(57)【要約】【課題】砥石によるツール側の早期摩耗を抑制することができる構造を有しながら、コストダウンを可能とする。【解決手段】工作機械のツールに装着される砥石１は、砥石台部４と、砥粒を含み砥石台部４と一体化されワークに接触する砥粒部３と、この砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い外面６が前記ツールに装着される装着面となる被覆部５とを備えている。被覆部５と砥石台部４とは焼結により一体化されている。【選択図】      図１
2012061583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のツールに装着される砥石であって、
砥石台部と、砥粒を含み前記砥石台部と一体化されワークに接触する砥粒部と、前記砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い外面が前記ツールに装着される装着面となる被覆部と、を備え、
前記被覆部と前記砥石台部とは焼結により一体化されていることを特徴とする砥石。
【請求項２】
前記被覆部は、焼結により前記砥石台と一体化されている金属製のシート素材からなる請求項１に記載の砥石。
【請求項３】
前記被覆部は、前記砥石台部及び前記砥粒部と同じ材料を含む請求項１又は２に記載の砥石。
【請求項４】
前記砥石台部及び前記砥粒部からなる砥石本体は、一方向に長い棒状であり、
前記砥石本体の長尺側の両側面の内の一方側の面に、前記被覆部が形成され、当該長尺側の両側面の内の他方側の面は、前記被覆部が形成されず前記砥粒部が露出した面である請求項１から３のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項５】
前記砥石台部及び前記砥粒部からなる砥石本体は、一方向に長い棒状であり、
前記砥石本体の短尺側の両側面に、前記被覆部が形成され、長尺側の両側面は、前記被覆部が形成されず前記砥粒部が露出した面である請求項１から３のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項６】
砥石台部と、砥粒を含み前記砥石台部と一体化されワークに接触する砥粒部と、前記砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い外面が前記ツールに装着される装着面となる被覆部と、を備えている砥石の製造方法であって、
金型の内側において、前記被覆部を構成する被覆材料を外側とし、その内側に前記砥石台部及び前記砥粒部を構成する砥石材料を配置した状態とする準備工程と、
前記準備工程で得た前記被覆材料及び前記砥石材料を焼成する焼成工程と、を備えていることを特徴とする砥石の製造方法。
【請求項７】
前記金型の内面に形成されている溝に前記被覆材料を設け、
前記金型の内面に挿入される押し型によって、前記溝内の前記被覆材料を圧縮せずに、前記充填した砥石材料を圧縮しながら加熱して焼成する請求項６に記載の砥石の製造方法。
【請求項８】
前記被覆材料は、金属製のシート素材からなる請求項６又は７に記載の砥石の製造方法。
【請求項９】
前記被覆材料は、金属粉末を含む塗料又はペーストを前記金型の内周面に塗って得た金属製の層である請求項６又は７に記載の砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のツールに装着する砥石及び砥石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石は、例えばホーニング加工に用いられ、このホーニング加工は、研削等によって得られたワーク（工作物）の内周面を、さらに平滑にするとともに、この内周面の加工精度をより向上させることを目的として行われる（特許文献１参照）。このホーニング加工は、細粒砥石をワークの内周面に接触させて研削する仕上げ加工であり、ラップ仕上げや超仕上げと共に優れたワーク表面を得ることができる精密仕上げ法の一つである。
【０００３】
このようなホーニング加工を行う工作機械としてホーニング盤があり、その一般的な構造としては、１個〜数個の砥石（ホーニング砥石）を保持するツールを備えている。そして、このツールとワークとの間に相対的な回転運動及び往復直線運動を行わせるとともに、ツールに装着した砥石をワーク表面に当て、同時に工作液を与え、当該表面の加工を行う。
【０００４】
図９（ａ）に示すように、従来の砥石９０は、砥石台部（砥石台）９１上に砥粒部９２を一体化したものであり、この砥石９０が、前記ツールに取り付けられる。図９（ｂ）（ｃ）に示すように、砥石９０のツールへの取り付け構造は、ツールのマンドレル９３に形成されている装着溝９４に、砥石９０が嵌った状態として装着されている。
