(57)【要約】【課題】シューセンタレス方式の研削装置において、工作物の外周面に摺動痕が形成されるのを抑制する。【解決手段】環状の工作物Ｗの一端面を電磁力で吸着させる吸着面５ｃを有して回転中心線Ｘ周りに回転する電磁チャック５と、電磁チャック５を回転駆動する駆動装置４と、工作物Ｗの外周側に設けられて該工作物Ｗを中心線Ｙが回転中心線Ｘに対してずれた偏心位置において回転自在に保持する一対のシュー７，８と、砥石車１１，１２と、工作物Ｗの外周面に切削油を供給する流体供給部４０とを備え、工作物Ｗの外周面又は内周面を研削する研削装置１において、各シュー７，８を、工作物Ｗの外周面に対向し、該工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく対向面７ａ，８ａを有するように構成する。【選択図】図１
2019014019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の工作物の一端面を電磁力で吸着させる吸着面を有し、該吸着面に直交する回転中心線周りに回転する電磁チャックと、
上記電磁チャックを回転駆動する駆動部と、
上記工作物の外周側に設けられ、該工作物を、該工作物の中心線が上記回転中心線に対してずれた偏心位置において回転自在に保持する一対のシューと、
上記工作物の外周面又は内周面に接触して研削する砥石車と、
上記工作物の外周面に流体膜が形成されるように、該工作物の外周面に非圧縮性の流体を供給する流体供給部とを備え、
上記電磁チャックの回転に伴って上記工作物が上記偏心位置で上記一対のシューに押し付けられて保持された状態で上記電磁チャックの回転方向に回転することにより、上記砥石車が上記工作物の外周面又は内周面を研削する研削装置であって、
上記各シューは、上記工作物の外周面に対向し、該工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に上記工作物の外周面に近づく対向面を有している
ことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記各シューの上記対向面は、上記工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成され、
上記各シューは、上記工作物の回転方向の後側から前側に向かって上記対向面が徐々に上記工作物の外周面に近づくように、上記対向面が上記工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢で設けられている
ことを特徴とする研削装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記各シューの上記対向面の中央部に、該対向面よりも曲率半径の小さい円弧面によって溝が形成されている
ことを特徴とする研削装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記砥石車は、上記工作物の外周面に接触して該外周面を研削する外周面砥石車と、上記工作物の内周面に接触して該内周面を研削する内周面砥石車とを有し、
上記駆動部は、上記電磁チャックの回転方向を、上記工作物の外周面を研削する外周面研削時と上記工作物の内周面を研削する内周面研削時とで正転方向と逆転方向とに切り換えるように構成され、
上記一対のシューの位置を、上記外周面研削時と上記内周面研削時とで、上記外周面研削時に上記工作物が該一対のシューに押し付けられて保持される第１の位置と、上記内周面研削時に上記工作物が上記一対のシューに押し付けられて保持される第２の位置とに変位させるシュー変位機構と、
上記一対のシューが、上記第１の位置及び上記第２の位置のいずれにおいても上記傾斜姿勢になるように、上記一対のシューの位置に応じて該一対のシューを上記回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させるシュー回動機構とを備えている
ことを特徴とする研削装置。
【請求項５】
環状の工作物の一端面を電磁チャックの吸着面に電磁力で吸着させ、該工作物を外周側に設けられた一対のシューで該工作物の中心線が上記吸着面に直交する回転中心線に対してずれた偏心位置において回転自在に保持し、上記回転中心線周りに上記電磁チャックを回転させて上記工作物を上記偏心位置で回転させることにより、上記工作物の外周面又は内周面に接触する砥石車によって該工作物の外周面又は内周面を研削する環状工作物の研削方法であって、
上記工作物の外周面に流体膜が形成されるように、該工作物の外周面に非圧縮性の流体を供給する一方、
上記工作物の研削時に、上記各シューを、上記工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成されて該工作物の外周面に対向する対向面が、該工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に上記工作物の外周面に近づく該工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢にすることにより、上記各シューと上記工作物の外周面との間に上記工作物の外周面上の上記流体を巻き込ませて該流体の圧力で上記工作物を支持させながら上記砥石車で研削する
ことを特徴とする環状工作物の研削方法。
【請求項６】
請求項５において、
上記砥石車は、上記工作物の外周面に接触して該外周面を研削する外周面砥石車と、上記工作物の内周面に接触して該内周面を研削する内周面砥石車とで構成され、
上記工作物の外周面を研削する外周面研削時と該工作物の内周面を研削する内周面研削時とで、上記電磁チャックの回転方向を正転方向と逆転方向とに切り換え、
上記一対のシューの位置を、上記外周面研削時と上記内周面研削時とで、上記外周面研削時に上記工作物が該一対のシューに押し付けられて保持される第１の位置と、上記内周面研削時に上記工作物が上記一対のシューに押し付けられて保持される第２の位置とに変位させると共に、
上記一対のシューが、上記第１の位置及び上記第２の位置のいずれにおいても上記傾斜姿勢になるように、上記一対のシューの位置に応じて該一対のシューを上記回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させる
ことを特徴とする環状工作物の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状の工作物の外周面及び内周面を研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環状の工作物の外周面又は内周面を研削する装置として、所謂、シューセンタレス方式の研削装置が知られている（例えば、下記の特許文献１を参照）。この種の研削装置では、工作物の一端を電磁チャックの先端の吸着面に吸着させ、工作物の外周面を一対のシューで支持させた状態で電磁チャックを回転させることにより、工作物の外周面又は内周面を砥石車で研削するように構成されている。また、シューセンタレス方式の研削装置では、シューによって、工作物を、工作物の中心線が電磁チャックの回転中心線に対して偏心した偏心位置で保持することにより、研削中に工作物がシューに押し付けられて該シューによって安定的に支持されるようにしている。
【０００３】
