JPH05228818A - 研磨保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークホルダを介してワークまたは研磨具を
回転制御が可能な研磨保持装置を得る。 【構成】 凹球面１１を内周面に形成した支持具１２
と、この凹球面１１と対応した凸球面１３を外周面に備
えワークホルダ１４を介してワーク１５を保持する保持
具１６とで研磨保持装置１０を構成する。保持具１６
は、外周面を凸球面１３に形成した中空部１８を有する
環状部材からなり、この中空部材１８内には、ワーク１
５を保持するワークホルダ１４が固着される。ワーク１
５の研磨加工の際に発生する加工抵抗力の総和ベクトル
（Ｆ）が球面の中心（Ｏ点）を通るようにワーク１５の
位置を設定してワークホルダ１４を固着する。ワークホ
ルダ１４の上端には一対の長穴１４ａが設けてあり、こ
れら長穴１４ａには駆動回転する回転軸２１の下端に固
着したピン２２が係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研磨保持装置に係り、
特に光学レンズ等の光学素子の研磨に用いるワークまた
は研磨具を保持する研磨保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学レンズ等の光学素子を研磨
加工する光学素子研磨機の研磨保持装置は、例えば特開
昭６４−１１７６０号公報等に記載のものが知られてお
り、例えば図５および図６に示す如く構成されている。
即ち図に示す研磨保持装置１０は、研磨作業時に加工圧
および／または揺動を与える図示を省略したアームに装
着された環状の凹球面１１を内周面に形成した支持具１
２と、この凹球面１１と対応した凸球面１３を外周面に
形成し、ワークホルダ１４を介してワーク１５を保持す
る保持具１６とから構成され、この保持具１６は、上記
凸球面１３と凹球面１１を介して上記支持具１２に摺動
可能に嵌装されている。支持具１２は、環状の部材１２
ａ、１２ｂをネジ等の固着手段１７により接合して構成
するとともに、凹球面の中心（Ｏ点）に関して対称に分
割し、環状の凸球面を形成した保持具１６を摺動可能に
嵌装できるように構成している。

【０００３】保持具１６は、外周面を凸球面１３に形成
した中空部１８を有する環状部材からなり、この中空部
材１８内には、螺着等の手段によりワーク１５を保持す
るワークホルダ１４が固着されるとともに、ワーク１５
の研磨加工の際に発生する加工抵抗力の総和ベクトルが
球面の中心Ｏを通るようにワーク１５の位置を設定して
ワークホルダ１４を固着できるように構成してある。

【０００４】なお、図中、１９は研磨具、２０は研磨具
１９の回転軸である。

【０００５】このように、従来の研磨保持装置によれ
ば、互いに作用、反作用の関係にある駆動力と摺動力の
ベクトルが同一平面内に存在するようにして、ワークホ
ルダを介してワークに作用するモーメント力を生じさせ
ず、ワークの被加工面の研磨圧を均等に保って高精度の
加工面を安定的に得ることができるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては次のような問題点があった。つまり図
５および図６に示す従来の技術においては、ワークホル
ダによって支持されるワーク（レンズ）は、加工に際し
て当接しているツール（研磨具）の回転に伴って従属回
転する構成になっており、ワークの回転を自在に制御す
ることができない。また、ワークの支持においてホルダ
とワーク間で接着つれている場合はワークとホルダ間の
滑りは起こらないが、ただ当接しているだけであるとワ
ークとホルダ間で滑りが生じてしまい、ホルダの回転が
ワークに十分に伝達されない欠点を有している。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、加工に際してワークホルダを介し
てワークまたは研磨具を回転制御が可能な研磨保持装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、環状、球帯状または球環状の凹球面を内
周面に有する支持具と、ワークまたは研磨具を保持する
ワークホルダを中空部に固着し、かつ、上記凹球面と対
応した曲率半径を有する環状、球帯状または球環状の凸
球面を外周面に有する保持具とを上記凹球面と凸球面を
介して摺動可能に装着した研磨保持装置において、ワー
クホルダに保持されたワークまたは研磨具を駆動装置に
より回転制御することとした。ここで、上記支持具の凹
球面と上記保持具の凸球面との摺動は、上記凹球面と凸
球面間に潤滑剤または低摩擦材料またはエアフィルム等
の摩擦低滅用の材料または機構を介して行うとよい。ま
た、このような保持装置において、支持具にて摺動可能
に保持された保持具に保持具の摺動を損なうことのない
ように回転力を伝達する手段を設ける。