そして、マンドレル９３が、ワークの被加工穴に挿入されるとともに、ホーニング盤の駆動により、例えばＲ方向に回転運動しながら、長手方向に往復直線運動し、砥石９０により被加工穴のホーニング加工が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ホーニング加工中、マンドレル９３の装着溝９４と砥石９０との間には、回転方向Ｒの力が作用し、装着溝９４は、回転方向に向かう面９４ａにおいて、砥石９０の側面から大きな接触力を受けることとなる。
ここで、一般的にマンドレル９３は焼入れ鋼からなるため、このマンドレル９３の装着溝９４（前記面９４ａ）に、砥粒を有する砥粒部９２の側面９２ａが接触して、前記のような大きな接触力が作用した状態が継続すると、マンドレル９３が早く磨耗してしまうという問題点がある。
【０００７】
そこで、特許文献１では、以下のような砥石が提案されている。つまり、図１０（ａ）に示すように、砥石台部（砥石台）９１の上面を切削加工して砥粒部取り付け用溝９５を形成し、図１０（ｂ）に示すように、この砥石台部９１を成形型１００の一部（下型）として配置し、前記砥粒部取り付け用溝９５内に砥石材料粉末９６を充填し、成形型１００内で焼成する。これにより、砥石材料粉末９６が焼成されて得た砥粒部と、砥石台部９１とは一体となり、その後、砥粒部の砥石面を切削し、さらに、図１０（ｃ）に示すように、砥石台部９１を切削工具９７により切削して仕上げ、所定形状の砥石としている。
この場合、図１０（ｃ）を参考に説明すると、砥石台部９１には、砥粒部９２を囲む壁（囲繞部）９９が形成されており、砥石台部９１の一部であるこの壁９９によって、砥粒部９２の砥粒が、図９（ｂ）（ｃ）に示したように、マンドレル９３の装着溝９４に直接的に接触するのを防ぎ、マンドレル９３の早期摩耗を抑制することができる。なお、切削工具９７により壁部９９を薄く形成するのは、砥石全体における砥石面の広さの割合を大きくして、砥石寿命を高めるためである。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の砥石の場合、図１０（ａ）に示すように、砥石台部９１に切削加工を施し前記砥粒部取り付け用溝９５を形成する必要があり、また、この切削加工の段階では前記壁９９となる部分を薄く（例えば０．２ｍｍ）形成することは不可能であることから、図１０（ｃ）に示すように、始め、壁９９となる部分９９ａを厚く形成しておき、砥粒部９２の焼成後に、厚く形成されていた前記部分９９ａを、切削工具９７により切削を行って薄く削り、壁９９を薄く仕上げている。つまり、従来の技術では、砥石台９１による薄い壁９９を砥粒部９２の側面外周に形成するためには、多くの工程が必要となり、製品のコストダウンが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、砥石によるツール側の早期摩耗を抑制することができる構造を有しながら、コストダウンが可能となる砥石、及び、このような砥石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の砥石は、工作機械のツールに装着される砥石であって、砥石台部と、砥粒を含み前記砥石台部と一体化されワークに接触する砥粒部と、前記砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い外面が前記ツールに装着される装着面となる被覆部とを備え、前記被覆部と前記砥石台部とは焼結により一体化されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、被覆部は、砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い、当該被覆部の外面がツールに装着される装着面となるため、砥粒を含む砥粒部のうち、被覆部によって覆われている部分では、砥粒がツールに直接的に接触するのを防ぐことができる。このため、砥石（砥粒部）によるツールの早期摩耗を抑制することができる。
さらに、被覆部と砥石台部とは焼結により一体化されているため、従来のように、砥粒部の外周を囲む壁を得るために、砥石台部（砥石台）に予め、砥粒部取り付け用溝を切削加工により形成する必要がなく、また、この壁を薄くするために、砥粒部の焼結の後に、砥石台部を更に切削加工する必要がない。つまり、本発明によれば、焼結により砥石台部と一体化する被覆部を薄くすることができ、これにより、従来のような二度の切削加工は不要となり、砥石をコストダウンすることが可能となる。
なお、砥石台部と砥流部とは一体化されており、被覆部と砥石台部とは焼結により一体化されているが、被覆部は、砥石台部と直接一体化している（砥石台部の外周側で被覆部が一体化している）場合の他に、被覆部は、砥粒部を介して砥石台部と一体化されている場合も含む。
