JPH0323303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主として光フアイバーコネクタの
端面を、接続時の軸ずれや接触不良等に起因する
損失が極めて少なくなるように凸形の球面等に研
磨加工する場合に用いられるもので、それ以外に
も各種の円柱部材の軸線方向端面を凸形曲面に研
磨する場合に使用される円柱部材の曲面研磨装置
に関するものである。

（従来の技術） この種の研磨装置として従来から知られている
ものは、図示省略するが、 (イ) 一平面内において連続駆動回転する研磨盤の
表面に、円柱部材の端面を、この円柱部材の軸
線が研磨盤表面に対して所定の傾斜角度に固定
保持させるように押付けた状態で、該円柱部材
をその軸線周りで定速回転させることにより円
柱部材の端面を円錐状に研磨するもの、 (ロ) 駆動回転する研磨盤と、その表面に端部が押
付けられた円柱部材とを三次元的に合成運動さ
せることにより円柱部材の端面を球面に研磨す
るもの、 が存する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来装置は、いずれにしても研磨すべ
き円柱部材、つまりワーク側に研磨送り以外にも
回転や移動といつた少なくとも二次元の可動構成
としなければならないため、装置全体の構造が複
雑になり易いばかりでなく、それら可動部の製作
誤差やガタ、摩耗度合の集積が研磨精度に悪影響
を及ぼし、それ故に短期間の使用によつて所定の
研磨精度が得られなくなる欠点があり、さらに、
被研磨円柱部材を回転させたり、往復移動させた
りすると、該円柱部材が光フアイバーのような細
径のものである場合には捩れや屈曲作用が生じて
切断し、使用に供することができなくなるという
致命的な問題点を有するものである。

この発明は上記の実情に鑑みたものであつて、
ワーク側は単なる送りのみで、全体構造を簡単に
しながら、所望の曲率をもつ曲面を確実かつ安定
性良好に得ることができる円柱部材の曲面研磨装
置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） 上記の目的を達成するために、本発明の円柱部
材の曲面研磨装置は、上面に複数個の被研磨円柱
部材２６の下端部を夫々挿入可能な径を有する複
数個の穴６Ａを形成している固定部材６と、この
固定部材６を囲む円筒状回転枠８と、この円筒状
回転枠８に取り換え自在に張設され且つその下面
一部を上記固定部材６上に載置状態に配設してい
る研磨シート７と、上記固定部材６の各穴６Ａに
対応した位置に前記複数個の被研磨円柱部材２６
を取付けて該円柱部材２６の下端面を研磨シート
７を介して前記固定部材６の対向する穴６Ａに押
接させる回転不能で且つ上下方向にのみ移動可能
な送り装置２５とからなるものである。

（作 用） このように構成したので、円筒状回転枠８を回
転させると、該枠８に張設された研磨シート７は
固定部材６の上を一体的に回転する。

この研磨シート７を介して固定部材６上に送り
装置２５を下動させることによつて複数の被研磨
円柱部材２６を押し付けると、これらの円柱部材
２６の下端面は研磨シート７を押圧しながら夫々
に対応する固定部材６の穴６Ａに突入し、その穴
６Ａ内で研磨シート７を部分的に押圧変形させて
該円柱部材２６の下端面に積極的に圧接し、円柱
部材２６の下端面を凸形曲面に研磨するものであ
る。

