(57)【要約】  軸径を増大させることなく複数の通液路を備え、しかも、高速回転を可能とする。  ベアリング１１３ａ，１１３ｂにより回転自在に支持されたシャフト１１１と、このシャフト１１１の回転に対して固定された固定軸１１２とを具備し、固定軸１１２には、その軸方向に、研削液の流通を可能としたクーラント通液路１３１、研削液を回収する回収するドレイン通路１３２及び外部から空気が圧送供給されるエア用通路１３３とが、固定軸１１２の軸心から偏心した位置を軸心として、周方向で１２０度隔てて軸方向に形成され、シャフト１１との接続部分である接続挿入部１３４においては、挿入接続部形成用筒状体１３６が被嵌されており、クーラント通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３は、挿入接続部形成用筒状体１３６の内径円を超える径方向断面の一部が切り欠かれたものとなっている。
2009116620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなる回転式通液継手であって、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されてなることを特徴とする回転式通液継手。
【請求項２】
非回転部材は、柱状部材を用いてなり、当該柱状部材内部には、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路が、当該柱状部材の軸心から偏心した位置を軸心として、周方向で等角度隔てて軸方向に形成される一方、
前記柱状部材の挿入接続部とされる一方の端部側は、前記柱状部材の軸心を中心とした内径円が、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路の断面の一部を切り欠くように小径に設定されてなることを特徴とする請求項１記載の回転式通液継手。
【請求項３】
挿入接続部は、柱状部材の一方の端部側で挿入接続部とされるべき部位において、柱状部材の軸心を中心として、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路の断面の一部を切り欠くように設定された内径円を超える部分が除去され、当該部分に、前記内径円を有してなる中空円筒状部材が被嵌せしめられてなることを特徴とする請求項２記載の回転式通液継手。
【請求項４】
砥石スピンドル及び砥石及を介して当該砥石によるワークの加工部分へ研削液を供給可能としてなる研削装置であって、
前記砥石スピンドルは、回転式通液継手を用いてなり、
前記回転式通液継手は、
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなり、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されてなることを特徴とする研削装置。
【請求項５】
非回転部材は、柱状部材を用いてなり、当該柱状部材内部には、非回転部材側通液路をなす第１の円筒状通路、ドレイン通路をなす第２の円筒状通路及びエア用通路をなす第３の円筒状通路が、当該柱状部材の軸心から偏心した位置を軸心として、周方向で等角度隔てて軸方向に形成される一方、
前記柱状部材の挿入接続部とされる一方の端部側は、前記柱状部材の軸心を中心とした内径円が、前記１の乃至第３の円筒状通路の断面の一部を切り欠くように小径に設定されてなることを特徴とする請求項４記載の研削装置。
【請求項６】
挿入接続部は、柱状部材の一方の端部側で挿入接続部とされるべき部位において、柱状部材の軸心を中心として、前記１の乃至第３の円筒状通路の断面の一部を切り欠くように設定された内径円を超える部分が除去され、当該部分に、前記内径円を有してなる中空円筒状部材が被嵌せしめられてなることを特徴とする請求項５記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式継手に係り、特に、研削液等の通液を可能としたものにあって、高速回転性の向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置などの工作機械において、砥石スピンドル及び砥石内部に研削液（クーラント）を流通させ、ワークの加工点に研削液を放出させる構造は、従来から良く知られているところであり、スピンドル部分には、通液を可能とした回転式継手が用いられるのが一般的である（例えば、特許文献１等参照）。
ところで、このような回転式継手をスピンドルとして用いた場合、回転式継手の回転部分と非回転部分との間隙部分からの研削液の流出が生ずるため、その回収を行うことが必要である。【０００３】
