WO2017187485A1 - 研磨ブラシユニットおよび研磨ブラシ - Google Patents

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WO2017187485A1
WO2017187485A1 PCT/JP2016/062944 JP2016062944W WO2017187485A1 WO 2017187485 A1 WO2017187485 A1 WO 2017187485A1 JP 2016062944 W JP2016062944 W JP 2016062944W WO 2017187485 A1 WO2017187485 A1 WO 2017187485A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
abrasive
bundle
polishing brush
displacement
interval
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/062944
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松下　俊
佐藤　洋一
Original Assignee
大明化学工業株式会社
株式会社ジーベックテクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大明化学工業株式会社, 株式会社ジーベックテクノロジー filed Critical 大明化学工業株式会社
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Priority to JP2018513959A priority patent/JP6621529B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/08—Supports or guides for bristles
    • A46B9/10—Adjustable supports
    • 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
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face

Definitions

  • the present invention relates to a polishing brush unit for polishing a workpiece with an abrasive bundle obtained by bundling linear abrasives.
  • the present invention also relates to a polishing brush of the polishing brush unit.
  • a polishing brush in which a plurality of abrasive bundles in which a plurality of linear abrasives are bundled is arranged in an annular shape and the rear end portion of each abrasive bundle is held by a holder is described in Patent Document 1.
  • the polishing brush of this document includes a cylindrical brush case that covers the holder and the holder-side portion of the abrasive bundle from the outer peripheral side. The front end portion of the abrasive bundle is exposed from the brush case.
  • the brush case regulates the displacement of the linear abrasive that spreads to the outer peripheral side by centrifugal force when the polishing brush is rotated, and stabilizes the contact position of the linear abrasive with the workpiece. If the contact position of the linear abrasive with the workpiece is stabilized, the surface of the workpiece can be polished with high accuracy.
  • the manufacturing cost of the polishing brush increases as much as the brush case is provided.
  • the brush case is also increased in size, which increases the manufacturing cost of the polishing brush.
  • an object of the present invention is to provide a polishing brush unit capable of suppressing the manufacturing cost while regulating the displacement of the linear abrasive during rotation. Moreover, it is providing the polishing brush used for such a polishing brush unit.
  • a polishing brush unit includes a support shaft whose rear end portion is connected to a machine tool, and a plurality of abrasives bundled with a plurality of linear abrasives extending in the axial direction of the support shaft.
  • a bundle a shaft hole through which the support shaft passes in the front-rear direction, and a holding portion that holds rear end portions of the plurality of abrasive bundles arranged around the axis in a ring shape, and is attachable to and detachable from the support shaft
  • a polishing brush comprising a holder fixed to the front and rear ends of the plurality of abrasive bundles positioned between the holder and the front end of each abrasive bundle in the front-rear direction.
  • An abrasive displacement restricting member comprising an outer restricting portion that restricts displacement toward the outer peripheral side and a fixing portion that is fixed to the front side of the holder on the support shaft.
  • the displacement of the linear abrasive that spreads to the outer peripheral side by centrifugal force can be regulated by the outer regulating portion of the abrasive displacement regulating member. Accordingly, the contact position of the linear abrasive with the workpiece can be stabilized.
  • the outer regulating portion is located on the outer peripheral side of the plurality of abrasive bundles between the holder in the axial direction and the front end of each abrasive bundle, and like the brush case, the holder and the holder side of the abrasive bundle This part is not covered from the outer peripheral side.
  • the abrasive displacement regulating member can be reduced in size in the axial direction as compared with the brush case. Therefore, since the manufacturing cost of the abrasive displacement regulating member can be suppressed, the manufacturing cost of the polishing brush unit can be suppressed. Moreover, even when the diameter of the polishing brush unit is increased, an increase in the manufacturing cost can be suppressed.
  • the abrasive displacement regulating member is located on the inner peripheral side of the plurality of abrasive bundles between the holder and the front end of each abrasive bundle in the front-rear direction, and the front end portion of each abrasive bundle It is desirable to provide an inner regulating part that regulates the displacement toward the inner circumferential side. If it does in this way, the displacement to the inner peripheral side of the front-end part of an abrasives bundle can be controlled with an abrasives displacement control member. Accordingly, the contact position of the linear abrasive with the workpiece is more stable.
  • the plurality of abrasive bundles arranged in an annular shape include a plurality of abrasive bundle groups in the circumferential direction in which each abrasive bundle is arranged in an arc at a first interval, and each abrasive bundle group in the circumferential direction.
  • a gap larger than the first interval is provided between the two, and the abrasive displacement regulating member includes a connecting portion that extends in the radial direction through the gap and connects the inner regulating portion and the outer regulating portion. Is desirable.
  • the outer restricting portion located on the outer peripheral side of the abrasive bundle and the inner restricting portion located on the inner peripheral side of the abrasive bundle can be connected by the connecting portion, so the outer restricting portion is connected to the abrasive displacement restricting portion. It is easy to provide the inner restriction portion. Further, when the abrasive brush unit is rotated and the abrasive bundle located next to the gap is displaced toward the gap, the displacement of the abrasive bundle in the circumferential direction is restricted by the connecting portion. . Accordingly, the contact position of the linear abrasive with the workpiece is more stable.
  • a gap larger than twice the first interval is provided between each abrasive bundle group in the circumferential direction, and the abrasive positioned next to the connection portion and the connection portion in the circumferential direction.
  • the space between the material bundles may be the first interval. If it does in this way, between the connection part and the abrasives bundle located adjacent to a connection part will become equal to the 1st space
  • the amount of displacement of the abrasive bundle is determined by the amount of abrasive constituting the abrasive bundle group.
  • the amount of displacement is approximately equal to the amount of displacement of the material bundle in the circumferential direction toward the adjacent abrasive bundle.
  • the plurality of abrasive bundles are arranged over the entire circumference.
  • the number of abrasive bundles can be reduced as compared with the case where they are arranged in an annular shape at one interval. Therefore, the manufacturing cost of the polishing brush unit can be suppressed.
  • the tip of the abrasive bundle may be greatly displaced toward the inner periphery.
  • the second interval between the inner restricting portion and the abrasive bundle in the radial direction is the outer restricting in the radial direction. It is desirable that it is longer than the 3rd space
  • the third interval is not more than the first interval. That is, it is desirable that the distance between the outer regulating portion and the abrasive bundle in the radial direction is equal to or less than the first interval between the abrasive bundle and the abrasive bundle. If it does in this way, when the polishing brush unit is rotated, the amount of displacement by which the tip portion of the abrasive bundle is displaced to the outer peripheral side by centrifugal force can be suppressed.
  • the abrasive displacement restricting member includes a first member integrally including the fixing portion, the inner restricting portion, and the connection portion, and the outer restricting portion, and is detachably fixed to the first member. And an annular second member. In this way, when the abrasive bundle comes into contact with the outer regulating portion of the abrasive displacement regulating member due to the displacement of the front end portion of the abrasive bundle to the outer peripheral side, the outer regulating portion is worn. Only the second member provided can be replaced.
  • the abrasive displacement regulating member has a plate portion that extends from the fixed portion to the outer peripheral side and crosses between the holder and the front end of each abrasive bundle in the front-rear direction, and the plate portion is A plurality of openings for penetrating each of the plurality of abrasive bundles in the front-rear direction, and the outer restricting portion is radially arranged on the abrasive bundle among the inner peripheral surfaces of the openings in the plate portion. It is an outer peripheral surface portion that faces from the outside, and the inner regulating portion is an inner peripheral surface portion that faces the abrasive bundle from the radially inner side of the inner peripheral surface of the opening in the plate portion.
  • the circumferential inner circumferential surface portion of the inner circumferential surface of the opening in the plate portion that faces the abrasive bundle in the circumferential direction is a circumferential regulating portion that regulates displacement of the abrasive bundle in the circumferential direction. There can be. In this way, the displacement of the plurality of abrasive bundles held by the holder can be regulated for each abrasive bundle.
  • the present invention can be a polishing brush of the above-described polishing brush unit. That is, the polishing brush of the present invention includes a support shaft whose rear end portion is connected to a machine tool, a plurality of abrasive bundles obtained by bundling a plurality of linear abrasives extending in the axial direction of the support shaft, and a front-rear direction.
