JP4493112B2 - 研磨ブラシ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨ブラシに関し、更に具体的には、積層タイプの研磨ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
研磨用のディスク状不織布シート（ブラシ）は、非常に柔軟な構造を有しているため、そのまま積層しただけの研磨ブラシ（ロール）では機械的な強度が不足し、空転するために使用できず、そのため、研磨機などのシャフトに詰め込む必要があったが、それは中々容易ではなかった。斯かる積層タイプの研磨ブラシに関係する不都合箇所を改善するべく、本願出願人は、幾つかの改善策を提案した（特開平8-25229 号公報、特開平9-201232号公報等）。
【０００３】
それらについて簡潔に説明すると、前者の公報（特開平8-25229 号）で提案した研磨ディスク工具用保持具は、全体が研磨材料のみから成るディスクシート部材を複数枚重ねて、軸線方向に圧縮した状態でスナップ式係止手段により固定保持するものである。この際、軸線方向の圧縮状態を適正化し且つ研磨材料（ディスクシート部材）の密度調整のために、ディスクシート部材の間に別部材から成るスペーサを別途介装している。
【０００４】
他方、後者の公報（特開平9-201232号）で提案した研磨ブラシは、全体が研磨材料から成るディスクシート部材を治具を用いて、積層圧縮し、ディスクシート部材に含浸等させた接着剤を加熱硬化せしめてブラシ形状を維持するものである。この積層体は、中央に予め形成されている貫通孔を介して、工具回転装置のスピンドルに装着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記前者の公報の解決策では、出来上がるブラシの全体幅寸法が、スナップ式係止手段の寸法（長さ）により一義的に定まってしまう。すなわち、前記幅寸法を自由に設定できず、特定顧客の特定寸法のみへの対応となり、フレキシビリティがない。また、スペーサを介装する高圧縮タイプのブラシ結合体を作製する場合、大型の強力な特殊装置ないし工具を用いなければできないという点で現場作業性に問題があった。
【０００６】
他方、上記後者の公報の解決策では、接着剤の加熱硬化処理を要するために、設備的に大掛かりなものが必要となり、現場向きではなく、専用の工場で製造（組立）を行うのが一般的であった。また、接着剤による硬化では、所望のブラシ表面硬度を得ることが実際上、困難である。
そこで、本発明においては、特殊な治具を用いた熟練作業による組立や接着剤による機械的な接合という前提概念を捨象し、別の観点から研磨ブラシ積層構造を見直し、従来のものと同等若しくはそれ以上の強度や研磨特性を有しながら、所望の幅寸法の、従って所望のブラシ表面硬度を有したブラシ結合体を極めて迅速に且つ非常に簡易・簡便に構築することを可能にする合理的・経済的な研磨ブラシを提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ディスク状の研磨ブラシを複数個組み合わせてなる研磨ブラシ結合体において、研磨ブラシの各々は、内周のボス部と外周のブラシ部とを含み、ボス部とブラシ部とが一体化されて成り、ボス部は、凸部を有する第１表面と、第１表面の反対側で、平面部と凹部とを有する第２表面とを備え、２つの研磨ブラシは、一方の研磨ブラシの第１表面と他方の研磨ブラシの第２表面とが対向するとともに、一方の研磨ブラシの凸部が、他方の研磨ブラシの平面部と凹部とから選択したいずれかに係合した状態で、互いに重ねて組み合わされ、それにより、２つの研磨ブラシの間に、互いに異なるピッチのいずれかを選択して規定でき、研磨ブラシの各々には、第１表面の周方向へ均等な３ヶ所以上に凸部が設けられ、第２表面の周方向へ均等な３ヶ所以上に凹部が設けられることを特徴とする研磨ブラシ結合体を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜４は、本発明の第１実施態様の研磨ブラシ１を示し、図５〜７は、第２実施態様の研磨ブラシ２１を示す。
先ず、第１実施態様について説明すると、この研磨ブラシ１は、基本的に、外周側のドーナツ板状のブラシ部３と、内周側の小円板状のボス部５、とを含んで成る。
