JP3207237B2

JP3207237B2 - バレル研磨機における研磨槽の成形用金型およびそれを用いた研磨槽の製作方法

Info

Publication number: JP3207237B2
Application number: JP6138292A
Authority: JP
Inventors: 清前田; 信一富田
Original assignee: 有限会社マエダ
Priority date: 1992-02-15
Filing date: 1992-02-15
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JPH05220769A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、バレル研磨機における研磨槽の
成形用金型およびそれを用いた研磨槽の製作方法に係
り、特に薄物や軽量小物等の湿式バレル研磨に好適に用
いられる研磨槽を容易に製作することのできる、バレル
研磨機における研磨槽の成形用金型と、それを用いた研
磨槽の製作方法に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、金属やガラス等の製品や半製品
に対する研削・研磨方法の一つとして、そのような被加
工物を、研磨材やコンパウンド等と共に、研磨槽（バレ
ル）内に投入し、それら被加工物や研磨材等を研磨槽内
で循環せしめて、被加工物と研磨材等との間に相対運動
を生じさせることにより、被加工物の表面を研削・研磨
処理するバレル加工が知られており、例えばプレス品や
鋳造品におけるバリや鍛造品におけるスケール等を除去
して清浄にするための加工方法等として、好適に採用さ
れてきている。

【０００３】ところが、このようなバレル加工のうち、
被加工物と共に水等を研磨槽内に投入する湿式バレル研
磨においては、被加工物が薄物や軽量小物である場合
に、被加工物が水の表面張力等によって研磨槽の内面に
付着してしまい、その移動が阻害され易いために、薄物
や軽量小物の被加工物について、加工効率が著しく劣
り、十分な研削効率を確保することが難しく、また、均
一な処理を施すことが困難であるという問題があった。

【０００４】また、特に、上部に開口が設けられた開放
型の研磨槽を用いた場合には、被加工物が、研磨槽の開
口部内周面上に、順次、重なり合って付着するために、
かかる被加工物が研磨槽外に飛び出したり、押し出され
たりして、外部に溢出してしまい、バレル加工操作の続
行が不可能となる場合もあった。

【０００５】そこで、このような問題に対処するため
に、研磨槽の内周面に凹凸を付することにより、研磨槽
内周面への被加工物の付着を軽減乃至は防止することが
考えられる。

【０００６】しかしながら、研磨槽内周面の凹凸とし
て、軸方向（研磨槽製作時における金型の抜き方向）に
延びる凹凸だけを採用すると、被加工物や研磨材等が槽
外へ飛び出し易くなる恐れがあり、また軸方向に延びる
凹凸だけでは被加工物の付着防止効果を十分に得ること
が難しい。従って、かかる凹凸は、軸方向に対して傾斜
した方向に延びる凹凸や独立形態の凹凸等によって形成
しなければならないが、そうすると、金型にアンダカッ
ト状の部分が生じることが避けられず、離型が難しくな
り、その実現には金型構造の著しい複雑化を伴うため
に、実用化が極めて困難であったのである。

【０００７】なお、研磨槽における凹凸を付す内周面に
抜きテーパを付けることにより、凹凸によるアンダカッ
ト状部分の発生を回避することも考えられるが、研磨槽
の内周面に余り大きな抜きテーパを付けると、被加工物
や研磨材等が槽外へ飛び出し易くなり、本来の研削加工
性に悪影響を及ぼすこととなるために、現実的ではな
い。

【０００８】また、研磨槽の成形後に、その内周面に対
して、適当な切削工具等を用いて凹溝等を形成して凹凸
を付することも考えられるが、そのような後加工による
凹凸の形成は、作業が面倒であると共に、製造行程の増
加と製作コストの増加を伴うために、決して有効な方法
ではなかったのである。

【０００９】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、研磨槽の内周面に凹凸が付されて、被加工
物の研磨槽内面への付着が軽減乃至は防止される研磨槽
を容易に製作することのできる、バレル研磨機における
研磨槽の成形用金型を提供すること、およびかかる成形
用金型を用いた研磨槽の製作方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明は、筒状の外枠内に挿入配置されて、該外枠との間
に筒状の成形空間を画成するバレル研磨機における研磨
槽の成形用金型であって、表面が凹凸面とされる一方、
裏面が磁石面とされたプレートを、外周面に対して、周
方向に連続して若しくは非連続に付着させたことを特徴
とするバレル研磨機における研磨槽の成形用金型を、そ
の要旨とするものである。

