(57)【要約】ボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄するためのボーリングボール表面処理装置は、ハウジングと、ハウジング内に移動可能に配置され、ボーリングボールを回転可能に保持し一時待機領域と表面処理領域との間でボーリングボールを往復するように移動させるボール移動ユニットと、表面処理領域においてボーリングボールを支持し回転させる表面処理ディスクと、ボーリングボールが表面処理領域から運び出された際、一時待機領域においてボーリングボールを一時的に支持する一時支持ディスクと、表面処理ディスクおよび一時支持ディスクを回転駆動させるためのディスク駆動ユニットとを有しており、表面処理ディスクはボーリングボールと摩擦接触する表面処理要素を有している。【選択図】図１
2009525887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄するためのボーリングボール表面処理装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に移動可能に配置され、前記ボーリングボールを回転可能に保持し、一時待機領域と前記ボーリングボールが表面処理を受ける表面処理領域との間で前記ボーリングボールを往復するように移動させるボール移動手段と、
前記表面処理領域において、前記ボーリングボールを支持するとともに、回転させる表面処理ディスク手段と、
前記ボーリングボールが前記表面処理領域から運び出された際、前記一時待機領域において前記ボーリングボールを一時的に支持する一時支持手段と、
前記表面処理ディスク手段を回転駆動させるためのディスク駆動手段と、を有しており、
前記表面処理ディスク手段は、前記ボーリングボールが前記一時待機領域と前記表面処理領域の間で移動する際、該ボーリングボールが前記表面処理ディスク手段の異なる部位に回転接触するように設けられており、かつ前記表面処理ディスク手段は、前記ボーリングボールと摩擦接触して、該ボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄する表面処理要素を有していることを特徴とする前記ボーリングボール表面処理装置。
【請求項２】
前記表面処理ディスク手段は、前記表面処理領域を通過する仮想上の円に沿って配置された複数の表面処理ディスクを備え、該複数の表面処理ディスクのうち１つが選択的に前記表面処理領域に配置されるようになっており、
前記一時支持手段は、前記ハウジングに回転可能に設置され前記ディスク駆動手段によって回転駆動される一時支持ディスクを備え、該一時支持ディスクは前記複数の表面処理ディスクに囲まれている請求項１に記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項３】
さらに、前記ハウジングに設置され前記複数の表面処理ディスクを略等間隔に、かつ回転可能に支持する回転台と、
前記回転台を断続的に回転させるための断続駆動手段とを有し、
前記回転台は、前記複数の表面処理ディスクのうち１つが選択的に前記表面処理領域に移動するように、断続的に回転することができる請求項２に記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項４】
前記表面処理ディスク手段は、前記表面処理領域に配置された表面処理ディスクを備え、
前記一時支持手段は、前記一時待機領域に設置され、前記ディスク駆動手段によって回転駆動される一時支持ディスクを備えている請求項１に記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項５】
前記表面処理ディスク手段は、その中心軸が前記一時待機領域内に存在する単一のディスクの周辺部分であり、
前記一時支持手段は、前記単一のディスクの中心部分である請求項１に記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項６】
前記ボール移動手段は、
前記一時待機領域に対応する第１の位置と前記表面処理領域に対応する第２の位置との間を揺動することができるアーム部材と、
前記アーム部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で繰り返し揺動させるアーム駆動手段とを有している請求項１、２、４、５のいずれかに記載のボーリングボール表面処理装置であって、
前記アーム部材は、前記ボーリングボールを回転可能な状態で受け入れるための保持枠を有している前記ボーリングボール表面処理装置。
【請求項７】
前記アーム駆動手段は、アーム駆動モーターと、前記アーム駆動モーターの回転を前記アーム部材の揺動動作に変換する動作変換機構とを有している請求項６に記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項８】
前記表面処理要素は、前記ボーリングボールを研磨するための研磨布と、前記ボーリングボールをつや出しまたは洗浄するための摩擦布を含んでおり、前記研磨布と前記摩擦布は前記表面処理ディスク手段に交換可能に取り付けられている請求項１、２、４、５のいずれかに記載のボーリングボール表面処理装置。
【請求項９】
ボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄するためのボーリングボール表面処理装置であって、
ハウジングと、
前記ボーリングボールを回転可能なやり方で保持し、一時待機領域と前記ボーリングボールが表面処理を受ける表面処理領域との間で前記ボーリングボールを往復するように移動させるアーム部材であり、前記一時待機領域に対応する第１の位置と前記表面処理領域に対応する第２の位置との間を揺動することができ、かつ前記ボーリングボールを回転可能に受け入れるための保持枠を有している前記アーム部材と、
前記アーム部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で繰り返し揺動させるアーム駆動手段と、
前記表面処理領域を通過する仮想上の円に沿って配置された複数の表面処理ディスクと、
前記ハウジングに設置され、前記複数の表面処理ディスクを略等間隔かつ回転可能に支持し、前記複数の表面処理ディスクのうち１つが選択的に前記表面処理領域に配置されるように断続的に回転することができる回転台と、
前記回転台を断続的に回転させるための断続駆動手段と、
前記ボーリングボールが前記表面処理領域から運び出された際、前記一時待機領域において前記ボーリングボールを一時的に支持する一時支持ディスクと、
前記複数の表面処理ディスクと前記一時支持ディスクを回転駆動させるためのディスク駆動手段とを有しており、
前記複数の表面処理ディスクは、それぞれ、前記表面処理領域に出入り可能であって、前記ボーリングボールが前記表面処理領域に移動したときに前記ボーリングボールを支持するようになっておりし、また当該複数の表面処理ディスクは、それぞれ、前記ボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄するために該ボーリングボールと摩擦接触する表面処理要素を有していることを特徴とするボーリング表面処理装置。
【請求項１０】
前記表面処理要素は、前記ボーリングボールを研磨するための研磨布と、前記ボーリングボールをつや出しまたは洗浄するための摩擦布とを含んでおり、前記研磨布と前記摩擦布は前記複数の表面処理ディスクに交換可能に取り付けられている請求項９に記載のボーリングボール表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリングボール(bowling ball)表面処理装置に関し、より詳しくは、ボーリングボール等の球体物を、継続的に多くの異なる方向に変化する回転軸を中心として回転させている間に、当該球体の表面を研磨、つや出しまたは洗浄するための、ボーリングボール表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボーリングボールとレーンとの間では、回転を伴う摩擦接触が起こるので、ボーリングボールの表面には、不規則に摩耗した部分や傷が残ることが多い。特に、ボーリングボールは、実質的にボーリングボールの同じ円周領域においてレーンと接触しやすく、そのためボーリングボールは偏って摩耗する。傷の付いたボーリングボールや不規則に磨耗したボーリングボールは、不格好な上、ボウラー(bowler)は、このようなボーリングボールを使用すると、主にボーリングボールの予測不可能な運動によって、例えば、彼または彼女の望むように回転の技術(spin skills)等を練習することが困難になる。結果として、このような傷や不規則な摩耗は、ボーリングゲームのスコアに不利に影響し、それによって、ゲームの楽しみを奪ってしまうかもしれない。したがって、ボーリングボールは、定期的に完全な球形へ研磨される必要がある。