  • a holder having a shaft hole through which the support shaft passes and a holding portion for holding rear end portions of the plurality of abrasive bundles arranged in a ring around the axis, and detachably fixed to the support shaft.
  • the plurality of abrasive bundles arranged in an annular shape include a plurality of abrasive bundle groups in the circumferential direction, each abrasive bundle being arranged in an arc at a first interval, and between the abrasive bundle groups in the circumferential direction. Is provided with a gap larger than the first interval.
  • the number of abrasive bundles can be reduced as compared with the case where a plurality of abrasive bundles are arranged annularly at a first interval over the entire circumference. Therefore, the manufacturing cost of the polishing brush can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a polishing brush unit to which the present invention is applied as viewed from the rear in the axial direction.
  • FIG. 2 is a perspective view of a polishing brush unit to which the present invention is applied as viewed from the front in the axial direction.
  • FIG. 3 is a perspective view of the support shaft and the holder as viewed from the front in the axial direction.
  • the polishing brush unit 1 of this example includes a polishing brush 2 and an abrasive displacement regulating member 3.
  • the polishing brush 2 includes a support shaft 5 whose rear end portion is connected to the machine tool, a plurality of abrasive bundles 6 arranged in an annular shape around the axis L of the support shaft 5, and a shaft hole 7 through which the support shaft 5 passes. And a holder 9 having a plurality of holding holes (holding portions) 8 for holding rear end portions of the plurality of abrasive bundles 6.
  • the axis L direction of the support shaft 5 is the front-rear direction X of the polishing brush unit 1
  • the side where the tip (free end) of the abrasive bundle 6 is located is the front X1
  • the opposite side is the front. Let it be the rear X2.
  • the circumference of the axis L is defined as a circumferential direction ⁇ .
  • the abrasive displacement regulating member 3 is positioned between the holder 9 and each abrasive bundle 6 in the front-rear direction X.
  • the rear end portion of the support shaft 5 is a shank portion 5a connected to the head of the machine tool.
  • flat end surfaces 11 extending in the front-rear direction X are provided at a plurality of locations in the circumferential direction ⁇ .
  • a shaft side fixing portion 12 that fixes the abrasive displacement regulating member 3 is provided on the front end surface of the support shaft 5.
  • the shaft-side fixing portion 12 includes a protrusion 14 provided on the front end surface of the support shaft 5 and a screw hole 15 provided in the center of the protrusion 14.
  • each abrasive bundle 6 is a bundle of a plurality of linear abrasives 18 extending in the front-rear direction X along the axis L of the support shaft 5.
  • Each linear abrasive 18 is formed into a linear shape by impregnating and curing a binder resin such as an epoxy resin or a silicone resin on an aggregate of inorganic long fibers such as alumina fiber filaments.
  • the aggregate yarn is, for example, a collection of 250 to 3000 alumina long fibers (inorganic long fibers) having a fiber diameter of 8 to 50 ⁇ m.
  • the inorganic long fiber is not particularly limited as long as it is a material that is relatively abrasive with respect to the material to be polished, that is, a material that is harder and more brittle than the material to be polished. Silicon carbide fiber, boron fiber, or glass fiber can be used.
  • the linear abrasive 18 may be made of nylon, nylon with abrasive grains, rubber with abrasive grains, stainless steel, or brass.
  • the plurality of abrasive material bundles 6 arranged in an annular shape includes four abrasive material bundle groups 19 in the circumferential direction ⁇ , in which each abrasive material bundle 6 is arranged in an arc with a first interval H1.
  • a gap G larger than twice the first interval H1 is provided between the abrasive bundle groups 19 in the circumferential direction ⁇ .
  • the holder 9 includes a base holder 21 and an abrasive bundle holder 22 that is coaxially laminated on the front X ⁇ b> 1 of the base holder 21.
  • the base holder 21 includes a small-diameter disk portion 24 and a large-diameter disk portion 25 that is larger in diameter than the small-diameter disk portion 24 and is coaxially provided in front X1 of the small-diameter disk portion 24.
  • the shaft hole 7 passes through the centers of the small diameter disk portion 24 and the large diameter disk portion 25 in the front-rear direction X.
  • the small diameter disk portion 24 is provided with a plurality of screw holes 26 extending from the outside in the radial direction to the shaft hole 7.
  • the plurality of screw holes 26 are formed at equiangular intervals around the axis L.
  • the center hole 31 of the abrasive bundle holder 22 is larger than the shaft hole 7 of the base holder 21.
  • the abrasive bundle holder 22 is detachably fixed to the base holder 21 with screws 34 penetrating the abrasive bundle holder 22 in the front-rear direction X with the annular rear end face 32 in contact with the front surface of the base holder 21.
  • the abrasive bundle holder 22 includes a plurality of holding holes 8 arranged in an annular shape coaxial with the axis L on the annular front end surface 33.
  • the plurality of holding holes 8 extend rearward X2 in parallel with the axis L.
  • the shape of each holding hole 8 when viewed from the front X1 is a circle.
  • the plurality of holding holes 8 are provided at regular intervals in the circumferential direction ⁇ .
  • the interval between the holding holes 8 adjacent in the circumferential direction ⁇ is the first interval H1.
  • the number of the plurality of holding holes 8 is larger than the number of the plurality of abrasive bundles 6.
  • the number of holding holes 8 is larger than the number of abrasive bundles 6 by twice the number of abrasive bundle groups 19.
  • the number of the holding holes 8 is eight more than the number of the abrasive bundles 6.
  • each of the plurality of abrasive material bundles 6 is inserted into each holding hole 8.
  • a series of abrasive bundles 6 constituting each abrasive bundle group 19 are inserted into a series of holding holes 8 adjacent to each other. Thereby, a series of abrasive bundles 6 constituting the abrasive bundle group 19 are arranged in an arc.
  • a series of holding holes 8 for inserting a series of abrasive bundles 6 constituting the abrasive bundle group 19 and a series of holding holes 8 for inserting a series of abrasive bundles 6 constituting the next abrasive bundle group 19. are provided with two holding holes 8 into which the abrasive bundle 6 is not inserted. Thereby, the space
  • Each abrasive bundle 6 inserted in each holding hole 8 is fixed to the holder 9 by an adhesive filled in each holding hole 8.
  • the holder 9 is fixed to the support shaft 5 by a screw 35 that penetrates the screw hole 26 of the small diameter disk portion 24 of the base holder 21 from the outer peripheral side and contacts the flat surface of the support shaft 5.
  • the front end of the support shaft 5 is located behind the front end of each abrasive material bundle 6 in the X 2 direction.
  • the holder 9 can move in the front-rear direction X along the support shaft 5 by loosening the screw 35 penetrating the screw hole 26.
  • the holder 9 is fixed at a desired position in the front-rear direction X of the support shaft 5 by tightening the screw 35.
  • FIG. 4 is a perspective view when the abrasive displacement regulating member is viewed from the rear.
  • the abrasive displacement regulating member 3 is a thin plate-like member as a whole in the front-rear direction X.
  • the abrasive displacement regulating member 3 is made of resin or metal.
  • the abrasive displacement regulating member 3 includes a disk part 42 including a member side fixing part (fixing part) 41 fixed to the shaft side fixing part 12 of the support shaft 5 at the center, and an annular part 43 surrounding the disk part 42 from the outer peripheral side.
  • the four connecting portions 44 that extend in the radial direction between the disc portion 42 and the annular portion 43 and connect the disc portion 42 and the annular portion 43 are provided.
  • An arc-shaped opening 45 is defined by the two connecting portions 44, the disc portion 42, and the annular portion 43 that are adjacent in the circumferential direction ⁇ .
  • the abrasive displacement regulating member 3 includes four openings 45.
  • the member-side fixing portion 41 includes a through hole 48 that penetrates the center of the disk portion 42 in the front-rear direction X, and a recess 49 provided in the center portion of the rear surface of the disk portion 42.
  • the through hole 48 is located at the center of the recess 49.
  • the concave portion 49 has a shape that fits with the protrusion 14 (shaft side fixing portion 12) of the support shaft 5.
  • the annular portion 43 includes a tapered surface 50 that is inclined forward X1 toward the edge of the opening 45 on the rear surface.