ところで、上記シューセンタレス方式の研削装置では、上述のように研削中に工作物がシューへ押し付けられてシューと工作物が摺動するため、通常、工作物の研削部位にかけて工作物を冷却する切削油を、シューと工作物との対向面にも供給してシューと工作物との対向面を潤滑することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シューと工作物との対向面に単に切削油を供給するだけでは、シューと摺動する工作物の外表面に摺動痕（シューマーク）が形成される場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シューセンタレス方式の研削装置において、工作物の外周面に摺動痕が形成されるのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、工作物の研削時に、各シューと工作物の外周面との隙間に流体が押し込まれてその流体圧力（動圧）によって工作物がシューから浮き上がるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、環状の工作物の一端面を電磁力で吸着させる吸着面を有し、該吸着面に直交する回転中心線周りに回転する電磁チャックと、上記電磁チャックを回転駆動する駆動部と、上記工作物の外周側に設けられ、該工作物を、該工作物の中心線が上記回転中心線に対してずれた偏心位置において回転自在に保持する一対のシューと、上記工作物の外周面又は内周面に接触して研削する砥石車と、上記工作物の外周面に流体膜が形成されるように、該工作物の外周面に非圧縮性の流体を供給する流体供給部とを備え、上記電磁チャックの回転に伴って上記工作物が上記偏心位置で上記電磁チャックの回転方向に回転することにより、上記砥石車が上記工作物の外周面又は内周面を研削する研削装置であって、上記各シューは、上記工作物の外周面に対向し、該工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に上記工作物の外周面に近づく対向面を有しているものである。
【０００９】
第１の発明では、電磁チャックを回転中心線周りに回転させると、吸着面に吸着された環状の工作物が、中心線が回転中心線に対して偏心した偏心位置で一対のシューに押し付けられて保持されながら回転し、外周面又は内周面が砥石車によって研削される。このとき、工作物の外周面には非圧縮性の流体が供給されて流体膜が形成される。また、各シューが、工作物の外周面との対向面が、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物の外周面に近づくように設けられることにより、工作物の外周面との各シューの対向面との間には、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。工作物の研削時に、工作物の回転に伴って工作物の外周面に供給された非圧縮性の流体がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれ、その流体圧力（動圧）によって工作物が各シューから浮き上がり（くさび効果）、工作物の外周面と各シューの対向面とが直接接触しなくなる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、上記各シューの上記対向面は、上記工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成され、上記各シューは、上記工作物の回転方向の後側から前側に向かって上記対向面が徐々に上記工作物の外周面に近づくように、上記対向面が上記工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢で設けられているものである。
【００１１】
第２の発明では、工作物の外周面との対向面が該工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面からなる従来用いられていたシューを、その対向面が工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢となるように設けるだけで、工作物の外周面との各シューの対向面との間に、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、上記各シューの上記対向面の中央部に、該対向面よりも曲率半径の小さい円弧面によって溝が形成されているものである。
【００１３】
第３の発明では、各シューの対向面の中央部に、対向面よりも曲率半径の小さい円弧面によって溝を形成することにより、工作物の研削時（回転時）に工作物の外周面と各シューの対向面との間のくさび形状の隙間に流体を導き、その流体圧力（動圧）によって工作物を各シューから浮き上がらせる際に、各シューにおいて流体圧力が作用する圧力面が大きくなる。
【００１４】
第４の発明は、第２又は第３の発明において、上記砥石車は、上記工作物の外周面に接触して該外周面を研削する外周面砥石車と、上記工作物の内周面に接触して該内周面を研削する内周面砥石車とを有し、上記駆動部は、上記電磁チャックの回転方向を、上記工作物の外周面を研削する外周面研削時と上記工作物の内周面を研削する内周面研削時とで正転方向と逆転方向とに切り換えるように構成され、上記一対のシューの位置を、上記外周面研削時と上記内周面研削時とで、上記外周面研削時に上記工作物が該一対のシューに押し付けられて保持される第１の位置と、上記内周面研削時に上記工作物が上記一対のシューに押し付けられて保持される第２の位置とに変位させるシュー変位機構と、上記一対のシューが、上記第１の位置及び上記第２の位置のいずれにおいても上記傾斜姿勢になるように、上記一対のシューの位置に応じて該一対のシューを上記回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させるシュー回動機構とを備えているものである。
【００１５】
第４の発明では、外周面砥石車によって工作物の外周面が研削され、内周面砥石車によって工作物の内周面が研削される。また、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャックの回転方向が逆転するため、外周面研削時と内周面研削時とで一対のシューの位置を変更していずれの場合にも工作物が一対のシューに押し付けられて保持されるようにしている。また、このように、外周面研削時と内周面研削時とで、電磁チャックの回転方向が変わり、一対のシューの位置が変わるため、該一対のシューの位置に応じて、各シューを回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させて、いずれの位置においても、各シューの対向面と工作物の外周面との間にくさび形状の隙間が形成される傾斜姿勢となるようにしている。
【００１６】
第５の発明は、環状の工作物の一端面を電磁チャックの吸着面に電磁力で吸着させ、該工作物を外周側に設けられた一対のシューで該工作物の中心線が上記吸着面に直交する回転中心線に対してずれた偏心位置において回転自在に保持し、上記回転中心線周りに上記電磁チャックを回転させて上記工作物を上記偏心位置で回転させることにより、上記工作物の外周面又は内周面に接触する砥石車によって該工作物の外周面又は内周面を研削する環状工作物の研削方法であって、上記工作物の外周面に流体膜が形成されるように、該工作物の外周面に非圧縮性の流体を供給する一方、上記工作物の研削時に、上記各シューを、上記工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成されて該工作物の外周面に対向する対向面が、該工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に上記工作物の外周面に近づく該工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢にすることにより、上記各シューと上記工作物の外周面との間に上記工作物の外周面上の上記流体を巻き込ませて該流体の圧力で上記工作物を支持させながら上記砥石車で研削するものである。
【００１７】
第５の発明では、電磁チャックを回転中心線周りに回転させることにより、吸着面に吸着された環状の工作物が、中心線が回転中心線に対して偏心した偏心位置で一対のシューに押し付けられて保持されながら回転し、外周面又は内周面が砥石車によって研削される。このとき、工作物の外周面には非圧縮性の流体が供給されて流体膜が形成される。また、各シューを、工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成された工作物の外周面との対向面が、該工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物の外周面に近づく傾斜姿勢にすることにより、工作物の外周面との各シューの対向面との間に、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。工作物の回転に伴って工作物の外周面に供給された非圧縮性の流体がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれ、その流体圧力（動圧）によって工作物が各シューから浮き上がり（くさび効果）、工作物の外周面と各シューの対向面とが直接接触しなくなる。
