JP2003080463A

JP2003080463A - 金属コア付レジノイド砥石

Info

Publication number: JP2003080463A
Application number: JP2001270176A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ito; 健二伊藤
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】発生する廃棄物を少なくすることができるレ
ジノイド砥石を提供する。【解決手段】金属コア１０ａがスチール製とされるこ
とにより、弾性率が高くなって研削比が向上するため、
生産効率が向上する。また、レジノイド研削砥石１０の
寿命が長くなるので、発生する使用済みの砥石を少なく
することができるとともに、使用済みの砥石のうち金属
コア１０ａを繰り返し使用することができ、発生する廃
棄物を著しく少なくすることができる。また、レジノイ
ド砥石部１０ｂを径方向に補強するための円環状の補強
リング７０がレジノイド砥石部１０ｂ内に埋設されてい
ることから、金属コア１０ａが小径とされてレジノイド
砥石１０が軽量化されるとともに、レジノイド砥石部１
０ｂの径方向の強度が高められ、研削中におけるそのレ
ジノイド砥石部１０ｂの飛散が好適に防止されて安全性
が高められるとともに、研削荷重を大きくできるので一
層研削能率が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的研削能率が
要求される高負荷、高能率研削に好適な金属コア付レジ
ノイド砥石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂から成
る合成樹脂結合剤（レジンボンド）で砥粒を結合したレ
ジノイド研削砥石が用いられる。合成樹脂結合剤は、ガ
ラス質結合剤（ビトリファイドボンド）、金属質結合剤
（メタルボンド）や電着結合剤に比較して弾性率が低い
ことから、研削加工中に被削材から砥粒に作用する負荷
を結合剤の弾性変形によって緩和できるためである。な
お、上記砥粒には、例えばアルミナ(Al₂O₃) 、炭化ケイ
素(SiC) やアルミナ・ジルコニア(Al₂O₃-ZrO₂)質等の一
般砥粒が用いられる。

【０００３】このようなレジノイド研削砥石は、合成樹
脂結合剤により砥粒が結合されていることから衝撃に比
較的強いので、高負荷に耐え且つ高研削能率が求められ
る重研削砥石として用いられる。製鋼所における鋼片
（スラブ、ブルーム、ビレット）の表面傷取り・皮むき
等の目的で行なわれる重研削作業は、鋼製造の最終工程
である圧延加工工程に入る直前に行なわれる表面除去研
削であり、高品位の鋼材・鋼板を得るために不可欠な重
要な作業であって、そのような重研削作業は一般に削除
量がきわめて多いため、上記レジノイド研削砥石から成
る大型の重研削用砥石が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記重研削
用砥石は、フランジにより研削装置の回転軸に固定され
るので、そのフランジの外径よりも短径の部分は研削に
使用することができず、使用済みの砥石が発生する。そ
の使用済みの砥石は廃棄物として埋め立て処理される
が、発生する廃棄物の量が、国内だけでも年間 100〜 2
00トンと多量であることと、近年の廃棄物処理場の枯渇
とにより、その処理が困難になってきている。また、砥
石の廃棄物を製造メーカが引き取るべきという要請がユ
ーザーの間に高まっている。

【０００５】これに対し、金属コアの外周面に環状のレ
ジノイド砥石部を固着した金属コア付レジノイド砥石が
容易に着想され得るけれども、環状のレジノイド砥石部
の穴内に金属コアの外周面を接着しただけの単純な構造
では、特に切削時に大きな荷重が負荷される重研削など
では強度的に砥石の安全性に欠けるという欠点があっ
た。

【０００６】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的とするところは、発生する廃
棄物を少なくすることができしかも安全性の高い金属コ
ア付レジノイド砥石を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために種々検討を重ねた結果、重研削用のレ
ジノイド研削砥石の内側部分、すなわち補強部を金属製
のコアに置き換え、その金属コアを繰り返し使用すれば
発生する廃棄物を減少させることができることを見いだ
した。さらに、金属コアの外周に固着されたレジノイド
砥石部内に、そのレジノイド砥石部を径方向に補強する
ための円環状の補強リングを埋設すると、従来のレジノ
イド砥石（たとえば補強部も砥粒が熱硬化性樹脂により
相互に結合させられた構造を有している）に比較して安
全が確保されつつ一層の重研削が可能となり、研削比が
向上するという事実も見いだした。本発明はかかる知見
に基づいて為されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記目的を達
成するための本発明の要旨とするところは、金属コアの
外周にレジノイド砥石部が固着された金属コア付レジノ
イド砥石において、前記金属コアの外周に固着されたレ
ジノイド砥石部内に、そのレジノイド砥石部を径方向に
補強するための円環状の補強リングを埋設したことを特
徴とすることにある。

