JPS5924955A - バレル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バレル装置に関し、特に、バレル槽内のメデ
ィア滓を効果的に排出するようにしたジャイロ弐バレル
装置に関するものである。

バレル装置として、第１図に示さｎるような、所謂ジャ
イロ弐バレル装置が従来より提供さｎている。図中、１
は回転軸であり、軸受２によって回転可能に支持されて
いる。回転軸ｌの上端には、容器状を成してメディア８
を収容するバレル槽４が固設さｎ、バレル槽４の側面に
は、複数の抜穴５が形成されて金網６が取り付けらｎて
いる。斯る装置において、メディア３中にワークを保持
しつつバレル槽４を回転駆動させてバレル加工が為さ几
ると、メディア８の損耗等によって発生させらｎるメデ
ィア滓７は、クーラントとともに、バレル槽４の側面に
形成さｆした抜穴５から金網６を通して受樋８内に排出
さｎるようになっているのである。

しかしながら、斯る従来のバレル装置に於いては、図中
破線で示さｎる金網６近傍部分のメディア滓７のみが遠
心力によって抜穴５から排出さｎ、大部分のメディア滓
７はバレル槽４底部に溜めら几で排出され難かった。し
かも、バレル加工中は、メディア８も遠心力の作用を受
けて金網に抑圧さｎているので、金網６がメディア３に
よって目詰まりを起こし、結局、金網６近傍のメディア
滓７でさえ充分に排出さｎなかった。

この様なバレル槽４内のメディア滓７は、バレル加工の
能率を低下させるとともに、メディア滓７自体の固着作
用によって、バレル槽４内に固着するのみならず、ワー
クに付着して加Ｃ品質を大巾に低下させるという不都合
が生じるのである、従って、バレル槽４内のメディア８
を定期的に篩別けするとともに、バレル槽４内に固着し
たメディア滓７を、数箇月に一度ハンマー等によって破
砕し、取り除くという煩雑な作業が必要とさｎるのであ
る。

この様な不都合を解消するために、従来エリメディア滓
７の効果的な排出方法について種々検討さ扛ている。例
えば、メディア滓７が一番多く堆積するバレル槽４の底
面外周部、または側面下端部等に、抜穴及び金網を設け
る方法が考えらｎている。しかしながら、この様なバレ
ル槽４の底面外周部付近は、バレル加工中の遠心力及び
メディア８の自重による圧力によって大きな力が加えら
肛る部分であるため、抜穴及び金網の面積が大巾に制限
さｎるのである。しかも、そのような部分は、本来的に
メディアのバレル槽に対する流動が弱いジャイロ弐バレ
ル装置の中で更に流動が弱い部分であるので、メディア
８による金網の目詰まりが発生し易いのである。従って
、斯る装置においてもバレル槽内のメディア滓が未だ充
分に排出さｎ難かったのである。

本発明は、以上の事情を背景とし、バレル槽内のメディ
ア滓を効果的に排出し得るバレル装置を提供することを
目的として為されたものであって、その要旨とするとこ
ろは、回転軸に、回転軸を軸方向に貫通し且つバレル槽
内の底面に開口する排出通路を形成するとともに、その
排出通路の前記底面に開口する開口部を覆う状態で、正
常の大きさのメディアの通過を阻止するが、メディア滓
等の予め定めらｎ４を一定の大きさ以下の粒子の通過を
許容する多数の穴を備えた選別部材を取り付けたことに
ある。

この様にすると、従来バレル槽の底部に堆積して排出さ
れ得なかったメディア滓が、バレル槽の底面に開口させ
られた排出通路を通して、効果的にバレル槽から排出さ
ｒし得るのである、即ち、バレル槽の回転駆動に際して
、メディアが遠心力の作用を受けてバレル槽の外周側へ
移動させらｎるのであるが、このバレル槽の回転駆動毎
に繰り返さｎるメディアの移動によって、選別部材の目
詰まりが良好に解消さｆしつつ、メディア滓の排出が効
果的に為さｎるのである。また、排出通路の上端開口部
が、重力、遠心力等に起因してメディアから受ける圧力
が小さいバレル槽底面の中央部に形成さ才しるため、一
層目詰まりが防止さｎるとともに、大きな開口部が形成
さ九得、一層効果的にメディア滓の排出が為さｎ得る。

