特開 2023-142468 バレル研磨装置及びバレル研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142468

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】バレル研磨装置及びバレル研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 31/02 20060101AFI20230928BHJP

   B24B 31/12 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

B24B31/02 B

B24B31/12 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049400

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊田 俊郎

(72)【発明者】

【氏名】金澤 顕禎

(72)【発明者】

【氏名】村田 良太

(72)【発明者】

【氏名】千布 剛敏

(72)【発明者】

【氏名】千賀 学

(72)【発明者】

【氏名】影山 健治

(72)【発明者】

【氏名】中島 勝悟

(72)【発明者】

【氏名】竹内 健司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 裕也

【テーマコード（参考）】

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158AA11

3C158AA14

3C158AB01

3C158AB04

3C158AB08

3C158CB03

(57)【要約】

【課題】研磨加工の効率を向上させること。
【解決手段】バレル研磨装置１に、底部１１と、筒状に形成されて底部１１から立設する壁部１２とを有し、壁部１２の内側に砥粒６０が収容されるバレル槽１０と、壁部１２の形状である筒状の中心をバレル槽１０の回転中心であるバレル槽回転中心ＣＢとしてバレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０と、バレル槽１０に収容される砥粒６０に加工物７０を挿入させて加工物７０を支持すると共にバレル槽回転中心ＣＢと略平行な回転中心である支持部材回転中心ＣＳを中心として回転する複数の支持部材３０と、を備え、バレル槽１０は、支持部材３０で支持をする加工物７０に対して相対回転し、複数の支持部材３０は、それぞれ加工物７０を支持部材３０の回転中心ＣＳに対して偏心させて支持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部と、筒状に形成されて前記底部から立設する壁部とを有し、前記壁部の内側に砥粒が収容されるバレル槽と、
前記壁部の形状である筒状の中心を前記バレル槽の回転中心であるバレル槽回転中心として前記バレル槽を回転させるバレル槽回転装置と、
前記バレル槽に収容される前記砥粒に加工物を挿入させて前記加工物を支持すると共に前記バレル槽回転中心と略平行な回転中心である支持部材回転中心を中心として回転する複数の支持部材と、
を備え、
前記バレル槽は、前記支持部材で支持をする前記加工物に対して相対回転し、
複数の前記支持部材は、それぞれ前記加工物を前記支持部材回転中心に対して偏心させて支持するバレル研磨装置。

【請求項2】

前記支持部材は、前記バレル槽回転中心を中心とする周方向において隣り合う前記支持部材同士で、前記バレル槽回転中心からの前記加工物の距離が異なる距離となるように前記支持部材回転中心を中心として前記加工物を回転させる請求項１に記載のバレル研磨装置。

【請求項3】

前記支持部材は、１つの前記支持部材で複数の前記加工物を前記支持部材回転中心に対してそれぞれ偏心させて支持する請求項１または２に記載のバレル研磨装置。

【請求項4】

前記支持部材は、前記支持部材回転中心に対して偏心する回転中心である加工物回転中心を中心として前記加工物を回転させる加工物回転装置を備える請求項１または２に記載のバレル研磨装置。

【請求項5】

前記支持部材は、前記支持部材回転中心に対して偏心する回転中心である加工物回転中心を中心として前記加工物を回転させる加工物回転装置を備える請求項３に記載のバレル研磨装置。

【請求項6】

前記支持部材は、軸状の前記加工物を、前記加工物の軸心方向が前記支持部材回転中心に平行になる向きで支持する請求項１または２に記載のバレル研磨装置。

【請求項7】

前記支持部材は、軸状の前記加工物を、前記加工物の軸心方向が前記支持部材回転中心に平行になる向きで支持する請求項４に記載のバレル研磨装置。

【請求項8】

複数の前記支持部材は、前記バレル槽を回転させて前記砥粒によって前記加工物の研磨を行う際に前記加工物によって前記砥粒の表面に形成される窪みが、前記窪みを形成した前記加工物を支持する前記支持部材に対して前記バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う前記支持部材で支持する前記加工物の位置まで継続する位置関係で配置される請求項１または２に記載のバレル研磨装置。

【請求項9】

複数の前記支持部材は、前記バレル槽を回転させて前記砥粒によって前記加工物の研磨を行う際に前記加工物によって前記砥粒の表面に形成される窪みが、前記窪みを形成した前記加工物を支持する前記支持部材に対して前記バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う前記支持部材で支持する前記加工物の位置まで継続する位置関係で配置される請求項４に記載のバレル研磨装置。

【請求項10】

底部と、筒状に形成されて前記底部から立設する壁部とを有し、前記壁部の内側に砥粒が収容されるバレル槽と、
前記壁部の形状である筒状の中心を前記バレル槽の回転中心であるバレル槽回転中心として前記バレル槽を回転させるバレル槽回転装置と、
前記バレル槽に収容される前記砥粒に加工物を挿入させて前記加工物を支持すると共に前記バレル槽回転中心と略平行な回転中心である支持部材回転中心を中心として回転する支持部材と、
を備え、個別に前記加工物を支持する前記支持部材を複数有するバレル研磨装置を用いたバレル研磨方法であって、
前記加工物は、複数の前記加工物を複数の前記支持部材によりそれぞれ前記支持部材回転中心に対して偏心させて支持させ、
前記支持部材で支持する前記加工物に対して前記バレル槽を相対回転させながら、前記支持部材回転中心を中心として前記支持部材を回転させることにより、前記バレル槽に収容される前記砥粒によって前記加工物の研磨を行うバレル研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バレル研磨装置及びバレル研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属部品の表面を研磨加工する手法の１つにバレル研磨がある。バレル研磨は、砥粒と水で満たしたバレル槽を回転させ、その状態でバレル槽に加工物を入れる。これにより、バレル槽と共にバレル槽内の砥粒と水が回転し、砥粒が加工物に衝突することにより加工物の表面が加工され、加工物の表面が研磨される。

【0003】

例えば、特許文献１に記載された環状ワーク処理装置では、研磨材を収容した研磨タンクに、支持具で支持するワークを埋設させ、駆動モータによって研磨タンクを回転させることによりワークの研磨を行っている。また、特許文献２に記載されたジャイロ加工装置では、工作物保持軸の先端でチャッキングする工作物を、加工槽に装入した研磨材の内部に挿入し、加工槽を回転させると共に工作物を自転及び公転させることにより、工作物の加工を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公昭６２－４６３０７号公報

【特許文献2】特開平３－２１３２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、砥粒が満たされたバレル槽に加工物を入れた状態でバレル槽を回転させることによって加工物の加工を行う場合、バレル槽の回転方向における加工物の下流側の位置で、砥粒の表面に窪みが発生することがある。つまり、砥粒が入ったバレル槽を回転させることによって加工物の加工を行う場合、バレル槽と共に回転をする砥粒が、加工物に対してバレル槽の回転方向における上流側から当たった際に、砥粒は加工物により押し退けられる。加工物によって押し退けられた砥粒は、バレル槽の回転方向における加工物の下流側においてもすぐには元の位置に戻らないため、押し退けられた砥粒が存在していた部分では砥粒が少なくなり、窪みとなって表れる。

