JP2004082297A

JP2004082297A - 研磨ホイールの製作方法

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Publication number: JP2004082297A
Application number: JP2002248384A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sato; 佐藤　義男
Original assignee: HANSHIN KIZAI KK
Current assignee: HANSHIN KIZAI KK
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP4128413B2

Abstract

【目的】研磨布の厚みが薄い場合に、所定枚数の研磨布を周方向に配置できて、所定内径を有するホイール本体を形成できる研磨ホイールの製作方法を提供する。
【解決手段】所定枚数の方形状研磨布２を周方向に隣接配置し、隣合う研磨布２，２の内側端部同士を接着することによって、所定内径の円筒状ホイール本体１を形成するようにした研磨ホイールの製作方法において、研磨布２の厚みが所定厚みより薄く、その所定枚数を周方向に配置して形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが所定内径よりも小さくなる時に、その形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが極力所定内径に近づくように、研磨に関与しないスペーサー３を研磨布２の間に介在させる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数枚の方形状研磨布を周方向に隣接配置して形成される研磨ホイール（フラップホイールとも言う）に関するもので、高速回転させながら工作物の研磨を行うのに使用される。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
この研磨ホイールの主基材である研磨布はサンドペーパーによって形成されるが、このサンドペーパーの厚みについては厳格な規定がなく、サンドペーパー製造時のロットによって±０．１ｍｍ程度の誤差が承認されていて、通常の用途での使用には問題化されていない。
【０００３】
然るに、研磨ホイールの製作にあたっては、上記サンドペーパーを所定大きさに裁断して形成される方形状の研磨布を多数枚、周方向に隣接配置してホイール本体を形成するため、１枚の研磨布では±０．１ｍｍ程度の誤差でも、出来上がるホイール本体にはその内径に大差が生じることになる。例えば、♯４００×２２０の研磨ホイールの場合には、粒度、周速、仕上がり研磨面等々を考慮して、研磨布の枚数は３８０枚が最良とされるが、１枚の研磨布につき±０．１ｍｍ程度の誤差があるとすれば、３８０枚では±約４０枚の誤差が生じる。
【０００４】
上記のように３８０枚の研磨布からなる研磨ホイールで±約４０枚ものバラツキが生じると、高精度を要する研磨ホイールの使用にあたって問題となる。即ち、ラフ研削の場合は問題外となるが、高精度を必要とする研磨ホイールで研摩するユーザーでは、研磨ラインの１ラインにつき、例えば６０個の研磨ホイールを配置して研磨加工を行っているため、各研磨ホイールの上記のようなバラツキがバラツキ研磨となって研磨不良が生じることになる。
【０００５】
上記のような研磨布の誤差の問題を対処するのに、研磨布の厚み（即ち、研磨布を形成するサンドペーパーの厚み）が厚い場合は、研磨布の形成時にその半径方向幅を狭くすれば、ホイール本体の内径が大きくなるため、それにより厚みの誤差を吸収できて所定枚数の研磨布を配置でき、そしてホイール本体の内径が所定径より多少大きくなっても、ホイール本体の内周面に接着剤を多めに塗着するなどして対処することが可能である。
【０００６】
