JP3444819B2 - 回転円盤砥石 - Google Patents

回転円盤砥石

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    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/021—Types of set; Variable teeth, e.g. variable in height or gullet depth; Varying pitch; Details of gullet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B24D5/123—Cut-off wheels having different cutting segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12—Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/121—Circular saw blades

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルト、コ
ンクリート、建材その他の切断、研削に用いられる回転
円盤砥石の基板スリット構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図３に示すような、円盤状の基板
２１の外周面上に複数のセグメントチップ２２を一定間
隔で配し、各セグメントチップ２２の間の基板外周部に
スリット２３を形成した回転円盤砥石２０が、アスファ
ルト、コンクリート、建材その他の切断、研削に用いら
れている。スリット２３は、基板半径方向に平行な端面
２３ａと基端部の円形のホール２３ｂを有した形状をし
ている。
【０００３】このようなスリット２３を形成することに
よって、セグメントチップ２２を基板２１に接合する際
の熱を拡散、放熱して基板２１本体への悪影響を防止
し、さらに切断、研削中における切粉の排出を円滑に
し、切断性能を向上させることが可能となる。
【０００４】ところで、上記のようなスリット２３を形
成した回転円盤砥石２０においては、砥石２０を回転さ
せて切断、研削するときに、セグメントチップ２２の首
下部分に遠心力により切粉が集中してこの部分が摩耗
し、セグメントチップ２２が欠損する、いわゆる首下摩
耗の問題があった。この問題に対して、実公昭５６−３
６９６７号公報や実公平１−３１４２２号公報に記載の
ような、スリットに摩耗防止用の超硬チップ片を取り付
けた回転円盤砥石が提案されている。この摩耗防止用の
超硬チップ片を取り付けた回転円盤砥石によると、首下
摩耗の発生をある程度までは防止することができる。
【０００５】また、特公平２−５８０６７号公報や実開
平５−５３５５号公報には、複数段階に異なる深さのス
リットを形成し、これらのスリットの深さに対応した長
さの超硬チップ片を取り付けた回転円盤砥石が記載され
ており、このような構造とすることにより、切粉の流れ
が基板上の一定半径の円輪に沿って集中するの避け、切
粉の流れを半径の異なる同心円上に分散させて基板の磨
耗を防止することができるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような超硬チップ片を取り付けた回転円盤砥石でも、ス
リット内に角部や凹凸部が数箇所あるために、超硬チッ
プ片の周囲の切粉の流れが乱れ、切粉が局部的に滞留し
やすく、その結果、超硬チップ片の周辺部分の磨耗が依
然として発生し、問題の解決に至っていないのが実情で
ある。また、スリットの幅が狭くなるので、切粉の排出
効果の低下と、冷却水供給の妨げの要因となり、切れ味
および寿命の低下につながる。
【０００７】本発明が解決すべき課題は、スリット形状
の改良により、良好な切粉の排出と冷却水の供給を維持
したうえで、首下摩耗を効果的に低減させることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、円盤状の基板
の外周面上に複数のセグメントチップを一定間隔で配
し、基板半径方向に平行な端面と基端部に円形孔を有し
た形状のスリットを各セグメントチップの間の基板外周
部に形成した回転円盤砥石において、前記基板半径方向
に平行な端面の一方側の端面と前記円形孔の内面とが段
差のない状態で連続するスリット形状としたことを特徴
とする。このようなスリット形状は、円形孔の中心を基
板円周方向に偏心させるか、または、基板半径方向に平
行な部分のスリット巾を広げることによって形成するこ
とができる。
【０００９】スリットの平行な端面の一方側の端面と円
形孔の内面とを段差のない状態で連続させることによ
り、基板外周から流れ込んだ切粉が円形の孔周辺で乱流
を生じることがなく、滞留時間も短くなり、切粉による
基板の磨耗を抑えることができる。とくに、円形孔の中
心を平行部の端面のうちの砥石回転方向の後側の端面の
延長線寄りに位置させるか、または、砥石回転方向の前
側の端面を研削して、前側の端面と円形孔の内面とを段
差のない状態で連続させることにより、切粉の流れがよ
り円滑になる。これにより、基板の首下摩耗を効果的に
低減させることができる。
【００１０】前記スリットとして、基板半径方向に平行
な部分の長さと円形の孔の内径とが異なる複数種の形状
のスリットを、基板周方向に一定の順序で配設すること
ができる。スリットの基板半径方向に平行な部分の長さ
（以下、平行部長さという）と円形の孔の内径（以下、
孔径という）の異なる２種以上の形状のスリットを基板
