(57)【要約】【課題】研磨圧力を一定かつ安定して維持させ、研磨加工の精度を向上する研磨ツールを提供する。【解決手段】筒軸１１の上端にＮＣマシーンの出力軸１４の先端部に装着される取付軸部１３を有する第１の軸１と、この軸１に挿嵌し、軸線方向に移動自在、かつ、軸１と一体的に回転させると共にストッパー手段３で脱拔を防止して設けた第２に軸２とを備え、第２の軸の下端に研磨部材２４を取付ける。第２の軸に重錘５を着脱自在に取付け、この重錘の重力で研磨部材をワーク７２に圧接させる。【選択図】図２
2006055921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作装置の出力軸の先端部に装着され、前記出力軸から伝達される回転動力によりワークを研磨する研磨ルーツであって、
筒軸の上端に前記出力軸の先端部に装着される取付軸部を有する第１の軸と、
前記第１の軸に対し、軸線方向に相対的に移動自在に挿嵌して設けた第２の軸と、
この第２の軸の下端に取付けられる研磨部材と、
前記第２の軸を前記第１の軸に対して脱抜を防止するストッパー手段と、
前記第１の軸の回転運動を前記第２の軸に伝達して両軸を一体的に回転させる運動伝達手段と、
前記研磨部材の上部側に位置させて、前記第２の軸に着脱自在に設けた重錘とを備えていることを特徴とする、
研磨ツール。
【請求項２】
前記工作装置はＮＣマシーンであることを特徴とする、請求項１に記載の研磨ツール。
【請求項３】
前記ストッパー手段は、前記筒軸の内周壁面に形成した環状の係合段部と、前記第２の軸の上端部に設けられ、前記係合段部と係合する係合フランジとを含んで構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の研磨ツール。
【請求項４】
前記運動伝達手段は、前記筒軸の内壁面及び前記第２の軸の外壁面に軸線方向に向けて相対向して設けたキー溝と、このキー溝内に係入して設けたキー材とを含んで構成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の研磨ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作装置に装着して使用する研磨ツール、特に、例えばＮＣマシーン（マシニングセンタ）等の工作装置用に適した研磨ツールに関するものである。
本発明の研磨ツールは、例えば石英ガラス、セラミック、或いは金属その他の各種の被研磨体（ワーク）の研磨用として使用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来、マシニングセンタは一般に、切削加工や三次元加工用の工作装置として使用されているが、最近においては、研磨ツールを装着して、研磨加工も実施されている。
【０００３】
例えば、ワークを平面研磨する場合、出力軸で研磨ツールを回転させながら研磨ツールとワークとの相対的水平移動（マシニングセンタの場合には、通常は出力軸が水平移動し、ワーク側は固定されている。）によって研磨される。上記研磨加工に際しては、ツールの研磨部材をワークの被研磨面に対して研磨に必要とされる所定の圧力（研磨圧力）が加えられている。
研磨圧力は、研磨加工中、一定に維持することが肝要である。特に、例えば石英ガラスその他のワークを鏡面研磨する場合には、研磨圧力を一定かつ安定して維持させないと、研磨の跡（線状等の跡）が残る恐れがあり、鏡面に研磨仕上げすることができない場合が生じる。
【０００４】
上記のように、ワークの鏡面研磨に際しては、研磨圧力を一定かつ安定して維持させることが肝要であるが、ＮＣマシーン（マシニングセンタ）側で設定して制御することは煩雑で手間が掛ると共に無理な場合がある。
【０００５】
そこで、ＮＣマシーン用の研磨ツールとして、図６に示すものが提案されている。以下、図６に示す研磨ツール（先行例）について同図を参照して説明する。この研磨ツールは、筒軸１０１の下端にフランジ１０２を設けると共に上端にＮＣマシーンの出力軸１０３の先端部に装着される取付軸部１０４を有する第１の軸１００と、この軸１００に対し、軸線方向に移動自在に挿嵌して設けた第２の軸１０５とを備える。
