(57)【要約】【課題】目詰まりしにくい砥粒固着部を有する鋸工具の製造方法を提供する。【解決手段】鋸工具の製造方法として、保持工程及び砥粒固着部形成工程を含む。保持工程は、砥粒(22)と砥粒(22)より径の大きい間引き用粒子(21)と砥粒(22)と実質的に同径の調整用粒子(24)とを混合した混合粒子群(2A)を、母材(17)の周囲の空間に充填して配置した状態で、母材(17)に所定の厚さのめっき層(25)を形成し、めっき層(25)によって混合粒子群(2A)を保持する。砥粒固着部形成工程は、めっき層(25)によって保持された混合粒子群(2A)のうちの間引き用粒子(21)及び調整用粒子(24)を液流で除去し砥粒(22)のみが残存した砥粒固着部(512)を形成する。【選択図】図９
2020006480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒と、前記砥粒より径の大きい間引き用粒子と、前記砥粒と実質的に同径の調整用粒子と、を混合した混合粒子群を、母材の周囲の空間に充填して配置した状態で、前記母材に所定の厚さのめっき層を形成し、前記めっき層によって前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記混合粒子群のうちの前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を液流で除去し、前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法。
【請求項２】
前記砥粒固着部形成工程は、
前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を除去した後に、前記めっき層の上に別のめっき層を積層するめっき層積層工程を含むことを特徴とする請求項１記載の鋸工具の製造方法。
【請求項３】
母材の周囲の空間のうち、前記母材の所定の高さ位置から下方側の空間を所定粒径の球状粒子で充填する球状粒子充填工程と、
前記周囲の空間のうち、前記所定の高さ位置から上方側の空間を、前記所定粒径と実質的に同径の砥粒と前記砥粒より径の大きい間引き用粒子とを含む混合粒子群で充填する混合粒子群充填工程と、
前記母材にめっき層を形成し、前記めっき層によって前記球状粒子及び前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記球状粒子及び前記混合粒子群のうちの、前記球状粒子及び前記間引き用粒子を液流で除去し、前記母材における前記所定の高さ位置から上方側の部分に前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで、前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法。
【請求項４】
母材の周囲の空間のうち、前記母材の所定の高さ位置から下方側の空間を所定粒径の球状粒子で充填する球状粒子充填工程と、
前記周囲の空間のうち、前記所定の高さ位置から上方側の空間を、前記所定粒径と実質的に同径の砥粒と前記砥粒より径の大きい間引き用粒子と前記砥粒と実質的に同径の調整用粒子とを混合した混合粒子群で充填する混合粒子群充填工程と、
前記母材にめっき層を形成し、前記めっき層によって前記球状粒子及び前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記球状粒子及び前記混合粒子群のうちの、前記球状粒子，前記間引き用粒子，及び前記調整用粒子を液流で除去し、前記母材における前記所定の高さ位置から上方側の部分に前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで、前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法。
【請求項５】
前記砥粒固着部形成工程は、
前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を除去した後に、前記めっき層の上に別のめっき層を積層するめっき層積層工程を含むことを特徴とする請求項４記載の鋸工具の製造方法。
【請求項６】
前記砥粒固着部の砥粒分布度を５０（個／ｃｍ２）以下にすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋸工具の製造方法。
【請求項７】
胴部と、
前記胴部の側縁部に形成されためっき層と、
前記めっき層の一部である第１の範囲に形成され、所定の砥粒分布度で前記めっき層に保持された砥粒を有する砥粒固着部と、
前記めっき層における前記第１の範囲を除く第２の範囲に、複数の球面状の凹部が整列して形成されている鋸工具。
【請求項８】
前記凹部の球面の曲率は、前記球面に合致する球面を有する球体を前記凹部に仮想配置したときに、隣接する前記球体同士の隙間に前記砥粒が進入不能な曲率であることを特徴とする請求項７記載の鋸工具。
【請求項９】
前記第１の範囲と前記第２の範囲との境界は、直線状であることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の鋸工具。
【請求項１０】