ところが、研磨布の厚みが薄い場合に、研磨布の半径方向幅を広くすれば、ホイール本体の内径が縮小するため、所定枚数の研磨布を周方向に配置できるが、ホイール本体の内径が小さくなると、一定寸法の保形リングを装着することができなくなり、ホイール本体が使用不能となる。従って、研磨布の厚みが薄い場合には、研磨布の枚数を予め設定された枚数より所要枚数多くするしか方法がなく、上記のような研摩不良の問題が残った。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、研磨布の厚みが薄い場合に、所定枚数の研磨布を周方向に配置できて、所定内径とほぼ同じ内径のホイール本体を形成することができる研磨ホイールの製作方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、所定枚数の方形状研磨布２を周方向に隣接配置し、隣合う研磨布２，２の内周側端部同士を接着することによって、所定内径の円筒状ホイール本体１を形成するようにした研磨ホイールＷの製作方法において、研磨布２の厚みが所定厚みより薄く、その所定枚数を周方向に配置して形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが所定内径よりも小さくなる時に、その形成されるホイール本体１の内径Ｄｉがほぼ所定内径となるように、研磨に関与しないスペーサー３を研磨布２の間に介在させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２は、請求項１に記載の研磨ホイールの製作方法において、スペーサー３は、研磨布２とはホイール本体軸方向長さが同じでその半径方向幅が狭くなるように形成されて、ホイール本体１の内周側に寄せて配置されるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１又は２に記載の研磨ホイールの製作方法において、ホイール本体１の形成時にその内周側両端部に保形リング７を装着するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る研磨ホイールを製作する方法の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１２】
例えば、内径Ｄｉが４２ｍｍ、外径Ｄｏが１０４ｍｍのホイール本体１を、１枚の厚さを１ｍｍとした１３０枚の研磨布２によって形成するものした場合に、先ず、厚さ１ｍｍと規定されているサンドペーパーを裁断して、図１の（Ｃ）に示すような縦ａが例えば４０ｍｍ、横ｂが３２ｍｍの長方形状研磨布２を多数形成する。尚、この場合の１３０枚と言う研磨布２の枚数は、研磨布２の粒度、周速、仕上がり研磨面等々を考慮して、最良とされる枚数とする。
【００１３】
この場合、研磨布２の厚みが正確に１ｍｍであれば、この研磨布２を１３０枚重ね合わせた時の厚みがホイール本体１の内周長さ（約１３２ｍｍ）と殆ど同じとなって、これら１３０枚の研磨布２を周方向に隣接配置することによって、当初に設定した内径Ｄｉ（４２ｍｍ）の円筒状ホイール本体１が形成されることになるわけであるが、現実には、研磨布２を形成するサンドペーパーが製造時のロットによって可成りの誤差を有するため、その研磨布２によって実際に形成されるホイール本体１の内径Ｄｉは、設定値の４２ｍｍとは大幅に異なる。
【００１４】
しかして、この場合、研磨布２の形成するのに使用したサンドペーパーの厚みが実際には０．９ｍｍであったとすれば、この研磨布２を１３０枚重ね合わせた厚みは、０．９ｍｍ×１３０＝１１７ｍｍとなり、サンドペーパーの厚みが１ｍｍであると仮定して研磨布２を１３０枚重ね合わせた時の厚み（約１３０ｍｍ）より１３ｍｍも少なくなって、ホイール本体１の内径が、当初の設定値の４２ｍｍとは４ｍｍ以上も小さくなる。
【００１５】
そこで、本発明にあっては、このように研磨布２の実際の厚みが所定厚みより薄く、その研磨布２所定枚数、即ち１３０枚を周方向に隣接配置して形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが必要とする所定内径（４２ｍｍ）よりも小さくなる時に、形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが、ほぼその所定内径（４２ｍｍ）となるように、研磨に関与しない所要枚数のスペーサー３を研磨布２の間に介在させるようにしたものである。
【００１６】