このための方策としては、例えば、継手内に研削液回収のための通路と共に、回転部分と非回転部分との間隙部分からの研削液の外部への流出を極力抑圧するため、その間隙部分に空気を圧送するいわゆるエアパージのための通路を、研削液の流通通路と別個に設ける構成が考えられる。例えば、具体的には、図９に一例が示されたように、研削液用通路１５１を柱状部材の中心部分に形成し、この研削液用通路１５１を囲むようにその周囲に、断面大凡Ｃ字状の研削液回収のためのドレイン通路１５２と、エアパージ用通路１５３とを形成する構成が考えられる。【０００４】
しかしながら、上述のような構成を採る場合、研削液通路１５１の周囲にドレイン通路１５２及びエアパージ用通路１５３を設けることによる軸径の増大を招き、特に、高速回転が必要とされるものにあっては、スピンドル軸の周速が大となり、摩耗等を促進させるため好ましくないという問題がある。
【特許文献１】特開平２０００−２７１８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、軸径を増大させることなく複数の通液路を備え、しかも、高速回転を可能とした回転式通液継手を提供するものである。
本発明の他の目的は、ワークの加工点への研削液の十分な放出を可能とすると共に、摺動部分の軸径を極力小さくしつつ、高速回転を可能としたスピンドルを備えた研削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなる回転式通液継手であって、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されてなる回転式通液継手が提供される。
本発明の第２の形態によれば、砥石スピンドル及び砥石及を介して当該砥石によるワークの加工部分へ研削液を供給可能としてなる研削装置であって、
前記砥石スピンドルは、回転式通液継手を用いてなり、
前記回転式通液継手は、
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなり、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されててなる研削装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、非回転部材の軸方向に非回転部材内部に、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路を平行して設け、回転部材との接続部分となる接続挿入部においては、その軸径を小径としたので、この部分における回転部材との相対的な周速を上げることなく、必要な通液を可能とした回転式通液継手を提供することができる。
特に、非回転部材内部に、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路を、１２０度間隔で、軸心から偏心させて軸方向に形成すると共に、回転部材との接続部分となる接続挿入部においては、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路の径方向の断面が一部切り欠かれるよう軸径を小径とする場合には、非回転部材側通液路の径方向断面が、ドレイン通路及びエア用通路のそれに比して大きく確保されるので、必要な通液量を確保しつつ、しかも、この部分の軸径が小さくなることで、回転軸との間の相対的な周速を極力小さくして、より高速回転に適した回転式通液継手を提供することができる。
また、研削装置のスピンドルに用いることにより、ワークの加工点への研削液の十分な放出を可能とすると共に、摺動部分の軸径を極力小さくしつつ、高速回転の確保が容易な研削装置を提供することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における研削装置の全体構成を示す図であって、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における研削装置の主要部の構成例を示す全体斜視図である。
【図３】図１に示された研削装置に用いられる第１乃至第３の砥石スピンドルに用いられる回転式通液継手の全体構成を示す平面図である。
【図４】図３に示された回転式継手に用いられる固定軸の軸挿入部における径方向断面図である。
【図５】図３に示された回転式継手に用いられる固定軸の軸方向の縦断面図であって、図４に示されたＸ−Ｘ線断面図である。
