(57)【要約】【課題】エアモータの低速回転時にも十分な吸塵力が得られる吸塵サンダーを提供すること。【解決手段】パッド取付け口を残して吸塵サンダーの外形を構成するハウジング２；及び駆動エアを供給するエア導入管５とハウジング２内に収納されたエアモータ６とエア排出管７とを有する駆動経路、流入口がエア排出管７のエア排出口１１と隙間を隔てて正対するベンチュリ管１２、ハウジング２のパッド取付口１からベンチュリ管に通じる吸塵経路１３；を有する吸塵サンダーにおいて、該駆動経路が、駆動エアの一部をエア導入管５から分岐させ、エアモータ６をバイパスさせて、エアモータ６を通過したエアと合流させるバイパス手段１４を更に有し、その結果、合流したエアがエア排出口１１から流出する、吸塵サンダー。【選択図】図２
2008093817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッド取付け口を残して吸塵サンダーの外形を構成するハウジング；及び
駆動エアを供給するエア導入管とハウジング内に収納されたエアモータとエア排出管とを有する駆動経路、流入口がエア排出管のエア排出口と隙間を隔てて正対するベンチュリ管、ハウジングのパッド取付口からベンチュリ管に通じる吸塵経路；
を有し、
パッドをエアモータの軸部に取付け、駆動経路にエアを流入させ、パッドを回転させて研磨を行い、
エア排出口から流出するエアにより、吸塵経路に負圧を発生させて吸塵を行う吸塵サンダーにおいて、
該駆動経路が、駆動エアの一部をエア導入管から分岐させ、エアモータをバイパスさせて、エアモータを通過したエアと合流させるバイパス手段を更に有し、その結果、合流したエアがエア排出口から流出する、吸塵サンダー。
【請求項２】
前記バイパス手段を通過するエアの流量を調節するバルブを更に有する請求項１記載の吸塵サンダー。
【請求項３】
前記バイパス手段の終点がエアモータ室に接続されており、エアモータをバイパスしたエアと、エアモータを通過したエアとの合流がエアモータ室内のエア排気口付近で行われる請求項１記載の吸塵サンダー。
【請求項４】
前記エアモータをバイパスしたエアと、エアモータを通過したエアとが合流する際に、両者の進行方向が交差する角度が９０゜以下である請求項１又は２記載の吸塵サンダー。
【請求項５】
前記エアモータをバイパスしたエアと、エアモータを通過したエアとが合流する際に、両者の進行方向が交差する角度が４５゜以下である請求項１又は２記載の吸塵サンダー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の吸塵サンダー、パッド、及び研磨材を含む吸塵研磨装置であって、
前記パッドは、バックアップパッドであって、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面がエアモータの軸部に着脱自在に固定されており；
前記研磨材は、研磨面、背面及び研磨面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記バックアップパッドの支持面に着脱自在に固定されている；
前記吸塵研磨装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか記載の吸塵サンダー、パッド及び研磨材を含む吸塵研磨装置であって、
パッドが、バックアップパッド及び中間パッドから構成されており；
バックアップパッドは、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面がエアモータの軸部に着脱自在に固定されており；
中間パッドは、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記バックアップパッドの支持面に着脱自在に固定されており；
研磨材は、研磨面、背面及び研磨面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記中間パッドの支持面に着脱自在に固定されている；
前記吸塵研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸塵のための負圧生成にベンチュリ機構を利用している吸塵サンダー、及びそのような吸塵サンダーを含む吸塵研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エア源から高圧エアを供給し、エアモータを駆動して作動させる吸塵サンダーは従来から知られている。図１は吸塵サンダーの一般的な構成を示す断面図である。
【０００３】