前記所定の砥粒分布度は、５０（個／ｃｍ２）以下であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の鋸工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥粒が電着により固定されている砥粒固着部を有する鋸工具の製造方法及び鋸工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥粒がめっき層によって固着されている砥粒固着部を有する鋸工具が知られている。特許文献１には、切刃部に砥粒が固着した帯鋸刃が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１９６０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
砥粒固着部は、一般に、所望の砥粒を混入しためっき液中に鋸工具の母材を浸漬し、その状態で電着を行って形成する。
この方法では、母材の表面状態の違いなどにより、砥粒固着部において砥粒が均一に分布せず、単位面積当たりの個数で示される分布度にばらつきが生じることがある。
砥粒固着部における砥粒の分布度が高すぎる部分は、砥粒で削った切り粉をクーラントと共に溜め得るチップポケットが少ないため、目詰まりが生じ易い。
そのため、砥粒固着部を、砥粒の分布度が所望の密度で均一となるよう形成して砥粒固着部に十分なチップポケットを確保し、目詰まりを生じにくくする工夫が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、目詰まりしにくい砥粒固着部を有する鋸工具の製造方法及び鋸工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は次の手順及び構成を有する。
１）砥粒と、前記砥粒より径の大きい間引き用粒子と、前記砥粒と実質的に同径の調整用粒子と、を混合した混合粒子群を、母材の周囲の空間に充填して配置した状態で、前記母材に所定の厚さのめっき層を形成し、前記めっき層によって前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記混合粒子群のうちの前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を液流で除去し、前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法である。
２）前記砥粒固着部形成工程は、
前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を除去した後に、前記めっき層の上に別のめっき層を積層するめっき層積層工程を含むことを特徴とする１）に記載の鋸工具の製造方法である。
３）母材の周囲の空間のうち、前記母材の所定の高さ位置から下方側の空間を所定粒径の球状粒子で充填する球状粒子充填工程と、
前記周囲の空間のうち、前記所定の高さ位置から上方側の空間を、前記所定粒径と実質的に同径の砥粒と前記砥粒より径の大きい間引き用粒子とを含む混合粒子群で充填する混合粒子群充填工程と、
前記母材にめっき層を形成し、前記めっき層によって前記球状粒子及び前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記球状粒子及び前記混合粒子群のうちの、前記球状粒子及び前記間引き用粒子を液流で除去し、前記母材における前記所定の高さ位置から上方側の部分に前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで、前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法である。
４）母材の周囲の空間のうち、前記母材の所定の高さ位置から下方側の空間を所定粒径の球状粒子で充填する球状粒子充填工程と、
前記周囲の空間のうち、前記所定の高さ位置から上方側の空間を、前記所定粒径と実質的に同径の砥粒と前記砥粒より径の大きい間引き用粒子と前記砥粒と実質的に同径の調整用粒子とを混合した混合粒子群で充填する混合粒子群充填工程と、
前記母材にめっき層を形成し、前記めっき層によって前記球状粒子及び前記混合粒子群を保持する保持工程と、
前記めっき層によって保持された前記球状粒子及び前記混合粒子群のうちの、前記球状粒子，前記間引き用粒子，及び前記調整用粒子を液流で除去し、前記母材における前記所定の高さ位置から上方側の部分に前記砥粒のみが残存した砥粒固着部を形成する砥粒固着部形成工程と、
を含んで、前記砥粒固着部を有する鋸工具を製造する鋸工具の製造方法である。
５）前記砥粒固着部形成工程は、
前記間引き用粒子及び前記調整用粒子を除去した後に、前記めっき層の上に別のめっき層を積層するめっき層積層工程を含むことを特徴とする４）に記載の鋸工具の製造方法である。
６）前記砥粒固着部の砥粒分布度を５０（個／ｃｍ２）以下にすることを特徴とする１）〜５）のいずれか一つに記載の鋸工具の製造方法である。
７）胴部と、
前記胴部の側縁部に形成されためっき層と、
前記めっき層の一部である第１の範囲に形成され、所定の砥粒分布度で前記めっき層に保持された砥粒を有する砥粒固着部と、
前記めっき層における前記第１の範囲を除く第２の範囲に、複数の球面状の凹部が整列して形成されている鋸工具である。
８）前記凹部の球面の曲率は、前記球面に合致する球面を有する球体を前記凹部に仮想配置したときに、隣接する前記球体同士の隙間に前記砥粒が進入不能な曲率であることを特徴とする７）に記載の鋸工具である。
