JP3227406B2

JP3227406B2 - 磁気研磨装置および磁気研磨方法

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Publication number: JP3227406B2
Application number: JP17071197A
Authority: JP
Inventors: 良夫松本
Original assignee: 有限会社サント工業; 株式会社エフエスケー
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: JPH1110519A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材料を含んだ
研削体としての砥石を用い、例えば円筒形または多少歪
んだ略円筒形の非磁性体パイプ内面を研削、研磨する磁
気研磨装置および磁気研磨方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ステンレス、銅、真鍮、セラ
ミック等からなる円筒形非磁性体パイプの内面を研磨す
る方法が種々提案されている。そのうちの一つとして、
例えば鉄粉等を含んだペースト状の研磨剤を非磁性体パ
イプの内面に塗付し、ペーパー等を用いて手作業で研磨
する方法があるが、この方法は多大な労力と時間とを要
するため、作業効率は非常に悪い。したがって、近年で
は、上記パイプの内面を機械的に研磨する方法が一般的
に用いられている。

【０００３】ここで、機械的な研磨方法としては、例え
ば次に示すような方法がある。

【０００４】先端にバフを取り付けた回転工具をパイ
プ内面に接触させて研磨する。

【０００５】水や油等の液体と砥粒等の研磨剤とから
なる混合体をノズルからパイプ内面に高速で噴出させて
研磨する（液体ホーニング）。

【０００６】研磨剤と共にパイプを容器中で回転また
は振動させて研磨する（バレル研磨）。

【０００７】しかし、上記の方法では、パイプ奥まで
上記回転工具を挿入するためのスピンドルが長くなるの
で、パイプ奥では研磨に偏りが生じやすくなり、研磨精
度が低下する。したがって、この方法は、長尺パイプの
研磨には不向きである。また、この方法は、回転工具を
挿入する方法であるため、曲がりパイプの研磨には適し
ていない。

【０００８】また、上記の方法では、砥粒および研磨
剤の粒径を大きくしてパイプ内面への衝突効果を上げる
ことにより、パイプ内面をある程度滑らかにすることは
できる。しかし、この場合、砥粒および研磨剤の粒径が
大きいため、鏡面仕上げには適していない。なお、粒径
を小さくした場合には、極端に加工能率が低下し、事実
上、鏡面仕上げは不可能である。

【０００９】また、上記の方法では、パイプを密閉す
る容器の大きさには限界があるので、長尺パイプや曲が
りパイプを研磨することはできない。

【００１０】そこで、最近では、例えば特開昭６０−１
９１７５９号公報および特公平４−６４８３１号公報に
開示されている磁気研磨方法が注目を浴びている。この
方法は、図２５に示すように、非磁性体パイプ５１の内
部に、砥粒５２と鉄球等の磁性体５３とからなる研磨液
５４を封入すると共に、非磁性体パイプ５１の外部に磁
石５５等を配設し、この磁石５５から発生する磁力によ
って磁性体５３を非磁性体パイプ５１の内面５１ａに引
き付けながら非磁性体パイプ５１を回転させることによ
り、上記内面５１ａを研磨するものである。

【００１１】この方法によれば、例えば磁石５５を非磁
性体パイプ５１の回転軸方向に移動させながら研磨を行
うことにより、非磁性体パイプ５１が長尺であってもそ
の内面５１ａを一様に研磨することができる。また、例
えば非磁性体パイプ５１を高速回転させることにより、
偏磨や粗さを生じさせることなく高精度で内面５１ａを
研磨することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
磁気研磨方法では、研磨液５４が磁性流体（液体）であ
るため、研削力は非常に弱い。したがって、例えば非磁
性体パイプ５１の内面５１ａに、溶接によって継ぎ合わ
されたかなり大きな凸部（溶接ビード部とも呼ばれる）
が存在する場合、いくら非磁性体パイプ５１を高速回転
させても、盛り上がった凸部を確実に取り去ることがで
きないという問題が生ずる。

【００１３】また、研磨液５４が磁性流体（液体）であ
るため、非磁性体パイプ５１の内面５１ａは非常に汚れ
やすい。したがって、研磨後、非磁性体パイプ５１の内
部を洗浄して、非磁性体パイプ５１内部に残留する、汚
れの落ちにくい研磨液を除去するという非常に手間のか
かる作業が必要となる。その結果、作業効率が低下する
ばかりでなく、洗浄コストがかかると共に排液処理等も
必要となり、研磨に要するコストが高くなるという問題
が生ずる。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、工具の入りにくいパイプ
内面に形成された、目に見えない、人の手が届かないビ
ードを簡単な構成で確実に除去することができると共
に、作業効率の低下および研磨におけるコスト高を回避
することのできる磁気研磨装置および磁気研磨方法を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る磁
気研磨装置は、上記の課題を解決するために、内部に磁
性体を含み、非磁性体パイプ内面を研削可能な固形の研
削体と、上記非磁性体パイプ内面に上記研削体を磁力で
引き付けて接触させることができるように、上記非磁性
体パイプ外面近傍に上記非磁性体パイプと非接触で、か
つ、上記非磁性体パイプ外面に沿って回転可能に設けら
れる少なくとも互いに極性の異なる一対の磁石とを備
え、上記磁石と上記非磁性体パイプとのうち少なくとも
一方を回転させて、上記研削体を上記非磁性体パイプに
対して相対的に回転させることにより、上記非磁性体パ
イプ内面を研削、研磨するようになっており、上記磁性
体は、上記一対の磁石の一方から他方へ向かう磁力線の
影響で研削体が傾くことがないように円筒形を成してい
ることを特徴としている。

【００１６】上記の構成によれば、非磁性体パイプ外面
近傍に上記非磁性体パイプと非接触で、かつ、上記非磁
性体パイプ外面に沿って回転可能なように、少なくとも
１個の磁石が配される。一方、非磁性体パイプ内部に
は、固形の研削体（例えば砥石）が配されるが、この研
削体は内部に磁性体を含んでいるため、上記磁石からの
磁力によって非磁性体パイプ内面に接触して配される。

【００１７】ここで、上記磁石と上記非磁性体パイプと
のうち少なくとも一方を回転させると、上記研削体が上
記非磁性体パイプに対して相対的に回転し、上記非磁性
体パイプ内面が研削、研磨される。

【００１８】このように、非磁性体パイプ内面を固形の
研削体によって研磨するので、従来のように磁性流体
（液体）を用いる場合に比べ、十分な研削力を得ること
ができる。したがって、非磁性体パイプ内面に、溶接に
よって形成された凸部が存在しても、上記凸部を容易に
除去することができる。また、従来のように磁性流体
（液体）を用いないので、非磁性体パイプ内面が汚れる
ことはない。その結果、手間のかかる汚れ落としの作業
を行わなくて済み、作業効率の低下および研磨における
コスト高を回避することができる。

