JPH0413082Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、粒状の磁性研磨材を磁場により集中
して配向させ、この磁性研磨材を被研磨物に摺動
させて研磨作業を行なう磁気研磨装置に係り、特
に、簡単な構造にて高密度な磁束を形成して、磁
性研磨材の配向密度を高めることができるように
した磁気研磨装置に関する。

〔従来の技術〕

被研磨物を研磨する作業は、被研磨物よりも硬
度の高い研磨材を被研磨物に当接させ、被研磨物
の材質や求められる研磨精度などの条件に応じた
速度ならびに圧力にて研磨材を研磨面に摺動させ
るようにしている。この研磨作業において、研磨
面を精密に研磨するためには研磨材の均一で且つ
適正な圧力が重要となる。そのために従来は研磨
材を保持するラツプの材質を布、ゴム、合成樹脂
にするなどの技術的工夫によつて対処していた。

また、最近では、均一な研磨作業を行なえる装
置として、粒状の磁性研磨材を配向して使用する
磁気研磨装置が開発されてきている。第５図は、
この種の磁気研磨装置の従来例を示しているもの
である。

この磁気研磨装置は、ヨーク１内に設けられた
鉄芯２にコイル３が巻かれて電磁石が構成されて
いる。ヨーク１ならびに鉄芯２の下面には磁極４
ａと４ｂが設けられており、両磁極４ａと４ｂは
真鍮などの非磁性体５を介して接合されている。
そして、この非磁性体５が介在している部分がワ
ークテーブル６上の被研磨物７に対向している。
この研磨装置では、被研磨物７が磁性体によつて
形成されている場合には、一方の磁極４ａから出
た磁力線が被研磨物７内を通過して他方の磁極４
ｂ内へ戻るようになつている。磁極４ａ，４ｂと
被研磨物７との間に、磁性を有する粒状の研磨材
を介在させれば、この磁性研磨材が磁場にて配向
されて磁気研磨ブラシが構成される。磁極４ａ，
４ｂとワークテーブル６を相対的に移動させれ
ば、磁気研磨ブラシによつて被研磨物７の表面が
研磨されることになる。また被研磨物７が非磁性
体によつて形成されている場合には、ワークテー
ブル６上に磁性体による板８を設置し、その上に
被研磨物７を設置する。このように構成すれば、
磁極４ａから磁性体の板８を通過して磁極４ｂに
至る磁気回路が構成され、この磁場に磁性研磨材
を介在させることによつて磁気研磨ブラシが構成
できるようになる。よつて非磁性体の被研磨物の
研磨が可能になる。この種の磁気研磨装置は、例
えば特開昭59−1160号公報に開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしなから、上記従来の磁気研磨装置ではＮ
極の磁極４ａとＳ極の磁極４ｂを並べて配置し、
この両磁極４ａと４ｂに磁束を集中させて磁性研
磨材を配向させているが、このように単にＮ極と
Ｓ極を並べて配置させただけでは、磁場を強くす
るのに限界が生じる。よつて、磁極４ａと磁極４
ｂとの間の磁束の集中密度を高くするためには、
コイル３によつて強い磁場を形成しなくてはなら
なくなる。よつて第５図のような構成にて永久磁
石を使用することは研磨効率上ほとんど不可能で
ある。

しかしながら、コイル３と鉄芯２による永久磁
石を使用する場合には、磁気研磨装置自体の構造
が複雑になり大型化する欠点を生じることにな
る。また研磨部分を回転動作などさせる場合に
は、電流の供給などの点で構成がさらに複雑にな
る。

