(57)【要約】【課題】  多数の被研磨物を個体差に寄らず均一に研磨できると共に、被研磨物を精密に研磨できるバレル研磨装置を提供することにある。【解決手段】  複数の丸穴を有する板材を、複数積み重ねてポット７,８を形成する。ポット７,８の夫々を、水平方向に延びるポット固定軸６に、ポット固定軸６対して傾いた状態で固定する。ポット７,８は、ポット固定軸６の回りを自転するようになっている。また、ポット固定軸６は、ポット固定軸６と略平行な状態である公転中心軸４の回りを公転するようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの被研磨物を収容するセルを複数有するポットを備えることを特徴とするバレル研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバレル研磨装置において、
上記ポットは、複数の分離可能な板材を積み重ねて成り、
上記セルは、上記板材に形成されると共に、略上記板材の厚さ方向に延びている穴であることを特徴とするバレル研磨装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバレル研磨装置において、
上記ポットが、木製からなる板材であることを特徴とするバレル研磨装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のバレル研磨装置において、
公転中心軸と、この公転中心軸と略平行であると共に、上記ポットを固定するポット固定軸とを備え、
上記ポットは、直方体形状または立方体形状であると共に、上記ポット固定軸に、上記ポット固定軸に対して傾いた状態で固定され、
上記ポットは、上記ポット固定軸の回りを自転すると共に、上記ポット固定軸は、上記公転中心軸のまわりを公転することを特徴とするバレル研磨装置。
【請求項５】
請求項４に記載のバレル研磨装置において、
上記ポット固定軸は、直線上に配置され、
上記直線は、上記ポットの略中心を通過することを特徴とするバレル研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バレル研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バレル研磨装置としては、特開２００３−２０５４４９号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
このバレル研磨装置は、ドラムと、バレルと、中間パイプとを備える。
【０００４】
上記ドラムの中心軸上かつ上記ドラムの外部には、上記ドラムの一方の端面の中心に一端が接続された第１の回転軸が配置されると共に、上記ドラムの他方の端面の中心に一端が接続された第２の回転軸とが配置されている。上記ドラムは、上記第１の回転軸からの回転動力により自転できるようになっている。
【０００５】
上記バレルは、円筒形状をしている。上記バレルは、上記ドラム内に配置されている。詳細には、上記バレルは、バレルの中心軸が上記ドラムの中心軸と略平行になっている状態で、上記ドラム内における上記ドラムの内周円筒面の近傍に、上記ドラムの周方向に略等間隔に４つ配置されている。上記各バレルの一方の端面の略中心には、上記各バレルの中心軸上に延在する第３の回転軸が配置されている。この第３の回転軸は、上記第２の回転軸の回転動力を、ベルトを介して受けることができるようになっており、上記バレルは、上記第３の回転軸の回転により、バレルの中心軸を中心とした自転を行うことができるようになっている。
【０００６】
上記中空パイプは、上記バレルに収容されている。上記中空パイプの中心軸は、上記バレルの中心軸に対して若干傾いた状態になっている。上記中空パイプは、被研磨物と、研磨材とを収容する容器としての役割を担っている。
【０００７】
上記第１の回転軸に、回転動力が伝達されると、上記バレルは、上記ドラムの内周面上に沿って公転しながら自転するようになっている。そして、上記ドラムに対して傾いている上記中空パイプが複雑に運動して、上記中空パイプ内の多数の被研磨物が研磨されるようになっている。
【０００８】
このように、上記従来のバレル研磨装置は、上記中空パイプを複雑に運動させることによって、バレル毎の研磨能力のバラツキを低減するようにしている。
【０００９】
