JP2020082277A - 超砥粒ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】切断面にチッピングが発生することを抑制して軟質部材を精度よく切断する。【解決手段】硬質基板１１１と、超砥粒層１２０とを備える。硬質基板１１１は、超硬合金で構成されている。超砥粒層１２０は、硬質基板１１１の外周側の表面に設けられている。超砥粒層１２０は、単層配置された超砥粒１２１、および、超砥粒１２１を固着させるろう材１２２から構成されている。超砥粒層１２０における超砥粒１２１の占有面積率は、１５％以上６０％以下である。超硬合金は、硬質相および結合相を含む。超硬合金における結合相の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、超砥粒ホイールに関する。

超砥粒ホイールの構成を開示した先行文献として、特開２００３−２５１５６６号公報(特許文献１)、特開２００５−２４６５３６号公報(特許文献２)、特開２０１３−１３９６６号公報(特許文献３)、および、特許第６３０５６１３号公報(特許文献４)がある。

特開２００３−２５１５６６号公報 特開２００５−２４６５３６号公報 特開２０１３−１３９６６号公報 特許第６３０５６１３号公報

超砥粒ホイールによって、セラミックスなどの圧粉体、半焼成のセラミックス、または、樹脂などからなる軟質部材を切断加工する場合、切断面にチッピングが生じることがある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、切断面にチッピングが発生することを抑制して軟質部材を精度よく切断することができる、超砥粒ホイールを提供することを目的とする。

本発明に基づく超砥粒ホイールは、硬質基板と、超砥粒層とを備える。硬質基板は、超硬合金で構成されている。超砥粒層は、硬質基板の外周側の表面に設けられている。超砥粒層は、単層配置された超砥粒、および、超砥粒を固着させるろう材から構成されている。超砥粒層における超砥粒の占有面積率は、１５％以上６０％以下である。超硬合金は、硬質相および結合相を含む。超硬合金における結合相の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下である。

本発明によれば、切断面にチッピングが発生することを抑制して軟質部材を精度よく切断することができる。

本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイールの縦断面図である。 図１中のＩＩ部を拡大して示す縦断面図である。 実験例において、超砥粒ホイールによって軟質部材を切断した状態を示す断面図である。 実験例において、切断された軟質部材の切断面を示す図である。 図４の切断面のＶ部を拡大して示す図である。 本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態３に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態４に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態５に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態６に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態７に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。 本発明の実施形態８に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

本発明の一態様に係る超砥粒ホイールは、硬質基板と、超砥粒層とを備える。硬質基板は、超硬合金で構成されている。超砥粒層は、硬質基板の外周側の表面に設けられている。超砥粒層は、単層配置された超砥粒、および、超砥粒を固着させるろう材から構成されている。超砥粒層における超砥粒の占有面積率は、１５％以上６０％以下である。超硬合金は、硬質相および結合相を含む。超硬合金における結合相の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下である。

本発明の一態様に係る超砥粒ホイールにおいては、超硬合金における結合相の含有率が、１０質量％以上３０質量％以下であるため、超砥粒の硬質基板への固着力を高くすることができる。また、超砥粒層における超砥粒の占有面積率が、１５％以上６０％以下であるため、軟質部材を安定して精度よく切断することができる。超砥粒層における超砥粒の占有面積率が１５％未満である場合、超砥粒層における超砥粒の量が不足して、超砥粒が早期に摩耗して切断精度が低下する。超砥粒層における超砥粒の占有面積率が６０％を超える場合、超砥粒層における超砥粒の量が過剰になり、超砥粒を単層配置することができず、超砥粒層の一部において超砥粒同士が重なり合って突起が形成されるため、切断精度が低下する。

好ましくは、硬質相は、タングステンカーバイドを含む。結合相は、コバルトを含む。ろう材は、銀およびチタンを含む。

本発明者は、ろう材に含まれるチタンと硬質相中の炭素との濡れ性が、結合相中のコバルトの影響を受けることを見出した。超硬合金における、コバルトを含む結合相の含有率が１０質量％以上である場合、上記濡れ性が向上してろう材が超硬合金の硬質基板に強く接合されて超砥粒の硬質基板からの脱落を抑制することができる。超硬合金における、コバルトを含む結合相の含有率が３０質量％以下である場合、超硬合金中の結合相の割合が高くなりすぎることを抑制できるため、硬質基板の硬さを高く維持することができる。その結果、過酷な切断条件においても硬質基板のひずみを抑制して高精度な切断加工が可能である。

