JP4063492B2 - ラップ保持器および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズ製作の分野に関する。特に、本発明はレンズの精密加工および研磨加工を行う多様なラップを保持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼科用および他のタイプのレンズは普通、二つの主表面を有するガラスまたはプラスチック製レンズ半加工品から製造される。このレンズ半加工品は通常、一表面は仕上がっているが他表面は未仕上げのままである。レンズ半加工品の未仕上げ表面の切削加工、精密加工、研磨加工は、特定のレンズ処方に対応するデータに応答する機械によって行われる。切削操作は普通、プラスチックレンズに対してはボールミル、またはガラスレンズに対してはグラインダーを用いて行われる。これらの切削操作より、普通、仕上げレンズの形状に極めて近いレンズ表面が形成される。しかし、レンズ半加工品の切削表面は粗いので、所要の光学的透明性を達成するには、レンズ半加工品には切削加工後に更に精密加工と研磨加工とを行う必要がある。
【０００３】
精密加工と研磨加工の操作は普通、レンズ処方で規定された所望のレンズ仕上げ形状に極めて近似した形状を有する研磨表面にレンズ半製品の切削表面を重ね合わせて行われる。この研磨表面は、当業者からは磨き工具または「ラップ」と称されている。操作に当たって、レンズ半加工品を取り付けた装置が、レンズの所望形状表面に整合して形作った半球状軌跡に沿ってレンズ半加工品をラップの研磨表面上に動かして、レンズ表面の精密加工および／または研磨加工を行う。ラップは普通、２個の主要部品から構成される。一つの部品は取付用表面、別名マンドレルであり、他の部品はそのマンドレルの上に取り付けらた、取り外し可能の研磨パッドである。レンズ半加工品は、精密加工と研磨加工の操作の際にこの研磨パッドに押し付けられて動かされることによって加工される。上記マンドレルの形状は、レンズの処方形状に可能な限り近似して整合していなければならないので、異なったレンズ処方には異なったラップを使用する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の装置の欠点の一つは多様なラップを取り付けるシステムに存在する。従来、ラップはラップの底部端から延びるフランジを締め付けることによって支持台に固定されている。用いられる締め付け道具は、油圧式、空気式、および機械式の固定具などである。これらは全て取り付けるのに相当な時間を要する。従って、ラップ支持タワーにラップを固定するのに、時間の面で、より効率的で、しかも信頼性ある手段を提供する必要性が当技術分野に存在する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従来技術の上記欠点は、本発明のラップ保持器および方法によって克服または防止される。
【０００６】
本発明により、ラップが迅速に取り替えられ、ラップはフェイルセーフで信頼性をもって保持される。これは、レンズの多くの異なる可能な処方に多くの異なるラップが必要となるという事実に鑑みて便益がある。
【０００７】
本発明は、それに２本のシャフトが通って延びる基部を備える。これらのシャフトは２本のブレードにキーで留められている。各シャフトにブレード一枚が付いている。ブレードは、キーで留められているのでシャフトと一緒に回転する。作動されていない時（フェイルセーフ状態）のブレードの回転状態は、各ブレードの外端が半径方向外側に延び、この外端がラップ支持タワーに配置されたラップにある凹部に嵌まり、ラップが前記ラップ支持タワーから離れるのを防止するものである。空気式、油圧式、機械式または電子機械式の駆動機で作動すると、バイアス手段が打ち負けてブレードは引っ込む。このような状態でラップを取り外したり、取り替えたりすることができる。より有利には、このシステムが手動操作の手段も備えることとすれば、機械的な駆動ができない場合に、手動で行うことができる。
【０００８】
本発明のシステムでは、ラップの取り替えが迅速にできるので、レンズ製作の際に相当な時間の節約が実現される。
【０００９】
