JP2008290215A - 回転砥石用の円板基体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 円板基体の構成材料及びその重ね合せの枚数に着目し、円板基体の弾性（可撓性）を高くして回転砥石を割れにくくし、円板基体の構成をシンプルにして製作の手間を省き、材料費を節約でき、コスト的に有利な回転砥石の円板基体を提供する。
【解決手段】 中心に砥石軸挿通孔１１を有し、上方に向って膨出する中央取付部１２と、該中央取付部１２と一体の砥粒保持シート片の取付部１３とからなる回転砥石用の円板基体１０であって、前記円板基体１０は網目状をなすグラスファイバーを素材とし、同一の直径を有する複数の大円板１０１と、前記複数の大円板１０１上に重ねられた前記大円板１０１と同一素材の一枚の小円板１０２とからなり、前記大円板１０１と前記小円板１０２とを、フェノール樹脂を介し圧縮成形し、乾燥することによって構成した。
そして、前記小円板１０２は、その外周が前記中央取付部１２の外周と前記取付部１３の外周との略中間位置にある。
【選択図】 図２

Description

本発明は、円板基体の下面に砥粒保持シート片を接着剤にて接着保持した回転砥石に関するものであり、特に、該回転砥石用の円板基体及びその製造方法に関する。

この種の回転砥石は図４及び図５に例示するように（特許文献１）、通常片面に砥石を付着させた四角形状をした同一サイズの砥粒保持シート片１を、硬質のプラスチック成形品や金属等からなる剛性を有する円板基体２の下面に放射状に、且つ互いに隣接する砥粒保持シート片１同士が一部重なり合うように配置されている。そしてそれら砥粒保持シート片１は接着剤によって前記円板基体２の下面に接着されている。

円板基体２は中央部に、砥石回転具４の砥石軸５を挿通する砥石軸挿通孔６を有している。円板基体２の中央取付部３は、図４に例示するように、砥石回転具４に予め設けられている砥石装着用のリング状をした固定側フランジ７及び雌ねじ孔を有する砥石締め付け用の移動側フランジ８の当接部として利用される。

使用にあたり、砥石軸５に円板基体２の砥石軸挿通孔６を嵌め、固定側フランジ７に当接させ、続いて移動側フランジ８の雌ねじ孔が砥石軸５に嵌められ、緊締される。かくして回転砥石は固定側フランジ７と移動側フランジ８との間に挟着保持された状態で被処理物の研削、研磨に用いられる。

このような回転砥石は被研削面に凹みや湾曲部分のある被処理物でも円滑に研削、研磨することができる必要がある。そこで砥粒保持シート片からなる研磨層が磨耗減少し、円板基体が被処理物の被研磨面に対し露出しても、なお凹みや湾曲部分のある被処理物の研磨処理に利用できる経済的な回転砥石を提供すべく、次のような構成の回転砥石が提案された（特許文献１）。

これは図６に示すような構成を有している。即ち回転砥石の円板基体９は、中央部に下側へ突出する短筒部９１を有している。前記短筒部９１の外側、かつ円板基体９の下面９２に、砥粒保持シート片９３が放射状に、且つ隣り合うシート片９３同士が相互に一部重なり合うように配置され、各シート片９３が円板基体９の下面９２及び短筒部９１の外周面９４の双方に接着剤にて接着されている。

さて、図４、図５に例示した回転砥石は、円板基体２の剛性が高く、柔軟性に欠けるため、研削、研磨対象である被処理物表面の複雑な形状（凹み、湾曲等）に沿わせ、砥粒保持シート片４からなる研磨層をうまく当てがい使用することが難かしかった。

そこで図６のように研磨層の外径を円板基体の外径より大きくし、研磨層の外周部分を円板基体の外径より大きくして円板基体の剛性から開放し、その可撓性を利用して複雑な形状の被処理物表面を研削、研磨することが相当程度可能になったが、円板基体の剛性が依然として高いため、研削、研磨対象である被処理物の表面の複雑な形状の研磨には不十分であった。
登録実用新案第３００４０１２号公報

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、円板基体の構成材料及びその重ね合せの枚数に着目し、円板基体の弾性（可撓性）を高くして回転砥石を割れにくくし、そして円板基体の構成をシンプルにして製作の手間を省き、材料費を節約でき、コスト的に有利な回転砥石の円板基体を提供することを課題とする。

このような課題を解決するため、本発明は、中心に砥石軸挿通孔を有し、上方に向って膨出する中央取付部と、該中央取付部と一体の砥粒保持シート片の取付部とからなる回転砥石用の円板基体であって、前記円板基体は網目状をなすグラスファイバーを素材とし、同一の直径を有する複数の大円板と、前記複数の大円板の最上部に重ね合せるかまたは大円板と大円板との間に挿入した前記大円板と同一素材の一枚の小円板とからなり、前記大円板と前記小円板とを、フェノール樹脂を介し圧縮成形し、乾燥することによって構成した。

