JP2005015868A - 金属粘土素材とこの金属粘土素材で形成したブラシ毛素材、シャンク、ディスク状砥石及びバリ取り冶具 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの表面を研磨処理したり、バリ取りをするための研磨、研削、用に使用することができる金属粘土素材とこの金属粘土素材で形成した金属粘土焼結製品を提供する。
【解決手段】金属粘土１１に、ダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒が一種類以上混入されているようにして金属粘土素材１４（１５，１６）を形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粘土素材と、この金属粘土素材を電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して形成したブラシ毛素材、シャンク、ディスク状砥石及びバリ取り冶具等の金属粘土焼結製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属粘土には純銀粘土や純金粘土、プラチナ粘土等が有り、金属粘土は純金属又は合金の一種以上からなる金属微粉末と有機系バインダと水等を混練してなる。例えば、一般に知られている純銀粘土は、純銀の微粉末（約８０％〜９０％）と、バインダ及び水（約２０％〜１０％）を混ぜた金属質の粘土である。この種の金属粘土は、例えば、金属粘土を充填させる成形型を用いて、指輪やペンダントヘッド等のアクセサリを作ることが知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１７７０２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１（特開２００２−１７７０２５号公報）に記載されているように、金属粘土は、指輪やペンダントヘッド、ブローチ、イアリングやピアス用の装飾本体、ネックレスの装飾本体等、アクセサリ全般を対象に使用されており、、ワークの表面を研磨処理したり、バリ取りをするための研磨、研削等の工業用の使用には不向きであり、工業用に使用できるように改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するもので、ワークの表面を研磨処理したり、バリ取りをするための研磨、研削、用に使用することができる金属粘土素材とこの金属粘土素材で形成した金属粘土焼結製品を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、金属粘土に、ダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒が一種類以上混入されていることを特徴とする金属粘土素材である。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、金属粘土は、鉄、金、銀、銅、ステンレス、マンガン、チタンなどの一種類以上からなる金属微粉末に有機系バインダーと水からなることを特徴とする請求項１記載の金属粘土素材である。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、ダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒が一種類以上混入された金属粘土素材が燒結によって球状体、多角形状の多角面体である請求項１又は２記載の金属粘土素材である。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、金属粘土に対してダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒素材が１０〜９０重量％混入し、砥粒の粒径が０．１ミクロン〜２ミリである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属粘土素材である。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、研磨砥粒がシリコンカーバイド、アルミ材、酸化セリウムである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属粘土素材である。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、金属粘土素材をブラシ毛先端に取付けて燒結して形成したことを特徴とするブラシ毛素材である。
【００１２】
また、請求項７記載の発明は、金属粘土素材を棒状部材の先端に取付けて燒結して形成したことを特徴とするシャンクである。