【００１９】また、上記構成によれば、上記磁石と上記
非磁性体パイプとのうち少なくとも一方を回転させれば
よいので、上記非磁性体パイプが例えば略円筒形（断面
楕円形）のパイプや曲がりパイプであっても、当該パイ
プを回転させずに上記磁石のみ回転させることによっ
て、パイプ内面の研磨を行うことが可能となる。したが
って、上記構成によれば、直管パイプや曲がりパイプ、
円筒形や非円筒形を問わず、種々の形状の非磁性体パイ
プ内面を研削、研磨することができる。また、上記構成
によれば、上記磁性体は、円筒形を成しているので、非
磁性体パイプとの接触部における接触圧が均一となっ
て、研削体が非磁性体パイプ内面に接触することにな
る。つまり、上記磁性体が、例えば直方体形状である場
合、この直方体における最も長い対角線が上記磁力線の
影響を最も受ける。この場合、上記対角線が上記磁力線
の方向に沿うようになり、研削体が若干傾いて配置され
るようになる。その結果、上記接触部における接触圧が
不均一となり、研削体の偏磨耗あるいは目詰まりによっ
て寿命が短くなり、研削体の交換時期が早まるようにな
る。しかし、上記構成によれば、円筒形磁性体の上面の
円周上の第１の点から下面の円周上の第２の点までの最
長距離は、上記第１の点が上面の円周上のどの位置にあ
っても同一である。したがって、上記磁力線の影響で上
記研削体が傾くようなことはない。これにより、非磁性
体パイプ内面に対する研削体の接触圧は均一なものとな
るので、研削体の偏磨耗および目詰まりは生じにくく、
その結果、研削体をかなり長い寿命まで有効に使用する
ことができる。また、互いに極性の異なる磁石を少なく
とも一対備えているので、上記磁性体が上記磁石間の磁
力線にほぼ沿うように研削体が配置される。これによ
り、上記研削体がさらに確実に非磁性体パイプ内面に接
触するようになるので、非磁性体パイプ内面に存在する
上記凸部を確実に除去することができる。

【００２０】請求項２の発明に係る磁気研磨装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記研削体は、上記非磁性体パイプ内面に対する接触圧
が均一となるように配されていることを特徴としてい
る。

【００２１】上記の構成によれば、研削体の非磁性体パ
イプ内面との接触部が均一に擦り減るようになるので、
研削体を寿命まで有効に使用することができる。

【００２２】

【００２３】

【００２４】請求項３の発明に係る磁気研磨装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１または２の構成に
おいて、上記研削体は、上記非磁性体パイプ内面に存在
し、溶接によって形成される凸部と接触した際の衝撃が
緩和されるような凸部当たり面を有していることを特徴
としている。

【００２５】上記の構成によれば、非磁性体パイプ内面
には、通常、溶接によって凸部（溶接ビード部）が形成
されているが、研削体はこの凸部に接触した際の衝撃が
緩和されるような凸部当たり面を有しているので、研削
体の損傷を軽減することができると共に、上記凸部が存
在する非磁性体パイプ内面の研磨も比較的容易に行うこ
とができる。

【００２６】

【００２７】

【００２８】請求項４の発明に係る磁気研磨装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１、２または３の構
成において、上記研削体の表面には、研磨後の粉塵を排
出するための溝が刻設されていることを特徴としてい
る。

【００２９】上記の構成によれば、研削体の表面に刻設
された溝を介して、研磨後発生する粉塵が排出される。
したがって、粉塵によって目詰まりを起こすことなくス
ムーズに研削、研磨を行うことができる。

【００３０】請求項５の発明に係る磁気研磨方法は、上
記の課題を解決するために、非磁性体パイプ外面近傍に
上記非磁性体パイプと非接触で配置される少なくとも互
いに極性の異なる一対の磁石により、内部に磁性体を含
む固形の研削体を上記非磁性体パイプ内面に磁力で引き
付けて接触させ、上記磁石と上記非磁性体パイプとのう
ち少なくとも一方を回転させて、上記研削体を上記非磁
性体パイプに対して相対的に回転させることにより、上
記非磁性体パイプ内面を研削、研磨する磁気研磨方法で
あって、上記磁性体は、上記一対の磁石の一方から他方
へ向かう磁力線の影響で研削体が傾くことがないように
円筒形を成していることを特徴としている。

【００３１】上記の構成によれば、内部に磁性体を含む
固形の研削体（例えば砥石）は、非磁性体パイプ外面近
傍に上記非磁性体パイプと非接触で配置された磁石から
の磁力により、非磁性体パイプ内面に接触して配され
る。

【００３２】ここで、上記磁石と上記非磁性体パイプと
のうち少なくとも一方を回転させると、上記研削体が上
記非磁性体パイプに対して相対的に回転し、上記非磁性
体パイプ内面が研削、研磨される。

【００３３】このように、非磁性体パイプ内面を固形の
研削体によって研磨するので、従来のように磁性流体
（液体）を用いる場合に比べ、十分な研削力を得ること
ができる。したがって、非磁性体パイプ内面に、溶接に
よって形成された凸部が存在しても、上記凸部を容易に
除去することができる。また、従来のように磁性流体
（液体）を用いないので、非磁性体パイプ内面が汚れる
ことはない。その結果、手間のかかる汚れ落としの作業
を行わなくて済み、作業効率の低下および研磨における
コスト高を回避することができる。

【００３４】また、上記構成によれば、上記磁石と上記
非磁性体パイプとのうち少なくとも一方を回転させれば
よいので、上記非磁性体パイプが例えば略円筒形（断面
楕円形）のパイプや曲がりパイプであっても、当該パイ
プを回転させずに上記磁石のみ回転させることによっ
て、パイプ内面の研磨を行うことが可能となる。したが
って、上記構成によれば、直管パイプや曲がりパイプ、
円筒形や非円筒形を問わず、種々の形状の非磁性体パイ
プ内面を研削、研磨することができる。また、上記構成
によれば、上記磁性体が円筒形であるので、非磁性体パ
イプとの接触部における接触圧が均一となって、研削体
が非磁性体パイプ内面に接触することになる。つまり、
上記磁性体が、例えば直方体形状である場合、この直方
体における最も長い対角線が上記磁力線の影響を最も受
ける。この場合、上記対角線が上記磁力線の方向に沿う
ようになり、研削体が若干傾いて配置されるようにな
る。その結果、上記接触部における接触圧が不均一とな
り、研削体の偏磨耗あるいは目詰まりによって寿命が短
くなり、研削体の交換時期が早まるようになる。しか
し、上記構成によれば、円筒形磁性体の上面の円周上の
第１の点から下面の円周上の第２の点までの最長距離
は、上記第１の点が上面の円周上のどの位置にあっても
同一である。したがって、上記磁力線の影響で上記研削
体が傾くようなことはない。これにより、非磁性体パイ
プ内面に対する研削体の接触圧は均一なものとなるの
で、研削体の偏磨耗および目詰まりは生じにくく、その
結果、研削体をかなり長い寿命まで有効に使用すること
ができる。請求項６の発明に係る磁気研磨方法は、上記
の課題を解決するために、請求項５の構成において、上
記研削体を、上記非磁性体パイプ内面に対する接触圧が
均一となるように配することを特徴としている。上記の
構成によれば、研削体の非磁性体パイプ内面との接触部
が均一に擦り減るようになるので、研削体を寿命まで有
効に使用することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図２４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施形態では、非磁性体パイプとして、回
転可能な直管の円筒形パイプ９を用いた場合について説
明する。

【００３６】本実施形態における磁気研磨装置は、図２
に示すように、加工テーブル１を備えている。この加工
テーブル１上には、一方向に沿って設けられたボールネ
ジ２と螺合するナット（図示せず）を備え、加工テーブ
ルスライド用モータ３によって駆動される駆動装置４が
設けられている。なお、説明の便宜上、上記方向を以下
ではＰＱ方向と称することにする。加工テーブルスライ
ド用モータ３によって駆動装置４を駆動させ、上記ナッ
トを回転させることにより、加工テーブル１はＰＱ方向
に延設された一対の加工テーブル移動用ガイド５・５上
をＰ方向またはＱ方向に移動するようになっている。

