JP6621529B2 - 研磨ブラシユニットおよび研磨ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、線状砥材を束ねた砥材束によってワークを研磨する研磨ブラシユニットに関する。また、かかる研磨ブラシユニットの研磨ブラシに関する。

複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束を環状に配列して各砥材束の後端部分をホルダによって保持した研磨ブラシは特許文献１に記載されている。同文献の研磨ブラシは、ホルダと砥材束のホルダ側の部分とを外周側から被う筒状のブラシケースを備える。砥材束はその前端部分がブラシケースから露出する。ブラシケースは、研磨ブラシを回転させたときに遠心力によって外周側に広がる線状砥材の変位を規制して、ワークに対する線状砥材の接触位置を安定させる。ワークに対する線状砥材の接触位置が安定すれば、ワークの表面を精度よく研磨できる。

特開２００３−１３６４１３号公報

研磨ブラシがブラシケースを備える場合には、ブラシケースを備える分だけ、研磨ブラシの製造コストが増加する。特に、研磨ブラシを大径化する場合には、ブラシケースも大型化するので、研磨ブラシの製造コストが増大するという問題がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、回転時における線状砥材の変位を規制しながら製造コストを抑制できる研磨ブラシユニットを提供することにある。また、このような研磨ブラシユニットに用いられる研磨ブラシを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の研磨ブラシユニットは、後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダ、を備える研磨ブラシと、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の外周側に位置して各砥材束の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部と、前記支軸における前記ホルダよりも前側に固定される固定部と、を備える砥材変位規制部材と、を有し、前記砥材変位規制部材は、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の内周側に位置して各砥材束の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部を備え、環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍より大きい隙間が設けられ、前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備え、前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は間隔があいていることを特徴とする。

本発明によれば、研磨ブラシユニットを回転させたときに遠心力によって外周側に広がる線状砥材の変位を砥材変位規制部材の外側規制部によって規制できる。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置を安定させることができる。ここで、外側規制部は軸線方向におけるホルダと各砥材束の前端との間で複数の砥材束の外周側に位置しており、ブラシケースのように、ホルダと砥材束のホルダ側の部分とを外周側から被うものではない。従って、砥材変位規制部材は、ブラシケースと比較して、軸線方向で小型化できる。これにより、砥材変位規制部材の製造コストを抑制できるので、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。また、研磨ブラシユニットを大径化した場合でも、その製造コストの増大を抑制できる。

また、本発明によれば、前記砥材変位規制部材は、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の内周側に位置して各砥材束の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部を備える。このようにすれば、砥材変位規制部材によって砥材束の前端部分の内周側への変位を規制できる。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定する。

さらに、本発明によれば、環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍より大きい隙間が設けられ、前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備える。このようにすれば、接続部によって砥材束の外周側に位置する外側規制部と砥材束の内周側に位置する内側規制部とを接続できるので、砥材変位規制部に外側規制部と内側規制部とを備えることが容易となる。また、研磨ブラシユニットを回転させたときに、隙間の隣に位置する砥材束が隙間の側に向かって変位したときに、当該砥材束の周方向への変位は接続部によって規制される。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定する。

また、本発明によれば、前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は間隔があいている。例えば、前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は、前記第１間隔であるものとすることができる。このようにすれば、接続部と接続部の隣に位置する砥材束との間が、砥材束群を構成する砥材束と砥材束との間の第１間隔に等しくなる。従って、研磨ブラシユニットを回転させたときに、隙間の隣に位置する砥材束が隙間の側に向かって変位したときに、当該砥材束の変位量は、砥材束群を構成する砥材束が隣に位置する砥材束の側に向かって周方向に変位する変位量とほぼ等しくなる。これにより、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定するので、ワークの表面を精度よく研磨できる。さらに、複数の砥材束を環状に配列する際に、各砥材束群の間に第１間隔の２倍よりも大きい隙間を設ければ、複数の砥材束を全周に渡って第１間隔で環状に配列した場合と比較して、砥材束の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。