【０００９】

【発明の効果】このようにすれば、高強度の金属製コア
により内周部が補強されることから、研削比が向上す
る。そのため、生産効率が向上するとともに、レジノイ
ド研削砥石の寿命が長くなるので、発生する使用済みの
砥石を少なくすることができる。さらに、使用済みの砥
石のうちの内周部は金属コアであることから、破損およ
び変形の恐れが少なく、繰り返し使用することができ
る。従って、発生する廃棄物を著しく少なくすることが
できる。また、内周部の金属コアが繰り返し使用される
ことから、原料費が削減でき結果として金属製コアを用
いることによるコスト上昇分を吸収する事が可能とな
る。さらに、金属コアの外周に固着されたレジノイド砥
石部内に、そのレジノイド砥石部を径方向に補強するた
めの円環状の補強リングが埋設されていることから、レ
ジノイド砥石部の径方向の強度が高められ、研削中にお
けるそのレジノイド砥石部の飛散が好適に防止されて安
全性が高められるとともに、研削荷重を大きくできるの
で一層研削能率が高められる。

【００１０】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記レジノイド
砥石部は、ホットプレスを用いて前記金属コアに一体的
に固着され、前記円環状の補強リングは、予め樹脂接着
剤がその表面に塗布されてそのホットプレスが行われた
ときにそのレジノイド砥石部内でその樹脂接着剤により
固着されるものである。このようにすれば、ホットプレ
スにより、金属コアの外周に円環状の補強リングが埋設
されたレジノイド砥石部が強固に固着される。

【００１１】また、好適には、前記円環状の補強リング
は、径方向に平行な平面状壁と、その平面状壁の外周側
端縁円から回転軸心に平行な方向に曲げられた円筒面状
壁とを備えたものである。このようにすれば、径方向に
平行な平面状壁とその平面状壁の外周側端縁円から回転
軸心に平行な方向に曲げられた円筒面状壁とにより高い
剛性が備えられるとともに、レジノイド砥石部がその円
筒面状壁と係合させられることにより径方向の補強が行
われて高い強度が得られる。

【００１２】また、好適には、前記金属コアの前記レジ
ノイド砥石部が固着される外周面には、複数本の周方向
の環状溝が形成されたものである。すなわち、金属コア
の外周面には、その金属コアの径方向に垂直な方向に凹
凸を有するものである。このようにすれば、金属コアの
外周面とレジノイド砥石部の内周面との間の接着面積が
増加させられるので、レジノイド砥石部が強固に金属コ
アの外周面に固着される。すなわち、このレジノイド砥
石が研削装置の回転軸に取り付けられた場合のその回転
軸心方向に対する荷重に強いので、被削材がその回転軸
心に対して相対移動させられる研削作業がより安全にな
る。

【００１３】また、好適には、前記金属コアの前記レジ
ノイド砥石部が固着される外周面は、回転軸心に対して
傾斜したテーパ状に形成されているものである。このよ
うにすれば、使用限界径まで小径とされた使用済みのレ
ジノイド砥石から容易に金属コアが回収される。すなわ
ち、加熱によってレジノイド砥石部の樹脂結合剤が分解
或いは変質させられた状態で、金属コアにその軸心方向
の抜き荷重が加えられると、わずかな抜きストロークで
容易に金属コアが分離される。

【００１４】また、好適には、前記レジノイド砥石部の
熱膨張係数をαとした場合に、前記金属コアがα-5×10
^-6(/℃) からα+5×10^-6(/℃) の範囲の熱膨張係数を有
するものである。このようにすれば、レジノイド砥石部
にクラックが生じたり、レジノイド砥石部の一部が剥が
れたりすることなく、一層安全に使用できる。

【００１５】また、好適には、前記レジノイド砥石は、
金属コアの外周面とレジノイド砥石部の内周面との間
に、好適にはレジノイド砥石部の樹脂結合剤と同系統の
樹脂系耐熱接着剤層を備えたものである。このように構
成されたレジノイド砥石は、金属コアとレジノイド砥石
部との間が有機系耐熱接着剤により固定されていること
から、レジノイド砥石が高速で回転させられ、且つ、そ
のレジノイド砥石が高温となる重研削作業においても、
金属コアと研削部とが一層剥がれにくくなる。

【００１６】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施の形態
を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例
において各部の寸法比等は必ずしも正確に描かれていな
い。

