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技術 セラミック製のナイフブレード用の精密研ぎ器

出願人 エッジクラフトコーポレイション
発明者 イェンセン,ジョージ,シー.ウィーナー,サミュエルフライエル,ダニエル,ディー.
出願日 2012年12月20日 (6年0ヶ月経過) 出願番号 2014-548865
公開日 2015年2月5日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2015-504011
状態 特許登録済
技術分野 仕上研磨、刃砥ぎ、特定研削機構による研削
主要キーワード 予備ステージ 大手メーカー リバーシブルモータ 速度制御機構 ストレートカット ロックウェル硬さ試験 加工要素 主荷重
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年2月5日)のものです。
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図面 (15)

課題・解決手段

セラミック(又は、ブレードに使用され得る、脆く、結晶質もしくは非晶質の他の素材)のナイフのための電動のナイフ研ぎ器が、シャープニングメンバ単数又は複数)を備える少なくとも1つのプレシャープニングステージを含むとともに、シャープニングメンバ(単数又は複数)を備えるファイナルステージを含む。例えば、ディスクなどの研磨面を備えたシャープニングメンバが取り付けられるモータによって駆動される一以上のシャフトがある。回転するシャープニングメンバの各々の研磨面の所定の位置にナイフのファセットを正確に整列させるとともに配置するようにナイフをガイドするためにガイド部が設けられる。プレシャープニングステージのシャープニングメンバ(単数又は複数)は、第一の方向に動く。ファイナルステージのシャープニングメンバ(単数又は複数)は、第一の方向とは異なる第二の方向に動く。

概要

背景

過去20年の間にますます多くの数が輸入されているセラミック製のナイフは、その使用が特に比較的柔軟で柔らかい食品に限られるときに、初期の鋭さと耐久性のために米国および欧州で大きな注目を集めている。より広い使用に対する大きな欠点は、固い表面に落とされたときに壊れやすい傾向があるとともに、使用して欠けたときに、刃先修復するための質がよくて使いやすい安価な研ぎ器が不足していることである。

セラミック製のナイフの大手メーカーのいくつかは、欠けたブレード修理のために日本の工場返送するようにユーザーに促している。あるメーカーは、研ぐことに関する問題(sharpening problem)への解決策としてシャープニングステーション(sharpening station)を小売店に設置することまでしているが、いずれの方法の不便さもセラミック製のナイフの広い使用を妨げ、ブレードを工場出荷時の品質にまで復元できることを実証したシャープニングステーションはない。

入手可能な情報は、アジアのブレード工場が、ブレードの刃先をディスクに接触させる熟練職人によってセラミック製のブレードを研ぐことを示唆しているが、結果として、ブレードの刃先の品質は、その器用さ、高価な機器およびスキルに大きく依存する。

セラミック製のブレードを研ぐためにアジアのメーカーによって小売店に提供されるセラミック製のナイフの研ぎ器は、扱いにくい液体研磨剤の混合物を使用する非常に高速なディスクに頼っている。それらの性能はほとんど一貫しておらず、その結果に顧客は満足していない。

概要

セラミック(又は、ブレードに使用され得る、脆く、結晶質もしくは非晶質の他の素材)のナイフのための電動のナイフ研ぎ器が、シャープニングメンバ単数又は複数)を備える少なくとも1つのプレシャープニングステージを含むとともに、シャープニングメンバ(単数又は複数)を備えるファイナルステージを含む。例えば、ディスクなどの研磨面を備えたシャープニングメンバが取り付けられるモータによって駆動される一以上のシャフトがある。回転するシャープニングメンバの各々の研磨面の所定の位置にナイフのファセットを正確に整列させるとともに配置するようにナイフをガイドするためにガイド部が設けられる。プレシャープニングステージのシャープニングメンバ(単数又は複数)は、第一の方向に動く。ファイナルステージのシャープニングメンバ(単数又は複数)は、第一の方向とは異なる第二の方向に動く。なし

目的

本発明の目的は、最高品質のアジアの工場と同等の精度を奏しながら家庭においてセラミック製のナイフのブレードを研ぐことができる新規かつ安価な技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

切断器具刃先研ぐための電動研ぎ器であって、少なくとも1つのプレシャープニングステージと、前記プレシャープニングステージに含まれ、研磨面を備える少なくとも1つのシャープニングメンバと、当該研ぎ器のファイナルステージと、前記ファイナルステージに含まれ、研磨面を備える少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバと、前記少なくとも1つのプレシャープニングステージのシャープニングメンバを第1の方向に動かすとともに、前記少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバを前記第1の方向とは異なる第2の方向に動かす電動駆動部と、を有する研ぎ器。

請求項2

前記プレシャープニングステージは、前記プレシャープニングステージのシャープニングメンバの前記研磨面の所定の位置に前記切断器具の前記刃先を正確に整列させるとともに配置するように、前記切断器具をガイドおよび安定させるプレシャープニングステージのガイド部を含み、前記ファイナルステージは、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨面の所定の位置に前記切断器具の前記刃先を正確に整列させるとともに配置するように、前記切断器具の前記刃先をガイドおよび安定させるファイナルステージのガイド部を有する、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項3

前記少なくとも1つのプレシャープニングステージのシャープニングメンバは、回転可能なプレシャープニングシャフトに取り付けられ、前記少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバは、ファイナルステージのシャープニングシャフトに取り付けられ、前記プレシャープニングステージのシャフトおよび前記ファイナルステージのシャフトは、互いに平行に配置され、前記シャフトの回転方向を変える伝達機構により、前記プレシャープニングステージのシャフトが前記ファイナルステージのシャフトに相互接続される、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項4

前記伝達機構は、前記シャフトの各々にあって互いに噛み合うヘリカルギヤを備える歯車列を含む、請求項3に記載の研ぎ器。

請求項5

前記伝達機構は、歯車列、遊星歯車機構、および、ツイストベルトプーリからなる群から選択され、前記シャフトの1つをモータが回転させる、請求項3に記載の研ぎ器。

請求項6

前記少なくとも1つのプレシャープニングのシャープニングメンバの各々はモータによって駆動されるシャフトに取り付けられ、前記少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバは、さらに他のモータによって駆動される個別のシャフトに取り付けられる、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項7

前記少なくとも1つのプレシャープニングのシャープニングメンバが回転可能なシャフトに取り付けられるとともに、前記少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバも当該シャフトに取り付けられ、前記シャフトの回転方向を選択的に変更するとともに、前記ファイナルステージのシャープニングメンバとは異なる速度で前記プレシャープニングのシャープニングメンバを回転させられるように、リバーシブルかつ可変速度のモータが前記シャフトを駆動する、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項8

