JPS5924957A - バレル加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、上端が開口する竪型バレル槽内に収容された
メディア中にワークを保持しつつ、そのバレル槽を回転
駆動することによってワークを研摩するバレル加工装置
に関し、特に、バレル槽内に発生するメディア滓を効果
的に排出するようにしたバレル加工装置に関するもので
ある。

バレル加工装置の一種に、所謂ジャイロ弐バレル加工装
置がある。第６図に示されるバレル加工装置がそれであ
る。図に於いて、回転軸ｌは軸受２によって垂直な軸心
まわりに回転可能に支持されておシ、回転軸１の上端に
は容器状を成してメディア３を収容する竪型のバレｙｖ
Ｖａ４が固定されて、バレル槽４が回転駆動されるよう
になっている。バレル槽４の側壁には複数の抜穴５が形
成されるとともにその抜穴５には金網６が取シ付けられ
ておシ、メディア３中に図示しないワークが保持されつ
つバレル槽４が回転駆動されて、バレル加工が為される
に伴って発生するメディア滓７がクーラントとともに金
網６を通して受樋８内に排出されるようになっている。

しかしながら、斯る従来のバレル加工装置に於いては、
図中破線で示される金網６近傍部分のメディア滓７のみ
が金網６を通して排出されるが、他の部分のメディア滓
７はバレ／Ｌ／檀４底部に溜められて排出され難かった
。しかも、バレル加工中は、メディア３が遠心力の作用
を受けて金網６に押圧されているので、金網６がメディ
ア８によって目詰まシをおこし、結局金網６近傍のメデ
ィア滓７でされ十分に排出され得なかった。

このようなバレル槽４内のメディア滓７は、バレル加工
の能率を低下させるとともに、メディア滓７自体の固着
作用によってバレル槽４内に固着するのみならず、ワー
クに付着して加工品質を大幅に低下させるという不都合
が生じるのである。

従って、バレル槽４内のメディア８１ｃ定期的に交換す
るとともに、バレル槽４内に固着したメディア滓７を、
数箇月に一度ハンマ等によって破砕し取り除くという煩
雑な作業が必要とされていたのである。

斯る不都合を解消するため、従来よシメディア滓７の効
果的な排出方法について種々検討されている。例えば、
メディア滓７が一番多１く堆積するバレル槽４の底面外
周部または側面下端部等に、金網を設ける方法が提案さ
れている。しかしながら、この様なバレル槽４の底面外
周部付近は、バレル加工中の遠心力及びメディアの自重
による圧力によって押圧される部分であるため、金網の
面積が強度上の理由で大幅に制限されるのみならず、そ
の様な部分は本来的にメディアの流動が弱い部分である
ので、金網の目詰ま勺が発生し易いのである。従って、
斯る装置に於いても、バレル槽内のメディア滓が未だ十
分に排出され難かったのである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであシ
、その目的とするところは、バレル槽内に発生するメデ
ィア滓を効果的に排出し得るバレル加工装置を提供する
ことにある。

斯る目的を達成するため、本発明は、回転可能に支持さ
れた回転軸と、容器状を成してメディアを収容し、その
回転軸の上端に固定された竪型のバレル槽とを備え、そ
のメディア中にワークを保持しつつバレル槽を垂直線に
対して所定角度傾斜した回転軸心まわシに回転駆動する
ことによってワークを研摩するバレｐ・加工装置であ７
て、前記回転軸に、その回転軸を軸方向に貫通し且つ前
記バレル槽内の底面に開口する排出通路を形成するとと
もに、その排出通路の前記バレル槽内の底面に開口する
開口部を覆う状態で、正常な大きさのメディアの通過を
阻止するが予め定められた一定の大きさ以下の粒子の通
過を許容する多数の穴を備えた有孔部材を取シ付け、更
に、その有孔部材の中央部を、略前記バレル槽の回転軸
ｐに沿１て上方に向１て突き出すように形成したことを
特徴とする。

この様にすれば、バレル槽の回転軸心が傾斜させられて
いるので、バレル槽の駆動停止毎にバレル槽内のメディ
アが有孔部材付近を通って下部に流動し、有孔部材の目
詰まりが生ずることなくメディアに含まれるメディア滓
がその有孔部材を通して排出通路内へ容易に排出される
のである。従って、バレル槽の起動停止を繰シ返すうち
、バレル槽内のメディアが好適に流動攪拌されつつ、そ
のメディアに含まれるメディア滓が効果的に排出される
ので、研摩能率が好適に維持されるとともに、バレル槽
内、特にその下層部にメディア滓が溜まることが解消さ
れ、バレル槽内のメディア滓を定期的に除去するという
煩雑な作業が全く解消され得るのである。しかも、有孔
部材は遠心力や重力によるメディアからの押圧力を比較
的受は難いバレル槽底部の中央部に設けられるとともに
、有孔部材の中央部がバレル槽の回転軸心に沿って上方
に突き出すように形成されて殻構造とされ、強度が増大
させられているので、従来強度的に制限されていたメデ
ィア滓を通過させるための面積が、大幅に大きく構成さ
れ得るのである。また、有孔部材の中央部がバレル槽の
回転軸心に沿って上方に突き出すように形成されている
ので、従来の平面的に構成された場合に比較して、排出
通路の同じ開口面積を覆う場合であっても、メディア滓
を通過させるための面積が大きくなる利点がある。