ここで、研磨・研削加工開始時などにおいて研磨ブラシユニットがワークに乗り上げる際には砥材束の先端部分が内周側に大きく変位することがある。このような砥材束の先端部分の内周側への変位を許容するためには、前記径方向における前記内側規制部と前記砥材束との第２間隔は、前記径方向における前記外側規制部と前記砥材束との間の第３間隔よりも長いことが望ましい。

また、本発明において、前記第３間隔は、前記第１間隔以下であることが望ましい。すなわち、径方向における外側規制部と砥材束との間の間隔は、砥材束と砥材束との間の第１間隔以下であることが望ましい。このようにすれば、研磨ブラシユニットを回転させたときに遠心力によって砥材束の先端部分が外周側に変位する変位量を抑制できる。

本発明において、前記砥材変位規制部材は、前記固定部、前記内側規制部および前記接続部を一体に備える第１部材と、前記外側規制部を備え、前記第１部材に着脱可能に固定
される環状の第２部材とを備えるものとすることができる。このようにすれば、砥材束の先端部分の外周側への変位によって砥材束と砥材変位規制部材の外側規制部とが接触して外側規制部が摩耗した場合に、外側規制部を備える第２部材のみを交換できる。また、この場合に、前記第１間隔は、２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、前記第２間隔は、４．０ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、前記第３間隔は、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明において、前記ホルダは、周方向に前記第１間隔で並ぶ複数の保持孔を備え、前記複数の保持孔の一部は、前記砥材束が挿入されて前記保持部として機能しており、１つの前記砥材束群を構成する一連の前記砥材束が挿入される一連の前記保持孔と、前記１つの前記砥材束群に隣り合う次の砥材束群を構成する一連の砥材束群との間に、前記砥材束が挿入されない前記保持孔が設けられ、前記接続部は、前記軸線方向から見た場合に、前記砥材束が挿入されない前記保持孔と重なるものとすることができる。また、本発明において、前記砥材変位規制部材は、円盤部と、前記円盤部を外周側から囲む環状部と、前記円盤部と前記環状部との間で径方向に延びて前記円盤部と前記環状部とを接続する前記接続部と、を備え、前記円盤部は、前記固定部および前記内側規制部を備え、前記環状部は、前記外側規制部を備えるものとすることができる。

次に、本発明は、上記の研磨ブラシユニットの研磨ブラシとすることができる。すなわち、本発明の研磨ブラシは、後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダを備え、環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍より大きい隙間が設けられ、前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備え、前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は間隔があいていることを特徴とする。かかる研磨ブラシユニットでは、複数の砥材束を全周に渡って第１間隔で環状に配列した場合と比較して、砥材束の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシの製造コストを抑制できる。

本発明を適用した研磨ブラシユニットを後方から見た場合の斜視図である。 本発明を適用した研磨ブラシユニットを前方から見た場合の斜視図である。 支軸およびホルダを前方から見た場合の斜視図である。 砥材変位規制部材を後方から見た場合の斜視図である。 砥材束と外側規制部、内側規制部および接続部との間隔の説明図である。 参考例の砥材規制部材を上方から見た場合の斜視図である。 砥材束と外側規制部、内側規制部および接続部との間隔の説明図である。 変形例１の砥材規制部材を上方から見た場合の斜視図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態の研磨ブラシユニットを説明する。

