JP5967810B2 - 遠心バレル研磨機 - Google Patents

Description

本発明は、遠心バレル研磨機に関するものである。

特許文献１には、太陽軸を中心として回転するターレットと、ターレットを回転駆動する公転用駆動手段と、ターレットの偏心位置に相対回転可能に設けた複数のバレル槽と、バレル槽と一体回転可能な遊星ロータと、太陽軸と同心に設けた太陽ロータと、太陽ロータを回転駆動する自転用駆動手段と、太陽ロータの回転力を遊星ロータに伝達する回転力伝達手段とを備えた遠心バレル研磨機が開示されている。この遠心バレル研磨機では、公転用駆動手段によりターレットを回転させてバレル槽と遊星ロータを公転させるとともに、自転用駆動手段により太陽ロータの回転力が遊星ロータに伝達されて遊星ロータが自転する。これにより、バレル槽が遊星回転して研磨が行われる。

特開昭６２−２５１０６６号公報

上記従来の遠心バレル研磨機では、太陽軸が固定され、太陽ロータがラジアルベアリングを介して太陽軸に回転可能に支持されている。そのため、太陽ロータの外径（ピッチ径）は、ラジアルベアリングの厚さ寸法分だけ大きくなる。太陽ロータが大径になることは、太陽ロータの回転力を減速して遊星ロータに伝達しようとする場合に、太陽ロータと遊星ロータとの回転速度差が小さくなり、遊星ロータの回転速度を充分に遅くできなくなることを意味する。

太陽ロータを大径にしながら、遊星ロータ回転速度を充分遅くするためには、遊星ロータを大径にすれば良いのである。しかし、そうすると、遊星ロータの材料コストがアップしたり、遊星ロータの重量が増してバレル槽と遊星ロータを連結する遊星軸が偏心し易くなる等の不具合を来す原因となる。そのため、遊星ロータを大径化することは好ましくない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、太陽ロータの小径化を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、本発明は、
太陽軸を中心として相対回転するターレットと、
前記ターレットを回転駆動する公転用駆動手段と、
前記ターレットの偏心位置に相対回転可能に設けた複数のバレル槽と、
前記バレル槽と一体回転可能な遊星ロータとを備えた遠心バレル研磨機であって、
前記太陽軸を回転可能に支持する支持部材と、
前記太陽軸を回転駆動する自転用駆動手段と、
前記太陽軸に一体回転可能に設けた太陽ロータと、
前記太陽ロータの回転力を減速して前記遊星ロータに伝達する回転力伝達手段とを備え、
前記回転力伝達手段は、
前記ターレットに固定された減速用支持軸と、
前記減速用支持軸に相対回転し得るように取り付けられ、前記遊星ロータに噛み合わされた小径ギヤと、
ピッチ径が前記小径ギヤよりも大きく、前記小径ギヤに一体回転し得るように結合され、前記減速用支持軸に相対回転し得るように取り付けられ、前記太陽ロータに噛み合わされた大径ギヤとを備えているところに特徴を有する。

この構成によれば、太陽軸の外周と太陽ロータの内周との間にラジアルベアリンクが不要なので、太陽ロータの外径を小さくすることができる。

実施例１の遠心バレル研磨機の概略構成図 実施例２の遠心バレル研磨機の概略構成図 参考例１の遠心バレル研磨機の概略構成図 参考例２の遠心バレル研磨機の概略構成図

本発明の遠心バレル研磨機は、
前記自転用駆動手段が、
前記ターレット及び前記バレル槽の下方に配された自転用モータと、
前記自転用モータの出力軸に一体回転可能に設けた自転用駆動プーリと、
前記太陽軸に一体回転可能に設けた自転用従動プーリと、
前記自転用駆動プーリと前記自転用従動プーリとの間に掛け渡された自転用ベルトとを備えて構成されていてもよい。
この構成によれば、自転用モータをターレット及びバレル槽の下方に配置したので、太陽軸の延長線上に自転用モータを配置した場合に比べて、太陽軸の軸方向に関して小型化することができる。

