JP2015042441A - 研磨物品 - Google Patents

Abstract

【課題】建設材料の切削および研削に使用される研削セグメントが摩耗し交換した後に、平衡化をより容易に実施することができる研磨物品を提供する。【解決手段】研磨物品は、中心開口部を画定する環状形状を有する基部１０１と、基部１０１に着脱可能に取り付けられた取付アセンブリ２０２と、セクタ２０６に結合された研削セグメント本体を含む研削セグメント２０７であって、取付アセンブリ２０２がセクタ２０６にクランプ力を作用する研削セグメント２０７と、を含む。【選択図】図２Ａ

Description

以下は、研磨物品に関し、特に、工業材料の形削り用研磨物品に関する。

改良済みの建築材料および建築材料の改良に適した工具を含む、インフラの維持に必要な工具は不可欠である。さらに、発展地域では、老朽化したインフラを新規かつ拡張された材料に交換することに対する継続的な需要がある。

建築業界では、建設材料の切削および研削に種々の工具が使用される。道路、床に使用される石板ならびに内装建材および外装建材として使用されるれんがの仕上げを含む種々の用途における種々の材料の形削りに研磨工具を必要とする。一般に、そのような研磨工具は、研磨、ポリッシング、切削またはそのような工程の組み合わせにより工業材料を形成するために使用される。研磨工具はプレートまたはホイール等の基部要素を含むことができ、特定の例においては、工業材料の形削りのため高速で回転可能な基部に取り付けられた一連の研削セグメントが使用されうる研削ホイールの形状とすることができる。

使用時、研削セグメント等の研磨物品の一部が摩耗し、交換を要する場合がある。研削セグメントと基部要素との間の結合剤の破損により研削セグメントおよび／または基部要素の交換を必要とする場合があり、中断時間および生産性の損失につながる。さらに、破損は、研削セグメントの一部が作業領域から高速で排出される際に危険を生じる原因となりうる。典型的な交換作業はセグメントがどのように基部に固定されるかに依存する。研削セグメントが、基部に固定されている接合界面にろう付けまたは溶接される場合は、技術者が接合界面と基部との間の連結部に到達することができるように基部全体を機械から取り外さなければならない。摩耗した研削セグメントの交換後、接合界面および新しい研削セグメントを基部に取り付けなければならず、その後、研磨物品を適切な動作のために平衡させなければならない。

一態様によれば、研磨物品が、中心開口部を画定する環状形状を有する基部と、基部に結合された取付アセンブリであって、取付アセンブリの一部に圧縮力がかかっている取付アセンブリと、取付部材に結合された研削セグメントと、を含む。

別の態様では、研磨物品が、中心開口部を画定する環状形状を有する基部と、基部に着脱可能に取り付けられた取付アセンブリと、セクタに結合された研削セグメント本体を含む研削セグメントであって、取付アセンブリがセクタにクランプ力を作用する研削セグメントと、を含む。

さらに別の態様では、研磨物品が、基部と、締結具により基部に結合された取付アセンブリであって、締結具を、締結具が取付アセンブリ内に完全に着座している係合位置と、締結具が取付アセンブリ内において部分的に非着座である解放位置との間において移動可能な取付アセンブリと、を有する。物品は、取付アセンブリに連結された研削セグメントであって、締結具が解放位置にある場合、研削セグメントが着脱可能である、研削セグメントをさらに含む。

別の態様によれば、研磨物品が、基部と、基部に結合された取付アセンブリであって、独立した別個の下部取付部材に結合された上部取付部材を含む取付アセンブリと、セクタに結合された研削セグメントであって、セクタが上部取付部材の表面と下部取付部材の表面との間に固定されている研削セグメントと、を含む。

本開示は添付の図面の参照によってその多くの特徴および利点が当業者により良く理解されうるとともに明らかとなる。

一実施形態による研磨物品の基部の斜視図を含む。 一実施形態による研磨物品の上面図を含む。 一実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。 一実施形態による研磨物品の一部の斜視図を含む。 一実施形態による研磨物品の一部の斜視図を含む。 実施形態による研削セグメントおよびセクタの断面図を含む。 実施形態による研削セグメントおよびセクタの断面図を含む。 実施形態による研削セグメントおよびセクタの断面図を含む。 一実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。 一実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。 本明細書中の実施形態の研磨物品によって実施される研削作業の図を含む。 一実施形態による研磨物品の上面図を含む。

異なる図面における同じ参照符号の使用は類似または同一の物品を示す。

以下は、全般的に、研磨物品に関し、より具体的には、セラミック、岩石、コンクリートおよび／またはれんが等の工業材料の研削に使用されるセグメント型研削ホイールおよびセグメント型研削リングに関する。特に、本明細書中に開示される以下の研磨物品は建築材料の仕上げに有用であってもよい。

