JP3683353B2 - セグメント型砥石 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円盤状の砥石台金と、当該砥石台金の円周部付近に設けられる砥石チップとからなるセグメント型砥石に関するものであり、特に、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に対して着脱可能なように取り付けられる構成からなるようにした、セグメント型砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセグメント型砥石は、図１２に示す如く、金属製ディスク２０の円周面上等に、一定の形状を有する砥石チップ１０が、接着剤等にて、全周にわたって一様に張り付けられることによって形成されるようになっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のセグメント型砥石は、その砥石チップが接着剤等の接着手段にて強固に砥石台金上に取り付けられているものであり、これら各砥石チップのうちのいずれか一つが破損したような場合においても、砥石全体を補修しなければならない。すなわち、大きな砥石車からなるものにおいて、これら砥石車を機械（マシーン）から取り外して、破損した部分の砥石チップを張り替え、更には、ドレッシング及びツルーイングを行なわなければならない。このことは、破損した砥石チップの張り替え作業が煩わしいだけではなく、大きくて重い砥石車を、マシーンから取り外して諸作業をしなければならず、この脱着作業は、その作業性を低下させるものである。このような問題点を解決するために、円盤状の形態からなる砥石台金の円周部付近であって、その側面部に設けられる砥石チップを、接着剤等による張り付け手段によって取り付けるのではなく、ネジ結合手段にて取り付けるようにし、これによって砥石チップの脱着が簡単に行なえるようにした、セグメント型砥石を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、その中央部に設けられるものであって上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を持って形成される円錐面の一部からなる傾斜面と、からなるようにし、このように形成された平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように取り付けられるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
上記構成を採ることにより、本発明においては次のような作用を呈することとなる。すなわち、本発明のものにおける砥石チップは、例えば図１に示す如く、円盤状の形態を有する砥石台金の円周部付近であって、その側面部に適宜間隔をもって設けられるようになっているものである。また、本砥石チップの頭部は、例えば図３に示す如く、平面（水平面）と傾斜面とを有する形状となっており、これら各面のところに砥粒が設けられるようになっているものである。そして、このような砥粒を有する面が研削時において、上記傾斜面は食い付き面としての機能を発揮して粗研削を担い、平面（水平面）は仕上げ面としての機能を発揮することとなる。その結果、一回のトラバースにて研削を完了させることができるようになる。また、本発明のものにおいては、上記砥石台金の円周部付近の側面部に砥石チップが適当な間隔をもって設けられ、これによって、上記砥石台金の円周部付近には適当な隙間が形成されるようになっているので、この隙間を通じてクーラントは自由に流動することができるようになる。従って、本発明のものは優れた冷却機能を発揮することとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効率良く排出されることとなる。
【０００６】
また、本砥石チップは、ボルトまたは袋ナット状の形態からなるものであり、その第二のネジ部（第二ネジ部）を上記砥石台金に設けられた第一のネジ部（第一ネジ部）のところにネジ結合させるようになっているものである。従って、当該砥石チップの砥石台金上に上記第一のネジ部を適宜設けておけば、当該第一のネジ部に、本砥石チップをネジ結合させることによって、砥石チップを簡単に装着することができるようになる。その結果、研削状態に応じたセグメント型砥石を簡単に形成することができるようになる。すなわち、重研削、あるいは高速研削、またはワークの材質等に合わせて、砥石チップの配列等を適宜調整することができるようになり、一個の砥石台金にて、各種の研削状況に応じた砥石を形成することができるようになる。
【０００７】
また、本砥石チップは、その頭部に砥粒が設けられるようになっているものであるので、この頭部に設けられる砥粒の種類あるいは粒度等の異なったものを数種類用意しておけば、同一の砥石台金をベースに複数種類のセグメント型砥石を形成することができるようになる。これによっても、多種類の砥石を形成することができるようになる。
【０００８】
また、このような砥石チップに設けられる砥粒は、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、または、これらの混ぜ合わされたものからなるものであって、しかも、これら砥粒は濡れ性の良い接合材にて上記砥石チップの頭部に取り付けられるようになっているものであるので、当該砥石チップを有する本セグメント型砥石は、優れた研削能力を発揮することとなる。すなわち、当該砥石チップに取り付けられる砥粒自体が優れた研削能力を発揮するとともに、砥粒の砥石チップ頭部への取付手段も強力なものとなっているので、砥石チップ自体も重研削に耐え得ることとなる。そして更に、このような砥石チップが適当な間隔をもって砥石台金上に取り付けられるようになっているので、研削油（クーラント）の研削面への供給が円滑に行なわれることとなり、本砥石チップを有するセグメント型砥石においては、連続研削にも耐え得ることとなる。これらによっても、本セグメント型砥石は優れた研削能力を発揮することとなる。
【０００９】
次に、請求項２記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた第一のネジ部への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするためのマーカの役目を果たす位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように、かつ、上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにした構成を採ることとした。
【００１０】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、次のような作用を呈することとなる。すなわち、上記砥石チップの頭部には、例えば図４及び図５に示す如く、第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線（Ｏ 2 Ｏ 2 ）に対して所定の傾斜角（α）を有する回転創成面にて形成される傾斜面と、が設けられるようになっているとともに、これら各面のところには砥粒が設けられるようになっていることより、このような砥石チップが砥石台金上に取り付けられた状態にて研削作業が進められると、上記請求項１記載の場合と同様、上記傾斜面は食い付き面としての機能を発揮して粗研削を担うようになるとともに、平面（水平面）は仕上げ面としての機能を発揮するようになる。その結果、一回のトラバースにて研削作業を完了させることができるようになる。
【００１１】
次に、請求項３記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石台金の上記挿入孔の周りに段付部を設け、一方、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の横断面形状を多角形の形状を有するようにし、更に、その縦断面形状は中央部に形成されるものであって軸心に対して直角な方向に形成される平面並びに当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を有した状態で形成される円錐面の一部にて形成される傾斜面からなるようにし、このように形成された各面の表面にダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップの上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにした構成を採ることとした。
【００１２】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいても、基本的には上記請求項１記載のものと同様の作用を呈することとなる。すなわち、砥石チップの頭部には所定の砥粒の取り付けられた平面（水平面）と傾斜面とが設けられるようになっているので、上記傾斜面は食い付き面を形成して粗研削を担うとともに、平面（水平面）は仕上げ面として仕上げ研削を担うようになる。その結果、一回のトラバースにて効率良く研削作業を完了させることができるようになる。更に、これに加えて、上記砥石チップは、胴部とネジ切り部とからなる軸部を有する構成からなるところから、上記砥石チップを上記砥石台金の挿入孔に挿入させることによって、その胴部が上記挿入孔のところに嵌まり込むこととなる。そして、このような状態において、上記ネジ切り部のところに上記締結用のナットを締結することによって、本砥石チップは、上記砥石台金のところに、当該砥石台金の側面部を挟んだ状態で取り付けられることとなる。また、各砥石チップは、その軸部を挿入孔に差し込むだけで、その頭部が上記砥石台金の側面部に形成された段付部のところに接するように位置決めされることとなる。また、これによって、各砥石チップの、その頭部は、その取付方向が、すべて同一の状態（位相）に設定されることとなる。従って、全体的に均一な状態に固定されることとなる。すなわち、砥石台金には段付部が設けられていることにより、上記砥石チップを挿入孔に挿入することによって、その頭部と上記段付部とが接することとなる。従って、上記砥石チップを上記砥石台金に装着（取り付け）するに当たっては、上記の如く、上記砥石チップの軸部を上記砥石台金の挿入孔のところに挿入するとともに、上記砥石チップのネジ切り部のところにナットを締結することによって、簡単に砥石台金の側面部に装着、かつ、固定することができるようになる。また、研削時等における砥石チップ自身の回転運動を防止することができるようになる。
【００１３】