【００１３】
また、請求項８記載の発明は、金属粘土素材をディスク状部材の上面に取付けて燒結して形成したことを特徴とするディスク状砥石である。
【００１４】
また、請求項９記載の発明は、金属粘土素材を板状部材に取付けて燒結して形成したことを特徴とするバリ取り冶具である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１〜第３の実施の形態の金属粘土素材の概略図、図２（ａ）〜（ｃ）は、各面が多角形状の多角面体である金属粘土素材の概略図、図３（ａ），（ｂ）は、ブラシ毛の先端に図１（ａ）〜（ｃ）の金属粘土素材取付けて燒結して形成したブラシ毛素材の例を示す概略図である。
【００１６】
図１において、（ａ）に示す第１形態の金属粘土素材１４は、球状又は略球状の属粘土１１にダイヤ砥粒１２が混入されているものである。（ｂ）に示す第２形態の金属粘土素材１５は、球状又は略球状で金属粘土１１に研磨砥粒１３が混入されているものである。（ｃ）に示す第３形態の金属粘土素材１６は、球状又は略球状で金属粘土１１にダイヤ砥粒１２と研磨砥粒１３が混入されているものである。径が０．３ミリから３０ミリの金属粘土素材１４〜１６は、電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去し、球状体又は略球状体のバレル研磨素材になる。
【００１７】
図２において、（ａ）〜（ｃ）に示す金属粘土素材２１〜２３は、金属粘土１１にダイヤ砥粒１２、研磨砥粒１３が一種類以上混入されたものであり、図２（ａ）示す金属粘土素材２１は外周面の各面が三角形２１ａをした四面体である。また、図２（ｂ）示す金属粘土素材２２は外周面の各面が四角形２２ａの六面体である。また、図２（ｃ）示す金属粘土素材２３は外周面の各面が三角形２３ａ、四角形２３ｂなどの数種の多角形が各面に混在する多角面体（図では三角形２３ａ、四角形２３ｂが各面に混在する多角面体）である。金属粘土素材２１〜２３は、径が０．３ミリから３０ミリであれば、電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去し、各面が多角形状の多角面体のバレル研磨素材になる。
【００１８】
図３において、（ａ）に示すブラシ毛素材３２は、ブラシ毛３１の片側一端３１ａに球状の金属粘土素材１５を取付けて燒結して形成したものである。（ｂ）に示すブラシ毛素材３３は、ブラシ毛３１の一端３１ａに球状の金属粘土素材１５を取付けて燒結し、他端３１ｂに球状の金属粘土素材１４を取付けて電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去して形成したものである。
【００１９】
上記した各面が多角形状の多角面体に形成した金属粘土素材の径は０．３ミリから３０ミリであれば、そのまま燒結してバレル研磨素材として使用できるが、金属粘土素材の径の大きさは、望ましくは０．５ミリから１０ミリのものが実用的である。
【００２０】
上記金属粘土素材は、鉄、金、銀、銅、ステンレス、マンガン、チタンなどの一種類又は二種類以上からなる金属微粉末に有機系バインダーと水を混練してなる金属粘土に、ダイヤ砥粒やシリコンカーバイドやアルミ材や酸化セリウムなどの研磨砥粒が一種類以上混入されているものである。
【００２１】
上記金属粘土素材では、金属微粉末に対してダイヤ砥粒、研磨砥粒が１０〜９０重量％、望ましくは１０〜５０重量％混入し、砥粒の粒径が０．１ミクロンから２ミリであるとよい。
【００２２】
以下に、金属粘土を使用したブラシ毛素材にて形成したブラシ製品について説明する。図４（ａ）〜（ｆ）は図３（ａ），（ｂ）に示すブラシ毛素材にて形成したブラシ製品の斜視図、図５（ａ）〜（ｃ）は図３（ａ），（ｂ）に示すブラシ毛素材にて形成したディスク形ブラシを複数使用して形成したブラシ製品の斜視図、図６（ａ）〜（ｄ）は、形状の異なる金属粘土素材を棒状部材の先端に同軸に取り付けて燒結して形成したシャンクの概略図、図７は、金属粘土素材を使用したディスク状砥石の斜視図、図８（ａ），（ｂ）は、金属粘土素材を使用したバリ取り治具の概略図である。
【００２３】
図４（ａ）は、図３に示すブラシ毛素材３２，３３の一種類、又は二種類の組み合せにて形成したチャンネルブラシ４２である。
【００２４】
図４（ｂ）は、ブラシ毛素材３２（３３）で形成した捻りブラシ４３である。
【００２５】
図４（ｃ）は、シャフト４４ａが同軸に固定された筒４４ｂに、ブラシ毛素材３２（３３）が埋設された筒型ブラシ４４である。
【００２６】
図４（ｄ）は、（ａ）のチャンネルブラシ４２をコイル状に形成したコイルブラシ４５である。
【００２７】
