(57)【要約】      （修正有）【課題】研磨体の寿命が長く、被加工物が３次元自由曲面の場合でも、細かいところまで、均一に研磨が可能になる電解砥粒研磨用研磨工具を提供する。【解決手段】電極工具回転シャフト１の一方端周囲に研磨砥粒を含有する粘弾性を有する非通液性の研磨体２が取付けられてなり、前記研磨体２には前記電極工具回転シャフト１の長手方向に前記電極工具回転シャフト１に貫通するスリット５が形成されてなり、前記電極工具回転シャフト１が電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする。【選択図】図１
2004299030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極工具回転シャフト（１）の一方端周囲に研磨砥粒を含有する粘弾性を有する非通液性の研磨体（２）が取付けられてなり、前記研磨体（２）には前記電極工具回転シャフト（１）の長手方向に前記電極工具回転シャフト（１）に貫通するスリット（５）が形成されてなり、前記電極工具回転シャフト（１）が電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする電解砥粒研磨用研磨工具。
【請求項２】
電極工具回転シャフト（１）の一方端には円盤状の金属盤が取付けられており、前記円盤状の金属板（８）上には研磨砥粒を含有する粘弾性を有する非通液性の研磨体（２）が取付けられてなり、前記研磨体（２）には円盤の外周から中心に向かって前記円盤状の金属板（８）に貫通するスリット（５）が形成されてなり、前記円盤状の金属板（８）は電極工具回転シャフト（１）に電気的に接続されてなり、前記円盤状の金属板（８）が電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする電解砥粒研磨用研磨工具。
【請求項３】
上記の請求項１、及び２のスリット（５）には電極線（３）が嵌め込まれており、かつ前記電極線（３）は電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする請求項１、及び２に記載の電解砥粒研磨用研磨工具。
【請求項４】
上記の請求項１、及び２のスリット（５）は凹形状であり、凹形状のスリット（５）には電極線（３）が嵌め込まれており、かつ前記電極線（３）は電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする電解砥粒研磨用研磨工具。
【請求項５】
上記の請求項１、２、３、及び４のスリット（５）の形状は螺旋状または渦巻状であることを特徴とする請求項１〜４に記載の電解砥粒研磨用研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、金属材料からなる部材の３次元自由曲面を鏡面研磨するための電解砥粒研磨用研磨工具に関するものでものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電解砥粒研磨用研磨工具は、例えば金型その他の複雑な凹凸表面を有する金属部材の任意の自由曲面を鏡面研磨するものとして、回転軸に取付けられた導電性の工具基盤と、前記工具基盤の表面に取付けられた通液性のある粘弾性研磨体２からなり、前記工具盤には砥粒を含んだ電解液６が供給されてなり、砥粒を含んだ電解液６が粘弾性体を通して表面に供給されるものである。（特許文献１参照）。
別の例として、金属部材の内面を研磨するものとして、回転軸に螺旋状にナイロン不織布を貼り付けたもので研磨するものである。（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−２０７２７号公報（特許請求の範囲の請求項１、２頁４欄〜４頁７欄、および第３図）
【特許文献２】
特公平７−９４０９０号（３〜４頁、第１図Ａ、Ｂ、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術は、以下の問題点を有するものであった。
１研磨体２は通液性のある研磨体２を用いているので、耐久性がない。
したがって、品質の一定した研磨をするためには研磨体２の交換を頻繁に行われなければならないという問題が生じる。
２また、研磨砥粒は電解液６と共に、通液性のある研磨体２に供給するものであるので、研磨体２中に均一に分散させることが難しい。
３また、被加工物が３次元自由曲面のような細かい研磨には適したものではない。
【０００５】
