JP4301350B2

JP4301350B2 - 研磨具

Info

Publication number: JP4301350B2
Application number: JP15581699A
Authority: JP
Inventors: 信上野
Original assignee: 上垣健男
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: KR20010049463A; JP2000343441A; CA2310392A1; EP1059144A3; US6406365B1; EP1059144A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨具に関し、詳しくは、高精度で仕上がり時間を短縮する研磨具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の塗装面に生じた傷や凹みを修理する手順としては、図１０に示すように、まず鋼板５０上に塗装されたプライマー５１、サーフェイサー５２、ペイント５３を剥がした後、パテ類１を充填する。
【０００３】
そして、そのパテ類１を充填した表面（損傷部）を、ボディ表面と面一にするために研磨を行う。この工程は要するに荒目から細目まで数段階のサンドペーパーを用いてパテ表面を研磨するものであり、この工程の巧拙が最終的な修理の出来具合を決定するといっても過言ではない。
【０００４】
この研磨に用いられる工具はサンダー（研磨具）と呼ばれ、図１１に示すように、矩形状の平滑面を有する基盤部５４に研磨紙（サンドペーパー）を交換可能に張着した構成となっている。そして、基盤部５４の上面に把手５５が設けられており、その把手５５を片手または両手で保持して往復または円運動等を行いながら研磨を行うものである。
【０００５】
前記基盤部５５は平滑面であるため、これを使用すれば凸面となっているパテ面を平面に研磨することができる理屈であるが、実際にパテ面を研磨してみると必ずしも平面に研磨することができない。これは、基盤部５４を人の手で支持しているが故に、基盤部５４がある種のすりこぎ運動をすることとなり、研磨面が極めて軽微な凸面になるからである。さらに研磨は主に基盤部５４の周縁部でなされるためさらにこの傾向が強まる。
【０００６】
そこで、このような不具合を補正するために、基盤部５４のエッジ部分を使って（基盤部５４を傾斜して）パテ面中央部分の凸面を研磨し、平滑面とすることが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、基盤部５４のエッジ部分は、当然の如く面ではなく直線状であるため、パテ面への当接面積は極めて小さくなる。したがって、スムースな研磨面を得るために、作業者がサンダーを適度な角度で保持しつつ研磨作業を行おうとしても、安定性に欠けてしまい、良好な操作を行うには高度な熟練を要することとなる。
【０００８】
また、エッジ部分の研磨紙がすぐに摩滅してしまうという問題もある。
本発明は、前記事項に鑑みなされたものであり、比較的容易な操作で補修面（パテ面）を平面に研磨することができる研磨具を提供することを技術的課題とする。
【０００９】
また、安定した操作感を供すると共に短時間にて補修面を平面に研磨することができる研磨具を提供することを技術的課題とする。
さらに、研磨紙が局部的に過剰摩耗してしまうことを抑制する研磨具を提供することを技術的課題とする。
また、操作性の良い研磨具を低コストにて提供することを技術的課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために下記のような構成とした。
第１の発明は、補修対象面（パテ面）１の表面を所定の形状に研磨するための研磨具であって、表面側に研磨紙２を張着可能な基盤部３と、この基盤部３の端部に屈曲可能に蝶着し、表面側に研磨紙２を張着可能な可動基盤部４とを備え、前記可動基盤部４は、前記基盤部３の表面と可動基盤部４の表面が同一面となる方向に弾発的に付勢されていることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記可動基盤部４の可動範囲は、基盤部３に対して基盤部３と同一面（０度）から、１０度の範囲にて、予め設定された角度で屈曲するよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明のいずれかにおいて、前記可動基盤部４と基盤部３との間に弾発手段が設けられていることを特徴とする。
前記弾発的に付勢する手段としては、コイルスプリング等の弾発手段が好適であり、可動基盤部４と基盤部３との位置関係を規定して、外部から力を加えないときは両者が同一面になるような構成を採ることができる。
【００１３】
基盤部３は長方形が望ましく、長辺側に可動基盤部４を蝶着するとよい。また、可動基盤部４は、基盤部３の両端部（両長辺側）にそれぞれ蝶着するとよい。
なお、前記した（パテ面用）研磨具は手で持って作業を行えるよう基盤部３の上面に把手を付けることができる。さらに、アタッチメントを介して電動工具等に取り付けることも可能である。
