JPH03505849A - 研摩道具及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 研摩道具及びその作製方法 技術分野 本発明は切断及び研摩道具に大体において係わり、特に所定の配列関係で固定さ れた粒子を内部に有する曲げやすい−の基盤（マトリックス）を備えたーの道具 に関切断道具及び研摩道具を提供するために−の基盤内にダイヤモンド又は他の 硬い物質を埋め込むことが良く知の基盤材料内にダイヤモンド片群を置くことに よって通常作られる。次いで、上記基盤材料は押し付けられ、上記ダイヤモンド 片群をしっかりと保持するように焼結される。この良く知られた技術においては 、上記基盤材料内で乱雑に分配されるダイヤモンドを有する製造品が生み出され 、他の方法で提供するべくなさね得ることはほとんど無いことは理解されるであ ろう。

切断道具又は磨き道具を提供する他の技術として電極メッキが用いられている。

一般に、ダイヤモンド片群は金属表面上に置かれ、該金属表面上で電極メッキが 行われ、ダイヤモンドが金属表面に固定されるまて連続層がメッキされる。この 技術は、望み次第でダイヤモンドを規則正しい配列状態にすることができるに反 し、個々のダイヤモンド石は通常手で設置される。また、電気メツキ道具はかな りの商業的成功を収めているけれども、そのような道具は、石が比較的薄い金属 層によってのみ道具に固定される点で幾らか精巧であり、切断表面として働くダ イヤモンドの単一層のみがあり得る。道具はその形状を一更に金属層が堆積され るにつれて失う。

砥石に適した石質のための輸送台（キャリヤ）は曲げやすい点で研摩道具を作り 出すべく多くの努力が成されてきた。そのような道具は平坦でない部分品を磨く ため、又はえぐり道具のような輪郭を描かれた形を作る道具に固定するために非 常に望まれている。先行技術で曲げやドとを備える。例えば、小さなダイヤモン ド片は望まれる屈曲性を与えるため曲げやすい網である針金網の針金部に固定さ れる。また、電気メッキによってダイヤモンド片を固定して有する銅の少量が曲 げやすい泡状のものに保持される。泡状のものは屈曲性を与え、銅の少量は屈曲 性を保持するために十分に分離される。

しかしながら、先行技術は、選定された規則正しい配列で容易に配置され得るダ イヤモンドと共に、曲げやすい基盤内にしっかりと保持される選定された大きさ のダイヤモンドを有する曲げやすい切断道具又は研摩道具を本発明は、選定され た配列で配置され、かつ輸送台（キャリヤ）に埋め込まれたダイヤモンドの粒子 又は他の硬い物質を有する曲げやすい研摩道具を提供する。粒子の型及び大きさ は道具の望ましい特性を生み出すように選定され得る。輸送台は金属粉、金属繊 維、又は金属の粉と繊維の混合体のような知られた材料から構成されても良く、 若しくは輸送台は針金の網と、網のそれぞれの開口部内又は網の選定された開口 部内に置かれた粒子とから構成されても良く、次いで粒子は網に固定される。

輸送台は与えられた基板と同じ形を有するように形状付けられ得るように曲げや すい。

本発明の他の特徴及び利点は添付された図面を共に取り入れることによって、以 下の詳しい記述に対する考慮から明らかになるであろう。

第１図は本発明に従って一方の面に埋め込まれた粒子を有する輸送台を示す全体 図、 第２図は第１図の実質的な２−２線矢視拡大断面図、第３図は針金の網に埋め込 まれた粒子を示す平面図、第４図は第３図の実質的な４−４線矢視断面図、第５ 図は第４図に類似して示す変更された輸送台の断面図、 第６図は第４図に示された配置の他の変更形体を示す断面図、 第７図は道具に固定された第３図の輸送台を示す平面図、 第８図は第７図に示された配置の他の変更形体を示す縮小された平面図、 第９図は本発明に従って作られた複合道具を示す断面図である。

