JPH0596460A - 研磨方法および研磨ベルト用接触ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨剤をコートした研磨ベルトの寿命を長く
する研磨ホイールを提供することである。 【構成】 軸の周りのほぼ筒状の周面を有するハブ１
１、およびこのハブ１１と同軸でハブの周囲にマウント
された接触部分２４を含む被加工物の研磨中に研磨剤を
コートした無端のベルトを支持するための接触ホイール
である。上記接触部分２４は、反対の端部５４および５
６を有する周方向に間隔をおいて平行に伸長した溝５３
を有する。各々の溝５３の端部は、エッジ３２および３
４に隣接するフェース面２７の連続する支持部分３６を
形成するために、上記フェース面２７の隣接するエッジ
３４と間隔を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、一般に、被加工物に新しい面を
形成するための研磨剤をコートしたベルトを含む研磨ア
ッセンブリに使用するためのバックアップサポートに関
し、より特別には、研磨剤をコートしたベルトを支持す
るための接触ホイールに関する。

【０００２】

【発明の背景】接触ホイールの上に装着される研磨剤を
コートしたベルトを含む公知の研磨アッセンブリは、鍛
造品や鋳物のような被加工物に新しい面を形成するのに
適している。かかる研磨アッセンブリのあるものは、バ
ックスタンド研磨アッセンブリ（ｂａｃｋｓｔａｎｄ
ｇｒｉｎｄｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ）として知られて
おり、接触ホイールおよび少なくとも一つのアイドラホ
イール、接触ホイールを駆動もしくは回転させるための
手段、上記アイドラホイールおよび接触ホイールの上に
装着された研磨剤をコートした無端のベルト、このベル
トに適当なテンションを印加するための手段、上記研磨
ベルトが接触ホイール上を正しくとらえることを保証す
るためのトラッキング手段を含んでいる。上記研磨剤を
コートした無端のベルトは、表側の面および裏側の面の
裏打ちと接合システムにより表側の面に沿って着けられ
た研磨剤の集塊もしくは粒剤を含む。接触ホイールもし
くはアイドラホイールは回転して無端の研磨ベルトを駆
動する。被加工物を研磨するために、被加工物は、上記
接触ホイールにより支持される研磨剤をコートしたベル
トとの（たとえば手動によりもしくは自動的に）接触に
持ち込まれる。本発明において、被加工物と研磨ベルト
との間の面もしくは接触領域は、研磨界面と呼ぶ。

【０００３】接触ホイールは、布、ゴム、金属およびそ
の組合せからなる材料から構成される。布およびゴムの
接触ホイールが、コーテッド・アブレイシブズ・マニュ
ファクチャラーズ・インステチュート（Ｃｏａｔｅｄ
Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ′
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）編、マグロウ・ヒル社（ＭｃＧｒ
ａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎ
ｃ．，）発行の「コーテッド・アブレイシブズ−モダー
ン・ツール・オブ・インダストリ（ＣｏａｔｅｄＡｂｒ
ａｓｉｖｅｓ−Ｍｏｄｅｒｎ Ｔｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｄ
ｕｓｔｒｙ）」第１版（１９５８年）の第５章第１１１
頁ないし第１２８頁に記載されている。ゴムの接触ホイ
ールは、アルミニュームのホイールもしくはハブに取り
付けられた金属製のリムに硬化もしくはモールドされる
ショアＡジュロメータ（ＳｈｏｒｅＡ ｄｕｒｏｍｅｔ
ｅｒ）硬度で２０から１００のゴムの「タイヤ」から構
成される。

【０００４】一般に、接触ホイールが固くなればなるほ
ど、研磨剤をコートしたベルトは、被加工物からより速
くストック（ｓｔｏｃｋ）を除去する（すなわち、「カ
ットレート」がより大きくなる。）。しかしながら、接
触ホイールを構成するために使用される材料が固くなれ
ばなるほど（もしくはカットレートが高くなればなるほ
ど）、被加工物の最終的な表面の仕上げが粗くなる。研
磨作業においては、接触ホイールの硬度は典型的に、接
触ホイールが研磨される被加工物に適合していなければ
ならないという要求により制約されており、ユーザは一
般に、研磨されるべき被加工物に充分適合するもののう
ちで最も固い接触ホイールを選択する。

【０００５】第１の公知の接触ホイールは、平面接触ホ
イールとして知られている。本出願において使用されて
いるように、「面」は接触ホイールの周面に適用され
る。平面接触ホイールは一般に、円筒状の連続する外面
を有し、たとえば非常に細かいみがき仕上げもしくはバ
ニシ仕上げのために利用される。かかる平面接触ホイー
ルは、被加工物との接触において最大のベルト領域、し
たがって研磨面における最低のグレーン圧力を保証す
る。

