WO2017110156A1 - 研削装置および当該研削装置用の研削具 - Google Patents

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WO2017110156A1
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WO
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grinding
attached
convex
circumferential direction
support
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PCT/JP2016/075869
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憲司 山内
龍雄 北谷
大輔 瀧田
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ニューレジストン株式会社
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Priority to US16/065,490 priority patent/US20180369982A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
    • B24D9/08—Circular back-plates for carrying flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/16—Bushings; Mountings

Definitions

  • the present invention relates to a grinding apparatus for grinding an object to be ground and a grinding tool for the grinding apparatus.
  • Such a grinding apparatus 100 is generally configured as shown in FIG. That is, the grinding part 130 having the concavo-convex grinding surface 131 formed by a plurality of abrasive grains on the surface is overlapped and fixed on the flat plate-like support part 120, and the support part 120 and the grinding part 130 are integrated. It is supported on the rotating shaft. Then, when the rotation shaft is driven by the rotation driving device 111, the support portion 120 and the grinding portion 130 are rotated along with the rotation shaft, and the workpiece is ground and polished by the unevenness of the grinding surface 131 on the surface of the grinding portion 130.
  • the rotation shaft is driven by the rotation driving device 111
  • the support portion 120 and the grinding portion 130 are rotated along with the rotation shaft, and the workpiece is ground and polished by the unevenness of the grinding surface 131 on the surface of the grinding portion 130.
  • the abrasive grains 132 in the range wear out equally. It was. That is, in the new grinding unit 130 in the initial state as shown in FIG. 27A, the surface 131 of the grinding unit 130 has irregularities formed by the abrasive grains 132, whereas the workpiece W is ground by the grinding unit 130. -By polishing, the abrasive grains 132 were equally worn as shown in FIG. 27B, and the surface 131 of the grinding part 130 was smooth.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and prevents the surface of the grinding part from being evenly worn, and can prevent an excessive decrease in grinding force and grinding burn.
  • a grinding tool for a grinding apparatus is provided.
  • the grinding device of the present invention that solves the above problems is provided with a support portion that is attached to a rotary shaft that is driven by a rotation drive device so as to be integrally rotatable, and is provided on the support portion, and is formed by a plurality of abrasive grains on the surface. And a grinding part having an uneven grinding surface.
  • a convex surface portion that comes into contact with the back surface of the grinding portion during use and a concave surface portion that recedes from the convex surface portion are alternately provided along the circumferential direction.
  • an engagement mechanism for holding in a state of being moved by an angle determined in the direction.
  • the convex portion and the concave portion are alternately provided along the circumferential direction on the surface of the support portion, and only the convex portion is in contact with the grinding portion.
  • the grinding part can change the relative position with the support part, that is, the convex part, the grinding part contributes to grinding the workpiece by changing the position of the grinding part in contact with the convex part.
  • the grinding surface in the range to be uneven becomes uneven, and the grinding force of the grinding part can be restored.
  • the relative position of the grinding part and the support part, that is, the convex part for each determined angular position the part where the grinding surface is uneven can be reliably brought into contact with the convex part. .
  • grinding includes the concept of “polishing” having the meaning of polishing the surface in addition to the generally interpreted meaning of scraping the surface. That means.
  • the engagement mechanism is provided for each angular position determined on at least one engagement protrusion provided on one of the support part and the grinding part and on the other of the support part and the grinding part, It consists of a plurality of engaging holes that can be engaged and disengaged.
  • the engagement mechanism is attached to the inner periphery of the grinding part or the support part, and has a ratchet gear as an internal gear having a pitch determined along the circumferential direction, and a rotating shaft. At least one ratchet pawl that is attached and engages the ratchet gear.
  • the grinding device further includes a displacement mechanism that moves the grinding portion or the support portion in the circumferential direction by a predetermined angle corresponding to the engagement operation of the engagement mechanism.
  • the grinding unit can be automatically moved relative to the support unit without intentionally moving the grinding unit relative to the support unit intentionally. . Thereby, the user can continue to use the grinding apparatus for a long time without being aware of the decrease in the grinding force.
  • the displacement mechanism is attached to one of the grinding part or the support part and an outer periphery of the guide member, and is movable in the axial direction along the guide member and in the circumferential direction.
  • the engagement mechanism is provided on the outer peripheral surface of the displacement member, and the engagement mechanism is provided on the outer peripheral surface of the displacement member and protrudes radially outward, and the entire other inner peripheral surface of the grinding part or the support part. It consists of an engagement groove that is provided over the circumference and in which a step portion is formed at each determined angular position.
  • the engagement mechanism is attached to one of the support part and the grinding part, and has a first face gear having a pitch determined along the circumferential direction, and the support part and the grinding part. And a second face gear having a pitch that meshes with the first face gear along the circumferential direction.
  • the displacement mechanism is movable in the axial direction on the outer periphery of the second face gear and not movable in the circumferential direction.
  • a third face gear having a pitch meshing with the first face gear along the circumferential direction.
  • the third face gear is provided with a tooth position shifted in the circumferential direction with respect to the second face gear. Yes.
  • the grinding tool of the present invention is a grinding tool that is attached to a base member having an engaging protrusion on the surface thereof, which is attached to a rotary shaft driven by a rotary drive device so as to be integrally rotatable.
  • Mounted on the base member overlaid on the concavo-convex forming member and alternately formed on the concavo-convex forming member for forming the convex part and the concave part retreating from the convex part along the circumferential direction.
  • a grinding part having an uneven grinding surface formed.
  • the concave / convex forming member is engaged with the engaging projection, and an attachment hole for mounting the concave / convex forming member is formed on the base member.
  • the grinding portion is provided at each determined angular position, A plurality of engagement holes that can be engaged and disengaged are formed.
  • Another grinding tool of the present invention is attached to a rotating shaft driven by a rotation driving device so as to be integrally rotatable, and a convex surface portion and a concave surface portion retreating from the convex surface portion are alternately provided along the circumferential direction on the surface. It is a grinding tool used by being attached to the supporting part.
  • a grinding part having an uneven grinding surface formed on a surface and formed by a plurality of abrasive grains, and a guide member attached to the back surface of the grinding part are provided.
  • the grinding part is attached to the support part by inserting the guide member into the inner periphery of the displacement member provided in the support part, and is supported at an angle determined corresponding to the engagement operation of the displacement mechanism of the support part. Move in the circumferential direction relative to the part.
  • the surface of the grinding part can be prevented from being evenly worn, and an extreme reduction in grinding force and grinding burn can be prevented.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows 1st Embodiment of the grinding device of this invention. It is a disassembled perspective view of the grinding apparatus of FIG. It is a top view of the grinding part of the grinding apparatus of FIG. It is a front view of the grinding part and support part of the grinding device of Drawing 1, and is a figure showing the (a) 1st positional relationship and the (b) 2nd positional relationship of a convex part and a grinding part. It is a disassembled perspective view which shows the 1st modification of 1st Embodiment of the grinding device of this invention. It is a top view which shows the modification of the support part of the grinding device of FIG. 1 and FIG.
  • the grinding apparatus 1 is an apparatus for grinding a workpiece W (see FIG. 4) such as general steel, stainless steel, aluminum, or plastic.
  • a free grinder such as a disc grinder for a person to perform grinding work by hand will be described as an example.
  • the present invention is applied to a mechanical grinder such as a machining machine that can automatically grind when a workpiece W is installed. Is also applicable.
  • an axial direction, a circumferential direction, and a radial direction are defined.
  • the front and back surfaces are defined with the side where the grinding device 1 is in contact with the workpiece W as the front surface.
  • the grinding apparatus 1 includes a support unit 20 that is attached to a rotary shaft 12 that is driven by a rotary drive device 11 so as to be integrally rotatable, and a grinding unit 30 that is provided on the support unit 20 in an overlapping manner. And a fixing part 40 for fixing the grinding part 30 on the support part 20.
  • the rotation drive device 11 has a built-in rotary power source such as a motor that rotates with electric power supplied from the power cord 15, and rotates the rotary shaft 12 by driving the rotary power source.
  • a pneumatic motor or a hydraulic motor using compressed air can be used as a rotational power source.
  • the rotation drive device 11 can be configured by an air tool incorporating a pneumatic motor.
  • any known rotary drive device 11 can be used as long as the rotary shaft 12 can be driven.
  • the support part 20 is composed of two members, an unevenness forming member 23 and a base member 24 that fixes the unevenness forming member 23 to the surface.
  • a base member 24 that fixes the unevenness forming member 23 to the surface.
  • convex and concave portions 21 that come into contact with the back surface of the grinding portion 30 during use and concave portions 22 that recede from the convex portion 21 are alternately formed along the circumferential direction by the concave-convex forming member 23. Yes.
  • the base member 24 is formed in a disk shape having a diameter equivalent to that of the grinding portion 30, and a through hole 24 a for inserting the rotary shaft 12 is formed in the center.
  • a through hole 24 a for inserting the rotary shaft 12 is formed in the center.
  • two engagement protrusions 51 protrude from the surface in parallel with the axial direction of the rotary shaft 12.
  • the above “disc shape” includes not only a flat plate having no depression, but also includes a shape in which a peripheral portion of the plate is flat and a central portion of the plate is recessed in a bowl shape in a side view.
  • the unevenness forming member 23 is formed by integrally forming a central portion 25 having a diameter smaller than the outer diameter of the base member 24 and a plurality of outer peripheral portions 26 extending radially from the central portion 25.
  • the outer peripheral portion 26 extends to a position equivalent to the outer diameter of the base member 24.
  • a through hole 25 a for inserting the rotary shaft 12 is formed in the center portion 25.
  • the attachment projection 51 is inserted into the base member 24 at a position where the engagement projection 51 is located when attached to the base member 24.
  • a hole 26a is formed.
  • the mounting hole 26a has such a size as to have a clearance that allows the engagement protrusion 51 to pass therethrough.
  • the concavo-convex forming member 23 includes the convex portion 21 and the convex portion by integrating the convex portion 21 and the concave portion 22 so that the outer peripheral portion 26 becomes the convex portion 21 and the space between the adjacent peripheral portions 26 becomes the concave portion 22.
  • Concave surface portions 22 receding from 21 are alternately formed along the circumferential direction. Since the outer peripheral portion 26 extends radially, the concavo-convex forming member 23 is configured such that the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 are radial.
  • the unevenness forming member 23 and the base member 24 are made of any material such as metal, resin, rubber, and the like. As the material for forming the unevenness forming member 23 and the base member 24, an optimum material for the material of the grinding part 30 and the workpiece W can be selected as appropriate.
  • the concavo-convex forming member 23 and the base member 24 do not necessarily need to be made of the same material. By making the materials of the concavo-convex forming member 23 and the base member 24 different, various grinding parts 30 and workpiece W materials can be used. Therefore, the versatility of the grinding apparatus 1 can be increased.
  • the materials of the concavo-convex forming member 23 and the base member 24 can be selected by changing the materials of the concavo-convex forming member 23 and the base member 24, depending on the combination of the concavo-convex forming member 23 and the base member 24. It becomes possible to give the support portion flexibility.
  • the grinding part 30 has a disk shape and has an uneven grinding surface 31 formed by a plurality of abrasive grains on the surface.
  • a known abrasive wheel an abrasive cloth processed product such as a multi-blade disk and a sanding disk, and a flexible abrasive such as a nonwoven fabric abrasive can be used.
  • the above “disc shape” includes not only a flat plate having no depression, but also includes a shape in which a peripheral portion of the plate is flat and a central portion of the plate is recessed in a bowl shape in a side view.
  • the grinding part 30 has a through hole 30a through which the rotary shaft 12 is inserted at the center, and there are 2 around the through hole 30a where the engaging protrusion 51 is located when it is superimposed on the support part 20.
  • Two engagement holes 52 are formed.
  • the engagement hole 52 extends along the circumferential direction, and the engagement protrusion 51 is movable within the range of the length of the engagement hole 52. Thereby, the grinding part 30 is displaced to the periphery of the rotating shaft 12 in the circumferential direction within a range in which the engagement protrusion 51 engages with the engagement hole 52, and can change the relative position with the support part 20. .