【０００９】

【作用】上記構成の研磨保持装置においては、ワーク
（または研磨具）を軸方向の任意の位置に取付が可能と
なり、加工に際して被加工面に研磨圧を不均等にするモ
ーメント力の発生を抑えるとともに、ワーク（または研
磨具）も回転駆動してワークと研磨具の相対滑り速度を
上げて加工することができる。なお、ワークと研磨具と
は入れ換えてもよい。

【００１０】

【実施例１】図１および図２は、本実施例の研磨保持装
置１０の断面図および斜視図であり、図において、１は
研磨機の上軸（図示省略）に固設されたアームである。
研磨保持装置１０は、研磨作業時に加工圧および／また
は揺動を与える図示省略したアームに装着され環状の凹
球面１１を内周面に形成した支持具１２と、この凹球面
１１と対応した凸球面１３を外周面に形成し、ワークホ
ルダ１４を介してワーク１５を保持する保持具１６とに
より構成されている。この保持具１６は、上記凸球面１
３と凹球面１１を介して上記支持具１２に摺動可能に嵌
装されている。

【００１１】支持具１２は、環状の部材１２ａ、１２ｂ
からなり、この部材１２ａ、１２ｂをネジ等の固着手段
１７により接合して一体化して構成するとともに、凹球
面１１の中心（Ｏ点）に関して対称に分割し、環状の凸
球面を形成した保持具１６を摺動可能に嵌装できるよう
に構成してある。

【００１２】保持具１６は、外周面を凸球面１３に形成
した中空部１８を有する環状部材からなり、この中空部
材１８内には、螺着等の手段によりワーク１５を保持す
るワークホルダ１４が固着されるとともに、ワーク１５
の研磨加工の際に発生する加工抵抗力の総和ベクトル
（Ｆ）が球面の中心（Ｏ点）を通るようにワーク１５の
位置を設定してワークホルダ１４を固着できるように構
成してある。そして、ワークホルダ１４の上端には軸対
称に一対の長穴１４ａが設けてあり、これら長穴１４ａ
に対して図示省略の駆動源により回転する回転軸２１の
下端に固着されたピン２２が十分な隙間を持って係合し
ている。回転軸２１は支持具１２に固定した軸２３に支
持されている。

【００１３】一方、研磨具１９は図示を省略した駆動源
により回転する工具軸２０に取り付けられており、加工
面がワーク１５の被加工面と対向している。

【００１４】上記構成からなる研磨保持装置１０におい
ては、球面の中心（Ｏ点）をワーク１５の被加工面１５
ａと一致するようにワークホルダ１４を位置決めして保
持具１６上に固着し、加工によって生じる加工抵抗力の
総和ベクトル（Ｆ）が中心（Ｏ点）を通るように設定す
る。そして、研磨具１９並びにワーク１５を回転すると
ともに、図示省略のアームを介して支持具１２に加工圧
および／または揺動運動をワーク１５に与える。この研
磨保持装置１０でワーク１５の回転方向を研磨具１９と
は逆に回転させたところ、ほぼ相対滑り速度に比例する
加工能力が得られ、かつ、高精度の表面形状も同時に達
成できた。

【００１５】

【実施例２】図３は、本実施例の研磨保持装置２５の断
面図であり、上記実施例１と同様の構成および部品には
同一番号を付し説明を省略する。

【００１６】図３において、取付具２６は、ワークホル
ダ１４の保持部２７が形成されとともに、保持具１６の
中空部１８に螺着等の手段により固着されている。この
保持部２７にはベアリング等の軸受け２８が設けられて
おり、この軸受け２８によりワークホルダ１４が回転可
能に取付具２６で支承し得るように構成されている。

【００１７】ワークホルダ１４の上端には、軸対称に一
対の長穴１４ａが設けてあり、これら長穴１４ａに対し
て図示を省略した駆動源により回転する回転軸２１の下
端に固着されたピン２２が十分な隙間を持って係合して
いる。回転軸２１は支持具１２に固定した軸２３に支持
されている。

