JPH01295760A - ラップ方法およびラップ盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラップ方法およびラップ盤に関し、−層詳細に
は、ラップ作業途中においてキャリヤの回転速度などを
変更しラップ定盤の摩耗を均一にすることができるラッ
プ方法およびラップ盤に関する。

（従来技術およびその間層点） 従来から知られている各種のラップ盤のなかでも太陽ギ
ヤとインターナルギヤを異なる角速度で回転することに
よって加工材料を担持したキャリヤを自転させるととも
に公転させ、このキャリヤを上下のラップ定盤（以下定
盤と称する）を圧着させたラップ装置、いわゆる４ウ工
イ駆動方式のラップ装置が知られている。

上記ラップ装置は比較的精度が高く、加工時間が短くて
済み薄物加工に適している。

しかし、キャリヤを継続して同一方向に自転および公転
させるときはキャリヤの公転の方向と同一方向に回転す
る定盤においてはその周辺部よりも中心部のほうが摩耗
量が多く、キャリヤの公転の方向と逆方向に回転する定
盤はこれに対して逆の状態に摩耗する傾向がある。

従来このような定盤の偏減りを修正するためにラッピン
グ作業を一時中断して上定盤と下定盤を交換したり、キ
ャリヤの代わりに鋳鉄製の修正盤を用いて定盤を研磨し
ているが、ラッピング作業の能率を低下させ機械台数光
たり多くの技能工員が必要となる。

また、精度的に特に精密ラッピングを必要とする場合に
は、この偏減りが重大な問題になっている。

本発明者はキャリヤの運動を詳細に観察・検討した結果
、キャリヤの運動に着目すると、キャリヤの公転方向お
よび自転方向が同一であるため、偏減りが発生すること
を見い出した。すなわち、キャリヤの公転方向および自
転方向を変化させる工程によりラッピングすることによ
り、定盤の修正ができるとともに、高精度のラッピング
ができることに想到した。そして、本発明者は、ラップ
装置の太陽ギヤとインターナルギヤの少なくとも一方の
角速度を変更し、太陽ギヤとキャリアの中心線を結んだ
線に対するキャリアの自転方向（キャリアの公転数と自
転数の大小関係）を逆転させることにより定盤の摩耗を
均一にすることができるラップ定盤の修正方法および修
正装置を発明した（特公昭６Ｌ−５８２７０号）。

そこで、さらに鋭意研究を重ねた結果、一連のラッピン
グ作業中に、太陽ギヤとインターナルギヤの角速度を色
々変更することにより、キャリヤの運動をより複雑にさ
せることができとともに、被加工物のラップ運動の軌跡
をより複雑にすることができ、ラップ定盤の修正および
ワークの高精度な研磨が可能となった。

そこで、本発明はラップ定盤を装着したままで一連のラ
ッピング動作のなかでラップ定盤の修正をすることがで
きるラップ方法およびラップ盤を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために次の構成を備えて
なる。

ラップ方法としては、それぞれ同一方向に回転可能な太
陽ギヤとインターナルギヤとの間にあって両者に歯合し
て自転するとともに公転するキャリヤを有し、このキャ
リヤに担持された被加工材料を、共に回転する上下のラ
ップ定盤で圧着してなるラップ盤を用い、太陽ギヤとイ
ンターナルギヤの回転方向を同一方向に保ちつつ、太陽
ギヤとインターナルギヤの少なくとも一方の角速度を変
更して、太陽ギヤの角速度をインターナルギヤの角速度
より大きくするとともに、太陽ギヤの角速度の方がイン
ターナルギヤの角速度よりも大きい状態を保ったまま太
陽ギヤとインターナルギヤとの少なくとも一方の角速度
をさらに変化させてラップするラップ工程と、インター
ナルギヤの角速度を太陽ギヤの角速度より大きくして、
太陽ギヤとキャリヤの中心を結んだ線に対するキャリヤ
の自転方向を逆転させるとともに、この状態を保ったま
ま太陽ギヤとインターナルギヤの少なくとも一方の角速
度をさらに変化させてラップするラップ工程とを交互に
行うことを特徴とする。