  • At least one of the engagement holes 52 is formed in a shape in which three arcs 52a are connected on the outer peripheral side.
  • the engagement protrusion 51 can be positioned in alignment with the arc 52a, and the angle of the grinding part 30 that is displaced around the rotation shaft 12 can be easily adjusted.
  • the number of arcs 52a can be any number greater than or equal to two.
  • the arc 52a is not limited to the outer peripheral side, and may be provided on the inner peripheral side. For example, when aligning at both ends of the engagement hole 52, the arc 52a may not be provided.
  • the engagement protrusions 51 and the engagement holes 52 are engaged at each determined angular position to form an engagement mechanism 50 that holds the grinding unit 30 in a state of being moved in the circumferential direction by a predetermined angle. ing. Further, the grinding part 30 and the concavo-convex forming member 23 are attached to the base member 24 which is attached to the rotating shaft 12 driven by the rotation driving device 11 so as to be integrally rotatable and has the engaging protrusions 51 on the surface.
  • a grinding tool 2 is configured.
  • the fixing portion 40 includes a flange portion 41 having a diameter larger than that of the through hole 30a of the grinding portion 30 and a leg portion 42 provided integrally with the flange portion 41.
  • the leg part 42 is detachably engaged with the rotary shaft 12 inside the through hole 30a of the grinding part 30, the through hole 25a of the unevenness forming member 23, and the through hole 24a of the base member 24. Since the leg portion 42 is engaged with the rotary shaft 12, the grinding portion 30 and the support portion 20 including the unevenness forming member 23 and the base member 24 are attached to the rotary shaft 12 so as to be integrally rotatable. Further, the flange portion 41 presses the grinding portion 30, and the grinding portion 30 is fixed on the support portion 20, that is, the unevenness forming member 23.
  • the support part 20 may be integrally attached to the rotating shaft 12 by inserting the rotating shaft 12 into the through-hole 24a and closely fitting it. Further, the support portion 20 is integrally attached to the rotary shaft 12 by forming a female screw in the through hole 24a, forming a male screw on the rotary shaft 12, and screwing the female screw and the male screw. Also good.
  • the convex surface portions 21 and the concave surface portions 22 formed by the concavo-convex forming member 23 are alternately provided on the surface of the support portion 20 along the circumferential direction. Only 21 is in contact with the grinding part 30. Thereby, when the grinding part 30 grinds the workpiece
  • the range facing the concave surface portion 22 is a state in which the workpiece W is not ground only by sliding on the surface of the workpiece W although the grinding portion 30 contacts the workpiece W. At this time, in the range where the convex surface portion 21 is in contact, the abrasive grains are equally worn, and the unevenness of the grinding surface 31 is smoothed.
  • the grinding surface 31 is smoothed when the convex surface portion 21 and the grinding portion 30 are in the first positional relationship shown in FIG. 12 can be displaced circumferentially around 12. Therefore, by loosening the fixing part 40 or removing the fixing part 40 and changing the relative position of the grinding part 30 with respect to the convex part 21, that is, the support part 20 and fixing it again by the fixing part 40, the convex part 21. And the grinding part 30 can be in the second positional relationship shown in FIG. The abrasive grains are not worn in the range where the convex surface portion 21 is in contact, which contributes to grinding the workpiece W in this second positional relationship, and the grinding surface 31 is uneven. Grinding power can be restored.
  • the manner in which abrasive grains are worn differs depending on whether the positional relationship between the convex surface portion 21 and the grinding portion 30 is the first positional relationship or the second positional relationship. Moreover, even if it tries to return the positional relationship between the convex surface part 21 and the grinding part 30 to the first positional relationship, it cannot be returned without any difference, and the positional relationship always shifts. Therefore, when the grinding force decreases in the second positional relationship between the convex surface portion 21 and the grinding portion 30, the ground surface 31 is restored by returning the convex surface portion 21 and the grinding portion 20 to the first positional relationship again. There are irregularities on the surface, and grinding can be performed again using the irregularities.
  • the engagement protrusion 51 is provided on the support portion 20 and the engagement hole 52 extending along the circumferential direction is formed in the grinding portion 30.
  • the grinding part 30 can change a relative position for every determined angular position in the range in which the engagement hole 52 is formed with respect to the support part 20, and the grinding surface 31 becomes uneven. It is possible to reliably contact the protruding portion 21 with the protruding portion.
  • the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 on the surface of the support portion 20 are radial, the areas of the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 are increased, and the convex surface portion 21 is hardly chipped from the surface of the support portion 20 and is ground. The safety of the device 1 can be improved.
  • FIG. 5 shows a first modification of the first embodiment of the present invention.
  • the engagement hole 52 formed in the grinding portion 30 has a circular shape with a size that allows the engagement protrusion 51 to be engaged and disengaged.
  • a plurality, six in this modification, can be formed for each angle determined along the circumferential direction.
  • the unevenness forming member 23 can be configured such that the flat plate portion 27 is integrally provided on the central portion 25 and the back surfaces of the plurality of outer peripheral portions 26 extending radially from the central portion 25.
  • the grinding part 30 and the unevenness forming member 23 are attached to the rotating shaft 12 driven by the rotation driving device 11 so as to be integrally rotatable, and the base member 24 having the engaging protrusions 51 on the surface thereof.
  • the grinding tool 2 which is attached and used is comprised.
  • corrugated formation member 23, ie, the convex surface part 21 and the concave surface part 22, is not restricted to the form provided in linear radial form like FIG. 2 and FIG. 5,
  • outer peripheral part 26 like FIG. Can be curved and extended like a windmill from the central portion 25, the outer peripheral portion 26 of the concave-convex forming member 23 can be the convex surface portion 21, and the space between the adjacent outer peripheral portions 26 can be the concave surface portion 22.
  • the support part 20 was comprised by the uneven
  • the support part 20 can be provided with a convex part 21 and a concave part 22 integrally.
  • the support portion 20 can be formed by fixing a plurality of unevenness forming members 23 on the surface of the base member 24 at predetermined intervals in the circumferential direction. At this time, the surface of the unevenness forming member 23 becomes the convex surface portion 21, and the surface of the base member 24 on which the unevenness forming member 23 is not provided becomes the concave surface portion 22.
  • corrugation formation member 23 has the grinding part 30 in the support part 20. It is provided over the place corresponding to the area A when it is overlapped.
  • the unevenness forming member 23 can be provided in a radial shape as shown in FIGS. 2 and 6, and at this time, the support portion 20 is configured such that the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 form a radial shape. .
  • the support part 20 can also form the uneven
  • the convex part 21 and the concave part 22 can be made flexible with the support part 20, for example, a curved surface part.
  • the support portion 20 has a shape along the curved surface portion, and the workpiece W can be processed more quickly and cleanly.
  • the form of the convex part 21 and the concave part 22 is not limited to the form provided over the region A with a predetermined interval in the circumferential direction as shown in FIG.
  • the concavo-convex forming member 23 shown in FIG. 7 is formed in a circular shape, an elliptical shape, or any other shape as shown in FIG. 8 or 9, and is arbitrarily provided in the region A, and the surface of the concavo-convex forming member 23 is convex.
  • the surface of the base member 24 that is not provided with the unevenness forming member 23 may be the concave portion 22.
  • fixed part 40 is provided with respect to the rotating shaft 12, for example, a fixing
  • fixed part 40 is provided with the flange part 41 and the leg part 42
  • fixed part 40 is not restricted to the said structure.
  • the fixing portion 40 may be configured by attaching a surface fastener to the back surface (the surface opposite to the grinding surface 31) of the grinding portion 30 and attaching a surface fastener to the convex surface portion 21.
  • fixed part 40 may be comprised with the adhesive which can be stuck to such an extent that the back surface and the convex surface part 21 of the grinding part 30 can be removed.
  • the support protrusion 20 is provided in the support portion 20 and the engagement hole 52 is provided in the grinding portion 30.
  • a hole 52 may be provided, and the engaging protrusion 51 may be provided on the grinding part 30.
  • two engagement protrusions 51 are provided, and the engagement holes 52 are provided so as to correspond to the engagement protrusions 51.
  • the number of 51 is not limited to the above, and may be one or three or more as long as the grinding part 30 can move relative to the support part 20.
  • the engagement hole 52 may be provided so as to correspond to the engagement protrusion 51.
  • the grinding apparatus 1 includes a support unit 20 that is attached to a rotary shaft 12 that is driven by the rotation drive unit 11 so as to be integrally rotatable, a grinding unit 30 that is provided on the support unit 20, and a grinding unit.
  • the fixing part 40 which fixes the part 30 on the support part 20 is provided. Since the rotation drive device 11 has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
  • the support portion 20 is formed by integrally forming an unevenness forming member 23 on a base member 24.
  • the base member 24 has a circular shape having a diameter of the same size as that of the grinding part 30 in a plan view, and in a side view, the peripheral portion is flat and the central portion has a bowl-like shape. Yes.
  • a through hole 24 a for inserting the rotary shaft 12 is formed in the center of the base member 24 (the most concave portion in the bowl shape).
  • the unevenness forming member 23 has a substantially rectangular shape having a length substantially equal to the length in the radial direction of the flat portion of the peripheral edge of the base member 24.
  • a plurality of concave-convex forming members 23 are integrally provided on a flat portion of the peripheral edge of the base member 24 with a predetermined interval in the circumferential direction.
  • convex and concave portions 21 that come into contact with the back surface of the grinding portion 30 during use and concave portions 22 that recede from the convex portion 21 are alternately formed along the circumferential direction by the concave-convex forming member 23. Yes.
  • the support portion 20 is formed of an arbitrary material such as metal, resin, rubber, for example.
  • a material for forming the support portion 20 an optimum material for the material of the grinding portion 30 and the workpiece W can be appropriately selected.
  • the grinding part 30 has a circular shape in plan view, and the peripheral portion is flat and the central portion has a bowl-like shape in side view.
  • the grinding part 30 has an uneven grinding surface 31 formed by a plurality of abrasive grains on the surface of a flat peripheral edge part in a side view.
  • a known abrasive wheel, an abrasive cloth processed product such as a multi-blade disk and a sanding disk, and a flexible abrasive such as a nonwoven fabric abrasive can be used as the grinding unit 30.
  • the grinding part 30 has a through hole 30a at the center, and a ratchet gear 61 is attached to the inner periphery of the through hole 30a.
  • the ratchet gear 61 is formed as an internal gear having a pitch determined along the circumferential direction, and has two flange portions 61a extending radially outward. 11 to 13, the details are omitted, but one of the two flange portions 61a is formed integrally with the ratchet gear 61, and the other one is formed separately from the ratchet gear. Has been.
  • the periphery of the through hole 30a of the grinding part 30 is sandwiched between the two flange parts 61a, and the two flange parts 61a are stopped together with the peripheral part of the through hole 30a of the grinding part 30 by screws, caulking or the like (not shown).
  • the ratchet gear 61 is attached to the grinding part 30.
  • a bottom portion 61b that protrudes inward from the tooth tip of the ratchet gear 61 is provided on the support portion 20 side of the ratchet gear 61.
  • the fixing portion 40 includes a flange portion 41 having a size that fits inside the ratchet gear 61 and a leg portion 42 that is provided integrally with the flange portion 41.
  • a female screw (not shown) is formed on the inner peripheral surface of the leg portion 42, and is screwed with a male screw (not shown) formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 12. Attached to the rotary shaft 12.
  • the flange portion 41 presses the bottom portion 61 b of the ratchet gear 61, whereby the grinding portion 30 is fixed on the support portion 20.
  • the grinding part 30 is fixed to the support part 20 so as to be movable in the circumferential direction.
  • a male screw (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the leg portion 42, and a female screw is formed on the inner peripheral surface of the through hole 24 a of the base portion 24.
  • ratchet claw 62 is attached to each concave portion 43 with a spring 63 interposed therebetween. That is, the ratchet claw 62 is attached to the rotating shaft 12 with which the fixing portion 40 is screwed via the fixing portion 40.
