JPS60155360A - 偏心摺動回転型ラツプ盤 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ラッピング加工を目的とし２１回転するラッ
プ定盤によってワークの高精度鏡面研磨（以下、ラップ
または研磨と略称する）１ｆｔ行う偏心摺動回転型ラッ
プ盤に関する提案である。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ラップ加工のための定盤面の運動は、単純な円周運動す
る下定盤が使用される。

この定盤は、常に外周速度と内周速度に差があり、外周
部に圧接されるワークの研磨景が多く、従ってその減耗
に対応させ欠点を解消する目的のために、ワーク保持の
キャリヤを下定盤面上において回転させる手段により、
ｙｒＪ速差によって発生している欠陥ケ除去する思想が
多年にわたって実用され、盤面の平行倍圧方法も同様な
方法に従っている。

しかしながら、進展する鏡面研磨精度向上の要求は、他
面において、超硬質材料の使用、若しくは、円筒形ワー
クの採用に関し、在来のラップ手段では充足不可能の分
野とされている。

即ち５盤面精度が短時間で劣悪化し、且つ定盤修正には
特段の熟練技能者の介入が必須であるに係らず、増大す
る要求に対応できない現状である。

−例として１例えば同筒ラップ加工を在来のラップ方法
による場合は、ラップ盤の欠陥が、ワークあ円筒中央部
を大径に５両端が小径に仕上ることで顕現する。

そしてコストを無視しても精度を向上することは困難が
多い。

また本件特許出願人が最近発表したラップ定盤の偏心摺
動回転を行うラップ盤は下定盤の駆動手段として、サン
ギヤの１８０°位置とインターナルギヤとの間に２個の
偏心ギヤを噛合し、この偏心ギヤの偏心位置で下定盤ヶ
回転自在に軸支したものであるが、この製品は設計の根
底発想に関し重大な欠陥を有している。すなわち偏心ギ
ヤの軸孔に対する内の位置を正確に加工する必要がある
がその加工が１ｊｊ（Ｌ　（、また（ｆｔｌ心ギヤは回
転速度にむらがあり、１回転する間に大径側は回転方向
にすすみ小径側はオｄくれを生じ、このため軸に力がか
かり、かつ偏心ギヤとサンギヤおよびインターナルギヤ
との間の噛合伝達力に変化を生じ、またこの２個の偏心
ギヤの噛合伝達力の変化が相互に影与１ｉ）し合って定
番ＩＰ、１転力が大きくなり、馬力ロスがあり、またイ
Ω心ギヤとその軸との組立が比較的難しく、また４１．
１心ギヤなる故にサンギヤ、インターナルギヤおよび偏
心ギヤを精密に合わせる必要があるが、これを誤ると機
械破損につながる等のさまざまな欠点があり、そしてこ
れらの偏心ギヤにもとづ（悪影響は２ウ工イ駆動時に特
に太き（あられれる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような現況打破のために１ミクロン単位
の針面仕上に関する生産性の向上を目的とする問題点の
解消実現のための提案で、技術的にも高い水準を維持す
る装置問題の解決が必要とされていることに鑑みなされ
たものであり、公知手法による欠陥を排除して、生産性
、経済性を向上する目的をもって、ラップ定盤面を偏心
摺動させ、且つ、回転せしめる新たな手法を導入するこ
と、その機械運動原理を合理化することによってキャリ
ヤに保持されているワークに対し、特段に複雑なラップ
面軌跡を描かせる水平の摺動作用を加えて、加工精度の
向上と完成時間の短縮を策定し、更に定盤修正に際して
は１回転する一万の定盤と、上記偏心回転する他方の摺
動定盤との間に等肉の修正用板体を固定挾持させ回転を
続げた後。

この修正用板体の上下を反転させる工程を数回繰返すだ
けの作業で、定盤平行面の補正が完成し鏡面研磨に適し
た精度を簡単に回復し保有させイひる１１’ｉ黴も賄加
することをねらいとするものである。

これ等のラップ性は、公知手段による精度達成は勿論、
新たな要求に対応できる特徴を備え、更に、本件特許出
願人が最近発着した前記装置を基本発想とする機械装置
に比較し、はるかに円滑な作動を提示するとともに、長
期にわたる精度維持に格段の進歩性が認められ、特に小
型円筒形若しくは超高硬度セラミック製品等の仕上に適
応するラップ盤の提供が可能となることを企図するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明の偏心摺動回転型ラップ盤は、キャリヤによって
ワークを保持させてラップ加工を行うラップ盤において
、サンギヤとの共通軸心をもって回転する回転台にプラ
ニットギャのａｈ個を配置軸支し、この各ブラニットギ
ャは、摺動させるラップ定盤の偏位置の］／２だげブラ
ニットギャの中心から隔てた点においてラップ定盤を回
動自在に軸支したことを特徴とする構成のものであり。

