(57)【要約】【課題】従来の砥石においては、砥石製造後、砥粒を保持するボンドすなわち樹脂はより強固で動かないようにすることが重要であり、そのように設計製造されていたため、加工前後、もしくは加工中に砥粒を増やすことが出来なかった。また、砥粒位置がランダムなためドレッシング性能が悪かった。【解決手段】本発明の砥石は、多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動されることを特徴とする。前記樹脂部は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動されることを特徴とする砥石。
【請求項２】
前記砥粒が前記樹脂部の少なくとも表面に散在されていることを特徴とする請求項１に記載の砥石。
【請求項３】
前記砥粒は、異なる複数の粒度（粒径）分布を有するもので構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の砥石。
【請求項４】
前記砥粒は、その表面の少なくとも一部に、光を反射、散乱もしくは吸収させる膜が形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の砥石。
【請求項５】
前記砥粒は、異なる複数の硬度を有するもので構成されていることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の砥石。
【請求項６】
前記樹脂部は、複数層で構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の砥石。
【請求項７】
複数層で構成された前記樹脂部は、各層の組成が異なることを特徴とする請求項６に記載の砥石。
【請求項８】
前記樹脂部には、発色成分と着色成分の少なくとも何れか一方が含まれていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の砥石。
【請求項９】
前記樹脂部の発色成分は、紫外線を照射すると蛍光を発する材料を含むことを特徴とする請求項８に記載の砥石。
【請求項１０】
前記樹脂部の発色成分もしくは着色成分の含有量は、前記樹脂部の重量に対し３０重量％以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の砥石。
【請求項１１】
前記樹脂部は、照射された光に対して３０％以上の光を吸収する光吸収剤が、前記樹脂部の重量に対して３０重量％以下配合されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０に記載の砥石。
【請求項１２】
前記樹脂部は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１に記載の砥石。
【請求項１３】
多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部とからなることを特徴とする砥石車。
【請求項１４】
多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石の砥石把持部と、前記砥石と前記砥石把持部とを固定せしめる接着剤とよりなることを特徴とする記載の砥石車。
【請求項１５】
多数の砥粒と熱可塑性樹脂を含む樹脂部とよりなる砥石の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石の製造方法。  
【請求項１６】
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石の製造方法。  
【請求項１７】
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の少なくとも一部と被加工物とを接触させて、前記樹脂部もしくは前記被加工物を相対的に移動させることにより、前記樹脂部と前記被加工物との間で、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上になる磨擦熱を発生させることを特徴とする請求項１５または１６に記載の砥石の製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上に加熱されたツルアー、ドレッサもしくは被工作物に、前記樹脂部の少なくとも一部を接触させることを特徴とする請求項１５または１６に記載の砥石の製造方法。
【請求項１９】
成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。  
【請求項２０】
成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。  