【０００３】
自動的にボーリングボールを研磨する装置を開示してい２０関連従来例は、数多くある。その１つが米国特許第5,613,896号である。当該米国特許は、装置の中にあるボーリングボールを支持するようなやり方で、それぞれが120°の角度おきに枢動可能に配置された３つのシャフトと、対応するシャフトを前後方向に回転させるための３つのモーターと、該シャフトに取り付けられた３つの円錐状の研磨カップとを有しているボーリングボールの表面再生装置を開示している。このボーリングボールの表面再生装置は、特有の利点を有しているものの、表面を再生する過程でボーリングボールの回転方向や回転軸を頻繁に変えられないという欠点を有している。
【０００４】
また、他の関連従来例である米国特許第7,063,607号は、ハウジングと、当該ハウジングに設けられ、複数の平行な鉛直軸を中心とする回転に関する第１と第２の鉛直支持ローラと、当該ハウジングに設けられ、前記鉛直支持ローラと連携してボーリングボールを支持する第１と第２の水平支持ローラと、前記支持ローラを回転させるための駆動モーターと、ボーリングボールを研磨、洗浄するためにボーリングボールの表面と摩擦接触する研磨−洗浄ホイールアセンブリとを有している。ここで、各鉛直支持ローラは、それぞれ側面の底部側においてボーリングボール表面と接するようになっており、また各水平支持ローラは、水平軸を中心に回転可能になっており、それぞれボーリングボール表面と別の側面の底部側において接するようになっている。
【０００５】
上述した従来例の装置は、ボーリングボールを複数の異なる方向に回転させることにより、ボーリングボールの表面をほぼ均等に研磨またはつや出しすることができるものである。しかしながら、上記従来例の装置は、構造的に複雑であり、製造するのは難しい上費用もかかり、またかなりトラブルの影響を受けやすいので、この装置には改良の余地がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の問題および従来例の装置に特有の他の問題を鑑みて、本発明の目的は、比較的単純な構造を有し、長期間の運転時間に対する向上した耐久性を有するボーリングボール表面処理装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう１つの目的は、ボーリングボールの表面を高い円形度で、研磨、つや出しおよび洗浄することができるボーリングボール表面処理装置を提供することにある。
【０００８】
本発明に係るボーリングボールを研磨、つや出しまたは洗浄するためのボーリングボール表面処理装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に移動可能に配置され、前記ボーリングボールを回転可能に保持し、一時待機領域と前記ボーリングボールが表面処理を受ける表面処理領域との間で前記ボーリングボールを往復するように移動させるボール移動手段と、
前記表面処理領域において、前記ボーリングボールを支持するとともに、回転させる表面処理ディスク手段と、
前記ボーリングボールが前記表面処理領域から運び出された際、前記一時待機領域において前記ボーリングボールを一時的に支持する一時支持手段と、
前記表面処理ディスク手段を回転駆動させるためのディスク駆動手段と、を有しており、
前記表面処理ディスク手段は、前記ボーリングボールが前記一時待機領域と前記表面処理領域の間で移動される際、前記ボーリングボールが前記表面処理ディスク手段の異なる部位に回転接触するようになっており、かつ前記表面処理ディスク手段は、前記ボーリングボールと摩擦接触して、該ボーリングボールを研磨、つや出し、または洗浄する表面処理要素を有している、前記ボーリングボール表面処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のボーリングボール表面処理装置によれば、ボーリングボールは、繰り返し一時待機領域と表面処理領域との間を往復する。この往復過程において、ボーリングボールは、多数の異なる回転軸を中心として、無作為の方向に回転する。これにより、ボーリングボールの表面全体を高い円形度で、均等に研磨、つや出し、または洗浄することができる。さらに、本発明のボーリングボール表面処理装置は、比較的単純な構造であり、長期間の運転時間に対する向上した耐久性を有する。このため、このボーリングボール表面処理装置は、費用効率のよい方法で製造することができ、また使用した際のトラブルの発生率も低くなる。
【００１０】
“一時待機領域”という用語は、本明細書において、ボーリングボールが有効な表面処理をされずに一時的にとどまる領域を意味するが、これは一時待機領域において表面処理が行われる可能性を排除するものではない。“表面処理領域”という用語は、本明細書において、ボーリングボールが回転駆動され、主にボーリングボールの表面処理が行われる領域を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係るボーリングボール表面処理装置の好適実施形態について、添付の図面を参照しつつ、詳述する。
【発明の実施形態】
【００１２】
第１実施形態
図１〜図１０は、本発明の第１実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示している。まず図１、図２に関して、第１実施形態のボーリングボール表面処理装置は、出入開口部(access opening)111を有するハウジング(housing)110を有している。この出入開口部111を通じてボーリングボールＢをハウジング110に出し入れすることができる。出入開口部111は、蓋(lid)112によって、開くことが可能な状態で閉じられている。ハウジング110内には、表面処理区画(surface treatment compartment)113と、駆動区画(drive compartment)114が設けられている。表面処理区画113内では、ボーリングボールＢが出入開口部111を通じて挿入された際にボーリングボールＢが研磨、つや出しまたは洗浄される。また、駆動区画114は、種々の駆動ユニットを収納している。表面処理区画113および駆動区画114は、上下に配置され、仕切板115によって互いに隔てられている。
【００１３】
ボーリングボール表面処理装置を制御するための制御板(control board)116は、ハウジング110の内側の表面に配置されており、一方、制御板116の操作に関する一連の押しボタン(push button)117およびタイマー118は、ハウジング110の外側の表面に制御板116と位置が合うように配置されている。
【００１４】
ハウジング110の表面処理区画113内には、ボーリングボールBを回転可能なやり方で保持し、一時待機領域と表面処理領域との間でボーリングボールBの移動を行うボール移動手段が設けられている。一時待機領域では、ボーリングボールＢに有効な表面処理は行われず、表面処理領域において、ボーリングボールＢに、研磨、つや出しまたは洗浄等の表面処理が行われる。
【００１５】
図２に関して、ボール移動手段は、ボーリングボールＢを回転可能に保持するためのアーム部材121を備えている。アーム部材121は、その遠心端に、ボーリングボールBを回転可能に受け入れるための保持枠(retainer rim)122を有している。保持枠122は、保持枠122内でボーリングボールＢが自由に回転されるように、ボーリングボールＢよりも大分大きな内径を有している。例えばスポンジ材で形成された衝撃吸収部材123は、保持枠122の内側の円周の表面に取り付けられている。
【００１６】
アーム部材121は、その近位端に、鉛直方向の下方に延長されたアーム回転シャフト124を有している。アーム回転シャフト124は、鉛直軸の周りを回転できるように仕切板115に取り付けられている。このため、アーム部材121は、所定の角度範囲内で、アーム回転シャフト124と一緒に揺動動作を行うことができるようになっている。
【００１７】
ボール移動手段は、さらに、一時待機領域に対応する第１の位置（図２では、一点鎖線(single-dotted chain line)で示されている。）と表面処理領域に対応する第２の位置（図２では、実線で示されている。）との間で、アーム部材121を繰り返し往復させるためのアーム駆動手段を有している。
【００１８】
これに関して、一時待機領域は、アーム部材121が第１の位置（一点鎖線の位置）にあるときの、保持枠122の真下に広がる空間的な領域であり、表面処理領域は、アーム部材121が第２の位置（実線の位置）にあるときの、保持枠122の真下に広がる空間的な領域である。
