(57)【要約】【課題】曲面にヘアライン加工を斑なく施す。【解決手段】被加工面５１の凸曲面に沿う凹曲面をなす研磨面部２４を輪転移動させつつ、緩衝部２３の弾性力を伴って被加工面５１に押圧接触させる。このため、研磨面部２４の凹曲面が被加工面５１の凸曲面に沿って均等に接触するので、斑の無いヘアライン加工を施すことが可能である。被加工面５１を有する表面加工体５０は、金属やプラスチックなどの材料からなる。そして、金属が材料の表面加工体５０は、鋳造、プレス加工、粉末冶金もしくは鍛造などで作られたものである。また、プラスチックが材料の表面加工体５０は、射出成形などで作られたものである。【選択図】        図４
2006035403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に連続する曲面をなす被加工面に対して表面加工を施す表面加工装置において、
前記被加工面の連続方向を接線として所定の軸心周りに回転する円輪状の回転部、前記回転部の軸心周りの外表面に沿って設けてあって弾性を有する緩衝部、および前記緩衝部の外表面に設けてあって前記被加工面の曲面に沿う曲面をなす研磨面部を有した加工手段と、
前記被加工面が前記研磨面部に接触する態様で当該被加工面を曲面の連続方向に移動させる移動手段と
を備えたことを特徴とする表面加工装置。
【請求項２】
前記研磨面部は、前記回転部の回転方向に向く端縁が当該回転方向に対して傾いた形状の面パターンを有し、当該面パターンを前記回転方向に複数連続して設けてあることを特徴とする請求項１に記載の表面加工装置。
【請求項３】
一方向に連続する曲面をなす被加工面に対して表面加工を施す表面加工方法において、
前記被加工面の曲面に沿う曲面をなす研磨面部を弾性力を伴って前記被加工面に押圧接触させる工程を含むことを特徴とする表面加工方法。
【請求項４】
一方向に連続する曲面をなす被加工面を有し、前記曲面の連続方向に沿って前記被加工面にヘアライン加工が施されていることを特徴とする表面加工体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸面にヘアライン加工を施す表面加工装置および表面加工方法ならびに曲面にヘアライン加工が施された表面加工体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円柱状または円筒状のワークの外周面にヘアライン加工を施す表面加工装置が知られている。表面加工装置は、ワークの外周面を擦る回転ローラの外周部に、ワークの外週面に沿うような凹曲面が周方向に沿って形成されて、この凹曲面に鑢部が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６０６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の表面加工装置では、凹曲面に形成した鑢部が、ワークの表面に沿って引っ掻き傷を形成するが、特に、ワークの表面と凹曲面とが硬質である場合、ワークの表面と鑢部を形成した凹曲面とが均一に接触し難いために、ワークに施されるヘアラインに斑が生じてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、曲面にヘアライン加工を斑なく施すことができる表面加工装置、および曲面にヘアライン加工を斑なく施すことができる表面加工方法、ならびに予め形成した曲面にヘアラインを施された表面加工体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】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る表面加工装置は、一方向に連続する曲面をなす被加工面に対して表面加工を施す表面加工装置において、前記被加工面の連続方向を接線として所定の軸心周りに回転する円輪状の回転部、前記回転部の軸心周りの外表面に沿って設けてあって弾性を有する緩衝部、および前記緩衝部の外表面に設けてあって前記被加工面の曲面に沿う曲面をなす研磨面部を有した加工手段と、前記被加工面が前記研磨面部に接触する態様で当該被加工面を曲面の連続方向に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る表面加工装置は、上記請求項１において、前記研磨面部は、前記回転部の回転方向に向く端縁が当該回転方向に対して傾いた形状の面パターンを有し、当該面パターンを前記回転方向に複数連続して設けてあることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る表面加工方法は、一方向に連続する曲面をなす被加工面に対して表面加工を施す表面加工方法において、前記被加工面の曲面に沿う曲面をなす研磨面部を弾性力を伴って前記被加工面に押圧接触させる工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る表面加工体は、一方向に連続する曲面をなす被加工面を有し、前記曲面の連続方向に沿って前記被加工面にヘアライン加工が施されていることを特徴とする。
