JP2018202586A - 手持ち式研磨工具、及び研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平面な一面に対して直角な面を迅速かつ適切に研磨することのできる研磨工具を提供する。【解決手段】研磨工具１は、回転軸部３を有する工具本体２と、回転軸部３と直交する案内平面１１を有する板形状の案内板部１０と、回転軸部３と同軸の中心軸を有する円柱形状で側周面に研磨面２１が形成された砥石部２０とを備えており、例えば板材（ワーク）Ｐ１の表板面３１に開孔された孔部３２の孔内周面３３や、板材（ワーク）Ｐ２の表板面４１に直交する端面４２を研磨対象面とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークの研磨作業に用いる手持ち式研磨工具、及び前記研磨工具を用いた研磨方法に関する。

従来、ワークの研磨作業には、例えば特許文献１に開示されているハンディグラインダ等の研磨工具が用いられることはよく知られている。

また、例えば板材の端面や、板材を溶断するなどして形成した孔部の内周面を研磨する際には、特許文献２に開示されているような砥石工具をヘッド部に取り付けて、当該砥石工具の研磨面を前記端面や前記内周面に当てて作業を行う。

特開２０１７−８７３１２号公報 特開２０１５−１２０２２７号公報

しかしながら、従来の研磨工具にあっては、研磨面を研磨対象に当て続ける作業が作業者にとって負担が大きい、という問題があった。特に、工具本体は、高速で回転する回転軸を支持する構造上、全体として重量が重く、工具本体を持って上記したような部位を長時間持続して精度良く研磨する作業は極めて労力を要した。

そこで本発明は、上記したような部位を簡易かつ安定して研磨することができる手持ち式研磨工具を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記したような部位を研磨する作業の負担が大幅に軽減される研磨方法を提供することを目的とする。

本発明は、ワークの研磨作業に用いる手持ち式研磨工具であって、作業者が手持ち可能な工具本体と、前記工具本体に設けられており、所定の駆動源によって回転する回転軸部と、前記工具本体に取り付けられ、前記回転軸部と直交し、かつ前記ワークに形成されている平面部に面接触する案内平面を有した案内部と、前記回転軸部に取り付けられ、かつ当該回転軸部と同軸の中心軸を有する円柱形状で側周面に研磨面が形成されており、前記回転軸部が回転することで前記中心軸を中心に回転する砥石部と、を備え、前記案内平面が前記ワークの平面部に面接触した状態で、当該ワークにおける前記平面部に直交する研磨対象面に、前記砥石部の研磨面が線接触又は面接触してなることを特徴とする手持ち式研磨工具である。

かかる構成にあっては、前記案内平面と、前記砥石部の側周面に形成された研磨面とのなす角度が直角となるため、前記案内平面を前記ワークの平面部に面接触した状態とすると、適正に、砥石部の研磨面が研磨対象面に線接触又は面接触することとなる。したがって、研磨対象面の形状を歪ませることなく精度の高い研磨加工が可能となる。

なお、本発明にかかるワークには、研磨対象となる部品に治具を別途取り付けて構成されたものも含まれる。したがって、本発明にかかるワークの平面部には、研磨対象となる部品に治具を取り付けて当該治具に平面部が形成されているものも含まれる。例えば、円筒形状の部品の側周面に形成された孔部の内周面を研磨するにあたって、本発明の手持ち式研磨工具の案内平面に面接触する平面部を有する治具を筒材に固定し、前記部品の孔部の内周面を治具の平面部に対して直角に研磨するようにしてもよい。

また、前記工具本体には、作業者が握持する杆形状の握持部が一対設けられており、前記握持部は、前記砥石部の研磨面と直交する方向に突き出されている構成が提案される。

かかる構成のような突き出し角度で握持部を設けると、操作しやすい手の角度で砥石部の研磨面を研磨対象面に当てることが可能となるため、作業者は、前記案内平面をワークの平面部に面接触させながら当該手持ち式研磨工具を安定して操作することができる。また、握持部が一対設けられているため、作業者が両手で把持することができることになり、安定性が大幅に向上する。

また、前記砥石部が、前記中心軸の軸方向に沿って並設されている複数の砥石体で構成されており、各砥石体は前記中心軸を基準として外径が同一の円柱形状であり、かつ、前記各砥石体を前記回転軸部に対して脱着可能とする脱着構造を具備している構成が提案される。

