JPH11156689A - 球体研磨盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】球体の真球度を向上させると共に径相誤差を低
減させることにより球体の研磨時間を短縮して加工能率
を向上させる研磨装置を提供する。 【解決手段】固定盤１０の端面には、固定盤１０の軸中
心に同心的に配列された５つの断面Ｖ字状の第１〜第５
環状溝１６１〜１６５が形成されている。球体は、固定
盤１０の半径方向軸の回りに自転しつつ相隣る２つの回
転盤の平均回転速度（Ｎ１＋Ｎ２）／２（平均公転回転
速度）の半分で公転するように環状溝上を転がる。加え
て、球体は、相隣る２つの回転盤の回転速度の差の１／
２、即ち（Ｎ１−Ｎ２）／２で回転盤の回転軸と平行な
軸の回りに自転する。第１〜第５研磨回路１８１〜１８
５で研磨加工された各球体は、排出シュートを介して回
転コンベアに排出され、次いで回転コンベアの作動によ
って回転コンベア内の球体は供給シュートを通って第１
〜第５研磨回路１８１〜１８５に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、球体研磨盤に関
し、特に玉軸受け等に使用される球体を研磨する球体研
磨盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の球体研磨盤としては、図７
に斜視図として示されるような球体研磨盤が知られてい
る。

【０００３】図７の球体研磨盤において、ベッド１上の
一端側には支持部２がボルトで固定されており、ベッド
１上の他端側には支持部３がボルトで固定されている。

【０００４】支持部２には、支持部３に面する一端に砥
石体、又は例えば鋳鉄からなる固定盤１０が取り付けら
れている。

【０００５】支持部３にはベッド１の長手方向に移動自
在な図示しないスライダが備えられており、該スライダ
には図示しない駆動軸が回転自在に軸支されている。支
持部２に面する該駆動軸の一端には球体を研磨する砥石
体、又は例えば鋳鉄からなる回転盤２０が取り付けられ
ており、該駆動軸の他端には駆動軸プーリ４が取り付け
られている。ベッド１には図示しない駆動モータが配さ
れており、回転盤２０は該駆動モータにより駆動軸プー
リ４を介して駆動される。

【０００６】支持部３に備えられたスライダは支持部３
内に配された例えば油圧シリンダにより固定盤１０に向
かって押圧され、これにより、回転盤２０が固定盤１０
に対して印加する球体の研磨加工圧力が調整される。

【０００７】また、加工中において固定盤１０と回転盤
２０との間には、不図示の機構によりラップ液が供給さ
れる。

【０００８】一方、ベッド１の一端側に隣接して台５が
配されており、台５の上には台座６を介して回転コンベ
ア３０が載置されている。

【０００９】以下、図８を参照しながら、図７の球体研
磨盤の要部である固定盤１０、回転盤２０および回転コ
ンベア３０について説明する。

【００１０】図８において、回転盤２０と、回転盤２０
に対向する静止した固定盤１０との各端面には、断面形
状の寸法が研磨加工される球体２２の曲率半径に近似し
た円弧状、又はＶ字状の環状溝（ボール溝）２３が複数
同心状に設けられている。回転盤２０の環状溝２３と固
定盤１０の環状溝２３は互いに対向しており、対向する
各一対の環状溝２３が研磨回路の１つを構成して球体２
２を研磨加工するように構成されている。回転コンベア
３０には１回に加工する球体２２が収容され、１ロット
として管理される。固定盤１０及び回転コンベア３０の
間には、回転コンベア３０内の球体２２を固定盤１０に
設けられた切欠き部を介して研磨回路に供給する供給シ
ュート２４、及び研磨回路内で研磨された球体２２を前
記切欠き部を介して回転コンベア３０に排出する排出シ
ュート２５が設けられている。供給シュート２４，２５
と回転コンベア３０とで球体搬送手段を構成する。

【００１１】回転コンベア３０は盆状をなしており、中
央部に回転センター部２６を有する回転自在な円状底部
と、円状底部の外周に円状底部と別体に配されていると
共に静止した外周枠２７とを有している。供給シュート
２４と排出シュート２５との間において板状のストッパ
２９が外周枠２７に固定されており、回転センター部２
６と外周枠２７との間に環状の球体案内路２８が形成さ
れる。また、回転コンベア３０において、円状底部は、
台座６内に配された適宜な回転機構により回転コンベア
３０の上方からみて反時計回りに回転され、回転コンベ
ア３０の中に収容された球体２２を球体案内路２８の排
出シュート２５の対応位置から供給シュート２４の対応
位置に搬送する。なお、回転コンベア３０内に収容され
た球体２２は回転コンベア３０内で複数段状に積層され
た状態にある。

