(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズを挟持する上カップ体および下カップ体の空間に与圧流体を供給する方法を提供する。【解決手段】上カップ体３および下カップ体４のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂに複数の逃げ溝２１を設け、エッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂにレンズが密着した状態でも、凹空間３ａおよび凹空間４ａが密閉状態とならず、余剰の与圧流体４０が逃げ溝２１から外部に流出するようにして、凹空間３ａおよび凹空間４ａに閉じ込められた与圧流体４０の圧上昇に起因するレンズ５の振動による損傷を防止する。【選択図】図２Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具内部より流体を供給しつつ、前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の間でレンズを挟持して前記レンズの心出しを行うとき、前記第１および第２ベルクランプ治具の各々に設けられた流体逃げ構造から前記流体を流出させることを特徴とする心出しクランプ方法。
【請求項２】
前記流体逃げ構造として、前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の各々の壁面に溝もしくは穴を貫通して形成することを特徴とする請求項１記載の心出しクランプ方法。
【請求項３】
前記流体逃げ構造に、前記流体の圧を制御する圧力調整機構を設けることを特徴とする請求項１または請求項２記載の心出しクランプ方法。
【請求項４】
対向して配置された第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具と、
前記第１ベルクランプ治具及び第２ベルクランプ治具の間に挟持されたレンズと、
前記第１および第２ベルクランプ治具の各々の治具内部より流体を供給し、前記レンズを浮遊させる流体供給手段と、
前記第１および第２ベルクランプ治具により心出し調整されたレンズの外周部を研削する研削工具と、を備え、
前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の各々は、前記流体供給手段によって供給される前記流体を流出させる流体逃げ構造を有することを特徴とする心取り加工装置。
【請求項５】
前記流体逃げ構造は、前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の各々の壁面に貫通して形成された溝もしくは穴であることを特徴とする請求項４記載の心取り加工装置。
【請求項６】
前記流体逃げ構造は、前記流体の圧を制御する圧力調整機構を具備したことを特徴とする請求項４または請求項５記載の心取り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心出しクランプ方法および心取り加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズの心取加工の際には、ベル心出しなどによりレンズの心調整を行い、その状態でレンズ外径を研削することで、レンズの心取加工が行われていた。
しかし、この方法では、ベル心出しの際に、レンズの表面がベル心出し治具に擦られてしまい、レンズの表面に傷を発生させる一因となっていた。
【０００３】
これを回避するために特許文献１には、流体でレンズを浮上させつつ心出しを行う方法が提案されている。
すなわち、鉛直方向に対向する下カップ体および上カップ体の各々を回転させる下スピンドルおよび上スピンドルの各々に軸方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔を通じて与圧空気を上カップ体および下カップ体の各々の内部に供給する構成とする。
【０００４】
そして、下カップ体に載置されるレンズを与圧空気で浮上させた状態で、下カップ体に上カップ体を徐々に接近させて両者の間で挟圧することでベルクランプ方式の心出しを行う。
【０００５】
そして、この心出し後に、レンズを挟持した下カップ体および上カップ体を同期して回転させつつ、レンズの外周を研削することで、レンズの光軸と外周形状を同軸状態に加工する心取り加工を行うものである。
【０００６】
しかるに、上述の特許文献１の技術には、つぎのような技術的課題があった。
すなわち、特許文献１のように、レンズを浮上させる為に下カップ体および上カップ体に与圧空気を供給する場合、この空気圧は、当該下カップ体および上カップ体が浮上状態のレンズに接近し、下カップ体および上カップ体の各々とレンズとの隙間が減少するほど上昇する。
【０００７】
そして、このように、上下のカップ体内の空気圧が上昇した状態でレンズの心出しおよびクランプが行われることとなる。
このとき、上下のカップ体がレンズに接触する寸前にレンズとカップ体との間の密閉空間から逃げる空気の流速が急激に上昇し、レンズに振動（ばたつき）が生じることで打痕等の傷が生じる懸念があった。
