JPS63278759A - 円柱部材の曲面研磨装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、主として光フアイバーコネクタの端面を、
接続時の軸ずれや接触不良等に起因する損失が極めて少
なくなるように凸形の球面専に研磨加工する場合に用い
られるもので、それ以外にも各種の円柱部材の軸線方向
端面を凸形曲面に研磨する場合に使用される円柱部材の
曲面研磨装置に関するものである。

（従来の技術） この種の研磨装置として従来から知られているものは、
図示省略するが、 （イ）一平面内において連続駆動回転する研磨盤の表面
に、円柱部材の端面を、この円柱部材の軸線が研磨盤表
面に対して所定の傾斜角度に固定保持させるように押付
けた状態で、該円柱部材をその軸線周りで定速回転させ
ることにより円柱部材の端部を円錐状に研磨するもの、 （０）駆動回転する研磨盤と、その表面に端部が押付け
られた円柱部材とを三次元的に合成運動させることによ
り円柱部材の端部を球面に研磨するもの、 が存する。

（発明が解決しようとする問題点） 」を記した従来装置は、いずれにしても研磨すべき円柱
部材、つまりワーク側を研磨送り以外にも回転や移動と
いった少なくとも二次元の可動構成としなければならな
いため、装置全体の構造が複雑になり易いばかりでなく
、それら可動部の製作誤差やガタ、摩耗度合の集積が研
磨精度に悪影響を及ぼし、それ故に短期間の使用によっ
て所定の研磨精度が得られなくなる欠点があり、そのた
め光フアイバーコネクタのように許容誤差範囲が非常に
小さくて超精密用りが要求される円柱部材製品の研磨に
は実際問題として適用できないものであった。

この発明はに記の実情に鑑みたものであって、ワーク側
は弔なる送りのみで、全体構造をｆｆｉ弔にしながら、
所望の曲率をもつ曲面を確実かつ安定性良好に得ること
ができる円柱部材の曲面研磨装置を提供することをＥＪ
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明に係る円柱部材
の曲面研磨装置は、円柱部材の軸線方向端部を凸形の曲
面に研磨する装置であって、研磨シートと、この研磨シ
ートの背面に密接する状態に設けられた研磨制限用固定
部材と、研磨すべき円柱部材を固定保持して、その被研
磨端面を研磨シートに押付ける研磨送り装置と、Ｌ記研
磨シートを連続的に駆動移動させるシート移動機構とを
備え、−に記研磨制限用固定部材には、円柱部材の研磨
シートへの押付は力によって、その押付は力の作用する
シート部分の局部的な曲面弾性変形を許容する深さの穴
を形成していることを特徴とする。

（作用） この発明によれば、シート移動機構を介して研磨シート
のみを、研磨制限用固定部材の表面に密接させて連続的
に駆動移動させながら、研磨送り装置に固定保持された
円柱部材をその軸線方向に弾性的に押圧させて、その端
部を上記シートに押付けることによってその押付はシー
ト部分を上記固定部材の穴内方に向かって局部的に曲面
状に弾性変形させる。このように局部的な変形シート部
分が連続的に入れ替わって、−に記端面のうち、シート
に先ず当接する、例えば周縁部が研磨され、この研磨の
進行にともなってシート部分の変形量も増加し、円柱部
材の端部の中心部が曲面状に変形して移動するシートに
当接した時点で、円柱部材の端部が凸形の曲面に研磨さ
れることとなる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例による円柱部材の球面研磨
装置の要部の縦断面図、第２図は第１図の一部切欠き平
面図であって、同図において、（１）は接地架台、（２
）は−１一記接地架台（１）の略中央位置において１．
ｌ−下市直姿勢に固定立設した固定支持軸であり、その
外側にスラスト自動調心コロ軸受（３）（３）を介して
筒袖（４）が同心状態で回転のみ自在に嵌合支承されて
いるとともに、上記固定支持軸（２）の上端部にはコネ
クターチャック（５）を介して平面視円板状の研磨制限
用固定部材（６）が着脱付替自在に装着されている。（
７）は円形の研磨シートであって、これは可撓性、弾性
復元力をイイする薄いシートの表面にダイヤモンド砥粒
などを付着してなるもので、円筒状の回転枠（８）と、
この回転枠（８）の上端部に水平横軸（９）周りで上下
揺動可能で、かつエビ金具（ｌＯ）を介して締付は固定
自在に連設された円筒杖押さえ枠（１１）とのｌＦ対向
面間に、その外周部を挟持固定させる状態で交換自在に
張設されている。（１２）は上記円筒状回転枠（８）の
下部にノックピン（１３）を介して同心に連設された円
筒状の回転受動部材であって、その回転軸心（ａ）は１
ユ記固定支持軸（２）の軸心（ｂ）に対してΔ！だけ偏
位した状態で後述する大径ギヤ（１４）にスラストベア
リング（Ｉ５）を介して回転自在に支承されているとと
もに、その内側段部には同心状にインターナルギヤ（１
６）が固定されている。（Ｉ７）は」−記筒軸（４）の
−１一部に固定されたギヤで、アイドルギヤ（１８）を
介して一１１記内歯歯車（１６）に噛合連動されている
。（１９）は上記筒袖（４）の下部に固定されたギヤで
、これに噛合するギヤ（２０）を介して架台（璽）に固
定支持されたモータ（２１）に連動連結され、もって、
モータ（２１）、ギヤ（２０）（＋９）、筒袖（４）、
ギヤ（＋７）（１８）（１Ｇ）により上記回転枠（８）
および研磨シート（７）を軸心（ｂ）の周りで駆動回転
させる自転機構を構成している。

