JP5275675B2

JP5275675B2 - ブレード脱着補助装置

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Publication number: JP5275675B2
Application number: JP2008122074A
Authority: JP
Inventors: 篤服部
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-05-08
Also published as: JP2009269131A

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物をブレードにより切削加工する切削装置用のブレード脱着補助装置に関するものである。

ダイシング装置等の切削装置は、一般的に、半導体ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、切削用のブレードが装着された切削ユニットとを備えており、高速回転させたブレードを被加工物に切り込ませながら双方を相対移動させることによって、被加工物を切削加工する。このような切削加工に用いられるブレードは、その消耗や破損、または被加工物の種類や加工内容等に応じて適宜交換する必要がある。ここで、ブレード交換に際してはブレードをスピンドルに固定するためのナットを締結または弛緩させることが一般的である。このようなブレード交換時のナットの脱着を行うために、ナット把持部を有するブレード脱着補助装置が使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。ブレード交換時にこのようなブレード脱着補助装置を使用してナットの脱着を行うことにより、ブレードの脱着作業を効率よく行えるようになった。

特開２００５−１９１０９６号公報特開２００４−２８１７００号公報

しかしながら、ブレード脱着補助装置が備えるナット把持部は、高速回転するため部品バランスが要求されるナットを傷付けないようナットよりも軟らかい樹脂等の材料により形成されている。このため、ブレード脱着の際の作業によってナット把持部を損傷させてしまったり、ブレード脱着作業中にブレード脱着補助装置自体を落としてしまい、ブレード脱着補助装置が備えるナット把持部を損傷させてしまうことがある。この結果、ナット把持部の交換頻度が多くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ナット把持部の交換頻度の少ないブレード脱着補助装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるブレード脱着補助装置は、回転可能なスピンドルと、該スピンドルに装着されるブレードと、該ブレードを前記スピンドルに固定するためのナットとを含む切削装置用のブレード脱着補助装置であって、前記スピンドルの回転が制限された状態で前記ナットの表面部に形成された被係合部に係合して前記ナットを回転させるためのナット回転部と、少なくとも該ナット回転部により前記ナットを回転させる際に前記ナットの外周部を把持するナット把持部と、該ナット把持部を囲繞するハウジング部と、を備え、前記ナット把持部は、前記ハウジング部から一部が突出して前記ナットの外周部に脱着可能な取付位置と、前記ハウジング部に全体が覆われて前記ナット回転部と前記ナットとの係合を維持可能な固定位置と、に少なくとも移動可能であり、前記ナット把持部が少なくとも前記取付位置と前記固定位置とに移動可能となる開放位置と、前記ナット把持部が前記固定位置から移動不可となる規制位置と、に選択的に位置付けられるロック機構と、交換後の前記ブレードを前記スピンドルに固定する前記ナットを螺合させる際に使用するレンチが係合するレンチ係合部と、を有し、前記ロック機構は、前記規制位置に位置付けられている際には前記レンチ係合部に対する前記レンチの係合を許容し、前記開放位置に位置付けられている際には前記レンチ係合部に対する前記レンチの係合を不可とさせることを特徴とする。

また、本発明にかかるブレード脱着補助装置は、上記発明において、前記ナット回転部は、前記スピンドルまたは前記切削装置の被係合体に係合する位置合わせ係合体を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるブレード脱着補助装置は、上記発明において、前記ナット把持部は、前記固定位置側に付勢して設けられ、前記ロック機構は、前記ハウジング部外に突出して設けられて前記ナット把持部を前記固定位置から前記取付位置に移動させる際に押圧される半球形状の押圧部と、該押圧部に形成されて前記押圧部側を下側として載置面上に載置させる載置部とを有することを特徴とする。

本発明にかかるブレード脱着補助装置は、ロック機構を規制位置に位置付けることで、ナット把持部がハウジング部に全体が覆われてナットの外周部を把持する状態を維持することができ、よって、ナット把持部がハウジング部外に突出することがなく、ブレード脱着作業においてナット把持部を保護してその損傷を防止することができ、ナット把持部の交換頻度を少なくすることができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるブレード脱着補助装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態のブレード脱着補助装置およびこのブレード脱着補助装置を利用する切削装置中の切削ユニットの構成例を示す外観斜視図であり、図２は、切削ユニットのブレード付近の分解斜視図であり、図３は、切削ユニットのブレード付近の構成例を示す縦断側面図である。本実施の形態のブレード脱着補助装置１００は、切削装置が備える切削ユニット２０中のブレード２１の交換に際して、ブレード２１をスピンドル２２に固定するためのナット２３を脱着させるために用いるものである。