【００１０】
ブラシ部３は、例えば、５−５０デニールのポリエステルやポリアミドのファイバで作製される不織布研磨材で構成・形成されるが、これに限定されるものではないことは言うまでもない。
ボス部５は、ＡＢＳ、ナイロン、ポリエステル樹脂等のプラスチック材料の、例えば射出成形加工によって形成されるが、これらの材料に限定されるものではなく、所定強度及びボス部との接合等に関して適切なものであれば様々の材料及び加工形式を採用できる。
【００１１】
ブラシ部３とボス部５とは、一体化結合されるが、その方法・形式としては、例えば、所定接着剤を用いて接合することができ、或いは、例えば、ボス部５の射出成形時におけるその溶融した樹脂がブラシ部３（研磨材部分）の繊維隙間（材料隙間）に流入して凝固した際の結合力を利用して接合できる（インサート成形）。
【００１２】
この後者の場合にあっては、ブラシ部３（研磨材）は、この要件を充足する特性の材料隙間を有するものであればよく、不織布材料の他に、サンドペーパ、織布、砥石（石＋接着剤）などの様々な材料を採用できる。
さて、１つの研磨ブラシ１のボス部５には、ブラシ部３（外周の研磨材部分）の肉厚の、例えば、略１／２の厚さを基本（本体厚さ）として、次のような突起７、凹み９、貫通孔１１が形成されている。すなわち、ボス部５の２つのＡ−Ａ断面部分には、一面側にのみ、軸線方向に平行に延びる突起７（図２（ａ））が設けられる。すなわち、当該一面の所定円周上の均等４カ所に突起７が設けられる。
【００１３】
同じように、ボス部５の２つのＢ−Ｂ断面部分には、突起７の突出寸法の略１／２の深さの凹み９が設けられる。すなわち、突起７の存在しない側の面（すなわち、他面側）の所定円周上の均等４カ所に凹み９が設けられる。
また、同じように、ボス部５の２つのＣ−Ｃ断面部分には、突起の形状に合致する（すなわち、突起７が円滑に入り込み得る）貫通穴１１が設けられる。すなわち、所定円周上の均等４カ所に貫通孔１１が設けられる。
【００１４】
ボス部５の中心には、（図示しない研磨装置の）駆動機械の回転軸への取付けのための実装孔１３が設けられる。
以上の構成を有する研磨ブラシ１を複数個用意して、相互に重ねて幅広の研磨ブラシ（結合体）を組み立てる場合、次のような態様が考えられる。
先ず、第１の態様としては、図４（ａ）に示すように、研磨ブラシ１のボス部５の突起７（Ａ−Ａ断面部分）を、隣の研磨ブラシ１のボス部５の、凹み９でも貫通孔１１でもない、平らな面部分（Ａ−Ａ断面部分）に当接・係合させるように配置し、それを所定数（同図（ａ）では５個）同じように配置することで、ボス部同士の係合関係によって画定・規定されるピッチ（しかも、等ピッチ）で相互に連結される研磨ブラシ（結合体）を形成できる。この第１の態様の場合、ブラシ部３（研磨材）が最も圧縮されていない、すなわち、幅広のブラシ部（研磨ブラシ結合体）が形成されることになる。
【００１５】
次に、第２の態様としては、図４（ｂ）に示すように、研磨ブラシ１のボス部５の突起７（Ａ−Ａ断面）を、隣の研磨ブラシ１のボス部５の、貫通孔１１でも平らな面部分でもない、凹み９（Ｂ−Ｂ断面部分）に入れて凹み底面に当接・係合させるように配置し、それを所定数同じように配置することで、ボス部同士の係合関係によって画定・規定されるピッチ（しかも、等ピッチ）で相互に連結される研磨ブラシ（結合体）を形成できる。この第２の態様の場合、先の第１の態様の場合よりもブラシ部全体（研磨材）が或る程度圧縮されている、すなわち、所定量だけ幅が狭くなったブラシ部（研磨ブラシ結合体）が形成されることになる。
【００１６】
次に、第３の態様としては、図４（ｃ）に示すように、研磨ブラシ１のボス部５の突起７（Ａ−Ａ断面）を、隣の研磨ブラシ１のボス部５の、凹み９でも平らな面部分でもない、貫通孔１１（Ｃ−Ｃ断面部分）に挿入して配置（ボス部本体部同士を面接触させる配置）し、それを所定数同じように配置することで、ボス部同士の係合関係によって画定・規定されるピッチ（しかも、等ピッチ）で相互に連結される研磨ブラシ（結合体）を形成できる。この第３の態様の場合、先の第１や第２の態様の場合よりもブラシ部（研磨材）が更に圧縮されている、すなわち、幅が相当狭くなったブラシ部（研磨ブラシ結合体）が形成されることになる。
【００１７】
