(57)【要約】【課題】  研削液を砥石の研削面の全幅に渡って掛けることができ、クランプに研削液を掛からなくし、研削面を冷却して金属粉や剥離した砥粒などの研削カスを除去できる研削装置を提案する。【解決手段】  複数の極細材からなる素材２をクランプ１０で並列に把持し、把持された素材２を回転砥石２０の研削面に押圧して研削する。回転砥石２０にはカバー７０と８０とを設け、カバー７０に向けてノズル４０から研削液Ａを吐出する。研削液は、カバー７０から砥石２０の研削面の全幅に流れる。カバー８０はクランプ１０に研削液が掛からないようにする。回転する砥石の研削面全体に一様に研削液を行き渡らせ、砥石の局部的な温度上昇を防止し、かつ、金属粉や剥離砥粒などのカスを排除し易くなる。また、クランプに研削カスが入らないので、複数の素材に一律の回転角を与えることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転砥石と、複数の極細材からなる素材を並列に把持するためのクランプと、該クランプが把持する複数の素材を砥石の走行方向に合わせて前記砥石の研削面に押圧する押圧手段と、前記砥石の研削面に研削液を供給する供給手段と、砥石の研削面の一部をカバーして、研削液の飛散の防止をするとともに、研削液を砥石全面へ供給する機能、および/又は研削液とともに研削カスが前記クランプへ浸入することを防止するための余剰の研削液を掻き落とす機能を備えたカバーとを有することを特徴とする極細材の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用リーマやファイル、眼科用ナイフなど、１ｍｍφ以下の極細材を研削する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科用リーマやファイル、眼科用ナイフなどは、１ｍｍφ以下の非常に細いステンレススチールの丸棒を研削して形成される。
【０００３】
たとえば、歯科用角形ブローチは、０．８ｍｍφ程度の細いステンレススチールの丸棒の一方側に、先端が０．１ｍｍ角程度のテーパのついた角錘状の刃部を形成したもので、この刃部に脱脂綿を巻き付け、神経麻痺薬や消毒液等を浸して歯の治療個所に使用するものである。
【０００４】
また、リーマやファイルは、上記のテーパの付いた角錐にさらに捻りを加えて螺旋状の刃を形成したもので、歯の神経穴を切削拡大するのに使用する。リーマは捻りが緩く、回転することで切削し、ファイルは捻りが強く、長手方向に進退させることで切削する。
【０００５】
上記のブローチやリーマ或いはファイルの製造は、丸棒の一方にテーパの付いた角錐の刃部を形成するところまでは共通している。具体的な製造方法は、特許文献１（特公昭５７−４３３８６号）、特許文献２（特公昭５８−５２７８２号）、特許文献３（特公昭６３−３５３８３号）及び特許文献４（特公平５−８７２５４）に記載されているが、この角錘型の刃部を形成する工程を図３によって簡単に説明する。
【０００６】
原料となる丸棒の素材は、コイル状に巻かれており、解くと湾曲が付いているので、曲がり矯正機を通して真っ直ぐにし、所定の長さに切断する。こうして長さの揃った多数の素材の先端を揃えて、クランプの上下の平板間に挟む。図３（ａ）は、研削前の状態を示す。クランプで保持された多数の素材を、回転する砥石で研削し、図３（ａ）の初期状態から（ｂ）に示すように、矩形の一辺を研削する。次に、クランプを裏返して図３（ｃ）に示すように反対側の一辺を研削する。次に、クランプを弛め、全ての素材に９０゜の回転を与えてから再びクランプして図３（ｄ）に示すように第３辺を研削する。次に、クランプを裏返して図３（ｅ）に示すように最後の一辺を研削して終了する。
【０００７】
図４は断面が四角の刃部が形成された素材を拡大した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は素材の先端から見た図である。
【０００８】
図５及び図６は、研削装置の概略構成を示す図で、第５図は正面図、第６図は上面図である。
【０００９】
これらの図に示す研削装置は、極細材からなる素材２を多数本、先端を揃えて固持するクランプ１０と、回転する砥石２０と、素材２を砥石２０に押し当てる押圧部材３０と、砥石２０の研削面に研削液Ａを供給する供給手段としてのノズル４０とを有する。クランプ１０は着脱自在であり、押圧部材３０は昇降自在である。