また、ラップ盤としては、それぞれ同一方向に回転可能
な太陽ギヤとインターナルギヤとの間にあって両者に歯
合して自転するとともに公転するキャリヤを有し、この
キャリヤに担持された被加工材料を、共に回転する上下
のラップ定盤で圧着してなるラップ盤において、太陽ギ
ヤの角速度がインターナルギヤの角速度よりも大きく、
この状態で太陽ギヤの角速度を複数段にわたって切り換
える切換手段、およびインターナルギヤの角速度が太陽
ギヤの角速度よりも大きく、この状態でインターナルギ
ヤの角速度を複数段にわたって切り換える切換手段を有
する、太陽ギヤとインターナルギヤの回転速度の変換装
置を設けことを特徴とする。

（作用） 次のこの発明の作用について述べる。

それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギヤとインターナル
ギヤとの間にあって両者に歯合して自転するとともに公
転するキャリヤを有し、このキャリヤに担持された被加
工材料を、共に回転する上下のラップ定盤で圧着してな
るラップ盤を用い、太陽ギヤの角速度がインターナルギ
ヤの角速度よりも大きく、この状態で太陽ギヤの角速度
を複数段にわたって切り換えるとともに、インターナル
ギヤの角速度が太陽ギヤの角速度よりも大きくした状態
でインターナルギヤの角速度を複数段にわたって切り換
えるようにラッピングする。

このことにより、上下ラップ定盤の摩耗量を均一にする
ことができる。

（実施例） 以下この発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図はラップ盤の全体機構を示す概略的機構図である
。

１２は上定盤、１４は下定盤、１６は太陽ギヤ、１８は
インターナルギヤである。２０はキャリヤであり、この
キャリヤ２０に穿設された透孔内に加工物２１が担持さ
れ、太陽ギヤ１６とインターナルギヤ１８と噛み合って
回転する。

上定盤１２は上定盤回し金１２ａに連結し、この上定盤
回し金１２ａからシャフト１２ｂが垂下し、このシャフ
ト１．２　ｂの先端にギヤ１２ｃが設けられている。そ
して、ギヤ１２ｃはアイドルギヤ１２ｄを介してギヤ１
２ｅに歯合している。このギヤ１２ｅは、スピンドル２
６と一体に回転すべく、スピンドル２６に固定されてい
る。

下定盤１４は、ギヤ１４ａを介してスピンドル２６上に
固定されたギヤ１４ｂを介して歯合している。

太陽ギヤ１６は、ギヤ１６ａを介してスピンドル２６上
に遊嵌している伝達ギヤ１６ｂに歯合している。

インターナルギヤ１８は、ギヤ１８ａを介してスピンド
ル２６上に遊嵌している伝達ギヤ１８ｂに歯合している
。

また、太陽ギヤ１６の角速度に比べてインターナルギヤ
１８の角速度の方が大きくなるようにギヤ１６ａと伝達
ギヤ１６ｂの回転比、およびギヤ１８ａと伝達ギヤ１８
ｂの回転比をそれぞれ設定されている。この場合、太陽
ギヤ１６とインターナルギヤ１８との間に歯合したキャ
リヤ２０は。

第２図に示すように、インターナルギヤ１８の回転方向
と同一方向（反時針方向）に公転し、かつ時針方向に自
転する。また、下定盤１４も同じく反時針方向に回転す
るが、上室［１２はアイドルギヤ１２ｄが介在するので
時針方向に回転する。

前記スピンドル２６のギヤ１４ｂと一体にギヤ１４ｃが
設けられている。また、伝達ギヤ１６ｂと一体に変速ギ
ヤ１６ｃがスピンドル２６に遊嵌するとともに、クラッ
チ２８ａを介してスピンドル２６に設けられている。さ
らに、伝達ギヤ１８ｂと一体に変速ギヤ１８ｃがスピン
ドル２６に遊嵌するとともに、クラッチ２８ｂを介して
スピンドル２６に設けられている。