かかる構成にあっては、研磨対象面の長さ、幅、又は深さ等に応じて、前記砥石体の数を増減し、最適な研磨条件を定めて無駄のない加工を行うことができる。また、様々な寸法の砥石体を適宜選択し、同一外径の砥石体を揃えて砥石部を構成することにより、例えば孔部の内周面を研磨する際に、様々な内径の孔部の内周面に対して適正な外径の砥石部を採用することができるため、１台の研磨工具で種々の作業環境に柔軟に対応することができる。

さらに、前記案内部は板部材で構成されており、板部材の一側板面が前記案内平面とされており、前記案内部は、当該案内部の板厚方向に沿って貫通状に形成された透孔部を具備している構成が提案される。

かかる構成にあって、加工中は前記砥石部が作業者から見て前記案内部の奥側に位置することになるため、加工中の研磨対象面が作業者から視認しにくくなるところ、作業者は前記透孔部を介して研磨面と研磨対象面とを視認することが可能となる。なお、研磨対象面が孔部の内周面である場合には、孔部が当該手持ち式研磨工具の案内部に覆われて孔部の内部が暗くなってしまうところ、研磨時に生ずる火花の光によって孔部の内部が明るくなるため、別途光源を設けなくても透孔部を介して研磨対象面を比較的容易に観察することができる。

また本発明は、前記研磨工具を用いた研磨方法であって、ワークが板状であり、前記ワークの研磨対象面が当該ワークの平面部となる一側板面に対して直交する端面、又は当該ワークの平面部となる一側板面に対して直交する方向に開孔された孔部の孔内周面であり、前記案内平面を前記ワークの一側板面に面接触させた状態で、前記砥石部の研磨面を前記研磨対象面に線接触又は面接触させて研磨することを特徴とする研磨方法である。

かかる構成にあっては、前記案内平面と、前記砥石部の側周面に形成された研磨面とのなす角度が直角となるため、前記案内平面を前記ワークの平面部に面接触した状態とすると、適正に、砥石部の研磨面が研磨対象面に線接触又は面接触することとなる。したがって、研磨対象面の形状を歪ませることなく精度の高い研磨加工が可能となる。また、前記ワークに、前記手持ち式研磨工具を載せて作業することができるため、重たい工具本体を持ち上げ続ける必要がなくなり、より一層作業負担が軽減される。

本発明の手持ち式研磨工具は、簡易構造であり、研磨対象面の形状を歪ませることなく安定して精度の高い研磨加工が可能となる効果がある。

また本発明の研磨方法は、重たい工具本体を持ち上げ続ける必要がなくなるため、作業の負担が大幅に軽減される効果がある。

実施例１にかかる研磨工具を示す一部切欠側面図である。 実施例１にかかる研磨工具を示し、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は部分拡大底面図である。 実施例１にかかる研磨工具の使用状態を示す縦断面図である。 実施例２にかかる研磨工具の使用状態を示す縦断面図である。 実施例３にかかる研磨工具の使用状態を示す縦断面図である。

以下に本発明の手持ち式研磨工具（以下、単に研磨工具という。）を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。

ところで実施例を説明する際には、便宜上、上下方向を規定して説明する場合があるが、このことは、本発明が下記実施例で定められた方向にのみ限定されて使用されることを意味するものではない。

〔実施例１〕
図１，２に示すように、研磨工具１は、圧縮空気の導入によって駆動する手持ち式（ハンド型）の工具本体２を備えている。そして、工具本体２には、導入された圧縮空気を駆動源として回転する回転軸部３が取り付けられている。なお、工具本体２の内部構造は従来のものを適用可能であり、詳細な説明は省略する。

また、工具本体２の上部には、一対の握持部４，５が設けられている。具体的には、第１握持部４及び第２握持部５が取り付けられており、共に作業者が握持する杆形状をなし、回転軸部３の回転軸Ｃと直交する方向に突き出されている。また、第１握持部４と第２握持部５との間の角度θは、鈍角（本実施例においては１２０度）となっている。

