JPH06262529A

JPH06262529A - 石材研磨用ダイヤモンド砥石

Info

Publication number: JPH06262529A
Application number: JP7091693A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Ichikawa; 清一郎市川
Original assignee: AKAD KIKAKU KK
Current assignee: AKAD KIKAKU KK
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】石材研磨面との接触面積を小さくして、研削
に充分な接触圧力を得るものでありながら、高い強度を
備え、かつ簡単に製造できるダイヤモンド砥石を提供す
る。【構成】ダイヤモンド砥粒３を点在する樹脂結合剤４
を、多数の気泡５又は水溶性物質を介在することにより
多孔質にて構成する。これにより、石材研磨面Ａと接触
する有効面Ｃが砥石全体の投影面積に比して大幅に小さ
くなり、水が供給された状態にあっても、砥石有効接触
面Ｃに高い接触圧を付与して、微小のダイヤモンド砥粒
３による鏡面仕上げを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石材研磨用ダイヤモン
ド砥石、特に鏡面仕上げに用いて好適なダイヤモンド砥
石に係り、詳しくはダイヤモンド砥石における樹脂結合
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、墓石等の石材を研磨加工するに
は、粒径の大きい（粒度の小さい）ダイヤモンド砥石か
ら順次粒径の小さい（粒度の大きい）砥石を用いて、石
材表面の粗さを順次高度に仕上げていく。そして、石材
表面を鏡面に仕上げる最後の段階では、いくら粒径の小
さな砥石を用いても、ダイヤモンド砥石では鏡面仕上げ
とはならず、従って、従来、フェルト及びＦｅ₂ Ｏ₃ ，
Ｃｒ₂ Ｏ₃ 等の研磨微粉末を合成樹脂等の結合剤中にボ
ンディングしたバフ砥石が用いられる。

【０００３】該バフ砥石は、間歇的に僅かに水が供給さ
れ、前記研磨微粉末が滲出した状態で石材表面上を高速
回転して、該石材表面を鏡面に仕上げる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、該バフ砥石に
よる鏡面仕上げ加工は、極めて微妙で面倒な作業であ
り、熟練を必要とすると共に、自動門型研磨機等の自動
機械を用いることができず、作業能率が低い。

【０００５】また、該バフ砥石は、ドライ状態に近い状
態で用いるため、石材表面が高温化し、該熱の影響を受
けて石材表層の組織が変化し、このため、鏡面仕上げ面
の耐久性が極めて低く、早期にくもりを生じて石材の商
品価値を低下してしまう。

【０００６】そこで、本出願人は、粒径の小さなダイヤ
モンド砥石を用いる場合、図８(b)に示すように、石材
１の研磨面Ａと砥石２との間に水の膜Ｗが介在し、該水
膜Ｗがダイヤモンド砥粒３による切り刃と研削面Ａとの
間に研削に充分な接触圧力を生ずることを阻害し、これ
によりダイヤモンド砥石３による研磨を不可能にしてい
る、と推考して、該ダイヤモンド砥石の石材研磨面と接
触する部分が、２．５［mm］より薄い幅からなる形状と
した、ダイヤモンド砥石を提案した（特開平３−１３１
４７８号公報参照）。

【０００７】該ダイヤモンド砥石は、鏡面仕上げ等の高
い精度の石材研磨加工が可能となるが、ダイヤモンド砥
石が極めて薄い形状からなるので、細心の注意を払わな
いと、砥石が破損する虞れがあると共に、早期に磨耗し
てしまい、使い勝手が充分ではない。また、ダイヤモン
ド砥石を、櫛歯状に薄幅平行形状とするものは、ダイヤ
モンド砥石の製造が面倒であり、高価なものになってし
まう。

【０００８】本発明は、石材研磨面との接触面積を小さ
くして、研削に充分な接触圧力を得るものでありなが
ら、高い強度を備え、かつ簡単に製造できるダイヤモン
ド砥石を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、ダイヤモンド砥粒（３）を樹
脂結合剤（４）中に点在してなる石材研磨用ダイヤモン
ド砥石（２₁ ，２₂ ，２₃ ）に係る。

【００１０】そして、本第１の発明は、例えば図４ない
し図６を参照して示すと、前記樹脂結合剤（４）を多孔
質（５），（５´）にて構成し、石材研磨面（Ａ）と接
触する有効面（Ｃ）が、ダイヤモンド砥石投影面積の７
０［％］以下である、ことを特徴とする。

