JP2003181766A

JP2003181766A - 研削工具及び研磨工具

Info

Publication number: JP2003181766A
Application number: JP2001383533A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishiki; 正雄西木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】加工条件によって組み合わせを変えることによ
り作業効率を向上できる研削工具を提供することにあ
る。【解決手段】カップ型のベース４及びこのベース４に固
定されたゴムに研磨力を有する砥粒７を混入した円筒状
のスカート５とからなる外周研削工具本体２と、カップ
型のベース８及びこのベース８に固定されたゴムに研磨
力を有する砥粒１１を混入した円筒状のスカート９とか
らなる内周研削工具本体３と、前記外周研削工具本体２
の内部に内周研削工具本体３を同心的に嵌合して使用さ
れることを特徴とする研削工具１にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動工具、エア
ーツール等に装着して高速回転させ、金属、非鉄金属等
の表面を研削・研磨する研削工具及び研磨工具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】金属の加工表面や溶接部を研磨して仕上
げ加工したり、金属表面に発生したバリや錆を研磨して
除去する工具として、優れた研磨能力と良好な仕上げ面
が得られるカップ型回転ブラシが多く使用されている。

【０００３】一般に、カップ型回転ブラシのブラシ束を
形成するワイヤは、ばね鋼線が用いられている。すなわ
ち、所定の長さに切断して引き揃えたワイヤを二つ折り
し、その屈曲部をカップ型のベースとしての外椀と内椀
との間に介在したリングに引っ掛け、これらを加締めリ
ングによって加締め固定することにより構成されてい
る。

【０００４】また、所定の長さに切断された砥粒入りの
化学繊維束を円錐筒状に引き揃えた状態で、その基端部
のみを溶着して一体に形成したブラシ束とし、このブラ
シ束を熱硬化性樹脂によってカップ型のベースに固着し
たカップ型回転ブラシも知られている。

【０００５】前記何れのカップ型回転ブラシにおいて
も、カップ型のベースに円筒状もしくは円錐筒状のスカ
ートが固着され、ブラシ束の基端側における外周を覆い、
ブラシ束が遠心力によって外周に拡開するのを防止して
いる。すなわち、ブラシ束が遠心力によって拡開する
と、ブラシ束の先端部が被研磨面に接触せず、ブラシ束の
腹の部分が被研磨面に接触するため、研磨力が落ちると
いう問題がある。

【０００６】そこで、前記スカートによってブラシ束が
遠心力によって外周に拡開するのを防止しているが、ス
カートが金属であると、ブラシ束を構成するブラシ毛が
スカートのエッジ部に接触して折損する原因となるた
め、スカートはゴム又は合成樹脂等の柔軟性を有する材
料によって形成されているのが一般的である。

【０００７】しかしながら、従来のカップ型回転ブラシ
のスカートは、ブラシ束が遠心力によって外周に拡開す
るのを防止する目的のために設けられるもので、ブラシ
束の基端側で、しかもブラシ毛の毛先の長さの略半分を
覆った状態に設けられ、ブラシ束の先端側の略半分がス
カートから露出した状態にある。

【０００８】従って、カップ型回転ブラシをエヤーツー
ルや電動工具のスピンドルに装着して金属表面を研磨加
工すると、ブラシ束は当然のことながらその先端側から
徐々に摩耗して短くなる。そして、ブラシ束の先端がス
カートの下端面に接近もしくは到達すると、カップ型回
転ブラシをエヤーツールや電動工具のスピンドルから取
り外して廃棄し、新しいカップ型回転ブラシを装着して
研磨加工を継続するようにしている。

【０００９】しかし、ブラシ束が砥粒入りの化学繊維束
は、高価であるにも拘らず、前述のようにブラシ束の略半
分が摩耗しただけで廃棄するのは不経済である。また、
資源の無駄になり、廃棄物の増加につながっている。

