JPH07262B2 - 電動研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金型、貴金属、歯科技工用、その他種々の物品
の表面研磨に用いる電動研磨装置に係るものであって、
手持ち作業により高精度の研磨を短時間で行う事を目的
とするものである。

従来の技術 従来の電動研磨装置は、研磨工具を回転、揺動、往復等
の単一方向への運動のみが可能なものが一般的であっ
た。そのため、研磨工具と被加工物の同一部分が繰り返
し接触するので、被加工物の表面に傷や偏摩耗が生じ易
い。また、この偏摩耗が一度発生すると、急速に進行す
るものとなる。

この傷や偏摩耗を防止するため、作業者が研磨工具の進
退方向と交差する方向に研磨工具を進退運動させる事が
行われている。しかしながら、作業者の手による進退運
動は、電動機で進退運動を行う場合に比して著しく遅い
ため、上記欠点を除去出来ないものであった。

また、上記の欠点を除去できるよう、進退運動と、揺動
運動を同時に行う研磨装置として、特開昭55-18314号公
報記載の発明が知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特開昭55-18314号公報記載の発明は、作
動の安定性が悪く、また研磨工具の回動軌跡を正確に設
定できない欠点を有している。

本発明は上述のごとき問題点を解決しようとするもので
あって、一つの電動機の回動によって、研磨工具を往復
運動とともに往復運動方向と交差する方向に、揺動運動
を行わせる。この運動によって、研磨工具と被加工物の
同一部分が繰り返し接触するのを防止し、被加工物に傷
や偏摩耗が生じることを防止する。また作業者による研
磨工具の運動等も不要にし、精密でしかも迅速な研磨作
業を可能にしようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上述のごとき問題点を解決するため、電動機に
接続して回動するエキセン軸に、クランク軸を偏心回動
可能に接続するとともにこのクランク軸に、クランク軸
の軸方向と交差する方向にジョイント軸を接続し、クラ
ンク軸の回動に伴って進退運動するジョイント軸に、研
磨工具固定用の固定スピンドルを揺動可能に接続し、こ
の固定スピンドルを進退可能に装着したメインアーム
を、装着本体に回動軸を介して回動可能に接続するとと
もにこのメインアームを、回動軸を介して回動する振り
駒に接続固定し、この振り駒を偏心回動する為のカム軸
に、伝動部材を介して前記電動機を接続し、固定スピン
ドルの進退と同期して振り駒を振り子運動させて成るも
のである。

また、エキセン軸は、装着部材とこの装着部材内に回動
および固定可能に挿入したエキセンカラーと、この装着
部材を回動および固定可能に装着した位相修整カラーと
から成り、装着部材に設けた装着凹部の軸心を、装着部
材の軸心とは偏心して形成するとともにこの装着部材の
装着凹部に挿入するエキセンカラーに、エキセンカラー
の軸心とは、軸心を偏心した挿入凹部を形成し、この挿
入凹部にクランク軸を装着し、装着部材のエキセンカラ
ー内での調整回動により、クランク軸の偏心量を調整し
得るものとするとともにこの装着部材を位相修整カラー
内部で回動可能とする事により、振り駒の位相を修整可
能としたものであっても良い。

また、ジョイント軸は、固定スピンドルに、ボールジョ
イントを介して回動可能に接続したものであっても良
い。

またカム軸は、偏心回動部の両側に同心円状の同心円部
を形成し、一端に同心円から凸設する凸部を形成すると
ともに他端に、同心円から凹設する凹部を形成したもの
であっても良い。

また、伝動部材は、一対のタイミングプーリーとタイミ
ングベルトにより形成しても良い。

また、伝動部材は、一対のギヤーにより形成しても良
い。

作用 本発明は上述のごとく構成したものであるから、目的物
の研磨を行うには、電動機の回動力によって、研磨工具
を進退運動させるとともにこの研磨工具を固定した固定
スピンドルを、上記電動機の回動力によって進退運動軸
と交差する方向にメインアームで揺動運動する。この研
磨工具の往復運動と揺動運動を、同一の電動機により行
い、往復運動と揺動運動を同期することにより、研磨工
具の軌跡を、曲線運動と直線運動とを交えた形状に設定
出来る。そのため、研磨工具と被研磨物の接触部が一部
に集中せず、満遍なく接触することができ、被加工物の
表面に傷、偏摩耗等を生じることが極めて少ない。また
研磨部分の形状に合わせた研磨加工が可能となる。