ステージ1およびステージ2から構成される2つの前記プレシャープニングステージがあり、少なくとも1つのシャープニングメンバが前記ステージ1および前記ステージ2の各々にあり、ステージ1およびステージ2の前記シャープニングメンバの全ては、単一のシャフトに取り付けられ、前記ファイナルステージはステージ3である、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項9

ステージ1およびステージ2の各々にある前記プレシャープニングメンバの前記研磨面の研磨粒子は、600〜2000のグリットサイズを備え、ステージ3の前記シャープニングメンバの研磨粒子は、5ミクロン〜30ミクロンのグリットサイズを備えるとともに、0.6ポンド〜1.24ポンドのばねの張力を備える、請求項8に記載の研ぎ器。

請求項10

前記プレシャープニングのシャープニングメンバの前記研磨粒子は、1200〜2000のグリットサイズを備え、前記ステージ3のシャープニングメンバの前記研磨粒子は、8〜15ミクロンのグリットサイズを備えるとともに、0.8〜1.1ポンドのばねの張力を備える、請求項9に記載の研ぎ器。

請求項11

ステージ1は、回転可能なディスクの形態の2つ1組のシャープニングメンバを有し、前記ステージ2のシャープニングメンバは、2つ1組の回転可能なディスクであり、前記ステージ3のシャープニングメンバは、2つ1組の回転可能なディスクである、請求項8に記載の研ぎ器。

請求項12

逆U字形状のスプリングガイドが、前記ディスクの各組の間に取り付けられ、前記スプリングガイドは、前記ガイド部の各々に位置するスプリングアームを有してなり、当該スプリングアームと当該ガイド部との間に挿入されるとともに前記ガイド部の平坦な表面に対して配置される刃先を保持し、前記プレシャープニングのシャープニングメンバの各々は、硬いディスク上に研磨面を有し、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの各々は、曲がり屈曲することが可能な柔らかい素材の内部に埋め込まれた研磨粒子によって形成される、請求項11に記載の研ぎ器。

請求項13

前記少なくとも1つのプレシャープニングステージのシャープニングメンバは、硬い支持部に接する研磨面の形態であり、前記少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバは、曲がり屈曲することが可能な柔らかい素材に埋め込まれた研磨粒子の形態である、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項14

唯一のプレシャープニングステージと唯一のファイナルステージがある、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項15

前記ファイナルステージのシャープニングメンバは、前記切断器具に接触するアクティブエリアを有し、当該シャープニングメンバは、前記切断器具の前記刃先のファセットに対する前記研磨粒子のより緩やかな衝突を提供するように繰り返し荷重のもとで当該シャープニングメンバが曲がり屈曲することを可能にするために、前記アクティブエリアにおいて弾力的であり、結果的に、前記ファセットは、前記刃先自体に対して実質的に少ないダメージで磨滅されるとともに薄くされ、最終的な前記刃先の厚さは最適な鋭さまで減じられることができる、請求項1に記載の研ぎ器。

請求項16

前記ファイナルステージのシャープニングメンバは、研磨剤が付加されたポリマー樹脂系であり、ウイルソンロックウェル試験において、マイナー荷重10キログラムおよびメジャー荷重60キログラムを用いるとともに直径7/8インチ鋼球を使用して計測されるとき、61〜64%の範囲の回復および145〜150級の残留くぼみを有する、請求項15に記載の研ぎ器。

請求項17

前記ファイナルステージのシャープニングメンバは、研磨剤が付加されたポリマー樹脂系であり、前記樹脂系は、5〜30ミクロンのグリットサイズを備える研磨剤の粒子が重量を単位として50%〜70%付加される、請求項15に記載の研ぎ器。

請求項18

前記ファイナルステージの研磨剤は、セラミックよりも硬い材料で形成される、請求項17に記載の研ぎ器。

請求項19

前記ファイナルステージの研磨剤は、炭化タングステン炭化シリコン、又は、炭化ホウ素もしくはダイヤモンドからなる群から選択される材料により形成される、請求項17に記載の研ぎ器。

請求項20

切断器具の硬くて脆い刃先を研ぐ方法であって、少なくとも1つのプレシャープニングステージおよび少なくとも1つのファイナルシャープニングステージを有し、研磨面を備えた少なくとも1つのプレシャープニングメンバを当該プレシャープニングステージに備えるとともに、研磨面を備えた少なくとも1つのファイナルステージのシャープニングメンバを当該ファイナルステージに備える研ぎ器を提供し、前記プレシャープニングメンバの前記研磨面に対して前記硬くて脆い刃先を配置し、前記刃先を予備的に研ぐように第1方向にプレシャープニングメンバを動かし、前記第1ステージから前記刃先を取り外し、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨面に対して前記刃先を配置し、前記刃先を研ぐために前記第1方向とは異なる第2方向に前記ファイナルステージのシャープニングメンバを動かす、前記切断器具の前記硬くて脆い刃先を研ぐ方法。

請求項21

前記刃先は、当該刃先をガイドおよび安定させるガイド部に対して前記刃先を配置するとともに前記プレシャープニングステージのシャープニングメンバの前記研磨面の所定の位置に前記刃先を正確に配置することによって前記プレシャープニングステージに挿入され、前記刃先は、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨面の所定の位置に前記刃先を正確に整列させるとともに配置するように前記刃先をガイドおよび安定させるファイナルステージのガイド部に対して前記刃先を配置することによって前記ファイナルステージに配置される、請求項20に記載の方法。

請求項22

前記プレシャープニングメンバは、第1方向に回転され、前記ファイナルステージのシャープニングメンバは、前記第1方向と反対の第2方向に回転される、請求項20に記載の方法。

請求項23

前記プレシャープニングのシャープニングメンバの研磨粒子の前記刃先への入射角は10°と90°との間であり、前記ファイナルステージの前記研磨粒子の出射角は10°と90°との間である、請求項20に記載の方法。

請求項24

プレシャープニングステージの各々は、2つ1組のプレシャープニングメンバを有し、前記刃先は、前記プレシャープニングステージにおいて一度に一の側が研がれる、請求項20に記載の方法。

請求項25

前記刃先の両側が同時に研がれる、請求項20に記載の方法。

請求項26

前記ファイナルステージのシャープニングメンバは、前記少なくとも1つのプレシャープニングのシャープニングメンバの線速度よりも速い線速度で動かされる、請求項20に記載の方法。