【図６】図３に示された回転式継手に用いられる固定軸の径方向断面図であって、図５に示されたＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図３に示された回転式継手に用いられる固定軸の径方向断面図であって、図５に示されたＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図３に示された回転式継手に用いられる固定軸の径方向断面図であって、図５に示されたＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】スピンドルに研削液用通路と共にドレイン通路及びエアパージ用通路を設ける場合の従来構成例を示すスピンドルの径方向断面図である。
【符号の説明】
【０００９】
１３…第１のリニアモータ
１６…第２のリニアモータ
１０１…第１のスライド部
１０２…第２のスライド部
１０３…ワーク保持部
１１１…シャフト
１１２…固定軸
１２１…接続用凹部
１２２…シャフト通液路
１３１…研削液通液路
１３２…ドレイン通路
１３３…エア用通路
１３４…挿入接続部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における回転式通液継手が砥石スピンドルとして用いられる研削装置の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における研削装置Ｓは、特に、その全体外観、寸法が従来装置に比して非常に小型化されたもので、その正面側の横幅Ｗは、０．８ｍと、従来の大凡１／３程度の細身となっている（図１（Ａ）参照）。また、研削装置Ｓの奥行きＬは、２ｍで、従来よりやや小さくなっている（図１（Ｂ）参照）。このように、特に、正面横幅の縮小化が図られているために、その設置スペースが従来に比して大幅に削減できるものとなっている。このような小型化を可能としたのは、詳細は後述するが、ワーク研削部分の構造にある。【００１１】
本発明の研削装置Ｓは、ワークの研削を行う砥石などが配設される本体部２０１と、本体部２０１の上方に配設されて研削量などを設定する操作盤２０２と、操作盤２０２の設定データなどを基に研削動作の制御等を行う電子回路が収納されて操作盤２０２の後方に配設される制御盤２０３と、制御盤２０３の後方に配設され、回収された静圧兼冷却用油の濾過を行う濾過装置２０４と、この濾過装置２０４に積層されるよう設けられて静圧兼冷却油の圧力を制御する油圧装置２０５と、この油圧装置２０５に積層されるように設けられ、空気中に霧状に飛散した静圧兼冷却油を収集するミストコレクタ２０６とに大別されて構成されたものとなっている。
本体部２０１の正面上部には、前面扉２０１ａが開閉可能に設けてあり、その開閉によって、内部に設けられたワーク保持用のチャック（図示せず）へ対するワークの取り付けや取り外しなどの作業が行えるようになっている。【００１２】
図２には、本体部２０１内に収納、配設される研削装置Ｓの主要部の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成例について説明する。
本体部２０１の底部側には、基台部としてのベッド１が設けられており、このベッド１に形成された水平面であるスライド設置面２に、第１及び第２のスライド手段としての第１及び第２のスライド部１０１，１０２や、ワーク保持回転手段としてのワーク保持部１０３などが設けられるものとなっている。なお、ベッド１は、低熱膨張鋳物を用いて形成するのが、熱変位を最小限に抑える観点から好ましい。
本発明の実施の形態におけるベッド１の平面外観形状は大凡正方形状となっているが、その一つの辺に沿ってスライド設置面２より高い段部１ｃが形成されており、その頂部１ｄには、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３等が設けられるものとなっている。【００１３】
スライド設定面２上には、第１のスライド部１０１が設けられている。この第１のスライド部１０１は、スライド設定面２に接合されるように固定して設けられた第１のベースプレート１１と、この第１のベースプレート１１に対向するように設けられた第１のテーブルプレート１２と、第１のベースプレート１１と第１のテーブルプレート１２との間に設けられたリニアモータ１３とに大別されて構成されたものとなっている。【００１４】
本発明の実施の形態において、第１のベースプレート１１は、その全体外観形状が大凡長方形となっており、その長辺は、上述の段部１ｃと反対側のベッド１の一辺とほぼ同じ長さに設定されたものとなっている（図２参照）。
また、第１のテーブルプレート１２は、その横幅が第１のベースプレート１１の短辺とほぼ同一であるが、この短辺と直交する方向の辺の長さは、第１のベースプレート１１の長辺の大凡１／３〜２／３程度の長さとなっており、後述するように第１のベースプレート１１の長辺に沿っての往復動が容易となるようにしてある。【００１５】
