JPH0663861A - ラッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】上下定盤間に被加工物を介在させて両面ラッピ
ングをなすのに、被加工物を自転とともに公転させて、
被加工物の精度の均一化と、より高精度を得られるラッ
ピング装置を提供する。 【構成】下定盤１と上定盤２との間に被加工物ａを介在
して、この両面をラッピング加工するもので、駆動源と
連結される太陽ギヤ５と、両定盤との外周部に設けられ
るインタナルギヤ６と、このインタナルギヤのギヤ部６
ａと太陽ギヤとにそれぞれ噛合するアウタギヤ部７ａを
有し、太陽ギヤの回転駆動により自転しながら公転する
大キャリヤ７と、この大キャリヤのインナギヤ部７ｂに
噛合するギヤ部８ａを有し、被加工物を取着する複数の
小キャリヤ８と、これら全ての小キャリヤのギヤ部と噛
合して、小キャリヤ自転の回転中心となる小太陽ギヤ９
とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラッピング加工時に、
被加工物を公転駆動するばかりでなく、自転駆動も同時
に行うラッピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】精密な機械部品や、レンズ、プリズムな
どの光学ガラスに対する最終仕上げを施すために、ラッ
ピングは欠かせないの加工手段である。

【０００３】この種のラッピングは、仕上げが滑らかで
鏡面を得るのが可能であること。精度が非常に高くて、
平坦度、真円度、真直度などの幾何学的形状としてほと
んど理想的なものが得られること。多量生産に適するこ
と。作業方法が簡単であって、熟練を要しないこと。な
どの多くの利点がある。このラッピングを行うときに、
工作液を用いるか否かによって、湿式法と乾式法とに分
けられる。

【０００４】湿式法では、ラップ剤は工作液に包まれる
ため、被加工物と定盤（ラップ定盤とも呼ばれる）との
間で転動し、その鋭い切刃稜によって被加工物を削り取
るために、仕上げ面は多数のえぐりきずから成り立った
梨地状の無光沢面となる。一般に、荒ラッピングに多用
される。

【０００５】乾式法では、ごく細かく粉砕されたラップ
剤が定盤の表面に埋め込まれて、これによって切削が行
われるので、仕上げ面は無数の細かな引っかききずから
なる光沢面となる。一般に、精密ラッピングに多用され
る。

【０００６】いずれにしても、ラッピングをなす場合
に、被加工物を定盤上に載置し、定盤に接する被加工物
の一方の面のみのラッピングを行う、ラップマスタ式の
片面ラッピング装置と、被加工物の両面を下定盤と上定
盤に接し、被加工物の両面のラッピングを同時に行う両
面ラッピング装置とがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなラッピング
装置であるが、ラッピングの際の被加工物の位置に問題
がある。

【０００８】すなわち、基本的には、定盤と被加工物を
相対的に移動させることにより、はじめてラッピングが
なされるのであり、それには機構的に簡素ですむ、回転
運動が用いられる。

【０００９】具体的に説明すると、固定の定盤に対し
て、被加工物を押し当てながら回転駆動し、ラッピング
をなすもの。もしくは、回転駆動される定盤に被加工物
を押し当ててラッピングをなすもの。との、いずかにな
る。しかしながら、これらの加工方法は、被加工物を極
く細かい部分に仕切ってみると、部分的に周速の相違が
生じてくることが避けられない。この周速の相違を厳密
に見てみると、ラップ剤の量の相違となり、ひいては仕
上げ精度の部分的な相違となって現れる。

【００１０】上述したように、ラッピング仕上げは極め
て高い加工精度で、たとえば平面体である被加工物には
高い精度の平面度が要求され、それは当然、被加工物全
面に亘って均一な精度の要求を兼ねており、部分的な相
違は認められない。

