JPH05285822A - 研磨方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯科用、宝飾用あるいは一般用パーツ等の形
状が複雑で小型のものであってもその表面全体を均一に
研磨可能とし、研磨途上発生する熱影響や騒音発生を制
限し、発生する磁場の磁力中心へ被研磨物を遊動自在に
設定する。 【構成】 容器収容部中に水等の案内液と被研磨物並び
に研磨材を充填した研磨容器を収容し、変動する磁場を
容器に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、セラミックス又
は合成樹脂等からなる歯科用、宝飾用又は一般用のパー
ツ等であって、複雑且つ小型の部材を研磨する為の研磨
方法並びにその装置に関し、更に詳しくは、磁力を応用
し、研磨途上で発生する熱を吸収して、被研磨物等に対
する熱影響並びに騒音発生防止等の問題点を解決した研
磨方法並びにその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁力を利用した研磨方法として
は、例えば実開昭６３−５０６５３号公報或は特開平２
−１８０５５７号公報に記載されたようなものがある。
これらは共に容器収容部ａ中において被研磨物ｂ並びに
研磨材ｃを収容した小容器ｄを位置固定し、収容部ａ下
方に配した磁石ｅを回転させることでＮ極、Ｓ極が交互
に変動する磁場、即ち変動磁場を該容器ｄに付与し、も
って研磨容器ｄ内の研磨材ｃが遊動して被研磨物ｂを研
磨するのである。その状態は、第８図で示される如く、
被研磨物ｂとしての指輪やその他のアクセサリー部材、
又は歯科用、その他一般用等の部材がステンレス製のピ
ン等の研磨材ｃとともに収容された容器ｄを前記容器収
容部ａ中に設定した軟質ゴム製ホルダーｆの穴部ｇに収
容して、その設定位置を固定した状態で容器収容部ａ中
に収容し、モーター等の駆動手段ｈでＮ極とＳ極を対向
配置した収容部下の円盤ｉを回転させることで変動する
磁場を研磨容器ｄ内の研磨材ｃに与えんとするものであ
る。結果、研磨容器ｄ中の研磨材ｃが遊動等運動し、被
研磨物ｂである装飾品や歯科用補綴物等と接触、衝突し
て研磨する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この研磨方法
では、磁場を磁性体であるステンレスピンに与えて遊動
させることで被研磨物ｂを研磨することが可能であるも
のの研磨容器ｄそのものは軟質ゴム製等のホルダーｆで
位置固定され且つ容器収容部ａの底壁下で磁石ｅを保有
する円盤ｉを回転させてなるから磁場の磁力中心ｅ′位
置に研磨容器ｄの中心ｄ′位置が常に設定されるとは限
らず、研磨容器ｄ中に収容された被研磨物ｂに対する研
磨効果が、必ずしも効率的になされるとは限らないので
ある。この磁場の磁力中心ｅ′の位置に容器ｄの中心を
設定できれば、最も好ましいものの容器ｄの設定位置が
固定されていることから容器ｄの中心ｄ′位置と磁力中
心ｅ′位置とを一致させることは、前記ホルダーｆで該
容器ｄを固定している限り困難である。とくに、研磨対
象の大きさにより研磨容器ｄの大きさを変化させて用い
る必要があるようなときには、この一致をさせることは
困難このうえない。更に、この研磨容器ｄ中の被研磨物
ｂと研磨材ｃを混合接触させることで研磨がなされる
が、同時に発熱作用があり、この発生熱が被研磨物ｂに
悪影響を与えると同時に、研磨容器ｄ内の空気を膨張さ
せ、容器ｄ口部の蓋体ｊをはずれさせたりして、内部の
被研磨物ｂや研磨材ｃが飛び出すおそれがある等の問題
がある上に、研磨材ｃとして、場合により塩酸等の酸を
ステンレスピンと混在利用していることがあることか
ら、この酸が前記容器収容部ａ中に漏出して、金属性容
器収容部ａに錆びを発生させることがある。加えて、被
研磨物ｂと研磨材ｃには、共に金属材料を用いることが
多いことから、研磨途上騒音を発し、該研磨装置を設定
している環境に放出し、騒音公害を発生しているのであ
る。又、図８の左側に示した研磨容器ｄの中に収容され
た被研磨物ｂの如く、その長さが長いものや高さが高い
ものを研磨しようとしたときには、容器収容部ａの下方
から変動する磁場を与えれば、当然、高さ方向にはその
磁力は減衰することから、長かったり大きかったりする
被研磨物ｂの下部は、効率的に研磨されるものの上部は
研磨されにくいという傾向を示している。本発明は、上
記のような従来の問題点に鑑み、研磨途上発生する熱を
放出させ、更に発生する騒音を減衰させるとともに、常
に容器収容部ａ外から与えられる磁場の磁力中心ｅ´
へ、被研磨物ｂや研磨材ｃを収容した研磨容器ｄの中心
ｄ′を遊動自在に近接させて、効率の高い研磨効果を与
えんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、容
器収容部中に案内液を収容し、該案内液中に被研磨物並
びに磁性体研磨材を充填した研磨容器を遊動自在に設定
するとともに、前記容器収容部中の研磨容器に対して磁
極が変動する磁場を付与してなることを特徴とする研磨
方法と、案内液として水を利用してなる請求項１記載の
研磨装置並びに被研磨物、研磨材等を収容する為の容器
収容部と、前記容器収容部の中に収容し、磁場を付与す
ることで研磨可能とする被研磨物並びに磁性体研磨材を
収容した研磨容器と、前記容器収容部中に収容され、前
記研磨容器を遊動自在に案内する為の案内液と、前記容
器収容部中の研磨容器に対し、磁極が変動する磁場を付
与する為の変動磁場付与手段と、よりなる研磨装置と案
内液として水を利用してなる請求項３記載の研磨装置に
よって達成される。