【００１４】
このように、可動基盤部４と基盤部３との間に角度をつけて研磨作業が行えるため、パテ面中央部にでき易い微妙な凸部を効率的に研磨することができる。しかも、可動基盤部４と基盤部３との間の角度は予め設定した角度以上にはならないため、比較的熟練度が低い者でも安定した研磨が可能となる。
【００１５】
なお、本発明者は、研磨具にて補修面を研磨する際には、点状の研磨を連続して行うことにより線状の研磨となり、線状の研磨を連続して行うことにより面状の研磨となることを見い出した。すなわち、一度に面状の研磨を行うとすると、微細な研磨作業が出来にくいものである。したがって、本発明の研磨具を用いれば、安定した線状の研磨を容易に連続して行えるため、補修箇所全体の仕上がりを極めて良好に短時間にて行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１〜図８に基づいて詳細に説明する。
なお、本実施形態では、補修材としてパテやサーフェイサーに紫外線硬化材を用いたものを例として説明する。
【００１７】
初めに、パテ充填（パテ面１の形成）工程につき簡単に説明する。
パテ充填工程では、まず、損傷部の状態に応じて前処理が施される。前処理としては、車両に元々施されていた塗膜８（以下、「旧塗膜」ということもある）の脱脂、旧塗膜の除去、フェザーエッジ７を取る等が挙げられる。
【００１８】
旧塗膜の脱脂は、紫外線硬化樹脂を用いない一般的な修理方法においても殆どの場合に行われる前処理である。
次に、旧塗膜８の除去であるが、これは脱脂処理とは異なり損傷部の状態に応じて、損傷部およびその周辺における旧塗膜に施される処理である。損傷が凹みである場合には、凹み部分の旧塗膜は殆どの場合において除去される。また、損傷が線傷、引っかき傷、釘等による傷の場合、既に旧塗膜が除去されているので、傷の状態によって、旧塗膜８をさらに除去するかどうかを判断する。
【００１９】
ここで、旧塗膜の除去についても、従来より行われている前処理であるので、例えば、ディスクサンダー、ダブルサンダー等の装置を用いて従来法により行うことができる。
【００２０】
フェザーエッジ７を取る作業は、上記旧塗膜除去作業と同時にあるいは作業後に行われる作業であり、旧塗膜から旧塗膜が除去されて表出した鋼板面や樹脂パーツ面へと塗膜断面に滑らかな傾斜を付ける作業である。傾斜の角度としては、概ね２７〜５４度とすることが一般的である。フェザーエッジを取る作業も、従来より行われている作業であり、本実施形態においても従来法に従うことができる。また、ここで用いる装置としては、ダブルアクションサンダー等が挙げられる。
【００２１】
その後、好ましくは、エアーブロー等により旧塗膜除去面およびその周辺を洗浄し、さらに脱脂を行う。
この様にして必要に応じて前処理が施された損傷部に紫外線重合性組成物からなるパテ原料を埋め込み、前記原料を紫外線硬化させることにより前記損傷部をパテで充填する。パテ原料として用いられる紫外線重合性組成物としては、自動車等のパテ用原料として一般に用いられる紫外線重合性組成物と同様の組成物が特に制限なく用いられる。この様なパテ原料として一般に用いられる紫外線重合性組成物は、必須成分として紫外線重合性プレポリマー、紫外線重合性モノマー、紫外線重合開始剤を含有し、任意成分として、増感剤、顔料、充填剤、消泡剤、表面改質剤、溶剤等を含有する。
【００２２】
上記紫外線重合性組成物が含有する紫外線重合性プレポリマーとして、具体的には、ラジカル重合型プレポリマー、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂アクリレート、不飽和ポリエステル等：カチオン重合型プレポリマー、例えばエポキシ樹脂、ビニルエーテルを有する樹脂等：および、分子末端にアリール基やアクリロイル基を有するオリゴマーとポリチオールを組み合わせたチオール・エン付加型プレポリマーが挙げられる。
【００２３】
また、紫外線重合性モノマーとして、具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ビス（アクリロキシエチル）ビスフェノールＡ、メリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のラジカル系モノマー、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ヒドロキシブチルビニールエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキセンジエポキシド、カプロラクトンポリオール等のカチオン系モノマー等が挙げられる。
【００２４】
紫外線重合開始剤として、具体的には、ラジカル重合系の開始剤として各種カルボニル化合物等が、カチオン重合系の開始剤としてオニューム塩等が挙げられる。また、チオール・エン付加型プレポリマー用の開始剤としては、水素引き抜き型の開始剤が挙げられる。
【００２５】
