(57)【要約】【課題】あらゆる態様のワークでもバリを除去することができると共に効率的な研磨を行うことができ、機械的な騒音も小さくすることができる磁気研磨装置を得る。【解決手段】研磨片を兼ねた磁性片をワークと共に収容する非磁性の容器１０を備え、容器１０内部の磁界を変動させることにより磁性片を磁気的に撹拌し、ワークを研磨する。容器１０の外側に配置された第１対向磁極１３，１４と、第１対向磁極を磁化する界磁コイル１５およびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源１６と、容器１０の外側に配置され第１対向磁極によって形成される磁束方向に直交する方向の磁束を形成する第２対向磁極２３，２４と、第２対向磁極を磁化する界磁コイル２５およびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源２６と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨片を兼ねた磁性片をワークと共に収容する非磁性の容器を備え、容器内部の磁界を変動させることにより磁性片を磁気的に撹拌し、ワークを研磨する磁気研磨装置であって、
上記容器の外側に配置された第１対向磁極と、
第１対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源と、
上記容器の外側に配置され第１対向磁極によって形成される磁束方向に直交する方向の磁束を形成する第２対向磁極と、
第２対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源と、を備えていることを特徴とする磁気研磨装置。
【請求項２】
第１対向磁極と第２対向磁極は、互いに直交する容器の直径方向の線上に配置されている請求項１記載の磁気研磨装置。
【請求項３】
第１、第２対向磁極の界磁コイルに交番磁界を発生させる各電源は、周波数が連続的に変化する電源である請求項１または２記載の磁気研磨装置。
【請求項４】
第１、第２対向磁極のほかに、第１対向磁極にも第２対向磁極にも直交する第３対向磁極が容器の外側に配置され、第３対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源を備えている請求項１または２記載の磁気研磨装置。
請求項１記載の磁気研磨装置。
【請求項５】
第３対向磁極の界磁コイルに交番磁界を発生させる電源は、周波数が連続的に変化する電源である請求項４記載の磁気研磨装置。
【請求項６】
第３対向磁極は、容器の外周を囲むリング状の磁極であって、容器の上下に対向して配置されている請求項４記載の磁気研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、マイクロホンケースその他の精密部品、金属装飾品などを高い精度に、あるいは外観を美しく仕上げることができる磁気研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
精密部品、金属装飾品などを高い精度で美しく仕上げるために、磁気研磨装置が用いられている。磁気研磨装置は、非磁性体の容器内に研磨片を兼ねた永久磁石からなる多数の小片と共にワークを収容し、永久磁石を有する回転体を容器外において回転駆動することにより上記永久磁石小片を容器内で回転運動させるものである。永久磁石小片が回転運動することにより永久磁石小片がワークに接触し、ワーク表面を研磨すると共にワーク表面のバリなどを除去することができる。永久磁石小片は研磨剤として作用し、空洞を有するワークであっても、永久磁石小片が空洞に進入することができれば、空洞の内面のバリを除去し、また空洞内面を研磨することができる。
【０００３】
磁気研磨装置を用いて研磨するのに適したワークの一つとしてマイクロホンケースがある。図３ないし図５は、狭指向性マイクロホンに使用されるマイクロホンケースの例を示す。狭指向性マイクロホン用ケース５０は、比較的長い円筒状のケースで、一端部内方にマイクロホンユニットが装着され、このユニット装着部よりも前側の周壁には、多くのスリット５１が形成されている。これらのスリット５１は、マイクロホンケース５０の前方以外から侵入する音波をケース５０内で干渉させて打ち消し、前方からの音波のみをマイクロホンユニットに導くためのものである。
【０００４】
図３ないし図５に示す例では、上記スリット５１はケース５０の中心軸線に対し直交する方向から、かつ、互いに対向する両側から、例えば円盤状の回転カッターで切削することによって形成される。そのため、ケース５０の内面側には、図５に示すように、各スリット５１の縁に沿ってケース５０の内部空間側にバリ５２が生じる。このバリ５２を除去することなく放置すると、ケース５０内部に他の部品を組み込むことができず、また、外観上も見苦しく商品性を損なうことになる。そこで、上記のような磁気研磨装置を用いて上記ケース５０を研磨すれば、ケース５０内部のバリ５２を除去することができる。
【０００５】
磁気研磨装置に関しては、研磨効率を高めるための各種の工夫がなされている。例えば、非磁性素材からなる円板の表面を、中心点を通過する直線で分割し、各分割領域をＮ極ゾーン、Ｓ極ゾーンとして永久磁石を埋設して永久磁石円盤を構成し、この永久磁石円盤を高速回転させるとともに、この円盤の上方に非磁性材からなる容器を配置し、この容器の外周側の一部に、他の永久磁石を配置した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。永久磁石円盤と上記他の永久磁石との磁気的な相互作用で容器内の永久磁石小片を激しく回転させて撹乱された状態にし、永久磁石小片をワークの細部まで進入させて全体を均一に研磨することを狙ったものである。
【０００６】
