(57)【要約】【課題】切れ味を良い状態で長く保持でき、かつホイールとしての寿命が長い、電着ホイールを提供する。【解決手段】円盤状に形成され回転軸線回りに回転駆動される台金と、台金の外周部に所定幅で延在する帯状部に複数の超砥粒がめっきにより固着されることで形成された超砥粒層と、を備えた電着ホイールにおいて、帯状部を等間隔で分割するように回転軸と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円と、帯状部を円周方向に等間隔で分割するように帯状部の一端から他端に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線との交点に、ジェル状接着剤がディスペンサにより超砥粒より大きく点着されたことにより超砥粒が電着されていない複数のマスキング部が形成されていること。【選択図】  図１
2014111302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状に形成され回転軸線回りに回転駆動される台金と、前記台金の外周部に所定幅で延在する帯状部に複数の超砥粒がめっきにより固着されることで形成された超砥粒層と、を備えた電着ホイールにおいて、
前記帯状部を等間隔で分割するように前記回転軸と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円と、前記帯状部を円周方向に等間隔で分割するように前記帯状部の一端から他端に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線との交点に、ジェル状接着剤がディスペンサにより前記超砥粒より大きく点着されたことにより前記超砥粒が電着されていない複数のマスキング部が形成されている電着ホイール。
【請求項２】
前記複数の同心配置円は、複数の異なる同心配置円を含む複数の同心配置円群に分割され、
前記複数の幅方向配置線は、複数の異なる幅方向配置線を含み前記複数の同心配置円群と夫々対応関係にある複数の幅方向配置線群に分割され、
互いに対応関係にある、前記同心配置円群の前記複数の同心配置円と前記幅方向配置線群の前記複数の幅方向配置線群との交点に、前記複数のマスキング部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電着ホイール。
【請求項３】
前記幅方向配置線の各々は、主配置線とそれに近接する少なくとも1つの副配置線とで構成されている請求項１又は２に記載の電着ホイール。
【請求項４】
前記幅方向配置線は、半径方向に対して同一角度で傾斜した直線である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電着ホイール。
【請求項５】
複数の前記幅方向配置線に夫々近接して幅方向補助配置線が仮想的に描かれ、前記超砥粒層の摩耗が均一になるように、複数の前記同心配置円と複数の前記幅方向補助配置線との交点に、前記マスキング部が夫々形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電着ホイール。
【請求項６】
前記電着ホイールは、工作物を研削する砥石である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電着ホイール。
【請求項７】
前記電着ホイールは、砥石をドレッシングするドレッサである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電着ホイール。
【請求項８】
円盤状に形成され回転軸線回りに回転駆動される台金と、前記台金の外周部に所定幅で延在する帯状部に複数の超砥粒がめっきにより固着されることで形成される超砥粒層と、を備えた電着ホイールの製造方法であって、
前記帯状部を等間隔で分割するように前記回転軸と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円と、前記帯状部を円周方向に等間隔で分割するように前記帯状部の一端から他端に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配線との交点に、ディスペンサによりジェル状接着剤を前記超砥粒より大きく点着させて前記超砥粒が電着されないマスキング部を形成するマスキング部形成工程と、
前記複数の超砥粒を、前記マスキング部を除いた前記帯状部に、電着めっきにより固着する電着めっき工程と、を備え、
前記マスキングパターン形成工程において、前記マスキング部の総投影面積を、前記超砥粒層の総投影面積の５〜２０パーセントに配置することを特徴とする電着ホイールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着砥石や電着ドレッサの砥粒の集中度をマスキングパターンにより調整した電着ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
砥粒の集中度は、砥石の中に砥粒がどれだけ入っているかを示す値であり、集中度が高いほど砥粒が多く入っていることになり、砥石としての寿命が延びる反面、砥粒の目つぶれが発生しやすく、切れ味がすぐに落ちるおそれがある。反対に低い集中度では切れ味は上がるが、目こぼれが発生しやすくなり寿命が短くなる。そのため、砥石にどのように集中度を調整して砥粒を含ませるかは、大変重要である。
【０００３】
