(57)【要約】【課題】球芯揺動研磨機の揺動機構の揺動支点を簡単に変更可能にすること。【解決手段】球芯揺動研磨機１の揺動機構１０は、支持部材１１ａ、１１ｂに回転自在に取り付けた第１揺動軸１２ａ、１２ｂにアーム１５ａ、１５ｂが支持され、アーム１５ａ、１５ｂに回転自在に取り付けた第２揺動軸１７ａ、１７ｂに揺動体２０が支持されている。第１連結部２４により第１揺動軸１２ａを支持部材１１ａに固定すると、揺動機構１０の揺動支点は第２揺動中心線１７ｃとなる。第２連結部２７により第２揺動軸１７ａをアーム１５ａに固定すると、揺動機構１０の揺動支点は第１揺動中心線１２ｃに切り替わる。【選択図】図１
2015042433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材によって、第１揺動中心線回りに揺動可能な状態で吊り下げられているアームと、
前記アームによって、前記第１揺動中心線に平行で、当該第１揺動中心線の下方に位置する第２揺動中心線回りに揺動可能な状態で吊り下げられている揺動体と、
前記揺動体を前記アームに連結固定可能な第１連結部と、
前記アームを前記支持部材に連結固定可能な第２連結部と、
を有しており、
前記揺動体が前記アームに連結固定されると、前記揺動体の前記揺動中心線が前記第１揺動中心線に設定され、前記アームが前記支持部材に連結固定されると、前記揺動体の前記揺動中心線が前記第２揺動中心線に設定されることを特徴とする球芯揺動研磨機の揺動機構。
【請求項２】
前記アームに固定され、前記第１揺動中心線に中心軸線が一致する第１軸部材と、
前記揺動体に固定され、前記第２揺動中心線に中心軸線が一致する第２軸部材と、
を有しており、
前記支持部材は、前記第１軸部材を回転自在の状態で支持し、
前記アームは、前記第２軸部材を回転自在の状態で支持している、
請求項１に記載の球芯揺動研磨機の揺動機構。
【請求項３】
前記アームを、前記第１揺動中心線を中心として、前記第２揺動中心線が前記第１揺動中心線の真下に位置する第１旋回位置、および、前記第２揺動中心線が前記第１揺動中心線の真上に位置する第２旋回位置に旋回させるアーム旋回部を有している、
請求項２に記載の球芯揺動研磨機の揺動機構。
【請求項４】
前記揺動体を前記第１揺動中心線あるいは前記第２揺動中心線を中心として揺動させる揺動部は、
モーターと、
前記第１軸部材に回転自在の状態で同軸に取り付けられ、前記モーターから伝達される回転力によって回転駆動される第１回転体と、
前記第１軸部材に回転自在の状態で同軸に取り付けられ、前記第１回転体と一体回転する第２回転体と、
前記第２軸部材に同軸に固定され、前記第２回転体から伝達される回転力によって回転駆動される第３回転体と、
前記第１軸部材が前記第１回転体と一体回転するように前記第１軸部材に前記第１回転体を連結固定可能な第３連結部と、
を備えている請求項２に記載の球芯揺動研磨機の揺動機構。
【請求項５】
前記第１連結部は、前記第１軸部材と前記支持部材の間、あるいは、前記支持部材と前記アームの間を連結固定可能であり、
前記第２連結部は、前記第２軸部材と前記アームの間、あるいは、前記アームと前記研磨皿揺動体の間を連結固定可能である、
請求項２に記載の球芯揺動研磨機の揺動機構。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載の揺動装置を備えたことを特徴とする球芯揺動研磨機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ、鏡等の球面研磨を行う球芯揺動研磨機に関し、特に、研磨皿の揺動支点を簡単に変更可能な揺動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ等の球面研磨を行う球芯研磨機としては、本発明者等による特許文献１に開示の球面研磨装置が知られている。この球面研磨装置では、研磨皿の球芯揺動の揺動中心を規定する揺動中心軸を有し、この揺動中心軸を取り付ける軸穴が複数箇所に設けられている。研磨皿を支持する支軸の軸長を最短にできるように、揺動中心軸を取り付ける軸穴が選択される。また、本発明者等は、特許文献２において、数値制御（ＮＣ）によって研磨皿の揺動半径を変更できるようにした研磨装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４００４６７号公報
【特許文献２】特許第４３４７３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において提案されている球面研磨装置では、その揺動機構の揺動中心を変更するためには、揺動中心軸を軸穴から外して研磨皿に適した別の軸穴に付け直す作業が必要である。研磨装置内に組み込まれている揺動機構における軸穴の変更は容易な作業ではない。このため、揺動中心軸を特定の軸穴に取付けたままとし、これに適した研磨皿を用いて研磨を行う研磨機に専用化されているのが実情である。一方、特許文献２において提案されている研磨装置は数値制御によって簡単に揺動半径を変更できるが、装置コストが高いという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、上記の実情に鑑み、簡単な操作により揺動中心を変更できる簡単で廉価な構成の揺動機構、および当該揺動機構を備えた球芯揺動研磨機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の球芯揺動研磨機の揺動機構は、
