JPH1128668A - 高速研削用砥石車及びその取付方法 - Google Patents

高速研削用砥石車及びその取付方法

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JPH1128668A
JPH1128668A JP19516497A JP19516497A JPH1128668A JP H1128668 A JPH1128668 A JP H1128668A JP 19516497 A JP19516497 A JP 19516497A JP 19516497 A JP19516497 A JP 19516497A JP H1128668 A JPH1128668 A JP H1128668A
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JP
Japan
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core member
grinding wheel
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rotating shaft
flange
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JP19516497A
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Tomoyasu Imai
智康 今井
Ryohei Mukai
良平 向井
Koji Nishi
幸二 西
Masato Kitajima
正人 北島
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維強化プラスチック(FRP)製の積層材
からなるコア部材を有する砥石車を、積層材が剥離しな
い範囲で取付けるとともに、高速回転に耐え得るように
する。 【解決手段】 FRPからなるものであって、これらが
積層状に積み重ねられることによって形成されるコア部
材11と、これら積層状のコア部材11の、その外周部
のところに接着手段等により取付けられる砥石セグメン
ト12と、からなる砥石車1を設ける。砥石車1の上記
コア部材11の、その両側面部のところに、剛体状のプ
レートからなるフランジ2、2’を設ける。このフラン
ジ2、2’を介して、砥石車1を、高速回転する回転軸
3の軸部先端部31のところに、ボルト等からなる締結
手段5にて取り付ける。締結手段5の締付力にて形成さ
れる上記コア部材11のところの面圧を15N/mm2
満となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速研削に用いら
れる砥石車に関するものであり、特に、そのコア部材
を、繊維強化プラスチック(FRP)製の積層材からな
るようにするとともに、その高速回転軸への取付けに当
たって、上記コア部材のところの面圧が所定値を超える
ことのないようにした砥石車の取付方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の高速研削用砥石車は、図3に示す
如く、そのコア部材10に、強度が高く、かつ、軽量化
の図ることのできる炭素繊維強化プラスチック材(CF
RP)が用いられるようになっている。特に、最近のも
のにおいては、このようなプレート状のCFRP材11
0が複数枚積層状に重ね合わされるとともに、その外周
面のところには、砥石セグメント20が接着手段等によ
り貼り付けられるようになっているものが主流となって
いる。そして、このような砥石車が、図3に示す如く、
高速回転運動をする回転軸30の、その先端部のところ
に、ボルト等の締結手段50にて取付けられるようにな
っているものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは、砥石車が高速度で回転運動をするものであると
ころから、回転軸と砥石車との間の結合力(保持力)が
弱いと、研削加工時に砥石車に振れが生じ、ビビリ振動
の発生、あるいは研削精度の不良等の問題点を生ずるお
それがある。従って、砥石車の取付けに当っては、砥石
車の重さ(質量)、砥石車の径、あるいは砥石車の周速
度、更には研削抵抗等を考慮して、ボルト等の締結手段
50を所定値以上の締付力をもって締付ける(装着す
る)ようにしている。しかしながら、この締付けの対象
となるコア部材10のところに設けられる積層状のCF
RP材110は、積層面に対して大きな垂直荷重(図3
のFの力)、すなわち、締結手段50による大きな面圧
を受けると、積層間において、剥離現象を起こすおそれ
がある。このような問題点を解決するために、積層状コ
ア部材のところに大きな面圧の生ずることの無いように
したFRP製コア部材を有する高速研削用砥石車を提供
しようとするのが、本発明の目的(課題)である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項1記載の発明においては、プレー
ト状の繊維強化プラスチック材(FRP)を複数枚積層
状に設けることによって形成されるコア部材と、当該コ