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図に於いて、図示しないフレイムに固定された傾斜
台１０には、垂直線に対して略３０度傾斜した回転軸１
２が、軸受装置１４によって回転可能に支持されておシ
、その回転軸１２の上端には、上端が開口する容器状を
成すバレル槽１６が固定され−でいる。そして、回転軸
１２の下端部は減速機１８及び■ベルシト２０を介して
図示しない駆動モータに連結されておシ、その駆動モー
タによってバレル槽１６が垂直線に対して略８０度傾斜
した回転軸心まわシに面転駆動させられるようになって
いる。

バレル槽１６は、回転軸１２の上端に固定された円板状
のフランジ部２２と、そのフランジ部２２の外周部に於
いて円周方向等間隔に上方に突設された枠部２４と、枠
部２４に内接する状態で枠部２４に支持された容器状の
槽本体２６とから構成されている。槽本体２６は、円筒
部２８と、その円筒部２８に続伝て下方に行く程径が小
さくなりフランジ部２２０面に対して略３０度の傾斜２
成すテーパ部８０と、円筒部２８の上端から内向きに向
う開口縁部８２とから成る。

バレル槽１６の下側位置の傾斜台ＩＯには、−バレル槽
１６から流出するクーラント及びメディア滓を受は港容
器８４が傾斜して固定されておシ、その一端に集められ
たクーラント等が傾斜した受樋８６を通って図示しない
タンクに溜められるようになりている。容器３４には、
バレル槽１６の開口縁部３２から僅かな隙間を隔てた上
面板３８を有してバレル槽１６を覆うカバー４０が嵌め
入れられており、バレル槽１６の回転に伴って飛散する
クーラント等がカバー４０によって遮られ、容器８４内
に集められるようになっている。

カバー４０の上面板３８には、上下方向に長手状を成し
て上下方向に駆動され、下端にワーク４２を保持する保
持装置４４が、バレ／Ｉ／槽１６内に差し入れられるこ
とを許容する貫通孔４６が形成されておシ、その保持装
置４４によってバレル槽１６内に収容されるメディア中
にワーク４２が保持されるようになっている。また、上
面板３８（（は、バレル槽１６内に於いてメディア中か
ら僅かに引き出された状態のワーク４２、及びパレ／Ｌ
／槽１６内の上部に位置する円筒部２８に設けられた後
述の有孔部材６０、に向−けそクーラントラ噴射するノ
ズル４８及び５０が取シ付けられている。

フランジ部２２の上面中央部及び回転軸１２の上端面は
、バレル槽１６内の底面を成しておシ、回転軸１２の軸
心を貫通して形成された排出通路５２が、その底面中央
に開口させられている。そして、その排出通路５２のバ
レル槽１６内に開口する開口部は、正常な大きさのメデ
ィアの通過は阻止するが、予め定められた一定の大きさ
以下の粒子の通過を許容する、多数の穴を備えた有孔部
材５４が着脱可能に取シ付けられている。有孔部材５４
は、所定の穴が多数打ち抜かれた所謂パンチングメタル
板材によって頂角βが約９０度を成す円錐（コーン）状
に形成されており、その中央部がバレル槽１６の回転軸
心に沿って上方に突き出すように、且つその基部のフラ
ンジ部５５が排出通路５２の開口部周縁に密着するよう
に着脱可能に固定されている。即ち、第、２図にも示さ
れるように、有孔部材５４の内側には、先端部に保合部
を有して排出通路５２内に向って突き出すとともに、相
互に拡開する一対のばね材５６が固定されておシ、その
ばね材５６の先端部の保合部が排出通路５２の内周面に
形成された円環状の保合溝５８と係合することによって
、有孔部材５４が固定されているのである。尚、フラン
ジ部５５には一対のハンド／ｌ１５７が固設され、有孔
部材５４の取付取外し作業が容易に為され得るようにな
っている。また、フランジ部５５の外径は槽本体２６の
テーパ部３０の最小内径よシも僅かに小径とされ、有孔
部材５４が取シ付けられたとき、有孔部材５４の中心が
バレル槽１６の中心と自動的に一致させられるようにな
っている。