支持部材と、
前記支持部材によって、第１揺動中心線回りに揺動可能な状態で吊り下げられているアームと、
前記アームによって、前記第１揺動中心線に平行で、当該第１揺動中心線の下方に位置する第２揺動中心線回りに揺動可能な状態で吊り下げられている揺動体と、
前記揺動体を前記アームに連結固定可能な第１連結部と、
前記アームを前記支持部材に連結固定可能な第２連結部と、
を有しており、
前記揺動体が前記アームに連結固定されると、前記揺動体の前記揺動中心線が前記第１揺動中心線に設定され、前記アームが前記支持部材に連結固定されると、前記揺動体の前記揺動中心線が前記第２揺動中心線に設定されることを特徴としている。
【０００７】
球芯揺動研磨機において、研磨皿は、その砥面の曲率中心が研磨皿の揺動中心線上に位置するように、揺動体上の所定の高さに設置される。揺動中心線が高い位置にある場合に
は、研磨皿が搭載される揺動体の支軸を長くする必要がある。本発明では、揺動中心線が上下の２か所のいずれかに設定できる。よって、２か所の揺動中心線のうち、研磨皿を載せる支軸の長さが短くなる方の揺動中心線を選択すればよい。揺動中心線の選択は、第１、第２連結部を操作するだけでよい。
【０００８】
第１、第２連結部としては、流体圧シリンダーを用いて連結対象の２つの部材に形成したピン穴に連結ピンを差し通す機構、あるいは、電磁クラッチを用いて連結対象の２つの部材を連結固定する機構を用いることができる。
【０００９】
本発明によれば、簡単な構造および簡単な操作により、揺動装置の揺動中心を上下の２か所に切り替えることができる。よって、揺動中心を変更可能な揺動機構を廉価に実現できる。
【００１０】
ここで、第１、第２揺動中心線は軸部材を用いて規定することができる。この場合には、本発明の揺動機構は、
前記アームに固定され、前記第１揺動中心線に中心軸線が一致する第１軸部材と、
前記揺動体に固定され、前記第２揺動中心線に中心軸線が一致する第２軸部材と、
を有しており、
前記支持部材は、前記第１軸部材を回転自在の状態で支持し、
前記アームは、前記第２軸部材を回転自在の状態で支持する。
【００１１】
本発明の揺動機構は、前記アームを、前記第１揺動中心線を中心として、前記第２揺動中心線が前記第１揺動中心線の真下に位置する第１旋回位置、および、前記第２揺動中心線が前記第１揺動中心線の真上に位置する第２旋回位置に旋回させるアーム旋回部を有していることが望ましい。
【００１２】
第１旋回位置では、第１揺動中心線の真下に第２揺動中心線が位置するが、第２旋回位置では第１、第２揺動中心線の上下の位置が逆になる。よって、揺動体に搭載した研磨皿と第１、第２揺動中心線までの距離が、第１、第２旋回位置では異なる。
【００１３】
したがって、アームの旋回位置の切り替え、および、第１、第２連結部による連結の切り替えにより、研磨皿に対する第１、第２揺動中心線の高さ位置を変更することができる。これにより、揺動中心の高さ位置を３段階以上に変更できるので、研磨皿を支持するために必要な支軸の長さをより短くすることができる。
【００１４】
本発明の揺動機構において、
前記揺動体を前記第１揺動中心線あるいは前記第２揺動中心線を中心として揺動させる揺動部として、
モーターと、
前記第１軸部材に回転自在の状態で同軸に取り付けられ、前記モーターから伝達される回転力によって回転駆動される第１回転体と、
前記第１軸部材に回転自在の状態で同軸に取り付けられ、前記第１回転体と一体回転する第２回転体と、
前記第２軸部材に同軸に固定され、前記第２回転体から伝達される回転力によって回転駆動される第３回転体と、
前記第１軸部材が前記第１回転体と一体回転するように前記第１軸部材に前記第１回転体を連結固定可能な第３連結部と、
を備えていることが望ましい。
【００１５】
揺動体を揺動させるための揺動部としては、例えば、揺動体に連結したクランク機構を
用いたものがある。揺動体の揺動中心が上下に切り替わる場合には、それに伴ってクランク機構と揺動体との連結位置も上下に移動させる必要があり、揺動部の機構が複雑化する。本発明の揺動部は、揺動中心線を規定する第１、第２軸部材を、直接に、それらの中心軸線回りに回転させることで、揺動体を揺動させる。よって、揺動中心線が上下に切り替わっても揺動部と揺動体の連結位置等を変更する必要がない。したがって、簡単な構成の揺動部を実現できる。
【００１６】
本発明において、前記第１連結部は、前記第１軸部材と前記支持部材の間、あるいは、前記支持部材と前記アームの間を連結固定可能であればよい。また、前記第２連結部は、前記第２軸部材と前記アームの間、あるいは、前記アームと前記研磨皿揺動体の間を連結固定可能であればよい。
【００１７】
次に、本発明の球芯揺動研磨機は、上記構成の揺動機構を備えたことを特徴としている。揺動機構は研磨皿に応じて揺動中心を上下に切り替え可能である。これにより、研磨皿を支持する支軸を短くでき、研磨皿の揺動運動を精度良く行うことができる。よって、精度の高い研磨加工を行うことのできる球芯揺動研磨機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した実施の形態１に係る球芯揺動研磨機の揺動機構を示す概略構成図である。