【００１１】本発明はこのような事情によりなされたも
のであり、その第１の目的とするところは、上下定盤間
に被加工物を介在させて両面ラッピングをなすのに、被
加工物を自転とともに公転させて、被加工物の精度の均
一化と、より高精度を得られるラッピング装置を提供す
ることにある。

【００１２】第２の目的とするところは、定盤上に被加
工物を載置して、被加工物の片面ラッピングをなすの
に、被加工物を自転とともに公転させて、被加工物の精
度の均一化と、より高精度を得られるラッピング装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
第１の発明は、下定盤と上定盤との間に被加工物を介在
して、被加工物の両面をラッピング加工するラッピング
装置において、

【００１４】下定盤と上定盤との中心位置に設けられ駆
動源と連結される太陽ギヤと、下定盤と上定盤との外周
部に対向して設けられ、上記太陽ギヤを中心とした同心
円の内周面にギヤ部が設けられるインタナルギヤと、こ
のインタナルギヤのギヤ部と上記太陽ギヤとにそれぞれ
噛合するアウタギヤ部を有し、太陽ギヤの回転駆動によ
り自転しながら太陽ギヤの周囲を公転するリング状の大
キャリヤと、この大キャリヤの内周面に設けられるイン
ナギヤ部と、上記大キャリヤのインナギヤ部に噛合する
ギヤ部を有し、かつ上記被加工物を取着する複数の小キ
ャリヤと、これら全ての小キャリヤのギヤ部と噛合し
て、小キャリヤの自転運動と大キャリヤの内周面に沿う
公転運動の回転中心となる小太陽ギヤとを具備したこと
を特徴とするラッピング装置である。第２の発明は、回
転駆動されるラップ定盤上に被加工物を載置して、この
ラッピング加工をなすラッピング装置において、

【００１５】回転駆動源に連結され自転駆動されるリン
グ状のセッテング用リングと、このセッテング用リング
の内周面に設けられるインナギヤ部と、このインナギヤ
部に噛合するギヤ部を有し、かつ上記被加工物を取着す
る複数の小キャリヤと、上記セッテング用リングのイン
ナギヤ部中心に位置し、かつ回動駆動源に連結され、上
記全ての小キャリヤのギヤ部と噛合して、小キャリヤを
自転駆動するとともに、セッテング用リングのインナギ
ヤ部に沿って公転させる太陽ギヤとを具備したことを特
徴とするラッピング装置である。

【００１６】

【作用】第１の発明は、被加工物の両面ラッピングをな
すもので、上下定盤に対して、太陽ギヤの周囲を大キャ
リヤが自転しながら公転し、この大キャリヤに内在噛合
し、かつ被加工物を取着する複数の小キャリヤが、小太
陽ギヤの周囲を自転しながら公転する。すなわち、被加
工物は自転運動と公転運動とが相乗的に重なって、全面
的に均一なラッピングがなされることとなる。

【００１７】第２の発明は、被加工物の片面ラッピング
をなすもので、ラップ定盤に対して、太陽ギヤの周囲を
大キャリヤが自転しながら公転し、セッテング用リング
が回転駆動され、このリング内で被加工物を取着する複
数の小キャリヤが、小太陽ギヤの周囲を自転しながら公
転する。すなわち、被加工物は自転運動と公転運動とを
行い、全面的に均一なラッピングがなされることとな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１および図２は、第１の発明を示す、両面
ラッピング装置の概略である。

【００１９】すなわち、図中１は下定盤であり、２は上
定盤である。これら定盤１，２は、その中心部に開口を
有する円板体からなり、後述するように、被加工物ａ…
を介在させて相対向している。これら定盤１，２の、互
いの対向面とは逆の面には、それぞれ支軸３ａ，３ｂを
連結するベース４ａ，４ｂに取着される。