以下、図面を参照して説明するが、同じ様な構成部品には同じ参照番号を付している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１と２を参照する。これらの図にはラッピング装置に用いる保持機構１０の斜視外形図と上面図とが示されている。ラップ１２の外観は周辺に抑え込み部分のようなものはなく、円滑であることが分かる。ラップ１２はドーム状部分１４と、ここから垂れている円環状スカート１６とを備え、両者相俟って中空の内部を規定している。ドーム状部分１４は一定の厚さであることが好ましい。本発明に係るラップ１２は、ラップ支持タワー１８に、確実に、信頼性をもって、フェイルセーフ状態で好ましくは内部から保持される。ラップ支持タワー１８（以下タワー１８という）は、機械ハウジング（図示せず）に固定できる支持キャリア２０で支持される。また、図１と図２に部分的に見えているのはアクチュエータ２２で、その残り部分は支持キャリア２０の下に隠されているが、ラップ１２を支持台に保持する手段を動かす機能を有している。これらの機能は以下では更に詳細に説明される。
【００１１】
図２の分割ライン３−３に沿って切断された本実施形態の断面図である図３、タワー１８の概略上面図である図４、および図３の分割ライン５−５に沿って切断された図３の断面図である図５を参照する。これらの図には本実施形態に係る作動部品が図示されている。各ラップ１２（本発明では複数のラップが設置される）は２本一組のブレード２４ａと２４ｂとでタワー１８（好ましくはプラスチック材製）に固定されている。重要なので注記するが、図４では、ブレード２４ａは格納された位置で示されているが、ブレード２４ｂは噛み合わされた位置で示されている。噛み合わされた位置はフェイルセーフ位置であり、ラップ１２がタワー１８に固定されている位置である。ブレード２４ａと２４ｂとは、２４ａ位置にある時は、溝２６の中に納まっている。溝２６はラップ１２の中空内部に、スカート１６内で半径方向に切られている。次いで、ラップ１２はタワー１８の頂部に平らに鎮座する。今度はタワー１８が支持キャリア２０の凹部２８に納まり、フランジ３２中のボルト孔３０を貫通する留め具で機械ハウジング（図示せず）に固定されている。
【００１２】
ブレード２４ａと２４ｂは、タワー１８と支持キャリア２０を貫通するシャフト３４で作動される。タワー１８は、態様の一つ（図示のもの）ではプラスチック製なのでブッシュはいらない。しかし、支持キャリア２０では、シール孔３８にシール３６、ブッシュ孔４０にブッシュ材（図示せず）を装入するのが好ましい。ブッシュ材は青銅が好ましい。ブッシュ材とシールは支持キャリア２０のクリアランス孔４２中のシャフト３４に対して整合した位置を保つ。シャフト３４は支持キャリア２０の下に延び、多くのアクチュエータのうちの一つへのリンク機構によりアクセスされる。アクチュエータは機械式、油圧式、電子機械式、電気式および空気式などが可能であるが、空気式が好ましい。
【００１３】
特に図４を参照する。ブレード２４ａと２４ｂの端部４４が、好ましくはネジの形成された留め具４８でシャフト３４の上端４６に固定されている。ネジ留めは必要に応じて分解することが出来るので好ましい。シャフト３４の上端４６には、図６に概略示されている単一の突起５０がある。図４に見られるように、各ブレード２４は、留め孔５４と従属スロット５６とから成るキー孔５２を備える。従属スロット５６は、突起５０を受容するようになっており、各ブレード２４を適当な留め具４８でそれぞれシャフト３４に留めると、ブレード２４の各シャフト３４に対する相対回転が防止される。留められた状態でシャフト３４に回転運動を加えると、ブレード２４の位置は半径方向外側にシフトする。シャフトに所望・意図される回転度は、図４のブレード２４ａの位置とブレード２４ｂの位置とを比較することによって特定できる。また、理解されねばならないことは、ブレード２４ａとブレード２４ｂの湾曲５８は、ラップ１２の溝２６の湾曲度に適合し、しっかりした噛み合わせと、信頼性ある保持が確実に行えるようにするのが好ましい。
【００１４】
