JP5307686B2

JP5307686B2 - 回転砥石

Info

Publication number: JP5307686B2
Application number: JP2009241864A
Authority: JP
Inventors: 学勝李; 柳浦芳一
Original assignee: 富士製砥株式会社
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: JP2011088234A

Description

本発明は、回転砥石に関するものであり、特に、ワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削し、研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がして安定した研磨・研削を可能とし、さらにはコスト低減を図ることが可能な回転砥石に関するものである。

従来から広く用いられているディスク状の回転砥石のうち、その側面の平面部でワークの端面等を研磨するようにしたものがある。

これに関連する従来技術として、例えば、次のような回転砥石が知られている。この従来技術は、研磨・研削用のオフセット型回転砥石、切断用の平型回転砥石、研磨用回転ディスク、研磨・研削用のサンドペーパ配列の回転砥石等、各種の砥石として適用可能な回転砥石であり、砥石本体は、砥粒をバインダー樹脂と混ぜ内部にガラスクロス補強材を挟みこんで中央部オフセット型のディスク状に成型して焼成されている。中央部には、ハンドグラインダの砥石駆動用シャフトに嵌まる中央孔が形成してあり、この部分は座金で補強されている。ディスク状砥石本体の外径は１００ｍｍであり、中央孔の内径は１６ｍｍである（例えば、実用新案文献１参照）。

実開平５−５１５６２号公報

実用新案文献１に記載の従来技術においては、砥石本体が砥粒をバインダー樹脂と混ぜ、ディスク状に成型して焼成したものであるため、柔軟性があるとは言えず、ワークの被研磨面に弾力的に追随させて精度よく研磨・研削することは難しい。また、砥粒とバインダー樹脂との間には通常、気孔（チップポケット）が存在し、この気孔は研磨時の切り屑や研磨熱を逃がすように機能するが、この気孔（チップポケット）の存在のみでは切り屑や研磨熱を十分に逃がすことは難しい。

そこで、柔軟性がありワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削し、研磨面を複数個の研磨布紙片の配列により構成しても研磨効率の低下の抑制を可能とし、また研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がして安定した研磨・研削を可能とし、さらにはコスト低減を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、中央部に砥石駆動用シャフトが嵌合される中央孔が開穿され外周が円形に形成されたソケットと、熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで所要厚さに形成され、前記ソケットに取付けられて該ソケットの周囲にリング状に張り出されたリング状基板と、表面にバインダ樹脂と混合した研磨剤が塗布された研磨布紙でそれぞれ扇形に形成され、前記リング状基板の周方向に隣合う同士が円弧の端部で連接された態様で当該リング状基板上に貼着された複数個の扇形研磨布紙片と、前記と同様の研磨布紙でそれぞれ略三角形状に形成され、隣合う前記扇形研磨布紙片における各半径線と前記リング状基板の内周縁とで囲まれる間隙にお
ける前記リング状基板部分を充塞するように該リング状基板部分に貼着された複数個の略三角形状研磨布紙片とを有する回転砥石を提供する。

この構成によれば、熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで所要厚さに形成されたリング状基板は、該基板自体が適宜の可撓性（柔軟性）を有している。そして該リング状基板上に、研磨面となる研磨布紙を複数個の扇形研磨布紙片と複数個の略三角形状研磨布紙片とに分割して貼着したことで基板自体の前記可撓性が生かされ、また研磨布紙はリング状基板よりも通常薄く形成されているため可撓性（柔軟性）を有する回転砥石が実現される。これにより、研磨時に研磨面がワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削することが可能となる。また、複数個の扇形研磨布紙片は隣合う同士が円弧の端部で連接され、複数個の略三角形状研磨布紙片は隣合う前記扇形研磨布紙片における各半径線とリング状基板の内周縁とで囲まれる間隙部分を充塞するように貼着されている。これにより、研磨面をそれぞれ複数個の扇形研磨布紙片と略三角形状研磨布紙片との配列で構成しても、全研磨面積は所要の大きな面積となって研磨効率の低下が抑制される。さらに、複数個の扇形研磨布紙片は、リング状基板の周方向に隣合う同士が円弧の端部で連接された態様で当該リング状基板上に貼着されている。このため、連接された円弧とリング状基板の外周縁との間に当該扇形研磨布紙片の厚み分だけの空隙が生じる。この空隙は、研磨剤とバインダ樹脂との間に形成される気孔（チップポケット）よりも大きい。したがって、前記空隙が研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がすように作用して安定した研磨・研削が可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記扇形研磨布紙片の個数は８個であり、該扇形研磨布紙片の半径は上記リング状基板の幅と略等寸であり且つ当該扇形研磨布紙片は前記リング状基板の内周円を４等分した形状と同形状である回転砥石を提供する。

