JPH1119876A - ディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充分な機械的強度を示し、破壊回転数が著し
く改善されたディスクグラインダー用オフセット型弾性
砥石を提供する。 【解決手段】 実質的に円板状の弾性砥石基材１が、回
転軸を中心として位置する円板状基部２と、この円板状
基部の外周縁から斜め下方に向かって外開き状に延びた
テーパー部３と、このテーパー部の外周縁から円板状基
部のなす平面と平行に外側に延びたドーナツ円板状の研
削部４とからなり、弾性砥石基材１の上面には、テーパ
ー部の外径よりも大きく、弾性砥石基材の外径以下の直
径を有する実質的に円形シート状の第１補強部材５が接
着されており、下面には、テーパー部の外径よりもひと
まわり小さな直径を有する実質的に円形シート状の第２
補強部材６が接着されており、この弾性砥石基材の回転
中心軸の位置には、第１補強部材、円板状基部及び第２
補強部材を貫通する回転軸用孔が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクグライン
ダー用オフセット型弾性砥石に関するものであり、より
詳しくは、本発明は、金属、石、ガラス等を研削する際
に使用されるディスクグラインダーに取り付けられるオ
フセット型弾性砥石の改良品、即ち、破壊回転数が向上
した製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスクグラインダー用オフセット型弾
性砥石は、ドーナツ型の弾性砥石の背面にファイバーか
らなるオフセット型の支持基盤を接着したものが一般的
であり、このディスクグラインダー用オフセット型弾性
砥石は、支持基盤と弾性砥石との両者の弾性の相乗作用
を得ることができるので、曲面研磨用砥石や仕上げ砥石
として有用なものである。

【０００３】しかしながら、このディスクグラインダー
用オフセット型弾性砥石は、次の二つの理由から支持基
盤及び弾性砥石が外方向に彎曲するという現象を避ける
ことができないという問題がある。その第一の理由は、
この種の商品の使用形態に起因しているもので、ディス
クグラインダー用オフセット型弾性砥石は、被研削物と
の接触面積を多くするように、被研削物に対してある傾
斜角度をもって圧接しながら研削される。このために、
支持基盤及び弾性砥石が外方向に彎曲するのである。ま
た、第二の理由は、研削作業の能率を上げるために、デ
ィスクグラインダーが高速回転で用いられることに起因
している。ディスクグラインダーを高速回転すると、遠
心力の作用によって、支持基盤及び弾性砥石が外方向に
彎曲し、この傾向は回転が高速になればなるほど顕著に
なる。

【０００４】ところで、従来のディスクグラインダー用
オフセット型弾性砥石は、図２に示されるように、ドー
ナツ平板状の弾性砥石１’の内周面が支持基盤５’に対
して垂直になるように構成されているために、前述の如
く、研削時に支持基盤及び弾性砥石が外方向に彎曲した
場合には、次のような問題点があった。即ち、支持基盤
５’及び弾性砥石１’が外方向に彎曲した場合、弾性砥
石の内周が拡がることになり、この部分に歪が生じるこ
とになる。弾性砥石のある部分は圧縮され、別の部分は
引っ張られ伸び歪が生ずる。その結果、弾性砥石１’と
支持基盤５’との接着が弾性砥石の機械的強度よりも強
固であると、弾性砥石と支持基盤との接着部付近で弾性
砥石１’の内周端部８から破壊する。また、弾性砥石
１’と支持基盤５’との接着強度よりも弾性砥石の機械
的強度が大きいと、弾性砥石と支持基盤との間の接着は
がれが生じ、それによって弾性砥石が破壊することがあ
る。このような弾性砥石の破壊があれば、作業者にとっ
て危険であることは云うまでもない。