【００１９】
アーム部材121を繰り返し往復させるためのアーム駆動手段は、駆動区画114内に設けられたアーム駆動モーター131と、アーム駆動モーター131の回転をアーム回転シャフト124の前後への角回転に変換する動作変換機構132とを有している。
【００２０】
図３に示されているように、動作変換機構132は、アーム駆動モーター131の出力シャフトにしっかりと固定された円盤状の偏心カム132aと、アーム回転シャフト124に固定された揺動レバー132bと、偏心カム132aの外側のカム表面と接触させるために揺動レバー132bの自由端に回転可能に取り付けられたローラ132cと、ローラ132cが偏心カム132aの外側のカム表面と回転接触するような形で該ローラ132cを弾性的に付勢するように揺動レバー132bとハウジング110とを相互接続している引っ張りバネ132dとを有している。
【００２１】
上述したように構成された動作変換機構132により、アーム駆動モーター131の回転は、偏心カム132aによって、アーム回転シャフト124を中心とする揺動レバー132bの揺動動作に変換される。それに応じて、アーム部材121は、第１の位置と第２の位置の間を揺動し、それによってボーリングボールＢを一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ往復するように移動させる。揺動レバー132bおよびアーム部材121の揺動する揺動角度は、偏心カム132aの偏心度を設定することにより決定される。アーム駆動モーター131の動作は、制御板116によって制御される。アーム駆動モーター131は、アーム部材121の一往復の揺動動作が１〜３秒ごとになされるような速度で回転するように制御されるのが好ましい。
【００２２】
一時支持ディスク140は、表面処理区画113の一時待機領域に配置されている。例えば、第１ないし第４の、複数の表面処理ディスク151〜154が、一時支持ディスク140の周囲に配置されており、表面処理ディスク151〜154のうち一枚が、選択的に表面処理領域に運ばれるようになっている。一時支持ディスク140および表面処理ディスク151〜154は、ボーリングボールＢの下部の表面を支持し、鉛直方向に下方に延長された中心シャフト140aおよび151a〜154aのうち対応する１つのシャフトを中心として回転できるようになっている。係る実施形態では、表面処理ディスク151〜154は４つであるが、表面処理ディスク151〜154の数はそれに限定されず、設計要件に従って増減されうる。
【００２３】
第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のそれぞれの中心シャフト151a〜154aは、断続的に回転する回転台161上に回転可能に支持されており、回転台161も同様に仕切板115に回転可能に取り付けられている。回転台161は、その中心に、仕切板115を貫通して駆動区画114まで、下方に延長された中空シャフト162を備えている。中空シャフト162は、仕切板115によって回転可能に支持されている。
【００２４】
一時支持ディスク140の中心シャフト140aは、回転台161の中空シャフト162を通って駆動区画114まで、下方に延長されており、中空シャフト162によって回転可能に支持されている。これに関連して、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のそれぞれの中心シャフト151a〜154aは、表面処理領域を通過し、かつ中心が一時支持ディスク140の中心シャフト140aと一致する仮想上の円に沿って等間隔で配置されている。このため、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうちの１つは、回転台161の断続的な角度の回転によって、断続的に駆動されるように、表面処理領域に配置される。
【００２５】
一時支持ディスク140および第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154は、駆動区画114内に設けられたディスク駆動手段によって回転駆動される。また、回転台161は、駆動区画114内に設けられた断続駆動手段によって断続的に90度ずつ回転される。
【００２６】
ディスク駆動手段は、駆動区画114に配置された、一時支持ディスク140の中心シャフト140aを回転させるためのディスク駆動モーター163を有している。ディスク駆動モーター163の回転は、プーリー(pulley)164a、164bの対とその周囲に巻きつけられたベルト164cとで構成された動力伝達機構を介して、一時支持ディスク140の中心シャフト140aに伝達される。
【００２７】
第１ないし第４の駆動プーリー165a〜168aは、一時支持ディスク140の中心シャフト140aにしっかりと固定されている。また、第１ないし第４の駆動プーリー165a〜168aは、それぞれ第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154の中心シャフト151a〜154aに固定された第１ないし第４の従動プーリー165b〜168bに、第１ないし第４のベルト165c〜168cによって、それぞれ従動可能に接続されている。このため、ディスク駆動モーター163が回転すると、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154および一時支持ディスク140は、同時に回転する。
【００２８】
上述したディスク駆動手段は、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154および一時支持ディスク140を高速で回転させる機能を有する。従って、ボーリングボールＢは、一時待機領域または表面処理領域において一時支持ディスク140および第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうちの１つによって、回転駆動される。ディスク駆動手段の動作は、押しボタン117を使用して前もって設定することにより、制御板116によって制御される。一時支持ディスク140および第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154は500〜1200rpmの速度で回転されるのが好ましい。
【００２９】
第１ないし第４の駆動プーリー165a〜168aのうち最も下に配置された第４の駆動プーリー168aは、第４の表面処理ディスク154が第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153よりも速く回転できるように、第１ないし第３のプーリー165aから167aよりも大きな有効径を有している。本実施形態では、相対的に低速で回転する第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153は、ボーリングボールＢを研磨するのに用いられる。一方、相対的に高速で回転する第４の表面処理ディスク154は、ボーリングボールＢをつや出しする目的に用いられる。
【００３０】
断続駆動手段は、駆動区画114に配置された、回転台161の中空シャフト162を回転させるための断続駆動モーター171を有している。この断続駆動モーター171の動作は、制御板116によって制御される。断続駆動モーター171の回転は、プーリー172a、172bの対とその周囲に巻きつけられたベルト172cとによって、回転台161の中心シャフト162に伝達される。
【００３１】
本実施形態では、ボーリングボール表面処理装置は、さらに、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうちの１つを正確に表面処理領域に配置するのを補助するディスク配置手段を有している。図１および４に最もよく示されているが、ディスク配置手段は、伸縮自在プランジャ(retractable plunger)173aを備えたソレノイド(solenoid)173と、回転台161に形成された４つの配置孔161a〜161dから構成されている。
【００３２】
４つの配置孔161a〜161dは、伸縮自在プランジャ173aを受け入れるのに十分な大きさを有している。また、これらの配置孔161a〜161dは、一時支持ディスク140の中心シャフト140aと中心が一致する仮想上の円に沿って、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154と正確な整列関係で等間隔に配置されている。ソレノイド173は、伸縮自在プランジャ−173aが４つの配置孔161a〜161dのうちの１つに確実に挿入できるような配置で、仕切板115に取り付けられている。
