(57)【要約】【課題】ホイール本体が円周方向に隣接配置した多数枚の研磨シートより構成される研削ホイールとして、加工中に各研磨シートの外縁部で砥粒層が脱落しても、滑り現象を生じにくく、被加工物の表面状態や加工条件に左右されずに良好な研磨・研削性能を発揮できるものを提供する。【解決手段】織布基材１ａの表面に砥粒層１ｂを固着した方形の第一研磨シート１の多数枚と、網目基材２ａの表面に砥粒層２ｂを固着した方形の第二研磨シート２の多数枚とが、交互に隣接した状態で円周方向に配列されて円筒状ホイール本体１０を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
織布基材の表面に研磨材を固着した方形の第一研磨シートの多数枚と、網目基材の表面に研磨材を固着した方形の第二研磨シートの多数枚とが、交互に隣接した状態で円周方向に配列されて円筒状ホイール本体を構成してなる研削ホイール。
【請求項２】
前記円筒状ホイール本体を構成する第一及び第二研磨シートが、当該ホイール本体の内周面側で接着剤にて接着一体化されてなる請求項１に記載の研削ホイール。
【請求項３】
前記円筒状ホイール本体を構成する第一及び第二研磨シートが、放射方向に対して一定の向きに湾曲するように癖付けられると共に、この癖付け状態で当該ホイール本体の両側面部で接着剤にて接着一体化されてなる請求項１又は２に記載の研削ホイール。
【請求項４】
前記円筒状ホイール本体の内周側両端部に保形リングが装着されてなる請求項１〜３の何れかに記載の研削ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール軸に取り付けて高速回転させながら工作物の研磨や研削を行う研削ホイール、特にホイール本体が円周方向に隣接配置した多数枚の研磨シートより構成される研削ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の研削ホイールは、ホイール本体に多数枚の羽根状の研磨シート（研磨布）を用いることからフラップホイールとも称されており、ホイール本体の弾力性が大きいため、回転砥石のような破損を生じず、加工中の騒音も少ない上、被研磨面の凹凸に沿って研磨できるという利点がある反面、回転砥石のような強力な研削を行えないという欠点があった。そこで、本出願人は先に、上記フラップホイールの利点に加えて、強力な研削も可能とする研削ホイールを提案し（特許文献１）、既に製品化している。
【０００３】
この研削ホイールは、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ホイール本体１１が円周方向に隣接配置した多数枚の研磨シート１２…より円筒形に形成されているが、これら研磨シート１２…が放射方向に対して一定の向きに湾曲するように、つまり各研磨シート１２の先端側が基端側よりも図示矢印で示すホイール回転方向ａの後方側になるように癖付けられた状態で、これら研磨シート１２…同士を該ホイール本体１１の両側面部で接着剤１４にて接合すると共に、当該ホイール本体１１の内周側両端部に保形リング１３を装着している。しかして、各研磨シート１２は、綿布等の織布基材１２ａの片面に、アルミナや炭化珪素の如き研磨材粒子を結合剤で結着した砥粒層１２ｂを設けたものからなり、ホイール本体１１では隣接する研磨シート１２…同士が殆ど隙間なく密接した状態になっている。なお、図中のＷは被加工物、仮想線で記すＳはホイール軸を示す。
【０００４】
このような研削ホイールでは、ホイール本体１１が多数枚の研磨シート１２…からなるフラップホイールとしての特性を具備する上、これら研磨シート１２…同士の接合によってホイール本体１１全体の剛性が大きくなり、強力な研削も行えることから、既に市場で高い評価を受け、汎用製品として広く使用されている。
【特許文献１】実用新案登録３，０７３，５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記提案のものを含め、従来の研磨シートを用いた研削ホイールでは、加工中に各研磨シートが被加工物Ｗの表面に接する外縁部から次第に磨滅してゆくが、被加工物の表面状態や加工条件によっては、各研磨シートの外縁部で砥粒層が細かく壊れて脱落する際に、その脱落面の織布基材が残り、残った織布基材のみからなる外縁部間に被加工物の削り粉が入り込んで目詰まりを生じると共に、これら織布基材のみからなる外縁部がホイール本体１１の周面を覆い、その表面に削り粉が付着した状態になり、これらによって滑り現象を生じて研磨・研削性能の低下を招くことが往々にしてあった。
