JP3090108U - 軸付砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に切刃が鋭く、研削効率、耐摩耗性及び経
済性に優れているとともに、十分な研削精度や研削能力
を得ることができる軸付砥石を提供する。 【解決手段】 砥石部１０と、砥石部１０を嵌合・固着
させる凹部を有する取付軸２０とからなり、砥石部１０
が無機繊維含有ゴム研削材、無機繊維系研磨材、自己潤
滑砥石のいずれか１つから形成されてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】 本考案は、軸付砥石に関し、更に詳細には、回転研 削装置の回転軸の先端部で把持されることにより取り付けられる軸付砥石に関す る。

【０００２】

【従来の技術】 従来、軸付砥石としては、例えば、Ａタイプの軸付異形砥石、 Ｂタイプの軸付異形砥石、Ｗタイプの軸付平形砥石として例示されている（ＪＩ Ｓ Ｒ ６２１１参照）ように、取付軸とその取付軸の先端部外周面に固着され たものが知られている。 上記軸付砥石は、一般的には、取付軸が金属で、砥石部がダイヤやカーボンラ ンダム等の砥粒を樹脂（例えば、ポリウレタン樹脂及び／又はポリウレタン樹脂 を含む熱硬化性樹脂で硬化したもの）、金属、ガラス等のバインダーで接着した ものが主に用いられている。

【０００３】 しかしながら、上記軸付砥石は、取付軸の周囲に砥石部が固着さ れているため、耐久性に劣り、また砥石部が摩耗した場合、取付軸が現れて被研 削材を傷つけるという問題点があった。

【０００４】 これを改善するため、軸付砥石として、例えば、弾性砥石をその まま用いることが考えられているが、その直径が３ｍｍ未満（例えば、１〜２． ５ｍｍ）である場合、例えば、図４に示す回転研削装置３０にそのまま取り付け ることが困難であるとともに、所定の砥石部が消耗した後、残りの高価な弾性砥 石が無駄となるため、非経済的であった。

【０００５】 また、図４に示す回転研削装置３０に弾性砥石を直接取り付けた 場合、使用中に弾性砥石が脱落しやすく、また弾性砥石が必要以上にぶれたりす るため、十分な研削精度や研削能力が得られないという問題点があった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 本考案は、このような従来技術の有する課題 に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、常に切刃が鋭く、研削 効率、耐摩耗性及び経済性に優れているとともに、十分な研削精度や研削能力を 得ることができる軸付砥石を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 すなわち、本考案によれば、回転研削装置の回 転軸の先端部に取り付けられる軸付砥石であって、該軸付砥石が、砥石部と、該 砥石部を嵌合・固着させる凹部を有する取付軸とからなり、該砥石部が、無機繊 維含有ゴム研削材、無機繊維系研磨材、自己潤滑砥石のいずれか１つから形成さ れてなることを特徴とする軸付砥石が提供される。

【０００８】 このとき、本考案では、取付軸がステンレス鋼で形成されてなる ことが好ましく、また、砥石部と取付軸とが接着剤で接着されてなることが好ま しい。更に、本考案では、取付軸の凹部側に、テーパ部が設けられていることが 好ましい。