【０００６】第２の公知の接触ホイールは、刻みを有す
る接触ホイールとして知られており、ストックもしくは
材料の除去割合の増加（すなわち、より高いカットレー
ト）、および研磨界面における熱の減少を要求する作業
に一般に使用される。一般に、カットレートが増加する
につれて、被加工物の表面仕上げがより粗くなる。した
がって、刻みを有する接触ホイールは、大量のストック
の除去を要求するとともに、少なくとも被加工物が引き
続いてみがかれるまで、相対的に粗いかまたはラフな表
面仕上げを行うような研磨作業に特に適している。かか
る応用の一つの例は、ゴルフのクラブのような鋳物の部
分から、湯口もしくは鋳ばりが研磨される場合である。

【０００７】刻みが形成された接触ホイールの周囲の刻
みは、ホイールの全面を横断して交互にランド部と溝部
とを形成している。溝の幅とランド部の幅との比、溝の
深さ、ランド部の形状、およびホイールの硬度は、カッ
ト作用（たとえば、カットレート）や研磨剤をコートし
たベルトの性能に影響する。刻みが形成された接触ホイ
ールの溝の存在は、研磨作業中の被加工物の温度を減少
させるとともに、研磨界面における実効的な圧力を増加
させる。研磨ベルトと被加工物との間の実効的な圧力の
増加はより高いカットレートを与えるが、研磨ベルトの
摩耗が増加したりノイズレベルが増加するといった副次
的な作用が生じる。研磨ベルトの摩耗の増加の一つの例
は、研磨剤の集塊もしくは粒剤が研磨剤をコートしたベ
ルトの結合システムから早期に脱落する、「シェリング
（ｓｈｅｌｌｉｎｇ）」として知られている。ある研磨
作業において、シェリングは特に、刻みを有する接触ホ
イールのエッジにおいて問題である。

【０００８】刻みを有する接触ホイールの溝幅をランド
領域を犠牲にして増加させることは、ランド部の固さお
よび接触ホイールの性能が不利に影響される点に達する
まで実効的な圧力を増加させる。ランド部の幅が狭くな
ればなるほど、典型的に、研磨作業中にランド部が脱落
したり変形したりする。かかる変形は、特にランド部の
根の部分もしくは底の部分における疲労による損傷の結
果発生する。もし、溝部の幅があまりにも大きいと、増
加する単位圧力により、接触ホイールに対する損傷に加
えてベルトのシェリングや破壊が起こる。溝部の幅があ
まりにも狭いと、カットレートが犠牲になる。デュロメ
ータ（ホイールの硬度）に加えて、ランド部の深さおよ
び形状は、溝部の幅をさらに増加させることが弾性およ
び屈曲に対する高められた能力を持たせることによる実
効的な単位圧力の減少傾向を生じさせるポイントを支配
する。

【０００９】存在する接触ホイールおよびホイールの直
径、固さ、接触領域、衝撃、および最終的に研磨された
被加工物の刻みのような因子の影響が、ミネソタ・マイ
ニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー
（スリーエム）の産業研摩剤部門＃６０−４４００−０
３８５−７（６５．４）ＶＰ（ｔｈｅ Ｉｎｄｕｓｔｒ
ｉａｌ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ
ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ（３Ｍ） ＃６０
−４４００−０３８５−７ （６５．４） ＶＰ）にか
かる、「ガイドラインズ・フォ・グラインディング（Ｇ
ｕｉｄｅｌｉｎｅｓ ｆｏｒＧｒｉｎｄｉｎｇ）」に記
載されている。

【００１０】外周面を横断して全体的に広がる刻みを有
する公知のゴム製の接触ホイールは、特にそのエッジに
沿って、時間が経過すると破損もしくは破壊する傾向を
有する。かかる破損は複数の現象に起因するものと信じ
られている。第１に、刻みを有する接触ホイールのエッ
ジは、接触ホイールの中間部分と同様に、支持されてい
ないので、接触ホイールのエッジに隣接するランド部の
部分は、特に接触ホイールのエッジに隣接するランド部
の根の部分もしくは底部における疲労による損傷および
ほかのタイプの損傷に結局起因する、増幅されるととも
に繰り返される屈曲により影響を受けやすい。第２に、
接触ホイールのエッジに隣接するランド部の部分の増幅
された屈曲は、ランド部とベルト／被加工物との間の衝
撃に起因して溝部の中への上記ベルトおよび被加工物の
増大された浸入を与える。かかる衝撃は、接触ホイー
ル、ベルトおよび被加工物に、潜在的に、損傷を与え
る。それに加えて、ある研磨作業では、研磨ベルトは接
触ホイールのエッジから漂動し、このホイールのエッジ
を被加工物と直接接触させて、接触ホイールと被加工物
との両方に損傷を与えることになる。

【００１１】現在、存在している接触ホイールはまた、
それらの制限された有用性に起因する問題に遭遇してい
る。たとえば、研磨工程が第１に高いカットレートを要
求し、続いて第２のみがき工程が続く場合、ユーザは一
般に、（１）研磨ベルトを有する刻み面が形成された接
触ホイールを使用し、それから（２）それと同じかより
細かいグレードの研磨ベルトを有する平面接触ホイール
を使用する。刻みが形成された平面接触ホイールは、か
かる手続のために組み合わされる。もし、２つのホイー
ルが注意深く配置されないと、継目が上記ホイールの間
の研磨界面に生じ、それが被加工物にマークを残すこと
になる。もし、平面もしくは刻みが形成された接触ホイ
ールが互いに離れた位置に配置されると、２つの接触ホ
イールの間の交換に時間が浪費される。それに加えて、
上記したように、特に、刻みが形成された接触ホイール
が使用される場合、研磨粒子のシェリングおよびホイー
ルのエッジの破壊が問題になる。