この吸塵サンダーは、パッド取付け口１を残して吸塵サンダーの外形を構成するハウジング２を有している。ハウジングは吸塵サンダーの内部に発生する負圧を維持するのに十分な密閉性を有する構造にする。ハウジングは工具である吸塵サンダーの外装として適当な構造強度を有している。例えば、ハウジングは硬質プラスチック成形体及び金属鋳物等で構成する。ハウジングのパッド取付け口１の周囲はスカート３になっている。このスカート３は着脱可能であってよい。研磨を行う際には、パッド取付け口１の部分にパッド４が取り付けられる。
【０００４】
ハウジング内には吸塵サンダーの駆動経路が収納されている。駆動経路は、駆動エアを供給するエア導入管５とエアモータ６とエア排出管７とを有している。エア導入管５は、駆動エアの流量を調節する手段８（例えば、元バルブ）を有してよい。エアモータは、回転軸部９に、回転を安定させるためのバランスウェイト１０を備えていてもよい。エア源（非表示）から供給される駆動エアはエア導入管５を通じてエアモータ６に導入される。そして、導入されたエアはエアモータ６を駆動し、その後エア排出管７を通過し、エア排出管７の端部であるエア排出口１１から流出する。
【０００５】
エア排出管７と直列して、ベンチュリ管１２が設けられている。ベンチュリ管１２は流入口がエア排出管７と隙間を隔てて正対している。そして、パッド取付口からベンチュリ管にかけて空間が形成されている。エア排出口１１からエアが流出するとベンチュリ機構により負圧が発生し、この空間は吸塵経路１３として機能する。
【０００６】
上述の構成では、エアの流量を調節する手段の一例である、元バルブ８を開閉して駆動エアの流量を変化させて、エアモータ６の回転数を調節する。低速回転させる場合は駆動エアの流量を減少させ、高速回転させる場合は駆動エアの流量を増大させる。その場合、エア排出口１１から流出するエアの量はエアモータの回転数に連動して変動し、その結果、ベンチュリ機構によって吸塵経路に発生する負圧の大きさも、エアモータの回転数に連動して変動する。つまり、エアモータの低速回転時には吸塵サンダーの吸塵力が不十分になり、吸塵効率が低下してしまう。
【０００７】
特許文献１には、切替え操作により、外部の吸引源を利用して吸塵を行うことができるエアサンダーが記載されている。しかしながら、吸引源を新たに設置するにはコストがかかり、また、吸引経路が２系統必要になり吸塵サンダーの内部構造も複雑になる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１６７７５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、ベンチュリ機構によって吸塵経路に発生する負圧の大きさがエアモータの回転数に依存せず、エアモータの低速回転時にも十分な吸塵力が得られる吸塵サンダー、及び該サンダーを含む吸塵研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、パッド取付け口を残して吸塵サンダーの外形を構成するハウジング；及び
駆動エアを供給するエア導入管とハウジング内に収納されたエアモータとエア排出管とを有する駆動経路、流入口がエア排出管のエア排出口と隙間を隔てて正対するベンチュリ管、ハウジングのパッド取付口からベンチュリ管に通じる吸塵経路；
を有し、
パッドをエアモータの軸部に取付け、駆動経路にエアを流入させ、パッドを回転させて研磨を行い、
エア排出口から流出するエアにより、吸塵経路に負圧を発生させて吸塵を行う吸塵サンダーにおいて、
該駆動経路が、駆動エアの一部をエア導入管から分岐させ、エアモータをバイパスさせて、エアモータを通過したエアと合流させるバイパス手段を更に有し、その結果、合流したエアがエア排出口から流出する、吸塵サンダーを提供する。
【００１１】
ここで、「パッド」はバックアップパッドを含み、必要であれば更に中間パッドを含んでいてもよい。また、パッドが取付けられる「エアモータの軸部」とは、吸塵サンダーにおけるエアモータの回転駆動をパッドに伝達できる手段であればよい。エアモータの軸部が、エアモータの回転駆動をパッドに直接伝達してもよいし、複数のギアを介して間接的に伝達してもよい。
【００１２】
また、本発明は、上記吸塵サンダー、パッド、及び研磨材を含む吸塵研磨装置であって、
前記パッドは、バックアップパッドであって、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面がエアモータの軸部に着脱自在に固定されており；、
前記研磨材は、研磨面、背面及び研磨面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記バックアップパッドの支持面に着脱自在に固定されている；
吸塵研磨装置を提供する。
【００１３】
更に、本発明は、上記吸塵サンダー、パッド及び研磨材を含む吸塵研磨装置であって、
パッドが、バックアップパッド及び中間パッドから構成されており；
バックアップパッドは、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面がエアモータの軸部に着脱自在に固定されており；
