JPH05177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はワーク（被研摩物）を均一に乾式高速
流動研摩することができる乾式高速流動研摩装置
に関する。 〔従来の技術〕 従来より、スピンドルに取り付けたワーク（被
研摩物）を研摩砥粒及び油脂を付着させたメデイ
アを充填した研摩槽内に入れ、前記スピンドルを
正逆に公転及び自転させることによりワークをメ
デイア中で高速流動させ、これによりワークを研
摩することが知られている。（特公昭37−17646号
公報）。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来のこの種の乾式高速流動研
摩装置はワーク全面を均一に研摩し得ない場合が
生じる。即ち、第６図はスピンドルａに治具ｂを
介してワークｃを取り付け、固定した状態を示す
もので、スピンドルａは図中矢印Ｒ方向に又はＲ
方向と逆方向に回転（公転）すると共に、ｒ方向
又はｒ方向と逆方向に回転（自転）するものであ
り、これによりスピンドルａに取り付けられたワ
ークｃがこれと一体に大公転及び小公転するもの
であるが、スピンドルａに対してワークｃが固定
されているので、スピンドルａに対するワークｃ
の相対的位置は変化せず、このためワークｃの上
部と下部、或いは内面と外面（スピンドルａとの
対向面とその反対面）とで研摩仕上りに相違が生
じる場合が起こる。 また、前記研摩機は、通常60馬力、もしくはそ
れ以上の駆動エネルギーを必要とし、駆動エネル
ギーが非常に高い上、ワークが比較的深い凹面を
有する形状、例えばスプーン、杓子のような深さ
が５〜100mmあるものである場合、その凹面を含
めて全面均一に研摩し得ないという問題がある。 更に、特公昭37−17646号公報に示された如き
従来の研摩機は、研摩槽内周壁におけるメデイア
の流動方向がワークの小公転方向と逆行し、メデ
イアがワークに対向するものであるが、かかる研
摩機ではワーク表面上でのメデイアの流れがスム
ーズでなく、特に高速回転させる場合は研摩面が
縞状でなく小さな凹凸状になり易く、きれいな研
摩面が得難いものである。 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、スピ
ンドルを公転及び自転させることによりこのスピ
ンドルに取り付けられたワークをスピンドルの公
転及び自転と一体に回転させると共に、更にスピ
ンドルに対するワークの相対的位置を変化させる
ことにより、ワークを均一に研摩することがで
き、かつスプーン等の比較的深い凹面を有するワ
ークをその凹面を含めて全面均一に研摩し得、し
かも駆動エネルギーを小さくすることができる乾
式高速流動研摩装置を抵抗することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達成するため、固定ギアと
これに噛合する遊星ギアとを備え、遊星ギアを固
定ギアに沿つて50rpm以上の速度で公転させつつ
自転させることにより前記遊星ギアと連結したス
ピンドルを公転かつ自転させ、静止研摩槽内に充
填した乾式メデイアを前記スピンドルの回転によ
つて撹拌することにより乾式メデイアを高速流動
させると共に、この高速流動する乾式メデイアに
付着した研摩剤によりワークを研摩するようにし
た乾式高速流動研摩装置であつて、前記遊星ギア
のギア数と前記固定ギアのギア数とを1.2：１〜
４：１とし、かつ前記スピンドルを筒状に形成
し、このスピンドル内に回転軸を回転可能に配設
すると共に、この回転軸を回転させる回転機構を
設け、前記回転軸の下部にワーク取付治具を設
け、このワーク取付治具にワークを取り付けて、
ワークを前記スピンドルの公転及び自転と一体に
回転させると共に、前記回転軸の回転と一体に回
転するワーク取付治具を中心に自転させるように
したものである。 この場合、ワーク取付治具は、回転軸の下部に
ギアを固定すると共に、このギアに噛合するギア
を介して回転軸に固定することができる。 また、回転軸を回転させる機構としては、回転
軸に第２の遊星ギアを取り付け、この第２の遊星
ギアを第２の固定ギアに噛合させて、前記スピン
ドルの公転と一体に第２の遊星ギアを第２の固定
ギアの周りにこれと噛合させつつ公転させること
によりこの第２の遊星ギアを自転させ、この自転
と一体に回転軸を回転させるようにしたり、回転
軸にモータを取り付けてこれを回転させるように
する機構を採用し得る。 〔作用〕 本発明の研摩装置は、研摩槽内に乾式メデイア
を充填し、このメデイア中にスピンドル及びこれ
