(57)【要約】電動式雄ネジ付きスピンドル（１４）を有する研削盤（１２）用の研磨物品（１０）に関する。研磨物品は、一体成形固締具（２２）を有する成形研磨ディスク（１８）を備えている。成形研磨ディスク（１８）は、バインダー中に分散された研磨粒子を含む。成形研磨ディスク（１８）は、第１の主表面（２４）、第２の主表面（２６）および一体成形固締具（２２）を有する。固締具（２２）は、開口部（４６）および第１の端部および第２の端部を備えた本体部分（４４）と、第１の端部における前面（３２）を有する外側に延在するフランジと、第２の端部でシングル雌ネジ（４８）を含む内側に延在するフランジ（４７）と、を有する。固締具（２２）は、前面が第１の主表面（２４）を越えて延出しないように、成形研磨ディスク（１８）中に成形される。
2005501744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー中に分散された研磨粒子を含み、第１の主表面および第２の主表面を備える成形研磨ディスクと、
開口部および第１の端部および第２の端部を備えた本体部分と、前記第１の端部に前面を有する外側に延在するフランジと、前記第２の端部にシングル雌ネジを含む内側に延在するフランジと、を備える固締具であって、前記前面が前記第１の主表面を越えて延出しないように、前記研磨ディスク中に成形される固締具と、を備える電動式雄ネジ付きスピンドルを有する研削盤用の研磨物品。
【請求項２】
前記第１の主表面が、平面摩擦面を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項３】
前記第１の主表面は、凹んだ中央部分と、前記固締具の前記前面が前記凹んだ中央部分を越えて延出しないような環状作用部分と、を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項４】
前記固締具の前記前面が、前記研磨ディスクの前記第１の主表面と略同一平面である、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項５】
前記固締具が、研磨粒子およびバインダーで少なくとも部分的に充填される取付け開口部を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項６】
前記外側に延在するフランジが、前記ネジの軸に略垂直である平面部分を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記固締具が、前記研磨ディスクに埋込まれた角部を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記固締具が、前記前面に略垂直であり、かつ前記研磨ディスクに埋込まれた角部を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記固締具が、前記前面に略垂直である第１の部分と、前記前面に対して９０°未満の角度である第２の末端部分と、を含む前記研磨ディスクに埋込まれた角部を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記本体部分が、略円筒形状である、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記本体部分の高さが、前記研磨ディスクの厚さより大きい、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記第２の端部の本体部分が、前記研磨ディスクの前記第２の主表面を越えて延出する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記固締具の前記内側に延在するフランジが、前記研磨ディスクの前記第１の主表面と前記第２の主表面との間に配置される、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記固締具が、打抜き部材を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１５】
前記スピンドルおよび前記研磨ディスクの前記第２の主表面と係合するように構成されたバッキングプレートを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１６】