【００１２】このような従来の球体研磨盤において、回
転コンベア３０の作動によって回転コンベア３０内の球
体２２は供給シュート２４を通って固定盤１０及び回転
盤２０の各対をなす環状溝２３からなる研磨回路に送ら
れる。この研磨回路に送られた球体２２は、前述のよう
に回転盤２０を固定盤１０に向かって押圧しつつ回転盤
２０を回転させることにより研磨回路内で研磨され、こ
れらの研磨された球体２２は、共通の排出シュート２５
を介して回転コンベア３０に返送される。これらの動作
が複数回行われた後球体２２の研磨加工が完了する。

【００１３】上記球体研磨盤により鋼球を研磨する場
合、通常仕上げ工程で１ロット当たり約２０時間を要
し、この研磨工程の加工能率をさらに向上させることが
軸受用鋼球の製造コスト低減に大きな影響を及ぼす。こ
の加工能率の向上に対する要求は球体がセラミックス球
の場合さらに顕著である。その理由としては、セラミッ
クス球は、鋼球より硬度が高く軸受用の球体としての性
能がよく且つ軽量であるという利点があり広く利用され
てきているが、材料自体の価格が高いことに加えて硬度
の高さの故に、また特にＨＤＤ用などの小径のものの場
合加工の困難性により加工コストが高く製品の価格が鋼
球に比べ高くなるという問題があり、この加工コストを
低減するためにセラミックス球の加工能率を向上させる
必要があるからである。特に、ＨＤＤ用等の小径のもの
の場合、材料自体の価格は比較的少なくてすむので加工
コスト低減が重要な課題となる。さらに、例えばＨＤＤ
用球体としては真球度等のさらなる高精度化が要求され
ている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の球体研磨装置では、加工される球体には環状砥石体
の半径方向軸の回りに回転する自転（スキュー）が原理
的に生じずることなく主として転がり接触によるころが
りのみが生じ、加工される球体に所望の真球度及び径相
誤差を確保するために研磨時間を多く必要とし、加工能
率の向上を阻害していた。

【００１５】本発明の目的は、球体の研磨時間を短縮し
て加工能率を向上させることができ、かつ加工精度を向
上させることができる球体研磨装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１の球体研磨盤は、端面上に同心的に配さ
れた複数の第１環状溝を有する非回転の固定盤と、前記
複数の第１環状溝と夫々対向して複数の研磨回路を形成
すべく端面上に互いに同心的に配された複数の第２環状
溝を有する回転盤と、前記複数の研磨回路より球体を受
け取ると共に前記複数の研磨回路に前記球体を供給する
球体搬送手段と、前記回転盤を回転させる回転手段と、
前記複数の研磨回路内の球体に研磨加工圧力を付与すべ
く前記固定盤及び前記回転盤を互いに接近するように付
勢する付勢手段とを備える球体研磨盤において、前記回
転盤は、互いに独立して回転可能であると共に互いに同
心的に配列された複数の回転盤からなり、前記複数の回
転盤の相隣る２つのうち外側の１つはその内側に環状の
内側凹部を有すると共に、内側の１つはその外側に前記
内側凹部と協働して前記研磨回路の１つを形成する環状
の外側凹部を有し、前記回転手段は、前記複数の回転盤
の相隣る２つが互いに異なる単位時間当たり回転数で回
転するように前記複数の回転盤を回転駆動するように構
成されていることを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、回転手段が、複数の回
転盤の相隣る２つを互いに異なる単位時間当たり回転数
（回転速度）で回転するように該複数の回転盤を回転さ
せるので、研磨回路の１つを構成する内側凹部と外側凹
部とを互いに異なる単位時間当たり回転数（回転速度）
で回転させ、研磨回路の１つにおいて、球体は、固定盤
の半径方向軸の回りに自転しつつ球体と接する２つの回
転盤の平均回転速度（平均公転回転速度：単位時間当た
り公転回転数）の１／２で研磨回路の１つ内を公転する
ように研磨回路の１つ上を転がるだけでなく、前記自転
に加えて前記回転盤の相隣る２つの回転速度の差の１／
２で回転盤の回転軸と平行な軸の回りの自転（スキュ
ー）を重畳させることができるので、球体表面全体をま
んべんなく研磨でき、かつ球体と、固定盤及び回転盤と
のすべり摩擦が増大し、その結果、球体の研磨時間を短
縮して加工能率を向上させかつ真球度を向上させること
ができる。