【００１８】上記構成からなる研磨保持装置２５におい
ては、上記実施例１と同様にワーク１５を位置決めし
て、加圧、揺動して研磨加工を行う場合、ワーク１５お
よびワークホルダ１４のみが回転するので、保持具１
６、取付具２６の回転慣性力が作用せず、ワーク１５の
回転は円滑に行われる。さらに、研磨具１９の加工面１
９ａと工具軸２０間に偏心や傾きがある場合、支持具１
２と保持具１６の凹凸両球面１１、１３で凸球面１３の
中心（Ｏ点）を中心に上記偏心、傾きに応じて摺動し、
ワーク１５の被加工面１５ａと研磨具１９の加工面１９
ａとの接触を一定にすることができるとともに、上記実
施例１と同様な作用、効果を奏することができる。

【００１９】

【実施例３】図４は、本実施例の研磨保持装置４５の断
面図であり、上記実施例２と基本的構成は同様であり、
ワークホルダ１４に研磨具４６を保持させ、回転軸４０
にワーク４７を保持させて構成したもので、同一部材に
は同一番号を付してその説明は省略し、異なる部分を中
心に説明する。

【００２０】図４において、ホルダ１４に中空軸１４ｃ
を設けてあり、中空軸１４ｃは中空の可とう性継ぎ手４
９を介して中空の回転軸４８に連結している。そして、
研磨具４６はホルダ１４と接する面４６ａに凹部４６ｂ
を有し、ホルダ１４に設けられたピン１４ｄと噛み合う
ように、中空の回転軸４８、継ぎ手４９、中空軸１４ｃ
を通して、エアにより着脱可能になっている。本実施例
のように、ワーク４７を球面加工する場合には、保持具
１６の凸球面１３の中心（Ｏ点）の位置を、研磨具４６
の曲率半径に対して接線Ｂと研磨具中心線Ｃとの交点
（Ｏ1 点）と一致あるいはできるだけ接近させて構成し
てある。

【００２１】上記構成からなる研磨保持装置４５におい
ては、中心（Ｏ点）と交点（Ｏ1 点）とを一致あるいは
接近させて構成したので、研磨作業時のワーク４７と研
磨具４６の相対滑りによって生じる研磨抵抗の悪影響を
最小限に抑えることができるとともにワークと研磨具双
方に回転駆動を与えるみとができるので、高精度、かつ
高能率の加工を実現することができる。また、研磨具を
エアにより容易に着脱できるので同一のワークを研磨具
（研磨工具、研削工具）を換えて順次仕上げていくこと
も可能である。研磨具とワークの装着の関係を入れ換え
て加工することも可能であるし、研磨具とワークの球面
の凹凸の関係が変わっても差し支えない。

【００２２】

【発明の効果】以上の様に、本発明の研磨保持装置によ
れば、加工に際して研磨角を十分に小さくすることがで
きる機能を損うことなくワークホルダを回転して加工す
ることができるとともに、エアによるワークの着脱も可
能となる。従って、レンズ等の球面や平面を自動的、高
能率、高精度で加工することができる。さらに、研磨具
（研磨工具、研削工具）をホルダに着脱できるため、一
つの部品を荒加工から研磨仕上げまで同じ装置で行える
利点も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る研磨保持装置の断面図
である。

【図２】本発明の実施例１に係る研磨保持装置の底面か
ら見た斜視図である。

【図３】本発明の実施例２に係る研磨保持装置の断面図
である。

【図４】本発明の実施例３に係る研磨保持装置の断面図
である。

【図５】従来の研磨保持装置の断面図である。

【図６】従来の研磨保持装置の平面図である。

【符号の説明】

１０ 研磨保持装置 １１ 凹球面 １２ 支持具 １３ 凸球面 １４ ワークホルダ １５ ワーク １９ 研磨具 ２５ 研磨保持装置 ４５ 研磨保持装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状、球帯状または球環状の凹球面を内
   周面に有する支持具と、ワークまたは研磨具を保持する
   ワークホルダを中空部に固着し、かつ、上記凹球面と対
   応した曲率半径を有する環状、球帯状または球環状の凸
   球面を外周面に有する保持具とを上記凹球面と凸球面を
   介して摺動可能に装着した研磨保持装置において、ワー
   クホルダに保持されたワークまたは研磨具を駆動装置に
   より回転制御することを特徴とする研磨保持装置。