特許 6872709 表面研磨用治具、特性検出装置及び表面研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6872709

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】表面研磨用治具、特性検出装置及び表面研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/22 20060101AFI20210510BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20210510BHJP

   B24B 9/02 20060101ALI20210510BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20210510BHJP

   B24B 47/26 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B23Q17/22 C

   B24B1/00 Z

   B24B9/02 Z

   B24B49/10

   B24B47/26

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2020-4882(P2020-4882)

(22)【出願日】2020年1月16日

【審査請求日】2020年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000112004

【氏名又は名称】パルステック工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 哲也

【審査官】 中里 翔平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２３３９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２６８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１９２８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５２５７５３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２０４９７３３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １７／２２ − １７／２４

Ｂ２４Ｂ １／００

Ｂ２４Ｂ ９／０２

Ｂ２４Ｂ ４１／００ − ５１／００

Ｇ０１Ｎ ２７／００ − ２７／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／１４ − ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の電極の内側に円筒状の絶縁体を配置し、前記円筒状の絶縁体の内側は研磨用工具を通過可能な貫通孔である第１電極部と、
磁石の部分を有し、絶縁層がある研磨対象物に電極を接触させて固定させる第２電極部と、
前記第１電極部の貫通孔に前記研磨用工具を挿入したとき、前記第１電極部の電極、前記研磨用工具、前記研磨対象物及び前記第２電極部の電極の順で成り立つ回路の特性を検出する特性検出装置を、前記第１電極部の電極と前記第２電極部の電極にそれぞれ接続可能にする２つの接続部とを備えることを特徴とする表面研磨用治具。

【請求項2】

請求項１に記載の表面研磨用治具において、
前記第１電極部の貫通孔の中心軸を略中心軸にした円柱形状又は角柱形状の凹部であって、前記研磨対象物がプレートに締め込まれたボルトの頭部である場合、前記頭部と嵌合する大きさにされている凹部を備えることを特徴とする表面研磨用治具。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置において、
前記第１電極部の電極と前記貫通孔に挿入した研磨用工具から形成されるコンデンサと、前記第２電極部の電極と研磨対象物から形成されるコンデンサとに、充電と放電を設定された周期で繰り返し行う充放電回路であって、充電の際、アースと前記第１電極部の電極との間及びアースと前記第２電極部の電極との間で等しい量の電荷が移動するようにされている充放電回路と、
前記充放電回路により充電と放電が繰り返し行われているとき、前記充放電回路の所定の箇所における電圧又は電流の強度を検出する強度検出回路とを備えることを特徴とする特性検出装置。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置において、
前記第１電極部の電極と前記貫通孔に挿入した研磨用工具から形成されるコンデンサと前記第２電極部の電極と研磨対象物から形成されるコンデンサとを回路内のコンデンサの１つとして、交流電流において抵抗を有する素子及び交流電源から構成されるブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の交流電源が交流電圧を印加したとき、前記ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度を検出する強度検出回路とを備えることを特徴とする特性検出装置。

【請求項5】

請求項１又は請求項２に記載の表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置が出力する前記特性に基づく信号を入力可能である表面研磨装置において、
前記第１電極部の貫通孔に挿入する研磨用工具を回転駆動させる駆動手段と、
前記特性検出装置から入力した特性に基づく信号により、前記駆動手段の作動と停止を制御する制御手段とを備えることを特徴とする表面研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面に絶縁層がある研磨対象物を金属の面が現れるまで研磨する際に使用する表面研磨用治具、該表面研磨用治具に接続する特性検出装置、及び該特性検出装置からの信号線を接続可能である又は該特性検出装置を内部に含む表面研磨装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、金属物体である測定対象物にＸ線を照射して、該測定対象物で発生する回折Ｘ線によりＸ線回折像を撮像し、撮像された回折像から該測定対象物の残留応力等を測定するＸ線回折測定装置が知られている。このＸ線回折測定装置により測定を行うためには、測定対象物の素材である金属が表面に出ている必要がある。よって、測定対象物の表面に塗装による層や樹脂をコートした層のように、測定対象物の素材とは別の層がある場合はこの層を研磨により除去する必要がある。金属物体である測定対象物をＸ線回折測定装置により測定する場合、Ｘ線が照射される箇所のみ素材の金属が表面に出ていればよいので、該測定対象物の表面を研磨するときは、研磨装置として電気ドリルのドリル刃を軸方向に掘り下げが少ない刃（例えばエンドミル）にした装置を用いることがよく行われている。そのような研磨装置により表面研磨を行うとき、素材の金属が表面に出たか否かは目視により確認することができるが、目視による確認では、研磨対象物の表面を研磨しすぎてしまうことが多く効率が悪い。そこで、研磨装置の研磨用の刃と研磨対象物との導通状態を検出し、導通が検出されたことにより素材の金属が表面にでたことを検出する手段をとることがある。回転する工具を用いた加工において、工具と加工対象物との間の導通状態を検出する方法としては、例えば以下の特許文献１に示されているように、工具と加工対象物との間に電圧を印加し、電流を検出する方法がある。また、以下の特許文献２に示されているように、工具と導通状態にある箇所の近傍の周囲に電極を設けることでコンデンサを形成し、該電極と加工対象物との間に交流電圧を印加したときの電流を検出する方法もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５−１９０３７４号公報

【特許文献2】特開２００２−２３３９３３号公報

【発明の概要】

【0004】

金属物体である測定対象物をＸ線回折測定する装置には、本願出願人が製造販売している装置のように、小型で測定対象物がある場所まで運搬して測定を行うことができる装置があるが、そのような装置で測定する金属物体には全面に塗装がされている等、絶縁層で全面が覆われている場合がある。そのような金属物体を表面研磨する場合、従来の技術を用いて工具と研磨対象物との間の導通状態を検出するには、研磨対象物の測定箇所とは別の箇所を研磨して電極を接続することで、工具と研磨対象物との間に電圧を印加できる状態にしなければならない。このため、Ｘ線回折測定のための研磨と電圧印加のための研磨をそれぞれ行わなければならず、目視により素材の金属が表面に出たことを確認する場合より効率はかえって悪くなる。よって、現状、研磨装置を研磨対象物がある場所まで運搬して該対象物の表面を研磨する場合は、目視により金属が表面に出たことを確認しており、効率が悪い。

【0005】

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、表面に絶縁層がある研磨対象物を金属の面が現れるまで研磨する際に使用される、研磨用工具と研磨対象物との間の導通状態を検出するための表面研磨用治具であって、絶縁層で全面が覆われている研磨対象物であっても、余計な研磨を行うことなく、効率よく表面研磨を行うことができる表面研磨用治具を提供することにある。また、該表面研磨用治具に接続して該導通状態を精度よく検出する特性検出装置を提供することにある。さらに、該特性検出装置からの信号線を接続可能である又は該特性検出装置を内部に含む表面研磨装置であって、表面研磨作業を容易にする表面研磨装置を提供することにある。

