JP2001198793A - 磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨効率が高く、加工むらの発生が少ない磁
気研磨装置の磁気研磨ヘッドを得ること。 【構成】 磁性及び研磨性を有する磁性砥粒１７を、磁
石１１を有する磁気研磨ヘッド１０で磁力保持して被研
磨物を研磨する磁気研磨装置において、磁気研磨ヘッド
１０の先端の少なくとも一部に、磁気研磨ヘッドに吸着
される磁性砥粒側に位置する弾性体１５を設けた磁気研
磨装置の磁気研磨ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、磁気研磨装置に関し、特にその
磁気研磨ヘッドに関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】磁気研磨装置は、研磨性及
び磁性を有する磁性砥粒を利用して各種精密研磨を行う
もので、磁気研磨ヘッドによって発生する強磁界により
磁性砥粒が複雑なチェーン状に連なる磁気ブラシを形成
してワーク（被研磨物）の加工面を研磨する。磁気ブラ
シは、柔軟性が非常に高く、ワークの形状に従うため、
自由曲面は磨きやすいという利点があるが、磁気ブラシ
を拘束する力が磁力のみであることから、崩れやすく、
そのため磁性砥粒の動きが小さくなり、また磁性砥粒へ
の力も加わり難くなるため研磨力が小さいという問題が
ある。特に、ワーク側に反対磁極や磁性体がなく、か
つ、ワークが樹脂やガラス、あるいはセラミックなど非
磁性体の場合ほど、さらに磁性砥粒の粒径が小さくなる
ほど、この傾向が強い。

【０００３】このような磁気研磨装置で使用する磁気ブ
ラシには弾性がほとんどないため、研磨時に磁気研磨ヘ
ッドによって押しつぶされると元の状態には戻り難い。
従って、磁気研磨ヘッドの傾きやワークの形状などによ
り場所による加工間隙（磁気研磨ヘッド先端からワーク
加工面までの距離）の違いが存在すると、磁気ブラシは
加工間隙の小さな場所では押しつぶされてしまい、加工
間隙の大きな場所ではワークに作用する力が小さくな
る。その結果、研磨速度が低下し加工に長時間を要する
だけでなく、加工むらが発生してしまう。磁性砥粒の粒
径が小さい微粒子タイプでは、磁気研磨ヘッド先端から
ワークの加工面までの距離によって磁気ブラシの特性が
大きく変化するため、特にその影響が大きい。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、研磨効率が高く、加工むらの
発生が少ない磁気研磨装置の磁気研磨ヘッドを得ること
を目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明の磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド
は、磁性及び研磨性を有する磁性砥粒を、磁石を有する
磁気研磨ヘッドの磁力により吸引保持して被研磨物を研
磨する磁気研磨装置において、磁気研磨ヘッドの先端の
少なくとも一部に、磁気研磨ヘッドに吸着される磁性砥
粒側に位置する弾性体を設けたことを特徴としている。

【０００６】磁気研磨ヘッドに、磁石によって着磁され
る強磁性体を設け、この強磁性体と弾性体が層状をなす
構成とすることができる。

【０００７】あるいは、磁気研磨ヘッドに、磁石によっ
て着磁される強磁性体を設け、この強磁性体に少なくと
も１つの穴を設け、この穴に弾性体を埋設することがで
きる。

【０００８】本発明の磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド
は、別の態様によると、磁性及び研磨性を有する磁性砥
粒を、磁石を有する磁気研磨ヘッドの磁力により吸引保
持して被研磨物を研磨する磁気研磨装置において、磁気
研磨ヘッドは先端に、磁気ギャップを形成する、磁石に
よって着磁された一対の強磁性体を有し、この一対の強
磁性体の磁気ギャップ内に弾性体を設けたことを特徴と
している。

【０００９】弾性体は着脱可能とすることができ、形状
としては、チューブ状の部材とすることができる。

【００１０】また、弾性体としては、シリコンゴムを用
いることができ、その柔らかさは、ゴム硬度が１°〜９
°のゴムに相当する柔らかさとすることが好ましい。ま
た、弾性体をシリコンゴム以外とした場合でも、ゴム硬
度が、１°〜９°のゴムに相当する柔らかさとすること
が好ましい。

