JPH06210571A - ディスク状研削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面加工に適する構成を具え、カッターディ
スクおよび溝加工用フライスとして効果的に使用可能で
あり、耐用寿命に優れ、しかも経済的に製造し得る研削
工具を提案することにある。 【構成】 研削工具は、動力駆動装置の出力スピンドル
を固定するための貫通孔（６）を中心部に有するディス
ク状支持体（１）を具える。支持体（１）の肉厚（Ｓ）
を外周部（２）に向けて減少させる。支持体（１）の外
周部（２）および側面（３）の外周部近接領域で、支持
体の肉厚減少領域（８）には砥粒（４）をはんだ（５）
により結合する。砥粒（４）は、その直径の１〜10倍に
相当するピッチ（Ａ）だけ相互に離間させて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ディスク状の支持体を具える研
削工具に関し、特に、支持体の外周部と、少なくとも一
方の側面における少なくとも外周部近接領域とに砥粒が
被着されてなる研削工具に係るものである。

【０００２】

【背景技術】上述の構成を有する研削工具は、コンクリ
ート、岩石等の硬質材料の切削または研削に使用され
る。

【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第 35 13 6
87号公報は、ディスク状の支持体を具え、支持体の外周
部および両側面に砥粒としてのダイヤモンド粒子が帯状
に被着されている研削工具を開示している。

【０００４】上述した既知の研削工具は、カッターディ
スクおよび溝加工用フライスとして使用されるところ、
ディスク状支持体の肉厚が一定であるために、限られた
条件下での表面加工しか行えない。被加工表面に対して
研削工具を傾斜させる場合には、外周部だけが被加工表
面に接触し、本来の研削面は材料の表面に接触しない惧
れがある。 研削工具を被加工表面に対して平行に移動さ
せる場合、側面における全ての砥粒が被加工表面に接触
するが、研削工具は被加工表面上で揺動を生じる場合が
ある。

【０００５】

【発明の開示】本発明の課題は、表面加工に適する構成
を具え、カッターディスクおよび溝加工用フライスとし
て効果的に使用可能であり、耐用寿命に優れ、しかも経
済的に製造し得る研削工具を提案することにある。

【０００６】この課題を解決するため、本発明は、本文
冒頭に記載した形式の研削工具において、支持体の肉厚
を外周部に向けて減少させ、少なくとも支持体の肉厚減
少領域に砥粒をはんだにより結合し、砥粒を所定のピッ
チだけ相互に離間させて配置し、該ピッチは支持体の側
面と平行な面内における砥粒の直径の１〜10倍としたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】本発明によれば、外周部に向けて肉厚が減
少する支持体を用いることにより、側面の残部に対して
所定の傾斜角度で延在する研削面が生じる。この傾斜研
削面により、研削作業の間に研削工具を被加工表面に対
して斜めに調整することができ、したがって研削作業時
における研削工具の揺動を防止することが可能となる。

【０００８】砥粒は、適当な特性を有するはんだによっ
て支持体に結合することができる。この実施例は、砥粒
の約20％〜25％だけをはんだ部分に埋設すれば良い点で
有利である。

【０００９】汚染傾向のある材料を切削加工する場合、
砥粒のピッチは硬質基盤を加工する場合よりも大とする
のが有利であり、その限度は砥粒の直径の１〜10倍であ
る。

【００１０】研削工具における支持体は、鋼、合金、焼
結合金またはセラミック製とすることができる。

【００１１】支持体の肉厚は、研削工具の中心軸線と直
交する支持体の中心面に関して対称的に減少させるのが
有利である。外周に向けて肉厚が減少する支持体の領域
は、表面加工に特に好適である。対称形状に形成した支
持体の両側面は、同一の表面加工に用いることができ
る。

【００１２】支持体の肉厚減少領域には、砥粒の被着さ
れない領域を設けるのが有利である。砥粒の被着されな
い領域は、研削屑をより良好に排出する機能を発揮し、
ひいては切削性能を大幅に上昇させる。湿式の表面加工
に際しては、砥粒の被着されない領域によって側面にお
ける冷却剤の最適配分が可能となる。

