JP2005536367A - サンディングスポンジ - Google Patents

Abstract

手持ち式のコーナーサンディングスポンジ（２０）は、直角で接する第１および第２主面（２４、２６）および直角（３４）で接する第３および第４主面を有する連続気泡発泡材料のバッキング層（２２）を含む。第１および第２主面の交点と第３および第４主面（３０、３２）の交点との間の断面寸法は、約４インチ〜約６インチである。第１および第２側面は、第１および第２主面と第３および第４主面との間に位置決めされ、略六角形状を形成する。第１側面と第２側面との間の断面寸法は、約３インチ〜約４インチである。軟質接着剤（４０）の層は、バッキング層の少なくとも第１および第２主面に付着される。研磨剤（４２）粒子の層は、軟質接着剤によって主面に付着される。

Description

本発明は、典型的にサンディングスポンジと呼ばれる弾性軟質研磨装置に関する。より詳細には、さまざまな表面形状および構成をサンディングするための手のサイズの使い捨てサンディングスポンジに関する。

かなり細かい仕事または狭い限定された領域に接近することを要するかあるいは輪郭面のサンディングを要する共通のサンディング作業では、しばしば表面をハンドサンディングすることが要求されるだろう。これまで、この目的のための手持ち式のサンディング装置は、ブロック上に巻きつけられる従来のサンドぺーパーを保持するためのサンディングブロックから本質的になる。サンディングブロックをサンドペーパーホルダーとして用いることによって、サンドペーパーに手で加えられたサンディング力を、増大しかつより均一に分配することができる。

上述の先行のサンディング装置に関する困難は、装置の周りに別のサンドペーパーを取り付けるか巻きつける必要があるということである。この取り付けまたは巻きつけ工程は、ユーザにいくらかの不便を与える。例えば、ペーパーは、不適切に取り付けられれば落ちやすい。また、装置は、必要な供給量の点から見てさらなる不便である、別のサンドペーパーの購入を必要とする。

特許文献１（ルキアノフ(Ｌｕｋｉａｎｏｆｆ))は、別のサンドペーパーを不要にする手のサイズのサンディング装置を開示している。該サンディング装置には、使い捨てできるほど十分低コストで製造されうる独自の一体研磨面が設けられる。ルキアノフのサンディング装置を、トリム面または成形面等のさまざまな標準の輪郭面または成形面をハンドサンディングするための既製品として、かつ正確に画定された領域へ突出するために便利に使用することができる。

他の種類のサンディング装置は、弾性軟質サンディングスポンジである。サンディングスポンジは、一般に軟質接着剤によって発泡バッキングに付着される研磨粒子の層を含む。一つのそのようなサンディングスポンジは、「ソフトバックサンディングスポンジ（Ｓｏｆｔｂａｃｋ Ｓａｎｄｉｎｇ Ｓｐｏｎｇｅ）」という商品名で、ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ）から商業的に入手可能である。典型的には、ユーザは、その手のひらにバッキング層を置き、かつ被研磨面上に研磨剤をこすりつける。軟質接着剤層および発泡バッキングを用いれば、研磨剤の層は研磨されている面に合致することができる。

そのようなサンディングスポンジが非常に良好に機能して、平面を有する物体を研磨する一方で、発泡バッキングおよび／または軟質接着剤層は、それらがテーブルの頂部の隅部等の突出部の交差面を研磨するために用いられるときしばしば引き裂かれる。サンディングスポンジにハンド圧力がかかると、そのような突出部は、サンディングスポンジが突出部上を移動するにつれて、サンディングスポンジのバッキング層を貫通しかつ引き裂くことがある。高い引裂強さのバッキング層を持つサンディングスポンジは、特許文献２(リーセ（Ｌｉｓｅ）ら）に開示されている。

一つの特製サンディングスポンジは、連続気泡発泡ポリウレタンの圧縮性スポンジであるコーナーサンディングスポンジである。該スポンジは、直角に接する第１および第２平面を有する。第１および第２平面には、研磨材料が塗布される。第１面と第２面との間に囲まれるスポンジの部分は、スポンジの一体部分を形成する把握手段を含む。
米国特許第４，８８７，３９６号明細書 米国特許第６，４１９，５７３号明細書

