JP2000024930A - 研削砥石および研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】研削工程を簡素化することにより作業効率を向
上させ、しかも、設備投資および保守管理コスト等を削
減することにある。 【解決手段】研削砥石１０の外周面１６は、被研削物を
軸線と略直交する方向に切断加工する第１研削面３８
と、前記第１研削面３８から所定間隔離間して形成さ
れ、被研削物の外周面に対して溝部を研磨加工する第２
研削面４０と、軸線に対する略直交面３５に形成され、
前記第１研削面３８によって切断された切断面を研磨加
工する第３研削面４２と、軸線に対する傾斜面３６に形
成され、被研削物の端部の面取り加工を行う第４研削面
４４とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、被研削物
の端部を切断し且つ切断面に対して荒研磨加工を施し、
さらに、前記切断面を精密研磨加工するとともに、溝加
工および面取り仕上げ加工等の複数の加工を一工程で行
うことが可能な研削砥石およびこれを利用した研削方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エンジンの構成部品としてエ
ンジンバルブが用いられている。このエンジンバルブ
は、一端部が傘形状に形成された膨出部と、前記膨出部
と一体的に形成された軸部とから構成される。

【０００３】このエンジンバルブは、アプセット成形に
より棒状体の一端部を膨出形成してアプセット成形体を
形成し、さらに前記アプセット成形体をプレス成形する
ことにより鍛造成形体を得た後、前記鍛造成形体に対し
て熱処理工程および研磨工程を施すことにより、製品が
完成する。

【０００４】ところで、前記研磨工程では、図９に示さ
れるような凸部１を有する第１複合工具２を用いて、予
め設定されたエンジンバルブ３の全長寸法に対応させて
軸部４の一端部を切断し、前記切断面５に対して荒研磨
加工を行っている。さらに、次工程では、図１０に示さ
れるような第２複合工具６を用いて、前記切断面５を所
望の面粗度に形成する精密研磨を行うとともに、該切断
面５に近接する外周面に断面円弧状の溝部７を形成して
いる。なお、前記第１および第２複合工具２、６の各研
削面には、要求される面粗度に対応して粒径が異なる図
示しない各種の砥粒が固着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に係るエンジンバルブの製造工程では、第１複
合工具２によってエンジンバルブ３の一端部を切断し、
且つ前記切断面５に対して荒研磨加工する工程と、第２
複合工具６によって前記切断面５を精密研磨し、且つ外
周面に溝部７を形成する工程とがそれぞれ別工程によっ
て行われているため、研削工程が複雑化して作業効率が
低下するという不都合がある。

【０００６】また、前記第１複合工具２が装着される図
示しない第１研削装置と前記第２複合工具６が装着され
る図示しない第２研削装置とがそれぞれ別体で構成され
るため、設備投資および保守管理に要するコストが増大
するという不都合がある。

【０００７】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、研削工程を簡素化することにより
作業効率を向上させ、しかも、設備投資および保守管理
コスト等を削減することが可能な研削砥石および研削方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、外周面に複数の研削面が形成された円
筒形の研削砥石であって、前記研削砥石の軸線に対する
略平行面に形成され、被研削物を軸線と略直交する方向
に切断加工する第１研削面と、前記第１研削面から所定
間隔離間して形成され、被研削物の外周面に対して溝部
を研磨加工する第２研削面と、前記研削砥石の軸線に対
する略直交面に形成され、前記第１研削面によって切断
された切断面を研磨加工する第３研削面と、前記研削砥
石の軸線に対する傾斜面に形成され、被研削物の端部の
面取り加工を行う第４研削面と、を備えることを特徴と
する。

【０００９】この場合、前記第１乃至第４研削面は、一
体成形された砥石母材の外周面に形成され、前記外周面
は、前記第１研削面が形成された突起部と、前記第２研
削面が形成された断面円弧状の膨出部と、前記第３研削
面が形成された突起部の側壁の段部と、前記第４研削面
が形成された傾斜面とを有する。

