(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸（２１）を有するモータ（２０）と、
前記モータ軸の先端に取り付けられ、前記モータ軸とともに回転可能な伝達部（３１）と、
前記伝達部の近傍に設けられ、前記伝達部の回転が伝達される被伝達部（３２）と、
一端に前記被伝達部が取り付けられる軸部材（４１）と、
前記軸部材を軸受けする軸受部（４０）と、
前記軸部材の他端に取り付けられ、前記軸部材とともに回転することにより加工対象（２）を加工可能な加工部（４２）と、
磁力によって前記伝達部と前記被伝達部とを接触させることなく前記伝達部の回転を前記被伝達部に伝達可能である非接触伝達手段（５０）と、
前記モータを支持する第１支持部（１１）と、
前記第１支持部とは別体に設けられ、前記軸受部を支持する第２支持部（１２）と、
前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合可能な係合手段（５７）と、
前記係合手段による前記伝達部と前記被伝達部との係合の許容または解除を制御可能な制御部（９０）と、
を備え、
前記伝達部及び前記被伝達部の互いに対向する各平面には、前記非接触伝達手段のＮ極及びＳ極が周方向に交互に配置されており、
前記制御部は、
前記係合手段により前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で、前記加工部により前記加工対象を加工可能であり、
前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で前記加工部により前記加工対象を加工した後、前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合を解除した状態で、前記加工部により前記加工対象を加工可能であり、
前記係合手段により前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で前記加工部により前記加工対象を加工するときに前記加工対象から前記加工部に伝わる負荷は、前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合を解除した状態で前記加工部により前記加工対象を加工するときに前記加工対象から前記加工部に伝わる負荷よりも高いことを特徴とする回転加工装置（１）。
【請求項２】
モータ軸（８１）を有するモータ（８０）と、
前記モータ軸の先端に取り付けられ、前記モータ軸とともに回転可能な伝達部（３１）と、
前記伝達部の近傍に設けられ、前記伝達部の回転が伝達される被伝達部（３２）と、
一端に前記被伝達部が取り付けられる軸部材（４１）と、
前記軸部材を軸受けする軸受部（４０）と、
前記軸部材の他端に取り付けられ、加工対象（２）を把持し前記軸部材とともに回転することにより前記加工対象を加工可能な把持部（８２）と、
磁力によって前記伝達部と前記被伝達部とを接触させることなく前記伝達部の回転を前記被伝達部に伝達可能である非接触伝達手段（５０）と、
前記モータを支持する第１支持部（１１）と、
前記第１支持部とは別体に設けられ、前記軸受部を支持する第２支持部（１２）と、
前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合可能な係合手段（５７）と、
前記係合手段による前記伝達部と前記被伝達部との係合の許容または解除を制御可能な制御部（９０）と、
を備え、
前記伝達部及び前記被伝達部の互いに対向する各平面には、前記非接触伝達手段のＮ極及びＳ極が周方向に交互に配置されており、
前記制御部は、
前記係合手段により前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で、前記把持部により前記加工対象を加工可能であり、
前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で前記把持部により前記加工対象を加工した後、前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合を解除した状態で、前記把持部により前記加工対象を加工可能であり、
前記係合手段により前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で前記把持部により前記加工対象を加工するときに前記加工対象から前記把持部に伝わる負荷は、前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合を解除した状態で前記把持部により前記加工対象を加工するときに前記加工対象から前記把持部に伝わる負荷よりも高いことを特徴とする回転加工装置（１０１）。
【請求項３】
前記伝達部と前記被伝達部との回転速度の差に基づき、前記係合手段による前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合と解除とが切り替わることを特徴とする請求項１または２に記載の回転加工装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記係合手段により前記伝達部と前記被伝達部とを機械的に係合させた状態で前記加工対象を加工することにより前記加工対象を粗加工可能、かつ、前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合を解除した状態で前記加工対象を加工することにより前記加工対象を仕上げ加工可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転加工装置。
【請求項５】
前記係合手段は、前記伝達部の前記被伝達部側の面または前記被伝達部の前記伝達部側の面から突出するよう形成される係合部、および、前記被伝達部の前記伝達部側の面または前記伝達部の前記被伝達部側の面に凹状に形成され前記係合部を収容し前記係合部と機械的に係合可能な被係合部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転加工装置。
【請求項６】
前記係合部は、軸方向に往復移動可能なよう設けられており、
前記制御部は、前記係合部を往復移動させることで前記伝達部と前記被伝達部との機械的な係合の許容または解除を制御可能であることを特徴とする請求項５に記載の回転加工装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記加工対象から伝わる負荷に応じて、前記伝達部と前記被伝達部との係合を許容または解除可能であることを特徴とする請求項６に記載の回転加工装置。