【請求項２１】
成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、
前記砥石把持部の少なくとも一部に接着剤を塗布し、
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。  
【請求項２２】
熱可塑性樹脂を含む樹脂部と砥石把持部とよりなる砥石車の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、
前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする砥石車の製造方法。
【請求項２３】
成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、
熱可塑性樹脂を含む樹脂部を加熱することにより可塑状態にして成型金型に注型し、
前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、
前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする砥石車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に熱可塑性樹脂を含む砥石、特に、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒を保持せしめた熱可塑性樹脂を含む砥石及びこの砥石の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリイミド系またはフェノール系の熱硬化性樹脂を主剤とするものにダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒などを混ぜたレジンボンド砥石や、ビトリファイドを主剤とするものにダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒などを混ぜたビトリファイド砥石や、金属にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒などを混ぜたメタルボンド砥石などがある。これらは一般に超砥粒ホイールといわれている。ここでは、樹脂と砥粒とからなるものを砥石、砥石とシャンク、フランジやセグメントなどの砥石把持部とからなるものを砥石車と呼ぶ。
【０００３】
これら砥石をツルーイングする場合、図１５に示すように、主にダイヤモンド砥粒を切れ刃とするツルアー用砥石４と回転台５とで構成されるツルアー１と呼ばれる整形専用の砥石車を高速回転させ、回転する砥石２に当て切り込みながら所望の形状に成形していく方法が一般的である。なお、３は前記砥石２の軸である。
【０００４】
また、ドレッシング（目立て作業）においても同様に図１６に示すように、ドレッサーと呼ばれる例えばブロックドレッサ６を、回転する砥石２に切り込みながらドレッシングしていく方法や、図１７に示すように、単石ダイヤモンド７を回転する砥石２に切り込みながらドレッシングしていく方法や、ダイヤモンドが多数埋め込まれたカップ型のドレッサー（図示せず）を回転させながら砥石２に切り込みながらドレッシングしていく方法が一般的である。
【０００５】
このようなツルーイング装置としては、例えば、特許文献１がある。また、このようなドレッシング装置としては、例えば、特許文献２がある。
【特許文献１】特開平６−３３５８６１号公報
【特許文献２】特許公開２００２−６６９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然しながら、これまでの砥石は熱によりやわらかくなりにくい樹脂を使用しているため砥石を製作した時点で砥石中の砥粒の位置が決まり砥粒の位置を動かすことが出来なかった。
【０００７】
また、砥石表面から脱落寸前の砥粒や樹脂の保持力が低下した砥粒は、加工中に脱落するか、ドレッシングやツルーイングで強制的に落とすことしかできなかった。
【０００８】
また、ツルアーやドレッサーを用いてレジンボンド砥石を無理な条件下でツルーイング及びドレッシングをし、樹脂の結合力にダメージが加わって砥粒保持力が低下しても、それに対処する方法が無かった。
【０００９】
本発明は前記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の砥石は多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動されることを特徴とする。
【００１１】
前記砥粒が前記樹脂部の少なくとも表面に散在されていることを特徴とする。