【００１２】

【発明の開示】本発明は、鍛造品（たとえば、ゴルフの
クラブやレンチ）もしくは鋳物（たとえば、ゴルフのク
ラブやカラン）のようなものに新しい面を形成するため
の研磨アッセンブリに使用するための接触ホイールを提
供する。本発明は、刻みと平面の両方、もしくは「支
持」部分を有する接触ホイールを提供するものであり、
この接触ホイールは、そのエッジに対する損傷に耐え、
ランド部の望ましくない屈曲を妨げるように刻みが形成
された部分に対する増大した支持を与えることにより、
通常の刻みを有する接触ホイールを越えてカットレート
を増大させ、研磨ベルトのシェリングを含む損傷および
早期の疲労に対する潜在的な要因を減少させ、研磨界面
が上記ホイールのエッジに隣接しているときに研磨界面
おいて実効的な圧力を減少させ、そして、単一の接触ホ
イールを提供し、その結果、オペレータがストック除去
のためのホイールの刻みの形成された部分および仕上げ
のためのホイールの支持部分を便利にしかも効率的に使
用することができる。

【００１３】本発明にかかる接触ホイールは、被加工物
のみがきもしくは研磨中に研磨剤をコートした無端のベ
ルトを支持するようになされている。上記接触ホイール
は、軸とこの軸の周りのほぼ筒状の周囲の面とを有する
ハブ、このハブと同軸の筒状の内側面を有するととも
に、ハブの周面に取り付けられるほぼモノリシックな接
触部分、および軸方向に間隔を有するエッジを有する外
側の筒状の同軸の周面を含む。上記接触部分は、反対の
端を有する周方向に間隔をおいて平行に伸びる溝を有す
る。これら溝はその間に配置された周面のランド部を有
するフェース表面からくぼんでいる。接触部分は、フェ
ース表面の隣接するエッジに隣り合う周辺のフェース表
面の連続する支持部分を与えるためにフェース表面の隣
接するエッジと間隔を有する各々の溝部分の少なくとも
一つの端部を有している。

【００１４】本発明の一つの実施例によれば、各々の溝
の一つの端部のみがフェース表面の隣接するエッジと間
隔を有する。本発明のほかの実施例によれば、各々の溝
の両端は、フェース表面の両方のエッジに隣接する周辺
のフェース表面の連続する支持部分を与えるためにフェ
ース面の隣接するエッジと間隔を有する。

【００１５】本発明にかかる接触ホイールはまた、同じ
接触ホイールがストックの除去のための第１の相対的に
高いカットレートと仕上げのための第２の相対的に低い
カットレートを要求する研磨作業に使用される、被加工
物のみがきもしくは研磨のための新規な方法において有
利かつ効果的に利用される。単一の接触ホイールを使用
して被加工物を研磨する方法は、（１）軸およびこの軸
の周りのほぼ筒状の周囲の面を有するハブを用意するス
テップと、（２）このハブと同軸の筒状の内側面、およ
び軸方向に間隔を有するエッジを有する外側の筒状の同
軸の周囲のフェース面を有する、ほぼモノリシックな接
触部分を用意するステップと、（３）上記ハブの周囲の
面に接触する部分の筒状の内側面をマウントするステッ
プと、（４）反対の端部を有する周方向に間隔を有して
平行に伸長し、間に配置された周面のランド部を有する
フェース面からくぼんでいる溝を有する接触部を用意す
るステップと、（５）各溝の少なくとも一つの端部を、
隣接するエッジに隣接する周囲のフェース面の連続する
支持部分を与えるためにフェース面の隣接するエッジと
間隔を持たせるステップと、（６）被加工物を研磨する
のに適した研磨剤をコートした無端のベルトを用意する
ステップと、（７）接触部分を有する研磨剤をコートし
た無端のベルトを支持するステップと、（８）ランド部
にほぼ隣接した位置で相対的に高いカットレートで被加
工物を研磨するステップと、（９）連続する支持部分に
ほぼ隣接する位置にて異なりかつ相対的に低いカットレ
ートで被加工物を研磨するステップとを含む。

【００１６】

【実施例】いくつかのものでは、同様の部分には同様の
符号を付して示した添付図面を参照して、さらに、本発
明が説明されるであろう。

【００１７】図面の図１、図２および図４を参照する
と、本発明にかかる接触ホイール１０の第１の実施例が
示されており、それは、鍛造機構もしくは焼き流し精密
鍛造のような、しかしそれには限定されない手段により
形成されるゴルフのクラブやレンチのような、はじめは
相対的に粗い被加工物に新しい面を形成するための研磨
剤をコートしたベルトを含む研磨アッセンブリとともに
使用するのに適している。