（１４）は上記の大径ギヤで、スラストベアリング（２
２）を介して上記接地架台（＋）に軸心（ａ）の周りで
回転自在に支承されているとともに、その中央部には上
下貫通部（１４Ａ）が形成され、この１１通部（１４Ａ
）に上記筒袖（４）が挿通されているとともに、内方に
突出するアーム（１４Ｂ）の遊端部に回転自在に支承さ
せた垂直軸（１８Ａ）に上記アイドルギヤ（１８）が固
定されている。この大径ギヤ（Ｉ４）の−１−面には、
１−記回転枠（８）と同心状態の筒状部（１４Ｃ）が−
・体に突出され、この突出筒状部（１４Ｇ）に同心に外
嵌する筒状部（１２Ｇ）が上記回転受動部材（１２）に
一体形成されている。（２３）は］二二人大径ヤ（目４
）に噛合するギヤで、モータ（２４）に直結され、もっ
て、モータ（２４）、ギヤ（２３）、大径ギヤ（１４）
、突出筒状部（１４Ｇ）（１２ｃ）により上記回転枠（
８）および研磨シート（７）を軸心（ａ）の周りで駆動
回転させる公転機構を構成し、この公転機構と」−記自
転機構とにより研磨シート（７）を上記研磨制限用固定
部材（６）の表面に密接させた状態で連続的に駆動移動
させるシート移動機構が構成されている。

上記研磨制限用固定部材（６）には、それの周方向に適
当間隔を隔てて複数個の穴（８Ａ）が固定部材（６）の
肉厚方向に貫通して形成されている。これらの穴（６Ａ
）は後述する円柱部材（２６）の被研磨端部を研磨シー
ト（７）に押付けた際、その押付は力の作用するシート
部分（７ａ）の局部的な曲面弾性変形を許容するもので
あり、その穴（６Ａ）の径によって上記変形シート部分
（７ａ）の最大変形量、つまりは曲率を変更できるので
あり、そのため穴（６Ａ）径の異なる複数個の−［ユ記
固定部材（６）を着脱付替自在に構成している。

（２５）は円柱部材の一例である所の光フアイバーコネ
クタ（２６）の複数個を固定保持して、それらの被研磨
端部を上記固定部材（６）における各穴（ＧＡ）に向か
って同心状態で押付ける研磨送り装置であって、これは
上記光フアイバーコネクタ（２Ｇ）の中間部に設けた鍔
部（２ＧＡ）を挟持する一ヒ下一対の円盤状挟持部材（
２７）（２６）と送り軸（２９）とを有し、下部の挾持
部材（２６）は送り軸（２９）の下端に固定連設されて
いるとともに、上記鍔部（２ＧＡ）よりも−ド方部分を
挿通させる貫通孔（２６Ｂ）を有し、かつ上部の挾持部
材（２７）は送り軸（２９）に対してその軸心方向に摺
動自在に外嵌されているとともに、スプリング（３０）
を介して下部挟持体（２６）側に摺動付勢されている。

つぎに、−）−記構酸の動作について説明する。

第４図（ａ）は球面研磨前の光フアイバーコネクタ（２
６）の断面図であり、コアとクラッドからなる光ファイ
バー（２ｊａ）をステンレス鋼製のコネクタ本体（２６
ｂ）の中心部に挿通するとともに、その接続端側の適当
長さ範囲のファイバ一部分をコネクタ本体（２（ｉｂ）
に充填されたアルミナ系セラミックス（２６ｃ）により
中心に固定保持した構造をもち、研磨前の状態では端部
（２Ｇｄ）が軸線に対して直角な平坦面の状態にある。

