JPH02116475A - メタルボンドダイヤモンドホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は新規なメタルボンドダイヤモンドホイールに関
するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、高強
度でかつ錆の発生を抑制しうる上、導電性をもつ軽量な
樹脂製台金に、メタルボンドされｔ；ダイヤモンド砥粒
層を取り付けて成る、砥粒層の放電加工が可能なメタル
ボンドダイヤモンドホイール、特にガラス研削用として
好適なメタルボンドダイヤモンド面取りホイールに関す
るも・のである。

［従来の技術］ 従来、ガラス成形体などの面取りには、通常ガラス研削
用メタルボンドダイヤモンド面取りホイールが用いられ
る。例えば自動車用窓ガラスを作製する場合、まず、窓
用としてのガラス板を成形したのち、窓枠に組み込むた
めに、その端面を一定のＲ形状をもつ断面に加工するこ
とが必要であり、この際、通常自動研削機のスピンドル
に取り付けられたメタルボンドダイヤモンドホイールを
回転させながら、該加工が行われる。

このようなメタルボンドダイヤモンド面取りホイールは
、一般に台金の外周部にメタルボンドされた砥粒層が取
り付けられており、そして、該１台金としては、従来ス
チール製のものが用いられてきた。これは、メタルボン
ドされた砥粒層を放電加工するのに導電性が必要である
とともに、研削時にメタルボンドダイヤモンドホイール
のもつ比較的高い研削抵抗に耐えるために、高い強度が
必要であると考えられていたためである。

しかしながら、このようなスチール製台金を用いたホイ
ールにおいては、例えば１５２’Ｘ５”の面取りホイー
ルの場合、１．６に９程度の重量に達するために、自動
研削機のスピンドルに対し、高い剛性が要請され、かつ
長期間の研削によって該スピンドルを支えるベアリング
部に損傷をもたらす上、長時間の湿式研削によって、ス
チール製台金の表面に錆が発生して、被加工物を汚染し
たり、あるいはホイールを支持するボルトやナツトなど
の錆を惹起する、などの欠点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、このような従来のスチール製台金を用いたメ
タルボンドダイヤモンドホイールが有する欠点を克服し
、高強度でかつ錆の発生を抑制しうる上、軽量であり、
しかもメタルボンドされた砥粒層の放電加工が可能な導
電性を有するなど、優れた特徴をもつ１台金に、メタル
ボンドされたダイヤモンド砥粒層を取り付けて成るメタ
ルボンドダイヤモンドホイールを提供することを目的と
してなされたものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記の優れた特徴をもつ１台金を有する
メタルボンドダイヤモンドホイールを開発するために鋭
意研究を重ねた結果、該１台金として、特定の充填剤を
含有しＩ；樹脂成形体を用いることにより、その目的を
達成しうろことを見い出し、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。

すなわち、本発明は、１台金の外周部に、メタルボンド
されたダイヤモンド砥粒層を取り付けて成るメタルボン
ドダイヤモンドホイールにおいて、該１台金として、導
電性金属粉末及び／又は黒鉛粉末とガラス繊維及び／又
は炭素繊維とを含有する樹脂成形体を用いたことを特徴
とするメタルボンドダイヤモンドホイールを提供するも
のである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、１台金として樹脂製のものが用いら
れる。該１台金に用いられる樹脂としては、例えば熱硬
化性のフェノール樹脂やポリイミド樹脂などの耐熱性樹
脂が好ましく挙げられる。これは、メタルボンドダイヤ
モンドホイールによってガラスなどを研削する場合、該
ホイールと被加工物との干渉によって研削熱が発生し、
この熱の伝導によって、研削を長時間継続すると、砥粒
層の下部の台金は１２０〜１５０°Ｃ程度の温度まで加
熱されるため、耐熱性に優れたものが必要であるからで
ある。

前記のフェノール樹脂やポリイミド樹脂成形体の曲げ強
度は１０　ｋｇ／　ｍｍ２を超え、１台金として必要な
強度は満たしているが、本発明においてはスチール製台
金のもつ強度（約５　＜）　ｋｇ／　ａｍ”）により近
づけるために、該樹脂成形体中にガラス繊維又は炭素繊
維若しくはその両方を含有させる。