【００１８】図４は、接触ホイール１０とアイドラホイ
ール４２とを含むバックスタンド研磨アッセンブリ（ｂ
ａｃｋｓｔａｎｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌ
ｙ）４０を図式的に示している。上記研磨アッセンブリ
４０は、表側および裏側の面１８および１９に可撓性の
基材、およびボンドシステム（ｂｏｎｄ ｓｙｓｔｅ
ｍ）により表側の面１８に沿って付着された研磨剤の集
塊もしくは粒剤を有する連続する研磨ベルト（たとえ
ば、ミネソタ州セント・ポールのミネソタ・マイニング
・アンド・マニュファクチャリング・カンパニーによ
り、スリー・エム「リーガル」テイー．エム．レジン・
ボンド・クロス・ベルツ（３Ｍ “Ｒｅｇａｌ”Ｔ．
Ｍ．Ｒｅｓｉｎ Ｂｏｎｄ Ｃｌｏｔｈ Ｂｅｌｔｓ）
なる商標名で販売されている研磨ベルト、もしくはミネ
ソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・
マニュファクチャリング・カンパニーにより、スリー・
エム ３３１デイー「スリーマイト」テイー．エム．レ
ジン・ボンド・クロス・ベルツ（３Ｍ ３３１Ｄ“Ｔｈ
ｒｅｅ−Ｍ−ｉｔｅ” Ｔ．Ｍ． Ｒｅｓｉｎ Ｂｏｎ
ｄＣｌｏｔｈ Ｂｅｌｔｓ）もしくはスリーエム ３５
９エフ「マルチカット」テイー．エム．レジン・ボンド
・クロス・ベルツ（３Ｍ ３５９Ｆ “Ｍｕｌｔｉｃｕ
ｔ” Ｔ．Ｍ． Ｒｅｓｉｎ Ｂｏｎｄ Ｃｌｏｔｈ
Ｂｅｌｔｓ）なる商標名で販売されている連続研磨ベル
ト）と、ミネソタ州クリスタルのケイ・エル・ケイ・イ
ンダストリイズ（ＫＬＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｃ
ｒｙｓｔａｌ， Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）もしくはインデ
ィアナ州インディアナポリスのジー・アンド・ピー・イ
ンダストリイーズ（Ｇ＆Ｐ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉ
ｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，Ｉｎｄｉａｎａ）により販売
されている、バックスタンド（ｂａｃｋｓｔａｎｄ）、
みがきジャック（ｐｌｉｓｈｉｎｇ ｊａｃｋｓ）もし
くは垂直・スラック・ベルト・マシン（ｖｅｒｔｉｃａ
ｌ ｓｌａｃｋｂｅｌｔ ｍａｃｈｉｎｅ）と関連する
機構のような、しかしそれに限定されない通常の接触ホ
イール駆動機構４３の形態で被加工物４に関連する通路
に沿う第１の方向に研磨ベルト１７を駆動するために、
接触ホイール１０を駆動もしくは回転させるための手段
とを含む。

【００１９】アイドラ４２と接触ホイール１０とは間隔
を有し、研磨ベルト１７がそれらの上に張り渡される。
ベルト１７に適当なテンションを持たせるための手段
が、圧搾空気式もしくはばね式のテンション機構もしく
は死重式機構のような通常のベルトテンション装置４４
の形態で与えられる。研磨ベルト１７が正確に追従する
のを確保するための追従手段が、クラウンを有するアイ
ドラホイール、中心ピボット追従システムもしくは圧搾
空気式追従機のような、通常のベルト追従装置４６の形
態で提供される。接触ホイール１０は、接触ホイール駆
動機構４３により回転駆動される（あるいはまたアイド
ラホイール４２が回転駆動される。）とともに、アイド
ラホイール４２の上に乗っている無端の研磨ベルト１７
を駆動する。研磨中に、接触ホイール１０は、研磨界面
で研磨剤をコートしたベルト１７を支持する（図４参
照）。

【００２０】バックスタンド研磨アッセンブリを参照し
てベルト式の研磨アッセンブリ４０を説明してきたが、
本発明にかかる接触ホイール１０および方法は、無端お
よび非無端の研磨ベルトを有する研磨ベルト、および複
数のアイドラホイールを有する研磨アッセンブリのよう
な、しかしそれには限定されない接触ホイールを利用す
る適当な研磨アッセンブリにより実施することができる
ことが注意されるべきである。たとえば、ベンチ、成形
ホイール、搬送に使用されるようになった、センタレス
の、表面の、可撓性のベッドのシート、回転テーブル
面、および（ミネソタ・マイニング・アンド・マニュフ
ァクチャリング・カンパニーの産業研磨剤部門、＃６０
−４４００−０３６６−７（１２９４）ＪＲ、により刊
行された、マニュアル、メタルワークング（Ｍｅｔａｌ
ｗｏｒｋｉｎｇ）の第１９頁ないし第２１頁に述べられ
ている。）スウィング研磨機は、本発明にかかる接触ホ
イールおよび方法を利用することができる。