そうして、複数のブラニットギャが回転するときラップ
定盤は、プラニットギャにおける定盤取付位置の偏心量
を半径とする円運動を行う。

〔発明の実施例〕

以下、不発８７１ｙａｌ−図に示す実施例を参照して詳
細に説明する。

矛１図および矛２図に示すように、装置本体（１）の側
面ガイド（２）に空圧または油圧シリンダ＋３）によっ
て上下動される昇降柱１４１を設け、この昇降柱１４＋
の上端に旋回腕（５１を設け、図示しないモータにょｒ
　、ｐ　、ｍの範囲で自在に調整できる電動モータ１６
１を欧付けるとともに、旋回腕（５）の先端にベアリン
グ（７）を介して回転軸（８）を垂直に回転自在に設け
、この回転軸（８）等を介して上側のラップ定盤（以下
単に上定盤と呼ぶ月９１を回転自在に取付け、この上定
盤ｆ９１の回転軸（８１をＶベルト伝動１置ｆｌ（Ｉを
介し上記モータ１６（で回転駆動する。

牙５図に示すように、装置本体（１）の上面においては
、装置中心１１１１に対して偏心するように下側のラッ
プ定盤（以下単に下定盤と呼ぶ）　Ｑ７Ｊを取付ける。

この下定盤＋１２は５枚の円盤を一体化したものである
。

すなわち矛口図に示すように、回転軸回によって回転駆
動可能のサンギヤ。２のみに２個のプラニットギャのを
１合させ、この２個のブラニットギャム上の偏心フラン
ジ（２４ｊにより偏心位置に立設した軸回でベアリング
四を介して下定盤ｑｚを回転自在に軸支する。上記２個
のブラニットギャのは。

それぞれの回心中心を共通の回転台（２７１の上面の１
８０°位置に立設した軸（２８１でベアリング翰を介し
て回転自在に軸支する。回転台Ｑ旧１回転軸艶に一体的
に取付け、たとえばＯ＝　ｋｌ　５　ｒ、ｐｌｍの範囲
で回転駆動する。下定盤［１２＋の垂直荷重は、牙５図
に示すようにころベアリングＣ１１ｌを介し回転台（２
Ｂで支持する。

また上記下定盤ｔｔａの外周部上側に回転［動可能の回
転筒体（３２１で支持されたインターナルギヤ中を配置
し、上記下定盤＋１２１と上定盤（９）との間にキャリ
ヤとしての１１〜６個のキャリヤギヤ０４１を介設し、
このキャリヤギヤ（３４＋　’ｒ上記インターナルギヤ
のと上記サンギヤ（２２１の上部との間に噛合させるよ
うにする。キャリヤギヤ（３４）はその同心穴内に下定
盤（１２１上のワーク回を嵌合保持する。このワーク田
は。

たとえば円筒形または円柱形の超硬質部品であり、上定
盤（９）と下定盤＋１２１との間で転動されながら外周
面を均一に研磨される。

またセンターシャフト０（ｉ＋に偏心円ｍ　（３７１’
ｖ一体的に取付け５この偏心円盤ｃ３Ｄにベアリング（
２）を介して回転リング３９を回転自在に設け、この回
転リング艷のたとえば１箇所の縦溝ｌ［に前記上定盤（
９）上に回動自在に軸支した係合駒（４１）を係合する
。上記上定盤（９１には、フランジ部材（４２１を一体
的に螺着し。

前記上部の回転軸（８１に支持部材［３１＋４４１　＋
４５１を介して一体的に設けた支持部材（４６）の係合
リング（４ηを上記フランジ部材（４２１の軸部（４鎧
に遊嵌する。

次に本装置を２ウエイ駆動または月ウェイ駆動するラッ
プ加工例について述べる。

２ウエイ駆動では、サンギヤｃｌ！力とインターナルギ
ヤ口とを回転駆動し、上定盤ｔ９１および回転台（２７
１は回転駆動しない。すなわち２個のプラニットギャｆ
２３１は定位置で軸のを中心に回転し、この２個のブラ
ニットギャ（２３１の偏心位置の軸重で軸支された下定
盤１１２１は、自転することな（軸ｃ！５ＩＣ＋印間距
離を半間距離る円運動を行う。キャリヤギヤ１３４１は
、ワーク１１３５１ヲ保持しながらサンギヤ１２２＋お
よびインターナルギヤ（激の回転速度の相対的関係に応
じた自転および公転を行なう。ワーク田は、上定盤（９
１と下定盤（１２１との間で研磨される。このように上
下定盤（９）０が自転しない２ウエイ駆動では、加工精
度を出しやすいが、ラップ代が多いと時間がかかる。