【００１８】上記回転手段は、２つの回転駆動源を備
え、該回転駆動源の夫々が、各研磨回路を構成する内側
凹部と外側凹部とが互いに異なる単位時間当たり回転数
（回転速度）で回転するように前記複数の回転盤部材を
回転駆動させてもよい。

【００１９】前記回転手段は、各研磨回路を構成する内
側凹部と外側凹部とが互いに異なる単位時間当たりの回
転数（回転速度）で回転するように前記複数の回転盤を
回転駆動させたことに加え、半径方向内側の回転盤ほど
単位時間当たり回転数（回転速度）を大きくするように
前記複数の回転盤を回転駆動させてもよく、さらに好ま
しくは、各研磨回路内の各球体の接線方向公転速度（単
位時間当たりの球体の公転距離）が等しくなるような回
転速度で前記複数の回転盤を回転駆動させるのがよい。
これにより、加工能率の向上、真球度の向上に加え、半
径方向外側と半径方向内側の各研磨回路の各球体の研磨
条件の差を小さくすることができるので、同一のロット
内の径相誤差もさらに低減させることができる。

【００２０】ここで、回転盤ごとに単位時間当たりの回
転数を変える手段としては、回転盤ごとに独立した回転
駆動源を用いるようにしてもよく、該回転盤ごとに独立
して回転駆動源を用いない場合は駆動プーリ径を変える
など回転盤ごとに減速比を変えるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る球体研
磨盤の全体構成は、図７を参照して説明した従来の球体
研磨盤と以下の点で同様である。

【００２２】即ち、図７の球体研磨盤において、ベッド
１上の一端側には支持部２がボルトで固定されており、
ベッド１上の他端側には支持部３がボルトで固定されて
いる。

【００２３】支持部２には、支持部３に面する一端に砥
石体、または、例えば鋳鉄からなる固定盤１０が取付け
られている。

【００２４】支持部３にはベッド１の長手方向に移動自
在な図示しないスライダが備えられており、該スライダ
には図示しない駆動軸が回転自在に軸支されている。支
持部２に面する該駆動軸の一端には球体を研磨する後述
の回転盤が取り付けられている。該駆動軸の他端には後
述する駆動プーリが取り付けられている。一方、ベッド
１の一端に隣接して台５が配されており、台５の上には
台座６を介して回転コンベア３０が載置されている。回
転コンベア３０は図８により説明した通りである。

【００２５】ただし、回転盤、駆動軸、駆動プーリ、及
びこの駆動プーリを介して回転盤を駆動するモータは、
以下の説明のように、従来の球体研磨盤と異なる。

【００２６】以下、本発明の実施の形態に係る球体研磨
盤の要部を図を参照しながら説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施の形態に係る球体研
磨盤の要部の部分断面図であり、図２は、図１の球体研
磨盤の要部の部分拡大図であり、図３は、図１の球体研
磨盤要部の他の部分の拡大図である。

【００２８】前記支持部３は、ベッド１（図７）の上に
設けられたスライダ４０と、スライダ４０の上部構造に
固定盤１０と同軸的に且つその軸方向に摺動自在に収容
された円筒状のハウジング４１とを備える。ハウジング
４１は、固定盤１０側の端部にフランジ４２を有する。
また、スライダ４０は、図示しない油圧シリンダにより
所定の加圧力で固定盤１０に向かって付勢される。

【００２９】ハウジング４１の中には、固定盤１０側の
第１一側玉軸受５１ａ及び駆動プーリ側の第１他側玉軸
受５１ｂを介して円筒状の第１回転軸６１が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第１回転軸６１は
固定盤１０側の一端にカップ状の第１フランジ７１を有
し、第１フランジ７１の先端には、環状の砥石体からな
る第１回転盤８１が固定盤１０の環状溝と同軸的にボル
トにより取付けられている。第１回転盤８１の詳細は以
下の第２〜第６の回転盤８２〜８６も含めて後述する。
また、第１回転軸６１の他端には第１プーリ９１が取付
けられている。

