(57)【要約】  研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる研削装置を提供する。  本発明に係る研削装置（１）は、回転駆動装置（１１）により駆動される回転軸（１２）に一体回転可能に取り付けられる支持部（２０）と、支持部（２０）上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面（３１）を有する研削部（３０）とを備える。支持部（２０）の表面には、使用時に研削部（３０）の裏面と接触する凸面部（２１）と、凸面部（２１）より後退する凹面部（２２）とが周方向に沿って交互に設けられている。支持部（２０）と研削部（３０）との間、回転軸（１２）と研削部（３０）との間、または、回転軸（１２）と支持部（３０）との間には、決められた角度位置毎に係合して、研削部（３０）または支持部（２０）を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構（５０）が設けられている。
2017110156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられる支持部と、  前記支持部上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、を備え、  前記支持部の表面には、使用時に前記研削部の裏面と接触する凸面部と、前記凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられており、  前記支持部と前記研削部との間、前記回転軸と前記研削部との間、または、前記回転軸と前記支持部との間には、決められた角度位置毎に係合して、前記研削部または前記支持部を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構が設けられている研削装置。
【請求項２】
前記係合機構は、前記支持部および前記研削部の一方に設けられる少なくとも１つの係合突起と、前記支持部および前記研削部の他方に決められた角度位置毎に設けられ、前記係合突起と係脱可能な複数個の係合孔とからなる請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
前記係合機構は、前記研削部または前記支持部の内周に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車としてなるラチェットギヤと、前記回転軸に取り付けられ、前記ラチェットギヤと係合する少なくとも１つのラチェット爪とからなる請求項１に記載の研削装置。
【請求項４】
前記係合機構の係合動作に対応して前記研削部または前記支持部を決められた角度だけ周方向へ移動させる変位機構をさらに備える請求項１に記載の研削装置。
【請求項５】
前記変位機構は、前記研削部または前記支持部の一方に設けられるガイド部材と、前記ガイド部材の外周に取り付けられ、前記ガイド部材に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材とからなり、  前記係合機構は、前記変位部材の外周面に設けられ、径方向外側に突出する少なくとも１つの係合ピンと、前記研削部または前記支持部の他方の内周面全周にわたって設けられ、決められた角度位置毎に段部が形成される係合溝とからなる請求項４に記載の研削装置。
【請求項６】
前記係合機構は、前記支持部および前記研削部の一方に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する第１フェースギヤと、前記支持部および前記研削部の他方に取り付けられ、周方向に沿って前記第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第２フェースギヤとからなり、  前記変位機構は、前記第２フェースギヤの外周に軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられ、周方向に沿って前記第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第３フェースギヤからなり、  前記第３フェースギヤは、前記第２フェースギヤに対して歯の位置が周方向にずれて設けられている請求項４に記載の研削装置。
【請求項７】
回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に係合突起を有するベース部材に取り付けられて使用される研削具であって、  前記ベース部材に取り付けられ、凸面部と、凸面部より後退する凹面部とを周方向に沿って交互に形成するための凹凸形成部材と、  前記凹凸形成部材上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、を備え、  前記凹凸形成部材には、前記係合突起と係合し、前記ベース部材上に前記凹凸形成部材を取り付けるための取付孔が形成され、  前記研削部には、決められた角度位置毎に設けられ、前記係合突起と係脱可能な複数の係合孔が形成されている研削具。
【請求項８】
回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている支持部に取り付けられて使用される研削具であって、  前記支持部上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、  前記研削部の裏面に取り付けられるガイド部材と、を備え、  前記研削部は、前記ガイド部材を前記支持部に備えられている変位部材の内周に挿し込むことにより前記支持部に取り付けられ、前記支持部が有する変位機構の係合動作に対応して決められた角度だけ前記支持部に対して周方向へ移動する研削具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、被研削物を研削するための研削装置および当該研削装置用の研削具に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般鋼、ステンレス鋼、アルミ、プラスチック等のワークを研削・研磨するために、研削砥石、研磨布紙加工製品等の研削部を装着したディスクグラインダ等の研削装置が広く用いられている（例えば特許文献１）。このような研削装置１００は一般に、図２６に示すような構成をしている。すなわち、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面１３１を有する研削部１３０が、平板状の支持部１２０の上に重ねて固定され、支持部１２０および研削部１３０が、一体で回転軸に支持されている。そして、回転駆動装置１１１によって回転軸が駆動されると、回転軸に伴われて支持部１２０および研削部１３０が回転し、研削部１３０の表面の研削面１３１の凹凸によってワークが研削・研磨される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４２４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記のような従来の研削装置１００では、一般的に研削・研磨時に負荷がかかる範囲が同じであるため、その範囲の砥粒１３２（図２７参照）が等しく摩耗してしまうことが生じていた。つまり、図２７（ａ）のように初期状態の新品の研削部１３０では、研削部１３０の表面１３１は、砥粒１３２によって凹凸が形成されているのに対し、研削部１３０でワークＷを研削・研磨することで、図２７（ｂ）のように砥粒１３２が等しく摩耗して、研削部１３０の表面１３１は、平滑になってしまっていた。このような、「目つぶれ」と呼ばれる状態になってしまうと、砥粒１３２が残っているか否かにかかわらず、砥粒１３２の切れ刃が鈍化して、切れ味が極端に低下する。その結果、研削抵抗や研削熱が増大し、研削焼けが発生するという問題が生じていた。