従来の技術としての特許文献１によると、台金の研削面にインクジェット装置でマスキング部を形成し、非マスキング部に砥粒をめっき固着し、台金の面積に対する砥粒の投影面積が５〜４０％であり、砥粒の付かないマスキング部と非マスキング部とを、一定のパターンで形成することで砥粒の集中度をコントロールするものが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、導電性の母型周壁にジェル状接着剤を点着して突起を形成し、母型周壁にダイヤモンド砥粒を電気めっきにより固着し、母型を取り除くことで、ディンプルを点在させ、砥粒のないディンプル部分で集中度をコントロールするダイヤモンドドレッサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８７１５４３号公報
【特許文献２】特許第３３２５８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、マスキングのパターンは、インクを塗布した円のうち隣接する３つが正三角形をなすよう配置されているにすぎない。そのため、砥石の回転軸線を中心とする円周上に配置されるマスキングが多く配置される箇所と、マスキングが少なく配置される箇所が生じ、砥粒の均一な集中が図れない。
【０００７】
また、特許文献２では、マスキング部により形成されるディンプルの配置パターンが、正三角形、格子型等に形成されている。そのため、砥石の回転軸線を中心とする円周上に配置されるディンプルが多い部分と少ない部分とが生じ、砥粒の均一な集中が図れないおそれがあった。
【０００８】
また、図１４に示すように、複数のマスキングを格子状に点在させて配置する電着ホイールを製作したが、特許文献１及び特許文献２と同様に、回転軸線を中心とする円周上に配置されるマスキングの多い部分と少ない部分とが生じ、砥粒の均一な集中が図れない。
【０００９】
その結果、特許文献１、特許文献２及び図１４に示すマスキング（或いはディンプル）のパターンでは、マスキングの少ないところでは、「目づまり」によりすぐに砥石の切れ味が悪くなり、また、マスキングの多いところでは「目こぼれ」により摩耗が激しくなる。そして、このように砥粒の均一な集中が図れないことから、電着ホイールの「形状くずれ」が発生して、電着ホイールの寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、切れ味を良い状態で長く保持でき、かつホイールとしての寿命が長い、電着ホイールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、円盤状に形成され回転軸線回りに回転駆動される台金と、前記台金の外周部に所定幅で延在する帯状部に複数の超砥粒がめっきにより固着されることで形成された超砥粒層と、を備えた電着ホイールにおいて、前記帯状部を等間隔で分割するように前記回転軸と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円と、前記帯状部を円周方向に等間隔で分割するように前記帯状部の一端から他端に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線との交点に、ジェル状接着剤がディスペンサにより前記超砥粒より大きく点着されたことにより前記超砥粒が電着されていない複数のマスキング部が形成されていることである。
これによると、超砥粒層の帯状部に仮想的に描かれた各幅方向配置線及び同心配置円の交点に配置された複数のマスキング部が、帯状部の円周方向及び幅方向に均等に配置されることとなり、電着ホイールが回転すると、複数のマスキング部が偏ることなく超砥粒層全体にわたってまんべんなく被研削物に接触する。
そして、複数のマスキング部を帯状部の円周方向及び幅方向に均等に配置することで、帯状部の超砥粒層の超砥粒の集中度を全体として均一にすることができる。そして、超砥粒層に存在する幅方向配置線上に形成された複数のマスキング部により、超砥粒の集中度が高くなることによって生じる「目づまり」を防止するとともに、超砥粒層の隣接する幅方向配置線間のマスキング部が存在しない部分によって「形状くずれ」を防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記複数の同心配置円は、複数の異なる同心配置円を含む複数の同心配置円群に分割され、前記複数の幅方向配置線は、複数の異なる幅方向配置線を含み前記複数の同心配置円群と夫々対応関係にある複数の幅方向配置線群に分割され、互いに対応関係にある、前記同心配置円群の前記複数の同心配置円と、前記幅方向配置線群の前記複数の幅方向配置線群との交点に、前記複数のマスキング部が形成されている請求項１記載の電着ホイールとすることである。
これによると、同心配置円群とそれに対応関係にある幅方向配置線群との交点に形成された複数のマスキング部と、他の同心円群とそれに対応関係にある他の幅方向配置線群との交点に形成された複数の他のマスキング部とは、同心配置円が異なるため、ひとつの幅方向配置線群ではマスキング部が配置できない他の幅方向配置線と他の同心配置円の交点にマスキング部を配置することができる。これによって、帯状部の幅方向に配置するマスキング部の密度を高めることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記幅方向配置線の各々は、主配置線とそれに近接する少なくとも１つの副配置線とで構成されている請求項１又は２に記載の電着ホイールとすることである。
このように、幅方向配置線は、主配置線に加えて副配置線を少なくとも１つ備えているので、同心配置円上の超砥粒に対するマスキング部の割合を、マスキング部を副配置線に配置することで調節することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記幅方向配置線は、半径方向に対して同一角度で傾斜した直線である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電着ホイールとすることである。