次に、請求項４記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにし、当該頭部の縦断面形状を、上記軸部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた挿入孔への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするためのマーカの役目を果たす位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の挿入孔のところに挿入されるとともに上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにするためのものであって上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、上記請求項２または請求項３記載のものと同様の作用を呈することとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について、図１ないし図５を基に説明する。本発明の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、円盤状の形態からなるものであって、その円周部付近の側面部２１に複数の雌ネジ部２２を有するように形成された砥石台金２と、当該砥石台金２の上記雌ネジ部２２に、ネジ結合手段にて取り付けられるものであって、ボルト状の形態からなるとともに、その頭部頂面のところに無数の砥粒３を有する砥石チップ１と、からなることを基本とするものである。
【００１５】
このような基本構成において、上記円盤状の砥石台金２は、金属製部材からなるものであり、その円周部付近の側面部２１には雌ネジ部２２が複数箇所設けられるようになっているものである。なお、砥石チップ１の取り付けられる上記雌ネジ部２２としては、図２に示す如く、円周部付近に一列に設けられるようになっているものの外に、図１に示す如く、複数列にわたって設けられるようになっているものがある。この複数列からなるものにおいては、上記砥石チップ１は、研削条件に応じて、その取付位置（取付状態）が適宜選択されることとなる。
【００１６】
次に、このような構成からなる砥石台金２の雌ネジ部２２に係合する砥石チップ１は、図１及び図３に示す如く、ボルト状の形態からなるものであり、上記砥石台金２の雌ネジ部２２と係合する軸状の雄ネジ部１２と、当該雄ネジ部１２の一方の端部に設けられるものであってボルトの頭の部分を成す頭部１１と、からなることを基本とするものである。そして、このような構成からなる上記頭部１１の、その頂面（先端面）１１１には、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が設けられるようになっているものである。また、このような構成からなる本砥石チップ１は、鉄系の金属製材料からなるものである。
【００１７】
このような構成からなる上記砥石チップ１の、その頭部１１の形状は、図２に示す如く、多くの場合には、６角形のボルト頭からなるものであるが、この６角形の形状に限定されるものでは無い。当該頭部１１は４角形あるいは８角形等の多角形からなるものであっても良いし、または、二面取り形状からなる小判形の形態からなるもの、更には円形の形状からなるものであって、その側面部にローレット溝等の施された形態からなるものであっても良い。要は、スパナ等の簡単な工具にて、回転駆動されるようなものであれば良い。
【００１８】
また、このような多角形の断面形状等からなる本頭部１１は、その縦軸方向の形状が、図３に示す如く、雄ネジ部１２の軸心（Ｏ1 Ｏ1 ）に対して直角な面（平面）からなる水平面１１５と、上記雄ネジ部１２の上記軸心に対して所定の傾斜角（θ）を有する傾斜面１１９とからなる頂面（先端面）１１１を有するようになっているものである。そして更に、このような６角形状のボルト頭からなる頭部１１を有する本砥石チップ１は、図２に示す如く、対角上に在る６角形の頂点（Ｏ111 ）を結ぶ線が、砥石台金２の中心であるＯ2 点の方向を向くように、砥石台金２の上記雌ネジ部２２に取り付けられるようになっているものである。すなわち、各砥石チップ１の上記頭部１１に形成される頂点（Ｏ111 ）が、砥石台金２の中心であるＯ2 点に対して放射状に設置されるようになっているものである。これによって、各砥石チップ１が研削作業に携わるときに、ワークと砥石チップ１との接触面積が最も大きくなるようにしているものである。
【００１９】
また、上記構成からなる砥石チップ１の頭部１１の形態としては、この外に、図４及び図５に示すようなものが挙げられる。このものは、砥石台金２の雌ネジ部２２と係合する雄ネジ部１２のところは上記構成のものと同じであるが、頭部１１に形成される頂面（先端面）１１１’のところが異なっているものである。すなわち、図４及び図５に示す如く、研削に寄与する砥粒３の取り付けられる頭部１１の頂面（先端面）１１１’は、上記砥石台金２の雌ネジ部２２に砥石チップ１が取り付けられた状態において、砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）に対して所定の傾斜角（α）を有する回転創成面にて形成される傾斜面１１９’と、上記雄ネジ部１２の軸心（Ｏ1 Ｏ1 ）に対して直角な平面にて形成される水平面１１５と、からなるようになっているものである。従って、当該頂面（先端面）１１１’のうちの傾斜面１１９’は、図５に示す如く、砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）上の一部に形成される点（Ｏ21）を頂点とする円錐面の一部にて形成されるようになっているものである。このように、頂面（先端面）１１１’の一部を形成する傾斜面１１９’は回転創成面にて形成されるようになっているものであるところから、当該砥石チップ１が砥石台金２上に取り付けられたときに、上記傾斜面１１９’が図５におけるＯ21点を頂点とする円錐面内に正確に設置されるようにするため、上記頭部１１の一部にマーカの役目を果たす位置決め部１１８が設けられるようになっている。そして、この各位置決め部１１８が、図４に示す如く、砥石台金２の中心点（Ｏ2 ）を中心にして放射状に配列されるように、上記各砥石チップ１は砥石台金２の各雌ネジ部２２に取り付けられることとなる。
【００２０】
なお、上記のように頭部１１に傾斜面１１９、１１９’を設けることにより、研削開始時において、傾斜面１１９、１１９’の最も外周部分は切り込み量が非常に少なくなるため、砥石とワークとの接触による衝撃力が小さくなり、砥石チップ１にかかるダメージが最小限に抑えられることとなる。また、ワークと砥石との間を砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）と直交する方向に相対的に移動させる所謂トラバース研削においては、傾斜面１１９、１１９’が粗研削を担い、水平面１１５が仕上げ研削を担うようになる。従って、一回のトラバースにて研削を完了させることができるようになる。
【００２１】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図６ないし図８を基に説明する。このものの特徴とするところは、上記ボルト状砥石チップの、その軸部の構造に関してである。すなわち、本実施の形態に関するものの、その構成は、図６に示す如く、円盤状の形態からなるものであって、その円周部付近の側面部２１に挿入孔２３を有するとともに、当該挿入孔２３の近傍に円環状の段付部２１１を有する形態からなる砥石台金２’と、当該砥石台金２’に設けられた上記挿入孔２３に挿入される胴部１３１等からなる軸部１３、更には当該軸部１３を形成するネジ切り部１３２の反対側の端部に設けられるものであって多角形の断面形状を有するとともに、その先端面に無数の砥粒３の設けられる頭部１１等にて形成される砥石チップ１’と、からなることを基本とするものである。
【００２２】
このような構成において、上記円盤状の砥石台金２’は金属製部材からなるものであり、その円周部付近の側面部２１には挿入孔２３が複数箇所設けられるようになっているものである。当該挿入孔２３は、上記砥石台金２’を貫通し、かつ、上記砥石チップ１’の軸部１３を形成する胴部１３１が挿入されるようになっているものである。そして、当該挿入孔２３は、その径が、上記胴部１３１及び上記ネジ切り部１３２の径よりもわずかに大きな値を有するように形成されているものである。なお、これら砥石チップ１’が挿入され、取り付けられる上記挿入孔２３は、図６に示す如く、円周部付近に並んだ状態で設けられるようになっているものが一般的ではあるが、この外に、複数列並んだ状態で設けられるようなものであってもよい。また、上記挿入孔２３の付近には、当該挿入孔２３の設けられている面よりも高くなるように、かつ、上記砥石チップ１’の取付方向に突出させた状態に形成された段付部２１１が、円環状に設けられるようになっているものである。なお、このような段付部２１１の、その高さは、図８及び図１０に示す如く、砥石チップ１’、７の頂面１１１であって砥粒３の取り付けられる面よりも低くなるように設定されている。
【００２３】
次に、このような構成からなる上記砥石台金２’の挿入孔２３に挿入される砥石チップ１’は、図６に示す如く、上記砥石台金２’の側面部２１に設けられた挿入孔２３に挿入される胴部１３１、及び当該胴部１３１に連続して雄ネジ部の形成されたネジ切り部１３２からなる軸部１３と、当該軸部１３の上記ネジ切り部１３２とは反対側の端部に設けられるものであって、多角形の断面形状を有するとともに、ボルトの頭を成す頭部１１と、からなることを基本とするものである。そして、このような構成からなる上記頭部１１の、その頂面（先端面）１１１には、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が設けられるようになっているものである。また、このような構成からなる本砥石チップ１’は、鉄系の金属製材料からなるものである。
【００２４】
このような構成からなる砥石チップ１’を、上記砥石台金２’の側面部２１に取り付けるに当たっては、まず、砥石台金２’の挿入孔２３に軸部１３を挿入する。そして、この状態で、上記頭部１１が砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１のところに接するように位置決めをする。すなわち、図７及び図８に示す如く、砥石チップ１’の頭部１１の側面部に形成された垂直面１１ａを上記砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１の側壁のところに接触させるように設置（セッティング）する。そして、上記砥石台金２’の側面部２１を突き抜けて飛び出した状態となっているネジ切り部１３２のところに、ナット１４を取り付ける（締め付ける）。これによって、上記砥石台金２’の側面部２１のところに、当該側面部２１を上記頭部１１とナット１４とで挟み込んだ状態で、本砥石チップ１’が装着される（取り付けられる）こととなる。そして、このとき、上記砥石チップ１’の頭部１１と砥石台金２’とは、緊密に固定されることとなる。その結果、複数の砥石チップ１’が取り付けられた状態において、各砥石チップ１’の、その頭部１１は、その取付方向が、それぞれ決定され、その結果、全体的に均一な状態に取り付けられることとなる。従って、砥石チップ１’の取り替え時等において、その装着作業が簡単に行なわれるとともに、その位置決めも簡単に行なわれることとなる。また、このような取付状態（装着状態）において、図８に示す如く、砥石チップ１’の頭部１１の垂直面１１ａと砥石台金２’に設けられた段付部２１１とは接するように位置決めされ、かつ、固定されているので、これによって、研削時等における砥石チップ１’自身の廻り止めが成されることとなる。
