特許 7003553 研磨盤、球体研磨装置及び球体研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-06

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】研磨盤、球体研磨装置及び球体研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/025 20120101AFI20220113BHJP

   B24B 11/06 20060101ALI20220113BHJP

【ＦＩ】

B24B37/025

B24B11/06

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017197371

(22)【出願日】2017-10-11

(65)【公開番号】P2019069495

(43)【公開日】2019-05-09

【審査請求日】2020-08-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(72)【発明者】

【氏名】河原 徹

(72)【発明者】

【氏名】増田 祐生

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１８０６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０７９５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０５７５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６０６３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ３７／０２５

Ｂ２４Ｂ １１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向配置されて対向面の間で挟圧可能且つ転動可能な球体を研磨加工可能な一対の研磨盤であって、
前記一対の研磨盤の前記対向面の少なくとも一方における前記球体の転動軌跡の一部のみには、前記球体の挟圧方向に窪んだ凹部が形成され、
前記凹部の縁部は、前記一対の研磨盤の前記対向面と平行であって前記球体の転動方向と直角な方向から見た断面形状を、前記対向面の側に凸の曲線形状となるように形成される、研磨盤。

【請求項2】

前記球体の転動軌跡には、研磨溝が形成され、前記研磨溝の一部の溝底には、前記凹部が形成される、請求項１に記載の研磨盤。

【請求項3】

前記凹部は、前記球体の転動軌跡において前記球体の転動方向に等間隔で複数形成される、請求項１又は２に記載の研磨盤。

【請求項4】

前記凹部は、前記球体が前記凹部を通過するとき、前記一対の研磨盤による挟圧が無負荷となるように形成される、請求項１－３の何れか一項に記載の研磨盤。

【請求項5】

請求項１－４の何れか一項に記載の一対の研磨盤と、
前記一対の研磨盤を前記対向面に対し平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ相対移動させる移動装置と、
前記移動装置による前記一対の研磨盤の相対移動によって、前記対向面の間に挟圧される前記球体を研磨する制御装置と、
を備える、球体研磨装置。

【請求項6】

球体研磨装置を用いる球体研磨方法であって、
前記球体研磨装置は、請求項１－４の何れか一項に記載の一対の研磨盤、を備え、
前記球体研磨方法は、前記一対の研磨盤を前記対向面に対し平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ相対移動させて前記球体を研磨する研磨工程、を備える、球体研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨盤、球体研磨装置及び球体研磨方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、一対の研磨盤（盤体）の間に球体を挟持して、一対の研磨盤を相対回転させることで球体を研磨加工する球体研磨装置（球体研削装置）が記載されている。この球体研磨装置の研磨盤には、球体を円周方向に転動案内する環状の研磨溝（案内溝）が設けられる。そして、この研磨溝の断面形状は、球体を転動案内するとき研磨溝と球体との接触点が周期的に変化するように、円周方向に連続して変化して形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－９１５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に研磨加工時の球体の姿勢変動が大きいと球体の真球度が良い傾向がある。上述の球体研磨装置では、研磨加工中に球体の姿勢変動を促して球体の加工精度、特に真球度を向上できる。しかし、球体は、研磨加工中において一対の研磨盤の間に常に挟持されるため、球体の姿勢変動には限界がある。

【0005】

本発明は、球体の姿勢変動を促して球体の加工精度を向上できる研磨盤、この研磨盤を有する球体研磨装置及びこの球体研磨装置による球体研磨方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（研磨盤）
本発明の研磨盤は、対向配置されて対向面の間で挟圧可能且つ転動可能な球体を研磨加工可能な一対の研磨盤であって、前記一対の研磨盤の前記対向面の少なくとも一方における前記球体の転動軌跡の一部のみには、前記球体の挟圧方向に窪んだ凹部が形成され、前記凹部の縁部は、前記一対の研磨盤の前記対向面と平行であって前記球体の転動方向と直角な方向から見た断面形状を、前記対向面の側に凸の曲線形状となるように形成される。

