(57)【要約】  切屑排出能力及び加工精度に優れ、高能率な研削を可能とする電着工具、歯車研削用ねじ状砥石、電着工具の製造方法及び歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を提供する。  母材１と、該母材１上に加工方向と交差する方向に縞状に高低差を設けて形成され高段部９１と低段部９２を有するメッキ層と、電着により設けられメッキ層の表面から露出する砥粒２と、を有する電着工具７及びその製造方法を提供する。メッキ層の高低差が砥粒の平均粒子径の５０〜１００％であり、メッキ層の高段部９１の幅が砥粒２の平均粒子径の１５０〜２００％であり、メッキ層の低段部９２の幅が砥粒の平均粒子径の１００〜８００％であることが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材と、
該母材上に加工方向と交差する方向に縞状に高低差を設けて形成され、高段部と低段部を有するメッキ層と、
電着により設けられ、前記メッキ層の表面から露出する砥粒と、を有する電着工具。
【請求項２】
前記メッキ層の高低差が前記砥粒の平均粒子径の５０〜１００％である請求項１記載の電着工具。
【請求項３】
前記メッキ層の高段部の幅が前記砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％である請求項１又は２記載の電着工具。
【請求項４】
前記メッキ層の低段部の幅が前記砥粒の平均粒子径の１００〜８００％である請求項１から３いずれかに記載の電着工具。
【請求項５】
前記電着工具は歯車研削用のねじ状砥石である請求項１から４いずれかに記載の電着工具。
【請求項６】
母材と、
該母材上に加工方向と直交する方向に縞状に形成され、砥粒を含んで構成される砥粒部と、を有する歯車研削用ねじ状砥石。
【請求項７】
前記砥粒部の幅が前記砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％である請求項５記載の歯車研削用ねじ状砥石。
【請求項８】
隣接する前記砥粒部同士の間隔が前記砥粒の平均粒子径の１００〜８００％である請求項５又は６記載の歯車研削用ねじ状砥石。
【請求項９】
電着工具の製造方法であって、
母材上に加工方向と交差する方向に縞状にマスキングを形成するマスキング工程と、
前記マスキングが形成された母材に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程と、
前記メッキ層が形成された母材から前記マスキングを除去した後に砥粒を電着させる電着工程と、
前記砥粒が電着された母材に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程と、を有する電着工具の製造方法。
【請求項１０】
前記第１メッキ工程は、前記メッキ層の厚みを前記砥粒の平均粒子径の５０〜１００％とする請求項９記載の電着工具の製造方法。
【請求項１１】
前記マスキング工程は、隣接する前記マスキング間の幅を前記砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％とする請求項９又は１０記載の電着工具の製造方法。
【請求項１２】
前記マスキング工程は、前記マスキングの幅を前記砥粒の平均粒子径の１００〜８００％とする請求項９から１１いずれかに記載の電着工具の製造方法。
【請求項１３】
前記電着工具は歯車研削用のねじ状砥石であり、
前記マスキング工程は、塗布装置を用いて、該塗布装置のノズル先端と前記母材上の塗布面との距離が略一定となるよう、前記母材の形状に前記塗布装置のノズルを追従移動させながらマスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項９から１１いずれかに記載の電着工具の製造方法。
【請求項１４】
前記マスキング工程は、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるよう、前記ノズルの移動速度又は塗布打点間隔を変化させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項１３に記載の電着工具の製造方法。
【請求項１５】
前記マスキング工程は、前記ノズルを前記電着工具の回転軸方向に移動させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項１３又は１４に記載の電着工具の製造方法。
【請求項１６】
前記マスキング工程は、前記塗布装置としてジェットディスペンサを用いる請求項１３から１５いずれかに記載の電着工具の製造方法。
【請求項１７】
歯車研削用ねじ状砥石の製造方法であって、
母材上に加工方向と直交する方向に縞状にマスキングを形成するマスキング工程と、
前記マスキングが形成された母材に対して砥粒を電着させる電着工程と、を有する歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項１８】
前記砥粒が電着された母材に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程をさらに有する請求項１７記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項１９】
前記砥粒が電着された母材から前記マスキングを除去するマスキング除去工程と、
前記マスキングが除去された母材に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程と、をさらに有する請求項１７又は１８記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２０】
前記マスキング工程は、隣接する前記マスキング間の幅を前記砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％とする請求項１７から１９いずれかに記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２１】
前記マスキング工程は、前記マスキングの幅を前記砥粒の平均粒子径の１００〜８００％以上とする請求項１７から２０いずれかに記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２２】
前記マスキング工程は、塗布装置を用いて、該塗布装置のノズル先端と前記母材上の塗布面との距離が略一定となるよう、前記母材の形状に前記塗布装置のノズルを追従移動させながらマスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項１７から２１いずれかに記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２３】
前記マスキング工程は、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるよう、前記ノズルの移動速度又は塗布打点間隔を変化させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項２２記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２４】