【００１３】砥粒の被着されない領域は、部分的に中心
から支持体の外周部に向けて延在させる。砥粒の被着さ
れない領域により、支持体の砥粒被着面は複数の小さな
表面部分に分割され、各表面部分も少なくとも部分的に
中心から研削工具の外周部に向けて延在する。砥粒の被
着されない領域は、任意の幅および／または形状に形成
することができる。したがって、例えば、砥粒の被着さ
れない領域はほぼ半径方向に延在させ、または同心円状
若しくは螺旋状に形成し得るものであり、特に螺旋状と
する場合には螺旋の捩れ方向を研削工具の回転方向とは
逆向きとして研削屑の良好な排出を可能とする。

【００１４】研削屑を一層良好に排出可能とするため
に、支持体における砥粒の被着されない前記領域を、支
持体の凹所として形成するのが有利である。湿式切断作
業に際しては、支持体の中心部から外周部まで凹所によ
る冷却剤の補給が可能となる。

【００１５】凹所を少なくとも部分的に支持体の中心部
から外周部に向けて延在させて、支持体の大きな側面を
複数の小さな表面部分に分割する。 これらの表面部分
は、 少なくとも部分的に研削工具の中心部から外周部に
向けて延在する。凹所は任意の幅に形成することがで
き、例えば研削工具の中心部から外周部に向けて増加さ
せることができる。このようにして、 例えば円形断面形
状を有する凹所を形成することが可能である。

【００１６】螺旋状凹所の捩れ方向を研削工具の回転方
向に対して逆向きとする場合には、凹所は研削屑を搬出
するための良好なチャンネルを形成する。 このような凹
所は、特に、湿式加工に際して動力駆動装置の出力スピ
ンドルを経て研削工具に供給される冷却剤の分配に好適
である。すなわち、冷却剤を研削工具の中心部から側面
に補給することが可能となる。

【００１７】支持体は、砥粒の間に位置する領域におい
て所定の深さを有する構成とするのが有利である。砥粒
を被着する前に、支持体は砥粒の被着領域に表面突部を
有する構成とすることができる。この場合、研削工具に
おける砥粒は、 はんだを用いて円筒形状または切頭円錐
形状の突部に固定する。砥粒を固定した突部表面の直径
は、砥粒の最大直径よりも僅かに大とする。

【００１８】湿式加工を行う場合には、砥粒を被着しな
い領域による冷却剤の適正配分のみならず、研削工具の
外周部に向けての研削屑の排出性能を一層向上させるこ
とも可能となる。

【００１９】砥粒は、 ダイヤモンド粒子により構成する
のが有利である。ダイヤモンド粒子を互いに離間させて
配置することにより、 高い切削性能が得られる。ダイヤ
モンド粒子が被加工材料の表面に深く侵入するからであ
る。

【００２０】ディスク形支持体には、２個〜８個のダイ
ヤモンド粒子の集合体よりなる砥粒を被着するのが有利
である。複数のダイヤモンド粒子の集合体を被着するこ
とにより、特に、硬質材料の加工に適した大きな研削面
を実現することが可能である。ダイヤモンド粒子の集合
体は、被加工材料の表面に余り深く侵入しない。そのた
め、粗さの少ない表面を形成することが可能となる。

【００２１】砥粒または砥粒集合体のピッチは、砥粒の
耐摩耗特性に対応する大きさとすることができる。

【００２２】砥粒を研削工具の側面および外周部に適正
に分散配置するには、穴つきマスクを用いて砥粒を支持
体上に散布するのが有利である。砥粒を被着するため
に、支持体に適当なはんだ層を設け、所要に応じて変形
可能な有孔マスクを保持した状態で砥粒を散布する。砥
粒は、有孔マスクにおける互いに離間した対応する貫通
孔を通じて散布され、支持体に結合したはんだ層に到達
させる。

【００２３】砥粒は、外周部および側面の外周部近接領
域に単層として配置することができる。

【００２４】

【発明の最良の実施形態】以下、図示実施例につき本発
明を一層具体的に説明する。

【００２５】図１および図２に示す実施例に係る研削工
具において、環状支持体１は外周部２と側面３とを具
え、側面３に砥粒４を被着したものである。支持体１
は、外周部２に向けて肉厚Ｓが減少する領域８と中心貫
通孔６とを有する。この貫通孔６は、図示しない動力駆
動装置の出力軸に対する研削工具の固定に供するものと
する。そのために貫通穿孔６は、外形を切頭円錐形状と
したクランプ部材（図示せず）を軸線方向両側から係合
させ得るよう、研削工具の中心軸線と直交する中心面に
関して対称的なテーパ形状に形成する。

