JP2003062760A - 研磨ディスクの改良 - Google Patents
研磨ディスクの改良Info
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Abstract
り、また被加工部が冷却される回転サンディング・ディ
スクを提供する。 【解決手段】 アングル研削盤のアクセサリは大きな通
気/観察用の開口を有する使い捨ての研磨ディスクを含
み、このディスクは通気穴を有する弾性の押え板と共に
使用される。この一方又は両部材の開口はこの開口が加
工面からの突出物に係合せぬような形状とされ、且つ使
用中には加工面に渡って空気が流れ易くする。
Description
野に関し、特に研磨ディスクの押え板及びアングル研磨
装置のアクセサリ並びにその製作手段に関するものであ
る。
ドリル及び(より専門的レベルで)手持ち式のアングル
研磨装置で広く使用されている。これらのマシンで使用
される場合、ディスクはその中心で押え板に保持されて
ディスクの前面にて加工物に圧接された状態で高速で回
転する。その研摩面はカッティング作用で加工物の表面
を研削する。アングル研磨装置に装着されたサンディン
グ・ディスクは通常(例えば)自動車のパネル・ビーテ
ィングに使用され、この場合にはボディの充填材が削り
取られて、改造車の部分が元の形に戻される。アングル
研磨装置で使用するサンディング・ディスクは毎年何百
万個も販売されていると言われている。サンディング・
ディスクの使用に関連していくつかの問題がある。即
ち、
ディスクに通常使用される相対的に硬い押えディスク
は、使用中にアングル研磨装置を加工物に対して傾ける
と、サンディング・ディスクを不本意の動作状態、例え
ば、主としてその縁が加工物に当たる状態とし、この結
果、広い範囲に渡って均等且つ漸進的作用とは異なる局
部的な強い作用が加わることとなり、加工表面に余分な
手作業のサンディング処理を必要とする不本意な波状模
様を生ぜしめる傾向がある。表面を直ちに塗装ができる
状態にするという精密制御の作業にこのようなディスク
を使用することはできない。
ィングにより溶解し、この場合サンディング・ディスク
は急速確実に目詰まりして廃棄せざるを得なくなる。こ
の溶解はまた工具を腐食し、この結果、加工面が不本意
に損傷される。加熱もまたサンディング・ディスクの寿
命に悪影響を与える。
される材料を見ることはできない。オペレータが見るこ
とができるのは縁で隠されない材料だけである。途中で
繰り返し加工物を点検せずして、所望の結果により近い
ものとする正確な作業を実行することは困難である。手
持ち式工具では正確な再適用が出来ないが故に繰り返し
の点検は注意深い作業としては適当な選択肢ではない。
転時に半透明となる現象は周知である。これは人の目の
網膜に画像が残る、いわゆる「残像」効果のためであ
る。貫通穴が設けられ回転ディスクを通して見られる像
はこの回転ディスクとその背景及び/又は前景の光及び
/又は色にコントラストがあると更に明確となる。ディ
スクが回転した時に「窓」の幅又はシー・スルー効果を
増大するために、貫通穴は通常相互に重複して形成され
る。多くの研削及びやすりディスクがこの現象を利用し
ている。実例として、1953年8月31日に出願され
たエフ・ライデンバック(F.Reidennback)に付与され
た米国特許第311953号にて開示されたディスク、
又は1985年3月26日に出願されてジェー・シー・
シュバルツ(J.C.Schwartz)に付与された米国特許
第4685181号に開示されたディスクがそれであ
る。
的結末が想定されるが故に、これら当時の発明はディス
ク全体の大きさに関連して多数の小さな貫通穴を設け
た。
本発明はその他の電動工具例えば、さほど高速では回転
しない普通の電動ドリルで使用されるサンディング・デ
ィスクにも適用できるものである。
を完全に貫通し、全周がその物体の材料で囲まれた通路
(channel)又は穴(hole)を意味するものである。これは
円形の輪郭のものとは限らない。
に)凸型(convex shape)に形成されたディスクを意味
し、本発明に関しては、研磨材(砥粒)は通常この受け
皿のベース又は凸状側面(convex side)にある。
装着される相対的に硬い材料(多少の弾性を有する)平
らな部材のことである。これは完全に円形とは限らな
い。押さえ部材(backing plate)と共にアングル研磨装
置に使用できれば如何なるものでもよい。
完全に囲まれているへこみ部(indentation)または湾入
部(invagination)のことである。従って、これはディス
クの円形周縁でセグメント(下記に定義する)が除去さ
れた形状、或いは「開口」を部分的にディスクの周縁を
越えるまで(概念的に)移動させることで得られる形状
を含む。
業のことであり、加工片の表面から材料を除去又は粗さ
を変えるための処理のことである。
rd:翼弦)との間の円の部分のことである。
ngle grinder)等で使用するサンディング・システムに
関し、少なくとも1つの研磨表面(abrasive surface:砥
粒面)を有して対となる押え板(backing plate)と共に前
記研磨装置の軸に装着されるディスクを含み、前記サン
ディング・ディスクは観察及び通気のための少なくとも
1つの中心から外れた開口が設けられ、前記開口は前記
押え板に設けられた少なくとも1つの観察及び通気ギャ
ップ又は開口と実質的に合致し、これにより加工物表面
及び前記サンディング・ディスクが通気により冷却さ
れ、研削された材料が接線方向へ移動され、そしてユー
ザーは加工物を前記少なくとも1つの中心から外れた開
口を通して見ることができることを特徴とする。
「中心から外れた(non-concentric)」とは、この開口が
ディスクの半径に沿って回転中心から偏倚していること
を意味する。この観察及び通気のための中心から外れた
開口の好適な数は1乃至9個である。
3乃至5個である。
はサンディング・ディスクの回転中心から相異なる距離
に置かれて、ディスクが回転すると、ディスクの下のか
なりの割合の領域が見えるようにすることが好ましい。
ディスクの回転はこれらの開口を前縁と後縁とするの
で、この発明の特徴は各開口の後縁(trailing edge)が
ディスクの研磨表面(abrading surface)がある平面(pla
ne)からディスクの裏側(back)方向へ変位〔変形〕して
いることである。これは研削されている表面からの突出
部がディスクの縁を捉えてディスクを破損する危険性を
なくす効果を有する。
び通気用の各中心から外れた開口の少なくとも前側壁を
また任意に後側壁も傾斜させて、各開口に少なくとも1
つの傾斜面(傾斜壁面)を設けることである。これは研
磨ディスクが十分な厚さを有する場合にのみ可能であ
る。
から材料を持ち上げるための、開口を包囲する材料のゆ
がみは、同様に、空気の乱れを起こして研磨される面か
らの削りくずの除去能力を高める。
・ディスクが、観察及び通気用の各中心から外れた開口
の少なくとも1つの縁がカッティングエッヂとして作用
するように形成されたものを含む。
口はディスクの回転時にこれの研摩作用を断続的に中断
してその作業面を冷却する「休み時間」を提供する手段
とみなすことができる。
グ・ディスクには、主として押え板と合致する形状で合
致するよう意図した1つ又はこれ以上の開口が設けられ
ており、この結果、このサンディング・ディスクは装着
時にその開口が押え板の開口と合致させることができ
る。
係合手段として押え板から延長する駆動ピンに係合する
ことができる。
できる位置に一つ以上の穴がサンディングディスクに設
けられる。
載のように、このサンディング・ディスクの円周は、1
つ又はこれ以上のギャップ、最も好ましくはセグメント
の形状のギャップをディスクの円周に沿って設けること
で、円形の形状を歪めることができる。このようなギャ
ップを複数設ける場合には、これらを対称的に配置して
ディスクにおけるバランスを保つようにするのが好まし
い。その好適数は3乃至8個である。
通気用の中心から外れた開口の数と合致し、これら開口
が位置する半径の間の半径上に位置する。
ら別の一部を結ぶ直線の形を有する。換言すると、ギャ
ップはディスクのセグメントを除去することによって形
成されている。
ィング・ディスクの回転時に、ディスクを通して、観察
及び通気用開口のゾーンの外側のゾーンをそしてディス
クの縁まで見ることができるように調節されている。
グ・ディスクをストック材料から切り取る過程で、ディ
スクの中心を相互に近づけて相隣るディスクに共通の縁
を持たせることにより無駄をなくすために有利に使用す
ることができる。
状の外形(curved outline)を有することができる。
用開口の後縁の方向に引き上げられる形状であり、それ
によってねじられ得る狭い又は弱いゾーンが提供され、
突出部は観察及び通気用開口に係合するものである。
することができる。第1の実施例においては、研磨ディ
スクの表面は、硬化樹脂結合剤又は金属結合剤から選択
された結合材を用いてディスクの表面に接着された砥粒
の被覆層により提供される。別の実施例においては、デ
ィスクの表面は複数の砥粒が結合された繊維の不織布層
を含む。このような不織布層は従来基材に結合されて、
ディスクの構造全体に高度の寸法安定性を付与する。
スクに砥粒面から離れる方向の1つ又はこれ以上の周縁
折り目(peripheral folds)、或いは「ウイング・チッ
プ」を設けて、ディスクが回転すると空気が動いて作業
面(work area)を冷却すると共に削くずを除去するよう
にすることができる。
研磨装置のガードの周囲にスカートを設けて、ウイング
・チップにより動かされる空気を閉じ込めることができ
る。
・ディスクは1つ又はこれ以上の剪断位置又は「引裂ゾ
ーン」又は意図的に設けられた虚弱ゾーンを備えてい
る。これはディスクが不意に物体に係合して押え板及び
アングル研磨装置に高いトルクを伝達しようとする場合
にディスクを押え板駆動手段から離脱させることを可能
にするものである。好適な剪断位置は装着用手段又は開
口と同心の虚弱ゾーンからなる。
・ディスクの材料にカットされた、又はこれを貫通して
カットされた一連の開口で形成される。
ィスクの材料にカットされた、又はこれを貫通してカッ
トされた一連のスロットで形成される。
付けられたディスク止めナットは、剪断されて離脱した
サンディング・ディスクを保持することが可能であり、
好ましくはディスク保持ナットの周縁に向けて設けられ
た、虚弱部を包含する大きな直径を有する、同心の外方
向きの突部等により保持する。
クはその回転軸の周囲で力学上実質的にバランスをもっ
て保持されることが好ましい。
と共に使用され、この押え板の材料の色は好ましくは暗
色である。
ャップ又は開口を含み、このギャップ又は開口はサンデ
ィング・ディスクに設けられた観察及び通気用の1つ又
はこれ以上の中心から外れた開口と合致することが可能
な位置にあるものである。
は傾斜面が設けられており、また、任意に各開口には空
気のすくい取入部を設けることができる。
スクに設けられた観察及び通気用の中心から外れた開口
