KR101011911B1

KR101011911B1 - 브러시형 숫돌의 제조 방법, 브러시형 숫돌, 및 연마기용 브러시

Info

Publication number: KR101011911B1
Application number: KR1020047010351A
Authority: KR
Inventors: 다케히코 스미요시; 스구루 마츠시타; 아츠시 오다카
Original assignee: 다이메이카가쿠코교가부시키가이샤; 가부시키가이샤 지벡크 테크놀로지
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2011-02-01
Also published as: DE60331327D1; CN100396439C; EP1543924B1; US20050153642A1; WO2004009293A1; US7434289B2; CN101143434A; CN1615208A; AU2003281502A1; JP4421476B2; KR20050023229A; JPWO2004009293A1; ES2340921T3; TW200401690A; TWI236951B; AU2003281502A8; EP1543924A1; EP1543924A4

Abstract

브러시형 숫돌(3)을 제조함에 있어서, 홀더(31)의 연마재 유지면(311)에 내장 홀(310)을 서로 이격된 위치에 형성시킨다. 또한, 무기 필라멘트의 복합사에 수지를 함침, 고화시켜 형성된 복수개의 와이어형 연마재(32)의 베이스 단부측을 정렬한 후, 홀더(31)의 내장 홀(310)과 거의 동일한 크기로 형성된 다이 재료(6)의 홀(60) 내에, 복수개의 와이어형 연마재(32)의 베이스 단부측을 접착제(71)로 고정시켜 로드 조립체(320)를 형성한다. 그 후에, 로드 조립체(320)를 홀더(32)의 내장 홀(310)에 매립시키고, 접착제(72)로 고정시킨다. 따라서, 이에 의해 정밀 가공 부품에 대한 디버링, 연마 가공 등을 효율적이고 동시에 고정밀도로 수행할 수 있다.

Description

브러시형 숫돌의 제조 방법, 브러시형 숫돌, 및 연마기용 브러시 {METHOD OF PRODUCING BRUSH-LIKE GRIND STONE, THE BRUSH-LIKE GRIND STONE, AND BRUSH FOR GRIND MACHINE}

본 발명은 디버링(deburring, 버 제거) 및 연마 가공용의 브러시형 숫돌(grind stone)의 제조 방법, 그 제조 방법으로 제조된 브러시형 숫돌, 및 그 브러시형 숫돌을 이용하는 연마기용 브러시에 관한 것이다.

주로 자동차용 부품, 항공기용 부품 등에 사용되는 정밀 부품의 가공은, 엔드 밀(end mill), 드릴, 다이, 탭, 연마기 등의 툴을 이용하여, 주로 NC 선반, NC 밀링 머신(milling machine), 머시닝 센터(machining center), 로봇, 전용 공작 기계 등의 자동 기계에 의해 정밀하고 고정확도로 수행된다.

그러나, 이들 정밀 기계 가공을 수행한 후에는, 필히 버(burr), 가공 흔적 또는 툴 마크 등이 존재하기 때문에, 이들을 제거하는 후가공이 필요하다.

이와 같은 후가공 툴에는, 종래, 지립(砥粒)을 갖는 나일론 브러시, 황동 브러시, 와이어 브러시, 쇼트 블라스트(shot blast), 배럴(barrel), 페이퍼 등이 이용되고 있다. 또한, 그 최종 마무리 공정의 대부분은 수작업으로 수행되고 있다.

그러나, 지립을 갖는 나일론 브러시, 황동 브러시, 와이어 브러시, 쇼트 블 라스트, 배럴, 페이퍼 등을 이용한 종래 가공에서는, 그 버(burr) 및 가공 흔적 등의 제거 효율, 및 연마 효율이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 후가공용 툴은 가공 정밀도가 낮기 때문에, 버(burr) 및 가공 흔적 등의 잔존, 및 가공후의 제품 품질의 변동이 크다는 문제점이 있다.

특히, 상기 정밀 부품의 디버링 가공에 있어서, 버(burr)의 잔존 및 디버링 가공후의 제품 품질의 변동이 있는 부품을 장치에 조립해버리는 경우, 슬라이딩부의 작동 불량, 유압 경로의 막힘, 전기 회로의 단락, 오일 누출 등의 중대한 결함이 발생하게 된다.

따라서, 상기 정밀 부품에 대한 디버링 가공은, 종래 자동화 라인으로부터 분리된 별도 공정으로 주로 수작업으로 수행된 후, 전체 검사를 실시하고 있어서, 현상태에서는 디버링 가공을 자동화하는 것은 곤란하다.

본 발명의 과제는 정밀 가공 부품에 대한 버(burr) 및 가공 흔적 등의 제거, 연마 가공 등을 효율적이고 동시에 고정밀도로 수행할 수 있는 브러시형 숫돌, 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는데 있다.

또한, 본 발명의 과제는 브러시형 숫돌을 이용한 버(burr) 및 가공 흔적 등의 제거, 연마 가공을 자동화하는데 적당한 연마기용 브러시를 제공하고자 하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 무기 필라멘트의 복합사(composite yarn)에 수지를 함침, 고화시켜 형성된 다수개의 와이어형 연마재와, 상기 다수의 와이어형 연마재의 베이스 단부측을 연마재 유지면에서 유지하는 홀더를 포함하는 브러시형 숫돌의 제조 방법으로서, 상기 홀더에 대해 상기 연마재 유지면에서 개구되는 복수의 내장 홀을 서로 이격된 위치에 형성시키는 단계, 다수개의 상기 와이어형 연마재를 합쳐 로드 조립체(rod assembly)를 형성하는 단계, 및 상기 로드 조립체의 베이스 단부측을 상기 내장 홀에 매립시키고 접착제로 고정시키는 단계에 의해 상기 브러시형 숫돌을 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 브러시형 숫돌의 제조 방법에서는, 홀더의 연마재 유지면에 복수의 내장 홀을 이격된 위치로 형성하기 때문에, 로드 조립체는 서로 이격되어 있다. 따라서, 연삭 가공시에 쉐이빙(shaving)이 효율적으로 배출되고 동시에 방열 효과가 높기 때문에, 연삭성이 우수하다. 이 경우, 정밀 가공 부품에 대한 버(burr) 및 가공 흔적의 제거, 연마 가공 등을 효율적이고 동시에 높은 정밀도로 수행할 수 있다. 또한, 소량의 와이어 재료로 높은 연삭 성능을 달성할 수 있기 때문에, 비용이 절감될 수 있다.

게다가, 지립 함유 나일론 필라멘트 등의 경우에는, 베이스 단부측을 접어 구부려 두껍게 하기 때문에 홀더의 홀에 매립되면 지립 함유 나일론 필라멘트가 풀리는 것을 방지할 수 있지만, 무기 필라멘트를 이용한 와이어형 연마재에서는 접어 구부리면 부러져 버리기 때문에, 지립 함유 나일론 필라멘트 등과 같이 베이스 단부측을 접어 구부릴 수 없다. 그런데도 본 발명에 따르면, 로드 조립체의 베이스 단부측을 홀더의 내장 홀 내에서 접착제로 고정시켜 두기 때문에, 와이어형 연마재가 풀리지 않는다. 또한, 복수의 로드 조립체를 통합하여 제조하고, 그것을 순차적으로 홀더의 내장 홀에 끼워넣어서 접착제로 고정시키면 되기 때문에, 브러시형 숫돌을 효율적으로 제조할 수 있다. 게다가, 다수개의 와이어형 연마재를 로드 조립체로 세분해서 고정한 구조이어서, 와이어형 연마재가 쉽게 풀리지 않기 때문에, 안전성이 높다. 게다가, 와이어형 연마재의 단면을 타원 형상으로 하여 연삭성능을 높이는 경우에도, 그 단면 형상의 배향 방향이 랜덤하게 되기 때문에, 연삭성능을 보다 더 향상시킬 수 있는 동시에, 마무리된 표면의 조도(roughness)를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 상기 홀더에 대해 상기 내장 홀로서 둥근 홀을 형성하는 한편, 상기 로드 조립체를 형성할 때, 상기 다수개의 상기 와이어형 연마재를 둥글게 묶는다.