【００２０】少なくとも、上定盤側２の支軸３ｂは、被
加工物ａに対するラッピングが終了した時点で、新たに
加工すべき被加工物ａと交替するため、上下動自在とす
る。上記各定盤１，２の開口部中心には、太陽ギヤ５が
位置しており、この太陽ギヤ５は、ここでは下定盤１を
支持するベース４ａの中央部に設けられる。したがっ
て、少なくとも上記支軸３ａは、図示しない駆動源と連
結される。

【００２１】また、下定盤１と上定盤２の外周部と所定
の間隙を存して、固定のインタナルギヤ６が配置され
る。このインタナルギヤ６は、上記太陽ギヤ５を中心と
した同心円状の内周面を備えるとともに、ここにギヤ部
６ａが設けられる。

【００２２】上記インタナルギヤ６のギヤ部６ａと、上
記太陽ギヤ５と間には、それぞれのギヤに噛合するアウ
タギヤ部７ａを有する複数（ここでは３つ）の大キャリ
ヤ７が介在される。これら大キャリヤ７は、上記太陽ギ
ヤ５を回転駆動することにより、それぞれ自転しながら
太陽ギヤ５の周囲を公転するようになっている。この大
キャリヤ７はリング状となっていて、内周面にもギヤで
あるインナギヤ部７ｂが設けられる。大キャリヤ７内に
は、複数（ここでは３つ）の小キャリヤ８…が、小太陽
ギヤ９とともに内在される。

【００２３】すなわち、小キャリヤ８の外周面には、大
キャリヤ７のインナギヤ部７ｂと小太陽ギヤ９とに噛合
するギヤ部８ａが設けられる。小太陽ギヤ９は大キャリ
ヤ７の中心位置にあり、かつ小キャリヤ８…の中心位置
でもある。

【００２４】したがって、上記大キャリヤ７が回転すれ
ば、各小キャリヤ８…は自転駆動されるとともに、上記
小太陽ギヤ９を中心として、大キャリヤ７の内周面に沿
って公転駆動されることとなる。

【００２５】上記小太陽ギヤ９は、下，上定盤２，１の
対向面で、かつ上記太陽ギヤ５の軸心を中心とする同心
円状に形成される側溝１０，１０に収容される。すなわ
ち、太陽ギヤ５の回転駆動にともなう大キャリヤ７の公
転運動により、この内部の小キャリヤ８…と小太陽ギヤ
９が公転をなし、このとき小太陽ギヤ９は各定盤２，１
に設けられる側溝１０，１０に沿って移動するようにな
っている。なお、各小キャリヤ８…は、それぞれリング
状になっていて、その内周部には上記被加工物ａが嵌着
固定される。

【００２６】しかして、太陽ギヤ５を回転駆動すれば、
太陽ギヤ５とインタナルギヤ６のギヤ部６ａとに噛合す
る複数の大キャリヤ７…が、一斉に自転しながら太陽ギ
ヤ５の周囲を公転する。

【００２７】それぞれの大キャリヤ７内には、小太陽ギ
ヤ９を中心として被加工物ａを取着する複数の小キャリ
ヤ８が内在して噛合するところから、大キャリヤ７から
回転駆動力を受けた複数の小キャリヤ８が一斉に回転駆
動され、自転運動するとともに小太陽ギヤ９の周囲を公
転運動する。

【００２８】それぞれの小キャリヤ８に取着される被加
工物ａは、下定盤１と上定盤２との間に介在されたま
ま、小キャリヤ８とともに自転運動と公転運動を行い、
かつ大キャリヤ７の自転運動と公転運動にともなって移
動し、両面に対するラッピングを受ける。

【００２９】したがって、被加工物ａの両面は、全面に
亘って加工量が偏在することなく均一なラッピングが行
なわれ、ここでは平面体であるので、高い平面度を保持
し、均一にして高精度が得られる。なお、図３および図
４に示すような、ラッピング装置であってもよい。この
場合は、被加工物ａの片面ラッピングをなす。