９）前記第１の範囲と前記第２の範囲との境界は、直線状であることを特徴とする７）又は８）に記載の鋸工具である。
１０）前記所定の砥粒分布度は、５０（個／ｃｍ２）以下であることを特徴とする７）〜９）のいずれか一つに記載の鋸工具である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、砥粒固着部の目詰まりが生じにくい、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る鋸工具の製造方法の実施例の製造方法で製造可能な砥粒鋸刃５１を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＳ１ｃ−Ｓ１ｃ位置での断面図である。
【図２】図２は、実施例の製造方法で製造可能な砥粒鋸刃５２を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＳ２ｃ−Ｓ２ｃ位置での断面図である。
【図３】図３は、実施例の製造方法で製造可能な砥粒鋸刃５３を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＳ３ｃ−Ｓ３ｃ位置での断面図である。
【図４】図４は、実施例の製造方法で用いる電気めっき装置１を示す概略図である。
【図５】図５は、実施例１の製造方法における電着工程での母材１７と混合粒子群２との配置関係を示す模式図である。
【図６】図６は、実施例１の製造方法においてめっき層２３を形成した状態を示す部分断面図である。
【図７】図７は、実施例１の製造方法における水洗後の状態を示す部分断面図である。
【図８】図８は、実施例１の製造方法で形成した砥粒固着部５１２を示す部分断面図である。
【図９】図９は、実施例２の製造方法における電着工程での母材１７と混合粒子群２Ａとの配置関係を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施例２の製造方法において１次めっき層２５を形成した状態を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、実施例２の製造方法における水洗後の状態を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、実施例２の製造方法において２次めっき層２６を形成した状態を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、実施例２の製造方法で形成した砥粒固着部５１２を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、実施例３の製造方法における電着工程での母材１７と混合粒子群２と球状粒子２８との配置関係を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施例３の製造方法で形成した砥粒固着部５１２を示す部分断面図である。
【図１６】図１６は、実施例４の製造方法における電着工程での母材１７と混合粒子群２Ａと球状粒子２８との配置関係を示す模式図である。
【図１７】図１７は、実施例４の製造方法で形成した砥粒固着部５１２を示す部分断面図である。
【図１８】図１８は、砥粒２２の粒度ごとの、砥粒２２と調整用粒子２４との調整混合比βと砥粒分布度ｘとの関係などを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る鋸工具の製造方法を、実施例１〜４の鋸工具の製造方法により説明する。
【００１０】
各実施例の鋸工具の製造方法で製造する鋸工具の例を、図１〜図３に示す。これらはいずれも、砥粒固着部を有する鋸工具である。以下、砥粒固着部を有する鋸工具を砥粒鋸刃と称する。
図１は、フラットタイプの砥粒鋸刃５１を示し、図２は、繰り返しタイプの砥粒鋸刃５２を示し、図３は、歯切りタイプの砥粒鋸刃５３を示している。図１〜図３それぞれにおいて、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は、（ｂ）における指示位置での断面図である。
【００１１】
図１に示される砥粒鋸刃５１は、帯状の胴部５１１の一側縁部に、砥粒固着部５１２を有する。
砥粒固着部５１２は、砥粒２２（図８参照）が、胴部５１１に対しその幅方向及び厚さ方向に突出して固着している部分である。砥粒固着部５１２は、幅方向の端面が平坦であり、長手方向のいずれの位置においても横断面形状は一定である。
【００１２】
図２に示される砥粒鋸刃５２は、帯状の胴部５２１の一側縁部に、間隙部５２３を挟んで繰り返し形成された複数の砥粒固着部５２２を有する。
砥粒固着部５２２は、砥粒２２（図８参照）が、胴部５２１に対しその幅方向及び厚さ方向に突出して固着している部分である。
胴部５２１の長手方向において、間隙部５２３の長さは、砥粒固着部５２２の長さの例えば同程度とされている。
砥粒固着部５１２は、幅方向の端面が平坦であり、図２（ｂ）の側面視で概ね半円状となるように形成されている。
【００１３】
図３に示される砥粒鋸刃５３は、帯状の胴部５３１の一側縁部に、胴部５３１の長手方向に繰り返し形成された複数の切り歯部５３４を有する。各切り歯部５３４には砥粒固着部５３２が形成されている。