図１Ａは、一実施形態による研磨物品の基部の斜視図を含む。示されるように、基部１０１は円筒状の３次元形状を有しうる。より具体的には、基部１０１は、基部１０１の本体内に延びる中心開口部１０２を画定する環状形状を有しうる。中心開口部１０２は、形削り作業を実施するために基部１０１の回転用に備えられる機械への基部１０１の取り付けに適していてもよい。例えば、機械の支軸は、基部１０１の中心開口部１０２内に係合してもよく、さらには基部１０１を回転するのに適した回転子に連結されてもよい。

示されるように、基部１０１は、中心軸線１８０に対してほぼ垂直に延びる主要平面である上部表面１０３と、上部表面１０３に対向し、上部表面１０３に平行して延びるとともに、中心開口部１０２の中心点を通って延びる軸線１８０にほぼ垂直な後部表面１０４と、を有しうる。さらに、基部１０１は、上部表面１０３と後部表面１０４上部表面１０３と後部表面１０４との間に軸方向に延びる外部側部表面１０５を有しうる。外部側部表面１０５は、また、基部１０１の周りに周方向に延びて基部１０１の外部周縁表面を画定する。

一実施形態によれば、基部１０１は金属または金属合金等の無機材料から形成されうる。特定の例においては、基部は鋼等の金属合金から形成されうる。例えば、基部１０１は、３０ＣｒＮｉＭｏ８、２５ＣｒＭｏ４、７５Ｃｒ１、Ｃ６０等の熱処理可能な鋼合金またはＳｔ３７、Ｓｔ５７およびＳｔ６０等の単純な構造の鋼を含みうる。基部１０１は少なくとも約６００Ｎ／ｍｍ^２の引張強さを有しうる。基部要素は当技術分野において公知の種々の冶金技術によって形成されうる。

図１Ｂは、一実施形態による研磨物品の上面図を含む。示されるように、研磨物品２００は図１Ａに記載した基部１０１を含みうる。中心開口部１０２は基部１０１の内径（ＩＤ）を画定するよりも直径を有しうる。さらに示されるように、基部１０１は、図１Ｂに示されるように、中心開口部１０２の中心点を通り、基部１０１の外部側部表面１０５間に延びる外径（ＯＤ）を含みうる。一実施形態によれば、基部１０１は、外径（ＯＤ）が少なくとも約２００ｍｍになりうるような比較的大きな物品とすることができる。他の実施形態では、基部１０１の外径は、少なくとも約３００ｍｍ、少なくとも約４００ｍｍ、少なくとも約５００ｍｍ、特に約２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの範囲内等、より長くすることができる。

図１Ｂにさらに示されるように、研磨物品２００は、基部１０１の上部表面１０３に配置され、かつ外部側部表面１０５に隣接および／または当接して基部１０１の周りに周方向に配置される取付アセンブリ１１１、１１２、１１３および１１４（１１１〜１１４）を含みうる。取付アセンブリ１１１〜１１４のそれぞれは、取付アセンブリのそれぞれの間に周方向の間隙が存在しうるように基部１０１の外周に沿って互いに周方向に離間しうる。４つの取付アセンブリ１１１〜１１４を含むものとして示される研磨物品２００が示されているが、他の実施形態では、より少数またはより多数の取付アセンブリを使用してもよいことは理解されよう。特に、数ある利点の中でも、複数の取付アセンブリを使用すると、修理のために研磨物品全体を解体する代わりに、工具のセクション化および必要に応じた研磨物品の分離されたセクションの修理が可能になる。

さらに、取付アセンブリ１１１〜１１４のそれぞれは基部１０１に着脱可能に連結されうる。着脱可能な結合による取付部には、スナップフィット連結部、噛合係合連結部および締結具を含みうる。１つの特定の実施形態によれば、取付アセンブリ１１１〜１１４は、取付アセンブリ１つにつき１つ以上の締結具を使用して基部１０１に固定されている。

取付アセンブリ１１１〜１１４は金属または金属合金等の無機材料で形成されうる。特定の例においては、取付アセンブリ１１１〜１１４が、鉄等の遷移金属元素を含む金属合金で形成されてもよい。特定の例においては、取付アセンブリ１１１〜１１４のそれぞれが鋼で形成されてもよい。

研磨物品２００は、取付アセンブリ１１１〜１１４に着脱可能に結合させることができる（例えば、計数式（ｅｎｕｍｅｒａｔｅｄ）研削セグメント１１５および１１７を含む）研削セグメントを含みうる。特に、取付アセンブリ１１１〜１１４のそれぞれは複数の研削セグメントを含みうる。示されるように、研削セグメント（例えば、１１５および１１７）は、円形パターンで外周部に沿って基部１０１の周りに周方向に配置されうる。さらに、研削セグメント１１５と研削セグメント１１７は、間隙（例えば１１６）が研削セグメント１１５と研削セグメント１１７との間に存在するように互いに離間しうる。取付アセンブリ１１１〜１１４により、基部１０１への研削セグメント（例えば、１１５および１１７）の取り付けが容易になる。特に、取付アセンブリ１１１〜１１４により、基部１０１への研削セグメント（例えば１１５〜１１７）の着脱可能に結合が容易になる。研削セグメント（例えば１１５および１１７）は、本明細書中により詳細に記載されるように取付アセンブリ１１１〜１１４に着脱可能な結合されうる。

