JP3148534B2 - バッキングプレート装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒状ワークを軸芯回り
に回転させながら加工するに際し、その後端面を支持す
るためのバッキングプレート装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバーを接続する場合、２つの光
ファイバーの端部を棒状のフェルールの中心孔にそれぞ
れ挿通した後、各フェルールを筒状のコネクタに挿入し
てフェルールの端部同士を当接させている。このため、
フェルールの先端面を高精度の球面状に形成することに
より、光ファイバー同士の芯を合致させ、光漏れがない
ように光ファイバーの接続を行えるようにしている。

【０００３】従来、前記フェルールのように先端面を球
面状に形成する場合、例えば、図５に示す研削装置を使
用している。この研削装置では、棒状ワークＷをダイヤ
フラムチャック１で保持して回転させると共に、傾斜さ
せた研削砥石２を回転させながらその内方傾斜研削面２
ａを棒状ワークＷの先端面に摺接させて球面研削するよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記研
削装置では、ダイヤフラムチャック１を使用しているた
め、その回転中心と保持する棒状ワークＷの軸芯との間
に若干の芯ずれが発生する。

【０００５】そこで、図６に示すように、前記棒状ワー
クＷの外周面を１つのシュー４と２つのロール５，６と
で保持し、ロール５，６を回転駆動することにより、棒
状ワークＷの外周面で軸芯精度を出すようにする研削装
置が考えられている。この研削装置は、棒状ワークＷの
後端面をバッキングプレート７に当接して支持した状態
で、先端面に研削砥石８を摺接させることにより球面研
削するようになっている。

【０００６】ところが、シュー４とバッキングプレート
７の取付時に於ける直角度の影響を受けて、前記棒状ワ
ーク（フェルール）Ｗの後端面の軸芯に対する直角度が
悪いと、棒状ワークＷは、図７（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、１回転する間に先端がδの範囲で出入りして振動
したり、棒状ワークＷの端面がバッキングプレート７に
部分的に摺接して摩耗したりする。この結果、研削状態
が不安定となり、加工精度が悪化していた。具体的に
は、ワークＷの直角度が０.１μｍ／２.５ｍｍを外れ、
シュー４とバッキングプレート７の直角度が０.１μｍ
／５０ｍｍを外れると、加工精度が悪くなる。

【０００７】図８は、平面度検査器を使用した結果、ワ
ークＷの先端面に現れた等高干渉縞を示す。図中、２０
はワークＷの中心に穿設した光ファイバーを挿通するた
めの中心孔、２１は干渉縞で、ワークＷの先端球面の等
高干渉縞は同芯円上ではなく、精度の良い球面形状にな
っていないことが分かる。

【０００８】このため、予め棒状ワークＷの端面の軸芯
に対する直角度を高めるように前加工しておくことも考
えられるが、それでは別工程での高精度の加工が必要と
なり、コスト面で問題がある。

【０００９】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、ワー
クの後端面を高精度に前加工することなく、ワークの先
端面を高精度に研削できるように棒状ワークを支持する
簡単な構造の安価なバッキングプレート装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、１つのシューと２つのロ
ールとによって外周面を回転駆動可能に保持された棒状
ワークの後端面を支持するバッキングプレート装置であ
って、ガイド孔を有するハウジングと、該ハウジングの
ガイド孔内に微小間隔を有して配設され、先端面に前記
棒状ワークの一端部が当接すると共に、後端面に保持凹
部が形成されたフローティングプレートと、該フローテ
ィングプレートの保持凹部に位置して、フローティング
プレートを揺動自在に支持する球体と、前記ハウジング
内に配設され、前記球体を前記フローティングプレート
との間に支持する支持部材と、該支持部材の後端部に当
接する当接部材とを備え、前記ロールの回転軸を傾斜さ
せることにより、該ロールで棒状ワークをフローティン
グプレートに付勢可能としたものである。

【００１１】請求項２記載の発明では、前記フローティ
ングプレートを前記ハウジングから突出する方向に前記
支持部材を介して付勢するスプリングを前記ハウジング
内に配設したものである。