とは実質的に合致しない開口を更に設け、またそのうち
の1つ又はこれ以上を合致の目的のために設けることが
できる。
はこの開口に保持された係合手段をもってサンディング
・ディスクを駆動する目的に使用することができる。
は空気及び材料の除去を目的として使用することがで
き、これを押え板内部の空気抜きチャンネルに接続する
ことができる。
は前記除去開口から外方の押え板周縁の方向へ延在し
て、使用時には空気は求心力によりこのチャンネルを通
って移動するようにする。
更に別の開口を設けて、突出物が観察及び通気用の開口
に当たった場合にこの虚弱ゾーンが破壊されるようにす
ることができる。
板の組み合わせの弾性は使用中のこの研磨ディスクに十
分な可撓性を与えてこのディスクの縁以外の部分も加工
面に十分に接触できるようにする。
ッチ手段を設けて、このクラッチ手段を通って加えられ
るトルクが予め設定された限界を越えると、例えば、押
え板が不意に物体を掴むと、駆動軸から離脱できるよう
にする。
は押え板の材料に組み込まれた過負荷クラッチである。
これは剪断ピンであることができる。
は、止めナットの軸を長軸化しかつスラスト・ワッシャ
ー用に軸を設けて、止めナットをサンディング・ディス
ク及び押え板の装着時にスラスト・ワッシャーに締め付
けると、剪断ピンと同様に作用する過負荷クラッチが形
成されるようにして、過剰トルクの際に、押え板と止め
ナット/押えワッシャー組との間にスリップを可能とし
たものである。
つの穴とサンディング・ディスクにおける少なくとも1
つの穴を押え板に対するサンディング・ディスクの位置
決めペグ又はピンとの関連において使用してその開口を
実質的に合致させることができる。好ましくはこの位置
決め釘又はピンはサンディング・ディスクの装着後及び
使用前に除去される。
位置決めのために押え板に挿入される位置決めピン又は
突部は使用中には剪断ピンとして作用させることもでき
る。
ている時に、突部に接触して振動又はノイズを発生させ
る鋸歯状の切欠き等を含むことができる。
ディング・ディスク及び/又は押え板による怪我からユ
ーザーを保護するためのアングル研磨装置用安全装置を
提供する。この安全装置はグリップ・ハンドルのねじソ
ケットの少なくとも1つに装着されて、サンディング・
ディスクとオペレータとの間で前方に突出する保護カバ
ーを含む。
プラスチック材のものからなり、又はその一部を金属と
することができる。また好ましくはこの安全装置は所定
の位置に固定される。しかし、またこの安全装置は時に
は前後に調節可能としてゲージ板として作用させること
もできる。
ス又は液体カット方法により研削ディスクの好適な形状
を作成する方法及び装置を提供する。この場合、1枚又
はこれ以上の研磨シート層に対して移動可能な小さなノ
ズルから高圧で噴出する液体がこの研磨シートを切断し
てサンディング・ディスク及び/又はフラップを分離す
る。
うな強力な光を用いる焼切り方法でもよい。好ましくは
カット方法の移動とカット作用は記憶指令シーケンスに
より数値的に制御される。好ましくはカット方法は列状
のノズルを同時に動作させて多数の形状を同時に作成す
る。
照して説明する。アングル研磨装置で使用するものとし
てここで説明するアクセサリは、1つ又はこれ以上の相
対的に大きな観察/通気用の開口を有する使い捨ての回
転サンディング・ディスク(先に定義したディスク)と
このディスクに関連して使用するために特別に開発され
て同様の観察/通気用の開口を有する弾性押え板とを含
む。この大きな開口はオペレータをして加工面をこれが
研磨されている時に見ることができるようにする。この
大きな開口は従来の穴のないディスクを使用する場合よ
りも加工面を冷却する利点を有することは明らかであ
る。
ないかという従来技術の例での懸念は実際には事実無根
である。高速回転すると共に穴の後縁が高い位置にある
が故に、突出部は回転ディスクの開口に入ることが禁止
されることは明らかである。この穴はまたこのディスク
にこれまで通常期待されてきた以上の弾性を付与する。
このディスクを押え板に合致して装着するための手段
(図6、図9及び特に図23参照のこと)を設けること
ができる。
ディング・ディスクの動作の効率と性能の決定的増大は
回転する砥粒面と加工面又研磨される材料との間の空気
の動乱により得られることが明確となった。これは大き
な冷却効果をもたらすことは明らかである。カット間隔
での短時間の経過を許す断続的カッティングの利点もあ
る。我々が改良したサンディング・ディスクの1つでは
各回転中に数回の「休み時間」がある。最大の効果は、
サンディング・ディスク周縁から内方へ適当な距離をも
ってこれの周囲でこのディスクのバランスに支障のない
ような位置間隔で配置された少数の大きな穴により得ら
れることが明確となった。請求項2及び3に記載のよう
に、我々はまたこの実質的に円形の周縁に任意のギャッ
プを設ける。これらの穴は傾斜して押え板との関連にお
いて空気の流れを増大すると共に、押え板の表面とサン
ディング・ディスクとの間に特別の通気手段を設けて冷
却効果を増大している。この冷却方法の副産物が動作中
の優れたシー・スルー効果である。
な装置を必要とする。例えば、種々のディスクにより試
験的に(測定レートで)研磨される面の温度をディスク
開口を通して観察及び測定する温度測定カメラ、又は空
気の流れを測定する装置等である。恐らく種々の方法で
使用されるサンディング・ディスクの寿命を決定する標
準的テスト方法はあるであろう。
関して、この分野の先行技術は多数の小さな穴をディス
クの大きさに応じて使用することで対処してきた。本発
明は押え板に安全引裂センター及び解除機構を提供する
と共に冷却のための空気の流れを増大する利点を提供す
る。また、弾性は固体面に対する研磨の当て衝撃を緩和
する。本発明のインデックス型合致方式は同じ所定量の
「未加工」製品からユニット生産を高める上で有効であ
る。
きな通気/観察用の穴をサンディング・ディスクの大き
さに比例して使用し、蝶形ディスクは例外として、改修
した押え板と改修した繊維及び織物ベースのサンディン
グ・ディスクとの特別な関係の上に成立する。本発明は
またアングル研磨装置との通常の関係には見られない一
段と柔軟且つ制御し易いサンディング動作を可能とす
る。
標準の直径のものであることが好ましく、通常、約10
乃至18センチ(4乃至7インチ)(又はメートル均
等)で、砥粒面が接着される通常の強化繊維ベースで作
られている。このディスクが作られる材料はフィルムの
ようなプラスチック、ペーパー又は金属とすることがで
きる。研磨材、特にダイヤモンド又はCBNのような超
研磨材(超砥粒)をディスクの表面に金属接着して研磨
表面(砥粒面)とする場合には金属ディスクが好まし
い。
は強度が不十分である場合は押え板との関連で使用され
る。事実これが最も普通のケースである。このディスク
は標準的な押え板には簡単に交換して使用できるように
支持されるようになってからである。しかしながら、請
求項5に記載のようにこのディスクを押え板と一体的に
形成することは可能である。この場合、この押え板はこ
のディスクと全体的に同じ形のもので、必要な堅固さと
容積上の安定性を有するものとする。このようなディス
クは研磨装置の軸に直接的に装着することができる。こ
の選択子は、ディスクが容積上安定して所望の状態で動
作する要件を満たしている場合には特に好適である。こ
のようなディスクは本書では、主として押えパッドに関
連して使用されるディスクとは区別する意味で「硬質デ
ィスク」と称することとする。硬質ディスクは、例え
ば、フラップ・ディスク(後述する)を含む。即ち、そ
の繊維に砥粒が接着された不織布で研磨表面が構成され
たディスク(後述する)並びにその表面に超研磨材が金
属接着された粒子を有する金属ディスクである。このよ
うな場合、この硬質ディスクはその装着開口の周囲に凹
部を有して平らに使用できるようにして、この硬質ディ
スクをその加工面と接触する研磨装置の軸に装着するた
めの機構を不要とすることが好ましい。このような硬質
ディスクにおいては、これと一体の押え板はこのディス
クと同じ開口と同じ形状を有する。
口、並びに関連した目的を有する多数の開口を有する。
この目的とは、加工面に渡って空気の流れを発生させる
こと、オペレータが加工物をこれの研磨作業中に見るこ
とができるようにすること、及びディスク押えの材料の
硬さを減じてディスク材料の応力を緩和することであ
る。(このディスクを押え板に固定するために接着剤を
使用することができ(図15参照)、或いは「Velcro」
(商標) 等の使用も可能である)。従来技術の開口のデ
ィスクは知られている(例えば、Bosch 及び上記参照)
が、市販のものはもっぱらダスト排出システムの一部で
あって、この排出システムは観察することができないも
のである。典型的なひな型のサンディング・ディスクは
図1及び2に示されている。図1では3つの穴101
(中心の装着穴は102)が示されているが、図2はこ
の発明200が合理的な数の穴、例えば、5個の通気/
観察用の穴201又は図14のように10個の穴を有す
ることができることを示す。一穴ディスク(バランス・
セグメントが縁から除去されている)は図22に示され
ている。本発明は図示の実施例に限定されるものでない
ことは言うまでもない。図2の実例は故意に脆弱化され
た領域(後記する)として使用される一列の穴203及
び実質的に半径方向のスロット202を含む。
本発明のサンディング・ディスクの中心の近くに配置さ
れて、従来技術 Boschと同様押え板の開口と合致する。
但し、これらの開口が真空を生ずるのは電動工具のモー
タに組み込まれたファン又はその他の外部ソースからで
はなく、押え板とサンディング・ディスク・ペーパーと
の間で押え板の内側に挟まれたダクト又は開口溝からで
ある。ディスクが回転すると、このダクトを占める空気
に対して発生する求心力がこのダクトに必要とされる真
空を生ぜしめる。埃は回収トラップに吹き込まれて回収
バッグに送られる。このプロセスを促進するために、押
え板の周縁は裂け目又はスカラップ模様を有するように
成型することができる。
ディスクは従来の広く使用されているタイプの研磨装置
において使用することができる。この研磨装置は負荷の
ない状態で典型的回転速度11000rpm のもので、通
常ユニバーサル(AC/DC)・ブラッシ・モータで駆
動される。従来の研磨装置は種々のディスク(通常は研
磨材料の)が装着されて高速で回転される駆動軸を有す
る。典型的なアングル研磨装置は単速度115mm研磨装
置で「AEG WSL115」(商標)(600 watt) として販売され
ているものである。このサイズのモータは従来の「固体
(solid)」のディスクと同等の性能を持ちながらこれよ
りも小さなパワーで済むこのひな型ディスクにとって適
当なパワーを提供する。これは空気保持効果、休止時間
効果、及び冷却効果がその理由と考えられる。
1)が設けられている理由の1つは、ユーザーがこの研
磨装置を使用している時に回転するディスクを通して研
削されている材料を、一般的にはこの工具を自分の方へ
引き寄せることにより、見ることができるようにするた
めである。便宜上これらの開口は円形、又は少なくとも