【００１１】また、本発明にあっては、筒状の外枠内に
筒状の成形用金型を挿入配置し、それらの間に形成され
る筒状の成形空間内に所定の樹脂材料を注入充填するこ
とにより、バレル研磨機における研磨槽を形成するに際
して、表面が凹凸面とされる一方、裏面が磁石面とされ
たプレートを、前記成形用金型の外周面に対して、周方
向に連続して若しくは非連続に付着せしめることを特徴
とするバレル研磨機における研磨槽の製作方法をも、そ
の要旨とするものである。

【００１２】

【作用・効果】すなわち、このような本発明に従う構造
とされた成形用金型にあっては、研磨槽の成形空間内に
露呈される外周面に対して、そこに付着されたプレート
によって凹凸面が形成されることとなる。

【００１３】それ故、かかる成形用金型を用いて研磨槽
を製作すれば、プレートの凹凸面に対応した形状の凹凸
が、研磨槽の内周面に付与され得るのであり、しかも、
かかるプレートは、磁力によって成形用金型に付着され
ていることから、離型時には金型から離脱して、成形品
（研磨槽）側に貼り付いた状態で残ることとなり、その
凹凸によって離型性が阻害されるようなこともない。

【００１４】従って、かかる成形用金型の離型後に、研
磨槽の内周面に貼り付いたプレートを剥がして除去する
ことにより、内周面に対して凹凸が付されて、被加工物
の付着が防止される研磨槽を、容易に製作することがで
きるのである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例を、図面を参照しつつ、詳細に説
明することとする。なお、本実施例では、図８に示され
ているように、円筒状の固定研磨槽１０と、該固定研磨
槽１０の底部開口を覆蓋する底部回転盤１２とから成る
容器（バレル）を備え、かかる容器内に被加工物と研磨
材を投入して、底部回転盤１２を回転軸１４回りに回転
させることにより、その遠心力および固定研磨槽１０と
の摩擦力を利用して、被加工物を研磨加工するようにし
た回転式バレル装置において、その固定研磨槽１０の製
作に用いられる本発明に従う構造とされた成形用金型
と、かかる金型を用いた固定研磨槽１０の製作方法につ
いて、説明することとする。

【００１６】先ず、図１には、上記固定研磨槽１０の製
作に用いられる成形用金型１６の底面図が示されてお
り、また図２には、その縦断面図が示されている。これ
らの図に示された金型１６は、全体として略大径の円筒
形状を呈しており、その外周面において、目的とする固
定研磨槽１０の成形キャビティの内周面を形成するよう
になっている。なお、本実施例では、かかる金型１６の
外周面に対して、目的とする固定研磨槽１０の開口側
（図２中、上側）に向って拡開する極く僅かな（軸方向
線に対する交角が、１°程度）抜きテーパが付されてい
る。

【００１７】また、この金型１６の外周面は、目的とす
る固定研磨槽１０の開口側に相当する軸方向一方の側
が、軸方向略中央部分から開口側に向って曲面形状をも
って漸次拡径された厚肉部１８とされている。そして、
かかる厚肉部１８の外周面に対して、１０個の平坦面２
０が、周方向に互いに同一の交角（二面角：１４４°）
をもって、形成されている。

【００１８】すなわち、それら１０個の平坦面２０は、
厚肉部１８の外周面が曲面形状とされていることによ
り、図３に示されているように、それぞれ、略半円形状
をもって形成されているのである。なお、図３は、図２
における右側面図である。

【００１９】そして、かくの如き構造とされた金型１６
には、その平坦面２０に対して、それぞれ、図４及び図
５に示されている樹脂プレート２２が、付着されること
となる。この樹脂プレート２２は、平坦面２０に対応し
た、それと同一か或いは僅かに小さい略半円状の平面形
状をもって形成されており、全体として可撓性であるこ
とが望ましい。

【００２０】また、この樹脂プレート２２の一方の面
（表面）は、多数の凹凸が付された凹凸面２４とされて
いる。この凹凸の形状は、特に限定されるものではな
く、多数の独立した或いは連続した凹部や凹溝からなる
ものや、多数の独立した或いは連続した突部や突条から
なるものなど、各種の形状が採用され得る。なお、本実
施例では、多数のダイヤ状の凹部が表面に設けられてな
る樹脂プレート２２が用いられている。

【００２１】また一方、かかる樹脂プレート２２の他方
の面（裏面）には、磁石層２６が、一体的に設けられて
いる。この磁石層２６は、例えば、磁性材料をナイロン
等の樹脂で複合化して得られたプラスチック磁石シート
を樹脂プレート２２の裏面に貼着することによって、或
いはかかるプラスチック磁石材料を樹脂プレート２２の
裏面に塗布し、磁化することによって形成されることと
なる。なお、かかる磁石層２６は、必ずしも樹脂プレー
ト２２の裏面側の全面に形成する必要はなく、その表面
に部分的に設けても良い。