この際、複数個の円柱部材２６は送り装置２５
によつて固定部材６に対し回転不能にして上下方
向にのみ移動させられ、研磨シート７を介して各
円柱部材２６に対応する固定部材６の穴６Ａに挿
入させられるものであるから、円柱部材２６が何
等の捩れや屈曲作用を受けることがないから、円
柱部材２６が切断したり、折損したりする虞れが
ない。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図はこの発明の一実施例による円柱部材の
球面研磨装置の要部の縦断面図、第２図は第１図
の一部切欠き平面図であつて、同図において、１
は接地架台、２は上記接地架台１の略中央位置に
おいて上下垂直姿勢に固定立設した固定支持軸で
あり、その外側にスラスト自動調心コロ軸受３，
３を介して筒軸４が同心状態で回転のみ自在に嵌
合支承されているとともに、上記固定支持軸２の
上端部にはコネクターチヤツク５を介して平面視
円板状の研磨制限用固定部材６が着脱付替自在に
装着されている。７は円形の研磨シートであつ
て、これは可撓性、弾性復元力を有する薄いシー
トの表面にダイヤモンド砥粒などを付着してなる
もので、円筒状の回転枠８と、この回転枠８の上
端部に水平横軸９周りで上下揺動可能で、かつエ
ビ金具１０を介して締付け固定自在に連設された
円筒状押さえ枠１１との上下対向面間に、その外
周部を挾持固定させる状態で交換自在に張設され
ている。１２は上記円筒状回転枠８の下部にノツ
クピン１３を介して同心に連設された円筒状の回
転受動部材であつて、その軸心ｂは上記固定支持
軸２の軸心ａに対してΔLだけ偏位した状態で後
述する大径ギヤ１４にスラストベアリング１５を
介して回転自在に支承されているとともに、その
内側段部には同心状に内歯歯車１６が固定されて
いる。１７は上記筒軸４の上部に固定されたギヤ
で、アイドルギヤ１８を介して上記内歯歯車１６
に噛合連動されている。１９は上記筒軸４の下部
に固定されたギヤで、これに噛合するギヤ２０を
介して架台１に固定支持されたモータ２１に連動
連結され、もつて、モータ２１、ギヤ２０，１
９、筒軸４、ギヤ１７，１８，１６により上記回
転枠８および研磨シート７を軸心ｂの周りで駆動
回転させる自転機構を構成している。

１４は上記の大径ギヤで、スラストベアリング
２２を介して上記接地架台１に軸心ａの周りで回
転自在に支承されているとともに、その中央部に
は上下貫通部１４Ａが形成され、この貫通部１４
Ａに上記筒軸４が挿通されているとともに、内方
に突出するアーム１４Ｂの遊端部に回転自在に支
承させた垂直軸１８Ａに上記アイドルギヤ１８が
固定されている。この大径ギヤ１４の上面には、
上記回転枠８と同心状態の筒状部１４Ｃが一体に
突出され、この突出筒状部１４Ｃに同心に外嵌す
る筒状部１２Ｃが上記回転受動部材１２に一体形
成されている。２３は上記大径ギヤ１４に噛合す
るギヤで、モータ２４に直結され、もつて、モー
タ２４、ギヤ２３、大径ギヤ１４、突出筒状部１
４Ｃ，１２Ｃにより上記回転枠８および研磨シー
ト７を軸心ａの周りで駆動回転させる公転機構を
構成し、この公転機構と上記自転機構とにより研
磨シート７を上記研磨制限用固定部材６の表面に
密接させた状態で連続的に駆動移動させるシート
移動機構が構成されている。

上記研磨制限用固定部材６には、それの周方向
に適当間隔を隔てて複数個の穴６Ａが固定部材６
の肉厚方向に貫通して形成されている。これらの
穴６Ａは後述する円柱部材２６の被研磨端部を研
磨シート７に押付けた際、その押付け力の作用す
るシート部分７ａの局部的な曲面弾性変形を許容
するものであり、その穴６Ａの径によつて上記変
形シート部分７ａの最大変形量、つまりは曲率を
変更できるのであり、そのため穴６Ａ径の異なる
複数個の上記固定部材６を着脱付替自在に構成し
ている。

２５は円柱部材の一例である所の光フアイバー
コネクタ２６の複数個を固定保持して、それらの
被研磨端面を上記固定部材６における各穴６Ａに
向かつて同心状態で押付ける研磨送り装置であつ
て、これは上記光フアイバーコネクタ２６の中間
部に設けた鍔部２６Ａを挾持する上下一対の円盤
状挾持部材２７，２８と送り軸２９とを有し、下
部の挾持部材２８は送り軸２９の下端に固定連設
されているとともに、上記鍔部２６Ａよりも下方
部分を挿通させる貫通孔２８ａを有し、かつ上部
の挾持部材２７は送り軸２９に対してその軸心方
向に摺動自在に外嵌されているとともに、スプリ
ング３０を介して下部挾持体２８側に摺動付勢さ
れている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

第４図ａは球面研磨前の光フアイバーコネクタ
２６の断面図であり、コアとクラツドからなる光
フアイバー２６ａをステンレス鋼製のコネクタ本
体２６ｂの中心部に挿通するとともに、その接続
端側の適当長さ範囲のフアイバー部分をコネクタ
本体２６ｂに充填されたアルミナ系セラミツクス
２６ｃにより中心に固定保持した構造をもち、研
磨前の状態では端面２６ｄが軸線に対して直角な
平坦面の状態にある。

上記の如き構造の光フアイバーコネクタ２６の
複数個を研磨送り装置２５に所定通り固定保持さ
せる一方、両モータ２１，２４を作動させて、回
転枠８および研磨シート７を第３図で概略的に示
したように、軸心ａの周りで公転させながら軸心
ｂの周りで自転させる。