  • the tip of the ratchet pawl 62 is formed to be able to engage with the pitch of the ratchet gear 61.
  • the ratchet gear 61 and the ratchet pawl 62 constitute an engagement mechanism 60 that engages at each determined angular position.
  • the engagement mechanism 60 is a ratchet mechanism
  • the grinding part 30 that engages with the fixed part 40 that is, the rotary shaft 12 by the engagement mechanism 60 can be rotated in one direction (the direction of arrow B in FIG. 12).
  • the grinding part 30 By rotating the grinding part 30 by one pitch of the ratchet gear 61, the grinding part 30 can be held in a state where the grinding part 30 is moved in the circumferential direction by the engagement mechanism 60.
  • the number of ratchet claws 62 is not limited to four, and may be any number as long as at least one ratchet claw 62 is provided.
  • the grinding part 30 having the engagement mechanism 60 and the fixing part 40 are attached to the rotary shaft 12 driven by the rotational driving device 11 so as to be integrally rotatable, and the convex surface part 21 and the convex surface are provided on the surface.
  • the concave part 22 retreating from the part 21 constitutes the grinding tool 3 used by being attached to the support part 20 provided alternately along the circumferential direction.
  • the convex surface portions 21 and the concave surface portions 22 formed by the concave-convex forming member 23 are alternately provided on the surface of the support portion 20 along the circumferential direction. Only 21 is in contact with the grinding part 30. And the grinding part 30 can change the relative position with respect to the support part 20 by the engagement mechanism 60 by rotating in the direction of the arrow B of FIG. 12, and changes the area
  • the grinding force starts to decrease, each time the position of the grinding part 30 with respect to the convex surface part 21 is changed, the extreme reduction in the grinding force can be suppressed. Further, it is possible to prevent an increase in friction due to a decrease in grinding force and prevent grinding burn.
  • the grinding unit 30 can change the relative position with respect to the support unit 20 for each determined angular position, and the grinding surface 31 is uneven. It is possible to reliably contact the protruding portion 21 with the protruding portion.
  • the second embodiment described above can be modified as follows. That is, in the above embodiment, the ratchet gear 61 is attached to the grinding part 30 and the ratchet pawl 62 is attached to the rotary shaft 12 via the fixed part 40.
  • the ratchet gear 61 is attached to the support part 20 and the rotary shaft is attached.
  • the ratchet pawl 62 may be directly attached to the twelve.
  • the engagement mechanism 60 is provided between the support part 20 and the rotary shaft 12, and the support part 20 can be moved relative to the grinding part 30.
  • the grinding apparatus 1 includes a support portion 20 that is attached to a rotary shaft 12 that is driven by a rotation drive device 11 so as to be integrally rotatable, and a grinding portion 30 that is provided on the support portion 20. And a fixing part 40 for fixing the grinding part 30 on the support part 20. Since the rotation drive device 11 has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
  • the grinding part 30 has a circular shape in a plan view, and has a flat peripheral portion and a slightly depressed central portion in a side view.
  • the grinding part 30 has an uneven grinding surface 31 formed by a plurality of abrasive grains on the surface of a flat peripheral edge part in a side view.
  • a known abrasive wheel, an abrasive cloth processed product such as a multi-blade disk and a sanding disk, and a flexible abrasive such as a nonwoven fabric abrasive can be used as the grinding unit 30, a known abrasive wheel, an abrasive cloth processed product such as a multi-blade disk and a sanding disk, and a flexible abrasive such as a nonwoven fabric abrasive can be used.
  • the grinding part 30 has a through hole 30a through which the rotary shaft 12 is inserted in the center.
  • a guide member 76 is attached to the back surface of the grinding portion 30 around the through hole 30a.
  • the guide member 76 has a cylindrical shape, and on the outer peripheral surface, convex strips 76a and concave strips 76b extending in the axial direction are alternately formed along the circumferential direction.
  • the guide member 76 is attached to the grinding unit 30 by, for example, an adhesive, caulking, a screw, or the like.
  • the grinding part 30 and the guide member 76 are attached to the rotary shaft 12 driven by the rotational drive device 11 so as to be integrally rotatable, and the convex part 21 on the surface and the concave part 22 retreating from the convex part 21 are circumferential.
  • the grinding tool 4 is configured to be used by being attached to the support portions 20 provided alternately along the direction.
  • a displacement member 77 is attached to the outer periphery of the guide member 76.
  • the displacement member 77 is movable along the guide member 76 in the axial direction and immovable in the circumferential direction.
  • a convex strip portion 77a and a concave strip portion 77b that engage with the convex strip portion 76a and the concave strip portion 76b on the outer peripheral surface of the guide member 76 are provided along the circumferential direction. Are alternately formed.
  • the displacing member 77 is engaged with the ridge portion 76 b of the guide member 76 and the ridge portion 77 b of the displacement member 77 is engaged with the ridge portion 76 a of the guide member 76.
  • the guide member 76 is attached so as to be movable in the axial direction and immovable in the circumferential direction.
  • the guide member 76 and the displacement member 77 constitute a displacement mechanism 75.
  • An engagement pin 71 protruding outward in the radial direction is provided on the outer peripheral surface of the displacement member 77. It is sufficient that at least one engagement pin 71 is provided. In the present embodiment, four engagement pins 71 are provided at a predetermined interval in the circumferential direction.
  • the support portion 20 is formed by integrally forming an unevenness forming member 23 on a base member 24.
  • the base member 24 has a circular shape having a diameter equivalent to that of the grinding portion 30 in plan view, and is provided in a flat plate-like portion 24b at the peripheral portion and a central portion of the plate-like portion 24b.
  • the bottomed outer cylindrical portion 24c extends in the axial direction toward the back side, and the inner cylindrical portion 24d extends in the axial direction from the bottom of the outer cylindrical portion 24c to the front surface inside the outer cylindrical portion 24c.
  • a hole that is continuous with the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 24d is formed at the bottom of the outer cylindrical portion 24c, and a hole formed by the inner peripheral surface of the hole and the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 24d is formed on the rotary shaft 12. It is a through hole 24a through which can be inserted.
  • a female screw (not shown) is formed in the through hole 24 a, and the support portion 20 is attached to the rotary shaft 12 by engaging with a male screw (not shown) formed on the rotary shaft 12. ing.
  • the unevenness forming member 23 has a substantially rectangular shape having a length substantially equal to the length in the radial direction of the plate-like portion 24 b of the base member 24.
  • a plurality of unevenness forming members 23 are integrally provided on the plate-like portion 24 b of the base member 24 with a predetermined interval in the circumferential direction.
  • convex and concave portions 21 that come into contact with the back surface of the grinding portion 30 during use and concave portions 22 that recede from the convex portion 21 are alternately formed along the circumferential direction by the concave-convex forming member 23. Yes.
  • an engagement groove 72 having a width into which the engagement pin 71 can be inserted is formed on the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 24 c of the base member 24 over the entire circumference in the circumferential direction.
  • the engaging groove 72 is formed by connecting a plurality of first grooves 72a formed to extend in the axial direction at predetermined angular positions and a plurality of second grooves formed by connecting upper ends and lower ends of the first grooves 72a adjacent to each other. It consists of a groove 72b.
  • the second groove 72b has a shape inclined from the upper side to the lower side in the direction opposite to the rotation direction of the support portion 20 (the direction of the arrow C).
  • first and second groove 72b are defined based on the vertical direction of FIGS. 17 and 18, and the grinding part 30 side is defined as the upper side, and the bottom side of the outer cylinder part 24c is defined as the lower side.
  • a side wall surface formed by connecting the first groove 72a and the second groove 72b at the lower end portion of the first groove 72a becomes a stepped portion 72c with which the engagement pin 71 is engaged when the grinding apparatus 1 is used. Since the first groove 72a is formed for each determined angular position, a plurality of stepped portions 72c are also formed in the engaging groove 72 for each determined angular position.
  • all the engagement pins 71 are provided on the displacement member 77 so as to be able to engage with the stepped portions 72c formed at each determined angular position. .
  • the engaging pin 71 and the engaging groove 72 are engaged at each determined angular position to constitute an engaging mechanism 70 that holds the grinding unit 30 in a state of being moved in the circumferential direction by a determined angle. ing.
  • the support portion 20 is formed of an arbitrary material such as metal, resin, rubber, for example.
  • a material for forming the support portion 20 an optimum material for the material of the grinding portion 30 and the workpiece W can be appropriately selected.
  • the fixing portion 40 includes a flange portion 41 having a diameter larger than that of the through hole 30a of the grinding portion 30 and a leg portion 42 provided integrally with the flange portion 41.
  • a male screw (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the leg portion 42.
  • a displacement member 77 is attached between the outer cylinder part 24c and the inner cylinder part 24d of the support part 20 attached to the rotating shaft 12.
  • the engagement member 71 attached to the outer periphery of the displacement member 77 is detachable with a screw. Therefore, the displacement member 77 is disposed between the outer cylinder portion 24c and the inner cylinder portion 24d, and the engagement pin 71 is attached to the displacement member 77 via a screw attachment hole (not shown) provided in the outer cylinder portion 24c.
  • the displacement member 77 is attached to the support portion 20 in a state where the engagement pin 71 is fitted in the engagement groove 72 formed in the outer cylinder portion 24c.
  • a spring 78 that biases the displacement member 77 toward the grinding portion 30 is provided between the bottom of the outer cylinder portion 24 c and the displacement member 77.
  • the spring 78 has a biasing force that is smaller than the torque generated when the grinding unit 30 described later contacts the workpiece W.
  • the grinding part 30 is attached to the support part 20 by inserting a guide member 76 into the inner periphery of the displacement member 77. Then, the flange portion 41 of the fixing portion 40 is caught around the through hole 30a of the grinding portion 30 by screwing the male screw of the leg portion 42 of the fixing portion 40 with the female screw (not shown) of the support portion 20. The grinding part 30 is fixed on the support part 20. At this time, the grinding part 30 is fixed to the support part 20 so as to be movable in the circumferential direction.
  • This torque is transmitted to a displacement member 77 that is attached to the guide member 76 so as to be immovable in the circumferential direction via a guide member 76 that is integrally attached to the grinding portion 30. Since the torque generated at this time is larger than the urging force of the spring 78 that urges the displacement member 77 toward the grinding portion 30, the engagement pin 71 attached to the displacement member 77 is urged by the urging force of the spring 78. On the contrary, it is moved to the bottom side of the outer cylinder part 24c. As a result, the engagement pin 71 moves in the engagement groove 72 in the bottom side of the outer cylinder portion 24c and in the direction in which torque is generated, that is, in the direction of the arrow D1, and engages with the stepped portion 72c. To do.
  • the engagement pin 71 moves in the engagement groove 72 in the circumferential direction. That is, by the engaging operation of the engaging mechanism 70, the grinding part 30 moves in the circumferential direction by a predetermined angle with respect to the support part 20.
  • the convex surface portions 21 and the concave surface portions 22 formed by the concave-convex forming member 23 are alternately provided on the surface of the support portion 20 along the circumferential direction. Only 21 is in contact with the grinding part 30. And the grinding part 30 can change the relative position with respect to the support part 20 by the engagement mechanism 70 and the displacement mechanism 75, and can change the area
  • the grinding part 30 by periodically changing the position of the grinding part 30 with respect to the convex part 21, it is possible to suppress an extreme decrease in the grinding force, and as a result, an increase in friction due to a decrease in the grinding force. It is possible to prevent grinding burn.
  • the grinding unit 30 can change the relative position with respect to the support unit 20 for each determined angular position, and the grinding surface 31 is uneven. It is possible to reliably contact the protruding portion 21 with the protruding portion. Further, in the present embodiment, since the grinding apparatus 1 includes the displacement mechanism 75, the grinding apparatus 1 is automatically ground without the user intentionally moving the grinding part 30 relative to the support part 20. The part 30 can be moved relative to the support part 20. Thereby, the user can continue to use the grinding apparatus 1 for a long time without being aware of the decrease in the grinding force.
  • the grinding member 30 is attached with the guide member 76, the displacement member 77 via the guide member 76, and the engagement pin 71 via the displacement member 77, and the engagement groove 72 in the support portion 20.