この構成によれば、各扇形研磨布紙片の半径はリング状基板の幅と略等寸であり、隣合う扇形研磨布紙片における各半径線とリング状基板の内周縁とで囲まれる各間隙は、それぞれ略三角形状研磨布紙片で充塞されている。これにより８個の扇形研磨布紙片と、これと同数個の三角形状研磨布紙片とで形成される研磨面は、リング状基板と同形状の１枚のリング状研磨布紙で形成される研磨面の研磨・研削機能とほぼ同等の研磨・研削機能を発揮する。また、扇形研磨布紙片はリング状基板の内周円を４等分した形状と同形状であることから、研磨布紙原紙からリング状基板と同形状のリング状研磨布紙を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片を利用して形成することが可能となる。

請求項１記載の発明は、可撓性を有するリング状基板上に、研磨面となる研磨布紙を複数個の扇形研磨布紙片と複数個の略三角形状研磨布紙片とに分割して貼着したことで可撓性（柔軟性）を有する研磨面とすることができて、研磨時に該研磨面がワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削することができる。また、研磨面をそれぞれ複数個の扇形研磨布紙片と略三角形状研磨布紙片との配列で構成しても、全研磨面積を所要の大きな面積とすることができて研磨効率の低下を抑制することができる。さらに、連接した扇形研磨布紙片の各円弧とリング状基板の外周縁との間に研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がす空隙を生じさせることができて安定した研磨・研削を行うことができるという利点がある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えてさらに、複数個の扇形研磨布紙片は、研磨布紙原紙からリング状基板と同形状のリング状研磨布紙を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片を利用して形成することができてコスト低減を図ることができるという利点がある。

図は本発明の実施例に係る回転砥石を示すものである。
回転砥石を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部破断して示す側面図。扇形研磨布紙片及び略三角形状研磨布紙片をリング状研磨布紙を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片を利用して形成する態様を説明するための図であり、（ａ）は扇形研磨布紙片を形成する場合の図、（ｂ）は略三角形状研磨布紙片を形成する場合の図。

本発明は、柔軟性がありワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削し、研磨面を複数個の研磨布紙片の配列により構成しても研磨効率の低下の抑制を可能とし、また研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がして安定した研磨・研削を可能とし、さらにはコスト低減を図るという目的を達成するために、中央部に砥石駆動用シャフトが嵌合される中央孔が開穿され外周が円形に形成されたソケットと、熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで所要厚さに形成され、前記ソケットに取付けられて該ソケットの周囲にリング状に張り出されたリング状基板と、表面にバインダ樹脂と混合した研磨剤が塗布された研磨布紙でそれぞれ扇形に形成され、前記リング状基板の周方向に隣合う同士が円弧の端部で連接された態様で当該リング状基板上に貼着された複数個の扇形研磨布紙片と、前記と同様の研磨布紙でそれぞれ略三角形状に形成され、隣合う前記扇形研磨布紙片における各半径線と前記リング状基板の内周縁とで囲まれる間隙における前記リング状基板部分を充塞するように該リング状基板部分に貼着された複数個の略三角形状研磨布紙片とを具備させることにより実現した。

以下、本発明の好適な実施例を図１の（ａ）、（ｂ）及び図２を参照して説明する。まず、本実施例に係る回転砥石の構成を説明する。図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、回転砥石１は、砥石中央部に配置されたソケット２と、該ソケット２の周囲に張り出されるように設けられたリング状基板３と、該リング状基板３上に、その周方向に隣合う同士が円弧Ｒの端部で連接された態様でそれぞれ貼着された８個（複数個）の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと、隣合う該扇形研磨布紙片４ａと４ｂ，４ｂと４ｃ，…における各半径ｒ線とリング状基板３の内周縁とで囲まれる間隙におけるリング状基板３部分を充塞するように該リング状基板３部分に貼着された８個の略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとを主体として構成されている。