【００２５】
なお、上記の外に、本砥石チップとしては、図９及び図１０に示すような袋ナット状のもの（７）が挙げられる。すなわち、この場合の砥石チップ７は、これまで述べて来たものとは異なって袋ナット状の形態からなることを基本とするものである。そして、このような袋ナット状の砥石チップ７のその頂面１１１には、これまでのものと同様、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が濡れ性の良い金属製ロー材からなる接合材５にて接合される（取り付けられる）ようになっているものである。なお、このような構成からなる袋ナット状砥石チップ７の砥石台金２上への取り付けにあたっては、例えば図９に示す如く、上記砥石台金２の、その側面部２１のところにボルト８が溶接手段あるいは埋め込み手段等にて設けられるようになっているものにおいては、このようなボルト８の雄ネジ部（ネジ部）８８のところに、上記袋ナット状砥石チップ７の内側に形成された雌ネジ部（ネジ部）７７をネジ結合させることによって装着が行なわれる。また、図１０に示すような差込みタイプのものにおいては、砥石台金２の周縁部に設けられる挿入孔２３のところにボルト８を挿入する（差し込む）とともに、当該ボルト８の雄ネジ部（ネジ部）８８のところに、上記袋ナット状砥石チップ７の雌ネジ部（ネジ部）７７をネジ結合させることによって、その取り付けが行なわれることとなる。
【００２６】
次に、このような構成からなる砥石チップ１、１’、７の頭部１１の頂面（先端面）１１１、１１１’に取り付けられる砥粒３について、その取り付け方法も含めて説明する。まず、上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に取り付けられる砥粒３としては、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒が用いられる。また、このような砥粒３を上記金属製材料からなる頭部１１の頂面１１１、１１１’に取り付ける接合材５としては、上記砥粒３との間において濡れ性の良い金属製ロー材が採用されることとなる。具体的には、上記接合材５は、チタン（Ｔi ）を含む周期律表第４Ａ族の金属、バナジウム（Ｖ）を含む周期律表第５Ａ族の金属、及びクロム（Ｃr ）を含む周期律表第６Ａ族の金属のうちのいずれか一つと、銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等を含む周期律表第１Ｂ族の金属との合金からなることを基本とするものである。このような構成を採ることにより、上記砥粒３がダイヤモンドである場合、当該砥粒３の表面には、上記接合材５の中に含まれるチタン（Ｔi ）との間においてチタンカーバイト層が形成されることとなる。このチタンカーバイト層は、半金属性のメタライジング層からなるものであるので、接合材５を形成する他の金属との間においても結合性が良くなる。これらのことから、当該チタンカーバイトからなるメタライジング層を介して、上記砥粒３と接合材５とは結合性が良くなる。すなわち、上記周期律表第１Ｂ族の金属である銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等からなる接合材５の上記砥粒３への濡れ性が良くなり、各砥粒３は、上記接合材５によって強力にグリップ（保持）され、上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に強力に取り付けられる（結合される）こととなる。なお、このことは、上記チタン（Ｔi ）に代わって、バナジウム（Ｖ）、あるいはクロム（Ｃr ）が採用された場合にも同様のことが言える。
【００２７】
次に、このような構成からなる上記砥粒３の、上記頭部頂面１１１、１１１’への具体的な取付け方法について、図１１を基に説明する。まず、チタン（Ｔi ）を含む周期律表第４Ａ族の金属、あるいはバナジウム（Ｖ）を含む周期律表第５Ａ族の金属、またはクロム（Ｃr ）を含む周期律表第６Ａ族の金属のうちのいずれか一つのものによって形成される金属粉末と、銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等の周期律表第１Ｂ族の金属粉末と、更には、当該周期律表第１Ｂ族の金属との間において合金を形成するスズ（Ｓn ）、亜鉛（Ｚn ）、鉄（Ｆe ）等の金属の粉末とを、適当な有機バインダーを加えて混合し、ペースト状のもの（混合物）を造る。そして、このようなペースト状の混合物を、図１１の（イ）に示す如く、砥石チップ１、１’の頭部１１に形成される頂面（先端面）１１１、１１１’上に塗布する。次に、このような状態のペースト状混合物の上に、図１１の（イ）に示す如く、ダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒を付着させる。これによって、図１１の（ロ）に示す如く、上記頭部頂面（先端面）１１１、１１１’上に、ペースト状混合物を介して砥粒３の付着した状態のものが形成される。
【００２８】
次に、このようにして所定の状態に形成されたものを、焼成工程にて焼成する。なお、この焼成に当っては、上記接合材５を形成する金属材が酸化物を形成することのないようにするため、上記焼成工程を行なう炉内の雰囲気を、アルゴンガス等の不活性ガスの充填された状態、または、真空状態に保持する。このような状態において焼成工程が行なわれる。また、このときの炉内は、８４０℃ないし９４０℃程度の温度に保たれる。この温度は、砥粒３の表面にチタンカーバイト（Ｔi Ｃ）からなるメタライジング層が形成されるとともに、接合材２を形成する各種金属が溶融して合金を形成する範囲の温度である。すなわち、あまり高温状態で、かつ、長時間加熱されると、砥粒３が、例えばダイヤモンドである場合、当該砥粒３の表面のチタンカーバイト層（Ｔi Ｃ）が深くなり過ぎ、接合材５との結合強度が低下するおそれがあるからである。
【００２９】
このような工程を経ることによって、砥粒３の周りは、図１１の（ハ）に示す如く、濡れ上がった金属製の接合材５によって被われるとともに、各砥粒３は強固に保持（グリップ）されることとなる。また、接合材５と頭部頂面１１１、１１１’との間においても、両者は金属どうしであるので、合金を形成し、強固に結合されることとなる。そして、上記接合材５の濡れ上がりの際に、当該接合材５が引き上げられ、砥粒３と砥粒３との間には、図１１の（ハ）に示す如く、凹陥状のポケット部６が形成されることとなる。
【００３０】
なお、上記構成において、上記メタライジング層は、上記チタンカーバイト（Ｔi Ｃ）の代わりに、バナジウムカーバイト（ＶＣ）、あるいはクロムカーバイト（Ｃr Ｃ）等にて形成される場合もある。この場合においても、これらメタライジング層と銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）を含む周期律表第１Ｂ族の金属とは融合しやすくなっているので、ダイヤモンド砥粒３と接合材５との濡れ性が良くなり、両者の結合力は強固になる。また、上記構成は、砥粒３に立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を用いた場合にも、同じように、ホウ素（Ｂ）とチタン（Ｔi ）との間においてメタライジング層が形成されることにより、強力な結合が行なわれることとなる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、上記接合材５による砥粒３の保持方法としては、上記のような金属製接合材によるものの外に、レジノイドボンド材による方法、またはビトリファイドボンド材による方法、あるいは電気メッキによるメタルボンド材による方法等が考えられる。
【００３２】
次に、上記構成からなる本実施の形態のものについての、その作用等について説明する。すなわち、本実施の形態のものにおける砥石チップ１、１’、７は、図１及び図６等に示す如く、円盤状の砥石台金２、２’の円周部付近であって、その側面部２１に適宜間隔をもって設けられるようになっているものである。従って、各砥石チップの間には、隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて、研削油の流動及び研削屑の排出等が適宜行なわれることとなる。すなわち、従来のセグメント型砥石に比べて、本実施の形態のものにおいては、上記砥石台金２、２’の円周部付近であって、その側面部２１に砥石チップ１、１’、７が適当な間隔をもって設けられるようになっているものであるところから、これら砥石チップの間には大きな隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて研削油（クーラント）は自由に流動することができるようになる。従って、従来のセグメント型砥石に比べて優れた冷却性能等を有することとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効率良く排出されることとなる。
【００３３】
また、本砥石チップ１、１’、７は、ボルト状または袋ナット状の形態からなるものであり、その雄ネジ部１２あるいはネジ部８８、またはネジ切り部１３２を介して砥石台金２、２’の側面部２１に取り付けられるようになっているものであるところから、当該砥石チップ１、１’、７の砥石台金２、２’上への装着及び取り外しが簡単に行なわれることとなる。すなわち、上記砥石台金２上に雌ネジ部２２が設けられた構成からなるもの（図１参照）においては、その適宜箇所に砥石チップ１をネジ込むことによって、簡単に装着することができるようになり、研削状態に合わせて上記砥石台金２の適当な場所（位置）に、上記砥石チップ１を取り付けることができるようになる。これによって、重研削、あるいは高速研削、またはワークの材質等に合わせて、砥石チップ１の配列等を適宜調整することができるようになり、一個の砥石台金にて、多種類の研削に応じた砥石を形成することができるようになる。
【００３４】