【００３３】
第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうち１つが表面処理領域に配置された時、ソレノイド173の伸縮自在プランジャ173aは、延長され、回転台161の対応する配置孔161a〜161dのうちの１つに挿入される。それによって、表面処理ディスク151〜154のうち選択された１つを正確に表面処理領域に配置することができ、また不測の回転に対して回転台161を固定することができる。
【００３４】
表面処理を行うためにボーリングボールＢと摩擦接触する表面処理要素は、一時支持ディスク140および第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154の上面に、交換可能に取り付けられている。本実施形態では、表面処理要素は、第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153に取り付けられた円形の研磨布174aと、第4の表面処理ディスク154および一時支持ディスク140に取り付けられた円形の摩擦布174bを含んでいる。各研磨布174aは、高い研磨能力を発揮する研磨用の粒子等でコーティングされたサンドペーパーで形成されており、各摩擦布174bは、高いつや出し、洗浄能力を発揮する綿布等で形成されている。第１から第３の表面処理ディスク151〜153に取り付けられた研磨布174aは、ボーリングボールＢを研磨するために用いられる。また、当該研磨布174aは、第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153がボーリングボールＢを異なる粗さで研磨できるように、それぞれ、大きな粒度、中程度の粒度、細かい粒度の粒子を有している。第４の表面処理ディスク154に取り付けられた摩擦布174bは、ボーリングボールＢをつや出し、洗浄する機能を有するのに対し、一時支持ディスク140に取り付けられた摩擦布174bは、主に摩擦部材として機能する。
【００３５】
例えばスポンジで形成された衝撃吸収部材175は、各ディスク140、151〜154と、各布174a、174bとの間に設けられている。衝撃吸収部材175は、ボーリングボールＢを研磨、つや出し、洗浄する過程で生じる衝撃を吸収する機能を有する。この衝撃吸収部材175は、同様に、ボーリングボールＢと各布174a、174bとの接触面積を増大させる機能も有する。衝撃吸収部材175は、ベルクロファスナー（Velcro fastener、ベルクロファスナーおよびVelcro fastenerはベルクロ社の登録商標）や他の適した固定手段によって各ディスク140、151〜154に交換可能に取り付けられている。同様に、各研磨布174a、各摩擦布174bも、ベルクロファスナーや他の適した固定手段によって対応する衝撃吸収部材175に交換可能に取り付けられている。
【００３６】
本実施形態では、ボーリングボール表面処理装置は、さらに、ボーリングボールＢが表面処理を受けている間に、ボーリングボールＢに表面処理液を供給する表面処理液供給手段を有している。表面処理液供給手段は、研磨液供給装置と、つや出し−洗浄液供給装置を有している。研磨液供給装置は、蓋112に取り付けられ、研磨液（例えば、液体）と細かい粒子の混合液をボーリングボールＢに噴霧する研磨液噴霧ノズル181と、駆動区画114内に配置された研磨液貯蔵タンク183と、駆動区画114内に配置され、研磨液噴霧ノズル181へ加圧された研磨液を供給する研磨液ポンプ185とを有している。つや出し−洗浄液供給装置は、蓋112に取り付けられ、つや出し−洗浄液（例えば水）をボーリングボールＢに噴霧するつや出し−洗浄液噴霧ノズル182と、駆動区画114内に配置されたつや出し−洗浄液貯蔵タンク184と、駆動区画114に配置され、つや出し−洗浄液噴霧ノズル182へ加圧されたつや出し−洗浄液を供給するつや出し−洗浄液ポンプ186とを有している。
【００３７】
排液管115aは、仕切板115とつや出し−洗浄液貯蔵タンク184との間に設けられており、研磨液およびつや出し−洗浄液が表面処理区画113から排液管115aを通じてつや出し−洗浄液貯蔵タンク184に排出できるようになっている。遮蔽カバー119は、回転台161上に配置されたプーリーやベルトを覆うように回転台161に設けられており、それによって、これらのプーリーやベルトは、研磨剤およびつや出し−洗浄液から保護される。
【００３８】
次に、第１実施形態に係るボーリングボール表面処理装置の動作について詳細に説明する。図１および図２に示すように、表面処理の対象とされるボーリングボールＢは、まずアーム部材121の保持枠122に入れられる。このとき、アーム部材121は、ボーリングボールＢを一時待機領域内の一時支持ディスク140上で支持することができるように、図２の一点鎖線によって示される第１の位置にとどまる。
【００３９】
この状態でスタートボタンが押されると、制御板116は、駆動区画114内に配置されたアーム駆動モーター131およびディスク駆動モーター163に動力を付与する。アーム駆動モーター131が回転し始めると、偏心カム132aは回転し、これにより、揺動レバー132bは、前後に繰り返し揺動される。同時に、アーム部材121は、アーム回転シャフト124を中心とした揺動動作を繰り返し、それによって、保持枠122に保持されているボーリングボールＢは、一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ繰り返し移動される。表面処理領域では、ボーリングボールＢは、第1ないし第4の表面処理ディスク151〜154のうち１つの上に支持される。
【００４０】
ディスク駆動モーター163が回転し始めると、プーリー164a、164bおよびベルト164cによって、一時支持ディスク140は中心シャフト140aを中心に回転する。同時に、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154は、それぞれ、駆動プーリー165a〜168a、従動プーリー165b〜168bおよびベルト165c〜168cによって、中心シャフト151a〜154aを中心に回転する。
【００４１】
したがって、ボーリングボールＢは、一時待機領域内において一時支持ディスク140の摩擦布174bと摩擦接触し、表面処理領域内において第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうちの１つの研磨布174aまたは摩擦布174bと摩擦接触する。ボーリングボールＢが一時待機領域と表面処理領域との間を移動する際、ボーリングボールＢは、一時支持ディスク140と、表面処理ディスク151〜154のうちの1つの異なる部位によって回転するように動かされる。これによりボーリングボールＢは、絶え間なく変化する回転軸を中心として多くの異なる方向に回転し、最終的に、ボーリングボールＢの表面全体は、高い円形度で、均等に研磨、つや出し、洗浄される。
【００４２】
より詳しくは、図５に示されているように、一時支持ディスク140および第１の表面処理ディスク151が時計回りに回転している間に、ボーリングボールＢが第１の表面処理ディスク151と表面処理領域内の点Ｓ1において接触すると、ボーリングボールＢは、第１の表面処理ディスク151の回転力によって、おおよそ水平軸を中心に回転し、表面処理（研磨、つや出し、または洗浄）が、“a”で示された帯状の(strip-like)円周の接触領域について行われる。
【００４３】
図６に関して、アーム部材121の揺動動作によってボーリングボールＢが第１の表面処理ディスク151の中心に移動され、点Ｓ2において第１の表面処理ディスク151と接触した場合、ボーリングボールＢは、第１の表面処理ディスク151とともにおおよそ鉛直軸を中心に回転する。この間、ボーリングボールＢに与えられる回転力は小さいため、有効な表面処理は行われない。
【００４４】
図７に関して、アーム部材121の揺動動作によってボーリングボールＢがさらに進み第１の表面処理ディスク151の中心を通過し、点Ｓ3において第１の表面処理ディスク151と接触した場合、ボーリングボールＢは、第１の表面処理ディスク151の回転力によって、再びおおよそ水平軸を中心に回転し、表面処理が“b”で示された帯状の円周の接触領域について行われる。
【００４５】
ボーリングボールＢが点Ｓ1からＳ2、そしてＳ3へ移動する過程において、第１の表面処理ディスク151によってボーリングボールBに与えられる回転力は、徐々に０近くまで減少していき、それから徐々に増加していく。これは、第１の表面処理ディスク151の円周速度が、その半径方向の位置によって変化するためである。さらに重大なことに、点Ｓ1において第１の表面処理ディスク151によってボーリングボールＢが回転される方向は、点Ｓ3において反転される。この法則に基づいて、ボーリングボールＢは、多くの異なる方向に無作為に回転され、このためボーリングボールＢの表面領域全体が均等、かつ、むらなく表面処理される。