前記ソケット２は、ポリカーボネート等の合成樹脂製で、全体的にやや凹陥した形状に形成され、その中央部に図示しない砥石駆動用シャフトが嵌合される中央孔２ａが開穿され外周が円形に形成されている。前記リング状基板３は、熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで２〜３ｍｍ程度の所要厚さに形成され、図１（ｂ）に示すように、内周側の延在部３ａでソケット２の下面に強力に固着され、ソケット２の周囲にリング状に張り出された部分でリング状の基板として形成されている。前記延在部３ａがソケット２の下面に固着された部分には補強用の座金６が取付けられている。

前記扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、それぞれ研磨布紙を用いて形成されている。該研磨布紙は、不織布等の布紙の表面にバインダ樹脂と混合した研磨剤が塗布されて厚さは１ｍｍ程度に形成されている。そして、各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの半径ｒはリング状基板３の幅Ｄと等寸であり且つ当該各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈはリング状基板３の内周円を４等分した形状と同形状に形成されている。したがって、各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈにおける両半径ｒ線の開き角度は９０°であり、円弧
Ｒはリング状基板３の内周円と同輪郭に形成されている。

また、略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、二等辺三角形に類似の三角形状に形成され、その二等辺の各辺の長さは扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの半径ｒと等寸である。そして二等辺の頂角は４５°であり上記扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの開き角度の２分の１の角度になっている。底辺はリング状基板３の内周円と同輪郭の円弧で凹状に形成されている。

このように、各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈはリング状基板３の内周円を４等分した形状と同形状であり、各略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈを、さらに２分の１にした形状に類似した形状になっている。このため、各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び各略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、研磨布紙原紙からリング状基板３と同形状のリング状研磨布紙を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片を利用して形成することができる。

図２の（ａ）、（ｂ）は、上記各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び各略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈを、研磨布紙原紙からリング状基板３と同形状のリング状研磨布紙７を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片７ａを利用して形成する態様を示している。

図２（ａ）は、円形研磨布紙片７ａを利用して扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈを形成する場合であり、この場合は円形研磨布紙片７ａに十字状の切出線を入れて単に４等分する。８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈを切出すためには、２枚の円形研磨布紙片７ａを利用する。

図２（ｂ）は、円形研磨布紙片７ａを利用して略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈを形成する場合である。この場合は円形研磨布紙片７ａを８等分し、さらに二等辺三角形の底辺に相当する辺をリング状基板３の内周円と同輪郭の円弧線で切り取る。８個の略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、１枚の円形研磨布紙片７ａを利用して切出される。

上記の円形研磨布紙片７ａを利用した扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの切出し及び略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈの切出しは、研磨布紙原紙からリング状研磨布紙７を切出す際に同時に行われる。このように、扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈを円形研磨布紙片７ａの部分を利用して切出すことで研磨布紙原紙の無駄を最小限に抑えることができる。

上記のようにして切出したそれぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、例えば、図示しない組み付け治具上にそれぞれ裏面を上にして所要の態様に位置付けするとともに各裏面にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布し、これにリング状基板３を下向きにして位置決めしつつ圧接する。このとき、必要に応じて適宜の温度で加熱してもよい。このような組付け法により、図１（ａ）に示したように、それぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、リング状基板３上に所要の態様で貼着されて、それぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈにより研磨面が形成される。

次に、上述のように構成された回転砥石１の作用を説明する。熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで２〜３ｍｍ程度の所要厚さに形成されたリング状基板３は、該基板自体が適宜の可撓性（柔軟性）を有している。そして該リング状基板３上に研磨面となる研磨布紙を、それぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとに分割して貼着したことで基板自体の前記可撓性が生かされ、また研磨布紙はリング状基板３よりも薄く、１ｍｍ程度の厚さに形成されているため可撓性（柔軟性）を有する回転砥石１
が実現される。これにより、研磨時に研磨面がワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削することが可能となる。

また、８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈは、隣合う同士が円弧Ｒの端部で連接され、８個の略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、隣合う扇形研磨布紙片４ａと４ｂ，４ｂと４ｃ，…における各半径ｒ線とリング状基板３の内周縁とで囲まれる間隙におけるリング状基板３部分を充塞するように該リング状基板３部分に貼着されている。これにより、研磨面をそれぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとの配列で構成しても、全研磨面積は所要の大きな面積となって研磨効率の低下が抑制される。

