JPH01295765A - 磁力研磨工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は磁力研磨工具に関し、さらに詳細にいえば、
磁性体製のワーク表面に対して磁気吸着させた状態で一
方向に移動しながらワーク表面の研磨を行なう磁力研磨
工具に関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から磁力研磨工具として第８図に示すように、強磁
性体製のスリーブ（５１）の内部に永久磁石（５２）を
配置しているとともに、上記スリーブ（５１）の一方の
端縁に鋳鉄ボンド砥石（５３）を永久磁石（５２）より
も突出するように固定しており、しかも、上記スリーブ
（５１）、永久磁石（５２）および鋳鉄ボンド砥石（５
３）に対してユニバーサルジヨイント（５４）およびシ
ャフト（５５）を通して回転力を伝達しているも（７）
が知られている。

上記の構成の磁力研磨工具であれば、強磁性体製のワー
ク（５Ｂ）の表面に対して鋳鉄ボンド砥石（５３）を接
触させた状態において、第９図Ａに示すように、永久磁
石（５２）、ワーク（５Ｂ）およびスリーブ（５１）を
通る磁力線が、スリーブ（５１）の中心線に関して対称
に形成されることになる。したがって、鋳鉄ボンド砥石
（５２）の全面にわたって均一な吸着力が作用させられ
、特別な加圧力を作用させることにく、単に回転力のみ
を作用させながら全体として一方向に移動させることに
より、うねり等を発生させることなくワーク（５Ｂ）の
表面を研磨することができる。

しかし、上記の構成の磁力研磨工具は、十分な研磨力を
得るためにスリーブ（５１）を余り小径にすることがで
きないのみならず、スリーブ（５１）の奥行きをも余り
小さくすることができず、しかもしかもスリーブ（５１
）の中心軸に沿う方向に回転力伝達機構が存在している
のであるから、狭い溝の内面を研磨することが不可能で
あるという問題がある。

このような不都合があるので、狭い溝の内面を研磨する
必要がある場合には上記の構成の砥石が使えず、第１θ
図に示すように、シャンク（６１）により支持される砥
石台（Ｂ２）の一方の表面に薄板状砥石（６３）を固定
した構成の研磨工具が使用されている。具体的には、作
業者が直接シャンク（６１）を持って、薄板状砥石（Ｂ
３）を研磨面（６４）に接触させた状態で往復動させ、
或は産業用ロボット（図示せず）により上記と同様の動
作を行なわせるようにしている。

しかし、これらの場合においては、薄板状砥石（Ｂ３）
の全面を均一に研磨面（６４）に圧接することが不可能
であるため、研磨面（６４）にうねり、だれ等を発生さ
せることになり、到底高精度の研磨作業を行なうことが
できないという問題を有している。

さらに詳細に説明すると、薄板状砥石（６３）により研
磨面（６４）を研磨する場合には、所定の圧接力Ｆを与
えることが必須になり、しかも、この圧接力Ｆは、溝に
挿通し得るようにする関係上著しく細く形成されたシャ
ンク（ｅｌ）を通して付与されることになる。この結果
、第１１図Ａに示すように、薄板状砥石（６３）と研磨
面（６０との間には上記圧接力Ｆに見合う反力ｆが作用
するので、上記圧接力Ｆおよび反力ｆにより生じるモー
メントが著しく細いシャンク（６Ｉ）に作用し、第１１
図Ｂに示すように、シャンク（６１）がたわんでしまう
ことになる。

そして、第１１図Ｂに示すようにシャンク（６１）がた
わんだ場合には、溝の開口側が研磨され易くなってしま
い、第１１図Ｂ中符号（６５）で示す部分が余分に研磨
されてしまい、だれが発生するのである。

