JP2899191B2 - 研磨方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指輪等の宝飾品や、歯
冠等の歯科材料など、主として鋳造された小型金属製品
の表面を研磨するのに適した研磨方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】宝飾品における指輪の台や、歯科におい
て歯に被せる歯冠等は、金属をロストワックス法などで
鋳造して作られている。こうして鋳造された金属の表面
は、微細な凹凸があって艶がないので、従来は手作業に
よって研磨していた。しかし、このような手作業による
研磨では作業性が悪く、しかも熟練を要するという問題
があった。

【０００３】特開平２−１８０５５７号には、磁性素材
からなる研磨用小片と被研磨金属とを容器に入れ、Ｓ極
及びＮ極が交互に変換する磁場に存在させることによ
り、研磨用小片を回転、攪乱させて被研磨金属表面を研
磨するようにした金属研磨装置が開示されている。

【０００４】すなわち、この金属研磨装置は、図７に示
すように、ケーシング１内の下方にモータ２を設置し、
このモータ２によって回転する回転円板３を設けてい
る。回転円板３には、図８に示すように、永久磁石４を
円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に位置するように
配置している。そして、回転円板３の上方には、枠板１
１を介して複数の容器１０を設置してあり、この容器１
０内には、図９に示すように、被研磨部材である指輪台
８と、磁性素材からなるピン状の研磨用小片９とが充填
されている。

【０００５】したがって、回転円板３を回転させると、
容器１０に加わる磁場が変化し、研磨用小片９が回転あ
るいは攪乱されて、被研磨部材である指輪台８の表面を
こすり、表面を研磨することができる。なお、上記公報
の実施例の記載によれば、回転円板３を５００回転／分
で、２時間程度回転させることにより、指輪を研磨でき
たとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−１８０５５７号に開示された金属研磨装置にお
いては、回転円板３上に永久磁石４が平面的に配列され
ているだけであり、容器１０の底壁に近接した部分で磁
界が変化するだけなので、研磨用小片９が効果的に動か
ず、研磨時間が極めて長くかかるとともに、仕上がりの
外観も満足できるものではないという問題点があった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、研磨用小片
がより効果的に動くようにして、研摩時間を短縮でき、
かつ、つやのある良好な仕上がり外観が得られるように
した研摩方法及び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】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、研摩用小片を効果的
に動かして研摩効率を高めるためには、磁石の配置を立
体的にすることと、回転体の回転数を著しく高速にする
ことが有効であり、また、回転体の回転数をただ高速に
するだけでなく磁石の分極数についても考慮する必要が
あることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の研摩方法は、磁石を装
着された回転体に近接して容器を配置し、この容器内に
研磨用小片及び被研磨部材を充填し、前記回転体を回転
させて前記研磨用小片を磁力によって動かすことによ
り、前記被研磨部材を研磨する方法において、前記容器
は、該容器から発散される熱を逃がすための複数の孔を
有する支持板上に支持され、前記回転体には、前記容器
の底壁に近接して前記支持板の下方に配置される磁石群
と、前記容器の周壁に近接して配置される磁石群とを、
円周方向に沿って２〜８の偶数で分割された極数となる
ように、かつ、Ｎ極とＳ極とが交互になるように装着
し、前記回転体を3,000 〜10,000回転／分で回転させ
て、Ｎ極とＳ極とを前記容器の底壁及び周壁に交互に近
接させることにより研磨を行うことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の研摩装置は、磁石を装着さ
れた回転体と、この回転体に近接して容器を配置するた
めの支持板とを備え、前記容器に研磨用小片及び被研磨
部材を充填し、前記支持板上に前記容器を設置し、前記
回転体を回転させて前記研磨用小片を磁力によって動か
すことにより、前記被研磨部材を研磨する装置におい
て、前記支持板には、前記容器から発散される熱を逃が
すための複数の孔が設けられており、前記回転体には、
前記容器の底壁に近接して配置される磁石群と、前記容
器の周壁に近接して配置される磁石群とが、円周方向に
沿って２〜８の偶数で分割された極数となるように、か
つ、Ｎ極とＳ極とが交互になるように装着されており、
前記回転体を3,000 回転／分以上で回転させることがで
きる駆動装置が設けられていることを特徴とする。

