(57)【要約】【課題】  研磨対象部位の形状に沿うように撓むことにより、２次バリが発生しにくく複雑形状のワークにも対応することが可能でありながら、研磨対象部位との接触面積が大きく、多少強く押し当てられても研磨対象部位から簡単に逃げてしまうことがない研磨部を備える研磨具を提供する。【解決手段】  回転駆動体に連結するための支持部と、研磨性及び弾力性を有するシート材を円筒形状に形成した研磨部とを備えてなり、前記研磨部は、その中心軸を中心に回転させられるように、前記中心軸方向の一端が前記支持部に固着されていることを特徴とする。【選択図】図４
2005103717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動体に連結するための支持部と、
研磨性及び弾力性を有するシート材を円筒形状に形成した研磨部とを備えてなり、
前記研磨部は、その中心軸を中心に回転させられるように、前記中心軸方向の一端が前記支持部に固着されていることを特徴とする研磨具。
【請求項２】
前記研磨部は、前記シート材が前記円筒形状の径方向において複数枚重ねられた状態で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨具。
【請求項３】
前記シート材は、予め筒状に形成されており、前記研磨部は、前記シート材の内周面を外側に向くように順次折り返すことにより形成されることを特徴とする請求項２に記載の研磨具。
【請求項４】
前記シート材は、金属製の編地であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の研磨具。
【請求項５】
研磨性及び弾力性を有するシート材を円筒形状に形成した研磨部を、その中心軸方向の一端で保持して、前記中心軸回りで回転させながら、
前記研磨部の外周面を、ワークの研削対象部位に接触させることにより研磨することを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成されるエッジを面取りしたり、バリを除去したりする研磨具及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳造品や機械加工品に形成されるエッジを面取りしたり、バリを除去したりするためには、エッジやバリに対して、高速回転させた円盤形状や円筒形状の砥石をなぞるように接触させる方法が一般に採用されている。そして、回転砥石を研磨対象部位に接触させる手段としては、作業者による手作業やロボットアーム等による自動処理が採用されている。しかしながら、砥石を使用すると、２次バリを発生することが避けられず、複雑形状のワークに形成されるエッジを完全に処理することは困難である。また、ロボットアームを使用する場合には、研磨時の反力によって加工ばらつきが生じ、手作業による場合は、作業者の熟練度による研磨品質のばらつきが生じるとともにコスト高であるという問題がある。
【０００３】
そこで、回転モーター等で回転駆動される支持体に、その回転軸方向に延びるように、複数本の紐状研磨材の一端を固定させ他端を自由端とする研磨具が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この研磨具は、紐状研磨材が回転遠心力で外側に広がるように回転しつつ、その外側面を研磨対象物に接触させて研磨を行なうものである。この研磨具によれば、紐状研磨材が回転遠心力により研磨対象部位の形状に沿うように撓むため、２次バリを発生しにくく、複雑形状のワークにも対応することができるというメリットがある。また、研磨時の反力が砥石に比べて小さいため、研磨具をロボットアームで研磨対象部位に接触させる場合でも加工ばらつきが生じにくい。さらに、研磨痕が砥石ほど鮮明に表れないため、手作業で研磨対象部位に接触させる場合でも、研磨品質のばらつきが目立ちにくいものである。
【特許文献１】特公昭６３−４７５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、紐状研磨材で形成される上記研磨具では、研磨対象部位との接触面積が小さく、また、回転遠心力による押し付け力のみでは研磨力が小さいため、加工効率を上げるためには、研磨具を研磨対象部位に強く押し当てるようにする必要がある。しかしながら、紐状研磨材は、一端が支持体に固定されているものの他端が自由端であって、殆ど拘束力が働かないために、加工途中で撥ね上げられる等、研磨対象部位から逃げてしまい、やはり期待した加工性を得られないことがある。このような現象には、研磨部の回転方向が関係しており、研磨部を交互に正逆回転させることにより解消可能であることがわかっているが、正逆回転を繰り返すことにより紐状研磨材が相互に絡み合って、回転遠心力による広がり特性が損なわれることがある。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、研磨対象部位の形状に沿うように撓むことにより、２次バリが発生しにくく複雑形状のワークにも対応することが可能でありながら、研磨対象部位との接触面積が大きく、多少強く押し当てられても研磨対象部位から簡単に逃げてしまうことがない研磨部を備える研磨具、及びそのような研磨具による研磨方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、回転駆動体に連結するための支持部と、