【図２】図１の揺動機構におけるアームを第１、第２旋回位置に旋回するアーム旋回部を示す概略構成図である。
【図３】図１の揺動機構において、アームを第１、第２旋回位置に切り替えた状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）は図１の揺動機構を凸レンズ加工時において大きな揺動半径で揺動させる場合の説明図であり、（ｂ）は揺動機構を凹レンズ加工時において大きな揺動半径で揺動させる場合の説明図である。
【図５】図１の揺動機構における連結部として電磁クラッチを用いた場合の説明図である。
【図６】本発明を適用した実施の形態２に係る球芯揺動研磨機の揺動機構を示す概略斜視図である。
【図７】図６の揺動機構を示す概略構成図である。
【図８】（ａ）は図６の揺動機構を大きな揺動半径で揺動させる場合の説明図であり、（ｂ）は小さな揺動半径で揺動させる場合の説明図である。
【図９】（ａ）はアームを第２旋回位置に旋回した状態の揺動機構を示す概略斜視図であり、（ｂ）はアームを第１旋回位置から第２旋回位置に旋回させる動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した球芯揺動研磨機の揺動機構の実施の形態を説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１に係る球芯揺動研磨機の揺動機構を示す概略構成図である。球芯揺動研磨機１の全体構成は一般的な下軸球芯揺動機と同様であり、上部機構として、軸線方向に昇降可能な加圧軸２を備え、この加圧軸２の下端部に加工対象のレンズ３が保持される。下部機構として、研磨皿４が上向きに支持された回転支軸５を備えた揺動機構１０が配置されている。
【００２１】
加工対象のレンズ３は、加圧軸２によって研磨皿４の球面状の砥面４ａに押圧された状
態に保持される。この状態で、揺動機構１０によって研磨皿４が加圧軸２の中心軸線２ａ上に位置する揺動中心線を中心として揺動して、レンズ３のレンズ面に研磨加工が施される。なお、別の研磨形態では、研磨皿４の回転中心線（回転支軸５の中心軸線）が加圧軸２の中心軸線２ａに一致する状態に揺動機構１０をロックし、この状態で回転支軸５を回転させることで、レンズ面に研磨加工が施される。
【００２２】
以下の説明においては、球芯揺動研磨機１の加圧軸２の中心軸線２ａの方向を上下方向Ｚ、これに直交する方向を幅方向Ｘ、上下方向Ｚおよび幅方向Ｘに直交する方向を前後方向Ｙとする。
【００２３】
揺動機構１０は、球芯揺動研磨機１の機体フレーム７に固定した左右の支持部材１１ａ、１１ｂを備えている。支持部材１１ａ、１１ｂはＸ方向において所定の間隔で配置されている。これらの上端側の部位には、Ｘ方向の内側に向けて水平に延びる第１軸部材である第１揺動軸１２ａ、１２ｂが、軸受１３ａ、１３ｂを介して、回転自在の状態で支持されている。第１揺動軸１２ａ、１２ｂは同軸に配置されており、それらの中心軸線は第１揺動中心線１２ｃを規定している。第１揺動中心線１２ｃは加圧軸２の中心軸線２ａに直角に交差する。この交点が、揺動機構１０の第１揺動支点１４である。
【００２４】
第１揺動軸１２ａ、１２ｂの内側の軸端部には、それぞれアーム１５ａ、１５ｂの上端側の部位が固定されている。アーム１５ａ、１５ｂは、支持部材１１ａ、１１ｂによって、第１揺動中心線１２ｃを中心として揺動可能な状態で吊り下げられている。アーム１５ａ、１５ｂは、Ｚ方向の下方に直線状に延びている。アーム１５ａ、１５ｂの下端側の部位には、軸受１６ａ、１６ｂを介して、第２軸部材である第２揺動軸１７ａ、１７ｂがそれぞれ回転自在の状態で支持されている。第２揺動軸１７ａ、１７ｂは相互に同軸に配置され、Ｘ方向に水平に延びている。これらの中心軸線は第２揺動中心線１７ｃを規定している。第２揺動中心線１７ｃは、加圧軸２の中心軸線２ａに直交する方向に延びており、中心軸線２ａに交差している。この交点が、揺動機構１０の第２揺動支点１８である。
【００２５】
両側の第２揺動軸１７ａ、１７ｂの内側の軸端部には、揺動体２０が固定されている。揺動体２０は、アーム１５ａ、１５ｂによって、第２揺動中心線１７ｃを中心として揺動可能な状態で吊り下げられている。揺動体２０は、本体部２１と、この本体部２１におけるＸ方向の両側の部位からＺ方向の上方に延びるアーム部２２ａ、２２ｂを備えている。アーム部２２ａ、２２ｂの上端側の部位が、第２揺動軸１７ａ、１７ｂに固定されている。本体部２１の上面中央にはＺ方向に延びる回転支軸５が配置されており、この上端部に研磨皿４が上向き姿勢で保持される。本体部２１の内部には回転支軸５の回転駆動機構（図示せず）が搭載されている。
【００２６】
揺動体２０には、当該揺動体２０を第１揺動中心線１２ｃ、第２揺動中心線１７ｃを中心としてＹ方向に揺動させる揺動部２３のロッドエンド２３ａが連結されている。揺動部２３は、クランク機構等、球芯揺動研磨機において一般的に使用されている機構を用いることができる。
【００２７】
ここで、第１揺動軸１２ａには、当該第１揺動軸１２ａを支持部材１１ａに連結固定するための第１連結部２４が付設されている。第１連結部２４は、第１固定板２５と第１連結ピン２６を備えている。第１固定板２５は、第１揺動軸１２ａにおける支持部材１１ａからＸ方向の外側に突出している軸端部に固定されている。第１固定板２５における直径方向の両側の外周部分には、Ｘ方向に貫通する２個のピン穴２５ａ、２５ｂが形成されている。支持部材１１ａには、第１揺動軸１２ａに対してＺ方向の真上であって、ピン穴２５ａ、２５ｂのそれぞれに対峙可能な部位に、Ｘ方向に延びる支持部材側ピン穴１１ｃが形成されている。ピン穴２５ａ、２５ｂおよび支持部材側ピン穴１１ｃには、第１連結ピ
