JPH09239657A - 研磨装置 - Google Patents

研磨装置

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JPH09239657A
JPH09239657A JP7090796A JP7090796A JPH09239657A JP H09239657 A JPH09239657 A JP H09239657A JP 7090796 A JP7090796 A JP 7090796A JP 7090796 A JP7090796 A JP 7090796A JP H09239657 A JPH09239657 A JP H09239657A
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JP
Japan
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gear
sun gear
internal gear
pin body
tooth portion
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JP7090796A
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Ryosuke Tojo
良介 東城
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SpeedFam Co Ltd
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作時におけるサンギア及びインターナルギ
アの磨耗を防止することで、各ギアの長寿化とワークの
汚染防止とを図ることができ、しかも、メインテナンス
の簡略化を図ることができる研磨装置を提供する。 【構成】 サンギア3と、このサンギア3と係合するキ
ャリア7と、このキャリア7と内周部で係合するインタ
ーナルギア4と、これらのギアの上下に配された上定盤
及び下定盤5とを具備し、キャリア7に保持されたワー
ク200を上,下定盤5で研磨する構成となっている。
そして、サンギア3の歯部30を、外周縁部に立設され
たピン体31と、ピン体31に回転可能に嵌められたリ
ング体32とで形成し、インターナルギア4の歯部40
を、内周縁部に立設されたピン体41と、ピン体41に
回転可能に嵌められたリング体42とで形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サンギアとインタ
ーナルギアによって自,公転されるプラネットギア(以
下「キャリア」と記す)に保持されたワークを上,下定
盤で研磨する研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の研磨装置としては、例え
ば図8に示すような技術がある。図8において、符号1
00は、駆動回転するサンギアであり、このサンギア1
00の外歯101に、キャリア110の外歯111が噛
み合っている。そして、サンギア100を中心とした外
周にインターナルギア120が配置され、このインター
ナルギア120の内歯121に、キャリア110の外歯
111が噛み合っている。このようなサンギア100,
キャリア110,インターナルギア120の下側には、
下定盤130が配設されており、上側には、図示しない
上定盤が配設されている。かかる構成により、サンギア
100とインターナルギア120とを回転させると、こ
れらのギアに噛み合った薄いキャリア110が、自転し
ながら下定盤130と同方向に回転するようになってい
る。したがって、キャリア110のワーク保持孔112
にワーク200を挿入して、上定盤と下定盤130とで
ワーク200を挟み、研磨剤を、上定盤に穿設された多
数の研磨剤供給孔から供給しながら、上定盤と下定盤1
30とを互いに逆方向に回転させることで、ワーク20
0を上定盤と下定盤130とで所望の状態に研磨するこ
とができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の研磨装置では、次のような問題があった。図9は、図
8の矢視A−A断面図である。従来の研磨装置は、図9
に示すように、キャリア110の外歯111がサンギア
100及びインターナルギア120の外歯101及び内
歯121のほぼ中央部分aで常に係合するように設定さ