に支持されたワークを挿入し、スピンドル及びこ
れと一体にワークを高速で公転かつ自転させるこ
とにより、メデイア全体を激しく流動させると共
に、この流動するメデイアのワークに対する圧接
作用でワーク表面を研摩するものである。この場
合、メデイア流動槽は集積側がダウンカツト、中
心側がアツプカツトとなる。 而して、本発明においては、かかる研摩装置に
おいて、スピンドルを筒状に形成し、このスピン
ドル内に回転軸を回転可能に配設すると共に、こ
の回転軸を回転させる回転機構を設け、かつ前記
回転軸の下部にワーク取付治具を固定し、このワ
ーク取付治具にワークを取付けて、ワークをスピ
ンドルの公転及び自転と一体に回転させると共
に、前記回転軸の回転と一体に回転するワーク取
付治具を中心として自転させるようにしたもので
ある。 即ち、本発明の研摩装置は、上述したようにメ
デイア（砥粒）の流動がスピンドルの高速回転に
より行なわれるもので、この場合メデイアとして
は比較的軽いものが使用され、仕上げ研摩に好適
に用いられるものであるが、この研摩装置におい
てはワークの動きは、スピンドルと一体に固定軸
体を中心に大公転すると共に、スピンドル乃至は
回転軸を中心に小公転し、更にワーク取付軸を中
心に自転するものである。そして、このようにワ
ークがスピンドルの公転及び自転と一体に回転す
る上、ワークがスピンドルの回転とは別途に回転
し、ワークがスピンドルに対してその相対位置を
経時的に変化するため、ワークに対するメデイア
の当たり方が可及的に均等化し、ワークのある部
分にのみメデイアが強く或いは多く当たる、逆に
メデイアが弱く或いは少なく当たるといつた偏向
が可及的に防止されるため、ワーク表面が均一、
均等に研摩される。 従つて、本発明装置による研摩方法は、ワーク
自身がスピンドルに対して回転するので、従来法
のようにワークの姿勢変更及び姿勢変更後の再研
摩が不要で、研摩時間を従来法に較べて大幅に
（1/3以下に）短縮することができ、しかも、研摩
時間を著しく短縮しても、ワーク全面を均一に研
摩することができる。 更に、特公昭37−17646号公報の如き従来の乾
式高速流動研摩装置はその固定ギアと遊星ギアの
ギア比を通常７：１〜５：１程度にしており、こ
のように固定ギア数を遊星ギア数よりも多くし、
これによりワークを取り付けたスピンドルを研摩
槽の中心部に対し１回公転させる間にスピンドル
自体を多数回自転させ、公転数よりも自転数をか
なり多くしているものであるが、そうすると深さ
が５〜100mmもあるような凹面を有するワークを
研摩した場合、その凹面が研摩されずに残るもの
であるのに対し、遊星のギアのギア数と固定ギア
のギア数とを1.2：１〜４：１とし、このように
固定ギアよりも遊星ギアのギア数を多く形成し、
特公昭37−17646号公報の場合よりも自転数を少
なくしたことにより、比較的深い凹面、例えば上
述したような５〜100mm程度の凹面を有するワー
クをその凹面を含めて全面均一に研摩し得、凹面
に対する研摩の仕上りを改良させることができ、
しかも駆動エネルギーを低減させ得ることができ
る。 また、本発明の研摩装置によれば、研摩槽内周
壁付近のメデイアの流動方向をワークの小公転方
向と一致させることができるので、ワーク表面上
でのメデイアの流れがスムーズになり、メデイア
を高速流動させても研摩面が縞状の良好な仕上り
面を与え、ワーク全体を均一に研摩できる上、ス
ピンドルの自転、公転に要する力を小さくでき、
このため装置を小型化し得て、省力化が図れるも
のである。 〔第１実施例〕 以下、本発明の一実施例につき第１図を参照し
て説明する。 図中１は研摩槽であり、この内部にメデイア２
が充填される。３は機体（図示せず）に支持され
た筒状ボツクスで、この筒状ボツクス３内にギア
ボツクス４が収容されている。このギアボツクス
４の上壁４ａ中央部には円筒状軸体５が突設され
ていると共に、この軸体５上端にはリング状の駆
動プーリー６が突設されている。前記円筒状軸体
５は前記筒状ボツクス３とその上に載置された架
台７とにそれぞれ固定された軸受８，８により回
転可能に支承されており、また前記プーリー６は
ベルト９，９を介してモータ等の駆動源Ｍと連結
されており、この駆動源Ｍの駆動によりプーリー
６が回転し、これと一体に前記円筒状軸体５及び
ギアボツクス４が回転するようになつている。 前記円筒状軸体５内には、固定軸体１０が配設
されている。この固定軸体１０の上端部は駆動プ
ーリー６及び機体の天井板１１を貫通して上方に
突出し、この突出上端部は天井板１１上に固定さ