【0006】

特に、砥粒と共にバレル槽に投入する水の量が少ない場合は、砥粒の流動性が低くなるため、バレル槽の回転方向における下流側では砥粒の表面の窪みが発生し易くなる。バレル研磨装置はバレル槽を回転させながら加工物の研磨を行うため、砥粒の表面に窪みが発生した場合、窪みはバレル槽の回転に伴ってバレル槽の周方向に移動し、１回転をして加工物の位置に戻ってくることがある。または、複数の加工物をバレル槽の周方向に沿って並べて配置し、複数の加工物の研磨を同時に行う際において、砥粒の表面に窪みが発生した場合、バレル槽の回転に伴って窪みが、窪みを発生させた加工物の下流側に位置する加工物の位置の到達することがある。これらのように、バレル槽内における加工物の位置に砥粒の表面の窪みが到達した場合、加工物に当たる砥粒が少なくなるため、砥粒を加工物に衝突させることにより行う加工物の研磨の効率が低下する。

【0007】

一方、砥粒と共にバレル槽に投入する水の量を多くした場合は、砥粒の流動性が高くなる。このため、バレル槽の回転方向における上流側から砥粒が加工物に当たることにより砥粒が押し退けられた場合でも、加工物の下流側では、砥粒が押し退けられた位置に砥粒は容易に流れることができる。これにより、水分量が多いことにより砥粒の流動性が高い場合は、バレル槽の回転方向における下流側においても砥粒の表面の窪みは発生し難くなる。しかし、水分量を増加させた場合、加工物の研磨に用いる砥粒の密度が減少するため、加工物を研磨する際における研磨効率の低下につながる。

【0008】

これらのため、砥粒を収容したバレル槽を回転させてバレル槽内で加工物に砥粒を衝突させることによって加工物の研磨を行う場合、研磨の効率の点で改善の余地があった。

【0009】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、研磨加工の効率を向上させることのできるバレル研磨装置及びバレル研磨方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示のバレル研磨装置は、底部と、筒状に形成されて前記底部から立設する壁部とを有し、前記壁部の内側に砥粒が収容されるバレル槽と、前記壁部の形状である筒状の中心を前記バレル槽の回転中心であるバレル槽回転中心として前記バレル槽を回転させるバレル槽回転装置と、前記バレル槽に収容される前記砥粒に加工物を挿入させて前記加工物を支持すると共に前記バレル槽回転中心と略平行な回転中心である支持部材回転中心を中心として回転する複数の支持部材と、を備え、前記バレル槽は、前記支持部材で支持をする前記加工物に対して相対回転し、複数の前記支持部材は、それぞれ前記加工物を前記支持部材回転中心に対して偏心させて支持する。

【0011】

この構成によれば、加工物を支持部材回転中心に対して偏心させて支持する支持部材を回転させながら加工物の研磨を行うため、加工物によって砥粒の表面に窪みが発生した場合でも、窪みを発生させた加工物に対してバレル槽の回転方向における下流側に位置する加工物は、砥粒の窪みを避けることができる。これにより、加工物には、窪み以外の位置に存在する砥粒が衝突するため、加工物は、衝突する砥粒によって表面が加工され、砥粒により表面が研磨される。従って、加工物の研磨時に砥粒の表面に窪みが発生し易い状態においても、砥粒の窪みを避けながら加工物の研磨を行うことができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0012】

望ましい形態として、前記支持部材は、前記バレル槽回転中心を中心とする周方向において隣り合う前記支持部材同士で、前記バレル槽回転中心からの前記加工物の距離が異なる距離となるように前記支持部材回転中心を中心として前記加工物を回転させる。

【0013】

この構成によれば、バレル槽の回転方向における上流側の加工物により発生した砥粒の窪みを、バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う加工物は、バレル槽の径方向に避けることができる。従って、窪みを発生させた加工物に対して、バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う加工物は、窪みに対してバレル槽の径方向における外側または内側に位置する砥粒により研磨を行うことができるため、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0014】

望ましい形態として、前記支持部材は、１つの前記支持部材で複数の前記加工物を前記支持部材回転中心に対してそれぞれ偏心させて支持する。

【0015】

この構成によれば、１つの支持部材によって支持する複数の加工物を、支持部材回転中心周りにそれぞれ回転させながら研磨を行うことができる。このため、加工物の研磨時には、バレル槽の回転方向における上流側の支持部材で支持する複数の加工物によって砥粒に発生した窪みを、バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う支持部材によって支持する複数のそれぞれの加工物で避けることができる。従って、１度の研磨の作業で多くの加工物の研磨を行う際に、多くの加工物の表面を砥粒によって効果的に研磨することができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0016】

望ましい形態として、前記支持部材は、前記支持部材回転中心に対して偏心する回転中心である加工物回転中心を中心として前記加工物を回転させる加工物回転装置を備える。

【0017】

この構成によれば、加工物の研磨時には、支持部材は、加工物を支持部材回転中心の周囲を回転させながら、支持部材回転中心に対して偏心する加工物回転中心を中心として加工物を回転させる。これにより加工物は、バレル槽の回転方向における上流側で隣り合う加工物によって砥粒に発生した窪みを避けることができると共に、加工物における砥粒が衝突する面を順次変化させることができる。従って、加工物の表面を、砥粒によって満遍なく研磨することができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0018】

望ましい形態として、前記支持部材は、軸状の前記加工物を、前記加工物の軸心方向が前記支持部材回転中心に平行になる向きで支持する。

【0019】

この構成によれば、加工物に対して相対回転をする砥粒を、加工物の軸心方向に対して直交する方向から衝突させることができるため、加工物の表面を、砥粒によって効果的に研磨することができる。これにより、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0020】

望ましい形態として、複数の前記支持部材は、前記バレル槽を回転させて前記砥粒によって前記加工物の研磨を行う際に前記加工物によって前記砥粒の表面に形成される窪みが、前記窪みを形成した前記加工物を支持する前記支持部材に対して前記バレル槽の回転方向における下流側で隣り合う前記支持部材で支持する前記加工物の位置まで継続する位置関係で配置される。

【0021】

この構成によれば、複数の支持部材は、バレル槽の周方向における支持部材同士の距離が、比較的近い距離となる位置関係で配置されるため、加工物の研磨時には、１度の研磨の作業で多くの加工物の研磨を行うことができる。これにより、加工物の研磨時に加工物によって砥粒に発生した窪みをバレル槽の回転方向における下流側の加工物で避けながら、１度の研磨の作業で多くの加工物を研磨することができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0022】

本開示のバレル研磨方法は、底部と、筒状に形成されて前記底部から立設する壁部とを有し、前記壁部の内側に砥粒が収容されるバレル槽と、前記壁部の形状である筒状の中心を前記バレル槽の回転中心であるバレル槽回転中心として前記バレル槽を回転させるバレル槽回転装置と、前記バレル槽に収容される前記砥粒に加工物を挿入させて前記加工物を支持すると共に前記バレル槽回転中心と略平行な回転中心である支持部材回転中心を中心として回転する支持部材と、を備え、個別に前記加工物を支持する前記支持部材を複数有するバレル研磨装置を用いたバレル研磨方法であって、前記加工物は、複数の前記加工物を複数の前記支持部材によりそれぞれ前記支持部材回転中心に対して偏心させて支持させ、前記支持部材で支持する前記加工物に対して前記バレル槽を相対回転させながら、前記支持部材回転中心を中心として前記支持部材を回転させることにより、前記バレル槽に収容される前記砥粒によって前記加工物の研磨を行う。