【００３０】第１回転軸６１の中には、固定盤１０側の
第２一側玉軸受５２ａ及び駆動プーリ側の第２他側玉軸
受５２ｂを介して円筒状の第２回転軸６２が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第２回転軸６２は
固定盤１０側の一端にカップ状の第２フランジ７２を有
している。第２フランジ７２は、その外面が第１フラン
ジ７１の内面と相補的な形状をもって、第１フランジ７
１の中に収容されており、フランジ７２の先端には、環
状の砥石体からなる第２回転盤８２が固定盤１０の環状
溝と同軸的にボルトにより取付けられている。第２回転
軸６２の他端は第１回転軸６１より突出しており、その
突出端には第２プーリ９２が取付けられている。第２プ
ーリ９２の直径は第１プーリ９１の直径と同じである。

【００３１】第２回転軸６２の中には、固定盤１０側の
第３一側玉軸受５３ａ及び駆動プーリ側の第３他側玉軸
受５３ｂを介して円筒状の第３回転軸６３が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第３回転軸６３は
固定盤１０側の一端にカップ状の第３フランジ７３を有
している。第３フランジ７３は、その外面が第２フラン
ジ７２の内面と相補的な形状をもって、第２フランジ９
２の中に収容されており、第３フランジ７３の先端に
は、環状の砥石体からなる第３回転盤８３が固定盤１０
の環状溝と同軸的にボルトにより取付けられている。第
３回転軸６３の他端は、第２回転軸６２より突出してお
り、その突出端には第３プーリ９３が取付けられてい
る。第３プーリ９３の直径はプ第１ーリ９１の直径と同
じである。

【００３２】第３回転軸６３の中には、固定盤１０側の
第４一側玉軸受５４ａ及び駆動プーリ側の第４他側玉軸
受５４ｂを介して円筒状の第４回転軸６４が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第４回転軸６４は
固定盤１０側の一端にカップ状のフランジ７４を有して
いる。フランジ７４は、その外面がフランジ７３の内面
と相補的な形状をもって、フランジ７３の中に収容され
ており、フランジ７４の先端には、環状の砥石体からな
る第４回転盤８４が固定盤１０の環状溝と同軸的にボル
トにより取付けられている。第４回転軸６４の他端は、
第３回転軸６３より突出しており、その突出端にはプー
リ９４が取付けられている。プーリ９４の直径はプーリ
９１の直径と同じである。

【００３３】第４回転軸６４の中には、固定盤１０側の
第５一側玉軸受５５ａ及び駆動プーリ側の第５他側玉軸
受５５ｂを介して円筒状の第５回転軸６５が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第５回転軸６５は
固定盤１０側の一端にカップ状の第５フランジ７５を有
している。第５フランジ７５は、その外面が第４フラン
ジ７４の内面と相補的な形状をもって、第４フランジ７
４の中に収容されており、第５フランジ７５の先端に
は、環状の砥石体からなる第５回転盤８５が固定盤１０
の環状溝と同軸的にボルトにより取付けられている。第
５回転軸６５の他端は、第４回転軸６４より突出してお
り、その突出端には第５プーリ９５が取付けられてい
る。第５プーリ９５の直径は第４プーリ９１の直径と同
じである。

【００３４】第５回転軸６５の中には、固定盤１０側の
第６一側玉軸受５６ａ及び駆動プーリ側の第６他側玉軸
受５６ｂを介して円筒状の第６回転軸６６が固定盤１０
の環状溝と同軸的に軸支されている。第６回転軸６６は
固定盤１０側の一端に第６フランジ７６を有している。
第６フランジ７６は、その一の面が第５フランジ７５の
内面と相補的な形状をもって、第５フランジ７５の中に
収容されており、第６フランジ７６の外周縁には、環状
の砥石体からなる第６回転盤８６が固定盤１０の環状溝
と同軸的にボルトにより取付けられている。第６回転軸
６６の他端は、第５回転軸６５より突出しており、その
突出端には第６プーリ９６が取付けられている。第６プ
ーリ９６の直径は第１プーリ９１の直径と同じである。

