JP2003300147A - 微細穴の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の軸方向貫通微細穴を有するワークの密封
を自動式で行い、生産性を向上させることができる装置
を提供。 【解決手段】ワーク保持具の一方11はベース 1に固定し
た固定ブロック 4に複数個のワーク 5への流入経路29を
並列に個々に設けたワーク保持具本体27が固定されかつ
先端に１個のＯリング42が配置された嵌合凸面部43を有
し、ワーク保持具の他方 6はテーブル20に固定されたシ
リンダ19のロッド 8に連結された移動ブロック 7に複数
個のワーク 5への流入経路28を並列に個々に設けたワー
ク保持具本体26が固定されかつ先端に嵌合凸面部43と嵌
合可能な嵌合凹面部44を有し、シリンダによりテーブル
20上を往復動可能に支持され、ワーク保持具の他方 6を
シリンダ19のロッド 8により前記ワーク保持具の一方11
に押し付け、ワーク保持具本体 27、26の各嵌合凸面部43
と嵌合凹面部44とを１個のＯリング42を介して密着させ
ることで流路系を密封するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はφ5.0mm 以下の軸方向貫
通ストレート穴、テーパ穴、曲がり穴などで構成された
穴を有する部品の内面処理（研磨、洗浄、バリ取り、エ
ッジのＲ取り・面取り、表面処理）を行う微細穴の処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の軸方向貫通微細穴の処理装置とし
ては、精密工学会誌64.1(1998)、64.8(1998)、64.9(199
8)の「 極細ステンレス鋼管内壁の高速流動研磨」 ではφ
1mm 以下の内径を有する長尺のステンレス鋼製極細管の
内面をスラリーを高速でその中を往復動させることによ
って研磨する方法：高速流動研磨法が報告されている。
また、精密工学会誌67.2(2001)「 光コネクタ用セラミッ
クフェルール微細穴内壁面の高速流動研磨」 では、ジル
コニアセラミックフェルール微細穴内面( φ0.12mm) の
加工精度( 形状精度と面精度) の向上をねらいに、高速
流動研磨法が有効であることが報告されている。その論
文での高速流動研磨装置は、図３、図４に示す。

【０００３】図３に示す従来の軸方向貫通微細穴の処理
装置はエアコンプレッサ51、直圧式増圧器 52、52、溶媒
としてイオン交換水58が入れられたカートリッジＢ57、5
7 、溶媒としてのイオン交換水58と砥粒55としてアルミ
ナとの混合物であるスラリーが入れられたカートリッジ
Ｂ56、56 及びフェルール保持具 53、54で構成されてい
る。カートリッジＢ 57、57は直圧式増圧器 52、52に砥粒
55が侵入することを防ぎ、装置の耐久性を向上させるた
めのトラップである。図４に図３のフェルール保持具 5
3、54の詳細図を示す。保持具53、54 は、２個のフランジ
付ステンレス鋼円筒容器 66、66から成り、左右の容器に
は、中空の厚肉エポキシ樹脂円筒管 63、63が挿入され、
その外側にグランドパッキン 64、64が密に詰め込まれ、
砥粒55とイオン交換水58との混合物であるスラリーが回
り込まないよう配慮している。セラミックフェルール 6
2、62を直列にエポキシ樹脂円筒管 63、63の中に入れ、左
右の樹脂円筒管を仕切り板60を介して向き合わせ、フラ
ンジ部には高圧の流体圧に耐えスラリー55が洩れないよ
うに２重にＯリング 61、61を挿入し、左右フランジ部を
ボルト 65、65で締め付ける。フェルール保持具53、54と
カートリッジＡ 56、56は配管用の継ぎ手 59、59で接続す
る。