（全体構成）
図１は本発明を適用した研磨ブラシユニットを軸線方向の後方から見た場合の斜視図である。図２は本発明を適用した研磨ブラシユニットを軸線方向の前方から見た場合の斜視図である。図３は支軸およびホルダを軸線方向の前方から見た場合の斜視図である。図１に示すように、本例の研磨ブラシユニット１は研磨ブラシ２と砥材変位規制部材３を備える。研磨ブラシ２は、後端部分が工作機械に連結される支軸５と、支軸５の軸線Ｌ回りを環状に配列された複数の砥材束６と、支軸５が貫通する軸孔７および複数の砥材束６の後端部分を保持する複数の保持孔（保持部）８を備えるホルダ９を有する。なお、研磨ブラシユニット１の説明では、支軸５の軸線Ｌ方向を研磨ブラシユニット１の前後方向Ｘとし、砥材束６の先端（自由端）が位置する側を前方Ｘ１、その反対側を後方Ｘ２とする。また、軸線Ｌ回りを周方向θとする。図１および図２に示すように、砥材変位規制部材３は、前後方向Ｘにおいてホルダ９と各砥材束６との間に位置する。

（研磨ブラシ）
図１および図３に示すように、支軸５の後端部分は工作機械のヘッドに連結されるシャンク部５ａである。支軸５の前後方向Ｘの途中位置には、周方向θの複数箇所に一定幅で前後方向Ｘに延びる平端面１１が設けられている。図３に示すように、支軸５の前端面には砥材変位規制部材３を固定する軸側固定部１２が設けられている。軸側固定部１２は、支軸５の前端面に設けた突部１４と、突部１４の中心に設けられたネジ孔１５とを備える。

ここで、図２に示すように、各砥材束６は支軸５の軸線Ｌに沿って前後方向Ｘに延びる複数本の線状砥材１８を円形に束ねたものである。各線状砥材１８は、アルミナ繊維フィラメント等の無機長繊維の集合体にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。集合糸は、例えば、繊維径が８μｍ〜５０μｍのアルミナ長繊維（無機長繊維）を２５０本〜３０００本、集合させたものである。無機長繊維は、被研磨材に対して相対的に研磨性を有する材料、すなわち、研磨する材料よりも硬くてかつ脆い材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミナ繊維の他、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、あるいはガラス繊維を用いることができる。なお、線状砥材１８として、ナイロン、砥粒入りナイロン、砥粒入りゴム、ステンレス鋼、真鍮からなるものを採用してもよい。

ここで、環状に配列された複数の砥材束６は、各砥材束６が第１間隔Ｈ１で円弧に配列された砥材束群１９を周方向θに４つ備える。周方向θにおける各砥材束群１９の間には、第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きい隙間Ｇが設けられている。

図３に示すように、ホルダ９は、ベースホルダ２１と、ベースホルダ２１の前方Ｘ１に同軸に積層された砥材束ホルダ２２を備える。ベースホルダ２１は、小径円盤部２４と小径円盤部２４よりも大径で小径円盤部２４の前方Ｘ１に同軸に設けられた大径円盤部２５を備える。軸孔７は小径円盤部２４および大径円盤部２５の中心を前後方向Ｘに貫通する。小径円盤部２４には径方向の外側から軸孔７に至るネジ孔２６が複数設けられている。複数のネジ孔２６は軸線Ｌ回りの等角度間隔に形成されている。

砥材束ホルダ２２の中心孔３１はベースホルダ２１の軸孔７よりも大きい。砥材束ホルダ２２は、環状後端面３２をベースホルダ２１の前面に当接させた状態で、当該砥材束ホルダ２２を前後方向Ｘに貫通するネジ３４によってベースホルダ２１に着脱可能に固定される。

砥材束ホルダ２２は、環状前端面３３に軸線Ｌと同軸の円環状に配列された複数の保持孔８を備える。複数の保持孔８は軸線Ｌと平行に後方Ｘ２に延びる。各保持孔８を前方Ｘ１から見た場合の形状は円形である。複数の保持孔８は周方向θに一定間隔で設けられている。周方向θで隣り合う保持孔８の間隔は第１間隔Ｈ１である。ここで、複数の保持孔８の数は複数の砥材束６の数よりも多い。より具体的には、保持孔８の数は砥材束群１９の数の２倍だけ砥材束６の数よりも多い。本例では、砥材束群１９が４つなので、保持孔８の数は砥材束６の数よりも８つ多い。

