(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された回転対称形状の凹部の中心軸での断面形状と略同一でかつ軸方向の先端領域で２つに分割され、かつ前記軸方向に垂直な方向に移動可能に支持され、前記軸方向への押圧により拡幅するように構成された枠体と、
前記枠体の周面を往復動する研磨ベルトとからなる研磨具と、
前記研磨具を前記中心軸で回転駆動する駆動手段とからなり、
前記研磨ベルトが前記中心軸に対して進退しつつ回動して研磨する内面研磨装置。
【請求項２】
前記駆動手段が、前記軸方向に移動可能で、かつ前記中心軸に垂直な面内を移動可能に支持されている請求項１に記載の内面研磨装置。
【請求項３】
前記枠体に前記研磨ベルトをガイドする部材が形成されている請求項１または請求項２に記載の内面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成された有底筒状凹部の内周面を研磨する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークに形成された円筒状の内周面を研磨する場合には、特許文献１に見られるように内周面の内径に合わせて研磨材を成型し、軸方向に移動させながら回転させたり、また特許文献２に見られるように内周面よりも小径の研磨剤を回転させながら、内周面を公転させることが行われている。
これらの技術によれば周面を研磨することが可能であるものの、底の内周面を研磨することは不可能であるか、非常に困難であるという問題がある。
【特許文献１】特開平5-269654号公報
【特許文献２】特開平5-340427号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは有底筒状の内周面及び底面を効率的に研磨することができる内面研磨装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような課題を達成するために本発明は、ワークに形成された回転対称形状の凹部の中心軸での断面形状と略同一でかつ軸方向の先端領域で２つに分割され、かつ前記軸方向に垂直な方向に移動可能に支持され、前記軸方向への押圧により拡幅するように構成された枠体と、前記枠体の周面を往復動する研磨ベルトとからなる研磨具と、前記研磨具を前記中心軸で回転駆動する駆動手段とから構成されて、前記研磨ベルトが前記中心軸に対して進退しつつ回動して研磨する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、周面と底部とを同時に研磨することができ、また研磨材がその長手方向への往復動と回動するため、特定方向への擦過痕を生じることなく研磨でき、また研磨の進行に合わせて被研磨面への研磨ベルトの押圧力を任意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】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例を示すものであって、基台１にはヘッド昇降用シリンダ２が設けられ、その先端に水平方向移動用ガイド３を介して水平アーム４が、Ｘ−Ｙ方向、つまり水平面内で移動可能に取り付けられている。
【００１３】
水平アーム４には回転軸５を下方とするように駆動モータ６が設置され、回転軸５の先端に後述する研磨具２０が取り付けられている。
【００１４】
また水平アーム４の下面には駆動モータ６の回転軸５との交差を避けるようにエアロータリジョイント７が配置され、このジョイント７を介して研磨具２０の２つのプッシュプルシリンダ２１にエアを供給するように構成されている。
【００１５】
一方、基台１の上面には底部に配置されたワーク回転駆動モータ８に接続されたワーク支持部材９が回転可能に設けられている。
【００１６】
図２は、上述した研磨具２０の一実施例を示すものであって、被研磨ワークの凹部の断面形状に一致した略Ｕ字状の枠体２２の基部側（駆動モータの回転軸側）を駆動モータ６に着脱可能に取り付けられていて、枠体２２の外側表面には研磨ベルトの厚みよりも浅い凹部２２ａが形成され、この凹部をガイドとするようにして研磨ベルト２３が往復動可能に配置されている。
【００１７】
研磨ベルト２３は、その両端をプッシュプルシリンダ２１、２１に固定されている。枠体２２は、必要に応じて図２（ロ）に示したように側板２４により補強されている。
【００１８】
なお、図中符号１０は、研磨時に底部から研磨ベルト２３の領域までを囲う保護カバーで、研磨液槽１１からポンプ１２によりワークに供給される研磨液を排出口から研磨液槽１１に回収する機能も有する。
【００１９】
この実施例において、有底の回転対称の凹部Ｈを有するワークＷを、凹部の開口を開放するように固定治具Ｃに収容してワーク支持部材９にセットし、研磨領域を露出させることができる貫通孔を備えた蓋Ａにより上下方向を固定する。
【００２０】
一方、図３に示したようにワークＷの凹部Ｈの最終形状の断面に一致する枠体２２を有する研磨具２０を駆動モータ６の回転軸５に取り付けて、研磨ベルト２３の両端をプッシュプルシリンダ２１に固定する。
【００２１】
ヘッド昇降用シリンダ等を操作して研磨具２０をワークＷの凹部Ｈに進入させ、必要に応じて研削液（剤）を注入しつつ駆動モータ６、プッシュプルシリンダ２１を作動させる。