本発明の遠心バレル研磨機は、
前記自転用駆動手段が、
前記太陽軸の軸方向における端部に配置されて、前記太陽軸に直結された自転用モータを備えていてもよい。
この構成によれば、プーリの間にベルトを掛け渡す構造のものに比べて部品点数が少なくて済む。また、ベルトの交換や張力調整等のメンテナンスも不要である。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１を参照して説明する。本実施例１の遠心バレル研磨機Ａは、太陽軸１０を中心として一対のターレット１１を回転させ、ターレット１１の偏心位置に配した複数のバレル槽１２を遊星回転させることによって、研磨を行うようにしたものである。遠心バレル研磨機Ａは、太陽軸１０を回転駆動することでバレル槽１２を自転させるための自転用駆動手段１５と、ターレット１１を回転駆動するための公転用駆動手段２１と、バレル槽１２と一体回転可能な遊星ギヤ２８（本発明の構成要件である遊星ロータ）と、太陽軸１０に一体回転可能に設けた太陽ギヤ２９（本発明の構成要件である太陽ロータ）と、太陽ギヤ２９の回転力を遊星ギヤ２８に伝達するための減速機構３０（本発明の構成要件である回転力伝達手段）とを備えている。

太陽軸１０は、床面に設置した支持部材１３により、軸線を水平に向けた状態で回転可能に支持されている。支持部材１３は、一対の軸受板１４を備えており、太陽軸１０の両端部が軸受板１４に貫通された状態で支持されている。太陽軸１０を回転させるための自転用駆動手段１５は、ターレット１１及びバレル槽１２の下方に配置した自転用モータ１６と、自転用モータ１６の自転用出力軸１７（本発明の構成要件である出力軸）に一体回転可能に設けた自転用駆動プーリ１８と、太陽軸１０の一方（図１における右側）の端部１０Ｅに一体回転可能に設けた自転用従動プーリ１９と、自転用駆動プーリ１８と自転用従動プーリ１９との間に掛け渡した自転用Ｖベルト２０（本発明の構成要件である自転用ベルト）とを備えて構成されている。自転用モータ１６の回転力は、この自転用駆動手段１５により太陽軸１０に伝達される。

ターレット１１は、太陽軸１０の軸方向に間隔を空けて一対設けられている。一対のターレット１１は、太陽軸１０に相対回転し得るように支持されている。ターレット１１を回転駆動するための公転用駆動手段２１は、ターレット１１及びバレル槽１２の下方に配置した公転用モータ２２と、公転用モータ２２の公転用出力軸２３に一体回転可能に設けた公転用駆動プーリ２４と、一対のターレット１１のうち太陽軸１０の軸方向において自転用従動プーリ１９とは反対側のターレット１１の外周に設けた公転用従動プーリ２５と、公転用駆動プーリ２４と公転用従動プーリ２５との間に掛け渡した公転用Ｖベルト２６とを備えて構成されている。公転用モータ２２の回転力は、この公転用駆動手段２１により一対のターレット１１に伝達される。

バレル槽１２は、両ターレット１１の間において太陽軸１０（ターレット１１の回転中心）から偏心した位置に配されている。バレル槽１２の両端面からは一対の遊星軸２７が、太陽軸１０と平行に突出している。遊星軸２７は、ターレット１１に貫通された状態で、ターレット１１に対して相対回転し得るように支持されている。一対の遊星軸２７のうち、太陽軸１０の軸線方向において自転用従動プーリ１９が配置されている側と同じ側の遊星軸２７には、遊星ギヤ２８が、バレル槽１２及び遊星軸２７と一体回転し得るように固着されている。

太陽軸１０の一方（軸方向において自転用従動プーリ１９が配置されている側）の端部１０Ｅには、太陽ギヤ２９が、一体に回転し得るように取り付けられている。太陽軸１０と太陽ギヤ２９を一体回転させるための手段としては、太陽軸１０の外周と太陽ギヤ２９の内周とに形成したキー溝（図示省略）を連結キー（図示省略）で結合する周知の結合手段を用いることができる。太陽軸１０と太陽ギヤ２９には、上記の自転用駆動手段１５を介すことによって自転用モータ１６の回転力が伝達される。そして、太陽ギヤ２９に伝達された回転力は、減速機構３０を介すことによって遊星ギヤ２８に伝達されるようになっている。

減速機構３０は、減速用支持軸３１と、小径ギヤ３２と、大径ギヤ３３とを備えて構成されている。減速用支持軸３１は、一方のターレット１１から突出しており、太陽軸１０及び遊星軸２７と平行をなして固定されている。小径ギヤ３２と大径ギヤ３３は、ボルト３６により一体回転し得るように結合された状態で、減速用支持軸３１に相対回転し得るように取り付けられている。小径ギヤ３２は遊星ギヤ２８に噛み合わされている。小径ギヤ３２のピッチ径は遊星ギヤ２８のピッチ径よりも小さい。大径ギヤ３３は太陽ギヤ２９に噛み合わされている。大径ギヤ３３のピッチ径は、小径ギヤ３２のピッチ径よりも大きい。したがって、太陽ギヤ２９（太陽軸１０）の回転力は、大径ギヤ３３と小径ギヤ３２を介すことにより、減速されて遊星ギヤ２８に伝達される。

