JPH0557603A - 球体研磨加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、上下の定盤に対してかじりを生じ
ることなく球体を高精度に研磨加工することができるよ
うにした研磨加工装置を提供することを目的とする。 【構成】内輪１６と外輪１７とに分割されこれらの境界
部分に球体２９を転動自在に保持する保持部２８が形成
された下定盤１８と、上記外輪１７を上記内輪１６に対
して所定の位置関係となるよう磁気力によって浮揚状態
で保持した保持リング１９および反発リング２２と、上
記下定盤１８に対向して配置され上記保持部２８に保持
された球体２９を押圧する上定盤３１とを具備したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は球体を高い形状精度で
研磨加工するための球体研磨加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、球体を研磨加工するには図７に示
すような研磨加工装置が用いられていた。つまり、同図
中１は回転駆動される下定盤である。この下定盤１の上
面にはワ−クとしてのセラミックボ−ルなどの多数の球
体２を転動自在に保持するＶ溝３が周方向に沿って形成
されている。

【０００３】上記下定盤１の上面側には、この下定盤１
と逆方向に回転駆動される上定盤４が設けられている。
そして、この上定盤４を上記球体２に所定の荷重となる
よう圧接させた状態でこれらを互いに逆方向に回転させ
る。それによって、各球体２には自転、公転運動が与え
られるから、これら球体２が外部から供給された砥粒に
より研磨加工される。

【０００４】ところで、一回の研磨加工において、下定
盤１のＶ溝３に供給される多数の球体２、つまり１ロッ
ト内の球体２には真球度にバラツキがあるばかりか、直
径にもバラツキがある（この直径のバラツキを相互差と
いう）。そのため、上定盤４によって球体２を所定の圧
力で押圧した状態で各定盤１、４を回転させると、各球
体２の真球度や直径のバラツキによって各球体２に対す
る加圧力が瞬間的に過大となったり、過小となるなど異
常な加圧力の発生を招く。

【０００５】このように、加圧力に異常が生じると、下
定盤１と球体２との間にかじりが生じ、下定盤１の損傷
を招いたり、球体２の形状精度である真球度や相互差が
得られなくなるということがある。

【０００６】また、下定盤１に形成されたＶ溝３の大き
さにより、研磨加工が可能な球体２の大きさが定まって
しまう。そのため、異なる大きさの球体２を研磨加工す
る場合には、その大きさに適したＶ溝３が形成された下
定盤１に交換しなければならない。しかしながら、下定
盤１を交換することは容易でないから、段取りに多くの
手間が掛かるということもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の研
磨加工装置は、ワ−クに対して異常な加圧力が発生し、
定盤とワ−クとの間にかじりが生じたり、ワ−クを相互
差のない状態で、しかも高い形状精度で加工することが
できないなどのことがあった。

【０００８】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、１ロット内のワ−クに
形状精度のバラツキがあっても、ワ−クと定盤との間に
かじりが生じることなく、上記ワ−クをバラツキのない
高い形状精度で研磨加工することができるようにした研
磨加工装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の第１の手段は、内輪と外輪とに分割されこ
れらの境界部分に球体を転動自在に保持する保持部が形
成された下定盤と、上記外輪を上記内輪に対して所定の
位置関係となるよう磁気力によって浮揚状態で保持した
磁気保持手段と、上記下定盤に対向して配置され上記保
持部に保持された球体を押圧する上定盤とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１０】また、この発明の第２の手段は、上下方向
に所定間隔で離間対向して配置されているとともに上方
向にゆくにしたがい順次大径に形成された複数の内定盤
と、各内定盤の外周部に配置され上記内定盤との境界部
分に球体を保持する保持部を形成したリング状の外定盤
と、各外定盤を上記内定盤に対して所定の位置関係とな
るよう磁気力によって浮揚状態で保持した磁気保持手段
とを具備したことを特徴とする。

