(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ質又は炭化珪素質研削材の砥粒番手Ｆ２４〜Ｆ１５０を用い、熱硬化性樹脂を結合剤として用い、外径寸法１００〜１８０ｍｍ、厚み２〜４ｍｍの円盤状のもので、中央部付近が裏面の取り付け面側に突出した、オフセット型フレキシブル砥石において、取り付け面側をガラスクロスで補強し、砥石半径の６０％以上外側乃至最外周部から２ｍｍ以上内側の範囲内に、直径７〜１０ｍｍの研削面観察用透視孔を穿設し、その面積が砥石回転時に透視可能な面積に対して５〜２０％の範囲内とすると共に、砥石の撓み度を１．０〜１．５ｍｍとしたことを特徴とする、研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石。
【請求項２】
砥石の透視孔と同じ位置に貫通孔を備えた合成樹脂製のバックプレートを添えた、請求項１に記載の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクグラインダーに用いる円盤型回転砥石に関し、特に、適度な撓み度と強度を有する研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディスクグラインダーに用いる円盤型回転砥石にて研削しようとすると、研削面は回転砥石に隠れているので見えないままで研削しなければならなかった。それ故、限られた場所を研削する際には研削焼けを生じ易かった。
従って、熟練作業者の長年の経験による研削感覚に頼って研削作業が行われている為、限られた作業者しか研削作業を行うことが出来なかった。
それ故、砥石に研削面を観察するための透視孔や切り欠きを設けた円盤型回転砥石については、実開昭４１−１３６６７号、実開昭４８−７６５９４号、実開昭５１−２２１９０号、実開昭５３−１２８９９５号、実開昭５８−８０１６４号、及び、実開昭５２−６７６９６号等の各公報が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オフセット砥石の使用面の一部に透視孔や外周部に切り欠きを設けると、被研削物を引っ掛け易くなり、強度も低下する。
それ故、設けた位置によっては使用途中で被研削物に透視孔が引っ掛かり、グラインダーの高速回転による強い衝撃力によって、作業者に危険を与えたり、場合によっては、砥石の破壊が生じることもあり、作業者だけでなく周囲の人達にも重大な事故の発生となる。
砥石の使用時の周速度は、最高使用周速度（ＪＩＳ  Ｒ  ６２４１にて規定される）４，３００ｍ／分であり、高速度で回転しているために、外周部での引っ掛けによる事故発生の防止と、それから発展する偏磨耗や破壊等についての対策技術が未解決のままの状態である。
特に、研削面を観察するために設けられた外周部の切り欠きについては、研削の初期においては問題が生じ難いが、研削が進むと切り欠き部分が被研削物に引っ掛かり易くなるとの問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、砥石に特定な素材を使用し、特定な構造にすると共に、研削面観察用の透視孔を特定な範囲内のものにすることにより、上記課題を解決することが出来るとの知見に基づき本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石は、オフセット型フレキシブル砥石において、取り付け面側をガラスクロスで補強し、砥石半径の６０％以上外側乃至最外周部から２ｍｍ以上内側の範囲内に、直径７〜１０ｍｍの研削面観察用透視孔を穿設し、その面積が砥石回転時に透視可能な面積に対して５〜２０％の範囲内とすると共に、砥石の撓み度を１．０〜１．５ｍｍとしたこと、を特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
[I]   オフセット型フレキシブル砥石
(1)  構  造
(a) 砥  石
本発明の研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１は、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、研削面側１ａに一般的にアルミナ質又は炭化珪素質研削材の砥粒番手Ｆ２４〜Ｆ１５０を用いて、フェノール樹脂に代表される熱硬化性樹脂を結合剤として固めた砥石層３を形成し、研削面側よりも細目番手の砥粒を研削面側と同種の結合剤で固めたものを、平織又は綾織りガラスクロス４ａ，４ｂにフェノール樹脂を含浸し、半硬化状態にしたガラスクロス４ａ，４ｂで挟むことにより積層した補強層４より形成されるものである。
上記補強層４は、上記単層のガラスクロス４ａと砥粒／結合剤混合物とを用いた補強層４であっても良いが、研削面側よりも細目番手の砥粒と研削面側と同種の結合剤で固めたものを、ガラスクロス４ａ，４ｂにフェノール樹脂を含浸して半硬化状態にした複数のガラスクロス層４ａ，４ｂで挟むことにより積層した積層体５よりなる補強層４とすることが好ましい。
該砥石１は一般に外径寸法１００〜１８０ｍｍ、厚み２〜４ｍｍの円盤状のもので、中央部付近５が裏面の取り付け面側１ｂに突出しているものである。
【０００６】
補強層
