JP6373595B2 - 研磨システム - Google Patents
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Description
特許文献2は、研磨部材と、弾性を有するクッション部材と、プレート部材とを有する研磨用バフを開示する。
特許文献3は、研磨機の駆動軸に装着され、研磨材取付面を平面状に形成させた小径のパッドと、大径の研磨部材とを、面ファスナを介し前記パッドと結合できるようにした研磨用具を開示する。
特許文献4は、弾性材による弾性板の片面に研磨材を固着させた外周上に溝を設け、研磨バフ外縁部の被研磨面に対する押圧力を和らげる効果を有した研磨バフを開示する。
特許文献5は、バフ部材と、面ファスナからなる係着部材とを有し、これらを貫通する小径の貫通孔を多数穿孔してなる自動車ボディ用研磨バフを開示する。これにより、水の飛散が少なく、研磨の際の摩擦熱の高温化を抑制できるとしている。
特に、特許文献5では、研磨バフとしてのバフ部材および係着部材を縦に貫通する小径の貫通孔を多数穿孔し、そして、これにより水の飛散を抑えて研磨の際の摩擦熱による高温化を抑制できるとしている。しかしながら、特許文献5は貫通孔に水分を入れるだけのものであって研磨バフを塗装面に圧接させたり回転させたりすれば直ちに貫通孔から水分が逃げてしまう。その結果、研磨開始直後に貫通孔内の水分が直ぐになくなり、研磨作業中には塗装面が摩擦熱で高温となってしまう。よって、特許文献5であっても、現実に研磨作業中に塗装面が高温にならないようにするためには、他の特許文献のものと同様に、研磨作業中に頻繁に繰り返して塗装面から研磨バフを外し、研磨バフに水分を補給しなければならない。研磨作業の手間がかかり、研磨作業性は格段に低下する。
また、研磨バフは研磨装置の円形台座に直接取り付けられるのではなくそれらの間に中間パッドが介在する状態で円形台座に取り付けられているが、研磨バフを円形台座以下の直径として研磨バフを全体的に塗装面に圧接することができるようにしているので、研磨ムラを発生し難くできる。
これに対して、仮にたとえば研磨バフが円形台座より大径に形成されている場合、研磨バフの外周部分が円形台座より外へはみ出て研磨バフの中心部分と同じ状態で圧接され得ず、該外周部分において圧力不足が生じて研磨ムラが発生し易い。
図1は研磨システム1の模式的な側面図である。図1には、研磨システム1とともにポリッシャ41が図示されている。
図2は、図1の研磨システム1の模式的な縦断面図である。
図1の研磨システム1は、中間パッド2と、研磨バフ3と、を有する。
ポリッシャ41は、モータなどの駆動源を内蔵する本体42と、本体42から突出して駆動源により回転駆動される駆動軸43と、駆動軸43の先端に一体化されて研磨システム1が取り付けられる金属製の平板形状の円形台座44と、を有する。
ポリッシャ41は、円形台座44に取り付けた研磨システム1を塗装面に押し当てた状態で研磨システム1を回転駆動することにより、塗装面を研磨する。
図4は、図3の中間パッド2の模式的な上面図である。
中間パッド2は、研磨バフ3を研磨システム1に取り付けるために、ポリッシャ41の円形台座44に取り付けられるものである。中間パッド2は、回転駆動に適した厚みのある略円板の外形に形成される。中間パッド2は、円形台座44側から順番に、台座側貼着板11、クッション材12、バフ側貼着板13、を有する。台座側貼着板11、クッション材12、およびバフ側貼着板13は、たとえば接着剤により互いに接着されることにより一体化している。略円板形状の中間パッド2の中心には、中心孔が形成される。
