(57)【要約】      （修正有）【課題】振動を低減することができる研磨機を提供する。【解決手段】研磨機１０における研磨部材保持部材１６が、ベーン式エアモータ１８によって回転駆動される駆動軸２２の回転駆動中心軸線２４に対する偏心軸線２５の周りで回転可能に駆動軸２２に取り付けられ、偏心軸線の放射軸線の方向で偏心軸線２５から離れた位置に設けられた動作規制部４０を有する。本体部１２に設けられた一対のガイドローラ４３は、その一方のガイドローラと動作規制部４０との第１係合位置と、他方のガイドローラ４３と動作規制部４０との第２係合位置とが、前記放射軸線を挟んで互いに該放射軸線の左右反対側に位置するように配置されており、駆動軸２２が回転駆動されたときに、研磨材保持部材１６が第１係合位置と第２係合位置との間の位置を中心に枢動しながら放射軸線の方向で変位するように、研磨材保持部材１６の動作を規制する。【選択図】図３
2015168032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
該本体部に取り付けられたモータと、
該モータによって回転駆動される駆動軸と、
研磨材が取り付けられ、前記駆動軸の回転駆動中心軸線に平行で且つ該回転駆動中心軸線から離れた位置を通る偏心軸線の周りで回転可能なように前記駆動軸に取り付けられる研磨材保持部材であって、前記偏心軸線の放射軸線の方向で該偏心軸線から離れた位置に設けられた動作規制部を有する研磨材保持部材と、
前記本体部に前記回転駆動中心軸線から離れた位置において取り付けられ、前記動作規制部と係合する一対のガイド部材であって、一方のガイド部材と前記動作規制部とが係合する第１係合位置と、他方のガイド部材と前記動作規制部とが係合する第２係合位置とが、前記放射軸線を挟んで互いに該放射軸線の左右反対側に位置するように配置されており、前記駆動軸が回転駆動されたときに、前記研磨材保持部材が前記第１係合位置と前記第２係合位置との間の位置を中心に枢動しながら前記放射軸線の方向で変位するように、前記研磨材保持部材の動作を規制する一対のガイド部材と、
を備える、研磨機。
【請求項２】
前記一対のガイド部材が、それぞれ、前記本体部に対して回転自在とされたガイドローラからなる、請求項１に記載の研磨機。
【請求項３】
各ガイドローラの回転中心軸線が、前記回転駆動中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜している、請求項２に記載の研磨機。
【請求項４】
前記一対のガイド部材と係合する前記動作規制部の係合面が、前記偏心軸線に対して傾斜し、且つ研磨材が取り付けられる位置から離れる方向に面するように形成されている、請求項１乃至３に記載の研磨機。
【請求項５】
前記動作規制部が、突起形状を有していて、前記一対のガイド部材の間に挟持されるようにされた、請求項１乃至４の何れか一項に記載の研磨機。
【請求項６】
前記一対のガイド部材の少なくとも前記動作規制部と係合する部分が、弾性部材により形成されている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の研磨機。
【請求項７】
前記研磨材保持部材の前記動作規制部が、弾性部材により形成されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の研磨機。
【請求項８】
前記研磨材保持部材が、前記駆動軸に取り付けられる駆動軸取付部、前記本体部に面し前記動作規制部が設けられている上面、及び該上面の反対側に面する下面、を有する第１部分と、該第１部分の前記下面から延在する第２部分とを備え、該第２部分の先端には研磨材を取り付ける研磨材取付部が設けられており、前記放射軸線の方向において前記動作規制部が前記駆動軸取付部と前記研磨材取付部との間に位置するようになっている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の研磨機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨機に関し、より詳細には、研磨材が取り付けられる研磨材保持部材が偏心回転駆動される研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨機においては、研磨材が取り付けられる研磨材保持部材を、該駆動軸の回転駆動中心軸線に平行で且つ該回転駆動中心軸線から離れた位置を通る偏心軸線周りにおいて回転自在に駆動軸に取り付け、さらに偏心軸線に対する放射軸線の左右方向への動作を規制するように支持して、研磨材を前後運動と揺動運動とが組み合わされた楕円状運動させるようにするものがある。