本発明は、手持ち式のコーナーサンディングスポンジに関する。コーナーサンディングスポンジは、直角に接する第１および第２主面ならびに直角に接する第３および第４主面を有する連続気泡発泡材料のバッキング層を含む。第１主面と第２主面との交点と、第３主面と第４主面との交点との間の断面寸法は、約４インチ〜約６インチである。第１および第２側面は、第１および第２主面と第３および第４主面との間に位置決めされ、略六角形状を形成する。第１側面と第２側面との間の断面寸法は、約３インチ〜約４インチである。軟質接着剤の層は、バッキング層の少なくとも第１および第２主面に付着される。研磨粒子の層は、軟質接着剤によって主面に付着される。バッキング層は、場合によりフェルト化発泡体でありうる。

一実施形態では、軟質接着剤の層および研磨粒子の層は、第１側面および第２側面の少なくとも一方に沿って延在する。代替的に、軟質接着剤の層および研磨粒子の層は、第１側面および第２側面の両方に沿って延在する。

他の実施形態では、第１側面および第２側面の少なくとも一方は、凹断面形状を含む。代替的に、第１側面および第２側面の両方は、凹断面形状を含む。

使用される連続気泡発泡体によっては、軟質接着剤の層は、バッキング層の主面より下方の主部分および研磨粒子の周りの接着剤のメニスカスを含む副部分を含み、それによって被研磨面との接触のために、高パーセンテージの研磨粒子を露出する。

一実施形態では、第１主面と第２主面との交点と第３主面と第４主面との交点との間の断面寸法は、約５インチである。第１側面と第２側面との間の同じコーナーサンディングスポンジについての断面寸法は、約３ １／２インチである。

本発明を、添付の図面を参照してさらに説明するが、数図面において同じ参照番号は同じ部分を指す。

図１〜図４は、本発明による弾性軟質コーナーサンディングスポンジ２０の第１実施形態を示す。コーナーサンディングスポンジ２０は、連続気泡発泡材料のバッキング層２２を含む。バッキング層２２は、直角２８で接する第１対の主面２４、２６ならびに直角３４で接する第２対の主面３０、３２を有するように構成される。一対の同一平面上の対向側面３６、３８は、主面２４、２６の対と主面３０、３２の対との間に位置決めされ、略六角形断面を形成する。

軟質接着剤４０は、研磨粒子４２の層をバッキング層２２の少なくとも主面２４，２６に付着するために用いられる。好ましい実施形態では、研磨粒子４２の層は、４つの主面２４、２６、３０および３２全てに付着される。研磨粒子４２の層は、側面３６、３８に任意に付着されうる。

軟質接着剤４０は、研磨粒子４２の層をバッキング層２２に接着しなければならず、かつサンディングスポンジ２０によって研磨されるべき面の輪郭までバッキング層２２に合致するほど十分軟質である一方、研磨粒子４２を一緒にかつそのバッキング層２２に付着する。米国特許第６，０５９，８５０号明細書に記載されている軟質接着剤の配合およびそれを塗布する方法は、軟質接着剤４０の層を形成するために用いられうる。

耐荷重サイズの硬質コーティングの層は、バッキング層２２に対向する軟質接着剤４０および研磨粒子４２上を任意に延在することができる。米国特許第６，０５９，８５０号明細書に記載される方法を用いて配合されかつ塗布される耐荷重サイズの硬質コーティングは、この目的に好適である。

いくつかの実施形態では、軟質接着剤４０の主部分は、バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８より下方へ延在する。「主部分」は、軟質接着剤４０の厚さの半分超が、バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８より下方にあるという意味である。軟質接着剤４０の層の厚さの約６０〜８０パーセントが、バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８より下方にあることが観察から推定される。バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８より下方の軟質接着剤４０の層のその主部分は、発泡バッキング層２２の気泡壁にしっかりと付着され、かつその構造的結合性を弱めうる空隙はほとんどない。したがって、バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８より下方の軟質接着剤４０の層のその主部分は、バッキング層２２の表面４４より上方の軟質接着剤４０の層の副部分と共に、軟質接着剤４０の層が、サンディングスポンジ２０が用いられるにつれて撓んで表面に合致するとき破壊しないように、必要な結合性を与える。

軟質接着剤４０を発泡バッキング２２へウイッキングすることで、軟質接着剤４０は、研磨粒子４２の周りから引き戻され、一方接着剤のメニスカスを研磨粒子４２の周りに残して、それらを適所に保持する。その結果、高パーセンテージの研磨粒子４２は、被研磨面との接触のために露出される。また、軟質接着剤４０をバッキング層２２へウイッキングすることで、研磨粒子４２を軟質接着剤４０の層の異なる厚さの部分に支持させるよりはむしろ、研磨粒子４２の大部分が、バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、および３８に沿ってぴったりと支持されるようになる。その結果、研磨粒子４２の端部によって画定されるサンディングスポンジ２０の外面２４Ａ、２６Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３６Ａ、３８Ａは、バッキング層２２の対応する主面２４、２６、３０、３２、３６、３８とほぼ同じくらい平滑である。

