JPH10305421A - 研削液供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウオータープレニング現象を防止しつつ、超
高速の研削工具の回転を実現できる研削液供給方法及び
その装置を提出すること。 【解決手段】 ウォータースイベルやロータリージョイ
ント等を駆動装置側に利用することなく、研削工具１か
ら研削液２１を直接ワーク２０の仕上げ部もしくは面取
り部に供給できるため、ウォータープレニング現象を極
力発生させずに、研削工具１の超高速の回転を実現でき
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板ガラスまたはそ
の他の材料からなるワークの仕上げや面取り時に、研削
工具及びワークに対して水等の研削液を供給するための
研削液供給方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速回転する研削工具を回し、ガラス等
の硬脆材料の板に孔加工を行ったり、その加工後にその
内外周面に仕上げ加工や面取り加工を施すような場合、
研削粉の除去または研削熱の除去等のために、ワークと
研削工具との当接部に多量の研削液を流すことが一般的
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、研削工具が高
速で回転している時、研削液を研削工具の外部から研削
工具とワークとの当接部分に供給すると、研削工具の砥
石部とワークとの当接部（接点）に存在すべき研削液が
弾けて飛び散るウォータープレニング現象が発生し、研
削加工が不能になることがある。

【０００４】そこで、特開平５−２００７２８号公報等
に開示されるように、コアー部材（スピンドル）の中心
に軸心貫通孔を設け、さらに分岐路からワーク（被加工
物）と研削工具との当接部分に研削液を排出させる手段
が開発されている。しかし研削工具等の高速回転部分と
研削液の供給ホースとの連結部材である現状のロータリ
ージョイント又はウォータースイベル等にはその精度や
耐久性に限界があり、研削工具を２０，０００回転／分
以上に高速で回転させたい場合には、この研削液供給手
段も利用できなくなる。

【０００５】本発明は、上記のような問題の着目してな
されたもので、ウォータープレニング現象を防止しつ
つ、超高速の研削工具の回転を実現できる研削液供給方
法及びその装置を提出することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研削液供給方法及びその装置は、所定形状
のワークに対して、回転する研削工具を当接させ、前記
ワークの仕上げもしくは面取りを行う工程において、回
転中の前記研削工具の自由端部の開口を介して研削液を
研削工具内に供給し、研削工具の側部からワークの仕上
げ部もしくは面取り部に対して研削液を供給することを
特徴としている。この特徴によれば、ウォータースイベ
ルやロータリージョイント等を駆動装置側に利用するこ
となく、研削工具から研削液を直接ワークの仕上げ部も
しくは面取り部に供給できるため、ウォータープレニン
グ現象を極力発生させずに、研削工具の超高速の回転を
実現できることになる。

【０００７】本発明の研削液供給方法及びその装置は、
研削液を供給するパイプが、研削工具の前記開口から研
削工具の内部まで非接触状態で遊挿され、研削工具の回
転と独立した位置を保持して、研削液を供給することが
好ましい。このようにすれば、パイプを通して研削液を
好適な位置まで確実に到達せさることができるため研削
液の無駄をなくすことができるとともに、パイプの存在
が研削工具の回転速度に影響を与えることがない。

【０００８】本発明の研削液供給方法及びその装置は、
回転可能な研削工具内に空間を有するとともに、この空
間が研削工具の自由端に形成された開口、及び研削工具
の側部に形成された排液口に連通しており、回転中の研
削工具に対して前記開口方向から研削液を供給するとと
もに、前記側部の排液口からワークに対して研削液を供
給することを特徴としている。この特徴によれば、所定
形状のワークに対して、回転する研削工具を当接させ、
前記ワークの仕上げもしくは面取りを行う工程におい
て、回転中の前記研削工具の自由端部の開口を介して研
削液を研削工具内に供給し、研削工具の側部からワーク
の仕上げ部もしくは面取り部に対して研削液を供給す
る。また、ウォータースイベル等が存在しないため、研
削精度が向上するとともに、研削工具における研削液供
給装置の大幅なコスト低減が可能となる。

【０００９】本発明の研削液供給方法及びその装置は、
回転工具の砥石部には排液口がそれぞれ設けられ、開口
部から遊挿されるパイプ所定位置の孔によって排液口近
傍に研削液を供給できるようになっていることが好まし
い。このようにすれば、加工中の研削工具の砥石部とワ
ークとの当接部に確実に研削液を供給できる。