これによると、傾斜した幅方向配置線に沿って配置された複数のマスキング部を、被研削物の同じ位置ばかりに接触させるのではなく、被研削物の連続する隣接箇所に接触位置を移動させながら研削することができ、研削抵抗を均一にすることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、複数の前記幅方向配置線に夫々近接して幅方向補助配置線が仮想的に描かれ、前記超砥粒層の摩耗が均一になるように、複数の前記同心配置円と複数の前記幅方向補助配置線との交点に、前記マスキング部が夫々形成されている請求項１乃至４のいずれか1項に記載の電着ホイールとすることである。
これによると、同心配置円群と幅方向補助配置線との交点に配置されたマスキング部によって、超砥粒層の部分に摩耗の程度に応じてマスキング部を増やし、超砥粒層におけるマスキング部の割合を容易に調節することができる。これによって、超砥粒層の摩耗を均一にして「形状くずれ」を防止することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、前記電着ホイールは、工作物を研削する砥石である請求項１乃至５のいずれか1項に記載の電着ホイールとすることである。
これによると、工作物を研削する場合において、複数のマスキング部が、帯状部に形成された超砥粒層の幅方向及び円周方向に均等に配置されているので、砥石が回転すると、複数のマスキング部が、超砥粒層全体においてまんべんなく工作物に接触する。これによって、砥石の超砥粒層の「形状くずれ」を防止し、砥石の寿命を延すことができる。
【００１７】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、前記電着ホイールは、砥石をドレッシングするドレッサである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電着ホイールとすることである。
これによると、砥石をドレッシングする場合において、複数のマスキング部が、帯状部に形成された超砥粒層の幅方向及び円周方向に均等に配置されているので、ドレッサが回転すると、複数のマスキング部が、超砥粒層全体においてまんべんなく砥石に接触する。これによって、ドレッサの超砥粒層の「形状くずれ」を防止して、ドレッサの寿命を延すことができる。
【００１８】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、円盤状に形成され回転軸線回りに回転駆動される台金と、前記台金の外周部に所定幅で延在する帯状部に複数の超砥粒がめっきにより固着されることで形成される超砥粒層と、を備えた電着ホイールの製造方法であって、前記帯状部を等間隔で分割するように前記回転軸と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円と、前記帯状部を円周方向に等間隔で分割するように前記帯状部の一端から他端に向かって仮想的に描かれた複数の周方向配線との交点に、ディスペンサによりジェル状接着剤を前記超砥粒より大きく点着させて前記超砥粒が電着されないマスキング部を形成するマスキング部形成工程と、前記複数の超砥粒を、前記マスキング部を除いた前記帯状部に、電着めっきにより固着する電着めっき工程と、を備え、前記マスキングパターン形成工程において、前記マスキング部の総投影面積を、前記超砥粒層の総投影面積の５〜２０パーセントに配置することを特徴とすることである。
これによると、ディスペンサによって台金の外周部の帯状部に、その幅方向及び円周方向にマスキング部が均一に配置された超砥粒層を容易に形成することができる。そして、ディスペンサを調節することで、「目づまり」と「形状くずれ」とを防止する効果が高いとされるマスキング部の総投影面積が、超砥粒層の総投影面積の５〜２０パーセントの電着ホイールを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第1実施形態の電着ホイールの側面を示す図。
【図２】図１における電着ホイールのII-II断面を示す図。
【図３】ディスペンサにより台金に点着する状態を示す図。
【図４】マスキングされた台金上に超砥粒を充填した状態を示す図。
【図５】めっきにより超砥粒を仮固定した状態を示す図。
【図６】余分な超砥粒を取り除いた状態を示す図。
【図７】めっきにより超砥粒を台金に本固定した状態を示す図。
【図８】めっき槽の概要を示す図。
【図９】試験体の研削抵抗を比較するグラフ。
【図１０】試験体の摩耗量を比較するグラフ。
【図１１】第２実施形態の電着ホイールの側面を示す図。
【図１２】電着ホイールの正面を示す図。
【図１３】ねじ形状の砥石をドレッシングする状況を示す図。
【図１４】電着ホイールの従来例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電着ホイールを歯車研削用砥石に適用した第１の実施形態について図面を参照して説明する。
歯車研削用砥石２は、図１及び図２に示すように、円盤状に形成された台金４と、台金４の両側面５４に所定の幅で形成された超砥粒層としてのダイヤモンド砥粒層６と、を備えている。台金４に所定の幅で帯状部１８が形成され、帯状部１８にはダイヤモンド砥粒層６が形成されている。台金４は、例えば、焼入れ、焼戻し鋼（ＳＵＪ）が用いられる。
【００２１】
本実施形態の歯車研削用電着砥石２には、超砥粒として例えば♯３０〜♯１４０程度の粒径のダイヤモンド砥粒８が使用される。ダイヤモンド砥粒層６はダイヤモンド砥粒８をめっきで固定した電鋳砥粒層で形成されている。また、図８に示すように、台金４の両側面５４は凸曲面状に形成され、外周縁５６は両側面５４が尖頭状に接近するよう形成されている。
