JPS6158270B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はラツプ定盤の修正方法およびその修
正装置に関し、一層詳細には太陽ギアとインター
ナルギアの間にあつて自転するとともに公転する
キヤリアを有するラツプ盤を使用し、ラツプ作業
の途中においてキヤリアの自転方向を自在かつ容
易に逆転することのみによつてラツプ定盤の摩耗
を均一とするラツプ定盤の修正方法およびその修
正装置に関する。 従来から知られている各種のラツプ盤のなかで
も太陽ギアとインターナルギアを異なる角速度で
回転することによつて加工材料を担持したキヤリ
アを自転させると共に公転させ、このキヤリアを
上下の一方からラツプ定盤（以下定盤と称する）
を圧着させたラツプ盤、あるいは上下の両方から
定盤を圧着しながら定盤をも回転するようにして
成るいわゆる４ウエイ駆動方式のラツプ盤は比較
的精度が高く、加工時間が短くて済み薄物加工が
できる特徴を有するが、キヤリアを継続して同一
方向に自転および公転させるときはキヤリアの公
転の方向と同方向に回転する定盤においてはその
周辺部よりも中心部のほうが摩耗量が多く、キヤ
リアの公転の方向と逆方向に回転する定盤はこれ
に対して逆の状態に摩耗する傾向がある。実験の
結果周辺部と中心部との間には連続ラツプ作業20
時間の後に約12μの摩耗差を認めている。 従来このような定盤の偏減りを修正するために
ラツプ作業を一時中断して上定盤と下定盤を交換
したり、キヤリアの代りに鋳鉄製の修正盤を用い
て定盤を研磨しているが、ラツプ作業の能率を低
下させ機械台数当たり多くの技能工が必要とな
る。このほか精度的に特に精密ラツプを必要とす
る場合にはこの偏減りが重大な問題になつてく
る。 発明者はキヤリアの運動を詳細に観察・検討し
た結果、キヤリア上の各点は太陽ギアを固定して
みると、第４図に示すように一種のサイクロイド
を描いて運動し、定盤がキヤリアの公転方向と同
方向に回転し、かつ定盤とキヤリアの自転方向が
同一のときは定盤とキヤリア定盤の周辺部より中
心部のほうが大きくキヤリアと定盤との共摺りに
よる単位時間当りの接触長さが長くその結果定盤
の中心部のほうが周辺部より摩耗が多い、また定
盤がキヤリアの公転方向と逆方向に回転するとき
は逆の傾向を生ずることに着目し、鋭意研究の結
果、ラツプ作業の途中でキヤリアの自転方向を逆
転させることによつていちいち定盤を取外して修
正しなくとも、あるいは定盤を逆方向回転しなく
とも平均に摩耗させることができることに想到し
た。 そこでさらに研究を継続した結果、従来のラツ
プ盤に太陽ギアとインターナルギアの角速度を変
速させる装置を設けて、太陽ギアとインターナル
ギアの少なくとも一方の角速度を変更し、太陽ギ
アとキヤリアの中心を結んだ線に対するキヤリア
の自転方向を自在に逆転させることに成功するこ
とができた。 すなわち、この発明の目的とするところは、ラ
ツプ盤に太陽ギアとインターナルギアの少なくと
も一方の角速度を変更し、太陽ギアとキヤリアの
中心を結んだ線に対するキヤリアの自転方向（キ
ヤリアの公転数と自転数の大小関係）を逆転させ
るための簡易な回転速度変速機構を設けることに
よつてラツプ作業の途中でも、ラツプ定盤を装着
したままでラツプ定盤の修正ができる方法および
装置を提供するにある。 以下この発明の実施例を従来のラツプ盤の機構
と共に図面を参照しながら詳細に説明する。 第１図は、この発明のラツプ盤の要部断面図を
示す。 １ａは上定盤、２ａは下定盤、３ａは太陽ギ
ア、４ａはインターナルギアである。５はキヤリ
アであつてキヤリアに穿設された透孔（図示せ
ず）内に加工材料を担持し、太陽ギア３ａおよび
インターナルギア４ａとそれぞれ噛み合つて回転
する。上定盤１ａはギア１ｂおよびアイドルギア
１ｃを介してギア１ｄに連絡している。下定盤２
ａはギア２ｂを介してギア２ｃに連絡している。
太陽ギア３ａはギア３ｂを介してギア３ｃに連絡
している。インターナルギア４ａはギア４ｂを介
してギア４ｃに連絡している。従来のラツプ盤は
上記ギア１ｄ、ギア２ｃ、ギア３ｃおよびギア４
ｃがスピンドル８に固設され、ベベルギア９、ベ