【００１０】
砥石２０の両側には、フレーム５１，５２が設けられている。また、砥石２０の上面のフレーム５１と５２の間にも図示しないフレーム等があり、ノズル４０もこのフレームに取り付けられている。しかし、クランプ１０からノズル４０付近まではフレームの無い部分となっている。フレームの無い部分のうち、クランプ１０の部分は、クランプ自身が砥石２０を覆っているが、押圧部材３０とノズル４０との間は、全くなにもない開口部６０となっており、砥石２０が露出している。この開口部６０は、クランプ１０の取り付け、取り外しをはじめとする各種の研磨作業のために必須のものである。
【００１１】
研削装置から取り外したクランプ１０に、多数の素材２を先端が一直線上に並ぶように整列配置して挟み固定する。このクランプ１０を研削装置に取り付け、砥石２０を回転し、押圧部材３０で素材２を砥石２０に押圧し、図３で説明したように研削を行う。
【００１２】
素材２として使用されるのは、錆に強いという理由からステンレススチールが使用される。ステンレススチールには、マルテンサイト系ステンレスと、オーステナイト系ステンレスとがあり、マルテンサイト系ステンレスは、焼き入れ硬化が可能である。しかし、オーステナイト系ステンレスに対し錆易いという欠点がある。
【００１３】
一方、オーステナイト系ステンレスは錆にくいので、医療用に適している。しかし、熱処理による焼き入れ硬化ができないために、リーマやファイルやナイフとして十分な硬度を得ることができない。そこで、開発されたのが、オーステナイト系ステンレスの金属組織をファイバー状に伸張したものである。
【００１４】
すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼の線材を所定の減面率で冷間線引き加工する。すると金属組織は転移を起こして加工硬化により硬化すると共に、軸方向に細く長く伸張されてファイバー状組織を形成して曲げ強度及び硬度が向上し、全体にわたってばらつきのない均一な強度を発揮させることができる。また減面率を適宜設定することで所定の強度及び硬度に設定することが可能である。
【００１５】
このようなファイバー組織を備えた素材２は、非常に細いので、砥石２０の研磨の際の温度上昇で、金属のファイバー組織が変化してしまう。
【００１６】
また、研削によって削られた金属粉や研磨砥粒の剥離したものなどの研削カスが発生し、これが砥石２０の研削面に付着して研削性能を低下させたり、研削精度を悪くしたりする原因となる。あるいは、研削カスがクランプ１０内に入り込むと、図３で説明したように、クランプ１０を弛め、全ての素材２に９０゜の回転を与えるとき、カスが素材２の回転を阻害して全体に一律の回転を与えられなくなってしまう。
【００１７】
そこで、研削液Ａの供給手段であるノズル４０から研削液Ａを砥石２０の研削面に掛けて、冷却と研削カスの洗い流しをおこなってきた。また、研削液Ａの入った液槽を砥石２０の下に設置し、砥石２０の下部を研削液Ａに浸けて回転して研削面を洗い流す方法もあった。
【特許文献１】特公昭５７−４３３８６号
【特許文献２】特公昭５８−５２７８２号
【特許文献３】特公昭６３−３５３８３号
【特許文献４】特公平５−８７２５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、砥石２０に研削液Ａを掛けると研削液Ａの飛散が起こり、装置の周辺を汚す。また、飛散した研削液Ａは研削カスを含んでいるので、クランプ１０に掛かると研削カスがクランプに付着し、素材２の回転を一律にできなくなる。
【００１９】
また、砥石２０の幅はかなり広いので、ノズル４０から研削液Ａを掛けても、図６のＳに示す範囲しか研削液Ａが回らない。砥石２０の両側に研削液Ａの掛からない部分ができ易かった。研削液Ａの掛からない部分があると、素材２が十分に冷却されない部分ができ、リーマ、ファイル或いはナイフ等の品質にバラツキがでてしまう。
【００２０】
これについては、ノズル４０の数を増やしたり、ノズル４０から吐出する研削液Ａの量を増加することで対応すればよいのだが、これらの方法では、開口部６０から外に飛散する研削液Ａが多くなり、作業員が作業しにくくなる。また、研削液Ａの無駄が多くなったり、装置の周辺が汚れる、等々の問題があり、十分な対応ができなかった。
【００２１】