そこで、本発明は上述した点に鑑み、研磨体２の寿命が長く、被加工物が３次元自由曲面の場合でも、細かいところまで、均一に研磨が可能になる電解砥粒研磨用研磨工具を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記の課題を解決するため、本発明の電解砥粒研磨用研磨工具は、電極工具回転シャフト１の一方端周囲に研磨砥粒を含有する粘弾性を有する非通液性の研磨体２が取付けられてなり、前記研磨体２には前記電極工具回転シャフト１の長手方向に前記電極工具回転シャフト１に貫通するスリット５が形成されてなり、前記電極工具回転シャフト１が電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする。
【０００７】
上記の電解砥粒研磨用研磨工具は、研磨体２は非通液性であるので、寿命が長く、しかも研磨砥粒が含有したものであるので均一な研磨が可能となり、前記スリット５は前記電極工具回転シャフト１に貫通するように形成されているので電極線３を必要としない。
【０００８】
更に、本発明の電解研磨用研磨工具は、電極工具回転シャフト１の一方端には円盤状の金属盤が取付けられており、前記円盤状の金属板８上には研磨砥粒を含有する粘弾性を有する非通液性の研磨体２が取付けられてなり、前記研磨体２には円盤の外周から中心に向かって前記円盤状の金属板８に貫通するスリット５が形成されてなり、前記円盤状の金属板８は電極工具回転シャフト１に電気的に接続されてなり、前記円盤状の金属板８が電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする。
【０００９】
上記の電解砥粒研磨用研磨工具は、研磨体２は非通液性であるので、寿命が長く、しかも研磨砥粒を含有したものであるので均一な研磨が可能となり、前記スリット５は前記円盤状の金属板８に貫通するように形成されているので電極線３を必要としない
【００１０】
更に、本発明の電解研磨用研磨工具は、上記の請求項１、及び２のスリット５には電極線３が嵌め込まれており、かつ前記電極線３は電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする。
【００１１】
上記の電解砥粒研磨用研磨工具は、上記のスリット５には電極線３が嵌め込まれているので、前記電極線３と被加工物の金属部材４との距離が近づき電解が効率よく行われる。
【００１２】
更に、本発明の電解研磨用研磨工具は、上記の請求項１、及び２のスリット５は凹形状であり、凹形状のスリット５には電極線３が嵌め込まれており、かつ前記電極線３は電解砥粒研磨でのマイナス電極であることを特徴とする。
【００１３】
上記の電解砥粒研磨用研磨工具は、研磨体２表面に形成されたスリット５は凹形状であるので、スリット５を形成したことによる研磨体２の機械的強度の劣化を最小限に抑えることができる。
【００１４】
更に、本発明の電解研磨用研磨工具は、上記の請求項１、２、３、及び４のスリット５の形状は螺旋状または渦巻状であることを特徴とする。
【００１５】
上記の電解砥粒研磨用研磨工具は、上記のスリット５および前記スリット５に嵌め込まれた電極線３は螺旋状、または渦巻状に形成したので、電解が連続的に行われ、電解が効率良く行われる。
【００１６】
【作用】
上記研磨体２の円柱外周面に形成されたスリット５および前記スリット５に嵌め込まれた電極線３が螺旋状にしたことによる作用効果について、電極工具回転シャフト１の軸に平行に４本のスリット５を設けた場合と対比して以下に説明する。
図４（ａ）は、研磨体２に形成されたスリット５が螺旋状である場合の、研磨体２表面の展開図を示し、同図（ｂ）は、研磨体２に形成されたスリット５が電極工具回転シャフト１の軸に平行に等間隔で４本のスリット５を設けた場合の研磨体２表面の展開図を示すものである。
図４（ａ）から明らかのように、スリット５を螺旋状に形成したものは電極線３は連続的につながっているので電解が連続して行われるのに対して、図４（ｂ）の電極工具回転シャフト１の軸に平行に設けたものは４本のスリット５の間の時間は電解が行われない不連続な電解となる。すなわち、螺旋状にスリット５を設ける場合が一番効率よく、スムースな電解が行われることがわかる。
また、上記研磨体２が円盤状の面に形成されたスリット５および前記スリット５に嵌め込まれた電極線３が渦巻状にしたことによる作用効果について、研磨体２の円盤状の面に外周から中心に向かって４本のスリット５を設けた場合と対比して以下に説明する。