【0007】

研磨盤に凹部が形成されていない場合は、球体が転動するときは一対の研磨盤により挟圧されているので、積極的な姿勢変動は生じ難い。しかし、研磨盤の少なくとも一方に凹部が形成されている場合は、球体が凹部を通過するときは、研磨盤の少なくとも他方からは離間するので、一対の研磨盤による拘束が解けて挟圧が無負荷となる。よって、球体は、自由に転動して大きな姿勢変動が生じるので、球体の真球度は向上する。

【0008】

（球体研磨装置及び球体研磨方法）
本発明の球体研磨装置は、上述の一対の研磨盤と、前記一対の研磨盤を前記対向面に対し平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ相対移動させる移動装置と、前記移動装置による前記一対の研磨盤の相対移動によって、前記対向面の間に挟圧される前記球体を研磨する制御装置と、を備える。

【0009】

本発明の球体研磨装置を用いる球体研磨方法は、前記球体研磨装置は、上述の一対の研磨盤、を備え、前記球体研磨方法は、前記一対の研磨盤を前記対向面に対し平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ相対移動させて前記球体を研磨する研磨工程、を備える。

【0010】

上述の球体研磨装置又は球体研磨方法によれば、研磨盤の少なくとも一方に凹部が形成されているので、球体が凹部を通過するときは、研磨盤の少なくとも他方からは離間する。よって、球体は、一対の研磨盤による拘束が解けて挟圧が無負荷となり、自由に転動して大きな姿勢変動が生じるので、球体の真球度は向上する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態の球体研磨装置の構成を示す図である。

【図2】図１の球体研磨装置の第一研磨盤を上方から見た平面図である。

【図3】図２の第一研磨盤の第一研磨溝を第一研磨盤の研磨面と平行であって球体の転動方向と直角な方向から見た断面図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図２の第一研磨盤の第一研磨溝を第一研磨盤の研磨面と平行であって球体の転動方向から見た断面図である。図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】図１の球体研磨装置の制御装置の構成を示す図である。

【図6】球体を保持する保持器の軸線方向断面図である。図７のＶＩ－ＶＩ断面図である。

【図7】図６の保持器のＶＩＩ方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（１．球体研磨装置の構成）
本実施形態の球体研磨装置の構成について、図を参照して説明する。図１に示すように、球体研磨装置１は、基台１１、コラム１２、第一移動体１３、第二移動体１４、上下駆動機構１５（移動装置）及び制御装置１６（図２参照）を備える。

【0013】

この球体研磨装置１は、第一移動体１３及び第二移動体１４に備えられ対向配置される一対の研磨盤（第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３）で球体２を研磨加工する。すなわち、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３を対向面に対し垂直な方向及び平行な方向にそれぞれ相対移動させ、対向面の間で球体２を挟圧及び転動することで球体２を研磨加工する。

【0014】

基台１１は、床面に設置され、中央に上下方向への貫通孔１１ａを備える。コラム１２は、基台１１の上面に固定される。コラム１２の側面には、上下方向に延びるガイドレール１２ａ，１２ｂが設けられる。

【0015】

第一移動体１３は、基台１１の上面及び貫通孔１１ａに配置される。第一移動体１３は、第一本体部２１、第一研磨盤支持体２２、第一研磨盤２３、第一静圧軸受２４及び第一モータ２５（移動装置）を備える。

【0016】

第一本体部２１は、中央孔２１ａを有する円盤状に形成される。第一本体部２１は、中央孔２１ａが基台１１の貫通孔１１ａと同軸上に位置するように、基台１１の上面に固定される。中央孔２１ａの中心軸線は、Ｌ１であり、鉛直軸方向に一致する。

【0017】

第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１に対して、中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１の中央孔２１ａを貫通する軸部２２ａ、第一本体部２１の上面及び下面に対向する円盤状のフランジ部２２ｂ，２２ｃを備える。

【0018】

第一研磨盤２３は、第一研磨盤支持体２２の上側のフランジ部２２ｂの上面に一体的に固定される。つまり、第一研磨盤２３は、第一本体部２１に対して中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤２３は、環状に形成される。