【００２２】
ダイヤモンド砥粒層６の表面には複数のマスキング部１２が配置されている。図１に示すように、前記帯状部１８を等間隔で分割するように歯車研削用砥石２の回転軸３と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円１４と、前記帯状部１８を円周方向に等間隔で分割するように前記帯状部１８の一端５０から他端５２に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線１６との交点に、ジェル状接着剤２０がディスペンサ２２によりダイヤモンド砥粒８より大きく点着されたことによりダイヤモンド砥粒８が電着されていない複数のマスキング部１２が形成されている。各マスキング部は、例えば直径が１．５ｍｍの半球状に形成される。
【００２３】
具体的に説明すると、仮想的に描かれた複数の同心配置円１４は、外側から奇数番目の同心配置円で構成される第１同心配置円群（１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉ）と、外側から偶数番目の同心配置円で構成される第２同心配置円群（１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊ）とに分割される。
仮想的に描かれた幅方向配置線１６は、帯状部１８を円周方向に２２．５度の間隔で均等に分割している。各幅方向配置線１６は、帯状部１８の幅方向中央部において半径方向に対して６７．５度の同一角度で傾斜した直線である。そのため、傾斜した幅方向配置線１６Ａ、１６Ｂに沿って配置されたマスキング部１２を、被研削物の同じ位置ばかりに接触させるのではなく、被研削物の連続する隣接箇所に接触位置を移動させながら研削することができ、研削抵抗を均一にすることができる。
また、仮想的に描かれた幅方向配置線１６は、第１同心配置円群（１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉ）と対応関係にある第１幅方向配置線１６Ａと、第２同心配置円群（１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊ）と対応関係にある第２幅方向配置線１６Ｂとに分割されている。
第１幅方向配置線１６Ａは、主配置線１６Ａ１と主配置線１６Ａ１に近接して設けられる副配置線１６Ａ２とを有しており、第２幅方向配置線１６Ｂは、同様に主配置線１６Ｂ１と主配置線１６Ｂ１に近接して設けられる副配置線１６Ｂ２とを備えている。このように幅方向配置線１６Ａ、１６Ｂは、主配置線１６Ａ１、１６Ｂ１に近接して副配置線１６Ａ２、１６Ｂ２を備えているので、同心配置円１４上の超砥粒８に対するマスキング部１２の割合を、副配置線１６Ａ２、１６Ｂ２に配置するマスキング部１２で調節することができる。
マスキング部１２は、対応関係にある第１同心配置円群（１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉ）と第１幅方向配置線１６Ａ１、１６Ａ２との各交点、及び対応関係にある第２同心配置円群（１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊ）と第２幅方向配置線１６Ｂ１、１６Ｂ２との交点に配置される。
【００２４】
前述したように、第１幅方向配置線１６Ａ上のマスキング部１２は、奇数番目の第１同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉとの交点に位置し、第２幅方向配置線１６Ｂ上のマスキング部１２は偶数番目の第２同心配置円群（１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊ）との交点に位置することから、第１幅方向配置線１６Ａ上のマスキング部１２と、第１幅方向配置線に隣り合う第２幅方向配置線１６Ｂ上のマスキング部１２とは、半径方向に１つずれた同心配置円上に配置されている。
そのため、第１幅方向配置線１６Ａにおいて、帯状部１８の幅方向にマスキング部１２が配置できないダイヤモンド砥粒層６部分（例えば外側から１番目の同心配置円１４Ａと３番目の同心配置円１４Ｃとの間）が生じても、隣り合う第２幅方向配置線（他の幅方向配置線）１６Ｂと外側から２番目の同心配置円（他の同心配置円）１４Ｂとの交点にマスキング部１２を配置することができる。これによって、帯状部１８の幅方向に配置するマスキング部１２の密度を高めることができる。
【００２５】
次に、歯車研削用砥石２の製造方法について図３〜図８に基づいて以下に説明する。
まず、図３に示すように、鉄等の導電性の台金４の外周部に所定の幅で設けられた帯状部１８の表面に非導電性ジェル状の接着剤２０をディスペンサ２２の円形のノズルより一定量点着する（マスキング部形成工程）。
ジェル状の接着剤２０は、台金４の超砥粒層６が形成される帯状部１８を等間隔で分割するように回転軸３と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円１４と、帯状部１８を円周方向に等間隔で分割するように帯状部１８の一端５０から他端５２に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線１６との交点に、点着される。
【００２６】
