(57)【要約】【課題】  形状変化部の仕上げ精度が良好で、バリも発生しにくく、かつ、研削部の組み付けが容易で低価格の研削砥石を提供する。【解決手段】  環状の基体１０の周囲に研削部を有し、回転することで、隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削砥石において、前記隣接する二つの加工部Ｗ１，Ｗ２のうち、一方の加工部Ｗ１を研削する砥面１１ａを有する第一の研削部１１と、他方の加工部Ｗ２を研削する砥面１２ａを有する第二の研削部１２とを有し、第一の研削部１１と第二の研削部１２とを、基体１０の周方向に交互に配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の周囲に研削部を有し、ワークと相対的に送ることで、隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削砥石において、
前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部とを有し、
前記第一の研削部と前記第二の研削部とを、研削方向と同方向に前記基体に交互に配置したこと、
を特徴とする研削砥石。
【請求項２】
前記第一の研削部及び前記第二の研削部の組を、複数種類有することを特徴とする請求項１に記載の研削砥石。
【請求項３】
前記形状変化部を含む前記二つの加工部の形状に従った砥面又はバリ取りその他の加工を行う砥面を有する一種類又は複数種類の第三の研削部をさらに設け、前記第一の研削部，前記第二の研削部及び前記第三の研削部を交互に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の研削砥石。
【請求項４】
隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削加工方法において、
前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部とを有し、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを、研削方向と同方向に前記基体に交互に配置した研削砥石を準備し、
前記研削砥石と前記ワークとを相対的に送り、
前記形状変化部を構成する一方の加工部を前記第一の砥面で研削しつつ、前記他方の加工部を前記第二の砥面で研削すること、
を特徴とする研削加工方法。
【請求項５】
隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削加工方法において、
前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部と、前記形状変化部を含む前記二つの加工部の形状に従った加工又はバリ取りその他の加工を行う第三の研削部とを有し、前記第一の研削部，前記第二の研削部及び前記第三の研削部を研削方向と同方向に前記基体に交互に配置した研削砥石を準備し、
前記研削砥石と前記ワークとを相対的に送り、
前記形状変化部を構成する一方の加工部を前記第一の砥面で研削し、前記他方の加工部を前記第二の砥面で研削し、前記形状変化部を含む前記二つの加工部を前記第三の研削部で研削すること、
を特徴とする研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークとの相対移動により砥面でワークを所定形状に加工する研削砥石及びこれを用いたワークの加工方法に関し、特に、二つの加工部が交叉するワークの形状変化部を精密に仕上げることのできる研削砥石及びこの砥石を用いたワークの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図７（ｂ）に示すような台形の加工部（上底面を第一の加工部Ｗ１，斜面を第二の加工部Ｗ２，両加工部Ｗ１，Ｗ２の交点を形状変化部Ｓで示す）を有するワークＷを研削砥石で加工する場合は、図７（ａ）のような研削砥石２を用いている。この研削砥石２は、主として金属で形成された環状の基体２０の周囲に、砥粒を固めて形成した研削部２１を取り付けたもので、研削部２１は、加工しようとする加工部Ｗ１，Ｗ２の寸法に応じて台形凹形に形成された砥面２１ａを有している。
【０００３】
加工部Ｗ１，Ｗ２の仕上げ精度を高めるために、砥面２１ａは、加工に先んじてフォ−ミングドレッサでドレッシングされる。
しかし、ワークＷが小さくなるほど加工部Ｗ１，Ｗ２を精密に仕上げるのは困難になり、特に、図７（ｂ）に示すような形状変化部（図７に示すようなワークでは、形状変化部は角部となる）Ｓが精密に仕上げられないという問題がある。