一実施形態では、バッキング層２２は、高引裂強さのフェルト化ウレタン発泡体から構成される。バッキング層２２のために用いられるフェルト化ウレタン発泡体は、一層以上の加熱されたウレタン発泡体（熱可塑性発泡体）を第１の方向に圧縮し、層の厚さを減じかつ該発泡体に所望の密度を与えることによって形成される。フェルト化ポリウレタン発泡体は、少なくとも２〜１０を含む圧縮比（すなわち、フェルト化発泡体の圧縮比は、圧縮される前の発泡体の厚さと圧縮された後の発泡体の厚さとの比である）の範囲では、ニュージャージー州ムーナーキーのクレスト・フォーム・インダストリーズ社（Ｃｒｅｓｔ Ｆｏａｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｍｏｏｎａｃｈｉｅ，Ｎ．Ｊ．）から入手可能である。

圧縮比３の非網状フェルト化ウレタン発泡体（例えば、「Ｆｅｌｔ７０１８ＮＡＴ Ｎ／Ｒ０．３４５０／０．１１８．ｔｉｍｅｓ．４６．ｔｉｍｅｓ．５６」という商品名で、ニュージャージー州ムーナーキーのクレストフォーム・インダストリーズ社から得られるフェルト化ウレタン発泡体）は、サンディングスポンジ２０のバッキング層２２としてうまく機能することがわかっている。この非網状発泡体は、外見上それがバッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、３８より下方の数層の気泡に液体として与えられるときに軟質接着剤４０にウイッキングすることによって、軟質接着剤４０のおもな構造的に強固な部分がその表面４４より下方に形成されることができるようになったりあるいは形成されている間に、軟度と引裂強さとの所望の組み合わせを与える。

他のより低いあるいはより高い圧縮比（例えば、２、４、または５）のフェルト化発泡体もまた、有用でありうる。より低い圧縮比のフェルト化ウレタン発泡体は、圧縮比３のものより軟質でかつさほど高価ではないが、より低い引裂抵抗を示し、かつ軟質接着剤４０をさほど容易にウイッキングしないことがある。推定上、軟質接着剤４０のおもな構造的に強固な部分をウイッキングするための引裂抵抗および能力は、より高い圧縮比数のフェルト化ウレタン発泡体については増加するが、そのようなフェルト化ウレタン発泡体はまた、それらの圧縮比が増加するにつれてより硬くかつより高価になる。本発明に好適な他の連続気泡発泡体は、９１２−ＣＤＳおよび９１２−ＣＳＳという製品名で、ニュージャージー州クリフトンのマーキュリーホーム(Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｆｏａｍ ｏｆ Ｃｌｉｆｔｏｎ，ＮＪ）から入手可能である。

研磨粒子４２は、特に酸化アルミニウム、セラミック、または炭化珪素の粒子を約３６〜４００グリッドの範囲で含む、米国特許第６，０５９，８５０号明細書に記載される研磨粒子のいずれかでありうる。

他の実施形態では、バッキング層２２は、例えばそれの周りの発泡体キャストの強さおよび引裂抵抗を増す別の金属または高分子ファイバー（例えばナイロン）または付着した不織布金属または高分子ファイバ-の多孔質層、あるいは織布金属または高分子ストランド（例えば、網戸）等の強い補強材を含む強化発泡体から構成される。ファインデニールファイバによって補強されたように見える「ポリクリル５００（Ｐｏｌｙｃｒｙｌ ５００）」という商品名で、ロ−ドアイランド州ミドルタウンのフルフレックス社（Ｆｕｌｆｌｅｘ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｄｄｌｅｔｏｗｎ，Ｒ．Ｉ．）から入手可能な一つのそのような強化ポリウレタン発泡体は、サンディングスポンジ２０のバッキング層２２としてうまく機能することがわかっている。

サンディングスポンジは、典型的には、バッキング層２２の一面以上に液体接着剤を塗布し、研磨粒子４２の層をバッキング層２２の接着剤が塗布された面上に塗布し、かつ次に軟質接着剤４０を乾燥することによって作られる。バッキング層２２がフェルト化発泡体の層であるとき、外見上フェルト化発泡体のより小さな気泡サイズおよび圧潰された気泡壁のために、バッキング層が非フェルト化ウレタン発泡体の層であるときより、もっと多量の塗布軟質接着剤４０の層が、バッキング層２２にウイッキングされかつそれに吸着されるだろう。

