JPH11320422A - 面研削砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低廉で、着脱交換作業を容易にする。 【解決手段】 懸垂板１２に仕上げ研削用のカップ型の
ホイール３を固定し、ホイール３の外周にリング砥石４
を同軸に設ける。リング砥石４として、内側リング１０
の外周側に荒研削用砥石のバンドソー１１を巻き付けて
締め付けリング１２で固定する。ホイール３の微粒砥石
９に対してリング砥石４を軸線Ｏ方向に進退させていず
れかの砥石を選択的に突出させて使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属や非金属材料
等の被削材を平面研削等できる薄板型の面研削砥石に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
金属材料や非金属材料の被削材を平面研削して、その表
面あらさを細かく仕上げる場合、まず平面研削機に装着
した粗粒砥石で荒研削を行い、次いで仕上げ研削用の微
粒砥石によって被削材の仕上げ研削を行うことになる。
ところで、例えば粗粒砥石や微粒砥石は、通常、砥粒層
と台金からなり、砥粒層は金属結合剤等のボンドマトリ
クス中にダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒が分散配置さ
れている。このような砥石を用いて平面研削を行う場
合、砥粒層は台金と一体に固定されているために、砥粒
が摩耗したり脱落したりした場合、台金を含めて砥石全
体を交換せざるを得なかった。そのためコスト高になっ
ていた。また砥石はカップ型ホイールなどのように定形
で構成されているために、被削材の形状寸法や仕様など
に応じて面研削すべき砥石の大きさや形状や種類等を選
択して用いなければならず、必要に応じて各種寸法形状
の砥石を多数用意して置かねばならず、コストの増大に
つながるものであった。

【０００３】本発明は、このような実情に鑑みて、適宜
の外形寸法に対応でき、砥粒層の部分を台金から着脱交
換可能で低廉な面研削砥石を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る面研削砥石
は、薄板帯状の本体部の長さ方向に沿う縁部に砥粒層が
設けられてなるバンドソーを、面研削に用いることを特
徴とする。バンドソーは本来切断用工具であるが、これ
を面研削砥石として用いるものとし、バンドソーは本体
部が薄板帯状とされているために弾性と可撓性があり、
びびり振動しつつ砥粒層で被削材の面を研削加工でき
る。

【０００５】本発明に係る面研削砥石は、薄板帯状の本
体部の長さ方向に沿う縁部に砥粒層が設けられてなる研
削砥石の本体部を、台金に固定してなることを特徴とす
る。台金で支持された研削砥石は弾性があるためにびび
り振動しつつ砥粒層で被削材を研削加工できる。

【０００６】また研削砥石はバンドソーとされ、該バン
ドソーは回転軸を中心に回転可能とされた台金の周面に
巻回されて締め付け部材で着脱可能に固定されていても
よい。バンドソーがリング形状であっても、また板状等
であっても、可撓性のある薄板帯状のバンドソーを研削
砥石として台金の周面に巻き付けることで、バンドソー
の周長と形状を任意に設定及び調整でき、バンドソーが
摩耗した場合でも、締め付け部材を着脱操作すること
で、バンドソーだけを交換使用でき、台金を含めた面研
削砥石全体を交換する必要がないから経済的である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図５により説明する。図１は実施の形態による平
面研削砥石の１／４円の平面図、図２は図１に示す平面
研削砥石のＡ−Ａ線断面図、図３はバンドソーの要部を
示すものであって、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は縦断
面図、図４は締め付けリングの水平断面図、図５は図１
に示す平面研削砥石の調整機構を示すＢ−Ｂ線断面図で
ある。図１及び図２に示す可動型の平面研削砥石１（面
研削砥石）において、図示しない平面研削機の砥石軸に
例えば円盤形の懸垂板２が一体回転するように装着され
ており、懸垂板２の下部には仕上げ研削用のカップ型ホ
イール３（仕上げ研削砥石）が同軸に装着され、ホイー
ル３の外周面には荒研削用のリング砥石４（荒研削砥
石）が軸線Ｏ（回転軸）に沿って進退可能に同軸に装着
されている。そして、懸垂板２、ホイール３及びリング
砥石４は砥石軸によって軸線Ｏを中心に同軸回転するよ
うに構成されている。