【００１２】
（２）また、前記被覆部は、焼結により前記砥石台と一体化されている金属製のシート素材からなるのが好ましく、この場合、被覆部を薄く形成するのが容易となり、また、ツールに装着される砥石の装着面は、金属製のシート素材の外面により構成され、当該装着面を平滑な面とすることができる。
【００１３】
（３）また、前記被覆部の材料は、前記砥石台部及び前記砥粒部と異なる材料を含んでいてもよいが、前記被覆部は、前記砥石台部及び前記砥粒部と同じ材料を含むのが好ましく、この場合、焼結による、被覆部と砥石台部との接合強度が高まる。
【００１４】
なお、前記被覆部の厚さを、５０μｍを超え、２００μｍ以下の範囲としてもよいが、前記被覆部の厚さは、２０μｍ以上であり５０μｍ以下であるのが好ましい。砥石が装着されるツールの装着部（例えば装着溝）の幅寸法は規定値であることから、砥石全体の幅寸法は制限されており、このため、被覆部の厚さが大きいと（５０μｍを超えると）、砥粒部（砥石面）の幅寸法が狭くなり砥石の寿命が低下するが、被覆部を前記厚さにすることで、砥粒部の幅を確保することができ砥石の寿命の低下を防ぐことができる。なお、２０μｍ未満とすると、被覆部が薄すぎて砥粒部に含まれている砥粒（例えば平均５０μｍの粒径）が被覆部を貫いて露出してしまう可能性が高くなる。
【００１５】
（４）また、前記砥石台部及び前記砥粒部からなる砥石本体は、一方向に長い棒状であり、前記砥石本体の長尺側の両側面の内の一方側の面に、前記被覆部が形成され、当該長尺側の両側面の内の他方側の面は、前記被覆部が形成されず前記砥粒部が露出した面であるのが好ましい。
一方向に回転するツールに装着した砥石の砥粒部の外周のうち、ツールの回転方向に向く面は、加工の際に、ツールの装着部（例えば装着溝）に強い力で接触しない。このため、ツールの回転方向に向く面に、被覆部が形成されずに砥粒部が露出した面を合わせ、かつ、回転方向と反対へ向く面に、被覆部が形成されている面を合わせて、砥石をツールに取り付ければよい。このように、砥粒部の外周の一部には、被覆部が存在していなくてもよく、被覆部を一部省略することができる。
【００１６】
（５）また、前記砥石台部及び前記砥粒部からなる砥石本体は、一方向に長い棒状であり、前記砥石本体の短尺側の両側面に、前記被覆部が形成され、長尺側の両側面は、前記被覆部が形成されず前記砥粒部が露出した面であるのが好ましい。
ツールが往復直線運動のみであり、回転方向に動作せず、砥石の長手方向を、往復直線運動の方向と一致させて砥石をツールに装着した場合、砥粒部の外周のうち、ツールの往復直線運動の方向に直交する面は、加工の際に、ツールの装着部（例えば装着溝）に強い力で接触しない。このため、ツールの往復直線運動の方向に直交する面（長尺側の両側面）に、被覆部が形成されず砥粒部が露出した面を合わせて、砥石をツールに取り付ければよい。このように、砥粒部の外周の一部には、被覆部が存在していなくてもよく、被覆部を一部省略することができる。
【００１７】
（６）また、本発明は、砥石台部と、砥粒を含み前記砥石台部と一体化されワークに接触する砥粒部と、前記砥粒部の外周の少なくとも一部を覆い外面が前記ツールに装着される装着面となる被覆部と、を備えている砥石の製造方法であって、金型の内側において、前記被覆部を構成する被覆材料を外側とし、その内側に前記砥石台部及び前記砥粒部を構成する砥石材料を配置した状態とする準備工程と、前記準備工程で得た前記被覆材料及び前記砥石材料を焼成する焼成工程とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、前記（１）に記載の砥石を製造することができる。つまり、金型の内側において、被覆材料及び砥石材料の焼成により、当該被覆材料が、砥石台部と一体化され、当該被覆材料が、砥粒部の外周（の少なくとも一部）を覆い外面がツールに装着される装着面となる被覆部となる。
【００１８】
（７）また、前記金型の内面に形成されている溝に前記被覆材料を設け、前記金型の内面に挿入される押し型によって、前記溝内の前記被覆材料を圧縮せずに、前記充填した砥石材料を圧縮しながら加熱して焼成するのが好ましい。
この場合、被覆材料は、金型の内面に形成されている溝に設けられているので、押し型によって、溝内の被覆材料を圧縮せずに、充填した被覆材料を圧縮することができる。
【００１９】
（８）また、前記被覆材料は、金属製のシート素材からなるのが好ましく、この場合、被覆部を薄く形成するのが容易となり、また、砥石台部及び砥粒部を構成する砥石材料の焼成により、砥石台部と金属製のシート素材からなる被覆部とを一体化することができる。
