【事件の表示】
　特許第３００４９８８号「研磨工具」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３００４９８８号の請求項１、２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．本件特許第３００４９８８号は、平成１１年３月２４日の出願（優先権主張、１９９８年３月２７日、米国）であって、平成１１年１１月１９日にその特許権の設定登録がなされ、その後、小野尚純より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１３年６月１２日に訂正請求がなされ、訂正拒絶理由が通知され、平成１４年５月１３日付けで訂正請求書の補正（以下、「本件補正」という。）がなされたものである。
　
２．本件特許に対し異議申立人小野尚純は、甲第１号証として財団法人日本金属学会編「改訂３版　金属便覧」昭和５４年１２月１０日第５刷、丸善株式会社発行、第４５０−４５５頁を、及び甲第２号証としてアメリカ規格　ＡＳＴＭ　Ｅ３９９「金属材料の平面−ひずみ破壊靱性に関する標準試験法」第１−２９頁を提示し、以下、ａ及びｂのとおり主張する。
ａ．本件特許発明の構成である「研磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本質的になり」の構成について、破壊靱性について、既知の寸法のクラックを試験試料に生じさせることは不可能であること、破壊靱性度ＫＣは、温度、板厚によって変化するものであるから、破壊靱性ＫＣの数値は確定しないこと、をもって、本件特許明細書には、本件特許発明を当業者が追試することができず、また、特許請求の範囲も明確でない旨主張し、本件特許に係る出願は、特許法第３６条第４項及び６項に規定する要件を満たさない出願に対してされたものである（以下、「取消理由１」という。）。
ｂ．本件特許発明の実施例には、破壊靱性の数値の記載、破壊靱性の計算の根拠となる応力の数値及びクラックの長さの数値の記載及び破壊靱性の測定温度の記載がないので、本件特許発明の１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靱性が全く実現されていないから、発明未完成というべきであって、本件特許発明は、特許法第２９条柱書きの発明に該当しない（以下、「取消理由２」という。）。
　
３．本件補正が、訂正請求書の要旨を変更するものであるか否かについて判断する。
（１）上記訂正は、願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）を、以下ａ及びｂのとおり訂正するものである。
ａ．発明の詳細な説明について、
　段落【００２５】６−９行目の「破壊靱性を測定するために使用できる方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが試験材料に生ぜしめられ、次いでこの材料の破壊まで応力負荷がかけられる初期工程を持っている。」を、「破壊靱性を測定するために使用できる方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが試験材料に生ぜしめられる初期工程を持っており、次いでこの材料の破壊まで応力負荷がかけられる。」と訂正する。
ｂ．発明の詳細な説明について
　段落【００３３】１−３行目の「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍまでの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」を「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍ／秒までの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」と訂正する。
（２）本件補正は、前記訂正事項ａを削除するものである。
　上記訂正事項ａ、ｂは、それぞれ独立した訂正事項であり、訂正事項ａの訂正の有無が、訂正事項ｂの訂正に影響を与えるものとも認められない。
　したがって、本件補正は、互いに独立した訂正事項の一部を削除したものであるから、訂正請求の一部を取り下げたものと認められるので、本件補正は、前記訂正請求書の要旨を変更するものではない。
　
４．上記訂正請求によって訂正された明細書の請求項１及び２に係る発明（以下、「訂正発明」という。）は、その特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】　２．４ＭＰａ−cm３／ｇの最小比強度、０．５〜８．０ｇ／cm３のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本質的になり；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具。
【請求項２】　前記研磨セグメントが、４５〜９０容量％の金属結合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥粒からなり、前記金属結合材マトリックスが最大で５容量％の多孔度を有する、請求項１に記載の研磨工具。
　
５．上記補正がされた訂正請求の適否について判断する。
（１）上記補正がされた訂正は、願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）を、以下ｂのとおり訂正するものである。
ｂ．発明の詳細な説明について
　段落【００３３】１−３行目の「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍまでの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」を「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍ／秒までの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」と訂正する。
　
（２）上記訂正事項についてみると、この訂正は、誤記の訂正であるとしてされたものであるから、誤記の訂正に該当する。
　そして、上記ｂの訂正事項は、「１６０ｍまでの周縁車速度」を「１６０ｍ／秒の周縁車速度」とするものであるが、砥石車の周速をｍ／秒で表示することは、ごく普通のものであって、「１６０ｍまでの周縁車速度」が「１６０ｍ／秒の周縁車速度」の誤記であることは、当業者であれば当然に認識できることであるから、願書に最初に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものである。
　そして、この訂正は明らかな誤記の訂正であるから、実質上特許請求の範囲を拡張するものでもなく、また、変更するものでもない。
　
（３）以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項並びに同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
６．次に、特許異議の申立てについて判断する。
（１）本件特許の請求項１及び２に係る発明は、訂正された明細書の特許請求の範囲に記載されたとおりのものであって、上記４で認定したとおりのものである。
　
（２）取消理由１について判断する。