この問題は、例えば特許文献１でも提起されており、砥面をドレッシングしても、フォ−ミングドレッサのダイヤモンド砥粒の径が０．０５ｍｍから０．７５ｍｍであることから砥面の角部が鋭角とならず、研削されたワ−クの角部も０．０５ｍｍから０．７５ｍｍの円弧状となることが問題点として指摘されている。
【０００４】
特許文献１では、このような問題を解決するべく、図１及び図３に示すように、Ｖ形を構成する二つの半部材３１ａ，３１ｂを組み合わせた組み合わせ砥石を提案している。
このように、複数の半部材（研削部）を組み合わせて精密な加工を行おうとする砥石は、例えば特許文献２等でも提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０１４６２号公報（明細書の段落０００４の記載及び図１，図３参照）
【特許文献２】特開２００７−２５３２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記文献に記載の組み合わせ砥石は、複数の研削部を組み合わせて構成される砥面で複数の加工部を加工するものであるため、研削部と研削部の境界部分でワークにバリが発生しやすいという問題がある。これは、各研削部の境界面に介在する微小な異物や、砥粒を固めて形成した研削部の境界面の粗さに起因すると思われる。そのため、上記した従来の研削砥石では、後工程でバリを除去する作業が必要になり、工程数が増えて加工コストがかかるという問題がある。
【０００７】
また、携帯電話やモバイルパソコンのような小形電子機器に用いられるワークの中には、加工部の寸法が数ｍｍ以下の微細なものもあり、バリ除去作業によって角部が削られてしまい、要求される品質を維持するのが難しいという問題がある。
このような問題の発生を防止するために、従来の組み合わせ砥石では、研削部どうしの境界面を可能な限り平滑に仕上げ、かつ、研削部を基体に取り付ける際には、研削部どうしの境界面に異物が侵入しないように、細心の注意を払いつつ作業を行わなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、研削部の組み付けが容易で、形状変化部の仕上げ精度が良好であるとともにバリも発生しにくく、かつ、工程数の削減により加工コストを低減することのできる研削砥石の提供及びこの研削砥石を使ったワークの加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の研削砥石は、基体の周囲に研削部を有し、ワークと相対的に送ることで、隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削砥石において、前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部とを有し、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを、研削方向と同方向に前記基体に交互に配置した構成としてある。
本発明の研削砥石は、環状の基体の周囲に研削部を設け、回転することでワークの研削を行う回転砥石に限らず、立方体状の基体に研削部を直線状に配置し、直線移動によりワークの研削を行う方形砥石にも適用が可能である。
本発明によれば、交互に配置した第一の研削部と第二の研削部とが、研削砥石がワークと相対移動することで交互にワークに接触して、二つの加工部を交互に加工することになる。
そのため、二つの加工部を別々に加工すると同様の効果が得られ、角部を精密に仕上げることができ、バリの発生も抑制することができる。
第一の研削部及び第二の研削部の組は、請求項２に記載するように複数種類設けてもよい。このようにすることで、二つ又は三つ以上の形状変化部を有するワークの加工部を一つの砥石で研削することが可能になる。
【００１０】
本発明では、第一の研削部及び第二の研削部の他に第三の研削部を設けることも可能である。この第三の研削部は、第一の研削部及び第二の研削部とは異なる加工を行うものとすることができ、例えば、請求項３に記載するように、前記形状変化部を含む前記二つの加工部の形状に従った砥面又はバリ取りその他の加工を行う砥面を有する一種類又は複数種類の第三の研削部をさらに設け、前記第一の研削部，前記第二の研削部及び前記第三の研削部を交互に配置する。
この構成によれば、例えば第三の研削部で前記形状変化部を含む前記二つの加工部の粗加工を行いつつ、第一の研削部と第二の研削部で形状変化部の精密仕上加工を行うことができる。また、本発明の砥石はバリが発生しにくいものではあるが、形状変化部に発生することのある微小なバリを、例えばバリ取りの砥面を有する第三の研削部を用いて、第一の研削部と第二の研削部による加工後にただちに除去することができる。
【００１１】