（９）または、前記被覆材料を、金属粉末を含む塗料又はペーストを前記金型の内周面に塗って得た金属製の層とすることもでき、この場合、被覆部を薄く形成するのが容易となり、また、金属粉末を含む塗料又はペーストを金型の内周面に塗って得た金属製の層を、前記被覆部とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の砥石によれば、被覆部によって、砥粒がツールに直接的に接触するのを防ぐことができ、砥石によるツールの早期摩耗を抑制することができる。そして、従来のような切削加工を行わなくても薄い被覆部が得られ、砥石のコストダウンが可能となる。
本発明の砥石の製造方法によれば、前記のような砥石を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の砥石の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】砥石を装着したツールの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視の断面図である。
【図３】砥石本体と被覆部とを分離して説明しているイメージ図である。
【図４】砥石の製造方法の説明図である。
【図５】砥石の製造方法の説明図であり、焼成準備工程を示している。
【図６】砥石の製造方法の説明図であり、焼成準備工程を示している。
【図７】砥石の製造方法の説明図であり、焼成工程を示している。
【図８】他の形態の砥石の説明図である。
【図９】従来の砥石の説明図である。
【図１０】従来の砥石の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．砥石について〕
図１は本発明の砥石の実施の一形態を示す斜視図である。本実施形態では、この砥石１をホーニング加工に用いる場合を説明するが、本発明の砥石は他の加工のための砥石にも用いることができる、
ホーニング加工を行う工作機械としてホーニング盤があり、このホーニング盤は、図２に示すように、その回転主軸先端のホーニングツール３１（以下、ツール３１と呼ぶ）に、マンドレル３２を有しており、このマンドレル３２に砥石１が装着される。
マンドレル３２には、装着溝３３が形成されており、砥石１は、この装着溝３３に嵌った状態となって固定される。しかも、砥石１は、装着溝３３に対して取り外し可能であり、交換可能となる。本実施形態では、ツール３１には、単一の砥石１が取り付けられているが、複数の砥石１が取り付けられる構成であってもよい。
【００２３】
装着溝３３は、マンドレル３２の中心穴から径方向外側へ向かって開口している。そして、この装着溝３３に、砥石１が径方向外側へ突出した状態で装着されており、砥石１の上面（外側面）である砥石面７が、ワーク（図示せず）に接触し加工を行う。
また、マンドレル３２の内部には、図２（ｂ）に示すように、拡張ロッド３２ａが設けられている。砥石１の下面（内側面）は、この拡張ロッド３２ａの接触面と一致する形状であり、これら面は傾斜面からなる。したがって、ホーニング盤の砥石切込み装置（図示省略）によって拡張ロッド３２ａを軸方向へ移動させることで、前記面（傾斜面）の楔作用により、拡張ロッド３２ａに接触している砥石１を径方向に移動させることができる。
【００２４】
図１において、本実施形態の砥石１は一方向に長い棒状であり、この砥石１は、砥石本体２と被覆部５とを備えている。図３は、砥石本体２と被覆部５とを分離して説明しているイメージ図である。なお、この図３では、説明を容易とするために、仮想的に砥石本体２と被覆部５とを分離しているが、被覆部５は焼成により砥石本体２と一体化されているため、実際の砥石１では、砥石本体２と被覆部５とを分離することは不可能である。
砥石本体２は、後に説明するが、金型内で粉末の砥石材料を焼成して得た焼結体からなり、前記ツール３１（マンドレル３２の装着溝３３）に固定される部分となる砥石台部（台金層）４と、この砥石台部４と一体化されワークに接触する砥粒部（砥粒層）３とを有している。砥粒部３は砥粒を含むが、砥石台部４は砥粒を含まない。
【００２５】
被覆部５は、砥石本体２の焼結により当該砥石本体２（砥石台部４）と一体化されている部分であり、砥石本体２の側面外周を覆い、図２（ｂ）に示すように、被覆部５の外周面６がツール３１の装着溝３３に接触する（装着される）装着面（装着面の一部）となる。そして、本実施形態では、被覆部５は、砥石本体２の側面外周をほぼ全周にわたって覆っている。つまり、被覆部５は、砥石台部４の側面全周及び砥粒部３の上部を除く側面全周を覆っている。なお、被覆部５は、砥粒部３の側面外周の少なくとも一部を覆っていればよく、一部を覆う場合の形態は、後に説明する（図８（ａ）（ｂ）参照）。また、砥石１の完成後、砥粒部３の側面に存在している砥粒が、被覆部５の内周側に一部くい込むが、この被覆部５は、製造途中（焼結前）では砥粒を含まない部分である。