【０００６】
第２の軸１０５はストッパー手段１０６により第１の軸１００から脱拔するのを防止するように構成されている。第１の軸１００と第２の軸１０５は運動伝達手段１０７により一体的に回転させるように構成されている。
【０００７】
第２の軸１０５の下端には取付フランジ１０８が固定して設けられ、フランジ１０８の下面には取付台板１０９等を介して研磨部材１１０が固定して取付けてある。筒軸１０１のフランジ１０２と取付フランジ１０８との間には取付フランジ１０８、したがって、第２の軸１０５を下方向へ付勢するコイルバネ１１１が介装して設けてある。これにより、第２の軸１０５は前記バネ１１１のバネ圧で常時下方向側へ押圧されている。図６において、１１２は作業テーブル（図示せず）上に位置決めして固定したワークを示す。
【０００８】
図６に示す研磨ツールは上記のように構成し、ＮＣ制御により出力軸１０３とワーク１１２との間隔を調整して研磨部材１１０をワーク１１２上に押し付け、第２の軸１０５をバネ１１１の作用に抗して第１の軸１００の筒軸１０１内へ押し込み、この状態で出力軸１０３を回転駆動すると共にワーク１１２に対して水平移動させる。これにより、研磨部材１１０はワーク１１２の被研磨面にバネ１１１の付勢力によって圧接した状態で水平移動し、研磨加工が行なわれる。
【０００９】
しかしながら、先行例は次のような問題が生じる恐れを有している。即ち、上述したように、研磨圧力を一定かつ安定して維持させないと、線状等の研磨跡が残る問題があるが、バネを利用した場合にあっては、使用中にバネの圧力値が微妙に変化する場合がある。バネの圧力値の変化は使用時間の長さ等によっても生じる。そのため、先行例は研磨跡が生じる恐れを有している。
【００１０】
また、他の研磨ツールとして、上端に工作機械の出力軸に装着するための一次軸と、この一次軸に対して軸線方向にすすみ対偶する二次軸と、この二次軸の下端に固定した研磨円盤と、前記両軸間に介在されて二次軸を進出方向に付勢するコイルバネと、一次軸に対して二次軸を拔止め状態に支持するストッパーとを備えて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この研磨ツールもコイルバネのバネ圧力を利用したものであるため、図６に示す先行例と同様の問題が生じる恐れを有している。
【特許文献１】特開平８−１４１９１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、研磨圧力を一定かつ安定して維持させ、研磨加工の精度を向上し得る研磨ツールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、工作装置の出力軸の先端部に装着され、前記出力軸から伝達される回転動力によりワークを研磨する研磨ルーツであって、筒軸の上端に前記出力軸の先端部に装着される取付軸部を有する第１の軸と、前記第１の軸に対し、軸線方向に相対的に移動自在に挿嵌して設けた第２の軸と、この第２の軸の下端に取付けられる研磨部材と、前記第２の軸を前記第１の軸に対して脱抜を防止するストッパー手段と、前記第１の軸の回転運動を前記第２の軸に伝達して両軸を一体的に回転させる運動伝達手段と、前記研磨部材の上部側に位置させて、前記第２の軸に着脱自在に設けた重錘とを備えていることを特徴とする。
なお、本発明において、「研磨部材」とは、研磨砥石，研磨パット，研磨バフ、その他一般に研磨用として使用される全ての研磨用の部材を含む概念として用いられている。
【００１３】
本発明によれば、出力軸とワークとの間隔を調整して研磨部材をワーク上に押し付け、第２の軸を第１の軸の筒軸内へ押し込み、この状態で出力軸を回転駆動すると共にワークに対して水平移動させる。これにより、研磨部材はワークの被研磨面に重錘の自重力によって圧接した状態で水平移動し、研磨加工が行なわれる。
そして、本発明においては、重錘の自重力によって研磨部材をワークに押し付けるように構成してあるので、研磨圧力は研磨中、常時一定かつ安定して維持される。したがって、研磨の跡が生じることなく、円滑かつ良好に研磨加工を行なえる。
