(57)【要約】【課題】基材の表面の面粗化加工を均一に行ない、作業性の向上を図る。【解決手段】バフ研磨加工用治具２８は、バフ研磨機１０を保持する所定の重量を有する本体部３０と、支持部３１とを備えている。支持部３１は、本体部３０に連結され、サンディングディスク１４の研磨面１４０２が基材６の表面６０２に接触した状態で、基材６の表面６０２上において本体部３０を移動可能に支持する。支持部３１は、環板部３２の周方向に間隔をおいた複数箇所に環板部３２の厚さ方向に位置調節可能に設けられた複数のボールローラ３６で構成されている。複数のボールローラ３６は、環板部３２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられ、サンディングディスク１４の研磨面１４０２が基材６の表面６０２に接触した状態で、基材６の表面６０２上において本体部３０と環板部３２とをバフ研磨機１０と共に移動可能に支持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の先端に着脱可能に取着されるサンディングディスクと、前記回転軸を回転させる駆動部とを備えるバフ研磨機を用い、前記サンディングディスクを回転させて基材の表面の面粗化加工を行なう際に前記バフ研磨機を保持するバフ研磨加工用治具であって、
前記駆動部を保持し所定の重量を有する本体部と、
前記本体部に連結されて前記サンディングディスクの半径方向外側に配置され、前記サンディングディスクの研磨面が前記基材の表面に接触した状態で、前記基材の表面上において前記本体部を移動可能に支持する支持部とを備える、
ことを特徴とするバフ研磨加工用治具。
【請求項２】
前記本体部に連結され前記サンディングディスクの半径方向外側に配置される環板部をさらに備え、
前記環板部は、前記基材の表面に対して離間接近する方向に沿った厚さを有し、
前記支持部は、前記環板部の周方向に間隔をおいた複数箇所に前記環板部の厚さ方向に位置調節可能に設けられた複数の支持部材で構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のバフ研磨加工用治具。
【請求項３】
前記本体部で前記駆動部が保持された状態で、前記回転軸は、前記複数の支持部材の下端を結んだ仮想面に前記回転軸の中心線が交差する箇所における法線に対して傾斜している、
ことを特徴とする請求項２記載のバフ研磨加工用治具。
【請求項４】
前記本体部は、その重量が調節可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のバフ研磨加工用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バフ研磨加工用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両においては、前後の車両の連結部における車両間の空間部の全周を覆う環状の外幌が設けられている（特許文献１参照）。
外幌は、白色または黒色のゴム材料で構成されており、外幌の外表面は、車両の色と同様な色を呈する塗装が施されている。
外幌は、車両運行時における前後の車両の動きに追従して変形するため、外幌がねじれたり、外幌同士が接触してこすれが生じ、このようなねじれやこすれが原因となり塗装が剥がれやすくなることが懸念される。
そこで、外幌の表面に対する接着性に対する塗料の接着性の向上を図るため、外幌を構成するゴム材料の表面を粗す面粗化加工が必要となる。
従来、面粗化加工は、サンディングディスクを回転させるバフ研磨機を用い、サンディングディスクの研磨面をゴム材料の表面に当て付け、作業員がバフ研磨機を押し付けながら移動させることで行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１２６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、作業員毎にバフ研磨機を押し付ける力のばらつきが生じるため、ゴム材料の表面の面粗化加工は作業員毎にばらつき、塗料の接着性がばらつく不利がある。
また、バフ研磨機を押し付けながら移動させる作業は、多くの労力を要する面倒な作業であるため、作業性の向上を図る上で不利がある。
このような問題は、ゴム材料以外の材料で構成された基材の表面を粗す面粗化加工を行なう場合も同様に生じる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであり、その目的は、基材の表面の面粗化加工を均一に行ない、作業性の向上を図る上で有利なバフ研磨加工用治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、回転軸の先端に着脱可能に取着されるサンディングディスクと、前記回転軸を回転させる駆動部とを備えるバフ研磨機を用い、前記サンディングディスクを回転させて基材の表面の面粗化加工を行なう際に前記バフ研磨機を保持するバフ研磨加工用治具であって、前記駆動部を保持し所定の重量を有する本体部と、前記本体部に連結されて前記サンディングディスクの半径方向外側に配置され、前記サンディングディスクの研磨面が前記基材の表面に接触した状態で、前記基材の表面上において前記本体部を移動可能に支持する支持部とを備