본 발명에 있어서, 상기 홀더에 대해 상기 내장 홀로서 그루브(groove)를 형성하는 한편, 상기 로드 조립체를 형성할 때, 복수개의 상기 와이어형 연마재를 편평하게 정렬할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 와이어형 연마재는 무기 필라멘트가 꼬이지 않고 복합사로 형성되는 구성과, 무기 필라멘트가 꼬여서 복합사로 형성되는 구성을 채용할 수 있다. 이들 구성 중에, 무기 필라멘트가 꼬여서 복합사로 형성되는 경우에는 와이어형 연마재의 선단이 갈라지기 어렵다는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서 와이어형 연마재의 단면은 대략 원형으로 형성된 구성과, 편평하게 형성된 구성을 채용할 수 있다. 와이어형 연마재의 단면이 편평하게 형성되는 경우에는, 단면이 대략 원형으로 형성되는 구성과 비교해서 디버링 및 연마 시에, 플러깅(plugging)이 일어나기 어렵다. 또한, 와이어형 연마재에 유연성이 있어서 파단되기 어렵다는 이점이 있다. 와이어형 연마재의 단면이 편평한 경우에는, 단면의 큰 길이를 L로 취하고, 단면의 작은 길이를 T로 취할 때, L/T로 표현되는 편평율이 1.6 내지 15, 바람직하게 1.6 내지 10 범위인 것이 바람직하다.

본 발명을 적용한 브러시형 숫돌은, 예를 들어 브러시 케이스의 하단부로부터 상기 와이어형 연마재의 자유단이 돌출되도록 상기 홀더를 상기 브러시 케이스의 내측에 나사로 고정시킨 연마기용 브러시로서 이용된다.

이와 같은 경우, 상기 브러시 케이스에는 상기 브러시 케이스의 내측에서 그 축선 방향으로 연장된 스핀들(spindle)과, 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향으로 그루브 형태로 연장된 가이드 홀을 형성하고, 상기 홀더에는 상기 스핀들이 끼워지는 축 홀과, 상기 홀더의 외주면(外周面)으로부터 상기 축 홀까지 연장되는 나사 홀이 형성되며, 상기 나사는 상기 브러시 케이스의 외주측으로부터 부착되어 상기 가이드 홀을 관통하고, 나사축의 선단부(先端部)가 상기 스핀들의 외주면에 접촉하는 상태에서 상기 나사 홀에 정지되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 연마기용 브러시에서는, 브러시 케이스의 내측에 브러시형 숫돌을 홀더측으로부터 삽입할 때, 홀더의 축 홀을 통해 스핀들이 삽입된다. 이러한 상태에서, 브러시 케이스의 외주측으로부터 가이드 홀에 나사를 삽입하고, 나사 축의 선단부가 스핀들의 외주면에 접촉될 때까지, 나사의 축부가 홀더의 나사 홀에 조인다(tighten). 그 결과, 홀더는 브러시 케이스의 내측에서 스핀들 상에 고정된다. 또한, 나사를 느슨하게 하면, 홀더를 스핀들을 따라 이동시켜 브러시 케이스의 하단부에서의 와이어형 연마재의 돌출 치수를 조정할 수 있다. 이 때, 나사의 축부가 가이드 홀에 안내되고, 브러시형 연마재는 가이드 홀을 따라 이동하게 된다. 따라서, 브러시 케이스의 하단부에서의 와이어형 연마재의 돌출 치수를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 홀더는 브러시 케이스에 끼워진 상태에 있지만, 홀더의 축 홀에는 스핀들이 끼워져 있기 때문에, 홀더의 외경 치수와 브러시 케이스의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도, 브러시 케이스의 내측에서 홀더가 경사지지 않는다. 그 경우, 와이어형 연마재의 돌출 치수에 편차가 발생하지 않는다. 게다가, 홀더의 축 홀에 스핀들이 끼워져 있기 때문에, 홀더의 외경 치수와 브러시 케이스의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도, 브러시 케이스의 중심 위치에서 홀더를 고정할 수 있다. 이와 같이, 홀더의 외경 치수와 브러시 케이스의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도 되기 때문에, 이들의 간격에 쉐이빙이 유입될 때에도, 나사를 느슨하게 하면, 브러시 케이스의 내측에서 홀더를 부드럽게 움직이는 것이 가능하기 때문에, 브러시 케이스의 하단부에서의 와이어형 연마재의 돌출 치수를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 연마기용 브러시를 회전시켜 연마 등을 수행할 때, 와이어형 연마재는 외주측으로 벗어나려고 해도, 브러시 케이스의 주변벽의 내면에 접촉하여 벗어남(escape)이 억제되고, 내주측으로 벗어나려고 해도, 스핀들의 외주면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 이 때문에, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재 간에 벗어남의 차이가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재 간에 강성 차이가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재가 덜 마모된다는 사태가 회피될 수 있다. 이 경우, 와이어형 연마재의 마모가 균일하게 발생하기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더로부터의 와이어형 연마재의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성(conformability)의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다.

본 발명에 있어서, 상기 스핀들의 외주면 중에 상기 나사 축의 선단부가 접촉하는 영역 주변은 평탄면으로 되어 있는 것이 바람직하다.

