(57)【要約】【課題】ワークの研磨対象面が曲面の場合に、所望の研削力を得ることができる研磨ブラシの研磨方法を提案すること。【解決手段】研磨ブラシ１は、軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束７と、各砥材束７の基端側を保持するホルダ２１と、を有する。研磨ブラシ１によって凸曲面からなるワークＷの研磨対象面４１を研磨する研磨動作では、研磨対象面４１において砥材束７の先端が接触する研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対して、研磨ブラシ１の軸線Ｌを傾斜させる。【選択図】図３
2019195860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させることを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記研磨対象面は、凸曲面であることを特徴とする請求項１から２のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項４】
複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、
各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項５】
各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項６】
前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項７】
前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項８】
前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項５に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転しながらワークを研磨する研磨ブラシの研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの表面を研磨する研磨ブラシは特許文献１に開示されている。図４に示すように、同文献の研磨ブラシ１は、所定の軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束７と、各砥材束の基端側を保持するホルダ２１と、工作機械に連結されるシャンク２を備えるブラシケース３を有する。ホルダ２１はブラシケース３に保持されており、軸線Ｌはシャンク２の軸線と一致する。
【０００３】
ブラシケース３はホルダ２１および複数の砥材束７の外周側に位置する円筒部１１を備える。各砥材束７は、その先端部分が円筒部１１から前方に突出している。複数の砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数の線状砥材からなる。各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３６４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、研磨ブラシの研磨方法では、図４に示すように、研磨ブラシ１を軸線Ｌ回りに回転させながら各砥材束７の先端をワークＷの研磨対象面４１に接触させる。また、この際に、研磨対象面４１において各砥材束７が接触する研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３と研磨ブラシ１の軸線Ｌとを平行とする。
【０００６】
しかし、このような研磨方法では、ワークＷの研磨対象面４１が曲面である場合に、所望とする研削力（研磨力）を得ることができない場合が発生する。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、ワークの研磨対象面が曲面の場合に、所望の研削力を得ることができる研磨ブラシの研磨方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、従来の研磨方法によってワークの曲面を研削しているときに所望とする研削力（研磨力）を得ることができない状態では、研磨ブラシを回転させる遠心力によって各砥材束の先端側が外周側に撓んでおり、各砥材束の毛先が研磨対象面に馴染んでいないという知見を得た。すなわち、図４に示すように、遠心力によって各砥材束７の先端側が外周側に撓むと、各砥材束７の先端面７ａが、ワークＷの研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に垂直で当該研磨対象面部分４２に接する接面４５に対して傾斜する。この結果、各砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）が小さくなる。すなわち、各砥材束の毛先の馴染み性が低下する。これにより、研削力が低下する。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触
させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。
【００１１】
本発明において、前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させるものとすることができる。このようにすれば、複数の砥材束のうち軸線の他方側に位置する砥材束がワークと干渉しないので、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を制御しやすい。
【００１２】
ここで、前記研磨対象面は、凸曲面とすることができる。
【００１３】
本発明において、複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることが望ましい。各砥材束がこのような線状砥材から構成されていれば、線状砥材が砥材入りナイロンやワイヤーブラシの場合と比較して、研磨ブラシの研削力を高くすることが容易である。
【００１４】
本発明において、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を有することが望ましい。研磨ブラシがこのような当接部材を有していれば、遠心力によって外周側に撓む各砥材束の撓み量を、当接部材によって規制できる。よって、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を設定しやすい。
【００１５】