【０００８】
また、心出し対象のレンズの大きさが変わるたびに、最適な空気圧の設定値が変化するため、上下のカップ体に供給する空気圧の設定を間違えると、過大な空気圧のためにレンズを吹き飛ばしたり、空気圧が不足して下カップ体からレンズが浮上しなかったりする等の技術的課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−２０９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、流体圧を援用するベルクランプ方式の心出しクランプにおいて、レンズを損傷することなく、レンズの心出しクランプを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点は、対向して配置された第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具内部より流体を供給しつつ、前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の間でレンズを挟持して前記レンズの心出しを行うとき、前記第１および第２ベルクランプ治具の各々に設けられた流体逃げ構造から前記流体を流出させる心出しクランプ方法を提供する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、対向して配置された第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具と、
前記第１ベルクランプ治具及び第２ベルクランプ治具の間に挟持されたレンズと、
前記第１および第２ベルクランプ治具の各々の治具内部より流体を供給し、前記レンズを浮遊させる流体供給手段と、
前記第１および第２ベルクランプ治具により心出し調整されたレンズの外周部を研削する研削工具と、を備え、
前記第１ベルクランプ治具および第２ベルクランプ治具の各々は、前記流体供給手段によって供給される前記流体を流出させる流体逃げ構造を有する心取り加工装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、流体圧を援用するベルクランプ方式の心出しクランプにおいて、レンズを損傷することなく心出しクランプを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態である心出しクランプ方法を実施する心取り加工装置の構成の一例を示す側面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の一例を示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の一例を示す平面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の作用の一例を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の変形例を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の変形例を示す平面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具のさらに他の変形例の構成および作用を示す部分断面図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具のさらに他の変形例の構成および作用を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施の形態では、一態様として、レンズを挟んで対向するベルクランプ治具に流体の逃げ構造を設ける。
この逃げ構造はベルクランプ治具の先端に形成した溝や、ベルクランプ治具の側壁面に貫通して形成された貫通穴などで構成される。
【００１６】
本態様によれば、ベルクランプ治具に供給される一定圧以上の流体はこの逃げ構造より排出され、レンズを浮上させるのに必要な量だけレンズ面に供給される。
また、ベルクランプ治具がレンズに接近しても、逃げ構造はふさがれないため、ベルクランプ治具とレンズの隙間から逃げることの出来なくなった流体は、この逃げ構造から排出されることになり、ベルクランプ治具内の流体圧の上昇によってベルクランプ治具とレンズの隙間から流出する流体の流速が急激に上昇することが防止され、レンズの振動（ばたつき）による損傷も解消することが可能となる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である心出しクランプ方法を実施する心取り加工装置の構成の一例を示す側面図である。
【００１８】
図２Ａは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の一例を示す断面図である。
図２Ｂは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の一例を示す平面図である。
【００１９】
図２Ｃは、本発明の一実施の形態である心取り加工装置におけるベルクランプ治具の作用の一例を示す断面図である。