急な又は狭いコーナーのない形状のものである。その理
由は円形の穴と対照的な穴の応力領域からはクラックが
発生する危険があるからである。それでも本発明は一選
択肢として図2にダイヤモンド形、傾斜形の穴を示して
いる。狭い端部及び広い端部(狭い端部は前縁に配置さ
れる)を有する穴は多くの選択肢の1つとして使用する
ことができる。その他多くの選択肢がある。例えば、使
用中のディスクの半径線に対して角度をもって延長する
狭いスロット、或いは同ディスクの応力線に続くカーブ
に沿って延長する狭いスロットである。中心から等距離
の3つの22mm直径穴は従来のひな型で使用されている
が、その他多くの組合せが可能である。穴の位置はカッ
ターのバランスを維持するために適当に選択され、また
カッターのバランスは穴の縁から材料を除去することに
より動的に維持される。
ている時にその研磨動作を監視することができるのは非
常に有益なことである。大概のサンディング・ディスク
では研磨中の観察行為は不可能である。組織的な研磨装
置では回転するディスクの外側半分をとおして観察が可
能であり、これらサンディング・ディスクはその構造の
利点に合わせて開発されている。研磨が不透明なディス
クで行われると(これが通常のケース)、オペレータは
テスト研磨を行い、その都度その結果を見なければなら
ず、作業が完成に近づく程その検査頻度は多くなる。こ
の作業の完成は一種の連続的近似値であるから、研磨過
程が長くなり過ぎる可能性がある。本発明においては、
オペレータは加工物に対して1つの工具を使用して研磨
作業を行うので、研磨速度に関する調整の必要はほとん
どなく、時間がかかるというリスクがない。このディス
ク及び押え板には大きな開口があるので、突出物が穴に
当たって(一般的に考えられるように)研磨加工に大き
な支障を来たすことはない。事実、回転するディスクを
突出片に近づけてこの突出片が問題なく研磨されるのを
見ることができる。しかし安全のために、この突出片が
ディスク又は押え板に食い込まないようにディスクを9
0度以下の角度で突出片に対応するようにアレンジする
のが好ましい。
るディスクの末端縁において加工部分を部分を隠すとい
う課題には対応しないことが判った。図1乃至15のデ
ィスク円形輪郭のものである。従って、請求項1に記載
のように、我々は図16に示すような、幾つかのセグメ
ント(1603)を除去したディスク(1600)を発
明した。これらセグメントは直状(1603)、又は曲
状(1606)、又は均等(even)ギャップ状(160
2)とすることができる。このセグメントは1つ以上と
することができる。ひな型のディスクでは3つ又は4つ
が好ましく、5つ(1602参照)又は6つが実際には
適当であり、そして請求項4に記載のように、ディスク
を1つ又はこれ以上の開口でバランスをとった偏心縁
(1つの刻み目又はギャップ)を有するものとすること
ができる(図22)。この結果、ディスクの一箇所で除
去されたセグメントが別の箇所の穴にオーバーラップす
ると、下の加工物はディスクの縁から直接見ることがで
き、ディスクの加工部全体が使用中は「灰色」になる。
(この明白さの欠如が危険につながる。後記の安全装置
の項参照)。
付与されたディスクが過去において使用されていた。こ
れは主として縁をより柔軟にすると共に狭いコーナーの
研磨を防止又は制限するためであった。縁の処理は研磨
領域の如何なる部分も見えるようには為されていなかっ
た。これはこのディスクが固体の押え板で使用されてい
たからである。縁での研磨行為ができないことはこのデ
ィスクの意図的な特徴であり、これはこのディスクをし
て本発明に比較して劣るものとしていることは明らかで
ある。また、このディスクにはその本体に観察及び/又
は冷却用の開口が設けられていない。
ことの1つの利点は、ディスクをもとのストック材料か
ら打ち抜く時に各ディスクの中心を隣接するディスクの
中心に近ずけて積層状態で(ストックを多層とした場
合)、1608に示すように、ストック材料の所定の領
域から順次カットすることができる。なお、1608は
セグメントを切り落としたディスクを近接してパックし
た一例である。これは製造コストを低減する。確かに、
一セグメントの内側の輪郭は、隣接するディスクの周縁
を成すことができる。この内側の輪郭はより深い凹み部
(いわゆる「喉形」)(5個以上の喉形が適当である)
とすることができ、あるいはより急な前部の角度とより
浅い後部の角度とをもつ曲状とすることができる。ま
た、打ち抜かれた部分はリサイクルしてフラップ・ディ
スク上で使用することができる。図21はフラップを2
114で一例として示すものであり、また15個のフラ
ップ2115が1つのディスクの作成時に材料の無駄な
くしてカットされることを示すものである。
工物に傷をつけることになるのではないかと考えられる
が、本発明の改修案においてこのリムを弾性のものと
し、しかも高速カッティングであるのでこの危険はない
と考えられる。
インチ)/115mmアングル研磨装置で典型的な回転速
度8000〜11000rpm で回転するので、その半ば
接線方向への空気の動きがあり、これは突風ではないに
しても、その流れが検出される。裏側(オペレータ側)
からの傾斜穴は砥粒面にて十分な空気の動乱を起こし、
削くずはその側方へ、又は開口を通って排出される傾向
がある。ある条件下では使用中に、空気は図6に示すよ
うに表面に流れて加工物を冷却し、ダストを研磨の場か
ら吹き離して削くず(粗いので工具自体の研磨を助長す
る)を加工領域から除去する。これは図6に示す空気取
りスクープを使用すると最も起こりやすいので、説明に
値する。矢印615は空気と加工面に関連した押え板の
移動方向を示す。押え板の開口612の前側の部分がカ
ットされており、後縁613は一種の空気取りスクープ
として上方に持ち上げられているので、空気はこの開口
612に流入する。この空気が研磨されている面(61
6付近)に達すると空気は十分に圧縮されるが、そこに
は通常開口の後ろの押え板及びサンディング・ディスク
に持上り部(これは突出部を捕捉する危険をなくす)が
設けられている。この空気は一種の空気ベアリングとし
て作用し、回転するディスクと静的加工物との間で空気
ベアリングと同じ状態を形成することができる。サンデ
ィング・ディスクの裏側では、これが加工物に押しつけ
られると押え板に対して撓むので、そこには空気入出運
動が生じてサンディング・ディスクの裏側を冷却するこ
ととなる。また、オプションとして傾斜溝が設けられて
いる。これは図17の実施例の説明を参照されたい。し
かしながら通常は、押え板の裏の形状は、しばしば、こ
れを貫通する開口の内部に負圧を生じてこれがこの開口
の内部で反対方向、即ち、加工面から離れる方向、の空
気の流れを起こす。いずれにしても、加工面には空気の
動乱が発生し、これが削くずを除去することを助ける。
押え板のこの開口の形状に注意を払うことによりこの効
果は増大する。
縁及び後縁の傾斜は、衝突防止手段を提供すると共に、
空気の流れをよくするが、このような薄い材料の中で実
質的な空気の動乱を発生させることは一般的に困難であ
る。この機能の大部分は穴の領域で3〜5mmの厚さのも
のとすることができる押え板に傾斜効果を組込ことで好
ましく提供される。これは図6に示されており、そのシ
ートの形状は図5又は図18に示す通りである。(勿
論、もっと厚いサンディング・ディスクは十分機能的な
傾斜穴を支持することができ、押え板がなくとも確固た
る効果を提示することができる。市場の研磨材料はほと
んどが薄いシートで押え板と共に使用するものであ
る)。従って、各穴の前の境界部は直角に対して傾斜し
ている。図5は好適な配置を示すものであり、図示50
0はサンディング・ディスク又は押え板の横断面であっ
て、ギャップ又は開口を含むものである。好適な回転方
向は矢印で示されており、砥面は下方である。開口又は
ギャップ502の前縁505は傾斜して砥粒面に最も近
い縁で急角度となっており、後縁504は鈍い角度とな
っている。(506は別の傾斜を示すものであって、デ
ィスクが突出物を捕捉しない形状となっている)。サン
ディング・ディスク開口これ自体に実際の傾斜がなくと
も、ディスクが高速で回転すると、押え板の開口の運動
により十分有効な空気の動乱が得られる。現在我々の手
持ちの装置では実際の空気の移動の測定は不可能であ
る。我々が測定できることは加工面が顕著に冷却されて
いることである。
ング・ディスクに傾斜穴効果を設ける好適な方法を開発
した。これは開口のすぐ後のディスクの部分(好適な回
転方向に回転している時)が砥面から押し離されるよう
にディスクの材料を変形するプレス作業を含む。図18
はサンディング・ディスク内の傾斜穴1801を示し、
この穴の能力はサンディング・ディスク又は押え板の材
料を本発明に基いて形成することで高めることができ
る。前縁1803は一般に変形していないが、後縁18
02を加工面から離れる方向に屈曲している。領域18
04は砥粒面であるが、ディスクがゆっくり回転してい
てもこの傾斜が穏やかであるため突出物を捕捉しにく
い。このような変形を採用することにより、本発明のこ
の原理はディスクにのみ適用することができ、傾斜穴を
有する押え板を必要としない。この変形加工方法は研磨
材料シートからサンディング・ディスクをスタンプする
時に金型で実行される単純なプレス作業である。
性がほとんどない(その理由の一部として、使用時(1
0000rpm)に約2mS毎に新たな穴を設けた)ことを
観察したが、図18に示す変形は、「突出物」に係合す
る急コーナーとは違って、これをやり過ごす穏やかなス
ロープを設けることによって、そのリスク(工具の速度
が落ちた時等)をなくすのに役立つ。
の物体(釘)がサンディング・ディスクにより研磨され
る時に到達する温度を観察した。(釘が有効なテスト対
象であるのは中古木材のサンディング作業でよく遭遇す
るからである)。従来の(全体が)サンディング・ディ
スクを使用した場合、釘の頭部は熱で赤くなり、指を触
れるとやけどする程度になる。従来のサンディング・デ
ィスクは熱で破壊される。本発明の穴が施されたサンデ
ィング・ディスクを使用すると、釘は匹敵する速度で研
磨されるが、触れることができる程度に冷えた状態であ
る。その近辺の木材が過熱したり燃えたり、或いは変色
したりすることもない。あるテストの報告例では、平型
サンディング・ディスクを使用した場合よりも約70℃
(約120°F)の温度減少があった。但し正確な作業
パラメータは知られていない。
の外形300及び400がそれぞれ示されている。図4
のものはディスクの周縁が図3の位置(点線301で示
す)から外方へ延長している点で「改善」されている。
これら押えディスクはギャップ303を含む。矢印40
3は回転方向を示す。サンディング・ディスクの全直径
に渡って弾性の押え板とすることも可能である。この場
合は、ギャップよりも開口を設けるのが好ましい。サン
ディング・ディスクの穴の数と位置は押え板のそれと対
をなすことが好ましい。使用に際して、オペレータはサ
ンディング・ディスクを研磨装置に装着する時にはサン
ディング・ディスクの通気/観察穴101を押え板のギ
ャップ又は穴303に視覚をもって合致させる。或い
