JP2001054849A

JP2001054849A - 研磨装置

Info

Publication number: JP2001054849A
Application number: JP22810499A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Ueno; 保上野; Hideji Ueno; 秀治上野
Original assignee: Yamato Giken KK
Current assignee: Yamato Giken KK
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨ベルトの耐久性や研磨精度を維持しなが
ら、研磨速度を上げることができる研磨装置を提供する
ことである。【解決手段】移動中の上記研磨ベルトＢをバックアッ
プするコンタクトホイールとを備え、コンタクトホイー
ル部分でワークＷを研磨する研磨装置を前提として、コ
ンタクトホイール７，８を複数設け、これら各コンタク
トホイール７，８間にテンションローラを備え、上記テ
ンションローラ９に研磨ベルトＢを巻き掛ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、研磨ベルトを使
って、部品などを研磨したり、切削したりする研磨装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６、図７に示すのは、研磨ベルトＢに
よって、ワークＷを研磨する装置である。図６では、丸
棒状のワークＷの外周を研磨し、図７では板状ワークＷ
の一方の面を研磨している。ただし、どちらも同じ研磨
装置を用いることができる。これらの研磨装置は、環状
につないだ研磨ベルトＢを、駆動ローラ１、テンション
ローラ２、コンタクトホイール３に掛け渡している。駆
動ローラ１が、図示しないモータによって回転すると、
研磨ベルトＢは矢印方向に移動する。研磨ベルトＢを移
動させながら、研磨ベルトＢがコンタクトホイール３で
バックアップされている箇所に、ワークＷを押し当てる
とともに、ワークＷも矢印方向に回転させて研磨する。
また、板状ワークＷの場合には、図７のように、被研磨
面を上記コンタクトホイール３に押し当てながら矢印方
向に往復させながら研磨する。

【０００３】上記コンタクトホイール３は、図８に示す
ように、中心に軸穴４ａを備えた、アルミなどの金属製
のコア材４の周囲に、ウレタンゴム製の弾性層５を被せ
て形成されている。このように、コンタクトホイール３
の外周に弾性層５を設けるのは、研磨ベルトＢがスリッ
プしないようにするためである。また、上記弾性層５の
表面には、幅方向に連続する溝６ａが形成されている。
この溝６ａは、ワークＷの研磨時に発生する摩擦熱を放
出するためものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記コンタクトホイー
ル３は、表面の弾性層５に溝６ａを設けて、この溝６ａ
の部分から摩擦熱を放出するようにしている。上記弾性
層５には、幅方向に貫通する溝６ａを形成しているた
め、研磨時に、ワークＷからの押圧力を支えるのは、溝
６ａ間の凸部６ｂである。この凸部６ｂは、両側を溝６
ａに挟まれた線状の凸部でその角はコンタクトホイール
３の幅方向に連続している。そこで、上記ワークＷから
の押圧力によって、研磨ベルトＢは、上記凸部６ｂの角
に押しつけられてしまう。

【０００５】すなわち、弾性層５の表面において、ワー
クＷからの押圧力が凸部６ｂの角に集中しやすい。その
ため、上記凸部６の角に当たった研磨ベルトＢの特定の
部分部だけが摩耗してしまうという問題があった。特
に、研磨材を備えたベルトの場合には、研磨材がとれて
しまうこともあった。

【０００６】一方、上記のような研磨装置では、研磨ベ
ルトＢの移動速度が速くなればなるほど、研磨速度は上
がるが、研磨ベルトＢの移動速度を速くするということ
は、コンタクトホイール３の回転数を上げることであ
る。コンタクトホイール３の回転数が上がれば、上記の
ような研磨ベルトの劣化の問題はさらに顕著になる。し
たがって、研磨速度を上げることができなかった。この
発明の目的は、研磨ベルトの耐久性を維持しながら、研
磨速度を上げることができる研磨装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、研磨ベルト
と、この研磨ベルトをベルトの長手方向に移動させるベ
ルト移動手段と、移動中の上記研磨ベルトをバックアッ
プするコンタクトホイールとを備え、コンタクトホイー
ル部分でワークを研磨する構成にした研磨装置を前提と
する。そして、第１の発明は、コンタクトホイールを複
数設け、これら各コンタクトホイール間にテンションロ
ーラを備え、上記テンションローラに研磨ベルトを巻き
掛ける点に特徴を有する。