【００１０】本発明の研削液供給方法及びその装置は、
回転工具の上下方向に複数の砥石部が形成されるととも
に、各砥石部に排液口がそれぞれ設けられていることが
好ましい。このようにすれば、パイプと研削工具との上
下位置関係を選択することによって、使用中のどの砥石
部にも確実に研削液を供給することができる。

【００１１】本発明の研削液供給方法及びその装置は、
コアー部材と、該コアー部材を包囲するように形成され
たフレアー部材とからなり、コアー部材の外周部には環
状凹部が、さらにフレアー部材には前記コアー部材の外
周の環状凹部と同高さに環状凹部が形成されており、こ
れら環状凹部が砥石部になっているドーナツ状基板の研
削工具にあって、少くとも前記コアー部材の環状凹部の
上部に排液口が設けられていることが好ましい。このよ
うにすれば、ドーナツ状基板の研削を行う際に、基板の
内周、外周とともに多量の研削液を確実に供給できるこ
とになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明すると、図１にはガラス、セラミック、アルミ
等の金属材、プラスチック等の板状体であるワークを加
工する研削工具１が示されており、シャンク３からコア
ー部材３０が同軸に延びており、これらは一体に鋼材で
形成されている。８はコアー部材３０の外周部に形成さ
れた環状凹部であり、この環状凹部には、メタルボンド
あるいは電着手段等でダイヤモンドの砥石部１２が構成
されている。

【００１３】シャンク３は図示されないチャック等によ
って回転駆動部に固定される部分であり、このシャンク
３の反対端部である自由端部には開口１９が形成され、
ここからコアー部材３０の内部まで空間部１８が延設さ
れている。さらにこの空間部１８からコアー部材３０の
側部、例えば前記した環状凹部８に向けて複数個（例え
ば３〜４個）の排液口１０が開設されている。

【００１４】図２にはこの研削工具１を用いて、ワーク
２０（例えばガラス板）に開設された穴内面の仕上げ加
工や面取り加工を行う工程を説明するものであり、ワー
ク固定部１６上に載置されたワーク２０が、吸引口１７
からの真空吸引によってこのワーク固定部１６に固定さ
れている。なお、ワークの固定は種々の方法が考えら
れ、吸着に限るものではない。

【００１５】さらにワーク固定部１６の中心部分からパ
イプ７が延び出しており、このパイプ７のほぼ先端近く
には水平方向に開口する孔１１が設けられている。この
パイプ７は研削工具１の空間部１８内に開口１９から遊
挿され、パイプ７の孔１１が研削工具１の排液口１０と
ほぼ同じ高さ位置にセットされる。

【００１６】研削工具１とパイプ７とは互いに所定の隙
間をもって遊挿状態に有り、接触しないことが好まし
く、この実施例では、ワーク固定部１６及びワーク２０
が水平移動するものであるが、パイプ７の常に研削工具
１の内面と当接しないようになっている。

【００１７】回転している研削工具１もしくは非回転状
態の研削工具１が、図２に示されるようにワーク２０の
ホール内に挿入され、ホール内面が環状凹部８、すなわ
ちダイヤモンドの砥石部１２に臨むように位置決めされ
る。本実施例ではこの位置で、所定の回転が与えられる
研削工具１に対して、ワーク固定部１６とともにワーク
２０に回転や水平運動が与えられるが、回転する研削工
具１に水平運動を与えることも当然可能である。

【００１８】すなわち、研削工具１がこのワーク２０の
穴内に収納され、環状凹部８とワーク２０の内面とが同
水平位置にセットされた状態で、コアー部材３０の回転
中心に対してワーク２０に所定寸法の水平移動が与えら
れる。この水平運動はコアー部材３０の中心点の回りを
ワーク２０の回転中心が円周軌道を描く移動形態、さら
にはワークを所定の方向に往復移動させるとともに、こ
のワークを低速で回転させる形態もとり得る。言い換え
ると、研削中にワーク２０の内周がダイヤモンドの砥石
面１２にほぼ均一に接触すれば足り、相対的な両者の水
平移動が達成されればよい。

【００１９】この状態で、パイプ７から研削液２１が供
給され、パイプ７先端部に開設された孔１１から研削工
具内の空間部１８に供給される。この孔１１はコアー部
材３０の側部の排液口１０とほぼ同じ高さ位置にセット
されており、この部分に供給される研削液２１は、高速
で回転している研削工具１により回転流となり、その遠
心力により排液口１０からワーク２０の穴内面に多量に
流れ出ることになる。

