JPH0451980Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、石材、コンクリート、耐火物、鉄等
の切断作業に用いられるダイヤモンド砥石の基板
の改良に関する。

〔従来の技術〕

各種の硬質材をカツトするために広く利用され
ているダイヤモンド切断砥石は、薄肉の円板状の
基板の外周にダイヤモンド層を焼付けて一体化し
たものが最も典型的な構造例である。そして、こ
のようなダイヤモンド砥石によつて、切断作業す
るとき、被切断材から受ける反力によつてダイヤ
モンド層及び基板には大きな負荷が加わる。

第６図は従来の基板及びダイヤモンド層を合体
した切断砥石を示すものである。

同第６図ａにおいて、基板１の周面には、ダイ
ヤモンド砥粒またはボラゾン砥粒及び金属を主成
分とする混合粉とを充填した焼結体を焼付け又は
ロー付け等の手段によつて一体化し、これを切断
用のダイヤモンド層２としている。

基板１は、所定の肉厚を持つ金属板を素材とし
て形成され、切断加工機の回転軸に装着されるボ
ス部３を中央に設け、その中心に回転軸用の孔４
を開設している。そして、基板１には、切断作業
時にその半径方向への圧縮及び回転軸の軸線方向
へのスラストを受ける他、有孔円板に作用する場
合と同様な応力分布が発生するようになる。した
がつて、基板１には、各種の応力が作用するため
に、これらの全てに対して或る程度の強度を持つ
ように設計することが必要である。

また、ボス部３は、切断作業のほかに被加工材
の表面の研磨や面取り作業を行うことを一つの目
的として基板１に形成される。つまり、被加工材
の表面加工や角部の面取り加工では、被加工材の
表面に対して切断加工機の回転軸を傾斜させて作
業する。このため、基板１を回転軸に固定すると
き、回転軸をボス部３の突き出た側から挿入し、
反対面のボス部３の凹部内にナツト等を嵌め込ん
で固定する。そして、ボス部３の凹部側が被加工
材の表面側を向くようにして、基板１を被加工材
の表面側に寝かせても、回転軸やその固定部材等
が被加工材に当たることがないようにしている。

なお、図示の基板１の他に、周面部分に複数の
スリツトを半径方向に設け、このスリツトを除い
た部分の周面にダイヤモンドチツプを一体化した
砥石も広く利用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

基板１の中央部分にボス部３を設けたとき、切
断時に作用する応力はこのボス部３とその外周の
環状部５との間の屈曲部に集中する。また、切断
時の応力は、切断進行面から受ける回転軸に直交
するものと、切断完了面から受けるスラスト方向
とに分類される。

このような応力の中で、半径方向のものは、単
なる円板状のものに比べてボス部３の介在によつ
て軸線方向へも部分的に分散される。このため、
ボス部３と環状部５との間の屈曲部に作用する応
力集中に耐える強度の肉厚の条件を満足すれば、
基板１は半径方向から受ける圧縮に対して強度の
向上が可能となる。

ところが、切断完了面から受けるスラスト方向
の応力は、半径方向の応力の分散によつてこの分
だけ増加することになる。したがつて、基板１の
径が大きいような場合では、ダイヤモンド層２と
基板１中心との曲げモーメントが大きくなり、変
形しやすい。このため、切断不良を生じるほか、
バランスの崩壊によつて高速回転時に大きな振動
を発生し、切断作業が不可能となる。

そこで、本考案は、基板の強化構造を改良する
ことによつて切断作業を効率的に行えるようにす
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、以上の目的を達成するために、基板
の中央部に軸線方向の一方へ突き出るボス部を形
成し、更に前記基板の外周にダイヤモンド層又は
チツプを設けたダイヤモンド切断砥石において、
前記ボス部とその周囲の平板状の環状部との境界
部分に、前記ボス部の突き出し方向へ膨出するリ
ブをプレス加工によつて成形したことを特徴とす
る。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を
具体的に説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すダイヤモンド
切断砥石の正面図、第２図は第１図の−線矢
視による断面図であり、符番は従来例で示したも
のと共通である。

ボス部３と環状部５との境界部分には、該ボス
部３が環状部５から突き出る方向に膨出するリブ
６を形成している。このリブ６は、基板１をプレ
ス成形するときに同時に加工するもので、ボス部
３側には膨出し且つ環状部５側では凹んだ状態に
形成される。そして、その成形位置は、第２図か
ら明らかなように、環状部５からボス部３へ屈曲
する領域を含むものとする。また、リブ６の個数
は、基板１の径によつて異なり、径が大きければ
その配置数を増やすことは無論である。なお、第
３図はリブ６を３個設けたときの斜視図である。

