JP2003011069A - 研削ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削手段の性能をより有効に向上させると同
時に、作業時における騒音を低減させて作業環境を改善
できる機能を備えた研削ベルトを提供する。 【解決手段】 エンドレス状に形成されたベルト基材１
１と、ウエブの表面に無数の砥粒を付着させてなる所要
寸法にされた多数枚の研削部片１２とでなる研削ベルト
１０において、前記研削部片１２は走行方向の先端縁１
２ａ′と後端縁を側端に対し所要角度で傾斜して形成さ
れ、その研削部片１２を後端側でベルト基材１１の上面
に固着して先端縁１２ａ′が少しずつずれた状態に重畳
して配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無数の砥粒を表面
に付着形成された砥粒層を備える研削ウエブ片を多数重
畳させてベルト状に形成してなる研削ベルトに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属の溶接ビード部分や長手方向
に連続して表面部を研削・研磨するには、ディスク状の
研磨砥石を使用して加工されている。このような加工方
式では、回転する砥石を被削面に対して全面的に押し当
てて加工することは、その砥石を損傷する危険性がある
ので無理である。そのために、通常は少し傾斜させて回
転砥石の一部を浮かせた状態で研削・研磨している。し
たがって、平面に仕上げることが困難である。

【０００３】このような問題を解決するのに、研磨ウエ
ブ材（ウエブの表面に砥粒を付着させたもの）を無端ベ
ルト状に形成して、複数のローラに巻掛けて駆動し、そ
の研磨ウエブ材にてなるベルトの緊張面を利用して研磨
することにより、平面的な研磨を行えるものが知られて
いる。

【０００４】また、本発明者らが先に提案した特開平６
−１８２６７１号公報によって開示されるような研削ベ
ルトがある。この研削ベルトは、ウエブ材の表面に無数
の砥粒を表面に付着させて砥粒層を形成した短冊状の研
削布片を多数枚、ベルト基材上にその先端を少しずつず
らせて基端部で固着し、先端をフリーにして重畳させた
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら先行技術の研削
ベルトにあっては、前者の研磨ウエブ材によるベルトの
場合、ウエブ材上に付着形成されている砥粒層（研磨
層）が被削面を切り込んで研磨するうちに、砥粒によっ
て削られた切り屑が砥粒間に詰まって砥粒を埋め、研削
能力が低下して、研削の継続性が失われることになる。
したがって、連続しての研磨・研削作業が行えず、また
その研削ベルトの寿命も短いという問題点がある。

【０００６】また、前記後者の特開平６−１８２６７１
号公報によって開示された研削ベルトは、その構成上ベ
ルト基材に対して、砥粒を付着してなる短冊状の研削部
片を多数枚、基部で接着（固着）して先端部を少しずら
せて重畳させてなり、ベルトの移動方向に直交した状態
で重畳された短冊状の研削部片の先端部が被削面に接触
して研磨・研削できるようになっている。そのために、
この研削ベルトでは、前者のような研削により目詰まり
を起すことは大幅に改善されているが、各研削部片の先
端部はベルトの走行方向に直交した状態で付着する砥粒
によって被削面を削ることになり、削量を大きくしよう
とすると、被削面に対してベルトの幅が広いと１枚の研
削部片の切削部分に一挙に負荷が作用することから、負
荷が大きくなって、大きな駆動力を必要とする。逆に駆
動力を上げずに研削操作を行うと、１回の削量が小さく
なって繰り返し同じ被削面を研削する必要が生じる。言
換えると切削力を高めるために研削ベルトと被削面との
接触圧を高くしないと研削速度を上げられない、という
問題点がある。また、被削面に対して研削ベルトを強く
押し当てるということは、とりもなおさず研削部片の損
耗を高めることになって、耐用性が低下するという問題
がある。

【０００７】さらに、その研削ベルトでは、無端ベルト
としてローラに巻掛けて使用するとき、緊張状態で張架
されるローラの周面を巡る際に、ベルト基材に重畳付設
されている各研削部片が、ローラ周面に沿って曲がるそ
のベルト基材に対して基部でのみ固着されて先端部をフ
リーにしているために、起立して曲面部を通りすぎると
再び重ね合わされる状態となることから、高速で回転駆
動されると前記現象に遠心力が加わって、起立した研削
部片が元に戻る際に叩き合うようになって騒音が発生す
る。そのために、作業環境を悪化させ好ましくないとい
う問題点がある。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決して、
この種研削手段の性能をより有効に向上させると同時
に、作業時における騒音を低減させて作業環境を改善で
きる機能を備えた研削ベルトを提供することを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明による研削ベルトは、エン
ドレス状に形成されたベルト基材と、ウエブの表面に無
数の砥粒を付着させてなる所要寸法にされた多数枚の研
削部片とでなる研削ベルトにおいて、前記研削部片は走
行方向の先端縁と後端縁を側端に対し所要角度で傾斜し
て形成され、その研削部片を後端側でベルト基材の上面
に固着して先端縁が少しずつずれた状態に重畳して配さ
れていることを特徴とするものである。