【００１１】また、この発明の第３の手段は、駆動軸
と、この駆動軸の回転に連動するとともに駆動軸に対し
て揺動および軸方向に変位自在に連結された下定盤と、
この下定盤を磁気力によって所定の浮揚状態で保持した
磁気保持手段と、上記下定盤の上面に形成された球体を
転動自在に保持する保持部と、上記下定盤に対向して設
けられこの下定盤の保持部に保持された球体を押圧する
上定盤とを具備したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記第１の手段によれば、球体の形状のバラツ
キに応じて下定盤の外輪が磁気力に抗して変位するか
ら、球体に作用する加圧力をほぼ一定とすることができ
る。

【００１３】上記第２の手段によれば、保持部に保持さ
れた球体の形状のバラツキに応じて外定盤が磁気力に抗
して変位するから、球体に作用する加圧力をほぼ一定と
することができるとともに、上記保持部が上下方向に複
数設けられるから、それぞれの保持部に保持された球体
を同時に加工することもできる。

【００１４】上記第３の手段によれば、球体の形状のバ
ラツキに応じて下定盤が磁気力に抗して変位しながら揺
動するから、球体に作用する加圧力をほぼ一定とするこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１６】図１と図２はこの発明の第１の実施例を示
す研磨加工装置で、図１中１１はベ−スである。このベ
−ス１１上には円筒状の回転体１２がスラスト軸受１３
を介して回転自在に設けられている。この回転体１２の
内部には第１の駆動源１４が設置されている。この第１
の駆動源１４は、その駆動軸１５の軸線を上記回転体１
２の回転中心と一致させている。

【００１７】上記駆動源１４は円盤状の内輪１６とリン
グ状の外輪１７とからなる下定盤１８の上記内輪１６を
回転駆動する。この内輪１６の下面には軸部１６ｃが垂
設され、この軸部１６ｃが上記駆動源１４の駆動軸１５
に連結されている。

【００１８】上記外輪１７は、上記内輪１６の外周部に
所定の間隔を介して設けられている。この外輪１７は磁
気力によって浮揚状態に保持されている。つまり、外輪
１７は下面側がＮ極になるよう磁化された保持リング１
９の上面の内周側に取着されている。この保持リング１
９の上面の外周側には、図２に示すように円周方向に沿
ってＮ極およびＳ極に交互に磁化された従動リング２１
が設けられ、また保持リング１９の下面側には、上面側
がＮ極になるよう磁化された反発リング２２が所定の間
隔で対向して配設されている。

【００１９】上記反発リング２２と保持リング１９とは
それぞれ対向面を同極に磁化されているから、これらの
間には磁気反発力が生じ、その反発力によって上記保持
リング１９は上記外輪１７とともに浮揚状態で保持され
る。上記保持リング１９と反発リング２２との間に発生
する磁気反発力は、上記外輪１７が上記内輪１６とほぼ
面一の状態で浮揚する大きさに設定されている。

【００２０】なお、上記反発リング２２は保持機構３６
により保持されていて、必要により上記保持リング１９
との間隔を調節し、この保持リング１９との間に発生す
る磁気反発力を制御できるようになっている。

【００２１】上記回転体１２の内周面上部には段部２３
が形成されている。この段部２３には、図２に示すよう
に上記従動リング２１に形成されたＮ極部位とＳ極部位
に対し、異極同志が対向するように円周方向に沿ってＮ
極およびＳ極に交互に磁化され上記従動リング２１との
間で磁気吸引力を生じる駆動リング２４が設けられてい
る。つまり、駆動リング２４と上記従動リング２１とで
マグネットカップリングを形成している。

【００２２】上記段部２３の上方の内周面には内歯車２
５が形成されている。この内歯車２５には、天板３７に
取付けられた第２の駆動源２６によって回転駆動される
駆動歯車２７が噛合している。

【００２３】したがって、上記第２の駆動源２６を作動
させて駆動歯車２７を介して内歯車２５とともに回転体
１２を回転させれば、駆動リング２４と磁気吸引力によ
って結合した従動リング２１が回転するから、この従動
リング２１と一体的に設けられた外輪１７も回転する。

【００２４】上記内輪１６の外周上端縁と上記外輪１７
の内周上端縁とはそれぞれ所定の角度、たとえば４５度
の角度で傾斜した斜面１６ａ、１７ａに形成されてい
る。これら一対の斜面１６ａ、１７ａは、断面ほぼＶ字
状の保持部２８を形成し、この保持部２８には後述する
ごとく研磨加工される多数のセラミック製の球体２９が
転動自在に保持される。