【００３５】一方、スライダ４０の上部構造には、その
両側部に第１モータ４５及び第２モータ４６が出力軸端
を図１の右側に向けて設けられている。第１モータ４５
の出力軸には、その先端に向かって第１駆動プーリ１０
１、第３駆動プーリ１０３、第５駆動プーリ１０５が順
に取り付けられており、第２モータ４６の出力軸には、
その先端に向かって第２駆動プーリ１０２、第４駆動プ
ーリ１０４、第６駆動プーリ１０６が順に取り付けられ
ている。第１〜第６駆動プーリ１０１〜１０６の直径は
同一である。

【００３６】上記の第１〜第６プーリ９１〜９６と、第
１〜第６駆動プーリ１０１〜１０６とには夫々ベルトが
掛け渡されており、これにより、第１モータ４５の作動
によって第１、第３及び第５回転盤８１，８３，８５が
夫々同一の第１回転速度（Ｎ１：ｒｐｍ）で回転し、モ
ータ４６の作動によって第２、第４及び第６回転盤８
２，８４，８６が夫々同一の第２回転速度（Ｎ２：ｒｐ
ｍ）で回転する。

【００３７】以下、図２を参照しながら第１〜第６フラ
ンジ７１〜７６に設けられた第１〜第６一側軸受５１ａ
〜５６ａをシールする構成、及び固定盤１０及び第１〜
第６回転盤８１〜８６で使用されたラップ液を排出する
構成を説明する。

【００３８】フランジ４２、及び第１〜第５フランジ７
１〜７５の各底部に夫々環状溝１２０〜１２５が設けら
れており、各環状溝１２０〜１２５の対応位置において
各フランジ４２及び第１〜第５フランジ７１〜７５には
固定盤１０の軸方向に貫通孔１３０〜１３５が設けられ
ている。第６フランジ７６もまた貫通孔１３６を有す
る。また、第１〜第５フランジ７１〜７５の各側部には
各フランジの径方向に貫通孔１４１〜１４５が夫々設け
られており、各貫通孔１４１〜１４５は、第１〜第５フ
ランジ７１〜７５の各側部内側に設けられた環状の各溝
１５１〜１５５によって接続されている。

【００３９】貫通孔１３０は、図示しないエア供給装置
に接続されており、このエア供給装置によって供給され
るエアは、貫通孔１３１〜１３５を介して第１〜第６フ
ランジ７１〜７６の各底部間の隙間に供給される。これ
により、第１〜第６一側軸受５１ａ〜５６ａ内の潤滑剤
が漏洩したり、ラップ液が第１〜第６一側軸受５１ａ〜
５６ａに侵入したりするのを防止することができる。

【００４０】固定盤１０及び第１〜第６回転盤８１〜８
６で使用されたラップ剤のうち、第１〜第６フランジ７
１〜７６の各側部の隙間に侵入するものは、溝１５１〜
１５５乃至は貫通孔１４５〜１４１を通って最終的には
貫通孔１４１を介して外部に排出される。また、前述の
シール用エアも潤滑剤と同じ経路により貫通孔１４１を
介して外部に排出される。

【００４１】各貫通孔１３１〜１３５，１４１〜１４５
等は、各フランジ７１〜７６の周方向に等角度間隔で複
数個づつ設けられてもよい。

【００４２】以下、図４を参照しながら固定盤１０及び
第１〜第６回転盤８１〜８６の構成を説明する。図４
は、図１の球体研磨盤の主要部を断面図で示す。

【００４３】まず、固定盤１０の端面には、固定盤１０
の軸中心に同心的に配列された５つの断面Ｖ字状の第１
〜第５環状溝１６１〜１６５が形成されている。これら
の環状溝１６１〜１６５は外側から順に番号が付されて
いる。第１環状溝１６１は第１及び第２回転盤８１及び
８２の間に対向し、同様に第２〜第５環状溝１６２〜１
６５は夫々対応する第２〜第６回転盤８２〜８６の各相
隣る２つの間に対向している。なお、環状溝１６１〜１
６５の断面形状の寸法は研磨加工される球体の曲率半径
に近似した円弧状であってもよい。