クッション材12は、円形の円形台座44および研磨バフ3より大径に形成される。円形のクッション材12についての円形の円形台座44とは反対側の一方の円形面には、すなわち研磨面側の円形面には、研磨バフ3が取り付けられる凹部14が形成される。凹部14の周囲には、研磨バフ3の外周を全体的に囲う環状の外周部15が形成される。これにより、クッション材12は、正面板と背面板との間に挟まれる円板形状の中央部16と、円形形状の中央部16の外周に沿って設けられる環状の外周部15と、を有する。外周部15は、中央部16より研磨面側へ突出した状態で形成される。
そして、クッション材12を単なる円形形状とするのではなく凹部14を形成することにより、ウレタンといった材料の使用量を減らすことができる。中間パッド2を廃棄処分する際のダイオキシンの発生量を減らすことができる。
なお、クッション材12は、単一の弾性材料ではなく、複数の弾性材料を層状に重ね合わせた多層構造に形成されてもよい。たとえば円板形状の中央部16を第1材料で形成し、環状の外周部15を第2材料で形成してよい。この場合、少なくとも外周部15の第2材料は、発泡ウレタンといった材料により、研磨バフ3より柔らかく形成するとよい。
台座側貼着板11は、中間パッド2を円形台座44に取り付けるものである。台座側貼着板11の面ファスナ構造が、円形台座44の面ファスナ構造と係合する。バフ側貼着板13は、中間パッド2に研磨バフ3を取り付けるものである。バフ側貼着板13の面ファスナ構造が、研磨バフ3の面ファスナ構造と係合する。これにより、中間パッド2を面状に密着させて強固に貼着することができ、しかも、張り付けた中間パッド2を円形の円形台座44から取り外すことができる。
また、クッション材12は、台座側貼着板11とバフ側貼着板13とにより挟まれる。これにより、中間パッド2を回転させた塗装作業中に柔らかいクッション材12が変形するとしても、中間パッド2の外形形状を自律的に略円板形状に維持できる。台座側貼着板11と円形台座44との間の貼着力のみにたよることなく、作業中に中間パッド2が円形台座44から剥離され難くできる。台座側貼着板11およびバフ側貼着板13は、少なくともクッション材12より硬い樹脂材料で形成すればよい。
図6は、図5の研磨バフ3の模式的な上面図である。
研磨バフ3は、塗装面と接する研磨面を有し、塗装面を直接研磨する。
研磨バフ3は、薄い円板形状の取付基板21と、該取付基板21の一面に形成された硬質起毛部22と、を有する。取付基板21と硬質起毛部22とは、たとえば接着剤により互いに接着されることにより一体化している。略円板形状の研磨バフ3の中心には、中心孔が形成される。
取付基板21は、ポリエチレンテレフタレートといった硬質の樹脂材料で形成され、一方の面がバフ側貼着板13に対応する面ファスナ構造とされる。
硬質起毛部22は、たとえばFRP(Fiber Reinforced Plastics)などの硬質の樹脂材料で形成してよい。複数の硬質起毛部22は、たとえばFRPのガラス繊維を起毛して形成する。硬質起毛部22は、塗装面に圧接されることにより、塗装面を効果的に削ることができる。硬質起毛部22は、たとえば金属ワイヤを用いる研磨バフ3のように塗装面を深く削り取って傷つけてしまうことなく、塗装面の表面に付着する酸化被膜といった固着物を効率よく削り取ることができる。
研磨バフ3は、ポリッシャ41の円形台座44以下の直径に形成され、塗装面に押し付けられた状態で円形台座44とともに回転駆動される。これにより、研磨バフ3は、塗装面を研磨する。
中間パッド2のクッション材12は、円形台座44および研磨バフ3より大径に形成される。これにより、外周部15は、円形の円形台座44および研磨バフ3より外へ突出したエクステンションとして機能する。外周部15により、塗装面にたとえば自動車のボンネットミラーといった突出物がある場合でも、研磨作業中に円形台座44および研磨バフ3が突出物に直接当たり難くなる。円形台座44や研磨バフ3がボンネットミラーに直接当たった場合のように、突出物を傷付け難い。作業者は安心して塗装面についての塗装剥がし作業に集中できる。また、ボンネットミラーといった突出物の際まで、塗装面を研磨できる。