本実施例１の遠心バレル研磨機Ａは、太陽軸１０を回転可能に支持するともとに、太陽軸１０と一体回転する太陽ギヤ２９を設け、この太陽軸１０と太陽ギヤ２９の回転力を遊星ギヤ２８に伝達するようになっている。つまり、太陽軸１０の外周と太陽ギヤ２９の中心孔の内周との間には、太陽軸１０と太陽ギヤ２９を相対回転させるためのラジアルベアリングが不要となっている。したがって、太陽ギヤ２９の外径寸法（ピッチ径）は、ラジアルベアリングを介して太陽軸１０と太陽ギヤ２９を相対回転させる場合に比べると、小さくすることができる。

太陽ギヤ２９を小径にできるということは、太陽ギヤ２９の回転力を減速して遊星ギヤ２８に伝達する場合において、遊星ギヤ２８のピッチ径（外径）を大きくしなくても、太陽ギヤ２９と遊星ギヤ２８との回転速度差を拡げて、遊星ギヤ２８の回転速度を充分に遅くできることを意味する。遊星ギヤ２８を大径にせずに済むので、遊星ギヤ２８の材料コストアップを回避できるとともに、遊星ロータの重量増に起因してバレル槽１２と遊星ギヤ２８を連結する遊星軸２７が偏心することも回避できることに繋がる。

また、本実施例１の遠心バレル研磨機Ａは、自転用駆動手段１５が、ターレット１１及びバレル槽１２の下方に配された自転用モータ１６と、自転用モータ１６の自転用出力軸１７に一体回転可能に設けた自転用駆動プーリ１８と、太陽軸１０に一体回転可能に設けた自転用従動プーリ１９と、自転用駆動プーリ１８と自転用従動プーリ１９との間に掛け渡された自転用Ｖベルト２０とを備えている。このように自転用モータ１６をターレット１１及びバレル槽１２の下方に配置したことにより、太陽軸１０の延長線上に自転用モータ１６を配置する場合に比べると、太陽軸１０の軸方向に関して小型化が実現されている。

＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図２を参照して説明する。本実施例２の遠心バレル研磨機Ｂは、太陽軸１０と太陽ギヤ２９を回転駆動するための自転用駆動手段４０を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施例２の自転用駆動手段４０は、自転用モータ４１を備えて構成されている。自転用モータ４１は、太陽軸１０の軸方向における一方（軸方向において太陽ギヤ２９が配置されている側）の端部１０Ｅにおいて、支持部材１３を構成する軸受板１４を挟んで太陽ギヤ２９とは反対側に配置されている。自転用モータ４１は減速用ギヤボックス４２を備えており、減速用ギヤボックス４２内に配した出力軸（図示省略）が太陽軸１０に直結されている。この自転用モータ４１の回転力は、直接、太陽軸１０に伝達され、太陽軸１０の回転力が、減速機構３０を介して遊星ギヤ２８とバレル槽１２に伝達される。本実施例２によれば、プーリの間にベルトを掛け渡す構造のものに比べると、部品点数が少なくて済む。また、ベルトの交換や張力調整等のメンテナンスも不要である。

＜参考例１＞
次に、本発明の参考例１を図３を参照して説明する。本参考例１の遠心バレル研磨機Ｃは、太陽軸１０の回転力をバレル槽１２に伝達するための手段を、上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

太陽軸１０には、太陽プーリ５０（本発明の構成要件である太陽ロータ）が一体回転するように取り付けられている。太陽軸１０と太陽プーリ５０を一体回転させるための手段としては、太陽軸１０の外周と太陽プーリ５０の内周とに形成したキー溝（図示省略）を連結キー（図示省略）で結合する周知の結合手段を用いることができる。太陽プーリ５０は、自転用従動プーリ１９とターレット１１との間に配置されている。バレル槽１２と一体回転する遊星軸２７には、遊星プーリ５１（本発明の構成要件である遊星ロータ）が一体回転するように取り付けられている。遊星プーリ５１の外径は、太陽プーリ５０の外径よりも大きい。そして、太陽プーリ５０と遊星プーリ５１との間には、減速用Ｖベルト５２（本発明の構成要件である回転力伝達手段）が掛け渡されている。