　本件特許の明細書の発明の詳細な説明の段落【００２５】には、「超砥粒を結合するに適し、破壊靱性が１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは２．０〜４．０ＭＰａ・ｍ１／２ である全ての金属結合材が、ここで用い得る。破壊靱性は、ある材料中に生じたクラックがこの材料中に生長しこの材料の破壊に導く応力強さ因子である。破壊靱性は、Ｋ１Ｃ＝（σｆ ）（π１／２）（ｃ１／２）（ここに、Ｋ１Ｃは破壊靱性であり、σｆは破壊のとき加えられる応力であり、ｃはクラックの長さの１／２である。）で表される。破壊靱性を測定するために使用できる方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが試験材料に生ぜしめられ、次いでこの材料の破壊まで応力負荷がかけられる初期工程を持っている。破壊時の前記応力及びクラック長さが、前記式に置換され、前記破壊靱性が計算される（例えば、スチールの破壊靱性は約３０〜６０ＭＰａ・ｍ１／２、アルミナのそれは約２〜３ＭＰａ・ｍ１／２、窒化ケイ素のそれは約４〜５ＭＰａ・ｍ１／２、そしてジルコニアのそれは約７〜９ＭＰａ・ｍ１／２である）。」と記載されている。
　異議申立人の提示した甲第１号証には、「（ii）ＫＣの板厚効果」の項の「Irwinは機械切削により板厚を減少させた７０７５−Ｔ６Ａｌ合金を用いて板厚がＫＣ値に及ぼす影響を調べている。板厚が無限大の点に外挿して得られるＫＣ値は完全な平面ひずみ状態下でのfracture　toughnessという意味でplane　strain　fracture　toughnessとよばれるもので、普通Ｋ１Ｃの記号で示される。」（第４５２頁１９−２３行目）の記載からみて、平面ひずみ破壊靱性値Ｋ１Ｃは、板厚に影響されないこと、本件特許発明の「破壊靱性」は、段落【００２５】５行目に「ここに、Ｋ１Ｃは破壊靱性であり」と記載されていることから、平面ひずみ破壊靱性を意味するものと認められることから、本件特許の破壊靱性の値Ｋ１Ｃは、板厚に関係なく求めることができるものと認められる。そして、特許権者が参考資料１として提出した「ＪＩＳ−Ｒ１６０７−１９９５　ファンセラミックスの破壊じん（靱）性試験方法」には、「１．適用範囲　この規格は、機械部品、構造材料などの高強度材料として使用されるファインセラミックスの常温における破壊じん性試験方法のうち、予き（亀）裂導入破壊試験方法（１）及び圧子圧入法（２）について規定する。　注（１）　予き裂導入試験法（ＳＥＰＢ法：Single-Edge-Precracked-Beam法）　予き裂導入試験片の３点曲げ破壊試験によって試験片の破壊荷重を測定し、予き裂長さ、試験片寸法及び曲げ支点間距離から平面ひずみ破壊じん性値を求める方法。」（第２６９頁１−５行目）と記載されており、特定の材料に対して平面破壊靱性値を求める方法が記載されていること、また、参考資料１には、特に試験条件として温度について記載がないこと、一般に温度条件について特定がない場合には、常温で試験が行われることからすれば、破壊靱性度ＫＣが、温度及び板厚の影響を受けるからといって、板厚及び測定温度が特定されないことをもって、本件特許発明の破壊靱性Ｋ１Ｃの数値が、確定しないということはできない。
　また、前記参考資料１に、「４．３．５予き裂長さの測定　破断した試験片の破面を２０倍以上に拡大し、顕微鏡で直接読み取るか又は写真撮影して予き裂長さを測定する。予き裂長さの測定及び算出の手順は、次のとおりとする。」（第２７１頁２８−２９行目）、「４．３．６予き裂寸法・形状の規定・・・（３）予き裂長さの許容範囲　予き裂長さは、１．２〜２．４ｍｍの範囲内にあること」（第２７１頁３８−４９行目）及び「１．予き裂導入ジグ　ポップイン（pop-in）き裂進展長さは、試験材料の破壊靱性などの性質、発生起点の種類・導入条件及びアンビル中央溝の幅などに依存する。したがって、本体４．３．６に規定される範囲内になるように試験材に応じてアンビル中央溝の幅を試行錯誤で選定する必要がある」（第２７３頁１９−２１行目）と記載されていることから、当業者は、所定範囲内のクラックを発生させ、材料の破断後にクラックの長さを測定することができるものと認められるから、本件特許明細書に既知の寸法のクラックを試験材料に生じさせる方法及びクラックの長さを測定する方法が記載されていないからといって、当業者が本件特許発明を追試することが不可能であるとすることはできない。
（３）取消理由２について判断する。
　特許明細書の段落【００４０】には、「４３．７４重量％の銅粉末（Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ＦＳグレード、粒度＋２００／−３２５メッシュ、Ｓｉｎｔｅｒｔｅｃｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ　Ｃｏｒｐ．，Ｇｈｅｎｔ，ＮＹから入手）；６．２４重量％の燐／銅粉末（グレード１５０１、粒度＋１００／−３２５メッシュ、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　Ｚｉｎｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｍｅｒｔｏｎ，ＰＡから入手）；及び５０．０２重量％の錫粉末（グレード　ＭＤ１１５、粒度は３２５メッシュより大きいものが０．５％以下、Ａｌｃａｎ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙから入手）のブレンドを調製した。ダイヤモンド砥粒（３２０グリットのサイズの合成ダイヤモンドで、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ，Ｏｈｉｏから入手）を、前記金属粉末ブレンドに加え、この組み合わせをそれが均一に配合されるまで混合した。この混合物をグラファイト型に入れ、理論密度の９５％を超える目標密度を持ったマトリックス（例えば、例２で使用した＃６車用のもの：理論密度の９８．５％より大）が得られるまで、４０７℃で１５分、３０００ｐｓｉで熱圧した。＃６車用に作ったセグメントのロックウェルＢ硬度は１０８であった。セグメントは１８．７５容量％の砥粒を含んでいた。これらセグメントを、機械加工したアルミニウムコア（７０７５Ｔ６アルミニウム、Ｙａｒｄｅ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｔｅｗｋｓｂｕｒｙ，ＭＡから入手）の周縁に適合するように必要な弓形の幾何学的形状に研削し、外径が約３９３mmで、セグメント厚さ０．６２cmの砥石車を得た。　」と記載されており、ダイヤモンド砥石車の研磨セグメントの組成、密度及び焼成条件が具体的に特定されている。そして、前記５（２）でみたように、材質が特定されれば、その材質の材料の破壊靱性は、既存の試験方法によって当業者が容易に求めることができるから、実施例に破壊靱性の数値がないということをもって、本件特許発明が未完成であるとすることはできない。
　
６．したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件特許の請求項１及び２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に、本件特許の請求項１及び２に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年５月３０日（２００２．５．３０）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
ａ．発明の詳細な説明について、
　段落【００３３】１−３行目の「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍまでの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」を「セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０ｍ／秒までの周縁車速度に耐える強度を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することができるであろう。」と、誤記の訂正を目的とする訂正をする。