複数の砥材束６のそれぞれは、後端部分が各保持孔８に挿入される。複数の砥材束６を保持孔８に挿入する際には、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を、互いに隣り合う一連の保持孔８に挿入する。これにより砥材束群１９を構成する一連の砥材束６は円弧に配列される。また、砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を挿入する一連の保持孔８と、次の砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を挿入する一連の保持孔８との間に、砥材束６を挿入しない保持孔８を２つ設ける。これにより、周方向θにおける各砥材束群１９の間の間隔は、第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きくなる。各保持孔８に挿入された各砥材束６は各保持孔８に充填された接着剤によってホルダ９に固定される。

ここで、ホルダ９は、ベースホルダ２１の小径円盤部２４のネジ孔２６を外周側から貫通して支軸５の平坦面に当接するネジ３５によって支軸５に固定される。ホルダ９が支軸５に固定された状態では、支軸５の前端は各砥材束６の前端よりも後方Ｘ２に位置する。なお、ネジ孔２６を貫通するネジ３５を緩めることによりホルダ９は支軸５に沿って前後方向Ｘに移動可能となる。そして、ネジ３５を締めることにより、ホルダ９は支軸５の前後方向Ｘの所望の位置に固定される。

（砥材変位規制部材）
図４は砥材変位規制部材を後方から見た場合の斜視図である。図４に示すように、砥材変位規制部材３は、全体として前後方向Ｘに薄い板状の部材である。砥材変位規制部材３は、樹脂、或いは、金属から形成されている。砥材変位規制部材３は、中心に支軸５の軸側固定部１２に固定される部材側固定部（固定部）４１を備える円盤部４２と円盤部４２を外周側から囲む環状部４３と、円盤部４２と環状部４３との間で径方向に延びて円盤部４２と環状部４３を接続する４本の接続部４４を備える。周方向θで隣り合う２本の接続部４４と円盤部４２と環状部４３とによって円弧形状の開口部４５が区画されている。砥材変位規制部材３は４つの開口部４５備える。

部材側固定部４１は、円盤部４２の中心を前後方向Ｘに貫通する貫通孔４８と、円盤部４２の後面の中心部分に設けられた凹部４９を備える。貫通孔４８は凹部４９の中心に位置する。凹部４９は支軸５の突部１４（軸側固定部１２）と嵌合する形状を備える。環状部４３は、後面に開口部４５の縁に向かって前方Ｘ１に傾斜するテーパー面５０を備える。接続部４４は、周方向θの縁４４ａが開口部４５から離間する方向に窪む円弧の湾曲形状を備える。

砥材変位規制部材３を研磨ブラシ２に取り付ける際には、部材側固定部４１を研磨ブラシ２の前方Ｘ１から支軸５の軸側固定部１２に固定する。部材側固定部４１を支軸５に固定する際には、まず、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を各開口部４５に後方Ｘ２から挿入する。その後、部材側固定部４１の凹部４９に支軸５の突部１４を挿入して嵌合させる。そして、部材側固定部４１の貫通孔４８を前方Ｘ１から貫通する有頭ネジ５３（図２参照）を支軸５の前端のネジ孔１５に捩じ込む。これにより、砥材変位規制部材３の円盤部４２は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間において、環状に配列された複数の砥材束６の内周側に位置する。砥材変位規制部材３の環状部４３は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間において、環状に配列された複数の砥材束６の外周側に位置する。砥材変位規制部材３の接続部４４は、各砥材束群１９の間の隙間Ｇに位置する。接続部４４は、図２に示すように、軸線Ｌ方向から見た場合に、ホルダ９に形成された複数の保持孔８のうち砥材束６が保持されていない保持孔８と重なる。