【００１２】
前記砥粒は、異なる複数の粒度（粒径）分布を有するもので構成されていることを特徴とする。
【００１３】
前記砥粒は、その表面の少なくとも一部に、光を反射、散乱もしくは吸収させる膜が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
前記砥粒は、異なる複数の硬度を有するもので構成されていることを特徴とする。
【００１５】
前記樹脂部は、複数層で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
複数層で構成された前記樹脂部は、各層の組成が異なることを特徴とする。
【００１７】
前記樹脂部は、発色成分と着色成分の少なくとも何れか一方が含まれていることを特徴とする。
【００１８】
前記樹脂部の発色成分は、紫外線を照射すると蛍光を発する材料を含むことを特徴とする。
【００１９】
前記樹脂部の発色成分もしくは着色成分の含有量は、前記樹脂部の重量に対し３０重量％以下であることを特徴とする。
【００２０】
前記樹脂部は、照射された光に対して３０％以上の光を吸収する光吸収剤が、前記樹脂部の重量に対して３０重量％以下配合されていることを特徴とする。
【００２１】
前記樹脂部は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の砥石車は、多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部とからなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の砥石車は、多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石の砥石把持部と、前記砥石と前記砥石把持部とを固定せしめる接着剤とよりなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の砥石の製造方法は、多数の砥粒と熱可塑性樹脂を含む樹脂部とよりなる砥石の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。
【００２５】
本発明の砥石の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。
【００２６】
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の少なくとも一部と被加工物とを接触させて、前記樹脂部もしくは前記被加工物を相対的に移動させることにより、前記樹脂部と前記被加工物との間で、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上になる磨擦熱を発生させることを特徴とする。
【００２７】
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上に加熱されたツルアー、ドレッサもしくは被工作物に、前記樹脂部の少なくとも一部を接触させることを特徴とする。
【００２８】
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。
【００２９】
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。
【００３０】
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、前記砥石把持部の少なくとも一部に接着剤を塗布し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。
【００３１】
本発明の砥石車の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む樹脂部と砥石把持部とよりなる砥石車の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする。
【００３２】
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部を加熱することにより可塑状態にして成型金型に注型し、前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の熱可塑性樹脂を含む砥石によれば、熱可塑性樹脂を砥粒のボンド材とするので、加熱又は磨擦熱を与えるだけで何度でも樹脂を変形させ、また、砥石中の砥粒を容易に移動させることができるという利益がある。
【００３４】