点着された接着剤はジェル状であるので、略半球状になり瞬間的に固形化して突起（マスキング部１２）となる。マスキング部１２の大きさは、点着する接着剤２０の量により、密度は点着の数によるが、ノズルの大きさとディスペンサ２２の吐出量とを選択することにより、簡単に調整することができる。本実施形態においては、非導電性ジェル状接着剤２０として、ジェルタイプの瞬間接着剤を使用した。非導電性ジェル状接着剤２０は、本件発明の趣旨に合うものであれば他のものでも良いが、良い形状（例えば半球状）を形成する上において、その作業を容易にするため、粘度は７５，０００ｍＰＡ・ｓ以下であることが好ましい。なお、マスキング部１２の形状は、半球状に限定されず、例えば、三角形、四角形、ひし形等任意に選択することができる。この場合ノズルの形状を、三角錐、四角錘等の形状とすることで、容易にマスキング部１２の形状を選択することができる。
【００２７】
また、ノズル部分の移動・接着剤の吐出を数値制御装置により制御して予め決められた配置位置に自動的に点着することができる。
すなわち、ノズルを数値制御装置により移動して、ジェル状接着剤２０が略半球状のマスキング部１２として、台金４の帯状部１８の表面に仮想的に描かれた前記第１同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉと第１幅方向配置線１６Ａとの交点、及び第２同心配置円群１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊと第２幅方向配置線１６Ｂとの交点に自動的に配置される。
【００２８】
次に、図４に示すように、台金４の表面にダイヤモンド砥粒８を充填すると、マスキング部１２のないところでは、ダイヤモンド砥粒８が直接台金４の壁面に接し、マスキング部１２のある部分では、ダイヤモンド砥粒８が台金４の壁面に接触することが妨げられる。
【００２９】
次に、図８に示すように、ダイヤモンド砥粒８が充填された台金４を電気めっき槽２４に入れ、電気めっきすることにより、図５に示すように、ダイヤモンド砥粒８と台金４の壁面の間にめっき層２６が形成され、ダイヤモンド砥粒８の台金４の壁面への仮電着をおこなう（電着めっき工程その１）。
【００３０】
電気めっき槽２４には、例えばホウ酸、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等を混合しためっき液３０が収納されている。めっき液３０中には、陽極としてニッケル電極３２が設けられている。陰極として台金４が使用される。陰極の端子に接続された導電性の支持部材３４のフランジ部３４Ａには台金４がナット３６により締結され、台金４は底板３８と塩ビ製のブラケット４０によりゴム製のマスキング部材４２を介して上下から挟持されている。仮電着では、例えば０．１〜０．１５Ａ/ｄｍ2の電流密度でダイヤモンド砥粒８の仮電着をおこなった。
【００３１】
次に、ダイヤモンド砥粒８の仮電着が終わった状態で、余剰のダイヤモンド砥粒８を取り除く。この際、台金４の表面に点着されたマスキング部１２による突起は、図６に示すように、非導電性の接着剤２０で形成されているため、マスキング部１２のみに接していたダイヤモンド砥粒８は、電着されていないので、容易に取り除かれ、ダイヤモンド砥粒層６のマスキング部１２に相当する部分はダイヤモンド砥粒８がほとんど固着しないこととなる。
【００３２】
次に、図８に示すように、再び電気めっき槽２４に入れて本格的にダイヤモンド砥粒８を固着するために電気めっきにより電鋳層２８を形成する（電着めっき工程その２）。これにより、図７に示すように、ダイヤモンド砥粒８を確実に固着するための、十分な厚さの電鋳層２８を形成するものである。台金４を電気めっき槽２４にセットして、例えば、０．３Ａ/ｄｍ2で９０時間ニッケル電気めっきにより電鋳層２８を形成し、ダイヤモンド砥粒８を固着した。
【００３３】
このように、マスキング部１２の形状、大きさ、配置位置は、ディスペンサ２２による接着剤２０によるマスキング部１２の点着時の調整により容易にコントロールすることができる。電着めっき工程その１および電着めっき工程その２により電着めっき工程が構成される。
本実施形態の歯車研削用砥石２は、図８に示すように、超砥粒層６が台金４の外周部が凸曲面状に形成された両側面５４に形成され、これらの両側面５４が外周縁５６に向かって接近するよう形成されている。そして、超砥粒層６には、複数のマスキング部１２が、帯状部１８の円周方向及び幅方向に均等に配置されている。そのため、歯車の溝部側面を研削する場合において、超砥粒層６を有する両側面５４の外周縁５６を、歯車の溝部に入り込ませることで、容易に研削することができる。この際に複数のマスキング部１２は、超砥粒層６全体においてまんべんなく被研削物に接触する。これによって、歯車研削用砥石２の超砥粒層６の「形状くずれ」を防止して、砥石の寿命を延すことができる。
【００３４】
上記のように構成された歯車研削用砥石２によると、ダイヤモンド砥粒層６が台金４の外周部に帯状に形成された帯状部１８を、等間隔で分割するように回転軸３と同心に仮想的に描かれた複数の同心配置円１４と、帯状部１８を円周方向に等間隔で分割するように、帯状部１８の一端５０から他端５２に向かって仮想的に描かれた複数の幅方向配置線１６との交点に、ディスペンサ２２により、インクジェットよりも径の大きな複数のマスキング部１２が形成されている。そのため、帯状部１８に仮想的に描かれた幅方向配置線１６及び同心配置円１４の交点に配置された複数のマスキング部１２が、帯状部１８の円周方向及び幅方向に均等に配置されることとなり、歯車研削用砥石２が回転すると、複数のマスキング部１２が偏ることなくダイヤモンド砥粒層６全体にわたってまんべんなく被研削物に接触する。
そして、複数のマスキング部１２を帯状部１８の円周方向及び幅方向に均等に配置することで、帯状部１８の超砥粒層６の超砥粒８の集中度を全体として均一にすることができる。そして、超砥粒層６に存在する幅方向配置線１６上に形成された複数のマスキング部１２により、超砥粒８の集中度が高くなることによって生じる「目づまり」を防止するとともに、超砥粒層６の隣接する幅方向配置線１６Ａ、１６Ｂ間のスキング部１２が存在しない部分によって「形状くずれ」を防止することができる。