【００３０】図中１１は装置本体１２に設けられるラッ
プ定盤である。このラップ定盤１１は、中心部に開口を
有する円板体からなり、後述するように、その上面側に
上記被加工物ａを支持してラッピングをなす。上記ラッ
プ定盤１１の下面は、支軸１３が連結されるベース１４
に取着される。上記支軸１３は、ここでは図示しない駆
動源に連結され、回転駆動される。

【００３１】上記ラップ定盤１１の上面に、この中心部
から所定半径の、平面視で円形状の溝１５が設けられて
いて、ここに太陽ギヤ１６が挿入位置している。この太
陽ギヤ１６は、駆動モータ１７の回転軸１７ａ端部に嵌
着される。

【００３２】すなわち、上記装置本体１２の上面部に、
ラップ定盤１１よりも外方に、かつラップ定盤１１の上
方部に亘ってブリッチ１８が架設されていて、ここに上
記太陽ギヤ１６を回転軸１７ａの先端に嵌着させた駆動
モータ１７が支持される。

【００３３】上記太陽ギヤ１６は、複数（ここでは３
つ）のキャリヤ１９…とともにセッテング用リング２０
内に内在する。すなわち、セッテング用リング２０の内
周面にはインナギヤ２０ａ部が設けられ、かつキャリヤ
１９の外周部にギヤ部１９ａが設けられる。

【００３４】このことから、各キャリヤ１９のギヤ部１
９ａは、太陽ギヤ１６およびセッテング用リング２０の
インナギヤ部２０ａに噛合し、かつ太陽ギヤ１６が回転
駆動されると、各キャリヤ１９は一斉に自転駆動される
とともにセッテング用リング２０の内周面に沿い、上記
太陽ギヤ１６の周囲を公転運動することとなる。各キャ
リヤ１９の内周部には、上記被加工物ａが嵌着固定さ
れ、キャリヤ１９と同時の運動が行なわれる。

【００３５】一方、セッテング用リング２０の外周面に
は、ここでは一対のリング固定用ローラ２１，２１が転
接している。これらローラ２１，２１は上記ラップ定盤
１１とは離間した装置本体１２の上部に設けられ、かつ
ラップ定盤１１上方部位まで延出されるアーム２２，２
２の先端に取付けられる。すなわち上記リング固定用ロ
ーラ２１，２１は、ラップ定盤１１の回転にともなう遠
心力により、セッテング用リング２０の径方向への飛び
出しを阻止する作用をなす。

【００３６】さらに、セッテング用リング２０の外周面
は、駆動源であるベルト２３が掛合される。このベルト
２３は、ラップ定盤１１とは離間する装置本体１２上部
に配置されるベルト駆動用モータ２４の回転軸２４ａ
と、ラップ定盤１１の開口部に突設されるベルト固定用
ローラ２５にも掛合される。

【００３７】上記ベルト駆動用モータ２４の回転軸２４
ａと、セッテング用リング２０と、ベルト固定用ローラ
２５とは、互いに略直線状に配置され、かつモータ２４
の回転軸２４ａと固定用ローラ２５の直径は、セッテン
グ用リング２０の直径よりも極めて小さい。

【００３８】このことにより、上記ベルト２３はセッテ
ング用リング２０の中心部を介して相対向する外周面一
部にのみ掛合するが、駆動モータ２４の回転軸２４ａが
回転駆動されると無端走行して、セッテング用リング２
０を、その位置で回転駆動するようになっている。

【００３９】しかして、実際のラッピング加工にあたっ
て、ラップ定盤１１に連結される支軸１３の駆動源と、
太陽ギヤ１６と連結する駆動モータ１７およびベルト２
３を駆動する駆動モータ２４を、同時に駆動状態にす
る。ラップ定盤１１が回転駆動され、この上面に載置さ
れた状態の被加工物ａと摺接して、ラッピング加工がな
される。