【0023】

この構成によれば、加工物を支持部材回転中心に対して偏心させて支持する支持部材を回転させながら加工物の研磨を行うため、加工物によって砥粒の表面に窪みが発生した場合でも、窪みを発生させた加工物に対してバレル槽の回転方向における下流側に位置する加工物は、砥粒の窪みを避けることができる。これにより、加工物には、窪み以外の位置に存在する砥粒が衝突するため、加工物は、衝突する砥粒によって表面が加工され、砥粒により表面が研磨される。従って、加工物の研磨時に砥粒の表面に窪みが発生し易い状態においても、砥粒の窪みを避けながら加工物の研磨を行うことができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【発明の効果】

【0024】

本開示に係るバレル研磨装置及びバレル研磨方法は、研磨加工の効率を向上させることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、第１実施形態に係るバレル研磨装置の断面模式図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ矢視図である。

【図3】図３は、加工物が支持部材の回転中心に対して偏心せずに支持される形態のバレル研磨装置の断面図である。

【図4】図４は、図３のＢ－Ｂ矢視図である。

【図5】図５は、図４のＣ－Ｃ断面図である。

【図6】図６は、図４に示すバレル槽を回転させた状態を示す説明図である。

【図7】図７は、図６のＤ－Ｄ断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係るバレル研磨装置の断面模式図である。

【図9】図９は、第３実施形態に係るバレル研磨装置の断面模式図である。

【図10】図１０は、第３実施形態の変形例であり、２つの支持部を有する支持部材に加工物回転装置を配置した形態を示す説明図である。

【図11】図１１は、第１実施形態の変形例であり、支持部材同士で回転方向における位相が同じ位相になる場合の説明図である。

【図12】図１２は、バレル研磨装置により研磨加工を行う加工物の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0027】

［第１実施形態]
図１は、第１実施形態に係るバレル研磨装置１の断面模式図である。図１は、バレル槽１０の回転中心であるバレル槽回転中心ＣＢに沿ってバレル槽１０の断面を見た断面図になっている。第１実施形態に係るバレル研磨装置１は、加工物７０の表面を研磨するための装置になっている。バレル研磨装置１は、加工物７０の研磨加工に用いる砥粒６０を収容するバレル槽１０と、バレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０と、加工物７０を支持する支持部材３０とを備えている。

【0028】

バレル槽１０は、略円形の板状に形成される底部１１と、筒状に形成されて底部１１から立設する壁部１２とを有しており、筒状の形状で形成される壁部１２は、底部１１の外周部分から立設して形成されている。このためバレル槽１０は、換言すると、一端に底部１１が位置することにより一端が閉塞される、有底の筒状の形状で形成されており、バレル槽１０の他端側は、バレル槽１０の開口部１３として形成されている。バレル研磨装置１は、バレル槽１０が有する壁部１２の形状である筒状の軸心方向が上下方向となり、底部１１が壁部１２に対して下側に位置し、開口部１３が上側に位置する向きで使用される。

【0029】

以下の説明では、バレル研磨装置１の通常の使用形態における上側をバレル研磨装置１における上側として説明し、バレル研磨装置１の通常の使用形態における下側をバレル研磨装置１における下側として説明する。

【0030】

バレル槽１０に収容される砥粒６０は、壁部１２の内側に収容される。即ち、砥粒６０は、バレル槽１０の底部１１における壁部１２が立設する側の面と、筒状の形状で形成される壁部１２の内周面とにより区画される空間に収容される。

【0031】

バレル槽１０に収容される砥粒６０は、粒状の研磨剤になっており、例えば、アルミナや炭化ケイ素などを結合剤で保持したものになっている。バレル槽１０には、粒状に形成される多量の砥粒６０が、少量の水と共に収容される。

【0032】

バレル槽回転装置２０は、壁部１２の形状である筒状の中心をバレル槽１０の回転中心であるバレル槽回転中心ＣＢとして、バレル槽１０を回転させることが可能になっている。詳しくは、バレル槽１０の底部１１における、壁部１２が位置する側の面の反対側の面、即ち、砥粒６０が収容される側の面の反対側の面には、バレル軸１４が配置されている。つまり、バレル軸１４は、バレル槽１０における底部１１の下側の面から下側に向かって延びて配置されている。バレル軸１４は、軸心がバレル槽回転中心ＣＢに一致する位置に配置されており、バレル槽回転中心ＣＢに沿った向きで底部１１から延びて形成されている。バレル軸１４における底部１１が位置する側の端部の反対側の端部には、プーリ１５が取り付けられている。

【0033】

バレル槽回転装置２０は、駆動モータと減速装置とを備える駆動装置２１を有しており、駆動装置２１で発生した駆動力を、バレル軸１４に伝達することにより、バレル槽１０を回転させることが可能になっている。詳しくは、バレル槽回転装置２０が有する駆動装置２１には、出力軸２２にプーリ２３が取り付けられており、駆動装置２１の出力軸２２のプーリ２３と、バレル軸１４のプーリ１５との間には、駆動ベルト２４が巻き掛けられている。これにより、バレル槽回転装置２０は、駆動装置２１で発生した駆動力を、駆動ベルト２４を介してバレル軸１４に伝達し、バレル軸１４を回転させることによってバレル槽回転中心ＣＢを中心としてバレル槽１０を回転させることができる。

【0034】

加工物７０を支持する支持部材３０は、バレル槽１０に収容される砥粒６０に対して加工物７０を挿入させて加工物７０を支持することが可能になっている。つまり、支持部材３０は、支持部材３０で支持する加工物７０をバレル槽１０の開口部１３からバレル槽１０の内側に入り込ませ、バレル槽１０に収容される砥粒６０に対して挿入させることが可能になっている。

【0035】

詳しくは、支持部材３０は、軸状の回転軸３１と、回転軸３１における一端から回転軸３１に対して直交する方向に延びる腕部３２と、腕部３２における回転軸３１に接続される側の端部の反対側の端部に接続される支持軸３３とを有している。回転軸３１は、延在方向が上下方向となる向きでバレル槽１０の上側に配置されている。即ち、回転軸３１は、軸心方向がバレル槽回転中心ＣＢに対して略平行になる向きで配置されている。また、回転軸３１は、バレル槽１０の上側の位置で、バレル槽回転中心ＣＢとは異なる位置に配置されている。

【0036】

なお、回転軸３１は、バレル槽回転中心ＣＢに対して僅かに傾いていてもよく、回転軸３１は、例えば、軸心方向がバレル槽回転中心ＣＢに対して５～１０°程度傾いていてもよい。第１実施形態では、回転軸３１は、バレル槽回転中心ＣＢに対して実質的に平行な向きで配置されている。