（５４）【発明の名称】
研磨工具
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　２．４ＭＰａ−ｃｍ３／ｇの最小比強度、０．５〜８．０ｇ／ｃｍ３のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する金属結合材マトリックスから本質的になり；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具。
　【請求項２】　前記研磨セグメントが、４５〜９０容量％の金属結合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥粒からなり、前記金属結合材マトリックスが最大で５容量％の多孔度を有する、請求項１に記載の研磨工具。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この発明は、硬くて脆い材料、例えばセラミック、及びセラミックを含む複合材料を１６０ｍ／秒までの周縁砥石車速度で精密な研削を行うのに適した研磨工具に関する。この工具は、研削操作の間、熱的に安定な結合材で、金属で結合された超砥粒リムに取り付けられた砥石コア又はハブを有する。これらの研磨工具は、従来の研磨工具よりも砥石磨耗が少なく加工品の損傷が少なくて、高い材料除去速度で（例えば、１９〜３８０ｃｍ３／分／ｃｍ）脆い材料を研削する。
　【０００２】
　この発明は、契約ＤＥ−ＡＣ０５−８４−ＯＲ２１４００の下に合衆国政府の後援を受けエネルギー省に賞を与えられて創作された。合衆国政府は本発明に対して何らかの権利を有する。
　【０００３】
　【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
　リー（Ｌｉ）の米国特許Ｎｏ．５６０７４８９には、サファイヤ及び他のセラミック材料を研削するに適した研磨工具が開示されている。この工具は、２〜２０容量％の固体潤滑剤と少なくとも１０容量％の多孔度を有するガラス質マトリックス中に結合され、金属で覆われたダイヤモンドを含むものである、と記載されている。
　【０００４】
　キート（Ｋｅａｔ）の米国特許Ｎｏ．３９２５０３５には、１５〜５０容量％のグラファイトのような選択された充填材を有する金属マトリックス中に結合されたダイヤモンドを含む研磨工具が記載されている。この工具は超硬合金を研削するためにもちいられる。
　【０００５】
　Ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｐｙｌの米国特許Ｎｏ．２２３８３５１には、金属で結合されたダイヤモンド砥粒で作られた切断砥石が開示されている。前記結合材は、銅、鉄、錫、及び任意にニッケルからなり、この結合された砥粒は、スチールのコアに焼結され、任意に、適当な接着を確保するために、ハンダ付け工程が加わる。最高の結合は、ロックウェルＢ硬度７０を有すると報告されている。
　【０００６】
　米国再発行特許Ｎｏ．２１１６５には、比較的低い融解温度の金属結合材、例えばブロンズ結合材中に結合された微細なダイヤモンド粒子（ボルト）を有する研磨工具が開示されている。この低融点結合材は前記微細なダイヤモンド粒子の酸化の回避に役立つ。研磨リムが、単一の環状研磨セグメントとして構築され、次いでアルミニウム又は他の材料の中央ディスクに取り付けられる。
　【０００７】
　これらのいずれの研磨工具も、精密部品の精密な研削には完全には満足できないものであることが分かった。これらの工具は、商業的に実現可能な研削速度で作動させるとき部品の形状、サイズ、及び表面品質についての厳格な仕様に適合しない。そのような操作に使用することが推奨される殆どの商業的研磨工具は、樹脂又はガラスで結合された超砥粒砥石車であり、セラミック部品に対する表面及び内層面の損傷を避けるために、これらの砥石車は比較的低い研削効率で稼働するように設計されている。セラミック加工品が砥石表面に詰まりを生じて頻繁な砥石のドレッシング及び精密な形状を維持するための形直しが必要になるという傾向のために、研削効率は更に減少する。
　【０００８】
　エンジン、耐熱性装置及び電子装置（例えばウェーハー、磁気ヘッド及びディスプレーウィンドー）のような製品における精密セラミック部品に対する市場の要求が成長するに従ってセラミックの精密な研削のための改善された研磨工具に対する需要が成長している。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、２．４ＭＰａ−ｃｍ３／ｇの最小比強度パラメーター、０．５〜８．０ｇ／ｃｍ３のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本質的になり；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具である。
　【００１０】
　本発明の研磨工具は、研削車を研削機に設置するための中央の穴を有するコアを有し、このコアは前記車の周縁に沿って金属で結合された超砥粒リムを支持するように設計されている。この車の前記２部分は、研削条件下で熱的に安定である結合材で相互に保持され、この車及びその部品は、少なくとも８０ｍ／秒まで、好ましくは１６０ｍ／秒までの車周縁速度で生じる応力に耐えるように設計されている。好ましい工具は、タイプ１Ａ車（ｗｈｅｅｌ）、及びカップ砥石車（ｃｕｐ　ｗｈｅｅｌ）、例えばタイプ２若しくは６車又はタイプ１１Ｖ９ベル形状カップ車である。
　【００１１】
　このコアは、形状が実質的に円形である。このコアは、最小比強度２．４ＭＰａ−ｃｍ３／ｇ、好ましくは４０〜１８５ＭＰａ−ｃｍ３／ｇを有するどんな材料も含みうる。このコア材料は密度が０．５〜８．０ｇ／ｃｍ３、好ましくは２．０〜８．０ｇ／ｃｍ３である。適当な材料の例は、スチール、アルミニウム、チタン及び青銅、並びにそれらの複合材及び合金、並びにそれらの組み合わせである。指定された最小比強度を有する強化プラスチックも前記コアを作るのに使用できる。複合材料及び強化コア材料は、典型的には金属又はプラスチックのマトリックスの連続相を有し、このマトリックスはしばしば粉末の形態をしており、これに、比較的硬い、比較的弾力的な、及び／又は比較的密度の低い材料が、不連続相として加えられる。本発明の工具のコアに使用するに適した強化材料の例としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、セラミック粒子（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ａｎｄ　ｇｒａｉｎｓ）、及びガラス、ムライト、アルミナ等の中空充填材料、及びゼオライト（商標）球がある。
　【００１２】
　密度が０．５〜８．０ｇ／ｃｍ３であるスチール及び他の金属は、本発明の工具用のコアを作るために用いることができる。高速度研削（例えば、少なくとも８０ｍ／秒）に使用されるコアを作るとき、粉末形態の軽量金属（即ち、密度約１．８〜４．５ｇ／ｃｍ３の金属）、例えばアルミニウム、マグネシウム及びチタン、並びにこれらの合金、並びにこれらの混合物が好ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金は特に好ましい。もし、工具を作るのに共焼結組み立て法（ｃｏ−ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ）が使用されるならば、焼結温度４００〜９００℃、好ましくは５７０〜６５０℃の金属が選択される。前記コアの重量を減らすために低密度充填材を加えても良い。多孔質及び／又は中空のセラミック又はガラスの充填材、例えばガラス球及びムライト球は、この目的に適した材料である。無機で非金属の繊維材料も有用である。加工条件が指示するときは、プレス成形及び焼結の前に、金属結合材及び超砥粒の技術分野で公知の有効量の滑剤又は他の加工助剤を、前記金属粉末に加えてもよい。