れている。このため、外歯101及び内歯121の中央
部分aが、摩擦によって短時間で磨耗し、外歯111と
の係合状態が所期の状態からずれ、回転時のキャリア1
10がガタつくこととなる。この結果、ワークの加工精
度が低下することとなる。また、ワーク200がキャリ
ア110から外れたりする事故が発生することもある。
また、外歯101及び内歯121の磨耗によって発生し
た磨耗粉がワーク200に飛散し、ワーク200の金属
汚染が発生するという問題があった。さらに、上記の如
く、サンギア100とインターナルギア120との寿命
が短いことから、短期間で定期的にサンギア100とイ
ンターナルギア120とを新しいギアに交換する必要が
あるが、研磨装置に複雑に組み付けられたサンギア10
0とインターナルギア120全体を交換しなければなら
ないので、交換作業が繁雑であった。
【0004】これに対処可能な技術として、特公平6−
32900号公報記載の「平面研磨装置」がある。この
研磨装置は、図9に示すサンギア100及びインターナ
ルギア120を上下に移動することができるようにした
技術である。すなわち、サンギア100及びインターナ
ルギア120を上下に移動して、キャリア110の外歯
111と外歯101及び内歯121との係合位置を下側
部bや上側部cに変えることができる構造になってい
る。これにより、サンギア100及びインターナルギア
120の寿命を約3倍延ばすようにしている。しかしな
がら、この平面研磨装置は、歯同士が係合した際に生じ
る磨耗自体を根本的に解決したものではない。すなわ
ち、磨耗箇所は変わるが、外歯101及び内歯121の
各部分a,b,cで磨耗は必ず発生し、その磨耗粉がワ
ーク200に飛散して、ワーク200を汚染することに
は変わりがない。
【0005】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、動作時におけるサンギア及びインターナ
ルギアの磨耗を防止することで、各ギアの長寿化とワー
クの汚染防止とを図ることができ、しかも、メインテナ
ンスの簡略化を図ることができる研磨装置を提供するこ
とを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、サンギアと、このサンギアと係
合するプラネットギアと、このプラネットギアと内周部
で係合するインターナルギアと、これらのギアの上下に
配された上定盤及び下定盤とを具備し、上記プラネット
ギアに保持されたワークを上記上,下定盤とで研磨する
研磨装置において、上記サンギアの歯部を、上記プラネ
ットギアの歯部との係合時に摩擦方向に回転する第1の
回転部材と、この第1の回転部材を回転可能に支持する
第1の支持部材とで形成し、上記インターナルギアの歯
部を、上記プラネットギアの歯部との係合時に摩擦方向
に回転する第2の回転部材と、この第2の回転部材を回
転可能に支持する第2の支持部材とで形成した構成とし
てある。かかる構成により、サンギアの歯部がプラネッ
トギアの歯部と係合すると、第1の支持部材で支持され
た第1の回転部材が、プラネットギアの歯部との摩擦方
向に回転する。また、インターナルギアの歯部がプラネ
ットギアの歯部と係合すると、第2の支持部材で支持さ
れた第2の回転部材が、プラネットギアの歯部との摩擦
方向に回転する。これにより、プラネットギアの歯部と
サンギア及びインターナルギアの歯部との間に摩擦力が
ほとんど生じない。
【0007】請求項2の発明は、請求項1に記載の研磨
装置において、上記第1及び第2の回転部材は、上記第
1及び第2の支持部材に対して着脱自在である構成とし
た。かかる構成により、第1及び第2の回転部材を第1
及び第2の支持部材から取り外して、新しい第1及び第
2の回転部材を第1及び第2の支持部材に取り付けるこ
とができる。
【0008】請求項3の発明は、請求項2に記載の研磨
装置において、上記第1の支持部材を、上記サンギアの
外周縁部に立設した第1のピン体で形成すると共に、上
記第1の回転部材を、この第1のピン体に遊嵌された第
1のリング体で形成し、上記第2の支持部材を、上記イ
ンターナルギアの内周縁部に立設した第2のピン体で形
成すると共に、上記第2の回転部材を、この第2のピン
体に遊嵌された第2のリング体で形成し、上記第1及び
第2のピン体の上部の各々に、上記第1及び第2のリン
グ体の抜け止め用部材を着脱自在に取り付けた構成とし
