JP6554960B2

JP6554960B2 - 砥石車

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Inventors: 明渡邉
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Description

本発明は、砥石車に関する。

従来、例えば、自動車用クランクシャフトのジャーナルやクランクピン等を研削加工する研削砥石がある（下記特許文献１参照）。特許文献１に開示される研削砥石には、砥石車を形成する円板状部材の外周面に、異なる性状を有する２種類の砥石層で形成された砥石がチップ状に分割されて設けられている。詳細には、円板状部材の外周面の回転軸線方向両端角部及び端面部は、研削時に大きな研削抵抗が生じるため、粒径が大きな砥粒によって形成された摩耗しにくい砥石層が設けられている。また、外周面の両端角部の間の円筒部には、大きな研削抵抗が生じないので、高い仕上げ精度が望める、粒径が小さく摩耗しやすい砥粒によって形成された砥石層が設けられている。

特開平１１−１８８６４０号公報

しかしながら、上述の研削砥石では、大きな研削抵抗によって摩耗が大きくなりやすい両端角部及び端面部の砥石層と、小さな研削抵抗によって摩耗しにくい円筒部の砥石層とが、砥石車の回転軸線と直交する方向に接合面を有して貼り合わされている。このような両砥石層が、回転軸線方向で隣り合い同時に研削作業を行なうので、両砥石層の摩耗の度合いが異なり、境界部である接合面には、大きな段差が発生しやすい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、異なる性状の砥石層が軸線方向に複数種類設けられ、異なる形状の被研削部を有した工作物Ｗを良好な仕上げ精度で研削可能とする、砥石車を提供することを目的とする。

本発明に係る砥石車は、円板状部材と、前記円板状部材の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層と、を備える砥石車であって、前記砥石層の研削面は、前記円板状部材の回転軸線と平行に形成される円筒研削面と、前記回転軸線と直交し前記回転軸線方向において前記円筒研削面の両側に形成される端部研削面と、前記円筒研削面及び前記端部研削面を湾曲状に接続する角部研削面と、を備え、前記砥石層は、前記角部研削面の一部及び前記円筒研削面を備える円筒部砥石層と、前記角部研削面のうちの他の部分及び前記端部研削面を備え前記円筒部砥石層とは性状が異なる端部砥石層と、を備え、前記円筒部砥石層と前記端部砥石層とは、前記回転軸線に対し予め設定された傾斜を有して各境界面同士が接合されて接合面が形成され、前記接合面は、前記角部研削面内の所定の位置から前記砥石層の内部に向かって形成され、前記角部研削面の縦断面は、円弧形状に形成され、前記接合面の表面位置は、前記角部研削面の円弧中心を通り前記回転軸線に対し４５度の方向に延長する線と前記角部研削面との交差位置よりも、前記端部研削面側に位置する。
また、本発明に係る砥石車は、円板状部材と、前記円板状部材の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層と、を備える砥石車であって、前記砥石層の研削面は、前記円板状部材の回転軸線と平行に形成される円筒研削面と、前記回転軸線と直交し前記回転軸線方向において前記円筒研削面の両側に形成される端部研削面と、前記円筒研削面及び前記端部研削面を湾曲状に接続する角部研削面と、を備え、前記砥石層は、前記角部研削面の一部及び前記円筒研削面を備える円筒部砥石層と、前記角部研削面のうちの他の部分及び前記端部研削面を備え前記円筒部砥石層とは性状が異なる端部砥石層と、を備え、前記円筒部砥石層と前記端部砥石層とは、前記回転軸線に対し予め設定された傾斜を有して各境界面同士が接合されて接合面が形成され、前記接合面は、前記角部研削面内の所定の位置から前記砥石層の内部に向かって形成され、前記円筒部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量よりも前記端部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量の方が少なく、前記回転軸線と前記接合面とが為す傾斜角は、４５度よりも小さい。