れた支持体１２により固定されていると共に、固
定軸体１０の下部はギアボツクス４内に突出して
いる。この固定軸体１０の突出下部には、その下
端部に円盤状の第１固定ギア１３が固定されてい
ると共に、この第１固定ギア１３の上方所定箇所
にリング状の第２固定ギア１４が固定されてい
る。なお、前記円筒状軸体５の内壁上下端部には
それぞれ軸受１５，１５が配設されており、これ
によつて円筒状軸体５が固定軸体１０に対してス
ムーズに回転し得るよう構成されている。 また、前記ギアボツクス４には、前記第１及び
第２固定ギア１３，１４間を仕切る如くリング状
の仕切壁４ｂが設けられており、この仕切壁４ｂ
及び下壁４ｃにそれぞれ固定された軸受１６，１
６，１６′，１６′にそれぞれ回転可能に支承され
た２本の円筒状スピンドル１７，１７′が配設さ
れている。なお、これらスピンドル１７，１７′
の下部はギアボツクスの下壁４ｃを貫通してそれ
ぞれ下方に突出している。前記スピンドル１７，
１７′の上部には前記ギアボツクス４内に存して
前記第１固定ギア１３とそれぞれ噛合する第１遊
星ギア１８，１８′が固定され、これによりギア
ボツクス４が回転すると、この回転と一体にスピ
ンドル１７，１７′が回転（第１固定ギア１３に
沿つて公転）すると共に、この際第１遊星ギア１
８，１８′が第１固定ギア１３に噛合されつつこ
の第１固定ギア１３に沿つて自転し、スピンドル
１７，１７′がこの自転と一体に回転（自転）す
るようになつている。 ここで、前記第１固定ギア１３に噛合する第１
遊星ギア１８，１８′のギア数はそれぞれ第１固
定ギア１３のギア数より多く形成されている。 前記円筒状スピンドル１７，１７′内には、回
転軸１９，１９′がそれぞれ回転可能に配設され
ている。これら回転軸１９，１９′の上端部はそ
れぞれ仕切壁４ｂ上に固定されたスピンドル１
７，１７′の軸受１６，１６′を貫通して上方に突
出し、その突出上端部に前記第２固定ギア１４に
それぞれ噛合された第２遊星ギア２０，２０′が
固定されている。また、前記回転軸１９，１９′
の下端部はスピンドル１７，１７′の下端部に固
定されたギアケース２１，２１′内に回転可能に
配設され、互に噛合する１組（４個）のベベルギ
ア２２，２２′の上側ベベルギア２２ａ，２２′ａ
にそれぞれ固定されている。そして、これら上側
ベベルギア２２ａ，２２′ａと噛合する横側ベベ
ルギア２２ｂ，２２ｂ，２２′ｂ，２２′ｂにはワ
ーク取付治具２３，２３，２３′，２３′の一端部
が固定されていると共に、その他端部は前記ギア
ケース２１，２１′の側壁をそれぞれ貫通して側
方に突出し、この突出他端部に研摩するべきワー
ク２４，２４，２４′，２４′がそれぞれ着脱可能
に取り付けられるようになつている。なお、図中
２５，２５，２５′，２５′はそれぞれ回転軸１
９，１９′を回転可能に支承する軸受である。 従つて、前記回転軸１９，１９′は、第２遊星
ギア２０，２０′が第２固定ギア１４に噛合され
つつ第２固定ギア１４に沿つて回転（公転）する
ことにより自転し、この自転と一体に回転（自
転）し、これら回転軸１９，１９′にベベルギア
２２，２２′及びワーク取付治具２３，２３，２
３′，２３′を介して取り付けられたワーク２４，
２４，２４′，２４′が回転するようになつてい
る。 なお、前記研摩槽１は、図示していないが例え
ば特公昭37−17646号記載の機構、その他適宜な
機構により上下方向に移動し得るようになつてお
り、第１図に示した研摩槽１の上昇限位置におい
て、ワーク２４，２４，２４′，２４′が研摩槽１
内のメデイア２中に埋め込まれるようになると共
に、研摩槽１の下降限位置において、ワーク２
４，２４，２４′，２４′がメデイア２中より取り
出され、ワーク２４，２４，２４′，２４′の着脱
が行なわれるようになつている。 次に、上記研摩装置を用いてワークを乾式高速
流動研摩する方法につき説明する。 まず、研摩槽１を下降限位置に移動させ、研摩
槽１内に生地のメデイア２を投入する。この場
合、メデイアとしては有機質メデイア、特に木質
メデイア、例えば木クズ、小木片、コーン、木の
実、皮等の粒状及び粉末等が優れており、またメ
デイア投入量は研摩槽容量に対して60〜90％程度
が好適である。次いで、油脂と砥粒とを混合して
なる液状、ペースト状或いは粉粒状形態の研摩剤
をメデイア２に加え、ワーク取付治具２３，２
３，２３′，２３′，にワークを取り付けない状態
のまま研摩槽１を上昇限位置に移動させ、プーリ
ー６に連結された駆動源Ｍを駆動させて該プーリ
ー６を回転させることによりスピンドル１７，１