このような研磨機においては、研磨材保持部材の左右方向への動作を規制するために、研磨材保持部材に設けられた溝の左右の側面に、研磨機本体に取り付けられたガイドローラを回転係合させるようにしている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３６３８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来の研磨機において、ガイドローラが、研磨材保持部材における溝が形成された位置における左右方向での動作を、溝の左右側面に交互に係合することによって規制するようになっている。ガイドローラが滑らかに回転しながら溝と係合するようにするためには、ガイドローラが溝の左右の側面に同時に係合することなく常に一方にのみ係合するようにしなければならない。そのためガイドローラの直径は溝の横幅よりも小さく設定されて、ガイドローラと溝の一方の側面との間には隙間が形成されるようになっている。そのため、研磨材保持部材が駆動しているときに、ガイドローラが一方の側面に係合した状態から他方の側面に係合した状態に移行する際に、ガイドローラと側面とが衝突することになる。研磨材保持部材は高速で駆動されるため、この衝突は連続的に発生し、その結果として研磨機に大きな振動が発生してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、このような従来の研磨機における振動を低減することができる研磨機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】
すなわち本発明は、
本体部と、
該本体部に取り付けられたモータと、
該モータによって回転駆動される駆動軸と、
研磨材が取り付けられ、前記駆動軸の回転駆動中心軸線に平行で且つ該回転駆動中心軸線から離れた位置を通る偏心軸線の周りで回転可能なように前記駆動軸に取り付けられる研磨材保持部材であって、前記偏心軸線の放射軸線の方向で該偏心軸線から離れた位置に設けられた動作規制部を有する研磨材保持部材と、
前記本体部に前記回転駆動中心軸線から離れた位置において取り付けられ、前記動作規制部と係合する一対のガイド部材であって、一方のガイド部材と前記動作規制部とが係合する第１係合位置と、他方のガイド部材と前記動作規制部とが係合する第２係合位置とが、前記放射軸線を挟んで互いに該放射軸線の左右反対側に位置するように配置されており、前記駆動軸が回転駆動されたときに、前記研磨材保持部材が前記第１係合位置と前記第２係合位置との間の位置を中心に枢動しながら前記放射軸線の方向で変位するように、前記研磨材保持部材の動作を規制する一対のガイド部材と、
を備える、研磨機を提供する。
【０００７】
当該研磨機においては、一対のガイド部材が、各ガイド部材と動作規制部との係合位置が放射軸線を挟んで互いに左右反対側に位置するように配置されているので、各ガイド部材と動作規制部とが常に互いに離れずに接触している状態で、研磨材保持部材の動作を規制することが可能となる。そのため、従来技術のような、ガイド部材と動作規制部との間の隙間に起因する振動を低減することが可能となる。
【０００８】
好ましくは、前記一対のガイド部材が、それぞれ、前記本体部に対して回転自在とされたガイドローラからなるようにすることができる。
【０００９】
このような構成により、動作規制部がガイド部材に対して滑らかに回転係合するようになるので、動作規制部とガイド部材との間の摩擦を低減すると共に振動をさらに低減することが可能となる。
【００１０】
好ましくは、各ガイドローラの回転中心軸線が、前記回転駆動中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜しているようにすることができる。
【００１１】
より好ましくは、前記一対のガイド部材と係合する前記動作規制部の係合面が、前記偏心軸線に対して傾斜し、且つ研磨材が取り付けられる位置から離れる方向に面するように形成することができる。
【００１２】
このような構成により、研磨材を被削材に押し付けたときに研磨材保持部材が受ける荷重を、駆動軸への取付部だけでなく、ガイド部材との係合部においても支持することができるので、該荷重による研磨材保持部材の撓みが低減されると共に研磨材保持部材が受ける応力を分散して研磨材保持部材の破損を防止することが可能となる。
【００１３】
好ましくは、前記動作規制部が、突起形状を有していて、前記一対のガイド部材の間に挟持されるようにすることができる。
【００１４】
好ましくは、前記一対のガイド部材の少なくとも前記動作規制部と係合する部分が、弾性部材により形成されているようにすることができる。
【００１５】
また好ましくは、前記研磨材保持部材の前記動作規制部が、弾性部材により形成されているようにすることができる。
【００１６】