中間パッド2の凹部14の深さは研磨バフ3の厚さより大きく形成される。研磨バフ3は、凹部14に収容され、その全周が伸縮可能な外周部15に囲われる。クッション材12の環状の外周部15は、圧縮されていない状態でたとえば1から3cmの高さで、研磨バフ3の研磨面より突出する。塗装面に対して研磨バフ3を圧接させた状態では、外周部15は塗装面に圧接され、塗装面との間に隙間が形成されないように縮む。縮んだ外周部15が塗装面と密着することにより、研磨バフ3の周囲全体を囲う密閉空間61を形成することが可能になる。この密閉空間61には、たとえば研磨剤や水分を保持することができる。
中間パッド2の凹部14および研磨バフ3は、円形台座44より小さい径に形成される。研磨バフ3が円形台座44より小径に形成されることにより、研磨バフ3は、中間パッド2を介して加えられる力により、その全体が塗装面に押し付けられる。比較的に小さい圧力で押圧することで、研磨バフ3の研磨面Sの全体を塗装面に密着させて、塗装面の研磨ムラを生じ難く研磨できる。また、中間パッド2の凹部14が円形台座44より小さい径に形成されることにより、中間パッド2の外周部15は、円形台座44から加えられる力により、塗装面に押し付けられる。比較的に小さい圧力で押圧することで、中間パッド2の外周部15を塗装面に密着させることができる。
また、外周部15は、ウレタンを発泡させて多孔質のスポンジ状に形成されている。このため、外周部15は、研磨バフ3より研磨された塗装面に対する仕上げ用の研磨バフとしても用いることが可能である。外周部15は、たとえば1から4cmの幅で形成するとよい。中間パッド2は、研磨バフ3を装着して塗装面を荒削りする研磨作業にも、仕上げ用の研磨作業にも用いることができる。これらの作業の切替えの際に中間パッド2を交換する必要がない。
図7は、図1の研磨システム1を用いた研磨方法の説明図である。
図7には、研磨対象の塗装面として、金属性の板金51の表面に、中塗りやベースコートによる塗装層52、およびスクラッチシールド層53が塗布された塗装面が図示されている。また、図7(A)の研磨前の塗装面には、スクラッチシールド層53に傷54が形成された状態にある。
スクラッチシールド塗装とは、軟質樹脂を配合した塗料を用いた塗装である。近年、自動車の板金51の塗装に用いられている。たとえば洗車によるすり傷または日常使用での引っかき傷が付いたとしても、軟質樹脂を配合した塗料による塗装面は、経時的に傷54がなかった状態に復元できる。そして、このような塗装面を従来の研磨バフ3を用いて研磨した場合、塗装面の表面のスクラッチシールド層53が加熱されてしまい、たとえば60度以上加熱されることによりスクラッチシールド層53が傷付いた状態をオリジナルの状態として再記憶してしまう。その結果、その後のスクラッチシールド層53は、傷付いた状態に復元されるようになってしまう。
本実施形態の研磨システム1は、昔からある塗装がむき出しの塗装面やクリア塗装された塗装面に対しても好適に用いることができるが、以下ではスクラッチシールド塗装された塗装面を研磨する場合を例に説明する。
また、ポリマーを研磨材として用いた研磨剤ではなく、水性研磨剤を用いて研磨することにより、スクラッチシールド塗装された塗装面を好適に研磨できる。
作業者は、たとえばポリッシャ41に取り付けたクッション材12の凹部14に研磨剤と水とを入れ、研磨システム1を塗装面に当てる。これにより、塗装面とクッション材12との間に密閉空間61が形成され、その密閉空間61に研磨剤と水との混合液62を保持できる。