しかしながら、上記従来のバレル研磨装置では、中空パイプに多数の被研磨物を一緒に収容するようになっているので、研磨中、被研磨物同士がともずりを起こして、被研磨物を均一に研磨できないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２０５４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、多数の被研磨物を個体差に寄らず均一に研磨できると共に、被研磨物を精密に研磨できるバレル研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明のバレル研磨装置は、
一つの被研磨物（ワーク）を収容するセルを複数有するポットを備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、一つの被研磨物を収容するセルを複数有するポットを備えるので、研磨中に、被研磨物同士が接触することがない。したがって、研磨中に、被研磨物同士がともずりを起こすことがないので、被研磨物の研磨量に個体差に起因するバラツキが生じることを抑制できる。したがって、複数の被研磨物を、個体差に寄らず均一かつ精密に研磨できる。
【００１３】
また、一実施形態のバレル研磨装置は、上記ポットが、複数の分離可能な板材を積み重ねて成り、上記セルが、上記板材に形成されると共に、略上記板材の厚さ方向に延びている穴である。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記ポットが、複数の分離可能な板材を積み重ねて成り、上記セルが、上記板材に形成されると共に、略上記板材の厚さ方向に延びる穴であるので、研磨後に、バレル研磨装置から被研磨物を大量かつ迅速に取り外すことができる。また、一つの板材に形成する穴の数、すなわち、一つの板材に形成するセルの数を、適宜調整することによって、一度に取り出せる被研磨物の数を容易に調節できる。
【００１５】
また、一実施形態のバレル研磨装置は、上記ポットが、木製からなる板材である。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記ポットが、木製からなる板材であるので、被研磨物が研磨材による研磨となり、更に、木の調湿機能のためセル内が調湿され、研磨量にバラツキが生じにくい。
【００１７】
また、一実施形態のバレル研磨装置は、公転中心軸と、この公転中心軸と略平行であると共に、上記ポットを固定するポット固定軸とを備え、上記ポットは、直方体形状または立方体形状であると共に、上記ポット固定軸に、上記ポット固定軸に対して傾いた状態で固定され、上記ポットは、上記ポット固定軸の回りを自転すると共に、上記ポット固定軸は、上記公転中心軸のまわりを公転する。
【００１８】
上記ポット固定軸は、例えば、一直線上に間隔をおいて配置された二つの軸から構成されていても良い。そして、上記ポットの２箇所を、上記二つの軸の夫々の対向する端面にひっかけて、ポットを固定する形式であっても良い。また、上記ポット固定軸は、上記ポットを貫通する貫通軸であっても良い。
【００１９】
上記実施形態によれば、上記ポットは、公転中心軸のまわりを公転しているポット固定軸の回りを自転するようになっていると共に、上記ポット固定軸に対して傾いているので、運転中に、上記ポットに形成された上記セルを複雑に運動させることができて、上記セルの姿勢を、連続的かつ小刻みに変動させることができる。したがって、被研磨物を均一かつ精密に研磨できる。
【００２０】
また、一実施形態のバレル研磨装置は、上記ポット固定軸が、直線上に配置され、上記直線が、上記ポットの略中心を通過している。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記直線が、上記ポットの略中心を通過するので、運転中において、上記板材の上記セルの形成位置に起因する上記セルの運動の差異を小さくすることができる。したがって、被研磨物の個体差に起因するバラツキを更に低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のバレル研磨装置によれば、一つの被研磨物を収容するセルを複数有するポットを備えるので、研磨中に、被研磨物同士が接触することがなくて、研磨中に、被研磨物同士がともずりを起こすことがない。したがって、複数の被研磨物を、個体差に寄らず均一かつ精密に研磨できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態のバレル研磨装置を示す図である。
【００２５】