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記本体部に連結され前記サンディングディスクの半径方向外側に配置される環板部をさらに備え、前記環板部は、前記基材の表面に対して離間接近する方向に沿った厚さを有し、前記支持部は、前記環板部の周方向に間隔をおいた複数箇所に前記環板部の厚さ方向に位置調節可能に設けられた複数の支持部材で構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記本体部で前記駆動部が保持された状態で、前記回転軸は、前記複数の支持部材の下端を結んだ仮想面に前記回転軸の中心線が交差する箇所における法線に対して傾斜していることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記本体部は、その重量が調節可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、作業員が、バフ研磨機あるいは本体部を押し付ける必要がなく、バフ研磨機あるいは本体部を基材の表面に沿って移動させるだけの作業を行えば良い。
そのため、作業員毎の作業のばらつきを抑制する上で有利となり、基材の表面の面粗化加工を均一に行なう上で有利となる。
また、バフ研磨機あるいは本体部を押し付ける必要がないため、作業性の向上を高める上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、基材の表面に対するサンディングディスクの研磨面の状態を簡単に調節する上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、基材がゴム材料である場合、面粗化加工時にサンディングディスクの研磨面が受ける基材の表面からの摩擦抵抗の増大を抑制できる。
したがって、バフ研磨機あるいは本体部を押さえつける必要がなく、バフ研磨機あるいは本体部を基材の表面に沿って移動させるだけの作業を行えば良い。
そのため、作業員毎の作業にばらつきが生じることがなく、基材の表面の面粗化加工を均一に行なう上で有利となる。
また、バフ研磨機あるいは本体部を一定の力で押し付ける必要がないため、面粗化加工の効率を高める上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、基材の表面の硬度に応じて、本体部の重量によりバフ研磨機を押し付ける力を所望の範囲とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態に係るバフ研磨加工用治具が組み付けられるバフ研磨機の側面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るバフ研磨加工用治具がバフ研磨機に組み付けられた状態を示す側面図である。
【図３】（Ａ）は本体部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図４】（Ａ）は環板部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図５】環板部に取り付けられたボールローラの断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るバフ研磨加工用治具の使用状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
次に、本実施の形態のバフ研磨加工用治具について図面を参照して説明する。
バフ研磨加工用治具は、市販のバフ研磨機（サンダ）に組み付けて使用されるため、まず、バフ研磨機について説明する。
図１に示すように、バフ研磨機１０は、回転軸１２と、回転軸１２の先端にベース１６を介して着脱可能に取着されるサンディングディスク１４と、回転軸１２を回転させる駆動部１８とを備えている。
駆動部１８は、回転軸１２を回転させるモータ２０と、モータ２０および回転軸１２の基部を収容するケース２２とを含んで構成され、図１，図２において符号２４は電源コードを示している。
ケース２２は、スカート部２２０２に続く小径部２２０４と、小径部２２０４の上端に続く小径部２２０４よりも断面の大きな上部２２０６とを有している。
【０００９】
また、バフ研磨機１０は、研磨時に発生する粉塵を吸引する集塵機構２６を備えている。
集塵機構２６は、サンディングディスク１４の周囲および上方を覆うスカート部２２０２と、スカート部２２０２に接続された集塵用ホース２６０２と、集塵用ホース２６０２に介設された不図示のフィルタと、集塵用ホース２６０２の基部に連結された不図示のバキュームポンプとを含んで構成されている。
スカート部２２０２は、ケース２２の下端で支持されている。
【００１０】
ベース１６は、円板状を呈し、その中心に回転軸１２の下端が連結されている。
サンディングディスク１４は、研磨面１４０２を下方に向けてベース１６の下面１６０２に着脱可能に取着されている。
本実施の形態では、サンディングディスク１４は面ファスナーを介してベース１６の下面１６０２に着脱可能に取着されている。
また、本実施の形態では、ベース１６と、このベース１６に取着されたサンディングディスク１４の双方に貫通孔が複数設けられ、基材６（図２参照）の表面６０２の研磨時に発生する粉塵をそれら貫通孔からスカート部２２０２、集塵用ホース２６０２を介して吸引するようにしている。