【００２１】図１および図２を参照すると、本発明にか
かる接触ホイール１０の第１の実施例が示されている。
接触ホイール１０は軸を有するハブ１１とこの軸の周り
のほぼ筒状の周面１２とを有する。ハブ１１は、金属も
しくは高強度プラスチックから構成されるとともに、駆
動機構４３のための適当な駆動シャフトに上記ホイール
１０を取付けるための軸穴２２を構成する面を含んでい
る。

【００２２】接触ホイール１０はまた、上記ハブ１１と
同軸で、固化、機械的な固定具、モールドもしくは化学
的な接合のような適当な方法によりハブ１１の周面１２
にマウントされる筒状の内側面２５、および軸方向に間
隔をおいて配置されたエッジ３２および３４を有する外
側筒状同軸周囲フェース面２７を有するほぼモノリシッ
クな接触部分２４を含んでいる。接触部分２４が反対の
端部５４および５６を有する周方向に間隔をおいて平行
に伸長する溝５３を有する。これら溝５３は、その間に
配置された周囲フェース面２７のランド部を有するフェ
ース面２７からくぼんでいる。上記溝はハブの軸に関し
て５度と８５度との間の角度に配置される。接触部分２
４は、フェース面２７の隣接エッジ３２もしくは３４に
隣接する周囲のフェース面２７の連続する支持もしくは
「平滑」部分３６を与えるために、フェース面２７の隣
接するエッジ３２と３４から間隔を隔てて各々の溝５３
の少なくとも一つの端部５４もしくは５６を有する。図
１および図２に示されている実施例のホイール１０は、
ホイール１０のエッジ３２および３４に隣接する２つの
支持部分３６を含む。接触部分２４は、布もしくは、好
ましくは２０と１００の間のショア・Ａ・ジュロメータ
硬度を有する天然もしくは合成ゴムのような適当な材料
により構成される。

【００２３】支持部分３６は、研磨剤がコートされた無
端のベルト１７に対する損傷を減少させるのに適してい
るが、それは支持部分３６が接触ホイール１０のエッジ
にて被加工物４と接触する最大のベルト領域を保証し、
したがって接触ホイール１０のエッジ３２および３４に
おいて最小の単位圧力を与えるからである。接触ホイー
ル１０の端部３２および３４における単位粒子圧力を低
めることは、研磨ベルト１７のシェリングに対する可能
性を減少させる傾向を生じ、その結果、ベルト１７の寿
命をのばす。

【００２４】支持部分３６はまた、接触ホイール１０に
対する損傷を妨げるとともに、支持部分３６は、望まし
くない屈曲を減少させるために周囲のフェース面２７の
ランド部のための支持を与える。ランド部の屈曲の減少
は、ランド部、特にその根もしくは基部における疲労に
よる損傷の可能性を減少させる。

【００２５】ベルト１７が正確に追従するのに失敗（た
とえば、ミストラクト（ｍｉｓｔｒａｃｔ））し、ホイ
ール１０のエッジ３２もしくは３４が被加工物４と直接
接触すると、支持部分３６は被加工物との接触の最大エ
ッジ領域を保証し、これにより、接触ホイール１０のエ
ッジ３２や３４に、もしくは被加工物４に破損や他の損
傷を妨げるように、接触ホイール１０のエッジにおける
最低の単位圧力を与える。支持部分３６はまた、接触ホ
イール１０のエッジ３２もしくは３４にて溝５３内への
ベルト１７および被加工物４の侵入を制限するための障
壁として作用し、被加工物４とホイール１０との間の衝
撃に対する可能性を減少させる。

【００２６】溝に対するランド部の表面領域の比率は、
特定の研磨の応用に依存し、典型的には１：９から９：
１である。図１に示されている実施例にかかるホイール
の例では、ハブ１１の軸から周囲のフェース面２７のラ
ンド部の径方向外側の点まで約３５．７センチメートル
の径を有するとともに、約７．６センチメートルのエッ
ジ３２と３４との間のフェース面２７の全幅を有し、か
つ、約１．２５センチメートルである各々の支持部分３
６の幅を有する。個々のランド部の幅はほぼ０．９５セ
ンチメートルであり、また、個々の溝の幅は約０．９５
センチメートルである。これらの寸法は、本発明を説明
することを目的とするものであり、これに限定されるも
のではないことが注意されるべきである。

【００２７】図３は、参照番号２０により一般的に表さ
れる接触ホイールを有する本発明にかかる接触ホイール
の第２の実施例を示すもので、接触ホイール１０の部分
と実質的に同じ多くの部分を有するとともに、添字
「Ａ」が付された同じ参照番号により同じものであると
みなされる。

【００２８】図１および図２で説明した接触ホイール１
０と同様に、図３に示された接触ホイール２０は、軸お
よびこの軸の周りにほぼ筒状の周面を有するハブを含
む。このハブは、駆動機構にホイール２０をマウントす
るための軸穴を形成している面を含んでいる。

