JP2004114241A - 微細穴の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長時間の連続加工運転時に、スラリータンク内のスラリー添加物が拡散しスラリータンク外に移動することを防止し、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量がばらつきかず、表面処理品質が安定した装置を提供。
【解決手段】スラリータンク５は、その上蓋２１に一端を固定した戻しばね９の他端に連結された仕切板２により、溶媒に砥粒を加えたスラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画される。流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれ、スラリー８を入れたスラリータンク５の下層部１８は配管１６で一対のワーク保持具３ａ，３ｂ と連結されている。
【選択図】図４
【解決手段】スラリータンク５は、その上蓋２１に一端を固定した戻しばね９の他端に連結された仕切板２により、溶媒に砥粒を加えたスラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画される。流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれ、スラリー８を入れたスラリータンク５の下層部１８は配管１６で一対のワーク保持具３ａ，３ｂ と連結されている。
【選択図】図４
Description
【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】従来の流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつスラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する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（１９９８）の「 極細ステンレス鋼管内壁の高速流動研磨」 ではφ１ｍｍ 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、例えば非特許文献１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６、図７に示す。
【０００３】
【非特許文献１】精密工学会誌６７．２（２００１年）「 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」
【０００４】
図６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、５７ 、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７に図６のフェルール保持具 ５３、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 ６２、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。
【０００５】
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図６、図７に示す従来の軸方向貫通微細穴の処理装置では、長時間の連続加工運転時に、カートリッジＡ内のスラリー添加物が拡散し、カートリッジＢに移動して、スラリー添加物の分布状態が安定せず、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生し、表面処理品質が安定しないという課題があった。さらに上記従来の処理装置では、スラリーが直圧式増圧器などの流体圧供給装置に侵入し、流体圧供給装置の耐久性を低下させるという課題があった。又、上記従来の処理装置では、スラリー量が減少しても、スラリーを補充できる構造にはなっておらず、ボルト締めのカートリッジの蓋を外し、スラリー全部を入れ替えなければならず、スラリーの浪費となり、作業性が悪かった。
【０００７】
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、長時間の連続加工運転時に、スラリータンクであるカートリッジＡ内のスラリー添加物が拡散し、カートリッジＢに移動することを防止し、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量がばらつかず、表面処理品質が安定した装置を提供することにある。さらに上記従来の処理装置では、スラリーが直圧式増圧器などの流体圧供給装置に侵入し流体圧供給装置の耐久性を低下させることがない装置を提供することにある。
本発明の別の課題は、スラリー量が減少しても、スラリーを補充でき、ボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなく、スラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため本発明の第１発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンクは、その上蓋に一端を固定した戻しばねの他端に連結された仕切板により、前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画され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。
