(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被削材に当接せしめられる砥石本体部と研削装置に取り付けられる砥石支持部とを接合剤により接合してなる研削砥石であって、
前記砥石本体部及び前記砥石支持部はいずれも導電性を有しており、
前記砥石本体部と前記砥石支持部との電気的導通を確保する電気的導通部材を備えており、
該電気的導通部材は、一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面に接触し且つ他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面に接触して、外部に露出することなしに配置されており、
前記砥石支持部には前記電気的導通部材を収容する凹部が形成されていることを特徴とする研削砥石。
【請求項２】
前記電気的導通部材は前記一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面を押圧しており且つ前記他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面を押圧してい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】
前記電気的導通部材は導電性圧縮バネを含んでなることを特徴とする、請求項２に記載の研削砥石。
【請求項４】
前記電気的導通部材は前記一方端及び／又は前記他方端が前記圧縮バネの押圧力を受ける導電性接点部材からなることを特徴とする、請求項３に記載の研削砥石。
【請求項５】
被削材に当接せしめられる砥石本体部と研削装置に取り付けられる砥石支持部とを接合剤により接合してなる研削砥石であって、
前記砥石本体部及び前記砥石支持部はいずれも導電性を有しており、
前記砥石本体部と前記砥石支持部との電気的導通を確保する電気的導通部材を備えており、
該電気的導通部材は、一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面に接触し且つ他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面に接触して、外部に露出することなしに配置されており、
前記電気的導通部材は前記一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面を押圧しており且つ前記他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面を押圧しており、
前記電気的導通部材は導電性圧縮バネを含んでなり、
前記電気的導通部材は前記一方端及び／又は前記他方端が前記圧縮バネの押圧力を受ける導電性接点部材からなることを特徴とする研削砥石。
【請求項６】
前記砥石本体部は対称中心軸の周りに回転対称な形状をなしており、前記電気的導通部材は前記対称中心軸の周りに略均等に複数配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の研削砥石。
【請求項７】
前記砥石本体部は円形平板状をなしていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の研削砥石。
【請求項８】
前記砥石本体部は円筒形状をなしていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の研削砥石。
【請求項９】
前記砥石本体部はメタルボンドによるものであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の研削砥石。
【請求項１０】
前記接合剤はエポキシ系接着剤であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の研削砥石。
【請求項１１】
前記砥石支持部はアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の研削砥石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削砥石に関するものであり、特に、被削材に直接接触して研削機能を発揮する砥石本体部と該砥石本体部を支持し研削装置に固定保持される砥石支持部との間の導電性を確保した研削砥石に関するものである。本発明の研削砥石は放電を利用したツルーイングやドレッシングを行うのに好適である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
研削砥石は、それを使用して被削材の研削作業を継続するにつれて、次第にボンド（砥石結合材）中に分散担持されている砥粒が損耗及び脱落し、次第に研削性能が低下する。そのため、研削作業の進行に伴い、適時または定期的に砥石研削面の主としてボンドを適度に除去して、損耗した疲労砥粒を脱落させ、新規に砥粒を研削面に突出させる、いわゆるドレッシング（目立て）が実行される。また、研削作業を継続するにつれて、砥石研削面の形状が所定の形状から次第に変化し、研削された被削材の表面形状精度が低下することがある。そのため、研削作業の進行に伴い、適時または定期的に砥石研削面の表面形状を修正する、いわゆるツルーイングが実行される。尚、新規の研削砥石の使用開始時にも、同様にしてツルーイングが実行される。