【０００４】作動においては、エアコンプレッサ51を稼
動し圧縮空気を図示しないフィルタレギュレータを介し
て所定の圧力(0.49MPa) に制御し、右（左）側の直圧式
増圧器 52、52に送気する。直圧式増圧器 52、52と連通す
る右（左）側のカートリッジＢ 57、57内部のイオン交換
水58を空気圧の25倍に増圧し、右（左）側のカートリッ
ジＢ 57、57内のイオン交換水58に流体圧を加える。カー
トリッジＢ 57、57内のイオン交換水58は右（左）側のカ
ートリッジＡ 56、56内に注送され、カートリッジＡ 56、
56内のイオン交換水58に流体圧を加えることになる。こ
のことにより、カートリッジＡ 56、56内のフェルール保
持具 53、54に接続してある管を通ってスラリーがフェル
ール 62、62内面に注送されることになる。研磨はスラリ
ーがフェルール 62、62内面を流動することにより行われ
る。右（左）側のカートリッジＡ56、56のスラリーが左
（右）側のカートリッジＡ 56、56に注送されて移動し終
わった(1パス目) 後、左（右）側の直圧式増圧器 52、52
内部のイオン交換水58を増圧し、スラリーは逆向きに注
送される(2パス目で1 往復) 。この流動動作を繰り返し
てフェルールの微細穴内を研磨する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３、４に示す従来の
軸方向貫通微細穴の処理装置では、ワークであるフェル
ールの密封は手動式であり生産性が良いとは言えない。
また、従来の技術では、一対のワーク保持具を密着時
に、確実に芯が合い、流体の漏れがない自動式のワーク
保持具とすることが困難であった。

【０００６】本発明の課題は、かかる従来の軸方向貫通
微細穴の処理装置の課題を解決した、軸方向貫通微細穴
を有するワークであるフェルールの密封を自動式で行
い、生産性を向上させることができる装置を提供するこ
とにある。本発明の別の課題は、一対のワーク保持具を
密着時に、確実に芯が合い、流体の漏れがない自動式の
ワーク保持具ワーク保持具を有する微細穴の処理装置装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、一対
の流体圧供給装置、各流体圧供給装置と連結されかつ溶
媒を入れた一対のカートリッジＢ、各カートリッジＢと
配管で上層部同士が連結されかつ前記溶媒に砥粒を加え
たスラリーを入れた一対のカートリッジＡ、及び各カー
トリッジＡ下層部と配管で連結された一対のワーク保持
具を有し、前記ワーク保持具の少なくとも一方は一方は
複数個のワークへの流入経路を並列に個々に設けかつ前
記流入経路に複数個の軸方向貫通微細穴を有するワーク
を保持する一方のワーク保持具本体を有し、前記一方の
ワーク保持具本体はＯリングを介して前記一方のワーク
保持具に固定されかつ先端に嵌合凸面部を有し、前記ワ
ーク保持具の他方は前記一方のワーク保持具本体の複数
個のワークに対応した、少なくとも複数個のワークへの
流入経路を並列に個々に設けた他方のワーク保持具本体
を有し、前記他方のワーク保持具本体はＯリングを介し
て前記他方のワーク保持具に固定されかつ先端に１個の
Ｏリングを介して前記嵌合凸面部と嵌合可能な嵌合凹面
部を有し、さらに前記ワーク保持具の一方はベースに固
定した固定ブロックに固定され、前記一対の流体圧供給
装置、カートリッジＢ及びカートリッジＡの各一方は前
記ベースに固定され、前記ワーク保持具の他方は前記ベ
ースに固定されたテーブルに固定されたアクチュエータ
に連結された移動ブロックに固定されて前記アクチュエ
ータによりテーブル上を往復動可能に支持され、前記他
方のワーク保持具本体は前記アクチュエータにより、前
記一方のワーク保持具本体に押し付け、前記嵌合凸面部
と前記嵌合凹面部とを前記１個のＯリングを介して密着
させることで流路系を密封するようにしたことを特徴と
する微細穴の処理装置を提供することにより、上述した
課題を解決した。

【０００８】かかる構成によると、一対の前記ワーク保
持具の前記他方に固定された他方のワーク保持具本体は
前記アクチュエータにより、前記ワーク保持具の前記一
方に固定された前記一方のワーク保持具本体に押し付
け、前記嵌合凸面部と嵌合凹面部とを前記１個のＯリン
グを介して密着させることで流路系を密封するようにし
たので、多数のワークの密封を自動式で行い生産性を向
上させることができる装置を提供するものとなった。