そして、前記小円板は、その外周が前記中央取付部の外周と前記砥粒保持シート片の取付部の外周との略中間位置にあるのが望ましい。また、前記大円板は３枚であるのが望ましい。

そして前記回転砥石用の円板基体の製造方法は、
網目状をなすグラスファイバー製のシートに樹脂を含浸させる工程と、
前記樹脂を含浸させた網目状をなすグラスファイバー製のシートを熱乾燥する工程と、
前記熱乾燥された網目状をなすグラスファイバー製のシートから同一直径の中心に砥石軸挿通孔を有する大円板を打抜加工する工程と、
前記中心に砥石軸挿通孔を有する大円板より小径の小円板を打抜加工する工程と、
前記大円板を複数枚重ね合わせ、該複数枚の大円板の最上部に重ね合せるかまたは大円板と大円板の間に挿入して前記小円板を一枚重ね合わせ、熱間で円板基体の形状にプレス型に入れてプレス成形する工程とからなっている。

また、前記大円板は３枚重ね合わされるのが望ましい。さらに、前記網目状をなすグラスファイバー製のシートに含浸させる樹脂がフェノール樹脂であることが望ましい。
さらにまた、前記網目状をなすグラスファイバー製のシートに含浸させるフェノール樹脂の割合が、重量比で網目状をなすグラスファイバー製のシート重量の約２５〜４０％が、円板基体の加工の容易性にとって好ましい割合である。

本発明にかかわる回転砥石用の円板基体は、中心に砥石軸挿通孔を有し、上方に向って膨出する中央取付部と該中央取付部と一体の砥粒保持シート片の取付部とからなる回転砥石用の円板基体であって、前記円板基体は網目状をなすグラスファイバーを素材とし、同一の直径を有する複数の大円板と、前記複数の大円板の最上部または大円板と大円板との間に挿入して重ねられた、前記大円板と同一素材の一枚の小円板とを、フェノール樹脂を介し圧縮成形し、乾燥することによって構成した。

このような構成であるので、全体を薄く構成でき、弾性があるので、割れにくい。
素材として網目状をなすグラスファイバー製のシートを使用し、この素材を複数枚の大円板と一枚の小円板を重ね合せ、フェノール樹脂で圧縮成型したものであるから、従来のごとく、円板基体の中央部に別体のパッドを付ける必要がなく、薄い小円板層がこのパッドに代る補強の役目を果すので、構成のシンプル化、軽量化に寄与し、経済的に生産することができる。

円板基体は、グラスファイバー製のシートへのフェノール樹脂含浸と、熱乾燥と、大小円板の打抜加工と、熱間でのプレス成形の各工程を経て、比較的容易に弾性を有する円板基体を製造することができる。

そして、従来の硬い材質の円板基体に比し、磨耗量は約１／３、そして研削量は約２倍に増大させることが可能となった。

図に基いて説明する。
図１は本発明に係る円板基体の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１の平面図である。

図１において、円板基体１０は断面ハット状をなしている。円板の中央部に砥石軸挿通孔１１を有する中央部取付部１２と、中央取付部１２の外側にこれと一体の砥粒保持シート片の取付部１３を有している。

前記砥石軸挿通孔１１にはフランジ１４が取付けられている。これによって取付軸の挿通孔１１の周辺を保護している。
さて、図２を参照するに、弾性を有する円板基体１０は３枚の大円板１０１と１枚の小円板１０２とが重ね合わされ、含浸させたフェノール樹脂で一体化されている。

前記３枚の大円板１０１は同一直径であるが、小円板１０２は大円板１０１より小径で、その外周１２１は前記取付部１３の略中間位置付近にある。
なお、図３では小円板の外周１２１を実線で示してあるが、実際は、薄いグラスファイバー製のシートを使用するので、フェノール樹脂を塗布し含浸した後に圧縮成形して乾燥させると、肉眼では厚みの線を認識できない程度に滑らかに仕上がっているが網目状のグラスファイバー製のシートの厚みによっては、外周線１２１が判明できる場合もある。

次に以上のような構成の弾性を有する円板基体の製造方法について説明する。

中央取付部１２と該中央取付部１２と一体の砥粒保持シート片の取付保持部１３とからなる円板基体１０は次の工程を経て作られる。
まず、円板基体１０の素材となる網目状をなすグラスファイバー製のシートに樹脂を含浸させる工程では樹脂としてたとえばフェノール樹脂を用い、このフェノール樹脂を前記グラスファイバー製のシート面に塗布し、その後ローラで絞り一定量のフェノール樹脂を含浸する。目安として含浸樹脂量は、重量比で、素材であるグラスファイバー製のシートの重量に対してその約２５〜４０％を含浸させる。

次に前記樹脂を含浸させた網目状をなすグラスファイバー製のシートを熱乾燥する工程では、完全に乾燥することなく、表面に塗布したフェノール樹脂が指に付着しない程度に半乾燥状態にする。