このように、円筒部砥石層及び端部砥石層の接合面が回転軸線に対し傾斜を有するとともに、接合面は角部研削面の所定の位置から砥石層の内部に向かって形成される。このため、摩耗が大きくなりやすい円筒部砥石層と、摩耗が小さな端部砥石層との間において、回転軸線と直交する方向に段差が生じても、接合面が角部研削面内に位置しているため、従来技術と比較してその段差は目立たない。これにより、研削される工作物に転写される段差も目立たず、工作物では、精度のよい研削面が得られる。
また、接合面が回転軸線に対し傾斜を有しているため、端部砥石層の研削面をツルーイングする場合、従来技術のように、端部砥石層の研削面から接合面までの距離が、ツルーイングの度に一律に減少していくことはない。このため、従来技術の砥石に対して、使用可能時間が延び砥石の寿命が向上する。

実施形態に係る砥石車を示す正面図である。図１のII−II矢視断面図である。図２の部分拡大図である。図３のＳ部拡大図であり、各砥石層の組成を説明する図である。実施形態に係る砥石車を装着した研削盤を示す図である。実施形態に係る砥石車と工作物Ｗとの関係を示す図である。図４に基づき、摩耗によって生じる段差を説明する図である。

（１．砥石車の構成）
以下、本発明にかかる砥石車の実施形態について図面に基づき説明する。図１に示すように、砥石車１０は、円板状部材１３と、円板状部材１３の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層１６と、を備える。円板状部材１３は、鉄、アルミニウム等の金属又は樹脂等で成形される。

円板状部材１３は、砥石車１０の回転軸線ＣＬ（図１においては、紙面手前から奥行き方向の延びている）回りに回転駆動される。なお、以降において特別な説明なしに回転軸線ＣＬといった場合、砥石車１０の回転軸線ＣＬのことをいう。砥石層１６は、周方向に等分に分割される複数（本実施形態では１６個）の周方向分割砥石チップＡによって構成される。即ち、周方向分割砥石チップＡも砥石層１６であるといえる。なお、１６個の周方向分割砥石チップＡは、全て同じ形状である。よって、以降の説明においては、特別な事情がない限り、砥石層１６の説明のため、一個の周方向分割砥石チップＡを取りだし、それを代表として説明する。また、砥石車１０は、工作物Ｗ（例えば、自動車用クランクシャフトのクランクピン、ジャーナル等）の外周に設けられた凹部を研削対象とする総形の砥石車である。

（２．周方向分割砥石チップＡの構成）
図２に示すように、砥石車１０を構成する周方向分割砥石チップＡ（砥石層１６）の研削面１７は、円筒研削面１７ａと、端部研削面１７ｂと、角部研削面１７ｃと、を備える。円筒研削面１７ａは、円板状部材１３の回転軸線ＣＬと平行に形成され、図５，図６に示す工作物Ｗの凹部５０（凹溝）の底面４８を研削する。また、端部研削面１７ｂは、回転軸線ＣＬと直交し、回転軸線ＣＬ方向において円筒研削面１７ａの両側に形成される。端部研削面１７ｂは、図６に示す凹部５０の側面４６，４７を研削する。

また、角部研削面１７ｃは、円筒研削面１７ａ、及び端部研削面１７ｂを、一定の曲率半径Ｒを有する曲線、即ち円弧形状（湾曲状に相当）の曲線で接続することにより形成される。角部研削面１７ｃは、工作物Ｗの凹部５０の側面４６，４７と、底面４８とを接続するＲ状（湾曲状）の角部４９（図６参照）を研削する。

また、周方向分割砥石チップＡ（砥石層１６）は、１個の円筒部砥石層２１と、２個の端部砥石層２２とを備える。図２に示すように、円筒部砥石層２１は、角部研削面１７ｃの一部、及び円筒研削面１７ａを備える（範囲Ｐ（一重の二点鎖線部）参照）。端部砥石層２２は、角部研削面１７ｃのうちの他の部分及び端部研削面１７ｂを備える（範囲Ｑ（二重の二点鎖線部）参照）。以降においては、円筒部砥石層２１が備える角部研削面１７ｃの一部及び円筒研削面１７ａ（範囲Ｐ）を合わせて第二研削面５２と呼称する場合がある。端部砥石層２２が備える角部研削面１７ｃのうちの他の部分及び端部研削面１７ｂ（範囲Ｑ）を合わせて第一研削面５１と呼称する場合がある。また、円筒部砥石層２１と端部砥石層２２とは、異なる性状を有して形成される（後に詳述する）。