ここで、円盤部４２における開口部４５の側の縁は、各砥材束６の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部５５である。環状部４３における開口部４５の側の縁は、各砥材束６の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部５６である。接続部４４における開口部４５の側の縁４４ａは、接続部４４の隣に位置する砥材束６の接続部４４の側への変位を規制する周方向規制部５７である。

図５はホルダ９に保持された砥材束６と、砥材変位規制部材３の内側規制部５５、外側規制部５６および周方向規制部５７との間の間隔の説明図である。まず、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６において、隣り合う砥材束６の周方向θの間隔は第１間隔Ｈ１である。すなわち、隣り合う砥材束６の周方向θの間隔は周方向θで隣り合う保持孔８の間隔と等しい。第１間隔Ｈ１は、例えば、２．５ｍｍ〜４．５ｍｍである。

径方向における内側規制部５５と砥材束６との間は第２間隔Ｈ２である。径方向における砥材束６と外側規制部５６との間は第３間隔Ｈ３である。第２間隔Ｈ２は、例えば、４．０ｍｍ〜１２ｍｍである。第３間隔Ｈ３は１．０ｍｍ〜２．５ｍｍである。ここで、第２間隔Ｈ２は第３間隔Ｈ３よりも長い。第３間隔Ｈ３は第１間隔Ｈ１以下である。

また、周方向θにおける接続部４４と接続部４４の隣に位置する砥材束６との間の間隔は第１間隔Ｈ１である。すなわち、接続部４４と接続部４４の隣に位置する砥材束６との間の間隔は、砥材束群１９を構成する一連の砥材束６において隣り合う砥材束６の間隔と同一であり、周方向θで隣り合う保持孔８の間隔と同一である。

（研磨・研削動作）
研磨ブラシユニット１を用いてワークに対してバリ取りや表面に対する研磨・研削加工を行う際には、シャンク部５ａを工作機械のヘッドに連結して、研磨ブラシユニット１を軸線Ｌ回りに回転させる。そして、砥材束６の前端部をワークの表面に押し当てる。

ここで、研磨ブラシユニット１が回転すると遠心力によって砥材束６の各線状砥材１８は外周側に広がろうとする。しかし、線状砥材１８の前端部分は砥材変位規制部材３の環状部４３（外側規制部５６）に当接して、その外周側への変位が規制される。また、砥材束６の各線状砥材１８の前端部分が内周側に変位する場合には、線状砥材１８の前端部分が砥材変位規制部材３の円盤部４２（内側規制部５５）に当接して、その内周側への変位が規制される。

さらに、各砥材束６が周方向θに変位した場合には、線状砥材１８の前端部分はその隣に位置する砥材束６に当接して、その周方向θへの変位が規制される。また、隙間Ｇの隣に位置する砥材束６が周方向θに変位した場合には、線状砥材１８の前端部分が接続部４４に当接して、その周方向θへの変位が規制される。これにより、接続部４４の隣に位置する砥材束６の線状砥材１８が接続部４４の側に向かって周方向θに変位する変位量は、砥材束６が当該砥材束６の隣に位置する砥材束６の側に向かって周方向θに変位する変位量とほぼ等しくなる。

従って、本例の研磨ブラシユニット１によれば砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。

なお、研磨・研削加工においては、研磨ブラシユニット１の回転方向を一定の周期で反対方向に切り替える。すなわち、研磨・研削加工では、研磨ブラシユニット１を第１回転方向に回転させて行う研削・研磨動作と、研磨ブラシユニット１を第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させて行う研削・研磨動作とを、交互に行うものとすることができる。このようにすれば、各砥材束６の摩耗が均一となる。各砥材束６の摩耗が均一となると、砥材束６の先端部分を均一にワークに当接させることができるので、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。

また、研磨・研削加工によって砥材束６の前端部分が摩耗した場合には、支軸５に対するホルダ９の固定位置を前方Ｘ１に移動させる。これにより、砥材変位規制部材３を砥材束６に対して後方Ｘ２に相対移動させて、砥材変位規制部材３をホルダ９と砥材束６の前端との間に配置する。