また、砥石の形状を所望する形状にするための金型、ツルアーやドレッサーなどの治工具を加熱し、この治工具により樹脂に外力を加えることで、樹脂を変形させ、砥石中の砥粒も移動し、容易に砥石を整形することができるという利益がある。
【００３５】
また、治工具の表面粗さ及び形状の精度を上げることで砥石の形状、厚さを精密に制御することができるという利益がある。ここで言う整形は、「形を作る」成形と「形を整える」整形の意味を持っている。
【００３６】
また、砥石の形状を所望する形状にするための治工具を加熱し、この治工具により樹脂に外力を加えることで、樹脂を変形させ、砥粒の頂点が砥石最表面に位置するように砥粒を移動することができる。これにより、砥粒が樹脂中の砥石深さ方向にランダムに配置されるこれまでの砥石と異なり、砥石最表面で砥粒が均一に配置されるため、ドレッシングの工程において砥石表面の樹脂だけを効率よく取り除くことで、砥石全表面を常に均一に砥粒を配置した状態にすることが出来るという利益がある。
【００３７】
また、砥石と治工具の間に砥粒を加えて樹脂を加熱及び外力を加えることで樹脂を変形させ、既にある砥粒の隙間に追加砥粒が入り込むだけでなく、新たな砥粒より、更に間隔が狭まった砥粒間にも割って入ることができるため、極めて高い集中度の砥石最表面が得られることができ、結果、砥粒切れ刃間隔を狭くすることができ、加工時の表面粗さをより高品質にすることが出来るという利益がある。
【００３８】
また、砥石最表面のみ極めて高い集中度を得ることができるので、通常の集中度である内部においては樹脂の保持力が高く、従来のように砥石を高集中度にすると砥石全体の強度が低下してしまうという問題が無くなるという利益がある。
【００３９】
また、研削などによる砥石の磨耗、破損、形状の崩れ、砥粒保持力の低下、樹脂表面から突出した砥粒切れ刃の高さのふぞろい、砥粒の脱落などによる集中度の低下などが生じても、前記砥石に樹脂や砥粒を追加して、再度加熱及び外力を加えて所望の形状にすることができるという利益がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４１】
本発明の実施例においては、図１に示すように、円筒部８とその一端開口部を塞ぐ蓋９とからなる金型１０内に、前記金型１０の他端開口部から多数のダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ砥粒などの砥粒１１を、ガラス転移点温度（Ｔｇ）８０℃以上の熱可塑性樹脂１２のパウダーに混錬したものを挿入し、更に、前記金型１０の内径と同径の軸１３などの砥石把持部の一端を挿入し、前記軸１３を前記金型１０側に向かって、例えば１０Ｎ／ｍｍ以上に加圧しながら、前記金型１０に設けたヒータ１４を１５０℃以上に加熱し、前記熱可塑性樹脂１２を可塑状態としてから、円盤状等の所望の形状とし、冷却せしめて図２に示すように砥石１５を成型せしめる。
【００４２】
なお、砥石１５を金型１０から外しやすくするため、事前に前記金型１０内面に離型剤を塗布するのが好ましい。
【００４３】
また、砥石表面の面粗さは金型１０の面粗さにより決まるので、前記金型１０の面粗さを鏡面研磨仕上げにするのが好ましい。
【００４４】
前記熱可塑性樹脂１２は、非結晶、結晶性熱可塑性樹脂であってもよいが、特に結晶性の高い熱可塑性樹脂のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）が好ましい。
【００４５】
また、前記樹脂の中でも、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が、非常に耐熱性が高く、機械的強度、剛性、難燃性、耐薬品性、電気特性及び寸法特性が優れ、好適である。
【００４６】
また、粒径１μｍ〜２００μｍの砥粒１１を集中度５０以上で熱可塑性樹脂１２に混合するのが好ましい。
【００４７】
なお、集中度を上げると流動性が悪くなるため、樹脂を可塑状態にするための加熱温度が高くなる傾向がある。前記加熱温度はヒータの温度であって、温度を計測するサーミスタと熱可塑性樹脂の距離が離れているため、前記樹脂を可塑状態とするためのヒータ温度は砥石成型装置及び設計により各々設定しなければならない。
【００４８】
また、ヒータを所望の加熱温度にする前に、予備過熱することも有効であり、２段階以上の加熱温度および加熱時間を設定して砥石を製作してもよい。
【００４９】
また、５０μｍ以下の砥粒１１及び粒径１ｍｍ以下の熱可塑性樹脂１２のパウダーを用いる場合には、混錬機で混錬せず、砥粒１１と熱可塑性樹脂１２とを容器に入れ攪拌するだけでもよい。砥粒径が小さいと砥粒１１が熱可塑性樹脂１２パウダー表面に付着するため、砥粒分散は混錬ペレットを成型した結果と比較すると同等である。本特許では混錬及び攪拌の両方法を混錬と統一して呼ぶことにする。