前記マスキング工程は、前記ノズルを前記歯車研削用ねじ状砥石の回転軸方向に移動させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成する請求項２２又は２３記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【請求項２５】
前記マスキング工程は、前記塗布装置としてジェットディスペンサを用いる請求項２２から２４いずれかに記載の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着工具、歯車研削用ねじ状砥石、電着工具の製造方法及び歯車研削用ねじ状砥石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電着工具は、電着により、母材の表面に各種砥粒を設けてなる工具である。この電着工具は、電着メッキ層の強度が高いため砥粒の脱落が起こり難く高能率研削が可能であることから、研削一般に広く使用されている。【０００３】
電着工具として、例えば、歯車研削用のねじ状砥石が知られている。この歯車研削用のねじ状砥石は、歯車とねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させることにより、歯車の歯面をねじ状砥石の研削面によって研削するものである。【０００４】
ところで、電着工具によって各種材料の研削等の加工をする場合には、その砥粒電着量とチップポケット（作用する砥粒が電着されていない箇所）の面積比率が電着工具の寿命や加工能率に大きく影響する。砥粒電着量が多すぎると、目詰まりや溶着が発生して加工面品位が低下する。更には研削抵抗が増大し、加工の継続ができなくなることもある。また、上述した歯車研削用のねじ状砥石の場合、歯車研削用のねじ状砥石は複雑な形状を有するため、特に、切屑が排出され難く、目詰まり、溶着が発生して、加工面品位が低下する。【０００５】
この対策として、母材上に段差を形成することで、低段部をチップポケットとして機能させ、高段部に電着された砥粒のみを研削に用いる方法が知られている。例えば、母材の一部にマスキングシート等を用いてマスキングを施し、非マスキング部分にメッキ層を形成することで母材上に段差を設ける技術が知られている（特許文献１参照）。【０００６】
また、歯車研削用のねじ状砥石の場合、砥粒固着量をコントロールして、チップポケットを設ける方法が知られている。例えば、ねじ状砥石の斜面上に径方向に対して１０度以上傾斜させた砥粒帯を、径方向上に少なくとも２つ砥粒帯が存在するように設ける方法が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１９３０２３号公報
【特許文献２】特開昭６２−０５７８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の技術で得られた電着工具は、高段部と低段部の面積比が３：７〜７：３である旨が規定されているのみで、砥粒間の隙間が確保されない箇所が連続的に存在し得る。そのため、該箇所において、切屑による目詰まりが発生する問題があった。また、単純に砥粒間の隙間を広げすぎると、削り残しが発生し、加工精度が悪化する問題もあった。【０００９】
また、特許文献２の技術で得られる歯車研削用のねじ状砥石は、径方向上に少なくとも２つの砥粒帯が存在するため、砥石径方向内側で生成された切屑が遠心力で砥石径方向外側に排出される際に、砥石径方向外側の砥粒帯に絡むことで切屑の排出が妨げられる問題があった。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、切屑排出能力及び加工精度に優れ、高能率な研削を可能とする電着工具、歯車研削用ねじ状砥石、電着工具の製造方法及び歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）  上記目的を達成するため本発明は、母材（例えば、後述の母材１）と、該母材上に加工方向と交差する方向に縞状に高低差を設けて形成され、高段部（例えば、後述の高段部９１）と低段部（例えば、後述の低段部９２）を有するメッキ層（例えば、後述の第１メッキ層３１、第２メッキ層３２及び第３メッキ層３３）と、電着により設けられ、前記メッキ層の表面から露出する砥粒（例えば、後述の砥粒２）と、を有する電着工具（例えば、後述の電着工具７）を提供する。【００１２】
（１）の電着工具は、砥粒が工具の加工方向と交差する向きに、縞状に高低差を持って配置される。従って、縞状に形成された高段部の研削時に発生する切屑が、隣接する低段部から効率的に排出されるため、切屑排出能力に優れる。従って、目詰まりを抑制でき、高能率な研削が可能となる。また、加工時に工具の作用線（砥粒が実際にワークと接触する点の集合体）の位置や角度が変化した場合であっても、電着工具の加工方向と交差する向きに縞状に形成された砥粒を有するため、加工に寄与する砥粒の間隔及び数は一定範囲内となる結果、加工精度に優れる。【００１３】
（２）  （１）の発明において、前記メッキ層（例えば、後述のメッキ層３１）の高低差が前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の５０〜１００％であることが好ましい。【００１４】
（２）の電着工具は、メッキ層の高低差が砥粒の平均粒子径の５０〜１００％であるため、メッキ層の高段部に電着された砥粒の頂部が突出し、最高位に位置することとなる。ここで、特許文献１の電着工具では、母材上の段差の高さが砥粒の平均粒子径の５〜３０％であるため、砥石の単位時間当たりの研削量を増加させて切屑排出量を増加させた場合には、切屑が低段部の砥粒と絡み、切屑の排出性が低下する問題があった。これに対して（２）の電着工具では、高段部に電着された砥粒の頂部が確実に突出し、低段部に存在する砥粒が切屑排出の妨げにならない。従って、（２）の電着工具によれば、切屑排出能力に優れ、高能率な研削が可能となる。【００１５】
（３）  （１）又は（２）の発明において、前記メッキ層（例えば、後述のメッキ層３１）の高段部の幅（例えば、後述の高段部の幅Ｌ１）が前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の１５０〜２００％であることが好ましい。【００１６】
（３）の電着工具は、メッキ層の高段部の幅が砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％であるため、縞状に設けられたメッキ層の高段部において、電着された砥粒の幅方向の砥粒数が平均２つ以下となる。そのため、各砥粒は他の砥粒と接していない部分を有することとなるため、該部分から確実に切屑を排出することができる。従って、（３）の電着工具によれば、切屑排出能力に優れて目詰まりを抑制でき、高能率な研削が可能となる。