【０００８】懸垂板２の下面内周側には、同軸に凹部２
ａが形成されて、この凹部２ａに上面の凸部５ａが嵌合
して懸垂板２と一体回転するホイール３のカップ型の台
金５が固定されている。この台金５の外周面には中央部
に全周に亘って段差６が形成され、段差６を介して比較
的小径の小径外周面７ａと比較的大径の大径外周面７ｂ
とが設けられている。ホイール３の台金５の先端面５ｂ
は軸線Ｏを中心とするリング状の平面形状とされ、その
例えば内周側の領域に仕上げ研削用の微粒砥石９が装着
されている。微粒砥石９は軸線Ｏを中心とするリング形
板状とされ、例えば金属結合剤等のボンドマトリクス中
にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の適宜の微小粒径の
超砥粒が分散配置されているが、その他の各種の仕上げ
用の砥石を採用してもよい。

【０００９】また、台金５の外周面には、リング砥石４
の内側リング１０が装着されている。内側リング１０は
略筒状のリング板部１０ａの内周側上部に係止部１０ｂ
が突出形成された断面略Ｌ字型を有しており、リング板
部１０ａが大径外周面７ｂに当接すると共に係止部１０
ｂが台金５の段差６及び小径外周面７ａに係合して装着
されている。そして、リング板部１０ａの外側にはリン
グ状に湾曲させられた薄板帯状のバンドソー１１（研削
砥石）が粗粒砥石として配設され、その外周面から締め
付けリング１２（締め付け部材）でバンドソー１１を押
圧して締め付け固定することで一体化されたリング砥石
４が構成されている。ここで、バンドソー１１は本来切
断用砥石工具であるが、本実施の形態では平面研削用の
研削砥石として用いられ、例えば図３（ａ）に示すよう
に析出硬化型ステンレスからなる弾性（可撓性）を有す
る薄板帯状のバンド本体（台金部）１４の一方の端縁１
４ａに沿って、例えば図３（ｂ）に示すように断面長円
形の砥粒層１５が延在して線状に取り付けられている。
砥粒層１５は、例えば金属等の電着層中にダイヤモンド
砥粒やＣＢＮ砥粒等の比較的粒径の大きい超砥粒が分散
配置されているものであるが、その他の各種の荒研削用
の砥粒層を採用しても良い。尚、砥粒層１５の断面形状
は長円に限定されることなく真円や楕円形など各種の形
状を採用できる。バンドソー１１は薄板帯状に形成され
ているから、可撓性と弾性があり、その全長の長さに関
わらず、内側リング１０に巻き付ける際に、内側リング
１０の外周面の長さに応じて重ねて巻き付けたりするこ
とで周長を適当に設定でき、周長可変である。

【００１０】またバンドソー１１を締め付け固定する締
め付けリング１２は、図４に示すように少なくとも１箇
所で分断された割型形状とされていて弾性変形可能とさ
れ、バンドソー１１を内側リング１０に巻き付けた状態
で、締め付けリング１２の分断された両端部１２ａ、１
２ｂは互いに当接してまたは間隔を開けて対向してい
る。一方の端部１２ａには端縁をなしていて貫通孔１７
ａが形成された鍔部１７とその後方の切欠部１８が形成
され、他方の端部１２ｂにも同様に貫通孔１９ａが形成
された鍔部１９と切欠部２０が形成されている。そし
て、両端部１２ａと１２ｂを対向させた状態で各鍔部１
７，１９の貫通孔１７ａ，１９ａにボルト２１を挿通し
てナット２２で固定することで、バンドソー１１は内側
リング１０と締め付けリング１２との間に堅固に締め付
け固定されることになる。締め付け固定状態で、バンド
ソー１１は砥粒層１５とバンド本体１４の先端部が内側
リング１０及び締め付けリング１２の先端から突出して
いる。