さらに第５図に示す構造では、両磁極４ａと４
ｂの間に真鍮などの非磁性体５を介在させている
ため、研磨作業中に柔らかい非磁性体５が摩耗す
る問題点もある。

本考案は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、簡単な構造で磁束の集中密度を高く
して磁性研磨材を高密度に配向できるようにし、
永久磁石を使用しても磁性研磨材を集中させるの
に充分な磁束密度を発生できるようにした磁気研
磨装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案による磁気研磨装置は、中央に位置する
第一の永久磁石のＮ磁極と第二の永久磁石のＮ磁
極とに挟まれた磁性材料からなる磁力線を集束す
るためのＮ磁極チツプと、前記第一の永久磁石の
Ｓ磁極と第三の永久磁石のＳ磁極とに挟まれた磁
性材料からなる磁力線を集束するためのＳ磁極チ
ツプとを有し、第一の永久磁石がＮ磁極チツプと
Ｓ磁極チツプとで挟まれた状態でこの３つの部材
の先端面が被研磨物に対面し且つ被研磨物との間
に磁性研磨材が配向されることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

上記手段では、Ｎ磁極チツプとＳ磁極チツプな
らびに第一の永久磁石の先端面が被研磨物に対面
している。Ｎ磁極は永久磁石のＮ磁極どうしに挟
まれているので両Ｎ磁極により反発された磁束が
集束されて磁極チツプの先端面に延びる。またこ
の磁極を受けるＳ磁極チツプも両側の永久磁石の
Ｓ磁極どうしに挟まれているので、受けられた磁
極はＳ磁極チツプ先端面で高密度に集束する。よ
つて両磁極チツプならびに第一の永久磁石と被研
磨物との間では、磁性研磨材が高密度に集束さ
れ、磁極チツプの回転動作などにより高密度研磨
される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１Ａ図〜第４図の図
面によつて説明する。

第１Ａ図〜第３Ｂ図は本考案の第一実施例を示
すものである。

第１Ａ図は本考案による磁気研磨装置の主要部
を断面図にて示したものである。

この磁気研磨装置では、２つの磁性材料製によ
る磁極チツプ１１と１２が設けられている。この
磁極チツプ１１と１２は正面形状が第１Ａ図に示
すように先端が細くなる形状である。また、磁極
チツプ１１と１２の側面形状は第１Ｂ図に示すよ
うに一定の幅を有しており、且つ先端には切欠き
１１ａが２箇所形成されている。両磁極チツプ１
１と１２は第一の永久磁石１３を挟んで並べられ
ており、両磁極チツプ１１，１２と永久磁石１３
の下面は同一面上に並べられている。この各磁極
チツプ１１，１２と永久磁石１３の先端面が被研
磨物に対面する研磨作用面となつている。また、
磁極チツプ１１と１２の両側には第二の永久磁石
１４と第三の永久磁石１５が設けられている。右
側の磁極チツプ１１は第一の永久磁石１３のＮ磁
極と第二の永久磁石１４のＮ磁極にて挟まれたＮ
磁極チツプである。また左側の磁極チツプ１２は
第一の永久磁石１３のＳ磁極と第三の永久磁石１
５のＳ磁極にて挟まれたＳ磁極チツプである。

各ＮならびにＳ磁極チツプ１１，１２と第一、
第二ならびに第三の各永久磁石１３，１４，１５
の上には非磁性材料による支持部材１８が設けら
れており、その両側ならびに第二と第三の永久磁
石１４，１５の両側には磁性材料によるヨーク１
６と１７が設けられている。さらに支持部材１８
と各ヨーク１６，１７の上面には磁性材料による
上部ヨーク１９が設けられている。符号２０は上
部ヨーク１９と支持部材１８を固定するねじであ
る。さらに上部ヨーク１９の上側には非磁性材料
による支持部材２１が設けられており、上部ヨー
ク１９ならびに支持部材２１はホルダ２２の下側
にてねじ２３で固定されている。符号２６はアル
ミニウムなどのカバーである。