【請求項８】
前記非接触伝達手段は、前記伝達部の前記被伝達部側、および、前記被伝達部の前記伝達部側のそれぞれに設けられる複数の永久磁石（５１、５２、５３、５４）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転加工装置。
【請求項９】
前記非接触伝達手段は、前記伝達部の前記被伝達部側、および、前記被伝達部の前記伝達部側の少なくとも一方に設けられる電磁石（５５、５６）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する加工部により加工対象を加工する回転加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、砥石や切削刃等の加工部を回転させることにより加工対象を研削または切削等する回転加工装置が知られている。例えば特許文献１には、研削盤の回転砥石を加工対象とする回転加工装置が記載されている。この回転加工装置では、非接触の伝達手段を用いて、モータの回転を加工部に伝達している。これにより、加工部による加工開始時の衝撃がモータ側に伝わるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３６７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の回転加工装置では、モータ、および、加工部を軸受けする軸受部は、同一の部材、すなわち、テーブルまたはベースにより支持されている。そのため、モータの駆動時、モータの振動および熱がモータからテーブルまたはベースを経由して軸受部および加工部に伝達するおそれがある。
モータの振動が軸受部および加工部に伝達すると、加工対象の加工精度が低下するおそれがある。このような加工精度の低下を抑制するには、軸受部、テーブルおよびベース等の剛性を高める必要がある。その結果、回転加工装置の体格および製造コストが増大するおそれがある。また、モータの熱が軸受部、テーブルまたはベース等に伝達すると、これらが熱膨張し、加工対象の加工精度がさらに低下するおそれがある。
【０００５】
ところで、特許文献１の回転加工装置では、加工時に加工対象から加工部に伝わる負荷が高い場合、モータと加工部との間ですべりが生じ、モータの回転を加工部に効率的に伝達できないおそれがある。また、特許文献１には、永久磁石および電磁石の磁気を用いて非接触でモータの回転を加工部に伝達する回転加工装置が開示されている。しかしながら、この回転加工装置では、加工時に加工対象から加工部に伝わる負荷が高い場合、モータの回転と加工部の回転との脱調を招くおそれがある。モータの回転と加工部の回転とが脱調すると、加工部が大きく振動するおそれがある。その結果、加工対象の加工精度が著しく低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工対象の加工精度が高い小型の回転加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、モータと伝達部と被伝達部と軸部材と軸受部と加工部と非接触伝達手段と第１支持部と第２支持部と係合手段と制御部とを備えた回転加工装置である。
モータは、モータ軸を有している。伝達部は、モータ軸の先端に取り付けられ、モータ軸とともに回転可能である。被伝達部は、伝達部の近傍に設けられ、伝達部の回転が伝達される。軸部材は、一端に被伝達部が取り付けられる。軸受部は、軸部材を軸受けする。加工部は、軸部材の他端に取り付けられ、軸部材とともに回転することにより加工対象を加工可能である。非接触伝達手段は、磁力によって伝達部と被伝達部とを接触させることなく伝達部の回転を被伝達部に伝達可能である。第１支持部は、モータを支持する。第２支持部は、第１支持部とは別体に設けられ、軸受部を支持する。係合手段は、伝達部と被伝達部とを機械的に係合可能である。制御部は、係合手段による伝達部と被伝達部との係合の許容または解除を制御可能である。
また、伝達部及び被伝達部の互いに対向する各平面には、非接触伝達手段のＮ極及びＳ極が周方向に交互に配置されている。
制御部は、係合手段により伝達部と被伝達部とを機械的に係合させた状態で、加工部により加工対象を加工可能である。また、制御部は、伝達部と被伝達部とを機械的に係合させた状態で加工部により加工対象を加工した後、伝達部と被伝達部との機械的な係合を解除した状態で、加工部により加工対象を加工可能である。
係合手段により伝達部と被伝達部とを機械的に係合させた状態で加工部により加工対象を加工するときに加工対象から加工部に伝わる負荷は、伝達部と被伝達部との機械的な係合を解除した状態で加工部により加工対象を加工するときに加工対象から加工部に伝わる負荷よりも高い。
【０００８】
本発明では、モータを支持する第１支持部と軸受部を支持する第２支持部とが別体に設けられ、かつ、モータの回転が非接触伝達手段を経由して加工部に伝達される。そのため、モータ駆動時の振動がモータから第２支持部、軸受部および加工部に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象の加工精度を向上することができ、第２支持部および軸受部を低剛性のものにすることが可能なため回転加工装置の体格を小さくでき、回転加工装置の製造コストを低減することができる。また、モータ駆動時の熱がモータから第２支持部および軸受部に伝達するのを抑制できるため、第２支持部および軸受部の熱膨張を抑制することができ、加工精度をより向上することができる。また、例えば第２支持部に、線膨張係数の低い材料を用いれば、熱膨張が抑えられることで加工精度がさらに向上するとともに、小型化により材料使用量を低減できるため、回転加工装置の製造コストをより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による回転加工装置を示す模式図であって、（Ａ）は回転加工装置の全体図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線による部分断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線による部分断面図。
【図２】本発明の第２実施形態による回転加工装置の一部を示す模式図であって、（Ａ）は伝達部を示す図、（Ｂ）は被伝達部を示す図。
【図３】本発明の第３実施形態による回転加工装置を示す模式図であって、（Ａ）は回転加工装置の全体図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線による部分断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線による部分断面図。
