JPH054161A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】揺動アームの一端に砥石を設けた天秤型の研磨
装置において、その揺動アームのバランス状態を、電動
モーターを用いて自動調節できるようにする。 【構成】 揺動アーム１０の回動中心となる枢支軸１１
を固定軸とする。揺動アーム１０には、電動モータ１８
ａにより駆動される砥石１４を設ける。砥石１４の接当
圧力調節のため、モータ２１、回動軸２０により、バラ
ンスウェイト１９を所望の位置に変位する。又、揺動ア
ーム１０の上下移動調節のためバランス調節用モータ２
３を揺動アーム側に設けて螺軸を回動し、之に螺合され
た操作体の変位により枢支軸１１に固定された接当体を
相対押圧して揺動アームを上下揺動させる。砥石が被研
磨物に接当すると前記操作体が接当体から離れるので、
之を検知してバランス調節用モータ２３を停止させ、揺
動アームのバランス状態を得る。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、研磨装置に関し、詳しくは、金属、樹脂、セ
ラミックスで構成され、表面研磨を必要とされるローラ
ー等（円筒状、円柱状、それらの異径段付き形状等で回
転されて研磨されるものであればその形状を間はない）
を回転させておき、これに回転する砥石を所定の圧力で
接当させて研磨するところの研磨装置に関する。

（ｂ）従来の技術 ローラー等の表面を研磨するには、ローラーを回転させ
ておき、これに直接砥石を所定の圧力でもって接当させ
ることになるが、この際、工作上の真円誤差或いは一旦
使用されたローラーの磨耗によって生じた真円誤差によ
り、ローラーの真円度が悪くなると、これに接当する砥
石の位置を固定させて研磨することは出来ない。そこ
で、こうした事態を予定して、前記砥石は、ローラーの
異径に応じてローラーの半径方向に追従できるようにさ
れている。こうしたローラーに対する砥石の追従方法と
して、例えば、特公昭５１−４６３１５号公報において
開示されている技術が知られている。この研磨装置は、
所謂天秤型の研磨装置であって、装置本体に対して、被
研磨物の軸線方向に平行に移動自在に走行基台を載置
し、この走行基台に、前記被研磨物に対して前後方向に
移動自在に載置された支柱を設け、該支柱に対して揺動
アームが被研磨物の軸線方向と平行な水平軸芯回りに揺
動自在に枢支され、該揺動アームの一端に砥石を設け、
他端に駆動用モーター等の重量物を配置し、且つ揺動ア
ームにバランスウエイトを移動固定自在に設け、以て、
前記バランスウエイトの位置固定と揺動アームの枢支の
固定とを解除し、該揺動アームを傾斜させて砥石を所定
の圧力（後述のスプリングの復元力による）でローラー
に接当させるように構成してある。前記バランスウエイ
トの位置調節及び揺動アームの枢支固定及び解除は、レ
バー操作によって行うようにしてある。そして、前記砥
石は、バランス状態の揺動アームと、前記スプリングの
接当反力にとによって、前記ローラーの異径に追従でき
るように構成されている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 上述の従来技術によれば、被研磨物であるローラーの径
が異なったり、研磨仕上げの程度（粗、鏡面等）に応じ
た砥石の接当圧力を調節するのに、手作業による調節が
非常に面倒であるし、比較的大きな研磨装置になると揺
動アームも重く、且つ高い位置に位置するので一層取扱
難く、１人で調節できなくるという問題がある。そこ
で、こうした問題を解決するのに、電動モーター等の駆
動手段を用いて遠隔操作できるようにすることが検討さ
れた。最も重要なことは、上記揺動アームを所定の角度
に傾斜させるべく、その枢支軸を回動させなければなら
ないのであるが、これを行うのに最も簡単な方法とし
て、前記枢支軸に電動モーター等の駆動手段を実質的に
直結（ギアを介して）して行うことが考えられるが、こ
の場合、次の問題がある。即ち、前記枢支軸が電動モー
ターに実質的に直結されると、揺動アームを所定位置に
傾斜させて砥石がローラーに接当したときに、前述の砥
石を支持するスプリングが所定量圧縮されたバランス状
態を検知きないのである。仮に、目測によって砥石がロ
ーラーに接当したことを検知し、電動モーターを停止さ
せ得たとしても、該電動モーターが実質的に揺動アーム
の枢支軸に直結されている以上、該揺動アームの傾斜位
置が固定されることとなって、この砥石が接当している
ローラー位置を基準として、前記スプリングの伸縮範囲
においてのみの追従が行われることになる。従って、前
記砥石が、前記ローラーの検知位置よりも小径或いは大
径の部分に接当すると、前記スプリングの伸縮が生じて
砥石のローラーに対する接当反力が強弱変化し、結果と
してローラーに対する研磨程度を所望の範囲に一定維持
できなくなり、研磨精度にムラが生じるのである。本発
明は、かかる従来技術の問題点を解決し、被研磨物に対
する研磨精度の向上を果たしながら、前記被研磨物（異
径）に対応した、或いは研磨度合（仕上げ度）に対応し
た砥石の位置調節を自動遠隔操作できるようにすること
を目的とする。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明にかかる研磨装置は、上記従来技術の問題点を解
消するべく、請求項（１）に記載の通り、被研磨物を略
水平軸芯回りに回転駆動する被研磨物駆動手段を装置本
体に設け、該装置本体に、被研磨物の軸線方向に平行に
移動自在に走行基台を載置し、この走行基台に、前記被
研磨物に対して接近離間するように移動自在に支柱を立
設し、前記支柱の上端近傍には、被研磨物の軸線に平行
な軸芯を有しする枢支軸を回転不能に設け、該枢支軸に
揺動アームの略中央位置を枢支すると共に該枢支軸を上
下の方向に移動固定自在に設け、前記揺動アームの先端
には砥石を回転自在に設け、該砥石を回転駆動する砥石
駆動手段を設けると共に該砥石を常時被研磨物側に附勢
する附勢手段を設け、前記揺動アームにバランスウエイ
トを移動固定自在に設け、前記砥石を被研磨物に対して
所定の接当圧でバランスさせるように構成した研磨装置
に於いて、前記揺動アーム側に、前記枢支軸に直交する
螺軸を前記枢支軸の上方に回転自在に設け、該螺軸にバ
ランス調節電動モーターを連結し、該螺軸に揺動操作体
を螺合させると共に該揺動操作体に前記螺紬の軸芯に直
交する枢支ピンを設け、前記揺動操作体に摺接する接当
体を前記枢支軸の一側で前記揺動操作体に摺接可能に固
定して設け、前記枢支ピンを前記接当体に相対変位自在
に保持された保持ブロックに枢支し、少なくとも前記枢
支軸の接当体と前記揺動操作体との接当の後に前記揺動
操作体が前記接当体から僅かに離間したことを検知する
検知スイッチを設け、該検知スイッチの作動によって前
記バランス調節用電動モーターを駆動制御するように構
成した、ものである。上記バランス調節用電動モーター
の駆動制御とは、上記検知スイッチの作動に基づいて、
所定のタイムラグを与えて駆動停止しても良いし、前記
揺動操作体が前記接当体から僅かに離間する距離が、本
発明において必要とするバランス（砥石が異径の被研磨
物に所定の接当圧で追従できる）を確保するのに充分の
距離であるなら、前記タイムラグを与えないで直ちに駆
動停止しても良く、結果としては同じ作用が得られる。
上記砥石を回転駆動する砥石駆動手段は、前記揺動アー
ムの前端に電動モーターを配置して前記砥石の駆動軸に
直接連結してもよいし、前記揺動アームの降誕に電動モ
ーターを配置して、ベルト駆動によって駆動するように
構成してもよい。また、本発明の請求項（２）に記載の
通り、前記バランスウエイトを、前記揺動アームの長手
方向に回転自在に軸架した回転軸に螺合し、該回転軸に
バランスウエイト用電動モーターを連結した、ものであ
る。また、本発明の請求項（３）に記載の通り、前記枢
支軸を上下の方向に移動固定自在に設けるに、前記枢支
軸の両端を上下の方向に貫通するバカ孔を設け、該バカ
孔の内周にネジ部を設け、該ネジ部に螺合するネジ部を
上端に有する回転軸を前記支柱に立設し、該回転軸の下
端をギア伝動機構を介して上下移動用電動モーターに連
動連結した、ものである。

