JP3196030B2 - 眼鏡用ガラスの研磨ディスク - Google Patents

眼鏡用ガラスの研磨ディスク

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンドと金属の
研磨材コーティング及びベース部材からなる眼鏡用ガラ
スの研磨ディスクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】製造工程の理由から、通常、研磨材コー
ティングは3mm又はそれ以下の相対的に小さな厚みを有
しており、ダイヤモンド粒子のサイズは、250μm又
はそれ以下である。
【0003】また、従来技術では、研磨材コーティング
はダイヤモンドと金属より成り、金属は、種々のタイプ
の青銅、例えば、純青銅、銀青銅、コバルト青銅等、電
解ニッケル、更には硬質金属又は硬質合金でできてい
た。このようにすると、加圧、高温下において、耐摩耗
性に優れた研磨材コーティングが得られる。
【0004】眼鏡用ガラスの端部の研磨には、種々の問
題がある。眼鏡用ガラスの材質は非常に脆く、小さな不
整があればすぐ壊れる。更に、それは横方向の力がかか
ればすぐに壊れる程薄い。研磨ディスクにアンバランス
があると、被研磨物が破損する等損失が大きい。
【0005】更に、この種の用途に使用される装置は小
さく、且つ研磨ディスクは装置の駆動軸に載置されるの
で、ディスクの重量はこの細長い軸を介して小さな装置
にかかることになる。
【0006】研磨コーティングとベース部材からなる円
盤状研磨ディスクは公知である。そのベース部材にはス
ピンドルに嵌合する中央孔が設けられている。このこと
は、ディスクタイプのものではほとんどすべて当てはま
る。
【0007】従来、金属充填材を含むプラスチック材料
からなるベース部材と、ダイヤモンドの研磨材コーティ
ングからなる研磨ディスクや、天然充填材とアルミニウ
ムやスチールのベース部材を有するものも公知である。
しかし、プラスチック材料から成るベース部材を有する
研磨ディスクは、上記の用途には適していない。なぜな
らば、研磨材コーティングとプラスチックを基材とした
ベース部材とは、非常にもろくて薄い材質を精密に研磨
するための、十分な安定性を持った結合力(固定力)を
有しないためである。
【0008】こうした樹脂製ベース部材の上に研磨材
を、押圧、セメント止め、シュリンク止め等の方法で固
定すると、対称性(均整)、例えば周方向の精密さに問
題が生じる。それによって、ディスクは振動することと
なる。更に、樹脂は熱伝導度が小さいため、熱の問題も
生じる。特に、研磨材コーティングが、10分の数mm以
下の厚みにまで消耗した時、研磨によって発生する熱は
積極的に消失させなければならない。また製造に関して
焼結法は、ベース部材が、研磨材コーティングが焼結す
るときの圧や熱に耐えられないので採用できない。この
ことが、ダイヤモンドや金属より成る研磨材コーティン
グのためのベース部材としてスチールや青銅が多く使用
されている理由である。
【0009】更に、研磨材コーティングされた樹脂製ベ
ース部材は、研磨時の圧や熱によって変形する傾向にあ
る。このような変形は、精密に研磨する時に有害であ
る。
【0010】これに対して、通常のベース部材である金
属製ベース部材は、相当の重量を有しているという問題
がある。アルミニウムの場合にはスチールより軽いが、
研磨材コーティング、金属バインダー及びアルミニウム
の間の結合に問題がある。結合力を強くすることは可能
であるが、そのために他の問題、中でもコストの問題が
大きく最適とは言えない。
【0011】スチールは、前処理、例えば、コストのか
かる電気処理等が必要である。その前処理は、スチール
に青銅を結合させるために必要なのである。
【0012】加えて、例え軽量の金属を用いたとしても
そのディスクは重く、高い均整を有してはいるがアンバ
ランスを吸収する機能はなく、そのまま伝達してしま
う。しかし依然として、95%以上の研磨ディスクのベ
ース部材は、結合力又は結合方法の理由から青銅又はス
チール製である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のディスクを要約
すると、眼鏡用ガラスの端部の研磨には適していないと