請求項１又は２に記載の研削砥石を使用した研削加工方法は、請求項４に記載するように、隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削加工方法において、前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部とを有し、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを、研削方向と同方向に前記基体に交互に配置した研削砥石を準備し、前記研削砥石と前記ワークとを相対的に送り、前記形状変化部を構成する一方の加工部を前記第一の砥面で研削しつつ、前記他方の加工部を前記第二の砥面で研削する方法である。
【００１２】
また、請求項３に記載の研削砥石を使った加工方法は、請求項５に記載するように、隣接する二つの加工部の交点に形状変化部を有するワークを精密に加工する研削加工方法において、
前記隣接する二つの加工部のうち、一方の加工部を研削する砥面を有する第一の研削部と、他方の加工部を研削する砥面を有する第二の研削部と、前記形状変化部を含む前記二つの加工部の形状に従った加工又はバリ取りその他の加工を行う第三の研削部とを有し、前記第一の研削部，前記第二の研削部及び前記第三の研削部を研削方向と同方向に前記基体に交互に配置した研削砥石を準備し、前記研削砥石と前記ワークとを相対的に送り、前記形状変化部を構成する一方の加工部を前記第一の砥面で研削し、前記他方の加工部を前記第二の砥面で研削し、前記形状変化部を含む前記二つの加工部を前記第三の研削部で研削する方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、形状変化部を構成する二つの加工部を、周方向又は直線方向に交互に配置した第一の研削部と第二の研削部とで交互に加工を行うので、前記形状変化部を精密に仕上げることできる。本発明は、角状の形状変化部を有するワークの加工に特に好適である。
また、従来の組み合わせ砥石のように、研削部どうしの境界面を精密な平滑面に仕上げる必要がなく、かつ、研削部の組み付けも容易である。
このように、本発明では、形状変化部のバリを除去したり、仕上げ加工を行ったりする後工程を省略することができ、かつ、砥石基体への研削部の組み付けも容易に行うことができるので、形状変化部の高精度加工を要求されるワークの研削加工において、大幅なコストダウンが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明の研削砥石及び加工方法の第一の実施形態にかかり、（ａ）はその全体構成を説明する斜視図、（ｂ）(i)は第一の研削部でワークの第一の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(ii)は第二の研削部でワークの第二の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図である。
この実施形態の研削砥石１は、図７に示したワークＷと同様のワークＷを加工するためのもので、ワークＷの第一の加工部Ｗ１を加工する第一の研削部１１と、ワークＷの第二の加工部Ｗ２を加工する第二の研削部１２とを有している。
【００１５】
図１（ｂ）(i)に示すように、第一の研削部１１の砥面１１ａは、台形状をしたワークＷの上底面である第一の加工部Ｗ１を研削加工できるように平坦状に形成されている。なお、砥面１１ａは、第一の加工部Ｗ１よりも幅広に形成し、第一の加工部Ｗ１が砥面１１ａのほぼ中央で研削されるようにする。
また、図１（ii）に示すように、第二の研削部１２の砥面１２ａは、台形状をしたワークＷにおける左右両側の斜面である第二の加工部Ｗ２を研削加工できるように、逆Ｖ字状に形成されている。なお、砥面１２ａは、第二の加工部Ｗ２よりも十分に長く形成し、形状変化部Ｓが砥面１２ａの途中部位に位置した状態で第二の加工部Ｗ２が研削されるようにする。
【００１６】
上記した第一の研削部１１及び第二の研削部１２は、砥粒を基体１０の表面に電着した公知の方法で形成されたものである。第一の研削部１１及び第二の研削部１２の基体１０への取り付け方法は種々のものを挙げることができるが、この実施形態では、基体１０と複数の第二の研削部１２とを一体に形成し、歯車の歯状に形成された第二の研削部１２の間に、同様に歯車の歯状に形成された第一の研削部１１を嵌め込んで、第一の研削部１１と第二の研削部１２とを組み合わせ、基体１０に固定している。
図２に、第一の研削部１１と第二の研削部１２とを組み合わせたときの図１（ａ）におけるＩ−Ｉ断面及びII−II断面を示す。