また、砥石チップを砥石台金上に締付ナットを用いて取り付けるようにしたもの（図６参照）においては、砥石台金２’の側面部２１に挿入孔２３を設けるとともに、当該挿入孔２３の近傍に段付部２１１を設け、このような状態において、上記砥石台金２’の挿入孔２３のところに、上記砥石チップ１’の軸部１３を挿入するとともに、当該軸部１３のネジ切り部１３２のところに締結用のナット１４を取り付けることによって、砥石チップ１’の砥石台金２’上への装着が行なわれることとなる。そして、このような砥石チップ１’の装着に当っては、上記砥石チップ１’の軸部１３を挿入孔２３に差し込むだけで、その頭部１１の垂直面１１ａが上記砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１のところに接するように位置決めされることとなる（図７、図８参照）。その結果、各砥石チップ１’の、その頭部１１は、その取付方向が、すべて同一の状態（位相）に設定されるようになる（図７参照）。その結果、各砥石チップの頭部は、全体的に均一な状態に固定されることとなる。また、研削時等における砥石チップ１’自身の廻り止め機能も確保されることとなる。
【００３５】
また、これら砥石チップ１、１’、７は、その頭部１１に砥粒３が設けられるようになっているものであるので、この頭部１１に設けられる砥粒３の種類あるいは粒度等を変えたものを数種類設定しておくことによって、同一形態の砥石チップをベースに複数種類の砥石チップを形成することができるようになる。また、これら砥石チップ１、１’、７は、その頭部１１が６角形を初めとした多角形からなるものであるところから、工具等を用いることによって、上記砥石チップ１、１’、７を上記砥石台金２、２’に対して簡単に脱着することができるようになる。従って、目詰まり等をした砥石チップ１、１’、７を、砥石チップ単体の状態で取り外し、更には取り替えることができるようになる。すなわち、重い砥石台金（砥石車）２、２’を機械（マシーン）から取り外したりすることなく、砥石チップの交換をすることができるようになる。また、このようにして取り外された砥石チップ１、１’、７は、単独でツルーイン及びドレッシングを受けることが可能となる。
【００３６】
また、このような砥石チップ１、１’、７に設けられる砥粒３は、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなるものであって、しかもこれら砥粒３はチタン（Ｔi ）を含む濡れ性の良い金属製接合材５にて上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に取り付けられるようになっているものであるので、当該砥石チップ１、１’、７を有する本セグメント型砥石は、優れた研削能力を発揮することとなる。また、砥粒３の砥石チップ１、１’、７の頭部頂面（先端面）１１１、１１１’への取り付け構造も強力なものとなっているので、砥石チップ１、１’、７自体も重研削に耐え得ることとなる。また、このような接合材５の溶融が行なわれるに際して、当該接合材５は、図１１の（ハ）に示す如く、上記メタライジング層を介して上記砥粒３の周りに濡れ上がることとなるので、各砥粒間には上記接合材５の濡れ上がり現象によって凹陥部が形成されることとなり、この凹陥部を基礎として、図１１の（ハ）に示すようなポケット部６が形成されることとなる。すなわち、このような砥石チップ１、１’、７が、図１または図６に示す如く、砥石台金２、２’上に取り付けられ、セグメント型砥石として形成されると、上記凹陥状のポケット部６は、研削屑（切り粉）の逃げ部等を形成することとなる。従って、上記ポケット部６に溜った切り粉は、上記逃げ部にて形成される逃げ溝を介して研削油とともに砥石チップ１、１’、７の外へと排出され、更には砥石台金２、２’の外へと排出されることとなる。これらのことより、上記砥石チップ１、１’、７は目詰まり等をせず、長時間の連続研削に耐え得ることとなる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップとからなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の円周部付近であって、その側面部に設けられた雌ネジ部または挿入孔に装着される軸部と、当該軸部の一方の端部に設けられるものであって、多角形の断面形状を有するとともに、その先端面のところに濡れ性の良い金属製接合材にて取り付けられるダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちのいずれか一方のものからなる砥粒を無数に有する頭部と、からなるようにするとともに、当該砥石チップが上記砥石台金の雌ネジ部または挿入孔のところに着脱可能なように取り付けられる構成からなるようにしたので、各砥石チップ間には大きな隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて研削油（クーラント）は、十分に研削面に供給されるようになった。その結果、冷却性能が増し、連続研削等にも耐え得るようになった。また、砥石チップは砥石台金の側面部の任意の箇所に取り付けられるようになったので、この砥石チップの取付場所（設置場所）を適宜変えることによって各種の研削条件に対応させることができるようになった。
【００３８】
また、砥石チップは砥石台金から簡単に取り外し、かつ、取り付けることができるようになったので、重い砥石台金（砥石車）を機械（マシーン）から取り外したりすること無く、砥石チップの交換等をすることができるようになり、砥石チップ単体で、その修理、または、ツルーイングあるいはドレッシング等を行なうことができるようになった。従って、本セグメント型砥石（砥石車）全体の維持・管理が簡単に行なえるようになった。また、本砥石チップは量産化をすることができるようになったので、これによって砥石チップの製造原価の低減化、更には本セグメント型砥石自体の製造原価の低減化を図ることができるようになった。
【００３９】
また、砥石チップを、上記砥石台金に締結用ナットを用いて取り付けるようにしたものにおいては、その位置決めが、砥石チップの頭部に設けられた垂直面のところを上記砥石台金の段付部のところに接触させるだけで簡単に行なえるようになるとともに、その廻り止め機能も発揮させることができるようになった。
【００４０】
また、砥石チップの頭部に設けられる砥粒は、ダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒からなるものであるとともに、これら砥粒は濡れ性の良い金属製接合材にて取り付けられるようになっているので、砥石チップの耐久性が増し、重研削等にも耐え得るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に関するものの、その全体構成を示す展開斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの砥石台金上への取付状態を示す平面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの構成を示す立面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの、その頭部頂面に関する変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの、その頭部頂面に関する変形例を示す立面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの全体構成を示す展開斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの、その砥石台金上への取付状態を示す平面図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの全体構成を示す立面図である。
【図９】本発明にかかる砥石チップを袋ナット状の形態からなるようにしたものについての、その取付状態を示す立面図である。
【図１０】本発明にかかる砥石チップを袋ナット状の形態からなるようにしたものについての、その取付状態の変形例を示す立面図である。
【図１１】本発明にかかる砥石チップの頭部頂面（先端面）への砥粒の取付工程を示す図である。
【図１２】従来例のセグメント型砥石の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 砥石チップ
１’ 砥石チップ
１１ 頭部
１１１ 先端面（頭部頂面）
１１１’ 先端面（頭部頂面）
１１ａ 垂直面
１１５ 水平面
１１８ 位置決め部
１１９ 傾斜面
１１９’ 傾斜面
１２ 第二ネジ部（雄ネジ部）
１３ 軸部
１３１ 胴部
１３２ ネジ切り部
１４ ナット
２ 砥石台金
２’ 砥石台金
２１ 側面部
２１１ 段付部
２２ 第一ネジ部（雌ネジ部）
２３ 挿入孔
３ 砥粒
５ 接合材
６ ポケット部
７ 砥石チップ（袋ナット状砥石チップ）
７７ ネジ部（雌ネジ部）
８ ボルト
８８ ネジ部（雄ネジ部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、円盤状の砥石台金と、当該砥石台金の円周部付近に設けられる砥石チップとからなるセグメント型砥石に関するものであり、特に、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に対して着脱可能なように取り付けられる構成からなるようにした、セグメント型砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセグメント型砥石は、図１２に示す如く、金属製ディスク２０の円周面上等に、一定の形状を有する砥石チップ１０が、接着剤等にて、全周にわたって一様に張り付けられることによって形成されるようになっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のセグメント型砥石は、その砥石チップが接着剤等の接着手段にて強固に砥石台金上に取り付けられているものであり、これら各砥石チップのうちのいずれか一つが破損したような場合においても、砥石全体を補修しなければならない。すなわち、大きな砥石車からなるものにおいて、これら砥石車を機械（マシーン）から取り外して、破損した部分の砥石チップを張り替え、更には、ドレッシング及びツルーイングを行なわなければならない。このことは、破損した砥石チップの張り替え作業が煩わしいだけではなく、大きくて重い砥石車を、マシーンから取り外して諸作業をしなければならず、この脱着作業は、その作業性を低下させるものである。このような問題点を解決するために、円盤状の形態からなる砥石台金の円周部付近であって、その側面部に設けられる砥石チップを、接着剤等による張り付け手段によって取り付けるのではなく、ネジ結合手段にて取り付けるようにし、これによって砥石チップの脱着が簡単に行なえるようにした、セグメント型砥石を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、その中央部に設けられるものであって上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を持って形成される円錐面の一部からなる傾斜面と、からなるようにし、このように形成された平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように取り付けられるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