砥粒固着部５３２は、砥粒２２（図８参照）が、胴部５３１に対しその幅方向及び厚さ方向に突出して固着している部分である。
【００１４】
砥粒鋸刃５１，５２，５３の胴部５１１，５２１,５３１に対し、砥粒固着部５１２，５２２，５３２は、めっき工程及び水洗工程を経て形成されている。
次に、砥粒鋸刃５１〜５３のうち、砥粒固着部５１２を有する砥粒鋸刃５１を代表として砥粒固着部５１２の形成方法を詳述する。
以下の説明において、砥粒固着部５１２を形成する胴部５１１を、被めっき部材として母材１７と称する。
【００１５】
図４を参照して、実施例１〜４で用いる電気めっき装置１を説明する。
電気めっき装置１は、めっき用電源１１，めっき槽１２，電極１４，攪拌装置１５，及び個槽１６を備えている。
【００１６】
めっき槽１２には、めっき液１３が収容される。電極１４及び攪拌装置１５は、めっき槽１２にめっき液１３が必要量だけ収容された際に、めっき液１３に浸漬するように配置される。図４は、電極１４及び攪拌装置１５がそれぞれ一対配置された例を示す。
【００１７】
個槽１６は、めっき槽１２により、収容されためっき液１３に浸漬されるように支持されている。
個槽１６は、上部が開放された籠であって、母材１７を収容できるように母材１７の形状に合わせて形成されている。
個槽１６は、不図示の枠体と、枠体間に張られ、母材１７に固着する砥粒の大きさに応じた目開きのメッシュ１６ａと、を有する。
【００１８】
電気めっき装置１において、一対の電極１４，１４は陽電極としてめっき用電源１１に接続される。攪拌装置１５は、モータ１５ａを備え、モータ１５ａの動作によってめっき槽１２に収容されためっき液１３を攪拌する。
個槽１６には、あらかじめマスキング処理が施された母材１７と、混合粒子群２（詳細後述）が収容される。母材１７は陰電極としてめっき用電源１１に接続される。
【００１９】
めっき工程の実施に際し、母材１７は、砥粒固着部５１２を形成する範囲以外の非めっき範囲ＰＭ〔図１（ｂ）参照〕に、めっき層が形成されないようにするためのマスキング処理を施しておく。マスキング処理は、レジスト剤の塗布或いはレジストテープの貼付など、周知の方法で行う。
【００２０】
（実施例１）
電気めっき装置１を用い、母材１７に砥粒固着部５１２を形成する実施例１の手順を説明する。
まず、めっきの準備作業を説明する。
めっき液１３は、スルファミン酸浴のめっき液とし、例えば、スルファミン酸ニッケル４００（ｇ／Ｌ）、塩化ニッケル０〜３０（ｇ／Ｌ）、ホウ酸３０〜４０（ｇ／Ｌ）を含みｐＨ３．５〜４．５に調整されたものを使用する。
めっき作業中は、不図示のヒータによりめっき槽１２の温度制御を行い、めっき液１３を温度５０（℃）で維持しておく。めっき液１３は、温度のばらつきができるだけ小さくなるように攪拌装置１５で攪拌しておく。
【００２１】
混合粒子群２を作成する。図５に示されるように、混合粒子群２は、間引き用粒子２１の数と砥粒２２の数とを所定の混合比で混合して作成する。混合比は、例えば１：２である。
以下、この間引き用粒子２１と砥粒２２との混合比を間引き混合比αと称する。また、間引き混合比αの１：２の比率を、比率αａとする。
【００２２】
間引き用粒子２１は、砥粒２２に対する粒径比率が約６．４６となるものを選択する。
例えば、砥粒２２を、粒度＃６０／８０（中央粒径２２６μｍ）のダイヤモンド砥粒とし、間引き用粒子２１として中央粒径１．４６ｍｍのガラスビーズとする。
砥粒２２の粒径に対する間引き用粒子２１の粒径の比率を粒径比率Ｄとすると、粒径比率Ｄは、約６．４６倍又はそれ以上に設定するとよい。特に、粒径比率Ｄを約６．４６倍に設定し、間引き用粒子２１が例えば六方最密充填構造で密集した場合に、隣接する間引き用粒子２１同士の間隙Ｓａに、砥粒２２が大きな隙間を生じることなく配置され得るのでよりよい。また、間引き混合比率αを比率αａにすると、比率αａが六方最密充填構造の間引き用粒子２１の数と間隙Ｓａの数との比率に対応するため、砥粒２２が複数の間隙Ｓａにもれなく配置されて好ましい。
【００２３】
上記準備後、めっき作業を開始する。
まず、個槽１６に対し、母材１７を入れ、次いで母材１７が隠れるように混合粒子群２を投入する。これにより、母材１７の周囲の空間に、混合粒子群２が充填して配置される。
これにより、図５に示されるように、母材１７の表面には、密集した間引き用粒子２１と、隣接した間引き用粒子２１の間の間隙Ｓａに進入した砥粒２２と、が接触、又は近接した状態となる。
めっき液１３をめっき槽１２に投入して個槽１６をめっき液１３に浸漬させる。
【００２４】
この状態で、電極１４と母材１７との間に所定の電圧を印加して電着工程を実行する。この電着工程により、図６に示されるように、母材１７に砥粒２２の粒径の約半分の厚さのめっき層２３を形成する。
【００２５】
次いで、めっき層２３を形成した母材１７を取り出して水洗工程を実行する。
水洗工程は、流体の液流の圧力によって母材１７の表面を洗う工程である。流体の例として水があり、以下、この工程を便宜的に水洗工程と称する。
砥粒２２は、その粒径の半分程度がめっき層２３に埋もれると共に、滑らかな表面の球体ではなく表面に凹凸があることから、めっき層２３にからまってしっかり保持されている。そのため、水洗工程では、水の勢いで流されることはなく母材１７上に残る。
一方、粒径が大きい間引き用粒子２１は、めっき層２３に埋もれている部分が粒径の１／１２程度の僅かであると共に、滑らかな表面の球体であるため、めっき層２３による保持力は弱く、水の勢いでめっき層２３から外れて流される。
