JP2020196095A

JP2020196095A - 溝研磨体

Info

Publication number: JP2020196095A
Application number: JP2019103963A
Authority: JP
Inventors: 塗矢　隆彦; Takahiko Nuriya; 隆彦塗矢; 彰一森岡; Shoichi Morioka
Original assignee: Nitolex Corp
Current assignee: Nitolex Corp
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-10
Anticipated expiration: 2039-06-03
Also published as: JP7285552B2

Abstract

【課題】筋状の凹凸を生じさせることなく、研磨対象に形成された溝の溝面を滑らかに研磨することができるとともに、ツルーイング等の特別な整形作業が不要で、容易に作製することができる溝研磨体を提供する。【解決手段】ドリル２に形成されたドリル溝２ａの溝面に押し付けられる研磨部２２Ａを有し、ドリル溝２ａの幅方向に延びる回転軸線Ｓ１の回りに研磨部２２Ａを回転させることにより、ドリル溝２ａの溝面を研磨するようにした溝研磨体２０Ａであって、研磨部２２Ａは、当該研磨部２２Ａの幅方向中心線Ｍを基準にその両側に対応するように配置された、ドリル溝２ａの溝面への押付力に応じて撓み可能な板状の研磨エレメント３１，３２を有し、対応する２つの研磨エレメント３１，３２は、それらの先端又は先端側の延長線が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角で交差するように傾斜配置されている溝研磨体。【選択図】図２

Description

本発明は、例えばドリルやボールねじ等に形成された溝の溝面を研磨する溝研磨体に関するものである。

例えば、金属材料等を穿孔するドリルにおいて、穿孔動作に伴い発生する切り屑は、ドリルに形成された捩れ形状の溝であるドリル溝を通して排出される。この際、切り屑がドリル溝に滞ると、切り屑が詰まることがあり、切り屑が詰まると、回転バランスが崩れ、ドリルが径方向に振れて、穴の品質やドリルの寿命、信頼性に悪影響を及ぼす虞がある。切り屑がドリル溝に滞る原因の一つとして、ドリル溝の溝面が滑らかでないことが挙げられ、ドリル溝を研磨して溝面を滑らかにすることが、前記の不具合を未然に防ぐ有効な手段であるといえる。

従来、ドリル溝を研磨するものとして、ドリル溝の形状に合致する研磨部を有する円盤状の溝研磨砥石があり、この溝研磨砥石を回転軸に取り付け、溝研磨砥石の研磨部をドリル溝に押し付けた状態で回転軸を回転させることにより、ドリル溝の溝面を研磨することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。

一方、可撓性を有する異なる直径の複数の研磨シートを重ね合わせて構成される研磨体が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特表２００３−５３４９２７号公報西独国特許出願公開第２７４３５８５号明細書

しかしながら、特許文献１に係る従来の溝研磨砥石では、ドリル溝の溝面を滑らかに研磨するために、研磨部をドリル溝の形状に合わせて高精度に成形しなければならず、高度な加工技術が必要とされ、容易に作製することができないという問題点がある。また、使用が進むにつれて研磨部の表面が削られてしまうので、加工精度の維持のために、ツルーイングと呼ばれる整形作業を時々行う必要があり、ツルーイングを行うための専用機械が必要であるとともに、研削作業とは別にツルーイングのためだけの作業時間が必要であるため、付帯設備の増加や生産効率の悪化を招くという問題点もある。

一方、特許文献２に係る従来の研磨体をドリル溝の研磨に適用する場合、研磨体の外周部がドリル溝の形状に沿うように、研磨体を構成する複数の研磨シートのそれぞれの直径を設定し、各々直径が設定されたそれら研磨シートを重ね合わせて構成される研磨体を回転軸に取り付け、研磨体の外周部を研磨部としてこれをドリル溝に押し付けた状態で回転軸を回転させることにより、ドリル溝の溝面を研磨することになる。