前記研磨物品がトレッド付きスピンドルと係合するとき、前記研磨ディスクが、前記バッキングプレートと前記外側に延在するフランジとの間に圧縮される、請求項１５に記載の研磨物品。
【請求項１７】
前記研磨ディスクが、一体成形強化部材を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１８】
前記強化部材が、スクリムを含む、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項１９】
ポリマーバインダーに分散される研磨粒子の混合物を調製するステップと、
前記混合物を型に注入するステップと、
前記固締具の前面が前記混合物の第１の主表面から延出しないように、前記混合物中にシングル雌ネジを有する固締具を配置するステップと、
前記ポリマーバインダーを硬化するステップと、
前記型から前記研磨物品を取外すステップと、を含む電動式雄ネジ付きスピンドルを有する研削盤用の研磨物品の作製方法。
【請求項２０】
ポリマーバインダーに分散される研磨粒子の混合物を調製するステップと、
型の底面にシングル雌ネジを有する固締具の前面を配置するステップと、
前記固締具の周囲の型に前記混合物を注入するステップと、
前記ポリマーバインダーを硬化するステップと、
前記型から前記研磨物品を取外すステップと、を含む電動式雄ネジ付きスピンドルを有する研削盤用の研磨物品の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体成形固締具を有する成形研磨ディスクを含む研磨物品に関し、さらに詳細には、シングル雌ネジと、研磨ディスクの主表面を越えて延出しない前面と、を有する一体成形固締具に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬性の研削盤上に用いられる研削ホイールは一般に、雌ネジ式カラーナットを収容するための中央に位置する孔を有する研磨ディスクからなる。カラーナットは、研削盤の雄ネジ付きスピンドルに取付けられるように構成されている。一般に、研削ホイール用のバッキング支持材を形成するために、支持フランジが、研削ホイールとスピンドルに形成される環状ショルダとの間のスピンドル上に配置される。支持フランジは一般に、その半径方向の外縁の周囲で研磨ディスクの裏面を係合するように構成される。研削盤に電圧が印加されるとき、スピンドルの回転方向は、支持フランジと研削ホイールとの間で摩擦接触がきつくなるまで、カラーナットがスピンドル上でひとりでにきつくなる方向である。次に、レンチでカラーナットを回すことによって、研削ホイールをスピンドル上でさらに固く締めたり、続いてスピンドルから外したりすることができる。
【０００３】
このような従来の組立品におけるカラーナットは一般に、研磨ディスクに永久に固着されるわけではなく、磨耗したディスクの交換時に再利用することを目的としている。カラーナットの消失または誤配置の可能性に加えて、この種の組立品は、交換される研磨ディスクが適切な大きさの孔を有する必要があるという観点から別の欠点がある。この孔は、すべてのブランドやモデルで一様ではないためである。さらに、スピンドルから研磨ディスクまでの駆動トルクは単に研磨ディスクとスピンドルとの間の摩擦境界によって直接印加されるか、または研磨ディスクと支持フランジおよび支持フランジとスピンドルとの間の摩擦境界によって印加される。したがって、負荷を受けた状態で、研磨ディスク部分組立品はこれらの摩擦境界のいずれかで滑る可能性がある。滑らないようにするために、研磨ディスク部分組立品は、爾後の取外しが困難になる程度にスピンドルに固く締め付けられることが多い。
【０００４】
以上の問題のいくつかを緩和するために、特許文献１（マカイ・ジュニア（ＭａｃＫａｙ，Ｊｒ．））に示されているようなさまざまな「ハブ」型研磨ディスク部分組立品が提案されている。ハブ型研磨ディスク部分組立品は、固締具を用いてカラーナットのハブ部分に取付けることによって、研磨ディスクの裏面に永久に固着されるバッキングフランジを含んでいる。カラーナット、バッキングフランジおよび固締具は、部分組立品の一体部品となる。したがって、研磨ディスクが磨耗した場合には、部分組立品全体を処分する方針である。ハブ型研削ホイールは一般に、ディスクに固着されるバッキングフランジに駆動面を係合するように構成された特別設計の支持フランジと組み合わせて用いることを目的としている。ハブ型研削ホイールは、滑りという不具合をほとんど被らないが、従来の非ハブ型研削ホイールに比べて実質的に高価であるために、あまり広く用いられていない。