好ましくは、回転軸を含みこの回転軸に平行な断面において硬質基板の外周側の角部は、丸みを帯びている。これにより、軟質部材の切断部にバリまたは欠けが発生することを抑制できる。

好ましくは、超砥粒層は、硬質基板の表面に直接設けられている。銅めっきまたはニッケルめっきなどの中間層を介さずに超砥粒層が硬質基板上に直接設けられることにより、ろう材に含まれるチタンと硬質相中の炭素との濡れ性を、結合相中のコバルトによって効果的に向上させることができる。

(実施形態１)
以下、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイールの縦断面図である。図２は、図１中のＩＩ部を拡大して示す縦断面図である。図１に示す縦断面は、超砥粒ホイール１００の回転軸Ａを含み回転軸Ａに平行な断面である。

本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００は、セラミックスなどの圧粉体、半焼成のセラミックス、または、樹脂などからなる軟質部材の切断加工または溝入れ加工に用いられる。

図１および図２に示すように、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００は、硬質基板１１０と、超砥粒層１２０とを備える。超砥粒ホイール１００の外径はφＤである。超砥粒ホイール１００の外径φＤは、たとえば、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。超砥粒ホイール１００の厚さはＴである。超砥粒ホイール１００の厚さＴは、たとえば、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

硬質基板１１０は、回転軸Ａを中心とした円板状の外形を有している。硬質基板１１０の中心部には、超砥粒ホイール１００を研削盤などの機械に取り付けるための円形の孔が設けられている。図１に示すように、孔の直径は、φＨである。孔の直径φＨは、たとえば、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。硬質基板１１０の厚さはｔである。硬質基板１１０の厚さｔは、たとえば、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。

図２に示すように、硬質基板１１０は、硬質基板１１０の径方向に延在して硬質基板１１０の厚さの中心を通過する中心線Ｃに関して対称な形状を有している。硬質基板１１０の外周側の角部は、面取りされている。本実施形態においては、硬質基板１１０の外周側の角部は、Ｒ面取りされて丸みを帯びている。すなわち、硬質基板１１０の回転軸Ａを含み回転軸Ａに平行な断面において硬質基板１１０の外周側の角部は、丸みを帯びている。

具体的には、硬質基板１１０は、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、中心線Ｃと直交する直線部１１２と、１対の円弧部１１３とから構成されている。直線部１１２は、円弧部１１３同士の間に位置している。

１対の円弧部１１３のうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の円弧部１１３のうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。１対の円弧部１１３の各々の曲率半径は、Ｒaである。１対の円弧部１１３の各々の曲率半径Ｒaは、たとえば、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。

硬質基板１１０は、硬質相および結合相を含む超硬合金で構成されている。硬質相は、周期律表の第４、５、６族に属する群より選ばれた１種以上の元素の炭化物、窒化物および炭窒化物の少なくとも１種を含む。本実施形態においては、硬質相は、タングステンカーバイドを含む。硬質相は、タンタルカーバイドおよびチタンカーバイドの少なくとも一方をさらに含んでいてもよい。硬質相は、固溶体を形成している。超硬合金における、硬質相の含有率は、７０質量％以上９０質量％以下である。

結合相は、コバルトを含む。結合相は、ニッケルおよび鉄の少なくとも一方をさらに含んでいてもよい。超硬合金における、結合相の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下である。結合相の含有率が、１０質量％未満である場合、結合相が不足して超硬合金を形成する際の焼結が困難になり、３０質量％を超える場合、硬質相が不足して超硬合金の硬さが不十分となる。

結合相に含まれるコバルトの含有率は、日本機械工具工業会規格の規格番号ＴＡＳ００５４に定められている、超硬合金のコバルト電位差滴定定量法に従って測定可能である。

超砥粒層１２０は、硬質基板１１０の外周側の表面に略一定の厚さで設けられている。超砥粒層１２０は、超砥粒１２１およびろう材１２２から構成されている。具体的には、硬質基板１１０の１対の主面１１１の各々における外周側の部分、および、硬質基板１１０の外周面に、超砥粒１２１がろう材１２２によって固着させられている。