発明を実行する方式 図面及び図示によってここに選ばれた発明のこれら実施例を更に特に参照するに 、第１図は内部に埋め込まれた複数の粒子１６を有する輸送台１５を示す。当業 者は金属粉又は金属繊維の前もって形成された構造、若しくは金属の粉と繊維と の混合体を使うことは知られたこと役立ち得、当業者によく知られているので、 更にいかなる説明も必要であるとは思えない。心に留められたそのような材料で 、ダイヤモンドのように硬い物質の粒子が輸送台１５に対向しておかれ得、第１ 図に示された配置関係を作るため輸送台１５の表面に押し付けられた。粒子が望 み通りに位置付けられた後、材料は圧力下で、又は圧力を加えずに焼結され得る 。

第２図は第１図に示された工夫を凝らした物の構造を示す。ここで、粒子１６は 、それが良く支持されるよう輸送台］５内に押【７込められた様子が分かるであ ろう。

結果として、一度輸送台１５が焼結されると、粒子１６はうまく設置され、工夫 を凝らした物は非常に効果的な研摩性を有するようになる。

輸送台１５は第１図及び第２図で平坦なものとして示されているけ、れども、材 料は曲げやすく、すなわち研摩材料はいかなる望みの形に事実上形成され得る。

また、輸送台１５が焼結の間に圧力下に置かれた場合、輸送台１５の密度は粒子 １６を更に強固に保持することを与えるよう増加する。

次に、網のそれぞれの開口部内に−の粒子１９を有する編まれた網１８を開示す る第３図に注意が向けられる。

網１８は銅、真鍮、又はニッケルのようにいかなる金属であっても良い。網１８ の開口部に適合する適切な大きさの−の粒子が使われ、次いで決まった場所に粒 子を保粒子１９を取り囲む網におけるそれぞれの開口部内に置かれる。以前のよ うに、金属粉が決まった場所に粒子１９をしっかりと止めるよう焼結され得、焼 結された粉２０は網１８と粒子１９との間にくっ付けられる。また、焼結された 粉２０が互いに網の針金をしっかりと止めることは理解されることであろう。当 業者は粒子が電気メッキ、接着、又は望むなら他の手段で網に固定され得ること を理解するであろう。

第３図及び第４図に示される構成では、針金の網１８は本来曲げやすく、網内部 のそれぞれの開口部に−の粒子又は粒子群を置くことによって屈曲性は保持され る。

更に、第４図に最も良く示されるように、粒子１９は網１８を突き抜けてその両 面に延び得、材料は−の両面研摩又は切断道具になる。

第３図及び第４図に示される構成の二者択一が第５図に示される。再度、符号２ １で示される網及び粒子２２が網２１の開口部内に置かれる。しかしながら、第 ４図に示されるような金属粉を利用するよりも、比較的低い融点を有する金属か ら作られる網２１が使われる。次いて、粒子を含む網は、網の金属が幾らか流れ 易くなるまで、まさしく加熱され得る。すなわち、網２１の金属が粒子を取り込 み、所定の位置に粒子を保持した様子が第５図により分かるであろう。

上記の説明から、ダイヤモンド、タングステン、焼結列に配置され−の基盤内に 置かれ得ることが理解されるであろう。上記基盤は金属粉及び／又は金属繊維の 形状を呈しても良く、若しくは針金の網の形状を呈しても良い。どちらの場合で も、粒子は決まった場所に保持され、材料はその位置で粒子を永久的に結合する べく焼結される。そのような材料は、第１図及び第２図に示されるように一方の 面から突き出る粒子、又は第４図及び第５図に示されるように両方の面から突き 出る粒子と共に形成され得る。

次に、第６図を参照するに、所望の配列で粒子を配置する−の方法は、−の網の 開口部内に粒子を置くことであり、次いで網及び粒子を輸送台上に置く。網は粒 子を所望の配列状態で残したまま取り除かれ得る。第６図に、網を取り除く代わ りに同じ手順が使われるけれども、網は最終的な道具の一部になるよう輸送台内 に押し込められる。