また、当初から薄板状砥石（６３）の先端部のみが研磨
面（Ｂ４）に接触している場合には、第１１図Ｃに示す
ようにうねりが発生するのである。

以上にはシャンク（６１）がたわみ易い場合について説
明したが、シャンク（６１）がたわみ易くなくても、第
１２図Ａ、Ｈに示すように、薄板状砥石（６３）の全面
が研磨面（６４）に圧接されている場合と薄板状砥石（
６３）の一部のみが研磨面（６４）に圧接されている場
合とにおいて同一の力Ｆをかけている場合同一の反力ｆ
が作用する結果、単位面積当りの力ｆ　／　ｓが大きく
変化することになり、研磨力が大巾に変化する。したが
って、圧接面積が小さく研磨力が大きい場合には研磨量
が増大し、この結果だれか発生するのである。

また、上記磁力研磨工具の場合にも、研磨面の端部を研
磨する場合には、第９図Ｂに示すように、鋳鉄ボンド砥
石（５３）の少なくとも一部がワーク（５６）と接触し
なくなることに起因して磁力線の対称性が崩れてしまい
、全体としての磁気吸着力がほぼ一定であることと相俟
って単位面積当りの吸着力が増加するのであるから、端
部では研磨力が増加し、だれが発生するのである。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
狭い溝の中でもモーメントの影響を排除して高精度の研
磨動作を行なうことができ、しかも研磨部が研磨面に接
触する面積が変化した場合にも単位面積当りの圧接力を
一定に保持することができる磁力研磨工具を提供するこ
とを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の磁力研磨工具
は、ワークと接触する側に露呈するように薄板状砥石を
有しているとともに、ワークに対する接触面からやや離
れた位置に永久磁石を有しており、しかも永久磁石が複
数個設けられているとともに、上記移動方向と直角な方
向に磁力線を生じさせるように配置されている。

但し、上記永久磁石としては、移動方向に長い板状のも
のであるとともに、ワークと正対する面が交互に逆極性
に着磁されているものであることが好ましい。

また、上記薄板状砥石としては、薄板状基板の表面に多
数の研磨用粒子を規則的に固定したものであることが好
ましい。この場合において、上記永久磁石としては、移
動方向と直角な方向に主として磁力線を生じさせるよう
に多数の磁石単体を薄板状基板に規則的に配置されたも
のであるとともに、研磨用粒子と磁石単体とが互に異な
る位置に固定されていてもよい。但し、研磨用粒子およ
び磁石単体については必ずしも規則的に配置させられて
いなくてもよい。そして、薄板状基板に研磨用粒子およ
び磁石単体を配置した場合には、薄板状基板を回転させ
ながら往復動させるようにしてもよい。

さらに、上記薄板状砥石としては永久磁石に対して不動
状に設けられていることが好ましいが、永久磁石に対し
て回転可能に設けられていてもよい。

さらにまた、上記磁性体製基板の表面に永久磁石が固定
されているとともに、永久磁石の表面に対して非磁性体
製の砥石台を介して薄板状砥石が固定されていることが
好ましい。この場合において、上記磁性体製基板、砥石
台および薄板状砥石が方形であることが好ましい。

く作用〉 以上の構成の磁力研磨工具であれば、永久磁石と磁性体
製のワークとの間に生じる吸着力に基いて薄板状砥石が
所定の押圧力でワークの表面に圧接させられる。したが
って、この状態において単に往復移動させるための力を
与えるだけで、薄板状砥石を圧接状態で往復動させるこ
とができ、ワークの表面を均一に研磨することができる
。

また、薄板状砥石を往復動させている間において、薄板
状砥石の全面がワークの表面に圧接させられている状態
と薄板状砥石の一部のみがワークの表面に圧接させられ
ている状態とが生じ得る。

前者の場合には、永久磁石により発生させられる磁力線
が薄板状砥石を圧接させるために作用するのであるから
、単位面積当りの圧接力は予め設定した力になり、所期
の研磨力を得ることができる。

逆に、後者の場合には、磁力線の向きが往復移動方向と
直角な方向になるように永久磁石の取付は位置を設定し
ているのであるから、永久磁石がワークと正対している
面積に対応する数の磁力線のみが薄板状砥石を圧接させ
るために作用することになり、全体としての圧接力は小
さくなる。しかし、圧接させられる面積も磁力線数の減
少に比例して減少するのであるから、単位面積当りの圧
接力は変化せず、全面がワークに圧接させられている場
合と同一の研磨力を得ることができる。