【００１１】また、本第２の発明は、例えば図７を参照
して示すと、前記樹脂結合剤（４）中に水容性物質
（６）を混入し、該物質が石材研磨面（Ａ）と対面する
位置にて水に溶けて空胴（７）となることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、樹脂結合剤（４）中に介在
する多数の気泡（５）又は水溶性物質（６）が溶けた後
の空胴（７）に基づき、実際に石材研磨面（Ａ）と接触
して研削する有効面（Ｃ）は、ダイヤモンド砥石全体の
面積に比して大幅に小さくなる。従って、水（Ｗ）が供
給された状態にあっても、砥石接触面（Ｃ）は石材研磨
面（Ａ）に高い圧力にて接触し得、粒径の小さなダイヤ
モンド砥粒（３）にても切り刃及びチップ・ポケットを
構成し得る。これにより、ダイヤモンド砥石（２）を、
その加工面に水を供給しながら回転し、石材（１）の表
面を微少量研削して鏡面等に仕上げる。

【００１３】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するものであるが、何等本発明の構成を限定するもので
はない。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って本発明による実施例につ
いて説明する。

【００１５】石材研磨用ダイヤモンド砥石装置Ｕは、図
１及び図２に示すように、平面視円盤状からなる基台１
０を有しており、該基台１０は中心部及び半径の異なる
円周上に多数の貫通孔１１，１２…，１３…が形成され
ている。また、該基台１０の下面には接合部１５及びダ
イヤモンド砥石２からなる多数のユニット１６，１７が
固着されており、また該基台１０の上面には盆状のケー
ス部材１９が固着されている。更に、該ケース部材１９
の上面中央部には連結部材２０が固定されており、該連
結部材２０はそのボス部側面に上方に開口する切欠き溝
２０ａが形成されている。また、回転駆動軸２１はその
中央に水供給用の孔２２が形成されていると共に、その
下端部に前記切欠き溝２０ａに係合して一体に連結する
ピン２３，２３が植設されており、かつ図示しない上部
にはモータからの回転が伝達されるプーリが固定されて
いると共に水供給用ホースが連結されている。

【００１６】また、ケース部材１９はその中央部に連通
孔２５が形成されていると共に、基台１０の上面との間
で水溜め空間２６を形成しており、前記回転駆動軸２１
の中央孔２２に供給された水は連通孔２５を通って水溜
め空間２６に導かれ、そして基台１０に形成された多数
の貫通孔１１，１２，１３からダイヤモンド砥石ユニッ
ト１６，１７方向に流下する。

【００１７】一方、ダイヤモンド砥石ユニット１６，１
７は短辺が円弧からなる長さの異なる２種類の長方形状
からなり、基台１０の下面に、短い方のユニット１７を
内径側にかつ長い方のユニット１６を外径側に位置して
放射状に設置されている。そして、砥石ユニット１６，
１７は図３に詳示するように、合成樹脂からなる接合部
１５が基台１０下面に固着され、かつ該接合部１５の他
側面にダイヤモンド砥石２が固着されてなる。

【００１８】該ダイヤモンド砥石２は、フェノール樹脂
等の合成樹脂からなる結合剤４中に、極めて粒径の小さ
なダイヤモンド粉末例えば３０［μｍ］以下望ましくは
８［μｍ］以下のダイヤモンド砥粒３を比較的高い集中
度で点在すると共にＡｌ₂ Ｏ₃ 等のフィラー材を混入し
てなり、かつ該樹脂結合剤４中に多数の気泡５が介在す
る多孔質からなる。

【００１９】そして、該多孔質からなるダイヤモンド砥
石２₁ は、図４及び図５に示すように、気泡５が、ダイ
ヤモンド砥粒に比して極めて大きく、かつ樹脂結合剤４
の中実部分に対しても同じか又はそれ以上の極めて大き
な体積割合を有する。従って、ダイヤモンド砥石の石材
研磨面Ａに面する研削作用面において（図５参照）、実
際にダイヤモンド砥粒３を有する結合剤４部分即ち研磨
面Ａに接触する有効面Ｃは、砥石全体に対して７０
［％］以下になっている。特に、ダイヤモンド砥粒３の
粒度の大きいもの（即ち粒径の小さいもの）を用いる場
合、有効面Ｃの割合は小さい方が望ましく、８［μm ］
以下のものに対しては、５０［％］以下、好ましくは３
０［％］以下が望ましい。

【００２０】なお、気泡５による孔は、通常のダイヤモ
ンド砥石において、チップポケットを形成するための気
孔に比して、その体積もまた全体に占める割合もケタ違
いに大きく、全く別異のものである。

【００２１】具体的には、フェノール（ホルマリン）樹
脂（商品名；ベークライト）、ポリイミド樹脂及びエポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、塩化ビニール樹脂等
の熱可塑性樹脂に、所定粒度のダイヤモンド砥粒及び適
宜フィラー材を混合して、撹拌機により混合・撹拌し、
そして後述する様々な発泡法により発泡して、多孔質か
らなるダイヤモンド砥石素材を形成する。そして、該素
材を、射出成形機、圧縮成形機等により金型に注入し
て、所定形状の多孔質ダイヤモンド砥石が形成される。

