JP2009160712A

JP2009160712A - 回転研磨具

Info

Publication number: JP2009160712A
Application number: JP2008002797A
Authority: JP
Inventors: Naoto Endo; 直人遠藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】簡単な構成とした回転研磨具の提供。
【解決手段】研磨部１１に形成される挿入穴１２に接着材１３を充填する際には、注入具２０を使用する。注入具２０は、注射器などと同様の構成であり、押圧部２１、接着材１３の収納部２２、先端に設けた注入部２３を有している。収納部２２に接着材１３を収納し、注入部２３を挿入穴１２に挿入する。この状態で押圧部２１に力を加えると、収納部２２から接着材１３が排出されて挿入穴１２の底部に注入される。回転駆動部の回転軸１４を直接に研磨部１１のゲル状の接着材１３を注入した中空円筒形の挿入穴１２内に挿入する。１６は回転駆動部のフレームである。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動軸との連結構成を簡略化した回転研磨具に関するものである。

金属部品などの溝部のような塵埃が堆積したり油が付着して汚染されやすい個所を、電動研磨具により研磨して汚染を除去する技術が知られている。例えば、特許文献１には、図６に示されているような動力で駆動される回転研磨具１が記載されている。図６（ａ）は、この種の回転研磨具における研磨具と駆動軸との連結構成を示す側面図である。２は研磨部で、例えば小型砥石を用いる。

３は回転軸で、研磨部２に形成した中空円筒状の挿入穴９に挿入される。４は樹脂接着材で、回転軸３と研磨部２を固着する。８は回転駆動部で、電動機を用いる。５は回転軸３の固定部で、例えば三方締めの回転チャックを用いる。６は回転チャックの回転リング、７はねじなどの締め付け部材のねじ穴である。

図６（ｂ）は、従来例の異なる動力で駆動される回転研磨具における研磨具と駆動軸との連結構成を示す側面図である。２は研磨部、３は回転軸、４は樹脂接着材で、回転軸３と研磨具２を固着する。８ａは回転駆動部で、電動機を用いる。５ａは回転軸３の固定部で、例えば三方締めの回転チャックを用いる。６ａは回転チャックの回転リングである。

図６（ｃ）は、図６（ａ）、図６（ｂ）の回転軸と研磨部の固着部分を拡大して示す説明図である。図６（ｃ）において、研磨部２の挿入穴９における回転軸３の挿入側には、表面に座ぐり加工を施している。研磨部２に回転軸３を挿入して、接着材４を回転軸３の外側から座ぐり加工部分に盛り付ける。

特開平９−１３２−３７４号公報

特許文献１に記載されているような従来の回転研磨具は、研磨部内に加工した挿入穴に回転軸を挿入し、研磨部に形成した座ぐり部に接着材を盛り付けて研磨部と回転軸の固着を行っている。このため、研磨部の回転軸挿入部に座ぐり加工が必要となり、加工工数が増大する。また、挿入穴に回転軸をガタつくことなく挿入しなければならないので、挿入穴の内径と回転軸の外径の両者の精密加工が必要であり、コストが高くなるという問題があった。

また、接着材は固化する材料を用いているので経年劣化しやすく、接着効果が低下する。さらに、研磨部の使用時に回転軸に加わる応力により接着材が剥離することがある。このため、再度の接着材の取り付けが頻繁に必要となるので、メンテナンスが煩雑になるという問題があった。さらに、回転駆動部に、研磨部を固着した回転軸を保持する連結機構が必要となり、構造が複雑で部品点数が増大し、処理が煩雑になるという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転軸を研磨部に簡単な手段で固着すると共に、研磨部を固着した回転軸と回転駆動部の連結機構を簡略にした回転研磨具を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の回転研磨具は、
内部に形成した中空の穴部に、合成樹脂材を基材として有機溶剤を混入したゲル状半固体の接着材を充填した研磨部を備え、前記研磨部は、基材に金属粉の砥粒を混在させて形成されており、前記研磨部の中空の穴部に動力で駆動される回転軸を挿入し、前記回転軸の外周に前記接着材をフィルム状に付着させる構成としたことを特徴とする。