【００３７】ボールネジ２の両端は、各支持体６に固定
されている。また、ボールネジ２が撓まないようにする
ために、例えば丸棒からなるガイド７・７が、ボールネ
ジ２と所定間隔をおいて、その両端が各支持体６に固定
されて設けられている。なお、ガイド７の本数は特に制
限されるものではなく、必要に応じて適宜設定されれば
よい。

【００３８】上記磁気研磨装置は、チャック支持体８ａ
・８ｂを備えている。このチャック支持体８ａ・８ｂ
は、セラミック等の非磁性体からなる円筒形のパイプ９
を外側から締め付けるチャック１０ａ・１０ｂをそれぞ
れ有している。チャック１０ａは、チャック支持体８ａ
に備えられているチャック回転用モータ１１ａにより回
転可能になっている。一方、チャック１０ｂは、チャッ
ク支持体８ｂに備えられているチャック回転用モータ１
１ｂにより回転可能になっている。したがって、チャッ
ク回転用モータ１１ａまたはチャック回転用モータ１１
ｂによって、チャック１０ａまたはチャック１０ｂを回
転させることにより、パイプ９を同図中ＡまたはＢ方向
に回転させることができるようになっている。

【００３９】上記チャック支持体８ａは、チャック支持
体スライドテーブル１２ａ内部にＰＱ方向に設けられた
ボールネジ１３と螺合するナット（図示せず）を備えて
いる。したがって、チャック支持体スライド用モータ１
４の回転によってボールネジ１３を回転させることによ
り、上記ナットと共にチャック支持体８ａがチャック支
持体スライドテーブル１２ａ上をＰ方向またはＱ方向に
移動するようになっている。なお、チャック支持体８ｂ
も上記と同様の原理により、チャック支持体スライドテ
ーブル１２ｂ上をＰ方向またはＱ方向に移動するように
なっている。

【００４０】図２の要部拡大図である図３に示すよう
に、加工テーブル１上にはさらに、オシレーションテー
ブル１５、エアシリンダ１６、および複数のパイプガイ
ド１７…が設けられている。

【００４１】オシレーションテーブル１５上には、ベア
リング保持板１８とモータ載置台１９とが設けられてい
る。ベアリング保持板１８は、パイプ９を挿通させるた
めの孔を略中央部に有し、後述する磁石３１・３２（図
１参照）が固定されたベアリング２０を保持するための
ものである。モータ載置台１９には、ベアリング回転駆
動用モータ２１が載置されるようになっている。そし
て、モータ載置台１９に取り付けられたハンドル２２を
回すことによって、ベアリング回転駆動用モータ２１を
載置面に沿って移動させ、ベアリング２０とベアリング
回転駆動用モータ２１の軸２１ａ（図１参照）とによっ
て張架されているフラットベルト２３の張り具合い（テ
ンション）を調節することができるようになっている。

【００４２】エアシリンダ１６は、オシレーションテー
ブル１５をＰ方向およびＱ方向に短時間で往復運動さ
せ、磁石３１・３２をパイプ９の軸方向（ＰＱ方向）に
揺動させる、オシレーションを行うためのものであり、
連結棒２４によってオシレーションテーブル１５と連結
されている。

【００４３】パイプガイド１７…は、パイプ９が挿通す
るのに十分な径を有する孔１７ａ…をその略中央部に有
しており、ベアリング保持板１８の孔にパイプ９を確実
に挿通させると共に、パイプ９が撓まないようにパイプ
９を支持するようになっている。

【００４４】一方、図１は、図３におけるＸ−Ｘ線矢視
断面図である。同図に示すように、ベアリング２０の内
面には、互いに極性の異なる一対の永久磁石が二組設け
られている。すなわち、Ｎ極の磁石３１およびＳ極の磁
石３２が二組設けられている。なお、これらの磁石３１
・３２は、パイプ９とは非接触で設けられている。

【００４５】パイプ９の内部には、砥石３３・３３（研
削体）が設けられている。この砥石３３は、図４（ａ）
ないし（ｄ）に示すように、例えば厚さ２ｍｍ、幅５ｍ
ｍ、長さ１５ｍｍの永久磁石３４（磁性体）を、厚さ２
ｍｍ、幅６ｍｍ、長さ１５ｍｍのダイヤモンド砥石３５
・３５で挟持した構造となっている。このような砥石３
３・３３をパイプ９内部に入れると、図１に示すよう
に、永久磁石３４におけるＳ極がＮ極の磁石３１に引き
寄せられると共に、永久磁石３４におけるＮ極がＳ極の
磁石３２に引き寄せられ、パイプ９の内面側のダイヤモ
ンド砥石３５が接触部３５ａ・３５ａにてパイプ９内面
に接触するように砥石３３・３３が配置される。

【００４６】つまり、本実施形態における磁石３１・３
２は、回転可能なパイプ９内面に砥石３３・３３を磁力
で引き付けて接触させることができるように、パイプ９
外面近傍に上記パイプ９と非接触で、かつ、上記パイプ
９外面に沿って回転可能に設けられている。

【００４７】次に、上記した磁気研磨装置の動作につい
て説明する。

【００４８】まず、図２に示すように、パイプ９のＰ方
向端部をチャック１０ａに固定し、チャック回転用モー
タ１１ａによって、チャック１０ａを例えば図１に示す
Ａ方向に回転させる。そして、加工テーブル１が例えば
２．５ｍｍ／ｓの送り速度でＰ方向に移動するように、
加工テーブルスライド用モータ３によって駆動装置４を
駆動させる。

【００４９】一方、ベアリング回転駆動用モータ２１を
回転させてフラットベルト２３を回転させ、ベアリング
２０を例えばパイプ９の回転方向とは相対的に逆方向の
Ｂ方向に回転させる。すると、砥石３３はその内部に永
久磁石３４を含んでいることによって磁石３１・３２に
引き付けられているので、ベアリング２０に固定された
磁石３１・３２がＢ方向に回転するのに伴い、砥石３３
・３３がパイプ９内面との接触を保ったまま、上記磁石
３１・３２の回転方向と同方向、すなわちＢ方向に回転
する。その結果、ダイヤモンド砥石３５は、その接触部
３５ａ・３５ａにて、パイプ９のＱ方向端部側からパイ
プ９内面を研磨することになる。

【００５０】パイプ９内面の研磨がある程度パイプ９の
Ｐ方向端部付近まで進むと、ここで装置を一旦止める。
そして、パイプ９のＱ方向端部をチャック１０ｂに固定
すると共に、パイプ９のＰ方向端部をチャック１０ａか
ら開放する。このとき、チャック１０ａ側のチャック支
持体スライド用モータ１４を駆動させてボールネジ１３
を回転させ、チャック支持体８ａをＰ方向に移動させ
る。続いて、チャック回転用モータ１１ｂによってチャ
ック１０ｂをＡ方向に回転させてパイプ９を再び同方向
に回転させると共に、加工テーブル１を同じく２．５ｍ
ｍ／ｓの送り速度でＰ方向に移動させる。これにより、
パイプ９のＰ方向端部内面までを確実に研磨することが
できるようになる。