【００２９】上記接触ホイール２０はまた、上記ハブと
同軸の筒状の内面を有するとともに、上記ハブの周面に
マウントされる、ほぼモノリシックの接触部分２４Ａ
と、軸方向に間隔を有するエッジ３２Ａと３４Ａを有す
る外側筒状同軸周囲フェース面２７Ａを含む。上記接触
部分２４Ａは、反対の端部５４Ａおよび５６Ａを有して
周方向に間隔をおいて平行に伸長する溝５３Ａを有す
る。溝５３Ａは、その間に配置された周囲のフェース面
２７Ａのランド部を有するフェース面２７Ａからくぼん
でいる。接触部分２４Ａは、周囲のフェース面２７Ａの
一つのエッジ３４Ａに隣接する相対的に狭い連続する支
持部分３６Ａと上記フェース面２７Ａの他の隣接するエ
ッジ３２Ａに隣接する相対的に広い連続する支持部分７
２を与えるために、フェース面２７Ａの隣接するエッジ
３２Ａと３４Ａと間隔をおいて各々の溝５３Ａの両端５
４Ａおよび５６Ａを有する。

【００３０】接触ホイール２０は、幅Ｗおよび径Ｙを有
する。幅Ｗは、およそ１．５インチ（３．８センチメー
トル）から約１００インチ（２５４センチメートル）の
範囲にわたり、ホイール２０の径Ｙは、約２インチ
（５．１センチメートル）からほぼ３０インチ（７６．
２センチメートル）の範囲にわたる。

【００３１】接触ホイール１０と異なり、図３に示され
る接触ホイール２０は、幅Ｘを有する相対的に広い連続
する支持部分７２を含む。たとえば、１４インチ（３
５．７センチメートル）の直径および６インチ（１５．
２センチメートル）の幅を有する接触ホイールは、３イ
ンチ（７．６センチメートル）の幅を有する相対的に広
い連続する支持部分７２を有する。相対的に広い連続す
る支持部分７２は、特に、この出願において後に説明す
る単一の接触ホイールを使用した被加工物を研磨する方
法に使用するのに適している。

【００３２】支持部分３６Ａおよび７２は、無端の研磨
剤をコートしたベルト１７に対する損傷を減少させるの
に適しているが、それは、支持部分３６Ａおよび７２が
接触ホイール２０のエッジ３２Ａおよび３４Ａにおける
単位圧力を減少させるように、接触ホイール２０のエッ
ジで被加工物４と接触する最大ベルト領域を保証するか
らである。ホイール１０の支持部分３６と同様に、上記
支持部分３６Ａおよび７２が屈曲を制限するように周囲
のフェース面２７Ａのランド部のための支持を与えるの
で、支持部３６Ａおよび７２はまた、接触ホイール２０
に対する損傷を妨げる。

【００３３】図５は、本発明にかかる接触ホイールの第
３の実施例であって、接触ホイール２０の部分と実質的
に同じである多くの部分を有し、添字「Ａ」に代えて添
字「Ｂ」が付された同じ参照番号により同じであるとみ
なされる、参照番号３０により一般的に表される接触ホ
イールを有する。

【００３４】図３において説明した接触ホイール２０と
同様に、図５に示した接触ホイール３０は、軸を有する
ハブと、この軸の周りのほぼ筒状の周面を含む。ハブ
は、駆動機構にホイール３０をマウントするための軸穴
を形成する面を含む。接触ホイール３０はまた、上記ハ
ブと同軸の筒状の内側面を有するとともに上記ハブの周
面にマウントされたほぼモノリシックな接触部分２４Ｂ
と、軸方向に間隔を有するエッジ３２Ｂおよび７４を有
する外側筒状同軸周囲フェース面２７Ｂとを有する。接
触部分２４Ｂは、端部７５と端部７９とを有する周方向
に間隔をおいて平行に伸長する溝７３を有する。溝７３
は、その間に配置された周囲フェース面２７Ｂのランド
部を有するフェース面２７Ｂからくぼんでいる。接触部
分２４Ｂは、相対的に広い連続する支持部分７２Ｂを与
えるために、フェース面２７Ａの隣接するエッジ３２Ｂ
と間隔を有する各々の溝７３の端を有する。

【００３５】接触ホイール１０および２０と異なり、接
触ホイール３０の外部の周囲のフェース面２７Ｂは、単
に、周面２７Ｂのエッジ３２Ｂに隣接する単一の支持部
分７２Ｂを含むに過ぎない。周面２７Ｂの他のエッジ７
４において、溝部７３がホイール３０のエッジ７４に伸
長している。接触ホイール３０の幅に対する径の比は、
ほぼ４：１に取ることができ、特に、１４インチ（３
５．５６センチメートル）もしくはそれよりも大きい幅
を有する研磨ベルトのような、相対的に幅の広い研磨ベ
ルトとともに使用するのに特に適している。