本発明は、このような事実から考えられたもので、砥石の研削面の一部をカバーして、研削液の飛散の防止をするとともに、研削液を砥石全面へ供給する機能、および/又は研削液とともに研削カスが前記クランプへ浸入することを防止するための余剰の研削液を掻き落とす機能を備えた研削装置を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的を達成するために本願の極細材の研削装置は、回転砥石と、複数の極細材からなる素材を並列に把持するためのクランプと、該クランプが把持する複数の素材を砥石の走行方向に合わせて前記砥石の研削面に押圧する押圧手段と、前記砥石の研削面に研削液を供給する供給手段と、砥石の研削面の一部をカバーして、研削液の飛散の防止をするとともに、研削液を砥石全面へ供給する機能、および/又は研削液とともに研削カスが前記クランプへ浸入することを防止するための余剰の研削液を掻き落とす機能を備えたカバーとを有することを特徴としている。
【００２３】
又は、回転砥石と、複数の極細材からなる素材を並列に把持するためのクランプと、該クランプが把持する複数の素材を砥石の走行方向に合わせて前記砥石の研削面に押圧する押圧手段と、前記砥石の研削面に研削液を供給する供給手段と、砥石の研削面の一部をカバーして研削液が前記クランプに掛かるのを防止するカバーとを有する構成としてもよい。
【００２４】
又は、回転砥石と、複数の極細材からなる素材を並列に把持するためのクランプと、該クランプが把持する複数の素材を砥石の走行方向に合わせて前記砥石の研削面に押圧する押圧手段と、前記砥石の研削面に研削液を供給する供給手段と、該供給手段と前記研削面との間にあって砥石の研削面の一部をカバーして研削液を砥石の研削面の全体に行き渡らせるカバーとを有する構成としてもよい。
【００２５】
双方のカバーを設けた構成としたり、前記カバーが、前記研削装置の開口部に設けられた構成とすることができる。
【００２６】
また、本願の極細材の研削方法は、複数の極細材からなる素材をクランプで並列に把持する工程と、把持された素材を回転砥石の研削面に押圧して研削する工程と、回転砥石の研削液を供給し、砥石の研削面の一部をカバーして、研削液の飛散の防止をするとともに、研削液の砥石全面への供給、研削カスの前記クランプへの浸入の防止、余剰の研削液の掻き落としのいずれか１以上をする工程と、を有することを特徴としている。
【００２７】
又は、複数の極細材からなる素材をクランプで並列に把持する工程と、把持された素材を回転砥石の研削面に押圧して研削する工程と、回転砥石の研削面の一部を覆うカバーに向けて研削液を吐出し、研削液がクランプに掛からないようにカバーする工程と、を有することを特徴としている。
【００２８】
又は、複数の極細材からなる素材をクランプで並列に把持する工程と、把持された素材を回転砥石の研削面に押圧して研削する工程と、回転砥石の研削面の一部を覆うカバーに向けて研削液を吐出し、研削液を研削面の全体に行き渡らせる工程と、を有することを特徴としている。
【００２９】
前記カバーが研削装置の開口部に設けられ、開口部からの研削液の飛散を防止する構成としてもよい。
〔作用〕
【００３０】
クランプに多数の素材を並べて挟み、回転する砥石に押圧部材で押圧して研削する。研削によって素材の温度が上昇し、同時に金属粉や剥離した砥粒が飛散する。そこで、研削液供給手段から研削液を砥石に向けて供給する。砥石は研削液の供給を受けて、研削液を周囲に飛散させ汚したり、研削液が砥石の研削面の一部にしか供給されない場合がある。又は、研削液が多すぎたり、研削液に研削カスが入っており、これがクランプに入り、素材を回転させるときに回転を阻害し、素材を一律に回転させることができなくなることもある。そこで、砥石の研削面の一部をカバーして、上記のいずれか又は双方の解決を図る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、カバーによって研削液の飛散を防止することで、装置及びその周辺の汚れを防止することができる。同時にカバーによって研削液を砥石全面へ供給することで、砥石の温度上昇を防止し、素材の組織が変化することを防止できる。余剰の研削液を掻き落とし、研削液とともに研削カスが前記クランプへ浸入することを防止することで、金属粉や剥離砥粒などの研削カスがクランプに入り込むのを防止でき、複数の素材を一律の角度だけ回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明の極細材の研削装置の正面図で、図２は上面図である。大部分の構成は、図５、図６で説明した従来例と共通しているので、相違点を中心に説明する。