스핀들은 통상 둥근 막대 형상 또는 원형 파이프로부터 형성되고, 그 외주면에 나사 축의 선단부가 접촉하게 된다. 따라서, 나사 축의 선단부가 접촉하는 영역 주변을 평탄면으로 형성해 두면, 나사의 선단부가 안정한 상태로 스핀들의 외주면에 접촉하기 때문에, 연마기용 브러시가 고속 회전할 때에도, 나사 축의 선단부가 스핀들의 외주면 상에서 벗어나지 않는다. 또한, 스핀들의 외주면 중에, 나사 축의 선단부가 접촉하는 영역 주변이 평탄면으로 형성되어 있기 때문에, 이 평탄면이 형성되어 있는 부분에서는 스핀들의 외주면과 홀더의 축 홀의 내주면에 간격이 형성되어 있다. 따라서, 스핀들의 외경 치수와 축 홀의 내경 치수 간의 치수 허용차를 엄격하게 해서 홀더의 경사 및 편심(eccentricity)을 보다 엄격하게 방지하더라도, 스핀들의 외주면과 축 홀의 내주면 사이에 유입된 쉐이빙에 의해서 브러시 케이스의 내측에서 홀더가 움직이지 않게 된다는 문제점이 발생하지 않는다. 또한, 나사의 선단부가 접촉해서 스핀들이 손상되어도, 손상이 평탄면에 있다면 브러 시 케이스의 내측에서 홀더가 움직이는 것을 막지 않기 때문에, 브러시 케이스의 내측에서 홀더를 부드럽게 이동시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드 홀은 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향과 평행하게 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성을 하면, 브러시 케이스의 주변벽이 원통형이어도 가이드 홀을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 가이드 홀은 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향에 대해 비스듬히 경사진 방향으로 연장되는 구성도 바람직하다. 브러시형 숫돌을 안내하는 가이드 홀이 브러시 케이스의 주변벽에서 그 축선 방향에 대해 비스듬히 경사진 방향으로 연장되어 있으면, 브러시 케이스 내에 있는 브러시형 숫돌의 축선 방향으로의 위치를 용이하고 동시에 작은 각도로 조정할 수 있다. 그 경우, 브러시형 숫돌의 와이어형 연마재의 자유단의 돌출 치수를 용이하고 동시에 신속하게 최적의 치수로 조정할 수 있기 때문에, 와이어형 연마재의 강성, 즉 연삭성 및 일정성을 최적의 상태로 용이하고 동시에 신속하게 조정할 수 있다. 또한, 브러시 케이스의 내부에 있는 브러시형 숫돌을 이동시킬 때, 용이하게 움직이지 않을 때에도, 브러시형 숫돌을 축선 주위로 회전시키는 방향의 힘이 브러시형 숫돌에 가해지기 때문에, 브러시형 숫돌의 이동이 부드럽게 된다는 이점도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드 홀이 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향과 평행하게 연장되는 경우, 또는 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향에 대해 비스듬히 경사진 방향으로 연장된 구성 중 어느 경우에도, 상기 스핀들에는 그 하단부에서 외주측으로 돌출되는 돌출부가 부착되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 하면, 연마기용 브러시를 회전시켜 연마 등을 수행할 때, 와이어형 연마재는 외주측으로 벗어나려고 해도, 브러시 케이스의 주변벽의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제되고, 내주측으로 벗어나려고 해도, 스핀들에 설치된 돌출부의 외주측에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 이 때문에, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재와 내주측에 위치하는 와이어형 연마재 간에 벗어남의 차가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재 간에 강성 차가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재가 덜 마모된다는 사태가 회피될 수 있다. 이 경우, 와이어형 연마재의 마모가 균일하게 발생하기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더로부터의 와이어형 연마재의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성(conformability)의 변동이 작게 된다. 따라서, 가공 정밀도가 안정해진다. 여기서, 돌출부를 나사와 나사 스톱 등에 의해 탈부착 가능하게 부착시키면, 와이어형 연마재가 마모되어 새로운 와이어형 연마재로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드 홀이 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향과 평행하게 연장되는 경우, 상기 스핀들에는 그 하단부에서 외주측으로 돌출되는 돌출부가 부착되어 있는 동시에, 상기 돌출부의 외주측에는 외주측을 향해 방사상으로 연장된 복수의 돌기가 더 형성되어, 상기 돌기 사이에 상기 와이어형 연마재가 균등하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 하면, 와이어형 연마재는 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스의 주변벽의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 또한, 와이어형 연마재는 내주측으로 벗어나려고 할 때, 스핀들에 설치된 돌출부의 외주측에 접촉하여 벗어남이 억제되고, 동시에 벗어남의 범위는 돌기에 의해 좁아지게 되는 상태에 있게 된다. 이 때문에, 외주측에 위치된 와이어형 연마재와, 내주측에 위치한 와이어형 연마재 간에 벗어남의 차가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치된 와이어형 연마재와, 내주측에 위치한 와이어형 연마재 간에 강성의 차가 없기 때문에, 내주측에 위치한 와이어형 연마재가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 이 경우, 와이어형 연마재의 마모가 균일하게 발생하기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더로부터의 와이어형 연마재의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다. 게다가, 와이어형 연마재가 주변 방향으로 벗어나는 것을 돌기로 방지할 수 있기 때문에, 주변 방향에서도 와이어형 연마재의 강성 편차 등을 억제할 수 있다. 여기서, 돌출부를 나사 및 나사 스톱 등에 의해 탈부착 가능하게 부착시키면, 와이어형 연마재가 마모되어 새로운 와이어형 연마재로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드 홀이 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향에 평행하게 연장되는 경우에, 상기 스핀들에는 외주측을 향해 방사상으로 연장된 다수의 돌기가 부착되어, 상기 돌기 간에 상기 와이어형 연마재가 균등하게 위치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 하면, 와이어형 연마재는 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스의 주변벽의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 또한, 와이어형 연마재는 내주측으로 벗어나려고 할 때에, 스핀들의 외주면에 접촉하여 벗어남이 억제되고, 동시에 벗어남의 범위는 돌기에 의해 좁아지게 되는 상태에 있게 된다. 이 때문에, 외주측에 위치된 와이어형 연마재와, 내주측에 위치한 와이어형 연마재 간에 벗어남의 차가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치된 와이어형 연마재와, 내주측에 위치한 와이어형 연마재 간에 강성의 차가 없기 때문에, 내주측에 위치한 와이어형 연마재가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 이 경우, 와이어형 연마재의 마모가 균일하게 발생하기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더로부터의 와이어형 연마재의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다. 게다가, 와이어형 연마재가 주변 방향으로 벗어나는 것을 돌기로 방지할 수 있기 때문에, 주변 방향에서도 와이어형 연마재의 강성 편차 등을 억제할 수 있다. 여기서, 돌기를 나사 및 나사 스톱 등에 의해 탈부착 가능하게 부착시키면, 와이어형 연마재가 마모되어 새로운 와이어형 연마재로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 연마기용 브러시에서 브러시 케이스의 내부에 브러시형 숫돌의 상부를 삽입, 고정한 상태를 도시하는 설명도이며,

도 2는 도 1에 도시한 연마기용 브러시를 나사 고정 부분에서 절단한 때의 횡단면도이며,

도 3은 도 1에 도시한 연마기용 브러시의 저면도이며,

도 4는 도 1에 도시한 연마기용 브러시를 브러시 케이스와 브러시형 숫돌로 분해한 상태를 도시한 분해사시도이며,

도 5a 및 도 5d는 각각 도 1에 도시한 연마기용 브러시에서 브러시 케이스의 주변벽의 외주면 중 가이드 홀이 개방되는 영역 주변을 평탄면으로 형성한 상태를 도시하는 설명도, 스핀들의 외주면 중 나사의 축부의 선단부가 접촉하는 영역 주변을 평탄면으로 형성한 상태를 도시하는 설명도, 나사를 정지시킨 부분을 확대해서 도시하는 종단면도, 및 나사를 정시시킨 부분을 확대해서 도시하는 횡단면도이며,

도 6a 내지 도 6e는 각각 도 1에 도시한 브러시형 숫돌의 제조 방법을 도시하는 설명도이며,

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 실시 형태 2에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시하는 설명도 및 그 저면도이며,

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 실시 형태 3에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시하는 설명도 및 그 저면도이며,

도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 실시 형태 4에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시하는 설명도 및 그 저면도이며,

도 10은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 연마기용 브러시를 브러시 케이스와 브러시형 숫돌로 분해한 상태를 도시하는 분해사시도이며,

도 11a 내지 도 11c는 각각 본 발명의 다른 실시 형태 1에 관한 연마기용 브러시의 구조를 도시하는 설명도이며,

도 12a 내지 도 12c는 각각 본 발명의 다른 실시 형태 2에 관한 브러시형 숫돌의 구조를 도시하는 설명도이다.