磁気研磨装置の別の例として、容器の少なくとも２方向から、磁性材からなる研磨材を撹拌させるための磁力を付与する手段を設けたことを特徴とした研磨装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載の発明も、容器内の研磨材が激しく撹拌されて、ワークの研磨効果を高めることを狙っている。
【０００７】
磁気研磨装置のさらに別の例として、固定されたレール上を摺動するスライダーを設けることにより、磁力研磨装置ごと平行に往復運動させることを特徴とする磁気研磨機が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
なお、培地や試薬の溶解、泥水の撹拌、産業廃棄物の溶出など、化学的な実験、測定の用途にも磁気研磨装置と原理的に同じ撹拌装置が用いられている。この撹拌装置では、容器中に永久磁石小片と上記培地や試薬、産業廃棄物などのワークを収容し、必要に応じて適宜の液体が媒体として加えられる。また、磁気研磨装置を用いて貴金属を研磨する場合、媒体として適宜の種類の液体が容器に収容されることもある。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２８５８２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４２９１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３８２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１ないし３に記載されているものを含めて、従来の磁気研磨装置はいずれも、永久磁石を備えた回転体を機械的に回転させて容器内部の永久磁石小片を磁気的に撹拌させるものである。ワークと永久磁石小片との相対速度が大きくなると、永久磁石小片がワークに強く当たるため、ワークのバリを効率よく除去することができ、また、研磨効率も高くなる。特許文献１ないし３に記載されている発明は、ワークと永久磁石小片との相対速度大きくするための工夫である。
【００１１】
ワークに生じているバリの態様はさまざまであり、また、ワークの形状もさまざまであり、バリの態様やワーク形状に対応した永久磁石小片の運動パターンを作ることができることが望ましい。
しかしながら、従来の磁気研磨装置は、永久磁石小片の運動パターンは一定である。特許文献２に記載されている発明のように、２方向から磁力を与えるものであっても、永久磁石小片の運動パターンがある程度複雑になるだけで、運動パターンは一定である。したがって、立体形状からなるワークのバリ取り、あるいは研磨を行うには、従来の磁気研磨装置では不十分で、改良の余地がある。
また、従来の磁気研磨装置は、永久磁石を有する回転体を機械的に回転させて容器内部の永久磁石小片を運動させるものであり、機械的な騒音が大きい難点もある。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、あらゆる態様のワークに対してもバリを除去することができると共に効率的な研磨を行うことができ、機械的な騒音も小さくすることができる磁気研磨装置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】
【００１３】
本発明は、研磨片を兼ねた磁性片をワークと共に収容する非磁性の容器を備え、容器内部の磁界を変動させることにより磁性片を磁気的に撹拌し、ワークを研磨する磁気研磨装置であって、上記容器の外側に配置された第１対向磁極と、第１対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源と、上記容器の外側に配置され第１対向磁極によって形成される磁束方向に直交する方向の磁束を形成する第２対向磁極と、第２対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源と、を備えていることを最も主要な特徴とする。
【００１４】
第１、第２対向磁極のほかに、第１対向磁極にも第２対向磁極にも直交する第３対向磁極が容器の外側に配置され、第３対向磁極を磁化する界磁コイルおよびこの界磁コイルに交番磁界を発生させる電源を備えているとなおよい。
【発明の効果】
【００１５】
第１対向磁極および第２対向磁極は、それぞれの界磁コイルに電源が供給されて交番磁界を発生し、この交番磁界が容器内の磁性片の磁極と磁気的に作用して磁性片が交番的に撹拌される。磁性片は、その交番的な撹拌運動によってワークに当たり、ワークのバリを除去し、あるいはワークの表面を研磨する。磁性片の撹拌運動は、電源から界磁コイルに交番電流が通電されることによって実現されるため、従来の磁気研磨装置のように永久磁石の機械的な回転機構がなく、機械的な騒音が低減される利点がある。また、第１対向磁極と第２対向磁極によって発生する磁束の方向は互いに直交する方向であることから、第１対向磁極と第２対向磁極によって発生する交番磁束が立体的に変化し、磁性片が複雑に運動する。そのため、複雑な形状のワークであっても、効率的なバリ取りが可能であり、また、効率的な研磨が可能である。
【００１６】
第１対向磁極にも第２対向磁極にも直交する第３対向磁極を配置すれば、磁性片をさらに複雑に運動させることができ、一層効率的なバリ取り、あるいは表面研磨を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る磁気研磨装置の実施例について図１、図２を参照しながら説明する。
図１、図２において、符号１０はワークを収容する非磁性の容器を示している。容器１０内には、ワークのほかに、研磨片を兼ねた永久磁石小片４０が収容される。永久磁石材料４０は硬度の高い素材からなるため、研磨片としても適している。永久磁石小片４０に代えて着磁されていない磁性材を用いてもよい。
【００１８】