【０００５】  本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる研削装置および当該研削装置用の研削具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決する本発明の研削装置は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられる支持部と、支持部上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部とを備える。支持部の表面には、使用時に研削部の裏面と接触する凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている。支持部と研削部との間、回転軸と研削部との間、または、回転軸と支持部との間には、決められた角度位置毎に係合して、研削部または支持部を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構が設けられている。【０００７】  本発明の研削装置では、支持部の表面に凸面部および凹面部が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部のみが研削部と接触している。これにより、研削部がワークを研削する際には、凸面部が接触している範囲にのみワークに研削部の圧力が集中し、凸面部が接触している範囲で研削部がワークを研削するとともに、凹面部に対向している範囲は、研削部がワークと接触するものの、ワークの表面を滑るだけでワークを研削していない状態となる。このとき凸面部が接触している範囲は、砥粒が等しく摩耗することで、研削面の凹凸が平滑化される。しかしながら、研削部は、支持部つまり凸面部との相対位置を変更することができるので、凸面部と接触する研削部の位置を変えることで、ワークを研削するのに寄与する、凸面部と接触する範囲の研削面は凹凸状となり、研削部の研削力を復活させることができる。このとき、決められた角度位置毎に、研削部と、支持部つまり凸面部との相対位置を変えることで、研削面が凹凸状となっている部分を確実に凸面部と接触させることができる。このように研削力が低下し始めたところで凸面部に対する研削部の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。【０００８】  なお、上記の「研削」とは、一般に解釈されている、表面を削り取るという意味に加えて、表面を磨くという意味を持つ「研磨」の概念も含み、広くワークの表面を削って平面にすることをいう。【０００９】  好ましい実施形態の研削装置においては、係合機構は、支持部および研削部の一方に設けられる少なくとも１つの係合突起と、支持部および研削部の他方に決められた角度位置毎に設けられ、係合突起と係脱可能な複数個の係合孔とからなる。【００１０】  好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構は、研削部または支持部の内周に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車としてなるラチェットギヤと、回転軸に取り付けられ、ラチェットギヤと係合する少なくとも１つのラチェット爪とからなる。【００１１】  好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構の係合動作に対応して研削部または支持部を決められた角度だけ周方向へ移動させる変位機構をさらに備える。【００１２】  このように変位機構を設けることで、研削装置の使用者が意図的に研削部を支持部に対して相対移動させなくても自動的に研削部を支持部に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意���せずに長時間にわたって研削装置を使用し続けることができる。【００１３】  より好ましい実施形態の研削装置においては、変位機構は、研削部または支持部の一方に設けられるガイド部材と、ガイド部材の外周に取り付けられ、ガイド部材に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材とからなり、係合機構は、変位部材の外周面に設けられ、径方向外側に突出する少なくとも１つの係合ピンと、研削部または支持部の他方の内周面全周にわたって設けられ、決められた角度位置毎に段部が形成される係合溝とからなる。【００１４】  より好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構は、支持部および研削部の一方に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する第１フェースギヤと、支持部および研削部の他方に取り付けられ、周方向に沿って第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第２フェースギヤとからなり、変位機構は、第２フェースギヤの外周に軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられ、周方向に沿って第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第３フェースギヤからなり、第３フェースギヤは、第２フェースギヤに対して歯の位置が周方向にずれて設けられている。【００１５】  本発明の研削具は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に係合突起を有するベース部材に取り付けられて使用される研削具である。ベース部材に取り付けられ、凸面部と、凸面部より後退する凹面部とを周方向に沿って交互に形成するための凹凸形成部材と、凹凸形成部材上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部とを備える。凹凸形成部材には、係合突起と係合し、ベース部材上に凹凸形成部材を取り付けるための取付孔が形成され、研削部には、決められた角度位置毎に設けられ、係合突起と係脱可能な複数の係合孔が形成されている。【００１６】  本発明の別の研削具は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている支持部に取り付けられて使用される研削具である。支持部上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、研削部の裏面に取り付けられるガイド部材とを備える。研削部は、ガイド部材を支持部に備えられている変位部材の内周に挿し込むことにより支持部に取り付けられ、支持部が有する変位機構の係合動作に対応して決められた角度だけ支持部に対して周方向へ移動する。
【発明の効果】
【００１７】  本発明に係る研削装置および当該研削装置用の研削具によれば、研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の研削装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の研削装置の分解斜視図である。
【図３】図１の研削装置の研削部の平面図である。
【図４】図１の研削装置の研削部および支持部の正面図で、凸面部と研削部との（ａ）第１の位置関係と、（ｂ）第２の位置関係とを示す図である。
【図５】本発明の研削装置の第１実施形態の第１変形例を示す分解斜視図である。
【図６】図１および図５の研削装置の支持部の変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の研削装置の第１実施形態の第２変形例を示す分解斜視図である。
【図８】図７の研削装置の支持部の変形例を示す平面図である。
【図９】図７の研削装置の支持部の他の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の研削装置の第１実施形態の第３変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の研削装置の第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１の研削装置を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】本発明の研削装置の第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の研削装置を回転駆動装置側から見た分解斜視図である。