（作用効果）
本例によれば、砥材変位規制部材３は、軸線Ｌ方向におけるホルダ９と各砥材束６の前端との間に位置して、砥材束６の変位を規制する。従って、ホルダ９と砥材束６のホルダ９側の部分とを外周側から被うブラシケースなどと比較して、砥材変位規制部材３を軸線Ｌ方向で小型化できる。これにより、砥材変位規制部材３の製造コストを抑制できる。

また、砥材変位規制部材３は、隙間Ｇを径方向に延びる接続部４４によって砥材束６の外周側に位置する外側規制部５６と砥材束６の内周側に位置する内側規制部５５とを接続している。従って、砥材変位規制部材３に外側規制部５６と内側規制部５５とを備えることが容易である。

さらに、本例では、複数の砥材束６を環状に配列する際に、各砥材束６を第１間隔Ｈ１で配列した複数の砥材束群１９を備えるとともに、複数の砥材束群１９の間に第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きい隙間Ｇを設ける。従って、複数の砥材束６を全周に渡って第１間隔Ｈ１で環状に配列した場合と比較して、砥材束６の数を減らすことができる。これにより、研磨ブラシ２の製造コストを抑制できる。よって、研磨ブラシユニット１の製造コストを抑制できる。

ここで、本例では、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の間隔は、砥材束６と砥材束６との間の第１間隔Ｈ１以下としている。このようにすれば、研磨ブラシユニット１を回転させたときに遠心力によって砥材束６の前端部分が外周側に変位する変位量を抑制できる。

また、研磨ブラシユニット１がワークに乗り上げる際には砥材束６の前端部分は内周側に比較的大きく変位する。これに対して、径方向における内側規制部５５と砥材束６との第２間隔Ｈ２を径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３よりも大きくしているので、砥材束６の前端部分の内周側への変位を許容できる。

なお、研磨動作における研磨ブラシユニット１の動きは、回転運動に限らず、往復動作、オシレーション動作、揺動、あるいは、これらの動作を組み合わせた動きであってもよい。さらに、研磨ブラシユニット１を軸線Ｌの方向に上下移動させる動きを組み合わせてもよい。これらの場合でも、砥材変位規制部材３によって砥材束６の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。

ここで、研磨ブラシユニット１を大径化する場合には、研磨ブラシ２において、ホルダ９の砥材束ホルダ２２をベースホルダ２１から取り外して、大径の砥材束ホルダ２２に交換する。また、砥材束ホルダ２２を大径化した場合には、砥材束ホルダ２２の径に対応する大きさの砥材変位規制部材３を支軸５に取り付ける。このような場合に、砥材変位規制部材３は、ホルダ９と砥材束６のホルダ９側の部分とを外周側から被うブラシケースなどと比較して、軸線Ｌ方向で小さい部材である。従って、砥材変位規制部材３として、砥材束ホルダ２２の径に対応する大径のものを用いる場合でも、砥材変位規制部材３の製造コストを抑制でき、研磨ブラシユニット１の製造コストを抑制できる。

（砥材変位規制部材の参考例）
図６は参考例の砥材変位規制部材３Ａである。なお、本例の砥材変位規制部材３Ａは上記の砥材変位規制部材３と対応する構成を備えるので、対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

砥材変位規制部材３Ａは、部材側固定部（固定部）４１と、軸側固定部１２から外周側に広がる円形の板部６１を備える。部材側固定部４１は貫通孔４８と凹部４９を備える。板部６１は、外周縁部分に前後方向Ｘに貫通する複数の開口部６２を備える。ここで、ホルダ９には、複数の保持孔８に対して、２つ置きに砥材束６が保持されている。一方、砥材変位規制部材３Ａに設けられた開口部６２の数は、ホルダ９において砥材束６を保持する保持孔８の数と同一である。各開口部６２は径方向に対して周方向θに長い円弧の長穴である。板部５２における開口部６２の縁は開口部６２に向かって前方Ｘ１に傾斜するテーパー面６３となっている。