いうことである。なぜならば、既述したように、それら
はある種のもの(金属製ベース部材使用のもの)は、ア
ンバラスをそのまま伝達すること、硬質であること、シ
ョック吸収性のなさなどによって、またある種のもの
(プラスチック含有ベース部材使用のもの)は、周方向
の不整、非対称デザイン、昇温による変形その他によっ
て、材料を無駄にすることが多かったからである。
【0014】そこで、非常にもろくて薄い材質を経済的
に加工する時に使用する、高い精度の研磨特性を有する
改良された研磨ディスクが要望されていた。
【0015】
【課題を解決するための手段】以上のような現状に鑑
み、本発明者は鋭意研究の結果本発明ディスクを完成さ
せたものであり、その特徴とするところは、ダイヤモン
ドと金属から成る研磨材コーティングとベース部材から
構成される眼鏡用ガラスの端部研磨用研磨ディスクであ
って、該ベース部材は実質的にプラスチックででき、且
つ該ベース部材と研磨材コーティングの中間に金属製の
環状部材が設けられている点にある。
【0016】本発明によると、ディスクは原則的に3つ
の層から構成されている。このような構造自体は公知で
ある。しかし従来のものは、心棒又はベース部材は金
属、特にアルミニウム製である。この心棒又はベース部
材に、研磨材コーティングを支持するための部材とし
て、硬い構造のスチール又は青銅のリングが設けられて
いる。
【0017】但し公知である3つの層からなるディスク
では、アンバランス吸収能力は小さい。そして、固定法
としては、スチールリング上に研磨材をコーティングす
るということは、高価な前処理を必要とするという問題
がある。更に、青銅リング上での研磨材コーティングの
焼結時において、青銅リングの破壊又は変形は焼結の温
度及び圧力に依存する。従って、この公知の3層構造の
ディスクは、既述した金属製ベース部材を有するディス
クの一種であると言える。
【0018】本発明においては、ベース部材をプラスチ
ックとした上で、これと、ダイヤモンドと金属より成る
研磨材との間に金属部材として中間リングを有するとい
う新規な構造体を採用している。
【0019】本発明は、新規で有用な、機械加工するガ
ラスのための研磨具を提供するものである。プラスチッ
ク製ベース部材は、正確な機械加工を可能とする。また
その材質は、金属よりも外部要因に対して高い抵抗性、
例えば、熱による膨脹が少ない等の性質を有している。
この構成では、金属より高い膨脹があると悪化すること
となるからである。
【0020】ガラス研磨のため、軽い吸収性を有する支
持部材が好適である。
【0021】プラスチックは、それ自身軽く、吸収性を
有している。またアンバランスを吸収し被加工材は破損
によって無駄になることがない。
【0022】一方熱の消失(除去)は、後に詳述する
が、研磨材層の支持部である金属製の環状部材によって
改良されている。研磨材コーティングは、高価なダイヤ
モンド微粒子が磨滅するまで、使用できる。
【0023】本発明の更に他の実施例では、ベース部材
が充填材を含有したプラスチックである。耐熱性及び機
械強度の観点から、適当な熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
が使用できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂
(例えば、ベークライト等がある)が好ましい。その
他、フェノール・ホルムアルデヒド縮合物も、他の熱可
塑性樹脂や熱硬化性樹脂と同様使用できる。しかし、好
適な樹脂は、多くはファイバーである充填材と組み合わ
せることによって、強度、作業性、弾性に関して優れて
いる。
【0024】アスベストファイバー及び/又は金属、カ
ーボンファイバー、グラスファイバーのような充填材が
好適である。
【0025】金属材料のリング上での研磨材コーティン
グの支持は、均整と精密さを確保し、且つディスクの熱
の消失を促進する。これは、充填材を含有していたとし
てもプラスチックには相当大きな利点である。更に、金
属材料のリングは、結合性、特に周方向強度及び耐摩耗
性を改良する。それらは、すべて精密機械には必要なも
のである。
【0026】結合力、振動性及び熱消失性を考慮した均
整等は、ダイヤモンド、金属、特に青銅、電解ニッケ