【０００５】
特許文献２（ティモンズ（Ｔｉｍｍｏｎｓ）ら）は、研磨ディスクとカラーナットとの間の相対的回転をなくすために、実質的に非円形の形状の雌ネジ付きカラーナットを開示している。カラーナットは、一部の実施形態では磨耗した研磨ディスクに関して処分される比較的高価な機械加工構成要素である。カラーナットはまた、工作物の主表面の使用を妨げる可能性がある研磨ディスクの主表面の１つの上に延在する頭部分を含んでいる。研磨ディスクの質量のために、特許文献２に開示されたような機械加工カラーナットが必要とされると、当業界では考えられている。
【特許文献１】
米国特許第４，６９４，６１５号公報
【特許文献２】
米国特許第５，３３９，５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ハブ型研削ホイール部分組立品の費用をかけずに、研削ホイールを研削盤のスピンドルに連結する確実な手段を提供する改良型研削ホイール部分組立品が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電動式雄ネジ付きスピンドルを有する研削盤用の研磨物品に関する。研磨物品は、一体成形固締具を有する成形研磨ディスクを備えている。成形研磨ディスクは、バインダー中に分散された研磨粒子を含んでいる。研磨ディスクは、第１の主表面、第２の主表面および一体成形固締具を有する。固締具は、開口部および第１の端部および第２の端部を備えた本体部分と、第１の端部における前面を有する外側に延在するフランジと、第２の端部でシングル雌ネジを含む内側に延在するフランジと、を有する。固締具は、前面が第１の主表面を越えて延出しないように、研磨ディスクに成形される。
【０００８】
一実施形態において、第１の主表面は、平面摩擦面を含む。別の実施形態において、第１の主表面は、凹んだ中央部分と、固締具の前面が凹んだ中央部分を越えて延出しないようになっている環状作用部分と、を備えている。固締具の前面は一般に、研磨ディスクの第１の主表面と同一平面にある。
【０００９】
固締具は、研磨粒子およびバインダーを少なくとも部分的に充填した取付け開口部を備えることが好ましい。一実施形態において、外側に延在するフランジは、ネジの軸に略垂直である平面部分を備える。固締具は一般に、打抜き部材を含む。
【００１０】
固締具はまた、成形研磨ディスクに埋込まれた角部を備えることが好ましい。角部は、前面に略垂直であり、かつ成形研磨ディスクに埋込むことができる。成形研磨ディスクに埋込まれた角部は、前面に略垂直である第１の部分と、前面に対して９０°未満の角度である第２の末端部分と、を任意に含むことができる。
【００１１】
固締具の本体部分は一般に、略円筒形状を含む。一実施形態において、本体部分の高さは、成形研磨ディスクの厚さより大きい。別の実施形態において、固締具の内側に延在するフランジは、成形研磨ディスクの第１の主表面と第２の主表面との間に位置している。
【００１２】
バッキングプレートは一般に、スピンドルおよび研磨ディスクの第２の主表面と係合するために用いられる。研磨物品がトレッド付きスピンドルと係合するとき、成形研磨ディスクは、バッキングプレートと外側に延在するフランジとの間で圧縮される。成形研磨ディスクは、スクリムなどの一体成形強化部材を任意に含むことができる。
【００１３】
本発明はまた、電動式雄ネジ付きスピンドルを有する研削盤用の研磨物品の作製方法に関する。方法は、ポリマーバインダーに分散される研磨粒子の混合物を調製するステップを含む。混合物は、型に注入される。固締具の前面が混合物の第１の主表面を越えて延出しないように、シングル雌ネジを備えた固締具が、混合物中に配置される。ポリマーバインダーが硬化される。研磨物品が型から取外される。研磨物品に成形された固締具は、工具のスピンドル上にねじ切ることができる。他の実施形態において、固締具は、型の底面に載っているその前面を有するように位置決めされる。混合物は、固締具の周囲の型に注入され、硬化される。一部の実施形態において、固締具の第２の端部が型中の混合物の上に延出する。混合物は、固締具の中央開口部に移動したり流れ込んだりしないことが好ましい。
【００１４】