【００１７】図１は、本発明の一実施例のレジノイド砥
石１０を示す斜視図である。図１においてレジノイド砥
石１０は、後述する図５に示されるビレット・グライン
ダ等に用いられる重研削用研削砥石であり、寸法は、た
とえば外径 610(mm)×厚さ75(mm)×内径203.2(mm) 程度
とされ、その回転軸３６に取り付けるために機械的強度
が高められた内周側の金属コア１０ａと、研削に寄与す
る円筒状の研削面１６を外周に備えた外周側のレジノイ
ド砥石部１０ｂとから構成されている。後者のレジノイ
ド砥石部１０ｂは、例えば砥粒１２が結合剤組織１４で
結合されることにより、砥粒率 50(％) 程度（JIS R 62
12に規定する組織６に相当）の緻密な組織に構成されて
おり、気孔率は略零である。

【００１８】一方、従来は、上記金属コア１０ａの位置
する場所に、レジノイド砥石部１０ｂよりも機械的強度
を高める目的で調合組成がレジノイド砥石部１０ｂとは
異なるものとされるか、或いはレジノイド砥石部１０ｂ
と同様に結合剤組織１４中に砥粒１２が分散された補強
部が用いられていた。しかし、本実施例では、その従来
の補強部よりも弾性率が低い炭素鋼などの金属製である
鋼製の金属コア１０ａが用いられている。その金属コア
１０ａには、研削作業においてレジノイド砥石部１０ｂ
の温度が上昇しても、そのレジノイド砥石部１０ｂには
がれやクラックが生じないようにするため、レジノイド
砥石部１０ｂの熱膨張係数αに対して、α-5×10^-6(/
℃) からα+5×10^-6(/℃) の範囲の熱膨張係数たとえば
12×10^-6(/℃) 程度の熱膨張係数を有する鋼が用いられ
る。なお、上記熱膨張係数は、下記の式１から算出され
るものであり、線膨張係数ともいう。［式１］ α＝(dl/dT)/l₀ l:長さ, T:温度, l₀:0℃における長さ

【００１９】図２は、上記レジノイド砥石１０すなわち
レジノイド砥石部１０ｂの研削面１６近傍の断面を拡大
して概念的に示す図である。上記の砥粒１２は、例えば
粒度が＃20程度［すなわち平均粒径で 1000(μm)程度］
で円柱状を成したシリンダ・タイプと称されるアルミナ
（Al₂O₃ ）系の砥粒であり、結合剤組織１４中に略一様
に分散させられると共に、一部は研削面１６に露出して
いる。この砥粒１２の熱膨張係数は例えばα＝ 7×10^-6
(/℃) 程度である。一方、結合剤組織１４は、例えば熱
膨張係数が50×10^-6(/℃) 程度と砥粒１２のそれよりも
遙かに大きいフェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂から
成る合成樹脂結合剤１８と、その合成樹脂結合剤１８中
に略一様に分散させられた無機質充填材２０とから構成
される。結合剤組織１４中の合成樹脂結合剤１８および
無機質充填材２０の容積比は、例えば 1：1 程度であ
る。

【００２０】上記の無機質充填材２０は複数種類の無機
質材料粒子が混合されたものであって、例えば、研削助
剤として機能する硫化鉄、骨材として機能する硫酸カリ
ウム、クリオライト等の一般充填材から構成される。上
記研削助剤および骨材は、重研削用のレジノイド研削砥
石の充填材（フィラー）として従来から用いられている
ものであり、例えば 0.5〜 50(μm)程度の平均粒径を備
え、熱膨張係数はα＝10×10^-6〜 100×10^-6(/℃) 程度
である。そして、これら砥粒１２、合成樹脂結合剤１
８、および無機質充填材２０から構成される研削部１０
ｂの熱膨張係数はα＝10×10^-6〜 14 ×10^-6(/℃) 程度
となる。たとえば、合成樹脂結合剤１８としてフェノー
ル樹脂を用い、無機質充填材２０として硫化鉄を用い、
それらの比率（重量比）を合成樹脂結合剤１８：無機質
充填材２０＝60〜70：100 とした結合剤組織１４に、砥
粒率が50% となるように砥粒１２を混合すると、研削部
１０ｂの熱膨張係数は室温においておよそα= 12×10^-6
となる。