請求項27

前記プレシャープニングステージの前記研磨剤の前記線速度は、500〜3000フィート毎分であり、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨粒子の線速度は、700フィート毎分〜3500フィート毎分であり、前記プレシャープニングのカッティングメンバの前記研磨粒子は、600〜2000のグリットサイズを有し、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨粒子は、5ミクロン〜30ミクロンのグリットサイズを備えるとともに、0.6ポンド〜1.24ポンドのばねの力を有する、請求項26に記載の方法。

請求項28

前記硬くて脆い刃先は、セラミック材料から形成される、請求項20に記載の方法。

請求項29

前記プレシャープニングのシャープニングメンバの前記研磨粒子は、前記刃先に向かった後に当該刃先を支持する刃先のファセットを横切る方向に移動し、前記ファイナルステージのシャープニングメンバの前記研磨粒子は、刃先を支持する刃先のファセットを初めに横切った後に当該刃先自体から外に出る反対の方向に移動する、請求項20に記載の方法。

請求項30

前記硬くて脆い刃先は、研ぐときに冷却、潤滑、又は、研磨剤の分散のための液体に依存しない乾燥した研磨環境において研がれる、請求項20に記載の方法。

請求項31

前記プレシャープニングステージは、ステージ1およびステージ2を含み、前記ファイナルシャープニングステージは、ステージ3であり、ステージ1の間に前記刃先から大きな傷を除去し、ステージ2の間に前記刃先を改善し、ステージ3において前記刃先を仕上げ/磨き/ラッピングする、請求項20に記載の方法。

請求項32

ステージ1およびステージ2、並びに、ステージ3の各々における前記シャープニングメンバは、ばねによって分離されるとともにガイド面に向かって付勢される組になったディスクを含み、ステージ2の前記シャープニングメンバは、ステージ1の前記研磨粒子よりも細かいグリットサイズの研磨粒子を備えるとともにステージ1のばねの力よりも小さいばねの力を備え、ステージ3の前記シャープニングメンバは、ステージ1およびステージ2の前記シャープニングメンバよりも速い速度で動く、請求項31に記載の研ぎ器。

請求項33

唯一のプレシャープニングステージと、唯一のファイナルステージがある、請求項20に記載の方法。

技術分野

0001

関連出願の相互参照
本出願は、2011年12月22日に出願された仮出願シリアル番号61/578,954に基づいており、その細部の全ては参照により本明細書に組み込まれる。

背景技術

0002

過去20年の間にますます多くの数が輸入されているセラミック製のナイフは、その使用が特に比較的柔軟で柔らかい食品に限られるときに、初期の鋭さと耐久性のために米国および欧州で大きな注目を集めている。より広い使用に対する大きな欠点は、固い表面に落とされたときに壊れやすい傾向があるとともに、使用して欠けたときに、刃先修復するための質がよくて使いやすい安価な研ぎ器が不足していることである。

0003

セラミック製のナイフの大手メーカーのいくつかは、欠けたブレード修理のために日本の工場返送するようにユーザーに促している。あるメーカーは、研ぐことに関する問題(sharpening problem)への解決策としてシャープニングステーション(sharpening station)を小売店に設置することまでしているが、いずれの方法の不便さもセラミック製のナイフの広い使用を妨げ、ブレードを工場出荷時の品質にまで復元できることを実証したシャープニングステーションはない。

0004

入手可能な情報は、アジアのブレード工場が、ブレードの刃先をディスクに接触させる熟練職人によってセラミック製のブレードを研ぐことを示唆しているが、結果として、ブレードの刃先の品質は、その器用さ、高価な機器およびスキルに大きく依存する。

0005

セラミック製のブレードを研ぐためにアジアのメーカーによって小売店に提供されるセラミック製のナイフの研ぎ器は、扱いにくい液体研磨剤の混合物を使用する非常に高速なディスクに頼っている。それらの性能はほとんど一貫しておらず、その結果に顧客は満足していない。

発明が解決しようとする課題

0006

セラミック製のナイフのメーカーによって提供される多くの最新小売用の研ぎ器であっても、大きく欠けた部分を刃先から取り除く以上のことはしない。バッテリ駆動型製品は、従来型鋼製のブレードシャープニングディスクを使用するが、典型的な工場出荷時の刃先にはるかに劣る相対的に切れ味鈍い刃先を生成する。本出願に開示されている研ぎ器よりも前のものは、セラミック製のナイフに工場出荷時の品質の刃先を生成することのできる公衆利用可能なセラミック製のナイフの研ぎ器ではなかった。実際に、利用可能な全ての研ぎ器は、低品質か一貫性のない刃先を生成するだけである。

0007

本発明者らは、金属製のナイフ用に設計された先進的な市販の研ぎ器のいずれかがセラミック製のナイフを研ぐことができるか評価したが、それらがセラミック製のナイフの刃先をひどく欠けさせるだけであることが分かった。試験された全てのそのような研ぎ器は、セラミック製のブレードに有益な刃先を生成することが全くできなかった。

課題を解決するための手段

0008

本発明の目的は、最高品質のアジアの工場と同等の精度を奏しながら家庭においてセラミック製のナイフのブレードを研ぐことができる新規かつ安価な技術を提供することである。

0009

本発明の一実施形態によれば、電動のナイフ研ぎ器が、研磨面を備えた一以上のディスクが取り付けられるモータによって駆動される少なくとも一つのシャフトを含む。ガイド部が、回転ディスクの各々の研磨面の所定の位置にナイフのファセットを正確に整列させるとともに配置するようにナイフをガイドおよび安定させる。回転ディスク又は他の研磨するシャープニングメンバの表面に対するナイフブレードの向きが、刃先に向かった後に当該刃先を支持する刃先のファセットを横切って移動する少なくとも1つのディスクの表面の研磨粒子を所定の場所の複数の位置に提供するとともに、刃先を支持する刃先のファセットを横切った後に当該刃先自体から外に出る反対の方向に動く少なくとも1つのディスクの表面を提供する。