したがって、薄板状砥石の全面がワークに圧接させられ
ているか否かに拘らず一定の研磨力を得ることができ、
だれ、うねりを生じさせることなく、高精度の研磨作業
を達成することができる。

また、永久磁石および薄板状砥石の厚みを著しく薄くす
ることができるのであるから、狭い溝の内部であっても
、だれ、うねりを生じさせることなく高精度の研磨作業
を達成することができる。

そして、上記永久磁石が移動方向に長い板状のものであ
るとともに、ワークと正対する面が交互に逆極性に着磁
されているものである場合には、永久磁石同士の間隔を
薄板状砥石の厚みよりも大きくしておくことにより、磁
力線の殆どに基いて圧接力が作用させられ、十分な研磨
力を得ることができる。

また、上記薄板状砥石が、薄板状基板の表面に多数の研
磨用粒子を規則的に固定したものである場合には、研磨
屑が研磨用粒子の間に導かれ、目詰りに起因する研磨力
の低下を確実に防止し、長時間にわたる良好な研磨性能
を発揮させることができる。この場合において、上記永
久磁石が、移動方向と直角な方向に主として磁力線を生
じさせるように多数の磁石単体を薄板状基板に規則的に
配置されたものであるとともに、研磨用粒子と磁石単体
とが互に異なる位置に固定されていれば、永久磁石と薄
板状砥石とを積層する場合と比較して全体としての厚み
を小さくすることができ、より狭い溝の内面をも確実に
研磨することができる。

そして、多数の磁石単体を規則的に配置しているのであ
るから、近似的には移動方向と直角な方向に磁力線が生
じさせられることになり、薄板状砥石の任意の部分がワ
ークからはみ出た場合にも、単位面積当りの圧接力をほ
ぼ一定に保持し続けることができる。したがって、この
構成を採用した場合には、薄板状砥石を回転させること
なく単に往復動させることにより所期の研磨性能を発揮
させることができるのであるが、薄板状砥石を回転させ
ながら往復動させるようにすれば、１回往復動する間に
おける研磨性能を向上させることができる。

さらに、上記薄板状砥石が永久磁石に対して不動状に設
けられている場合には、全体としての構成を簡素化する
ことができるとともに、十分な機械的強度を達成するこ
とができ、しかも上記と同様の作用を達成することがで
きる。特に、薄板状砥石を永久磁石に対して回転可能に
設けるようにすれば、多少は構成が複雑化するものの、
回転しながら移動することにより、研磨性能を向上させ
ることができる。

さらにまた、上記磁性体製基板の表面に永久磁石が固定
されているとともに、永久磁石の表面に対して非磁性体
製の砥石台を介して薄板状砥石が固定されている場合に
は、簡単な構成で十分な機械的強度を持たせることがで
きるとともに、十分な薄型化を達成することができ、し
かも、狭い溝の内面を研磨する場合において、研磨面に
対向する面との間に磁力線が作用する可能性を著しく低
減して研磨面との間で十分な圧接力を得ることができる
。この場合において上記磁性体製基板、砥石台および薄
板状砥石が方形であれば、狭い溝の内部に対して直角な
方向に往復動させることにより全表面に対する所期の研
磨作業を行なわせることができるが、必ずしも方形でな
くてもよく、例えば台形であれば、狭い溝の内部に対し
て斜めに往復動させることにより全表面に対する所期の
研磨作業を行なわせることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の磁力研磨工具の一実施例を示す分解
斜視図であり、鉄からなる薄板状基板■の所定位置に往
復移動力を付与するためのシャンク（１）を取付けてい
るとともに、シャンク（１）と平行な一表面に３つの平
板状永久磁石（３）　（４）　（５）を接着等により固
定している。上記平板状永久磁石（３）　（４）　（５
）の薄板状基板（２に対する固定は、各永久磁石がシヤ
ング（１）と平行になり、しかも、中央の永久磁石（４
）のみがＳ極を露呈し、他の永久磁石（３）　（５）が
Ｎ極を露呈するように位置決めされている。そして、上
記平板状永久磁石（３）　（４）　（５）の露呈面に非
磁性体製の砥石台（６）を接着等により固定していると
ともに、砥石台（６）の表面に平板状砥石（７）を接着
等により固定している。尚、上記薄板状砥石（７）とし
ては任意の構成のも（７）が使用可能であるが、好まし
くは、第２図に示すように、砥石基板（８）の表面に、
ダイヤモンドと鋳鉄とを焼結して一体化した研磨用粒子
（９）を多数まばらに固定してなるものを使用すること
ができる。