ζウェイ駆動では、サンギヤ（２２Ｉおよびインターナ
ルギヤ（３３１とともに１回転台１２７１およびｌｉｄ
転軸（８）を反対方向に回転駆動し、下定盤（１２１お
よび上定盤（９）を自転させる。ずなわち下定盤１１２
１は軸ｆ２５１１２ｇ１間距酪を半径とする円運動を行
いながら自転し、また上定盤（９）は偏心円盤８７）に
よって偏心した状態で下定盤１１２１とは反対方向に自
転する。このときフランジ部材＋４２１の軸部（４８１
は係合リング０Ｄの内部で摺動する。

このように上下定盤＋９１　＋１２１が自転すると、２
ウ工イ駆動時に比べてラップ時間が短くなるとともに、
仕上り精度も良い。なお上定盤（９）の自転速度は下足
ａ　１１２１の自転速度と無関係に調整できるから、上
下定盤＋９１１１２１をそれぞれ最適な回転速度に設定
する。

またセンターシャフト（３６＋　’ｉ回転駆動して偏心
円ｆＪ７（１３ｎ　’を回動することにより、上定盤（
９１は自転することなくこの円盤Ｃ３７）の偏心量を半
径とする円運動を行うので、この扇動を前記２ウエイＷ
Ｊ’ｓ’ｆａυと組合せることにより、上下定盤＋９１
　ｏ３　ｗともに自転させることなく小円運動させるこ
とができ、またζウェイ駆動と８１３合せることも可能
である。

なお前記インターナルギヤ（３３は回転駆動「［能と説
明したが、この機械作動は１本発明の構成要旨に直接的
な影響を派生しないから詳細説明を省略する。

また上記実施例では、ワーク田を上下のラップ定盤＋９
１　＋１２１で挾持してラッピングする場合を例示した
が、ワークＣ３５１の下面のみを片面ラッピングする場
合は、上定盤（９）は矛５図に示すように下定盤（１２
１上から外してお（。

また上記実施例のキャリヤ（３４）はギヤであるが、キ
ャリヤはこのギヤに限定されるものではなく。

たとえは、インターナルギヤ＋３３１　またけこのギヤ
鄭に対応する他のリング部材に円板状のキャリヤを」夕
付け、このキャリヤ内にワークを保持して回転させ、ま
たは回転させず、あるいは揺動させ、または揺動させな
い等の４重々のキャリヤ動作を行なわせるようにしても
よい。

またサンギヤ（２２１に対して相対的にブラニットギャ
内を極端に小径にすることによって、定盤（９）が１回
転する間に幾度も偏心揺動するようにしてもよい。

また本発明は、上定盤＋９１について適用することもで
き、そのときは回転台およびブラニットギャ等は上定盤
の上側に設ける。

〔発明の効果〕

本発明によれば１回転台により複数のブラニットギャを
軸支し、このＴＸＤのプラニットギャの偏心位置でラッ
プ定盤を軸支し、上記複数のプラニットギャをサンギヤ
のみに噛合するようにしたから、このサンギヤを回転駆
動してブラニットギャを回転することにより、ラップ定
盤がブラニットギャにおける定盤取付位置の偏心量を半
径とする円運動を行うようにすることができ、これによ
りワークは、ラップ定盤の低速内周縁と高速外周縁との
間を相対的に変動し、ラップ定盤のほぼ全面が均等にワ
ークと接触するため、ラップ加工の高精度仕上化を長期
にわたって保持でき、ラップ効率を向上でき、生産性を
向上でき、またラップ定ｌｌ：÷の平行面Ｎ’ｉ７　Ｉ
ｆｆを高精１ｒｒに保持することができる。

また本発明では、”、Ｉ　ＷＱのプラニットギャがイン
ターナルギヤと１ａｊＭ合しないようにするとともに、
サンギヤと噛合する各プラニットギャの中心を共通の回
転台によって軸支するようにしたから、プラニットギャ
を通常の同心歯切加工によって容易に加工でき、またブ
ラニットギセは＋＝心中心に＋Ｍ＋支されることになる
ため等速で自転および公転運動を行い、またこのブラニ
ットギャは従来の偏心ギヤと違ってインターナルギヤと
は噛合しないからこのインターナルギヤの歯数にとられ
れることな（、更にサンギヤとブラニットギャとの歯車
比の変換設計によってブラニットギャの自転および公転
速度を速くすることも遅（することも容易にでき、且つ
、偏心回転数の増減が軌跡変化を複雑化させ得る簡単な
手段であり、このために更に高度なラップ仕上精度の向
上を図ることができる。またブラニットギャは上記偏心
ギヤと違って同心回転するものであり機構的な舒埋がな
いから、偏心ギヤのように構造上の余分のトルクが加わ
らず。