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、円筒状の電極の内側に円筒状の絶縁体を配置し、円筒状の絶縁体の内側は研磨用工具を通過可能な貫通孔である第１電極部と、磁石の部分を有し、絶縁層がある研磨対象物に電極を接触させて固定させる第２電極部と、第１電極部の貫通孔に研磨用工具を挿入したとき、第１電極部の電極、研磨用工具、研磨対象物及び第２電極部の電極の順で成り立つ回路の特性を検出する特性検出装置を、第１電極部の電極と第２電極部の電極にそれぞれ接続可能にする２つの接続部とを備える表面研磨用治具としたことにある。

【0007】

これによれば、研磨対象物の研磨箇所が、表面研磨用治具の第１電極部の貫通孔の直下になるように表面研磨用治具を研磨対象物にセットし、表面研磨用治具の第１電極部の貫通孔に研磨用工具を挿入すると、第１電極部の電極と第２電極部の電極との間は、第１電極部の電極と研磨用工具から成り立つ第１のコンデンサと、研磨用工具と研磨対象物の導通状態から成り立つスイッチと、第２電極部の電極と研磨対象物から成り立つ第２のコンデンサからなる回路とみなすことができる。そして、この回路の特性は、研磨用工具と研磨対象物との間の導通状態（スイッチのＯＮ、ＯＦＦ）により大きく変わるので、研磨用工具を回転させて表面研磨を行う間、表面研磨用治具の接続部に特性検出装置を接続して、第１電極部の電極と第２電極部の電極との間の回路の特性を検出すれば、特性が大きく変わるタイミングを検出することで研磨用工具と研磨対象物との導通を検出することができる。すなわち、絶縁層が全面にある研磨対象物であっても、余計な研磨を行うことなく、効率よく表面研磨を行うことができる。また、第２電極部は磁石を有するので、磁力を適正にすれば表面研磨の間、表面研磨用治具を研磨対象物に固定することができ、研磨対象物が水平でなくても表面研磨用治具をセットすることができる。なお、回路の特性を検出するとは、回路に何らかの作用を行ったときに回路が有する何らかの物理量を検出するということである。

【0008】

また、本発明の他の特徴は、第１電極部の貫通孔の中心軸を略中心軸にした円柱形状又は角柱形状の凹部であって、研磨対象物がプレートに締め込まれたボルトの頭部である場合、この頭部と嵌合する大きさにされている凹部を備える表面研磨用治具としたことにある。

【0009】

これによれば、研磨対象物がプレートに締め込まれたボルトの頭部である場合は、この頭部に凹部を嵌め込んで表面研磨用治具を固定すればよく、研磨対象物がプレートである場合は、そのまま表面研磨用治具を固定すればよいので、様々な研磨対象物に対して上述した表面研磨用治具を用いて表面研磨を行うことができる。

【0010】

また、本発明の他の特徴は、上述した表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置において、第１電極部の電極と貫通孔に挿入した研磨用工具から形成されるコンデンサと、第２電極部の電極と研磨対象物から形成されるコンデンサとに、充電と放電を設定された周期で繰り返し行う充放電回路であって、充電の際、アースと第１電極部の電極との間及びアースと第２電極部の電極との間で等しい量の電荷が移動するようにされている充放電回路と、充放電回路により充電と放電が繰り返し行われているとき、充放電回路の所定の箇所における電圧又は電流の強度を検出する強度検出回路とを備えるようにしたことにある。

【0011】

これによれば、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具と研磨対象物との間の導通状態（スイッチのＯＮ、ＯＦＦ）により、第１電極部の電極の電位は大きく変わる。また、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具と研磨対象物との間が導通したとき、充電の際のそれぞれのコンデンサへの電荷の移動量は等しいとともに略一定になるので、第１電極部の電極の電位は略一定になる。よって、強度検出回路が適切な箇所の電圧又は電流の強度を検出するようにすれば、検出した強度を予め設定した強度と比較することで、精度よく研磨用工具と研磨対象物との導通を検出することができる。また、充放電回路は直流電源を用いて構成できるので、特性検出装置をバッテリを用いたものにすることができ、特性検出装置を小型にできるとともに研磨対象物の場所に制限されないものにすることができる。

【0012】

また、本発明の他の特徴は、上述した表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置において、 第１電極部の電極と貫通孔に挿入した研磨用工具から形成されるコンデンサと第２電極部の電極と研磨対象物から形成されるコンデンサとを回路内のコンデンサの１つとして、交流電流において抵抗を有する素子及び交流電源から構成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路の交流電源が交流電圧を印加したとき、ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度を検出する強度検出回路とを備えるようにしたことにある。

【0013】

これによれば、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具と研磨対象物との間の導通状態（スイッチのＯＮ、ＯＦＦ）により、ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度は大きく変動する。よって、強度検出回路により電圧又は電流の強度を検出し、検出した強度を予め設定した強度と比較するようにすれば、精度よく研磨用工具と研磨対象物との導通を検出することができる。

【0014】

また、本発明の他の特徴は、上述した表面研磨用治具の接続部に接続する特性検出装置が出力する特性に基づく信号を入力可能である表面研磨装置において、第１電極部の貫通孔に挿入する研磨用工具を回転駆動させる駆動手段と、特性検出装置から入力した特性に基づく信号により、駆動手段の作動と停止を制御する制御手段とを備えるようにしたことにある。

【0015】

これによれば、特性検出装置が出力する特性に基づく信号により、制御手段が研磨用工具と研磨対象物との導通を検出して駆動手段を停止させれば、作業者は表面研磨装置を作動させて研磨対象物を研磨することに集中すればよいので、研磨作業の効率がよくなる。なお、この場合、表面研磨装置は特性検出装置とは別にあり、特性検出装置からの信号線を接続する形態と、表面研磨装置が特性検出装置を内部に含む形態の両方がある。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る表面研磨用治具の外観図である。