また、第１握持部４の先端には、研磨工具１の駆動源である圧縮空気を導入する圧縮空気導入口部６が形成されている。

また、工具本体２の下部には、円板形状の案内板部１０が皿ネジ１２によって取り付けられている。また、案内板部１０の一側板面（下面）には、回転軸部３の回転軸Ｃと直交する平面で構成された案内平面１１が形成されている。なお、前記案内板部１０により、本発明にかかる案内部が構成される。

さらに、案内板部１０の中央には、回転軸部３が挿通される挿通部が形成されている。これと共に、案内板部１０であって、平面視で第１握持部４及び第２握持部５と重ならない位置には、透孔部であるスリット１３が当該案内板部１０の板厚方向に沿って貫通状に形成されている。

また、回転軸部３の先端部には、円柱形状の砥石部２０が取り付けられている。さらに詳述すると、砥石部２０の中心軸は、回転軸部３の回転軸Ｃと同軸となっており、側周面に研磨面２１が形成されている。

また、砥石部２０は、中心軸を基準として外径が同一の円柱形状とされた砥石体２２が複数並設されてなる。すなわち、各砥石体２２，２２，２２には、当該砥石部２０の中心軸に沿って貫通孔が各々形成されており、回転軸部３に設けられた取り付けボルト２５に各貫通孔が挿通された上で、当該取り付けボルト２５にワッシャ２６と固定ナット２７が装着されて各砥石体２２，２２，２２が回転軸部３に脱着可能に固結されている。なお、取り付けボルト２５と固定ナット２７とを用いた固定構造により、本発明にかかる脱着構造が構成される。

かかる構成にあって、圧縮空気を駆動源として回転軸部３が回転すると、砥石部２０が中心軸を中心にして回転することとなる。

次に、研磨工具１を用いた研磨方法について説明する。具体的には、上述の研磨工具１を用いて、ワークである板材Ｐ１の平面部である表板面３１に対して直交する方向に開孔された孔部３２の孔内周面３３を研磨対象面とする例を説明する。

まず、図３に示すように、案内板部１０を板材Ｐ１にあてがうようにして板材Ｐ１上に研磨工具１を乗載させて、板材Ｐ１の表板面３１と案内板部１０の案内平面１１とを面接触させる。そして、かかる状態で研磨工具１を駆動させつつ、孔部３２の孔内周面３３に砥石部２０の研磨面２１を接触させて研磨加工を施す。

このとき、板材Ｐ１の表板面３１と研磨工具１の研磨面２１とが常時直角を保ちつつ研磨加工を行えるため、孔内周面３３が精度良く研磨される。また、作業者は、研磨工具１全体を手で抱えながら作業する必要がないため、作業負担が大幅に軽減される。また、一対の握持部４，５が設けられているため、作業者が両手で工具本体２を把持することができることになり、安定性が良好である。なお、一対の握持部４，５は、研磨面２１に対して直交する方向に突き出されているため、操作しやすい手の角度で研磨工具１を安定して操作することができる。

また、作業者は、案内板部１０に設けられたスリット１３を介して孔部３２内を視認可能であるため、作業中にたびたび研磨工具１を孔部３２から離して孔内周面３３の状態を確認する、といった煩わしさがない。特に、研磨加工中においては孔部３２内に火花が飛び散っており、この火花を光源として孔内周面３３の状態を視認することができるので、光源を別途用意する必要もない。

ところで、各砥石体２２，２２，２２は取り付けボルト２５によって回転軸部３に固定されているため、孔部３２の孔径に応じて砥石体２２の外径を異なるものに交換して研磨工具１に取り付けることができる。このため、１台の研磨工具１によって孔径の異なる複数の孔部の孔内周面を研磨加工することができる。また、互いに異なる長さの取り付けボルト２５を準備しておき、取り付ける砥石体２２の個数を変更して、砥石部２０の高さを適宜変更することも可能である。

〔実施例２〕
実施例１とは別に、例えば図４に示すように、ワークである板材Ｐ２の平面部である表板面４１に対して直交する方向に形成された板材Ｐ２の端面４２を研磨対象面としてもよい。

詳述すると、本実施例における研磨工具１には、砥石部２０を構成する砥石体２２が１個のみ取り付けられている。ここで、取り付けボルト４５は実施例１とは異なり、砥石体２２の１個分に対応する長さのものが用いられる。

当該研磨工具１によって端面４２を研磨加工する際には、板材Ｐ２の表板面４１と案内板部１０の案内平面１１とを面接触させた状態で、研磨工具１を駆動しつつ端面４２に砥石部２０の研磨面２１を接触させる。