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図に於いて、１０は４木の脚柱１２によって支持さ
ｒｔ、ている基台であり、その中央部には円穴１４が形
成さｎている。基台１０の上面中央部付近には、内部に
ベアリング１６が収容さ几た円筒形のベアリングケーヌ
１８が固設さｆ’ｔ、ベアリング１６は、基台ｌＯの円
穴１４内に遊びを有して挿通さｎている垂直な回転軸２
０を回転可能に支持している。回転軸２０には、軸方向
に貫通孔２２が形成さｎるとともに、回転軸２０の外周
側下端部近傍にはＶプーリ２４が取り付けらｎ、このＶ
プーリ２４に掛けらｆ１ｍＶベルト２６を介して図示し
ないモータから回転駆動力が伝達さｎるようになってい
る。

回転軸２０の上端部には、ｆ底円筒形のバレル槽２８が
固設さｒし、メディア８０がバレル槽２８内に収容さ几
ている。バレル槽２８は…１１周部８２及び底部８４か
ら構成さｎており、側周部３２の上下方向の略中間付近
には、一円周上に複数の矩形抜穴８６が形成さ几て、そ
の抜穴３６を覆うように外側から金網８８が取り付けら
九でいる。底部３４の中央にも、回転軸２０に形成さｎ
ている貫通孔２２よりも大径で、貫通孔２２とともに排
出通路を構成する抜穴４０が設けらｎ、抜穴４０には貫
通孔２２の上端部に続いて上方へ向う程大径となってい
るテーパ面４２が形成されている。

そして、抜穴４０上には選別部材としての金網４４が取
り付けら几ている。ここで、金網８８及び４４の網目の
大きさは、バレル加工のための正常の大きさのメディア
８０の通過は阻止するが、メディア８０の破壊、摩耗等
によって生ずるメディア環４６の通過を許容する程度の
大きさ、即ち正常の大きさのメディア８０の１／〜１１
５程度以下のものが通過可能な大きさに設定さ九ている
。また、テーパ面４２を有する抜穴４０の上端開口部の
大きさは、たとえバレル槽２８が回転中であっても金網
４４を通してメディア環４６が排出され得る大きさに設
定されている。即ち、バレル槽２８回転中に於いては、
メディア３０は遠心力の作用を受けて外周側へ移動させ
ら几、バレル槽２８の軸心付近には、底部８４に向う程
小径となる略円錐状の空間が形成さｆＬる。この状態に
於いて、メディア８０は環状を成し、第２図に示さ九る
ように、メディア環が形成さｎているのであるが、抜穴
４０の上端部【］部の径は、そのメディア環の最小内径
よりも大きく形成さ扛ているのである。

バレル槽２８の上方にはワーク保持装置４８及び注入管
５０が配設され、ワーク保持装置４８の下端部には、ワ
ーク５２が着脱可能に保持さ江つつ上下動させらｎるよ
うになっている。注入管５０は、図示しないクーラント
供給装置に接続されて、バレル槽２８の回転、停止に拘
らず、連続的にバレル槽２８内へクーラントを供給する
ようになっている。また、バＶｉｖ槽２８の周囲及び回
転軸２０の下方には、受樋５４及び５６が配設さｎてお
り、抜穴８６及び４０．金網８８及び４４を通って排出
されるメディア滓４６．クーラント等が、受樋５４及び
５６内に収容さｎて図示しないクーラントタンクへ流さ
ｎるようになっている。

次に、以上の構成から成るバレル装置の作動について説
明する。

バレル槽２８内には多数のメディア８０が収容され、注
入管５０からは常時クーラントが注がｎている。次に、
ワーク保持装置４８に保拐さｎたワーク５２がメディア
８０内に挿入された後、図示しないモータから■ベルト
２６を介して伝達さｎる回転駆動力によって、回転軸２
０とともにノくレル槽２８が回転させら肛ると、ワーク
５２とメディア８０との摩擦により、ワーク５２の表面
がバレル加工させらｎるのである。ワーク６２のノ（レ
ル加工が終了すると、バレル槽２８の回転は停止させら
ｎ、ワーク５２はワーク保持袋＠４８に終了するのであ
る。

この様なバレル加工が繰り返さｎると、メディア８０は
、ワーク５２どの衝突或いはメディア８０相互の衝突に
よって破損および摩耗するので、バレル槽２８内には無
数のメディア環４６が発生させら扛、主にバレル槽２８
底部８４に堆積させらｒＬる〇 ここで、バレル槽２８の回転停止中に於いて、バレル槽
２８内のメディア８０は図中一点鎖線で示されるような
状態になっており、金網４４付近の比較的小径のメディ
ア環４６は、注入管５０から常時供給さｎているクーラ
ントとともに、）くレル槽２８の底部８４に設けらｎた
抜穴４０を通り、回転軸２０に形成された貫通孔２２内
を落下して、受樋５６内に排出されるのである。

