JPS63278758A - 回転式研磨装置 - 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、例えば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に研磨用ｌ−する場合等に用い
られ、それ以外にも各種の部材の端面を曲面、あるいは
平坦面に研磨用１−する場合に用いられる回転式研磨装
置で、詳しくは円形の研磨シートを張設支持する円筒状
の枠をその軸心周りで駆動回転させる自転機構と、」ユ
記円筒伏回転枠及び研磨シートを上記の自転用軸心に対
して偏位した軸心周りに回転させる公転機構と、被研磨
材を固定保持して、その被研磨箇所を」ユ記研磨シート
に定位置で押付ける研磨送り装置とを備えた回転式研磨
装置に関するものである。

（従来の技術） を記のような自転、公転式の研磨装置によれば、単なる
自転式のものに比べて、１枚の研磨シートにおける有効
研磨面積を太き（とれて、一定而積の研磨シートの交換
サイクルの延長化と研磨面精度の均一・化といった経済
上ならびに加工精度上の効果が得られる。

このような効果を有する従来の自転、公転式研磨装置に
おいては、自転機横用の駆動モータと公転機構用の駆動
モータとが各別に設けられ、また自転速度と公転速度の
比も一定のものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来装置によるときは、２つの駆動モータを必
要とすることから装置全体が高価で、かつ大型化し易い
とともに、研磨シートの一定軌跡（自転、公転の組合せ
運動による対被研磨材の研磨作用軌跡）縮分が早期に摩
耗してしまい、既述したような自転、公転の組合せ運動
によって得られる効果もネト分であった。

この発明は上記の実情に鑑みたものであって、１つのモ
ータを用いて全体を安価に、かつ小型に構成しながら、
自転、公転の組合せ運動による研磨シートの有効研磨面
積の拡大効果等を促進することができる回転式研磨装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） −に記の「１的を達成するために、この発明に係る回転
式研磨装置は、冒頭詳記の構成のものにおいて、上記自
転機構１１ｆびに公転機構を１つの駆動モータに人々連
動連結するとともに、」ユ記自転機構の回転速度を調整
するブレーキ装置を設けたことを特徴とする。

（作用） この発明によれば、上記１つの駆動モータを作動させる
と、自転機構並びに公転機構の働きによって回転枠およ
び研磨シートが自転しながら公転することになる。

この状態で研磨送り装置に固定保持された被研磨材の端
面など被研磨箇所を−り記シートに押付けることによっ
て所定の研磨加工を行うのであるが、この際、上記ブレ
ーキ装置を介して自転機構の回転速度を調整することに
より自転速度と公転速度との比を任意に設定変更するこ
とが可能となり、被研磨材の押付は箇所に対する研磨シ
ートの研磨作用軌跡を変化させて、この研磨シートの摩
耗をそれの全域に亙ってほぼ平均化させる状態で、１枚
シートを最大限長く使用することができる。

（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回転研磨装置の要部
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）は上記接
地架台（１）の略中央位置において上下垂直姿勢に固定
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、」−足
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杖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、弾性復元力を有する薄い
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
状押さえ枠（１１）との上下対向面間にいその外周部を
挟持固定させる状態で交換自在に張設されている。（鳳
２）は上記円筒状回転枠（８）の下部にノックピン（Ｉ
３）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）は上記固定支持軸（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０４）にスラストベアリング（１５）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（ｌＢ）が固定されている。（
！７）は」−記筒軸（４）の上部に固定されたギヤで、
アイドルギヤ（１８）を介して上記内ｔｉ両歯車１Ｂ）
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Ｖプーリーで、これにＶベル）　（２Ｇ
）を介して連動する■ブーＩＪ−（２１）を架台０）に
固定支持されたモータ（２４）の回転軸（２４Ａ）に固
定し、もって、モータ（２４）、ｖプーリー（２１）、
■ヘルド（２０）、ｖプーリー（１９）、筒袖（４）、
ギヤ（１７）（１８）（１Ｂ）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」ユ記接地架台（１）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、この貫通部（１４Ａ
）に−上記筒軸（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（１４）の−ヒ面には、
」−記回転枠（８）と同心状態の筒状部（１４Ｇ）か−
・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（１２Ｃ）が上記回転受動部材（１２）に
一体形成されている。（２３）は上記大径ギヤ（１４）
に噛合するギヤで、モータ（２４）の回転軸（２４Ａ）
に固定され、もって、モータ（２４）、ギヤ（２３）、
大径ギヤ（１４）、突出筒状部（１４Ｃ）（１２Ｇ）に
より」二足回転枠（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
公転機構と上記自転機構とにより研磨シート（７）を４
二足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ように構成している。

」−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（ＧＡ）が貫通形成されて
いる。これら穴（６Ａ）は被研磨材の一例である所の後
述する光フアイバーコネクタ（２Ｂ）の被研磨端面を研
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３１容す
るものであり、その穴（６Ａ）の径の大きさによって上
記シート部分（７ａ）の最大変形量を変更して研磨加工
する光フアイバーコネクタ（２Ｂ）の被研磨端面の曲率
を変更できるのであり、そのため穴（６Ａ）の径が異な
る複数個の固定部材（６）を準備し、これらを選択使用
できるように着脱付替自在に構成されている。

（２５）は」１記光ファイバーコネクタ（２６）の複数
個を固定保持して、それらの被研磨端面を上記固定部材
（６）における各穴（８Ａ）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、１−２光フアイバ
ーコネクタ（２Ｂ）の中間部に設けた鍔部（２６Ａ）を
挾持する上下一対の円盤状挟持部材（２７）（２８）と
送り軸（２９）とを有し、下部の挟持部材（２８）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（２ｆｉＡ）よりも下方部分を挿通させる貫通孔
（２８ａ）を有し、かつｌ一部の挟持部材（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（２８）側に摺動付勢されている。