【００２２】この際、発泡法としては、機械的な撹拌により起泡させる方法反応生成ガスを利用する方法発泡剤を使用する方法可溶性物質を除去する方法スプレーによる発泡方法があるが、フェノール樹脂に関しては、上記，，
，，が適用可能であり、エポキシ樹脂に関して
は、上記，，が適用可能であり、塩化ビニール樹
脂に関しては、上記，が適用可能であり、その他、
酢酸繊維素樹脂に関しては上記，が適用可能であ
り、ポリウレタンに関しては上記，，，が適用
可能であり、ケイ素樹脂に関しては上記が適用可能で
ある。

【００２３】そして、該ダイヤモンド砥石の多孔質は、
図４に示すように、気泡５の一つ一つを樹脂本体４で分
離して独立している独立気泡タイプ（２₁ ）でもよく、
また図６に示すように、気泡５´が互に連続してスポン
ジ状になっている連続気泡タイプ（２₂ ）でもよい。

【００２４】本実施例は以上のような構成からなるの
で、ダイヤモンド砥石装置Ｕは、モータ等により回転駆
動軸２１が回転されると共にその中央孔２２にホースか
ら水が供給され、この状態でダイヤモンド砥石作動部Ｃ
を墓石等の石材１の研磨面Ａに接触する。これにより、
ダイヤモンド砥石２₁ ，２₂ は、水溜め空間２６内の水
が中央孔１１及び多数の円周上孔１２，１３から供給さ
れている状態で石材１の研磨面Ａに対して所定周速度で
回転し、そのダイヤモンド砥粒３による微小切り刃によ
り研磨面Ａを微少量研削して、石材１の表面を鏡面に仕
上げる。

【００２５】そして、図８(a) に示すように、ダイヤモ
ンド砥石２の接触部Ｃは、気泡による空胴５により極め
て幅狭の形状からなるので、水Ｗが研磨面Ａとの間に介
在しても、接触面積が極めて小さい関係上、研磨面Ａと
の間に大きな接触圧を確保することができ、粒径の極小
なダイヤモンド砥粒３であっても、その微小な切り刃及
びチップポケットにより研磨面Ａを鏡面状に仕上げるこ
とができる。

【００２６】この際、図４及び図８(a) に示すように、
気泡からなる空胴５が独立しているダイヤモンド砥石２
₁ の場合、該空胴５は水Ｗに対して閉空間を構成する
が、該閉空胴５に閉じ込められた空気が圧縮されること
により、該空胴５に浸入した水が抗力として作用するこ
とを阻止して、接触部Ｃに大きな接触圧を確保する。

【００２７】また、図６に示すように、空胴５´が連続
しているダイヤモンド砥石２₂ の場合、水Ｗは連続空胴
５´に吸い上げられて、接触部Ｃの接触圧確保に対し
て、該水が抗力として作用することはない。

【００２８】また、ダイヤモンド砥石２は、基台１０の
中心からの距離に比例して周速が速くなり、従って外径
側に位置する程その仕事量が大きくなるが、水が中央孔
１１だけではなく、異なる円周上にある多数の孔１２，
１７からも供給され、仕事量の大きい外径側に位置する
ダイヤモンド砥石２は、新しい水が常に多量に供給さ
れ、研磨粉を素早く洗い流すと共に、砥石２及び石材１
を確実に冷却する。特に、多孔質からなるダイヤモンド
砥石２₁ ，２₂ は、所定接触圧を確保するためには、空
胴５，５´部分に目詰まりを生じないようにする必要が
あるが、上述したように、大量の流水を適所に供給する
ことにより、研磨粉を素早く洗い流して接触部Ｃの所定
接触圧を確保することができる。

【００２９】ついで、図７に沿って一部変更した実施例
について説明する。

【００３０】本実施例は、樹脂結合材４に、気泡の代わ
りに水溶性物質６を混入している。水溶性物質の一例と
して食塩を用いる場合、乾式法にて形成された粉状のフ
ェノール樹脂に、食塩結晶を所定割合（３０％〜７０
％）にて混合し、更にダイヤモンド砥粒及び所定フィラ
ー材と共に撹拌して、食塩及び砥粒を均一に分布する。
そして、該ダイヤモンド砥石素材を、圧縮成形機又は射
出成形機により、加熱・可塑化して金型内に注入・冷却
して、図７に示すように、樹脂結合剤４中に食塩結晶６
及びダイヤモンド砥粒３が点在するダイヤモンド砥石２
₃ が形成される。

【００３１】なお、食塩結晶６は、ダイヤモンド砥粒に
比してその体積はケタ違いに大きく、かつ樹脂結合剤４
中に占める食塩結晶の割合も、３０％以上、好ましくは
５０％以上になる。