【0019】

さらに、図１及び図２に示すように、第一研磨盤２３は、一方の面（上面（第二研磨盤３３の下面と対向する面））に中心軸線Ｌ１の回りに環状に形成される第一研磨溝２３ａを有する。第一研磨溝２３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。

【0020】

第一研磨溝２３ａは、研磨対象である球体２を転動させて研磨する。つまり、第一研磨盤２３の上面における球体２の転動軌跡には、球体２を研磨するための第一研磨溝２３ａが形成される。これにより、球体２の軌道が規制されるので、球体２を高精度に研磨できる。

【0021】

そして、図２に示すように、球体２の転動軌跡、すなわち第一研磨溝２３ａの一部には、球体２の挟圧方向に窪んだ上面視が楕円形状の凹部２３ｂが形成される。具体的には、図２‐図４に示すように、第一研磨溝２３ａの内周には、上面視で第一研磨溝２３ａの領域よりも小さい領域（本例では、約３０％）であって、側面視で球体２の半径ｒよりも小さい深さｄの４つの凹部２３ｂが、９０度の等角度間隔（等間隔）で形成される。第一研磨溝２３ａのうち凹部２３ｂが形成される箇所と形成されない箇所の面積比率は、凹部２３ｂが形成されない箇所の比率を高くする。凹部２３ｂの比率が高いと球体２の姿勢変動は促進され易くなるものの、研磨加工が進展しにくく研磨加工に時間が掛かるためである。

【0022】

そして、図３に示すように、凹部２３ｂの縁部の断面形状（破線の楕円形状で囲まれた部分２３ｂａ）は、第一研磨盤２３の上面（対向面）の側に凸の曲線形状となるように形成される。なお、凹部２３ｂは、第一研磨溝２３ａにおいて１つのみ形成してもよく、また任意の等角度間隔（等間隔）もしくは不等角度間隔（不等間隔）で任意の数を形成してもよい。

【0023】

上述の凹部２３ｂが形成されていない第一研磨盤２３では、球体２が第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａ内で転動するときは挟圧されているので、積極的な姿勢変動は生じ難い。しかし、図３及び図４に示すように、球体２は、凹部２３ｂを通過するときは、第二研磨溝３３ａからは離間し、第一研磨溝２３ａとは直接的に接触もしくはクーラントが介在して離間しているので、第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａによる拘束が解けて挟圧が無負荷となる。よって、球体２は、自由に転動して大きな姿勢変動が生じるので、球体２の真球度は向上する。

【0024】

また、凹部２３ｂは、第一研磨溝２３ａの領域よりも小さい領域で形成されるので、第一研磨溝２３ａにおける球体２の研磨加工効率の低下を抑制できる。また、凹部２３ｂは、球体２の半径ｒよりも小さい深さｄに形成されるので、球体２は、凹部２３ｂから第一研磨溝２３ａへスムーズに脱出できる。よって、凹部２３ｂは、球体２の研磨加工に悪影響を及ぼすことは無い。

【0025】

また、凹部２３ｂは、第一研磨溝２３ａにおいて等角度間隔で形成されるので、球体２の研磨加工中において、凹部２３ｂ内の球体２の数は略一定となる。よって、第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａ内で転動する球体２は均等荷重で挟圧されるので、球体２の真球度は向上する。

【0026】

また、凹部２３ｂの縁部の断面形状（図３の破線の楕円形状で囲まれた部分２３ｂａ）は、対向面の側に凸の曲線形状となるように形成されるので、球体２は、第一研磨溝２３ａから凹部２３ｂへ、また、凹部２３ｂから第一研磨溝２３ａへスムーズに転動できる。よって、凹部２３ｂは、球体２の研磨加工に悪影響を及ぼすことは無い。

【0027】

第一静圧軸受２４は、第一本体部２１に保持され、第一研磨盤２３に一体的に固定される第一研磨盤支持体２２を、第一本体部２１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。