【００１８】
第６の発明は、第５の発明において、上記砥石車は、上記工作物の外周面に接触して該外周面を研削する外周面砥石車と、上記工作物の内周面に接触して該内周面を研削する内周面砥石車とで構成され、上記工作物の外周面を研削する外周面研削時と該工作物の内周面を研削する内周面研削時とで、上記電磁チャックの回転方向を正転方向と逆転方向とに切り換え、上記一対のシューの位置を、上記外周面研削時と上記内周面研削時とで、上記外周面研削時に上記工作物が該一対のシューに押し付けられて保持される第１の位置と、上記内周面研削時に上記工作物が上記一対のシューに押し付けられて保持される第２の位置とに変位させると共に、上記一対のシューが、上記第１の位置及び上記第２の位置のいずれにおいても上記傾斜姿勢になるように、上記一対のシューの位置に応じて該一対のシューを上記回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させるものである。
【００１９】
第６の発明では、外周面砥石車によって工作物の外周面が研削され、内周面砥石車によって工作物の内周面が研削される。また、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャックの回転方向を逆転させるのに伴い、一対のシューの位置を変更していずれの場合にも工作物が一対のシューに押し付けられて保持されるようにしている。さらに、外周面研削時と内周面研削時とで、一対のシューの位置を変更するのに伴い、各シューを回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させていずれの位置においても各シューの対向面と工作物の外周面との間にくさび形状の隙間が形成される傾斜姿勢となるようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、各シューを、工作物の外周面との対向面が、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物の外周面に近づくように設けることとした。このように各シューを配置することにより、工作物の外周面との各シューの対向面との間には、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。そして、工作物の外周面と各シューの対向面との間にこのようなくさび形状の隙間を形成することにより、工作物の研削時に、工作物の回転に伴って工作物の外周面に供給された非圧縮性の流体がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれることとなり、その流体圧力（動圧）によって工作物をシューから浮き上がらせることができる（くさび効果）。このように、工作物の研削中に、工作物が偏心位置で一対のシューに押し付けられるように構成する一方、流体圧力（動圧）によって工作物をシューから浮き上がらせるように構成することで、工作物の外表面にシューとの摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシューによって工作物を安定的に支持することができる。
【００２１】
また、第２の発明によれば、工作物の外周面との対向面が該工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面からなる従来用いられていたシューを、その対向面が工作物の外周面に対して傾いた傾斜姿勢となるように設けるだけで、工作物の外周面との各シューの対向面との間に、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間を形成することができる。従って、一対のシューの設置姿勢を変更するだけで、流体圧力（動圧）によって工作物をシューから浮き上がらせる構成を容易に得ることができる。
【００２２】
また、第３の発明によれば、各シューの対向面の中央部に、対向面よりも曲率半径の小さい円弧面によって溝を形成した。そのため、工作物の研削時（回転時）に工作物の外周面と各シューの対向面との間のくさび形状の隙間に流体を導いてその流体圧力（動圧）で工作物を浮き上がらせる際に、各シューにおいて流体圧力が作用する圧力面が増大する。従って、このような溝を形成することにより、流体によって工作物に作用する該工作物を浮き上がらせる力が増大するため、工作物を容易に各シューから浮き上がらせることができる。
【００２３】
また、第４の発明によれば、外周面砥石車と内周面砥石車を設け、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャックの回転方向を逆転させるように構成すると共に、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、工作物が一対のシューに押し付けられて保持されるように一対のシューの位置を変更することとした。そのため、１つの研削装置で工作物の外周面と内周面の両方を研削することができる。
【００２４】
さらに、第４の発明によれば、電磁チャックの回転方向とシューの位置を変更して工作物の外周面の研削と内周面の研削とを切り換える際に、一対のシューの位置に応じて、いずれの位置においても各シューが上記傾斜姿勢になるように、各シューを回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させるようにした。このような構成により、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、各シューの対向面と工作物の外周面との間に、外周面に供給された流体を巻き込んでその流体圧力（動圧）によって工作物を各シューから浮き上がらせるくさび形状の隙間を形成することができる。従って、第４の発明によれば、外周面研削時にも内周面研削時にも、工作物の外表面にシューとの摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシューによって工作物を安定的に支持することができる。
【００２５】
また、第５の発明によれば、工作物の研削時に、各シューを、工作物の外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成された工作物の外周面との対向面が、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物の外周面に近づく傾斜姿勢にすることとした。工作物の研削時にこのように各シューを配置することにより、工作物の外周面と各シューの対向面との間に、工作物の回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。そして、工作物の回転に伴って工作物の外周面に供給された非圧縮性の流体がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれ、その流体圧力（動圧）によって工作物をシューから浮き上がらせて工作物の外周面と各シューの対向面との直接接触を回避することができる（くさび効果）。このように、工作物の研削中に、工作物を偏心位置で回転させて一対のシューに押し付けつける一方、流体圧力（動圧）によって工作物をシューから浮き上がらせるようにすることで、工作物の外表面にシューとの摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシューによって工作物を安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、精度のよい研削加工が可能になる。
【００２６】
また、第６の発明によれば、砥石車を外周面砥石車と内周面砥石車とで構成し、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャックの回転方向を逆転させると共に、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、工作物が一対のシューに押し付けられて保持されるように一対のシューの位置を変更することとした。そのため、外周面研削時にも内周面研削時にも一対のシューで工作物を安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、精度のよい研削加工が可能になる。