中間パッドは、支持面、背面及び支持面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記バックアップパッドの支持面に着脱自在に固定されており；
研磨材は、研磨面、背面及び研磨面から背面まで貫通する孔を有し、背面が前記中間パッドの支持面に着脱自在に固定されている；
吸塵研磨装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の吸塵サンダーはエアモータの低速回転時にも十分な吸塵力を発揮し、吸塵効率に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜吸塵サンダー＞
図２は本発明の一例である吸塵サンダーの構成を示す断面図である。図１の吸塵サンダーと構成を比較した場合、相違点は、駆動経路において、エア導入管５とエア排出管７との間にバイパス手段１４を設けたことにある。バイパス手段１４は、始点がエア導入管に、終点がエア排出管に接続されている。バイパス手段１４は、駆動エアの一部をエア導入管５から分岐させ、エアモータ６をバイパスさせて、エアモータ６を通過したエアと合流させる。バイパス手段は管であってよく、またハウジングの一部を成形した誘導路であってもよい。
【００１６】
このとき、元エア圧を一定とした場合、エアモータの回転数は、駆動エアの流量を増減させるのではなく、分岐させるエア量とエアモータに供給するエア量との比率で調節する。分岐させるエア量を少なくすればエアモータ６に流入するエア量が増大し、エアモータの回転数が高くなる。逆に分岐させるエア量を多くすればエアモータ６に流入するエア量が減少し、エアモータの回転数が低くなる。分岐させるエア量の増減は、例えば、バイパス手段１４の途中にエアの流量を調節するバルブ１５を設けて行なえばよい。
【００１７】
バルブ１５を開いてエアモータ６の回転数を低くすると、エアモータ６を通過するエアの量は減少する。しかしながら、その分バイパス手段１４を通過するエア量は増大する。バイパス手段１４を通過したエアは、その後、エアモータを通過したエアに合流する。そして、バイパス手段１４を通過したエアとエアモータ６を通過したエアの合計が、エア排出口１１から流出する。そのため、エアモータ６の回転数を低くした場合でもエア排出口１１から流出するエア量は減少しない。その結果、エアモータ６の回転数が低下した場合でも、ベンチュリ機構によって吸塵経路１３に発生する負圧の大きさは減少せず、吸塵力も低下しない。
【００１８】
エアモータをバイパスしたエアと、エアモータを通過したエアとが合流する際には、両者の進行方向はできるだけ一致させることが好ましい。エアモータをバイパスしたエアの進行方向と、エアモータを通過したエアの進行方向とが異なると合流箇所で気流の乱れが生じ、騒音の増大、ベンチュリ管での負圧生成効率の低下、エアモータの円滑な回転の阻害などを引き起こすためである。エアモータをバイパスしたエアの進行方向と、エアモータを通過したエアの進行方向とが交差する角度は、例えば、９０゜以下であり、好ましくは４５゜以下であり、より好ましくは３０゜以下である。また、そうすることでエアモータの回転効率も向上する。
【００１９】
図３は本発明の他の例である吸塵サンダーの構成を示す断面図である。この例では、バイパス手段１４の終点がエアモータ室のエア排気口付近１００に接続されており、エアモータをバイパスしたエアと、エアモータを通過したエアとの合流がエアモータ室内で行われるようになっている。
【００２０】
バイパス手段の経路は、駆動エアの一部をエア導入管から分岐させ、エアモータをバイパスさせて、エアモータを通過したエアと合流させることができるようになっていれば、特に限定されない。例えば、図３に示すように、バイパス手段はハウジング内に設置してもよく、ハウジングの外部に設置してもよい。
【００２１】
図４はハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの一例を示す模式図である。図４（ａ）は吸塵サンダーの側面を示している。バイパス手段１４はエア導入管５から分岐してサンダーの上部にわたされている。バイパス手段１４はエアの流量を調節するバルブ１５を備えている。図４（ｂ）は吸塵サンダーの上面を示している。但し、元バルブを開閉するレバー１６は表示していない。バイパス手段１４はエアモータの回転と順方向にエアモータをバイパスして、エアモータの排気口付近１００まで延長されている。図４（ｃ）は吸塵サンダーのもう一方の側面を示している。バイパス手段１４はサンダーの上部からハウジングの内部、エアモータ室内（図４（ｃ）中、点線で示されている部分。）に導入されている。エアモータをバイパスしたエアはエアモータの排気口付近１００でエアモータを通過したエアと合流する。バイパス手段のエアモータ室内への導入方向は、エアモータをバイパスしたエアの進行方向がエアモータを通過したエアの進行方向と交差する角度αができるだけ小さくなるように調節する。