【００２５】上記下定盤１８の上方には上定盤３１が配
設されている。この上定盤３１は、上記下定盤１８の内
輪１６よりも大径に形成された円盤部３２と、この円盤
部３２の中央部に形成された嵌合孔３２ａに下端部を嵌
合させた軸部３３とから形成されている。この軸部３３
はスリ−ブ３４内に挿入され、図３に示すように軸受３
４ａによって回転自在に支持されている。このスリ−ブ
３４の上部外周面には図１に示すようにおねじ３５が形
成され、このおねじ３５は上記天板３７に設けられため
ねじ体３８に螺合されている。上記スリ−ブ３４の上端
には第３の駆動源３９が一体的に設けられ、この駆動源
３９によって上記軸部３３が回転駆動されるようになっ
ている。

【００２６】上記スリ−ブ３５の上端部には従動歯車９
１が設けられている。この従動歯車９１には駆動歯車９
２が噛合している。この駆動歯車９２は上記天板３７上
に設けられた第４の駆動源９３によって回転駆動される
ようになっている。上記スリ−ブ３５が駆動歯車９２お
よび従動歯車９１を介して上記第４の駆動源９３によっ
て回転駆動されれば、そのおねじ３５と上記めねじ体３
８との螺合によって上記スリ−ブ３５は上下方向に移動
する。それによって、上記下定盤１８と上定盤３１との
間隔を変えることができる。

【００２７】上記第４の駆動源９３はコントロ−ラ９４
によって制御される。このコントロ−ラ９４には上記上
定盤３１に加わる加工（研磨）荷重が入力される。つま
り、上記上定盤３１は図４に示すように中心部３１ａと
周辺部３１ｂとが周方向に９０度間隔で配置された４本
のア−ム９３によって連結されている。各ア−ム９３の
上面中途部にはそれぞれ歪みゲ−ジ９５が取付けられて
いる。各歪みゲ−ジ９５には第１のリ−ド線９６の一端
がそれぞれ接続されている。

【００２８】各リ−ド線９６は上記周辺部３１ｂに立設
されたピン３６ａを介して上記軸部３３の下端部に設け
られた４つの導電帯９７にそれぞれ電気的に接続されて
いる。各導電帯９７には、ブラシ９８の一端がそれぞれ
接触している。これらブラシ９８の他端部は上記スリ−
ブ３５の下端部から突設されたブラケット９９に支持さ
れている。また、各ブラシ９８の他端には第２のリ−ド
線１００の一端が接続されている。これら第２のリ−ド
線１００は上記コントロ−ラ９４に導かれ、内部で上記
４つの歪みゲ−ジ９５がブリッジ回路（図示せず）を構
成するよう接続されている。このブリッジ回路からの出
力信号は設定値と比較され、出力信号と設定値とに差が
生じると、コントロ−ラ９４から上記第４の駆動源９３
に駆動信号が出力される。それによって、上記スリ−ブ
３５が回転駆動されて上方あるいは下方へ移動するか
ら、その動きに上定盤３１が連動し、下定盤１８との間
隔が制御される。

【００２９】さらに説明を加えると、上定盤３１が球体
２９を研磨加工する際、球体２９との接触力（加工荷
重）に応じて歪みゲ−ジ９５がなすブリッジ回路からの
出力が変動する。たとえば、球体２９の荒加工を長時間
にわたって無人で継続すると、加工の進行にともなって
加工荷重が低下する。その場合、ブリッジ回路からの出
力が零に近付き、設定値との差が大きくなるから、その
場合は上定盤３１が下降する方向に駆動される。それに
よって、上記上定盤３１が球体２９に加える加工荷重が
所定値に維持される。

【００３０】逆に、上定盤３１と球体２９との間でかじ
りが生じてブリッジ回路からの出力が設定値よりも大き
くなった場合には、上定盤３１が上昇方向に駆動されて
加工荷重が一定に維持されるから、上記上定盤３１が損
傷するのを防止できる。なお、上記保持部２８には図示
しないノズルからラップ剤が供給されるようになってい
る。つぎに、上記構成の研磨装置によって球体２９を研
磨加工する作用について説明する。

