JP2003205465A

JP2003205465A - 噴射用ロータおよびこれを使用した研磨装置

Info

Publication number: JP2003205465A
Application number: JP2002005418A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Takagi; 利昌高木; Kenji Yamashita; 健治山下
Original assignee: TECTORIA KK; YAMASHITA WORKS KK; Yamashita Works Co Ltd
Current assignee: TECTORIA KK; YAMASHITA WORKS KK; Yamashita Works Co Ltd
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP3927812B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で生産性に優れ、しかも砥粒を被研磨材
に効率よく噴射できる噴射用ロータおよびそれを使用し
た研磨装置を得ることを目的とする。【解決手段】超高分子量ポリエチレンの一体構造で形
成された円板体３０を素材としてこれに機械切削により
開口部３１および貫通孔３２を形成する。そして、円板
体３０の回転方向を時計方向としたとき、各貫通孔３２
の中心軸の方向Ｃを円板体３０の径方向Ｒから反時計方
向に傾斜させる傾斜角度Ａを１２〜２２゜の範囲内に設
定する。

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、砥粒を回転遠心
力により被研磨材に吹き付け、その表面を研磨するため
の噴射用ロータおよびこの噴射用ロータを使用した研磨
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】被研
磨材に砥粒を吹き付けてその表面を研磨する研磨装置
は、従来からその被研磨材の種別や形状・大きさ、また
研磨加工の内容、要求精度等に応じて種々のタイプのも
のが実用化されている。しかし、それら研磨装置で使用
され、砥粒に回転遠心力を与えて噴射させる噴射用ロー
タは、例えば、特開平９−３１４４６８号公報や実開昭
６３−１１６２６５号公報に見られるように、基本とな
る構造は、ほぼ定まっている。即ち、２枚の金属円板の
間にその周方向に所定の間隔で配置した複数の羽根を挟
持し、上記金属円板の一方の中央に砥粒を導入する開口
部を形成したものである。そして、この金属円板は例え
ば数千ＲＰＭ程度の高速度で回転されるものであるの
で、この回転時の発生機械力に十分耐える強度を備える
必要があり、具体的には、両金属円板と各羽根とは、例
えば溶接で固着する、また、適当な組み合わせ構造を採
用してボルト締めにより一体に仕上げる等の構造が採用
されることになる。

【０００３】従来の噴射用ロータは以上のような基本構
造を有するものであるので、以下の問題点が存在する。
即ち、溶接で固着する構造の場合、形状が小さい場合は
よいが、大きくなるにつれ羽根枚数も多くなり、溶接作
業自体が困難になるとともに、いわゆる溶接歪みのため
高速回転に耐える回転バランス精度に仕上げるのが至難
の業となり、現実的には、煩雑なバランス調整策を施す
必要があり生産性が悪く結果として高価なものとならざ
るを得ない。また、ボルト締め構造を採用した場合は、
ボルト締め箇所が多いことから組立が複雑で回転バラン
ス調整も煩雑となる。更に、使用時の遠心力により発生
する緩みが無視できず、保守費用も増大する結果とな
る。更に、いずれのものも、回転体としての重量が必然
的に大きくなり、回転駆動するためのモータも大型化
し、回転使用時の振動騒音も大きくなる。また、単に羽
根を放射状に配置しただけでは、砥粒が広い角度に噴射
し、砥粒を被研磨材に効率よく吹き付けるという点で十
分でなかった。

【０００４】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、軽量で生産性に優れ、しかも砥
粒を被研磨材に効率よく噴射できる噴射用ロータおよび
それを使用した研磨装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る噴射用ロ
ータは、樹脂一体構造で外形が所定径、所定厚みの円板
体に、その軸方向一端から所定径、所定深さに亘って開
口部を形成するとともに、一端が上記開口部に開口し他
端が上記円板体の外周面に開口する貫通孔を上記円板体
の周方向に所定の間隔で複数形成してなり、回転駆動さ
れ上記開口部から導入された砥粒を上記貫通孔を経て上
記円板体の周方向外方へ噴射する噴射用ロータであっ
て、上記各貫通孔から噴射される砥粒の噴射拡散角度が
最小となるよう、上記各貫通孔の中心軸の方向を上記円
板体の径方向から所定角度傾斜させたものである。

【０００６】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体の回転方向を時計方向としたとき、各貫通孔の
中心軸の方向を円板体の径方向から反時計方向に１２〜
２２°傾斜させたものである。