尚、言うまでもないが、上記３つの態様に限定されるものではなく、突起、凹み、貫通孔の組み合わせを様々に変化させることにより、様々の幅の研磨ブラシ結合体（ブラシ表面硬度）を構成できる。
以上のように、研磨ブラシ１のボス部５にいわゆる凹（凹み９と貫通孔１１）凸（突起７）部分を設けて、研磨ブラシ積み重ね時に、凹凸の組み合わせ係合関係を異ならせることによって、全体幅寸法の異なる研磨ブラシ結合体（ブラシ部全体）を構成・形成できる。ブラシ部全体の幅寸法が異なるということは、研磨材の圧縮の度合いを変えることができる、すなわち、ブラシ表面硬度を自在に変えることができ、非常に実用的・合理的である。
【００１８】
また、本来ならば高い圧縮力が要求される研磨ブラシ中央部分（内周部分）のボス部が（圧縮不要な）固体部材から成り（すなわち、予め規定寸法に圧縮されていると考えることができ）、研磨ブラシ積層工程で加圧圧縮の必要な部分が研磨材料部分（外周部位）のみになることから、従来のような高圧縮力（設備）が不要であり、特殊な工具や大規模な装置を用いることなく、顧客が現場で簡易・迅速に所望の研磨ブラシ結合体を組立作製でき、非常に好都合であって、ユーザーフレンドリーなものと言える。
【００１９】
次には、図５〜７を参照して、第２実施態様の研磨ブラシについて説明するが上記第１実施態様のそれと共通する（し得る）部品・部分については、同一参照符号を適宜付し、重複する説明を適宜省略し、主として特徴的な部分について詳説する。
研磨ブラシ２１は、ブラシ部３とボス部２５を含み、ボス部２５には、ブラシ部３（外周の研磨材部分）の肉厚の、例えば、略１／２の厚さを基本（本体厚さ）として、次のような突起、凹み、貫通孔が形成されている。すなわち、ボス部２５の２つのＡ−Ａ’断面部分においては、一面側にのみ、軸線方向に平行に延びる突起２７ａが設けられる。該突起２７ａの内周側で他面側には、凹み２９ａが設けられ、それよりも内周側には、貫通孔３１ａが設けられ、凹み２９ａと貫通孔３１ａとは、繋がっている。これらの一群の突起２７ａ、凹み２９ａ、貫通孔３１ａは、当該一面あるいは他面の所定円周上の均等４カ所に設けられることになる。
【００２０】
同じように、ボス部２５の２つのＢ−Ｂ’断面部分においては、他面側に、凹み２９ｂが設けられ、該凹み２９ｂの内周側には、貫通孔３１ｂが設けられ、凹み２９ｂと貫通孔３１ｂとは繋がっている。それらよりも内周側で一面側には、軸線方向に平行に延びる突起２７ｂが設けられる。これらの一群の凹み２９ｂ、貫通孔３１ｂ、突起２７ｂは、所定円周上の均等４箇所に設けられることになる。
【００２１】
また、同じように、ボス部の２つのＣ−Ｃ’断面部分においては、他面側（一面側）には、貫通孔３１ｃが設けられ、該貫通孔３１ｃの内周側で一面側には、軸線方向に延びる突起２７ｃが設けられ、それよりも内周側で他面側には、凹み２９ｃが設けられる。これらの一群の凹み２９ｃ、貫通孔３１ｃ、突起２７ｃは、所定円周上の均等４箇所に設けられることになる。
【００２２】
ボス部２５の突起２７ａ〜ｃは、いずれも略同じ突出寸法を有し、また、いずれの凹み２９ａ〜ｃも、突起突出寸法の略１／２の深さを有するものとする。
以上の構成を有する研磨ブラシを複数個用意して、相互に重ねて幅広の研磨ブラシ（結合体）を組み立てる場合、上記第１実施態様に関して説明したと同じように、その組み合わせ方・組み立て方に応じて様々の幅寸法（ブラシ表面硬度）の研磨ブラシ結合体を構成・形成できる。
【００２３】
凹（凹み、貫通孔）凸（突起）の寸法等は、ボス部の構成材料の強度と使用時にブラシに作用するトルク量の大小などを考慮して個々具体的に決定され得る。また、突起が凹み底面に接触してブラシピッチを規定する構造であるために、凹凸嵌合は相互に十分なクリアランスを有した状態で行われることが好ましく、特に、突起形状は、積み重ね嵌合時には、それを容易にする（誘い込みの）ために、例えば台形状にすることが望ましい。
【００２４】
上記両実施態様にあっては、所定円周上の均等４ヶ所に凹凸が設けられるが、本発明はこれに限定されず、要は、回転のバランスを失わなければ、均等Ｎヶ所（Ｎ≧３）に設けることができる。