【図１６】図１４の研削装置の縦断面図である。
【図１７】図１４の研削装置の支持部の斜視図である。
【図１８】図１７の支持部の縦断面図で、内筒部を省略して示す図である。
【図１９】本発明の研削装置の第４実施形態を示す分解斜視図である。
【図２０】図１９の研削装置を回転駆動装置側から見た分解斜視図である。
【図２１】図１９の研削装置の縦断面図である。
【図２２】図１９の研削装置の第１フェースギヤ乃至第３フェースギヤの動作を説明する概念図である。
【図２３】図１９の研削装置の第１フェースギヤ乃至第３フェースギヤの動作を説明する概念図である。
【図２４】本発明の研削装置の凸面部および凹面部の他の変形例を示す正面図である。
【図２５】本発明の研削装置の凸面部および凹面部の他の変形例を示す正面図である。
【図２６】従来の研削装置を示す斜視図である。
【図２７】図２６の研削装置の研削部周辺の一部分を拡大して示す概略正面図で、（ａ）新品の状態と、（ｂ）使用後の状態とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態の研削装置１は、一般鋼、ステンレス鋼、アルミ、プラスチック等のワークＷ（図４参照）を研削する装置である。以下では、人が手で持って研削作業するためのディスクグラインダ等の自由研削盤を例示して説明するが、本発明は、ワークＷを設置すると自動的に研削できるマシニング等の機械研削盤にも適用できるものである。以下では、研削装置１の回転軸１２に基づいて、軸方向、周方向、径方向を定義する。また、研削装置１がワークＷと接触する側を表面として、表面および裏面を定義する。
【００２０】  まず、図１〜図３を参照して、本発明の研削装置１の第１実施形態について説明する。図１および図２に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、電源コード１５から供給される電力で回転するモータ等の回転動力源を内蔵しており、回転動力源が駆動することで、回転軸１２を回転させている。なお、回転動力源として圧縮空気を利用した空気圧モータや油圧モータを用いることができ、例えば、回転駆動装置１１は、空気圧モータを内蔵したエアーツールにより構成することもできる。また、回転軸１２を駆動させることができれば、既知の任意の回転駆動装置１１を使用することもできる。
【００２１】  支持部２０は、凹凸形成部材２３と、凹凸形成部材２３を表面に固定するベース部材２４との２つの部材からなっている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
【００２２】  ベース部材２４は、研削部３０と同等の大きさの径を有する円板状に形成されており、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されている。貫通孔２４ａの周辺には、表面から２つの係合突起５１が、回転軸１２の軸方向と平行に突き出ている。なお、上記の「円板状」とは、窪みのないフラットな板のみでなく、側面視において板の周縁部分は平坦で、板の中央部分は椀状に窪んだ形状も含むものである。
【００２３】  凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の外径よりも小さい径を有する中央部２５と、中央部２５から放射状に延びる複数の外周部２６とが一体に形成されてなる。外周部２６は、ベース部材２４の外径と同等の位置まで延びている。中央部２５には、回転軸１２を挿し通すための貫通孔２５ａが形成されている。また、外周部２６のうちの、ベース部材２４に取り付けられた際に係合突起５１が位置する場所には、係合突起５１を挿し通して凹凸形成部材２３をベース部材２４に取り付けるための取付孔２６ａが形成されている。取付孔２６ａは、係合突起５１が貫通できる程度のクリアランスを有する大きさとなっている。凹凸形成部材２３は、外周部２６が凸面部２１となり、隣接する外周部２６間が凹面部２２となることで、凸面部２１と凹面部２２とを一体に備え、凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とを周方向に沿って交互に形成している。外周部２６が放射状に延びていることから、凹凸形成部材２３は、凸面部２１と凹面部２２とが放射状をなすように構成されている。
【００２４】  凹凸形成部材２３およびベース部材２４は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。凹凸形成部材２３およびベース部材２４を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。凹凸形成部材２３およびベース部材２４は、必ずしも同じ材料から構成される必要はなく、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料を異ならせることで、種々の研削部３０やワークＷの材質に対して対応させることができ、研削装置１の汎用性を高くすることができる。また、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料を異ならせることで、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料をそれぞれに選択することができるため、凹凸形成部材２３とベース部材２４との組み合わせによって支持部に柔軟性を持たせることが可能となる。
【００２５】  研削部３０は、円板状を呈しており、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。なお、上記の「円板状」とは、窪みのないフラットな板のみでなく、側面視において板の周縁部分は平坦で、板の中央部分は椀状に窪んだ形状も含むものである。
【００２６】  研削部３０は、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａの周囲で、支持部２０に重ねられた際に係合突起５１が位置する場所には、２つの係合孔５２が形成されている。係合孔５２は、周方向に沿って延びており、係合突起５１は、係合孔５２の長さの範囲で移動可能となっている。これにより、研削部３０は、係合突起５１が係合孔５２と係合する範囲で、回転軸１２の周りに周方向へ変位し、支持部２０との相対位置を変更可能となっている。
【００２７】  図３に示すように、係合孔５２の少なくとも１つは、外周側が３つの孤５２ａを繋ぎ合せた形状に形成されている。このような構成とすることで、係合突起５１を孤５２ａに合わせて位置させることができ、回転軸１２の周りに変位させる研削部３０の角度を調整し易くなる。なお、孤５２ａの数は、２以上の任意の数とすることができる。また、孤５２ａは、外周側には限られず内周側に設けられてもよいし、例えば係合孔５２の両端で位置合わせさせる場合には、孤５２ａは設けられなくてもよい。この係合突起５１と係合孔５２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構５０を構成している。また、研削部３０と凹凸形成部材２３とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に係合突起５１を有するベース部材２４に取り付けられて使用される研削具２を構成している。