てある。かかる構成により、 サンギアの外周縁部及び
インターナルギアの内周縁部に立設された第1及び第2
のピン体に遊嵌された第1及び第2のリング体が、キャ
リアの歯部との係合時に回転し、この回転時における第
1及び第2のリング体の抜けが抜け止め用部材によって
防止される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形
態に係る研磨装置の全体を一部破断して示す概略図であ
る。本実施形態の研磨装置は、図1に示すように、装置
本体1と、この装置本体1上に組み付けられた上定盤移
動機構2とで構成されている。
【0010】装置本体1は、上面に露出されたサンギア
3とインターナルギア4と下定盤5を所定方向に所定回
転速度で回転させるための機構を備えている。具体的に
は、装置本体1内部に取り付けられたメインモータ10
と変速機11とがベルト12を介して連結され、変速機
11がギア機構13に連結されている。そして、このギ
ア機構13に、サンギア3,インターナルギア4,下定
盤5が接続されている。サンギア3は、ギア機構13か
ら定盤5の中心孔50内に突出した回転軸13aの先端
に固着されており、その上面には、縦溝14aを有する
ドライバ14が着脱自在に取り付けられている。また、
インターナルギア4及び下定盤5は、図示しないベアリ
ング機構などによってギア機構13に連結されている。
これにより、メインモータ10の駆動力がベルト12を
介して変速機11に伝達され、変速機11で所定速度に
変速された後、ギア機構13を介してサンギア3,イン
ターナルギア4,下定盤5に伝達され、サンギア3と下
定盤5とが逆方向に回転し、インターナルギア4がサン
ギア3と同方向に回転するようになっている。
【0011】一方、上定盤移動機構2は、上定盤6を上
下動させる共に下方向に所定圧力で加圧するための機構
である。具体的には、装置本体1の上面にポール20が
立設され、このポール20に、シリンダアーム21が上
下動可能に取り付けられている。そして、シリンダアー
ム21の先端部に、上定盤6の上下移動及び加圧用のシ
リンダ22が取り付けられ、シリンダ22の下側に、パ
ウダーリング23を介して上定盤6が取り付けられてい
る。上定盤6は、その中心部にドライバ14を挿通させ
る中心孔60を有しており、上定盤6が下降すると、ド
ライバ14がこの孔60に挿通されて、ドライバ14の
縦溝14aとドライバフック24とが係合するようにな
っている。これにより、上定盤6がサンギア3の回転と
同方向に回転する。すなわち、上定盤6と下定盤5とが
互いに逆方向に回転するようになっている。さらに、こ
のような上定盤6の周縁部には、多数の研磨剤供給孔6
1が穿設されており、この研磨剤供給孔61に、パウダ
ーリング23からのチューブ62が接続されている。こ
れにより、パウダーリング23からの研磨剤が、研磨剤
供給孔61からインターナルギア4と下定盤5との間に
供給されるようになっている。なお、符号7,200
は、キャリア,ワークであり、符号8は、操作パネルで
ある。この操作パネル8は、メインモータ10のオン,
オフ操作、変速機11の調整操作、研磨剤の供給操作な
どを行うためのパネルである。
【0012】次いで、本実施形態の要部であるサンギア
3及びインターナルギア4の構造について詳説する。図
2は、サンギア3とキャリア7とインターナルギア4と
の噛み合い状態を示す平面図であり、図3はサンギア3
の歯部を示す断面図であり、図4はこの歯部の取り外し
状態を示す断面図であり、図5はインターナルギア4の
歯部を示す断面図であり、この歯部の取り外し状態を示
す断面図である。
【0013】サンギア3は、図2に示すように、その外
周縁部に、キャリア7の外歯70に係合する複数の歯部
30を有している。具体的には、図2及び図3に示すよ
うに、サンギア3の中心側に向かって略半円状に凹んだ
逃げ部36が、サンギア3の外周縁部に多数凹設され、
各逃げ部36内に、クリアランスLを持って各歯部30
が立設されている。すなわち、ピン体31(第1のピン
体)を、サンギア3の外周縁部に穿設された孔34に下
側から挿通し、下端部においてナット31aで固定して
いる。そして、突出したピン体31に円筒状のリング体
32(第1のリング体)を遊嵌した後、つまみ33aを
有したキャップ33(抜き止め用部材)をピン体31の
上部に螺入して、歯部30を形成している。これによ