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることができる。傾斜角度をこのような角度範囲とすれば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易である。
【００１６】
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって各砥材束が外周側に撓む撓み量は、研磨ブラシの回転速度の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【００１７】
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、各砥材束の毛腰の柔軟性の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【００１８】
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向にお
ける前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、砥材束突出し寸法の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、砥材束突出し寸法に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、遠心力によって各砥材束が撓んで先端側が外周側に広がった状態において、各砥材束の先端面の広い範囲を研磨対象面部分に接触させることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の研磨方法を適用する研磨ブラシの側面図である。
【図２】図１の研磨ブラシの分解斜視図である。
【図３】本発明の研磨方法の説明図である。
【図４】研磨ブラシを用いた従来の研磨方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である研磨ブラシの研磨方法を説明する。
【００２２】
（研磨ブラシ）
図１は本発明の研磨方法を適用する研磨ブラシの側面図である。図２は図１に示す研磨機用ブラシの分解斜視図である。本例の研磨ブラシ１は、ツールホルダなどを介してマシニングセンタなどの工作機械に連結されて、曲面からなるワークの研磨対象面の研磨加工を行う。
【００２３】
図１および図２に示すように、本例の研磨ブラシ１は、工作機械への連結部となるシャンク２を備えるブラシケース３と、ブラシケース３に保持されたブラシ本体４と、ブラシ本体４をブラシケース３に固定するための一対のネジ５、６を備える。ブラシ本体４は複数本の砥材束７を備えており、砥材束７の先端は、ブラシケース３から、シャンク２とは反対側に突出している。なお、以下の説明では、シャンク２の軸線Ｌ方向を研磨ブラシ１の前後方向Ｘとし、砥材束７が突出している側を前方Ｘ１、シャンク２が位置する側を後方Ｘ２とする。
【００２４】
ブラシケース３は、円筒部１１（当接部材）と、円筒部１１の後端開口を封鎖する円形の端板部１２と、を備える。端板部１２の中央部分からは、後方Ｘ２に向かってシャンク２が延びている。また、端板部１２中央部分からは、前方Ｘ１に向かって支軸１３が延びている。支軸１３は円筒部１１の内側に位置する。円筒部１１、支軸１３およびシャンク２は同軸である。円筒部１１には、軸線Ｌ方向に延びる溝状の案内孔１５が２つ設けられている。２つの案内孔１５は軸線Ｌを挟む点対称位置に形成されている。ブラシケース３は円筒部１１がアルミニウム製である。支軸１３はステンレス製である。
【００２５】
ブラシ本体４は、軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束７と、各砥材束７の後端部分（基端側）を保持するホルダ２１と、を有する。各砥材束７は、円形に纏められている。各砥材束７の先端面７ａ（前端面）は軸線Ｌと直交する。複数の砥材束７のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材２２からなる。各線状砥材２２は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。本例では、各線状砥材２２は、アルミナ長繊維の集合糸にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。集合糸は、例えば、繊維径が８μｍ〜５０μｍのアルミナ長繊維を２５０
本〜３０００本、集合させたものである。
【００２６】
図２に示すように、ホルダ２１は、環状であり、中央に支軸１３を挿通可能な軸孔２４を備える。また、ホルダ２１は、その環状前端面に、一定間隔で周方向に配列された複数の砥材束保持孔２６を備える。各砥材束保持孔２６は円形である。複数の砥材束７のそれぞれは、後端部分が砥材束保持孔２６に挿入されることにより、円形に纏められる。また、各砥材束７は、砥材束保持孔２６に挿入された後端部分が接着剤によりホルダ２１に固定される。複数の砥材束７は互いに周方向で離間する。また、ホルダ２１は、その環状外周面から軸孔２４に達する一対のネジ孔２７を備える。一対のネジ孔２７は、軸線Ｌを挟む点対称の位置に形成されている。
【００２７】
ブラシ本体４をブラシケース３に保持させる際には、ホルダ２１の軸孔２４にブラシケース３の支軸１３を挿通させて、ブラシケース３の円筒部１１の内側にホルダ２１を挿入する。これにより、ホルダ２１は、円筒部１１に対して軸線Ｌ方向に移動可能な状態でブラシケース３に嵌合する。その後、ブラシケース３の外周側から案内孔１５にネジ５、６を通して、ホルダ２１のネジ孔２７に捩じ込む。この際に、ネジ５、６の軸部の先端が支軸１３の外周面に突き当たるまでネジ５、６を締め込むことにより、ホルダ２１がブラシケース３に固定される。これにより、ブラシ本体４はブラシケース３に保持される。
【００２８】
ここで、図１に示すように、ブラシ本体４は、円筒部１１の前端縁１１ａから、各線状砥材２２の先端側を所定の砥材束突出し寸法Ｍだけ突出させた状態でブラシケース３に固定される。砥材束突出し寸法Ｍを調整する際には、ブラシケース３の案内孔１５を通してホルダ２１のネジ孔２７にネジ５、６を浅く止めておき、この状態で、ブラシケース３の内側において、ブラシ本体４を前後方向Ｘに移動させ、しかる後に、ネジ５、６を締め込む。砥材束突出し寸法Ｍの調整は、ブラシ本体４をブラシケース３に装着する場合や、ワークを研磨する研磨動作によって砥材束７が摩耗した場合に行われる。
【００２９】
ブラシ本体４がブラシケース３に保持された状態では、環状に配列された複数の砥材束７と円筒部１１との間には僅かな隙間がある。円筒部１１は、砥材束７の先端よりも基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束７を外周側から囲む。円筒部１１は、各砥材束７が外周側に撓んだときに当該砥材束７に当接可能であり、各砥材束７の外周側への撓み量を規制する。研磨ブラシ１が回転していないときに複数の砥材束７の先端面７ａによって規定される研磨ブラシ１のブラシ先端面１ａは、軸線Ｌと直交する。
