JP6280240B2 - 砥石工具及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、砥石工具及びその製造方法に関する。

砥石工具は、円板状や円柱状等の台金の外周面に砥粒を多数電着したものである。そして、図３に示すように、このような砥石工具Ｔを回転方向Ｒへ高速で回転させながら、ワークＷに対し、送り方向Ｆへ一定量の切り込み及び送りを与えることにより、ワークＷを研削加工する。

特開２０１４−０４６３６８号公報 実開昭６３−１１０３１３号公報

砥粒を電着した砥石工具として、ディンプルや貫通孔等のチップポケットを設けたものがある。例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ディンプルタイプの砥石工具３０は、円柱状の台金３１の外周面に多数のディンプル３２を設けると共に多数の砥粒３３を電着している。この場合、研削加工時には、ディンプル３２が切屑Ｃの逃げ場（チップポケット）となるが、切屑Ｃを除去するためには、砥石工具３０の外側からディンプル３２への研削油の供給やエアーブローＢが必要となる。

又、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、貫通孔タイプの砥石工具４０は、内部が流路４２となる円筒状の台金４１に径方向を貫通する多数の貫通孔４３を設けると共に、その外周面に多数の砥粒４４を電着している。この場合、研削加工時には、貫通孔４３が切屑Ｃの逃げ場（チップポケット）となるが、切屑Ｃを除去するためには、流路４２を介して、砥石工具４０の内側から貫通孔４３へ研削油の供給やエアーブローＢが必要となる。

従って、上記タイプの工具を使用して、エアーブロー等の外部供給無しに完全ドライカットを行う場合には、上記チップポケットの切屑を除去することができず、切屑詰まりが発生し、研削加工を継続して行えないおそれがある。又、上記タイプの工具の作製には、多数のディンプルや多数の貫通孔の加工が必要であるので、多大な時間とコストが掛かってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ドライ状態での加工を継続することができ、又、短時間、低コストで作製することができる砥石工具及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る砥石工具は、
金属製の円柱の外周面に形成されたねじ状の螺旋溝と、
前記螺旋溝の形成により台形断面状に突設されて形成された山頂面と、
前記山頂面に砥粒を固着して形成された砥粒面とを有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る砥石工具は、
上記第１の発明に記載の砥石工具において、
当該砥石工具の軸方向に対し、前記螺旋溝のねじれ角を８０°以上、かつ、９０°未満とした
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る砥石工具の製造方法は、
金属製の円柱の外周面にねじ状の螺旋溝を形成し、
前記螺旋溝の形成により台形断面状に突設して山頂面を形成し、
前記螺旋溝の内側をマスキングし、前記山頂面に砥粒を固着して、砥粒面を形成する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る砥石工具の製造方法は、
上記第３の発明に記載の砥石工具の製造方法において、
当該砥石工具の軸方向に対し、前記螺旋溝のねじれ角が８０°以上、かつ、９０°未満となるように、前記螺旋溝を形成する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る砥石工具の製造方法は、
上記第３又は第４の発明に記載の砥石工具の製造方法において、
前記螺旋溝の内側に絶縁性の樹脂ロープを巻き付けて、前記螺旋溝の内側をマスキングする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る砥石工具は、
上記第１又は第２の発明に記載の砥石工具において、
前記円柱の軸心部分を軸方向に貫通する軸心穴と、
前記螺旋溝の底面と前記軸心穴とを連通する連通穴とを設けた
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係る砥石工具は、
上記第６の発明に記載の砥石工具において、
前記螺旋溝の底面まで到達する深さを有すると共に前記軸方向に沿う直線溝を前記軸心穴の内周面に設け、前記直線溝と前記螺旋溝の底面とが重なる位置を前記連通穴とした
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第８の発明に係る砥石工具は、
上記第６の発明に記載の砥石工具において、
前記連通穴の中心線は前記円柱の軸心に垂直である
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第９の発明に係る砥石工具は、
上記第６の発明に記載の砥石工具において、
前記軸心穴側の開口部が前記螺旋溝の底面の側の開口部より先端側の位置となるように、前記連通穴の中心線が前記円柱の軸心に対して傾斜している
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１０の発明に係る砥石工具は、
上記第９の発明に記載の砥石工具において、
前記螺旋溝の底面から前記軸心穴の内周面に向かうに従って前記円柱の軸心に対する前記中心線の傾斜が小さくなるように、前記連通穴は湾曲している
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１１の発明に係る砥石工具は、
上記第９又は第１０の発明に記載の砥石工具において、
前記円柱の先端に向かうに従って前記軸心穴の先端側の大きさが大きくなる
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１２の発明に係る砥石工具は、
上記第９から第１１の発明のいずれか１つに記載の砥石工具において、
前記連通穴は、前記円柱の径方向に対し、前記円柱の回転方向前方側へ傾斜角度を有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１３の発明に係る砥石工具は、
上記第１２の発明に記載の砥石工具において、
前記傾斜角度が前記軸心穴の内周面から前記螺旋溝の底面に向かうに従って大きくなるように、前記連通穴は湾曲している
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１４の発明に係る砥石工具は、
上記第６から第１３の発明のいずれか１つに記載の砥石工具において、
前記螺旋溝の底面から前記軸心穴の内周面に向かうに従って前記連通穴の大きさが大きくなる
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第１５の発明に係る砥石工具の製造方法は、
上記第３から第５の発明のいずれか１つに記載の砥石工具の製造方法において、
前記砥粒面を形成する前に、
前記円柱の軸心部分を軸方向に貫通する軸心穴を形成し、
前記螺旋溝の底面まで到達する深さを有すると共に前記軸方向に沿う直線溝を前記軸心穴の内周面に形成して、前記直線溝と前記螺旋溝の底面とが重なる位置に前記螺旋溝の底面と前記軸心穴とを連通する連通穴を形成する
ことを特徴とする。