また、押し付けた状態で、作業者は、図7(C)に示すようにポリッシャ41を動作させて研磨システム1を回転駆動する。作業者は、回転する研磨システム1を研磨範囲内で、研磨面に沿って移動させる。
回転する研磨バフ3の研磨面は塗装面と擦れ、硬質起毛部22により塗装面に固着した付着物を削り取る。
また、研磨バフ3の研磨面が硬質起毛部22により形成されているので、回転する研磨バフ3の研磨面と塗装面との間に研磨剤とともに水分が入り込むことができる。研磨バフ3の研磨面が擦れて研磨されている塗装面の表面には、水分が供給されて冷却される。
その結果、研磨作業中に塗装面の表面温度が研磨に伴う摩擦熱により加熱されても、塗装面の温度がたとえば60度以上の高温になってしまうことはない。研磨作業中に、スクラッチシールド層53が新たな復元状態を記憶してしまうことはない。スクラッチシールド層53が傷54ついている状態で研磨をしても、スクラッチシールド層53はその後に傷54が無くなった元の状態に復元できる。
ポリッシャ41および中間パッド2を交換することなく、塗装面の荒研磨作業と仕上げ研磨作業とを連続的に実施することができる。
以上のように、本実施形態の研磨システム1を用いることにより、作業者は、塗装面に対して水分を補給する作業や中間パッド2の交換作業により研磨作業を中断されることなく、これら一連の研磨作業を継続的に実施することが可能である。効率よく作業することができる。なお、研磨作業中に、必要とされる研磨バフ3の交換を適宜実施してよい。
よって、中間パッド2と塗装面とにより研磨バフ3を収容するための密閉空間61を形成し、この密閉空間61内に研磨剤と水とを収容して保持することができる。研磨バフ3により研磨される塗装面に対して常に研磨剤とともに水を供給し続けて塗装面を水で冷却することができ、研磨される塗装面の温度を上がり難くできる。
また、研磨バフ3はポリッシャ41の円形台座44に直接取り付けられるのではなくそれらの間に中間パッド2が介在する状態で円形台座44に取り付けられているが、研磨バフ3を円形台座44以下の直径として研磨バフ3を全体的に塗装面に圧接することができるようにしているので、研磨ムラを発生し難くできる。
これに対して、仮にたとえば研磨バフ3が円形台座44より大径に形成されている場合、研磨バフ3の外周部15が円形台座44より外へはみ出て研磨バフ3の中心部分と同じ状態で圧接され得ず、該外周部15分において圧力不足が生じて研磨ムラが発生し易い。
この他にもたとえば、研磨バフ3は、円形の円形台座44と同じ外径に形成してもよい。この場合でも、研磨バフ3は、円形台座44により全面的に塗装面に押し付けられる。
Claims (2)
- 研磨装置の円形台座以下の直径に形成され、塗装面に押し付けられた状態で前記円形台座とともに回転駆動されることにより前記塗装面を研磨する研磨バフと、
前記円形台座に取り付けられる中間パッドと、
を有し、
前記中間パッドは、前記研磨バフが取り付けられる凹部が形成され、前記凹部に取り付けられた前記研磨バフの外周を囲う外周部を有したクッション材を有し、前記クッション材は、多孔質のウレタンからなり、前記円形台座より大径に形成されており、
前記外周部は、前記研磨バフを前記塗装面に押し付ける際に前記研磨バフの周囲の前記塗装面に当たり、前記研磨バフと塗装面との間の摩擦熱抑制のために前記凹部には水分が保持され、
前記外周部は、圧縮されていない状態で前記研磨バフから突出し、前記研磨バフを前記塗装面に押し付ける際に圧縮されて前記研磨バフの周囲の前記塗装面に圧接される、
研磨システム。 - 前記研磨バフは、前記円形台座より小径に形成される、
請求項1記載の研磨システム。
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