JPH0243653Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、上定盤と下定盤とによつてワークを
挟圧して研磨する偏心摺動回転型ラツプ盤に関す
るものである。

（従来の技術） ラツプ加工のための定盤面の運動は、単純な真
円運動を行う下定盤が使用される。

この下定盤は、常に外周速度と内周速度に差が
あり、外周部に圧接されるワークの研磨量が多
い。

従つて、その減耗に対応させ欠点を解消する目
的のために、特開昭55−144958号公報に示される
ように、ワーク保持のキヤリヤを下定盤面上にお
いて回転させる手段により、周速差によつて発生
している欠陥を除去する思想が多年にわたつて実
用され、盤面の平行修正方法も同様な方法に従つ
ている。

（考案が解決しようとする問題点） 進展する鏡面研磨精度向上の要求は、超硬質材
料若しくは円筒形ワークにまで及んでいるが、在
来のラツプ手段ではこれらのワークにおいて十分
な加工精度が得られない。

即ち、前記公報のラツプ盤に見られるように、
定盤が偏心取付されているものの、その定盤面の
一点の動きを観察すると、単純な真円運動を行つ
ているにすぎないので、超硬質材料や円筒形ワー
クに対しては、盤面精度が比較的短時間で劣悪化
し、且つ定盤修正には特段の熟練技能者の介入が
必須である。したがつて、増大する要求に対応で
きないのが現状である。

一例として、例えば円筒ラツプ加工を在来のラ
ツプ盤によつて行う場合は、ラツプ盤の欠陥が、
ワークの円筒中央部を大径に、両端が小径に仕上
ることで顕現する。そしてコストを無視しても達
成できる加工精度は満足できるものではない。

また、従来のラツプ盤は、ワークの上面を圧接
し研磨する上定盤を単に同心的に回転させている
ので、上定盤の下面が同じ軌跡を描き、従つてこ
の上定盤の精度の保持に関連し、鏡面研磨加工に
難点を生じることが問題となつている。特に超硬
質材を含む円筒形ワークのラツプ加工に問題が多
かつた。

本考案は、このような現況打破のために、ミク
ロン単位の鏡面仕上に関する生産性の向上を目的
とする問題点の解消実現のための提案で、技術的
にも高い水準を維持する装置問題の解決が必要と
されていることに鑑みなされたものであり、公知
手法による欠陥を排除して、生産性、経済性を向
上する目的をもつて、下定盤を偏心摺動させ、且
つ、回転せしめる新たな手法を導入すること、そ
の機械運動原理を合理化することによつてキヤリ
ヤに保持されているワークに対し、特段に複雑な
ラツプ面軌跡（真円でない回転運動の位相を連続
的にずらしてゆく軌跡）を描かせる水平の摺動作
用を加えて、加工精度の向上と完成時間の短縮と
を策定し、更にこの下定盤の修正も比較的容易に
行い得るラツプ盤を提供することを目的とするも
のである。

さらに、本考案は、上記下定盤の偏心摺動回転
運動に加えて、上定盤を偏心回転させるようにす
ることにより、この上定盤のほぼ全面がワークと
均等に接触するようにし、その上定盤の精度の保
持と加工精度の向上とを図ることも目的とするも
のである。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案の偏心摺動回転型ラツプ盤は、キヤリヤ
３４によつて保持したワーク３５を回転する下定
盤１２と上定盤９とによつて挟圧しながら研磨す
るラツプ盤において、下定盤１２の駆動機構は、
回転駆動される回転台２７に複数のプラニツトギ
ヤ２３の同心中心を回転自在に軸支し、この複数
のプラニツトギヤ２３の偏心位置に設けられた軸
２５を介して下定盤１２を回転自在に軸支し、上
記複数のプラニツトギヤ２３を回転駆動可能のサ
ンギヤ２２のみに噛合し、このサンギヤ２２の歯
数と上記プラニツトギヤ２３の歯数との間に歯数
差を設けてなり、さらに、この下定盤１２の駆動
機構に連動して偏心摺動回転を行う上定盤９を設
けたものである。