砥材変位規制部材３Ａを研磨ブラシ２に取り付ける際には、部材側固定部４１を研磨ブラシ２の前方Ｘ１から支軸５の軸側固定部１２に固定する。部材側固定部４１を支軸５に固定する際には、まず、各砥材束６が各開口部６２に挿入する。その後、部材側固定部４１の凹部４９に支軸５の突部１４を挿入して嵌合させる。そして、部材側固定部４１の貫通孔４８を前方Ｘ１から貫通する有頭ネジを支軸５の前端のネジ孔１５に捩じ込む。これにより、砥材変位規制部材３Ａの板部６１は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間に位置する。

ここで、板部６１における開口部６２の内周面のうち砥材束６に径方向の内側から対向する内側内周面部分は、各砥材束６の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部５５である。板部６１における各開口部６２の内周面のうち砥材束６に径方向の外側から対向する外側内周面部分は、各砥材束６の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部５６である。また、板部６１において周方向θで開口部６２と開口部６２との間に位置する部位は、接続部４４である。そして、板部６１における開口部６２の内周面のうち砥材束６に周方向θで対向する周方向内周面部分は砥材束６の周方向θの側への変位を規制する周方向規制部５７である。

図７は研磨ブラシ２に砥材変位規制部材３Ａを取り付けた状態における、ホルダ９に保持された砥材束６と、砥材変位規制部材３Ａの内側規制部５５、外側規制部５６および周方向規制部５７との間の間隔の説明図である。本例では、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２は、例えば、２．０ｍｍ〜１５ｍｍである。径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３は、例えば、０．５ｍｍ〜４ｍｍである。砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１は、例えば、1．５ｍｍ〜８ｍである。

本例の砥材変位規制部材３Ａを備える研磨ブラシユニットにおいても、上記の研磨ブラシユニット１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、各砥材束６の前端部分の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。また、本例の砥材変位規制部材３Ａを用いた場合には、複数の砥材束６を全周に渡って第１間隔Ｈ１で環状に配列した場合と比較して、砥材束６の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。

なお、開口部６２は、研磨ブラシ２に砥材変位規制部材３Ａを取り付けたときに砥材束６と同軸となる円形としてもよい。この場合には、砥材束６から板部６１における開口部６２の縁までの径方向の間隔を、０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。すなわち、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３、および、砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１を、０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。このようにした場合には、研磨・研削加工時における砥材束６の全方向の変位を均等に規制できる。また、研磨・研削加工時における砥材束６の全方向の変位量を小さく規制できる。これにより、研磨・研削加工時に砥材束がワークに切り込む切り込み量を抑制できるので、表面粗さの小さい研磨面を形成するのに適する。ここで、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３、および、砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１を、特に、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとした場合には、砥材束６の変位量をより小さく規制でき、砥材束がワークに切り込む切り込み量をより抑制できるので、研磨面の表面粗さが小さくなる。

（砥材変位規制部材の変形例１）
図８は変形例１の砥材変位規制部材３Ｂである。なお、本例の砥材変位規制部材３Ｂは上記の砥材変位規制部材３と対応する構成を備えるので、対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。変形例１の砥材変位規制部材３Ｂは、部材側固定部（固定部）４１、内側規制部５５および接続部４４を一体に備える第１部材７１と、外側規制部５６を備え、第１部材７１に着脱可能に固定される環状の第２部材７２とを備える。図８において第２部材７２は鎖線で示す。