超砥粒層１２０が設けられる硬質基板１１０の表面粗さは、粗い方が好ましい。硬質基板１１０の表面粗さが粗くなることで、硬質基板１１０と超砥粒層１２０との接合面積が増加する。その結果、硬質基板１１０と超砥粒層１２０との接合強度が高くなる。

超砥粒層１２０において超砥粒１２１同士が重ならないように、超砥粒１２１は硬質基板１１０の表面上に単層配置されている。本実施形態においては、超砥粒層１２０は、硬質基板１１０の表面に直接設けられている。すなわち、硬質基板１１０と超砥粒層１２０との間に、銅めっきまたはニッケルめっきなどの中間層は設けられていない。

超砥粒層１２０における超砥粒１２１の占有面積率は、１５％以上６０％以下である。ここで、占有面積率とは、超砥粒層１２０を真上から観察したときに超砥粒層１２０の単位面積当たり、たとえば１ｍｍ^２当たりに超砥粒１２１が占有する面積の割合と定義する。

超砥粒１２１の占有面積率を測定するには、まず、超砥粒層１２０の表面をＳＥＭ(scanning electron microscope)により観察した画像を、画像解析ソフトにて解析することにより、超砥粒１２１の領域とろう材１２２の領域とを分類する。超砥粒１２１の領域の面積を視野の面積で除して占有面積率を計算する。たとえば、超砥粒層１２０の任意の３ヶ所において、１ｍｍ×１ｍｍの視野で占有面積率を測定し、当該３ヶ所の占有面積率の平均値を超砥粒１２１の占有面積率とする。

超砥粒１２１は、ダイヤモンドで構成されている。超砥粒１２１の平均粒径は、たとえば、５０μｍ以上４５０μｍ以下である。超砥粒１２１の平均粒径は、たとえば、株式会社島津製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置のＳＡＬＤシリーズを用いて測定することが可能である。

ろう材１２２は、硬質基板１１０の外周側の表面を覆っている。超砥粒１２１の硬質基板１１０側の部分が、ろう材１２２中に埋まっている。本実施形態においては、ろう材１２２は、銀およびチタンを含む。具体的には、ろう材１２２は、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の銀ろうである。

(実験例１)
ここで、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイールにおける超砥粒の占有面積率の切断面精度への影響を検証した実験例１について説明する。

(試料番号１〜７)
硬質相として９０質量％のタングステンカーバイドおよび結合相として１０質量％のコバルトを含む超硬合金を準備し、研削加工などによって、直径が９９．９ｍｍ、厚さｔが０．４ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍである、硬質基板を作製した。

次に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の銀ろうの粉末とバインダとの混合物からなるペースト状ろう材を用いて、ダイヤモンドからなる超砥粒を硬質基板の外周側の表面に仮固定した。超砥粒が仮固定された硬質基板を、乾燥させた後、真空焼結炉にて加熱することにより、超砥粒を硬質基板に完全に固着させた。その結果、直径φＤが１００ｍｍ、厚さＴが０．５ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍ、厚さｔが０．４ｍｍである、試料番号１〜７の超砥粒ホイールを作製した。

実験例１における実験条件は、下記の通りである。図３は、実験例において、超砥粒ホイールによって軟質部材を切断した状態を示す断面図である。試料番号１〜６の超砥粒ホイールをスライシングマシンに取り付け、回転数を毎分６０００回転、送り速度を毎分１００ｍｍ、切り込み深さを２ｍｍとし、水溶性研削液を供給しつつ、図３に示すように、軟質部材１０を切断加工した。

図４は、実験例において、切断された軟質部材の切断面を示す図である。図５は、図４の切断面のＶ部を拡大して示す図である。図３および図４に示す軟質部材１０の切断面１２における切断面精度は、チッピングの大きさによって評価した。チッピングの大きさの測定には、オリンパス製の測定顕微鏡を用いた。図５に示すように、軟質部材１０の下面１１の長さＬが３ｍｍの範囲を３か所任意に選択し、それぞれのチッピング１３の最大値を測定し、その平均値をチッピング１３の大きさとした。チッピング１３の大きさは、軟質部材１０の下面１１から最大のチッピング１３の終端までの距離ｈである。