また、（３）の電着工具は、メッキ層の高段部において、電着された砥粒の幅方向の砥粒数が平均１つ以上となる。そのため、高段部の幅方向において、平均１つは砥粒が突出した状態になるため、加工精度が保証される。【００１７】
（４）  （１）から（３）いずれかの発明において、前記メッキ層（例えば、後述のメッキ層３２）の低段部の幅（例えば、後述の低段部の幅Ｌ２）が前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の１００％以上であることが好ましい。【００１８】
（４）の電着工具は、メッキ層の低段部の幅が砥粒の平均粒子径よりも広いため、低段部に切屑排出のための空隙を確実に設けることができる。従って、（４）の電着工具によれば、切屑排出能力に優れて目詰まりを抑制でき、高能率な研削が可能となる。【００１９】
（５）（１）から（４）いずれかの発明は、歯車研削用のねじ状砥石として好ましく用いることができる。【００２０】
歯車研削用のねじ状砥石は複雑な形状を有し、通常、切屑の排出が困難であるところ、（５）の発明によれば、切屑排出能力に優れる（１）から（４）の電着工具を歯車研削用のねじ状砥石に適用することにより、上述の効果が顕著に発揮される。【００２１】
（６）上記目的を達成するため本発明は、母材（例えば、後述の母材１０１）と、該母材上に加工方向と直交する方向に縞状に形成され、砥粒（例えば、後述の砥粒１０２）を含んで構成される砥粒部（例えば、後述の砥粒部１９１）と、を有する歯車研削用ねじ状砥石を提供する。【００２２】
（６）の歯車研削用ねじ状砥石は、母材上に、砥粒が固着された砥粒部が工具の加工方向と直交する方向に縞状に配置される。従って、砥石径方向内側で生成された切屑が遠心力で砥石径方向外側に排出される際に、砥石径方向外側の砥粒部に絡むことなく、隣接する砥粒部間の隙間から効率的に排出される。従って、切屑の排出能力に優れ、目詰まりを抑制できる。また、砥粒部が加工方向と直交する方向に縞状に配列されていることから、研削に作用する砥粒の間隔及び数が一定範囲内となるため、加工精度も保障される。【００２３】
（７）（６）の発明において、前記砥粒部の幅（例えば、後述の砥粒部の幅Ｌ１０１）が前記砥粒（例えば、後述の砥粒１０２）の平均粒子径の１５０〜２００％であることが好ましい。【００２４】
（７）の歯車研削用ねじ状砥石は、砥粒部の幅が砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％であるため、縞状に形成された砥粒部に固着された砥粒の幅方向の砥粒数が平均２つ以下となる。そのため、各砥粒において他の砥粒と接していない箇所が生じるため、当該箇所から切屑が排出されやすい。従って、切屑排出能力に優れ、目詰まりを抑制でき、高能率な研削が可能となる。【００２５】
また、（７）の歯車研削用ねじ状砥石は、縞状に形成された砥粒部に固着された砥粒の幅方向の砥粒数が平均１つ以上となる。そのため、砥粒部の幅方向において、平均１つは砥粒が突出した状態になるため、加工精度が保証される。【００２６】
（８）（６）又は（７）の発明において、隣接する前記砥粒部同士の間隔（例えば、後述の砥粒部同士の間隔Ｌ１０２）が前記砥粒（例えば、後述の砥粒１０２）の平均粒子径の１００〜８００％であることが好ましい。【００２７】
（８）の歯車研削用ねじ状砥石は、砥粒部同士の間隔（以下「低段部」という。）が砥粒の平均粒子径よりも大きいため、砥粒部の隙間に切屑排出のための空隙を確実に設けることができ、切屑排出能力に優れ、目詰まりが起こりにくい。よって高能率な研削が可能となる。【００２８】
（９）母材上に加工方向と交差する方向に縞状にマスキングを形成するマスキング工程と、前記マスキングが形成された母材に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程と、前記メッキ層が形成された母材から前記マスキングを除去した後に砥粒を電着させる電着工程と、前記砥粒が電着された母材に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程と、を有する電着工具の製造方法を提供する。【００２９】
（９）の発明によれば、上述の電着工具を確実に製造することができる。また、縞状にマスキングを形成するため、ジェットディスペンサ等の打点吐出式の塗布方法を採用できる。従って、高精度なマスキングを高速に塗布することができる。【００３０】
（１０）（９）の発明において、前記第１メッキ工程は、前記メッキ層（例えば、後述のメッキ層３１）の厚みを前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の５０〜１００％とすることが好ましい。【００３１】
（１０）の電着工具の製造方法によれば、（２）の電着工具を確実に製造することができる。【００３２】
（１１）（９）又は（１０）の発明において、前記マスキング工程は、隣接する前記マスキング（例えば、後述のマスキング５）間の幅を前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の１５０〜２００％とすることが好ましい。【００３３】
（１１）の電着工具の製造方法によれば、（３）の電着工具を確実に製造することができる。【００３４】
（１２）（９）から（１１）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、前記マスキング（例えば、後述のマスキング５）の幅を前記砥粒（例えば、後述の砥粒２）の平均粒子径の１００％以上とすることが好ましい。【００３５】
（１２）の電着工具の製造方法によれば、（４）の電着工具を確実に製造することができる。【００３６】
（１３）（９）から（１２）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、塗布装置（例えば、後述のディスペンサ６）を用いて、該塗布装置のノズル先端と前記母材（例えば、後述の母材１）上の塗布面との距離が略一定となるよう、前記母材の形状に前記塗布装置のノズルを追従移動させながらマスキング剤を塗布して前記マスキング（例えば、後述のマスキング５）を形成することが好ましい。【００３７】
（１３）の発明によれば、塗布面とノズル先端との距離が略一定に保たれるため、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する電着工具を作製する場合であっても、精度良くマスキングを形成することができ、本発明に係る電着工具を確実に製造できる。【００３８】
（１４）（１３）の発明において、前記マスキング工程は、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるよう、前記ノズルの移動速度又は塗布打点間隔を変化させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成することが好ましい。【００３９】