【００３１】まず、保持部２８に多数の球体２９を保持
したならば、第１乃至第３の駆動源１４、２８、３４を
作動させ、下定盤１８の内輪１６と上定盤３１とを逆方
向に回転させるとともに、回転体１２を下定盤１８の内
輪１６と同方向に回転させる。回転体１２を回転させれ
ば、駆動リング２４と従動リング２１との磁気結合によ
って外輪１７が上記内輪１６と同方向に回転する。つま
り、下定盤１８の内輪１６と外輪１７とは一体的に回転
する。

【００３２】上記内輪１６と外輪１７とがなす保持部２
８に保持された球体２９には、回転する上定盤３１の円
盤部３２を所定の加工荷重で当接させる。それによっ
て、球体２９は上記保持部２８の斜面１６ａ、１７ａと
上定盤３１の円盤部３２との３点接触によって自転と公
転運動が与えられるから、研磨加工されることになる。

【００３３】上記保持部２８に供給保持された多数の球
体２９は真球度や大きさなどの形状精度にバラツキがあ
り、そのバラツキに応じて各球体２９に加わる加工荷重
が変化する。加工荷重が変化すると、その変化に応じて
下定盤１８の外輪１７が反発リング２２との磁気反発力
に抗して変位する。

【００３４】たとえば、各球体２９に相互差、直径不同
がある場合、直径の大きな球体２９に対しては外輪１７
が反発リング２２との磁気反発力に抗して下方へ変位
し、直径の小さな球体２９に対しては反発リング２２か
ら受ける反発力によって上方へ変位する。このように、
球体２９の相互差、直径不同に応じて外輪１７が磁気力
によって変位すれば、保持部２８の球体２９に過大な研
磨力が加わるのを避けられるから、下定盤１８や上定盤
３１との間にかじりが生じることがない。

【００３５】また、上記外輪１７は保持リング１９と反
発リング２２との磁気反発力によって内輪１６および上
定盤３１に対して所定の位置関係を保つよう付勢され続
けている。そのため、外輪１７が内輪１６および上定盤
３１に対して所定の位置関係となるまで球体２９の研磨
加工を継続すれば、保持部２８に保持された各球体２９
を相互差がなく、しかも均一の形状精度となるまで研磨
加工することができる。

【００３６】上記上定盤３１が球体２９に加える加工荷
重は歪みゲ−ジ９５によって検出されてコントロ−ラ９
４に入力され、このコントロ−ラ９４で設定値と比較さ
れる。上記歪みゲ−ジ９５からの検出信号と上記コント
ロ−ラ９４の設定値とに差が生じると、その差がなくな
るように上記上定盤３１が上下駆動されて球体２９に対
する加工荷重が制御される。そのため、長時間にわたっ
て荒加工などを無人運転するような場合、加工が進行し
ても、加工荷重は常に適正な値に維持されることになる
から、無人運転による精密加工が可能となる。

【００３７】図５はこの発明の第２の実施例を示す。同
図中４１は上面が開口した有底状の第１の筒状体であ
る。この第１の筒状体４１の底部中央部分には第１の中
空軸４２の上端が連結されている。この第１の中空軸４
２の下端は図示しない第１の駆動源に連結されている。
それによって、上記第１の筒状体４１は回転駆動される
ようになっている。

【００３８】上記第１の筒状体４１内には、この筒状体
４１とほぼ相似形状に形成された第２の筒状体４４が配
設されている。この第２の筒状体４４の底部中央部分に
は上記第１の中空軸４２よりも小径な第２の中空軸４５
の上端が連結されている。この第２の中空軸４５は上記
第１の中空軸４２に挿通され、下端部は図示しない第２
の駆動源に連結されている。そして、この第２の中空軸
４５は上記第１の中空軸４２と逆方向に回転駆動される
ようになっている。