【００１０】そこで、本出願人は、ブラシ束を無駄なく
最大限使用でき、経済的で、また資源の無駄及び廃棄物
を削減することができるカップ型回転ブラシとして、特
願２００１−２８２３０９号として出願している。これは、ブラシ束が遠心力によって外周に拡開するのを
防止するゴム又は合成樹脂材料のスカートに、研削力を
有する砥粒を混入したものである。従って、研磨加工に
よってブラシ束が摩耗し、そのブラシ束の先端がスカー
トに到達するまで短くなると、スカートが被加工面に接
触するが、スカートには研削力を有する砥粒が混入され
ているため、スカート部分においても研削力を発揮する
ものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願２
００１−２８２３０９号のものは、内周のブラシ部分
（研磨部分）と外周の砥粒入りスカート部分（研削部
分）とがベースに一体に固定されているにも拘わらず、
耐久時間に違いがあるため、作業条件によっては作業効
率に著しい違いが発生し、効率が低下するという問題が
ある。この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、加工条件に応じて外周研削工具本
体と内周研削工具本体とを組み合わせしたり、外周研削
工具本体と研磨工具としてのカップ型回転ブラシとを組
み合わせ使用することにより、作業効率の向上を図るこ
とができる研削工具及び研磨工具を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、請求項１は、カップ型のベース及
びこのベースに固定されたゴムに研磨力を有する砥粒を
混入した円筒状のスカートとからなる外周研削工具本体
と、カップ型のベース及びこのベースに固定されたゴム
に研磨力を有する砥粒を混入した円筒状のスカートとか
らなる内周研削工具本体と、前記外周研削工具本体の内
部に内周研削工具本体を同心的に嵌合して使用されるこ
とを特徴とする研削工具にある。

【００１３】請求項２は、請求項１の前記外周研削工具
本体のスカート及び内周研削工具本体のスカートは、そ
れぞれ粒度が異なる砥粒が混入された複数種類からな
り、研削条件によって組み合わせて使用できることを特
徴とする。請求項３は、前記内周研削工具本体のスカートには、周
方向に等間隔にその先端側から複数本のスリットが形成
されていることを特徴とする。請求項４は、カップ型のベース及びこのベースに固定さ
れたゴムに研磨力を有する砥粒を混入した円筒状のスカ
ートとからなる外周研削工具本体と、カップ型のベース
及び所定の長さに切断され、前記ベースの内周面に沿っ
て引き揃えた状態で、その基端部のみが前記ベースに固
定されたブラシ束とからなる研磨工具と、前記外周研削
工具本体の内部に研磨工具を同心的に嵌合して使用され
ることを特徴とする研磨工具にある。請求項５は、請求項４の前記外周研削工具本体のスカー
トは、それぞれ粒度が異なる砥粒が混入された複数種類
からなり、研磨工具は、それぞれ粒度が異なる砥粒入り
ブラシ束の複数種類からなり、研磨条件によって組み合
わせて使用できることを特徴とする。前記構成によれば、外周研削工具本体と内周研削工具本
体とを砥粒の粒度を変えて複数種類用意することによ
り、加工条件によって組み合わせを変えることにより作
業効率を向上できる。また、内周研削工具本体のスカー
トにスリットを入れることにより、柔軟性が高くなり、
追従性が向上し、被加工面に凹凸面があっても隅々まで
加工できる。また、内外二重の研削面あるいは研磨面と研削面の二重
構造により、実質的に研削・研磨作用面が拡張されるこ
とになる。しかも、スカート及びブラシ束の基端近くま
で研削・研磨できることから、経済的であり、資源の無駄
及び廃棄物を削減することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１５】図１は研削工具の実施形態を示し、（ａ）
は側面図、（ｂ）は縦断側面図、図２は内周研削工具本
体を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。研
削工具１は、外周研削工具本体２と内周研削工具本体３
とから構成されている。

【００１６】外周研削工具本体２は、カップ型に形成さ
れた金属製のベース４と、このベース４に一体的に固定
され、ベース４の裾部４ａから下方に突出するスカート
５とから構成されている。ベース４の中心部には上部に
突出するナット６が固着されている。

