JPH0225746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平面加工装置に関するものである。

ラツピングマシンやホーニングマシン等の平面
加工装置として、駆動源により駆動回転される太
陽歯車と内歯歯車及び上下の定盤を備え、上記両
歯車と噛合して自転及び公転するキヤリヤに保持
させたワークを上下の定盤により加工するように
したものが従来より知られている。

この種平面加工装置においては、定盤の偏摩耗
を防いで加工精度を向上させるため、ワークを定
盤の加工面に万遍なく摺接させることが重要であ
るが、従来の平面加工装置は、定盤が単にその中
心の周りを回転する構造であるため、ワークとの
摺接範囲が限定され、定盤が偏摩耗を生じて加工
精度の低下を来し易いばかりでなく、偏摩耗した
定盤の修正を頻繁に行わなければならないという
欠点があつた。

本発明は、ワークを定盤の加工面に万遍なく摺
接させることができるように構成し、定盤の偏摩
耗を防いで加工精度を高めることを目的とするも
のである。

また、ワークの加工時間を短縮して生産能力を
向上するには、定盤とワークとの相対速度差を大
きくする必要があるが、キヤリヤ即ちワークの駆
動速度を増大すると、それに伴つて加工精度が著
しく低下するばかりでなく、キヤリヤの損耗やワ
ークの破損を生じ易い。特に、シリコンウエハー
などのように極薄で高い加工精度を要求されるワ
ークの加工では、上記の傾向が著しい。

本発明の他の目的は、ワークの駆動速度を高め
ることなく定盤とワークとの相対速度差を増大す
ることにある。

更に、上記定盤の修正は、本発明者らが先に提
案した修正用中定盤（実公昭56―49720号公報参
照）を使用することによつて簡単且つ精度良く行
うことができるが、修正時間を短縮して更に効率
的な修正を行うためには、定盤と修正用中定盤と
を大きな相対速度差で万遍なく摺り合わせること
が必要になる。

本発明は、定盤を修正用中定盤に対して大きな
速度で万遍なく摺り合わせることができるように
し、而してその修正効率を高めることもその目的
とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の平面加工装
置は、駆動源により回転自在の太陽歯車と内歯歯
車及び上下の定盤を備え、上記両歯車と噛合する
キヤリヤに保持させたワークを上下の定盤により
研削するようにしたものにおいて、上記下定盤に
揺動用歯車を偏心軸により偏心回転自在に取り付
け、該揺動用歯車を内歯歯車と該内歯歯車の内側
に同心状に位置する遊動歯車とに遊星歯車状に噛
合させることにより、該下定盤を揺動用歯車の偏
心回転によつて半径方向へ揺動可能に構成したこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図において、１は機体、２〜５は該機体１
にそれぞれベアリング６を介して同心状且つ独立
して回転可能に支承させた第１〜第４の駆動軸で
あつて、第１の駆動軸２には、その上端に設けた
支持部２ａ上に内歯歯車７を取付け、第３の駆動
軸４には、上記内歯歯車７の中央に位置する太陽
歯車８を取付け、第２及び第４の駆動軸３及び５
には、それぞれ下定盤ユニツト９及び上定盤１０
を取付けている。

下定盤ユニツト９は、第２図及び第３図からも
明らかなように、上面を研削面１３ａとした下定
盤１３を有し、該下定盤１３の直径方向の両端部
に中空状凹部１４，１４を設け、該凹部１４，１
４内に揺動用歯車１５，１５を配設すると共に、
これらの歯車１５と下定盤１３とを偏心軸１６に
よりベアリング１７を介して回転可能に連結した
もので、該揺動用歯車１５を、上記内歯歯車７と
第３の駆動軸４に自由回転可能に装着した遊動歯
車１８とに遊星歯車状に噛合させ、その状態で、
該下定盤ユニツト９を、第２の駆動軸３上に固定
した円板形の支持台１９上に載置している。そし
て、下定盤１３の下面には、上記偏心軸１６と同
心位置に突軸２０を設け、該突軸２０を、支持台
１３の上面に切設した凹穴２１内に嵌入させ、こ
れらの凹穴２１と突軸２０との係止により、下定
盤ユニツト９を第２の駆動軸３で円周方向へ強制
的に駆動せしめるように構成している。上記凹穴
２１は、突軸２０の揺動が可能な大きさに形成し
ておく必要がある。

また、上記上定盤１０は、第４の駆動軸５によ
つて回転自在且つ上下動自在としたもので、それ
らの連結は次のようにして行つている。即ち、第
４の駆動軸５に偏心カム２４を介して該カム２４
の回転によつて軸心方向へ揺動する取付部材２５
を装着し、該取付部材２５と第４の駆動軸５の頂
部に固定した連結部材２６とをピン２７の着脱に
よつて係止及び分離可能とすると共に、取付部材
２５と上定盤１０とをキー２８によつて互いに係
止させたもので、上記ピン２７を図示の状態に取
付けた場合には、第４の駆動軸５と取付部材２５
即ち上定盤１０とが一体となり、該上定盤１０が
偏心状態で回転する。ピン２７を抜取ると、上定
盤１０は第４の駆動軸５に対してフリーとなり、
非回転のままカム２４によつて半径方向への揺動
運動のみを行う。

而して、上記第１〜第４の駆動軸２〜５は、そ
れぞれ歯車機構やクラツチ機構、減速機構等を介
してモータ等の図示しない駆動源に連結してい
る。

上記構成を有する平面加工装置によつてワーク
３１の加工を行う場合には、第１図に示すよう
に、該ワーク３１をキヤリヤ３２に保持させ、該
キヤリヤ３２を内歯歯車７と太陽歯車８とに噛合
させる。この状態で各駆動軸２〜５を回転させる
と、キヤリヤ３２が自転しながら太陽歯車８の周
りを公転し、ワーク３１の上下面が下定盤ユニツ
ト９と上定盤１０とによつて加工される。