【０００５】

【作用】以上のように、本発明に係る研磨方法並びにそ
の装置によれば、被研磨物と研磨材を充填した研磨容器
を容器収容部中に収容し、更に適量の水等からなる案内
液を容器収容部中に注入してこの容器収容部の適所から
磁極が変動する磁場を、例えばその底壁外部又は側壁外
部から付与することで、研磨容器中の研磨材は、磁場の
変動に応じて運動し、被研磨物と接触、衝突等してこれ
を研磨すると同時に、研磨容器そのものも容器収容部中
で磁場の変動に応じて公転、自転等遊動してなす研磨容
器の運動と、該研磨容器内における研磨材の運動とによ
り被研磨物を研磨するのである。

【０００６】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づき本発明を
更に詳細説明する。本発明では、研磨方法とそれに使用
される研磨装置が提供されるが、この研磨方法は図１並
びに他の図示した各実施例に示す装置をもととして理解
される。

【０００７】本発明の研磨方法は、これら図面に示され
ている如く、被研磨物、研磨材等を収容する為のステン
レス製鍋状容器等の容器収容部１中に水その他の液体か
らなる案内液２を収容するとともに、該案内液２中に、
被研磨物３、例えば歯科補綴物や宝飾品、工業用パーツ
等の金属、セラミクス又は合成樹脂等からなる小さなパ
ーツが、ステンレス製で先端を丸く加工したピンや小
片、その他の磁性体研磨材４とともに、又、必要に応じ
て塩酸等の酸と共存させながら充填した研磨容器５を遊
動自在に収容し、容器収容部１中の前記研磨容器５に対
して、容器収容部１の底壁６下や側壁７外周に回転可能
な状態でＮ極、Ｓ極の同極を交互に対設してなる磁石８
を回転させたり適宜な運動をさせること、更には電磁石
９をＯＮ、ＯＦＦすること並びに磁極を変化させること
等でＮ極、Ｓ極の磁極が変動する磁場を付与し、もって
研磨容器５中における磁性体研磨材４としてのステンレ
スピンその他の材料を運動させ、該磁性体研磨材４と被
研磨物３とを接触、衝突等させて、被研磨物３を研磨す
るのである。

【０００８】この容器収容部１中に収容する案内液２
は、研磨容器５を案内し、又該研磨容器５内で発生する
熱を案内液２中に吸収し、更に外部へ放出する為の熱伝
導材になるとともに、容器収容部側壁７や底壁６と研磨
容器５が接することで発生する騒音、更には研磨容器５
内における被研磨物３と研磨材４との接触、衝突等で発
生する騒音を該案内液２で封止又は減衰させ、騒音の発
生を少なくするのである。当然、このような場合に、容
器収容部１内においては、案内液２が存在することか
ら、この案内液２で騒音の発生が防止されるものの容器
収容部１の側壁７から外方へ並びに開口10から外方へ騒
音が放出されることから、収容部１をとりまく部分に吸
音材11等を設定したり、開口に蓋12を用いることは、好
ましい方法と言える。従って、騒音発生防止並びに収容
部１での錆発生防止の為には、案内液２として、水が好
ましいものとして採用されるものの容器収容部１中で与
えられる磁場は変動し、その変動磁場に追随して研磨容
器５そのものも公転や自転等の運動を行うことから、そ
の運動状態を制御する意味で案内液２の粘度が調整され
ることも考慮される。少なくともステンレス製容器収容
部１を利用した場合、コスト的に安く、しかも手軽に得
られる案内液２としては水である。