このようにガイド部材と動作規制部との係合部が弾性部材によって形成されることによって、該弾性部材により振動を吸収して本体部への振動の伝達をさらに低減することが可能となる。
【００１７】
具体的には、前記研磨材保持部材が、前記駆動軸に取り付けられる駆動軸取付部、前記本体部に面し前記動作規制部が設けられている上面、及び該上面の反対側に面する下面、を有する第１部分と、該第１部分の前記下面から延在する第２部分とを備え、該第２部分の先端には研磨材を取り付ける研磨材取付部が設けられており、前記放射軸線の方向において前記動作規制部が前記駆動軸取付部と前記研磨材取付部との間に位置するようにすることができる。
【００１８】
以下、本発明に係る研磨機の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る研磨機の左側面図である。
【図２】図１の研磨機の正面図である。
【図３】図２のIII-III線における断面図である。
【図４】研磨部材保持部材と一対のガイドローラとを示す上面図である。
【図５】第２の実施形態における一対のガイドローラと動作規制部との関係を示す模式図である。
【図６】第３の実施形態における一対のガイドローラと動作規制部との関係を示す模式図である。
【図７】平板状の研磨材保持部材が取り付けられた状態の研磨機の左側面図である。
【図８】円盤状の研磨材保持部材が取り付けられた状態の研磨機の左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係る研磨機１０は、図１及び図２に示すように、本体部１２と、本体部１２の下端に位置する保持部材取付部１４に取り付けられた研磨材保持部材１６とを備える。図３に示すように、本体部１２の内部にはベーン式エアモータ１８が設けられ、このベーン式エアモータ１８の出力軸２０の下端にはカップ状の駆動軸２２が固定されている。この駆動軸２２は、出力軸２０の軸線と一致する回転駆動中心軸線２４の周りで回転駆動される。駆動軸２２には回転駆動中心軸線２４に平行で且つ該回転駆動中心軸線２４から離れた位置を通る偏心軸線２５を中心とした横断面円形の凹部２６が設けられ、該凹部２６にはその円形内周面２７に取り付けられたラジアルベアリング２８を介して筒状部材３０が回転可能に取り付けられている。ラジアルベアリング２８の内側レースウエイをなしている筒状部材３０の内周面はネジ穴３２になっており、このネジ穴３２に研磨材保持部材１６の段付穴３４を通してボルト３６を螺合することにより、研磨材保持部材１６は筒状部材３０に固定されている。このようにして、研磨材保持部材１６は、回転駆動中心軸線２４の周りで回転駆動される駆動軸２２に対して偏心軸線２５の周りで回転可能に取り付けられている。研磨材保持部材１６は、後述するように、偏心軸線２５から所定の放射方向（半径方向）に延びる放射軸線３８に沿って延びる動作規制部４０を有し、該動作規制部４０が、本体部１２の保持部材取付部１４に設けられた一対のガイドローラ４２、４３によって両側から係合されて、当該動作規制部４０の左右方向での動きが規制されるようになっている。これにより、研磨材保持部材１６の先端部に取り付けられた研磨材４４が往復楕円状運動するようにされている。当該研磨機１０は、このようにして往復楕円状運動する研磨材４４を被削材に押し当てて、該被削材の研磨作業を行うようにした装置である。
【００２１】
本体部１２の後端（図３で見て右端）には、図示しないエアポンプから延びるエアチューブを接続するためのエアチューブ接続部４６が設けられており、接続されたエアチューブから供給される圧縮空気を本体部１２内に導入するようになっている。エアチューブ接続部４６からベーン式エアモータ１８にまで延在する圧縮空気流路４８内には、本体部１２に枢動可能に取り付けられた操作レバー５０によって開閉操作される開閉弁機構５２が設けられており、操作レバー５０を操作することによってベーン式エアモータ１８への圧縮空気の供給を制御してベーン式エアモータ１８の駆動及び停止を制御するようになっている。当該研磨機１０におけるベーン式エアモータ１８及び開閉弁機構５２は、当業者には周知のものであるので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
研磨材保持部材１６は、前方（図３及び図４で見て左方）に延在していて本体部１２に面する上面５４とその反対側に面する下面５５とを有する水平部５６と、水平部５６の下面５５の前端部分５７から下方に延在する垂直部５８と、垂直部５８の下端から前方に延在する研磨材取付部５９とを有する。研磨材４４は研磨材取付部５９の下面６１に粘着シールで貼り付けて取り付けられるようになっている。また、水平部５６、垂直部５８、及び研磨材取付部５９の両側面にはリブ６０が設けられていて、研磨材保持部材１６に十分な強度を持たせるようにしている。
【００２３】