図１に例示されるように、本実施の形態の心取り加工装置Ｍは、図示しない筐体に昇降自在かつ回動不能に装着された上スピンドルホルダに回転可能に取り付けられた上スピンドル１と、筐体に固設された下スピンドルホルダに回転可能に取り付けられた下スピンドル２とが、鉛直方向に対向して配置されている。
【００２０】
図１に例示されるように、この上スピンドル１の下端および下スピンドル２の上端の各々には、ベルクランプ治具として、同一形状の上カップ体３および下カップ体４が、各々のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂが同軸に対向するように固定されている。
【００２１】
すなわち、上カップ体３（下カップ体４）は、凹空間３ａ（凹空間４ａ）の外周部に円形のエッジ部３ｂ（エッジ部４ｂ）が形成された構造となっている。
上スピンドル１の上端部および下スピンドル２の下端部には、スピンドル歯車１ａおよびスピンドル歯車２ａがそれぞれ設けられている。
【００２２】
このスピンドル歯車１ａおよびスピンドル歯車２ａは、上スピンドル１および下スピンドル２に対し平行に配置された同期軸６の両端に設けられた同期軸歯車７ａおよび同期軸歯車７ｂに噛合している。
【００２３】
同期軸６の同期軸歯車７ａには、スピンドル回転モータ９の出力軸に設けられたモータ歯車８が噛合している。
これにより、スピンドル回転モータ９のトルクにより、同期軸６を介して上スピンドル１（上カップ体３）および下スピンドル２（下カップ体４）が同一方向に同期して回転可能になっている。
【００２４】
上スピンドル１および下スピンドル２の各々には、軸方向に貫通する流体通路１ｂおよび流体通路２ｂが成形され、この流体通路１ｂ（流体通路２ｂ）の一端は、上カップ体３（下カップ体４）の凹空間３ａ（凹空間４ａ）に連通し、他端は、外部の流体供給配管１ｃ（流体供給配管２ｃ）に接続されている。
【００２５】
そして、流体供給配管１ｃおよび流体供給配管２ｃから流体通路１ｂおよび流体通路２ｂを通じて上カップ体３の内部の凹空間３ａおよび下カップ体４の凹空間４ａに与圧流体４０が供給される構成となっている。
【００２６】
すなわち、上カップ体３および下カップ体４の各々の凹空間３ａおよび凹空間４ａに供給された圧力流体等の与圧流体４０は、レンズ５と上カップ体３のエッジ部３ｂおよび下カップ体４のエッジ部４ｂの隙間を通過して外部へ流出することにより、レンズ５を浮遊状態で保持することが可能になっている。
【００２７】
上スピンドル１および下スピンドル２の近傍には、当該上スピンドル１および下スピンドル２と平行に設けられた工具軸１０ａに支持された砥石１０が配置されている。
この工具軸１０ａは、図示しない移行機構に支持されて図１の左右方向および上下方向に移動自在に構成され、工具軸１０ａに支持された砥石１０は、上スピンドル１および下スピンドル２に接近する方向、および上スピンドル１および下スピンドル２の対向方向への任意な変位が可能になっている。
【００２８】
図２Ａおよび図２Ｂに例示されるように、本実施の形態の場合、上カップ体３および下カップ体４の各々のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂには、放射状に複数の逃げ溝２１が刻設されており、凹空間３ａおよび凹空間４ａは、この逃げ溝２１を通じて外部に連通している。
【００２９】
これにより、たとえば、エッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂの各々に加工対象物のレンズ５が密着しても、凹空間３ａおよび凹空間４ａは密閉されず、逃げ溝２１から余剰の与圧流体４０が外部に流出し、凹空間３ａおよび凹空間４ａにおける与圧流体４０の圧が急激に上昇することが防止される。
【００３０】
以下、本実施の形態の心出しクランプ方法および心取り加工装置Ｍの作用を説明する。
まず、下カップ体４のエッジ部４ｂの上にレンズ５を載置し、上カップ体３を降下させてレンズ５に所定の距離まで接近させる。
【００３１】
この状態で、下カップ体４の凹空間４ａおよび上カップ体３の凹空間３ａに与圧流体４０を供給することで、図２Ｃに例示されるように、下カップ体４と上カップ体３の間にレンズ５を浮上させる。
【００３２】
その後、さらに上スピンドル１に支持された上カップ体３を回転させながら徐々に下降させ、上カップ体３のエッジ部３ｂと下カップ体４のエッジ部４ｂとの間でレンズ５を挟圧することで、レンズ５は上カップ体３および下カップ体４の対向軸と光軸が一致するように心出しされる。
【００３３】
さらに、この状態から僅かに上カップ体３を下降させることで、レンズ５は上カップ体３のエッジ部３ｂと下カップ体４のエッジ部４ｂの間に狭持されてクランプされる。
この心出しおよびクランプにおいて、上カップ体３がレンズ５に接近することで、レンズ５と上カップ体３および下カップ体４のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂの間隙ｇが狭くなり、凹空間３ａおよび凹空間４ａに供給された与圧流体４０は、レンズ５と上カップ体３および下カップ体４の前記間隙ｇからだけでは流出することが出来なくなり、従来技術の場合には、凹空間３ａおよび凹空間４ａの内圧が急激に上昇していた。