【００１４】
本発明において、前記工作装置として、ＮＣマシーン（マシニングセンタ）を採用できる。マシニングセンタを採用した場合には、研磨ツールは工具の自動交換装置によって出力軸の先端部に自動的に交換して装着される。
【００１５】
本発明において、前記ストッパー手段としては、例えば前記筒軸の内周壁面に形成した環状の係合段部と、前記第２の軸の上端部に設けられ、前記段部と係合する係合フランジとを含んで構成したものを採用できる。
【００１６】
本発明において、前記運動伝達手段としては、例えば前記筒軸の内壁面及び第２の軸の外壁面に軸線方向に向けて相対向して設けたキー溝と、このキー溝内に係入して設けたキー材とを含んで構成したものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第２の軸に設けた重錘の自重力で研磨部材をワークに対して押し付けるように構成してあるので、研磨圧力を常に一定かつ安定して維持できる。したがって、研磨加工の精度を向上することができる。また、重錘は第２の軸に着脱自在に設けてあるので、重錘を交換することにより研磨圧力を自由に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。
【００１９】
図１は本発明の研磨ツールの一実施の形態を示す側面図、図２は同上研磨ツールの一部を断面とし、使用状態を示す説明図、図３は同上研磨ツールの一部を拡大して示す図であって、同図（ａ）は拡大縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図４は同上研磨ツールを分解して示す説明図である。
【００２０】
上記図１ないし図４において、この実施の形態（実施の形態１）の研磨ツールはＮＣマシーン（マシニングセンタ）用に構成した一例が開示されている。実施の形態１の研磨ツールは、第１の軸１と、第２の軸２と、ストッパー手段３と、運動伝達手段４、及び重錘５とを備えている。
【００２１】
第１の軸１は、筒軸１１と、この軸１１の上端に設けた保持部１２と、この保持部１２の上端に設けられ、工作装置、即ち、実施の形態１ではマシニングセンタの出力軸１４に装着される円錐台形状の取付軸部１３とを備える。
前記筒軸１１と保持部１２、及び保持部１２と取付軸部１３は任意の手段で固定して設けられ、前記三者１１，１２及び１３は一体回転するように構成されている。
実施の形態１の筒軸１１は、下半部側を第２の軸２の外径と対応する内径を有する円筒部１１ａで形成されていると共に上半部側は、筒軸１１の内周壁面に形成した環状の係合段部１５を介して前記前記円筒部１１ａの内径より幾分大径の内径を有する円筒部１１ｂとを備えて形成されている。
【００２２】
第２の軸２は、第１の軸１の筒軸１１に対し、軸線方向に相対的に移動自在に挿嵌して設けてある。第２の軸２の下端には円板形状等に形成した取付用フランジ２１が固定して設けてあり、フランジ２１の下面には円板形状等に形成した取付台板２２がボルト２３により固定して取付けてある。また、取付台板２２の下面には、研磨砥石，研磨パット，研磨バフその他の研磨部材２４が任意の手段により固定して取付けてある。
【００２３】
前記ストッパー手段３は、第２の軸２を第１の軸１に対して脱拔するのを防止する手段である。実施の形態１のストッパー手段３は、筒軸１の内周壁面に形成した前記係合段部１５と、第２の軸２の上端に設けられ、係合段部１５と係合する係合フランジ３１とで構成されている。これにより、係合フランジ３１が前記段部１５に係合した時点で、第２の軸２の下方向側への移動は規制されるので、第２の軸２が第１に軸１から脱拔するのを防止するように構成してある。また、実施の形態１ではストッパー手段３の係合フランジ３１をボルト３２により第２の軸２の上端に固定して設けた例が開示されている。
【００２４】