本発明のさらなる特徴は、添付図面と共に読めば、本発明の具体的な実施形態に関する以下の詳細な説明から明白となるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明による具体的な研磨物品１０の斜視図である。研磨物品１０は、工具（アングルグラインダなど）１２に取付けられているように示されている。研磨物品１０は、工具１２の雄ネジ付きスピンドル１４にネジ切られる。スピンドル１４は、研磨物品１０の中心を通って延在する長手軸１５を規定する。研磨物品１０はアングルグラインダ１２に取付けられているように示されているが、回転軸を有するいずれの工具も研磨物品１０と共に用いることができる（たとえば、ドリル）ことを理解されたい。
【００１６】
図２は、スピンドル１４の雄ネジ付き部分１６に取付けられたように示されている研磨物品１０の断面図である。研磨物品１０は、固締具２２の周囲に成形された研磨材料２０の成形研磨ディスク１８を備えている。研磨材料２０は一般に、所望の形状を形成するために成形されたバインダー中に分散された研磨粒子である。硬化前に、研磨粒子およびバインダーの混合物は、配置される型の形状を帯びるように十分に可塑性である。図示された実施形態において、研磨材料２０は、第１の主表面２４、第２の主表面２６および縁面２８を有するディスク形状または環であるように形成される。縁面２８のサイズは、成形研磨ディスク１８の厚さ「ｄ」によって決定される。縁面２８は略平坦であるように示されているが、研磨材料２０をさまざまな形状に成形することはたやすくできる。本願明細書で用いられるとき、「成形研磨ディスク」なる語は、自立研磨構造物に形成されるポリマーバインダー全体に分散され、付着される研磨粒子を指す。
【００１７】
図示された実施形態において、研磨物品１０は、円形の断面を有する。「略円形」なる語によって、研磨物品１０の形状が丸く、一般的に円形であることをさすが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、他の形状（たとえば、六角形）を用いることができる。
【００１８】
固締具２２は、前面３２を有する外側に延在するフランジ３０を備えている。研磨材料２０が完全に硬化する前に、固締具２２は成形研磨ディスク１８に一体成形される。開口部４６は、成形工程中に、研磨材料２０を移動させる固締具２２によって形成される。外側に延在するフランジ３０が第１の主表面２４と略同一平面にあるか、または第１の主表面２４の下にわずかに凹んでいるように、固締具２２は成形研磨ディスク１８に配置されることが好ましい。固締具はまた、成形研磨ディスク１８の物理的かつ重力の中心に配置されることが好ましい。
【００１９】
図２の実施形態において、固締具２２は、縁面２８と同心である。前面３２は、第１の主表面２４を越えて延出しないことが好ましい。一部の実施形態において、前面３２は、第１の主表面２４と同一平面である略平面部分３４を含む。研磨材料２０が十分な厚さ「ｄ」を有する実施形態の場合には、前面３２は、第１の主表面２４の下に凹んでいてもよい。
【００２０】
研磨材料２０に固締具２２を成形することにより、即時交換固締具を研磨物品１０に挿入することができ、経済的である。以前は必要であったようなレンチを用いるのではなく、ネジ付きシャフト１６から固締具２２をネジで締めたり緩めたりするために、研磨物品１０全体を回転することができるように、固締具２２は、軽量であり、成形研磨ディスク１８と同心かつ回転可能に固定される。その結果、利用者の便宜が著しく向上し、各ディスクが磨耗した場合、または異なる研磨媒体を有するディスクが必要である場合には望ましい研磨ディスクの即時交換が可能になる。
【００２１】
外側に延在するフランジ３０は、成形研磨ディスク１８に延在している１つ以上の角部３６を含むことが好ましい。角部３６は、外側に延在するフランジ３０に対して垂直であってもよく、さまざまな態様に曲げられていてもよい。たとえば、図２の角部３６は、外側に延在するフランジ３０に垂直である第１の部分３８および外側に延在するフランジ３０に平行な第２の部分４０を含む。この構成は、固締具２２と成形研磨ディスク１８との間に接合の構造的健全性を向上させる。特に、角部３６は、固締具２２と成形研磨ディスク１８との間で滑ることなく、相当のトルクをスピンドル１４によって固締具２２に印加することができる。
【００２２】