【００２２】
図５はハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの他の例を示す模式図である。図５（ａ）は吸塵サンダーの側面を示し、図５（ｂ）は吸塵サンダーの上面を示し、図５（ｃ）は吸塵サンダーのもう一方の側面を示している。図４に示した吸塵サンダーとの相違点は、バイパス手段１４がエアモータの回転と逆方向にエアモータをバイパスして、エアモータの排気口付近まで延長されていることである（図５（ｂ））。
【００２３】
図６はハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの他の例を示す模式図である（パッドは非表示）。図６には吸塵サンダーの後背面が示されている。バイパス手段１４はエア導入管５から分岐し、エア導入管５及びエア排出管７の下を横切り、エアモータの回転と逆方向にエアモータをバイパスして、エアモータの排気口付近まで延長され、ハウジングの内部、エアモータ室内に導入されている。バイパス手段１４はエアの流量を調節するバルブ１５を備えている。
【００２４】
具体的に、本発明の吸塵サンダーは、ダブルアクションサンダー、オービタルサンダー、ギアサンダー、シングルサンダー、揺動サンダー、及びストレートサンダー等として用いることが可能である。したがって、研磨を行う際、エアモータの軸部に取付けられるパッドの動きは、サンダーの種類に応じて異なることになり、例えば、オービタルサンダーを使用した場合、パッドの動きはオービタル運動、ストレートサンダーを使用した場合、パッドの動きは左右運動となる。
【００２５】
＜吸塵研磨装置＞
本発明の吸塵サンダーは、パッド（バックアップパッド、中間パッド）及び研磨材と組み合わせ、吸塵研磨装置として、自動車補修作業等において好適に使用される。
【００２６】
自動車補修作業等においては、塗膜、クリヤー塗膜、パテ充てん材、下塗り塗膜等が研磨され、かすや研磨屑が発生する。研磨材表面の目詰まりにより研磨効率が低減することを防ぐため、これらのかすや研磨屑を除去する必要がある。そのため、従来より、吸塵用の貫通通気孔（例えば直径約１０ｍｍ程度）が１個又は複数個決められた位置に開けられている研磨材（研磨布紙等）及びパッド（バックアップパッド等）が使用されてきた。
【００２７】
このような研磨材及びパッドを吸塵装置に取付けると、研磨工程でのかすや研磨屑が、貫通通気孔を有する研磨材及び貫通通気孔を有するパッドを通して吸引され、排出される。
【００２８】
通常、研磨材の孔とパッドの孔とが正確に重なっている場合に、研磨屑の吸塵効率が最適化される、ということが知られている。しかしながら、研磨材を取り替えた場合、孔の位置を整合させることは煩雑であり、完全に整合させることが出来ない場合もある。同様に、研磨材を異なる孔構造（ここで、孔構造とは、孔の数、配置及び寸法を指す）を有するものに替えると、研磨材とパッドの孔を正確に整合させるためには、パッドも取り替えなければならず、このような取替え作業も煩雑である。
【００２９】
本発明の吸塵サンダーは、研磨材の孔構造とパッドの孔構造とを整合させる必要がない。また、本発明の吸塵研磨装置は、優れた吸塵性能及び切削性能を有し、更には、作業者の作業効率及び作業環境が改善される。
【００３０】
以下、本発明の吸塵研磨装置において使用可能なバックアップパッド、中間パッド（必要に応じて使用）、及び研磨材について説明する。
【００３１】
（バックアップパッド）
研磨材は、一般的に紙、フィルム、スポンジのような柔らかい基材を有しているため、そのままでは被研磨面に研磨圧を印加し難い。そのため、研磨作業に際して、バックアップパッドは研磨材をバックアップして、被研磨面に適切な研磨圧を印加する。
【００３２】
本発明のバックアップパッドは、特定の孔構造又は材質のものに限定されない。例えば、直径約１０ｍｍの吸塵用の孔が６〜７個程度決められた位置に開けられている吸塵用バックアップパッドを用いることができる。具体的には、スリーエム社から市販されている、パテとぎパッド５３１２、段とぎパッド５３１１、足つけパッド５３１０、スティキットディスクパッド５５８１Ｊ、及びワンタッチ穴あきディスクパッド５５９４／５５９５（いずれも商品名）のような穴あき吸塵用パッドが用いられる。
【００３３】
バックアップパッドを吸塵サンダーのエアモータの軸部に着脱自在に固定する手段としては、上述のとおり、特に制限はなく、エアモータの駆動がパッドに伝達され、パッドが回転できればよい。例えば、バックアップパッドの背面（例えば中心部）に、サンダー取付け用ボルトや歯車を設け、エアモータの軸部に固定することが挙げられる。
【００３４】