次に、バレル槽２８が回転駆動させらｆＬると、メディ
ア８０は遠心力の作用を受けて外周側へ移動させられ、
図に示さｆするような状態になる。このメディア８０の
外周側への移動により、金網４４上のメディア８０も図
中の矢印のように金網４４の面に沿って移動させられ、
恰も篩による選別作用と同様な作用（以後、篩作用とい
う）が為さｎる。即ち、メディア８０の金網４４に対す
る移動及びそ几に伴う振動によって金網４４の目詰まり
が良好に解消さｎると同時に、メディア３０とともに移
動させら几てきたメディア環４６は勿論、金網４４に付
着したメディア環４６までも、効果的に篩い落とさ几て
排出さ几るのである。

また、メディア８０が図中実線のようになり、メディア
環が形成されている状態となると、従来と同様に側周部
８２に設けらｒした抜穴８６を通して、遠心力によって
メディア環４６が排出されるとともに、底部８４に設け
らｆＬｆｃ抜穴４０からもメディア環４６が排出さｎる
。即ち、メディア８０の一部は、ワーク５２又はワーク
保持装置４８との衝突によって金網４４上へ跳ね落とさ
ｒし、そのメディア８０の外周側への移動に伴う篩作用
によってメディア環４６が排出さｎるのである。

バレル槽２８の回転が停止させら几ると、メディア８０
は図中一点鎖線の状態に戻り、その際、外周側上部に位
置していたメディア８０の一部は金網４４上の中央付近
に落下し、この時にも一部のメディア環４６が排出さｒ
し得る。

この様に、本実施例の装置によｒＬば、従来の装置と同
様に抜穴８６を通してのメディア環４６の排出に加えて
、バレル槽２８の回転駆動初期及び回転中に於けるメデ
ィア８０の移動による篩作用によって、金網４４の目詰
まりが良好に解消さ九るとともに、従来バＬ／／Ｉ／槽
２８の底部に堆積して排出さｎ難かったメディア環４６
が、抜穴４０から効果的に排出さ几るのである。従って
、バレル加工された製品の品質が向上させらｎるととも
に、バレル槽２８に付着したメディア環４６を取り除く
煩雑な清掃作業も軽減さｎる。

また、抜穴４０は、遠心力及びメディア８０の自重によ
る圧力が比較的小さい底≠部８４の中央部分に形成され
ているため、金網４４の目詰まりが更に防止さｆＬると
ともに、抜穴４０のバレル槽２８内への開口部が大きく
形成さ九得、バレル加工中も抜穴４０からメディア環４
６が効果的に排出さ几得るのである。

また、バレル槽２８の回転、停止に拘らず常時注入管５
０からクーラントが供給されているため、バレル槽２８
の停止中でさえも、クーラントとともにメディア環４６
が抜穴４０がら排出さｎて、メディア環４６の排出効果
が向上させらｎるのである。

更に、本実施例では抜穴４０の上端開口部の径を大きく
するために、抜穴４０及び貫通孔２２にテーパ面４２が
形成さｎて、回転軸２ｏの径が必要最小限の大きさに止
めら九ている。従って１、高価な大径のベアリング１−
６等を必要としないため、装置が安価に構成さｎ得るの
である。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

尚、以下の説明に於いて前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

第８図に於いて、バレル槽２８の上端開口部には、バレ
ル槽２８の径よりも稍小径の円穴が形成さ几た環状の返
し板５８が設けらｎている。そして、バレル槽２８及び
回転軸２０の回転中心線が、垂直線に対して所定の角度
（本実施例では約８０度）だけ傾斜させらルているので
ある。