り、リング体32がピン体31に支持された状態でピン
体31の周りで回転することができ、しかも、この回転
時に、ピン体31が上方に跳ねて、ピン体31から抜け
ようとすると、キャップ33によって阻止されるように
なっている。また、図4に示すように、キャップ33の
つまみ33aを回転させて、キャップ33をピン体31
から取り外すことで、リング体32をピン体31から抜
き取ることができる。なお、逃げ部36は、孔34を穿
設する際の位置決め用として機能する。
【0014】一方、インターナルギア4も、図2に示す
ように、その内周部に、キャリア7の外歯70が係合す
る複数の歯部40を有している。具体的には、図2及び
図5に示すように、インターナルギア4の上面内側に段
差46が設けられ、この段差46上に隔壁45が立設さ
れており、この隔壁45の内側に、各歯部40がクリア
ランスMを持って立設されている。すなわち、ピン体4
1(第2のピン体)を、段差46に穿設された孔44に
上側から打ち込んで立て、このピン体41に円筒状のリ
ング体42(第2のリング体)を遊嵌した後、つまみ4
3aを有したキャップ43(抜き止め用部材)をピン体
41の上部に螺入して、歯部40を形成している。これ
により、サンギア3の歯部30と同様に、リング体42
がピン体41に支持された状態でピン体41の周りで回
転し、リング体42の抜けがキャップ33によって阻止
される。また、図6に示すように、キャップ43のつま
み43aを回転させて、キャップ43をピン体41から
取り外すことで、リング体42をピン体41から抜き取
ることができる。
【0015】次に、本実施形態の研磨装置が示す動作に
ついて説明する。図7は、サンギアの歯部の作用を示す
平面図である。まず、図1及び図2に示すように、キャ
リア7を下定盤5上に載置し、キャリア7をサンギア3
及びインターナルギア4の歯部30,40に噛み合わせ
た状態にして、キャリア7のワーク保持孔71内にワー
ク200を嵌め込む。しかる後、操作パネル8で上定盤
移動機構2のシリンダ22を作動させ、上定盤6をワー
ク200上まで下降させて、ドライバ14を上定盤6の
中心孔60に挿入し、縦溝14aとドライバフック24
とを係合させる。そして、所定の圧力でワーク200を
押圧した状態にする。この状態で、装置本体1のメイン
モータ10をオンすると、その駆動力がベルト12,変
速機11,ギア機構13を介して、サンギア3,インタ
ーナルギア4,下定盤5に伝達される。この結果、サン
ギア3と下定盤5とが逆方向に回転し、インターナルギ
ア4がサンギア3と同方向に回転して、キャリア7が下
定盤5上を自転しながら公転していく。このとき、サン
ギア3と一体に回転するドライバ14がドライバフック
24に係合しているので、上定盤6もサンギア3と同方
向に回転し、下定盤5と上定盤6とが互いに逆方向に回
転する。この状態で、パウダーリング23からの研磨剤
を研磨剤供給孔61から供給することにより、キャリア
7に保持されたワーク200が、下定盤5と上定盤6と
によって所望の状態に研磨される。
【0016】上記した動作において、サンギア3とイン
ターナルギア4は、回転しながら歯部30,40をキャ
リア7の外歯70に係合させて、キャリア7を自転及び
公転させる。かかる係合動作中におけるサンギア3及び
インターナルギア4の歯部30,40の作用を、図7に
基づいて詳細に説明する。図7に示すように、サンギア
3が矢印B方向に回転すると、ピン体31の係合力Fが
キャリア7の外歯70に対してサンギア3の回転方向に
加わる。この係合力Fは、リング体32と外歯70との
接点において、法線方向の分力F1と接線方向の分力F2
とに分けられる。したがって、分力F2に対応した摩擦
力が、リング体32に対して分力F2と逆方向に加わ
る。このため、図8及び図9に示した従来の研磨装置で
は、この摩擦力によって、サンギア100の外歯101
が短時間に磨耗することとなる。しかしながら、本実施
形態の研磨装置では、リング体32がピン体31に遊嵌
され、ピン体31の周りで回転できるようになっている
ので、分力F2の逆方向の力によって、リング体32が
矢印D方向(リング体32の摩擦方向)に回転する。こ
のため、リング体32に作用する分力F2の逆方向の力
は、リング体32の回転力となって吸収され、リング体
32に対する摩擦はほとんど生じない。この結果、リン
グ体32は、長時間使用してもほとんど磨耗されず、磨
耗粉の飛散によるワーク200の汚染という事態はほと