また、本発明の回転研磨具は、前記研磨部の基材を、ＰＶＡを含む弾性のある部材としたことを特徴とする。

また、本発明の回転研磨具は、前記研磨部の基材を、セラミックス部材としたことを特徴とする。

また、本発明の回転研磨具は、前記研磨部の先端形状を円錐台状に形成したことを特徴とする。

また、本発明の回転研磨具は、前記中空の穴部を円筒状に形成したことを特徴とすることを特徴とする。

本発明の実施形態においては、基材に砥粒を混在した研磨部に挿入穴を形成し、挿入穴内に基材に有機溶剤を混入したゲル状半固体の接着材を充填する。この挿入穴内に駆動部で回転される回転軸を挿入し、接着材を挿入穴の側壁と回転軸の外周間にフィルム状に存在させている。このため、研磨部と回転軸との嵌合が円滑に行え、コストを低減することができる。

本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態を示す側面図で本発明の実施形態においては、研磨部１１に形成した中空円筒状の挿入穴１２に、基材のシリコンゴムに有機溶剤を混入したゲル状半固体の接着材（ボンド）１３を注入する。研磨部１１は、例えばＰＶＡを基材として、砥粒としてアルミナなどの金属粉を混在させた弾力性のある構成としている。

そして、回転駆動部１５の出力軸である回転軸１４を、チャックなどの連結部材を介することなく、直接に研磨部１１の液状の接着材１３を注入した中空円筒形の挿入穴１２内に挿入する。１６は回転駆動部のフレーム、１７は電源スイッチで、交流電源または直流電源と回転駆動部１５との電気的接続をオン、オフする。

図３は、図２で説明した研磨部と回転軸の係合状態の例を拡大して示す説明図である。図３において、研磨部１１には、底面が円錐状である中空円筒形の挿入穴１２を形成する。この挿入穴１２の中にシリコンゴム系のゲル状半固体の接着材１３を充填する。１９は挿入穴１２の形状の断面視で、挿入穴１２の直径方向の断面形状は、円形以外に矩形状とすることもできる。１４は回転駆動部の回転軸である。前記のように、回転軸１４は、研磨部１１の挿入穴１２内に嵌合される。このため、回転軸１４の外径は、研磨部１１の挿入穴１２の内径よりもわずかに小さくしている。

図４は、本発明の異なる実施形態を示す説明図である。図４の例では、研磨部１１に形成される挿入穴１２の軸方向断面は段差１２ａが形成されている。挿入穴１２の内部底面付近にはゲル状半固体の接着材１３が充填されている。挿入穴１２の径小部１２ｘの内径と回転軸１４の外径はほぼ同じである。また、挿入穴１２の径大部１２ｙの内径は、回転軸１４の外径よりも僅かに大きく形成される。

このため、回転軸１４を挿入穴１２の径小部１２ｘまで挿入すると、挿入穴１２の内部底面付近に充填されている接着材１３が押し出されて、径大部１２ｙで回転軸１４の外周にフィルム状に付着し、研磨部１１を高速回転した際の抜け止め効果が向上するという利点がある。

図５は、図３と同様の形状で形成された挿入穴１２内に、回転軸１４を挿入した状態を示す説明図である。図５の例では、挿入穴１２内に回転軸１４を挿入した際に、接着材１３は回転軸１４の外周に密着した状態となっている。このように、本発明の実施形態においては、挿入穴の側壁と回転軸の外径間の間隙に接着材が入り込むことを前提としているので、挿入穴の内径と回転軸の外径の両者の加工は、従来のような高精度の加工が不要となる。

この回転研磨具は、例えば金属部品や強化プラスチック部品、金属製、または強化プラスチック製の製造装置などの硬質対象物の溝部に付着した塵埃や油の汚れを除去するための研磨手段として使用される。このため、使用時には研磨部の底部から反力が作用しているので、作業者がフレーム１６を把持して作業領域の上方から圧力を加えた際に、研磨部１１が遠心力の作用で回転軸１４から離脱することはない。

図１は、本発明の実施形態に係る回転研磨具１０を示す概略の分解斜視図である。本発明の実施形態においては、研磨部１１に形成される挿入穴１２に接着材１３を充填する際には、注入具２０を使用する。注入具２０は、注射器などと同様の構成であり、押圧部２１、接着材１３の収納部２２、先端に設けた注入部２３を有している。収納部２２に接着材１３を収納し、注入部２３を挿入穴１２に挿入する。この状態で押圧部２１に力を加えると、収納部２２から接着材１３が排出されて挿入穴１２の底部に注入される。