上記構成を採ることにより、本発明においては次のような作用を呈することとなる。すなわち、本発明のものにおける砥石チップは、例えば図１に示す如く、円盤状の形態を有する砥石台金の円周部付近であって、その側面部に適宜間隔をもって設けられるようになっているものである。また、本砥石チップの頭部は、例えば図３に示す如く、平面（水平面）と傾斜面とを有する形状となっており、これら各面のところに砥粒が設けられるようになっているものである。そして、このような砥粒を有する面が研削時において、上記傾斜面は食い付き面としての機能を発揮して粗研削を担い、平面（水平面）は仕上げ面としての機能を発揮することとなる。その結果、一回のトラバースにて研削を完了させることができるようになる。また、本発明のものにおいては、上記砥石台金の円周部付近の側面部に砥石チップが適当な間隔をもって設けられ、これによって、上記砥石台金の円周部付近には適当な隙間が形成されるようになっているので、この隙間を通じてクーラントは自由に流動することができるようになる。従って、本発明のものは優れた冷却機能を発揮することとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効率良く排出されることとなる。
【０００６】
また、本砥石チップは、ボルトまたは袋ナット状の形態からなるものであり、その第二のネジ部（第二ネジ部）を上記砥石台金に設けられた第一のネジ部（第一ネジ部）のところにネジ結合させるようになっているものである。従って、当該砥石チップの砥石台金上に上記第一のネジ部を適宜設けておけば、当該第一のネジ部に、本砥石チップをネジ結合させることによって、砥石チップを簡単に装着することができるようになる。その結果、研削状態に応じたセグメント型砥石を簡単に形成することができるようになる。すなわち、重研削、あるいは高速研削、またはワークの材質等に合わせて、砥石チップの配列等を適宜調整することができるようになり、一個の砥石台金にて、各種の研削状況に応じた砥石を形成することができるようになる。
【０００７】
また、本砥石チップは、その頭部に砥粒が設けられるようになっているものであるので、この頭部に設けられる砥粒の種類あるいは粒度等の異なったものを数種類用意しておけば、同一の砥石台金をベースに複数種類のセグメント型砥石を形成することができるようになる。これによっても、多種類の砥石を形成することができるようになる。
【０００８】
また、このような砥石チップに設けられる砥粒は、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、または、これらの混ぜ合わされたものからなるものであって、しかも、これら砥粒は濡れ性の良い接合材にて上記砥石チップの頭部に取り付けられるようになっているものであるので、当該砥石チップを有する本セグメント型砥石は、優れた研削能力を発揮することとなる。すなわち、当該砥石チップに取り付けられる砥粒自体が優れた研削能力を発揮するとともに、砥粒の砥石チップ頭部への取付手段も強力なものとなっているので、砥石チップ自体も重研削に耐え得ることとなる。そして更に、このような砥石チップが適当な間隔をもって砥石台金上に取り付けられるようになっているので、研削油（クーラント）の研削面への供給が円滑に行なわれることとなり、本砥石チップを有するセグメント型砥石においては、連続研削にも耐え得ることとなる。これらによっても、本セグメント型砥石は優れた研削能力を発揮することとなる。
【０００９】
次に、請求項２記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた第一のネジ部への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするためのマーカの役目を果たす位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように、かつ、上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにした構成を採ることとした。
【００１０】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、次のような作用を呈することとなる。すなわち、上記砥石チップの頭部には、例えば図４及び図５に示す如く、第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線（Ｏ 2 Ｏ 2 ）に対して所定の傾斜角（α）を有する回転創成面にて形成される傾斜面と、が設けられるようになっているとともに、これら各面のところには砥粒が設けられるようになっていることより、このような砥石チップが砥石台金上に取り付けられた状態にて研削作業が進められると、上記請求項１記載の場合と同様、上記傾斜面は食い付き面としての機能を発揮して粗研削を担うようになるとともに、平面（水平面）は仕上げ面としての機能を発揮するようになる。その結果、一回のトラバースにて研削作業を完了させることができるようになる。
【００１１】
次に、請求項３記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石台金の上記挿入孔の周りに段付部を設け、一方、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の横断面形状を多角形の形状を有するようにし、更に、その縦断面形状は中央部に形成されるものであって軸心に対して直角な方向に形成される平面並びに当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を有した状態で形成される円錐面の一部にて形成される傾斜面からなるようにし、このように形成された各面の表面にダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップの上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにした構成を採ることとした。
【００１２】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいても、基本的には上記請求項１記載のものと同様の作用を呈することとなる。すなわち、砥石チップの頭部には所定の砥粒の取り付けられた平面（水平面）と傾斜面とが設けられるようになっているので、上記傾斜面は食い付き面を形成して粗研削を担うとともに、平面（水平面）は仕上げ面として仕上げ研削を担うようになる。その結果、一回のトラバースにて効率良く研削作業を完了させることができるようになる。更に、これに加えて、上記砥石チップは、胴部とネジ切り部とからなる軸部を有する構成からなるところから、上記砥石チップを上記砥石台金の挿入孔に挿入させることによって、その胴部が上記挿入孔のところに嵌まり込むこととなる。そして、このような状態において、上記ネジ切り部のところに上記締結用のナットを締結することによって、本砥石チップは、上記砥石台金のところに、当該砥石台金の側面部を挟んだ状態で取り付けられることとなる。また、各砥石チップは、その軸部を挿入孔に差し込むだけで、その頭部が上記砥石台金の側面部に形成された段付部のところに接するように位置決めされることとなる。また、これによって、各砥石チップの、その頭部は、その取付方向が、すべて同一の状態（位相）に設定されることとなる。従って、全体的に均一な状態に固定されることとなる。すなわち、砥石台金には段付部が設けられていることにより、上記砥石チップを挿入孔に挿入することによって、その頭部と上記段付部とが接することとなる。従って、上記砥石チップを上記砥石台金に装着（取り付け）するに当たっては、上記の如く、上記砥石チップの軸部を上記砥石台金の挿入孔のところに挿入するとともに、上記砥石チップのネジ切り部のところにナットを締結することによって、簡単に砥石台金の側面部に装着、かつ、固定することができるようになる。また、研削時等における砥石チップ自身の回転運動を防止することができるようになる。
【００１３】
次に、請求項４記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石に関して、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにし、当該頭部の縦断面形状を、上記軸部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた挿入孔への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするためのマーカの役目を果たす位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の挿入孔のところに挿入されるとともに上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにするためのものであって上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、上記請求項２または請求項３記載のものと同様の作用を呈することとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について、図１ないし図５を基に説明する。本発明の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、円盤状の形態からなるものであって、その円周部付近の側面部２１に複数の雌ネジ部２２を有するように形成された砥石台金２と、当該砥石台金２の上記雌ネジ部２２に、ネジ結合手段にて取り付けられるものであって、ボルト状の形態からなるとともに、その頭部頂面のところに無数の砥粒３を有する砥石チップ１と、からなることを基本とするものである。
【００１５】
このような基本構成において、上記円盤状の砥石台金２は、金属製部材からなるものであり、その円周部付近の側面部２１には雌ネジ部２２が複数箇所設けられるようになっているものである。なお、砥石チップ１の取り付けられる上記雌ネジ部２２としては、図２に示す如く、円周部付近に一列に設けられるようになっているものの外に、図１に示す如く、複数列にわたって設けられるようになっているものがある。この複数列からなるものにおいては、上記砥石チップ１は、研削条件に応じて、その取付位置（取付状態）が適宜選択されることとなる。
【００１６】