【０００６】
本発明は、上述の情況に鑑み、ホイール本体が円周方向に隣接配置した多数枚の研磨シートより構成される研削ホイールとして、加工中に各研磨シートの外縁部で砥粒層が脱落しても、前記滑り現象を生じにくく、もって被加工物の表面状態や加工条件に左右されずに良好な研磨・研削性能を発揮できるものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための手段を添付図面の参照符号を付して示すと、請求項１の発明に係る研削ホイールは、織布基材１ａの表面に研磨材（砥粒層１ｂ）を固着した方形の第一研磨シート１の多数枚と、網目基材２ａの表面に研磨材（砥粒層２ｂ）を固着した方形の第二研磨シート２の多数枚とが、交互に隣接した状態で円周方向に配列されて円筒状ホイール本体１０を構成してなるものとしている。
【０００８】
請求項２の発明は、上記請求項１の発明の研削ホイールにおいて、円筒状ホイール本体１０を構成する第一及び第二研磨シート１…，２…が、当該ホイール本体１０の内周面部１０ａで接着剤４にて接着一体化されてなるものとしている。
【０００９】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の発明之研削ホイールにおいて、円筒状ホイール本体１０を構成する第一及び第二研磨シート１…，２…が、放射方向に対して一定の向きに湾曲するように癖付けられると共に、この癖付け状態で当該ホイール本体１０の両側面部１０ｂ，１０ｂで接着剤４にて接着一体化されてなるものとしている。
【００１０】
請求項４の発明は、上記請求項１〜３の何れかに記載の研削ホイールにおいて、円筒状ホイール本体１０の内周側両端部に保形リング３が装着されてなるものとしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果を添付図面の参照符号を付して示すと、請求項１の発明に係る研削ホイールによれば、ホイール本体１０が交互に配置した第一研磨シート１…と第二研磨シート２…とで構成され、第一研磨シート１が従来構成の研削ホイールにおける研磨シートと同様に織布基材１ａの表面に研磨材（砥粒層１ａ）を固着したものであるのに対し、第二研磨シート２が網目基材２ａの表面に研磨材（砥粒層２ａ）を固着したものであるから、加工中に各第一研磨シート１の外縁部で研磨材が脱落し、脱落面の織布基材１ａが残っても、隣接する織布基材１ａのみの外縁部間には第二研磨シート２又はその網目基材２ａが存在するため、その外縁部間に被加工物の削り粉が入り込みにくい上、入り込んでも網目基材２ａの網目穴内に取り込まれ、もって目詰まりを生じにくくなる。しかも、織布基材１ａのみからなる外縁部がホイール本体１１の周面を覆うのを、第二研磨シート２が妨げると同時に、その網目に沿う研磨材（砥粒層２ａ）と被加工物Ｗの表面との間で、第一研磨シート１の織布基材１ａのみからなる外縁部が挟まれて細かく破断されて迅速に除去されることになる。従って、滑り現象が防止され、被加工物の表面状態や加工条件に左右されずに良好な研磨・研削性能が発揮される。
【００１２】
請求項２の発明によれば、円筒状ホイール本体１０を構成する第一及び第二研磨シート１…，２…が当該ホイール本体１０の内周面部１０ａ側で接着一体化されているから、該ホイール本体１０としての保形強度が大きくなり、使用中の変形を生じにくく、それだけ安定した加工性が得られる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、円筒状ホイール本体１０を構成する第一及び第二研磨シート１…，２…が、放射方向に対して一定の向きに湾曲するように癖付けられた状態で、当該ホイール本体１０の両側面部１０ｂ，１０ｂにおいて接着一体化されているから、該ホイール本体１０として剛性が大きくなり、もってフラップホイールとしての研磨に加えて強力な研削も行えるという利点がある。
