(57)【要約】円盤状のヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、前記ヘッド台座の下面の外周部に、２以上の電極部、ならびに、砥石部もしくは砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置され、前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部、砥石部もしくは砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部、および、ヘッド台座とで形成される液溜部を有することを特徴とする、回転減面ヘッド。
2005000512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部および砥石部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座が円盤状であり、
前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部および前記砥石部が配置され、
前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転減面ヘッドであって、
前記砥石部の下面が前記電極部よりも下方向に突出するように、前記電極部および前記砥石部が前記ヘッド台座に配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項４】
前記砥石部が弾性砥石を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の回転減面ヘッド。
【請求項５】
ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座が円盤状であり、
前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が配置され、
前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部と前記フレキシブル砥粒ユニット部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項７】
請求項５または６に記載の回転減面ヘッドであって、
前記フレキシブル砥粒ユニット部、前記砥石部、および前記電極部の下面が、この順に、下方向に突出するように、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が前記ヘッド台座に配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の回転減面ヘッドであって、
前記回転軸が管状であり、液溜部と連通していることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項９】
電解砥粒減面に用いることを特徴とする、請求項１〜８に記載の回転減面ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の回転減面ヘッド、
前記回転減面ヘッドに電解液を供給する電解液供給手段、
前記電極部に電圧を印加する通電部、
前記回転減面ヘッドを回転させるヘッド回転モータ、および
前記回転減面ヘッドの高さと減面時の圧力を調整するための回転減面ヘッド昇降手段、
を含む電解減面装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電解減面装置を用いた電解減面方法であって、
被減面材と前記電極部との間に電解液を流しながら前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１２】
ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部および砥石部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、
前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１３】
ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、
前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１４】
前記電極部と前記被減面材との間を流れる電流の電流密度が５〜１００Ａ／ｃｍ２である、請求項１１〜１３のいずれかに記載の電解減面方法。
【請求項１５】
前記電極部と前記被減面材との間を流れる電解液の流速が５〜１０ｍ／秒である、請求項１１〜１４のいずれかに記載の電解減面方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法に関する。
【背景技術】  一般的に、Ｈ型鋼、コラム、角パイプ、フラットバー等の鋼材はその表面に極めて粗い表面（酸洗肌）、微小表面欠陥層、溶接変形部等を有する。この表面を建材等要求により光沢仕上げ、ヘヤーライン仕上げ等を行うには、前記鋼材の表面を研磨する必要がある。
例えば鋼材を装飾用に加工するためには、当該鋼材の表面研磨が行われるが、精密な寸法までは要求されない。すなわち、このような表面研磨においては、製造時に避けられないうねりやトラフ等は残したまま、酸洗肌や微小表面欠陥層を取り除くための表面光沢生成が行われていることが多い。