【図４】本発明の第４実施形態による回転加工装置を示す模式図であって、（Ａ）は回転加工装置の全体図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線による部分断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線による部分断面図。
【図５】本発明の第６実施形態による回転加工装置の一部を示す模式図であって、（Ａ）は非接触伝達手段およびその近傍を示す断面図、（Ｂ）は非接触伝達手段およびその近傍を示す分解斜視図。
【図６】（Ａ）は本発明の第７実施形態による回転加工装置の非接触伝達手段およびその近傍を示す斜視図、（Ｂ）は本発明の第８実施形態による回転加工装置の非接触伝達手段およびその近傍を示す斜視図。
【図７】本発明の第９実施形態による回転加工装置を示す模式図。
【図８】本発明の第１０実施形態による回転加工装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態による回転加工装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
なお、第３、第６、第７、及び、第８実施形態は、参考形態である。
（第１実施形態）
【００１１】
本発明の第１実施形態による回転加工装置を図１に示す。回転加工装置１は、例えばインジェクタ（燃料噴射弁）のボディ等である加工対象２を研削または切削等するのに用いられる。
回転加工装置１は、第１モータ２０、伝達部３１、被伝達部３２、軸部材４１、軸受部４０、加工部４２、非接触伝達手段５０、第１支持部１１、第２支持部１２、中間支持部４、５、第２モータ８０および制御部９０等を備えている。
【００１２】
第１モータ２０は、モータ軸２１を有する電動モータである。第１モータ２０の回転（トルク）は、モータ軸２１から出力される。ここで、第１モータ２０は、特許請求の範囲における「モータ」に対応している。
伝達部３１は、略円板状に形成され、中央がモータ軸２１の先端に接続されている。これにより、伝達部３１は、モータ軸２１とともに回転する。
被伝達部３２は、伝達部３１の近傍に設けられている。本実施形態では、被伝達部３２は、略円板状に形成され、一方の面が伝達部３１のモータ軸２１とは反対側の面に対向するよう、伝達部３１から所定の距離離れた位置に設けられている。
【００１３】
軸部材４１は、一端が被伝達部３２の他方の面の中央に接続されるようにして設けられている。すなわち、軸部材４１の一端には被伝達部３２が取り付けられている。これにより、軸部材４１は、被伝達部３２とともに回転する。
軸受部４０は、軸部材４１の中央部を軸受けしている。本実施形態では、軸受部４０の軸部材４１の外周部には、オイル等の流体が満たされている。つまり、軸受部４０は、流体軸受機構により軸部材４１を軸受けしている。
【００１４】
加工部４２は、本実施形態では、例えば略円板状に形成された砥石である。加工部４２は、中央が軸部材４１の他端に接続されている。これにより、加工部４２は、軸部材４１とともに回転する。
非接触伝達手段５０は、伝達部３１および被伝達部３２の近傍に設けられている。本実施形態では、非接触伝達手段５０は、複数の永久磁石５１、５２、５３、５４を有している。
【００１５】
図１（Ｂ）に示すように、本実施形態では、永久磁石５１は、伝達部３１の周方向に等間隔で並ぶよう合計８つ設けられている。また、永久磁石５２は、伝達部３１の周方向に等間隔で並び、永久磁石５１の間に位置するよう合計８つ設けられている。
永久磁石５１は、Ｎ極が被伝達部３２側を向くよう伝達部３１に設けられている。一方、永久磁石５２は、Ｓ極が被伝達部３２側を向くよう伝達部３１に設けられている。すなわち、永久磁石５１、５２は、磁極が交互になるよう伝達部３１の周方向に並ぶようにして設けられている。
【００１６】
図１（Ｃ）に示すように、本実施形態では、永久磁石５３は、被伝達部３２の周方向に等間隔で並ぶよう合計８つ設けられている。また、永久磁石５４は、被伝達部３２の周方向に等間隔で並び、永久磁石５３の間に位置するよう合計８つ設けられている。
永久磁石５３は、Ｓ極が伝達部３１側を向くよう被伝達部３２に設けられている。一方、永久磁石５４は、Ｎ極が伝達部３１側を向くよう被伝達部３２に設けられている。すなわち、永久磁石５３、５４は、磁極が交互になるよう被伝達部３２の周方向に並ぶようにして設けられている。
【００１７】
上記構成により、対向する永久磁石５１と永久磁石５３との間、および、対向する永久磁石５２と永久磁石５４との間には磁気吸引力が生じる。一方、永久磁石５１と永久磁石５４との間、および、永久磁石５２と永久磁石５３との間には磁気反発力が生じる。そのため、伝達部３１が回転すると、被伝達部３２も回転する。これにより、被伝達部３２には、伝達部３１の回転（トルク）が伝達される。
【００１８】
第１支持部１１および第２支持部１２は、それぞれ例えば石等、比較的線膨張係数の低い材料により形成され、地面３に設置される。図１に示すように、第１支持部１１と第２支持部１２とは、別体に設けられる。
第１支持部１１の地面３とは反対側に、上述の第１モータ２０が設けられている。このように、第１モータ２０は、第１支持部１１により支持されている。
【００１９】
中間支持部４は、第２支持部１２に対し相対移動不能に、第２支持部１２の地面３とは反対側に設けられている。中間支持部４の第２支持部１２とは反対側に、上述の軸受部４０が設けられている。このように、軸受部４０は、第２支持部１２および中間支持部４により支持されている。
中間支持部５は、第２支持部１２の地面３とは反対側に設けられている。本実施形態では、中間支持部５は、第２支持部１２に対し相対移動可能なよう設けられている。
【００２０】
第２モータ８０は、モータ軸８１を有する電動モータである。第２モータ８０の回転はモータ軸８１から出力される。第２モータ８０は、モータ軸８１の先端に把持部８２を有している。把持部８２は、加工対象２を把持可能である。
第２モータ８０は、把持部８２が加工部４２の軸部材４１とは反対側の面に対向可能なよう、中間支持部５の第２支持部１２とは反対側に設けられている。ここで、第２モータ８０は、中間支持部５とともに、第２支持部１２に対し相対移動可能である。
【００２１】
制御部９０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、入出力手段等を有するコンピュータである。制御部９０は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い種々の処理を実行することで、接続された種々の機器および装置等の作動を制御する。