第１、第２の発明によれば、砥石工具を回転させると、砥粒のない螺旋溝に沿って、切屑を強制的に排除することになるので、ドライ状態での加工を継続することができる。

第３〜第５の発明によれば、螺旋溝が旋削により短時間かつ簡単に作製でき、又、螺旋溝の内側をマスキングすることにより、短時間かつ簡単に山頂面に砥粒を固着できるので、砥石工具を短時間かつ低コストで作製することができる。

第６〜第１４の発明によれば、円柱の軸心部分を軸方向に貫通する軸心穴を設けると共に、螺旋溝の底面と軸心穴とを連通する連通穴を設けたので、連通穴を通じて、切屑を排出することができ、切屑排出性を向上させることができる。

第１５の発明によれば、螺旋溝の底面まで到達する深さを有する直線溝を軸方向に沿って軸心穴の内周面に形成することにより、螺旋溝の底面と軸心穴とを連通する連通穴を比較的容易に作製することができる。

本発明に係る砥石工具の実施形態の一例（実施例１）を示す図であり、（ａ）は、その斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ１部分を破断し拡大して示す拡大図である。 本発明に係る砥石工具の製造方法の実施形態の一例（実施例１）を説明する図であり、（ａ）〜（ｈ）は、その手順を示す断面図である。 砥石工具による研削加工を説明する斜視図である。 ディンプルタイプの砥石工具を説明する図であり、（ａ）は、右半分を断面図とした全体図、（ｂ）は、（ａ）のＡ２部分を拡大した拡大図である。 貫通孔タイプの砥石工具を説明する図であり、（ａ）は、右半分を断面図とした全体図、（ｂ）は、（ａ）のＡ３部分を拡大した拡大図である。 本発明に係る砥石工具の実施形態の他の一例（実施例２）を示す斜視図である。 図６に示した砥石工具を示す断面図であり、（ａ）は、その軸方向の断面図、（ｂ）は、その径方向の断面図である。 本発明に係る砥石工具の実施形態の他の一例（実施例３）を示す図であり、一部を拡大した拡大図である。 図８に示した砥石工具を示す断面図であり、（ａ）は、その軸方向の断面図、（ｂ）は、その径方向の断面図である。 本発明に係る砥石工具の実施形態の他の一例（実施例４）を示す図であり、（ａ）は、その軸方向の断面図、（ｂ）は、その径方向の断面図である。 本発明に係る砥石工具の実施形態の他の一例（実施例５）を示す図であり、（ａ）は、その軸方向の断面図、（ｂ）は、その径方向の断面図である。 本発明に係る砥石工具の実施形態の他の一例（実施例６）を示す図であり、（ａ）は、その軸方向の断面図、（ｂ）は、その径方向の断面図である。

以下、図１及び図２を参照して、本発明に係る砥石工具及びその製造方法の実施形態を説明する。

（実施例１）
図１（ａ）は、本実施例の砥石工具を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１部分を破断し拡大して示す拡大図である。

本実施例の砥石工具１０−１は、工作機械等の主軸に保持されて、高速回転される軸部１０ａと、ワークに研削加工を行うヘッド部１０ｂとからなる。

軸部１０ａは、炭素鋼等の金属製からなり、その表面には、後述するＮｉも砥粒も電着していない。

又、ヘッド部１０ｂは、軸部１０ａと同じく、炭素鋼等の金属製からなる台金１１と、台金１１の表面にネジ状に形成された螺旋溝１２と、螺旋溝１２の形成により台形断面状に突設されて形成された山頂面１５に多数の砥粒１８ａ（後述の図２参照）が固着された砥粒面１８を有する。

螺旋溝１２のねじれ角θは、砥石工具１０−１の軸方向に対し、８０°以上、かつ、９０°未満となるように形成されている。つまり、螺旋溝１２のねじれ角θは、砥石工具１０−１の軸方向に対し、略垂直になっており、砥石工具１０−１の回転方向Ｒに対し、略水平となっている。