切断面精度の評価において、試料番号４のチッピング１３の大きさを基準値とし、チッピング１３の大きさが基準値の１．２倍以下の試料を評価Ａとし、基準値の１．２倍を超え１．５倍以下の試料を評価Ｂとし、基準値の１．５倍を超える試料を評価Ｃとした。

試料番号１〜７の超砥粒ホイールの諸条件および評価結果は、下記の表１に示す通りである。

表１に示すように、超砥粒の占有面積率が１５％以上６０％以下の範囲内においては、切断面精度がＢ以上であり、切断面１２にチッピング１３が発生することを抑制して、良好な切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。超砥粒の占有面積率が２０％以上５０％以下の範囲内においては、切断面精度がＡであり、切断面１２にチッピング１３が発生することをより抑制して、高い切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。超砥粒の占有面積率が１５％未満の範囲では、超砥粒層における超砥粒の量が不足して、超砥粒が早期に摩耗して切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。超砥粒の占有面積率が６０％を超える範囲では、超砥粒の占有面積率が高すぎて超砥粒を硬質基板上に単層配置することができず、超砥粒層の一部において超砥粒同士が重なり合って突起が形成されたため、切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。

(実験例２)
ここで、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイールにおける結合相の含有率の切断面精度への影響を検証した実験例２について説明する。

(試料番号８〜１４)
硬質相として６５質量％〜９３質量％のタングステンカーバイドおよび結合相として７質量％〜３５質量％のコバルトを含む超硬合金を準備し、研削加工などによって、直径が９９．９ｍｍ、厚さｔが０．４ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍである、硬質基板を作製した。

次に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の銀ろうの粉末とバインダとの混合物からなるペースト状ろう材を用いて、ダイヤモンドからなる超砥粒を硬質基板の外周側の表面に仮固定した。超砥粒が仮固定された硬質基板を、乾燥させた後、真空焼結炉にて加熱することにより、超砥粒を硬質基板に完全に固着させた。その結果、直径φＤが１００ｍｍ、厚さＴが０．５ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍ、厚さｔが０．４ｍｍである、試料番号８〜１４の超砥粒ホイールを作製した。

実験例２における実験条件は、下記の通りである。
試料番号８〜１６の超砥粒ホイールをスライシングマシンに取り付け、回転数を毎分６０００回転、送り速度を毎分１１０ｍｍ、切り込み深さを２ｍｍとし、水溶性研削液を供給しつつ半焼成セラミックスを切断加工した。

軟質部材１０の切断面１２における切断面精度は、チッピング１３の大きさによって評価した。チッピング１３の大きさの測定方法は、実験例１と同様である。切断面精度の評価において、試料番号１１のチッピング１３の大きさを基準値とし、チッピング１３の大きさが基準値の１．２倍以下の試料を評価Ａとし、基準値の１．２倍を超え１．５倍以下の試料を評価Ｂとし、基準値の１．５倍を超える試料を評価Ｃとした。

試料番号８〜１４の超砥粒ホイールの諸条件および評価結果は、下記の表２に示す通りである。

表２に示すように、結合相であるコバルトの含有率が１０質量％以上３０質量％以下の範囲内においては、切断面精度がＢ以上であり、切断面１２にチッピング１３が発生することを抑制して、良好な切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。結合相であるコバルトの含有率が１５質量％以上２５質量％以下の範囲内においては、切断面精度がＡであり、切断面１２にチッピング１３が発生することをより抑制して、高い切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。結合相であるコバルトの含有率が１０質量％未満の範囲では、超砥粒の硬質基板への固着力が低く、超砥粒が硬質基板から早期に脱落して切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。結合相であるコバルトの含有率が３０質量％を超える範囲では、結合相であるコバルトの占有率が高すぎて硬質基板の硬さを確保することができず、硬質基板にひずみが生じて切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。

実験例１および実験例２の結果から、超砥粒層１２０における超砥粒１２１の占有面積率が、１５％以上６０％以下であり、超硬合金における結合相の含有率が、１０質量％以上３０質量％以下であることにより、切断面にチッピング１３が発生することを抑制して軟質部材を精度よく切断することができることが確認できた。また、実験例２の結果から、送り速度の高い過酷な切断条件においても、硬質基板１１０のひずみを抑制して高精度の切断加工が可能であることが確認できた。