７′等を回転（公転及び自転）させる。これによ
つてメデイア２が流動し、メデイア２と前記研摩
剤とが均一に混合されてメデイア２表面に研摩剤
が付着する。この場合、研摩剤の添加量は作業の
最初がメデイア１Kgに対し40〜80ｇとし、その後
１回の研摩作業毎にメデイア１Kgに対し0.2〜１
ｇとすることが好ましく、またメデイアと研摩剤
との混合時間は通常３〜５分で十分である。 次に、駆動源Ｍの駆動を停止し、研摩槽１を下
降限位置まで移動した後、ワーク取付治具２３，
２３，２３′，２３′にワーク２４，２４，２４′，
２４′を取り付け、研摩槽１を再度上昇位置まで
移動する（第１１図に示した状態）。この状態で
駆動源Ｍを駆動させ、プーリー６を回転させる
と、この回転と一体に円筒状軸体５及びギアボツ
クス４が回転し、これによりこのギアボツクス４
内に取り付けられたスピンドル１７，１７′が軸
体５の中心軸線（固定軸体１０の軸線）の周りを
回転（公転）すると共に、この回転（公転）に伴
つてスピンドル１７，１７′に取り付けられた第
１遊星ギア１８，１８′が第１固定ギア１３に噛
合しつつそれに沿つて回転（公転）することによ
り自転し、従つてスピンドル１７，１７′が自転
し、スピンドル１７，１７′に回転可能に取り付
けられた回転軸１９，１９′、ベベルギア２２，
２２′、ワーク取付治具２３，２３，２３′，２
３′及びこれら取付治具２３，２３，２３′，２
３′に取り付けられたワーク２４，２４，２４′，
２４′がスピンドル１７，１７′の公転及び自転と
一体に大公転及び小公転する。 更に、上記の回転運動と共に、前記回転軸１
９，１９′は、これらに固定された第２遊星ギア
２０，２０′が第２固定ギア１４に噛合しつつそ
れに沿つて回転（公転）することにより自転する
のでこの自転と一体に回転（自転）し、従つてこ
れら回転軸１９，１９′に固定された上側ベベル
ギア２２ａ，２２′ａ、これら上側ベベルギア２
２ａ，２２′ａに噛合された横側ベベルギア２２
ｂ，２２ｂ，２２′ｂ，２２′ｂ、これらに固定さ
れたワーク取付治具２３，２３，２３′，２３′を
順次介してワーク２４，２４，２４′，２４′がワ
ーク取付治具２３，２３，２３′，２３′の中心軸
線の周り（回転軸１９，１９′の自転方向に対し
て直角方向）を回転する。 ここで、前記駆動源Ｍの駆動は所定時間毎に正
逆に切り換え、これによつて上記の回転を所定時
間毎に正逆に切り換えるものである。 従つて、ワーク２４，２４，２４′，２４′は、
円筒状軸体５の中心軸線（固定軸体１０の中心軸
線）及びスピンドル１７，１７′の中心軸線の周
りを正逆回転（大公転及び小公転）すると共に、
これらスピンドル１７，１７′の軸線方向に対し
直角方向に突出するワーク取付治具２３，２３，
２３′，２３′の中心軸線の周りを正逆回転し、例
えば第１図におけるワーク２４，２４，２４′，
２４′の下端部がワーク取付治具２３，２３，２
３′，２３′の回転につれて上端部へとその位置を
移し、スピンドル１７，１７′に対するワーク２
４，２４，２４′，２４′の相対位置が漸次変化し
ていくものである。そしてワーク２４，２４，２
４′，２４′はこのような回転の間にこれらの回転
により流動状態に撹拌されたメデイアと混合状態
に接触し、メデイア表面の研摩剤の作用で表面が
研摩されるものであるが、ワーク２４，２４，２
４′，２４′は上述したように円筒状軸体５の中心
軸線及びスピンドル１７，１７′の中心軸線の周
りをそれぞれ回転することに加えて、ワーク取付
治具２３，２３，２３′，２３′の軸線の周りを回
転し、スピンドル１７，１７′に対する相対位置
を変化することにより、その表面が均一に研摩さ
れるものである。 なお、研摩終了後は、駆動源Ｍの駆動を停止
し、研摩槽１を下降限位置まで移動し、研摩され
たワークを取り外し、新しい研摩剤をメデイアに
添加した後、上述した操作を繰り返す。 上述した研摩方法において、プーリー６、従つ
て、円筒状軸体５及びギアボツクス４の回転数即
ち第１遊星ギア１８，１８′及びスピンドル１７，
１７′の公転数は50rpm以上、好適には50〜
500rpm、特に100〜400rpmとする。また、ワー
ク取付治具２３，２３，２３′，２３′の回転数
（従つてワーク２４，２４，２４′，２４′の回転
数）は1rpm以上、好適には１〜200rpmとするこ
とが好ましい。 而して、上述した研磨機は、遊星ギアを固定ギ
アに沿つて50rpm以上の速度で公転させつつ自転
させることにより前記遊星ギアと連結したスピン
ドルを公転かつ自転させ、前記スピンドルに取り
付けられたワークを回転せしめて、研摩槽内に充