【００１０】また、前記第１研削面には、１００番〜１
２０番の範囲内の粒度からなる大径の砥粒を固着し、前
記第２研削面には、２００番〜２３０番の範囲内の粒度
からなる中径の砥粒を固着し、前記第３研削面および前
記第４研削面には、２７０番〜３２５番の範囲内の粒度
からなる小径の砥粒を固着すると好適である。

【００１１】なお、前記第１研削面と前記第３研削面と
を相互に略直交する突起部の壁面にそれぞれ連続して形
成することにより、加工時間がより一層短縮される。

【００１２】さらに、本発明は、外周面に複数の研削面
が形成された円筒形の研削砥石によって被研削物を研削
するための方法であって、前記研削砥石の軸線に対する
略平行面に形成された第１研削面によって、被研削物を
軸線と略直交する方向に切断する切断加工が行われ、前
記研削砥石の軸線に対する略直交面に形成された第３研
削面によって、前記第１研削面によって切断された切断
面を研磨する研磨加工が行われ、前記第１研削面から所
定間隔離間して形成された第２研削面によって、被研削
物の外周面に対して溝部を研磨する研磨加工が行われる
とともに、前記研削砥石の軸線に対する傾斜面に形成さ
れた第４研削面によって、被研削物の端部の面取り加工
が行われる。

【００１３】従って、本発明によれば、第１乃至第４研
削面を介して、前記切断加工、前記切断面の研磨加工、
前記溝部の研磨加工および前記端部の面取り加工が一つ
の工程内において略同時に遂行されるため、研削工程が
簡素化される。

【００１４】また、前記研削工程が一台の装置によって
遂行されるため、設備投資および保守管理に要するコス
トが削減されるとともに、製造コストが低減される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る研削方法について、
これを実施する研削砥石との関連において好適な実施の
形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

【００１６】図１において、参照数字１０は、本実施の
形態に係る研削砥石を示す。この研削砥石１０は、略円
盤状に一体成形された砥石母材１１を有し、前記砥石母
材１１の中心部には図示しない円筒研削盤の回転軸に装
着される大径の取付用孔部１２が形成され、前記取付用
孔部１２の近傍には複数の小径の取付用孔部１４が略同
心円状に形成されている。前記研削砥石１０の外周面１
６の周縁部には、後述するように、研削砥石１０の軸線
に対する略平行面、略直交面、傾斜面並びに曲面から構
成された複合面が形成されている。

【００１７】この研削砥石１０の外周面１６には、図２
に示されるように、周縁部の平面１８から半径外方向に
所定長だけ突出する断面略長方形状の突起部２０と、前
記突起部２０から略水平方向に向かって所定間隔離間し
て断面曲線状に形成された膨出部２２と、前記突起部２
０の裾部２４から所定角度下方側に向かって傾斜した
後、上方側に向かって所定角度立ち上がって前記膨出部
２２に連続する凹部２６とを有する。なお、前記突起部
２０の一壁面には、軸線に対する略直交面からなる段部
２８が形成されている。

【００１８】この場合、前記突起部２０の上部側の所定
部位、すなわち、研削砥石１０の軸線Ｔ（図１参照）に
対する略平行面からなる上面部３０および該上面部３０
に略直交する壁面３２の一部には、例えば、１００番〜
１２０番の範囲内の粒度を有する大径の砥粒３４ａが電
着固定されている。

【００１９】また、膨出部２２の曲面３３およびその近
傍の所定部位には、例えば、２００番〜２３０番の範囲
内の粒度を有する中径の砥粒３４ｂが電着固定されてい
る。

【００２０】さらに、突起部２０の側壁の一部で段部２
８が形成された部分、すなわち、研削砥石１０の軸線Ｔ
に対する略直交面３５、並びに凹部２６の傾斜面３６に
は、例えば、２７０番〜３２５番の範囲内の粒度を有す
る小径の砥粒３４ｃが電着固定されている。