부호의 설명

1 : 연마기용 브러시

2 : 원통형의 브러시 케이스

3, 3A, 3B, 3C, 3E, 3F : 브러시형 숫돌

6 : 다이 재료

20 : 주변벽

21 : 구동용 연결축

25 : 스핀들

26, 27 : 가이드 홀

30 : 축 홀

31 : 홀더

32 : 와이어형 연마재

33 : 와이어형 연마재의 자유단

36, 37 : 나사 홀

41, 42 : 나사

60 : 다이 재료의 홀

71, 72 : 접착제

310 : 내장 홀

311 : 연마재 유지면

320 : 로드 조립체

L : 축선

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

[실시 형태 1]

도 1은 본 발명을 적용한 연마기용 브러시에서, 브러시 케이스의 내부에 브러시형 숫돌의 상부(홀더측)를 삽입, 고정한 상태를 도시하는 설명도이다. 도 2는 도 1에 도시한 연마기용 브러시를 나사에 의한 고정 부분에서 절단한 때의 횡단면도이다. 도 3은 도 1에 도시한 연마기용 브러시의 저면도이다. 도 4는 도 1에 도시한 연마기용 브러시를 브러시 케이스와 브러시형 숫돌로 분해한 상태를 도시하는 분해사시도이다. 도 5a 내지 도 5d는 각각 브러시 케이스의 주변벽의 외주면 중 가이드 홀이 개방되는 영역 주변을 평탄면으로 형성한 상태를 도시하는 설명도, 스핀들의 외주면 중 나사의 축부의 선단부가 접촉하는 영역 주변을 평탄면으로 형성한 상태를 도시하는 설명도, 나사를 정지시킨 부분을 확대해서 도시하는 종단면도, 및 나사를 정지시킨 부분을 확대해서 도시하는 횡단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 연마기용 브러시(1)는 상부에 구동용 연결축(21)을 구비한 원통형의 금속 브러시 케이스(2)와, 브러시 케이스(2) 내에 상부가 삽입된 브러시형 숫돌(3)과, 브러시형 숫돌(3)을 브러시 케이스(2) 내의 소정 위치에 고정시키기 위한 나사(41, 42)로 구성되어 있다.

본 형태에서, 브러시 케이스(2)의 상부 바닥부 중앙에는 둥근 막대 형상의 스핀들(25)의 상단부분이 고정되고, 스핀들(25)은 브러시 케이스(2)의 내측에서 주변벽(20)과 동심형태로 축선(L) 방향으로 연장되어 있다. 또한, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)에는 그 축선(L) 방향에 대해 평행으로 그루브 형상으로 연장된 가이드 홀(26, 27)이 축선(L)을 사이에 둔 점대칭위치에 형성되어 있다. 본 형태에서, 브러시 케이스(2)는 주변벽(20)이 알루미늄이고, 스핀들(25)은 스테인레스 강이다.

본 형태에서, 브러시형 숫돌(3)은 연마재 유지면(311)에서 복수의 내장 홀(310)이 주변 방향으로 이격된 위치에 형성된 원통형의 금속 홀더(31)와, 내장 홀(310)에 베이스 단부측이 매립된 로드 조립체(320)로 구성되어 있다. 로드 조립체(320)는 알루미나 필라멘트와 같은 무기 필라멘트의 복합사에 바인더 수지를 함침, 경화시킨 다수개의 와이어형 연마재(32)로 구성되어 있다. 홀더(31)의 중앙에는 스핀들(25)이 삽입되는 축 홀(30)이 형성되어 있다. 또한, 홀더(31)의 주변벽에는 축선(L)을 사이에 둔 점대칭위치에 한 쌍의 나사 홀(36, 37)이 형성되고, 이들 나사 홀(36, 37)은 홀더(31)의 주변벽의 외주면으로부터 축 홀(30)까지 연장된다.

이와 같이, 본 형태에 이용된 브러시형 숫돌(3)은 홀더(31)의 복수의 내장 홀(310)에 다수개의 와이어형 연마재(32)가 둥글게 묶여진 로드 조립체(320)로서 세분된 형태로 접착제에 의해 고정되어 있기 때문에, 연삭 가공시에 쉐이빙이 효율적으로 배출되고, 동시에 방열 효과가 높기 때문에, 연삭성이 우수해진다. 따라서, 정밀 가공 부품에 대한 디버링, 연마 가공 등을 효율적이고, 동시에 높은 정밀도로 수행할 수 있다. 또한, 소량의 와이어 재료로 높은 연삭 성능을 달성할 수 있기 때문에, 비용이 절감될 수 있다. 게다가, 다수개의 와이어형 연마재(32)를 세분해서 고정시킨 구조이기 때문에, 와이어형 연마재(32)의 풀림을 방지할 수 있다. 이 경우, 안전성이 높아진다는 이점이 있다.

이와 같이 구성된 브러시 케이스(2)와 브러시형 숫돌(3)을 이용해서 연마기용 브러시(1)를 조립할 때에는 홀더(31)의 축 홀(30)에 스핀들(25)이 끼워지도록 해서, 브러시 케이스(2)의 내측에 브러시형 숫돌(3)의 상부(홀더(31) 측)를 삽입한 후, 도 5c 및 도 5d에 도시한 것처럼 브러시 케이스(2)의 외주측으로부터 각각의 가이드 홀(26, 27)에 나사(41, 42)를 통과시켜, 홀더(31)의 나사 홀(36, 37)에 나사(41, 42)를 각각 정지시킨다. 이 때, 나사(41, 42)의 축부의 선단부가 스핀들(25)의 외주면에 접촉할 때까지 나사(41, 42)를 조인다. 그 결과, 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)는 나사(41, 42)를 통해 브러시 케이스(2)의 스핀들(25)에 고정된다.

또한, 브러시 케이스(2)의 각각의 가이드 홀(26, 27)을 통해 홀더(31)의 나사 홀(36, 37)에 나사(41, 42)를 얕게 정지시켜 두고, 이 상태에서 브러시 케이스(2)의 내측에서 브러시형 숫돌(3)을 축선(L) 방향으로 이동시키면, 브러시 케이스(2)의 내측에 있는 브러시형 숫돌(3)의 축선(L) 방향으로의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 자유단(33)의 돌출 치수를 조정할 수 있기 때문에, 와이어형 연마재(32)의 강성, 즉 연삭성 및 일정성을 최적화할 수 있다.

이와 같이 나사(41, 42)에 의한 고정 구조를 채용함에 있어서, 본 형태에서는 도 5a, 도 5c, 및 도 5d에 도시된 것처럼, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 외주면 중 가이드 홀(26, 27)이 개방되는 영역 주변은 평탄면(260, 270)으로 형성되어 있다. 또한, 도 5b 내지 도 5d에 도시된 것처럼, 스핀들(25)의 외주면 중 나사(41, 42)의 축부의 선단부가 접촉하는 영역 주변은 평탄면(250)으로 형성되어 있다.

이와 같이 해서 조립된 연마기용 브러시(1)는 브러시 케이스(2)의 상부에서 돌출되는 구동용 연결축(21)을 통해 연마기에 연결된다. 그래서, 연마기에서 연마기용 브러시(1)는 축선(L) 주위로 회전 구동되어, 각종 디버링 및 연마 가공에 이용될 수 있다. 여기서, 연마기용 브러시(1)에 대해서는 회전 운동에 한정되지 않고 왕복 동작, 진동 동작, 요동(swinging), 이들 동작을 조합시킨 동작을 수행시킬 수도 있다. 게다가, 연마기용 브러시(1)를 축선(L) 방향으로 상하이동시키는 동작을 조합시킬 수도 있다.