んど生じない。一方、インターナルギア4の歯部40に
おいても同様であり、リング体42がキャリア7の外歯
70との係合時にピン体41の周りで回転して、磨耗を
防止する。
【0017】このように、サンギア3とインターナルギ
ア4のリング体32,42は、ほとんど磨耗することな
く、ピン体31,41の周りで回転するが、回転の勢い
で、リング体32,42がピン体31,41から抜けよ
うとすることがある。しかし、ピン体31,41の上部
にキャップ33,43が取り付けられていることから、
リング体32,42が抜け出ることはない。
【0018】上記のような研磨装置の動作中に、サンギ
ア3,インターナルギア4,下定盤5,上定盤6,及び
キャリア7がかなりの速度で回転する。このため、研磨
剤が、サンギア3やインターナルギア4の外側に飛散し
ようとする。しかし、図3及び図5に示すように、逃げ
部36の壁部36aと隔壁45とが設けられているの
で、飛散した研磨剤がこれらの壁部36aと隔壁45で
阻止される。また、研磨剤がリング体32,42に向か
って飛散した場合でも、リング体32,42と逃げ部3
6,隔壁45との間にクリアランスL,Mが設けられて
いるので、研磨剤がリング体32,42と逃げ部36,
隔壁45との間に詰まって、リング体32,42が回転
不能状態に陥ることはない。
【0019】ところで、歯部30,40のリング体3
2,42とて、僅かであるが磨耗する。長期間使用し、
リング体32,42に磨耗が生じた場合には、リング体
32,42を新しい部品に交換するだけで良い。すなわ
ち、図4及び図6に示したように、キャップ33,43
のつまみ33a,43aを回転させて、ピン体31,4
1から取り外し、磨耗したリング体32,42をピン体
31,41から抜き取った後、新しいリング体32,4
2をピン体31,41に遊嵌し、ピン体31,41の上
部にキャップ33,43を取り付けることで、磨耗した
リング体32,42の交換を簡単に行うことができる。
【0020】このように、本実施形態の研磨装置によれ
ば、サンギア3及びインターナルギア4の歯部30,4
0におけるリング体32,42がほとんど磨耗しないの
で、これらサンギア3及びインターナルギア4の長寿化
を図ることができる。また、歯部30,40のリング体
32,42の抜けがキャップ33,43によって防止さ
れているので、研磨装置の動作信頼性を向上させること
ができる。また、磨耗したリング体32,42のみをピ
ン体31,41から取り外して、新しいリング体32,
42と交換することで、サンギア3,インターナルギア
4全体を交換したと同様の効果を得ることができるの
で、メインテナンスの簡略化を図ることができる。さら
に、サンギア3及びインターナルギア4の歯部30,4
0を、ピン体31,41とこれらに遊嵌したリング体3
2,42とで形成したので、歯部構造が非常に単純にな
り、その分、製造コストの削減を図ることができる。
【0021】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変
形や変更が可能である。例えば、本実施形態では、サン
ギア3と下定盤5とが逆方向に回転し、インターナルギ
ア4がサンギア3と同方向に回転するようにしたが、こ
れらの回転方向に限るものではない。少なくとも下定盤
5と上定盤6の回転方向が互いに逆方向であるならば、
他のサンギア3,インターナルギア4等の回転方向は任
意に設定することができる。また、インターナルギア4
に段差46を設けたが、この段差46の代わりに、サン
ギア3の逃げ部36のような凹部をピン体41の周りに
形成しても良い。また、リング体32,42を低磨耗性
材料で形成すると、さらに非磨耗性の効果を向上させる
ことができる。さらに、上記特公平6−32900号公
報記載の「平面研磨装置」のように、サンギア3及びイ
ンターナルギア4を上下に移動することができる構造と
することで、サンギア3及びインターナルギア4の寿命
をさらに長くすることができる。
【0022】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項1の
発明によれば、サンギア及びインターナルギアの歯部が
プラネットギアの歯部と係合すると、歯部を形成する第
1及び第2の回転部材が、プラネットギアの歯部との摩
擦方向に回転する構成であるので、プラネットギアの歯
部とサンギア及びインターナルギアの歯部との間の摩擦