【００２１】従って、図２において、研削砥石１０は、
大径の砥粒３４ａが固定された突起部２０の上部側の所
定部位に形成され、後述するエンジンバブルの軸部３７
の一端部に対して軸線Ｔと略直交する方向に沿って切断
加工を行う第１研削面３８と、中径の砥粒３４ｂが固定
された膨出部２２の曲面３３に形成され、前記エンジン
バルブの軸部３７の外周面に対して断面円弧状の溝部５
０を形成する第２研削面４０と、小径の砥粒３４ｃが固
定された段部２８に形成され、前記軸部３７の切断面の
精密仕上げ研磨加工を行う第３研削面４２と、小径の砥
粒３４ｃが固定された傾斜面３６に形成され、前記軸部
３７の端部の面取り研磨加工を行う第４研削面４４とを
有する。

【００２２】このように、研削砥石１０には、一体成形
された砥石母材１１の複合面に対して粒径が異なる種々
の砥粒３４ａ〜３４ｃが電着固定されているため、要求
される面粗度に対応して研削機能が異なる複数の第１乃
至第４研削面３８、４０、４２、４４が形成されてい
る。

【００２３】なお、砥石母材１１の複合面に種々の砥粒
３４ａ〜３４ｃを電着固定する際、予め、粒度の大きい
砥粒を電着しその砥粒の表面をドレッシングして粒径が
異なるように形成してもよい。この場合、比較的小径な
砥粒が電着層にもぐり込むことを回避することができ
る。

【００２４】本実施の形態に係る研削砥石１０は、基本
的には、以上のように構成されるものであり、次にその
動作並びに作用効果について説明する。

【００２５】取付用孔部１２、１４を介して前記研削砥
石１０を図示しない円筒研削盤の回転軸に装着し、図示
しない駆動源の駆動作用下に回動自在に軸支する。な
お、被研削物であるエンジンバルブは、図示しない保持
手段によって回転自在に保持されているとともに、図示
しない回転手段によって所定方向に回転可能に設けられ
ている。

【００２６】図示しない回転手段の付勢作用下にエンジ
ンバルブが所定方向に回転している状態において、図示
しない駆動源の駆動作用下に研削砥石１０を所定方向に
回転させ、さらに、図示しない変位手段を介して研削砥
石１０を図３に示す矢印Ｂ方向に変位させることによ
り、研削を開始する。

【００２７】先ず、図３並びに図４に示されるように、
大径の砥粒３４ａが固定された突起部２０の第１研削面
３８がエンジンバルブの軸部３７の外周面に当接し突起
部２０の形状に沿って荒研磨加工がなされ、さらに、矢
印Ｂ方向に対する変位量を増大させることにより、予め
設定されたエンジンバルブの全長寸法に対応させて該エ
ンジンバルブの軸部３７の一端部が切断される（図５参
照）。

【００２８】エンジンバルブの軸部３７に対する切断加
工が終了した後、あるいは終了直前に、図５に示される
ように、突起部２０の内壁面の段部２８に形成された第
３研削面４２が前記切断加工によって形成された軸部３
７の切断面４８に当接し、該切断面４８に対する研磨加
工がなされる。従って、研削砥石１０の矢印Ｂ方向に対
する変位作用下に、前記軸部３７の切断面４８には、第
３研削面４２に固定された小径の砥粒３４ｃによって精
密仕上げ研磨加工が施される（図６参照）。

【００２９】研削砥石１０の第３研削面４２が軸部３７
の切断面４８に当接した状態を保持しながら矢印Ｂ方向
に対する変位量をさらに増大させることにより、膨出部
２２の曲面に形成された第２研削面４０によって軸部３
７の外周面に対する溝加工が施される（図７参照）。前
記軸部３７の外周面には、第２研削面４０に固定された
中径の砥粒３４ｂによって溝部５０の研磨加工が施され
る。前記研磨加工によって、溝断面円弧状の環状溝から
なるいわゆるコッタ溝が形成される。