ところが、従来の研磨体では、ドリル溝の研磨動作の際に、複数の研磨シートのそれぞれの外周縁がドリル溝の溝面に対して常に同じ箇所に当接しているため、ドリル溝の溝面において、研磨シートの外周縁が当接している箇所は研磨が行われる一方で、互いに隣接する研磨シートの間の微小な隙間に対応する箇所は研磨が行われないことになる。従って、従来の研磨体を用いた研磨動作では、ドリル溝の溝面に筋状の凹凸が生じてしまい、ドリル溝の溝面を滑らかに研磨することができないという問題点がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、筋状の凹凸を生じさせることなく、研磨対象に形成された溝の溝面を滑らかに研磨することができるとともに、ツルーイング等の特別な整形作業が不要で、容易に作製することができる溝研磨体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る溝研磨体の特徴構成は、
研磨対象に形成された溝の溝面に押し付けられる研磨部を有し、前記溝の幅方向に延びる回転軸線の回りに前記研磨部を回転させることにより、前記溝面を研磨するようにした溝研磨体であって、
前記研磨部は、当該研磨部の幅方向中心線を基準にその両側に対応するように配置された、前記溝面への押付力に応じて撓み可能な板状の研磨エレメントを有し、
対応する２つの前記研磨エレメントは、それらの先端又は先端側の延長線が前記研磨部の回転方向に向かって鋭角で交差するように傾斜配置されていることにある。

本構成の溝研磨体は、研磨部の幅方向中心線を基準にその両側に対応するように配置された、溝面への押付力に応じて撓み可能な板状の研磨エレメントを有し、対応する２つの研磨エレメントの先端又は先端側の延長線が研磨部の回転方向に向かって鋭角で交差するように対応する２つの研磨エレメントが傾斜配置されていることを特徴としている。このような特徴構成を備える溝研磨体によれば、研磨対象に形成された溝の溝面に研磨部を押し付けた状態で溝幅方向に延びる回転軸線の回りに研磨部を回転させると、傾斜配置された対応する２つの研磨エレメントが、溝の両側に隣接する面と溝面との交わりの角部に引っ掛かることなく、溝面全体（溝の奥面、及び溝の両方の内側面）に接触しながら溝に沿ってスムーズに移動される。これにより、対応する２つの研磨エレメントが溝幅方向に広がりを持って溝面の形状に追従するように変形しながら溝面に沿って摺動することになり、筋状の凹凸を生じさせることなく、溝面を滑らかに研磨することができる。また、溝面への押付力に応じて撓んで溝面の形状に追従するように変形した研磨エレメントが元の状態に戻ろうとする復元力により、研磨エレメントが常に溝面に押し付けられるので、使用が進むにつれて研磨エレメントそれ自体が摩耗したとしても、研磨エレメントが溝面に接触した状態を維持することができ、従来の溝研磨砥石では必要とされるツルーイング等の特別な整形作業が不要になる。また、溝面に研磨部を押し付けると、研磨部を構成する研磨エレメントが溝面の形状に追従するように撓んで変形するため、研磨部を溝面の形状に合わせて高精度に成形する必要がなく、容易に作製することができる。

本発明に係る溝研磨体において、
前記研磨エレメントにおける前記溝面への押付部分は、前記研磨エレメントの傾斜方向に沿う前記溝の断面形状と合致するような形状に形成されていることが好ましい。

本構成の溝研磨体によれば、研磨エレメントにおける溝面への押付部分が、研磨エレメントの傾斜方向に沿う溝の断面形状と合致するような形状に形成されているので、研磨部を溝面に押し当てると、研磨エレメントを溝面にぴったりと接触させることができ、溝面をより均一に磨くことができ、溝面をより高精度に研磨することができる。

本発明に係る溝研磨体において、
前記研磨部は、対応する２つの前記研磨エレメントを回転方向に沿って並べることによって構成されていることが好ましい。

本構成の溝研磨体によれば、研磨部の幅方向中心線を基準にその両側に対応するように配置された２つの研磨エレメントを回転方向に沿って並べることによって研磨部が構成されているので、溝面に研磨部を押し付けた状態で回転軸線の回りに回転させると、研磨部の回転方向に並べられた複数組の対応する２つの研磨エレメントによって溝面が連続的に研磨されることになり、溝面を高効率で研磨することができる。

本発明に係る溝研磨体において、
前記研磨部における回転方向に隣り合う前記研磨エレメントの間にスペーサが介挿されていることが好ましい。

本構成の溝研磨体によれば、スペーサの厚みや幅寸法、個数等の調整によって研磨エレメントの撓み具合を容易に調整することができる。

本発明に係る溝研磨体において、
前記回転軸線と同軸をなすホイール軸線を有するホイール部材を備え、
前記研磨エレメントは、前記ホイール部材の外周部に固定されていることが好ましい。