  • the engaging groove 72 may be formed in the grinding part 30, and the guide member 76, the displacement member 77, and the engaging pin 71 may be attached to the support part 20.
  • the grinding device 1 includes a support portion 20 that is attached to a rotary shaft 12 that is driven by a rotation drive device 11 so as to be integrally rotatable, and a grinding portion 30 that is provided on the support portion 20. And a fixing part 40 for fixing the grinding part 30 on the support part 20. Since the rotation drive device 11 has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
  • the support portion 20 is formed by integrally forming an unevenness forming member 23 on a base member 24.
  • the base member 24 has a circular shape having a diameter of the same size as that of the grinding part 30 in a plan view, and in a side view, the peripheral portion is flat and the central portion has a bowl-like shape. Yes.
  • a through hole 24a for inserting the rotary shaft 12 is formed at the center of the base member 24 (the most concave portion in the bowl shape), and the periphery of the through hole 24a is a flat bottom 24e.
  • the unevenness forming member 23 has a substantially rectangular shape having a length substantially equal to the length in the radial direction of the flat portion of the peripheral edge of the base member 24.
  • a plurality of concave-convex forming members 23 are integrally provided on a flat portion of the peripheral edge of the base member 24 with a predetermined interval in the circumferential direction.
  • convex and concave portions 21 that come into contact with the back surface of the grinding portion 30 during use and concave portions 22 that recede from the convex portion 21 are alternately formed along the circumferential direction by the concave-convex forming member 23. Yes.
  • the support portion 20 is formed of an arbitrary material such as metal, resin, rubber, for example.
  • a material for forming the support portion 20 an optimum material for the material of the grinding portion 30 and the workpiece W can be appropriately selected.
  • the grinding part 30 has a circular shape in plan view, and the peripheral portion is flat and the central portion has a bowl-like shape in side view.
  • the grinding part 30 has an uneven grinding surface 31 formed by a plurality of abrasive grains on the surface of a flat peripheral edge part in a side view.
  • a known abrasive wheel, an abrasive cloth processed product such as a multi-blade disk and a sanding disk, and a flexible abrasive such as a nonwoven fabric abrasive can be used as the grinding unit 30.
  • the grinding part 30 has a through hole 30a formed in the center, and a first face gear 81 is attached to the through hole 30a.
  • the first face gear 81 has a pitch determined along the circumferential direction.
  • two flange portions 81a extending outward in the radial direction are provided.
  • one of the two flange portions 81a is formed integrally with the first face gear 81, and the other one is the first face gear. 81 is formed separately.
  • the periphery of the through hole 30a of the grinding part 30 is sandwiched between the two flange parts 81a, and the two flange parts 81a are stopped together with the peripheral part of the through hole 30a of the grinding part 30 by screws, caulking or the like (not shown).
  • the first face gear 81 is attached to the grinding part 30.
  • the grinding portion 30 and the first face gear 81 are attached to the rotary shaft 12 driven by the rotation driving device 11 so as to be integrally rotatable, and the convex portion 21 on the surface and the concave portion 22 that retreats from the convex portion 21.
  • Constitutes a grinding tool 5 that is used by being attached to support portions 20 provided alternately along the circumferential direction.
  • a second face gear 82 is provided around the through hole 24a on the bottom 24e of the base member 24 of the support portion 20.
  • the second face gear 82 is provided on the support portion 20 by being integrally formed with the base member 24 or attached to the base member 24 with an adhesive, screws, caulking, or the like.
  • the second face gear 82 has a pitch that meshes with the first face gear 81 along the circumferential direction.
  • the size of the second face gear 82 in the radial direction is about half the size of the first face gear 81 in the radial direction.
  • the second face gear 82 is connected to the inner portion of the first face gear 81. It comes to mesh.
  • the first face gear 81 and the second face gear 82 are engaged at each determined angular position, and an engagement mechanism 80 that holds the grinding unit 30 in a state of being moved in the circumferential direction by a predetermined angle is provided. It is composed.
  • a third face gear 86 is attached to the outer periphery of the second face gear 82 so as to be movable in the axial direction and immovable in the circumferential direction.
  • the third face gear 86 has a pitch that meshes with the first face gear 81 along the circumferential direction.
  • the third face gear 86 has an inner diameter on which the second face gear 82 can be fitted, and has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the first face gear 81. That is, the third face gear 86 meshes with the outer portion of the first face gear 81.
  • a leg 87 extending in the axial direction is provided on the surface opposite to the surface on which the teeth of the third face gear 86 are formed.
  • the legs 87 are sized to fit into holes 24 f formed in the bottom 24 e of the base member 24.
  • the third face gear 86 is attached to the base member 24 of the support portion 20 by fitting the second face gear 82 on the inner peripheral surface and inserting the legs 87 into the holes 24 f of the bottom portion 24 e of the base member 24.
  • a spring 88 is provided between the third face gear 86 and the bottom 24e to urge the third face gear 86 toward the grinding part 30 side.
  • the spring 88 has an urging force that prevents the leg 87 of the third face gear 86 from coming out of the hole 24f, and the leg 87 does not come out of the hole 24f. It is impossible to move in the circumferential direction with respect to 82.
  • the third face gear 86 has a tooth tip when the leg 87 is received in the hole 24f, that is, when the third face gear 86 is moved to the bottom 24e side of the support portion 20 as much as possible. So that the tooth tip is positioned closer to the grinding part 30 than the tooth tip of the second face gear 82 when it is moved to the grinding part 30 side as much as possible by the biasing force of the spring 88. It has become. Further, the third face gear 86 is attached to the second face gear 82 such that the tooth position is shifted in the circumferential direction. This third face gear 86 constitutes a displacement mechanism 85.
  • the fixed portion 40 includes a flange portion 41 having a diameter larger than the inner diameter of the first face gear 81 and a leg portion 42 provided integrally with the flange portion 41.
  • a female screw (not shown) is formed on the inner peripheral surface of the leg portion 42, and is screwed with a male screw (not shown) formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 12. Attached to the rotary shaft 12.
  • the flange portion 41 can come into contact with the first face gear 81, and thereby the grinding portion 30 is held on the support portion 20 so as not to be detached from the support portion 20.
  • the grinding part 30 is movable in the axial direction and the circumferential direction with respect to the support part 20.
  • a male screw (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the leg portion 42, and a female screw is formed on the inner peripheral surface of the through hole 24 a of the base portion 24.
  • 22 and 23 are conceptual diagrams for explaining the operation of the first face gear 81 to the third face gear 86 of the grinding apparatus 1 of the present embodiment. 22 (a), 22 (b), 22 (c), 23 (a), 23 (b), and 23 (c) in this order, the first face gear 81 and the second face gear 82. And the 3rd face gear 86 operate
  • the support part 20 Since the support part 20 is attached to the rotary shaft 12 via the fixed part 40 so as to be integrally rotatable, the support part 20 rotates when the rotary shaft 12 is driven by the rotary drive device 11.
  • the grinding unit 30 When the grinding device 1 is used, the grinding unit 30 is pressed against the workpiece W, and the third face gear 86 moves to the bottom 24e side (rotation drive device 11 side) against the biasing force of the spring 88.
  • the first face gear 81 and the second face gear 82 are engaged with each other, and the rotation of the support portion 20 is ground via the second face gear 82 and the first face gear 81. Is transmitted to the unit 30. Thereby, the grinding unit 30 grinds the workpiece W.
  • the grinding unit 30 When the grinding unit 30 is again pressed against the workpiece W, the grinding unit 30 is pressed toward the bottom 24e side of the support unit 20, and the third face gear 86 is against the urging force of the spring 88 on the bottom 24e side (rotation drive device 11). To the side). Thereby, as shown in FIG. 23A, the first face gear 81 and the second face gear 82 mesh with each other. When the grinding part 30 is further pressed toward the support part 20 side, the first face gear 81 and the third face gear 86 are disengaged as shown in FIG. It meshes with the face gear 82 and moves in the circumferential direction along the teeth of the second face gear 82. Accordingly, as shown in FIG.
  • the first face gear 81 meshes with the second face gear 82 in a state shifted in the frequency dividing direction by one pitch.
  • the grinding part 30 is determined with respect to the support part 20 by the engaging operation of the displacement mechanism 85 (third face gear 86) and the engaging mechanism 80 (first face gear 81 and second face gear 82). Move in the circumferential direction by an angle.
  • the convex surface portions 21 and the concave surface portions 22 formed by the concave-convex forming member 23 are alternately provided on the surface of the support portion 20 along the circumferential direction. Only 21 is in contact with the grinding part 30. And the grinding part 30 can change the relative position with respect to the support part 20 by the engagement mechanism 80 and the displacement mechanism 85, and can change the area
  • the grinding part 30 by periodically changing the position of the grinding part 30 with respect to the convex part 21, it is possible to suppress an extreme decrease in the grinding force, and as a result, an increase in friction due to a decrease in the grinding force. It is possible to prevent grinding burn.
  • the grinding unit 30 can change the relative position with respect to the support unit 20 for each determined angular position, and the grinding surface 31 is uneven. It is possible to reliably contact the protruding portion 21 with the protruding portion.
  • the grinding apparatus 1 since the grinding apparatus 1 includes the displacement mechanism 85, the user of the grinding apparatus 1 does not have to move the grinding part 30 relative to the support part 20 intentionally. In particular, the grinding part 30 can be moved relative to the support part 20. Thereby, the user can continue to use the grinding apparatus 1 for a long time without being aware of the decrease in the grinding force.
  • the fourth embodiment described above can be modified as follows. That is, in the above embodiment, the first face gear 81 is attached to the grinding part 30 and the second face gear 82 is attached to the support part 20, but the second face gear 82 is attached to the grinding part 30 and attached to the support part 20. A first face gear 81 may be attached. At this time, the third face gear 86 may be attached to the outer periphery of the second face gear 82, that is, to the grinding part 30.
  • the support part 20 and the grinding part 30 are not limited to the form of each embodiment, and the form shown in other embodiments and modifications may be employed. That is, as an example, the support unit 20 and the grinding unit 30 of the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be applied as the support unit 20 and the grinding unit 30 of the first embodiment. it can.
  • the grinding part 30 is disk shape, even if it is plate shape of arbitrary shapes, such as rectangular plate shape, polygonal plate shape, and elliptical plate shape. Good.
  • the plate shape in this case includes not only a flat plate having no depression but also a shape in which the central portion of the plate is depressed.
  • the convex surface part 21 has stood up substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft 12 from the concave surface part 22, it is shown, for example in FIG.
  • the convex surface portion 21 may rise from the concave surface portion 22 with a predetermined angle with respect to the axial direction of the rotary shaft 12, and may be configured to look like a trapezoid when viewed from the front.