【００４６】
図８から図１０に関して、ボーリングボールＢがアーム部材121の揺動動作によって一時支持ディスク140上に移動され、一時待機領域内の点Ｓ4，点Ｓ5，および点Ｓ6において順次、一時支持ディスク140と接触した場合、ボーリングボールＢは、回転方向および速度にかなりの変化を受ける。これは、一時支持ディスク140が第１の表面処理ディスク151よりも小さな半径（すなわち、円周速度）を有しており、ボーリングボールＢにブレーキ力を与えやすいためである。
【００４７】
説明した実施形態では、一時支持ディスク140は回転可能に設計されているが、これは、円盤状または他の形状を有する固定された部材であってもよい。さらに、一時支持ディスク140の主要な役割はボーリングボールＢの回転の方向を変化させることであるため、説明した実施形態とは異なるが、一時支持ディスク140はつや出し機能を有していなくてもよい。
【００４８】
上述した表面処理動作は、アーム部材121の揺動動作によってボーリングボールＢを表面処理領域と一時待機領域との間を往復するように移動させることで、繰り返し行うことができる。この過程において、一時支持ディスク140および第１の表面処理ディスク151の異なる部位における円周速度、回転力の大きさおよび回転力の方向の違いによってボーリングボールＢの回転方向は頻繁に変化する。その結果、ボーリングボールＢは、高い円形度を有するように、均等に表面処理される。
【００４９】
上記の説明では、ボーリングボールＢは、第１の表面処理ディスク151を用いて表面処理されている。第１の表面処理ディスク151に取り付けられた研磨布174aは、大きな粒度を有しているため、ボーリングボールＢは、第１の表面処理ディスク151により粗く研磨されている。上述の表面処理と異なる種類の表面処理（例えば中程度の研磨、細かい研磨およびつや出し等）を行うためには、第１および第２の表面処理ディスク152〜154のうち１つを表面処理領域に配置する必要がある。
【００５０】
より詳しくは、断続駆動モーター171は、制御板116の制御のもとに回転を始める。このとき、ソレノイド173は動力を付与され、それによって、伸縮自在プランジャ173aを縮めて配置孔161aとかみ合った状態から開放し、回転台161が自由回転できるようにする。断続駆動モーター171の回転は、プーリー172a、172bおよびベルト172cを介して回転台161の中空シャフト162へ伝達され、それによって、第２ないし第４の表面処理ディスク152〜154のうちの１つが表面処理領域に配置されるように、回転台161を目的の角度位置へと回転する。続いて、ソレノイド173の動力源が断たれ、それによって、伸縮自在プランジャ173aは、配置孔161a〜161dの対応する１つとかみ合うよう、バネ（図示せず）の弾性力によって伸長される。そのため、回転台161は回転に対して固定され、第２ないし第４の表面処理ディスク152〜154のうち１つが表面処理領域に一時的に保持される。
【００５１】
中程度の粒度を有している研磨布174aが取り付けられた第２の表面処理ディスク152が表面処理領域にある場合、ボーリングボールＢは、第２の表面処理ディスク152により中程度の粗さで研磨される。細かい粒度を有している研磨布174aが取り付けられた第３の表面処理ディスク153が表面処理領域にある場合、ボーリングボールＢは、第３の表面処理ディスク153により細かく研磨される。一方、綿布(cotton)で形成された摩擦布174bが取り付けられた第４の表面処理ディスク154が表面処理領域にある場合、ボーリングボールＢは、他の第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153よりも速く回転する第４の表面処理ディスク154によりつや出しされる。第４の表面処理ディスク154は、ボーリングボールＢの洗浄にも用いられる。
【００５２】
このようにして、表面処理領域と一時待機領域との間を往復している間、ボーリングボールＢは、第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154のうち１つまたは複数により、研磨、つや出しまたは洗浄される。第１ないし第４の表面処理ディスク151〜154は、ボーリングボールＢの研磨、つや出し、洗浄において、ユーザーの希望に従って単独または組み合わせで用いられてもよい。
【００５３】
ボーリングボールＢが第１ないし第３の表面処理ディスク151〜153のうち１つによって研磨されている間に、研磨液ポンプ185は、タンク183中の研磨液が加圧されて研磨液噴霧ノズル181を通じてボーリングボールＢに噴霧されるように、操作される。こうして噴霧された研磨液は、効率的な研磨操作を行うのに役に立つ一方で、研磨過程で発生した熱を離散させる。
【００５４】
さらに、ボーリングボールＢが第４の表面処理ディスク154によってつや出しまたは洗浄されている間に、つや出し−洗浄液ポンプ186は、タンク184中のつや出し−洗浄液、すなわち水が加圧されてつや出し−洗浄液噴霧ノズル182を通じてボーリングボールＢに噴霧されるように、操作される。こうして噴霧されたつや出し−洗浄液は、つや出しまたは洗浄操作を効率的な方法で行うのに役立つ。
【００５５】
第２実施形態
図１１および図１２は、本発明の第２実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示している。これらの図に示されているように、第２実施形態のボーリングボール表面処理装置は、出入開口部211を有するハウジング210を有している。この出入開口部211を通じてボーリングボールＢをハウジング210に出し入れすることができる。出入開口部211は、蓋212によって、開くことが可能な状態で閉じられている。ハウジング210内には、表面処理区画213と、駆動区画214が設けられている。表面処理区画213内では、ボーリングボールＢが出入開口部211を通じて挿入された際にボーリングボールＢが研磨、つや出しまたは洗浄される。また、駆動区画214は、種々の駆動ユニットを収納している。表面処理区画213および駆動区画214は、上下に配置され、仕切板215によって互いに隔てられている。
【００５６】
ボーリングボール表面処理装置を制御するための制御板216は、ハウジング210の内側の表面に配置されており、一方、制御板216の操作に関する一連の押しボタン217およびタイマー218は、ハウジング210の外側の表面に制御板216と位置が合うように配置されている。
【００５７】
ハウジング210の表面処理区画213内には、ボーリングボールＢを回転可能な状態で保持し、一時待機領域と表面処理領域との間で、ボーリングボールＢの移動を行うボール移動手段が設けられている。一時待機領域では、ボーリングボールＢに有効な表面処理は行われず、表面処理領域において、ボーリングボールＢに、研磨、つや出しまたは洗浄等の表面処理が行われる。ボール移動手段は、ボーリングボールＢを回転可能なやり方で保持するためのアーム部材221を備えている。アーム部材221は、その遠心端に、ボーリングボールＢを回転可能に受け入れるための保持枠222を有している。保持枠222は、保持枠222内でボーリングロールＢが自由に回転されるように、ボーリングボールＢよりも大分大きな内径を有している。例えばスポンジ材で形成された衝撃吸収部材223は、保持枠222の内側の円周の表面に取り付けられている。
【００５８】
アーム部材221は、その近位端に、鉛直方向の下方に延長されたアーム回転シャフト224を有している。アーム回転シャフト224は、鉛直軸の周りを回転できるように仕切板215に取り付けられている。このため、アーム部材221は、所定の角度範囲内で、アーム回転シャフト224と一緒に揺動動作を行うことができるようになっている。
【００５９】
ボール移動手段は、さらに、一時待機領域に対応する第１の位置（図１２では、一点鎖線で示されている。）と表面処理領域に対応する第２の位置（図１２では、実線で示されている。）との間で、アーム部材221を繰り返し往復させるためのアーム駆動手段を有している。
【００６０】
これに関して、一時待機領域は、アーム部材221が第１の位置（一点鎖線の位置）にあるときの、保持枠222の真下に広がる空間的な領域であり、表面処理領域は、アーム部材221が第２の位置（実線の位置）にあるときの、保持枠222の真下に広がる空間的な領域である。
【００６１】