【００２６】
そのため、図７に示されるように、水洗工程によって母材１７には、砥粒２２が、間引き用粒子２１が存在していた分だけ広い間隔で固着される。めっき層２３には、間引き用粒子２１が外れた跡とし凹部２３ａが形成されている。
すなわち、母材１７には、図５に示されためっき工程前の状態から、めっき工程によって図８に示されるように砥粒２２が間引きされた状態で固着した砥粒固着部５１２が形成される。
【００２７】
砥粒２２の間引きの程度は、間引き混合比αを調整することにより、ある程度調整可能である。間引き混合比αを、既述の比率αａである３：２にすると、母材１７の表面に面した複数の間隙Ｓａのほぼ全箇所に砥粒２２が進入して配置されるため、砥粒２２の間引き程度は最小となる。すなわち、間引かれた状態における、砥粒２２の最高の分布度が得られる。
間引き混合比αの調整において、混合粒子群２における砥粒２２の混合比率を下げると間引きの程度は大きくなり、砥粒固着部５１２における砥粒２２の分布度を下げることができる。
【００２８】
上述の実施例１は、砥粒鋸刃５１に限らず、砥粒鋸刃５２，５３における砥粒固着部５２２，５３２の形成にも用いることができる。
【００２９】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対し、図９に示されるように混合粒子群２を混合粒子群２Ａとし、めっき層の形成回数を１回から２回にした例である。
めっき液１３の組成と、５０（℃）での温度維持及び攪拌装置１５による攪拌は、実施例１と同じである。
【００３０】
まず、混合粒子群２Ａについて説明する。
図９に示されるように、混合粒子群２Ａは、間引き用粒子２１と砥粒２２と調整用粒子２４とを混合して作成する。
調整用粒子２４は、砥粒２２の粒径と実質的に同じ粒径（同径）で、砥粒２２の比重に近いビーズを選択して用いる。
実質的に同じ粒径とは、調整用粒子２４の粒径が、砥粒２２の粒度に対し、ＪＩＳ  Ｂ４１３０で規定される２枚目のふるいの目開きと３枚目のふるいの目開きとの間にあるものを意味する（図１８参照）。
例えば、図１８に示されるように、砥粒２２が粒度＃１００／１２０の場合、調整用粒子２４の粒径は、１２７μｍ以上１６５μｍ以下の範囲で設定されていればよい。
また、間引き用粒子２１は、砥粒２２及び調整用粒子２４に対する粒径比率Ｄが約６．４６となるものを選択する。
例えば、砥粒２２を、粒度＃６０／８０（中央粒径２２６μｍ），真比重３．５１のダイヤモンド砥粒とする場合、調整用粒子２４を中央粒径２２６μｍ，真比重３．８５のジルコンビーズとする。また、間引き用粒子２１を中央粒径１．４６ｍｍのガラスビーズとする。
【００３１】
粒径比率Ｄを約６．４６とすると、間引き用粒子２１が例えば最密充填構造で密集した場合に、隣接する間引き用粒子２１同士の間隙Ｓａに、砥粒２２及び調整用粒子２４のいずれか一方が大きな隙間を生じることなく配置され得るのでよりよい。
【００３２】
また、間引き混合比αを、間引き用粒子２１の数と他の二つの粒子の合計数との混合比率としたときに、比率αａとすることで、母材１７の表面に面した複数の間隙Ｓａの全箇所に、必ず砥粒２２及び調整用粒子２４のいずれか一方が配置される。
すなわち、間引き用粒子２１と、砥粒２２及び調整用粒子２４と、の混合比は、実施例１における間引き混合比αに対応させることができる。
【００３３】
砥粒２２の数と調整用粒子２４の数との混合比は調整混合比βと称する。
混合粒子群２Ａについて、間引き混合比αを上述の比率αａ（αａ＝１：２）とし、調整混合比βを、砥粒２２：調整用粒子２４＝１：１．１６とする。この場合の混合粒子群２Ａにおける３つの粒子の混合比率は、間引き用粒子２１：砥粒２２：調整用粒子２４＝１．０８：１：１．１６となる。この比率を比率βａとする。
【００３４】
混合粒子群２Ａは、あらかじめ、砥粒２２及び調整用粒子２４それぞれが間引き用粒子２１に対して均一に分布するようによく混合しておく。調整用粒子２４として比重が砥粒２２の比重に近いものを選定することで、分布は偏りなく良好に均一化できる。
【００３５】
上記準備後、めっき作業を開始する。
まず、個槽１６に対し、母材１７を入れ、次いで母材１７が隠れるように混合粒子群２Ａを投入する。これにより、母材１７の周囲の空間に、混合粒子群２Ａが充填して配置される。
すなわち、図９に示されるように、母材１７の表面には、密集した間引き用粒子２１と、隣接した間引き用粒子２１の間隙Ｓａに進入した砥粒２２及び調整用粒子２４のいずれか一方と、が接触、又は近接した状態となる。
【００３６】
この状態で、電極１４と母材１７との間に所定の電圧を印加して電着工程を実行する。この電着工程により、図１０に示されるように、母材１７に砥粒２２の粒径の１／４程度の厚さの１次めっき層２５を形成する。
【００３７】
次いで、１次めっき層２５を形成した母材１７を取り出して水洗工程を実行する。
砥粒２２は、その粒径の１／４程度が１次めっき層２５に埋もれると共に、滑らかな表面の球体ではなく表面に凹凸があることから、１次めっき層２５にからまってしっかり保持されている。そのため、水洗工程では、水の勢いで流されることはなく母材１７上に残る。
一方、粒径が大きい間引き用粒子２１は、１次めっき層２５に埋もれている部分が、１／２４程度の極めて僅かであると共に、滑らかな表面の球体であるため、１次めっき層２５による保持力は弱く、水の勢いで１次めっき層２５から外れて流される。