  • the connecting portion 44 has an arcuate curved shape in which the edge 44 a in the circumferential direction ⁇ is recessed in a direction away from the opening 45.
  • the member side fixing portion 41 When attaching the abrasive displacement regulating member 3 to the polishing brush 2, the member side fixing portion 41 is fixed to the shaft side fixing portion 12 of the support shaft 5 from the front X 1 of the polishing brush 2.
  • a series of abrasive bundles 6 constituting each abrasive bundle group 19 is inserted into each opening 45 from the rear X 2.
  • the protrusion 14 of the support shaft 5 is inserted and fitted into the recess 49 of the member-side fixing portion 41.
  • a headed screw 53 (see FIG. 2) that penetrates the through hole 48 of the member side fixing portion 41 from the front X1 is screwed into the screw hole 15 at the front end of the support shaft 5.
  • the disk portion 42 of the abrasive displacement regulating member 3 is arranged on the inner peripheral side of the plurality of abrasive bundles 6 arranged in an annular shape between the holder 9 and the front end of each abrasive bundle 6 in the front-rear direction X.
  • the annular portion 43 of the abrasive displacement regulating member 3 is located on the outer peripheral side of the plurality of abrasive bundles 6 arranged in a ring shape between the holder 9 in the front-rear direction X and the front end of each abrasive bundle 6.
  • the connecting portion 44 of the abrasive displacement regulating member 3 is located in the gap G between the abrasive bundle groups 19. As shown in FIG. 2, the connection portion 44 overlaps the holding hole 8 in which the abrasive bundle 6 is not held among the plurality of holding holes 8 formed in the holder 9 when viewed from the direction of the axis L.
  • the edge on the opening 45 side in the disk portion 42 is an inner regulating portion 55 that regulates the displacement of the front end portion of each abrasive material bundle 6 toward the inner peripheral side.
  • the edge of the annular portion 43 on the opening 45 side is an outer regulating portion 56 that regulates displacement of the front end portion of each abrasive bundle 6 toward the outer peripheral side.
  • An edge 44 a on the opening 45 side in the connection portion 44 is a circumferential direction restriction portion 57 that restricts displacement of the abrasive bundle 6 located next to the connection portion 44 toward the connection portion 44.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the spacing between the abrasive bundle 6 held by the holder 9 and the inner restricting portion 55, the outer restricting portion 56 and the circumferential restricting portion 57 of the abrasive displacement restricting member 3.
  • an interval in the circumferential direction ⁇ between adjacent abrasive bundles 6 is a first interval H1. That is, the interval between the adjacent abrasive bundles 6 in the circumferential direction ⁇ is equal to the interval between the holding holes 8 adjacent in the circumferential direction ⁇ .
  • the first interval H1 is, for example, 2.5 mm to 4.5 mm.
  • a second interval H2 is provided between the inner regulating portion 55 and the abrasive bundle 6 in the radial direction.
  • a distance between the abrasive bundle 6 and the outer restricting portion 56 in the radial direction is a third interval H3.
  • the second interval H2 is, for example, 4.0 mm to 12 mm.
  • the third interval H3 is 1.0 mm to 2.5 mm.
  • the second interval H2 is longer than the third interval H3.
  • the third interval H3 is not more than the first interval H1.
  • the interval between the connecting portion 44 and the abrasive bundle 6 positioned next to the connecting portion 44 in the circumferential direction ⁇ is the first interval H1. That is, the interval between the connecting portion 44 and the abrasive bundle 6 located next to the connecting portion 44 is the same as the interval between the adjacent abrasive bundles 6 in the series of abrasive bundles 6 constituting the abrasive bundle group 19. It is the same as the interval between the holding holes 8 adjacent in the circumferential direction ⁇ .
  • each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 tends to spread to the outer peripheral side by centrifugal force.
  • the front end portion of the linear abrasive 18 abuts on the annular portion 43 (outer restricting portion 56) of the abrasive displacement restricting member 3, and the displacement toward the outer peripheral side is restricted.
  • the front end portion of each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 is displaced toward the inner peripheral side, the front end portion of the linear abrasive 18 is the disk portion 42 (inner restricting portion 55 of the abrasive displacement restricting member 3. ), And the displacement toward the inner periphery is restricted.
  • the amount of displacement by which the linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 positioned next to the connecting portion 44 is displaced in the circumferential direction ⁇ toward the connecting portion 44 is such that the abrasive bundle 6 has the abrasive bundle 6. Is substantially equal to the amount of displacement displaced in the circumferential direction ⁇ toward the side of the abrasive bundle 6 located next to.
  • each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 can be accurately pressed against the polishing position of the workpiece. Moreover, the contact position of the linear abrasive 18 with respect to a workpiece
  • work can be stabilized. Therefore, the workpiece can be polished or ground with high accuracy.
  • the rotation direction of the polishing brush unit 1 is switched to the opposite direction at a constant cycle. That is, the polishing / grinding process is performed by rotating the polishing brush unit 1 in the first rotation direction and rotating the polishing brush unit 1 in the second rotation direction opposite to the first rotation direction. Grinding and polishing operations can be performed alternately. In this way, the wear of each abrasive bundle 6 becomes uniform. When the wear of each abrasive bundle 6 becomes uniform, the tip portion of the abrasive bundle 6 can be brought into contact with the workpiece uniformly, so that the workpiece can be polished or ground with high accuracy.
  • the fixing position of the holder 9 with respect to the support shaft 5 is moved forward X1.
  • the abrasive displacement regulating member 3 is moved relative to the abrasive bundle 6 in the rear X2, and the abrasive displacement regulating member 3 is disposed between the holder 9 and the front end of the abrasive bundle 6.
  • the abrasive displacement regulating member 3 is located between the holder 9 and the front end of each abrasive bundle 6 in the direction of the axis L, and regulates the displacement of the abrasive bundle 6. Therefore, the abrasive displacement regulating member 3 can be reduced in size in the axis L direction as compared with a brush case or the like covering the holder 9 and the portion of the abrasive bundle 6 on the holder 9 side from the outer peripheral side. Thereby, the manufacturing cost of the abrasive displacement control member 3 can be suppressed.
  • the abrasive displacement regulating member 3 includes an outer regulating portion 56 positioned on the outer circumferential side of the abrasive bundle 6 and an inner regulating portion positioned on the inner circumferential side of the abrasive bundle 6 by the connecting portion 44 extending in the radial direction through the gap G. 55 is connected. Therefore, it is easy to equip the abrasive displacement restricting member 3 with the outer restricting portion 56 and the inner restricting portion 55.
  • the abrasive bundles 19 are provided with a plurality of abrasive bundle groups 19 in which the respective abrasive bundles 6 are arranged at the first interval H1, and the plurality of abrasive bundle groups. 19, a gap G larger than twice the first interval H1 is provided. Therefore, the number of the abrasive bundles 6 can be reduced as compared with the case where the plurality of abrasive bundles 6 are arranged annularly at the first interval H1 over the entire circumference. Thereby, the manufacturing cost of the polishing brush 2 can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost of the polishing brush unit 1 can be suppressed.
  • the interval between the outer side restricting portion 56 and the abrasive bundle 6 in the radial direction is set to be not more than the first interval H1 between the abrasive bundle 6 and the abrasive bundle 6. In this way, when the polishing brush unit 1 is rotated, the amount of displacement of the front end portion of the abrasive bundle 6 due to the centrifugal force can be suppressed.
  • the front end portion of the abrasive bundle 6 is relatively greatly displaced toward the inner peripheral side.
  • the second interval H2 between the inner restricting portion 55 and the abrasive bundle 6 in the radial direction is made larger than the third interval H3 between the outer restricting portion 56 and the abrasive bundle 6 in the radial direction. Therefore, the displacement of the front end portion of the abrasive bundle 6 toward the inner peripheral side can be allowed.
  • the movement of the polishing brush unit 1 in the polishing operation is not limited to the rotary motion, and may be a reciprocating operation, an oscillation operation, a swinging motion, or a motion combining these operations. Furthermore, the movement of moving the polishing brush unit 1 up and down in the direction of the axis L may be combined. Even in these cases, since the displacement of the abrasive bundle 6 can be regulated by the abrasive displacement regulating member 3, each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 can be accurately pressed against the polishing position of the workpiece. Moreover, the contact position of the linear abrasive 18 with respect to a workpiece
  • the abrasive bundle holder 22 of the holder 9 is removed from the base holder 21 and replaced with the large diameter abrasive bundle holder 22.