（１４）の発明によれば、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるため、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する電着工具を作製する場合であっても、マスキングの幅を一定に保つことができ、切屑排出能力に優れた本発明に係る電着工具を製造できる。【００４０】
（１５）（１３）又は（１４）の発明において、前記マスキング工程は、前記ノズルを前記電着工具の回転軸方向に移動させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキング（例えば、後述のマスキング５）を形成することが好ましい。【００４１】
（１５）の発明によれば、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する電着工具を作製する場合であっても、本発明に係る電着工具を確実に製造できる。【００４２】
（１６）（１３）から（１５）いずれかの発明において、前記マスキング形成工程は、前記塗布装置としてジェットディスペンサを用いて行うことが好ましい。【００４３】
（１６）の発明に用いるジェットディスペンサによれば、マスキング材を加圧してドット状に飛ばすことで塗布を行うため、塗布面とノズルとの距離を一定以上離す（６ｍｍ程度）ことが可能である。従って、ねじ状砥石のような複雑な形状の電着工具を製造する場合であっても、母材に干渉せず塗布を行うことができる。また、高速かつ高精度にマスキングを形成することが可能であるため、本発明に係る電着工具を好ましく製造できる。【００４４】
（１７）（６）から（８）いずれかの歯車研削用ねじ状砥石を製造するため、本発明は、母材上に加工方向と直交する方向に縞状にマスキングを形成するマスキング工程と、前記マスキングが形成された母材に対して砥粒を電着させる電着工程と、を有する、歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を提供する。【００４５】
（１７）の発明によれば、（６）の歯車研削用ねじ状砥石を確実に製造することができる。また、縞状にマスキングを形成するため、ジェットディスペンサ等の打点吐出式の塗布方法を採用できる。従って、高精度なマスキングを高速に塗布することができる。【００４６】
（１８）（１７）の発明において、前記砥粒が電着された母材に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程をさらに有することが好ましい。【００４７】
（１８）の発明によれば、砥粒部間にメッキ層を有しない（６）の歯車研削用ねじ状砥石（例えば、図２Ａに示すねじ状砥石）を確実に製造することができる。当該歯車研削用ねじ状砥石は砥粒部間から切屑が排出されやすく、目詰まりが起こりにくい。よって高能率な研削が可能となる。【００４８】
（１９）（１７）の発明において、前記砥粒が電着された母材から前記マスキングを除去するマスキング除去工程と、前記マスキングが除去された母材に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程と、をさらに有することが好ましい。【００４９】
（１９）の発明によれば、砥粒部間にメッキ層を有する（１７）の歯車研削用ねじ状砥石（例えば、図６Ｂに示すねじ状砥石）を確実に製造することができる。当該歯車研削用ねじ状砥石は砥粒部間にメッキ層を有することにより、砥粒の脱落を防止できるため、高い砥粒保持力を有する。よって高能率な研削が可能となる。【００５０】
（２０）（１７）から（１９）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、隣接する前記マスキング間の幅を前記砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％とすることが好ましい。【００５１】
（２０）の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法によれば、（７）の歯車研削用ねじ状砥石を確実に製造することができる。【００５２】
（２１）（１７）から（２０）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、前記マスキングの幅を前記砥粒の平均粒子径の１００〜８００％とすることが好ましい。【００５３】
（２１）の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法によれば、（８）の歯車研削用ねじ状砥石を確実に製造することができる。【００５４】
（２２）（１７）から（２１）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、塗布装置を用いて、該塗布装置のノズル先端と前記母材上の塗布面との距離が略一定となるよう、前記母材の形状に前記塗布装置のノズルを追従移動させながらマスキング剤を塗布して前記マスキングを形成することが好ましい。【００５５】
（２２）の発明によれば、塗布面とノズル先端との距離が略一定に保たれるため、複雑な形状を有する歯車研削用ねじ状砥石のような砥石を製造する場合であっても、精度良くマスキングを形成することができ、本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石を確実に製造できる。【００５６】
（２３）（２２）の発明において、前記マスキング工程は、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるよう、前記ノズルの移動速度又は塗布打点間隔を変化させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成することが好ましい。【００５７】
（２３）の発明によれば、単位距離当たりの塗布打点数が一定となるため、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する砥石を作製する場合であっても、マスキングの幅を一定に保つことができ、切屑排出能力に優れた本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石を製造できる。【００５８】
（２４）（２２）又は（２３）の発明において、前記マスキング工程は、前記ノズルを前記歯車研削用ねじ状砥石の回転軸方向に移動させながら前記マスキング剤を塗布して前記マスキングを形成することが好ましい。【００５９】
（２４）の発明によれば、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する砥石を作製する場合であっても、本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石を確実に製造できる。【００６０】
（２５）（２２）から（２４）いずれかの発明において、前記マスキング工程は、前記塗布装置としてジェットディスペンサを用いることが好ましい。【００６１】