図２に示すように、端部砥石層２２，２２、及び円筒部砥石層２１は、図２における左側から右側に向って、軸線方向に端部砥石層２２、円筒部砥石層２１、端部砥石層２２の順に整列して配置される。端部砥石層２２，２２、及び円筒部砥石層２１は、それぞれ隣り合う砥石層との間に境界面２２ａ，２２ａ及び境界面２１ａ，２１ａを備える。つまり、端部砥石層２２，２２は、回転軸線ＣＬ方向で隣接する円筒部砥石層２１側に境界面２２ａ，２２ａを備える。また、円筒部砥石層２１は、回転軸線ＣＬ方向において両側で隣接する端部砥石層２２，２２側に境界面２１ａ，２１ａを備える。

そして、相互に対向する各境界面２２ａ，２１ａ同士が接合され、周方向分割砥石チップＡが形成される。なお、境界面２２ａと境界面２１ａとが接合された状態における境界面２２ａと境界面２１ａとを合わせて接合面２３と称す。後に詳述するが、このとき、接合面２３、特に回転軸線ＣＬ方向において、角部研削面１７ｃが形成される範囲における接合面２３は、回転軸線ＣＬに対し予め設定された傾斜を有して形成される。以降において、接合面２３といった場合、この接合面２３のことをいう。また、図２に示すように、接合面２３は、角部研削面１７ｃの所定の位置から周方向分割砥石チップＡ（砥石層１６）の内部に向かって形成される。なお、本実施形態では、接合面２３は、回転軸線ＣＬに対し予め設定された傾斜を有する部分だけではなく、砥石層１６の内部において、回転軸線ＣＬと直交する部分を有して形成されている。これは、砥石層１６の作りやすさの観点からこのような形状としただけである。よって、このような態様に限らず、接合面２３は、回転軸線ＣＬに対し予め設定された傾斜を有する部分のみを備えて形成されてもよい。

角部研削面１７ｃの縦断面形状は、上述したように、所定の曲率半径Ｒを備える円弧形状（湾曲状）で形成される（図２、図３参照）。そして、角部研削面１７ｃにおける接合面２３の表面位置は、角部研削面１７ｃの円弧中心Ｏを通り、回転軸線ＣＬに対し４５°の方向に延長する線ＬＥと角部研削面１７ｃとの交差位置Ｔよりも、端部研削面１７ｂ側に位置する。なお、縦断面とは、回転軸線ＣＬを含む面によって切断される砥石車１０の径方向断面をいう。つまり、図１の矢視II−II切断線で示される図２の断面図も縦断面を示している。また、接合面２３の表面位置とは、接合面２３が砥石層１６の外部に露出される位置をいう。

上記において、回転軸線ＣＬに対する接合面２３の傾斜角度α°（図３参照）は、任意に設定可能である。ただし、好ましくは、傾斜角度α°は、端部砥石層２２の端部研削面１７ｂに対するツルーイングＴＬ（図３中、２点鎖線参照）の１回あたりのツルーイング量Ｌ１に基づいて設定されることが好ましい。詳細には、端部研削面１７ｂに対する１回当たりのツルーイング量Ｌ１と、円筒部砥石層２１の円筒研削面１７ａに対する１回当たりのツルーイング量Ｌ２との比に応じて、傾斜角度α°が決定されることが好ましい。つまり、一例として、図３に示すように、Ｌ１：Ｌ２が、３：１の比であるとした場合、α°＝ｔａｎ^−１（１／３）とすることが好ましい。これにより、例えば、Ｌ１：Ｌ２が、図３の２点鎖線に示すように、３：１の比で、図３の右から左に向ってツルーイングされ続けた場合、端部研削面１７ｂ、円筒研削面１７ａ、及び接合面２３の関係は、ほぼ相似の関係を維持できる。本実施形態においては、Ｌ１とＬ２の大きさの関係は、常にＬ１＞Ｌ２である。これによって、回転軸線ＣＬに対する接合面２３の傾斜角度α°は、常に４５°より小さい。

なお、ここでいうツルーイングＴＬとは、所定時間研削作業を工作物Ｗに対し行なったことにより、表面状態が一定以上荒れた状態となった砥石の研削面（第一研削面５１、及び第二研削面５２）に対し、表面状態を修正するために研削し、新たに新生面を得るための公知の技術である。よって、詳細な説明は省略する。また、ツルーイング量Ｌ１，Ｌ２とは、修正前の砥石の表面からの削り取り（切り込み）深さをいう。