なお、この第１のテーブルプレート１２と第１のベースプレート１１との間には、詳細は省略するがいわゆる静圧軸受けが形成されており、第１のテーブルプレート１２はリニアモータ１３の駆動力を受けて第１のベースプレート１１の長辺に平行するように案内されて往復動可能となっている。
ここで、第１のテーブルプレート１２が往復動する方向、換言すれば、主軸１８の軸線方向と直交する方向を、便宜的に、Ｘ、Ｙ及びＺ軸により表される３次元座標におけるＸ軸方向とする（図２参照）。【００１６】
そして、第１のテーブルプレート１２には、第２のスライド部１０２が載置されるように設けられている。
この第２のスライド部１０２は、その基本的な構造は、先の第１のスライド部１０１と同一のもので、第２のベースプレート１４と、この第２のベースプレート１４に対向するように設けられた第２のテーブルプレート１５と、第２のベースプレート１４と第２のテーブルプレート１５との間に設けられたリニアモータ１６とに大別されて構成されたものとなっている。【００１７】
本発明の実施の形態における第２のベースプレート１４は、その横幅、すなわち、Ｘ軸方向の長さが第１のテーブルプレート１２のＸ軸方向の長さにほぼ等しく設定されている一方、Ｘ軸を含む水平面内においてＸ軸と直交する方向、換言すれば、主軸１８の軸線方向（以下、この方向を便宜的に「Ｚ軸方向」と称する）の長さは、第１のテーブルプレート１２のＺ軸方向の長さよりもやや長目のものとなっている。  【００１８】
一方、第２のテーブルプレート１５は、その横幅、すなわち、Ｘ軸方向の長さが第２のベースプレート１４のＸ軸方向の長さにほぼ等しく設定されている一方、Ｚ軸方向の長さは、第２のベースプレート１４のＺ軸方向の長さよりも短めに設定されたものとなっている。
そして、第２のテーブルプレート１５も第１のテーブルプレート１２同様、第２のテーブルプレート１５と第２のベースプレート１４との間に静圧軸受けが形成されており、それにより、リニアモータ１６の駆動力を受けて第１のベースプレート１２の長辺に平行するように案内されてＺ軸方向に往復動可能となっている。【００１９】
さらに、第２のテーブルプレート１５の上には、ワーク保持部１０３が載置されたものとなっている。
すなわち、ワーク保持部１０３は、図示されないワークを着脱可能に保持するチャック１７と、内部にモータ（図示せず）を有してチャック１７を回転自在に保持する主軸１８とから構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態においては、ベッド１に形成された段部１ｃ側に位置する第２のテーブルプレート１５の縁からチャック１７が段部１ｃ方向へ突出するように主軸１８及びチャック１７が、第２のテーブルプレート１５上に固定されて設けられたものとなっている。【００２０】
また、第２のテーブルプレート１５上において、ワーク保持部１０３の近傍には、ドレススピンドル１９が固定されて設けられており、後述する第１乃至第３の砥石２４〜２６のドレス作業が可能となっている。【００２１】
一方、段部１ｃの頂部１ｄには、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３がＸ軸方向において適宜な間隔を隔てて固定されて設けられている。これら第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３には、それぞれ第１の砥石２４、第２の砥石２５、第３の砥石２６が回転可能に取り付けられており、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、第１乃至第３の砥石２４〜２６が、ワーク保持部１０３に臨むように段部１ｃに固設されたものとなっている。換言すれば、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、その軸方向が３次元座標のＺ軸方向に沿うように設けられている（図２参照）。【００２２】
本発明の実施の形態においては、この段部１ｃ側が、装置の前面側、すなわち、本体部２０１の前面側となるようにベッド１が配され、作業者が前面扉２０１ａを介してワークの取り付けや取り外し、第１乃至第３の砥石２４〜２６の取り付けや交換等の作業が可能となっている（図１及び図２）。【００２３】
また、段部１ｃには、これら第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜１３の近傍に、ワーク交換のためのローディング装置１０４が設けられている。
本発明の実施の形態におけるローディング装置１０４は、旋回シリンダ７１と、上下シリンダ７２と、２つのエアチャック７３，７４を主たる構成要素としてなるものである。