0010

本発明は、ブレードの刃先がセラミックを一例とする硬くて脆い材料から形成された切断器具の刃先を研ぐように実施することができる。

0011

ディスクの代わりに、ドラムベルトなどの種々のタイプのシャープニングメンバが使用されることができる。

0012

研磨粒子の種々の好ましいグリットサイズ(grit size)が、研磨粒子の好ましい線速度とともに開示される。

0013

本発明は、プレシャープニングステージのシャープニングメンバが一の方向に動くとともに、ファイナルステージのシャープニングメンバが反対の方向に動くように実施されることができる。方向は互いに完全に反対であることが好ましいが、本発明は、方向をわずかに変更して実施されることができる。種々の伝達機構ファイナルシャープニングメンバに対してプレシャープニングメンバに異なる方向を与えるように使用されることができる。一変形例において、プレシャープニングステージのシャープニングメンバは、一の方向に動く第一シャフトに取り付けられるとともに、ファイナルステージのシャープニングメンバは、ずらされかつ平行な第二シャフトに、当該シャフト間の歯車列である伝達機構によって取り付けられる。歯車ヘリカルギヤであることが好ましい。他の伝達機構は、ツイストベルトとプーリ、又は、遊星伝達機構であり得る。さらに他の変形例は、個別のモータによって個別のシャフトを駆動するか、又は、同一のシャフトに全てのシャープニングメンバを取り付けて、リバーシブルかつ可変速度のモータを使用して方向を制御する。

図面の簡単な説明

0014

本発明に係るナイフ研ぎ器の斜視図である。
図1に示す研ぎ器の側面図である。
図1〜2に示す研ぎ器の上面図である。
図1〜3の研ぎ器のステージ1およびステージ2からのシャープニングメンバおよびナイフを示す端面図である。
第3ステージのシャープニングメンバを示す図4に類似の図である。
図1〜3の研ぎ器のステージ1〜2における入射角を示す端面図である。
図1〜3に示される研ぎ器の出射角を示す端面図である。
異なる入射角を示す図6に類似の端面図である。
異なる出射角を示す図7に類似の端面図である。
図1〜3の研ぎ器に使用されることができる伝達機構の一形態を概略的に示す上面図である。
伝達機構の変形例を示す図10に類似の図である。
本発明に係る伝達機構のさらに別の形態を示す概略側面図である。
図1〜3の研ぎ器のステージ1〜3におけるシャープニングエレメント(sharpening element)の異なる移動方向を提供するさらに別の実施形態を概略的に示す側面図である。
本発明に係るさらに別の伝達機構の側面を概略的に示す側面図である。
本発明に係るさらに別の伝達機構の端面を概略的に示す端面図である。

実施例

0015

本発明者らが見出したことは、金属製のナイフを研ぐために過去にうまく使用されていた最先端の技術であっても、セラミック製のナイフ、又は、他の硬くて脆い、結晶質又は非晶質の素材で作られた切断器具にとっては逆効果だということである。

0016

セラミック製のナイフは、酸化ジルコニウムおよび炭化ジルコニウムなどのセラミックの粉末から形成され、当該粉末は、当該粉末を溶融してナイフの形状にするのに適した高い温度に達するまで加熱される。結果として生じる構造物は、結果として生じるブレードに強度を加えるために数日の期間に亘って硬化される。顆粒状粒子の結合は夫な材料を上手くもたらすが、脆く、かつ、鋼製のナイフとは異なり、延性やしなやかさに欠ける。結果として、我々は、セラミック製のナイフを研ぐプロセスが、鋼製のナイフにうまく使用されていたプロセスとは全く異なる方法で処理されなければならないことを見出した。鋼製のナイフのしなやかさと延性は、激しく研がれるとともに磨かれたときに、非常に薄い刃先が曲がるとともにねじられることを可能とする。その延性は、最先端部において鋼の刃先が研磨面から離れて曲がるとともに、顕微鏡サイズ(microscopic sized)のフック(hook)の形状で刃先へと垂れ下がるバリを形成することを可能にする。当該バリは、鋼製のブレード上に非常に鋭い刃先を残すように慎重に除去されなければならない。

0017

セラミック製のブレードの刃先はその脆さのためにバリを生じさせないが、代わりに、刃先の形状は、刃先を形成するファセットの全体に渡って末端に至るまで、削り取り工程か、削磨工程か、粉砕工程によって形成されなければならない。

0018

本発明者らは、刃先を形成するファセットの形状が、独特の削り取り動作又は破砕動作によって、初期の段階で比較的迅速にある程度得られることを見出した。本発明者らは、硬いディスク上に支持されるとともに十分な速度で走行する単結合ダイヤモンド粒子(single bonded diamond particle)が、セラミックのファセットの面をうまく削り取ることができることを実証した。ダイヤモンドは、世に知られている最も硬い材料であり、酸化ジルコニウムのナイフまたは炭化ジルコニウムのナイフを研磨するのに十分硬いが、研磨するのに必要な力は、それらの力から離れる方向に曲がることができる微細な鋼の刃先とは異なり、非常に鋭利になる前に微細な刃先が著しく粉砕されるほど十分に大きい。

0019

一般的に、最も鋭利な鋼の刃先は、鋼製のナイフの本体部分からファセットを横切り、刃先、そして、空中に向かう一の方向に、鋼製のブレードの刃先のファセットを横切って研磨剤を移動させることによって形成される。当該移動は、鋼の刃先の最先端部が張力を受けた状態となるようにし、当該最先端部をわずかに拡張させながらも当該最先端部をファセットから乖離させるとともに当該最先端部を上述したワイヤ状のバリに変化させるように曲げる。

0020

本発明者らが見出した驚くべきことは、セラミック製のナイフの脆性および引っ張り強さの欠如が、乾燥した研磨剤、例えばダイヤモンドが刃先自身のファセットを横切って移動して抜け出るときに、反復的かつ深刻な損傷を刃先にもたらすことである。それから、本発明者らは驚くべきことに、刃先の先端に最初に向かった後にナイフの刃先のファセットの表面を横切る方向に研磨剤を駆動すると、ダイヤモンドの粒子の移動および研磨工程によって、繊細なセラミックの刃先が(引っ張りではなく)圧縮された状態にされて上質でより鋭利な刃先形状になることを見出した。本発明者らは本発見により部分的に鋭利な刃先を形成することができたが、刃先は、工場出荷時の品質の最終的な刃先を生成するために第2工程および異なる工程によってさらに鋭利にされなければならない。これらの実験では、円錐形状の表面を備える金属製のディスクが用いられ、これらは、電気めっき工程により金属製のディスクの基板上にしっかりと接合された単一のダイヤモンドで覆われた。ダイヤモンドは、初めに刃先に向かった後に、当該刃先を支持するファセットを横切る方向に駆動された。

0021

セラミック製のナイフを研ぐ実験が、一般的に炭化ジルコニウムおよび酸化ジルコニウムからなるセラミック製のナイフよりも硬いと考えられる種々の研磨剤を使用して実施された。これらの研磨剤は、ダイヤモンド、炭化ホウ素炭化ケイ素、および酸化アルミニウムを含んでいた。考え得る他の研磨剤は、炭化タングステン窒化チタン炭化タンタリウム、炭化ベリリウム炭化チタンである。ジルコニア又は炭化ジルコニウムよりも硬い任意の材料が研磨剤として使用され得る。