【００１１】
図２に示すように、バフ研磨加工用治具２８は、サンディングディスク１４を回転させて基材６の表面６０２の面粗化加工を行なう際にバフ研磨機１０を保持するものである。
バフ研磨加工用治具２８は、本体部３０と、支持部３１とを備えている。
本体部３０は、駆動部１８を保持する箇所である。
本体部３０は、図３に示すように、分割可能な第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂとで構成され、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂは半環板状に延在している。
本実施の形態では、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂとは鋼製である。
第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂとは、所定の重量を有している。
すなわち、バフ研磨機１０と本体部３０は、作業員がバフ研磨機１０または本体部３０を基材６の表面６０２に押し付けることなく、サンディングディスク１４の研磨面１４０２が基材６の表面６０２へ適度な力をもって押し付けられる重量を備えている。詳細には、バフ研磨機１０としては市販品を使用可能であり、その重量は一定であるため、本体部３０が所定の重量を備えている。
なお、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂに、錘を着脱可能に取り付ける取り付け部を設けておくなど任意である。例えば、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂにそれぞれ複数の雌ねじを形成しておき、各雌ねじにボルトを介して錘を着脱可能に取り付け、本体部３０の重量を調節可能に構成してもよい。
理論的には、面粗化加工を行なう基材６の表面６０２が硬い場合、本体部３０の重量を大きく設定し、基材６の表面６０２が軟らかい場合、硬質の場合に比べて本体部３０の重量を小さく設定することが好ましい。
ただし本実施の形態の場合、本体部３０が鋼製であり、その本体部３０の重量を変えずに、基材６が硬質な合成樹脂材料である場合と、基材６がゴム材料である場合（後述の第２の実施の形態）の双方の場合に均一な面粗化加工を行なうことができた。
【００１２】
第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂは、ケース２２の小径部２２０４の外周面２２１０に対応した内周面３００２を有し、また、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂには、内周面３００２の周方向に間隔をおいて第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂの厚さ方向に貫通する複数のボルト挿通孔３００４が形成されている。
また、第１部材３０Ａの延在方向の両端には、厚さ方向と直交する方向にボルト挿通孔３００６が形成されている。
また、第２部材３０Ｂの延在方向の両端には、厚さ方向と直交する方向に雌ねじ３００８が形成されている。
第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂは、ケース２２の小径部２２０４の上部にそれら内周面３００２を対向させて配置され、ボルト挿通孔３００６に挿通されたボルトの雄ねじが、雌ねじ３００８に螺合され締結されることで、ケース２２の小径部２２０４の上部が第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂの内周面３００２により挟持される。これにより、バフ研磨機１０が本体部３０により保持されている。
【００１３】
支持部３１は、環板部３２と、脚部３４と、ボールローラ３６とを有している。
支持部３１は、本体部３０に連結されてサンディングディスク１４の半径方向外側に配置され、サンディングディスク１４の研磨面１４０２が基材６の表面６０２に接触した状態で、基材６の表面６０２上において本体部３０を移動可能に支持するものである。
支持部３１は、環板部３２の周方向に間隔をおいた複数箇所に環板部３２の厚さ方向に位置調節可能に設けられた複数の支持部材で構成されている。
本実施の形態では、支持部材は、ボールローラ３６で構成されている。なお、支持部材は、サンディングディスク１４の研磨面１４０２が基材６の表面６０２に接触した状態で、基材６の表面６０２上において本体部３０を移動可能に支持するものであればよく、ボールローラ３６の他にキャスターや、基材６の表面６０２に対して摩擦係数の小さい材料で形成された摺動板など従来公知の様々な構成が採用可能である。
環板部３２は、図２に示すように、本体部３０に連結され本体部３０で駆動部１８が保持された状態でサンディングディスク１４の半径方向外側に配置されるものである。
環板部３２は、図２、図４に示すように、スカート部２２０２の外径よりも大きな内周面３２０２を有し、また、基材６の表面６０２に対して離間接近する方向に沿った厚さを有している。
環板部３２の内周部には、周方向に間隔をおいて複数の雌ねじ３２０４が形成されている。