図１Ｂは、取付アセンブリ１１１〜１１４による研削セグメント（例えば１１５および１１７）の基部１０１に対する１つの特定の配向を示すが、本明細書中の実施形態はそのように限定されるとみなされるものではなく、研削セグメントの基部に対する種々の他の配向も使用されうることが理解されよう。例えば、研削セグメントは基部１０１の上部表面１０３に対してほぼ垂直な方向に延びうる。または、別法として、研削セグメントは基部１０１の外部側部表面１０５から延びうる。実際には、本明細書中の実施形態は、研削セグメントが互いに対して同じ配向を有しない研磨物品の形成を企図している。例えば、第１の組の研削セグメントは基部に対する第１の配向を有しうるとともに、第２の組の研削セグメントは基部に対する第２の配向を有しうる。特に、第２の組の研削セグメントの配向は第１の組の研削セグメントの配向とは異なりうる。さらに、第１の研削セグメントと第２の組の研削セグメントは材料特性の点において互いに異なっていてもよいことは理解されよう。

図６を簡潔に参照すると、一実施形態による代替的な研磨物品の上面図が示される。示されるように、研磨物品６００は図１Ｂの研磨物品２００に類似する。特に、研磨物品６００は、基部１０１の上部表面１０３に配置され、かつ外部側部表面１０５に隣接および／または当接して基部１０１の周りに周方向に配置された取付アセンブリ６１１、６１２、６１３および６１４（６１１〜６１４）を含みうる。取付アセンブリ６１１〜６１４のそれぞれは、取付アセンブリのそれぞれの間に周方向の間隙が存在しうるように基部１０１の外周に沿って互いに周方向に離間しうる。４つの取付アセンブリ６１１〜６１４を含むものとして示される研磨物品６００が示されるが、他の実施形態では、より少数またはより多数の取付アセンブリを使用してもよいことは理解されよう。

さらに、研磨物品６００は、基部１０１に着脱可能に結合された研削セグメントを含みうる。特に、研磨物品６００は、基部１０１に対する異なる配向および第１の組と第２の組との間に異なる配向を有する２つの組の研削セグメントを含みうる。例えば、取付アセンブリ６１１は、研削セグメント６１５、６１６、６１７、６１８および６１９（６１５〜６１９）を含む。研削セグメント６１５〜６１９は、取付アセンブリ６１１上の基部１０１に対するそれら配向に基づき異なる組に分けることができる。例えば、示されるように、研削セグメント６１５、６１７および６１９は基部１０１に対して同じ配向を有する第１の組の一部とされうる。研削セグメント６１５、６１７および６１９とは別個の組の一部とみなされてもよい研削セグメント６１６および６１８は、研削セグメント６１６および６１８が研削セグメント６１５、６１７および６１９とは異なる角度で基部１０１に対して配向されるように、基部１０１に対して回転させることができる。示されるように、第２の組の研削セグメント６１６および６１８は研削セグメント６１５、６１７および６１９に対して垂直な配向を有するように回転させることができる。しかしながら、研磨物品６００を、組内の研削セグメントのそれぞれが基部に対して異なる配向を有しうる２つを超える組の研削セグメントを含むように形成することができることは理解されよう。さらに、第１の研削セグメントと第２の組の研削セグメントとの間の配向は実質的に垂直で示されるが、他の適切な角度を有する配向も使用できる。

再度図１Ｂを参照すると、一実施形態によれば、研削セグメントのそれぞれがマトリックス材料内に含有された研磨粒子を有する研削本体を含みうる。特に、研削セグメントは、研磨粒子が材料の３次元マトリックス内に含まれた結合研磨物品とされうる。研磨粒子は、少なくとも約４、例えば、少なくとも約５、少なくとも約６またはさらには少なくとも約７等のモース硬度を有する研磨粒子材料を含みうる。特定の例においては、研磨粒子は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素またはそれらの組み合わせ等の超砥粒材料を含みうる。一実施形態において、研磨粒子は主としてダイヤモンドを含む。

特定の実施形態では、研磨粒子は、約４００ＵＳメッシュ以上、例えば、約１００ＵＳメッシュ以上等、例えば、約１６〜１００ＵＳメッシュ等の粒度を有するように選択されうる。研磨物品の目的の用途によっては、研磨粒子のサイズは約３０〜６０ＵＳメッシュとされうる。

研削セグメントのマトリックス材料は、ガラス結合剤、金属結合剤、金属合金結合剤およびそれらの組み合わせ等の無機材料を含みうる。特定の例においては、マトリックス材料は金属または金属合金を含んでもよく、特に、遷移金属元素またはさらには遷移金属元素の化合物から形成されうる。

特定の実施形態では、研削セグメントは、２００８年８月８日に出願された、例えば「研磨要素を担体に接合するための連続金属相を有する研磨工具」と題される米国特許出願第６１／０８７，４３０号明細書に開示されているもの等の、溶浸結合研磨物品（ｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄ ｂｏｎｄｅｄ ａｂｒａｓｉｖｅ ａｒｔｉｃｌｅ）とされうる。そのような例では、研削セグメントは金属マトリックス内に含まれる研磨粒子を含みうる。研削セグメントは、さらに、溶浸材料を充填することができる気孔が相互連結した網状構造を含む。金属マトリックスは、金属元素または複数の金属元素を含む金属合金を含みうる。