当該表面光沢生成として、例えば砥石研削、機械研削、全面不織布低電流密度電解研磨（全面を不織布で覆われた電解研磨用ヘッドを用い、低い電流密度の状態下で行われる電解研磨）等が用いられており、全面不織布低電流密度電解研磨については、日立造船技法第４２巻第３号第１５〜第２２頁（非特許文献１）に具体的に記載されている。
しかしながら、全面不織布低電流密度電解研磨では、電流密度が低い（例えば、０．０５〜５Ａ／ｃｍ２）ため、研磨力が弱く大きな減面処理が行えない上に、研磨の速度が極めて遅く、その結果、多大なコストがかかっていた。他方、研磨ヘッドの全面を不織布で覆う全面不織布電解研磨を高電流密度（例えば５〜１００Ａ／ｃｍ２）で行うと水素ガスや、溶出金属イオンが大量に発生し、これらを直ちに排除して電解研磨を継続して行うことができない、という問題もある。
【発明の開示】
本発明は、たとえばＨ型鋼、コラム、角パイプ、フラットバー等の鋼材の表面に存在する、極めて粗い表面（酸洗肌）、微小表面欠陥層、溶接変形部等を高速かつ低コストで減面処理することができる、回転減面ヘッド、電解減面装置、および電解減面方法を提供する。
また本発明は、たとえば、凹部と凸部を同時に減面することを可能とする。さらに本発明は、たとえば、複数の被減面材を並列に減面することを可能とする。また本発明は、たとえば、わん曲表面における表面欠陥を除去し、減面時間の短縮を可能とする。
ここで、減面とは被減面材（減面させる対象物）の表面を減らすことを意味し、具体的には研磨または研削を意味するものである。すなわち、回転減面ヘッドとは研磨ヘッドまたは研削ヘッドを、減面装置とは研磨装置または研削装置を、減面方法とは研磨方法または研削方法を意味するものである。
すなわち、本発明の第１の態様は、ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部および砥石部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッドである。当該回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座が円盤状であり、前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部および前記砥石部が配置され、前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することができる。また、前記砥石部の下面が前記電極部よりも下方向に突出するように、前記電極部および前記砥石部が前記ヘッド台座に配置されていることが好ましい。さらに、前記砥石部が弾性砥石である、または弾性砥石を含むことが好ましい。また、前記回転軸が管状であり、液溜部と連通していることができる。さらに、当該回転減面ヘッドは、電解砥粒減面に用いることができる。
本発明の第２の態様は、ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッドである。当該回転減面ヘッドであって、前記ヘッド台座が円盤状であり、前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が配置され、前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部と前記フレキシブル砥粒ユニット部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することができる。また、前記フレキシブル砥粒ユニット部、前記砥石部、および前記電極部の下面が、この順に、下方向に突出するように、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が前記ヘッド台座に配置されていることが好ましい。また、前記回転軸が管状であり、液溜部と連通していることができる。さらに、当該回転減面ヘッドは、電解砥粒減面に用いることができる。
本発明の第３の態様は、本発明の第１〜第２の態様の回転減面ヘッド、前記回転減面ヘッドに電解液を供給する電解液供給手段、前記電極部に電圧を印加する通電部、
前記回転減面ヘッドを回転させるヘッド回転モータ、および、前記回転減面ヘッドの高さと減面時の圧力を調整するための回転減面ヘッド昇降手段、を含む電解減面装置である。
本発明の第４の態様は、前記第３の態様の電解減面装置を用いた電解減面方法であって、被減面材と前記電極部との間に電解液を流しながら前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法である。
本発明の第５の態様は、ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部および砥石部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法である。
本発明の第６の態様は、ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法である。
これらの電解減面方法においては、前記電極部と前記被減面材との間を流れる電流の電流密度が５〜１００Ａ／ｃｍ２であることが好ましい。また、前記電極部と前記被減面材との間を流れる電解液の流速が５〜１０ｍ／秒であることが好ましい。
ヘッド台座の材質は特に限定されるものではなく、ステンレス製、アルミニウム製等の台座が用いられる。電極の材質は特に限定されるものではなく、ステンレス製、アルミニウム製、銅メッキ製、銅製等の電極が用いられる。砥石の材質は特に限定されるものではなく、一般に市販されている通常の砥石を用いることができる。フレキシブル砥粒ユニットは特に限定されるものではなく、たとえば弾性体に研磨布を貼り付けたものをユニットとして用いることができる。また、電解液としては、電解研磨に一般的に使用される電解液であれば特に限定されるものではなく、硝酸ソーダ水溶液、硫酸ソーダ水溶液等を用いることができる。