　【００１３】
　高速度操作によって生じる潜在的破壊力に耐えるために、前記工具は強く、耐久性で、寸法安定であるべきである。接線方向接触速度８０〜１６０ｍ／秒を達成するために必要な非常に高い角速度で研削車を操作するために、前記コアは或る最小比強度を持たなければならない。本発明に使用されるコア材料に必要な最小比強度パラメーターは、２．４ＭＰａ−ｃｍ３／ｇである。
　【００１４】
　前記比強度パラメーターは、コア材料の降伏強さ（又は破壊強さ）をコア材料密度で割った比として定義される。降伏強さよりも破壊強さが低い脆い材料の場合、前記比強度パラメーターは、小さい方の数、即ち破壊強さを用いることによって決定される。材料の降伏強さは、その材料の歪みが更に力を増すことなく増加するときの張力に掛けられる最小の力である。例えば、約２４０（ブリネルスケール）より高く硬化されたＡＮＳＩ　４１４０スチールは、７００ＭＰａを超える引っ張り強さを有する。このスチールの密度は約７．８ｇ／ｃｍ３である。従って、その比強度はパラメーターは約９０ＭＰａ−ｃｍ３／ｇである。同様に、ある種のアルミニウム合金、例えばＡ１　２０２４、Ａ１　７０７５及びＡ１　７１７８（これらは熱処理してブリネル硬度を約１００より高くすることができる）は、引っ張り強さが約３００ＭＰａより大きい。そのようなアルミニウム合金は密度が約２．７ｇ／ｃｍ３と低く、従って比強度パラメーターが１１０ＭＰａ−ｃｍ３／ｇより大きい。密度が８．０ｇ／ｃｍ３以下となるように製作されたチタン合金及び青銅複合材及び合金も、使用に適している。
　【００１５】
　前記コア材料は、強靱で、研削ゾーンで到達する温度（例えば、約５０〜２００℃）で熱的に安定で、研削で用いられる冷却剤及び滑剤との化学反応に対して抵抗性で、そして研削ゾーン中の切削屑の動きに由来する損食による磨耗に対して抵抗性であるべきである。アルミナ及び他のセラミックの中には、許容できる破壊値（即ち、６０ＭＰａ−ｃｍ３／ｇより大）を持つものもあるが、それらは一般に脆過ぎて、破損のために高速度研削には構造的に失敗する。従って、セラミックは工具コアに使用するには適していない。金属、特に硬化された工具品質のスチール、及び金属マトリックス複合材が好ましい。
　【００１６】
　本発明に使用するための研削車の研磨セグメントは、コアに搭載されたセグメントに分けられた又は連続的なリムである。セグメントに分けられた研磨リムを図１に示す。コア２は、パワー駆動装置のアーバー（図示していない）に前記車を設置するための中央穴３を持っている。前記車の研磨リムは、金属マトリックス結合材５中に埋められた（好ましくは均一の濃度で）超砥粒４を有する。複数の研磨セグメント６が図１に示された研磨リムを作り上げている。図示の具体例は１０個のセグメントを示しているが、セグメントの数は重要ではない。個々の研磨セグメントは、図１に示すように、長さｌ、幅ｗ、及び深さｄを特徴とする切形正方形環形状（弓形状）を持っている。
　【００１７】
　図１に示した研削車の具体例は、本発明に従って首尾よく操作できる車の代表例であると考えられるが、本発明を限定するものと考えられるべきではない。適当と考えられるセグメントに分けられた研削車用の多数の幾何学的変形には、図２に示されるようなカップの形状をした車、コアを通る隙間及び／又は連続したセグメントの間のギャップ、及びコアとは異なった幅の研磨セグメントを有する車がある。場合によっては、隙間又はギャップは、研削ゾーンへ冷却剤を通すため及びこのゾーンから切削屑を送り出す通路を提供するために使用される。前記車が加工物に半径方向に浸入したとき削り屑と接触して浸食されることからコア構造体を保護するために、コアよりも幅の広いセグメントが時折使用される。
　【００１８】
　前記車は、最初に予め選択された寸法の個々のセグメントを形成し、次いでこれら予め形成されたセグメントを適当な接着剤で前記コアの円周７に取り付けることにより製作され得る。他の好ましい製作方法は砥粒及び結合材の粉末混合物のセグメント前駆体単位を形成し、この組成物を前記コアの円周の周りに成形し、そして熱と圧力をかけて前記セグメントを、その場で（即ち、前記コアとリムを共焼結させる）作り、取り付けることを含む。
　【００１９】
　本発明の研磨工具の前記研磨リム成分は、それぞれ図１及び２に示すように、連続的なリム又は不連続なリムであり得る。前記連続的な研磨リムは、型の中で別に焼結され、次いで、熱的に安定な結合材（即ち、研削の間に、研削面から遠い方のセグメントの部分で出会う温度、典型的には約５０〜３５０℃で安定な結合材）でコアに個々に装備される１つの研磨セグメント又は少なくとも２つの研磨セグメントを含んでいてもよい。図２に示されているような不連続な研磨リムは、そのようなセグメントの少なくとも２つから製造され、これらセグメントは前記リム中のスロット又はギャップで分離され、セグメントに分けられ連続的な研磨リム砥石車におけるように、それらの長さ方向、ｌ、に沿って端から端まで繋がっている訳ではない。これらの図面は本発明の好ましい具体例を示すもので、本発明の工具のデザインの種類を限定することを意味するものではない。従って、不連続なリムをタイプ１Ａ車に使用することができ、連続的なリムをカップ車に使用することができる。
　【００２０】
　高速度研削のためには、特に、円柱形の加工物の研削のためには、連続リム、タイプ１Ａ車が好ましい。セグメントに分けられた連続的研磨リムは、環形状の単一の片として成形された単一の連続的研磨リムよりも好ましい。それは多数の研磨セグメントから工具を作る間に真に丸くて平坦な形状を達成することがはるかに容易であるからである。
　【００２１】
　比較的低速度の研削（例えば、２５〜６０ｍ／秒）の操作、特に表面の研削及び平坦な加工物の仕上げには、不連続なリム（例えば、図２に示されたカップ車（ｃｕｐ　ｗｈｅｅｌ）が好ましい。
　【００２２】
　前記研磨リム成分は金属マトリックス結合材中に保持された超砥粒を含み、典型的には金属結合材粉末及び砥粒の混合物を、研磨リム又は複数の研磨リムセグメントの所望のサイズ及び形状を生じるように設計された型の中で焼結させることにより形成される。
　【００２３】
　前記研磨リム中に使用される超砥粒は、天然及び合成のダイヤモンド、ＣＢＮ並びにこれら研磨材の混合物から選ぶことができる。粒子のサイズ及びタイプの選択は加工物の性質と研削工程の種類如何によって変化する。例えば、サファイヤの研削及び磨きにおいては、２〜３００μｍの範囲の超砥粒粒度が好ましい。他のアルミナの研削のためには、約１２５〜３００μｍ（６０〜１２０グリット；ノートンカンパニーのグリットサイズ）が一般に好ましい。窒化ケイ素の研削のためには、粒度約４５〜８０μｍ（２００〜４００グリット）が、一般に好ましい。表面仕上げのためには、比較的微細なグリットサイズが好ましく、円柱形の外形又は内部直径の研削操作には比較的多量の材料が除去され、この場合には比較的大きなグリットサイズが好ましい。
　【００２４】
　研削リムの体積パーセンテージとしては、これらの工具は１０〜５０容量％、好ましくは１０〜４０容量％の超砥粒を含む。加工物材料の硬度に等しいか又はこれより小さい硬度を有する、少量の耐磨耗性材料が、結合材の磨耗速度を変えるために結合材充填材として加えられてもよい。前記リム成分の容量パーセンテージとして、前記充填材は、０〜１５容量％、好ましくは０．１〜１０容量％、最も好ましくは０．１〜５容量％を用いることができる。有用な充填材の例としては、炭化タングステン、酸化セリウム、及びアルミナ粒子がある。
　【００２５】