本実施形態では、制御部９０は、第１モータ２０および第２モータ８０に供給する電力を制御することで、第１モータ２０および第２モータ８０の回転を制御可能である。また、制御部９０は、中間支持部５を第２支持部１２に対し相対移動させることで、第２支持部１２に対する中間支持部５の相対位置を制御可能である。これにより、制御部９０は、加工部４２に対する加工対象２の相対位置を制御可能である。
【００２２】
次に、本実施形態による回転加工装置１の作動、すなわち、加工対象２の加工方法について説明する。
まず、第２モータ８０の把持部８２により加工対象２を把持する。続いて、制御部９０は、第２モータ８０を回転させる。これにより、加工対象２が回転する。
続いて、制御部９０は、第１モータ２０の回転を開始する。本実施形態では、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく、非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより、伝達部３１および被伝達部３２を経由して第１モータ２０の回転（トルク）が加工部４２に伝達される。そのため、第１モータ２０の回転開始時の衝撃が低減される。
【００２３】
続いて、制御部９０は、回転する加工対象２を加工部４２に接触させるよう、中間支持部５を第２支持部１２に対し相対移動させる。これにより、加工対象２の加工（研削）が開始される。本実施形態では、加工対象２の加工開始時、伝達部３１と被伝達部３２とは接触していないため、加工部４２から第１モータ２０側への衝撃が抑制される。
【００２４】
上述のように、本実施形態では、第１モータ２０を支持する第１支持部１１と軸受部４０を支持する第２支持部１２とが別体に形成され、かつ、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより伝達部３１および被伝達部３２を経由して第１モータ２０の回転（トルク）が加工部４２に伝達される。そのため、第１モータ２０駆動時の振動および熱が第１モータ２０から第２支持部１２、軸受部４０および加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２を高精度に加工することができる。
なお、本実施形態では、加工対象２の加工時、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷（加工抵抗）が所定値以下であれば、第１モータ２０の回転と加工部４２の回転との脱調を招くことなく、加工対象２の加工が可能である。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態では、第１モータ２０を支持する第１支持部１１と軸受部４０を支持する第２支持部１２とが別体に設けられ、かつ、第１モータ２０の回転が非接触伝達手段５０を経由して加工部４２に伝達される。そのため、第１モータ２０駆動時の振動が第１モータ２０から第２支持部１２、軸受部４０および加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２の加工精度を向上することができ、第２支持部１２および軸受部４０を低剛性のものにすることが可能なため回転加工装置１の体格を小さくでき、回転加工装置１の製造コストを低減することができる。また、第１モータ２０駆動時の熱が第１モータ２０から第２支持部１２および軸受部４０に伝達するのを抑制できるため、第２支持部１２および軸受部４０の熱膨張を抑制することができ、加工精度をより向上することができる。また、本実施形態では、第２支持部１２に、線膨張係数の低い材料である石を用いている。これにより、熱膨張が抑えられることで加工精度がさらに向上するとともに、小型化により材料使用量を低減できるため、回転加工装置１の製造コストをより低減することができる。
また、本実施形態では、非接触伝達手段５０は、伝達部３１の被伝達部３２側、および、被伝達部３２の伝達部３１側のそれぞれに設けられる複数の永久磁石５１、５２、５３、５４を有している。これは、非接触伝達手段５０の構成を具体的に例示するものである。
【００２６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転加工装置の一部を図２に示す。第２実施形態は、非接触伝達手段の構成等が第１実施形態と異なる。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態では、非接触伝達手段５０は、第１実施形態の永久磁石５１、５２に代えて、電磁石５５、５６を有している。電磁石５５は、電力が供給されると、被伝達部３２側にＮ極が生じるよう設けられている。一方、電磁石５６は、電力が供給されると、被伝達部３２側にＳ極が生じるよう設けられている。
本実施形態では、制御部９０は、非接触伝達手段５０の電磁石５５、５６に供給する電力を制御することで、電磁石５５、５６から発生する磁気の強さを制御可能である。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、非接触伝達手段５０は、伝達部３１の被伝達部３２側に設けられる電磁石５５、５６を有している。また、制御部９０は、電磁石５５、５６に供給する電力を制御することで、電磁石５５、５６から発生する磁気の強さを制御可能である。これにより、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷（加工抵抗）に応じて、電磁石５５と永久磁石５３との間、および、電磁石５６と永久磁石５４との間の磁気吸引力、ならびに、電磁石５５と永久磁石５４との間、および、電磁石５６と永久磁石５３との間の磁気反発力を制御できる。よって、例えば加工抵抗が大きいときは電磁石５５、５６に供給する電力を増大させる等することにより、様々な加工抵抗の加工に対応することができる。
【００２９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転加工装置を図３に示す。第３実施形態は、非接触伝達手段の構成等が第１実施形態と異なる。
本実施形態では、非接触伝達手段６０は、羽根６１、６２、ケース６３および流体６４等を有している。
【００３０】
羽根６１は、例えば長い板状に形成され、図３（Ｂ）に示すように、長手方向が伝達部３１の中心を向くよう、かつ、伝達部３１の周方向に等間隔で並ぶよう複数設けられている。本実施形態では、羽根６１は１６個設けられている。