【００２１】図３は、上記レジノイド研削砥石１０を図
１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。図３に示すよう
に、金属コア１０ａの外周面２２は、周方向に沿って形
成された複数本の環状溝が形成されることにより、金属
コア１０ａの径方向に垂直な方向（図３において上下方
向）に凹凸を有している。すなわち、外周面２２は、研
削部１０ｂの研削面１６と平行な凸面２４と、研削部１
０ｂの研削面１６と平行且つその凸面２４に対して凹ん
だ凹面２６とを有する凹凸形状である。そして、この凹
凸形状（フィン構造）の外周面２２と研削部１０ｂの内
周面２８とが嵌まり合ってレジノイド研削砥石１０が構
成されている。上記金属コア１０ａの外周面２２は、一
端の径が他端の径よりも５ｍｍ程度小径となるように回
転軸心に対してわずかに傾斜させられたテーパ面状とさ
れている。また、金属コア１０ａの外周面２２とレジノ
イド砥石部１０ｂの内周面２８との間には、有機系耐熱
接着剤層３０が形成されている。この有機系耐熱接着剤
層３０を構成する接着剤は、前記結合剤組織１４中の合
成樹脂結合剤１８と同程度以上の耐熱性を有するもので
あり、たとえばフェノール樹脂系接着剤やポリイミド系
接着剤等が用いられ、好適には、前記合成樹脂結合剤１
８と同系の接着剤が用いられる。

【００２２】また、図３に示すように、金属コア１０ａ
の外周面２２に固着されたレジノイド砥石部１０ｂ内に
は、そのレジノイド砥石部１０ｂを径方向に補強するた
めの円環状の一対の補強リング７０が金属コア１０ａの
外周側に隣接し且つそれと同心となるように埋設された
状態でレジノイド砥石部１０ｂ内に固着されている。こ
の補強リング７０は、たとえば12×10^-6(/℃) 程度の熱
膨張係数を有する鋼製であり、径方向に平行な平面状壁
７２と、その平面状壁７２の外周側端縁から回転軸心に
平行な方向に曲げられた円筒面状壁７４とを一体的に備
えた断面Ｌ字状のものであり、座屈を発生させることな
く径方向の荷重に対する曲げ剛性が格段に高められてい
る。この一対の補強リング７０は、その円筒面状壁７４
が互いに接近する方向に配置され、レジノイド砥石部１
０ｂの回転軸心方向の両端部に上記平面状壁７２が露出
するように埋設されている。この露出した平面状壁７２
は、レジノイド砥石部１０ｂの使用限界径を示す印とし
ても機能している。

【００２３】以上のように構成されるレジノイド砥石１
０は、例えば、図４に示される工程に従って製造され
る。先ず、予備混合工程Ｓ１において、例えばフェノー
ル樹脂等の合成樹脂結合剤粉末と前記の無機質充填材２
０とが混合されることにより所謂『ボンド粉』が作製さ
れる。次いで、攪拌混合工程Ｓ２において、このボンド
粉と、砥粒１２および液状フェノール樹脂等の液状の合
成樹脂結合剤とを攪拌混合して所謂『坏土』が作製され
る。このとき、結合剤組織１４中にガラス・ファイバ等
の補強材が含まれる場合には、砥粒１２等と同時に混合
される。また、これら粉体混合工程Ｓ１および攪拌混合
工程Ｓ２においては、各構成材料の調合比は、前述した
ような砥粒率や容積比等が得られるように定められる。

【００２４】そして、成形工程Ｓ３においては、中子が
立設された底型により底部開口がふさがれた円筒状の外
型内に、耐熱性接着剤としてたとえば明和化成（株）製
の液状フェノール樹脂ＭＷＢ−５１０１が外周面２２に
塗布された金属製コア１０ａおよび耐熱性接着剤が全体
に塗布された一方の補強リング７０が同心となるように
嵌め入れられ、次いで、上記金型内の金属コア１０ａの
外側に前記攪拌混合工程Ｓ２で調製した坏土が上記外型
内に充填され、次いで、耐熱性接着剤が全体に塗布され
た他方の補強リング７０が上記坏土の上に同心に配置さ
れるとともに押し型が上記円筒状の外型の上部開口に嵌
めいれられる。そして、１８０〜２００℃程度の温度で
熱間加圧成形（ホット・プレス）することによりレジノ
イド砥石１０が一体的に成形される。続いて、熟成工程
Ｓ４において結合剤組織１４の種類毎に定められる温度
でアフタ・キュアすることにより、前記図１に示される
レジノイド砥石１０が得られる。