（２５）の発明に用いるジェットディスペンサによれば、本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石を好ましく製造できる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明によれば、砥粒の切屑排出能力及び加工精度に優れ、高能率な研削を可能とする電着工具、歯車研削用ねじ状砥石、電着工具の製造方法及び歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電着工具の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電着工具の部分断面図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る電着工具の砥石面の平面図である。
【図３Ｂ】従来の電着工具の砥石面の平面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る電着工具の製造方法を示す図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る電着工具の製造方法を示す図である。
【図４Ｃ】第１実施形態に係る電着工具の製造方法を示す図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石に対するマスキング方法を示す図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石に対するマスキング方法を示す図である。
【図６Ａ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の部分断面図である。
【図６Ｂ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の部分断面図である。
【図７Ａ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を示す図である。
【図７Ｂ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を示す図である。
【図７Ｃ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を示す図である。
【図７Ｄ】第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法を示す図である。
【図８】低段部の幅と目詰まり頻度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、本発明に係る第１実施形態を図面に基づき説明する。なお、第２実施形態以降の説明において、第１実施形態と共通する構成については、共通の規則性を持って符号を付し、適宜その説明を省略する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００６５】
＜電着工具＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電着工具の斜視図である。図１に示す電着工具７は、歯車研削用のねじ状砥石として用いられる。電着工具７は、略円柱状の工具本体７１の外周部に、ねじ状部８が形成される。
ねじ状部８は、径方向最外周に位置して平面を形成する頂部８１と、径方向内側に一定の傾斜角で延びる傾斜部８２と、傾斜部８２同士を繋ぐ溝部８３と、を有する。ねじ状部８の表面には、後段で詳述する図示しない砥粒が電着されている。電着工具７は、図示しない駆動装置により回転軸線Ｘ周りに回転し、これにより、ねじ状部８が歯車に噛み合わされることで研削が行われる。
【００６６】
図２は、第１実施形態に係る電着工具の部分断面図である。母材１上に第１メッキ層３１が工具の加工方向と交差する方向に縞状に高低差を設けて形成されている。更に砥粒２が母材１上及び第１メッキ層３１上に配置され、第２メッキ層３２及び第３メッキ層３３により固着されている。第２メッキ層３２は、砥粒２を仮固定する際に電着される層であり、第３メッキ層３３は、砥粒２を本固定する際に成膜される層である。
【００６７】
高段部９１は、第１メッキ層３１、第２メッキ層３２及び第３メッキ層３３により形成される。高段部９１の幅は、第１メッキ層の幅と等しく、幅Ｌ１を有する。また、低段部９２は、第２メッキ層３２及び第３メッキ層３３により形成される。低段部９２の幅は、隣接する高段部９１同士の間隔、すなわち隣接する第１メッキ層３１同士の間隔と等しく、幅Ｌ２を有する。
本実施形態の電着工具７を研削加工に使用すると、高段部９１に電着された砥粒２のみが研削に作用し、切屑は高段部９１に隣接する低段部９２から排出される。
【００６８】
本実施形態に用いられる母材１は、電着工具の基材となるものであり、導電性を有すれば特に材質は制限されないが、例えば鉄、タングステン、チタン、モリブデン等の金属や鉄系の合金等が好ましく用いられる。
【００６９】
第１実施形態に用いられる砥粒２は、特に制限されないが、歯車研削用の電着工具に用いる場合、ＣＢＮ、ダイヤモンド等の超砥粒又はアルミナが好ましく用いられる。
砥粒２の粒子径は、特に制限されないが、５０〜１８０μｍのものが好ましく使用される。
【００７０】
メッキ層３１及びメッキ層３３の形成方法としては、例えば電気メッキ法又は無電解メッキ法が好ましく用いられる。
また、メッキ層３２の形成方法としては、例えば電気メッキ法が好ましく用いられる。すなわち、メッキ層３２は、砥粒２とともに電着によって形成可能である。
【００７１】
また、メッキに使用される金属は、特に制限されないが、ニッケル、クロム、銅等が好ましく用いられる。
【００７２】
また、砥粒２の平均粒子径の６０％程度の地点までメッキ層３３が達していることが好ましい。上記に対しメッキ層３３が薄すぎる場合、砥粒２が脱落しやすくなり、メッキ層３３が厚すぎる場合、切り屑排出のための空隙が圧迫され、切屑が排出され難くなる。
【００７３】
次に、本実施形態における高段部９１の、好適な形成条件について詳しく説明する。
高段部９１と低段部９２の高低差、すなわち、メッキ層３１の厚みは砥粒２の平均粒子径の５０〜１００％であることが好ましい。かかる条件においては、高段部９１に電着された砥粒２がほぼ確実に突出する。特に、粒子径分布の最小値と最大値の差が、平均粒子径の５０％以内である場合、確実に高段部９１の砥粒２の頂部が突出する。従って低段部９２において、切屑が排出される空隙が確実に確保される。
【００７４】
高段部９１の幅Ｌ１、すなわち、メッキ層３１の幅は、砥粒２の平均粒子径の１５０〜２００％であることが好ましい。かかる条件においては、メッキ層３１上に電着された砥粒２の、幅方向における砥粒数が平均２つ以下となる。従って各砥粒において低段部９２と隣接する箇所が生じるため、当該箇所から切屑が排出されやすくなる。
また、かかる条件においては、メッキ層３１上に電着された砥粒２の、幅方向における砥粒数が平均１つ以上となる。よって、高段部９１の幅方向において、平均１つは砥粒が突出した状態になるため、均一な研削が可能となり、加工精度が保証される。
【００７５】