ホルダ２２上にはシヤフト２４が一体に設けら
れており、このシヤフト２４が駆動装置のコレツ
トチヤツク２５に保持されている。

次に、この磁気研磨装置の動作について説明す
る。

第１Ａ図に示すように、この磁気研磨装置で
は、Ｎ磁極チツプ１１とＳ磁極チツプ１２ならび
に第一の永久磁石１３のそれぞれの先端面からな
る研磨作用面を被研磨物（ワークＷ）の研磨面に
対して微小間隔を開けて対向させ、この〓間内に
粒状の磁性研磨材３０を介在させる。右側のＮ磁
極チツプ１１は各永久磁石１３と１４のＮ磁極ど
うしにて挟まれているので、磁束は両Ｎ磁極に反
発され集束されながらＮ磁極チツプ１１の下面に
進み、逆側のＳ磁極チツプ１２へ向けられる。逆
側のＳ磁極チツプ１２では両側の永久磁石１３と
１５のＳ磁極に挟まれているため、磁力線はＳ磁
極チツプ１２の先部に集束されて各永久磁石１
３，１５の両Ｓ磁極によつて引かれることにな
る。このようにＮ磁極チツプ１１を挟むＮ磁極と
Ｎ磁極によつて反発されて発せられた磁束が集束
させられ、Ｓ磁極チツプ１２を挟むＳ磁極とＳ磁
極とによつて引かれるので、各磁極チツプ１１と
１２の下面間には磁束が高密度にて集中し、強い
磁場が形成されることになる。よつて、この部分
では粒状の磁性研磨材３０が高密度に配向され強
力な磁気研磨ブラシが形成される。また、永久磁
石１５から永久磁石１４までは、ヨーク１７から
上部ヨーク１９およびヨーク１６に至る磁気回路
が形成されるようになる。

ワークＷが非磁性体である場合には、磁束がワ
ークＷ内を通過しないため、第２Ａ図に示すよう
に、磁性研磨材３０が各磁極チツプ１１と１２間
を渡る方向に配向される。また、ワークＷが磁性
体の場合には、磁束がワークＷ内を通過するた
め、第２Ｂ図に示すように、磁性研磨材３０が各
磁極チツプ１１，１２からワークＷの方向へ立つ
状態に配向されるようになる。

具体的には、粒状の磁性研磨材３０としてアル
ミナー鉄系のものが使用可能である。また各永久
磁石１３，１４，１５としてフエライトマグネツ
トを使用することにより、磁極チツプ１１，１２
の先端に6000〜8000ガウス程度の高い磁界を形成
することが可能である。また、永久磁石１３，１
４，１５として希土類マグネツトを使用すれば
10000ガウス程度のさらに高い磁界を形成するこ
とも可能である。

研磨作業では、第１Ａ図に示すコレツトチヤツ
ク２５によつてホルダ２２を回転させ、各磁極チ
ツプ１１，１２の先端に形成された磁気研磨ブラ
シをワークＷの表面で回転させて研磨を行なう。
特に、第１Ａ図の実施例に示す磁気研磨装置で
は、磁極チツプ１１，１２の先端の小さな面積に
磁気研磨ブラシを集中して形成できるので、ワー
クＷの曲面の研磨作業を極めて効果的に行なえる
ようになる。

第３Ａ図は、ワークＷが射出成形用の金型の場
合を示している。金型の表面は射出成形品の形状
に応じた不規則な形状となつているため、磁気研
磨装置はNC制御の加工装置などのコレツトチヤ
ツク２５に保持させる。そして、駆動制御数値に
応じて、ワークＷと磁気研磨装置を相対的にＸ−
Ｙ−Ｚの直角座標上にて移動させる。さらにワー
クＷの曲面の形状に応じて、磁気研磨装置のシヤ
フト２４をα方向へ傾け、磁気研磨装置をワーク
Ｗの表面の曲面に対し放線方向へ向くように制御
する。そして、シヤフト２４により磁気研磨装置
をθ方向へ回転させて研磨作業を行なう。なお、
第１Ａ図の実施例では、磁性研磨材３０が磁極チ
ツプ１１，１２の先端の小さな面積に集中するの
で、磁気研磨装置がワークＷの表面の放線方向に
必ずしも正確に向けられていなくても、研磨作業
は不都合なく行なわれる利点を有している。ま
た、ワークＷの曲面の角度が浅い場合には磁気研
磨装置をα方向に傾ける必要はなく、Ｘ−Ｙ−Ｚ
の座標上の移動制御だけで曲面の研磨は充分に可
能である。