【０００３】
実際には、以上のようなドレッシングとツルーイングとは同一の手段により同時に実行されることが多い。従って、本明細書では、ツルーイングをも含めた意味でドレッシングということにする。
【０００４】
ドレッシングは、従来、ドレッシング用砥石を被削材の代わりに用いてドレッシング用砥石に対して被削材の研削と同様な動作を行うことで、いわゆる共擂りにより研削砥石の表面を研削除去することでなされていた。しかしながら、このような手法では、ドレッシングの速度及び精度を十分に高めることが困難である。
【０００５】
そこで、近年、研削砥石のドレッシング法として放電ドレッシングが提案されている。放電ドレッシングは、放電加工に類似しており、研削砥石の研削面に対して放電電極を近接させながら、該放電電極と研削砥石との間に放電を生起させることで、研削砥石の研削面のボンドまたは該ボンドと砥粒とを適宜除去するものである。この放電ドレッシングのためには、研削装置側において、通電経路を設けることに加えて、該研削装置と研削砥石との間の通電経路をも確保する必要がある。
【０００６】
ところで、研削砥石は、ボンド中に砥粒を分散担持してなり研削機能を発揮する砥石本体部と、該砥石本体部を支持する砥石支持部とを有する。該砥石支持部は合成樹脂系の接着剤などの接合剤により砥石本体部と接合されている。放電ドレッシングを受ける研削砥石は、砥石本体部として導電性を有する例えばメタルボンドのものを使用し、砥石支持部として導電性を有する例えばアルミニウムからなるものが利用される。
【０００７】
しかるに、砥石本体部と砥石支持部との間に介在する接合剤として接合操作性や取扱性などに利点を有する合成樹脂系の接着剤を用いる場合には、該接着剤の層が電気絶縁性を有するので、放電ドレッシングの際の電流を良好に導通させることができない。
【０００８】
そこで、砥石本体部と砥石支持部との電気的導通をとるために、例えば図７に示されるような電気的導通手段を採用することが考えられる。図７において、研削砥石１１０では、円板状の砥石本体部１１２と円板状の砥石支持部１１４とが電気絶縁性の接着剤層１１６により接合されている。研削砥石１１０は、砥石本体部１１２及び砥石支持部１１４の円板形状の対称中心軸Ｃの周囲に中心孔を有する。電気的導通手段としては、研削砥石１１０の側面部において対称中心軸Ｃに対する径方向内方へと向かって穴を開け、該穴を砥石本体部１１２から砥石支持部１１４までに達する径のものとし、この穴に径方向内方へと向かって導電性のネジまたはリベット１２０を適合させている。この穴及びネジまたはリベット１２０は、対称中心軸Ｃに対する周方向に均等の間隔で複数配置されている。これにより、ネジまたはリベット１２０を介して砥石本体部１１２と砥石支持部１１４との間の電気的導通が確保され、放電ドレッシングの際の電流を良好に導通させることができる。
【０００９】
しかしながら、このようにして砥石本体部１１２と砥石支持部１１４との間の電気的導通を確保した研削砥石１１０では、砥石本体部１１２の砥石支持部側の面（下側の面）に近い部分にはネジまたはリベット１２０が存在するので、その厚さの部分を実際の研削のために使用することができない。即ち、研削砥石１１０では、砥石本体部１１２の有効厚さが減少するという不利がある。また、ネジまたはリベット１２０の部分では、砥石本体部１１２と砥石支持部１１４との接合強度が低下し、研削時にかかる荷重などに基づく応力により外周から次第に剥離が生ずるおそれがある。更に、ネジまたはリベット１２０が外部に露出しており、研削の際にはここに研削液（例えばｐＨ８〜１０のアルカリ性のもの）がかかるので、ネジまたはリベット１２０が腐食されて耐久性が低下するおそれがある。
【００１０】
また、以上のようなネジまたはリベット１２０及びその適合のための穴を設ける代わりに、研削砥石１１０の外周面に、砥石本体部１１２と砥石支持部１１４とを接続するように導電性ペーストなどの電気的導通手段を塗布することも考えられるが、この場合には長期にわたり十分な接合強度を維持することが困難であり、脱落の危険性がある。更に、この場合も、研削の際には電気的導通手段に研削液がかかるので、ネジまたはリベット１２０が腐食されて耐久性が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、以上のような研削砥石の放電ドレッシングを実行するための砥石本体部と砥石支持部との間の通電の確保の際の技術的課題を解決して、砥石本体部の有効利用が可能な研削砥石を提供することを目的とするものである。
【００１２】
また、本発明の目的は、以上のような研削砥石の放電ドレッシングを実行するための砥石本体部と砥石支持部との間の通電の確保の際の技術的課題を解決して、砥石本体部と砥石支持部との接合強度の低下及びこれに基づく剥離の危険性の十分に低減された研削砥石を提供することを目的とするものである。
【００１３】
また、本発明の目的は、以上のような研削砥石の放電ドレッシングを実行するための砥石本体部と砥石支持部との間の通電の確保の際の技術的課題を解決して、研削作業の際にも電気的導通手段の腐食などによる導電性能低下の危険性の十分に低減された研削砥石を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