羽根６２は、例えば長い板状に形成され、図３（Ｃ）に示すように、長手方向が被伝達部３２の中心を向くよう、かつ、被伝達部３２の周方向に等間隔で並ぶよう複数設けられている。本実施形態では、羽根６２は１６個設けられている。
【００３１】
ケース６３は、例えば有底円筒状に形成され、伝達部３１および被伝達部３２を収容するようにして設けられている。
流体６４は、例えばオイル等、所定の粘度をもつ流体であって、ケース６３内に充填されている。
上記構成により、伝達部３１が回転すると、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく、伝達部３１の回転（トルク）が流体６４を経由して被伝達部３２に伝達される。
上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態では、非接触伝達手段６０は、伝達部３１と被伝達部３２との間に設けられ、所定の粘度をもつ流体６４を有している。そのため、伝達部３１の回転（トルク）は、流体６４を経由して被伝達部３２に伝達される。これにより、第１モータ２０駆動時の振動が第１モータ２０から加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、第１実施形態と同様、加工対象２の加工精度を向上することができ
【００３３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による回転加工装置を図４に示す。第４実施形態は、係合手段をさらに備える点で第１実施形態と異なる。
【００３４】
本実施形態では、係合手段５７をさらに備えている。係合手段５７は、係合部５８および被係合部５９を有している。係合部５８は、伝達部３１の被伝達部３２側の面から略円柱状に突出するようにして形成されている。被係合部５９は、被伝達部３２の伝達部３１側の面に凹状に形成されている。ここで、被係合部５９は、係合部５８に対応する位置に形成され、係合部５８の先端を収容している。
【００３５】
例えば伝達部３１の回転速度が被伝達部３２の回転速度より大きくなると、永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との間の磁気吸引力および磁気反発力に抗し伝達部３１と被伝達部３２とが相対的に回転する。伝達部３１と被伝達部３２とが相対的に回転すると、係合部５８と被係合部５９とは当接、すなわち、係合する。これにより、伝達部３１と被伝達部３２とが機械的に係合する。このように、係合部５８は、被係合部５９に係合可能に設けられている。
【００３６】
一方、伝達部３１の回転速度と被伝達部３２の回転速度とが同じとき、すなわち、永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との間に磁気吸引力および磁気反発力が生じた状態で伝達部３１と被伝達部３２とが相対的に静止しているとき、係合部５８と被係合部５９とは当接せず、係合部５８と被係合部５９との間には隙間が形成されている。つまり、このとき、伝達部３１と被伝達部３２との機械的な係合は解除されている。
【００３７】
次に、本実施形態による回転加工装置の作動、すなわち、加工対象２の加工方法について説明する。
まず、第２モータ８０の把持部８２により加工対象２を把持する。続いて、制御部９０は、第２モータ８０を回転させる。
【００３８】
続いて、制御部９０は、第１モータ２０の回転を開始する。本実施形態では、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく、非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより、伝達部３１および被伝達部３２を経由して第１モータ２０の回転（トルク）が加工部４２に伝達される。また、このとき（第１モータ２０の回転開始時）、係合部５８と被係合部５９とは係合（当接）しない。そのため、第１モータ２０の回転開始時の衝撃が低減される。
【００３９】
続いて、制御部９０は、回転する加工対象２を加工部４２に接触させるよう、中間支持部５を第２支持部１２に対し相対移動させる。これにより、加工対象２の加工（研削）が開始される。本実施形態では、加工対象２の加工開始時、係合部５８と被係合部５９とは係合していないため、加工部４２から第１モータ２０側への衝撃が抑制される。
【００４０】
また、本実施形態では、加工対象２の粗加工時等、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷が高い場合、すなわち、永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との間の磁気吸引力および磁気反発力に抗し伝達部３１と被伝達部３２とが相対的に回転した場合、係合手段５７の係合部５８と被係合部５９とが係合することで伝達部３１と被伝達部３２とが機械的に係合する。そのため、第１モータ２０の回転と加工部４２の回転とが脱調するのを防ぐことができ、第１モータ２０の回転を加工部４２に効率的に伝達することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、加工対象２の仕上げ加工時等、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷が低くなると、係合手段５７の係合部５８と被係合部５９との係合が解除されることで伝達部３１と被伝達部３２との機械的な係合が解除された状態で、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより伝達部３１および被伝達部３２を経由して第１モータ２０の回転（トルク）が加工部４２に伝達される。そのため、第１モータ２０駆動時の振動および熱が第１モータ２０から第２支持部１２、軸受部４０および加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２を高精度に加工することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、加工部４２により加工対象２を加工するとき、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷が高い場合、係合手段５７により伝達部３１と被伝達部３２とを機械的に係合させることで、第１モータ２０の回転と加工部４２の回転とを脱調させることなく、第１モータ２０の回転を加工部４２に効率的に伝達することができる。そのため、脱調による振動が加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２を高精度に、かつ、効率的に粗加工することができる。