シャフト３４がタワー１８から上方へ出ないようにするため、キャップリング６０（円環状）を上記ブレード２４ａ，ｂの上に被せ、タワー１８に固定する。固定は開口６２を貫通するネジ留め（図示せず）で行うのが好ましい。注記すべきは、キャップリング６０の上表面６４が内側に傾斜していることである。この役割は、ラップ１２をその内部から加熱したりあるいは冷却するのに用いられる水を中央の排水ポート６６へ戻すのを助けることである。
【００１５】
さて、ブレード２４ａと２４ｂのアクチュエータ２２に話を戻すと、回転運動は、図３，７，８を参照すると、好ましくは空気式駆動機６８で付与される。空気式駆動機６８はハウジング（図示せず）にブッシュ７０とブッシュ７２を介して回転自在に設けられている。ブッシュ７２は、ハウジングにボルト接合されているフレーム部７４に支えられる。フレーム部７４は開口７６を介してボルト接合される。空気式駆動機６８は駆動シャフト７８を備え、駆動シャフト７８の末端にはＵリンク８０が備えられる。Ｕリンク８０は、Ｕリンクピン８２を介して、シャフト３４の一本に留め具８６でネジ固定されているアクチュエータアーム８４に結合している。アクチュエータアーム８４は更に、回転ピン８８でリンク９０に結合されている。リンク９０はピン９２でラジアルアーム９４に結合し、ラジアルアーム９４は今度は留め具９６で他のシャフト３４に結合されている。ラジアルアーム９４とシャフト３４の間、アクチュエータアーム８４とシャフト３４の間の相対的回転を防止するために、シャフト各々に単一の突起が設けられている。図７には、突起の一つが見えており、番号９８として示している。バネを設け、操作の際には駆動アセンブリと接触するようにして、バネの力により、ラップ１２がタワー１８にロックされている位置に前記アセンブリを保持するようにするのが好ましい。このバネは図示されていないが、バネのバイアス力がアクチュエータ駆動方向と反対方向に、そしてブレード２４ａと２４ｂが溝２６と噛み合わされる位置に駆動を推進する傾向にある限りは、このバネは、多様なリンク機構部材のどれを抑え付けるものであってもよく、また空気式駆動機の内部に設けられていてもよい。従って、ラップ１２を取り外さなければならない時は、アクチュエータ２２を起動して、バネのバイアス力に打ち勝つように反対方向に力を加え、ラップ１２の噛み合いからブレード２４を外す。ブレード２４が外れると（ラップ溝２６から外れると）ラップ１２はタワー１８から容易に持ち上げられる。ラップ１２は、ガーバー・コバーン社（Ｇｅｒｂｅｒ Ｃｏｂｕｒｎ）が開発した取り外し／取り付け機を用い、その作業端の真空カップにより自動的に取り外したり、取り替えたりすることができる。この真空カップは吸引、非吸引を自由に選択して作動させられる。
【００１６】
駆動機６８の電源が落ちた場合、この装置はフェイルセーフあるいはロック・モードとなる。この装置は、ユーザがアクチュエータ把手１００と１０２を握って手動操作し、システムのバネのバイアス力を上回るように動かすことができる。
【００１７】
図５に戻って参照すると、本発明のもう一つの重要な機能が示されている。タワー１８から半径方向外側に延びるピン２５を設け、ラップ１２を積極的に位置決めすることが望ましい。ブレード２４は成る程ラップ１２のｚ軸上の移動は防止する、すなわち、タワー１８からラップ１２が外れることは防止するが、ｚ軸の周りに回転することは防止しない。円筒形状のラップ１２では、ｚ軸の周りの回転は、これにより製作されたレンズに顕著な軸問題をもたらし、得られたレンズは欠陥品となってしまうのは必至である。ピン２５があると、ｚ軸の周りの回転が阻止され、円筒補正（cylindrical correction）が行われた正確な軸を有するレンズが製作される。ラップ１２はピン２５とはノッチ２７の処で簡単かつ容易に噛み合わされる。ノッチ２７は、ラップ１２へはその底部端２９から機械加工して設けるのが好ましい（場所は図５を参照のこと）。実施の形態の一つではノッチ２７の下端部は末拡がり（flared）の形状にして、ラップ１２を合わせるのにある程度余裕があるようにする。ラップ１２がタワー１８と完全に合わさると、ピン２５がノッチ２７の目指した位置に納まり、ラップ１２は適切に整合され、ｚ軸の周りの回転運動が防止される。
【００１８】