（ｅ）作用 上記本発明の研磨装置によれば、バランス調節用電動モ
ーターによって螺軸が一方向に駆動され、この螺軸に螺
合された揺動操作体が相対移動することによって、この
揺動操作体に摺接する接当体を押し、該接当体が支柱に
回動不能に設けられた枢支軸に一体的に設けられている
ことで、揺動アーム（バランス調節用電動モーターも）
側が前記枢支軸に対して相対回動して前方下方に揺動す
る。これによって、前記砥石が被研磨物に接当する（こ
の前に砥石の所要接当圧を得る為に前記バランスウエイ
トの位置は調節されている）と、前記砥石の附勢手段が
蓄圧変位し、所定の反力が前記揺動アームを上方に持ち
上げるように作用するまで高まると、丁度、揺動アーム
の前方下方への揺動が阻止、固定されたことと同じ状態
になり、このため、前記揺動操作体は、前記接当体を相
対的に押すという作用が出来なくなり、結果として、固
定側となった前記接当体から離れる。この揺動操作体の
前記接当体からの離間を検知して前記バランス調節用電
動モーターの駆動が制御される（直ちに停止或いはタイ
ムラグを与えて停止）のである。従って、前記バランス
調節用電動モーターが停止されたときには、前記揺動操
作体は前記接当体からの離れた位置にある。このこと
は、前記砥石が、前記バランスウエイトと前記附勢手段
の復元力の基に所定の接当圧で被研磨物に接当している
所定のバランス状態を中心として、前記揺動アームが上
下の方向に揺動可能の範囲を持つことを意味する。従っ
て、前記砥石が異径の大径部或いは小径部に位置したと
きに、上記附勢手段の圧力変化を来さずに、揺動アーム
自体が揺動変位して追従できるのである。このように、
砥石の被研磨物に対する所定接当圧下でのバランスを、
バランス調節用電動モーターによって遠隔操作するにも
かかわらず、前記所定接当圧を略コンスタントにして研
磨精度を高め、ムラを殆ど無くすることができるのであ
る。また、請求項（２）に記載の如く、前記バランスウ
エイトを、前記揺動アームの長手方向に回転自在に軸架
した回転軸に螺合し、該回転軸にバランスウエイト用電
動モーターを連結した場合は、このバランスウエイトの
位置調節（砥石の接当圧調節）も遠隔操作できると共に
ギヤ等を用いることなくバランスウエイト自体を直接駆
動させることができて、構造の簡素化を図れる。また、
請求項（３）に記載の如き構造によって、揺動アーム全
体の上下移動も上下移動用電動モーターで遠隔操作で
き、被研磨物の大小によって生じる前記揺動アームの傾
斜角度を、所要の角度に調節することが容易に成し得
る。