ボス部中央の貫通孔は、主として（研磨装置の）駆動機械の回転軸への取付けに供するために必要なものであるが、場合によっては、ブラシ積層（組み込み）時におけるブラシ相互の位置決め・位置合わせのために使用でき、或いはそのために別途設ける必要がある。
【００２５】
ボス部の材質としては、良好な加工特性を有するものであれば、樹脂、金属、木材などいずれの材料も使用可能であるが、特に樹脂であれば、金型成形法を用いて製造可能であり、量産性、形状寸法安定性、軽量性に優れており、最良と言い得る。
ブラシ両端には、積層加工時のブラシ外周端の（いわゆる）花開き現象を低減するために、フランジが付設され得る。
【００２６】
ところで、上記２つの実施態様は、大型の研磨装置に用いられる研磨ブラシ結合体に本発明を適用した実施例であって、本発明はこのような大型装置に適用が限定されるものではなく、図示しないが、例えば、手持ちグラインダ装置（通称、ストレートグラインダ）にも適用可能である。すなわち、手工具用の研磨ブラシが上記実施例構造を有しておれば、現場において手軽に迅速に研磨ブラシ結合体を形成でき、締め付け不足や締め付け過ぎ等の不都合が起きるのを回避できる。また、非常に簡単な角度的な位置合わせのみで、様々のブラシ幅寸法を実現でき、非常に合理的・経済的である。この経済的な効果は、大型装置に適用した場合に特に顕著である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来のものと同等若しくはそれ以上の強度や研磨特性を有しながら、所望の幅寸法の、従って所望のブラシ表面硬度を有したブラシ結合体を極めて迅速に且つ非常に簡易・簡便に構築することを可能にする合理的・経済的な研磨ブラシを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施態様の研磨ブラシの平面図であって、図２の左方から見た図である。
【図２】第１実施態様の研磨ブラシの断面図であって、同図（ａ）は、Ａ−Ａ断面、同図（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面、同図（ｃ）は、Ｃ−Ｃ断面を示す。
【図３】第１実施態様の研磨ブラシの平面図であって、図２の右方から図である。
【図４】第１実施態様の研磨ブラシの組み立て状態を示す図である。
【図５】第２実施態様の研磨ブラシの平面図であって、図６の左方から見た図である。
【図６】第２実施態様の研磨ブラシの断面図であって、同図（ａ）は、Ａ−Ａ’断面、同図（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’断面、同図（ｃ）は、Ｃ−Ｃ’断面を示す。
【図７】第２実施態様の研磨ブラシの平面図であって、図６の右方から見た図である。
【符号の説明】
１、２１…研磨ブラシ
３…ブラシ部
５、２５…ボス部
７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ…突起
９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…凹み
１１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…貫通孔
１３…実装孔

Claims (1)

1. ディスク状の研磨ブラシを複数個組み合わせてなる研磨ブラシ結合体において、
   前記研磨ブラシの各々は、内周のボス部と外周のブラシ部とを含み、該ボス部と該ブラシ部とが一体化されて成り、
   前記ボス部は、凸部を有する第１表面と、該第１表面の反対側で、平面部と凹部とを有する第２表面とを備え、
   ２つの前記研磨ブラシは、一方の該研磨ブラシの該第１表面と他方の該研磨ブラシの該第２表面とが対向するとともに、一方の該研磨ブラシの該凸部が、他方の該研磨ブラシの該平面部と該凹部とから選択したいずれかに係合した状態で、互いに重ねて組み合わされ、それにより、該２つの研磨ブラシの間に、互いに異なるピッチのいずれかを選択して規定でき、
   前記研磨ブラシの各々には、
   前記第１表面の周方向へ均等な３ヶ所以上に前記凸部が設けられ、
   前記第２表面の周方向へ均等な３ヶ所以上に前記凹部が設けられること、
   を特徴とする研磨ブラシ結合体。

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