また、調整用粒子２４は、粒径の１／４が１次めっき層２５に埋もれているものの滑らかな表面の球体であるため、１次めっき層２５にしっかりとは保持されてなく、水の勢いで１次めっき層２５から外れて流される。
【００３８】
そのため、図１１に示されるように、水洗工程によって母材１７には、砥粒２２が、間引き用粒子２１及び調整用粒子２４が存在していた分だけ広い間隔で固着される。すなわち、砥粒２２は、調整用粒子２４が混入されていない場合よりも間引きされた状態で母材１７に固着する。
【００３９】
次いで、電着工程を再度実行して、図１２に示されるように、１次めっき層２５の上に２次めっき層２６を積層しためっき層２７を形成する。以下、このめっき層２７をめっき体２７と称する。
めっき体２７を形成することにより、砥粒２２は、１次めっき層２５だけの場合よりも厚く埋もれるので、母材１７への固着がより強固になる。めっき体２７の厚さは、例えば、砥粒２２の粒径の約半分とする。
これにより、母材１７には、図９に示されためっき工程前の状態から、めっき工程によって図１３に示されるように砥粒２２がより間引きされた状態で固着した砥粒固着部５１２が形成される。
【００４０】
実施例２では、砥粒固着部５１２における砥粒２２の間引きの程度を、間引き用粒子２１と砥粒２２及び調整用粒子２４との混合比である間引き混合比αと、砥粒２２と調整用粒子２４との混合比である調整混合比βと、によって調整できる。
図１８は、砥粒２２の粒度ごとの、砥粒２２と調整用粒子２４との調整混合比βと砥粒分布度ｘとの関係を示す表である。砥粒分布度ｘは、単位面積あたりの砥粒数であり、個／ｃｍ２で示される。
【００４１】
例えば、砥粒通過径として、ＪＩＳ Ｂ ４１３０に規定される２枚目及び３枚目のふるいのそれぞれの目開きＡ２及びＡ３（μｍ）の平均値を砥粒通過径ｄとし、集積した間引き用粒子２１の隣接粒子同士の間隙Ｓａの内接球直径として対応づける。これにより、砥粒通過径ｄを最大粒径とする砥粒が、便宜的に間隙Ｓａに進入可能と規定される。
砥粒通過径ｄが内接球直径となる間隙Ｓａを構成する間引き用粒子２１の直径φａは、Ｄ＝６．４６４×ｄで示される。
【００４２】
図１８の数値で説明すると、目開きＡ２は２７１μｍ、目開きＡ３は１８１μｍ、砥粒通過径ｄは２２６μｍ、間引き用粒子２１の直径φａは、１．４６ｍｍである。
【００４３】
この条件において、砥粒２２と調整用粒子２４との混合比である調整混合比βを変えて実施例２の電着手順により砥粒固着部５１２を形成し、砥粒分布度ｘとの関係を求めた。ここでは、調整混合比βにおいて、砥粒２２：調整用粒子２４＝１：ｙとし、砥粒分布度ｘと数値ｙとの関係として求めた。
その結果、＃６０／＃８０の粒度において、調整用粒子２４の比率を下げるほど、砥粒分布度ｘは大きくなり、
ｙ＝（１０８．２１０／ｘ）−１の関係が近似式として得られた。
例えば、砥粒分布度ｘを５，２５，５０とする調整用粒子２４の比率は、それぞれ２０．６４，３．３，１．１６である。
【００４４】
ここで、実施例１及び実施例２における砥粒分布度ｘについて説明する。
鋸工具の砥粒固着部を形成する従来方法は、間引き用粒子を用いることなく、めっき液に砥粒のみを混入して電着を行うものである。この場合、母材にめっき層で固着された砥粒の砥粒分布度は、一般に数百（例えば７００個／ｃｍ２）程度となる。
【００４５】
しかしながら、この鋸工具をある程度使用した後、砥粒固着部の砥粒を観察すると、粒度が＃６０／８０の砥粒では、加工に寄与した砥粒が全体の約２％、粒度が＃４０／５０の砥粒では、加工に寄与した砥粒が全体の約４％しかないことが判明している。
これは、砥粒の許容された粒径範囲内における、粒径の大きい方の砥粒のみが母材から他の砥粒よりも高く突出して被加工部材に当たるためである。
加工に寄与しない突出量の小さい砥粒が、粒度＃６０／８０の砥粒では全体の約９８％、粒度＃４０／５０の砥粒では全体の約９６％に及ぶことは、チップポケットが小さく目詰まりし易くなっていることを意味する。
また、加工に寄与しない砥粒が多く固着していることは、砥粒の使用量を低減して低コスト化できる余地がある。
【００４６】
これに対し、実施例１及び実施例２は、間引き用粒子２１を用い、隣接する間引き用粒子２１の間隙Ｓａに進入した砥粒２２のみを母材１７に対し、それぞれめっき層２３及びめっき体２７で固着するものである。
そのため、固着した砥粒２２の粒径は、間隙Ｓａの大きさに応じた上限値（上述の砥粒通過径ｄ）が決まり、粒径の中央値がその上限値に近い値となる。
従って、実施例１及び実施例２の製造方法で製造した砥粒鋸刃は、固着した砥粒全数に対して加工に寄与する砥粒数の比率が従来よりもはるかに大きくなっている。換言するならば、従来よりも小さい砥粒分布度でも、同様の加工効果が得られる。
【００４７】
検討の結果、実施例１及び実施例２の製造方法を用いた場合、砥粒分布度ｘは、５０（個／ｃｍ２）以下であれば、従来相当の加工効果が得られることが判明した。これに基づき、図１８では、砥粒分布度ｘについては、５，２５，５０を例示してある。
【００４８】
このように、砥粒分布度ｘを小さくできる実施例１及び実施例２の製造方法で製造した鋸工具は、従来の鋸工具よりもチップポケットが大きいため目詰まりしにくく、砥粒の使用量が少ないため低コストになる。