【0028】

詳細には、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の中央孔２１ａに保持され、軸部２２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受２４ａを備える。さらに、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の上面及び下面に保持され、フランジ部２２ｂ，２２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受２４ｂ，２４ｃを備える。

【0029】

第一静圧軸受２４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃに分岐される。第一静圧軸受２４は、さらにオリフィス絞り２４ｄ（図５参照）を備える。

【0030】

オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けられる。ここで、第一静圧軸受２４を構成するオリフィス絞り２４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。第一モータ２５は、第一本体部２１に支持され、第一研磨盤支持体２２を回転駆動する。

【0031】

第二移動体１４は、コラム１２に対して上下方向に移動可能に配置される。第二移動体１４は、第二本体部３１、第二研磨盤支持体３２、第二研磨盤３３、第二静圧軸受３４及び第二モータ３５（移動装置）を備える。

【0032】

第二本体部３１は、円筒状に形成され、下円盤部及び上円盤部には中央孔３１ａ，３１ｂを有する。第二本体部３１の中央孔３１ａ，３１ｂの中心軸線は、Ｌ２であり、第一本体部２１の中央孔２１ａの中心軸線Ｌ１に一致する。

【0033】

第二本体部３１の円筒部は、コラム１２の側面のガイドレール１２ａ，１２ｂに摺動可能に設けられる。つまり、第二本体部３１は、コラム１２に対して上下方向に移動可能である。

【0034】

第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１に対して、中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａを貫通する軸部３２ａ、第二本体部３１の下円盤部の下面及び上面に対向する円盤状のフランジ部３２ｂ，３２ｃを備える。

【0035】

第二研磨盤３３は、第二研磨盤支持体３２の下側のフランジ部３２ｂの下面に一体的に固定される。つまり、第二研磨盤３３は、第二本体部３１に対して中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤３３は、環状に形成される。

【0036】

さらに、第二研磨盤３３は、一方の面（下面）に中心軸線Ｌ２の回りに環状に形成される第二研磨溝３３ａを有する。第二研磨溝３３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。第二研磨溝３３ａは、研磨対象である球体２を研磨する。

【0037】

第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａ側の面は、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａ側の面に対向する。第二研磨溝３３ａの環状径は、第一研磨溝２３ａの環状径と同径に形成される。さらに、第二研磨溝３３ａの断面円弧径は、第一研磨溝２３ａの断面円弧径と同径に形成される。

【0038】

第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部に保持され、第二研磨盤３３に一体的に固定される第二研磨盤支持体３２を、第二本体部３１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。詳細には、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａに保持され、軸部３２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受３４ａを備える。

【0039】

さらに、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の上面及び下面に保持され、フランジ部３２ｂ，３２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受３４ｂ，３４ｃを備える。

【0040】

第二静圧軸受３４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃに分岐される。第二静圧軸受３４は、さらにオリフィス絞り３４ｄ（図５参照）を備える。オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃのそれぞれに設けられる。

【0041】

ここで、第二静圧軸受３４を構成するオリフィス絞り３４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。また、第二静圧軸受３４に流体を供給する流体供給源は、第一静圧軸受２４に流体を供給する流体供給源と共通して設けられる。第二モータ３５は、第二本体部３１に支持され、第二研磨盤支持体３２を回転駆動する。

【0042】

上下駆動機構１５は、コラム１２に対して第二本体部３１を上下移動させる。上下駆動機構１５は、コラム１２の上端に固定されるモータ４１と、モータ４１の出力軸に連結されるボールねじ４２と、ボールねじ４２に螺合する第二本体部３１の上円盤部の中央孔３１ｂに固定されるボールねじナット４３とを備える。

【0043】

（２．制御装置の構成）
次に、制御装置１６の構成について、図を参照して説明する。図５に示すように、制御装置１６は、モータ制御部５１と、流体圧調整部５２とを備える。モータ制御部５１は、各モータ２５，３５，４１を制御する。

【0044】

つまり、モータ制御部５１が第一モータ２５を回転駆動することにより、第一研磨盤２３が回転する。また、モータ制御部５１が第二モータ３５を回転駆動することにより、第二研磨盤３３が回転する。また、モータ制御部５１がモータ４１を回転駆動することにより、第二移動体１４が上下動する。