【００５１】パイプ９のＰ方向端部内面の研磨が終了す
ると、今度は、加工テーブル１が例えば２．５ｍｍ／ｓ
の送り速度で先程とは逆方向のＱ方向に移動するよう
に、加工テーブルスライド用モータ３によって駆動装置
４を駆動させ、上記と同様にしてパイプ９内面の研磨を
Ｑ方向に向かって繰り返し行う。そして、パイプ９内面
の研磨がある程度パイプ９のＱ方向端部付近まで進む
と、上記と同様にして、パイプ９の固定をチャック１０
ｂから再度チャック１０ａに切り替えた後、パイプ９を
再び回転させ、パイプ９のＱ方向端部内面を研磨する。
以降、パイプ９内面において所望の面粗度が得られるま
で、Ｐ方向、Ｑ方向と交互に研磨を繰り返す。

【００５２】上記の構成によれば、パイプ９内面を固形
の砥石３３・３３によって研削、研磨するので、従来の
ように液体である磁性流体を用いる場合に比べ、十分な
研削力を得ることができる。したがって、たとえパイプ
９内面に溶接によって形成される凸部（ビード）が存在
していても、上記ビードを容易に除去することができ
る。また、従来のように磁性流体を用いないので、パイ
プ９内面が汚れることはない。その結果、手間のかかる
汚れ落としの作業を行わなくて済み、作業効率の低下を
回避することができる。また、洗浄コストがかからず、
排液処理等も不要であるので、研磨に要するコストを従
来よりも低減させることができる。

【００５３】なお、本磁気研磨装置は、加工テーブル１
を所定の送り速度で移動させつつ、エアシリンダ１６に
よってオシレーションテーブル１５をＰＱ方向にオシレ
ーションさせながらパイプ９内面を研磨することが可能
である。このオシレーションを利用すると、任意の研磨
部分において、一方向とその逆方向との両方向から研磨
が行われるので、研磨面に偏りが生じることがなく、凹
凸のほとんどない均一な研磨面が得られる。また、これ
に加え、所望の面粗度も比較的短時間で得られる。した
がって、パイプ９内面における研削精度および研削効率
を向上させることができる。

【００５４】なお、本実施形態では、パイプ９をＡ方向
に回転させる一方、ベアリング２０および磁石３１・３
２をＢ方向に回転させている。つまり、パイプ９の回転
方向とは相対的に逆方向になるよう、磁石３１・３２を
回転させている。しかし、パイプ９の回転方向と同方向
に磁石３１・３２を回転させるようにしても構わない。
この場合でも、パイプ９内面を確実に研磨することがで
きるのは勿論のことである。

【００５５】また、本実施形態では、パイプ９内面の研
磨を行うのに際し、磁石３１・３２とパイプ９とをとも
に回転させている。しかし、磁石３１・３２のみ、ある
いは、パイプ９のみを回転させても、十分にパイプ９内
面を研磨することができる。つまり、磁石３１・３２と
パイプ９とのうち少なくとも一方を回転させることによ
って、砥石３３をパイプ９に対して相対的に回転させる
ようにすればよい。

【００５６】したがって、非磁性体パイプとして、例え
ば曲がりパイプや、断面が多少楕円形をなす非円筒形パ
イプを用いた場合は、そのようなパイプを回転させずに
固定しておき、磁石３１・３２のみを回転させることに
よって、パイプ内面の研磨を行うことができる。つま
り、本発明によれば、直管パイプや曲がりパイプ、円筒
形や非円筒形の種を問わず、様々な形状の非磁性体パイ
プの内面を研磨することができる。

【００５７】なお、研磨過程において、ダイヤモンド砥
石３５が磨耗により擦り減ってきた場合、砥石３３の表
裏を反転させ、磨耗したダイヤモンド砥石３５とは反対
側のダイヤモンド砥石３５で新たに研磨を行えばよい。

【００５８】また、砥石３３・３３のパイプ９内面への
接触圧ならびに研削量の調整は、磁石３１・３２におけ
る磁力を調整することにより行うことができる。

【００５９】なお、本実施形態では、砥石３３として、
永久磁石３４をダイヤモンド砥石３５・３５で挟持した
ものを用いているが、これに限ることはない。

【００６０】例えば図５（ａ）ないし（ｄ）に示すよう
に、鉄（Ｆｅ）やコバルト（Ｃｏ）等からなる強磁性体
３６を研削砥石３７・３７で挟持し、研削砥石３７・３
７同士をエポキシ樹脂等からなる接着剤３８・３８で接
着して砥石３９を構成してもよい。このような砥石３９
は、例えば厚さ３ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ１５ｍｍの強
磁性体３６、厚さ６ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２０ｍｍの
研削砥石３７、厚さ３ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ５ｍｍの
接着剤３８を用いて構成することができる。

【００６１】この場合、強磁性体３６は、略直方体形状
になっているため、この直方体における最も長い対角線
が、図１における磁石３１から磁石３２へ向かう磁力線
の影響を最も受ける。したがって、図６に示すように、
強磁性体３６における上記対角線が磁石３１から磁石３
２へ向かう磁力線にほぼ沿うように、かつ、パイプ９の
内面側の研削砥石３７が接触部３７ａ・３７ａにてパイ
プ９に接触して、砥石３９が配置されることになる。

【００６２】また、例えば図７（ａ）ないし（ｄ）に示
すように、砥石３９で用いた強磁性体３６を、砥石３３
で用いたダイヤモンド砥石３５・３５で挟持して砥石４
０を構成してもよい。このような砥石４０は、例えば厚
さ２ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ１５ｍｍの強磁性体３６お
よびダイヤモンド砥石３５を用いて構成することができ
る。

【００６３】また、例えば図８（ａ）ないし（ｄ）に示
すように、円筒形の強磁性体丸棒４１を直方体状の研削
砥石４２内部に埋め込んで砥石４３を構成してもよい。
先の砥石３９の場合は、直方体状の強磁性体３６におけ
る最も長い対角線が磁石３１から磁石３２へ向かう磁力
線にほぼ沿うようになるため、砥石３９が若干傾いてパ
イプ９内面に接触しやすい。この場合、接触部３７ａ・
３７ａにおける接触圧が不均一となり、その結果、研削
砥石３７の擦り減り方にむらが生じ、研削砥石３７の交
換時期が早まるようになる。

【００６４】しかし、強磁性体丸棒４１を用いた砥石４
３の場合、強磁性体丸棒４１の上面の円周上の第１の点
Ｍから下面の円周上の第２の点Ｎまでの最長距離は、上
記点Ｍが上面の円周上のどの位置にあっても同一であ
る。したがって、磁石３１から磁石３２へ向かう磁力線
の影響で砥石４３が傾くようなことはない。これによ
り、パイプ９内面に対する研削砥石４２の接触圧は均一
なものとなる。したがって、研削砥石４２は接触部４２
ａ・４２ａにて均一に擦り減るようになるので、砥石４
３を寿命まで有効に使用することができる。なお、この
ような砥石４３は、例えばφ４．１ｍｍ、長さ２０ｍｍ
の強磁性体丸棒４１、厚さ１５ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ
２０ｍｍの研削砥石４２を用いて構成することができ
る。

【００６５】また、図９（ａ）ないし（ｄ）に示すよう
に、研削砥石４２の表面に複数の溝４４…を刻設して砥
石４３′を構成してもよい。このような溝４４…を刻設
することにより、研磨によって発生する粉塵が溝４４…
から排出されるので、粉塵によって砥石４３′が目詰ま
りを起こすようなことがない。したがって、パイプ９内
面の研磨をスムーズに行うことができると共に、均一な
研磨面を得ることができるようになる。