〔以下余白、次頁に続く〕

（ｆ）実施例 以下、本発明にかかる研磨装置の好適実施例を図１乃至
図７を参照して詳述する。ここでは、被研磨物として、
金属ロールを用いた。この研磨装置の基本構成は、装置
本体（図外）に、略水平軸芯回りに回転駆動する被研磨
物駆動手段を設けてある。この被研磨物駆動手段は、従
来技術に属するもので、詳しい説明は省くが、前記金属
ロールの両端を回転自在に軸支し、その一端を前記装置
本体に内蔵の電動モーターによって駆動して前記金属ロ
ールを回転するよう構成したものである。図２乃至図４
に示すように、前記装置本体には、走行レールが設けら
れ、該走行レールに走行基台３が、金属ロールの軸線方
向に平行に移動可能に設けられている。この走行基台３
の移動は、前記装置本体側の回転駆動される螺軸４と前
記走行基台３側に設けたメネジ５との螺合によって行わ
れる。前記走行基台３には、一対の支柱６・６が立設さ
れている。更に、前記支柱６・６は、前記金属ロールに
対して接近離間自在に設けられてる。このための構造と
して、前記走行基台３にガイドレール７を設け、これに
前記支柱６・６が嵌合され、該支柱６・６のネジ部材７
が、駆動軸８に螺合され、該駆動軸８を電動モーター９
によって駆動する構成が設けられている。前記支柱６・
６の上端近傍には、揺動アーム１０の略中央位置を枢支
する枢支軸１１を回転不能に設けてある。この枢支軸１
１は、前記金属ロールの軸線と平行な水平軸線を持つ。
更に、前記枢支軸１１は、上下の方向に移動固定自在に
設けられている。このための構造として、前記枢支軸１
１の両端を上下の方向に貫通するバカ孔１１ａを設け、
該バカ孔１１ａの内周にネジ部１１ｂを設け、該ネジ部
１１ｂに螺合するネジ部１２ａ・１２ａを上端に有する
回転軸１２・１２を前記支柱６・６に立設し、該回転軸
１２・１２の下端をギア伝動機構１３を介して上下移動
用電動モーター１３’に連動連結した構成が備えられて
いる。図７に示すように、前記揺動アーム１０の先端に
は砥石１４が回転自在に設けられている。この砥石１４
は、回転軸１５に嵌合されてボルト止めされるが、該回
転軸１５は、砥石ヘッド１６に回転自在に設けられてい
る。更に、前記砥石１４を常時金属ロール側に附勢する
附勢手段としてのスプリング１７が設けられている。こ
のスプリング１７は、前記回転軸１５が、その軸線方向
に変位できるように前記砥石ヘッド１６に設けられてい
る。前記砥石１４を回転駆動するべく、砥石駆動手段１
８が設けられている。この砥石駆動手段１８は、前記揺
動アーム１０の後端に設けた電動モーター１８ａと、該
電動モーター１８ａによって前記回転軸１５を駆動する
ベルト伝動機構１８ｂとによって構成されている。前記
揺動アーム１０の上面には、研磨圧力を調節するための
バランスウエイト１９が移動固定自在に設けられてい
る。このための構造として、前記揺動アーム１０の長手
方向に回転のみ自在に軸架した回転軸２０を設け、該回
転軸２０を、前記バランスウエイト１９に設けたネジ１
９ａに螺合し、該回転軸２０にバランスウエイト用電動
モーター２１を連結し、以て、前記回転軸２０の回転に
よって前記バランスウエイト１９を移動させる構成を採
用してある。図３及び図４に示すように、前記揺動アー
ム１０側に、前記枢支軸１１に直交する螺軸２２を、前
記枢支軸１１の上方に回転自在に設け、該螺軸２２にバ
ランス調節電動モーター２３を連結し、該螺軸２２に揺
動操作体２４を螺合させてある。前記揺動操作体２４に
前記螺軸２２の軸芯に直交する枢支ピン２５・２５を設
け、前記揺動操作体２４に摺接する接当体２６を前記框
支軸１１の一側で前記揺動操作体２４に摺接可能に固定
して設けてある。前記枢支ピン２５・２５を前記接当体
２６に相対変位自在に保持された保持ブロック２７に枢
支してある。前記螺軸２２の前記接当体２６とは反対側
の後方に、前記揺動操作体２４の後進を阻止する阻止体
２８を設け、前記揺動操作体２４を前記接当体２６と阻
止体２８との間でのみ移動可能に構成してある。更に、
図４に示す如く、前記揺動操作体２４が前記接当体２６
と阻止体２８との略中間に位置した（両者に対して略５
ｍｍ乃至１０ｍｍの離間）ことを検知する検知スイッチ
２９を設けてある。この検知スイッチ２９の作動によっ
て前記バランス調節用電動モーターの駆動が停止するよ
うに構成されている。図３及び図４に示すように、前記
揺動アーム１０の揺動上限と下限とを特定するリミット
スイッチ３０・３１が設けられ、これらは前記揺動操作
体２４の前後動によって作動される。次に、図１乃至図
６を参照して、砥石１４をバランスさせる際の操作につ
いて説明する。セットされた所要の砥石１４を下降させ
るには、先ずバランス調節用電動モーター２３を左回転
させることにより、枢支軸１１に固定された揺動アーム
１０がバランスウエイト１９の重みによって下降を始め
る。接当体２６は前記枢支軸１１にキーによって連結さ
れて回転しないように固定され、前記バランス調節用電
動モーター２３と螺軸２２とはキーによって連結され、
そして、この螺軸２２の他端側は揺動操作体２４及び保
持ブロック２７で保持されている。上記砥石１４が被研
磨物である金属ロールに接当するまでは、螺軸２２が螺
合されている揺動操作体２４の両側の保持ブロック２７
のスライド面が接当体２６に接当している。この状態で
は、螺軸２２が回転しない限り前記揺動アーム１０は上
昇も下降もしない。次いで、砥石１４が金属ロールに接
当して、これ以上下降しない状態でなお且つ前記バラン
ス調節用電動モーター２３を下降方向に左回転させる
と、揺動操作体２４は逆に右方向に移動し始め、その結
果、保持ブロック２７と接当体２６との間に隙間が出来
て、前記揺動アーム１０がバランス状態となる（図６参
照）。このバランス状態は、前記保持ブロック２７の変
位によって作動される上記検知スイッチ２９にり検知さ
れ、以て、前記バランス調節用電動モーター２３が停止
されるのである。

