JPH05285821A - 磁力による研磨機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｎ、Ｓ極を有する磁石円盤を回転させ、この
磁力圏内に被研磨材と、多数の研磨用小片或いは研磨用
小片と撹拌用磁石を置くことにより、激しく回転移動す
る小片により被研磨材を研磨する技術において、これら
研磨用小片の回転力や撹拌力を強め研磨効率を向上させ
る。 【構成】 非磁性素材からなる円盤を、交互に扇形のＮ
極ゾーン及びＳ極ゾーンに分画した。高速で回転する磁
石円盤を設け、該円盤の上に被研磨材及び研磨用小片を
収納する非磁性素材からなる容器を収納するスペースを
設けると共に、上記収納スペースの外周の一端に、他の
永久磁石を固定することにより、現実の研磨が行われる
収納スペースの磁場の変換を２種の磁石により緩衝さ
せ、容器内の研磨材の動きをより激しくして研磨効率を
向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は指輪、指輪の枠、精密機
械の部品などの金属製品或いは硬質プラスチックス等の
硬質素材であって、小型で研磨により形状が変化しては
ならない物品を効率よく、かつ高精度に美しく研磨する
ことができる磁力による研磨機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、貴金属製の指輪や指輪の枠は鋳型
で鋳造した後、手作業により研磨していた。手作業によ
る研磨では、１日の作業で研磨できる量は金の枠の場
合、熟練工でも２０個程度であり、金より硬い白金の場
合には作業効率は顕著に低下する。更に削り取られた貴
金属粉は粉塵として飛散し、削りかすを集めて回収を図
っているが大部分は逸散し、その量は５〜６％にも達す
る。元来が高価な金属であるため、このようにして逸散
する量は無視しがたいものであった。

【０００３】また、バレル研磨法を用いる場合には、被
研磨材同士がぶつかり合うため、繊細な部位の形状が変
化し、また、叩かれることにより金属の硬度が増すとい
う問題があった。本出願人は特開平２−１８０５５７号
公報において磁石による金属研磨機を開示した。これは
Ｎ、Ｓ極を有する磁石円盤を回転させ、この磁力圏内に
被研磨材と磁性素材からなる多数の小片を置くことによ
り、回転する小片により被研磨材を研磨する技術であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術によると磁石円盤の回転数を増すことにより研磨用小
片の回転は激しくなるが、磁石円盤の回転数と研磨用小
片の回転数は必ずしも比例関係にあるものではなく、磁
石円盤の回転数が或る一定値に達すると、磁石円盤の回
転数を上げても研磨用小片の回転数はあまり向上しな
い。特に、仕上げ研磨の場合には研磨用小片の形状を小
型、球形とし、その動きを激しくすることにより美しい
仕上がりを期待することができる。したがって、仕上げ
研磨のためには研磨用磁石或いは撹拌用永久磁石をより
激しく回転させる技術が求められていた。

【０００５】

【課題解決の手段】本発明は上記課題を解決することを
目的とし、その構成は、非磁性素材からなる円盤の表面
を、中心点を通過する１以上の直線により分画し、各分
画を交互にＮ極ゾーン及びＳ極ゾーンとし、Ｎ極ゾーン
には永久磁石を、上面をＮ極にして埋設し、Ｓ極ゾーン
には永久磁石を、上面をＳ極にして埋設した高速で回転
する磁石円盤を設け、該円盤の上に被研磨材を収納する
非磁性素材からなる容器を収納するスペースを設けると
共に、上記収納スペースの外周の一端に、他の永久磁石
を固定したことを特徴とする。

【０００６】本発明の磁力による研磨機はモーターによ
り駆動され、回転する磁石円盤の上に被研磨材を収納す
る容器を脱着自在に設置する収納スペースを設けたもの
である。磁石円盤はアルミニウム、プラスチックス等の
非磁性素材からなり、この素材に永久磁石を埋設したも
のが好ましい。

【０００７】磁石円盤は、表面を中心線を通る１以上の
直線により分画し、かくして得られた偶数個の分画を交
互にＳ極及びＮ極ゾーンとする。Ｓ極ゾーンには複数の
永久磁石、好ましくは棒状の永久磁石をＳ極を上にして
配列し、Ｎ極ゾーンには複数の永久磁石のＮ極を上にし
て配列することにより、Ｓ極ゾーン及びＮ極ゾーンが得
られる。中心線を通る直線が２本、３本、……の場合に
は、それぞれ２対、３対……の扇形の磁極ゾーンが得ら
れる。Ｓ極およびＮ極ゾーンが２対、すなわち各２個ず
つであると、磁石円盤が１回転すると、Ｓ→Ｎ→Ｓ→Ｎ
と４回磁場が変換し効率よく研磨される。

【０００８】磁場の変換回数は１００〜２万回／分であ
り、好ましくは２００〜１万回／分である。一般に変換
回数が増加すると仕上がりが速いが、変換回数のみを増
加しても研磨用小片の大きさ、形状或いは撹拌用永久磁
石の形状、大きさ、被研磨材と容器との関係などが相互
に関連して単に変換回数のみを多くしても常に好ましく
研磨できるものではない。

