JPH08168901A - みがき工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直線的みがき動作を行わせる場合に発生する
ビビリ振動を大幅に抑制し、みがき除去能率、みがき品
質を大幅に向上させ、振動を大幅に低減し、砥石部材の
剥離を防止する。 【構成】 みがき工具基部１に設けた六角棒状のシャン
ク部材２の先端部に、砥石部材３を装着した角筒体４を
嵌合し、シャンク部材２の基部側に嵌合したスペーサ部
材５と角筒体４との間にコイルバネ６を設け、みがき工
具基部１と角筒体４との間に筒状のカバー部材７を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はみがき工具に関し、さ
らに詳細にいえば、みがき装置の工具保持部に装着され
るみがき工具基部に対してシャンク部材を介して砥石部
材が設けられてなるみがき工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からみがき工具として図９に示すよ
うに、みがき工具基部９１にシャンク部材９２を設け、
シャンク部材９２の先端部に砥石部材９３を貼着してな
る構成のものが広く採用されている。ここで、シャンク
部材９２はみがき工具基部９１の孔に挿入され、この状
態でみがき工具基部９１の側壁を貫通する止めねじをね
じ込むことにより一体的に設けられる。

【０００３】したがって、この構成のみがき工具のみが
き工具基部をみがき装置の工具保持部（図示せず）に装
着し、この状態でみがき装置を動作させることにより、
ワークのみがき対象面をみがくことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９の構成のみがき工
具を用いてみがき動作を行わせた場合には、ビビリ振動
（みがきの移動方向における振動であり、比較的小振幅
かつ高周波の振動）が発生するので、かなり大きな騒音
が発生するのみならず、ビビリ振動に起因して砥石部材
９３がみがき対象面に接離してみがき除去能率が大幅に
低下し、みがき品質も大幅に低下するという不都合があ
る。また、みがき工具のみがき方向の移動速度を高める
場合には、みがき工具をフローティング支持するフロー
ティング機構の追従性が不足するために、砥石部材に過
大な力が加えられる。この結果、砥石部材とシャンク部
材間に大きな曲げ荷重、剪断荷重が作用して、砥石部材
が剥離してしまう。この為に長い砥石の使用や材質の制
限が生じる不都合がある。

【０００５】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ビビリ振動の発生を大幅に抑制し、みが
き除去能率の向上、みがき品質の向上、騒音の低減、砥
石部材の剥離の防止を達成できるみがき工具を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のみがき工具
は、みがき装置の工具保持部に装着されるみがき工具基
部に対してシャンク部材を介して砥石部材が設けられて
なるみがき工具であって、シャンク部材の先端部に嵌合
される角筒体が砥石の基部に一体的に設けられてあり、
みがき工具基部と角筒体との間に位置し、かつシャンク
部材を包囲するように筒状の弾性部材が設けられてあ
り、さらに、一端部がみがき工具基部に連結され、かつ
他端部が角筒体に連結された筒状カバー部材が設けられ
てある。ここで、弾性部材としては、コイルバネ、皿バ
ネなどが例示できる。

【０００７】請求項２のみがき工具は、みがき装置の工
具保持部として、みがき工具をフローティング支持する
フローティング機構を有するものを採用している。

【０００８】

【作用】請求項１のみがき工具であれば、角軸体からな
るシャンク部材の先端部に対して、砥石の基部に一体的
に設けられた角筒体が嵌合され、みがき工具基部と角筒
体との間に位置し、かつシャンク部材を包囲するように
筒状の弾性部材が設けられてあり、さらに、一端部がみ
がき工具基部に連結され、かつ他端部が角筒体に連結さ
れた筒状カバー部材が設けられてあるので、筒状カバー
部材により砥石部材の脱落を防止することができ、しか
も、筒状の弾性部材によりビビリ振動を大幅に低減させ
ることができる。この結果、みがき除去能率を大幅に向
上させることができるとともに、みがき品質を大幅に向
上させることができ、しかもみがき時の騒音を大幅に低
減できるとともに、砥石部材の剥離を防止することがで
きる。