【００３９】上記第２の筒状体４４内には円盤状の第１
の内定盤４６が設けられている。この第１の内定盤４６
の下面には第１の駆動軸４６ａが垂設されている。この
第１の駆動軸４６ａは上記第２の中空軸４５に挿通さ
れ、下端は図示しない第１の駆動源に連結されている。
また、上記第１の駆動軸４６ａは上記第２の中空軸４５
と同方向に回転駆動されるようになっている。

【００４０】上記第１の内定盤４６の外周部にはリング
状に形成された第１の外定盤４７が配設されている。こ
の第１の外定盤４７は、Ｎ極に磁化されたリング状の第
１の保持リング４８の上面の内周部分に取着されてい
る。この保持リング４８の外周部分には円周方向に沿っ
てＳ極およびＮ極に交互に磁化された第１の従動リング
４９が設けられている。

【００４１】上記第２の筒状体４４の内底部には上記第
１の保持リング４８と対向してＮ極に磁化された第１の
反発リング５１が設けられている。この反発リング５１
と上記保持リング４８との磁気反発力によって上記第１
の外定盤４７が浮揚状態で保持されている。

【００４２】上記第１の内定盤４６の外周部上端縁と上
記第１の外定盤４７の内周上端縁とはそれぞれ所定の角
度で傾斜した斜面４６ａ、４７ａに形成され、これら斜
面によってワ−クであるセラミック製の球体２９を転動
自在に保持する第１の保持部５２がリング状に形成され
ている。

【００４３】上記第２の筒状体４４の内周面上部には、
上記第１の保持リング４８および上記第１の従動リング
４９に対応する位置に、第１の従動リング４９のＳ極部
位およびＮ極部位とでマグネットカップリングを形成す
るよう、異極同志が対向するように円周方向に沿ってＳ
極およびＮ極に交互に磁化された第１の駆動リング５３
が設けられている。これら駆動リング５３と、上記第１
の保持リング４８および上記第１の従動リング４９とは
磁気吸引力によって結合されている。したがって、第２
の筒状体４４が上記第１の内定盤４６とともに回転駆動
されれば、上記第１の駆動リング５３と磁気的に結合さ
れた上記第１の外定盤４７が同方向に回転駆動されるよ
うになっている。

【００４４】上記第１の内定盤４６の上方には、上記第
１の保持部５２がなす直径よりも大径な円盤状に形成さ
れた第２の内定盤５４が下面を上記第１の内定盤４６の
上面に平行に対向させて配設されている。この第２の内
定盤５４の上面には第２の駆動軸５５が突設されてい
る。この第２の駆動軸５５は図示しない第３の駆動源に
よって上記第１の内定盤４６と逆方向に回転駆動される
ようになっている。

【００４５】上記第２の内定盤５４の外周部にはリング
状に形成された第２の外定盤５６が配設されている。こ
の第２の外定盤５６はＮ極に磁化されたリング状の第２
の保持リング５７の上面の内周部に設けられている。こ
の第２の保持リング５７の上面の外周部には円周方向に
沿ってＳ極およびＮ極に交互に磁化された第２の従動リ
ング５８が設けられている。

【００４６】上記第２の保持リング５７は上記第２の筒
状体４４とほぼ同径に形成されている。この第２の保持
リング５７は、上記第２の筒状体４４の上端面に設けら
れたＮ極に磁化された第２の反発リング５９との間に発
生する磁気反発力によって浮遊状態に保持されている。

【００４７】上記第２の内定盤５４の外周部上端縁と上
記第２の外定盤５６の内周部上端縁とは、それぞれ所定
の角度で傾斜した斜面５４ａ、５６ａに形成され、これ
ら斜面５４ａ、５６ａによって球体２９を転動自在に保
持するリング状の第２の保持部６１を形成している。

【００４８】上記第１の筒状体４１の内周面の上部の上
記第２の保持リング５７と第２の従動リング５８とに対
応する箇所には、上記第２の従動リング５８のＮ極部位
とＳ極部位に異極同志が対向してマグネットカップリン
グを形成するように、Ｓ極およびＮ極に交互に磁化され
た第２の駆動リング６２が設けられている。この第２の
駆動リング６２と上記第２の保持リング５７および第２
の従動リング５８との間には磁気吸引力が発生する。し
たがって、上記第１の筒状体４１が回転駆動されれば、
この回転に上記第２の保持リング５７が磁気吸引力によ
って連動するようになっている。