【図2】図１の表面研磨用治具を研磨対象物にセットし、表面研磨装置の研磨用工具を表面研磨用治具の貫通孔に挿入した時の部分断面図である。

【図3】図２の状態における表面研磨用治具に特性検出装置を接続したときの、表面研磨用治具の２つの接続部間で成り立つ回路を示した図である。

【図4】表面研磨用治具に接続される特性検出装置の一実施形態に係る構成図である。

【図5】図４の特性検出装置のローパスフィルタが出力する電圧強度に相当する信号強度が、研磨用工具と研磨対象物との間の導通状態により変化することを示した図である。

【図6】表面研磨用治具に接続される特性検出装置の別の実施形態に係る構成図である。

【図7】図４又は図６の特性検出装置が出力する信号を研磨用工具の駆動制御に使用する表面研磨装置の構成を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の一実施形態に係る表面研磨用治具の構造について図１乃至図３を用いて説明する。図１は表面研磨用治具１の外観図であり、図２は、表面研磨用治具１を研磨対象物にセットし、表面研磨装置４の研磨用工具４０を表面研磨用治具１の貫通孔１２ａに挿入したときを、表面研磨用治具１のみを断面図にして示した図である。本実施形態において、研磨対象物はプレートＰｔに締結されているボルトＢｔの頭部であり、プレートＰｔ及びボルトＢｔは表面に塗装による絶縁膜が形成されているものである。そして、図１及び図２に示す表面研磨用治具１を用いた表面研磨は、研磨用工具４０を回転させてボルトＢｔの頭部の一部から絶縁膜を除去し、ボルトＢｔの素材の金属を表面に出すためのものであり、表面研磨用治具１は、研磨用工具４０とボルトＢｔとの導通状態を検出するために用いられるものである。なお、ボルトＢｔの素材の金属を表面に出す目的は、背景技術にて説明したように、本願出願人にとってはＸ線回折測定を可能にするためであるが、これに限定されず、対象物の一部において素材の金属を表面に出す必要があれば、どのような目的であってもよい。

【0018】

図１に示すように、表面研磨用治具１は円柱状であり、円柱状の本体部１０の底面１０ｂにリング状の平板電極１５を取り付け、中心軸に貫通孔１２ａが形成されている構造をしている。本体部１０は樹脂からできており、平板電極１５は磁石からできている。これにより、表面研磨用治具１は軽量で容易に持ち運びができ、プレートＰｔの素材が鉄等の磁性体であれば、研磨する箇所が貫通孔１２ａの直下になるようプレートＰｔに固定することができる。プレートＰｔは上述したように塗装による絶縁膜が形成されたものなので、平板電極１５をプレートＰｔに吸着させると、プレートＰｔの素材である金属と平板電極１５とは絶縁膜を挟んで近傍で対峙することになり、コンデンサが形成されていると見なすことができる。そして、表面研磨用治具１がプレートＰｔに固定されれば、このコンデンサのキャパシタンスは一定である。また、本体部１０は、側面１０ｅに、後述する特性検出装置２との間をケーブルで接続するための接続部１３，１４が固定されている。接続部１３，１４は陸式ターミナルであり、バナナプラグを差し込むことでケーブルを接続することができる。なお、接続部１３，１４が表面研磨用治具１のどの箇所と導通しているかについては、後述する。

【0019】

図２に示すように、本体部１０の底面１０ｂには本体部１０と中心軸を略同一にした円柱形状の凹部１０ａが形成され、凹部１０ａの大きさは研磨対象のボルトＢｔの頭部に嵌合する大きさになっている。これにより、ボルトＢｔの頭部が凹部１０ａに嵌め込まれるよう表面研磨用治具１をプレートＰｔにセットすると、貫通孔１２ａの直下がボルトＢｔの頭部の中心になる。

【0020】

図２に示すように、本体部１０は、本体部１０と中心軸を略同一にした貫通孔が形成され、その貫通孔に金属の円筒状電極１１が入れられて固定されている。円筒状電極１１の金属は電気伝導率が高ければよく、例えば銅である。そして、円筒状電極１１の内側には樹脂の円筒状絶縁体１２が固定されており、円筒状絶縁体１２の内側が貫通孔１２ａであり、その径は研磨用工具４０の径よりやや大きくなっている。これにより、表面研磨用治具１を貫通孔１２ａの直下がボルトＢｔの頭部になるようプレートＰｔにセットした後、研磨用工具４０を貫通孔１２ａに挿入すると、図２に示すように研磨用工具４０の先端はボルトＢｔの頭部に到達する。このとき、金属である研磨用工具４０の近傍の周囲を円筒状電極１１が囲っているので、コンデンサが形成されていると見なすことができる。また、円筒状電極１１の長さは、本体部１０の中心軸に開けられた貫通孔の長さ、及び円筒状絶縁体１２の長さよりやや短くなっており、円筒状電極１１の上端の上及び円筒状電極１１の下端の下には、本体部１０の面に凹みがないように薬剤を硬化させた絶縁用のシール材１８，１９が塗布されている。すなわち、円筒状電極１１の内側には円筒状絶縁体１２があり、上端及び下端はシールされているので、円筒状電極１１は別の物に接触することはないようになっている。これにより、研磨用工具４０がその中心軸方向の横方向に位置が変化しても、また、ボルトＢｔの頭部の表面研磨により切り粉が発生しても、研磨用工具４０と円筒状電極１１とは短絡せず、研磨作業中、研磨用工具４０と円筒状電極１１とで形成されるコンデンサは保たれ続ける。

【0021】

円筒状絶縁体１２は樹脂であれば絶縁性の点ではよいが、研磨作業中、回転する研磨用工具４０が接触する可能性があるので、樹脂の中でもこの接触に対する耐性がある材質のものがよい。例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は摩擦係数が小さいため潤滑性がよく、耐候性及び耐熱性もよいので、円筒状絶縁体１２の材質に適している。また、シール材１８，１９は、塗布が容易で硬化後、絶縁性、耐候性及び耐熱性がよければよく、例えばシリコーンである。なお、以下、本体部１０と中心軸を略同一にした貫通孔に円筒状電極１１を挿入して固定し、その円筒状電極１１の内側に円筒状絶縁体１２を挿入して固定し、さらに円筒状電極１１の上端及び下端をシールすることで形成された部分を第１電極部という。また、磁石である平板電極１５を本体部１０の底面１０ｂに固定した部分を第２電極部という。

【0022】

図２に示すように、本体部１０は、側面１０ｅから中心軸の貫通孔に向かって貫通孔１０ｃが形成されており、貫通孔１０ｃには貫通孔１０ｃの全長から接続部１３の差込部１３ａの長さを減算した長さより微量に長い導線１６が入れられている。そして、側面１０ｅから貫通孔１０ｃに接続部１３の差込部１３ａが挿入され、接続部１３は側面１０ｅで固定されているので、導線１６は円筒状電極１１と差込部１３ａに押し付けられている。これにより、接続部１３の内部の導電箇所は円筒状電極１１と導通している。また、本体部１０は、底面１０ｂから上方に向かって貫通孔１０ｄが形成されており、貫通孔１０ｄには貫通孔１０ｄの全長より微量に長い導線１７が入れられ、底面１０ｂに磁石である平板電極１５が固定されているので、導線１７は平板電極１５に押し付けられている。そして、貫通孔１０ｄの上端よりやや低い位置に向かって側面１０ｅから貫通孔１０ｆが形成され、この貫通孔１０ｆに接続部１４の差込部１４ａが挿入されている。接続部１４は側面１０ｅで固定され、差込部１４ａの長さは貫通孔１０ｆより微量に長いので、導線１７は差込部１４ａに押しつけられている。これにより、接続部１４の内部の導電箇所は磁石である平板電極１５と導通している。