【００３０】図７に示されるように、第２研削面４０に
よる溝部５０の研磨加工と略同時に、凹部２６の傾斜面
３６に形成された第４研削面４４によって軸部３７の端
部５２に対する面取り研磨加工がなされる。前記軸部３
７の端部５２には、第４研削面４４に固定された小径の
砥粒３４ｃによって、軸部３７の端部５２を水平軸に対
して約２０度の傾斜角度に面取りする研磨加工が施され
る。

【００３１】このように、本実施の形態に係る研削砥石
１０では、該研削砥石１０の矢印Ｂ方向への変位作用下
に、第１乃至第４研削面３８、４０、４２、４４によっ
て種々の研削加工が略同時に一工程内において、しか
も、要求される面粗度に対応して粒径が異なる複数の砥
粒３４ａ〜３４ｃが固定された複数の研削面３８、４
０、４２、４４によって研削加工が行われる。従って、
本実施の形態では、従来技術と比較して研削工程が簡素
化され、作業効率を向上させるとともに、製造コストを
削減することができる。

【００３２】また、本実施の形態に係る研削砥石１０で
は、該研削砥石１０を装着する研削装置が１台あればよ
いことから、２台の研削装置を必要とする従来技術と比
較して、設備投資並びに保守管理に要するコストを削減
することができる。

【００３３】次に、他の実施の形態に係る研削砥石６０
を図８に示す。なお、前記実施の形態と同一の構成要素
には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

【００３４】この他の実施の形態に係る研削砥石６０で
は、図２に示される研削砥石１０と比較して外周面１６
の平面１８から半径外方向に向かって突出する突起部２
０ａの長さＬを約２分の１に短縮している。従って、第
１研削面３８と第３研削面４２とが相互に略直交する突
起部２０ａの壁面にそれぞれ連続して形成されることに
より、１工程における研削加工時間を短縮することがで
きる。

【００３５】すなわち、図８に示される研削砥石６０で
は、突起部２０ａの上面部３０に形成された第１研削面
３８による切断加工と前記上面部３０に近接する略直交
面３５に形成された第３研削面４２による切断面の精密
仕上げ研磨加工とが同時に遂行されるため、研削加工時
間を短縮することが可能となる。

【００３６】なお、その他の構成並びに作用効果は、図
２に示される研削砥石１０と同一であるため、その詳細
な説明を省略する。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００３８】すなわち、研削砥石の外周面に形成された
第１乃至第４研削面を介して、被研削物に対する切断加
工、切断面の研磨加工、溝部の研磨加工および端部の面
取り加工を一つの工程内において略同時に行うことがで
きる。従って、本発明では、従来技術のような第１およ
び第２複合工具からなる二つの工具によって二工程で行
っていた研削作業を一工程で遂行することが可能とな
り、研削工程を簡素化することにより作業効率を向上さ
せることができる。

【００３９】また、本発明では、複数の工具を必要とし
ないため、設備投資および保守管理コストを削減するこ
とができる。この結果、製造コストを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る研削砥石の一部省略
縦断面図である。

【図２】図１のＡ部の拡大図である。

【図３】エンジンバルブの軸部に研削砥石の第１研削面
が当接した状態を示す動作説明図である。

【図４】エンジンバルブの軸部を研削砥石の第１研削面
によって研削する状態を示す動作説明図である。

【図５】エンジンバルブの軸部の一端部が切断された状
態を示す動作説明図である。

【図６】エンジンバルブの軸部の切断面を研削砥石の第
３研削面によって研磨加工する状態を示す動作説明図で
ある。

【図７】研削砥石の第２研削面によって溝部の研磨加工
を行うとともに、第４研削面によって端部の面取り加工
を行う状態を示す動作説明図である。

【図８】本発明の他の実施の形態に係る研削砥石の縦断
面部分拡大図である。

【図９】従来技術におけるエンジンバルブの製造方法を
示し、第１複合工具によってエンジンバルブの軸部を切
断する状態の説明図である。

【図１０】従来技術におけるエンジンバルブの製造方法
を示し、第２複合工具によって切断面の研磨加工と溝部
の研磨加工を行う状態の説明図である。

【符号の説明】

１０、６０…研削砥石 １１…砥石母材 １６…外周面 １８…平面 ２０、２０ａ…突起部 ２２…膨出部 ２６…凹部 ２８…段部 ３０…上面部 ３２…壁面 ３３…曲面 ３４ａ〜３４ｃ
…砥粒 ３５…略直交面 ３６…傾斜面 ３７…軸部 ３８、４０、４
２、４４…研削面 ４８…切断面 ５０…溝部 ５２…端部