図４（ｅ）は、シャフト４６ａが同軸に固定された円盤４６ｂに、（ａ）のチャンネルブラシ４２を環状に形成して取付けたカップブラシ４６である。
【００２８】
図４（ｆ）は、シャフト４７ａに（ａ）のチャンネルブラシ４２を巻付けて形成したロールブラシ４７である。
【００２９】
図５（ａ）は、図３に示すブラシ毛素材３２、３３の一種類、又は二種類の組み合せにて形成したを、複数重ねてディスク形ブラシ群５２を形成し、このディスク形ブラシ群５２の各孔５１ｂ，５１ｂ，…をシャフト５３の一端側に同軸に固定して形成したシャンク５４である。
【００３０】
図５（ｂ）は、全長が略同じ径の一般的なブラシ毛素材３４に図３に示すブラシ毛素材３２、３３の一種類、又は二種類を組み合せて形成したディスク形ブラシ５５を、複数重ねてディスク形ブラシ群５６を形成し、このディスク形ブラシ群５６の各孔５５ｂ，５５ｂ，…をシャフト５３の一端側に同軸に位相を揃えて固定して形成したシャンク５８である。
【００３１】
図５（ｃ）は、上記のディスク形ブラシ群５６の各孔５５ｂ，５５ｂ，…をシャフト５３の一端側に同軸に、且つ奇数番目と偶数番目の位相を異ならせ、また、奇数番目同士と偶数番目同士の位相を揃えて固定して形成したシャンク５９である。
【００３２】
図６（ａ）〜（ｄ）は、棒状部材の先端に同軸に、金属粘土素材１４ａ、１４ｂ、１５ａ又は１５ｂを取り付けて電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去して先端に砥石を有するシャンクを形成したものである。
【００３３】
図６（ａ）は、丸径の棒状部材６１の先端に同軸に、金属粘土１１に研磨砥粒１３が混入されていて円柱形状の金属粘土素材１５ａを取り付けて燒結して、先端に砥石を有するシャンク６２を形成したものである。
【００３４】
図６（ｂ）は、丸径の棒状部材６１の先端に同軸に、金属粘土１１に研磨砥粒１３が混入されていて先端が尖った円錐形状の金属粘土素材１５ｂを取り付けて燒結して、先端に砥石を有するシャンク６３を形成したものである。
【００３５】
図６（ｃ）は、丸径の棒状部材６１の先端に同軸に、金属粘土１１にダイヤ砥粒１２が混入されていて先端が丸い砲弾形状の金属粘土素材１４ａを取り付けて燒結して先端に砥石を有するシャンク６４を形成したものである。
【００３６】
図６（ｄ）は、丸径の棒状部材６１の先端に同軸に、金属粘土１１にダイヤ砥粒１２が混入されていて先端が尖った砲弾形状の金属粘土素材１４ｂを取り付けて燒結して先端に砥石を有するシャンク６５を形成したものである。
【００３７】
図７に示すディスク状砥石７１は、金属粘土１１に研磨砥粒１３が混入されていて平板状に形成した金属粘土素材７２をディスク状部材７３の上面に取付けて電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去して形成したものである。ディスク状部材７３は、中心に孔７４ａを有する円板状の金属板７４の片面に、略同形の扇形の金属板７５ａ，７５ａ，・・が複数枚積層されて形成された４つの扇形部材７６，７６，・・が、円板状の金属板７４の片面上で各９０度の角度で４分割に配置され、４つの扇形部材７６，７６，・・間に十字の溝７７を形成して接合されて構成されている。
【００３８】
図８（ａ）、（ｂ）は、平板８１，８２の片面の途中に金属粘土素材８３を取付けて電気炉、電子レンジ、バーナーにて焼結して有機系バインダと水を除去した平板状の砥石材８４，８５にて形成したバリ取り治具８６，８７であり、砥石材８４は片面の中央部分に砥石面８１ａが形成され、砥石材８４は片面の先端部分の途中に砥石面８２ａが形成されている。
【００３９】
図８（ａ）に示すバリ取り治具８６では、長さの途中で緩く折れ曲がった細長い平板状をした複数の砥石材８４，８４，・・が円筒状に配置されて一端で纏められ、この状態でキャップ８８を被せてかしめられて集束固定されている。また、複数の砥石材８４，８４，・・の他端は、シャンク８９の一端に円筒状に配置され、この状態でシャンク８９の外周に同軸に配置されたスリーブ９０を被せてかしめられて放射状に集束固定されている。複数の砥石材８４，８４，・・は全体で中央部が膨らみ両端がしぼんだ太鼓状の配置となるように形成されている。
【００４０】
図８（ｂ）に示すバリ取り治具８７では、長さの先端部分の途中で緩く折れ曲がった細長い平板状をした複数の砥石材８５，８５，・・が円筒状に配置されて根元側にスリーブ９０を被せてかしめられて端部で纏められてシャンク８９の一端に放射状に集束固定されている。また、複数の砥石材８５，８５，・・の他端は解放されて放射状に広がり、砥石材８５，８５，・・の各先端８５ａ，８５ａ，・・が内側に曲げられている。複数の砥石材８５，８５，・・は全体で根元側が窄み、膨らみ先端が放射状に広がる茶せん状となるように形成されている。