本発明の第２発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画する仕切板が配置され、前記仕切板はスラリータンクの上蓋を貫通するロッドの一端に固定され、前記ロッドの他端にはスプリング受けが設けられ、前記上蓋とスプリング受けとの間に戻しばねが配置され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。
本発明の第３発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と大気と連通する上層室とを区画する仕切板が配置され、前記流体圧供給装置はピストンとロッドを有し、前記仕切板は前記流体圧供給装置のロッドと固定され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。
【０００９】
かかる構成によると、スラリータンク内は仕切板により、スラリーを入れた下層部と加圧流体が導かれる加圧室とに密閉区画され、スラリーを入れたスラリータンク内のスラリー添加物が拡散することがなく、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生しなくなり、表面処理品質が安定し、又、スラリー添加物が加圧室又は流体圧供給装置に侵入し流体圧供給装置の耐久性を低下させることがなく、耐久性の高い装置を提供するものとなった。
【００１０】
好ましくは、前記スラリータンクには、上昇端位置にある前記仕切板の下面に整合する位置にエアー抜き穴と、エアー抜き穴と連通するエアー抜き管と、エアー抜き管と連通するスラリー受け口と、が設けられるようにしてもよい。これにより、スラリータンクの下層部に混入したエアーは、仕切板が上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴からエアー抜き管を通って大気中に排出される。また、スラリー量が減少しても、スラリーを補充でき、ボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなく、スラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供するものとなった。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１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側面断面図で、（ａ） は仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示し、（ｂ） は仕切板２が下方に移動しはじめた状態（スラリーを加圧し、吐出しはじめた状態）を示す。図１の微細穴処理装置は、図示しない流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれ、溶媒に砥粒を加えたスラリー８を入れたスラリータンク５の下層部１８は配管１６で図示しない一対のワーク保持具と連結されている。スラリータンク５は、その上蓋２１に一端を固定した戻しばね９の他端に連結された仕切板２により、スラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画される。戻しばね９は、スラリータンク５の加圧室１７に内蔵されており、（ａ） の位置では仕切板２は上昇端の位置まで戻しばね９で戻されている。溶媒は、水性溶媒、油、アルコールを含み、加圧流体７は溶媒又はエアーを含む。これにより、スラリータンク５内部はシール１３、１４を介して移動する仕切板２によって、加圧室１７と下層部１８とに密封区画される。シール１３、１４を介さなくて仕切板２を移動するものでもよい。
【００１２】
作動においては、図１（ａ） の位置で図示しない流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれると、（ｂ） の仕切板２が下方に移動しはじめた状態となり、仕切板２が下方に移動され、下層部１８のスラリー８を加圧し、下層部１８と連結された配管１６を通り、スラリー８が図示しない一対のワーク保持具に吐出される。仕切板２が下降端に到達すると、図示しない流体圧供給装置からの加圧流体７が止められ、仕切板２は戻しばね９の戻し方向の収縮力により（ａ） に示す上昇端の位置まで戻される。
【００１３】
かかる構成によると、スラリータンク５内は仕切板２により、スラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに密閉区画され、スラリーを入れたスラリータンク内のスラリー添加物が拡散することをなく、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生しなくなり、表面処理品質が安定し、又、スラリー添加物が加圧室又は流体圧供給装置に侵入し、流体圧供給装置の耐久性を低下させることがなく、耐久性の高い装置を提供するものとなった。
【００１４】
図１の実施の形態の微細穴処理装置では、スラリータンク５には、（ａ） に示す上昇端位置にある仕切板２の下面に整合する位置に、エアー抜き穴１２と、エアー抜き穴１２と連通するエアー抜き管６と、エアー抜き管６と連通するスラリー受け口１１と、が設けられている。これにより、スラリータンク５の下層部１８に混入したエアーは、仕切板２が（ａ） に示す上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴１２からエアー抜き管６を通って大気中に排出される。スラリー８の量が減少しても、仕切板２が上昇端位置にあるときに、スラリー８をスラリー受け口１１から補充でき、上述した従来の微細穴処理装置のようにボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなくスラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供するものとなった。