又、螺旋溝１２は、底面１３と側面１４からなり、これらが形成する溝断面は逆台形状に形成されて、外周側に向かって広がっている。そして、山頂面１５には多数の砥粒１８ａを電着しているのに対し、底面１３及び側面１４には、つまり、螺旋溝１２の内側には、砥粒１８ａを電着していない。

上述した構成の砥石工具１０−１を使用し、回転方向Ｒへ高速で回転させながら、ワークを研削加工すると、砥粒面１８に研削されて発生した切屑Ｃは、チップポケットとなる螺旋溝１２に入り、この螺旋溝１２に沿って排出されることになる。

この際、砥石工具１０−１の軸方向に対し、螺旋溝１２のねじれ角θを略垂直にして、大きくしているので、砥石工具１０−１の回転力に対する反力が、螺旋溝１２に入り込んだ切屑Ｃに対して働き、その結果、螺旋溝１２に沿って、回転方向Ｒとは反対の方向に、切屑Ｃが強制的に排除されることになる。しかも、螺旋溝１２の内側には砥粒１８ａを電着していないので、螺旋溝１２に入り込んだ切屑Ｃは、砥粒１８ａに邪魔されることなく、スムーズに排出されることになる。このように、螺旋溝１２に入り込んだ切屑Ｃが容易に排出されるので、研削油の供給やエアーブローが無くても、加工を継続することができる。

次に、本実施例の砥石工具１０−１の製造方法を、図２を参照して説明する。ここで、図２（ａ）〜（ｈ）は、本実施例の砥石工具の製造方法の手順を示す断面図である。

まず、炭素鋼等の金属製からなる円柱状の部材に、旋削加工により、上述した構成の螺旋溝１２を形成する。この螺旋溝１２を形成した部分が上述したヘッド部１０ｂとなり、それ以外の部分が軸部１０ａとなる。このような螺旋溝１２を形成することにより、台金１１の表面に底面１３、側面１４が形成されると共に山頂面１５が台形断面状に突設されて形成される（図２（ａ）参照）。この山頂面１５も螺旋溝１２に沿って螺旋状に形成されることになる。山頂面１５の部分は、エンドミルのような刃として機能するのではなく、研削のための砥石面として機能する。

図４に示した砥石工具３０でのディンプル３２によるチップポケットや図５に示した砥石工具４０での貫通孔４３によるチップポケットとは異なり、本実施例でのチップポケットとなる螺旋溝１２は、上述したように、旋削で加工するので、短時間かつ簡単に作製することができ、砥石工具１０−１の作製時間の短時間化、そして、低コスト化を図ることができる。

次に、Ｎｉめっきを行わない部分にマスキング部２１を形成する（図２（ｂ）参照）。例えば、Ｎｉめっきを行わない軸部１０ａの部分にマスキング部２１が形成される。このように、マスキング部２１は、電着及びめっきを付けたくない部分、例えば、シャンク部等に施している。マスキング部２１を形成することにより、後述する砥粒等が工具全面に電着されてしまうことを防止し、工具保持部等の基準面が無くなる（精度が悪くなる）ことを防止することができる。このマスキング部２１としては、例えば、絶縁性の樹脂溶剤を塗布し、乾燥しても良いし、絶縁性の樹脂シールや樹脂テープ等を用いても良い。

次に、前処理が行われる。具体的には、マスキング部２１が形成されていないヘッド部１０ｂに対して、（１）アルカリ脱脂、（２）電解脱脂、（３）酸活性が行われ、めっきが行われる表面がクリーニングされる。

次に、マスキング部２１が形成されていないヘッド部１０ｂに対して、電着による下地めっきとして、Ｎｉストライクめっき処理によるめっき層１６が形成される。つまり、マスキング部２１が形成されていない螺旋溝１２（底面１３、側面１４）及び山頂面１５にめっき層１６が形成される（図２（ｃ）参照）。ここでは、電解Ｎｉめっきが好適であり、このめっき層１６により、密着性が確保できる。

次に、螺旋溝１２（底面１３、側面１４）の内側のマスキングを行う。具体的には、絶縁性の樹脂ロープ２２を螺旋溝１２の内側に巻き付けて、マスキングしている（図２（ｄ）参照）。これにより、螺旋溝１２の内側（底面１３、側面１４）への砥粒１８ａの電着を回避している。なお、ここでは、樹脂ロープ２２を用いているが、螺旋溝１２をマスキングできる絶縁性のものであれば他のものでも良い。

次に、ダイヤモンド等からなる砥粒１８ａを電着で仮固定するため、担持めっき処理によるめっき層１７が形成される。このとき、軸部１０ａはマスキング部２１でマスキングされ、螺旋溝１２の内側（底面１３、側面１４）は樹脂ロープ２２でマスキングされているので、軸部１０ａ、螺旋溝１２（底面１３、側面１４）への砥粒１８ａの電着を回避する一方、マスキングのない山頂面１５には、多数の砥粒１８ａがめっき層１７で仮固定される（図２（ｅ）参照）。ここでも、電解Ｎｉめっきが好適である。なお、砥粒１８ａは、チップポケットなる螺旋溝１２の谷底部分への電着を回避できれば、山頂面１５の周辺、例えば、側面１４の山頂面１５側に電着していても良い。