周方向に一定の順序で配設することにより、良好な切粉
の排出と冷却水の供給を維持したうえで、基板の首下摩
耗を低減させることができる。
【００１１】とくに、平行部長さと孔径を異ならせてス
リット深さを異ならせることにより、切粉の流れを基板
上の半径の異なる同心円上に分散させて基板の首下磨耗
を防止することができる。
【００１２】平行部長さと孔径の大きさについては、平
行部長さが長くなるほど、また孔径が大きくなるほど冷
却水および切粉をスリットに多く保持することができ、
切粉の排出と冷却水の供給が良好となる。ただし、すべ
てのスリットを大きくすると基板の強度が低下するの
で、平行部長さが長くかつ孔径の大きい形状のスリット
と、平行部長さが短くかつ孔径の小さい形状のスリット
とを基板周方向に交互に配設することにより、基板の強
度を維持したうえで、良好な切粉の排出と冷却水の供給
および首下摩耗の低減効果を得ることができる。
【００１３】ここで、孔径を異ならせる範囲は、孔径の
範囲が８〜１６ｍｍで、かつ異なる孔径の比を１：１．
１〜１：２の範囲とするのが好適であり、また、平行部
と円形孔を加えたスリットの基板半径方向の深さ（以
下、スリット深さという）を異ならせる範囲は、深さの
範囲が１０〜３０ｍｍで、かつ異なる深さの比を１：
１．１〜１：３の範囲とするのが好適である。
【００１４】孔径が８ｍｍより小さく、またスリット深
さが１０ｍｍより浅いと切粉の排出が悪く、首下摩耗を
助長する。一方、孔径が１６ｍｍより大きく、またスリ
ット深さが３０ｍｍより深くなると、基板の強度が低下
する。したがって、この範囲内で孔径とスリット深さを
異ならせて組み合わせるものとする。
【００１５】さらに首下摩耗を防止するために、基板半
径方向に平行な部分に摩耗防止用の超硬チップ片を取り
付けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態における
回転円盤砥石の平面図、図２は図１の回転円盤砥石の基
板の部分拡大図である。
【００１７】本実施形態の回転円盤砥石１０は、図１に
示すように、炭層工具鋼製円盤状の基板１１の外周面上
に１８個のダイヤモンドセグメントチップ１２を一定間
隔で配し、各セグメントチップ１２の間の基板外周部に
形状の異なるスリット１３と１４を交互に配設した回転
円盤砥石である。砥石１０の全体形状は、スリット形状
の違いを除けば、図３に示した従来の回転円盤砥石２０
と基本的に同じであり、各部の寸法は、基板外径３０５
ｍｍ、基板厚さ２．４ｍｍ、セグメントチップの長さ４
７ｍｍ、厚さ３．２ｍｍ、高さ１０ｍｍである。
【００１８】本実施形態の回転円盤砥石１０において
は、図２に示すように、基板１１の半径方向に平行な部
分の長さが長くかつ円形孔の内径の大きい形状のスリッ
ト１３と、半径方向に平行な部分の長さが短くかつ円形
孔の内径の小さい形状のスリット１４とを、基板１１の
周方向に交互に配設している。
【００１９】スリット１３の各部の寸法は、スリット開
口幅Ｅ１は５ｍｍ、スリット深さＢ１は２３ｍｍ、円形
孔１３ｃの内径Ｄ１は１０ｍｍであり、円形孔１３ｃの
仮想円中心は平行部の端面１３ａ，１３ｂのうちの砥石
回転方向（図１の矢印Ａ方向）の後側の端面１３ｂの延
長線上にある。
【００２０】スリット１４の各部の寸法は、スリット開
口Ｅ２は５ｍｍ、スリット深さＢ２は１５ｍｍ、円形孔
１４ｃの内径Ｄ２は８ｍｍであり、円形孔１４ｃの仮想
円中心は平行部の端面１４ａ，１４ｂのうちの砥石回転
方向の後側の端面１４ｂの延長線から１ｍｍの位置にあ
る。
【００２１】上記のように、スリット深さの異なるスリ
ットを基板の周方向に交互に配設したことにより、切
断、研削加工時における切粉の流れを基板上の半径の異
なる同心円上に分散させることができ、これにより基板
の首下磨耗を防止することができる。同時に、平行部長
さに応じて円形孔の孔径を異ならせ、かつ、円形孔の仮
想円中心を平行部の端面のうちの砥石回転方向の後側の
端面の延長線寄りに位置させて、砥石回転方向の前側の
端面と円形孔の内面とが段差のない状態で連続する形状
としたことにより、スリットに流れ込んだ切粉が円形孔
周辺で乱流を生じることがなく、滞留時間も短くなり、
切粉による基板の磨耗を抑えることができる。
【００２２】なお上記の実施形態はスリット深さの異な
る２種類のスリットを基板の周方向に交互に配設した例
であるが、本発明は上記の実施形態に限らず、たとえば
スリット深さの異なる３種類以上のスリットを基板の周
方向に一定の順序で配設してもよく、また、平行部の長
さと円形孔の内径の関係も、実験などにより最適な値に
設定することができる。
【００２３】〔実験例〕本発明の効果、とくにスリット
の円形孔の寸法形状の違いによる効果を確認するため
に、図１に示した形状の円形孔を形成した砥石で円形孔
の寸法形状を変えた砥石（発明品１〜７）と、平行部に
超硬チップ片を取り付けた砥石（発明品８）、円形孔の
偏心の方向を逆にした砥石（発明品９）、および図３に
示した従来型の円形孔を形成した砥石（従来品）につい
て、切断加工試験を行った。切断加工条件を表１に、試
験結果を表２に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表２からわかるように、スリットの円形孔
を砥石回転方向の後側に偏心させた発明品１〜７の砥石
は、偏心していない従来品の砥石に比較して切断速度は
１．５〜１．９倍、砥石寿命は１．４〜２．５倍に向上
している。発明品６の砥石のスリット平行部に超硬チッ
プ片を取り付けた発明品８の砥石は、切断速度、砥石寿