【００２８】  固定部４０は、研削部３０の貫通孔３０ａよりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２が、研削部３０の貫通孔３０ａ、凹凸形成部材２３の貫通孔２５ａおよびベース部材２４の貫通孔２４ａの内部で回転軸１２と着脱可能に係合されている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、研削部３０、ならびに、凹凸形成部材２３およびベース部材２４からなる支持部２０が、回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。また、フランジ部４１が研削部３０を押さえ、研削部３０が支持部２０つまり凹凸形成部材２３上に固定される。なお、支持部２０は、貫通孔２４ａに回転軸１２を挿し通し緊密に嵌合させることで、回転軸１２に一体的に取り付けられてもよい。また、支持部２０は、貫通孔２４ａに雌ネジが形成され、回転軸１２に雄ネジが形成され、雌ネジと雄ネジとが螺合することで、回転軸１２に一体的に取り付けられてもよい。
【００２９】  以上のように、本実施形態では、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。これにより、研削部３０がワークＷを研削する際には、凸面部２１が接触している範囲（図４の矢印Ｆがかかる部分）にのみワークＷに研削部３０の圧力が集中し、凸面部２１が接触している範囲で研削部３０がワークＷを研削する。一方で、凹面部２２に対向している範囲は、研削部３０がワークＷと接触するものの、ワークＷの表面を滑るだけでワークＷを研削していない状態となる。このとき凸面部２１が接触している範囲は、砥粒が等しく摩耗することで、研削面３１の凹凸が平滑化される。
【００３０】  しかしながら、凸面部２１と研削部３０とが図４（ａ）に示す第１の位置関係にあるときに研削面３１が平滑化されても、研削部３０は係合孔５２の範囲で回転軸１２の周りに周方向に変位することができる。そのため、固定部４０を緩め、または、固定部４０を外し、研削部３０を、凸面部２１つまり支持部２０に対して相対位置を変更して再度固定部４０によって固定することで、凸面部２１と研削部３０とを図４（ｂ）に示す第２の位置関係とすることができる。この第２の位置関係においてワークＷを研削するのに寄与する、凸面部２１が接触している範囲では砥粒が摩耗されておらず、研削面３１は凹凸状であるため、研削部３０の研削力を復活させることができる。
【００３１】  さらに、凸面部２１と研削部３０との位置関係が、第１の位置関係の場合と第２の位置関係の場合とでは、砥粒の摩耗の仕方が異なる。また、凸面部２１と研削部３０との位置関係を第１の位置関係に戻そうとしても、寸分違わず戻すことは不可能で、必ず位置関係がずれることとなる。そのため、凸面部２１と研削部３０との第２の位置関係において研削力が低下してきた場合には、再度凸面部２１と研削部２０とを第１の位置関係へ戻すことで、研削面３１には凹凸ができ、その凹凸を利用して再度研削を行うことができる。このように研削力が低下し始めたところで、その都度、凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
【００３２】  また、本実施形態では、支持部２０に係合突起５１を設けるとともに、研削部３０に周方向に沿って延びる係合孔５２を形成している。これにより、研削部３０は、支持部２０に対して、係合孔５２が形成されている範囲で、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、支持部２０の表面の凸面部２１および凹面部２２が放射状をなしているため、凸面部２１および凹面部２２の面積が大きくなり、支持部２０の表面から凸面部２１が欠け難く、研削装置１の安全性を高めることができる。
【００３３】  上記第１実施形態は、次のような変更が可能である。図５には、本発明の第１実施形態の第１変形例を示す。図５に示すように、研削部３０に形成される係合孔５２は、係合突起５１が係脱可能な大きさの円形状とし、係合突起５１と係合可能な径方向の位置で、周方向に沿って決められた角度毎に複数個、本変形例では６個形成することができる。また、凹凸形成部材２３は、中央部２５、および、中央部２５から放射状に延びる複数の外周部２６の裏面に平板部２７が一体に設けられる構成とすることができる。本変形例においても、研削部３０と凹凸形成部材２３とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に係合突起５１を有するベース部材２４に取り付けられて使用される研削具２を構成している。
【００３４】  また、凹凸形成部材２３、つまり、凸面部２１および凹面部２２の形態は、図２および図５のような直線状の放射状に設けられる形態に限られず、例えば、図６のように外周部２６が中央部２５から風車のように湾曲して延びるような形態とし、その凹凸形成部材２３の外周部２６を凸面部２１とし、隣接する外周部２６間を凹面部２２とすることもできる。
【００３５】  また、上記実施形態では、支持部２０は、個別に形成された凹凸形成部材２３とベース部材２４とで構成していたが、図７に示す第１実施形態の第２変形例のように、支持部２０は、凸面部２１と凹面部２２とを一体に備えたものとすることができる。具体的には、ベース部材２４の表面に、複数の凹凸形成部材２３を周方向に所定間隔を開けて固着させることによって支持部２０を形成することができる。このとき、凹凸形成部材２３の表面が凸面部２１となり、凹凸形成部材２３が設けられていないベース部材２４の表面が凹面部２２となる。通常、研削部３０は、研削面３１の外周部分の所定の領域Ａ（図３参照）しか研削作業に使用されないため、本実施形態では、凹凸形成部材２３は、支持部２０に研削部３０が重ねられた際に領域Ａに対応する場所にわたって設けられている。なお、凹凸形成部材２３は、図２および図６に示すような放射状に設けることもでき、このとき、支持部２０は、凸面部２１および凹面部２２が放射状をなして構成されることになる。また、支持部２０は、凹凸形成部材２３とベース部材２４とを一体成形によって形成することもできる。
【００３６】  支持部２０を、凸面部２１および凹面部２２を一体に備えた構成とすることで、凸面部２１および凹面部２２に支持部２０と一体で柔軟性を持たせることができ、例えば、曲面部を研削する状況下で研削装置１を使用する場合に、支持部２０が曲面部に沿った形状になり、より早く、かつ、きれいにワークＷを加工することができる。
【００３７】  また、凸面部２１および凹面部２２の形態は、図７のような周方向に所定間隔開けて領域Ａにわたって設けられる形態に限られない。例えば、図７に示す凹凸形成部材２３を、図８または図９のような円形状、楕円形状、その他任意の形状に形成し、領域Ａ内に任意に設け、凹凸形成部材２３の表面を凸面部２１とし、凹凸形成部材２３が設けられていないベース部材２４の表面を凹面部２２とすることもできる。
【００３８】  また、上記実施形態では、回転軸１２に対して固定部４０を設けているが、例えば、回転軸１２に対して固定部を設けず、図１０に示す第１実施形態の第３変形例のように、係合突起５１に対して固定部４０を設けることもできる。これにより、係合孔５２に係合する係合突起５１を係合孔５２に沿って周方向へ移動させて、支持部２０に対する研削部３０の位置決めをするとともに、支持部２０に対する研削部３０の相対位置を移動させた状態で研削部３０を支持部２０に、固定部４０によって固定することができる。その結果、研削装置１の構造を簡略化することができる。
【００３９】  また、上記実施形態では、固定部４０は、フランジ部４１と脚部４２とを備えているが、固定部４０の構成は上記構成に限られない。例えば、研削部３０の裏面（研削面３１と反対側の面）に面ファスナーを取り付けるとともに、凸面部２１に面ファスナーを取り付けることで、固定部４０を構成してもよい。また、固定部４０は、研削部３０の裏面と凸面部２１とを外すことができる程度にくっつけることが可能な粘着剤によって構成されてもよい。
【００４０】  また、上記第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、支持部２０に係合突起５１を設けるとともに、研削部３０に係合孔５２を設けているが、支持部２０に係合孔５２を設け、研削部３０に係合突起５１を設けてもよい。また、上記第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、係合突起５１を２つ設け、その係合突起５１に対応するように係合孔５２を設けているが、係合突起５１の数は上記に限られず、研削部３０が支持部２０に対して相対的に移動できれば、１つでもいいし、３つ以上としてもよい。このとき、係合孔５２は、係合突起５１に対応するように設けられればよい。