【００２２】
これにより研磨ベルト２３が、枠体２２の外面を往復移動しつつ回転してワークＷの凹部Ｈを研磨する。この過程では駆動モータ６がＸ−Ｙガイドを介して水平面内を移動可能に支持されているため、研磨具２０がワークＷの凹部Ｈの中心軸にセルフアライメントされるため、凹部Ｈの形状に非対称な変形をきたすことなく、また凹部Ｈの周面が特定方向の擦過を生じることなく均等に研磨を受ける。
【００２３】
一方、凹部Ｈの底面は、枠体２２の回転によりその略Ｕ字状の形状に沿って研磨を受ける。
なお、この場合、ヘッド昇降用シリンダ２が往復動させると、枠体２２の先端に位置する研磨ベルト２３による間欠的な圧力をも受けて効率的に研削されることになる。
【００２４】
なお、上述の実施例では枠体２２を一方向に回転させているが、駆動モータ６を所定周期で正逆転させると、研磨ベルト２３の幅方向の両端が交互にワークに食い込むように接触するため、一方向に回転させた場合よりも片減りを少なくして研磨ベルトの寿命を延長することができる。
【００２５】
また、研磨具２３の回動と逆位相でワーク回転駆動モータ８を正逆転させてワーク支持部材９を回転させると、より効率的に研磨することができる。
【００２６】
図４は、研磨具の他の実施例を、また図５（イ）乃至（ハ）はこの研磨具を構成する要素をそれぞれ示すものであって、この実施例においては枠体の先端部を支持体２５の軸Ｃに対して対称となるように２つの部材２６、２６に分割し、支持体２５に固定された２枚の側板２４のピン２７に部材２６の長孔２６ａを係合させて軸Ｃに直交する成分を含むように移動可能に支持されている。
【００２７】
各部材２６の支持体２５と対向する面は、先端側が中心に位置するように斜面２６ｂが形成され、また支持体２５の先端にも軸Ｃに対称な斜面２５ａが形成されている。
なお、図中符号２４ａは長孔２６ａと係合して部材２６をガイドするピン２７、２７の挿入穴を、また２４ｂは側板２４を支持体２５に固定するためのピンの挿入穴をそれぞれ示す。
【００２８】
この実施例によれば、上述のように研磨具を回転軸５の先端に取り付け、ワークＷの凹部Ｈに挿入し、駆動モータ６、プッシュプルシリンダ２１を作動させると、支持体の２つの部材２６の外周にガイドされるベルトによりワークＷの凹部Ｈの内周面が研磨を受ける。
【００２９】
研磨の過程で支持体２５を下方、つまり凹部Ｈの底面に押圧すると、部材２６、２６が斜面２６ａにより軸方向Ｃに対して直交する方向の力を受けて幅方向に移動して拡幅するため、凹部Ｈの内径が研磨により拡大しても所定の圧力で研磨ベルトを押圧でき、効率的に研磨をすることができる。
【００３０】
なお、本発明においてはヘッドをシリンダにより昇降させたり、研磨具をモータにより回動させたり、研磨ベルトをプッシュプルシリンダにより往復動させたり、ワークをモータにより回動させるように構成されているが、電磁式、エア式、油圧式の適宜の駆動手段を採用できることは明らかである。
【００３１】
なお、上述の実施例においては研磨ベルトを往復動させるようにしているが、図６に示したようにゴムなどの弾性材料からなる帯状体３０に、ワイヤーなどの牽引材３１を挿通するとともに、帯状体３０の１つの面に研磨剤、例えば酸化セリウムを含有させた研磨パッド（セリウムパッド）３２を貼着して構成することもできる。なお、図中符号３３は、帯状体３１の曲がりを助けるための切欠部を示す。
【００３２】
このように構成された研磨材は、研磨パッド３２を外側するように中心Ｃを前述の研磨具の先端となるように装着し、また牽引材３１の両端をプッシュプルシリンダ２１に固定
することにより、前述の研磨ベルトと同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】図(イ)、(ロ)は、それぞれ研磨具の一実施例を示す側面図と、枠体の構造を示す図である。
【図３】ワークの保持形態を示す図である。
【図４】図(イ)、（ロ）は、それぞれ研磨具の枠体の他の実施例を示す正面図と、側面図である。
【図５】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ同上研磨具を構成する要素を示す図である。
【図６】研磨ベルトの一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  基台  ２  ヘッド昇降用シリンダ    ３  水平方向移動用ガイド    ４  水平アーム    ５  回転軸    ９  ワーク支持部材    １１  研磨液槽    １２  ポンプ    ２０  研磨具    ２１  プッシュプルシリンダ    ２２  枠体    ２２ａ  凹部    ２３  研磨ベルト    Ｗ  ワーク    Ｈ  凹部
【図１】
0004577782.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004577782.tif 000004
【図４】
0004577782.tif 000005
【図５】
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【図６】
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