이와 같은 디버링 가공 및 연마 가공을 수행하면, 와이어형 연마재(32) 자체도 연마되어 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 돌출 치수가 짧아지게 된다. 이 상태에서는 양호한 디버링 가공 및 연마 가공을 수행할 수 없기 때문에, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 돌 출 치수를 조정해서 와이어형 연마재(32)의 강성, 즉 연삭성 및 일정성을 조정할 필요가 있다.

이러한 조정 작업을 수행함에는 나사(41, 42)를 느슨하게 한 후, 브러시 케이스(2)의 내측에서 브러시형 숫돌(3)을 축선(L) 방향으로 이동시켜 브러시 케이스(2)의 내측에서 브러시형 숫돌(3)의 축선(L) 방향으로의 위치를 하방으로 움직인다. 따라서, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 자유단(33)의 돌출 치수를 재차 최적의 치수로 조정할 수 있다.

이 때, 브러시 케이스(2)의 외주측으로부터 가이드 홀(26, 27)을 통해서 브러시형 숫돌(3)의 나사 홀(36, 37)에 정지된 나사(41, 42)가 가이드 홀(26, 27)에 안내됨으로써, 브러시 케이스(2) 내에서 브러시형 숫돌(3)은 가이드 홀(26, 27)을 따라 이동한다. 이 결과, 본 형태에서 나사(41, 42)에 대해서는 브러시형 숫돌(3)을 가이드 홀(26, 27)을 따라 이동시킬 때의 안내용으로서 이용할 수 있는 동시에, 브러시형 숫돌(3)을 브러시 케이스(2) 내의 소정 위치에 고정시키는 데에도 이용할 수 있어서 편리하다.

또한, 본 형태에서 홀더(31)는 브러시 케이스(2)에 끼워진 형태이지만, 홀더(31)의 축 홀(30)에는 스핀들(25)이 끼워져 있다. 이 결과, 홀더(31)의 외경 치수와 브러시 케이스(2)의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)가 경사지지 않는다. 따라서, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 돌출 치수의 편차가 발생하지 않는다. 그 경우, 와이어에 대한 와이어형 연마재(32)의 커팅 양이 일정하기 때문에, 연삭시의 정밀도가 향상된다.

게다가, 홀더(31)는 브러시 케이스(2) 내에 끼워진 상태에 있지만, 홀더(31)의 축 홀(30)에는 스핀들(25)이 끼워져 있기 때문에, 홀더(31)의 외경 치수와 브러시 케이스(2)의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도 브러시 케이스(2)의 중심 위치에 홀더(31)를 고정시킬 수 있다. 따라서, 회전시에 런아웃(runout)이 발생하지 않는다. 그 경우, 홀더(31)의 외경 치수와 브러시 케이스(2)의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 하지 않아도 된다. 따라서, 홀더(31)와 브러시 케이스(2)의 간격에 쉐이빙이 유입될 때에도, 나사(41, 42)를 느슨하게 하면 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(3)를 부드럽게 이동할 수 있기 때문에, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 돌출 치수를 용이하게 조정할 수 있다.

게다가 본 형태에서, 와이어형 연마재(32)가 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제되고, 내주측으로 벗어나려고 할 때에, 스핀들(25)의 외주면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 이 결과, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 간에 벗어남의 차이가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 간에 강성의 차가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 그 경우, 와이어형 연마재(32)의 마모가 균일하게 일어나기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더(31)로부터의 와이어형 연마재(32)의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다.

또한 본 형태에서, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 외주면 중 가이드 홀(26, 27)이 개구되는 영역 주변은 평탄면(260, 270)으로 형성되어 있다. 즉, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 원호 외면 중 가이드 홀(26, 27)이 개방되는 영역 주변에 나사(41, 42)의 헤드가 위치하지만, 본 형태에서 가이드 홀(26, 27)이 개구되는 영역 주변이 평탄면(260, 270)으로 형성되어 있기 때문에, 나사(41, 42)의 헤드가 주변벽(20)의 외주면에서 크게 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 그 경우, 연마기용 브러시(1)가 축선(L) 주위에서 고속 회전할 때에도 풍잡음(wind noise) 등의 발생을 억제할 수 있는 동시에, 안전성이 향상된다.

게다가 본 형태에서 스핀들(25)의 외주면 중 나사(41, 42)의 축부의 선단부가 접촉하는 영역 주변은 평탄면(250)으로 형성되어 있다. 즉, 스핀들(25)은 둥근 막대 형상으로 형성되고, 그 외주면에서 나사(41, 42)의 선단부가 접촉하고 있지만, 본 형태에서 나사(41, 42)의 선단부가 접촉하는 영역 주변을 평탄면(250)으로 형성하기 때문에, 나사(41, 42)의 선단부가 안정한 상태에서 스핀들(25)의 외주면에 접촉한다. 그 경우, 연마기용 브러시(1)가 고속 회전할 때에도, 나사(41, 42)의 선단부가 스핀들(25)의 외주면 상에서 벗어나는 일이 없다. 또한, 스핀들(25)의 외주면 중 나사(41, 42)의 선단부가 접촉하는 영역 주변이 평탄면(250)으로 형성되어 있기 때문에, 이 평탄면(250)이 형성되어 있는 부분에서는 스핀들(25)의 외주면과 홀더(31)의 축 홀(30)의 내주면 사이에 간격이 형성되어 있다. 따라서, 스 핀들(25)의 외경 치수와 축 홀(30)의 내경 치수 사이의 치수 허용차를 엄격하게 해서 홀더(31)의 경사 및 편심을 보다 엄격하게 방지하더라도, 스핀들(25)의 외주면과 축 홀(30)의 내주면 사이에 유입된 쉐이빙에 의해서 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)가 움직이지 않게 된다는 문제점이 발생하지 않는다. 또한, 나사(41, 42)의 선단부가 접촉해서 스핀들(25)이 손상되어도, 손상이 평탄면(250)에 있다면 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)가 움직이는 것을 막지 않기 때문에, 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)를 부드럽게 이동시킬 수 있다.

브러시형 숫돌(3)의 제조 방법

도 6a 내지 도 6d는 각각 도 1에 도시하는 브러시형 숫돌의 제조 방법을 도시하는 설명도이다.

연마기용 브러시(1)에 이용되고 있는 브러시형 숫돌(3)을 제조함에 있어서, 본 형태에서는 도 3에 도시된 것처럼 홀더(31)의 연마재 유지면(311)에는 복수의 둥근 홀로 형성되는 내장 홀(310)을 주변 방향으로 이격된 위치에 형성시킨다.

한편, 복수개의 와이어형 연마재(32)의 베이스 단부측을 둥글게 묶어서 로드 조립체(320)를 형성하고, 로드 조립체(320)의 베이스 단부측을 내장 홀(310)에 매립해서 접착제에 의해 고정시킨다. 도 6a에 도시된 것처럼, 와이어형 연마재(32)를 소정 길이 치수로 정렬한 후, 베이스 단부측을 졍렬시킨다. 다음에, 도 6b에 도시된 것처럼 홀더(31)의 내장 홀(310)과 대략 동일한 크기로 형성된 다이 재료(6)의 홀(60) 내에 대해서 와이어형 연마재(32)의 베이스 단부측을 삽입하고, 이 상태에서 와이어형 연마재(32)의 베이스 단부측을 실리콘계, 에폭시계 등의 접착제로 고정시킨다. 그 결과, 도 6c에 도시된 것처럼 베이스 단부측이 접착제(71)로 고정된 로드 조립체(320)가 형성된다.