【０００７】また、この発明に係る噴射用ロータは、超
高分子量樹脂の一体構造で形成された円板体を素材とし
てこれに機械切削により開口部および貫通孔を形成した
ものである。

【０００８】また、この発明に係る噴射用ロータの貫通
孔は、その内面に筒状セラミック材が嵌め込まれた構成
としたものである。

【０００９】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体とほぼ同径の金属円板からなるバランス体を上
記円板体の反開口部側に一体に固着する構成としたもの
である。

【００１０】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体の開口部側に固着され周囲から上記開口部内に
エアーを吸入するエアー吸入手段を備えたものである。

【００１１】また、この発明に係る研磨装置は、その回
転軸が水平となる姿勢で配置された上記噴射用ロータ、
この噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用
ロータの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、およ
び上記噴射用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってそ
の上端近傍に至る位置においてその外周面を閉塞するよ
うにベルトを上記噴射用ロータの外周の一部に係合させ
るベルト係合手段を備え、上記開口部から導入された砥
粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータの上端近傍の上記ベ
ルトによる閉塞が開放される位置から周方向外方に噴出
させ被研磨材に吹き付けるものである。

【００１２】また、この発明に係る研磨装置は、その回
転軸が水平となる姿勢で配置された上記噴射用ロータ、
この噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用
ロータの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、上記
噴射用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってその上端
近傍に至る位置においてその外周面と微少の間隙を介し
て対向し中央に所定深さの溝を形成した対向面を有する
エアーブロック、およびこのエアーブロックの溝と上記
噴射用ロータの外周面とにより周方向に延在して形成さ
れるエアー空間に上記噴射用ロータの回転方向に沿うエ
アーの流れを形成するエアー供給手段を備え、上記開口
部から導入された砥粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータ
の上端近傍の上記エアーブロックの開放端の位置から周
方向外方に噴出させ被研磨材に吹き付けるものである。

【００１３】また、この発明に係る研磨装置は、その砥
粒供給手段を、開口部への砥粒供給方向を鉛直下方から
噴射用ロータの回転方向へ所定角度ずらす砥粒ガイドを
備えたものとすることにより、上記噴射用ロータ外周の
ベルトにより閉塞する周方向距離またはエアーブロック
の周方向寸法を短縮せしめたものである。

【００１４】また、この発明に係る研磨装置は、その開
口部を上にして回転軸が垂直となる姿勢で配置された上
記噴射用ロータ、この噴射用ロータを回転駆動する駆動
手段、および上記噴射用ロータの開口部内に砥粒を供給
する砥粒供給手段を備え、上記開口部から導入された砥
粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータの周方向外方に噴出
させ上記噴射用ロータの周囲に所定の間隔で配置された
複数の被研磨材に同時に吹き付けるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１における研磨装置の全体構成を一部断面
にして示すもので、同図（ａ）は、噴射用ロータの軸方
向から見た正面図、同図（ｂ）は、側面図である。図に
おいて、１は図示しない被研磨材を含めすべての機能部
分を内部に収容するケースで、移動可能に構成された基
台２上に固定されている。３は、回転軸が水平となる姿
勢でケース１内に取り付けられた噴射用ロータで、モー
タ４により図中矢印で示す向きに回転駆動される。な
お、噴射用ロータ３については、図２で更に詳述する。
５および６は、砥粒供給手段を構成するベルトコンベア
および砥粒ガイドで、ベルトコンベア５はケース１の下
部に溜まった砥粒を上方へ搬送し、砥粒ガイド６が一定
量の割合で噴射用ロータ３の開口部に砥粒を供給する。
７および８は、ベルト係合手段を構成するベルトおよび
プーリで、無端のベルト７が、噴射用ロータ３の下端近
傍から回転方向に沿ってその上端近傍まで噴射用ロータ
３の外周を閉塞している。そして、４つのプーリ８がベ
ルト７に従動して回転し、噴射用ロータ３の開口部に導
入された砥粒は、噴射用ロータ３の回転による遠心力で
後述する貫通孔を経て、図中、３本の矢印で示す方向に
噴射し図示を省略した被研磨材に吹き付けられ所望の研
磨機能を発揮する訳である。被研磨材に噴射された砥粒
は、ケース１の下部に溜まり、再び、ベルトコンベア５
を経て噴射用ロータ３に導入される。