低段部９２の幅Ｌ２、すなわち、メッキ層３１同士の間隔は、砥粒２の平均粒子径の１００％以上であることが好ましい。低段部９２の幅Ｌ２が砥粒２の平均粒子径よりも広いため、低段部９２から切屑が排出されやすくなり、目詰まりが抑制される。低段部９２の幅Ｌ２が広すぎる場合、研削に作用する砥粒数が減少するため加工精度が低下する。従って、低段部９２の幅Ｌ２は、好ましくは砥粒２の平均粒子径の１００〜８００％である。
【００７６】
次に、縞状に形成された高段部９１によって、加工精度が保証される点について説明する。
図３Ａは、第１実施形態に係る母材１表面の模式図である。砥粒２１は、高段部９１に縞状に配置された砥粒を示す。砥粒２１は、図中に矢印で示す工具の加工方向に対し交差する向きに縞状に配置されている。
砥粒が実際にワークと接触する点の集合体を、ここでは作用線と呼ぶ。実際の加工では、駆動側と被駆動側の各歯の噛み合い当たりが良好となるように、歯筋に沿って歯筋方向の中央部から端部に向けて歯厚を漸次減少させるようにしたクラウニング等、歯型の修正を行うため、作用線の位置、角度が加工中に変化する。本実施形態においては、作用線が４１から４２へと変化した場合であっても、作用砥粒数及び作用砥粒同士の間隔は、作用線の位置、角度変化に応じて一定範囲内で変化する。従って、作用線の位置、角度がある程度変化しても加工精度が保証される。
【００７７】
図３Ｂは、母材上に砥粒がランダムに配置された従来の母材表面の模式図である。このような構成では、砥粒間の隙間が開き過ぎた場合に加工精度が保証されないばかりか、作用線の角度変化、位置変化が生じた場合、作用砥粒数及び間隔がランダムに変化する。そのため加工精度が保証されない。
【００７８】
＜電着工具の製造方法＞
図４Ａから図４Ｃは、第１実施形態に係る電着工具の製造方法の一態様を示した図である。
本実施形態の電着工具の製造方法は、母材上に加工方向と交差する方向に縞状にマスキングを形成するマスキング工程と、マスキングが形成された母材に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程と、メッキ層が形成された母材からマスキングを除去した後に砥粒を電着させる電着工程と、砥粒が電着された母材に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程と、を有する。
まず、マスキング工程において、ジェットディスペンサを用い、母材１上にマスキング５を工具の加工方向と交差する向きに縞状に形成する（図４Ａ）。
【００７９】
図５Ａは、本発明の第１実施形態に係る歯車研削用のねじ状砥石にマスキングを付した図である。図５Ａに示すように、母材１上に、加工方向と交差する方向に縞状にマスキング５１が付されている。
【００８０】
図５Ｂは、本発明の第１実施形態に係る歯車研削用のねじ状砥石に対するマスキング方法を示した図である。図５Ｂに示すように、マスキング材が充填されたディスペンサ６が、母材１の形状に追従し、ディスペンサノズルと母材表面との距離が略一定に保たれた状態でマスキング塗布が行われる。
【００８１】
また、ディスペンサの送り速度又は塗布打点間隔を、塗布面に対するノズル角度に応じて変化させマスキングを行うことが好ましい。歯車研削用のねじ状砥石は、その軸線を含む断面において、径方向最外周に位置して平面を形成する頂部と、径方向内側に一定の傾斜角で伸びる傾斜部と、を含む直線的なラック形状に加え、傾斜部同士を繋ぐ溝部を有する。
このような形状の変化に応じ、ディスペンサの送り速度や塗布打点間隔を制御することで、単位塗布面あたりの塗布打点数が均一となるように塗布することができる。
【００８２】
具体的には、まず、ディスペンサ送り速度ｆを変化させる場合については、塗布時間間隔をｔ（打点数／秒）、塗布面に対する速度をＦ（ｍｍ／秒）、塗布打点間隔をｓ（ｍｍ／打点数）、塗布面接線とディスペンサ法線のなす角をθとすると、塗布打点間隔ｓ＝Ｆ／ｔであるため、ディスペンサ送り速度ｆは以下の式（１）及び（２）で表すことができる。また、塗布時間間隔ｔを変化させる場合については、ｔは以下の式（３）で表すことができる。これらの式に従い、ディスペンサを制御することで上記塗布を行うことができる。
［数１］
ｆ＝Ｆ×ｓｉｎθ  …式（１）
ｆ＝ｓ×ｔ×ｓｉｎθ  …式（２）
ｔ＝ｓ／ｆ×ｓｉｎθ  …式（３）
【００８３】
また、ディスペンサをねじ状砥石の回転軸方向に向かって移動させながらマスキングを塗布することが好ましい。この方法によれば、歯車研削用のねじ状砥石のような複雑な形状を有する電着工具を作製する場合であっても、本発明に係る電着工具を確実に製造できる。
【００８４】
本実施形態におけるマスキング装置の構成としては、例えば、マスキング塗布を行うディスペンサ等を、電着工具の軸線方向に移動可能な軸と、電着工具の軸線方向に垂直な軸と、を備える装置に組み込み、また、ねじ状電着工具を、回転割り出し可能な回転軸を備える装置に組み込んで構成される。
【００８５】
本実施形態の電着工具の製造方法に用いるディスペンサ等としては、ジェットディスペンサが好ましく用いられる。ジェットディスペンサは、対象との距離を最大で６ｍｍ程度確保できるため、母材に物理的に干渉せず塗布を行うことができる。ジェットディスペンサは市販品を用いることができ、例えば武蔵エンジニアリング社製、エアロジェット等を利用することができる。
【００８６】
本実施形態において、マスキング材の種類は、無電解メッキ条件である９０℃程度の温度に耐え、耐薬品性を有するものであれば特に制限はない。
【００８７】
図４Ｂに戻り、次に、第１メッキ工程として、母材１上に第１メッキ層３１を形成する。メッキ層の形成方法としては、メッキ浴（ワット浴又は無電解Ｎｉ−Ｐ浴等）に母材１を浸漬し、電解メッキ又は無電解メッキする方法が挙げられる。第１メッキ層３１の厚みは、砥粒の平均粒子径の５０〜１００％とするのが好ましい。
【００８８】
次に、マスキング５を除去した後に、電着工程として、砥粒２を充填し、電気メッキ法等により砥粒の仮付けを行う。仮付け方法としては、砥粒２を混入したメッキ浴（ワット浴等）に母材１を浸漬し、電解メッキする方法が挙げられる。
最後に、不要な砥粒を水洗等により除去した後に、第２メッキ工程として、無電解メッキ法等によりメッキ層３３を形成し、砥粒の本付けを行う（図４Ｃ）。メッキ層３３の形成方法は、上述のメッキ層３１形成方法と同様である。
【００８９】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態の電着工具は、砥粒が工具の加工方向と交差する向きに、縞状に高低差を持って配置される。従って、高段部の砥粒のみが研削に作用し、研削時に発生する切屑が低段部から効率的に排出されるため、切屑排出能力に優れ、高能率な研削が可能となる。また、加工時に工具の作用線の位置や角度が変化した場合でも、工具の加工方向と交差する向きに縞状に形成された高段部を有するため、加工に参画する砥粒の間隔及び数は一定範囲内となる。従って加工精度が保証される。
また、本実施形態の電着工具の製造方法によれば、複雑な形状を有するねじ状砥石に対してマスキングを形成する場合であっても、精度良くマスキングを形成し、電着工具を製造できる。