これらの繊維の含有量は、通常樹脂成形体の重量に基づ
き２０〜６０重量％の範囲で選ばれる。また、該繊維の
形状については、長さが０．０５〜０．６ｍｒｘの範囲
にあり、かつアスペクト比が１０〜３０の範囲にあるも
のが好ましい。このように、前記繊維で強化することに
より、樹脂成形体の曲げ強度を３０〜５０　ｋｇ／　ｍ
ｅｎ”程度まで上げることができる。

本発明においては、該樹脂成形体に導電性を付与するた
めに、導電性金属粉末又は黒鉛粉末若しくはその両方を
該樹脂成形体中に好ましくはｉｏ〜２０容量％の範囲で
含有させる。該金属粉末の種類については特に制限はな
く、導電性を有するものであれば任意の金属粉末を用い
ることができる。また、特に軽量化や錆発生の防止を目
標とする場合には、金属粉末よりも黒鉛粉末の方が好ま
しいが、金属粉末を含有させた樹脂成形体から成る１台
金も、スチール製台金に比べると軽量でかつ錆が発生し
にくいという特徴を有している。

このようにして、導電性金属粉末や黒鉛粉末を含有させ
ることにより、樹脂成形体は導電性を有するようになり
、メタルボンドダイヤモンドホイールの機械加工の１つ
として用いられる放電加工が可能となる。

本発明ホイールにおいては、前記の樹脂製台金の外周部
に、メタルボンドされたダイヤモンド砥粒層が取り付け
られており、このメタルボンドされたダイヤモンド砥粒
層は、通常ダイヤモンド粉末とポンド構成メタル粉末と
の混合粉末の加圧焼結体から成っている。該ポンド構成
メタルの種類については特に制限はなく、従来メタルボ
ンドダイヤモンド焼結体に慣用されているものを用いる
ことができる。このようなものとしては、例えば銅−ス
ズ１台金などのブロンズ系１台金、銅−亜鉛などのプラ
ス系１台金などを好ましく挙げることができる。これら
のボンド構成メタル粉末は、通常平均粒径が１〜１００
μｍの範囲にあるものが用いられる。

一方、ダイヤモンド粉末としては、天然産のものであっ
てもよいし、人造のものであってもよく、また通常平均
粒径が５０〜２００μｍの範囲にあるものが用いられる
。

本発明ホイールにおけるメタルボンドされたダイヤモン
ド砥粒層を構成する焼結体は、前記のダイヤモンド粉末
とボンド構成メタル粉末とを、好ましくは容量比５：９
５ないし２０　：　８０の割合で混合し、この混合粉末
を還元性雰囲気下に４５０〜７００℃程度の温度におい
て、好ましくは０．１〜１．５ｔ／ｃｍ″の範囲の加圧
下で焼結することにより、製造することができる。

本発明ホイールは、前記のようにして得られたメタルボ
ンドダイヤモンド焼結体から成るダイヤモンド砥粒層が
、樹脂製台金の外周部に取り付けられた構造を有してい
るが、研削作業時に、該砥粒層が樹脂製台金から、極め
てまれに剥離することがある。したがって、このような
剥離を防止する目的で、該砥粒層内周部を偏芯させても
よい。

この偏芯によって研削時の抵抗による力が不均質にかか
り、この結果砥粒層の１台金からの剥離を防止すること
ができる。また、このように砥粒層内周部を偏芯させる
場合、１台金の適当な箇所に孔を開けて、モーメントの
均一化を図ることが望ましい。また、剥離を防止するた
めに、該砥粒層の１台金との接触部に、１個以上の凹部
及び／又は凸部を設けることも有利な方法である。

さらに、黒鉛粉末を含有させた樹脂製台金を用いたホイ
ールにおいては、該黒鉛の優れた潤滑性のために、長期
間の研削作業により、ボルトナツトの締め付けがゆるむ
場合がある。このようなボルトナツトのゆるみを防止す
るために、内層部として黒鉛粉末を含む層を、外層部と
して黒鉛粉末を含まない層を設ける、すなわちサンドイ
ッチ構造とすることも有利である。