このとき、下定盤ユニツト９においては、内歯
歯車７と遊動歯車１８とに噛合する揺動用歯車１
５が上記内歯歯車７によつて自転方向に駆動さ
れ、同時に、下定盤１３が突軸２０を介して支持
台１９によりその回転方向へ強制駆動されるた
め、該下定盤１３は、偏心量X₁を半径とした偏
心軸１６の円周運動によつて半径方向への揺動運
動を行いながら回転することになる。従つて、キ
ヤリヤ３２の自転及び公転に伴うワーク３１の揺
動と相俟つて該ワーク３１が下定盤１３の加工面
１３ａに万遍なく摺接することになり、しかも、
下定盤が揺動を伴わずに回転するだけの従来のも
のに比べ、下定盤１３とワーク３１との相対速度
差が大きくなる。

一方、上定盤１０は、上記ピン２７の着脱によ
つて上述した偏心回転運動と非回転状態での揺動
運動とを行うが、下定盤１３と同様の回転揺動運
動を行うように構成しても、あるいは従来のもの
と同様に通常の回転のみを行うように構成しても
よい。

上記上定盤１０及び下定盤１３の修正は、第４
図〜第６図に示すような修正用中定盤４０を使用
して行うことができる。この中定盤４０は、上下
両面を修正面４１ａ，４１ｂとした修正定盤４１
を備え、この修正定盤４１の上下両面における直
径方向の両端部にそれぞれ凹部４２を形設し、各
凹部４２内に揺動用歯車４３を配設すると共に、
該歯車４３と修正定盤４１とを偏心軸４４により
ベアリング４５を介して回転可能に連結したもの
で、少なくとも一方の揺動用歯車４３を内歯歯車
７と太陽歯車８とに噛合させ、且つ二つの修正面
４１ａ，４１ａを上下の定盤１０，１３に当接さ
せた状態で設置する。

この状態で平面加工装置を駆動すると、揺動用
歯車４３が自転及び公転するため、下定盤ユニツ
ト９の場合と同様に中定盤４０における修正定盤
４１が回転しながらその半径方向へ揺動し、その
修正面４１ａ，４１ａと上下の定盤１０，１３と
の摺り合わせが行われる。一定時間摺り合わせを
行つた後、中定盤４０を上下反転し、同様の摺り
合わせを行う。これによつて３面交互摺り合わせ
による定盤の修正を機械的に行うことができる。
この場合、下定盤１３、上定盤１０及び修正定盤
４１の偏心量X₁，X₂，X₃は、X₂＜X₁＜X₃の関
係に設定しておくのが望ましい。

このように、本発明によれば、下定盤に揺動用
歯車を偏心回転自在に取り付け、該揺動用歯車を
内歯歯車とその中心に位置する遊動歯車とに遊星
歯車状に噛合させたので、該下定盤に回転運動と
半径方向への揺動運動とを同時に与えることが可
能となり、これにより、該下定盤に両運動を複合
した軌跡、例えば「の」の字や「し」の字のよう
な軌跡を描かせながらワークを加工することがで
き、しかも、その揺動運動は揺動用歯車が一回転
する毎に一回行われるものであつて、下定盤が一
回転する間に数回の揺動運動を行わせることもで
き、その結果、下定盤をワーク又は修正用中定盤
に対し速い速度で且つ万遍なく摺接させることが
可能となり、加工時間の短縮を図ると同時に定盤
の偏摩耗を確実に防止することができる。特に、
この種の平面加工においては加工速度と加工精度
とは裏腹の関係にあり、加工速度を早めるために
定盤の回転速度を上げると加工精度は低下する
が、本発明においては、定盤の半径方向への揺動
運動によつて回転速度を上げることなくワークと
の摺接速度を高めることができるので、加工精度
を低下させることなく加工時間の短縮を図ること
ができる。

また、このように下定盤に回転運動と揺動運動
とを同時に与えるについて、何等大掛りな駆動機
構を装置に付設する必要がなく、単に上定盤に揺
動用歯車を設けると共に太陽歯車と同軸に遊動歯
車を設けるだけで、キヤリヤを駆動するための内
歯歯車等をそのまま利用して下定盤を揺動させる
ことができ、従つて、その構造が簡単で装置の大
型化を招くこともない等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の平面加工装置の一実施例を示
す加工状態での縦断面図、第２図及び第３図は下
定盤ユニツトの構成を説明するための要部縦断面
図及び平面図、第４図は本発明の平面加工装置の
定盤修正状態での縦断面図、第５図はその部分
図、第６図は修正用中定盤の部分破断平面図であ
る。 ７…内歯歯車、８…太陽歯車、９…下定盤ユニ
ツト、１０…上定盤、１３…下定盤、１５…揺動
用歯車、１６…偏心軸、１８…遊動歯車、３１…
ワーク、３２…キヤリヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動源により回転自在の太陽歯車と内歯歯車
   及び上下の定盤を備え、上記両歯車と噛合するキ
   ヤリヤに保持させたワークを上下の定盤により研
   削するようにしたものにおいて、 上記下定盤に揺動用歯車を偏心軸により偏心回
   転自在に取り付け、該揺動用歯車を内歯歯車と該
   内歯歯車の内側に同心状に位置する遊動歯車とに
   遊星歯車状に噛合させることにより、該下定盤を
   揺動用歯車の偏心回転によつて半径方向に揺動可
   能に構成したことを特徴とする平面加工装置。