この状態で、上記送り装置２５の送り軸２９を
下方（第１図矢印Ｘ方向）に移動させて、固定保
持された光フアイバーコネクタ２６の各端面を上
記研磨シート７に押付けると、その押付け力の作
用する研磨シート部分１７ａが固定部材６の穴６
Ａ内方に向かつて局部的にへこみ弾性変形する。
このへこみ弾性変形によつて、第５図ａのように
上記光フアイバーコネクタ２６端面の角部分が先
ず研磨シート７に接触して、その部分が研磨され
る。このような研磨にともなつて送り軸２９を順
次下方に送り移動させることにより研磨シート７
の穴６Ａ内へのへこみ変形量が増加して、光フア
イバーコネクタ２６の端面の研磨が第５図ａの矢
印方向に進行し、研磨シート７のへこみ変形量が
第５図ｂで示すように最大となつたとき、研磨の
進行が制限され、第４図ｂのように光フアイバー
コネクタ２６の端面が凸形球面２６ｅに研磨仕上
げされるに至る。

尚、光フアイバーコネクタ２６は未加工の時点
では光フアイバー２６ａが端面よりも稍突出する
と共に、コネクタ本体２６ｂとの接着部に介在す
る接着剤の一部が該端面からはみ出している場合
があるが、この場合も端面からの突出部分は、そ
の他の部分と共に研磨され、最終的に凸形球面に
仕上げられるのである。

以上の球面研磨時において、研磨シート７は自
転しながら公転するので、１枚の研磨シート７に
おける研磨作用面積を広くとれて、取替えを要す
るまでの作用時間長さ、つまり一定面積の研磨シ
ートの交換サイクルを長くすることができるとと
もに、球面全体の研磨精度を均一化できる利点が
あるが、この発明では研磨シートを１つの軸心周
りに自転させるだけの構成であつてもよい。

尚、本発明装置は光フアイバーコネクタの他、
例えば精密研磨を要求されるレンズ面研磨等にも
応用が可能である。

また、第６図、第７図はシート移動機構の別の
実施例を示すもので、上記の公転機構と自転機構
とを１つのモータ２４により駆動させるように構
成したものである。

詳述すると、第６図、第７図において、３１は
第１の中間伝動軸、３２は第２の中間伝動軸であ
り、上記モータ２４の出力軸２４Ａと上記第１中
間伝動軸３１とを固定径のＶプーリー３３Ａ，３
３Ｂ、Ｖベルト３３Ｃからなる第１の定速ベルト
伝動装置３３を介して連動連結するとともに、上
記第１中間伝動軸３１と第２中間伝動軸３２とを
可変径の２つ割りＶプーリー３４Ａ，３４Ｂ、Ｖ
ベルト３４Ｃからなる無段変速ベルト伝動装置３
４を介して連動連結し、かつ、上記第２の中間伝
動軸３２と上記筒軸４とを固定径のＶプーリー３
５Ａ，３５Ｂ、Ｖベルト３５Ｃからなる第２の定
速ベルト伝動装置３５を介して連動連結し、また
上記無段変速ベルト伝動装置３４の一方の２つ割
りＶプーリー３４Ａの径を設定変更する操作摘み
３６を設け、もつて上記１つのモータ２４を、ギ
ヤ２３、大径ギヤ１４、突出筒状部１４Ｃ，１２
Ｃを経て上記回転枠８および研磨シート７を軸心
ａの周りで駆動回転させる公転機構用の駆動モー
タと、第１の定速ベルト伝動装置３３、無段変速
ベルト伝動装置３４、第２の定速ベルト伝動装置
３５、筒軸４、ギヤ１７，１８，１６を経て上記
回転枠８および研磨シート７を軸心ｂの周りで駆
動回転させる自転機構用の駆動モータとに兼用さ
せたものであり、また上記操作摘み３６を介して
２つ割りＶプーリー３４Ａの径を設定変更するこ
とにより上記回転枠８および研磨シート７の自転
速度を任意に調節できるように構成されている。