(実施形態２)
以下、本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図６は、本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図６に示すように、本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ａは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、円弧部１１３ａで構成されている。円弧部１１３ａは、１対の主面１１１の各々と繋がっている。円弧部１１３ａの曲率半径は、Ｒｂである。円弧部１１３ａの曲率半径Ｒｂは、たとえば、０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。

(実験例３)
ここで、本発明の実施形態２に係る超砥粒ホイールにおける結合相の含有率の切断面精度への影響を検証した実験例３について説明する。

(試料番号１５〜２１)
硬質相として６５質量％〜９３質量％のタングステンカーバイドおよび結合相として７質量％〜３５質量％のコバルトを含む超硬合金を準備し、研削加工などによって、直径が１２４．９ｍｍ、厚さｔが０．５ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍである、硬質基板を作製した。

次に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の銀ろうの粉末とバインダとの混合物からなるペースト状ろう材を用いて、ダイヤモンドからなる超砥粒を硬質基板の外周側の表面に仮固定した。超砥粒が仮固定された硬質基板を、乾燥させた後、真空焼結炉にて加熱することにより、超砥粒を硬質基板に完全に固着させた。その結果、直径φＤが１２５ｍｍ、厚さＴが０．６ｍｍ、孔径φＨが４０ｍｍ、厚さｔが０．５ｍｍである、試料番号１５〜２１の超砥粒ホイールを作製した。

実験例３における実験条件は、下記の通りである。
試料番号１５〜２１の超砥粒ホイールをスライシングマシンに取り付け、回転数を毎分５０００回転、送り速度を毎分１２０ｍｍ、切り込み深さを２ｍｍとし、水溶性研削液を供給しつつ半焼成セラミックスを切断加工した。

軟質部材１０の切断面１２における切断面精度は、チッピング１３の大きさによって評価した。チッピング１３の大きさの測定方法は、実験例１と同様である。切断面精度の評価において、試料番号１８のチッピング１３の大きさを基準値とし、チッピング１３の大きさが基準値の１．２倍以下の試料を評価Ａとし、基準値の１．２倍を超え１．５倍以下の試料を評価Ｂとし、基準値の１．５倍を超える試料を評価Ｃとした。

試料番号１５〜２１の超砥粒ホイールの諸条件および評価結果は、下記の表３に示す通りである。

表３に示すように、結合相であるコバルトの含有率が１０質量％以上３０質量％以下の範囲内においては、切断面精度がＢ以上であり、切断面１２にチッピング１３が発生することを抑制して、良好な切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。結合相であるコバルトの含有率が１５質量％以上２５質量％以下の範囲内においては、切断面精度がＡであり、切断面１２にチッピング１３が発生することをより抑制して、高い切断精度で軟質部材１０を切断することができていた。結合相であるコバルトの含有率が１０質量％未満の範囲では、超砥粒の硬質基板への固着力が低く、超砥粒が硬質基板から早期に脱落して切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。結合相であるコバルトの含有率が３０質量％を超える範囲では、結合相であるコバルトの占有率が高すぎて硬質基板の硬さを確保することができず、硬質基板にひずみが生じて切断精度が低下し、切断面精度がＣであった。

(実施形態３)
以下、本発明の実施形態３に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態３に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図７は、本発明の実施形態３に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図７に示すように、本発明の実施形態３に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｂは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、中心線Ｃと直交する直線部１１２ｂと、１対の斜辺部１１３ｂとから構成されている。直線部１１２ｂは、斜辺部１１３ｂ同士の間に位置している。１対の斜辺部１１３ｂの各々は、中心線Ｃの延在方向において硬質基板１１０が先細りになるように直線状に延在している。

１対の斜辺部１１３ｂのうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の斜辺部１１３ｂのうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。１対の斜辺部１１３ｂの各々の傾斜角度は、たとえば、３０°以上６０°以下である。

(実施形態４)
以下、本発明の実施形態４に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態４に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図８は、本発明の実施形態４に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図８に示すように、本発明の実施形態４に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｃは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、中心線Ｃと交差する第１円弧部１１２ｃと、１対の第２円弧部１１３ｃとから構成されている。第１円弧部１１２ｃは、第２円弧部１１３ｃ同士の間に位置している。