力による影響を著しく減少させることができ、この結
果、各ギアの長寿化を図ることができるという優れた効
果がある。また、摩擦力がほとんど生じないことから、
磨耗による磨耗粉の飛散が無くがなく、この結果、ワー
ク汚染の防止を図ることができる。さらに、歯部の磨耗
がほとんど生じないことから、プラネットギアのガタつ
きを防止することができ、ワークの加工精度の向上を図
ることができる。
【0023】請求項2の発明によれば、第1及び第2の
回転部材を第1及び第2の支持部材に対して着脱自在に
した構成にしたので、従来の研磨装置のように、サンギ
アやインターナルギア全体を取り外さなくとも、第1及
び第2の回転部材のみを、第1及び第2の支持部材から
取り外して、新しい第1及び第2の回転部材を第1及び
第2の支持部材に取り付けることができ、この結果、メ
インテナンスの簡略化を図ることができるという効果が
ある。
【0024】請求項3の発明によれば、サンギア及びイ
ンターナルギアの歯部を、第1及び第2のピン体とこれ
らに遊嵌した第1及び第2のリング体とで形成したの
で、歯部構造が非常に単純になり、その分、製造コスト
の削減を図ることができるという効果がある。また、第
1及び第2のリング体の回転時における抜けを、抜け止
め用部材によって防止するので、装置の動作信頼性の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る研磨装置の全体を一
部破断して示す概略図である。
【図2】サンギアとキャリアとインターナルギアとの噛
み合い状態を示す平面図である。
【図3】サンギアの歯部を示す断面図である。
【図4】サンギアの歯部の取り外し状態を示す断面図で
ある。
【図5】インターナルギアの歯部を示す断面図である。
【図6】インターナルギアの歯部の取り外し状態を示す
断面図である。
【図7】サンギアの歯部の作用を示す平面図である。
【図8】従来の研磨装置を示す概略平面図である。
【図9】図8の矢視A−A断面図である。
【符号の説明】
1・・・装置本体、 2・・・上定盤移動機構、 3・
・・サンギア、 4・・・インターナルギア、 5・・
・下定盤、 6・・・上定盤、 7・・・キャリア、
30,40・・・歯部、 31、41・・・ピン体、
32,42・・・リング体、 33,43・・・キャッ
プ、 200・・・ワーク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンギアと、このサンギアと係合するプ
    ラネットギアと、このプラネットギアと内周部で係合す
    るインターナルギアと、これらのギアの上下に配された
    上定盤及び下定盤とを具備し、上記プラネットギアに保
    持されたワークを上記上,下定盤とで研磨する研磨装置
    において、 上記サンギアの歯部を、 上記プラネットギアの歯部との係合時に摩擦方向に回転
    する第1の回転部材と、この第1の回転部材を回転可能
    に支持する第1の支持部材とで形成し、 上記インターナルギアの歯部を、 上記プラネットギアの歯部との係合時に摩擦方向に回転
    する第2の回転部材と、この第2の回転部材を回転可能
    に支持する第2の支持部材とで形成した、 ことを特徴とする研磨装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の研磨装置において、 上記第1及び第2の回転部材は、上記第1及び第2の支
    持部材に対して着脱自在である、 ことを特徴とする研磨装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の研磨装置において、 上記第1の支持部材を、上記サンギアの外周縁部に立設
    した第1のピン体で形成すると共に、上記第1の回転部
    材を、この第1のピン体に遊嵌された第1のリング体で
    形成し、 上記第2の支持部材を、上記インターナルギアの内周縁
    部に立設した第2のピン体で形成すると共に、上記第2
    の回転部材を、この第2のピン体に遊嵌された第2のリ
    ング体で形成し、 上記第1及び第2のピン体の上部の各々に、上記第1及
    び第2のリング体の抜け止め用部材を着脱自在に取り付
    けた、 ことを特徴とする研磨装置。
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