上に示したように、研磨部材は、研削セグメントの本体内の気孔の相互連結した網状構造内に溶浸材があるように形成されうる。溶浸材は、研削セグメントの体積全体に延在する気孔の容積を部分的に充填しうる、ほぼ充填しうる、またはさらには完全に充填しうる。１つの特定の設計によれば、溶浸材は金属または金属合金材料とすることができる。

図２Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。特に、図２Ａは、図１Ｂに示した面ＢＢにおいて見た研磨物品の一部を示しうる。図２Ａは、基部１０１と、基部１０１に着脱可能に取り付けられた取付アセンブリ２０２と、取付アセンブリ２０２に結合された研削セグメント２０７との断面図を含む。一実施形態によれば、取付２０２アセンブリは複数の構成要素を含みうる。例えば、図２Ａの取付アセンブリは上部取付部材２０５と下部取付部材２０３とを含みうる。特定の例においては、下部取付部材２０３と上部取付部材２０５とは相補的な係合構造の形態で互いに嵌合させることができる。つまり、下部取付部材２０３は、２つの部材２０３と２０５とを互いに嵌合させることができ、特定の例においては、互いに摺動可能に係合することができるように、上部取付部材２０５の表面を褒めるように形成された表面を有する。

図２Ｃの斜視図により明確に示されるように、特定の例においては、下部取付部材２０３は溝を形成するような形状の表面を有しうる。下部取付部材２０３は、特定の周縁の弧全体に延びるとともに、上部取付部材２０５を中に係合するのに適した半径方向の幅を有する溝２３１を画定する表面を有しうる。したがって、図２Ａに示されるように、下部取付部材２０３は、上部取付部材２０５または上部取付部材２０５の少なくとも一部を中に係合するための溝２３１を形成するための略Ｕ形の断面外形を有しうる。

特に、上部取付部材２０５が下部取付部材２０３と完全に係合している（例えば、図２Ａに示すように、下部取付部材２０３の溝２３１内に完全に着座している）場合、溝２３１内において、上部取付部材２０５の下部表面と下部取付部材２０３の上部表面との間に間隙２１１が存在してもよい。したがって、上部取付部材２０５が溝２３１内に係合しており、締結具２１０により下部取付部材２０３に完全に固定されている場合に間隙２１１が形成されるように、溝２３１の深さを、上部取付部材２０５のテーパ状の側壁の高さよりも大きくすることができる。本明細書中により詳細に記載されるように、前述の寸法により、取付アセンブリ２０２内におけるセクタ２０６およびしたがって研削セグメント２０７の適切な係合を促進することができる。

さらに、上部取付部材２０５が下部取付部材２０３と完全に係合している場合、間隙２１２が下部取付部材２０３の外部テーパ状表面２８５と上部取付部材２０５の外部テーパ状表面２８６との間に形成されうる。間隙２１１と同様、間隙２１２は、研削セグメント２０７を取付アセンブリ２０２と基部１０１とにしっかりと固定するためのセクタ２０６へのクランプ力の発揮を容易にするため、下部取付部材２０３と上部取付部材２０５との間の幾何学的形状の相違を基に意図的に形成されうる。特に、取付アセンブリ２０２、特に、下部取付アセンブリ２０５は半径方向力をセクタ２０６に対して作用しうるが、それは半径方向の圧縮力であってもよい。特に、下部取付部材２０３の溝２３１は、上部取付部材２０５の半径方向の幅を超える半径方向の幅を有するように形成することができ、これにより完全に係合した配置における間隙２１２の形成が容易になる。

図２Ａ〜２Ｃに示されるように、上部取付部材２０５は、下部取付部材２０３の溝２３１内に係合してもよく、特に、取付アセンブリ２０２は基部１０１に着脱可能に連結されうる。特定の設計においては、取付アセンブリ２０２は、締結具２１０を使用して基部１０１の上部表面により基部１０１に固定されうる。つまり、締結具は、取付アセンブリ２０２および基部１０１の上部表面１０３に締結具２１０によりまず係合するように構成される。他の実施形態（図４Ａおよび図４Ｂを参照）では、締結具が、まず基部１０１の下部表面に係合し、その後、取付アセンブリに係合するように構成されている場合、取付アセンブリが基部１０１の下部表面を介して基部に固定されている。さらに示されるように、基部１０１の上部表面を介して基部１０１に固定された取付アセンブリ２０２を使用する実施形態では、締結具２１０のヘッド２５５が取付アセンブリ２０２の一部を係合するように構成されており、かつ基部１０１の表面から軸方向に離間している。理解されるように、締結具が取付アセンブリ２０２の弧状のセグメントに沿って互いに周方向に離間するように１つの取付アセンブリ２０２を基部１０１の一部に固定するために複数の締結具を使用してもよい。