被削材に当接せしめられる砥石本体部と研削装置に取り付けられる砥石支持部とを接合剤により接合してなる研削砥石であって、前記砥石本体部及び前記砥石支持部はいずれも導電性を有しており、前記砥石本体部と前記砥石支持部との電気的導通を確保する電気的導通部材を備えており、該電気的導通部材は、一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面に接触し且つ他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面に接触して、外部に露出することなしに配置されていることを特徴とする研削砥石、
が提供される。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記砥石支持部には前記電気的導通部材を収容する凹部が形成されている。本発明の一態様においては、前記電気的導通部材は前記一方端が前記砥石本体部の前記砥石支持部との接合側の面を押圧しており且つ他方端が前記砥石支持部の前記砥石本体部との接合側の面を押圧している。本発明の一態様においては、前記電気的導通部材は導電性圧縮バネを含んでなる。本発明の一態様においては、前記電気的導通部材は前記一方端及び／又は前記他方端が前記圧縮バネの押圧力を受ける導電性接点部材からなる。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記砥石本体部は対称中心軸の周りに回転対称な形状をなしており、前記電気的導通部材は前記対称中心軸の周りに略均等に複数配置されている。本発明の一態様においては、前記砥石本体部は円形平板状をなしている。本発明の一態様においては、前記砥石本体部は円筒形状をなしている。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記砥石本体部はメタルボンドによるものである。本発明の一態様においては、前記接合剤はエポキシ系接着剤である。本発明の一態様においては、前記砥石支持部はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明による研削砥石の一実施形態を示す模式的部分断面図であり、図２は本実施形態の砥石支持部及び接合剤を除去した状態を示す模式的底面図である。
【００２０】
研削砥石１０は、全体として中心に貫通孔を有し且つ対称中心軸Ｃの周りに回転対称な円形平板状をなしており、上側に被削材に当接せしめられて研削機能を発揮する砥石本体部１２が配置されており、下側に研削装置に取り付けられる砥石支持部１４が配置されている。砥石本体部１２と砥石支持部１４とは接着剤層１６により接合されている。砥石本体部１２及び砥石支持部１４は、いずれも対称中心軸Ｃの周りにほぼ回転対称な円形平板状をなしている。
【００２１】
砥石本体部１２は、ボンド中に砥粒を分散担持してなる例えばブロンズボンドやスチールボンドなどのメタルボンドのものであり、ボンド中にダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒またはアルミナや炭化珪素などの通常砥粒を分散担持してなるものである。砥石支持部１４は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属製のものであり、研削装置の保持手段により中心軸Ｃの周りに駆動回転可能なように保持される。接着剤層１６は、例えばエポキシ系接着剤のような合成樹脂系の接着剤すらなり、非導電性である。合成樹脂系の接着剤は、接着の際の操作性や取扱性が良好であり、砥石本体部１２と砥石支持部１４との接合の際に高温を必要としないことから、砥石支持部１４として上記アルミニウムなどの比較的低融点の金属を使用することが可能である。
【００２２】
砥石支持部１４には、砥石本体部１２との接合面に凹部１４ａが形成されている。該凹部１４ａは、中心軸Ｃの方向に沿って所要の深さに形成されており、その内部に電気的導通部材を構成する導電性コイルバネ１８と導電性接点部材２０とが収容されている。コイルバネ１８は上下方向に圧縮された状態とされており、その上端が導電性接点部材２０に当接している。一方、コイルバネ１８の下端は凹部１４ａの底面において砥石支持部１４に当接している。従って、導電性接点部材２０はコイルバネ１８の押圧力により砥石本体部１２の砥石支持部１４との接合面（下面）に押し付けられている。導電性接点部材２０を用いることで、砥石本体部１２とコイルバネ１８との間の電気的導通を一層良好なものとすることができる。尚、コイルバネ１８の下端側に上端側と同様にして導電性接点部材を配置してもよい。コイルバネ１８及び導電性接点部材２０としては、例えばステンレススチールからなるものを使用することができる。コイルバネ１８としては、例えば、線径が０．４ｍｍで、巻き径が４ｍｍで、巻き数が５程度で、自然長６ｍｍのものを３．４ｍｍに圧縮したものを使用することができ、この場合のバネ定数は８８ｇ／ｍｍ程度である。
【００２３】
図２に示されているように、コイルバネ１８及び導電性接点部材２０からなる電気的導通部材は、対称中心軸Ｃの周りに均等に複数（図２では６個）配置されている。
【００２４】