【００２５】次に、上記のレジノイド砥石１０と同様の
実験試料１を図４の工程に従って製造し（実験試料
１）、性能評価を行なった結果を比較例１、２と共に示
す。

【００２６】実験試料１および比較例１、２は、それぞ
れ２個ずつ製造され、１個は安全性を確認するために回
転破壊試験に使用し、他方は研削性能を調べるための研
削試験に使用した。それら実験試料１および比較例１、
２の研削砥石の製造条件を以下に示す。実験試料１およ
び比較例１、２において、砥石寸法は、全て、外径 610
(mm)×厚さ75(mm)×内径203.2(mm) 、補強リング７０、
金属コア１０ａ或いはそれに替わる金属コア１０ａ’の
外径は使用限界径に対応するものであり360(mm) に統一
した。また、レジノイド砥石部１０ｂの組成および工程
も全て同じとした。レジノイド砥石部１０ｂの熱膨張係
数が室温においてα= 12×10^-6であったことから、実験
試料１は、それと同じく室温における熱膨張係数がα=
12×10^-6のスチール製（Ｓ４５Ｃ）の外径305mm φの金
属コア１０ａおよび外径360mm φの一対の補強リング７
０を用い、比較例１は、同様のスチール製（Ｓ４５Ｃ）
であって外径360mm φの金属コア１０ａのみを用い、比
較例２は、従来から使用されている熱膨張係数がα= 13
×10^-6のレジノイド砥石製であって外径360mm φの金属
コア１０ａ’とした。なお、比較例２のレジノイド砥石
は、その内周側の金属コア１０ａ’がレジノイド砥石製
である従来の製造方法であることから、その内周側の金
属コア１０ａ’と外周側のレジノイド砥石部１０ｂとの
間に接着剤は介在させていない。

【００２７】次に、これら実験試料１および比較例１、
２の砥石について回転破壊試験を行なった結果を表１に
示す。［表１］砥石種類破壊回転数(r.p.m.) 破壊周速度ｖ(m/s) 安全率(v/80) 実験試料１ 5803 185 2.32 倍比較例１ 5405 173 2.16 倍比較例２ 5148 164 2.05 倍（安全率は、使用周速度80m/s に対する破壊周速度ｖの倍率）

【００２８】表１に示すように、本発明を適用した実験
試料１は、従来のレジノイド砥石である比較例２の1.13
倍の強度があった。それに対して、比較例１は、同じ金
属コア１０ａ（外径360mm φ) が用いられているにもか
かわらず、比較例２の1.07倍の強度しかなかった。ま
た、本実施例のレジノイド砥石１０が使用されるビレッ
ト・グラインダの使用周速度は80m/s であり、通常、安
全率が2.00倍以上であることが要求される。本実験試料
１では、安全率は2.32倍であって2.00倍以上であるの
で、安全性について問題はないことが分かった。

【００２９】次に、研削性能の評価を行なった。図５
は、その研削性能試験に使用されるビレット・グライン
ダの使用状態の一例を示す図である。図において、ビレ
ット・グラインダは、図示しない製鋼の圧延工程や切削
工程等に先立って、例えば角柱状の鋼片（ビレット）３
２の疵取りを行うための研削装置である。ビレット・グ
ラインダにはビレット３２が載せられた状態で紙面に垂
直な水平方向すなわちビレット３２の長手方向に往復移
動させられる鋼片台３４が備えられている。鋼片台３４
の上方には、レジノイド研削砥石１０が回転軸３６に嵌
め込まれて回転可能に設けられている。

【００３０】図６は、上記ビレット・グラインダに装着
されたレジノイド砥石１０を上記回転軸３６を通る垂直
平面で切断した断面図である。図６に示すように、レジ
ノイド砥石１０は、径が小さくされた回転軸３６の先端
に嵌め入れられ、一対のフランジ３７、３８、およびナ
ット３９により固定されている。また、前記金属コア１
０ａの直径は、そのフランジ３７、３８の外径よりもや
や小さくされている。このように、レジノイド砥石１０
は、フランジ３７、３８により固定されるので、フラン
ジ３７、３８の外径よりも短径の部分は、研削に使用す
ることができず、使用済みの研削砥石が発生する。

【００３１】図５に戻って、上記回転軸３６は図に一点
鎖線で示されるベルト４０、４１を介してモータ４２に
よって回転させられるようになっている。また、モータ
４２やレジノイド研削砥石１０等は、シリンダ装置４４
のピストン４６の抜き差しに従って図の左右方向に移動
させられる水平移動台４８上に設けられており、その水
平移動台４８上には、更に一対のシリンダ装置５０、５
０からのピストン５２の突き出し量の差異によって回動
軸５４回りに回動させられるアーム５６が設けられ、上
記回転軸３６は、そのアーム５６に軸支されている。こ
れらシリンダ装置４４、５０は、左方に配置される操作
者がレバー５８を操作することにより駆動される。その
ため、レジノイド砥石１０は、シリンダ装置４４によっ
て図に矢印Ｂで示される左右方向に移動させられると共
に、シリンダ装置５０、５０によって図に矢印Ｃで示さ
れる上下方向に移動させられる。これにより、レジノイ
ド研削砥石１０とビレット３２とがその長手方向および
それと垂直な断面内における任意の位置に相対移動させ
られて、ビレット３２の全面或いは図７に示されるよう
にその複数箇所に生じた多数の疵６０が研削除去され
る。