【０００９】好ましくは、前記ワーク保持具の前記他方
に固定された前記他方のワーク保持具本体は先端に嵌合
凸面部を有し、前記ワーク保持具の前記一方に固定され
た前記一方のワーク保持具本体は先端に１個のＯリング
を介して前記嵌合凸面部と嵌合可能な嵌合凹面部を有す
るものであってもよい。前記嵌合凸面部は円筒外周部で
あり、前記嵌合凹面部は前記円筒外周部をガイド面とし
て摺接可能な円筒内周部であることにより、一対のワー
ク保持具本体の密着時に確実に芯が合い、流体の漏れが
ない自動式のワーク保持具を有する微細穴の処理装置を
提供するものとなった。また好ましくは、前記一対のカ
ートリッジＡには、前記溶媒に砥粒を加えたスラリーを
入れる代わりに、前記溶媒のみ、又は前記溶媒に、砥粒
又はプラスチック材及びガラス材を含む表面処理添加物
を入れ、ワークの微細穴を洗浄又は表面処理するように
してもよい。

【００１０】さらに好ましくは、各前記ワーク保持具、
カートリッジＡ及びカートリッジＢの下方に、シュート
及び収容容器を設けることにより、流路系の流体の漏
れ、又は各カートリッジＡ及びカートリッジＢ内の流体
の交換作業など際、漏れた流体を装置の中に残りにくく
し、回収し易い装置を提供するものとなった。

【００１１】

【発明の実施の形態】 図１は本発明の実施の形態を示
す軸方向貫通微細穴処理装置の概略正面図、図２は図１
のワーク保持具11、6付近の拡大部分断面図で、ワーク保
持具11、6がそれぞれ有するワーク保持具本体 26、27は閉
じられた位置にある。本発明の実施の形態を示す微細穴
処理装置は、図示しないエアコンプレッサが適当な配管
で一対の流体圧供給装置である増圧器9、10と連結され
（エアコンプレッサと連結された一対の増圧器の代わり
に、一対のスラリーポンプを含む流体圧ポンプ、流体圧
シリンダ又は流体圧アキュムレータであってもよい）、
各増圧器9、10は溶媒 2を入れた一対のカートリッジＢ 2
1、22とフレキシブルチューブ14及び配管15により連結さ
れ、各カートリッジＢ 21、22は配管 16、17で溶媒 2に砥
粒を加えたスラリー3 を入れたカートリッジＡ 31、32の
上層部同志と連結されている。各カートリッジＡ 31、32
下層部は配管 12、13で一対のフェルール保持具11、6と連
結されている。図１、図２では、フェルール保持具の一
方11は、Ｏリング40を介して固定された一方のフェルー
ル保持具本体27を有する。一方のフェルール保持具本体
27には、複数個のワークへの流入経路29を並列に個々に
設けかつ流入経路29に複数個のワークである軸方向貫通
微細穴を有するフェルール 5を保持し、さらに先端に１
個のＯリング42が配置された嵌合凸面部43を有する。フ
ェルール保持具の他方 6は、Ｏリング41を介して固定さ
れた他方のフェルール保持具本体26を有する。他方のフ
ェルール保持具本体26には、一方のフェルール保持具本
体27が保持したフェルール 5に対応した流入経路28のみ
が設けられ、さらに先端に前記嵌合凸面部43と嵌合可能
な嵌合凹面部44を有する（フェルール保持具11、6がそれ
ぞれ有するワーク保持具本体 26、27の両方にフェルール
5を保持するようにしてもよい）。溶媒 2は、水性溶
媒、油、アルコールを含む。図１では、一対のフェルー
ル保持具 6、11の一方11はベース 1に固定した固定ブロ
ック 4に固定され、増圧器の一方10、カートリッジＢ及
びカートリッジＡの各１方 22、32はベース 1に固定さ
れ、フェルール保持具6、11の他方 6はベース 1に固定さ
れたテーブル20に固定されたアクチュエータであるシリ
ンダ19のロッド 8（電磁アクチュエータ駆動であっても
よい）に連結された移動ブロック 7に固定されて、シリ
ンダ19のロッド 8によりテーブル上を往復動可能に支持
されている。一対のフェルール保持具 6、11の他方 6に
固定された他方のワーク保持具本体26はシリンダ19のロ
ッド 8により、フェルール保持具の一方11に固定された
一方のワーク保持具本体27に押し付け、前記嵌合凸面部
43と嵌合凹面部44とを前記１個のＯリング42を介して密
着させることで流路系を密封するようにした。