より詳細に、第６図は輸送台２５を示し、該輸送台２５は上記で述べたように金 属粉又は似たものから形成される。輸送台２５の一方の側に符号２６で示される 網と、他方の側に符号２８で示される網とが存在する。それぞれの網のそれぞれ の開口部には粒子が存在し、網２６内の上記粒子は符号３０で示される。それ故 、結果として得られる道具は輸送台の両側からそれぞれ突き出る粒子２９．３０ を有し、更に輸送台の安定性に役立ち、かつ輸送台内で粒ＦＦ２９．３０を保持 する助けとなる網２６．２８を有する。網２６．２８は完全に輸送台２５内に、 又は輸送台の表面で幾らかむきだしになって置かれ得る。

むきだしにされた網はダイヤモンドを保護し、ダイヤモンドが摩耗した場合ダイ ヤモンドを保持する助けとなる。

本発明に関わる他の道具の形状が第７図に示されるように使われ得る。第７図は 第３図に示されるような網を図示し、この網は金属板又は似たもののような基板 に固定される。研摩材料は第３図に示されたものと同じであるため、同じ参照符 号が同じ部分に対し用いられている。

それ故、網１８は−の曲げやすい研摩材料を与えるため焼結された粉２０によっ て決まった場所に保持される粒子を有することが分かるであろう。次いで、上記 曲げやすい研摩材料は溶接、鑞付、又は他の知られた手段によって金属板３１に 固定される。網１８は曲げやすいので、基板３１は平坦な、又は丸い、若しくは 他の望ましい曲がった形であっても良い。網１８は板３１に適合するように曲げ ることができ、次いで形を保持するため溶接又は固定される。選択次第では、網 は粒子を保持する同じ材料に・よって基板に固定され得、それで両方の段階は焼 結過程中に達成される。

第８図に本発明に係わって作られた他の変形された道具を示す。研摩部分間の隙 間を離すことを認めることは時には望ましいことであり、このことは望まれるよ うに本発明の構成を備え得る。第７図に示されるような網１８は望まれる形に切 断され、第８図に示される配置を達成するよう決まった場所に固定される。また 、粒子は示された配列状態に置かれても良く、第１図との繋がりで述べられたよ うに、−かたまりの粉又は繊維に追い立てられる。−の網が、その選定された開 口部のみに粒子を置いて使われても良い。いかなる場合にも、望ましい配列が作 り出され得、結果として得られる研摩材料は砂のディスク又は似たものに固定さ れ得る。また、上記の記述から、第８図に示されたディスクは第３図に示された 製造品と同じ様に作られ得る。網１８は丸く、かつ選定された開口部は粒子１９ を含有する。

最後に、第９図に注目するに、本発明に従って作られた二以上の研摩材料片が積 み重ねられ得、それで多重層の道具が作られ得ることが理解されるであろう。こ の技術を使って、第２図又は第３図に示される工夫を凝らした物の２個が使われ ても良く、両面性研摩材料が作り出される。いろいろな態様が可能であり、第９ 図にこれらの態様の−を示す。

第９図において、破線は多層材料を創出するために使われた元の層の境界を示す 。すなわち、外側の層３４．３５は、それらの外側上に密接に間を置かれた粒子 ３６．３８をそれぞれ有する。次の層３９．４０は、層間の境界に置かれ更に広 く間隔をおかれた粒子４１．４２を有する。内部の中央の層４４はその両側の層 ３９．４０から突き出る広く間隔を置かれた粒子４５を有し、中央のを鑞付けし 、又は望むなら焼結されていない層群を焼結することによって互いに結合され得 る。

第９図に示された配列は図示されるもののみであるけれども、−の裾部がこの構 成で作られ得ることが当業者によって容易に理解されるであろう。材料の外側の 端部に粒子を高密度で配置することは上記端部、で裾部の摩耗速度を遅くし、そ れに反し中央部へ向けて粒子を低密度で配置することは中央部での裾部の摩耗速 度を早める。