上記の如き構造の光フアイバーコネクタ（２６）の複数
個を研磨送り装置（２５）に所定通り固定保持させる一
方、両モータ（２１）（２４）を作動させて、回転枠（
８）および研磨シート（７）を第３図で概略的に示した
ように、軸心（ａ）の周りで公転させながら軸心（ｂ）
の周りで自転させる。

この状態で、−上記送り装置（２５）の送り軸（２９）
を下方（第１図矢印Ｘ方向）に移動させて、固定保持さ
れた光フアイバーコネクタ（２６）の各端部を上記研磨
シート（７）に押付けると、その押付は力の作用する研
磨シート部分（Ｉ７ａ）が固定部材（Ｂ）の穴（６Ａ）
内方に向かって局部的にへこみ弾性変形する。このへこ
み弾性変形によって、第５図（ａ）のように上記光フア
イバーコネクタ（２６）端面の角部分が先ず研磨シート
（７）に接触して、その部分が研磨される。このような
研磨にともなって送り軸（２９）を順次Ｆ方に送り移動
させることにより研磨シート（））の穴（６Ａ）内への
へこみ変形ｉ」が増加して、光フアイバーコネクタ（２
６）の端面の研磨が第５図（ａ）の矢印方向に進行し、
研磨シート（７）のへこみ変形噛が第５図（ｂ）で示す
ように最大となったとき、研磨の進行が制限され、第４
図（ｂ）のように光フアイバーコネクタ（２６）の端面
が凸形球面（２６ｅ）に研磨仕」−げされるに至る。

尚、光フアイバーコネクタ（２６）は米用１−の時点で
は光ファイバー（２６ａ）が端面よりも稍突出すると共
に、コネクタ本体（２６ｂ）との接着部に介在する接着
剤の一部が該端面からはみ出している場合があるが、こ
の場合も端面からの突出部分は、その他の部分と共に研
磨され、最終的に凸形球面に仕」二げられるのである。

以上の球面研磨時において、研磨シート（７）は自転し
ながら公転するので、１枚の研磨シート（７）における
研暦作用面積を広くとれて、取替えをヅするまでの作用
時間長さ、つまり一定面積の研磨シートの交換サイクル
を長くすることができるとともに、球面全体の研磨精度
を均一化できる利点があるが、この発明では研磨シート
を１つの軸心周りに自転させるだけの構成であってもよ
い。

尚、本発明装置は光フアイバーコネクタの他、例えば精
密研磨を要求されるレンズ面研磨等にも応用が可能であ
る。

また、第６図、第７図はシート移動機構の別の実施例を
示すもので、上記の公転機構と自転機構とを１つのモー
タ（２４）により駆動させるように構成したものである
。

詳述すると、第６図、第７図において、（３１）は第１
の中間伝動軸、（３２）は第２の中間伝動軸であり、Ｌ
記モータ（２４）の出力軸（２４Ａ）と−に記第１中間
伝動軸（３Ｉ）とを固定径のｖブーＩＪ　−（３３Ａ）
（３３Ｂ）、■ベルト（３３Ｃ）からなる第１の定速ベ
ルト伝動装置（３３）を介して連動連結するとともに、
−１−記第１中間伝動軸（３Ｉ）と第２中間伝動軸（３
２）とを可変径の２つ割Ｆ）　Ｖブー’Ｊ−（３４Ａ）
（３４Ｂ）、Ｖベル）　（３４Ｇ）からなる無段変速ベ
ルト伝動装置（３４）を介して連動連結し、かつ、］二
記第２の中間伝動軸（３２）と上記筒軸（４）とを固定
径のｖブーＩＪ　−（３５Ａ）（３５Ｂ）、Ｖベル）　
（３５Ｃ）からなる第２の定速ベルト伝動装置（３５）
を介して連動連結し、また」―記無段変速ベルト伝動装
置（３４）の一方の２つ割りＶプーリー（３４Ａ）の径
を設定変更する操作摘み（３Ｂ）を設け、もって上記１
つのモータ（２４）を、ギヤ（２３）、大径ギヤ（目４
）、突出筒状部（１４ｃ）（１２ｃ）を経て１．記回転
枠（８）および研磨シート（７）を軸心（ａ）の周りで
駆動回転させる公転機構用の駆動モータと、第１の定速
ベルト伝動装置（３３）、無段変速ベルト伝動装置（３
４）、第２の定速ベルト伝動装置（３５）、筒袖（４）
、ギヤ（ｌ））（１８）（１８）を経て上記回転枠（８
）および研磨シート（７）を軸心（ｂ）の周りで駆動回
転させる自転機構用の駆動モータとに兼用させたもので
あり、また上記操作摘み（３６）を介して２つ割りＶブ
ーＩＪ−（３４Ａ）の径を設定変更することにより」〕
記回転枠（８）および研磨シート（７）の自転速度を任
意に調節できるように構成されている。