太陽軸１０に伝達された回転力は、太陽プーリ５０と減速用Ｖベルト５２と遊星プーリ５１を介すことにより、減速されてバレル槽１２に伝達される。本参考例１では、太陽軸１０と太陽プーリ５０を一体回転させるようにしたので、太陽軸１０の外周と太陽プーリ５０の中心孔の内周との間には、太陽軸１０と太陽プーリ５０を相対回転させるためのラジアルベアリングが不要となっている。したがって、太陽プーリ５０の外径寸法は、ラジアルベアリングを介して太陽軸と太陽プーリを相対回転させる場合に比べると、小さくすることができる。

＜参考例２＞
次に、本発明の参考例２を図４を参照して説明する。本参考例２の遠心バレル研磨機Ｄは、上記参考例１の遠心バレル研磨機Ｃにおいて、太陽軸１０と太陽プーリ５０を回転駆動するための自転用駆動手段６０を、実施例２の自転用駆動手段４０と同じ構成としたものである。その他の構成については上記参考例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１，２において、減速機構を設けずに、太陽ギヤと遊星ギヤを直接噛み合わせてもよい。
＜参考例＞
（１）上記参考例１，２において、太陽プーリと遊星プーリとの間に、プーリとベルトを用いた減速手段を介在させる構成も考えられる。
（２）上記参考例１，２では、太陽プーリの外径を遊星プーリの外径よりも小さくしてバレル槽の公転速度よりも自転速度を遅くしたが、これに限らず、太陽プーリの外径を遊星プーリの外径と同じ寸法にしてバレル槽の公転速度と自転速度を同じ速度にする構成や、太陽プーリの外径を遊星プーリの外径よりも大きくしてバレル槽の公転速度より自転速度を速くする構成も考えられる。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…遠心バレル研磨機
１０…太陽軸
１１…ターレット
１２…バレル槽
１３…支持部材
１５，４０…自転用駆動手段
１６，４１…自転用モータ
１７…自転用出力軸（出力軸）
１８…自転用駆動プーリ
１９…自転用従動プーリ
２０…自転用Ｖベルト（自転用ベルト）
２１…公転用駆動手段
２７…遊星ギヤ（遊星ロータ）
２９…太陽ギヤ（太陽ロータ）
３０…減速機構（回転力伝達手段）
５０…太陽プーリ（太陽ロータ）
５１…遊星プーリ（遊星ロータ）
５２…減速用Ｖベルト（回転力伝達手段）

Claims (3)

1. 太陽軸を中心として相対回転するターレットと、
   前記ターレットを回転駆動する公転用駆動手段と、
   前記ターレットの偏心位置に相対回転可能に設けた複数のバレル槽と、
   前記バレル槽と一体回転可能な遊星ロータとを備えた遠心バレル研磨機であって、
   前記太陽軸を回転可能に支持する支持部材と、
   前記太陽軸を回転駆動する自転用駆動手段と、
   前記太陽軸に一体回転可能に設けた太陽ロータと、
   前記太陽ロータの回転力を減速して前記遊星ロータに伝達する回転力伝達手段とを備え、
   前記回転力伝達手段は、
   前記ターレットに固定された減速用支持軸と、
   前記減速用支持軸に相対回転し得るように取り付けられ、前記遊星ロータに噛み合わされた小径ギヤと、
   ピッチ径が前記小径ギヤよりも大きく、前記小径ギヤに一体回転し得るように結合され、前記減速用支持軸に相対回転し得るように取り付けられ、前記太陽ロータに噛み合わされた大径ギヤとを備えていることを特徴とする遠心バレル研磨機。
2. 前記自転用駆動手段が、
   前記ターレット及び前記バレル槽の下方に配された自転用モータと、
   前記自転用モータの出力軸に一体回転可能に設けた自転用駆動プーリと、
   前記太陽軸に一体回転可能に設けた自転用従動プーリと、
   前記自転用駆動プーリと前記自転用従動プーリとの間に掛け渡された自転用ベルトとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１記載の遠心バレル研磨機。
3. 前記自転用駆動手段が、
   前記太陽軸の軸方向における端部に配置されて、前記太陽軸に直結された自転用モータを備えていることを特徴とする請求項１記載の遠心バレル研磨機。

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