【００１１】この平面研削砥石１はカップ型のホイール
３に対してリング砥石４が軸線Ｏに沿って進退可能とさ
れ、ホイール３とリング砥石４を選択的に用いて平面研
削するようになっており、次にリング砥石４の進退を調
整する進退調整機構２４について説明する。図１及び図
５に示す進退調整機構２４において、懸垂板２の外周側
部分には周方向にその上下面を貫通して雌ネジが切られ
たネジ孔２５が例えば９０°間隔で４つ穿孔されてお
り、これらのネジ孔２５…を貫通して４本の位置決めボ
ルト２６…がそれぞれ螺合されている。内側リング１０
の係止部１０ｂには例えば９０°間隔で周方向に有底の
挿通孔２３が形成されていて、位置決めボルト２６…の
下部が挿入されている。しかも、各位置決めボルト２６
には、懸垂板２と係止部１０ｂとの間に位置する位置決
め用のナット２７が螺合状態で保持されている。

【００１２】また、図１において、懸垂板２の外周側部
分には、周方向に隣接する２つのネジ孔２５，２５間
（図では両ネジ孔２５，２５から４５°の等間隔）にそ
の上下面を貫通して挿通孔２８が例えば９０°間隔で４
つ穿孔されており、これらの挿通孔２８…に４本の吊り
上げボルト２９…がそれぞれ挿入されている。内側リン
グ１０の係止部１０ｂには２つの挿通孔２３，２３間
（例えば両挿通孔２３，２３から４５°の等間隔）に例
えば９０°間隔で周方向にネジ孔３０が４つ形成されて
いて、吊り上げボルト２９…の下部が螺合されている。
しかも、各吊り上げボルト２９には、懸垂板２と係止部
１０ｂとの間に位置するナット３１が螺合状態で保持さ
れている。そのため、位置決めボルト２６の位置決めナ
ット２７を軸線Ｏ方向に位置決め調整することで、位置
決めナット２７に内側リング１０の係止部１０ｂが当接
した位置がリング砥石４の保持位置とされる。また吊り
上げボルト２９を締め込むことでリング砥石４をホイー
ル３に対して軸線Ｏに沿って吊り上げ移動することがで
き、また吊り上げボルト２９を緩めることでリング砥石
４をホイール３に対して軸線Ｏに沿って下降させて移動
することができる。両ボルト２６，２９によってリング
砥石４は懸垂板２と一体回転する。

【００１３】本実施の形態による平面研削砥石１は上述
の構成を備えているから、例えばシリコン等の被削材の
平面研削を行うに際して、平面研削砥石１の進退調整機
構２４を操作してホイール３とリング砥石４の軸線Ｏ方
向の相対位置を調整する。先ず荒研削を行うために、吊
り上げボルト２９を最大限緩めて、螺合するネジ孔３０
を有する内側リング１０の係止部１０ｂがホイール３の
段差６に当接した位置まで降下させて、ホイール３より
もリング砥石４を最大限突出させる。この状態で、位置
決めボルト２６の位置決めナット２７の位置を調整して
位置決めボルト２６の頭部２６ａから位置決めナット２
７までの距離を設定する。そして吊り上げボルト２９を
締め込むことでリング砥石４を懸垂板２に近接する方向
に移動させて位置決めナット２７に当接する位置でリン
グ砥石４を保持して、ホイール３の微粒砥石９よりもリ
ング砥石４の砥粒層１５の方が所定量だけ突出した荒切
削位置に設定する。この状態で平面研削砥石１を、砥石
軸を中心に回転しつつ、リング砥石４のバンドソー１１
で被削材の荒研削加工を行う。