本発明の作用を更に具体的に説明すれば、電動機を作動
すると、この電動機に接続しているエキセン軸が回動す
る。そしてこのエキセン軸の回動に伴ってクランク軸が
偏心回動し、このクランク軸に、クランク軸の軸方向と
交差する方向に接続しているジョイント軸を進退運動す
る。そしてこのジョイント軸に接続した固定スピンドル
は、研磨工具を同時に進退運動する。

また、上記電動機の作動により、伝動部材を介してカム
軸の偏心回動部が偏心回動し、このカム軸に接続した振
り駒を振り子運動させる。この振り駒の振り子運動によ
って、振り駒と連結しているメインアームを、回動軸を
支点として揺動する。このメインアームには、固定スピ
ンドルを進退可能に接着しているから、固定スピンドル
に固定した研磨工具は進退運動と、この進退方向軸と交
差方向の揺動運動とを同時に行うものとなる。

従って、前述のごとく往復運動と揺動運動を同期するこ
とにより、研磨工具の軌跡を曲線と直線運動を交えた形
状に設定出来るから、研磨工具と被研磨物の接触部が一
部に集中する事がなく、接触部に満遍なく接触すること
ができる。従って被加工物の接触部に傷、偏摩耗等の生
じることが極めて少なく、また研磨部分の形状に合わせ
た研磨加工が可能となる。また一つの電動機により往復
運動と揺動運動を可能としているから、装置の軽量化、
小型化を可能としている。

また、カム軸は、偏心回動部の両側に同心円状の同心円
部を形成し、一端に同心円から凸設する凸部を形成する
とともに他端に、同心円から凹設する凹部を形成すれ
ば、カム軸が一回転する間に、固定スピンドルの揺動運
動は二回の休止状態を行い、研磨工具に木葉状の軌跡を
画かせる事も可能となり、目的に応じた研磨作業が可能
となる。

また、伝動部材を、一対のタイミングプーリーとタイミ
ングベルトにより形成すれば、エキセン軸とカム軸は同
方向に、簡易な機構で確実な同期回転を可能とし、長時
間の使用によっても、研磨工具を誤作動等させる事がな
く、研磨工具の正確な作動を可能とする。

また、伝動部材を、一対のギヤーにより形成すれば、上
記とは逆にエキセン軸とカム軸は対向方向に同期して回
転し、研磨工具は誤作動等を生じる事がなく、研磨工具
の確実な作動を可能にするものである。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に於いて説明すれば、
（１）は電動機で、主動軸（２）の先端に接続部材
（３）を固定し、この接続部材（３）を介してエキセン
軸（４）を回動可能に接続している。このエキセン軸
（４）は、装着部材（５）と、この装着部材（５）内に
回動および固定可能に装着したエキセンカラー（６）と
を有している。この装着部材（５）は、エキセンカラー
（６）を挿入する装着凹部（７）を、装着部材（５）の
軸心から偏心して形成している。

また、この装着凹部（７）に挿入するエキセンカラー
（６）にも、軸心を偏心した挿入凹部（８）を形成し、
この挿入凹部（８）に、軸受（10）を介してクランク軸
（11）を装着する。そして、このクランク軸（11）の偏
心量を、装着部材（５）とエキセンカラー（６）との円
周方向の回動操作により調整することができ、この調整
位置を固定螺子（12）により固定する。

そして、上記クランク軸（11）に、クランク軸（11）の
軸方向と交差する方向に、ジョイント軸（13）を接続し
ている。このクランク軸（11）の回動に伴って進退運動
するジョイント軸（13）に、研磨工具（14）を固定する
ための固定スピンドル（15）を、ボールジョイント（1
6）を介して揺動可能に接続している。また、この固定
スピンドル（15）を進退可能に装着した筒状のメインア
ーム（17）を、装置外周に位置する装着本体（18）に回
動軸（20）を介して回動可能に接続している。

また、この回動軸（20）とは反対側の固定スピンドル
（15）の外周面軸方向に凹溝（21）を形成し、この凹溝
（21）に発条（22）により付勢される係合ピン（23）の
先端を挿入して、固定スピンドル（15）の回転を防止
し、メインアーム（17）に対し軸方向の摺動のみを可能
としている。

また、固定スピンドル（15）には側面からロックネジ
（24）を貫通し、研磨工具（14）を先端部の内面に取り
外し可能に固定している。またこの固定スピンドル（1
5）内には、押圧発条（25）の付勢力でボールジョイン
ト（16）を常時押圧する、付勢ピストン（27）を摺動可
能に装着し、ジョイント軸（13）の進退運動を固定スピ
ンドル（15）に確実に伝達している。