また、チップポケットが大きいことから、冷却効果が高く、加工に伴う鋸工具の過剰な温度上昇が抑制される。これにより、被加工部材の熱による変質などの影響及び鋸工具の熱劣化などの影響が抑制される。
【００４９】
次に、実施例３及び実施例４を説明する。実施例３及び実施例４は、個槽１６に収容された母材１７において、個槽１６の底から所定の高さ方向の位置Ｐ１（図４参照）までの範囲への砥粒２２の付着を防止する方法である。実施例３及び実施例４は、それぞれ実施例１及び実施例２に対応した方法であり、砥粒鋸刃５１を製造する例を代表として順に説明する。
【００５０】
（実施例３）
実施例３について図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、実施例１で参照した図５に対応し、電着動作前の母材１７の上端部近傍を拡大した図である。図１５は、水洗工程を実行した後の、形成された砥粒固着部５１２を示す図である。
【００５１】
実施例３は、次の手順を含む。すなわち、個槽１６に母材１７を収容した状態で、混合粒子群２を投入する前に、砥粒２２と同じ粒径又は近い粒径の球状粒子２８を投入し、球状粒子２８を母材１７の周囲の空間における高さ方向の位置Ｐ１まで充填して配置しておく。そして、その後、実施例１で説明した混合粒子群２を投入し、混合粒子群２を母材１７の周囲の、高さ方向の位置Ｐ１よりも上側の空間に充填して配置する。これ以外の手順は、実施例１と同様である。
球状粒子２８及び混合粒子群２を投入した状態は、母材１７の周囲の空間において、位置Ｐ１より下方側の範囲Ａａが球状粒子２８のみが充填して配置され、位置Ｐ１から上方側の範囲Ａｂが、混合粒子群２が充填して配置された状態になっている。
【００５２】
位置Ｐ１より下方側の範囲Ａａは、砥粒２２が含まれていない球状粒子２８のみが投入されている範囲である。そのため、範囲Ａｂは、めっき工程後の水洗工程で球状粒子２８が流れた後、保持されて残留する粒子は存在しない。
位置Ｐ１より上方側の範囲Ａｂは、混合粒子群２が投入されている範囲であり、実施例１と同様に、水洗により間引き用粒子２１が流されて砥粒２２が間引かれた状態で残存する。めっき層２３には、間引き用粒子２１の跡としての凹部２３ａが形成されている。
【００５３】
実施例３によって例えば砥粒鋸刃５１を製造した場合、砥粒固着部５１２が形成されていない範囲にも、めっき層２３が形成されている。また、範囲Ａａのめっき層２３には、球状粒子２８が抜けた跡として球面状の凹部２３ｂが、整列して形成されている。これらの点で実施例１によって製造した鋸工具とは外観が異なる。
すなわち、実施例１によって砥粒固着部５１２を形成した場合、母材１７において砥粒固着部５１２が形成されていない範囲は、マスキング処理が施されてめっき層２３が形成されないためである。
凹部２３ｂの球面の曲率は、砥粒２２に実質的に粒径が等しい球状粒子２８の球面の一部に合致する。そのため、凹部２３ｂの球面の曲率は、その球面を有する球体を前記凹部に仮想配置したときに、隣接する球体同士の隙間に砥粒２２が進入不能な曲率となる。
【００５４】
（実施例４）
実施例４について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、実施例２で参照した図９に対応し、電着動作前の母材１７の上端部近傍を拡大した図である。図１７は、実施例４によりめっき体２７を形成した後の砥粒固着部５１２を示す図である。
【００５５】
実施例４は、次の手順を含む。すなわち、個槽１６に母材１７を収容した状態で、混合粒子群２Ａを投入する前に、砥粒２２と同じ粒径又は近い粒径の球状粒子２８を高さ方向の位置Ｐ１まで充填して配置しておく。そして、その後、実施例２で説明した混合粒子群２Ａを投入し、混合粒子群２Ａを母材１７の周囲の、高さ方向の位置Ｐ１よりも上側の空間に充填して配置する。これ以外の手順は、実施例２と同様である。
球状粒子２８及び混合粒子群２Ａを投入した状態は、母材１７の周囲の空間において、位置Ｐ１より下方側の範囲Ａａが球状粒子２８のみが充填して配置され、位置Ｐ１から上方側の範囲Ａｂが、混合粒子群２Ａが充填して配置された状態になっている。
【００５６】
位置Ｐ１より下方側の範囲Ａａは、砥粒２２が含まれていない球状粒子２８のみが投入されている範囲である。そのため、範囲Ａａは、電着工程後の水洗工程で球状粒子２８が流れた後、保持されて残留する粒子は存在しない。
位置Ｐ１より上方側の範囲Ａｂは、混合粒子群２Ａが投入されている範囲であり、実施例１と同様に、水洗工程によって間引き用粒子２１及び調整用粒子２４が流されて砥粒２２が実施例３対し、より間引かれた分布度が低い状態で残存する。
【００５７】
実施例４によって砥粒固着部５１２を形成した場合、母材１７において砥粒固着部５１２が形成されていない範囲にも、めっき体２７が形成されている。この点で実施例２により製造した鋸工具とは外観状で異なる。
すなわち、実施例２によって砥粒固着部５１２を形成した場合、母材１７において砥粒固着部５１２が形成されていない範囲は、マスキング処理が施されてめっき体２７が形成されていないためである。
【００５８】
実施例３及び実施例４は、砥粒固着部の他部位との境界となる下端が直線状となる図１，３に示される砥粒鋸刃５１，５３の製造に好適である。実施例３及び実施例４は、砥粒固着部５１２，５３２を形成する部位の下端部５１２ａ，５３２ａの高さ位置を位置Ｐ１としてめっき工程を実行するものである。これにより、砥粒固着部５１２，５３２の下端部５１２ａ，５３２ａは位置Ｐ１で直線状となり、使用する砥粒２２の量を低減することができる。