【００１０】本発明によれば、少なくとも二つの回転体
に巻掛けて緊張した状態で回転駆動させながら被削面に
研削ベルトを接触させて研削を行うと、ベルト基材の上
面に取付けられている多数枚の研削部片が、そのフリー
状態で重畳されている部分の先端部（先端縁）が走行方
向に対して設定されている傾斜角度で接触することにな
るので、その移動状態を仔細に述べると、１枚の研削部
片によって説明すれば、多数枚の研削部片が先端部をず
らせて重畳配置されているので、先端縁は被削面に対し
て進行方向にその傾斜による前側位置の部分から後方側
へと線条で傾きをもって接触することになる。したがっ
て、その先端縁が被削面に付着する無数の砥粒によって
削り込むときに、被削面の幅方向に傾斜している先端縁
の接触角度に相応したいわゆる切り込み角が付されてい
ることによって、負荷を大きくすることなく１パスでの
削量を増加させることができる。また、前記先端縁部で
の研削によって発生する切屑は、その先端縁部の進行に
応じて後方側へ送り出され、巻き込むことなく排出させ
ることができる。この結果、切削負荷を増加させずに研
削量を多くして、従来型の研削ベルトによる研削よりも
著しく研削効果を高めることができるのである。

【００１１】さらに、本発明によれば、各研削部片はそ
の先端部が傾斜した状態になっているので、駆動時ロー
ラの外周に沿って方向変換されるとき、各研削部片の先
端部が傾斜分後続する重畳部分によって押えられるので
起き上がる現象が発生しない。そのために、回動変位に
よる各研削部片同士の叩き付けによる騒音の発生が解消
され、静粛に駆動できるという効果が得られるのであ
る。

【００１２】本発明において、各研削部片の先端部と後
端部は同一傾斜角にされているのがよい（第２発明）。
こうすると、ベルト基材上にその後端部を少しずつずら
せて固着することにより、重畳される各研削部片の取付
状態を一様に揃えることができて、研削時被削面に対し
て先端縁部のみを接触させて確実な研削が行える。

【００１３】前記研削部片は、広幅の場合に、その先端
部の配置間隔を、前側の研削部片における傾斜する先端
縁の最後端側と後続の研削部片における傾斜する先端縁
の最先端側が幅方向の交差線上で重なるように配設され
るのがよい（第３発明）。こうすると、広く平面的に押
圧力を付加されて被削面に接触すると、広い面での接触
密度が高められて、平面研削の精度を高めることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明による研削ベルトの
具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明す
る。

【００１５】図１には本実施形態の研削ベルトの一部を
表わす斜視図が示されている。また、図２に研削部片の
平面図が示されている。

【００１６】この実施形態の研削ベルト１０は、強靭な
繊維製のベルト基材１１の表面に、無数の研摩砥粒１３
を付着させてなる所要寸法に切断された研削部片１２を
多数枚順次位置をずらせ重畳させて取付けられた構成の
ものである。

【００１７】この研削ベルト１０に取付けられている研
削部片１２は、主として布製の基布１２ｂ表面に無数の
研摩砥粒１３を周知の手段で接着剤層の上に付着された
もので、図２に示されるように、幅Ｂをベルト基材１１
の幅寸法Ｂ′とほぼ同一にして、長手方向の前後両端を
所要の角度αで傾斜させて切断した、外観的に平行四辺
形に形成された部片である。

【００１８】このように形成される研削部片１２は、そ
の長手方向の一端部（後端となる側）を、砥粒付着面を
上向きにして適宜寸法接着剤によってベルト基材１１の
表面に接着し、各研削部片１２のフリーの状態にある先
端部１２ａが少しずつ露出するように位置をずらせて多
数枚配置し、重畳させて構成されている。

【００１９】なお、研削部片１２に付着形成する砥粒１
３としては、アランダム、ジルコニアなど周知の研摩砥
粒が用いられている。その砥粒の粒度については、被研
削面３０の物性形状などによって選択し使用される。