ン２６を差し込み可能である。
【００２８】
また、第２揺動軸１７ａには、当該第２揺動軸１７ａをアーム１５ａに連結固定するための第２連結部２７が付設されている。第２連結部２７は、第２固定板２８と第２連結ピン２９を備えている。第２固定板２８は、第２揺動軸１７ａにおけるアーム１５ａからＸ方向の外側に突出している軸端部に固定されている。第２固定板２８における直径方向の両側の外周部分には、Ｘ方向に貫通する２個のピン穴２８ａ、２８ｂが形成されている。アーム１５ａには、ピン穴２８ａ、２８ｂに対峙可能な部位に、Ｘ方向に延びるアーム側ピン穴１５ｃが形成されている。
【００２９】
次に、他方の第１揺動軸１２ｂには、当該第１揺動軸１２ｂに固定したアーム１５ｂを第１揺動中心線１２ｃ回りに回転するアーム旋回部３０が付設されている。アーム１５ｂを回転すると、反対側のアーム１５ａも第１揺動軸１２ｂと共に回転する。
【００３０】
（アーム旋回部）
図２はアーム旋回部３０を示す説明図であり、図３はアーム旋回部３０によって第１、第２旋回位置に旋回したアーム１５ａ、１５ｂを示す説明図である。まず、図１、図２を参照して説明すると、アーム旋回部３０は回転ギヤ３１を備えている。回転ギヤ３１は、電磁クラッチ３２を介して、第１揺動軸１２ｂにおける支持部材１１ｂからＺ方向の外側に突出している軸端部に同軸に連結されている。回転ギヤ３１は、支持部材１１ｂに回転自在の状態で取り付けた伝達ギヤ３３にかみ合っている。伝達ギヤ３３はＺ方向に延びるラック３４にかみ合っている。ラック３４は、支持部材１１ｂに直動ガイド３５を介してＺ方向にスライド自在に取り付けられている。ラック３４は、機体フレーム７に対して、Ｚ方向の上を向く状態に取り付けたエアーシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａの上端部分に連結されている。
【００３１】
伸縮ロッド３６ａがＺ方向に伸縮すると、ラック３４が同一方向にスライドする。このスライドが回転運動として伝達ギヤ３３を介して回転ギヤ３１に伝達される。回転ギヤ３１の回転は、電磁クラッチ３２を介して第１揺動軸１２ｂに伝達される。第１揺動軸１２ｂが回転すると、そこに固定されているアーム１５ｂが旋回し、これと一体となって他方のアーム１５ａも旋回する。本例では、アーム１５ａ、１５ｂは、図１、図３（ａ）に示す第１旋回位置から、１８０度回転した図３（ｂ）に示す第２旋回位置に回転可能である。
【００３２】
第１旋回位置では、図１、図３（ａ）に示すように、アーム１５ａ、１５ｂがＺ方向に吊り下げられ、第１揺動軸１２ａ、１２ｂの第１揺動中心線１２ｃは、第２揺動軸１７ａ、１７ｂの第２揺動中心線１７ｃに対して、Ｚ方向の真上に位置する。
【００３３】
第２旋回位置では、図３（ｂ）に示すように、アーム１５ａ、１５ｂがＺ方向の上方に延び、第１揺動軸１２ａ、１２ｂの第１揺動中心線１２ｃは、第２揺動軸１７ａ、１７ｂの第２揺動中心線１７ｃに対して、Ｚ方向の真下に位置する。第１旋回位置の場合と比較して、第１揺動軸１２ａ、１２ｂの第１揺動中心線１２ｃの位置は変わらない。しかるに、第２揺動軸１７ａ、１７ｂの第２揺動中心線１７ｃは、第１揺動中心線１２ｃに対して、Ｚ方向の真上の位置に変わる。
【００３４】
ここで、第１連結部２４および第２連結部２７は、アーム１５ａ、１５ｂが、第１旋回位置および第２旋回位置のいずれの位置にある場合においても連結動作を行うことができる。すなわち、先に述べたように、第１固定板２５には直径方向の両側にピン穴２５ａ、２５ｂが形成され、第２固定板２８にも直径方向の両端にピン穴２８ａ、２８ｂが形成されている。よって、第１旋回位置、第２旋回位置のいずれにおいても、第１揺動軸１２ａ
を支持部材１１ａに連結でき、第２揺動軸１７ａをアーム１５ａに連結できる。
【００３５】
（揺動支点の切り替え操作）
まず、図１に示すように、曲率半径の小さな研磨皿４を用いて研磨加工を行う場合には、アーム１５ａ、１５ｂはアーム旋回部３０によって第１旋回位置に設定される。また、第１連結部２４によって、第１揺動軸１２ａが支持部材１１ａに連結される。第２連結部２７による連結動作は行われない。この結果、揺動機構１０の揺動中心線は、揺動体２０の本体部２１の側に近い第２揺動軸１７ａ、１７ｂによって規定される第２揺動中心線１７ｃ（第２揺動支点１８）となる。これに対して、曲率半径の大きな凸レンズ加工および曲率半径の大きな凹レンズ加工の場合には、次のように、揺動中心線を変更することができる。
【００３６】
図４（ａ）は揺動機構１０による凸レンズ加工時の大きな揺動半径での揺動状態を示す説明図であり、図４（ｂ）は揺動機構１０による凹レンズ加工時の大きな揺動半径での揺動状態を示す説明図である。
【００３７】
まず、図４（ａ）を参照して説明すると、曲率半径の大きな凸レンズ３Ａの加工時には、これに対応する曲率半径の大きな研磨皿４Ａが用いられる。この場合には、第２連結部２７によって、第２揺動軸１７ａがアーム１５ａに連結される。第１連結部２４による連結動作は行われない。この結果、揺動機構１０の揺動中心線は、揺動体２０の本体部２１からＺ方向の上方に離れた第１揺動軸１２ａ、１２ｂによって規定される第１揺動中心線１２ｃ（第１揺動支点１４）となる。すなわち、図１の場合に比べて、第１、第２揺動軸１２ａ、１２ｂ、１７ａ、１７ｂの軸間距離だけＺ方向の真上の位置に揺動中心線が移動する。