図４に示すように、端部砥石層２２は、例えば、ＣＢＮ、ダイヤモンド等の超砥粒１４を結合材１５で結合し形成される。端部砥石層２２は、一例として、硬度が高く比較的摩耗しにくい砥石層である。

また、図４に示すように、円筒部砥石層２１は、例えば、ＣＢＮ、ダイヤモンド等の超砥粒１９を結合材２０で結合し形成されたものである（図略）。円筒部砥石層２１は、一例として、砥石の粒径が小さな仕上げ研削用であり、硬度が低く比較的摩耗しやすい砥石層である。結合材１５，２０として、ビトリファイド結合材、レジノイド結合材等がある。

なお、上記では説明しなかったが、本実施形態においては、図２の拡大図である図３に示すように、円筒部砥石層２１と端部砥石層２２との間の接合面２３の両側には、混合部２４と呼称される砥石層が形成される。混合部２４は、円筒部砥石層２１と端部砥石層２２とを加熱して接合する際、端部砥石層２２の結合材１５、及び円筒部砥石層２１の結合材２０の溶融によって形成される層である。混合部２４は、円筒部砥石層２１が有する、例えば粒度＃８００のＣＢＮ砥粒（超砥粒１９）と、端部砥石層２２が有する、例えば粒度＃８０のＣＢＮ砥粒（超砥粒１４）とが、ほぼ均一に混在した砥石層部分である。

混合部２４では、結合材１５及び結合材２０も混在している。よって、混合部２４は、端部砥石層２２と円筒部砥石層２１の両方の特性を有しており、摩耗のし易さは、端部砥石層２２と円筒部砥石層２１とのほぼ中間である。本実施形態においては、混合部２４の幅Ｍは狭いほどよく、片側の幅（Ｍ／２）は、最大でも端部砥石層２２及び円筒部砥石層２１の各超砥粒１４，１９が、１〜２個分だけ収容可能な幅に収まることが好ましい。

これにより、第一研削面５１において、端部砥石層２２の組成のみによって研削加工の実施が可能な領域は、第一研削面５１から、接合面２３より第一研削面５１側の混合部２４（幅＝Ｍ／２）を除いた範囲となる。また、第二研削面５２においても、第一研削面５１と同様に、円筒部砥石層２１の組成のみによって研削加工の実施が可能な領域は、第二研削面５２から、接合面２３より第二研削面５２側の混合部２４（幅＝Ｍ／２）を除いた範囲となる。なお、製作上可能であれば、混合部２４はなくてもよい。

そして、端部砥石層２２,２２、円筒部砥石層２１,及び混合部２４によって周方向分割砥石チップＡが形成される。また、周方向分割砥石チップＡが円板状部材１３の外周面に周方向に並べられて砥石層１６が形成される。

（３．周方向分割砥石チップＡの製造方法）
次に、周方向分割砥石チップＡの製造方法について簡単に説明する。端部砥石層２２を製造するため、まず端部砥石層２２用の超砥粒１４および結合材１５等を混合した粉体が、プレス機によりプレスされて端部砥石層２２用の砥石チップが成形される。そして、プレス成形された砥石チップが乾燥され、乾燥後に焼成されて端部砥石層２２が完成する。円筒部砥石層２１についても、端部砥石層２２用の超砥粒１４および結合材１５が、円筒部砥石層２１用の超砥粒１９および結合材２０に変更されるだけであり、端部砥石層２２と同様の方法によって製造される。

次に、接合のため、端部砥石層２２と円筒部砥石層２１との各境界部２２ａ、２１ａを相互に接触させた状態で焼成する。焼成した端部砥石層２２，円筒部砥石層２１の各境界部２２ａ、２１ａの接触部近傍では、結合材１５及び結合材２０が溶融する。このような状態で、各端部砥石層２２，及び円筒部砥石層２１の各超砥粒１４，１９が上述したように混ざり合い、接合面２３の両側に混合部２４を形成しつつ、周方向分割砥石チップＡが形成される。このように形成された１６個の周方向分割砥石チップＡが、円板状部材１３の外周面の周方向全周に接着剤（図略）により連続的に貼付され、砥石車１０が形成される。

