JP2007229879A

JP2007229879A - 研削用カップホイール

Info

Publication number: JP2007229879A
Application number: JP2006055945A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Nakayabu; 朋己中藪
Original assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】研削効率が高く寿命の長い研削用カップホイールを提供する。
【解決手段】皿状の回転体の外周部の平面上に、一端が外周面に開口する複数のスリット状凹溝を設け、研削用切刃面を備えた角柱状の研削チップ２を、当該研削チップ２の回転方向に対して前側および後側の一部が突出するように前記スリット状凹溝に嵌合し、前記研削チップ２と前記スリット状凹溝とが接する少なくとも３面を接着して嵌着した研削用カップホイール１。
【選択図】図２

Description

本発明は、構造物の床面や壁面等における表面の研削、特に塗膜や付着物を除去するための研削用カップホイールに関するものである。

焼結ダイヤモンド切刃をカップ型ホイールの外周部に設けて、電動工具で高速回転させることにより、手動で表面処理を行う研削工具は、作業効率を上げるために切れ味を良くしたり、切刃の保持寿命を長くするために刃部の保持機構や接着性を改善したり、或いは防塵を施すための多くの技術が提案されている。床や壁の塗装膜を除去する研削工具では、さらに、コンクリート等の下地層との接触による摩耗に注意したり、摩擦熱で溶けた塗膜の切刃や工具への付着・目詰りを抑えるための課題にも取り組まなければならない。

かかる背景の下で、例えば、特許文献１の表面削り機は、図４（ａ）に示すように、切削具の刃部を回転前方に突出させるべく切削具の保持部を切欠いて設けている。この構成により、切削具の幅が小なので、切削具と被研削物との設置面積が小となり、小さい加圧力で被研削物を底から研削し、被研削物を効率良く容易に研削することができる、また切削具の脱落を防止し、切削具の使用寿命を長くすることができる、と記述されている。

特開平７−１８５９２３号公報（段落番号００１１）

しかしながら、図４（ａ）の構成では、保持部は回転方向からの応力に対しては刃部（チップ）の保持作用は高いが、他の方向からの応力に対してはロウ付け面の接合強度には限界があるので、チップが飛んでしまうことが多い。図４（ａ）のＬを長くすれば、ロウ付け面が大きくなり接合強度はより高くなるが、その場合にはチップが長時間保持されても、図４（ｂ）に示すように、チップの摩耗による経時的な形状変化が大きな摩擦抵抗面を生成し、結果的に研削効率が落ちるので、Ｌを長くすることは解決策にはならない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、研削効率が高く寿命の長い研削用カップホイールを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の研削用カップホイールは、皿状の回転体の外周部の平面上に、一端が外周面に開口する複数のスリット状凹溝を設け、研削用切刃面を備えた角柱状の研削チップを、当該研削チップの回転方向に対して前側および後側の一部が突出するように前記スリット状凹溝に嵌合し、前記研削チップと前記スリット状凹溝とが接する少なくとも３面を接着して嵌着した構成としている。

このように構成したことにより、研削チップの保持部分がスリット状凹溝に入り込み、少なくとも３面にて嵌合・接着されることにより、強固で安定した嵌着が可能となる。従って、被研削物との回転方向からの応力は無論のこと、回転方向以外からの応力に対しても、安定性が高いので、研削チップの落脱を抑制し、寿命を長くすることができる。さらに、嵌着対象となる研削チップについても、形状をより小さくしたり、より突出させて深削り用としたり、傾斜角をつけて嵌着するなど、選択性が幅広くなる。

請求項２に記載の研削用カップホイールは、研削チップの形状が、長手方向と直角な断面において、回転方向の長さＬと横幅ｔとの比が０．７以上、１．３以下である構成としている。

このような構成により、焼結ダイヤの研削能力を維持しながら、研削チップの回転方向の長さを短くできるので、逃げ面の被研削物への当りが小さくなり、切れ味が良くなる。また、これによって、摩耗時であっても摩擦抵抗面が小さくなる。

請求項３に記載の研削用カップホイールは、研削チップが、回転体の半径方向に傾斜角を設けて嵌着され、また請求項４に記載の研削用カップホイールは、回転体の平面と平行となる面に傾斜角を設けて嵌着され、いずれも被研削物との逃げ角を形成した構成としている。

