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球体の製造装置およびその製造方法

国内特許コード P120007577
掲載日 2012年5月23日
出願番号 特願2011-275046
公開番号 特開2013-123784
登録番号 特許第5930694号
出願日 平成23年12月15日(2011.12.15)
公開日 平成25年6月24日(2013.6.24)
登録日 平成28年5月13日(2016.5.13)
発明者
  • 小林 岳彦
  • 加藤 優一
出願人
  • 学校法人東京電機大学
発明の名称 球体の製造装置およびその製造方法
発明の概要 【課題】樹脂等の材料から任意の大きさの球体を簡易かつ低コストに製造し得る球体の製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】副回転軸Yまわりに回転する各アーム材22に設けられた取付孔22A間に電熱線26を副回転軸Yと平行に設置する。第1回転治具12を回転して被加工物Wを主回転軸Xまわりに回転しつつ、電熱線26をこの主回転軸Xと交わりかつ直交する副回転軸Yまわりに旋回することで、被加工物Wの一方の端部W1が電熱線26により溶融されて、半球形に形成される。第1回転治具12と対向して配置される第2回転治具32に面板34があり、この面板34が被加工物Wを真空吸着する。第2回転治具32を回転して被加工物Wを主回転軸Xまわりに回転しつつ、電熱線26を副回転軸Yまわりに旋回することで、被加工物Wの他方の端部W2が電熱線26により溶融されて、半球形に形成される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


さまざまな理工学あるいは産業分野で球体は用いられている他、この内の導電性を有した導体球は例えばレーダの校正や電波の散乱実験にも用いられている。しかし、このような導体球を含めた球体を例えば銅や真鍮等の金属材料の塊から旋盤等により削り出すのは容易ではなく、多大な加工コストが必要であった。さらに、このように金属製の導体球を削り出して形成した場合には重量が重くなる欠点があるため、重量を軽減することが考えられるが、重量軽減のために中空な球体にするには、さらに加工工程が増えて加工コストが一層増大するようになる。



これに対して、樹脂製の球体に表面処理などをして表面を導電性にすれば、レーダの校正や電波の散乱実験等に用いることが出来る。しかし、樹脂製の球体は、金型を用いて樹脂材料をこの金型内に射出成形するか、あるいは発泡樹脂材料を金型内に充填することによって、従来製造していた。このため、金型内に設けられていた凹部の径で球体の径が決まり、任意の径を有した球体を簡易に製造することは困難であった。また、射出成形により球体を製造した場合、金型と金型との間の接合部分の僅かな隙間により生じたバリが球体の外周面に残ってしまって、適切な状態の球体を得ることができない欠点を有していた。
他方、発泡スチロール材を球面に形成する技術として、下記の特許文献1に開示された技術が従来知られていた。

産業上の利用分野


本発明は、樹脂等の材料から任意の大きさの球体を簡易かつ低コストに製造し得る球体の製造装置およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被加工物が固着されて主回転軸のまわりにこの被加工物を回転する第1回転治具と、
第1回転治具と対向して配置され、主回転軸を中心とする受部を有し被加工物の端部をこの受部に固着して主回転軸のまわりに被加工物を回転する第2回転治具と、
主回転軸と交わりかつ直交する副回転軸まわりに回転可能に支持されたアーム材と、
副回転軸から離れた位置で副回転軸と平行にアーム材に取り付けられ、副回転軸まわりに旋回されつつ、第1回転治具により固着された状態で被加工物の一方の端部を半球面に加工すると共に、第1回転治具から被加工物を取り外した状態で半球面に加工された一方の端部を第2回転治具の受部に固着して、被加工物の他方の端部を半球面に加工する加工器具と、
を含む球体の製造装置。

【請求項2】
加工器具が電熱線とされる請求項1 記載の球体の製造装置。

【請求項3】
加工器具はレーザ加工機より出力されるレーザビームとする請求項1記載の球体の製造装置。

【請求項4】
加工器具はウオータジェット装置より出力されるウオータジェットビームとする請求項1記載の球体の製造装置。

【請求項5】
第1回転治具に被加工物を固着した状態で、被加工物を主回転軸まわりに回転させつつ、主回転軸から離れて位置する加工器具を主回転軸と直交する副回転軸まわりに旋回させて、第1回転治具に固着された端部と逆側の被加工物の端部をこの加工器具により半球面に加工する第1工程と、
第1工程で加工された半球面を主回転軸まわりに回転可能に第2回転治具に固着する第2工程と、
第2回転治具により被加工物を主回転軸のまわりに回転させつつ、加工器具を副回転軸のまわりに旋回させて、第1工程において半球面に加工された被加工物の端部と逆側の被加工物の端部をこの加工器具により半球面に加工する第3工程と、
を含む球体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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