【００４４】第１回転盤８１にはその内周部に径方向内
側に配向した断面略４分円の環状内側凹部１７１ａが形
成されており、第２回転盤８２にはその外周部に径方向
外側に配向した断面略４分円の環状外側凹部１７２ｂが
形成されている。環状内側凹部１７１ａ及び環状外側凹
部１７２ｂの各形状寸法は研磨加工される球体の曲率半
径に近似した円弧状であり、以下の環状内側凹部１７２
ａ〜１７５ａ及び環状外側凹部１７３ｂ〜１７６ｂにお
いても同様である。

【００４５】第１環状溝１６１と、環状内側凹部１７１
ａと、環状外側凹部１７２ｂとは球体を研磨する第１研
磨回路１８１を規定する。

【００４６】第２回転盤８２にはその内周部に径方向内
側に配向した断面略４分円の環状内側凹部１７２ａが形
成されており、第３回転盤８３にはその外周部に径方向
外側に配向した断面略４分円の環状外側凹部１７３ｂが
形成されている。第２環状溝１６２と、環状内側凹部１
７２ａと、環状外側凹部１７３ｂとは球体を研磨する第
２研磨回路１８２を規定する。

【００４７】第３回転盤８３にはその内周部に径方向内
側に配向した断面略４分円の環状内側凹部１７３ａが形
成されており、第４回転盤８４にはその外周部に径方向
外側に配向した断面略４分円の環状外側凹部１７４ｂが
形成されている。第３環状溝１６３と、環状内側凹部１
７３ａと、環状外側凹部１７４ｂとは球体を研磨する第
３研磨回路１８３を規定する。

【００４８】第４回転盤８４にはその内周部に径方向内
側に配向した断面略４分円の環状内側凹部１７４ａが形
成されており、第５回転盤８１にはその外周部に径方向
外側に配向した断面略４分円の環状外側凹部１７５ｂが
形成されている。第４環状溝１６４と、環状内側凹部１
７４ａと、環状外側凹部１７５ｂとは球体を研磨する第
４研磨回路１８４を規定する。

【００４９】第５回転盤８５にはその内周部に径方向内
側に配向した断面略４分円の環状内側凹部１７５ａが形
成されており、第６回転盤８６にはその外周部に径方向
外側に配向した断面略４分円の環状外側凹部１７６ｂが
形成されている。第５環状溝１６５と、環状内側凹部１
７５ａと、環状外側凹部１７６ｂとは球体を研磨する第
５研磨回路１８５を規定する。

【００５０】固定盤１０及び第１〜第６回転盤８１〜８
６の変形例として、例えば仕上げ加工用の場合など、固
定盤１０、及び第１〜第６回転盤８１〜８６のいずれも
鋳鉄で構成して、固定盤１０と各回転盤８１との間に供
給されるラップ液の中に遊離砥粒を混入させてもよい。

【００５１】第１〜第６回転盤８１〜８６は、夫々第１
〜第６プーリ９１〜９６の回転に従って回転するので、
前述のように、第１、第３及び第５回転盤８１，８３，
８５はモータ４５の回転に従って第１回転速度（Ｎ１：
ｒｐｍ）で回転すると共に、第２、第４及び第６回転盤
８２，８４，８６はモータ４６の回転に従って第２回転
速度（Ｎ２：ｒｐｍ）で回転する。

【００５２】以下、第１研磨回路１８１に着目して球体
の動作を説明する。ここで、説明の便宜上、上記第１回
転数Ｎ１は第２回転数Ｎ２より大きく、各回転方向は図
４の右側から見て反時計回りとする。

【００５３】球体は、固定盤１０の半径方向軸の回りに
自転しつつ第１回転盤８１と第２回転盤８２の平均回転
速度（Ｎ１＋Ｎ２）／２（公転回転速度：ｒｐｍ）の１
／２で第１研磨回路１８１内を図４の右側から見て反時
計回りに公転するように環状溝１６１上を転がる。加え
て、球体は、第１回転盤８１と第２回転盤８２の回転速
度の差の１／２、即ち（Ｎ１−Ｎ２）／２で回転盤８１
及び８２の回転軸と平行な軸の回りに図４中右手から見
て反時計回りに自転する（この自転を「スキュー」とい
う）。第３及び第５研磨回路１８３，１８５における球
体の動作も上記と同様である。

【００５４】一方、第２及び第４研磨回路１８２，１８
４においては、上記と基本的に同様であるが、球体のス
キューの回転方向が図５中右手から見て時計回りである
点で第１，第３及び第５研磨回路における球体の動作と
異なる。