命ともさらに向上している。円形孔を逆方向に偏心させ
た発明品９の砥石は、従来品の砥石よりは切断速度、砥
石寿命とも向上しているが、スリット寸法が同じ発明品
７に比較するとやや性能が低い。
【００２７】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
【００２８】（１）スリットの平行な端面の一方側の端
面と円形孔の内面とを段差のない状態で連続させること
により、基板外周から流れ込んだ切粉が円形の孔周辺で
乱流を生じることがなく、滞留時間も短くなり、切粉に
よる基板の磨耗を抑えることができる。とくに、円形孔
の中心を平行部の端面のうちの砥石回転方向の後側の端
面の延長線寄りに位置させるか、または、砥石回転方向
の後側の端面を研削して、後側の端面と円形孔の内面と
を段差のない状態で連続させることにより、切粉の流れ
がより円滑になる。これにより、基板の首下摩耗を効果
的に低減させることができる。
【００２９】（２）スリットの基板半径方向に平行な部
分の長さと円形の孔の内径の異なる２種以上の形状のス
リットを基板周方向に一定の順序で配設することによ
り、良好な切粉の排出と冷却水の供給を維持したうえ
で、基板の首下摩耗を効果的に低減させることができ
る。とくに、平行部長さと孔径を異ならせてスリット深
さを異ならせることにより、切粉の流れを基板上の半径
の異なる同心円上に分散させて基板の首下磨耗を防止す
ることができる。
【００３０】（３）基板半径方向に平行な部分の長さが
長くかつ円形の孔の内径の大きい形状のスリットと、基
板半径方向に平行な部分の長さが短くかつ円形の孔の内
径の小さい形状のスリットとを、基板周方向に交互に配
設することにより、基板の強度を確保し、良好な切粉の
排出と冷却水の供給を維持することができる。
【００３１】（４）スリットの円形の孔の内径および異
なる内径の比、基板半径方向の深さおよび異なる深さの
比を特定の範囲内の値とすることにより、上記の効果を
さらに高めることができる。
【００３２】（５）基板半径方向に平行な部分に摩耗防
止用の超硬チップ片を取り付けることにより、さらに首
下摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態における回転円盤砥石の平
面図である。
【図２】 図１の回転円盤砥石の基板の部分拡大図であ
る。
【図３】 従来の回転円盤砥石の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 回転円盤砥石 １１ 基板 １２ セグメントチップ １３，１４ スリット １３ａ，１４ａ 回転方向前側の平行部端面 １３ｂ，１４ｂ 回転方向後側の平行部端面 １３ｃ，１４ｃ 円形孔 Ｂ１，Ｂ２ スリット深さ Ｄ１，Ｄ２ 円形孔の内径 Ｅ１，Ｅ２ スリット開口幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−94338（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−5355（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−88668（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−158766（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24D 5/00 B24D 5/06 B24D 5/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円盤状の基板の外周面上に複数のセグメ
    ントチップを一定間隔で配し、基板半径方向に平行な端
    面と基端部に円形孔を有した形状のスリットを各セグメ
    ントチップの間の基板外周部に形成した回転円盤砥石に
    おいて、スリット深さが異なる複数種の形状のスリット
    を基板周方向に一定の順序で配設し、前記複数種の形状
    のスリットにおいて前記基板半径方向に平行な部分の長
    さに応じて前記円形孔の孔径を異ならせ、かつ、前記円
    形孔の仮想円中心を前記基板半径方向に平行な部分の端
    面のうちの砥石回転方向の後側の端面の延長線寄りに位
    置させて、前記砥石回転方向の前側の端面と前記円形孔
    の内面とが段差のない状態で連続するスリット形状とし
    たことを特徴とする回転円盤砥石。
  2. 【請求項２】 前記基板半径方向に平行な部分の長さが
    長くかつ前記円形孔の内径の大きい形状のスリットと、
    前記基板半径方向に平行な部分の長さが短くかつ前記円
    形孔の内径の小さい形状のスリットとを、基板周方向に
    交互に配設した請求項１記載の回転円盤砥石。
  3. 【請求項３】 前記円形孔の内径が８〜１６ｍｍの範囲
    で、かつ異なる内径の比が１：１．１〜１：２の範囲で
    ある請求項１または２記載の回転円盤砥石。
  4. 【請求項４】 前記スリットの基板半径方向の深さが１
    ０〜３０ｍｍの範囲で、かつ異なる深さの比が１：１．
    １〜１：３の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載
    の回転円盤砥石。
  5. 【請求項５】 前記基板半径方向に平行な端面に摩耗防
    止用の超硬チップ片を取り付けた請求項１〜４のいずれ
    かに記載の回転円盤砥石。
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