JP2013169608A - バレル研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い研磨能力を発揮し、取扱いが安全かつ容易な遠心バレル方式のバレル研磨装置を提供する。
【解決手段】垂直な回転主軸２０に水平に取り付けられ回転駆動される回転テーブル１５と、回転テーブル１５上に垂直状態で回転可能に支持された回転支軸２５に、回転主軸２０に対して傾斜状態で取り付け保持され、上側に向けて臨む開口が密閉固定部４０により密閉状に施蓋される構造のバレル槽１とを備え、回転テーブル１５と回転支軸２５は、遊星運動機構１７により単一の駆動モータ１６に駆動連結されてなる。駆動モータ１６による回転テーブル１５の水平回転により、バレル槽１は、回転主軸２０まわりに水平に公転されながら、この公転運動に伴う遊星運動機構１７の減速作用により、公転速度より大幅に減速された自転速度をもって、回転主軸２０に対して傾斜状態で揺動自転される。
【選択図】図２

Description

本発明はバレル研磨装置に関し、さらに詳細には、工作物と研磨材を充填収容するバレル槽が自転しながら水平方向に公転する形式のバレル研磨装置に関する。

バレル研磨技術は、各種工作物（以下、ワーク）の中間および／または最終仕上げ工程において、バリ取り、平滑仕上げ、鏡面仕上げあるいはＲ付け等の目的で採用されており、その基本原理は、研磨材（メディア）とワークをバレル槽内に所定の割合で混合して充填し、このバレル槽に運動を与えて、これらワークと研磨材の擦れ合いによりワークを研磨する。

そして、バレル槽に運動を与える方法として、回転バレル、振動バレル、遠心バレルおよび渦流バレルなどの研磨方式が存在するが、特に、遠心バレル方式は、加工能力が高く各種製造分野で広く採用されている。

この遠心バレル方式においては、回転テーブル上に自転可能に設けられたバレル槽が、上記回転テーブルの回転によって自転しながら公転（遊星旋回）することで、バレル槽内のワークと研磨材に遠心力を与えて、これらワークと研磨材の擦れ合いによりワークが研磨される。なお、上記バレル槽の自転運動は、公転速度の１／２程度の自転速度をもって、公転方向と同一または逆方向に自転されるが一般的である。

しかしながら、このように加工能力に優れる遠心バレル方式においても、（１）ワーク同士による打痕の発生、（２）ワークの変形およびひずみの発生および（３）研磨能力不足によるバリやカエリの残存といった問題があり、さらなる改良が要望されていた。

この点に関して、本出願人は、特許文献１に記載されるバレル研磨技術を開発し、遠心バレル方式におけるこれらの問題点を解消するに至った。

特開２００８−１５５２８６号公報

本発明は、特許文献１に記載の遠心バレル方式のバレル研磨技術をさらに改良して、ワーク同士による打痕の発生がなく、ワークの変形およびひずみの発生もなく、より高い研磨能力を発揮し得るとともに、取扱いが安全かつ容易な構成を備えたバレル研磨装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のバレル研磨装置は、ワークと研磨材が充填収容されたバレル槽が水平方向に公転することにより、バレル槽内のワークと研磨材に遠心力が与えられて、これらワークと研磨材の擦れ合いによりワークを研磨するバレル研磨装置であって、垂直な回転主軸に対して水平に取り付けられて、所定の速度をもって回転駆動される回転テーブルと、この水平な回転テーブル上に上記回転主軸と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸に、上記回転主軸に対して軸線を所定角度だけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口が密閉固定手段により密閉状に施蓋される構造を有するバレル槽とを備え、上記回転テーブルと上記回転支軸は、遊星運動機構により単一の回転駆動源に駆動連結されてなり、上記回転駆動源による上記回転テーブルの水平回転により、上記バレル槽が、上記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星運動機構の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸に対して傾斜した状態で揺動自転される構成とされていることを特徴とする。

好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記遊星運動機構は、上記回転主軸と同心状にかつ静止状に設けられた太陽プーリと、上記回転支軸に同心状にかつ一体的に設けられた遊星プーリと、これら太陽プーリおよび遊星プーリを駆動連結する伝動ベルトとを備えてなる遊星ベルト機構の形態とされ、上記回転テーブルの水平回転により、上記バレル槽は、上記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星ベルト機構の所定の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸に対して傾斜した状態で自転される構成とされている。

（２）上記太陽プーリおよび遊星プーリが所定の歯数比を有する歯付きプーリの形態とされるとともに、上記伝動ベルトが上記両歯付きプーリに噛合する歯付きベルトの形態とされている。

（３）上記遊星運動機構は、上記回転主軸と同心状にかつ静止状に設けられた太陽歯車と、上記回転支軸に同心状にかつ一体的に設けられた遊星歯車と、これら太陽歯車および遊星歯車の間に噛合状態で介装されるとともに、上記回転テーブルに回転可能に支持される少なくとも一つの中間歯車とを備えてなる遊星歯車機構の形態とされ、上記回転テーブルの水平回転により、上記バレル槽は、上記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星歯車機構の所定の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸に対して傾斜した状態で自転される構成とされている。

（４）上記太陽歯車と上記遊星歯車とが、単一の上記中間歯車を介して駆動連結されている。

（５）上記太陽歯車と上記遊星歯車とが、二つの上記中間歯車を介して駆動連結されている。

（６）上記バレル槽は、上記開口が蓋体により密閉状に閉止される筒形容器の形態とされるとともに、上記回転支軸に上記所定角度だけ傾斜した状態で取り付け固定されたバレル槽受けに、上下方向へ取り外し可能に嵌装支持され、上記密閉固定手段は、上記バレル槽受けに嵌装支持された上記バレル槽の蓋体を閉止固定する閉止部材と、上記バレル槽受けに設けられ、上記閉止部材の閉止固定動作によりこの閉止部材を上記バレル槽受けに一体的に係合固定する係合固定手段とを備えてなり、上記閉止部材は、上記バレル槽受けに橋絡状に位置決め係合する長尺な棒状体の形態とされるとともに、その長手方向中央部に螺進退可能に設けられ、上記バレル槽の蓋体に当接係合可能な締付けボルト部材を備えてなり、上記係合固定手段は、上記バレル槽受けの筒状開放縁部に対向して設けられて、上記閉止部材の係合端部がそれぞれ挿通係合する一対の係合孔を備えるとともに、これら係合孔の少なくとも一方の係合孔が、上記バレル槽受けに設けられた係合凹部と、上記バレル槽受けの外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材の係合孔部とから構成されている。

（７）上記バレル槽が上記バレル槽受けに嵌装支持された状態において、上記閉止部材の両端部位の係合端部が上記係合固定手段の係合孔にそれぞれ挿通係合した状態で、上記締付けボルト部材を締付け回転操作することにより、上記閉止部材と蓋体が互いに離れる方向へ押されて共締め状態となり、上記蓋体がバレル槽に緊密に施蓋されると同時に、バレル槽が上記バレル槽受けに締付け固定される。

（８）上記閉止部材は長尺な直線棒状体の形態とされるとともに、その両端部位に上記バレル槽受けに位置決め係合する上記係合端部を備え、これら係合端部は、上記係合固定手段の係合孔に挿通係合する際に、その位置決め部が上記バレル槽受けの内側面に当接係合可能とされて、上記閉止部材のバレル槽受けに対する長手方向位置を位置決めするように配置設定されている。

（９）上記係合固定手段は、上記バレル槽受けの開口端部に一対の係合支持部が対向して設けられ、これら両係合支持部の一方の係合支持部に、上記閉止部材の一方の係合端部を挿通係合する係合孔が設けられるとともに、他方の係合支持部に、上記閉止部材の他方の係合端部を挿通係合する係合孔が設けられ、上記他方の係合支持部は、その外側部に、上記仮止め部材が外方へ揺動可能に枢着されるとともに、この仮止め部材は、弾発部材により上記他方の係合支持部の外側面に向けて内方へ常時弾発付勢され、上記他方の係合支持部に上記係合凹部が設けられ、この係合凹部と上記仮止め部材に設けられた係合孔部は、上記仮止め部材が上記係合支持部の外側面に当接係合した状態において、重合一致して上記係合孔を形成するように位置決め設定されている。