【００１４】ここで、バンドソー１１は締め付けリング
１２によって内側リング１０との間でバンド本体１４が
締め付け固定されているが、バンド本体１４は薄板帯状
で弾性変形可能であって、砥粒層１５を有する先端部が
締め付けリング１２と内側リング１０から先端側に突出
しているから、軸線Ｏを中心とする回転研削の際、図６
に示すように研削加工を行うバンドソー１１の先端部が
びびり振動を起こして揺動し、揺動することで被削材の
表面を研削加工することになる。これによって切断加工
用のバンドソー１１を用いて被削材表面の研削加工を行
うことができる。このようにして荒研削が終了したら、
次に仕上げ研削加工を行う。そのために、位置決めボル
ト２６または位置決めナット２７を懸垂板２側に引き上
げておき、この状態でナット３１を懸垂板２側に移動さ
せて吊り上げボルト２９を締め込むことで、リング砥石
４が軸線Ｏに沿って相対移動して懸垂板２側に近接する
方向に吊り上げられ、バンドソー１１の砥粒層１５がホ
イール３の微粒砥石９よりも引っ込められた位置に持ち
来たされる。この状態で平面研削砥石１を回転研削すれ
ば、被削材表面はホイール３で仕上げ研削加工させられ
る。

【００１５】上述のように本実施の形態によれば、荒研
削用のリング砥石４として切断切削用の砥石工具である
バンドソー１１を用いてビビリ振動を利用して平面研削
することができる。特に従来の平面研削砥石のように台
金に電着などで砥粒層を一体形成する構成でなく、バン
ドソー１１を用いたから製造コストが低廉である。バン
ドソー１１は薄板帯状であって重ねて台金５に巻回する
等して周長を調整できるから任意の外径のホイール３に
装着できて有利である。また、砥粒層１５の摩耗に応じ
てリング砥石４全体を交換することなくバンドソー１１
（刃物部）だけを交換すればよいから、低廉である上に
その着脱交換作業も締め付けリング１２の着脱作業だけ
で行うことができる。その上、１台の平面研削機に仕上
げ研削用と荒研削用の２種類の砥石３，４を２層構造で
進退可能に同軸に装着できて選択的に使用できるから、
コストが低廉となって経済的で占有スペースが小さく、
しかも砥石３，４の交換作業が容易である上に両砥石
３，４は同軸であるから砥石交換に際して被削材への接
触角度がずれないために軸調整が必要でなく砥石交換に
伴う調整が必要ない。特にリング砥石４は外周側に位置
するから高速研磨で荒研削できて効率的であり、ホイー
ル３では比較的低速で仕上げ研削できて高精度になる。

【００１６】また上述の実施の形態では、平面研削砥石
１として、荒研削用のリング砥石４と仕上げ研削用のホ
イール３の２種類を同軸に配設したが、この構造に限定
することなく、３種類以上の複数種類の砥石、例えば荒
研削砥石、中仕上げ研削砥石、仕上げ研削砥石等を、例
えば円形及びリング形状に形成して同軸に装着し、調整
機構２４を介して少なくとも２種類の各砥石を選択的に
進退させて研削することとしてもよい。或いは、荒研削
用のリング砥石４を複数個設けてもよく、例えば図７に
示す第一の実施の形態の変形例による平面研削砥石３２
では、バンドソー１１が複数枚、例えば２枚配設されて
いる。バンドソー１１を複数層に設定することで研削能
力を高めることができる。この場合、図７に示すように
リング砥石３３は例えば同軸に配設された２枚のバンド
ソー１１，１１の間にスペーサ３４が配設されて径方向
の離間距離を適宜設定し、第二のバンドソー１１の外側
を締め付けリング１２で締結固定すればよい。しかも、
２枚のバンドソー１１，１１は調整機構２４によって軸
線Ｏ方向に一体に進退するようにしてもよいし、別個の
調整機構２４を更に付加して各バンドソ−１１毎に別個
に進退するようにしてもよい。個別に複数のバンドソー
１１を進退させる場合、複数のバンドソー１１間で砥粒
層１５の超砥粒の粒径を違えて異なる表面あらさに研削
してもよい。