その分の馬力ロスがなく、このためプラニットキャに対
する定ｆｌＫ　ＪＩＫ付位誼の偏心量を太き（してラッ
プ定盤の円運動を大きくすることができ、またプラニッ
トギャおよびラップ定盤の取付けが容易であり、また摺
動をラップ定盤の部分にのみかけられるから１回転の中
心のｎｉｄ＋　Ｙ固定的にできかつ安定し、従って機械
的にも生産技術上でも頗る進歩した提案であり、加工性
能と精度を格段に進展させた発明である。このように本
発明は、前記回転台上に配設した複数個のプラニットギ
ャとサンギヤとの連動によってラップ定盤に偏心摺動回
転運動を与えることによって顧る安定した生産性の高い
ｌ持に超硬質料を主体とする円筒形製品に適する精密鏡
面研磨を行う機械としても種のラップ加工手段ヲ提供す
ることができる。

弱　図面のｆＩｉＪ単なｉ脱明 矛１図は本発明の偏心摺動回転型ラップ盤の一実施例を
示す正面図、閏・２図Ｃまそのｊｌ１１面図、牙５図は
その平面図、矛口図はその要部の断面図、矛５図はその
一部の断面図である。

＋１２１−−ラップ定盤、ＣＩ！２＋−−サンギヤｂ　
（２？ｌｌ　拳＠プラニットギャ、＋２７１・・回転台
、　４３７１１・・キャリヤとしてのギヤ％Ｓ５・・中
ワーク。

昭和５９年１月２１１日 手続補正書（１′流） ■、小事件表示　昭和５９年特許願第１０８３８号２、
発明の名称　偏心摺動回転型ラップ盤３、補正をする者 事件との関係　！１￥１１′Ｆ出願人 株式会社三英電（戊製作所（イヨか１名）４、代理人 乙　補　市のχｔ　ｔＳ；　明細−４１）中Ｉ′発明の
詳細な説明」の］岡７　、１＋ｌｉ正の内容 （１）明細舌第１４頁第３１７から第４　＜ｊｌＪ、　
ｒり、Ｘｌくなるととしに、１１土りＬ’ｉ　Ｉケし良
い１．１とあろを、ｒ　９ａ＋　くなる。」とｉｉＪ止
りる。

（２）　ＩＵＵ１１円１１　ｌｌ　＃！ｌ１８ｔ’ｊカ
ラｍ９旧コｌ’ｈ：４４銘（（［）は自転りることなく
］とあるを、ｌ’　ｊ）ｒ盤（４１）　４よ」と訂正り
る。

に１）明ｔｌ１１１！ｉ第１４　ｐ４　ｉｉ　１　’Ｉ
旧こ［Ｌ土足ｒだ（！Ｊ）　（鴎をとしに２１とあるを
、］−下下足！ｉｆ　（１→を１と５１１１でる。

昭和６０イ１１月２２Ｌ１ １°ｊｉ１’ｌ出願人　（ｊ（、式会着−［矢電１１ｆ
ｆｉ　！シラ１′１所外１マ′。

外２多、ｊｊｉ−γ・□“

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）キャリヤによってワークを保持させてラップ加工
   を行うラップ盤において、サンギヤとの共通軸心をもっ
   て回転する回転台にプラニットギャのイｙ０個を配置軸
   支し、この各ブラニットギャは、定 ］習動させるラツ’７”　ｆ＋７Ｆの偏位置の１７２だ
   けブラニットギャの中心から隔てた点においてラップ定
   盤な回動自在に軸支したことを特徴とする偏心摺動回転
   型ラップ盤。 （２）回転台を回転させることにより、サンギヤと噛合
   するブラニットギャの運動を介してラップ定盤を回転さ
   せつつ所望偏位′ａ：を移動させ、ラップ面の円回転軌
   跡を連続的に変化する摺動面とすることによって、キャ
   リヤで保持させてラップ定盤に圧接したワークのラッピ
   ング加工を行うことをｌｌ？徴とする特許請求の範囲矛
   １項記載の偏心摺動回転型ラップ盤。 （３）駆動用の回転台を停止緊定し、サンギヤを始動さ
   せ、噛合したブラニットギャの回転によってラップ定盤
   の偏心摺動のみを行わせるとともに。 回動するラップ定盤にキャリヤを介して圧接したワーク
   の精密超仕上を行うことを特徴とする特許請求の範囲矛
   １項記載の偏心摺動回転型ラップ盤。