填した乾式メデイアを前記スピンドル及びワーク
の回転によつて撹拌することにより乾式メデイア
を高速流動させると共に、この高速流動する乾式
メデイアによりワークを研摩するようにしたもの
であるが、ワークの動きは、スピンドルと一体に
固定軸体を中心に大公転すると共に、スピンドル
乃至は回転軸を中心に小公転し、更にワーク取付
軸を中心に自転するものである。そして、このよ
うにワークがスピンドルの公転及び自転と一体に
回転する上、ワークがスピンドルの回転とは別途
に回転し、ワークがスピンドルに対してその相対
位置を経時的に変化するため、ワークに対するメ
デイアの当たり方が可及的に均等化し、ワーク表
面が均一に研摩される。 しかもこの場合、この研摩装置においては、第
１固定ギア１３よりも第１遊星ギア１８，１８′
のギア数を多く形成し、していることにより、比
較的深い凹面、例えば深さが５〜100mm、特に10
〜50mmあるようなスプーン、杓子等のワークに対
し、その凹面に研摩残しを生じるというような不
都合もなく、凹面を含めた全面を良好に研磨し得
るものである。この場合、このような作用効果を
有効に達成させるためには、第１固定ギア１３と
第１遊星ギア１８，１８′とのギア比を１：1.2〜
１：４、好適には１：1.2〜１：３、特に１：1.5
〜１：2.5とする。 更に、上述した研摩方式は、研摩槽内周壁付近
のメデイアの流動方向とワークの小公転方向とが
一致しているので、ワーク表面上でのメデイアの
流れがスムーズになり、メデイアを高速流動させ
ても研摩面が縞状の良好な仕上り面を与え、ワー
ク全体を均一に研摩できる上、スピンドルの自
転、公転に要する力を小さくでき、このため装置
を小型化し得て、省力化が図れるものである。 なお、上記の研摩方法においては、駆動源Ｍの
駆動を所定時間毎に正逆に切り換え、これによつ
て上記回転運動を正逆に切り換えたが、これに制
限されず、一方向のみの回転によつて研摩を行な
うようにしてもよい。しかし、均一な研摩の点か
らは正逆回転させることが好ましく、この場合正
逆回転は２〜５分毎に一回切換反転させることが
好適であり、また正逆回転は１回の研摩操作中１
〜２回とすることが好適である。 更に、上述した流動研摩方法においては、研摩
材料として、生地のメデイアに対し研摩運転１サ
イクル毎に少量の油脂と砥粒とを混合した研摩剤
を投入し、予備運転によりメデイア表面を研摩剤
で被覆するようにしたことにより、メデイアに研
摩力が失われたときに研摩剤を添加すればよいの
でメデイア全体を取り換える必要もなく、全体の
操作性が簡略化されるものである。この場合、メ
デイアに対して研摩剤を被覆するに際し、スピン
ドル等が公転、自転することによりメデイアが流
動化してメデイアと研摩剤とが均一にかつ確実に
混合され、このようにスピンドル等が研摩剤をメ
デイアに被覆する作用を促しているため、メデイ
アに対する研摩剤の被覆が簡単にしかも短時間
（通常３〜５分間）で行なわれる。また、このよ
うな研摩方法によれば、１サイクル（１回の研摩
操作）毎にメデイアが新しい研摩剤で被覆される
ので、良好な研摩が達成される。更にこの方法の
採用により、ランニングコストが著しく低減され
る。 しかしながら、このような研摩剤投入方法を採
用せず、油脂と砥粒とで表面を被覆したメデイア
を使用し、その研摩力が低下したらメデイア全体
を交換するようにしてもよく、また、最初に投入
するメデイアとして、予め油脂と砥粒を被覆した
ものを用い、以後研摩剤を投入する方式でもよ
い。 なお、メデイア、油脂、砥粒等としては従来公
知のものが使用できる。例えば、油脂としては動
植鉱物油、各種脂肪酸、ワツクス、金属石けん及
び各種樹脂類等が用いられ、また砥粒としてはア
ルミナ、硅石、酸化鉄、酸化クロム、アランダ
ム、WA、炭酸カルシウム等が使用し得る。 次に、実験例により、遊星ギアのギア数を固定
ギアのギア数より多くした場合の効果を具体的に
示す。 実験例 １ スピンドルとして、筒状スピンドルを使用せ
ず、従つて、スピンドル内に回転軸を配設せず、
単に柱状のスピンドルを用いてその下部にワーク
を直接取り付けるようにした乾式流動研摩装置を
使用し、以下の実験を行なつた。 即ち、ワークとして頭部の深さ15mm、長径45
mm、短径35mmを有するデザートスプーンを用い、
下表に示す直径の固定ギアに互いに対向状態に２
個の遊星ギアを噛合させた1000mmの大きさ（ギア
全体の総直径）の装置を使用して、前記２個の遊
星ギアの中心部に取り付けたスピンドルに前記ス
プーンをそれぞれ15個（合計30個）垂直に各スプ