ここで、本実施の形態のブレード脱着補助装置１００の説明に先立ち、切削ユニット２０の概略構成について説明する。全体構成を図示しない切削装置は、チャックテーブル上に保持された半導体ウエーハ等の被加工物を高速回転により切削加工するブレード２１を有する切削ユニット２０を備える。この切削ユニット２０は、例えばブレード２１とスピンドル２２とナット２３とフランジ２４とスピンドルハウジング２５と切削水供給ノズル２６とホイールカバー２７とを備える。

ブレード２１は、リング形状に形成されたハブ２１ａ付きの切削砥石であり、ハブ２１ａとフランジ２４によって両側より挟持された状態でスピンドル２２上に取付けられる。スピンドル２２は、モータ等の駆動源による回転駆動力をブレード２１に伝達させて高速回転させるための回転軸であり、スピンドルハウジング２５内にベアリング機構等を介して高速回転可能に支持されている。このスピンドル２２は、図示しないロック機構により回転不可状態に規制可能とされている。このロック機構としては、例えば特許文献１，２中に示されるようなロック機構を用いればよい。切削水供給ノズル２６は、例えばブレード２１の側方に脱着可能に設けられ、切削加工時に加工店付近に切削水を供給して冷却するためのものである。また、ホイールカバー２７は、ブレード２１の外周を覆うように設けられ、切削水や切り屑の飛散を防止するためのものである。

また、ナット２３は、ブレード２１をスピンドル２２に固定するためにフランジ２４に締結されるフランジナットである。このナット２３は、表面部（切削ユニット２０に取付けたときに外側、すなわちオペレータ側に現れる面）に、複数個、例えば４個の係合穴が被係合部２３ａとして略等間隔で形成されている。

このような構成の切削ユニット２０は、スピンドル２２の回転駆動力によってブレード２１を高速回転させつつ、ブレード２１を被加工物に切り込ませながら相対移動させることにより、被加工物の加工面をストリートに沿って切削加工することができる。

ここで、図２および図３を参照して、切削ユニット２０においてブレード２１をスピンドル２２に装着する態様について説明する。まず、スピンドル２２は、フランジ２４等を取付けるための小径の先端部２２ａを有し、この先端部２２ａにはボルト２８が螺合する雌ねじ部２２ｂが形成されている。また、フランジ２４には、ナット２３の雌ねじ部２３ｂと螺合するフランジ雄ねじ部２４ａが形成されている。また、フランジ２４には、スピンドル２２の先端部２２ａを途中まで挿通させる中心孔２４ｂが形成されている。

そこで、ブレード２１をスピンドル２２に装着する際には、フランジ２４の中心孔２４ｂにスピンドル２２の先端部２２ａを挿通させる。この後、ボルト２８の雄ねじ部２８ａをスピンドル２２の雌ねじ部２２ｂに螺合させて締め付けることによって、フランジ２４をスピンドル２２から抜け止めされた状態とする。なお、スピンドル２２の軸心に装着されるボルト２８の軸心には、例えば六角形状の係合穴が被係合体２８ｂとして形成されている。

ついで、ブレード２１をフランジ２４に嵌合させることで、ブレード２１をハブ２１ａ、フランジ２４によって挟持させる。さらに、ナット２３の雌ねじ部２３ｂをフランジ２４のフランジ雄ねじ部２４ａに螺合させて締め付けることで、ブレード２１はハブ２１ａ、フランジ２４によって挟持固定される。

よって、スピンドル２２に装着されたブレード２１を交換する際には、ナット２３を緩めてフランジ２４から取り外してブレード２１を交換した後、再度、ナット２３をフランジ２４に螺合させて締結する必要がある。本実施の形態のブレード脱着補助装置１００は、このようなブレード交換に伴うナット２３の締結または弛緩作業のために利用される。そこで、このブレード脱着補助装置１００の構成について図４〜図７を参照して説明する。図４は、本実施の形態のブレード脱着補助装置１００の構成例を示す分解斜視図であり、図５は、その一部を組み立てた状態で示す分解斜視図であり、図６は、組み立て状態であってロック機構が開放位置にある場合の縦断側面図であり、図７は、ロック機構が規制位置にある場合の縦断側面図である。