【００３２】本実施例は、以上のような構成からなるの
で、水を供給された状態で、ダイヤモンド砥石２₃ が石
材研磨面Ａに対して回転すると、砥石２₃ の研磨面Ａに
対面している作用面に位置している食塩６は、水により
溶けて空胴７になる（図７の６₁ は食塩６が溶けつつあ
る状態を示す）。すると、該砥石有効面Ｃは、食塩結晶
６が溶けた後の空胴７の部分だけ、研磨面Ａに対する接
触面積が減少し、高い接触圧を得ることができる。即
ち、先の実施例の気泡５による空胴と同様に、食塩６に
よる空胴７により、砥石２₃ の有効接触面Ｃは、砥石投
影面積に対して大幅に減少し、高い接触圧を確保して、
水が研磨面Ａとの間に介在しても、極小ダイヤモンド砥
粒３による研削を可能とする。

【００３３】なお、水溶物質は、食塩に限らず、水酸化
ナトリウム、水酸化バリウム及び可溶性デンプン等の他
の水溶物質でもよく、また結晶に限らず、顆粒、ゲル状
でもよく、更に抱水プラスチックのように、水等の液状
でもよい。

【００３４】また、基礎となる樹脂結合剤４は、フェノ
ール樹脂に限らず、他の合成樹脂でもよいことは勿論で
ある。また、上述実施例は、本発明を微小なダイヤモン
ド砥粒からなる砥石に適用し、鏡面仕上げをする実施例
について説明しているが、これに限らず、他の段階での
仕上げに用いるダイヤモンド砥粒に適用してもよいこと
は勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ダイヤモンド砥石の石材研磨面と接触する有効面は、砥
石の投影面積に比して小さいので、石材研磨面に水を供
給する状態にあっても、研磨面との間に高い接触圧を確
保して、粒径の極小のダイヤモンド砥石を用いて鏡面等
の仕上げ面精度の高い研磨加工を行うことができるもの
でありながら、樹脂結合剤が多孔質又は水溶性物質の溶
解による空胴を有し、砥石の研削作用面が編目状の強度
の高い構造からなるので、ダイヤモンド砥石が破損する
ことを防止して、高い熟練を必要とすることなく、容易
かつ確実に上述した高い仕上げ面精度の加工を高い作業
効率にて行うことができる。

【００３６】また、強度の高い構造に基づき、ダイヤモ
ンド砥石の高さを高くでき、ダイヤモンド砥石の交換ま
での寿命を長くすることができ、該砥石の自動研磨機へ
の装着を可能として、機械加工により高能率にて石材の
研磨仕上げ加工を行うことができる。

【００３７】更に、ダイヤモンド砥石は、樹脂結合剤を
発泡することにより又は水溶性物質を混入することによ
り容易に形成することができ、高価な設備投資を供なう
ことなく実用化することができる。

【００３８】特に、樹脂結合剤に水溶解性物質を混入す
るものは、その研削作用面のみに空胴を形成して、他の
部分は中実構造となるので、機械的強度を、気泡のない
従来のものと略々同様な高い値にすることが可能とな
り、更に高い接触圧力をダイヤモンド砥石に付与して、
高い精度の石材研磨を高効率にて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したダイヤモンド砥石装置を示す
底面図。

【図２】その側断面図。

【図３】ダイヤモンド砥石ユニットを示す縦断面図。

【図４】本第１の発明によるダイヤモンド砥石の一実施
例を示す拡大側断面図。

【図５】その底面図。

【図６】一部変更した実施例を示す拡大側断面図。

【図７】本第２の発明によるダイヤモンド砥石の実施例
を示す側断面図。

【図８】ダイヤモンド砥石の使用状態を示す拡大側断面
図であり、(a) は本発明に係り、(b) は従来例に係る
図。

【符号の説明】

１石材２ダイヤモンド砥石３ダイヤモンド砥粒４樹脂結合剤５，５′多孔質（気泡、空胴）６水溶性物質（食塩結晶）７空胴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイヤモンド砥粒を樹脂結合剤中に点在
してなる石材研磨用ダイヤモンド砥石において、前記樹脂結合剤を多孔質にて構成し、石材研磨面と接触
する有効面が、ダイヤモンド砥石投影面積の７０［％］
以下である、石材研磨用ダイヤモンド砥石。
【請求項２】前記樹脂結合剤が、発泡合成樹脂からな
る、請求項１記載の石材研磨用ダイヤモンド砥石。
【請求項３】ダイヤモンド砥粒を樹脂結合剤中に点在
してなる石材研磨用ダイヤモンド砥石において、前記樹脂結合剤中に水溶性物質を混入し、該物質が石材
研磨面と対面する位置にて水に溶けて空胴となることを
特徴とする、石材研磨用ダイヤモンド砥石。