また、自動車補修作業に使用されるパックアップパッドは、具体的研磨作業に応じて硬さを変更することができる。旧塗膜を段階的に研磨する段研ぎ作業や塗装前に細かい研磨目を付ける足付け作業の場合は、アスカー硬度Ｃ５〜Ｃ１５のバックアップパッドが好ましい。また、面整形を目的とするパテ研ぎ作業の場合は、アスカー硬度Ｃ２０〜Ｃ４５のバックアップパッドが好ましい。
【００３５】
図７は本発明に用いるのに好ましいバックアップパッドの一例を示す断面図である。このバックアップパッド３０は剛性材層３１の上に弾性樹脂層３２が積層された構成である。弾性樹脂層３２側の露出面が支持面であり、剛性材層３１側の露出面が背面である。支持面には必要に応じて固定部材が設けられる。背面にはバックアップパッドをサンダーに取り付けるための手段、例えば、ボルト３３が設けられている。また、このバックアップパッドには、支持面から背面まで貫通する孔３４、３４’等が設けられている。
【００３６】
図８は、例えば図７に示すバックアップパッドの支持面を示す図である。このバックアップパッド３０には、支持面に多数の孔４４、４４’等が設けれている。孔４４、４４’等の数は、少なくとも約２０個であることが好ましく、より好ましくは２０〜１５０個、最もより好ましくは３０〜１００個である。
【００３７】
孔４４は支持面全面に均一に配置させる必要は必ずしもなく、要求性能や用途によって変化させてよい。
【００３８】
孔の直径は研磨材の孔の直径に対して８０〜１２０％であることが好ましい。８０％〜１２０％の範囲であると、吸塵効率に優れ、且つ孔付近の研磨材の支持力が充分となり、研磨性能が良好となる。より好ましくは９０〜１１０％の割合である。
【００３９】
バックアップパッドの支持面には、孔４４、４４’等同士を全部結ぶ線、又は一部結ぶ線に沿って溝を形成してもよい。そのような溝があれば、研磨材の各孔を通過した研磨かすはバックアップパッドの各孔４４、４４’等に効果的に誘導される。
【００４０】
溝の幅は、研磨屑を効果的に誘導する、及び研磨材を有効に支持するいう点から、１〜８ｍｍとすることが好ましい。より好ましくは２〜７ｍｍである。溝の深さは誘導吸塵性の点から、０．５〜５．０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは１．０〜３．０ｍｍである。
【００４１】
図９は本発明に用いるのに好ましいバックアップパッドの支持面の他の例を示す図である。このバックアップパッド５０には、支持面に７個の孔５４、５４’等が設けられている。孔５４の数は特に限定されない。例えば、３〜７０個、５〜１９個などの範囲で適宜決定すればよい。孔５４の直径及び配置も特に限定されない。バックアップパッドの支持機能と吸塵機能とを考慮して決定すればよい。
【００４２】
また、このバックアップパッド５０の支持面には、溝５５が設けられている。溝５５は研磨材の２０個以上の孔同士を結ぶ線に沿って配置されている。そして、溝５５は各孔５４、５４’等を連通させている。研磨材の各孔を通過した研磨かすはこの溝５５を通過してバックアップパッドの各孔５４、５４’等に誘導される。
【００４３】
バックアップパッドの支持面の溝は、研磨材の２０個以上の孔同士を結ぶ全ての線に沿って配置する必要はなく、線の一部に沿って配置してもよい。なお、図７〜図９に示されるバックアップパッドにおいて、各孔の直径は、全て均一である必要はなく、孔ごとに異なっていてもよい。
【００４４】
（中間パッド）
中間パッドとは、研磨作業時に要求されるパッドの硬さや適合性を調節するために使用するパッドをいう。これは、本発明の吸塵研磨装置において必須のものではなく、必要に応じて、研磨材とバックアップパッドとの間に取り付けられる。例えば、曲面状の被研磨物を研磨する場合、研磨材を支持する面が弾性樹脂であると硬度が高すぎて被研磨物の曲面全体に均等に研磨材が接触しないため、研磨ムラが起こって表面全体を均一に研磨できない、という不具合を生じる。そこで、例えば、スポンジ製のパッドを研磨材とバックアップパッドとの間に取り付けて、支持面の硬度を低下させるために使用される。
【００４５】
本発明の中間パッドは、特定の孔構造又は材質のものに限定されない。例えば、直径約１０ｍｍの吸塵用の孔が６〜７個程度決められた位置に開けられている吸塵用バックアップパッドを使用してもよい。具体的には、スリーエム社から市販されているワンタッチ中間ソフトパッド５５９８、５５９９、５６００（いずれも商品名）が用いられる。
【００４６】
図１０は本発明に用いるのに好ましい中間パッドの一例を示す断面図である。この中間パッド６０はスポンジ層６１で構成されている。一方の露出面が支持面であり、他方の露出面が背面である。支持面及び背面には必要に応じて固定部材が設けられる。中間パッドには、支持面から背面まで貫通する孔６４、６４’等が設けられている。
【００４７】