【００１２】請求項３記載の発明では、前記フローティ
ングプレートを小径部と大径部とからなる段付き形状に
形成し、前記当接部材を、球体を介してフローティング
プレートのハウジングに対する軸芯方向への位置関係を
調整する揺動量調整ねじで構成することにより、前記ハ
ウジングのガイド孔が貫通する内面と、前記フローティ
ングプレートの大径部の端面との距離を調整可能とした
ものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、ロールの回転駆動に
より棒状ワークが一端側に付勢されると、その端面がフ
ローティングプレートの先端面に当接する。フローティ
ングプレートは、棒状ワークの端面の直角度に応じて後
端側の球体を中心として揺動する。これにより、フロー
ティングプレートの先端面と棒状ワークの端面とは互い
に面接触し、棒状ワークはフローティングプレートと共
に軸芯を中心として回転する。

【００１４】請求項２記載の発明では、フローティング
プレートは、スプリングにより支持部材を介してハウジ
ングから突出する方向に付勢される。押し込まれた棒状
ワークの端面は、前記スプリングの付勢力により早期に
フローティングプレートの先端面と面接触し、迅速に棒
状ワークの回転状態を安定させる。

【００１５】請求項３記載の発明では、揺動量調整ねじ
はフローティングプレートの位置すなわちその揺動量を
調整する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。

【００１７】図１は本発明に係るバッキングプレート装
置を備えた研削装置の一部を示している。この研削装置
では、シュー４、一対のロール５，６及び研削砥石８等
の構成は既に説明しているため、以下、バッキングプレ
ート装置１０の構成について詳述する。

【００１８】すなわち、このバッキングプレート装置１
０は、大略、ハウジング１１と、フローティングプレー
ト１２と、球体１３と、支持部材１４と、スプリング１
５と、調整ねじ１６とから構成されている。

【００１９】ハウジング１１は、先端面から小径孔１７
ａ及び大径孔１７ｂを順次形成してなるガイド孔１７を
有している。ハウジング１１の先端側の側面には、小径
孔１７ａ近傍の大径孔１７ｂに連通するオイルミストエ
ア供給孔１１ａが形成されている。また、ハウジング１
１の後端側には、大径孔１７ｂに連通するねじ孔１７ｃ
が形成され、下記する調整ねじ１６を位置決めするため
の固定ねじ１７ｄが螺合している。

【００２０】フローティングプレート１２は超硬材料を
小径部１２ａと大径部１２ｂからなる段付き形状に形成
したもので、前記ガイド孔１７の小径孔１７ａ及びこの
小径孔１７ａに連続する大径孔１７ｂの一部に若干の隙
間が形成されるように配設されている。フローティング
プレート１２の小径部１２ａは、前記小径孔１７ａより
も長く、大径部１２ｂが端面１７ｅに当接した際、ハウ
ジング１１の前面から若干突出するようになっている。
一方、フローティングプレート１２の大径部１２ｂの後
端面中央部には球体１３が位置決めされる円錐状の第１
保持凹部１８が形成されている。

【００２１】球体１３はセラミックス等で形成されてい
る。この球体１３は、前記フローティングプレート１２
をあらゆる方向に揺動自在に支持するためのものであ
る。

【００２２】支持部材１４は鍔部１４ａと軸部１４ｂと
からなる。鍔部１４ａは、前記ハウジング１１の大径孔
１７ｂの内面にガイドされるようになっており、その中
央部には前記フローティングプレート１２の後端面に形
成した第１保持凹部１８と同一形状の第２保持凹部１９
が形成され、球体１３が配設されている。また、軸部１
４ｂの後端面は球面状に形成され、下記する調整ねじ１
６の端面と点接触するようになっている。

【００２３】スプリング１５は、支持部材１４の鍔部１
４ａと下記する調整ねじ１６との間に配設され、球体１
３を介してフローティングプレート１２を、その先端面
がハウジング１１の先端面から突出する方向に付勢する
ようになっている。

【００２４】調整ねじ１６は、ハウジング１１の後端側
から大径孔１７ｂに螺合され、先端面が支持部材１４の
軸部１４ｂの球面状端面に圧接するようになっている。
そして、調整ねじ１６の螺合位置を調整することによ
り、球体１３を介してフローティングプレート１２の揺
動量を調整できるようになっている。