【０００９】磁石円盤の上には底板を設け、底板の上を
容器の収納スペースとする。底板は必ずしも必要ではな
いが、回転円盤と容器底との間に非磁性素材からなる底
板を設けると安全に使用することができる。底板の上は
収納スペースであり、周囲にゴム素材を貼着して振動を
防止する。

【００１０】本発明においては、収納スペースの側壁に
他の永久磁石を固定する。他の永久磁石はその大きさや
磁力密度に関して限定はないが、少なくとも収納スペー
スの磁場に影響を与える程度の磁力を必要とする。一般
には磁石円盤に使用する永久磁石と同じくサマリウムコ
バルトなどの稀土類磁石が使用される。固定する位置も
収納部の磁場に影響を与える位置であればよく、一般に
は底板上の収納部下部に固定することが好ましい。

【００１１】本発明に使用する容器はプラスチックス、
アルミニウムなどの非磁性素材からなり、被研磨材を収
納でき、研磨用小片が自由に回転できる大きさと、研磨
作業中に内容物がこぼれない蓋を要する。好ましくは脱
着自在であって、必要に応じて内容物の交換洗浄のでき
る円筒型容器が好ましい。容器は１個用いてもよいが、
場合によっては２個以上の容器を収納スペースに配置す
る。何れの場合も磁石円盤の回転により容器が移動しな
いように固定する手段を要する。

【００１２】固定手段としては特に限定はないが、例え
ば図４に示すように収納スペース内を自由に移動できる
外周を有する枠体であって、その外周から収納スペース
内周より大きいツバを突出させたものである。一方、収
納スペースのツバと対応する位置に、収納スペースの底
から一定の高さから始まり、収納スペースの入口に達す
る溝を設ければ、枠体を収納スペースに装入し、ツバを
溝の下端に固定させることができる。枠体には１個或い
は２個以上の容器を脱着自在に固定できる貫通孔を穿設
する。容器が図４に示すように、枠体内を自由に通過し
得る外径で、上端において枠体を通過し得ない外径に拡
大している形状であれば、容器を枠体に挿入し、枠体毎
ツバを溝と一致させて収納部に固定することができる。

【００１３】研磨用小片は被研磨材と共に容器に多数装
入し、これらの小片は磁場におかれることにより磁化し
て相互にＳ、Ｎ極となって鎖状に連結するが、この磁場
が瞬時に逆転するため、反転して一部が被研磨材の微細
な凹凸の中にも侵入し、しかも激しく撹乱、振動するた
め、被研磨材が均一に研磨される。研磨用小片の素材と
しては、硬質ステンレス、その他のニッケル鋼、クロム
鋼などの非腐蝕性金属が挙げられる。すなわち、金属片
を研磨できる程度に硬質であると共にさび難い磁化素材
であればよい。その形状は棒状、球状などがあるが、磁
化素材の場合は棒状が好ましい。

【００１４】仕上げ研磨にあたっては，微細な衝撃を極
度に頻繁に与えることが好ましいため、衝撃の柔らかさ
の点から球状の研磨用小片が好ましい。球状の研磨用小
片を用いる場合には、研磨用小片より大型の撹拌用磁石
を研磨用小片と共に装入する。研磨用小片が非磁化素材
であっても、大型の撹拌用永久磁石が回転することによ
り研磨用小片を撹拌させて研磨力を付与する。

【００１５】撹拌用磁石は自転中に破損したり、被研磨
材を汚染させることを防ぐためにプラスチックス素材な
どの柔軟な非磁性皮膜で被覆することが好ましい。その
形状は円筒状、円盤状などがあり、撹拌効率の高いもの
が好ましい。この他容器の中には界面活性剤、艶出し
剤、防錆剤などを少量の水と共に加えてもよい。

【００１６】

【作用】本発明は、容器の中に多数の研磨用小片を被研
磨材と、場合によっては撹拌用永久磁石片と共に装入し
た非磁性容器下面において、中心から放射状に形成され
た扇状のＳ極ゾーン及びＮ極ゾーンを交互に配置した円
盤を回転させ、非磁性容器をＳ極とＮ極が交互に激しく
変換する磁場に置くものである。その結果、研磨用小片
は強い磁場に置かれるため、激しく回転し、撹乱した状
態になり、研磨用小片が被研磨材の細部にまで勢いよく
侵入し全体を均一に研磨する。

【００１７】特に、本発明は収納部の外周の一部に他の
強力な他の磁石を固定したために、交互に変換する磁場
が他の磁石の影響を受けて緩衝され、研磨用小片の回転
方向を逆転させる効果を有する。その結果、研磨用小片
或いは撹拌用磁石片の動きは一層激しくなり、研磨効果
が増大する。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の１実施例の研磨している状態
を示す断面図であり、図２は図１のii−ii線断面図であ
り、図３は図１の iii−iii 線断面図であり、図４は枠
体と研磨容器を示す分解斜視図である。