基板１は、１枚の金属板をプレス加工によつて
成形する。このプレスの際には、ボス部３の絞り
加工と同時にリブ６も成形する。この場合、リブ
６はボス部３の絞り方向と同じ方向へ膨出するの
で、プレス機械のラムにこのリブ６の成形に必要
な凸部を設けておけば簡単に製作できる。

なお、ボス部３と環状部５との境界部分にリブ
６を設ける基板１にダイヤモンド層２を一体化す
るとき、プレス加工した基板１の全体に塑性加工
を与えることが極めて重要であり、その加工方法
を以下に述べる。

まず、プレス加工によつてリブ６を一体に成形
した基板１の外周に、ダイヤモンド砥粒と結合剤
の金属粉体とからなる混合物を所要形状に加工成
形する。その後、この成形品を黒鉛板等の型に挟
み、600〜1000℃の温度雰囲気内で焼結させる。
そして、この焼結の際に、基板１に焼鈍と同じ効
果を与える。すなわち、基板１に塑性加工を十分
に与えておけば、結晶粒の粗大化の防止又は微細
化が生じて基板１の靱性が改善され、その結果疲
労強度が向上する。また、基板１の全面に亘つて
加熱中に再結晶を速く進行させ、プレス加工によ
り生じた残留応力や基板材の圧延による残留応力
及びその方向性が解消され、焼結後の基板１は優
れた靱性を備えると共に歪が小さくなる。

なお、このような製作方法のほか、ダイヤモン
ド層２のみを焼結してチツプを製作し、予め準備
したプレス絞りの後焼入れした基板にチツプをロ
ー付け接着する方法もある。

以上によつて製作されたダイヤモンド切断砥石
では、基板１に負荷される外力はボス部３と環状
部５との屈曲境界部分に集中する。すなわち、リ
ブ６をボス部３が突き出る方向へ膨出させた領域
を含む部分に応力集中が発生する。このとき、リ
ブ６は、半径方向の応力に対して、一般の補強用
リブと同様に機能し、圧縮応力に対して強度の向
上が図れる。また、リブ６は環状部５のボス部３
膨出側の面の領域にも及んで成形されていること
から、スラスト方向への補強リブとしても機能す
る。したがつて、ダイヤモンド層２による切断時
に受ける曲げモーメントに対しても、リブ６が有
効に働き、環状部４の変形が抑制される。

以上のように、リブ６を一体的に設けたことに
より、半径方向及びスラスト方向の応力に対して
の強度が向上する。したがつて、基板１の肉厚を
薄くしても切断作業は可能となり、作業現場に対
応した適切な作業が行える。また、従来のボス部
３付きのものに比較して、スラスト方向への強度
も大幅に向上するので、環状部５の曲げ変形が効
果的に防止される。その結果、基板１のバランス
が維持され、これを高速回転させて切断するとき
でも、振動を伴うことなく効率的な作業が可能と
なる。

第４図及び第５図は他の実施例を示すもので、
これは基板１の縁部に複数のスリツト７を切開し
て、このスリツト７部分を除いてダイヤモンド層
２をチツプとして固定したものである。

このスリツト７を設けた基板１においても、前
記の実施例と同様にボス部３にリブ６を一体的に
設けたことにより、半径方向及びスラスト方向の
応力に対して強度が向上することは同様である。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案のダイヤモンド
切断砥石の基板の強化構造においては、基板の中
央部に軸線方向へ突き出るボス部を設け、該ボス
部とその周囲の平板状の環状部との境界部分に、
ボス部方向へ膨出するリブをプレス加工によつて
一体的に成形している。そして、リブは、ボス部
及び環状部の両部に亘つて形成されるので、基板
の半径方向への応力に対しては無論のこと、環状
部からボス部へ向かうスラスト方向への応力に対
しても補強剤として機能する。したがつて、切断
作業時に発生する基板への圧縮や曲げに対する強
度が向上し、その変形が抑制される。このため、
基板の肉厚を薄くできると共に、高速回転時での
振動の発生が防止され、効率的な切断作業が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すダイヤモンド
切断砥石の正面図、第２図は第１図の−線矢
視による断面図、第３図はボス部を突き出した側
から見た斜視図、第４図は他の実施例を示す正面
図、第５図は同第４図の−線矢視による断面
図、第６図は従来例を示すものである。 １……基板、２……ダイヤモンド層、３……ボ
ス部、４……孔、５……環状部、６……リブ、７
……スリツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基板の中央部に軸線方向の一方へ突き出るボス
   部を形成し、更に前記基板の外周にダイヤモンド
   層又はチツプを設けたダイヤモンド切断砥石にお
   いて、前記ボス部とその周囲の平板状の環状部と
   の境界部分に、前記ボス部の突き出し方向へ膨出
   するリブをプレス加工によつて成形したことを特
   徴とするダイヤモンド切断砥石の基板の強化構
   造。