【００３２】上記のようにして、図５乃至図７のビレッ
ト・グラインダに実験試料１、比較例１および比較例２
の研削砥石を用いてビレット３２を熱間で重研削した際
の加工条件および研削結果を表２に示す。なお、下記の
試験結果において、「砥石摩耗量」は加工による研削砥
石の重量減少を、「被削材研削量」は加工によるビレッ
ト３２の重量減少を、「研削比」は「被削材研削量／砥
石摩耗量」を、それぞれ比較例２を 100として表した相
対値であり、研削比の数値が大きいほど高い研削性能を
有することとなる。また、研削方式は何れも定電流研削
であり、研削時間は何れも２０分間である。

【００３３】［表２］［加工条件］・被削材材質：ＳＵＳ４３０・被削材寸法：130 ×130 ×2600(mm) ・砥石周速度：80 (m/s) ・台車速度：0.5(m/s) ［試験結果］砥石種類砥石摩耗量被削材研削量研削比実験試料１ 89 131 149 比較例１ 89 130 146比較例２ 100 100 100

【００３４】表２に示すように、本発明を適用した実験
試料１は、従来のレジノイド砥石である比較例２を用い
た場合に比較して、４９％も高い研削比が得られた。こ
の理由は以下のように考えられる。すなわち、比較例２
では内周部に設けられた補強部は配合が強化された砥石
であり、比較的弾性率が低いのに対し、実験試料１の金
属コア１０ａは、それよりも弾性率が高いスチールを用
いている。その結果、実験試料１では、研削時にレジノ
イド砥石部１０ｂが逃げる割合が比較例２よりも少なく
なって、被削材研削量が増えたと考えられる。そのた
め、従来のレジノイド砥石を用いた比較例２の場合に比
較して高い研削比を得ることができたのである。

【００３５】一方、比較例１に対しては、実験試料１
は、砥石剛性がそれほどの差がないので、研削比がほと
んど変化しなかった。しかし、実験試料１は、比較例１
に比較して、金属コア１０ａの径が360mm φから305mm
φへ小径とされたことにより１３ｋｇの軽量化が行われ
た分だけ、取り扱いが容易となる。また、接着したレジ
ノイド砥石部１０ｂに万一クラックが発生したとして
も、実験試料１の砥石にはそのレジノイド砥石部１０ｂ
に埋設状態で固着された補強リング７０によって飛散防
止されるので、砥石片の飛散が好適に防止されて安全性
が高められる。

【００３６】上述のように、本実施例のレジノイド砥石
１０においては、高強度の金属（鋼）製コア１０ａによ
り内周部が補強されることから、研削比が向上する。そ
のため、生産効率が向上するとともに、レジノイド研削
砥石の寿命が長くなるので、発生する使用済みの砥石を
少なくすることができる。さらに、使用済みの砥石のう
ちの内周部は金属コア１０ａであることから、破損およ
び変形の恐れが少なく、繰り返し使用することができ
る。従って、発生する廃棄物を著しく少なくすることが
できる。また、内周部の金属コア１０ａが繰り返し使用
されることから、原料費が削減でき結果として製造コス
トを削減できる。さらに、金属コア１０ａの外周に固着
されたレジノイド砥石部１０ｂ内に、そのレジノイド砥
石部１０ｂを径方向に補強するための円環状の補強リン
グ７０が埋設されていることから、金属コア１０ａが小
径とされてレジノイド砥石１０が軽量化されるととも
に、レジノイド砥石部１０ｂの径方向の強度が高めら
れ、研削中におけるそのレジノイド砥石部１０ｂの飛散
が好適に防止されて安全性が高められるとともに、研削
荷重を大きくできるので一層研削能率が高められる。

【００３７】因みに、金属コア１０ａや補強リング７０
を繰り返し使用する場合、使用済みの砥石を回収するこ
とが必要となるが、重研削用のレジノイド砥石１０を使
用するユーザーは限られており、砥石メーカーと直接取
引する場合が多く、新しいレジノイド砥石１０を納入す
るときに使用済みの砥石を回収することができるので、
金属コアー１０ａのためのコストアップを抑えることが
できる。従って、回収した金属コア１０ａや補強リング
７０を再利用できるので、金属コア１０ａの使用による
コスト上昇分は相殺することができるのである。また、
回収した金属コア１０ａや補強リング７０が破損または
変形して再利用できない場合でも、金属製であるため、
溶解して再利用することが容易となる。