１対の第２円弧部１１３ｃのうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の第２円弧部１１３ｃのうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。第１円弧部１１２ｃの曲率半径は、Ｒ１である。第１円弧部１１２ｃの曲率半径Ｒ１は、たとえば、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。１対の第２円弧部１１３ｃの各々の曲率半径は、Ｒ２である。１対の第２円弧部１１３ｃの各々の曲率半径Ｒ２は、たとえば、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。Ｒ２＞Ｒ１の関係を満たす。

(実施形態５)
以下、本発明の実施形態５に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態５に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図９は、本発明の実施形態５に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図９に示すように、本発明の実施形態５に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｄは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、中心線Ｃと交差する第１円弧部１１２ｄと、１対の第２円弧部１１３ｄ１と、１対の第３円弧部１１３ｄ２とから構成されている。第１円弧部１１２ｄは、第２円弧部１１３ｄ１同士の間に位置している。

１対の第２円弧部１１３ｄのうちの一方は、１対の第３円弧部１１３ｄ２のうちの一方と第１円弧部１１２ｄとの間に位置している。１対の第２円弧部１１３ｄのうちの他方は、１対の第３円弧部１１３ｄ２のうちの他方と第１円弧部１１２ｄとの間に位置している。

１対の第３円弧部１１３ｄ２のうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の第３円弧部１１３ｄ２のうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。

第１円弧部１１２ｄの曲率半径は、Ｒ３である。第１円弧部１１２ｄの曲率半径Ｒ３は、たとえば、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。１対の第２円弧部１１３ｄ１の各々の曲率半径は、Ｒ４である。１対の第２円弧部１１３ｄ１の各々の曲率半径Ｒ４は、たとえば、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。１対の第３円弧部１１３ｄ２の各々の曲率半径は、Ｒ５である。１対の第３円弧部１１３ｄ２の各々の曲率半径Ｒ５は、たとえば、０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。Ｒ５＞Ｒ４＞Ｒ３の関係を満たす。

(実施形態６)
以下、本発明の実施形態６に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態６に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１０は、本発明の実施形態６に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図１０に示すように、本発明の実施形態６に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｅは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、中心線Ｃと直交する直線部１１２ｅと、１対の第２円弧部１１３ｅ１と、１対の第３円弧部１１３ｅ２とから構成されている。直線部１１２ｅは、第２円弧部１１３ｅ１同士の間に位置している。直線部１１２ｅの長さは、Ｔ１である。直線部１１２ｅの長さＴ１は、たとえば、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である。

１対の第２円弧部１１３ｅ１のうちの一方は、１対の第３円弧部１１３ｅ２のうちの一方と直線部１１２ｅとの間に位置している。１対の第２円弧部１１３ｅ１のうちの他方は、１対の第３円弧部１１３ｅ２のうちの他方と直線部１１２ｅとの間に位置している。

１対の第３円弧部１１３ｅ２のうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の第３円弧部１１３ｅ２のうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。

１対の第２円弧部１１３ｅ１の各々の曲率半径は、Ｒ６である。１対の第２円弧部１１３ｅ１の各々の曲率半径Ｒ６は、たとえば、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。１対の第３円弧部１１３ｅ２の各々の曲率半径は、Ｒ７である。１対の第３円弧部１１３ｅ２の各々の曲率半径Ｒ７は、たとえば、０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。Ｒ７＞Ｒ６の関係を満たす。

(実施形態７)
以下、本発明の実施形態７に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態７に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１１は、本発明の実施形態７に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図１１に示すように、本発明の実施形態７に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｆは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、１対の斜辺部１１２ｆと、１対の円弧部１１３ｆとから構成されている。

１対の斜辺部１１２ｆは、円弧部１１３ｆ同士の間に位置している。１対の斜辺部１１３ｆの各々は、中心線Ｃの延在方向において硬質基板１１０が先細りになるように直線状に延在している。斜辺部１１３ｆ同士のなす角は、θ１である。斜辺部１１３ｆ同士のなす角θ１は、たとえば、３０°以上１２０°以下である。