容器１０は有底の円筒状に形成されていて、容器の外周面には一対の対向磁極１３，１４と、他の一対の対向磁極２３，２４が配置されている。上記一対の対向磁極１３，１４は、容器１０を直径方向に挟んで対向配置されている。対向磁極１３，１４相互の中心を結ぶ線の方向をＸ方向とする。上記他の一対の対向磁極２３，２４も容器１０を直径方向に挟んで対向配置されているが、対向磁極２３，２４相互の中心を結ぶ線の方向は、上記Ｘ方向に直交するＹ方向である。
【００１９】
一対の対向磁極１３，１４はコア１２を介して一体に結合されていて、コア１２には対向磁極１３，１４を磁化する界磁コイル１５が巻かれている。界磁コイル１５には、電源１６から交番電流が流され、対向磁極１３，１４間に交番磁界が形成されるように構成されている。同様に、他の一対の対向磁極２３，２４はコア２２を介して一体に結合されていて、コア２２には対向磁極２３，２４を磁化する界磁コイル２５が巻かれている。界磁コイル２５には、電源２６から交番電流が流され、対向磁極２３，２４間に交番磁界が形成されるように構成されている。このようにして、一対の対向磁極１３，１４と他の一対の対向磁極２３，２４は、容器１０の互いに直交する直径方向の線上に配置されている。
【００２０】
一対の対向磁極１３，１４、他の一対の対向磁極２３，２４のほかに、対向磁極１３，１４で形成される磁束方向にも、対向磁極２３，２４で形成される磁束方向にも直交するＺ方向に磁束を形成するさらに他の一対の対向磁極３３，３４が容器１０の外側に配置されている。上記対向磁極３３，３４は、容器１０の外周を囲むリング状の磁極であって、容器１０の上下に対向して配置されている。対向磁極３３，３４はコア３２を介して一体に結合されていて、コア３２には対向磁極３３，３４を磁化する界磁コイル３５が巻かれている。界磁コイル３５には、電源３６から交番電流が流され、対向磁極３３，３４間に交番磁界が形成されるように構成されている。
【００２１】
各電源１６，２６，３６で生成される交番電流の周波数は、ワークによって適切な周波数に設定できるようにするとよい。また、上記交番電流の周波数は各電源１６，２６，３６共に同一の周波数であってもよいが、互いに異なる周波数にするのが望ましい。容器１０内に生起される磁界ないしは磁束の向きが不規則かつ複雑に変化し、これに応じて容器１０内の永久磁石小片４０が不規則かつ複雑に運動し、複雑な形状のワークであっても、効率的にバリ取りを行うことができ、あるいは効率的に研磨することができるからである。さらに、各電源１６，２６，３６の周波数は連続的に変化するようにすれば、容器内の永久磁石小片４０をさらに不規則かつ複雑に運動させることができるため、さらに効率的なバリ取りあるいは研磨が可能となる。各電源１６，２６，３６としては、インバータを使用することができる。インバータを使用すれば、周波数を連続的に変化させることが容易になる。
【００２２】
以上説明した実施例によれば、互いに直交する方向に複数対の対向磁極を配置して、互いに直交する方向にそれぞれ交番磁界を生成するようにしたため、容器１０内の研磨片を兼ねた永久磁石小片４０または磁性片を立体的にかつ複雑に運動させることができ、複雑な形状のワークであっても、あるいは、図３ないし図５に示したような、空洞内にバリが存在するワークであっても、効率的にバリをとることができ、あるいは表面を効率的に研磨することができる。対向磁極は、一対の対向磁極１３，１４と他の一対の対向磁極２３，２４の組み合わせであってもよいし、対向磁極１３，１４と対向磁極３３，３４の組合せでも、対向磁極２３，２４と対向磁極３３，３４の組合せでもよい。
【００２３】
永久磁石小片４０または磁性片の撹拌運動は、電源から界磁コイルに交番電流が通電されることによって実現されるため、従来の磁気研磨装置のように永久磁石の機械的な回転機構がなく、機械的な騒音が低減される利点がある。また、複数対の対向磁極によって発生する磁束の方向は互いに直交する方向であることから、複数対の対向磁極によって発生する交番磁界が立体的に変化し、磁性片が複雑に運動する。そのため、複雑な形状のワークであっても、効率的なバリ取りが可能であり、また、効率的な研磨が可能である。
【００２４】
本発明に係る磁気研磨装置によって研磨されるワークは、非磁性体であってもよいし、磁性体であってもよい。容器１０内には、媒体として水などの液体あるいは流動体を収容してもよい。媒体を介在させることにより、ワークを動きにくくすることができ、これに対して永久磁石小片４０などの磁性片からなる研磨片は、磁界の変動によってすばやく移動することができ、ワークと研磨片との速度差が大きくなることによって、効率的な研磨ないしはバリ取りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る磁気研磨装置の実施例を示す平面図である。
【図２】上記実施例の縦断面図である。
【図３】本発明に係る磁気研磨装置によってバリ取りされるワークの例であるマイクロホンケースの例を示す正面図である。
【図４】上記マイクロホンケースの縦断面図である。
【図５】上記マイクロホンケースの横断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    容器
１２    コア
１３    磁極
１４    磁極
１５    界磁コイル
１６    電源
２２    コア
２３    磁極
２４    磁極
２５    界磁コイル
２６    電源
３２    コア
３３    磁極
３４    磁極
３５    界磁コイル
３６    電源
４０    永久磁石小片
【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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