【００２６】
前記砥粒部３は、微小な砥粒が結合材料により結合されてなるものであり、砥粒としては、ＷＡ（白色アルミナ系）、ＧＣ（緑色炭化ケイ素系）等の一般的なものや、ダイヤモンド、ＣＢＮ等の超砥粒が用いられ、目的に応じて変更可能である。また、結合材料としては、メタルボンド、ビトリファイドボンド又はレジノイドボンド等の焼結金属材料が用いられ、目的に応じて変更可能である。本実施形態では、結合材料として、銅合金の粉末を含むメタルボンドが用いられている。
【００２７】
前記砥石台部４は、主材料としてメタルボンド、ビトリファイドボンド又はレジノイドボンド等の焼結金属材料が用いられ、前記砥粒部３と同じ材料を含むのが好ましい。つまり、砥石台部４は、主材料として砥粒部２の結合材料を含み、本実施形態では、銅合金の粉末を含むメタルボンドが用いられているのが好ましい。
砥石台部４も焼結金属材料からなるため、砥粒部３と砥石台部４との一体接合が、砥石本体２の焼成時の焼結作用によりなされ、砥粒部３と砥石台部４との強度が高まる。特に、砥石台部４は、砥粒部３の結合材料と、強度および線膨張係数において同等の焼結金属材料を含むことにより、砥石本体２全体としての強度を均質化するとともに、砥石本体２全体におけるひずみを小さく抑えることができる。
【００２８】
前記被覆部５は、金属製のシート素材（金属箔）からなり、この被覆部５は、焼結により砥石本体２（砥石台部４及び砥粒部３）と一体化されたものである。前記シート素材の厚さが、被覆部５の厚さとなり、また、製造した砥石１の耐久性を考慮すると、砥石本体２の幅は、砥石１全体の決められた幅の中で、できる限り大きいのが好ましいことから、シート素材は薄いのが好ましく、例えば、シート素材の厚さは、２０μｍ以上であり５０μｍ以下であるのが好ましい。
【００２９】
また、被覆部５は、砥石台部４及び砥粒部３と同じ材料を含むのが好ましい。つまり、本実施形態では、砥石台部４及び砥粒部３は銅合金の粉末が用いられているので、被覆部５は、同じ材料である銅合金を含むシート素材（銅合金箔）からなるのが好ましい。これにより、被覆部５と砥石本体２との接合が、砥石本体２の焼成時の焼結作用によりなされ、被覆部５と砥石台部４との接合強度、及び被覆部５と砥粒部３との接合強度が高まる。特に、被覆部５は、砥石本体２の結合材料と、強度および線膨張係数において同等の焼結金属材料を含むことにより、砥石本体２全体としての強度を均質化するとともに、砥石本体２全体におけるひずみを小さく抑えることができる。
なお、被覆部５は、ある程度の摩耗に耐える材料からなればよく、砥石台部４及び砥粒部３と異なる材料を含んでいてもよい。例えば、被覆部５は、純アルミ又はアルミ合金の他、その他の金属を含むものであってもよい。砥粒部３、砥石台部４及び被覆部５の材質の組み合わせの例としては、砥粒部３（銅合金）、砥石台部４（銅合金）、被覆部５（純アルミ又はアルミ合金）の組み合わせ等がある。
【００３０】
以上の構成により、砥石本体２は、被覆部５に埋設状態となって一体化されており、砥石本体２のうちの砥粒部３の上面が露出して砥石面７を構成している。そして、砥粒部３及び砥石台部４の側面外周が、被覆部５によって覆われている。また、砥粒部３の砥石面７は、図１に示すように、被覆部５の上面５ａから所定高さｈだけ突出した状態にある。
【００３１】
また、図２（ａ）に示すように、砥石１の平面視における外周輪郭形状は、マンドレル３の装着溝３３の平面視における内周輪郭形状と一致する形状である。
そして、図２（ｂ）に示すように、砥石１が装着溝３３に装着された状態で、装着溝３３の内側面は、砥石１の砥粒部３と同じ径方向位置に存在している。この状態で、ツール３１が回転方向Ｒに回転すると、被覆部５が仮に存在していない場合、前記装着溝３３の内側面の内の、回転方向Ｒに向かう面３３ａに、砥粒部３が直接接触することとなるが、本発明では、この砥粒部３を被覆部５が覆っているため、砥粒部３の砥粒は前記面３３ａに直接的に接触しない。つまり、被覆部５は、装着溝３３の補強壁として機能することができる。このため、マンドレル３２は鋼（例えば焼入れ鋼）からなるが、マンドレル３２の装着溝３３が砥石１の砥粒部３によって、摩耗してしまうのを抑制することができる。
【００３２】
そして、本実施形態では、被覆部５の厚さは、２０μｍ以上であり５０μｍ以下であるのが好ましい。これは、装着溝３３の幅寸法は規定値であることから、砥石１全体の幅寸法は制限されており、このため、被覆部５の厚さが大きいと（５０μｍを超えると）、砥粒部３（砥石面７）の幅寸法が狭くなり砥石１の寿命が低下する。しかし、被覆部５を前記厚さ（５０μｍ以下）に薄く設定することで、砥粒部３（砥石面７）の幅を確保することができ、砥石１の寿命の低下を防ぐことができる。なお、被覆部５の寿命が砥粒部３の寿命よりも短くなりそうである場合、被覆部５の厚さを、５０μｍを超える（２００μｍ以下）ものとしてもよい。