ーン頭部が下に向くように取り付け、遊星ギア
（スピンドル）の公転数を360rpmとして研摩時間
正逆共に４分間、計８分間研摩を行なつたもので
ある。この場合、スピンドルは研摩槽内壁より
200mm離間した位置にあるように設置した。なお、
実施例の研摩槽は1000であり、メデイア（約３
mm径のコーン）を研摩槽容積の約80％投入し、か
つ混合油脂とアルミナとを混合した研摩剤を３Kg
添加し、研摩操作前に予備運転によりメデイアに
研摩剤を被覆した。また、比較例も同様の割合で
メデイア、研摩剤を使用した。結果を第１表に示
す。

【表】 以上の研摩結果を第７図〜第９図に示す。な
お、これらの図面において、斜線部が研摩された
部分、斜線のない部分が研摩されていない部分を
示す。 これらの結果より、固定−遊星ギア比７：１の
場合は凹面の15〜20％程度しか研摩されず、（第
９図）、３：１の場合も凹面底部に研摩残しが生
じた（第８図）が、１：２の場合は凹面全面が良
好に研摩される（第７図）ことが認められた。 なお、固定−遊星ギア比を１：１にして上記と
同様の実験を行なつた結果、ワーク凹面に対する
研摩状態は第８図の状態より改良されていたが、
凹面最奥底部になお若干の研摩残しがみられた。 また、固定−遊星ギア比を１：５とした場合、
ワークに対する研摩状態は第７図と同様の状態で
あつた（固定−遊星ギア比１：２の場合とほぼ同
様）が、遊星ギア比が大きくなると駆動エネルギ
ーが増大し、20HP以上の馬力が必要となつた。 従つて、以上のことから明らかなように、本発
明によればワーク凹面に対する研摩仕上りを大幅
に改良し得、また駆動エネルギーを低減し得るも
のである。 この場合、本発明は固定ギア径に比較して遊星
ギア径が大きく、従つて自転速度が小さいため、
メデイアからの抵抗を受けにくく、公転によつて
生じたメデイアの流動層を破壊することがなく、
即ちメデイアをワークの自転によつてはじき飛ば
すことが少なく、ワークに対するメデイアの接触
時間が比較的長い。このため、ワークの凹面底部
にメデイアが確実に接触し、底部を良好に研摩し
得ると共に、上述したようにメデイアからの抵抗
を受けにくいので、全体的に駆動エネルギーを小
にすることができるものである。これに対し、比
較例は固定ギア径に比較して遊星ギア径が小さ
く、このため自転数が非常に高いので、ワークが
メデイアから大きな抵抗を受け、この抵抗は一部
は研摩速度を大きくするように作用するが、その
殆んどは反力としてワークメデイアを飛散させる
ように作用し、メデイアがはじき飛ばされて、公
転によるメデイアの流動層を破壊し、ワークに対
するメデイアの接触時間も極めて短かく、凹面底
部に対するメデイアの当りも悪いので、凹面底部
の研摩が十分行なわれないと共に、駆動エネルギ
ーも自転速度が大きくなる程大きくなり、ワーク
に対するメデイアの抵抗が大きくなるため全体と
して高くなるものである。 ここで、本発明は公転数を50rpm以上にするも
のであるが、公転数は研摩メデイアを研摩層内周
壁に沿つて流動させるスピードに影響を与えるも
ので、公転数が50rpm以上であるとメデイアが高
速回転して研摩槽周壁側の密度が高くなり、ワー
クとの接触圧力が高まり、短時間の研摩が可能に
なる。しかし、公転数がこれより低いとメデイア
の流動スピードが低下し、研摩槽内周壁の密度が
あまり上がらず、ワークとの接触圧力も著しく低
下して、研摩力が低下するという問題を生じる。 それ故、本発明に従い、公転数を50rpm以上と
することにより、メデイアの流速を早めると同時
に流動の密度が上がり、かつ遊星ギア数を固定ギ
アより多くして自転数を小さくすることにより、
上記公転によるメデイアの流動層を破壊すること
が少なく、メデイアがワークの凹面にも確実に接
触して研摩するので、上述したようにワーク凹面
の研摩仕上りを良好にし、駆動エネルギーの低減
を可能にするものである。 次に、この公転数の多少の効果についての実験
を示す。 実験例 ２ 上述した実験例１の実施例と同様に操作し（固
定−遊星ギア比１：２）、但し、遊星ギア公転数
を第２表に示すように20〜60rpmの範囲で変化さ
せると共に、ワークとしてスプーンの代わりに
SUS304の直径１インチのパイプを100mmに切断
したものを使用し、ワークの研摩仕上り状態を目
視で観察し、かつ重量減（平均）を測定した。結
果を第２表に示す。

〔第２実施例〕

第２図は本発明装置の他の実施例を示すもの
で、この実施例においては、第１固定ギア１３及
びこれに噛合する第１遊星ギア１８，１８′をギ