【０００９】請求項２のみがき工具であれば、みがき装
置の工具保持部として、みがき工具をフローティング支
持するフローティング機構を有するものを採用している
ので、高周波のビビリ振動を筒状の弾性部材により大幅
に低減できるだけでなく、みがき装置の工具保持部とみ
がき面の相対位置が変化しても一定押し付け力で、砥石
をみがき面に押し付けることができる。この結果、みが
き除去能率をさらに向上させることができるとともに、
みがき品質をさらに向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図１はこの発明のみがき工具の一
実施例を示す図であり、左半部を断面図として、右半部
を正面図として示している。また、図２は平面図であ
る。このみがき工具は、みがき工具基部１と、六角棒状
のシャンク部材２と、砥石部材３と、角筒体４と、筒状
のスペーサ部材５と、コイルバネ６と、筒状カバー部材
７とから構成されている。

【００１１】みがき工具基部１は、中央部に大径フラン
ジ部１ａを有し、大径フランジ部１ａを基準として一方
の側にシャンク部材２を挿通保持するための筒体部１ｂ
を有し、他方の側に、みがき装置のみがき工具保持部材
に挿通するための連結用軸部１ｃを有している。そし
て、筒体部１ｂは先端部に２つの段部を有し、先端に向
かって２段階に小径化されている。さらに、最も小径部
分の中央部に全周にわたって凹溝１ｂ１が形成されてい
る。また、筒体部１ｂの最も大径の部分の側壁を貫通す
る止めねじ（図示せず）が螺進退可能に設けられてい
る。大径フランジ部１ａは互いにほぼ対象位置の外周部
に位置決め用の切欠部１ａ１を有している。連結用軸部
１ｃは全体がシャンク部材２よりもやや大径であり、ほ
ぼ中央部および先端寄り部に段部を有し、段部どうしの
間が小径化されている。そして、小径部のほぼ全長範囲
および先端の大径部にわたって互いに反対側の２面を切
欠して平坦面１ｃ１，１ｃ２を形成している。一方の平
坦面１ｃ１は他方の平坦面１ｃ２よりもやや広幅に形成
されている。そして、幅が狭い平坦面１ｃ２の所定位置
にみがき工具保持部材のボール部材を受け入れるための
凹所１ｃ３が形成されている。

【００１２】砥石部材３は、上端部が解放され、下端部
が閉塞された砥石装着用筒体３ａの下端面に砥石３ｂが
接着剤などにより一体化されてなるものである。角筒体
４は最も下端部を小径にして砥石装着用筒体３ａを嵌合
可能にしているとともに、上端寄り部の全周にわたって
凹溝４ａが形成されている。この角筒体４としては、内
面が六角筒状に形成されていればスペース効率がよく、
外面は任意の形状にすることができる。また、内面を十
二角筒状にしてもよい。

【００１３】筒状のスペーサ部材５は、みがき工具の長
さを調整するものであり、シャンク部材２と後述のカバ
ー部材７との組合せにより工具の長さを設定できる。材
質として弾性のあるウレタン等も採用される。コイルバ
ネ６は、みがき工具基部１の筒体部１ｂの先端面と角筒
体４の上端面との間に位置するようにシャンク部材２を
包囲する状態で装着されている。

【００１４】筒状カバー部材７はゴムなどからなるもの
であり、一方の端部が筒体部１ｂの最も小径部分に嵌合
されているとともに、他方の端部が筒体４に嵌合されて
いる。そして、凹溝１ｂ１、４ａに対応する位置で筒状
カバー部材７が変形し、または復元することにより、両
者間に確実に保持される。換言すれば、筒体４が筒状カ
バー部材７を介して筒体部１ｂに連結されている。