　超砥粒を結合するに適し、破壊靱性が１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは２．０〜４．０ＭＰａ・ｍ１／２である全ての金属結合材が、ここで用い得る。破壊靱性は、ある材料中に生じたクラックがこの材料中に生長しこの材料の破壊に導く応力強さ因子である。破壊靱性は、Ｋ１ｃ＝（σｆ）（π１／２）（ｃ１／２）（ここに、Ｋ１ｃは破壊靱性であり、σｆは破壊のとき加えられる応力であり、ｃはクラックの長さの１／２である。）で表される。破壊靱性を測定するために使用できる方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが試験材料に生ぜしめられ、次いでこの材料の破壊まで応力負荷がかけられる初期工程を持っている。破壊時の前記応力及びクラック長さが、前記式に置換され、前記破壊靱性が計算される（例えば、スチールの破壊靱性は約３０〜６０ＭＰａ・ｍ１／２、アルミナのそれは約２〜３ＭＰａ・ｍ１／２、窒化ケイ素のそれは約４〜５ＭＰａ・ｍ１／２、そしてジルコニアのそれは約７〜９ＭＰａ・ｍ１／２である）。
　【００２６】
　車寿命及び研削性能を最適化するためには、前記結合材の磨耗速度は、研削操作中の砥粒の磨耗速度に等しいか又はこれより少し高くあるべきである。前記車の磨耗速度を低下させるために前記金属結合材に、上記のような充填材を添加することができる。研削の間に比較的高い材料除去速度を可能にするために、比較的密な結合材構造（即ち、多孔度５容量％未満）を形成する傾向のある金属粉末が好ましい。
　【００２７】
　前記リムの金属結合材マトリックスに有用な材料としては、青銅、銅と亜鉛の合金（黄銅）、コバルト及び鉄、並びにそれらの合金並びにこれらの混合物を挙げることができる。これらの金属は、任意に、粒子／結合材ポスト（ｐｏｓｔｓ）を強化するために選ばれた焼結条件の下で超砥粒の表面で粒子と結合材の間の炭化物又は窒化物化学結合を形成することのできるチタン若しくは水素化チタン、又は他の超砥粒反応性（即ち、活性結合材成分）材料と共に使用することができる。比較的強い粒子／結合材相互作用は、時期尚早な粒子の損失及び加工物の損傷並びに時期尚早な粒子損失によって引き起こされる短縮された工具寿命を制限するであろう。
　【００２８】
　研磨リムの好ましい具体例において、前記金属マトリックスはリムの４５〜９０容量％、より好ましくは６０〜８０容量％を構成する。充填材が前記結合材に加えられるときは、この充填材はリムの金属マトリックスの０〜５０容量％、好ましくは０．１〜２５容量％を構成する。この金属マトリックス結合材の多孔度は、前記研磨セグメントの製造の間に、最大２５容量％、好ましくは５容量％が維持されるべきである。前記金属結合材マトリックスは、好ましくはヌープ硬度が０．１〜３ＧＰａである。
　【００２９】
　タイプ１Ａ研削車の好ましい具体例においては、前記コアはアルミニウムから作られ、リムは銅及び錫の粉末（８０／２０重量％）から、並びに任意にこれに０．１〜３．０重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の燐／銅粉末の形態の燐を加えて作られた青銅結合材が含まれる。研磨セグメントの製造の間に、この組成の金属粉末は１００〜４００グリット（１６０〜４５μｍ）のダイヤモンド砥粒と混合し、研磨リムセグメントに成形し、そして２０〜３３ＭＰａで４００〜５５０℃の範囲で焼結するか又は緻密化され、好ましくは密度が理論密度の少なくとも９５％（即ち、多孔度約５容量％以下）である。
　【００３０】
　典型的な共焼結車製造プロセスにおいては、コアの金属粉末をスチールの型に注入し、８０〜２００ｋＮ（約１０〜５０ＭＰａの圧力）で冷圧し、前記コアの望みの最終厚さの１．２〜１．６倍を有するグリーン部品を形成する。このグリーンコア部品をグラファイト型に入れ、前記砥粒及び前記金属結合材粉末ブレンドの混合物を、前記コア及び前記グラファイト型の外側リムの間の空洞に加える。セッティングリング（ｓｅｔｔｉｎｇ　ｒｉｎｇ）を用いて、前記砥粒及び金属結合材粉末をコアプリフォームと同じ厚さに圧縮してもよい。次いで、前記グラファイト型内容物を２０〜４８ＭＰａの圧力下、３７０〜４１０℃で、６〜１０分熱圧する。当技術分野で知られているように、温度は段をなして上昇させ（ｒａｍｐ　ｕｐ）てもよいし（例えば、２５℃から４１０℃へ６分で上げ；４１０℃で１５分保持する）又は徐々に増加させた後、型の内容物に圧力を掛けてもよい。
　【００３１】
　熱圧に続いて、前記グラファイト型を前記部品から取り去り、この部品を冷却し、従来法で仕上げして望みの寸法と公差を有する研磨リムを得る。例えば、前記部品は研削機の上のビトリファイド研削砥石又は旋盤の上の超硬カッタを用いて所望のサイズに仕上げることができる。
　【００３２】
　本発明のコア及びリムを共焼結するとき、この部品をその最終形状にするのに必要な材料除去は非常に少ない。研磨リム及びコアの間の熱的に安定な結合を形成するための他の方法においては、各部品のかみ合わせと接合のために適当な表面を確保するために接合、連結又は拡散の工程に先立って、コア及びリムの両方の機械加工が必要であろう。
　【００３３】
　セグメントに分かれた研磨リムを利用して、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作るに当たっては、１６０
ｍ／秒
　【００３４】
　前記接着層は、研削車の回転の間及び研削操作の間に存在する破壊力に耐えるために機械的に非常に強くなければならない。２液型エポキシ樹脂接合剤が好ましい。好ましいエポキシ接合剤、Ｔｅｃｈｎｏｄｙｎｅ（商標）ＨＴ−１８エポキシ樹脂（タオカ化学、日本から得た）、及びその変性されたアミン硬化剤を、樹脂１００部に対して硬化剤１９部の割合で混合するとよい。接合剤の粘度を増すために、充填材、例えば微細なシリカ粉末を樹脂１００部あたり３．５部の割合で加えてもよい。セグメントは、接合剤で、研削車コアの完全な周囲に、又はコアの部分的な周囲に設置してもよい。前記金属コアの周囲は、前記セグメントの取り付けに先立ってある程度の粗さを得るためにサンドブラストを掛けてもよい。前記増粘したエポキシ接合剤はセグメントの端部及び底部に適用され、このセグメントは実質的に図１に示したコアの周りに配置され、硬化の間その場に機械的に保持される。前記エポキシ接合剤は硬化させられる（例えば、室温で２４時間、その後６０℃で４８時間）。硬化中の前記結合材の滴垂れ及びセグメントの動きは、前記エポキシ接合剤の粘度を最適化するのに充分な充填材を添加することによって、最小にされる。
　【００３５】
　接着層強度は、前記車の破裂（ｂｕｒｓｔ）速度を測定する時になされるように、４５ｒｐｍに促進して回転試験を行うことにより試験することができる。この車は、米国において現在適用されている安全基準の下で１６０ｍ／秒の接線方向の接触速度での操作の資格を得るためには、少なくとも２７１ｍ／秒の接線方向の接触速度に等しい実証された破裂速度が必要である。
　【００３６】
　本発明の研磨工具は、脆い材料、例えば高性能セラミック材料、ガラス、並びにセラミック材料を含む成分、及びセラミック複合材料の精密研削及び仕上げ用に、特に設計されている。本発明の工具は、セラミック材料を研削するのが好ましく、このセラミック材料には、シリコン；単結晶及び多結晶の酸化物、炭化物、ホウ化物及びケイ化物；多結晶ダイヤモンド；ガラス；並びに非セラミックマトリックス中のセラミックの複合体；並びにこれらの組み合わせがあるが、これらに限られない。典型的な加工物材料の例としては、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、安定化されたジルコニア、酸化アルミニウム（例えばサファイヤ）、炭化ホウ素、窒化ホウ素、二ホウ化チタン、及び窒化アルミニウム、並びにこれらの複合材、並びにある種の金属マトリックス複合材、例えば超硬合金、及び硬くて脆い無定形の材料、例えばミネラルガラスがあるが、これらに限られない。各タイプのセラミックに関して、セラミック部品の品質及び研削操作の効率は、本発明研削車の周縁車速度が８０〜１６０ｍ／秒にまで増すにつれて、増す。