軟質接着剤４０のこのより大きな吸着は、いくつかの好ましい効果を有する。まず、それは、バッキング層２２の表面より下方の軟質接着剤の主層を形成し、それに沿って研磨粒子４２の層が付着される。第２に、塗布接着剤をフェルト化ウレタン発泡体バッキング材料へウイッキングすることで、接着剤は、研磨粒子４２の周りから引き戻され、一方接着剤のメニスカスを研磨粒子の周りに残して、それらを適所に保持する。接着剤のこれらのメニスカスは、もっと少量の塗布接着剤がバッキング層へウイッキングされる場合に露出されるより高いパーセンテージの研磨粒子を、被研磨面との接触のために露出する。塗布接着剤をフェルト化ウレタン発泡体バッキング材料へウイッキングすることはまた、研磨粒子４２の大部分が、（先行のサンディングスポンジについての場合にそうであるように、軟質接着剤４０の層の異なる厚さの部分上にいくつかの研磨粒子４２を支持させるよりはむしろ）バッキング層２２の主面２４、２６、３０、３２、３６、３８に沿ってぴったりと支持されるようになるように見える。

バッキング層２２は、好ましくは、指および親指が側面３６、３８を係合しているユーザの手のひらにゆったりと合うような大きさの断面を有する。バッキング層２２は、好ましくは、約７．６２センチメートル（３インチ）〜約１０．１６センチメ−トル（４インチ）、かつ好ましくは約８．８９センチメートル（３．５インチ）の短軸５２に沿う側面３６、３８の間の断面寸法を有する。

バッキング層２２は、好ましくは、ユーザの手の指がバッキング層２２の底に達するかあるいはそれを超え、かつそれによってサンディングスポンジ２０を使用に際して前後に移動させる際にユーザの指が傷つけられる可能性を大きく減じるように長軸５０に沿う断面寸法を有する。長軸５０は、主面２４、２６の交点から主面３０、３２まで延在する。長軸５０は、好ましくは、長さが約１０．１６センチメートル（４インチ）〜約１５．２４センチメートル（６インチ）であり、かつより好ましくは長さが約１２．７センチメートル（５インチ）である。

一実施形態では、主面２６、２８、３０、３２は、約６．３５センチメートル（２．５インチ）の断面寸法を有し、かつ側面は、約３．８１センチメートル（１．５インチ）の断面寸法を有する。寸法のこの組み合わせの結果、長軸は長さ約１２．７センチメートル（５インチ）および短軸は約８．８９センチメートル（３．５インチ）となる。

バッキング層２２は、好ましくは、ユーザの手の親指および指によって強く押し付けられると弾性的に粉砕可能（へこみ可能）であり、かつ従ってたとえ指が濡れていたり脂で汚れていても滑ったりかつ手を傷つけたりしそうにない。バッキング層２２は、気泡発泡体であるので、幾分弾性的に軸方向に圧縮可能であり、かつサンディングスポンジ２０が前後に押されて研磨作用を行うにつれて、ユーザの手とワークとの間のクッションとして働く。

図５〜図８は、本発明のコーナーサンディングスポンジ１０の第２実施形態を示す。バッキング層６２は、直角６８で接する第１対の主面６４、６６ならびに直角７４で接する第２対の主面７０、７２を有するように構成される。一対の対向側面７６、７８は、側面７８が凸状であることを除いて、図１におけるように、主面６４、６６の対と主面７０、７２の対との間に位置決めされる。仮想ラインが側壁７８の端縁に沿って隅部８０、８２間に描かれていれば、サンディングスポンジ６０の断面は、略六角形である。

軟質接着剤４０は、研磨粒子４２の層をバッキング層６２の少なくとも主面６４、６６に付着するために用いられる。好ましい実施形態では、研磨粒子４２の層は、４つの主面６４、６６、７０および７２全てに付着される。研磨粒子４２の層は、側面７６、７８に任意に付着されうる。コーナーサンディングスポンジ６０の外面６４Ａ、６６Ａ、７０Ａ、７２Ａ、７６Ａ、７８Ａは、バッキング層２２の対応する面６４、６６、７０、７２、７６、７８に付着された研磨粒子４２の端部によって画定される。

側面７８に研磨粒子４２が塗布されれば、それは有利には、曲面を研磨するために用いられうる。コーナーサンディングスポンジ６０の長軸５０および短軸５２は、概して図１に関して論じたようなものである。