【００６６】また、このような溝４４…を研削砥石４２
の両面に刻設すれば、研削砥石４２の片面において、磨
耗によって溝４４…が消滅してしまっても、研削砥石４
２の表裏を反転させて他方の面をパイプ９内面側に配置
することにより、再びパイプ９内面の研磨をスムーズに
行うことができるようになる。なお、各溝４４は、例え
ば幅１．５〜２．０ｍｍ、間隔３．０〜３．５ｍｍ、深
さ２．５〜３．０ｍｍで、研削砥石４２の縁に対して４
５°程度傾けて刻設される。

【００６７】なお、砥石４３・４３′の形状は、上記の
直方体状に限定されることはない。例えば図１０（ａ）
ないし（ｄ）に示すように、強磁性体丸棒４５を六角柱
状の研削砥石４６内部に埋め込んで、六角柱状の砥石４
７を構成してもよい。この場合でも砥石４３を用いた場
合と同様の効果を得ることができる。なお、このような
砥石４７は、例えばφ４．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの強磁
性体丸棒４５、厚さ１５ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍの直方体の四隅の三角柱を切り落とした研削砥石４６
を用いて構成することができる。

【００６８】なお、砥石４７におけるパイプ９内面との
接触部４６ａ・４６ａは角張って形成されているので、
パイプ９にビードが存在する場合、ビードに衝突した際
に接触部４６ａ・４６ａが受ける衝撃は大きいものとな
る。

【００６９】そこで、図１１（ａ）ないし（ｄ）に示す
ように、接触部４６ａ・４６ａの角部を切り落とし、パ
イプ９内面に存在するビードと接触した際の衝撃が緩和
されるようなビード当たり面４６ｂ・４６ｂ（凸部当た
り面）を有する砥石４７′を構成してもよい。これによ
り、砥石４７′の損傷を軽減することができると共に、
ビードが存在するパイプ９内面の研磨も比較的容易に行
うことができる。

【００７０】また、図１２（ａ）ないし（ｄ）に示すよ
うに、研削砥石４６の表面に複数の溝４８…を刻設した
砥石４９を構成してもよい。このような溝４８…を刻設
することにより、研磨後発生する粉塵（切りくず）が溝
４８…を介して排出されるので、さらにパイプ９内面の
研磨をスムーズに行うことができるようになる。なお、
各溝４８は、例えば幅１．５〜２．０ｍｍ、間隔３．０
〜３．５ｍｍ、深さ２．５〜３．０ｍｍで、強磁性体丸
棒４５の軸に対して６０°傾けて刻設される。

【００７１】なお、上記のように砥石の表面に、研磨後
発生する粉塵を排出するための溝を刻設する構成は、図
４、５、７および１０で示した砥石３３・３９・４０・
４７にも適用可能である。

【００７２】ここで、上記した各砥石３３・３９・４０
・４３・４７・４７′の試作の一覧を表１に示す。な
お、表１はあくまでも試作した砥石の一例を示すもので
あり、勿論、これらの砥石に限定するわけではない。

【００７３】

【表１】

【００７４】なお、表１中の「ＰＡ」は、溶融法にて生
成されるピンク色の酸化アルミニウムを指している。
「ＳＰＨ」は、上記とは異なる製法により生成される酸
化アルミニウムを指している。「ＷＡ」は、比較的不純
物の少ない白色の酸化アルミニウムを指しており、
「Ｃ」は、炭化ケイ素を指している。

【００７５】また、結合度は、砥粒間の結合の度合いを
示すもので、アルファベットのＡ〜Ｚを用いて相対的に
評価される。つまり、「Ａ」に近づくほど結合度は低
く、「Ｚ」に近づくほど結合度は高いことを示してい
る。換言すれば、「Ａ」に近づくほど研削砥石は軟らか
く、「Ｚ」に近づくにほど研削砥石は硬いことを示して
いる。一方、結合剤において、「特殊レジノイド」は、
レジノイド結合剤に酸化クロムを添加したものであり、
「ＰＶＡ」は、ポリビニルアルコールである。

【００７６】次に、パイプ９内面に存在するビードを
除去する、研削によるパイプ９内面の深い痕跡を除去
する、パイプ９内面を鏡面に仕上げる、の各工程にお
ける最適条件（研削砥石の粒度、砥石の回転数、加工テ
ーブル１の送り速度、オシレーションの有無等）を調べ
るため、各種条件を変化させて様々な実験を行った。以
下に、これらの実験について説明する。なお、以下の実
験では、長さ１ｍのパイプ９における研磨範囲を８０ｍ
ｍとした。この場合、加工テーブル１は、その送り速度
が例えば２．５ｍｍ／ｓである場合、１時間に約５６往
復することになる。

【００７７】まず、上記の工程における最適条件を調
べるため、パイプ９としてビードの存在する既製品のＳ
ＵＳ３０４のステンレスパイプと、目の粗い砥石４３と
を用い、各種の条件を変化させて実施例１〜５に示すご
とく、パイプ９内面の研磨を行った。なお、これらの実
験は、上記のビードを除去してパイプ９内面の凹凸を平
均化すると共に、次工程での負担を少なくするため、表
面粗さを小さくすることを目的としている。

【００７８】〔実施例１〕本実施例では、砥石４３の回
転数を１２００ｒｐｍ、加工テーブル１の送り速度を
２．５ｍｍ／ｓ、オシレーションを有りとし、時間経過
に伴うパイプ９内面の面粗度の変化を、砥粒の大きさの
異なる２種の砥石４３を用いて調べた。その結果を表２
に示す。また、表２での数値を基に、経過時間と面粗度
との関係をグラフ化したものを図１３に示す。

【００７９】

【表２】

【００８０】表２中、Ｒａは、計測した面粗度の平均値
を示している。また、Ｒｙは、パイプ９内面の凹凸の差
を示し、数値が大きいとそれだけ凹凸が激しい、または
パイプ９内面に深い痕跡がある、ということになる。ま
た、表２では、２種の砥石４３をそれぞれ♯８０、♯１
５０という番手で表している。番手とは、単位面積あた
りの目の細かさ、つまり、粒度を表すものであり、数値
が小さいほど目が粗く、逆に数値が大きいほど目が細か
いことを示している。

【００８１】表２および図１３より、♯８０、♯１５０
ともに、時間経過に伴って、ＲａおよびＲｙが確実に小
さくなっている。したがって、従来の装置では完全には
とりきれなかったビード、および研削による深い痕跡が
確実に除去されていることがわかる。また、♯８０と♯
１５０とでは、目の粗い♯８０のほうが表面の粗仕上げ
には適していることがわかる。

【００８２】〔実施例２〕本実施例では、砥石４３の回
転数を変化させて、時間経過に伴う研削量Δの変化を調
べた。その結果を表３に示す。また、表３での数値を基
に、上記両者の関係をグラフ化したものを図１４に示
す。なお、加工テーブル１の送り速度を２．５ｍｍ／ｓ
とし、オシレーションを有りとした。また、砥石４３
は、♯８０および♯１５０のものを用いた。