【００１６】図２は噴射用ロータ３の詳細構造を示す図
で、同図（ａ）は、その軸方向から見た正面図、同図
（ｂ）は、側面図である。図において、３０は超高分子
量樹脂の一体構造で形成された、所定径、所定厚みの円
板体、３１は円板体３０の軸方向一端（図（ａ）の手前
側、図（ｂ）の左端側）から機械切削により所定径、所
定深さに亘って形成された開口部、３２は内方の一端が
開口部３１に開口し、外方の他端が円板体３０の外周面
に開口する円柱状の貫通孔で、同じく機械切削により周
方向に等間隔で複数形成されている。３３は円板体３０
と同径の金属円板からなるバランス体で、円板体３０の
軸方向に形成された取付用孔３４を貫通するボルト３５
により、円板体３０の反開口部側（図（ｂ）の右端側）
に固定されている。そして、モータ４の回転軸は、この
バランス体３３に連結される。なお、円板体３０の素材
である超高分子量樹脂としては、耐摩耗性が高く、かつ
摩擦係数が小さい、例えば、超高分子量ポリエチレンが
望ましい。

【００１７】次に、図２（ａ）にＡで示す、貫通孔３２
の傾斜角度について説明する。図中、Ａは、円板体３０
の回転方向を時計方向としたとき、貫通孔３２の中心軸
の方向Ｃが、円板体３０の径方向Ｒから反時計方向に傾
斜する角度として定義されるものである。発明者等は、
この樹脂一体構造の噴射用ロータとして、その傾斜角度
Ａを種々変化させたものを試作し、最適の角度を求める
実験を行った。

【００１８】以下、この実験の要領およびその結果につ
いて図３、図４を参照して説明する。砥粒を被研磨材に
吹き付けて研磨する場合、通例は、砥粒が被研磨材表面
の所望の位置に集中して吹き付けられるのが、研磨効率
上望ましい。従って、ここでは、傾斜角度Ａを変えた場
合の、貫通孔３２から噴射される砥粒の噴射拡散角度を
定量的に計測し、その結果から噴射拡散角度が最小とな
る傾斜角度Ａを求める実験を行った。但し、現実には、
噴射拡散角度自体を計測するのは困難であり精度も期待
できないので、図３に示すように、噴射用ロータ３の砥
粒噴出端から一定の距離（２００ｍｍ）の位置に、噴射
方向と直角に遮蔽板１０を置き、その中央に中心を噴射
の中心に合わせた開口１１（直径１３ｍｍの円形の孔）
を設けている。そして、噴射用ロータ３の開口部３１へ
の砥粒の単位時間当たりの供給量を一定に保った状態
で、遮蔽板１０の開口１１を単位時間（３秒）に通過し
た砥粒の重量を計測した。噴射拡散角度が大きいと砥粒
の通過量が少なく、噴射拡散角度が小さいと砥粒の通過
量が多くなることから、この通過量の計測結果から拡散
角度が最小となる、換言すれば噴射の集中密度が最大と
なる傾斜角度Ａを求めることが出来る。

【００１９】図４は、傾斜角度Ａを変化させた場合の砥
粒の通過量をプロットしたもので、噴射用ロータ３への
砥粒の供給量が比較的多い場合（図の点線の特性）と、
比較的少ない場合（図の実線の特性）とで実験したが、
ほぼ同様の傾向が見られ、Ａ＝１６゜前後で極大値をな
し、この極大値から９０％以内の範囲を最適角度範囲と
すると、Ａ＝１２〜２２゜が得られた。このように、傾
斜角度に最適範囲が存在し、この範囲より大きくても小
さくても噴射拡散角度が増大してシャープな噴出特性が
得られなくなるのは、砥粒が高速で回転する貫通孔３２
の内壁に当接滑走することにより発生する遠心力と抵抗
力の大きさのバランスによるものと考えられる。即ち、
傾斜角度が小さいと、抵抗力は小さいが遠心力も小さ
く、逆に傾斜角度が大きいと、遠心力は大きいが抵抗力
も大きくなり、両者が程良くバランスした範囲が存在す
るものと考えられる。