【００９０】
＜歯車研削用ねじ状砥石＞
続いて本発明の第２実施形態を図面に基づき説明する。
【００９１】
図６Ａは、第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の部分断面図である。本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石は、母材１０１上に、工具の加工方向と直交する向きに縞状に形成された砥粒部１９１を備える。この砥粒部１９１は、母材１０１上で砥粒１０２が第１メッキ層１３１及び第２メッキ層１３２により固着されることで形成される。第１メッキ層１３１は、砥粒１０２を仮固定する際に電着される層であり、第２メッキ層１３２は、砥粒１０２を本固定する際に成膜される層である。
【００９２】
砥粒部１９１の幅は、第１メッキ層１３１及び第２メッキ層１３２の幅と等しく、幅Ｌ１０１を有する。隣接する砥粒部１９１間は、砥粒１０２、第１メッキ層１３１、及び第２メッキ層１３２が配置されないことで低段部１９２が形成される。低段部１９２の幅は、隣接する砥粒部１９１同士の間隔、すなわち隣接する第１メッキ層１３１及び第２メッキ層１３２同士の間隔と等しく、幅Ｌ１０２を有する。
メッキ層１３１及び１３２は、低段部１９２には設けられず砥粒１０２が固着される砥粒部１９１だけに設けられるため、メッキ層間に隙間を有する。本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石を研削加工に使用すると、切屑はこの低段部１９２から排出される。
【００９３】
図６Ｂは、図６Ａと同様、第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の部分断面図である。本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石は、母材１０１上に、工具の加工方向と直交する向きに縞状に形成された砥粒部１９１を備える。この砥粒部１９１は、母材１０１上で砥粒１０２が第１メッキ層１３１及び第２メッキ層１３２により固着されることで形成される。第１メッキ層１３１は、砥粒１０２を仮固定する際に電着される層であり、第２メッキ層１３２は、砥粒１０２を本固定する際に成膜される層である。
【００９４】
砥粒部１９１の幅は、第１メッキ層１３１の幅と等しく、幅Ｌ１０１を有する。隣接する砥粒部１９１間は、砥粒１０２及び第１メッキ層１３１が配置されないことで低段部１９２が形成される。低段部１９２の幅は、隣接する砥粒部１９１同士の間隔、すなわち隣接する第１メッキ層１３１同士の間隔と等しく、幅Ｌ１０２を有する。
第１メッキ層１３１は、低段部１９２には設けられず砥粒１０２が固着される砥粒部１９１だけに設けられる。本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石を研削加工に使用すると、切屑は低段部１９２から排出される。第２メッキ層１３２が低段部１９２にも形成されることにより、研削時における砥粒１０２の保持力が高められている。
【００９５】
第１メッキ層１３１の形成方法としては、例えば電気メッキ法が好ましく用いられる。
また、第２メッキ層１３２の形成方法としては、例えば電気メッキ法又は無電解メッキ法が好ましく用いられる。
【００９６】
次に、本実施形態における、砥粒１０２により形成される砥粒部１９１の、好適な形成条件について説明する。
砥粒１０２により縞状に形成された砥粒部１９１の幅Ｌ１０１は、砥粒１０２の平均粒子径の１５０〜２００％であることが好ましい。砥粒部１９１の幅がこの範囲内であれば、砥粒部１９１の幅方向における砥粒数が平均２つ以下となる。従って各砥粒１０２において他の砥粒１０２と接していない箇所が生じるため、当該箇所から切屑が排出されやすくなる。
また、かかる条件においては、メッキ層１３１上に固着された砥粒１０２の、幅方向における砥粒数が平均１つ以上となる。よって、砥粒部１９１の幅方向において、平均１つは砥粒が突出した状態になるため、均一な研削が可能となり、加工精度が保証されるためである。
【００９７】
また、隣接する砥粒部１９１同士の間隔である低段部の幅Ｌ１０２は、砥粒１０２の平均粒子径の１００％以上であることが好ましい。Ｌ１０２が砥粒１０２の平均粒子径以上となるため、低段部１９２から切屑が排出されやすくなるためである。Ｌ１０２が広すぎる場合、研削に作用する砥粒数が減少するため加工精度が低下する。従って、Ｌ１０２はより好ましくは砥粒１０２の平均粒子径の１００〜８００％である。
【００９８】
また、砥粒部１９１は、縞状に形成されるため、第１実施形態と同様に加工精度が保証される。
【００９９】
＜歯車研削用ねじ状砥石の製造方法＞
図７Ａから図７Ｄは、第２実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法の一態様を示した図である。
本実施形態に係る歯車研削用ねじ状砥石の製造方法は、母材１０１上に加工方向と直交する方向に縞状にマスキング１０５を形成するマスキング工程と、マスキング１０５が形成された母材１に対して砥粒２を電着させる電着工程と、を有する。
さらに、砥粒１０２が電着された母材１に対してメッキ層を形成する第１メッキ工程を有するか、あるいは、砥粒１０２が電着された母材１０１からマスキング１０５を除去するマスキング除去工程と、マスキング１０５が除去された母材１０１に対してメッキ層を形成する第２メッキ工程を有することが好ましい。
【０１００】
まず、マスキング工程において、上述のジェットディスペンサを用い、母材１０１上にマスキング１０５を工具の加工方向と直交する向きに縞状に形成する。
【０１０１】
次に、電着工程として、砥粒１０２を充填し、電解メッキ法等により第１メッキ層１３１を形成し砥粒の仮付けを行う。仮付け方法としては、砥粒１０２を混入したメッキ浴（ワット浴等）に母材１０１を浸漬し、電解メッキする方法が挙げられる。次に、不要な砥粒を水洗した後に、第１メッキ工程として、メッキ層１３２を形成し砥粒の本付けを行う（図７Ｃ）。最後に、マスキング１０５を除去する。
【０１０２】
あるいは、上記電着工程により砥粒１０２の仮付けを行った後に、マスキング除去工程としてマスキング１０５を除去し、その後、第２メッキ工程として無電解メッキ法等によりメッキ層１３２を形成し、砥粒の本付けを行っても良い（図７Ｄ）。
【０１０３】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石は、縞状に形成された砥粒部１９１が工具の加工方向と直交する向きに配置される。従って、砥石径方向内側で生成された切屑が遠心力で砥石径方向外側に排出される際に、砥石径方向外側の砥粒部１９１に絡むことなく、砥粒部１９１の隙間から効率的に排出される。また、加工時に工具の作用線の位置や角度が変化した場合でも、工具の加工方向と直交する向きに縞状に形成された砥粒部１９１を有するため、加工に参画する砥粒１０２の間隔は一定となる。従って加工精度が保証される範囲内で使用できる。