【００３４】
本発明では、開口部６０にカバー７０を設け、クランプ１０の下部に別のカバー８０を設けている。カバー７０は、表側に掛けられた研削液をカバー全体に拡げ、砥石の研削面に移行するためのものである。カバー８０は、研削液がクランプに掛かるのを防止するものである。
【００３５】
カバー７０，８０の素材としては、自重で砥石へ接触して砥石を覆い、砥石との隙間に研削液を通過させるもので、具体的には、ゴムや合成樹脂、耐摩耗性の合成繊維等を使用することができる。また、綿や麻などの親水性の天然繊維でも良い。ステンレス鋼などの耐食性の金属などであっても、砥石との間に隙間を０．２ｍｍ程度開けることによって使用可能である。本発明の実施例では、カバー７０はゴム、カバー８０は金属板を使用している。
【００３６】
カバー７０は、研削装置の図示しないフレームから錘設したもので、たとえば、フレーム５１，５２間に架設することができる。また、カバー７０は、開口部６０を覆うように設けると、研削液の飛沫が飛び出すのを防止できる。
【００３７】
カバー８０は、クランプ１０の下方をカバーしている。ノズル４０から供給された研削液Ａが砥石２０の研削面を流れ、一部が砥石２０を一周してくる。従来は、この研削液がクランプ１０に掛かり、研削液Ａに含まれているカスがクランプ１０内に入っていた。本発明では、カバー８０を設けたことで、この飛沫がクランプ１０に掛かるのを防止している。また、このカバー８０は、研削液Ａが多すぎた場合、余剰の研削液Ａを掻き落とすことができる。カバー８０は特にクランプ１０の先端からクランプ内に研削液とカスとが入るのを効果的に防止するために、クランプ１０の幅以上の幅を有し、先端をなるべく砥石２０に近接させることが望ましい。カバー８０の長さは、クランプ１０の下部を覆う程度あるのが望ましいが、それより短くてもよい。
【００３８】
また、カバー７０の、砥石２０の回転方向の長さは、カバーの下端が砥石の研削面に近接又は接触する程度の長さであればよい。しかし、幅方向の長さは、砥石２０の研削面の幅と同じか、若干大きい方が望ましい。
【００３９】
研削液Ａの供給手段としてのノズル４０からの研削液Ａは、カバー７０に向かって吐出される。研削液Ａはカバー７０の両側と下方とに向かって流れ、図２のＳに示すように、その全幅に渡る領域に拡がり、砥石２０の研削面（表面）に達し、研削面上を流れる。砥石２０の研削面は、カバー７０から全幅に渡ってほぼ均等な量の研削液を受け取るので、砥石２０は全体が均等に冷却され、研削液不足によって局部的に温度が上昇することがなくなる。研削により発生した金属粉や、剥離した砥粒などの研削カスも研削液に流され、研削不良の発生を防止できる。また、ノズル４０からの研削液Ａは、カバー７０により飛散を防止され、研削液の量も減らすことができる。
【００４０】
なお、研削液Ａの供給手段としては、ノズルの他に、砥石の一部を研削液に浸す構成としてもよい。また、カバー７０，８０の取付位置は、目的が達成できればよく、どこに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の極細材の研削装置の正面図である。
【図２】本発明の極細材の研削装置の上面図である。
【図３】（ａ）から（ｅ）は、極細材の素材の一端に四角錐型の刃部を形成する工程を示す図である。
【図４】断面が四角の刃部が形成された素材を拡大した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は素材の先端から見た図である。
【図５】従来の極細材の研削装置の正面図である。
【図６】従来の極細材の研削装置の上面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    クランプ
２０    砥石
３０    押圧部材
４０    ノズル
５１，５２    フレーム
６０    開口部
７０，８０    カバー
Ａ      研削液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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