ここで、正常な大きさのメディアとは、ワーク４２がバ
レル研摩されるに際して有効に研摩作用を為すことがで
きる程度のものをいい、メディアの摩耗或は破砕によっ
て砂粒状になシ有効な研摩作用を果すことなく、寧ろ研
摩能率を下げるような大きさ以下の、メディアをメディ
ア滓と称している。前記有孔部材５４に形成された多数
の穴は、そのようなメディア滓が容易に通過できる程度
に予め定められているのである。

また、有孔部材５４と同様なパンチングメタル製の有孔
部材６０が、バレル槽１６の側壁を成す円筒部２８及び
テーバ部３０に部分的に形成された窓口６２を覆うよう
に固定されておシ、バレル槽１６の側壁からもクーラン
ト及びメディア滓が容易に排出されるようになっている
。尚、回転軸１２の下端部は、受樋８６上に位置させら
れており、排出通路５２全通して排出されたクーラント
及びメディア滓は、受樋３６上に排出されるようになっ
ている。

以下、本実施例の作用効果を説明する。

バレル槽１６が回転駆動されると、第３図の二点鎖線に
示されるように、メディア６４は遠心力に従ってバレル
槽１６内の外周部に移動して、円環状のメディア環を形
成する。所定のバレル研摩が為されてバレル槽１６の回
転駆動が停＋Ｊ＝されると、１５レル槽１６内の上部に
あるメディア６４は第３図の矢印に示されるように、重
力に従ってバレル槽１６内の下部に移動する。この時、
第３図および第４図に示されるように、メディア６４は
有孔部材５４の表面に沿って移動するので、メディア６
４内に含まれるメディア滓が、有孔部材５４全通してバ
レル槽１６内に大量に供給されるり一ラントとともに排
出通路５２内に効果的に排出される。そして、斯るバレ
ル槽１６の駆動、停止が重ねられるうち、バレル槽１６
内のメディア６４が好適に攪拌されるとともに、メディ
ア６４に含まれるメディア滓が満遍無く有孔部材５４全
通して排出されるようになるのである。即ち、従来の場
合にあっては、バレル槽に金網等が設けられていても、
メディア６４に加えられる重力等によってメディア６４
内体が金網に押し付けられ、正常なメディア６４に邪魔
されてメディア滓が有効に排出され得なかったのに対し
、本実施例によれば、メディア６４が有孔部材５４に押
圧されることなくその表面に沿って移動させられるので
、そである。

また、有孔部材５４は金網よりも強度の大きいパンチン
グメタルによって円錐状に形成、されているので、従来
の平面的な金網に比較して、材料及びその殻構造によっ
て強度が飛躍的に強化されて平面的な金網に比較して、
メディア滓を通過させるための表面積が増加させられ、
それ等の点に於いても、メディア６４中のメディア滓が
容易に排出されるようになっている。例えば、有孔部材
５４の頂角が約９０度である場合に於いては、その底部
の直径と同じ径の平面的な金網に比較して、表面積が約
１．４倍とされているのである。

また、本実施例によれば、有孔部材５４を取り外すこと
によって、バレル槽１６内のメディア６４を排出通路５
２を通じて受樋、３６上に排出でき、るので受樋３６の
先端部に回収容器を設けることによってメディア６４を
極めて容易に回収することができる。従って、定期的な
メディア６４の交換作業やバレル槽１６の清掃作業に於
いて、バレル槽１６内のメディア６４を掻き出していた
従来の作業に比較して、極めて能率的となるのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明
に於いて前述の実施例と共通する部分には同一の符号を
付して説明を省略する。

第５図に於いて、有孔部材５４のフランジ部５５には、
一端がボルト頭部の通過を許容するように幅が広く形成
され、他端がボルト頭部の通過を阻止するように幅が狭
く形成されたダルマ型の長穴６６が設けられており、排
出通路５２の開口部周縁に設けられたボルトにその長大
６６を保合させ、且つそのボ／Ｖ　トを締め込むことに
よって有孔部材５４が着脱可能に固定されるようにな−
ている。長穴６６は、ポルトヲ取り外すことなく緩める
ことによって有孔部材５４を取り外すことを可能とする
とともに、たとえ使用中に於いてボルトが、バレル槽１
６の回転方向（第５図゛の入方向）に対向するように、
長穴６６が形成されているのである。これは、ワーク４
２がバレル槽１６とともに回転するメディア６４中に差
し込まれた時、バレル槽１６の回転よシもメディア６４
が遅く回転して、有孔部材５４に回転モーメントが生ず
ることを利用したものである。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様に於いても適用される。