本実施の形態のブレード脱着補助装置１００は、基本的に片手で把持し得る程度の大きさのもので、ナット回転部３０とナット把持部５０とハウジング部６０とロック機構７０とからなる。

ナット回転部３０は、ステンレス等の材質により形成され、係合したナット２３を回転させるための部材である。このナット回転部３０は、略円柱状形状に形成されたもので、使用時にナット２３に対向する面側には４個の係合ピン３１が埋設されている。これら係合ピン３１は、ナット２３側の被係合部２３ａに係脱自在に係合するもので、被係合部２３ａの大きさ、形状および配置に対応する大きさ、形状（例えば、略円柱状形状）および配置で設けられている。ここで、これら係合ピン３１は、内蔵の圧縮ばね３２（図６等参照）によって外側方向（係合方向）に付勢されつつ進退自在に設けられている。また、ナット回転部３０の係合ピン３１を有する面側の中心には、ボルト２８の被係合体２８ｂに係脱自在に係合する位置合わせ係合体３３が設けられている。この位置合わせ係合体３３は、係合ピン３１よりも外方に突出したもので、被係合体２８ｂの大きさ、形状に対応する大きさ、形状（例えば、六角形状）に形成されている。また、位置合わせ係合体３３は、内蔵の圧縮ばね３４（図６等参照）によって外側方向（係合方向）に付勢されつつ進退自在に設けられている。

また、ナット回転部３０の係合ピン３１を有する面側の外周縁には、後述のナット把持部４０を略同径内で取付けるための複数個、例えば８個の取付け凹部３５が円周方向に等間隔で分散させて形成されている。さらに、ナット回転部３０の外周面上には、これら取付け凹部３５の表面部分の所定位置を円周方向に繋ぐ環状溝３６が形成されている。

さらに、ナット回転部３０の外周面上の所定位置には、スピンドル２２の軸心方向に平行なガイド溝３７が所定長さで形成されている。このガイド溝３７は、後述するハウジング部６０に対して、ナット回転部３０をスピンドル軸の軸心方向の移動を許容しスピンドル軸を回転軸とする回転を不可能（回転方向に固定）とするためのものである。また、ナット回転部３０の外周面上のガイド溝３７の一端に連続する位置には、スピンドル２２の軸心方向に直交する環状溝３８が全周に亘って形成されている。この環状溝３８は、後述するハウジング部６０に対して、ナット回転部３０をスピンドル軸の軸心方向の移動を不可能（軸心方向に固定）としスピンドル軸を回転軸とする回転を許容するためのものである。

また、ナット回転部３０の係合ピン３１を有しない反対側の軸心上の位置には、凹部３９が形成されている。この凹部３９には、後述するレンチが係合するレンチ係合部４０ａを有するレンチ係合体４０が回転方向に固定的となるように埋設されている。

また、ナット把持部５０は、ナット２３の材質に比べて軟らかい材質、例えばプラスチック等の合成樹脂により形成されて、ナット２３の外周部を把持するための部材である。本実施の形態のナット把持部５０は、ナット回転部３０の各取付け凹部３５に均等に分散配置されて個々にナット２３の外周を把持する複数個、例えば８個の独立した爪５１をベースに構成されている。個々の爪５１は、ナット２３の外周面の凸部２３ｃ（図３等参照）に係止しやすいように略Ｌ字状のフック形状に形成されたもので、支点部５２をナット回転部３０の環状溝３６に支持させることにより、ナット２３の外径よりも拡径する方向に回動変位自在に取付け凹部３５内に取付けられる。ここで、環状溝３６は、取付けられた爪５１の先端部が図６等に示すようにナット回転部３０の端面より突出する位置となるように設定されている。また、個々の爪５１は、取付け凹部３５内に埋設させた圧縮ばね５３により拡径方向に付勢されている。

また、ハウジング部６０は、ナット回転部３０およびナット把持部５０を収容して外周面を囲繞するための部材であり、アルミニウム等の材質により概ね円筒形状に形成されている。ここで、ハウジング部６０は、ナット把持部５０側に位置してナット回転部３０の外径と略同一の内径部６１と、凹部３９側に位置して内径部６１より径大な径大内径部６２とを有する段差構造とされている。ハウジング部６０の径大内径部６２に対応する外周面は、径大な操作把持部６３とされている。