次に、このような構成からなる砥石台金２の雌ネジ部２２に係合する砥石チップ１は、図１及び図３に示す如く、ボルト状の形態からなるものであり、上記砥石台金２の雌ネジ部２２と係合する軸状の雄ネジ部１２と、当該雄ネジ部１２の一方の端部に設けられるものであってボルトの頭の部分を成す頭部１１と、からなることを基本とするものである。そして、このような構成からなる上記頭部１１の、その頂面（先端面）１１１には、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が設けられるようになっているものである。また、このような構成からなる本砥石チップ１は、鉄系の金属製材料からなるものである。
【００１７】
このような構成からなる上記砥石チップ１の、その頭部１１の形状は、図２に示す如く、多くの場合には、６角形のボルト頭からなるものであるが、この６角形の形状に限定されるものでは無い。当該頭部１１は４角形あるいは８角形等の多角形からなるものであっても良いし、または、二面取り形状からなる小判形の形態からなるもの、更には円形の形状からなるものであって、その側面部にローレット溝等の施された形態からなるものであっても良い。要は、スパナ等の簡単な工具にて、回転駆動されるようなものであれば良い。
【００１８】
また、このような多角形の断面形状等からなる本頭部１１は、その縦軸方向の形状が、図３に示す如く、雄ネジ部１２の軸心（Ｏ1 Ｏ1 ）に対して直角な面（平面）からなる水平面１１５と、上記雄ネジ部１２の上記軸心に対して所定の傾斜角（θ）を有する傾斜面１１９とからなる頂面（先端面）１１１を有するようになっているものである。そして更に、このような６角形状のボルト頭からなる頭部１１を有する本砥石チップ１は、図２に示す如く、対角上に在る６角形の頂点（Ｏ111 ）を結ぶ線が、砥石台金２の中心であるＯ2 点の方向を向くように、砥石台金２の上記雌ネジ部２２に取り付けられるようになっているものである。すなわち、各砥石チップ１の上記頭部１１に形成される頂点（Ｏ111 ）が、砥石台金２の中心であるＯ2 点に対して放射状に設置されるようになっているものである。これによって、各砥石チップ１が研削作業に携わるときに、ワークと砥石チップ１との接触面積が最も大きくなるようにしているものである。
【００１９】
また、上記構成からなる砥石チップ１の頭部１１の形態としては、この外に、図４及び図５に示すようなものが挙げられる。このものは、砥石台金２の雌ネジ部２２と係合する雄ネジ部１２のところは上記構成のものと同じであるが、頭部１１に形成される頂面（先端面）１１１’のところが異なっているものである。すなわち、図４及び図５に示す如く、研削に寄与する砥粒３の取り付けられる頭部１１の頂面（先端面）１１１’は、上記砥石台金２の雌ネジ部２２に砥石チップ１が取り付けられた状態において、砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）に対して所定の傾斜角（α）を有する回転創成面にて形成される傾斜面１１９’と、上記雄ネジ部１２の軸心（Ｏ1 Ｏ1 ）に対して直角な平面にて形成される水平面１１５と、からなるようになっているものである。従って、当該頂面（先端面）１１１’のうちの傾斜面１１９’は、図５に示す如く、砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）上の一部に形成される点（Ｏ21）を頂点とする円錐面の一部にて形成されるようになっているものである。このように、頂面（先端面）１１１’の一部を形成する傾斜面１１９’は回転創成面にて形成されるようになっているものであるところから、当該砥石チップ１が砥石台金２上に取り付けられたときに、上記傾斜面１１９’が図５におけるＯ21点を頂点とする円錐面内に正確に設置されるようにするため、上記頭部１１の一部にマーカの役目を果たす位置決め部１１８が設けられるようになっている。そして、この各位置決め部１１８が、図４に示す如く、砥石台金２の中心点（Ｏ2 ）を中心にして放射状に配列されるように、上記各砥石チップ１は砥石台金２の各雌ネジ部２２に取り付けられることとなる。
【００２０】
なお、上記のように頭部１１に傾斜面１１９、１１９’を設けることにより、研削開始時において、傾斜面１１９、１１９’の最も外周部分は切り込み量が非常に少なくなるため、砥石とワークとの接触による衝撃力が小さくなり、砥石チップ１にかかるダメージが最小限に抑えられることとなる。また、ワークと砥石との間を砥石台金２の中心線（Ｏ2 Ｏ2 ）と直交する方向に相対的に移動させる所謂トラバース研削においては、傾斜面１１９、１１９’が粗研削を担い、水平面１１５が仕上げ研削を担うようになる。従って、一回のトラバースにて研削を完了させることができるようになる。
【００２１】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図６ないし図８を基に説明する。このものの特徴とするところは、上記ボルト状砥石チップの、その軸部の構造に関してである。すなわち、本実施の形態に関するものの、その構成は、図６に示す如く、円盤状の形態からなるものであって、その円周部付近の側面部２１に挿入孔２３を有するとともに、当該挿入孔２３の近傍に円環状の段付部２１１を有する形態からなる砥石台金２’と、当該砥石台金２’に設けられた上記挿入孔２３に挿入される胴部１３１等からなる軸部１３、更には当該軸部１３を形成するネジ切り部１３２の反対側の端部に設けられるものであって多角形の断面形状を有するとともに、その先端面に無数の砥粒３の設けられる頭部１１等にて形成される砥石チップ１’と、からなることを基本とするものである。
【００２２】
このような構成において、上記円盤状の砥石台金２’は金属製部材からなるものであり、その円周部付近の側面部２１には挿入孔２３が複数箇所設けられるようになっているものである。当該挿入孔２３は、上記砥石台金２’を貫通し、かつ、上記砥石チップ１’の軸部１３を形成する胴部１３１が挿入されるようになっているものである。そして、当該挿入孔２３は、その径が、上記胴部１３１及び上記ネジ切り部１３２の径よりもわずかに大きな値を有するように形成されているものである。なお、これら砥石チップ１’が挿入され、取り付けられる上記挿入孔２３は、図６に示す如く、円周部付近に並んだ状態で設けられるようになっているものが一般的ではあるが、この外に、複数列並んだ状態で設けられるようなものであってもよい。また、上記挿入孔２３の付近には、当該挿入孔２３の設けられている面よりも高くなるように、かつ、上記砥石チップ１’の取付方向に突出させた状態に形成された段付部２１１が、円環状に設けられるようになっているものである。なお、このような段付部２１１の、その高さは、図８及び図１０に示す如く、砥石チップ１’、７の頂面１１１であって砥粒３の取り付けられる面よりも低くなるように設定されている。
【００２３】
次に、このような構成からなる上記砥石台金２’の挿入孔２３に挿入される砥石チップ１’は、図６に示す如く、上記砥石台金２’の側面部２１に設けられた挿入孔２３に挿入される胴部１３１、及び当該胴部１３１に連続して雄ネジ部の形成されたネジ切り部１３２からなる軸部１３と、当該軸部１３の上記ネジ切り部１３２とは反対側の端部に設けられるものであって、多角形の断面形状を有するとともに、ボルトの頭を成す頭部１１と、からなることを基本とするものである。そして、このような構成からなる上記頭部１１の、その頂面（先端面）１１１には、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が設けられるようになっているものである。また、このような構成からなる本砥石チップ１’は、鉄系の金属製材料からなるものである。
【００２４】
このような構成からなる砥石チップ１’を、上記砥石台金２’の側面部２１に取り付けるに当たっては、まず、砥石台金２’の挿入孔２３に軸部１３を挿入する。そして、この状態で、上記頭部１１が砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１のところに接するように位置決めをする。すなわち、図７及び図８に示す如く、砥石チップ１’の頭部１１の側面部に形成された垂直面１１ａを上記砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１の側壁のところに接触させるように設置（セッティング）する。そして、上記砥石台金２’の側面部２１を突き抜けて飛び出した状態となっているネジ切り部１３２のところに、ナット１４を取り付ける（締め付ける）。これによって、上記砥石台金２’の側面部２１のところに、当該側面部２１を上記頭部１１とナット１４とで挟み込んだ状態で、本砥石チップ１’が装着される（取り付けられる）こととなる。そして、このとき、上記砥石チップ１’の頭部１１と砥石台金２’とは、緊密に固定されることとなる。その結果、複数の砥石チップ１’が取り付けられた状態において、各砥石チップ１’の、その頭部１１は、その取付方向が、それぞれ決定され、その結果、全体的に均一な状態に取り付けられることとなる。従って、砥石チップ１’の取り替え時等において、その装着作業が簡単に行なわれるとともに、その位置決めも簡単に行なわれることとなる。また、このような取付状態（装着状態）において、図８に示す如く、砥石チップ１’の頭部１１の垂直面１１ａと砥石台金２’に設けられた段付部２１１とは接するように位置決めされ、かつ、固定されているので、これによって、研削時等における砥石チップ１’自身の廻り止めが成されることとなる。
【００２５】
なお、上記の外に、本砥石チップとしては、図９及び図１０に示すような袋ナット状のもの（７）が挙げられる。すなわち、この場合の砥石チップ７は、これまで述べて来たものとは異なって袋ナット状の形態からなることを基本とするものである。そして、このような袋ナット状の砥石チップ７のその頂面１１１には、これまでのものと同様、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が濡れ性の良い金属製ロー材からなる接合材５にて接合される（取り付けられる）ようになっているものである。なお、このような構成からなる袋ナット状砥石チップ７の砥石台金２上への取り付けにあたっては、例えば図９に示す如く、上記砥石台金２の、その側面部２１のところにボルト８が溶接手段あるいは埋め込み手段等にて設けられるようになっているものにおいては、このようなボルト８の雄ネジ部（ネジ部）８８のところに、上記袋ナット状砥石チップ７の内側に形成された雌ネジ部（ネジ部）７７をネジ結合させることによって装着が行なわれる。また、図１０に示すような差込みタイプのものにおいては、砥石台金２の周縁部に設けられる挿入孔２３のところにボルト８を挿入する（差し込む）とともに、当該ボルト８の雄ネジ部（ネジ部）８８のところに、上記袋ナット状砥石チップ７の雌ネジ部（ネジ部）７７をネジ結合させることによって、その取り付けが行なわれることとなる。
【００２６】