実施例３及び実施例４を図２に示される砥粒鋸刃５２に適用する場合は、砥粒固着部５１２の下端部５１２ａの高さ位置を位置Ｐ１とし、位置Ｐ１よりも上方側の砥粒固着部５２２を形成しない部分に、従来のマスキング処理を施しておけばよい。
この場合も、１次めっき層２５或いはめっき体２７の形成時に、位置Ｐ１よりも下方側には砥粒２２が不要となるので、めっき作業において使用する砥粒２２の量を低減することができる。
【００５９】
特に、図３に示される切り歯部５３４を有する砥粒鋸刃５３の製造では、切り歯部５３４において砥粒固着部５３２を形成しない歯底部５３３のマスキング処理が難しく、歯底部５３３に無駄な砥粒２２が固着してしまう場合が多い。
実施例３及び実施例４は、砥粒鋸刃５３の製造において、砥粒固着部５３２を形成する部位の下端部５３２ａの高さ位置を位置Ｐ１として砥粒固着部５３２を形成するものである。これにより、歯底部５３３への砥粒２２固着をより確実に防止できる。
【００６０】
実施例３及び実施例４において、球状粒子２８として実施例２で説明した調整用粒子２４を用いることができる。
【００６１】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。
【００６２】
実施例１及び実施例３におけるめっき層２３の厚さは、砥粒２２の粒径の半分程度に限定されるものではなく、水洗工程で砥粒２２は流れず、間引き用粒子２１のみを流して除去できる範囲で自由に設定できる。
実施例２及び実施例４における１次めっき層２５の厚さは、水洗工程で砥粒２２が流れず、間引き用粒子２１及び調整用粒子２４を流して除去できる範囲で自由に設定してよい。また、２次めっき層２６の厚さも適宜設定してよい。
実施例２及び実施例４において、２次めっき層２６を形成せず、１次めっき層２５のみにより砥粒２２を保持するものであってもよい。
【００６３】
砥粒２２の材質はダイヤモンド砥粒に限定されない。砥粒２２の材質は、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）或いは酸化アルミニウムであってもよい。間引き用粒子２１，調整用粒子２４，及び球状粒子２８の材質も限定されない。
【００６４】
鋸工具は実施例１〜４で説明した、胴部５１１〜５３１が帯状の砥粒鋸刃５１〜５３に限定されない。胴部５１１〜５３１は円盤状であってもよい。鋸工具は、押し又は引きの動作で被加工部材を削る砥粒固着部５２２を有する工具であれば、全体の外形形状は限定されない。
【００６５】
砥粒鋸刃５１〜５３において、砥粒固着部５１２〜５３２は、母材１７である胴部５１１〜５３１における第１の範囲に形成されており、第１の範囲以外の第２の範囲に、砥粒２２は製造工程上の誤固着以外に固着されていない。
【符号の説明】
【００６６】
１  電気めっき装置
１１  めっき用電源、    １２  めっき槽、    １３  めっき液
１４  電極、    １５  攪拌装置、    １５ａ  モータ、    １６  個槽
１６ａ  メッシュ
１７  母材（陰電極）
２，２Ａ  混合粒子群
２１  間引き用粒子、    ２２  砥粒
２３  めっき層、    ２３ａ，２３ｂ  凹部
２４  調整用粒子
２５  １次めっき層、    ２６  ２次めっき層
２７  めっき体（めっき層）
２８  球状粒子
５１  （フラットタイプの）砥粒鋸刃
５１１  胴部、    ５１２  砥粒固着部、    ５１２ａ  下端部
５２  （繰り返しタイプの）砥粒鋸刃
５２１  胴部、    ５２２  砥粒固着部、    ５２２ａ  下端部
５３  （歯切りタイプの）砥粒鋸刃
５３１  胴部、    ５３２  砥粒固着部、    ５３２ａ  下端部
５３３  歯底部、    ５３４  切り歯部
Ａａ，Ａｂ  範囲、    Ａ２，Ａ３  目開き
ｄ  砥粒通過径、    Ｄ  粒径比率
ＰＭ  非めっき範囲
Ｐ１  位置
Ｓａ  間隙
ｘ  砥粒分布度
ｙ  数値
α  間引き混合比、    αａ  比率
β  調整混合比、    βａ  比率
φａ  直径
【図１】
2020006480.tif 000003
【図２】
2020006480.tif 000004
【図３】
2020006480.tif 000005
【図４】
2020006480.tif 000006
【図５】
2020006480.tif 000007
【図６】
2020006480.tif 000008
【図７】
2020006480.tif 000009
【図８】
2020006480.tif 000010
【図９】
2020006480.tif 000011
【図１０】
2020006480.tif 000012
【図１１】
2020006480.tif 000013
【図１２】
2020006480.tif 000014
【図１３】
2020006480.tif 000015
【図１４】
2020006480.tif 000016
【図１５】
2020006480.tif 000017
【図１６】
2020006480.tif 000018
【図１７】
2020006480.tif 000019
【図１８】
2020006480.tif 000020