【０００９】 尚、本考案では、無機繊維含有ゴム研削材が、４０〜９０重量％ の無機繊維を含有することが好ましい。

【００１０】 また、本考案では、無機繊維系研磨材が、無機繊維強化樹脂であ ることが好ましい。

【００１１】 更に、本考案では、自己潤滑砥石が、研削砥石の微細空隙に炭素 微粒を沈着させてなるものであることが好ましい。

【００１２】

【考案の実施の形態】 以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて更に詳細に 説明する。 図１は、本考案の軸付砥石の一例を示す概略斜視図であり、図２は、図１の横 断面図である、図３は、図１の分解横断面図である。 本考案の軸付砥石は、図１〜３に示すように、砥石部１０と、砥石部１０を嵌 合・固着させる凹部２６を有する取付軸２０とからなり、砥石部１０が無機繊維 含有ゴム研削材、無機繊維系研磨材、自己潤滑砥石のいずれか１つから形成され てなるものである。 これにより、本考案の軸付砥石は、砥石部の直径が３ｍｍ未満（例えば、１〜 ２．５ｍｍ）である場合であっても、常に切刃が鋭く、研削効率、耐摩耗性及び 経済性に優れているとともに、十分な研削精度や研削能力を得ることができる。 また、本考案の軸付砥石は、砥石部の摩耗状態が一目瞭然で分かるため、砥石 部を最大限に使用することができるとともに、従来の軸付砥石のように、取付軸 で被研削材を傷つけることがないという利点がある。 尚、本考案の軸付砥石１は、例えば、図４に示す回転研削装置３０の回転軸の 先端部に配設された把持部３２に取り付けて使用される。

【００１３】 ここで、本考案で用いる取付軸２０は、特に限定されないが、ス テンレス鋼で形成されていることが好ましい。 これにより、高価な砥石部１０（無機繊維含有ゴム研削材、無機繊維系研磨材 及び自己潤滑砥石）を必要最小限にすることができるため、軸付砥石１を使い捨 てにしても経済的であるとともに、取付軸２０から砥石部１０に運動エネルギー を効率良く伝達することができるため、十分な研削精度や研削能力を得ることが できる。

【００１４】 また、砥石部１０を取付軸２０に固着させる場合、接着剤２２で 接着される（図２参照）。 尚、上記接着剤は、特に限定されず、一液型、ポリマーアロイ型又は油吸収型 のエポキシ樹脂であることが好ましく、エポキシ樹脂以外にも、ポリウレタン樹 脂、ポリクロロプレン、ニトリルゴム等のゴム系、紫外線硬化型又は電子線硬化 型の瞬間接着剤であってもよい。

【００１５】 更に、取付軸２０には、凹部２６側に、テーパ部２４が設けられ ていることが、特に、砥石部の直径が３ｍｍ未満（例えば、１〜２．５ｍｍ）で ある場合、軸付砥石の性能を良好に維持する上で好ましい。

【００１６】 ここで、本考案で用いる無機繊維含有ゴム研削材は、砥粒ではな く無機繊維（砥材）を用いることにより、基材との結合力を飛躍的に向上するこ とができるため、従来から用いられている研削材と比較して、耐摩耗性および研 削効率に優れているとともに、基材としてゴムを用いているため、弾力性にも優 れている。 また、無機繊維含有ゴム研削材は、空孔がなく、緻密質に形成されているため 、研削屑による目詰まりを防止することができるとともに、無機繊維（砥材）と いう形状が均一であるため、被研削面の表面粗さの分布も小さく、高品位な仕上 げ面を実現することができる。

【００１７】 このとき、ゴム中への無機繊維の添加・混合量（ゴムの無機繊維 の含有量）は４０〜９０重量％の範囲で実施することが好ましい。 尚、研削性能を従来のゴム砥石と比較して大きく向上させるためには、ゴム中 への無機繊維の添加・混合量（ゴムの無機繊維の含有量）が６０重量％以上であ ることが好ましく、また、得られたゴム砥石の強度を低下させないためには、ゴ ム中への無機繊維の添加・混合量（ゴムの無機繊維の含有量）が８５重量％を超 えないことが好ましい。

【００１８】 上記無機繊維は、ガラス繊維、アルミナ繊維、アルミナシリカ繊 維、シリカ繊維、ボロン繊維、炭素繊維および炭化ケイ素繊維からなる群から選 ばれた少なくとも１種であればよく、繊維形状は直径０．５μｍ〜１００μｍ、 好ましくは３μｍ〜３０μｍ、繊維長さが０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０． ５ｍｍ〜３ｍｍのものが使用される。 尚、繊維径が細い場合には、均一に分散した状態で工業的に生産することが難 しく、一方、繊維径が太すぎる場合には、適用が困難であり、かつ美麗な研削面 が得難い。 また、繊維長さが短い場合には、ゴム（基材）と無機繊維との結合力を大きく することが難しいため耐久性の付与が困難であり、繊維長さが長すぎる場合には 、均一な表面粗さで研削することが困難となり、場合によってはスクラッチ等が 入る場合もある。