［実施例］ 次に、本発明のメタルボンドダイヤモンドホイールの好
適な製造方法の１例を示すと、まず、ダイヤモンド粉末
とポンド構成用メタル粉末とを、所要の割合で混合して
混合粉末を調製し、金型中にセットして適当な条件で焼
結を行い、第１図に示すメタルボンドで結合されたダイ
ヤモンド砥粒層を作成する。次に、成形機に、前記砥粒
層リングをセットした金型を入れ、さらにフェノール樹
脂やポリイミド樹脂などに所要量の導電性金属粉末及び
／又は黒鉛粉末とガラス繊維及び／又は炭素繊維とを配
合した樹脂組成物粉末を該金型中に充填し、加熱、加圧
成形する、このようにして成形された本発明のメタルボ
ンドダイヤモンドホイールの１例の断面図を第２図に示
す。第２図は、樹脂製台金１の外周部に、メタルボンド
ダイヤモンド砥粒層２が取り付けられ、さらに１台金の
中央部にスピンドル孔３が設けられた構造を示す。

該ホイールは、最終的に止め孔などが加工され、かつ砥
粒層は放電加工されて製品となる。その１例の平面図を
第３図に示す。

このようにして得られた本発明のメタルボンドダイヤモ
ンドホイールは、従来のスチール性台金を有するホイー
ルに比べて約３０％軽量化されており、このため、実際
に研削を行うと約２０〜３０％の研削時間の向上がみら
れ、かつ自動研削機の故障も消減し、長時間の研削にも
耐えることができる。また、砥粒層の放電加工には全く
支障がみられない。

第４図は、サンドインチ状の樹脂製台金を有する本発明
のメタルボンドダイヤモンドホイールの１例の断面図で
あり、中心に黒鉛粉末を含有する層５を配し、その外側
に黒鉛粉末を含有しない層６を配した樹脂製台金１の外
周部に、メタルボンドダイヤモンド砥粒層２が取り付け
られた構造を示す。

第５図は、メタルボンドダイヤモンド砥粒層の内周部を
偏芯させＩ；本発明のメタルボンドダイヤモンドホイー
ルの１例の断面図である。

［発明の効果］ 本発明のメタルボンドダイヤモンドホイールは、台金と
して、ガラス繊維などで強化され、かつ導電性粒子を含
有させた樹脂成形体から成るものを用いたものであって
、高強度で、かつ錆の発生を抑制しうるとともに、軽量
である上、砥粒層の放電加工も可能であるなど、優れた
特徴を有している。

また、本発明のメタルボンドダイヤモンドホイールにお
いては、砥粒層の内周部を偏芯させたり、１台金と接触
する部分に凹凸部を設けたりすることで、極めてまれに
発生する砥粒層の離脱を防止することができるし、また
、樹脂製台金中の黒鉛粒子含有層をサンドイッチ状に包
み込むことによってボルトナツトのゆるみを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るメタルボンドダイヤモンド砥粒層
の１例の断面図、第２図及び第３図は、それぞれ本発明
のメタルボンドダイヤモンドホイールの１例の断面図及
び平面図、第４図及び第５図は、それぞれ本発明のメタ
ルボンドダイヤモンドホイールの異なった仕様の例の断
面図であり、図中符号１は樹脂製台金、２はメタルボン
ドダイヤモンド砥粒層、３はスピンドル孔、４は止め孔
、５は黒鉛粉末含有層、６は黒鉛粉末を含有しない層で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　台金の外周部に、メタルボンドされたダイヤモンド
   砥粒層を取り付けて成るメタルボンドダイヤモンドホィ
   ールにおいて、該台金として、導電性金属粉末及び／又
   は黒鉛粉末とガラス繊維及び／又は炭素繊維とを含有す
   る樹脂成形体を用いたことを特徴とするメタルボンドダ
   イヤモンドホィール。 ２　メタルボンドされたダイヤモンド砥粒層が内周部を
   偏芯させたものである請求項１記載のホィール。 ３　メタルボンドされたダイヤモンド砥粒層が台金と接
   触する部分に１個以上の凹部及び／又は凸部を設けたも
   のである請求項１記載のホィール。