次に半乾燥状態に熱乾燥された網目状をなすグラスファイバー製のシートから同一直径の中心に砥石軸挿通孔１１を有する大円板１０１を打抜加工する。
同時に前記中心に砥石軸挿通孔を有する大円板１０１より小径の小円板１０２を打抜加工する。

そして、次の工程では、打抜き加工された前記大円板１０１を、複数枚重ね合わせ、該複数枚の大円板１０１の最上部または大円板と大円板との間に挿入して前記小円板１０２を一枚重ね合わせ、熱間で円板基体の形状にプレス型に入れてプレス成形する。
フェノール樹脂が完全に乾燥した状態で、上方に向かって膨出した中央取付部１２と、これと一体の砥粒保持シート片の取付保持部１３とからなる回転砥石用の円板基体１０が製造される。

なお前記製造方法において、含浸させるフェノール樹脂の量は重量比にしてグラスファイバー製のシートの約２５〜４０％が好ましい量である。この割合によれば、円板基体の成形が容易にできることがわかった。
また、前記重ね合される大円板１０１と小円板１０２の枚数の割合は、大円板１０１の３枚に対し、小円板１０２を重ね合わせたのち熱乾燥し、プレス加工するのが望ましい。しかし希望する円板基体の可撓性に応じて、大円板の枚数の増加及び小円板の重ね合せの位置を大円板の最上部または中間に挿入等変更することも可能である。
また大円板と小円板の材料についてもグラスファイバーの太さ（番手）を多少変更して可撓性を調整することも可能であり、本発明の範囲を超えるものではない。

本発明に係る回転砥石用の円板基体の縦断面図。 図１の詳細拡大断面図。 図１の平面図。 公知回転砥石の第一例断面図。 図４に示す回転砥石用の円板基体とその裏面に接着した砥粒保持シート片を示す。 公知回転砥石の第２例断面図。

符号の説明

１０ 円板基体
１１ 砥石軸挿通孔
１２ 中央取付部
１３ 取付部
１４ フランジ
１０１ 大円板
１０２ 小円板
１２１ 小円板の外周線

Claims (8)

1. 中心に砥石軸挿通孔を有し、上方に向って膨出する中央取付部と、該中央取付部と一体の砥粒保持シート片の取付部とからなる回転砥石用の円板基体であって、
   前記円板基体は網目状をなすグラスファイバーを素材とし、同一の直径を有する複数の大円板と、
   前記複数の大円板の最上部に重ね合された前記大円板と同一素材の一枚の小円板とからなり、前記大円板と前記小円板とをフェノール樹脂を介し圧縮成形し、乾燥することによって構成したものであることを特徴とする回転砥石用の円板基体。
2. 中心に砥石軸挿通孔を有し、上方に向って膨出する中央取付部と、該中央取付部と一体の砥粒保持シート片の取付部とからなる回転砥石用の円板基体であって、
   前記円板基体は網目状をなすグラスファイバーを素材とし、同一の直径を有する複数の大円板と、
   前記複数の大円板と大円板との間に挿入した前記大円板と同一素材の一枚の小円板とからなり、前記大円板と前記小円板とをフェノール樹脂を介し圧縮成形し、乾燥することによって構成したものであることを特徴とする回転砥石用の円板基体。
3. 前記小円板は、その外周が前記中央取付部の外周と前記取付部の外周との略中間位置にあることを特徴とする請求項１または２記載の回転砥石用の円板基体。
4. 前記大円板は３枚であることを特徴とする請求項１または２記載の回転砥石用の円板基体。
5. 網目状をなすグラスファイバー製のシートに樹脂を含浸させる工程と、
   前記樹脂を含浸させた網目状をなすグラスファイバー製のシートを熱乾燥する工程と、
   前記熱乾燥された網目状をなすグラスファイバー製のシートから同一直径の中心に砥石軸挿通孔を有する大円板を打抜加工する工程と、
   前記中心に砥石軸挿通孔を有する大円板より小径の小円板を打抜加工する工程と、
   前記大円板を複数枚重ね合わせ、該複数枚の大円板の最上部または大円板と大円板との間に前記小円板を一枚重ね合わせ、熱間で円板基体の形状にプレス型に入れてプレス成形する工程とからなることを特徴とする、
   中央取付部と、該中央取付部と一体の砥粒保持シート片の取付部とからなる回転砥石用の円板基体の製造方法。
6. 前記大円板が３枚重ね合わされることを特徴とする請求項５記載の回転砥石用の円板基体の製造方法。
7. 前記網目状をなすグラスファイバー製のシートに含浸させる樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とする請求項５記載の回転砥石用の円板基体の製造方法。
8. 前記網目状をなすグラスファイバー製のシートに含浸させるフェノール樹脂の割合が、重量比で網目状をなすグラスファイバー製のシートの約２５〜４０％である請求項５記載の回転砥石用の円板基体の製造方法。

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