0022

本発明の目的は、セラミック製のナイフ(ならびに、十分に硬くて脆く、結晶質または非晶質の材料から構成される種々の切断器具の他のブレード)に対して熟練していない主婦によって家庭内で使用される実用的で高精度な研ぎ器を開示することである。結果的に、コンパクトで使いやすく手な価格でなければならない。実用的な理由のために、研ぐときには、冷却、潤滑、又は、研磨剤の分散のために液体に依存するべきではない。実用的でないならば、いかなる形態の液体の取り扱いも家庭環境において難しいことは最低限明らかである。

0023

セラミック製のナイフ用の試作品の研ぎ器は、我々が見出したことを組み込むとともに実証するように組み立てられるとともに、削り取るため、研磨するため、そして、微細機械加工するために開発された本明細書に記載される新規な技術を使用する独特のものであると考えられる。このことが、最高の工場製のアジアのセラミック製のナイフの鋭利さと完璧さを実現することを可能にした。

0024

図1は、本発明に係る研ぎ器1を示す。同図に示されるように、研ぎ器1は、研ぎ器の加工要素が取り囲まれる外側ハウジングHを含む。図1に示されるように、ハウジングHは、ステージ1、ステージ2、およびステージ3として表示される3つのステージを含む。ステージ1およびステージ2は予備ステージであり、ステージ3はファイナルステージである。ガイド部10は、ステージ1用に設けられる。ガイド部11はステージ2用に設けられ、ガイド部12はステージ3用に設けられる。ガイド部は、例えば、ブレードが配置される平坦な表面を提供するハウジングHにおけるスロットのような任意の適切な形態をとり得る。図2に示されるように、一対のガイド部が各ステージに設けられる。逆U字形状のプラスチック製のスプリングガイド18が、個別のガイド面10、10およびガイド面11、11、およびガイド面12、12の各組の間に設けられる。スプリングガイド18は、対応するガイド面10、11または12に向けて付勢されるスプリング面を備えるアームを有する。結果として、ブレードが個別のガイド面に対して配置されるとき、スプリングガイドアームは、研ぐ作業中にブレードを安定させるようにガイド面と密接に接触するようにブレードを付勢する。この配置は、研ぎ器を安定な状態に維持する。ばねの張力のために、ブレードは移動する能力を持たないため振動が抑制される。

0025

従来型の120ボルトACによって作動される信頼性がある上に安価な2ポールシェーデッドポールモータ(two pole shaded pole motor)2が、特化された切頭円錐形のディスクすなわちシャープニングメンバの一連の3つのセットを駆動するために選択された。プレシャープニングステージにおけるこれらディスク3およびディスク4の最初の2つのセットの表面は、ブレードから効率的にセラミック材料を取り除くとともに、ある程度質のよいセラミック製のナイフの刃先を相対的に素早く形成することのできる、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、炭化ケイ素などの非常に硬い研磨剤のような適切な粒子によって被覆される。本実施例で使用される原理は、さまざまな化粧デザイン外装の研ぎ器に同じように適用可能である。これらのディスクの形状は切頭円錐形状に近いが、研磨するシャープニングメンバの形状は、この設計の意図から逸脱しない限りにおいて変更され得る。

0026

削り取り粒子および研磨粒子の最適なサイズの選択は、いくつかの関連するパラメータ、特に、研磨剤の硬さ、粒子の速度、並びに、ステージ1およびステージ2において(一般にスプリング6および7によって)負荷される力に依存する。また、最適な組み合わせは、次のステージに進む前に十分鋭利な刃先を得るために与えられた組み合わせによって要する時間に関して実用的に決定されなければならない。ステージ1およびステージ2は、設計が非常に似ているが、最終段階のステージ3において妥当な時間内に最終段階の仕上げ(研磨またはラッピング)を与え得る程度に十分な品質の刃先を順に整えなければならない。後述されるステージ3は、工場出荷時の品質の刃先の生成を完了するために必要なので、ステージ1およびステージ2とは完全に異なる設計である。

0027

他の研磨材料および削り取り材料(ここでは「研磨剤」と呼ばれる)が評価されて使用され得るが、本プロトタイプのステージ1およびステージ2ではダイヤモンドが選択された。両ステージにおいて使用される支持ディスク(supporting disk)は直径およそ2インチであり、研ぐときにおけるディスクとナイフのファセットとの間の接点は約3/4インチの半径で回転していた。試験は広範囲ディスク速度(RPM)に渡って、種々のグリットサイズおよび結晶構造を用いた刃先の形成によりなされた。より高いRPMおよびより低いRPMはある程度良好な刃先を形成したが、妥当な時間内に十分な刃先を与えた好ましいスピードは、刃先を形成する場所における平均粒子速度約275〜1570フィート毎分である700〜4000RPMの範囲内であった。このスピードおよび速度範囲に対してステージ1およびステージ2において最良と見出されたばねの力は0.1〜1.0ポンドの範囲で変化し、好ましい力は0.6ポンドよりも小さかった。0.6ポンドよりも大きなばねの力は刃先に沿ってより多くの凹凸をもたらし、刃先の鋭利さを減少させた。ステージ1およびステージ2のこれらの試験中におけるダイヤモンドの結晶のサイズは、600〜2000グリットに変化した。十分な結果がこの範囲内で得られたが、より大きな粒子サイズであるほど刃先の状態は回転速度により依存した。

0028

ステージ1においてセラミック製のブレードを予備的に研ぐことは、その刃先に沿って存在するだろう大きな欠落部(chip)を迅速に除去するために相対的により大きなグリットを必要とする。ステージ2は、より鋭利な刃先を生成するためのより細かいグリットを含む。これらのステージの両方は同じ方向(図4参照)に回転し、最初に刃先のファセットを横切った後に刃先から外に出るのではなくて、研磨する「研磨剤」をナイフの刃先に向かって駆動するように設計される。図2を参照して、ステージ1およびステージ2におけるそれらのディスクの前方外周リムは上向きに回転しており、ナイフガイド10および11は、モーターシャフトの前方(手前側)の各ディスクの一点であって図4に示される上方前方四分円内において回転ディスクと接触するように正確に牽引される(towed)。ディスク上のその場所において「研磨剤」の粒子は、「ナイフの刃先に向かって」上方に移動している。ナイフのファセットの面は、その接点で回転ディスクの表面に対してほぼ平行になる。図4はナイフ9の相対的な動き、ファセット接点14、並びに、ディスク3および4の好ましい方向を示している。図5は、ステージ3における反対方向の動きを示している。