図２および図３に示されているように、角部３６は、外側に延在するフランジ３０を含む材料の一部から形成される。したがって、研磨物品１０の成形中に、研磨材料２０の一部が流れ込む取付け開口部４２は、角部３６に隣接している。成形開口部３６において硬化または固化した研磨材料２０はまた、固締具２２と成形研磨ディスク１８との間で滑らないようにする。
【００２３】
固締具２２は、外側に延在するフランジ３０から後方に延在する本体部分４４を含む。本体部分４４は、研磨材料２０に開口部４６を形成する。本体部分４４の断面は、円形、楕円形、多角形または任意の曲線形状であってもよい。本体部分４４の場合には、非円形の断面が、固締具２２と成形研磨ディスク１８との間の確実な固定を維持するために望ましい。
【００２４】
図２の実施形態において、本体部分４４は、成形研磨ディスク１８の第２の主表面２６を越えて延出する。本体部分４４の最先端は、スピンドル１４のトレッド部分１６と係合するように構成されたシングル雌ネジ４８を形成する内側に延在するフランジ４７を含む（図３も参照）。雌ネジ４８は、ねじ山部分１６が受け入れられる軸４９を規定する。軸はまた、研磨物品１０の重心を通って延在することが好ましい。
【００２５】
図１に示された工具１２などの大部分の研削工具は、さまざまなタイプの研磨物品を支持するバッキングプレートを含む。図２の実施形態において、スピンドルは、バッキングプレート５２を収容するように構成されたカラー５０を含む。別の実施形態において、バッキングプレート５２は、ねじ山部分１６にねじ切りされる。バッキングプレート５２は、研磨物品１０に取付けられていない。図示された実施形態において、バッキングプレート５２は、成形研磨ディスク１８の縁まで延在しない。研磨物品１０がスピンドル１４から取外すときに、パッキングプレート（ｐａｃｋｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）５２は取外し可能であることが好ましい。研磨物品１０の処分時には、バッキングプレート５２は一般に再利用される。
【００２６】
バッキングプレート５２は、研磨物品１０の第２の主表面２６と係合する末端部分５４を含む。研磨物品１０がスピンドル１４に取付けられるとき、研磨材料がバッキングプレート５２の末端部分５４と固締具２２の外側に延在するフランジ３０の裏面５６との間で圧縮される。この圧縮関係は、固締具２２を成形研磨ディスク１８にさらに固着するように作用する。
【００２７】
図４は、研磨材料１０２が凹んだ中央部分１０４を有するように形成された別の研磨物品１００を示している。したがって、第１の主表面１０６は、摩擦面１０８、テーパ面１１０および中央凹面１１２を含む。固締具１１４は、フランジ１１６が中央凹面１１２と略同一平面であるように、研磨材料１０２に一体成形される。
【００２８】
図４の実施形態において、固締具の本体部分１１８は、第２の主表面１２０を越えて延出しない。正確に言えば、固締具１１４は、研磨材料１０２に完全に埋込まれる。研磨材料１０２の一部は、スピンドル１４のねじ山部分１６を受け入れる開口部１２４の一部を規定する側壁１２２を形成する。角部１２６はフランジ１１６に略垂直に延在し、角部１２８はフランジ１１６に対して曲げられる。図４の実施形態において、バッキングプレート１３０は、第２の主表面１２０に沿って実質的に研磨材料１０２の縁１３２まで延在する。
【００２９】
本発明の方法は、ポリマーバインダーに分散される研磨粒子の混合物を調製するステップを含む。ポリマーバインダーは一般に熱硬化性であるが、熱可塑性であってもよい。混合物は、型に注入される。固締具の前面が混合物の第１の主表面を越えて延出しないように、シングル雌ネジを有する固締具は、混合物中に配置される。ポリマーバインダーが硬化される。研磨物品が型から取外される。研磨物品に成形された固締具は、工具のスピンドル上にねじ切ることができる。他の実施形態において、固締具は、型の底面に載っているその前面を有するように位置決めされる。混合物は、固締具の周囲の型に注入され、硬化される。一部の実施形態において、固締具の第２の端部が型中の混合物の上に延出する。混合物は、固締具の中央開口部に移動したり流れ込んだりしないことが好ましい。
【００３０】