また、ハウジング部６０の外周面上の所定位置には、移動規制ピン６４が内周面側に突出するように設けられている。この移動規制ピン６４は、その先端突出部がガイド溝３７や環状溝３８に係合するように位置決めされている。これにより、移動規制ピン６４がガイド溝３７に係合する範囲内では、ナット回転部３０およびナット把持部５０はハウジング部６０に対して相対的にスピンドル軸の軸心方向にのみ移動可能となり、移動規制ピン６４が環状溝３８に係合する範囲内では、ナット回転部３０およびナット把持部５０はハウジング部６０に対して相対的にスピンドル軸を回転軸とする回転のみ可能となるように、両者間の相対移動が規制される。また、ハウジング部６０の操作把持部６３とは反対側の一端の一部には、爪５１を脱着させる脱着箇所となる脱着部６５が切欠き形成されている。この脱着部６５は、個々の取付け凹部３５よりも大きめに形成されている。また、支点部５２の長さ以上の幅に形成されている。

また、ロック機構７０は、押圧部７１と連結プレート７２とを有する。連結プレート７２は、アルミニウム等の材質によりハウジング部６０の径大内径部６２相当の大きさに形成された円板状のもので、押圧部７１をナット回転部３０に取付けるためものである。連結プレート７２は、固定ねじ７３をねじ孔７４を介してナット回転部３０の凹部３９側の端面に螺合させることにより、ナット回転部３０に取り外し可能に取付けられる。また、連結プレート７２とハウジング部６０との対応する位置にはそれぞれ複数個のばね保持部７５，６６が形成され、ばね保持部７５，６６間には圧縮ばね７６が配設されている。これにより、通常状態では圧縮ばね７６の付勢力によって、連結プレート７２がハウジング部７０の径大内径部６２の開口部に位置するように設定されている。

一方、押圧部７１は、連結プレート７２と略同径で全体的に半球形状に形成されたもので、ハウジング部６０外に突出する状態で固定ねじ７３によって連結プレート７２の表面に取付けられている。ここで、ねじ孔７４に対応する位置にスピンドル軸に直交する方向に細長く形成した長孔７７を有することにより、押圧部７１は、連結プレート７２（したがって、ナット回転部３０）に対してスピンドル軸に直交する方向に所定量スライド可能に設けられている。また、押圧部７１には、レンチを挿入するためのレンチ挿入孔７８が形成されている。このレンチ挿入孔７８は、押圧部７１自身の中心に対して偏心させた位置に形成され、押圧部７１をスライド移動させた場合にスピンドル軸上にきてレンチ挿入孔７８から挿入されるレンチのレンチ係合部４０ａに対する係合が許容されるように設定されている。なお、連結プレート７２側のレンチ挿入孔７９は、押圧部７１のスライド移動を考慮し、長孔７７に対応させた長孔として形成されている。

さらに、押圧部７１は、半球形状の先端部を平らになるように面取りすることにより、押圧部７１側を下側として作業台等の載置面上に載置させるための載置部８０が形成されている。

ここで、各部の位置関係等について説明する。まず、ロック機構７０の押圧部７１をスライド移動させず軸心上に位置させた状態では、ナット把持部３０は、取付位置と固定位置とに少なくとも移動可能である。ロック機構７０の押圧部７１をスライド移動させず軸心上に位置させた状態では、図６（ａ）に示すように、ナット把持部３０は、ハウジング部６０に全体が覆われて爪５１がナット２３の外周部を把持し得る状態となってナット回転部３０とナット２３との係合を維持可能な固定位置に位置付け可能である。あるいは、図６（ｂ）に示すように、押圧部７１（ナット回転部３０）とハウジング部６０とを軸心方向に相対移動させることで、ナット把持部３０は、ハウジング部６０から爪５１の一部が突出してナット２３の外周部に脱着可能な取付位置に位置付け可能である。取付位置に位置付けられ、一部がハウジング部６０から突出した爪５１は、ナット２３の外周部に脱着可能な範囲で拡径方向に変位可能であり、ナット把持部３０からは取り外しは不可状態にある。このような固定位置と取付位置との間のストロークは、径大内径部６２に対する連結プレート７２部分の押し込み可能量によって規制される。また、ナット把持部５０は、圧縮ばね７６による付勢力により、通常は固定位置側を取り得るように付勢されている。ロック機構７０は、ナット把持部５０の固定位置と取付位置との間での移動を可能とする図６に示すような通常状態が、開放位置として設定されている。