上記の構成の磁力研磨工具を強磁性体製ワーク（１０）
の被研磨面に接近させれば、永久磁石（３）　（４）　
（５）により生じさせられる磁力線（１１）が砥石台（
６）および平板状砥石（７）を通してワーク（１０）に
作用するのであるから、平板状砥石（７）をワーク（１
０）の表面に圧接させることができる。

第３図および第４図を参照しながらさらに詳細に説明す
る。

磁力研磨工具がワーク（１０）の表面に圧接させられて
いる状態において、磁力研磨工具の移動方向と直角な面
内においては、第３図Ａに示すように、永久磁石（３）
　（４）により磁力線（１１）が形成されるとともに、
永久磁石（４）　（５）によっても磁力！　（１１）が
生じさせられる。そして、この方向以外の方向には磁力
線が殆ど生じさせられないのである。したがって、磁力
研磨工具の全研磨面がワーク（１０）と接触している状
態（第４図Ａ参照）においては、圧接力を生じさせるた
めの磁力線数が全磁力線数とほぼ等しくなるのであるか
ら、単位面積当りの圧接力を所定値に保持することかが
できる。また、磁力研磨工具の研磨面の一部のみがワー
ク（１０）と接触している状態（第４図Ｂ参照）におい
ては、圧接力を生じさせるための磁力線数が接触面積の
減少にほぼ比例して減少するのであ゛るから、単位面積
当りの圧接力を上記所定値にほぼ等しくすることができ
る。

この結果、磁力研磨工具のワーク（１０）に対する圧接
状態の如何に拘らず接触部分に対しては一定の圧接力を
作用させることができ、部分的に研磨力が増加するとい
う不都合を確実に防止して、だれ、うねりを生じさせる
ことなく高精度の研磨作業を行なうことができる。また
、磁力研磨工具自体は厚みがかなり薄いのであるから、
ワーク（１■に形成された狭い溝（１０ａ）　　（第３
図Ｂ参照）の内面を研磨する場合であっても、磁力研磨
工具を確実に溝（１０ａ）の内部に挿通することができ
、溝（１０ａ）の内面をも高精度に研磨することができ
る。

そして、薄板状砥石（７）が、第２図に示すように、研
磨用粒子が基板より高くなった構成である場合には、研
磨作業を遂行することにより生じる研磨層が研磨用粒子
（９）の間隙に導入されることになり、目詰りに起因す
る研磨力の低下を確実に防止することができる。

第５図は磁力研磨工具の他の実施例を示す分解斜視図で
あり、第１図の実施例と異なる点は、薄板状基板（２９
、砥石台（６）および平板状砥石（７）の形状を台形と
した点のみである。

したがって、この実施例の場合には、例えば狭い溝（１
０ａ）の内面を研磨する場合に、溝（ｌｏａ）の開口部
に対して傾斜させられた状態で磁力研磨工具を往復動さ
せながら溝（１０ａ）の幅方向に移動させることにより
かなりの部分を研磨することができる。尚、この場合に
は、溝（１０ａ）の内奥部において研磨できない部分が
発生するのであるが、第５図に示す構成の磁力研磨工具
と対称な形状の磁力研磨工具を使用して逆向きに研磨作
業を行なうことにより溝（１０ａ）の内奥部を全範囲に
わたって研磨することができる。

第６図Ａは磁力研磨工具のさらに他の実施例を示す正面
図であり、第６図Ｂに示すように、シャンク（１）の先
端部に回転軸を有するホルダ（ｌａ）を有しているとと
もに、第６図Ｃに示すように、ホルダ（ｌａ）に回動可
能に支持された軸（ｌｂ）に対して薄板状基板（２）を
回動可能に連結している点が第１図の実施例と異なるだ
けである。

