(57)【要約】【課題】  外部からの圧力等による破壊を抑制して、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保することが可能な回転砥石を提供する。【解決手段】  切断砥石１においては、円盤状の基板２の外周側に砥粒層３が設けられており、基板２の中心には、取付用の穴４が設けられている。基板２と砥粒層３の境界部には、突起部６が設けられ、この突起部６の両側に、繊維状物質５の一端が取り付けられて砥粒層３が形成されている。繊維状物質５により、基板２と砥粒層３との間の強度を向上することができるとともに、外圧等により回転砥石が曲げられて砥粒層３が破断しても、砥粒層３が破断面で分断されることを防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の基板の外周側に砥粒層が設けられた回転砥石において、繊維状物質の一端が基板と砥粒層の境界部に任意に取り付けられて砥粒層が形成されていることを特徴とする回転砥石。
【請求項２】
前記繊維状物質の直径は０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記繊維状物質の長さは、砥粒層の高さの１／２以上であって、砥粒層の高さ方向に対して垂直な方向についての砥粒層の長さ以下であることを特徴とする請求項１記載の回転砥石。
【請求項３】
前記繊維状物質は、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、金属繊維のいずれかからなることを特徴とする請求項１または２記載の回転砥石。
【請求項４】
前記繊維状物質の含有量は、砥粒層を構成する結合材に対して０．１体積％以上１０体積％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの圧力等による破壊を抑制することを可能とした回転砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転砥石においては、砥粒を結合材で結合して砥粒層が形成されているが、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保するためには、砥粒層の強度が保証され破損しにくいことが求められる。
砥粒層の強度を確保する目的で、砥粒層に金属のメッシュを混入させたものや、繊維状の物質を含有させたものが知られている。
【０００３】
例えば、砥粒層に繊維状の物質を含有させたものの一例が、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−５２９７２号公報
【特許文献２】特開昭６３−３４０７３号公報
【特許文献３】特開平１１−１５１６７３号公報
【特許文献４】特許第３２６１７１２号公報
【０００５】
特許文献１には、結合材である硬化樹脂中にシリコン系繊維や炭素繊維などの短繊維を分散含有させたレジノイド砥石が記載されている。特許文献２には、金属被膜を施した炭素繊維を分散させたメタルボンド砥石が記載されている。特許文献３には、結合材であるポリビニルアセタール系樹脂に短繊維を含有した弾性砥石が記載されている。特許文献４には、熱硬化性樹脂にアルミナ質長繊維を含有した研磨材料が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、金属のメッシュを混入させたものでは、金属メッシュが加工時の抵抗となるため切れ味が低下する。また、特許文献１から４に記載された繊維状の物質を含有させたものではいずれも、繊維は結合材中で分散した状態で含有されているため、外圧等によって曲げられたときに、砥粒層を同様に破壊しやすく、砥粒層の破壊を防止するという観点からはその効果は十分ではない。また、繊維は結合材中で分散しているため、繊維を含有させたことによる効果が十分に得られない。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、外部からの圧力等による破壊を抑制して、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保することが可能な回転砥石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明は、円盤状の基板の外周側に砥粒層が設けられた回転砥石において、繊維状物質の一端が基板と砥粒層の境界部に任意に取り付けられて砥粒層が形成されていることを特徴とする回転砥石である。
【０００９】
繊維状物質の一端が基板と砥粒層の境界部に任意に取り付けられて砥粒層が形成されていることにより、砥粒層内部の任意の場所に繊維を配置させることができ、砥粒層の強度を向上させることができる。そのため、外圧等により回転砥石が曲げられても、砥粒層が分断されることを防止または抑制できる。
【００１０】
本発明においては、前記繊維状物質の直径は０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記繊維状物質の長さは、砥粒層の高さの１／２以上であって、砥粒層の高さ方向に対して垂直な方向についての砥粒層の長さ以下あることを特徴とする。
【００１１】
繊維状物質の直径が０．１ｍｍ未満であると、繊維状物質の断面積が小さくなり、砥粒層の分断防止効果が小さくなって好ましくなく、１ｍｍを超えると、砥粒層の焼結時または成形時の障害となって好ましくない。
また、繊維状物質の長さが砥粒層の高さの１／２未満であると、砥粒層の分断防止効果が小さくなって好ましくなく、砥粒層の高さ方向に対して垂直な方向についての砥粒層の長さを超えると、繊維状物質が砥粒層の外部に出てしまい、外部に出た部分が無駄となるため好ましくない。