このバレル研磨装置は、研磨装置本体１と、モーター２とを備える。
【００２６】
研磨装置本体１は、中心軸保持部材３と、公転中心軸４と、連結部材５と、ポット固定軸６と、ポット７と、ポット８とを備える。
【００２７】
上記中心軸保持部材３は、支持板１０と、支持板１１とを有する。上記支持板１０と支持板１１は、略同一形状である。また、上記支持板１０と支持板１１は、基台１２上に安定的に起立できる形状であり、互いに対向するように配置されている。また、上記支持板１０,１１の対向する箇所には、貫通穴が形成されており、この貫通穴には、公転中心軸４が、支持板１０,１１に対して回転自在な状態で挿通固定されている。
【００２８】
上記公転中心軸４は、水平方向に延びている。上記公転中心軸４の軸方向の寸法は、支持板１０と支持板１１との間の距離よりも長くなっている。詳しくは、上記公転中心軸４は、支持板１０の支持板１１側と反対側の表面からはみだすと共に、支持板１１の支持板１０側と反対側の表面からはみだした状態で、支持板１０,１１に、支持板１０,１１に対して回転自在な状態で固定されている。
【００２９】
上記連結部材５は、略同一の二つの棒部材１３,１４から構成されている。上記二つの棒部材１３,１４は、板材１０と板材１１の間において、互いに対向するように配置されている。上記棒部材１３,１４の夫々は、断面正方形の細長い角柱形状をしており、軸方向の略中心には、貫通穴が形成されている。上記貫通穴には、公転中心軸４が挿通されている。上記棒部材１３,１４は、公転中心軸４に堅固に固定され、公転中心軸４に対して相対運動できないようになっている。
【００３０】
また、上記棒部材１３,１４の夫々は、公転中心軸４に対して垂直に交差しており、棒部材１３と棒部材１４とは、互いに平行な状態になっている。上記棒部材１３,１４は、公転中心軸４とポット固定軸６とを連結すると共に、後述するように、ポット固定軸６を公転中心軸４の回りに公転させる役割を担っている。
【００３１】
上記ポット固定軸６は、棒部材１３,１４の対向する一方の端部間を結ぶと共に、棒部材１３,１４と垂直な方向の第１の直線上に延在している第１の部分１５および第２の部分１６とを有する。また、上記ポット固定軸６は、棒部材１３,１４の対向する他方の端部間を結ぶと共に、棒部材１３,１４と垂直な方向の第２の直線上に延在している第３の部分１７および第４の部分１８とを有する。上記第１の直線は、ポット７の略中心を通過しており、第２の直線は、ポット８の略中心を通過している。
【００３２】
上記第１の部分１５、第２の部分１６、第３の部分１７および第４の部分１８は、細長い円柱形状をしている。上記第１の部分１５は、棒部材１３の一方の端部の側面に、棒部材１３に対して回動自在な状態で固定されており、上記第２の部分１６は、棒部材１４の一方の端部の側面に、棒部材１４に対して回動自在な状態で固定されている。また、上記第３の部分１７は、棒部材１３の他方の端部の側面に、棒部材１３に対して回動自在な状態で固定されており、第４の部分１８は、棒部材１４の他方の端部の側面に、棒部材１４に対して回動自在な状態で固定されている。
【００３３】
上記公転中心軸４と、第１の部分１５および第３の部分１７とは、棒部材１３によって連結されている。また、上記公転中心軸４と、第２の部分１６および第４の部分１８とは、棒部材１４によって連結されている。
【００３４】
また、上記第１の部分１５と公転中心軸４との距離、第２の部分１６と公転中心軸４との距離、第３の部分１７と公転中心軸４との距離、および、第４の部分１８と公転中心軸４との距離は、略等しくなっている。上記第１の部分１５、第２の部分１６、第３の部分１７、第４の部分１８、および、公転中心軸４は、互いに平行な状態になっている。また、第１の部分１５と第２の部分１６とが配置されている上記第１の直線、第３の部分１７と第４の部分１８とが配置されている上記第２の直線、および、公転中心軸４の中心軸は、略同一平面上に位置している。
【００３５】
上記ポット７とポット８は、略同一形状であり、略直方体の形状をしている。上記ポット７は、第１の部分１５と第２の部分１６に、第１の部分１５と第２の部分１６に対して相対運動不可な状態で固定されている。また、上記ポット８は、第３の部分１７と第４の部分１８に、第３の部分１７と第４の部分１８に対して相対運動不可な状態で固定されている。
【００３６】