ア部材の外周部に設けられる砥石セグメントと、からな
るとともに、これら構成からなる砥石車の上記コア部材
のところが、高速回転運動をする回転軸の先端部のとこ
ろにボルト等の締結手段を介して取付けられる高速研削
用砥石車に関して、上記コア部材の両側面部のところ
に、上記回転軸の先端部面積よりも大きな値を有するよ
うに形成された剛体状のフランジを設けるとともに、当
該フランジと上記コア部材との間に形成されるものであ
って、上記締結手段の締付けによって形成される面圧の
値が接触面全般にわたって均等な状態となるようにした
構成を採ることとした。
【0005】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、次のような作用を呈することとな
る。すなわち、本砥石車を形成するコア部材のところに
は、ボルト等からなる締結手段が装着されるとともに、
当該締結手段は、回転軸に設けられた雌ネジ部のところ
に結合されるようになっているものである。そして、こ
の締結手段の装着(締付け)によって、本砥石車の上記
コア部材のところが締付けられることとなる。ところ
で、このとき、本発明のものにおいては、上記コア部材
のところに、上記回転軸の先端部面積よりも大きな面積
を有するものであって剛体からなるフランジが設けられ
るようになっており、この剛体状フランジを介して、上
記締結手段による締付力が、上記コア部材のところに入
力することとなる。従って、FRP製の積層材からなる
コア部材の各積層面のところには、フランジの面を介し
て、接触面全般にわたって均等な荷重(面圧)が入力す
ることとなる。
【0006】その結果、締結手段の締付けによってもた
らされるコア部材の積層面への入力荷重は全体的に広い
範囲に分散されることとなり、各部の面圧はそれ程上昇
しないようになる。従って、締結手段による締付力とし
ては、本砥石車を回転軸に固定するのに十分なだけの軸
力を発揮させるようにすることができる。すなわち、本
砥石車を上記回転軸の先端部のところに確実に固定する
ことができるようになり、砥石車のビビリ振動の発生等
を防止することができるようになる。これによって、研
削精度の向上、及び研削速度の向上等を図ることができ
るようになる。
【0007】次に、請求項2記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は、上記請求項1記載
のものと同じである。具体的には、上記請求項1記載の
高速研削用砥石車についての、その回転軸への取付方法
に関するものである。すなわち、本発明においては、プ
レート状の繊維強化プラスチック材(FRP)を複数枚
積層状に設けることによって形成されるコア部材と、当
該コア部材の外周部のところに設けられる砥石セグメン
トと、からなる高速研削用砥石車に関して、当該砥石車
の上記コア部材の両側面部のところに、本砥石車の取付
けに供せられる回転軸の、その先端部の面積よりも大き
な値を有するフランジを設けるとともに、当該フランジ
を介してボルト等からなる締結手段にて、本砥石車のコ
ア部材を上記回転軸の先端部のところに装着し、更に、
このような締結手段の締付けに際して、上記コア部材と
フランジとの間に形成される面圧の値が15N/mm2
満となるようにした取付方法を採ることとした。
【0008】このような取付方法を採ることにより、本
発明においては次のような作用を呈することとなる。す
なわち、高速回転運動をする砥石車を回転軸に取付ける
に際して、フランジと砥石車コア部材との接触面におけ
る面圧が15N/mm2 未満の小さな値となるようにし、
このような小さな面圧にてコア部材とフランジとを接触
させる一方、フランジを介して取付けられる締結手段の
軸力(締付力)としては十分な大きさのものが得られる
ようにしたので、高速回転する砥石車を確実に上記回転
軸に固定することができるようになる。このように、コ
ア部材のところに生ずる面圧を低く抑えることができる
ようになり、コア部材の軽量化を図ったうえで、所定の
強度・剛性を確保することができるようになる。また、
このような軽量化を図ることによって、本砥石車の高速
回転が可能となり、延いては、更なる高速研削が可能と
なる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1及び図2を基に説明する。すなわち、本発明の実施の
形態に関するものの、その構成は、図1に示す如く、円
盤状の形態からなるものであって、繊維強化プラスチッ
ク(FRP)製の積層状材からなるコア部材11、及び
これら積層状コア部材11の、その外周部のところに接
着手段等により取付けられる砥石セグメント12にて形
成される砥石車1と、当該砥石車1の上記コア部材11
の、その両側面部のところに設けられるものであって剛
体状プレートからなるフランジ2、2’と、当該フラン
ジ2、2’を介して、上記砥石車1を、高速回転する回
転軸3の、その軸部先端部31のところに取付ける役目
を果たす締結手段5と、からなることを基本とするもの
である。
【0010】このような基本構成からなるものにおい
て、上記コア部材11は、図1及び図2に示す如く、円