【００１７】またバンドソー１１を単独で用いて平面研
削砥石としてもよい。例えば図８に示す第二の実施の形
態では、平面研削砥石３５として軸線Ｏを中心に回転可
能とされたカップ型砥石３６が設けられている。この砥
石３６では、カップ型の台金３７の外周面３７ａに薄板
帯状のバンドソー１１が巻き付けられており、更にその
外周側においてバンドソー１１のバンド本体１４は締め
付けリング１２で台金３７に着脱可能に固定されてい
る。尚、このバンドソー１１の砥粒層１５は上述したよ
うに金属結合剤等のボンドマトリクス中に必ずしも粒径
の大きい超砥粒が配設されている必要はなく、仕上げ研
削や中仕上げ研削等に用いられるような微小粒径の砥粒
等、適宜の粒径の砥粒が分散配置されていてもよい。

【００１８】尚、上述の実施の形態では、平面研削砥石
の刃物部としてバンドソー１１を用いたが、本発明では
必ずしも切断用砥石工具であるバンドソーをそのまま研
削砥石の刃物部に転用する構成に限定されるものではな
く、これに代えて上述のバンドソー１１と同一構成の、
薄板帯状で弾性を有する本体部（台金部）の一端縁に砥
粒層が設けられた平面研削砥石を用いても良い。また本
発明による面研削砥石は、必ずしもリング状の台金の外
周面に装着する必要はなく、直線状、曲線状の台金等各
種形状の台金に取り付け固定することができ、その際、
薄板帯状のバンド本体はリング状に取り付けられてなく
ても良く、直線状等各種の形状に構成され得る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る面研
削砥石は、薄板帯状の本体部の長さ方向に沿う縁部に砥
粒層が設けられてなるバンドソーを、研削砥石として用
いたから、本来切断用工具であるバンドソーを研削砥石
として用いることができ、弾性を有する本体部で撓んで
びびり振動しつつ砥粒層で被削材を研削加工できる。

【００２０】本発明に係る面研削砥石は、薄板帯状の本
体部の長さ方向に沿う縁部に砥粒層が設けられてなる研
削砥石の本体部を台金に固定してなるから、台金で支持
された砥石の本体部でびびり振動しつつ砥粒層で被削材
を研削加工できる。また、研削砥石はバンドソーとさ
れ、該バンドソーは回転軸を中心に回転可能とされた台
金の周面に巻回されて締め付け部材で着脱可能に固定さ
れているから、薄板帯状のバンドソーを台金の周面に巻
き付けることで、面研削砥石の周長と形状を任意に設定
でき、バンドソーが摩耗した場合でも、締め付け部材を
着脱操作することで、バンドソーだけを交換使用でき、
面研削砥石全体を交換する必要がないから経済的であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態による平面研削砥石の１／
４円の平面図である。

【図２】 図１に示す平面研削砥石のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図３】 バンドソーの要部を示すものであって、
（ａ）は部分正面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図４】 締め付けリングの水平断面図である。

【図５】 図１に示す平面研削砥石の調整機構を示すＢ
−Ｂ線断面図である。

【図６】 研削加工時のバンドソーの研削作用を示す図
である。

【図７】 実施の形態による平面研削砥石の変形例を示
す図２と同様な縦断面図である。

【図８】 本発明の第二の実施の形態による平面研削砥
石を示す図２と同様な縦断面図である。

【符号の説明】

１，３２，３５ 平面研削砥石（面研削砥石） ３ ホイール ４ リング砥石 ５，３７ 台金 ９ 微粒砥石 １１ バンドソー（研削砥石） １４ 本体部 １５ 砥粒層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板帯状の本体部の長さ方向に沿う縁部
   に砥粒層が設けられてなるバンドソーを、面研削に用い
   ることを特徴とする面研削砥石。
2. 【請求項２】 薄板帯状の本体部の長さ方向に沿う縁部
   に砥粒層が設けられてなる研削砥石の前記本体部を、台
   金に固定してなる面研削砥石。
3. 【請求項３】 前記研削砥石はバンドソーとされ、該バ
   ンドソーは回転軸を中心に回転可能とされた前記台金の
   周面に巻回されて締め付け部材で着脱可能に固定されて
   いることを特徴とする請求項２記載の面研削砥石。