図３は本実施形態の研削砥石の放電ドレッシングを説明する模式図である。研削砥石１０は研削装置の保持手段３０により中心軸Ｃの周りに駆動回転可能なように保持されている。研削砥石１０の砥石支持部１４は保持手段３０と電気的に導通した状態とされており、保持手段３０は接地されている。一方、放電ドレッシングのための放電電極３２が電極ホルダ３４により下向きに支持されており、該ホルダ３４は不図示の駆動手段により中心軸Ｃと直交するＸ方向に往復移動せしめられる。ホルダ３４には放電ドレッシングのための電源３６の一方の端子が接続されており、電源３６の他方の端子は接地されている。
【００２５】
以上のように、砥石本体部１２は、コイルバネ１８及び導電性接点部材２０からなる電気的導通部材を介して砥石支持部１４と電気的に導通せしめられているので、接地電位とされている。そこで、保持手段３０により研削砥石１０を中心軸Ｃの周りに駆動回転させ、更に所要の高さに維持されたホルダ３４をＸ方向に移動させながら、電源３６により放電電極３２に所要の電圧（例えばパルス状電圧）を印加すると、該放電電極３２の下端と砥石本体部１２の上面との間に印加される電圧により火花放電が生ずる。この放電により砥石本体部１２の上面のボンドが部分的に除去される。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、砥石本体部１２の下面は上面と実質上平行であるので、砥石本体部１２の厚さのほぼ全てを実際の研削のために使用することができ、砥石本体部１２の有効厚さがほぼ実際の砥石本体部１２の厚さと同一である。従って、砥石本体部全体の研削への有効な利用が可能である。
【００２７】
また、電気的導通部材は外部に露出することなしに配置されているので、その周囲での砥石本体部１２と砥石支持部１４との接合強度は良好に維持され、研削時にかかる荷重などに基づく応力によっても特に砥石外周からの剥離が生ずる可能性は極めて低い。更に、電気的導通部材は外部に露出していないので、ここに研削の際に研削液がかかることがなく、腐食に基づく耐久性の低下の可能性は極めて低い。
【００２８】
図４、図５及び図６はそれぞれ本発明による研削砥石の更に別の実施形態を示す模式的部分断面図である。これらの図において、上記図１〜３におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。
【００２９】
図４の実施形態では電気的導通部材は渦巻き型の導電性コイルバネ１８’からなっている。図５の実施形態では電気的導通部材は断面くの字形の導電性板バネ１８”からなっている。
【００３０】
図６の実施形態では、研削砥石１０は、全体として中心に貫通孔を有し且つ対称中心軸Ｃ’の周りに回転対称な円筒形状をなしており、外周側に被削材に当接せしめられて研削機能を発揮する砥石本体部１２が配置されており、内周側に研削装置に取り付けられる砥石支持部１４が配置されている。砥石本体部１２及び砥石支持部１４は、いずれも対称中心軸Ｃの周りに回転対称な円筒形状をなしている。
【００３１】
砥石支持部１４には、砥石本体部１２との接合面に中心軸Ｃに向かって所要の深さの凹部１４ａが形成されており、その内部に上記図１〜３に関し説明した実施形態と同様な電気的導通部材を構成する導電性コイルバネ１８と導電性接点部材２０とが収容されている。コイルバネ１８及び導電性接点部材２０からなる電気的導通部材は、対称中心軸Ｃの周りに均等に複数配置されている。
【００３２】
以上の図４〜６のそれぞれの実施形態によっても、上記図１〜３に関し説明した実施形態と同様な作用効果が奏される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、砥石本体部の有効利用が可能な研削砥石が提供され、砥石本体部と砥石支持部との接合強度の低下及びこれに基づく剥離の危険性の十分に低減された研削砥石が提供され、また、研削作業の際にも電気的導通部材の腐食などによる導電性能低下の危険性の十分に低減された研削砥石が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による研削砥石を示す模式的部分断面図である。
【図２】本発明による研削砥石の砥石支持部及び接合剤を除去した状態を示す模式的底面図である。
【図３】本発明による研削砥石の放電ドレッシングを説明する模式図である。
【図４】本発明による研削砥石を示す模式的部分断面図である。
【図５】本発明による研削砥石を示す模式的部分断面図である。
【図６】本発明による研削砥石を示す模式的部分断面図である。
【図７】研削砥石を示す模式的部分断面図である。
【符号の説明】
１０    研削砥石
１２    砥石本体部
１４    砥石支持部
１４ａ    凹部
１６    接着剤層
１８    導電性コイルバネ
１８’    渦巻き型導電性コイルバネ
１８”    くの字形導電性板バネ
２０    導電性接点部材
Ｃ，Ｃ’    対称中心軸
３０    研削装置の保持手段
３２    放電電極
３４    電極ホルダ
【図１】
0004817547.tif 000002
【図２】
0004817547.tif 000003
【図３】
0004817547.tif 000004
【図４】
0004817547.tif 000005
【図５】
0004817547.tif 000006
【図６】
0004817547.tif 000007
【図７】
0004817547.tif 000008