また、環板部３２の外周部には、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂのボルト挿通孔３００４に対応する箇所にボルト挿通孔３２０６が形成されている。
【００１４】
図２に示すように、脚部３４は複数設けられ、本体部３０と環板部３２とを連結している。
脚部３４は合計６本設けられ、各脚部３４の上部と下部に雌ねじ３４０２が形成されている。
各脚部３４の上部は、第１部材３０Ａのボルト挿通孔３００４および第２部材３０Ｂのボルト挿通孔３００４に挿通されたボルト２の雄ねじ２０２が脚部３４の上部の雌ねじ３４０２に締結されることで、第１部材３０Ａの下面および第２部材３０Ｂの下面に連結されている。
また、各脚部３４の下部は、環板部３２のボルト挿通孔３２０６に挿通されたボルト２の雄ねじ２０２が脚部３４の下部の雌ねじ３４０２に締結されることで、環板部３２の上面に連結されている。
【００１５】
図２に示すように、各ボールローラ３６は、保持体３６０２を介して環板部３２に設けられている。
保持体３６０２は、外周面に雄ねじ３６０４が形成された軸状を呈し、保持体３６０２の下端にボールローラ３６がその下部を突出させた状態で回転可能に支持されている。
保持体３６０２は、図５に示すように、雄ねじ３６０４が環板部３２の雌ねじ３２０４に螺合され、環板部３２の上面において雄ねじ３６０４にナット４が締結されることで環板部３２に取着されている。
したがって、ナット４の弛緩緊締により保持体３６０２を軸方向に移動調節することで、ボールローラ３６は、環板部３２の厚さ方向に位置調節される。
【００１６】
次に、バフ研磨加工用治具２８の使用方法について説明する。
まず、研磨する基材６がゴム材料ではなく、硬度を有する合成樹脂材料である場合について説明する。
例えば、硬質な平面である定盤の上面にサンディングディスク１４の研磨面１４０２の全域が接触し、かつ、複数のボールローラ３６の全てが定盤の上面に接触するようにボールローラ３６の位置調節を行なう。
この調節は、複数の保持体３６０２の雄ねじ３６０４の環板部３２の雌ねじ３２０４に対する位置を調整し、ナット４を締結することで行なう。
【００１７】
次に、モータ２０により回転軸１２を回転させ、バキュームポンプを駆動させ、サンディングディスク１４の研磨面１４０２により基材６の表面６０２を面粗化加工する。
この場合、作業員は、本体部３０が所定の重量を有していることから、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を押し付ける必要がなく、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させるだけの作業を行えば良い。
作業員がバフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させ、サンディングディスク１４の研磨面１４０２により基材６の表面６０２の全域が面粗化加工されることで、面粗化加工の作業は終了する。
【００１８】
本実施の形態によれば、作業員が、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を押し付ける必要がなく、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させるだけの作業を行えば良いため、作業員毎の作業にばらつきが生じることがなく、また、熟練を要せず、基材６の表面６０２の面粗化加工を均一に行なう上で有利となる。
また、作業員毎の作業のばらつきが生じないため、サンディングディスク１４の摩耗度もばらつきが少なくなることから、サンディングディスク１４を使用して面粗化加工を行った基材６の表面６０２の累積面積に対応して交換時期を正確に予測できる。
そのため、サンディングディスク１４の交換タイミングが遅すぎて面粗化加工の品質が低下することを防止する上で有利となる。また、サンディングディスク１４の交換タイミングが早すぎてサンディングディスク１４を無駄に消費することを防止できコストダウンを図る上で有利となる。
また、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を一定の力で押し付ける必要がないため、面粗化加工を簡単に行え、面粗化加工の作業性を高める上で有利となる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図６を参照して説明する。
第２の実施の形態は、研磨する基材６がゴム材料である点のみが第１の実施の形態と異なるため、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる点について重点的に説明する。
研磨する基材６がゴム材料である場合には、基材６の表面６０２にサンディングディスク１４の研磨面１４０２の全域を接触させると、摩擦抵抗が大きくなりすぎ面粗化加工を円滑に行なうことができない。
そこで、図６に示すように、本体部３０で駆動部１８が保持された状態で、回転軸１２を、複数のボールローラ３６の下端を結んだ仮想面Ｐ０に回転軸１２の中心線ＬＣが交差する箇所における法線ＬＮに対して傾斜させる。