これによって、歯車研削用砥石２の寿命を延すことができる。そして、マスキング部１２の総投影面積が、ダイヤモンド砥粒層６の総投影面積の５〜２０パーセントであるときに、特に「目づまり」と「形状くずれ」とを防止する効果が高いことが実験的に導き出されている。
【００３５】
（第２実施形態）
以下、本発明に係る電着ホイールの第２実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の電着ホイールは、電着ドレッサ１０２であること、片面のみに頂角１４５度の円錐状の側面を持つこと、円錐状の側面の外側の周に帯状部１１８が設けられ、帯状部１１８にダイヤモンド砥粒層１０６が形成されていること、帯状部１１８には仮想的に描かれた幅方向補助配置線１７が設けられている点において、第１実施形態と相違する。
また、ダイヤモンド砥粒層１０６の帯状部１１８には、第１実施形態と同様に、帯状部１１８の外側から仮想的に描かれた奇数番目の同心配置円（１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉ）で構成される第１同心配置円群、および帯状部１１８の外側から仮想的に描かれた偶数番目の同心配置円（１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊ）で構成される第２同心配置円群が設けられ、第１同心配置円群と対応関係にある仮想的に描かれた第１幅方向配置線１６Ａ１，１６Ａ２、第２同心配置円群と対応関係にある仮想的に描かれた第２幅方向配置線１６Ｂ１，１６Ｂ２が設けられている。これらの配置は、電着ドレッサ１０２を側面から見たときに第１実施形態と同様である。
【００３６】
次に、上記相違点について、以下に詳細に説明する。
電着ドレッサ１０２は、図１１及び図１２に示すように、片方の側面１５４が広い頂角の円錐面で形成され、他の側面が平面で形成されて全体として円盤状に構成された台金１０４と、台金１０４の片方の側面１５４の半径方向外側に所定の幅で帯状に形成された超砥粒層としてのダイヤモンド砥粒層１０６と、を備えている。電着ドレッサ１０２の台金１０４の外周側面に所定の幅で帯状部１１８が形成され、帯状部１１８にはダイヤモンド砥粒層１０６が形成されている。台金１０４は、例えば、焼入れ、焼戻し鋼（ＳＵＪ）が用いられる。
【００３７】
本実施形態の電着ドレッサ１０２は、ねじ形状の砥石１０９（図１３参照）を研削するドレッサであり、超砥粒として例えば♯３０〜♯１４０程度の粒径のダイヤモンド砥粒８が使用される。
【００３８】
ダイヤモンド砥粒層１０６が存在する帯状部１１８に設けられた第１幅方向配置線１６Ａ１，１６Ａ２には、回転方向隣りに幅方向補助配置線としての第１幅方向補助配置線１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ａ３が設けられている。また、第２幅方向配置線１６Ｂ１、１６Ｂ２には、回転方向隣りに第２幅方向補助線１７Ｂ１、１７Ｂ２、１７Ｂ３が設けられている。これらの第１幅方向配置線１６Ａ１，１６Ａ２及び第１幅方向補助配置線１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ａ３は、夫々が帯状部１１８幅方向中央部において半径方向に対して６７．５度の同一角度で傾斜した直線であり、各線が互いに円周方向において等間隔となるよう配置されている。
【００３９】
第１幅方向補助配置線１７Ａ１，１７Ａ２，１７Ａ３は第１同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉと対応関係にあり、第２幅方向補助配置線１７Ｂ１、１７Ｂ２、１７Ｂ３は第２同心配置円群１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊと対応関係にある。そして、対応関係にある幅方向補助配置線と同心配置円群との交点に夫々マスキング部１２が設けられている。
【００４０】
これらのマスキング部１２は、幅方向補助配置線１７Ａ、１７Ｂとそれに対応する同心配置円群１４とのすべての交点に配置されているわけでなく、幅方向補助配置線１７Ａ,１７Ｂとそれに対応関係にある同心配置円群１４の交点の帯状部１１８の半径方向外側に配置されることで、ダイヤモンド砥粒層１０６の摩耗の均一が図られる。
【００４１】
具体的には、まず、第１同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉにおいて、一番外側の同心配置円１４Ａ上では、第１幅方向配置線１６Ａ２の左隣（電着ドレッサ１０２の回転方向側）にある３本の第１幅方向補助配置線１７Ａ１、１７Ａ２、１７Ａ３との３つの交点全てにマスキング部１２が配置されている。
【００４２】
外側から３番目の同心配置円１４Ｃ上では、第１幅方向配置線上１６Ａ２の左隣にある２本の第１幅方向補助配置線１７Ａ１、１７Ａ２との２つの交点にマスキング部１２が配置されている。
外側から５番目の同心配置円１４Ｅ上では、第１幅方向配置線上１６Ａ２の左隣にある２本の第１幅方向補助配置線１７Ａ１、１７Ａ２との２つの交点にマスキング部１２が配置されている。
外側から７番目の同心配置円１４Ｇ上では、第１幅方向配置線上１６Ａ２の左隣にある１本の第１方向補助配置線１７Ａ１との１つの交点にマスキング部１２が配置されている。
外側から９番目の同心配置円１４Ｉでは、いずれの第１幅方向補助配置線との交点にもマスキング部１２は配置されていない。
【００４３】