図３（ｂ）は、研磨体２に形成されたスリット５が渦巻状である場合の円盤状の研磨体２の平面図を示し、同図（ｃ）は、研磨体２の円盤状の面に外周から中心に向かって４本のスリット５を設けた場合の円盤状の研磨体２の平面図を示すものである。
図３（ｂ）から明らかのように、スリット５を渦巻状に形成したものは電極線３は連続的につながっているので電解が連続して行われるのに対して、図３（ｃ）の研磨体２の円盤状の面に外周から中心に向かって４本のスリット５を設けたものは４本のスリット５の間の時間は電解が行われない不連続な電解となる。すなわち、渦巻状にスリット５を設ける場合が一番効率よく、スムースな電解が行われることがわかる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電解砥粒研磨用電極工具について、図を用いて説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明の電解砥粒研磨用電極工具を用いて、３次元自由曲面を有する被加工物の金属部材４を電解砥粒研磨する様子の斜視図を示すものである。
【００１９】
図１に示すように、本発明の電解砥粒研磨用電極工具は電極工具回転シャフト１と研磨体２からなり、前記研磨体２は電極工具回転シャフト１の一方端周囲に円柱状に形成されている。前記研磨体２は研磨砥粒を含有した粘弾性を有するものである。
前記研磨体２と３次元自由曲面を有する被加工物の金属体（例えば、チタン）の当接する近傍には電解液６がシリンジ７から供給される。
電極工具回転シャフト１にマイナス電極を被加工物の金属部材４（例えばチタン）にプラス電極として直流電源供給装置（図示しない）より電圧を印加すると、研磨体２に形成された前記電極工具回転シャフト１に貫通しているスリット５を介して電流が流れ電解が行われる。
【００２０】
上記の研磨砥粒を含有する粘弾性を有する研磨体２は粘弾性体であることが望ましい。被加工物の金属部材４の３次元自由曲面に対して研磨体２が成形可能になり、均一な研磨が可能となる。
研磨砥粒を含有した粘弾性を有する研磨体２としては、合成ゴム、天然ゴムに研磨砥粒をブレンドしたものが用いられる。
合成ゴムはアクリルゴム、ＮＢＲ（ニトリル  ブタジエン  ラバー）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＳＢＲ（スチレン  ブタジエン  ラバ）などが使用できる。
研磨砥粒は炭化ケイ素砥粒、アルミナ砥粒、カーボンアランダム砥粒、アルミナジルコニア砥粒、セラミック砥粒などが用いられる。研磨砥粒の粒度は１００♯〜３０００♯から適宜選択する。
上記の合成ゴム、天然ゴム、合成ゴムは非通液性であり、研磨砥粒はゴムと強固に接着されているので、研磨体２として耐久性を有するものである。
【００２１】
研磨体２に形成されたスリット５は電解を行うために不可欠なものであり、その断面形状は図２（ａ）〜（ｃ）に示す。
図２（ａ）はスリット５が電極工具回転シャフト１または金属板８に貫通している場合である。この場合は電極線３が必要ではないが、電解の電極間距離は研磨体２の厚みで決まってしまう。
同図（ｂ）は、同図（ａ）において電極線３を電極工具回転シャフト１または金属板８に接してスリット５に嵌め込んだものである。同図（ａ）に較べて電解の電極間距離が短くなるので電解が効率よく行われる。
同図（ｃ）は研磨体２表面に凹形状のスリット５を形成し、電極線３をそのスリット５に嵌め込んだものである。この場合、スリット５は貫通していないのでスリット５を形成したことによる研磨体２の強度劣化が最小限に抑えることができる。また、スリット５の深さは研磨体２の厚みに関係なく設定できる。更に、電極線３がスリット５に嵌め込まれているので、電解の電極間距離を短くすることができ電解が効率よく行われる。
上記のスリット５に電極線３を嵌め込んだものは、電極線３の頂点がスリット５の上面よりも凹んでいることが必要で、凹み量は０．５〜１．５ｍｍ程度あることが望ましい。
上記のスリット５の加工は、前記電極工具回転シャフト１に研磨体２を形成したのち、機械加工により行うことができる。
【００２２】
更に、スリット５の形状が重要となる。
電極工具回転シャフト１に研磨体２を形成したものでは、スリット５は電極工具回転シャフト１の軸方向に連続したスリット５形状であることが必須となる。
図４（ｂ）は、電極工具回転シャフト１の軸方向に等間隔に４本のスリット５を形成した場合の、円柱状研磨体２の円周面の展開図を示すものである。