【００４１】  次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の研削装置１の第２実施形態について説明する。図１１に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４２】  支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。ベース部材２４の中央（椀状の最も窪んだ部分）には回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されている。
【００４３】  凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の周縁の平坦部分の径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の周縁の平坦な部分に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
【００４４】  支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
【００４５】  研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
【００４６】  図１１〜図１３に示すように、研削部３０は、中央に貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａの内周に、ラチェットギヤ６１が取り付けられている。ラチェットギヤ６１は、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車として形成されており、径方向外側へ延びる２枚のフランジ部６１ａを有している。図１１〜図１３では詳細を省略して図示しているが、２枚のフランジ部６１ａのうち、１枚はラチェットギヤ６１と一体的に形成され、他の１枚はラチェットギヤと別個に形成されている。この２枚のフランジ部６１ａで研削部３０の貫通孔３０ａの周囲を挟み、ネジ、カシメ等（図示せず）によって２枚のフランジ部６１ａを、研削部３０の貫通孔３０ａの周辺部分とともに止めることで、ラチェットギヤ６１は研削部３０に取り付けられている。また、ラチェットギヤ６１の支持部２０側には、ラチェットギヤ６１の歯先よりも内方に突出する底部６１ｂが設けられている。
【００４７】  固定部４０は、ラチェットギヤ６１の内部に嵌り込む大きさのフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の内周面には雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２の外周面に形成されている雄ネジ（図示せず）と螺合して、固定部４０が回転軸１２に取り付けられている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、フランジ部４１がラチェットギヤ６１の底部６１ｂを押さえ、これにより、研削部３０が支持部２０上に固定される。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して周方向に移動可能な程度で固定されている。また、脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されており、脚部４２の外周面の雄ネジがベース部２４の貫通孔２４ａの内周面に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することで、ベース部材２４つまり支持部２０が固定部４０つまり回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。
【００４８】  固定部４０のフランジ部４１の外周面４１ａには、４個の凹み部４３が形成されており、各凹み部４３に、バネ６３を挟んでラチェット爪６２が取り付けられている。つまり、ラチェット爪６２は、固定部４０を介して、固定部４０が螺合している回転軸１２に取り付けられている。ラチェット爪６２の先端は、ラチェットギヤ６１のピッチと係合可能に形成されている。このラチェットギヤ６１とラチェット爪６２とが、決められた角度位置毎に係合する係合機構６０を構成している。係合機構６０はラチェット機構であるため、係合機構６０で固定部４０つまり回転軸１２と係合する研削部３０は、一方向（図１２の矢印Ｂの方向）に回転させることができる。研削部３０をラチェットギヤ６１の１ピッチ分回転させることで、係合機構６０によって研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持することができる。なお、ラチェット爪６２の数は４個に限られず、少なくとも１個設けられていれば任意の個数とすることができる。
【００４９】  本実施形態では、係合機構６０を有する研削部３０と固定部４０とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具３を構成している。
【００５０】  以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、図１２の矢印Ｂの方向へ回転させることで、係合機構６０によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、研削力が低下し始めたところで、その都度、凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
【００５１】  また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。
【００５２】  上記第２実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０にラチェットギヤ６１を取り付け、固定部４０を介して回転軸１２にラチェット爪６２を取り付けているが、例えば、支持部２０にラチェットギヤ６１を取り付け、回転軸１２に直接ラチェット爪６２を取り付けてもよい。この場合、係合機構６０は、支持部２０と回転軸１２との間に設けられることとなり、支持部２０が研削部３０に対して相対移動可能となる。
【００５３】  次に、図１４〜図１８を参照して、本発明の研削装置１の第３実施形態について説明する。図１４および図１５に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】  研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分はわずかに窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
【００５５】  研削部３０は、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔３０ａが形成されている。研削部３０の裏面には、貫通孔３０ａの周囲に、ガイド部材７６が取り付けられている。ガイド部材７６は、筒状を呈しており、外周面には、軸方向に延びる凸条部７６ａと凹条部７６ｂとが周方向に沿って交互に形成されている。このガイド部材７６は、例えば、接着剤、カシメ、ネジ等によって研削部３０に取り付けられる。研削部３０とガイド部材７６とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具４を構成している。