（１０）上記仮止め部材の先端部は、外方へ所定の角度をもって傾斜された揺動操作部とされている。

（１１）上記揺動操作部は、その内側面が上記閉止部材の一方の係合端部の操作案内面として作用するように構成されている。

（１２）上記単一の回転駆動源を自動制御する制御手段を備えてなり、この制御手段は、上記バレル槽の公転速度が研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように、上記公転手段の駆動源を駆動制御するように構成されている。

（１３）上記バレル槽の公転速度を設定するための公転速度設定手段を備える。

本発明のバレル研磨装置によれば、垂直な回転主軸に対して水平に取り付けられて、所定の速度をもって回転駆動される回転テーブルと、この水平な回転テーブル上に上記回転主軸と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸に、上記回転主軸に対して軸線を所定角度だけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口が密閉固定手段により密閉状に施蓋される構造を有するバレル槽とを備え、上記回転テーブルと上記回転支軸は、遊星運動機構により単一の回転駆動源に駆動連結されてなり、上記回転駆動源による上記回転テーブルの水平回転により、上記バレル槽が、上記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星運動機構の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸に対して傾斜した状態で揺動自転される構成とされているから、以下に列挙されるような効果が有効に発揮されて、ワーク同士による打痕の発生がなく、ワークの変形およびひずみの発生もなく、より高い研磨能力を発揮し得るとともに、取扱いが安全かつ容易な構成を備えたバレル研磨装置を提供することができる。

（１）上記バレル槽が、上記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度、例えば、上記公転速度の１／２０以下の自転速度をもって、上記回転主軸に対して傾斜した状態で揺動自転されるから、バレル槽の公転により生じる遠心力が有効かつ十分に発揮されて、研磨材とワークに対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらにバレル槽の傾きによる傾斜内面との協働作用による上下方向の動きも誘発する。

具体的には、上記バレル槽は垂直な回転主軸（公転軸）まわりに水平方向に公転されて、バレル槽内のワークと研磨材に遠心力が与えられて、これらワークと研磨材の擦れ合いによりワークが研磨されることとなる。

この場合、バレル槽は、その軸線を上記回転主軸（公転軸）に対して所定角度だけ傾斜した状態で回転支軸にそれぞれ取付けられるとともに、上記公転運動に伴う遊星運動機構の減速自転作用により、非常にゆっくりした自転速度をもって自転される。

換言すれば、バレル槽は、ゆっくりと揺動しながら公転するため、バレル槽内では研磨材とワークがランダムに立体的な動きとなって、バレル槽の中央へ練り込まれるような状態となり、ワークが常に研磨材の中に存在することになる。

このような挙動は、バレル槽の公転により生じる遠心力が、研磨材とワークに対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらにバレル槽の傾きによる傾斜内面との協働作用による上下方向の動きも誘発し、その結果、研磨材とワークは自重の違いも有効に作用して、互いに分離することなく渾然一体となってバレル槽内を上下左右方向へ流動（３次元相対運動）すると考えられる。

その結果、研磨材とワークは、自重の違いも有効に作用して、互いに分離することなく渾然一体となってバレル槽内を上下左右方向へ流動（３次元相対運動）して、ワーク同士の衝突が有効に防止されるとともに、ワークと研磨材とが効率よく擦れ合って、ワークは高い研磨能力をもって研磨され得る。ちなみに、従来の遠心バレル方式のバレル研磨装置と比較して、１／２〜１／３以下の時間でワークを仕上けることができることが試験的に判明している。

そして、このような従来の遠心バレル方式では成し得なかった”ワークと研磨材の３次元相対運動”の実現により、従来の遠心バレル方式の研磨加工における前記３つの問題点、つまり、（ｉ）ワーク同士による打痕の発生、（ii）ワークの変形およびひずみの発生および（iii）研磨能力不足によるバリやカエリの残存、という問題点が大幅に減少ないし解消されるに至った。

（２）上記回転テーブルと上記回転支軸が、遊星運動機構（遊星ベルト機構または遊星歯車機構）により単一の回転駆動源に駆動連結されてなることにより、装置構造が簡単かつコンパクトで、メンテナンスも容易に行うことができる。

（３）上記効果に加えて、上記単一の回転駆動源を自動制御する制御手段を備えることにより、バレル槽の公転速度の制御をプログラム運転により自動で行うことができ、この点でも、装置構造が簡単かつコンパクトで、メンテナンスも容易に行うことができる。

（４）上記バレル槽は、上記回転テーブル上に上記回転主軸と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸に、上記回転主軸に対して軸線を所定角度だけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口が密閉固定手段により密閉状に施蓋される構造を有することにより、上記のようにゆっくりと揺動しながら公転するという複雑な動きをするにもかかわらず、バレル槽の高い密閉性が確保されるとともに、バレル槽の開閉着脱作業が熟練を要することなく容易迅速に行うことができる。

本発明の実施形態１であるバレル研磨装置を示す正面図である。 同じく同バレル研磨装置の内部構造を示す側面断面図である。 同じく同バレル研磨装置の開閉扉を取り除いて示す平面図である。 同じく同バレル研磨装置の図２のＸ−Ｘ線に沿った平面断面図である。 同バレル研磨装置の密閉収納部を示す斜視図である。 同密閉収納部の構造を示す一部断面正面図である。 同じく同密閉収納部の構造を示す平面図である。 同密閉収納部のバレル槽受けを示す図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）における矢符Ｃ方向から見た正面図である。 同密閉収納部における密閉固定部の係合固定部の要部構成を拡大して示し、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は平面図である。 同密閉固定部による収納容器の密閉方法を説明するための斜視図である。 同バレル研磨装置の制御構成を示すブロック図である。 同バレル研磨装置の運転時におけるバレル槽内の研磨材とワークの挙動を示す模式図である。 本発明の実施形態２である密閉固定部を備えた密閉収納部を示し、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は同密閉固定部の係合固定部の要部構成を拡大して示す平面図である。 同密閉固定部による収納容器の密閉方法における仮止め工程を説明するための平面図である。 本発明の実施形態３であるバレル研磨装置の内部構造を示す正面断面図である。 同じく同バレル研磨装置の図１３のＸ−Ｘ線に沿った平面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。

実施形態１
本発明に係るバレル研磨装置が図１〜図１２に示されており、このバレル研磨装置は、具体的には、図１２に模式的に示されるように、多数のワークＷ、Ｗ、…と研磨材（メディア）Ｇ、Ｇ、…が充填収容されたバレル槽１が水平方向に公転することにより、バレル槽１内のワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…に遠心力が与えられて、これらワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…の擦れ合いによりワークＷ、Ｗ、…を研磨する構成を備えた遠心バレル形式のものである。

上記バレル研磨装置は、上記バレル槽１を含む密閉収納部１０、公転部１１、自転部１２および制御部１３を主要部として構成され、これら構成部１０〜１３が装置ケース１４内に装置されてなる。

公転部１１は、バレル槽１を水平方向へ公転させるもので、具体的には回転テーブル１５および駆動源である駆動モータ１６を主要部として構成されている。

回転テーブル１５は、垂直な回転主軸２０に対して水平に取り付け固定されるとともに、この回転主軸２０が駆動モータ１６に駆動連結されている。

図示の実施形態においては、装置ケース１４内の基台フレーム２１の中心位置に主軸台２２が設けられ、この主軸台２２に、上記回転主軸２０が、軸受２３、２３を介して垂直状態で回転可能に軸支されており、この回転主軸２０の上端部に、上記回転テーブル１５が水平状態で取付け支持されている。

また、回転主軸２０の下部が軸支される上記主軸台２２には、上記駆動モータ１６が水平状態で取り付けられており、具体的には図示しないが、この駆動モータ１６の出力軸に、上記回転主軸２０の下部が直接的に駆動連結されている。

そして、駆動モータ１６の回転駆動により、上記回転主軸２０と共に、上記回転テーブル１５が水平方向へ所定の回転速度をもって回転駆動される。この場合の回転テーブル１５の回転速度つまり後述するバレル槽１の公転速度は、後述するように、制御部１３の加工プログラムに従って、研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように自動制御される。