（４．研削盤２５の構成）
次に、砥石車１０が装着されて工作物Ｗを研削加工する研削盤２５について図５に基づいて説明する。図５に示すように、ベッド２６上には、テーブル２７が摺動可能に載置され、サーボモータ２８によりボールネジを介してＺ軸方向に移動される。テーブル２７上には、主軸台２９と心押台３０とが対向して取り付けられ、主軸台２９と心押台３０との間に工作物ＷがＺ軸方向にセンタ支持される。主軸台２９には主軸３１が回転可能に軸承され、サーボモータ３２により回転駆動される。工作物Ｗは主軸３１にケレ回し等により連結されて回転駆動される。

ベッド２６上には、砥石台３４が摺動可能に載置され、サーボモータ３５によりボールネジを介してＺ軸と直角に交差するＸ軸方向に移動される。砥石台３４には砥石軸３６が回転可能に軸承され、ビルトインモータ３７により回転駆動される。砥石軸３６の先端には砥石車１０の円板状部材１３に穿設された中心穴３８が嵌合されてボルトにより固定されている。

ＣＮＣ装置４０は、サーボモータ２８，３２，３５及びビルトインモータ３７の駆動回路４１−４４に接続されている。ＣＮＣ装置４０は、研削加工時に研削加工用ＮＣプログラムを順次実行して砥石車１０に工作物Ｗを研削加工させる。

ＣＮＣ装置４０は、砥石車１０に工作物Ｗを研削加工させるときは、研削加工用ＮＣプログラムを実行し、砥石車１０を高速回転速度で回転させる回転指令を、ビルトインモータ３７の駆動回路４４に出力する。また、ＣＮＣ装置４０は、工作物Ｗを研削加工に適した周速度で回転させる回転指令を、主軸３１を回転駆動するサーボモータ３２の駆動回路４２に出力する。次に、工作物Ｗが砥石車１０と対向する位置にテーブル２７をＺ軸方向に移動させる送り指令が、サーボモータ２８の駆動回路４１に出力される。

砥石車１０が工作物Ｗの研削箇所と対向すると、砥石台３４をＸ軸方向に粗研削送り速度で前進移動させる指令が、サーボモータ３５の駆動回路４３に出力される。これにより、砥石車１０は、図略のクーラントノズルからクーラントを供給されながら工作物Ｗを研削加工する。

（５．研削時の作用について）
次に、砥石車１０による工作物Ｗの研削の詳細について説明する。前述したとおり、工作物Ｗはクランクシャフトであり、研削する部位は、クランクシャフトの凹部５０である、例えば、図５に示すクランクジャーナル４５の外周面及び図６に示すクランクジャーナル４５の回転軸方向両側面４６，４７である。以後、クランクジャーナル４５の外周面及び回転軸方向両側面４６，４７を、凹部５０とのみ称す場合がある。また、クランクジャーナル４５の外周面を凹部５０の底面とみなして、底面４８と称す場合がある。

図６に示すように、砥石車１０は、総形の砥石層１６を備え、回転軸線ＣＬ方向において、砥石層１６（周方向分割砥石チップＡ）が、凹部５０内に収容可能な大きさで形成されている。このため、砥石車１０は、凹部５０の回転軸方向両側面４６，４７を研削によって除去加工するため、図６に示す矢印Ａｒ１，矢印Ａｒ２の方向にそれぞれ切り込む。つまり、砥石車１０は、摩耗しにくい端部砥石層２２を回転軸線ＣＬ方向両側に備えた第一研削面５１の一部によって、凹部５０の両側面４６、４７を除去加工する。そして、両側面４６、４７の除去加工が終了すると、砥石車１０の円筒研削面１７ａ（外周面）が、凹部５０の底面４８（クランクジャーナル４５の外周面）に到達し、摩耗し易い円筒部砥石層２１の円筒研削面１７ａが回転軸線ＣＬ方向にトラバースされることによって凹部５０の底面４８の仕上げ研削加工が行なわれる。