即ち、ここでは、実際に使用した研磨布２を１３０枚重ね合わせた時の厚み（これらを周方向に隣接配置して形成されるホイール本体１の内周長さでもある）が１１７ｍｍ、実際に必要とされるホイール本体１の内径が４２ｍｍであるから、そのホイール本体１の内周長さは、４２ｍｍ×π＝約１３２ｍｍとなり、内周長さの差は、１３２ｍｍ−１１７ｍｍ＝１５ｍｍとなる。従って、この１５ｍｍ分だけ研磨に関与しないスペーサー３を研磨布２間に介在させるわけである。
【００１７】
この場合、内周長さの差１５ｍｍをきっちり埋めることは難しいから、実際にはそれより２〜３ｍｍ少ない、１２〜１３ｍｍをスペーサー３によって埋めるようにする。ここでは、研磨布２を形成するのに使用したサンドペーパーの残材によって、図１の（Ｄ）に示すように、縦ａが研磨布２と同じ４０ｍｍ、横ｂが研磨布２の横幅の半分以下である１４ｍｍ程度の細長矩形状で、厚さが０．９ｍｍのスペーサー３を形成し、こうして形成した例えば１３枚のスペーサー３を、研磨布２の所要数枚おきに介在させて、ホイール本体１を形成する。この場合に、研磨布２をその横ｂの寸法が１４ｍｍになるようにカットするだけで、スペーサー３を簡単容易に形成できる。
【００１８】
ホイール本体１の形成にあたっては、上述したように形成した１３０枚の研磨布２と、これらの間に適当間隔で介在させた１３枚のスペーサー３とを、円周方向に隣接配置して、図１の（Ａ）に仮想線図示のような円筒状体４を形成する。研磨布２及びスペーサー３には夫々内側両端部に切欠凹部５が形成されていて、これら研磨布２及びスペーサー３を円周方向に隣接配置して円筒状体４を形成した時、この円筒状体４の内周側両端部に環状溝部６，６が形成される。
【００１９】
しかして、この円筒状体４の内周側両端部の環状溝部６，６に夫々保形リング７を嵌合する。各保形リング７は、その内周壁部７ａを円筒状体４の内周面に嵌合すると共に、外周壁部７ｂを、円筒状体４の端部に形成された環状溝部６に嵌合して、底壁部７ｃを円筒状体４の端面に当接させ、図１の（Ｂ）に示すような保形リング７，７付きの円筒状体４とする。
【００２０】
尚、一方の保形リング７に沿って研磨布２及びスペーサー３をその切欠凹部５を介して順次保形リング７に嵌め込みながら周方向に隣接配置して、一端面側に保形リング７を嵌合した状態の円筒状体４を形成した後、この円筒状体４の他端面側に形成された環状溝部６に保形リング７を嵌合させるようにすると、円筒状体４の形成作業を迅速容易に行うことができる。
【００２１】
こうして保形リング７，７付きの円筒状体４を形成した後、接着剤注入用の加圧ノズル（図示せず）を円筒状体４の内周面に沿って押し付けながら、隣合う研磨布２，２の内端部間、及び隣合う研磨布２とスペーサー３の内端部間に接着剤を注入する。また、この保形リング７，７付きの円筒状体４は、図１の（Ｂ）に示すように、研磨布２が円筒状体４の軸芯から放射状に配列された状態となっているから、各研磨布２を放射方向に対し一定の向きに湾曲変形するように癖を付けて、図２に示すような状態とする。
【００２２】
上記のように隣合う研磨布２，２の内端部間、及び隣合う研磨布２とスペーサー３の内端部間に接着剤を注入して、隣合う研磨布２，２の内端部同士、及び隣合う研磨布２とスペーサー３の内端部同士を接着した後、その接着剤が乾燥することによって、ホイール本体１が形成される。
【００２３】
図２は、上記のようにして形成されたホイール本体１を有する研磨ホイールＷの正面図、図３は縦断面図、図４は図３の一部拡大図である。特に、図２では、多数枚の研磨布２と、これら研磨布２の複数枚おきに介在されたスペーサー３とが隣接配置されると共に、各研磨布２及びスペーサー３が円周方向に沿った一定の向きで湾曲するように癖を付けられて円筒状のホイール本体１を形成すると共に、この円筒状ホイール本体１の内周側端部に保形リング７を装着した状態が示されている。
【００２４】
保形リング７は、図３から分かるように、内周壁部７ａと外周壁部７ｂと両周壁部７ａ，７ｂをつなぐ底壁部７ｃとからなる鋼製のリングで、その内周壁部７ａがホイール本体１の内周面に嵌合され、底壁部７ｃがホイール本体１の端面に当接され、外周壁部７ｂが各研磨布２の端部に切欠された切欠凹部５によって形成される環状溝部６に嵌合固定されている。
【００２５】