図１１は本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。この中間パッド７０には、支持面に７個の孔７４、７４’等が設けられている。孔７４の数は特に限定されない。例えば、３〜７０個、５〜１９個などの範囲で適宜決定すればよい。孔７４の直径及び配置も特に限定されない。中間パッドの支持機能と吸塵機能とを考慮して決定すればよい。
【００４８】
また、この中間パッド７０の支持面及び／又は背面には、溝７５が設けられている。溝７５は研磨材の２０個以上の孔同士を結ぶ線に沿って配置されている。そして、溝７５は各孔７４、７４’等を横切ってこれらを連通させている。研磨材の各孔を通過した研磨かすはこの溝７５を通過して中間パッドの各孔７４、７４’等に誘導される。
【００４９】
中間パッドの支持面又は背面の溝は、研磨材の２０個以上の孔同士を結ぶ全ての線に沿って配置する必要はなく、線の一部に沿って配置してもよい。溝の幅や深さはバックアップパッドと同様である。
【００５０】
図１２は本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。この中間パッド８０には、６１個の孔８４、８４’等に加えて、溝８５が設けられている。溝８５は孔８４、８４’等同士を全部結ぶ線に沿って配置されている。そして、溝８５は各孔８４、８４’等を連通させている。
【００５１】
図１３は本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。支持面又は背面の溝は、孔９４、９４’等同士を、同一中心を有する複数のループ状に結ぶ線に沿って配置されている。なお、図１０〜図１３に示される中間パッドにおいて、孔の直径は、全て均一である必要はなく、孔ごとに異なっていてもよい。
【００５２】
（研磨材）
研磨材は、研磨面、背面及び研磨面から背面まで貫通する孔を有しており、研磨材の背面は、バックアップパッド又は中間パッドの支持面に着脱自在に固定される。本発明の研磨材は、特定の孔構造又は材質のものに限定されない。例えば、直径約１０ｍｍの吸塵用の孔が６〜７個程度決められた位置に空けられている塗布研磨材を用いることができる。具体的には、スリーエム社から市販されている、ＤＦワンタッチユニ、ＤＦ空とぎ仕上げディスク、ワンタッチ水とぎファインディスク（いずれも商品名）のような穴あき塗布研磨材が用いられる。
【００５３】
研磨材は、表面に接着された研磨粒子を含んでいる。研磨粒子としては、自動車補修用に好ましい研磨材であれば何れのものでも使用できる。例えば、材質としては、酸化アルミニウム、酸化セリウム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、酸化アルミナについてさらに言えば溶融アルミナ、セラミックアルミナ（ゾルゲルアルミナを含む）等が挙げられる。また、研磨粒子はポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリオレフィン等からなるプラスチック製微粒子であっても良い。研磨粒子の寸法は、一般に平均粒径５００〜０．４５μｍ程度である。
【００５４】
図１４は本発明に用いるのに好ましい研磨材の研磨面を示す図である。この研磨材２０は研磨面に６１個の孔２４、２４’等が設けられている。孔２４の数は、少なくとも約２０個が好ましく、より好ましくは約２０〜１５０個、最も好ましくは約３０〜１００個である。
【００５５】
孔２４、２４’等の配置は、隣接する３個の孔の各中心が正三角形を形成する千鳥状になるようにすることが好ましい。正三角形の頂点の位置に存在する、隣接する孔同士の距離は孔の直径の１．５倍以下が好ましく、より好ましくは０．５〜１．５倍である。隣接する孔同士の距離が孔の直径の１．５倍以下であると、研磨具の回転軸を中心に孔位置をずらした時に、研磨材の孔とバックアップパッドの孔もしくは中間パッドの孔とが適切に整合させることが可能となり。その結果、高い吸塵効率を得ることができる
【００５６】
孔２４の直径は、吸引力の点から、２〜８ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは３〜７ｍｍである。また、各孔の直径は、全て均一である必要はなく、孔ごとに異なっていてもよい。
【００５７】
孔は研磨面全面に均一に配置する必要はない。研磨屑の排出量は研磨面全面にわたって均一ではないからである。例えば、研磨面の回転軸中心部は研磨力が低く、研磨屑の排出量が少ないため、孔を省いても吸塵性能は低下しない。また、用途によっては、研磨面の周縁部に孔をより少なくするか、孔を無くした領域を配して、周縁部領域の研磨力を高めることが望ましい場合もある。
【００５８】
（吸塵研磨装置におけるバックアップパッド、中間パッド、研磨材の固定）