【0045】

流体圧調整部５２は、各オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの絞り量を調整する。流体圧調整部５２が第一オリフィス絞り２４ｄの位置を移動させることにより、第一静圧軸受２４の剛性が変化する。また、流体圧調整部５２が第二オリフィス絞り３４ｄの位置を移動させることにより、第二静圧軸受３４の剛性が変化する。

【0046】

第一オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第一オリフィス絞り２４ｄが調整されることで、ラジアル軸受２４ａによる剛性、及び、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃによる剛性が調整される。同時に、第一静圧軸受２４によるモーメント剛性が調整される。

【0047】

第二オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第二オリフィス絞り３４ｄが調整されることで、ラジアル軸受３４ａによる剛性、及び、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃによる剛性が調整される。同時に、第二静圧軸受３４によるモーメント剛性が調整される。

【0048】

なお、第一オリフィス絞り２４ｄをラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けることで、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれの流体圧を独立して調整することも可能である。また、第二オリフィス絞り３４ｄについても同様である。

【0049】

また、第一，第二オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの位置を可変とすることにより、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧を可変とした。この他に、流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４への流体供給源による供給される流体圧を調整することもできる。

【0050】

（３．球体研磨装置による球体研磨方法）
次に、球体研磨装置１による球体研磨方法について、図を参照して説明する。制御装置１６の流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧が球体２の研磨を行うときに使用する流体圧となるように、オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄを設定しておく。

【0051】

そして、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を上方へ移動させておく。この状態で、研磨素材である複数の球体２を、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａに配置する。続いて、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を下方へ移動させて、第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａが球体２に接触させて挟圧する状態とする。

【0052】

続いて、制御装置１６は、第一研磨盤２３の回転速度を一定値とするように又は周期的に変動させるように第一モータ２５を駆動し、且つ、第二研磨盤３３の回転速度を一定値とするように第二モータ３５を駆動する。このとき、第一研磨盤２３と第二研磨盤３３とは逆方向に回転される。このようにして、球体２は、第一，第二研磨盤２３，３３によって研磨される（研磨工程）。

【0053】

この研磨工程において、球体２は、凹部２３ｂを通過するときは、第二研磨溝３３ａからは離間することになる。よって、球体２は、第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａによる拘束が解けて挟圧が無負荷となるので、自由に転動して大きな姿勢変動が生じ、球体２の真球度は向上する。そして、設定した時間を経過したところで、制御装置１６は、第一モータ２５及び第二モータ３５を停止して、モータ４１を駆動して第二移動体１４を上方へ移動させ、球体２の研磨加工を終了する。

【0054】

（４．その他）
上述の実施形態では、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａに凹部２３ｂを形成する構成としたが、第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａに上記凹部２３ｂと同様の凹部を形成する構成としてもよい。この場合、第一研磨溝２３ａには、凹部２３ｂを形成してもよいし、形成しなくてもよい。

【0055】

また、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の対向面の一方に第一研磨盤２３の凹部２３ｂと同様の凹部を有する研磨溝を形成し、対向面の他方は研磨溝が形成されていない平坦状の構成としてもよい。また、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の対向面の一方に研磨溝を形成し、対向面の他方は研磨溝が形成されておらず、球体２の転動軌跡に第一研磨盤２３の凹部２３ｂと同様の凹部を有する平坦状の構成としてもよい。

【0056】

また、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、対向面に研磨溝が形成されていない平坦状の構成とし、対向面の一方もしくは両方における球体２の転動軌跡に上記凹部２３ｂと同様の凹部を形成する構成としてもよい。この場合、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の間に挟持される球体２を中心軸線Ｌ１（Ｌ２）回りに回転させるため、球体研磨装置１は、以下に説明する保持器１７を備える構成とする。

【0057】

保持器１７の構成について、図を参照して説明する。図６及び図７に示すように、保持器１７は、環状に形成され、本体部１７ａと、つば部１７ｂとを備える。本体部１７ａは、環状で、且つ、円盤状に形成される。