は、位置決めペグ又はピン(図6に一実施例603を示
し、図23に別実施例を示す)を使用してディスクを締
めナットで定位置に保持することもできる。これはディ
スクを合致させる相対的に正確な方法である。位置決め
ペグは使用前に除去する。図9は900にて押え板40
1の下のサンディング・ディスク100を示し、サンデ
ィング・ディスクの穴は押え板のギャップと適当に合致
している。図9はまた対応する押え板の穴601と実質
的に対となる位置決め穴905を有するサンディング・
ディスクを示す。
のサンディング・ディスク、即ち、固体のディスクを押
え板自体の弾性をもって支持する。
側面視で示す。図6のもの(600)は好ましくはゴム
又はプラスチック材のような弾性の化合物で作成された
ものであり、その輪郭は縁近くが相対的に厚いので比較
的硬質のものである。位置決めペグ603と共に使用さ
れる位置決め穴601に注目されたい。図8の押え板は
縁に近い外方部が相対的に薄いので一段と弾力的(同じ
材料で)である。図8はまた曲状又は皿形のものを示し
ている。これは加工物を軽く研削する時にサンディング
・ディスクこれ自体(図8の803)の弾性を利用する
上で適当であることが判明した。平型サンディング・デ
ィスクは暫く使うと多少皿形になることがある。これは
ディスクの縁に渡って力が加わるからである。穴が施さ
れたディスクはこれがないディスクよりも弾力的であ
る。
を装着する時に、サンディング・ディスクを押え板に対
して方向付けてセットするための手段(多数の方法の1
つ)を含む。この押え板にはセットとなった穴601が
設けられている。サンディング・ディスクにはこれらの
穴に対応する位置決め穴905が設けられており、この
ディスクの3つの位置決めが可能となっている。サンデ
ィング・ディスクの装着に際しては、止めナットを締め
る前に、位置決めペグ又はピン(軸603及びヘッド6
04)このディスクを通して押え板の対応する穴に挿入
し、このディスクを止めナットで正しい位置に固定す
る。次いでこの位置決めピンを除去する。この位置決め
ピンはプラスチック材で作ることができる。この位置決
めピンの代わりに釘等を使用してもよく、使用前にこれ
を取り外すことが肝要である。(位置決めピンは安価で
あるから、各サンディング・ディスクとパックとするこ
とができる)。現在のところサンディング・ディスクは
ストック・シートから単純にスタンプされているが、そ
の裏面に位置決めペグ取り付け構造を永久的に形成する
のが好ましいかもしれない。この場合この位置決めペグ
構造は二重の目的を持つ。即ち、もう1つはこのディス
クに過大のトルクが作用した時、例えば、突出物を捕捉
した時に剪断されてやり過ごす方法である。
・ディスクの砥粒間に詰まるような多くの合成材料も冷
却されるので、ディスクを目詰まりさせてこれを劣化さ
せる可能性は少ない。ディスクは過熱しなければ長持ち
するであろう。
た。これらの穴は傾斜させることができる。この傾斜穴
は空気の移動方向を決定するが、傾斜のない穴でも冷却
作用を改善する。ディスクと押え板が回転すると、空気
がサンディング・ディスクの裏面へ到達してこれを冷却
する。傾斜穴は空気の流れをトータル的に増大し且つ一
方向的とする。これは必須ではないが、好ましいことで
ある。図17は押え板1700の裏面(非研削面)を示
すものであり、これは1つ又はこれ以上のセグメントが
除去されて、使用中の縁の可視状態を増大するタイプの
ものである。その他の傾斜冷却穴1702も設けられて
いる。セグメント1701は一段と大きな観察開口と同
様、サンディング・ディスクの対応する空所に合致し
て、実際の研削作業中に加工物が見えるようにする。
押え板で使用される通常のディスク以上の弾性をサンデ
ィング・ディスクに付与する。通常の使用のしかたとし
ては、加工物に対して回転するディスクの縁に近い領域
を好適な弾性度合いをもって当てることである。ディス
クの外方部1/3乃至1/2を各回転毎に加工物に瞬間
的に接触させることである。この利点はディスクの砥面
がより均等に磨耗することである。良好に使用されたデ
ィスクを調べてみると、ディスクの外方半分(半径方向
に)が相対的に均等に磨耗し、中心の装着穴に近い部分
は大部分磨耗しないままである。それでもこのサンディ
ング・ディスクの外縁部は残っている。これとは対照的
に、通常の硬い押え板で使用されたディスクは狭い周辺
リムが磨耗しがちで、サンディング・ディスクのリム部
の材料が消失する)。各ディスクに含まれる研削材料は
減少するけれども、サンディング・ディスクの寿命は約
20%延びることが予期される。
成される応力の一部を除去することができる。新しいサ
ンディング・ディスクが梱包から最初に取り出される時
にはねじれているのが普通である。これを延ばそうとす
ると、接着砥粒層にクラックを生じる恐れがある。ねじ
れたまま使用すると、衝突の制御に支障を来す結果とな
る。穴を有するディスクはねじれ現象を呈して、使用時
に衝突しないことが判明した。
・ディスクの周辺に一段と可撓性を付与する。これは加
工面より穏やかに研磨するために有効である。我々はサ
ンディング・ディスクの直径よりも小さい直径の押え板
を使用することでこの可撓性を利用した。この典型的な
関係は図9に示されている。ここでは、押え板は観察/
通気開口の最大限範囲までの領域を占めている。ひな型
の押え板は円形の周辺を有するが、図4に示すような外
形としてサンディング・ディスクを支持するものとする
こともできる。更に押え板の好適な形状として僅かにカ
ップ形(図8参照)、即ち、外方部を中心部に比較して
僅かに持ち上げた形状(加工面を基準として)とするこ
とができる。これは、少なくともある程度の圧力がディ
スクに加わるまでは押え板は支持作用をしないことを意
味する。また、ある種のフラットな押え板も同様な効果
を提供することが可能である。
の裏面に達してこれを冷却することを促進する。我々は
また空気を押え板とサンディング・ディスクとの間の空
間に循環させる溝を有するもの押え板を設計した。図7
はその原理を示すものである。このディスク700はそ
の裏面(オペレータ側)を示すものであり、空気穴70
3、705を有する。埋設された溝がディスク本体を研
磨側(701参照)まで螺旋状に延長して観察/冷却開
口702に達し、或いは周辺に連なる溝706とされて
いる。このアセンブリが回転すると、空気の遠心力運動
が発生する。このタイプの形状は自動車再仕上げ業者が
好む発泡体ディスクのような厚手の押え板に有効であ
る。
を有するディスクの使用を我々が選択したことに注目さ
れたい。(この「穴」という言葉はここでは如何なる形
状の開口をも意味する)。冷却及び/又は可撓性が所望
の結果のものであれば、ディスクは多くの穴、100個
の穴をも有することができる。しかしながら、我々は主
として観察/通気の属性を発展させることを好む。我々
は考慮しなかったが、弾性がもっと重要なサンディング
・アプリケーションもあるであろう。
料のタイプはこれまでもの以上に重要なことである。特
に本発明はアングル研磨装置及びサンディング・ディス
クを使用して研磨加工を改善してこれまで考えられてき
た以上に広範且つ精密な作業を可能とするためのものだ
からである。我々は明確に方向付けされた繊維の織物が
使用されるタイプのものとは異なる異方性繊維で裏打ち
されたディスクに傾倒した。遠心力は回転するディスク
の弾性を静止の場合よりも減少しがちである(少なくと
もこれが加工物に係合する位置において)が、ここで説
明した原理は通常のアングル研磨装置の回転速度には適
応する。このディスクが作られる材料はプラスチック、
フィルム、ペーパー又は金属とすることができる。金属
ディスクが好ましいのは研磨材、特にダイヤモンド又は
CBNのような超研磨材がディスクの面に金属接着され
て砥粒面となる場合である。
は回転するディスクを通して見る人の視覚コントラスト
を高めて残像により背後の加工物を見るようにするため
である。この色は白色よりも目立たない。白又はその他
の明るい色のディスクを通して見る加工面を灰色とする
傾向がある。
リップした場合、これは押え板からちぎれるか、或いは
駆動システムから離脱して作業の続行が不可能となるよ
うに、本発明が安全な特徴を有することは有効である。
図10は改修案を示すものであり、これによってサンデ
ィング・ディスクはこれ自体1000が脆弱なものとす
ることができる。サンディング・ディスクに設けられて
いるのは剪断/ちぎれ部1003(鋭角コーナーの開
口)、又は円形の開口1004、又は中心方向に向けら
れた一連のタブ1008であり、この脆弱ゾーンは過大
トルクが加わった場合に道を譲ることとなる。その他脆
弱ゾーンを設ける方法としては1010、1003、及
び1004のように使用することができるし、一連のス
リット(サンディング・ディスクの材料を完全に貫通す
るもの又はそうでないもの)を断続円形ライン1008
に形成してもよい。止めナット1001も図示されてお
り、これはサンディング・ディスクと押え板をアングル
研磨装置の軸に保持するためのものであり、その断面図
は1005である。ディスク1000は剪断後はナット
の頭部の周縁の下に保持されて残る。このナットは隆起
部1002を備えてスリップを許容し、ディスクが工具
から飛んで怪我が生ずることがないようにしている。ナ
ットは実例1006に示すように、ディスクのグリップ
を強めるための面取り1007を有する。ナット101
1〜1012は押え板のみを軸に保持するためのもので
あり、サンディング・ディスクは別の手段、例えば、図
8に示す突部805により押え板に保持されることを想
定するものである。図10のディスクは1013で示す
ように、穴の後ろの隆起部を有する。
ン)を設けて過大なトルクがこのクラッチを越えて伝達
されないようにすることができる。押え板がその全面に
渡ってグリップ手段を有する場合には、そこにクラッチ
があるのが好ましい。これの利点は、サンディング・デ
ィスクを廃棄する頻度が少なく、また、なんらかの突出
物が通気/観察開口を介して押え板に係合する状況に対
応できることである。(例えば、可変速度のアングル研
磨装置が低速でのみ駆動される場合、又はこれが完全に
停止する前に下に置かれて、未だ回転しているディスク
が何かの突出物に係合するような場合である)。図11
は3つの実例を断面で示すものであり、これらはすべて
弾性材で成型又は形成加工で作成することができる。形
状部分1102はV形の舌部と溝の構成を示し、110
4は一段と舌状の改修案を示し、1103はスリップ・
リングを示すものである(これは押え板の内方部又は外
方部、又はこの両者に埋設することができる)。110
2で示す改修案は過大の対辺力が加わった場合に譲歩す
ることができるものである。これらのクラッチはいずれ
も規則的歪みのあるスライド面(ラチェット又は剪断ピ
ン1106のような)が設けられていて、使用中のクラ
ッチのスリップが振動、ノイズ、チャタリング、又は空
回りとして明確になり、オペレータが加える圧力を低減
すべきことを知ることができるようになっている。締め
具スパナーに係合する穴を1107のように設けること
ができる。
ラッチ又は解除機構は修正された止めナット及びスラス