　【００３７】
　本発明の研磨工具を用いて改善されるセラミック部品には、セラミックのエンジンバルブ及びロッド、ポンプのシール、ボールベアリング及び付属品、切削工具インサート、磨耗部品、金属成形用ドローイングダイ（ｄｒａｗｉｎｇ　ｄｉｅｓ）、耐火物部品、ヴィジュアルディスプレーウインドー（ｖｉｓｕａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｗｉｎｄｏｗｓ）、風防ガラス、ドア及び窓用の平板ガラス、絶縁体及び電気部品、並びにセラミック電子部品（シリコンウェーハー、磁気ヘッド、及び基板を含むが、これらに限られない）がある。
　【００３８】
　特に断らない限り、以下の例の全ての部及びパーセンテージは、重量基準である。これらの例は、本発明を単に説明するもので、本発明を限定しようとするものではない。
　【００３９】
　（例１）
　本発明の砥石車を、以下に記載した材料及び方法を用いて１Ａ１金属で結合されたダイヤモンド砥石車の形態に調製した。
　【００４０】
　４３．７４重量％の銅粉末（Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ＦＳグレード、粒度＋２００／−３２５メッシュ、Ｓｉｎｔｅｒｔｅｃｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ　Ｃｏｒｐ．，Ｇｈｅｎｔ，ＮＹから入手）；６．２４重量％の燐／銅粉末（グレード１５０１、粒度＋１００／−３２５メッシュ、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　Ｚｉｎｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｍｅｒｔｏｎ，ＰＡから入手）；及び５０．０２重量％の錫粉末（グレード　ＭＤ１１５、粒度は３２５メッシュより大きいものが０．５％以下、Ａｌｃａｎ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙから入手）のブレンドを調製した。ダイヤモンド砥粒（３２０グリットのサイズの合成ダイヤモンドで、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ，Ｏｈｉｏから入手）を、前記金属粉末ブレンドに加え、この組み合わせをそれが均一に配合されるまで混合した。この混合物をグラファイト型に入れ、理論密度の９５％を超える目標密度を持ったマトリックス（例えば、例２で使用した＃６車用のもの：理論密度の９８．５％より大）が得られるまで、４０７℃で１５分、３０００ｐｓｉで熱圧した。＃６車用に作ったセグメントのロックウェルＢ硬度は１０８であった。セグメントは１８．７５容量％の砥粒を含んでいた。これらセグメントを、機械加工したアルミニウムコア（７０７５Ｔ６アルミニウム、Ｙａｒｄｅ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｔｅｗｋｓｂｕｒｙ，ＭＡから入手）の周縁に適合するように必要な弓形の幾何学的形状に研削し、外径が約３９３ｍｍで、セグメント厚さ０．６２ｃｍの砥石車を得た。
　【００４１】
　前記研磨セグメント及びアルミニウムコアを、シリカで充填したエポキシ接着剤系（Ｔｅｃｈｎｏｄｙｎｅ　ＨＴ−１８接着剤、タオカ化学、日本、から入手）で組み立てて、多数の研磨セグメントからなる連続的リムを有する研削車を作った。このコアとセグメントの接触表面を、適切な接着を確保するために、脱脂し、サンドブラスト掛けをした。
　【００４２】
　この新しいタイプの車の最大操作速度を記述するために、フルサイズの車を意図的に回転させて破壊させ、破裂速度を測定し、ノートン　カンパニー最大操作速度試験法に従って最大操作速度を評価した。以下の表は、直径３９３ｍｍの実験金属で結合された車の典型的な例についての破裂試験データをまとめたものである。
　【００４３】
　【００４４】
　これらのデータによれば、この設計の実験研削車は、９０ｍ／秒（１７，７１７表面フィート／分）までの操作速度について資格があるであろう。１６０ｍ／秒までのより高い操作速度は、製作方法及び車設計における幾らかの更なる修正によって容易に達成することができる。
　【００４５】
　（例２）
　（研削性能評価）：
　上記例１の方法で作られた、直径３９３ｍｍ、厚さ１５ｍｍ、中央穴１２７ｍｍ、実験用の金属で結合されたセグメントに分けられた３つの車（理論密度の９５．６％を有するセグメントを有する＃４；理論密度の９７．９％の＃５；理論密度の９８．５％の＃６）を、研削性能について試験した。３２及び８０ｍ／秒での初期試験は、＃６の車が３つのうちで最良の研削性能を有することを明らかにした。尤も、全ての実験した車は許容できるものであった。車＃６の試験は次の３つの速度で行った：３２ｍ／ｓ（６２５２　ｓｆｐｍ）、５６ｍ／ｓ（１１，０００　ｓｆｐｍ）、及び８０ｍ／ｓ（１５，７５０　ｓｆｐｍ）。高性能セラミック材料を研削するために推奨されている２つの商業的な先行技術の砥石車を対照として、それらを本発明の車と共に試験した。１つはガラスで結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒｔｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡから入手したＳＤ３２０−Ｎ６Ｖ１０車）で、もう一つは樹脂で結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒｔｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡから入手したＳＤ３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ車）であった。この樹脂車を全ての３つの速度で試験した。前記ガラス車は速度に対する許容度を考慮して、３２ｍ／ｓのみで試験した。
　【００４６】
　幅６．３５ｍｍ（０．２５インチ）及び深さ６．３５ｍｍ（０．２５インチ）の１０００を超えるプランジ研削を、窒化ケイ素加工物に対して行った。この研削試験の条件は次のようであった：
　【００４７】
　研削試験条件：
　機械：Ｓｔｕｄｅｒ　Ｇｒｉｎｄｅｒ　Ｍｏｄｅｌ　Ｓ４０　ＣＮＣ
　車仕様：ＳＤ３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ，ＳＤ３２０−Ｎ６Ｖ１０
　　サイズ：直径３９３ｍｍ、厚さ１５ｍｍ、及び穴１２７ｍｍ
　車速度：３２、５６、及び８０ｍ／ｓ（６２５２、１１０００、及び１５７５０ｓｆｐｍ）
　冷却剤：Ｉｎｖｅｒｓｏｌ　２２　＠６０％油及び４０％水
　冷却剤圧力：２７０ｐｓｉ（１９ｋｇ／ｃｍ２）
　材料除去速度：３．２ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．３インチ３／分／インチ）から出発して変化
　加工材料：Ｓｉ３Ｎ４（Ｎｏｒｔｏｎ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｂｏｒｏ，Ｍａｓｓａｔｈｕｓｅｔｔｓから得たＮＴ５５１窒化ケイ素で作られた棒）直径２５．４ｍｍ（１インチ）×長さ８８．９ｍｍ（３．５インチ）
　加工速度：０．２１ｍ／ｓ（４２ｓｆｐｍ）、一定
　加工開始直径：２５．４ｍｍ（１インチ）
　加工仕上げ直径：６．３５ｍｍ（０．２５インチ）
　【００４８】