このとき、砥石車１０の砥石層１６では、摩耗が比較的小さくなる端部砥石層２２を備える第一研削面５１と、摩耗が比較的大きくなる円筒部砥石層２１の第二研削面５２と、の境界となる接合面２３が、図２，図３に示すように形成されている。つまり、接合面２３の表面位置が、角部研削面１７ｃの円弧中心Ｏを通り回転軸線ＣＬに対し４５°の方向に延長する線ＬＥと角部研削面１７ｃとの交差位置Ｔよりも、端部研削面１７ｂ側に位置している。また、接合面２３は、回転軸線ＣＬとの為す角度が４５°よりも小さな傾斜角度α°で砥石層１６の内部に向って形成される。

このように形成された砥石車１０が、凹部５０内を研削すると、接合面２３を境に、第一研削面５１と、第二研削面５２とが、工作物Ｗに生じる研削抵抗によってそれぞれ相応に摩耗する。そして、異なる摩耗量によって、両者の間に段差が発生する。しかし、その段差Ｄｉは、角部研削面１７ｃ内に生じ、その段差形状は図７に示すような形状となる（図７中の斜線部は、段差Ｄｉを生じさせた円筒部砥石層２１が備える第二研削面５２の摩耗部分を示す）。つまり、本発明が適用された砥石車１０によって工作物Ｗを研削した場合においては、砥石層１６に生じる段差Ｄｉは、回転軸線ＣＬと直交方向に接合面を備えた従来技術の砥石車において砥石層に生じる段差のように目立つ段差ではない。これにより、段差Ｄｉが工作物Ｗに転写されても工作物Ｗでは良好な面精度が得られる。

（６．ツルーイング時の作用について）
次に、研削作業中に、砥石層１６に対してツルーイングＴＬを行なった場合の作用について、図３に基づき説明する。このときのツルーイングＴＬの条件としては、前述したように、端部砥石層２２の端部研削面１７ｂに対するツルーイングＴＬ１の１回当たりのツルーイング量Ｌ１と、円筒部砥石層２１の円筒研削面１７ａに対するツルーイングＴＬ２の１回当たりのツルーイング量Ｌ２との比を３：１とする。具体的には、ツルーイングＴＬ１の１回当たりのツルーイング量Ｌ１を、例えば、３０μｍとする。また、ツルーイングＴＬ２の１回当たりのツルーイング量Ｌ２を、例えば、１０μｍとする。これより、回転軸線ＣＬに対する接合面２３の傾斜角度α°を、α°＝ｔａｎ^−１（１／３）とする。

また、接合面２３の表面位置は、前述のとおり、角部研削面１７ｃの円弧中心Ｏを通り回転軸線ＣＬに対し４５°の方向に延長する線ＬＥと角部研削面１７ｃとの交差位置Ｔよりも、若干、端部研削面１７ｂ側よりに位置させる。このような条件において、砥石層１６に対し、ツルーイングＴＬ１、及びツルーイングＴＬ２を１回ずつ実施したときの、各ツルーイングＴＬ後の状態が二点鎖線で示されている。なお、複数の二点鎖線は、右から左に向って、１回目、２回目、３回目・・・、における各ツルーイング後の第一研削面５１、及び第二研削面５２を示している。

図３を見て判るように、各ツルーイングＴＬの度に、角部研削面１７ｃの円弧の大きさは小さくなっているが、端部研削面１７ｂ，円筒研削面１７ａ，および接合面２３の関係は、ほぼ相似の関係を維持している。これにより、ツルーイングＴＬを複数回繰り返しても、接合面２３で発生する上述の小さな段差Ｄｉ（図７参照）は同様の形状を維持できる。また、端部研削面１７ｂにおいて、ツルーイングＴＬを重ねても、端部研削面１７ｂから接合面２３の第一研削面５１側に形成された混合部２４までの距離Ｂは、接合面２３の傾斜の作用によって、しばらく変化せず維持される。即ち、距離Ｂが、維持される間、研削する力が大きな端部砥石層２２（端部研削面１７ｂ）によって側面４６，４７に対する研削は良好に行なわれる。