同様にして、第２同心配置円群１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊにおいて、第２幅方向配置線１６Ｂ１、１８Ｂ２の左隣に配置される第２幅方向補助配置線１７Ｂ１、１７Ｂ２、１７Ｂ３との交点にすべてマスキング部１２が配置されるものではなく、マスキング部１２が配置される範囲の交点のうち電着ドレッサ１０２の帯状部１１８の半径方向外側の交点にマスキング部１２を配置して、超砥粒層１０６の摩耗の均一を図っている。
【００４４】
円盤状の電着ドレッサ１０２では外側に行くほど周長が長くなる。そのため、電着ドレッサ１０２の超砥粒層１０６が存在する帯状部１１８の外側に行くほどマスキング部１２を増加させて配置することで、超砥粒層１０６に対するマスキング部１２の割合の均等を保持することができる。これによって、ドレッシングする際に、常に均一な接触を砥石１０９に対して行うことができ、電着ドレッサ１０２のダイヤモンド砥粒層１０６の「形状くずれ」を防止して電着ドレッサ１０２の寿命を延すことができる。
【００４５】
次に、本実施形態における電着ドレッサ１０２を使用して、ねじ形状の砥石１０９をドレッシングする場合について簡単に説明する。
まず、図１３に示すように、駆動軸１１３には２つの電着ドレッサ１０２がボルト等によって相対回転不能に設けられている。二つの電着ドレッサ１０２は、ダイヤモンド砥粒層１０６が設けられた円錐面を対向して配置されている。駆動軸１１３は、減速装置（図略）を介して駆動モータ（図略）により駆動トルクが伝達されて回転する。駆動軸１１３の回転速度は、減速装置におけるギヤ比を切替える機構によって任意の周速度に変更されるよう構成されている。被研削物であるねじ形状の砥石１０９は、駆動軸１１３とは異なる周速度で回転可能な図略の駆動軸に相対回転不能に組み付けられている。駆動軸１１３とねじ形状の砥石１０９が組み付けられた駆動軸とは、互いに平行な状態で接近離間可能とする図略の切込移動機構に組み込まれている。また、駆動軸１１３とねじ形状の砥石１０９が組み付けられた駆動軸とは、ねじ形状の砥石１０９が組み付けられた駆動軸の回転に連動して軸方向に相対移動可能とする送り移動機構に組み込まれている。
【００４６】
ドレッシングを実施するに際して、例えば、電着ドレッサ１０２の周速度よりもねじ形状の砥石１０９の周速度を低くして、電着ドレッサ１０２と砥石１０９とが接触点において同一の接線方向に回転するよう互いに逆方向に回転させる。そして、切込移動機構によって切り込み量を調節しながら接近させてねじ形状の砥石１０９のねじ歯の谷の側面をドレッシングする。そして、砥石１０９のねじ形状の回転に同期させて送り移動機構により、電着ドレッサ１０２とねじ形状の砥石１０９とを軸方向に相対移動させて、ねじ形状の砥石１０９のねじ歯の谷の側面を連続してドレッシングする。
【００４７】
上記のように構成された電着ドレッサ１０２によると、同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉとそれに対応する幅方向配置線１６Ａ１，１６Ａ２との交点に配置されたマスキング部１２に加えて、幅方向補助配置線１７Ａ１、１７Ａ２、１７Ａ３に配置されたマスキング部１２によって、超砥粒層１０６の摩耗が少ないと予想される帯状部１１８の半径方向外側にマスキング部１２が配置されるので、超砥粒層１０６の摩耗をより均一にして「形状くずれ」を防止することができる。
【００４８】
次に、ドレッサ１０２におけるダイヤモンド砥粒層１０６表面のマスキング部１２の最適な配置位置、占有面積等について、実験データに基づいて以下に説明する。
複数のマスキング部を、図１４に示すような従来行なわれていた格子状に配置した電着ドレッサ（試験体Ａ）と、図１１に示すような本件実施形態に係る電着ドレッサ（試験体Ｂ）との比較を行った。試験体Ｂは、複数のマスキング部１２を、図１１に示すように、第１同心配置円群１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉと、その対応関係にある第１幅方向配置線群１６Ａ１、１６Ａ２及び第１幅方向補助配置線群１７Ａ１、１７Ａ２、１７Ａ３との交点に配置している。また、複数のマスキング部１２を、第２同心配置円群１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ、１４Ｈ、１４Ｊと、その対応関係にある第２幅方向配置線群１６Ｂ１、１６Ｂ２及び第２幅方向補助配置線群１７Ｂ１、１７Ｂ２、１７Ｂ３との交点に配置している。そして、第１及び第２幅方向補助配置線群１７Ａ、１７Ｂにおいては、それぞれ帯状部１１８の半径方向外側にマスキング部１２が配置されている。
ダイヤモンド砥粒８の総投影面積に対するマスキング部１２の総投影面積は、試験体Ａ及び試験体Ｂについて共に１０％とした。マスキング部１２の総投影面積が多くなると、ダイヤモンド砥粒への負荷が大きくなるところから「形状くずれ」となり易く、マスキング部１２の総投影面積が少なくなると、「目づまり」を生じてすぐに切れ味が悪くなるところから、ダイヤモンド砥粒８の総投影面積に対するマスキング部１２の総投影面積を１０％前後とすることが好ましいと考えられた。
【００４９】
同一のドレス条件で実際に研削することで、切れ味をしめすドレス抵抗（値が大きいほど「切れ味」が悪くなる）と、形状維持性（寿命）を示す摩耗量（値が大きいほど形状維持性が悪く「形状くずれ」し易くなる）とについて比較試験を行なった。
試験体Ａ及び試験体Ｂの電着ドレッサは、夫々電着ドレッサの径１１０ｍｍ、ドレッシングされるビトリファイド砥石の径３００ｍｍ、切込み速度０．０２７ｍ/ｓ、ドレッサ周速度１８．８ｍ/ｓ、砥石周速度１．４ｍ/ｓのドレス条件で実施した。
【００５０】
