JP5134333B2 - 研削砥石 - Google Patents

Description

本発明は、円盤状の被加工物表面にマトリックス状の微細な溝状を形成するのに適した研削砥石に関するものである。

従来、例えばディスククラッチは、複数枚の摩擦機能の高い非金属製ディスクと金属製ディスクとを交互に配して金属製の面板で挟みつけるようにして摩擦力を高め、動力の伝達能力を高めるようにされている。このようなディスククラッチにおいては、その接触力を高めて伝動効率を向上させるために、非金属製ディスクを挟み付ける（押し付ける）金属製面板の接触表面を粗面となるように網目状の微細な溝が形成されている。

このような面板の接触面に均等に網目状の微細な溝を形成する装置としては、例えば図３にて示されるものがある。この装置においては、工作機１０４の回転軸１０５に取付けられて回転するワーク１１０に対して、先端がエッジに形成されて切刃１０１とされたリング型砥石１００を、ワーク１１０の回転軸心と所要寸法偏心させて別途動力で回転させながらワーク面に切り込むことにより、このリング型砥石１００の切刃１０１を、回転するワーク１１０に対して順次位置ずれして切り込ませ、ワーク１１０の表面に網目状の微細な溝１１２を形成するようにされている。

このようなリング型砥石１００による溝付け粗面形成加工にあっては、微細な溝を砥石の切刃１０１によって切削するので、砥石の使用とともにその先端部（切刃１０１）が摩滅する。そのために、使用が進むとドレッサーで先端部を修正して切刃１０１を尖らせながらワーク１１０を研削する作業を行っている。ところが、外気温の影響を受けて、季節による気温の変動で砥石の摩滅する度合いが異なる。すなわち、夏季では冬季のほぼ２倍の速度で砥石の摩滅が生じる。このような現象は、使用目的からして現状では使用されている砥石の物性を変更することができないことから、夏季での作業時には砥石の消耗が激しく、コストアップが避けられないという問題点がある。また、寿命を長めようとして切刃部分を全体的に硬くすると切削が円滑に行われないという問題が発生する。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、砥石車の周縁に形成されるエッジ部の摩耗を抑制して、切刃の耐久性を向上することのできる研削砥石を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による研削砥石は、
砥石本体の外周端面部に該砥石本体よりも硬質な硬質部分とそれより軟質の軟質部分とを交互に配することにより切刃が形成された研削砥石において、
前記硬質部分は、焼成された砥石本体の気孔部分に外部から樹脂を含浸させて硬化形成することにより前記砥石本体の外周部に周方向に断続して形成されることを特徴とするものである。

本発明において、前記硬質部分は、前記砥石本体の外周部での分布状態が使用環境に応じて調整されるのが好ましい。

本発明によれば、砥石本体の外周部に硬質部分が周方向に断続して配分形成され、切刃部分で硬度を高めることができるとともに、硬質部分とそれよりも軟質の軟質部分とでワークが削られるから切刃の消耗が低減し、硬化による破損もなく耐久性が従来に比べて向上し、長期使用に供し得るという効果を奏するのである。また、硬質部分と軟質部分とでワークが研削されるので、ワーク表面を、表面粗さの異なる部分で網目状に形成することができ、またその網目状の表面粗さをコントロールできるという利点がある。

さらに、本発明によれば、砥石本体は通常の製作工程で製作した後に、外周部に硬化性樹脂を含浸させて硬質部分を形成することができるので、焼成に際して特別な作業を要せず、使用時期など作業の状況に応じて硬質部分の配分や樹脂の含浸状態を調整でき、機能性をより一層高めることができる。しかも、後付け作業で硬質部分の形成が行えるのでコストアップするのを抑制できて、砥石としての有用性を図ることができる。

次に、本発明による研削砥石の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本発明の一実施形態に係るリング型砥石の全体外形図（ａ）とその要部拡大図（ｂ）が、図２には砥石の一部を表わす断面図が、それぞれ示されている。

この実施形態の研削砥石としてのリング型砥石１０は、所要直径の面板１２に所要肉厚でリング状の砥石部１３が一体に形成されて砥石本体１１が構成され、この砥石本体１１の先端外周縁部が切刃１４としてエッジ状に形成されている。そして、砥石部１３の外周面１５には適宜間隔をとって多数の硬質部分１６が軸線方向に設けられている。なお、面板１２の中心にはボス部１２ａを形成してその中心に取付軸孔１７が設けられ、駆動する回転軸に取付けられるようにされている。