【００１１】本発明の実施に際し、前記容器の内壁に
は、前記研磨用小片及び前記被研磨部材の攪拌効果を高
めるための突起を設けておく好ましい。

【００１２】また、前記回転体は、有底円筒形状をな
し、その底壁と周壁とに前記磁石群が装着されているこ
とが好ましい。

【００１３】

【００１４】

【作用】本発明においては、回転体を回転させると、容
器の底壁に近接して配置される磁石群と、容器の周壁に
近接して配置される磁石群とによって、容器の底壁に近
接した部分だけでなく容器の周壁に近接した部分でも磁
界が変化する。この容器の周壁に近接した部分に作用す
る磁界によって、研摩用小片を浮き上がらせようとする
力が発生し、研摩用小片の動きを活発にすることができ
る。

【００１５】また、回転体を3,000 〜10,000回転／分で
回転させることにより、研摩用小片をより高速で動かす
ことができる。回転体の回転数が3,000 回転／分未満で
は、研摩用小片の動きが遅いので研摩時間を短縮でき
ず、また、10,000回転／分を超えると、機械的強度の上
で装置の製作が困難となるとともに、研摩用小片が動こ
うとする間に同じ磁極がきてしまうので、返って動きに
くくなるという問題がある。なお、上記回転体の回転数
は、3,000 〜6,000 回転／分とすることがより好まし
い。

【００１６】本発明において、容器の底壁に近接して配
置される磁石群と、容器の周壁に近接して配置される磁
石群における円周方向に沿った磁極の分割数を２〜８の
偶数とした理由は、上記磁極の分割数が１では、磁界を
変化させることができず、９以上では、3,000 回転以上
させたときに、研摩用小片が動こうとする間に同じ磁極
がきてしまうので、返って動きにくくなるからである。
なお、上記磁極の分割数は、４〜８がより好ましく、４
が最も好ましい。

【００１７】このように、磁石の配列を立体的にし、回
転体の回転数を著しく高速にすることによって、研摩用
小片の動きを飛躍的に活発にすることができ、研摩効率
を高めて研摩時間を短縮できるとともに、つやのある良
好な仕上がり外観にすることができる。

【００１８】

【実施例】図１〜４には、本発明による研摩装置の一実
施例が示されている。図１は支持板を取り外した状態の
平面図であり、図２はケーシング内部を切断して示す断
面図であり、図３は装置全体の斜視図、図４は容器の斜
視図である。

【００１９】図２に示すように、この研摩装置１１は、
基板１２上に設置されたケーシング１３を有し、このケ
ーシング１３内に、軸受１４を介して、回転軸１５が立
設されている。回転軸１５には、従動プーリ１６が装着
され、更に、有底円筒形状をなす回転体１７が取付けら
れている。

【００２０】ケーシング１３の外側背面には、モータ１
８が取付けられており、このモータ１８の駆動軸１９に
は、駆動プーリ２０が装着されている。そして、従動プ
ーリ１６と駆動プーリ２０との間にベルト２１が張設さ
れ、モータ１８の作動により回転体１７が回転するよう
になっている。なお、モータ１８は、回転体１７を少な
くとも3,000 回転／分以上で回転できる能力を有してい
る。

【００２１】図１を併せて参照すると、回転体１７の底
壁には、円周方向を９０度間隔で４分割した領域に、磁
石２２が３つずつ配置されている。各磁石２２は、上記
領域において上面にＮ極とＳ極とが交互に現れるように
配列されている。

【００２２】また、回転体１７の周壁には、同じく円周
方向を９０度間隔で４分割した位置に、磁石２３が１つ
ずつ配置されている。なお、この実施例においては、各
磁石２３は、底壁に配置された磁石２２のＮ極とＳ極と
の間に配置されている。そして、磁石２３もＮ極とＳ極
とが交互に配列されている。