上記密閉収納部１０のバレル槽１は、上記回転テーブル１５上の外周位置に円周方向へ等間隔をもって複数個（図示の場合は４つ）装着されている。

つまり、回転テーブル１５の外周位置には、４本の回転支軸２５、２５、…が周方向へ等間隔をもって配置され、各回転支軸２５は、軸受２６、２６により垂直状態で、つまり上記回転主軸２０と平行状態で回転可能に軸支され、この回転支軸２５の上端部に、上記バレル槽１を取外し可能に収容支持するバレル槽受け２７が傾斜状態で取付け固定されている。

このバレル槽受け２７にバレル槽１が収容された状態において、バレル槽１は、その軸線Ｘが上記回転主軸２０の軸線（後述する公転軸）Ｘ0に対して所定角度αだけ傾斜するように構成されている。

なお、上記バレル槽１を主要部として備える上記密閉収納部１０の具体的構成については、後に詳述する。

自転部１２は、バレル槽１を自転させるもので、具体的には、回転テーブル１５の回転速度つまりバレル槽１の公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした自転速度でバレル槽１を自転する構成とされている。

上記自転部１２は、具体的には一対の遊星運動機構１７、１７から構成されてなり、これら遊星運動機構１７、１７により、上記回転テーブル１５つまり回転主軸２０と４つの回転支軸２５、２５、…は、単一の回転駆動源である上記駆動モータ１６に駆動連結されている。

図示の実施形態の遊星運動機構１７は遊星ベルト機構の形態とされ、この遊星ベルト機構１７は、図２および図４に示すように、上記回転主軸２０と同心状にかつ静止状に設けられた太陽プーリ３０と、２つの回転支軸２５、２５にそれぞれ同心状にかつ一体的に設けられた２つの遊星プーリ３１、３１と、これら太陽プーリ３０および遊星プーリ３１、３１を駆動連結する伝動ベルト３２とを備えてなる。

具体的には、上記太陽プーリ３０および遊星プーリ３１、３１は所定の歯数比を有する歯付きプーリの形態とされるとともに、上記伝動ベルト３２は上記歯付きプーリ３０、３１、３１に噛合する歯付きベルトの形態とされている。

図示の実施形態においては、２組の遊星ベルト機構１７、１７が採用されており、各遊星ベルト機構１７が、２つの回転支軸２５、２５つまりバレル槽１、１に駆動連結されている。２つの遊星ベルト機構１７、１７の採用により、１つの回転主軸２０に２つの太陽プーリ３０、３０が設けられることから、両太陽プーリ３０、３０さらには遊星ベルト機構１７、１７が互いに動作干渉しないように、図２に示すように、回転主軸２０に軸方向へ二つの太陽プーリ３０、３０がずらせて支持されており、これにより、２つの遊星ベルト機構１７、１７が上下２層状に配置構成されている。ちなみに、図示の実施形態の太陽プール３０、３０は図示のごとく一体形成されてなる単体部品とされて、組込み構造の簡素化が図られている。

そして、回転主軸２０の回転により、回転テーブル１５が一体的に水平回転すると、この回転テーブル１５上に配置支持された４つのバレル槽１、１、…は、上記回転主軸２０まわりに所定の速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星ベルト機構１７、１７の上記歯数比による減速作用により、非常にゆっくりした自転速度をもって自転されることとなる。

すなわち、図３および図４を参照して、回転テーブル１５の回転（矢符Ａ方向）により、この回転テーブル１５上に配置支持された４つのバレル槽１、１、…も回転（公転）するところ、これらバレル槽１、１、…の回転支軸２５、２５、…には、上記遊星ベルト機構１７、１７の遊星プーリ３１、３１、…がそれぞれ取付け固定されている。各遊星ベルト機構１７において、太陽プーリ３０は上述のごとく静止固定されているから、これら両プーリ３０、３１、３１に巻き掛けられて駆動連結された伝動ベルト３２を介して、上記遊星プーリ３１、３１は太陽プーリ３０のまわりをＡ方向へ公転しながら、この公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした自転速度をもって公転方向Ａと逆方向へ自転することになる。

換言すれば、回転テーブル１５の水平回転により、バレル槽１、１、…は、上記回転主軸２５まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星ベルト機構１７の所定の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸２５に対して傾斜した状態で揺動自転される。

この場合、上記バレル槽１の自転速度は、各遊星ベルト機構１７を構成する太陽プーリ（歯付きプーリ）３０、遊星プーリ（歯付きプーリ）３１および伝動ベルト（歯付きベルト）３２相互間の歯数比により決定され、具体的には公転速度の１／２０以下に設定され、望ましくは１／３０〜１／４０に設定される。上記バレル槽１の公転速度は、遠心力が有効に働くことを考慮して、１００〜３００回転／分に設定されており、したがって、バレル槽１の自転速度は５回転〜１５回転／分に設定される。

密閉収納部１０は、撹拌研磨処理すべきワークＷ、Ｗ、…と研磨材（メディア）Ｇ、Ｇ、…を密封状態で収納するものであり、その具体的構成が図５〜図１０に示されている。

この密閉収納部１０は、上記バレル槽１と、このバレル槽１の蓋体２を密閉状に閉止固定する密閉固定部（密閉固定手段）とを主要部として構成されている。

バレル槽１は、撹拌研磨処理すべき被処理物（多数のワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…）を収納する収納容器として機能するもので、図６に示すように、開口１ａが開閉可能な蓋体２により密閉状に閉止される筒形容器の形態とされている。

図示の実施形態においては、バレル槽１はウレタン製容器で、具体的には図示しないが、その内周面が多角形とされた断面形状を有する多角柱形状輪郭の筒型容器、具体的には、内周面が八角柱形状輪郭の筒型容器の形態とされている。このバレル槽１は、後述するように、密閉固定部４０を介してバレル研磨装置の回転テーブル１５上に、上記開口１ａが上側に向けて臨む状態で４つ装着される配置構成とされている。

また、上記バレル槽１の蓋体２による施蓋構造は、後述するように、密閉固定部４０の閉止部材としての押え金具４１により、バレル槽受け２７に共締め固定する構成とされている。これに関連して、図６に示すように、蓋体２の周縁部２ａは、施蓋時におけるバレル槽１との嵌合部を構成するとともに、この嵌合部２ａにシール部材（図示の場合はＯリング）４２が介装されて、この部位の密封性が確保されている。

密閉固定部４０は、上記バレル槽受け２７、押え金具４１および係合固定部（係合固定手段）４３を主要部として構成されている。

バレル槽受け２７は、上記バレル槽１を軸線方向へ取り外し可能に嵌装支持するもので、図示の実施形態においては、薄肉鋼板が図６および図８に示すような形状に板金加工等により折曲形成されてなる薄肉容器の形態とされている。

このバレル槽受け２７は、具体的には、バレル槽１の下部全体を嵌合保持する下部本体部２７ａと、バレル槽１の上半部外周を支持する一対の起立保持部２７ｂ、２７ｂとを主要部として構成されている。

上記下部本体部２７ａは、バレル槽１の下部全体を嵌合保持する形状寸法を有する平底円筒容器の形態とされ、バレル槽１の外径寸法に対応した内径寸法を有する。また、下部本体部２７ａの底部には、後述するバレル研磨装置の回転支軸２５（図８参照）が所定の傾斜角度をもって一体的に設けられている。

上記一対の起立保持部２７ｂ、２７ｂは、上記下部本体部２７ａの上端縁から上方へ起立状に立ち上がって形成されてなり、これら起立保持部２７ｂ、２７ｂの内側面が上記下部本体部２７ａの円筒内径面と面一の円筒湾曲面とされて、バレル槽１の上半部外周面の一部を摺動案内可能に支持する構成とされている。

このように、バレル槽受け２７の上半部が一対の起立保持部２７ｂ、２７ｂにより構成されることにより、バレル槽１のバレル槽受け２７に対する着脱時の軸線Ｘ（図６参照）方向への摺動案内作用と嵌装支持作用とが安定して確保されるとともに、上記両起立保持部２７ｂ、２７ｂ間の開口部２７ｃ、２７ｃが、バレル槽１のバレル槽受け２７に対する着脱操作部として機能する。

また、このバレル槽受け２７の着脱操作部２７ｃ、２７ｃとの関係で、バレル槽１の高さ方向中央部には、全周にわたって環状凹部１ｂが設けられて、バレル槽１の手持ち作業時の操作部を形成しており、この操作部１ｂと上記着脱操作部２７ｃ、２７ｃとの協働作用により、バレル槽１のバレル槽受け２７に対する着脱操作の容易性が確保されている。