そして、被覆部５の厚さを、２０μｍ未満とすると、被覆部５が薄すぎて砥粒部３に含まれている砥粒（例えば平均５０μｍの粒径）の一部が、被覆部５を貫いて露出してしまう可能性が高くなる。
【００３３】
以上の前記砥石１によれば、被覆部５は、砥粒部３及び砥石台部４の側面外周を覆い、この被覆部５の外周面６が、マンドレル３２の装着溝３３に接触する（装着される）装着面となるため、砥粒を含む砥粒部３のうち、被覆部５によって覆われている部分では、砥粒が装着溝３３に直接的に接触するのを防ぐことができる。このため、砥粒部３によるマンドレル３２の早期摩耗を抑制することができる。
【００３４】
〔２．砥石の製造方法について〕
前記砥石１の製造方法について、図４から図７を参照して説明する。
図４に示すように、帯状である金属製のシート素材（金属箔）１０を（長円形の）環状にし、図５に示すように、このシート素材１０を金型２０の内周面２１に沿って設け、図６に示すように、この金型２０内において前記シート素材１０を外側とし、その内側に砥石本体２を構成する粉末の砥石材料１１を充填し焼成する。
なお、シート素材１０は、例えば、金属製の帯が巻かれたロールから切り出されたものとすることができ、砥石本体２の側面外周の寸法に合わせて、所定の長さに切り出されて、前記シート素材１０とし、当該シート素材１０を環状とする。
【００３５】
金型２０は、図７に示すように、環状の金型本体２２と、押し型として下型２３及び上型２４とを有しており、これら型によって囲まれた空間に前記シート素材１０及び前記粉末の砥石材料１１を配置し、砥石１が焼成される。
シート素材１０は、環状の金型本体２２の内周面２１に沿って設けられるが、特に、図５に示すように、金型本体２２の内周面２１には、浅い溝２５が当該内周面２１に沿って環状に形成されており、この溝２５に沿ってシート素材１０が設けられている。つまり、シート素材１０は溝２５に嵌った状態にある。
【００３６】
溝２５の深さは、シート素材１０と同じ厚さに設定されているため、シート素材１０を溝２５に位置させた状態で、金型本体２２の内周面２１とシート素材１０の内周面１０ａとによって、図５に示すように、同一の平滑な環状の内周面が構成される。
このため、金型本体２２の内周面２１と同じ輪郭形状である下型２３は、当該金型本体２２の内周面２１に嵌った状態で、シート素材１０の一部（下部）が、下型２３の一部（上部外周面２３ｂ）に外嵌した状態となる。つまり、下型２３の上部は、シート素材１０の下部を金型本体２２との間で挟んだ状態にあり、これにより、シート素材１０を拘束することができる。
【００３７】
そして、前記のとおり、このシート素材１０を外側とし、その内側に砥石本体２を構成する粉末の砥石材料１１を充填する。具体的には、図５に示すように、下型２３の上面２３ａを底面として、砥石台部４を構成する粉末の砥石材料１２を充填する。この砥石材料１２は、前記のとおり、砥石台部４を構成する各種の焼結金属材料とすることができるが、本実施形態では、主に銅合金の粉末が含まれている。そして、この砥石材料１２を平坦となるように設け、場合により、押し型（又は上型２４）を使って、砥石材料１２の仮押し付けを行う。
【００３８】
その後、図６に示すように、平坦とした砥石材料１２の上に、砥粒部３を構成する粉末の砥石材料１３を充填する。この砥石材料１３は、前記のとおり砥粒部３を構成する各種材料とすることができるが、本実施形態では、微小な砥粒及び結合材料の粉末を含み、本実施形態では、結合材料の粉末として、主に銅合金の粉末が含まれている。そして、この砥石材料１３を平坦となるように設け、場合により、押し型（又は上型２４）を使って、砥石材料１３の仮押し付けを行う。
以上が、金型２０の内側において、被覆部５を構成するシート素材（被覆材料）１０を外側とし、その内側に砥石台部４及び砥粒部３を構成する砥石材料１１を配置した状態とする準備工程となる。
【００３９】
そして、図７に示しているように、下型２３及び上型２４によって、上下方向に砥石材料１１（１２，１３）を加圧しながら、図外のヒータ等によって加熱し、砥石材料１１を焼成する。つまり、この工程は、前記準備工程で得たシート素材（被覆材料）１０及び砥石材料１１を焼成する焼成工程となる。
この焼成工程により、金型２０内では、砥石材料１１によって砥石本体２が焼結体として形成されると共に、この砥石本体２の焼結によりシート素材１０が当該砥石本体２と一体化され、当該シート素材１０が、砥石本体２の側面外周を覆う被覆部５となる。
なお、図７において、シート素材１０であった部分のうち、砥石本体２の下面からはみ出している部分は、脱型後に切除される。さらに、図７の二点鎖線で示しているように、砥石１の底面（下面）側を所定形状（傾斜面）とするために、焼成後、脱型した砥石１の下部を、機械加工によって切除してもよい。