また、本実施形態の歯車研削用ねじ状砥石の製造方法によれば、複雑な形状を有するねじ状砥石に対してマスキング１０５を形成する場合であっても、精度良くマスキング１０５を形成し、歯車研削用ねじ状砥石を製造できる。
【０１０４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【実施例】
【０１０５】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。【０１０６】
＜実施例１〜４、比較例１＞
実施例１〜４、及び比較例１の電着工具は砥粒として平均粒子径９０μｍのＣＢＮを用い、メッキは無電解メッキを用いて作製した。
また、高段部の一列あたりの幅方向の砥粒数をそれぞれ１．５個〜２．０個（実施例１、実施例４）、２．０個〜２．５個（実施例２）、２．５個〜３．０個（実施例３）とした。これらは高段部の幅が砥粒の平均粒子径の、それぞれ１５０〜２００％（実施例１、実施例４）、２００〜２５０％（実施例２）、２５０〜３００％（実施例３）である条件に相当する。低段部の幅はそれぞれ３００μｍ（実施例１〜３）、８００μｍ（実施例４）とした。一方、比較例１は高段部を設けず、従って砥粒間に隙間を設けずに作成した。これらは低段部の幅が砥粒の平均粒子径の、それぞれ１００〜８００％（実施例１〜３）、８００％以上（実施例４）、である条件、及び低段部を有しない（比較例１）条件に相当する。【０１０７】
【表１】
2017014197.tif 000003
【０１０８】
＜高段部の砥粒数と目詰まり箇所数＞
実施例１〜３の電着工具を用い、以下の試験を行った。ある単位時間あたりに排出される切屑体積Ｑｗ（ｍｍ３／ｓｅｃ）を加工倍率１とし、加工倍率を変化させてワークの研削を行った（つまり加工倍率が大きければ、単位時間当たりの除去体積が多く、高効率で研削を行っていることになる）。一定時間経過後の目詰まり箇所を観察した。結果を以下の基準に基づいて評価し、表１に示した。評価３を合格とした。
３：目詰りの発生が認められない
２：僅かではあるが目詰まりする
１：多数箇所で目詰まりする【０１０９】
実施例１〜３を比較すると、実施例２及び実施例３は、加工倍率が増加するに従い目詰まり箇所が増加したが、実施例１は加工倍率が増加しても目詰まり箇所はほとんど発生しなかった。以上の結果から、電着工具の高段部の幅が砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％である場合、加工倍率を上昇させても目詰まりが起こりにくく、従って高能率な研削が可能となることが確認された。【０１１０】
＜低段部の幅と目詰まり頻度＞
図８は、低段部の幅と目詰まり頻度との関係を示したグラフである。グラフ中、目詰まり頻度とは、砥石の目詰まり箇所数に比例する数値である。縦軸は目詰まり頻度を示し、横軸は加工倍率を示す。
図８に示す通り、比較例１の電着工具は加工倍率が２以上となると目詰まり頻度が急激に増加し、また過負荷となり研削不可能になった。また、実施例４の電着工具は加工倍率が３以上となると目詰まり頻度が増加し目的の歯型形状が得られなかった。それに対し、実施例１の電着工具は加工倍率を増加させても目詰まり頻度の増加は緩やかであり、加工倍率が６を超えたところで過負荷となり研削不可能になった。【０１１１】
以上の結果から、実施例１と比較例１を比較すると、段差を有する電着工具は、段差を有しない電着工具と比較し、加工倍率を増加させても目詰まりが起こりにくいことが確認された。また、実施例１と実施例４を比較すると、低段部の幅が８００μｍの電着工具は、加工倍率を上昇させた場合に目的形状が得られないことが確認された。【０１１２】
従って、メッキ層の低段部の幅が砥粒の平均粒子径の１００〜８００％である電着工具によれば、加工倍率を上昇させても目詰まりが起こりにくく、かつ高精度な研削が可能であることが確認された。【０１１３】
＜実施例５、６＞
実施例５、６の歯車研削用ねじ状砥石は以下の方法により作製した。砥粒は平均粒子径９０μｍのＣＢＮを用い、工具の加工方向と直交する縞状に形成される砥粒部を有する電着砥石を作成した。砥粒部の幅が砥粒の平均粒子径の１５０〜２００％、砥粒部同士の間隔が砥粒の平均粒子径の１００〜８００％となるように電着砥石を作成した。砥粒は無電解ニッケルリンメッキにより母材上に固着させ、メッキ厚さをそれぞれ６０μｍとした。実施例５は砥粒部間にメッキ層を有し、実施例６は砥粒部間にメッキ層を有さない構成にて作製した。【０１１４】
＜砥粒保持力試験＞
砥粒が脱粒する時のせん断荷重を計測し、砥粒保持力の測定を行った。実施例５と実施例６を比較すると、実施例５の方が、砥粒が脱粒する時のせん断荷重が高いことが分かった。この結果から、メッキ層に隙間を有しない本発明の歯車研削用ねじ状砥石によれば、より高い保持力で砥粒を保持することができ、高能率な研削を実現できることが確認された。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１０１      …母材
２、１０２      …砥粒
３１、１３１    …第１メッキ層
３２、１３２    …第２メッキ層
３３            …第３メッキ層
４１、４２      …作用線
５、５１、５２、１０５  …マスキング
６              …ディスペンサ
７              …電着工具（歯車研削用ねじ状砥石）
７１            …工具本体
８              …ねじ状部
８１            …頂部
８２            …傾斜部
８３            …溝部
９１            …高段部
９２            …低段部
１９１          …砥粒部
１９２          …砥粒部同士の間隔
Ｌ１            …高段部の幅
Ｌ２            …低段部の幅
Ｌ１０１        …砥粒部の幅
Ｌ１０２        …砥粒部同士の間隔
【図１】
2017014197.tif 000004
【図２】
2017014197.tif 000005
【図３Ａ】
2017014197.tif 000006
【図３Ｂ】
2017014197.tif 000007
【図４Ａ】
2017014197.tif 000008
【図４Ｂ】
2017014197.tif 000009
【図４Ｃ】
2017014197.tif 000010
【図５Ａ】
2017014197.tif 000011
【図５Ｂ】
2017014197.tif 000012
【図６Ａ】
2017014197.tif 000013
【図６Ｂ】
2017014197.tif 000014
【図７Ａ】
2017014197.tif 000015
【図７Ｂ】
2017014197.tif 000016
【図７Ｃ】
2017014197.tif 000017
【図７Ｄ】
2017014197.tif 000018
【図８】
2017014197.tif 000019
【国際調査報告】
2017014197.tif 000020
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