【００４９】上記第２の内定盤５４の上方には第３の内
定盤６３が下面を上記第２の内定盤５４の上面に対して
平行に離間させて配設されている。この第３の内定盤６
３は、上記第２の保持部６１よりも大径な円盤状に形成
され、その上面側には第３の中空軸６４が突設されてい
る。この第３の中空軸６４には上記第２の駆動軸５５が
挿通されている。

【００５０】上記第３の中空軸６４は図示しない第４の
駆動源に連結されている。この第４の駆動源は上記第３
の内定盤６３を上記第２の内定盤５４と逆方向に回転駆
動するようになっている。なお、上記第２、第３の内定
盤５４、６３は、それぞれ図示しない上下駆動機構によ
って上下方向の位置決めができるようになっている。

【００５１】このように構成された研磨装置によれば、
第１の保持部５２に保持された球体２９は第２の内定盤
５４によって与えられる加工荷重により研磨加工され、
第２の保持部６１に保持された球体２９は第３の内定盤
６３から与えられる加工荷重によって研磨加工されるこ
とになる。

【００５２】各保持部５２、６１に保持された球体２９
に相互差、直径不同などがあると、その相互差、直径不
同に応じて各保持部を形成する第１の外定盤４７と第２
の外定盤５６とがそれぞれ第１、第２の反発リング５
１、５９との間の磁気反発力に抗して変位する。そのた
め、各保持部５２、６１の球体２９に過大な研磨力が加
わるのが避けられるから、各内定盤５４、６３との間に
かじりが生じるようなことがない。

【００５３】また、第１、第２の外定盤４７、５６が各
反発リング５１、５９との磁気反発力によって所定の浮
揚状態となるまで研磨加工を継続すれば、各保持部５
２、６１に保持された球体２９を相互差がなく、しかも
均一かつ精度の高い球形に研磨加工することができる。

【００５４】また、第１の保持部５２と第２の保持部６
１とが上下方向に形成されているから、１回の加工で２
種類の球体２９を研磨加工したり、同じ種類の場合には
加工量を倍以上に増大させ、生産性の向上を計ることが
できる。

【００５５】なお、この第２の実施例においては、上下
方向に２つの保持部を設けるようにしたが、内定盤およ
び外定盤をさらに積層すれば、３つ以上の保持部を形成
することもできること明らかである。

【００５６】また、この第２の実施例においても、最上
段の第３の内定盤６３に上記第１の実施例と同様に４つ
の歪みゲ−ジ９５（２つだけ図示）を設け、これら歪み
ゲ−ジ９５によって上記第３の内定盤６３に加わる加工
荷重を検出し、その加工荷重をコントロ−ラ９４に設定
された設定値に対して一定になるよう、上記第３の内定
盤６３を上下方向に駆動制御すれば、第２、第３の内定
盤５４、６３が球体２９に与える加工荷重を常に一定に
維持することできる。

【００５７】最上段の第３の内定盤６３を上下駆動すれ
ば、その動きにその下側の第２、第１の内定盤５４、４
６が連動するから、第１の保持部５２と第２の保持部６
１に保持されたそれぞれの球体２９に与える加工荷重を
一定に維持することができる。

【００５８】図６はこの発明の第３の実施例を示す。同
図において７１は下定盤である。この下定盤７１の下面
側の中心部には支軸７２が垂設されている。また、周辺
部には下面側がＮ極になるよう磁化された第１のリング
７３が接合固定されている。この第１のリング７３の下
方には対向面側を同じくＮ極に磁化された第２のリング
７４が配設されている。この第２のリング７４と上記第
１のリング７３との間には磁気反発力が発生し、その磁
気反発力によって上記下定盤７１は浮揚状態で保持され
ている。