【００３８】
曲率半径の大きな凹レンズ３Ｂの加工時には、揺動中心線は、研磨皿４Ｂに対してＺ方向の下側に位置する。この場合には、アーム旋回部３０を駆動して、アーム１５ａを、図１、図３（ａ）、図４（ａ）に示す第１旋回位置から、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示す第２旋回位置に旋回し、この旋回位置に保持する。この結果、図４（ｂ）に示すように、第１揺動軸１２ａ、１２ｂが第２揺動軸１７ａ、１７ｂに対して、Ｚ方向における下側に位置した状態になる。第２連結部２７によって、第２揺動軸１７ａがアーム１５ａに連結される。第１連結部２４による連結動作は行われない。第２旋回位置では、第１旋回位置からアーム１５ａ、１５ｂが１８０度旋回する。よって、揺動体２０は、Ｚ方向に、第１、第２揺動軸の軸間距離だけ上昇する。揺動体２０の揺動中心線は、揺動体２０の本体部上面に接近した高さ位置にある第１揺動軸１２ａ、１２ｂによって規定される第１揺動中心線１２ｃ（第３揺動支点１４Ａ）となる。
【００３９】
このように、第１、第２連結部２４、２７による選択的な連結動作と、アーム１５ａ、１５ｂを第１、第２旋回位置に選択的に位置決めすることによって、Ｚ方向における各種の高さ位置に揺動機構１０の揺動支点を切り替えることができる。したがって、短い回転支軸５を用いて曲率中心の異なる研磨皿４、４Ａ、４Ｂを支持して、研磨加工を行うことができる。
【００４０】
（連結部の別の例）
図５は揺動機構１０の変形例を示す説明図である。図示の揺動機構１０Ａは、第１、第２連結部２４、２７として電磁ツースクラッチ２４Ａ、２７Ａを用いている。その他の部位は揺動機構１０と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの部位の説明は省略する。電磁ツースクラッチ２４Ａ、２７Ａを用いれば、ボタン操作一つで、揺動支点の位置を切り替えることができる。
【００４１】
［実施の形態２］
図６は実施の形態２に係る球芯研磨機の揺動機構を示す概略斜視図であり、図７はその概略構成図である。この揺動機構は実施の形態１に係る揺動機構１０の代わりに用いることができる。
【００４２】
実施の形態２の揺動機構４０は、球芯揺動研磨機の機体フレーム（図示せず）に固定した左右の支持部材４１ａ、４１ｂを備えている。支持部材４１ａ、４１ｂは幅方向Ｘ方向において所定の間隔で配置されている。支持部材４１ａ、４１ｂには、幅方向Ｘの内側に向けて水平に延びる第１軸部材である第１揺動軸４２ａ、４２ｂが、軸受４３ａ、４３ｂを介して、回転自在の状態で支持されている。第１揺動軸４２ａ、４２ｂは同軸に配置されており、それらの中心軸線は第１揺動中心線４２ｃを規定している。
【００４３】
第１揺動軸４２ａ、４２ｂの内側の軸端部には、それぞれアーム４５ａ、４５ｂが固定されている。よって、アーム４５ａ、４５ｂは、支持部材４１ａ、４１ｂによって、第１揺動中心線４２ｃを中心として揺動可能な状態で吊り下げられている。アーム４５ａ、４５ｂにおいて、第１揺動軸４２ａ、４２ｂに対して上下方向Ｚの下端側の部位には、軸受４６ａ、４６ｂを介して、第２揺動軸４７ａ、４７ｂがそれぞれ回転自在の状態で支持されている。第２揺動軸４７ａ、４７ｂは相互に同軸に配置され、幅方向Ｘに水平に延びている。これらの中心軸線は第２揺動中心線４７ｃを規定している。
【００４４】
両側の第２揺動軸４７ａ、４７ｂの内側の軸端部には、揺動体５０が固定されている。よって、揺動体５０は、アーム４５ａ、４５ｂによって、第２揺動中心線４７ｃを中心として揺動可能な状態で吊り下げられている。揺動体５０は、本体部５１と、この本体部５１における幅方向Ｘの両側の部位から上下方向Ｚの上方に延びるアーム部５２ａ、５２ｂを備えている。アーム部５２ａ、５２ｂが、第２揺動軸４７ａ、４７ｂに固定されている。本体部５１の上面中央にはＺ方向に延びる回転支軸５が配置されており、この上端部に研磨皿（図示せず）が上向き姿勢で保持される。本体部５１の内部には回転支軸５の回転駆動機構（図示せず）が搭載されている。回転支軸５の回転中心線５ａに対して、第１、第２揺動中心線４２ｃ、４７ｃは直交する方向に延びている。
【００４５】
支持部材４１ａ、４１ｂには、当該支持部材４１ａ、４１ｂにアーム４５ａ、４５ｂをそれぞれ連結固定するための第１連結部５４ａ、５４ｂが取り付けられている。第１連結部５４ａ、５４ｂのそれぞれは、支持部材４１ａ、４１ｂに取り付けた流体圧シリンダー５５ａ、５５ｂと、流体圧シリンダー５５ａ、５５ｂによって移動する連結ピン５６ａ、５６ｂと、連結ピン５６ａ、５６ｂを差し込み可能なピン孔５７ａ、５７ｂとを備えている。ピン孔５７ａ、５７ｂはアーム４５ａ、４５ｂに形成されている。
【００４６】
同様に、アーム４５ａ、４５ｂには、当該アーム４５ａ、４５ｂに揺動体５０を連結するための第２連結部５８ａ、５８ｂが取り付けられている。第２連結部５８ａ、５８ｂのそれぞれは、アーム４５ａ、４５ｂに取り付けた流体圧シリンダー５９ａ、５９ｂと、流体圧シリンダー５９ａ、５９ｂによって移動する連結ピン６０ａ、６０ｂと、連結ピン６０ａ、６０ｂを差し込み可能なピン孔６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂとを備えている。