各研磨布２は、サンドペーパーを図１の（Ｃ）に示すような長方形状に裁断したものであるが、図４の拡大図から分かるように、基布２ａと、この基布２ａの片面に接着されたアルミナやカーボン等の粒子からなる研磨材２ｂとによって構成される。尚、スペーサー３も、サンドペーパーからなるもので、基布３ａと、これの片面に接着された研磨材３ｂとによって構成される。また図４から分かるように、各研磨布２及びスペーサー３は、研磨材２ｂ，３ｂの接着されている基布２ａ，３ａの表面が凸面側となるような向きに湾曲されている。
【００２６】
研磨ホイールＷの使用にあたっては、この研磨ホイールＷの両保形リング７，７に夫々ホイール軸挿着用アダプターを取り付け、このアダプターを介して研磨装置のホイール軸を一体的に挿着し、図２の矢印方向に回転させることによって工作物の研磨を行うようになっている。
【００２７】
以上説明したように、研磨布２の実際の厚みが予め設定した厚みよりも薄く、その研磨布２の所定枚数を周方向に隣接配置して形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが、必要とする所定の内径よりも小さくなる時に、形成されるホイール本体１の内径Ｄｉが、ほぼ所定の内径となるように、研磨に関与しない所要枚数のスペーサー３を研磨布２の間に介在させるようにしたから、当初に設定した所定枚数の研磨布２によって、必要とされる所定内径と殆ど同じ内径を有するホイール本体１を形成することができる。
【００２８】
この場合、スペーサー３を、研磨布２とホイール本体軸方向長さが同じでその半径方向幅が狭くなるように形成して、ホイール本体１の内周側に寄せて配置すれば、研磨布２と同じサンドペーパーによってスペーサー３を形成しても何ら支障がなく、またそうすることによって研磨布２を利用して簡単にスペーサー３を形成できるから、作業が容易となる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、研磨布の厚みが所定厚みより薄く、その所定枚数を周方向に配置して形成されるホイール本体の内径が所定内径よりも小さくなる時に、その形成されるホイール本体の内径がほぼ所定内径となるように、研磨に関与しないスペーサーを研磨布の間に介在させることによって、当初に設定した所定枚数の研磨布によって、必要とされる所定内径と殆ど同じ内径を有するホイール本体を形成することができ、それにより研磨ホイールの使用に際して、バラツキ研磨を起こすことがない。
【００３０】
請求項２に記載のように、スペーサーを、研磨布とホイール本体軸方向長さが同じでその半径方向幅が狭くなるように形成して、ホイール本体の内周側に寄せて配置することにより、研磨布と同じサンドペーパーでスペーサーを形成でき、またそうすることによってスペーサーの製作が容易となる。
【００３１】
請求項３に記載のように、ホイール本体の形成時にその内周側両端部に保形リングを装着することによって、ホイール本体の製作が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は研磨ホイールのホイール本体を形成する方法を示す説明
斜視図、（Ｂ）は形成されたホイール本体を示す斜視図である。
【図２】研磨ホイールの正面図である。
【図３】研磨ホイールの縦断面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
Ｗ　　　　　研磨ホイール
１　　　　　ホイール本体
２　　　　　研磨布
３　　　　　スペーサー
４　　　　　円筒状体
５　　　　　切欠凹部
６　　　　　環状溝部
７　　　　　保形リング

Claims

所定枚数の方形状研磨布を周方向に隣接配置し、隣合う研磨布の内周側端部同士を接着することによって、所定内径の円筒状ホイール本体を形成するようにした研磨ホイールの製作方法において、
研磨布の厚みが所定厚みより薄く、その所定枚数を周方向に配置して形成されるホイール本体の内径が所定内径よりも小さくなる時に、その形成されるホイール本体の内径がほぼ所定内径となるように、研磨に関与しないスペーサーを研磨布の間に介在させることを特徴とする研磨ホイールの製作方法。
スペーサーは、研磨布とはホイール本体軸方向長さが同じでその半径方向幅が狭くなるように形成されて、ホイール本体の内周側に寄せて配置されるようになっている請求項１に記載の研磨ホイールの製作方法。
ホイール本体の形成時にその内周側両端部に保形リングを装着するようにした請求項１又は２に記載の研磨ホイールの製作方法。