【0037】

上下方向に延在する回転軸３１は、上端が支持部材回転装置３５に連結されている。支持部材回転装置３５は、駆動モータと減速装置とを備えており、駆動モータで発生した駆動力によって回転軸３１を回転させることができる。回転軸３１は、支持部材回転装置３５から伝達される駆動力により、回転軸３１の軸心を中心として回転可能になっている。

【0038】

腕部３２は、回転軸３１の下端に接続され、回転軸３１に対して直交する方向に延びている。つまり、回転軸３１が上下方向に延びる向きで配置される場合において、腕部３２は、水平方向に延びる向きで形成されている。

【0039】

支持軸３３は、腕部３２における回転軸３１に接続される側の端部の反対側の端部に接続され、回転軸３１が延びる方向に対して平行な方向に延びている。また、支持軸３３は、回転軸３１が腕部３２から延びる方向と反対方向に、腕部３２から延びている。つまり、回転軸３１は、腕部３２から上側に延びているのに対し、支持軸３３は、腕部３２から下側に延びて形成されている。換言すると、支持軸３３は、回転軸３１に対して偏心して腕部３２から延びている。

【0040】

支持軸３３における腕部３２に接続される側の端部の反対側の端部、つまり、支持軸３３の下端には、加工物７０を支持する支持部３４が配置されている。第１実施形態で研磨加工を行う加工物７０は、軸状の加工物７０になっており、支持部３４は、軸状の加工物７０の端部を支持する。その際に、支持部３４は、軸状の加工物７０の軸心方向が、支持軸３３の軸心方向に沿った向きで加工物７０を支持する。つまり、支持部３４は、支持軸３３の延長線上に加工物７０を位置させて、加工物７０の上端を支持する。これにより、支持部３４は、支持軸３３の下端に位置する支持部３４から加工物７０が下側に向かって延びる向きで、軸状の加工物７０を支持する。

【0041】

このように、加工物７０を支持する支持部材３０は、支持部材回転装置３５によって回転軸３１の軸心を中心として回転可能に構成されている。回転軸３１は、軸心方向がバレル槽回転中心ＣＢに対して略平行な向きで配置されるため、支持部材回転装置３５によって回転軸３１が回転をした場合は、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢと略平行な回転軸３１を中心として回転をする。つまり、回転軸３１が支持部材回転装置３５によって回転をする支持部材３０は、回転軸３１の軸心を、支持部材３０の回転中心である支持部材回転中心ＣＳとして回転可能になっており、バレル槽回転中心ＣＢと略平行な支持部材回転中心ＣＳを中心として回転することができる。

【0042】

なお、この場合における、バレル槽回転中心ＣＢに対する支持部材回転中心ＣＳの略平行は、バレル槽回転中心ＣＢに対する支持部材回転中心ＣＳが傾斜角が０°の状態のみでなく、バレル槽回転中心ＣＢに対する傾斜角が１０°となる範囲まで含まれる。即ち、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢに対する傾斜角が０°以上１０°以下の範囲内となる支持部材回転中心ＣＳを中心として回転可能になっている。第１実施形態では、バレル槽回転中心ＣＢに対する支持部材回転中心ＣＳの傾斜角は、実質的に０°になっている。

【0043】

このように、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転可能な支持部材３０は、回転軸３１に対して偏心する支持軸３３を有し、支持軸３３の延長線上の位置で軸状の加工物７０を、加工物７０の軸心方向が支持部材回転中心ＣＳに平行になる向きで支持する。このため、支持部材３０は、軸状の加工物７０を支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持し、支持部材回転中心ＣＳに対して加工物７０を偏心させて支持する状態で、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転可能になっている。

【0044】

バレル研磨装置１には、個別に加工物７０を支持する支持部材３０が複数配置されている。複数の支持部材３０は、それぞれ加工物７０を支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持し、支持部材回転装置３５で発生する駆動力によって、それぞれの支持部材回転中心ＣＳを中心として回転可能になっている。

【0045】

図２は、図１のＡ－Ａ矢視図である。複数の支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において、等間隔に配置されている。第１実施形態では、４つの支持部材３０が、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において等間隔に配置されている。これにより、第１実施形態に係るバレル研磨装置１は、４つの加工物７０の研磨を同時に行うことが可能になっている。なお、バレル研磨装置１が有する支持部材３０は、４つ以外であってもよく、即ち、バレル研磨装置１によって研磨加工を同時に行うことのできる加工物７０の数は、４つ以外であってもよい。

【0046】

複数の支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の径方向における位置が、全て同じ位置になっている。これらのバレル槽回転中心ＣＢを中心とする周方向及び径方向における支持部材３０の位置は、それぞれの支持部材３０が有する回転軸３１の位置になっている。つまり、複数の支持部材３０は、それぞれの支持部材回転中心ＣＳの位置が、バレル槽回転中心ＣＢを中心とする周方向において等間隔となり、バレル槽回転中心ＣＢからの支持部材回転中心ＣＳの距離が、支持部材３０同士で等しくなる位置関係で配置されている。

【0047】

さらに、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転方向における位相が異なっている。

【0048】

この場合における支持部材３０の回転方向における位相は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向における支持部材回転中心ＣＳの位置を、同じ位置にした場合における、支持部材回転中心ＣＳとする支持部材３０の回転方向における向きになっている。例えば、任意の２つの支持部材３０のそれぞれで支持する加工物７０が、支持部材回転中心ＣＳに対して、いずれもバレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の径方向において最も外側に位置する場合は、これらの２つの支持部材３０は、回転方向における位相が同じ位相になっている。

【0049】

これらのように定義付けされる支持部材３０の回転方向における位相が、第１実施形態では、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で異なっている。換言すると、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、バレル槽回転中心ＣＢからの加工物７０の距離が異なる距離となるように、支持部材回転中心ＣＳを中心として加工物７０を回転させる。

【0050】

第１実施形態では、支持部材３０は、複数配置される全ての支持部材３０で、バレル槽回転中心ＣＢからの加工物７０の距離が異なる距離となるように、支持部材回転中心ＣＳを中心として加工物７０を回転させる。つまり、支持部材３０は、支持部材３０の回転方向における位相が、複数の支持部材３０の全ての支持部材３０で異なっている。

【0051】

次に、バレル研磨装置１を用いた加工物７０のバレル研磨方法について説明する。バレル研磨装置１を用いて加工物７０の研磨を行う際には、バレル研磨装置１が有するバレル槽１０の開口部１３から、バレル槽１０の内側に砥粒６０を少量の水と共に投入する。砥粒６０は、例えば砥粒６０の表面６１からの深さが、研磨加工を行う加工物７０の長さ以上の深さになる量の砥粒６０を投入する。

【0052】

この場合における砥粒６０の表面６１は、バレル槽１０に収容される多量の砥粒６０における、上側に位置する面をいう。即ち、この場合における砥粒６０の表面６１は、１つ１つの砥粒６０の表面ではなく、バレル槽１０に収容される多量の砥粒６０全体の表面を示している。

【0053】

バレル研磨装置１を用いて研磨を行う加工物７０は、支持部材３０が有する支持部３４で支持する。支持部材３０は、複数の支持部材３０によって複数の加工物７０をそれぞれ個別に支持する。複数の支持部材３０で複数の加工物７０を支持したら、支持部材３０で支持する加工物７０をバレル槽１０に収容される砥粒６０に挿入する。バレル槽１０に収容される砥粒６０に加工物７０を挿入する際には、少なくとも、加工物７０における研磨を行う部位が砥粒６０内に入り込むまで、加工物７０を挿入する。