【００１０】
なお、表面加工体は、鋳造、プレス加工、粉末冶金、鍛造もしくは射出成形によって形成されて一方向に連続する曲面をなす被加工面を有し、前記曲面の連続方向に沿って前記被加工面にヘアライン加工が施されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る表面加工装置は、加工手段において被加工面の連続方向を接線として回転部を回転させ、移動手段において被加工面を研磨面部に接触する態様で当該被加工面を曲面の連続方向に移動させる。このため、輪転移動する研磨面部によって被加工面が研磨されてヘアライン加工を施される。このとき、研磨面部が被加工面の曲面に沿う曲面をなしており、さらに、研磨面部が緩衝部によって生じる弾性力を伴って被加工面に押圧接触する。このため、研磨面部が被加工面の曲面に沿って均等に接触するので、斑の無いヘアライン加工を施すことができる。
【００１２】
また、被加工面にヘアライン加工を施すときに、面パターンの頂部側から研磨面部にかかる外力を受け流すので研磨面部が緩衝部から剥がれる事態を防止することができる。
【００１３】
本発明に係る表面加工方法は、被加工面の曲面に沿う曲面をなす研磨面部を弾性力を伴って被加工面に押圧接触させる工程を含む。この結果、研磨面部が被加工面の曲面に沿って均等に接触するので、斑の無いヘアライン加工を施すことができる。
【００１４】
本発明に係る表面加工装置および表面加工体によれば、一方向に連続する曲面をなす被加工面を予め有した表面加工体であって、曲面の連続方向に沿って被加工面にヘアライン加工が施された表面加工体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１６】
図１は本発明に係る表面加工体を示す斜視図、図２は本発明に係る表面加工装置を示す図正面図、図３は図２に示す表面加工装置を示す側面図、図４は図２に示す表面加工装置の加工手段を示す拡大断面図、図５は図２に示す表面加工装置の加工手段を示す拡大正面図である。
【００１７】
本発明は、図１に示す表面加工体５０の被加工面５１に対する表面加工に係る。表面加工体５０は、マグネシウムまたはその合金、アルミニウムまたはその合金、亜鉛またはその合金、鉄またはその合金、チタンまたはその合金、銅またはその合金、もしくは、ステンレスまたはその合金などの金属や、プラスチックなどの材料からなる。そして、金属が材料の表面加工体５０は、鋳造、プレス加工、粉末冶金もしくは鍛造などで作られたものである。鋳造は、ダイカスト、チキソキャストのように溶融金属や半溶融金属を型に流し込んで表面加工体５０を成形する。また、プラスチックが材料の表面加工体５０は、射出成形などで作られたものである。表面加工体５０は、一方向に連続する曲面をなす被加工面５１を有する。本実施例での被加工面５１は、所定の曲率で形成された凸曲面である。被加工面５１には、連続方向に沿って表面加工として一方向に筋状の凹部をなすヘアライン加工を施してある。すなわち、表面加工体５０は、鋳造、プレス加工、粉末冶金、鍛造もしくは射出成形によって形成されて被加工面５１を有し、その被加工面５１にヘアライン加工が施されている。
【００１８】
以下、表面加工体５０の被加工面５１にヘアライン加工を施す表面加工装置について説明する。図２および図３に示すように表面加工装置１は、加工手段２と移動手段３とを備えている。
【００１９】
加工手段２は、回転部２１を主として構成してある。回転部２１は、塩化ビニル樹脂によって円輪状に形成してあり、その中心が回転軸２２１に固定してある。回転軸２２１は、駆動部２２によって回転駆動される。すなわち、回転部２１は、駆動部２２の駆動によって回転する回転軸２２１の軸心周りに回転する。
【００２０】
図３に示すように回転部２１の軸心周りの外表面には、緩衝部２３が設けてある。緩衝部２３は、弾性を有する材質（例えばウレタン樹脂）によって形成してある。緩衝部２３は、回転部２１の外表面において回転方向に連続して層状に設けてある。
【００２１】
図３に示すように緩衝部２３の外表面には、研磨面部２４が設けてある。研磨面部２４は、サンドペーパなどからなり、回転軸２２１の回転方向に連続して設けてある。図４に示すように研磨面部２４は、表面加工体５０の被加工面５１の曲面に沿う曲面をなしている。すなわち、研磨面部２４は、被加工面５１と略同じ曲率Ｒを有する凹曲面をなす。なお、研磨面部２４としてのサンドペーパは、表面加工体５０の材質にもよるが強研磨加工の場合は例えば８０番、弱研磨加工の場合は例えば８００番など用途に応じて選択すればよい。
【００２２】