そして各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの半径ｒはリング状基板３の幅Ｄと等寸であり、隣合う扇形研磨布紙片４ａと４ｂ，４ｂと４ｃ，…における各半径ｒ線とリング状基板３の内周縁とで囲まれる各間隙は、上記のように、それぞれ略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈで充塞されている。これにより８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと、これと同数個の三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとで形成される研磨面は、リング状基板３と同形状の１枚のリング状研磨布紙で形成される研磨面の研磨・研削機能とほぼ同等の研磨・研削機能を発揮する。

さらに、８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈは、リング状基板３の周方向に隣合う同士が円弧Ｒの端部で連接された態様で当該リング状基板３上に貼着されている。このため、連接された円弧Ｒとリング状基板３の外周縁との間に当該扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの厚み分だけの空隙が生じる。この空隙は、研磨剤とバインダ樹脂との間に形成される気孔（チップポケット）よりも大きい。したがって、前記空隙が研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がすように作用して安定した研磨・研削が可能となる。

上述したように、本実施例に係る回転砥石１においては、可撓性を有するリング状基板３を用い、該リング状基板３上に、研磨面となる研磨布紙をそれぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとに分割して貼着したことで可撓性（柔軟性）を有する研磨面とすることができて、研磨時に該研磨面がワークの被研磨面に弾力的に追随して該被研磨面を精度よく研磨・研削することができる。

研磨面をそれぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとの配列で構成しても、全研磨面積を所要の大きな面積とすることができて研磨効率の低下を抑制することができる
各扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの半径ｒはリング状基板３の幅Ｄと等寸であり、隣合う扇形研磨布紙片４ａと４ｂ，４ｂと４ｃ，…における各半径ｒ線とリング状基板３の内周縁とで囲まれる各間隙は、それぞれ略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈで充塞されている。この結果、８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈと、これと同数個の三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈとで形成される研磨面により、上記のように研磨効率の低下を抑制し得るのみならず、リング状基板３と同形状の１枚のリング状研磨布紙で形成される研磨面の研磨・研削機能とほぼ同等の研磨・研削機能を発揮させることができる。

連接した扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈの各円弧Ｒとリング状基板３の外周縁との間に研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がす空隙を生じさせることができて安定した研磨・研削を行うことができる。

それぞれ８個の扇形研磨布紙片４ａ〜４ｈ及び略三角形状研磨布紙片５ａ〜５ｈは、研磨布紙原紙からリング状基板３と同形状のリング状研磨布紙７を切出す際の無駄部分となるリング内周側の円形研磨布紙片７ａを利用してそれぞれ形成することができてコスト低減を図ることができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

研磨時の切り屑や研磨熱を効率よく逃がして安定した研磨・研削が不可欠な研磨・研削用のオフセット型回転砥石、研磨用回転ディスク等にも適用することが可能である。

１回転砥石
２ソケット
３リング状基板
４ａ〜４ｈ扇形研磨布紙片
５ａ〜５ｈ略三角形状研磨布紙片
６座金
７リング状研磨布紙
７ａ円形研磨布紙片
Ｄリング状基板の幅
ｒ扇形研磨布紙片の半径
Ｒ扇形研磨布紙片の円弧

Claims

中央部に砥石駆動用シャフトが嵌合される中央孔が開穿され外周が円形に形成されたソケットと、熱硬化性樹脂含浸のガラスクロスで所要厚さに形成され、前記ソケットに取付けられて該ソケットの周囲にリング状に張り出されたリング状基板と、表面にバインダ樹脂と混合した研磨剤が塗布された研磨布紙でそれぞれ扇形に形成され、前記リング状基板の周方向に隣合う同士が円弧の端部で連接された態様で当該リング状基板上に貼着された複数個の扇形研磨布紙片と、前記と同様の研磨布紙でそれぞれ略三角形状に形成され、隣合う前記扇形研磨布紙片における各半径線と前記リング状基板の内周縁とで囲まれる間隙における前記リング状基板部分を充塞するように該リング状基板部分に貼着された複数個の略三角形状研磨布紙片とを有することを特徴とする回転砥石。
上記扇形研磨布紙片の個数は８個であり、該扇形研磨布紙片の半径は上記リング状基板の幅と略等寸であり且つ当該扇形研磨布紙片は前記リング状基板の内周円を４等分した形状と同形状であることを特徴とする請求項１記載の回転砥石。