アーム部材221を繰り返し往復させるためのアーム駆動手段は、駆動区画214内に設けられたアーム駆動モーター231と、アーム駆動モーター231の回転をアーム回転シャフト224の前後への角回転に変換するための動作変換機構232とを有している。本実施形態の動作変換機構232は、構造的および機能的に上述した第１実施形態のものと同一である。
【００６２】
動作変換機構232により、アーム駆動モーター231の回転は、アーム回転シャフト224を中心とする、アーム部材221の第１および第２の位置の間での揺動動作に変換される。これによって、ボーリングボールＢを一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ往復するように移動させる。アーム駆動モーター231の動作は、制御板216によって制御される。アーム駆動モーター231は、アーム部材221の一往復の揺動動作が１〜３秒ごとになされるような速度で回転するように制御されるのが好ましい。
【００６３】
一時支持ディスク240は、表面処理区画213の一時待機領域に配置されている。表面処理ディスク251は、一時支持ディスク240よりも大分大きな直径を有し、一時支持ディスク240と間隔をおいて表面処理領域に配置されている。一時支持ディスク240および表面処理ディスク251は、ボーリングボールＢの下部の表面を支持し、鉛直方向に下方に延長された中心シャフト240aおよび251aのうち対応する１つのシャフトを中心として回転できるようになっている。一時支持ディスク240および表面処理ディスク251のそれぞれの中心シャフト240a、251aは、仕切板215に回転可能に取り付けられており、仕切板215を貫通して駆動区画214まで、下方に延長されている。
【００６４】
一時支持ディスク240および表面処理ディスク251は、駆動区画214内に設けられたディスク駆動手段によって回転駆動される。ディスク駆動手段は、駆動区画214に配置された、一時支持ディスク240の中心シャフト240aを回転させるためのディスク駆動モーター263を有している。ディスク駆動モーター263の回転は、プーリー264a、264bの対とその周囲に巻きつけられたベルト264cとで構成された動力伝達機構を介して、一時支持ディスク240の中心シャフト240aに伝達される。
【００６５】
駆動プーリー265aは、一時支持ディスク240の中心シャフト240aにしっかりと固定されている。また、駆動プーリー265aは、表面処理ディスク251の中心シャフト251aに固定された従動プーリー265bに、ベルト265cによって、従動可能に接続されている。このため、ディスク駆動モーター263が回転すると、一時支持ディスク240および表面処理ディスク251は、同時に回転する。
【００６６】
上述したディスク駆動手段は、一時支持ディスク240および表面処理ディスク251を高速で回転させる機能を有する。従って、ボーリングボールＢは、一時待機領域または表面処理領域において一時支持ディスク240および表面処理ディスク251のうちの１つによって、回転駆動される。ディスク駆動手段の動作は、押しボタン217を使用して設定することにより、制御板216によって制御される。一時支持ディスク240および表面処理ディスク251は500〜1200rpmの速度で回転されるのが好ましい。
【００６７】
表面処理を行うためにボーリングボールＢと摩擦接触する表面処理要素は、一時支持ディスク240および表面処理ディスク251の上面に、交換可能に取り付けられている。本実施形態では、表面処理要素は、表面処理ディスク251に交換可能に取り付けられた円形の研磨布274aと、一時支持ディスク240に交換可能に取り付けられた円形の摩擦布274bを含んでいる。研磨布274aと同じ直径を有する摩擦布（図示せず）が、つや出しまたは洗浄過程における表面処理ディスク251の付属品として別に用意されている。研磨布274aは、高い研磨能力を発揮する研磨用の粒子等でコーティングされたサンドペーパーで形成されており、摩擦布274bは、高いつや出し、洗浄能力を発揮する綿布等で形成されている。表面処理ディスク251に取り付けられた研磨布274aは、ボーリングボールＢを研磨するために用いられる。一時支持ディスク240に取り付けられた摩擦布274bは、主に摩擦部材として機能する。
【００６８】
例えばスポンジで形成された衝撃吸収部材275は、各ディスク240、251と、各布274a、274bとの間に設けられている。衝撃吸収部材275は、ボーリングボールＢを研磨、つや出し、洗浄する過程で生じる衝撃を吸収する機能を有する。この衝撃吸収部材275は、同様に、ボーリングボールＢと各布274a、274bとの接触面積を増大させる機能も有する。衝撃吸収部材275は、ベルクロファスナーや他の適した固定手段によってディスク240、251に交換可能に取り付けられている。同様に、各研磨布274a、各摩擦布274bも、ベルクロファスナーや他の適した固定手段によって対応する衝撃吸収部材275に交換可能に取り付けられている。
【００６９】
本実施形態では、ボーリングボール表面処理装置は、さらに、ボーリングボールＢが表面処理を受けている間に、ボーリングボールＢに表面処理液を供給する表面処理供液給手段を有している。表面処理液供給手段は、研磨液供給装置と、つや出し−洗浄液供給装置を有している。研磨液供給装置は、蓋212に取り付けられ、研磨液(例えば液体と細かい粒子の混合液)をボーリングボールＢに噴霧する研磨液噴霧ノズル281と、駆動区画214内に配置された研磨液貯蔵タンク283と、駆動区画214に配置され、研磨液噴霧ノズル281へ加圧された研磨液を供給する研磨液ポンプ285とを有している。つや出し−洗浄液供給装置は、蓋212に取り付けられ、つや出し−洗浄液（例えば水）をボーリングボールＢに噴霧するつや出し−洗浄液噴霧ノズル282と、駆動区画214内に配置されたつや出し−洗浄液貯蔵タンク284と、駆動区画214に配置され、つや出し−洗浄液噴霧ノズル282へ加圧されたつや出し−洗浄液を供給するつや出し−洗浄液ポンプ286とを有している。
【００７０】
排液管215aは、仕切板215とつや出し−洗浄液貯蔵タンク284との間に設けられており、研磨液およびつや出し−洗浄液が表面処理区画213から排液管215aを通じてつや出し−洗浄液貯蔵タンク284に排出できるようになっている。遮蔽カバー219は、仕切板215上に配置されたプーリーやベルトを覆うように仕切板215に設けられており、それによって、これらのプーリーやベルトは、研磨剤およびつや出し−洗浄液から保護される。
【００７１】
次に、第２実施形態に係るボーリングボール表面処理装置の動作について詳細に説明する。図１１および図１２に示すように、表面処理の対象とされるボーリングボールＢは、まずアーム部材221の保持枠222に入れられる。このとき、アーム部材221は、ボーリングボールＢを、一時待機領域内の一時支持ディスク240上で支持することができるように、図１２の一点鎖線によって示される第１の位置にとどめられる。
【００７２】
この状態でスタートボタンが押されると、制御板216は、駆動区画214内に配置されたアーム駆動モーター231およびディスク駆動モーター263に動力を付与する。アーム駆動モーター231が回転し始めると、アーム部材221は、図１２の実線で示された第２の位置へと揺動する。このようなアーム部材221の揺動動作は、アーム回転シャフト224を中心として前後方向に繰り返され、それによって、保持枠222に保持されているボーリングボールＢは、一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ繰り返し移動される。表面処理領域では、ボーリングボールＢは、表面処理ディスク251上に支持される。
【００７３】
ディスク駆動モーター263が回転し始めると、プーリー264a、264bおよびベルト264cによって、一時支持ディスク240は中心シャフト240aを中心に回転する。同時に、表面処理ディスク251は、駆動プーリー265a、従動プーリー265bおよびベルト265cによって、中心シャフト251aを中心に回転する。
【００７４】
したがって、ボーリングボールＢは、一時待機領域内において一時支持ディスク240の摩擦布274bと摩擦接触し、表面処理領域内において表面処理ディスク251の研磨布274aまたは研磨布274aと置換された摩擦布と摩擦接触する。ボーリングボールＢが一時待機領域と表面処理領域との間を移動する際に、ボーリングボールＢは、一時支持ディスク240と表面処理ディスク251との異なる部位によって回転するように動かされる。これによりボーリングボールＢは、絶え間なく変化する回転軸を中心として多くの異なる方向に回転し、最終的には、ボーリングボールＢの表面全体は、高い円形度で、均等に研磨、つや出し、洗浄される。
【００７５】
