JPH0158027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ダイヤモンド、窒化硼素粒子、鋼玉
などの研摩材小片を金属刷子に被覆して設けるよ
うにした金属刷子工具の製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 被研摩物のバリ取り用、被研摩物の研摩用の刷
子工具として、研摩材小片と結合材とからなる焼
結グラインダーが知られている。この焼結グライ
ンダーは、これを取り付けるためのホルダー装置
に装着されて、穿孔作業によつて穿設された孔の
周縁、周面のバリ取り、研摩などにも使用されて
いる。

ところで、孔の周縁、周面のバリ取りには、刷
子工具の方がはるかに有利である。微妙な箇所
は、手持ち用のハケブラシ等の刷子工具で行なつ
た方が、バリ等を効率よく取ることができるから
である。その場合、被研材小片を被覆した刷子工
具を用いることが好ましい。プラスチツクス製の
刷子工具であつて、その刷子尖端部に球状キヤツ
プを設けた刷子工具は、DE−PS2518246号にお
いてすでに開示されている。この球状キヤツプ
は、研摩材小片を結合材でかためたもので、同時
に、この結合材は刷子工具の刷子尖端部に研摩材
小片の結合物からなる球状キヤツプを固定する機
能を有している。

（発明が解決しようとする問題点） この刷子工具は、軟弱で、かつ、研摩材片を結
合材でかため球状キヤツプが刷子尖端部に較べて
相対的に大きなものとなり個々の刷子の尖端部が
不安定となるという効果を有する。また、刷子の
尖端部が折れ易い。この球状キヤツプは、刷子工
具の刷子尖端部の個数も、球状キヤツプの大きさ
に制約されて比較的少ないものとなり、普通の刷
子を利用することは不可能で特別製のものが必要
である。

本発明の目的は、金属刷子の各尖端部にメツキ
により研摩材小片を含む金属担材を被覆して、研
摩作業における耐久寿命を向上させた金属刷子工
具の製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は金属刷子の
各尖端部にメツキ処理によつて金属担材中に多数
の研摩材小片を散りばめて埋設するとともに、そ
の一部を突出させた硬質金属のキヤツプを形成し
た構成を有する。

この構成を実現するための製造方法は、回転軸
に取付けられた金属刷子の尖端部を除く各刷子部
分が非導電性材料で被覆され、次にこの部分的に
被覆された金属刷子を研摩材小片が含まれている
メツキ浴に浸漬し、電気メツキあるいは無電解メ
ツキによつて前記尖端部にニツケル、クローム等
の硬質の金属担材を析出するとともに多数の研摩
材小片をも前記金属担材中に部分的に埋設したキ
ヤツプ状の硬質金属層を前記尖端部に形成し、そ
の後、金属刷子に熱を加えて被覆された部分の非
導電性材料を流動化して刷子の尖端部から滴下さ
せて除去するようにする過程を含んでいる。

（作用および発明の効果） 本発明の方法によれば、金属工具に、ダイヤモ
ンド、窒化硼素粉末、鋼玉などの研摩材小片を被
覆して設けることができ、この研摩材小片は、金
属工具の適当な部分であつて、かつ、硬質性金属
からなる金属担材層中に取り込まれて固定される
と共に、研摩材小片の一部はこの金属担材層中か
ら突出して研摩材として機能するものである。こ
のようにして、研摩材が被覆して設けられている
金属工具は、非常に耐久寿命が長く、かつ、従来
の刷子工具と較べてはるかに優れている。それ
は、研摩材小片が結合材あるいは接着材によつて
刷子工具に取り付けられたものではなく、研摩材
小片がメツキによつて形成された金属担材層中に
埋設されているからである。これに加えて、金属
担材層中からは、研摩をするに十分な個数の研摩
材小片の一部が突出しており、この突出部は研摩
に支障を来たさない程度に十分な広さの面積と、
稜角とを有するからである。本発明の方法による
他の利点は、刷子工具の刷子尖端部に、研摩材小
片から構成された比較的小さなキヤツプを設ける
ことが可能である。

金属工具としての刷子工具あるいは刷子工具の
刷子の尖端部に研摩材小片を被覆して設ける場
合、刷子の尖端部を備えている刷子工具部分をラ
ツカー、ワツクス、石膏等の非導電性材料で完全
に包囲し、次に、この刷子の尖端部を適当な長
さ、約１ないし２ミリ程度露出させることが好ま
しい。この作業は、研摩用の刷子工具を使用して
行なうことができる。被覆されるべき刷子の尖端
部分をそのままにして被覆することは、非常に簡
単にできる。