【００２０】次に、噴射用ロータ３を中心とした動作に
ついて説明する。図１において、モータ４により噴射用
ロータ３を矢印の方向に回転駆動すると共に、ベルトコ
ンベア５そして砥粒ガイド６を経て噴射用ロータ３の開
口部３１に砥粒を供給すると、砥粒は貫通孔３２内で遠
心加速力を得て、ベルト７による閉塞が解除される噴射
用ロータ３の上端近傍から勢いよく噴射される。この場
合、噴射用ロータ３を構成する円板体３０の素材として
超高分子量ポリエチレンを採用するとともに、その貫通
孔３２は勿論、開口部３１も機械切削で加工仕上げてい
るので、その内表面が滑らかで摩擦が極めて小さく、円
板体３０の回転によって発生する遠心力が無駄なく砥粒
に付加され大きな噴射力が得られる。更に、上述した貫
通孔３２の傾斜角Ａを、その最適範囲１２〜２２゜内に
設定することにより、砥粒の噴射拡散角度が最小とな
り、被研磨材への集中密度の高い吹き付けが可能とな
り、極めて効率的な研磨効果が得られる。

【００２１】また、円板体３０は樹脂の一体構造で構成
され、従来の、部品点数の多い溶接構造や複雑な組立構
造を採用していないので、軽量かつ製造も簡便安価とな
り、モータ４も容量の小さいもので済む。また、一体構
造であるので、必要に応じて貫通孔も多数設けることが
出来、交換も簡単で保守も容易となる。なお、全周に亘
って多数の貫通孔３２を機械加工で形成するので、加工
精度によっては回転体として多少のアンバランスが生じ
得るが、円板体３０と一体に結合されるバランス体３３
の存在で問題が生じることはない。即ち、バランス体３
３は単純形状の金属円板でなり、普通精度の加工で仕上
げても完全な回転バランスが得られ、かつ、円板体３０
は樹脂製で軽量であるため、円板体３０の部分の回転ア
ンバランス成分が相対的に小さくなりバランス体３３に
吸収される形で全体として十分な回転バランス性が得ら
れる。この結果、振動騒音も軽微なレベルとなる。ま
た、超高分子量ポリエチレンは、機械的強度が大きいこ
とは勿論、極めて高い耐摩耗性を有するので、高速度の
砥粒による摩耗にも十分耐えて長寿命が得られ、保守面
の経済性も得られる。

【００２２】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２における噴射用ロータの主要部を示す構成図であ
る。これは、噴射用ロータ３を構成する円板体３０に形
成する貫通孔３２の変形例である。即ち、ここでは、先
の図２で示した、貫通孔３２の外方端の一部を残して内
径を拡大し、この内径を拡大した部分に円筒状のセラミ
ック材３６を嵌め込んでいる。これにより、砥粒が高速
度で接触通過する貫通孔３２内面の耐摩耗性が一層増大
するとともに摩擦係数も減少し、寿命の増大と研磨効率
の増大が得られる。また、以上のような簡単な嵌め込み
機構で、強大な遠心力に耐える円板体３０との一体構造
が実現する。

【００２３】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３における噴射用ロータの主要部を示す構成図であ
る。同図（ａ）は、噴射用ロータ３の軸方向から見た正
面図、同図（ｂ）は、側面図である。ここでは、噴射用
ロータ３の開口部側にエアー吸入手段を追設している。
即ち、円板体３０の開口部３１外周縁に受座３７をボル
トで取り付け、更に、この受座３７には周方向に所定の
ピッチで複数の羽根３８が固定されている。そして、噴
射用ロータ３が回転すると、これらの羽根３８が、図６
（ｂ）の矢印で示すように、ケース１内においてエアー
を開口部３１内に吸入する。この結果、貫通孔３２を経
て外部に噴射される砥粒の噴射速度が増大し、研磨効果
が増大する。ところで、被研磨材に吹き付けられる砥粒
の速度を上げるため、噴射軌跡に沿って圧縮エアーを供
給する方法が採用されることがある。しかし、特に、砥
粒として一定の湿度を持たせた材料を採用する場合、外
部から導入した圧縮エアーがケース１内の乾燥度を上
げ、砥粒を早期に乾燥させてしまい、所望の研磨効果が
短時間に消滅する。これに対し、この実施の形態３で
は、噴射用ロータ３の回転を利用し、外気との遮断を行
うケース１内でエアーを吸入し、このエアーで砥粒を加
速させるので、ケース１内の乾燥度の変化がほとんどな
く、砥粒の湿度を保ち所望の研磨効果が持続して得られ
る訳である。