【００１９】 以上のように、ゴム（基材）に混合する無機繊維は、通常連続繊 維から前記の長さに切断したチョップドファイバーをそのまま使用すればよい。 長繊維や短繊維の場合は、紡糸時生成する粒子状物、いわゆるショットが混入す ると、基体中への砥材の分散が不均一になる要因となり、また、得られた研磨材 を研磨に用いた場合、これらがスクラッチの発生原因となるので、あらかじめ除 去して使用することが好ましい。

【００２０】 また、上記基材は、天然ゴムや合成ゴム等のいわゆる弾性能を有 するゴムであり、特に、ゴム弾性体を示す合成高分子物質である合成ゴムを用い ることが好ましい。 このような合成ゴムとしては、例えば、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェ ンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレン ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムアクリルゴムおよびウレタンゴム等が挙げら れ、これらのゴムのうち、少なくとも１種を用いることが好ましい。

【００２１】 次に、上記無機繊維含有ゴム研削材を製造するには、繊維の取扱 性の改良とゴムとの接着力を向上させるために、予め繊維の表面に熱硬化性樹脂 をコーティングすることが好ましい。 このような熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂、メラニン系樹 脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂およびエポキシ系樹脂が挙げられるが、特に、 フェノール系樹脂を用いることが好ましい。 尚、上記の熱硬化性樹脂は、単独で用いても、二種以上併用してもよい。

【００２２】 また、無機繊維に対する熱硬化性樹脂の被覆量は、無機繊維に対 して１〜２０重量％であることが好ましく、３〜１０重量％であることがより好 ましい。 尚、熱硬化性樹脂の被覆量が１重量％よりも少ない場合には、無機繊維とゴム との接合強度が十分でなく、一方、熱硬化性樹脂の被覆量が２０重量％を超える 場合は、熱硬化性樹脂の硬化により、ゴムの弾性が大きく低下するため、弾性だ けでなく、耐久性も低下するからである。

【００２３】 また、本考案で用いる無機繊維系研磨材は、砥材として、高硬度 である無機繊維が規則正しく配列され、且つ高密度に充填されており、その繊維 が常に鋭利な形状で研磨面に突出しているとともに、切刃の再生がスムーズに繰 り返されるため、従来の砥粒を用いた研磨材と比較すると、加工効率及び耐摩耗 性に優れているだけでなく、最後の破片になるまで使用することができるため、 長寿命である。 また、無機繊維系研磨材は、砥材として、引張強度及び弾性率に優れた無機繊 維を用いているため、例えば、１ｍｍ以下の薄板でも折れにくい。 更に、無機繊維系研磨材は、空孔がなく、緻密質に形成されているため、研削 屑による目詰まりを防止することができるとともに、無機繊維の形状が均一で高 密度に充填されているので、被研削面の表面粗さの分布も小さく、高品位な仕上 げ面を実現することができる。 尚、本考案で用いる無機繊維系研磨材は、無機繊維強化樹脂であることが好ま しい。

【００２４】 ここで、無機繊維強化樹脂とは、無機繊維を５０〜８１重量％含 有し、残部が結合材である硬化性樹脂のマトリックスよりなる緻密質であり、無 機繊維が全て同じ方向に、あるいは揃った向きの無機繊維の層と、他の揃った向 きの無機繊維の層とが平行に積層されてなる方向に配されたものである。 尚、上記無機繊維強化樹脂は、ＦＲＰ加工技術を応用することで好適に製造す ることができる（特許第２１２３２８２号公報参照）。