【００４７】
ピン孔６１ａ、６２ａは、揺動体５０の一方のアーム部５２ａにおいて、第２揺動中心線４７ｃを中心として、上下対称の位置に形成されている。ピン孔６１ｂ、６２ｂは、揺動体５０の他方のアーム部５２ｂにおいて、第２揺動中心線４７ｃを中心として、上下対称の位置に形成されている。揺動体５０を吊り下げている左右のアーム４５ａ、４５ｂが図６、７に示す第１旋回位置にある状態では、連結ピン６０ａ、６０ｂは、ピン孔６１ａ、６１ｂに差し込み可能である。アーム４５ａ、４５ｂが、第２揺動中心線４７ｃを中心として１８０度旋回した第２旋回位置にある状態（図９参照）では、連結ピン６０ａ、６
０ｂは、他方のピン孔６２ａ、６２ｂに差し込み可能になる。
【００４８】
（揺動部）
次に、揺動体５０を第１揺動中心線４２ｃあるいは第２揺動中心線４７ｃを中心として前後方向Ｙに揺動させる揺動部７０の構成を説明する。揺動部７０は、例えば、揺動機構４０の左側の部位に組み付けられている。揺動部７０は、サーボモーターなどからなる揺動用のモーター７１を備えている。モーター７１は幅方向Ｘに水平に配置され、そのモーター軸７１ａには駆動側の歯付きプーリー７２が同軸に固定されている。
【００４９】
第１揺動軸４２ａにおける支持部材４１ａから外側に突出している軸端部には、回転自在の状態で、同軸に従動側の歯付きプーリー７３（第１回転体）が取り付けられている。歯付きプーリー７２、７３は幅方向Ｘにおいて同一位置にあり、これらの間には、タイミングベルト７４が架け渡されている。歯付きプーリー７２、７３、タイミングベルト７４の代わりに、チェーン・スプロケット式の伝達機構、歯車列からなる伝達機構を用いることもできる。
【００５０】
第１揺動軸４２ａにおける歯付きプーリー７３よりも外側の端には、第１揺動軸４２ａに歯付きプーリー７３を連結固定して一体回転させるための第３連結部７５が組み付けられている。第３連結部７５は、第１揺動軸４２ａに固定した回転固定板７６と、この回転固定板７６に取り付けた流体圧シリンダー７７によって移動する連結ピン７８と、支持部材４１ａの側に形成した連結ピン７８を差し込み可能なピン孔７９とを備えている。
【００５１】
第１揺動軸４２ａにおける従動側の歯付きプーリー７３と支持部材４１ａの間の軸部分には、歯付きプーリー７３に同軸に固定した伝達歯車８０（第２回転体）が回転自在の状態で支持されている。伝達歯車８０には伝達歯車８１（第３回転体）がかみ合っている。伝達歯車８１は、第２揺動軸４７ａにおけるアーム４５ａから外方に突出している軸端部に同軸に固定されている。伝達歯車８０、８１の代わりに、ベルト・プーリ式の伝達機構、チェーン・スプロケット式の伝達機構を用いることも可能である。
【００５２】
（揺動支点の切り替え操作）
図８（ａ）は揺動機構４０の揺動中心を第１揺動中心線４２ｃに切り替えた状態を示す説明図であり、図８（ｂ）は揺動機構４０の揺動中心を第２揺動中心線４７ｃに切り替えた状態を示す説明図である。
【００５３】
まず、図８（ａ）に示すように、揺動中心を第１揺動中心線４２ｃに設定する場合には、第１連結部５４ａ、５４ｂの流体圧シリンダー５５ａ、５５ｂを作動させて、連結ピン５６ａ、５６ｂを、アーム４５ａ、４５ｂのピン孔５７ａ、５７ｂに差し込む。これにより、支持部材４１ａ、４１ｂにアーム４５ａ、４５ｂが連結固定される。第２連結部５８ａ、５８ｂの連結動作は行わない。また、第３連結部７５の流体圧シリンダー７７を作動して、連結ピン７８をピン孔７９に差し込み、回転固定板７６を介して、揺動部７０の歯付きプーリー７３を第１揺動軸４２ａに連結する。
【００５４】
この状態で、揺動部７０のモーター７１を駆動すると、モーター７１の回転によって、歯付きプーリー７３が回転し、これと一体に、第１揺動軸４２ａが第１揺動中心線４２ｃを中心に回転する。ここで、歯付きプーリー７３に固定されている伝達歯車８０と、これにかみ合っている第２揺動軸４７ａに固定した伝達歯車８１とは、一体となって、第１揺動中心線４２ｃを中心として旋回する。これにより、揺動体５０は第１揺動中心線４２ｃを中心として揺動する。
【００５５】
これに対して、図８（ｂ）に示すように、揺動中心を第２揺動中心線４７ｃに設定する
場合には、第１連結部５４ａ、５４ｂによる連結および第３連結部７５による連結は行わず、第２連結部５８ａ、５８ｂによる連結のみを行う。第２連結部５８ａ、５８ｂの流体圧シリンダー５９ａ、５９ｂを作動させて、連結ピン６０ａ、６０ｂを、アーム４５ａ、４５ｂのピン孔６１ａ、６１ｂに差し込む。これにより、支持部材４１ａ、４１ｂにアーム４５ａ、４５ｂが連結固定される。すなわち、アーム４５ａ、４５ｂに揺動体５０が連結固定される。
【００５６】
この状態で揺動部７０のモーター７１を駆動すると、その回転が第１揺動軸４２ａに回転自在に支持されている歯付きプーリー７３および伝達歯車８０を介して、第２揺動軸４７ａに固定した伝達歯車８１に伝達される。これにより、第２揺動軸４７ａが、第２揺動中心線４７ｃを中心に回転する。すなわち、第２揺動軸４７ａに固定されている揺動体５０が、第２揺動中心線４７ｃを中心として揺動する。
【００５７】
（アームの旋回位置の切り替え操作）