このように、螺旋溝１２の内側を樹脂ロープ２２でマスキングして、山頂面１５に多数の砥粒１８ａを電着するので、砥石工具１０−１の作製時間の短時間化、そして、低コスト化を図ることができる。又、本実施例の砥石工具１０−１では、エアーブロー等の外部供給無しにチップポケットである螺旋溝１２にストックされた切屑Ｃを除去する必要があり、螺旋溝１２の内部（底面１３、側面１４）に砥粒１８ａが電着されていると、切屑Ｃを排出する際の抵抗となり、排出性が落ちてしまうが、上述したように、樹脂ロープ２２で螺旋溝１２の内部をマスキングすることにより、螺旋溝１２の内部への砥粒１８ａの電着を回避して、切屑Ｃの排出性の悪化を防止することができる。

次に、螺旋溝１２（底面１３、側面１４）から樹脂ロープ２２を取り除く（図２（ｆ）参照）。

次に、多数の砥粒１８ａを固定するため、固定めっき処理によるめっき層１９が形成される（図２（ｇ）参照）。このめっき層１９により、多数の砥粒１８ａが固定されて、砥粒面１８が形成されることになる。ここでは、無電解Ｎｉ−Ｐめっきが好適である。

最後に、マスキング部２１を除去し、その後、乾燥を行って、砥石工具１０−１が完成する（図２（ｈ）参照）。マスキング部２１は、樹脂溶剤を乾燥したものであっても、樹脂シールや樹脂テープであっても、剥がせば、簡単に除去することができる。

上述した手順により、螺旋溝１２の内側への砥粒１８ａの電着を回避しつつ、短時間、低コストで、砥石工具１０−１を作製することができる。

（実施例２）
図６は、本実施例の砥石工具を示す斜視図である。また、図７は、図６に示した砥石工具を示す断面図であり、図７（ａ）は、その軸方向の断面図、図７（ｂ）は、その径方向の断面図である。

本実施例の砥石工具１０−２は、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするものである。従って、実施例１で説明した砥石工具１０−１と同等の構成には同じ符号を付して、本実施例の説明を行う。

実施例１で説明した砥石工具１０−１は、従来のものよりは、ドライ状態での加工を長い時間継続することができるが、加工を継続していると、切屑Ｃを除去できなくなる可能性がある。切屑Ｃの除去を補助するためには、研削油を供給したり、エアーブローを行ったりすることが考えられるが、ドライ状態での加工には研削油は使用しない。従って、切屑Ｃの除去を補助するために、エアーブローを行うことになるが、その場合でも、長い時間加工を継続していると、切屑Ｃを除去できなくなる可能性がある。もし、切屑Ｃを除去できなくなってしまうと、目詰まりが発生し、継続して加工できなくなることになる。

そこで、本実施例の砥石工具１０−２は、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするが、更に、その軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴５１を設けると共に、ヘッド部１０ｂの部分の軸心穴５１の内周面に、螺旋溝１２の底面１３まで到達する深さを有すると共に軸方向に沿う直線溝５２を１つ以上形成することで、螺旋溝１２の底面１３に複数の連通穴５３を形成している。つまり、螺旋溝１２の底面１３と直線溝５２とが重なる部分が、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴５１に連通する連通穴５３となっている。

本実施例の場合、直線溝５２は、軸方向の断面においては、図７（ａ）に示すように、軸方向に沿って直線状に形成されている。また、径方向の断面においては、図７（ｂ）に示すように、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴５１の内周面に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成されると共に、その中心線が軸心Ｓに向かうように形成されている。軸心穴５１及び直線溝５２の形状は、謂わば、内歯車状となっている。なお、直線溝５２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴５１の内周面まで、同じ大きさで形成しても良い。

本実施例の砥石工具１０−２において、軸心穴５１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴５３を通って、軸心穴５１へ吸い込まれ、軸心穴５１を通じて外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

なお、本実施例の砥石工具１０−２の先端部分において、軸心穴５１及び直線溝５２を塞ぐ蓋部材（図示省略）を設けても良く、その場合、軸心穴５１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴５３から噴出されたエアーにより、外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。この場合、直線溝５２は、軸心穴５１の内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成する。このような形状とすることにより、直線溝５２に蓄えた切屑Ｃが軸心穴５１に入り込んでしまうことを抑制することができると共に、直線溝５２に詰まらせることなく、直線溝５２に蓄えた切屑Ｃを確実に外部へ排出することができる。