詳細には、上記ポット７の対向端面におけるポット７の中心に対する対向箇所には、ポット７の中心を向いている穴が形成されている。そして、上記第１の部分１５の棒部材１３側と反対側の端部を、ポット７の端面の一方の穴に挿入固定すると共に、第２の部分１６の棒部材１４側と反対側の端部を、ポット７の端面の他方の穴に挿入固定することによって、ポット７を、第１の部分１５および第２の部分１６に、第１の部分１５および第２の部分１６に対して相対運動不可な状態で、固定するようになっている。また、同様な方法で、ポット８を、第３の部分１７および第４の部分１８に、第３の部分１７および第４の部分１８に対して相対運動不可な状態で、固定するようになっている。
【００３７】
上記モーター２は、基台１２上に配置されている。上記モーター２の回転軸は、公転中心軸４と略平行になっている。また、上記モーター２の回転軸の先端および公転中心軸４のモーター２側の端部には、ギアが形成されている。上記モーター２のギアと公転回転軸４の端部に形成されたギアは、タイミングベルト２１で連結されている。
【００３８】
また、上記公転中心軸４の棒部材１３と棒部材１４との間の部分における、棒部材１３側の一部分と、公転中心軸４の棒部材１３と棒部材１４との間の部分における、棒部材１４側の一部分には、ギアが形成されている。また、第２の部分１６における上記棒部材１４側のギアに対向する部分に、ギアが形成されていると共に、第３の部分１７における上記棒部材１３側のギアに対向する部分に、ギアが形成されている。
【００３９】
また、上記第２の部分１６のギアと、公転中心軸４の棒部材１４側のギアとの間は、タイミングベルト２２で連結されており、第３の部分１７のギアと、公転中心軸４の棒部材１３側のギアとの間は、タイミングベルト２３で連結されている。
【００４０】
上記構成において、上記モーター２の回転軸が回転駆動すると、モーター２の回転動力がタイミングベルト２１を介して公転中心軸４に伝達されるようになっており、公転中心軸４が、回動するようになっている。すると、公転中心軸４に対して相対運動不可の連結部材５（棒部材１３,１４）が、公転中心軸４の回動と共に回転して、ポット固定軸６（第１の部分１５、第２の部分１６、第３の部分１７および第４の部分１８）が、公転中心軸４の回りを図１に矢印αで示す方向に公転するようになっている。
【００４１】
また、公転中心軸４が、回動すると、公転中心軸４の回転動力が、タイミングベルト２２を介して第２の部分１６に伝達して第２の部分１６が回動するようになっていると共に、公転中心軸４の回転動力が、タイミングベルト２３を介して第３の部分１７に伝達して第３の部分１７が回動するようになっている。すると、上記ポット７は、上記第１の直線の回りを自転すると共に、ポット８は、上記第２の直線の回りを図１に矢印βで示す方向に自転するようになっている。
【００４２】
図２は、ポット７（ポット８）の詳細な構造を示す斜視図である。
【００４３】
図２に示すように、ポット７は、直方体形状の同一形状の木製の板材２５を５つ積み重ねて形成されている。上記５つの板材２５には、各板材２５に対して装着および取り外しが可能な２本の棒部材（図示せず）が串刺し状に挿通されており、５つの板材２５は、互いに相対運動ができない状態になっている。尚、研磨終了後には、上記２本の棒部材を取り外すことにより、ポット７を、５つの板材２５に容易に分解することができる。
【００４４】
図３は、上記板材２５の詳細な構造を示す斜視図である。
【００４５】
図３に示すように、板材２５には、セルの一例としての丸穴３１が複数形成されている。詳しくは、上記丸穴３１は、板材２５の一方の表面のみに開口し、略板材２５の厚さ方向に延びている。また、上記丸穴３１の開口は、板材２５の上記一方の表面に略均等に形成されている。上記丸穴３１は、被研磨物の一例としての一つの動圧軸受のシャフト３５と、研磨材を収容するようになっている。
【００４６】
図４は、上記板材２５が上記公転中心軸４の回りを公転している最中における、上記丸穴３１に対する上記動圧軸受のシャフト３５の相対位置の典型例を示す図である。
【００４７】
尚、図４において、Ｐは、丸穴３１が鉛直方向の最も高い位置に到達したときの状態を示し、Ｒは、丸穴３１が鉛直方向の最も低い位置に到達したときの状態を示す。また、Ｑは、丸穴３１が鉛直方向の最も高い位置から最も低い位置に移動している途中の状態を示し、Ｓは、丸穴３１が鉛直方向の最も低い位置から最も高い位置に移動している途中の状態を示す。また、図４において、矢印ａ、ｂ、ｃおよびｄは、夫々の状態における遠心力の方向を示している。
【００４８】