結果として、切断端部４６は、窪んだ表面が裾部を真に機能させるにつれて摩耗 する。

以前に述べたところによれば、研摩性を与える粒子は多くの材料のいずれかであ っても良い。ダイヤモンドはそのような道具のためしばしば使われ、本発明はダ イヤモンドの使用に賞賛に値するほど適する。しかしながら、他の材料も望み次 第で使うことができる。タングステンの炭化物、セメントで固められた炭化物、 亜硝酸ホウ素、シリコン炭化物、又はアルミニウム酸化物が望みの性能に合わせ て、研摩粒子として使用され得る。

本発明は網１８のような網の開口部内に二以上の粒子を置く考え方を含むけれど も、本発明の好ましい形体は−の開口部につき１の粒子を置くことから成る。し かしながら、たとえ−以上の粒子が−の開口部内に置かれても、粒子は相当な大 きさであっても良く、手で配置する必要もない。

一２本発明は望ましい密度のダイヤモンド又は他の硬い粒子を含む曲げやすい輸 送台を提供し、粒♀は焼結された金属粉又は似たものによって輸送台内にしっか りと保持されることを同業者は理解すべきである。結果として得られる製造品は 単体で使われ得、望みの異なった密度を有する道具を与えるように多層にされ得 る。また、輸送台は曲げやすいので、本発明の製造品は入り組んだ形の基板の輪 郭に合った形に形作られ得る。すなわち、形作られたブロックはダイヤモンドを 手で置く必要が無く、かつ焼結された材料内で保持されるダイヤモンドの強度を 備えて作られ得る。それ故、本発明の製造品はえぐり道具、ダイヤモンドのロー ル、その他事実上いかなる形の道具にも利用され得る。

それ故、本発明に係わる特有の実施例がここでは図面によってのみ提供されたの であって、いかなる限定をも意味するものではなく、それ故、様々な変更が成さ れても良く、かつ添付された請求の範囲からはっきりするような本発明の概念又 は範囲から逸脱すること無く、均等なものの全ての使用が訴えられることが当業 者によって理解されるであろう。