다음에, 도 6d에 도시된 것처럼 로드 조립체(320)의 베이스 단부측에 예를 들어 실리콘계, 에폭시계 등의 접착제(72)를 도포한 후, 도 6e에 도시된 것처럼 그것을 홀더(32)의 내장 홀(310)에 매립시켜, 이 상태에서 접착제(72)를 경화시켜 로드 조립체(320)의 베이스 단부측을 내장 홀(310)에 접착 고정시킨다.

이와 같이 본 형태에서는, 복수개의 와이어형 연마재(32)를 묶어서 로드 조립체(320)를 형성하고, 그것을 홀더(31)의 내장 홀(310)에 매립시켜 접착 고정시킨다. 따라서, 복수의 로드 조립체(320)를 통합하여 제조하고, 그것을 순차적으로 홀더(31)의 내장 홀(310)에 끼워넣어서 접착 고정시키면 되기 때문에, 브러시형 숫돌(3)을 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 지립 함유 나일론 필라멘트 등의 경우에는, 베이스 단부측을 접어 구부려 두껍게 하기 때문에 홀더의 홀에 매립하는 것이 가능하고 동시에 접어 구부리면 지립 함유 나일론 필라멘트가 풀리는 것을 방지할 수 있지만, 무기 필라멘트를 이용한 와이어형 연마재(32)에서는 접어 구부리면 부러져 버리기 때문에, 지립 함유 나일론 필라멘트 등에서처럼 베이스 단부측을 접어 구부릴 수 없다. 그런데도 본 발명에 따르면, 미리 와이어형 연마재(32) 묶음의 베이스 단부측을 접착제(71)로 고정시키고 동시에 베이스 단부측을 내장 홀(310)과 대략 동일한 직경으로 형성하기 때문에, 로드 조립체(320)를 내장 홀(310)에 매립시킨 상태에서, 로드 조립체(320)가 넘어지는 일도 없다. 그 경우, 브러시형 숫돌(3)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 와이어형 연마재(32) 묶음의 베이스 단부측을 접착제(71)로 고정시키기 때문에, 와이어형 연마재(32)가 풀리는 일이 없다.

[실시 형태 2]

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 실시 형태 2에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시하는 설명도 및 그 저면도이다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼, 본 형태에서 스핀들(25)에는 그 하단측에서 외주측으로 돌출되는 원반형 돌출부(50)가 나사(55) 및 나사 스톱 등으로 탈부착 가능하게 부착되어 있고, 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

본 형태에서, 와이어형 연마재(32)가 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제되고, 내주측으로 벗어나려고 할 때에, 스핀들(25)에 설치된 돌출부(50)의 외주측에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 이 결과, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 벗어남의 차이가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 강성의 차가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 그 경우, 와이어형 연마재(32)의 마모가 균일하게 일어나기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더(31)로부터의 와이어형 연마재(32)의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다.

또한, 돌출부(50)를 스핀들(25)에 대해 나사(55)에 의해 탈부착 가능하게 부착하기 때문에, 돌출부(50)를 단지 제거함으로써, 홀더(31)를 스핀들(25)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 와이어형 연마재(32)가 마모될 때, 와이어형 연마재(32)와 홀더(31)를 새로운 것으로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

[실시 형태 3]

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 실시 형태 3에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시한 설명도 및 그 저면도이다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 것처럼 본 형태에서는 스핀들(25)의 하단면에는, 그 하단측에서 외주측으로 돌출되는 돌출부(50)가 나사(55) 및 나사 스톱 등에 의해 탈부착 가능하게 부착되어 있고, 동시에 그 돌출부(50)의 외주측에는 외주측을 향해 방사상으로 연장된 복수의 돌기(51)가 형성되며, 이들 돌기(51) 사이에 와이어형 연마재(32)가 균등하게 위치되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

본 형태에서는 와이어형 연마재(32)가 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 또한, 와이어형 연마재(32)는 내주측으로 벗어나려고 할 때에 스핀들(25)에 설치된 돌출부(50)의 외주측에 접촉하여 벗어남이 억제됨과 동시에 벗어남의 범위는 돌기(51)에 의해 좁아지게 된다. 이 결과, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 벗어남의 차이가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 강성의 차이가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 그 경우, 와이어형 연마재(32)의 마모가 균일하게 일어나기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더(31)로부터의 와이어형 연마재(32)의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다.

게다가, 와이어형 연마재(32)가 주변 방향으로 벗어나는 것을 돌기(51)로 방지할 수 있기 때문에, 주변 방향에서도 와이어형 연마재(32)의 강성 편차 등을 억제할 수 있다.

또한, 돌출부(50)를 스핀들(25)에 대해 나사(55)에 의해 탈부착 가능하게 부착시키기 때문에, 돌출부(50)를 단지 제거함으로써, 홀더(31)를 스핀들(25)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 와이어형 연마재(32)가 마모될 때, 와이어형 연마재(32) 및 홀더(31)를 새로운 것으로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

[실시 형태 4]

도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 실시 형태 4에 관한 연마기용 브러시를 모식적으로 도시한 설명도 및 그 저면도이다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 것처럼 본 형태에서는, 스핀들(25)의 하단면에는 외주측을 향해 방사상으로 연장된 블레이드 형태의 복수의 돌기(52)를 구비한 원기둥체(520)가 나사(55) 및 나사 스톱 등에 의해 탈부착 가능하게 부착되어 있고, 이들 돌기(52) 사이에 와이어형 연마재(32)가 균등하게 위치되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

본 형태에서 와이어형 연마재(32)는 외주측으로 벗어나려고 할 때에, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)의 내면에 접촉하여 벗어남이 억제된다. 또한, 와이어형 연마재(32)는 내주측으로 벗어나려고 할 때에 스핀들(25)의 외주면에 접촉하여 벗어남이 억제됨과 동시에 벗어남의 범위는 돌기(52)에 의해 좁아지게 된다. 이 결과, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 벗어남의 차이가 없게 된다. 따라서, 외주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)와, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32) 사이에 강성의 차이가 없기 때문에, 내주측에 위치하는 와이어형 연마재(32)가 덜 마모된다는 사태를 회피할 수 있다. 그 경우, 와이어형 연마재(32)의 마모가 균일하게 일어나기 때문에, 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 홀더(31)로부터의 와이어형 연마재(32)의 길이(스트랜드 길이)에 편차가 발생하지 않기 때문에, 그 영향에 기인하는 연삭성, 일정성의 변동이 작게 되어, 가공 정밀도가 안정해진다.

게다가, 와이어형 연마재(32)가 주변 방향으로 벗어나는 것을 돌기(52)로 방지할 수 있기 때문에, 주변 방향에서도 와이어형 연마재(32)의 강성 편차 등을 억제할 수 있다.