閉止部材４１は、上記バレル槽受け２７に嵌装支持されたバレル槽１の蓋体２を閉止固定するもので、具体的には、図６および図７に示すように、上記バレル槽受け２７に橋絡状に位置決め係合する長尺な棒状体の形態とされるとともに、その長手方向中央部に締付けボルト部材４４を備えてなる。

上記棒状体の構成材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料が好適に使用され、したがって図示の実施形態の閉止部材４１は、ステンレス鋼製の直線棒状体からなる押え金具の形態とされている。

この押え金具４１は矩形の断面形状を有し、その長手方向中央部に上記締付けボルト部材４４が螺進退可能に設けられるとともに、両端部位が係合端部４５、４５とされている。

上記締付けボルト部材４４は、図５および図６に示すように、ボルト本体４６とこのボルト本体４６の基端に一体的に設けられた操作ノブ４７からなり、上記ボルト本体４６は、押え金具４１に設けられたボルト孔４８に上下方向へ螺進退可能に取付けられるとともに、その先端４６ａがバレル槽１の蓋体２に設けられた受け部材４９上面に当接係合可能とされている。

係合端部４５は、後述する係合固定部４３の係合孔５０、５１に挿通係合する係合突部４５ａと、この係合突部４５ａの基部に設けられた位置決め部４５ｂとからなる。

係合突部４５ａは、上記係合孔５０、５１の輪郭形状に対応した断面形状とされ、図示の実施形態においては、押え金具４１の矩形の断面形状と同一の形状寸法とされている。

また位置決め部４５ｂは、上記バレル槽受け２７の内側面に当接係合可能とされて、押え金具４１のバレル槽受け２７に対する長手方向位置を位置決めするように配置設定されている。

図示の実施形態の位置決め部４５ｂは、図６および図７に示すように、六角穴付きボルトが押え金具４１上面に螺合植設されて、その円筒形頭部の円筒外周面が上記位置決め部４５ｂを形成している。両端部の位置決め部４５ｂ、４５ｂ間の距離寸法Ｄは、図６および図７に示すように、上記バレル槽受け２７の内側面の径寸法、具体的には、一対の起立保持部２７ｂ、２７ｂの内側面間距離Ｄ0に対応して設定されている。

これにより、後述する蓋体２の施蓋時において、上記押え金具４１の両係合端部４５、４５の係合突部４５ａ、４５ａが上記係合固定部４３の係合孔５０、５１にそれぞれ挿通係合する際に、両端部の位置決め部４５ｂ、４５ｂが上記バレル槽受け２７の内側面に当接係合可能な状態となって、押え金具４１のバレル槽受け２７に対する長手方向位置が位置決めされる。

係合固定部４３は、上記押え金具４１の閉止固定動作により、この押え金具４１を上記バレル槽受け２７に一体的に係合固定するもので、上記バレル槽受け２７に設けられている。

上記係合固定部４３は、具体的には、バレル槽受け２７の筒状開放縁部に対向して設けられた一対の係合孔５０、５１を備えてなり、これら係合孔５０、５１に、上記押え金具４１の係合端部４５、４５がそれぞれ挿通係合する構成とされている。

また、これら係合孔５０、５１の少なくとも一方の係合孔（図示の実施形態においては係合孔５１）が、上記バレル槽受け２７に設けられた係合凹部５２と、上記バレル槽受け２７の外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成されている。このような構成とされることにより、後述する蓋体２の施蓋時における上記押え金具４１の係合固定部４３に対する挿通係合操作が担保されるとともに、上記蓋体２がバレル研磨装置の撹拌動作中に上記バレル槽１から外れてしまう危険が有効に防止される。

図示の実施形態の係合固定部４３は、上記バレル槽受け２７の筒状開放縁部、具体的には、上記起立保持部２７ｂ、２７ｂの上端縁に、一対の係合支持部６０、６１が対向してそれぞれ一体的に設けられ、これら両係合支持部６０、６１の一方の係合支持部６０に、上記押え金具４１の一方の係合端部４５を挿通係合する係合孔５０が設けられるとともに、他方の係合支持部６１に、上記押え金具４１の他方の係合端部４５を挿通係合する係合孔５１が設けられている。

そして、この係合孔５１は、上述したように、上記係合支持部６１に設けられた係合凹部５２と、上記係合支持部６１の外側部に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とからなり、後述する蓋体２の施蓋時における上記押え金具４１の係合固定部４３に対する挿通係合操作を担保しつつ、蓋体２がバレル研磨装置の撹拌動作中にバレル槽１から外れてしまう危険を有効に防止する構成とされている。

上記弾発部材６５としては、ねじりコイルばねが好適に使用され、このねじりコイルばね６５は、図９（a）に示すように、そのコイル部材６５ａが上記支軸６４に挿通支持されるとともに、その腕部６５ｂ、６５ｃが上記取付基板６２および仮止め片６３にそれぞれ当接係止されている。そして、上記弾発部材６５の弾発力は、上記仮止め片６３を上記係合支持部６１の外側面に向けて内方へ常時弾発付勢し、これにより、上記仮止め片６３が係合支持部６１の外側面に当接係合した状態（閉止状態）を保持する。この仮止め片６３の先端部つまり仮止め部材５５の先端部５５ａは、図９（ｂ）に示すように、外方へ所定の角度をもって傾斜されて、揺動操作部が形成されている。

また、上記仮止め片６３の係合孔部５３は、上記閉止状態において、上記係合支持部６１の係合凹部５２と重合一致するように位置決め設定され、これにより上記係合孔５１が重合形成されている（図９（ａ）参照）。

しかして、以上のように構成された密閉固定部４０により、バレル槽１を蓋体２で密閉状に閉止し、また解放する方法は以下のとおりである（図１０参照）。

（１）被処理物であるワークＷ、Ｗ、…と研磨材（メディア）Ｇ、Ｇ、…が充填収容されたバレル槽１を上記バレル槽受け２７に嵌装支持した状態において、押え金具４１の両係合端部４５、４５の一方を、バレル槽受け２７に設けられた係合固定部４３の一方の係合孔５０に挿通係止させる（図１０（ａ））。

（２）続いて、この係合孔５０に挿通係止させた押え金具４１の係合端部４５の部位（挿通係止部位）を揺動支点として、上記押え金具４１を揺動させ（図１０（ｂ）→（ｃ））、押え金具４１の他方の係合端部４５を、上記係合固定部４３の他方の係合孔５１に挿通係止させる。

この場合、この他方の係合孔５１は、上述したように、上記バレル槽受け２７の係合支持部６１に設けられた係合凹部５２と、上記係合支持部６１の外側部に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成されている。

よって、この係合孔５１に上記押え金具４１の他方の係合端部４５を挿通係止するに際しては、まず、上記仮止め部材５５の仮止め片６３を、弾発部材６５（図９（ａ）参照）の弾発付勢力に抗して、係合支持部６１の外方へ弾発的に揺動させながら、上記押え金具４１を上記バレル槽１の蓋体２上面に沿って揺動させ、より具体的には起立保持部２７ｂの上端縁により摺動案内させながら揺動させ（図１０（ｂ）参照）、これにより、上記押え金具４１の他方の係合端部４５を上記係合凹部５２に係合させる。

この後、上記仮止め部材５５をバレル槽受け２７の外側面に向け内方へ揺動して弾性復帰させることで、この仮止め部材５５の係合孔部５３に上記押え金具４１の他方の係合端部４５が挿通係止されて、係合孔５１（５２、５３）に対する挿通係止が完了する（図１０（ｃ）参照）。

これにより、上記バレル槽１の上記バレル槽受け２７に対する嵌装支持状態および蓋体２によるバレル槽１の閉止状態が仮止め保持される。

（３）続いて、この仮止め状態において、上記押え金具４１の締付けボルト部材４４を、操作ノブ４７により締付け回転操作する、これにより、締付けボルト部材４４のボルト本体４６が上記押え金具４１を螺進して、その先端４６ａが上記蓋体２の受け部材４９上面に当接係合し、さらなる螺進により蓋体２をバレル槽１に対して押圧する。