【００２０】研削工具１に水平移動を与える時には、場
合によってはこのパイプ７にも研削工具１と追従する水
平移動を与えることが行われるが、水平移動が所定の範
囲内であれば、研削工具１の空間部１８内でパイプ７の
移動を吸収できるため、パイプ７と研削工具１内面が当
ることがないため、この限りではない。

【００２１】図３には、他の実施例が示されており、前
述の実施例と相違する点は、パイプ７が研削工具１の内
部の空間部１８に遊挿されていない点であり、この場
合、パイプ７の先端に設けられたノズル２３から研削液
１１を空間部１８内に噴射する。

【００２２】そして噴射された研削液１１には、空間部
１８の終端部２２近傍で留まり、研削工具１の高速回転
によって排液口１０から外部に流れるようになってい
る。この場合、パイプ７と研削工具１との中心軸が多少
ずれても、研削液１１を空間部１８に十分に送ることが
できる。

【００２３】図４、図５には更に他の実施例であるガラ
ス等の硬脆材料の板からなるドーナツ状基板を研削する
ための研削工具１が示されており、天板２の上方にはシ
ャンク３が突設されているとともに、シャンク３と同軸
下方には円柱状のコアー部材４が延びており、また天板
２の円周部からは前記コアー部材４を包囲するようにフ
レアー部材５が垂設されている。

【００２４】このコアー部材４の外周及びフレアー部材
５の内周には、同じ高さ位置に環状凹部８が複数本切設
され、その形状は断面がほぼ台形状をしている。ただ
し、断面台形に限らずその用途によっては半月状または
三角形になってもよい。

【００２５】これら環状凹部８はダイヤモンドの砥石部
１２を構成しており、図４では明らかではないが、ダイ
ヤモンドの砥石部には、各同じ高さの内外の環状凹部
８、８を一対として使用されるダイヤモンドの粒度や環
状凹部の形状等が異なっている。

【００２６】回転している研削工具もしくは非回転状態
の研削工具１内に、ドーナツ状基板６が挿入され、所定
の高さのダイヤモンド砥石面１２に臨むように位置決め
される。この位置で、所定の回転が与えられた研削工具
１に対して、ダイヤモンドワーク固定部１６とともにワ
ーク２０に回転や水平運動が与えられる。

【００２７】この水平運動は研削工具１の中心点の回り
をワークとしてのドーナツ状基板６の回転中心０が円周
軌道を描く移動形態、すなわちワークを所定の方向に往
復移動させながら、ドーナツ状基板６を左右に往復移動
させながら低速で回転させている。ただし、研削中にド
ーナツ状基板６の内外周がコアー部材４とフレアー部材
５とに形成された所定のダイヤモンド砥石面１２にほぼ
均一に接触すれば足りるものであり、相対的な両者の水
平移動が達成されればどのような移動でも可能である。
すなわち、研削工具１の水平移動も可能になっている。

【００２８】ここで、パイプ７には孔１１が上下に設け
られており、また、コアー部材４の各環状凹部８には排
液口１０が、さらには環状凹部８の上方に排液口１０´
が設けられている。そのため排液口１０からドーナツ状
基板６の内面に研削液２１が供給されるとともに、その
上部の排液口１０´からも遠心力によって研削液２１が
排出されるため、ドーナツ状基板６の外周に対しても十
分な研削液を供給できることになる。

【００２９】図６には、本発明の更に他に実施例が示さ
れており、これは、前述の形態と異なり、コアー部材４
と外周加工部材９とが回転軸の異なる別々のシャンク１
３、１４を有しているものである。これらコアー部材４
と外周加工部材９とはテーブルプレート１５に対して位
置決めされ使用されるものであり、回転中のコアー部材
４と外周加工部材９とでドーナツ状基板が研削される。
この実施例の場合、コアー部材４と外周加工部材９にそ
れぞれ別々に研削液がパイプ７によって供給されること
になり、ウォータープレニング現象をより確実に防止で
きることになる。

【００３０】なお、各実施例において、各研削工具１の
自由端である先端部がダイヤモンド砥石部になってお
り、この先端部で穴穿けが可能になっていてもよい。こ
の場合は研削工具１が、ワークに形成された穴から下方
に出た時点で研削液を流すことができる。さらに、各実
施例において説明したように、パイプ７と研削工具１と
は離間していることが好ましいが、高速回転に対して耐
久性の優れたベアリング等を介して両者を間接的に接触
させてもよい。