【００２６】支持体の側面３をはんだ５で部分的に被覆
し、砥粒４をはんだ５により支持体１に結合する。この
場合、砥粒４は互いに所定のピッチＡで離間配置する。
研削工具には、その使用時に生じる研削屑を良好に排出
可能とするため、砥粒を被着しない半径方向領域７を設
ける。

【００２７】図２は、支持体１の拡大断面図である。図
１のII−II線に沿う支持体１の断面は、前記半径方向領
域７を通過する。砥粒４は、外周部２のみならず、側面
３における外周部２の近接領域にも配置する。

【００２８】図３および図４に示す実施例に係る研削工
具において、環状支持体11の側面13には、砥粒14を被着
しない半径方向領域としての凹所17を設ける。このよう
な凹所17を支持体11の両側面13に設ける場合には、両側
面13の凹所17を互いに円周方向にオフセット配置して凹
所17による支持体11の脆弱化を防止することができる。
例えば、各側面13の４カ所に凹所17を設ける場合には、
図３に示すように、各側面13の凹所17を相互に90°の角
度間隔で配置すると共に一方の側面13の凹所17を他方の
側面13の凹所17に対して45°だけオフセットさせて配置
することができる。

【００２９】凹所17は、 外周部12または側面13の外周部
近接領域から支持体11の中心における貫通孔16まで延在
させることができる。 支持体11には、砥粒14としてのダ
イヤモンド粒子を規則的に又は任意の配列パターンに従
って被着することができる。いずれの場合でも、砥粒14
は互いに所定のピッチＡだけ離間させて分散配置する。
ピッチＡは被加工材料表面の性状に応じて異ならせる。
また、貫通孔16に近接する側面13の中心側領域における
ピッチよりも、外周部12および側面13の外周部近接領域
におけるピッチを小さく設定し、外周部近接領域に砥粒
14をより高密度で配置することも可能である。

【００３０】砥粒14を被着しない半径方向領域としての
凹所17により、 研削屑を良好に排出可能とする。

【００３１】支持体11の中心に設けられた貫通孔16は、
前述した実施例におけると同様、図示しない動力駆動装
置の出力軸に対する研削工具の固定に供するものとす
る。支持体11における貫通孔16の内壁領域は、研削工具
の中心面に関して対称的なテーパ形状とする。このよう
なテーパ形状の貫通孔16には、そのテーパ面に対して相
補形状をなす駆動スピンドルのクランプ部材（図示せ
ず）を、支持体11の側面13から突出しない態様で係合さ
せることができる。

【００３２】図４に示す拡大断面図から明らかなよう
に、支持体11には、研削工具の中心面に関して対称的に
外周部12に向けて肉厚Ｓが減少する領域18と、 中心に配
置された貫通孔16と、 砥粒を被着しない半径方向領域と
しての凹所17とを設け、凹所17は外周部12から側面13の
外周部近接領域にかけて延在させる。図４の断面図に
は、支持体11の裏側側面13に設けた凹所が表されていな
い。これは、前述したとおり、裏側側面13の凹所17が表
側側面13の凹所17に対してオフセット配置されているか
らである。

【００３３】図５および図６に示す実施例に係る研削工
具において、環状支持体21には、外周部22と側面23にお
ける外周部近接領域に砥粒24を被着する。砥粒24は、 互
いに所定のピッチＡだけ離間させて支持体21上に分散配
置する。

【００３４】図６に示す拡大断面図から明らかなよう
に、支持体21には、砥粒24を被着しない半径方向領域27
と、研削工具の中心面に関して対称的に外周部12に向け
て肉厚Ｓが減少する領域28とを設ける。砥粒24を被着し
ない半径方向領域27は、所定の深さを有する凹所として
形成する。また、砥粒24を被着した外周部22および側面
23の外周部近接領域には、多数の突部29を設ける。

【００３５】突部29は円筒形状に形成し、砥粒24ははん
だ25により突部29上に固定する。砥粒24は、ダイヤモン
ド粒子単体又は２個〜８個のダイヤモンド粒子の集合体
により構成することができる。突部29の直径は、砥粒24
の直径よりも大とする。このような支持体21の製造およ
び突部29の分散配置は、所定のパターンに従って行う。
はんだ25および砥粒24については、 一粒の砥粒24を通過
させるに必要かつ十分な直径の貫通孔を有する図示しな
い有孔マスクを使用するのが望ましい。有孔マスクにお
ける貫通孔の配列パターンは、支持体21における突部29
の配列パターンと同一とする。