【００１５】
図２は本発明の第２発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示す。スラリータンク５内にスラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画する仕切板２が配置され、仕切板２はスラリータンク５の上蓋２１を貫通するロッド２０の一端に固定され、ロッド２０の他端にはスプリング受け２２が設けられ、上蓋２１とスプリング受け２２との間に戻しばね１９が配置されている以外は、図１の微細穴処理装置と同じであり図１の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し、同様な効果を奏する。
【００１６】
図３は本発明の第３発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示す。スラリータンク５内にスラリー８を入れた下層部１８と上層室２７とを区画する仕切板２が配置され、流体圧供給装置１はピストン２３とロッド２４とを有し、仕切板２はスラリータンク５の上蓋２１を貫通する流体圧供給装置１のロッド２４の下端に固定されている以外は、図１の微細穴処理装置と同じであり、図１の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し、同様な効果を奏する。上層室２７には加圧流体７が導かれないので、上端に大気と連通するエアー連通孔２５が設けられている。仕切板２が下降端に到達すると、流体圧供給装置１によりピストン２３とロッド２４が止められ、その後、流体圧供給装置１はロッド２４を介し仕切板２をピストン２３の図示の上昇端の位置まで引き上げる。
【００１７】
図４は図１の微細穴処理装置を使用した第１の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。それぞれれ一対の、流体圧供給装置１、１、スラリータンク５、５及びワーク保持具３ａ，３ｂ が設けられ、ワーク保持具の少なくとも一方３ａ（両方であってもよい）は軸方向貫通微細穴４を有するワーク１０（フェルール）を保持し、図示の上昇端位置にある仕切板２、２の下面に整合する位置にエアー抜き穴１２、１２と、エアー抜き穴と連通するエアー抜き管６、６と、エアー抜き管６、６の合流管６０と連通するスラリー受け口１１とが設けられている。スラリー受け口１１は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ の下方に配置されている。流体圧供給装置１、１の一方である右（又は左）のスラリータンク５を加圧してスラリー８を配管１６よりワーク保持具３ａ，３ｂ が保持するワーク１０の軸方向貫通微細穴４を通して配管１６で他方左（又は右）のスラリータンク５に移動させるが、このとき同時に他方左（右）のスラリータンク５側の流体圧供給装置１の加圧は解除されている。微細穴４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）はスラリー８がワーク１０の微細穴４を流動して通過することにより行われる。右（左）側のスラリータンク５のスラリー８が左（右）のスラリータンク５に注送されて移動が終わった（１パス目）後、逆に他方の左（右）の流体圧供給装置１を加圧し一方を解除しスラリー８を逆向きに注送する（２パス目で１往復）。この流動動作を所定回数繰り返して微細穴４の内面処理が完了する。ワーク１０の着脱時に配管１６内に入り込みスラリータンク５内に混入したエアーは、右（左）側のスラリータンク５の仕切板２が上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴１２、エアー抜き管６を通りスラリー受け口１１から大気中に排出される。ワーク１０の着脱時などに漏れたスラリー８は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ の下方に配置されたスラリー受け口１１で回収しスラリータンク５に戻される。図１の微細穴処理装置の代わりに図２又は図３の微細穴処理装置を使用しても、図４の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し同様な効果を奏する。
【００１８】
図５は図１の微細穴処理装置を使用した第２の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。ワーク保持具３ａ，３ｂ は一対設けられ、ワーク保持具の少なくとも一方３ａ（両方であってもよい）は軸方向貫通微細穴４を有するワーク１０を保持し、流体圧供給装置１、スラリータンク５が設けられ、スラリータンク５には上昇端位置にある仕切板２の下面に整合する位置にエアー抜き穴１２、エアー抜き穴１２と連通するエアー抜き管６、エアー抜き管６と連通するスラリー受け口１１及びワーク保持具３ａ，３ｂ の他方３ｂから排出されるスラリー８をスラリー受け口１１に導くスラリー排出管２８、が設けられ、スラリー受け口１１は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ 及びスラリー排出管２８の下方に配置されている。微細穴４の内面処理はスラリー８がワーク１０の微細穴４を流動して通過することにより行われる。スラリータンク５のスラリー８が微細穴４を流動して通過するスラリー注送が終わり（１パス目）、スラリー８がスラリー排出管２８を通りスラリー受け口１１に排出された後、流体圧供給装置１の加圧を解除し、仕切板２を上昇端位置に移動し、スラリー８はスラリータンク５内に回収される。