【００１４】
請求項４の発明によれば、円筒状ホイール本体１０の内周側両端部に保形リング３が装着されているから、加工中の該ホイール本体１０の変形を確実に防止でき、より安定した加工性が得られると共に、当該ホイール本体１０の組立製作も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る研削ホイールの一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は研削ホイールの正面図、図２は同側面図、図３は同縦断面図、図４は該研削ホイールに用いる第一研磨シートの断面図、図５は同じく第二研磨シートの一部破断平面図、図６は研削ホイールの組立製作を段階的に示す斜視図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、この研削ホイールＧは、やや横長の長方形をなす第一研磨シート１の多数枚と、同様長方形をなす第二研磨シート２の多数枚とが、一枚ずつ交互に隣接した状態で円周方向に配列されて円筒状ホイール本体１０を構成すると共に、該ホイール本体１０の内周側両端部に保形リング３，３が装着されている。そして、第一及び第二研磨シート１…，２…は、ホイール本体１０の中心からの放射方向に対して一定の向きに湾曲するように、つまり先端側が基端側よりも図１の矢印ａで示すホイール回転方向の後方側になるように癖付けられた状態で、ホイール本体１０の内周面部１０ａ及び両側面部１０ｂ，１０ｂに塗着した接着剤４により、相互の内縁部及び両側縁部で接着一体化されている。
【００１７】
第一研磨シート１は、図４に示すように、綾織や平織の綿布等よりなる織布基材１２ａの片面に、アルミナ、炭化珪素、ジルコニア、工業用ダイヤモンド等の研磨材粒子をレジンボンドの如き結合剤で結着した砥粒層１２ｂを設けたものからなる。そして、ホイール本体１０では、各第一研磨シート１が砥粒層１２ｂを湾曲の凸面側に位置するように配置している。
【００１８】
また、第二研磨シート２は、図５に示すように、合成繊維ネット等の網目基材２ａの表面に、前記同様の研磨材粒子を結合剤で結着した砥粒層２ｂを設けたものであり、シート全体に網目基材２ａの各枡目に対応した網目穴２０…が縦横に配列している。
【００１９】
保形リング３は、図３に示すように、基壁部３ａの内外両側に内周壁部３ｂ及び外周壁部３ｃが一体形成された断面コ字形の鋼板製リングからなり、その内周壁部３ｂをホイール本体１０の内周側に挿嵌すると共に、外周壁部３ｃを第一及び第二研磨シート１…，２…の両側縁に設けた切欠凹部５…にて構成される環状凹部６に嵌合した状態で、ホイール本体１０に装着されている。
【００２０】
上記構成の研削ホイールＧでは、研磨・研削の加工中、当然の摩耗作用として各第一研磨シート１の外縁部で砥粒層１ｂが細かく分解して脱落してゆくが、その脱落面の織布基材１ａが残っても、隣接する第一研磨シート１、１の織布基材１ａのみからなる外縁部間には第二研磨シート２又はその網目基材２ａが存在するため、その外縁部間に被加工物Ｗの削り粉が入り込みにくく、また入り込んでも網目基材２ａの網目穴２０…内に取り込まれることになり、目詰まりを生じにくくなる。しかも、第一研磨シート１の織布基材１ａのみからなる外縁部がホイール本体１１の周面を覆うのを、第二研磨シート２が妨げると同時に、その網目に沿う砥粒層２ａと被加工物Ｗの表面との間で、第一研磨シート１の織布基材１ａのみからなる外縁部が挟まれて細かく破断されて迅速に除去される。
【００２１】
従って、この研削ホイールＧによれば、被加工物Ｗの削り粉による前記の目詰まりや、該削り粉の織布基材１ａへの付着に起因した滑り現象が防止されることになり、これに加えて第二研磨シート２…自体も砥粒層２ｂによる高い研磨・研削能力を示すから、被加工物Ｗの表面状態や加工条件に左右されずに優れた研磨・研削性能が発揮される。
【００２２】