本構成の溝研磨体によれば、研磨エレメントが傾斜配置された状態がホイール部材によって確実に保たれるので、研磨動作をより安定的に行うことができる。

本発明に係る溝研磨体において、
前記研磨エレメントは、基材と研磨層とを備え、
前記基材は、前記溝の溝面と対向する端面部を有し、
前記研磨層は、前記基材における前記端面部及び前記端面部の近傍の端縁部に設けられることが好ましい。

本構成の溝研磨体によれば、基材の端面部に設けられた研磨層が溝面に当接されるとともに、基材の端縁部に設けられた研磨層が基材の撓み量に応じて溝面に当接されて、研磨が行われることになる。従って、必要最小限の研磨層で溝の溝面を確実に研磨することができ、研磨層を形成するための研磨材等の使用量を低減することができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体が装備された溝研磨装置の平面図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体を用いてドリル溝を研磨している状態の要部拡大図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図である。図４は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体における対応する２つの研磨エレメントのドリル溝に対する位置関係を示す図である。図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ線断面図であり、図５（ｂ）は、左側研磨エレメントの全体斜視図であり、図５（ｃ）は、右側研磨エレメントの全体斜視図である。図６は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体における対応する２つの研磨エレメントの傾斜配置の説明図で、（ａ）は逆Ｖの字状配置、（ｂ）は八の字状配置、（ｃ）は人の字状配置、（ｄ）は入の字状配置、（ｅ）は八の字状配置の変形例（１）、（ｆ）は八の字状配置の変形例（２）である。図７は、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体の研磨部とドリル溝との相対移動の様子を模式的に示す図である。図８は、本発明の第二実施形態に係る溝研磨体の構造説明図で、（ａ）は回転方向に隣り合う右側研磨エレメントの間にスペーサが介挿されている状態図、（ｂ）は回転方向に隣り合う左側研磨エレメントの間にスペーサが介挿されている状態図である。

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、研磨対象としてドリルを例に挙げて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。

〔第一実施形態〕
図１には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体が装備された溝研磨装置の平面図が示されている。また、図２には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体を用いてドリル溝を研磨している状態の要部拡大図が示されている。

＜溝研磨装置＞
図１に示されるように、本実施形態の溝研磨装置１は、研磨対象であるドリル２に形成されたドリル溝２ａを露出させた状態でドリル２の基部側を掴んでドリル２を水平姿勢に保持するワーク保持部３を具備したスライド機構４と、ワーク保持部３によって保持されるドリル２のドリル溝２ａの幅方向に延びる回転軸線Ｓ_１を有する回転軸５と、回転軸５に取り付けられる溝研磨体２０Ａとを備えて構成されている。

ここで、回転軸５は、図示されないスイング機構により水平方向（Ｂ軸方向）に揺動自在とされている。また、スライド機構４は、例えば公知の図示されない直動案内機構の組み合わせにより、保持するドリル２の軸方向に沿うＺ軸方向にワーク保持部３が移動自在であるとともに、Ｚ軸と水平に直交するＸ軸方向にワーク保持部３が移動自在に構成されている。また、ワーク保持部３は、スライド機構４の支持体６に回転可能に支持されており、電動モータ７からの回転動力で回転駆動されて、保持しているドリル２をその軸線回りに回転させることができるようになっている。

図２に示されるように、回転軸５には、段面５ａを境界にその先端側に取付軸部５ｂが形成され、この取付軸部５ｂの先端寄りの部位には、ナット部材８が螺着可能となっている。取付軸部５ｂには、後述するホイール部材２１に形成された挿通孔２３を通して溝研磨体２０Ａが取り付けられ、ナット部材８の締め付けにより、ホイール部材２１の端面が段面５ａに突き当たった状態で溝研磨体２０Ａが回転軸５と一体となって回転するように回転軸５に固定されている。

図３には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体で、（ａ）平面図、（ｂ）右側面図、及び（ｃ）左側面図がそれぞれ示されている。