【００８３】

【表３】

【００８４】表３より、砥石４３の回転数が多いほど、
研削量Δは多いことがわかる。また、同じ回転数で比較
すると、♯８０と♯１５０とでは、目の粗い♯８０のほ
うが研削量Δは多く、表面の粗仕上げに適していること
がわかる。また、図１４より、研削量Δの時間経過に伴
う変化は♯８０、♯１５０ともにあまり見られず、時間
経過にかかわらず、研削量Δはほぼ一定であることがわ
かる。

【００８５】〔実施例３〕本実施例では、♯８０の砥石
４３を用い、砥石４３の回転数を変化させて、時間経過
に伴う面粗度の変化を調べた。その結果を表４に示す。
また、表４での数値を基に、上記両者の関係をグラフ化
したものを図１５に示す。なお、パイプ９の送り速度を
２．５ｍｍ／ｓとし、オシレーションを有りとした。

【００８６】

【表４】

【００８７】表４および図１５より、砥石４３の回転数
が多いほど、ＲａおよびＲｙが確実に小さくなってお
り、回転数が多いほうが、表面の粗仕上げに適している
ことがわかる。

【００８８】〔実施例４〕本実施例では、♯８０の砥石
４３を用い、加工テーブル１の送り速度を変化させたと
きのそれぞれにおける、時間経過に伴う面粗度の変化を
調べた。その結果を表５に示す。また、表５での数値を
基に、上記両者の関係をグラフ化したものを図１６に示
す。なお、砥石４３の回転数を１２００ｒｐｍとし、オ
シレーションを有りとした。

【００８９】

【表５】

【００９０】表５および図１６より、加工テーブル１の
送り速度が２．５ｍｍ／ｓ、０．３ｍｍ／ｓの各場合と
もに、ＲａおよびＲｙは小さくなっている。特に、長時
間にわたる研削には、加工テーブル１の送り速度は、往
復回数の多くなる２．５ｍｍ／ｓのほうが０．３ｍｍ／
ｓよりも適していることがわかる。

【００９１】〔実施例５〕本実施例では、♯８０の砥石
４３を用い、オシレーションの有無において、時間経過
に伴う面粗度の変化を調べた。その結果を表６に示す。
また、表６での数値を基に、上記両者の関係をグラフ化
したものを図１７に示す。なお、砥石４３の回転数を１
２００ｒｐｍとし、加工テーブル１の送り速度を２．５
ｍｍ／ｓとした。

【００９２】

【表６】

【００９３】表６および図１７より、オシレーション有
りのほうが、オシレーション無しよりも、面粗度は確実
に小さくなっている。したがって、表面の粗仕上げに
は、オシレーションを行うほうがよいことがわかる。

【００９４】次に、上記の工程における最適条件を調
べるため、実施例６〜８に示すごとく、パイプ９内面の
研磨を行った。なお、実施例６〜８では、粒度が♯６０
０の砥石４３を用いた。

【００９５】〔実施例６〕本実施例では、砥石４３の回
転数を変化させて、時間経過に伴う面粗度の変化を調べ
た。その結果を表７に示す。また、表７での数値を基
に、上記両者の関係をグラフ化したものを図１８に示
す。なお、パイプ９の送り速度を２．５ｍｍ／ｓとし、
オシレーションを無しとした。

【００９６】

【表７】

【００９７】表７および図１８より、Ｒａは、砥石４３
の回転数が１０００ｒｐｍのときが一番小さいが、Ｒｙ
は、回転数が１０００ｒｐｍよりも７００ｒｐｍおよび
３００ｒｐｍのほうが小さい。ここで、本実験の目的
は、研削によって生じたパイプ９内面の深い痕跡を除去
することにあるので、Ｒｙを特に重視する必要がある。
したがって、回転数は、Ｒｙの小さい７００ｒｐｍおよ
び３００ｒｐｍが適していると言える。また、この両者
において、回転数が３００ｒｐｍよりも７００ｒｐｍの
ほうが、Ｒａがさらに小さくなっているので、結果とし
て、７００ｒｐｍの回転数が一番適していると言える。

【００９８】〔実施例７〕本実施例では、加工テーブル
１の送り速度を変化させたときのそれぞれにおける、時
間経過に伴う面粗度の変化を調べた。その結果を表８に
示す。また、表８での数値を基に、上記両者の関係をグ
ラフ化したものを図１９に示す。なお、砥石４３の回転
数を７００ｒｐｍとし、オシレーションを無しとした。

【００９９】

【表８】

【０１００】表８および図１９より、加工テーブル１の
送り速度が２．５ｍｍ／ｓ、０．３ｍｍ／ｓの各場合と
もに、ＲａおよびＲｙは小さくなっている。特に、送り
速度が２．５ｍｍ／ｓの場合のほうが、ＲａとＲｙとが
バランスよく減少しており、深い痕跡を除去するのに適
していることがわかる。

【０１０１】〔実施例８〕本実施例では、加工テーブル
１の送り速度の変化に加えて、オシレーション有りと無
しとで、時間経過に伴う面粗度の変化を調べた。その結
果を表９に示す。また、表９での数値を基に、上記両者
の関係をグラフ化したものを図２０に示す。なお、砥石
４３の回転数を７００ｒｐｍとした。

【０１０２】

【表９】

【０１０３】表９および図２０より、最終的なＲａおよ
びＲｙは、オシレーション無しのほうがオシレーション
有りよりも小さくなっている。したがって、深い痕跡を
除去するには、オシレーションを行わないほうがよいこ
とがわかる。

【０１０４】次に、上記の工程における最適条件を調
べるため、実施例９および１０に示すごとく、パイプ９
内面の研磨を行った。なお、実施例９および１０では、
粒度が♯３０００の砥石４３を用いた。また、オシレー
ションについては、上記の実施例６〜８の結果から、♯
６００の砥石４３が仕上げには適していないことがわか
ったので、実施例９および１０ではオシレーション無し
とした。

【０１０５】〔実施例９〕本実施例では、砥石４３の回
転数を変化させて、時間経過に伴う面粗度の変化を調べ
た。その結果を表１０に示す。また、表１０での数値を
基に、上記両者の関係をグラフ化したものを図２１に示
す。なお、パイプ９の送り速度は０．３ｍｍ／ｓとし
た。

【０１０６】

【表１０】

【０１０７】表１０および図２１より、ＲａおよびＲｙ
ともに、回転数が１００ｒｐｍの場合が一番小さい。し
たがって、回転数が１００ｒｐｍの場合が鏡面仕上げに
は適しており、その次に評価できるのは、回転数が５０
ｒｐｍの場合である。回転数が２００ｒｐｍの場合は、
ＲａおよびＲｙが逆に増加しており、この回転数は鏡面
仕上げには適していないことがわかる。

【０１０８】〔実施例１０〕本実施例では、加工テーブ
ル１の送り速度を変化させたときのそれぞれにおける、
時間経過に伴う面粗度の変化を調べた。その結果を表１
１に示す。また、表１１での数値を基に、上記両者の関
係をグラフ化したものを図２２に示す。なお、砥石４３
の回転数を１００ｒｐｍとした。

【０１０９】

【表１１】

【０１１０】表１１および図２２より、ＲａおよびＲｙ
ともに、加工テーブル１の送り速度が０．３ｍｍ／ｓの
場合が一番小さい。したがって、鏡面仕上げには、加工
テーブル１の送り速度が２．５ｍｍ／ｓよりも０．３ｍ
ｍ／ｓのほうが適していることがわかる。