【０００５】そこで、このような従来のディスクグライ
ンダー用オフセット型弾性砥石の欠点が解決できるもの
として、例えば特公平６−３７０３３号公報には、図３
に示されるような、弾性砥石１’の内周端部８にテーパ
ー部分３’を設けたものが開示されている。しかしなが
ら、このような図３のディスクグラインダー用オフセッ
ト型弾性砥石の場合、弾性砥石１’の内周端部８に設け
られたテーパー部分３’によって弾性砥石１’の破壊強
度が増し、研削時における弾性砥石１’の破壊を改善す
ることができるが、弾性砥石１’の内周端部８を外開き
状のテーパーとしているために、研削面の面積が小さく
なるという欠点があった。又、図３の構造のディスクグ
ラインダー用オフセット型弾性砥石では、弾性砥石１’
の内周端部８における支持基盤／弾性砥石間の接着強度
が充分でないために、大きな破壊回転数が得られないと
いう問題点もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
のディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石におけ
る欠点を改良し、研削面積が小さくなることなく、充分
な機械的強度を示し、破壊回転数が飛躍的に改善された
弾性砥石を提供することを課題とする。そこで、本発明
者は、前記の弾性砥石の破壊メカニズムについて種々研
究した結果、弾性砥石の内周部の拡大を防止すれば、弾
性砥石の性質を変えることなく、弾性砥石の破壊を防止
できるとの着想を得、かかる着想に基づき、弾性砥石の
回転中心軸の周辺部（グラインダーへの取り付け固定孔
周辺部）の表裏両面が、高速回転するディスクグライン
ダーを支持するのに充分な強度及び弾性を有し、かつ研
削作業時に発生する熱にも充分に耐え得る耐熱性を具備
した補強部材によって補強された構造とすることによっ
て、本発明を完成したのである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係るディ
スクグラインダー用オフセット型弾性砥石は、ディスク
グラインダーの回転軸に取り付けて使用される実質的に
円盤状のオフセット型弾性砥石であって、前記弾性砥石
が、該弾性砥石の回転軸を中心として位置する円板状基
部と、前記円板状基部の外周縁から該円板状基部のなす
平面より斜め下方に向かって外開き状に延びたテーパー
部と、前記テーパー部の外周縁から前記円板状基部のな
す平面と平行になるようにして外側に延びたドーナツ円
板状の研削部とからなる弾性砥石基材を基材とし、前記
弾性砥石基材の上面に、前記テーパー部の外径よりも大
きく、該弾性砥石基材の外径以下の直径を有する実質的
に円形シート状の第１補強部材が接着されており、前記
弾性砥石基材の下面には、前記円板状基部と前記テーパ
ー部を覆うようにして、該テーパー部の外径よりもひと
まわり小さな直径を有する実質的に円形シート状の第２
補強部材が接着されており、前記弾性砥石基材の回転中
心軸の位置に、前記第１補強部材、前記円板状基部及び
前記第２補強部材を貫通する回転軸用孔が設けられてい
ることを特徴とする。

【０００８】又、本発明は、前記の構造を有したディス
クグラインダー用オフセット型弾性砥石において、前記
第１補強部材及び前記第２補強部材が、合成樹脂を含浸
させた平織ガラスクロスを硬化させて形成されたもので
あることを特徴とするものである。更に、本発明は、前
記の構造を有したディスクグラインダー用オフセット型
弾性砥石において、前記弾性砥石基材におけるテーパー
部の組織が、内周側に向かって徐々に組織が密になり、
内周円板部が最も緻密であることを特徴とするものでも
ある。

【０００９】以下、本発明のディスクグラインダー用オ
フセット型弾性砥石の好ましい一例における構造を図面
に示し、本発明を詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）
は、本発明のディスクグラインダー用オフセット型弾性
砥石の一実施例を示す図であり、（ａ）は上面から見た
ときの図、（ｂ）は回転中心軸の位置での縦断面図、
（ｃ）は下面から見たときの図である。

【００１０】図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本
発明のディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石Ａ
は、実質的に円盤状であるオフセット型の弾性砥石基材
１の表裏両面に、その回転中心を中心として、破壊強度
向上のための円形シート状の補強部材がそれぞれ接着さ
れて、その回転中心の位置に回転軸用孔７が設けられた
構造を有しており、この弾性砥石基材１は、弾性砥石の
回転軸を中心にして位置する円板状基部２と、この円板
状基部２の外周縁から斜め下方に向かって外開き状に延
びたテーパー部３と、テーパー部３の外周縁から円板状
基部２の上面及び下面と平行になるようにして外側に延
びて形成されたドーナツ円板状の研削部４、の３つの部
分からなる。本発明では、弾性砥石基材１の表面に接着
される第１補強部材５及び裏面に接着される第２補強部
材６が、それぞれ接着剤を介して弾性砥石基材１に接着
されるのが一般的であるが、接着方法はこれに限定され
るものではない。尚、本発明では、テーパー部３の内周
端部分が、研削部４における第１補強部材５−弾性砥石
基材１接着面よりも上方に位置するのが一般的である。