また、固定スピンドル（15）を装着したメインアーム
（17）には、Ｌ字型の振り駒（28）の一方片（30）を接
続固定し、この一方片（30）と直角に位置する他方片
（31）に、ジョイント軸（13）と長さ方向を平行とする
楕円割溝（32）を形成している。この楕円割溝（32）に
は、振り駒（28）を偏心回動する為に設けたカム軸（3
3）の偏心回動部（34）を挿入して接続する。

この偏心回動部（34）は、第３図に示すごとく外周面の
両側に、180°の位置で対向して円心円状の同心円部（3
5）（36）を形成し、この円心円部（35）（36）を、60
°の幅で形成する。また偏心回動部（34）は、外周面に
同心円部（35）（36）から90°の位置に同心円から凸設
する凸部（37）を形成する。またこの凸部（37）から18
0°の位置に、同心円から凹設する凹部（38）を形成し
ている。

また、この偏心回動部（34）の凸部（37）の寸法や凹部
（38）の凹凸寸法は、軸心を介して対向する位置で同心
円の直径と等しくなるように形成し、楕円割溝（32）内
での偏心回動部（34）の回動を確実なものとしている。

また、この偏心回動部（34）とは反対側のカム軸（33）
の端部を、軸受（40）を介してスリーブ（41）に回動可
能に支持するとともにこのカム軸（33）を、伝動部材
（42）を介してエキセン軸（４）との同期回転を可能と
している。この伝動部材（42）は、エキセン軸（４）の
装着部材（５）を回動および固定可能に挿入する位相修
整カラー（43）に、一対のタイミングプーリー（44）
（45）の一方のタイミングプーリー（44）を接続してい
る。また他方のタイミングプーリー（45）をカム軸（3
3）の外周に固定し、この一対のタイミングプーリー（4
4）（45）をタイミングベルト（46）で連結している。

また、図面中（47）は、前部蓋体で、装着本体（18）に
装着螺子（48）で上部を固定し、下端の嵌合凹部（50）
に装着本体（18）の嵌合突部（51）を嵌合固定してい
る。

上述のごとく構成したものに於いて、目的物の研磨を行
うには、電動機（１）を作動すると、この電動機（１）
の回動軸（20）に接続しているエキセン軸（４）は第２
図に示すごとく左廻りに回動する。そしてこのエキセン
軸（４）の回動に伴ってクランク軸（11）が偏心回動
し、このクランク軸（11）に、クランク軸（11）の軸方
向と交差する方向に接続しているジョイント軸（13）を
進退運動する。

そして、このジョイント軸（13）の先端に設けたボール
ジョイント（16）を介して、研磨工具（14）を固定した
固定スピンドル（15）をメインアーム（17）内で進退さ
せる。この固定スピンドル（15）の進退運動は、第４図
の表に示すごとく、エキセン軸（４）の回転に伴って、
固定スピンドル（15）の進退変位量も変化し、エキセン
軸（４）が一回転すると、固定スピンドル（15）も一往
復運動を行う。

また、上記の電動機（１）の作動により、カム軸（33）
は伝動部材（42）を介して回転し、このカム軸（33）の
偏心回動部（34）は、振り駒（28）の楕円割溝（32）内
で偏心回動し、振り駒（28）を振り子運動させる。この
振り駒（28）の振り子運動によって、ジョイント軸（1
3）を介して振り駒（28）と連結しているメインアーム
（17）を、回動軸（20）を支点として揺動する。この揺
動運動は、第５図の表に示すごとく、カム軸（33）の回
動に伴って、固定スピンドル（15）が揺動運動し、カム
軸（33）が一回転すると、固定スピンドル（15）が一往
復の揺動運動を行うものとなる。

また、上述のごとく固定スピンドル（15）は、メインア
ーム（17）に進退可能に装着しているから、固定スピン
ドル（15）に固定した研磨工具（14）は進退運動と、こ
の進退方向軸と交差方向の揺動運動とを同時に行うもの
となる。

また、カム軸（33）は、偏心回動部（34）の両側に同心
円状の同心円部（35）（36）を形成し、一端には同心円
から凸設する凸部（37）を形成するとともに他端に、同
心円から凹設する凹部（38）を形成すれば、カム軸（3
3）が一回転する間に、固定スピンドル（15）の揺動運
動は二回の休止状態を行い、研磨工具（14）に第６図に
示すごとく、木葉状の軌跡（52）を画かせる事も可能と
なり、目的に応じた研磨作業が可能となる。