【００４３】
一方、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷が低い場合、係合手段５７による伝達部３１と被伝達部３２との機械的な係合が解除された状態で、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより、伝達部３１および被伝達部３２を経由して第１モータ２０の回転を加工部４２に伝達することができる。そのため、第１モータ２０の振動が加工部４２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２を高精度に仕上げ加工することができる。
このように、本実施形態では、加工時の負荷に応じて第１モータ２０の回転の加工部４２への伝達の仕方が変更される。
【００４４】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による回転加工装置について説明する。第５実施形態は、係合手段の構成等が第４実施形態と異なる。
【００４５】
本実施形態では、係合手段５７の係合部５８は、軸方向に往復移動可能なよう伝達部３１に設けられている。そのため、係合部５８は、伝達部３１の被伝達部３２側の面から所定量突出した状態では被係合部５９に係合可能であるが、伝達部３１の被伝達部３２側の面から所定量突出していない状態では被係合部５９との係合が解除されている（係合不能である）。
また、制御部９０は、係合部５８を往復移動させることで、伝達部３１と被伝達部３２との係合の許容または解除を制御可能である。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態では、制御部９０は、係合手段５７による伝達部３１と被伝達部３２との係合の許容または解除を制御可能である。そのため、制御部９０は、任意のタイミングで、伝達部３１と被伝達部３２とを機械的に係合させることができる。これにより、加工対象２から加工部４２に伝わる負荷（加工抵抗）に応じて、伝達部３１と被伝達部３２との係合を許容または解除することができる。よって、様々な加工抵抗の加工に対応することができる。また、例えば加工中に加工抵抗が変動しても対応可能である。
【００４７】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による回転加工装置の一部を図５に示す。第６実施形態は、非接触伝達手段の構成等が第１実施形態と異なる。
【００４８】
本実施形態では、非接触伝達手段７０は、軸部７１、筒部７２、永久磁石７３、７４、７５、７６等を有している。軸部７１は、略円柱状に形成され、一端が伝達部３１のモータ軸２１とは反対側の中央に接続するよう、かつ、モータ軸２１と同軸となるよう設けられている。筒部７１は、略円筒状に形成され、一端が被伝達部３２の軸部材４１とは反対側の外縁部に接続するよう、かつ、軸部材４１と同軸となるよう設けられている。ここで、軸部７１の他端は、筒部７２の内側に位置している（図５（Ａ）参照）。
【００４９】
永久磁石７３は、軸部７１の他端の外壁に、周方向に等間隔で並ぶよう合計７つ設けられている。また、永久磁石７４は、軸部７１の周方向に等間隔で並び、永久磁石７３の間に位置するよう合計７つ設けられている。永久磁石７３は、Ｎ極が軸部７１の径方向外側を向くよう軸部７１に設けられている。一方、永久磁石７４は、Ｓ極が軸部７１の径方向外側を向くよう軸部７１に設けられている。すなわち、永久磁石７３、７４は、磁極が交互になるよう軸部７１の周方向に並ぶようにして設けられている。
【００５０】
永久磁石７５は、筒部７２の他端の内壁に、周方向に等間隔で並ぶよう合計７つ設けられている。また、永久磁石７６は、筒部７２の周方向に等間隔で並び、永久磁石７５の間に位置するよう合計７つ設けられている。永久磁石７５は、Ｓ極が筒部７２の径方向内側を向くよう筒部７２に設けられている。一方、永久磁石７６は、Ｎ極が筒部７２の径方向内側を向くよう筒部７２に設けられている。すなわち、永久磁石７５、７６は、磁極が交互になるよう筒部７２の周方向に並ぶようにして設けられている。
【００５１】
上記構成により、対向する永久磁石７３と永久磁石７５との間、および、対向する永久磁石７４と永久磁石７６との間には磁気吸引力が生じる。一方、永久磁石７３と永久磁石７６との間、および、永久磁石７４と永久磁石７５との間には磁気反発力が生じる。そのため、伝達部３１が回転すると、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく、被伝達部３２も回転する。これにより、被伝達部３２には、伝達部３１の回転（トルク）が伝達される。
【００５２】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による回転加工装置の一部を図６（Ａ）に示す。第７実施形態は、非接触伝達手段の構成等が第６実施形態と異なる。
【００５３】
本実施形態では、モータ軸２１および軸部材４１は、互いの軸が直交するよう設けられている。より正確に言えば、モータ軸２１および軸部材４１は、モータ軸２１の軸を含む仮想平面に対し軸部材４１の軸が直交するよう設けられている。
本実施形態では、非接触伝達手段７０は、着磁部７７および着磁部７８等を有している。着磁部７７は、略円柱状に形成され、伝達部３１のモータ軸２１とは反対側に接続するよう、かつ、モータ軸２１と同軸となるよう設けられている。着磁部７８は、被伝達部３２の軸部材４１とは反対側に接続するよう、かつ、軸部材４１と同軸となるよう設けられている。
【００５４】
着磁部７７の外壁には、着磁方向が軸に対し４５度傾斜するよう、かつ、磁極が交互になるよう着磁されている。また、着磁部７８の外壁には、着磁方向が軸に対し４５度傾斜するよう、かつ、磁極が交互になるよう着磁されている。なお、着磁部７７および着磁部７８は、互いに所定の距離離れるようにして設けられている。
上記構成により、着磁部７７と着磁部７８との間には磁気吸引力および磁気反発力が生じる。そのため、伝達部３１が回転すると、伝達部３１（着磁部７７）と被伝達部３２（着磁部７８）とが接触することなく、被伝達部３２も回転する。これにより、被伝達部３２には、伝達部３１の回転（トルク）が伝達される。
【００５５】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態による回転加工装置の一部を図６（Ｂ）に示す。第８実施形態は、非接触伝達手段の着磁部の構成等が第７実施形態と異なる。