【００１１】本発明における第１補強部材５及び第２補
強部材６は、高速回転するディスクグラインダーを補強
するのに充分な強度及び弾性を有し、かつ研削作業時に
発生する熱にも充分に耐え得る耐熱性を具備するもので
あれば良いが、特に、目付２００〜７５０ｇ／ｍ² の平
織ガラスクロスに、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を
樹脂固形分付着量が上記平織ガラスクロスに対して２０
〜８５％となるように含浸したプリプレグを硬化させて
形成されたものが好ましい。このようなガラスクロス
は、網状構造（平織構造）を有しているので軽く、強度
があり、弾性と耐熱性があり、補強部材として好適であ
る。又、このようなガラスクロスと同様に、プリプレグ
として、炭素繊維、ビニロン繊維、耐熱性アラミド繊維
等を使用することもでき、プリプレグの目付は１００〜
６００ｇ／ｍ² が好ましい。プリプレグの樹脂量もガラ
スクロスと同様でよいが、目付と同様、砥石によって使
い分けられる。

【００１２】尚、本発明では、第１補強部材５及び第２
補強部材６として、従来よりこの種のディスクグライン
ダー用弾性砥石の支持基盤として広く知られているファ
イバー、ベークライト等を使用しても良く、ファイバー
とガラスクロスを併用しても良い。ここでいう「ファイ
バー」とは、木綿やパルプから作られるヴァルカナイズ
ファイバーといわれるものであり、このような支持基盤
材料と同等の特性を有するエンジニアリングプラスチッ
クスを使用することも可能である。この際、ファイバー
の厚みは１〜２．５ｍｍのものが弾性砥石基材１により
適宜使い分けられる。また、弾性砥石基材１の外周部
（外周端面）を使用して研削を行う時や、なじみ（被研
削体の研削面形状への適合性）をもたせる時には、弾性
砥石基材１の外径よりも小さい外径の円板状ファイバー
が用いられる。本発明では、弾性砥石基材１の外径が１
００ｍｍφである場合、第１補強部材５の外径は７５〜
１００ｍｍ、第２補強部材６の外径は３０〜５５ｍｍが
一般的である。

【００１３】一方、本発明における弾性砥石基材１とし
ては、例えば結合剤としてポリビニルアセタール樹脂を
用いた所謂ＰＶＡ砥石、または砥粒を付着、あるいは含
有させた繊維状高分子の短糸をフェノール樹脂、ポリウ
レタン樹脂等の硬化型樹脂で結合させた弾性砥石、又
は、砥粒を付着あるいは含有、あるいは付着含有させた
繊維状高分子の短糸と、天然繊維又は化学繊維の短糸を
混合したものを結合剤で結合した弾性砥石、ウレタン砥
石等を挙げることができる。

【００１４】そして、本発明のディスクグラインダー用
オフセット型弾性砥石には、図１（ｂ）に示されるよう
にして、弾性砥石基材１の内周部側にある円板状基部２
の外周縁から外側下方に向かって開いたテーパー部３が
形成されており、前記テーパー部３の回転軸側部分は、
研削面における第１補強部材５−弾性砥石基材１接着面
よりも上方に位置している。このような構造によって、
本発明のディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石
では、弾性砥石基材１の内周側の強度が著しく向上し、
これにより、研削時に第１補強部材５と弾性砥石基材１
が外側に彎曲しても、内周部に大きな歪が生じず、弾性
砥石基材１と第１補強部材５との接着部付近での弾性砥
石基材１の内周部の破壊が防止され、又、弾性砥石基材
１と第１補強部材５との間の接着はがれも防止される。
更に、本発明のディスクグラインダー用オフセット型弾
性砥石では、テーパー部３が存在することによって、弾
性砥石基材１と第１補強部材５との接着面積が増加する
ことで機械的強度も大きくなり、破壊回転数が従来の弾
性砥石に比べて飛躍的に改善され、しかも、弾性砥石基
材１の内周側の表裏両面が第１補強部材５及び第２補強
部材６によって補強されているので、より一層大きな機
械的強度を有したものとなる。