【００５６】  図１４〜図１６に示すように、ガイド部材７６の外周には、ガイド部材７６に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材７７が取り付けられている。具体的には、変位部材７７の内周面には、ガイド部材７６の外周面の凸条部７６ａおよび凹条部７６ｂと係合する凸条部７７ａおよび凹条部７７ｂが、周方向に沿って交互に形成されている。変位部材７７の凸条部７７ａをガイド部材７６の凹条部７６ｂに係合させ、変位部材７７の凹条部７７ｂをガイド部材７６の凸条部７６ａに係合させることで、変位部材７７はガイド部材７６に対して軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられている。このガイド部材７６および変位部材７７が、変位機構７５を構成している。
【００５７】  変位部材７７の外周面には、径方向外側に突出する係合ピン７１が設けられている。係合ピン７１は、少なくとも１つ設けられればよく、本実施形態では、周方向に所定間隔離間して４個設けられている。
【００５８】  支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、周縁部分の平坦な板状部２４ｂと、板状部２４ｂの中央部分に設けられ、裏面側へ軸方向に延びる有底の外筒部２４ｃと、外筒部２４ｃの内部において外筒部２４ｃの底から表面側へ軸方向に延びる内筒部２４ｄとから構成されている。外筒部２４ｃの底には、内筒部２４ｄの内周面と連続した孔が形成されており、この孔の内周面および内筒部２４ｄの内周面からなる孔が、回転軸１２を挿通可能な貫通孔２４ａとなっている。貫通孔２４ａには雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２に形成されている雄ネジ（図示せず）と係合することで、支持部２０が回転軸１２に取り付けられている。
【００５９】  凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の板状部２４ｂの径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の板状部２４ｂ上に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
【００６０】  図１７および図１８に示すように、ベース部材２４の外筒部２４ｃの内周面には、係合ピン７１が挿入可能な幅を有する係合溝７２が周方向に全周にわたって形成されている。係合溝７２は、決められた角度位置毎に軸方向に延びて形成される複数の第１溝７２ａと、互いに隣り合う第１溝７２ａの上端および下端を結んで形成される複数の第２溝７２ｂとからなる。具体的には、第２溝７２ｂは、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と反対方向に、上側から下側へ傾斜した形状を有している。なお、ここでは、「上」および「下」は、図１７および図１８の上下方向に基づいて定義しており、研削部３０側を上側、外筒部２４ｃの底側を下側と定義している。第１溝７２ａの下端部で、第１溝７２ａと第２溝７２ｂとが連接されてできる側壁面が、研削装置１の使用時に係合ピン７１が係合する段部７２ｃとなる。第１溝７２ａが決められた角度位置毎に形成されることから、段部７２ｃも、係合溝７２に、決められた角度位置毎に複数個形成されている。なお、係合ピン７１が複数設けられている場合、全ての係合ピン７１が、決められた角度位置毎に形成される段部７２ｃと係合できるように、変位部材７７に設けられている。この係合ピン７１と係合溝７２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構７０を構成している。
【００６１】  支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
【００６２】  固定部４０は、研削部３０の貫通孔３０ａよりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されている。
【００６３】  図１６に示すように、回転軸１２に取り付けられた支持部２０の外筒部２４ｃと内筒部２４ｄとの間に、変位部材７７が取り付けられている。具体的には、変位部材７７は、外周に取り付けられている係合ピン７１が、ネジによって着脱自在となっている。そのため、変位部材７７を外筒部２４ｃと内筒部２４ｄとの間に配置し、外筒部２４ｃに設けたネジ取付孔（図示せず）を介して係合ピン７１を変位部材７７に取り付けることで、変位部材７７は、係合ピン７１が外筒部２４ｃに形成された係合溝７２に嵌り込んだ状態で、支持部２０に取り付けられている。このとき、外筒部２４ｃの底と変位部材７７との間には、変位部材７７を研削部３０側へと付勢するバネ７８が設けられている。このバネ７８は、後述する研削部３０がワークＷに接した際に生じるトルクよりも小さい付勢力を有している。
【００６４】  研削部３０は、変位部材７７の内周にガイド部材７６を挿し込むことにより、支持部２０に取り付けられている。そして、固定部４０の脚部４２の雄ネジを支持部２０の雌ネジ（図示せず）と螺合させることで、固定部４０のフランジ部４１が研削部３０の貫通孔３０ａの周囲に引っ掛かり、研削部３０が支持部２０上に固定されている。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して周方向に移動可能な程度で固定されている。
【００６５】  次に、図１７および図１８を参照して、係合機構７０および変位機構７５による、研削部３０が支持部２０に対して周方向に相対移動する仕組みについて説明する。支持部２０は、回転軸１２に螺合されているため、回転駆動装置１１により回転軸１２が駆動されることで、支持部２０は矢印Ｃの方向に回転する。研削装置１を使用すると、研削部３０がワークＷに押し付けられ、研削部３０には、ワークＷとの摩擦により、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と逆方向のトルクが生じる。このトルクは、研削部３０に一体的に取り付けられているガイド部材７６を介して、ガイド部材７６と周方向に移動不能に取り付けられている変位部材７７に伝達される。このとき発生しているトルクは、変位部材７７を研削部３０側へ付勢するバネ７８の付勢力より大きいため、変位部材７７に取り付けられている係合ピン７１は、バネ７８の付勢力に反して、外筒部２４ｃの底側へ移動される。これにより、係合ピン７１は、係合溝７２内を、外筒部２４ｃの底側、かつ、トルクの発生している方向、つまり矢印Ｄ１の方向へ移動して、段部７２ｃと係合する。
【００６６】  研削部３０がワークＷに押し付けられている間は、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と逆方向にトルクが生じているため、段部７２ｃと係合した係合ピン７１は、トルクによって、段部７２ｃと係合した状態が維持される。そして、支持部２０の回転が、段部７２ｃおよび係合ピン７１を介して変位部材７７に伝達される。変位部材７７の凸条部７７ａおよび凹条部７７ｂが、ガイド部材７６の凸条部７６ａおよび凹条部７６ｂと係合しているため、変位部材７７の回転はガイド部材７６に伝達され、ガイド部材７６を介してガイド部材７６に一体的に取り付けられている研削部３０に伝達される。これにより、研削部３０は、ワークＷを研削する。
【００６７】  ワークＷの研削作業が終了して研削部３０がワークＷと離れると、研削部３０に生じるトルクがなくなり、バネ７８の付勢力により変位部材７７が研削部３０側に付勢される。これにより、係合ピン７１が係合溝７２内を矢印Ｅ１の方向へ移動する。このとき、バネ７８の付勢力により、係合ピン７１は、第１溝７２ａの上壁面７２ｄに接した状態が維持される。再び研削部３０がワークＷに押し付けられると、上記した通り研削部３０にトルクが発生し、係合ピン７１が係合溝７２内を矢印Ｄ２の方向へ移動する。係合ピン７１が取り付けられている変位部材７７と研削部３０に取り付けられているガイド部材７６とは周方向には移動しないため、係合ピン７１が係合溝７２内を周方向に移動すること、つまり係合機構７０の係合動作で、研削部３０は支持部２０に対して決められた角度だけ周方向へ移動する。