【００１７】スカート５は、円筒状又は円錐筒状のゴム
によって成形され、この成形時に研削力を有する炭化珪
素または研磨力を有するアルミナもしくはこれらの混合
からなる砥粒７が混入されている。この砥粒７は、例え
ば１２０＃〜５００＃であり、また、ゴムに対して２０
重量％〜４０重量％であり、スカート５自体に研削力を
有するように成形されている。

【００１８】内周研削工具本体３も基本的には外周研削
工具本体２と同一構造であり、外周研削工具本体２の内
部に嵌合される小径のカップ型に形成された金属製のベ
ース８と、このベース８に一体的に固定され、ベース８
の裾部８ａから下方に突出するスカート９とから構成さ
れている。ベース８の中心部には内部に突出するナット
１０が固着されている。

【００１９】スカート９は、円筒状又は円錐筒状のゴム
によって成形され、この成形時に研削力を有する炭化珪
素または研磨力を有するアルミナもしくはこれらの混合
からなる砥粒１１が混入されている。この砥粒１１は、
例えば６０＃〜２４０＃であり、また、ゴムに対して２
０重量％〜４０重量％であり、スカート９自体に研削力
を有するように成形されている。

【００２０】さらに、スカート９には周方向に等間隔に
先端側から例えば８本のスリット１２が設けられてい
る。スカート９はゴムによって成形されているため、柔
軟性が高く、しかもスリット１２が入れることにより、
柔軟性が高まり、被加工面の凹凸に追従するようになっ
ている。

【００２１】この研削工具１は、外周研削工具本体２の
内部に内周研削工具本体３を嵌合し、ベース３，８の中
心部のナット６，１０の雌ねじにエヤーツールや電動工
具のスピンドルに螺合固定することにより、外周研削工
具本体２と内周研削工具本体３とが一体的にエヤーツー
ルや電動工具のスピンドルに固定される。なお、ナット
６，１０を設けているが、ナット６，１０は必ずしも設
ける必要はなく、エアーツールに装着する場合には単な
る孔でもよい。

【００２２】このように構成された研削工具１は、エヤ
ーツールや電動工具によって研削工具１を高速回転さ
せ、スカート５、９の先端部もしくは側部を被加工面に
対して接触することにより、砥粒入りのスカート５，９
によって被加工面を研削することができる。このとき、
被加工面に凹凸があっても、内周研削工具本体３のスカ
ート９が被加工面の形状に倣って弾性変形して追従する
ため、隅々まで研削することができる。さらに、外周研削工具本体２のスカート５の砥粒７の粒
度を細かく、内周研削工具３のスカート９の粒度を粗く
しているため、内周研削工具本体３のスカート９によっ
て粗研削、外周研削工具本体２のスカート５によって仕
上げ研削ができ、粗研削と仕上げ研削が同時に行えると
いう効果がある。また、内周研削工具本体３のスカート９にスリット１２
を設けることにより、遠心力によってスカート９が外周
に拡開しようとするが、外周研削工具本体２のスカート
５によって拡開するのを防止でき、スカート５，９の先
端面が被加工面に対して略垂直に対面し、研削効率を向
上できる。さらに、スカート５、９を二重に設けた構造で
あるため、実質的に研削作用面が拡張されることにな
る。しかも、スカート５，９が基端部まで摩耗するまで
使用でき、経済的であり、資源の無駄及び廃棄物を削減
することができる。

【００２３】図３は前記外周研削具本体２に研磨工具と
してのカップ型回転ブラシを組み合わせたもので、
（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は下面図である。図３に示
すように、カップ型回転ブラシ１３は、カップ型に形成
されたベース１４と、このベース１４に基端部が固定さ
れて引き揃えられたブラシ束１５とから構成されてい
る。

【００２４】前記ベース１４は、金属材料によって椀状
にプレス成形され、その上面中央部には開口部１４ａが
設けられている。この開口部１４ａの内周面には円筒部
１６が設けられ、この円筒部１６の内周面には雌ねじ部
が設けられている。