上述のように、バックアップパッドの背面を、吸塵サンダーのエアモータの軸部に固定し、研磨材の背面をバックアップパッドの支持面に着脱自在に固定して、本発明の吸塵研磨装置が得られる。また、パッドとして中間パッドを用いる場合は、バックアップパッドの背面を吸塵サンダーのエアモータの軸部に固定し、中間パッドの背面をバックアップパッドの支持面に着脱自在に固定し、研磨材の背面を中間パッドの支持面に着脱自在に固定して、本発明の吸塵研磨装置が得られる。
【００５９】
ここで、バックアップパッド又は／及び中間パッド、及び研磨材を相互に固定する場合、固定部材は常套のものを用いればよい。好ましい固定部材の例には、２部構成フックループメカニカルファスナー及び粘着材等がある。２部構成フックループメカニカルファスナーを使用した場合は、研磨材とバックアップパッドの間にクリアランスができ、このクリアランスが研磨かすの吸塵チャネルとして機能するため、さらに吸塵効率を上げることができる。機械式ファスナーのフック部を吸塵用研磨材の裏面に取り付け、メカニカルファスナーのループ部をバックアップパッドの研磨材取り付け面に取付けてよく、その逆にしてもよい。クリアランスの高さはループの高さで調整できるが、吸塵チャネルとして機能させるためには０．５ｍｍ以上、好ましくは１〜２ｍｍ以上とする。
【００６０】
＜吸塵研磨装置の使用方法＞
本発明の吸塵研磨装置は、自動車補修作業として行われる研磨工程の、例えば、段研ぎ、パテ研ぎ、及び足付けの工程を行うのに、特に有用である。その際、好ましくは、図８に示される孔構造を有するバックアップパッドと、図１４に示される孔構造を有する研磨材を組み合わせて用いる。そして、段研ぎ工程では、好ましくは、平均粒径５０μｍ（ＪＩＳ  Ｐ２４０）〜２００μｍ（ＪＩＳ  Ｐ８０）の研磨粒子を有する研磨材を用い、パテ研ぎ工程では、好ましくは、平均粒径４０μｍ（ＪＩＳ  Ｐ３２０）〜４００μｍ（ＪＩＳ  Ｐ４０）の研磨粒子を有する研磨材を用い、足付け工程では、好ましくは、平均粒径１０μｍ（ＪＩＳ  Ｐ２０００）〜８０μｍ（ＪＩＳ  Ｐ１８０）の研磨粒子を有する研磨材を用いる。
【００６１】
足付け工程では、図１４に示される孔構造を有する中間パッドを、更に組み合わせて用いてもよい。その際には、好ましくは、平均粒径５μｍ（ＪＩＳ  Ｐ３０００）〜８０μｍ（ＪＩＳ  Ｐ１８０）の研磨粒子を有する研磨材を用いる。
【００６２】
以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【実施例】
【００６３】
実施例Ａ
図４に示すように、バイパス手段の終点がエアモータ室のエア排気口付近に接続されている吸塵サンダーを作成した。この吸塵サンダーのエア導入管にエア元圧５８８ｋＰａでエアを送って駆動し、バルブ１５を調節してエアモータの回転数を４０００ｒｐｍに調節した。この状態で、吸塵経路１３内に発生した負圧を測定した。
【００６４】
次いで、バルブ１５を調節してエアモータの回転数を６０００ｒｐｍ及び９０００ｒｐｍに調節した。この状態で、再度吸塵経路１３内に発生した負圧をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
【００６５】
比較例Ａ
バイパス手段を有しないこと以外は実施例のものと同じ構造を有する従来型の吸塵サンダーを準備した。この従来型吸塵サンダーを用いること以外は実施例と同様にして、２通りの回転数における、吸塵経路１３内に発生した負圧を測定した。結果を表１に示す。
【００６６】
［表１］
吸塵経路１３内に発生した負圧
2008093817.tif 000003
【００６７】
本発明にかかる吸塵サンダーでは、エアモータの回転数にかかわらず、調整バルブ１５を操作することで、ほぼ一定の負圧を吸塵経路内に発生し得ることがわかる。
【００６８】
実施例Ｂ
直径１２５ｍｍの市販の（無孔）バックアップパッドの支持面にメカニカルファスナーのフック材を取り付け、また、背面に吸塵サンダーのエアモータに取付けるためのねじを取り付けた。次に、このパッド材に孔をあけ、孔構造を形成してバックアップパッドを得た。
【００６９】
厚さ１０ｍｍのスポンジシートを直径１２５ｍｍの円形に打ち抜いた。得られたスポンジディスクの支持面にメカニカルファスナーのフック材を、背面に機械式ファスナーのループ材を取付けた。このディスク材に孔をあけ、孔構造を形成して中間パッドを得た。
【００７０】
直径１２５ｍｍの住友スリーエム社製研磨材「ディスクユニカットＰ４００」の背面にメカニカルファスナーのナイロン製パイル地ループ材を取り付けた。この研磨材に、孔をあけ、孔構造を形成してディスク状研磨材を得た。
【００７１】
バックアップパッド、中間パッド、及びディスク状研磨材の孔構造は図１５に示す３種類（７孔、４９孔、６１孔）とした。
【００７２】
実施例Ａの吸塵サンダー(ダブルアクションタイプ)に、バックアップパッド、中間パッド、及びディスク状研磨材を取付けて、吸塵研磨装置を構成した。各実施例に使用したバックアップパッド、中間パッド、およびディスク状研磨材の孔構造を表３に示す。