段部１ｃに設けられた旋回シリンダ７１は、水平面内で回転可能となっているもので、この旋回シリンダ７１に上下シリンダ７２が載置されている。【００２４】
上下シリンダ７２は、垂直方向での上下動が可能となっており、この上下シリンダ７２に第１及び第２のエアチャック７３，７４が積層するように設けられている。
かかる構成により、旋回シリンダ７１による旋回と、上下シリンダ７２による上下動により、チャック１７に対して適切な位置でローディング、アンローディング作業が行えるようになっている。【００２５】
また、本発明の実施の形態においては、第１のエアチャック７４には、シート深さ測定用の第１の測定子７６が、また、第２のエアチャック７３には、内径ポスプロ測定用の第２の測定子７５が、それぞれ適宜な位置に取着されており、ローディングの際に、それぞれ測定可能に構成されたものとなっている。【００２６】
かかる構成において、図示されないワークの研削作業は、まず、チャック１７にワーク（図示せず）を取着させ、操作盤２０２において、所望する研削に応じた設定を行う。そして、図示されない始動スイッチを押下することによって、第１のテーブルプレート１２がＸ軸方向に、第２のテーブルプレート１５がＺ軸方向に、制御盤２０３からの制御によって所望する研削に応じて往復動されながら、第１乃至第３の砥石２４〜２６が適宜選択され、研削が行われるものとなっている。
なお、本発明の実施の形態においては、第１の砥石２４は内径研削に、第２の砥石２５はシート研削に、第３の砥石２６は端面研削に、それぞれ供されるものとなっている。【００２７】
次に、上述した第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３のより具体的な構成について、図３乃至図８を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、いずれも回転式通液継手を用いてなるもので、いずれもその基本的な構成は同一であるので、以下の回転式通液継手の説明においては、各構成要素の符号を各砥石スピンドル２１〜２３毎に区分することなく共通に用いることとする。【００２８】
まず、全体構成について図３を参照しつつ説明すれば、本発明の実施の形態における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、シャフト（回転部材）１１１と固定軸（非回転部材）１１２とに大別されて構成されてなる回転式通液継手１１０を用いたものとなっている。
かかる回転式通液継手１１０は、両端近傍がベアリング１１３ａ，１１３ｂで回転可能に支持されたシャフト１１１の一端側に、シャフト１１１が回転自在となるように固定軸１１２の一端が挿入され、固定軸１１２側から供給された研削液が内部を通り、砥石２４〜２６内部を介して、ワーク（図示せず）の加工点に放出可能となっているものである（詳細は後述）。なお、研削液に代えてクーラントを用いても良い。
なお、図３においては、図を見易くして理解を容易とする等の観点から、固定軸１１２の内部に設けられる後述の研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア通路１１３については、その詳細な図示を省略し、これら３つが設けられる大凡の位置を点線で示すに留めたものとしている。【００２９】
シャフト１１１は、円柱状の部材を用いてなり、その一方の端部側においては、有低筒状に接続用凹部１２１が軸方向に凹設されたものとなっている。また、シャフト１１１の内部には、その軸心を中心として中空状に適宜な内径のシャフト通液路１２２が軸方向に形成されており、その一方の端部は、接続用凹部１２１の底部に開口する一方、他端は、接続用凹部１２１と反対側のシャフト１１１の端面に開口したものとなっている。
そして、シャフト１１１の接続用凹部１２１が形成された端部側と反対側の端部には、砥石２４〜２６が着脱自在に取着されるようになっている。この砥石２４〜２６の内部には、シャフト通液路１２２と連通するように砥石側通液路１４３が穿設されている。
なお、かかるシャフト１１１は、図示されないモータによって回転駆動されるものとなっている。【００３０】
次に、固定軸１１２について、図４乃至図８を参照しつつ説明する。
まず、本発明の実施の形態における固定軸１１２は、円柱状部材を用いて、先の接続用凹部１２１に挿入される挿入接続部１３４（詳細は後述）と、この挿入接続部１３４に続いて接続用凹部１２１の外部に位置する非挿入部１４４とが形成されてなると共に、その内部には、後述するように研削液通液路（非回転部材側通液路）１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３が形成されたものとなっている。そして、挿入接続部１３４は、非挿入部１４４よりも小径に形成されたものとなっている（図４及び図５参照）。
