JP3347675B2 - 切断砥石の基板スリット構造 - Google Patents

切断砥石の基板スリット構造

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Noritake Super Abrasive Co Ltd
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    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/121Circular saw blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D61/02Circular saw blades
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石材、コンクリー
ト、耐火物などの切断に用いられる切断砥石の基板スリ
ット構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から図7に示すような、円盤状の基
板21の外周端面上に複数のセグメントチップ22を一
定間隔で配し、各セグメントチップ22の間の基板外周
部にスリット23を形成した切断砥石20が、石材、コ
ンクリート、耐火物などの切断に用いられている。スリ
ット23は、基板半径方向に平行な端面と基端部の円形
ホール23aを有した形状をしている。
【0003】このようなスリット23を形成することに
よって、セグメントチップ22を基板21に接合する際
の熱を拡散、放熱して基板21本体への悪影響を防止
し、さらに切断中における切粉の排出を円滑にし、切断
性能を向上させることが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なスリットを形成した切断砥石においては、砥石を回転
したときに、回転数によっては100dBを超える笛吹
き音を発生することがある。この問題に対して、本出願
人は実開平6−659号公報にて笛吹き音を低減させた
切断砥石を提案した。この切断砥石は、複数のスリット
のいずれかを基板の半径方向に対してそれぞれ異なる角
度に傾斜させたもので、これによって笛吹き音を低減さ
せることができる。
【0005】また、消音効果の優れた切断砥石として、
実用新案登録第3000263号公報には、基板の中心
側方向へ向けた直線形と、この直線形に連続した円形の
組み合わせからなり、円形の先端に丸穴を形成したスリ
ットを設けた切断砥石が開示されている。
【0006】しかし、このような砥石によっても、笛吹
き音の発生をある砥石回転数までは防止することができ
るものの、笛吹き音の発生を根本からなくすことはでき
ない。また、砥石回転数や砥石外径に合わせてスリット
の傾斜角をその都度設計するのは、相当の労力と時間、
コストを要する。
【0007】本発明が解決すべき課題は、スリット形状
のさらなる改良により、砥石回転数や砥石外径にかかわ
りなく笛吹き音の発生を低減させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の切断砥石の基板
スリット構造は、円盤状の基板外周端面に複数のセグメ
ントチップを一定間隔で配し、各セグメントチップの間
の基板外周部にスリットを形成した切断砥石において、
前記スリットの両端面に凹凸を形成したことを特徴とす
る。
【0009】本発明にかかる基板スリットを形成した切
断砥石においては、砥石を回転させたときにスリット部
から空気渦は発生するが、スリットの両端面に凹凸が形
成されていることにより、この凹部と凸部から発生した
小さな空気渦がスリット部全体から発生する大きな空気
渦をかき消すことになり、これによって基板の固有振動
モードを励起することを抑制し、笛吹き音が発生しなく
なる。
【0010】ここで、前記凹凸を特定の形状、寸法、個
数に設定することにより、前記の作用をより効果的に生
じさせることができる。とくに、スリットの両端面の間
で凹凸の凹部と凸部とが互いに対応した形状とすること
により、スリットの両端面の平行状態を維持させてスリ
ット部からの空気渦の発生の増加を抑えたうえで、凹部
と凸部から発生する小さな空気渦による大きな空気渦の
かき消し効果を高めることができる。
【0011】また、スリットの両端面の凹凸の個数を基
板半径方向に2〜5個とするのが適当である。凹凸が1
個のみでは、凹凸部から発生する空気渦が小さくなら
ず、スリット部で発生する大きな空気渦のかき消し効果
が不十分となる。一方、凹凸を6個以上形成すると凹凸
が小さくなり、凹凸部から発生する空気渦が小さくなり
過ぎて、スリット部で発生する大きな空気渦のかき消し
効果が不十分となる。
【0012】また、凹凸の凹部と凸部の基板周方向の距
離を1〜6mmとするのが適当である。この距離、すな
わち凹部の深さ(または凸部の高さ)が1mm未満であ
ると、凹凸部から発生する小さな空気渦の数が少なく、
スリット部で発生する大きな空気渦のかき消し効果が不
十分となる。一方、6mmを超えると、凹凸部から発生
する空気渦が小さくならず、スリット部で発生する大き
な空気渦のかき消し効果が不十分となる。
【0013】さらに、凹凸の基板半径方向の間隔を1〜
6mmとするのが適当である。この間隔、すなわち凹部
または凸部のピッチが1mm未満であると、凹凸部から
発生する小さな空気渦の数が少なく、スリット部で発生
する大きな空気渦のかき消し効果が不十分となる。一
方、6mmを超えると、凹凸部から発生する空気渦が小
さくならず、スリット部で発生する大きな空気渦のかき
消し効果が不十分となる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態における
切断砥石を示す正面図である。切断砥石10は、円盤状
の基板11の外周端面上に複数のセグメントチップ12
を一定間隔で配し、各セグメントチップ12の間の基板
外周部にスリット13を形成したものであり、スリット
13の形状以外は図6に示した切断砥石と同じである。