上述の一対のガイドローラ４２、４３は、図４に示すように、偏心軸線２５から延びる所定の放射軸線３８を挟んで互いに該放射軸線３８の左右反対側に位置するように配置されている。また、それぞれの回転中心軸線６２、６３は、図２から分かるように、当該研磨機１０を正面から見たときに、上方に向かって互いに近づくように駆動軸２２の回転駆動中心軸線２４に対して互いに反対方向に傾斜している。これにより、各ガイドローラ４２、４３の回転係合面６４、６５も、各ガイドローラ４２、４３の回転中心軸線６２、６３と同様に、回転駆動中心軸線２４に対して傾斜した状態となっている。なお、ここで「放射軸線３８の左右」の方向とは、偏心軸線２５と放射軸線３８とに対して垂直に交わる方向を意味している。なお、図２における図面上の左方は放射軸線３８の右方に対応し、図面上の右方は放射軸線３８の左方に対応する。また、図４における図面上の上方は偏心軸線２５の右方に対応し、図面上の下方は偏心軸線２５の左方に対応する。
【００２４】
研磨材保持部材１６の上面５４には、偏心軸線２５の放射軸線３８の方向でこの偏心軸線２５から離れた位置にゴム材料からなる動作規制部４０が設けられている。この動作規制部４０は一対のガイドローラ４２、４３と係合する固定係合面６８、６９を有し、各固定係合面６８、６９は、図２から分かるように、放射軸線３８の左右反対側に位置しており、当該研磨機１０を正面から見たときに偏心軸線２５（図２においては回転駆動中心軸線２４と重なっている）に対して互いに反対方向に傾斜して研磨材取付部５９から離れる方向（図で見て上側）に面するように形成されている。また、各固定係合面６８、６９の傾斜角度は、対応するガイドローラ４２、４３の回転中心軸線６２、６３の傾斜角度と同じになるように設定されている。動作規制部４０は、上方に向かって突出した突起形状を有していて、一対のガイドローラ４２、４３の間に挟持されるようになっている。従って、左方のガイドローラ４２と動作規制部４０の左方の固定係合面６８との係合位置と、右方のガイドローラ４３と動作規制部４０の右方の固定係合面６９との係合位置とは、放射軸線３８を挟んで互いに放射軸線３８の左右反対側に位置するようになっている。
【００２５】
研磨材保持部材１６は、ベーン式エアモータ１８が回転駆動されると、段付穴３４の位置では回転駆動中心軸線２４に対する偏心円運動をするが、動作規制部４０が設けられている位置では、一対のガイドローラ４２、４３によって放射軸線３８の左右の方向の動作が規制されて、動作規制部４０の固定係合面６８、６９が各ガイドローラ４２、４３と係合している係合位置の間の位置を中心として枢動しながら、偏心軸線２５の放射軸線３８の方向に沿って変位するような動きをする。これにより、偏心軸線２５の方向で見て動作規制部４０のさらに前方に位置する研磨材取付部５９は、揺動運動と直線運動との組合せによる往復楕円状運動をすることになる。なお、研磨材取付部５９の軌跡は、偏心軸線２５と動作規制部４０と研磨材取付部５９との位置関係により変化し、動作規制部４０が偏心軸線２５と研磨材取付部５９との中点に位置しているときには円状となるが、ここでは、このような円状の軌跡を描く運動も含めて楕円状運動と呼んでいる。また、研磨材取付部５９の軌跡は、正確には楕円又は円ではなく若干歪んだ形状となっている。
【００２６】
このように当該研磨機１０においては、動作規制部４０が偏心軸線２５の放射軸線３８の左右両側の位置で別個の２つのガイドローラ４２、４３によって係合支持されるようになっているので、動作規制部４０と各ガイドローラ４２、４３とが離れずに常に接触しているようにすることができる。これにより、動作規制部４０とガイドローラ４２、４３とが衝突することがなくなり、振動を大幅に低減することが可能となる。
【００２７】
当該実施形態においては、上述のように、研磨材保持部材１６の動作規制部４０は弾性部材であるゴム材料から形成されているので、研磨材保持部材１６が動かされたときに一対のガイドローラ４２、４３の間に挟持された動作規制部４０は、ガイドローラ４２、４３との係合位置において弾性変形しながら常にガイドローラ４２、４３と接触した状態を維持するようになる。また、動作規制部４０がゴム材料で形成されていることにより、研磨材保持部材１６の振動が吸収され、本体部１２への振動の伝達がより低減されるようにもなる。なお、当該実施形態では、動作規制部４０が弾性部材で形成されているが、ガイドローラ４２、４３の回転係合面６４、６５を弾性部材により形成するようにしてもよい。
【００２８】