したがって、この実施例の場合には、シャンク（１）の
向きが正確に設定されていなくても、上記ホルダ（１ａ
）および軸（１ｂ）により薄板状基板（２）が自由に回
動するので、薄板状砥石（７）がワーク（１０）の表面
に密着状に圧接させられることになる。・そして、薄板
状砥石■の圧接力はワーク（１０）に対する接触面積が
変化しても一定に保持されるのであるから、だれ、うね
りを生じさせることなく、高精度の研磨作業を行なうこ
とができる。尚、薄板状砥石（７）がワーク（１０）の
表面と正対しなくなる部分については、溝（１０ａ）の
内面を研磨する場合と異なり、移動方向と直角な方向の
端縁がワーク（１０）からはみ出ることがあるが、この
ような場合には、磁力研磨工具の向きを９０″だけ回転
させることにより圧接力が変化するという不都合を解消
させることができるのであるから、ワーク（１０の全面
にわたって高精度の研磨作業を行なわせることができる
。

第７図は磁力研磨工具のさらに他の実施例を示す斜視図
であり、上記実施例と異なる点は、平板状永久磁石（３
）　（４）　（５）、薄板状基板■および砥石台（６）
を省略して、研磨用粒子（９）および磁石単体（１２）
を砥石基板（８）に固定した点のみである。但し、磁石
単体同士の位置関係としては、密着状態におけるワーク
（１０）の方に大多数の磁力線が作用するように設定し
て、十分な磁気的吸着力を発揮させるようにしておくこ
とが好ましい。また、磁石単体（１２）の取付は位置と
しては、砥石基板［Ｆ］）の表面であってもよく、或は
内部であってもよい。

したがって、この実施例の場合には、磁力研磨工具全体
としての厚みを一層薄くすることができ、上記実施例の
場合よりも狭い溝の内面に対する研磨作業を確実に行な
うことができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、薄板状砥石（７）を永久磁石（３）　（４）
６）に対して回転可能に支持させておくとともに、薄板
状砥石ωのみに対して回転力を伝達することにより、回
転と往復動との併用によるワーク（１０）の研磨を行な
わせることが可能であるほか、研磨用粒子θ）および磁
石単体（１２）を固定した砥石基板（８）を回転させる
ことにより、回転と往復動との併用によるワーク（１０
）の研磨を行なわせることが可能であり、さらに、研磨
用粒子（９）を永久磁石として目詰り防止効果を高める
ことが可能であるほか、この発明の要旨を変更しない範
囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、薄板状砥石とワークとの単
位面積当りの圧接力を一定に保持することができるので
、ワークに対する密着面積の多少に拘らず一定の研磨力
を得ることができ、だれ、うねりのない高精度の研磨作
業を行なうことができ、さらに、磁力研磨工具を全体と
して薄型化することができるので、狭い溝の内面であっ
ても、簡単に高精度の研磨作業を行なうことができると
いう特有の効果を奏する。

第２の発明は、永久磁石同士の間隔を薄板状砥石の厚み
よりも大きく、シておくことにより、磁力線の殆どに基
いて圧接力が作用させられ、十分な研磨力を得ることが
できる。

第３の発明は、研磨層が研磨用０粒子の間に導かれ、目
詰りに起因する研磨力の低下を確実に防止し、長時間に
わたる良好な研磨性能を発揮させることができる。

第４の発明は、永久磁石と薄板状砥石とを積層する場合
と比較して全体としての厚みを小さくすることができ、
より狭い溝の内面をも確実に研磨することができる。

第５の発明は、全体としての構成を簡素化することがで
きるとともに、十分な機械的強度を達成することができ
る。

第６の発明は、簡単な構成で十分な機械的強度を持たせ
ることができるとともに、十分な薄型化を達成すること
ができ、しかも、狭い溝の内面を研磨する場合において
、研磨面に対向する面との間に磁力線が作用する可能性
を著しく低減して十分な圧接力を得ることができる。