【００４１】
【発明の効果】
上記の金属粘土素材は、ブラシ毛先端に取付けて燒結してブラシ毛先端に研磨部分を有するブラシ毛素材が形成され、棒状部材の先端や板状部材に取付けて燒結して砥石が形成される等、金属粘土素材を焼結して形成した金属粘土焼結製品は、ワークの表面を研磨処理したり、バリ取りをするための研磨、研削等の工業用に使用できる等実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１〜第３の実施の形態の金属粘土素材の概略図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、各面が多角形状の多角面体である金属粘土素材の概略図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、ブラシ毛の先端に図１（ａ）〜（ｃ）の金属粘土素材取付けて燒結して形成したブラシ毛素材の例を示す概略図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は図３（ａ），（ｂ）に示すブラシ毛素材にて形成したブラシ製品の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図３（ａ），（ｂ）に示すブラシ毛素材にて形成したディスク形ブラシを複数使用して形成したブラシ製品の斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す金属粘土素材を取り付けて燒結して形成したシャンクの概略図、である。
【図７】金属粘土素材を使用したディスク状砥石の斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、金属粘土素材を使用したバリ取り治具の概略図である。
【符号の説明】
１１ 金属粘土
１２ ダイヤ砥粒
１３ 研磨砥粒
１４，１４ａ，１４ｂ，１５，１５ａ，１５ｂ，１６，２１，２２，２３，７２，８３ 金属粘土素材
２１ａ，２３ａ 三角形
２２ａ，２３ｂ 四角形
ブラシ毛３１
３１ａ 一端
３１ｂ 他端
３２，３３，３４ ブラシ毛素材
４２ チャンネルブラシ
４３ 捻りブラシ
４４ 筒型ブラシ
４４ａ，４６ａ，４７ａ，５３ シャフト
４４ｂ 筒
４５ コイルブラシ
４６ カップブラシ
４６ｂ 円盤
４７ ロールブラシ
５１，５５ ディスク形ブラシ
５１ｂ，５５ｂ，７４ａ 孔
５２，５６ ディスク形ブラシ群
５４，５８，５９，６２，６３，６４，６５，８９ シャンク
６１ 棒状部材
７１ ディスク状砥石
７３ ディスク状部材
７４ 円板状の金属板
７５ａ 扇形の金属板
７６ 扇形部材
７７ 十字の溝
８１，８２ 平板
８１ａ，８２ａ 砥石面
８４，８５ 平板状の砥石材
８５ａ 砥石材の先端
８６，８７ バリ取り治具
８８ キャップ
９０ スリーブ

Claims (9)

1. 金属粘土に、ダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒が一種類以上混入されていることを特徴とする金属粘土素材。
2. 金属粘土は、鉄、金、銀、銅、ステンレス、マンガン、チタンなどの一種類以上からなる金属微粉末に有機系バインダーと水からなることを特徴とする請求項１記載の金属粘土素材。
3. ダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒が一種類以上混入された金属粘土素材が燒結によって球状体、多角形状の多角面体である請求項１又は２記載の金属粘土素材。
4. 金属粘土に対してダイヤ砥粒やその他の研磨砥粒素材が１０〜９０重量％混入し、砥粒の粒径が０．１ミクロン〜２ミリである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属粘土素材。
5. 研磨砥粒がシリコンカーバイド、アルミ材、酸化セリウムである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属粘土素材。
6. 金属粘土素材をブラシ毛先端に取付けて燒結して形成したことを特徴とするブラシ毛素材。
7. 金属粘土素材を棒状部材の先端に取付けて燒結して形成したことを特徴とするシャンク。
8. 金属粘土素材をディスク状部材の上面に取付けて燒結して形成したことを特徴とするディスク状砥石。
9. 金属粘土素材を板状部材に取付けて燒結して形成したことを特徴とするバリ取り冶具。

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