研磨部１１の形状は、図２〜図５の実施形態においては、円柱状としていたが、図１においては、先端側が円錐台状で全体としては砲弾形状としている。先端側が径小に形成されていると、細い溝内でも研磨部１１を配置して研磨作業を行えるという利点がある。なお、研磨部１１の形状として、先端をドーム状としたり、球状、扁平な円盤状など、研磨対象に応じて適宜の形状とすることができる。

接着材１３は、合成樹脂に有機溶剤を混入した液状の固化しない材料を使用しており、研磨部１１が高速で回転したときに、研磨の対象部位に押し当てた場合には、前記のように研磨の対象部位からの反力が作用し研磨部１１が回転軸から外れることはない。また、中空で回転しているときも、挿入穴１２と回転軸１４間で回転軸１４にフィルム状に巻きついている接着材１３の粘性で、研磨部１１が回転軸から飛び出すことはない。

研磨部１１が摩耗して交換する場合や、接着材１３を追加充填する場合には、研磨部１１に力を加えて先端側に移動させる。接着材１３には有機溶剤が混入されているのでゲル状半固体となっており、潤滑作用により軸方向への移動は容易であり、研磨部１１を簡単に回転軸１４から引き抜くことができる。

回転駆動部の電源は、商用の交流電源を直接、または交流電源から給電される交流電力を専用のアダプターで直流電力に変換した直流電源を使用する。しかしながら、直流電源を動力源として使用する際には、交流―直流の電力変換は行わずに二次電池または乾電池を用いる構成とすることもできる。また、回転駆動部の動力として、電力以外にエアモータを用いることができる。

本発明の実施形態に係る研磨部１１は、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）を主成分として、砥粒としてアルミナなどの金属粉を混入している。なお、砥粒としてアルミナ以外に炭化珪素、酸化クロム、ダイヤモンドなどが用いられる。このため、研磨具１１は柔軟性を有しているが、硬質の研磨対象物に対する研磨作用時の耐性にも優れている。

また、研磨部１１の基材として、ＰＶＡ以外の種々の材質が適用可能である。例えば、ＦＢＢ（フォームベークライトボンド、ＰＶＡに熱可塑性樹脂を混合した材質）を用いることもできる。なお、研磨部１１の基材として、ＰＶＡなどの弾力性のある合成樹脂以外にセラミックスのような固形物を用いることも可能である。この場合にも、セラミックスにアルミナなどの金属粉の砥粒を混在させる。このような、セラミックスにアルミナなどの金属粉の砥粒を混入在させる処理は、ビトリファイド法やレジノイド法を適用する。

本発明の実施形態においては、接着材１３として、基材のシリコンゴムに有機溶剤を混入したものの他に、ニトリルゴム、塩化ビニル樹脂にアセトンなどの有機溶剤を混入したものを用いることができる。また、スチレンブタジェンゴムや石油樹脂にシクロヘキサンなどの有機溶剤を混入したものを用いることができる。なお、接着材１３の基材として、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、フッ素樹脂が用いられる。さらに、有機溶剤として、エタノールを用いることも有用である。

以上、本発明の回転研磨具について説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。

本発明の実施形態を示す分解斜視図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。従来例を示す説明図である。

符号の説明

１０・・・回転研磨具、１１・・・研磨部、１２・・・挿入穴、１３・・・接着材、１４・・・回転軸、１５・・・回転駆動部、１６・・・フレーム、１８・・・端子

Claims

内部に形成した中空の穴部に、合成樹脂材を基材として有機溶剤を混入したゲル状半固体の接着材を充填した研磨部を備え、前記研磨部は、基材に金属粉の砥粒を混在させて形成されており、前記研磨部の中空の穴部に動力で駆動される回転軸を挿入し、前記回転軸の外周に前記接着材をフィルム状に付着させる構成としたことを特徴とする、回転研磨具。
前記研磨部の基材を、ＰＶＡを含む弾性のある部材としたことを特徴とする、請求項１に記載の回転研磨具。
前記研磨部の基材を、セラミックス部材としたことを特徴とする、請求項１に記載の回転研磨具。
前記研磨部の先端形状を円錐台状に形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回転研磨具。
前記中空の穴部を円筒状に形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の回転研磨具。