【００２７】
さらに、第６の発明によれば、電磁チャックの回転方向とシューの位置を変更して工作物の外周面の研削と内周面の研削とを切り換える際に、一対のシューの位置に応じて、いずれの位置においても各シューが上記傾斜姿勢になるように、各シューを回転中心線に平行なシュー回動軸周りに回動させるようにした。このような研削方法により、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、各シューの対向面と工作物の外周面との間に、外周面に供給された流体を巻き込んでその流体圧力（動圧）によって工作物を各シューから浮き上がらせるくさび形状の隙間を形成することができる。従って、第６の発明によれば、外周面研削時にも内周面研削時にも、工作物の外表面にシューとの摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシューによって工作物を安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、見栄えがよく、精度のよい研削加工が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る研削装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図２は、一対のシューが外周面研削用の第１の位置にある状態における本発明の実施形態１に係る研削装置の工作物側の側面図である。
【図３】図３は、一対のシューが内周面研削用の第２の位置にある状態における本発明の実施形態１に係る研削装置の工作物側の側面図である。
【図４】図４は、一対のシューが外周面研削用の第１の位置にある状態における工作物と一対のシューとの位置関係を説明するための模式図である。
【図５】図５は、図４において一対のシューの回動の様子を示す動作図であり、（Ａ）は、一対のシューが基準角度にある状態を示し、（Ｂ）は、一対のシューを基準角度から回動させて傾斜姿勢にした状態を示している。
【図６】図６は、一対のシューが内周面研削用の第２の位置にある状態における工作物と一対のシューとの位置関係を説明するための模式図である。
【図７】図７は、図６において一対のシューの回動の様子を示す動作図であり、（Ａ）は、一対のシューが基準角度にある状態を示し、（Ｂ）は、一対のシューを基準角度から回動させて傾斜姿勢にした状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る研削装置１を示している。この研削装置１は、シューセンタレス方式の研削装置であり、環状工作物Ｗの外周面及び内周面を連続的に研削加工するように構成されている。
【００３１】
−研削装置の構成−
研削装置１の構成について図１、図２及び図３に基づいて説明する。以下、説明の便宜上、図１の紙面手前側（図２及び図３では左側）を前側、図１の紙面奥側（図２及び図３では右側）を後側とする。
【００３２】
図１、図２及び図３に示すように、研削装置１は、主軸２と、主軸２を支持する主軸台３と、主軸２を回転駆動する駆動装置（駆動部）４と、電磁チャック５と、一対のシュー７，８と、シュー可動機構（シュー変位機構）１０と、外周面砥石車１１と、内周面砥石車１２と、シュー回動機構３０と、流体供給部４０と、制御部５０とを備えている。
【００３３】
図１に示すように、上記主軸２は、回転中心線Ｘが水平に延びるように配置された状態で、主軸台３に対して軸受（図示せず）を介して支持されている。
【００３４】
駆動装置４は、モータ及び減速機（共に図示せず）を備え、主軸２を回転駆動するように構成されている。また、駆動装置４は、主軸２の回転方向を、図２における反時計回りである正転方向（図２に矢印Ａで示す方向）と、図３における時計回りである逆転方向（図３に矢印Ｂで示す方向）とに切り換え可能に構成されている。
【００３５】
図１に示すように、電磁チャック５は、主軸２の先端部に装着されている。電磁チャック５は、工作物Ｗの中心線方向一端面を吸着して支持するように構成されている。電磁チャック５は、電磁コイル（図示せず）と、電磁コイルを収容する管状の本体部５ａと、本体部５ａの端面に配設されたバッキングプレート５ｂとを備えている。電磁コイルは、図示しないが、配線を介して電源装置に接続され、この電源装置から電磁コイルに電流が供給される。
【００３６】
上記バッキングプレート５ｂは、磁性金属材料を円環状に形成したものであり、本体部５ａに固定されている。バッキングプレート５ｂの先端面は、工作物Ｗを吸着する吸着面５ｃに構成されている。この吸着面５ｃは、主軸２の回転中心線Ｘに対し直交して延びる面で構成されている。電磁コイルに電流が供給されると、バッキングプレート５ｂが磁化され、工作物Ｗの一端面が吸着面５ｃに吸着される。電磁コイルの磁力の大きさは、バッキングプレート５ｂの吸着面５ｃに吸着された工作物Ｗがバッキングプレート５ｂの径方向に摺動可能となるように、かつ、主軸２の回転力は工作物Ｗに伝達されるように、設定されている。
【００３７】
図２及び図３に示すように、一対のシュー７，８は、工作物Ｗの外周面を前側且つ下方から支持するフロントシュー７と、外周面砥石車１１又は内周面砥石車１２による加工時に工作物Ｗの外周面を外周面砥石車１１の反対側から支持するリアシュー８とで構成されている。フロントシュー７及びリアシュー８の工作物Ｗの外周面に対向する対向面７ａ，８ａは、工作物Ｗの外周面に沿う円弧面によって形成されている。具体的には、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａは、外周面研削後の工作物Ｗの外周面に沿う円弧面、即ち、曲率半径が外周面研削後の工作物Ｗの外周面の半径に等しい円弧面に形成されている。そのため、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａの曲率半径は、工作物Ｗの外周面研削前には工作物Ｗの外周面の半径よりも小さく、工作物Ｗの外周面研削後には工作物Ｗの外周面の半径に等しくなる。また、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａの中央部には、該対向面７ａ，８ａの曲率半径（外周面研削後の工作物Ｗの外周面の半径）よりも曲率半径の小さい円弧面によって溝９が形成されている。フロントシュー７及びリアシュー８は、シュー可動機構１０に設けられている。
【００３８】
シュー可動機構１０は、シュー保持部材１５と、ベース部材１６と、シュー保持部材１５をベース部材１６に回動可能に支持する回動軸１７と、シュー保持部材１５をベース部材１６に対してクランプする複数のクランプ機構２６と、シュー保持部材１５を回動軸１７周りに回動させる回動アクチュエータ２３とを備えている。
【００３９】
シュー保持部材１５は、工作物Ｗの後側において上下方向に延びる側方支持部１５ａと、工作物Ｗの下方において側方支持部１５ａの下端部から前側へ延びる下側支持部１５ｂとを有している。側方支持部１５ａには、上下方向中間部に、リアシュー８の基端部が、主軸２の回転中心線Ｘに平行な方向に延びるピン（シュー回動軸）２０によって取り付けられている。一方、下側支持部１５ｂには、前端部近傍に、フロントシュー７の基端部が、主軸２の回転中心線Ｘに平行な方向に延びるピン（シュー回動軸）１９によって取り付けられている。
【００４０】
ベース部材１６は、主軸台３に固定されている。ベース部材１６は、シュー保持部材１５の側方支持部１５ａに沿って延びる側方部１６ａと、下側支持部１５ｂに沿って延びる下側部１６ｂとを有している。
【００４１】
回動軸１７は、ベース部材１６の側方部１６ａと下側部１６ｂとの境界部分近傍において主軸２の回転中心線Ｘに平行に延びるように設けられている。回動軸１７は、シュー保持部材１５に形成された挿入孔に回動可能に挿入されている。シュー保持部材１５は、ベース部材１６に対し、この回動軸１７周りに回動するように構成されている。
【００４２】