なお、図４は、挿入接続部１３４の径方向の断面、換言すれば、図５に示されたＡ−Ａ線に沿った挿入接続部１３４の断面図である。【００３１】
すなわち、本発明の実施の形態における固定軸１１２は、円柱状部材の内部に、同径の３つの通路、すなわち、研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３が、所定の点を中心に、固定軸１１２の周方向で１２０度の間隔を隔てて軸方向に形成されている（図４及び図６参照）。固定軸１１２の径方向の断面におけるこれら研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３の配置の中心（所定の点）は、固定軸１１２の軸心よりも径方向で所定の距離Ｌoffだけ偏心した位置に設定されたものとなっており、具体的には、研削液通路１３１が固定軸１１２の軸心に接近する方向に偏心されたものとなっている（図６参照）。
これは、挿入接続部１３４が非挿入部１４４よりも小径となっているため、挿入接続部１３４における研削液通液路１３１の径方向の断面積を、他の２つの通路１３２，１３３に比して大とするためである。【００３２】
なお、研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３の内径は、固定軸１１２の外径や、必要とされる研削液量等を考慮して、すなわち、研削装置に要求される個々の条件等によって適切な大きさが設定されるべきもので特定の大きさに限定されるものではない。【００３３】
かかる固定軸１１２は、一方の端面側が円盤状に形成された蓋体部材１３５によって閉鎖されたものとなっている（図５参照）。
一方、蓋体部材１３５によって閉鎖された端部と反対側の固定軸１１２の端部側は、固定軸１１２の軸心を中心に所定の内径円を仮想し、その仮想内径円より外側の部位が切り欠かれ、当該部分に、挿入接続部形成用筒状体１３６が被嵌され、非挿入部１４４よりも小径の挿入接続部１３４が形成されたものとなっている（図４及び図５参照）。そして、挿入接続部１３４の軸方向の長さは、先の接続用凹部１２１に比して若干長目に設定されたものとなっている。【００３４】
ここで、上述の仮想内径円の直径は、研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３の径方向の円形断面の一部が切り欠かれる大きささとなっているが、その大きさは、この挿入接続部１３４において必要とされる研削液通液路１３１の断面積や挿入接続部形成用筒状体１３６に必要とされる肉厚（外径と内径との差）を考慮して定められるものである。
挿入接続部形成用筒状体１３６は、中空円筒状部材の一端側に環状のフランジ１３６ａが一体形成されて設けられてなるものであり、上述のように固定軸１１２の一部を切り欠いた際に生ずる端面に、フランジ１３６ａが、例えば、溶接等により接合されるものとなっている。【００３５】
挿入接続部形成用筒状体１３６の外径は、この部分がシャフト１１１の接続用凹部１２１に挿入され、しかも、シャフト１１１の回転を阻害することのないようにする必要があるため、シャフト１１１の接続用凹部１２１との間に微少間隙１３７が生ずる程度に接続用凹部１２１の内径よりもやや小さく設定されている（図３参照）。
また、挿入接続部形成用筒状体１３６の内径は、上述した仮想内径円と同一となるものである。
さらに、フランジ１３６ａの直径は、非挿入部１４４の外径に一致したものとなっている。【００３６】
また、固定軸１１２には、蓋体部材１３５が設けられた端部近傍の適宜な位置において、ドレイン通路１３２と外部とを連通するドレイン用排出連通路１３８と、エア用通路１３３と外部とを連通するエア供給連通路１３９が、それぞれ径方向に形成されている（図５及び図７参照）。本発明の実施の形態においては、これらドレイン用排出連通路１３８とエア供給連通路１３９は、軸方向で同一の位置に設けられたものとなっている。【００３７】
後述するように挿入接続部１３４側で回収された研削液は、上述のドレイン用排出連通路１３８から外部へ排出されるものとなっている。
また、エア供給連通路１３９には、図示されない圧送空気を送出するエアポンプ等からの接続管（図示せず）が接続され、圧送空気が供給されるものとなっている。【００３８】
これらドレイン用排出連通路１３８及びエア供給連通路１３９の近傍であって、蓋体部材１３５寄りの位置においては、研削液通液路１３１と外部とを連通する研削液供給連通路１４０が固定軸１１２の径方向に形成されている（図５及び図８参照）。