第一の研削部１１は、砥面１１ａより細幅の本体１１ｂの周囲に均等間隔で砥面１１ａが形成され、基体１０は第一の研削部１１の嵌合部１１ｃに嵌め込まれる幅及び径に形成されている。基体１０の周囲には均等間隔で砥面１２ａが形成されている。そして、基体１０に第一の研削部１１の本体１１ｂを嵌め込む。これにより、第一の研削部１１が基体１０及び第二の研削部１２に取り付けられる。両者の嵌合だけで第一に研削部１１を基体１０に固定することも可能であるが、必要に応じて、ボルト等で第一の研削部１１を基体１０に締め付け固定するようにしてもよい。
【００１７】
なお、第一の研削部１１と第二の研削部１２は、それぞれ一つとしてもよいが、図示の例のようにそれぞれ複数（図示の例では六つ）用意し、第一の研削部１１と第二の研削部１２とを交互に配置するとよい。この場合、第一の研削部１１及び第二の研削部１２を取り付けた研削砥石１の重心が、研削砥石１の回転中心に位置するように配慮しなければならないことは言うまでもない。
上記構成の研削砥石１では、第一の研削部１１による第一の加工部Ｗ１の加工と、第二の研削部１２による第二の加工部Ｗ２の加工とが、研削砥石１の回転によって交互に行われることになる。
【００１８】
［第二の実施形態］
図３は、本発明の研削砥石及び加工方法の第二の実施形態にかかり、（ａ）はその全体構成を説明する斜視図、（ｂ）(i)は第一の研削部でワークの第一の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(ii)は第二の研削部でワークの第二の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(iii)は第三の研削部でワークの第一の加工部及び第二の加工部を粗加工する様子を示す部分断面拡大図である。
この実施形態の研削砥石１′の基本構成は、先の実施形態の研削砥石１と同じであるが、この実施形態では、第三の研削部１３をさらに設けている。
この第三の研削部１３は、第一の研削部１１及び第二の研削部１２とは異なる加工を行うもので、この実施形態では、ワークの第一の加工部Ｗ１及び第二の加工部Ｗ２を粗加工するものとしている。そのため、第三の研削部１３には、第一の加工部Ｗ１及び第二の加工部Ｗ２の形状に応じた凹形台形状の砥面１３ａが形成されている。
この実施形態の研削砥石１′では、第三の研削部１３による第一の加工部Ｗ１及び第二の加工部Ｗ２の粗加工、第一の研削部１１による第一の加工部Ｗ１の加工、第二の研削部１２による第二の加工部Ｗ２の加工が、研削砥石１の回転によって交互に行われることになる。
【００１９】
［第三の実施形態］
本発明は、第一及び第二の実施形態のワークとは異なる形状のワークの加工にも適用が可能である。
図４に示す例においてワークＷは、半円状の第一の加工部Ｗ１と、鉛直平面状の第二の加工部Ｗ２とを有し、第一の加工部Ｗ１と第二の加工部Ｗ２との交点に形状変化部Ｓを有している。
この実施形態の研削砥石では、第一の研削部１１はＵ字状の砥面１１ａを有し、半円状の第一の加工部Ｗ１から形状変化部Ｓを越えて鉛直平面状の第二の加工部Ｗ２の一部を加工できるようになっている。また、第二の研削部１２は、矩形状の砥面１２ａを有し、形状変化部Ｓが砥面１２ａの途中に位置した状態で第二の加工部Ｗ２を加工するようになっている。
この実施形態においても、形状変化部Ｓにバリ等を発生させることなく、第一の研削部１１による第一の加工部Ｗ１の研削と、二の研削部１２による第二の加工部Ｗ２の研削とが交互に行われる。
【００２０】
［第四の実施形態］
本発明は、図５の符号Ｓ１，Ｓ２に示すように、異なる形態の形状変化部を有するワークの加工にも適用が可能である。
図５の例に示すワークは、矩形と三角形の複合形状をなすもので、三角形の一方の斜面を第一の加工部Ｗ１、他方の斜面を第二の加工部Ｗ２、鉛直状に立ち上がる平面を第三の加工部Ｗ３としている。
そして、第一の加工部Ｗ１を加工する斜面状の砥面１１ａを有する第一の研削部１１と、第二の加工部Ｗ２を加工する斜面状の砥面１２ａを有する第二の研削部１２と、第三の加工部Ｗ３を加工する矩形状の砥面１３ａを有する第三の研削部１３とを基体１０（図１参照）の周囲にボルト等で交互に取り付ける。砥面１１ａ，１２ａ，１３ａと各加工部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３及び形状変化部Ｓ１，Ｓ２との寸法関係及び位置関係については、先の実施形態で説明したと同じである。この実施形態の研削砥石では、研削砥石の回転により、図５に示すように、砥面１１ａによる第一の加工部Ｗ１の加工（図５(i)）、砥面１２ａによる第二の加工部Ｗ２（図５(ii)）、砥面１３ａによる第三の加工部Ｗ３の加工が順次行われる。
このように、この実施形態の研削砥石では、一つの研削砥石で、異なる形態の形状変化部Ｓ１，Ｓ２にバリ等を発生させることなく、ワークＷを一度に精密加工することが可能になる。
【００２１】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。