【００１２】
本発明においては、前記繊維状物質では、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、金属繊維のいずれかからなることを特徴とする。これらの繊維は引っ張り強度が３００Ｎ／ｍｍ2以上であるため、砥粒層の分断を防止するためには好適である。
【００１３】
本発明においては、前記繊維状物質の含有量は、砥粒層を構成する結合材に対して０．１体積％以上１０体積％以下であることを特徴とする。
繊維状物質の含有量が０．１体積％未満であると、繊維状物質の量が少ないために、砥粒層の分断が起こりやすくなって好ましくなく、１０体積％を超えると、砥粒層中の砥粒と結合材の絶対量が低下するため、寿命が著しく低下する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、基板と砥粒層との間の強度を向上することができるとともに、外部からの圧力等による破壊を抑制して、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保することが可能な回転砥石を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係る回転砥石の構造を示す。
図１（ａ）に示すように、切断砥石１においては、円盤状の基板２の外周側に砥粒層３が設けられており、基板２の中心には、取付用の穴４が設けられている。
【００１６】
図１（ｂ）は、基板２に繊維状物質５を取り付ける部分の詳細を示す図であり、基板２と砥粒層３の境界部には、突起部６が設けられ、この突起部６の両側に、スポット溶接等により、繊維状物質５の一端が取り付けられて砥粒層３が形成されている。スポット溶接によると、繊維状物質５を突起部６の両側に強固に取り付けることができ、その結果、砥粒層３の内部の任意の場所に繊維状物質５を配置させることができる。
図１（ｃ）は、繊維状物質５の長さを示しており、繊維状物質５の長さは、砥粒層３の高さの１／２以上であって、砥粒層３の高さ方向に対して垂直な方向についての砥粒層の長さ以下としている。ここで、砥粒層３の高さとは、図１（ｃ）において直線Ａで示す長さであり、砥粒層３の高さ方向に対して垂直な方向についての砥粒層の長さとは、図１（ｃ）において直線Ｂで示す長さである。
【００１７】
基板２と砥粒層３の境界部に、繊維状物質５の一端が取り付けられて砥粒層３が形成されているため、砥粒層３が破断面で分断されることを防止することができ、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保することができる。
【００１８】
以下に、試験例を示す。
砥粒層についてのテストピースを作製し、繊維状物質５を取り付けたテストピースと、繊維状物質５を取り付けていないテストピースとについて、破壊試験を行った。用いたテストピースの寸法は、４０Ｌ×４Ｔ×７Ｗである。
試験条件は表１の通りである。
【００１９】
【表１】
2006326808.tif 000003
【００２０】
試験結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
2006326808.tif 000004
【００２２】
表２における発明品１、発明品２、比較品１、比較品２のベースボンドは、Ｎｉ−Ｗ−ブロンズ系ボンドを用いた。
表２に示すように、繊維状物質の含有率が２０体積％のときは、繊維状物質の含有率が多すぎて砥粒層中の砥粒と結合材の絶対量が低下して、テストピースを製造することができなかった。また、繊維状物質の径が１．０ｍｍのとき（比較品２）は、繊維状物質の存在が砥粒層の焼結時または成形時の障害となり、テストピースを製造することができなかった。
【００２３】
表２におけるａ、ｂ、ｃは、それぞれのテストピースの破壊状況を示す図２におけるａ、ｂ、ｃに対応する。
図２（ａ）では、テストピースが分断されているが、図２（ｂ）では、テストピースは破壊されているものの、破断面において繊維が突出しており、繊維の伸びの後、破断したという状況となっている。また、図３（ｃ）では、繊維が取り付けられていることによってテストピースは分断されていない。
発明品１では、繊維状物質の含有率が０．２体積％以上１０体積％以下の範囲で、分断されない、ｃの状態となっており、０．１体積％のときにはｂの状態となって繊維状物質を含ませた効果が得られている。また、発明品２でも、繊維状物質を含有することによる破断防止の効果が得られている。
【００２４】
これに対し、比較品１では、繊維状物質の直径が０．１ｍｍ未満であるため、繊維状物質の断面積が小さくなり、砥粒層の分断防止効果が得られていない。
このように、繊維状物質５を取り付けることによって、外部からの圧力が加わったときに、破断を抑制する効果を持つことが実証されている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、基板と砥粒層との間の強度を向上することができるとともに、外部からの圧力等による破壊を抑制して、研削性能を良好な状態で維持し、作業時の安全性を確保することが可能な回転砥石として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る回転砥石の構造を示す図である。
【図２】テストピースの破壊状況を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  切断砥石
２  基板
３  砥粒層
４  穴
５  繊維状物質
６  突起部
【図１】
2006326808.tif 000005
【図２】
2006326808.tif 000006