この結果、上記押え金具４１と蓋体２は、上記締付けボルト部材４４により、互いに離れる方向へ押されてバレル槽受け２７に対して共締め固定状態となり、この結果、蓋体２がバレル槽１に緊密に締付け固定されて施蓋されて、バレル槽１の高い密閉性が確保されると同時に、バレル槽１は上記バレル槽受け２７に締付け固定されることになる。

（４）逆に、上記（１）〜（３）とまったく逆の操作を行うことにより、蓋体２によるバレル槽１の密閉施蓋状態が解除されると同時に、バレル槽１は上記バレル槽受け２７から取り外し可能となる。

なお、これら一連の蓋体２の開閉着脱作業は、上記（１）〜（４）の手順を踏むことで、熟練を要することなく容易迅速に行うことができる。

制御部１３は、上記公転部１１を自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。

この制御部１３には、バレル研磨加工を実行させるための加工プログラム等が組み込まれており、図１１に示すように、公転部１１の駆動モータ１６を駆動制御するモータ駆動部７０に接続されるとともに、上記バレル槽１の公転速度を設定する公転速度設定手段としての機能も含めて、各種運転条件の設定を行う設定部７１と、運転時の状態を含めて、各種表示を行う表示部７２とにそれぞれ接続されている。

制御部１３には、公転部１１の駆動モータ１６の駆動に必要な種々の情報、例えば、回転テーブル１５の回転速度（バレル槽１の公転速度）、動作時間、速度変更タイミングあるいは研磨工程の加工時間等が、制御データとして予めまたは装置ケース５に設けられた操作部（図示省略）の操作部により適宜選択的に入力設定されており、これらのデータに従って上記駆動モータ１６を制御する。

上記操作部は、具体的には図示しないが、起動および停止スイッチを備えるとともに、上記設定部７１と表示部７２の両機能を兼備したタッチパネルディスプレイ装置の形態とされており、このタッチパネルディスプレイ装置は、液晶画面からなるディスプレイ部が、手指によるタッチ操作により上記設定部７１と表示部７２を切替え表示する構成とされている。

そして、上記タッチパネルディスプレイ装置のディスプレイ部が設定部７１の画面を液晶表示している時は、この設定部７１の操作パネルを手指によりタッチ操作することにより、上記制御データを入力設定することができ、一方、上記表示部７２の画面を液晶表示している時は、装置の運転条件（回転テーブル１５の回転速度や動作時間、あるいは運転経過時間等の必要情報が液晶表示される。

上記制御部１３には、種々の加工条件を考慮して、複数のバレル研磨加工を実行させるための加工プログラムが組み込まれており、これらの加工プログラムの選択は、上記タッチパネルディスプレイ装置（操作盤）の設定部７１の操作パネルで所望のプログラム番号をタッチ指定することにより行われる。

具体的な加工プログラムとしては、従来装置と同様な一般的な加工パターン（バレル研磨方法）、つまり、バレル槽１、１、…の公転速度が研磨工程の開始から完了まで所定の一定値になるように、上記公転部１１の駆動モータ１６が駆動制御される定速加工パターンと、バレル槽１、１、…の公転速度が研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように上記公転部１１の駆動モータ１６が駆動制御される変速加工パターンとが含まれている。

また、後者の変速加工パターンとしては、例えば以下に列挙するようなパターンが好適に採用され得る。

（ａ）バレル槽１の公転速度が、研磨工程の初期から仕上期に向けて段階的に低速から高速に変更するパターン

（ｂ）バレル槽１の公転速度が、研磨工程の初期から仕上期に向けて連続的に低速から高速に変更するパターン

（ｃ）研磨工程の加工時間が回転テーブル１５の動作時間の合計の２倍の時間に設定されて、上記（ａ）の加工パターンの研磨加工の完了後、これに続く残りの動作時間が仕上期の高速と同じ高速で逆回転する逆転仕上期とされるパターン（後半部分でバレル槽１、１、…の公転方向を逆方向にすることにより、ワークＷ、Ｗ、…に対する研磨材Ｇ、Ｇ、…の接触方向が変わるため、研磨効率が向上するという効果が得られる。）

この場合、好適な一例として、上記研磨工程の初期におけるバレル槽１の公転速度は、ワークＷ、Ｗ、…同士あるいは研磨材Ｇ、Ｇ、…との衝突や擦れ合いを軽度に抑えて、ワークＷ、Ｗ、…の割れや欠け等の発生を防止しつつ（特にワークＷ、Ｗ、…が脆性材料からなる場合に有効）、バリを軽く除去（軽除去）できる程度の低速度（９０ｒｐｍ〜１３０ｒｐｍ）に設定され、仕上期におけるバレル槽１の公転速度は、ワークＷの角部を面取りするとともに表面研磨を行う高速度（１５０ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍ）に設定され、それぞれの具体的な回転速度（回転数）および運転時間と、加工時間は目的に応じて任意に選択設定される。

しかして、以上のように構成されたバレル研磨装置において、回転テーブル１５上に自転可能に設けられたバレル槽受け２７、２７、…に、多数のワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…が充填収容されたバレル槽１がそれぞれ密閉固定部４０により密閉状に収容保持された状態で、上記操作部で所望の加工プログラムを選択した後、起動スイッチを起動操作することにより、制御部１３により、公転部１１の駆動モータ１６が自動制御されて、回転テーブル１５が、例えば上記（ａ）〜（ｃ）に示すような所定の加工パターンをもって回転駆動される。

すなわち、上記制御部１３による公転部１１の駆動モータ１６の駆動により、上記回転テーブル１５が水平回転するとともに、この回転テーブル１５の回転に上記遊星ベルト機構１７が連動して、上記バレル槽１は、垂直な回転主軸（公転軸）２０まわりに水平方向に上記公転速度をもって、つまり、研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように公転する。

これにより、バレル槽１は垂直な回転主軸２０まわりに水平方向に公転されて、バレル槽１内のワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…に遠心力が与えられて、これらワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…の擦れ合いによりワークＷ、Ｗ、…が研磨されることとなる。

この場合、バレル槽１、１、…は、その軸線Ｘを上記回転主軸２０に対して所定角度αだけ傾斜した状態で回転支軸２５にそれぞれ取付けられるとともに、上記公転運動に伴う遊星ベルト機構１７の減速自転作用により、非常にゆっくりした自転速度（図示の実施形態においては、公転速度の１／３６）をもって公転方向Ａと逆方向へ揺動自転される。

この結果、各バレル槽１内に充填収容されたワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…の挙動、特に研磨材Ｇ、Ｇ、…の挙動は、図１２（ａ）に示すように、バレル槽１の傾斜内面に当たってランダムに跳ね返り立体的に動き、研磨材Ｇ、Ｇ、…は、矢符図示のごとく中央部へ向けて中へ中へと練り込まれるように流動する。

換言すれば、バレル槽１は、図１２（ｂ）→図１２（ｃ）→図１２（ｂ）のように、ゆっくりと揺動しながら公転するため、バレル槽１内では研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…がランダムに立体的な動きとなって、バレル槽１の中央へ練り込まれるような状態となり、ワークＷ、Ｗ、…が常に研磨材Ｇ、Ｇ、…の中に存在することになる。

このような挙動は、バレル槽１の公転により生じる遠心力が、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…に対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらにバレル槽１の傾きによる傾斜内面との協働作用による上下方向の動きも誘発し、その結果、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…は自重の違いも有効に作用して、互いに分離することなく渾然一体となってバレル槽１内を上下左右方向へ流動（３次元相対運動）すると考えられる。

以上の制御部１３による所定の研磨工程が完了すると、密閉固定部４０による各バレル槽１の密閉施蓋状態が、上述した要領で解除されると同時に、各バレル槽１がバレル槽受け２７から取り外されて、研磨処理を完了したワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…がバレル槽１、１、…から取り出され、代わりに、新たに研磨処理されるべきワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…がバレル槽１、２、…に充填収容された後、再び上記密閉固定部４０により密閉状に収容保持された状態で、新たな研磨工程が実行される。以下、同様の工程が繰り返される。