【００１２】図１、図２の実施の形態では、一方のフェ
ルール保持具本体27の先端に嵌合凸面部43を設け、他方
のフェルール保持具本体26の先端に前記嵌合凸面部43と
嵌合可能な嵌合凹面部44を設けたものとしたが、代わり
に、逆に、他方のワーク保持具本体26の先端に嵌合凸面
部を設け、一方のワーク保持具本体27の先端に１個のＯ
リングを介して前記嵌合凸面部と嵌合可能な嵌合凹面部
を設けたものであってもよい。

【００１３】作動においては、図１のフェルール保持具
11、6が開かれた状態でワークであるフェルール 5を複数
個フェルール保持具本体27に取付け、シリンダ19のロッ
ド 8により、他方のフェルール保持具本体26を、一方の
フェルール保持具本体27に押し付け密着させ、嵌合凸面
部43と嵌合凹面部44とを１個のＯリング42を介して密着
させることで密封する。次に図示しないエアコンプレッ
サを稼動し圧縮空気を図示しないフィルタレギュレータ
を介して所定の圧力に制御し、右側の増圧器 9に送気す
る。増圧器 9と連通する右側のカートリッジＢ21内部の
溶媒 2を空気圧の25倍に増圧し、右側のカートリッジＢ
21内の溶媒 2に流体圧を加える。カートリッジＢ21内の
溶媒 2は右側のカートリッジＡ31内に注送され、カート
リッジＡ31内の溶媒 2に流体圧を加えることになる。こ
のことにより、カートリッジＡ31内のフェルール保持具
6に接続してある配管12を通って溶媒 2に砥粒を加えた
スラリー 3がフェルール 5の軸方向貫通微細穴内面に注
送されることになる。研磨はスラリー 3がフェルール 5
の微細穴内面を流動することにより行われる。右側のカ
ートリッジＡ31のスラリー 3が左側のカートリッジＡ32
に注送されて移動し終わった(1パス目) 後、左側の増圧
器10内部の溶媒 2を増圧し、溶媒 2に砥粒を加えたスラ
リー 3は逆向きに注送される(2パス目で1 往復) 。この
流動動作を繰り返してワークであるフェルール 5の微細
穴を研磨する。

【００１４】かかる構成によると、ワークであるフェル
ール 5を一方のフェルール保持具本体27に複数個取付
け、シリンダ19のロッド 8により、他方のフェルール保
持具本体26を、一方のフェルール保持具本体27に押し付
け、嵌合凸面部43と嵌合凹面部44とを１個のＯリング42
を介して密着させることで流路系を密封するようにした
ので、多数のワークであるフェルール 5の密封を自動式
で行い、生産性を向上させることができる装置を提供す
るものとなった。

【００１５】図２の嵌合凸面部43は円筒外周部43であ
り、前記嵌合凹面部44は前記円筒外周部43をガイド面と
して摺接可能なな円筒内周部44であることにより、密着
時に確実に芯が合い、流体の漏れない微細穴の処理装置
を提供するものとなった。また、図１の本発明の実施の
形態を示す微細穴処理装置では、一対のカートリッジＡ
には、溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れたが、これに
代わり溶媒のみ、又は溶媒に砥粒又はプラスチック材及
びガラス材を含む表面処理添加物を入れ、ワークの微細
穴を洗浄又は表面処理するようにしてもよい。