（３璽）は−上記した自転機構の回転速度を調整するブ
レーキ装置であって、これは１〕記筒軸（４）の外周囲
または図示省略するが、筒袖（４）に固定した回転ブレ
ーキドラムの外周囲に油圧シリンダ（３２）などを介し
てブレーキシュー（３３）を押付は調整並びに離間自在
に設けることにより構成され、ブレーキシュー（３３）
の押付は力を設定変更することにより上記筒袖（４）の
回転速度、即ち回転枠（８）および研磨シート（７）の
自転速度を可変に構成している。

つぎに、」−記構成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
Ｂ）の断面図であり、コアとクラッドからなる光ファイ
バー（２６ａ）をステンレス鋼製のコネクタ本体（２［
ｉｂ）の中心部に挿通ずるとともに、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（２１Ｅｂ
）に充填されたアルミナ系セラミックス（２８ｃ）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
面（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
ド方（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（２Ｂ）の各端面を上記研磨シ
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（７ａ）が固定部材（［ｆ）の穴（６Ａ）内
方に向かって局部的にへこみ変形する。このへこみ変形
によって、第５図（ａ）のように−１−配光フアイバー
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）を順次ド方に送り移動させる
ことにより研磨シート（７）の穴（６Ａ）内へのへこみ
変形量が増加して、光フアイバーコネクタ（２Ｂ）の端
面の研磨が第５図（ａ）の矢印方向に進イテし、研磨シ
ート（７）のへこみ変形量が第５図（ｂ）で示すように
最大となったとき、第４図（ｂ）のように光フアイバー
コネクタ（２Ｂ）の端面が凸形球面（２８ｅ）に研磨仕
上げされるに至るのである。

以上のような回転研磨作業において、上記ブレーキ装置
＆（３１）のブレーキシュー（３３）の押付は力を油圧
シリンダ（３２）を介して増減調節して、筒袖（４）の
回転速度、つまりは自転速度を任意に設定変更すること
により一定公転速度のもとての自転速度を変化させ、両
速度の比によって上記シート（７）の光フアイバーコネ
クタ（２６）の端面に対する研磨作用軌跡を変えて、一
定面積の研磨シート（７）の有効研磨面積を１−分に人
きくシ、その寿命を長くすることができるのである。

尚、光フアイバーコネクタ（２６）は未加工の時点では
光ファイバー（２［ｉａ）が端面よりも稍突出すると共
に、コネクタ本体（２１１ｉｂ）との接着部に介在する
接ｉｔ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（［−１−げられる
のである。

また、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
あり、さらにり１−純な平面研磨に適用してもよいこと
勿論である。

（発明の効果） 以上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回転移動させて、ワ
ーク側は唯弔に送りを加えるのみで良いから、可動部構
成がｔｌｌ、純となり、装置全体の構造を簡単化し易い
ばかりでな（、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
。また１、Ｌ記研磨シートの回転移動が自転と公転との
組合せ運動であり、これによって、被研磨材に対するシ
ートの有効研磨面積を自転のみの場合に比べて広くとれ
るが、特に、この発明による場合は自転速度を可変にす
ることにより自転、公転の組合せによる研磨作用軌跡も
任意に変更することが可能となり、１枚の研磨シートの
ほぼ全面を研磨作用面に活用して、摩耗にともなうシー
ト交換サイクルを著しく延ばすことができるといった経
済効果を達成できる。

しかも、自転様横用駆動モータと公転機構用駆動モータ
とを１つのモータで兼用させ、これにブレーキ装置を付
加させるだけで良く、装置全体を安価に、かつ小型に構
成しやすいものでありながら、上述の如き効果を達成し
得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による回転研磨装置を示す
２！！部の縦断面図、第２図は第１図の−・部切欠き平
面図、第３図は研磨シートの運動杖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である。 （７）・・・研磨シート、（２４）・・・駆動モータ、
（２５）・・・研磨送り装置、（２Ｇ）・・・光フアイ
バーコネクタ（被研磨材）　、（３１）・・・ブレーキ
装置、（３３）・・・ブレーキシュー。 特許出願人　　　　　　、二、−１ 代理・人弁理士　　山　本　　　孝ｉニー’、−゛：′
・；“−〜、／ １；４−Ｉ 第３図 第５図（ｂ） ６４　　　（Ｑ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円形の研磨シート（７）を張設支持する円筒状の
   枠（８）をその軸心（ｂ）周りで駆動回転させる自転機
   構と、上記円筒状回転枠（８）及び研磨シート（７）を
   上記の自転用軸心（ｂ）に対して偏位した軸心（ａ）周
   りに回転させる公転機構と、被研磨材を固定保持して、
   その被研磨箇所を上記研磨シート（７）に定位置で押付
   ける研磨送り装置（２５）とを備えた回転式研磨装置で
   あって、上記自転機構並びに公転機構を１つの駆動モー
   タ（２４）に夫々連動連結するとともに、上記自転機構
   の回転速度を調整するブレーキ装置（３１）を設けたこ
   とを特徴とする回転式研磨装置。
2. （２）上記ブレーキ装置（３１）が上記公転用軸心（ａ
   ）と同心に位置する自転機構用中間伝動軸（４）の外周
   面にブレーキシュー（３３）を摺接させる摩擦式のもの
   である特許請求の範囲第１項に記載の回転式研磨装置。