この流動動作を所定回数繰り返して微細穴４の内面処理が完了する。エアー抜き、ワーク１０の着脱時などに漏れたスラリー８の回収は図４の微細穴処理装置と同様に行なわれる。図１の微細穴処理装置の代わりに図２又は図３の微細穴処理装置を使用しても、図４の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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側面断面図で、（ａ） は仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示し、（ｂ） は仕切板２が下方に移動しはじめた状態（スラリーを加圧し、吐出しはじめた状態）を示す。
【図２】本発明の第２発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態を示す。
【図３】本発明の第３発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態を示す。
【図４】図１の微細穴処理装置を使用した第１の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。
【図５】図１の微細穴処理装置を使用した第２の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。
【図６】従来の微細穴処理装置の概略縦断面図を示す。
【図７】図６のフェルール保持具の詳細図を示す。
【符号の説明】
１・・流体圧供給装置 ２・・仕切板 ３ａ，３ｂ ・・ワーク保持具
４・・軸方向貫通微細穴 ５・・スラリータンク ６・・エアー抜き管
７・・加圧流体 ８・・スラリー ９、１９・・戻しばね １０・・ワーク
１１・・スラリー受け口 １２・・エアー抜き穴 １３、１４・・シール
１５、１６・・配管 １７・・加圧室 １８・・下層部 ２０、２４・・ロッド２１・・上蓋 ２２・・スプリング受け ２３・・ピストン ２７・・上層室
２５・・エアー連通孔 ２８・・スラリー排出管 ６０・・合流管
【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】従来の流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつスラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する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（１９９８）の「 極細ステンレス鋼管内壁の高速流動研磨」 ではφ１ｍｍ 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、例えば非特許文献１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６、図７に示す。
【０００３】
【非特許文献１】精密工学会誌６７．２（２００１年）「 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」
【０００４】
図６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、５７ 、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７に図６のフェルール保持具 ５３、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 ６２、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。
【０００５】
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図６、図７に示す従来の軸方向貫通微細穴の処理装置では、長時間の連続加工運転時に、カートリッジＡ内のスラリー添加物が拡散し、カートリッジＢに移動して、スラリー添加物の分布状態が安定せず、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生し、表面処理品質が安定しないという課題があった。さらに上記従来の処理装置では、スラリーが直圧式増圧器などの流体圧供給装置に侵入し、流体圧供給装置の耐久性を低下させるという課題があった。又、上記従来の処理装置では、スラリー量が減少しても、スラリーを補充できる構造にはなっておらず、ボルト締めのカートリッジの蓋を外し、スラリー全部を入れ替えなければならず、スラリーの浪費となり、作業性が悪かった。
【０００７】
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、長時間の連続加工運転時に、スラリータンクであるカートリッジＡ内のスラリー添加物が拡散し、カートリッジＢに移動することを防止し、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量がばらつかず、表面処理品質が安定した装置を提供することにある。さらに上記従来の処理装置では、スラリーが直圧式増圧器などの流体圧供給装置に侵入し流体圧供給装置の耐久性を低下させることがない装置を提供することにある。