再度図２Ａを参照すると、示されるように、研削セグメント２０７は取付アセンブリ２０２に着脱可能に連結されうる。一実施形態によれば、研削セグメント２０７はセクタ２０６に結合されうるとともに、取付アセンブリ２０２に直接的に結合されるように構成されたセクタ２０６に固定可能に取り付けられてもよい。特定の実施形態では、セクタ２０６は、研削セグメント２０７の取付アセンブリ２０２への接合を容易にする物品とすることができる。特定の例においては、セクタ２０６は金属または金属合金材料で形成されうる。特に、セクタ２０６は、研削セグメント２０７の取付アセンブリ２０２への取り付けを容易にするように、研磨粒子を実質的に含まないものとされうる。

さらに、研削セグメント２０７はセクタ２０６に接合されてもよい。研削セグメント２０７とセクタ２０６との間の適切な接合機構の例には、ろう付、溶接および溶浸接合を含みうる。

一実施形態によれば、セクタ２０６は取付アセンブリ２０２に着脱可能に連結されうる。特に、セクタ２０６は取付アセンブリ２０２内に固定されうる。より具体的には、溝が上部取付部材２０５の表面と下部取付部材２０３の表面との間に形成されうる場合、セクタ２０６は取付アセンブリ２０２の溝内に固定されうる。つまり、例えば、図２Ａに示されるように、上部取付部材２０５の表面２２２および表面２２３ならびに下部取付部材２０３の表面２２１は、セクタ２０６が中に配置および固定されうる断面に見られるように略Ｕ形の溝を形成してもよい。つまり、特定の例においては、取付アセンブリ２０２が基部１０１と完全に係合している場合、上部取付部材２０５の表面２２２および表面２２３と下部取付部材２０３の表面２２１とによって形成される溝は、力（例えば、半径方向力）をセクタ２０６に作用しうる。特に、表面２２１は、セクタ２０６の外側半径方向表面２３１に直接的に接触して、セクタ２０６に半径方向内向き力２９１を作用し、セクタ２０６を表面２２２に対して押し、その中においてセクタ２０６を所定の位置に固定および保持することができる。この固定配置により、セクタ２０６または研削セグメント２０７に直接的に係合する締結具を使用することなく、基部１０１および取付アセンブリ２０２に対するセクタ２０６および研削セグメント２０７の位置決めおよび保持が容易になる。さらに、セクタ２０６が取付アセンブリ２０２内に完全に係合している場合、取付アセンブリ２０２の一部に圧縮力がかかりうる。つまり、下部取付アセンブリ２０３は上部取付アセンブリ２０５の少なくとも一部に圧縮力（例えば、半径方向の圧縮力）を作用しうる。

特に、複数部品の取付アセンブリ２０２とセクタ２０６の形状との組み合わせにより、取付アセンブリ２０２内におけるセクタ２０６のクランプ係合を容易にすることができる。図３Ａを参照すると、研削セグメントおよびセクタの断面図が一実施形態により示される。特に、セクタ２０６はそれがほぼ台形断面形状を有するように形成される。つまり、それは少なくとも２つの面が互いに平行し、一対の面が互いに平行でない面を画定する、または換言すると、交差する表面を画定する四辺形形状である。特に、１つの面は一対の平行な面のうちの１つに垂直とされうる。セクタ２０６は、互いにほぼ平行する、上部表面３０４と、上部表面に対向する下部表面３０５とを含みうる。セクタ２０６は、さらに、外側半径方向表面３０３と、外側半径方向表面に対向する内側半径方向表面３０６とを含みうる。外側半径方向表面３０３と内側半径方向表面３０６とは実質的に交差する面を画定する。さらに、外側半径方向表面３０３はそれが上部表面３０４と下部表面３０５とにほぼ垂直になるように配向されうる。

一実施形態によれば、内側半径方向表面３０６と下部表面３０５は、図３に示されるように、表面３０６と表面３０５との間の角度の測度として接合角度３０１を形成しうる。そのような角度により、内側半径方向表面３０６が中心軸線１８０に対して角度を有することになる。一実施形態によれば、接合角度３０１は鋭角（すなわち約９０°未満）とされうる。例えば、特定の例においては、接合角度３０１は、約８５°未満、特に、約４５°〜約８５°の範囲内の角度を有しうる。

さらに、特定の例においては、内側半径方向表面３０６とセクタ２０６の下部表面３０５との間の連結部は丸みのあるエッジ３０８によって画定してもよい。つまり、丸みのあるエッジ３０８は、鋭いコーナを形成せず、丸みのある表面を有する丸いコーナを形成してもよい。

さらに、上部取付部材２０５は、表面２２２が中心軸線１８０に対して、中心軸線に対するセクタ２０６の内側半径方向表面３０６と同じ角度の角度を有するように形成されうる（図２Ａを参照）。表面２２２は、直接的に係合し、かつセクタ２０６の内側半径方向表面３０６に対して面一に配置されるように構成されうる。