図５は、本発明によるシングル雌ネジ１５２を有する固締具１５０の斜視図である。固締具の本体部分１５４は、研磨材料の第１の主表面付近に配置される外側に延在するフランジ１５６と、第２の主表面（図２参照）付近に配置される内側に延在するフランジ１５８と、を備えている。内側に延在するフランジ１５８は、一般に開口部１６４から放射方向に延在するノッチ１６２を備える。ノッチ１６２は、外側に延在するフランジ１５６に対して異なる高さである縁部分１６６、１６８を形成する。内側に延在するフランジ１５８は、シングル雌ネジ１６０を形成する。高さの差は、スピンドル１４のねじ山１６のピッチに対応する。本願明細書で用いられるとき、「シングル雌ネジ」なる語は、開口部の内周の周りで３６０°未満に延在するねじ山を指す。図５の固締具１５０は、打抜き工程を用いて、きわめて廉価で形成することができることが好ましい。
【００３１】
角部１７０は、外側に延在するフランジ１５６に形成される。角部１７０は、外側に延在するフランジ１５６から内側に延在するフランジ１５８に向かって延在する。角部１７０は研磨材料に対して固締具１５０の回転を阻止することを目的としているため、トルク１７２に耐えるような形状であることが好ましい。図示された実施形態において、角部１７０は外側に延在するフランジ１５６から打抜かれているため、角部１７０の曲げ線１７４が一般にトルク１７２の方向にある。したがって、トルク１７２は、曲げ線１７４に垂直である角部１７０に作用する。
【００３２】
本発明における使用に適した固締具としては、板金ナットまたは米国特許第２，１５６，００２号公報（ティナーマン（Ｔｉｎｎｅｒｍａｎ））に記載されている「ティナーマン（Ｔｉｎｎｅｒｍａｎ）」ナット固締具（「トレッドレス固締具」とも言う）が挙げられる。「ティナーマン（Ｔｉｎｎｅｒｍａｎ）」ナットが好ましい固締具であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、他のタイプの固締具を用いることができる。本発明に適した市販の固締具は、カリフォルニア州ロサンゼルスのメタル・プロダクツ・エンジニアリング（Ｍｅｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ））によって製作されたシャフト１インチ当たり１１ピッチで径５／８インチ（１ｍｍ当たり０．４３ピッチで径１５．８７５ｍｍ）と接合するための１．５インチ（３８．１ｍｍ）の即時交換ボタンである。このような固締具は、たとえば２８ゲージ鋼から作製することができるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、他の材料（たとえば、黄銅またはアルミニウム）を用いることができる。
【００３３】
本発明による研磨物品に用いられる研磨材料は、有機バインダーに分散される研磨粒または粒子である。強化ファイバまたは強化メッシュまたはスクリムが、研磨物品の面の中または上に任意に成形されてもよい。フィラメントの例としては、ポリエステルファイバ、ポリアミドファイバ、光ファイバおよびポリアラミドファイバが挙げられる。
【００３４】
研磨材料を形成するための適切な有機バインダーとしては、熱硬化性有機バインダー材料が挙げられる。適切な熱硬化性有機ポリマーの例としては、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ペンダントα、β−不飽和カルボニル基を有するアミノプラスト樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン、アクリルエポキシおよびそれらの組合せが挙げられる。バインダーおよび／または研磨製品はまた、ファイバ、潤滑剤、湿潤剤、チキソトロープ材料、界面活性剤、顔料、染料、静電防止剤（たとえば、カーボンブラック、酸化バナジウム、黒鉛など）、カップリング剤（たとえば、シラン、チタネート、ジルコアルミネートなど）、可塑剤、懸濁化剤などの添加剤を含んでもよい。このような任意の添加剤の量は、所望の特性を呈するように選択される。カップリング剤は、研磨粒子および／または充填剤への接着を向上させることができる。バインダー成分は、熱硬化、放射線硬化またはそれらの組合せであってもよい。バインダー成分に関するさらなる詳細は、たとえば、米国特許第４，５８８，４１９号公報（コール（Ｃａｕｌ）ら）、米国特許第４，７５１，１３７号公報（トゥメイ（Ｔｕｍｅｙ）ら）、米国特許第４，９３３，３７３号公報（モーレン（Ｍｏｒｅｎ））および米国特許第５，４３６，０６３号公報（フォレット（Ｆｏｌｌｅｔｔ）ら）に見ることができる。
【００３５】