以上のように、本実施形態のバレル研磨装置によれば、垂直な回転主軸２０に対して水平に取り付けられて、所定の速度をもって回転駆動される回転テーブル１５と、この水平な回転テーブル１５上に上記回転主軸２０と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸２５に、上記回転主軸２０に対して軸線を所定角度αだけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口１ａが密閉固定部４０により密閉状に施蓋される構造を有するバレル槽１とを備え、上記回転テーブル１５と回転支軸２５は、遊星運動機構としての遊星ベルト機構１７により単一の回転駆動源としての駆動モータ１６に駆動連結されてなり、この駆動モータ１６による回転テーブル１５の水平回転により、バレル槽１、１、…が、上記回転主軸２０まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う上記遊星ベルト機構１７の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、上記回転主軸２０に対して傾斜した状態で揺動自転される構成とされているから、以下に列挙するような特有の効果が発揮され、ワークＷ、Ｗ、…同士による打痕の発生がなく、ワークＷの変形およびひずみの発生もなく、高い研磨能力を発揮し得るとともに、取扱いが安全かつ容易な構成を備える。

（ａ）すなわち、上記バレル槽１が、上記回転主軸２０まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度、例えば、上記公転速度の１／２０以下（望ましくは１／３０〜１／４０）の自転速度をもって、上記回転主軸２０に対して傾斜した状態で揺動自転されるから、バレル槽１の公転により生じる遠心力が有効かつ十分に発揮されて、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…に対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらにバレル槽の傾きによる傾斜内面との協働作用による上下方向の動きも誘発する。

具体的には、上記バレル槽１は垂直な回転主軸（公転軸）２０まわりに水平方向に公転されて、バレル槽１内のワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…に遠心力が与えられて、これらワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…の擦れ合いによりワークＷ、Ｗ、…が研磨されることとなる。

この場合、バレル槽１は、その軸線Ｘを上記回転主軸２０に対して所定角度αだけ傾斜した状態で回転支軸２５にそれぞれ取付けられるとともに、上記公転運動に伴う遊星ベルト機構１７の減速自転作用により、非常にゆっくりした自転速度をもって自転される。

換言すれば、バレル槽１は、上述したように、ゆっくりと揺動しながら公転するため、バレル槽１内では研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…がランダムに立体的な動きとなって、バレル槽１の中央へ練り込まれるような状態となり、ワークＷ、Ｗ、…が常に研磨材Ｇ、Ｇ、…の中に存在することになる。

このような挙動は、バレル槽１の公転により生じる遠心力が、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…に対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらにバレル槽１の傾きによる傾斜内面との協働作用による上下方向の動きも誘発し、その結果、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…は自重の違いも有効に作用して、互いに分離することなく渾然一体となってバレル槽１内を上下左右方向へ流動（３次元相対運動）すると考えられる。

その結果、研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…は、自重の違いも有効に作用して、互いに分離することなく渾然一体となってバレル槽１内を上下左右方向へ流動（３次元相対運動）して、ワークＷ、Ｗ、…同士の衝突が有効に防止されるとともに、ワークＷ、Ｗ、…と研磨材Ｇ、Ｇ、…とが効率よく擦れ合って、ワークＷは高い研磨能力をもって研磨され得る。ちなみに、従来の遠心バレル方式のバレル研磨装置と比較して、１／２〜１／３以下の時間でワークＷ、Ｗ、…を仕上けることができることが試験的に判明している。

そして、このような従来の遠心バレル方式では成し得なかった”ワークと研磨材の３次元相対運動”の実現により、従来の遠心バレル方式の研磨加工における前記３つの問題点、つまり、（ｉ）ワークＷ、Ｗ、…同士による打痕の発生、（ii）ワークＷの変形およびひずみの発生および（iii）研磨能力不足によるバリやカエリの残存、という問題点が大幅に減少ないし解消されるに至った。

（ｂ）上記回転テーブル１５と上記回転支軸２５が、遊星ベルト機構１７により単一の駆動モータ１６に駆動連結されてなることにより、装置構造が簡単かつコンパクトで、メンテナンスも容易に行うことができる。

（ｃ）上記効果に加えて、上記単一の駆動モータ１６を自動制御する制御部１３を備えることにより、バレル槽１の公転速度の制御をプログラム運転により自動で行うことができ、この点でも、装置構造が簡単かつコンパクトで、メンテナンスも容易に行うことができる。

（ｄ）上記バレル槽１は、上記回転テーブル１５上に上記回転主軸２０と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸２５に、上記回転主軸２０に対して軸線Ｘを所定角度αだけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口１ａが密閉固定部４０により密閉状に施蓋される構造を有することにより、上記のようにゆっくりと揺動しながら公転するという複雑な動きをするにもかかわらず、バレル槽の高い密閉性が確保されるとともに、バレル槽の開閉着脱作業が熟練を要することなく容易迅速に行うことができる。

さらに、本実施形態によれば、制御部１３により、バレル槽１の公転速度を、研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように、上記公転部１１の駆動モータ１６を駆動制御するように構成されているから、ワークＷ、Ｗ、…の構成材料の種類・特性に関わらず、不良率が低くて歩留まり良好で、しかも高い加工効率が得られる汎用性の高いバレル研磨技術を提供することができる。

また、本実施形態の密閉固定部４０によれば、バレル槽１は、上向き開口状の開口１ａが蓋体２により密閉状に閉止される筒形容器の形態とされるとともに、上記回転支軸２５に所定角度αだけ傾斜した状態で取り付け固定されたバレル槽受け２７に、上下方向へ取り外し可能に嵌装支持され、上記密閉固定部４０は、上記バレル槽受け２７に嵌装支持された上記バレル槽１の蓋体２を閉止固定する押え金具４１と、上記バレル槽受け２７に設けられ、上記押え金具４１の閉止固定動作によりこの押え金具４１を上記バレル槽受け２７に一体的に係合固定する係合固定部４３とを備えてなり、上記押え金具４１は、上記バレル槽受け２７に橋絡状に位置決め係合する長尺な棒状体の形態とされるとともに、その長手方向中央部に螺進退可能に設けられ、上記バレル槽１の蓋体２に当接係合可能な締付けボルト部材４４を備えてなり、上記係合固定部４３は、上記バレル槽受け２７の筒状開放縁部に対向して設けられて、上記押え金具４１の係合端部４５、４５がそれぞれ挿通係合する一対の係合孔５０、５１を備えるとともに、これら係合孔５０、５１の少なくとも一方の係合孔５１が、上記バレル槽受け２７に設けられた係合凹部５２と、上記バレル槽受け２７の外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成されているから、蓋体２によりバレル槽１の高い密閉性を確保するとともに、蓋体２の開閉着脱作業を容易迅速に行うことができる汎用性の高い収納容器密閉技術を提供することができる。

さらに、上記押え金具４１の一対の係合孔５０、５１の一方の係合孔５１が、上記バレル槽受け２７に設けられた係合凹部５２と、上記バレル槽受け２７の外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成されていることにより、上記蓋体２がバレル研磨装置の撹拌動作中に上記バレル槽１から外れてしまう危険が有効に防止される。

すなわち、本実施形態のように、上記バレル槽１の蓋体２を閉止固定する閉止部材が、上記バレル槽受け２７に橋絡状に位置決め係合する長尺な棒状体である押え金具４１の形態とされるとともに、この押え金具４１を上記バレル槽受け２７に係合固定する係合固定部４３が、押え金具４１の係合端部４５、４５をそれぞれ挿通係合する一対の係合部を備えてなる場合に、上述した方法での押え金具４１の上記係合部に対する挿通係合操作が担保されるためには、構造上、少なくとも一方の上記係合部は、係合孔の形態ではなく、一部が切開された係合凹部の形態とされる必要がある。

ところが、このように係合凹部の形態とされた係合部においては、以下のような問題が生じてしまう。

つまり、バレル槽１内に充填収納される被処理物である研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…は重量物であり、したがって、バレル研磨装置の撹拌動作中は、上記バレル槽１内で重量物である研磨材Ｇ、Ｇ、…とワークＷ、Ｗ、…が踊ることになる（踊躍動作）。そして、この被処理物の踊躍動作により、バレル槽１が振動すると、上記締付けボルト部材４４の締付け状態が緩んで、押え金具４１の係合端部４５が係合固定部４３の係合凹部から外れてしまう傾向があり、これにより、蓋体２による密閉施蓋状態が解除されてしまい、最悪の場合には、蓋体２がバレル槽１から外れてしまう危険がある。