【００６８】  以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、係合機構７０および変位機構７５によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、定期的に凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
【００６９】  また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、本実施形態では、研削装置１は変位機構７５を備えているため、研削装置１の使用者が意図的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させなくても自動的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意識せずに長時間にわたって研削装置１を使用し続けることができる。
【００７０】  上記第３実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０に、ガイド部材７６、ガイド部材７６を介して変位部材７７、および、変位部材７７を介して係合ピン７１が取り付けられ、支持部２０に係合溝７２が形成されているが、研削部３０に係合溝７２を形成し、支持部２０に、ガイド部材７６、変位部材７７および係合ピン７１を取り付けてもよい。
【００７１】  次に、図１９〜図２１を参照して、本発明の研削装置１の第４実施形態について説明する。図１９および図２０に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】  支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。ベース部材２４の中央（椀状の最も窪んだ部分）には回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されており、貫通孔２４ａの周囲は平坦な底部２４ｅとなっている。
【００７３】  凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の周縁の平坦部分の径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の周縁の平坦な部分に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
【００７４】  支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
【００７５】  研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
【００７６】  図１９〜図２１に示すように、研削部３０は、中央に貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａに第１フェースギヤ８１が取り付けられている。第１フェースギヤ８１は、周方向に沿って決められたピッチを有している。第１フェースギヤ８１の歯が形成される面と反対側の面には、径方向外側へ延びる２枚のフランジ部８１ａが設けられている。図１９〜図２１では詳細を省略して図示しているが、２枚のフランジ部８１ａのうち、１枚は第１フェースギヤ８１と一体的に形成され、他の１枚は第１フェースギヤ８１と別個に形成されている。この２枚のフランジ部８１ａで研削部３０の貫通孔３０ａの周囲を挟み、ネジ、カシメ等（図示せず）によって２枚のフランジ部８１ａを、研削部３０の貫通孔３０ａの周辺部分とともに止めることで、第１フェースギヤ８１は研削部３０に取り付けられている。この研削部３０と第１フェースギヤ８１とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具５を構成している。
【００７７】  支持部２０のベース部材２４の底部２４ｅには、貫通孔２４ａの周囲に第２フェースギヤ８２が設けられている。第２フェースギヤ８２は、ベース部材２４と一体成形される、または、ベース部材２４に接着剤、ネジ、カシメ等によって取り付けられることによって、支持部２０に設けられている。第２フェースギヤ８２は、周方向に沿って第１フェースギヤ８１と噛み合うピッチを有している。第２フェースギヤ８２の径方向の大きさは、第１フェースギヤ８１の径方向の大きさの半分程度の大きさとなっており、第２フェースギヤ８２は、第１フェースギヤ８１の内側部分と噛み合うようになっている。この第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構８０を構成している。
【００７８】  第２フェースギヤ８２の外周には、軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に第３フェースギヤ８６が取り付けられている。第３フェースギヤ８６は、周方向に沿って第１フェースギヤ８１と噛み合うピッチを有している。また、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２を嵌められる内径を有し、かつ、第１フェースギヤ８１の外径と略同等の外径を有している。つまり、第３フェースギヤ８６は、第１フェースギヤ８１の外側部分と噛み合うようになっている。
【００７９】  第３フェースギヤ８６の歯が形成される面と反対側の面には、軸方向へ延びる脚８７が設けられている。脚８７は、ベース部材２４の底部２４ｅに形成される孔２４ｆに嵌り込む大きさとなっている。第３フェースギヤ８６は、内周面に第２フェースギヤ８２を嵌め込み、脚８７をベース部材２４の底部２４ｅの孔２４ｆに挿し込むことにより、支持部２０のベース部材２４に取り付けられている。このとき、第３フェースギヤ８６と底部２４ｅとの間には、第３フェースギヤ８６を研削部３０側へと付勢するバネ８８が設けられている。バネ８８は、第３フェースギヤ８６の脚８７が孔２４ｆから抜け出ない程度の付勢力を有しており、脚８７が孔２４ｆから抜け出ないことで、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２に対して、周方向には移動不能となっている。
【００８０】  また、第３フェースギヤ８６は、脚８７が孔２４ｆに収まったとき、つまり、第３フェースギヤ８６が最大限支持部２０の底部２４ｅ側へ移動したときに、歯先が第２フェースギヤ８２の歯先よりも底部２４ｅ側に位置し、バネ８８の付勢力により最大限研削部３０側に移動したときに、歯先が第２フェースギヤ８２の歯先より研削部３０側に位置するようになっている。さらに、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２に対して歯の位置が周方向にずれるようにして取り付けられている。この第３フェースギヤ８６が、変位機構８５を構成している。
【００８１】  固定部４０は、第１フェースギヤ８１の内径よりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の内周面には雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２の外周面に形成されている雄ネジ（図示せず）と螺合して、固定部４０が回転軸１２に取り付けられている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、フランジ部４１が第１フェースギヤ８１と接触可能となり、これにより、研削部３０が支持部２０から外れないように支持部２０上に保持される。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して軸方向かつ周方向に移動可能となっている。また、脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されており、脚部４２の外周面の雄ネジがベース部２４の貫通孔２４ａの内周面に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することで、ベース部材２４つまり支持部２０が固定部４０つまり回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。