（作用） 本考案は、回転台２７の大きな回転運動に加え
て、複数のプラニツトギヤ２３が回転することに
より、プラニツトギヤ２３における下定盤取付位
置の偏心量を半径とする小さな回転運動が下定盤
１２に与えられる。すなわち、この下定盤１２
は、回転台２７の大きな回転運動とプラニツトギ
ヤ２３の小さな回転運動とが組合された真円でな
い回転運動を行う。さらに、この真円でない回転
運動は、サンギヤ２２の歯数とプラニツトギヤ２
３の歯数との間にある歯数差によつて、「位相ず
れ」を徐々に連続的に生じ、同一軌跡を描かな
い。これにより、下定盤１２の特定の場所のみが
ワークと接触するおそれがなく、下定盤の偏摩耗
が防止される。さらに、上定盤９は、下定盤１２
の駆動力に連動して定盤自身が偏心摺動回転す
る。

（実施例） 以下、本考案を図に示す実施例を参照して詳細
に説明する。

第１図および第２図に示すように、装置本体１
の側面ガイド２に空圧または油圧シリンダ３によ
つて上下動される昇降柱４を設け、この昇降柱４
の上端に旋回腕５を設け、図示しないモータによ
つてこの旋回腕５を水平回動させるようにし、こ
の旋回腕５の基端に上定盤回転速度をたとえば０
〜18r.p.mの範囲で自在に調整できる電動モータ
６を取付けるとともに、旋回腕５の先端にベアリ
ング７を介して回転軸８を垂直に回転自在に設
け、この回転軸８等を介して上定盤９を回転自在
に取付け、この上定盤９の回転軸８をＶベルト伝
動装置１０を介し上記モータ６で回転駆動する。

第３図に示すように、装置本体１の上面におい
ては、上定盤９を装置中心１１に対して所望量、
例えば複数階に偏心固定し作業できるように下定
盤１２に関連して位置させ得る構造が特徴であ
る。上記下定盤１２は３枚の円盤を一体化したも
のである。

すなわち、第４図に示すように、回転軸２１に
よつて回転駆動可能のサンギヤ２２のみに２個の
プラニツトギヤ２３を噛合させ、この２個のプラ
ニツトギヤ２３上の偏心フランジ２４により偏心
位置に立設した軸２５でベアリング２６を介して
下定盤１２を回転自在に軸支する。上記２個のプ
ラニツトギヤ２３は、それぞれの同心中心を共通
の回転台２７の上面の180゜位置に立設した軸２８
でベアリング２９を介して回転自在に軸支する。
回転台２７は回転軸３０に一体的に取付け、下定
盤１２をたとえば０〜45r.p.mの範囲で回転駆動
させる。下定盤１２の垂直荷重は、第５図に示す
ようにころベアリング３１を介し回転台２７で支
持する。なお下定盤１２と偏心フランジ上のベア
リングとの間の寸法加工偏差値を解消するために
は、４〜６箇所に上記ベアリング３１を配設し、
立設軸２５，２８に設けたスラストベアリングを
省略することが組立費低減に寄与する。

また、上記下定盤１２の外周部上側に回転駆動
可能の回転筒体３２で支持されたインターナルギ
ヤ３３を配設し、上記下定盤１２と上定盤９との
間にキヤリヤとしての４〜６個のキヤリヤギヤ３
４をサンギヤ２２を中心に放射状に介設し、この
複数のキヤリヤギヤ３４を上記インターナルギヤ
３３と上記サンギヤ２２の上部との間に等間隔で
噛合させるようにする。キヤリヤギヤ３４は同心
穴内に下定盤１２上の超硬質円筒形等のワーク３
５を嵌合若しくは固定して保持する。