또한, 블레이드 형태의 돌기(52)를 구비한 원기둥체(520)를 스핀들(25)에 대해 나사(55)에 의해 탈부착 가능하게 부착하기 때문에, 원기둥체(520)를 단지 제거함으로써 홀더(31)를 스핀들(25)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 와이어형 연마재(32)가 마모될 때, 와이어형 연마재(32) 및 홀더(31)를 새로운 것으로 교환하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

[실시 형태 5]

도 10은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 연마기용 브러시를 브러시 케이스와 브러시형 숫돌로 분해한 상태를 도시한 분해사시도이다. 또한, 본 형태의 연마기용 브러시는 기본적인 구성이 실시 형태 1과 동일하고, 브러시 케이스의 주변벽에 형성된 가이드 홀의 구성만이 상위하다. 그 경우, 공통된 기능을 포함하는 부분에는 동일한 부호를 표시하고 이들의 상세한 설명을 생략한다.

도 10에 도시된 것처럼, 본 형태의 연마기용 브러시(1)는 상부에 구동용 연결부(21)를 구비한 원통형의 금속 브러시 케이스(2)와, 브러시 케이스(2) 내에 상부가 삽입된 브러시형 숫돌(3)과, 브러시형 숫돌(3)을 브러시 케이스(2) 내의 소정 위치에 고정시키기 위한 나사(41, 42)로 구성되어 있다. 여기서, 또한 브러시형 숫돌(3)은 다수개의 와이어형 연마재(32)와, 이들 와이어형 연마재(32) 베이스 단부측을 일괄해서 유지하는 원통형의 금속 홀더(31)로 구성되어 있다.

본 형태에서, 홀더(31)의 주변벽에는 축선(L)을 사이에 둔 점대칭위치에 한 쌍의 나사(36, 37)가 형성되어 있다.

한편, 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)에는 그 축선(L) 방향에 대해 비스듬히 경사진 방향으로 그루브 형태로 연장된 가이드 홀(26', 27')이 축선(L)을 사이에 둔 점대칭위치에 형성되어 있다. 여기서, 가이드 홀(26', 27')은 예를 들어 축선(L) 방향에 대해 약 20°비스듬히 경사진 방향으로 연장되어 있다.

본 형태에서도, 브러시 케이스(2)와 브러시형 숫돌(3)을 이용하여 연마기용 브러시(1)를 조립할 때에는 실시 형태 1과 동일하게 홀더(31)의 축 홀(30)에 스핀들(25)이 끼워지도록 하고, 브러시 케이스(2) 내측에 브러시형 숫돌(3)의 상부(홀더(31) 측)를 삽입한 후, 도 5c 및 도 5d를 참조하여 설명한 것처럼 브러시 케이스(2)의 외주측으로부터 각각의 가이드 홀(26', 27')에 나사(41, 42)를 통과시켜, 홀더(31)의 나사 홀(36, 37)에 나사(41, 42)를 각각 정지시킨다. 이 때, 나사(41, 42)의 축부의 선단부가 스핀들(25)의 외주면에 접촉할 때까지 나사(41, 42)를 조인다. 그 결과, 브러시 케이스(2)의 내측에서 홀더(31)는 나사(41, 42)를 통해 브러시 케이스(2)의 스핀들(25) 상에 고정된다.

이 때, 브러시 케이스(2)의 각각의 가이드 홀(26', 27')을 통과해서 홀더(31)의 나사 홀(36, 37)에 나사(41, 42)를 얕게 정지시켜 두고, 이 상태에서 브러시 케이스(2)의 내측에서 브러시형 숫돌(3)을 축선(L) 방향으로 이동시키면, 브러시 케이스(2)의 내측에 있는 브러시형 숫돌(3)의 축선(L) 방향으로의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 브러시 케이스(2)의 하단부(29)에서의 와이어형 연마재(32)의 자유단(33)의 돌출 치수를 조정할 수 있기 때문에, 와이어형 연마재(32)의 강성, 즉 연삭성 및 일정성을 최적화할 수 있다.

여기서, 브러시형 숫돌(3)을 안내하기 위한 가이드 홀(26', 27')은 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)에 대해 그 축선(L) 방향으로 비스듬히 경사진 방향으로 연장되어 있다. 이 결과, 가이드 홀(26', 27')의 축선(L) 방향에 대한 경사를 θ°로 하고, 가이드 홀(26', 27')을 따라 거리(L1) 만큼 이동시켰다면, 브러시형 숫돌(3)에 대해서는 가이드 홀(26', 27')을 따라 거리(L1)를 이동시켰음에도 불구하고, 브러시형 숫돌(3)은 실질적으로 축선(L) 방향으로 거리(L2) = L1 ×cosθ밖에 움직이지 않은 것이 된다. 즉, 브러시형 숫돌(3)을 축선(L) 방향으로 L2의 거리만큼 이동시키고자 할 때, 브러시형 숫돌(3)을 가이드 홀(26', 27')을 따라 L1 = L2/cosθ의 거리를 이동시키면 된다.

따라서, 본 형태에 의하면, 브러시 케이스(2) 내에 있는 브러시형 숫돌(3)의 축선(L) 방향으로의 위치를 용이하고 동시에 작은 각도로 조정할 수 있기 때문에, 브러시형 숫돌(3)의 자유단(33)의 돌출 치수를 최적의 치수로 용이하고 동시에 신속하게 조정할 수 있다. 따라서, 와이어형 연마재(32)의 강성, 즉 연삭성 및 일정성을 용이하고 동시에 신속하게 조정할 수 있기 때문에, 고품질의 디버링 가공 및 연마 가공을 수행할 수 있다.

또한, 브러시 케이스(2) 내부에서 브러시형 숫돌(3)을 이동시킬 때, 잘 움직이지 않을 때에도, 본 형태에 의하면 브러시형 숫돌(3)을 축선(L) 주위로 회전시키는 방향의 힘을 브러시형 숫돌(3)에 가하면 되기 때문에, 브러시형 숫돌(3)의 이동이 부드럽게 된다.

또한, 본 형태의 연마기용 브러시(1)에 있어서 스핀들(25)에 대해 실시 형태 2에서 설명한 돌출부(50)를 설치해도 된다.

또한, 본 형태에서도 실시 형태 1에서 설명한 평탄면(250, 260, 270)을 스핀들(25) 및 브러시 케이스(2)의 주변벽(20)에 설치해도 된다.

[다른 실시 형태 1]

상기 형태에 관한 브러시형 숫돌(3)은 원통형상의 홀더(31)의 저면이 연마재 유지면(311)이 되고, 회전 중심 축선(L) 주위에 복수의 내장 홀(310)이 1열로 형성된 예이나, 도 11a에 도시된 것처럼 원통 형상의 홀더(31)의 저면으로 형성된 연마재 유지면(311)에 있어서, 회전 중심 축선(L) 주위에 복수열, 예를 들어 2열로 형성된 복수의 둥근 홀로 형성된 내장 홀(310)에 로드 조립체(320)가 매립될 수 있는 브러시형 숫돌(3A)에 본 발명을 적용해도 된다.

또한, 도 11b 및 도 11c에 도시된 것처럼, 원통형 또는 원기둥 형상의 홀더(31)의 측면으로부터 형성된 연마재 유지면(311)에 있어서, 회전 중심 축선(L) 주위에 형성된 복수의 둥근 홀로 이루어진 내장 홀(310)에 로드 조립체(320)가 매립될 수 있는 브러시형 숫돌(3B, 3C)에 본 발명을 적용해도 된다.