【００４０】
このように、前記製造方法によれば、図１に示した砥石１を製造することができる。
そして、シート素材１０を金型本体２２の溝２５に位置させているので、金型本体２２の内周面２１に沿って挿入される下型２３及び上型２４によって、溝２５内のシート素材１０を上下方向の両側から圧縮せずに、このシート素材１０の内側に充填した粉末の砥石材料１１のみを、上下方向の両側から圧縮し、さらに加熱して焼成することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、最終的に被覆部５とする被覆材料（金属材料）が、金属製のシート素材１０からなるため、薄いシート素材１０を採用することで、被覆部５を薄く形成するのが容易となる。
さらに、砥石１の側面外周は、前記マンドレル３２の装着溝３３に装着される砥石１の装着面となることから、平滑な面とするのが好ましいが、本実施形態のように、平滑な面を有するシート素材１０により被覆部５を形成し、しかも、平滑な面を有する前記溝２５によって砥石１を成型することから、当該砥石１の側面外周を、機械加工することなく、平滑な面とすることが可能となる。
【００４２】
ここで、図１の砥石１を製造するためには、他の製造方法として、図５に示したように、金型２０の内周面２１に沿って被覆材料（金属材料）を設ければよく、前記実施形態では、被覆材料をシート素材１０としたが、これ以外として、金属粉末を含む塗料又はペーストを金型本体２２の内周面２１に塗って得た金属製の層としてもよい。前記金属粉末は、前記実施形態と同様に、砥石台部４及び砥粒部３と同じ材料（例えば、銅合金の粉末）を含んでいるのが好ましく、また、前記金属製の層は、金型本体２２の内周面２１に形成した溝２５に設ければよい（準備工程の前半）。
そして、その後の、粉末の砥石材料１１を設ける準備工程の後半（図５と図６）、及び、焼成する焼成工程（図７）は、前記実施形態と同じである。
この場合、金属粉末を含む塗料又はペーストを金型の内周面に塗って得た金属製の層によって、図１の砥石１の被覆部５とすることができる。
【００４３】
以上の前記各実施形態による製造方法によって製造された砥石１では、被覆部５は、焼結体からなる砥石本体２の焼結により当該砥石本体２と一体化された部分であるため、図１０（ｃ）に示した従来のように、砥粒部９２の外周を囲む壁９９を得るため、砥石台部９１に予め砥粒部取り付け用溝９５（図１０（ａ）参照）を切削加工により形成する必要がなく、また、この壁９９を薄くするために、砥粒部９２の焼結の後に、砥石台部９１を更に切削工具９７（図１０（ｃ）参照）により切削加工する必要がない。
つまり、本発明によれば、砥石本体２の焼結と同時に被覆部５を一体化し、しかも、この被覆部５を、金型２０の内周面２１に設置した、例えば金属製のシート素材１０とすることにより、当該被覆部５を薄く形成することができ、さらに、従来のような二度の切削加工は不要となり、砥石１をコストダウンすることが可能となる。
【００４４】
また、被覆部５は、砥粒部３及び砥石台部４を有している砥石本体２の焼結により一体化されているので、砥石１全体としての強度が高くなり、砥石１を高寿命なものとすることが可能となる。
そして、前記製造方法では、シート素材１０を外周部材として、このシート素材１０の内側で粉末の砥石材料１１を焼成して、砥粒部３、砥石台部４及び被覆部５を一体化している。つまり、一度の焼成により、砥粒部３、砥石台部４及び被覆部５が一体となる砥石１を得ることができる。
【００４５】
〔３．他の形態の砥石について〕
前記実施形態では、図１及び図３により説明したように、砥石本体２の側面外周に関して、ほぼ全周を被覆部５で覆ったものとしたが、砥石１の用途に応じて、砥石本体２の側面外周の一部を覆ったものであってもよい。
例えば、工作機械（ホーニング盤）のツールが、砥石本体２の長手方向に直線的に往復動するのみであり、回転しない場合、図８（ａ）に示しているように、砥石本体２の長手方向の両側にのみ被覆部５が設けられていてもよい。なお、図８（ａ）の矢印Ｘ，Ｙ方向が、ツールの往復動の方向である。
【００４６】
つまり、砥石本体２の短尺側の両側面に、被覆部５が形成されており、長尺側の両側面１５は、被覆部５が形成されず砥粒部３が露出した面である。長尺側の両側面１５は、砥石本体２の側面外周のうち、ツールの動作方向（矢印Ｘ，Ｙ方向）に直交する面であり、被覆部５を備えておらず砥粒部３が露出した面である。
この場合、砥石本体２の側面外周のうち、ツールの動作方向に直交する面１５は、加工（例えばホーニング加工）の際に、ツールの装着溝に強い力で接触しないため、被覆部５が存在していなくてもよく、被覆部５を一部省略することができる。
【００４７】