前記運動伝達手段４は、第１の軸１の回転運動を第２の軸２に伝達して両軸１，２を一体的に回転させるための回転運動伝達手段である。実施の形態１の運動伝達手段４は、前記筒軸１１の円筒部１１ａの内壁面及び第２の軸２の外壁面に軸線方向に向けて相対向して設けたキー溝４１，４２と、このキー溝４１，４２内に係入して設けたキー材４３とで構成されている。
上記構成により、第１の軸１が回転すると、この回転運動はキー材４３を介して第２の軸２に伝達される。したがって、第１の軸１と第２の軸２は一体的に回転する。
【００２５】
実施の形態１の前記両キー溝４１，４２は半円形状の凹溝で形成し、前記キー材４３は両キー溝４１，４２で形成される円孔に係入する丸棒材で構成したものが開示されている。
この場合、前記両キー溝４１，４２を角形状の凹溝で形成し、前記キー材４３を両キー溝で形成される角孔に係入する角棒材で形成した構成を採用することもできる。
【００２６】
さらにまた、運動伝達手段４は前記キー溝４１，４２及びキー材４３に代え、筒軸１１の内壁面を多角形に形成した多角形筒軸で構成し、第２の軸２を筒軸１１の内壁面と対応する多角形の軸で形成した構成を採用することもできる。
要は、両軸１，２を軸線方向に対しては相対的に移動自在にし、回転方向に対しては両軸１，２を一体的に回転されるように構成すればよいものである。
【００２７】
前記重錘５は、研磨部材２４の上部側に位置させて、第２の軸２に着脱自在に設けてある。実施の形態１の重錘５は、取付用フランジ２１の上部側に位置させて第２の軸２に固定して設けた戴置用台板５１上に戴置して着脱自在に取付けてある。
【００２８】
重錘５は、図４に最も詳細に示すように、所望の重量を有する鉄等で円盤状に形成した重錘本体５２と、この本体５２を定位置に固定する取付板５３とを備える。重錘本体５２には、本体５２の中心部から半径方向に向けて形成され、外端を開放５４すると共に第２の軸２が係入する巾を有する略Ｕ字形状に形成した係入切欠溝５５を有している。
前記溝の中心、即ち、前記本体５２の中心部は第２の軸２の外周面と対応する円弧面５６に形成され、本体５２には、前記溝５５の両側部に位置させてネジ孔５７，５７が形成されている。前記取付板５３の中央縁部には第２の軸２の外周面と対応する円弧状の凹面５８が形成されていると共に、取付板５３の両端部近くには、前記ネジ孔５７，５７と対応する部位に位置させてネジ挿入孔６０，６０が形成されている。
【００２９】
そして、重錘５は、重錘本体５２の前記開放部５４を通じて前記溝５５内に第２の軸２を係入して本体５２を前記台板５１上に戴置する。この状態で取付板５３の凹面５８と前記溝５５の円弧面５６とで第２の軸２を挟ませるようにし、両ネジ挿入孔６０を通してネジ６１，６１を挿入し、取付板５３を本体５２にネジ止めする。これにより、重錘５は前記台板５１上に戴置され、第２に軸２に着脱自在に取付けられる。
【００３０】
図２において、７１は作業テーブル、７２は作業テーブル７１上に位置決めし、固定台部材７３等を介して固定した石英ガラス，セラミック，金属その他のワークを示す。なお、図示しないが、ＮＣマシーン（マシニングセンタ）はワーク７２の被研磨面に冷却水や研磨助剤を供給する供給手段を備えている。
【００３１】
実施の形態１の研磨ツールは上記のように構成され、図２に示すように、マシニングセンタの出力軸１４の先端部に装着して使用される。ＮＣ制御により出力軸１４を下降して研磨部材２４をワーク７２の被研磨面７２ａ上に押し付け、第２の軸２を第１の軸１の筒軸１１内へ押し込む。これにより、ストッパー手段３の係合段部１５と係合フランジ３１との間に間隙部３３が形成され、第２の軸２は間隙部３３の範囲内で下方向側へ移動自在となる。
係合フランジ３１が係合段部１５と係合すると、第２の軸２の下降は係止され、重錘５の重力は研磨部材２４に対して作用しなくなる。そのため、所定の研磨作業が終了するまでの間、前記フランジ３１が前記段部１５に係合しないように調整して前記間隙部３３を形成するように設定されている。
【００３２】
上記の状態で出力軸１４を回転駆動すると共にワーク７２に対して水平移動させる。これにより、研磨部材２４はワーク７２の被研磨面７２ａに重錘の重力によって圧接した状態で水平移動し、研磨加工が行なわれる。