第８図もシート移動機構のもう１つの実施例を示すもの
で、に記モータ（２４）の出力軸（２４Ａ）と１−記狗
軸（４）とを固定径のｖブー！Ｊ　−（３７Ａ）（３７
Ｂ）、■ベルト（３７Ｇ）からなる定速ベルト伝動装置
を介して連動連結するとともに、上記筒袖（４）の外周
面（または図示省略するが、筒袖（４）に固定した回転
ブレーキドラムの外周面）にブレーキシュー（３８）を
油圧シリンダ（３９）を介して押付は調整並びに離間自
在に設け、もって、油圧シリンダ（３９）の伸縮により
筒袖（４）（またはブレーキドラム）外周面へのブレー
キシュー（３８）の押付は力を設定変更することによっ
て筒袖（４）の回転速度、つまり回転枠（８）および研
磨シート（））の自転速度を１工変に構成したもので、
この第８図で示す実施例および第６図、第７図で示す実
施例による場合は、自転、公転のための駆動用モータが
１つで済む利点に加えて、−・定公転速度のもとての自
転速度を任意に設定変更することで、研磨シート（７）
の有効研磨範囲を拡大して１枚のシート（７）の交換サ
イクルを一層延長化できるといった経済的利点がある。

さらに、」１記研磨制限用固定部材（６）に形成する穴
としては」１記実施例で示したように肉厚方向に貫通し
たものに限らず、第９図で示すような有底穴（６Ａ）で
あっても良い。

（発明の効果） 以」−詳述したことからも既に明らかなように、この発
明による時は、研磨シートを連続的に移動させて、ワー
ク側は唯単に送りを加えるのみで良いから、可動部構成
が単純となり、装置全体の構造を簡単化し易いばかりで
なく、可動部の製作誤差やガタ、摩耗度合の集積にとも
なう研磨精度への影響度を非常に少なくできる。しかも
、研磨シートを局部的に徐々に曲面弾性変形させつつ円
柱部材の端部を徐々に研磨することができるから、円柱
部材の材質や研磨シートの研磨能率に応じて押付は力を
適宜調整することにより円柱部材の欠けや偏研磨、シー
トの不当な損傷を抑えて、所定通りの曲面に確実かつ高
精度に研磨することができ、特に許容＋Ｚｊ差範囲の小
さい、例えば光フアイバーコネクタの端部の研磨加］二
に有効に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による円柱部材の球面研磨
装置を示す盟邦の縦断面図、第２図は第１図の一部切欠
き平面図、第３図は研磨シートの運動吠況を説明する概
略平面図、第４図（ａ）（ｂ）は研磨対象例の光フアイ
バーコネクタの研磨前の断面図および研磨完成後の断面
図、第５図（ａ）（ｂ）は研磨作用の説明図、第６図は
シート移動機構の他の実施例を示す要部の縦断面図、第
７図は第６図の一部切欠き平面図、第８図はシート移動
機構の更に他の実施例を示すＴｉ　Ｈの縦断面図、第９
図も別の実施例を示す四部の拡大縦断面図である。 （６）・・・研磨制限用固定部材、（６Ａ）・・・研磨
制限用固定部材の穴、（７）・・・研磨シート、（２５
）・・・研磨送り装置、（２６）・・・光フアイバーコ
ネクタ（円柱部材）　、（２Ｇｅ）・・・光フアイバー
コネクタの曲面。 第３図 第４図（ｂ） り武 第５図（ｂ） ６Ａ”　　　７ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円柱部材（２６）の軸線方向端面を凸形の曲面に
   研磨する装置であって、研磨シート（７）と、この研磨
   シート（７）の背面に密接する状態に設けられた研磨制
   限用固定部材（６）と、研磨すべき円柱部材（２６）を
   固定保持して、その被研磨端面を研磨シート（７）に押
   付ける研磨送り装置（２５）と、上記研磨シート（７）
   を連続的に駆動移動させるシート移動機構とを備え、上
   記研磨制限用固定部材（６）には、円柱部材（２６）の
   研磨シート（７）への押付け力によって、その押付け力
   の作用するシート部分（７ａ）の局部的な曲面弾性変形
   を許容する深さの穴（６Ａ）を形成していることを特徴
   とする円柱部材の曲面研磨装置。
2. （２）上記穴（６Ａ）が研磨制限用固定部材（６）の肉
   厚方向に貫通するものである特許請求の範囲第１項に記
   載の円柱部材の曲面研磨装置。
3. （３）上記シート移動機構が、研磨シート（７）を自転
   させながら上記研磨制限用固定部材（６）の中央位置周
   りに公転させるように構成されたものである特許請求の
   範囲第１項に記載の円柱部材の曲面研磨装置。