研磨性及び弾力性を有するシート材を円筒形状に形成した研磨部とを備えてなり、
前記研磨部は、その中心軸を中心に回転させられるように、前記中心軸方向の一端が前記支持部に固着されていることを特徴とする研磨具を提供する。
【０００７】
請求項２の発明は、前記研磨部は、前記シート材が前記円筒形状の径方向において複数枚重ねられた状態で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨具を提供する。
【０００８】
請求項３の発明は、前記シート材は、予め筒状に形成されており、前記研磨部は、前記シート材の内周面を外側に向くように順次折り返すことにより形成されることを特徴とする請求項２に記載の研磨具を提供する。
【０００９】
請求項４の発明は、前記シート材は、金属製の編地であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の研磨具を提供する。
【００１０】
請求項５の発明は、研磨性及び弾力性を有するシート材を円筒形状に形成した研磨部を、その中心軸方向の一端で保持して、前記中心軸回りで回転させながら、
前記研磨部の外周面を、ワークの研削対象部位に接触させることにより研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。  
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の研磨具あるいは請求項５に記載の研磨方法によれば、研磨部が、弾力性を有する素材で形成されているので、研磨対象部位の形状に沿うように撓むことにより、２次バリが発生しにくく、複雑形状のワークにも対応することができる。また、研磨部は、シート材で形成されていることにより研磨対象部位との接触面積が大きく、効率的に研磨加工が行なえるものである。さらに、研磨部はシート材が円筒形状に形成されているため、腰が強く、研磨対象部位に強く押し当てられても簡単に逃げてしまうことがないものである。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の研磨具によれば、請求項１に記載の研磨具が奏する効果に加えて、以下のような優れた効果を奏し得る。研磨部は、シート材が円筒形状の径方向において複数枚重ねられた状態で形成されるため、さらに腰が強くなって研磨対象部位により確実に押し当てることができるものである。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の研磨具によれば、請求項２に記載の研磨具が奏する効果に加えて、以下のような優れた効果を奏し得る。研磨部は、予め筒状に形成されたシート材を回転軸方向に順次折り返すことにより形成されるため、シート材の端末を研磨具の内面側に折り込んで隠すことができる。したがって、シート材の端末が擦れて研磨対象部位に好ましくない傷付きが生じたり、研磨部にシート材の端末から綻びが生じたりすることを防止できるものである。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の研磨具によれば、請求項１から３のいずれかに記載の研磨具が奏する効果に加えて、以下のような優れた効果を奏し得る。シート材に砥粒を定着させて研磨性を付与する場合には、研磨部の撓み変形に伴う砥粒の脱落が避けられず、加工寿命も短くならざるを得ないが、研磨部を金属製の編地で形成して研磨性を付与する場合には、編地自体が磨耗しない限り、加工可能で寿命を長くすることができるものである。また、研磨部が撓み変形して、シート材の網目が変形することにより、加工ワークから削り取られた材料による目詰まりが防止されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１〜図４は発明を実施する形態の一例であって、図１は本実施形態に係る研磨具を示す斜視図、図２は研磨具の断面図、図３は研磨部の形成方法を説明する図、図４は研磨時における研磨部の状態を説明する図である。
【００１７】
（本実施形態に係る研磨具１について）
本実施形態に係る研磨具１は、図１に示されるように、支持部２と、支持部２に一端が固着される円筒形状の研磨部３とを備えてなる。支持部２は、工作機械等の回転チャックに固定される軸体２１と、軸体２１と同軸固定される中空円筒体２２と、図２に示されるように、中空円筒体２２の中心部に立設される軸芯体２３とで形成される。中空円筒体２２と軸芯体２３の間には、研磨部３の中心軸（円筒軸）方向の一端が挿し込まれており、研磨部３は、中空円筒体２２を周囲から押圧変形させることによりカシメ固着されている。
【００１８】
研磨部３は、予め筒状に形成される金属製の弾力性がある編地Ｎを、図３に矢印で示されるように、筒状の内周面が外側を向くように順次折り返す（反転する）ことにより、編地Ｎが円筒形状の径方向において複数枚重ねられた状態に形成されて、径方向の復元力が強く、全体としても腰の強いものとなっている。編地Ｎの端末３１は、図２に示されるように、研磨部３の内側面３ａ側に織り込まれており、しかも支持部２で一端３ｃがかしめられることにより外側面３ｂ側に捲れてくることがない向きとされている。支持部２にカシメ固着される一端３ｃは、自らの撓みにより、研磨作業中にカシメが弛んで離脱したりすることがないように、半田、錫等を含浸させる処理が施されている。