盤状の形態からなるものであって、例えば内部に炭素繊
維の充填された炭素繊維強化プラスチック材(CFR
P)、あるいはアラミド繊維、ガラス繊維、ボロン繊維
等の混入された繊維強化プラスチック材(FRP)から
なるプレートが複数枚積層状に重ね合わせされることに
よって形成されるようになっているものである。そし
て、このような積層状のプラスチックプレートからなる
コア部材11の、その両側面部のところには、当該コア
部材11をサンドイッチ状に挟んだ状態で、例えば、ス
チール、アルミニウム合金等にて形成される金属製プレ
ート、あるいはセラミック製のプレートからなるフラン
ジ2、2’が設けられるようになっているものである。
このフランジ2、2’は、上記の如く、金属製プレート
等からなるものであって、後に述べる締結手段5が装着
された状態において、本締結手段5の締付力を、その全
面にわたって上記コア部材11側へ均等に伝達すること
ができるよう、剛体にて形成されるようになっているも
のである。また、このフランジ2、2’は、特に円盤状
の形態に限定されるものではないが、上記コア部材11
側への締付力の分散を図る目的から、上記回転軸3の、
その先端部31の面積よりも大きな(広い)面積を有す
るようになっているものである。なお、このフランジ
2、2’については、図1に示すような単純なディスク
状のものの外に、図2に示すようなボス部21を有する
ような形態からなるものも考えられる。これによって、
コア部材11との組付け、更には、回転軸3への装着が
確実になり、本砥石車1の高速回転時におけるビビリ振
動の抑制等が図られることとなる。
【0011】このような構成からなるフランジ2、2’
を介して、その間にコア部材11を挟んだ状態で、更に
上記フランジ2、2’の一方のものの、その外側のとこ
ろに、砥石押え4が装着されるようになっているもので
ある。そして、このような状態で、締付ボルトからなる
締結手段5が装着されることによって、砥石車1が回転
軸3の先端部のところに取付けられるようになっている
ものである。なお、上記締付けボルトからなる締結手段
5は、上記砥石押え4のところに、同じピッチをもって
取付けられるようになっているとともに、その先端部に
形成された雄ネジ部55のところが、上記回転軸3の先
端部31のところに設けられた雌ネジ部33のところに
ネジ結合するようになっているものである。従って、本
締結手段(ボルト)5を締付けることによって、その軸
力をもって、上記コア部材11のところを、上記フラン
ジ2、2’の面にて締め付けるようになっているもので
ある。
【0012】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作用等について説明する。す
なわち、本砥石車1を形成するコア部材11のところに
は、ボルト等からなる締結手段5が装着されるととも
に、当該締結手段5は、回転軸3に設けられた雌ネジ部
33のところに結合されるようになっているものであ
る。そして、この締結手段5の締付けによって、本砥石
車1の上記コア部材11のところが圧縮されることとな
る。ところで、このとき、本実施の形態のものにおいて
は、上記コア部材11のところに、上記回転軸3の先端
部面積よりも大きな面積を有するものであって剛体状の
プレートからなるフランジ2、2’が、その両側面部の
ところに設けられるようになっており、この剛体状フラ
ンジ2、2’を介して、上記締結手段5による締付力
が、上記コア部材11のところに入力するようになって
いるものである。従って、FRP製の積層状材からなる
コア部材11の各積層面のところには、フランジ2、
2’の面を介して、接触面全般にわたって均等な状態の
荷重(面圧)が入力することとなる。
【0013】その結果、ボルト等からなる締結手段5の
締付けによってもたらされるコア部材11の積層面への
入力荷重は、全体的に広い範囲に分散されるとともに、
各部における面圧は、それ程上昇しないようになる。従
って、コア部材11の積層面への入力荷重は上がらない
ようになり、そのような状態において、上記締結手段5
の締付力は、本砥石車1を回転軸3に固定するのに十分
なだけの軸力を得ることができるようになる。具体的に
は、フランジ2、2’と砥石車1のコア部材11との接
触面における面圧が15N/mm2 未満の小さな値となる
ようにするとともに、このような小さな面圧にて、コア
部材11とフランジ2、2’とを接触させた状態で、締
結手段5の軸力(締付力)を十分に得ることができるよ
うにしたので、高速回転をする砥石車1を確実に上記回
転軸3に固定することができるようになる。このよう
に、コア部材11のところに生ずる面圧を低く抑えるこ
とができるようになり、コア部材11の軽量化を図った
うえで、所定の強度・剛性を確保することができるよう
になる。また、このような軽量化を図ることによって、
本砥石車1の高速回転が可能となり、延いては、高速研
削が可能となる。
【0014】なお、上記コア部材11とフランジ2、
2’との間に形成される面圧(p)は、締結手段5によ
って形成される総締付力(F)と、フランジ2、2’と
コア部材11との間の接触面積(A)との比、すなわ
ち、p=F/Aの関係式にて規定されるものである。こ