ト・ワッシャーで作成することができる。これは図19
においてアッセンブリ1900の断面図で示されてい
る。このスラスト・ワッシャー1904は従来の市販の
押え板のものと異なる点は、接合部(押え板の凹部に係
合するもの)が除去されたこと、及び延長した軸を有す
ること、である。この止めナット1901の延長軸の長
さは、この止めナットを押え板の周囲で締めた時に押え
板はこれを通常加工トルク中に確実に保持する長さのも
のである。過大トルクが加わると、この押え板は速度が
低下し、その間ナット/ワッシャー・アッセンブリ19
01+1904は駆動された状態である。摩擦熱が装置
に悪影響を及ぼす前にオペレータがこのスリップに気づ
くようにノイズ又は振動を起こす手段があることが好ま
しい。これは押え板における歯状ハブ1909であり、
爪1905に係合するもの、又はばね及びボール、又は
剪断ピン等、スラスト・ワッシャー1904又は止めナ
ット1901の一方又は他方からの突部を含むことがで
きる。(又は歯部をナット/ワッシャー・アッセンブリ
に含み、突部を押え板に含むものとすることもでき
る)。この歯部と爪の組合せは部分的に又は全体的にこ
のクラッチが譲歩するトルクを形成することがある。
の改修案1200を示すものであり、これは研磨材の複
数のフラップを有する。これらは一般に押え板1202
と組となる。このフラップは1201のように半径方向
に装着することができ、又は斜めに(1202)装着す
ることができる。一連の小穴1203はディスクが何か
をグリップした場合の脆弱ゾーンを提供するが、好まし
い脆弱ポイントはスリップ・リング1303及び剪断ピ
ン1304である。接線方向のフラップはディスクの回
転時にこれの皿形度合いを減ずるようにすることができ
る。
00を示す。この場合研磨材1301のフラップは開口
1302により中断される。これは加工面に一連の休止
時間を付与して冷却作用を提供する。図14に示すよう
に、この穴はフラッパー・ディスクの中心から種々の距
離をもって配置することができ、外方の穴1401の最
も内方の周辺は内方の穴1402の最も外方の周辺より
も中心に近くするのが好ましい。これはオペレータがこ
の工具の使用中にこのディスクの全てを通して見ること
ができるようにするためである。穴1403(重要性は
少ない)は脆弱ゾーンを設けるためのものである。この
フラップは過大応力が加わるとちぎれる。また、クラッ
チ又は剪断ピン等を設けることができる(図13)。同
様の穴は図15の接触・接着システムにおいて使用する
ことができる。この場合接着(又は「Velcro」(商標)
フィットの)ディスク1501がその全面でディスク1
502に接着される。
を設けることができる。また、これらねじには締め具ス
パナーに係合する穴を設けることができる。押え板には
サンディング・ディスクにスタンプされた合致開口に係
合する3乃至7個の短軸突出ピンを設けることができ
る。図8に示す実例は押え板の側面である。この押え板
は突部805を有し、これはサンディング・ディスク8
03の同じサイズの開口806に合致するものである。
(図23は別のシステムを示す)。これは603のよう
な(紛失の恐れがある)別個の位置決めピンを不要とす
る。この短軸ピンは使用中において加工面に達するほど
長いものでなく、ディスクを押え板にロックするもので
ある。これらのピンは軸からのトルクを押え板を介して
ディスクに伝達する。トルクが過大の場合には、これら
のピンは破壊するか、或いはサンドペーパーがこれらピ
ンから外れることができる。なお、このサンドペーパー
は通常は軸の保持されているだけでこれにロックされて
はいない。
重なるギャップを有するところでは、これらのギャップ
はなだらかな後縁を形成して、突部がサンディング・デ
ィスクに掛かるとこのディスクの縁をちぎって押え板か
ら逃げるようにすることができる。これはアングル研磨
装置に振動を与えるであろうが、少なくともこれを停止
させることはない。図9はこのことを傾斜縁904をも
って示すものである。
力がある)押え板で、典型的には24mm厚で200mm直
径のものを含む。これはサンドペーパーの砥粒付ディス
クの関連で使用され、この組合せは広く利用されて一般
的には自動車の仕上げ加工に使用されている。我々は本
発明のテーマに基いて押え板を改修した。この押え板に
は多数の開口が設けられており、これら開口は冷却及び
観察(組合せ)を目的としたもの、又は冷却のみを目的
としたものである。また、我々は押え板の表面に溝又は
刻み目をカットして、突出物がサンディング・ディスク
の開口の後縁を捉える危険性をなくした。図7は冷却溝
の一システムを示す。図23はこれに関連した略図であ
り、フィット板2301、予めカットされた典型的な2
320、及び押え板2310の前面を示す。
用する取付用板は1つ又はこれ以上の位置決めピン23
02を含む。このピンは正しく配向されたとき発泡型押
え板2310に構成された位置決め穴2312と合致
し、サンディング・ディスクの穴2322に挿入される
ものである。このサンディング・ディスクは、上記の位
置決めピンに穴を合致させる前に、砥石面を下にして治
具又は取付用板2301上に置かれる。この治具に対し
て止めクリップを使用してねじれ易いフラット・シート
を保持するようにすることもできる。押え板に対して、
ただ1つの方向位置を有するサンディング・ディスクを
位置決めする場合には、1つの位置決めピンは他のもの
よりも長くて且つ好ましく太いことが好ましい。この取
付用板2301にはトラフ形成突部2303があり、こ
の突部はディスクのより大きい観察/冷却開口2321
及び押え板のより大きい観察/冷却開口2311の後縁
に対応する位置にある(これらの穴は2316及び23
36に示すように傾斜している)。この突部はサンディ
ング・ディスクのカバー部を押え板に設けられた凹部に
押し入れる。(このディスクは大きい方の開口の後縁に
カットされたスリット2323を有し、これがそのゆが
みを許容する)。押え板が位置決めピン上に置かれる
と、ディスクは接着面に対して押しつけられ、観察/冷
却開口は正しい位置で合致する。次いで、取付用板は引
き抜かれる。突部2303の位置でサンディング・ディ
スクが変形している結果、このサンディング・ディスク
には大きい方の開口の後縁から持ち上がった押圧状態の
砥石材料が付与され、使用中に突出物を捕捉する危険性
をなくす作用を助長する。更に観察/冷却開口により発
生する空気の動乱で空気が加工物上を流れてその研削部
を冷えた状態に維持する。
なフィティングを設けた。これは、フィティングと押え
板との間に(通常は)接着ディスクの内方屈曲部をグリ
ップすることでサンドペーパーをトラフ2313の内側
定位置に保持するものである。このフィティング233
4は固有の形状と弾性を用いて定位置に固定され、或い
はねじ2331のような止め具で定位置に保持されるこ
とができる。このフィティングは突部2332を含み、
これはオペレータ側で発泡型押え板2330の面より上
方に隆起して、使用中は開口から下方の加工面への空気
の流れを促進することができる。従って、砥面2333
は冷却されると共にオペレータは同じ開口を通して加工
物を見ることができる。(これら空気取りスクープ構成
はアングル研磨装置の安全装置の下にあってオペレータ
からは隠れた位置にある。)
る部分が少ないので、不意に人に触れると従来のサンデ
ィング・ディスク以上に深い傷与える危険性がある。従
って、我々は安全装置に注意を払った。図20はその幾
つかのデザインを示す。好適な安全装置2003はアン
グル研磨装置本体2001に装着されてサンディング・
ディスク2004上で前方へ防具として必要な距離だけ
張り出ている。好適な装着位置にはハンドル2002の
ためのねじ穴が設けられている。このハンドルは相異な
るタイプのアングル研磨装置と同じ標準的なものであ
る。一般的に穴は両側に設けられているが、オペレータ
のハンドルは1つで、これはハンドルによって一側又は
他方側に取り付けられる。安全装置2003はハンドル
と研磨装置本体との間に保持されるか、或いは使用され
ない方の穴にボルトで保持されてよい。(ハンドルはオ
ペレータの利き手により右側又は左側に取り付けること
ができる)。安全装置はプレス又は形成加工により作成
して、ラグ2005が安全装置の面から上方へ屈曲され
ることができる。2つの改修案の側面が2014に示さ
れている。下方のものはスロット2006を有し、前後
に移動可能となっている。好適な安全装置は透明で、オ
ペレータはこれを通して見ることができるようになって
おり、またディスク全体を安全装置でカバーすることが
できが、それでもこの装置を通して研磨中の加工物を見
ることができる。別の改修案、は2015で示されてい
る。これはスロット2011、ウイング・ナット201
2、及びピボット・ナット2010により調節が可能で
あり、安全装置の曲部2007がアングル研磨装置に対
して前後に移動可能となっている。アングル研磨装置に
は安全装置がボルト2008及び2009により保持さ
れる。このボルトはブラケット2013上にあってハン
ドル装着穴に入るものである。(ハンドルはこのボルト
の1つを不要とすることができる)。2016は他方側
のトラフであって、調節において更に柔軟性を持たすも
のである。
スクの縁の方向へ、またこれから離れる方向へ調節がで
き、加工条件により露出したディスクの使用を可能とす
る。
て、更に利点とするところは、適切な形状とされた安全
装置は研磨中に発生する空気の流れを助長すると共に発
生する削くずの半径方向外方への排出を保証する。特に
本発明の特徴に基いて形成された観察開口により発生す
る空気の動乱が空気を研削面からオペレータの方向へ移
動させる場合にも、削くずは半径方向外方への排出され
る。このような物質は回転するディスク/押え板と安全
装置との間で発生する空気の渦により一掃されるのであ
る。
スクは一般的にストック・サンドペーパーから打抜かれ
る。ストック・サンドペーパーは一般に、砥粒が適当な
接着剤により付着された織物又は繊維強化された基材
で、約1.5メータ幅のロールとして供給されるものを
含む。この打抜きはプレスの金型で実行される。硬い研
磨材料に作用する金型の磨耗度は大きく、また単純な円
形のカッティング形状を作るだけでも高価であるので、
まして本発明の複雑な形状の場合は尚更のことである。
この砥粒アプリケーションに適した金型がNZD$20
000と仮定し、広範な修理前の寿命が150000回
プレスと仮定すると、ディスク1個のスタンプ・コスト
は5c にマシンを管理する労働者の賃金を加算したもの
となり、経費は更に重装備のプレス機へと上昇するであ
ろう。
行程では、図21に示す液体カッティング方法を使用す
ることである。この場合ノズルから高圧で出される細い
水(又はその他の適当な液体)のジェットを使用してス
トック・サンドペーパーに精密なカットを行ってサンデ
ィング・ディスクを作成する。(特定の液体は標準的ス
トック・サンドペーパーにはより有効であり、カッティ
ング液体として使用することができる)。更にこの技術
分野で行われているように砥粒をこの流水に加えること