【００３１】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は以下の効果が得られる。

【００３３】（ａ）請求項１の発明によれば、ウォータ
ースイベルやロータリージョイント等を利用することな
く、研削工具から研削液を直接ワークの仕上げ部もしく
は面取り部に供給できるため、ウォータープレニング現
象を極力発生させずに、研削工具の超高速の回転を実現
できることになる。

【００３４】（ｂ）請求項２の発明によれば、パイプを
通して研削液を好適な位置まで確実に到達せさることが
できるため研削液の無駄をなくすことができるととも
に、パイプの存在が研削工具の回転速度に影響を与える
ことがない。

【００３５】（ｃ）請求項３の発明によれば、所定形状
のワークに対して、回転する研削工具を当接させ、前記
ワークの仕上げもしくは面取りを行う工程において、回
転中の前記研削工具の自由端部の開口を介して研削液を
研削工具内に供給し、研削工具の側部からワークの仕上
げ部もしくは面取り部に対して研削液を供給する。ま
た、ウォータースイベル等が存在しないため、研削精度
が向上するとともに、研削工具における研削液供給装置
の大幅なコスト低減が可能となる。

【００３６】（ｄ）請求項４の発明によれば、加工中の
研削工具の砥石部とワークとの当接部に確実に研削液を
供給できる。

【００３７】（ｅ）請求項５の発明によれば、パイプと
研削工具との上下位置関係を選択することによって、使
用中のどの砥石部にも確実に研削液を供給することがで
きる。

【００３８】（ｆ）請求項６の発明によれば、ドーナツ
状基板の研削を行う際に、基板の内周、外周とともに多
量の研削液を確実に供給できることになる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のワークの断面図である。

【図２】ワーク研削加工中の研削液供給装置の位置を示
す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例である装置の断面図であ
る。

【図４】本発明の更に他の実施例である装置の断面図で
ある。

【図５】図４の下方からの矢視図である。

【図６】本発明の更に他の実施例である装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 研削工具 ２ 天板 ３ シャンク ４ コアー部材 ５ フレアー部材 ６ ドーナツ状基板 ７ パイプ ８ 環状凹部 ９ 外周加工部材 １０、１０´ 排液口 １１ 孔 １２ 砥石面 １３、１４ シャンク １５ テーブルプレート １６ ワーク固定部 １７ 吸引口 １８ 空間部（空間） １９ 開口 ２０ ワーク ２１ 研削液 ２２ 終端部 ２３ ノズル ３０ コアー部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定形状のワークに対して、回転する研
   削工具を当接させ、前記ワークの仕上げもしくは面取り
   を行う工程において、回転中の前記研削工具の自由端部
   の開口を介して研削液を研削工具内に供給し、研削工具
   の側部からワークの仕上げ部もしくは面取り部に対して
   研削液を供給することを特徴とする研削液供給方法。
2. 【請求項２】 研削液を供給するパイプが、研削工具の
   前記開口から研削工具の内部まで非接触状態で遊挿さ
   れ、研削工具の回転と独立した位置を保持して、研削液
   を供給するようにした請求項１に記載の研削液供給方
   法。
3. 【請求項３】 回転可能な研削工具内に空間を有すると
   ともに、この空間が研削工具の自由端に形成された開
   口、及び研削工具の側部に形成された排液口に連通して
   おり、回転中の研削工具に対して前記開口方向から研削
   液を供給するとともに、前記側部の排液口からワークに
   対して研削液を供給することを特徴とする研削液供給装
   置。
4. 【請求項４】 回転工具の砥石部には排液口がそれぞれ
   設けられ、開口部から遊挿されるパイプ所定位置の孔に
   よって排液口近傍に研削液を供給できるようになってい
   る請求項１に記載の研削液供給方法。
5. 【請求項５】 回転工具の上下方向に複数の砥石部が形
   成されるとともに、各砥石部に排液口がそれぞれ設けら
   れている請求項４に記載の研削液供給方法。
6. 【請求項６】 コアー部材と、該コアー部材を包囲する
   ように形成されたフレアー部材とからなり、コアー部材
   の外周部には環状凹部が、さらにフレアー部材には前記
   コアー部材の外周の環状凹部と同高さに環状凹部が形成
   されており、これら環状凹部が砥石部になっているドー
   ナツ状基板の研削工具にあって、少くとも前記コアー部
   材の環状凹部の上部に排液口が設けられている請求項４
   または５に記載の研削液供給方法。