【００３８】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、そのレジノイド砥石部１０ｂは、ホットプレスを
用いて金属コア１０ａに一体的に固着され、円環状の補
強リング７０は、予め樹脂接着剤がその表面に塗布され
てそのホットプレスが行われたときにそのレジノイド砥
石部１０ｂ内でその樹脂接着剤により固着されるもので
あるので、そのホットプレスにより、金属コア１０ａの
外周に円環状の補強リング７０が埋設されたレジノイド
砥石部が強固に固着される。

【００３９】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、円環状の補強リング７０は、径方向に平行な平面
状壁７２と、その平面状壁７２の外周側端縁円から回転
軸心に平行な方向に曲げられた円筒面状壁７４とを備え
たものであることから、径方向に平行な平面状壁７２と
その平面状壁７２の外周側端縁円から回転軸心に平行な
方向に曲げられた円筒面状壁７４とにより断面Ｌ字型の
高剛性部材が備えられるとともに、レジノイド砥石部１
０ｂがその円筒面状壁７４と係合させられることにより
径方向の補強が行われて高い強度が得られる。

【００４０】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、金属コア１０ａのレジノイド砥石部１０ｂが固着
される外周面２２には、複数本の周方向の環状溝が形成
されて凹凸が設けられたものである。すなわち、金属コ
ア１０ａの外周面には、その金属コア１０ａの径方向に
垂直な方向（軸心に平行な方向すなわち外周面２２の幅
方向）に凹凸を有するものであることから、金属コア１
０ａの外周面２２とレジノイド砥石部１０ｂの内周面と
の間の接着面積が増加させられるので、レジノイド砥石
部１０ｂが強固に金属コア１０ａの外周面２２に固着さ
れる。すなわち、このレジノイド砥石１０が研削装置の
回転軸に取り付けられた場合のその回転軸心方向に対す
る荷重に強いので、被削材がその回転軸心に対して相対
移動させられる研削作業がより安全になる。

【００４１】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、金属コア１０ａのレジノイド砥石部１０ｂが固着
される外周面２２は、回転軸心に対して傾斜したテーパ
状に形成されているものであることから、使用限界径ま
で小径とされた使用済みのレジノイド砥石から容易に金
属コア１０ａが回収される。すなわち、加熱によってレ
ジノイド砥石部１０ｂの樹脂結合剤が分解或いは変質さ
せられた状態で、金属コア１０ａに軸心方向の抜き荷重
が加えられると、わずかな抜きストロークで容易に金属
コア１０ａが分離される。

【００４２】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、レジノイド砥石部１０ｂの熱膨張係数をαとした
場合に、前記金属コア１０ａがα-5×10^-6(/℃) からα
+5×10^-6(/℃) の範囲の熱膨張係数を有するものである
ことから、レジノイド砥石部１０ｂにクラックが生じた
り、レジノイド砥石部１０ｂの一部が剥がれたりするこ
となく、一層安全に使用できる。

【００４３】また、本実施例のレジノイド砥石１０にお
いて、金属コア１０ａの外周面２２とレジノイド砥石部
１０ｂの内周面との間に、レジノイド砥石部の樹脂結合
剤と同系統の樹脂系耐熱接着剤層３０を備えたものであ
って、金属コア１０ａとレジノイド砥石部１０ｂとの間
がその同系統の樹脂系耐熱接着剤層３０により固定され
ていることから、レジノイド砥石１０が高速で回転させ
られ、且つ、そのレジノイド砥石１０が高温となる重研
削作業においても、金属コア１０ａとその外周に固着さ
れたレジノイド砥石部１０ｂとが一層剥がれにくくな
る。

【００４４】次に本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００４５】図８は、本発明の他の実施例のレジノイド
砥石７６の構成を説明する断面図である。このレジノイ
ド砥石７６は、レジノイド砥石１０に対して、一対の補
強リング７０に替えてそれと形状および埋設位置が異な
る一対の補強リング８０が設けられている点において相
違するが、他は同様に、金属コア１０ａとその外周面２
２に固着されたレジノイド砥石部１０ｂとから構成され
ている。このレジノイド砥石７６において、金属コア１
０ａの外周側に隣接するようにレジノイド砥石部１０ｂ
内に埋設された一対の補強リング８０は、径方向に平行
な平面状壁８２と、その平面状壁８２の外周側端縁から
回転軸心に平行な方向に伸びる円筒面状壁８４とを一体
的に備えた断面Ｔ字状のものであり、座屈を発生させる
ことなく径方向の荷重に対する曲げ剛性が格段に高めら
れている。この一対の補強リング８０は、レジノイド砥
石部１０ｂの厚み方向の中間部において所定距離離れた
位置に配置され、いずれの部分も露出しないように埋設
されている。しかし、レジノイド砥石部１０ｂの使用限
界径を示す印としても機能させるために、その円筒面状
壁８４或いはそれに設けられた突起の先端が露出するよ
うに配置されてもよい。本実施例のレジノイド砥石７６
においても、前述の実施例のレジノイド砥石１０と同様
の効果が得られる。