本発明は、２以上の電極と砥石部を有する回転減面ヘッドが鋼材の凹部も凸部も擦過し、当該擦過された表面を電解減面することによって、表面全体を減面することが可能になった。また本発明によって、減面力が増大し、大きな減面処理が可能となり、その結果減面速度が向上し、Ｈ型鋼、コラム、角パイプ、フラットバー、鋼板等の鋼材の表面の酸洗肌、微小表面欠陥層、溶接変形部等の減面を低コストで行うことが可能になった。
また、前記回転減面ヘッドがフレキシブル砥粒ユニットを含むことによって、さらに高速かつ低コストでトラフを有する湾曲表面をも減面することが可能になった。
さらに、本発明によって、複数の被減面材を並列に減面することが可能となった。また、本発明によって、湾曲表面における表面欠陥を除去できることによって、短時間の減面が可能になった。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド斜視図である。
図１Ｂは、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッドの底面を示す概念図である。
図１Ｃは、図１ＢのＡ−Ａ線断面図である。
図２Ａは、電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド斜視図である。
図２Ｂは、電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッドの底面を示す概念図である。
図２Ｃは、図２ＢのＢ−Ｂ線断面図である。
図３は、減面装置を示す全体図である。
図４は、回転減面ヘッドを用いて被減面材を減面する際の電極の作用を示す概念図である。
図５は、回転減面ヘッドを用いて被減面材を減面する際のフレキシブル砥粒ユニットの作用を示す概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明にかかる、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド、電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法について、図面を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は発明を実施するための最良の形態の記載に限定されるものではない。
電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド
まず、図１Ａ〜図１Ｃを用いて、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２１０について説明する。図１Ａは回転減面ヘッド２１０の斜視図、図１Ｂは回転減面ヘッド２１０の底面を示す概念図、図１Ｃは図１ＢのＡ−Ａ線断面図である。
図１Ａ〜図１Ｃにおいて、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２１０は、ヘッド台座２１、回転軸２２、および、ヘッド台座に設けられた電極２５ａ〜２５ｆと、砥石２６ａ〜２６ｆとを有する。回転軸２２は中空の構造であり、電解液を通すための管部２３を有する。また、ヘッド台座２１と回転軸２２とは一体成型されている。
図１Ｂが示すとおり、底面が円形のヘッド台座２１上の円周に沿って電極２５および砥石２６が順に配置され、その中央部には凹状の液溜部２４が設けられている。管部２３に流れてきた電解液が液溜部２４に流れるように、液溜部２４は管部２３とは連通している。通常、電極２５および砥石２６のセットをこの順に配置し、当該セットを複数回繰り返すように、ヘッド台座２１上の円周部の全体を覆うように配置される。
図１Ｃは図１ＢのＡ−Ａ線断面図である。図１Ｃにおいて、説明のために、被減面材９が回転減面ヘッド２と向き合う様子を示した。
図１Ｃは、電極２５、砥石２６のヘッド台座２１への取付状態、および被減面材との位置関係を示すものである。したがって、図１Ｃには被減面材９も一緒に図示する。
図１Ｃに示すように、電極２５および砥石２６は、砥石２６の下面（被減面材９に向き合う面）が被減面材９に近く、電極２５の下面が被減面材９と接触しないように配置される。なお、当該配置は減面していないときの状態を示すものである。
ここで、６つの電極２５ａ〜２５ｆは、導電時の電流密度を一定に保つためにそれぞれ同じ高さになるように配置されることが好ましい。また砥石２６ａ〜２６ｆは、減面精度を一定にするために、それぞれ同じ高さになるように配置されることが好ましい。
このように、砥石２６を電極２５よりも高く配置することにより、電極２５と被減面材（非図示）との間に所定の距離を保つことができ、電解減面中に発生し得る電極と被減面材（非図示）との間のスパークを防止すると共に電解液の流路を確保することができる。
本発明で用いられる電極２５としては、電解減面で用いられるものであれば特に限定されないが、たとえば、ステンレス等を用いることができる。また、本発明で用いられる砥石２６としては、一般に市販されている通常の砥石が用いられる。また、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２１０で用いられる砥石２６は弾性砥石であることが好ましい。
当該回転減面ヘッド２１０を用いることによって、特に０．１ｍｍ以下のトラフを効率よく減面することができる。