【００３６】支持体21の中心に設けられた貫通孔26は、
前述した実施例におけると同様、図示しない動力駆動装
置の出力軸に対する研削工具の固定に供するものとす
る。支持体11における貫通孔26の内壁領域は、研削工具
の中心面に関して対称的なテーパ形状とする。

【００３７】図７に示した実施例に係る研削工具は、中
心に貫通孔36を有する環状支持体31を具えている。支持
体31における外周部32および側面33の外周部近接領域を
少なくとも部分的にはんだ35で被覆し、砥粒34をはんだ
35により支持体31に結合する。砥粒34は、２個〜８個の
ダイヤモンド粒子の集合体として支持体31に単層で被着
する。 このようなダイヤモンド粒子集合体よりなる砥粒
34は、互いに所定のピッチＡだけ離間させて外周部32と
側面33の外周部近接領域とに分散配置する。

【００３８】本実施例においても、砥粒34を被着しない
半径方向領域37により、 研削屑を良好に排出可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例による研削工具を
示す正面図である。

【図２】図２は、図１のII−II線に沿う拡大部分断面図
である。

【図３】図３は、本発明の第２実施例による研削工具を
示す正面図である。

【図４】図４は、図３のIV−IV線に沿う部分拡大断面図
である。

【図５】図５は、本発明の第３実施例による別の研削工
具を示す正面図である。

【図６】図６は、図５のVI−VI線に沿う部分拡大断面図
である。

【図７】図７は、本発明の第４実施例による別の研削工
具を示す正面図である。

【符号の説明】

１, 11, 21, 31 支持体 ２, 12, 22, 32 外周部 ３, 13, 23, 33 側面 ４, 14, 24, 34 砥粒 ５, 15, 25, 35 はんだ ７, 17, 27, 37 砥粒を被着しない半径方向領域 ８, 18, 28 肉厚減少領域 Ｓ 肉厚 Ａ ピッチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状の支持体（１，11，21, 31）
   を具える研削工具であって、前記支持体の外周部（２，
   12, 22, 32）と、少なくとも一方の側面（３，13,23, 3
   3）における少なくとも外周部近接領域とに砥粒（４，1
   4, 24, 34）が被着されてなる研削工具において、支持
   体（１，11，21, 31）の肉厚（Ｓ）を外周部（２，12，
   22, 32）に向けて減少させ、少なくとも支持体（１，1
   1, 21,31）の肉厚減少領域（８，18, 28）に砥粒（４，
   14, 24, 34）をはんだ（５，15, 25, 35）により結合
   し、砥粒（４，14，24，34）を所定のピッチ（Ａ）だけ
   相互に離間させて配置し、該ピッチは支持体（１，11，
   21, 31）の側面（３，13，23, 33）と平行な面内におけ
   る砥粒（４，14，24, 34）の直径の１〜10倍としたこと
   を特徴とする研削工具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の研削工具において、支持
   体（１，11, 21, 31）の肉厚（Ｓ）を、研削工具の中心
   軸線と直交する支持体の中心面に関して対称的に減少さ
   せたことを特徴とする研削工具。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の研削工具にお
   いて、支持体（１，11，21，31）の肉厚減少領域（８，
   18, 28）には、砥粒の被着されない領域を設けたことを
   特徴とする研削工具。
4. 【請求項４】 請求項３記載の研削工具において、支持
   体（11）における砥粒の被着されない前記領域を、支持
   体（11）の凹所（17）として形成したことを特徴とする
   研削工具。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の研
   削工具において、支持体（21）を、砥粒（24）の間に位
   置する領域（27）において所定の深さを有するものとし
   たことを特徴とする研削工具。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の研
   削工具において、砥粒（４，14, 24）を、ダイヤモンド
   粒子により構成したことを特徴とする研削工具。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の研
   削工具において、砥粒（34）を、２個〜８個のダイヤモ
   ンド粒子の集合体により構成したことを特徴とする研削
   工具。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項に記載の研
   削工具において、砥粒（４，14, 24, 34）を、有孔マス
   クを用いて支持体（１，11，21，31）に分散配置したこ
   とを特徴とする研削工具。