【００７３】
表２の条件で、構成した吸塵研磨装置の研磨試験を行い、被研磨物の研磨量と吸塵量を測定した。結果を表３に示す。
【００７４】
［表２］
2008093817.tif 000004
【００７５】
比較例Ｂ
実施例Ａの吸塵サンダーの代わりに「吸塵式ダブルアクションサンダーSI3111（信濃機販社製）」を用いること以外は実施例Ｂと同様にして、吸塵研磨装置を構成し、研磨試験を行った。結果を表３に示す。
【００７６】
［表３］
2008093817.tif 000005
※研磨性能は、比較例Ｂ１で得られた測定量を１００％として表示した。
【００７７】
本発明の吸塵研磨装置は、研磨材の孔構造がバックアップパッドの孔構造と整合しない場合でも、非常に優れた切削性及び吸塵性を示している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】吸塵サンダーの一般的な構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一例である吸塵サンダーの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の他の例である吸塵サンダーの構成を示す断面図である。
【図４】ハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの一例を示す模式図であり、（ａ）は側面、（ｂ）は上面、（ｃ）はもう一方の側面を示している。
【図５】ハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの他の例を示す模式図であり、（ａ）は側面、（ｂ）は上面、（ｃ）はもう一方の側面を示している。
【図６】ハウジングの外部に設置されたバイパス手段を有する吸塵サンダーの他の例を示す模式図であり、後背面を示している。
【図７】本発明に用いるのに好ましいバックアップパッドの一例を示す断面図である。
【図８】例えば図７のバックアップパッドの支持面を示す図である。
【図９】本発明に用いるのに好ましいバックアップパッドの支持面の他の例を示す図である。
【図１０】本発明に用いるのに好ましい中間パッドの一例を示す断面図である。
【図１１】本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。
【図１２】本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。
【図１３】本発明に用いるのに好ましい中間パッドの支持面又は背面の他の例を示す図である。
【図１４】本発明に用いるのに好ましい研磨材の研磨面を示す図である。
【図１５】実施例で用いた孔構造を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…パッド取付け口、
２…ハウジング、
３…スカート、
４…パッド、
５…エア導入管、
６…エアモータ、
７…エア排出管、
８…元バルブ、
９…回転軸部、
１０…バランスウェイト、
１１…エア排出口、
１２…ベンチュリ管、
１３…吸塵経路、
１４…バイパス手段、
１５…バルブ
１００…エアモータ室内のエア排気口付近、
２０…研磨材、
２４、２４’…孔、
３０…バックアップパッド、
３１…剛性材層、
３２…弾性樹脂層、
３３…ボルト、
３４、３４’…孔、
４０…バックアップパッド、
４４、４４’…孔、
５０…バックアップパッド、
５４、５４’…孔、
５５…溝、
６０…中間パッド、
６１…スポンジ層、
６４、６４’…孔、
７０、８０、９０…中間パッド、
７４、７４’、８４、８４’、９４、９４’…孔、
７５、８５、９５…溝。
【図１】
2008093817.tif 000006
【図２】
2008093817.tif 000007
【図３】
2008093817.tif 000008
【図４】
2008093817.tif 000009
【図５】
2008093817.tif 000010
【図６】
2008093817.tif 000011
【図７】
2008093817.tif 000012
【図８】
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【図９】
2008093817.tif 000014
【図１０】
2008093817.tif 000015
【図１１】
2008093817.tif 000016
【図１２】
2008093817.tif 000017
【図１３】
2008093817.tif 000018
【図１４】
2008093817.tif 000019
【図１５】
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