ができる(下記参照)。詳しくは、この液体カッター
は、他のファブリケーション・プロセスで使用されてい
るウォータ・カッティング技術で慣習となっているよう
に、平方センチ当たり約2000キログラム(平方イン
チ当たり約30000ポンド)の圧力まで上げた(供給
ポンプ2103)液体を使用する。この液体はフレキシ
ブル・ホース2104により最終的にはカットされる材
料に近接したノズル2105から出される。この流れを
制御する手段、例えば、圧力安全弁又はバイパス弁があ
り、ノズルがカットをせずして(穴の位置に到達するた
め)ストック材料を横断することができるようにするこ
とが好ましい。水煙や残物は好ましくは空気ジェットと
バキューウム・クリーナ(図示せず)で回収され、液体
は濾過されて再使用されることができる。ノズルはコン
ピュータ制御によりストック材料に対して1つのサンデ
ィング・ディスクの幅を好ましくは±0.1mmの精密度
をもって移動される。実際には±1mmの精密度で十分で
ある。
供給されるストック・シートはグリップ・ローラ210
9、1つは鋼鉄、1つ(砥面側)はゴム、により前後に
移動されて一直角軸方向へ移動し、ノズル又はノズル列
2105はレール又はその他の適当な支持体上で他方の
直角軸方向へ左右に移動する。ローラ2109、210
8に接続したステッピング・モータ2106、2107
は適当な動力である。これらは公知のインタフェースに
より容易にコンピュータ・ベースのコントローラに接続
される。HPGLプロッタ語(又はこれと同様なもの)
がステッピング・モータ・インタフェースに指令を与え
る標準的方法として選択される。好ましくは2つの軸に
おけるステッピング・モータのユニット・ステップ・サ
イズは加工物/カッターの相対的運動に同じく関係付け
れば、円が所望の時にはこれが得られる。(ソフトウエ
アは一定のスケール誤差を補償するので、上記の要件は
好適な特徴である)。多数のノズル2105は丈夫な梁
又は板2113上に一群として保持されて、多数のディ
スク2102が1セットの制御運動でストック・ロール
からカットされるようにする。図21は実際のマシンの
詳細は示していない。例えば、ストックの縦方向移動は
好ましくは低抵抗、低運動量動作のものとすべきであ
り、また(リール・テープのコンピュータ駆動であるか
ら)ループの材料は前後運動が為されると引き出されて
短くなったり長くなったりすることができる。図21に
おいて、ローラ2118には相対的にばね装荷してこれ
に押し上げる力を付与することができるであろう。モー
タ2117はカッティング・マシン側のローラ2109
での引っ張りをなくす上で有効である。
シンが構成されていれば、液体ジェットに研磨材を加え
る必要はない。砥粒側の研磨材がカッティング研磨材と
して作用するからである。
層のサンディング・ディスク2111を作成することが
できる。この効果は砥粒の粗さとカットされる押え材料
の厚さに依る。即ち、層が厚過ぎるとこれはカッティン
グ・ジェットの能力を越えてきれいなカットができなく
なる。図21は第1のロール2101の背後にもう1つ
のロール2116を示す。更にロールの数を増加するこ
ともできる。又ストックは複式の単一ロールとすること
もできる。
用することができる。この場合、二酸化炭素連続波レー
ザーに接続された集光用赤外線透過レンズを液体ノズル
に代える。しかしこれは一段と経費がかかり、レーザー
の使用と維持に技術を要する。また、押え材料と接着剤
から有毒ガスを発生する。
ねじれる可能性があり、また特に保存中に押え材料に水
分が入ると劣化の恐れがある。カット部の縁がこのよう
になり易い。これは液体カットで水を使用することの短
所でありえる。従って、カッティング液体には密閉特性
を施すことができる。これは溶解可能な固体であり、例
えば、ワックスである。これはジェットとして使用する
時には溶解状態である。サンディング・ディスクに付着
するものは使用中の潤滑油となる。また、これはワニス
又は密閉剤として作用する溶解材料を含む水又は水性の
液体とすることができる。また、これはポリウレタン塗
料のような重合可能な材料とすることができる。
液体カッティングの利点としては、非常に硬質の金型を
作成せずしていかなる形状(2112は一組の同等品を
示す)のサンディング・ディスクを容易に作成すること
ができ、磨耗は液体ノズル(交換可能且つ大量生産可
能)に限定され、金型の場合のような金型の刃の付け直
しや全体の面取りのし直しの必要がないことが含まれ
る。廃棄される内部領域から最初に使用可能且つ回収可
能なフラップ形状(スタイル2114)を作成し、次い
でディスクを切り取るというカッティング・シーケンス
が可能である。多分、退去可能なアームがフラップを掴
んでこれをカッティング領域から持ち上げることができ
る。本図は15個のフラップ2115を示しているが、
これは開口及びギャップが設けられる・サンディング・
ディスクの周囲の廃棄ストックから作成されるものであ
る。大概のサンディング・ディスクの形状はコンピュー
タの図面保存部に保存されている。また、カッティング
・ストロークに無駄がないので、1つ以上のディスクに
共通の直線状(又はその他の)縁を含むサンディング・
ディスクの形状、例えば、実例2112で示すような無
駄のない形状のものを好むようになる。この実例では、
フラップ2115はディスク相互間のダイヤモンド形状
領域及びもっと大きいディスク開口領域から切り取られ
る。
れた材料はすべて細かく刻まれるようにすることができ
る。この材料は回収されて濾過されて種々のタイプの砥
石車の製造に使用することができる。いずれにしろ、カ
ッティング・マシンの液体排水管から回収される細かい
材料が常時発生する。
カットで急コーナー又はめくら端の製造時にはプレスと
違って応力を発生しない。(コーナーでは応力により割
れが発生し易い)。
囲には各穴が隆起した「フード」を形成して提供される
べき好適なスナッギング形状は、カッティング・ステッ
プで金型又はその他を使用するとしても、カッティング
・ステップと別途のプレス・ステップで形成することが
好ましい。
ィング方法は従来のサンディング・ディスク、即ち、円
形で中心の装着穴のみを有するディスクにも適用するこ
とができることが強調されるべきである。
の幾つかの可能なレイアウトを示すものである。その選
択は相対的なコストにより変えることができる。図22
は一穴ディスク2202を示す。これはその周縁からバ
ランス・セグメントが除去されて、ミラー・イメージ2
203で示されている。
は3個の観察用の、凸凹でない開口2403を有する。
これはこのディスクの材料を内方へプレスすることで形
成された好適な凹部の範囲を示す。またディスク240
0はちぎれゾーン2402と同じ半径方向位置にある3
つの駆動/合致穴2401を示す。この3つの駆動/合
致穴はすべて押え板に支持された対応するピンにより駆
動されることが好ましい。このサンディング・ディスク
はこの駆動ピンに接続されると、押え板に正しく合致す
る。使用中にディスクが過大の応力を受けると、この駆
動ピンはちぎれゾーンを破壊して、ディスクが押え板か
ら外れて駆動されないようにする。
であり、2501は押え板上の中心調整板であり、25
02はサンディング・ディスクであり、2503はこの
サンディング・ディスク上の破壊ゾーンであり、250
4はこのサンディング・ディスクを押え板に合致させる
ための開口及び/又はピンである。この配置の利点はデ
ィスクを押え板上に設置するしかたが簡単且つ容易なこ
とである。
パッド2602を有することである。これはナットによ
りサンディング・ディスクをグリップしてこれをこの押
え板とグリップ・パッドとの間で、同心円状のちぎれゾ
ーンの内側で押圧する。このグリップ・パッド2602
はリング状のサンドペーパーであって、アングル研磨装
置の軸に対応して設けられた開口の周囲に同心円状に配
置される。ひな型としては、これは押え板に接着される
リング状のサンドペーパーであるが、サンディング・デ
ィスクの表面にめり込む丈夫な材質のものであれば他の
材料を使用することができる。例えば、ぎざぎざが施さ
れた、或いは深くエッチングされた金属のインサート
か、又は突部を有するプラスチックである。突部又は粗
面である必要はない。メタル・ワッシャーの接合部は一
形成粗面が好ましい。がこれにしっかりと接触すれば、
単純なメタル・ワッシャーで十分である。この同心円状
のリングはサンドペーパー・ディスク(図24に示す)
をそのちぎれゾーンの内側でグリップして、使用中のデ
ィスクが過大の応力を受けた場合にこれが押え板から外
れてこのディスクを駆動しなくなるようにするためのも
のである。このリング(2600にて断面で示す)の別
の利点は、グリップ面2602の僅かな持ち上がりが使
用中にサンディング・ディスクと押え板2603との間
で空気の移動を起こしてサンディング・ディスクの裏面
を冷却することである。
駆動ピンは一緒に使用しないことが好ましい。但しこの
見解は商業上の実施例として実施された場合の各構成の
相対的効果しだいである。
スクとこの接触ディスクに適した押え板を示す。このタ
イプのディスクは特に自動車のボディの仕上げ作業で、
スムース面又は塗装下層の仕上げのために使用される。
この種のディスクのユーザーが直面する問題はこれが目
詰りをおこすまでの長期のディスク寿命を確保するとい
うことである。この要件は研磨中にディスクと加工面を
冷えた状態に維持する問題として表現することができ
る。我々は回転中の押え板の相対的に厚い本体内に良好
な真空状態を生成することができることを発見した。こ
れは実質的に遠心力を利用して作用する溝(図7:70
6参照)を設けることにより、空気がこれらの溝から流
出して開口(2803又は2905)から排出されてこ
の接触接着ディスクの中心又はこれの近くを通るように
することである。これらの開口は位置決め又は合致用の
穴として作用することもできる。この押え板を通って突
出するピンを使用すれば、これらの穴は弾性材のフラッ
プで密封されて砥粒面に真空効果が集中する。この溝は
サンディング・ディスクが除去されると露出するので、
堆積した削くずを除去することができる。
押え板の裏面(オペレータ視)を示す。空気排出(真
空)溝は示されていない。図28は3組の観察/冷却開
口2801、参照/合致穴2803、カット部2804
の周囲の折目ライン2805、及び真空/合致穴を備え
た接触サンディング・ディスクの3穴改修案2800を
示す。この改修案においては、対となった観察/冷却開
口2801はこのディスクの半径方向に揃って配置され
ていないことに注目されたい。カット部2804はこの
研磨材が押え板(図23参照)内部で対応する凹部に対
して内方へ変形できるようにする。また、ストライカー
板を開口2801につながるラインに沿って延長して設
けることができる。図29は接触サンディング・ディス
クの別の改修案を示す。これは半径に沿って整列した2
2mm直径の観察/冷却開口、8mm直径の真空/合致穴及
び折目ラインを備えている。
ィスク・システムを示す。このディスク3000(図3
0)はディスクと研削される材料との間の空気の流れを
増大すると共にリム接触の衝撃を減少するウイング・チ