【０００８】第２の発明は、コンタクトホイールには、
外周面から回転軸心に向かう冷却穴を形成し、この冷却
穴の端部を大気に解放する点に特徴を有する。なお、上
記研磨には、切削や表面の鏡面加工なども含んでいる。
また、上記研磨ベルトとは、基材表面に研磨材を貼附し
たもののほか、基材だけでワーク方面を磨くものも含ま
れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図５に、この発明の実施例
を示す。図１に示す研磨装置は、２個のコンタクトホイ
ール７，８を設け、これらコンタクトホイール７，８の
間にテンションローラ９を設けたところが従来例と異な
る。そして、従来例と同様の構成要素には、同じ符号を
付けている。上記コンタクトホイール７，８は、従来例
のコンタクトホイール３より小径にして、両者を近づけ
るようにしている。

【００１０】また、上記コンタクトホイール７は、図
２、図３に示すように、金属製のコア材４と弾性層５と
からなる。弾性層５には、コア材４の回転軸心に向かう
多数の冷却穴１０が形成されている。この冷却穴１０
は、弾性層５の表面からコア材４まで貫通し、さらにコ
ア材４も貫通して、端部を大気に解放している。特に、
コア材４の中央部に形成した冷却穴１０は、その先端を
コア材４の厚み方向に貫通した横穴１０ａに接続してい
る。このように、コア材４の中央部に形成した冷却穴１
０は、横穴１０ａを介して、その端部を大気に解放して
いる。なお、コンタクトホイール８は、上記コンタクト
ホイール７と同じ構成をしているので、その説明は省略
する。

【００１１】上記のような、研磨装置は、従来例と同様
に、コンタクトホイール７，８でバックアップされた部
分の研磨ベルトＢで、ワークＷを研磨する。図１のよう
に、棒状のワークＷを矢印方向に回転させながら、コン
タクトホイール７とコンタクトホイール８の２箇所で研
磨する。このように、２箇所で同時に研磨できるという
ことは、研磨ベルトＢの移動速度が同じでも、従来例の
ように１箇所で研磨する場合と比べて、２倍の速度で研
磨できることになる。なお、上記コンタクトホイール
７，８間距離は、ワークＷの大きさに合わせて設定すれ
ば良い。

【００１２】上記のようにして、ワークＷを研磨した場
合、研磨箇所に発生した摩擦熱は、コンタクトホイール
７，８の弾性層５に形成した冷却穴１０を介して大気に
放出される。つまり、上記研磨箇所は、従来例の溝６ａ
の代わりに、コンタクトホイール７，８の冷却穴１０を
介して空冷される。そのため、研磨ベルトＢやワークＷ
は、それほど高温にならない。

【００１３】また、上記弾性層５には、複数の冷却穴１
０を形成しているが、これらの冷却穴１０は、コア材４
の回転軸心に向かって、それぞれ独立した貫通穴であ
る。つまり、弾性層５は、冷却穴１０以外の部分で連続
している。このように連続している面で押圧力を受ける
ので、研磨ベルトＢが上記冷却穴１０の周囲だけに押し
つけられて、不均一に摩耗するようなことは起こりにく
い。したがって、研磨ベルトＢの偏摩耗もなく、研磨ベ
ルトＢの寿命が延びる。