複数のクランプ機構２６は、シュー保持部材１５をベース部材１６に押し付けることによって生じる摩擦力を利用してシュー保持部材１５をベース部材１６に固定する周知の構造のものである。クランプ機構２６として、例えば、シュー保持部材１５をベース部材１６に押し付ける方向に付勢する皿バネと、皿バネの付勢力をシュー保持部材１５に作用させないようにする油圧シリンダとを備えた油圧式クランプを用いることができる。複数のクランプ機構２６をクランプ状態にすると、シュー保持部材１５がベース部材１６に固定され、一対のシュー７，８の位置が固定される。
【００４３】
回動アクチュエータ２３は、ベース部材１６に配設されている。回動アクチュエータ２３は、本実施形態では、雄ネジが加工されたボールネジ２４を回転させる電動モータによって構成されている。この回動アクチュエータ２３によってボールネジ２４を回転させて、シュー保持部材１５上端に設けられたナット２５を前後方向に進退させることにより、シュー保持部材１５がベース部材１６に対して回動軸１７周りに回動する。
【００４４】
また、本実施形態では、回動アクチュエータ２３には、回動位置を検出するエンコーダ（図示省略）が設けられ、該エンコーダの検出値に基づき、後述する制御部５０によって回動量が制御されるように構成されている。このような構成により、制御部５０によって回動アクチュエータ２３の回動量を制御することにより、ボールネジ２４の回動量が精度良く制御されるため、シュー保持部材１５の回動角度を精度良く調整することができる。
【００４５】
なお、回動アクチュエータ２３は、例えば、油圧シリンダ、空圧シリンダ等で構成してもよい。
【００４６】
このようなシュー可動機構１０により、一対のシュー７，８は、図２に示す工作物Ｗの外周面を研削する外周面研削時には、外周面研削用の第１の位置に配置され、図３に示す工作物Ｗの内周面を研削する内周面研削時には、内周面研削用の第２の位置に配置される。
【００４７】
なお、詳細については後述するが、図２に示すように、外周面研削用の第１の位置は、工作物Ｗが、該工作物Ｗの中心線Ｙが主軸２の回転中心線Ｘよりも下方で且つフロントシュー７に近い側（前側）に偏心（オフセット）した偏心位置で一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるようなシュー７，８の位置である。一方、図３に示すように、内周面研削用の第２の位置は、工作物Ｗが、該工作物Ｗの中心線Ｙが主軸２の回転中心線Ｘよりも上方で且つリアシュー８に近い側（後側）にオフセットした偏心位置で一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるようなシュー７，８の位置である。つまり、シュー保持部材１５を回動させるだけで、一対のシュー７，８が変位し、工作物Ｗの中心線Ｙの回転中心線Ｘに対する偏心方向が切り換わるように構成されている。
【００４８】
上記クランプ機構２６は、シュー保持部材１５をベース部材１６に押し付けることによって生じる両者間の摩擦力を利用してシュー保持部材１５をベース部材１６に動かないように固定する周知の構造のものである。このクランプ機構２６としては、例えば、シュー保持部材１５をベース部材１６に押し付ける方向に付勢する皿バネと、皿バネの付勢力をシュー保持部材１５に作用させないようにする油圧シリンダとを備えた油圧式クランプを用いることができる。この構成では、油圧シリンダに高圧の作動油を供給することで、皿バネの付勢力がシュー保持部材１５に作用しないクランプ解除（アンクランプ）状態となり、油圧シリンダから作動油を回収すると、皿バネの付勢力によってシュー保持部材１５がベース部材１６に押し付けられたクランプ状態となる。
【００４９】
図２に示すように、外周面砥石車１１は、工作物Ｗの外周面に接触する位置に設けられ、この外周面を研削する。外周面砥石車１１は、工作物Ｗの外周側において、回転中心線が電磁チャック５の吸着面５ｃの回転中心線（即ち、主軸２の回転中心線Ｘ）と平行で且つ同じ高さ位置で工作物Ｗの外側に位置するように配置されている。外周面砥石車１１は、図示しない駆動装置により、図２の矢印Ｃ方向（主軸２の正転方向Ａとは逆方向）に回転駆動されるように構成されている。
【００５０】
一方、図３に示すように、内周面砥石車１２は、工作物Ｗの内周面に接触する位置に設けられ、この内周面を研削する。内周面砥石車１２は、工作物Ｗの内周側において、回転中心線が電磁チャック５の吸着面５ｃの回転中心線（即ち、主軸２の回転中心線Ｘ）と平行で且つ同じ高さ位置で工作物Ｗの外側に位置するように配置されている。内周面砥石車１２は、図示しない駆動機構により、外周面砥石車１１と同方向（図３の矢印Ｄ方向）に回転駆動されるように構成されている。
【００５１】
外周面砥石車１１と内周面砥石車１２とは、図示しない可動機構に支持され、工作物Ｗの外周面又は内周面に接触して研削する接触位置と、工作物Ｗに接触しない非接触位置との間で移動するように構成されている。
【００５２】
本実施形態では、研削装置１は、一対のシュー７，８を、回転中心線Ｘに平行なピン１９，２０周りに回動させるシュー回動機構３０を備えている。シュー回動機構３０は、各シュー７，８にそれぞれ接続されて該シュー７，８をピン１９，２０周りに回動させる２つのアクチュエータ３１を備えている。本実施形態では、各アクチュエータ３１は、シリンダ３２とピストン３３とロッド３４とを有する油圧シリンダ３１によって構成されている。
【００５３】
油圧シリンダ３１は、シリンダ３２がシュー保持部材１５に固定され、ロッド３４の先端部が各シュー７，８に接続されている。具体的には、フロントシュー７側の油圧シリンダ３１は、シリンダ３２がシュー保持部材１５の下側支持部１５ｂに固定され、ロッド３４の先端部が、該ロッド３４の進退動作によってフロントシュー７がピン１９周りに回動するようにフロントシュー７に接続されている。一方、リアシュー８側の油圧シリンダ３１は、シリンダ３２がシュー保持部材１５の側方支持部１５ａに固定され、ロッド３４の先端部が、該ロッド３４の進退動作によってリアシュー８がピン２０周りに回動するようにリアシュー８に接続されている。
【００５４】
また、本実施形態では、各油圧シリンダ３１には、ロッド３４の位置を検出する位置検出センサ（図示省略）が設けられ、該位置検出センサの検出値に基づき、後述する制御部５０によってロッド３４の変位量が制御されるように構成されている。このような構成により、制御部５０によってロッド３４の変位量を制御することにより、各シュー７，８の回動量が精度良く制御される。
【００５５】
なお、アクチュエータ３１は、油圧シリンダ３１に限られず、空気圧シリンダ等の流体圧シリンダであってもよく、その他、一対のシュー７，８を回動駆動できるものであればいかなるものであってもよい。
【００５６】
流体供給部４０は、本実施形態では、工作物Ｗの研削面に切削油を供給して該研削面に油膜が形成されるように構成されている。流体供給部４０は、工作物Ｗの上方に設置され、工作物Ｗの研削面に向かって切削油を掛け流すように構成されている。なお、流体供給部４０が供給する流体は、切削油に限られず、非圧縮性の流体であればいかなるものであってもよい。水やクーラント等の非圧縮性の流体を採用することができる。このような流体供給部４０から工作物Ｗの研削面に切削油が供給されて該研削面に油膜が形成されることにより、摩擦熱によって温度上昇した砥石車１１，１２及び工作物Ｗを冷却すると共に、工作物Ｗと一対のシュー７，８との摺動部を潤滑することができる。
【００５７】
図１に示す制御部５０は、研削装置１の各構成要素の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御部５０は、駆動装置４、電磁チャック５の電源装置、クランプ機構２６、外周面砥石車１１及び内周面砥石車１２の駆動機構、シュー可動機構１０の回動アクチュエータ２３、シュー回動機構３０のアクチュエータ３１の各動作を制御するように構成されている。なお、図１では、制御部５０は、主軸台３の側方に配置されているが、設置位置はこれに限られない。主軸台３に内蔵されていてもよく、他の構成要素付近に設置されていてもよい。
【００５８】
−環状工作物Ｗの研削方法−
次に、上記のように構成された研削装置１を用いて工作物Ｗを研削する方法について説明する。研削装置１では、制御部５０による制御により、工作物Ｗの外周面を研削する外周面研削と、工作物Ｗの内周面を研削する内周面研削とが行われる。
【００５９】