【0015】スリット13は、拡大図に示すように、基
板半径方向にジグザグ状の形状をしており、このジグザ
グ状の谷部13aと山部13bで凹凸を形成している。
スリット13の両端面は平行であり、基板半径方向に谷
部13aと山部13bを合わせて3箇所形成している。
スリット13の幅Wは2mm、谷部13aと山部13b
の基板周方向の距離Hは2mm、谷部13a(または山
部13b)の基板半径方向のピッチPは4mmである。
【0016】本実施形態の場合、スリット13の両端面
は平行とし、スリット13の幅Wを従来の切断砥石の場
合と同じ2mmに維持しているので、セグメントチップ
12を基板11に接合する際の熱の拡散、放熱性能、お
よび、切断中における切粉の排出性能、切断性能は、従
来の切断砥石と同程度の性能を維持している。
【0017】そして本実施形態の切断砥石10において
は、スリット13の両端面にジグザグ状の谷部13aと
山部13bが形成されていることにより、切断砥石10
を回転させたときにスリット部から発生する大きな空気
渦は、この谷部13aと山部13bから発生した小さな
空気渦によってかき消され、基板11の固有振動モード
の励起が抑制されて笛吹き音が発生しなくなる。
【0018】なお、上記の実施形態におけるスリット1
3は、直線で形成した谷部13aと山部13bとでジグ
ザグ状のスリット形状としたが、谷部と山部は直線で形
成するものとは限らず、図2に例示するように、曲線で
谷部と山部を蛇行形に形成したスリット14とすること
もできる。
【0019】以下、本発明の効果を確認するために行っ
た実験結果について説明する。実験に供した砥石は、図
1に示したスリットを形成した発明品、実開平6−65
9号公報記載の傾斜スリットを形成した比較品、および
図7に示した従来品であり、砥石の空転時の騒音を測定
し、笛吹き音の発生状況を比較した。
【0020】 ・使用砥石:基板の外径544mm、基板厚さ2.8mm セグメントの長さ40mm、厚さ3.5mm、高さ8mm ・使用機械:大和機械製DUC−900−4L ・測定器 :小野測器製積分形普通騒音計LA−202S Aスケール ・測定法 :1300〜2300rpmまで100rpm刻みの回転数毎、 切断砥石から1mの地点で測定
【0021】測定結果を図3に示す。同図からわかるよ
うに、発明品はすべての回転数において笛吹き音は発生
していない。比較品は2200rpmで97dBの笛吹
き音が発生した。従来品は1900rpmで110d
B、2200rpmで98dBの笛吹き音が発生した。
この笛吹き音の周波数成分は、比較品は3000Hz、
従来品は2600Hzであった。
【0022】図4〜図6は、凹凸部の個数、寸法と騒音
レベルの関係を示す実験結果を示す図である。この実験
結果から、凹凸部なし(従来品)に比して凹凸部形成品
は騒音レベルが10dB以上減少し、とくに凹凸部を2
〜5個形成した発明品は約18dB減少していることが
わかる。また、凹凸部が3個の場合、凸部の高さが1〜
6mm、凸部のピッチが1〜6mmの範囲内であれば、
騒音レベルが実用上問題にならない程度に減少できるこ
とが確認できた。
【0023】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
【0024】(1)基板外周部のスリットの両端面に凹
凸を形成することにより、切断砥石を回転させたときに
スリット部から発生する大きな空気渦は、凹凸部から発
生した小さな空気渦によってかき消され、基板の固有振
動モードの励起が抑制されて笛吹き音が発生しなくな
る。
【0025】(2)スリットに形成する凹凸を特定の形
状、寸法、個数に設定することにより、上記の作用をよ
り効果的に生じさせることができる。とくに、スリット
の両端面で凹凸の凹部と凸部が互いに対応した形状とす
ることにより、スリットの両端面の平行状態を維持させ
てスリット部からの空気渦の発生の増加を抑えたうえ
で、凹部と凸部から発生する小さな空気渦による大きな
空気渦のかき消し効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における切断砥石を示す正
面図である。
【図2】 スリットの形状の別の例を示す図である。
【図3】 騒音測定結果を示す図である。
【図4】 騒音測定結果を示す図である。
【図5】 騒音測定結果を示す図である。
【図6】 騒音測定結果を示す図である。
【図7】 従来の切断砥石を示す正面図である。
【符号の説明】
10 切断砥石 11 基板 12 セグメントチップ 13,14 スリット 13a 谷部 13b 山部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−178615(JP,A) 実開 平2−135166(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 5/00 B24D 5/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円盤状の基板外周端面に複数のセグメン
    トチップを一定間隔で配し、各セグメントチップの間の
    基板外周部にスリットを形成した切断砥石において、前
    記スリットの両端面に凹凸を形成すると共に、前記スリ
    ットの両端面の間で前記凹凸の凹部と凸部とを互いに対
    応させた切断砥石の基板スリット構造。
  2. 【請求項2】 前記互いに対応する凹凸を基板半径方向
    に2〜5個形成した請求項1記載の切断砥石の基板スリ
    ット構造。
  3. 【請求項3】 前記互いに対応する凹凸の凹部と凸部の
    基板周方向の距離を1〜6mmとした請求項2又は3
    載の切断砥石の基板スリット構造。
  4. 【請求項4】 前記互いに対応する凹凸の凹部と凹部又
    は凸部と凸部の基板半径方向の間隔を1〜6mmとした
    請求項1から3のいずれかの項に記載の切断砥石の基板
    スリット構造。
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