【００１４】さらに、コンタクトホイール７の部分で、
研磨によって熱を持った研磨ベルトＢは、コンタクトホ
イール８へ到達するのまでの経路でも放熱する。上記経
路中には、テンションローラ９を設けて上記経路を長く
することにより、放熱時間を長くしている。たとえ、コ
ンタクトホイール７，８間距離を小さくしても、テンシ
ョンローラ９の位置によって、放熱時間を調整すること
ができる。したがって、この実施例の装置では、コンタ
クトホイール７やコンタクトホイール８の部分で、研磨
ベルトＢが高温にならないで、効率よく、精度の高い研
磨ができる。

【００１５】もしも、テンションローラ９を設けなけれ
ば、コンタクトホイール７の部分で熱を持った研磨ベル
トＢは、温度が高いままコンタクトホイール８に到達す
る。コンタクトホイール７では問題にならない程度の温
度上昇だったとしても、そのままコンタクトホイール８
の部分でさらに摩擦熱を持つと、精度やベルトの劣化に
影響を与える可能性がある。しかし、上記実施例の装置
では、２個のコンタクトホイール７，８間で、放熱する
経路を設けているので、上記のような心配はない。

【００１６】また、上記コンタクトホイール７，８は、
両者を近づけるために、径を小さくしているが、このよ
うにコンタクトホイールの径を小さくすると、研磨材を
備えた研磨ベルトＢの場合には、研磨効率がよくなる。
その理由は、次のように考えられる。コンタクトホイー
ル７でバックアップされた研磨ベルトＢの研磨部分を、
図４に示す。研磨ベルトＢ表面には、研磨材１１が貼り
付けられていて、この研磨材１１によって、ワークＷ表
面を研磨するのである。研磨時には、ワークの削りかす
や、研磨材１１の崩れたかすが発生する。このようなか
すが、研磨材１１の間に詰まってしまうと、研磨ベルト
Ｂは、研磨力が低下してしまう。

【００１７】ところが、図４のように、コンタクトホイ
ール７の径が小さければ、研磨ベルトＢ上の研磨材１１
間が開くため、上記のような削りかすがその間に溜まり
にくくなる。したがって、コンタクトホイールの径を小
さくすると、研磨力の低下を防ぎ、効率よく研磨できる
のである。そして、この実施例のようにコンタクトホイ
ールを複数設ける場合には、これらのコンタクトホイー
ルの位置を近づけるために、どうしても、コンタクトホ
イール径を小さくしなければならない。そのため、必然
的に研磨効率が良くなる。

【００１８】以上のように、この実施例の研磨装置で
は、冷却穴１０やテンションローラ９を介して研磨部分
での熱を逃がすようにしている。したがって、熱のため
に、研磨精度が落ちることを防止できる。また、従来の
ような放熱のための溝を必要としないので、コンタクト
ホイール表面の凸部の角に押しつけられて、研磨ベルト
Ｂが偏摩耗することがない。したがって、研磨ベルトの
耐久性も向上する。なお、上記実施例では、コンタクト
ホイールを２個設けたものを説明したが、コンタクトホ
イールは、３個以上でもかまわない。研磨ベルトの移動
速度が同じでも、コンタクトホイールの数を多くすれ
ば、それだけ研磨速度が速くなる。

【００１９】上記のように、コンタクトホイールを複数
設ける場合、コンタクトホイールは、上記実施例の冷却
穴１０を設けたものでなくてもかまわない。例えば、従
来のコンタクトホイールでも良い。要するに、個々のコ
ンタクトホイールが、研磨部分での摩擦熱をある程度逃
がせる構造をしていれば、各コンタクトホイール間にテ
ンションローラを設置して、空冷できる距離と時間を設
けることで、研磨速度を上げることができる。

【００２０】また、冷却穴１０を設けたコンタクトホイ
ールを用いれば、溝の形成が不要になり、研磨ベルトＢ
の移動速度を上げても、研磨ベルトＢが凸部の角に押し
つけられないので、偏摩耗しにくくなる。その分、従来
例のコンタクトホイールに比べて、その回転数を上げる
ことができる。すなわち、この実施例のコンタクトホイ
ールならば、１個でも、従来よりも研磨速度を上げるこ
とができる。