電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド
次に、図２Ａ〜図２Ｃを用いて、電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２２０について説明する。図２Ａは回転減面ヘッド２２０の斜視図、図２Ｂは回転減面ヘッド２２０の底面を示す概念図、図２Ｃは図２ＢのＢ−Ｂ線断面図である。
図２Ａ〜図２Ｃにおいて、回転減面ヘッド２２０は、ヘッド台座２１、回転軸２２、および、ヘッド台座に設けられた電極２５ａ〜２５ｆと、砥石２６ａ〜２６ｆと、フレキシブル砥粒ユニット２７ａ〜２７ｆを有する。。回転軸２２は中空の構造であり、電解液を通すための管部２３を有する。また、ヘッド台座２１と回転軸２２とは一体成型されている。
図２Ｂが示すとおり、底面が円形のヘッド台座２１上の円周に沿って電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７が順に配置され、その中央部には凹状の液溜部２４が設けられている。管部２３に流れてきた電解液が液溜部２４に流れるように、液溜部２４は管部２３とは連通している。通常、電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７のセットをこの順に配置し、当該セットを複数回繰り返すように、ヘッド台座２１上の円周部の全体を覆うように配置される。なお、電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部の配置順は問わない。
図２Ｃは図２ＢのＢ−Ｂ線断面図である。図２Ｃにおいて、説明のために、被減面材９が回転減面ヘッド２２０と向き合う様子を示した。
図１Ｃと同様に、図２Ｃは、電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７のヘッド台座２１への取付状態、および被減面材との位置関係を示すものである。
図２Ｃに示すように、電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７は、フレキシブル砥粒ユニット２７の下面（被減面材９に向き合う面）が最も被減面材９に近く、それについで砥石２６の下面が被減面材９に近く、電極２５の下面が被減面材９と最も遠くなるように配置される。換言すれば、ヘッド台座２１の下面（被減面材９に向き合う面）から、フレキシブル砥粒ユニット２７、砥石２６、電極２５の順に下方向（被減面材９の方向）に突出するように電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７が配置される。なお、当該配置は減面していないときの状態を示すものである。
また、回転減面ヘッド２２０の特徴の１つは、電解減面を行う面を構成する部材として、電極部と砥石部に加えてフレキシブル砥粒ユニット部を用いることにある。ここで用いられるフレキシブル砥粒ユニット部は、弾性を有するために、被減面材の表面の凹凸とくに凹部の減面を効率的に行うことができる。そこで、本発明で用いられるフレキシブル砥粒ユニット２７としては、たとえば、発泡ゴム等の弾性体２７１に減面布２７２を貼り付けたユニットである。
特に言及しない限り、ヘッド台座２１、回転軸２２、管部２３、液溜部２４、電極２５ａ〜２５ｆ、砥石２６ａ〜２６ｆは、電極部と砥石部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２１０の構成と同様である。
電解減面装置および電解減面方法
次に、図３及び図４に基づいて、電極部と砥石部とフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド２２０を用いた電解減面装置およびそれを用いた電解減面方法を説明する。
図３は、本発明の減面装置１を示す全体図である。図４に示すように、減面装置１は主に、回転減面ヘッド２２０、電解液供給部４、通電部５、絶縁カップリング６、ヘッド回転モータ７および昇降装置８を有する。
電解液供給部４は、電解液に所定の圧力を加えて、回転減面ヘッド２に電解液を供給する手段である。これによって、図４に示すように回転減面ヘッド２の回転軸２２を通じて液溜部２４に電解液が供給される。電解液としては、例えば、硝酸ソーダ水溶液、硫酸ソーダ水溶液等を用いることができる。
また通電部５によって、回転減面ヘッド２２０の電極２５と被減面材９との間に電位差を生じさせ、それらの間を流れる電解液に所定の電流密度の電流が流れる。絶縁カップリング６は、電流漏洩防止のための手段である。また、ヘッド回転モータ７の回転力が回転減面ヘッド２２０に伝わるように、両者は直接的または間接的に連結されている。
被減面材９は回転減面ヘッド２２０の下方に対面するように置かれ、昇降装置８によって回転した回転減面ヘッド２２０を被減面材９に所定の圧力で押圧し、被減面材が電解減面される。
次に、図４および図５を用いて、回転減面ヘッド２を有する電解減面装置１による被減面材９の電解減面方法を説明する。
回転している回転減面ヘッド２２０が昇降装置８によって下降し、被減面材９に所定の圧力で接触させることによって、電解減面が行われる。
上述のとおり、回転減面ヘッド２２０の底面には、電極２５、砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７が設けられそれら３つの部分によって減面が行われる。
以下、電解減面について上記３つの部位に分けて説明する。
（１）電極
図４は、回転減面ヘッド２２０の中心軸（回転軸）と電極２５を含む面とを切断面とした断面図の一部であり、回転減面ヘッド２２０を用いて被減面材９を減面する際の電極２５の作用を示す概念図である。