説明した実施形態では、一時支持ディスク240は回転可能に設計されているが、これは、円盤状または他の形状を有する固定された部材であってもよい。さらに、一時支持ディスク240の主要な役割はボーリングボールＢの回転の方向を変化させることであるため、説明した実施形態とは異なるが、一時支持ディスク240はつや出し機能を有していなくてもよい。
【００７６】
上述した表面処理動作は、アーム部材221の揺動動作によってボーリングボールＢを表面処理領域と一時待機領域との間を往復するように移動させることで、繰り返し行うことができる。この過程において、一時支持ディスク240および表面処理ディスク251の異なる部位における円周速度、回転力の大きさおよび回転力の方向の違いによってボーリングボールＢの回転方向は頻繁に変化する。その結果、ボーリングボールＢは、高い円形度を有するように、均等に表面処理される。
【００７７】
ボーリングボールＢが表面処理ディスク251によって研磨またはつや出しされている間に、タンク283中の研磨液またはタンク284中のつや出し−洗浄液が加圧されてそれぞれ噴霧ノズル281と282を通じてボーリングボールＢに噴霧される。
【００７８】
第３実施形態
図１３〜図１７は、本発明の第３実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示している。これらの図に示されるように、第３実施形態のボーリングボール表面処理装置は、出入開口部311を有するハウジング310を有している。この出入開口部311を通じてボーリングボールＢをハウジング310に出し入れすることができる。出入開口部311は、蓋312によって、開くことが可能な状態で閉じられている。ハウジング310内には、表面処理区画313と、駆動区画314が設けられている。表面処理区画313内では、ボーリングボールＢが出入開口部311を通じて挿入された際にボーリングボールＢが研磨、つや出しまたは洗浄される。また、駆動区画314は、種々の駆動ユニットを収納している。表面処理区画313および駆動区画314は、上下に配置され、仕切板315によって互いに隔てられている。
【００７９】
ボーリングボール表面処理装置を制御するための制御板316は、ハウジング310の内側の表面に配置されており、一方、制御板316の操作に関する一連の押しボタン317およびタイマー318は、ハウジング310の外側の表面に制御板316と位置があうように配置されている。
【００８０】
ハウジング310の表面処理区画313内には、ボーリングボールＢを回転可能な状態で保持し、一時待機領域と表面処理領域との間で、ボーリングボールＢの移動を行うボール移動手段が設けられている。一時待機領域では、ボーリングボールＢに有効な表面処理は行われず、表面処理領域において、ボーリングボールＢに、研磨、つや出しまたは洗浄等の表面処理が行われる。ボール移動手段は、ボーリングボールＢを回転可能に保持するためのアーム部材321を備えている。アーム部材321は、その遠心端に、ボーリングボールＢを回転可能な状態で受け入れるための保持枠322を有している。保持枠322は、保持枠322内でボーリングロールＢが自由に回転されるように、ボーリングボールＢよりも大分大きな内径を有している。例えばスポンジ材で形成された衝撃吸収部材323は、保持枠322の内側の円周の表面に取り付けられている。
【００８１】
アーム部材321は、その近位端に、鉛直方向の下方に延長されたアーム回転シャフト324を有している。アーム回転シャフト324は、鉛直軸の周りを回転できるように仕切板315に取り付けられている。このため、アーム部材321は、所定の角度の範囲内で、アーム回転シャフト324と一緒に揺動動作を行うことができるようになっている。
【００８２】
ボール移動手段は、さらに、一時待機領域に対応する第１の位置（図１４では、一点鎖線で示されている。）と表面処理領域に対応する第２の位置（図１４では、実線で示されている。）との間で、アーム部材321を繰り返し往復させるアーム駆動手段を有している。
【００８３】
これに関して、一時待機領域は、アーム部材321が第１の位置（一点鎖線の位置）にあるときの、保持枠322の真下に広がる空間的な領域であり、表面処理領域は、アーム部材321が第2の位置（実線の位置）にあるときの、保持枠322の真下に広がる空間的な領域である。
【００８４】
アーム部材321を繰り返し往復させるためのアーム駆動手段は、駆動区画314内に設けられたアーム駆動モーター331と、アーム駆動モーター331の回転をアーム回転シャフト324の前後への角回転に変換するための動作変換機構332とを有している。本実施形態の動作変換機構332は、構造的および機能的に上述した第１実施形態のものと同一である。
【００８５】
動作変換機構332により、アーム駆動モーター331の回転は、アーム回転シャフト324を中心とする、アーム部材321の第１および第２の位置の間での揺動動作に変換される。これによって、ボーリングボールＢを一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ往復するように移動させる。アーム駆動モーター331の動作は、制御板316によって制御される。アーム駆動モーター331は、アーム部材321の一往復の揺動動作が１〜３秒ごとになされるような速度で回転するように制御されるのが好ましい。
【００８６】
一時待機領域および表面処理領域を覆うのに十分な大きさの直径を有する支持ディスク351は、表面処理区画313に配置されている。支持ディスク351は、ボーリングボールＢの下部の表面を支持し、鉛直方向に下方に延長された中心シャフト351aを中心として回転できるようになっている。支持ディスク351の中心シャフト351aは、仕切板315に回転可能に取り付けられており、仕切板315を貫通して駆動区画314まで、下方に延長されている。本実施形態では、支持ディスク351は、中心軸を一時待機領域に有している。一時待機領域の真下には支持ディスク351の中心部分が配置され、表面処理領域の真下には支持ディスク351の周辺部分が配置されている。
【００８７】
支持ディスク351は、駆動区画314内に設けられたディスク駆動手段によって回転駆動される。ディスク駆動手段は、駆動区画314に配置された、支持ディスク351の中心シャフト351aを回転させるためのディスク駆動モーター363を有している。ディスク駆動モーター363の回転は、プーリー364a、364bの対とその周囲に巻きつけられたベルト364cとで構成された動力伝達機構を介して、支持ディスク351の中心シャフト351aに伝達される。
【００８８】
上述したディスク駆動手段は、支持ディスク351を高速で回転させる機能を有する。従って、ボーリングボールＢは、一時待機領域または表面処理領域において支持ディスク351によって、回転駆動される。ディスク駆動手段の動作は、押しボタン317を使用して設定することにより、制御板316によって制御される。支持ディスク351は200〜900rpmの速度で回転されるのが好ましい。
【００８９】
表面処理を行うためにボーリングボールＢと摩擦接触する表面処理要素は、支持ディスク351の上面に、交換可能に取り付けられている。本実施形態では、表面処理要素は、支持ディスク351に交換可能に取り付けられた円形の研磨布374を含んでいる。研磨布374と同じ直径を有する摩擦布（図示せず）が、つや出しまたは洗浄過程における表面処理ディスク351の付属品として別に用意されている。研磨布374は、高い研磨能力を発揮する研磨用の粒子等でコーティングされたサンドペーパーで形成されており、摩擦布は、高いつや出し、洗浄能力を発揮する綿布等で形成されている。研磨布374は、ボーリングボールＢを研磨するのに用いられ、摩擦布は、ボーリングボールＢをつや出しまたは洗浄するのに用いられる。
【００９０】
例えばスポンジで形成された衝撃吸収部材375は、支持ディスク351と、研磨布374との間に設けられている。衝撃吸収部材375は、ボーリングボールＢを研磨、つや出し、洗浄する過程で生じる衝撃を吸収する機能を有する。この衝撃吸収部材375は、同様に、ボーリングボールＢと研磨布374または摩擦布との接触面積を増大させる機能も有する。衝撃吸収部材375は、ベルクロファスナーや他の適した固定手段によって支持ディスク351に交換可能に取り付けられている。
【００９１】