ル、又はその他の硬質金属の研磨材コーティングを有す
る金属製中間リングと、プラスチック製ベース部材との
組み合わせによって大きく改善される。
【0027】本発明の他の利点は、リングの金属の強度
にも見られる。即ち、焼結時に発生する力に容易に追従
するのである。これも大きな利点である。
【0028】更に、他の実施例での利点として、環状部
材の金属の材質が研磨材コーティングよりも高い耐熱性
を有していることがある。
【0029】結合力や吸収力を考慮した熱消失は、更に
環状部材が銅製の実施例において改善されている。勿
論、リングは青銅、特に焼入れした青銅であっても良
い。「研磨材コーティング中の金属」と「リングに採用
する金属」の組合せは、アルミニウムとスチールでも良
い。この場合結合については少し問題があるが、利益が
大きく上回っている。
【0030】リングの厚みはディスクの半径の10%以
上が好ましい。このことは、その上の研磨材コーティン
グを焼結させる場合での十分な強度を与える。リングの
材質としては熱伝導率が高いので銅が好適である。
【0031】熱導伝性の良好な銅より成る環状部材は、
高い熱伝導を付与し、且つ結合も確実である。吸収性プ
ラスチック製ベース部材にこれを固定したものが最も好
適なものの一つである。
【0032】金属層を挿入することは、プラスチック製
のベース部材が、金属コーティングされていない場合に
おける放熱に関して良好な性質を有しているので、その
利点も有している。
【0033】小さいディスクであっても、リングの厚み
は3〜10mm程度は必要である。
【0034】本発明によれば、研磨材コーティングの金
属は、青銅、電解ニッケル、硬質金属、その他の合金で
ある。青銅は、安価で金属リングに容易に固定できるの
で好適である。スチールリングは、青銅含有の研磨材の
場合、高価な前処理を必要とする点で少し劣る。
【0035】研磨材コーティングのバインダーとしての
青銅と銅製リングとの間の結合が非常に優れている。
【0036】銅製リングを採用した場合銅は熱伝導率が
高いので、ベース部材の材質としては、熱硬化性プラス
チックが好適である。
【0037】本発明の他の実施例では、焼結したダイヤ
モンド微粒子(サイズは3〜250μm)の研磨材コー
ティングと金属からなる研磨ディスクから構成されてい
る。この金属は、ベース部材に関して高い熱伝導率を有
している環状支持部材である。そのディスクは、相対的
に軽いが、十分に硬度は有している。
【0038】金属リングと研磨材コーティングとからな
るもの、特に焼結工程によって固定されたものは、ベー
ス部材に種々の方法で固定することができる。本発明の
他の実施例では、環状部材はシュリンク法によって固定
されている。これによると、ベース部材の周面への加工
性を向上させるための密接な接触を可能にする。シュリ
ンク法は、ディスク形状のベース部材に高い結合力を付
与するので、精度の高い研磨ディスクが得られる。
【0039】更に、他の実施例では、環状部材は、ベー
ス部材に弾性を損なわないように薄い層のセメントによ
ってセメント止めされている。
【0040】更に他の実施例では、円盤状のプラスチッ
ク製ベース部材の金属リング近傍の熱伝導を向上させた
ものが示されている。
【0041】熱の除去を向上させるため、プラスチック
製ベース部材は、ディスク半径の20%を超えない範囲
で、熱導伝性物質、特に金属を設けても良い。
【0042】銅の付加層は、研磨材コーティングが高い
熱除去性を有している間使用することができるという利
点を持っている。
【0043】
【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいてよ
り詳細に説明する。図1は、本発明による眼鏡用ガラス
の研磨ディスクの拡大側面図であり、図2は図1のII−
II線における断面図である。
【0044】研磨ディスクは、円筒又は円盤状ディスク
であり、眼鏡用ガラスの端部を研磨するためのものであ
る。研磨材1が約3mmの厚みでコーティングされてお
り、該研磨材1は、バインダー、好ましくは青銅で保持
されているダイヤモンド微粒子である。研磨材層は、環
状金属支持部材からなる銅製リング2上に焼結されてい
る。該支持部材は、高い熱伝導率を有し、研磨材コーテ
ィングの高い支持性を有している。