次に、図９（ａ）は、アーム４５ａ、４５ｂを図６に示す下方に吊り下げられている第１旋回位置から１８０度旋回させた第２旋回位置まで旋回させた後の状態を示す概略斜視図である。図９（ｂ）はアーム４５ａ、４５ｂを第１旋回位置から第２旋回位置に旋回させる動作の説明図である。
【００５８】
まず、揺動機構４０が図９（ｂ）の状態Ｓ１（図６、図７に示す状態）において、モーター７１を駆動する。各連結部５４ａ、５４ｂ、５８ａ、５８ｂ、７５による連結動作は行わない。モーター７１の回転は、第１揺動軸４２ａに回転自在に支持されている歯付きプーリー７３および伝達歯車８０を介して、第２揺動軸４７ａに固定されている伝達歯車８１に伝達される。
【００５９】
第２揺動軸４７ａには揺動体５０が固定されており、揺動体５０はその自重により、重力方向の姿勢を維持しようとする。したがって、図９（ｂ）の状態Ｓ２、Ｓ３に示すように、揺動体５０が重力方向の姿勢を維持するように、伝達歯車８１は、伝達歯車８０の中心である第１揺動中心線４２ｃ回りに公転する。これにより、アーム４５ａ、４５ｂが、図９（ａ）および図９（ｂ）の状態Ｓ４で示すように、１８０度旋回した第２旋回位置に位置決めされる。このように、揺動部７０は、実施の形態１におけるアーム旋回部３０としても機能する。
【００６０】
アーム４５ａ、４５ｂが第２旋回位置に至ると、第２連結部５８ａ、５８ｂの連結ピン６０ａ、６０ｂは、ピン孔６２ａ、６２ｂに差し込み可能な位置に至る。第２連結部５８ａ、５８ｂの流体圧シリンダー５９ａ、５９ｂを作動させて、連結ピン６０ａ、６０ｂを、アーム４５ａ、４５ｂのピン孔６２ａ、６２ｂに差し込む。これにより、アーム４５ａ、４５ｂに揺動体５０が連結固定される。また、第３連結部７５の流体圧シリンダー７７を作動して、連結ピン７８をピン孔７９に差し込み、回転固定板７６を介して、揺動部７０の歯付きプーリー７３を第１揺動軸４２ａに連結する。第２連結部５８ａ、５８ｂによる連結動作は行わない。
【００６１】
この状態で、揺動部７０のモーター７１を駆動すると、モーター７１によって回転する歯付きプーリー７３と一体となって、第１揺動軸４２ａが第１揺動中心線４２ｃを中心に回転する。歯付きプーリー７３と一体回転する伝達歯車８０と、これにかみ合っている第２揺動軸４７ａに固定した伝達歯車８１とは、一体となって、第１揺動中心線４２ｃを中心として旋回する。これにより、揺動体５０は第１揺動中心線４２ｃを中心として揺動する。アーム４５ａ、４５ｂを第２旋回位置に旋回すると、第１揺動中心線４２ｃは、第２揺動中心線４７ｃを中心として、揺動体５０に近い位置になる。
【００６２】
［その他の実施の形態］
上記の各実施の形態では、支持部材にアームを吊り下げ、アームに揺動体を吊り下げた構成となっている。複数のアームを配置することも可能である。
【００６３】
例えば、支持部材によって第１揺動軸を中心に揺動可能に第１アームを吊り下げ、第１アームによって第２揺動軸を中心として揺動可能に第２アームを吊り下げ、第２アームによって第３揺動軸を中心として揺動可能に揺動体を吊り下げた構成とすることができる。この場合には、支持部材と第１アームとの間を連結固定可能な第１連結部と、第１アームと第２アームとの間を連結固定可能な第２連結部と、第２アームと揺動体との間を連結固定可能な第３連結部とを配置する。これにより、揺動体の揺動中心を、各揺動軸の中心軸線によって規定される３つの揺動中心線の位置に切り替え可能になる。
【符号の説明】
【００６４】
１  球芯揺動研磨機、２  加圧軸、２ａ  中心軸線、３, ３Ａ，３Ｂ  レンズ、
４，４Ａ，４Ｂ  研磨皿、４ａ  砥面、５  回転支軸、７  機体フレーム、
１０, １０Ａ  揺動機構、１１ａ，１１ｂ  支持部材、１１ｃ  支持部材側ピン穴、
１２ａ，１２ｂ  第１揺動軸、１２ｃ  第１揺動中心線、１３ａ，１３ｂ  軸受、
１４  第１揺動支点、１４Ａ  第３揺動支点、１５ａ，１５ｂ  補助アーム、
１５ｃ  アーム側ピン穴、１６ａ，１６ｂ  軸受、１７ａ，１７ｂ  第２揺動軸、
１７ｃ  第２揺動中心線、１８  第２揺動支点、２０  揺動体、
２１  本体部、２２ａ，２２ｂ  アーム部、２３  揺動部、２３ａ  ロッドエンド、
２４  第１連結部、２４Ａ，２７Ａ  電磁ツースクラッチ、２５  第１固定板、
２５ａ，２５ｂ  ピン穴、２６  第１連結ピン、２７  第２連結部、
２８  第２固定板、２８ａ，２８ｂ  ピン穴、２９  第２連結ピン、
３０  アーム旋回部、３１  回転ギヤ、３２  電磁クラッチ、３３  伝達ギヤ、
３４  ラック、３５  直動ガイド、３６  エアーシリンダ、３６ａ  伸縮ロッド、
４０  揺動機構、４１ａ，４１ｂ  支持部材、４２ａ，４２ｂ  第１揺動軸、
４２ｃ  第１揺動中心線、４３ａ，４３ｂ  軸受、４５ａ，４５ｂ  アーム、
４６ａ，４６ｂ  軸受、４７ａ，４７ｂ  第２揺動軸、４７ｃ  第２揺動中心線、
５０  揺動体、５１  本体部、５２ａ，５２ｂ  アーム部、
５４ａ，５４ｂ  第１連結部、５５ａ，５５ｂ  流体圧シリンダー、
５６ａ，５６ｂ  連結ピン、５７ａ，５７ｂ  ピン孔、
５８ａ，５８ｂ  第２連結部、５９ａ，５９ｂ  流体圧シリンダー、
６０ａ，６０ｂ  連結ピン、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ  ピン孔、
７０  揺動部、７１  モーター、７２、７３  歯付きプーリー、