【００１５】上記の構成のみがき工具を用いてみがき動
作を行う場合に、高周波振動であるビビリ振動が発生し
得る状態になれば、コイルバネ６の緩衝作用によりビビ
リ振動の発生を大幅に抑制することができる。したがっ
て、騒音の発生を大幅に抑制することができる（Ａスケ
ールで３〜４ｄＢ程度騒音を抑制することができる）。
また、上記振動に起因して砥石３ｂをみがき対象面にた
たきつける動作を大幅に抑制することができ、ひいては
みがき除去能率を著しく高めることができ（従来のみが
き工具と比較してみがき除去能率を３〜４倍程度に高め
ることができ）、みがき品質をも高めることができる。
さらに、砥石３ｂに作用する曲げや剪断力も大幅に抑制
することができ、砥石３ｂの剥離を防止することができ
る。

【００１６】図３は上記の構成のみがき工具をみがき工
具保持部材８に装着した状態を示す縦断面図である。み
がき工具保持部材８は、本体部８１と、一端部が本体部
８１に連結され、他端部にみがき工具基部１を連結する
連結部材８２とを有している。連結部材８２は、一端部
に孔８２ａを有するとともに、他端部にみがき工具基部
１を挿入するための孔８２ｂを有し、連結部材本体８２
ｃと、孔８２ａと孔８２ｂとの中間において直径方向に
貫通する状態でねじ込まれたねじ軸８２ｄと、他端寄り
の外周所定位置に回動可能に連結され、かつ先端部がね
じ軸８２ｄの頭部８２ｄ１と係合して連結部材本体８２
ｃから離れる方向の回動が規制される回動アーム８２ｅ
と、回動アーム８２ｅの中央部に一端部が回動可能に連
結され、かつ側壁を貫通して孔８２ｂ内に侵入可能な作
用軸８２ｆと、作用軸８２ｆと反対側において側壁を貫
通して孔８２ｂに臨むねじ軸８２ｇと、ねじ軸８２ｇの
先端部に位置するボール部材８２ｈとを有している。な
お、ねじ軸８２ｄの他方の端部にも頭部８２ｄ２が形成
されており、ねじ軸８２ｄの抜き取りを阻止している。
また、連結部材本体８２ｃの一端側所定位置に、１つの
半径方向および軸方向と直交する方向に延びる凹溝８２
ｉが形成されている。そして、この凹溝８２ｉの上記一
端側のみをテーパ面に形成して凹溝８２ｉを外方漸拡状
にしている。したがって、みがき工具基部１の連結用軸
部１ｃを挿入し、一方の平坦面１ｃ１を作用軸８２ｆと
ほぼ正対させた状態でねじ軸８２ｄをねじ込むことによ
り、作用軸８２ｆの先端部を平坦面１ｃ１に圧接するこ
とができる。この場合に、連結用軸部１ｃのうち、段部
どうしの間の小径部分が作用軸８２ｆにより押圧される
ので、小径部分がやや湾曲し、みがき工具基部１の連結
用軸部１ｃが孔８２ｂ内に強固に保持される。また、ボ
ール部材８２ｈが凹所１ｃ３と係合するので、連結用軸
部１ｃの保持を確実化できる。もちろん、ねじ軸８２ｄ
を逆方向に移動させれば連結用軸部１ｃを簡単に抜き取
ることができる。また、ねじ軸８２ｄを回転させるため
の機構を準備しておけば、みがき工具の自動交換に簡単
に対処することができる。

【００１７】本体部８１は、連結部材本体８２ｃの一端
側を収容する収容部材８１ａと、収容された連結部材本
体８２ｃを抜け止め状に保持する保持部材８１ｂと、収
容部材８１ａを連結部材本体８２ｃの軸方向に進退可能
に支持するフローティング部８１ｃとを有している。な
お、収容部材８１ａの先端部所定位置に位置決め用の凸
軸８１ａ２が設けられており、連結部材本体８２ｃの所
定位置に形成された凹所と係合させることにより連結部
材本体８２ｃの位置決めを達成できる。

【００１８】保持部材８１ｂは、収容部材８１ａの側壁
を貫通して内部に侵入可能な楔部材８１ｂ１と、楔部材
８１ｂ１の基部に一体的に設けられた雄ねじ部材８１ｂ
２と、雄ねじ部材８１ｂ２の延長上に一体的に設けられ
た軸部材８１ｂ４と、雄ねじ部材８１ｂ２と螺合する雌
ねじ部材８１ｂ５と、雌ねじ部材８１ｂ５を回転のみ可
能に収容する規制部材８１ｂ６とを有している。なお、
楔部材８１ｂ１は連結部材本体８２ｃの凹溝８２ｉの形
状に対応する形状を有している。