  • the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 do not need to be flat, and as shown in FIG. 25, the convex surface portion 21 and the concave surface portion 22 are formed by continuous curved surfaces, and look like waveforms when viewed from the front. It is good.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる研削装置を提供する。本発明に係る研削装置（１）は、回転駆動装置（１１）により駆動される回転軸（１２）に一体回転可能に取り付けられる支持部（２０）と、支持部（２０）上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面（３１）を有する研削部（３０）とを備える。支持部（２０）の表面には、使用時に研削部（３０）の裏面と接触する凸面部（２１）と、凸面部（２１）より後退する凹面部（２２）とが周方向に沿って交互に設けられている。支持部（２０）と研削部（３０）との間、回転軸（１２）と研削部（３０）との間、または、回転軸（１２）と支持部（３０）との間には、決められた角度位置毎に係合して、研削部（３０）または支持部（２０）を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構（５０）が設けられている。

Description

研削装置および当該研削装置用の研削具
　本発明は、被研削物を研削するための研削装置および当該研削装置用の研削具に関する。
　一般鋼、ステンレス鋼、アルミ、プラスチック等のワークを研削・研磨するために、研削砥石、研磨布紙加工製品等の研削部を装着したディスクグラインダ等の研削装置が広く用いられている（例えば特許文献１）。このような研削装置１００は一般に、図２６に示すような構成をしている。すなわち、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面１３１を有する研削部１３０が、平板状の支持部１２０の上に重ねて固定され、支持部１２０および研削部１３０が、一体で回転軸に支持されている。そして、回転駆動装置１１１によって回転軸が駆動されると、回転軸に伴われて支持部１２０および研削部１３０が回転し、研削部１３０の表面の研削面１３１の凹凸によってワークが研削・研磨される。
特開２０１５－４２４２４号公報
　しかしながら、上記のような従来の研削装置１００では、一般的に研削・研磨時に負荷がかかる範囲が同じであるため、その範囲の砥粒１３２（図２７参照）が等しく摩耗してしまうことが生じていた。つまり、図２７（ａ）のように初期状態の新品の研削部１３０では、研削部１３０の表面１３１は、砥粒１３２によって凹凸が形成されているのに対し、研削部１３０でワークＷを研削・研磨することで、図２７（ｂ）のように砥粒１３２が等しく摩耗して、研削部１３０の表面１３１は、平滑になってしまっていた。このような、「目つぶれ」と呼ばれる状態になってしまうと、砥粒１３２が残っているか否かにかかわらず、砥粒１３２の切れ刃が鈍化して、切れ味が極端に低下する。その結果、研削抵抗や研削熱が増大し、研削焼けが発生するという問題が生じていた。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる研削装置および当該研削装置用の研削具を提供する。
　上記課題を解決する本発明の研削装置は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられる支持部と、支持部上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部とを備える。支持部の表面には、使用時に研削部の裏面と接触する凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている。支持部と研削部との間、回転軸と研削部との間、または、回転軸と支持部との間には、決められた角度位置毎に係合して、研削部または支持部を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構が設けられている。
　本発明の研削装置では、支持部の表面に凸面部および凹面部が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部のみが研削部と接触している。これにより、研削部がワークを研削する際には、凸面部が接触している範囲にのみワークに研削部の圧力が集中し、凸面部が接触している範囲で研削部がワークを研削するとともに、凹面部に対向している範囲は、研削部がワークと接触するものの、ワークの表面を滑るだけでワークを研削していない状態となる。このとき凸面部が接触している範囲は、砥粒が等しく摩耗することで、研削面の凹凸が平滑化される。しかしながら、研削部は、支持部つまり凸面部との相対位置を変更することができるので、凸面部と接触する研削部の位置を変えることで、ワークを研削するのに寄与する、凸面部と接触する範囲の研削面は凹凸状となり、研削部の研削力を復活させることができる。このとき、決められた角度位置毎に、研削部と、支持部つまり凸面部との相対位置を変えることで、研削面が凹凸状となっている部分を確実に凸面部と接触させることができる。このように研削力が低下し始めたところで凸面部に対する研削部の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
　なお、上記の「研削」とは、一般に解釈されている、表面を削り取るという意味に加えて、表面を磨くという意味を持つ「研磨」の概念も含み、広くワークの表面を削って平面にすることをいう。
　好ましい実施形態の研削装置においては、係合機構は、支持部および研削部の一方に設けられる少なくとも１つの係合突起と、支持部および研削部の他方に決められた角度位置毎に設けられ、係合突起と係脱可能な複数個の係合孔とからなる。
　好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構は、研削部または支持部の内周に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車としてなるラチェットギヤと、回転軸に取り付けられ、ラチェットギヤと係合する少なくとも１つのラチェット爪とからなる。
　好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構の係合動作に対応して研削部または支持部を決められた角度だけ周方向へ移動させる変位機構をさらに備える。
　このように変位機構を設けることで、研削装置の使用者が意図的に研削部を支持部に対して相対移動させなくても自動的に研削部を支持部に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意識せずに長時間にわたって研削装置を使用し続けることができる。
　より好ましい実施形態の研削装置においては、変位機構は、研削部または支持部の一方に設けられるガイド部材と、ガイド部材の外周に取り付けられ、ガイド部材に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材とからなり、係合機構は、変位部材の外周面に設けられ、径方向外側に突出する少なくとも１つの係合ピンと、研削部または支持部の他方の内周面全周にわたって設けられ、決められた角度位置毎に段部が形成される係合溝とからなる。
　より好ましい別の実施形態の研削装置においては、係合機構は、支持部および研削部の一方に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する第１フェースギヤと、支持部および研削部の他方に取り付けられ、周方向に沿って第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第２フェースギヤとからなり、変位機構は、第２フェースギヤの外周に軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられ、周方向に沿って第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第３フェースギヤからなり、第３フェースギヤは、第２フェースギヤに対して歯の位置が周方向にずれて設けられている。
　本発明の研削具は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に係合突起を有するベース部材に取り付けられて使用される研削具である。ベース部材に取り付けられ、凸面部と、凸面部より後退する凹面部とを周方向に沿って交互に形成するための凹凸形成部材と、凹凸形成部材上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部とを備える。凹凸形成部材には、係合突起と係合し、ベース部材上に凹凸形成部材を取り付けるための取付孔が形成され、研削部には、決められた角度位置毎に設けられ、係合突起と係脱可能な複数の係合孔が形成されている。
　本発明の別の研削具は、回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている支持部に取り付けられて使用される研削具である。支持部上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、研削部の裏面に取り付けられるガイド部材とを備える。研削部は、ガイド部材を支持部に備えられている変位部材の内周に挿し込むことにより支持部に取り付けられ、支持部が有する変位機構の係合動作に対応して決められた角度だけ支持部に対して周方向へ移動する。
　本発明に係る研削装置および当該研削装置用の研削具によれば、研削部の表面が等しく摩耗することを防止し、極端な研削力の低下や、研削焼けを防止することができる。
本発明の研削装置の第１実施形態を示す斜視図である。 図１の研削装置の分解斜視図である。 図１の研削装置の研削部の平面図である。 図１の研削装置の研削部および支持部の正面図で、凸面部と研削部との（ａ）第１の位置関係と、（ｂ）第２の位置関係とを示す図である。 本発明の研削装置の第１実施形態の第１変形例を示す分解斜視図である。 図１および図５の研削装置の支持部の変形例を示す平面図である。 本発明の研削装置の第１実施形態の第２変形例を示す分解斜視図である。 図７の研削装置の支持部の変形例を示す平面図である。 図７の研削装置の支持部の他の変形例を示す平面図である。 本発明の研削装置の第１実施形態の第３変形例を示す斜視図である。 本発明の研削装置の第２実施形態を示す分解斜視図である。 図１１の研削装置を組み立てた状態を示す斜視図である。 図１２のＡ－Ａ線断面図である。 本発明の研削装置の第３実施形態を示す分解斜視図である。 図１４の研削装置を回転駆動装置側から見た分解斜視図である。 図１４の研削装置の縦断面図である。 図１４の研削装置の支持部の斜視図である。 図１７の支持部の縦断面図で、内筒部を省略して示す図である。 本発明の研削装置の第４実施形態を示す分解斜視図である。 図１９の研削装置を回転駆動装置側から見た分解斜視図である。 図１９の研削装置の縦断面図である。 図１９の研削装置の第１フェースギヤ乃至第３フェースギヤの動作を説明する概念図である。 図１９の研削装置の第１フェースギヤ乃至第３フェースギヤの動作を説明する概念図である。 本発明の研削装置の凸面部および凹面部の他の変形例を示す正面図である。 本発明の研削装置の凸面部および凹面部の他の変形例を示す正面図である。 従来の研削装置を示す斜視図である。 図２６の研削装置の研削部周辺の一部分を拡大して示す概略正面図で、（ａ）新品の状態と、（ｂ）使用後の状態とを示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態の研削装置１は、一般鋼、ステンレス鋼、アルミ、プラスチック等のワークＷ（図４参照）を研削する装置である。以下では、人が手で持って研削作業するためのディスクグラインダ等の自由研削盤を例示して説明するが、本発明は、ワークＷを設置すると自動的に研削できるマシニング等の機械研削盤にも適用できるものである。以下では、研削装置１の回転軸１２に基づいて、軸方向、周方向、径方向を定義する。また、研削装置１がワークＷと接触する側を表面として、表面および裏面を定義する。
　まず、図１～図３を参照して、本発明の研削装置１の第１実施形態について説明する。図１および図２に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、電源コード１５から供給される電力で回転するモータ等の回転動力源を内蔵しており、回転動力源が駆動することで、回転軸１２を回転させている。なお、回転動力源として圧縮空気を利用した空気圧モータや油圧モータを用いることができ、例えば、回転駆動装置１１は、空気圧モータを内蔵したエアーツールにより構成することもできる。また、回転軸１２を駆動させることができれば、既知の任意の回転駆動装置１１を使用することもできる。
　支持部２０は、凹凸形成部材２３と、凹凸形成部材２３を表面に固定するベース部材２４との２つの部材からなっている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
　ベース部材２４は、研削部３０と同等の大きさの径を有する円板状に形成されており、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されている。貫通孔２４ａの周辺には、表面から２つの係合突起５１が、回転軸１２の軸方向と平行に突き出ている。なお、上記の「円板状」とは、窪みのないフラットな板のみでなく、側面視において板の周縁部分は平坦で、板の中央部分は椀状に窪んだ形状も含むものである。
　凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の外径よりも小さい径を有する中央部２５と、中央部２５から放射状に延びる複数の外周部２６とが一体に形成されてなる。外周部２６は、ベース部材２４の外径と同等の位置まで延びている。中央部２５には、回転軸１２を挿し通すための貫通孔２５ａが形成されている。また、外周部２６のうちの、ベース部材２４に取り付けられた際に係合突起５１が位置する場所には、係合突起５１を挿し通して凹凸形成部材２３をベース部材２４に取り付けるための取付孔２６ａが形成されている。取付孔２６ａは、係合突起５１が貫通できる程度のクリアランスを有する大きさとなっている。凹凸形成部材２３は、外周部２６が凸面部２１となり、隣接する外周部２６間が凹面部２２となることで、凸面部２１と凹面部２２とを一体に備え、凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とを周方向に沿って交互に形成している。外周部２６が放射状に延びていることから、凹凸形成部材２３は、凸面部２１と凹面部２２とが放射状をなすように構成されている。