例えば、円錐状を成す有孔部材５４の頂角βはバレル槽
１６の回転軸心の垂直線に対する傾き角θの２倍以上で
あって、１２０度以下が好ましい。

頂角βが２θ以下である場合には、有孔部材５４の先端
が保持装置４４に干渉する虞れが発生し、狭くなり実用
的でない。従って、その頂角βは１２０度以下が好まし
い。斯る条件は、バレル槽ｌが、３０度乃至４５度程度
に於いて好適な結果が得られるものである。尚、有孔部
材５４の頂角βが、丁度２０である場合は、保持装置４
４の軸方向と、有孔部材５４の円錐面の母線であって保
持装置４４に最も近いものとが平行となる。

槽１６を停止させたとぎ、有孔部材５４の頂角βを９０
度として全メディア量の１０％乃至２０％のメディアが
有孔部材５４の上側に残るようにすると、好適なメディ
ア６４の洗浄効果（メディア滓除去効果）が得られた。

一方、九（球状）メディアを用いたときは、比較的流動
性が良いので、有孔部材５４の頂角βは略２θ−とすれ
ば良いことが判った。

前述の実施例に於いて有孔部材５４は円錐形状に形成さ
れているが、有孔部材５４の形状は、その中央部が半球
形に膨出させられたものや、管状に突出させられたもの
であっても良いのである。

マタ、その材質はパンチングメタルのみならｆ、金網で
あっても良い。

尚、上述したのは飽くまでも本発明の、一実施例であシ
、本発明はその精神を逸脱しない範囲に於いて種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すバレル加工装置の要
部断面図である。第２図は、第１図の有孔部材を拡大し
て示した斜視図である。第８図及び第４図は、第１図の
バレル槽内のメディアの様子を説明する側断面図及び平
面図である。第５図は１本発明の他の実施例を示す第２
図に相当する図である。第６図は、従来のバレル加工装
置の一例を図示したものである。 １２：回転軸　　　　　　１６：バレ／Ｖ槽４２：ワー
ク　　　　　　４４：保持装置５２：排出通路　　　　
５４：有孔部材５５：フランジ部　　　５６：ばね材 ５８：係合溝（排出通路の保合部） ６４：メディア　　　　　６６：長穴 出顆人　　トヨタ自動車株式会社 同　　　株式会社協豊製作所 第１Ｉ！Ｉｌ１ ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）回転可能に支持された回転軸と、容器状を成して
   メディアを収容し、該回転軸の上端に固定された竪型の
   バレル槽とを備え、該メディア中にワークを保持しつつ
   該バレル槽を垂直線に対して所定角度傾斜した回転軸心
   まわりに回転駆動することによって該ワークを研摩する
   バレル加工装置であって、 前記回転軸に、該回転軸を軸方向に貫通し且つ前記バレ
   ル槽内の底面に開口する排出通路を形成するとともに、
   該排出通路の該底面に開口する開口部を覆う状態で、正
   常な大きさのメディアの通過を阻１ｆ：するが予め定め
   られた一定の大きさ以下の粒子の通過を許容する多数の
   孔を備えた有孔部材を取り付け、更に、該有孔部材の中
   央部を、略前記バレル槽の回転軸心に沿って上方に向っ
   て突ぎ出すように形成したことを特徴とするバレル加工
   装置。 （２）前記有孔部材が、多数の孔が打抜かれた／、＜ン
   チングメタル材から円錐状に形成され、その円錐の基部
   が前記排出通路の開１」部局縁に着脱可能に固定された
   ものである特許請求の範囲第１項に記載のバレル加工装
   置。 （８）　　前記有孔部材が、その基部の半径方向に突き
   出したフランジと、該フランジに形成され、一端がボル
   ト頭部の通過を許容し他端が許容しない幅を備えた円周
   方向の長穴とを備え、前記排出通路の開口部周縁に設け
   られたボルトと該長大との保合によって該開口部周縁に
   着脱可能に取シ付けられるものである特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載のバレル加工装置。 （４）前記有孔部材が、先端部に保合部を有して前記排
   出通路内に向って突出し、且つ相互に・拡開する少なく
   とも２本のばね材を備え、該ばね材の保合部が該排出通
   路の内周面に形成された保合部と係合することによって
   着脱可能に該排出通路開口部に固定されるものである特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載のバレル加工装
   置。 （５）前記ワークが垂直方向に長手形状を成す保持装置
   の下端部に保持されて前記バレル槽内のメディア中に保
   持されるものであり、前記バレル槽回転軸心の垂直線に
   対する傾き角をθとするとき、円錐状を成す前記有孔部
   材の頂角が２θ以上であ１て１２０°以下の範囲内の角
   度に定められているものである特許請求の範囲第２項乃
   至第４項のいずれかに記載のバレル加工装置。