【００２２】そして、このような樹脂プレート２２は、
前述の如き金型１６の平坦面２０に対して、それぞれ、
磁石層２６の磁力にて吸着固定されることにより、凹凸
面２２が外周面に露呈せしめられる状態で、付着せしめ
られる。それによって、目的とする研磨槽の成形用金型
が完成する。

【００２３】次に、上述の如く樹脂プレート２２が付着
された金型１６を用いて、研磨槽を製作するに際して
は、従来の研磨槽の製作と同様、先ず、かかる金型１６
の製作とは別行程において、図６に示されている如き、
研磨槽の補強材としての金属製の製缶２８を製作する。
この製缶２８は、研磨槽の外周面に被着されて、該研磨
層を補強するものであって、全体として金型１６よりも
所定寸法大径の薄肉円筒形状を呈しており、その軸方向
一方の開口部には、径方向外方に延び出す外フランジ部
３０が一体的に形成されている一方、軸方向他方の開口
部には、円環板形状のベースリング３２が、径方向内外
方にそれぞれ突出する状態で、溶接等にて固着されてい
る。

【００２４】そして、かかる製缶２８の内部に、前記樹
脂プレート２２が付着された金型１６を挿入し、同心的
に配置せしめると共に、それらの間の軸方向下方の開口
部をベースプレート３４にて閉塞せしめる。また、製缶
２８における外フランジ部３０の外周縁部には、リング
状の注型用盛枠３８を固着せしめる。それによって、そ
れら製缶２８と金型１６との間に、目的とする研磨槽の
形状に対応した円筒形状の成形空間３６が形成されるこ
ととなる。なお、このことから明らかなように、本実施
例では、かかる製缶２８によって、外枠が構成されてい
る。

【００２５】すなわち、かくの如くして形成された成形
空間３６内には、その内周面側において、金型１６に付
着された樹脂プレート２２の凹凸面２４が、露呈されて
いるのである。

【００２６】そうして、この成形空間３６内に、製缶２
８と金型１６との間の上部開口を通じて、目的とする研
磨槽を形成する樹脂材料（一般に、ポリウレタン樹脂）
の流動物若しくは反応原料を注入、充填し、更に固化ま
たは反応固化せしめることにより、研磨槽を成形する。

【００２７】その後、金型１６およびベースプレート３
４を、それぞれ、研磨槽から離型せしめる。それによっ
て、図７及び図８に示されている如き、目的とする研磨
槽１０が、得られることとなるのである。

【００２８】そこにおいて、金型１６は軸方向（図６
中、上方向）に抜型されることとなるが、該金型１６に
付着された樹脂プレート２２には、その凹凸面２４の凹
部内に樹脂材料が入り込むことにより、研磨槽１０の表
面が係合せしめられることとなる。それ故、樹脂プレー
ト２２の研磨槽１０からの抜型が困難となるが、この樹
脂プレート２２は、金型１６の外周面に対して磁力にて
付着されているに過ぎないから、かかる樹脂プレート２
２を研磨槽１０の内周面に被着させたままで、金型１６
のみを抜型することができるのである。

【００２９】それ故、金型１６の抜型を良好なる離型性
をもって行なうことができるのであり、そして、この金
型１６の離型後、研磨槽１０の内周面に被着したままの
樹脂プレート２２を引き剥がすことにより、かかる樹脂
プレート２２も、容易に離型することができるのであ
る。

【００３０】すなわち、かくの如く金型１６および樹脂
プレート２２を離型することにより、形成された研磨槽
１０にあっては、金型１６の外周面形状に対応した内周
面形状を有しており、その開口側の内周面部分には、金
型１６に設けられた１０個の平坦面２０に対応して、１
０個の略半円形状の平坦面４２が、周方向に互いに同一
の交角をもって、形成されている。そして、それら各平
坦面４２には、樹脂プレート２２の凹凸面２４に対応し
た凹凸が形成されているのである。

【００３１】従って、上述の如き製作手法に従えば、金
型構造を複雑化することなく、良好なる離型性を確保し
つつ、研磨槽１０の形成と同時に、該研磨槽１０の内周
面に対して凹凸を付することができるのであり、以て、
薄物や軽量小物の内周面への付着が防止されて、そのよ
うな被加工物の研磨にも有利に用いられる研磨槽を、容
易に製作することができるのである。