【0023】

以下に、表面研磨用治具１の製作方法について説明する。まず、樹脂を成形して図１及び図２の本体部１０のように円柱状にし、成形した本体部１０の中心軸に円筒状電極１１の外径と略同じ径の貫通孔を開け、底面１０ｂからボルトＢｔの頭部が嵌め込むことができる凹部１０ａを、本体部１０の中心軸と中心軸を略同一にして開ける。次に、本体部１０の側面１０ｅから導線１６を挿入できる大きさの貫通孔１０ｃを本体部１０の中心軸に向かって開け、底面１０ｂから導線１７を挿入できる大きさの貫通孔１０ｄを、側面１０ｅからの長さが接続部１４の差込部１４ａの長さと同程度となる位置であって貫通孔１０ｃの直下となる位置から上方に向かって、適正な長さとなるよう開ける。次に、本体部１０の中心軸に開けた貫通孔に接着剤を塗布した後、円筒状電極１１を挿入して、上端及び下端が本体部１０の面よりやや奥側になるよう固定し、円筒状電極１１の内側に接着材を塗布して樹脂の円筒状絶縁体１２を挿入して、上端及び下端が本体部１０の面と同じ位置になるようにして固定する。次に、絶縁用のシール材１８，１９の薬剤を円筒状電極１１の上端と下端に凹み部分が埋まるように塗布して硬化させる。次に、側面１０ｅから貫通孔１０ｃに導線１６を挿入し、接続部１３の差込部１３ａを挿入して接続部１３を側面１０ｅに接着剤で固定する。次に、底面１０ｂから貫通孔１０ｄに導線１７を挿入し、底面１０ｂの所定の箇所に接着剤を塗布した後、磁石である平板電極１５を押し当てて固定し、貫通孔１０ｆに接続部１４の差込部１４ａを挿入して接続部１４を側面１０ｅに接着剤で固定する。これにより表面研磨用治具１が完成する。

【0024】

図２に示す表面研磨装置４の駆動部分は１つの例であり、表面研磨装置４が研磨用工具４０と絶縁がされており、研磨用工具４０を回転させることで研磨対象物であるボルトＢｔの頭部を研磨できるものであれば、どのような装置であってもよい。図２に示す表面研磨装置４は、研磨用工具４０が固定部４１に挿入されてねじ４２を締め込むことで固定され、回転軸４５は先端がフランジ部４４に固定され、固定部４１のフランジ４１ａと樹脂でできている絶縁体４３を介して絶縁体のねじで固定されることで、表面研磨装置４は研磨用工具４０と絶縁されている。また、研磨用工具４０は回転することにより先端が対象物を研磨することができるものであれば、どのようなものでもよい。

【0025】

図３は、上述した構造の表面研磨用治具１を研磨対象物にセットし、研磨用工具４０を表面研磨用治具１の貫通孔１２ａに挿入し、表面研磨用治具１の接続部１３，１４に特性検出装置２を接続したとき、接続部１３，１４の間で形成されている回路を示した図である。言い換えると、図２の状態で接続部１３，１４に特性検出装置２を接続したとき、接続部１３，１４の間で形成されている回路を示した図である。上述したように接続部１３は円筒状電極１１に導通しており、接続部１４は磁石である平板電極１５に導通している。そして、円筒状電極１１は樹脂である円筒状絶縁体１２が内側に固定され、円筒状絶縁体１２の貫通孔１２ａには研磨用工具４０が挿入されており、円筒状電極１１と研磨用工具４０は近接しているので、コンデンサＣ１が形成されているとすることができ、このコンデンサＣ１は接続部１３に導通しているとすることができる。また、研磨用工具４０は表面研磨装置４側には絶縁体４３により導通しておらず、研磨前は研磨対象物であるボルトＢｔとプレートＰｔにも導通していないが、ボルトＢｔの頭部を研磨してボルトＢｔの金属の素材と接触すると研磨対象物に導通するので、スイッチＳＷが形成されているとすることができる。また、磁石である平板電極１５は絶縁層を介してプレートＰｔに接触しているので、コンデンサＣ２が形成されているとすることができ、このコンデンサＣ２は接続部１４に導通しているとすることができる。

【0026】

図３に示す回路から分かるように、スイッチＳＷがＯＮになると（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触すると）、接続部１３，１４の間はコンデンサＣ１とコンデンサＣ２が直列した回路であり、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２のキャパシタンスをそれぞれＣ１、Ｃ２とすると、全体のキャパシタンスは、｛Ｃ１・Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）｝となる。また、スイッチＳＷがＯＦＦであれば（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触しないと）、スイッチＳＷはキャパシタンスが略０のコンデンサと見なすことができるので、全体のキャパシタンスは略０になる。すなわち、スイッチＳＷのＯＮ、ＯＦＦで（研磨用工具４０のボルトＢｔの素材に対する接触の有無で）、接続部１３，１４の間のキャパシタンスは大きく変化する。よって、特性検出装置２として接続部１３，１４の間のキャパシタンスの変化により大きく変化する特性を検出できる装置を接続し、特性検出装置２が検出する特性が大きく変わるタイミングを検出することで研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出することができる。

【0027】

上記説明からも理解できるように、上記実施形態の表面研磨用治具１においては、円筒状電極１１の内側に樹脂である円筒状絶縁体１２を配置し、円筒状絶縁体１２の内側は研磨用工具４０を通過可能な貫通孔１２ａである第１電極部と、絶縁層がある研磨対象物に磁石である平板電極１５を接触させて固定させる第２電極部と、第１電極部の貫通孔１２ａに研磨用工具４０を挿入したとき、第１電極部の円筒状電極１１、研磨用工具４０、研磨対象物及び第２電極部の平板電極１５の順で成り立つ回路の特性を検出する特性検出装置２を、第１電極部の円筒状電極１１と第２電極部の平板電極１５にそれぞれ接続可能にする２つの接続部１３，１４とを備えている。