【００５９】上記支軸７２の下端には径方向に貫通した
ピン７５が設けられ、このピン７５を介して支軸７２は
図示しない駆動源によって回転駆動される駆動軸７６の
上端部に形成された連結部７７に連結されている。この
連結部７７は、駆動軸７６の上端面に開放して形成され
た上記支軸７２に比べて十分に大径な挿入孔７８と、こ
の挿入孔７８と交差するとともに駆動軸７６の径方向に
貫通して形成された係合溝７９とからなる。そして、上
記支軸７２は、下端部に設けられたピン７５を上記溝７
９に係合させて上記挿入孔７８に挿入されている。それ
によって、上記支軸７２はピン７５を介して駆動軸７６
の回転に連動するとともに、この駆動軸７６に対して揺
動および上下動自在になっている。

【００６０】上記下定盤７１の上面には断面がＶ字状の
溝からなる保持部８１が形成され、この保持部８１には
ワ−クとしてのセラミックス製の多数の球体２９が転動
自在に保持されている。

【００６１】上記下定盤７１の上方には、この上面に下
面を平行に離間対向させた上定盤８２が設けられてい
る。この上定盤８２の上面には駆動軸８３が突設されて
いる。この駆動軸８３は図示しない駆動源によって回転
駆動されるようになっている。また、上記駆動源は同じ
く図示しない上下駆動機構によって上下方向に駆動され
るようになっている。つまり、上定盤８２は回転駆動お
よび上下駆動されるようになっている。

【００６２】このような構成の研磨加工装置において、
球体２９を研磨加工する場合には、保持部８１に多数の
球体２９を保持したならば、上定盤８２を下降させ、そ
の下面を上記球体２９に所定の圧力で接触させる。つま
り、球体２９に所定の加工荷重を加える。ついで、駆動
軸８３と上定盤８２とを逆方向に回転させれば、保持部
８１に保持された球体２９は自転しながら公転するか
ら、これら定盤７１、８２によって研磨加工されること
になる。また、ラップ剤は図示しないノズルより供給さ
れる。

【００６３】保持部８１に保持された球体２９に相互
差、直径不同などがあると、その相互差、直径不同に応
じて上記下定盤７１が第１のリング７３と第２のリング
７４との磁気反発力に抗して変位する。そのため、保持
部８１に過大な研磨力が加わるのが避けられるから、球
体２９と各内定盤７１、８２との間にかじりが生じるよ
うなことがない。

【００６４】また、下定盤７１が第１のリング７３と第
２のリング７４との磁気反発力によって所定の浮揚状態
となるまで研磨加工を継続すれば、保持部８１に保持さ
れた球体２９を相互差のない均一かつ高い形状精度の球
形に研磨加工することができる。

【００６５】また、この第３の実施例においては、上記
上定盤８２の上面に周方向に９０度間隔で４つの歪みゲ
−ジ９５（２つだけ図示）が取付けられている。これら
歪みゲ−ジ９５からの検出信号はコントロ−ラ９４に入
力され、このコントロ−ラ９４からの駆動信号によって
上記上定盤８２が上記第１の実施例と同様、上下方向に
駆動されるようになっている。それによって、上定盤８
２と下定盤７１との間隔、つまり球体２９に与える加工
荷重が一定に維持されるようになっている。

【００６６】なお、上記各実施例では永久磁石からなる
リングを用いた場合について説明したが、各リングを電
磁石で形成してもよい。電磁石であれば、磁気力の制御
が容易に可能となるから、それによって球体に与える加
工荷重を変えることができる。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
下定盤を内輪と外輪とに分割し、これらの境界部分に球
体を保持する保持部を形成するとともに、上記外輪を磁
気力によって浮揚状態に保持するようにした。

【００６８】そのため、保持部に保持された多数の球体
に相互差などがあると、それに応じて下定盤の外輪が磁
気力に抗して変位し、上記球体が各定盤に対して過大な
加圧力を与えるのが避けられるから、かじりを生じるよ
うなことなく研磨加工することができる。また、上記外
輪が所定の浮揚状態となるまで研磨加工を継続すれば、
保持部に保持された球体を均一な形状精度に加工するこ
とができる。