アボツクス４内に配設し、第２固定ギア１４及び
これに噛合する第２遊星ギア２０，２０′をギア
ボツクス４外に配設したものである。即ち、ギア
ボツクス４に仕切壁を設けず、ギアボツクス４の
上壁４ａに円筒状スピンドル１７，１７′をそれ
ぞれ回転可能に支承する上側軸受１６，１６′を
固定すると共に、スピンドル１７，１７′内に回
転可能に配設された回転軸１９，１９′の上端部
を前記上側軸受１６，１６′を貫通して上方に突
出させ、この突出上端部に第２遊星ギア２０，２
０′を固定し、かつリング状の第２固定ギア１４
を円筒状軸体５の下部に固定し、第２遊星ギア２
０，２０′と噛合させたものである。また、回転
軸１９，１９′の下端部にギアケース２１，２
１′に収容された平歯車２６ａ，２６′ａを固定す
ると共に、この平歯車２６ａ，２６′ａにそれぞ
れ平歯車２６ｂ，２６ｂ，２６′ｂ，２６′ｂを噛
合し、これらに回転軸１９，１９′の軸方向と同
方向にワーク取付治具２３，２３，２３′，２
３′を固定したものである。 この第２図の実施例においても、第１図の実施
例と同様にワーク２４，２４，２４′，２４′は、
円筒状軸体５の中心軸線（固定軸体１０の中心軸
線）及びスピンドル１７，１７′の中心軸線の周
りを回転すると共に、軸体５の回転により、この
軸体５に固定された第２固定ギア１４に噛合する
第２遊星ギア２０，２０′が回転（自転）し、こ
れと一体に回転軸１９，１９′及びこれらに固定
された平歯車２６ａ，２６′ａが回転し、これら
平歯車２６ａ，２６′ａに噛合された平歯車２６
ｂ，２６ｂ，２６′ｂ，２６′ｂ、更にこれらに固
定されたワーク取付治具２３，２３，２３′，２
３′が回転し、従つてワーク２４，２４，２４′，
２４′がワーク取付治具２３，２３，２３′，２
３′の中心軸線の周りを回転し、スピンドル１７，
１７′に対する相対位置を漸次変更していく。そ
れ故、この第２図の実施例においてもワーク２
４，２４，２４′，２４′が均一に研摩されるもの
である。 〔第３実施例〕 また、第３図は本発明の別の実施例を示すもの
で、この実施例に係る装置においては、第２固定
ギア、第２遊星ギを設けず、回転軸１９，１９′
の突出上端部にギアモータ等のモータ２７，２
７′を直接取り付け、駆動源Ｍの駆動に基づく回
転運動とは別個に回転軸１９，１９′を回転させ
ることにより、これら回転軸１９，１９′に取り
付けられたワーク２４，２４，２４′，２４′を回
転させ、スピンドル１７，１７′に対する相対位
置を変化させるようにしたものである。なおこの
場合、前記モータ２７，２７′と連結して減速装
置を設けることもできる。更に、第３図の実施例
においては、回転軸１９，１９′の下端部にギア
を介することなくワーク取付治具２３，２３，２
３′，２３′が直接取り付けられており、これらワ
ーク取付治具２３，２３，２３′，２３′にワーク
２４，２４，２４′，２４′が着脱可能に取り付け
られるものである。また、第３図の実施例では、
筒状ボツクス３の内週壁下端部に、周方向に沿つ
て水平部２８と傾斜部２９とを有する断面三角型
のリング状増圧カバー体３０がボルト等により着
脱可能に突設されており、このカバー体３０の配
設により、上述した回転運動による撹拌流動作用
で上昇しようとする研摩槽１内周壁近傍のメデイ
ア２がカバー体３０を越えて上昇することが妨げ
られ、これがカバー体３０の増圧作用となつてメ
デイア２をワーク２４，２４，２４′，２４′に確
実に圧接させ、これらワークをより良好に研摩し
得るようになつている。なおまた、第３図におい
て３１はエア吹出し管、３２は収塵管であり、必
要時にエア噴出し管３１からエアを導入し、メデ
イアの破損した粉塵物や研摩くずなどを収塵管３
２から排出し得るようになつている。 なお、第２図、第３図におけるその他の構成及
び作用効果は第１図の実施例と同様であるため、
第１図と同一の参照符号を付し、その説明を省略
する。 なお、上述した実施例ではスピンドルの数を２
本としたが、スピンドルの数は限定されない。ま
た、上記実施例ではいずれもスピンドル回転軸を
一軸の一体構成にしたが、本発明はこれらに限ら
れるものではなく、例えば第４図に示すように上
側スピンドル１７ａと下側スピンドル１７ｂ、上
側回転軸１９ａと下側回転軸１９ｂとの二軸構成
とし、これらを互いに接続するようにしてもよ
い。またこの場合、下側スピンドル１７ｂ、下側
回転軸１９ｂをそれぞれ着脱可能に接続すること
ができる。更に、第５図に示したように、固定ギ
ア１３，１４と遊星ギア１８，１８′，２０，２
０′との間にそれぞれ中間ギア３６，３６′，３