【0028】

これによれば、研磨対象物の研磨箇所が、表面研磨用治具１の第１電極部の貫通孔１２ａの直下になるように表面研磨用治具１を研磨対象物にセットし、表面研磨用治具１の第１電極部の貫通孔１２ａに研磨用工具を挿入すると、第１電極部の円筒状電極１１と第２電極部の平板電極１５との間は、第１電極部の円筒状電極１１と研磨用工具４０から成り立つコンデンサＣ１と、研磨用工具４０と研磨対象物の導通状態から成り立つスイッチＳＷと、第２電極部の平板電極１５と研磨対象物から成り立つコンデンサＣ２からなる回路とみなすことができる。そして、この回路の特性は、研磨用工具４０と研磨対象物との間の導通状態（スイッチＳＷのＯＮ、ＯＦＦ）により大きく変わるので、研磨用工具４０を回転させて表面研磨を行う間、表面研磨用治具１の接続部１３，１４に特性検出装置２を接続して、第１電極部の円筒状電極１１と第２電極部の平板電極１５との間の回路の特性を検出すれば、特性が大きく変わるタイミングを検出することで研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出することができる。すなわち、絶縁層が全面にある研磨対象物であっても、余計な研磨を行うことなく、効率よく表面研磨を行うことができる。また、第２電極部の平板電極１５は磁石であるので、磁力を適正にすれば表面研磨の間、表面研磨用治具１を研磨対象物に固定することができ、研磨対象物が水平でなくても表面研磨用治具１をセットすることができる。

【0029】

また、上記実施形態の表面研磨用治具１においては、第１電極部の貫通孔１２ａの中心軸を略中心軸にした円柱形状の凹部１０ａであって、研磨対象物がプレートＰｔに締め込まれたボルトＢｔの頭部である場合、この頭部と嵌合する大きさにされている凹部１０ａを備えている。これによれば、研磨対象物がプレートＰｔに締め込まれたボルトＢｔの頭部である場合は、この頭部に凹部１０ａを嵌め込んで表面研磨用治具１を固定すればよく、研磨対象物がプレートＰｔである場合は、そのまま表面研磨用治具１を固定すればよいので、様々な研磨対象物に対して表面研磨用治具１を用いて表面研磨を行うことができる。

【0030】

第１電極部の円筒状電極１１と第２電極部の平板電極１５との間の回路の特性を検出するとは、該回路に何らかの作用を行ったときに該回路が有する何らかの物理量を検出するということであり、作用と物理量は様々なものが考えられる。よって、表面研磨用治具１に接続する特性検出装置は様々な形態の装置が考えられるが、図４に示す特性検出装置２は精度よく該回路の特性の変化を検出できるとともに、小型であって研磨対象物の場所に制限されないものである。特性検出装置２は、表面研磨用治具１の接続部１３，１４に接続され、接続部１３，１４の間のキャパシタンスの変化により大きく変化する特性を検出することで、スイッチＳＷがＯＮになる（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触する）タイミングを検出する装置である。この特性検出装置２は、表面研磨用治具１の接続部１３，１４と同様の陸式ターミナルである接続部２７，２８を有し、両側の先端がバナナプラグになっているケーブルを接続部１３，１４と接続部２７，２８にそれぞれ差し込むことで、接続部１３と接続部２７、及び接続部１４と接続部２８を接続することができる。これは図３では、接続部２７とコンデンサＣ１とを、及び接続部２８とコンデンサＣ２とを接続することである。

【0031】

スイッチ２０は押されるごとに信号をＯＮ−ＯＦＦ回路２１に出力し、ＯＮ−ＯＦＦ回路２１は信号が入力するごとに、作動信号と停止信号を順に出力する。また、ＯＮ−ＯＦＦ回路２１は後述する比較回路３２から信号が入力すると停止信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ回路２１の作動信号と停止信号は、パルス列信号発振回路２２、定電流出力回路２３及び定電流出力回路２４に入力し、パルス列信号発振回路２２は作動信号が入力すると設定された周期のパルス列信号を出力し、定電流出力回路２３，２４は設定された強度の電流が流れるよう電圧が印加される。パルス列信号発振回路２２が出力するパルス列信号はスイッチ回路２５，２６に入力し、スイッチ回路２５，２６はパルスが入力するごとにスイッチを切り替える。すなわち、停止状態からスイッチ２０を押すと、図３におけるコンデンサＣ１とコンデンサＣ２は所定の周期で充電と放電が繰り返される。

【0032】

スイッチＳＷがＯＮ状態（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触の状態）では、スイッチ回路２５のスイッチとスイッチ回路２６のスイッチは、一定の周期で切り替えがされるので、最も充電がされた時点での電荷量は一定になり、定電流出力回路２３のマイナス極側、定電流出力回路２４のプラス極側はアース端子２９に接続されることでアースされているので、コンデンサＣ１，Ｃ２のキャパシタンスが一定であれば、接続部１３，２７と接続部１４，２８の電位（円筒状電極１１と平板電極１５の電位）は一定である。また、放電は、コンデンサＣ１，Ｃ２の間で電荷が移動するが、定電流出力回路２３と定電流出力回路２４は等しい強度の電流が出力するよう設定されており、スイッチ回路２５，２６のそれぞれのスイッチは、同じタイミングで切り替えがされるので、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷量は常に等しく、最も放電がされる時点での接続部１３，２７と接続部１４，２８の電位（円筒状電極１１と平板電極１５の電位）も一定である。これは、研磨対象物であるプレートＰｔのアースの有無によらない。スイッチ回路２５，２６のスイッチが早い周期で切り替えがされると、スイッチドキャパシタの回路となり、接続部１３，２７と接続部１４，２８の電位（円筒状電極１１と平板電極１５の電位）は常に一定の電位を有するようになる。そして、この電位はコンデンサＣ１，Ｃ２のキャパシタンスで定まる。

【0033】

スイッチＳＷがＯＦＦ状態（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が非接触の状態）では、スイッチＳＷはキャパシタンスが略０のコンデンサと見なすことができるので、コンデンサＣ１，スイッチＳＷ及びコンデンサＣ２の全体もキャパシタンス０のコンデンサと見なすことができる。このときは、充電において定電流出力回路２３と定電流出力回路２４は設定された印加電圧の上限となり、定電流を流すことができず、コンデンサＣ１，Ｃ２は充電がされない。しかし、定電流出力回路２３のマイナス極側、定電流出力回路２４のプラス極側はアースされているので、接続部１３，１４の電位（円筒状電極１１と平板電極１５の電位）は略０の電位で一定になる。なお、これは、プレートＰｔがアースされていない場合である。もし、プレートＰｔがアースされている場合は、充電においてはコンデンサＣ２には定電流出力回路２４により電荷が移動するが、コンデンサＣ１には電荷が移動しない。そして、放電においては、充電がされたコンデンサＣ１とそうでないコンデンサＣ２の間で電荷が移動する。この状態で、スイッチ回路２５，２６のスイッチが早い周期で切り替えがされると、接続部１３，２７と接続部１４，２８の電位（円筒状電極１１と平板電極１５の電位）は、ある電位を有するようになる。しかし、接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）は、マイナス側の電位となる。