この様にすると、バレル槽２８の回転が停止させら九た
時、傾斜しているバレル槽２８の底部８４上の高い側に
位置するメディア８０は、図中の矢印の向きに移動させ
られて、一点鎖線で示される状態になる。このメディア
８０の移動は、金網４４の面に沿って為され、篩作用に
よって金網４４の目詰まりが良好に解消されるとともに
、メディア環４６が効果的に排出されるのである。ここ
で、移動させられるメディア８０は、バレル加工中に於
いてワーク６２と衝突して破壊および摩耗さｆ”Ｌ、メ
ディア環４６が最も多く含まわる部分なので、メディア
環４６の排出が効果的に為さｎるのである。また、回転
駆動時に於いても、同様な排出効果が得らｎることは前
述の実施例の場合と同様である。尚、本実施例に於いて
も前述の実施例と同様に、個々のワーク５２のバレル加
工毎にバレル槽２８が回転、停止させらｎるので、ノく
レル槽２８の回転方向に於ける停止位置は停止させらｎ
る度に異なり、バレル槽２８内のメディア３０全般にわ
たってメディア滓４６の排出が為されるのである。

従って、前述の実施例の効果に加えて、特に停止時のメ
ディア滓４６排出に於いて、メディア滓４６が最も多く
含ま扛たメディア８０が金網４４上を移動させられるの
で、メディア滓４６の排出が一層効果的に為さｎ得るの
である。

第４図に示さｎるバレル槽６０は、貫通孔６２されてい
る。側周部６８には、前述の実施例と同様に抜穴８６及
び金網８８が設けられているが、側周部６８の上下方向
の長さはテーパ状底部７０が設けられるので稍短く形成
されている。テーノ（状底部７０は、回転軸６４に形成
さｆした貫通孔６２と同径の抜穴７２含有し、側周部６
８に近付く程上方へ向う円錐状に形成され、抜穴７２の
上方には、抜穴７２より大径の選別部材としての金網７
４が配設さ几ている。尚、抜穴７２は貫通孔６２ととも
に排出通路を構成しており、金網７４の網目の大きさは
、第２図の装置の場合と同様である。また、テーパ状底
部７００回転中心線に対して直角な面に対する傾斜角は
約８０度である。

この様にすると、バレル槽６０の回転が停止させらｆＬ
九九時メディア８０は図中矢印の向きに移動させら几る
のであるが、遠心力及び重力の作用によってメディア滓
４６が最も堆積し易イテ−／＜状底部７０上の側周部６
８内壁面付近のメディア８０が、多量のメディア滓４６
とともにテーノく状底部７０のテーパ面に沿って移動さ
せられ、メディア滓４６が効果的に排出され得るのであ
る。尚、図中一点鎖線で示さ几ているのは、）くレル槽
６０停止中に於けるメディア８０の状態である。

従って、第２図に示さｎる実施例と比較して、特に、メ
ディア滓４６が最も堆積し易い部分にあって、多数のメ
ディア滓４６を含むメディア８０が、金網７４上を移動
させられるため、メディア滓４６が一層効果的に排出さ
ｎ得るのである。また、バレル槽６０の強度を損うこと
なく金網７４が大きく形成され得るので、金網７４の強
度等を考慮して排出効果を高めることも可能である。本
発明者の実験によれば、金網７４の直径をバレル槽６０
の内径の１１５以上とし几時にメディア滓４．６は効果
的に排出され得た。尚、本実施例において、貫通孔６２
の直径が金網７４の直径の２／８以下とさｎているので
、回転軸６４の外径が細く形成されて、装置が経済的に
なる利点がある。

第５図に於いて、ベアリング７６によって回転可能に支
持された回転軸７８には、上端部にテーパ面８０を有す
る貫通孔８２が形成さｎている。

回転軸７８の上端面にはバレル槽８４が固設さｎ、バレ
ル槽８４は、返し部８６．側周部８８．テーバ状底部９
０．及び底部９２から一体的に構成されている。側周部
８８の上部は、返し部８６に近付く程小径となるテーパ
状に形成さＪし、上述の実施例と異なり抜穴は形成さｎ
ていない。テーパ状底部９０は底部９２に向う程小径と
なるテーパ状に形成さｒしるとともに、複数の抜穴９４
が設けらｆして、金網９６が取シ付けら九ている、底部
９２には、貫通孔８２に形成さｎているテーパ面８０の
上端部直径と同径で、貫通孔８２とともに排出通路を構
成する抜穴９８が設けら才し、抜穴９８の上端部には選
別部材としての金網１００が嵌め込まｒしている。そし
て、以上の様に構成さ几たバレル槽８４及び回転軸７８
は、その回転中心線が垂直線に対して所定の角度（本実
施例では約４５度）だけ傾斜させらｆ’しているのであ
る。尚、金網９６及び１００の網目の大きさは、第２図
の実施例の場合と同様である。また、テーパ状底部９０
の回転中心線に対して直角な面に対する傾斜角は約４５
度である。