【００３０】
（研磨動作）
【００３１】
研磨動作では、研磨ブラシ１を、軸線Ｌ回りに回転させるとともに、砥材束７の先端を曲面からなるワークＷの研磨対象面４１に接触させる。本例では、図３に示すように、研磨対象面４１において砥材束７の先端が接触する研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対して研磨ブラシ１の軸線Ｌを傾斜させる。また、軸線Ｌを傾斜させて、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させる。換言すれば、本例では、研磨ブラシ１が回転していないときに環状に配列された複数の砥材束７の先端面７ａによって規定されるブラシ先端面１ａを、法線ベクトル４３に垂直で研磨対象面部分４２に接する接面４５に対して交差させて研磨動作を行う。
【００３２】
研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する研磨ブラシ１の軸線Ｌの傾斜角度θ、すなわち、ブラシ先端面１ａが研磨対象面部分４２の接面４５に対して傾斜する傾斜角度θは、研磨動作中に研磨ブラシ１が回転する遠心力によって外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿ったものとする角度である。傾斜角度θ
は、望ましくは、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａと、研磨対象面部分４２の接面４５とが平行或いは一致する角度である。
【００３３】
傾斜角度θは、以下の３つの要素に基づいて予め設定されている。
（１）研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度
（２）砥材束７の毛腰の柔軟性
（３）砥材束突出し寸法Ｍ
【００３４】
研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度は５００ｍｉｎ−１から１００００ｍｉｎ−１の範囲で制御される。傾斜角度θは、回転速度に対応させて設定される。ここで、研磨ブラシ１の回転速度が高い場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなるので、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端面１ａに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、研磨ブラシ１の回転速度が低い場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量は小さくなるので、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜が小さくなる。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
【００３５】
砥材束７の毛腰の柔軟性は、研磨ブラシ１の各砥材束７を構成する線状砥材２２の太さに対応する。線状砥材２２が細い場合には、毛腰は柔らかくなり、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなり、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端面１ａに対して大きく傾斜する。よって、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、線材番手が大きい場合には、線状砥材２２が太く砥材束７の毛腰は硬い。従って、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量は小さくなり、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜が小さくなる。よって、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
【００３６】
砥材束突出し寸法Ｍは、軸線Ｌ方向におけるブラシケース３の円筒部１１の前端からブラシ先端面１ａまでの距離である。本例では、砥材束突出し寸法Ｍは１ｍｍから３５ｍｍまでの範囲で設定される。ここで、砥材束突出し寸法Ｍが大きい場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなので、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端と面１ａに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、砥材束突出し寸法Ｍが小さい場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が小さくなるので、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜は小さい。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
【００３７】
本例では、研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度、砥材束７の毛腰の柔軟性、および、砥材束突出し寸法Ｍに基づいて、法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θは、０°より大きく、１０°以下の範囲で設定する。このような範囲であれば、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせることができる。
【００３８】
（作用効果）
本例では、回転している研磨ブラシ１の軸線Ｌを研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対して傾斜させるので、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを研磨対象面部分４２の接面４５に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束７の先端をワークＷに接触させたときに、砥材束７の先端面７ａにおいてワークＷに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従っ
て、研磨ブラシ１の毛先の馴染み性が低下することを防止あるいは抑制でき、研削力の低下を抑制できる。よって、所望の研削力（研磨力）を得ることができる。