  • the abrasive displacement regulating member 3 having a size corresponding to the diameter of the abrasive bundle holder 22 is attached to the support shaft 5.
  • the abrasive displacement regulating member 3 is a small member in the direction of the axis L as compared to a brush case or the like that covers the holder 9 and the holder 9 side portion of the abrasive bundle 6 from the outer peripheral side. .
  • the manufacturing cost of the abrasive displacement regulating member 3 can be suppressed, and the manufacturing cost of the polishing brush unit 1 can be reduced. Can be suppressed.
  • FIG. 6 shows an abrasive material displacement regulating member 3A of the first modification.
  • 3 A of abrasive material displacement control members of this example are provided with the structure corresponding to said abrasive material displacement control member 3, the same code
  • the abrasive displacement regulating member 3 ⁇ / b> A includes a member-side fixing portion (fixing portion) 41 and a circular plate portion 61 extending from the shaft-side fixing portion 12 to the outer peripheral side.
  • the member side fixing portion 41 includes a through hole 48 and a concave portion 49.
  • the plate portion 61 includes a plurality of openings 62 penetrating in the front-rear direction X at the outer peripheral edge portion.
  • the abrasive bundle 6 is held by the holder 9 every two holding holes 8.
  • the number of openings 62 provided in the abrasive displacement regulating member 3 ⁇ / b> A is the same as the number of holding holes 8 that hold the abrasive bundle 6 in the holder 9.
  • Each opening 62 is a long hole with a long arc in the circumferential direction ⁇ with respect to the radial direction.
  • An edge of the opening portion 62 in the plate portion 52 is a tapered surface 63 that is inclined forward X1 toward the opening portion 62.
  • the member side fixing portion 41 is fixed to the shaft side fixing portion 12 of the support shaft 5 from the front X ⁇ b> 1 of the polishing brush 2.
  • the member-side fixing portion 41 is fixed to the support shaft 5 first, each abrasive bundle 6 is inserted into each opening 62. Thereafter, the protrusion 14 of the support shaft 5 is inserted and fitted into the recess 49 of the member-side fixing portion 41. Then, a headed screw that penetrates the through hole 48 of the member-side fixing portion 41 from the front X1 is screwed into the screw hole 15 at the front end of the support shaft 5. Accordingly, the plate portion 61 of the abrasive displacement regulating member 3 ⁇ / b> A is positioned between the holder 9 and the front end of each abrasive bundle 6 in the front-rear direction X.
  • the inner inner peripheral surface portion of the inner peripheral surface of the opening 62 in the plate portion 61 that faces the abrasive bundle 6 from the radially inner side is displaced toward the inner peripheral side of the front end portion of each abrasive bundle 6.
  • the inner side regulation part 55 which regulates.
  • the outer inner peripheral surface portion facing the abrasive bundle 6 from the outside in the radial direction regulates the displacement of the front end portion of each abrasive bundle 6 toward the outer peripheral side.
  • FIG. Further, a portion of the plate portion 61 that is positioned between the opening 62 and the opening 62 in the circumferential direction ⁇ is the connection portion 44.
  • a circumferential inner circumferential surface portion of the inner circumferential surface of the opening 62 in the plate portion 61 that faces the abrasive bundle 6 in the circumferential direction ⁇ is a circumference that regulates displacement of the abrasive bundle 6 toward the circumferential direction ⁇ . This is a direction restricting portion 57.
  • the second distance H2 between the inner regulating portion 55 and the abrasive bundle 6 in the radial direction is, for example, 2.0 mm to 15 mm.
  • the third distance H3 between the outer regulating portion 56 and the abrasive bundle 6 in the radial direction is, for example, 0.5 mm to 4 mm.
  • the first distance H1 between the abrasive bundle 6 and the circumferential direction restricting portion 57 is, for example, 1.5 mm to 8 m.
  • each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 can be accurately pressed against the polishing position of the workpiece. Moreover, the contact position of the linear abrasive 18 with respect to a workpiece
  • work can be stabilized. Therefore, the workpiece can be polished or ground with high accuracy.
  • the abrasive bundle 6 of the abrasive bundle 6 is compared with the case where the plurality of abrasive bundles 6 are arranged annularly at the first interval H1 over the entire circumference. The number can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the polishing brush unit can be suppressed.
  • the opening 62 may have a circular shape that is coaxial with the abrasive bundle 6 when the abrasive displacement regulating member 3A is attached to the polishing brush 2.
  • the radial interval from the abrasive bundle 6 to the edge of the opening 62 in the plate portion 61 can be set to 0.5 mm to 5 mm. That is, the second interval H2 between the inner restricting portion 55 and the abrasive bundle 6 in the radial direction, the third interval H3 between the outer restricting portion 56 and the abrasive bundle 6 in the radial direction, and the abrasive bundle 6 And the circumferential direction restricting portion 57 can be set to 0.5 mm to 5 mm.
  • the displacement of the abrasive bundle 6 in all directions during polishing / grinding can be uniformly regulated. Further, the amount of displacement of the abrasive bundle 6 in all directions during polishing / grinding can be regulated small. Thereby, since the amount of cutting that the abrasive bundle cuts into the workpiece during polishing and grinding can be suppressed, it is suitable for forming a polished surface having a small surface roughness.
  • the second interval H2 between the inner restricting portion 55 and the abrasive bundle 6 in the radial direction, the third interval H3 between the outer restricting portion 56 and the abrasive bundle 6 in the radial direction, and the abrasive bundle 6 and the circumferential direction restricting portion 57 in particular, when the first interval H1 is set to 0.5 mm to 1.5 mm, the displacement amount of the abrasive bundle 6 can be regulated to be smaller, and the abrasive bundle is applied to the workpiece. Since the cutting depth can be further suppressed, the surface roughness of the polished surface is reduced.
  • FIG. 8 shows an abrasive displacement restricting member 3B of Modification 2. Since the abrasive displacement regulating member 3B of the present example has a configuration corresponding to the abrasive displacement regulating member 3 described above, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the abrasive displacement restricting member 3B of Modification 2 includes a first member 71 integrally including a member side fixing portion (fixing portion) 41, an inner restricting portion 55, and a connecting portion 44, and an outer restricting portion 56, and includes a first member. And an annular second member 72 detachably fixed to 71. In FIG. 8, the second member 72 is indicated by a chain line.
  • the first member 71 includes a circular plate portion 73 having a member-side fixing portion 41 at the center and an arm portion 74 protruding in the radial direction from the circular plate portion 73.
  • the arm portion 74 includes a first plate portion 74a extending from the outer peripheral edge portion of the circular plate portion 73 to the outer peripheral side with a constant width, and a second plate extending bent from the end on the outer peripheral side of the first plate portion 74a toward the front X1. And a third plate portion 74c that bends and extends from the front end of the second plate portion 74b to the inner peripheral side.
  • An end portion on the outer peripheral side of the arm portion 74 where the first plate portion 74 a and the third plate portion 74 c face each other in the front-rear direction is a holding portion 75 that holds the second member 72.
  • the second member 72 is a rubber ring. The second member 72 is held by the holding portion 75 of the first member 71 in a state where a part of the outer peripheral surface thereof is in contact with the first plate portion 61.
  • the abrasive displacement regulating member 3 ⁇ / b> B is fixed by inserting the member-side fixing portion 41 into the protrusion 14 of the shaft-side fixing portion 12 of the support shaft 5 of the polishing brush 2.
  • a series of abrasive bundles 6 constituting each abrasive bundle group 19 is composed of two arm portions 74, a circular plate portion 73, and a second member 72 (rubber ring) that are adjacent in the circumferential direction ⁇ .
  • Each of the four openings 76 is inserted.
  • the outer peripheral edge of the circular plate portion 73 is the inner regulating portion 55.
  • An inner portion of the second member 72 (rubber ring) is an outer regulating portion 56.
  • the arm portion 74 is the connection portion 44, and the edge in the circumferential direction ⁇ of the arm portion 74 is the circumferential direction regulating portion 57.