0029

実験および試験は、研磨粒子の入射角が、プレシャープニングステージにおいてブレードの材料を圧縮するように研磨粒子が駆動される限りにおいて、あまり重要でないことを示している。入射角は刃先のファセットにほぼ平行になるか、刃先のファセットに対してほぼ垂直になり得る。接点における研磨粒子の入射角は、90°の好ましい角度を備えるブレードのファセットに対して10〜90°の間の任意の角度とすることができる。明確化のために言及すると、入射角又は出射角はファセットの角度ではない。研磨するファセットの精密な角度制御の従来技術が、セラミックまたは他の適切な硬くて脆い、結晶質又は非晶質の材料からなるブレードのために使用され得る。

0030

図6および図7は、ステージ1およびステージ2の入射角とステージ3の出射角が90°である場合のステージ1およびステージ2の入射角とステージ3の出射角の変形例を示す。図8〜9は、ステージ1およびステージ2の入射角とステージ3の出射角が10°の場合の変形例を示す。示されるように、各変形例におけるステージ1およびステージ2におけるシャープニングメンバの移動方向は、第3ステージにおける移動方向とは反対か異なる。

0031

ステージ1の詳細設計は、最適化されたサイズおよび結晶構造の効果的な「研磨」粒子の独特な組み合わせを検討し、適切な粒子速度ディスクサイズおよびRPM)およびブレードの刃先に対して慎重に決定された研磨力(例えば、ばね6)が、研磨粒子とブレードのファセットとの間の接触による研磨力を規定および制限するために使用される。例えば、発泡体、張力をかけたプラスチック製の部材(tensioned plastic component)、および他の弾性材料などの他の形態の力が、研磨力を規定および制限するために使用されることができる。本ステージは、刃先から全ての主要な傷を除去するとともにステージ2のために十分に改善された刃先を残すように十分積極的でなければならない。

0032

ステージ2の目的は、最終段階のステージ3のより精緻な仕上げが適切な時間内に工場出荷時の品質へと刃先を精錬できるほどに、ステージ1において形成された刃先を十分に改善させることである。ステージ2の設計を考慮すると、ステージ1と同じRPMにおいてステージ2のディスク4、4を駆動することは、設計および製造の目的にとって便利である。図2〜3はステージ1およびステージ2の両方を示し、ステージ1およびステージ2の両方は、同一のシャフト13によって同一のスピードにおいて駆動される。後述されるが、ステージ3の技術はこれら初めの2つのステージとは完全に異なり、結果として、粒子の方向、速度などに関する要求は、最適な刃先の仕上げのために独立して最適に検討される。

0033

ステージ2にとって、ステージ1を超えて必要とされる主要な変化は、わずかに細かい粒子サイズを使用することである。ステージ2において結果として形成される刃先がよりシャープであるとともにその幅がより細いために、スプリング7に対してステージ1よりも低いばねの力を使用することが最適である。最良の結果が、0.2〜0.5ポンドの範囲のばねの力によって得られると考えられる。最良の粒子サイズはより小さく、2000グリットと同じ細かさのグリットを備える。

0034

ステージ3は最大の課題だった。驚くべきことに本発明者らは、ステージ1およびステージ2の技術を使用して、工場出荷時の品質の刃先を生成することは不可能であることを見出した。ダイヤモンドの粒子を用いるとともに初めの2つのステージで上手く機能した硬い金属で支持されたディスクを用いて工場レベルにまで仕上げることは達成され得なかった。研ぎ器およびその駆動部の機械完全性は、硬いディスクが使用される場合か速度が上がるにつれて重要な要件であることが示された。最適かつ望ましい結果にとって、軟質プラスチックの素材の中に「研磨」粒子を組み込むことがステージ3にとって重要であることが示された。驚くべきことに本発明者らは、研磨粒子の方向を逆向きか少なくとも変更し、より高い研磨速度を使用し、そして、研磨剤を含んだホイールを“刃先の外側に”(図5参照)移動させることがより良いことであることを見出した。さらに驚くべきことは、研磨剤を埋め込むそのようなより柔らかい素材によって、硬い金属の支持とともに用いることができたわずかに大きな炭化ケイ素をより優れた刃先の品質を実現しながら使用できるという事実であった。言い換えれば、本発明者らは、金属で支持されたディスクが使用される場合にうまく使用し得るものよりも大きな研磨粒子を使用できた。サイズが約15ミクロンの炭化ケイ素の研磨剤が、ステージ3の2つのディスク5において使用された。ディスクのデュロメータ(durometer)、粒子サイズおよびバネ定数の他の組合せが、本発明の実施の範囲内においてステージ3のディスクに使用され得る。

0035

本発明者らは、ステージ3におけるプラスチックの埋め込みが、わずかに弾力性があるとともに粒子のより緩やかな衝突をセラミック製のナイフの刃先のファセットに対して提供し、その結果、ファセットは、刃先自体に対して実質的により小さなダメージを受けて磨滅されるとともに薄くされることができることを見出した。ステージ3において主に使用されるスプリング8からのバネの張力は0.6〜1.24ポンドの範囲内であり、好ましい力は0.8〜1.1ポンドであった。刃先の厚さは、熟練の職人によって生成されたアジアの最高のセラミック製のナイフの典型的なサイズに達するまで減じられることができた。当該構成における研磨速度が、プレシャープニングステージよりも高いスピードにおいて最も効率的かつ効果的であることが見出された。線速度(linear velocity)は700〜3500フィート毎分の範囲が効果的であり、3000rpm以上に相当する1000〜1500フィート毎分が最適であることが見出された。より速い粒子速度がステージ3における最終段階の刃先の仕上げのために好ましい。

0036

プラスチックをベースにしたステージ3に十分なディスクが、Masterbond(Hackensack, NJ)の合成物EP37−3FLFによって供給される特殊なエポキシ樹脂を使用して構成された。重量による割合が60%の研磨剤と重量による割合が40%のエポキシが大半の実験のために使用された。

0037

直径7/8インチの鋼の加圧球(compressor ball)による60kgの主荷重(primary load)および10kgの回復荷重(recovery load)を使用する修正されたロックウェル硬さ試験(Rockwell hardness test)において決定された材料の物理的特性は以下の通りであった。