＜溝研磨体＞
図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、溝研磨体２０Ａは、ホイール部材２１と、ホイール部材２１の外周部に固定状態で挟持される研磨部２２Ａとを備え、ドリル溝２ａの溝面に研磨部２２Ａを押し付けた状態で、ドリル溝２ａの幅方向に延びる回転軸線Ｓ_１（後述するホイール軸線Ｓ_２）の回りに研磨部２２Ａを回転させることにより、ドリル溝２ａの溝面を研磨することができるように構成されている。

＜ホイール部材＞
ホイール部材２１は、回転軸線Ｓ_１（図２参照）と同軸をなすホイール軸線Ｓ_２を有する所定直径の円盤状部材からなり、その中心部には、回転軸５の取付軸部５ｂが挿通される円形状の挿通孔２３が形成されている。

＜研磨部＞
図３（ａ）に示されるように、研磨部２２Ａは、その回転方向Ｒに向かって左側、及び右側にそれぞれ配される左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２を有している。左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２は、研磨部２２Ａの幅方向中心線Ｍを基準にその両側に対応するように配置されている。

図４には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体における対応する２つの研磨エレメントのドリル溝に対する位置関係を示す図が示されている。また、図５（ａ）には、図４のＸ−Ｘ線断面図が、図５（ｂ）には、左側研磨エレメントの全体斜視図が、図５（ｃ）には、右側研磨エレメントの全体斜視図が、それぞれ示されている。

＜左側研磨エレメント＞
図５（ａ）に示されるように、左側研磨エレメント３１は、幅方向に所定間隔をあけて配される一側辺部４１、及び他側辺部４２のそれぞれの固定端同士（図５（ａ）において下端同士）を繋ぐ固定端辺部４３に対し一側辺部４１、及び他側辺部４２が垂直をなして互いに平行に延在し、他側辺部４２の高さ寸法よりも一側辺部４１の高さ寸法が大きく設定されて、一側辺部４１、及び他側辺部４２のそれぞれの可動端同士（図５（ａ）において上端同士）が可動端辺部４４によって接続されたような略四角形の板状に形成されている。

＜右側研磨エレメント＞
右側研磨エレメント３２は、幅方向に所定間隔をあけて配される一側辺部５１、及び他側辺部５２のそれぞれの固定端同士（図５（ａ）において下端同士）を繋ぐ固定端辺部５３に対し一側辺部５１、及び他側辺部５２が垂直をなして互いに平行に延在し、一側辺部５１の高さ寸法よりも他側辺部５２の高さ寸法が大きく設定されて、一側辺部５１、及び他側辺部５２のそれぞれの可動端同士（図５（ａ）において上端同士）が可動端辺部５４によって接続されたような略四角形の板状に形成されている。

左側研磨エレメント３１におけるドリル溝２ａの溝面への押付部分、すなわち可動端辺部４４は、左側研磨エレメント３１の傾斜方向に沿うドリル溝２ａの断面形状と合致するような形状に形成されている。同様に、右側研磨エレメント３２におけるドリル溝２ａの溝面への押付部分、すなわち可動端辺部５４は、右側研磨エレメント３２の傾斜方向に沿うドリル溝２ａの断面形状と合致するような形状に形成されている。これにより、研磨部２２Ａをドリル溝２ａの溝面に押し当てた際に、左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２をドリル溝２ａの溝面にぴったりと接触させることができ、ドリル溝２ａの溝面をより均一に磨くことができて、ドリル溝２ａの溝面をより高精度に研磨することができる。

図５（ｂ）に示されるように、左側研磨エレメント３１は、基材３１ａと研磨層３１ｂとを備えて構成されている。基材３１ａは、研磨部２２Ａがドリル溝２ａに入り込んだときに、ドリル溝２ａの溝面と対向する端面部６１を有している。研磨層３１ｂは、基材３１ａにおける端面部６１及び端面部６１の近傍の端縁部６２に設けられている。
図５（ｃ）に示されるように、右側研磨エレメント３２は、左側研磨エレメント３１と同様に、基材３２ａと研磨層３２ｂとを備えて構成されている。基材３２ａは、研磨部２２Ａがドリル溝２ａに入り込んだときに、ドリル溝２ａの溝面と対向する端面部６５を有している。研磨層３２ｂは、基材３２ａにおける端面部６５及び端面部６５の近傍の端縁部６６に設けられている。
ここで、研磨層３１ｂ，３２ｂは、基材３１ａ，３２ａに対し接着剤を介して研磨材が付着されることで形成されるものである。