【００３６】本発明はまた、（１）軸およびこの軸の周
りのほぼ筒状の周面を有するハブを用意するステップ
と、（２）このハブと同軸の筒状の内面、および軸方向
に間隔を有するエッジを有する外側の筒状の同軸の周囲
のフェース面を有する、ほぼモノリシックな接触部分を
用意するステップと、（３）上記ハブの周囲の面に接触
部分の筒状の内面をマウントするステップと、（４）反
対の端部を有して周方向に間隔をおいて平行に伸長し、
間に配置された周面のランド部を有するフェース面から
くぼんだ溝部を有する接触部分を用意するステップと、
（５）各溝の少なくとも一つの端部を、隣接するエッジ
に隣接する周囲のフェース面の連続する支持部分を与え
るためにフェース面の隣接するエッジと間隔を持たせる
ステップと、（６）被加工物を研磨するのに適した研磨
剤をコートした無端のベルトを用意するステップと、
（７）接触部分を有する無端の研磨剤をコートしたベル
トを支持するステップと、（８）ランド部にほぼ隣接し
た位置で相対的に高いカットレートで被加工物を研磨す
るステップと、（９）連続する支持部分にほぼ隣接する
位置にて異なりかつ相対的に低いカットレートで被加工
物を研磨するステップと、を含む単一の接触ホイールを
使用した被加工物を研磨する方法として記述することが
できる。

【００３７】図３および図５に示された接触ホイールの
実施例は、本発明にかかる単一の接触ホイールを使用し
た被加工物を研磨する方法に使用するのに特に好適であ
る。被加工物４は、ゴルフのクラブの鋳物の湯口もしく
は鋳ばりが残る鋳造プロセスにより形成されるゴルフの
クラブであってもよい。オペレータは、最初に積極的
な、高いカットレートで、ゴルフのクラブから鋳物の湯
口もしくは鋳ばりを研磨し、それに続いて、ゴルフのク
ラブのより細かいあるいは平滑な表面を与えるために、
異なった相対的に低いカットレートで、ゴルフのクラブ
の表面を研磨する。

【００３８】本発明の方法および接触ホイールを使用す
るに際して、最初に、オペレータはホイール２０のラン
ド部にほぼ隣接する位置にてゴルフのクラブを研磨し、
それから、ゴルフのクラブにより細かい、仕上げの面を
形成するために（たとえば、支持部分７２と隣接する）
ランド部と間隔を有する位置にて、異なるとともに相対
的に低いカットレートで研磨する。ユーザは、低いカッ
トレート／細かい仕上げ作業のために（平面接触ホイー
ルのような）異なる接触ホイールを使用する付加的な作
業をさせられない。したがって、オペレータは単一の研
磨ステーションから移動することなく２つの仕事を行な
うことができる。このため、本発明の方法は、研磨作業
の間のオペレータの時間を節約すると信じられる。

【００３９】複数の実施例を参照して本発明を説明し
た。本発明の範囲から逸脱することなく、説明した実施
例において、多くの変形をなすことができることは、当
業者にとって明らかである。たとえば、本発明に係る接
触ホイールは、軸を有するハブを含む成形された接触ホ
イールと、軸方向に間隔を持ったエッジを有する外側の
周囲のフェース面を含むほぼモノリシックな接触部分と
を含み、その周囲のフェース面は、筒状でなくまたハブ
と同軸ではなく、むしろ意図的に被加工物の研磨される
べき新しい面の形成において形が形成される。加えて、
本発明にかかる接触ホイールは、隣接するエッジに隣り
合う周囲のフェース面の連続する支持部分を与えるため
に、フェース面の隣接するエッジと間隔をおいて配置さ
れる他の溝部の少なくとも一つの端部を上記ホイールが
また含んでいれば、ホイールの周囲の周りに完全に伸長
し、ハブの軸とほぼ同軸であり、かつ、端部を含まない
溝部を含む（たとえば、上記ホイールは、スリーエム
「セール・エックス」テイー．エム．コンタクト・ホイ
ールズ（３Ｍ“Ｓｅｒｒ−Ｘ”Ｔ．Ｍ．Ｃｏｎｔａｃｔ
Ｗｈｅｅｌｓ）なる商標名で、ミネソタ州セントポール
のミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリ
ング・カンパニーにより販売されている。）。また、本
発明にかかる接触ホイールは、異なる硬度もしくはジュ
ロメータを有する部分を有する接触部分を含む（たとえ
ば、図５に示されている接触ホイール３０は、平面部分
よりもより硬いジュロメータを有する刻みの存在する部
分を有する。）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる接触ホイールの第１の実施例
を示す斜視図で、ホイールの外側の周面の両エッジに隣
接する連続する支持エッジを示す。