【００２４】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４における研磨装置の主要部を示す構成図である。
ここでは、砥粒ガイド６Ａは、その先端が鉛直下方から
噴射用ロータ３の回転方向に所定角度ずらしたものとし
ている。この結果、砥粒ガイド６Ａの先端から開口部３
１内に供給される砥粒が、図で左寄りに落下し、ベルト
７で閉塞すべき円板体３０の外周長を先の形態例の場合
より短縮できる。これに伴い、４つのプーリ８を使用し
ていた先の形態例に対し、この図７では、３つのプーリ
８で構成し、その分構造が簡単安価となる利点がある。

【００２５】実施の形態５．図８は、この発明の実施の
形態５における研磨装置の主要部を示す構成図である。
同図（ａ）は噴射用ロータの軸方向から見た正面図、同
図（ｂ）は側面図である。図において、噴射用ロータ３
自体は先の形態例のものと同一である。１２は、ケース
１内の支持板１３に取り付けられたエアーブロックで、
その内周面が、図１で説明した、ベルト７による閉塞位
置に相当する、噴射用ロータ３の下端近傍から回転方向
に沿って上端近傍に至る範囲で噴射用ロータ３の外周面
と微少な間隙を介して対向する構成となっている。ま
た、エアーブロック１２の内周面の、貫通孔３２の外方
開口位置に対応する中央部分には、同図（ｂ）に示すよ
うに、所定深さの溝１４が周方向に沿って形成されてい
る。そして、この溝１４と噴射用ロータ３の外周面とで
形成されるエアー空間に連通するダクト１６がエアーブ
ロック１２内に形成され、更にその外方端に接続された
複数のエアーノズル１５からダクト１６を経て上記エア
ー空間内にエアーが供給される構造となっている。

【００２６】各エアーノズル１５からのエアー供給量を
適当に調節し、エアー空間内に噴射用ロータ３の外周速
度と同等以上のエアーの流れを形成することにより、高
速で集中密度の高い砥粒の噴射が得られる。この実施の
形態５では、ベルト７やプーリ８の駆動部分が無いの
で、構造が簡単小型となり、保守面も有利となる効果が
ある。

【００２７】実施の形態６．図９は、この発明の実施の
形態６における研磨装置の主要部を示す構成図である。
同図（ａ）は噴射用ロータの軸方向から見た平面図、同
図（ｂ）は側面図である。ここでは、噴射用ロータ３は
その開口部３１を上にして回転軸が垂直となる姿勢で図
示しないケース１内に取り付けられている。そして、砥
粒は砥粒ガイド６を経て垂直上方から開口部３１内の中
心位置に供給される。そして、噴射用ロータ３の外周は
閉塞することなく開放されており、従って、砥粒は噴射
用ロータ３の外周全周に分散して噴射する。これに対応
して、被研磨材１７も全周に複数個配置し同時に研磨作
業を行う。砥粒ガイド６からの砥粒の供給量を適当に設
定することにより、生産効率の高い研磨作業が実現でき
る利点がある。

【００２８】なお、上記各実施の形態では、貫通孔３２
の断面形状を比較的加工が容易な円形としたが、例え
ば、半円断面や矩形断面の形状としてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る噴射用ロ
ータは、樹脂一体構造で外形が所定径、所定厚みの円板
体に、その軸方向一端から所定径、所定深さに亘って開
口部を形成するとともに、一端が上記開口部に開口し他
端が上記円板体の外周面に開口する貫通孔を上記円板体
の周方向に所定の間隔で複数形成してなり、回転駆動さ
れ上記開口部から導入された砥粒を上記貫通孔を経て上
記円板体の周方向外方へ噴射する噴射用ロータであっ
て、上記各貫通孔から噴射される砥粒の噴射拡散角度が
最小となるよう、上記各貫通孔の中心軸の方向を上記円
板体の径方向から所定角度傾斜させたので、部品点数が
極端に少なく構造が簡単軽量となり、製造も容易とな
り、かつ、砥粒が高い集中密度で噴射され研磨効率も向
上する。

【００３０】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体の回転方向を時計方向としたとき、各貫通孔の
中心軸の方向を円板体の径方向から反時計方向に１２〜
２２°傾斜させたので、砥粒の噴射が最良の集中密度で
なされる。