さらに図３Ａに示されるように、研削セグメント２０７は、それが中心軸線１８０に対して半径方向外側に傾斜するように中心軸線１８０に対して角度を有してもよい。特に、研削セグメント２０７は、上部外側半径方向エッジ３０９が、研削セグメント２０７の下部外側半径方向エッジ３１１に比べ、中心軸線１８０からより遠い半径方向距離に配置されるように角度を有してもよい。要するに、上部外側半径方向エッジ３０９は、下部外側半径方向エッジ３１１を半径方向に越えて、より具体的には、基部１０１の外部側部表面１０５を越えて突出しうる。そのような設計により、基部の外部側部表面１０５から所定の距離に配置された加工面との、研磨物品の研削セグメントの係合が容易になりうる。図３Ａは研削セグメントの１つの構成を示すが、研削セグメントは種々の他の適切な構成において配向することができ、示された実施形態に限定されるものではないことは理解されよう。

図３Ａでは特定の断面形状を有するセクタを記載したが、他の形状、特に、あらゆる範囲の多角形形状および取付アセンブリ内におけるセクタの固定を容易にする不規則な形状を使用することができることは理解されよう。例えば、図３Ｂは、一実施形態によるセクタおよび研削セグメントの断面図を含む。示されるように、セクタ３４０は、本明細書中に記載されるような取付アセンブリ内におけるセクタ３４０の固定を容易にしてもよい略Ｌ字型の外形を有するように形成されうる。特に、セクタ３４０は、上部取付アセンブリ２０５と下部取付アセンブリ２０３との間におけるセクタ３４０の固定のために上部取付アセンブリ２０５の一部と係合するように構成された半径方向側部表面３４２から半径方向内側に延びるフランジ３４１を有しうる。上部取付アセンブリ２０５は、フランジ３４１の表面の相補的な係合のためにここで示される外形とは異なる外形を有してもよいことは理解されよう。

図３Ｃは、一実施形態によるセクタおよび研削セグメントの断面図を含む。示されるように、セクタ３６０は、略矩形形状、より具体的には、四角形の断面形状を有する。

図４Ａおよび図４Ｂは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。例えば、図４Ａおよび図４Ｂの図は、図１Ｂに示された面ＡＡにおいて見た研磨物品の一部とされうる。図４Ａは、締結具４１０が取付アセンブリ内における係合位置において示される、研磨物品の一部の断面図を含む。対照的に、後述するように、図４Ｂは、締結具が解放位置において示され、その中において部分的に非着座であるが取付アセンブリと尚係合している研磨物品の断面図を含む。係合位置と解放位置との間における締結具４１０の動作には、締結具４１０の数回の回転（例えば、２回転以下、３回転以下または４回転以下）を必要とするのみであってもよい。

図４Ａを参照すると、取付アセンブリ４０２が締結具４１０により基部１０１に結合されているものとして示されている。示されるように、締結具４１０のヘッド４５５が基部１０１と係合するように、取付アセンブリ４０２は基部１０１の後部表面１０４を介して基部１０１に固定されている。さらに示されるように、取付アセンブリ４０２は、本明細書中に記載されるような下部取付部材４０３および上部取付部材４０５を含みうる。上部取付部材４０５は、図２Ａの実施形態に記載したものと同じ手法で下部取付部材４０３に結合されうる。

特に、取付アセンブリ４０２がプレート１０１と係合位置にある場合、間隙４１１が上部取付部材４０５の下部表面４３１と下部取付部材４０３の上部表面４３２との間に形成されうる。係合位置において、締結具４１０は取付アセンブリ４０２内に完全に着座しており、ヘッドは基部１０１と係合している。示されるように、間隙４１１は、下部取付部材４０３の上部表面４３２の半径方向の幅全体（すなわち、下部取付部材４０３に形成される溝の幅全体）に延びうる。本明細書中に記載されるように、セクタと研削セグメントとの適切な係合を確実とするため、下部取付部材４０３の寸法および上部取付部材４０５の寸法に基づき、間隙４１１を意図的に形成してもよい。

さらに、上部取付部材４０５が下部取付部材４０３と完全に係合している場合、間隙４１２が下部取付部材４０３の外部テーパ状表面４８５と上部取付部材４０５の外部テーパ状表面４８６との間に形成されうる。間隙４１１と同様、研削セグメント４０７を取付アセンブリ４０２と基部１０１とに固定するためにセクタ４０６への適切な力（例えば、クランプ力）の発揮を容易にするため、間隙４１２が、下部取付部材４０３と上部取付部材４０５との間の幾何学的形状の相違に基づき意図的に形成されうる。

さらに、図２Ａの実施形態と同様、セクタ４０６は取付アセンブリ４０２内に、特に、上部取付部材４０５の表面４２２および表面４２３と下部取付部材４０３の表面４２１との間に固定されうる。特に、セクタ４０６は、上部取付部材４０５の表面４２２および表面４２３と下部取付部材４０３の表面４２１との間に形成される溝内に固定されうる。上部取付部材４０５はアーム部４２５を有しうる。アーム部４２５は、図２Ａに示される実施形態の上部取付部材４０５のアームに比べてより大きな半径方向の厚さを有してもよい。