ベルギア１０によつて駆動されていたものであ
る。太陽ギア３ａとインターナルギア４ａにおい
ては例えば第１図の如く太陽ギア３ａに較べてイ
ンターナルギア４ａのほう角速度が大きくなるよ
うにギア３ｂとギア３ｃの回転比およびギア４ｂ
とギア４ｃの回転比をそれぞれ設定しておく。こ
のようにすると太陽ギア３ａとインターナルギア
４ａの間に遊設されているキヤリア５は第２図に
示すようにインターナルギア４ａの回転方向と同
方向（反時計方向とする）に公転し、かつ自分自
身も同じ反時計方向に自転する。また、下定盤２
ａも同じ反時計方向に回転するが上定盤１ａはア
イドルギア１ｃが介在するので時計方向に回転す
る。 本発明は以上のようなラツプ盤に対しスピンド
ル８のギア２ｃと一体に鎖歯車２ｄを設け、ギア
３ｃと一体に鎖歯車３ｄを設けると共にクラツチ
６を設け、ギア４ｃと一体に鎖歯車４ｄを設ける
と共にクラツチ７を設ける。次にスピンドル８と
平行に回転軸１１を設け、この回転軸１１には鎖
歯車２ｅ、鎖歯車３ｅおよび鎖歯車４ｅをそれぞ
れ鎖歯車２ｄ、鎖歯車３ｄおよび鎖歯車４ｄと対
設する。鎖歯車２ｅおよび鎖歯車４ｅはそれぞれ
クラツチ１２およびクラツチ１３を介して回転軸
１１に設ける。鎖歯車３ｄと鎖歯車３ｅの回転比
および鎖歯車４ｄと鎖歯車４ｅの回転比はそれぞ
れ前述の場合とは逆にインターナルギア４ａに較
べて太陽ギア３ａのほうが角速度が大きくなるよ
うに設定する。またスピンドル８のクラツチ６お
よびクラツチ７は、回転軸１１のクラツチ１２お
よびクラツチ１３と交互に動作するようにしてお
く。 続いて、上述した装置を用いて本発明の方法を
装置の作用とともに説明する。 スピンドル８のクラツチ６およびクラツチ７を
接続し、回転軸１１のクラツチ１２およびクラツ
チ１３を切断してスピンドル８を回転すると、こ
の回転は直接上定盤１ａ、下定盤２ａ、太陽ギア
３ａおよびインターナルギア４ａに伝達し、イン
ターナルギア４ａが太陽ギア３ａより大きい角速
度で反時計方向に回転し、これによりキヤリア５
も反時計方向に自転すると共に公転する〔標準サ
イクルと称する〕（第２図参照）。このとき回転軸
１１のクラツチ１２および１３が離れているので
鎖歯車３ｄと連結している鎖歯車３ｅだけが空転
している。このままラツプ作業を継続すると次第
に定盤の偏減りが進行するので、ある段階でスピ
ンドル８のクラツチ６および７を切断して、回転
軸１１のクラツチ１２および１３を接続するとす
みやかに鎖歯車２ｄの回転が鎖歯車２ｅに伝達
し、鎖歯車３ｅおよび鎖歯車４ｅがそれぞれ遊転
する鎖歯車３ｄ及び歯車３ｃと鎖歯車４ｄ及び歯
車４ｃを介して太陽ギア３ａおよびインターナル
ギア４ａの回転速度を変速し、太陽ギア３ａがイ
ンターナルギア４ａより大きい角速度で回転しキ
ヤリア５は同じく反時計方向に公転するが、自転
の方向は逆に時計方向になる〔修正サイクルと称
する〕（第３図参照）。このようにキヤリア５は定
盤のこれまで摩耗の少なかつた部分をもつぱら摩
耗することになり定盤の偏減りが修正される。 以上述べたように、太陽ギアとインターナルギ
アとの角速度の大小関係により、キヤリアの自転
方向が反時計方向または時計方向に回転している
ように見える。すなわち、これは太陽ギアの中心
に正対した時のキヤリアの回転方向（太陽ギアと
キヤリアの中心を結んだ線に対するキヤリアの自
転方向）を示すものである。 例えば、キヤリアが太陽ギアの回りを１回公転
する間に１回自転する場合には、太陽ギアの中心
に正対する者にはキヤリアが自転しないように見
える。したがつて、公転数が同一でキヤリアの自
転数が増減すると、太陽ギアの中心に正対する者
にとつてキヤリアが時計方向または反時計方向へ
自転するように見える。また、この逆の関係も成
立する。 すなわち、太陽ギアとインターナルギアの角速
度の大小関係の変化をキヤリアの公転数と自転数
の大小関係として表現することもできる。 なお、上記実施例において、標準サイクルから
修正サイクルへ変更する際、太陽ギアとインター
ナルギアの角速度を両方変更したが、どちらか一
方の角速度を変更してもよい（キヤリアの公転数