また、センターシヤフト３６に偏心円盤３７を
一体的に取付け、この偏心円盤３７にベアリング
３８を介して回転リング３９を回転自在に設け、
この回転リング３９のたとえば４個所の縦溝４０
に前記上定盤９上に回転自在に軸支した係合駒４
１を係合する。上記上定盤９には、フランジ部材
４２を一体に螺着し、回転上部の回転軸８に支持
部材４３，４４，４５を介して一体的に設けた支
持部材４６の係合リング４７を上記フランジ部材
４２の軸部４８に遊嵌する。

そうして、本装置２ウエイ駆動または４ウエイ
駆動することになるのである。

２ウエイ駆動では、サンギヤ２２とインターナ
ルギヤ３３とを回転駆動し、上定盤９および回転
台２７は回転駆動しない。すなわち２個のプラニ
ツトギヤ２３は定位置で軸２８を中心に回転し、
この２個のプラニツトギヤ２３の偏心位置の軸２
５で軸支された下定盤１２は、自転することなく
軸２５，２８間距離を半径とする円運動を行う。
キヤリヤギヤ３４は、ワーク３５を保持しながら
サンギヤ２２およびインターナルギヤ３３の回転
速度の相対的関係に応じた自転および公転を行
う。ワーク３５は、上定盤９と下定盤１２との間
で研磨される。こように上下定盤９，１２が自転
しない２エイ駆動では、加工精度を出しやすい
が、ラツプ代が多いと時間がかかる。

４ウエイ駆動では、サンギヤ２２およびインタ
ーナルギヤ３３とともに、回転台２７および回転
軸８を反対方向に回転駆動し、下定盤１２および
上定盤９を自転させる。

このときの下定盤１２の運動軌跡を求めると、
回転台２７の大きな回転運動に加えて、２個のプ
ラニツトギヤ２３が回転することにより、プラニ
ツトギヤ２３における定盤取付位置の偏心量（軸
２５，２８間距離）を半径とする小さな回転運動
が下定盤１２に与えられるので、この下定盤１２
は、回転台２７の大きな回転運動とプラニツトギ
ヤ２３の小さな回転運動とが組合された真円でな
い回転運動を行う。さらに、この真円でない回転
運動は、サンギヤ２２の歯数とプラニツトギヤ２
３の歯数との差に応じた「位相ずれ」を徐々に連
続的に生じ、同一軌跡を描かない。

このような下定盤１２の運動軌跡の初期のもの
を第６図および第７図に示す。このときのサンギ
ヤ２２の歯数は46である。プラニツトギヤ２３の
歯数は44である。第６図は、装置本体１に固定さ
れた一点において測定した下定盤１２の絶対運動
軌跡であり、真円でなり回転運動（だ円運動）が
徐々に連続的に「位相ずれ」している状態が明ら
かである。第７図は、キヤリヤギヤ３４において
測定した下定盤１２の運動軌跡であり、この運動
がワーク３５に作用されることになる。

また、上定盤９は偏心円盤３７によつて偏心し
た状態で下定盤１２とは反対方向に自転すること
になる。このときフランジ部材４２の軸部４８は
係合リング４７の内部で摺動する。このように上
下定盤９，１２が自転すると、２ウエイ駆動時に
比べてラツプ時間が短かくなる。

また、センターシヤフト３６を回転して偏心円
盤３７を回転することにより、上定盤９はこの円
盤３７の偏心量を半径とする円運動を行うので、
この駆動を前記２ウエイ駆動と組合せることによ
り、下定盤１２を自転させることなく小円運動さ
せることができ、また４ウエイ駆動と組合せるこ
とも可能である。

なお、上記実施例のキヤリヤ３４はギヤである
が、キヤリヤはこのギヤに限定されるものではな
く、たとえば、インターナルギヤ３３またはこの
ギヤ３３に対応する他のリング部材に円板状のキ
ヤリヤを同心または偏心で取付け、このキヤリヤ
内にワークを保持して回転させ、または回転させ
ず、あるいは揺動させ、または揺動させない等の
種々のキヤリヤ動作を行わせるようにしてもよ
い。