【００４６】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施され
る。

【００４７】例えば、レジノイド砥石１０および７６に
おいては、一対の補強リング７０および８０がそれぞれ
設けられていたが、１個の補強リング７０および８０が
それぞれ設けられていてもよいし、３個以上の補強リン
グ７０および８０がそれぞれ設けられていてもよい。

【００４８】また、前述の実施例の補強リング７０およ
び８０は、断面Ｌ字状および断面Ｔ字状であったが、他
の断面形状であってもよい。また、それら補強リング７
０および８０は、金属コア１０ａと同様に、スチール製
であったが、ステンレス合金または低熱膨張アルミ合金
等、熱膨張係数がα-5×10^-6(/℃) からα+5×10^-6(/
℃) の範囲の他の金属であってもよい。

【００４９】また、前述の実施例では、金属コア１０ａ
の外周面２２の凹凸形状は、研削部１０ｂの外周面１６
に平行な２つの平面２４、２６を有する形状であった
が、凹凸形状は、鋭角な山型が連続する形状や、凹曲面
と凸曲面が連続する形状等、他の形状であってもよい。
また、回転軸３６方向の負荷がそれほど大きくない場合
は、金属コア１０ａの外周面２２は凹凸形状ではなく一
平面とされてもよい。また、上記外周面２２のテーパは
必ずしも設けられていなくてもよい。

【００５０】また、前述の実施例では、レジノイド研削
砥石１０は、成形工程Ｓ３で説明したように、ホットプ
レスにより製造されていたが、コールドプレスにより製
造してもよい。

【００５１】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレジノイド砥石の全体を示
す斜視図である。

【図２】図１のレジノイド砥石の研削面近傍の断面を拡
大して示す図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線でレジノイド砥石を切断した断
面図である。

【図４】図１の研削砥石の製造工程を説明する工程図で
ある。

【図５】図１のレジノイド砥石が適用されるビレット・
グラインダの全体構成を模式的に示す図である。

【図６】図５のビレット・グラインダに装着されたレジ
ノイド砥石を回転軸を通る垂直平面で切断した断面図で
ある。

【図７】ビレットの疵取り研削加工を説明する図であ
る。

【図８】本発明の他の実施例におけるレジノイド砥石の
構成を説明する断面図であって、図３に相当する図であ
る。

【符号の説明】

１０：レジノイド研削砥石１０ａ：金属コア１０ｂ：レジノイド砥石部１２：砥粒１４：結合剤組織１６：研削面１８：合成樹脂結合剤（熱硬化性樹脂）２２：外周面７０：補強リング８０：補強リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属コアの外周にレジノイド砥石部が固
着された金属コア付レジノイド砥石において、前記金属コアの外周に固着されたレジノイド砥石部内
に、該レジノイド砥石部を径方向に補強するための円環
状の補強リングを埋設したことを特徴とする金属コア付
レジノイド砥石。
【請求項２】前記レジノイド砥石部は、ホットプレスを
用いて前記金属コアに一体的に固着され、前記円環状の
補強リングは、予め樹脂接着剤がその表面に塗布されて
該ホットプレスが行われたときに該レジノイド砥石部内
で該樹脂接着剤により固着されるものである請求項１の
金属コア付レジノイド砥石。
【請求項３】前記円環状の補強リングは、径方向に平行
な平面状壁と、該平面状壁の外周側端縁から回転軸心に
平行な方向に曲げられた円筒面状壁とを備えたものであ
る請求項１または２の金属コア付レジノイド砥石。
【請求項４】前記金属コアの前記レジノイド砥石部が固
着される外周面には、複数本の環状溝が形成されたもの
である請求項１乃至３のいずれかの金属コア付レジノイ
ド砥石。
【請求項５】前記金属コアの前記レジノイド砥石部が固
着される外周面は、回転軸心に対して傾斜したテーパ状
に形成されているものである請求項４の金属コア付レジ
ノイド砥石。