(57)【要約】【課題】砥粒層の強度を向上し、砥粒層が均等に摩耗するようにして、砥粒層の割れや欠け、クラックの発生を防止し、切断能率を向上させた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。また、切粉を排出するためのスリット５が基板２の円周方向に等間隔に設けられている。砥粒層３の厚み方向の中間領域に金属製のシート状物質６が円周方向に設けられ、基板２の外周端から見て波線状となっている。シート状物質６は、砥粒層３の厚みＴの５０％以上８０％以下の厚みで形成され、シート状物質６の材料として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、ステンレス、真鍮、または炭素のいずれかを用いることができる。【選択図】図１
2007237349.tif 000002
【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、砥粒層の厚み方向の中間領域に金属製のシート状物質が円周方向に設けられていることを特徴とする回転砥石。
【請求項２】
前記シート状物質の厚みは１００μｍ以上であって、砥粒層の厚みの５０％以上８０％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】
前記シート状物質は、基板の外周端から見て波線状に形成されてい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】
前記シート状物質は、砥粒層と接する面における面積の２０％以上５０％以下の面積を有する開孔領域を有してい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。
【請求項５】
前記シート状物質は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、ステンレス、真鍮、または炭素のいずれかから形成されていることを特徴とする請求項１から４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、切断能率を低下させることなく、砥粒層の靭性を高め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。
砥粒層の強度が低いと、砥粒層に割れや欠けが生じ、また、砥粒層が脆いと、柔軟性が無いためにクラックが生じやすい。また、砥粒層の摩耗が均等でないと、砥粒層がかまぼこ状に摩耗し、切断抵抗が大きくなるため、切断能率が低下する。
【０００３】
砥粒層の強度を確保する目的でなされた技術の一例が、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】特開平９−３１４４７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６３４４８号公報
【特許文献３】特開平１１−１５１６７３号公報
【特許文献４】特許平９−２６７２６７号公報
【０００５】
特許文献１には、砥粒含有金属焼結体板にメッシュ体を挟持した切断ブレードが記載され、特許文献２、３には、砥粒層に繊維を含有させた砥石が記載されている。また、特許文献４には、セグメントチップを切断方向と直角方向に積層構造とし、中間層よりも両側面層の耐摩耗性を高くしたものが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のものでは、メッシュ体のみが連続する層が形成されているため研削性能が低下する。特許文献２、３に記載のものでは、合成樹脂に繊維を含有させた砥粒層が形成されているため強度が不足する。また、特許文献４に記載のものでは、セグメントチップを積層構造とし、中間層よりも両側面層の耐摩耗性を高くしたものであるため、砥粒層の強度維持の点からその効果が不十分である。
【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、砥粒層の強度を向上し、砥粒層が均等に摩耗するようにして、砥粒層の割れや欠け、クラックの発生を防止しつつ、切断能率を維持させ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、本発明の回転砥石は、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、砥粒層の厚み方向の中間領域に金属製のシート状物質が円周方向に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
砥粒層内に金属製のシート状物質が砥粒層の円周方向に設けられていることにより、砥粒層の強度が向上し、砥粒層の欠けやクラックの発生が減少する。また、金属製のシート状物質の延性により、砥粒層の破損を防止することができ、安全性が向上する。さらに、金属製のシート状物質が砥粒層の厚み方向の中間領域に形成されていることにより、この中間領域での摩耗が早まるため、砥粒層がフラットに摩耗し、切れ味が維持される。
【００１０】
本発明においては、前記シート状物質の厚みは１００μｍ以上であって、砥粒層の厚みの５０％以上８０％以下であることを特徴とする。
シート状物質の厚みが１００μｍ未満であり、砥粒層の厚みの５０％未満であると、シート状物質の側面からの破壊強度が増加しにくく、シート状物質を形成したことによる中間領域で摩耗を早める効果が得られにくく、砥粒層がかまぼこ状に摩耗するようになって研削抵抗が高くなるため好ましくない。また、８０％を超えると、砥粒層の角がダレてしまい加工精度が低下するため好ましくない。
【００１１】
本発明においては、前記シート状物質は、基板の外周端から見て波線状に形成されていることを特徴とする。