0038

級 級
60Kg初期くぼみ235 235
10Kg 「回復」くぼみ 85 90
差 150級 145
回復
150 % 回復 = ,64% 61%
235
「刃先に向かって」駆動される研磨粒子を用いて動作するステージ1およびステージ2、並びに、「刃先の外に向かって駆動される」ステージ3の研磨ディスクと合わせて3つのディスクを1つの研ぎ器−ハウジング(sharpener−housing)内に組み入れるために、また、図3に示される本プロトタイプのステージ3において研磨粒子のより速い速度が必要となるために、ヘリカル伝達ギヤ(helical transfer gear)17および15のセットが、シャフト13に対するドライブシャフト16のRPMがおよそ1対2となるように使用された。このとき、ステージ3におけるRPMは3600程度であった。ディスクの直径は約2インチであった。ストレートカットギヤ(straight cut gear)がヘリカルギヤ(helical gear)の代わりに使用され得るが、ヘリカルギヤは、ノイズや駆動系(driveline)のラッシュ(lash)を減少させる能力のために好ましい。

0039

図3は、一の方向にプレシャープニングメンバ3、4を動かすため、および、別の異なる方向に最終段階のシャープニングメンバ5を動かすための電動駆動部の一実施形態を示す。同図に示されるように、モータ2は、最終段階のシャープニングメンバすなわちディスク5が搭載されるシャフト16を駆動する。伝達機構が、プレシャープニングメンバ3、4が搭載されるシャフト13にシャフト16を接続する。図示のように、伝達機構は、シャフト13のヘリカルギヤ17と噛み合うシャフト16のヘリカルギヤ15である。モータ/トランスミッション機構の他の形態が図10〜14に示される。

0040

図10は、モータ2がシャフト13を駆動する変形例を示す。プレシャープニングステージのステージ1およびステージ2のシャープニングメンバ4、5は、モータ2の左側においてシャフト13に取り付けられる。シャフト13に取り付けられるヘリカルギヤ17は、シャフト13に対して反対方向にシャフト16を回転させるために、シャフト16に取り付けられるヘリカルギヤ15を駆動する。従って、シャフト16において右側に取り付けられるシャープニングメンバ5、5は、プレシャープニングステージのシャープニングメンバとは異なる方向に回転される。シャフト13およびシャフト16は互いに平行かつずらされている。

0041

図11は、遊星伝達機構を利用するモータ/トランスミッション機構のさらに別の形態を示す。同図に示されるように、モータ2は、ギヤ20、20が取り付けられるシェル19に装着されるシャフト13を回転させる。セントラルギヤ21はシャフト16を駆動するギヤ20、20と噛み合う。個々のシャープニングメンバは、個々に整列されるシャフト13および16に取り付けられる。

0042

図12は、電動駆動部のさらに別の形態を示す。図示されるように、モータ2は、シャープニングメンバ3、4を一の方向に動かすシャフト13を駆動する。第2モータ2Aは、それによってシャープニングメンバ5がプレシャープニングステージのシャープニングメンバ3、4とは異なる一の方向に動かされるように、シャフト16を異なる方向に回転させる。シャフト13および16は、整列されるか互いにずらされることができる。

0043

さらに別の変形例は、各々の速度においてシャープニングメンバの各ステージを駆動する個別のモータを用いて各々のシャフト上のプレシャープニングメンバの各セットを駆動する。このことは、結果的に3つのシャフトおよび3つのモータをもたらす。

0044

図13は、電動駆動部のさらに別の変形例を示す。同図に示されるように、モータ2Bは、リバーシブルかつ可変速度のモータである。単一のシャフト22がモータ2Bにより駆動される。シャープニングエレメント3、4、5の全てが、同一のシャフト22に取り付けられる。ナイフ又は他の切断器具が、ステージ1、そして、ステージ2において予備的に鋭利にされるときに、モータ2Bは、選択された速度において一方向にシャフト22を駆動する。ナイフ又は他の切断器具がステージ3にあるときに、最終段階のステージのカッティングメンバ(cutting member)5、5が、それによって、予備段階のステージのカッティングメンバとは異なる方向に動かされるとともに異なる速度で動かされ得るように、シャフト22の回転方向は逆にされ、また、速度は変更されることができる(好ましくは速くされることができる)。

0045

図14〜15は、電動駆動部のさらに別の形態を示す。示されるように、モータ2は、プレシャープニングシャフト13を駆動する。第2またはステージ3のシャフト16は、プライマリシャフト13と平行かつずらされて取り付けられる。プライマリプーリ23はシャフト13に取り付けられ、セカンダリプーリ24はシャフト16に取り付けられる。プーリは、ツイストベルト25によって相互接続される。従って、モータ2が一方向にシャフト13を回転させるとき、プーリおよびベルトから構成される伝達機構はシャフト16を反対方向に回転させる。シャフト13および16は、それらのシャフトに取り付けられる個別のシャープニングメンバを有する。

0046

電動駆動部の種々の形態は、より速い研磨スピードおよび異なる回転方向を最終段階のステージにおいて提供し得る。従って、このような代替の設計は、異なる速度において異なる方向にそれらシャフトを駆動するか、反対方向に回転する第2のシャフトを備えた一のモーターシャフトの力を連結するためのツイストベルトカップリング図14)を備えたプーリを使用する2つのモータを使用し得る。代替の設計は、最適な速度や正しい方向を得るために調節可能な速度制御図13)を備えたリバーシブルモータ、又は、ツイストベルトの伝達機構を備えたモータを有することができる。

0047

また、2つのステージのみを有する研ぎ器によって本発明を実施することが可能である。このような2つのステージ構成のステージは、上述したより大きな(3ステージの)研ぎ器のステージ2およびステージ3に類似の技術を使用する。

0048

2つのステージの構成は、非常に切れ味の悪い欠けたナイフを研ぐためにより長い時間を必要とする。第1のステージにおける中間サイズのグリットが2つのステージの研ぎ器において恐らく使用され、結果的に、刃先に沿って大きな欠落部を除去するのにより長い時間がかかる。第1ステージにおける刃先のより低い品質のために、新たな第3ステージにおいて仕上げるのにより長い時間がかかる。

0049

図2〜3は、各ステージにおいて2つのシャープニングメンバ又はディスクのセットを有する研ぎ器を示す。実際に、ナイフは、刃先の片側すなわちファセットを研ぐように一のディスクに対して置かれ、それから、刃先の他の側を研ぐようにステージの他のディスクに対して置かれる。本発明は、両面が同時に研がれるように実施され得る。例えば、図2〜3に示されるように分離した2つの別個のシャープニングメンバを有する代わりに、一のファセットが一のシャープニングメンバに対して研がれ、かつ、他のファセットが他のシャープニングメンバに対して研がれる場合に、互いに噛み合う研磨ホイールがファセットの両方を同時に研ぐために使用され得る。ガイド部の有無に関わらず、ファセットの両方がシャープニングメンバと同時に接触するように、互いに噛み合うシャープニングメンバの交点にブレードの刃先が配置される。このように同時に研ぐことは、いずれかのステージ又は全てのステージにおいてなされ得る。