【００１６】図２では、ワークであるフェルール 5の６
個取りのフェルール保持具11、6であり、直列に１個づつ
入れ、並列に６列とし、円周上に配列したフェルール保
持具の具体例である。左側フェルール保持具11には、６
個のフェルール 5への流入経路を個々に６経路設けたフ
ェルール保持具本体27がＯリング40を介して取付けられ
ている。右側フェルール保持具 6には、ワーク６個への
流入経路を個々に６経路設けたフェルール保持具本体26
がＯリング41を介して取付けられている。ワークである
フェルール 5を複数個取りにした場合において、フェル
ール保持具11、6及びフェルール保持具本体 27、26内部
に、各フェルールへの流入経路 29、28を個々に設けたの
で、フェルール保持具11、6及びフェルール保持具本体 2
7、26内部に、スラリーが堆積しにくくできる。

【００１７】図１示すように、各フェルール保持具11、6
及びフェルール保持具本体 26、27、カートリッジＡ 31、
32及びカートリッジＢ 21、22の下方に、シュート30及び
収容容器34を設けることにより、流路系の流体の漏れ、
又は各カートリッジＡ及びカートリッジＢ内の流体の交
換作業など際、漏れた流体を装置の中に残りにくくし、
回収し易い装置を提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概
略縦断面図を示す。

【図２】図１のワーク保持具11、6付近の拡大部分断面図
で、ワーク保持具11、6がそれぞれ有するワーク保持具本
体 26、27は閉じられた位置にある。

【図３】従来の微細穴処理装置の概略縦断面図を示す。

【図４】図３のフェルール保持具の詳細図を示す。

【符号の説明】

1・・・ベース 2・・・溶媒 3・・・スラ
リー 4・・・固定ブロック 5・・・ワーク（フェルー
ル） 6、11・・ワーク保持具（フェルール保持具） 7・・・ 移動ブ
ロック 8・・・ロッド 9、10・・・ 増圧器（流体
圧供給装置） 12、13、15、16、17・・・ 配管 14・・フレキシブルチュ
ーブ 18・・・ 固定部材 19・・・ シリンダ（アク
チュエータ） 20・・・ テーブル 21、22・・ カートリッジ
Ｂ 26、27・・・ワーク保持具本体（フェルール保持具本体）
28、29・・・流入経路 30・・・ シュート 31、32・・ カートリッジＡ
34・・・ 収容容器 40、41・・・Ｏリング 42・・・ 一個のＯリング 43・・・ 嵌合凸面部（円筒外周部）44・・・ 嵌合凹面部（円
筒内周部）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１１月１２日（２００２．１１．
１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、一対
の流体圧供給装置、各流体圧供給装置からの加圧流体が
作用する溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた一対のカ
ートリッジＡ、及びカートリッジＡ下層部と配管で連結
された一対のワーク保持具を有し、前記ワーク保持具の
少なくとも一方は軸方向貫通微細穴を有するワークを保
持し、前記ワーク保持具の少なくとも一方は一方は複数
個のワークへの流入経路を並列に個々に設けかつ前記流
入経路に複数個の軸方向貫通微細穴を有するワークを保
持する一方のワーク保持具本体を有し、前記一方のワー
ク保持具本体はＯリングを介して前記一方のワーク保持
具に固定されかつ先端に嵌合凸面部を有し、前記ワーク
保持具の他方は前記一方のワーク保持具本体の複数個の
ワークに対応した、少なくとも複数個のワークへの流入
経路を並列に個々に設けた他方のワーク保持具本体を有
し、前記他方のワーク保持具本体はＯリングを介して前
記他方のワーク保持具に固定されかつ先端に１個のＯリ
ングを介して前記嵌合凸面部と嵌合可能な嵌合凹面部を
有し、さらに前記ワーク保持具の一方はベースに固定し
た固定ブロックに固定され、前記一対の流体圧供給装
置、及びカートリッジＡの各一方は前記ベースに固定さ
れ、前記ワーク保持具の他方は前記ベースに固定された
テーブルに固定されたアクチュエータに連結された移動
ブロックに固定されて前記アクチュエータによりテーブ
ル上を往復動可能に支持され、前記他方のワーク保持具
本体は前記アクチュエータにより、前記一方のワーク保
持具本体に押し付け、前記嵌合凸面部と前記嵌合凹面部
とを前記１個のＯリングを介して密着させることで流路
系を密封するようにしたことを特徴とする微細穴の処理
装置を提供することにより、上述した課題を解決した。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】さらに好ましくは、各前記ワーク保持具及
びカートリッジＡの下方に、シュート及び収容容器を設
けることにより、流路系の流体の漏れ、又は各カートリ
ッジＡ及びカートリッジＢ内の流体の交換作業など際、
漏れた流体を装置の中に残りにくくし、回収し易い装置
を提供するものとなった。