【００５０】
また、図３〜５に示すように、前記砥粒１１と前記熱可塑性樹脂１２とを混錬したものを、加熱加圧して可塑状態としてから、シャンク１６、フランジ１７、セグメント１８などの砥石把持部の軸上、周面上もしくは内側にインサートもしくはアウトサート成型により付着せしめ、冷却せしめて、砥石１５と砥石把持部とよりなる砥石車１９，２０，２１を製作してもよい。
【００５１】
なお、シャンク状の砥石把持部１６に砥石１５を固定した軸付き砥石車においては、例えば、図６及び図７に示すように、砥石把持部１６の先端部に、軸部２２と前記軸部２２の先端に設けた頭部２３と前記頭部２３の端面に設けた溝２４とよりなるずれ防止具２５を設ければ、前記砥石１５が前記砥石把持部１６に対して回転したり、外れたりする事を防止せしめることができる。
【００５２】
また、セグメント状の砥石把持部１８に砥石１５を固定した砥石車２１においては、例えば、図８に示すように、砥石把持部１８の周面に断面台形状の窪み２６からなるずれ防止具２７設ければ、前記窪み２６に入り込んだ熱可塑性樹脂１２が前記砥石把持部１８に対して回転したり、外れたりする事を防止せしめることができる。
【００５３】
また、前記ずれ防止具がない砥石把持部においては、砥石把持部と砥石とを市販の１液性及び２液性の接着剤を用いて接着しても良い。特に瞬間接着剤は好適である。
【００５４】
また、前記熱可塑性樹脂１２に前記砥粒１１を混錬する際に、更に前記砥粒１１の硬度とは異なる１種類以上の砥粒又は物質を前記熱可塑性樹脂１２に混錬せしめたものを、加熱及び加圧して可塑状態としてから、所望の形状とし冷却せしめて砥石１５を成型せしめてもよい。前記硬度の異なる物質とは例えば、多結晶型ダイヤモンド、単結晶型ダイヤモンド、ＣＢＮ、アルミナ、ジルコニア、合成ゴム、熱硬化性樹脂、ガラスフィラー、チッ化アルミがある。勿論、同じ材料でも製法が異なると硬度が異なるのでこれらを混ぜても良い。
【００５５】
また、前記熱可塑性樹脂１２に混錬する砥粒は、２つ以上の粒度（粒径）分布を持つものを混錬せしめてもよい。特に、図９に示すように、前記熱可塑性樹脂１２に混錬せしめた砥粒１１の粒径の１／２以下の粒径の砥粒２８を混錬すれば、前記砥粒１１の隙間に入り込んだ前記砥粒２８により、各砥粒間の間隔を狭めることができ、砥粒の集中度を上げるとともに、前記熱可塑性樹脂１１に対する砥粒の保持力を高めることができる。
【００５６】
また、前記熱可塑性樹脂１２に混錬する砥粒１１、２８を、ニッケル、銅、チタン、クロムなどの金属または非金属で被覆せしめてもよい。また、前記砥粒の表面の少なくとも一部にＡｌ等の光を反射、散乱または吸収させる薄膜を被覆してもよい。
【００５７】
また、前記砥粒１１と前記熱可塑性樹脂１２パウダーとに、発色成分と着色成分のうち少なくとも何れか一方を同時に投入し混錬せしめて、砥粒の種類、樹脂の種類又は供給先が識別できるようにしてもよい。
【００５８】
また、前記発色成分には、紫外線を照射すると蛍光を発する材料を含めてもよい。
【００５９】
また、前記発色成分もしくは着色成分の含有量は、樹脂の重量に対し３０重量％以下であるのが好ましい。
【００６０】
また、前記砥石１５と前記熱可塑性樹脂１２パウダーとに、レーザ光線を吸収しやすい、例えばブラックカーボンなどの吸収剤を３０重量％混錬せしめてもよい。
【００６１】
これにより、前記砥石１５の周表面にレーザ光線を照射せしめれば、前記砥石１５の熱可塑性樹脂１２が加熱しやすくなり、前記砥石周１５表面の熱可塑性樹脂１２を可塑状態として、前記砥石１５の成形を容易ならしめることができる。
【００６２】
なお、砥石の強度が落ちるのを防止するため、照射された光に対して３０％以上の光を吸収する光吸収剤が、樹脂の重量に対して３０重量％以下で配合されていることが好ましい。
【００６３】
また、前記砥石１５を複数の樹脂層で構成せしめてもよく、前記樹脂層の組成をそれぞれ異ならしめてもよい。
【００６４】
また、前記砥石１５の各樹脂層に互いに異なる色の着色剤を混錬せしめれば、各層の識別が容易になる。また、有効砥粒層の識別が容易となり、砥石交換、ドレッシング及びツルーイングを行う警告表示に使用することができる。
【００６５】
また、前記砥石１５を研削等で使用した後に、前記熱可塑性樹脂１２表面から突出した脱落寸前の砥粒など各砥粒の高さが不規則となった場合などは、図１０に示すように、前記樹脂１２を例えばヒータ１４を有する治工具２９で加熱しながら押圧せしめ、可塑状態とすれば、図１１に示すように、前記砥粒１１は、その先端が前記樹脂表面に接する状態で埋め戻され、図１２に示すように、前記砥石表面を単石ダイヤモンド３０などでドレッシングすれば、前記砥粒１１の切れ刃の高さを揃えることができ、前記砥石の表面粗さを良くすることができる。