0050

本発明は、切断器具の刃先を研ぐための電動の研ぎ器を提供することを広く含む。具体的には、刃先は、セラミック製のナイフなどの硬くて脆い材料で作られる。研ぎ器は、少なくとも一つのプレシャープニングステージと少なくとも一つの最終段階すなわち仕上げのステージを有する。少なくとも1つの研磨面を備えたプレシャープニングステージのシャープニングメンバがプレシャープニングステージにあり、かつ、少なくとも1つの研磨面を備えた最終段階のステージのシャープニングメンバが最終段階のステージにある。切断器具のブレードをガイドおよび安定させるとともに、個々のシャープニングメンバの研磨面の所定の位置に切断器具の刃先を正確に整列および配置するために、プレシャープニングステージおよび最終段階のステージの各々にガイド部が設けられるのが好ましい。電動駆動部は、一方向にプレシャープニングステージのシャープニングメンバを動かし、第1の方向とは異なる第2の方向に最終段階のステージのシャープニングメンバを動かす。

0051

本研ぎ器とその使用方法の特徴のいくつかは以下のものを含む。

0052

ナイフおよび他のセラミックの切断器具を研ぐための研ぎ器は、一以上のステージが荒い鋭利化(プレシャープニング)、そして、それに続く一以上のステージが刃先の仕上げを提供するように、2以上のステージから構成される。

0053

aプレシャープニングステージ(単数又は複数)における研磨部材は一の方向に移動し、仕上げステージ(単数又は複数)における研磨部材は異なる方向に移動する。

0054

b研磨部材は、ディスク、ドラム、ベルトなどとして形成され得る。

0055

cプレシャープニングステージ(単数又は複数)におけるシャープニング機構は、セラミック製のナイフ、又は、他の切断器具の一の側を一度に研ぐ。

0056

d 代わりに、プレシャープニングステージ(単数又は複数)におけるシャープニング機構は、互いに噛み合う研磨面を備えた歯(teeth)又はホイールを使用して、セラミック製のナイフ、又は、他の切断器具の両側を同時に研ぎ得る。

0057

e仕上げステージ(単数又は複数)におけるシャープニング機構は、刃先の一のファセットを一度に研ぐ。

0058

f研磨部材(単数又は複数)は仕上げステージ(単数又は複数)にあり、曲がり屈曲することを可能にする可撓性の材料から構成される。

0059

セラミック製のナイフ、および、他の硬くて脆い切断器具を効果的に研ぐための研磨剤のグリットサイズは以下の範囲であり得る;
aプレシャープニングステージ(単数又は複数)において、グリットサイズは、600〜2000に変化し得る。もっとも効果的に研ぐための最適な範囲は、1200〜2000である。

0060

b仕上げステージ(単数又は複数)において、グリットサイズは5ミクロンから30ミクロンまで変化し得る。最も効果的な仕上げにとって最適な範囲は、8ミクロンから15ミクロンである。

0061

c仕上げステージ(単数又は複数)において、可撓性の母材(matrix)内の研磨剤のばねの力は0.6ポンド〜1.24ポンドに変化し得る。最も効果的な仕上げにとって、ばねの力は0.8〜1.1ポンドの範囲内に入る。

0062

セラミック製のナイフの刃先に対する研ぎ器の研磨剤の線速度は、最高品質の鋭利な刃先をうまく生成するために重要である。

0063

aプレシャープニングステージ(単数又は複数)における研磨剤の線速度は、500〜3000フィート毎分の範囲であり得る。最も効果的なプレシャープニングにとって、線速度は600〜1000フィート毎分であるべきである。

0064

b仕上げステージ(単数又は複数)における研磨剤の線速度は700フィート毎分〜3500フィート毎分であり得る。最も効果的な仕上げにとって、当該範囲は1000〜1500フィート毎分であるべきである。

0065

研ぎ器における研磨部材は、プレシャープニングステージ(単数又は複数)および仕上げステージ(単数又は複数)にとって最適なスピードと方向を得るためにモータによって駆動される。プレシャープニングステージ(単数又は複数)は、仕上げステージ(単数又は複数)とは異なる速度と方向で動作するので、速度変化と方向の変更が以下の手段によってなされ得る。

0066

a伝達機構
・伝達機構は歯車列とし得る。ヘリカルギヤは、「ストレートカット」のギヤよりもはるかに効果的である。
・伝達機構はツイストベルトとし得る。
・伝達機構は、少なくとも一つのプーリを含み得る。

0067

bプレシャープニングステージ(単数又は複数)およびラッピングステージ(単数又は複数)を分離して駆動するために2つの異なるモータを使用すること。

0068

cプレシャープニングステージおよびラッピングステージを分離して駆動する速度制御機構を備えたリバーシブルモータを使用すること。

0069

仕上げステージ(単数又は複数)のいくつかの好ましい特徴は、そのシャープニングメンバが切断器具に接触するアクティブエリアを有することである。シャープニングメンバは切断器具の刃先のファセットに対する研磨粒子のより緩やかな衝突を提供する繰り返し荷重のもとでディスクが曲がり屈曲することができるようにアクティブエリアにおいて柔軟であり、結果的に、ファセットは、刃先自体に対して実質的に少ない損傷によって磨滅されるとともに薄くされ、最終段階の刃先の厚さが最適な鋭利さに達するまで薄くされることができる。仕上げステージのシャープニングメンバは研磨剤が付加されたポリマー樹脂系であり、ウィルソンロックウェル試験においてマイナー荷重(minor weight)10kgおよびメジャー荷重(major weight)60kgを用いて直径7/8インチの鋼球を使用して測定したとき、61%〜64%の範囲内の回復および145〜150級(division)の残留くぼみを有する。シャープニングメンバは、5〜30ミクロン、好ましくは、8〜15ミクロンのグリットサイズを有する研磨剤の粒子が重量を単位として50%〜70%負荷されたポリマー樹脂系である。好適な研磨剤は、炭化タングステン、炭化ケイ素、炭化ホウ素またはダイヤモンドである。研磨部材は、例えばセラミックなどの研がれるブレードの材料よりも硬い。

0070

業者に明らかであるように、他の変形例が本発明の教示内で可能である。

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