（ｇ）発明の効果 本発明によれば、請求項（１）に記載の構成により、砥
石を備えた揺動アームのバランスセッティングにおい
て、これを電動モーターによって簡単に遠隔操作するこ
とができる効果を奏する。また、請求項（２）に記載の
構成により、バランスウエイトの位置調節を電動モータ
ーによって簡単に行い得ると共にその駆動を、ウオーム
ギヤを用いることなく、簡単な螺軸によって行うので、
安価に提供できる利点がある。更に、請求項（３）に記
載の構成により、大小被研磨物に対して、電動モーター
によって遠隔操作して、揺動アーム全体を上下移動調節
してバランス調整が迅速に行い得る。また、請求項
（４）に記載の構成により、砥石を備えた揺動アーム
を、被研磨物に接当した状態を中心として、上下の方向
にバランス域を自動的に確保できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明にかかる研磨装置の好適実施例を示し、
図１は全体の一部縦断正面図、図２は要部の全体側面
図、図３は要部の拡大縦断正面図、図４は要部の拡大縦
断側面図、図５は、揺動アームのバランス状態を示す要
部の縦断平面図、図６は、揺動アームの下降操作状態を
示す要部の縦断平面図及び図７は、砥石ヘッドの拡大縦
断正面図である。 ３・・・・・走行基台、 ６・・・・・支柱、 １０・・・・揺動アーム、 １１・・・・枢支軸、 １４・・・・砥石、 ２９・・・・検知スイッチ。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年３月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 研磨装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、研磨装置に関し、詳
しくは、金属、樹脂、セラミックスで構成され、表面研
磨を必要とされるローラー等（円筒状、円柱状、それら
の異径段付き形状等で回転されて研磨されるものであれ
ばその形状を問はない）を回転させておき、これに回転
する砥石を所定の圧力で接当させて研磨するところの研
磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ローラー等の表面を研磨するには、ロー
ラーを回転させておき、これに直接砥石を所定の圧力で
もって接当させることになるが、この際、工作上の真円
誤差或いは一旦使用されたローラーの磨耗によって生じ
た真円誤差により、ローラーの真円度が悪くなると、こ
れに接当する砥石の位置を固定させて研磨することは出
来ない。 そこで、こうした事態を予定して、前記砥石
は、ローラーの異径に応じてローラーの半径方向に追従
できるようにされている。