【００１５】又、本発明では、図１に示されるようなテ
ーパー部３が形成されることにより、図２に示される従
来品の欠点である、研削面積が小さくなるいう問題点が
解決でき、充分な大きさの研削面積が確保できるという
利点もある。この際、本発明では、弾性砥石基材１にお
ける内周部（テーパー部３）の組織が、内周側に向かっ
て徐々に組織が密になり、内周端部８が最も緻密である
ことが好ましく（図面では、組織の粗密が点の数で示さ
れている）、このような構造の弾性砥石２は機械的強度
が一層向上したものとなる。尚、図面中の符号７は、オ
フセット型弾性砥石をグラインダーの回転軸に取り付け
固定するための回転軸用孔である。

【００１６】図１に示されるようなテーパー部３を弾性
砥石基材１の内周側に形成させる場合には、均一な厚み
のドーナツ状平板である弾性砥石の内周面をプレス成型
してオフセットを形成するのが一般的であり、例えば、
予めプレス成型によってテーパー部３を形成したオフセ
ット型の弾性砥石基材１の回転軸側部分の表裏両面に接
着剤を塗布し、第１補強部材５及び第２補強部材６をそ
れぞれ接着する方法や、均一な厚みのドーナツ状平板の
弾性砥石の回転軸側部分の表裏両面に接着剤を塗布し、
第１補強部材５及び第２補強部材６をそれぞれ貼着した
後、これを接着剤が未硬化の状態にてプレス金型内に入
れ、プレス成型してテーパー部を形成すると同時に接着
剤を硬化させて、第１補強部材５／弾性砥石基材１／第
２補強部材６を一体化させる方法などが使用できる。
尚、本発明のディスクグラインダー用オフセット型弾性
砥石では、前述の第１補強部材５及び第２補強部材６を
それぞれ弾性砥石基材１と接着する際、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂等の接着剤が使用できる。

【００１７】このような均一厚みのドーナツ状平板であ
る弾性砥石をプレス成型して製造された弾性砥石基材１
は、テーパー部３が、内周側に向かって徐々に組織が密
になり、内周端部８が最も緻密になった構造を有してお
り、研削部４と内周端部８（非研削部）の密度比は１：
１．５〜５が望ましい。又、この弾性砥石基材１は、上
記の組織構造によって大きな引張強度を有しているの
で、従来品に比べて破壊回転数が一層向上したものとな
る。

【００１８】本発明のディスクグラインダー用オフセッ
ト型弾性砥石を製造する際に使用される金型の一例とし
ては、図４に示されるものが挙げられ、図４には、金型
を用いて図１に示される構造の弾性砥石Ａを製造する際
の様子が示されている。この図４の金型において、符号
９は外型を示し、１０はテーパー部形成用型、１１は円
柱状内芯、１２は内型を示し、円柱状内芯１１をセット
した内型１２の上に、第１補強部材５を置き、その上に
ドーナツ平板状の弾性砥石及び第２補強部材６を載置
し、外型９及びテーパー部形成用型１０をセットした
後、予め加熱を行い、テーパー部形成用型１０を金型内
に押し込んで弾性砥石の内周部を圧縮し、その後、冷却
すると、組織が緻密であるテーパー部が形成されたオフ
セット型弾性砥石Ａが得られる。この際、前述の樹脂を
含浸させた平織ガラスクロスを用いる場合は、図４に示
される内型１２の上にガラスクロスを置き、その上に弾
性砥石基材をセットし、更にその上にガラスクロスを置
き、加熱して軟化後、オフセット型にプレス成型してガ
ラスクロスと弾性砥石基材を接着しても良い。このよう
な製法の場合には、平織ガラスクロスに含浸した半硬化
状態の樹脂がプレス成型時に完全に硬化し、特別に接着
剤を使用しなくてもガラスクロスと弾性砥石基材との接
着が行えるという利点がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】ポリビニルアセタール繊維（Ａ^#
１５０の砥粒率７６％、繊維径０．３１ｍｍ、長さ６．
５ｍｍ）の分散物に、軟質ポリウレタン樹脂を付着率が
３１％となるように含浸させ、嵩比重０．６１ｇ／ｃｍ
³ の１０ｍｍ厚のシート状物（不織布状の弾性砥石）を
得た。そして、この不織布状弾性砥石を、外径１０１ｍ
ｍ、内径１５．１ｍｍのドーナツ平板状に加工し、図４
に示されるオフセット金型の内型の上に９５ｍｍφ、目
付４３０ｇ／ｍ² の平織ガラスクロス（フェノール樹脂
プリプレグ）を置き、上記不織布状弾性砥石をセット
し、その上に、５２ｍｍφの上記と同じ平織ガラスクロ
スを置き、１２５℃にて５分予熱し、１４５℃にて研磨
部の厚みが８ｍｍになるように加圧し、この状態を３０
分間保持した後、冷却して、外径を１００ｍｍに加工し
て、図１に示される構造の本発明のディスクグラインダ
ー用オフセット型弾性砥石を得た。一方、５２ｍｍφの
平織ガラスクロスを用いずに、不織布状弾性砥石の上面
だけが９５ｍｍφの平織ガラスクロスによって補強され
た構造のものを作製し、これを比較品とした。上述の方
法により得た本発明品と比較品をそれぞれ３個準備し、
それぞれの製品について破壊試験を行った。その結果を
以下の表に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明のディスクグラインダー用オフセ
ット型弾性砥石は、弾性砥石基材の内周側に、円板状基
部から研削面側に向かって外開き状になったテーパー部
が形成されており、しかも、このテーパー部と円板状基
部の表裏両面が補強部材によって補強された構造である
ので、研削時に弾性砥石基材が外側に彎曲しても、内周
部に大きな歪が生じることがなく、弾性砥石基材と第１
補強部材との接着部付近での弾性砥石基材の内周部の破
壊や、弾性砥石基材と第１補強部材との間の接着はがれ
が生じない。このため、本発明のオフセット型弾性砥石
は、従来の弾性砥石よりも高い破壊回転数を示し、機械
的強度が改善されていることにより、作業者が安心して
研削作業を行うことができ、作業能率の向上を達成する
のにも有用である。又、本発明では、従来品のような、
テーパー部の形成による研削面積の減少がなく、充分な
研削面積が確保できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のディスクグライン
ダー用オフセット型弾性砥石の一実施例を示す図であ
り、（ａ）は上面から見たときの図、（ｂ）は回転中心
軸の位置での縦断面図、（ｃ）は下面から見たときの図
である。