【００１１】

【発明の実施形態】以下、本発明を適用した磁気研磨装
置の磁気研磨ヘッドの実施形態について説明する。図１
は本発明を適用した実施例１の磁気研磨ヘッド１０Ａの
断面を模式的に示している。本実施例は、磁気研磨ヘッ
ド１０Ａの先端全部に弾性体１５を設けた構成である。
磁気研磨ヘッド１０Ａは、磁石１１と、強磁性体１３
と、弾性体１５とを有し、強磁性体１３と弾性体１５は
層状をなし、弾性体１５は強磁性体１３の全部を覆って
いる。磁気研磨ヘッド１０Ａの下方には、ワーク（被研
磨物）１９が位置し、磁気研磨ヘッド１０Ａとワーク１
９との間に磁性砥粒が、磁気研磨ヘッド１０Ａの磁力に
より吸引保持され磁気ブラシ（磁性砥粒層）１７を形成
している。磁気研磨ヘッド１０Ａは、磁気研磨に際し、
不図示の駆動手段によって回転駆動される。

【００１２】磁気研磨ヘッド１０Ａの先端は弾性体１５
で覆われているため、磁力保持された磁気ブラシ１７
は、弾性体１５によってワーク１９の加工面上で弾性が
あるかのように振る舞って強い研磨圧力を発生する。こ
の状態で、磁気研磨ヘッド１０Ａを回転駆動させると、
磁性砥粒がワーク１９の加工面に押し付けられるととも
に、磁気研磨ヘッド１０Ａの弾性体１５によって、磁気
ブラシ１７がワーク１９の加工面上で強い応力を保ちな
がら回転してワーク１９の加工面が研磨される。従っ
て、磁気研磨ヘッド１０Ａの傾きやワーク１９の形状に
起因する場所による加工間隙の違いがあっても、弾性体
１５の弾性によって、場所によらず均一な強度で研磨す
ることが可能となる。

【００１３】弾性体１５の材料としては、シリコンゴ
ム、発泡ゴム等の各種ゴムを使用することができる。弾
性体１５をシリコンゴムとした場合、その柔らかさは、
ゴム硬度で１°〜９°の柔らかさとすることが好まし
い。弾性体１５をゴム以外とした場合でも、これに準ず
る柔らかさとすることが好ましい。また、磁気研磨ヘッ
ドの磁石１１Ａは、永久磁石と電磁石のどちらを用いて
もよい。

【００１４】図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した
実施例２の磁気研磨ヘッド１０Ｂを示し、図２（Ａ）が
断面図であり、図２（Ｂ）が先端部の下面図である。実
施例１の構成が磁気研磨ヘッド１０Ａ先端の全部を弾性
体１５が覆う構成であるのに対し、本実施例の磁気研磨
ヘッド１０Ｂは、強磁性体１３に複数箇所の円形状の穴
を形成し、各穴に弾性体１５を埋め込んだ構成である。
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、強磁性体１３に形
成した穴に弾性体１５が埋め込まれている。その他の構
成は実質的に実施例１と同様である。本実施例では、弾
性体１５のみならず強磁性体１３も磁気研磨ヘッド１０
Ｂの表面に露出させているため、磁気ブラシ１７を保持
する磁力をより強くし、弾性体１５の厚さを変えること
によって弾性力を変えることが容易であるという利点が
ある。

【００１５】図３は、本発明を適用した実施例３の磁気
研磨ヘッド１０Ｃの断面を模式的に示している。本実施
例の磁気研磨ヘッド１０Ｃは、実施例１、２とは異な
り、図３に示すように、一対の強磁性体２１ａ、２１ｂ
の一端部が磁石１１の両磁極（Ｎ極、Ｓ極）に固定され
ていて、この強磁性体２１ａと２１ｂの他端突出部分の
間の空間に弾性体１５が位置している。すなわち、強磁
性体２１ａと２１ｂとの間の空間に生じる磁気ギャップ
に弾性体１５が存在する。この構成によると、磁気ブラ
シ１７が磁気ギャップ内で強固に磁力保持されるため、
実施例１、２と比較して弾性体１５の効果がより大き
い。その他の構成は実施例１と同様である。