【００５５】上記実施の形態において、第１〜第６回転
盤８１〜８５は、互いに異なる回転速度で回転するよう
に構成してもよい。

【００５６】例えば、図５に示すように、第１〜第６プ
ーリ９１〜９６の径を変えることにより各プーリ９１〜
９６の回転数を変更するようにしてもよい。図５の例に
おいては、第１プーリ９１〜第６プーリ９６の順に径が
小さくなるので、第１回転盤８１〜第６回転盤８６の順
に回転速度が速くなる。但し、この場合はモータ４５及
びモータ４６の各回転速度を相隣る回転盤の回転速度
（ｒｐｍ）が一致しないように選ぶ。これにより、第１
研磨回路１８１〜第５研磨回路１８５の順に球体の接線
方向公転回転速度を速くすることができ、かつ各球体に
スキューを生じさせることができる。また、この場合、
モータ４５，４６の回転速度は等しくてもよいので、モ
ータ４５，４６のうち、いずれか一方のみとして、１つ
のモータで各プーリ９１〜９６を駆動するようにしても
よい。

【００５７】上記構成、すなわち、プーリ径を変える場
合において、各研磨回路１８１〜１８５の各球体が固定
盤１０の各環状溝１６１〜１６５上を公転する接線方向
公転速度（単位時間当たりの球体の公転距離：ｍ／ｓ）
が等しくなるように第１プーリ９１〜第６プーリ９６の
各径を設定するのが好ましく、そうすることにより、各
研磨回路１８１〜１８５の各球体の研磨条件の差を小さ
くすることができる。

【００５８】上記の図１の構成において、モータ４５を
第１、第３、第５回転盤８１，８３，８５が第１回転速
度（Ｎ１：ｒｐｍ）で回転するように回転させ、モータ
４６を第２、第４、第６回転盤８２，８４，８６が第２
回転速度（−Ｎ２：ｒｐｍ，Ｎ１＞Ｎ２）で回転するよ
うにモータ４５の回転方向に対して逆回転させてもよ
い。この場合は、球体の接線方向公転回転速度は（Ｎ１
−Ｎ２）／２の１／２となり、球体のスキュー速度は
（Ｎ１＋Ｎ２）／２となり、スキューによるすべりをよ
り強めることができる。同様に、図３の構成の場合で
も、モータ４５，４６の回転方向を互いに逆になるよう
にしてもよい。

【００５９】また、図６に示すように、スライダ４０の
上部構造に第１〜第６モータ１９１〜１９６を設け、そ
れらのモータ１９１〜１９６の出力軸の長さを調節して
該出力軸に固定された各駆動プーリ２０１〜２０６を図
３の第１〜第６プーリ９１〜９６に個別にベルトを介し
て連結することにより、各モータ１９１〜１９６の回転
数の調節によって第１〜第６プーリ９１〜９６の回転
数、ひいては第１〜第６回転盤８１〜８６を個別の回転
数で回転することができる。

【００６０】本実施の形態において、モータ４５，４
６、第１〜第６モータ１９１〜１９６、及び第１〜第６
駆動プーリ１０１〜１０６等は特許請求の範囲における
回転手段に対応する。

【００６１】上記のように第１〜第５研磨回路１８１〜
１８５で研磨加工された各球体は、排出シュート２５を
介して回転コンベア３０（図８）に排出され、次いで回
転コンベア３０の作動によって回転コンベア３０内の球
体は供給シュート２４を通って上記第１〜第５研磨回路
１８１〜１８５に供給される。

【００６２】上記図１の構成において、回転コンベア３
０は、第１〜第５研磨回路１８１〜１８５から個別に球
体を受容する５つの排出シュートと、該５つの排出シュ
ートが受容した球体を個別に搬送する５つの搬送路と、
該５つの搬送路で搬送された各球体を個別に第２〜第
５，第１の研磨回路１８２〜１８５，１８１に夫々供給
する５つの供給シュートとからなってもよい。これによ
り、球体は、第１〜第５研磨回路１８１〜１８５を順に
経由しながら研磨加工され、同一ロット内の径相誤差を
低減させることができる。