本発明の別の課題は、スラリー量が減少しても、スラリーを補充でき、ボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなく、スラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため本発明の第１発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンクは、その上蓋に一端を固定した戻しばねの他端に連結された仕切板により、前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画され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。
本発明の第２発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画する仕切板が配置され、前記仕切板はスラリータンクの上蓋を貫通するロッドの一端に固定され、前記ロッドの他端にはスプリング受けが設けられ、前記上蓋とスプリング受けとの間に戻しばねが配置され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。
本発明の第３発明は、流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と大気と連通する上層室とを区画する仕切板が配置され、前記流体圧供給装置はピストンとロッドを有し、前記仕切板は前記流体圧供給装置のロッドと固定され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。
【０００９】
かかる構成によると、スラリータンク内は仕切板により、スラリーを入れた下層部と加圧流体が導かれる加圧室とに密閉区画され、スラリーを入れたスラリータンク内のスラリー添加物が拡散することがなく、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生しなくなり、表面処理品質が安定し、又、スラリー添加物が加圧室又は流体圧供給装置に侵入し流体圧供給装置の耐久性を低下させることがなく、耐久性の高い装置を提供するものとなった。
【００１０】
好ましくは、前記スラリータンクには、上昇端位置にある前記仕切板の下面に整合する位置にエアー抜き穴と、エアー抜き穴と連通するエアー抜き管と、エアー抜き管と連通するスラリー受け口と、が設けられるようにしてもよい。これにより、スラリータンクの下層部に混入したエアーは、仕切板が上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴からエアー抜き管を通って大気中に排出される。また、スラリー量が減少しても、スラリーを補充でき、ボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなく、スラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供するものとなった。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１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側面断面図で、（ａ） は仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示し、（ｂ） は仕切板２が下方に移動しはじめた状態（スラリーを加圧し、吐出しはじめた状態）を示す。図１の微細穴処理装置は、図示しない流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれ、溶媒に砥粒を加えたスラリー８を入れたスラリータンク５の下層部１８は配管１６で図示しない一対のワーク保持具と連結されている。スラリータンク５は、その上蓋２１に一端を固定した戻しばね９の他端に連結された仕切板２により、スラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画される。戻しばね９は、スラリータンク５の加圧室１７に内蔵されており、（ａ） の位置では仕切板２は上昇端の位置まで戻しばね９で戻されている。溶媒は、水性溶媒、油、アルコールを含み、加圧流体７は溶媒又はエアーを含む。これにより、スラリータンク５内部はシール１３、１４を介して移動する仕切板２によって、加圧室１７と下層部１８とに密封区画される。シール１３、１４を介さなくて仕切板２を移動するものでもよい。
【００１２】
作動においては、図１（ａ） の位置で図示しない流体圧供給装置から加圧流体７が配管１５を介してスラリータンク５の加圧室１７に導かれると、（ｂ） の仕切板２が下方に移動しはじめた状態となり、仕切板２が下方に移動され、下層部１８のスラリー８を加圧し、下層部１８と連結された配管１６を通り、スラリー８が図示しない一対のワーク保持具に吐出される。仕切板２が下降端に到達すると、図示しない流体圧供給装置からの加圧流体７が止められ、仕切板２は戻しばね９の戻し方向の収縮力により（ａ） に示す上昇端の位置まで戻される。
【００１３】
かかる構成によると、スラリータンク５内は仕切板２により、スラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに密閉区画され、スラリーを入れたスラリータンク内のスラリー添加物が拡散することをなく、スラリー添加物の分布状態が安定し、軸方向貫通微細穴の表面処理に作用するスラリー添加物の量にばらつきが発生しなくなり、表面処理品質が安定し、又、スラリー添加物が加圧室又は流体圧供給装置に侵入し、流体圧供給装置の耐久性を低下させることがなく、耐久性の高い装置を提供するものとなった。
【００１４】