第３Ｂ図は、レンズなどの小さなワークＷを研
磨する場合を示している。この場合にはワーク台
３１と磁気研磨装置の相対位置を数値制御により
Ｘ−Ｙ−Ｚの座標上にて移動させることによつ
て、レンズ表面の研磨が可能である。この作業に
より非球面レンズの研磨なども容易となる。

第４図は本考案の第二実施例を示している。

この実施例では、Ｎ磁極チツプ１１とＳ磁極チ
ツプ１２の先端面が第一の永久磁石１３の先端面
に対し、チツプ先端面どうしが対面する方向へ傾
けて配置されている。ＮとＳの磁極チツプ１１と
１２の先端面によつて形成される磁界は第１Ａ図
に示す実施例と実質的に同じである。第４図に示
す実施例による磁気研磨装置では丸棒状のワーク
Ｗの外面研磨に適している。すなわち、磁極チツ
プ１１，１２と永久磁石１３の先端面を丸棒状の
ワークＷの外周面に対向させて、磁性研磨材３０
による磁気研磨ブラシを形成し、ワークＷを回転
させて研磨作業を行なうことが可能である。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば以下に列記する効
果を奏するようになる。

(1) 磁性材料からなるＮ磁極チツプとＳ磁極チツ
プならびに第一の永久磁石の先端面を被研磨物
に対面させ、Ｎ磁極チツプをＮ磁極とＮ磁極で
挟み、磁極チツプをＳ磁極とＳ磁極によつて挟
んだので、各磁極チツプでは両側の同極によつ
て磁束が高密度に集束され、被研磨物との間に
強力な磁気研磨ブラシを形成できる。

(2) 永久磁石によつて強力な磁界を形成できるの
で、電磁石を使用しなくても高い密度の磁気研
磨ブラシを形成できるようになり、小型軽量化
を実現できるようになる。

(3) 永久磁石によつて強力な磁気研磨ブラシを形
成できるので、高速回転によつて使用しても電
磁石のような電流の供給の問題が生じなくな
る。よつて、高速回転による効果的な研磨作業
が可能となる。

(4) 磁極チツプによつて強力な磁束を形成できる
ので、小面積の磁気研磨ブラシを形成でき、曲
面の研磨などが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本考案の第一実施例による磁気研磨
装置を示す断面図、第１Ｂ図は第１Ａ図の磁気研
磨装置の先端部分を示す側面図、第２Ａ図、第２
Ｂ図は磁気研磨ブラシの形成部分を示す拡大断面
図、第３Ａ図、第３Ｂ図は第１Ａ図の磁気研磨装
置による研磨作業を示す説明図、第４図は第二実
施例の磁気研磨装置を示す部分断面図、第５図は
従来の磁気研磨装置を示す断面図であ。 １１……Ｎ磁極チツプ、１２……Ｓ磁極チツ
プ、１３……第一の永久磁石、１４……第二の永
久磁石、１５……第三の永久磁石、１６，１７，
１９……磁性体のヨーク、２２……ホルダ、２４
……シヤフト、２５……コレツトチヤツク、Ｗ…
…ワーク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 中央に位置する第一の永久磁石のＮ磁極と第
   二の永久磁石のＮ磁極とに挟まれた磁性材料か
   らなる磁力線を集束するためのＮ磁極チツプ
   と、前記第一の永久磁石のＳ磁極と第三の永久
   磁石のＳ磁極とに挟まれた磁性材料からなる磁
   力線を集束するためのＳ磁極チツプとを有し、
   第一の永久磁石がＮ磁極チツプとＳ磁極チツプ
   とで挟まれた状態でこの３つの部材の先端面が
   被研磨物に対面し且つ被研磨物との間に磁性研
   磨材が配向されることを特徴とする磁気研磨装
   置。 (2) 第一の永久磁石ならびにＮ磁極チツプとＳ磁
   極チツプのそれぞれの先端面は、同一面上に位
   置している実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の磁気研磨装置。 (3) Ｎ磁極チツプとＳ磁極チツプのそれぞれの先
   端面は、永久磁石の先端面を挟んで両磁極チツ
   プの先端面が互いに対面し合う方向へ所定角度
   傾斜して位置している実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の磁気研磨装置。