  • each linear abrasive 18 of the abrasive bundle 6 can be accurately pressed against the polishing position of the workpiece. Moreover, the contact position of the linear abrasive 18 with respect to a workpiece
  • work can be stabilized. Therefore, the workpiece can be polished or ground with high accuracy.
  • the outer restriction portion 56 is provided when the abrasive bundle 6 and the outer restriction portion 56 come into contact with each other due to the displacement of the front end portion of the abrasive bundle 6 toward the outer peripheral side and the outer restriction portion 56 is worn. Only the second member 72 can be replaced.

Abstract

　研磨ブラシユニット（１）は、後端部分が工作機械に連結される支軸（５）、支軸（５）の軸線（Ｌ）方向に延びる複数本の線状砥材（１８）を束ねた複数の砥材束（６）、および、前後方向Ｘに支軸（５）が貫通する軸孔（７）と軸線Ｌ回りを環状に配列された複数の砥材束（６）の後端部分を保持する保持部（８）とを備え、支軸（５）に着脱可能に固定されたホルダ（９）を有する研磨ブラシ２を備える。また、研磨ブラシユニット（１）は、前後方向Ｘにおけるホルダ（９）と各砥材束（６）の前端との間で複数の砥材束（６）の外周側に位置して各砥材束（６）の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部（５６）と、支軸（５）におけるホルダ（９）よりも前側に固定される固定部（４１）とを備える砥材変位規制部材（３）を備える。

Description

研磨ブラシユニットおよび研磨ブラシ
　本発明は、線状砥材を束ねた砥材束によってワークを研磨する研磨ブラシユニットに関する。また、かかる研磨ブラシユニットの研磨ブラシに関する。
　複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束を環状に配列して各砥材束の後端部分をホルダによって保持した研磨ブラシは特許文献１に記載されている。同文献の研磨ブラシは、ホルダと砥材束のホルダ側の部分とを外周側から被う筒状のブラシケースを備える。砥材束はその前端部分がブラシケースから露出する。ブラシケースは、研磨ブラシを回転させたときに遠心力によって外周側に広がる線状砥材の変位を規制して、ワークに対する線状砥材の接触位置を安定させる。ワークに対する線状砥材の接触位置が安定すれば、ワークの表面を精度よく研磨できる。
特開２００３－１３６４１３号公報
　研磨ブラシがブラシケースを備える場合には、ブラシケースを備える分だけ、研磨ブラシの製造コストが増加する。特に、研磨ブラシを大径化する場合には、ブラシケースも大型化するので、研磨ブラシの製造コストが増大するという問題がある。
　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、回転時における線状砥材の変位を規制しながら製造コストを抑制できる研磨ブラシユニットを提供することにある。また、このような研磨ブラシユニットに用いられる研磨ブラシを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の研磨ブラシユニットは、後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダ、を備える研磨ブラシと、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の外周側に位置して各砥材束の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部と、前記支軸における前記ホルダよりも前側に固定される固定部と、を備える砥材変位規制部材と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、研磨ブラシユニットを回転させたときに遠心力によって外周側に広がる線状砥材の変位を砥材変位規制部材の外側規制部によって規制できる。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置を安定させることができる。ここで、外側規制部は軸線方向におけるホルダと各砥材束の前端との間で複数の砥材束の外周側に位置しており、ブラシケースのように、ホルダと砥材束のホルダ側の部分とを外周側から被うものではない。従って、砥材変位規制部材は、ブラシケースと比較して、軸線方向で小型化できる。これにより、砥材変位規制部材の製造コストを抑制できるので、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。また、研磨ブラシユニットを大径化した場合でも、その製造コストの増大を抑制できる。
　本発明において、前記砥材変位規制部材は、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の内周側に位置して各砥材束の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部を備えることが望ましい。このようにすれば、砥材変位規制部材によって砥材束の前端部分の内周側への変位を規制できる。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定する。
　本発明において、環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔より大きい隙間が設けられ、前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備えることが望ましい。このようにすれば、接続部によって砥材束の外周側に位置する外側規制部と砥材束の内周側に位置する内側規制部とを接続できるので、砥材変位規制部に外側規制部と内側規制部とを備えることが容易となる。また、研磨ブラシユニットを回転させたときに、隙間の隣に位置する砥材束が隙間の側に向かって変位したときに、当該砥材束の周方向への変位は接続部によって規制される。従って、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定する。
　本発明において、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍よりも大きい隙間が設けられ、前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は、前記第１間隔であるものとすることができる。このようにすれば、接続部と接続部の隣に位置する砥材束との間が、砥材束群を構成する砥材束と砥材束との間の第１間隔に等しくなる。従って、研磨ブラシユニットを回転させたときに、隙間の隣に位置する砥材束が隙間の側に向かって変位したときに、当該砥材束の変位量は、砥材束群を構成する砥材束が隣に位置する砥材束の側に向かって周方向に変位する変位量とほぼ等しくなる。これにより、ワークに対する線状砥材の接触位置がより安定するので、ワークの表面を精度よく研磨できる。さらに、複数の砥材束を環状に配列する際に、各砥材束群の間に第１間隔の２倍よりも大きい隙間を設ければ、複数の砥材束を全周に渡って第１間隔で環状に配列した場合と比較して、砥材束の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。
　ここで、研磨・研削加工開始時などにおいて研磨ブラシユニットがワークに乗り上げる際には砥材束の先端部分が内周側に大きく変位することがある。このような砥材束の先端部分の内周側への変位を許容するためには、前記径方向における前記内側規制部と前記砥材束との第２間隔は、前記径方向における前記外側規制部と前記砥材束との間の第３間隔よりも長いことが望ましい。
　また、本発明において、前記第３間隔は、前記第１間隔以下であることが望ましい。すなわち、径方向における外側規制部と砥材束との間の間隔は、砥材束と砥材束との間の第１間隔以下であることが望ましい。このようにすれば、研磨ブラシユニットを回転させたときに遠心力によって砥材束の先端部分が外周側に変位する変位量を抑制できる。
　本発明において、前記砥材変位規制部材は、前記固定部、前記内側規制部および前記接続部を一体に備える第１部材と、前記外側規制部を備え、前記第１部材に着脱可能に固定される環状の第２部材とを備えるものとすることができる。このようにすれば、砥材束の先端部分の外周側への変位によって砥材束と砥材変位規制部材の外側規制部とが接触して外側規制部が摩耗した場合に、外側規制部を備える第２部材のみを交換できる。