この実施形態のバレル研磨装置では、丸穴３１が形成されている板材２５が複雑に運動するので、丸穴３１が公転中心軸の回りを一周する間に、動圧軸受のシャフト３５の姿勢を、図４に示すように連続的かつ小刻みに変動させることができる。
【００４９】
上記実施形態のバレル研磨装置によれば、一つのシャフト３５を収容する丸穴３１を複数有するポット７,８を備えるので、研磨中に、シャフト３５同士が接触することがなくて、研磨中に、シャフト３５同士がともずりを起こすことがない。したがって、シャフト３５の研磨量に個体差に起因するバラツキが生じることを抑制できて、多数のシャフト３５を、個体差に寄らず均一かつ精密に研磨できる。
【００５０】
また、上記実施形態のバレル研磨装置によれば、上記ポット７,８が、５つの分離可能な板材２５を積み重ねて成り、セルが、板材２５に形成されると共に、略板材２５の厚さ方向に延びている丸穴３１であるので、研磨後に、バレル研磨装置から多数のシャフト３５を迅速に取り外すことができる。
【００５１】
また、上記実施形態のバレル研磨装置によれば、上記ポット７,８が、シャフト３５より柔らかい木製の板材２５を積み重ねて成るため、研磨中にシャフト３５が丸穴３１に接触しても、シャフト３５が変形、摩耗することは起こらない。さらに、ポット７,８を木製とすると、研磨材として、クルミの殻に研磨剤を混ぜたものを使用する場合に、ポット内外で湿度の調整をすることが可能であり、研磨材の状態を長期に一定に保つことが可能となる。
【００５２】
また、上記実施形態のバレル研磨装置によれば、一つの板材２５に形成する丸穴３１の数、すなわち、一つの板材２５に形成するセルの数を、容易に調整でき、一度に取り出せるシャフト３５の数を容易に調節できる。
【００５３】
また、上記実施形態のバレル研磨装置によれば、ポット７,８は、公転中心軸４のまわりを公転しているポット固定軸６の回りを自転するようになっていると共に、ポット固定軸６に対して傾いているので、運転中に、ポット７に形成された丸穴３１を複雑に運動させることができて、丸穴３１の姿勢を、連続的かつ小刻みに変動させることができる。したがって、運転中に、上記丸穴３１に対するシャフト３５の姿勢を連続的かつ小刻みに変動させることができて、シャフト３５を均一かつ精密に研磨できる。
【００５４】
また、上記実施形態のバレル研磨装置によれば、上記第１の直線が、ポット７の略中心を通過すると共に、第２の直線が、ポット８の略中心を通過するので、研磨中におけるポット７,８の形成位置に起因する丸穴３１の運動の差異を小さくすることができる。したがって、シャフト３５における個体差に起因するバラツキを更に低減できる。
【００５５】
尚、上記実施形態のバレル研磨装置では、ポット７,８は、直方体の形状であると共に、板材２５は直方体の形状であったが、この発明では、ポットは、円柱形状等の直方体の形状以外の形状であっても良く、板材は、円板形状等の直方体の形状以外の形状であっても良い。
【００５６】
また、上記実施形態のバレル研磨装置では、５つの板材２５でポット７,８を構成したが、この発明では、５つ以外の複数の板材でポットを構成しても良い。
【００５７】
また、上記実施形態のバレル研磨装置では、セルの形状が丸穴３１形状であったが、この発明では、セルの形状は、断面正多角形の穴の形状等、丸穴形状以外の形状であっても良い。
【００５８】
また、上記実施形態のバレル研磨装置では、被研磨物は、動圧軸受のシャフト３５であったが、この発明のバレル研磨装置では、被研磨物は、ネジ等、動圧軸受のシャフト以外の部品であっても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態のバレル研磨装置を示す図である。
【図２】ポットの詳細な構造を示す斜視図である。
【図３】板材の詳細な構造を示す斜視図である。
【図４】板材が公転中心軸の回りを公転している最中における、丸穴に対する動圧軸受のシャフトの相対位置の典型例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  研磨装置本体
２  モーター
３  中心軸保持部材
４  公転中心軸
５  連結部材
６  ポット固定軸
７,８  ポット
２５  板材
３１  丸穴
３５  動圧軸受のシャフト
【図１】
2006289521.tif 000003
【図２】
2006289521.tif 000004
【図３】
2006289521.tif 000005
【図４】
2006289521.tif 000006