特定の例においては、取付アセンブリ４０２が基部１０１と完全に係合している場合、上部取付部材４０５の表面４２２および表面４２３と下部取付部材４０３の表面４２１とによって形成される溝が力（例えば、半径方向力）をセクタ４０６に作用しうる。特に、表面４２１は、セクタ４０６の外側半径方向表面４３１に直接的に接触し、半径方向内向き力４９１をセクタ４０６に作用し、セクタ４０６を表面４２２に対して押し、その中において、セクタ４０６を取付アセンブリ４０２内の所定の位置に固定および保持しうる。クランプ配置は、セクタ４０６または研削セグメント４０７に直接的に係合する締結具を使用することなく基部１０１に対するセクタ４０６および研削セグメント４０７の位置決めおよび保持を容易にする。

図４Ａは、実施形態による別の形状を有する研削セグメント４０７の断面図をさらに含む。示されるように、研削セグメント４０７は台形形状を有しうる。示される実施形態によれば、研削セグメント４０７はテーパ状の上部表面４３３を有しうる。テーパ状の上部表面４３３は、研削セグメント４０７の内部側部表面４３２と外部側部表面４３１とに対して非垂直角度で配向されている。研削セグメント４０７は、研削セグメントの種々の断面の幾何学的形状が本明細書中に開示される研磨物品における使用に適していることを実証している。

図４Ｂを参照すると、締結具４１０はそれが取付アセンブリ４０２から部分的に非着座である解放位置にあるものとして示される。解放位置においては、締結具４１０が方向４５１に動くと、締結具４１０のヘッド部４５５が基部１０１の表面から離間しうる。解放位置では、示されるように、下部取付部材４０３からの、上部取付部材４０５の軸方向４２２における部分的な非着座を可能にしうる。特に、解放位置において、締結具４１０は、必ずしも取付アセンブリから完全に取り外されなくても、さらには上部取付部材４０５から完全に取り外されなくてもよい。締結具４１０を解放位置に配置する際、上部取付部材４０５によってセクタ４０６に作用される力を低減することも、さらには完全に除去することもできる。したがって、解放位置においては、セクタ４０６およびしたがって、研削セグメント４０７が取付アセンブリ４０２から解放されうるように、上部取付部材４０５の表面４２２および表面４２３と下部取付部材４０３の表面４２１との間に形成される溝の寸法を変更することができる（すなわち低減される）。したがって、解放位置においては、上部取付部材４０５を、下部取付部材４０３から部分的に分離することができ、それによってセクタ４０６にかかる取付アセンブリ４０２のクランプ力を解放し、研削セグメント４０７を取付アセンブリ４０２から取り外すことが可能となる。締結具４１０はいずれも取付アセンブリ４０２、また、より具体的には基部１０１から完全に取り外す必要がないため、そのような設計は、これにより研削セグメントの迅速な交換および研磨物品の修理が容易となる。

特に、本明細書中の実施形態の設計においては、基部１０１および取付アセンブリ４０２を係合するように構成された締結具４１０は、研削セグメント４０７およびセクタ４０６から離間し、かつ解放されうる。つまり、セクタ４０６と取付アセンブリ４０２との間、またはセクタ４０６と基部１０１との間の直接結合のために締結具が使用されない。

図５は、本明細書における実施形態の研磨物品によって実施される研削作業の図を示す。特に、工作物５０１の表面５０５の研削を達成するため、工作物５０１を研磨物品５００に対して移動する（例えば、回転させ、軸方向に移動する）か、研磨物品５００を工作物５０１に対して移動するか、工作物５０１と研磨物品５００の両方を互いに対して移動することができる。特定の例においては、示されるように、研磨物品５００が高速で回転している間、工作物５０１を方向５０２に移動することができる。研削セグメントの上部表面５０９は、工作物５０１との最初の接触を行うため、および工作物５０１の表面５０５から材料を除去するために配置される。表面５０５の研削および仕上げを達成するために、工作物５０１は他の方向に移動することもできる。特定の例においては、本明細書における実施形態の研磨物品は岩石、コンクリートおよびれんが等の建築材料の表面の仕上げに特に適しており、より具体的には、そのような建築材料の面を平坦化するために使用されうる。

一実施形態によれば、研磨工具は、基部と、取付アセンブリと、複数の研削セグメントとを含む。特に、以下の実施形態では、複数部品が実装されたアセンブリと、特定の幾何学的形状の取付アセンブリ部品と、特定の特徴を有するセクタと、特定の特徴を有する研削セグメントとを使用することにより実施形態の特徴を有する研磨物品の迅速な修理および工具交換を可能にする設計の特徴の特定の組み合わせを説明する。さらに、基部の表面に対する締結具の配置、特に、基部の後部表面に係合する締結具の使用により締結具の開口部における切り屑の影響を制限することによって研磨物品の寿命の向上を促進することができる。さらに、本明細書中の実施形態では、１つのセクタに複数の研削セグメント、１つの取付アセンブリに複数のセクタ、１つの基部に複数の取付アセンブリを使用することができ、これが迅速な修理および工具交換を支援しうる。特に、本明細書中の実施形態により、組立構造の簡潔化による中断時間の短縮化を含む最小限の労力によって研磨物品の補修ができるようになる。さらに、そのような研削リングの構成においては、１つの基部で複数の取付アセンブリ部品を使用することで融通性が高まるため、本明細書における実施形態の特徴を訴えるリングの平衡をより容易に実施することができる。