　本発明において、前記砥材変位規制部材は、前記固定部から外周側に広がって前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間を横断する板部を有し、前記板部は、前記複数の砥材束のそれぞれを前記前後方向に貫通させる複数の開口部を備え、前記外側規制部は、前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に径方向の外側から対向する外側内周面部分であり、前記内側規制部は、前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に径方向の内側から対向する内側内周面部分であり、前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に周方向で対向する周方向内周面部分は、前記砥材束の周方向への変位を規制する周方向規制部であるものとすることができる。このようにすれば、ホルダに保持された複数の砥材束の変位を、砥材束毎に規制できる。
　次に、本発明は、上記の研磨ブラシユニットの研磨ブラシとすることができる。すなわち、本発明の研磨ブラシは、後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダを備え、環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔より大きい隙間が設けられることを特徴とする。かかる研磨ブラシユニットでは、複数の砥材束を全周に渡って第１間隔で環状に配列した場合と比較して、砥材束の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシの製造コストを抑制できる。
本発明を適用した研磨ブラシユニットを後方から見た場合の斜視図である。 本発明を適用した研磨ブラシユニットを前方から見た場合の斜視図である。 支軸およびホルダを前方から見た場合の斜視図である。 砥材変位規制部材を後方から見た場合の斜視図である。 砥材束と外側規制部、内側規制部および接続部との間隔の説明図である。 変形例１の砥材規制部材を上方から見た場合の斜視図である。 砥材束と外側規制部、内側規制部および接続部との間隔の説明図である。 変形例１の砥材規制部材を上方から見た場合の斜視図である。
　図面を参照して、本発明の実施の形態の研磨ブラシユニットを説明する。
（全体構成）
　図１は本発明を適用した研磨ブラシユニットを軸線方向の後方から見た場合の斜視図である。図２は本発明を適用した研磨ブラシユニットを軸線方向の前方から見た場合の斜視図である。図３は支軸およびホルダを軸線方向の前方から見た場合の斜視図である。図１に示すように、本例の研磨ブラシユニット１は研磨ブラシ２と砥材変位規制部材３を備える。研磨ブラシ２は、後端部分が工作機械に連結される支軸５と、支軸５の軸線Ｌ回りを環状に配列された複数の砥材束６と、支軸５が貫通する軸孔７および複数の砥材束６の後端部分を保持する複数の保持孔（保持部）８を備えるホルダ９を有する。なお、研磨ブラシユニット１の説明では、支軸５の軸線Ｌ方向を研磨ブラシユニット１の前後方向Ｘとし、砥材束６の先端（自由端）が位置する側を前方Ｘ１、その反対側を後方Ｘ２とする。また、軸線Ｌ回りを周方向θとする。図１および図２に示すように、砥材変位規制部材３は、前後方向Ｘにおいてホルダ９と各砥材束６との間に位置する。
（研磨ブラシ）
　図１および図３に示すように、支軸５の後端部分は工作機械のヘッドに連結されるシャンク部５ａである。支軸５の前後方向Ｘの途中位置には、周方向θの複数箇所に一定幅で前後方向Ｘに延びる平端面１１が設けられている。図３に示すように、支軸５の前端面には砥材変位規制部材３を固定する軸側固定部１２が設けられている。軸側固定部１２は、支軸５の前端面に設けた突部１４と、突部１４の中心に設けられたネジ孔１５とを備える。
　ここで、図２に示すように、各砥材束６は支軸５の軸線Ｌに沿って前後方向Ｘに延びる複数本の線状砥材１８を円形に束ねたものである。各線状砥材１８は、アルミナ繊維フィラメント等の無機長繊維の集合体にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。集合糸は、例えば、繊維径が８μｍ～５０μｍのアルミナ長繊維（無機長繊維）を２５０本～３０００本、集合させたものである。無機長繊維は、被研磨材に対して相対的に研磨性を有する材料、すなわち、研磨する材料よりも硬くてかつ脆い材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミナ繊維の他、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、あるいはガラス繊維を用いることができる。なお、線状砥材１８として、ナイロン、砥粒入りナイロン、砥粒入りゴム、ステンレス鋼、真鍮からなるものを採用してもよい。
　ここで、環状に配列された複数の砥材束６は、各砥材束６が第１間隔Ｈ１で円弧に配列された砥材束群１９を周方向θに４つ備える。周方向θにおける各砥材束群１９の間には、第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きい隙間Ｇが設けられている。
　図３に示すように、ホルダ９は、ベースホルダ２１と、ベースホルダ２１の前方Ｘ１に同軸に積層された砥材束ホルダ２２を備える。ベースホルダ２１は、小径円盤部２４と小径円盤部２４よりも大径で小径円盤部２４の前方Ｘ１に同軸に設けられた大径円盤部２５を備える。軸孔７は小径円盤部２４および大径円盤部２５の中心を前後方向Ｘに貫通する。小径円盤部２４には径方向の外側から軸孔７に至るネジ孔２６が複数設けられている。複数のネジ孔２６は軸線Ｌ回りの等角度間隔に形成されている。
　砥材束ホルダ２２の中心孔３１はベースホルダ２１の軸孔７よりも大きい。砥材束ホルダ２２は、環状後端面３２をベースホルダ２１の前面に当接させた状態で、当該砥材束ホルダ２２を前後方向Ｘに貫通するネジ３４によってベースホルダ２１に着脱可能に固定される。
　砥材束ホルダ２２は、環状前端面３３に軸線Ｌと同軸の円環状に配列された複数の保持孔８を備える。複数の保持孔８は軸線Ｌと平行に後方Ｘ２に延びる。各保持孔８を前方Ｘ１から見た場合の形状は円形である。複数の保持孔８は周方向θに一定間隔で設けられている。周方向θで隣り合う保持孔８の間隔は第１間隔Ｈ１である。ここで、複数の保持孔８の数は複数の砥材束６の数よりも多い。より具体的には、保持孔８の数は砥材束群１９の数の２倍だけ砥材束６の数よりも多い。本例では、砥材束群１９が４つなので、保持孔８の数は砥材束６の数よりも８つ多い。
　複数の砥材束６のそれぞれは、後端部分が各保持孔８に挿入される。複数の砥材束６を保持孔８に挿入する際には、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を、互いに隣り合う一連の保持孔８に挿入する。これにより砥材束群１９を構成する一連の砥材束６は円弧に配列される。また、砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を挿入する一連の保持孔８と、次の砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を挿入する一連の保持孔８との間に、砥材束６を挿入しない保持孔８を２つ設ける。これにより、周方向θにおける各砥材束群１９の間の間隔は、第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きくなる。各保持孔８に挿入された各砥材束６は各保持孔８に充填された接着剤によってホルダ９に固定される。
　ここで、ホルダ９は、ベースホルダ２１の小径円盤部２４のネジ孔２６を外周側から貫通して支軸５の平坦面に当接するネジ３５によって支軸５に固定される。ホルダ９が支軸５に固定された状態では、支軸５の前端は各砥材束６の前端よりも後方Ｘ２に位置する。なお、ネジ孔２６を貫通するネジ３５を緩めることによりホルダ９は支軸５に沿って前後方向Ｘに移動可能となる。そして、ネジ３５を締めることにより、ホルダ９は支軸５の前後方向Ｘの所望の位置に固定される。
（砥材変位規制部材）
　図４は砥材変位規制部材を後方から見た場合の斜視図である。図４に示すように、砥材変位規制部材３は、全体として前後方向Ｘに薄い板状の部材である。砥材変位規制部材３は、樹脂、或いは、金属から形成されている。砥材変位規制部材３は、中心に支軸５の軸側固定部１２に固定される部材側固定部（固定部）４１を備える円盤部４２と円盤部４２を外周側から囲む環状部４３と、円盤部４２と環状部４３との間で径方向に延びて円盤部４２と環状部４３を接続する４本の接続部４４を備える。周方向θで隣り合う２本の接続部４４と円盤部４２と環状部４３とによって円弧形状の開口部４５が区画されている。砥材変位規制部材３は４つの開口部４５備える。
　部材側固定部４１は、円盤部４２の中心を前後方向Ｘに貫通する貫通孔４８と、円盤部４２の後面の中心部分に設けられた凹部４９を備える。貫通孔４８は凹部４９の中心に位置する。凹部４９は支軸５の突部１４（軸側固定部１２）と嵌合する形状を備える。環状部４３は、後面に開口部４５の縁に向かって前方Ｘ１に傾斜するテーパー面５０を備える。接続部４４は、周方向θの縁４４ａが開口部４５から離間する方向に窪む円弧の湾曲形状を備える。
　砥材変位規制部材３を研磨ブラシ２に取り付ける際には、部材側固定部４１を研磨ブラシ２の前方Ｘ１から支軸５の軸側固定部１２に固定する。部材側固定部４１を支軸５に固定する際には、まず、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６を各開口部４５に後方Ｘ２から挿入する。その後、部材側固定部４１の凹部４９に支軸５の突部１４を挿入して嵌合させる。そして、部材側固定部４１の貫通孔４８を前方Ｘ１から貫通する有頭ネジ５３（図２参照）を支軸５の前端のネジ孔１５に捩じ込む。これにより、砥材変位規制部材３の円盤部４２は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間において、環状に配列された複数の砥材束６の内周側に位置する。砥材変位規制部材３の環状部４３は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間において、環状に配列された複数の砥材束６の外周側に位置する。砥材変位規制部材３の接続部４４は、各砥材束群１９の間の隙間Ｇに位置する。接続部４４は、図２に示すように、軸線Ｌ方向から見た場合に、ホルダ９に形成された複数の保持孔８のうち砥材束６が保持されていない保持孔８と重なる。