【００５６】
本実施形態では、モータ軸２１および軸部材４１は、互いの軸が平行となるよう設けられている。
本実施形態では、着磁部７７の外壁には、着磁方向が軸に対し平行となるよう、かつ、磁極が交互になるよう着磁されている。また、着磁部７８の外壁には、着磁方向が軸に対し平行となるよう、かつ、磁極が交互になるよう着磁されている。なお、着磁部７７および着磁部７８は、互いに所定の距離離れるようにして設けられている。
上記構成により、着磁部７７と着磁部７８との間には磁気吸引力および磁気反発力が生じる。そのため、伝達部３１が回転すると、伝達部３１（着磁部７７）と被伝達部３２（着磁部７８）とが接触することなく、被伝達部３２も回転する。これにより、被伝達部３２には、伝達部３１の回転（トルク）が伝達される。
【００５７】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態による回転加工装置を図７に示す。第９実施形態は、非接触伝達手段の配置等が第１実施形態と異なる。
第９実施形態の回転加工装置１０１では、伝達部３１は、モータ軸８１の先端に取り付けられている。これにより、伝達部３１は、モータ軸８１とともに回転する。
被伝達部３２は、伝達部３１の近傍に設けられている。本実施形態では、被伝達部３２は、一方の面が伝達部３１のモータ軸８１とは反対側の面に対向するよう、伝達部３１から所定の距離離れた位置に設けられている。
【００５８】
軸部材４１は、一端が被伝達部３２の他方の面の中央に接続されるようにして設けられている。すなわち、軸部材４１の一端には被伝達部３２が取り付けられている。これにより、軸部材４１は、被伝達部３２とともに回転する。
軸受部４０は、軸部材４１の中央部を軸受けしている。
本実施形態では、把持部８２は、軸部材４１の他端に取り付けられ、軸部材４１とともに回転する。把持部８２は、加工対象２を把持可能である。これにより、軸部材４１が回転すると、加工対象２が回転する。
【００５９】
非接触伝達手段５０は、伝達部３１および被伝達部３２の近傍に設けられている。本実施形態では、非接触伝達手段５０は、第１実施形態と同様、複数の永久磁石５１、５２、５３、５４を有している。そのため、伝達部３１が回転すると、被伝達部３２も回転する。これにより、被伝達部３２には、伝達部３１の回転（トルク）が伝達される。
【００６０】
本実施形態では、第１支持部１１は、第２モータ８０を支持するよう地面３に設置される。ここで、第２モータ８０は、特許請求の範囲における「モータ」に対応する。
本実施形態では、中間支持部５は、第２支持部１２に対し相対移動不能に、第２支持部１２の地面３とは反対側に設けられている。中間支持部５の第２支持部１２とは反対側に、上述の軸受部４０が設けられている。このように、軸受部４０は、第２支持部１２および中間支持部５により支持されている。
【００６１】
中間支持部４は、第２支持部１２の地面３とは反対側に設けられている。本実施形態では、中間支持部４は、第２支持部１２に対し相対移動可能なよう設けられている。
本実施形態では、加工部４２は、第１モータ２０のモータ軸２１の先端に取り付けられている。これにより、加工部４２は、モータ軸２１とともに回転する。
第１モータ２０は、加工部４２が把持部８２の軸部材４１とは反対側に対向可能なよう、中間支持部４の第２支持部１２とは反対側に設けられている。ここで、第１モータ２０は、中間支持部４とともに、第２支持部１２に対し相対移動可能である。
【００６２】
本実施形態では、制御部９０は、第１実施形態と同様、第１モータ２０および第２モータ８０に供給する電力を制御することで、第１モータ２０および第２モータ８０の回転を制御可能である。また、制御部９０は、中間支持部４を第２支持部１２に対し相対移動させることで、第２支持部１２に対する中間支持部４の相対位置を制御可能である。これにより、制御部９０は、加工対象２に対する加工部４２の相対位置を制御可能である。
【００６３】
次に、本実施形態による回転加工装置１０１の作動、すなわち、加工対象２の加工方法について説明する。
まず、把持部８２により加工対象２を把持する。続いて、制御部９０は、第２モータ８０の回転を開始する。これにより、伝達部３１、非接触伝達手段５０、被伝達部３２、軸部材４１を経由して第２モータ８０の回転が把持部８２に伝達され、加工対象２が回転する。本実施形態では、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく、非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより、伝達部３１および被伝達部３２を経由して第２モータ８０の回転（トルク）が把持部８２に伝達される。そのため、第２モータ８０の回転開始時の衝撃が低減される。
【００６４】
続いて、制御部９０は、第１モータ２０を回転させる。これにより、加工部４２が回転する。続いて、制御部９０は、回転する加工部４２を加工対象２に接触させるよう、中間支持部４を第２支持部１２に対し相対移動させる。これにより、加工対象２の加工（研削）が開始される。本実施形態では、加工対象２の加工開始時、伝達部３１と被伝達部３２とは接触していないため、加工対象２から第２モータ８０側への衝撃が抑制される。
【００６５】
上述のように、本実施形態では、第２モータ８０を支持する第１支持部１１と軸受部４０を支持する第２支持部１２とが別体に形成され、かつ、伝達部３１と被伝達部３２とが接触することなく非接触伝達手段５０の永久磁石５１、５２と永久磁石５３、５４との磁気吸引作用および磁気反発作用のみにより伝達部３１および被伝達部３２を経由して第２モータ８０の回転（トルク）が把持部８２（加工対象２）に伝達される。そのため、第２モータ８０駆動時の振動および熱が第２モータ８０から第２支持部１２、軸受部４０および把持部８２に伝達するのを抑制することができる。これにより、加工対象２を高精度に加工することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、第１実施形態と異なり、非接触伝達手段５０が第２モータ８０側に設けられている。この構成により、第２モータ８０の駆動時の振動が加工対象２に伝達するのを抑制することができる。これにより、第１実施形態と同様、加工対象２の加工精度を向上することができる。
【００６７】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態による回転加工装置を図８に示す。