図４に示された矢印は電解液の流れる様子を示している。すなわち回転減面ヘッド２２０が取り付けられる減面装置１の電解液供給部４から供給された電解液が、回転軸２２中の管部２３を通って凹状の液溜部２４に供給されるように、管部２３と液溜部２４とが連通している。液溜部２４に供給された電解液は、電解液供給部４で印加される圧力と遠心力によって、所定の流速で電極２５と被減面材９との間の間隙を流れる。前記流速は、電極２５の表面や被減面材９の表面から生成される水素や電解排出物を直ちに排除されるように、５〜１０ｍ／秒であることが好ましく、６〜７ｍ／秒であることがさらに好ましい。
また、たとえば電極２５に陰圧を、被減面材９に陽圧を印加することによって、電極２５と被減面材９との間の電解液における電流密度が５〜１００Ａ／ｃｍ２となるように電流が流れる。前記電流密度は、１０〜４０Ａ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。この電流によって電極２５の表面から水素が発生し、被減面材９の表面からは電解溶出物が生成されるが、これらの水素や電解溶出物は電解液と一緒に排出される。
（２）砥石
上述のとおり、ヘッド台座２１に配置された砥石２６は電極２５よりも被減面材９に近接するように配置されている。ここで、砥石２６は圧力によって変形しにくいため、減面の際に、昇降装置８によって被減面材９に圧力を加えられても、電極２５と被減面材９との間に所定の距離を保つことができ、電解減面中のスパークを防止すると共に電解液の流路を確保することができる。
（３）フレキシブル砥粒ユニット
図５は、回転減面ヘッド２２０の中心軸（回転軸）とフレキシブル砥粒ユニット２７を含む面とを切断面とした断面図の一部であり、回転減面ヘッド２２０を用いて被減面材９を減面する際のフレキシブル砥粒ユニット２７の作用を示す概念図である。具体的には、フレキシブル砥粒ユニット２７が昇降装置８からの圧力により圧縮変形され、被減面材９に接触している様子を示している。
このように、回転減面ヘッド２２０は砥石２６に加えてフレキシブル砥粒ユニット２７を有するため、被減面材９の表面にある凸部と凹部を同時に電解減面することができる。
また、本発明の回転減面ヘッド２２０の底部全面に不織布で覆い、電解減面を行うことも可能である。
【実施例】  以下、実施例により本発明にかかる研磨ヘッドを用いて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】  研磨ヘッド（電極部＋砥石部）
研磨ヘッド直径  ２４０ｍｍ
電極  アルミ合金製
砥石  弾性砥石
研磨ヘッド回転スピード  ４５０ｒｐｍ
研磨ヘッドに加えられる圧力  １ｋｇ／ｃｍ２
電解液  ３０重量％濃度の硝酸ソーダ水溶液
電解液の流速  ６ｍ／秒
電流密度  ２１Ａ／ｃｍ２
上記条件の下で、市販されているＳＵＳ３０４製フラットバー（断面サイズ：６×５０ｍｍ，トラフ：０．０７ｍｍ）（酸性肌）を１パス研磨した。研磨の前後のＲａ（中心線平均粗さ（μｍ））とＲｙ（最大粗さ（μｍ））とトラフを測定した。測定結果は次の通りである。
2005000512.tif 000003
また、研磨前に目視で認められた酸洗肌は、研磨後の表面には確認できなかった。
【実施例２】  研磨ヘッド（電極部＋砥石部＋フレキシブル砥粒ユニット部）
研磨ヘッド直径  ２４０ｍｍ
電極  ステンレス製
砥石  弾性砥石
フレキシブル砥粒ユニット  発泡ゴムに研磨布を貼り付けたユニット
研磨ヘッド回転スピード  ６００ｒｐｍ
研磨ヘッドに加えられる圧力  １ｋｇ／ｃｍ２
電解液  ３０重量％濃度の硝酸ソーダ水溶液
電解液の流速  ６ｍ／秒
電流密度  ２０Ａ／ｃｍ２
上記条件の下で、市販されているＳＵＳ３０４製角パイプ（酸洗肌）を１パス研磨した。研磨の前後のＲａとＲｙを測定した。測定結果は次の通りである。
2005000512.tif 000004
2005000512.tif 000005
また、研磨前に目視で認められた酸洗肌は、研磨後の表面には確認できなかった。
（実施例３と比較例１）
実施例３は、前記実施例２と同様に行った。
比較例１は、ＳＵＳ３０４製角パイプ（酸洗肌）を被研磨材として、従来行われてきた砥石研磨による粗研磨及び仕上げ研磨を行った。具体的には、粗研磨には粒度＃１５０の粗研磨用砥石を、仕上げ研磨には粒度＃４００の仕上げ用砥石を用い、回転数３２０ｒｐｍで研磨を行った。
これらの試験例について、被研磨材を１ｍ研磨するのに必要な研磨時間、研磨後のＲａ（中心線平均粗さ（μｍ））とＲｙ（最大粗さ（μｍ））を測定した。また、研磨後の表面トラフを確認した。なお、ＳＵＳ３０４製角パイプ（酸洗肌）の研磨前のＲａは４．５、Ｒｙは２４．０であった。
その結果は、表２の通りである。
2005000512.tif 000006
このように、本発明を用いた実施例３の方が比較例１に比べて研磨時間が極めて短かった。
実施例３の研磨ヘッドのフレキシブル砥粒ユニットが鋼材の凹部も凸部も接触するため、研磨ヘッドの回転により被研磨材の表面全体（凹部も凸部を含む表面）が擦過される。電解研磨では、擦過された表面が集中的に研磨されるので、実施例３では、被研磨材の表面全体を一律に研磨することができる。また凹部も凸部も含む表面全体を研磨するため、研磨後も表面トラフが残存している。
他方、比較例１は、鋼材の表面の凸部を集中的に砥粒研磨するため、鋼材の表面全体を研磨するには凸部全体を研磨して取り除く必要があるため、極めて長い研磨時間を要する。
産業上利用可能性