例えば、上記の第一の実施形態では、第二の研削部１２は、ワークＷの左右両方の斜面である第二の加工部Ｗ２を同時に研削するものとしているが、図５の第四の実施形態のように、第二の研削部１２を二つに分けて、一方の斜面と他方の斜面とを別々に研削するようにすることも可能である。
また、第二の実施形態において第三の研削部１３は、第一の加工部Ｗ１及び第二の加工部Ｗ２を粗加工する砥面１３ａを有するものとして説明したが、第三の研削部１３はこのような加工に限られない。例えば、形状変化部Ｓに発生することのあるバリの除去や、第一の加工部Ｗ１及び第二の加工部Ｗ２の精密仕上げ加工を同時に行うものであってもよい。
さらに、上記の説明では回転砥石を例に挙げて説明したが、本発明は回転砥石に限らず、ワークに対して直線方向に相対移動しつつ加工を行う立方状の砥石にも適用が可能である。
図６は、その一例を示す研削砥石の斜視図で、図４に示すような断面を有するワークの加工に用いることができるものである。
研削砥石１″は、半円状の第一の加工部Ｗ１を研削する凸形曲面状の砥面１１ａ″を有する第一の研削部１１″と、平面状の第二の加工部Ｗ２を研削する平坦状の砥面１２ａ″を有する第二の研削部１２″とを、直線方向に交互に配置している。この実施形態でも、バリ取り等の他の加工を行う第三の研削部を、第二の研削部１２″と第一の研削部１１″との間に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、台形の加工部を有するワークの加工に限らず、形状変化部を有するワークの加工であれば、加工部の形状は特に限定されない。例えば、円弧状の加工部と直線状の加工部を有するワークの加工にも適用が可能である。
また、ワークの形状変化部は角部に限られない。例えば、曲率の異なる二つの加工部の交点では、形状変化部は円弧部又は曲線部として現れる。本発明は、このような形状変化部を有するワークの加工にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の研削砥石及び加工方法の第一の実施形態にかかり、（ａ）はその全体構成を説明する斜視図、（ｂ）(i)は第一の研削部でワークの第一の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(ii)は第二の研削部でワークの第二の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図である。
【図２】第一の研削部と第二の研削部とを組み合わせたときの図１（ａ）におけるＩ−Ｉ断面及びII−II断面である。
【図３】本発明の研削砥石及び加工方法の第二の実施形態にかかり、（ａ）はその全体構成を説明する斜視図、（ｂ）(i)は第一の研削部でワークの第一の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(ii)は第二の研削部でワークの第二の加工部を加工する様子を示す部分断面拡大図、（ｂ）(iii)は第三の研削部でワークの第一の加工部及び第二の加工部を粗加工する様子を示す部分断面拡大図である。
【図４】本発明の研削砥石及び加工方法の第三の実施形態にかかり、その加工の様子を説明する断面図である。
【図５】本発明の研削砥石及び加工方法の第四の実施形態にかかり、その加工の様子を説明する断面図である。
【図６】本発明の研削砥石のさらに他の実施形態にかかり、その斜視図である。
【図７】研削砥石の従来例にかかり、（ａ）はその全体構成を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）の研削砥石でワークの加工する様子を示す部分断面拡大図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１′    研削砥石
１０        基体
１１        第一の研削部
１１ａ      砥面
１２        第二の研削部
１２ａ      砥面
１３        第三の研削部
１３ａ      砥面
２          研削砥石
２０        基体
２１        研削部
２１ａ      砥面
Ｗ          ワーク
Ｗ１        第一の加工部
Ｗ２        第二の加工部
Ｓ          形状変化部
【図１】
2011251364.tif 000003
【図２】
2011251364.tif 000004
【図３】
2011251364.tif 000005
【図４】
2011251364.tif 000006
【図５】
2011251364.tif 000007
【図６】
2011251364.tif 000008
【図７】
2011251364.tif 000009