【０００３】こうしたローラーに対する砥石の追従方法
として、例えば、特公昭５１−４６３１５号公報におい
て開示されている技術が知られている。 この研磨装置
は、所謂天秤型の研磨装置であって、装置本体に対し
て、被研磨物の軸線方向に平行に移動自在に走行基台を
載置し、この走行基台に、前記被研磨物に対して前後方
向に移動自在に載置された支柱を設け、該支柱に対して
揺動アームが被研磨物の軸線方向と平行な水平軸芯回り
に揺動自在に枢支され、該揺動アームの一端に砥石を設
け、他端に駆動用モーター等の重量物を配置し、且つ揺
動アームにバランスウエイトを移動固定自在に設け、以
て、前記バランスウエイトの位置固定と揺動アームの枢
支の固定とを解除し、該揺動アームを傾斜させて砥石を
所定の圧力（後述のスプリングの復元力による）でロー
ラーに接当させるように構成してある。

【０００４】前記バランスウエイトの位置調節及び揺動
アームの枢支固定及び解除は、レバー操作によって行う
ようにしてある。 そして、前記砥石は、バランス状態
の揺動アームと、前記スプリングの接当反力にとによっ
て、前記ローラーの異径に追従できるように構成されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術によれ
ば、被研磨物であるローラーの径が異なったり、研磨仕
上げの程度（粗、鏡面等）に応じた砥石の接当圧力を調
節するのに、手作業による調節が非常に面倒であるし、
比較的大きな研磨装置になると揺動アームも重く、且つ
高い位置に位置するので一層取扱難く、１人で調節でき
なくるという問題がある。 そこで、こうした問題を解
決するのに、電動モーター等の駆動手段を用いて遠隔操
作できるようにすることが検討された。 最も重要なこ
とは、上記揺動アームを所定の角度に傾斜させるべく、
その枢支軸を回動させなければならないのであるが、こ
れを行うのに最も簡単な方法として、前記枢支軸に電動
モーター等の駆動手段を実質的に直結（ギアを介して）
して行うことが考えられるが、この場合、次の問題があ
る。

【０００６】即ち、前記枢支軸が電動モーターに実質的
に直結されると、揺動アームを所定位置に傾斜させて砥
石がローラーに接当したときに、前述の砥石を支持する
スプリングが所定量圧縮されたバランス状態を検知きな
いのである。 仮に、目測によって砥石がローラーに接
当したことを検知し、電動モーターを停止させ得たとし
ても、該電動モーターが実質的に揺動アームの枢支軸に
直結されている以上、該揺動アームの傾斜位置が固定さ
れることとなって、この砥石が接当しているローラー位
置を基準として、前記スプリングの伸縮範囲においての
みの追従が行われることになる。

【０００７】従って、前記砥石が、前記ローラーの検知
位置よりも小径或いは大径の部分に接当すると、前記ス
プリングの伸縮が生じて砥石のローラーに対する接当反
力が強弱変化し、結果としてローラーに対する研磨程度
を所望の範囲に一定維持できなくなり、研磨精度にムラ
が生じるのである。 本発明は、かかる従来技術の問題
点を解決し、被研磨物に対する研磨精度の向上を果たし
ながら、前記被研磨物（異径）に対応した、或いは研磨
摩合（仕上げ度）に対応した砥石の位置調節を自動遠隔
操作できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる研磨装置
は、上記従来技術の問題点を解消するべく、請求項
（１）に記載の通り、被研磨物を略水平軸芯回りに回転
駆動する被研磨物駆動手段を装置本体に設け、該装置本
体に、被研磨物の軸線方向に平行に移動自在に走行基台
を載置し、この走行基台に、前記被研磨物に対して接近
離間するように移動自在に支柱を立設し、前記支柱の上
端近傍には、被研磨物の軸線に平行な軸芯を有しする枢
支軸を回転不能に設け、該枢支軸に揺動アームの略中央
位置を枢支すると共に該枢支軸を上下の方向に移動固定
自在に設け、前記揺動アームの先端には砥石を回転自在
に設け、該砥石を回転駆動する砥石駆動手段を設けると
共に該砥石を常時被研磨物側に附勢する附勢手段を設
け、前記揺動アームにバランスウエイトを移動固定自在
に設け、前記砥石を被研磨物に対して所定の接当圧でバ
ランスさせるように構成した研磨装置に於いて、前記揺
動アーム側に、前記枢支軸に直交する螺軸を前記枢支軸
の上方に回転自在に設け、該螺軸にバランス調節電動モ
ーターを連結し、該螺軸に揺動操作体を螺合させると共
に該揺動操作体に前記螺軸の軸芯に直交する枢支ピンを
設け、前記揺動操作体に摺接する接当体を前記枢支軸の
一側で前記揺動操作体に摺接可能に固定して設け、前記
枢支ピンを前記接当体に相対変位自在に保持された保持
ブロックに枢支し、少なくとも前記枢支軸の接当体と前
記揺動操作体との接当の後に前記揺動操作体が前記接当
体から僅かに離間したことを検知する検知スイッチを設
け、該検知スイッチの作動によって前記バランス調節用
電動モーターを駆動制御するように構成したものであ
る。