本実施形態では、ボーリングボール表面処理装置は、さらに、ボーリングボールＢが表面処理を受けている間に、ボーリングボールＢに表面処理液を供給する表面処理液供給手段を有している。表面処理液供給手段は、研磨液供給装置と、つや出し−洗浄液供給装置を有している。研磨液供給装置は、蓋312に取り付けられ、研磨液（例えば液体と細かい粒子の混合液）をボーリングボールＢに噴霧する研磨液噴霧ノズル381と、駆動区画314内に配置された研磨液貯蔵タンク383と、駆動区画314に配置され、研磨液噴霧ノズル381へ加圧された研磨液を供給する研磨液ポンプ385とを有している。つや出し−洗浄液供給装置は、蓋312に取り付けられ、つや出し−洗浄液（例えば水）をボーリングボールＢに噴霧するつや出し−洗浄液噴霧ノズル382と、駆動区画314内に配置されたつや出し−洗浄液貯蔵タンク384と、駆動区画314に配置され、つや出し−洗浄液噴霧ノズル382へ加圧されたつや出し−洗浄液を供給するつや出し−洗浄液ポンプ386とを有している。
【００９２】
排液管315aは、仕切板315とつや出し−洗浄液貯蔵タンク384との間に設けられており、研磨液およびつや出し−洗浄液が表面処理区画313から排液管315aを通じてつや出し−洗浄液貯蔵タンク384に排出できるようになっている。遮蔽カバー319は、軸受部(bearing)を研磨剤およびつや出し−洗浄液から保護するように仕切板315に設けられている。
【００９３】
次に、第３実施形態に係るボーリングボール表面処理装置の動作について詳細に説明する。図１３および図１４に示すように、表面処理の対象とされるボーリングボールＢは、まずアーム部材321の保持枠322に入れられる。このとき、アーム部材321は、ボーリングボールＢを、一時待機領域内の支持ディスク351上で支持することができるように、図１４の一点鎖線によって示される第１の位置にとどめられる。
【００９４】
この状態でスタートボタンが押されると、制御板316は、駆動区画314内に配置されたアーム駆動モーター331およびディスク駆動モーター363に動力を付与する。アーム駆動モーター331が回転し始めると、アーム部材321は、図１４の実線で示された第2の位置へと揺動する。このようなアーム部材321の揺動動作は、アーム回転シャフト324を中心として前後方向に繰り返され、それによって、保持枠322に保持されているボーリングボールＢは、一時待機領域から表面処理領域へ、またはその逆へ繰り返し移動される。表面処理領域では、ボーリングボールＢは、支持ディスク351の周辺部分に支持される。ディスク駆動モーター363が回転し始めると、支持ディスク351は、プーリー364a、364bおよびベルト364cによって、中心シャフト351aを中心に回転する。
【００９５】
したがって、ボーリングボールＢは、表面処理領域および一時待機領域内において支持ディスク351の研磨布374または該研磨布374と交換された摩擦布と摩擦接触する。ボーリングボールＢが一時待機領域と表面処理領域との間を移動する際、ボーリングボールＢは、異なる方向で異なる速度を有する支持ディスク351の複数の異なる部位によって回転するように動かされる。これによりボーリングボールＢは、絶え間なく変化する回転軸を中心として多くの異なる方向に回転し、最終的には、ボーリングボールＢの表面全体は、高い円形度で、均等に研磨、つや出し、洗浄される。
【００９６】
より詳しくは、図１５に示されているように、支持ディスク351が時計回りに回転している間に、ボーリングボールＢが支持ディスク351と表面処理領域内の点Ｓ1において接触すると、ボーリングボールＢは、支持ディスク351の回転力によって、おおよそ水平軸を中心に回転し、表面処理（研磨、つや出し、または洗浄）が、“a”で示された帯状の(strip-like)円周の接触領域について行われる。これに関し、支持ディスク351に研磨布374が取り付けられている場合、ボーリングボールＢは研磨される。研磨布374が綿製の摩擦布と交換されている場合、つや出しまたは洗浄される。
【００９７】
図１６に関して、アーム部材321の揺動動作によってボーリングボールＢが支持ディスク351の中心部分に移動され、点Ｓ2において支持ディスク351と接触した場合、ボーリングボールＢは、支持ディスク351とともにおおよそ鉛直軸を中心に回転する。この間、ボーリングボールＢに与えられる回転力は小さいため、有効な表面処理は行われない。
【００９８】
図１７に関して、アーム部材321の揺動動作によってボーリングボールＢが支持ディスク351の周辺部分に戻り、点Ｓ1において支持ディスク351と接触した場合、ボーリングボールＢは、支持ディスク351の回転力によって、再びおおよそ水平軸を中心に回転し、表面処理が“b”で示された帯状の(strip-like)円周の接触領域について行われる。
【００９９】
ボーリングボールＢが点Ｓ1からＳ2へ移動する過程において、支持ディスク351によってボーリングボールに与えられる回転力は、徐々に０近くまで減少していく。これは、支持ディスク351の円周速度が、その半径方向の位置によって変化するためである。この法則に基づいて、ボーリングボールＢは、一時待機領域と表面処理領域との間を往復すると、多くの異なる方向に無作為に回転され、このためボーリングボールＢの表面領域全体が高い円形度で、均等かつむらなく表面処理される。
【０１００】
ボーリングボールＢが支持ディスク351によって研磨またはつや出しされている間に、タンク383中の研磨液またはタンク384中のつや出し−洗浄液が加圧されてそれぞれ噴霧ノズル381および382を通じてボーリングボールＢに噴霧される。
【０１０１】
前述した実施形態では、ボール移動手段の一例としてそれぞれ保持枠122、222、322を有するアーム部材121、221、321を用いたが、代わりに、ボール保持部を有する直線運動を行う装置、ボール保持部を有する水力シリンダー等の他のボール移動手段を用いてもよいということを理解されたし。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
十分に上述したように、本発明に係るボーリングボール表面処理装置は、ボーリングボールの表面全体を、高い円形度で、均等に、研磨、つや出しまたは洗浄することを可能にする。さらに、本発明のボーリングボール表面処理装置は、構造的に比較的単純であり、長期間の運転時間に対する向上した耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
本発明の前述した特徴、利点およびそれら以外の特徴、利点は、添付図面と関連して記載された本発明の好適実施形態の、以下の説明から明らかとなるであろう。
【図１】本発明の第１実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示す側面断面図である。
【図２】図１の直線II−IIに沿った第１実施形態のボーリングボール表面処理装置の断面図である。
【図３】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置に用いられているアーム駆動機構を示す部分切り取り頂面図である。
【図４】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置に用いられている断続回転駆動機構を示す部分切り取り頂面図である。
【図５】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図６】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図７】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図８】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図９】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図１０】第１実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示す側面断面図である。
【図１２】図１１の直線VI−VIに沿った第２実施形態のボーリングボール表面処理装置の断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るボーリングボール表面処理装置を示す側面断面図である。
【図１４】図１３の直線VIII−VIIIに沿った第３実施形態のボーリングボール表面処理装置の断面図である。
【図１５】第３実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図１６】第３実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【図１７】第３実施形態のボーリングボール表面処理装置によって行われる表面処理過程を示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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