これによりサンディングディスク１４の研磨面１４０２の全域が基材６の表面６０２に接触せず、サンディングディスク１４の研磨面１４０２の一部の領域が基材６の表面６０２に接触する。
このように回転軸１２を傾斜させる調整作業は、例えば、硬質な平面である定盤の上面において、環板部３２の１箇所において、数個のボールローラ３６を定盤の上面に接触させ、かつ、前記１箇所と対向する箇所において、定盤の上面に厚さを有する板材を載置し、この板材の上に複数のボールローラ３６を接触させる。
そして、このような状態でサンディングディスク１４の研磨面１４０２の全域を定盤の上面に接触させ、本体部３０で小径部２２０４の上部を締結する。
【００２０】
本実施の形態では、小径部２２０４の上部は、合成樹脂材料であり、本体部３０の内周面３００２すなわち第１部材３０Ａの内周面３００２と第２部材３０Ｂの内周面３００２は金属製であるため、第１部材３０Ａと第２部材３０Ｂとをボルト挿通孔３００６から雌ねじ３００８に螺合したボルトで締め付けることにより小径部２２０４の上部が適宜変形し、回転軸１２が、複数のボールローラ３６の下端を結んだ仮想面Ｐ０に回転軸１２の中心線ＬＣが交差する箇所における法線ＬＮに対して角度θ傾斜した状態が得られる。
【００２１】
このような調整作業が終了したならば、モータ２０により回転軸１２を回転させ、バキュームポンプを駆動させ、サンディングディスク１４の研磨面１４０２により基材６の表面６０２を面粗化加工する。
本実施の形態では、基材６の表面６０２がゴム材料の表面６０２であり、摩擦抵抗が大きいにも拘わらず、サンディングディスク１４の研磨面１４０２の一部の領域のみが基材６の表面６０２に接触する。
そのため、面粗化加工時にサンディングディスク１４の研磨面１４０２が受ける基材６の表面６０２からの摩擦抵抗の増大を抑制できる。
したがって、作業員は、基材６がゴム材料でない場合と同様に、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を押し付ける必要がなく、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させるだけの作業を行えば良い。
作業員がバフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させ、サンディングディスク１４の研磨面１４０２により基材６の表面６０２の全域が面粗化加工されることで、面粗化加工の作業は終了する。
【００２２】
本実施の形態によれば、作業員が、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を押し付ける必要がなく、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を基材６の表面６０２に沿って移動させるだけの作業を行えば良いため、作業員毎の作業にばらつきが生じることがなく、また、熟練を要せず、ゴム材料である基材６の表面６０２の面粗化加工を均一に行なう上で有利となる。
また、作業員毎の作業のばらつきが生じないため、サンディングディスク１４の摩耗度もばらつきが少なくなることから、サンディングディスク１４を使用して面粗化加工を行った基材６の表面６０２の累積面積に対応して交換時期を正確に予測できる。
そのため、サンディングディスク１４の交換タイミングが遅すぎて面粗化加工の品質が低下することを防止する上で有利となる。また、サンディングディスク１４の交換タイミングが早すぎてサンディングディスク１４を無駄に消費することを防止できコストダウンを図る上で有利となる。
また、バフ研磨機１０あるいは本体部３０を一定の力で押し付ける必要がないため、ゴム材料の表面６０２の面粗化加工を簡単に行え、面粗化加工の作業性を高める上で有利となる。
【００２３】
なお、本発明のバフ研磨加工用治具は、外幌のような弾性材料、合成樹脂のような硬質な材料などの基材の面粗化加工に広く適用される。
【符号の説明】
【００２４】
２  ボルト
２０２  雄ねじ
４  ナット
６  基材
６０２  表面
１０  バフ研磨機
１２  回転軸
１４  サンディングディスク
１４０２  研磨面
１６  ベース
１６０２  下面
１８  駆動部
２０  モータ
２２  ケース
２２０２  スカート部
２２０４  小径部
２２０６  上部
２２１０  外周面
２４  電源コード
２６  集塵機構
２６０２  集塵用ホース
２８  バフ研磨加工用治具
３０  本体部
３０Ａ  第１部材
３０Ｂ  第２部材
３００２  ボルト挿通孔
３００４  ボルト挿通孔
３００６  ボルト挿通孔
３００８  雌ねじ
３１  支持部
３２  環板部
３２０２  内周面
３２０４  雌ねじ
３２０６  ボルト挿通孔
３４  脚部
３４０２  雌ねじ
３６  ボールローラ
３６０２  保持体
３６０４  雄ねじ
Ｐ０  仮想面
ＬＣ  回転軸１２の中心線
ＬＮ  仮想面Ｐ０の法線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017042855.tif 000006
【図５】
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【図６】
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