と自転数の大小関係を変更してもよい）。 第１表にラツプ盤各部の回転数の比につき標準
サイクル、修正サイクルの一例を示す。

【表】 歯車の歯数の制約上各回転数の比は単純な整数
とはならないが、キヤリア相対自転数は標準サイ
クルと修正サイクルとにおいてその絶対値がほぼ
同一で符合が異なる値になつており自転方向が異
なることを示す。しかもここで注目すべきことは
上下定盤の回転数を変更する必要がないことであ
る。また上下定盤の回転数の比がほぼ１：３であ
つて、これに対するキヤリアの公転数を変えない
で済むため定盤の速度変更による単位時間あたり
ののラツプ量並びに精度や仕上りの変化がない。
また、第１表によりキヤリアの自転は、標準サイ
クル、修正サイクルにおいて自転方向が同一であ
る（第１表中キヤリア自転数が標準サイクル、修
正サイクル共に正である）が、前述するようにキ
ヤリアの自転数と公転数との大小関係で、キヤリ
アが太陽ギアの中心に正対した時には反時計方向
あるいは時計方向に回転するように見える。その
関係を表わしたのが第１表中のキヤリア相対自転
数であり、〔キヤリア自転数―キヤリア公転数〕
で表わされる。すなわち、標準サイクルではキヤ
リア相対自転数が正（太陽ギアの中心に正対した
時にはキヤリアが反時計方向に回転するように見
える）、修正サイクルではキヤリア相対自転数が
負（太陽ギアの中心に正対した時にはキヤリアが
時計方向に回転するように見える）である。そし
て、標準サイクルと修正サイクルのキヤリア相対
自転数の絶対値がほぼ等しいため、標準サイクル
と修正サイクルにおける下定盤の回転数を同じに
することにより好適なラツプ定盤の修正が行え
る。通常４ウエイ方式と呼ばれるこの型のラツプ
盤においてキヤリアの公転方向の変換は定盤の修
正に役立たないことはこの表からも理解できよ
う。第２表、第３表に標準サイクル時、修正サイ
クル時の摩耗量の時間変化を示す。第２表のδ
１，δ２は、第６図に示すように、それぞれ上定
盤周辺部および下定盤中心部の摩耗量を示す。ま
た、第３表のδ１，δ２は、第７図に示すよう
に、それぞれ上定盤中心部および下定盤周辺部の
摩耗量を示す。

【表】

【表】 上記第２表および第３表より、標準サイクルお
よび修正サイクルのそれぞれの場合に、上定盤と
下定盤の摩耗量がほぼ等しいことが確かめられ
た。このため標準サイクルと修正サイクルでは第
２表のδ１とは第３表のδ１から定盤の精度が狂
つた場合修正サイクルにて標準サイクルと同時間
ラツプすると定盤はほぼ水平になることが確かめ
られた。 なお、クラツチとしては電磁クラツチの他に機
械式クラツチを使用し、あるいはトルクコンバア
タによつて、さらには一層簡易な方式としてクラ
ツチを設けることなく一旦駆動モータを停止して
からあるいは変速してレバーによりミツシヨンの
歯車噛合せを切換え、インターナルギアと太陽ギ
アとの角速度を変化し、キヤリアの自転方向を変
化することができるのは言うまでもない。なお、
この発明において示される観念中には下定盤の周
辺部と中心部とにおけるそれぞれ被加工物に対す
る実質的な共摺り効果をあらわすラツプ長の比が
中心部に対して周辺部が大となる固定された標準
サイクルで被加工物を下定盤に対して相対的に運
動させるための駆動手段と、下定盤における中心
部に対する周辺部におけるラツプ長の比が中心部
に対して周辺部が小となるような固定された修正
サイクルで被加工物を下定盤に対して相対的に運
動させるための駆動手段とを設け、これら標準、
修正サイクルの駆動手段を切換え手段によつて切
換え自在に構成するものも含まれることはもちろ
んである。 このように本発明においてはインターナルギア
と太陽ギアとの間にあつて滑らかに自転するとと
もに公転するキヤリアを有するラツプ盤において
インターナルギアと太陽ギアの角速度の大きさ、
およびこれに伴うキヤリアの公転数、自転数に着
目することにより複雑な機構や高価なリバーシブ
ルモータなどを使用することなく簡素な修正機構
によつて定盤の偏減りを減少することができ、し
かも駆動モータ自体は一定方向に一定速度でのみ
回転するモータであつても十分であるなどの効果
を奏する。なお、この発明に係るラツプ盤を設け