一方、ロック機構７０の押圧部７１をスライド移動させスピンドル軸心に対して偏心させた状態では、図７に示すように、押圧部７１（ナット回転部３０）とハウジング部６０との軸心方向の相対移動が不可となる。すなわち、ロック機構７０は、ナット把持部５０が固定位置から移動不可となる規制位置に位置付けられたことになる。また、ロック機構７０が規制位置に位置付けられると、図７に示すように、レンチ挿入孔７８がスピンドル軸上に位置し、レンチ係合部４０ａに対するレンチの係合を許容することとなる。

つづいて、このようなブレード脱着補助装置１００を用いたブレード脱着方法について、図８〜図１８を参照して説明する。まず、切削ユニット２０に装着されたブレード２１の取り外しに先立ち、切削ユニット２０において図示しないロック機構を作用させてスピンドル２２の回転が制限された状態にする。そして、図６（ａ）に示すようにロック機構７０が開放位置に位置付けられ、ナット把持部５０が固定位置の状態にあるブレード脱着補助装置１００を、図８に示すように、切削ユニット２０のナット２３に近づける。

さらに、図９に示すように、ブレード脱着補助装置１００の先端側がナット２３に接合するように近づけることで、ナット２３を把持しにいく。この際、係合ピン３１よりも外方へ突出している位置合わせ係合体３３を切削ユニット２０側の被係合体２８ｂに係合させることで、中心位置合わせを行う。また、図９に示すようにハウジング部６０の操作把持部６３を指先で把持しつつ押圧部７１を掌で押圧することで、圧縮ばね７６に抗してハウジング部６０とナット回転部３０およびナット把持部５０とを相対的に軸心方向に移動させ、ナット把持部５０を固定位置から図６（ｂ）に示したような取付位置に移動させる。これにより、ナット把持部５０の各爪５１は、支点部５２を中心に拡径方向に変位可能で、ナット２３の外周部に対して脱着可能となる。

そこで、ブレード脱着補助装置１００とスピンドル軸との中心位置合わせが行われた状態で、ブレード脱着補助装置１００をさらにナット２３側に移動させるとともに、ナット回転部３０における係合ピン３１がナット２３の被係合部２３ａに係合するよう回転調整する。係合ピン３１が被係合部２３ａに係合する位置で、ブレード脱着補助装置１００をさらにナット２３側に移動させることにより、係合ピン３１と被係合部２３ａとの係合状態となるとともに、ナット把持部５０の各爪５１がナット２３の外周面の凸部２３ｃを乗り越えることで外周部を把持する状態となる。

この操作においては、ブレード脱着補助装置１００は軸心上に位置合わせ係合体３３を有し、この位置合わせ係合体３３を目印として被係合体２８ｂに係合させることで中心位置合わせが行われるので、ナット把持部５０をナット２３に対して取付けやすくなる。特に、位置合わせ係合体３３と被係合体２８ｂとの係合が軸心方向の移動操作のガイドの機能を持つので、ブレード脱着補助装置１００の先端側がナット２３に対して斜めになることがなく、脱着作業において軟らかいナット把持部５０がナット２３で擦れて損傷したり磨耗することはない。また、この中心位置合わせにおいて、位置合わせ係合体３３は圧縮ばね３４により進出方向に付勢されて進退自在であるので、被係合体２８ｂとの係合における進出方向の寸法誤差等を吸収することができる。

また、ナット把持部５０を固定位置から取付位置に移動させる際には、ハウジング部６０外に突出した略半球状の押圧部７１を掌で押圧すればよく、親指でナット回転部３０を直接押圧操作する場合に比して力が入りやすく操作性が向上する。併せて、ハウジング部６０の操作把持部６３を５本の指先でしっかり把持できるので、この点でも、ナット把持部５０を固定位置から取付位置に移動させる際の操作性が向上する。さらには、係合ピン３１は圧縮ばね３２により進出方向に付勢されて進退自在であるので、ブレード脱着補助装置１００を回転させて被係合部２３ａに位置合わせして係合させる作業性が向上する。

このようにして、係合ピン３１が被係合部２３ａに係合し、各爪５１がナット２３の外周部を把持した状態になったら、押圧部７１に対する押圧を解除する。これにより、ハウジング部６０は、図１０に示すように、圧縮ばね７６の付勢力により元の状態に戻り、ナット把持部５０を含めて全体的に覆うことにより、ナット把持部５０も元の固定状態に復帰する。これにより、各爪５１は支点部５２を中心とする拡径方向への変位が不可となり、ナット２３の外周部を把持する状態に固定され、係合ピン３１と被係合部２３ａとの係合状態を維持する。そこで、操作者は、片手でハウジング部６０の操作把持部６３を把持してナット２３を外す方向に回転させる。このとき、ナット回転部３０およびナット把持部５０は、ハウジング部６０に対して回転方向には固定的となっているので、ナット回転部３０およびナット把持部５０も一体となって回転する。すなわち、係合ピン３１と被係合部２３ａとの係合状態でナット２３を外す方向に回転させることができる。