また、スピンドル２６と平行に回転軸３０が設けられ、
この回転軸３０上にギヤ１８ｄ、１４ｄ。

１６ｄが設けられ、各ギヤ１８ｄ、１４ｄ、１６ｄが変
速ギヤ１８ｃ、１４ｃ、１６ｃにそれぞれ歯合するよう
に設けられている。また、ギヤ１８ｄおよびギヤ１６ｄ
はそれぞれクラッチ２８ｃおよびクラッチ２８ｄを介し
て回転軸３０に設けられている。そして、変速ギヤ１６
ｃとギヤ１６ｄ、変速ギヤ１８ｃとギヤ１８ｃｌの回転
比は、インク−ナルギヤ１８に比べて太陽ギヤ１６の方
が角速度が大きくなるように設定されている。

さらに、前記駆動軸３０上のギヤ１６ｅに歯合するギヤ
１６ｇが、可変減速機３２の駆動軸３２ａにクラッチ２
８ｅを介して設けられている。可変減速機３２は、モー
タ３４とベルト３６を介して連結している。この可変減
速機３２は、モータ３４からの回転数、回転時間などを
制御するものである。

なお、前記下定盤１４の駆動は、クラッチ２８ａを接続
した際には、ギヤＬ４ｃがギヤ１４ｂに対しフリー状態
となりスピンドル２６の回転力が伝達される。また、ク
ラッチ２８ａを切った際には、スピンドル２６に対しギ
ヤ１４ｂ、１４ｃがフリー状態゛となり、回転軸３０の
駆動力がギヤ１４ｄ、１４ｃ、１４ｂ、１４ａを介して
下定盤１４に伝達される。

続いて、上述したラップ装置を用いて本発明の方法をラ
ップ装置の動作とともに説明する。

ラップ装置には、５個のクラッチ２８ａ〜２８ｅがある
が、この組み合わせとして６つ場合が考えられる。以下
この６つの組み合わせについてｔａ＞〜（０においてそ
れぞれ説明する。

（ａｌ　　スピンドル２６のクラッチ２８ａとクラッチ
２８ｂを接続し１回転軸３０のクラッチ２８Ｃ。

クラッチ２８ｄおよび可変減速機３２のクラッチ２８ｅ
を切断する（第１図の状態）。

そして、スピンドル２６および回転軸３０を回転させる
と、この回転は直接上定盤１２、下定盤１４、太陽ギヤ
１６およびインターナルギヤ１８に伝達される。この時
、インターナルギヤ１８が太陽ギヤ１６より大きな角速
度で反時針方向に回転し、これによりキャリヤ２０は反
時針方向に自転するとともに公転する［Ａサイクルと称
する］（第２図参照）。

ら）スピンドル２６のクラッチ２８ａ、クラッチ２８ｂ
および可変減速Ｉａ３２のクラッチ２８ｅを切断し１回
転軸３０のクラッチ２８ｃおよびクラッチ２８ｄを接続
する。

すると、クラッチ２８ｃの接続とクラッチ２８ｄの切断
により、駆動軸３０の回転による駆動力がギヤ１８ｄ、
変速ギヤ１８ｃ、伝達ギヤ１８ｂおよびギヤ１８ａを介
してインターナルギヤ１８に伝達される。また、クラッ
チ２８ｄの接続とクラッチ２８ａの切断により、駆動軸
３０の回転の駆動力がギヤ１６ｄ、変速ギヤ１６ｃ、伝
達ギヤ１６ｂおよびギヤ１６ａを介して太陽ギヤ１６に
伝達される。

この場合、太陽ギヤ１６がインターナルギヤ１８より大
きい角速度で回転し、キャリヤ２０は前記Ａサイクルと
同じく反時針方向に公転するが、自転の方向は逆に時針
方向になる［Ｂサイクルと称する］　（第３図参照）、
なお、上定盤１２および下定盤１４の回転方向１回転速
度は前記Ａサイクルと同じである。