てなるラツプ盤はキヤリアを数10μｍ程度と極め
て薄型とすることができるため極薄物の仕上げが
大部分を占める現在のラツプ技術において最も有
効に使用することができる。 このように本発明によるときはラツプ作業中に
定盤を取外し上定盤と下定盤を交換したり、また
は鋳鉄製の修正盤により研磨する必要がなく、太
陽ギアとインターナルギアの少なくとも一方の角
速度を変更する（キヤリアの公転数と自転数の大
小関係を逆転する）だけで、容易に定盤の修正を
することができる。なお、この発明は小数のクラ
ツチ等を用いてそれ自身低廉かつ容易に製作でき
るうえ従来から製造されているあるいはすでに使
用されているラツプ盤の機構を大幅に変更しなく
ても組込むことができ、有効に使用できるなどの
著効を奏する。 以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変を施し得るのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はラツ
プ盤の要部部分断面図、第２図はキヤリアが反時
計方向の自転をする場合の説明図、第３図はキヤ
リアが時計方向の自転をする場合の説明図、第４
図は太陽ギアを停止してインターナルギアのみを
回転した状態でのキヤリア上の一点の軌跡の説明
図、第５図はラツプ作業前の上下定盤断面図、第
６図は標準サイクル時の定盤断面図、第７図は修
正サイクル時の定盤断面図である。 １ａ……上定盤、１ｂ，１ｄ……ギア、１ｃ…
…アイドルギア、２ａ……下定盤、２ｂ，２ｃ…
…ギア、３ａ……太陽ギア、３ｂ，３ｃ……ギ
ア、４ａ……インターナルギア、４ｂ，４ｃ……
ギア、５……キヤリア、２ｄ，３ｄ，４ｄ，２
ｅ，３ｅ，４ｅ……鎖歯車、６，７，１２，１３
……クラツチ、８……スピンドル、９，１０……
ベベルギア、１１……回転軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギアとイ
   ンターナルギアとの間にあつて両者に噛合し自転
   するとともに公転するキヤリアを有し、該キヤリ
   アに担持された加工材料を、共に回転する上下の
   ラツプ定盤で圧着してなるラツプ盤を用い、太陽
   ギアとインターナルギアの回転方向を同一方向に
   保ちつつ太陽ギアとインターナルギアの少なくと
   も一方の角速度を変更して、 太陽ギアの角速度をインターナルギアの角速度
   より大きくしたラツプ工程と、インターナルギア
   の角速度を太陽ギアの角速度より大きくして、太
   陽ギアとキヤリアの中心を結んだ線に対するキヤ
   リアの自転方向を逆転させるようにしたラツプ工
   程とを交互に行うことを特徴とするラツプ盤の自
   己修正方法。 ２ それぞれ同一方向に回転可能な太陽ギアとイ
   ンターナルギアの間にあつて両者に噛合し自転す
   るとともに公転するキヤリアを有し、該キヤリア
   に担持された加工材料を、共に回転する上下のラ
   ツプ定盤で圧着しながら回転するように設けてな
   るラツプ盤において、太陽ギアとインターナルギ
   アの回転方向を同一に保ちつつ太陽ギアとインタ
   ーナルギアの少なくとも一方の角速度を切換えて
   太陽ギアの角速度とインターナルギアの角速度の
   大小関係を逆転可能にして、太陽ギアとキヤリア
   の中心を結んだ線に対するキヤリアの自転方向を
   正逆転すべく、太陽ギアとインターナルギアに対
   して一定の回転比を保つてスピンドルの回転を伝
   達するためのギアおよびこのギアと一体に設けら
   れた鎖歯車をそれぞれクラツチを介してスピンド
   ルに設け、スピンドルと平行に回転軸を設けてス
   ピンドルの太陽ギアを回転するギアに一体に設け
   られた鎖歯車に対応して鎖歯車を回転軸に固設
   し、インターナルギアを回転させるためのギアと
   一体に設けられる鎖歯車に対応して鎖歯車をクラ
   ツチを介して回転軸に設け、ラツプ定盤を回転さ
   せるギアおよびこのギアと一体としてなる鎖歯車
   をスピンドルに固設し、この鎖歯車と対応する鎖
   歯車をクラツチを介して回転軸に設けてなるラツ
   プ定盤の修正装置。