この研削液供給連通路１４０には、油圧装置２０５（図１参照）からの接続管（図示せず）が接続されて、研削液が供給されるようになっている。【００３９】
一方、挿入接続部１３４においては、ドレイン通路１３２と外部とを連通する研削液回収連通路１４１と、エア用通路１３３と外部とを連通するエア放出用連通路１４２が、その径方向にそれぞれ形成されている。
これら研削液回収連通路１４１とエア放出用連通路１４２は、研削液回収連通路１４１が挿入接続部１３４の反フランジ１３６ａ側に位置するように、軸方向で適宜な間隔を隔てて設けられたものとなっている（図５参照）。【００４０】
次に、上記構成における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３の全体的な作用、機能等について説明する。
まず、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、それぞれ、シャフト１１１が図示されないモータによって回転駆動されるものとなっている。
そして、研削作業に際して、研削液通液路１３１には、研削液供給連通路１４０を介して油圧装置２０５から研削液が圧送供給されるものとなっている。
なお、本発明の実施の形態において、研削液は、静圧機構における静圧油を兼ねるものとなっているが、回転式通液継手の本質に関わるものではないので、その詳細な説明は省略することとする。【００４１】
研削液供給連通路１４０を介して研削液通液路１３１に流入した研削液は、挿入接続部１３４側へ圧送され、挿入接続部１３４の開口端から流出し、シャフト１１１のシャフト通液路１２２へ流入する。そして、研削液は、このシャフト通液路１２２内を、シャフト１１１の先端部、すなわち、接続用凹部１２１が形成された側と反対側の端面におけるシャフト通液路１２２の開口部分へ圧送され、このシャフト１１１の先端部に取着された砥石２４〜２６の砥石側通液路１４３を介して、図示されないワークの加工点に放出されるものとなっている（図３及び図５参照）。【００４２】
上述のようにして固定軸１１２の研削液通液路１３１を圧送されて挿入接続部１３４の開口端から流出する研削液の極一部は、挿入接続部１３４と接続用凹部１２１との間の微少間隙１３７へ流れ込むが、エアパージによって接続用凹部１２１の開口側から外部へ流出することなく、研削液回収連通路１４１からドレイン通路１３２へ流れ込み、ドレイン用排出連通路１３８を介して外部へ放出されるようになっている。そして、ドレイン用排出連通路１３８を介して外部へ放出された研削液は、ベッド１上を流れて、例えば、ベッド１下に設けられたパン（図示せず）へ流れ落ちて回収され、再利用のため濾過装置２０４へ送られるようになっている。【００４３】
すなわち、エア供給連通路１３９を介して外部から供給される圧送空気がエア用通路１３３を通り、エア放出用連通路１４２を介して微少間隙１３７に送り込まれるため、微少間隙１３７に研削液が浸入してきても、エア放出用連通路１４２からの圧送空気によって研削液回収連通路１４１側へ押し戻されるため、接続用凹部１２１の開口側から外部への流出が防止されるものとなっている。【００４４】
本発明の実施の形態においては、固定軸１１２内部において、研削液通液路１３１、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３を軸方向で平行に形成し、かつ、軸周方向で１２０度の等間隔で配置すると共に、挿入接続部１３４においては、研削液通液路１３１の径方向断面が、ドレイン通路１３２及びエア用通路１３３に比して大きく確保できるようにして、その配置を径方向でシフトし、挿入接続部１３４の外径が小さく設定されているため、挿入接続部１３４におけるシャフト１１１との相対周速度を抑えて、シャフト１１１の高速回転に適するものとなっている。
本発明の実施の形態においては、挿入接続部１３４の外径は、従来の大凡７割程度の大きさとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
研削液等のための複数の通液路を備えつつ軸径を増大させることなく高速回転可能とした回転式通液継手としたので、研削装置の内、特に、高速回転のスピンドルの要請があるものに適用できる。
【図１】
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【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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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月15日(2009.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなる回転式通液継手であって、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されてなることを特徴とする回転式通液継手。