【００２５】前記構成からなるバッキングプレート装置
１０は次のようにして組み立てられる。

【００２６】すなわち、ハウジング１１の後端面側から
ガイド孔１７内に、フローティングプレート１２、球体
１３、支持部材１４及びスプリング１５の順で収容し、
大径孔１７ｂに調整ねじ１６を螺合する。この状態で
は、フローティングプレート１２は、後端面に球体１
３、支持部材１４及び調整ねじ１６が順次当接すること
によりフローティング不能で、かつ、ハウジング１１か
ら突出している（本実施例では、突出量は２０μｍとし
てある。）。

【００２７】次に、調整ねじ１６の螺合位置を調整する
ことによりフローティングプレート１２の揺動量を調整
する。この調整では、まず、先端を球面に形成した加工
済み棒状ワークＷをシュー４及び一対のロール５，６で
保持し、その棒状ワークＷの後端面をフローティングプ
レート１２に当接する。そして、棒状ワークＷの先端球
面にミニテスタ（２μｍ／１目盛り）を当接し、ロール
５，６を回転駆動しながら調整ねじ１６を緩めることに
より、棒状ワークＷを後退させる（２０μｍ）。この場
合、後退させる寸法はフローティングプレート１２をど
れだけ揺動可能とするのかによって自由に設定できる。
ただし、フローティングプレート１２の揺動角度を確保
するために、フローティングプレート１２の小径部１２
ａ及び大径部１２ｂと、ハウジング１１の小径孔１７ａ
及び大径孔１７ｂとの間にそれぞれ所定の間隙寸法が必
要である。

【００２８】その後、フロー１２の揺動量が確定すれ
ば、ねじ孔１７ｃに固定ねじ１７ｄを螺合して調整ねじ
１６を位置決めする。

【００２９】このようにして組み立てられたバッキング
プレート装置１０では、フローティングプレート１２と
支持部材１４との間には球体１３によって所定の隙間が
形成され、その隙間にはハウジング１１に形成したオイ
ルミストエア供給孔１１ａを介してオイルが供給され、
フローティングプレート１２の揺動が無理なくスムーズ
に行われるようになっている。

【００３０】次に、前記バッキングプレート装置１０に
よる棒状ワークＷの支持状態について説明する。

【００３１】まず、供給される未加工の棒状ワークＷは
シュー４と一対のロール５，６とで保持される。ロール
５の支軸５ａはワークＷの軸心に対して若干傾斜して設
けられているため、ロール５，６が回転駆動すると、ロ
ール５から後端側に推力を受けることにより、ワークＷ
の後端面がフローティングプレート１２の先端面に当接
する。

【００３２】フローティングプレート１２は、図２
（ａ）に示すように、球体１３によってあらゆる方向に
揺動自在に支持されているため、棒状ワークＷの端面の
直角度精度に拘わらず必ず面接触するように揺動し、フ
ローティングプレート１２と棒状ワークＷとは一体的に
回転する。なお、フローティングプレート１２は、球体
１３を介して支持部材１４に支持され、支持部材１４は
後端部を調整ねじ１５に当接させることにより位置規制
されている。

【００３３】この場合、前記フローティングプレート１
２は、スプリング１５によって支持部材１４及び球体１
３を介してハウジング１１から突出する方向に付勢され
ているため、棒状ワークＷの端面との面接触状態が即座
に得られ、研削開始までの時間が短縮される。また、揺
動量を大きくとったとしても、棒状ワークＷで押し込む
際にフローティングプレート１２がハウジング１１のガ
イド孔１７内でこじれたりすることがなく、常に良好な
状態で揺動させることができる。

【００３４】前記フローティングプレート１２は棒状ワ
ークＷと共に球体１３の中心を基準として棒状ワークＷ
の軸芯回りに回転し、棒状ワークＷの先端位置が変化す
ることはない。したがって、棒状ワークＷの球面研削を
好ましい状態で行なうことができ、棒状ワークＷの先端
面を高精度な球面形状に形成することができた。

【００３５】図３は、球面研削を終えた棒状ワーク（フ
ェルール）Ｗの先端面の等高干渉縞を示す。これによる
と、干渉縞は同芯円であり、ワークＷの先端面が高精度
な球面形状になっていることが分かる。これに対し、従
来のバッキングプレートを使用したものでは、図８に示
すように、球面形状が大きくずれていた。