ップ3003と、主たる通気源である4個の16mm直径
の観察穴3001と、合致穴3004の列の内側の中心
のちぎれ穴ゾーン3002を有する。
ー・ディスク3101を押え板3102上(背後)の定
位置にて示す。サンディング・ディスクの観察/通気穴
が押え板の傾斜穴の背後に合致(4位置のすべて)して
いることに注目されたい。
と適応する押え板3200加工面側を示す。この押え板
はグリップ・パッド3203と、4つの冷却溝3201
と、観察/通気穴に物体が突出すると破壊する構造上脆
弱な4つの破壊ゾーン(穴3202)と、4つの参照合
致開口を有する。
対となる四辺サンディング・ディスク3300を示す。
後者は凸凹でない形状部分3303を有する4つの観察
/通気開口と、薄手の破壊ゾーン3301と、合致穴の
内側の同心円状の脆弱又はちぎれゾーンとを有する。こ
のサンディング・ディスクはまたウイング・チップ33
02(上記参照)を有する。
スクは、その周辺から材料が除去されているので、従来
の円形のディスクよりも少なくとも15%の未加工研磨
材料を節約することができる。何故なら、円形ディスク
の場合のカッテイング・ラインは相互に接触せず、その
円相互間には大量の未使用材料があるからである。これ
とは対照的に、単一カットで相隣る四辺ディスク分離す
ることができる。四角のコーナーで円弧状の部分での材
料の無駄は殆どない。またこの円弧部は相対的に小さ
い。
の三辺サンドペーパー・ディスクを示す。図34は適当
な押え板3400上の定位置のディスクを示す。凸凹で
ない形状を有する3つの観察及び通気穴の1つは340
3である。使用中に何か物体がこの開口に入ると、穴3
401は押え板に脆弱ゾーンを付与してこれがその物体
をやり過ごすようにする。(我々が見たところでは、物
体が回転するディスクの穴に入ることはほとんどない。
ディスクが非常に低速で回転している時にあり得ること
である)。
3600に適した押え板3500を示し、これはグリッ
プ・パッド3503及び参照合致穴3502を有する。
図36は三辺サンドペーパー・ディスク3600を示
し、これはウイング・チップ(符号なし)、凸凹でない
形状部分を有する通気/観察穴3601、中心開口近く
の同心円状のちぎれ穴ゾーン3603、及び合致穴36
02を有する。図37は押え板を断面3705で示すと
共にこれと対をなす三辺サンディング・ディスク370
0を示し、後者は凸凹でない形状部分を有する通気穴3
702、これの後側の破壊ゾーン3701、及び同心円
状のちぎれゾーン3703を有する。合致穴は3704
にて設けられている。前者3705はそのちぎれ穴ゾー
ンの内側にてサンドペーパー・ディスクを遠心力方向に
てグリップするグリップ・パッド3707(リング状の
サンドペーパー)を有する。領域3706には使用中に
加工領域を冷却するために空気の循環を促進する開口が
設けられている。3708で示すように、ウイング・チ
ップも設けられている。
(サンディング・ディスクの縁上、或いは押え板の材料
から作成される)、又は弾性押え板の縁の変形はサンデ
ィング・ディスクの周辺に沿って空気を捕捉するために
使用することができる。これらは空気を包み込む「スカ
ート」に関連して使用される。このスカートはアングル
研磨装置の安全装置の周囲で加工面方法に突出したもの
であって、ソフトで透明な弾性材料(例えば、ポリウレ
タン)で作成されており、ダストが全方向でなく一方向
に排出されるように配置されたギャップを含むものであ
る。ダスト回収装置はかなりの割合のダストを保持する
ように設置することができる。このタイプの安全装置は
接触サンドペーパー・シートと共に使用する厚手の弾性
押え板と共に使用するように、また自動車のボデイの仕
上げ加工、製造又は修理のようなアプリケーションで使
用されるように設計される。
を除去した研磨ディスクを提供することである。この実
例においては研削性能に関して4つのディスクが比較さ
れている。第1のディスク(D)は従来のディスクであ
って、直径11.4cm(4.5インチ)、中心の装着開
口は典型的な従来技術の手法で使用され、外周縁部だけ
が実際の研磨に使用されたものである。研削は加工片上
の接触範囲をその周辺に合わせて行なわれた。第2のデ
ィスク(B)はディスクDと同じであるが、異なる点
は、加工片全体との完全な接触を、ディスクと加工片と
の係合位置を他のディスクで使用したと同じ位置へ移動
することにより、維持したことである。第3のディスク
(C)は同じディスクを本発明により改修したものであ
り、図24(2400)に示すように、特徴2401及
び2402を除いて、3つの観察開口を設けたことであ
る。第4のディスク(A)はディスクCと同じである
が、異なる点は、翼弦セグメントを除去して図16(1
600)に示すようなディスクとしたことである。押え
板は2.54cm厚のアルミニウムで、本明細書で教示の
ディスクの形状と同じである。砥面には50粗粒溶融ア
ルミナをフェノール・メーカー及びサイズ・コートをも
って設けた。
ディスクの面に対して置かれる軸方向フィード・モード
で使用される Okuma ID/OD研磨装置を使用して評価され
た。
18軟鉄で、外径12.7cm(5インチ)、内径11.
4cm(4.5インチ)のものであった。端面が研磨ディ
スクに向けられた。研磨ディスクの回転は10000rp
m 、送り込み速度は0.5mm/min 、加工片の回転は1
2rpm であった。冷却剤は使用せず、加工片は観察穴が
本発明の実施例にて位置するディスクの部分に集中され
た。ディスクは押え板に接着され、このユニットはテス
トの前後に計量された。
の力が0.22kg(1ポンド)になるまでディスクに接
触させた。次いで、この基準点から軸方向の力が1.9
8kg(9ポンド)になるまで研磨を継続した。これをデ
ィスクの有効寿命の終わりとした。
る。図38において垂直力4.1kg(9ポンド)まで
の急上昇が見られる。これを最終点とする。この点で削
くずは除去又は削り取られてしまって金属の剥れがほと
んど無くなるからである。これはすべての円形のディス
クについてほとんど同時のことであるが、改修した形状
のディスクAは実質的にその後のことである。事実この
ディスクは他のディスクの2倍も長持したのである。驚
嘆すべきは砥粒面がすべて無くなっていたことである。
が時間の関数としてプロットされている。これは図38
と同じパターンを示しており、ディスクAはすべてのデ
ィスクが実際に研削している期間を通して電力消費量が
少ない。このようにディスクAはそれだけ小さな力と少
量の電力を必要とした。
して時間の摩擦係数がプロットされている。観察穴を有
する円形ディスクと摩擦係数がかなり低い2つの従来デ
ィスクとでは開きが出ているが、これを本発明のディス
クについて見てみると、この係数が最も低いのはディス
クAである。
と金属カット量を比較するものである。これが示すとこ
ろは、ディスクB、C及びDはテスト期間に渡って約同
量の金属をカットするが、ディスクAはその2倍も多く
カットすることである。
従来のディスクと同様にカットすると共に研磨の合間に
ではなく、研磨の進行中に研磨されている領域を見るこ
とができるという利点を提供する。これは特にアングル
研削にとって非常に重要なことである。更にこのような
ことが、砥面の量がこの観察穴があるために減少してい
るにも係わらず、できるのである。しかしながら、最も
重要なことは、ディスクの砥面が翼弦セグメントの除去
により更に減少(ディスクAのように)して研磨ディス
クの縁に直接加工片の面が見えるようになると共に、こ
のディスクは低電力で且つ長期間に渡って金属をカット
することである。これは全く予期せぬことで利点の高い
ものである。
又は形状をみながら正確に研磨することができる。
って空気の動乱を発生させて削くずの除去並びにサンデ
ィング・ディスク及び押え板の冷却を助長し、研削され
る領域を冷えた状態に、且つ溶解点以下に維持する。一
テストでは鋼鉄において温度差は63°C(114°
F)の減少であった。
し且つ長持する。アングル研磨装置の使用電力が少ない
(一定容量のガソリン発電機で駆動して測定の結果)。
少ない。ダストは仕事場から吹きとばされる
を提供する。 6.本発明は金属板の加工に有効である。特に研磨によ
る溶接又は継ぎ目の「クリーン仕上げ」中に発生する熱
による金属板のゆがみの可能性が開口の冷却効果により
低い。
の」回転するサンディング・ディスクに対してオペレー
タを保護する。
形状のディスクをも製造することができる。
トを製作することができる。典型的には15%以上の増
加である。
それ程少ないサンディング・ディスクが値段としての価
値があるのかどうか不思議なくらいである。我々の経験
では本発明のディスク交換を必要とするまでにかなり長
持ちする。冷却効果は目詰まりを減少し、加工面を低温
に維持してサンディング・ディスクに対する損傷を減少
する。本発明のディスクの磨耗パターンはこれがより均
等である点で優良であり、それだけ寿命が長くなる。加
工物はより漸進的に、より広い範囲に渡って研磨される
ので、スコア・マーク等はそれだけ目立たなくなる。
関係装置の形状に対して種々の変更及び修正は可能であ
るが、これは説明した本発明の範囲から逃れることはで
きないことは明らかである。
ング・ディスクの概略(平面図)を示す。
ング・ディスクの概略を示す。
な押え板の概略を示す。
ィング・ディスク又は押え板の好適な開口又はギャップ
の輪郭を示す。
めピンとこれのための押え板の開口が示されている。並
びに押え板を通って傾斜穴と砥粒面から離れる方向の空
気取り部、及び研磨表面から持ち上げられた開口後縁部
を示す。
面及び裏面を示す。
クの側面図(正面)で、研磨ディスクに係合する短軸を
備えた押え板に装着される状態を示す。
ク又はサンディング・ディスク(図1)をユーザー視
(正面)で示す。
域を備えた好適研磨ディスク又はサンディング・ディス
クと、剪断可能部又は脆弱部(3つのタイプの脆弱部が
1つの図に含まれている)及び研磨ディスク又はサンデ
ィング・ディスクをアングル研磨装置に固定するための
3つのタイプの保持ナットを示す。
ラッチを備えた3つのタイプの押え板を断面にて示す。
ディスク又はサンディング・ディスクの加工面を示す。
研磨ディスク又はサンディング・ディスクの加工面を示
す。
はサンディング・ディスクの加工面で、この穴の位置決
めが回転するディスクのかなりの部分を通して観察を可
能とすることを示す。
したタイプの研磨ディスク又はサンディング・ディスク
の加工面(図23をも参照のこと)を示す。
使用中の縁を見易くした数種のタイプの研磨ディスク又
はサンディング・ディスクの裏面(非サンディング面)
で、その図版はこれらディスクが材料シートから無駄な
くカットされる状態を示す。
使用中の縁の観察をし易くした押え板の裏面で、特別の
傾斜した冷却穴を備えたものを示す。
により)ことにより捕捉防止能力を高めた、サンディン
グ・ディスク又は押え板の穴を示す。
クのためのクラッチ・アッセンブリを断面にて示す。
用されるアングル研磨装置の安全装置の幾つかのデザイ
ンを示す。
ットの液体をもって複数又は単一のストック研磨シート
からカットする方法を示す。
切り抜く幾つかの方法を示す。