最後に図７はシール溝１０４を示す。シール溝１０４は、支持キャリア２０とハウジング（図示せず）との間の接合部をしっかり圧密シールするＯリングのようなシール材を填め込む個所である。これは、本発明のシステムの一部であるが、他のシステムの場合についても有利な機能である。
【００１９】
本発明は、本発明の好ましい実施形態を説明し、図示したが、多岐にわたる一部修正や置換が本発明の精神や範囲から逸脱せずに行うことができると思われる。従って、上記実施形態は説明の目的に記載されたものであって、本発明はこの形態に限定されないことは理解されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るラップ保持器の斜視図である。
【図２】 図１のラップ保持器の平面図である。
【図３】 図２のラップ保持器の切断ライン３−３に沿った断面図である。
【図４】 図１のラップ支持タワーまたはラップ保持器を、ラップを取り外して見た平面図である。
【図５】 図３のラップ保持器の切断ライン５−５に沿った断面図である。
【図６】 図３のラップ保持器のシャフトに設けられた単一の突起の概略図である。
【図７】 図１のラップ保持器の底部の斜視図で、本発明にとって好ましいアクチュエータ・リンク機構を示す図である。
【図８】 図１のラップ保持器の底面図である。
【符号の説明】
１０ ラップ保持器、１２ ラップ、１４ ドーム状頂部、１６ 円環状スカート部、１８ ラップ支持タワー、２０ 受台、２２ アクチュエータ、２４ ブレード、２５ ピン、２６ 溝、２７ ノッチ、２８ 凹部、２９ 底端、３０ ボルト穴、３２ フランジ、３４ シャフト、３６ シール材、３８ シール孔、４０ ブッシュ孔、４２ クリアランス孔、４４ 端部、４６ 上端部、４８ 留め具、５０，９８ 突起、５２ キー穴、５４ 留め孔、５６ 従属スロット、５８ 湾曲、６０ キャップリング、６２，７６ 開口、６６ 中央排水パイプ、６８ 空気式駆動機、７０，７２ ブッシュ、７４ フレーム部、７８ 駆動シャフト、８０ Ｕリンク、８２ Ｕリンクピン、８４ アクチュエータアーム、８６，９６ 留め具、８８ 回転ピン、９０ リンク、９２ ピン、９４ ラジアルアーム、１００，１０２ 把手。

Claims (9)

1. ラップ保持器であって、
   ラップ支持台と、
   前記ラップ支持台を回転自在に貫通するシャフトと、
   前記シャフトに取り付けられこれと共に回転可能なブレードであって、ラップと噛み合うことができるブレードと、
   前記シャフトと操作可能に結合され、前記シャフトを回転することによって前記ブレードを回転させるアクチュエータ装置と、
   を備えることを特徴とするラップ保持器。
2. 前記シャフトが２本のシャフトであり、各シャフトはこれに取り付けられたブレードを備え、前記ブレードの両方がラップに噛み合うことができることを特徴とする請求項１記載のラップ保持器。
3. 前記２本のシャフトが、前記アクチュエータ装置に相互接続していることを特徴とする請求項２記載のラップ保持器。
4. 前記アクチュエータ装置が、前記２本のシャフトを駆動機にリンク機構で連結し、前記リンク機構が前記駆動機の動きを伝えて前記２本のシャフトを回転させることを特徴とする請求項３記載のラップ保持器。
5. 前記アクチュエータ装置が、油圧式、空気式、電気式、電子機械式、および機械式のうちの一つの方式で駆動されることを特徴とする請求項１記載のラップ保持器。
6. 前記アクチュエータ装置が、手動で操作できることを特徴とする請求項１記載のラップ保持器。
7. 前記ブレードが、前記シャフトにキー結合されていることを特徴とする請求項１記載のラップ保持器。
8. ラップを保持する方法であって、
   その内部に円環状の溝を備えるラップをラップ支持台に支持し、そして
   前記溝を、前記ラップ支持台に支持される際に前記ラップの下になるように配置されたブレードと噛み合わせ、
   前記噛み合わせが、前記支持台を貫通し前記ブレードと結合すべく延びるシャフトを回転し、前記ブレードの少なくとも一部を、未回転の位置から半径方向外側に動かすことを含むことを特徴とするラップ保持方法。
9. 前記回転がバネのバイアス力で行われ、前記未回転の位置が、前記バネのバイアス力に打ち勝つようにアクチュエータを作動することによって達成されることを特徴とする請求項８記載の方法。