【００３６】なお、前記実施例では、フローティングプ
レート１２を球体１３及び支持部材１４を介してスプリ
ング１５によって付勢する構成としたが、スプリング１
５はなくてもよい。また、図４に示すように、支持部材
１４を中間プレート１９を介して直接調整ねじ１５で支
持する構成としてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明では、棒状ワークの端面が所望の直角度で
形成されていなくても、フローティングプレートが前記
端面の直角度に応じて傾斜し、当接状態で連れ回りする
ことになる。したがって、従来のように、バッキングプ
レートとシューの直角度や棒状ワークの端部がバッキン
グプレートに部分的に摺接することによる摩耗は発生し
ない。このため、棒状ワークの先端面の位置が軸芯方向
に変動することがなくなり、高精度で棒状ワークの先端
球面の研削加工を行なうことができる。

【００３８】請求項２記載の発明では、フローティング
プレートをスプリングでバッキングプレート本体から突
出する方向に付勢するようにしたので、フローティング
プレートを早期に棒状ワークの端面と面接触状態とする
ことができ、研削準備時間を短縮可能である。

【００３９】請求項３記載の発明では、調整ねじにより
フローティングプレートの揺動量を調整できるようにし
たので、棒状ワークの端面の直角度精度のばらつき具合
に応じて必要最小限の揺動量とすることができ、研削開
始までの時間を短縮できる。特に、スプリングによりフ
ローティングプレートを突出方向に付勢するようにすれ
ば、より研削開始までの時間を短縮できる上、棒状ワー
クに対するフローティングプレートの付勢力を調整する
ことができるので、最適な支持状態を得ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る棒状ワーク用研削装置のフロ
ーティング装置の概略図である。

【図２】 図１のフローティングプレートの揺動状態を
示す正面図である。

【図３】 図１に示す棒状ワーク用研削装置により研削
した棒状ワークの先端球面状態を示す正面図である。

【図４】 他の実施例にかかる棒状ワーク用研削装置の
フローテイング装置の断面図である。

【図５】 従来例に係る棒状ワーク用研削装置の概略図
である。

【図６】 棒状ワーク用研削装置の一部を示す概略斜視
図である。

【図７】 図６のバッキングプレート装置による支持状
態を示す正面図である。

【図８】 図７に示す棒状ワーク用研削装置により研削
した棒状ワークの先端球面状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１１ ハウジング １２ フローティングプレート １３ 球体 １４ 支持部材 １７ ガイド孔 １８ 第１凹部（保持凹部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 7/16 B24B 9/00 601 B24B 11/00 B24B 41/06 B24B 19/00 603

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのシューと２つのロールとによって
   外周面を回転駆動可能に保持された棒状ワークの後端面
   を支持するバッキングプレート装置であって、 ガイド孔を有するハウジングと、 該ハウジングのガイド孔内に微小間隔を有して配設さ
   れ、先端面に前記棒状ワークの一端部が当接すると共
   に、後端面に保持凹部が形成されたフローティングプレ
   ートと、 該フローティングプレートの保持凹部に位置して、フロ
   ーティングプレートを揺動自在に支持する球体と、 前記ハウジング内に配設され、前記球体を前記フローテ
   ィングプレートとの間に支持する支持部材と、 該支持部材の後端部に当接する当接部材とを備え、 前記ロールの回転軸を傾斜させることにより、該ロール
   で棒状ワークをフローティングプレートに付勢可能とし
   たことを特徴とするバッキングプレート装置。
2. 【請求項２】 前記フローティングプレートを前記ハウ
   ジングから突出する方向に前記支持部材を介して付勢す
   るスプリングを前記ハウジング内に配設したことを特徴
   とする請求項１記載のバッキングプレート装置。
3. 【請求項３】 前記フローティングプレートを小径部と
   大径部とからなる段付き形状に形成し、 前記当接部材を、球体を介してフローティングプレート
   のハウジングに対する軸芯方向への位置関係を調整する
   揺動量調整ねじで構成することにより、 前記ハウジングのガイド孔が貫通する内面と、前記フロ
   ーティングプレートの大径部の端面との距離を調整可能
   としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバッキ
   ングプレート装置。