一般に、研磨粒子は、少なくとも５、６、７、８、９または１０のモース硬度を有する。適切な研磨粒としては、溶融酸化アルミニウム（白色溶融アルミナ、熱処理酸化アルミニウムおよび茶色酸化アルミニウムを含む）、シリコンカーバイド、ボロンカーバイド、チタンカーバイド、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、柘榴石、溶融アルミナジルコニア、ゾル−ゲル誘導研磨粒子などが挙げられる。ゾル−ゲル誘導研磨粒子は、種晶添加であっても種晶非添加であってもよい。同様に、ゾル−ゲル誘導研磨粒子は、不規則な形状であってもよく、棒または三角形などそれに関連する形状であってもよい。ゾル−ゲル研磨粒子の例としては、米国特許第４，３１４，８２７号公報（ライトハイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、米国特許第４，５１８，３９７号公報（ライトハイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、米国特許第４，６２３，３６４号公報（コットリンガー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、米国特許第４，７４４，８０２号公報（シュワベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）、米国特許第４，７７０，６７１号公報（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）、米国特許第４，８８１，９５１号公報（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）、米国特許第５，０１１，５０８号公報（ウォルド（Ｗａｌｄ）ら）、米国特許第５，０９０，９６８号公報（ペロー（Ｐｅｌｌｏｗ））、米国特許第５，１３９，９７８号公報（ウッド（Ｗｏｏｄ））、米国特許第５，２０１，９１６号公報（バーグ（Ｂｅｒｇ）ら）、米国特許第５，２２７，１０４号公報（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、米国特許第５，３６６，５２３号公報（ローウェンホルスト（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ）ら）、米国特許第５，４２９，６４７号公報（ラルミー（Ｌａｒｍｉｅ））、米国特許第５，４９８，２６９号公報（ラルミー（Ｌａｒｍｉｅ））および米国特許第５，５５１，９６３号公報（ラルミー（Ｌａｒｍｉｅ））に記載されたものが挙げられる。研磨粒はまた、フォーム研磨凝集粒子中に存在してもよい。
【００３６】
本発明による研磨物品による研磨は、ドライであってもウェットであってもよい。ウェット研磨の場合には、完全に水浸しにするために、液体がライトミストの形で供給導入されてもよい。一般に用いられる液体の例としては、水、水溶性油、有機潤滑剤および乳濁液が挙げられる。液体は、研磨に関連する熱を下げるために作用するか、および／または潤滑剤として作用してもよい。液体は、殺菌剤、消泡剤などの少量の添加物を含んでもよい。本発明による研磨物品は、艶出し化合物またはバフ仕上げ化合物などの外部に塗布される研磨化合物と共に用いられてもよい。
【００３７】
本発明による研磨物品は、アルミニウムおよびアルミニウム合金、炭素鋼、軟鋼、工具鋼、ステンレス鋼、硬化鋼、黄銅、チタン、ガラス、セラミックス、木材、木材状の材料、プラスチック、塗料、塗面、有機塗装面などの工作物を研磨するために用いられてもよい。
【００３８】
研磨物品の最終用途に応じて、さまざまなバッキングプレート形状を用いることができる。たとえば、バッキングプレートの中央部分が外側部分より厚くなるようにバッキングプレートにテーパをつけてもよい。バッキングプレートの厚さは、均一であってもよく、または均一でなくてもよい。バッキングプレートは、型押しされてもよい。バッキングプレートの中心は、外側部分より凹むか、または低くなっていてもよい。バッキングプレートの縁は、所望であれば「カップ状の」ディスクを形成するために意図的に曲げられていてもよい。バッキングプレートの縁はまた、滑らかであってもよく、または波形に仕上げられていてもよい。
【００３９】