また、さらに他の実施形態として、例えば、工作機械（ホーニング盤）のツールが、砥石本体２の長手方向（長尺方向）に直線的に往復動を行うと共に、短尺方向に回転する場合であっても、その回転が一方向である場合、図８（ｂ）に示しているように、砥石本体２の長手方向の両側及び短尺方向の一面側にのみ被覆部５が設けられていてもよい。なお、図８（ｂ）の矢印Ｘ，Ｙ方向が、ツールの往復動の方向であり、矢印Ｒ方向が、回転方向である。
【００４８】
つまり、砥石本体１の長尺側の両側面の内の一方側の面に、被覆部５が形成されており、長尺側の両側面の内の他方側の面１７は、被覆部５が形成されず砥粒部３が露出した面である。被覆部５が形成されていない他方側の面１７は、砥石本体１の側面外周のうち、ツールの回転方向に向く面であり、被覆部５を備えておらず砥粒部３が露出した面である。
この場合、砥石本体２の側面外周のうち、ツールの回転方向に向く面１７は、加工（例えばホーニング加工）の際に、ツールの装着溝に強い力で接触しないため、被覆部５が存在していなくてもよく、被覆部５を一部省略することができる。
【００４９】
〔４．参考として開示する砥石について〕
前記実施形態（図５）では、被覆部５となる被覆材料（金属材料）が、シート素材１０である場合として説明した。つまり、被覆部５となる部材を、金型２０に装着する前から既に三次元形状を有する構造物であるシート素材１０としたが、これ以外として、参考として開示する砥石（参考発明）は、金型を用いて砥粒部３及び砥石台部４を有する砥石本体２を焼結体として成型してから、その外周面に被覆部５を設けたものである。
【００５０】
つまり、このような被覆部５を備えた砥石１は、図１により説明すると、前記実施形態と同様に、ツールに固定される部分となる砥粒を含まない砥石台部４、及び、砥粒を含み砥石台部４と一体化されワークに接触する砥粒部３を有している焼結体からなる砥石本体２と、砥粒部３の外周の少なくとも一部を覆い外周面が前記ツールに装着される装着面となる砥粒を含まない被覆部５とを備えている。そして、この参考発明では、前記被覆部５は、砥粒部３の外周の少なくとも一部に対して膜形成された膜体からなるものである。
【００５１】
前記膜体としては、例えば、塗装膜や、めっきや蒸着等の表面処理による金属膜があり、図７と同様の金型２０（ただし溝２５は不要）を用いて、砥粒部３及び砥石台部４を有する砥石本体２を焼結体として成型し、脱型後、この焼結体からなる砥石本体２の側面外周に、前記膜を形成する。
この砥石の場合においても、前記実施形態と同様に、被覆部５は、砥石本体２の外周の少なくとも一部を覆い、当該被覆部５の外周面がツールに装着される装着面となるため、砥粒を含む砥粒部３のうち、被覆部５によって覆われている部分では、砥粒がツールに直接的に接触するのを防ぐことができる。このため、砥粒部３によるツールの早期摩耗を抑制することができる。
さらに、膜として形成する被覆部５を薄くすることができ、従来のような二度の切削加工は不要となり、砥石をコストダウンすることが可能となる。以上が参考発明である。
【００５２】
また、本発明の砥石は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、例えば、前記実施形態では、砥石は、ホーニング砥石として説明したが、これに限らず、他の用途の砥石であってもよい。また、砥石１の全体形状は他であってもよい。さらに、ツール（マンドレル３２）には、単一の砥石１を装着する場合として説明したが、複数個の砥石１が装着されるツールであってもよい。また、砥石本体２を構成する粉末の砥石材料１１を焼成する際の加熱手段をヒータの場合で説明したが、その他の機構によるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１：砥石、    ２：砥石本体、    ３：砥粒部、    ４：砥石台部、    ５：被覆部、    ６：被覆部の外周面（外面）、    １０：シート素材、    １１：砥石材料、    １２：砥石材料、    １３：砥石材料、    ２０：金型、    ２２：金型本体、    ２３：下型（押し型）、    ２４：上型（押し型）、    ２５：溝、    ３１：ホーニングツール（ツール）
【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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【図７】
2012061583.tif 000009
【図８】
2012061583.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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