前記砥石本体１１は、レジノイド砥石またはビトリファイド砥石（長石を高温焼成したもの）として周知の樹脂（例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂など熱硬化性の樹脂）で砥粒を結合して構成されている。これに対して前記硬質部分１６としては、例えばエポキシ樹脂を主体とする常温硬化性の樹脂を使用して含浸形成されている。

砥石本体１１の砥石部１３は、内周部分が面板１２に取付けられている基部１３ａに比べて刃形成部（先端部１３ｂ）が半径方向の厚さが薄くなるように基部１３ａから先端に向かって勾配が付けられた形状とされている。そして、先端部１３ｂには内周から外周縁に向かって上がり勾配が付けられており、さらに先端部１３ｂで外周縁が尖って切刃１４を形成するようにされている。

前記硬質部分１６は、前述のように例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等を使用した常温硬化性樹脂を砥石本体１１の外周面１５から内部の焼成時に形成された気孔部分に浸透させて所要深さで樹脂を充填し、当該部分の密度を高めて形成されている。したがって、切刃１４を形成する先端のエッジ部分はドレッサーによる調整で刃先となる部分が、この硬質部分１６を含んで形成されている。

また、この硬質部分１６は周方向に適宜間隔で断続して形成され、かつ軸線方向に適宜幅で縞模様のように設けられている。したがって、切刃１４部分では硬質部分１６と軟質部分１８（硬質部分１６に比べて軟らかい部分。）が交互に形成された状態となっている。

前記硬質部分１６を構成するには、周知手段で焼成されたリング型砥石１０の外周面１５面に、前記速乾性の樹脂を、例えばスポンジなどに滲み込ませて押し付け、砥石側に転写浸透させて形成する。したがって、樹脂を滲み込ませたスポンジ材を砥石外周面１５面に押し付け、転写浸透させる際の付加の度合いを調整したり樹脂の付着量を選択的に行うことによって樹脂の浸透深さを任意に設定することができる。こうして樹脂を付着浸透させた部分は、樹脂が砥石の気孔部に充填され、当該部分の密度を高めることになって硬質部分１６が構成される。

このように構成されるリング型砥石１０は、前述のようにしてワークに対し偏心した位置で回転させながら切刃１４をワーク面に当接して切り込むことにより網目状に微細な切溝が形成される。この切削に際して切刃１４部分は、硬質部分１６と軟質部分１８とが交互に配されているので切れ味が向上し、切刃１４を構成するその硬質部分１６での発熱も軟質部分１８によって緩和され、軟質部分１８のみにより構成される切刃に比べて切削時における損耗を低減し、耐久性が高められるのである。したがって、ドレッサーによる頻繁な修正を行うことなくワークに対する溝付け加工（粗面加工）を行うことができるのである。

前記砥石本体１１の外周面１５に形成した硬質部分１６は、この実施形態のリング型砥石１０を使用する季節、たとえば夏季には硬質部分１６を配置する条数を多くし、冬季には夏季よりも少なくするという具合に変更するのが好ましい。こうすることにより使用時の切刃１４部分の損耗を少なくして耐久性を高めることができる。

また、本実施形態のリング型砥石１０は、砥石の成型後（焼成後）において前述のようにして硬化性樹脂を浸透付着させ、切刃１４構成部の硬さを変更することができるとともに、使用状況に応じて簡単に硬さの変更が行えるので、砥石としての生産性を損なうことなく長寿命の砥石を得ることができるという利点がある。

本実施形態では、リング型砥石に適用したものを説明したが、本発明は、カップ型砥石に対しても適用できるのは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るリング型砥石の全体外形図（ａ）とその要部拡大図（ｂ） 砥石一部を表わす断面図 リング型砥石を用いてディスククラッチの面板表面を粗面加工する態様を表わす図

符号の説明

１０ リング型砥石
１１ 砥石本体
１３ 砥石部
１４ 切刃
１５ 外周面
１６ 硬質部分
１８ 軟質部分

Claims (2)

1. 砥石本体の外周端面部に該砥石本体よりも硬質な硬質部分とそれより軟質の軟質部分とを交互に配することにより切刃が形成された研削砥石において、
   前記硬質部分は、焼成された砥石本体の気孔部分に外部から樹脂を含浸させて硬化形成することにより前記砥石本体の外周部に周方向に断続して形成されることを特徴とする研削砥石。
2. 前記硬質部分は、前記砥石本体の外周部での分布状態が使用環境に応じて調整される請求項１に記載の研削砥石。

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