（７．実施形態による効果）
上記実施形態によれば、砥石車１０は、円板状部材１３と、円板状部材１３の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層１６と、を備える。砥石層１６の研削面は、円板状部材１３の回転軸線ＣＬと平行に形成される円筒研削面１７ａと、回転軸線ＣＬと直交し回転軸線ＣＬ方向において円筒研削面１７ａの両側に形成される端部研削面１７ｂと、円筒研削面１７ａ及び端部研削面１７ｂを湾曲状に接続する角部研削面１７ｃと、を備える。砥石層１６は、角部研削面１７ｃの一部及び円筒研削面１７ａを備える円筒部砥石層２１と、角部研削面１７ｃのうちの他の部分及び端部研削面１７ｂを備え円筒部砥石層２１とは性状が異なる端部砥石層２２と、を備える。そして、円筒部砥石層２１と端部砥石層２２とは、回転軸線ＣＬに対し予め設定された傾斜を有して各境界面２１ａ、２２ａ同士が接合されて接合面２３が形成される。接合面２３は、角部研削面１７ｃ内の所定の位置から砥石層１６の内部に向かって形成される。

このように、円筒部砥石層２１及び端部砥石層２２の接合面２３が回転軸線ＣＬに対し傾斜を有するとともに、接合面２３は、角部研削面１７ｃの所定の位置から砥石層１６の内部に向かって形成される。つまり、接合面２３が、角部研削面１７ｃ内において、回転軸線ＣＬに対して平行な面（円筒研削面１７ａ）に近い部分ではなく、回転軸線ＣＬに対して直交する面（端部研削面１７ｂ）に近い部分に設けられる。このため、摩耗が大きな円筒部砥石層２１と、摩耗が小さな端部砥石層２２との間において段差Ｄｉが生じても、接合面が回転軸線と直交する従来技術の段差と比較して、その段差Ｄｉは目立ちにくい。また、従来技術と同様に、例えば、端部砥石層２２の方が、円筒部砥石層２１よりも大きく摩耗する場合であっても、円筒部砥石層２１と端部砥石層２２との間において生じる段差Ｄｉは、従来技術の段差と比較して目立ちにくい。これにより、研削される工作物Ｗに転写される段差も目立たず、工作物Ｗでは、精度のよい研削面が得られる。

また、接合面２３が回転軸線ＣＬに対し傾斜を有しているため、円筒部砥石層２１及び端部砥石層２２の各研削面をツルーイングＴＬする場合、従来技術のように、端部砥石層２２の研削面（端部研削面１７ｂ）から接合面２３までの距離が、ツルーイングＴＬの度に一律に減少していくことはない。このため、従来技術に対して、使用時間限界が延び砥石の寿命が向上する。

さらに、工作物Ｗの凹部５０の側面４６，４７の研削を行なう端部砥石層２２の研削面（端部研削面１７ｂ）から接合面２３までの距離、詳細には接合面２３の両側に形成される混合部２４までの距離（図３中、Ｂ参照）は、接合面２３の傾斜の作用によって、所定の回数のツルーイングＴＬを行なっても同じ距離を維持することができる。これによって砥石車１０の寿命が向上する。

また、上記実施形態によれば、砥石層１６の角部研削面１７ｃの縦断面は、円弧形状に形成され、角部研削面１７ｃ上における接合面２３の表面位置は、角部研削面１７ｃの円弧中心Ｏを通り回転軸線ＣＬに対し４５度の方向に延長する線ＬＥと角部研削面１７ｃとの交差位置Ｔよりも、端部研削面１７ｂ側に位置する。つまり、角部研削面１７ｃにおいて、接合面２３の表面位置が、回転軸線ＣＬと平行に近い側ではなく、直交に近い側の部分に設けられる。これにより、回転軸線ＣＬ方向における接合面２３の両側に、回転軸線ＣＬと直交する方向の段差が生じても、段差は目立ちにくい。

また、上記実施形態によれば、円筒部砥石層２１に対する１回当たりのツルーイング量Ｌ２よりも端部砥石層２２に対する１回当たりのツルーイング量Ｌ１の方が少なく、回転軸線ＣＬと接合面２３とが為す傾斜角は、４５度よりも小さくなるよう設定した。このように、研削加工する製品に応じた各砥石層２１、２２の摩耗量に基づき、各砥石層２１，２２に対するツルーイング量Ｌ１，Ｌ２を決定し、ツルーイング量Ｌ１，Ｌ２に応じて傾斜角度α°を設定するので、端部研削面１７ｂ、円筒研削面１７ａ、及び接合面２３は、常に最適な相似の関係を維持しやすく、砥石寿命の向上が図りやすい。