バッキングプレートは、使用中（たとえば、研削、サンダー仕上げまたは艶出し作業中）に生成される熱のために、著しく分解されたり変形されたりしないように、厳しい研削状態下で十分に頑丈かつ耐熱性であり、研磨物品の作製中のほか、使用中に遭遇する力によって、ひびが入ったり粉々に割れたりすることはあまりない。バッキングプレートは、通常の研削状態および好ましくは厳しい研削状態に耐えるように十分な可撓性を呈することが好ましい。本発明の実施形態は、適切な形状制御を施し、湿度および温度などの環境状態にあまり左右されないバッキングプレートを用いる。
【００４０】
バッキングプレートは、鋼、アルミニウム、黄銅などの種々の金属またはポリマー材料から作製されることができる。ポリマーバッキングプレートは、熱可塑性バインダー材料または熱硬化性バインダー材料および効果的な量の充填剤および／または繊維強化材料の少なくとも１つを任意に含む。強化材料の「効果的な量」なる語によって、バッキングプレートは、上述した耐熱性、頑丈さ、可撓性、剛性、形状制御などを少なくとも向上させるために、十分な量の強化材料を含むことを意味している。
【００４１】
熱可塑性バインダー材料は、高温に曝されると軟化して溶融し、周囲温度まで冷却されると元の状態（すなわち元の物理的状態）にほぼ戻るポリマー材料（たとえば有機ポリマー材料）である。作製工程中、熱可塑性バインダー材料は、研磨物品の所望の形状に流し込んで成形させるために、軟化温度より高い温度まで加熱され、場合によっては溶融温度より高い温度まで加熱される。バッキングプレートが形成された後、熱可塑性バインダーは冷却され、凝固される。このように、熱可塑性バインダー材料は、さまざまな形状およびサイズに成形されることができる。
【００４２】
たとえば、射出成形などの従来の成形技術を用いて、熱可塑性材料および／または熱硬化性バインダー材料を整形または成形することによって、バッキングプレートを作製することができる。このような成形技術の利用により、従来の「ウェブ」工程に対して構築の際の無駄な材料の量を低減することができる。射出成形はまた、バッキングプレートを以前に利用可能であったものよりずれの少ない同心にすることが可能である。バッキングプレートを同心に作製することは、研磨ディスクの使用中のふらつきを最小限または減少させるのに役立つ。さらに、たとえば、同心のバッキングプレートは、より厳密な製作公差を維持することができる（すなわち、研磨材料および固締具の取付け時）。さらに、たとえば、研磨ディスクのより高い同心度により、バッキングプレートの縁のカーリングを最小限に抑えることができる。成形技術はまた、作製中のバッキングプレートの収縮を制御することが可能であり、そりを最小限に抑えるか、または防ぐのを支援するために、（当業界で公知であるように、）構造部材（たとえば、リッジ）をバッキングプレートに成形することができる。
【００４３】
また、バッキングプレートを形成するために、ウェブ作製工程を用いることができる。一般的なウェブ作製工程において、研磨ディスク用のバッキングプレートは、連続ウェブ型に作製され、所望のディスク形状に切削される。本発明において利用されるバッキングプレート用のバッキングプレートを作製するために（より厳密な製作公差を提供するほか、無駄を排除するために）、射出成形技術を用いることができるが、これは、従来の「ウェブ」工程を用いることができないことを意味しているわけではない。逆に言えば、バッキングプレートの一定の実施形態（たとえば、熱可塑性および／または熱硬化性含浸クロスなど）を用いる場合には、バッキングプレートを作製するために従来のウェブ工程を用いる必要がある場合もある。
【００４４】
本発明は好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および詳細を変更することができることを認識されたい。さらに、本発明は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、その修正および変形を行うことができるように、詳細のすべてに限定されるわけではないと捉えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】工具に取付けられた本発明による研磨物品の斜視図である。
【図２】本発明による研磨物品の断面図である。
【図３】図２の研磨物品の平面図である。
【図４】本発明による別の研磨物品の断面図である。
【図５】本発明の研磨物品において用いるための固締具の斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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