［外周面研削］
制御部５０は、まず、クランプ機構２６に作動油を送り込み、皿バネによってシュー保持部材１５がベース部材１６に押し付けられないアンクランプ状態にする。その後、制御部５０は、回動アクチュエータ２３を作動させてシュー保持部材１５を回動軸１７周りに回動させ、図２に示すように、フロントシュー７及びリアシュー８を外周面研削用の第１の位置に配置させる。そして、制御部５０は、クランプ機構２６から作動油を排出し、皿バネによってシュー保持部材１５がベース部材１６に押し付けられるクランプ状態にしてシュー保持部材１５をベース部材１６に固定する。
【００６０】
また、制御部５０は、シュー回動機構３０の動作を制御して、外周面研削用の第１の位置に配置された各シュー７，８を、工作物Ｗの回転方向（図２の矢印Ａを参照）の後側から前側に向かって各シュー７，８の対向面７ａ，８ａが徐々に工作物Ｗの外周面に近づくように、対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に対して傾いた傾斜姿勢にする。
【００６１】
具体的には、制御部５０は、位置検出センサの検出値に基づいて２つの油圧シリンダ３１の動作を制御して、図４及び図５に示すように、各シュー７，８を、対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に沿う基準角度（図５（Ａ）を参照）からピン１９，２０周りに所定角度（本実施形態では２度）だけ工作物Ｗと同方向（図４及び図５の矢印Ｅ方向）に回動させる。このような回動動作により、各シュー７，８は、対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向（図２の矢印Ａを参照）の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく傾斜姿勢となる（図４及び図５（Ｂ）を参照）。
【００６２】
次に、工作物Ｗをフロントシュー７及びリアシュー８に保持させた後、制御部５０は、電磁チャック５の電源装置から電磁コイルに電流を流し、工作物Ｗを吸着面５ｃに吸着させる。そして、制御部５０は、駆動装置４の動作を制御することにより、主軸２を矢印Ａの方向に回転させる。これにより、電磁チャック５の吸着面５ｃに吸着した工作物Ｗは、主軸２及び電磁チャック５の回転方向（図２及び図４の矢印Ａ方向）に回転する。このとき、上述したように、工作物Ｗの中心線Ｙは、主軸２の回転中心線Ｘに対して偏心している。また、一対のシュー７，８は、このような偏心位置にある工作物Ｗが、該一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるような第１の位置に配置されている。そのため、工作物Ｗは、電磁チャック５の吸着面５ｃと共に回転しながら一対のシュー７，８に押し付けられることにより、吸着面５ｃに対して径方向に滑るように動くこととなる。
【００６３】
また、上述したように、一対のシュー７，８は、シュー回動機構３０によって、対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向（図２及び図４の矢印Ａを参照）の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく傾斜姿勢にされている（図４及び図５（Ｂ）を参照）。このような傾斜姿勢により、工作物Ｗの外周面との各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間には、工作物Ｗの回転方向（図２及び図４の矢印Ａを参照）の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。一方、工作物Ｗの外周面には、流体供給部４０から切削油が供給されている。そのため、工作物Ｗの回転に伴い、工作物Ｗの外周面に供給された切削油は、くさび形状の隙間において工作物Ｗの回転方向の前側、即ち、幅の広い部分から幅の狭い部分へ導かれる。つまり、切削油は、くさび形状の隙間において幅狭部分側へ押し込まれ、その切削油の圧力（動圧）によって工作物Ｗが各シュー７，８から浮き上がり（くさび効果）、工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとが直接接触（摺接）しなくなる。つまり、一対のシュー７，８は、このような傾斜姿勢に配置されることにより、工作物Ｗの外周面に摺接することなく工作物Ｗを上記偏心位置において保持することとなる。
【００６４】
なお、上述したように、実施形態１では、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａには、中央部に対向面７ａ，８ａよりも曲率半径の小さい円弧面によって溝９が形成されている。このような溝９により、工作物Ｗの研削時（回転時）に工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間のくさび形状の隙間に切削油を導き、その流体圧力（動圧）によって工作物Ｗを各シューから浮き上がらせる際に、各シュー７，８において流体圧力が作用する圧力面が大きくなる。
【００６５】
このようにして一対のシュー７，８によって、工作物Ｗを上記偏心位置に保持した状態で、制御部５０は、外周面砥石車１１の駆動装置を起動して外周面砥石車１１を工作物Ｗと反対方向（図２の矢印Ｃ方向）に回転させながら、可動機構によって工作物Ｗの外周面に接触する位置まで移動させる。これにより、工作物Ｗの外周面が全周に亘ってダウン研削される。上述したように、工作物Ｗは、中心線Ｙが主軸２の回転中心線Ｘよりも下方で且つリアシュー８に近い側に偏心しているので、工作物Ｗには、フロントシュー７及びリアシュー８への押し付け力が作用する。これにより、工作物Ｗを安定して研削することが可能である。
【００６６】
なお、切込量が大きい（例えば１ｍｍの）場合、制御部５０は、加工精度を上げるために、まずは０．５ｍｍだけ研削を行い、シュー可動機構１０によってボールネジ２４を進退させて一対のシューの位置を微調整してから、さらに０．５ｍｍ切り込むように各構成要素の動作を制御する。
【００６７】
［内周面研削］
制御部５０は、外周面研削時と同様に、まず、クランプ機構２６に作動油を送り込み、皿バネによってシュー保持部材１５がベース部材１６に押し付けられないアンクランプ状態にする。その後、制御部５０は、回動アクチュエータ２３を作動させてシュー保持部材１５を回動軸１７周りに回動させ、図３に示すように、フロントシュー７及びリアシュー８を内周面研削用の第２の位置に配置させる。そして、制御部５０は、クランプ機構２６から作動油を排出し、皿バネによってシュー保持部材１５がベース部材１６に押し付けられるクランプ状態にしてシュー保持部材１５をベース部材１６に固定する。
【００６８】
また、制御部５０は、シュー回動機構３０の動作を制御して、内周面研削用の第２の位置に配置された各シュー７，８を、工作物Ｗの回転方向（図３の矢印Ｂを参照）の後側から前側に向かって各シュー７，８の対向面７ａ，８ａが徐々に工作物Ｗの外周面に近づくように、対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に対して傾いた傾斜姿勢にする。
【００６９】
具体的には、制御部５０は、位置検出センサの検出値に基づいて２つの油圧シリンダ３１の動作を制御して、図６及び図７に示すように、各シュー７，８を、対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に沿う基準角度（図７（Ａ）を参照）からピン１９，２０周りに所定角度（本実施形態では２度）だけ工作物Ｗと同方向（図６及び図７の矢印Ｆ方向）に回動させる。このような回動動作により、各シュー７，８は、対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向（図３の矢印Ｂを参照）の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく傾斜姿勢となる（図６及び図７（Ｂ）を参照）。
【００７０】