【００２０】このようにされた本実施形態の研削ベルト
１０は、例えば図３に示すように、図示されない支持体
に設けられる少なくとも二個のローラ２０，２１に巻掛
けて、駆動モータ２３の出力軸上に取付くプーリ２４か
ら一方のローラ２０の支持軸２５上に設けたプーリ２６
に、巻掛け伝導により回転力を与えて駆動させるように
する。なお、他方のローラ２１にはその支持軸２７に周
知構造のテークアップ２８が設けられ、そのテークアッ
プ２８により研削ベルト１０を緊張状態に維持するよう
にされる。

【００２１】このように構成される研削ベルト１０は、
モータ２３によって所要速度で駆動して、被研削物の表
面に接触させて研削作業を行わせる。すると、走行する
研削ベルト１０を構成する多数の研削部片１２の先端部
１２ａが、被削面３０上を擦過して、それら研削部片１
２の付着砥粒１３によって研削されるのである。

【００２２】この研削に際しては、研削ベルト１０を構
成しているベルト基材１１上の研削部片１２が、その先
端部１２ａをベルトの幅方向に所要の傾斜角αで傾斜さ
れて少しずつずらせて重畳配置されているので、被削面
３０に対してその先端部１２ａがその進行方向に傾斜す
る前側位置の部分から後方側へと線条で位置をずらせて
接触することになる。したがって、被削面３０を研削部
片１２の先端部１２ａの縁１２ａ′（以下先端縁１２
ａ′という）が削り込むときに、その先端縁１２ａ′は
全体として平面的に接触するが、仔細には被削面３０に
対して、研削ベルト１０の幅方向に先端縁１２ａ′の接
触のずれに相当したいわゆる切り込み角が設けられてい
ることによって、負荷を大きくすることなく１パスでの
削量を増加させることができるのである。もちろん、研
削によって先端縁１２ａ′が摩滅しても、その先端縁１
２ａ′は後続する部分によって更新され、常に新しい砥
粒により研削を行うことができる。

【００２３】また、この研削部片１２の先端縁１２ａ′
による研削で発生する切屑は、先端縁１２ａ′の進行に
応じて後続の先端部１２ａとの間に沿って形成される空
間を通って後方側に送られて側方に排出される。したが
って、切り屑を後続部に巻き込むことなく排出できるの
で、送り速度を選択する（この研削ベルトを備える研削
装置の進行速度を選択する）ことで切削負荷を増加させ
ずに研削量を多くして効率よく研削することができるの
である。

【００２４】また、本実施形態の研削ベルト１０は、前
述のように構成する多数枚の研削部片１２を、前後方向
において傾斜角度αで斜めに裁断された平行四辺形状に
して、その先端部１２ａで少しずつずらせて重畳配置さ
れているので、ベルト基材１１上に重畳配置しても全体
として平衡状態で取付けられ、蛇行することもなく正常
に研削することができる。

【００２５】さらに、この研削ベルト１０は、前述のよ
うに、平行四辺形状に形成された研削部片１２を多数
枚、ベルト基材１１上に先端部１２ａが少しずつ露出す
るように位置をずらせて後端部で取付された構成にされ
ているので、ローラ２０，２１に緊張状態で巻掛けられ
て駆動されるとき、図４に示されるように、ローラ２１
（２０）の周面に沿って方向変換されるとき、フリーの
状態にある各研削部片１２の先端部１２ａが傾斜角α分
後続する重畳部分によって押えられるので、遠心力で起
き上がる現象が生じ難くなる。その結果、ローラ外周に
沿っての方向変換位置で研削部片１２の先端部１２ａが
起き上がって元に戻る際に発生する研削部片１２同士の
叩き付けで発する騒音を著しく低下させることができ、
研削に際しての騒音レベルを低くできる効果が得られる
のである。ちなみに、前記従来の先行技術（特開平６−
１８２６７１号公報に開示）のものと比べて、従来のも
のでは使用時の騒音が７５ホーン以上であるのに対し
て、本実施形態のものでは使用時の騒音が７０ホーン以
下になり、工場での作業における騒音規制の範囲内に収
めることができる。

【００２６】前記研削ベルト１０における研削部片１２
の先端部１２ａを幅方向に傾斜させるその傾斜角αは、
種種実験の結果、１０〜１５°の範囲がもっとも効果的
である。すなわち、傾斜角αを小さくすると、研削時に
おける被削面３０に対しての削り込み角が小さくて、先
端縁１２ａ′に作用する負荷が大きくなり、その分研削
能力が低下する。これに対して傾斜角αを大きくすると
先端縁１２ａ′の最先端が尖った状態となって研削操作
に際しての損耗が大きくなり、全体としてバランスを欠
いた状態で研削することになり、不都合が生じる。ま
た、ときには最先端部に加わる負荷で当該部分が巻き込
まれることになって、被削面を大きく傷付ける虞がある
などの問題が生じる。