〔実施例３〕
また実施例１，２とは異なり、例えば図５に示すように、円筒形状の筒材Ｐ３の側周面に設けられた貫通孔５１の孔内周面５２を研磨対象面としてもよい。

詳述すると、テーブル部Ｚを備えた治具６０を準備し、筒材Ｐ３に設けられた貫通孔５１の孔内周面５２とテーブル部Ｚの表板面５５とが直角となるように治具６０を筒材Ｐ３に固定した状態とする。そして、テーブル部Ｚの表板面５５と研磨工具１の案内平面１１とを面接触させつつ砥石部２０の研磨面２１によって貫通孔５１の孔内周面５２を研磨加工するようにしてもよい。

なお、上述した実施例１〜３において、各部の寸法形状は適宜自由に選択可能である。

また、例えば、案内平面１１を有する案内板部１０の形状は平面視で円板形状に限定されず、楕円形状や多角形状等であっても構わない。また、スリット１３の形状や数も特に限定されない。また、砥石部２０を構成する砥石体２２の数も特に限定されるものではなく、２個や４個以上の砥石体２２が連設されていても構わない。また、研磨対象面としては、貫通状に設けられた孔部に限定されず、所定深さの溝部を構成する内周面や、端部が開放された溝形状の孔部の孔内周面であっても構わない。なお、研磨面２１が研磨対象面に接触する場合に、研磨対象面が平面であると互いに線接触し、研磨対象面が凹状の湾曲面であると互いに面接触することになる。

１ 研磨工具
２ 工具本体
３ 回転軸部
４ 第１握持部
５ 第２握持部
１０ 案内板部
１１ 案内平面
１３ スリット
２０ 砥石部
２１ 研磨面
２２ 砥石体
２５，４５ 取り付けボルト
２７ 固定ナット
３１ 表板面
３２ 孔部
３３ 孔内周面
４１ 表板面
４２ 端面
５１ 貫通孔
５２ 孔内周面
５５ 表板面
Ｃ 回転軸
Ｐ１，Ｐ２ 板材（ワーク）

Claims (5)

1. ワークの研磨作業に用いる手持ち式研磨工具であって、
   作業者が手持ち可能な工具本体と、
   前記工具本体に設けられており、所定の駆動源によって回転する回転軸部と、
   前記工具本体に取り付けられ、前記回転軸部と直交し、かつ前記ワークに形成されている平面部に面接触する案内平面を有した案内部と、
   前記回転軸部に取り付けられ、かつ当該回転軸部と同軸の中心軸を有する円柱形状で側周面に研磨面が形成されており、前記回転軸部が回転することで前記中心軸を中心に回転する砥石部と、
   を備え、
   前記案内平面が前記ワークの平面部に面接触した状態で、当該ワークにおける前記平面部に直交する研磨対象面に、前記砥石部の研磨面が線接触又は面接触してなることを特徴とする手持ち式研磨工具。
2. 前記工具本体には、作業者が握持する杆形状の握持部が一対設けられており、前記握持部は、前記砥石部の研磨面と直交する方向に突き出されている
   請求項１に記載の手持ち式研磨工具。
3. 前記砥石部が、前記中心軸の軸方向に沿って並設されている複数の砥石体で構成されており、各砥石体は前記中心軸を基準として外径が同一の円柱形状であり、かつ、前記各砥石体を前記回転軸部に対して脱着可能とする脱着構造を具備している
   請求項１又は請求項２に記載の手持ち式研磨工具。
4. 前記案内部は板部材で構成されており、板部材の一側板面が前記案内平面とされており、
   前記案内部は、当該案内部の板厚方向に沿って貫通状に形成された透孔部を具備している
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の手持ち式研磨工具。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の手持ち式研磨工具を用いた研磨方法であって、
   ワークが板状であり、前記ワークの研磨対象面が当該ワークの平面部となる一側板面に対して直交する端面、又は当該ワークの平面部となる一側板面に対して直交する方向に開孔された孔部の孔内周面であり、
   前記案内平面を前記ワークの一側板面に面接触させた状態で、前記砥石部の研磨面を前記研磨対象面に線接触又は面接触させて研磨する
   ことを特徴とする研磨方法。

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