上記のような構成の研磨エレメント３１，３２では、ドリル溝２ａの溝面に研磨部２２Ａを押し付けたときに、基材３１ａ，３２ａの端面部６１，６５に設けられた研磨層３１ｂ、３２ｂがドリル溝２ａの溝面に当接されるとともに、基材３１ａ，３２ａの端縁部６２，６６に設けられた研磨層３１ｂ，３２ｂが基材３１ａ，３２ａの撓み量に応じてドリル溝２ａの溝面に当接されて、研磨が行われることになる。従って、必要最小限の研磨層３１ｂ，３２ｂでドリル溝２ａの溝面を確実に研磨することができ、研磨層３１ｂ，３２ｂを形成するための研磨材等の使用量を低減することができる。

なお、研磨エレメント３１，３２としては、上記のような構成に限定されるものではなく、基材３１ａ，３２ａの全体に研磨層３１ｂ，３２ｂを設ける態様や、合成樹脂に研磨材（砥粒）を練り込むことにより、研磨エレメント３１，３２を構成する態様もあり得る。

基材３１ａ，３２ａとしては、研磨エレメント３１，３２がドリル溝２ａの溝面への押付力に応じて撓み可能とするために、可撓性を有するシート材の中から適宜に選択され、例えば綿布やガラスクロス、合繊布、クラフト紙、不織布、金属網、合成樹脂シートなどが用いられる。基材３１ａ，３２ａに付着される研磨材（砥粒）としては、例えばダイヤモンドやＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、Ｂ_４Ｃ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＳｉＣの中から選択される少なくとも１種からなるものが挙げられる。基材３１ａ，３２ａに対し研磨材を付着するための接着剤は、研磨材同士を接着する結合成分と、研磨材を基材３１ａ，３２ａに接着する接着成分とから構成されている。研磨材同士を接着する結合成分としては、一般的に使用されているメタル、ビトリファイド、レジン等の中から適宜に選択される。研磨材を基材３１ａ，３２ａに接着する接着成分としては、膠や合成樹脂などが用いられる。使用される主な合成樹脂としては、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。

図４に示されるように、左側研磨エレメント３１においては、一側辺部４１が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに先行した位置に配され、他側辺部４２が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに後行した位置に配されている。一方、右側研磨エレメント３２においては、他側辺部５２が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに先行した位置に配され、一側辺部５１が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに後行した位置に配されている。

図６には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体における対応する２つの研磨エレメントの傾斜配置の説明図で、（ａ）逆Ｖの字状配置、（ｂ）八の字状配置、（ｃ）人の字状配置、（ｄ）入の字状配置、（ｅ）八の字状配置の変形例（１）、及び（ｆ）八の字状配置の変形例（２）がそれぞれ示されている。

図６（ａ）に示される例では、左側研磨エレメント３１の一側辺部４１と右側研磨エレメント３２の他側辺部５２とを突き合わせる一方で、左側研磨エレメント３１の他側辺部４２と右側研磨エレメント３２の一側辺部５１とを所定距離Ｌ_１だけ離すようにされている。これにより、研磨部２２Ａの幅方向中心線Ｍを挟んで対応する２つの研磨エレメント３１，３２、すなわち幅方向中心線Ｍの両側に並ぶ左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２は、それらの先端が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角θで交差するように傾斜配置され、図３（ａ）において回転方向Ｒを上向きに定めたときに、回転方向Ｒに向かって先細るような逆Ｖの字状を呈するように左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが傾斜配置される。

なお、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２との傾斜配置の例としては、図６（ａ）に示されるような態様以外に、図６（ｂ）に示されるように、左側研磨エレメント３１の一側辺部４１と右側研磨エレメント３２の他側辺部５２とが突き合わされずに研磨部２２Ａの幅方向に離れている態様がある。このような態様例では、左側研磨エレメント３１の一側辺部４１と右側研磨エレメント３２の他側辺部５２との距離Ｌ_２よりも、左側研磨エレメント３１の他側辺部４２と右側研磨エレメント３２の一側辺部５１との距離Ｌ_３の方が大きく設定される。これにより、幅方向中心線Ｍの両側に並ぶ左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２は、それらの先端側の延長線が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角θで交差するように傾斜配置され、図６（ｂ）において回転方向Ｒを上向きに定めたときに、回転方向Ｒに向かって先細るような八の字状を呈するように左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが傾斜配置される。