【0034】

すなわち、接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）は、プレートＰｔがアースされていない場合は、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮ状態になると（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が非接触の状態から接触の状態になると）、略０からコンデンサＣ１，Ｃ２のキャパシタンスで定まる電位になり、プレートＰｔがアースされている場合は、マイナス側の電位からコンデンサＣ１，Ｃ２のキャパシタンスで定まる電位になる。よって、プレートＰｔのアースの有無によらず、スイッチＳＷがＯＮ状態における接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）より低い適切な電位を設定し、この設定した電位を接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）が超えたことを検出することで、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材の接触を検出することができる。図５は、プレートＰｔがアースされていない状態で、アースと接続部１３，２７（円筒状電極１１）との間の電圧を、（ａ）スイッチＳＷがＯＦＦ状態と（ｂ）スイッチＳＷがＯＮ状態のときで示した図である。図５が示すよう、スイッチＳＷがＯＦＦ状態とＯＮ状態では電圧強度は大きく違うので、０よりやや大きな強度を設定すれば、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材の接触を検出することができる。電圧検出回路３０以降の回路および機器はこの検出のための回路及び機器である。なお、プレートＰｔがアースされている状態では、（ａ）スイッチＳＷがＯＦＦ状態では、電圧強度はマイナス側であるので、０よりやや大きな強度を設定していれば問題はない。

【0035】

電圧検出回路３０は、アースと接続部１３，２７（円筒状電極１１）との間の電圧を検出する回路であり、検出した電圧に相当する強度の信号を出力する。ローパスフィルタ３１は、入力した信号から高い周波数の成分を除いた信号を出力する回路である。上述した説明では、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態では、接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）は、プレートＰｔのアースの有無によらず略一定と説明したが、これはコンデンサＣ１のキャパシタンスが一定であるという前提がある。実際は、表面研磨が行われる間、研磨用工具４０は回転しているうえに位置は小刻みに変動しており、コンデンサＣ１のキャパシタンスは細かく変動している。このため、接続部１３，２７の電位（円筒状電極１１の電位）は細かい変動があり、電圧検出回路３０が出力する信号も細かい変動がある。ローパスフィルタ３１は、この細かい変動を入力した信号から除いて比較回路３２に出力する回路である。

【0036】

比較回路３２は、入力した信号の強度が設定された強度以下では信号を出力せず、入力した信号の強度が設定された強度より大きくなると、信号をＯＮ−ＯＦＦ回路２１とブザー３３に出力する。比較回路３２に設定されている強度は、０よりやや大きな適切な強度であり、スイッチＳＷがＯＮ状態（研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触の状態）のときに入力する信号の強度において、想定される最も小さい強度より小さい強度である。これにより、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材と接触すると、ＯＮ−ＯＦＦ回路２１とブザー３３に信号が入力する。ＯＮ−ＯＦＦ回路２１は上述したように比較回路３２から信号が入力すると停止信号を出力し、これによりパルス列信号発振回路２２、定電流出力回路２３及び定電流出力回路２４は作動を停止するので、接続部１３，１４は電位を有さなくなり、電圧検出回路３０が出力する信号の強度は０になる。これにより、比較回路３２に入力する信号の強度は設定された強度以下になり、比較回路３２は信号を出力しなくなる。すなわち、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が非接触状態から接触状態になったとき、比較回路３２が信号を出力するのは一瞬であり、１回のパルス信号である。

【0037】

ブザー３３は比較回路３２から信号が入力すると、設定された時間だけブザー音を発生させる機器である。作業者は表面研磨を開始した後、このブザー音を聞くことで研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になったことを知ることができる。

【0038】

上記説明からも理解できるように、上記実施形態の特性検出装置２においては、第１電極部の円筒状電極１１と貫通孔１２ａに挿入した研磨用工具４０から形成されるコンデンサＣ１と、第２電極部の平板電極１５と研磨対象物から形成されるコンデンサＣ２とに、充電と放電を設定された周期で繰り返し行うパルス列信号発振回路２２、定電流出力回路２３，２４及びスイッチ回路２５，２６からなる充放電回路であって、充電の際、アースと第１電極部の円筒状電極１１との間及びアースと第２電極部の平板電極１５との間で等しい量の電荷が移動するようにされている充放電回路と、充放電回路により充電と放電が繰り返し行われているとき、アースと円筒状電極１１間の電圧の強度を検出する電圧検出回路３０及びローパスフィルタ３１からなる強度検出回路とを備えている。

【0039】

これによれば、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具４０と研磨対象物との間の導通状態（スイッチＳＷのＯＮ、ＯＦＦ）により、円筒状電極１１の電位は大きく変わる。また、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具４０と研磨対象物との間が導通したとき、充放電の際のそれぞれのコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷量は等しいとともに略一定になるので、円筒状電極１１の電位は略一定になる。よって、強度検出回路がアースと円筒状電極１１間の電圧の強度を検出すれば、検出した強度を予め設定した強度と比較することで、精度よく研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出することができる。また、充放電回路は直流電源を用いて構成できるので、特性検出装置２をバッテリを用いたものにすることができ、特性検出装置２を小型にできるとともに研磨対象物の場所に制限されないものにすることができる。

【0040】

（変形例１）
上述したように、特性検出装置は様々な形態の装置が考えられるが、図６の構成図は、精度よく研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出することができる、別の実施形態の特性検出装置２’を示した図である。この特性検出装置２’は、上述した特性検出装置２と同一である箇所を有しているので、図６では同一の箇所は同じ番号を付し、違う箇所は異なる番号を付している。特性検出装置２’の接続部２７，２８、スイッチ２０及びＯＮ−ＯＦＦ回路２１は上述した特性検出装置２のものと同じである。

【0041】

特性検出装置２’はコンデンサと抵抗を用いたブリッジ回路が形成されており、ブリッジ回路の並列回路間の橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度が大きく変化したタイミングを検出することで、表面研磨用治具１の接続部１３，１４の間のキャパシタンスが大きく変化したタイミング（スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになったタイミング）を検出する。接続部１３，１４の間のコンデンサ、すなわち図３のコンデンサＣ１、スイッチＳＷ及びコンデンサＣ２からなるコンデンサをコンデンサＣｊとすると、ブリッジ回路は、コンデンサＣｊ及び抵抗Ｒ１とコンデンサＣ３及び抵抗Ｒ２との並列回路から構成される。交流電圧出力回路３４は、ＯＮ−ＯＦＦ回路２１から作動信号が入力すると設定された強度の交流電圧を該並列回路に出力する。