しかしながら、本実施形態においては、上記押え金具４１の一対の係合孔５０、５１の一方の係合孔５１が、上述のごとく係合凹部５２と仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成されていることにより、上記締付けボルト部材４４の締付け状態が緩むような事態が生じても、上述したように、上記押え金具４１の係合端部４５が係合固定部４３の係合凹部５２から外れることはなく、上記バレル槽１の上記バレル槽受け２７に対する嵌装支持および蓋体２によるバレル槽１の閉止は依然として仮止め状態にあり、蓋体２がバレル槽１から外れてしまう不測の危険状態は有効かつ確実に防止される。

実施形態２
本実施形態は図１３および図１４に示されており、実施形態１における密閉固定部４０の係合固定部４３の構造が若干改変されたものである。

すなわち、本実施形態の係合固定部４３において、仮止め部材５５の揺動操作部５５ａにおける内側面８０が、押え金具４１の係合端部４５の操作案内面として作用するように構成されている。

具体的には、図１３に示すように、仮止め部材５５における仮止め片６３の先端部分が折曲げ形成されてなる揺動操作部５５ａは、実施形態１に比較して長さが延長されるとともに、その外方への傾斜角度θも大きく設定されている。

換言すれば、押え金具４１の両係合端部４５、４５の一方を、バレル槽受け２７に設けられた係合固定部４３の一方の係合孔５０に挿通係止させた状態で、この係合孔５０に挿通係止させた係合端部４５の部位（挿通係止部位）を揺動支点として、上記押え金具４１の他方の係合端部４５を、上記係合固定部４３の他方の係合孔５１の係合凹部５２に向けて揺動させる場合に、この他方の係合端部４５が上記仮止め部材５５の揺動操作部５５ａの操作案内面８０に摺接可能に当接する構成とされている（図１３（ａ）の二点鎖線および図１３（ｂ）参照）。

しかして、このような構成とされた密閉固定部４０においては、バレル槽１を蓋体２により密閉状に閉止するに際して、上記係合固定部４３の係合孔５０に押え金具４１の一方の係合端部４５を挿通係止させた後、押え金具４１をこの係合端部４５の部位を揺動支点として揺動して、他方の係合端部４５が上記他方の係合孔５１の係合凹部５２に向けて移動接近すると、まず、上記仮止め部材５５の揺動操作部５５ａの操作案内面８０に当接する（図１３（ａ）参照）。

さらに他方の係合端部４５が上記他方の係合孔５１の係合凹部５２に移動接近すると、この他方の係合端部４５が上記揺動操作部５５ａの操作案内面８０に摺接しながら、仮止め部材５５の仮止め片６３を、ねじりコイルばね６５（図９（ａ）参照）の弾発付勢力に抗して外方へ揺動させて押し広げる。

さらに続いて、他方の係合端部４５が上記係合凹部５２に移動接近していき、この他方の係合端部４５が上記仮止め部材５５における係合孔５１の係合孔部５３に突入すると（図１４（ｂ）参照）、仮止め部材５５は、ねじりコイルばね６５の弾発付勢力により、バレル槽受け２７の外側面に向け内方へ揺動して弾性復帰しはじめる。

そして、上記他方の係合端部４５が係合凹部５２に係合するまで押え金具４１が揺動すると、これと同時に、上記仮止め片６３もバレル槽受け２７の外側面に当接係合するまで内方へ弾性復帰し、これにより、この仮止め片６３の係合孔部５３に上記他方の係合端部４５が挿通係止されて、係合孔５１（５２、５３）に対する挿通係止が完了する（図１４（ｃ）参照）。

その結果、上記バレル槽１の上記バレル槽受け２７に対する嵌装支持状態および蓋体２によるバレル槽１の閉止状態が仮止めされる。

逆に、この仮止め状態から、上記他方の係合端部４５の係合孔５１（５２、５３）に対する挿通係止状態を解除するには、実施形態１の場合と同様に、上記仮止め部材５５の仮止め片６３を、手指により、係合支持部６１の外方へ弾発的に揺動させて行う。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。

実施形態３
本実施形態は図１５および図１６に示されており、実施形態１における自転部１２の構造が改変されたものである。

すなわち、本実施形態の自転部１２を構成する遊星運動機構は、具体的には遊星歯車機構１１７の形態とされ、この遊星歯車機構１１７により、上記回転テーブル１５つまり回転主軸２０と４つの回転支軸２５、２５、…は、単一の回転駆動源である上記駆動モータ１６に駆動連結されている。

上記遊星歯車機構１１７は、図１６に示すように、上記回転主軸２０と同心状にかつ静止状に設けられた太陽歯車１２０と、上記回転支軸２５、２５、…に同心状にかつ一体的にそれぞれ設けられた遊星歯車１２１、１２１、…とを含んでなり、具体的には、上記太陽歯車１２０、上記遊星歯車１２１、１２１、…、および太陽歯車１２０と各遊星歯車１２１との間に噛合状態でそれぞれ介装される中間歯車１２２、１２２、…とを備えてなり、これら歯車１２０、１２１、１２２相互は所定の歯車比をもって構成されている。

そして、回転主軸２０の回転により、回転テーブル１５が一体的に水平回転すると、この回転テーブル１５上に配置支持された４つのバレル槽１、１、…は、上記回転主軸２０まわりに所定の速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う遊星歯車機構１１７の上記歯車比による減速作用により、公転速度よりも大幅に減速された非常にゆっくりした所定の自転速度をもって自転されることとなる。

すなわち、実施形態１と同様に、図３および図１６を参照して、回転テーブル１５の回転（矢符Ａ方向）により、この回転テーブル１５上に配置支持された４つのバレル槽１、１、…も回転（公転）するところ、これらバレル槽１、１、…の回転支軸２５、２５、…には、上記遊星歯車機構１１７の遊星歯車１２１がそれぞれ取付け固定されている。この遊星歯車機構１１７において、太陽歯車１２０は上述のごとく静止固定されているから、これら両歯車１２０、１２１に噛合連結された中間歯車１２２を介して、上記遊星歯車１２１は太陽歯車１２０のまわりをＡ方向へ公転しながら、この公転速度よりも大幅に減速された非常にゆっくりした所定の自転速度をもって公転方向と逆方向へ自転することになる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。

なお、上述した実施形態１、２および３はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が可能である。

例えば、実施形態１および２においては、押え金具４１の係合端部４５、４５を挿通係合する係合固定部４３の一対の係合孔５０、５１のうち、一方の係合孔５１のみが、バレル槽受け２７に設けられた係合凹部５２と、バレル槽受け２７の外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材５５の係合孔部５３とから構成される構成とされているが、他方の係合孔５０についても同様の構成とすることが可能である。このような構成とすることにより、蓋体２の施蓋時における押え金具４１の係合固定部４３に対する挿通係合操作が、押え金具４１の両係合端部４５、４５のいずれからでも行うことができる。

また、実施形態１および２において、係合端部４５の位置決め部４５ｂは、押え金具４１に螺合植設された六角穴付きボルトの円筒形頭部により形成されているが、このような構造に限定されず、例えば、押え金具４１に機械加工等により一体形成された位置決め突部や位置決め肩部等、同様の作用効果を奏する他の構造も採用可能である。

さらに、実施形態１および２は、バレル研磨装置に装備される密閉固定部１について説明したが、本発明に係る密閉固定部は、これ以外の撹拌装置、例えば、上記密閉収納部（収納部）１の収納容器に被処理物として複数種類の液体、液体と粉末、あるいはこれらの混合物からなる被処理液体が充填収容されて、この収納容器が水平方向に公転することにより、収納容器内の被処理液体に遠心力が与えられて、この被処理液体中に混入している気泡を脱泡しながら被処理液体を攪拌処理する構成を備えた液体攪拌装置にも装備適用可能である。

また、バレル槽１、１、…の公転速度が研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように上記公転手段２の駆動モータ１１が駆動制御される変速加工パターンとしては、実施形態１において例示した加工パターン（ａ）〜（ｃ）のほか、同様な効果を発揮し得る範囲で、種々の加工パターンが適宜採用され得る。

また、実施形態３の遊星歯車機構３においては、太陽歯車１２０と遊星歯車１２１とが単一の中間歯車１２２を介して駆動連結されて、バレル槽１が公転方向（回転テーブル１５の回転方向）Ａと逆方向へ自転する構成とされているところ、具体的には図示しないが、前述した公転速度と自転速度との関係を保持しつつ、上記太陽歯車１２０と上記遊星歯車１２１とが、二つの中間歯車１２２、１２２を介して駆動連結される構成とすることにより、バレル槽１が上記公転方向Ａと同一方向へ自転するようにしてもよい。

