JPH03121759A

JPH03121759A - 球体研磨装置

Info

Publication number: JPH03121759A
Application number: JP25752889A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamada; 英治山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1991-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えばセラミックスボールベアリングの高精
度研磨を行う球体研磨装置に関する。

（従来の技術）セラミックスボールベアリングに使用されるセラミック
スポールを研磨する場合には、第４図および第５図に示
されるような球体研磨装置１が使用されていた。この球
体研磨装置１は砥石２と、この砥石２に対向される定盤
３とを備えている。

上記定盤３は中心部に円形の孔が穿設されており、この
定盤３の砥石２に対面する面にはＶ字形状のガイド溝４
が同心円状に例えば４つ形成されている。

そして、上記砥石２と定盤３とは互いに逆方向に回転す
るようになっており、上記４つ形成されたガイド溝４に
対して、内側から上記ガイド溝４に被研磨体としてのセ
ラミックスポール５を挿入し、上記砥石２と定盤３との
間を転勤しながらセラミックスポール５を研磨するよう
になっている。

ここで、研磨する際には砥石２と定盤３との間に遊離砥
粒を供給しながら研磨作業をするようになっている。な
お、上記ガイド溝４の深さ寸法は内側から外側にいくほ
ど小さく形成されており、研磨が進むことでセラミック
スポール５が外側に移動するようになっている。

上記セラミックスポール５の研磨は上記定盤３に形成さ
れたガイド溝４に沿って転勤し、内側から外側に移動し
、最外側のガイド溝４を回り切ったところで排出され、
研磨作業を終了する。

上述のような加工では、定盤３の外側に位置するガイド
溝４の例えば斜線で囲まれる範囲にセラミックスポール
５が滞留してしまい、研磨が進まなくなることがあった
。

また、上記定盤３のガイド溝４と砥石２とによりセラミ
ックスポール５の支点は２次元しか決定できないので、
３次元形状の球面の真球度を高めることができなかった
。

そして、３点のみでしか加工を行わない構造であり、遊
離砥粒加工である等の理由から加工能率の高いものでは
なかった。

さらに、定盤３のガイド溝４は形状の修正をしなければ
ならないが、深さの調整等複雑な加工を要し、作業効率
の低いものであった。

（発明が解決しようとする課題）一般的に球体を研磨するためには砥石と環状のｖ字状の
ガイド溝が形成された定盤とを互いに逆回転させ、上記
ガイド溝に沿って球体を挿入するものであった。こうし
た球体研磨装置は球体がガイド溝の中途部で滞留するこ
とがあり、安定した作業性が得にくいものである。また
、３点による支持は２次元しか決定できないので、３次
元形状の球体の真球度を得るものでなかった。また、７
字状のガイド溝は研磨の作業にともない形状の複雑な修
正が必要なものであった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、４点
による研磨で３次元の寸法を決定し、真球度の高い球体
を得ることができる球体研磨装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）被研磨体の中心に同心状にあると想定した上記被研磨体
を包囲する正四面体の各頂点から上記中心に向かう軸心
をもつ回転軸を４つ設け、これら４つの回転軸の先端部
に上記被研磨体に接触するパレット状の砥石を設け、上
記回転軸をそれぞれ回転駆動する駆動手段を設けた球体
研磨装置。

（作　用）４つの回転軸に支えられたパレット状の砥石は被研磨体
に対して、３次元方向の位置を決定して接触するので、
従来構造に比較して真球度の高い球体研磨を行うことが
できる。また、砥石はパレット状のものなので、修正が
簡単にかつ正確にでき作業の確実性と効率を高めること
ができる。

（実施例）本発明における一実施例を第１図乃至第３図を参照して
説明する。図中に示される球体研磨装置６はベース部７
を備え、このベース部７の上部には３つの心神台８，９
．１０が互いに約１２０Ｓの挟み角度をもって立設され
ている。これら３つの心神台８，９．１０のそれぞれに
は互いに内側上方に向かって軸心を向けられた駆動モー
タ１１．１２（図面中には２つ示す）が設けられている
。これら駆動モータ１１，１２の回転軸１３．１４．１
５の先端部にはそれぞれパレット状の例えばレジンボン
ド砥石１６．１７．１８が設けられている。

これらの回転軸１３乃至１５および砥石１６乃至１８の
配置条件については後述する。

こうして構成されたそれぞれの心理台８乃至１０はそれ
ぞれの背面側に上記駆動モータ１１゜１２を軸方向に進
退操作するハンドル１９．２０が設けられており、その
移動量を認識するために図示しないゲージが付設されて
いる。

さらに、上記ベース部７の一側部には上方に延長された
コラム２２が設けられており、このコラム２２に対して
スライド自在にヘッド２３が設けられている。このヘッ
ド２３は上記回転軸１３乃至１５の軸心の交差点の上方
に位置しており、上記コラム２２の側面に上下方向に形
成されたガイにレール２４に沿って移動自在に設けられ
ている。

そして、上記コラム２２の上部に設けられたハンドル２
５によって上下方向に移動できるようになっており、図
示しないゲージにより上下の移動量が認識できるように
なっている。