（８．その他）
なお、上記実施形態においては、周方向分割砥石チップＡを周方向に１６個配置して砥石層１６を形成した。しかし、周方向分割砥石チップＡの数はいくつでもよい。また、砥石層１６は、分割せず、円周方向において、一体的に形成してもよい。

また、上記実施形態においては、砥石層１６の角部研削面１７ｃの縦断面は、円弧形状に形成され、角部研削面１７ｃ上における接合面２３の表面位置は、角部研削面１７ｃの円弧中心Ｏを通り回転軸線ＣＬに対し４５度の方向に延長する線と角部研削面との交差位置Ｔよりも、端部研削面１７ｂ側に位置した。しかし、この態様には限らない。接合面２３の表面位置は、角部研削面１７ｃ上であれば、どの位置にあってもよい。これによっても、相応の効果は得られる。

また、上記実施形態においては、回転軸線ＣＬに対する傾斜角度α°は４５°よりも小さい角度であるものとした。しかし、この態様には限らない。傾斜角度α°は、４５°以上でもよい。これによっても、相応の効果は得られる。

１０・・・砥石車、１３・・・円板状部材、１４，１９・・・超砥粒、１６・・・砥石層、１７・・・研削面、１７ａ・・・円筒研削面、１７ｂ・・・端部研削面、１７ｃ・・・角部研削面、２１・・・円筒部砥石層、２２・・・端部砥石層、２１ａ，２２ａ・・・各境界面、２３・・・接合面、Ａ・・・周方向分割砥石チップ、ＣＬ・・・回転軸線、Ｌ１，Ｌ２・・・ツルーイング量、Ｏ・・・円弧中心、Ｔ・・・交差位置、ＴＬ，ＴＬ１，ＴＬ２・・・ツルーイング、Ｗ・・・工作物、 α°・・・傾斜角度。

Claims

円板状部材と、
前記円板状部材の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層と、
を備える砥石車であって、
前記砥石層の研削面は、
前記円板状部材の回転軸線と平行に形成される円筒研削面と、
前記回転軸線と直交し前記回転軸線方向において前記円筒研削面の両側に形成される端部研削面と、
前記円筒研削面及び前記端部研削面を湾曲状に接続する角部研削面と、を備え、
前記砥石層は、
前記角部研削面の一部及び前記円筒研削面を備える円筒部砥石層と、
前記角部研削面のうちの他の部分及び前記端部研削面を備え前記円筒部砥石層とは性状が異なる端部砥石層と、を備え、
前記円筒部砥石層と前記端部砥石層とは、前記回転軸線に対し予め設定された傾斜を有して各境界面同士が接合されて接合面が形成され、
前記接合面は、前記角部研削面内の所定の位置から前記砥石層の内部に向かって形成され、
前記角部研削面の縦断面は、円弧形状に形成され、
前記接合面の表面位置は、
前記角部研削面の円弧中心を通り前記回転軸線に対し４５度の方向に延長する線と前記角部研削面との交差位置よりも、前記端部研削面側に位置する、砥石車。
前記円筒部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量よりも前記端部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量の方が少なく、
前記回転軸線と前記接合面とが為す傾斜角は、４５度よりも小さい、請求項１に記載の砥石車。
円板状部材と、
前記円板状部材の外周面に配置され、工作物Ｗを研削する砥石層と、
を備える砥石車であって、
前記砥石層の研削面は、
前記円板状部材の回転軸線と平行に形成される円筒研削面と、
前記回転軸線と直交し前記回転軸線方向において前記円筒研削面の両側に形成される端部研削面と、
前記円筒研削面及び前記端部研削面を湾曲状に接続する角部研削面と、を備え、
前記砥石層は、
前記角部研削面の一部及び前記円筒研削面を備える円筒部砥石層と、
前記角部研削面のうちの他の部分及び前記端部研削面を備え前記円筒部砥石層とは性状が異なる端部砥石層と、を備え、
前記円筒部砥石層と前記端部砥石層とは、前記回転軸線に対し予め設定された傾斜を有して各境界面同士が接合されて接合面が形成され、
前記接合面は、前記角部研削面内の所定の位置から前記砥石層の内部に向かって形成され、
前記円筒部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量よりも前記端部砥石層に対する１回当たりのツルーイング量の方が少なく、
前記回転軸線と前記接合面とが為す傾斜角は、４５度よりも小さい、砥石車。