次に、本実施例の砥石工具１０−２の製造方法を、図６及び図７と共に、前述の図２も参照して説明する。

まず、炭素鋼等の金属製からなる円柱状の部材に、旋削加工により、前述した構成の螺旋溝１２を形成する。この螺旋溝１２を形成した部分が前述したヘッド部１０ｂとなり、それ以外の部分が軸部１０ａとなる。このような螺旋溝１２を形成することにより、台金１１の表面に底面１３、側面１４が形成されると共に山頂面１５が台形断面状に突設されて形成される（図２（ａ）参照）。この山頂面１５も螺旋溝１２に沿って螺旋状に形成されることになる。山頂面１５の部分は、エンドミルのような刃として機能するのではなく、研削のための砥石面として機能する。

次に、砥石工具１０−２の軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴５１を形成し、その後、ヘッド部１０ｂの部分の軸心穴５１の内周面に直線溝５２を形成して、連通穴５３を形成している。直線溝５２は、旋削で加工でき、例えば、一刃での加工であれば、スロッターなどを用いて、直線溝５２を一つずつ形成すれば良く、多刃での加工であれば、歯車刃状のシェイパーなどを用いて、複数の直線溝５２を一括して形成すれば良い。つまり、砥粒面１８を形成する前に、軸心穴５１及び直線溝５２を形成することで、連通穴５３を形成している。

その後は、前述した図２（ｂ）〜図２（ｈ）で説明したように、螺旋溝１２の内側への砥粒１８ａの電着を回避しつつ、山頂面１５に多数の砥粒１８ａを電着して、砥粒面１８を形成している。このとき、当然ながら、軸心穴５１、直線溝５２及び連通穴５３への砥粒１８ａの電着も回避している。

本実施例の砥石工具１０−２は、実施例１で説明した砥石工具１０−１に加えて、軸心穴５１、直線溝５２及び連通穴５３を形成しているが、上述したように、直線溝５２が旋削で加工できるので、低コストで比較的容易に作製することができる。

（実施例３）
図８は、本実施例の砥石工具の一部を拡大した拡大図である。また、図９は、図８に示した砥石工具を示す断面図であり、図９（ａ）は、その軸方向の断面図、図９（ｂ）は、その径方向の断面図である。

本実施例の砥石工具１０−３も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするものであり、実施例１で説明した砥石工具１０−１と同等の構成には同じ符号を付して、本実施例の説明を行う。また、本実施例も、実施例２と同様に、切屑排出性の向上を目的としている。

本実施例の砥石工具１０−３も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするが、更に、その軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴６１を設けると共に、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴６１に連通する複数の連通穴６２を螺旋溝１２の底面１３に設けている。連通穴６２は、螺旋溝１２の底面１３において、所定の間隔毎に配置されている。

本実施例の場合、連通穴６２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴６１の内周面に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成されている。そして、連通穴６２は、軸方向の断面においては、図９（ａ）に示すように、その中心線が軸心Ｓに垂直に形成されている。また、連通穴６２は、径方向の断面においては、図９（ｂ）に示すように、その中心線が軸心Ｓに向かうように形成されている。

本実施例の砥石工具１０−３において、軸心穴６１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴６２を通って、軸心穴６１へ吸い込まれ、軸心穴６１を通じて外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

なお、本実施例の砥石工具１０−３の先端部分において、軸心穴６１を塞ぐ蓋部材（図示省略）を設けても良く、その場合、軸心穴６１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴６２から噴出されたエアーにより、外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

この場合、連通穴６２は、軸心穴６１の内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成する。このような形状とすることにより、連通穴６２に蓄えた切屑Ｃが軸心穴６１に入り込んでしまうことを抑制することができると共に、連通穴６２に詰まらせることなく、連通穴６２に蓄えた切屑Ｃを確実に外部へ排出することができる。

なお、連通穴６２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴６１の内周面まで、同じ大きさで形成しても良い。

以上説明した本実施例の砥石工具１０−３の台金部分は、機械加工や３次元積層法を用いて容易に成形することができる。３次元積層法では、３Ｄ‐ＣＡＤにて設計を行うため、連通穴６２の数が多くても、容易に成形することができる。そして、台金部分を成形した後、電着法により砥粒１８ａを固着することで、本実施例に係る本実施例の砥石工具１０−３を製造することができる。

（実施例４）
図１０は、本実施例の砥石工具を示す図であり、図１０（ａ）は、その軸方向の断面図、図１０（ｂ）は、その径方向の断面図である。なお、本実施例での径方向の断面図は、正確には、後述する連通穴７２に沿う方向の断面図であるが、ここでは、便宜的に、径方向の断面図と呼んでいる。

本実施例の砥石工具１０−４も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするものであり、実施例１で説明した砥石工具１０−１と同等の構成には同じ符号を付して、本実施例の説明を行う。また、本実施例も、実施例２及び実施例３と同様に、切屑排出性の向上を目的としている。