第７の発明は、全体として簡単な形状であるから、永久
磁石の取付は等を簡単に、かつ正確に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁力研磨工具の一実施例を示す分解
斜視図、 第２図は薄板状砥石の一例を示す斜視図、第３図Ａは磁
力線の作用を説明する図、第３図Ｂは溝が形成されてい
るワークを示す斜視図、 第４図はワークに対する圧接状態の変化に対応する圧接
力の変化を説明する図、 第５図は磁力研磨工具の他の実施例を示す分解斜視図、 第６図Ａは磁力研磨工具のさらに他の実施例を示す正面
図、 第６図Ｂはシャンクの先端部の構成を示す図、第６図Ｃ
はシャンクと薄板状基板との連結状態を示す図、 第７図は磁力研磨工具のさらに他の実施例を示す斜視図
、 第８図は従来の磁力研磨工具を示す中央縦断面図、 第９図Ａは第８図の磁力研磨工具における磁力線の状態
を示す図、 第９図Ｂはワークの端縁部における磁力線の状態を示す
図、 第１Ｏ図は溝研磨用工具の従来例を示す斜視図、第１１
図Ａは第１Ｏ図の従来例における圧接力付与の原理を説
明する図、 第１１図Ｂはだれが生じる状態を説明する図、第１１図
Ｃはうねりが生じる状態を説明する図、第１２図は第１
Ｏ図の従来例における単位面積当りの圧接力の変化を説
明する図。 （２）・・・薄板状基板、（３）　（４）　（５）・・
・平板状永久磁石、（６）・・・砥石台、（７）・・・
薄板状砥石、（８）・・・砥石基板、（９）・・・研磨
用粒子、頭）・・・ワーク、（１１）・・・磁力線、（
１２）・・・磁石単体 特許出願人　　ダイキン工業株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　津　　川　　友　　士
第４図 第５図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性体製のワーク（１０）の表面に対して磁気吸着
   させた状態で一方向に移動しなが らワーク（１０）の表面の研磨を行なう磁力研磨工具に
   おいて、ワーク（１０）と接触する側に露呈するように
   薄板状砥石（７）を有しているとともに、ワーク（１０
   ）に対する接触面からやや離れた位置に永久磁石（３）
   （４）（５）（１２）を有しており、しかも永久磁石（
   ３）（４）（５）（１２）が複数個設けられているとと
   もに、上記移動方向と直角な方向に磁力線（１１）を生
   じさせるように配置されていること を特徴とする磁力研磨工具。 ２、永久磁石（３）（４）（５）が移動方向に長い板状
   のものであるとともに、ワーク（１０）と正対する面が
   交互に逆極性に着磁されている ものである上記特許請求の範囲第１項記 載の磁力研磨工具。 ３、薄板状砥石（７）が、薄板状基板（８）の表面に多
   数の研磨用粒子（９）を規則的に固定したものである上
   記特許請求の範囲第１項 記載の磁力研磨工具。 ４、永久磁石が、移動方向と直角な方向に 主として磁力線（１１）を生じさせるように多数の磁石
   単体（１２）を薄板状基板（８）に規則的に配置された
   ものであるとともに、 研磨用粒子（９）と磁石単体（１２）とが互に異なる位
   置に固定されている上記特許請求 の範囲第３項記載の磁力研磨工具。 ５、薄板状砥石（７）が永久磁石（３）（４）（５）（
   １２）に対して不動状に設けられている上記特許 請求の範囲第１項から第４項の何れかに 記載の磁力研磨工具。 ６、磁性体製基板（２）の表面に永久磁石（３）（４）
   （５）が固定されているとともに、永久磁石（３）（４
   ）（５）の表面に対して非磁性体製の砥石台（６）を介
   して薄板状砥石（７）が固定されている上記特許請求の
   範囲第１項から第３ 項または第５項の何れかに記載の磁力研 磨工具。 ７、磁性体製基板（２）、砥石台（６）および薄板状砥
   石（７）が方形である上記特許請求の範囲第６項記載の
   磁力研磨工具。