７４  タイミングベルト、７５  第３連結部、７６  回転固定板、
７７  流体圧シリンダー、７８  連結ピン、７９  ピン孔、８０、８１  伝達歯車
【図１】
2015042433.tif 000003
【図２】
2015042433.tif 000004
【図３】
2015042433.tif 000005
【図４】
2015042433.tif 000006
【図５】
2015042433.tif 000007
【図６】
2015042433.tif 000008
【図７】
2015042433.tif 000009
【図８】
2015042433.tif 000010
【図９】
2015042433.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月8日(2014.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記第１連結部は、前記第１軸部材と前記支持部材の間、あるいは、前記支持部材と前記アームの間を連結固定可能であり、
前記第２連結部は、前記第２軸部材と前記アームの間、あるいは、前記アームと前記揺動体の間を連結固定可能である、
請求項２に記載の球芯揺動研磨機の揺動機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明において、前記第１連結部は、前記第１軸部材と前記支持部材の間、あるいは、前記支持部材と前記アームの間を連結固定可能であればよい。また、前記第２連結部は、前記第２軸部材と前記アームの間、あるいは、前記アームと前記揺動体の間を連結固定可能であればよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
（アーム旋回部）
図２はアーム旋回部３０を示す説明図であり、図３はアーム旋回部３０によって第１、第２旋回位置に旋回したアーム１５ａ、１５ｂを示す説明図である。まず、図１、図２を参照して説明すると、アーム旋回部３０は回転ギヤ３１を備えている。回転ギヤ３１は、電磁クラッチ３２を介して、第１揺動軸１２ｂにおける支持部材１１ｂからＸ方向の外側に突出している軸端部に同軸に連結されている。回転ギヤ３１は、支持部材１１ｂに回転自在の状態で取り付けた伝達ギヤ３３にかみ合っている。伝達ギヤ３３はＺ方向に延びるラック３４にかみ合っている。ラック３４は、支持部材１１ｂに直動ガイド３５を介してＺ方向にスライド自在に取り付けられている。ラック３４は、機体フレーム７に対して、Ｚ方向の上を向く状態に取り付けたエアーシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａの上端部分に連結されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
１  球芯揺動研磨機、２  加圧軸、２ａ  中心軸線、３, ３Ａ，３Ｂ  レンズ、
４，４Ａ，４Ｂ  研磨皿、４ａ  砥面、５  回転支軸、７  機体フレーム、
１０, １０Ａ  揺動機構、１１ａ，１１ｂ  支持部材、１１ｃ  支持部材側ピン穴、
１２ａ，１２ｂ  第１揺動軸、１２ｃ  第１揺動中心線、１３ａ，１３ｂ  軸受、
１４  第１揺動支点、１４Ａ  第３揺動支点、１５ａ，１５ｂ  アーム、
１５ｃ  アーム側ピン穴、１６ａ，１６ｂ  軸受、１７ａ，１７ｂ  第２揺動軸、
１７ｃ  第２揺動中心線、１８  第２揺動支点、２０  揺動体、
２１  本体部、２２ａ，２２ｂ  アーム部、２３  揺動部、２３ａ  ロッドエンド、
２４  第１連結部、２４Ａ，２７Ａ  電磁ツースクラッチ、２５  第１固定板、
２５ａ，２５ｂ  ピン穴、２６  第１連結ピン、２７  第２連結部、
２８  第２固定板、２８ａ，２８ｂ  ピン穴、２９  第２連結ピン、
３０  アーム旋回部、３１  回転ギヤ、３２  電磁クラッチ、３３  伝達ギヤ、
３４  ラック、３５  直動ガイド、３６  エアーシリンダ、３６ａ  伸縮ロッド、
４０  揺動機構、４１ａ，４１ｂ  支持部材、４２ａ，４２ｂ  第１揺動軸、
４２ｃ  第１揺動中心線、４３ａ，４３ｂ  軸受、４５ａ，４５ｂ  アーム、
４６ａ，４６ｂ  軸受、４７ａ，４７ｂ  第２揺動軸、４７ｃ  第２揺動中心線、
５０  揺動体、５１  本体部、５２ａ，５２ｂ  アーム部、
５４ａ，５４ｂ  第１連結部、５５ａ，５５ｂ  流体圧シリンダー、
５６ａ，５６ｂ  連結ピン、５７ａ，５７ｂ  ピン孔、
５８ａ，５８ｂ  第２連結部、５９ａ，５９ｂ  流体圧シリンダー、
６０ａ，６０ｂ  連結ピン、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ  ピン孔、
７０  揺動部、７１  モーター、７２、７３  歯付きプーリー、
７４  タイミングベルト、７５  第３連結部、７６  回転固定板、
７７  流体圧シリンダー、７８  連結ピン、７９  ピン孔、８０、８１  伝達歯車
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2015042433.tif 000012
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2015042433.tif 000013