本発明の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石においては、上記研削面側１ａに形成した砥石層３に引き続いて、砥石１の取り付け面側１ｂに研削面側よりも細目番手の砥粒と研削面側と同種の結合剤との混合物をガラスクロス４ａ，４ｂにフェノール樹脂を含浸して半硬化状態にしたガラスクロス４ａ，４ｂで補強した補強層４を形成することが重要である。
ガラスクロス４ａ，４ｂで補強した補強層４は、砥石１の肉厚の１／４〜１／２の範囲内であることが好ましい。
ディスクグラインダーに用いる円盤型回転砥石１においては、研削時の砥石１が被研削物と接触して研削する為には、円盤状砥石１の回転軸に掛けられた押圧力を受けて、湾曲しながら回転しなければならないので、砥石１には曲げ応力が常に与えられていることから、割れや欠け等が生じ易い。
特に、本発明の研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１においては、砥石１に研削面観察用の複数個の透視孔２を設けていることから、通常の透視孔が開けられていないオフセット型フレキシブル砥石に比較して透視孔２が開けられているだけ強度的に弱められていることから、その補強を行う必要がある。
【０００７】
(b) 研削面観察用透視孔
本発明の研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１に開けられている研削面観察用の透視孔２は、複数個開けられており、通常、直径が７〜１０ｍｍ、好ましくは８〜９ｍｍのものを４〜１２個、好ましくは６〜１０個設けられている。
該透視孔２は、砥石１の複数の同心円上に設けられていることが好ましく、それらは一般に二つ以上の同心円上に等間隔に設けられているのが良い。
この透視孔２は、砥石１の最外周部から２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上内側に設けることにより研削初期の引っ掛けによる欠けが発生し難くなる。
また、この透視孔２は、該砥石１の半径の６０％以上外側に設けられており、６０％より内側では、高速使用時に破壊する可能性がある。
更に、透視孔２の合計面積は、砥石回転時に透視可能な領域２ａの面積の５〜２０％、好ましくは１０〜１５％の範囲内とすることが重要である。
透視孔の大きさ、数、面積が小さ過ぎると、研削面を透視するには不十分であり、大き過ぎると、強度、研削比が低下する。
【０００８】
(2)  撓み度
本発明の研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１においては、砥石１の取り付け面１ｂをガラスクロス４ａ，４ｂで補強することで、そうでない場合と比較して撓み度は小さくなるが、透視孔２を設けることで、撓み度を１．０〜１．５ｍｍに制御することが重要である。
上記範囲の撓み度は、被研削物の研削したくない（傷を入れたくない）周辺部を研削することなく、限られた場所を研削するのに適当な柔軟性を示す。
この砥石の撓み度の測定は、砥石を半径１５ｍｍのフランジに取り付け、砥石の静止状態で砥石の中心部から４７ｍｍのところを半径５ｍｍの圧子で２０Ｎの荷重を与えた時の撓み（ｍｍ）を撓み度とする。請求項中の「砥石の撓み度」は、これによるものである。
【０００９】
[II]  バックプレート
(1)  バックプレートの使用
本発明の研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１は、そのままディスクグラインダー等にセットして使用することもできるが、更に、砥石１の透視孔２と同じ位置に貫通孔７を開けた合成樹脂製のバックプレート６を添えて使用することが好ましい。
【００１０】
(2)  構  造
上記バックプレート６は、図２に示す様に、上記研削面観察用透視孔２が開けられたオフセット型フレキシブル砥石１の透視孔２と同じ位置に貫通孔７を有する合成樹脂製のプレートである。
該バックプレート６の形状は、オフセット型フレキシブル砥石１と一体となって回転し研削するためのものであることから、オフセット型フレキシブル砥石１の取り付け面側１ｂの形状と相似の形状をしたものである。
該バックプレート６は曲げ強さ（ＪＩＳ  Ｋ７２０３）５０ＭＰａ以上、好ましくは６０〜１００ＭＰａ、耐熱温度（ＪＩＳ  Ｋ７２０６）８０℃以上、好ましくは１２０℃以上の熱可塑性樹脂製のプレートが用いられることが好ましい。
具体的には、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等を挙げることが出来る。
このバックプレート６を使用することにより、円盤状砥石１の回転軸に掛けられた押圧力を砥石１の前記補強層４だけでなくバックプレート６でも受け止めて、湾曲しながら回転することができるので、割れや欠け等が生じ難い。更に、このバックプレート６は砥石１が欠けて飛散したとしても、砥石１と一体となって回転してはいるが、別の素材として形成されていることから、破損しないでそのままの形状を保つことができるので、防御板としての作用を果たすことができるので、作業者に砥石１の破片が当たることがない。
【００１１】
[III]  用  途
この様な本発明の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石は、ディスクグラインダーにセットして使用することにより、一般鋼材から難研削材のステンレス鋼材の研削・研磨を行うことができる。特に、研削焼けが発生し易いステンレス等の薄板で、溶接点等の限られた範囲のみを研削したい場合に向いている。