７，３７′を噛合することもできる（なお、第５
図中３８，３８′，３９，３９′はそれぞれギアボ
ツクス４の仕上切壁４ｂ及び上壁４ａに固定さ
れ、前記中間ギア３６，３６′，３７，３７′にそ
れぞれ取り付けられた軸４０，４０′，４１，４
１′を回転可能に支承する軸受である）。なおま
た、その他の構成についても本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変更して差支えない。 〔発明の効果〕 本発明によれば、ワークがスピンドルの公転及
び自転と一体に回転する上、ワークがスピンドル
の回転とは別に別途回転し、ワークがスピンドル
に対してその相対位置を経時的に変化するため、
ワークに対するメデイアの当たり方が可及的に均
等化し、ワークのある部分にのみメデイアが強く
或いは多く当たる、逆にメデイアが弱く或いは少
なく当たるといつた偏向が可及的に防止されるた
め、ワーク表面が均一、均等に研摩されるもので
ある。 更に、固定ギアよりも遊星ギアのギア数を多く
し、スピンドルの自転速度を制限してむしろこの
点でのワークの姿勢変化を制限したことにより、
比較的深い凹面を有するワークを凹面を含めて全
面均一に研摩し得、ワーク凹面に対する研摩仕上
りを大幅に改良し得、また駆動エネルギーを低減
し得るものである。 しかも、研摩槽内に充填した乾式メデイアをス
ピンドル及びワークの回転によつて撹拌すること
により乾式メデイアを前記研摩槽の内周壁付近の
流動方向が前記スピンドル及びワークの小公転方
向と一致するように高速流動させることができ、
これによりワーク表面上でのメデイアの流れがス
ムーズになり、メデイアを高速流動させても研摩
面が縞状の良好な仕上り面を与え、ワーク全体を
均一に研摩できる上、スピンドルの自転、公転に
要する力を小さくでき、このため装置を小型化し
得て、省力化が図れることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はそれぞれ本発明の一実施例
を示す概略断面図、第６図は従来のスピンドルに
取り付けたワークの回転状態を説明する平面図、
第７図乃至第９図はそれぞれ固定ギアと遊星ギア
のギア比を１：２、３：１及び７：１とした場合
のデザートスプーン凹面部分の研摩状態を説明す
るもので、Ａはその平面説明図、Ｂは縦断面説明
図である。 １……研摩槽、２……メデイア、５……軸体、
１０……固定軸体、１３……第１固定ギア、１４
……第２固定ギア、１７，１７′，１７ａ，１７
ｂ……スピンドル、１８，１８′……第１遊星ギ
ア、１９，１９′，１９ａ，１９ｂ……回転軸、
２０，２０′……第２遊星ギア、２３，２３′……
ワーク取り付け治具、２４，２４′……ワーク、
２７，２７′……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定ギアとこれに噛合する遊星ギアとを備
   え、遊星ギアを固定ギアに沿つて50rpm以上の速
   度で公転させつつ自転させることにより前記遊星
   ギアと連結したスピンドルを公転かつ自転させ、
   静止研摩槽内に充填した乾式メデイアを前記スピ
   ンドルの回転によつて撹拌することにより乾式メ
   デイアを高速流動させると共に、この高速流動す
   る乾式メデイアに付着した研摩剤によりワークを
   研摩するようにした乾式高速流動研摩装置であつ
   て、前記遊星ギアのギア数と前記固定ギアのギア
   数とを1.2：１〜４：１とし、かつ前記スピンド
   ルを筒状に形成し、このスピンドル内に回転軸を
   回転可能に配設すると共に、この回転軸を回転さ
   せる回転機構を設け、前記回転軸の下部にワーク
   取付治具を設け、このワーク取付治具にワークを
   取り付けて、ワークを前記スピンドルの公転及び
   自転と一体に回転させると共に、前記回転軸の回
   転と一体に回転するワーク取付治具を中心に自転
   させるようにしたことを特徴とする乾式高速流動
   研摩装置。 ２ 回転軸に第２の遊星ギアを取り付け、この第
   ２の遊星ギアを第２の固定ギアに噛合させて、前
   記スピンドルの公転と一体に第２の遊星ギアを第
   ２の固定ギアの周りにこれと噛合させつつ公転さ
   せることによりこの第２の遊星ギアを自転させ、
   この自転と一体に回転軸を回転させるようにした
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 回転軸にモータを取り付けてこれを回転させ
   るようにした特許請求の範囲第１項記載の装置。