【００１９】
編地Ｎの材料となる金属線材は、研磨対象となるワークに応じて様々なものが使用される。例えば、材質としては、鋼、ステンレス、真鍮、その他の研磨性を有するものが使用される。断面形状としては、円形、三角形、正方形その他の異形断面やこれらを捩じった形状のものが使用される。また、単一線材のみならず、撚り線材を選択することもできる。線径としては、数十μｍ〜数百μｍの程度のものが使用される。ワークによっては、ｍｍ単位の線径を有するものを使用してもよい。
【００２０】
なお、「円筒形状」とは、一般に母線が中心軸と平行に真直ぐ延びるものであるが、本願の研磨部に関して使用される「円筒形状」には、母線が傾斜、屈曲あるいは湾曲しているようなものも含むものとする。すなわち、一般に「円錐台形状」「逆円錐台形状」と呼ばれる形状のものや「鼓」のように軸方向の中央部がくびれた形状についても、本願における「円筒形状」として取り扱うものとする。
【００２１】
（研磨具１による研磨作用）
上記研磨具１を使用して、ワークに形成されるエッジの面取り研磨を行う場合について説明する。軸体２１を研磨装置（不図示）の回転チャックに固定して、回転モーターで駆動することにより、研磨具１は高速回転させられる。研磨部３は、その中心軸を中心に回転させられて、回転遠心力で外径方向にやや広がり気味の状態で回転することとなる。回転中の研磨部３は、ワークＷに形成される面取り対象のエッジＥに強く押し付けるように接触させると、図４に示されるように変形はするが、シート状の編地Ｎが径方向に複数枚重ねられた腰の強い円筒形状に形成されているので、エッジＥから逃げてしまうことなく、確実に押し当てられた状態で、面取り研磨をすることとなる。
【００２２】
さらに詳しく述べると、研磨部３は、自身が有する弾力性及び高速回転による回転遠心力によって、外側面３ｂがエッジＥ及びエッジＥに連続する周辺部に沿うように撓みながら、エッジＥをＲ状に面取り研磨して、２次バリを発生させるおそれがないものである。また、研磨部３は、一端３ｃが支持部２に固着されているものの、他端３ｄが自由端となっており、やや大きく変形することができるので、エッジＥ及びその周辺に確実に沿わされるものである。
【００２３】
しかも、研磨部３は、シート材で形成されているので、研磨対象部位との接触面積が大きく、短時間で効率良く研磨加工が行なうことができるものである。なお、研磨部３は、エッジＥを通過した後に、自身の弾力性及び回転遠心力の作用により初期の状態に確実に復元する。したがって、連続的に違う形状のエッジを研磨する場合でも、直前に処理したエッジによる形状の癖付けが無く何ら支障は生じない。
【００２４】
なお、研磨性のある編地Ｎで研磨部３を形成したので、研磨性を付与するために砥粒を定着させる必要は無く、編地自体が磨耗しない限り、研磨性を維持することができる。さらに、編地Ｎの端末３１は、研磨部３の内側面３ａ側に隠れるように折り込まれて、研磨面となる外側面３ｂに端末３１による段差が出ないように処理されているので、編地の端末が擦れて研磨対象部位に傷付きが生じたり、端末から研磨面に綻びが生じたりする事態を防止することができるものである。
【００２５】
（上記実施形態の変形例）
上記実施形態において、研磨部３は、金属製の編地によって形成されていたが、材質は金属に限らず、研削対象となるワークの材質によっては、樹脂の編地を採用することも可能である。また、材料形態は編地に限らず、多数のパンチ穴を形成したり、表面に砥粒を付着させたりすることにより、研磨性を付与したものを採用するようにしても良い。研削対象ワークを研磨し得る研磨性と、研削対象部位の形状に沿うように弾性変形し得る弾力性とを有するシート材であれば、研磨部を形成する材料となりうるものである。
【００２６】
上記実施形態において、研磨部３は、中空の円筒形状に形成されていたが、研削対象部位に沿うように変形する弾力性が損なわれなければ、中実の円筒形状（円柱形状）に形成しても良い。また、研磨部３は、筒状のシート材（編地）を内面側が外側を向くように順次折り返すことにより円筒形状に形成されていたが、帯状のシート材をロール状に巻き取ることにより形成したものを採用しても良い。
【００２７】
上記実施形態において、ワークＷに形成されたエッジＥの面取り研磨を行なう場合のみを説明したが、機械加工により生じた切削バリや、成型加工により生じた成形バリを除去する場合に適用しても良く、エッジやバリの無い一般面の研磨加工に適用しても良い。  
【００２８】
その他、本発明の研磨具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る研磨具の斜視図。
【図２】本実施形態に係る研磨具の断面図。
【図３】研磨部の形成方法を説明する図。
【図４】研磨時における研磨部の状態を説明する図。
【符号の説明】
【００３０】
１    研磨具
２    支持部
３    研磨部
Ｅ    エッジ
Ｗ    ワーク
【図１】
2005103717.tif 000003
【図２】
2005103717.tif 000004
【図３】
2005103717.tif 000005
【図４】
2005103717.tif 000006