【００１９】１は磁石円盤であり、棒状の永久磁石２が
埋設され、下部に設けたモーター（図示を省略する）に
より駆動される中心の回転軸３と一体になって回転す
る。４は非磁性素材からなる外壁であり、５は同じく非
磁性素材からなり、磁石円盤１上にわずかな間隙を保っ
て設けられた底板である。底板５上の磁石円盤１の上部
は収納スペース６であり、内周をゴム素材７により囲繞
した。８は底板５上の収納スペース６の外周の一端に固
定した他の永久磁石であり、磁石円盤１の回転による位
置ずれを防止すべく収納スペースの内壁の一部を切欠
き、この切欠に端部を挿入して挟着固定した。１１は蓋
である。

【００２０】磁石円盤１は図３に示すように、偶数個の
磁極ゾーン９を形成し、Ｓ極からなる磁極ゾーン９はＮ
極からなる磁極ゾーン９によって挟まれるように配列し
た。磁極ゾーン９としては、本実施例においては２対４
個設け、両端に極を有する稀土類磁石からなる強力な棒
磁石１０を１磁極ゾーンに対し６本、同一極を上面に向
けて埋設した。

【００２１】１２は容器であり、本実施例においてはポ
リプロピレン製の円筒状の容器であり、本体である小径
部１３の上部においてその径を拡大し大径部１４を形成
する形状とした。小径部１３は枠体１５に設けた貫通孔
１６を容易に通過することができ、大径部１４は枠体１
５に設けた貫通孔１６を通過できないようにした。小径
部１３の長さは収納スペースの底から溝が始まる高さま
での長さとほぼ一致する。したがって、貫通孔１６に容
器１２を底から挿入すると小径部１３から大径部１４に
変化する部位で止まり、枠体１５に容器１２が懸架され
た。

【００２２】１７は枠体の外周に設けたツバであり、本
実施例では収納スペース６の４箇所に設けた溝１８を通
過し溝底で係止する。その結果、下面で磁石円盤が回転
しても容器が移動することはない。容器１２を枠体１５
に懸架した状態における小径部の長さは容器の底が底板
５に確実に接触する長さであることが好ましい。１９は
容器の蓋である。容器の蓋はネジ蓋であっても嵌合蓋で
あっても、多少の振動により内容物がこぼれないもので
あればよい。本実施例においては容器自体の径を変化さ
せたが、容器の径は同一とし、蓋の径を枠体１５の貫通
孔１６を通過できないものとしてもよい。

【００２３】図１における２０は直径０.6mmの非磁性の
硬質ステンレス鋼からなる研磨球であり、２１は被研磨
材であり、指輪の枠を用いた。２２は研磨球２０を激し
く撹拌させる撹拌用磁石であり、本実施例においては１
２個用いた。更に、少量の界面活性材、防錆剤及び艶出
し剤を含む研磨液の中で研磨を行った。１０はその際発
生した泡である。

【００２４】撹拌用磁石２２は強い磁場に置かれている
ため、モーターにより磁石円板１が回転すると磁気吸引
力により容器毎引かれて回転するが、ツバ１７と溝１８
の係合により枠体１５が固定され、容器１２の移動を防
止している。したがって、内部の撹拌用磁石が激しく回
転し、周囲の研磨球２０を激しく撹拌し、被研磨剤２１
の全露出面を均等に研磨した。直径約３０cmの回転円板
を用い、5000ＲＰＭで約１時間回転させたところ、その
まま使用できる程度に研磨された。

【００２５】

【発明の効果】収納スペースの一端に他の永久磁石を固
定した本発明によれば磁石円盤の回転による磁場の変換
がより複雑となり、研磨用小片の撹乱、回転力が極度に
向上した。特に、本発明は多数の球状の研磨用小片と撹
拌用磁石を用いて仕上げ研磨を行う場合に顕著な効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の１実施例の研磨している状態を
示す断面図である。

【図２】図２は図１のii−ii線断面図である。

【図３】図３は図１の iii−iii 線断面図である。

【図４】図４は枠体と研磨容器を示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 磁石円盤 ２ 棒磁石 ３ 回転軸 ５ 底板 ６ 収納スペース ７ ゴム素材 ８ 他の永久磁石 ９ 磁極ゾーン １２ 容器 １３ 小径部 １４ 大径部 １５ 枠体 １６ 貫通孔 １７ ツバ １８ 溝 ２０ 研磨球 ２１ 被研磨材 ２２ 撹拌用磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性素材からなる円盤の表面を、中心
   点を通過する１以上の直線により分画し、各分画を交互
   にＮ極ゾーン及びＳ極ゾーンとし、Ｎ極ゾーンには永久
   磁石を、上面をＮ極にして埋設し、Ｓ極ゾーンには永久
   磁石を、上面をＳ極にして埋設した高速で回転する磁石
   円盤を設け、該円盤の上に被研磨材を収納する非磁性素
   材からなる容器を収納するスペースを設けると共に、上
   記収納スペースの外周の一端に、他の永久磁石を固定し
   たことを特徴とする磁力による研磨機。