【０００９】なお、容器収容部１の底壁６上には、収容
部１の素材を露出したままでもよいが図１の如く磁場の
動きに追随する容器５の運動を制御するために、ゴムマ
ットや合成樹脂マット又はこれらの素材を底壁６表面に
塗布して形成した被膜等のマット14を設定したり、更に
は底壁６下で磁石８を保有する円盤を回転させるような
ときには、底壁６中心やマット14の中心に重量物15を入
れて移動規制した容器あるいはマット14の中心に固着し
た突部 (図示せず) 等の研磨容器５に対する底壁６中心
位置への集中規制部16を設けることは好ましい方法とし
て採用される。

【００１０】図中17並びに後述の図７として示す如く、
研磨容器５を保持する為の開口18を、例えば外方へ開放
した切欠で形成した発泡合成樹脂や発泡ゴム製で、案内
液２に対して浮上しうる材料製のフロート板を案内液２
上に浮遊させ、この開口18に研磨容器５を収容して変動
磁場を与えれば、とくに始動時や停止時に案内液２が収
容部１外へ振動や回転慣性力で飛散・放出されることが
防止されるうえに容器５が収容部１の中心位置へ集まる
のも防止されうる。

【００１１】而して、このような案内液２及び／又はマ
ット14を容器収容部１中に収容して利用した研磨方法に
おいては、研磨容器５中で発生する熱は案内液２中に奪
われ外部へ放出され、又研磨容器５内で発生する騒音を
防止し、研磨途上、該研磨容器５の蓋13が不用意に開放
することも防止される上に、容器収容部１の適所から与
えられる変動磁場に対し、磁力中心又は比較的磁力の高
い個所へ研磨容器106が遊動案内されてきわめて効率的
に磁場の影響を受けた研磨がなされるのである。更に、
研磨容器５が案内液２及び／又はマット14を収容した容
器収容部１内で遊動自在に設定されていることから立起
状態でも寝かせた状態でも共に使用可能である。比較的
長いものや大型の被研磨物にあっても、研磨容器５内に
収容し、該容器５を収容部１中で寝かせておけば、容器
収容部１下方からの磁場の影響は効率的になされるし、
更に該容器を立てた状態で使用した場合において、変動
する磁場を収容部側壁７外方から与えれば、大きいも
の、又は背の高い被研磨物に対しても効率よく研磨をす
ることができるのである。

【００１２】加えて、マット14を用いることでマットの
素材特性を活かせて研磨容器５の運動をある程度規制で
き、磁力の小さな中心部分へは中心位置集中規制部16を
採用することで研磨容器５が集まるのを防止しうるし、
又、フロート板17を用い、その開口18に容器５を収容し
て研磨すれば案内液２の飛び出しや容器５の収容部１中
心への集中も防止しうる。

【００１３】なお、従来方法と本発明方法とを比較した
ところ、研磨容器５内の温度は以下のとおりであった。 研磨容器内の 研磨容器内の 研磨容器内の 研磨前温度 研磨10分後温度 研磨60分後温度 従来方法 ２１℃ ３７℃ ４７℃ 本発明方法 ２１℃ ２３℃ ３２℃ 結果、従来方法では研磨を開始して６０分後に研磨容器
の蓋13が内部空気の膨張によって飛び開き且つ、容器内
部の研磨材４が収容部１中へ飛び散った。