【0042】

コンデンサＣ３のキャパシタンスはかなり小さな値にされ、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗は等しく、交流電流に対するコンデンサＣ３の抵抗より十分小さい値にされている。研磨用工具４０と研磨対象物が非導通状態（スイッチＳＷがＯＦＦ状態）であれば、コンデンサＣｊのキャパシタンスは略０であり、交流電流に対する抵抗はかなり大きな値になるので、交流電圧が印加されたとき並列回路間の橋渡し箇所に十分大きな抵抗を入れた場合、橋渡し箇所の両端での電圧は０に近い強度になる。また、該橋渡し箇所をそのまま導通させた場合、橋渡し箇所に流れる電流は０に近い強度になる。そして、研磨用工具４０と研磨対象物が導通状態（スイッチＳＷがＯＮ状態）になると、コンデンサＣｊの交流電流に対する抵抗はコンデンサＣ３の交流電流に対する抵抗より十分小さい値になるので、並列回路間の橋渡し箇所における上述した電圧又は電流は大きな強度になる。よって、研磨用工具４０と研磨対象物が導通状態のときにおける並列回路間の橋渡し箇所の電圧又は電流において、想定される最も低い電圧又は電流強度より小さい適切な強度の電圧又は電流を設定値として定め、並列回路間の橋渡し箇所の電圧又は電流がこの設定値より大きくなったことを検出すれば、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材の接触を検出することができる。検波回路３５以降の回路および機器はこの検出のための回路及び機器である。

【0043】

検波回路３５は、内部に十分大きな抵抗を有し、並列回路間の橋渡し箇所の両端での電圧におけるエンベロープ（包絡線）に相当する信号を出力する。言い換えると、ブリッジ回路には交流電圧が印加されるため、橋渡し箇所の両端での電圧は時間軸に対して振動する電圧となり、検波回路３５はこの振動の振幅強度に相当する強度の信号を出力する。なお、検波回路３５は、これに替えて、橋渡し箇所をそのまま導通させ、橋渡し箇所に流れる電流におけるエンベロープ（包絡線）に相当する信号を出力するようにしてもよい。比較回路３７は特性検出装置２の比較回路３２と同じであり、入力した信号の強度が設定された強度以下では信号を出力せず、入力した信号の強度が設定された強度より大きくなると、信号をＯＮ−ＯＦＦ回路２１とブザー３３に出力する。ＯＮ−ＯＦＦ回路２１は比較回路３７から信号が入力すると停止信号を出力し、交流電圧出力回路３４は電圧出力を停止するので検波回路３５が出力する信号の強度は０になる。よって、特性検出装置２’においても比較回路３７が信号を出力するのは一瞬であり、１回のパルス信号である。ブザー３３は特性検出装置２のものと同じであり、作業者はブザー音を聞くことで、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になったことを知ることができる。

【0044】

上記説明からも理解できるように、上記実施形態の特性検出装置２’においては、第１電極部の円筒状電極１１と貫通孔１２ａに挿入した研磨用工具４０から形成されるコンデンサと第２電極部の平板電極１５と研磨対象物から形成されるコンデンサとを回路内のコンデンサの１つとして、交流電流において抵抗を有するコンデンサＣ３、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２及び交流電圧出力回路３４から構成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路の交流電圧出力回路３４が交流電圧を印加したとき、ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度を検出する検波回路３５とを備えている。

【0045】

これによれば、研磨対象物のアースの有無によらず、研磨用工具４０と研磨対象物との間の導通状態（スイッチＳＷのＯＮ、ＯＦＦ）により、ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流の強度は大きく変動する。よって、検波回路３５により電圧又は電流の強度を検出し、検出した強度を予め設定した強度と比較するようにすれば、精度よく研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出することができる。

【0046】

（変形例２）
上述した特性検出装置２及び特性検出装置２’による表面研磨は、ブザー３３が発するブザー音により、作業者が研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になったことを知り、手動で表面研磨装置４の作動を停止するが、これに替えて、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になったとき、自動で表面研磨装置４の作動を停止するようにしてもよい。図７に示す表面研磨装置４は、特性検出装置２からの信号を入力できるようにし、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になったとき、特性検出装置２から入力した信号により表面研磨装置４の作動を停止するようにしている。なお、図７は特性検出装置２を用いているが、特性検出装置２’でも説明は同じである。

【0047】

図７に示す特性検出装置２は、比較回路３２の信号を出力する端子が設けられており、この端子と表面研磨装置４との間をケーブルで接続することで、比較回路３２の信号をブザー３３に対して出力する替わりに表面研磨装置４に出力するようになっている。表面研磨装置４にも、特性検出装置２からの信号を入力するための端子が用意されており、作業者は、表面研磨用治具１を研磨対象物にセットした後、表面研磨用治具１と特性検出装置２との間をケーブルで接続し、さらに特性検出装置２と表面研磨装置４との間をケーブルで接続する。

【0048】

図７に示す表面研磨装置４は、スイッチ４９は押されるごとに信号をＯＮ−ＯＦＦ回路４７に出力し、ＯＮ−ＯＦＦ回路４７は信号が入力するごとに、作動信号と停止信号を順に出力する。また、ＯＮ−ＯＦＦ回路４７は特性検出装置２の比較回路３２からの信号を入力すると停止信号を出力する。ＯＮ−ＯＦＦ回路４７の作動信号と停止信号は、回転駆動回路４８に入力し、回転駆動回路４８は作動信号が入力すると研磨用工具４０を回転駆動するための駆動信号を出力し、停止信号が入力すると該駆動信号の出力を停止する。これにより、スイッチ４９を押すと研磨用工具４０が回転駆動し、上述したように研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になり、比較回路３２が信号を出力すると研磨用工具４０の回転駆動は停止する。

【0049】

上記説明からも理解できるように、上記実施形態の表面研磨装置４は特性検出装置２が出力する信号を入力可能にし、第１電極部の貫通孔１２ａに挿入する研磨用工具４０を回転駆動させる回転駆動回路４８と、特性検出装置２から入力した特性に基づく信号により、回転駆動回路４８の作動と停止を制御するＯＮ−ＯＦＦ回路４７とを備えている。

【0050】

これによれば、特性検出装置２が出力する特性に基づく信号により、ＯＮ−ＯＦＦ回路４７が研磨用工具４０と研磨対象物との導通を検出して回転駆動回路４８を停止させれば、作業者は表面研磨装置４を作動させて研磨対象物を研磨することに集中すればよいので、研磨作業の効率がよくなる。