より具板的には、第１部材７１は、中心に部材側固定部４１を備える円形板部７３と、円形板部７３から径方向に突出した腕部７４を備える。腕部７４は、円形板部７３の外周縁部分から一定幅で外周側に延びる第１板部７４ａと、第１板部７４ａ外周側の端から前方Ｘ１に向かって屈曲して延びる第２板部７４ｂと、第２板部７４ｂの前端から内周側に屈曲して延びる第３板部７４ｃを備える。前後方向で第１板部７４ａと第３板部７４ｃとが対向する腕部７４の外周側の端部分は第２部材７２を保持する保持部７５となっている。第２部材７２はゴム製のリングである。第２部材７２は、その外周面の一部分を第１板部６１に当接させた状態で、第１部材７１の保持部７５に保持されている

砥材変位規制部材３Ｂは、部材側固定部４１が研磨ブラシ２の支軸５の軸側固定部１２の突部１４に挿入されて固定される。この際に、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６は、周方向θで隣り合う２本の腕部７４と円形板部７３と第２部材７２（ゴム製のリング）により区画された４つの開口部７６にそれぞれ挿入される。ここで、円形板部７３の外周縁は内側規制部５５である。第２部材７２（ゴム製のリング）の内側部分は外側規制部５６である。腕部７４は接続部４４であり、腕部７４の周方向θの縁は周方向規制部５７である。

本例の砥材変位規制部材３Ｂを備える研磨ブラシユニットにおいても、上記の研磨ブラシユニット１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、各砥材束６の前端部分の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。

また、本例では、砥材束６の前端部分の外周側への変位によって砥材束６と外側規制部５６とが接触して外側規制部５６が摩耗した場合に、外側規制部５６を備える第２部材７２のみを交換できる。

Claims (8)

1. 後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダ、を備える研磨ブラシと、
   前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の外周側に位置して各砥材束の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部と、前記支軸における前記ホルダよりも前側に固定される固定部と、を備える砥材変位規制部材と、
   を有し、
   前記砥材変位規制部材は、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の内周側に位置して各砥材束の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部を備え、
   環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、
   周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍より大きい隙間が設けられ、
   前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備え、
   前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は間隔があいていることを特徴とする研磨ブラシユニット。
2. 請求項１において、
   前記径方向における前記内側規制部と前記砥材束との第２間隔は、前記径方向における前記外側規制部と前記砥材束との間の第３間隔よりも長いことを特徴とする研磨ブラシユニット。
3. 請求項２において、
   前記第３間隔は、前記第１間隔以下であることを特徴とする研磨ブラシユニット。
4. 請求項３において、
   前記第１間隔は、２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、
   前記第２間隔は、４．０ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、
   前記第３間隔は、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする研磨ブラシユニット。
5. 請求項１から４の何れか一項において、
   前記ホルダは、周方向に前記第１間隔で並ぶ複数の保持孔を備え、
   前記複数の保持孔の一部は、前記砥材束が挿入されて前記保持部として機能しており、
   １つの前記砥材束群を構成する一連の前記砥材束が挿入される一連の前記保持孔と、前記１つの前記砥材束群に隣り合う次の砥材束群を構成する一連の砥材束群との間に、前記砥材束が挿入されない前記保持孔が設けられ、
   前記接続部は、前記軸線方向から見た場合に、前記砥材束が挿入されない前記保持孔と重なることを特徴とする研磨ブラシユニット。
6. 請求項１から５の何れか一項において、前記砥材変位規制部材は、円盤部と、前記円盤部を外周側から囲む環状部と、前記円盤部と前記環状部との間で径方向に延びて前記円盤部と前記環状部とを接続する前記接続部と、を備え、
   前記円盤部は、前記固定部および前記内側規制部を備え、
   前記環状部は、前記外側規制部を備えることを特徴とする研磨ブラシユニット。
7. 請求項１において、
   前記砥材変位規制部材は、前記固定部、前記内側規制部および前記接続部を一体に備える第１部材と、前記外側規制部を備え、前記第１部材に着脱可能に固定される環状の第２部材とを備えることを特徴とする研磨ブラシユニット。
8. 請求項１または５に記載の研磨ブラシユニットの研磨ブラシ。

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