【００２５】さらに、前記ブラシ束１５は、ナイロンフィ
ラメントあるいはポリアミド系、ポリエステル系の化学
繊維に砥粒１７を混入した砥粒入りブラシ毛１５ａを多
数本引き揃えた化学繊維束であり、両端を揃えて所定の
長さに切断されている。さらに、ブラシ束１５の基端部
１５ｂは熱溶着されており、ブラシ毛１５ａの脱毛を防
止すると同時にブラシ製作時におけるブラシ毛のばらつ
き、飛散を防止している。なお、砥粒１７は、研削力を
有する炭化珪素または研磨力を有するアルミナもしくは
これらの混合からなり、例えば４０＃〜１８０＃であ
る。

【００２６】カップ型回転ブラシ１３は、それ自体をエ
ヤーツールや電動工具のスピンドルに装着して使用する
ことができるが、本実施形態においては、外周研削工具
本体２の内部に嵌合して組み合わせて使用される。すな
わち、外周研削工具本体２のナット６とカップ型回転ブ
ラシ１３の円筒部１６の雌ねじ部とを位置決めし、エヤ
ーツールや電動工具のスピンドルに装着する。

【００２７】前述のように構成された研磨工具としての
カップ型回転ブラシ１３は、ブラシ束１５は外周研削工
具本体２のスカート５によって覆われており、スカート
５によってブラシ束１５が遠心力によって外周に拡開す
るのを防止している。従って、ブラシ束１５の先端面が
被加工面に対して略垂直に対面し、研磨効率を向上でき
る。さらに、スカート５とブラシ束１５を二重に設けた
構造であるため、実質的に研磨作用面が拡張されること
になる。しかも、スカート５及びブラシ束１５が基端部
まで摩耗するまで使用でき、経済的であり、資源の無駄
及び廃棄物を削減することができる。

【００２８】次に、外周研削工具本体２と内周研削工具
本体３との組み合わせ、及び外周研削工具本体２とカッ
プ型回転ブラシ１３との組み合わせの一例について述べ
ると、図４に示すようになる。ここで、外周研削工具本体２は、砥粒の粒度が異なる
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５種類とし、Ａ＝＃５００，Ｂ＝
＃３２０，Ｃ＝＃２４０，Ｄ＝＃１８０，Ｅ＝＃１２０
とする。

【００２９】内周研削工具本体３は、砥粒の粒度が異な
るａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５種類とし、ａ＝＃２４０，ｂ
＝＃１８０，ｃ＝＃１２０，ｄ＝＃８０，ｅ＝＃６０と
する。

【００３０】カップ型回転ブラシ１３は、砥粒の粒度が
異なるｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊの５種類とし、ｆ＝＃１８
０，ｇ＝＃１２０，ｈ＝＃８０，ｉ＝＃６０，ｊ＝＃４
０とする。