さらに有利な方法は、非導電性材料に、特定の
温度範囲内で硬化し、これから著しく逸脱する温
度条件のもとで粘性化するものを使用することで
ある。この被覆作業は、刷子工具を多数回浸漬
し、非導電性材料を硬化することによつて、非常
に簡単に行なうことができる。非導電性材料の被
覆の除去は、刷子工具を適当な温度条件のもとで
温め、流動化した非導電性材料を刷子工具から滴
下させることにより行なうものである。

よつて、本発明の方法は金属刷子工具に形造ら
れたままの状態から後加工処理されるもので、非
導電性材料を被覆し、研摩工具に必要な刷子尖端
部にのみ強固に研摩材小片を埋設させるので製作
が容易となり、しかも非導電性材料の除去がこの
材料を流動化させて滴下させればよいので刷子部
分に外力や必要以上の熱を加えずにすむ。

したがつて、弱い刷子部分を変形することなく
なり、金属刷子工具の品質の安定を保証し、製品
の生産性を向上させることができる。

（実施例） 本発明の詳細な構成は、以下の説明から明らか
となるであろう。

第１図において、１１はバリ取り用の刷子工具
で、このバリ取り用の刷子工具１１には、金属刷
子１２が束ねられてスパイラル状とされ、工具回
転軸１３に取り付けられている。この工具回転軸
１３は、２本の金属ワイヤーがひねり合わされた
構成とされており、その自由端１６は適当な駆動
装置に取り付けうるようにされている。

第３図に示すように、金属刷子１２の各自由端
１８には、各々キヤツプ１９が設けられており、
このキヤツプ１９の厚さは金属刷子１２の約２〜
３倍とされている。キヤツプ１９は金属担材２１
としてのニツケルを有しており、この金属担材２
１には、研摩材小片としてのダイヤモンド粒子２
２の一部分が、この金属担材２１から突出するよ
うに埋設されている。ダイヤモンド粒子２２全体
の約２分の１から約３分の１が金属担材２１から
突出するようにすることが好ましい。金属担材２
１の内部には、多数の研摩材小片２２が埋設され
ている。完全に金属担材２１に埋設している研摩
材小片としてのダイヤモンド２２は、刷子工具１
１の使用によつて金属担材２１が摩耗することに
よつて露出する。研摩材小片としてのダイヤモン
ド２２の粒度は使用目的に応じて適宜選択すれば
よろしい。

第２図に示されている、バリ取り用金属刷子工
具２６は、第１図に示すものとは異なる構成のも
ので、その軸２７には、弾性棒２８が取り付けら
れている。この弾性棒２８は、軸２７を取り囲む
ように分散配置され、この弾性棒２８の両端はソ
ケツト２９，２９′に取り付けられている。この
弾性棒２８は、ソケツト２９からソケツト２９′
に向かつて延びており、中央が膨らんだ尊形状と
されている。すなわち、この軸２７からこの軸の
半径方向に向かう距離について考えてみると、こ
の軸に沿つて延びる弾性棒２８の各部分までの距
離は、軸方向のどの距離を測定しても異なるもの
とされている。さらに、この弾性棒２８は、軸２
７の長手方向に対してややねじれ形状とされてい
る。

符号Ａで表示した範囲では、弾性棒２８に研摩
材小片２２′としてのダイヤモンド粒子が被覆し
て設けられているが、この場合にも、研摩材小片
２２′としてのダイヤモンド粒子は、金属担材２
１′としてのニツケルに部分的に埋設され、その
約２分の１から３分の１が金属担材２１′から突
出されている。

ここでは、この二つの金属刷子工具１１，２６
の金属担材としてニツケルが使用されているが、
他の硬質金属、たとえば、クロームを使用するこ
ともでき、また、これとは全く別の軟質金属、た
とえば、銅金属、亜沿金属等を使用できることは
もちろんである。なお、研摩材小片として、ここ
では、ダイヤモンド粉末２２，２２′が使用され
ているが、他のもの、たとえば、鋼玉、サフアイ
ア、ルビー等を使用するようにしてもよい。もち
ろん、第２図に示されている金属刷子工具２６の
他に、広い研摩面積を有する刷子工具に、金属担
材を設け、この金属担材に研摩材小片を埋設して
被覆することもできる。