　ここで、円盤部４２における開口部４５の側の縁は、各砥材束６の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部５５である。環状部４３における開口部４５の側の縁は、各砥材束６の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部５６である。接続部４４における開口部４５の側の縁４４ａは、接続部４４の隣に位置する砥材束６の接続部４４の側への変位を規制する周方向規制部５７である。
　図５はホルダ９に保持された砥材束６と、砥材変位規制部材３の内側規制部５５、外側規制部５６および周方向規制部５７との間の間隔の説明図である。まず、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６において、隣り合う砥材束６の周方向θの間隔は第１間隔Ｈ１である。すなわち、隣り合う砥材束６の周方向θの間隔は周方向θで隣り合う保持孔８の間隔と等しい。第１間隔Ｈ１は、例えば、２．５ｍｍ～４．５ｍｍである。
　径方向における内側規制部５５と砥材束６との間は第２間隔Ｈ２である。径方向における砥材束６と外側規制部５６との間は第３間隔Ｈ３である。第２間隔Ｈ２は、例えば、４．０ｍｍ～１２ｍｍである。第３間隔Ｈ３は１．０ｍｍ～２．５ｍｍである。ここで、第２間隔Ｈ２は第３間隔Ｈ３よりも長い。第３間隔Ｈ３は第１間隔Ｈ１以下である。
　また、周方向θにおける接続部４４と接続部４４の隣に位置する砥材束６との間の間隔は第１間隔Ｈ１である。すなわち、接続部４４と接続部４４の隣に位置する砥材束６との間の間隔は、砥材束群１９を構成する一連の砥材束６において隣り合う砥材束６の間隔と同一であり、周方向θで隣り合う保持孔８の間隔と同一である。
（研磨・研削動作）
　研磨ブラシユニット１を用いてワークに対してバリ取りや表面に対する研磨・研削加工を行う際には、シャンク部５ａを工作機械のヘッドに連結して、研磨ブラシユニット１を軸線Ｌ回りに回転させる。そして、砥材束６の前端部をワークの表面に押し当てる。
　ここで、研磨ブラシユニット１が回転すると遠心力によって砥材束６の各線状砥材１８は外周側に広がろうとする。しかし、線状砥材１８の前端部分は砥材変位規制部材３の環状部４３（外側規制部５６）に当接して、その外周側への変位が規制される。また、砥材束６の各線状砥材１８の前端部分が内周側に変位する場合には、線状砥材１８の前端部分が砥材変位規制部材３の円盤部４２（内側規制部５５）に当接して、その内周側への変位が規制される。
　さらに、各砥材束６が周方向θに変位した場合には、線状砥材１８の前端部分はその隣に位置する砥材束６に当接して、その周方向θへの変位が規制される。また、隙間Ｇの隣に位置する砥材束６が周方向θに変位した場合には、線状砥材１８の前端部分が接続部４４に当接して、その周方向θへの変位が規制される。これにより、接続部４４の隣に位置する砥材束６の線状砥材１８が接続部４４の側に向かって周方向θに変位する変位量は、砥材束６が当該砥材束６の隣に位置する砥材束６の側に向かって周方向θに変位する変位量とほぼ等しくなる。
　従って、本例の研磨ブラシユニット１によれば砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。
　なお、研磨・研削加工においては、研磨ブラシユニット１の回転方向を一定の周期で反対方向に切り替える。すなわち、研磨・研削加工では、研磨ブラシユニット１を第１回転方向に回転させて行う研削・研磨動作と、研磨ブラシユニット１を第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させて行う研削・研磨動作とを、交互に行うものとすることができる。このようにすれば、各砥材束６の摩耗が均一となる。各砥材束６の摩耗が均一となると、砥材束６の先端部分を均一にワークに当接させることができるので、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。
　また、研磨・研削加工によって砥材束６の前端部分が摩耗した場合には、支軸５に対するホルダ９の固定位置を前方Ｘ１に移動させる。これにより、砥材変位規制部材３を砥材束６に対して後方Ｘ２に相対移動させて、砥材変位規制部材３をホルダ９と砥材束６の前端との間に配置する。
（作用効果）
　本例によれば、砥材変位規制部材３は、軸線Ｌ方向におけるホルダ９と各砥材束６の前端との間に位置して、砥材束６の変位を規制する。従って、ホルダ９と砥材束６のホルダ９側の部分とを外周側から被うブラシケースなどと比較して、砥材変位規制部材３を軸線Ｌ方向で小型化できる。これにより、砥材変位規制部材３の製造コストを抑制できる。
　また、砥材変位規制部材３は、隙間Ｇを径方向に延びる接続部４４によって砥材束６の外周側に位置する外側規制部５６と砥材束６の内周側に位置する内側規制部５５とを接続している。従って、砥材変位規制部材３に外側規制部５６と内側規制部５５とを備えることが容易である。
　さらに、本例では、複数の砥材束６を環状に配列する際に、各砥材束６を第１間隔Ｈ１で配列した複数の砥材束群１９を備えるとともに、複数の砥材束群１９の間に第１間隔Ｈ１の２倍よりも大きい隙間Ｇを設ける。従って、複数の砥材束６を全周に渡って第１間隔Ｈ１で環状に配列した場合と比較して、砥材束６の数を減らすことができる。これにより、研磨ブラシ２の製造コストを抑制できる。よって、研磨ブラシユニット１の製造コストを抑制できる。
　ここで、本例では、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の間隔は、砥材束６と砥材束６との間の第１間隔Ｈ１以下としている。このようにすれば、研磨ブラシユニット１を回転させたときに遠心力によって砥材束６の前端部分が外周側に変位する変位量を抑制できる。
　また、研磨ブラシユニット１がワークに乗り上げる際には砥材束６の前端部分は内周側に比較的大きく変位する。これに対して、径方向における内側規制部５５と砥材束６との第２間隔Ｈ２を径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３よりも大きくしているので、砥材束６の前端部分の内周側への変位を許容できる。
　なお、研磨動作における研磨ブラシユニット１の動きは、回転運動に限らず、往復動作、オシレーション動作、揺動、あるいは、これらの動作を組み合わせた動きであってもよい。さらに、研磨ブラシユニット１を軸線Ｌの方向に上下移動させる動きを組み合わせてもよい。これらの場合でも、砥材変位規制部材３によって砥材束６の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。
　ここで、研磨ブラシユニット１を大径化する場合には、研磨ブラシ２において、ホルダ９の砥材束ホルダ２２をベースホルダ２１から取り外して、大径の砥材束ホルダ２２に交換する。また、砥材束ホルダ２２を大径化した場合には、砥材束ホルダ２２の径に対応する大きさの砥材変位規制部材３を支軸５に取り付ける。このような場合に、砥材変位規制部材３は、ホルダ９と砥材束６のホルダ９側の部分とを外周側から被うブラシケースなどと比較して、軸線Ｌ方向で小さい部材である。従って、砥材変位規制部材３として、砥材束ホルダ２２の径に対応する大径のものを用いる場合でも、砥材変位規制部材３の製造コストを抑制でき、研磨ブラシユニット１の製造コストを抑制できる。
（砥材変位規制部材の変形例１）
　図６は変形例１の砥材変位規制部材３Ａである。なお、本例の砥材変位規制部材３Ａは上記の砥材変位規制部材３と対応する構成を備えるので、対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
　砥材変位規制部材３Ａは、部材側固定部（固定部）４１と、軸側固定部１２から外周側に広がる円形の板部６１を備える。部材側固定部４１は貫通孔４８と凹部４９を備える。板部６１は、外周縁部分に前後方向Ｘに貫通する複数の開口部６２を備える。ここで、ホルダ９には、複数の保持孔８に対して、２つ置きに砥材束６が保持されている。一方、砥材変位規制部材３Ａに設けられた開口部６２の数は、ホルダ９において砥材束６を保持する保持孔８の数と同一である。各開口部６２は径方向に対して周方向θに長い円弧の長穴である。板部５２における開口部６２の縁は開口部６２に向かって前方Ｘ１に傾斜するテーパー面６３となっている。
　砥材変位規制部材３Ａを研磨ブラシ２に取り付ける際には、部材側固定部４１を研磨ブラシ２の前方Ｘ１から支軸５の軸側固定部１２に固定する。部材側固定部４１を支軸５に固定する際には、まず、各砥材束６が各開口部６２に挿入する。その後、部材側固定部４１の凹部４９に支軸５の突部１４を挿入して嵌合させる。そして、部材側固定部４１の貫通孔４８を前方Ｘ１から貫通する有頭ネジを支軸５の前端のネジ孔１５に捩じ込む。これにより、砥材変位規制部材３Ａの板部６１は、前後方向Ｘにおけるホルダ９と各砥材束６の前端との間に位置する。