上述のように、動作規制部４０の固定係合面６８、６９は斜め上方に面し、またガイドローラ４２、４３の回転係合面６４、６５は斜め下方に面しているので、一対のガイドローラ４２、４３は、研磨材保持部材１６からの左右方向の力だけでなく上方向の力も受けることができる。これにより、研磨作業時に研磨材４４を被削材に押し付けたときに研磨材保持部材１６が受ける上向きの力を、駆動軸２２との連結部だけではなく、動作規制部４０においても受けることができるようになるので、研磨材保持部材１６への応力が分散されて研磨材保持部材１６が破損しにくくなる。また、研磨材取付部５９における上下方向の撓みも軽減されるので、研磨材４４を被削材に押し付けるようにしたときの研磨材４４と被削材との間の接触角度の変化が小さくなり、研磨材と被削材との接触状態がより安定した状態で研磨作用を行うことができるようにもなる。
【００２９】
上記実施形態においては、一対のガイドローラ４２、４３を回転中心軸線６２、６３が斜めになるように取り付けることで、回転係合面６４、６５の傾斜角度が動作規制部４０の固定係合面６８、６９の傾斜角度と同程度となるようにしている。別の実施形態においては、図５に示すように、回転中心軸線１６２、１６３を駆動軸２２の回転駆動中心軸線２４と平行にして、回転係合面１６４、１６５が回転中心軸線１６２、１６３に対して傾斜した円錐状の面であるようなガイドローラ１４２、１４３を使用することもできる。また、さらに別の実施形態においては、動作規制部２４０を突起形状とするのではなく、図６に示すように、凹部を有する形状としてその左右の側面をガイドローラ２４２、２４３と係合する固定係合面２６８、２６９とすることもできる。この場合には、各固定係合面２６８、２６９は左右方向で互いに対向し且つ上方に面するように形成される。また、ガイドローラ２４２、２４３は、その回転中心軸線２６２、２６３が下方に向かって互いに近づくように駆動軸２２の回転駆動中心軸線２４に対して互いに反対方向に傾斜するように取り付けられる。
【００３０】
当該研磨機１０の研磨材保持部材１６は、ボルト３６を外すことによって簡単に取り外しができるようにされており、必要に応じて別の研磨材保持部材に交換することもできる。例えば、図７に示すように、平板状の研磨材保持部材１１６に交換することができる。この研磨材保持部材１１６は、図１乃至図４の研磨材保持部材１６と同様に、駆動軸２２に回転可能に取り付けられ、動作規制部１４０が一対のガイドローラ４２、４３の間に挟持されるようになっている。従って、研磨材保持部材１１６の下面１６１に貼り付けられた研磨材１４４は往復楕円状運動をする。または、図８に示すように、円盤状の研磨材保持部材２１６に交換することもできる。この研磨材保持部材２１６は、一対のガイドローラ４２、４３と係合する動作規制部４０、１４０を備えておらず、偏心軸線２５の周りでの回転が規制されることなく自由になっている。この研磨材保持部材２１６は、その下面２６１に取り付けられた研磨材２４４を被削材に押し付けた状態でベーン式エアモータ１８を駆動すると、駆動軸２２の駆動回転中心軸線６２、６３の周りで公転しつつ、研磨材２４４が被削材から受ける摩擦力と研磨材保持部材２１６自体の遠心力とにより偏心軸線２５周りで自転をする。
【００３１】
当該実施形態においては研磨材保持部材１６、１１６の動作規制部４０、１４０をガイドするガイド部材としてガイドローラ４２、４３を使用することによって、動作規制部４０、１４０を回転支持して動作規制部４０、１４０との間の摺動摩擦を低減するようにしている。しかしながら、必ずしもガイド部材としてガイドローラ４２、４３を使用する必要はなく、例えば、低摩擦性の材料の部材によって動作規制部４０、１４０を摺動支持するようにしてもよいし、動作規制部４０、１４０の動作に合わせて柔軟に弾性変形する部材によって支持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
研磨機１０；本体部１２；保持部材取付部１４；研磨材保持部材１６；ベーン式エアモータ１８；出力軸２０；駆動軸２２；回転駆動中心軸線２４；偏心軸線２５；円形内周面２７；ラジアルベアリング２８；筒状部材３０；ネジ穴３２；段付穴３４；ボルト３６；放射軸線３８；動作規制部４０：ガイドローラ４２、４３；研磨材４４；エアチューブ接続部４６；圧縮空気流路４８；操作レバー５０；開閉弁機構５２；上面５４；下面５５；水平部５６；前端部分５７；垂直部５８；研磨材取付部５９；リブ６０；下面６１；回転中心軸線６２、６３；回転係合面６４、６５；固定係合面６８、６９；（平板状の）研磨材保持部材１１６；動作規制部１４０；ガイドローラ１４２、１４３；研磨材１４４；下面１６１；回転中心軸線１６２、１６３；回転係合面１６４、１６５；（円盤状の）研磨材保持部材２１６；動作規制部２４０；ガイドローラ２４２、２４３；研磨材２４４；下面２６１；回転中心軸線２６２、２６３固定係合面２６８、２６９；
【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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