研磨面部２４の曲面は、緩衝部２３の外表面の形状によって得られる。本実施例では、図４に示すように回転部２１の外表面に凹曲部を形成し、回転部２１の外表面に緩衝部２３を均等な厚さで設け、さらに緩衝部２３の外表面に研磨面部２４を設けることによって研磨面部２４の凹曲面を得ている。このように構成することによって、緩衝部２３の弾性力が凹曲面に沿って均等になる。また、緩衝部２３の弾性力が凹曲面に沿って均等であれば、回転部２１の外表面に凹曲部を形成せずに、緩衝部２３の外表面に凹曲部を設けることによって研磨面部２４の凹曲面を得てもよい。
【００２３】
また、研磨面部２４は、緩衝部２３の外表面に貼り付けてある。この貼り付けに関し、研磨面部２４は、回転部２１の回転方向に向く端縁が当該回転方向に対して傾いた形状の面パターンを有し、この面パターンを回転方向に複数連続して設けてある。具体的に研磨面部２４は、図５に示すように略Ｖ字状を呈した面パターン２４１を複数有してなる。そして、その頂部２４１ａを回転部２１の回転方向に向けた形態で回転方向（図５の矢印方向）に面パターン２４１を連続して設けてある。この場合、各面パターン２４１の一部（例えば頂部２４１ａ）が繋がっていると、緩衝部２３の外表面への貼り付けを容易に行うことができる。その他、面パターンは、略Ｖ字状に限らず回転部２１の回転方向に対して斜めに向く端縁を有していればよい。
【００２４】
移動手段３は、加工手段２に対して前記表面加工体５０を移動させるものである。図２および図３に示すように移動手段３は、Ｘ方向移動部３１、Ｙ方向移動部３２、Ｚ方向移動部３３および回転移動部３４を有している。
【００２５】
Ｘ方向移動部３１は、図２に示すように移動手段３を設置する基台３５に設けてある。Ｘ方向移動部３１は、基台３５に水平に固定した固定板３１１の上面に一対のＸレール３１２を配置してある。Ｘレール３１２は、Ｘ方向、すなわち回転部２１の軸心（回転軸２２１）に直行する方向であって、表面加工体５０の被加工面５１が連続する方向に沿う方向に長手状に設けてある。Ｘレール３１２には、複数のＸ摺動子３１３がＸレール３１２の長手方向に摺動可能に支持してある。Ｘ摺動子３１３は、水平なＸ移動板３１４の下面に固定してある。そして、図には明示しないが、固定板３１１には移動機構の固定側が取り付けてあり、Ｘ移動板３１４には移動機構の移動側が取り付けてある。つまり、Ｘ方向移動部３１は、不図示の移動機構の駆動によってＸ摺動子３１３がＸレール３１２に沿って移動することでＸ移動板３１４がＸ方向に移動する。
【００２６】
Ｙ方向移動部３２は、図２に示すようにＸ移動板３１４に設けてある。Ｙ方向移動部３２は、Ｘ移動板３１４の上面に一対のＹレール３２１を配置してある。Ｙレール３１２は、Ｘ方向に直行するＹ方向、すなわち回転部２１の軸心（回転軸２２１）に沿う方向であって、表面加工体５０の被加工面５１が連続する方向に直行する方向に長手状に設けてある。Ｙレール３２１には、複数のＹ摺動子３２２がＹレール３２１の長手方向に摺動可能に支持してある。Ｙ摺動子３２２は、水平なＹ移動板３２３の下面に固定してある。そして、図には明示しないが、Ｘ移動板３１４には移動機構の固定側が取り付けてあり、Ｙ移動板３２３には移動機構の移動側が取り付けてある。つまり、Ｙ方向移動部３２は、不図示の移動機構の駆動によってＹ摺動子３２２がＹレール３２１に沿って移動することでＹ移動板３２３がＹ方向に移動する。
【００２７】
Ｚ方向移動部３３は、図２に示すようにＹ移動板３２３に設けてある。Ｚ方向移動部３３は、Ｙ移動板３２３の上面に第１支持台３３１を配置してある。第１支持台３３１は、その上面にＹ方向（Ｘ方向でも良い）に傾斜する斜面３３１ａを有している。第１支持台３３１の上側には、第２支持台３３２が配置してある。第２支持台３３２は、第１支持台３３１の斜面３３１ａに摺接する斜面３３２ａを下面に有し、その上面を水平にして設けてある。また、第２支持台３３２の上面には、Ｚ移動板３３３が配置してある。そして、第１支持台３３１と第２支持台３３２とを互いの斜面３３１ａ，３３２ａに沿って相対的に移動させることにより、Ｚ移動板３３３が上下方向、すなわちＺ方向に移動する。
【００２８】
回転移動部３４は、図２および３に示すようにＺ移動板３３３に設けてある。回転移動部３４は、Ｚ移動板３３３の上面に支持脚３４１を配置してある。支持脚３４１は、対をなして、Ｘ方向、すなわち回転部２１の軸心（回転軸２２１）に直行する方向であって、表面加工体５０の被加工面５１が連続する方向に沿う方向に対向して設けてある。各支持脚３４１の間には、載置部３４２が支持してある。載置部３４２は、Ｘ方向に延在する軸心の周りに回動可能に設けてある。この載置部３４２には、表面加工体５０が、被加工面５１を上方に向けて載置される。そして、載置部３４２を、軸心周りに回動することによって表面加工体５０が被加工面５１を傾ける態様で回動する。なお、載置部３４２の軸心は、被加工面５１の曲率の中心Ｏ（図４参照）に一致してある。
【００２９】
このように構成した表面加工装置１は、加工手段２において被加工面５１の連続方向を接線として回転部２１を回転させる。そして、移動手段３においてＸ方向移動部３１によって被加工面５１を研磨面部２４に接触する態様で当該被加工面５１を曲面の連続方向に移動させる。このため、輪転移動する研磨面部２４によって被加工面５１が研磨されてヘアライン加工を施される。