次に、このような構成からなる砥石チップ１、１’、７の頭部１１の頂面（先端面）１１１、１１１’に取り付けられる砥粒３について、その取り付け方法も含めて説明する。まず、上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に取り付けられる砥粒３としては、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒が用いられる。また、このような砥粒３を上記金属製材料からなる頭部１１の頂面１１１、１１１’に取り付ける接合材５としては、上記砥粒３との間において濡れ性の良い金属製ロー材が採用されることとなる。具体的には、上記接合材５は、チタン（Ｔi ）を含む周期律表第４Ａ族の金属、バナジウム（Ｖ）を含む周期律表第５Ａ族の金属、及びクロム（Ｃr ）を含む周期律表第６Ａ族の金属のうちのいずれか一つと、銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等を含む周期律表第１Ｂ族の金属との合金からなることを基本とするものである。このような構成を採ることにより、上記砥粒３がダイヤモンドである場合、当該砥粒３の表面には、上記接合材５の中に含まれるチタン（Ｔi ）との間においてチタンカーバイト層が形成されることとなる。このチタンカーバイト層は、半金属性のメタライジング層からなるものであるので、接合材５を形成する他の金属との間においても結合性が良くなる。これらのことから、当該チタンカーバイトからなるメタライジング層を介して、上記砥粒３と接合材５とは結合性が良くなる。すなわち、上記周期律表第１Ｂ族の金属である銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等からなる接合材５の上記砥粒３への濡れ性が良くなり、各砥粒３は、上記接合材５によって強力にグリップ（保持）され、上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に強力に取り付けられる（結合される）こととなる。なお、このことは、上記チタン（Ｔi ）に代わって、バナジウム（Ｖ）、あるいはクロム（Ｃr ）が採用された場合にも同様のことが言える。
【００２７】
次に、このような構成からなる上記砥粒３の、上記頭部頂面１１１、１１１’への具体的な取付け方法について、図１１を基に説明する。まず、チタン（Ｔi ）を含む周期律表第４Ａ族の金属、あるいはバナジウム（Ｖ）を含む周期律表第５Ａ族の金属、またはクロム（Ｃr ）を含む周期律表第６Ａ族の金属のうちのいずれか一つのものによって形成される金属粉末と、銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）等の周期律表第１Ｂ族の金属粉末と、更には、当該周期律表第１Ｂ族の金属との間において合金を形成するスズ（Ｓn ）、亜鉛（Ｚn ）、鉄（Ｆe ）等の金属の粉末とを、適当な有機バインダーを加えて混合し、ペースト状のもの（混合物）を造る。そして、このようなペースト状の混合物を、図１１の（イ）に示す如く、砥石チップ１、１’の頭部１１に形成される頂面（先端面）１１１、１１１’上に塗布する。次に、このような状態のペースト状混合物の上に、図１１の（イ）に示す如く、ダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒を付着させる。これによって、図１１の（ロ）に示す如く、上記頭部頂面（先端面）１１１、１１１’上に、ペースト状混合物を介して砥粒３の付着した状態のものが形成される。
【００２８】
次に、このようにして所定の状態に形成されたものを、焼成工程にて焼成する。なお、この焼成に当っては、上記接合材５を形成する金属材が酸化物を形成することのないようにするため、上記焼成工程を行なう炉内の雰囲気を、アルゴンガス等の不活性ガスの充填された状態、または、真空状態に保持する。このような状態において焼成工程が行なわれる。また、このときの炉内は、８４０℃ないし９４０℃程度の温度に保たれる。この温度は、砥粒３の表面にチタンカーバイト（Ｔi Ｃ）からなるメタライジング層が形成されるとともに、接合材２を形成する各種金属が溶融して合金を形成する範囲の温度である。すなわち、あまり高温状態で、かつ、長時間加熱されると、砥粒３が、例えばダイヤモンドである場合、当該砥粒３の表面のチタンカーバイト層（Ｔi Ｃ）が深くなり過ぎ、接合材５との結合強度が低下するおそれがあるからである。
【００２９】
このような工程を経ることによって、砥粒３の周りは、図１１の（ハ）に示す如く、濡れ上がった金属製の接合材５によって被われるとともに、各砥粒３は強固に保持（グリップ）されることとなる。また、接合材５と頭部頂面１１１、１１１’との間においても、両者は金属どうしであるので、合金を形成し、強固に結合されることとなる。そして、上記接合材５の濡れ上がりの際に、当該接合材５が引き上げられ、砥粒３と砥粒３との間には、図１１の（ハ）に示す如く、凹陥状のポケット部６が形成されることとなる。
【００３０】
なお、上記構成において、上記メタライジング層は、上記チタンカーバイト（Ｔi Ｃ）の代わりに、バナジウムカーバイト（ＶＣ）、あるいはクロムカーバイト（Ｃr Ｃ）等にて形成される場合もある。この場合においても、これらメタライジング層と銅（Ｃu ）、銀（Ａg ）を含む周期律表第１Ｂ族の金属とは融合しやすくなっているので、ダイヤモンド砥粒３と接合材５との濡れ性が良くなり、両者の結合力は強固になる。また、上記構成は、砥粒３に立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を用いた場合にも、同じように、ホウ素（Ｂ）とチタン（Ｔi ）との間においてメタライジング層が形成されることにより、強力な結合が行なわれることとなる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、上記接合材５による砥粒３の保持方法としては、上記のような金属製接合材によるものの外に、レジノイドボンド材による方法、またはビトリファイドボンド材による方法、あるいは電気メッキによるメタルボンド材による方法等が考えられる。
【００３２】
次に、上記構成からなる本実施の形態のものについての、その作用等について説明する。すなわち、本実施の形態のものにおける砥石チップ１、１’、７は、図１及び図６等に示す如く、円盤状の砥石台金２、２’の円周部付近であって、その側面部２１に適宜間隔をもって設けられるようになっているものである。従って、各砥石チップの間には、隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて、研削油の流動及び研削屑の排出等が適宜行なわれることとなる。すなわち、従来のセグメント型砥石に比べて、本実施の形態のものにおいては、上記砥石台金２、２’の円周部付近であって、その側面部２１に砥石チップ１、１’、７が適当な間隔をもって設けられるようになっているものであるところから、これら砥石チップの間には大きな隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて研削油（クーラント）は自由に流動することができるようになる。従って、従来のセグメント型砥石に比べて優れた冷却性能等を有することとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効率良く排出されることとなる。
【００３３】
また、本砥石チップ１、１’、７は、ボルト状または袋ナット状の形態からなるものであり、その雄ネジ部１２あるいはネジ部８８、またはネジ切り部１３２を介して砥石台金２、２’の側面部２１に取り付けられるようになっているものであるところから、当該砥石チップ１、１’、７の砥石台金２、２’上への装着及び取り外しが簡単に行なわれることとなる。すなわち、上記砥石台金２上に雌ネジ部２２が設けられた構成からなるもの（図１参照）においては、その適宜箇所に砥石チップ１をネジ込むことによって、簡単に装着することができるようになり、研削状態に合わせて上記砥石台金２の適当な場所（位置）に、上記砥石チップ１を取り付けることができるようになる。これによって、重研削、あるいは高速研削、またはワークの材質等に合わせて、砥石チップ１の配列等を適宜調整することができるようになり、一個の砥石台金にて、多種類の研削に応じた砥石を形成することができるようになる。
【００３４】
また、砥石チップを砥石台金上に締付ナットを用いて取り付けるようにしたもの（図６参照）においては、砥石台金２’の側面部２１に挿入孔２３を設けるとともに、当該挿入孔２３の近傍に段付部２１１を設け、このような状態において、上記砥石台金２’の挿入孔２３のところに、上記砥石チップ１’の軸部１３を挿入するとともに、当該軸部１３のネジ切り部１３２のところに締結用のナット１４を取り付けることによって、砥石チップ１’の砥石台金２’上への装着が行なわれることとなる。そして、このような砥石チップ１’の装着に当っては、上記砥石チップ１’の軸部１３を挿入孔２３に差し込むだけで、その頭部１１の垂直面１１ａが上記砥石台金２’の側面部２１に形成された段付部２１１のところに接するように位置決めされることとなる（図７、図８参照）。その結果、各砥石チップ１’の、その頭部１１は、その取付方向が、すべて同一の状態（位相）に設定されるようになる（図７参照）。その結果、各砥石チップの頭部は、全体的に均一な状態に固定されることとなる。また、研削時等における砥石チップ１’自身の廻り止め機能も確保されることとなる。
【００３５】
また、これら砥石チップ１、１’、７は、その頭部１１に砥粒３が設けられるようになっているものであるので、この頭部１１に設けられる砥粒３の種類あるいは粒度等を変えたものを数種類設定しておくことによって、同一形態の砥石チップをベースに複数種類の砥石チップを形成することができるようになる。また、これら砥石チップ１、１’、７は、その頭部１１が６角形を初めとした多角形からなるものであるところから、工具等を用いることによって、上記砥石チップ１、１’、７を上記砥石台金２、２’に対して簡単に脱着することができるようになる。従って、目詰まり等をした砥石チップ１、１’、７を、砥石チップ単体の状態で取り外し、更には取り替えることができるようになる。すなわち、重い砥石台金（砥石車）２、２’を機械（マシーン）から取り外したりすることなく、砥石チップの交換をすることができるようになる。また、このようにして取り外された砥石チップ１、１’、７は、単独でツルーイン及びドレッシングを受けることが可能となる。
【００３６】