第８図もシート移動機構のもう１つの実施例を
示すもので、上記モータ２４の出力軸２４Ａと上
記筒軸４とを固定径のＶプーリー３７Ａ，３７
Ｂ、Ｖベルト３７Ｃからなる定速ベルト伝動装置
を介して連動連結するとともに、上記筒軸４の外
周面（または図示省略するが、筒軸４に固定した
回転ブレーキドラムの外周面）にブレーキシユー
３８を油圧シリンダ３９を介して押付け調整並び
に離間自在に設け、もつて、油圧シリンダ３９の
伸縮により筒軸４（またはブレーキドラム）外周
面へのブレーキシユー３８の押付け力を設定変更
することによつて筒軸４の回転速度、つまり回転
枠８および研磨シート７の自転速度を可変に構成
したもので、この第８図で示す実施例および第６
図、第７図で示す実施例による場合は、自転、公
転のための駆動用モータが１つで済む利点に加え
て、一定公転速度のもとでの自転速度を任意に設
定変更することで、研磨シート７の有効研磨範囲
を拡大して１枚のシート７の交換サイクルを一層
延長化できるといつた経済的利点がある。

さらに、上記研磨制限用固定部材６に形成する
穴としては上記実施例で示したように肉厚方向に
貫通したものに限らず、第９図で示すような有底
穴６Ａであつても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明の円柱部材の研磨装置によ
れば、上面に複数個の被研磨円柱部材２６の下端
部を夫々挿入可能な径を有する複数個の穴６Ａを
形成している固定部材６と、この固定部材６を囲
む円筒状回転枠８と、この円筒状回転枠８に取り
換え自在に張設され且つその下面一部を上記固定
部材６上に載置状態に配設している研磨シート７
と、上記固定部材６の各穴６Ａに対応した位置に
前記複数個の被研磨円柱部材２６を取付けて該円
柱部材２６の下端面を研磨シート７を介して前記
固定部材６の対向する穴６Ａに押接させる回転不
能で且つ上下方向にのみ移動可能な送り装置２５
とからなるものであるから、送り装置２５を下動
させることによつて複数個の被研磨円柱部材２６
の下端面を研磨シート７に押接させながら該研磨
シート７を介して各被研磨円柱部材２６に対応し
た固定部材６の各穴６Ａに確実に挿入させること
ができ、それらの穴６Ａによつて該穴６Ａ内に没
入する研磨シート７の部分を円柱部材２６の下端
面に沿つて強制的に押圧変形させて該円柱部材２
６の下端面に均一に圧接させることができ、研磨
シート７の回転によつて全ての円柱部材２６の下
端面を精度よく各均一な凸形曲面に研磨すること
ができるものである。

又、回転を行うのは、研磨シート７のみであつ
て、固定部材６の上方に対向して配設している円
柱部材２６の送り装置２５は、回転をすることな
く単に上下方向にのみ移動して複数個の円柱部材
２６の下端部を夫々対応する固定部材６の穴６Ａ
内に挿入させるものであるから、円柱部材２６は
何等の捩れや屈曲作用を受けることがなく、従つ
て、光フアイバーのような細径の円柱部材２６で
あつても切断したり折損したりすることなく確実
に所望の曲面に研磨できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による円柱部材の
球面研磨装置を示す要部の縦断面図、第２図は第
１図の一部切欠き平面図、第３図は研磨シートの
運動状況を説明する概略平面図、第４図ａ，ｂは
研磨対象例の光フアイバーコネクタの研磨前の断
面図および研磨完成後の断面図、第５図ａ，ｂは
研磨作用の説明図、第６図はシート移動機構の他
の実施例を示す要部の縦断面図、第７図は第６図
の一部切欠き平面図、第８図はシート移動機構の
更に他の実施例を示す要部の縦断面図、第９図も
別の実施例を示す要部の拡大縦断面図である。 ６…研磨制限用固定部材、６Ａ…研磨制限用固
定部材の穴、７…研磨シート、２５…研磨送り装
置、２６…光フアイバーコネクタ（円柱部材）、
２６ｅ…光フアイバーコネクタの曲面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上面に複数個の被研磨円柱部材２６の下端部
   を夫々挿入可能な径を有する複数個の穴６Ａを形
   成している固定部材６と、この固定部材６を囲む
   円筒状回転枠８と、この円筒状回転枠８に取り換
   え自在に張設され且つその下面一部を上記固定部
   材６上に載置状態に配設している研磨シート７
   と、上記固定部材６の各穴６Ａに対応した位置に
   前記複数個の被研磨円柱部材２６を取付けて該円
   柱部材２６の下端面を研磨シート７を介して前記
   固定部材６の対向する穴６Ａに押接させる回転不
   能で且つ上下方向にのみ移動可能な送り装置２５
   とからなることを特徴とする円柱部材の曲面研磨
   装置。