JP5560112B2 - 回転弾性砥石の補強パッド及びパッドによる補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、回転弾性砥石を支持する補強パッド及び回転弾性砥石のパッドによる補強構造に関する。

回転弾性砥石とは、グラインダー等の回転駆動体に取り付けて使用される、柔軟性を有する砥石である。回転弾性砥石は、この柔軟性によって、該砥石を加工物に押しつける力加減で研削する深さを調節できるという利点を有する。

回転弾性砥石はその柔軟性を確保するために、一般的に、砥石の研削部分の厚みは２〜３ｍｍ程度とされている。このような回転弾性砥石は、高速回転下で加工物に強く押し当てられると、砥石が過度に変形し、亀裂を生じて砥石が破損するという問題があった。そのため、従来よりこのような回転弾性砥石を使用する際には、図３（Ｂ）のＸに示すような硬質合成樹脂製の補強パッドが砥石の背面に取り付けられている。

しかしながら、この従来の補強パッドでは、回転弾性砥石を背面側から押さえつけるため、該砥石の撓みを妨げ、結果として加工物を深く研削してしまうという問題があった。これに対して、作業者は、回転弾性砥石にさらに柔軟性を与えようとして該砥石を手で揉むなどしていた。また、作業者は、回転弾性砥石の撓みを制限する補強パッドを取り外して該砥石を使用していたが、補強パッドがないと、過度の力が加わった際に砥石に亀裂破損が生じてしまう。

特許文献１には、軟質合成樹脂よりなる補強パッドの中心層に、樹脂が含浸された布帛芯材を設けることが記載されている。これは、砥石の柔軟性を損なうことなく補強を実現せんとするものであったが、このような補強パッドは、製造するのに複数種類の材料が必要となり、また、補強パッドに柔軟性と補強性とを両立させること自体が難しく、さらに製造するのに手間やコストが非常にかかるという問題があった。

特開２００３−１１７８３４号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、回転弾性砥石が有する柔軟性を損なうことなく、しかもその砥石が過度に変形して破損に至ることを防止でき、容易に製造することができる回転弾性砥石の補強パッドを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、回転弾性砥石の研削部と補強パッドとの間に隙間を設けるようにしたものである。

すなわち、本発明は、環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石の補強パッドであって、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部の背面との間に該研削部が背面側に撓むことを許容する隙間をおいて設けられ、背面側に撓んだ上記研削部を受ける外側支持部とを備え、上記外側支持部は、上記研削部と上記オフセット部との境界部から外周側へと向かうにつれ徐々に上記研削部から離れていくように傾斜する形状となっていることを特徴とする。

また、本発明は、環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石の補強パッドであって、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部の背面との間に該研削部が背面側に撓むことを許容する隙間をおいて設けられ、背面側に撓んだ上記研削部を受ける外側支持部とを備え、上記外側支持部は、上記研削部と平行に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石のパッドによる補強構造であって、上記パッドは、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部を背面から支える外側支持部とを備え、上記外側支持部が、上記研削部と上記オフセット部との境界部から外周側へと向かうにつれ徐々に研削部から離れていくように傾斜する形状となって、上記研削部と上記外側支持部との間に、上記研削部が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられ、該外側支持部は背面側に撓んだ研削部を受けることを特徴とする。

また、本発明は、環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石のパッドによる補強構造であって、上記パッドは、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部を背面から支える外側支持部とを備え、上記外側支持部と上記研削部とが平行に設けられて、上記研削部と上記外側支持部との間に、上記研削部が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられ、該外側支持部は背面側に撓んだ研削部を受けることを特徴とする。

本発明によれば、外側支持部を、研削部とオフセット部との境界部から外周側へと向かうにつれ徐々に上記研削部から離れていくように傾斜する形状とすることにより、或いは外側支持部と研削部とを平行に設けることにより、回転弾性砥石の研削部と補強パッドとの間には該研削部が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられているため、上記回転弾性砥石が通常使用される程度の力で加工物に押しつけられた場合、該砥石は撓んでも補強パッドと接することがない。従って、回転弾性砥石の撓みを妨げることなく、該砥石の柔軟性を利用した研削が可能となる。しかも、上記回転弾性砥石が強い力で押しつけられた場合、該砥石が補強パッドと接するまで撓むと、補強パッドによって背面側から支持されるから、該砥石がそれ以上撓むことはない。従って、本発明によれば、回転弾性砥石が使用時に過度に変形して破損に至るのを防ぐことができる。また、本発明によれば、補強パッド自体に柔軟性を与える必要がなく、従来の補強パッドと同じ硬質合成樹脂を使用して製造することができるから、製造が容易であり、製造コストの上昇を抑えることができるという利点を有する。