【図２】 詳細を示すために破断部分を有する図１の線
２−２に沿う図１に示される接触ホイールの断面図であ
る。

【図３】 本発明にかかる接触ホイールの第２の実施例
の正面図である。

【図４】 本発明にかかる接触ホイールおよび研磨され
る被加工物を含む研磨アッセンブリの模式図である。

【図５】 本発明にかかる接触ホイールの第３の実施例
の正面図である。

【符号の説明】

４ 被加工物 １０ 接触ホイール １１ ハブ １２ 周面 １７ 研磨ベルト １８ 表側の面 １９ 裏側の面 ２０ 接触ホイール ２２ 軸穴 ２４ 接触部分 ２５ 内側面 ２７ フェース面 ３０ 接触ホイール ３２ エッジ ３４ エッジ ３６ 支持もしくは平滑部分 ４０ バックスタンド研磨アッセンブリ ４２ アイドラホイール ４３ 接触ホイール駆動機構 ４４ ベルトテンション装置 ４６ ベルト追従装置 ５３ 溝 ５４ 端部 ５６ 端部 ７２ 支持部分 ７３ 溝 ７５ 端部 ７９ 端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー・ポール・リユーデケ アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸とこの軸の周りのほぼ筒状の周面を有
   するハブと、上記ハブと同軸で上記ハブの上記周面にマ
   ウントされた筒状の内側面および軸方向に間隔を有する
   エッジを有する外側の筒状の同軸の周囲のフェース面を
   有するほぼモノリシックの接触部分とを含むとともに、
   上記接触部分が反対の端部を有する周方向に間隔をおい
   て平行に伸長した溝を有し、溝はその間に配置された上
   記周面のランド部を有する上記フェース面からくぼんで
   おり、各々の上記溝部の少なくとも一端が隣接するエッ
   ジに隣接する上記周囲のフェース面の連続する支持部分
   を与えるために上記フェース面の隣接するエッジと間隔
   を有する、被加工物の研磨中に研磨剤をコートした無端
   のベルトを支持する接触ホイール。
2. 【請求項２】 各々の上記溝の両端が、上記フェース面
   の両端に隣接する周囲の上記フェース面の連続する支持
   部分を与えるように上記フェース面の隣接するエッジと
   間隔を有している請求項１記載の接触ホイール。
3. 【請求項３】 ホイールの直径に対するホイールの幅の
   比がほぼ４：１である請求項１記載の接触ホイール。
4. 【請求項４】 ほぼモノリシックの上記接触部分が被加
   工物の部分の形に少なくとも部分的に一致するようにエ
   ラストマから形成されている請求項１記載の接触ホイー
   ル。
5. 【請求項５】 軸とこの軸の周りのほぼ筒状の周面を有
   するハブと、このハブと同軸でこのハブの上記周面にマ
   ウントされた筒状の内側面および軸方向に間隔を有する
   エッジを有する外側の周囲のフェース面を有する一方、
   反対の端部を有して周方向に間隔をおいて伸長された溝
   部を有し、これら溝部の間に配置された上記周囲の面の
   ランド部を有する上記フェース表面からくぼんでいるほ
   ぼモノリシックな接触部分とを含み、各々の上記溝部の
   少なくとも一つの端部が上記隣接するエッジに隣接する
   上記周囲のフェース面の連続する支持部分を与えるため
   に上記フェース面の隣接するエッジと間隔を有する、被
   加工物の研磨中に研磨剤をコートした無端のベルトを支
   持する接触ホイール。
6. 【請求項６】 ほぼモノリシックの上記接触部分が被加
   工物の部分の形に少なくとも部分的に一致するようにエ
   ラストマから構成されている請求項５記載の接触ホイー
   ル。
7. 【請求項７】 軸とこの軸の周りのほぼ筒状の周面を有
   するハブと、このハブと同軸でこのハブの上記周面にマ
   ウントされた筒状の内側面および軸方向に間隔を有する
   エッジを有する外側の周囲のフェース面とを有するほぼ
   モノリシックの接触部分とを含み、上記外側の周囲のフ
   ェース面が複数のランド部と溝とを構成しており、これ
   ら溝がその間に配置されているランド部を有する上記フ
   ェース面からくぼむ面を有するランド部と、上記外側の
   周面のエッジに隣接する少なくとも一つの平面部分とを
   含む被加工物の研磨中に研磨剤をコートした無端のベル
   トを支持する接触ホイール。
8. 【請求項８】 軸およびこの軸の周りのほぼ筒状の周面
   を有するハブを用意するステップと、このハブと同軸の
   筒状の内側面、および軸方向に間隔を有するエッジを有
   する外側の筒状の同軸の周囲のフェース面を有する、ほ
   ぼモノリシックな接触部分を用意するステップと、上記
   ハブの周面に上記接触部分の筒状の内側面をマウント
   し、上記接触部分に反対の端部を有する周方向に間隔を
   有して平行に伸長した溝であって、その間に配置された
   周面のランド部を有するフェース面からくぼんだ溝を形
   成するステップと、隣接する上記エッジに隣接する上記
   周囲のフェース面の連続する支持部分を与えるために上
   記フェース面の隣接するエッジと各々の上記溝の少なく
   とも一つの端部と間隔を持たせるステップと、被加工物
   を研磨するために適した研磨剤をコートした無端のベル
   トを用意するステップと、上記接触部分を有する研磨剤
   をコートした無端のベルトを支持するステップと、ラン
   ド部にほぼ隣接した位置で相対的に高いカットレートで
   被加工物を研磨するステップと、連続する支持部分にほ
   ぼ隣接する位置にて異なりかつ相対的に低いカットレー
   トで被加工物を研磨するステップとを含む、単一の接触
   ホイールを使用して被加工物を研磨する方法。