【0051】

なお、本発明の実施にあたっては、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0052】

上記実施形態の変形例である、特性検出装置２からの信号により表面研磨装置４の作動を自動停止させる形態においては、研磨用工具４０と研磨対象物とが導通したタイミングで比較回路３２から信号が出力されるようにした。しかし、第１電極部の円筒状電極１１、研磨用工具４０、研磨対象物及び第２電極部の平板電極１５の順で成り立つ回路の特性に基づく信号であれば、どのような信号を特性検出装置２から表面研磨装置４へ出力してもよい。例えば、ローパスフィルタ３１が出力する信号を表面研磨装置４へ出力し、表面研磨装置４内に上記実施形態の比較回路３２と同じ回路を設けて、該回路からＯＮ−ＯＦＦ回路４７に信号を出力するようにしてもよい。

【0053】

また、上記実施形態の変形例である、特性検出装置２からの信号により表面研磨装置４の作動を自動停止させる形態においては、特性検出装置２と表面研磨装置４との間をケーブルで接続するようにしたが、これに替えて、特性検出装置２自体を表面研磨装置４の内部に設けるようにしてもよい。これによれば、表面研磨作業を行う前に表面研磨用治具１と表面研磨装置４との間のみを接続すればよいので、作業効率がよくなる。

【0054】

また、上記実施形態及び変形例における特性検出装置２，２’では、ブザー３３のブザー音により、作業者が研磨用工具４０とボルトＢｔの素材の接触を知るようにした。しかし、作業者が研磨用工具４０とボルトＢｔの素材の接触を知ることができれば、ブザー音以外の手段を用いてもよい。例えば、ランプの発光によってもよいし、メータの指針によってもよい。また、いくつかの手段を組み合わせてもよい。

【0055】

また、上記実施形態における特性検出装置２では、第１電極部の円筒状電極１１の電位（アースと円筒状電極１１間の電圧）を検出するようにしたが、研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になることで変化する特性であれば、別の特性を検出するようにしてもよい。例えば、第１電極部の円筒状電極１１とアース間を抵抗を介して接続し、円筒状電極１１とアース間で流れる電流を検出するようにしてもよい。

【0056】

また、上記実施形態における特性検出装置２では、スイッチドキャパシタの回路を用いて研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になることで、第１電極部の円筒状電極１１の電位（アースと円筒状電極１１間の電圧）が大きく変化することを検出するようにした。また、変形例における特性検出装置２’では、ブリッジ回路を用いて研磨用工具４０とボルトＢｔの素材が接触状態になることで、ブリッジ回路の並列回路間を橋渡しする箇所の電圧又は電流が大きく変化することを検出するようにした。しかし、研磨対象物の場所が限定されており、特性検出装置を持ち運ぶ頻度が少なければ、上記実施形態及び変形例で示した装置以外の特性検出装置を用いてもよい。例えば、接続部１３，１４間に交流電圧を印加したときに、接続部１３，１４間で流れる電流の強度を検出する方法の装置を用いてもよい。

【0057】

また、上記実施形態における表面研磨用治具１は、ボルトＢｔの頭部に嵌合する凹部１０ａを円柱形状にしたが、ボルトＢｔの頭部に嵌合するならば、円柱形状に替えて角柱形状にしてもよい。また、上記実施形態における表面研磨用治具１は、凹部１０ａを設けることで、ボルトＢｔの頭部を研磨することも平板であるプレートＰｔを研磨することもできるようにしたが、研磨対象物が平板に限定されているならば、凹部１０ａは設けないようにしてもよい。

【0058】

また、上記実施形態における表面研磨用治具１は、第２電極部の平板電極１５は全体が磁石であるようにした。しかし、表面研磨用治具１を研磨対象物にセットし、研磨用工具４０を貫通孔１２ａに挿入して表面研磨を行ったとき、磁石の研磨対象物に対する吸着力が表面研磨用治具１が動くことのないものであれば、平板電極１５の一部分が磁石であるようにしてもよいし、平板電極１５の近傍に磁石を設けてもよい。なお、特許請求の範囲に記載されている磁石の部分を有する第２電極部とは、平板電極１５の近傍に磁石を設けている場合も含むものとする。

【0059】

また、上記実施形態における表面研磨用治具１は、本体部１０を円柱形状にしたが、研磨対象物にセットし、研磨用工具４０を貫通孔１２ａに挿入したとき、第１電極部の円筒状電極１１、研磨用工具４０、研磨対象物及び第２電極部の平板電極１５の順で成り立つ回路ができるならば、形状はどのような形状であってもよい。例えば直方体形状でもよいし、六角柱形状でもよい。

【0060】

また、上記実施形態における表面研磨用治具１は、本体部１０の材質を樹脂（プラスチック）にしたが、絶縁性が高く軽量で運搬が容易であれば、樹脂以外の材質を用いたものでもよい。例えば、ゴムや陶器を用いたものでもよい。

【符号の説明】

【0061】

１…表面研磨用治具、２，２’…特性検出装置、４…表面研磨装置、１０…本体部、１０ａ…凹部、１０ｂ…底面、１０ｃ，１０ｄ…貫通孔、１０ｅ…側面、１０ｆ…貫通孔、１１…円筒状電極、１２…円筒状絶縁体、１２ａ…貫通孔、１３，１４…接続部、１３ａ，１４ａ…差込部、１５…平板電極、１６，１７…導線、１８，１９…シール材、２５，２６…スイッチ回路、２７，２８…接続部、２９…アース端子、４０…研磨用工具、４１…固定部、４１ａ…フランジ、４２…ねじ、４３…絶縁体、４４…フランジ部、４５…回転軸、Ｂｔ…ボルト、Ｐｔ…プレート

【要約】

【課題】 絶縁層が全面にある研磨対象物であっても、効率よく表面研磨を行うことができる表面研磨用治具を提供する。
【解決手段】 円筒状電極１１の内側に円筒状絶縁体１２を配置し、円筒状絶縁体１２の内側は研磨用工具４０を通過可能な貫通孔１２ａである第１電極部と、絶縁層がある研磨対象物に磁石である平板電極１５を接触させて固定させる第２電極部と、第１電極部の貫通孔１２ａに研磨用工具４０を挿入したとき、円筒状電極１１、研磨用工具４０、研磨対象物及び第２電極部の平板電極１５の順で成り立つ回路の特性を検出する特性検出装置を、円筒状電極１１と平板電極１５にそれぞれ接続可能にする２つの接続部１３，１４とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】