホルダ。
6. 前記軸方向流路の径は、前記第１径方向流路及び前記第２径方向流路の径よりも大きい、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の研削ホルダ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の研削ホルダと、
   前記研削ホルダに保持される円盤状の砥石と、を備える、研削工具。
8. 請求項７に記載の研削工具と、
   前記研削工具の前記軸部材を回転駆動するスピンドルと、
   前記研削工具における前記研削ホルダの前記非回転部材に接続され、研削液を前記非回転部材流路に移送する供給管と、
   前記供給管に研削液を供給するポンプと、を備える、研削装置。

Images