【０１１１】以上、実施例１〜１０の結果を考慮し、そ
れぞれの工程ごとに最適条件を設定し、パイプ９内面を
研磨することにより、ＲａおよびＲｙの小さい高品質な
パイプ９を得ることができる。

【０１１２】なお、本実施形態では、ベアリング２０内
には一対の磁石３１・３２が二組設けられているが、図
２３に示すように、ベアリング２０内に一対の磁石３１
・３２を一組だけ配置すると共に、パイプ９内面に１個
の砥石３３を接触させる構成としても構わない。この場
合、所望の面粗度を得るには、本実施形態よりも多少時
間がかかり、研削効率が低下することになるが、固形の
砥石３３を用いていることには変わりない。その結果、
このような構成であっても、パイプ９内面のビードを確
実に除去することができると共に、パイプ９内面の汚れ
落とし作業を行わなくて済む分、作業効率を向上させる
ことができる。

【０１１３】また、図２４に示すように、１個の磁石
（例えば磁石３１）だけをベアリング２０内に配置する
構成としても構わない。このような構成において、例え
ば砥石３９を適用した場合、上記磁石３１からの磁力に
より、内部に強磁性体３６を含む砥石３９が引き付けら
れ、研削砥石３７がパイプ９内面に接触するようにな
る。

【０１１４】なお、本実施形態の磁石３１・３２は永久
磁石で構成しているが、例えば電磁石で構成することも
勿論可能である。

【０１１５】

【発明の効果】請求項１の発明に係る磁気研磨装置は、
以上のように、内部に磁性体を含み、非磁性体パイプ内
面を研削可能な固形の研削体と、上記非磁性体パイプ内
面に上記研削体を磁力で引き付けて接触させることがで
きるように、上記非磁性体パイプ外面近傍に上記非磁性
体パイプと非接触で、かつ、上記非磁性体パイプ外面に
沿って回転可能に設けられる少なくとも互いに極性の異
なる一対の磁石とを備え、上記磁石と上記非磁性体パイ
プとのうち少なくとも一方を回転させて、上記研削体を
上記非磁性体パイプに対して相対的に回転させることに
より、上記非磁性体パイプ内面を研削、研磨するように
なっており、上記磁性体は、上記一対の磁石の一方から
他方へ向かう磁力線の影響で研削体が傾くことがないよ
うに円筒形を成している構成である。

【０１１６】それゆえ、非磁性体パイプ内面を固形の研
削体によって研削、研磨するので、従来のように液体の
磁性流体を用いる場合に比べ、十分な研削力を得ること
ができる。したがって、非磁性体パイプ内面に、溶接に
よって形成される凸部（溶接ビード部）が存在しても、
上記凸部を容易に除去することができるという効果を奏
する。また、従来のように磁性流体を用いないので、非
磁性体パイプ内面が汚れることはない。その結果、手間
のかかる汚れ落としの作業を行わなくて済み、作業効率
の低下および研磨におけるコスト高を確実に回避するこ
とができるという効果を奏する。また、上記構成によれ
ば、直管パイプや曲がりパイプ、円筒形や非円筒形を問
わず、種々の形状の非磁性体パイプ内面を研削、研磨す
ることができるという効果を併せて奏する。また、上記
磁性体が円筒形であるので、磁石間の磁力線の影響で研
削体が傾くようなことはない。これにより、非磁性体パ
イプ内面に対する研削体の接触圧は均一なものとなるの
で、研削体の偏磨耗および目詰まりは生じにくい。その
結果、研削体をかなり長い寿命まで有効に使用すること
ができるという効果を併せて奏する。

【０１１７】請求項２の発明に係る磁気研磨装置は、以
上のように、請求項１の構成において、上記研削体は、
上記非磁性体パイプ内面に対する接触圧が均一となるよ
うに配されている構成である。

【０１１８】それゆえ、研削体の非磁性体パイプ内面と
の接触部が均一に擦り減るようになるので、研削体を寿
命まで有効に使用することができるという効果を奏す
る。

【０１１９】

【０１２０】

【０１２１】請求項３の発明に係る磁気研磨装置は、以
上のように、請求項１または２の構成において、上記研
削体は、上記非磁性体パイプ内面に存在し、溶接によっ
て形成される凸部と接触した際の衝撃が緩和されるよう
な凸部当たり面を有している構成である。

【０１２２】それゆえ、研削体は上記凸部に接触した際
の衝撃が緩和されるような凸部当たり面を有しているの
で、請求項１または２の構成による効果に加えて、研削
体の損傷を軽減することができると共に、上記凸部が存
在する非磁性体パイプ内面の研磨も比較的容易に行うこ
とができるという効果を奏する。

【０１２３】請求項４の発明に係る磁気研磨装置は、以
上のように、請求項１、２または３の構成において、上
記砥石研削体の表面には、研磨後の粉塵を排出するため
の溝が刻設されている構成である。

【０１２４】それゆえ、研削体の表面に刻設された溝を
介して、研磨後発生する粉塵が排出されるので、粉塵に
よって目詰まりを起こすことなくスムーズに研削、研磨
を行うことができるという効果を奏する。

【０１２５】請求項５の発明に係る磁気研磨方法は、以
上のように、非磁性体パイプ外面近傍に上記非磁性体パ
イプと非接触で配置される少なくとも互いに極性の異な
る一対の磁石により、内部に磁性体を含む固形の研削体
を上記非磁性体パイプ内面に磁力で引き付けて接触さ
せ、上記磁石と上記非磁性体パイプとのうち少なくとも
一方を回転させて、上記研削体を上記非磁性体パイプに
対して相対的に回転させることにより、上記非磁性体パ
イプ内面を研削、研磨する磁気研磨方法であって、上記
磁性体は、上記一対の磁石の一方から他方へ向かう磁力
線の影響で研削体が傾くことがないように円筒形を成し
ている構成である。

【０１２６】それゆえ、非磁性体パイプ内面を固形の研
削体によって研削、研磨するので、従来のように液体の
磁性流体を用いる場合に比べ、十分な研削力を得ること
ができる。したがって、非磁性体パイプ内面に、溶接に
よって形成される凸部（溶接ビード部）が存在しても、
上記凸部を容易に除去することができるという効果を奏
する。また、従来のように磁性流体を用いないので、非
磁性体パイプ内面が汚れることはない。その結果、手間
のかかる汚れ落としの作業を行わなくて済み、作業効率
の低下および研磨におけるコスト高を確実に回避するこ
とができるという効果を奏する。また、上記構成によれ
ば、直管パイプや曲がりパイプ、円筒形や非円筒形を問
わず、種々の形状の非磁性体パイプ内面を研削、研磨す
ることができるという効果を併せて奏する。また、上記
磁性体が円筒形であるので、磁石間の磁力線の影響で研
削体が傾くようなことはない。これにより、非磁性体パ
イプ内面に対する研削体の接触圧は均一なものとなるの
で、研削体の偏磨耗および目詰まりは生じにくい。その
結果、研削体をかなり長い寿命まで有効に使用すること
ができるという効果を併せて奏する。請求項６の発明に
係る磁気研磨方法は、以上のように、請求項５の構成に
おいて、上記研削体を、上記非磁性体パイプ内面に対す
る接触圧が均一となるように配することを特徴としてい
る。それゆえ、研削体の非磁性体パイプ内面との接触部
が均一に擦り減るようになるので、研削体を寿命まで有
効に使用することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気研磨装置の主要部の構成を示
す断面図である。