また、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２との傾斜配置の例としては、図６（ｃ）に示されるように、回転方向Ｒを図の上向きに定めたときに、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが人の字状に傾斜配置されるような態様例、すなわち左側研磨エレメント３１の一側辺部４１の近傍に右側研磨エレメント３２の他側辺部５２が突き合わされるような態様がある。このような態様例は、図６（ａ）に示される態様例での右側研磨エレメント３２の位置（図６（ｃ）において二点鎖線で示す）から右側研磨エレメント３２が左側研磨エレメント３１の他側辺部４２に向かって少しだけ平行移動したものであると考えられるから、図６（ａ）に示される態様例と同様に、左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２は、それらの先端が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角θで交差するように傾斜配置されるものであるとみなすことができる。

また、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２との傾斜配置の例としては、図６（ｄ）に示されるように、回転方向Ｒを図の上向きに定めたときに、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが入の字状に傾斜配置されるような態様例、すなわち右側研磨エレメント３２の他側辺部５２の近傍に左側研磨エレメント３１の一側辺部４１が突き合わされるような態様がある。このような態様例は、図６（ａ）に示される態様例での左側研磨エレメント３１の位置（図６（ｄ）において二点鎖線で示す）から左側研磨エレメント３１が右側研磨エレメント３２の一側辺部５１に向かって少しだけ平行移動したものであると考えられるから、図６（ａ）に示される態様例と同様に、左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２は、それらの先端が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角θで交差するように傾斜配置されるものであるとみなすことができる。

また、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２との傾斜配置の例としては、図６（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、左側研磨エレメント３１の一側辺部４１と右側研磨エレメント３２の他側辺部５２とが突き合わされずに研磨部２２Ａの幅方向に離れ、且つ、左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが回転方向Ｒにずれている態様がある。これらの態様例は、図６（ｂ）に示される態様例での右側研磨エレメント３２の位置（図６（ｅ）において二点鎖線で示す）、又は６（ｂ）に示される態様例での左側研磨エレメント３１の位置（図６（ｆ）において二点鎖線で示す）から、右側研磨エレメント３２、又は左側研磨エレメント３１が、回転方向Ｒの反対方向に少しだけ平行移動したものであると考えられるから、図６（ｂ）に示される態様例と同様に、左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２の先端側の延長線が研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角で交差するように左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２が傾斜配置され、図６（ｂ）において回転方向Ｒを上向きに定めたときに、回転方向Ｒに向かって先細るような八の字状を呈するように左側研磨エレメント３１と右側研磨エレメント３２とが傾斜配置されるものであるとみなすことができる。

図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第一実施形態において、研磨部２２Ａは、幅方向中心線Ｍを基準にその両側に対応するように配置された２つの研磨エレメント３１，３２、すなわち左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２を一組の研磨エレメント３１，３２として、複数組の研磨エレメント３１，３２を研磨部２２Ａの回転方向Ｒに沿って並べることによって構成されている。ここで、回転方向Ｒに先行する位置にある一組の研磨エレメント３１，３２と後行する位置にある一組の研磨エレメント３１，３２とは、回転方向Ｒに重なり合った領域を有して回転方向Ｒにずれた位置関係にあり、回転方向Ｒに後行する位置にある対応する左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２が、回転方向Ｔに先行する位置にある対応する左側研磨エレメント３１、及び右側研磨エレメント３２の間に入り込むように配置されている。

図７には、本発明の第一実施形態に係る溝研磨体の研磨部とドリル溝との相対移動の様子を模式的に示す図が示されている。

上記のような配置とすることにより、図７（ａ）〜（ｂ）に示されるように、研磨部２２Ａを回転方向Ｒに回転させた際に、ドリル溝２ａの両側に隣接する面と溝面との交わりの角部２５が、重ね合わされた隣接する左側研磨エレメント３１、及び重ね合わされた隣接する右側研磨エレメント３２のそれぞれの段差を下るように相対移動しつつ摺接することになる。ここで、説明の都合上、以下において、隣接する左側研磨エレメント３１の位置関係を区別する必要がある際には符号「３１Ａ」，「３１Ｂ」を用いて表わし、隣接する右側研磨エレメント３２の位置関係を区別する必要がある際には符号「３２Ａ」，「３２Ｂ」を用いて表わすものとする。