【0054】

バレル槽１０に収容される砥粒６０への加工物７０の挿入は、加工物７０を支持する支持部材３０は砥粒６０に挿入されない程度の深さまで行う。即ち、加工物７０を支持する支持部材３０は、砥粒６０に加工物７０を挿入した状態においても、砥粒６０から露出させる。

【0055】

これらの動作は、例えば、支持部材３０での加工物７０の支持はバレル槽１０の上側で行い、支持部材３０で加工物７０を支持したら、砥粒６０を収容するバレル槽１０に向けて支持部材３０を下降させることにより、支持部材３０で支持する加工物７０を、バレル槽１０に収容される砥粒６０に挿入する。

【0056】

砥粒６０に加工物７０を挿入したら、支持部材３０で支持をする加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させる。加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させた場合、バレル槽１０に収容される砥粒６０もバレル槽１０の回転に伴って回転をするため、砥粒６０も加工物７０に対して相対回転をする。加工物７０は、砥粒６０に挿入されているため、砥粒６０が加工物７０に対して相対回転をした場合、砥粒６０は、加工物７０に衝突をしながら相対回転をする。加工物７０の表面は、加工物７０に対して相対回転する砥粒６０が繰り返し衝突することにより、徐々に加工されて研磨が行われる。

【0057】

詳しくは、バレル槽１０は、バレル槽回転装置２０から伝達される駆動力により、バレル槽回転中心ＣＢを中心として回転をする。これにより、バレル槽１０は、支持部材３０で支持をする加工物７０に対して相対回転をする。また、第１実施形態では、バレル槽１０を回転させながら加工物７０の研磨を行う際には、支持部材回転装置３５で発生する駆動力により、加工物７０を支持する支持部材３０を回転させる。これにより、支持部材３０は、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転する。

【0058】

バレル槽１０を回転させた場合、バレル槽１０に収容される砥粒６０は、バレル槽１０の回転に伴って、バレル槽１０と共に回転をする。このため、バレル槽１０に収容される砥粒６０は、バレル槽１０と共にバレル槽回転中心ＣＢを中心として回転をし、支持部材３０で支持をする加工物７０に対して相対回転をする。これにより、砥粒６０は、加工物７０に対して繰り返し衝突し、加工物７０は、繰り返し衝突をする砥粒６０により、表面が研磨される。

【0059】

ここで、第１実施形態に係るバレル研磨方法では、砥粒６０の密度を確保して加工物７０の研磨の効率を上げるために、砥粒６０と共にバレル槽１０に投入する水の量を少なくしている。これにより、バレル槽１０内における砥粒６０の密度が高まるため、加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させた際に、加工物７０に衝突する砥粒６０の時間当たりにおける量を増加させることができる。従って、加工物７０に砥粒６０を衝突させることによる、加工物７０の研磨の効率を高めることができる。

【0060】

しかし、砥粒６０と共にバレル槽１０に投入する水の量が少ない場合、砥粒６０の流動性は低下する。このため、加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させることにより、砥粒６０によって加工物７０の研磨加工を行う際に、バレル槽１０の回転方向における加工物７０の下流側に、砥粒６０が加工物７０によって押し退けられることにより発生する窪みが発生し易くなる。

【0061】

ここで、加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させた際における砥粒６０の動きについて説明する。砥粒６０の動きの説明は、第１実施形態と対比させるために、支持部材３０において加工物７０を支持する支持部３４が回転軸３１に対して偏心しておらず、加工物７０が支持部材回転中心ＣＳに対して偏心せずに支持される形態での砥粒６０の動きについて説明する。

【0062】

図３は、加工物７０が支持部材回転中心ＣＳに対して偏心せずに支持される形態のバレル研磨装置１００の断面図である。図４は、図３のＢ－Ｂ矢視図である。図５は、図４のＣ－Ｃ断面図である。図３に示すバレル研磨装置１００は、支持部材１３０が有する回転軸１３１の下端に、加工物７０を支持する支持部１３４が連結されている。これにより、加工物７０は、図４に示すように、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心せずに支持部材１３０に支持されている。加工物７０が、このように支持部材回転中心ＣＳに対して偏心せずに支持される場合において、バレル研磨装置１００による研磨を行う前、即ち、バレル槽１１０を回転させる前の状態では、バレル槽１１０に収容される砥粒６０は、図５に示すように、表面６１が平坦な形態になっている。支持部材１３０によって支持される加工物７０は、バレル槽１１０に収容される砥粒６０に挿入される。

【0063】

図６は、図４に示すバレル槽１１０を回転させた状態を示す説明図である。図７は、図６のＤ－Ｄ断面図である。バレル槽１１０内の砥粒６０に加工物７０を挿入して加工物７０の研磨を行う場合は、バレル槽１１０を回転させながら、加工物７０を回転させる。加工物７０の回転は、支持部材回転装置１３５によって支持部材１３０を回転させることにより行う。これにより、加工物７０は、支持部材１３０と共に支持部材回転中心ＣＳを中心として回転をする。加工物７０は、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心せずに支持されているため、支持部材１３０を回転させた場合、加工物７０は、実質的に加工物７０の軸心を中心として回転をする。

【0064】

バレル槽１１０の回転は、バレル槽回転装置（図１参照）により行う。これにより、バレル槽１１０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心として回転する。バレル槽１１０を回転させた場合、バレル槽１１０に収容される砥粒６０は、バレル槽１１０と共に回転をするため、遠心力によってバレル槽１１０の径方向における外側に移動し易くなる。このため、バレル槽１１０内の砥粒６０は、図７に示すように、バレル槽１１０の径方向における外側に偏る状態になる。

【0065】

また、バレル槽１１０を回転させた場合、バレル槽１１０は、加工物７０に対して相対回転をする。つまり、加工物７０を支持する支持部材１３０は、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転するものの、バレル槽１１０と一体には回転をしないため、バレル槽１１０を回転させた場合、バレル槽１１０は、支持部材１３０で支持する加工物７０に対して相対回転をする。このため、バレル槽１１０を回転させた場合は、バレル槽１１０に収容される砥粒６０も、支持部材１３０で支持する加工物７０に対して相対回転をする。

【0066】

バレル槽１１０に収容される砥粒６０が加工物７０に対して相対回転をした場合、砥粒６０は加工物７０に対して繰り返し衝突する。これにより、加工物７０は、砥粒６０によって表面が研磨される。このように、加工物７０に対して砥粒６０を相対回転させながら加工物７０の研磨を行う場合、バレル槽１１０の回転方向における下流側には、砥粒６０が加工物７０によって押し退けられることにより窪み６２が発生する。窪み６２は、バレル槽１１０に収容される砥粒６０が加工物７０に押し退けられることにより砥粒６０の表面６１が凹んだ形態で発生する。