本発明に用いるパテ原料用の紫外線重合性組成物は、例えば、これら必須成分を適当な量比で、さらに、必要に応じて上記任意性分を適当な量ずつ、配合することで調製される。各種成分の配合量に関しては、用いる必須成分の種類等により適宜選択されるものである。
【００２６】
また、パテ原料用の紫外線重合性組成物としては、組成物全量に対して紫外線重合性プレポリマーを約２０〜３０重量％、紫外線重合性モノマーを約１５〜３０重量％、紫外線重合開始剤を約１〜１０重量％、顔料を約４０〜６０重量％含有する紫外線重合性組成物が好ましい。また、上記紫外線重合性組成物に用いる顔料は、顔料であれば特に制限されないが一般的には、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、との粉、ホワイトカーボン、バルーン等の体質顔料が用いられる。
【００２７】
本発明においては、この様なパテ原料が、上記必要に応じて前処理が施されたパテ面の損傷部位に埋め込まれる。パテ原料の埋め込みも、従来と同様の方法で行うことが可能である。好ましい方法においては、充填されるべき容積よりも少し多めの量をパテ原料の充填量として、これを数回に分けて埋め込む。最初の１回は、充填量のうちの適当量をプラスチックベラで前記損傷部位にしごき付ける様にして埋め込む。さらに、この上から充填量の残りを適当な量ずつに分けて、プラスチックベラで空気を巻き込まないようにして塗り重ねる。パテ原料埋め込み後は、旧塗膜面よりパテ原料埋め込み部がやや盛り上がった仕上がりとなり、パテ埋め込み部分のパテ原料厚さは、旧塗膜の厚さよりも０．１〜１ｍｍ程度厚いものとなる。したがって、このパテ原料の埋め込み部の厚さは、旧塗膜の厚さにもよるが、概ね０．４〜３ｍｍである。
【００２８】
パテ原料の埋め込み終了後、埋め込み部分に紫外線を照射して紫外線重合性組成物であるパテ原料を硬化させる。紫外線の照射は、紫外線を含む光を発生する装置、例えば、ＵＶランプ等を用いて行うことができる。紫外線重合性組成物を硬化させるために要する紫外線照射時間は、例えば、パテ原料として上記本発明において好ましい組成物を用い、埋め込み厚さを上記範囲内にして、十分な紫外線量を照射すれば、概ね３０秒から６０秒とすることができる。
【００２９】
上記紫外線照射によりパテ原料は硬化し、上記必要に応じて前処理が施された損傷部はパテで充填される。ここで、硬化によりパテ原料の体積が多少減少すると、旧塗膜面からのパテの盛り上がりも、硬化前に比べて多少減少したものとなる場合がある。
【００３０】
その後、旧塗膜面より盛り上がったパテ表面を研磨具で研磨して、旧塗膜面と面一にする。
研磨具の構成は図１に示すように、研磨紙２を交換可能に張着すべき基盤部３を中心として、この基盤部３の対辺に屈曲可能に夫々蝶着した可動基盤部４、４が設けられている。
【００３１】
基盤部３は図２に示すように、正面から見て台形の両側辺部が切り欠かれた形状に形成されており、両対辺に傾斜部３ａ、３ａが設けられている。この傾斜部３ａ、３ａの傾斜角度Ｄは５．５度となっている。基盤部３は、塩ビ、ＡＢＳ、あるいはポリカーボネイト等による一体成型で厚さ１２ミリに形成されており、長辺が短辺の４倍程度の長方形としてある。なお、基盤部３は、木材により形成してもよい。
【００３２】
基盤部３の上面には把手５５が設けられている。この把手５５は両手用の幅広のものと片手用の幅狭のものとの２種類が用意されている。
また、基盤部３の側面には各面に７個ずつのボルト孔３ｂが形成されている。このボルト孔３ｂの周囲にはコイルスプリング室３ｃが設けられている。
【００３３】
そして、基盤部３の長手側の側面に可動基盤部４、４が夫々取り付けられている。可動基盤部４、４は基盤部３と同一材質及び同一厚さで形成されており、夫々ボルト５によって基盤部３に屈曲可能に取り付けられている。なおボルト５はヘキサゴンレンチ用のものが使用されている。
【００３４】
可動基盤部４、４には前記ボルト５を挿通するためのボルト挿通孔４ａが設けられている。そして、ボルト挿通孔４ａの開口部にはボルト頭を沈頭させるための凹所４ｂが形成されている。なお、ボルト挿通孔４ａと凹所４ｂは可動基盤部４、４の動きを許容すため、図４に示すように縦に長い長穴となっている。そして、基盤部３と可動基盤部４、４との間にはコイルスプリング６が介挿されている。
【００３５】
これによって基盤部３と可動基盤部４、４との位置関係は、図３に示すように矢示Ｆ方向に５．５度を限度として相対的に屈曲可能となっている。また、可動基盤部４、４への押圧力がなくなると、コイルスプリング６の弾発力で基盤部３と面一となる方向に復帰する。
【００３６】
前記基盤部３と可動基盤部４、４の底面には粘着シートが張り付けてあり、研磨紙２を着脱自在に保持することができるようになっている。すなわち、一枚の粘着シートが、粘着面（一面）を研磨具側として、基盤部３から両可動基盤部４、４に亘って面一に接着固定されている。そして、粘着シートの他面には、線状の細かな凹凸模様が施されており、裏面に接着剤を付した研磨紙２を、着脱自在に保持する。
【００３７】