【００３４】
これに対して、本実施の形態の場合には、間隙ｇから逃げ切れなかった余剰の与圧流体４０は、上カップ体３および下カップ体４の各々のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂに設けられた逃げ溝２１を通じて上カップ体３および下カップ体４の外部に速やかに排出される。
【００３５】
このため、上カップ体３および下カップ体４の凹空間３ａおよび凹空間４ａにおける与圧流体４０の圧が急激に上昇して、前記間隙ｇにおける与圧流体４０の流出速度が急激に増加することは無い。
【００３６】
また、レンズ５を挟んでクランプ状態まで上カップ体３および下カップ体４を接近させても、エッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂとレンズ５の間隙ｇからの与圧流体４０の流出流速が急速に上昇することによるレンズ５の振動（ばたつき）等の不具合を防止することが可能となる。
【００３７】
この結果、レンズ５が振動してエッジ部３ｂやエッジ部４ｂに衝突して損傷されることがなくなり、レンズ５を損傷することなく、レンズ５を上カップ体３と下カップ体４の間で高精度に同軸にクランプすることが可能となる。
【００３８】
また、下カップ体４のエッジ部４ｂにレンズ５を載置した状態で外部から与圧流体４０を凹空間４ａに導入して浮上させる際に、本実施の形態では逃げ溝２１のために凹空間４ａは密閉状態となっていないため、与圧流体４０の一部は逃げ溝２１から流出し、凹空間４ａの内圧が急激に上昇して、レンズ５を吹き飛ばす等の不具合も防止される。
【００３９】
同様に、上カップ体３においても、エッジ部３ｂに逃げ溝２１が形成されていることにより、凹空間３ａに導入される与圧流体４０の一部が逃げ溝２１から流出することで、レンズ５に対する加圧作用が緩和される。
【００４０】
換言すれば、多様な大きさのレンズ５の心出しに際して、与圧流体４０の供給圧をその都度調整する等の煩雑な段取り作業を必要とすることなく、下カップ体４と上カップ体３の間に浮上状態にレンズ５に保持して高精度な心出しを的確に行うことが可能になる。
【００４１】
その後、上述のように上カップ体３と下カップ体４の間でレンズ５が心出しされた状態で、砥石１０を回転させながらレンズ５の周縁部に接触させることでレンズ５の心取加工を行う。
【００４２】
すなわち、本実施の形態によれば、流体圧を援用するベルクランプ方式の心出しクランプにおいて、流体圧の煩雑な調整を必要とすることなく、かつ、レンズを損傷することなく、流体圧の援用による多様な形状のレンズの心出しクランプを実現することができる。
【００４３】
図３Ａは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の変形例を示す断面図である。
図３Ｂは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成の変形例を示す平面図である。
【００４４】
この図３Ａおよび図３Ｂに例示される変形例では、逃げ溝２１の代わりに、上カップ体３および下カップ体４の凹空間３ａおよび凹空間４ａの壁面に、複数の貫通穴２２を形成している。
【００４５】
このように、上カップ体３および下カップ体４の壁面に貫通穴２２を形成して、凹空間３ａおよび凹空間４ａから与圧流体４０を流出させる構成とすることで、上述の逃げ溝２１の場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４６】
さらに、この変形例の場合には、上カップ体３および下カップ体４のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂが全周にわたって平坦となるため、ベルクランプ方式の心出し精度が一層向上するとともに、エッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂに接するレンズ５の損傷の懸念をさらに減少させることができる。
【００４７】
図４Ａは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具の構成のさらに他の変形例を示す断面図である。
図４Ｂおよび図４Ｃは、本実施の形態の心取り加工装置におけるベルクランプ治具のさらに他の変形例の構成および作用を示す部分断面図である。
【００４８】
この図４Ａから図４Ｃの変形例では、上述の図３Ａおよび図３Ｂに例示された変形例の貫通穴２２に、圧力調整機構３０を設けた例を示す。
この場合、圧力調整機構３０は、ばね３１と弁体３２からなる。
【００４９】
この圧力調整機構３０を、図４Ｂおよび図４Ｃに例示されるように、上カップ体３および下カップ体４の側面に設けられた上述の貫通穴２２の各々に装着する。
すなわち、上カップ体３（下カップ体４）の貫通穴２２の外部開口端には、蝶番３３を介して弁体３２を取り付け、この弁体３２を、凹空間３ａ（凹空間４ａ）の内側に引き込むようにばね３１を配置する。
【００５０】