【００３２】しかも、かかる研磨槽１０の内周面に付す
る凹凸の形状や深さ等が、離型性の点から制限されるこ
とがないから、かかる凹凸に関して、大きな設計自由度
が確保され得ることとなる。

【００３３】また、研磨槽１０の内周面に付する凹凸の
形状や深さ等は、金型１６に付着せしめる樹脂プレート
２２だけを交換することによって、容易に設計変更する
ことができ、目的とする研磨槽１０の用途等を考慮し
て、迅速且つ容易に対処することができるという利点も
有しているのである。

【００３４】さらに、本実施例では、樹脂プレート２２
が、金型１６の開口側外周面に対して付着されており、
それによって、研磨槽１０の開口側内周面に凹凸が形成
されるようになっていることから、かかる研磨槽１０の
開口部への被加工物の付着、積層による溢出が、極めて
効果的に防止され得るのである。

【００３５】また、特に本実施例では、金型１６におけ
る樹脂プレート２２の付着面が、平坦面とされているこ
とから、樹脂プレート２２の付着が容易であり、強力な
付着力を容易に得ることができるという利点も有してい
る。

【００３６】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００３７】例えば、金型に付着されるプレートの形状
は、限定的に解釈されるものでは決してなく、矩形状等
の各種平面形状が採用され、その金型への付着態様も、
周方向に帯状に連続する連続状や、周方向に非連続の散
点状等の各種態様が採用され得るものである。

【００３８】また、プレートは、実施例に記載の如き樹
脂製のものに限定されるものではなく、薄肉の金属プレ
ート等を採用することも可能である。

【００３９】更にまた、前記実施例の如く、プレート裏
面の磁石層２６をプラスチック磁石にて形成する場合に
は、かかるプレートの表面をも含む全体を、プラスチッ
ク磁石にて一体形成しても良い。

【００４０】さらに、プレート裏面の磁石層の材質も、
例示の如きプラスチック磁石に限定されるものではな
い。

【００４１】また、プレートが付着される金型外周面
は、必ずしも、平坦面である必要はない。

【００４２】更にまた、金型の具体的形状は、目的とす
る研磨槽に要求される性能等に応じて、適宜、変更され
るべきものであり、前記実施例によって限定的に解釈さ
れるものでは決してない。

【００４３】さらに、前記実施例では、研磨槽の成形空
間を形成する外枠が、研磨槽の補強材として機能する製
缶２８によって構成されていたが、それに代えて、円筒
状の外側金型を用い、成形後に離型するようにしても良
い。

【００４４】加えて、本発明は、振動式バレルや自動バ
レル等を含む回転式バレルにおける研磨槽の成形用金型
およびその製作に対して、何れも、有利に適用され得る
ものであり、その適用範囲が、前記実施例に示されてい
る如き構造のバレル装置に限定されるものではない。

【００４５】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての研磨槽の成形用金型
を示す底面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図２における右側面図である。

【図４】図１に示された金型に対して付着されるプレー
トの具体例を示す平面図である。

【図５】図４に示されたプレートの断面を拡大して示す
説明図である。

【図６】図１に示された金型を用いて形成された研磨槽
の成形型であって、図２に対応する切断面で切断したも
のを示す縦断面図である。

【図７】図６に示された成形型を用いて製作された研磨
槽を示す平面図である。

【図８】図７におけるVIII−VIII断面図である。

【符号の説明】

１０研磨槽１６金型２０平坦面２２樹脂プレート２４凹凸面２６磁石層２８製缶３６成形空間４２平坦面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−156654（ＪＰ，Ａ) 特開平４−152062（ＪＰ，Ａ) 実開平３−118619（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−131347（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 39/26 - 39/34 B29C 33/38 - 33/42 B29C 45/26 - 45/37 B29D 31/00 B24B 31/00 - 31/073

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の外枠内に挿入配置されて、該外枠
との間に筒状の成形空間を画成するバレル研磨機におけ
る研磨槽の成形用金型であって、表面が凹凸面とされる一方、裏面が磁石面とされたプレ
ートを、外周面に対して、周方向に連続して若しくは非
連続に付着させたことを特徴とするバレル研磨機におけ
る研磨槽の成形用金型。
【請求項２】筒状の外枠内に筒状の成形用金型を挿入
配置し、それらの間に形成される筒状の成形空間内に所
定の樹脂材料を注入充填することにより、バレル研磨機
における研磨槽を形成するに際して、表面が凹凸面とされる一方、裏面が磁石面とされたプレ
ートを、前記成形用金型の外周面に対して、周方向に連
続して若しくは非連続に付着せしめることを特徴とする
バレル研磨機における研磨槽の製作方法。