上記ＡサイクルとＢサイクルとは、キャリヤ２０の自転
方向が逆転している。これは、太陽ギヤ１６に正対した
時のキャリヤ２０の自転方向（太陽ギヤ１６とキャリヤ
２０の中心線を結んだ線に対するキャリヤの自転方向）
を示すものである（以下キャリヤの自転方向は、太陽ギ
ヤ１６とキャリヤ２０の中心線を結んだ線に対する方向
をいい、単に自転方向の正逆回転と表現する）。

Ａサイクルの場合には、第６図に示すように、上定盤周
辺部および下定盤中心部の摩耗量が大きい、Ｂサイクル
の場合には、第７図に示すようにＡサイクルとは逆に、
上定盤中心部および下定盤周辺部の摩耗量が大きい、こ
のため、Ａサイクルでラッピングした後、Ｂサイクルで
ラッピングすると、Ａサイクルの上下定盤の摩耗とＢサ
イクルの上下定盤の摩耗が打ち消し合うように上下定盤
が摩耗されるため、上下定盤を均一に摩耗することとな
る。

ｆｃ）　　スピンドル２６のクラッチ２８ａ、回転軸３
０のクラッチ２８ｃおよび可変減速機３２のクラッチ２
８ｅを切断し、スピンドル２６のクラッチ２８ｂおよび
回転軸３０のクラッチ２８ｄを接続する。

この場合、前記Ａサイクルの場合と太陽ギヤ１６とイン
ターナルギヤ１８の角速度の大小関係は同じであり、こ
の状態のままで、太陽ギヤ１６の角速度がＡサイクルの
時より遅くなる（インターナルギヤ１８の回転方向、回
転速度は同じである）、このため、キャリヤ２０の自転
方向は同じであるが、自転速度および公転速度が遅くな
る［Ｃサイクルと称する］。

（ｄｌ　　スピンドル２６のクラッチ２８ｂ、回転軸３
０のクラッチ２８ｄおよび可変減速機３２のクラッチ２
８ｅを切断し、スピンドル２６のクラッチ２８ａおよび
回転軸３０のクラッチ２８ｃを接続する。

この場合、前記Ａサイクルの場合と、太陽ギヤ１６は回
転方向、回転速度は同じであり、インターナルギヤ１８
は回転方向は同じであるが、回転速度が遅くなる。すな
わち、Ａサイクルに比べると太陽ギヤ１６とインターナ
ルギヤ１８の角速度の大小関係が逆転する。このため、
Ａサイクルと比べると、キャリヤ２０の自転方向が逆転
しくＢサイクルの場合と同じ方向に自転する）、公転速
度は遅くなる［Ｄサイクルと称する］。すなわち、Ｄサ
イクルは、Ｂサイクルと比較すると、キャリヤ２０の自
転速度および公転速度が遅くなるという違いのみある なお、［０１で述べたＣサイクルはＡサイクルに対応し
くＣサイクルは、Ａサイクルと比較すると、キャリヤ２
０の自転速度および公転速度が遅くなるという違いのみ
なので、上下定盤の摩耗部位が同じ）、ＤサイクルがＢ
サイクルに対応する（Ｄサイクルは、Ｂサイクルと比較
すると、キャリヤ２ｏの自転速度および公転速度が遅く
なるという違いのみなので、上下定盤の摩耗部位が同じ
）。

このため、ＣサイクルとＤサイクルの組め合わせにより
、ＡサイクルとＢサイクルと同様に、上下定盤に偏減り
を発生させることなく、ラッピングすることができる。

また、Ａサイクル〜Ｄサイクルのラッピング順序は適宜
に組み合わせ可能である。

ｔｅ＋　　スピンドル２６のクラッチ２８ｂおよび可変
減速機３２のクラッチ２８ｅを接続し、スピンドル２６
のクラッチ２８ａ、回転軸３０のクラッチ２８ｃおよび
クラッチ２８ｄを切断する。