【００１９】したがって、雌ねじ部材８１ｂ５を回転さ
せることにより楔部材８１ｂ１を前進させ、連結部材本
体８２ｃの凹溝８２ｉと係合させることにより連結部材
本体８２ｃを抜け止め状に保持することができる。ま
た、楔部材８１ｂ１を凹溝８２ｉに強圧接することによ
り連結部材本体８２ｃの位置決めを達成することができ
る。また、軸部材８１ｂ４の突出状態を見ることによ
り、楔部材８１ｂ１が前進状態か後退状態かを簡単に確
認することができる。

【００２０】フローティング機構８１ｃは、ピストン室
８１ｃ２を有する移動体８１ｃ１と、ピストン室８１ｃ
２にスライド移動可能に収容されたピストン８１ｃ３
と、一端部がピストン８１ｃ３に連結され、かつ他端部
が所定の固定部位に連結されたピストンロッド８１ｃ４
とを有している。なお、ピストン８１ｃ３により区画さ
れる各室に圧力空気を供給するための空気供給部（図示
せず）が設けられている。また、移動体８１ｃ１の所定
位置に収容部材８１ａの所定位置が連結されている。

【００２１】したがって、みがき工具の砥石部材３に軸
方向の力が作用した場合には、この力がシャンク部材
２、みがき工具基部１、連結部材本体８２ｃ、収容部材
８１ａを介してフローティング機構８１ｃに伝達され、
ピストン８１ｃ３に対して移動体８１ｃ１が相対的に移
動することにより外力を吸収することができる。なお、
図３中、８３は図示しない回転駆動源からの回転力を受
けて回転する従動車（スプロケットホイールなど）であ
り、８４は回転軸であり、８５はベアリングである。そ
して、回転軸８４は、一端側が従動車８３に対してスプ
ライン係合されているとともに、他端部が収容部材８１
ａの基部を貫通して連結部材本体収容用の孔８１ａ１に
侵入して抜け止め状に保持されている。したがって、連
結部材本体８１ａに代えて回転工具などを孔８１ａ１に
収容、保持することにより、回転軸８４の回転を回転工
具に伝達することができる。

【００２２】したがって、図３の構成を採用すれば、み
がき工具のコイルバネ６により高周波のビビリ振動を吸
収することができ、フローティング機構８１ｃにより低
周波の振動を吸収することができる。したがって、みが
き除去能率、みがき品質を一層高めることができる。

【００２３】

【実施例２】図４はこの発明のみがき工具の他の実施例
を示す図であり、左半部を断面図として、右半部を正面
図として示している。このみがき工具は、コイルバネ６
に代えて皿バネ６´を採用した点が上記実施例と異なる
だけであり、他の部分の構成は同一であるから詳細な説
明を省略する。

【００２４】したがって、この実施例の場合にも、皿ば
ね６´により高周波のビビリ振動を吸収することがで
き、上記実施例と同様の作用効果を奏する。なお、以上
にはスペーサ部材５と角筒体４との間にコイルバネ６ま
たは皿バネ６´を設けた場合について説明したが、図５
に示すように、角筒体４の長さを長くして、みがき工具
基部１と角筒体４との間にコイルバネ６または皿バネ６
´を設けてもよく、また、図６に示すように、角筒体４
に連続させてスペーサ部材５を設け、スペーサ部材５と
みがき工具基部１との間にコイルバネ６または皿バネ６
´を設けてもよい。なお、図６中、６´´は座金であ
る。