【０００９】上記バランス調節用電動モーターの駆動制
御とは、上記検知スイッチの作動に基づいて、所定のタ
イムラグを与えて駆動停止しても良いし、前記揺動操作
体が前記接当体から僅かに離間する距離が、本発明にお
いて必要とするバランス（砥石が異径の被研磨物に所定
の接当圧で追従できる）を確保するのに充分の距離であ
るなら、前記タイムラグを与えないで直ちに駆動停止し
ても良く、結果としては同じ作用が得られる。 上記砥
石を回転駆動する砥石駆動手段は、前記揺動アームの前
端に電動モーターを配置して前記砥石の駆動軸に直接連
結してもよいし、前記揺動アームの降誕に電動モーター
を配置して、ベルト駆動によって駆動するように構成し
てもよい。

【００１０】また、本発明の請求項（２）に記載の通
り、前記バランスウエイトを、前記揺動アームの長手方
向に回転自在に軸架した回転軸に螺合し、該回転軸にバ
ランスウエイト用電動モーターを連結した、ものであ
る。

【００１１】また、本発明の請求項（３）に記載の通
り、前記枢支軸を上下の方向に移動固定自在に設ける
に、前記枢支軸の両端を上下の方向に貫通するバカ孔を
設け、該バカ孔の内周にネジ部を設け、該ネジ部に螺合
するネジ部を上端に有する回転軸を前記支柱に立設し、
該回転軸の下端をギア伝動機構を介して上下移動用電動
モーターに連動連結した。

【００１２】

【作用】上記本発明の研磨装置によれば、バランス調節
用電動モーターによって螺軸が一方向に駆動され、この
螺軸に螺合された揺動操作体が相対移動することによっ
て、この揺動操作体に摺接する接当体を押し、該接当体
が支柱に回動不能に設けられた枢支軸に一体的に設けら
れていることで、揺動アーム（バランス調節用電動モー
ターも）側が前記枢支軸に対して相対回動して前方下方
に揺動する。 これによって、前記砥石が被研磨物に接
当する（この前に砥石の所要接当圧を得る為に前記バラ
ンスウエイトの位置は調節されている）と、前記砥石の
附勢手段が蓄圧変位し、所定の反力が前記揺動アームを
上方に持ち上げるように作用するまで高まると、丁度、
揺動アームの前方下方ヘの揺動が阻止、固定されたこと
と同じ状態になり、このため、前記揺動操作体は、前記
接当体を相対的に押すという作用が出来なくなり、結果
として、固定側となった前記接当体から離れる。 この
揺動操作体の前記接当体からの離間を検知して前記バラ
ンス調節用電動モーターの駆動が制御される（直ちに停
止或いはタイムラグを与えて停止）のである。

【００１３】従って、前記バランス調節用電動モーター
が停止されたときには、前記揺動操作体は前記接当体か
らの離れた位置にある。 このことは、前記砥石が、前
記バランスウエイトと前記附勢手段の復元力の基に所定
の接当圧で被研磨物に接当している所定のバランス状態
を中心として、前記揺動アームが上下の方向に揺動可能
の範囲を持つことを意味する。 従って、前記砥石が異
径の大径部或いは小径部に位置したときに、上記附勢手
段の圧力変化を来さずに、揺動アーム自体が揺動変位し
て追従できるのである。 このように、砥石の被研磨物
に対する所定接当圧下でのバランスを、バランス調節用
電動モーターによって遠隔操作するにもかかわらず、前
記所定接当圧を略コンスタントにして研磨精度を高め、
ムラを殆ど無くすることができるのである。

【００１４】また、請求項（２）に記載の如く、前記バ
ランスウエイトを、前記揺動アームの長手方向に回転自
在に軸架した回転軸に螺合し、該回転軸にバランスウエ
イト用電動モーターを連結した場合は、このバランスウ
エイトの位置調節（砥石の接当圧調節）も遠隔操作でき
ると共にギヤ等を用いることなくバランスウエイト自体
を直接駆動させることができて、揺動の簡素化を図れ
る。 また、請求項（３）に記載の如き構造によって、
揺動アーム全体の上下移動も上下移動用伝動モーターで
遠隔操作でき、被研磨物の大小によって生じる前記揺動
アームの傾斜角度を、所要の角度に調節することが容易
に成し得る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明にかかる研磨装置の好適実施例
を図１乃至図７を参照して詳述する。

【００１６】ここでは、被研磨物として、金属ロールＲ
を用いた。 この研磨装置の基本構成は、装置本体（図
外）に、略水平軸芯回りに回転駆動する被研磨物駆動手
段を設けてある。 この被研磨物駆動手段は、従来技術
に属するもので、詳しい説明は省くが、前記金属ロール
Ｒの両端を回転自在に軸支し、その一端を前記装置本体
に内蔵の電動モーターによって駆動して前記金属ロール
Ｒを回転するよう構成したものである。