【００１４】次に、このような研磨方法で採用される研
磨装置の具体例について、各図にもとづいて説明する。

【００１５】図２はその第１実施例であり、ステンレス
製の鍋状容器収容部101 の中に案内液102 としての水が
適量収容され、この底壁103 下方には、対向配置したＮ
極、Ｓ極の磁石ＭＧを交互に設定してなる円盤104 を回
転自在に設け、この円盤104を下方に位置する駆動手段1
05 としてのモーターで回転させている。図３はその円
盤104 に配置されたＮ極、Ｓ極の磁石ＭＧの状態を示す
説明図であり、この円盤104 を回転させることで容器収
容部101 中に収容した研磨容器106 内の磁性体研磨材10
7 は磁化され、磁場の変動に応じてこの研磨材107 であ
るステンレス製の多数のピン、その他の磁性体小片が回
転、移動、振動等の運動をなし、その動きにもとづき研
磨容器106 にピン等とともに収容された被研磨物108 と
該研磨材107 が接触、衝突して被研磨物108 を研磨する
のである。円盤104 に設定した各磁石ＭＧからは、当
然、その上下方に向けて磁力が付与され且つ案内液102
中には該研磨容器106 が遊動自在に収容されているの
で、その磁力中心方向へ該研磨容器106 は引き寄せられ
て、一番強い磁力の影響を受けると同時に容器106 内に
発生する熱は、この案内液102 中に吸収され、研磨容器
106 内の昇温を防止して被研磨物108 に対する悪影響を
除去し又研磨容器106 の蓋109 が不用意に開放するのを
防止するのである。加えて、容器収容部101 中における
研磨容器106 と収容部101 との接触による騒音並びに研
磨容器106 内における被研磨物108 と研磨材107 との接
触による騒音は、該案内液102 で防止又は減衰せしめら
れる。

【００１６】図１のものにあっては、容器収容部101 の
底壁103 下に対極配置したＮ極、Ｓ極の磁石ＭＧを交互
に配置した円盤104 を磁場付与手段として設けていたに
対し図４の第２実施例では、容器収容部101 の側壁110
の、外側に対極配置したＮ極、Ｓ極の磁石ＭＧを交互に
立設した状況で図５の如くアーム111 を十字状に交叉配
置した回転部112 の立片113 に設定し、これを回転させ
ることで側壁110 外方から磁極が変動する磁場を案内液
102 を収容した容器収容部101 中の研磨容器106 へ与え
んとする。第１実施例に対し、この第２実施例では、容
器106 が磁極の回転に追随して公転し且つ外方へ向けた
遠心力をも付与されることから、研磨容器106 中に収容
されている被研磨物108 は遠心力外方、即ち容器収容部
101 の側壁110 内面側に位置して、磁場付与手段からの
強い磁力の影響を磁性体研磨材107 が受けながら被研磨
物108 の研磨を促進する。又、研磨容器106 を収容部10
1中で立設した状態に設定し且つ磁極を容器収容部101
の側壁外部にあって、高さ方向に設定すれば、大きい被
研磨物108 や背の高い被研磨物108 に対して均一な研磨
をなさしめる効果は、第１実施例よりもより大きいもの
となる。当然、研磨容器106 中で発生する騒音を減衰さ
せたり吸収することは第１実施例と同様になされうる。

【００１７】第３実施例は、変動する磁場付与手段とし
て、収容部101 に電磁石114 を配するとともに、研磨容
器106 の上下方向から上下交互に磁場の発生をＯＮ、Ｏ
ＦＦして磁性体研磨材107 に回転や移動等の運動を与え
又は磁極の切換えをなすことで研磨材107 を運動させ、
被研磨物108 の研磨をなさんとするものである。当然、
案内液102 を容器収容部101 に収容しておくことで、第
１実施例、第２実施例と同様な作用並びに効果が得られ
る。

【００１８】なお、図中115 は、収容部の底壁103 上に
設置した合成樹脂製、ゴム製等のマットで、フィルム状
のものや、単なるマット又は底壁103 にコーティングし
たものなどが用いられ、変動する磁場に追随して運動す
る研磨容器１０６の運動を制御すと騒音発生の防止に用
いられる。図２の第１実施例では、円盤104 の回転中心
位置にあたる底壁103 中心やマット115 中心に重量物11
6 を入れて移動規制した容器あるいはマット115 中心表
面に固着した突部 (図示せず) 等の研磨容器106 に対す
る底壁103 中心位置への集中規制部117 を設けることは
好ましい。