この場合は、それぞれのスリット５の間では電解は行われない。
図４（ａ）は、スリット５は螺旋状に形成したものである。この場合、同図（ｂ）と較べて、電解は電極工具回転シャフト１の軸方向の直角方向に対しても連続的に電解が行われるので効率のよい電解となる。
【００２３】
本発明の電解砥粒研磨用研磨工具を用いて、研磨できる被加工物の金属部材４の材質は、チタン（Ｔｉ）、ステンレス、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）などに適用できる。
また、被加工物の金属部材４の３次元自由曲面の形状の一例を図５に示す。実際の応用例としては、チタン製ポンプ等の内面が３次元自由曲面で設計される。
【００２４】
図１における電解液６は硝酸塩（硝酸ナトリウムなど）の水溶液が用いられる。組成は硝酸ナトリウムの３〜３０ｗｔ％の範囲で用いられる。
【００２５】
本発明の電解砥粒研磨用研磨工具の別の例を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。
図３（ａ）に示された電解砥粒研磨用研磨工具は、電極工具回転シャフト１に円盤状の金属板８が形成され、前記円盤状の金属板８に研磨砥粒を含有した粘弾性の研磨体２が形成されたものである。
同図（ａ）での研磨体２に形成するスリット５は円盤状の外周から円盤状の中心にスリット５が形成されていることが電解が行われるために必須となる同図（ｂ）、（ｃ）にスリット５の形状の例を示す平面図である。
同図（ｂ）はスリット５の形状が渦巻状に形成されたものである。同図（ｃ）は外周から中心に向かって４本のスリット５が形成されたものである。
同図（ｃ）は４本のスリット５の間では電解は行われないが、同図（ｂ）のスリットが渦巻状のものは連続して電解が行われるので、同図（ｃ）の場合と較べて電解効率が優れたものとなる。
【００２６】
上記に説明した本発明の電解砥粒研磨工具は、手動工具としても、自動装置用工具としても使用できるものである。
【００２７】
【効果】
上記の本発明の電解砥粒研磨用電極工具は、研磨体２は非通液性であるので、寿命が長く、しかも研磨砥粒が含有したものであるので均一な研磨が可能となり、前記スリット５は前記電極工具回転シャフト１または前記円盤状の金属板８に貫通するように形成されているので電極線３を必要としない。
更に、本発明の電解砥粒研磨用電極工具は、上記のスリット５には電極線３が嵌め込まれているので、前記電極線３と被加工物の金属部材４との距離が近づき電解が効率よく行われる。
更に、本発明の電解砥粒研磨用電極工具は、研磨体２表面に形成されたスリット５は凹形状であるので、スリット５を形成したことによる研磨体２の機械的強度の劣化を最小限に抑えることができる。
更に、本発明の電解砥粒研磨用電極工具は、上記のスリット５および前記スリット５に嵌め込まれた電極線３は螺旋状もしくは渦巻状に形成したので、電解が連続的に行われ、電解が効率良く行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解砥粒研磨用研磨工具を用いて電解砥粒研磨をする状態の斜視図を示すものである。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はスリット５の断面形状を示す。
【図３】（ａ）は本発明の電解砥粒研磨用研磨工具の別の例を示す断面図である。
（ｂ）は同図（ａ）における研磨体２に形成されるスリット５が渦巻状に形成した平面図を示すものである。
（ｃ）は同図（ａ）における研磨体２に形成されたスリット５の別の形状を形成した平面図を示すものである。
【図４】（ａ）は研磨体２に形成されたスリット５が螺旋状である場合の、研磨体２表面の展開図を示すものである。
同図（ｂ）は、研磨体２に形成されたスリット５が電極工具回転シャフト１の軸に平行に等間隔で４本のスリット５を設けた場合の研磨体２表面の展開図を示すものである。
【図５】３次元自由曲面を有する被加工物の金属部材４の形状の一例を示すものである。
【符号の説明】
１    電極工具回転シャフト
２    研磨体
３    電極線
４    被加工物の金属部材
５    スリット
６    電解液
７    シリンジ
８    金属板
【図１】
2004299030.tif 000003
【図２】
2004299030.tif 000004
【図３】
2004299030.tif 000005
【図４】
2004299030.tif 000006
【図５】
2004299030.tif 000007