また、この研削ホイールＧは、円筒状ホイール本体１０を構成する第一及び第二研磨シート１…，２…が、放射方向に対して一定の向きに湾曲するように癖付けられた状態で、当該ホイール本体１０の内周面部１０ａ側及び両側面部１０ｂ，１０ｂ側で接着一体化され、更に該ホイール本体１０の内周側両端部に保形リング３が装着されているから、該ホイール本体１０の保形強度及び剛性が大きく、使用中の変形を生じにくく安定した加工性が得られる上、その剛性によってフラップホイールとしての研磨に加えて強力な研削も行えるという利点がある。
【００２３】
このような研削ホイールＧを組立製作するには、まず図６（Ａ）に示すように、多数枚の第一及び第二研磨シート１…，２…を一枚ずつ交互に隣接する形で円周方向に配列させることにより、これら研磨シート１…，２…が放射状に配置して全体として円筒状をなすホイール本体原形１０’を作成する。そして、このホイール本体原形１０’の両側面部１０ｂ，１０ｂには第一及び第二研磨シート１…，２…の切欠凹部５…による環状凹部６が構成されるから、この環状凹部６を利用して当該ホイール本体１０’の内周側両端部に保形リング３，３を嵌装することにより、図６（Ｂ）で示す形態とする。
【００２４】
なお、このホイール本体原形１０’の作成に際しては、一方の保形リング３を配列用治具として用い、両研磨シート１…，２…の各内縁一端側つまり切欠凹部５…の内側の突片状部分を該保形リング３の内外周壁部３ｂ，３ｃ間に順次嵌め込んでゆくことにより、これら研磨シート１…，２…を当該保形リング３に沿って環状に配列してホイール本体原形１０’を作成したのち、このホイール本体原形１０’の反対側の側面に他方の保形リング３を嵌め込むようにすれば、操作的に容易で作業能率が向上する。
【００２５】
かくして作成したホイール本体原形１０’は、次いで放射状に配置していた第一及び第二研磨シート１…，２…を一定の向きに湾曲するように癖付けることにより、図６（Ｃ）で示すように所期する円筒状ホイール本体１０とする。そして、接着剤注入ノズル７を用い、該ホイール本体１０の内周面部１０ａ側及び両側面部１０ｂ，１０ｂ側に接着剤４を塗り込めることにより、第一及び第二研磨シート１…，２…を相互の内縁部及び両側縁部で接着一体化し、研削ホイールＧを得る。
【００２６】
なお、第一研磨シート１としては、ロール形態や矩形シート形態で市販される研磨布を利用できるが、その砥粒層１２ｂの厚み（最大厚）が０．２〜２ｍｍ程度のものが好適である。第二研磨シート２としても、ロール形態や矩形シート形態で市販される網目研磨布（例えば、光陽社製のポリネットシート、ポリネットロール）を利用できるが、その網目基材２ａの粗さが５〜２０メッシュ程度で、総厚が０．２〜２ｍｍ程度のものが好適である。また、これら研磨シート１…，２…同士を接着一体化する接着剤４としては、熱硬化性樹脂、特にエポキシ系樹脂の接着剤が好適である。更に、保形リング３としては、実施形態で例示した断面コ字形のものに限らず、ホイール軸Ｓに対する取付仕様に応じて内周側構造が種々異なるものを採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る研削ホイールの正面図である。
【図２】同研削ホイールの側面図である。
【図３】同研削ホイールの縦断側面図である。
【図４】同研削ホイールに用いる第一研磨シートの断面図である。
【図５】同研削ホイールに用いる第二研磨シートの一部破断平面図である。
【図６】同研削ホイールの組立製作を段階的に示す斜視図であり、（Ａ）はホイール本体原形の作成段階、（Ｂ）は第一及び第二研磨シートの癖付け前の段階、（Ｃ）は同癖付け後の接着剤の塗着段階である。
【図７】従来構成の研削ホイールを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      第一研磨シート
１ａ    織布基材
１ｂ    砥粒層
２      第二研磨シート
２ａ    網目基材
２ｂ    砥粒層
３      保形リング
４      接着剤
５      切欠凹部
６      環状溝部
１０    円筒状ホイール本体
１０’  ホイール本体原形
Ｇ      研削ホイール
Ｓ      ホイール軸
Ｗ      被加工物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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