また、このような砥石チップ１、１’、７に設けられる砥粒３は、ダイヤモンド砥粒あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなるものであって、しかもこれら砥粒３はチタン（Ｔi ）を含む濡れ性の良い金属製接合材５にて上記砥石チップ１、１’、７の頭部頂面１１１、１１１’に取り付けられるようになっているものであるので、当該砥石チップ１、１’、７を有する本セグメント型砥石は、優れた研削能力を発揮することとなる。また、砥粒３の砥石チップ１、１’、７の頭部頂面（先端面）１１１、１１１’への取り付け構造も強力なものとなっているので、砥石チップ１、１’、７自体も重研削に耐え得ることとなる。また、このような接合材５の溶融が行なわれるに際して、当該接合材５は、図１１の（ハ）に示す如く、上記メタライジング層を介して上記砥粒３の周りに濡れ上がることとなるので、各砥粒間には上記接合材５の濡れ上がり現象によって凹陥部が形成されることとなり、この凹陥部を基礎として、図１１の（ハ）に示すようなポケット部６が形成されることとなる。すなわち、このような砥石チップ１、１’、７が、図１または図６に示す如く、砥石台金２、２’上に取り付けられ、セグメント型砥石として形成されると、上記凹陥状のポケット部６は、研削屑（切り粉）の逃げ部等を形成することとなる。従って、上記ポケット部６に溜った切り粉は、上記逃げ部にて形成される逃げ溝を介して研削油とともに砥石チップ１、１’、７の外へと排出され、更には砥石台金２、２’の外へと排出されることとなる。これらのことより、上記砥石チップ１、１’、７は目詰まり等をせず、長時間の連続研削に耐え得ることとなる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップとからなるセグメント型砥石に関して、上記砥石チップを、上記砥石台金の円周部付近であって、その側面部に設けられた雌ネジ部または挿入孔に装着される軸部と、当該軸部の一方の端部に設けられるものであって、多角形の断面形状を有するとともに、その先端面のところに濡れ性の良い金属製接合材にて取り付けられるダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちのいずれか一方のものからなる砥粒を無数に有する頭部と、からなるようにするとともに、当該砥石チップが上記砥石台金の雌ネジ部または挿入孔のところに着脱可能なように取り付けられる構成からなるようにしたので、各砥石チップ間には大きな隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて研削油（クーラント）は、十分に研削面に供給されるようになった。その結果、冷却性能が増し、連続研削等にも耐え得るようになった。また、砥石チップは砥石台金の側面部の任意の箇所に取り付けられるようになったので、この砥石チップの取付場所（設置場所）を適宜変えることによって各種の研削条件に対応させることができるようになった。
【００３８】
また、砥石チップは砥石台金から簡単に取り外し、かつ、取り付けることができるようになったので、重い砥石台金（砥石車）を機械（マシーン）から取り外したりすること無く、砥石チップの交換等をすることができるようになり、砥石チップ単体で、その修理、または、ツルーイングあるいはドレッシング等を行なうことができるようになった。従って、本セグメント型砥石（砥石車）全体の維持・管理が簡単に行なえるようになった。また、本砥石チップは量産化をすることができるようになったので、これによって砥石チップの製造原価の低減化、更には本セグメント型砥石自体の製造原価の低減化を図ることができるようになった。
【００３９】
また、砥石チップを、上記砥石台金に締結用ナットを用いて取り付けるようにしたものにおいては、その位置決めが、砥石チップの頭部に設けられた垂直面のところを上記砥石台金の段付部のところに接触させるだけで簡単に行なえるようになるとともに、その廻り止め機能も発揮させることができるようになった。
【００４０】
また、砥石チップの頭部に設けられる砥粒は、ダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒からなるものであるとともに、これら砥粒は濡れ性の良い金属製接合材にて取り付けられるようになっているので、砥石チップの耐久性が増し、重研削等にも耐え得るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に関するものの、その全体構成を示す展開斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの砥石台金上への取付状態を示す平面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの構成を示す立面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの、その頭部頂面に関する変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態にかかる砥石チップの、その頭部頂面に関する変形例を示す立面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの全体構成を示す展開斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの、その砥石台金上への取付状態を示す平面図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態にかかる砥石チップの全体構成を示す立面図である。
【図９】本発明にかかる砥石チップを袋ナット状の形態からなるようにしたものについての、その取付状態を示す立面図である。
【図１０】本発明にかかる砥石チップを袋ナット状の形態からなるようにしたものについての、その取付状態の変形例を示す立面図である。
【図１１】本発明にかかる砥石チップの頭部頂面（先端面）への砥粒の取付工程を示す図である。
【図１２】従来例のセグメント型砥石の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 砥石チップ
１’ 砥石チップ
１１ 頭部
１１１ 先端面（頭部頂面）
１１１’ 先端面（頭部頂面）
１１ａ 垂直面
１１５ 水平面
１１８ 位置決め部
１１９ 傾斜面
１１９’ 傾斜面
１２ 第二ネジ部（雄ネジ部）
１３ 軸部
１３１ 胴部
１３２ ネジ切り部
１４ ナット
２ 砥石台金
２’ 砥石台金
２１ 側面部
２１１ 段付部
２２ 第一ネジ部（雌ネジ部）
２３ 挿入孔
３ 砥粒
５ 接合材
６ ポケット部
７ 砥石チップ（袋ナット状砥石チップ）
７７ ネジ部（雌ネジ部）
８ ボルト
８８ ネジ部（雄ネジ部）
Claims (4)
- 円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石において、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、その中央部に設けられるものであって上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を持って形成される円錐面の一部からなる傾斜面と、からなるようにし、このように形成された平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように取り付けられるようにしたことを特徴とするセグメント型砥石。
- 円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石において、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた第一のネジ部を形成する雌ネジ部に係合するものであって雄ネジ部からなる第二のネジ部と、当該第二のネジ部の一方の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の縦断面形状を、上記第二のネジ部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた第一のネジ部への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするための位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の第一のネジ部のところに着脱可能なように、かつ、上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにしたことを特徴とするセグメント型砥石。
- 円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石において、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石台金の上記挿入孔の周りに段付部を設け、一方、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにするとともに、当該頭部の横断面形状を多角形の形状を有するようにし、更に、その縦断面形状は中央部に形成されるものであって軸心に対して直角な方向に形成される平面並びに当該平面の周りに設けられるものであって上記軸心に対して所定の頂角を有した状態で形成される円錐面の一部にて形成される傾斜面からなるようにし、このように形成された各面の表面にダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、更に、このような砥石チップの上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにしたことを特徴とするセグメント型砥石。
- 円盤状の形態からなる砥石台金と、当該砥石台金の側面部に取り付けられる複数個の砥石チップと、からなるセグメント型砥石において、上記砥石台金の側面部に、当該砥石台金を貫通する挿入孔を設けるとともに、上記砥石チップを、上記砥石台金の側面部に設けられた挿入孔に挿入される胴部及び当該胴部に連続して形成されるネジ切り部からなる軸部と、当該軸部のネジ切り部と反対側の端部に設けられる頭部と、からなるようにし、当該頭部の縦断面形状を、上記軸部の軸心に対して直角な方向に形成される平面と、本砥石チップの取り付けられる砥石台金の中心線に対して所定の傾斜角を有する回転創成面の一部にて形成される傾斜面と、からなるようにし、このように形成された上記平面及び傾斜面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうちの少 なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設けるようにし、また、上記頭部のところに、本砥石チップの上記砥石台金に設けられた挿入孔への取り付けに当って、上記傾斜面が上記砥石台金の中心線を基準にして形成される回転創成面と一致するようにするための位置決め部を設け、更に、このような砥石チップが上記砥石台金の挿入孔のところに挿入されるとともに上記位置決め部が上記砥石台金の中心点を基点にして放射状に配列された状態で取り付けられるようにするためのものであって上記ネジ切り部とネジ結合するナットを設けるようにしたことを特徴とするセグメント型砥石。
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