この弁体３２の大きさは、例えば貫通穴２２の口径に一致するように設定されており、ばね３１によって引き込まれた状態（図４Ｃ参照）では、貫通穴２２は閉塞される。
すなわち、弁体３２はばね３１により凹空間３ａ（凹空間４ａ）の内側に引っ張られることで、通常は、図４Ｂのように、貫通穴２２が閉塞された状態になっている。
【００５１】
そして、与圧流体４０を上カップ体３および下カップ体４の凹空間３ａおよび凹空間４ａに供給し、レンズ５を浮上させた状態にして心出しを行い、上カップ体３をレンズ５に近づけて両者の間にレンズ５をクランプする。
【００５２】
このとき、レンズ５と、上カップ体３および下カップ体４のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂの隙間が小さくなって与圧流体４０の逃げ道が無くなり、凹空間３ａおよび凹空間４ａの圧力が高まってくる。
【００５３】
このとき、本変形例の場合には、図４Ｃに例示されるように、凹空間３ａおよび凹空間４ａの内圧が一定の圧力に達すると、ばね３１による引っ張り力に打ち勝って、与圧流体４０が貫通穴２２の弁体３２を押し開いて上カップ体３および下カップ体４の外部へ流出する。
【００５４】
これにより、レンズ５と上カップ体３および下カップ体４のエッジ部３ｂおよびエッジ部４ｂの間隙ｇから流出する与圧流体４０の量は減ることになり、当該間隙ｇにおける流速が急激に上昇することはなくなるため、レンズ５の振動（ばたつき）等を防止し、レンズ５に傷をつけずに上カップ体３と下カップ体４の間にクランプすることが可能となる。
【００５５】
また、ばね３１のバネ定数を適宜変更することで、与圧流体４０の圧を大きく変更することなく、多様な形状のレンズ５の浮上、心出しクランプ、および心取り加工を実現できる利点もある。
【００５６】
なお、ばね３１を設ける代わりに、弁体３２自体を弾性体で構成し、弁体３２の弾性変形によって、貫通穴２２の開閉が行われるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、上カップ体３および下カップ体４等のベルクランプ治具に簡単な流体逃げ構造を設けることで、心出し調整の際にレンズ５の表面に傷を付けることなくクランプすることが出来る。
【００５７】
また、上カップ体３および下カップ体４の各々に余分に供給された与圧流体４０も流体逃げ構造より排出される為、レンズ５の種類によって細かい設定変更を行ったり、複雑で高価な供給圧力調整機能を流体供給配管１ｃや流体供給配管２ｃに設ける必要が無くなり、段取り時間を短縮することが可能となる。
【００５８】
また、レンズ５と上カップ体３および下カップ体４等のベルクランプ治具との間の摩擦係数も下がる為、曲率半径の大きなレンズも心出しすることが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５９】
たとえば、上述の実施の形態では、芯出しクランプ方法を芯取り加工に適用した場合を例示したが、芯取り加工以外の一般の加工にも適用できる。
また、上述の実施の形態で例示した心取り加工装置の構成は一例であり、例示した構成に限定されない。
［付記１］
ベルクランプを用いたレンズの心取機において、ベル心出し治具内部から流体を供給することにより、レンズを浮上した状態でクランプしレンズの心出し調整を行うレンズのクランプ方法において、クランプ治具に流体が逃げる為の構造を持つことを特徴とするレンズの心出しクランプ方法
［付記２］
付記１の逃げ構造に、圧力調整機構を持たせたことを特徴とするレンズの心出しクランプ方法。
【００６０】
［付記３］
付記１の逃げ構造が、溝もしくは穴であることを特徴とするレンズの心出しクランプ方法。
【００６１】
［付記４］
付記２の圧力調整機構が弾性部材で構成されていることを特徴とするレンズの心出しクランプ方法。
【符号の説明】
【００６２】
１  上スピンドル
１ａ  スピンドル歯車
１ｂ  流体通路
１ｃ  流体供給配管
２  下スピンドル
２ａ  スピンドル歯車
２ｂ  流体通路
２ｃ  流体供給配管
３  上カップ体
３ａ  凹空間
３ｂ  エッジ部
４  下カップ体
４ａ  凹空間
４ｂ  エッジ部
５  レンズ
６  同期軸
７ａ  同期軸歯車
７ｂ  同期軸歯車
８  モータ歯車
９  スピンドル回転モータ
１０  砥石
１０ａ  工具軸
２１  逃げ溝
２２  貫通穴
３０  圧力調整機構
３１  ばね
３２  弁体
３３  蝶番
４０  与圧流体
Ｍ  心取り加工装置
ｇ  間隙
【図１】
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【図２Ａ】
2010162627.tif 000004
【図２Ｂ】
2010162627.tif 000005
【図２Ｃ】
2010162627.tif 000006
【図３Ａ】
2010162627.tif 000007
【図３Ｂ】
2010162627.tif 000008
【図４Ａ】
2010162627.tif 000009
【図４Ｂ】
2010162627.tif 000010
【図４Ｃ】
2010162627.tif 000011