【００１７】図２乃至図４に示すように、前記装置本体
には、走行レールが設けられ、該走行レールに走行基台
３が、金属ロールＲの軸線方向に平行に移動可能に設け
られている。 この走行基台３の移動は、前記装置本体
側の回転駆動される螺軸４と前記走行基台３側に設けた
メネジ５との螺合によって行われる。 前記走行基台３
には、一対の支柱６・６が立設されている。 更に、前
記支柱６・６は、前記金属ロールＲに対して接近離間自
在に設けられてる。 このための構造として、前記走行
基台３にガイドレール７を設け、これに前記支柱６・６
が嵌合され、該支柱６・６のネジ部材７が、駆動軸８に
螺合され、該駆動軸８を電動モーター９によって駆動す
る構成が設けられている。 前記支柱６・６の上端近傍
には、揺動アーム１０の略中央位置を枢支する枢支軸１
１を回転不能に設けてある。 この枢支軸１１は、前記
金属ロールＲの軸線と平行な水平軸線を持つ。

【００１８】更に、前記枢支軸１１は、上下の方向に移
動固定自在に設けられている。 このための構造とし
て、前記枢支軸１１の両端を上下の方向に貫通するバカ
孔１１ａを設け、該バカ孔１１ａの内周にネジ部１１ｂ
を設け、該ネジ部１１ｂに螺合するネジ部１２ａ・１２
ａを上端に有する回転軸１２・１２を前記支柱６・６に
立設し、該回転軸１２・１２の下端をギア伝動機構１３
を介して上下移動用電動モーター１３’に連動連結した
構成が備えられている。

【００１９】図７に示すように、前記揺動アーム１０の
先端には砥石１４が回転自在に設けられている。 この
砥石１４は、回転軸１５に嵌合されてボルト止めされる
が、該回転軸１５は、砥石ヘッド１６に回転自在に設け
られている。 更に、前記砥石１４を常時金属ロールＲ
側に附勢する附勢手段としてのスプリング１７が設けら
れている。 このスプリング１７は、前記回転軸１５
が、その軸線方向に変位できるように前記砥石ヘッド１
６に設けられている。 前記砥石１４を回転駆動するべ
く、砥石駆動手段１８が設けられている。 この砥石駆
動手段１８は、前記揺動アーム１０の後端に設けた電動
モーター１８ａと、該電動モーター１８ａによって前記
回転軸１５を駆動するベルト伝動機構１８ｂとによって
構成されている。

【００２０】前記揺動アーム１０の上面には、研磨圧力
を調節するためのバランスウエイト１９が移動固定自在
に設けられている。 このための構造として、前記揺動
アーム１０の長手方向に回転のみ自在に軸架した回転軸
２０を設け、該回転軸２０を、前記バランスウエイト１
９に設けたメネジ１９ａに螺合し、該回転軸２０にバラ
ンスウエイト用電動モーター２１を連結し、以て、前記
回転軸２０の回転によって前記バランスウエイト１９を
移動させる構成を採用してある。

【００２１】図３及び図４に示すように、前記揺動アー
ム１０側に、前記枢支軸１１に直交する螺軸２２を、前
記枢支軸１１の上方に回転自在に設け、該螺軸２２にバ
ランス揺動アーム上下用電動モーター２３を連結し、該
螺軸２２に揺動操作体２４を螺合させてある。 前記揺
動操作体２４に前記螺軸２２の軸芯に直交する枢支ピン
２５・２５を設け、前記揺動操作体２４に摺接する接当
体２６を前記枢支軸１１の一側で前記揺動操作体２４に
摺接可能に固定して設けてある。 前記枢支ピン２５・
２５を前記接当体２６に相対変位自在に保持された保持
ブロック２７に枢支してある。 前記螺軸２２の前記接
当体２６とは反対側の後方に、前記揺動操作体２４の後
進を阻止する阻止体２８を設け、前記揺動操作体２４を
前記接当体２６と阻止体２８との間でのみ移動可能に構
成してある。

【００２２】更に、図４に示す如く、前記揺動操作体２
４が前記接当体２６と阻止体２８との略中間に位置した
（両者に対して略５ｍｍ乃至１０ｍｍの離間）ことを検
知する検知スイッチ２９を設けてある。 この検知スイ
ッチ２９の作動によって前記バランス調節用電動モータ
ーの駆動が停止するように構成されている。

【００２３】図３及び図４に示すように、前記揺動アー
ム１０の揺動上限と下限とを特定するリミットスイッチ
３０・３１が設けられ、これらは前記揺動アーム１０の
上下動によって作動される。

【００２４】次に、図１乃至図６を参照して、砥石１４
をバランスさせる際の操作について説明する。 セット
された所要の砥石１４を下降させるには、先ず揺動アー
ム上下用電動モーター２３を左回転させることにより、
枢支軸１１に固定された揺動アーム１０がバランスウエ
イト１９の重みによって下降を始める。 接当体２６は
前記枢支軸１１にキーによって連結されて回転しないよ
うに固定され、前記バランス調節用電動モーター２３と
螺軸２２とはキーによって連結され、そして、この螺軸
２２の他端側は揺動操作体２４及び保持ブロック２７で
保持されている。