【００３１】また、この発明に係る噴射用ロータは、超
高分子量樹脂の一体構造で形成された円板体を素材とし
てこれに機械切削により開口部および貫通孔を形成した
ので、機械的強度が高く、摩耗に強く長寿命で、高速度
の噴射が得られる。

【００３２】また、この発明に係る噴射用ロータの貫通
孔は、その内面に筒状セラミック材が嵌め込まれた構成
としたので、耐摩耗性が一層増大し、寿命が増大する。

【００３３】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体とほぼ同径の金属円板からなるバランス体を上
記円板体の反開口部側に一体に固着する構成としたの
で、回転バランスが簡単に得られ、振動騒音の低減が可
能となる。

【００３４】また、この発明に係る噴射用ロータは、そ
の円板体の開口部側に固着され周囲から上記開口部内に
エアーを吸入するエアー吸入手段を備えたので、砥粒の
噴射速度が増大して研磨効率が向上する。

【００３５】また、この発明に係る研磨装置は、その回
転軸が水平となる姿勢で配置された上記噴射用ロータ、
この噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用
ロータの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、およ
び上記噴射用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってそ
の上端近傍に至る位置においてその外周面を閉塞するよ
うにベルトを上記噴射用ロータの外周の一部に係合させ
るベルト係合手段を備え、上記開口部から導入された砥
粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータの上端近傍の上記ベ
ルトによる閉塞が開放される位置から周方向外方に噴出
させ被研磨材に吹き付けるので、所定の一方向から被研
磨材に向かう集中密度の高い砥粒の噴射流を得ることが
出来る。

【００３６】また、この発明に係る研磨装置は、その回
転軸が水平となる姿勢で配置された上記噴射用ロータ、
この噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用
ロータの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、上記
噴射用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってその上端
近傍に至る位置においてその外周面と微少の間隙を介し
て対向し中央に所定深さの溝を形成した対向面を有する
エアーブロック、およびこのエアーブロックの溝と上記
噴射用ロータの外周面とにより周方向に延在して形成さ
れるエアー空間に上記噴射用ロータの回転方向に沿うエ
アーの流れを形成するエアー供給手段を備え、上記開口
部から導入された砥粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータ
の上端近傍の上記エアーブロックの開放端の位置から周
方向外方に噴出させ被研磨材に吹き付けるので、所定の
一方向から被研磨材に向かう集中密度の高い砥粒の噴射
流を得ることが出来、しかも、駆動部分の少ない小型軽
量の研磨装置が得られる。

【００３７】また、この発明に係る研磨装置は、その砥
粒供給手段を、開口部への砥粒供給方向を鉛直下方から
噴射用ロータの回転方向へ所定角度ずらす砥粒ガイドを
備えたものとすることにより、上記噴射用ロータ外周の
ベルトにより閉塞する周方向距離またはエアーブロック
の周方向寸法を短縮せしめたので、ベルトとそのガイド
機構またはエアーブロックの小型化が実現する。

【００３８】また、この発明に係る研磨装置は、その開
口部を上にして回転軸が垂直となる姿勢で配置された上
記噴射用ロータ、この噴射用ロータを回転駆動する駆動
手段、および上記噴射用ロータの開口部内に砥粒を供給
する砥粒供給手段を備え、上記開口部から導入された砥
粒を貫通孔を経て上記噴射用ロータの周方向外方に噴出
させ上記噴射用ロータの周囲に所定の間隔で配置された
複数の被研磨材に同時に吹き付けるので、研磨作業の生
産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における研磨装置の
全体を示す構成図である。