また、伝動部材（42）を、一対のタイミングプーリーと
タイミングベルトにより形成すれば、エキセン軸（４）
とカム軸（33）は同方向に、簡易な機構で確実な同期回
転を可能とし、長時間の使用によっても、研磨工具（1
4）を誤作動等させる事がなく、研磨工具（14）の正確
な作動と低騒音を可能とする。

また、伝動部材（42）を、一対のギヤーにより形成すれ
ば、上記とは逆にエキセン軸（４）とカム軸（33）は、
対向方向に同期して回転し、研磨工具（14）は誤作動等
を生じる事がなく、研磨工具（14）の確実な作動を可能
にするものである。

発明の効果 本発明は上述のごとく構成したものであるから、研磨工
具は進退運動と、この進退と交差方向のとを同時に行う
ものとなる。しかもこの往復運動と揺動運動を、一つの
電動機により同期して行って、研磨工具の軌跡を曲線と
直線運動を交えた形状に設定できるから、研磨工具と被
研磨物の接触部が一部に集中する事がなく、接触部に満
遍なく接触することができる。

従って被加工物の接触部に傷、遍摩耗等の生じることが
極めて少なく、また研磨部分の形状に合わせた研磨加工
が可能となる。また一つの電動機により往復運動と揺動
運動を可能としているから、装置の軽量化、小型化を可
能にできるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
断面図、第２図は前部蓋体を取り除いた状態の第１図の
Ａ−Ａ線断面図、第３図は偏心回動部の拡大正面図、第
４図は固定スピンドルの往復運動曲線図、第５図は固定
スピンドルの揺動運動曲線図、第６図は研磨工具の軌跡
図である。 （１）……電動機 （４）……エキセン軸 （５）……装着部材 （６）……エキセンカラー （７）……装着凹部 （８）……挿入凹部 （11）……クランク軸 （13）……ジョイント軸 （14）……研磨工具 （15）……固定スピンドル （16）……ボールジョイント （17）……メインアーム （18）……装着本体 （20）……回動軸 （28）……振り駒 （33）……カム軸 （34）……偏心回動部 （35）（36）……同心円部 （37）……凸部 （38）……凹部 （42）……伝動部材 （43）……位相修整カラー （44）（45）……タイミングプーリー （46）……タイミングベルト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機に接続して回動するエキセン軸に、
   クランク軸を偏心回動可能に接続するとともにこのクラ
   ンク軸に、クランク軸の軸方向と交差する方向にジョイ
   ント軸を接続し、クランク軸の回動に伴って進退運動す
   るジョイント軸に、研磨工具固定用の固定スピンドルを
   揺動可能に接続し、この固定スピンドルを進退可能に装
   着したメインアームを、装着本体に回動軸を介して回動
   可能に接続するとともにこのメインアームを、回動軸を
   介して回動する振り駒に接続固定し、この振り駒を偏心
   回動する為のカム軸に、伝動部材を介して前記電動機を
   接続し、固定スピンドルの進退と同期して振り駒を振り
   子運動させる事を特徴とする電動研磨装置。
2. 【請求項２】エキセン軸は、装着部材とこの装着部材内
   に回動および固定可能に挿入したエキセンカラーと、こ
   の装着部材を回動および固定可能に装着した位相修整カ
   ラーとから成り、装着部材に設けた装着凹部の軸心を、
   装着部材の軸心とは偏心して形成するとともにこの装着
   部材の装着凹部に挿入するエキセンカラーに、エキセン
   カラーの軸心とは、軸心を偏心した挿入凹部を形成し、
   この挿入凹部にクランク軸を装着し、装着部材のエキセ
   ンカラー内での調整回動により、クランク軸の偏心量を
   調整し得るものとするとともにこの装着部材を位相修整
   カラー内部で回動可能とする事により、振り駒の位相を
   修整可能としたことを特徴とする請求項１記載の電動研
   磨装置。
3. 【請求項３】ジョイント軸は、固定スピンドルに、ボー
   ルジョイントを介して回動可能に接続したものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の電動研磨装置。
4. 【請求項４】カム軸は、偏心回動部の両側に同心円状の
   同心円部を形成し、一端に同心円から凸設する凸部を形
   成するとともに他端に、同心円から凹設する凹部を形成
   したものである事を特徴とする請求項１記載の電動研磨
   装置。
5. 【請求項５】伝動部材は、一対のタイミングプーリーと
   タイミングベルトにより形成した事を特徴とする請求項
   １記載の電動研磨装置。
6. 【請求項６】伝動部材は、一対のギヤーにより形成した
   事を特徴とする請求項１記載の電動研磨装置。