　凹凸形成部材２３およびベース部材２４は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。凹凸形成部材２３およびベース部材２４を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。凹凸形成部材２３およびベース部材２４は、必ずしも同じ材料から構成される必要はなく、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料を異ならせることで、種々の研削部３０やワークＷの材質に対して対応させることができ、研削装置１の汎用性を高くすることができる。また、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料を異ならせることで、凹凸形成部材２３およびベース部材２４の材料をそれぞれに選択することができるため、凹凸形成部材２３とベース部材２４との組み合わせによって支持部に柔軟性を持たせることが可能となる。
　研削部３０は、円板状を呈しており、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。なお、上記の「円板状」とは、窪みのないフラットな板のみでなく、側面視において板の周縁部分は平坦で、板の中央部分は椀状に窪んだ形状も含むものである。
　研削部３０は、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａの周囲で、支持部２０に重ねられた際に係合突起５１が位置する場所には、２つの係合孔５２が形成されている。係合孔５２は、周方向に沿って延びており、係合突起５１は、係合孔５２の長さの範囲で移動可能となっている。これにより、研削部３０は、係合突起５１が係合孔５２と係合する範囲で、回転軸１２の周りに周方向へ変位し、支持部２０との相対位置を変更可能となっている。
　図３に示すように、係合孔５２の少なくとも１つは、外周側が３つの孤５２ａを繋ぎ合せた形状に形成されている。このような構成とすることで、係合突起５１を孤５２ａに合わせて位置させることができ、回転軸１２の周りに変位させる研削部３０の角度を調整し易くなる。なお、孤５２ａの数は、２以上の任意の数とすることができる。また、孤５２ａは、外周側には限られず内周側に設けられてもよいし、例えば係合孔５２の両端で位置合わせさせる場合には、孤５２ａは設けられなくてもよい。この係合突起５１と係合孔５２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構５０を構成している。また、研削部３０と凹凸形成部材２３とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に係合突起５１を有するベース部材２４に取り付けられて使用される研削具２を構成している。
　固定部４０は、研削部３０の貫通孔３０ａよりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２が、研削部３０の貫通孔３０ａ、凹凸形成部材２３の貫通孔２５ａおよびベース部材２４の貫通孔２４ａの内部で回転軸１２と着脱可能に係合されている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、研削部３０、ならびに、凹凸形成部材２３およびベース部材２４からなる支持部２０が、回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。また、フランジ部４１が研削部３０を押さえ、研削部３０が支持部２０つまり凹凸形成部材２３上に固定される。なお、支持部２０は、貫通孔２４ａに回転軸１２を挿し通し緊密に嵌合させることで、回転軸１２に一体的に取り付けられてもよい。また、支持部２０は、貫通孔２４ａに雌ネジが形成され、回転軸１２に雄ネジが形成され、雌ネジと雄ネジとが螺合することで、回転軸１２に一体的に取り付けられてもよい。
　以上のように、本実施形態では、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。これにより、研削部３０がワークＷを研削する際には、凸面部２１が接触している範囲（図４の矢印Ｆがかかる部分）にのみワークＷに研削部３０の圧力が集中し、凸面部２１が接触している範囲で研削部３０がワークＷを研削する。一方で、凹面部２２に対向している範囲は、研削部３０がワークＷと接触するものの、ワークＷの表面を滑るだけでワークＷを研削していない状態となる。このとき凸面部２１が接触している範囲は、砥粒が等しく摩耗することで、研削面３１の凹凸が平滑化される。
　しかしながら、凸面部２１と研削部３０とが図４（ａ）に示す第１の位置関係にあるときに研削面３１が平滑化されても、研削部３０は係合孔５２の範囲で回転軸１２の周りに周方向に変位することができる。そのため、固定部４０を緩め、または、固定部４０を外し、研削部３０を、凸面部２１つまり支持部２０に対して相対位置を変更して再度固定部４０によって固定することで、凸面部２１と研削部３０とを図４（ｂ）に示す第２の位置関係とすることができる。この第２の位置関係においてワークＷを研削するのに寄与する、凸面部２１が接触している範囲では砥粒が摩耗されておらず、研削面３１は凹凸状であるため、研削部３０の研削力を復活させることができる。
　さらに、凸面部２１と研削部３０との位置関係が、第１の位置関係の場合と第２の位置関係の場合とでは、砥粒の摩耗の仕方が異なる。また、凸面部２１と研削部３０との位置関係を第１の位置関係に戻そうとしても、寸分違わず戻すことは不可能で、必ず位置関係がずれることとなる。そのため、凸面部２１と研削部３０との第２の位置関係において研削力が低下してきた場合には、再度凸面部２１と研削部２０とを第１の位置関係へ戻すことで、研削面３１には凹凸ができ、その凹凸を利用して再度研削を行うことができる。このように研削力が低下し始めたところで、その都度、凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
　また、本実施形態では、支持部２０に係合突起５１を設けるとともに、研削部３０に周方向に沿って延びる係合孔５２を形成している。これにより、研削部３０は、支持部２０に対して、係合孔５２が形成されている範囲で、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、支持部２０の表面の凸面部２１および凹面部２２が放射状をなしているため、凸面部２１および凹面部２２の面積が大きくなり、支持部２０の表面から凸面部２１が欠け難く、研削装置１の安全性を高めることができる。
　上記第１実施形態は、次のような変更が可能である。図５には、本発明の第１実施形態の第１変形例を示す。図５に示すように、研削部３０に形成される係合孔５２は、係合突起５１が係脱可能な大きさの円形状とし、係合突起５１と係合可能な径方向の位置で、周方向に沿って決められた角度毎に複数個、本変形例では６個形成することができる。また、凹凸形成部材２３は、中央部２５、および、中央部２５から放射状に延びる複数の外周部２６の裏面に平板部２７が一体に設けられる構成とすることができる。本変形例においても、研削部３０と凹凸形成部材２３とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に係合突起５１を有するベース部材２４に取り付けられて使用される研削具２を構成している。
　また、凹凸形成部材２３、つまり、凸面部２１および凹面部２２の形態は、図２および図５のような直線状の放射状に設けられる形態に限られず、例えば、図６のように外周部２６が中央部２５から風車のように湾曲して延びるような形態とし、その凹凸形成部材２３の外周部２６を凸面部２１とし、隣接する外周部２６間を凹面部２２とすることもできる。
　また、上記実施形態では、支持部２０は、個別に形成された凹凸形成部材２３とベース部材２４とで構成していたが、図７に示す第１実施形態の第２変形例のように、支持部２０は、凸面部２１と凹面部２２とを一体に備えたものとすることができる。具体的には、ベース部材２４の表面に、複数の凹凸形成部材２３を周方向に所定間隔を開けて固着させることによって支持部２０を形成することができる。このとき、凹凸形成部材２３の表面が凸面部２１となり、凹凸形成部材２３が設けられていないベース部材２４の表面が凹面部２２となる。通常、研削部３０は、研削面３１の外周部分の所定の領域Ａ（図３参照）しか研削作業に使用されないため、本実施形態では、凹凸形成部材２３は、支持部２０に研削部３０が重ねられた際に領域Ａに対応する場所にわたって設けられている。なお、凹凸形成部材２３は、図２および図６に示すような放射状に設けることもでき、このとき、支持部２０は、凸面部２１および凹面部２２が放射状をなして構成されることになる。また、支持部２０は、凹凸形成部材２３とベース部材２４とを一体成形によって形成することもできる。
　支持部２０を、凸面部２１および凹面部２２を一体に備えた構成とすることで、凸面部２１および凹面部２２に支持部２０と一体で柔軟性を持たせることができ、例えば、曲面部を研削する状況下で研削装置１を使用する場合に、支持部２０が曲面部に沿った形状になり、より早く、かつ、きれいにワークＷを加工することができる。
　また、凸面部２１および凹面部２２の形態は、図７のような周方向に所定間隔開けて領域Ａにわたって設けられる形態に限られない。例えば、図７に示す凹凸形成部材２３を、図８または図９のような円形状、楕円形状、その他任意の形状に形成し、領域Ａ内に任意に設け、凹凸形成部材２３の表面を凸面部２１とし、凹凸形成部材２３が設けられていないベース部材２４の表面を凹面部２２とすることもできる。
　また、上記実施形態では、回転軸１２に対して固定部４０を設けているが、例えば、回転軸１２に対して固定部を設けず、図１０に示す第１実施形態の第３変形例のように、係合突起５１に対して固定部４０を設けることもできる。これにより、係合孔５２に係合する係合突起５１を係合孔５２に沿って周方向へ移動させて、支持部２０に対する研削部３０の位置決めをするとともに、支持部２０に対する研削部３０の相対位置を移動させた状態で研削部３０を支持部２０に、固定部４０によって固定することができる。その結果、研削装置１の構造を簡略化することができる。
　また、上記実施形態では、固定部４０は、フランジ部４１と脚部４２とを備えているが、固定部４０の構成は上記構成に限られない。例えば、研削部３０の裏面（研削面３１と反対側の面）に面ファスナーを取り付けるとともに、凸面部２１に面ファスナーを取り付けることで、固定部４０を構成してもよい。また、固定部４０は、研削部３０の裏面と凸面部２１とを外すことができる程度にくっつけることが可能な粘着剤によって構成されてもよい。
　また、上記第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、支持部２０に係合突起５１を設けるとともに、研削部３０に係合孔５２を設けているが、支持部２０に係合孔５２を設け、研削部３０に係合突起５１を設けてもよい。また、上記第１実施形態および第１実施形態の各変形例では、係合突起５１を２つ設け、その係合突起５１に対応するように係合孔５２を設けているが、係合突起５１の数は上記に限られず、研削部３０が支持部２０に対して相対的に移動できれば、１つでもいいし、３つ以上としてもよい。このとき、係合孔５２は、係合突起５１に対応するように設けられればよい。
　次に、図１１～図１３を参照して、本発明の研削装置１の第２実施形態について説明する。図１１に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。ベース部材２４の中央（椀状の最も窪んだ部分）には回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されている。
　凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の周縁の平坦部分の径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の周縁の平坦な部分に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
　支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
　研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
　図１１～図１３に示すように、研削部３０は、中央に貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａの内周に、ラチェットギヤ６１が取り付けられている。ラチェットギヤ６１は、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車として形成されており、径方向外側へ延びる２枚のフランジ部６１ａを有している。図１１～図１３では詳細を省略して図示しているが、２枚のフランジ部６１ａのうち、１枚はラチェットギヤ６１と一体的に形成され、他の１枚はラチェットギヤと別個に形成されている。この２枚のフランジ部６１ａで研削部３０の貫通孔３０ａの周囲を挟み、ネジ、カシメ等（図示せず）によって２枚のフランジ部６１ａを、研削部３０の貫通孔３０ａの周辺部分とともに止めることで、ラチェットギヤ６１は研削部３０に取り付けられている。また、ラチェットギヤ６１の支持部２０側には、ラチェットギヤ６１の歯先よりも内方に突出する底部６１ｂが設けられている。
　固定部４０は、ラチェットギヤ６１の内部に嵌り込む大きさのフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の内周面には雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２の外周面に形成されている雄ネジ（図示せず）と螺合して、固定部４０が回転軸１２に取り付けられている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、フランジ部４１がラチェットギヤ６１の底部６１ｂを押さえ、これにより、研削部３０が支持部２０上に固定される。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して周方向に移動可能な程度で固定されている。また、脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されており、脚部４２の外周面の雄ネジがベース部２４の貫通孔２４ａの内周面に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することで、ベース部材２４つまり支持部２０が固定部４０つまり回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。
　固定部４０のフランジ部４１の外周面４１ａには、４個の凹み部４３が形成されており、各凹み部４３に、バネ６３を挟んでラチェット爪６２が取り付けられている。つまり、ラチェット爪６２は、固定部４０を介して、固定部４０が螺合している回転軸１２に取り付けられている。ラチェット爪６２の先端は、ラチェットギヤ６１のピッチと係合可能に形成されている。このラチェットギヤ６１とラチェット爪６２とが、決められた角度位置毎に係合する係合機構６０を構成している。係合機構６０はラチェット機構であるため、係合機構６０で固定部４０つまり回転軸１２と係合する研削部３０は、一方向（図１２の矢印Ｂの方向）に回転させることができる。研削部３０をラチェットギヤ６１の１ピッチ分回転させることで、係合機構６０によって研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持することができる。なお、ラチェット爪６２の数は４個に限られず、少なくとも１個設けられていれば任意の個数とすることができる。