本実施例の砥石工具１０−４も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするが、更に、その軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴７１ａを設け、軸心穴７１ａの先端側（図中下側）に、先端側に向かうに従って拡径するテーパ形状（円錐形状）の中空部７１ｂを設けると共に、螺旋溝１２の底面１３から中空部７１ｂに連通する複数の連通穴７２を螺旋溝１２の底面１３に設けている。連通穴７２は、螺旋溝１２の底面１３において、所定の間隔毎に配置されている。

本実施例の場合、連通穴７２は、螺旋溝１２の底面１３から中空部７１ｂの内周面に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成されている。そして、連通穴７２は、軸方向の断面においては、図１０（ａ）に示すように、中空部７１ｂ側の開口部が底面１３側の開口部より先端側の位置となるように、軸心Ｓに対し傾斜して形成されている。また、連通穴７２は、径方向の断面においては、図１０（ｂ）に示すように、その中心線が軸心Ｓに向かうように形成されている。

本実施例の砥石工具１０−４において、軸心穴７１ａを介して、中空部７１ｂにエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴７２を通って、中空部７１ｂへ吸い込まれ、中空部７１ｂを通じて外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

また、中空部７１ｂが先端側に向かって拡径するテーパ形状となっているので、連通穴７２から中空部７１ｂへの吸引力を高めることができ、連通穴７２の内部への切屑Ｃの吸い込み能力を高めることができると共に、切屑Ｃを中空部７１ｂに詰まらせることなく、ヘッド部１０ｂの先端側から外部へ確実に排出することができる。

また、連通穴７２が螺旋溝１２の底面１３から中空部７１ｂの内周面に向かうテーパ形状となっているので、連通穴７２に吸い込んだ切屑Ｃを詰まらせることなく中空部７１ｂに確実に送出することができる。

また、連通穴７２の中心線の軸心Ｓ側がヘッド部１０ｂの先端側に向かうように、軸心Ｓに対し傾斜しているので、中空部７１ｂを先端側へ向けて流れる切屑Ｃが連通穴７２内へ流入することを大きく抑制することができる。

なお、本実施例の砥石工具１０−４の先端部分において、中空部７１ｂを塞ぐ蓋部材（図示省略）を設けても良く、その場合、軸心穴７１ａを介して、中空部７１ｂにエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴７２から噴出されたエアーにより、外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

この場合、連通穴７２は、中空部７１ｂの内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成する。このような形状とすることにより、連通穴７２に蓄えた切屑Ｃが中空部７１ｂに入り込んでしまうことを抑制することができると共に、連通穴７２に詰まらせることなく、連通穴７２に蓄えた切屑Ｃを確実に外部へ排出することができる。

なお、連通穴７２は、螺旋溝１２の底面１３から中空部７１ｂの内周面まで、同じ大きさで形成しても良い。

以上説明した本実施例の砥石工具１０−４の台金部分も、３次元積層法を用いて容易に成形することができる。３次元積層法では、３Ｄ‐ＣＡＤにて設計を行うため、連通穴７２の数が多くても、形状が複雑でも、容易に成形することができる。そして、台金部分を成形した後、電着法により砥粒１８ａを固着することで、本実施例に係る本実施例の砥石工具１０−４を製造することができる。

（実施例５）
図１１は、本実施例の砥石工具を示す図であり、図１１（ａ）は、その軸方向の断面図、図１１（ｂ）は、その径方向の断面図である。なお、本実施例での径方向の断面図は、正確には、後述する連通穴８２に沿う方向の断面図であるが、ここでは、便宜的に、径方向の断面図と呼んでいる。また、図１１中の「Ｒ」は、ヘッド部１０ｂの回転方向を示している。

本実施例の砥石工具１０−５も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするものであり、実施例１で説明した砥石工具１０−１と同等の構成には同じ符号を付して、本実施例の説明を行う。また、本実施例も、実施例２〜実施例４と同様に、切屑排出性の向上を目的としている。

本実施例の砥石工具１０−５も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするが、更に、その軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴８１を設けると共に、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴８１に連通する複数の連通穴８２を螺旋溝１２の底面１３に設けている。連通穴８２は、螺旋溝１２の底面１３において、所定の間隔毎に配置されている。なお、軸心穴８１の先端側に、図１０（ｂ）に示したような中空部７１ｂを設けても良い。

本実施例の場合、連通穴８２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴８１の内周面に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成されている。そして、連通穴８２は、軸方向の断面においては、図１１（ａ）に示すように、軸心穴８１側の開口部が底面１３側の開口部より先端側の位置となるように、軸心Ｓに対し傾斜して形成されている。また、連通穴８２は、径方向の断面においては、図１１（ｂ）に示すように、螺旋溝１２の底面１３側の開口部を基準にすると、その中心線が軸心Ｓより回転方向Ｒの後方側に向かうように形成されている。

このように、連通穴８２は、ヘッド部１０ｂの径方向に対し、回転方向Ｒの前方側へ傾斜角度を有する直線形状となっている。この傾斜角度は、研削時の砥石工具１０−５の回転方向Ｒや重量を考慮し、流体力学的に軸心穴８１に切屑Ｃをより送出しやすい値とするのが良い。