Ｗ ワーク
Ｇ 研磨材（メディア）
１ バレル槽
１ａ バレル槽の開口
２ 蓋体
１０ 密閉収納部
１１ 公転部
１２ 自転部
１３ 制御部
１４ 装置ケース
１５ 回転テーブル
１６ 駆動モータ（回転駆動源）
１７ 遊星ベルト機構（遊星運動機構）
２０ 回転主軸
２５ 回転支軸
２７ バレル槽受け
３０ 太陽プーリ
３１ 遊星プーリ
３２ 伝動ベルト
４０ 密閉固定部（密閉固定手段）
４１ 押え金具（閉止部材）
４３ 係合固定部（係合固定手段）
４４ 締付けボルト部材
４５ 押え金具の係合端部
５０、５１ 係合孔
５２ 係合凹部
５３ 係合孔部
５５ 仮止め部材
５５ａ 揺動操作部
６０、６１ 係合支持部
６３ 仮止め片
７０ モータ駆動部
７１ 設定部（公転速度設定手段）
７２ 表示部
８０ 操作案内面
１１７ 遊星歯車機構（遊星運動機構）
１２０ 太陽歯車
１２１ 遊星歯車
１２２ 中間歯車

Claims (14)

1. 工作物と研磨材が充填収容されたバレル槽が水平方向に公転することにより、バレル槽内の工作物と研磨材に遠心力が与えられて、これら工作物と研磨材の擦れ合いにより工作物を研磨するバレル研磨装置であって、
   垂直な回転主軸に対して水平に取り付けられて、所定の速度をもって回転駆動される回転テーブルと、
   この水平な回転テーブル上に前記回転主軸と平行な垂直状態で回転可能に支持された回転支軸に、前記回転主軸に対して軸線を所定角度だけ傾斜した状態で取り付け保持されるとともに、上側に向けて臨む開口が密閉固定手段により密閉状に施蓋される構造を有するバレル槽とを備え、
   前記回転テーブルと前記回転支軸は、遊星運動機構により単一の回転駆動源に駆動連結されてなり、
   前記回転駆動源による前記回転テーブルの水平回転により、前記バレル槽が、前記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う前記遊星運動機構の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、前記回転主軸に対して傾斜した状態で揺動自転される構成とされている
   ことを特徴とするバレル研磨装置。
2. 前記遊星運動機構は、前記回転主軸と同心状にかつ静止状に設けられた太陽プーリと、前記回転支軸に同心状にかつ一体的に設けられた遊星プーリと、これら太陽プーリおよび遊星プーリを駆動連結する伝動ベルトとを備えてなる遊星ベルト機構の形態とされ、
   前記回転テーブルの水平回転により、前記バレル槽は、前記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う前記遊星ベルト機構の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、前記回転主軸に対して傾斜した状態で自転される構成とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバレル研磨装置。
3. 前記太陽プーリおよび遊星プーリが所定の歯車比を有する歯付きプーリの形態とされるとともに、前記伝動ベルトが前記両歯付きプーリに噛合する歯付きベルトの形態とされている
   ことを特徴とする請求項２に記載のバレル研磨装置。
4. 前記遊星運動機構は、前記回転主軸と同心状にかつ静止状に設けられた太陽歯車と、前記回転支軸に同心状にかつ一体的に設けられた遊星歯車と、これら太陽歯車および遊星歯車の間に噛合状態で介装されるとともに、前記回転テーブルに回転可能に支持される少なくとも一つの中間歯車とを備えてなる遊星歯車機構の形態とされ、
   前記回転テーブルの水平回転により、前記バレル槽は、前記回転主軸まわりに所定速度をもって水平に公転されるとともに、この公転運動に伴う前記遊星歯車機構の減速作用により、公転速度よりも大幅に減速されたゆっくりした所定の自転速度をもって、前記回転主軸に対して傾斜した状態で自転される構成とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバレル研磨装置。
5. 前記太陽歯車と前記遊星歯車とが、単一の前記中間歯車を介して駆動連結されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のバレル研磨装置。
6. 前記太陽歯車と前記遊星歯車とが、二つの前記中間歯車を介して駆動連結されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のバレル研磨装置。
7. 前記バレル槽は、前記開口が蓋体により密閉状に閉止される筒形容器の形態とされるとともに、前記回転支軸に前記所定角度だけ傾斜した状態で取り付け固定されたバレル槽受けに、上下方向へ取り外し可能に嵌装支持され、
   前記密閉固定手段は、前記バレル槽受けに嵌装支持された前記バレル槽の蓋体を閉止固定する閉止部材と、前記バレル槽受けに設けられ、前記閉止部材の閉止固定動作によりこの閉止部材を前記バレル槽受けに一体的に係合固定する係合固定手段とを備えてなり、
   前記閉止部材は、前記バレル槽受けに橋絡状に位置決め係合する長尺な棒状体の形態とされるとともに、その長手方向中央部に螺進退可能に設けられ、前記バレル槽の蓋体に当接係合可能な締付けボルト部材を備えてなり、
   前記係合固定手段は、前記バレル槽受けの筒状開放縁部に対向して設けられて、前記閉止部材の係合端部がそれぞれ挿通係合する一対の係合孔を備えるとともに、これら係合孔の少なくとも一方の係合孔が、前記バレル槽受けに設けられた係合凹部と、前記バレル槽受けの外側部に弾発的に揺動可能に設けられた仮止め部材の係合孔部とから構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバレル研磨装置。
8. 前記バレル槽が前記バレル槽受けに嵌装支持された状態において、前記閉止部材の両端部位の係合端部が前記係合固定手段の係合孔にそれぞれ挿通係合した状態で、前記締付けボルト部材を締付け回転操作することにより、前記閉止部材と蓋体が互いに離れる方向へ押されて共締め状態となり、前記蓋体がバレル槽に緊密に施蓋されると同時に、バレル槽が前記バレル槽受けに締付け固定される
   ことを特徴とする請求項７に記載のバレル研磨装置。
9. 前記閉止部材は長尺な直線棒状体の形態とされるとともに、その両端部位に前記バレル槽受けに位置決め係合する前記係合端部を備え、
   これら係合端部は、前記係合固定手段の係合孔に挿通係合する際に、その位置決め部が前記バレル槽受けの内側面に当接係合可能とされて、前記閉止部材のバレル槽受けに対する長手方向位置を位置決めするように配置設定されている
   ことを特徴とする請求項７または８に記載のバレル研磨装置。
10. 前記係合固定手段は、前記バレル槽受けの開口端部に一対の係合支持部が対向して設けられ、
    これら両係合支持部の一方の係合支持部に、前記閉止部材の一方の係合端部を挿通係合する係合孔が設けられるとともに、他方の係合支持部に、前記閉止部材の他方の係合端部を挿通係合する係合孔が設けられ、
    前記他方の係合支持部は、その外側部に、前記仮止め部材が外方へ揺動可能に枢着されるとともに、この仮止め部材は、弾発部材により前記他方の係合支持部の外側面に向けて内方へ常時弾発付勢され、
    前記他方の係合支持部に前記係合凹部が設けられ、この係合凹部と前記仮止め部材に設けられた係合孔部は、前記仮止め部材が前記係合支持部の外側面に当接係合した状態において、重合一致して前記係合孔を形成するように位置決め設定されている
    ことを特徴とする請求項７に記載のバレル研磨装置。
11. 前記仮止め部材の先端部は、外方へ所定の角度をもって傾斜された揺動操作部とされている
    ことを特徴とする請求項１０に記載のバレル研磨装置。
12. 前記揺動操作部は、その内側面が前記閉止部材の一方の係合端部の操作案内面として作用するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のバレル研磨装置。
13. 前記単一の回転駆動源を自動制御する制御手段を備えてなり、
    この制御手段は、前記バレル槽の公転速度が研磨工程の初期から仕上期に向けて低速から高速に変更するように、前記公転手段の駆動源を駆動制御するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のバレル研磨装置。
14. 前記バレル槽の公転速度を設定するための公転速度設定手段を備える
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバレル研磨装置。

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