この操作においては、ナット把持部５０が圧縮ばね７６によって固定位置側に付勢されているので、押圧部７１から手を離すだけでナット２３を把持した固定位置に移動させることができる。また、ナット２３を把持しに行く際に押圧する押圧部７１は略半球形状に形成されているので、ナット２３を外す方向に回転させる際にはこの押圧部７１部分を持って回転させることは極めて困難であり、ハウジング部６０の操作把持部６３を持って回すよう誘導することができる。この操作把持部６３であれば、径大であり、回転操作しやすいものとなる。

そして、係合ピン３１と被係合部２３ａとの係合状態でナット２３を外す方向に回転させることで、図１１に示すように、ナット２３をフランジ２４から外す。この状態では、圧縮ばね７６の付勢力によりナット把持部５０は固定状態に維持される。これにより、各爪５１はナット２３の外周部を把持する状態に固定され、係合ピン３１と被係合部２３ａとの係合状態を維持する。よって、フランジ２４から外したナット２３を落すことはない。

さらに、図１２に示すように、外したナット２３を把持したブレード脱着補助装置１００を一旦作業台等の載置面上に載置させる。これは、例えば一人で作業を行う場合には、後述するように、ブレード２１に関して交換作業を行う必要があり、ブレード脱着補助装置１００から手を離す必要があるためである。この際、半球形状の押圧部７１は面取りすることにより形成された平坦な載置部８０を有するので、この載置部８０を載置面上に載置させることで、ナット２３を上側にして置くことができ、ナット２３の損傷を防止することができる。

一方、切削ユニット２０側にあっては、図１３（ａ）に示すように、交換すべきハブ２１ａ付きのブレード２１を取り外す、そして、図１３（ｂ）に示すように、新たなハブ２１ａ付きのブレード２１を装着する。ブレード２１を装着した後、ナット２３を把持しているブレード脱着補助装置１００を用いて、図１４に示すように、フランジ２４に対してナット２３を取付ける。この作業は、取り外しと逆の手順であり、ハウジング部６０の操作把持部６３を手で持ってナット２３を締め付ける方向に回転させることにより行う。

さらに、図１５に示すように、押圧部７１を軸心方向に直交する方向にスライド移動させることでロック機構７０を規制位置に位置付ける。そして、レンチ挿入孔７８，７９を介してトルクレンチ９０を挿入しナット回転部３０内のレンチ係合部４０ａに係合させ、規定のトルクでナット２３を締め付ける方向に回す。これにより、規定のトルクでナット２３をフランジ２４に締結させることができる。

この際、ナット把持部５０が固定位置から移動不可となる状態に規制されているので、トルクレンチ９０を回すときにブレード脱着補助装置１００が切削ユニット２０側から外れることがなく、安定して作業を行うことができる。すなわち、トルクレンチ９０による力が伝わりやすく、かつ、位置ずれによる磨耗等によって爪５１が磨耗することもない。

トルクレンチ９０によるナット２３の締結が終了したら、まず、図１６に示すように、トルクレンチ９０をブレード脱着補助装置１００から引き抜く。トルクレンチ９０を引き抜かないと、ロック機構７０を開放位置に位置付けることができないためである。すなわち、ロック機構７０を開放位置にしないと、ナット把持部５０がナット２３の外周部を把持したままの状態であり、ブレード脱着補助装置１００をナット２３から外せないためである。

そして、図１６中に示すように、押圧部７１を元の位置にスライド移動させることで、ロック機構７０を規制位置から開放位置に位置付ける。さらに、図１７に示すように、ナット２３を把持しにいく場合と同様に、操作把持部６３を指先で把持しつつ押圧部７１を掌で軸心方向に押圧することで、ハウジング部６０を軸心方向に相対移動させ、ナット把持部５０を取付位置に移動させる。これにより、ナット把持部５０の各爪５１は支点部５２を中心に拡径方向に変位可能となり、把持しているハウジング部６０をそのまま引き抜き方向に移動させることで、ナット把持部５０はナット２３の外周部から外れる。すなわち、ブレード脱着補助装置１００がナット２３から取り外される。