次に、工作物Ｗをフロントシュー７及びリアシュー８に保持させた後、制御部５０は、電磁チャック５の電源装置から電磁コイルに電流を流し、工作物Ｗを吸着面５ｃに吸着させる。そして、制御部５０は、駆動装置４の動作を制御することにより、主軸２を矢印Ｂの方向に回転させる。これにより、電磁チャック５の吸着面５ｃに吸着した工作物Ｗは、主軸２及び電磁チャック５の回転方向（図３及び図６の矢印Ｂ方向）に回転する。このとき、上述したように、工作物Ｗの中心線Ｙは、主軸２の回転中心線Ｘに対して偏心している。また、一対のシュー７，８は、このような偏心位置にある工作物Ｗが、該一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるような第２の位置に配置されている。そのため、工作物Ｗは、電磁チャック５の吸着面５ｃと共に回転しながら一対のシュー７，８に押し付けられることにより、吸着面５ｃに対して径方向に滑るように動くこととなる。
【００７１】
また、上述したように、一対のシュー７，８は、シュー回動機構３０によって、対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向（図３及び図６の矢印Ｂを参照）の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく傾斜姿勢にされている（図６及び図７（Ｂ）を参照）。このような傾斜姿勢により、工作物Ｗの外周面との各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間には、工作物Ｗの回転方向（図３及び図６の矢印Ｂを参照）の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。一方、工作物Ｗの外周面には、流体供給部４０から切削油が供給されている。そのため、工作物Ｗの回転に伴い、工作物Ｗの外周面に供給された切削油は、くさび形状の隙間において工作物Ｗの回転方向の前側、即ち、幅の広い部分から幅の狭い部分へ導かれる。つまり、切削油は、くさび形状の隙間において幅狭部分側へ押し込まれ、その切削油の圧力（動圧）によって工作物Ｗが各シュー７，８から浮き上がり（くさび効果）、工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとが直接接触（摺接）しなくなる。つまり、一対のシュー７，８は、このような傾斜姿勢に配置されることにより、工作物Ｗの外周面に摺接することなく工作物Ｗを上記偏心位置において保持することとなる。
【００７２】
なお、上述したように、実施形態１では、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａには、中央部に対向面７ａ，８ａよりも曲率半径の小さい円弧面によって溝９が形成されている。このような溝９により、工作物Ｗの研削時（回転時）に工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間のくさび形状の隙間に切削油を導き、その流体圧力（動圧）によって工作物Ｗを各シューから浮き上がらせる際に、各シュー７，８において流体圧力が作用する圧力面が大きくなる。
【００７３】
このようにして一対のシュー７，８によって、工作物Ｗを上記偏心位置に保持した状態で、制御部５０は、内周面砥石車１２の駆動装置を起動して内周面砥石車１２を工作物Ｗと反対方向（図３の矢印Ｄ方向）に回転させながら、可動機構によって工作物Ｗの内周面に接触する位置まで移動させる。これにより、工作物Ｗの内周面が全周に亘ってダウン研削される。上述したように、工作物Ｗは、中心線Ｙが主軸２の回転中心線Ｘよりも上方で且つフロントシュー７に近い側に偏心しているので、工作物Ｗには、フロントシュー７及びリアシュー８への押し付け力が作用する。これにより、工作物Ｗを安定して研削することが可能である。
【００７４】
なお、切込量が大きい（例えば１ｍｍの）場合、制御部５０は、加工精度を上げるために、まずは０．５ｍｍだけ研削を行い、シュー可動機構１０によってボールネジ２４を進退させて一対のシューの位置を微調整してから、さらに０．５ｍｍ切り込むように各構成要素の動作を制御する。
【００７５】
−実施形態１の効果−
以上説明したように、実施形態１の研削装置１によれば、各シュー７，８を、工作物Ｗの外周面との対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づくように設けることとした。このように各シュー７，８を配置することにより、工作物Ｗの外周面との各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間には、工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。そして、工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間にこのようなくさび形状の隙間を形成することにより、工作物Ｗの研削時に、工作物Ｗの回転に伴って工作物Ｗの外周面に供給された切削油がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれることとなり、その流体圧力（動圧）によって工作物Ｗをシュー７，８から浮き上がらせることができる（くさび効果）。このように、工作物Ｗの研削中に、工作物Ｗが偏心位置で一対のシュー７，８に押し付けられるように構成する一方、流体圧力（動圧）によって工作物Ｗをシュー７，８から浮き上がらせるように構成することで、工作物Ｗの外表面にシュー７，８との摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシュー７，８によって工作物Ｗを安定的に支持することができる。
【００７６】
また、実施形態１の研削装置１によれば、工作物Ｗの外周面との対向面７ａ，８ａが該工作物Ｗの外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面からなる従来用いられていたシュー７，８を、その対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に対して傾いた傾斜姿勢となるように設けるだけで、工作物Ｗの外周面との各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間に、工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間を形成することができる。従って、一対のシュー７，８の設置姿勢を変更するだけで、流体圧力（動圧）によって工作物Ｗをシュー７，８から浮き上がらせる構成を容易に得ることができる。
【００７７】
また、実施形態１の研削装置１によれば、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａの中央部に、対向面７ａ，８ａよりも曲率半径の小さい円弧面によって溝９を形成した。そのため、工作物Ｗの研削時（回転時）に工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間のくさび形状の隙間に流体を導いてその流体圧力（動圧）で工作物Ｗを浮き上がらせる際に、各シュー７，８において流体圧力が作用する圧力面が増大する。従って、このような溝９を形成することにより、切削油によって工作物Ｗに作用する該工作物Ｗを浮き上がらせる力が増大するため、工作物Ｗを容易に各シュー７，８から浮き上がらせることができる。
【００７８】
また、実施形態１の研削装置１によれば、外周面砥石車１１と内周面砥石車１２を設け、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャック５の回転方向を逆転させるように構成すると共に、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、工作物Ｗが一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるように一対のシュー７，８の位置を変更することとした。そのため、１つの研削装置１で工作物の外周面と内周面の両方を研削することができる。
【００７９】