【００１６】図４、図５は、本発明を適用した実施例４
の磁気研磨ヘッド１０Ｄの断面を模式的に示している。
本実施例の磁気研磨ヘッド１０Ｄは、実施例３と同様
に、磁石１１の両磁極に一対の強磁性体２１ａ、２１ｂ
を固定した構成であり、図６に示すように、強磁性体２
１ａと２１ｂとの間の磁気ギャップ内に、チューブ状ゴ
ム（弾性体）２３が装着されている。このチューブ状ゴ
ム２３は、一端部近傍が取付ブラケット２５で固定され
ている。同様に、図示しない裏面においても、他端部近
傍が同様の取付ブラケットで固定されている。取付ブラ
ケット２５は取り外し可能であり、取付ブラケット２５
を取り外すことによってチューブ状ゴム２３を取り外す
ことができる。このチューブ状ゴム２３は、研磨負荷に
対する機械的強度が強く、交換も容易である。

【００１７】本実施例では、磁気ギャップに装着する部
材としてチューブ状ゴム２３を使用したが、形状として
チューブ状でなくてもよく、例えば紐状でもよい。ま
た、素材として弾性を有するものであればゴムでなくて
もよい。その場合も、その柔らかさは、実施例１〜３の
弾性体１５と同等の柔らかさとすることが好ましい。

【００１８】以上の実施例はいずれも磁気研磨ヘッドの
先端部に弾性体を有し、上述のように、この弾性体の効
果により、磁気ブラシ（磁性砥粒層）は自身が弾性を有
するかのように振る舞うため、ワークに場所による加工
間隙の違いが存在してもより均一な強度で研磨すること
ができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、研磨効率が高く、加工
むらの発生が少ない磁気研磨装置の磁気研磨ヘッドが得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例１の磁気研磨装置の磁
気研磨ヘッドを模式的に示す断面図である。

【図２】（Ａ）本発明を適用した実施例２の磁気研磨装
置の磁気研磨ヘッドの断面図である。 （Ｂ）図２の磁気研磨ヘッド先端部の下面図である。

【図３】本発明を適用した実施例３の磁気研磨装置の磁
気研磨ヘッドを模式的に示す断面図である。

【図４】本発明を適用した実施例４の磁気研磨装置の磁
気研磨ヘッドを模式的に示す断面図である。

【図５】図４の磁気研磨ヘッドの斜視図である。

【符号の説明】

１０Ａ １０Ｂ、１０Ｃ １０Ｄ 磁気研磨ヘッド １１ 磁石 １３ 強磁性体 １５ 弾性体 １７ 磁気ブラシ １９ ワーク（被研磨物） ２１ａ ２１ｂ 強磁性体 ２３ チューブ状ゴム（弾性体） ２５ 取付ブラケット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性及び研磨性を有する磁性砥粒を、磁
   石を有する磁気研磨ヘッドの磁力により吸引保持して被
   研磨物を研磨する磁気研磨装置において、 上記磁気研磨ヘッドの先端の少なくとも一部に、該磁気
   研磨ヘッドに吸着される磁性砥粒側に位置する弾性体を
   設けたことを特徴とする磁気研磨装置の磁気研磨ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気研磨装置の磁気研磨
   ヘッドにおいて、上記磁気研磨ヘッドは、上記磁石によ
   って着磁される強磁性体を有し、この強磁性体と上記弾
   性体が層状をなす磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁気研磨装置の磁気研磨
   ヘッドにおいて、上記磁気研磨ヘッドは、上記磁石によ
   って着磁される強磁性体を有し、この強磁性体には少な
   くとも１つの穴が設けられ、上記弾性体はこの穴に埋設
   されている磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
4. 【請求項４】 磁性及び研磨性を有する磁性砥粒を、磁
   石を有する磁気研磨ヘッドの磁力により吸引保持して被
   研磨物を研磨する磁気研磨装置において、上記磁気研磨
   ヘッドは先端に、磁気ギャップを形成する、上記磁石に
   よって着磁された一対の強磁性体を有し、 この一対の強磁性体の磁気ギャップ内に弾性体を設けた
   ことを特徴とする磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４記載の磁気研磨装置の磁気研磨
   ヘッドにおいて、上記弾性体は着脱可能に設けられてい
   る磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の磁気研磨装置の
   磁気研磨ヘッドにおいて、上記弾性体は、チューブ状の
   部材からなる磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６記載の磁気研磨装置の
   磁気研磨ヘッドにおいて、上記弾性体はシリコンゴムか
   らなる磁気研磨装置の磁気研磨ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項７記載の磁気研磨装置の磁気研磨
   ヘッドにおいて、上記シリコンゴムの柔らかさは、ゴム
   硬度で、１°〜９°の柔らかさである磁気研磨装置の磁
   気研磨ヘッド。