【図２】図１の噴射用ロータ３の詳細構成を示す図で
ある。

【図３】貫通孔３２の最適傾斜角度Ａを求めるための
実験要領を説明する図である。

【図４】砥粒の通過量と傾斜角度Ａとの関係をプロッ
トした実験結果を示す図である。

【図５】この発明の実施の形態２における噴射用ロー
タの主要部を示す構成図である。

【図６】この発明の実施の形態３における噴射用ロー
タの主要部を示す構成図である。

【図７】この発明の実施の形態４における研磨装置の
主要部を示す構成図である。

【図８】この発明の実施の形態５における研磨装置の
主要部を示す構成図である。

【図９】この発明の実施の形態６における研磨装置の
主要部を示す構成図である。

【符号の説明】３噴射用ロータ、４モータ、５ベルトコンベア、
６，６Ａ砥粒ガイド、７ベルト、８プーリ、１２
エアーブロック、１４溝、１５エアーノズル、１
７被研磨材、３０円板体、３１開口部、３２貫
通孔、３３バランス体、３６セラミック材、３７
受座、３８羽根、Ａ傾斜角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下健治兵庫県尼崎市次屋２丁目１番８号株式会社ヤマシタワークス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂一体構造で外形が所定径、所定厚み
の円板体に、その軸方向一端から所定径、所定深さに亘
って開口部を形成するとともに、一端が上記開口部に開
口し他端が上記円板体の外周面に開口する貫通孔を上記
円板体の周方向に所定の間隔で複数形成してなり、回転
駆動され上記開口部から導入された砥粒を上記貫通孔を
経て上記円板体の周方向外方へ噴射する噴射用ロータで
あって、上記各貫通孔から噴射される砥粒の噴射拡散角度が最小
となるよう、上記各貫通孔の中心軸の方向を上記円板体
の径方向から所定角度傾斜させた噴射用ロータ。
【請求項２】円板体の回転方向を時計方向としたと
き、各貫通孔の中心軸の方向を円板体の径方向から反時
計方向に１２〜２２°傾斜させたことを特徴とする請求
項１記載の噴射用ロータ。
【請求項３】超高分子量樹脂の一体構造で形成された
円板体を素材としてこれに機械切削により開口部および
貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１または２記
載の噴射用ロータ。
【請求項４】貫通孔は、その内面に筒状セラミック材
が嵌め込まれた構成としたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の噴射用ロータ。
【請求項５】円板体とほぼ同径の金属円板からなるバ
ランス体を上記円板体の反開口部側に一体に固着する構
成としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載の噴射用ロータ。
【請求項６】円板体の開口部側に固着され周囲から上
記開口部内にエアーを吸入するエアー吸入手段を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
噴射用ロータ。
【請求項７】回転軸が水平となる姿勢で配置された請
求項１ないし６のいずれかに記載の噴射用ロータ、この
噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用ロー
タの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、および上
記噴射用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってその上
端近傍に至る位置においてその外周面を閉塞するように
ベルトを上記噴射用ロータの外周の一部に係合させるベ
ルト係合手段を備え、上記開口部から導入された砥粒を貫通孔を経て上記噴射
用ロータの上端近傍の上記ベルトによる閉塞が開放され
る位置から周方向外方に噴出させ被研磨材に吹き付ける
研磨装置。
【請求項８】回転軸が水平となる姿勢で配置された請
求項１ないし６のいずれかに記載の噴射用ロータ、この
噴射用ロータを回転駆動する駆動手段、上記噴射用ロー
タの開口部内に砥粒を供給する砥粒供給手段、上記噴射
用ロータの下端近傍から回転方向に沿ってその上端近傍
に至る位置においてその外周面と微少の間隙を介して対
向し中央に所定深さの溝を形成した対向面を有するエア
ーブロック、およびこのエアーブロックの溝と上記噴射
用ロータの外周面とにより周方向に延在して形成される
エアー空間に上記噴射用ロータの回転方向に沿うエアー
の流れを形成するエアー供給手段を備え、上記開口部から導入された砥粒を貫通孔を経て上記噴射
用ロータの上端近傍の上記エアーブロックの開放端の位
置から周方向外方に噴出させ被研磨材に吹き付ける研磨
装置。
【請求項９】砥粒供給手段を、開口部への砥粒供給方
向を鉛直下方から噴射用ロータの回転方向へ所定角度ず
らす砥粒ガイドを備えたものとすることにより、上記噴
射用ロータ外周のベルトにより閉塞する周方向距離また
はエアーブロックの周方向寸法を短縮せしめたことを特
徴とする請求項７または８記載の研磨装置。
【請求項１０】開口部を上にして回転軸が垂直となる
姿勢で配置された請求項１ないし６のいずれかに記載の
噴射用ロータ、この噴射用ロータを回転駆動する駆動手
段、および上記噴射用ロータの開口部内に砥粒を供給す
る砥粒供給手段を備え、上記開口部から導入された砥粒を貫通孔を経て上記噴射
用ロータの周方向外方に噴出させ上記噴射用ロータの周
囲に所定の間隔で配置された複数の被研磨材に同時に吹
き付ける研磨装置。