【００２３】この回転体１７の内周には、それと近接し
て同じく有底円筒形状の支持板２４が配置されている。
支持板２４は、回転体１７の内周に近接するように上方
から挿入され、ケーシング１３の内壁から垂下された支
持棒２５によって吊り下げ支持されている。この支持板
２４上に、ピン状の研磨用小片９と被研磨材である指輪
台８とを充填した容器１０が設置されるようになってい
る。

【００２４】図３を併せて参照すると、支持板２４の底
壁には、容器１０から発生する熱を逃がすための複数の
孔２６が形成されている。なお、図中２７は、ケーシン
グ１３の蓋板である。

【００２５】また、図４に示すように、容器１０の内壁
には、研磨用小片９及び被研磨材である指輪台８の攪拌
効果を高めるための突起２８が形成されている。

【００２６】次に、この研磨装置１１を用いた本発明の
研磨装置について説明する。多数の金属ピンからなる研
磨用小片９及び被研磨材である指輪台８を容器１０に充
填する。このとき、中性洗剤などを含む研磨液を一緒に
入れることがより好ましい。この容器１０をケーシング
１３の蓋２７を開けて支持板２５の底壁上に設置する。
この場合、容器１０は、支持板２５の底壁の中心部では
なく、周縁部に近接して配置させる。

【００２７】そして、蓋２７を閉め、モータ１８を作動
させて回転体１７を3,000 〜10,000回転／分で回転させ
る。その結果、回転体１７の底壁に配置された磁石２２
と、回転体１７の周壁に配置された磁石２３とが回転
し、容器１０の底壁に近接した部分及び周壁に近接した
部分の磁界が変化する。これによって、研磨用小片９が
磁化し、磁極の変化に従って動く。そして、研磨用小片
９が被研磨材である指輪台８に接触して、表面の研磨が
なされる。

【００２８】この場合、本発明では、回転体１７の周壁
に磁石２３を配置して、容器１０の周壁に近接した部分
にも磁力を作用させるようにしたので、研磨用小片９を
浮かすような力を与えることができ、それによって研磨
用小片９を効果的に動かすことができる。また、回転体
１７を3,000 〜10,000回転／分で回転させることによ
り、研磨用小片９の動きを著しく活発にすることができ
る。更に、容器１０の内壁に形成した突起２８によっ
て、研磨用小片９及び被研磨材である指輪台８の攪拌効
果も高められる。これらの作用により、研磨効率が高め
られ、研磨時間を短縮できるとともに、仕上がりの外観
も良好となる。

【００２９】図５及び図６には、本発明の研磨装置にお
ける回転体の磁石の配列構造を変えた他の実施例が示さ
れている。

【００３０】図５に示す実施例では、回転体１７の底壁
に配置される磁石２２が、円周方向を６つに分割した領
域にそれぞれ１個ずつ、Ｎ極とＳ極とが交互になるよう
に配置されている。また、回転体１７の周壁に配置され
る磁石２３は、上記磁石２２の間に位置するように、同
じく円周方向を６つに分割した位置に１個ずつ、Ｎ極と
Ｓ極とが交互になるように配置されている。このよう
に、回転体１７の底壁と周壁のそれぞれにおける磁極の
分割数は、２〜８の偶数のうちで任意に設定することが
できる。

【００３１】図６に示す実施例では、回転体１７の底壁
に配置される磁石２２と、回転体１７の周壁に配置され
る磁石２３とが、円周方向を９０度ずつ４つに分割した
同じ位置に配置されている。それぞれの磁石２２、２３
は、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互になるように
配置されているが、同じ位置において磁石２２と磁石２
３の極は反対になるようにされている。

【００３２】試験例 図１〜４に示した研磨装置を用い、前述した方法で指輪
台を研磨した。なお、回転体１７の回転数を5,000 回転
／分とし、回転時間（研磨時間）を１５分とした。その
結果、つやのある良好な外観に研磨されていた。