【００６９】また、第２の発明によれば、複数の内定盤
を上下方向に配置するとともに、各内定盤の外周部に、
それぞれ磁気力によって所定の浮揚状態で保持される外
定盤を設け、上記内定盤と外定盤との境界部に球体を保
持する保持部を形成するようにした。

【００７０】そのため、保持部に保持された多数の球体
に相互差などがあると、それに応じて外輪が磁気力に抗
して変位するから、上記球体が各定盤に対してかじりを
生じるようなことなく研磨加工することができる。ま
た、球体を保持する保持部を上下方向に複数形成するこ
とができるから、一度の研磨加工で複数種の球体を同時
に研磨加工したり、１回当たりの研磨加工によって加工
することができる球体の量を増大させることができるな
どのことがある。

【００７１】また、第３の発明によれば、駆動軸の回転
に連動する下定盤を、上記駆動軸に揺動および軸方向に
変位自在に連結するとともに、この下定盤を磁気力によ
って所定の浮揚状態で保持するようにした。

【００７２】そのため、下定盤に形成された保持部に保
持された多数の球体に相互差などがあると、それに応じ
て下定盤が磁気力に抗して変位するから、上記球体が各
定盤に対してかじりを生じるようなことなく研磨加工す
ることができる。また、下定盤が所定の浮揚状態となる
まで研磨加工を継続すれば、その保持部に保持された球
体を相互差なく、同じ形状精度に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の全体構成を示す概略
図。

【図２】同じく従動リングと駆動リングの磁化状態を示
す平面図。

【図３】同じく上定盤の部分の拡大断面図。

【図４】同じく上定盤の平面図。

【図５】この発明の第２の実施例の全体構成を示す概略
図。

【図６】この発明の第３の実施例の全体構成を示す概略
図。

【図７】従来の研磨装置の構成図。

【符号の説明】

１６…内輪、１７…外輪、１８…下定盤、１９…保持リ
ング（磁気保持手段）、２２…反発リング（磁気保持手
段）、２８…保持部、２９…球体、３１…上定盤。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪と外輪とに分割されこれらの境界部
   分に球体を転動自在に保持する保持部が形成された下定
   盤と、上記外輪を上記内輪に対して所定の位置関係とな
   るよう磁気力によって浮揚状態で保持した磁気保持手段
   と、上記下定盤に対向して配置され上記保持部に保持さ
   れた球体を押圧する上定盤とを具備したことを特徴とす
   る球体研磨加工装置。
2. 【請求項２】 上下方向に所定間隔で離間対向して配置
   されているとともに上方向にゆくにしたがい順次大径に
   形成された複数の内定盤と、各内定盤の外周部に配置さ
   れ上記内定盤との境界部分に球体を保持する保持部を形
   成したリング状の外定盤と、各外定盤を上記内定盤に対
   して所定の位置関係となるよう磁気力によって浮揚状態
   で保持した磁気保持手段とを具備したことを特徴とする
   球体研磨加工装置。
3. 【請求項３】 駆動軸と、この駆動軸の回転に連動する
   とともに駆動軸に対して揺動および軸方向に変位自在に
   連結された下定盤と、この下定盤を磁気力によって所定
   の浮揚状態で保持した磁気保持手段と、上記下定盤の上
   面に形成された球体を転動自在に保持する保持部と、上
   記下定盤に対向して設けられこの下定盤の保持部に保持
   された球体を押圧する上定盤とを具備したことを特徴と
   する球体研磨加工装置。
4. 【請求項４】 上記上定盤が上記球体に加える加工荷重
   を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に
   よって上記上定盤を駆動してこの上定盤が上記球体に加
   える加工荷重を制御する荷重制御手段とを具備したこと
   を特徴とする［請求項１］または［請求項３］に記載の
   球体研磨加工装置。
5. 【請求項５】 最上段の内定盤がその下面側に位置する
   上記球体に加える加工荷重を検出する検出手段と、この
   検出手段からの検出信号によって上記内定盤を駆動して
   それぞれの内定盤が各内定盤の下面側に位置する球体に
   加える加工荷重を制御する荷重制御手段とを具備したこ
   とを特徴とする［請求項２］に記載の球体研磨加工装
   置。