【００３１】Ａの外周研削工具本体２と、ａの内周研削
工具本体３とを組み合わせすると、内周は＃２４０の砥
粒で粗研削され、外周は＃５００の砥粒で仕上げ研削さ
れ、粗研削と仕上げ研削が同時に行われる。同様に、Ａの外周研削工具本体２と、ｂの内周研削工具
本体３とを組み合わせすると、内周は＃１８０の砥粒で
粗研削され、外周は＃５００の砥粒で仕上げ研削され、
粗研削と仕上げ研削が同時に行われる。このようにして
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５種類の外周研削工具本体２と
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５種類の内側研削工具本体３とを
組み合わせすることにより、２５通りの組み合わせが可
能となる。また、Ａの外周研削工具本体２と、ｆのカップ型回転ブ
ラシ１３とを組み合わせすると、内周は＃１８０の砥粒
入りブラシ束１５で粗研磨され、外周は＃５００の砥粒
で仕上げ研削され、粗研磨と仕上げ研削が同時に行われ
る。同様に、Ａの外周研削工具本体２と、ｊのカップ型回転
ブラシ１３とを組み合わせすると、内周は＃４０の砥粒
入りブラシ束１５で粗研磨され、外周は＃５００の砥粒
で仕上げ研削され、粗研磨と仕上げ研削が同時に行われ
る。このようにしてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５種類の外周
研削工具本体２とｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊの５種類のカップ
型回転ブラシ１３とを組み合わせすることにより、２５
通りの組み合わせが可能となる。従って、外周研削工具本体２を、内周研削工具本体３及
びカップ型回転ブラシ１３と組み合わせすると、合計５
０通りの組み合わせが可能となり、研削条件に応じて任
意に組み合わせすることができる。なお、前記実施形態においては、外周研削工具本体２、
内周研削工具本体３及びカップ型回転ブラシ１３が粒度
が異なる５種類について説明したが、さらに種類を増や
せば、組み合わせ数が増大することは勿論である。また、前記実施形態におけるスカート５，９のゴムは、
耐油性、耐摩耗性及び耐熱性に優れたブタジエン・アク
リルニトリル共重合部（ＮＢＲ）を使用している。ま
た、ブラシ束１５は、ナイロンフィラメントあるいはポ
リアミド系、ポリエステル系の化学繊維に砥粒、例えば
シリコンカーバイト（炭化珪素）またはアルミナ（酸化
アルミニウム）などを混入した砥粒入りブラシ毛を使用
しており、従来のナイロンフィラメント等より平均３０
％耐熱性に優れている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、外周研削工具本体と内周研削工具本体の砥粒の粒度
を変えて複数種類用意することにより、ユーザーが加工
条件によって組み合わせを変え、任意の研削・研磨が可
能となり、作業効率を向上できる。また、内周研削工具
本体のスカートにスリットを入れることにより、柔軟性
が高くなり、追従性が向上し、被加工面に凹凸面があっ
ても隅々まで加工できる。また、内外二重の研削面あるいは研磨面と研削面の二重
構造により、実質的に研削・研磨作用面が拡張されるこ
とになる。しかも、スカート及びブラシ束の基端近くま
で研削・研磨できることから、経済的であり、資源の無駄
及び廃棄物を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の研削工具を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は縦断側面図。

【図２】同実施形態の内周研削工具本体を示し、（ａ）
は側面図、（ｂ）は下面図。

【図３】同実施形態の外周研削工具本体とカップ型回転
ブラシを組み合わせた状態を示し、（ａ）は縦断側面
図、（ｂ）は下面図。

【図４】同実施形態を示し、外周研削工具本体と内周研
削工具本体及びカップ型回転ブラシの組み合わせ例を示
す図。

【符号の説明】

１…研削工具２…外周研削工具本体３…内周研削工具本体４，８…ベース５，９…スカート７，１１，１７…砥粒１３…カップ型回転ブラシ１５…ブラシ束

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カップ型のベース及びこのベースに固定
されたゴムに研磨力を有する砥粒を混入した円筒状のス
カートとからなる外周研削工具本体と、カップ型のベース及びこのベースに固定されたゴムに研
磨力を有する砥粒を混入した円筒状のスカートとからな
る内周研削工具本体と、前記外周研削工具本体の内部に内周研削工具本体を同心
的に嵌合して使用されることを特徴とする研削工具。
【請求項２】前記外周研削工具本体のスカート及び内
周研削工具本体のスカートは、それぞれ粒度が異なる砥
粒が混入された複数種類からなり、研削条件によって組
み合わせて使用できることを特徴とする請求項１記載の
研削工具。
【請求項３】前記内周研削工具本体のスカートには、
周方向に等間隔にその先端側から複数本のスリットが形
成されていることを特徴とする請求項１記載の研削工
具。
【請求項４】カップ型のベース及びこのベースに固定
されたゴムに研磨力を有する砥粒を混入した円筒状のス
カートとからなる外周研磨工具本体と、カップ型のベース及び所定の長さに切断され、前記ベー
スの内周面に沿って引き揃えた状態で、その基端部のみ
が前記ベースに固定されたブラシ束とからなる内周研磨
工具本体と、前記外周研磨工具本体の内部に内周研磨工具本体を同心
的に嵌合して使用されることを特徴とする研磨工具。
【請求項５】前記外周研削工具本体のスカートは、そ
れぞれ粒度が異なる砥粒が混入された複数種類からな
り、内周研磨工具本体は、それぞれ粒度が異なる砥粒入
りブラシ束の複数種類からなり、研磨条件によって組み
合わせて使用できることを特徴とする請求項４記載の研
磨工具。