【００３３】一方、図７〜９に示した従来の研磨装置を
用い、前記と同様な方法で指輪台を研磨した。ただし、
回転円板３の回転数は1,500 回転とした。その結果、１
５分経過後では、指輪台の表面が十分に研磨されておら
ず、上記と同程度まで研磨するには３０分以上を要し
た。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨小片の動きを活発にして研磨効率を高めることがで
きるので、研磨時間を短縮できるとともに、仕上がりの
外観も良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による研磨装置の一実施例を示す、支持
板を取り外した状態の平面図である。

【図２】同研磨装置のケーシング内部を切断して示す断
面図である。

【図３】同研磨装置の全体を示す斜視図である。

【図４】同研磨装置に用いる容器の斜視図である。

【図５】本発明の研磨装置における磁石の配列を変えた
他の実施例を示す回転体の平面図である。

【図６】本発明の研磨装置における磁石の配列を変えた
更に他の実施例を示す回転体の平面図である。

【図７】従来の研磨装置の例を示す断面図である。

【図８】従来の研磨装置における永久磁石の配置構造を
示す平面図である。

【図９】被研磨材と研磨用小片とを充填した容器を示す
断面図である。

【符号の説明】

８ 指輪台 ９ 研磨用小片 １０ 容器 １１ 研磨装置 １７ 回転体 １８ モータ ２２ 磁石 ２３ 磁石 ２４ 支持板 ２６ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 31/112

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石を装着された回転体（１７）に近接
   して容器（１０）を配置し、この容器（１０）内に研磨
   用小片（９）及び被研磨部材（８）を充填し、前記回転
   体（１７）を回転させて前記研磨用小片（９）を磁力に
   よって動かすことにより、前記被研磨部材（８）を研磨
   する方法において、前記容器（１０）は、該容器（１０）から発散される熱
   を逃がすための複数の孔（２６）を有する支持板（２
   ４）上に支持され、 前記回転体（１７）には、前記容器（１０）の底壁に近
   接して前記支持板（２４）の下方に配置される磁石群
   （２２）と、前記容器（１０）の周壁に近接して配置さ
   れる磁石群（２３）とを、円周方向に沿って２〜８の偶
   数で分割された極数となるように、かつ、Ｎ極とＳ極と
   が交互になるように装着し、 前記回転体（１７）を3,000 〜10,000回転／分で回転さ
   せて、Ｎ極とＳ極とを前記容器（１０）の底壁及び周壁
   に交互に近接させることにより研磨を行うことを特徴と
   する研磨方法。
2. 【請求項２】 前記容器（１０）の内壁に、前記研磨用
   小片（９）及び前記被研磨部材（８）の撹拌効果を高め
   るための突起（２８）を設けておく請求項１記載の研磨
   方法。
3. 【請求項３】 磁石を装着された回転体（１７）と、こ
   の回転体（１７）に近接して容器（１０）を配置するた
   めの支持板（２４）とを備え、前記容器（１０）に研磨
   用小片（９）及び被研磨部材（８）を充填し、前記支持
   板（２４）上に前記容器（１０）を設置し、前記回転体
   （１７）を回転させて前記研磨用小片（９）を磁力によ
   って動かすことにより、前記被研磨部材（８）を研磨す
   る装置において、前記支持板（２４）には、前記容器（１０）から発散さ
   れる熱を逃がすための複数の孔（２６）が設けられてお
   り、 前記回転体（１７）には、前記容器（１０）の底壁に近
   接して配置される磁石群（２２）と、前記容器（１０）
   の周壁に近接して配置される磁石群（２３）とが、円周
   方向に沿って２〜８の偶数で分割された極数となるよう
   に、かつ、Ｎ極とＳ極とが交互になるように装着されて
   おり、 前記回転体（１７）を3,000 回転／分以上で回転させる
   ことができる駆動装置（１８）が設けられていることを
   特徴とする研磨装置。
4. 【請求項４】 前記回転体（１７）は、有底円筒形状を
   なし、その底壁と周壁とに前記磁石群（２２、２３）が
   装着されている請求項３記載の研磨装置。