【0067】

砥粒６０に発生した窪み６２は、砥粒６０と共にバレル槽１０に投入する水の量が少ないことにより砥粒６０の流動性が低い場合、砥粒６０の流動によって均されることなく、比較的長い時間残り続ける。このため、加工物７０に対して砥粒６０が相対回転をし、砥粒６０が加工物７０に押し退けられることにより発生した窪み６２は、窪み６２を発生させた加工物７０に対して、バレル槽１１０の回転方向における下流側に位置する加工物７０の位置まで到達する。

【0068】

窪み６２は、砥粒６０が存在しない部分になっているため、砥粒６０の窪み６２が加工物７０の位置に到達した場合、加工物７０に砥粒６０が衝突しなくなったり、加工物７０に衝突する砥粒６０の量が少なくなったりする。このため、砥粒６０の窪み６２が到達した加工物７０は、砥粒６０によって研磨され難くなる。

【0069】

砥粒６０の窪み６２は、砥粒６０に対して複数挿入される加工物７０のそれぞれによって発生し、加工物７０で発生した窪み６２は、バレル槽１１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置まで到達するため、加工物７０には、砥粒６０の窪み６２が継続的に到達することになる。このため、加工物７０は、砥粒６０による研磨が継続的に行われ難くなる。

【0070】

第１実施形態に係るバレル研磨装置１は、バレル槽１０を回転させて砥粒６０によって加工物７０の研磨を行う際に、加工物７０によって砥粒６０の表面６１に発生した窪み６２が、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置まで継続する位置関係で、複数の支持部材３０は配置されている。つまり、複数の支持部材３０は、加工物７０によって砥粒６０の表面６１に形成される窪み６２が、窪み６２を形成した加工物７０を支持する支持部材３０に対して、バレル槽１０の回転方向における下流側で隣り合う支持部材３０で支持する加工物７０の位置まで継続する位置関係で配置されている。

【0071】

複数の支持部材３０が、このような位置関係で配置される第１実施形態では、支持部材３０は、回転軸３１と腕部３２と支持軸３３とを有し、加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持している。このため、支持部材３０が支持部材回転装置３５によって支持部材回転中心ＣＳを中心として回転した場合、支持部材３０により支持される加工物７０は、支持部材回転中心ＣＳから離れた位置で支持部材回転中心ＣＳ周りを回転する。

【0072】

支持部材回転中心ＣＳに対して偏心して加工物７０を支持し、支持部材回転中心ＣＳ周りに加工物７０を回転させた場合、加工物７０は、バレル槽１０の径方向に往復移動することになる。つまり、支持部材回転中心ＣＳ周りに加工物７０を回転させた場合における加工物７０の移動方向の成分には、バレル槽１０の径方向への移動と、バレル槽１０の周方向への移動との双方の方向への成分が含まれている。このため、支持部材回転中心ＣＳ周りに加工物７０を回転させた場合には、加工物７０は、支持部材回転中心ＣＳを中心としてバレル槽１０の径方向にも往復移動をする。

【0073】

第１実施形態に係るバレル研磨装置１で加工物７０の研磨を行う場合は、このように加工物７０を支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持する支持部材３０を回転させながら研磨を行うため、加工物７０は、バレル槽１０に収容される砥粒６０内でバレル槽１０の径方向に往復移動する。これにより、加工物７０に対してバレル槽１０を相対回転させることによりバレル槽１０に収容される砥粒６０が加工物７０に対して相対回転し、砥粒６０の表面６１に窪み６２が発生した場合でも、加工物７０は砥粒６０の窪み６２を避けることができる。

【0074】

つまり、砥粒６０が加工物７０に押し退けられることによって発生した窪み６２が、窪み６２を発生させた加工物７０に対して、バレル槽１０の回転方向における下流方向における下流側に位置する加工物７０の位置まで到達した場合でも、当該下流側の加工物７０は、支持部材３０の回転に伴ってバレル槽１０の径方向に移動する。このため、バレル槽１０の回転方向における上流側に位置する加工物７０で砥粒６０が押し退けられることにより発生した窪み６２が、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置に到達した場合でも、下流側の加工物７０は、窪み６２をバレル槽１０の径方向に避けることができる。

【0075】

これにより、下流側の加工物７０には、窪み６２以外の位置に存在する砥粒６０が衝突するため、加工物７０は、衝突する砥粒６０によって表面が加工され、砥粒６０により表面が研磨される。従って、第１実施形態に係るバレル研磨装置１は、砥粒６０の流動性が低いことにより加工物７０の研磨時に砥粒６０の表面６１に窪み６２が発生し易い状態においても、砥粒６０の窪み６２を避けながら加工物７０の研磨を行うことができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0076】

また、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、バレル槽回転中心ＣＢからの加工物７０の距離が異なる距離となるように、支持部材回転中心ＣＳを中心として加工物７０を回転させることができる。このため、バレル槽１０の回転方向における上流側の加工物７０により発生した砥粒６０の窪み６２を、バレル槽１０の回転方向における下流側で隣り合う加工物７０は、バレル槽１０の径方向に避けることができる。従って、窪み６２を発生させた加工物７０に対して、バレル槽１０の回転方向における下流側で隣り合う加工物７０は、窪み６２に対してバレル槽１０の径方向における外側または内側に位置する砥粒６０によって、表面を研磨することができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0077】

また、支持部材３０は、軸状の加工物７０を、加工物７０の軸心方向が支持部材回転中心ＣＳに平行になる向きで支持するため、加工物７０に対して相対回転をする砥粒６０を、加工物７０の軸心方向に対して直交する方向から衝突させることができる。これにより、加工物７０の表面を、砥粒６０によって効果的に研磨することができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0078】

また、複数の支持部材３０は、加工物７０の研磨時に加工物７０によって砥粒６０の表面６１に発生した窪み６２が、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置まで継続する位置関係で配置されている。即ち、複数の支持部材３０は、バレル槽１０の周方向における支持部材３０同士の距離が、比較的近い距離となる位置関係で配置されている。このため、加工物７０の研磨時に加工物７０によって砥粒６０に発生した窪み６２をバレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０で避けながら、１度の研磨の作業で多くの加工物７０を研磨することができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0079】

また、バレル槽１０に収容される砥粒６０に加工物７０を挿入する際には、加工物７０を支持する支持部材３０は砥粒６０に挿入せず、支持部材３０は砥粒６０から露出させるため、バレル槽１０や支持部材３０を回転させる際における回転抵抗を抑えることができる。これにより、バレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０が有する駆動モータや、支持部材３０を回転させる支持部材回転装置３５が有する駆動モータの小型化を図ることができる。この結果、製造コストの低減を図ることができる。

【0080】

［第２実施形態］
次いで、第２実施形態に係るバレル研磨装置１について説明する。第１実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。

【0081】

図８は、第２実施形態に係るバレル研磨装置１の断面模式図である。なお、図８では、バレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０（図１参照）を省略して図示している。第２実施形態においても、バレル研磨装置１は、砥粒６０を収容するバレル槽１０と、加工物７０を支持する支持部材３０とを備えている。また、支持部材３０は、加工物７０を支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持すると共に、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転することが可能になっている。

【0082】

さらに、第２実施形態では、支持部材３０は、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する回転中心である加工物回転中心ＣＷを中心として加工物７０を回転させる加工物回転装置４０を備えている。詳しくは、加工物回転装置４０は、支持部材３０が有する支持軸３３の下端に連結されており、加工物７０を支持する支持部３４は、加工物回転装置４０に取り付けられている。