【図２】従来品の一実施例を示す縦断面図である。

【図３】図２とは異なる断面構造の従来品を示す縦断面
図である。

【図４】プレス金型を用いて、図１に示される本発明の
ディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石を製造す
る際の様子を示す図である。

【符号の説明】

Ａ ディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石 １ 弾性砥石基材 １’弾性砥石 ２ 円板状基部 ３、３’テーパー部 ４ 研削部 ５ 第１補強部材 ５’支持基盤 ６ 第２補強部材 ７ 回転軸用孔 ８ 内周端部 ９ 外型 １０ テーパー部形成用型 １１ 円柱状内芯 １２ 内型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクグラインダーの回転軸に取り付
   けて使用される実質的に円盤状のオフセット型弾性砥石
   であって、前記弾性砥石が、該弾性砥石の回転軸を中心
   として位置する円板状基部と、前記円板状基部の外周縁
   から該円板状基部のなす平面より斜め下方に向かって外
   開き状に延びたテーパー部と、前記テーパー部の外周縁
   から前記円板状基部のなす平面と平行になるようにして
   外側に延びたドーナツ円板状の研削部とからなる弾性砥
   石基材を基材とし、前記弾性砥石基材の上面に、前記テ
   ーパー部の外径よりも大きく、該弾性砥石基材の外径以
   下の直径を有する実質的に円形シート状の第１補強部材
   が接着されており、前記弾性砥石基材の下面に、前記円
   板状基部と前記テーパー部を覆うようにして、該テーパ
   ー部の外径よりもひとまわり小さな直径を有する実質的
   に円形シート状の第２補強部材が接着されており、前記
   弾性砥石基材の回転中心軸の位置に、前記第１補強部
   材、前記円板状基部及び前記第２補強部材を貫通する回
   転軸用孔が設けられていることを特徴とするディスクグ
   ラインダー用オフセット型弾性砥石。
2. 【請求項２】 前記第１補強部材及び前記第２補強部材
   が、合成樹脂を含浸させた平織ガラスクロスを硬化させ
   て形成されたものであることを特徴とする請求項１記載
   のディスクグラインダー用オフセット型弾性砥石。
3. 【請求項３】 前記弾性砥石基材におけるテーパー部の
   組織が、内周側に向かって徐々に組織が密になり、内周
   円板部が最も緻密であることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のディスクグラインダー用オフセット型弾性砥
   石。