　形直し及びドレッシングに必要な操作のために、本発明の金属で結合した車に適した条件は次のようであった：
　形直し操作：
　　車：５ＳＧ４６ＩＶＳ（Ｎｏｒｔｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙから得た）
　　車サイズ：直径１５２ｍｍ（６インチ）
　　車速度：３０００ｒｐｍ；研削車に対して＋０．８の割合
　　リード：０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）
　　補償：０．０００２インチ
　ドレッシング操作：
　　スティック：３７Ｃ２２０Ｈ−ＫＶ　（ＳｉＣ）
　　モード：手動スティックドレッシング
　【００４９】
　前記窒化ケイ素の棒を研削するにあたって円柱形外径プランジモードで、試験を行った。研削の間に加工物材料の最高の硬さを維持するために、前記８８．９ｍｍ（３．５インチ）のサンプルを、研削のために約３１ｍｍ（１＋１／４インチ）を暴露してチャック中に保持した。各セットのプランジ研削試験は各棒の遠い端から出発した。第一に、前記車は幅６．３５ｍｍ（１／４インチ）、半径深さ３．１８ｍｍ（１／８インチ）のプランジを行って１回の試験を終えた。次いで、加工物の直径が減ったために加工物速度の低下を補償するために加工物のｒｐｍを再調整した。更に２回の同様なプランジを同じ場所で行い、加工物の直径を２５．４ｍｍ（１インチ）から６．３５ｍｍ（１／４インチ）に減らした。次いで、この車をチャック寄りに６．３５ｍｍ（１／４インチ）横方向に移動し次の３回のプランジを行った。サンプルの同じ側に４回の横方向の移動を行って、サンプルの一端に１２のプランジを完了した。次いで、このサンプルを反対にし他端を更に１２回の研削にさらした。各サンプルについて、合計で２４プランジ研削を行った。
　【００５０】
　本発明の金属で結合した車、並びに樹脂及びガラスの車についての最初の比較試験を、３２ｍ／ｓの周縁速度で、約３．２ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．３インチ３／分／インチ）から約１０．８ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（１．０インチ３／分／インチ）の３つの材料除去速度（ＭＲＲ’）で行った。表１は、１２のプランジ研削の後の３つの異なったタイプの車の間のＧ比で表した性能の差異を示す。Ｇ比は、除去された材料の体積割る車磨耗体積の、単位の無い割合である。このデータは、Ｎグレードガラス車は、比較的高い材料除去速度でＲグレード樹脂車より良いＧ比を持ち、比較的柔らかい車はセラミック加工物を研削するのによりよい機能を発揮することを示唆している。しかしながら、硬いほど、実験の金属で結合された車（＃６）は、全ての材料除去速度で樹脂車及びガラス車よりもはるかに優れていた。
　【００５１】
　表１は、全ての材料除去速度条件下で樹脂で結合された車及び新規な金属で結合された車（＃６）についての評価されたＧ比を示す。金属で結合された車について各材料除去速度で１２回の研削の後、測定できる車磨耗はなかったので、象徴的な値である０．０１ミル（０．２５μｍ）の半径方向車磨耗を、各研削について与えた。これは計算されたＧ比６０５１を与えた。
　【００５２】
　本発明の金属で結合された車は７５ダイヤモンド濃度（研磨セグメント中に砥粒約１８．７５容量％）を含み、樹脂及びガラスの車は、それぞれ１００濃度及び１５０濃度（２５容量％及び３７．５容量％）であったが、本発明の車は優れた研削性能を示した。これらの相対的粒子濃度では、比較的高い容量％の砥粒を含む対照の車からは優れた研削性能が期待されるところである。従って、実際の結果は全く予期されなかった。
　【００５３】
　表１は、低い試験速度でのこれら３つの車によって研削されたサンプルについて測定された表面仕上げ（Ｒａ）及びうねり（Ｗｔ）データを示す。前記うねり値、Ｗｔ、はうねりプロファイルの谷高さ（ｖａｌｌｅｙ　ｈｅｉｇｈｔ）に対する最大ピークである。全ての表面仕上げデータは火花を飛ばさないで円柱形プランジ研削により形成された表面について測定した。これらの表面は通常はトラバース研削によって作りだされる表面より粗いであろう。
　【００５４】
　表１は、３種の車についての種々の材料除去速度での研削動力消費における差異を示す。前記樹脂車は、他の２つの車よりも低い動力消費を持っていた。しかしながら、実験金属で結合した車及びガラス車は比肩できる動力消費を示した。特に、本発明の車について観察された好ましいＧ比及び表面仕上げのデータに鑑みれば、実験車は、セラミック研削操作についての許容できる量の動力を消費したといえる。一般に、本発明の車は材料除去速度に比例した動力消費を明らかにした。
　【００５５】
　【００５６】
　研削性能を、追加の研削試験にて同じ条件下で８０ｍ／ｓ（１５，７５０ｓｆｐｍ）で研削性能を測定すると、この樹脂車及び実験金属車は、材料除去速度（ＭＲＲ）９．０ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．８インチ３／分／インチ）で、比肩できる動力消費を持っていた。表２に示されているように、この実験車は、性能の低下も許容できない動力負荷もなしに、増加するＭＲＲで操作された。この金属で結合された車の動力は、おおよそＭＲＲに比例していた。この検討で到達した最高のＭＲＲは、４７．３ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（２８．４ｃｍ３／分／ｃｍ）であった。
　【００５７】
　表２のデータは、１２の研削試験の平均である。１２の試験の各々についての個々の動力の読みは、各材料除去速度内で実験車について驚くほど一致していた。継続的な研削試験が実施され、車の中の砥粒が鈍り始めるか、又は車の表面に加工物の材料がたまると、通常、動力の増加が観察されるであろう。これは、ＭＲＲが増すとしばしば観察される。しかしながら、１２の研削の間の各ＭＲＲ内で観察された動力消費レベルが安定していることは、意外にも、実験車は全てのＭＲＲの点で、試験の長さの間、その鋭い切削点を維持したことを証明している。
　【００５８】
　更に、この全試験の間、９．０ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．８インチ３／分／インチ）から４７．３ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（４．４ｃｍ３／分／インチ）の範囲の材料除去速度で、実験車の形直しもドレッシングもする必要がなかった。
　【００５９】
　実験した金属で結合した車についての車磨耗の何らの証拠もなしに研削された窒化ケイ素の全累積量は、車幅ｃｍあたり約２７１ｃｍ３（インチあたり４２インチ３）であった。これとは対照的に、８．６ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．８インチ３／分／インチ）の材料除去速度での１００濃度樹脂車についての前記Ｇ比は、１２プランジの後に５８３であった。実験車は、１４の異なった材料除去速度で、１６８プランジの後、測定しうる程の車磨耗を何ら示さなかった。
　【００６０】
　表２は、全ての１４材料除去速度で実験の金属で結合した車によって研削されたサンプルは、０．４μｍ（１６μインチ）〜０．５μｍ（２０μインチ）の一定した表面仕上げを維持し、そしてうねり値は１．０μｍ（３８μインチ）〜１．７μｍ（６７μインチ）であったことを示している。前記樹脂車はこれらの高い材料除去速度では試験しなかった。しかしながら、約９．０ｍｍ３／ｓ／ｍｍ（０．８インチ３／分／インチ）の材料除去速度で、前記樹脂車で研削したセラミック棒は、やや良好であったが、比肩できる表面仕上げ（０．４３μｍ対０．５μｍ），及び劣ったうねり（１．７５μｍ対１．１９μｍ）を示した。