【００２１】さらに、コンタクトホイールは、表面に弾
性層を設けない硬質ホイールでもかまわない。硬質ホイ
ールでも、上記実施例のように、冷却穴を形成すること
によって、研磨ベルトの耐久性を維持しながら、研磨速
度を上げることができる。また、上記硬質ホイールを複
数個用いることで、研磨速度が上がることは明らかであ
る。

【００２２】ただし、コンタクトホイール外周に弾性層
を設ければ、研磨ベルトのスリップを防止しやすくな
る。そして、弾性層５を設けたコンタクトホイールの場
合、従来例のように溝を設けると、弾性層の剛性が低く
なりすぎて、研磨ベルトＢのがたつきが発生することも
あった。このように、研磨ベルトのがた付きが発生する
と、研磨精度が落ちたり、ベルトの偏摩耗が起こったり
するが、溝の代わりに冷却穴を形成すれば、がたつきの
問題も起こらない。

【００２３】なお、上記実施例では、棒状のワークＷを
研磨する場合を例に説明したが、同様の研磨装置によっ
て、図５のように、板状のワークＷを研磨することもで
きる。２個のコンタクトホイール７，８に、ワークＷの
被研磨面を押し当てながら、矢印方向に往復させて研磨
を行う。この場合も、丸棒状のワークＷを研磨するとき
と同様の効果を得られる。そして、上記実施例の研磨装
置は、ワークＷの形状にかかわらず、この発明の目的を
達成することができる。

【００２４】

【発明の効果】第１の発明によれば、コンタクトホイー
ル間にテンションローラを設けて放熱時間を稼ぐように
したので、コンタクトホイールを複数設けて用いること
ができる。したがって、発熱による種々の問題を解決し
ながら、研磨速度を上げることができる。第２の発明に
よれば、研磨による摩擦熱を放出するための溝が不要に
なったので、研磨ベルトに作用する押圧力が、溝の角に
集中することがなくなった。そのため、ベルトの偏摩耗
が起こりにくく、コンタクトホイールの回転数を上げ
て、研磨速度を上げることができる。すなわち、研磨精
度が高くなるとともに、研磨ベルトの耐久性も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】実施例の研磨装置の全体図で、棒状のワークを
研磨しているところの図である。

【図２】実施例のコンタクトホイールの斜視図である。

【図３】実施例のコンタクトホイールのIII-III断面図
である。

【図４】研磨ベルトの部分拡大図である。

【図５】実施例の研磨装置を用いて板状のワークを研磨
しているところの図である。

【図６】従来例の研磨装置の全体図で、棒状のワークを
研磨しているところの図である。

【図７】従来例の研磨装置の全体図で、板状のワークを
研磨しているところの図である。

【図８】従来例のコンタクトホイールの斜視図である。

【符号の説明】

１駆動ローラ４コア材５弾性層７コンタクトホイール８コンタクトホイール９テンションローラ１０冷却穴１０ａ横穴１１研磨材ＷワークＢ研磨ベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨ベルトと、この研磨ベルトをベルト
の長手方向に移動させるベルト移動手段と、移動中の上
記研磨ベルトをバックアップするコンタクトホイールと
を備え、コンタクトホイール部分でワークを研磨する構
成にした研磨装置において、コンタクトホイールを複数
設け、これら各コンタクトホイール間にテンションロー
ラを備え、上記テンションローラに研磨ベルトを巻き掛
けることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】研磨ベルトと、この研磨ベルトをベルト
の長手方向に移動させるベルト移動手段と、移動中の上
記研磨ベルトをバックアップするコンタクトホイールと
を備え、コンタクトホイール部分でワークを研磨する構
成にした研磨装置において、コンタクトホイールには、
外周面から回転軸心に向かう冷却穴を形成し、この冷却
穴の端部を大気に解放することを特徴とする研磨装置。