本発明は、Ｈ型鋼、コラム、角パイプ、フラットバー、鋼板等の鋼材の表面の酸洗肌、微小表面欠陥層、溶接変形部等の減面に用いることができる。また、それらの鋼材の湾曲表面における表面欠陥の除去に用いることができる。
【符号の説明】
２１０  電解砥粒減面用回転減面ヘッド
２２０  電解砥粒減面用回転減面ヘッド
２１  ヘッド台座
２２  回転軸
２３  管部
２４  液溜部
２５  電極
２６  砥石
２７  フレキシブル砥粒ユニット
２７１  弾性体
２７２  減面布
４  電解液供給部
５  通電部
６  絶縁カップリング
７  ヘッド回転モータ
８  昇降装置
９  被減面材
2005000512.tif 000007
2005000512.tif 000008
2005000512.tif 000009
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2005000512.tif 000012
【図３】
2005000512.tif 000013
【図４】
2005000512.tif 000014
【図５】
2005000512.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月21日(2004.10.21)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、および弾性砥石を含む砥石部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座が円盤状であり、
前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部および前記砥石部が配置され、
前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転減面ヘッドであって、
前記砥石部の下面が前記電極部よりも下方向に突出するように、前記電極部および前記砥石部が前記ヘッド台座に配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
ヘッド台座と回転軸とを有する回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の回転減面ヘッドであって、
前記ヘッド台座が円盤状であり、
前記ヘッド台座の下面の外周部に、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が配置され、
前記ヘッド台座の下面の中央部に、前記電極部と前記砥石部と前記フレキシブル砥粒ユニット部とヘッド台座とで形成される液溜部を有することを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項７】
請求項５または６に記載の回転減面ヘッドであって、
前記フレキシブル砥粒ユニット部、前記砥石部、および前記電極部の下面が、この順に、下方向に突出するように、前記電極部、前記砥石部および前記フレキシブル砥粒ユニット部が前記ヘッド台座に配置されていることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の回転減面ヘッドであって、
前記回転軸が管状であり、液溜部と連通していることを特徴とする、回転減面ヘッド。
【請求項９】
電解砥粒減面に用いることを特徴とする、請求項１〜８に記載の回転減面ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の回転減面ヘッド、
前記回転減面ヘッドに電解液を供給する電解液供給手段、
前記電極部に電圧を印加する通電部、
前記回転減面ヘッドを回転させるヘッド回転モータ、および
前記回転減面ヘッドの高さと減面時の圧力を調整するための回転減面ヘッド昇降手段、
を含む電解減面装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電解減面装置を用いた電解減面方法であって、
被減面材と前記電極部との間に電解液を流しながら前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１２】
（補正後）ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、および弾性砥石を含む砥石部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、
前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１３】
ヘッド台座と回転軸とを有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、前記ヘッド台座の下面に、２以上の電極部、砥石部およびフレキシブル砥粒ユニット部が配置されている、電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いた電解減面方法であって、
前記電極部と被減面材との間に電解液を流しながら、前記電極部に電圧を印加して電解減面を行うことを特徴とする電解減面方法。
【請求項１４】
前記電極部と前記被減面材との間を流れる電流の電流密度が５〜１００Ａ／ｃｍ２である、請求項１１〜１３のいずれかに記載の電解減面方法。
【請求項１５】
前記電極部と前記被減面材との間を流れる電解液の流速が５〜１０ｍ／秒である、請求項１１〜１４のいずれかに記載の電解減面方法。
【国際調査報告】
2005000512.tif 000016
2005000512.tif 000017
2005000512.tif 000018
2005000512.tif 000019