【0083】

加工物回転装置４０は、駆動モータと減速装置とを備えており、駆動モータで発生した駆動力によって支持部３４を回転させることができる。支持部３４は、加工物回転装置４０から伝達される駆動力により回転可能になっている。即ち、加工物７０を支持する支持部３４は、加工物回転装置４０から伝達される駆動力により、支持軸３３に対して相対回転することが可能になっている。

【0084】

加工物回転装置４０が支持部３４を相対回転させる際における加工物回転中心ＣＷは、支持部材回転中心ＣＳに平行で支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する回転中心になっている。第２実施形態では、加工物回転装置４０が支持部３４を回転させる際における加工物回転中心ＣＷは、加工物回転装置４０が連結される支持軸３３の軸心に対して実質的に一致している。

【0085】

第２実施形態では、支持部材３０は、このように加工物回転装置４０によって、支持軸３３に対して支持部３４を相対回転させることができるため、支持部３４によって支持する加工物７０を、支持軸３３に対して相対回転させることができる。つまり、支持部材３０は、支持部３４で支持する加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する加工物回転中心ＣＷを中心として、回転させることが可能になっている。

【0086】

これらのように構成される第２実施形態においても、加工物７０の研磨を行う際には、砥粒６０を収容するバレル槽１０を、バレル槽回転中心ＣＢを中心として回転させる。これにより、支持部材３０で支持する加工物７０に対して、バレル槽１０に収容される砥粒６０を相対回転させる。

【0087】

また、第２実施形態においても、支持部材回転装置３５で発生する駆動力によって、支持部材３０を、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転させる。これにより、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する位置で支持する加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳ周りで回転させる。これにより、加工物７０を、バレル槽１０の径方向に往復移動させながら、バレル槽１０に収容される砥粒６０で研磨を行い、加工物７０によって砥粒６０の表面６１に発生する窪み６２を、バレル槽１０の径方向に避けながら研磨を行う。

【0088】

さらに、第２実施形態では、加工物７０の研磨を行う際には、支持部材３０が有する加工物回転装置４０によって加工物７０を回転させる。加工物回転装置４０は、加工物回転装置４０で発生した駆動力により、支持軸３３に対して支持部３４を、加工物回転中心ＣＷを中心として回転させる。これにより、加工物回転装置４０は、支持部３４により支持する加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する加工物回転中心ＣＷを中心として、支持軸３３に対して回転させる。

【0089】

第２実施形態では、このように加工物７０の研磨時には、加工物７０を支持する支持部材３０は、加工物７０を支持部材回転中心ＣＳの周囲を回転させながら、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心する加工物回転中心ＣＷを中心として加工物７０を回転させる。これにより加工物７０は、バレル槽１０の回転方向における上流側で隣り合う加工物７０によって砥粒６０に発生した窪み６２を避けることができると共に、砥粒６０が衝突する加工物７０における砥粒６０が衝突する面を、順次変化させることができる。従って、加工物７０の表面を、砥粒６０によって満遍なく研磨することができ、加工物７０を効果的に研磨することができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0090】

［第３実施形態］
次いで、第３実施形態に係るバレル研磨装置１について説明する。第１実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。

【0091】

図９は、第３実施形態に係るバレル研磨装置１の断面模式図である。なお、図９では、バレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０（図１参照）を省略して図示している。第３実施形態においても、バレル研磨装置１は、砥粒６０を収容するバレル槽１０と、加工物７０を支持する支持部材３０とを備えている。また、支持部材３０は、加工物７０を支持部材回転中心ＣＳに対して偏心させて支持すると共に、支持部材回転中心ＣＳを中心として回転することが可能になっている。

【0092】

さらに、第３実施形態では、支持部材３０は、１つの支持部材３０で複数の加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳに対してそれぞれ偏心させて支持することが可能になっている。詳しくは、第１実施形態では、支持部材３０の腕部３２は、回転軸３１に対して直交する方向に回転軸３１から一方向に延びるのに対し、第３実施形態では、腕部３２は回転軸３１に対して直交する方向に、回転軸３１から二方向に延びて形成される。換言すると、第３実施形態では、支持部材３０は、回転軸３１に対して直交する方向に延びる腕部３２に対して、回転軸３１が、腕部３２の延在方向における中央付近で腕部３２に接続されて形成されている。

【0093】

第３実施形態では、１つの支持部材３０が２つの支持軸３３を有しており、２つの支持軸３３は、腕部３２の延在方向における両端に、それぞれ接続されている。つまり、第３実施形態では、支持部材３０は、腕部３２の延在方向における中央付近から回転軸３１が上側に延び、腕部３２の延在方向における両端から２つの支持軸３３が下側に延びて形成されている。

【0094】

腕部３２から下側に延びる２つの支持軸３３の下端には、加工物７０を支持する支持部３４がそれぞれ配置されている。即ち、第３実施形態では、１つの支持部材３０が２つの支持部３４を有しており、このため、支持部材３０は、１つの支持部材３０で２つの加工物７０を支持することが可能になっている。

【0095】

その際に、支持部３４がそれぞれ配置される２つの支持軸３３は、腕部３２の延在方向において回転軸３１が腕部３２に接続される位置とは異なる位置で腕部３２に接続されている。このため、加工物７０を支持する支持部３４がそれぞれ配置される２つの支持軸３３は、支持部材回転中心ＣＳに対して偏心しており、２つの支持部３４によって支持される２つの加工物７０は、支持部材回転中心ＣＳに対してそれぞれ偏心する位置で支持される。

【0096】

このように構成される第３実施形態においても、加工物７０の研磨を行う際には、砥粒６０を収容するバレル槽１０を、バレル槽回転中心ＣＢを中心として回転させる。これにより、支持部材３０で支持する加工物７０に対して、バレル槽１０に収容される砥粒６０を相対回転させる。

【0097】

また、第３実施形態では、支持部材３０は、加工物７０を支持する支持部３４を２つ有しており、２つの加工物７０を１つの支持部材３０によって支持する。支持部材３０は、支持する２つの加工物７０を、バレル槽１０に収容される砥粒６０に挿入し、支持部材回転装置３５で発生する駆動力により、１つの支持部材３０で支持する２つの加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳ周りにそれぞれ回転させる。これにより、支持部材３０によって支持する２つの加工物７０を、それぞれバレル槽１０の径方向に往復移動させながら、バレル槽１０に収容される砥粒６０によって研磨を行う。

【0098】

このため、加工物７０の研磨時には、バレル槽１０の回転方向における上流側の支持部材３０で支持する２つの加工物７０によって砥粒６０に発生した窪み６２を、バレル槽１０の回転方向における下流側で隣り合う支持部材３０によって支持する２つのそれぞれの加工物７０で避けることができる。従って、１度の研磨の作業で多くの加工物７０の研磨を行う際に、多くの加工物７０の表面を砥粒６０によって効果的に研磨することができる。この結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0099】