そして、上記ヘッド２３の下部には駆動モータ２６が固
定され、この駆動モータ２６の回転軸２７の軸心は上述
した他の回転軸１３．１４の軸心の交差点から鉛直方向
に延長された中心線に同心に設けられている。そして、
この回転軸２７の過端部にはパレット状の例えばレジン
ボンド砥石２８が結合されている。

上述した４つの回転軸１３，１４，１５．２７のそれぞ
れの軸心の関係は第３図に示されるようである。球状の
被研磨体２９の中心に同心状にあって上記被研磨体２９
を包囲する正四面体３０を想定することでその理解が容
易となるので、これを参照する。図中に示されるように
上記４つの回転軸１３乃至１５及び２７は上記正四面体
３ｏのそれぞれの頂点から上記非研磨体２９の中心に向
けて設けられており、互いに約１２０°の挟み角で設け
られている。

このように構成された、球体研磨装置６により上記被研
磨体２９を研磨する場合は、まず、上記ヘッド２３を上
昇させ、下部に位置する３つの砥石１６乃至１８上に上
記被研磨体２９を載置する。

そして、下部の３つの砥石１６乃至１８の軸方向の位置
調節を行った後に、上記ヘッド２３を降下させ、上部の
砥石２８を被研磨体２９に接触させる。

この状態において、上記球体研磨装置６を起動させると
、上記４つの回転軸１３乃至１５及び２８は駆動モータ
１１，１２．２６により、矢印ｄで示される同方向にと
もに回転駆動される。

上述の球体研磨装置６は、非研磨体２９に対して４つの
砥石１６乃至１８及び２８がそれぞれ計４点で接触して
いるので、従来構造の３点の接触に比較して高精度を得
ることができる。

つまり、３次元方向成分において（１）式が設定され、ｘ”　　＋ｙ２　＋ｚ２　＋ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ−０
・・・（１）この（１）式における未知数ａ、ｂ、ｃ、ｄに対して球
面上の４点が与えられるので、球体の中心位置ｘ、ｙ、
ｚと半径が決定する。

また、従来の装置においては遊離砥粒を使用していたの
で除去効率が低かったが、レジンボンド砥石を使用する
ことで除去効率を高めることができる。また、上記レジ
ンボンド砥石を用いることで従来のセラミックスポール
を被研磨体とした研磨装置に比較して被研磨体２９への
ダメージが少なく面性状もよいものが得られる。

さらに、４点での接触により極めて高い除去効率を得る
ことができる。

こうした真球度の高い球体研磨を可能にする上記パレッ
ト状砥石１６乃至１８及び２８は非研磨体２９との接触
面が平面なので、接触面の修正が容易であり従来構造に
比較して調整が簡単である。

なお、本発明は上記一実施例にのみ限定されるものでは
ない。例えば上記パレット状砥石１６乃至１８及び２８
はレジンボンド砥石であるがこれに限定されない。また
、４つの回転軸１３乃至１５及び２７の駆動手段は個々
に設けられた４つの駆動モータ１１，１２．２６である
が伝達機構を用いて駆動源を１つにすること等、他の構
成を用いることができる。さらに、上記４つの砥石１６
乃至１８及び２８を所定の位置に保持する本体フレーム
の構成は上述のベース部７およびコラム２２等からなる
ものに限定されない。つまり、高精度を得るために、第
３図中に鎖線で示された正四面体３０の各辺部分を骨格
とした高剛性のフレームを応用することも考えられる。

［発明の効果コ被研磨体の中心に同心状にあって上記被研磨体を包囲す
るごとく想定された正四面体の各頂点から上記中心に向
かう軸心を持つ４つの回転軸を設け、これら４つの回転
軸にそれぞれパレット状の砥石を設けることにより、上
記被研磨体の４点にそれぞれの砥石が接触する。この４
点接触による研磨で、３次元方向の寸法が確定されるの
で、真゛球度の極めて高い球体研磨ができる。また、従
来にない４点接触なので除去効率を向上できる。

さらに、パレット状の砥石の修正は接触面が平面なので
従来構造の定盤の修正に比較して容易であり、調整作業
の効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明における一実施例であり、第
１図は球体研磨装置の斜視図、第２図は要部の斜視図、
第３図は第１図中に示される■−■線部分から見た断面
を有する要部の平断面図、第４図および第５図は従来例
であり、第４図は定ｌミ盤の概略構成を示す下面図、第５図は第４図中爪へされるｖ−ｖ線部分の断面図である。６・・・球体研磨装置、１１，１２．２６・・・駆動モ
ータ（駆動手段）、１３，１４，１５．２７・・・回転
軸、１６．１７．１８．２８・・・砥石、２９・・・被
研磨体、３０・・・正四面体。

Claims

【特許請求の範囲】

被研磨体の中心に同心状にあって上記被研磨体を包囲す
るごとく想定された正四面体の各頂点から上記中心に向
かう軸心を持つ４つの回転軸と、これら４つの回転軸の
対峙される端部にそれぞれ固定され上記被研磨体に接触
するパレット状の砥石と、上記４つの回転軸を回転駆動
する駆動手段とを具備することを特徴とする球体研磨装
置。