前述において、特定の実施形態への言及および特定の構成要素の関係は例証的なものである。結合される、または連結される構成要素への言及は、本明細書中に記載された方法を実施すると解釈される前記構成要素間の直接連結、または１つ以上の介在する構成要素を介した間接連結のいずれかを開示することを意図していることは理解されよう。したがって、上に開示される対象物は例証的なものであり、限定的なものではないとみなされる。添付の特許請求の範囲はそのような変更形態、改良形態および他の実施形態の全てを包含することを意図するものであり、これらは本発明の実際の範囲内とされる。したがって、法律により認められる最大限の範囲まで、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲およびそれら均等物の可能な限り最も広い解釈によって決定されるものであり、前述の詳細な説明によって制限される、または限定されるものではない。

要約書は、特許請求の範囲の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解のもとに提示される。加えて、前述の詳細な説明では、開示を合理化する目的で種々の特徴が単一の実施形態にまとめられているか、記載されていることがある。この開示は、請求される実施形態が各請求項に明確に列挙される特徴よりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されるものではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が示すように、本発明の対象物は開示されたいずれの実施形態の全特徴より少ない特徴に関する。故に、以下の特許請求の範囲は詳細な説明に組み込まれ、各請求項は別個に請求される対象物として単独で有効である。

Claims (15)

1. 中心開口部を画定する環状形状を有する基部と、
   前記基部に着脱可能に取り付けられた取付アセンブリと、
   セクタに結合された研削セグメント本体を含む研削セグメントであって、
   前記取付アセンブリが前記セクタにクランプ力を作用し、
   前記セクタが台形断面形状を有し、
   前記セクタが上部表面と下部表面とを含み、前記上部表面と前記下部表面とが互いにほぼ平行し、
   前記セクタが、内側半径方向表面と外側半径方向表面とを含み、前記内側半径方向表面と前記外側半径方向表面とは実質的に交差する面を画定し、
   前記研削セグメントが中心軸線に対して半径方向外側に角度を有している、研磨物品。
2. 前記内側半径方向表面と前記下部表面とが接合角度を形成しており、前記接合角度が鋭角である、請求項１に記載の研磨物品。
3. 前記接合角度が８５°未満である、請求項２に記載の研磨物品。
4. 前記接合角度が４５°〜８５°の範囲内である、請求項３に記載の研磨物品。
5. 基部と、
   締結具により前記基部に結合された取付アセンブリであって、前記締結具が、前記締結具が前記取付アセンブリ内に完全に着座している係合位置と、前記締結具が前記取付アセンブリ内において部分的に非着座である解放位置との間において移動可能な取付アセンブリと、
   前記取付アセンブリに結合された研削セグメントであって、前記締結具が解放位置にある場合、前記研削セグメントが着脱可能である、研削セグメントと、を含み、
   研削セグメントはさらにテーパ状の上部表面を有し、
   前記基部が中心開口部を画定する環状形状を有する、研磨物品。
6. 前記取付アセンブリが上部取付部材および下部取付部材を含む、請求項５に記載の研磨物品。
7. 前記上部取付部材と前記下部取付部材とが相補的な係合構造により互いに係合している、請求項６に記載の研磨物品。
8. 前記下部取付部材が溝を含み、前記上部取付部材が前記下部取付部材の前記溝内に係合している、請求項７に記載の研磨物品。
9. 前記締結具が前記係合位置にある場合、前記上部取付部材の表面と前記下部取付部材の表面との間に間隙がある、請求項８に記載の研磨物品。
10. 前記解放位置において、前記上部取付部材が前記下部取付部材から部分的に分離されうる、請求項８に記載の研磨物品。
11. 前記係合位置において、前記研削セグメントが前記上部取付部材の表面と前記下部取付部材の表面との間に固定されている、請求項８に記載の研磨物品。
12. 基部と、
    前記基部に結合された取付アセンブリであって、前記取付アセンブリが、独立した別個の下部取付部材に結合された上部取付部材を含む取付アセンブリと、
    セクタに結合された研削セグメントであって、前記研削セグメントはテーパ状の上部表面を有し、前記セクタが前記上部取付部材の表面と前記下部取付部材の表面との間に固定されている研削セグメントと、を含む、研磨物品。
13. 前記基部が中心開口部を画定する環状形状を含む、請求項１２に記載の研磨物品。
14. 前記取付アセンブリが締結具により前記基部に結合されている、請求項１２または１３に記載の研磨物品。
15. 前記取付アセンブリが、表面は、セクタの外側半径方向表面に直接的に接触し、半径方向内向き力をセクタに作用している、請求項１に記載の研磨物品。

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