この場合、変速モータ３４の回転速度を所定時間ごとに
変更することができるように設定されている。太陽ギヤ
１６の回転速度は、インターナルギヤ１８の角速度に対
し、速い場合と、遅い場合など複数段にわたって切り換
えられるように設定されている。このため、キャリヤ２
０の自転方向が正逆方向に回転しつつ、また自転速度を
変化させつつ、公転するという複雑な動きをして上下定
盤の修正を行うことができる［Ｅサイクル］　（第４図
参照）。

なお、上記ラッピング工程において、キャリヤ２０の同
じ自転方向の間に、キャリヤ２ｏの自転速度、公転速度
を自由に変更するように、太陽ギヤ１６の角速度を切り
換えてても良い。

＋ｆ１　　回転軸３０のクラッチ２８ｃおよび可変減速
機３２のクラッチ２８ｅを接続し、スピンドル２６のク
ラッチ２８ａ、回転軸３０のクラッチ２８ｃおよびクラ
ッチ２８ｄを切断する。

この場合、Ｅサイクルに比べてインターナルギヤ１８の
速度が遅く設定されている。設定されたインターナルギ
ヤ１８の角速度に対する、太陽ギヤ１６の角速度の関係
はＥサイクルと同じく複数段にわたって変化させること
ができる［Ｆサイクル］、Ｅサイクルとの違いは、被加
工物のラッピング速度の違いとして表れる。

このため、Ｅサイクルでラッピングするか、Ｆサイクル
でラッピングするかは、被加工物の材質により選択すれ
ばよい。

なお、上記ＥサイクルおよびＦサイクルにあって、上記
実施例では太陽ギヤ１６の角速度を変更したが、太陽ギ
ヤ１６の角速度を一定に保持しつつ、インターナルギヤ
１８の角速度を変更するようにしても良い、すなわち、
可変減速機３２の出力軸３２ａ上のギヤ１６ｅを、駆動
軸３０上のギヤ１８ｄに歯合するように構成してもよい
。

また、回転軸３０を設けずに、可変減速機３２−　に連
繋したギヤ１６ｅとスピンドル２６の変速ギヤ１６ｃを
歯合するように構成してもよい。この場合にも、キャリ
ヤ２０の動きを種々変化させ、キャリヤ２０の自転方向
を正逆回転させるとともに、キャリヤ２０の自転速度を
種々変化させることもでき、ラッピングしつつ上下定盤
の修正を実現することができる。

なお、上記実施例で、太陽ギヤおよびインターナルギヤ
の角速度を複数段に切り換える切換手段としては、ギヤ
とクラッチの組み合わせ、可変減速機による場合がある
。

以上この発明の好適な実施例を挙げて種々説明してきた
が、この発明は上記実施例に限定することなく、発明の
精神を逸脱しない範囲ないで多くの改変を施し得ること
はもちろんである。

（発明の効果） 以上本発明について述べたように、ラッピング作業中に
定盤を取り外して上定盤と下定盤を交換したり、鋳鉄製
の修正盤により研磨する必要がなく、太陽ギヤあるいは
インターナルギヤの角速度の少なくとも一方を変更する
とともに、太陽ギヤとインターナルギヤの大小関係を保
ったまま、太陽ギヤとインターナルギヤの角速度の少な
くとも一方の角速度をさらに変化させるだけで、定盤の
修正を容易に行うことができる。