なお、前記可動基盤部４、４の可動範囲は基盤部と同一面（０度）から、１０度の範囲で任意に設定することができる。傾斜可能角度の設定は、傾斜部３ａ、３ａの角度や、凹所４ｂとボルト５のボルト頭との間隔を変更することによって行う。
【００３８】
前記したパテ面用研磨具は、前記したように手で把持して作業を行えるような形状にしてもよいし、ダブルアクションサンダーやオービタルサンダー等に着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。これらパワーアシスト型のサンダーに本装置を取り付けるアダプターとしては、例えば９０度単位で基盤部３及び可動基盤部４、４を回転させて、角度を変更できるようなものとすることができる。これにより、研磨する部位や作業者の姿勢に応じて最も効果的な方向から作業を行うことができる。
【００３９】
そして、このパテ面用研磨具を実際に使用するにあたっては、図１及び図２に示すように、適宜パテ面１に可動基盤部４、４を当てつつ研磨する。パテ面１が平面の場合、基盤部３にて研磨を行うこともできるが、正確な平面を出すことが困難ときは、可動基盤部４、４にて微細な凸面を研磨する。
【００４０】
パテ面用研磨具を用いた研磨動作は、例えば、図９に示すように、クロスハンドにて行う。このとき、パテ面用研磨具は、一方のエッジ部分（可動基盤部４）にて研磨を行うが、可動基盤部４にはある程度の幅があるため、線状の研磨動作でありながら、安定して研磨作業を行うことができる。また、可動基盤部４のパテ面に対する押付力は、大きめの基盤部３から小さめの可動基盤部４に伝達されて作用するため、可動基盤部４はむらなく均一にパテ面に押しつけられる。なお、研磨にあたっては研磨紙の種類を８０番から１８０番程度まで数段階で替え、無理な急速研磨を行わないのが原則である。
【００４１】
そして、このように平滑化したパテ面１上に、プライマサーフェサ層を形成する。この際、パテと旧塗膜の境界周辺部分についてもプライマサーフェサ層が形成されることが好ましい。プライマサーフェサ層は、より好ましくは、パテ上およびパテと旧塗膜の境界付近が一定の厚さで最も厚く、境界付近から遠ざかるに従って層の厚さが徐々に薄くなるように形成する。
【００４２】
プライマサーフェサ層は、上記パテ表出面を含む塗装面に、紫外線重合性組成物からなりスプレー塗布が可能な粘度のプライマサーフェサ原料を均一にスプレー塗布し、得られた原料塗膜を紫外線硬化させることにより得られる。
【００４３】
そしてさらに、プライマサーフェサ層上に塗料を塗布し、損傷部の修理が終了する。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、基盤部の端部に可動基盤部を設け、この可動基盤部を押圧することで、基盤部に対して可動基盤部が上方に屈曲するように構成したので、屈曲させた状態ではエッジの部分を面として補修面に当てることができる。
【００４５】
このため、補修面が微妙な凸面になってしまってもこれを能率的に研磨でき、比較的容易な操作で補修面を平面に研磨することができる。
また、安定した操作感を供すると共に短時間にて補修面を平面に研磨することができる研磨具を提供することが可能となる。
【００４６】
しかも研磨紙が面で当接するため、研磨紙が局部的に過剰摩耗してしまうことを抑制でき、研磨紙の寿命を延ばすこともできる。
また、操作性の良い研磨具を低コストにて提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の研磨具を示す全体の斜視図である。
【図２】実施形態における研磨具を一部分解した正面図である。
【図３】実施形態における研磨具の屈曲部分の断面図である。
【図４】実施形態における研磨具の部分的に拡大した側面図である。
【図５】実施形態における研磨具の横断面図である。
【図６】実施形態における研磨具の内部構造の平面図である。
【図７】実施形態における研磨具の全体の側面図である。
【図８】実施形態における研磨具の使用状態での断面図である。
【図９】実施形態における研磨具の使用状態を説明する平面図である。
【図１０】車両に施したパテ面を示す断面図である。
【図１１】車両に施したパテ面の一般的な研磨状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１パテ面（補修面）
２研磨紙
３基盤部
４可動基盤部
５ボルト
６コイルスプリング

Claims

補修面の表面を所定の形状に研磨するための研磨具であって、
表面側に研磨紙を張着可能な基盤部と、この基盤部の端部に屈曲可能に蝶着し、表面側に研磨紙を張着可能な可動基盤部とを備え、
前記可動基盤部は、前記基盤部の表面と可動基板部の表面が同一面となる方向に弾発的に付勢されていることを特徴とする研磨具。
前記可動基盤部の可動範囲は、基盤部に対して同一平面から、１０度の範囲にて、予め設定された角度で屈曲するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の研磨具。
前記可動基盤部と基盤部との間に弾発手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の研磨具。