　ここで、板部６１における開口部６２の内周面のうち砥材束６に径方向の内側から対向する内側内周面部分は、各砥材束６の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部５５である。板部６１における各開口部６２の内周面のうち砥材束６に径方向の外側から対向する外側内周面部分は、各砥材束６の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部５６である。また、板部６１において周方向θで開口部６２と開口部６２との間に位置する部位は、接続部４４である。そして、板部６１における開口部６２の内周面のうち砥材束６に周方向θで対向する周方向内周面部分は砥材束６の周方向θの側への変位を規制する周方向規制部５７である。
　図７は研磨ブラシ２に砥材変位規制部材３Ａを取り付けた状態における、ホルダ９に保持された砥材束６と、砥材変位規制部材３Ａの内側規制部５５、外側規制部５６および周方向規制部５７との間の間隔の説明図である。本例では、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２は、例えば、２．０ｍｍ～１５ｍｍである。径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３は、例えば、０．５ｍｍ～４ｍｍである。砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１は、例えば、1．５ｍｍ～８ｍである。
　本例の砥材変位規制部材３Ａを備える研磨ブラシユニットにおいても、上記の研磨ブラシユニット１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、各砥材束６の前端部分の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。また、本例の砥材変位規制部材３Ａを用いた場合には、複数の砥材束６を全周に渡って第１間隔Ｈ１で環状に配列した場合と比較して、砥材束６の数を減らすことができる。従って、研磨ブラシユニットの製造コストを抑制できる。
　なお、開口部６２は、研磨ブラシ２に砥材変位規制部材３Ａを取り付けたときに砥材束６と同軸となる円形としてもよい。この場合には、砥材束６から板部６１における開口部６２の縁までの径方向の間隔を、０．５ｍｍ～５ｍｍとすることができる。すなわち、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３、および、砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１を、０．５ｍｍ～５ｍｍとすることができる。このようにした場合には、研磨・研削加工時における砥材束６の全方向の変位を均等に規制できる。また、研磨・研削加工時における砥材束６の全方向の変位量を小さく規制できる。これにより、研磨・研削加工時に砥材束がワークに切り込む切り込み量を抑制できるので、表面粗さの小さい研磨面を形成するのに適する。ここで、径方向における内側規制部５５と砥材束６との間の第２間隔Ｈ２、径方向における外側規制部５６と砥材束６との間の第３間隔Ｈ３、および、砥材束６と周方向規制部５７と間の第１間隔Ｈ１を、特に、０．５ｍｍ～１．５ｍｍとした場合には、砥材束６の変位量をより小さく規制でき、砥材束がワークに切り込む切り込み量をより抑制できるので、研磨面の表面粗さが小さくなる。
（砥材変位規制部材の変形例２）
　図８は変形例２の砥材変位規制部材３Ｂである。なお、本例の砥材変位規制部材３Ｂは上記の砥材変位規制部材３と対応する構成を備えるので、対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。変形例２の砥材変位規制部材３Ｂは、部材側固定部（固定部）４１、内側規制部５５および接続部４４を一体に備える第１部材７１と、外側規制部５６を備え、第１部材７１に着脱可能に固定される環状の第２部材７２とを備える。図８において第２部材７２は鎖線で示す。
　より具板的には、第１部材７１は、中心に部材側固定部４１を備える円形板部７３と、円形板部７３から径方向に突出した腕部７４を備える。腕部７４は、円形板部７３の外周縁部分から一定幅で外周側に延びる第１板部７４ａと、第１板部７４ａ外周側の端から前方Ｘ１に向かって屈曲して延びる第２板部７４ｂと、第２板部７４ｂの前端から内周側に屈曲して延びる第３板部７４ｃを備える。前後方向で第１板部７４ａと第３板部７４ｃとが対向する腕部７４の外周側の端部分は第２部材７２を保持する保持部７５となっている。第２部材７２はゴム製のリングである。第２部材７２は、その外周面の一部分を第１板部６１に当接させた状態で、第１部材７１の保持部７５に保持されている
　砥材変位規制部材３Ｂは、部材側固定部４１が研磨ブラシ２の支軸５の軸側固定部１２の突部１４に挿入されて固定される。この際に、各砥材束群１９を構成する一連の砥材束６は、周方向θで隣り合う２本の腕部７４と円形板部７３と第２部材７２（ゴム製のリング）により区画された４つの開口部７６にそれぞれ挿入される。ここで、円形板部７３の外周縁は内側規制部５５である。第２部材７２（ゴム製のリング）の内側部分は外側規制部５６である。腕部７４は接続部４４であり、腕部７４の周方向θの縁は周方向規制部５７である。
　本例の砥材変位規制部材３Ｂを備える研磨ブラシユニットにおいても、上記の研磨ブラシユニット１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、各砥材束６の前端部分の変位を規制できるので、砥材束６の各線状砥材１８をワークの被研磨位置に正確に押し付けることができる。また、ワークに対する線状砥材１８の接触位置を安定させることができる。よって、ワークを精度よく研磨或いは研削できる。
　また、本例では、砥材束６の前端部分の外周側への変位によって砥材束６と外側規制部５６とが接触して外側規制部５６が摩耗した場合に、外側規制部５６を備える第２部材７２のみを交換できる。

Claims (9)

  1. 　後端部分が工作機械に連結される支軸、前記支軸の軸線方向に延びる複数本の線状砥材を束ねた複数の砥材束、および、前後方向に前記支軸が貫通する軸孔と軸線回りを環状に配列された前記複数の砥材束の後端部分を保持する保持部とを有し、前記支軸に着脱可能に固定されたホルダ、を備える研磨ブラシと、
    　前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の外周側に位置して各砥材束の前端部分の外周側への変位を規制する外側規制部と、前記支軸における前記ホルダよりも前側に固定される固定部と、を備える砥材変位規制部材と、
    　を有することを特徴とする研磨ブラシユニット。
  2. 　請求項１において、
    　前記砥材変位規制部材は、前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間で前記複数の砥材束の内周側に位置して各砥材束の前端部分の内周側への変位を規制する内側規制部を備えることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  3. 　請求項２において、
    　環状に配列された前記複数の砥材束は、各砥材束が第１間隔で円弧に配列された砥材束群を周方向に複数備え、
    　周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔より大きい隙間が設けられ、
    　前記砥材変位規制部材は、前記隙間を径方向に延びて前記内側規制部と前記外側規制部とを接続する接続部を備えることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  4. 　請求項３において、
    　周方向における各砥材束群の間には、前記第１間隔の２倍よりも大きい隙間が設けられ、
    　前記周方向における前記接続部と当該接続部の隣に位置する前記砥材束との間は、前記第１間隔であることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  5. 　請求項３において、
    　前記径方向における前記内側規制部と前記砥材束との第２間隔は、前記径方向における前記外側規制部と前記砥材束との間の第３間隔よりも長いことを特徴とする研磨ブラシユニット。
  6. 　請求項５において、
    　前記第３間隔は、前記第１間隔以下であることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  7. 　請求項３において、
    　前記砥材変位規制部材は、前記固定部、前記内側規制部および前記接続部を一体に備える第１部材と、前記外側規制部を備え、前記第１部材に着脱可能に固定される環状の第２部材とを備えることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  8. 　請求項２において、
    　前記砥材変位規制部材は、前記固定部から外周側に広がって前記前後方向における前記ホルダと各砥材束の前端との間を横断する板部を有し、
    　前記板部は、前記複数の砥材束のそれぞれを前記前後方向に貫通させる複数の開口部を備え、
    　前記外側規制部は、前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に径方向の外側から対向する外側内周面部分であり、
    　前記内側規制部は、前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に径方向の内側から対向する内側内周面部分であり、
    　前記板部における前記開口部の内周面のうち前記砥材束に周方向で対向する周方向内周面部分は、前記砥材束の周方向への変位を規制する周方向規制部であることを特徴とする研磨ブラシユニット。
  9. 　請求項３に記載の研磨ブラシユニットの研磨ブラシ。
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