この様にすると、バレル槽８４の回転が停止させらｆし
た場合に、高い側の位置にあるメディア８０は図中矢印
の向きに重力落下に近い状態で移動させらｎｌ一点鎖線
で示さ几る状態となる。この時移動させら１しるメディ
ア８０は、ワーク５２との衝突によってメディア環４６
が発生さｎる部分、及びそのメディア環４６が堆積し易
い部分に存在していて、メディア環４６を多量に含んで
いるので、メディア環４６の排出が効果的に為さｎる。

また、金網９６は、メディア環４６が発生させらｎる場
所の近傍で、且つメディア環４６が堆積し易い部分に設
けられており、更に、金網９６近傍＼ のメディア８０はワーク５２によって相対的に掻き回さ
れ得るので、メディア環４６が効果的に排出さ几るので
ある。

従って、メディア環４６が最も多針に発生させられる部
分と最も堆積し易い部分にあったメディア８０が、金網
９６及び１００上を移動させらするため、上述の第８図
及び第４図に示さ九る実施例はおける効果が共に得られ
、メディア環４６の排出効果が格段と向上させらｎる。

このように回転軸７８の傾斜角度を充分大きく設定する
ことにより、移動するメディアの勢いが衝撃的となって
メディア環をメディア８０からこすり落とす作用が大幅
に増すのである。尚、本発明者の実験によｎば、バレル
槽８４の回転軸７８の傾斜角を大きくする程メディア滓
排出効果が大きくなる一方、ワーク保持装置４８等の関
連において構造上および作業性の問題が生ずるので、回
転軸７８の傾斜角度を８０度乃至６０度の間とした時、
好適なメディア環４６の排出効果が容易に得らルた。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様に於いても適用さ几る。

例えば、第２図及び第８図に示さ扛るバＬ／　）ｖ装置
の抜穴４０上端開口部の大きさは、バレル槽２８の回転
中に形成されるメディア環の最小内径より小さくても、
バレル槽２８の回転、停止（よるメディア８０の移動に
よ゛つて、メディア環４６の排出は効果的に為さｒし得
るのである。

また、上述の実施例では、選別部材として全て金網４４
，７４．１００が用いられているが、予め定められた一
定の大きさ以下の粒子の通過を許容するー、円穴または
スリット等が多数形成さｒした鋼板であっても良いこと
は勿論である。この場合に、強度の高い鋼板を使用すｆ
Ｌば、第４図に示さ几る装置の選別部材の径を大金くす
ることが可能となシ、メディア環４６の排出効果が一段
と向上させらｒしるのである。

尚、上述したのは飽くまでも本発明の一実施例であり、
本発明は、その精神を逸脱しない範囲に於いて種々変更
され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のバレル装置を示す断面図である。第２
図は、本発明の一実施例を示すバレル装置の要部を切欠
いた正面図。第８図乃至第５図は５、夫々本発明の他の
実施例を示すバレル装置の要部を示す断面図である。 ２０．６４．７８：回転軸 ２８、β０，８４：バレル槽 ８０：メディア ４４．７４．１００：金網（選別部材）５２：ワーク 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　回転可能に支持さｆした回転軸と、容器状を
   成し、該回転軸の上端に固定されてメディアを収容する
   バレル槽とを備え、該メディア中にワークを保持しつつ
   該バレル槽を回転駆動することによって該ワークを研摩
   するノくしｌし装置において、 前記回転軸に、該回転軸を軸方向に貫通し且つ前記バレ
   ル槽内の底面に開口する排出通路を形成するとともに、
   該排出通路の該底面に開口する開口部を覆う状態で、正
   常の大きさのメディアの通過を阻止するが、予め定めら
   ｎた一定の大きさ以下の粒子の通過を許容する多数の穴
   を備えた選別部材を取り付けたことを特徴とするパレＩ
   Ｖ装置。 （２）前記排出通路の前記バレル槽の底面への開口部の
   径が、該バレル槽の回転中において環状に形成さｒしる
   メディア環の最小内径よりも大きく形成さ−ｎ、ｆｃも
   のである特許請求の範囲第１項に記載のバレル装置。 （８）前記バレル槽が、その底面に近ずく稚内径が小さ
   くなるテーパ状底部を備えたものである特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載のバレル装置。 （４）前記バレル槽および回転軸の回転中心線が、垂直
   線に対して所定の角度傾斜させらｎたものである特許請
   求の範囲第１項乃至第８項のいず几かに記載のバレル装
   置。