【００２５】上記砥石１４が被研磨物である全属ロール
Ｒに接当するまでは、螺軸２２が螺合されている揺動操
作体２４の両側の保持ブロック２７のスライド面が接当
体２６に接当している。 この状態では、螺軸２２が回
転しない限り前記揺動アーム１０は上昇も下降もしな
い。 次いで、砥石１４が金属ロールＲに接当して、こ
れ以上下降しない状態でなお且つ前記バランス調節用電
動モーター２３を下降方向に左回転させると、揺動操作
体２４は逆に右方向に移動し始め、その結果、保持ブロ
ック２７と接当体２６との間に隙間Ｌが出来て、前記揺
動アーム１０がバランス状態となる（図６参照）。 こ
のバランス状態は、前記揺動ブロック２７の変位によっ
て作動される上記検知スイッチ２９により検知され、以
て、前記バランス調節用電動モーター２３が停止される
のである。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、請求項（１）に記載の
構成により、砥石を備えた揺動アームのバランスセッテ
ィングにおいて、これを電動モーターによって簡単に遠
隔操作することができる効果を奏する。 また、請求項
（２）に記載の構成により、バランスウエイトの位置調
節を電動モーターによって簡単に行い得ると共にその駆
動を、ウオームギヤを用いることなく、簡単な螺軸によ
って行うので、安価に提供できる利点がある。 更に、
請求項（３）に記載の構成により、大小被研磨物に対し
て、電動モーターによって遠隔操作して、揺動アーム全
体を上下移動調節してバランス調整が迅速に行い得る。
また、請求項（４）に記載の構成により、砥石を備え
た揺動アームを、被研磨物に接当した状態を中心とし
て、上下の方向にバランス域を自動的に確保できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨装置の全体の一部縦断正面図であ
る。

【図２】本発明の研磨装置の要部の全体側面図である。

【図３】本発明の研磨装置の要部の拡大縦断正面図であ
る。

【図４】本発明の研磨装置の要部の拡大縦断側面図であ
る。

【図５】本発明の研磨装置の揺動アームの下降操作状態
を示す要部の縦断平面図である。

【図６】本発明の研磨装置の揺動アームのバランス操作
状態を示す要部の縦断平面図である。

【図７】本発明の研磨装置の砥石ヘッドの拡大縦断正面
図である。

【符号の説明】 ３ 走行基台 ６ 支柱 １０ 揺動アーム １１ 枢支軸 １４ 砥石 ２９ 検知スイッチ

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】追加

【補正内容】

【図４】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月７日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１） 被研磨物を略水平軸芯回りに回転駆動する被研
   磨物駆動手段を装置本体に設け、該装置本体に、被研磨
   物の軸線方向に平行に移動自在に走行基台を載置し、こ
   の走行基台に、前記被研磨物に対して接近離間するよう
   に移動自在に支柱を立設し、前記支柱の上端近傍には、
   被研磨物の軸線に平行な軸芯を有しする枢支軸を回転不
   能に設け、該枢支軸に揺動アームの略中央位置を枢支す
   ると共に該枢支軸を上下の方向に移動固定自在に設け、
   前記揺動アームの先端には砥石を回転自在に設け、該砥
   石を回転駆動する砥石駆動手段を設けると共に該砥石を
   常時被研磨物側に附勢する附勢手段を設け、前記揺動ア
   ームにバランスウエイトを移動固定自在に設け、前記砥
   石を被研磨物に対して所定の接当圧でバランスさせるよ
   うに構成した研磨装置に於いて、前記揺動アーム側に、
   前記枢支軸に直交する螺軸を前記枢支軸の上方に回転自
   在に設け、該螺軸にバランス調節電動モーターを連結
   し、該螺軸に揺動操作体を螺合させると共に該揺動操作
   体に前記螺軸の軸芯に直交する枢支ピンを設け、前記揺
   動操作体に摺接する接当体を前記枢支軸の一側で前記揺
   動操作体に摺接可能に固定して設け、前記枢支ピンを前
   記接当体に相対変位自在に保持された保持ブロックに枢
   支し、少なくとも前記枢支軸の接当体と前記揺動操作体
   との接当の後に前記揺動操作体が前記接当体から僅かに
   離間したことを検知する検知スイッチを設け、該検知ス
   イッチの作動によって前記バランス調節用電動モーター
   を駆動制御するように構成した研磨装置。 （２） 前記バランスウエイトを、前記揺動アームの長
   手方向に回転自在に軸架した回転軸に螺合し、該回転軸
   にバランスウエイト用電動モーターを連結した請求項
   （１）に記載の研磨装置。 （３） 前記枢支軸を上下の方向に移動固定自在に設け
   るに、前記枢支軸の両端を上下の方向に貫通するバカ孔
   を設け、該バカ孔の内周にネジ部を設け、該ネジ部に螺
   合するネジ部を上端に有する回転軸を前記支柱に立設
   し、該回転軸の下端をギア伝動機構を介して上下移動用
   電動モーターに連動連結した請求項（１）又は（２）に
   記載の研磨装置。