　本実施形態では、係合機構６０を有する研削部３０と固定部４０とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具３を構成している。
　以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、図１２の矢印Ｂの方向へ回転させることで、係合機構６０によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、研削力が低下し始めたところで、その都度、凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
　また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。
　上記第２実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０にラチェットギヤ６１を取り付け、固定部４０を介して回転軸１２にラチェット爪６２を取り付けているが、例えば、支持部２０にラチェットギヤ６１を取り付け、回転軸１２に直接ラチェット爪６２を取り付けてもよい。この場合、係合機構６０は、支持部２０と回転軸１２との間に設けられることとなり、支持部２０が研削部３０に対して相対移動可能となる。
　次に、図１４～図１８を参照して、本発明の研削装置１の第３実施形態について説明する。図１４および図１５に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分はわずかに窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
　研削部３０は、中央に回転軸１２を挿し通すための貫通孔３０ａが形成されている。研削部３０の裏面には、貫通孔３０ａの周囲に、ガイド部材７６が取り付けられている。ガイド部材７６は、筒状を呈しており、外周面には、軸方向に延びる凸条部７６ａと凹条部７６ｂとが周方向に沿って交互に形成されている。このガイド部材７６は、例えば、接着剤、カシメ、ネジ等によって研削部３０に取り付けられる。研削部３０とガイド部材７６とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具４を構成している。
　図１４～図１６に示すように、ガイド部材７６の外周には、ガイド部材７６に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材７７が取り付けられている。具体的には、変位部材７７の内周面には、ガイド部材７６の外周面の凸条部７６ａおよび凹条部７６ｂと係合する凸条部７７ａおよび凹条部７７ｂが、周方向に沿って交互に形成されている。変位部材７７の凸条部７７ａをガイド部材７６の凹条部７６ｂに係合させ、変位部材７７の凹条部７７ｂをガイド部材７６の凸条部７６ａに係合させることで、変位部材７７はガイド部材７６に対して軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられている。このガイド部材７６および変位部材７７が、変位機構７５を構成している。
　変位部材７７の外周面には、径方向外側に突出する係合ピン７１が設けられている。係合ピン７１は、少なくとも１つ設けられればよく、本実施形態では、周方向に所定間隔離間して４個設けられている。
　支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、周縁部分の平坦な板状部２４ｂと、板状部２４ｂの中央部分に設けられ、裏面側へ軸方向に延びる有底の外筒部２４ｃと、外筒部２４ｃの内部において外筒部２４ｃの底から表面側へ軸方向に延びる内筒部２４ｄとから構成されている。外筒部２４ｃの底には、内筒部２４ｄの内周面と連続した孔が形成されており、この孔の内周面および内筒部２４ｄの内周面からなる孔が、回転軸１２を挿通可能な貫通孔２４ａとなっている。貫通孔２４ａには雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２に形成されている雄ネジ（図示せず）と係合することで、支持部２０が回転軸１２に取り付けられている。
　凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の板状部２４ｂの径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の板状部２４ｂ上に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
　図１７および図１８に示すように、ベース部材２４の外筒部２４ｃの内周面には、係合ピン７１が挿入可能な幅を有する係合溝７２が周方向に全周にわたって形成されている。係合溝７２は、決められた角度位置毎に軸方向に延びて形成される複数の第１溝７２ａと、互いに隣り合う第１溝７２ａの上端および下端を結んで形成される複数の第２溝７２ｂとからなる。具体的には、第２溝７２ｂは、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と反対方向に、上側から下側へ傾斜した形状を有している。なお、ここでは、「上」および「下」は、図１７および図１８の上下方向に基づいて定義しており、研削部３０側を上側、外筒部２４ｃの底側を下側と定義している。第１溝７２ａの下端部で、第１溝７２ａと第２溝７２ｂとが連接されてできる側壁面が、研削装置１の使用時に係合ピン７１が係合する段部７２ｃとなる。第１溝７２ａが決められた角度位置毎に形成されることから、段部７２ｃも、係合溝７２に、決められた角度位置毎に複数個形成されている。なお、係合ピン７１が複数設けられている場合、全ての係合ピン７１が、決められた角度位置毎に形成される段部７２ｃと係合できるように、変位部材７７に設けられている。この係合ピン７１と係合溝７２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構７０を構成している。
　支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
　固定部４０は、研削部３０の貫通孔３０ａよりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されている。
　図１６に示すように、回転軸１２に取り付けられた支持部２０の外筒部２４ｃと内筒部２４ｄとの間に、変位部材７７が取り付けられている。具体的には、変位部材７７は、外周に取り付けられている係合ピン７１が、ネジによって着脱自在となっている。そのため、変位部材７７を外筒部２４ｃと内筒部２４ｄとの間に配置し、外筒部２４ｃに設けたネジ取付孔（図示せず）を介して係合ピン７１を変位部材７７に取り付けることで、変位部材７７は、係合ピン７１が外筒部２４ｃに形成された係合溝７２に嵌り込んだ状態で、支持部２０に取り付けられている。このとき、外筒部２４ｃの底と変位部材７７との間には、変位部材７７を研削部３０側へと付勢するバネ７８が設けられている。このバネ７８は、後述する研削部３０がワークＷに接した際に生じるトルクよりも小さい付勢力を有している。
　研削部３０は、変位部材７７の内周にガイド部材７６を挿し込むことにより、支持部２０に取り付けられている。そして、固定部４０の脚部４２の雄ネジを支持部２０の雌ネジ（図示せず）と螺合させることで、固定部４０のフランジ部４１が研削部３０の貫通孔３０ａの周囲に引っ掛かり、研削部３０が支持部２０上に固定されている。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して周方向に移動可能な程度で固定されている。
　次に、図１７および図１８を参照して、係合機構７０および変位機構７５による、研削部３０が支持部２０に対して周方向に相対移動する仕組みについて説明する。支持部２０は、回転軸１２に螺合されているため、回転駆動装置１１により回転軸１２が駆動されることで、支持部２０は矢印Ｃの方向に回転する。研削装置１を使用すると、研削部３０がワークＷに押し付けられ、研削部３０には、ワークＷとの摩擦により、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と逆方向のトルクが生じる。このトルクは、研削部３０に一体的に取り付けられているガイド部材７６を介して、ガイド部材７６と周方向に移動不能に取り付けられている変位部材７７に伝達される。このとき発生しているトルクは、変位部材７７を研削部３０側へ付勢するバネ７８の付勢力より大きいため、変位部材７７に取り付けられている係合ピン７１は、バネ７８の付勢力に反して、外筒部２４ｃの底側へ移動される。これにより、係合ピン７１は、係合溝７２内を、外筒部２４ｃの底側、かつ、トルクの発生している方向、つまり矢印Ｄ１の方向へ移動して、段部７２ｃと係合する。
　研削部３０がワークＷに押し付けられている間は、支持部２０の回転方向（矢印Ｃの方向）と逆方向にトルクが生じているため、段部７２ｃと係合した係合ピン７１は、トルクによって、段部７２ｃと係合した状態が維持される。そして、支持部２０の回転が、段部７２ｃおよび係合ピン７１を介して変位部材７７に伝達される。変位部材７７の凸条部７７ａおよび凹条部７７ｂが、ガイド部材７６の凸条部７６ａおよび凹条部７６ｂと係合しているため、変位部材７７の回転はガイド部材７６に伝達され、ガイド部材７６を介してガイド部材７６に一体的に取り付けられている研削部３０に伝達される。これにより、研削部３０は、ワークＷを研削する。
　ワークＷの研削作業が終了して研削部３０がワークＷと離れると、研削部３０に生じるトルクがなくなり、バネ７８の付勢力により変位部材７７が研削部３０側に付勢される。これにより、係合ピン７１が係合溝７２内を矢印Ｅ１の方向へ移動する。このとき、バネ７８の付勢力により、係合ピン７１は、第１溝７２ａの上壁面７２ｄに接した状態が維持される。再び研削部３０がワークＷに押し付けられると、上記した通り研削部３０にトルクが発生し、係合ピン７１が係合溝７２内を矢印Ｄ２の方向へ移動する。係合ピン７１が取り付けられている変位部材７７と研削部３０に取り付けられているガイド部材７６とは周方向には移動しないため、係合ピン７１が係合溝７２内を周方向に移動すること、つまり係合機構７０の係合動作で、研削部３０は支持部２０に対して決められた角度だけ周方向へ移動する。
　以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、係合機構７０および変位機構７５によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、定期的に凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
　また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、本実施形態では、研削装置１は変位機構７５を備えているため、研削装置１の使用者が意図的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させなくても自動的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意識せずに長時間にわたって研削装置１を使用し続けることができる。
　上記第３実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０に、ガイド部材７６、ガイド部材７６を介して変位部材７７、および、変位部材７７を介して係合ピン７１が取り付けられ、支持部２０に係合溝７２が形成されているが、研削部３０に係合溝７２を形成し、支持部２０に、ガイド部材７６、変位部材７７および係合ピン７１を取り付けてもよい。
　次に、図１９～図２１を参照して、本発明の研削装置１の第４実施形態について説明する。図１９および図２０に示すように、研削装置１は、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられる支持部２０と、支持部２０上に重ねて設けられる研削部３０と、研削部３０を支持部２０上に固定する固定部４０とを備えている。回転駆動装置１１は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　支持部２０は、ベース部材２４上に凹凸形成部材２３が一体成形されてなる。ベース部材２４は、平面視において、研削部３０と同等の大きさの径を有する円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。ベース部材２４の中央（椀状の最も窪んだ部分）には回転軸１２を挿し通すための貫通孔２４ａが形成されており、貫通孔２４ａの周囲は平坦な底部２４ｅとなっている。
　凹凸形成部材２３は、ベース部材２４の周縁の平坦部分の径方向の長さと略同等の長さを有する略矩形状を呈している。複数の凹凸形成部材２３が、ベース部材２４の周縁の平坦な部分に、周方向に所定間隔を開けて一体に設けられている。支持部２０の表面には、凹凸形成部材２３によって、使用時に研削部３０の裏面と接触する凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に形成されている。
　支持部２０は、例えば、金属、樹脂、ゴム等の任意の材料によって形成されている。支持部２０を形成する材料は、研削部３０やワークＷの材質に対して最適なものを適宜選択することができる。
　研削部３０は、平面視において、円形状を呈しており、側面視において、周縁部分は平坦で、中央部分は椀状に窪んだ形状を呈している。研削部３０は、側面視において平坦な周縁部分の表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面３１を有している。研削部３０としては、既知の研削砥石、多羽根ディスクおよびサンディングディスク等の研磨布紙加工製品、並びに、不織布研磨材等、柔軟性を有する研磨材を用いることができる。
　図１９～図２１に示すように、研削部３０は、中央に貫通孔３０ａが形成され、貫通孔３０ａに第１フェースギヤ８１が取り付けられている。第１フェースギヤ８１は、周方向に沿って決められたピッチを有している。第１フェースギヤ８１の歯が形成される面と反対側の面には、径方向外側へ延びる２枚のフランジ部８１ａが設けられている。図１９～図２１では詳細を省略して図示しているが、２枚のフランジ部８１ａのうち、１枚は第１フェースギヤ８１と一体的に形成され、他の１枚は第１フェースギヤ８１と別個に形成されている。この２枚のフランジ部８１ａで研削部３０の貫通孔３０ａの周囲を挟み、ネジ、カシメ等（図示せず）によって２枚のフランジ部８１ａを、研削部３０の貫通孔３０ａの周辺部分とともに止めることで、第１フェースギヤ８１は研削部３０に取り付けられている。この研削部３０と第１フェースギヤ８１とが、回転駆動装置１１により駆動される回転軸１２に一体回転可能に取り付けられ、かつ、表面に凸面部２１と、凸面部２１より後退する凹面部２２とが周方向に沿って交互に設けられている支持部２０に取り付けられて使用される研削具５を構成している。
　支持部２０のベース部材２４の底部２４ｅには、貫通孔２４ａの周囲に第２フェースギヤ８２が設けられている。第２フェースギヤ８２は、ベース部材２４と一体成形される、または、ベース部材２４に接着剤、ネジ、カシメ等によって取り付けられることによって、支持部２０に設けられている。第２フェースギヤ８２は、周方向に沿って第１フェースギヤ８１と噛み合うピッチを有している。第２フェースギヤ８２の径方向の大きさは、第１フェースギヤ８１の径方向の大きさの半分程度の大きさとなっており、第２フェースギヤ８２は、第１フェースギヤ８１の内側部分と噛み合うようになっている。この第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが、決められた角度位置毎に係合して、研削部３０を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構８０を構成している。