〔考案の効果〕

本考案によれば、回転台により複数のプラニツ
トギヤを軸支し、この複数のプラニツトギヤの偏
心位置に設けられた軸を介して下定盤を軸支し、
上記複数のプラニツトギヤをサンギヤのみに噛合
し、このサンギヤの歯数と上記プラニツトギヤの
歯数との間に歯数差を設けたから、回転台の大き
な回転運動に加えて、複数のプラニツトギヤの回
転により、プラニツトギヤにおける下定盤取付位
置の偏心量を半径とする小さな回転運動が下定盤
に与えられ、これにより下定盤は、回転台の大き
な回転運動とプラニツトギヤの小さな回転運動と
が、組合された真円でない回転運動を行うととも
に、この真円でない回転運動は、サンギヤの歯数
とプラニツトギヤの歯数との間にある歯数差によ
つて、「位相ずれ」を徐々に連続的に生じ、同一
軌跡を描かないので、下定盤の特定の場所のみが
ワークと接触するおそれがなく、下定盤の偏摩耗
が防止される。したがつて、ラツプ加工の高精度
仕上化を長期にわたつて保持でき、ラツプ効率を
向上でき、生産性を向上でき、また下定盤の平行
面精度を高精度に保持することができるととも
に、定盤修正に際しては、偏心摺動回転する下定
盤と上定盤との間に等肉の修正用板体を固定挾持
させ回転を続けた後、この修正用板体の上下を反
転させる工程を数回繰返すだけの作業で、定盤平
行面の補正が完成し、鏡面研磨に適した精度を比
較的簡単に回復できる。

このように本考案は、回転台上に配設した複数
個のプラニツトギヤの偏心位置で軸支された下定
盤に、真円でない偏心摺動回転運動を与え、かつ
その運動の位相が徐々にずれることによつて、頗
る安定した生産性の高い、特に超硬質材を主体と
する円筒形製品に適する精密鏡面研磨を行う機械
として各種のラツプ加工手段を提供することがで
きる。

さらに、本考案によれば、上定盤が下定盤の駆
動機構に連動して偏心摺動回転するようにしたか
ら、キヤリヤで保持したワークは、偏心回転する
上定盤の低速内周縁と高速外周縁との間を相対的
に変動し、上定盤のほぼ全面が均等にワークと接
触するため、上定盤の精度と共に加工精度を保ち
やすく、またラツプ効率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の偏心摺動回転型ラツプ盤の一
実施例を示す正面図、第２図はその側面図、第３
図はその平面図、第４図はその要部の断面図、第
５図はその一部の断面図、第６図および第７図は
本考案に係る下定盤の運動軌跡を示し、第６図が
固定点において測定した絶対運動軌跡であり、第
７図はキヤリヤギヤにおいて測定した運動軌跡で
ある。 ９……上定盤、１２……下定盤、２２……サン
ギヤ、２３……プラニツトギヤ、２５……軸、２
７……回転台、３４……キヤリヤとしてのギヤ、
３５……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. キヤリヤによつて保持したワークを回転する下
   定盤と上定盤とによつて挟圧しながら研磨するラ
   ツプ盤において、下定盤の駆動機構は、回転駆動
   される回転台に複数のプラニツトギヤの同心中心
   を回転自在に軸支し、この複数のプラニツトギヤ
   の偏心位置に設けられた軸を介して下定盤を回転
   自在に軸支し、上記複数のプラニツトギヤを回転
   駆動可能のサンギヤのみに噛合し、このサンギヤ
   の歯数と上記プラニツトギヤの歯数との間に歯数
   差を設けてなり、この下定盤の駆動機構に連動し
   て偏心摺動回転を行う上定盤を設けたことを特徴
   とする偏心摺動回転型ラツプ盤。