〔ドリル溝研磨動作〕
次に、上記の溝研磨装置１を用いて研磨対象であるドリル２のドリル溝２ａを溝研磨体２０Ａにより研磨するドリル溝研磨動作について説明する。

図１に示されるように、ドリル溝研磨動作を開始するにあたっては、ワーク保持部３によってドリル２の基部側を掴んでドリル２を水平姿勢に保持する。また、回転軸５に対し溝研磨体２０Ａを挿通孔２３（図３（ｂ）及び（ｃ）参照）に回転軸５を通すようにして取り付け、溝研磨体２０Ａを回転軸５の段面５ａ（図２参照）に突き当て、ナット部材８を回転軸５の先端寄りの部位に装着し、ナット部材８を締め付けることにより、溝研磨体２０Ａを回転軸５に固定して使用可能な状態とする。

次いで、回転軸５をＢ軸方向に適宜に揺動させるとともに、スライド機構４によりワーク保持部３をＺ軸方向及びＸ軸方向にそれぞれ適宜に移動させ、かつワーク保持部３の回転によりドリル２をその軸線回りに適宜に回転させて、溝研磨体２０Ａの研磨部２２Ａをドリル溝２ａに押し当てるように位置決めする。そして、回転軸５を回転させるとともに、スライド機構４によるワーク保持部３のＺ軸方向及びＸ軸方向の運動とワーク保持部３の回転運動との合成運動により、回転運動している溝研磨体２０Ａの研磨部２２Ａをドリル溝２ａに押し付けた状態でドリル溝２ａに沿って研磨部２２Ａを相対移動させる。

このとき、研磨部２２Ａの回転方向Ｒに向かって鋭角θで交差するように傾斜配置された対応する２つの研磨エレメント３１，３２が、ドリル溝２ａの角部２５（図７（ａ）〜（ｃ）参照）に引っ掛かることなく、ドリル溝２ａの溝面全体（溝の奥面、及び両方の内側面）に接触しながらドリル溝２ａに沿ってスムーズに移動される。これにより、対応する２つの研磨エレメント３１，３２が溝幅方向に広がりを持ってドリル溝２ａの溝面の形状に追従するように変形しながら溝面に沿って摺動することになり、筋状の凹凸を生じさせることなく、ドリル溝２ａの溝面を滑らかに研磨することができる。

また、ドリル溝２ａの溝面への押付力に応じて撓んでドリル溝２ａの溝面の形状に追従するように変形した研磨エレメント３１，３２が元の状態に戻ろうとする復元力により、研磨エレメント３１，３２が常にドリル溝２ａの溝面に押し付けられるので、使用が進むにつれて研磨エレメント３１，３２それ自体が摩耗したとしても、研磨エレメント３１，３２がドリル溝２ａの溝面に接触した状態を維持することができ、従来の溝研磨砥石では必要とされるツルーイング等の特別な整形作業が不要になる。また、ドリル溝２ａの溝面に研磨部２２Ａを押し付けると、研磨部２２Ａを構成する研磨エレメント３１，３２がドリル溝２ａの溝面の形状に追従するように撓んで変形するため、研磨部２２Ａをドリル溝２ａの溝面の形状に合わせて高精度に成形する必要がなく、容易に作製することができる。