［変形例］
なお、上述した実施形態は、適宜組み合わせて構成してもよい。図１０は、第３実施形態の変形例であり、２つの支持部３４を有する支持部材３０に加工物回転装置４０を配置した形態を示す説明図である。第３実施形態のように、支持部材３０が、加工物７０を支持する支持部３４を２つ有する形態では、第２実施形態のように、加工物回転中心ＣＷを中心として支持部３４を回転させる加工物回転装置４０を、支持部３４に合わせて２つ設けてもよい。即ち、２つの支持部３４のそれぞれに対して加工物回転装置４０を配置することにより、支持部材３０が有する２つの支持部３４によって支持する２つの加工物７０をそれぞれ、加工物回転中心ＣＷを中心として回転させることができるようにしてもよい。

【0100】

１つの支持部材３０によって２つの加工物７０を、支持部材回転中心ＣＳに対してそれぞれ偏心させて支持することにより、１度の研磨の作業で多くの加工物７０の研磨を行う際に、砥粒６０に発生する窪み６２を避けながら研磨できるため、多くの加工物７０を効果的に研磨することができる。さらに、１つの支持部材３０によって支持する２つの加工物７０をそれぞれ回転させることにより、砥粒６０が衝突する加工物７０における砥粒６０が衝突する面を順次変化させることができ、加工物７０を砥粒６０によって満遍なく研磨することができる。これらの結果、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0101】

また、上述した第１実施形態では、支持部材３０は、複数の支持部材３０同士で、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転方向における位相が異なっているが、支持部材３０は、複数の支持部材３０同士で、回転方向における位相が異なっていなくてもよい。

【0102】

図１１は、第１実施形態の変形例であり、支持部材３０同士で回転方向における位相が同じ位相になる場合の説明図である。支持部材３０は、図１１に示すように、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転方向における位相が同じ位相であってもよい。つまり、支持部材３０は、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、バレル槽回転中心ＣＢからの加工物７０の距離が同じ距離となるように、支持部材回転中心ＣＳを中心として加工物７０を回転させてもよい。

【0103】

詳しくは、流動性が低い砥粒６０によって加工物７０の研磨を行う場合、加工物７０によって砥粒６０に発生した窪み６２は、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置まで到達し易くなるが、支持部材３０は、支持部材回転中心ＣＳに対して加工物７０を偏心させて支持し、支持部材回転中心ＣＳを中心として加工物７０を回転させる。

【0104】

このため、バレル槽１０の回転方向における上流側の加工物７０によって砥粒６０に発生した窪み６２が、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０の位置に到達した場合、当該下流側の加工物７０は、バレル槽１０の径方向における位置が、上流側の加工物７０が窪み６２を発生させた際におけるバレル槽１０の径方向における位置から移動することになる。

【0105】

これにより、バレル槽１０の回転方向における下流側の加工物７０は、上流側の加工物７０によって発生した窪み６２をバレル槽１０の径方向に避けることができ、砥粒６０によって表面を研磨することができる。従って、バレル槽回転中心ＣＢを中心とするバレル槽１０の周方向において隣り合う支持部材３０同士で、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転方向における位相を同じ位相にした場合でも、加工物７０を効率良く研磨することができる。

【0106】

バレル槽１０の回転方向において隣り合う支持部材３０同士の、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転方向における位相は、支持部材３０同士の距離と、支持部材回転中心ＣＳを中心とする支持部材３０の回転速度とに基づいて、上流側の加工物７０で発生した砥粒６０の窪み６２を、下流側の加工物７０が避けることができるように設定するのが好ましい。

【0107】

また、上述した各実施形態では、加工物７０は、模式的に棒状の形状で図示をしているが、加工物７０は凹凸がある形状で形成されていてもよい。図１２は、バレル研磨装置１により研磨加工を行う加工物７０の一例を示す説明図である。加工物７０は、例えば、図１２に示すように、棒状の軸部７１にギア７２が設けられたものであってもよい。加工物７０は、ギア７２のような凹凸を有する形状であっても、バレル研磨装置１を用いて研磨を行うことにより、ギア７２における歯と歯の間の谷のように凹んでいる部分にも砥粒６０が入り込み、砥粒６０によって研磨を行うことができる。

【0108】

特に、第２実施形態のように、支持部材３０に加工物回転装置４０を設け、加工物回転中心ＣＷを中心として加工物７０を回転させながら研磨を行う場合、ギア７２における谷のように凹んでいる部分に砥粒６０が入った際に、加工物７０が回転することによる遠心力によって、凹んでいる部分から砥粒６０を出すことができる。これにより、加工物７０が、ギア７２における谷のように凹んでいる部分を有して形成される場合でも、凹んでいる部分に砥粒６０が滞留することを抑制でき、加工物７０における凹んでいる部分に対して、砥粒６０を繰り返し衝突させることができる。従って、加工物７０が、ギア７２のような凹凸を有する形状であっても、凹んで形成される部分を含め加工物７０の表面に砥粒６０を満遍なく衝突させて砥粒６０によって研磨を行うことができ、研磨加工の効率を向上させることができる。

【0109】

また、上述した各実施形態では、バレル槽１０を回転させるバレル槽回転装置２０は、駆動装置２１からの駆動力を駆動ベルト２４によりバレル槽１０に伝達し、バレル槽１０を回転させているが、バレル槽回転装置２０は、これ以外の構成であってもよい。また、上述した各実施形態では、支持部材３０を回転させる支持部材回転装置３５は、支持部材３０ごとに設けられ、支持部材３０ごとに支持部材回転装置３５によって回転をさせているが、支持部材回転装置３５は、これ以外の構成であってもよい。

【0110】

また、上述した各実施形態では、バレル槽１０が回転をすることにより、バレル槽１０に収容される砥粒６０と、支持部材３０に支持される加工物７０とは相対回転をするが、バレル槽１０に収容される砥粒６０に対する加工物７０の相対回転は、これ以外の態様により実現してもよい。例えば、加工物７０を支持する複数の支持部材３０が一体となって構成され、複数の支持部材３０が一体で回転をすることにより、支持部材３０によって支持する加工物７０を、バレル槽１０に収容される砥粒６０に対して相対回転させてもよい。この場合、バレル槽１０は、停止をしていてもよく、複数の支持部材３０の回転方向の反対方向に回転していてもよく、複数の支持部材３０の回転方向と同じ方向に、複数の支持部材３０の回転速度よりも遅い速度で回転していてもよい。支持部材３０とバレル槽１０とは、支持部材３０で支持する加工物７０と、バレル槽１０に収容される砥粒６０とを相対回転させることにより、砥粒６０によって加工物７０を研磨加工することができるように構成されていれば、双方を相対回転させるための態様は問わない。

【0111】

以上、本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。実施形態や変形例として説明した構成は、適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0112】

１ バレル研磨装置
１０ バレル槽
１１ 底部
１２ 壁部
１３ 開口部
１４ バレル軸
１５ プーリ
２０ バレル槽回転装置
２１ 駆動装置
２２ 出力軸
２３ プーリ
２４ 駆動ベルト
３０ 支持部材
３１ 回転軸
３２ 腕部
３３ 支持軸
３４ 支持部
３５ 支持部材回転装置
４０ 加工物回転装置
６０ 砥粒
６１ 表面
６２ 窪み
７０ 加工物
７１ 軸部
７２ ギア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】