本実施例の砥石工具１０−５において、軸心穴８１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴８２を通って、軸心穴８１へ吸い込まれ、軸心穴８１を通じて外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

また、連通穴８２が螺旋溝１２の底面１３から軸心穴８１の内周面に向かうテーパ形状となっているので、連通穴８２に吸い込んだ切屑Ｃを詰まらせることなく軸心穴８１に確実に送出することができる。

また、連通穴８２の中心線の軸心Ｓ側がヘッド部１０ｂの先端側に向かうように、軸心Ｓに対し傾斜しているので、軸心穴８１を先端側へ向けて流れる切屑Ｃが連通穴８２内へ流入することを大きく抑制することができる。

また、ヘッド部１０ｂの径方向に対し、連通穴８２が回転方向Ｒの前方側へ傾斜角度を有する直線形状であるので、砥石工具１０−５の回転力を利用して、切屑Ｃを軸心穴８１に確実に送出し、ヘッド部１０ｂの先端側から外部に排出することができる。

なお、本実施例の砥石工具１０−５の先端部分において、軸心穴８１を塞ぐ蓋部材（図示省略）を設けても良く、その場合、軸心穴８１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴８２から噴出されたエアーにより、外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

この場合、連通穴８２は、軸心穴８１の内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成する。このような形状とすることにより、連通穴８２に蓄えた切屑Ｃが軸心穴８１に入り込んでしまうことを抑制することができると共に、連通穴８２に詰まらせることなく、連通穴８２に蓄えた切屑Ｃを確実に外部へ排出することができる。

なお、連通穴８２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴８１の内周面まで、同じ大きさで形成しても良い。

以上説明した本実施例の砥石工具１０−５の台金部分も、３次元積層法を用いて容易に成形することができる。３次元積層法では、３Ｄ‐ＣＡＤにて設計を行うため、連通穴８２の数が多くても、形状が複雑でも、容易に成形することができる。そして、台金部分を成形した後、電着法により砥粒１８ａを固着することで、本実施例に係る本実施例の砥石工具１０−５を製造することができる。

（実施例６）
図１２は、本実施例の砥石工具を示す図であり、図１２（ａ）は、軸方向の断面図、図１２（ｂ）は、径方向の断面図である。なお、本実施例での径方向の断面図も、正確には、後述する連通穴９２に沿う方向の断面図であるが、ここでは、便宜的に、径方向の断面図と呼んでいる。また、図１２中の「Ｒ」は、ヘッド部１０ｂの回転方向を示している。

本実施例の砥石工具１０−６も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするものであり、実施例１で説明した砥石工具１０−１と同等の構成には同じ符号を付して、本実施例の説明を行う。また、本実施例も、実施例２〜実施例５と同様に、切屑排出性の向上を目的としている。

本実施例の砥石工具１０−６も、実施例１で説明した砥石工具１０−１を基本構造とするが、更に、その軸心部分に軸方向に貫通する軸心穴９１を設けると共に、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴９１に連通する複数の連通穴９２を螺旋溝１２の底面１３に設けている。連通穴９２は、螺旋溝１２の底面１３において、所定の間隔毎に配置されている。なお、軸心穴９１の先端側に、図１０（ｂ）に示したような中空部７１ｂを設けても良い。

本実施例の場合、連通穴９２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴９１の内周面に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成されている。そして、連通穴９２は、軸方向の断面においては、図１２（ａ）に示すように、軸心穴９１側の開口部が底面１３側の開口部より先端側の位置となるように、軸心Ｓ側から見て、後端側に湾曲して形成されて、連通穴９２の中心線が軸心Ｓに対し傾斜している。また、連通穴９２は、径方向の断面においては、図１２（ｂ）に示すように、螺旋溝１２の底面１３側の開口部を基準にすると、ヘッド部１０ｂの回転方向Ｒの後方側に湾曲するように形成されている。

このように、連通穴９２は、軸心Ｓに対し、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴９１の内周面に向かうに従って連通穴９２の中心線の傾斜が小さくなる円弧形状となっている。また、ヘッド部１０ｂの径方向に対し、回転方向Ｒの前方側へ傾斜すると共に、軸心穴９１の内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、ヘッド部１０ｂの径方向に対する傾斜角度が大きくなる円弧形状となっている。これらの傾斜角度は、研削時の砥石工具１０−６の回転方向Ｒや重量を考慮し、流体力学的に軸心穴９１に切屑Ｃをより送出しやすい値とするのが良い。

本実施例の砥石工具１０−６において、軸心穴９１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴９２を通って、軸心穴９１へ吸い込まれ、軸心穴９１を通じて外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

また、連通穴９２が螺旋溝１２の底面１３から軸心穴９１の内周面に向かうテーパ形状となっているので、連通穴９２に吸い込んだ切屑Ｃを詰まらせることなく軸心穴９１に確実に送出することができる。