また、上記外側支持部が、外周に向かうにつれ徐々に上記研削部から離れていくように傾斜する形状となっているものでは、上記研削部の撓みを上記外側支持部全体で支持することができるから、接触部の応力の集中を避けることができる。

実施形態１に係る補強パッドと回転弾性砥石を示す断面図である。 実施形態１に係る補強パッドが装着された回転弾性砥石が加工物に押し当てられて撓むときの模式図である。 実施形態１に係る補強パッド（Ａ）、又は従来の補強パッド（Ｂ）を回転弾性砥石とともに回転駆動体に取り付けたものを一部省略して示す断面図である。 実施形態２に係る補強パッドと回転弾性砥石を示す一部省略した断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
本実施形態について図１〜図３に基づき説明する。

図１に示すように、１は円盤状の回転弾性砥石であり、２は砥石１よりも直径が小さい円盤状の補強パッドである。３は砥石１の研削部、４は研削部３から背面側へ突出した中央のオフセット部、５は研削部３とオフセット部４との境界部、６はオフセット部４の中心に設けられた中心孔である。補強パッド２は、砥石１の背面側に設けられている。補強パッド２は、研削部３を支持する環状の外側支持部７を備え、該外側支持部７の内側には、オフセット部４を支持する円盤状の中央支持部８が連続して形成されている。本実施形態に係る補強パッド２は、従来の補強パッドと同様に、硬質合成樹脂で成形することができる。

まず、外側支持部７について図２に基づき説明する。本実施形態では、外側支持部７は境界部５付近では研削部３と接しているが、そこから外周側へと向かうにつれ徐々に研削部３から離れていくように傾斜する形状となっている。そして、外側支持部７の外縁部は、砥石の背面側へと反り返る形状となっている。このように、本実施形態の補強パッドでは、外側支持部７と研削部３との間に、研削部３が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられている。

砥石１が加工物に押し当てられたとき、研削部３は境界部５を曲げ中心として背面側へと撓むが、比較的弱い力で押し当てられた場合には、外側支持部７と研削部３との間に設けられた隙間により、研削部３は補強パッド２に妨げられることなく撓むことができる。一方で、比較的強い力で押し当てられた場合には、研削部３が外側支持部７と接するまで撓むと、外側支持部７が背面側より研削部３を受けて支えるから、砥石１の過度の変形や亀裂破損を防ぐことができる。また、外側支持部７の外縁部は、砥石の背面側へと反り返る形状となっているから、研削部３が支持部７に接したときに、その接触部に応力が集中することが避けられ、砥石１の亀裂破損を防ぐことができる。

砥石１が亀裂することなく撓むことができる最大の撓み角度は、砥石の結合材や補強芯材の種類などによって定まる。外側支持部７と研削部３との間の角度が、この最大の撓み角度よりも小さくなるように補強パッド２を設計する必要がある。

次に、中央支持部８について図３（Ａ）に基づき説明する。図３の各図は、砥石１及び補強パッド２をグラインダー装置に取り付けたときの状態を示している。ｃはグラインダーの回転軸であり、ｄはグラインダー装置本体と補強パッド２とを接続する接続金具、ｅは回転軸ｃの先端側より砥石１を固定する固定金具である。９は中央支持部８の中央部に設けられた、回転軸ｃを挿入する貫通孔１０を有するボス部である。ボス部９には、背面側に、貫通孔１０の周囲部を一段下げた環状の段下部１１が形成されているとともに、研削面側に、円筒状の嵌合部１２が突出している。中央支持部８は、ボス部９より外周側に、オフセット部４のテーパー状部分に対応する傾斜部を有し、外側支持部７へとつながっている。

図３（Ｂ）に示すように、従来の補強パッドＸは砥石１と係止する部分がなく、ただ砥石１に重ねられているだけであった。このため、固定金具ｅを外すと、砥石１のみが回転軸ｃから外れ、補強パッドがグラインダーに取り残されてしまい、次に回転弾性砥石と異なる砥石を取り付ける場合、この補強パッドを取り外さねばならないという問題があった。さらに、回転弾性砥石をグラインダーに再度取り付ける際には、補強パッドを装着しなおさなければならないという問題があった。