国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．道具の研摩性を与える複数の粒子（１６、１９、２９、３６、３８）を一の 道具に固定した研摩道具を作製する方法において、 一の曲げやすい輸送台（１５、１８、２１）上に前記複数の粒子（１６、１９、 ２９、３６、３８）を置く工程と、 前記曲げやすい輸送台内の複数の粒子を前記曲げやすい輸送台の少なくとも一方 の側から突き出る前記粒子を有するように押し込む工程と、 引き続いて前記粒子を前記輸送台内に固定する工程とを備えたことを特徴とする 研摩道具を作製する方法。
2. ２．輸送台は焼結され得る材料の予め形作られた基盤（１５）から成り、複数の 粒子を前記輸送台内に押し込む工程は前記基盤（１５）内に粒子を機械的に押し 付ける工程と、引き続いて前記輸送台を焼結する工程を含むことを特徴とする請 求の範囲１記載の研摩道具を作製する方法。
3. ３．輸送台は、内部に複数の開口部を定める金属製の網（１８、２１）から成り 、複数の粒子を前記輸送台内に押し込む工程は前記複数の開口部のそれぞれに前 記複数の粒子の一を置く工程を含むことを特徴とする請求の範囲１記載の研磨道 具を作製する方法。
4. ４．複数の粒子を輸送台内に押し込む工程は、網内の複数の開口部のそれぞれに 前記複数の粒子（１９）の一を置く工程の後、前記複数の閉口部を焼結され得る 材料で満たす工程を含むことを特徴とする請求の範囲３記載の研摩道具を作製す る方法。
5. ５．複数の粒子を輸送台内に押し込む工程は、前記輸送台上の一の配列を定める ため前記輸送台（２８）上に、内部に複数の開口部を定める網（２６）を置く工 程と、前記複数の開口部のそれぞれに前記複数の粒子の一（２９）を置く工程と を含むことを特徴とする請求の範囲２記載の研摩道具を作製する方法。
6. ６．複数の粒子を輸送台内に押し込む工程は、前記輸送台を焼結する工程前に、 前記輸送台（２８）内に粒子（２９）及び網（２６）を押し込む工程を含むこと を特徴とする請求の範囲５記載の研摩道具を作製する方法。
7. ７．曲げやすい輸送台（１８）を基板（３１）の形に合わせて形成する工程と、 前記基板（３１）に内部に粒子（１９）を有する前記輸送台（１８）を固定する 工程とを含むことを特徴とする請求の範囲１記載の研摩道具を作製する方法。
8. ８．輸送台（１８）を基板（３１）に固定する工程は、前記輸送台（１８）を焼 結する工程前に実行され、焼結され得る材料は前記輸送台（１８）を前記基板（ ３１）に固定するために使われることを特徴とする請求の範囲７記載の研摩道具 を作製する方法。
9. ９．輸送台（１８）を基板（３１）に固定する工程は、前記輸送台（１８）を焼 結する工程に引き焼いて実行されることを特徴とする請求の範囲７記載の研摩道 具を作製する方法。
10. １０．複数の研摩道具を作製する工程と、引き続いて一の複合道具として前記複 数の研摩道具と共に結合する工程とを含むことを特徴とする請求の範囲１記載の 研摩道具を作製する方法。
11. １１．複数の粒子が輸送台に固定される型の研摩道具において、 前記粒子は前記研摩道具に研摩性と、輸送台（１５、１８）が曲げられやすく、 かつ前記複数の粒子（１６、１９、２９、３６、３８）が所定の配列で一様に分 配される改善とを与え、 前記輸送台内に前記複数の粒子を保持するための手段（１５、２０、２８）を含 むことを特徴とする研摩道具。
12. １２．輸送台（１５、１８）は焼結され得る材料（１５、２８）から成り、前記 輸送台内に前記複数の粒子を保持するための手段は前記輸送台と一体化したこと を特徴とする請求の範囲１１記載の研摩道具。
13. １３．輸送台は内部に規則正しく間隔をおかれた開口部を定めた針金の網（１８ 、２６）から成り、前記輸送台内に複数の粒子を保持するための手段（２０）は 前記網の前記開口部内にあることを特徴とする請求の範囲１１記載の研摩道具。
14. １４．改善は、複数の粒子の一が網（１８、２６）内に規則正しく間隔をおかれ た開口部のそれぞれの内部に存在する点であることを特徴とする請求の範囲１３ 記載の研摩道具。
15. １５．複数の粒子のそれぞれの粒子（１６、１９、２９、３６、３８）は少なく とも輸送台（１５、１８）の一方の側から突き出た配列であることを特徴とする 請求の範囲１１記載の研摩道具。
16. １６．複数の粒子のそれぞれの粒子（１９、２２、４５）は輸送台（１８、２１ 、４４）の両方の側から突き出た改善であることを特徴とする請求の範囲１５記 載の研摩道具。
17. １７．改善は、複数の輸送台（３４、３５、４０、４４）が共に固定され、前記 複数の輸送台のそれぞれが該輸送台に固定される複数の粒子（３６、３８、４１ 、４２、４５）を有する点であることを特徴とする請求の範囲１５記載の研摩道 具。
18. １８．改善は、粒子（１６、１９、２９、３６、３８）がダイヤモンド、タング ステンの炭化物、セメントで固められた炭化物、亜硝酸ホウ素、シリコン炭化物 、又はアルミニウム酸化物から成る群から選定された物質から形成される点であ ることを特徴とする請求の範囲１７記載の研摩道具。
19. １９．改善は、輸送台が内部に規則正しく間隔をおかれた複数の開口部を定める 一の針金の網（１８、２１）を含み、複数の粒子の一が前記複数の開口部のそれ ぞれに存在する点であることを特徴とする請求の範囲１８記載の研摩道具。
20. ２０．改善は、輸送台が一の基板の表面に形を合わされ、前記輸送台を前記基板 に固定するための手段を含む点であることを特徴とする請求の範囲１１記載の研 摩道具。