【００３９】
また、本例では、研磨動作時に、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させる。これにより、複数の砥材束７のうち軸線Ｌの他方側に位置する砥材束７がワークＷと干渉しないので、研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θを制御しやすい。
【００４０】
さらに、本例では、砥材束７を構成する線状砥材２２が無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。よって、研磨ブラシ１の研削力が高い。
【００４１】
また、本例では、ブラシケース３の円筒部１１が、各砥材束７の先端面７ａよりも後方Ｘ２に後退した後退位置で複数の砥材束７を外周側から囲んでおり、各砥材束７が外周側に撓んだときに各砥材束７に当接可能である。従って、遠心力によって外周側に撓む各砥材束７の撓み量を円筒部１１によって規制できる。これにより、砥材束７の先端面７ａがブラシ先端面１ａに対して傾斜する傾斜角度を把握することが容易となるので、研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θを設定しやすい。
【００４２】
（変形例）
なお、本例の研磨動作により、凹曲面からなるワークＷの研磨対象面４１を研磨してもよい。この場合においても、軸線Ｌを傾斜させて、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させるものとすることができる。
【００４３】
また、砥材束７の線状砥材２２を構成する無機長繊維としては、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維などを採用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…研磨ブラシ、１ａ…ブラシ先端面、２…シャンク、３…ブラシケース、４…ブラシ本体、５、６…ネジ、７…砥材束、７ａ…砥材束の先端面、１１…円筒部、１１ａ…円筒部の前端縁、１２…端板部、１３…支軸、１５…案内孔、２１…ホルダ、２２…線状砥材、２４…軸孔、２６…砥材束保持孔、２７…ネジ孔、４１…研磨対象面、４２…研磨対象面部分、４３…法線ベクトル、４５…接面、Ｘ…前後方向、Ｘ１…前方、Ｘ２…後方
【図１】
2019195860.tif 000003
【図２】
2019195860.tif 000004
【図３】
2019195860.tif 000005
【図４】
2019195860.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月21日(2018.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。
【請求項３】
所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材と、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、
各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を備えておき、
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。
【請求項４】
前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項５】
前記研磨対象面は、凸曲面であることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項６】
複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、
各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項７】
前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって各砥材束が外周側に撓む撓み量は、研磨ブラシの回転速度の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクト
ルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
次に、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、各砥材束の毛腰の柔軟性の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材と、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を備えておき、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくこと
を特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、砥材束突出し寸法の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、砥材束突出し寸法に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明において、前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させるものとすることができる。このようにすれば、複数の砥材束のうち軸線の他方側に位置する砥材束がワークと干渉しないので、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を制御しやすい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ここで、前記研磨対象面は、凸曲面とすることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明において、複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることが望ましい。各砥材束がこのような線状砥材から構成されていれば、線状砥材が砥材入りナイロンやワイヤーブラシの場合と比較して、研磨ブラシの研削力を高くすることが容易である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることができる。傾斜角度をこのような角度範囲とすれば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易である。