【００１９】又、図７中の符号118 は、案内液102 の表
面に浮遊させて研磨容器106 を除いた水面の殆ど又は全
部を覆い、研磨容器106 の始動時や停止時にとくに飛び
はねる案内液102 の液滴や漏液を収容部101 中に保持す
る為のフロート板であって、発泡合成樹脂や発泡ゴム、
その他案内液102 に対して浮上しうる板材を用い、且つ
研磨容器106 を保持する為の開口119 を、例えば図７で
示される如く外方へ開放した切欠を設けることで設けて
いる。つまり、このフロート板118 を容器収容部101 中
の案内液102 表面に浮かせて研磨容器106 を開口119 に
位置させて収容部101 中に立設すれば、収容部101 下の
円盤104 （図示せず）が回転することで容器106 が運動
し、この運動に追随してフロート板118 も回転等の運動
をなし、もって磁石の始動時や停止時等運動途上で案内
液102 が飛び散るのを防止するとともに、図例の如き開
口119 を用いれば、磁力がないか極めて弱い実施例の如
き円盤104 の回転中心部分へは、該容器106 が集まるこ
とが防止される。

【００２０】なお又、上記各実施例では、案内液102 を
用いていたがこれを用いなかったときには、吸熱や騒音
発生の防止では劣るものの図８で示す如く、研磨容器10
6 を磁力中心へ誘導する効果を期待でき、その環境状況
によっては、この研磨方法も採用できる。なお、このと
きにはステンレス容器収容部101 の底壁103 上にゴムや
合成樹脂製マット115 を敷設したりこのような材料を底
壁上にコーティングすることで研磨容器の遊動を安定さ
せうる。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く本発明に係る研磨方法並びに
その装置によれば、研磨途上発生する発熱が案内液に吸
収されて外部に放出されて昇温を防止して、被研磨物へ
の熱影響や研磨容器の開蓋を防止する上に、騒音の発生
を防止したり又はを減衰させ、しかも磁力の強い箇所へ
被研磨物並びに研磨材を収容した研磨容器を引きよせ、
効率のよい被研磨物の研磨をなしうるし、研磨容器を高
い磁力の個所へ遊動自在に移動させうるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の原理説明図

【図２】本発明に係る研磨装置の第１実施例説明図

【図３】図１の円盤表面図

【図４】第２実施例の断面説明図

【図５】第２実施例の変動磁場付与手段説明図

【図６】第３実施例説明図

【図７】他の実施例説明図

【図８】他研磨装置断面説明図

【図９】従来装置の断面説明図

【符号の説明】

１ 容器収容部 ２ 案内液 ３ 被研磨物 ４ 磁性体研磨材 ５ 研磨容器 ６ 底壁 ７ 側壁 ８ 磁石 ９ 電磁石 10 開口 11 吸音材 12 蓋 13 蓋 14 マット 15 重量物 16 中心位置集中規制部 17 フロート板 18 開口 101 容器収容部 102 案内液 103 底壁 104 円盤 105 駆動手段 106 研磨容器 107 磁性体研磨材 108 被研磨物 109 蓋 110 側壁 111 アーム 112 回転部 113 立片 114 電磁石 115 マット 116 重量部 117 集中規制部 118 フロート板 119 開口 ＭＧ磁石 ａ 容器収容部 ｂ 被研磨物 ｃ 研磨容器 ｄ 容器 ｄ′ 容器中心 ｅ 磁石 ｅ′ 磁力中心 ｆ ホルダー ｇ 穴部 ｈ 駆動手段 ｉ 円盤 ｊ 蓋体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器収容部中に案内液を収容し、該案内
   液中に被研磨物並びに磁性体研磨材を充填した研磨容器
   を遊動自在に設定するとともに、前記容器収容部中の研
   磨容器に対してＮ極、Ｓ極の磁極が交互に変動する磁場
   を付与してなることを特徴とする研磨方法。
2. 【請求項２】 案内液として水を利用してなる請求項１
   記載の研磨装置。
3. 【請求項３】 被研磨物、研磨材等を収容する為の容器
   収容部と、 前記容器収容部の中に収容し、磁場を付与することで研
   磨可能とする被研磨物並びに磁性体研磨材を収容した研
   磨容器と、 前記容器収容部中に収容され、前記研磨容器を遊動自在
   に案内する為の案内液と、 前記容器収容部中の研磨容器に対し、Ｎ極、Ｓ極の磁極
   が交互に変動する磁場を付与する為の変動磁場付与手段
   と、 よりなる研磨装置。
4. 【請求項４】 案内液として水を利用してなる請求項３
   記載の研磨装置。