【００２５】角筒体がシャンク部材に１自由度で拘束さ
れれば良いので、六角形状以外の三角、四角、楕円や角
形スプラインをシャンク部材と角筒体に使用可能であ
る。図５に示すみがき工具、図６に示すみがき工具、図
９に示すみがき工具を用いて、押し付け力（ｋｇｆ）に
対する相対変位（ｍｍ）を測定したところ、図７に示す
とおりであった。ただし、図５に示すみがき工具のみシ
ャンク部材２の長さを短く設定した。また、図７中Ａが
図５に示すみがき工具による場合を、Ｂが図６に示すみ
がき工具による場合を、Ｃが図９に示すみがき工具によ
る場合をそれぞれ示している。

【００２６】この図にみられるように、図５、図６に示
す工具は、先端のコンプライアンスは大きくなってい
る。さらに、図８中Ａに示す表面粗さのワークに対し
て、図５に示すみがき工具、図６に示すみがき工具、図
９に示すみがき工具を用いてそれぞれみがき動作を行っ
たところ、それぞれ図８中Ｂ，Ｃ，Ｄに示す表面粗さが
得られた。なお、押し付け力（１ｋｇｆ）、みがき回数
（１，０００回）、送り速度などは互いに同一に設定し
た。

【００２７】この図からも明らかなように、本願発明の
みがき工具を用いることにより、みがき除去能率を著し
く向上させることができるとともに、みがき品質を著し
く高めることができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明は、筒状の弾性部材によ
りビビリ振動を大幅に低減させることができ、この結
果、みがき除去能率を大幅に向上させることができると
ともに、みがき品質を大幅に向上させることができ、し
かもみがき時の騒音を大幅に低減できるとともに、砥石
部材の剥離を防止することができるという特有の効果を
奏する。さらに振動の減少に伴い、砥粒の脱落が減少し
たり、砥粒先端の摩滅が減少する。このため砥石の寿命
が長くなること、脱落砥粒を砥石で押さえ付け、深いキ
ズを金型表面につけることが防止できている（高品質の
みがきができている）。

【００２９】請求項２の発明は、高周波のビビリ振動を
筒状の弾性部材により大幅に低減できるだけでなく、み
がき装置の工具保持部とみがき面の相対位置が変化して
も一定押し付け力で、砥石をみがき面に押し付けること
ができる。この結果、みがき除去能率をさらに向上させ
ることができるとともに、みがき品質をさらに向上させ
ることができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のみがき工具の一実施例を示す図であ
り、左半部を断面図として、右半部を正面図として示し
ている。

【図２】同上平面図である。

【図３】図１の構成のみがき工具をみがき工具保持部材
に装着した状態を示す縦断面図である。

【図４】この発明のみがき工具の他の実施例を示す図で
あり、左半部を断面図として、右半部を正面図として示
している。

【図５】この発明のみがき工具のさらに他の実施例の要
部を示す概略縦断面図である。

【図６】この発明のみがき工具のさらに他の実施例の要
部を示す概略縦断面図である。

【図７】押し付け力に対する相対変位を示す図である。

【図８】みがき除去能率およびみがき品質を説明する図
である。

【図９】従来のみがき工具の構成を示す正面図である。

【符号の説明】

１ みがき工具基部 ２ シャンク部材 ３ 砥石部材 ４ 角筒体 ６ コイルバネ ６´ 皿ばね ７ 筒状カバー部材 ８ みがき工具保持部材 ８１ｃ フローティング機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 みがき装置の工具保持部（８）に装着さ
   れるみがき工具基部（１）に対してシャンク部材（２）
   を介して砥石部材（３）が設けられてなるみがき工具で
   あって、シャンク部材（２）が角軸部材であり、角軸部
   材の先端部に嵌合される角筒体（４）が砥石部材（３）
   の基部に一体的に設けられてあり、みがき工具基部
   （１）と角筒体（４）との間に位置し、かつシャンク部
   材（２）を包囲するように筒状の弾性部材（６）（６
   ´）が設けられてあり、さらに、一端部がみがき工具基
   部（１）に連結され、かつ他端部が角筒体（４）に連結
   された筒状カバー部材（７）が設けられてあることを特
   徴とするみがき工具。
2. 【請求項２】 みがき装置の工具保持部（８）が、みが
   き工具をフローティング支持するフローティング機構
   （８１ｃ）を有している請求項１に記載のみがき工具。