【００６３】また、研磨回路が５つある場合を例に説明
したが、研磨回路をさらに増やしててもよく、それによ
り、さらに加工効率を向上させることができる。

【００６４】さらに、上記各実施例では各回転盤を転が
り軸受により支持しているが、例えば油静圧軸受など転
がり軸受以外により支持するようにしてもよい。また、
加圧手段は固定盤の側に設けてもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項１の球体研磨盤によれば、回転手段が、複数の回
転盤の相隣る２つを互いに異なる単位時間当たり回転数
（回転速度）で回転するように該複数の回転盤を回転さ
せるので、研磨回路の１つを構成する内側凹部と外側凹
部とを互いに異なる単位時間当たり回転数（回転速度）
で回転させ、研磨回路の１つにおいて、球体は、固定盤
の半径方向軸の回りに自転しつつ球体と接する２つの回
転盤部材の平均回転速度（平均公転回転速度：単位時間
当たり公転回転数）の１／２で研磨回路の１つ内を公転
するように研磨回路の１つ上を転がるだけでなく、前記
自転に加えて前記回転部分の相隣る２つの回転速度の差
の１／２で回転盤の回転軸と平行な軸の回りの自転（ス
キュー）を重畳させることができるので、球体表面全体
をまんべんなく研磨でき、かつ球体と、固定盤及び回転
盤とのすべり摩擦が増大し、その結果、球体の研磨時間
を短縮して加工能率を向上させかつ真球度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る球体研磨盤の要部の
部分断面平面図である。

【図２】図１の球体研磨盤の要部の部分断面図である。

【図３】図１の球体研磨盤の要部の他の部分断面図であ
る。

【図４】図１の球体研磨盤の主要部の部分拡大断面図で
ある。

【図５】図１の球体研磨盤で使用されるプーリの変形例
を説明するための部分断面図である。

【図６】図１の球体研磨盤で使用されるモータの変形例
を説明するための説明図である。

【図７】従来の球体研磨盤の斜視図である。

【図８】図７の球体研磨盤の要部の斜視図である。

【符号の説明】

１ ベッド １０ 固定盤 ２０ 回転盤 ２２ 球体 ２３ 環状溝 ２４ 供給シュート ２５ 排出シュート ２６ 回転センター部 ２７ 外周枠 ２７ａ 内側案内面 ２８ 球体案内路 ２９ ストッパ ３０ 回転コンベア ４５，４６ モータ ５１ａ〜５６ａ 第１〜第６一側玉軸受 ５１ｂ〜５６ｂ 第１〜第６他側玉軸受 ６１〜６６ 第１〜第６回転軸 ７１〜７６ 第１〜第６フランジ ８１〜８６ 第１〜第６回転盤 ９１〜９６ 第１〜第６プーリ １０１〜１０６ 第１〜第６駆動プーリ １２１〜１２６ 第１〜第６環状溝 １３１〜１３６ 第１〜第６貫通孔 １５１〜１５５ 第１〜第５溝 １６１〜１６６ 第１〜第６環状溝 １７１ａ〜１７５ａ 第１〜第６環状内側凹部 １７２ｂ〜１７６ｂ 第１〜第６環状外側凹部 １８１〜１８５ 第１〜第５研磨回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端面上に同心的に配された複数の第１環
   状溝を有する非回転の固定盤と、前記複数の第１環状溝
   と夫々対向して複数の研磨回路を形成すべく端面上に互
   いに同心的に配された複数の第２環状溝を有する回転盤
   と、前記複数の研磨回路より球体を受け取ると共に前記
   複数の研磨回路に前記球体を供給する球体搬送手段と、
   前記回転盤を回転させる回転手段と、前記複数の研磨回
   路内の球体に研磨加工圧力を付与すべく前記固定盤及び
   前記回転盤を互いに接近するように付勢する付勢手段と
   を備える球体研磨盤において、 前記回転盤は、互いに独立して回転可能であると共に互
   いに同心的に配列された複数の回転盤からなり、前記複
   数の回転盤の相隣る２つのうち外側の１つはその内側に
   環状の内側凹部を有すると共に、内側の１つはその外側
   に前記内側凹部と協働して前記研磨回路の１つを形成す
   る環状の外側凹部を有し、前記回転手段は、前記複数の
   回転盤の相隣る２つが互いに異なる単位時間当たり回転
   数で回転するように前記複数の回転盤を回転駆動するよ
   うに構成されていることを特徴とする球体研磨盤。