電着ドレッサとしての切れ味は、図９に示すように、試験体Ａの切れ味を示すドレス抵抗を１としたとき、試験体Ｂのドレス抵抗は０．５であり、本件実施形態にかかる試験体Ｂの電着ドレッサの切れ味が２倍も良くなっており、高い切れ味を示すことが確認された。
【００５１】
電着ドレッサの形状維持性は、図１０に示すように、試験体Ａの摩耗量を１としたとき、試験体Ｂの摩耗量は約０．６３である。これはマスキング部が全くないものと同程度であって、形状維持性も高いことが確認された。
【００５２】
なお、本実施形態においては、幅方向補助配置線１７を幅方向配置線１６の回転方向側に配置するものとしたが、これに限定されず、例えば、幅方向配置線１６の回転方向反対側に配置しても良く、また、幅方向補助配置線を、幅方向配置線の回転方向側と回転方向反対側とに分けて配置してもよい。
また、幅方向配置線１６及び幅方向補助配置線１７を直線としたが、これに限定されず、例えば円弧状などの曲線でもよい。
また、幅方向配置線を電着ホイールの円周方向に２２．５度ごとに均等間隔で配置するものとしたが、これに限定されず、例えば１５度ごと等、制作する電着ホイールの機能に合わせて任意に変更することができる。
また、各幅方向配置線における主配置線と副配置線との間に幅方向補助配置線を夫々配置しても良い。
また、電着ドレッサ１０２は、幅方向補助配置線１７Ａ、１７Ｂ上のマスキング部１２は、帯状部１１８の半径方向外側に配置されて超砥粒層の摩耗の均一を図るものとしたが、これに限定されず、例えば、研削する被研削物の形状により摩耗が少ない超砥粒層の面が生じる場合には、その摩耗しない面に幅方向補助配置線を配置して、マスキング部を増加させても良い。
【００５３】
また、上記第１及び第２実施形態においては、ダイヤモンド砥粒８を電着で単層に設けたダイヤモンド砥粒層６としたが、これに限定されず、例えば、ＣＢＮ砥粒を電着等により固着した超砥粒層であってもよい。
また、幅方向配置線を主配置線１本と副配置線１本のものとしたが、これに限定されず、例えば、副配置線が２本以上のものであって、この上にマスキング部が配置されていても良い。
また、第１及び第２幅方向配置線が回転方向に対して後傾するように傾斜したものとしたが、これに限定されず、例えば前傾するよう傾斜したものでもよい。
また、帯状部は、円盤状の台金の側面に設けられるものとしたが、これに限定されず、例えば、台金の外周面に設けられるものでもよい。
また、同心配置円１４を、外側から奇数番目の複数の同心配置円で構成される第１同心配置円群と外側から偶数番目の複数の同心配置円で構成される第２同心配置円群との２つに分割したが、これに限定されず、例えば、第１番目の同心配置円１４Ａ、第４番目の同心配置円１４Ｄ、第７番目の同心配置円１４Ｇで構成する第１同心配置円群と、第２番目の同心配置円１４Ｂ、第５番目の同心配置円１４Ｅ、第８番目の同心配置円１４Ｈで構成する第２同心配置円群と、第３同心配置円１４Ｃ、第６番目の同心配置円１４Ｆ、第９番目の同心配置円１４Ｉで構成する第３同心配置円群としてもよく、これ以上の群に分割するものでもよい。
また、マスキング部は、硬化したジェル状接着剤が残っているものとしたが、これに限定されず、例えば、ジェル状接着剤を除去して、超砥粒層の表面に超砥粒のないディンプル（へこみ）が形成されたものでもよい。
【００５４】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００５５】
２…電着ホイール、３…回転軸、４…台金、６…超砥粒層（ダイヤモンド砥粒層）、１２…マスキング部、１４…同心配置円、１４Ａ〜１４Ｊ…同心配置円、１６…幅方向配置線、１６Ａ…幅方向配置線（第１幅方向配置線）、１６Ａ１…幅方向配置線・主配置線（第１幅方向配置線）、１６Ａ２…幅方向配置線・副配置線（第１幅方向配置線）、１６Ｂ…幅方向配置線（第２幅方向配置線）、１６Ｂ１…幅方向配置線・主配置線（第２幅方向配置線）、１６Ｂ２…幅方向配置線・副配置線（第２幅方向配置線）、１７…幅方向補助配置線、１７Ａ…幅方向補助配置線（第１幅方向補助配置線）、１７Ｂ…幅方向補助配置線（第２幅方向補助配置線）、１７Ａ１…幅方向補助配置線（第１幅方向補助配置線）、１７Ａ２…幅方向補助配置線（第１幅方向補助配置線）、１７Ａ３…幅方向補助配置線（第１幅方向補助配置線）、１７Ｂ１…幅方向補助配置線（第２幅方向補助配置線）、１７Ｂ２…幅方向補助配置線（第２幅方向補助配置線）、１７Ｂ３…幅方向補助配置線（第２幅方向補助配置線）、１８…帯状部、２０…接着剤、２２…ディスペンサ、２６…めっき層、２８…電鋳層、５０…一端（内端）、５２…他端（外端）、５４…両側面、５６…外周縁、１０２…電着ホイール、１０４…台金、１０６…超砥粒層（ダイヤモンド砥粒層）、１１８…帯状部、１５４…側面。
【図１】
2014111302.tif 000003
【図２】
2014111302.tif 000004
【図３】
2014111302.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014111302.tif 000007
【図６】
2014111302.tif 000008
【図７】
2014111302.tif 000009
【図８】
2014111302.tif 000010
【図９】
2014111302.tif 000011
【図１０】
2014111302.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014111302.tif 000014
【図１３】
2014111302.tif 000015
【図１４】
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