【００６６】
なお、ヒータを用いて加熱する代わりに、レーザ光により加熱せしめてもよく、また前記樹脂と前記治工具とを接触せしめて相対的に移動せしめることにより生ずる磨擦により加熱せしめてもよい。
【００６７】
また、前記樹脂と被加工物とを接触させて、前記樹脂もしくは前記被加工物を相対的に移動させることにより、前記樹脂と前記被加工物との間で、前記熱可塑性樹脂が軟化する温度以上になる磨擦熱を発生させ、前記樹脂部を軟化させた状態で外力を加えるようにしてもよい。
【００６８】
また、前記熱可塑性樹脂が軟化する温度以上に加熱されたツルアー、ドレッサもしくは被工作物に、前記樹脂の少なくとも一部を接触させて、前記樹脂を軟化させた状態で外力を加えるようにしてもよい。
【００６９】
小径砥石の場合には砥石の周速が遅く、また、円周が短いため有効切れ刃が少なくなるので、砥粒一粒当たりの負担が大きくなり磨耗しやすくなるが、前記方法により前記砥粒１１をその先端が前記樹脂表面に接する状態で埋め戻し、前記樹脂表面の砥粒の集中度を高めれば、前記砥粒一粒あたりの負担を軽減せしめることができ、磨耗を防止することができ、研削効率を高めることができる。
【００７０】
また、図１３に示すように、砥粒１１をヒータを有する板３１の上に載せ、この板３１の表面を前記砥石１５の周表面に押し付けながら、ヒータにより熱可塑性樹脂を加熱して可塑状態とし、前記砥粒１１を埋め込むようにしてもよい。このとき、前記板３１にヒータを設ける代わりに、板３１をサファイヤ、ガラスなどの硬質の透明材料にし、前記砥石１５を接触せしめた板３１の反対側からレーザ光を照射し、前記砥石１５の熱可塑性樹脂を可塑状態にして前記砥粒１１を埋め込むようにしてもよい。また、前記砥石１５を用いる代わりに、砥粒を含まない熱可塑性樹脂のみからなる砥石を用いて、この砥石に砥粒１１を埋め込むようにしても良い。この構造は平面研削盤に好適である。
【００７１】
また、図１４に示すように、ヒータ付き円盤３２を砥石１５の熱可塑性樹脂１２に押し付けながら、ヒータにより前記熱可塑性樹脂を加熱して可塑状態として、砥粒１１を熱可塑性樹脂に供給せしめて、前記樹脂に前記砥粒１１を埋め込むようにしてもよい。このとき、ヒータ付円盤の材質は、セラミックス、ガラス、石英、金属、砥石の何れかからなる。また、前記砥石１５を用いる代わりに、砥粒を含まない熱可塑性樹脂のみからなる砥石を用いて、この砥石に砥粒１１を埋め込むようにしても良い。本方式は円筒研削盤に使用する砥石に好適である。なお、砥粒を供給しながら砥石とヒータ付円盤を回転させ、お互いの回転数に差を与えることで磨擦熱を発生させて、前記樹脂１２を可塑状態として砥粒を埋め込んでも良い。
【００７２】
なお、表１は、（Ａ）砥粒を有するＰＰＳ樹脂からなる砥石と、（Ｂ）砥粒を有するＰＥＥＫ樹脂からなる砥石と、（Ｃ）着色剤と砥粒を有するＰＰＳ樹脂からなる砥石を、それぞれ１０ＭＰで引っ張った状態で、−２０℃〜３５０℃まで温度を変えた場合の、ツルーイング、ドレッシング、研削時の加工抵抗を調べたものである。
【００７３】
【表１】
2007105817.tif 000003
【００７４】
表１から分かるように、各砥石は４０℃までは熱硬化性樹脂と同等の加工抵抗であるが、４０℃以上と温度が高くなるほど、加工抵抗が少なくなり、各砥石の樹脂が軟化していき、３００℃を超えると完全に可塑状態となり溶けて砥石の形状維持ができなくなり加工不可となる。
【００７５】
このように前記熱可塑性樹脂１２はＴｇ温度以下で軟化し始めるので、前記樹脂１２に砥粒を埋め戻したり、埋め込む場合の前記樹脂１２の加熱温度は、Ｔｇ温度以下でもよい。例えば、４０℃以上であれば、上記樹脂１２に砥粒を埋め戻したり、埋め込むことができるようになる。なお、この温度は、砥石の集中度、熱可塑性樹脂の組成、結晶性等により影響をうけ、また、砥粒径が小さい場合には、温度が低くても埋め込まれやすい。但し、砥粒径が５ミクロン以上になると埋め込みにくくなるので、Ｔｇ温度以上の温度が好ましい。
【００７６】
また、前記砥石１５を前記被加工物、前記板３１や前記円盤３２に接触せしめて、前記樹脂１２に前記砥粒を埋め戻したり、埋め込む場合には、前記砥石１５がＴｇ温度を超えてしまうと、前記砥石１５の形状を維持できなくなるので、前記樹脂をＴｇ温度以下、例えば３００℃以下で加熱するようにするのが好ましい。
【００７７】
なお、砥石車の作成方法として、金型にずれ防止構造を有する砥石把持部を配置し、可塑状態とした熱可塑性樹脂１２に砥粒１１を混合して、この砥粒を混合した熱可塑性樹脂からなる樹脂部材料を前記金型に注型し、砥石を所望の形状とし、冷却せしめて砥石車を製作せしめるようにしてもよい。
【００７８】