そして、実施の形態１においては、重錘５の自重力によって研磨部材２４をワーク７２に押し付けるように構成してあるので、研磨圧力は研磨加工中、常時一定かつ安定して維持される。したがって、研磨の跡が生じることなく、円滑かつ良好に研磨加工を行なえる。
また、上記したように、研磨の跡が生じないので、鏡面研磨加工にも適している。
【００３３】
図５は本発明の研磨ツールに採用される重錘の他の実施の形態を示す説明図である。この実施の形態（実施の形態２）の重錘５Ａは、重錘本体８１と、この本体８１を定位置に固定する取付板８２とを備える。
【００３４】
重錘本体８１は、所望の重量を有する鉄等で円盤状に形成すると共に中心に第２の軸２と対応する大きさの円孔８３を形成した円盤体を中心から分割線８４に沿って二つ割に分割した一対の半円形状の盤体８１ａ，８１ｂで構成されている。前記両盤体８１ａ，８１ｂには前記孔８３の周縁部に位置させてネジ孔８５，８５、８６，８６が相対応して形成されている。
【００３５】
前記取付板８２は、適当な大きさの円板状に形成すると共に中心に前記円孔８３と対応する大きさの円孔８７を形成した円板体を中心から分割線８８に沿って二つ割に分割した一対の半円形状の板体８２ａ，８２ｂで構成されている。前記両板体８２ａ，８２ｂには前記ネジ孔８５及び８６と対応するネジ挿入孔８９，８９、９０，９０が形成されている。
【００３６】
実施の形態２の重錘５Ａは上記した構成を具備し、第２の軸２の前記台板５１上に重錘本体８１の前記両盤体８１ａ，８１ｂを接合（これにより，第２の軸２は前記円孔８３内に係入される）して戴置する。そして、両盤体８１ａ，８１ｂの上部に取付板８２の前記両板体８２ａ，８２ｂを、図５（ｂ）に示すように、分割線８８を重錘本体８１の分割線８４と直交させて接合（これにより，第２の軸２は前記円孔８７内に係入される）して重合する。そして、この状態で各ネジ挿入孔８９，９０を通してネジ９１を挿入し、取付板８２を本体８１にネジ止めする。これにより、重錘５Ａは前記台板５１上に戴置され、第２の軸２に着脱自在に取付けられる。
【００３７】
他の構成は実施の形態１と全く同様である。この実施の形態２の重錘５Ａを採用した研磨ツールも実施の形態１と同様の作用効果を発揮する。
【００３８】
なお、上記した各実施の形態は一例として開示したもので、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想を越脱しない範囲内において任意に変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の研磨ツールの一実施の形態を示す側面図である。
【図２】同上研磨ツールの一部を断面とし、使用状態を示す説明図である。
【図３】同上研磨ツールの一部を拡大して示す図であって、同図（ａ）は拡大縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】同上研磨ツールを分解して示す説明図である。
【図５】本発明の研磨ツールに採用される重錘の他の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は重錘本体の平面図、同図（ｄ）は取付板の平面図である。
【図６】先行例の研磨ツールを示す図であって、同図（ａ）は一部を断面として示す説明図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      第１の軸
２      第２の軸
３      ストッパー手段
５      重錘
１１    筒軸
１３    取付軸部
１４    出力軸
２４    研磨部材
７２    ワーク
【図１】
2006055921.tif 000003
【図２】
2006055921.tif 000004
【図３】
2006055921.tif 000005
【図４】
2006055921.tif 000006
【図５】
2006055921.tif 000007
【図６】
2006055921.tif 000008