【００２５】 上記無機繊維強化樹脂に使用される無機繊維は、ガラス繊維、ア ルミナ繊維、アルミナシリカ繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、炭素繊維および炭 化ケイ素繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種であればよく、繊維形状は 直径０．５μｍ〜１００μｍ、好ましくは３μｍ〜３０μｍ、繊維長さが０．１ ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍのものが使用される。 このとき、繊維径が細い場合には、均一に分散した状態で工業的に生産するこ とが難しく、一方、繊維径が太すぎる場合には、適用が困難であり、かつ美麗な 研削面が得難い。 また、繊維長さが短い場合には、結合材と無機繊維との結合力を大きくするこ とが難しいため耐久性の付与が困難であり、繊維長さが長すぎる場合には、均一 な表面粗さで研削することが困難となり、場合によってはスクラッチ等が入る場 合もある。

【００２６】 このとき、上記硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ ル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂等を用いる ことができるが、無機繊維との接着力を高め、且つ空孔を含有せしめないエポキ シ樹脂であることがより好ましい。

【００２７】 更に、本考案で用いる自己潤滑性砥石は、研削砥石の微細空隙に 炭素微粒を沈着させてなるものである。 即ち、自己潤滑性砥石は、砥粒、結合材、空隙（気孔）で構成された研削砥石 の空隙部に炭素微粒（グラファイト）を沈着させることにより、乾式研削時であ っても、研削砥粒の空隙部分から炭素微粒が、研削砥石と被研削材との接触部に 絶えず供給されるため、研削砥石と被研削材との潤滑性を向上させることができ る。 以上のことから、上記自己潤滑性砥石は、乾式研削における切れ味に優れ、被 研削材の仕上面粗さ、研削焼け防止及び加工精度に優れている。

【００２８】 更に、本考案で用いる自己潤滑性砥石は、研削砥石の空隙部が炭 素微粒で沈着されているため、切削時に発生する切屑等が空隙部に入ることがな く、目詰まりすることがない。

【００２９】 ここで用いる研削砥石は、特に限定されず、全ての天然砥石及び 人造砥石に適用することができるが、特に、微細な通孔性空隙に富んだヴィトリ ファイド系砥石であることが好ましい。 このとき、ヴィトリファイド系砥石の細孔径は１０〜８００μｍであり、ヴィ トリファイド系砥石の空隙率は３０〜４５体積％であることが好ましい。 尚、ヴィトリファイド系砥石とは、溶融アルミナや炭化珪素等の砥粒を長石、 粘土等の配合物で溶融結合させたものである。

【００３０】

【考案の効果】 以上説明した通り、本考案の軸付砥石は、常に切刃が鋭く、研 削効率、耐摩耗性及び経済性に優れているとともに、被対象物を傷つけることな く、容易且つ僅かな力で、被対象物の付着物を剥離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の軸付砥石の一例を示す概略斜視図で
ある。

【図２】 図１の横断面図である。

【図３】 図１の分解横断面図である。

【図４】 軸付砥石の適用例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…軸付砥石、１０…砥石部、２０…取付軸、２２…接
着剤、２４…テーパ部、２６…凹部、３０…回転研削装
置、３２…把持部。

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転研削装置の回転軸の先端部に取り付
   けられる軸付砥石であって、 該軸付砥石が、砥石部と、該砥石部を嵌合・固着させる
   凹部を有する取付軸とからなり、 該砥石部が、無機繊維含有ゴム研削材、無機繊維系研磨
   材、自己潤滑砥石のいずれか１つから形成されてなるこ
   とを特徴とする軸付砥石。
2. 【請求項２】 取付軸が、ステンレス鋼で形成されてな
   る請求項１に記載の軸付砥石。
3. 【請求項３】 砥石部と取付軸とが、接着剤で接着され
   てなる請求項１又は２に記載の軸付砥石。
4. 【請求項４】 取付軸の凹部側に、テーパ部が設けられ
   ている請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸付砥石。
5. 【請求項５】 無機繊維含有ゴム研削材が、４０〜９０
   重量％の無機繊維を含有する請求項１〜４のいずれか１
   項に記載の軸付砥石。
6. 【請求項６】 無機繊維系研磨材が、無機繊維強化樹脂
   である請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸付砥石。
7. 【請求項７】 自己潤滑砥石が、研削砥石の微細空隙に
   炭素微粒を沈着させてなるものである請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の軸付砥石。