図１の実施の形態の微細穴処理装置では、スラリータンク５には、（ａ） に示す上昇端位置にある仕切板２の下面に整合する位置に、エアー抜き穴１２と、エアー抜き穴１２と連通するエアー抜き管６と、エアー抜き管６と連通するスラリー受け口１１と、が設けられている。これにより、スラリータンク５の下層部１８に混入したエアーは、仕切板２が（ａ） に示す上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴１２からエアー抜き管６を通って大気中に排出される。スラリー８の量が減少しても、仕切板２が上昇端位置にあるときに、スラリー８をスラリー受け口１１から補充でき、上述した従来の微細穴処理装置のようにボルト締めのカートリッジの蓋を外す必要がなくスラリーの一部のみ補充でき、スラリーの浪費をなくし、作業性を改善した装置を提供するものとなった。
【００１５】
図２は本発明の第２発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示す。スラリータンク５内にスラリー８を入れた下層部１８と加圧流体７が導かれる加圧室１７とに区画する仕切板２が配置され、仕切板２はスラリータンク５の上蓋２１を貫通するロッド２０の一端に固定され、ロッド２０の他端にはスプリング受け２２が設けられ、上蓋２１とスプリング受け２２との間に戻しばね１９が配置されている以外は、図１の微細穴処理装置と同じであり図１の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し、同様な効果を奏する。
【００１６】
図３は本発明の第３発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示す。スラリータンク５内にスラリー８を入れた下層部１８と上層室２７とを区画する仕切板２が配置され、流体圧供給装置１はピストン２３とロッド２４とを有し、仕切板２はスラリータンク５の上蓋２１を貫通する流体圧供給装置１のロッド２４の下端に固定されている以外は、図１の微細穴処理装置と同じであり、図１の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し、同様な効果を奏する。上層室２７には加圧流体７が導かれないので、上端に大気と連通するエアー連通孔２５が設けられている。仕切板２が下降端に到達すると、流体圧供給装置１によりピストン２３とロッド２４が止められ、その後、流体圧供給装置１はロッド２４を介し仕切板２をピストン２３の図示の上昇端の位置まで引き上げる。
【００１７】
図４は図１の微細穴処理装置を使用した第１の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。それぞれれ一対の、流体圧供給装置１、１、スラリータンク５、５及びワーク保持具３ａ，３ｂ が設けられ、ワーク保持具の少なくとも一方３ａ（両方であってもよい）は軸方向貫通微細穴４を有するワーク１０（フェルール）を保持し、図示の上昇端位置にある仕切板２、２の下面に整合する位置にエアー抜き穴１２、１２と、エアー抜き穴と連通するエアー抜き管６、６と、エアー抜き管６、６の合流管６０と連通するスラリー受け口１１とが設けられている。スラリー受け口１１は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ の下方に配置されている。流体圧供給装置１、１の一方である右（又は左）のスラリータンク５を加圧してスラリー８を配管１６よりワーク保持具３ａ，３ｂ が保持するワーク１０の軸方向貫通微細穴４を通して配管１６で他方左（又は右）のスラリータンク５に移動させるが、このとき同時に他方左（右）のスラリータンク５側の流体圧供給装置１の加圧は解除されている。微細穴４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）はスラリー８がワーク１０の微細穴４を流動して通過することにより行われる。右（左）側のスラリータンク５のスラリー８が左（右）のスラリータンク５に注送されて移動が終わった（１パス目）後、逆に他方の左（右）の流体圧供給装置１を加圧し一方を解除しスラリー８を逆向きに注送する（２パス目で１往復）。この流動動作を所定回数繰り返して微細穴４の内面処理が完了する。ワーク１０の着脱時に配管１６内に入り込みスラリータンク５内に混入したエアーは、右（左）側のスラリータンク５の仕切板２が上昇端位置にあるときに、エアー抜き穴１２、エアー抜き管６を通りスラリー受け口１１から大気中に排出される。ワーク１０の着脱時などに漏れたスラリー８は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ の下方に配置されたスラリー受け口１１で回収しスラリータンク５に戻される。図１の微細穴処理装置の代わりに図２又は図３の微細穴処理装置を使用しても、図４の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し同様な効果を奏する。
【００１８】