【００８２】  次に、図２２および図２３を参照して、係合機構８０および変位機構８５による、研削部３０が支持部２０に対して周方向に相対移動する仕組みについて説明する。図２２および図２３には、本実施形態の研削装置１の第１フェースギヤ８１乃至第３フェースギヤ８６の動作を説明する概念図を示している。図２２（ａ）、図２２（ｂ）、図２２（ｃ）、図２３（ａ）、図２３（ｂ）、図２３（ｃ）の順で、第１フェースギヤ８１、第２フェースギヤ８２および第３フェースギヤ８６が動作し、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２との噛み合い位置が周方向に移動する。以下、詳述する。
【００８３】  支持部２０は、固定部４０を介して回転軸１２に一体回転可能に取り付けられているため、回転駆動装置１１により回転軸１２が駆動されることで、支持部２０が回転する。研削装置１を使用すると、研削部３０がワークＷに押し付けられ、バネ８８の付勢力に反して第３フェースギヤ８６が底部２４ｅ側（回転駆動装置１１側）に移動する。このとき、図２２（ａ）に示すように、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが噛み合い、支持部２０の回転が、第２フェースギヤ８２および第１フェースギヤ８１を介して研削部３０に伝達される。これにより、研削部３０は、ワークＷを研削する。
【００８４】  一度ワークＷの研削作業が終了して研削部３０がワークＷと離れると、研削部３０を支持部２０の底部２４ｅ側へ押し付ける力がかからなくなるため、バネ８８の付勢力によって、第３フェースギヤ８６が、研削部３０側へと付勢される。これにより、図２２（ｂ）に示すように、第３フェースギヤ８６が第１フェースギヤ８１を押し上げる。第３フェースギヤ８６が第１フェースギヤ８１を押し上げると、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２との噛み合いが外れる。このとき、第２フェースギヤ８２の歯と第３フェースギヤ８６の歯とが周方向で位置がずれているため、図２２（ｃ）に示すように、第１フェースギヤ８１が第３フェースギヤ８６と噛み合うように、第３フェースギヤ８６の歯に沿って周方向に移動する。
【００８５】  再び研削部３０がワークＷに押し付けられると、研削部３０が支持部２０の底部２４ｅ側へ押し付けられ、第３フェースギヤ８６は、バネ８８の付勢力に反して底部２４ｅ側（回転駆動装置１１側）に移動する。これにより、図２３（ａ）で示すように、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが噛み合う。さらに研削部３０が支持部２０側へ押し付けられると、図２３（ｂ）に示すように、第１フェースギヤ８１と第３フェースギヤ８６との噛み合いが外れ、第１フェースギヤ８１は、第２フェースギヤ８２と噛み合って、第２フェースギヤ８２の歯に沿って周方向に移動する。これにより、図２３（ｃ）に示すように、第１フェースギヤ８１は、１ピッチ分周方向にずれた状態で第２フェースギヤ８２と噛み合う。その結果、変位機構８５（第３フェースギヤ８６）および係合機構８０（第１フェースギヤ８１および第２フェースギヤ８２）の係合動作で、研削部３０は支持部２０に対して決められた角度だけ周方向へ移動する。
【００８６】  以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、係合機構８０および変位機構８５によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、定期的に凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
【００８７】  また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、第３実施形態と同様に、研削装置１は変位機構８５を備えているため、研削装置１の使用者が意図的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させなくても自動的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意識せずに長時間にわたって研削装置１を使用し続けることができる。
【００８８】  上記第４実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０に第１フェースギヤ８１を取り付け、支持部２０に第２フェースギヤ８２を取り付けているが、研削部３０に第２フェースギヤ８２を取り付け、支持部２０に第１フェースギヤ８１を取り付けてもよい。このとき、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２の外周、つまり、研削部３０に取り付けられればよい。
【００８９】  以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００９０】  例えば、支持部２０および研削部３０は、各実施形態の形態に限られず、他の実施形態および変形例で示した形態を採用することもできる。つまり、一例を挙げて説明すると、第１実施形態の支持部２０および研削部３０として、第２実施形態、第３実施形態または第４実施形態の支持部２０および研削部３０を適用することもできる。
【００９１】  また、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、研削部３０は円板状であるが、矩形板状、多角形板状、楕円形板状等、任意の形の板状であってもよい。この場合の板状は、窪みのないフラットな板のみでなく、板の中心部分を窪ませた形状も含むものである。
【００９２】  また、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、図４に示すように、凸面部２１は凹面部２２から回転軸１２の軸方向と略平行に立ち上がっているが、例えば、図２４に示すように、凸面部２１は凹面部２２から回転軸１２の軸方向に対して所定角度傾斜して立ち上がるようにし、正面から見て台形に見えるような構成としてもよい。さらには、凸面部２１および凹面部２２は平面とする必要もなく、図２５に示すように、凸面部２１および凹面部２２を連続する曲面によって形成し、正面から見て波形に見えるような構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９３】  １      研削装置  ２      研削具  ３      研削具  ４      研削具  ５      研削具  １１    回転駆動装置  １２    回転軸  ２０    支持部  ２１    凸面部  ２２    凹面部  ２３    凹凸形成部材  ２４    ベース部材  ２６ａ  取付孔  ３０    研削部  ３１    研削面  ４０    固定部  ５０    係合機構  ５１    係合突起  ５２    係合孔  ６０    係合機構  ６１    ラチェットギヤ  ６２    ラチェット爪  ７０    係合機構  ７１    係合ピン  ７２    係合溝  ７２ｃ  段部  ７５    変位機構  ７６    ガイド部材  ７７    変位部材  ８０    係合機構  ８１    第１フェースギヤ  ８２    第２フェースギヤ  ８５    変位機構  ８６    第３フェースギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
2017110156.tif 000030
2017110156.tif 000031
2017110156.tif 000032
2017110156.tif 000033