　第２フェースギヤ８２の外周には、軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に第３フェースギヤ８６が取り付けられている。第３フェースギヤ８６は、周方向に沿って第１フェースギヤ８１と噛み合うピッチを有している。また、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２を嵌められる内径を有し、かつ、第１フェースギヤ８１の外径と略同等の外径を有している。つまり、第３フェースギヤ８６は、第１フェースギヤ８１の外側部分と噛み合うようになっている。
　第３フェースギヤ８６の歯が形成される面と反対側の面には、軸方向へ延びる脚８７が設けられている。脚８７は、ベース部材２４の底部２４ｅに形成される孔２４ｆに嵌り込む大きさとなっている。第３フェースギヤ８６は、内周面に第２フェースギヤ８２を嵌め込み、脚８７をベース部材２４の底部２４ｅの孔２４ｆに挿し込むことにより、支持部２０のベース部材２４に取り付けられている。このとき、第３フェースギヤ８６と底部２４ｅとの間には、第３フェースギヤ８６を研削部３０側へと付勢するバネ８８が設けられている。バネ８８は、第３フェースギヤ８６の脚８７が孔２４ｆから抜け出ない程度の付勢力を有しており、脚８７が孔２４ｆから抜け出ないことで、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２に対して、周方向には移動不能となっている。
　また、第３フェースギヤ８６は、脚８７が孔２４ｆに収まったとき、つまり、第３フェースギヤ８６が最大限支持部２０の底部２４ｅ側へ移動したときに、歯先が第２フェースギヤ８２の歯先よりも底部２４ｅ側に位置し、バネ８８の付勢力により最大限研削部３０側に移動したときに、歯先が第２フェースギヤ８２の歯先より研削部３０側に位置するようになっている。さらに、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２に対して歯の位置が周方向にずれるようにして取り付けられている。この第３フェースギヤ８６が、変位機構８５を構成している。
　固定部４０は、第１フェースギヤ８１の内径よりも径の大きいフランジ部４１と、フランジ部４１に一体的に設けられる脚部４２とを備えている。脚部４２の内周面には雌ネジ（図示せず）が形成されており、回転軸１２の外周面に形成されている雄ネジ（図示せず）と螺合して、固定部４０が回転軸１２に取り付けられている。脚部４２が回転軸１２と係合することで、フランジ部４１が第１フェースギヤ８１と接触可能となり、これにより、研削部３０が支持部２０から外れないように支持部２０上に保持される。このとき、研削部３０は、支持部２０に対して軸方向かつ周方向に移動可能となっている。また、脚部４２の外周面には雄ネジ（図示せず）が形成されており、脚部４２の外周面の雄ネジがベース部２４の貫通孔２４ａの内周面に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することで、ベース部材２４つまり支持部２０が固定部４０つまり回転軸１２に一体回転可能に取り付けられている。
　次に、図２２および図２３を参照して、係合機構８０および変位機構８５による、研削部３０が支持部２０に対して周方向に相対移動する仕組みについて説明する。図２２および図２３には、本実施形態の研削装置１の第１フェースギヤ８１乃至第３フェースギヤ８６の動作を説明する概念図を示している。図２２（ａ）、図２２（ｂ）、図２２（ｃ）、図２３（ａ）、図２３（ｂ）、図２３（ｃ）の順で、第１フェースギヤ８１、第２フェースギヤ８２および第３フェースギヤ８６が動作し、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２との噛み合い位置が周方向に移動する。以下、詳述する。
　支持部２０は、固定部４０を介して回転軸１２に一体回転可能に取り付けられているため、回転駆動装置１１により回転軸１２が駆動されることで、支持部２０が回転する。研削装置１を使用すると、研削部３０がワークＷに押し付けられ、バネ８８の付勢力に反して第３フェースギヤ８６が底部２４ｅ側（回転駆動装置１１側）に移動する。このとき、図２２（ａ）に示すように、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが噛み合い、支持部２０の回転が、第２フェースギヤ８２および第１フェースギヤ８１を介して研削部３０に伝達される。これにより、研削部３０は、ワークＷを研削する。
　一度ワークＷの研削作業が終了して研削部３０がワークＷと離れると、研削部３０を支持部２０の底部２４ｅ側へ押し付ける力がかからなくなるため、バネ８８の付勢力によって、第３フェースギヤ８６が、研削部３０側へと付勢される。これにより、図２２（ｂ）に示すように、第３フェースギヤ８６が第１フェースギヤ８１を押し上げる。第３フェースギヤ８６が第１フェースギヤ８１を押し上げると、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２との噛み合いが外れる。このとき、第２フェースギヤ８２の歯と第３フェースギヤ８６の歯とが周方向で位置がずれているため、図２２（ｃ）に示すように、第１フェースギヤ８１が第３フェースギヤ８６と噛み合うように、第３フェースギヤ８６の歯に沿って周方向に移動する。
　再び研削部３０がワークＷに押し付けられると、研削部３０が支持部２０の底部２４ｅ側へ押し付けられ、第３フェースギヤ８６は、バネ８８の付勢力に反して底部２４ｅ側（回転駆動装置１１側）に移動する。これにより、図２３（ａ）で示すように、第１フェースギヤ８１と第２フェースギヤ８２とが噛み合う。さらに研削部３０が支持部２０側へ押し付けられると、図２３（ｂ）に示すように、第１フェースギヤ８１と第３フェースギヤ８６との噛み合いが外れ、第１フェースギヤ８１は、第２フェースギヤ８２と噛み合って、第２フェースギヤ８２の歯に沿って周方向に移動する。これにより、図２３（ｃ）に示すように、第１フェースギヤ８１は、１ピッチ分周方向にずれた状態で第２フェースギヤ８２と噛み合う。その結果、変位機構８５（第３フェースギヤ８６）および係合機構８０（第１フェースギヤ８１および第２フェースギヤ８２）の係合動作で、研削部３０は支持部２０に対して決められた角度だけ周方向へ移動する。
　以上のように、本実施形態でも、支持部２０の表面に、凹凸形成部材２３により形成される凸面部２１および凹面部２２が周方向に沿って交互に設けられており、このうちの凸面部２１のみが研削部３０と接触している。そして、研削部３０は、係合機構８０および変位機構８５によって、支持部２０に対する相対位置を変更することができ、凸面部２１が接触している領域を変更することができる。これにより、第１実施形態と同様に、定期的に凸面部２１に対する研削部３０の位置を変えることで、研削力の極端な低下を抑えることができ、結果、研削力の低下による摩擦の増大を防止して、研削焼けを防止することができる。
　また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、研削部３０は、支持部２０に対して、決められた角度位置毎に相対位置を変えることができ、研削面３１が凹凸状となっている部分を確実に凸面部２１と接触させることができる。さらに、第３実施形態と同様に、研削装置１は変位機構８５を備えているため、研削装置１の使用者が意図的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させなくても自動的に研削部３０を支持部２０に対して相対移動させることができる。これにより、使用者は、研削力の低下を意識せずに長時間にわたって研削装置１を使用し続けることができる。
　上記第４実施形態は、次のような変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、研削部３０に第１フェースギヤ８１を取り付け、支持部２０に第２フェースギヤ８２を取り付けているが、研削部３０に第２フェースギヤ８２を取り付け、支持部２０に第１フェースギヤ８１を取り付けてもよい。このとき、第３フェースギヤ８６は、第２フェースギヤ８２の外周、つまり、研削部３０に取り付けられればよい。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
　例えば、支持部２０および研削部３０は、各実施形態の形態に限られず、他の実施形態および変形例で示した形態を採用することもできる。つまり、一例を挙げて説明すると、第１実施形態の支持部２０および研削部３０として、第２実施形態、第３実施形態または第４実施形態の支持部２０および研削部３０を適用することもできる。
　また、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、研削部３０は円板状であるが、矩形板状、多角形板状、楕円形板状等、任意の形の板状であってもよい。この場合の板状は、窪みのないフラットな板のみでなく、板の中心部分を窪ませた形状も含むものである。
　また、上記第１実施形態乃至第４実施形態では、図４に示すように、凸面部２１は凹面部２２から回転軸１２の軸方向と略平行に立ち上がっているが、例えば、図２４に示すように、凸面部２１は凹面部２２から回転軸１２の軸方向に対して所定角度傾斜して立ち上がるようにし、正面から見て台形に見えるような構成としてもよい。さらには、凸面部２１および凹面部２２は平面とする必要もなく、図２５に示すように、凸面部２１および凹面部２２を連続する曲面によって形成し、正面から見て波形に見えるような構成としてもよい。
　１　　　研削装置
　２　　　研削具
　３　　　研削具
　４　　　研削具
　５　　　研削具
　１１　　回転駆動装置
　１２　　回転軸
　２０　　支持部
　２１　　凸面部
　２２　　凹面部
　２３　　凹凸形成部材
　２４　　ベース部材
　２６ａ　取付孔
　３０　　研削部
　３１　　研削面
　４０　　固定部
　５０　　係合機構
　５１　　係合突起
　５２　　係合孔
　６０　　係合機構
　６１　　ラチェットギヤ
　６２　　ラチェット爪
　７０　　係合機構
　７１　　係合ピン
　７２　　係合溝
　７２ｃ　段部
　７５　　変位機構
　７６　　ガイド部材
　７７　　変位部材
　８０　　係合機構
　８１　　第１フェースギヤ
　８２　　第２フェースギヤ
　８５　　変位機構
　８６　　第３フェースギヤ

Claims (8)

  1. 　回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられる支持部と、
    　前記支持部上に重ねて設けられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、を備え、
    　前記支持部の表面には、使用時に前記研削部の裏面と接触する凸面部と、前記凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられており、
    　前記支持部と前記研削部との間、前記回転軸と前記研削部との間、または、前記回転軸と前記支持部との間には、決められた角度位置毎に係合して、前記研削部または前記支持部を周方向に決められた角度移動させた状態で保持する係合機構が設けられている研削装置。
  2. 　前記係合機構は、前記支持部および前記研削部の一方に設けられる少なくとも１つの係合突起と、前記支持部および前記研削部の他方に決められた角度位置毎に設けられ、前記係合突起と係脱可能な複数個の係合孔とからなる請求項１に記載の研削装置。
  3. 　前記係合機構は、前記研削部または前記支持部の内周に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する内歯車としてなるラチェットギヤと、前記回転軸に取り付けられ、前記ラチェットギヤと係合する少なくとも１つのラチェット爪とからなる請求項１に記載の研削装置。
  4. 　前記係合機構の係合動作に対応して前記研削部または前記支持部を決められた角度だけ周方向へ移動させる変位機構をさらに備える請求項１に記載の研削装置。
  5. 　前記変位機構は、前記研削部または前記支持部の一方に設けられるガイド部材と、前記ガイド部材の外周に取り付けられ、前記ガイド部材に沿って軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に変位する変位部材とからなり、
    　前記係合機構は、前記変位部材の外周面に設けられ、径方向外側に突出する少なくとも１つの係合ピンと、前記研削部または前記支持部の他方の内周面全周にわたって設けられ、決められた角度位置毎に段部が形成される係合溝とからなる請求項４に記載の研削装置。
  6. 　前記係合機構は、前記支持部および前記研削部の一方に取り付けられ、周方向に沿って決められたピッチを有する第１フェースギヤと、前記支持部および前記研削部の他方に取り付けられ、周方向に沿って前記第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第２フェースギヤとからなり、
    　前記変位機構は、前記第２フェースギヤの外周に軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に取り付けられ、周方向に沿って前記第１フェースギヤと噛み合うピッチを有する第３フェースギヤからなり、
    　前記第３フェースギヤは、前記第２フェースギヤに対して歯の位置が周方向にずれて設けられている請求項４に記載の研削装置。
  7. 　回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に係合突起を有するベース部材に取り付けられて使用される研削具であって、
    　前記ベース部材に取り付けられ、凸面部と、凸面部より後退する凹面部とを周方向に沿って交互に形成するための凹凸形成部材と、
    　前記凹凸形成部材上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、を備え、
    　前記凹凸形成部材には、前記係合突起と係合し、前記ベース部材上に前記凹凸形成部材を取り付けるための取付孔が形成され、
    　前記研削部には、決められた角度位置毎に設けられ、前記係合突起と係脱可能な複数の係合孔が形成されている研削具。
  8. 　回転駆動装置により駆動される回転軸に一体回転可能に取り付けられ、表面に凸面部と、凸面部より後退する凹面部とが周方向に沿って交互に設けられている支持部に取り付けられて使用される研削具であって、
    　前記支持部上に重ねられ、表面に複数の砥粒によって形成された凹凸状の研削面を有する研削部と、
    　前記研削部の裏面に取り付けられるガイド部材と、を備え、
    　前記研削部は、前記ガイド部材を前記支持部に備えられている変位部材の内周に挿し込むことにより前記支持部に取り付けられ、前記支持部が有する変位機構の係合動作に対応して決められた角度だけ前記支持部に対して周方向へ移動する研削具。
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