図５は図１の微細穴処理装置を使用した第２の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。ワーク保持具３ａ，３ｂ は一対設けられ、ワーク保持具の少なくとも一方３ａ（両方であってもよい）は軸方向貫通微細穴４を有するワーク１０を保持し、流体圧供給装置１、スラリータンク５が設けられ、スラリータンク５には上昇端位置にある仕切板２の下面に整合する位置にエアー抜き穴１２、エアー抜き穴１２と連通するエアー抜き管６、エアー抜き管６と連通するスラリー受け口１１及びワーク保持具３ａ，３ｂ の他方３ｂから排出されるスラリー８をスラリー受け口１１に導くスラリー排出管２８、が設けられ、スラリー受け口１１は一対のワーク保持具３ａ，３ｂ 及びスラリー排出管２８の下方に配置されている。微細穴４の内面処理はスラリー８がワーク１０の微細穴４を流動して通過することにより行われる。スラリータンク５のスラリー８が微細穴４を流動して通過するスラリー注送が終わり（１パス目）、スラリー８がスラリー排出管２８を通りスラリー受け口１１に排出された後、流体圧供給装置１の加圧を解除し、仕切板２を上昇端位置に移動し、スラリー８はスラリータンク５内に回収される。この流動動作を所定回数繰り返して微細穴４の内面処理が完了する。エアー抜き、ワーク１０の着脱時などに漏れたスラリー８の回収は図４の微細穴処理装置と同様に行なわれる。図１の微細穴処理装置の代わりに図２又は図３の微細穴処理装置を使用しても、図４の微細穴処理装置と同様なやり方で作動し同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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側面断面図で、（ａ） は仕切板２が上昇端位置にある状態（スラリーを加圧していない状態）を示し、（ｂ） は仕切板２が下方に移動しはじめた状態（スラリーを加圧し、吐出しはじめた状態）を示す。
【図２】本発明の第２発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態を示す。
【図３】本発明の第３発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略側面断面図で、仕切板２が上昇端位置にある状態を示す。
【図４】図１の微細穴処理装置を使用した第１の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。
【図５】図１の微細穴処理装置を使用した第２の微細穴処理装置全体の概略側面断面図を示す。
【図６】従来の微細穴処理装置の概略縦断面図を示す。
【図７】図６のフェルール保持具の詳細図を示す。
【符号の説明】
１・・流体圧供給装置 ２・・仕切板 ３ａ，３ｂ ・・ワーク保持具
４・・軸方向貫通微細穴 ５・・スラリータンク ６・・エアー抜き管
７・・加圧流体 ８・・スラリー ９、１９・・戻しばね １０・・ワーク
１１・・スラリー受け口 １２・・エアー抜き穴 １３、１４・・シール
１５、１６・・配管 １７・・加圧室 １８・・下層部 ２０、２４・・ロッド２１・・上蓋 ２２・・スプリング受け ２３・・ピストン ２７・・上層室
２５・・エアー連通孔 ２８・・スラリー排出管 ６０・・合流管
Claims (6)
- 流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンクは、その上蓋に一端を固定した戻しばねの他端に連結された仕切板により、前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画されたことを特徴とする微細穴の処理装置。
- 流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と前記加圧流体が導かれる加圧室とに区画する仕切板が配置され、前記仕切板はスラリータンクの上蓋を貫通するロッドの一端に固定され、前記ロッドの他端にはスプリング受けが設けられ、前記上蓋とスプリング受けとの間に戻しばねが配置されたことを特徴とする微細穴の処理装置。
- 流体圧供給装置から加圧流体をスラリータンクに作用させ、かつ前記スラリータンクの溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有する微細穴の処理装置において、前記スラリータンク内に前記スラリーを入れた下層部と大気と連通する上層室とを区画する仕切板が配置され、前記流体圧供給装置はピストンとロッドを有し、前記仕切板は前記流体圧供給装置のロッドと固定されたことを特徴とする微細穴の処理装置。
- 前記スラリータンクには、上昇端位置にある前記仕切板の下面に整合する位置にエアー抜き穴と、エアー抜き穴と連通するエアー抜き管と、エアー抜き管と連通するスラリー受け口と、が設けられ、前記スラリー受け口は前記一対のワーク保持具の下方に配置されている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。
- 前記流体圧供給装置、前記スラリータンク及びワーク保持具は、それぞれ一対設けられ、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、上昇端位置にある各前記仕切板の下面に整合する位置に各エアー抜き穴と、各エアー抜き穴と連通する各エアー抜き管と、各エアー抜き管の合流管と連通するスラリー受け口と、が設けられ、前記スラリー受け口は一対の前記ワーク保持具の下方に配置されている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。
- 前記ワーク保持具は一対設けられ、前記ワーク保持具の一方は軸方向貫通微細穴を有するワークを保持し、前記流体圧供給装置、前記スラリータンク及び前記戻しばねが戻された原位置又は前記ピストンとロッドがもどされた原位置において、前記スラリータンクには上昇端位置にある前記仕切板の下面に整合する位置にエアー抜き穴と、各エアー抜き穴と連通するエアー抜き管と、エアー抜き管と連通するスラリー受け口と、前記ワーク保持具の他方から排出されるスラリーを前記スラリー受け口に導くスラリー排出管と、が設けられ、前記スラリー受け口は一対の前記ワーク保持具及びスラリー排出管の下方に配置されている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。
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