こに、F=f(一つの締結手段の締付力)×n(締結手
段の数)の関係式が成り立つものである。そして、上記
面圧の値(p)が15N/mm2 未満の値であるときに、
コア部材11を形成する積層状FRP製部材の剥離現象
が避けられることとなる。なお、この値、15N/mm2
は経験則上判明しているものである。従って、本実施の
形態においては、F/A<15N/mm2 の関係式が成り
立つように上記各締結手段5の締付力(f)を規制する
こととしている。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、プレート状の繊維強化
プラスチック材(FRP)を複数枚積層状に設けること
によって形成されるコア部材と、当該コア部材の外周部
に設けられる砥石セグメントと、からなるとともに、こ
れら構成からなる砥石車の上記コア部材のところが、高
速回転運動をする回転軸の先端部のところにボルト等の
締結手段を介して取付けられる高速研削用砥石車に関し
て、上記コア部材の両側面部のところに、上記回転軸の
先端部面積よりも大きな値を有するように形成された剛
体状のフランジを設けるとともに、当該フランジと上記
コア部材との間に形成されるものであって、上記締結手
段の締付けによって形成される面圧の値が、所定値以下
になるようにするとともに、接触面全般にわたって均等
な状態となるようにしたので、コア部材の積層面への入
力荷重は全体的に広い範囲に分散されることとなり、各
部の面圧はそれ程上昇させないですむようになった。そ
の結果、コア部材の積層面への入力荷重は上げないよう
にした状態にて、締結手段の締付力は、砥石車を回転軸
に固定するのに十分なだけの軸力を発揮させることがで
きるようになった。
【0016】すなわち、フランジと砥石車のコア部材と
の接触面における面圧を15N/mm2 未満の小さな値と
なるようにし、このような小さな面圧にてコア部材とフ
ランジとを接触させる一方、フランジを介して取付けら
れる締結手段の軸力(締付力)は十分な大きさのものが
得られるようにしたので、高速回転をする砥石車を確実
に上記回転軸に固定することができるようになった。そ
の結果、コア部材の軽量化を図ったうえで、所定の強度
・剛性を確保することができるようになり、砥石車全体
の軽量化を図ることができるようになった。これによっ
て、精度のよい高速研削を行なうことができるようにな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】本発明の変形例を示す縦断面図である。
【図3】従来例の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】 1 砥石車 11 コア部材 12 砥石セグメント 2 フランジ 2’ フランジ 21 ボス部 3 回転軸 31 先端部 33 雌ネジ部 4 砥石押え 5 締結手段(ボルト) 55 雄ネジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北島 正人 愛知県岡崎市舞木町字城山1番地54

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレート状の繊維強化プラスチック材
    (FRP)を複数枚積層状に設けることによって形成さ
    れるコア部材と、当該コア部材の外周部に設けられる砥
    石セグメントと、からなるとともに、これら構成からな
    る砥石車の上記コア部材のところが、高速回転運動をす
    る回転軸の先端部のところにボルト等の締結手段を介し
    て取付けられる高速研削用砥石車において、上記コア部
    材の両側面部のところに、上記回転軸の先端部面積より
    も大きな値を有するように形成された剛体状のフランジ
    を設けるとともに、当該フランジと上記コア部材との間
    に形成されるものであって、上記締結手段の締付けによ
    って形成される面圧の値が均等な状態となるようにした
    ことを特徴とする高速研削用砥石車。
  2. 【請求項2】 プレート状の繊維強化プラスチック材
    (FRP)を複数枚積層状に設けることによって形成さ
    れるコア部材と、当該コア部材の外周部のところに設け
    られる砥石セグメントと、からなる高速研削用砥石車に
    関して、当該砥石車の上記コア部材の両側面部のところ
    に、本砥石車の取付けに供せられる回転軸の、その先端
    部の面積よりも大きな値を有するフランジを設けるとと
    もに、当該フランジを介してボルト等からなる締結手段
    にて、本砥石車のコア部材を上記回転軸の先端部のとこ
    ろに装着し、更に、このような締結手段の締付けに際し
    て、上記コア部材とフランジとの間に形成される面圧の
    値が15N/mm2 未満となるようにしたことを特徴とす
    る高速研削用砥石車の取付方法。
JP19516497A 1997-07-04 1997-07-04 高速研削用砥石車及びその取付方法 Pending JPH1128668A (ja)

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