図９〜図１２は、本発明のコーナーサンディングスポンジ９０の第２実施形態を示す。バッキング層９２は、直角９８で接する第１対の主面９４、９６ならびに直角１０４で接する第２対の主面１００、１０２を有するように構成される。一対の対向側面１０６、１０８は、両側面１０６、１０８が凸状であることを除いて、図１におけるように、主面９４、９６の対と主面１００、１０２の対との間に位置決めされる。仮想ラインが側面１０６、１０８の端縁に沿って隅部１１０Ａ、１１２Ａ間または１１０Ｂ、１１２Ｂ間に描かれていれば、サンディングスポンジ９０の断面は、略六角形である。

軟質接着剤４０は、研磨粒子４２の層をバッキング層６２の少なくとも主面９４、９６に付着するために用いられる。好ましい実施形態では、研磨粒子４２の層は、４つの主面９４、９６、１００および１０２全てに付着される。研磨粒子４２の層は、側面１０６、１０８に任意に付着されうる。コーナーサンディングスポンジ９０の外面９４Ａ、９６Ａ、１００Ａ、１０２Ａ、１０６Ａ、１０８Ａは、バッキング層９２の対応する面９４、９６、１００、１０２、１０６、１０８に付着された研磨粒子４２の端部によって画定される。

側面１０６、１０８の一つ以上に研磨粒子４２が塗布されれば、それは有利には曲面を研磨するために用いられうる。コーナーサンディングスポンジ９０の長軸５０および短軸５２は、概して図１に関して論じたようなものである。

本発明の特定的な実施形態をここに示しかつ説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理の応用において工夫されうる多くの可能な特定的な配置の単なる図示であることを理解されたい。多数のかつ様々な他の配置は、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、これらの原理に従って当業者によって工夫されうる。したがって、本発明の範囲は、本出願に記載される構造に限定されるべきではなくて、特許請求の範囲の用語によって記載される構造およびこれらの構造の等価物によってのみ限定されるべきである。

本発明によるコーナーサンディングスポンジの第１実施形態の斜視図である。 図１のサンディングスポンジの側面図である。 図１のサンディングスポンジの頂面図である。 図１のサンディングスポンジの端面図である。 本発明によるコーナーサンディングスポンジの第２実施形態の斜視図である。 図５のサンディングスポンジの側面図である。 図５のサンディングスポンジの頂面図である。 図５のサンディングスポンジの端面図である。 本発明によるコーナーサンディングスポンジの第３実施形態の斜視図である。 図９のサンディングスポンジの側面図である。 図９のサンディングスポンジの頂面図である。 図９のサンディングスポンジの端面図である。

Claims (9)

1. 手持ち式のサンディングスポンジであって、
   直角に接する第１および第２主面ならびに直角に接する第３および第４主面を有する連続気泡発泡材料のバッキング層であって、前記第１主面と前記第２主面との交点と前記第３主面と前記第４主面との交点との間の断面寸法は、約４インチ〜約６インチである、バッキング層と、
   前記第１および第２主面と前記第３および第４主面との間に位置決めされ、略六角形状を形成する第１および第２側面であって、前記第１側面と前記第２側面との間の断面寸法は、約３インチ〜約４インチである、第１および第２側面と、
   前記バッキング層の少なくとも前記第１および第２主面に付着される軟質接着剤の層と、
   前記軟質接着剤によって前記主面に付着される研磨粒子の層とを含む、サンディングスポンジ。
2. 前記軟質接着剤の層および前記研磨粒子の層は、前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方に沿って延在する、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
3. 前記軟質接着剤の層および前記研磨粒子の層は、前記第１側面および前記第２側面の両方に沿って延在する、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
4. 前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方が、凹断面形状を有する、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
5. 前記第１側面および前記第２側面の両方が、凹断面形状を有する、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
6. 前記軟質接着剤の層は、前記バッキング層の前記主面より下方の主部分および前記研磨粒子の周りの前記接着剤のメニスカスを含む副部分を含み、それによって被研磨面との接触のために、高いパーセンテージの前記研磨粒子を露出する、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
7. 前記第１主面と前記第２主面との交点と前記第３主面と前記第４主面との交点との間の断面寸法は、約５インチである、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
8. 前記第１側面と前記第２側面との間の前記断面寸法は、約３ １／２インチである、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
9. 前記バッキング層が、フェルト化発泡体を含む、請求項１に記載のコーナーサンディングスポンジ。
   

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