さらに、実施形態１の研削装置１によれば、電磁チャック５の回転方向とシュー７，８の位置を変更して工作物Ｗの外周面の研削と内周面の研削とを切り換える際に、一対のシュー７，８の位置に応じて、いずれの位置においても各シュー７，８が上記傾斜姿勢になるように、各シュー７，８を回転中心線Ｘに平行なピン（シュー回動軸）１９，２０周りに回動させるようにした。このような構成により、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａと工作物Ｗの外周面との間に、外周面に供給された切削油を巻き込んでその流体圧力（動圧）によって工作物Ｗを各シュー７，８から浮き上がらせるくさび形状の隙間を形成することができる。従って、実施形態１の研削装置１によれば、外周面研削時にも内周面研削時にも、工作物Ｗの外表面にシュー７，８との摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシュー７，８によって工作物Ｗを安定的に支持することができる。
【００８０】
また、実施形態１の環状工作物の研削方法によれば、工作物Ｗの研削時に、各シュー７，８を、工作物Ｗの外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面に構成された工作物Ｗの外周面との対向面７ａ，８ａが、工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に工作物Ｗの外周面に近づく傾斜姿勢にすることとした。工作物Ｗの研削時にこのように各シュー７，８を配置することにより、工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの間に、工作物Ｗの回転方向の後側から前側に向かって徐々に幅が狭くなる略くさび形状の隙間が形成される。そして、工作物Ｗの回転に伴って工作物Ｗの外周面に供給された切削油がくさび形状の隙間の幅の狭い前側へ導かれ、その流体圧力（動圧）によって工作物Ｗをシュー７，８から浮き上がらせて工作物Ｗの外周面と各シュー７，８の対向面７ａ，８ａとの直接接触を回避することができる（くさび効果）。このように、工作物Ｗの研削中に、工作物Ｗを偏心位置で回転させて一対のシュー７，８に押し付けつける一方、流体圧力（動圧）によって工作物Ｗをシュー７，８から浮き上がらせるようにすることで、工作物Ｗの外表面にシュー７，８との摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシュー７，８によって工作物Ｗを安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、精度のよい研削加工が可能になる。
【００８１】
また、実施形態１の環状工作物の研削方法によれば、工作物Ｗの外周面及び内周面のいずれも研削する場合に、外周面研削時と内周面研削時とで電磁チャック５の回転方向を逆転させると共に、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、工作物Ｗが一対のシュー７，８に押し付けられて保持されるように一対のシュー７，８の位置を変更することとした。そのため、外周面研削時にも内周面研削時にも一対のシュー７，８で工作物Ｗを安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、精度のよい研削加工が可能になる。
【００８２】
さらに、実施形態１の環状工作物の研削方法によれば、電磁チャック５の回転方向とシュー７，８の位置を変更して工作物Ｗの外周面の研削と内周面の研削とを切り換える際に、一対のシュー７，８の位置に応じて、いずれの位置においても各シュー７，８が上記傾斜姿勢になるように、各シュー７，８を回転中心線Ｘに平行なピン（シュー回動軸）１９，２０周りに回動させるようにした。このような研削方法により、外周面研削時と内周面研削時とのいずれの場合にも、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａと工作物Ｗの外周面との間に、外周面に供給された切削油を巻き込んでその流体圧力（動圧）によって工作物Ｗを各シュー７，８から浮き上がらせるくさび形状の隙間を形成することができる。従って、実施形態１の環状工作物の研削方法によれば、外周面研削時にも内周面研削時にも、工作物Ｗの外表面にシュー７，８との摺動痕（シューマーク）が形成されるのを抑制しつつ、一対のシュー７，８によって工作物Ｗを安定的に支持させることができるため、研削動作を安定させることができる。従って、見栄えがよく、精度のよい研削加工が可能になる。
【００８３】
《その他の実施形態》
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００８４】
上記実施形態１では、主軸２は水平としているが、垂直な構成としてもよい。その場合には、前側且つ下側と表現したフロントシュー７の位置は、左右どちらに配置されてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態１では、研削装置１は、工作物Ｗの外周面と内周面の両方を研削可能に構成されていたが、本発明に係る研削装置１は、工作物Ｗの外周面及び内周面のいずれか一方のみを研削するものであってもよい。
【００８６】
ところで、実施形態１では、一対のシュー７，８の対向面７ａ，８ａを工作物Ｗの外周面の半径と曲率半径の等しい円弧面で構成し、一対のシュー７，８を、対向面７ａ，８ａが工作物Ｗの外周面に対して傾いた傾斜姿勢で設置していたが、上述のように、研削装置１が工作物Ｗの外周面及び内周面のいずれか一方のみを研削するものである場合、一対のシュー７，８の対向面７ａ，８ａ自体を、工作物Ｗの外周面に対して傾いた傾斜面に構成してもよい。
【００８７】
また、実施形態１では、一対のシュー７，８の対向面７ａ，８ａに溝９を設けていたが、溝９はなくてもよい。溝９がない場合であっても、一対のシュー７，８を傾斜姿勢で設けることにより、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
また、実施形態１では、説明の便宜上、各シュー７，８を傾斜姿勢にするために、各シュー７，８を基準角度からピン１９，２０周りに２度だけ工作物Ｗと同方向に回動させることとしていたが、各シュー７，８の回動量は２度に限られず、また、このように一回的に動かすものに限られない。実際には、切削油による動圧を発生させるために、くさび形状の隙間が、幅広の流体導入部分で数十μｍ、幅狭の動圧発生部で数μｍ単位で変化するように微細な制御が行われるのが好ましい。つまり、制御部５０により、位置検出センサの検出値に基づいて２つの油圧シリンダ３１を微細に動作させて各シュー７，８を１００分の数度ずつ回動させることにより、各シュー７，８の対向面７ａ，８ａと工作物Ｗの外周面との間隔を、幅広の流体導入部分で数十μｍ、幅狭の動圧発生部で数μｍずつ増減させてくさび形状の隙間を所望の隙間に精度よく制御するのが好ましい。また、切込量が大きい（例えば１ｍｍの）場合には、研削開始前に２つの油圧シリンダ３１で各シュー７，８を回動させるだけでなく、加工精度を上げるため、研削途中で各シュー７，８の回動角度を微調整してもよい。
【００８９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明は、研削装置及び環状工作物の研削加工方法について有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１      研削装置
５      電磁チャック
５ｃ    吸着面
７      フロントシュー（シュー）
７ａ    対向面
８      リアシュー（シュー）
８ａ    対向面
９      溝
１０      シュー可動機構（シュー変位機構）
１１      外周面砥石車
１２      内周面砥石車
１９      ピン（シュー回動軸）
２０      ピン（シュー回動軸）
３０      シュー回動機構
４０      流体供給部
５０      制御部
【図１】
2019014019.tif 000003
【図２】
2019014019.tif 000004
【図３】
2019014019.tif 000005
【図４】
2019014019.tif 000006
【図５】
2019014019.tif 000007
【図６】
2019014019.tif 000008
【図７】
2019014019.tif 000009