また、ドリル溝２ａの溝面に研磨部２２Ａを押し付けた状態で回転軸線Ｓ_１回りの一方向（図７中記号Ｒ矢印方向）に回転させると、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、研磨部２２Ａの回転方向Ｒに並べられた複数組の対応する２つの研磨エレメント３１，３２によってドリル溝２ａの溝面が連続的に研磨されることになる。このとき、ドリル溝２ａの角部２５が、重ね合わされた隣接する左側研磨エレメント３１、及び重ね合わされた隣接する右側研磨エレメント３２のそれぞれの段差を下るように相対移動しつつ摺接することになる。これにより、重ね合わされた隣接する左側研磨エレメント３１Ａ，３１Ｂにおける段差を越える前にドリル溝２ａの角部が接触する段差越え前側の左側研磨エレメント３１Ａとその段差を越えた後にドリル溝２ａの角部が接触する段差越え後側の左側研磨エレメント３１Ｂとの間にドリル溝２ａの角部２５が食い込む方向とは逆方向にドリル溝２ａに対し研磨部２２Ａが相対移動されることになる。同様に、重ね合わされた隣接する右側研磨エレメント３２Ａ，３２Ｂにおける段差を越える前にドリル溝２ａの角部２５が接触する段差越え前側の右側研磨エレメント３２Ａとその段差を越えた後にドリル溝２ａの角部２５が接触する段差越え後側の右側研磨エレメント３２Ｂとの間にドリル溝２ａの角部２５が食い込む方向とは逆方向にドリル溝２ａに対し研磨部２２Ａが相対移動されることになる。従って、ドリル溝２ａの溝面を高効率で研磨することができるとともに、隣接する左側研磨エレメント３１Ａ，３１Ｂの間、及び隣接する右側研磨エレメント３２Ａ，３２Ｂの間に、ドリル溝２ａの角部２５が食い込んでしまうのを確実に防いでドリル溝２ａの研磨動作をより安定的に行うことができる。

〔第二実施形態〕
図８には、本発明の第二実施形態に係る溝研磨体の構造説明図で、（ａ）回転方向に隣り合う右側研磨エレメントの間にスペーサが介挿されている状態図、（ｂ）回転方向に隣り合う左側研磨エレメントの間にスペーサが介挿されている状態図、がそれぞれ示されている。なお、第二実施形態の溝研磨体２０Ｂにおいて、第一実施形態の溝研磨体２０Ａと同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第二実施形態の溝研磨体２０Ｂに特有の部分を中心に説明することとする。

第二実施形態の溝研磨体２０Ｂにおいては、図８（ｂ）に示されるように、隣り合う左側研磨エレメント３１の間にスペーサ３５が介挿されるとともに、図８（ａ）に示されるように、隣り合う右側研磨エレメント３２の間にスペーサ３６が介挿されることによって、研磨部２２Ｂが構成されている。これらスペーサ３５,３６の厚みや幅寸法、個数等の調整によって研磨エレメント３１，３２の撓み具合を容易に調整することができる。

以上、本発明の溝研磨体について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の溝研磨体は、例えばドリルやエンドミル、ボールねじ等に形成された溝の溝面を研磨する用途において利用可能である。

２ドリル（研磨対象）
２ａドリル溝
２０Ａ，２０Ｂ溝研磨体
２１ホイール部材
２２Ａ，２２Ｂ研磨部
３１左側研磨エレメント
３１ａ基材
３１ｂ研磨層
３２右側研磨エレメント
３２ａ基材
３２ｂ研磨層
３５，３６スペーサ
Ｓ_１回転軸線
Ｓ_２ホイール軸線
Ｍ研磨部の幅方向中心線

Claims

研磨対象に形成された溝の溝面に押し付けられる研磨部を有し、前記溝の幅方向に延びる回転軸線の回りに前記研磨部を回転させることにより、前記溝面を研磨するようにした溝研磨体であって、
前記研磨部は、当該研磨部の幅方向中心線を基準にその両側に対応するように配置された、前記溝面への押付力に応じて撓み可能な板状の研磨エレメントを有し、
対応する２つの前記研磨エレメントは、それらの先端又は先端側の延長線が前記研磨部の回転方向に向かって鋭角で交差するように傾斜配置されている溝研磨体。
前記研磨エレメントにおける前記溝面への押付部分は、前記研磨エレメントの傾斜方向に沿う前記溝の断面形状と合致するような形状に形成されている請求項１に記載の溝研磨体。
前記研磨部は、対応する２つの前記研磨エレメントを回転方向に沿って並べることによって構成されている請求項１又は２に記載の溝研磨体。
前記研磨部における回転方向に隣り合う前記研磨エレメントの間にスペーサが介挿されている請求項３に記載の溝研磨体。
前記回転軸線と同軸をなすホイール軸線を有するホイール部材を備え、
前記研磨エレメントは、前記ホイール部材の外周部に固定されている請求項１〜４の何れか一項に記載の溝研磨体。
前記研磨エレメントは、基材と研磨層とを備え、
前記基材は、前記溝の溝面と対向する端面部を有し、
前記研磨層は、前記基材における前記端面部及び前記端面部の近傍の端縁部に設けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の溝研磨体。