シート状物質を直線状に形成すると、シート状物質の側面からの破壊強度が増加しにくく、また、使用にあたっては、シート状物質が連続してあたる層が形成され、切断抵抗となる部分が発生するため好ましくない。しかし、シート状物質を波線状に形成すると、シート状物質を湾曲させた側面からの効果により、破壊強度が増加する。また、切断方向に対してシート状物質が断続的にあたるため、シート状物質が切粉のポケットとなって研削能率が向上する。
【００１２】
本発明においては、前記シート状物質は、砥粒層と接する面における面積の２０％以上５０％以下の面積を有する開孔領域を有していることを特徴とする。
このような開孔領域を有していることにより、シート状物質の両側に位置する砥粒層を連結することができ、両側の層が剥離することを防止でき、砥粒層全体の強度を維持することができる。
開孔領域の面積がシート状物質の面積の２０％未満であると、両側の層の層剥離を起こす危険性が高くなって好ましくなく、５０％を超えると、シート状物質の面積が小さくなり、砥粒層の中間領域の摩耗が促進されず、砥粒層がかまぼこ状に摩耗するため好ましくない。
【００１３】
本発明においては、前記シート状物質は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、ステンレス、真鍮、または炭素のいずれかから形成されていることを特徴とする。
これらの物質は、柔軟性に富み、比較的高強度であるため、シート状物質として用いるのに適している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、砥粒層の割れや欠け、クラックの発生を防止し、切断能率を向上させた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。
【００１６】
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。この切断砥石１においては、切粉を排出するためのスリット５が、砥粒層３の表裏の両側に交互に設けられている。
【００１７】
図１（ｂ）は、図１（ａ）における矢印の方向、すなわち基板２の外周端から砥粒層３を見たときの図であり、砥粒層３の厚み方向の中間領域に金属製のシート状物質６が円周方向に設けられ、基板２の外周端から見て波線状となっている。シート状物質６は、砥粒層３の厚みＴの５０％以上８０％以下の厚みで形成され、シート状物質６の材料として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、ステンレス、真鍮、または炭素のいずれかを用いることができる。
【００１８】
図１（ｃ）は、シート状物質６だけを抜き出して示しており、シート状物質６には、開孔領域７が設けられている。開孔領域７の面積は、シート状物質６の幅ｘと円周方向の長さとによって定まるシート状物質６の面積の２０％以上５０％以下となっている。この開孔領域７が設けられていることによって、シート状物質６の両側に位置する砥粒層３が部分的に連結される。
【００１９】
以下に試験例を示す。
表１に、試験に用いたカッターの寸法を示し、表２に、試験に用いたカッターの仕様を示す。
【００２０】
【表１】
2007237349.tif 000003
【００２１】
【表２】
2007237349.tif 000004
【００２２】
表３に、試験に用いたテスト品の詳細を示す。
【００２３】
【表３】
2007237349.tif 000005
【００２４】
試験は、図２に示す試験装置を用いて、砥粒層の厚み方向に設けられた中間領域に、金属製のシート状物質が含有された回転砥石について、砥粒層に曲げモ−メントをかけ、砥材層の破壊強度を確認する方法で行った。
試験結果を表４と図３に示す。表４には、最大曲げモーメントと最大変形量の実測値を示し、図３には、シート状物質を含まない従来品を１００とした指数で表示している。
【００２５】
【表４】
2007237349.tif 000006
【００２６】
シート状物質をＣｕ箔で形成すると、従来品と比較して破壊強度、弾性率ともに顕著に向上する。シート状物質をＮｉ箔、Ｆｅ箔で形成すると、強度はＣｕ箔の場合よりも高くなり、弾性率の向上はＣｕ箔の場合よりも少ないが、従来品と比べると向上している。
【００２７】
シート状物質の厚み、及び砥粒層厚みに対する比率は、シート状物質の体積と比例傾向にあり、シート状物質の体積の増加に伴って、破壊強度、弾性率ともに向上する傾向にある。また、砥粒層の厚みに対する比率が高くなると、シート状物質が波型に曲がることによる効果により、破壊強度が高くなる傾向がある。試験結果によると、シート状物質の厚みは１００μｍ以上であって、砥粒層の厚みの５０％以上の厚みであるときに、破壊強度、弾性率ともに向上している。
また、シート状物質の開口面積が大きくなると、シート状物質の体積が減少するため破壊強度、弾性率ともに減少する傾向にある。この観点からは、シート状物質の開口率５０％未満とするのが好ましいことが示されている。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、砥粒層の強度を向上し、砥粒層が均等に摩耗するようにして、砥粒層の割れや欠け、クラックの発生を防止し、切断能率を向上させた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】
【００２９】
【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】試験装置を示す図である。
【図３】試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  切断砥石
２  基板
３  砥粒層
４  取付用の穴
５  スリット
６  シート状物質
７  開孔領域
【図１】
2007237349.tif 000007
【図２】
2007237349.tif 000008
【図３】
2007237349.tif 000009