【0045】銅製リング2は、プラスチック、特に前述
した通りフェノール樹脂製のベース部材3上に設けられ
ている。そのフェノール樹脂に、グラスファイバー又は
カーボンファイバーの充填材(図示せず)が添加されて
いる。
【0046】更に、熱伝導を向上させるために、該リン
グ2と該ベース部材3との間の結合部近傍にアルミニウ
ム微粒子を加えることも考えられる。
【0047】該リング2は、接着剤又はシュリンク法に
よってベース部材3に固定することができる。
【0048】該ベース部材3は、研磨装置の軸に取りつ
けられるための中央孔4を有している。
【0049】図2に示す円盤形状は、眼鏡用ガラスの端
部に沿った突起を研磨するのに適している。外周面に凹
凸のないものは、予備研磨に適している。
【0050】
【発明の効果】本発明によると、もろくて、薄いガラス
等であっても精度よく研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による眼鏡用ガラスの研磨ディスクの拡
大側面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【符号の説明】
1 研磨材 2 銅製リング 3 ベース部材 4 中央孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−251079(JP,A) 特開 昭58−181574(JP,A) 特開 昭57−8078(JP,A) 特開 平3−270877(JP,A) 特開 昭50−52695(JP,A) 実開 昭58−157562(JP,U) 実開 昭49−28789(JP,U) 実開 昭56−98565(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 3/00 B24B 9/14 B24D 5/00 B24D 7/18

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼結するのに十分な強度を有する銅又は
    青銅の一体型リング2上でその周囲に、金属とダイヤモ
    ンドからなる研磨材コーティング1を圧力と熱をかけて
    焼結させ、且つ該研磨材コーティング1が表面に焼結さ
    れた該リングは、プラスチックからなる環状部材3の表
    面に結合されることを特徴とする眼鏡用ガラスの研磨デ
    ィスクの製造方法。
  2. 【請求項2】 該研磨材コーティング1の厚みが3mm
    以下である請求項1記載の眼鏡用ガラスの研磨ディスク
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 該リング2の厚みが、ディスクの半径の
    10%以下である請求項1又は2記載の眼鏡用ガラスの
    研磨ディスクの製造方法。
  4. 【請求項4】 該リング2の厚みが、3〜10mmであ
    る請求項1乃至3記載の眼鏡用ガラスの研磨ディスクの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 該環状部材3は、フェノール樹脂からな
    るものである請求項1乃至4記載の眼鏡用ガラスの研磨
    ディスクの製造方法。
  6. 【請求項6】 該環状部材3は、内部に繊維材等の充填
    材を有するものである請求項1乃至5記載の眼鏡用ガラ
    スの研磨ディスクの製造方法。
  7. 【請求項7】 該充填材は、カーボン繊維又はガラス繊
    維であり、必要ならばアスベスト繊維も含むものである
    請求項6記載の眼鏡用ガラスの研磨ディスクの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 該研磨材コーティング1の金属材が、青
    銅、ニッケル、硬度の高い金属、又はその他の金属合金
    である請求項1乃至7記載の眼鏡用ガラスの研磨ディス
    クの製造方法。
  9. 【請求項9】 本体の最外周断面形状と、研磨材コーテ
    ィング1とリング2との間の境界形状とが同一又は類似
    である請求項1乃至8記載の眼鏡用ガラスの研磨ディス
    クの製造方法。
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