【0058】

本体部１７ａの内径は、第一研磨溝２３ａの内径より小さく、本体部１７ａの外径は、第一研磨溝２３ａの外径より大きい。さらに、本体部１７ａの厚み（軸線方向幅）は、球体２の外径より小さい。本体部１７ａは、第一研磨盤２３における第二研磨盤３３に対向する側の面、すなわち第一研磨盤２３の上面に載置される。

【0059】

本体部１７ａは、周方向に等角度間隔で複数（本実施形態では、１２個）の円形状のポケット１７ｃを備える。各ポケット１７ｃは、中心軸線Ｌ３方向に貫通している。１２個のポケット１７ｃのうち９０度間隔の４個のポケット１７ｃは、保持器１７の本体部１７ａの面上において球体２を全周に亘って囲んでおらず、径方向に開口する開口部１７ｄが設けられる。

【0060】

ポケット１７ｃの開口部１７ｄは、保持器１７の本体部１７ａの外周面に開口する。開口部１７ｄは、クーラントの排出口として機能する。また、ポケット１７ｃの開口部１７ｄの周方向長さは、球体２の直径より小さく形成される。そのため、球体２がポケット１７ｃに配置された状態において、球体２がポケット１７ｃの開口部１７ｄから抜け出すことが規制される。つまり、保持器１７の本体部１７ａは、球体２の径方向移動及び周方向移動を規制する。

【0061】

つば部１７ｂは、本体部１７ａの内周縁から中心軸線Ｌ３方向に延在し、第一研磨盤２３に対する径方向移動を規制する。すなわち、つば部１７ｂは、ポケット１７ｃの開口部１７ｄとは反対側に形成される。つば部１７ｂは、周方向に断続して複数形成されるが、周方向全周に亘って形成してもよい。つば部１７ｂの外径は、第一研磨盤２３の内径と同程度に形成される。

【0062】

このような保持器１７は、球体研磨装置１において以下のように配置される。作業者は、保持器１７を第一研磨盤２３と第二研磨盤３３の対向領域に配置する。具体的には、保持器１７を第一研磨盤２３の上面において保持器１７の中心軸線Ｌ３と第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１とが一致するように載置する。

【0063】

つまり、保持器１７のつば部１７ｂが第一研磨盤２３の内周側に入り込む状態となるように、且つ、保持器１７の本体部１７ａが第一研磨盤２３の上面に接触する状態となるようにする。そして、複数の球体２を、保持器１７のそれぞれのポケット１７ｃに配置する。

【0064】

なお、保持器１７は、対向面に研磨溝が形成されていない平坦状の第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３で研磨加工を行う場合は必須であるが、対向面のいずれか一方もしくは両方に研磨溝が形成されている第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３で研磨加工を行う場合も用いることができる。

【0065】

また、上述の実施形態では、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、対向面に環状の一つの第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをそれぞれ有する構成としたが、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の対向面のいずれか一方もしくは両方に上記凹部２３ｂと同様の凹部を有する同心円状の複数の研磨溝が形成されている構成としてもよい。また、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の対向面のいずれか一方もしくは両方に上記凹部２３ｂと同様のポケットを螺旋状の一つの研磨溝が形成されている構成としてもよい。

【0066】

また、上述の実施形態では、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、環状に形成される構成としたが、直方体状に形成し、対向面に上記凹部２３ｂと同様の凹部を有する直線状の研磨溝を形成する構成としてもよい。また、凹部２３ｂは図２に示すような楕円形状に限らず、少なくとも球体２の一部が凹部２３ｂに入り込めれば他の形状であってもよい。

【符号の説明】

【0067】

１：球体研磨装置、 ２：球体、 １６：制御装置、 １７：保持器、 ２３：第一研磨盤、 ２３ａ：第一研磨溝、 ２３ｂ：凹部、 ３３：第二研磨盤、 ３３ａ：第二研磨溝、 ５１：モータ制御部、 ５２：流体圧調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】