【００２７】さらに、研削操作に際しては、研削ベルト
１０を巻掛け張架するローラ２０，２１間での中間位置
にて被削面３０側に対して研削部片１２を押し付け操作
するようにすることで、研削部片１２の先端縁１２ａ′
と被削面との接触圧を高めて研削量を高めることができ
る。そして、その押付け操作に際して、広い面積をもつ
押圧部材２９を使用すると、各研削部片１２の先端縁１
２ａ′が幅方向に傾斜して配されているので、その傾斜
による接触幅が長くなり、かつ各部片の先端部１２ａを
ずらせる間隔を幅広いベルトの場合、例えば図５によっ
て示されるように、前後の研削部片１２，１２を、前側
の研削部片における先端縁１２ａ′の後端側と、次の研
削部片の先端縁１２ａの先端側とが、幅方向に直交する
線ａ上で重なるように構成することで、被削面３０に対
する研削部片１２による接触密度を高め、研削による被
削面の平面度を高めることができる。また、研削装置の
走行速度を選択することによって、研削ベルトの被削面
に対するパス量を多くして削量を高め、平坦に研削する
作業能率の向上と、平面度の高い精密な加工が行えるの
である。

【００２８】また、この研削ベルトによれば、前述のよ
うに走行方向に傾斜角をもって研削部片の先端縁１２
ａ′が接触するようにされるので、広い面で被削面に押
し当てられて研削する状態となっても、それら先端縁１
２ａ′に隣接する後方位置には次の先端縁１２ａ′との
間で空隙が形成されてこの間で幅方向に空気の流動部分
が形成されるので冷却され、研削による発熱を抑えて効
率よく研削することができ、併せて付着砥粒の消耗を抑
える効果も得られるのである。

【００２９】このように、本発明にかかる研削ベルト
は、研削効果が従来のものに比べて著しく高められ、同
時に使用に伴う作業環境の改善にも役立つ効果を奏する
ものである。とくに、使用に際して、先行技術のものに
比べて同一条件のもとで、削量において１．７〜２．５
倍に向上し、駆動時の負荷も高まらず、かつ研削作業に
伴う騒音の発生を低減でき、作業環境の改善を図ること
ができるという優れた効果が発揮できる。

【００３０】上記説明においては、研削部片として布製
の基布に研摩砥粒を付着させたものについて記載してい
るが、その基布については強靭な紙製、あるいはその他
のウエブ材であってもよい。また、ベルト基材に対する
研削部片の後端部取付手段としては、前述の接着剤によ
る接着のほかに、直接縫着するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施形態の研削ベルトの一部を表わ
す斜視図である。

【図２】図２は、研削部片の平面図である。

【図３】図３は、本実施形態の研削ベルトの使用例を表
わす概要図である。

【図４】図４は、研削ベルトをローラに巻掛けられて駆
動されている状態の一部を表わす斜視図である。

【図５】図５は、幅広い研削ベルトにおける研削部片の
状態を示す要部の平面図である。

【符号の説明】

１０ 研削ベルト １１ ベルト基材 １２ 研削部片 １２ａ 研削部片の先端部 １２ａ′ 研削部片の先端縁 ２０，２１ ローラ ２３ モータ ２８ テークアップ ２９ 押え部材 ３０ 被削面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドレス状に形成されたベルト基材
   と、ウエブの表面に無数の砥粒を付着させてなる所要寸
   法にされた多数枚の研削部片とでなる研削ベルトにおい
   て、前記研削部片は走行方向の先端縁と後端縁を側端に
   対し所要角度で傾斜して形成され、その研削部片を後端
   側でベルト基材の上面に固着して先端縁が少しずつずれ
   た状態に重畳して配されていることを特徴とする研削ベ
   ルト。
2. 【請求項２】 前記各研削部片の先端部と後端部は同一
   傾斜角にされている請求項１に記載の研削ベルト。
3. 【請求項３】 前記研削部片は、広幅の場合に、その先
   端部の配置間隔を、前側の研削部片における傾斜する先
   端縁の最後端側と後続の研削部片における傾斜する先端
   縁の最先端側が幅方向の交差線上で重なるように配設さ
   れる請求項１または２に記載の研削ベルト。