クを発泡型押え板に重ねて形成する方法を示す。
たサンディング・ディスクを示す。
ディング・ディスクを示す。
4)をグリップするためのサンド・ペーパー・リングの
ようなグリップ・パッドを有する押え板を示す。
適した押え板を示す。
及び真空開口を備えた修正案の接触サンディング・ディ
スクを示す。
及び真空開口を備えた別修正案の接触サンディング・デ
ィスクを示す。
ーンを備えた四辺サンド・ペーパー・ディスクを示す。
パー・ディスクを示す。
え板で、グリップ・パッド、冷却溝、構造的に脆弱な破
壊ゾーン及び参照合致手段を有するものを示す。
サンディング・ディスクを示し、後者は開口、破壊ゾー
ン、及び同心円状の脆弱又はちぎれゾーンを有し、前者
はそのちぎれ穴ゾーンの内側にてサンド・ペーパー・デ
ィスクをグリップするためのグリップ・パッド(リング
状のサンド・ペーパー)を有する状態を示す。
・ペーパー・ディスクを示す。
え板で、グリップ・パッド、冷却溝、及び参照合致手段
を有するものを示す。
を有する三辺サンド・ペーパー・ディスクを示す。
三辺サンディング・ディスクを示し、後者は開口、破壊
ゾーン、及び同心円状の脆弱又はちぎれゾーンを有し、
前者はそのちぎれ穴ゾーンの内側にてサンド・ペーパー
・ディスクをグリップするためのグリップ・パッド(リ
ング状のサンド・ペーパー)を有する状態を示す。
すグラフである。
すグラフである。
すグラフである。
すグラフである。
Claims (40)
- 【請求項1】 装着開口及び砥材保持面を有する研磨デ
ィスクに関し、これを貫通する少なくとも1つの非同心
円状の観察開口を有し、該開口は使用中の前記ディスク
の回転方向により規定される前縁と後縁を有し、該後縁
は前記ディスクの砥材保持面の平面から前記ディスクの
反対面の方向へ変形していることを特徴とする研磨ディ
スク。 - 【請求項2】 前記後縁の変形は該後縁から離れる方向
へ延長するスリットを設けることにより助長されて、前
記ディスクの材料が前記ディスクの砥面の平面から前記
ディスクの裏面の方向へ変形されるようにすることを特
徴とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項3】 前記ディスクの表面を囲んで3乃至9個
の対称的に配置された観察開口を備えたことを特徴とす
る請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項4】 偶数の開口があり、その半数の開口に最
も近い点への前記ディスクの半径距離は他の半数の開口
のそれへの半径距離よりも大であることを特徴とする請
求項3に記載の研磨ディスク。 - 【請求項5】 前記すべての開口は同じ寸法の円形であ
ることを特徴とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項6】 前記装着開口の近辺において、またこれ
を囲んで、使用中の前記ディスクの回転に対する抵抗が
所定の値を越えると破壊する脆弱部を有することを特徴
とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項7】 前記脆弱部は前記装着開口を囲む穴の輪
により提供されることを特徴とする請求項6に記載の研
磨ディスク。 - 【請求項8】 押え板を要せずして研削盤の軸に装着さ
れる硬質ディスクであることを特徴とする請求項1に記
載の研磨ディスク。 - 【請求項9】 前記砥材保持面には、各々が取り付けエ
ッジと対向する自由エッジを有する複数の研磨フラップ
部材が提供され、前記部材は前記ディスクに前記取り付
けエッジに沿って取り付けられ、各自由エッジが相隣る
部材の取り付けられたエッジに重なって前記部材が前記
研磨ディスクの周縁に沿って重複関係で整列することを
特徴とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項10】 前記研磨フラップ部材は前記ディスク
の周縁に沿って組として間隔をもって、また、前記ディ
スクの開口間に配置されることを特徴とする請求項9に
記載の研磨ディスク。 - 【請求項11】 前記砥材保持面は、各々が取り付けエ
ッジと対向する自由エッジを有する複数の研磨フラップ
部材により提供され、前記部材は前記ディスクに前記取
り付けエッジに沿って取り付けられ、各自由エッジが相
隣る部材の取り付けられたエッジに重なって前記部材が
前記研磨ディスクの周縁に沿って重複関係で整列するこ
とを特徴とする請求項8に記載の研磨ディスク。 - 【請求項12】 前記研磨フラップ部材は前記ディスク
の周縁に沿って組として間隔をもって、また、前記ディ
スクの開口間に配置されることを特徴とする請求項11
に記載の研磨ディスク。 - 【請求項13】 前記砥材保持面は少なくともその繊維
の幾つかに砥粒が接着された不織繊維マットにより提供
されることを特徴とする請求項1に記載の研磨ディス
ク。 - 【請求項14】 前記砥材保持面は少なくともその繊維
の幾つかに砥粒が接着された不織布繊維マットにより提
供されることを特徴とする請求項8に記載の研磨ディス
ク。 - 【請求項15】 前記観察開口は回転方向に関して傾斜
していることを特徴とする請求項13に記載の研磨ディ
スク。 - 【請求項16】 前記ディスクには前記砥面から離れる
方向に向けて1つ又はこれ以上の周辺折り目が設けられ
たことを特徴とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項17】 前記観察開口と周縁との間の前記ディ
スクの部分には、回転に対して過度の局部的抵抗を受け
ると前記ディスクの破壊を許容する脆弱部が設けられて
いることを特徴とする請求項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項18】 前記装着開口に近接して位置する空気
循環穴を備えたことを特徴とする請求項1に記載の研磨
ディスク。 - 【請求項19】 前記ディスクは金属であり、研磨材は
その表面に接着された金属であることを特徴とする請求
項1に記載の研磨ディスク。 - 【請求項20】 円形のディスクであって、その周縁か
ら少なくとも3つの同一の、非接触の翼弦セグメント(c
hord segments)が間隔をおいて除去されていることを特
徴とする研磨ディスク。 - 【請求項21】 3乃至5つの翼弦セグメントが前記デ
ィスクから除去されることを特徴とする請求項20に記
載の研磨ディスク。 - 【請求項22】 観察開口が前記除去された翼弦セグメ
ントの間の前記ディスクの部分に位置することを特徴と
する請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項23】 前記開口は前記ディスクの回転方向に
より形成される前縁と後縁を有し、該後縁は前記ディス
クの砥面の面から前記ディスクの裏面の方向へ変形して
いることを特徴とする請求項22に記載の研磨ディス
ク。 - 【請求項24】 前記後縁の変形は該後縁から離れる方
向へ延長するスリットを設けることにより助長されて、
前記ディスクの材料が前記ディスクの砥面の面から前記
ディスクの裏面の方向へ変形されるようにすることを特
徴とする請求項23に記載の研磨ディスク。 - 【請求項25】 前記ディスクの表面を囲んで3乃至9
個の対称的に配置された観察開口を備えたことを特徴と
する請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項26】 偶数の開口があり、その半数の開口に
最も近い点への前記ディスクの半径距離は他の半数の開
口のそれへの半径距離よりも大であることを特徴とする
請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項27】 前記観察開口は同一直径の円形のもの
であることを特徴とする請求項20に記載の研磨ディス
ク。 - 【請求項28】 前記ディスクには前記砥面から離れる
方向に向けて1つ又はこれ以上の周辺折り目が設けられ
たことを特徴とする請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項29】 前記装着開口の近辺において、またこ
れを囲んで、使用中の前記ディスクの回転に対する抵抗
が所定の値を越えると破壊する脆弱部を有することを特
徴とする請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項30】 前記脆弱部は前記装着開口を囲む穴の
輪により提供されることを特徴とする請求項29に記載
の研磨ディスク。 - 【請求項31】 押え板を要せずして研削盤の軸に装着
される硬質ディスクであることを特徴とする請求項20
に記載の研磨ディスク。 - 【請求項32】 前記砥材保持面は少なくともその繊維
の幾つかに砥粒が接着された繊維マットにより提供され
ることを特徴とする請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項33】 前記砥材保持面は少なくとも一部の繊
維に砥粒が接着された不織繊維マットにより提供される
ことを特徴とする請求項31に記載の研磨ディスク。 - 【請求項34】 前記観察開口と周縁との間の前記ディ
スクの部分には、回転に対して過度の局部的抵抗を受け
ると前記ディスクの破壊を許容する脆弱部が設けられて
いることを特徴とする請求項20に記載の研磨ディス
ク。 - 【請求項35】 その面には前記装着開口に近接して位
置する空気循環穴を備えたことを特徴とする請求項20
に記載の研磨ディスク。 - 【請求項36】 前記ディスクは金属であり、研磨材は
その表面に接着された金属であることを特徴とする請求
項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項37】 前記砥材保持面は、各々が取り付けエ
ッジと対向する自由エッジを有する複数の研磨フラップ
部材により提供され、前記部材は前記ディスクに前記取
り付けエッジに沿って取り付けられ、各自由エッジが相
隣る部材の取り付けられたエッジに重なって前記部材が
前記研磨ディスクの周縁に沿って重複関係で整列するこ
とを特徴とする請求項20に記載の研磨ディスク。 - 【請求項38】 前記研磨フラップ部材は前記ディスク
の周縁に沿って組として間隔をもって、また、前記ディ
スクの開口間に配置されることを特徴とする請求項37
に記載の研磨ディスク。 - 【請求項39】 前記砥材保持面は、各々が取り付けエ
ッジと対向する自由エッジを有する複数の研磨フラップ
部材により提供され、前記部材は前記ディスクに前記取
り付けエッジに沿って取り付けられ、各自由エッジが相
隣る部材の取り付けられたエッジに重なって前記部材が
前記研磨ディスクの周縁に沿って重複関係で整列するこ
とを特徴とする請求項31に記載の研磨ディスク。 - 【請求項40】 前記研磨フラップ部材は前記ディスク
の周縁に沿って組として間隔をもって、また、前記ディ
スクの開口間に配置されることを特徴とする請求項39
に記載の研磨ディスク。
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