すなわち、太陽ギヤとインターナルギヤの大小関係を保
ったまま（太陽ギヤとキャリヤの中心線を結んだ線に対
するキャリヤの自転方向を一定′５保ったまま）、キャ
リヤの回転速度を変化させることにより、キャリヤの動
きをより複雑にさせることかで゛き、定盤の修正をより
均一に行うことができるなどの著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はラップ盤の要部部分縦断面図、第２図はキャリ
ヤが反時針方向に自転する場合（Ａサイクル）の説明図
、第３図はキャリヤが時針方向に自転する場合（Ｂサイ
クル）の説明図、第４図はＥサイクルの状態を示す説明
図、第５図はＡサイクル時の定盤の断面図、第６図はＢ
サイクル時の定盤の断面図である。 １２・・・上定盤、１４・・・下定盤、１６・・・太陽
ギヤ、 １８・・・インターナルギヤ、 ２０・・・キャリヤ、 ２６・・・スピンドル、３０・・・回転軸、３２・・・
可変減速機、３４・・・モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギヤとインター
   ナルギヤとの間にあって両者に歯合して自転するととも
   に公転するキャリヤを有し、このキャリヤに担持された
   被加工材料を、共に回転する上下のラップ定盤で圧着し
   てなるラップ盤を用い、 太陽ギヤとインターナルギヤの回転方向を 同一方向に保ちつつ、 太陽ギヤとインターナルギヤの少なくとも 一方の角速度を変更して、太陽ギヤの角速度をインター
   ナルギヤの角速度より大きくするとともに、太陽ギヤの
   角速度の方がインターナルギヤの角速度よりも大きい状
   態を保ったまま太陽ギヤとインターナルギヤとの少なく
   とも一方の角速度をさらに変化させてラップするラップ
   工程と、 インターナルギヤの角速度を太陽ギヤの角 速度より大きくして、太陽ギヤとキャリヤの中心を結ん
   だ線に対するキャリヤの自転方向を逆転させるとともに
   、この状態を保ったまま太陽ギヤとインターナルギヤの
   少なくとも一方の角速度をさらに変化させてラップする
   ラップ工程とを交互に行うことを特徴とするラップ方法
   。 ２、それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギヤとインター
   ナルギヤとの間にあって両者に歯合して自転するととも
   に公転するキャリヤを有し、このキャリヤに担持された
   被加工材料を、共に回転する上下のラップ定盤で圧着し
   てなるラップ盤において、 太陽ギヤの角速度がインターナルギヤの角 速度よりも大きく、この状態で太陽ギヤの角速度を複数
   段にわたって切り換える切換手段、およびインターナル
   ギヤの角速度が太陽ギヤの角速度よりも大きく、この状
   態でインターナルギヤの角速度を複数段にわたって切り
   換える切換手段を有する、太陽ギヤとインターナルギヤ
   の回転速度の変換装置を設けことを特徴とするラップ盤
   。 ３、それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギヤとインター
   ナルギヤとの間にあって両者に歯合して自転するととも
   に公転するキャリヤを有し、このキャリヤに担持された
   被加工材料を、共に回転する上下のラップ定盤で圧着し
   てなるラップ盤において、 太陽ギヤとインターナルギヤとに対してス ピンドル２６の回転をそれぞれ伝達すべく、スピンドル
   ２６上に一体に遊嵌された伝達ギヤ１６ｂ、変速ギヤ１
   ６ｃ群、および伝達ギヤ１８ｂ、変速ギヤ１６ｃ群をそ
   れぞれクラッチ２８ａ、２８ｂを介してスピンドル２６
   に設け、 スピンドル２６と平行に駆動軸３０を設け、駆動軸３０
   上にそれぞれ遊嵌させて前記変速ギヤ１６ｃ、変速ギヤ
   １８ｃに歯合するギヤ１６ｄ、ギヤ１８ｄをそれぞれク
   ラッチ２８ｄ、クラッチ２８ｃを介して駆動軸３０に設
   け、 クラッチ２８ｂ、２８ｃ、２８ｅ、２８ｄ、２８ａの切
   換手段を設け、 クラッチ２８ｄ、クラッチ２８ａのいずれ か一方を接続して太陽ギヤを回転させ、クラッチ２８ｂ
   、２８ｃを接続してインターナルギヤをそれぞれ回転さ
   せる際の太陽ギヤの角速度の方がインターナルギヤの角
   速度よりも大きく、クラッチ２８ｂ、２８ｃのいずれか
   一方を接続してインターナルギヤを回転させ、クラッチ
   ２８ｄ、２８ａを接続して太陽ギヤをそれぞれ回転させ
   る際の太陽ギヤの角速度の方がインターナルギヤの角速
   度よりも小さくなるように、各ギヤのギヤ比を設定した
   ことを特徴とするラップ盤。