【請求項２】
非回転部材は、柱状部材を用いてなり、当該柱状部材内部には、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路が、当該柱状部材の軸心から偏心した位置を軸心として、周方向で等角度隔てて軸方向に形成される一方、
前記柱状部材の挿入接続部とされる一方の端部側は、前記柱状部材の軸心を中心とした内径円が、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路の断面の一部を切り欠くように小径に設定されてなることを特徴とする請求項１記載の回転式通液継手。
【請求項３】
挿入接続部は、柱状部材の一方の端部側で挿入接続部とされるべき部位において、柱状部材の軸心を中心として、非回転部材側通液路、ドレイン通路及びエア用通路の断面の一部を切り欠くように設定された内径円を超える部分が除去され、当該部分に、前記内径円を有してなる中空円筒状部材が被嵌せしめられてなることを特徴とする請求項２記載の回転式通液継手。
【請求項４】
砥石スピンドル及び砥石及を介して当該砥石によるワークの加工部分へ研削液を供給可能としてなる研削装置であって、
前記砥石スピンドルは、回転式通液継手を用いてなり、
前記回転式通液継手は、
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなり、
前記回転部材と前記非回転部材は、前記回転部材の一方の端部側において、その軸方向に有低筒状に凹設された接続用凹部に、前記非回転部材の一方の端部側に形成された柱状の挿入接続部が、前記回転部材の回転が可能となるように挿入されて、相互に接続状態とされ、
前記回転部材には、前記接続用凹部の底部に開口し、且つ、前記接続用凹部が設けられた端部と反対側の端部に開口して液体の流通を可能とする回転部材側通液路が形成され、
前記非回転部材は、前記接続用凹部に挿入される挿入接続部と、前記接続用凹部の外部に位置する非挿入部とからなり、当該非回転部材の軸方向に、前記回転部材側通液路の前記接続用凹部側の開口に臨むように前記挿入接続部に開口を有する一方、外部からの液体の供給を可能とした非回転部材側通液路が形成されると共に、前記挿入接続部と前記接続用凹部との間に生ずる間隙から前記液体を回収するドレイン通路と、外部から圧送供給された空気を前記間隙に放出可能としたエア用通路とが、前記非回転部材側通液路と平行して設けられる一方、前記挿入接続部は前記非挿入部に対して小径に形成されてなることを特徴とする研削装置。
【請求項５】
非回転部材は、柱状部材を用いてなり、当該柱状部材内部には、非回転部材側通液路をなす第１の円筒状通路、ドレイン通路をなす第２の円筒状通路及びエア用通路をなす第３の円筒状通路が、当該柱状部材の軸心から偏心した位置を軸心として、周方向で等角度隔てて軸方向に形成される一方、
前記柱状部材の挿入接続部とされる一方の端部側は、前記柱状部材の軸心を中心とした内径円が、前記１の乃至第３の円筒状通路の断面の一部を切り欠くように小径に設定されてなることを特徴とする請求項４記載の研削装置。
【請求項６】
挿入接続部は、柱状部材の一方の端部側で挿入接続部とされるべき部位において、柱状部材の軸心を中心として、前記１の乃至第３の円筒状通路の断面の一部を切り欠くように設定された内径円を超える部分が除去され、当該部分に、前記内径円を有してなる中空円筒状部材が被嵌せしめられてなることを特徴とする請求項５記載の研削装置。
【請求項７】
軸受けにより回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材の回転に対して固定された非回転部材とを具備し、前記非回転部材を介して前記回転部材へ供給された液体を当該回転部材の端部から放出可能に構成されてなる回転式通液継手であって、
前記非回転部材には、その内部に、長手軸方向に沿って研削液通液路とドレイン通路とエア用通路が形成されると共に、前記回転部材に挿入される前記非回転部材の一方の端部側に形成された小径の挿入接続部において、前記研削液通液路の径が、他の２つの通路の径に比して大となるよう設定されてなるものであることを特徴とする回転式通液継手。
【国際調査報告】
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