このように、本実施の形態では、ロック機構７０は、規制位置に位置付けられている際にはレンチ係合部４０ａに対するトルクレンチ９０の係合を許容し、開放位置に位置付けられている際にはレンチ係合部４０ａに対するトルクレンチ９０の係合を不可とさせている。よって、ブレード交換終了後は、図１７に示すように、ブレード脱着補助装置１００とトルクレンチ９０とは必ず分離した状態となる。仮に、ブレード交換終了後において、ブレード脱着補助装置とトルクレンチとが一体化していると、ブレード脱着補助装置またはトルクレンチの片方だけを持つことによる、他方のトルクレンチまたはブレード脱着補助装置を不用意に落下させ破損させてしまう可能性があるが、本実施の形態によれば、これを回避することができる。また、ブレード脱着補助装置１００は、ナット把持部５０が圧縮ばね７６によって固定位置側に付勢されているので、単体状態ではナット把持部５０が全体的にハウジング部６０に覆われる状態となり、表面に突出していないため、ナット把持部５０を損傷することはない。

なお、図１１、図１２、図１４では、ロック機構７０を開放位置に位置付けた状態を示しているが、ロック機構７０を規制位置に位置付けた状態としてもよい。ロック機構７０を規制位置に位置付けた状態とすることで、ナット把持部５０は固定位置からの移動が不可となる状態に維持される。この状態によれば、ナット把持部５０の各爪５１は全体的にハウジング部６０に覆われた状態に維持され、ナット把持部５０を損傷から護ることができる。また、ナット２３を把持した状態で、ロック機構７０を規制位置に移動させてロックをかけることで、把持したナット２３の落下を防止することもできる。

ところで、ブレード脱着補助装置１００にあっては、ナット把持部５０が劣化した場合、新たなナット把持部５０と交換する必要がある。本実施の形態のブレード脱着補助装置１００のナット把持部５０は、前述の固定位置と取付位置とに加え、ブレード脱着補助装置１００からの脱着交換のための脱着位置に移動可能に設けられている。ここで、ナット把持部５０は、図１８に示すように、ブレード脱着補助装置１００からロック機構７０を取り外すことにより脱着位置への移動が可能とされている。すなわち、ロック機構７０をブレード脱着補助装置１００から取り外し、移動規制ピン６４が環状溝３８に係合する位置までハウジング部６０に対してナット回転部３０の背面側を押し込むことにより、ナット把持部５０は脱着位置に位置付けられる。この脱着位置では、ナット把持部５０は、支点部５２付近までの大部分がハウジング部６０外に露出し、ナット回転部３０とともにスピンドル軸を回転軸として回転可能な状態となる。

そこで、爪５１の脱着交換に際しては、ナット把持部５０を脱着位置に位置付けた後、図１９に示すように、ナット回転部３０を回転させて各爪５１を順次脱着部６５なる脱着箇所に位置付ける。脱着部６５に位置付けられた爪５１は、全体がハウジング部６０から露出し、支点部５２を環状溝３６から外すことが可能となるので、爪５１の脱着交換が１個ずつ可能となる。

このように本実施の形態によれば、ナット把持部５０の脱着交換に際しては、ブレード脱着補助装置１００全体を分解する必要がなく、ブレード脱着補助装置１００からロック機構７０を取り外せばよく、効率よく作業を行うことができる。また、一度に複数の爪を脱着交換しなければならない構成にすると、部品がばらばらになってしまうことが多いが、本実施の形態では、爪５１を脱着部６５にて１個ずつ交換させるようにしているので、爪５１がばらばらになってしまうことなく作業性よく交換作業を行うことができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態のブレード２１はハブ２１ａ付きブレードとしたが、リング状の切刃部のみからなるいわゆるワッシャブレードとし、両側をフランジで挟持するタイプのものであってもよい。さらには、フランジ２４を用いることなく、ハブ２１ａ付きのブレード２１をナットにより直接スピンドル２２に装着するタイプであってもよい。

また、本実施の形態では、ボルト２８を用いてフランジ２４等をスピンドル２２に装着するボルトタイプの切削ユニット２０への適用例として説明したが、ナットを用いてブレードやフランジをスピンドルに装着するナットタイプの切削ユニットであっても同様に適用可能である。この場合、位置合わせ係合体３３が係合する被係合体は、スピンドル２２の先端部に直接形成されていてもよい。