このような構成により、初期段階（摩耗前）において、平面側や外周側の研削チップの逃げ面の被研削物への当たりを小さくすることができるので、切れ味を良くしたり、摩耗による発熱を抑えたり、研削された塗膜の研削チップへの付着を抑制することができる。

さらに、請求項５に記載の研削用カップホイールは、研削チップが、さらに、前記回転方向に対して後側の突出面をロウ付けして支持される構成としている。

このような構成により、研削チップの接合強度をさらに高めることができるので、研削用カップホイールの寿命を長くすることができる。

本発明に係る研削用カップホイールは、従来以上に研削効率を高め、また寿命を長くすることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を適宜参照しながら、詳細に説明する。

図１は、本実施形態の研削用カップホイールの構成例を示す図であり、図１の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
皿状の回転体であるカップホイール１は、中心部がグラインダの回転駆動軸に取り付けられ、図１（ａ）では左に回転する。カップの底は浅くてもよいが、研削された塗膜や粉体物がホイールの内側から、貫通孔３を通じて外側に逃がす機構を有するものがよい。このカップホイール１の外周部の平面（台金４）に、スリット状凹溝が切欠いて設けられ、研削チップ２が嵌合し、接着されている。

このスリット状凹溝は、カップホイール１の台金４を半径方向に貫いて形成してもよいし、或いは台金の内周部を残して切欠いてもよい。台金の内周部を残したときは、研削チップは凹溝の３面と内周面との４面で嵌着される。
なお、図１（ａ）では８個の研削チップ２が嵌着されているが、６個でもよいし、他の数でも構わない。

図２（ａ）は、台金４に研削チップ２が嵌着された状態を側面から見た断面図である。ここで回転方向は上向きである。研削チップ２は、被研削物を研削する面を持つ研削用焼結ダイヤ５と、それを支持する超鋼６からなり、凹溝に嵌合した３つの面と、回転方向に対して後側の突出面とが、ロウ付け７で接合されている。また８は研削チップ２の平面４側の逃げ面である。
このとき、研削チップ２の嵌合部分と突出部分の比率は、嵌合部分（平面４の内側）の断面積（体積）が全体の５割以上とすれば、好ましい接合強度となる。
図２（ｂ）は、電動式グラインダ（図示なし）に装着されたカップホイール１が高速回転し、研削チップ２が、コンクリート等の下地層１０に塗装された塗膜９を研削する図を示している。なお電動式グラインダは、除去された塗膜９や下地層１０からの粉塵を回収・送出する集塵装置付きのものが好ましい。

研削対象となる主なものは、硬質ウレタンやエポキシ樹脂の床塗膜、厨房等の耐油性・耐熱性の特殊塗膜、塗装の下地のプライマ、塗装内のシート等である。これらは比較的硬質であったり、熱に対しても優れた特性を持つものも多いので、研削能力の高いカップホイールが求められる。

図２から明らかなように、本実施形態の研削チップ２は、台金４の凹溝に嵌合されて接する３面と、回転方向に対して後側の突出面とをロウ付けで接着されて接合されており、回転方向からの応力は無論のこと、それ以外の方向からの応力に対しても、非常に強固なものとなっているので、研削効率を維持し、寿命の長いカップホイールが得られる。

また、本実施形態では、図２（ａ）に示す研削チップ２の長さＬと横幅ｔとの比は、０．７以上１．３としている。従来技術では、接着面を広くするために長さＬを長くしているが、この場合、前記した図４（ｂ）に示すように、摩耗時には摩擦抵抗面が大きくなるため、研削効率が落ちたり、摩擦熱により塗膜が溶けて研削ができないとか、除去された塗膜が容易に研削チップ２や台金４に付着するという問題が発生する。本実施形態では、長さＬと横幅ｔをほぼ同寸とすることにより、前記した問題を改善するとともに、研削チップ２の初期使用段階（摩耗前）で、逃げ面８の被研削物への当たりを小さくできるので、切れ味が良くなる。