フロントページの続き (72)発明者 清都 俊之 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株 式会社不二越内 Ｆターム(参考） 3C043 AC03 CC01 DD05 3C058 AA07 AB04 AB08 CB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の流体圧供給装置、各流体圧供給装置
   と連結されかつ溶媒を入れた一対のカートリッジＢ、各
   カートリッジＢと配管で上層部同士が連結されかつ前記
   溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた一対のカートリッ
   ジＡ、及び各カートリッジＡ下層部と配管で連結された
   一対のワーク保持具を有し、前記ワーク保持具の少なく
   とも一方は一方は複数個のワークへの流入経路を並列に
   個々に設けかつ前記流入経路に複数個の軸方向貫通微細
   穴を有するワークを保持する一方のワーク保持具本体を
   有し、前記一方のワーク保持具本体はＯリングを介して
   前記一方のワーク保持具に固定されかつ先端に嵌合凸面
   部を有し、前記ワーク保持具の他方は前記一方のワーク
   保持具本体の複数個のワークに対応した、少なくとも複
   数個のワークへの流入経路を並列に個々に設けた他方の
   ワーク保持具本体を有し、前記他方のワーク保持具本体
   はＯリングを介して前記他方のワーク保持具に固定され
   かつ先端に１個のＯリングを介して前記嵌合凸面部と嵌
   合可能な嵌合凹面部を有し、さらに前記ワーク保持具の
   一方はベースに固定した固定ブロックに固定され、前記
   一対の流体圧供給装置、カートリッジＢ及びカートリッ
   ジＡの各一方は前記ベースに固定され、前記ワーク保持
   具の他方は前記ベースに固定されたテーブルに固定され
   たアクチュエータに連結された移動ブロックに固定され
   て前記アクチュエータによりテーブル上を往復動可能に
   支持され、前記他方のワーク保持具本体は前記アクチュ
   エータにより、前記一方のワーク保持具本体に押し付
   け、前記嵌合凸面部と前記嵌合凹面部とを前記１個のＯ
   リングを介して密着させることで流路系を密封するよう
   にしたことを特徴とする微細穴の処理装置。
2. 【請求項２】前記ワーク保持具の前記他方に固定された
   前記他方のワーク保持具本体は先端に嵌合凸面部を有
   し、前記ワーク保持具の前記一方に固定された前記一方
   のワーク保持具本体は先端に１個のＯリングを介して前
   記嵌合凸面部と嵌合可能な嵌合凹面部を有することを特
   徴とする請求項１記載の微細穴の処理装置。
3. 【請求項３】前記嵌合凸面部は円筒外周部であり、前記
   嵌合凹面部は前記円筒外周部をガイド面として摺接可能
   な円筒内周部であることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の微細穴の処理装置。
4. 【請求項４】前記一対のカートリッジＡには、前記溶媒
   のみ、又は前記溶媒に、砥粒又はプラスチック材及びガ
   ラス材を含む表面処理添加物を入れたことを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の微細穴の処
   理装置。
5. 【請求項５】各前記ワーク保持具、カートリッジＡ及び
   カートリッジＢの下方に、シュート及び収容容器を設け
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
   に記載の微細穴の処理装置。