金属刷子工具１１の刷子１２にキヤツプ１９を
設ける作業は以下のごとく行なうのである。

まず、金属刷子工具１１の少くとも刷子１２を
有する部分を完全に非導電性材料を用いて被覆す
る。すなわち、熱せられた状態では流動性があ
り、かつ、特定の温度範囲では硬化するような非
導電性材料を使用する。このような非導電性材料
として、たとえば、ワツクスがある。ワツクス
は、約40℃以下で硬化し、この温度を越えると柔
らかくなる。そして、ワツクスは温度が200℃近
くなると、流動性を有するようになる。このよう
な、流動状態を呈する非導電性材料中に、刷子工
具の被覆しようとする部分を浸漬し、次にこれを
取り出しつつ回転させて余分に付着した非導電性
材料を振り払う。刷子工具に付着している非導電
性材料は、その後、冷却して硬化する。この一連
の作業、すなわち、刷子工具の浸漬−刷子工具の
取り出し−刷子工具の回転作業は、金属刷子工具
１１の刷子１２の取り付け部分が、完全に被覆さ
れるまで繰返す。なお、非導電性材料として、ラ
ツカー、石膏等を利用できることももちろんであ
る。

この作業が終了後、金属刷子工具１１を回転台
等に取り付けて、その外周を普通の研摩刷子によ
つて研摩し、刷子１２の自由端部のうち約１ない
し２ミリの長さにわたつて刷子１２を被覆してい
る非導電性材料を除去する。非導電性材料が除去
された刷子１２のこの尖端部分１８に、キヤツプ
１９をメツキによつて設ける。

被覆された刷子１２の尖端部分１８は、キヤツ
プ１９をメツキによつて形成する前に、エツチン
グ液中に浸漬して尖端部分１８をエツチングし、
この尖端部分１８を化学的に活性化し清浄にす
る。

この様に大部分が被覆され、尖端部分１８のみ
が、約１ないし２ミリの長さにわたつて露出され
た金属刷子工具１１は、その後メツキ液に浸漬さ
れる。ここでは、このメツキは、電気メツキによ
る方法を使用するが、無電解メツキによつても行
なうことができる。メツキ浴に浸漬された金属刷
子工具１１は、一方の電極となつている。他方の
電極には、ニツケル材料が使用されており、この
他方の電極を構成するニツケル材料は、通電する
ことによつてメツキ液中に溶解され、一方の電極
としての金属刷子工具１１には、その尖端部分１
８に、金属担材としてのニツケルが析出し付着す
る。この時、尖端部１８にニツケル２１が析出す
ると同時に、ダイヤモンド粒子２２も尖端部１８
に付着して、金属担材としてのニツケル中に埋設
される。

研摩材としてのダイヤモンド粒子２２が被覆し
て設けられた状態を示している第１図、第３図の
金属刷子工具１１において、金属刷子工具１１
は、たとえば、条溝状の支台に載置されてメツキ
浴中に浸漬され、完全にメツキ液中に埋設され
る。次に、金属刷子工具１１の刷子１２の上面に
塗布される。その後、メツキ液が活性化されて、
金属担材２１としてのニツケルが刷子１２の尖端
部１８上に析出され、このときダイヤモンド粉末
の粒子も同時に埋設される。この作業がある程度
進行すると、今度は、金属刷子工具１１を回転さ
せて刷子１２の反対面上にダイヤモンド粉末を塗
布し、しかる後、再び、メツキ液を活性化する。
すると、ダイヤモンド粒子は、尖端部１８にニツ
ケルが析出するに伴つて、金属担材中に埋設され
る。

この状態では、ダイヤモンド粒子は、不完全な
状態で尖端部１８に付着している。何故なら、ダ
イヤモンド粒子は金属担材２１中に比較的浅く埋
設されているだけであるからである。ダイヤモン
ド粒子をさらに深く埋設させるためには、もう一
度メツキを行なうべきである。ここでは、最初の
メツキ浴とは異なる第２のメツキ浴でメツキを行
なうようにしているが、これには、電気メツキ、
あるいは無電気メツキによる方法を使用すること
ができる。

この第２のメツキ浴においてメツキを行なうこ
とにより、刷子１２の表面に近い側のダイヤモン
ド粒子は完全に金属担材に埋設されるが、刷子１
２の表面から遠い側の粒子、すなわち、最も外側
にあるダイヤモンド粒子は、その粒子の約４分の
１ないし３分の１が金属担材２１から露出するよ
うにして埋設される。この作業に要する時間は、
メツキ液の条件によつて変化する。この作業が終
了すると、ダイヤモンド粒子は金属担材２１中に
定着され、ダイヤモンド粒子は研摩材として使用
することができ、かつ、その使用寿命も長い。

キヤツプ１９がある程度の大きさを有し、か
つ、キヤツプ１９の内部にはダイヤモンド粒子が
存在し、このダイヤモンド粒子はキヤツプ１９が
摩耗する過程において露出され、研摩材として使
用に供されることとなるので、研摩材としてのダ
イヤモンド粒子の消耗がある程度防止される。