また、本実施の形態では、ナット把持部５０を複数の爪５１により構成したが、ナット把持部５０の構造としては爪構造に限らず、ナット２３の外周部を係脱自在に把持し得るものであればよい。さらには、本実施の形態では、爪５１を回転自在に支持する支点部５２を装着する装着部を環状溝３６により構成したが、環状溝３６として連続している必要はなく、取付け凹部３５毎に支点部５２を装着し得る大きさで個別に形成するようにしてよい。

また、本実施の形態では、半球形状の押圧部７１を面取りすることにより平坦な載置部８０を形成するようにしたが、押圧部７１側を下側として載置面上に安定して載置させ得る形状・構造であればよく、例えば、押圧部７１の中心周りに円形状凹部を形成して環状の載置部として形成したものでよく、あるいは、押圧部７１の中心周りの複数個所に載置面に接地する突起を形成して載置部としたものでもよい。

本発明の実施の形態のブレード脱着補助装置およびこのブレード脱着補助装置を利用する切削装置中の切削ユニットの構成例を示す外観斜視図である。切削ユニットのブレード付近の分解斜視図である。切削ユニットのブレード付近の構成例を示す縦断側面図である。本実施の形態のブレード脱着補助装置の構成例を示す分解斜視図である。ブレード脱着補助装置の一部を組み立てた状態で示す分解斜視図である。組み立て状態であってロック機構が開放位置にある場合の縦断側面図である。ロック機構が規制位置にある場合の縦断側面図である。ブレード脱着作業の開始時の様子を示す縦断側面図である。ナット把持開始時の様子を示す縦断側面図である。ナットを外す方向に回転する際の様子を示す縦断側面図である。ナット取り外し時の様子を示す縦断側面図である。作業台上に一旦置く時の様子を示す縦断側面図である。ブレードの脱着操作例を示す縦断側面図である。ナット取付け時の様子を示す縦断側面図である。レンチによる締結時の様子を示す縦断側面図である。レンチ取り外し時の様子を示す縦断側面図である。作業終了後の様子を示す縦断側面図である。脱着位置の様子を示す縦断側面図である。脱着位置の様子を示す正面図である。

符号の説明

２１ブレード
２２スピンドル
２３ナット
２３ａ被係合部
２８ａ被係合体
３０ナット回転部
３３位置合わせ係合体
４０ａレンチ係合部
５０ナット把持部
６０ハウジング部
７０ロック機構
７１押圧部
８０載置部
９０トルクレンチ

Claims

回転可能なスピンドルと、該スピンドルに装着されるブレードと、該ブレードを前記スピンドルに固定するためのナットとを含む切削装置用のブレード脱着補助装置であって、
前記スピンドルの回転が制限された状態で前記ナットの表面部に形成された被係合部に係合して前記ナットを回転させるためのナット回転部と、
少なくとも該ナット回転部により前記ナットを回転させる際に前記ナットの外周部を把持するナット把持部と、
該ナット把持部を囲繞するハウジング部と、
を備え、
前記ナット把持部は、前記ハウジング部から一部が突出して前記ナットの外周部に脱着可能な取付位置と、前記ハウジング部に全体が覆われて前記ナット回転部と前記ナットとの係合を維持可能な固定位置と、に少なくとも移動可能であり、
前記ナット把持部が少なくとも前記取付位置と前記固定位置とに移動可能となる開放位置と、前記ナット把持部が前記固定位置から移動不可となる規制位置と、に選択的に位置付けられるロック機構と、
交換後の前記ブレードを前記スピンドルに固定する前記ナットを螺合させる際に使用するレンチが係合するレンチ係合部と、を有し、
前記ロック機構は、前記規制位置に位置付けられている際には前記レンチ係合部に対する前記レンチの係合を許容し、前記開放位置に位置付けられている際には前記レンチ係合部に対する前記レンチの係合を不可とさせることを特徴とするブレード脱着補助装置。
前記ナット回転部は、前記スピンドルまたは前記切削装置の被係合体に係合する位置合わせ係合体を有することを特徴とする請求項１に記載のブレード脱着補助装置。
前記ナット把持部は、前記固定位置側に付勢して設けられ、
前記ロック機構は、前記ハウジング部外に突出して設けられて前記ナット把持部を前記固定位置から前記取付位置に移動させる際に押圧される半球形状の押圧部と、該押圧部に形成されて前記押圧部側を下側として載置面上に載置させる載置部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のブレード脱着補助装置。