【００３０】
被加工面５１にヘアライン加工を施すとき、研磨面部２４が被加工面５１の凸曲面に沿う凹曲面をなしており、さらに、研磨面部２４が緩衝部２３によって生じる弾性力を伴って被加工面５１に押圧接触する。この結果、研磨面部２４が被加工面５１の凸曲面に沿って均等に接触するので、斑の無いヘアライン加工を施すことが可能である。
【００３１】
さらに、研磨面部２４は、図５に示すように略Ｖ字状を呈した面パターン２４１を複数有してなり、その頂部２４１ａを回転方向に向けて連続して設けてある。このため、被加工面５１にヘアライン加工を施すときに、研磨面部２４が緩衝部２３から剥がれる外力が作用するが、面パターン２４１の頂部２４１ａ側から上記外力が受け流されるので研磨面部２４が緩衝部２３から剥がれる事態を防止することが可能である。
【００３２】
また、図４に示すように被加工面５１の凸曲面が、研磨面部２４の凹曲面よりも大きい場合は、回転移動部３４によって載置部３４２を回動させて、再度、Ｘ方向移動部３１によって表面加工体５０を移動させて研磨面部２４を通過させればよい。このとき、Ｘ方向移動部３１によってＸ方向に移動した表面加工体５０が研磨面部２４を通過した後、Ｙ方向移動部３２およびＸ方向移動部３１によって表面加工体５０を加工前の位置に戻してから、表面加工体５０を回動させる。
【００３３】
また、被加工面５１にヘアライン加工を施す際の緩衝部２３によって生じる弾性力は、Ｚ方向移動部３３によってＺ移動板３３３（回転移動部３４）をＺ方向（上下方向）に移動させることによって調整することが可能である。これにより、研磨面部２４と被加工面５１とのオーバーラップが適宜調整できる。オーバーラップは、表面加工体５０の材質にもよるが例えば０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲で選択すればよい。
【００３４】
このように、上述した表面加工方法は、被加工面５１の凸曲面に沿う凹曲面をなす研磨面部２４を、弾性力を伴って被加工面５１に押圧接触させる工程を含む。このため、研磨面部２４が被加工面５１の凸曲面に沿って均等に接触するので、斑の無いヘアライン加工を施すことが可能である。この結果、鋳造、プレス加工、粉末冶金、鍛造もしくは射出成形によって形成されて一方向に連続する凸曲面をなす被加工面５１を予め有した表面加工体５０であって、凸曲面の連続方向に沿って被加工面５１にヘアライン加工が施された表面加工体５０を得ることが可能である。
【００３５】
なお、上述した実施例では、被加工面５１を凸曲面として、研磨面部２４を被加工面５１の凸曲面に沿う凹曲面に形成してあるが、被加工面５１を凹曲面として、研磨面部２４を被加工面５１の凹曲面に沿う凸曲面に形成してもよい。また、被加工面５１を凹凸曲面として、研磨面部２４を被加工面５１の凹凸曲面に沿う凹凸曲面に形成してもよい。このように、被加工面５１が様々な曲面であっても、研磨面部２４をその曲面沿う曲面に形成して、緩衝部２３によって生じる弾性力を伴って研磨面部２４が被加工面５１に均等に押圧接触することで、斑の無いヘアライン加工を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る表面加工体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る表面加工装置を示す図正面図である。
【図３】図２に示す表面加工装置を示す側面図である。
【図４】図２に示す表面加工装置の加工手段を示す拡大断面図である。
【図５】図２に示す表面加工装置の加工手段を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    表面加工装置
２    加工手段
３    移動手段
２１    回転部
２２    駆動部
２２１    回転軸
２３    緩衝部
２４    研磨面部
２４１    面パターン
２４１ａ    頂部
３１    Ｘ方向移動部
３１１    固定板
３１２    Ｘレール
３１３    Ｘ摺動子
３１４    移動板
３２    Ｙ方向移動部
３２１    Ｙレール
３２２    Ｙ摺動子
３２３    移動板
３３    Ｚ方向移動部
３３１    第１支持台
３３１ａ    斜面
３３２    第２支持台
３３２ａ    斜面
３３３    移動板
３４    回転移動部
３４１    支持脚
３４２    載置部
３５    基台
５０    表面加工体
５１    被加工面
Ｏ    中心
Ｒ    曲率
【図１】
2006035403.tif 000003
【図２】
2006035403.tif 000004
【図３】
2006035403.tif 000005
【図４】
2006035403.tif 000006
【図５】
2006035403.tif 000007