なお、長さＬも横幅ｔも１．５〜３．０ｍｍの範囲とするのが好ましい。
また本実施形態では、被研削物の特徴により横幅ｔの調整も容易である。例えば、硬くて薄いエポキシ樹脂の塗膜除去では、横幅ｔが小さい研削チップ２を嵌着し、また比較的柔らかくて塗膜の厚いウレタン樹脂の場合は、研削チップ２の横幅ｔを最大の３ｍｍとすればよい。本構成のカップホイールであれば、横幅ｔを大きくしても、それによって研削チップ２が落脱しやすくなることはない。

次に、図１の（ａ）に戻り、ここで研削チップ２は、回転体の半径方向に略１０°の傾斜角を設けて嵌着されている。これによって、角柱状の研削チップ２の外周側の面（逃げ面）が被研削物に当たることを抑えている。
また図２の（ａ）に示したように、研削チップ２は、回転体の平面と平行となる面に略１０°の傾斜角を設けている。これによって図２（ｂ）のように、逃げ面８は、塗膜９や下地層１０との当りを小さくしている。

これらにより、研削チップ２の初期使用段階（摩耗前）では、被研削物との摩擦を少なくし、切れ味をよくすることができる。これらの逃げ角は、１０°よりも相当に小さい場合は、逃げ面と被研削物との当りによって摩擦抵抗が大きくなる。一方、１０°よりも相当に大きい場合は、焼結ダイヤ５の摩耗が激しく、また摩擦抵抗面の形成が早くなるので、いずれの逃げ角も５°から２０°の範囲が好ましい。

また、図２の（ａ）では、研削チップ２と台金４との接合は、前記した凹溝の３面のロウ付け以外に、研削チップ２の後側の突出面もロウ付け７で接着されている。これにより、研削チップ２と台金４との接合強度がさらに高くなるので、寿命の長い研削用カップホイールが得られる。また、必要に応じて研削チップの回転方向への長さＬをさらに短くして、切れ味を良くすることができる。

本実施形態の研削用カップホイールを製作する場合は、成形されたカップホイール１の台金４を、エンドミルを用いて溝加工することにより、スリット状凹溝を設けることができる。このときに、半径方向に略１０°の傾斜角や、溝内側方向に略１０°のテーパ角を設けて溝加工し、角柱状の研削チップ２を嵌合・接着すればよい。或いは、図３の（ａ）または（ｂ）に示すように、エンドミルではテーパ角を設けずに溝加工し、嵌合する研削チップ２の形状において、逃げ面に傾斜角を設けることでも、構わない。また、他の変形例として、ロウ付け７の代わりに、図３の（ｃ）に示すように、隆起部７ａを設けた台金４を溝加工し、研削チップとの接合面を接着してもよい。

以上の説明にて明らかなように、本発明に係る研削用カップホイールは、高価なダイヤモンドチップの落脱を抑制し、摩擦抵抗や発熱を抑えながら、切れ味を持続させることができるので、従来以上に切削効率を高め、寿命を長くすることができる。

本発明の研削用カップホイールの実施形態に係わる平面図および側面図である。本発明の研削チップの実施形態に係わる断面図である。本発明の研削チップの実施形態の変形例に係わる断面図である。従来の研削工具の断面図である。

符号の説明

１カップホイール
２研削チップ
３貫通孔
４台金
５焼結ダイヤ
６超鋼
７ロウ付け
８逃げ面
９塗膜
１０下地層

Claims

皿状の回転体の外周部の平面上に、一端が外周面に開口する複数のスリット状凹溝を設け、研削用切刃面を備えた角柱状の研削チップを、当該研削チップの回転方向に対して前側および後側の一部が突出するように前記スリット状凹溝に嵌合し、前記研削チップと前記スリット状凹溝とが接する少なくとも３面を接着して嵌着したことを特徴とする研削用カップホイール。
前記研削チップの形状は、長手方向と直角な断面において、回転方向の長さＬと横幅ｔとの比が０．７以上、１．３以下であることを特徴とする請求項１に記載の研削用カップホイール。
前記研削チップは、前記回転体の半径方向に対して被研削物との逃げ角を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研削用カップホイール。
前記研削チップは、前記回転体の平面と平行となる面に対して被研削物との逃げ角を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の研削用カップホイール。
前記研削チップは、さらに、前記回転方向に対して後側の突出面をロウ付けして支持されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の研削用カップホイール。