【００４０】ただし、太陽ギヤ１６が回転駆動されるの
で、キャリヤ１９…は被加工物ａとともに自転運動し、
かつ太陽ギヤ１６の周囲を公転運動をなす。そしてさら
に、これらキャリヤ１９と太陽ギヤ１６を内在するセッ
テング用リング２０がベルト２３により駆動されるの
で、太陽ギヤ１６の周囲を自転運動をなす。

【００４１】したがって、被加工物ａは自転運動ととも
に公転運動をなし、ラップ定盤１１に対して複雑な相対
回転運動を行い、被加工物ａのラップ定盤１１と接する
面は、全面に亘って加工量が偏在することなく均一なラ
ッピングが行なわれ、高い平面度を保持し、均一にして
高精度が得られる。

【００４２】なお、太陽ギヤ１６の駆動源としての駆動
モータ１７の回転方向および互いに噛合する各ギヤの回
転比を変更することで、被加工物ａを取着するキャリヤ
１９の自転、公転方向の設定と、回転比が自由に選択で
きる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
加工物に対する両面ラッピングおよび片面ラッピングと
もに、被加工物全面に亘って加工量が偏在することなく
均一なラッピングを行い、均一な高精度を得るという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例を示す、ラッピング装置
の概略の縦断側面図。

【図２】同実施例の、ラッピング装置の平面図。

【図３】第２の発明の一実施例を示す、ラッピング装置
の一部縦断側面図。

【図４】同実施例の、ラッピング装置の一部平面図。

【符号の説明】 １…下定盤、２…上定盤、ａ…被加工物、５…太陽ギ
ヤ、６ａ…（インタナルギヤ）のギヤ部、６…インタナ
ルギヤ、７…大キャリヤ、７ａ…（大キャリヤの）イン
ナギヤ部、８…小キャリヤ、８ａ…（小キャリヤの）ギ
ヤ部、９…小太陽ギヤ、１１…ラップ定盤、２０…セッ
テング用リング、２０ａ…（セッテング用リング）イン
ナギヤ部、１９ａ…（小キャリヤの）ギヤ部、１９…小
キャリヤ、１６…太陽ギヤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下定盤と上定盤との間に被加工物を介在し
   て、被加工物の両面をラッピング加工するラッピング装
   置において、下定盤と上定盤との中心位置に設けられ駆
   動源と連結される太陽ギヤと、下定盤と上定盤との外周
   部に対向して設けられ、上記太陽ギヤを中心とした同心
   円の内周面にギヤ部が設けられるインタナルギヤと、こ
   のインタナルギヤのギヤ部と上記太陽ギヤとにそれぞれ
   噛合するアウタギヤ部を有し、太陽ギヤの回転駆動によ
   り自転しながら太陽ギヤの周囲を公転するリング状の大
   キャリヤと、この大キャリヤの内周面に設けられるイン
   ナギヤ部と、上記大キャリヤのインナギヤ部に噛合する
   ギヤ部を有し、かつ上記被加工物を取着する複数の小キ
   ャリヤと、これら全ての小キャリヤのギヤ部と噛合し
   て、小キャリヤの自転運動と大キャリヤの内周面に沿う
   公転運動の回転中心となる小太陽ギヤとを具備したこと
   を特徴とするラッピング装置。
2. 【請求項２】回転駆動されるラップ定盤上に被加工物を
   載置して、このラッピング加工をなすラッピング装置に
   おいて、回転駆動源に連結され自転駆動されるリング状
   のセッテング用リングと、このセッテング用リングの内
   周面に設けられるインナギヤ部と、このインナギヤ部に
   噛合するギヤ部を有し、かつ上記被加工物を取着する複
   数の小キャリヤと、上記セッテング用リングのインナギ
   ヤ部中心に位置し、かつ回動駆動源に連結され、上記全
   ての小キャリヤのギヤ部と噛合して、小キャリヤを自転
   駆動するとともに、セッテング用リングのインナギヤ部
   に沿って公転させる太陽ギヤとを具備したことを特徴と
   するラッピング装置。