これに対して、図３（Ａ）に示す本実施形態の補強パッドは、嵌合部１２が砥石１の中心孔６に密に嵌合しているから、固定金具ｅを外しても、砥石１のみが回転軸ｃから外れることがなく、補強パッド２を砥石１に固定したまま取り外すことができる。従って、本実施形態の補強パッドでは砥石を取り換える際の作業を効率よく行うことができる。

また、従来の補強パッドＸは、砥石１のオフセット部の形状によって、回転軸ｃの先端が研削面よりも突出してしまうという問題があった。回転弾性砥石は、ある程度撓んだ状態で使用されるため、研削面よりも回転軸ｃが突出していると、これが加工物を傷つけてしまっていた。これに対して、本実施形態の補強パッド２は、接続金具ｄが段下部１１に嵌合するようにボス部９が厚く形成されているから、このボス部９の厚みの分だけ砥石１が回転軸ｃの先端側へずれて、回転軸ｃが研削面よりも突出することがない。従って、本実施形態に係る補助パッド２によれば、回転軸ｃが研削の邪魔になることがない。

＜実施形態２＞
本実施形態は図４に示す。

本実施形態に係る補強パッド２２は、外側支持部２７が回転弾性砥石１の研削部３と一定の距離を保ち、平行に位置していることを特徴とする。本実施形態のものでも、外側支持部２７の外縁部は、砥石の背面側へと反り返る形状となっている。

本実施形態の補強パッド２２では、外側支持部２７が砥石１の研削部３とまったく接していないが、研削部３が加工物に押し当てられると、実施形態１と同様に、研削部３は、境界部５を曲げ中心として背面側へと撓み、図中の二点鎖線で示した状態となる。本実施形態の補強パッド２２では、境界部５を中心として背面側へと撓み、外側支持部２７と接したときの研削部３の撓み角度が、砥石１が亀裂することなく撓むことができる最大の撓み角度よりも小さくなるように補強パッド２２を設計する必要がある。

従って、このような形状の補強パッド２２であっても、比較的弱い力で押し当てられた場合には、外側支持部２７と研削部３との間に設けられた隙間により、研削部３は補強パッド２２に妨げられることなく撓むことができる。一方で、比較的強い力で押し当てられた場合には、研削部３が外側支持部２７と接するまで撓むと、外側支持部２７が背面側より研削部３を受けて支えるから、砥石１の過度の変形や亀裂破損を防ぐことができる。また、外側支持部２７の外縁部は、砥石の背面側へと反り返る形状となっているから、研削部３が外側支持部２７に接したときに、その接触部に応力が集中することが避けられ、砥石１の亀裂破損を防ぐことができる。

１ 回転弾性砥石
２，２２ 補強パッド
３ 研削部
４ オフセット部
７，２７ 外側支持部
８ 中央支持部

Claims (4)

1. 環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石の補強パッドであって、
   上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、
   上記研削部の背面との間に該研削部が背面側に撓むことを許容する隙間をおいて設けられ、背面側に撓んだ上記研削部を受ける外側支持部とを備え、
   上記外側支持部は、上記研削部と上記オフセット部との境界部から外周側へと向かうにつれ徐々に上記研削部から離れていくように傾斜する形状となっていることを特徴とする回転弾性砥石の補強パッド。
2. 環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石の補強パッドであって、
   上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、
   上記研削部の背面との間に該研削部が背面側に撓むことを許容する隙間をおいて設けられ、背面側に撓んだ上記研削部を受ける外側支持部とを備え、
   上記外側支持部は、上記研削部と平行に設けられていることを特徴とする回転弾性砥石の補強パッド。
3. 環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石のパッドによる補強構造であって、
   上記パッドは、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部を背面から支える外側支持部とを備え、
   上記外側支持部が、上記研削部と上記オフセット部との境界部から外周側へと向かうにつれ徐々に研削部から離れていくように傾斜する形状となって、上記研削部と上記外側支持部との間に、上記研削部が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられ、該外側支持部は背面側に撓んだ研削部を受けることを特徴とする回転弾性砥石のパッドによる補強構造。
4. 環状の研削部と、該研削部から背面側へ突出した中央のオフセット部とを備える回転弾性砥石のパッドによる補強構造であって、
   上記パッドは、上記オフセット部を背面から支える中央支持部と、上記研削部を背面から支える外側支持部とを備え、
   上記外側支持部と上記研削部とが平行に設けられて、上記研削部と上記外側支持部との間に、上記研削部が背面側に撓むことを許容する隙間が設けられ、該外側支持部は背面側に撓んだ研削部を受けることを特徴とする回転弾性砥石のパッドによる補強構造。

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