게다가, 도시를 생략하지만, 각종 형태의 홀더의 연마재 유지면에 있어서, 회전 중심 축선 주위에서 불규칙적인 위치에 형성된 복수의 내장 홀에 로드 조립체가 매립될 수 있는 브러시형 숫돌에 본 발명을 적용해도 된다.

[다른 실시 형태 2]

상기 형태에서는, 복수개의 와이어형 연마재(21)의 베이스 단부측을 둥글게 묶은 로드 조립체(320)를 이용했지만, 도 12a에 도시된 것처럼, 복수개의 와이어형 연마재(21)의 베이스 단부측을 편평하게 정렬한 로드 조립체(320)를 이용해도 된다.

이 경우에는, 도 12b에 도시하는 브러시형 숫돌(3E)처럼, 원통 형상의 홀더(31)의 저면으로 형성된 연마재 유지면(311)에 그루브 형태의 내장 홀(310)을 복수개 형성해 두고, 복수개의 와이어형 연마재(21)의 베이스 단부측을 편평하게 정렬해서 로드 조립체(320)를 형성하고, 이 로드 조립체(320)의 베이스 단부측을 홀더(31)의 내장 홀(310) 내에 접착제로 고정시키면 된다.

또한, 도 12c에 도시하는 브러시형 숫돌(3F)처럼, 원통형 또는 원기둥 형상의 홀더(31)의 측면으로부터 형성된 연마재 유지면(311)에 그루브 형태의 내장 홀(310)을 복수개 형성해 두고, 복수개의 와이어형 연마재(21)의 베이스 단부측을 편평하게 정렬해서 로드 조립체(320)를 형성하고, 이 로드 조립체(320)의 베이스 단부측을 홀더(31)의 내장 홀(310) 내에 접착제로 고정시키면 된다.

[다른 실시 형태 3]

상기 형태에서는, 브러시형 숫돌(3)로서 알루미나 필라멘트와 같은 무기 필라멘트의 복합사에 바인더 수지를 함침, 경화시킨 와이어형 연마재(32)를 이용한 예를 설명했지만, 탄화 규소 등의 지립을 함유하는 나일론(수지)을 필라멘트 형태로 형성한 와이어형 연마재(32)를 브러시형 숫돌(3)에 이용한 연마기용 브러시, 또는 황동 및 스테인레스 강의 와이어형 연마재(32)를 브러시형 숫돌(3)에 이용한 연마기용 브러시에 본 발명을 적용해도 된다. 게다가 상기 와이어형 연마재(32)를 구성할 때, 바인더 수지에 카본 나노튜브를 배합해도 된다.

또한, 상기 형태에서 와이어형 연마재(32)는 무기 필라멘트가 꼬이지 않고, 단면이 거의 원형인 복합사로 형성된 것을 이용하지만, 무기 필라멘트가 꼬여서 복합사로 형성되는 구성을 채용해도 된다. 무기 필라멘트가 꼬여서 복합사로 형성된 경우에는 와이어형 연마재(32)의 선단이 갈라지기 어렵다는 이점이 있다.

또한, 상기 형태에서는, 와이어형 연마재(32)의 단면이 거의 원형으로 형성된 구성을 채용했지만, 단면이 편평하게 형성된 구성을 채용할 수 있다. 와이어형 연마재의 단면이 편평하게 형성된 경우에는, 단면이 거의 원형으로 형성된 구성과 비교해서 디버링 및 연마 시에, 플러깅(plugging)이 일어나기 어렵다. 또한, 와이어형 연마재에 유연성이 있어서 파단되기 어렵다는 이점이 있다. 여기서, 와이어형 연마재의 단면이 편평한 경우에는, 단면의 큰 길이를 L로 취하고, 단면의 작은 길이를 T로 취할 때, L/T로 표현되는 편평율이 1.6 내지 15, 바람직하게 1.6 내지 10 범위인 것이 바람직하다.

상기에서 설명한 것처럼, 본 발명에서는 복수개의 와이어형 연마재를 합쳐 로드 조립체를 형성해 두고, 그것을 홀더의 내장 홀에 매립시켜 고정한다. 이 결과, 로드 조립체를 통합하여 제조하고, 그것을 순차적으로, 홀더의 내장 홀에 삽입하여 고정시키면 된다. 이 경우, 브러시형 숫돌을 효율적으로 제조할 수 있다.

Claims

다수개의 와이어형 연마재 및 상기 다수개의 와이어형 연마재를 유지하는 홀더를 구비한 브러시형 숫돌(grindstone)과,

원통형 브러시 케이스와,

상기 브러시 케이스의 하단부로부터 상기 와이어형 연마재의 자유단이 돌출되도록 상기 홀더를 상기 브러시 케이스의 내측에 고정시키는 나사를 포함하고,

상기 브러시형 숫돌의 다수개의 와이어형 연마재는, 무기 필라멘트 복합사에 수지를 함침, 고화시킨 것으로, 상기 다수개의 와이어형 연마재의 베이스 단부측을 상기 홀더의 연마재 유지면에서 유지하고, 상기 홀더에는 상기 연마재 유지면에서 개구되는 복수의 내장 홀을 서로 이격된 위치에 형성시키며, 다수개의 상기 와이어형 연마재를 합쳐 로드 조립체(rod assembly)를 형성하고, 상기 로드 조립체의 베이스 단부측을 상기 내장 홀에 매립시키고 접착제로 고정시키며,

상기 브러시 케이스에는, 상기 브러시 케이스의 내측에서 그 축선 방향으로 연장되는 스핀들과, 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향으로 그루브(groove) 형태로 연장된 가이드 홀이 형성되고,

상기 홀더에는, 상기 스핀들이 끼워지는 축 홀과, 상기 홀더의 외주면(外周面)으로부터 상기 축 홀까지 연장되는 나사 홀이 형성되고,

상기 나사는, 상기 브러시 케이스의 외주측으로부터 부착되어 상기 가이드 홀을 관통하며, 나사축의 선단부(先端部)가 상기 스핀들의 외주면에 접촉하는 상태에서 상기 나사 홀에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 스핀들의 외주면 중, 상기 나사 축의 선단부가 접촉하는 영역 주변은 평탄면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드 홀은, 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향과 평행하게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드 홀은, 상기 브러시 케이스의 주변벽에서 상기 축선 방향에 대해 비스듬히 경사진 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 스핀들에는, 그 하단측에서 외주측으로 돌출되는 돌출부가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 스핀들에는, 그 하단측에서 외주측으로 돌출되는 돌출부가 부착되어 있는 동시에, 상기 돌출부의 외주측에는, 외주측을 향해 방사상으로 연장된 복수의 돌기가 더 형성되며, 상기 돌기 사이에 상기 와이어형 연마재가 균등하게 위치되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 스핀들에는, 외주측을 향해 방사상으로 연장된 복수의 돌기가 부착되고, 상기 돌기 사이에 상기 와이어형 연마재가 균등하게 위치되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 홀더에는, 상기 내장 홀로서 둥근 홀이 형성되어 있고,

상기 로드 조립체는, 상기 복수개의 상기 와이어형 연마재를 둥글게 묶음으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 홀더에는, 상기 내장 홀로서 그루브가 형성되어 있고,

상기 로드 조립체는, 복수개의 상기 와이어형 연마재를 편평하게 정렬함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 복합사에서 상기 무기 필라멘트가 꼬여 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
제 1 항에 있어서,

상기 와이어형 연마재는, 단면이 편평한 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는,

연마기용 브러시.
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