１対の斜辺部１１３ｆのうちの一方は、１対の円弧部１１３ｆのうちの一方と繋がっている。１対の斜辺部１１３ｆのうちの他方は、１対の円弧部１１３ｆのうちの他方と繋がっている。

１対の円弧部１１３ｆのうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の円弧部１１３ｆのうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。円弧部１１３ｆの曲率半径は、Ｒ８である。円弧部１１３ｆの曲率半径Ｒ８は、たとえば、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。

(実施形態８)
以下、本発明の実施形態８に係る超砥粒ホイールについて図を参照して説明する。本発明の実施形態８に係る超砥粒ホイールは、硬質基板の外周側の形状のみ、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る超砥粒ホイール１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１２は、本発明の実施形態８に係る超砥粒ホイールの外周側の部分の縦断面図である。図１２に示すように、本発明の実施形態８に係る超砥粒ホイールの硬質基板１１０ｇは、１対の主面１１１、および、主面１１１同士を繋ぐ外周面を有する。外周面は、縦断面視にて、１対の斜辺部１１２ｇと、１対の第１円弧部１１３ｇ１と、１対の第２円弧部１１３ｇ２とから構成されている。

１対の斜辺部１１２ｇは、第１円弧部１１３ｇ１同士の間に位置している。１対の斜辺部１１３ｇの各々は、中心線Ｃの延在方向において硬質基板１１０が先細りになるように直線状に延在している。斜辺部１１３ｇ同士のなす角は、θ２である。斜辺部１１３ｇ同士のなす角θ２は、たとえば、３０°以上１２０°以下である。

１対の第１円弧部１１３ｇ１のうちの一方は、１対の斜辺部１１２ｇのうちの一方と１対の第２円弧部１１３ｇ２のうちの一方との間に位置している。１対の第１円弧部１１３ｇ１のうちの他方は、１対の斜辺部１１２ｇのうちの他方と１対の第２円弧部１１３ｇ２のうちの他方との間に位置している。

１対の第２円弧部１１３ｇ２のうちの一方は、１対の主面１１１のうちの一方と繋がっている。１対の第２円弧部１１３ｇ２のうちの他方は、１対の主面１１１のうちの他方と繋がっている。

１対の第１円弧部１１３ｇ１の各々の曲率半径は、Ｒ９である。１対の第１円弧部１１３ｇ１の各々の曲率半径Ｒ９は、たとえば、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。１対の第２円弧部１１３ｇ２の各々の曲率半径は、Ｒ１０である。１対の第２円弧部１１３ｇ２の各々の曲率半径Ｒ１０は、たとえば、０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。Ｒ１０＞Ｒ９の関係を満たす。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 軟質部材、１１ 下面、１２ 切断面、１３ チッピング、１００ 超砥粒ホイール、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ，１１０ｇ 硬質基板、１１１ 主面、１１２，１１２ｂ，１１２ｅ 直線部、１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ｇ１ 第１円弧部、１１２ｆ，１１２ｇ，１１３ｂ，１１３ｆ，１１３ｇ 斜辺部、１１３，１１３ａ，１１３ｆ 円弧部、１１３ｃ，１１３ｄ１，１１３ｄ，１１３ｅ１，１１３ｇ２ 第２円弧部、１１３ｄ２，１１３ｅ２ 第３円弧部、１２０ 超砥粒層、１２１ 超砥粒、１２２ ろう材。

Claims (4)

1. 超硬合金で構成された硬質基板と、
   前記硬質基板の外周側の表面に設けられた超砥粒層とを備え、
   前記超砥粒層は、単層配置された超砥粒、および、該超砥粒を固着させるろう材から構成されており、
   前記超砥粒層における前記超砥粒の占有面積率は、１５％以上６０％以下であり、
   前記超硬合金は、硬質相および結合相を含み、
   前記超硬合金における前記結合相の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下である、超砥粒ホイール。
2. 前記硬質相は、タングステンカーバイドを含み、
   前記結合相は、コバルトを含み、
   前記ろう材は、銀およびチタンを含む、請求項１に記載の超砥粒ホイール。
3. 回転軸を含み該回転軸に平行な断面において前記硬質基板の外周側の角部は、丸みを帯びている、請求項１または請求項２に記載の超砥粒ホイール。
4. 前記超砥粒層は、前記硬質基板の表面に直接設けられている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。

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