図８に示すように、第１０実施形態は、第１実施形態の回転加工装置１と第９実施形態の回転加工装置１０１とを組み合わせたような形態である。すなわち、加工対象２を境に図８の紙面左側が回転加工装置１を示し、紙面右側が回転加工装置１０１を示している。第１０実施形態では、回転加工装置１の軸受部４０を支持する中間支持部４は、第２支持部１２に対し相対移動不能に設けられている。回転加工装置１０１の軸受部４０を支持する中間支持部５は、第２支持部１２に対し相対移動可能に設けられている。
【００６８】
第１０実施形態では、第１モータ２０の回転は、非接触伝達手段５０を経由して加工部４２に伝達される。また、第２モータ８０の回転は、非接触伝達手段５０を経由して把持部８２（加工対象２）に伝達される。よって、第１実施形態、第９実施形態と比べ、加工対象２の加工精度をより向上することができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、第１支持部および第２支持部を石により形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１支持部および第２支持部は、例えばコンクリートまたは金属等により形成することとしてもよい。
また、上述の第１〜８、１０実施形態では、軸受部４０を支持する中間支持部４が第２支持部１２に対し相対移動不能に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、軸受部４０を支持する中間支持部４を、第２支持部１２に対し相対移動可能なよう設けることとしてもよい。この場合、第１モータ２０と第１支持部１１との間に、第１モータ２０を支持するとともに第１支持部１１に対し相対移動可能な中間支持部を設ければ、第１モータ２０を軸受部４０および加工部４２と同期して移動させることが可能となる。
【００７０】
また、上述の第９実施形態では、軸受部４０を支持する中間支持部５が第２支持部１２に対し相対移動不能に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、軸受部４０を支持する中間支持部５を、第２支持部１２に対し相対移動可能なよう設けることとしてもよい。この場合、第２モータ８０と第１支持部１１との間に、第２モータ８０を支持するとともに第１支持部１１に対し相対移動可能な中間支持部を設ければ、第２モータ８０を軸受部４０および把持部８２と同期して移動させることが可能となる。
【００７１】
また、上述の第２実施形態では、非接触伝達手段が、伝達部側に電磁石を有し、被伝達部側に永久磁石を有する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、被伝達部側に電磁石を有し、伝達部側に永久磁石を有する構成としてもよい。また、伝達部側、被伝達部側のいずれにも電磁石を有する構成としてもよい。また、第６実施形態において、非接触伝達手段は、軸部および筒部の少なくとも一方に電磁石を有する構成としてもよい。
【００７２】
また、上述の第１、２、９、１０実施形態では、非接触伝達手段が、伝達部側、被伝達部側のそれぞれに複数の永久磁石または複数の電磁石を有する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、非接触伝達手段は、伝達部側、被伝達部側のそれぞれに単数の永久磁石または単数の電磁石を有することとしてもよい。
また、上述の第３実施形態では、非接触伝達手段が伝達部および被伝達部に羽根を有する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、非接触伝達手段は、羽根に代えて、伝達部および被伝達部に溝を有する構成としてもよい。また、非接触伝達手段は、羽根または溝を有さない構成であってもよい。また、非接触伝達手段の流体は、粘度が所定値以上であれば、どのような粘度であってもよい。
【００７３】
また、上述の第４、５実施形態では、係合手段の係合部が伝達部に設けられ、被係合部が被伝達部に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、係合部が被伝達部に設けられ、被係合部が伝達部に設けられることとしてもよい。
また、上述の第６実施形態では、非接触伝達手段の軸部が伝達部に設けられ、筒部が被伝達部に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、軸部が被伝達部に設けられ、筒部が伝達部に設けられることとしてもよい。
【００７４】
また、本発明の他の実施形態では、構成上の阻害要因がない限り、各実施形態をどのように組み合わせてもよい。例えば、第９、１０実施形態の非接触伝達手段の構成として、第２、３、６、７、８実施形態で示した非接触伝達手段の構成を採用するといった具合である。また、第９、１０実施形態の回転加工装置に、第４、５実施形態で示したような係合手段を設けてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、加工対象の加工中、第２モータの作動を停止してもよい。また、第２モータを支持する中間支持部は、当該中間支持部を支持する支持部に対し相対移動可能に設けられていてもよい。また、第２モータに代えて、加工対象を単に保持する保持部を備えることとしてもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態では、加工部として砥石を用い、加工対象を研削する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、加工部として例えば切削刃を用い、加工対象を切削することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インジェクタに限らず、研削または切削等の加工を必要とするその他の様々な部材を加工対象とすることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１、１０１  ・・・・回転加工装置
２  ・・・・加工対象
１１  ・・・第１支持部
１２  ・・・第２支持部
２０  ・・・第１モータ（モータ）
８０  ・・・第２モータ（モータ）
２１、８１  ・・・モータ軸
３１  ・・・伝達部
３２  ・・・被伝達部
４０  ・・・軸受部
４１  ・・・軸部材
４２  ・・・加工部
５０、６０、７０  ・・・非接触伝達手段
８２  ・・・把持部
【図１】
0005991417.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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