また、連通穴９２の中心線の軸心Ｓ側がヘッド部１０ｂの先端側に向かうように、軸心Ｓに対し傾斜しているので、軸心穴９１を先端側へ向けて流れる切屑Ｃが連通穴９２内へ流入することを大きく抑制することができる。

また、ヘッド部１０ｂの径方向に対し、連通穴９２が回転方向Ｒの前方側へ傾斜角度を有し、ヘッド部１０ｂの外周面側へ向かうほど傾斜角度が大きくなる円弧形状であるので、砥石工具１０−６の回転力を利用して、切屑Ｃを軸心穴９１に確実に送出し、ヘッド部１０ｂの先端側から外部に排出することができる。

なお、本実施例の砥石工具１０−６の先端部分において、軸心穴９１を塞ぐ蓋部材（図示省略）を設けても良く、その場合、軸心穴９１にエアーブローＢを行うと、除去されずに螺旋溝１２の残った切屑Ｃは、連通穴９２から噴出されたエアーにより、外部に強制的に排出されることになり、その結果、切屑排出性が向上することになる。

この場合、連通穴９２は、軸心穴９１の内周面から螺旋溝１２の底面１３に向かうに従って、その大きさが大きくなるテーパ形状に形成する。このような形状とすることにより、連通穴９２に蓄えた切屑Ｃが軸心穴９１に入り込んでしまうことを抑制することができると共に、連通穴９２に詰まらせることなく、連通穴９２に蓄えた切屑Ｃを確実に外部へ排出することができる。

なお、連通穴９２は、螺旋溝１２の底面１３から軸心穴９１の内周面まで、同じ大きさで湾曲して形成しても良い。

以上説明した本実施例の砥石工具１０−６の台金部分も、３次元積層法を用いて容易に成形することができる。３次元積層法では、３Ｄ‐ＣＡＤにて設計を行うため、連通穴９２の数が多くても、形状が複雑でも、容易に成形することができる。そして、台金部分を成形した後、電着法により砥粒１８ａを固着することで、本実施例に係る本実施例の砥石工具１０−６を製造することができる。

本発明は、研削加工を行う砥石工具に好適なものであり、特に、難切削材であるＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等の研削加工に好適である。

１０−１、１０−２、１０−３、１０−４、１０−５、１０−６ 砥石工具
１０ａ 軸部
１０ｂ ヘッド部
１１ 台金
１２ 螺旋溝
１３ 底面
１４ 側面
１５ 山頂面
１８ 砥粒面
１８ａ 砥粒
２１ マスキング部
２２ 樹脂ロープ

Claims (6)

1. 金属製の円柱の外周面に形成されたねじ状の螺旋溝と、
   前記螺旋溝の形成により台形断面状に突設されて形成された山頂面と、
   前記山頂面に砥粒を固着して形成された砥粒面と、
   前記円柱の軸心部分を軸方向に貫通する軸心穴と、
   前記螺旋溝の底面と前記軸心穴とを連通する連通穴とを有し、
   前記螺旋溝の底面まで到達する深さを有すると共に前記軸方向に沿う直線溝を前記軸心穴の内周面に設け、前記直線溝と前記螺旋溝の底面とが重なる位置を前記連通穴とした
   ことを特徴とする砥石工具。
2. 請求項１に記載の砥石工具において、
   当該砥石工具の軸方向に対し、前記螺旋溝のねじれ角を８０°以上、かつ、９０°未満とした
   ことを特徴とする砥石工具。
3. 金属製の円柱の外周面にねじ状の螺旋溝を形成し、
   前記螺旋溝の形成により台形断面状に突設して山頂面を形成し、
   前記円柱の軸心部分を軸方向に貫通する軸心穴を形成し、
   前記螺旋溝の底面まで到達する深さを有すると共に前記軸方向に沿う直線溝を前記軸心穴の内周面に形成して、前記直線溝と前記螺旋溝の底面とが重なる位置に前記螺旋溝の底面と前記軸心穴とを連通する連通穴を形成し、
   前記螺旋溝の内側をマスキングし、前記山頂面に砥粒を固着して、砥粒面を形成する
   ことを特徴とする砥石工具の製造方法。
4. 請求項３に記載の砥石工具の製造方法において、
   当該砥石工具の軸方向に対し、前記螺旋溝のねじれ角が８０°以上、かつ、９０°未満となるように、前記螺旋溝を形成する
   ことを特徴とする砥石工具の製造方法。
5. 請求項３又は請求項４に記載の砥石工具の製造方法において、
   前記螺旋溝の内側に絶縁性の樹脂ロープを巻き付けて、前記螺旋溝の内側をマスキングする
   ことを特徴とする砥石工具の製造方法。
6. 請求項１又は請求項２に記載の砥石工具において、
   前記螺旋溝の底面から前記軸心穴の内周面に向かうに従って前記連通穴の大きさが大きくなる
   ことを特徴とする砥石工具。

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