刷子１２の尖端部１８を、エツチングして活性
化した後、特殊なメツキ液に浸漬し、この刷子１
２の尖端部１８に金属担材２１を薄層状に形成す
ることもできる。また、ダイヤモンド粒子の完全
なる埋設は、上記のような特殊なメツキ浴を使用
しなくとも行なうことができる。ダイヤモンドの
ような比較的安価な研摩材を使用する場合には、
研摩材小片としてのこのダイヤモンド粒子をプー
ル状のメツキ液中に設けておき、電気メツキの作
業中に金属刷子工具１１の尖端部１８をこのプー
ル状のメツキ液中に浸漬放置することが可能で、
その場合メツキ作業において金属刷子工具１１を
回転させる必要はない。

刷子１２の尖端部１８にそれぞれキヤツプ１９
を取り付ける場合には、非導電性材料としてのワ
ツクス等の被覆材は再び除去しなければならな
い。金属刷子工具１１の所要部分は適当な環境条
件のもとで加熱して、ワツクスを流動化させ、こ
れにより取り除く。

第２図において示されている工具２６におい
て、担材中に埋設されている研摩材小片２２′を
被覆する作業も同様である。第２図において、金
属刷子工具２のＡ部分のみに研摩材が設けられ
る。それゆえ、残余の部分には、たとえば、絶縁
バンドを巻きき付けてこの部分を被覆する。つづ
いて、上記と同様の作業を行なう。すなわち、刷
子工具をエツチングし、必要に応じて、ニツケル
メツキし、しかる後、メツキ浴によつて、金属担
体と研摩材とを設ける。最後に、絶縁バンドを取
り除く。この作業においては、金属刷子工具２６
の軸２７の部分も不要に被覆されるが、他の部分
の被覆作業も非常に簡単に行われる。この場合、
金属刷子工具２６の弾性棒２８の必要部分のみに
研摩材２２′を被覆したい場合には、この部分を
個別的にメツキ液に浸漬することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に係る第１実施例のバリ
取り用金属刷子工具の透視図。第２図は本発明の
方法に係る第２実施例のバリ取り用金属刷子工具
の透視図であつて、弾性棒付きのバリ取り用金属
刷子工具の透視図。第３図は第１図に示された金
属刷子工具の断面図と立面図。第４図は第２図に
示された金属刷子工具の弾性棒部分の拡大図。 １１，２６……バリ取り用金属刷子工具、１２
……刷子、２１……金属担材、２２……ダイヤモ
ンド粒子、１８……尖端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸に取付けられた金属刷子の尖端部を除
   く各刷子部分が非導電性材料で被覆され、次にこ
   の部分的に被覆された金属刷子を研摩材小片が含
   まれているメツキ浴に浸漬し、電気メツキあるい
   は無電解メツキによつて前記尖端部にニツケル、
   クローム等の硬質の金属担材を析出するととも
   に、少なくとも多数の研摩材小片をも前記金属担
   材中に部分的に埋設したキヤツプ状の層を前記尖
   端部に形成し、 前記非導電性材料が特定の温度範囲内で硬化
   し、それより高い温度では流動性、好ましくは粘
   性を呈するようになつており、その後、金属刷子
   に熱を加えて被覆された非導電性材料を刷子尖端
   部から滴下させて除去するようにした金属刷子工
   具の製造方法。 ２ 部分的に被覆された金属刷子工具をメツキ液
   に浸漬する前に、これをエツチング液に浸漬する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 金属担材中に研摩材小片のうち、その全体の
   大きさの３分の２ないし４分の３の部分が埋設さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４ 金属刷子が加熱された非導電性材料の中に浸
   漬され、かつこれを取り出して、この非導電性材
   料がこの金属刷子工具の回転によつて硬化され、
   この作業は金属刷子工具の刷子が完全に被覆され
   るまで繰返されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ５ 非導電性材料が、ラツカーあるいはワツクス
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第４項記載の方法。 ６ 研摩材小片がダイヤモンド粉末とされ、その
   粒度が使用目的に応じて適宜選択されことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいず
   れかに記載の方法。 ７ 金属刷子が一つの条溝状の支台に載置され、
   メツキ液中に浸漬されて、ダイヤモンド粉末がペ
   ースト状とされて均等に工具表面に塗布されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６
   項のいずれかに記載の方法。 ８ ダイヤモンド粉末の刷子工具表面への塗布が
   少くとも２段階で行われ、ダイヤモンド粉末を散
   布し、金属担体をメツキする各段階後、刷子を回
   転させることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の方法。