【図２】上記磁気研磨装置の全体構成を示す斜視図であ
る。

【図３】上記磁気研磨装置の主要部を拡大した斜視図で
ある。

【図４】上記磁気研磨装置に用いられる砥石の一構成例
を示すものであり、（ａ）は、上記砥石の斜視図であ
り、（ｂ）は、上記砥石の平面図であり、（ｃ）は、上
記砥石の正面図であり、（ｄ）は、上記砥石の側面図で
ある。

【図５】上記磁気研磨装置に用いられる砥石の他の構成
例を示すものであり、（ａ）は、上記砥石の斜視図であ
り、（ｂ）は、上記砥石の平面図であり、（ｃ）は、上
記砥石の正面図であり、（ｄ）は、上記砥石の側面図で
ある。

【図６】上記砥石を用いた磁気研磨装置の主要部の構成
を示す断面図である。

【図７】上記磁気研磨装置に用いられる砥石のさらに他
の構成例を示すものであり、（ａ）は、上記砥石の斜視
図であり、（ｂ）は、上記砥石の平面図であり、（ｃ）
は、上記砥石の側面図であり、（ｄ）は、上記砥石の正
面図である。

【図８】上記磁気研磨装置に用いられ、強磁性体丸棒を
有する砥石の構成例を示すものであり、（ａ）は、上記
砥石の斜視図であり、（ｂ）は、上記砥石の平面図であ
り、（ｃ）は、上記砥石の側面図であり、（ｄ）は、上
記砥石の正面図である。

【図９】研磨後の粉塵を排出するための溝を表面に有す
る上記砥石の構成例を示すものであり、（ａ）は、上記
砥石の斜視図であり、（ｂ）は、上記砥石の平面図であ
り、（ｃ）は、上記砥石の側面図であり、（ｄ）は、上
記砥石の正面図である。

【図１０】多角柱形状の砥石の構成例を示すものであ
り、（ａ）は、上記砥石の斜視図であり、（ｂ）は、上
記砥石の平面図であり、（ｃ）は、上記砥石の側面図で
あり、（ｄ）は、上記砥石の正面図である。

【図１１】凸部当たり面を有する上記砥石の構成例を示
すものであり、（ａ）は、上記砥石の斜視図であり、
（ｂ）は、上記砥石の平面図であり、（ｃ）は、上記砥
石の側面図であり、（ｄ）は、上記砥石の正面図であ
る。

【図１２】研磨後の粉塵を排出するための溝を表面に有
する上記砥石の構成例を示すものであり、（ａ）は、上
記砥石の斜視図であり、（ｂ）は、上記砥石の平面図で
あり、（ｃ）は、上記砥石の側面図であり、（ｄ）は、
上記砥石の正面図である。

【図１３】粒度の異なる２種の砥石を用いてパイプ内面
を研磨したときの、時間経過に伴う面粗度の変化を示す
グラフである。

【図１４】上記２種の砥石を用い、上記砥石の回転数を
変化させてパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴
う研削量の変化を示すグラフである。

【図１５】１種類の砥石を用い、上記砥石の回転数を変
化させてパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴う
面粗度の変化を示すグラフである。

【図１６】上記砥石を用い、加工テーブルの送り速度を
変化させてパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴
う面粗度の変化を示すグラフである。

【図１７】上記砥石を用い、オシレーション有りと無し
とでパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴う面粗
度の変化を示すグラフである。

【図１８】上記砥石よりも粒度の細かい砥石を用い、上
記砥石の回転数を変化させてパイプ内面を研磨したとき
の、時間経過に伴う面粗度の変化を示すグラフである。

【図１９】上記砥石を用い、加工テーブルの送り速度を
変化させてパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴
う面粗度の変化を示すグラフである。

【図２０】上記砥石を用い、オシレーション有りと無し
とでパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴う面粗
度の変化を示すグラフである。

【図２１】上記砥石よりもさらに粒度の細かい砥石を用
い、上記砥石の回転数を変化させてパイプ内面を研磨し
たときの、時間経過に伴う面粗度の変化を示すグラフで
ある。

【図２２】上記砥石を用い、加工テーブルの送り速度を
変化させてパイプ内面を研磨したときの、時間経過に伴
う面粗度の変化を示すグラフである。

【図２３】ベアリング内に一対の磁石を一組だけ配置す
ると共に、パイプ内面に１個の砥石を接触させるように
した磁気研磨装置の主要部の構成を示す断面図である。

【図２４】ベアリング内に１個の磁石のみを配置するよ
うにした磁気研磨装置の主要部の構成を示す断面図であ
る。

【図２５】従来の磁気研磨装置の概略の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

９パイプ（非磁性体パイプ）３１磁石３２磁石３３砥石（研削体）３４永久磁石（磁性体）４１強磁性体丸棒（円筒形磁性体）４４溝４６ｂビード当たり面（凸部当たり面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−372347（ＪＰ，Ａ) 特開平７−40211（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−221962（ＪＰ，Ａ) 特開平７−227747（ＪＰ，Ａ) 特開平６−63854（ＪＰ，Ａ) 特開平10−100060（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−113952（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 31/112 B24B 5/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に磁性体を含み、非磁性体パイプ内面
を研削可能な固形の研削体と、上記非磁性体パイプ内面に上記研削体を磁力で引き付け
て接触させることができるように、上記非磁性体パイプ
外面近傍に上記非磁性体パイプと非接触で、かつ、上記
非磁性体パイプ外面に沿って回転可能に設けられる少な
くとも互いに極性の異なる一対の磁石とを備え、上記磁石と上記非磁性体パイプとのうち少なくとも一方
を回転させて、上記研削体を上記非磁性体パイプに対し
て相対的に回転させることにより、上記非磁性体パイプ
内面を研削、研磨するようになっており、上記磁性体は、上記一対の磁石の一方から他方へ向かう
磁力線の影響で研削体が傾くことがないように円筒形を
成していることを特徴とする磁気研磨装置。
【請求項２】上記研削体は、上記非磁性体パイプ内面に
対する接触圧が均一となるように配されていることを特
徴とする請求項１に記載の磁気研磨装置。
【請求項３】上記研削体は、上記非磁性体パイプ内面に
存在し、溶接によって形成される凸部と接触した際の衝
撃が緩和されるような凸部当たり面を有していることを
特徴とする請求項１または２に記載の磁気研磨装置。
【請求項４】上記研削体の表面には、研磨後の粉塵を排
出するための溝が刻設されていることを特徴とする請求
項１、２または３に記載の磁気研磨装置。
【請求項５】非磁性体パイプ外面近傍に上記非磁性体パ
イプと非接触で配置される少なくとも互いに極性の異な
る一対の磁石により、内部に磁性体を含む固形の研削体
を上記非磁性体パイプ内面に磁力で引き付けて接触さ
せ、上記磁石と上記非磁性体パイプとのうち少なくとも
一方を回転させて、上記研削体を上記非磁性体パイプに
対して相対的に回転させることにより、上記非磁性体パ
イプ内面を研削、研磨する磁気研磨方法であって、上記磁性体は、上記一対の磁石の一方から他方へ向かう
磁力線の影響で研削体が傾くことがないように円筒形を
成していることを特徴とする磁気研磨方法。
【請求項６】上記研削体を、上記非磁性体パイプ内面に
対する接触圧が均一となるように配することを特徴とす
る請求項５に記載の磁気研磨方法。