フロントページの続き (72)発明者 畑中 浩二 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3C049 AA03 AA04 AA09 AA15 CA01 CA02 CB03 CB04 CB05 CB08 CB10 3C063 AA02 AB03 AB05 BA40 BB07 BB21 BG03 BG07 EE01 FF23 FF30

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面に複数の研削面が形成された円筒形
   の研削砥石であって、 前記研削砥石の軸線に対する略平行面に形成され、被研
   削物を軸線と略直交する方向に切断加工する第１研削面
   と、 前記第１研削面から所定間隔離間して形成され、被研削
   物の外周面に対して溝部を研磨加工する第２研削面と、 前記研削砥石の軸線に対する略直交面に形成され、前記
   第１研削面によって切断された切断面を研磨加工する第
   ３研削面と、 前記研削砥石の軸線に対する傾斜面に形成され、被研削
   物の端部の面取り加工を行う第４研削面と、 を備えることを特徴とする研削砥石。
2. 【請求項２】外周面に複数の研削面が形成された円筒形
   の研削砥石であって、 被研削物を軸線と略直交する方向に切断加工する第１研
   削面が形成された突起部と、 前記突起部から所定間隔離間し、被研削物の外周面に対
   して溝部を研磨加工する第２研削面が形成された断面円
   弧状の膨出部と、 前記第１研削面と略直交する前記突起部の側壁部に設け
   られ、該第１研削面によって切断された切断面を研磨加
   工する第３研削面が形成された段部と、 前記突起部と前記膨出部との間に形成され、被研削物の
   端部の面取り加工を行う第４研削面が形成された傾斜面
   と、 を備えることを特徴とする研削砥石。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の研削砥石におい
   て、 前記第１研削面には大径の砥粒が固着され、前記第２研
   削面には中径の砥粒が固着され、前記第３研削面および
   前記第４研削面には小径の砥粒が固着されていることを
   特徴とする研削砥石。
4. 【請求項４】請求項３記載の研削砥石において、 前記大径の砥粒は、１００番〜１２０番の範囲内の粒度
   からなり、前記中径の砥粒は、２００番〜２３０番の範
   囲内の粒度からなり、前記小径の砥粒は、２７０番〜３
   ２５番の範囲内の粒度からなることを特徴とする研削砥
   石。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の研
   削砥石において、 前記第１研削面と前記第３研削面は、相互に略直交する
   突起部の壁面にそれぞれ連続して形成され、前記第１研
   削面による切断加工と前記第３研削面による切断面の研
   磨加工とが同時に行われることを特徴とする研削砥石。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の研
   削砥石において、 前記研削砥石を構成する砥石母材は、一体成形によって
   形成されることを特徴とする研削砥石。
7. 【請求項７】外周面に複数の研削面が形成された円筒形
   の研削砥石によって被研削物を研削するための方法であ
   って、 前記研削砥石の軸線に対する略平行面に形成された第１
   研削面によって、被研削物を軸線と略直交する方向に切
   断する切断加工が行われ、 前記研削砥石の軸線に対する略直交面に形成された第３
   研削面によって、前記第１研削面によって切断された切
   断面を研磨する研磨加工が行われ、 前記第１研削面から所定間隔離間して形成された第２研
   削面によって、被研削物の外周面に対して溝部を研磨す
   る研磨加工が行われるとともに、前記研削砥石の軸線に
   対する傾斜面に形成された第４研削面によって、被研削
   物の端部の面取り加工が行われ、 前記切断加工、前記切断面の研磨加工、前記溝部の研磨
   加工および前記端部の面取り加工が一つの工程内におい
   て略同時に遂行されることを特徴とする研削方法。