　【００６１】
　驚くべきことに、材料除去速度が増していっても、前記セラミック棒をこの新しい金属で結合された車で研削したとき、表面仕上げに何らの目に見えるような低下はなかった。ここで用いた対照の車のような標準の車については、切削速度を増したとき一般に表面仕上げの低下が観察されるのとは、これは対照的である。
　【００６２】
　全体の結果が証明するところでは、実験した金属車は、標準の商業的に使用される樹脂で結合された車を用いて達成できるＭＲＲの５倍のＭＲＲで有効に研削することができた。実験車は、比較的低いＭＲＲで樹脂車に比べて１０倍を超えるＧ比を持っていた。
　【００６３】
　【００６４】
　３２ｍ／ｓ（６２５２ｓｆｐｍ）及び５６ｍ／ｓ（１１，０００ｓｆｐｍ）の車速度で運転したとき、試験した全ての材料除去速度で、前記金属で結合された車についての動力消費は、樹脂で結合された車のそれよりも高かった。しかしながら、８０ｍ／ｓ（１５，７５０ｓｆｐｍ）（表１及び２）の高い車速度では、金属で結合された車についての動力消費は樹脂車のそれと比肩できるか又はやや少なくなった。全体として、趨勢は、樹脂車と実験の金属で結合された車の両方について、同じ材料除去速度で研削したとき、車速度の増加と共に動力消費は減少することを示した。研削時の動力消費は、その多くは加工物に熱として移るものであり、金属材料を研削するときに較べて、セラミックを研削するときの重要度が低くなる。それは、セラミック材料の熱安定性が大きいからである。本発明の車で研削されたセラミックサンプルの表面品質によって証明されるように、動力消費は仕上げ品の品質を落とさず、許容できるレベルあった。
　【００６５】
　実験した金属で結合された車について、全ての材料除去速度及び車速度について、Ｇ比は６０５１で本質的に一定であった。樹脂車について、Ｇ比は、どの一定の車速度でも材料除去速度の増加と共に減少した。
　【００６６】
　表２は、比較的高い車速度で研削されたサンプルに対する表面仕上げ及びうねりにおける改善を示す。更に、この新しい金属で結合された車で研削されたサンプルは、試験された全ての車速度及び材料除去速度の下で、最低のうねり測定値を示した。
　【００６７】
　これらの試験において、金属で結合された車は、対照の車に較べて優れた車寿命を持つことを証明した。商業的な対照の車に較べて、広範な研削試験の間、実験車は形直しもドレッシングもする必要は全くなかった。この実験車は９０ｍ／ｓまでの車速度で首尾よく運転された。
　【００６８】
　（例３）
　８０ｍ／ｓで、先の例において使用したのと同じ運転条件の下で、実験車（＃６）の続きの試験において、表面仕上げ（Ｒａ）只の０．５μｍ（１２μインチ）を生じ、許容できるレベルの動力を利用しつつ、３８０ｃｍ３／分／ｃｍを達成した。セラミック加工物に表面損傷を与えることのない観察された高い材料除去速度は、本発明方法を利用することによって達成されたが、これはどんなタイプの結合材を用いたどんな商業的研削車を用いてもどんなセラミック材料研削操作についてもこれまでに報告されなかったものである。
　【００６９】
　（例４）
　カップ型（ｃｕｐ　ｓｈａｐｅｄ）研磨工具を製作し、立軸「ブランチャードタイプ（ｂｌａｎｃｈａｒｄ　ｔｙｐｅ）」機で、サファイヤの研削について試験した。
　【００７０】
　（１）ダイヤモンドはグリットサイズが４５μｍ（米国メッシュ２７０／３２５）で、研磨セグメント中に１２．５容量％（５０濃度）で存在し、そして（２）（２）セグメントサイズは翼弦長４６．７ｍｍ（半径１３３．１ｍｍ）、幅４．７６ｍｍ、深さ５．８４ｍｍであったこと以外は、例１で使用した研磨セグメントと組成が同じの研磨セグメントから、カップ型砥石車（直径に２５０ｍｍ）を作った。これらのセグメントを、中央スピンドル穴を有するカップ型スチールコアの側表面の周縁部に沿って接合した。このコアの表面は、周縁に沿って配置され、前記セグメントと同じ幅及び長さを有する分離した浅いポケットを形成する溝を持っていた。エポキシ接合剤（テクノダインＨＴ−１８接合剤、タオカ、日本から入手）を前記ポケットに入れ、前記セグメントを前記ポケットに入れ、前記接合剤を硬化させた。この仕上げた砥石車は図２に示した車に似ていた。
　【００７１】
　このカップ車を用いて、直径１００ｍｍのサファイヤ中実円柱からなる加工物材料の表面を首尾よく研削し、Ｇ比、ＭＲＲ及び動力消費の良好な研削条件の下で許容できる平坦さを得た。
　【００７２】
　以下に、本発明の態様を述べる。
　１．２．４ＭＰａ−ｃｍ３／ｇの最小比強度、０．５〜８．０ｇ／ｃｍ３のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する金属結合材マトリックスから本質的になり；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具。
　２．前記コアが、アルミニウム、スチール、チタン及び青銅、これらの複合材及び合金、並びにこれらの組み合わせからなる群れから選ばれる金属材料を含む、態様１の研磨工具。
　３．前記研磨セグメントが、４５〜９０容量％の金属結合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥粒からなり、前記金属結合材マトリックスが最大で２５容量％の多孔度を有する、態様１又は２に記載の研磨工具。
　４．前記金属結合材マトリックスが０．１〜１５容量％の耐磨耗性充填材を含む、態様１〜３のいずれかに記載の研磨工具。
　５．前記金属結合材マトリックスが最大で５容量％の多孔度を有する、態様１〜４のいずれかに記載の研磨工具。
　６．前記砥粒がダイヤモンド、立法晶窒化ホウ素及びこれらの組み合わせからなる群れから選ばれる、態様１〜５のいずれかに記載の研磨工具。
　７．前記金属結合材がヌープ硬度２〜３ＧＰａを有する、態様１〜６のいずれかに記載の研磨工具。
　８．前記金属結合材が３５〜８４重量％の銅及び１６〜６５重量％の錫を含む、態様１〜７のいずれかに記載の研磨工具。
　９．前記金属結合材が更に０．２〜１．０重量％の燐を含む、態様８に記載の研磨工具。
　１０．前記研磨工具が少なくとも２つの研磨セグメントを有し、この研磨セグメントが長くてアーチ型の形状をしており、その内側曲率が前記コアの円形周縁に合致するように選ばれており、各研磨セグメントは２つの隣接する研磨セグメントと合致するように設計され、前記研磨セグメントがコアに結合されたとき、この研磨リムは連続的であり、これら研磨セグメントの間に何らのギャップも実質的に無いようになっている、態様１〜９のいずれかに記載の研磨工具。
　１１．前記工具がタイプ１Ａ１車（ｗｈｅｅｌ）及びカップ車からなる群から選ばれる、態様１〜１０のいずれかに記載の研磨工具。
　１２．前記熱的に安定な結合材が、エポキシ接着剤、冶金学的結合剤（ｍｅｔａｌｌｕｇｉｃａｌ　ｂｏｎｄ）、機械的結合剤（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｂｏｎｄ）、拡散結合剤（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｂｏｎｄ）及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、態様１〜１１のいずれかに記載の研磨工具。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　研磨セグメントの連続的リムが金属コアの周囲に結合して形成されたタイプ１Ａ１研磨研削車の透視図。
　【図２】
　研磨セグメントの不連続なリムが金属コアの周囲に結合して形成されたカップ研磨研削車の透視図。
　【符号の説明】
２…コア
３…中央穴
４…超砥粒
５…金属マトリックス結合材
６…研磨セグメント
７…コアの円形周囲