【００１２】
【実施例】
以下に示す実施例及び比較例によって、本発明を更に具体的に説明する。
実施例１〜５及び比較例１〜２
(1)  砥粒とフェノール樹脂との混合物の製造
研削面側砥石層用の混合物
アルミナ質研削材に区分される人造研削材（種類はＪＩＳ  Ｒ６１１１にて規定される白色アルミナ質研削材ＷＡとし、粒度はＪＩＳ  Ｒ６００１にて規定されるＦ６０）の砥粒１００重量部に対して、砥石用液状フェノール樹脂（ＪＩＳＫ６９０９にて規定される）５重量部を攪拌して湿らせた後、研削砥石用粉末フェノール樹脂（ＪＩＳ  Ｋ６９０９にて規定される）２０重量部、ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウム１５重量部を攪拌し、砥粒の表面に均一に付着させた混合物を得た。
【００１３】
取り付け面側補強層用の混合物
アルミナ質研削材に区分される人造研削材（種類はＪＩＳ  Ｒ６１１１にて規定される褐色アルミナ質研削材Ａとし、粒度はＪＩＳ  Ｒ６００１にて規定されるＦ１００）の砥粒１００重量部に対して、砥石用液状フェノール樹脂（ＪＩＳＫ６９０９にて規定される）４重量部を攪拌して湿らせた後、研削砥石用粉末フェノール樹脂（ＪＩＳ  Ｋ６９０９にて規定される）２４重量部、ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウム７重量部を攪拌し、砥粒の表面に均一に付着させた混合物を得た。
【００１４】
(2)  砥石の製造
取り付け面側を補強するガラスクロス（ＪＩＳ  Ｒ３４１４にて規定されるＥＰ１９）にフェノール樹脂を含浸して半硬化状態にしたガラスクロスを４０〜８０℃の金型に馴染ませた上に補強層用の混合物を充填して表面を均し、更にガラスクロス（ＪＩＳ  Ｒ３４１４にて規定されるＥＰ４０Ｂ）にフェノール樹脂を含浸して半硬化状態にしたガラスクロスを馴染ませ、砥石層用の混合物を充填して表面を均して、加熱成形機により成形し、１５０〜２００℃の硬化炉で硬化したもの。
【００１５】
(3)  研削面観察用透視孔の形成
上記砥石の中心部から４４ｍｍの位置（外周部）に直径８ｍｍと、３８ｍｍの位置（内周部）に直径９ｍｍの研削面観察用透視孔を表１に示す個数をコアドリルで開け、図１に示すような、外径寸法１０２ｍｍ、厚み２．８ｍｍの円盤状の研削面観察用透視孔を開けた砥石を製作した。
【００１６】
(4)  評  価
研削テストは、電気ディスクグラインダー（日立工機（株）製７２０Ｗ）を使用し、砥石寸法外径１０２ｍｍ×厚さ２．８ｍｍ×孔径１５ｍｍで、被研削材はＳＵＳ３０４（ＨＲＢで８６／９０）、寸法肉厚９×横５０×縦３００ｍｍの上を、手動で往復させて研削を行った。研削条件は砥石回転数１２，０００ｒｐｍ、送り速度０．５ｍ／ｓｅｃ、研削幅９ｍｍ、傾斜角１０〜１５度、研削時間は２０分間として、被研削材除去体積及び砥石磨耗体積を測定し、その結果を表１に示す。
更に、被研削材をＳＵＳ３０４で研削焼けが生じ易い厚さ１．５ｍｍの薄板に直径３ｍｍの溶接点を作り、その凸部をグラインダーで平坦になるまで１２，０００ｒｐｍ、傾斜角５〜１０度の条件で手動研削を行い、研削焼けの発生のし易さを比較し、その結果を表１に示す。
実施例６〜８及び比較例３〜５
砥石の仕様をＷＡ  ４６  Ｓ  ＢＦ  ２７（実施例６）、ＷＡ  ８０  Ｓ  ＢＦ  ２７（実施例７）、ＷＡ  １２０  Ｓ  ＢＦ  ２７（実施例８）とした以外は実施例１の砥石と同じ寸法１０２×２．８×１５ｍｍを測定した。
【００１７】
【表１】
0004381520.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004381520.tif 000003
【００１９】
【発明の効果】
このような本発明の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石は、補強層が形成され研削面観察用透視孔が開けられているために、適度な撓み度と強度を有し、研削面が見えるために、研削焼けを生じ難く、熟練作業者でなくても研削作業を行うことが出来る。
また、従来の透視孔や切り欠きを設けた砥石に比べて、引っ掛かりや砥石の破壊が生じ難いので、安全性が高く、偏磨耗を抑制することができることから良好な研削を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明実施例の研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石の平面図（ａ）及びＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。
【図２】図２の（ａ）及び（ｂ）は、バックプレートの平面図（ａ）及びＢ−Ｂ線断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１  研削面観察用透視孔が開けられたオフセット型フレキシブル砥石
１ａ  研削面側
１ｂ  取り付け面側
２  研削面観察用透視孔
２ａ砥石回転時に透視可能な領域
３  砥石層
４  補強層
４ａ，４ｂ  ガラスクロス
５  中央部付近
６  バックプレート
７  貫通孔
【図１】
0004381520.tif 000004
【図２】
0004381520.tif 000005