また、砥石のずれ防止構造を持たない砥石把持部の場合には、砥石把持部の熱可塑性樹脂が付着する部分の少なくとも１部に接着剤を塗布せしめて、前記金型に配置せしめてもよい。
【００７９】
なお、表２は、結晶性（結晶度６０％）ＰＰＳの熱可塑性樹脂に１５００番のダイヤモンドパウダーの集中度を１００、１２５、１５０、１７５、２００、３００とそれぞれ変えて混錬して砥石を製作する場合に、前記樹脂を完全に可塑状態にするのに必要な加熱温度を示したものである。なお、図１に示す金型１０内に前記樹脂に前記ダイヤモンドパウダーを混錬せしめたものと、砥石把持部とを挿入し、砥石把持部を金型１０側に向って２０Ｎ／ｍｍで加圧しながら加熱２００℃で予備加熱を行い、次に２０Ｎ／ｍｍのまま、急速に４００℃まで温度を上昇させて、２００℃まで冷却して熱可塑性樹脂を固めて、蓋を外し、砥石把持部を押して、砥石車を製作せしめる（なお、前記温度はそれぞれヒータ温度を示し、熱可塑性樹脂の温度とは異なる）。
【００８０】
【表２】
2007105817.tif 000004
【００８１】
集中度１００と１２５の場合、３６０℃以下では熱可塑性樹脂が部分的にパウダー状の状態のところがあり、３６０℃を超えると完全に可塑状態となり砥石が形型され、表２から分かるように、集中度が上がるにつれて、樹脂の流動性が悪くなるため、樹脂を完全に可塑状態にするのに必要な加熱温度は高くなる。
【００８２】
なお、予備加熱をしない場合は、樹脂を可塑状態とする加熱温度は上がる傾向があり、制御温度の再現性がなくなってくる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の砥石の成型装置の縦断側面図である。
【図２】本発明の砥石の要部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明のシャンク付砥石車の説明用縦断側面図である。
【図４】本発明のフランジ付砥石車の説明用縦断正面図である。
【図５】本発明のセグメント型砥石車の説明用縦断正面図である。
【図６】本発明のシャンク付砥石車のずれ防止具の説明用縦断側面図である。
【図７】本発明のシャンク付砥石車のずれ防止具の説明用正面図である。
【図８】本発明のセグメント型砥石車の説明用拡大縦断平面図である。
【図９】本発明の砥石の要部の説明用縦断側面図である。
【図１０】本発明の砥石の砥粒の埋め戻し構造の説明用縦断側面図である。
【図１１】本発明の砥石の砥粒の埋め戻し構造の説明用縦断側面図である。
【図１２】本発明の砥石のドレッシングの説明用縦断側面図である。
【図１３】本発明の砥石の砥粒の埋め込み方法の説明用縦断平面図である。
【図１４】本発明の砥石の他の砥粒の埋め込み方法の説明用縦断平面図である。
【図１５】従来の砥石のツルーイング方法の説明用斜視図である。
【図１６】従来の砥石のドレッシング方法の説明用斜視図である。
【図１７】従来の砥石の他のドレッシング方法の説明用斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ツルアー
２  砥石
３  軸
４  ツルアー用砥石
５  回転台
６  ブロックドレッサ
７  単石ダイヤモンド
８  円筒部
９  蓋
１０  金型
１１  砥粒
１２  熱可塑性樹脂
１３  軸
１４  ヒータ
１５  砥石
１６  シャンク
１７  フランジ
１８  セグメント
１９  砥石車
２０  砥石車
２１  砥石車
２２  軸部
２３  頭部
２４  溝
２５  ずれ防止具
２６  窪み
２７  ずれ防止具
２８  砥粒
２９  治工具
３０  単石ダイヤモンド
３１  板
３２  円盤
【図１】
2007105817.tif 000005
【図２】
2007105817.tif 000006
【図３】
2007105817.tif 000007
【図４】
2007105817.tif 000008
【図５】
2007105817.tif 000009
【図６】
2007105817.tif 000010
【図７】
2007105817.tif 000011
【図８】
2007105817.tif 000012
【図９】
2007105817.tif 000013
【図１０】
2007105817.tif 000014
【図１１】
2007105817.tif 000015
【図１２】
2007105817.tif 000016
【図１３】
2007105817.tif 000017
【図１４】
2007105817.tif 000018
【図１５】
2007105817.tif 000019
【図１６】
2007105817.tif 000020
【図１７】
2007105817.tif 000021