JPH09248769A

JPH09248769A - セグメント型砥石

Info

Publication number: JPH09248769A
Application number: JP21209696A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Asano; 浩明浅野; Takayuki Moroto; 隆幸諸戸; Noboru Hiraiwa; 昇平岩; Koji Morita; 宏司森田
Original assignee: Toyoda Van Moppes Ltd; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Van Moppes Ltd; Toyoda Koki KK
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1997-09-22
Anticipated expiration: 2016-07-22
Also published as: JP3683353B2

Abstract

(57)【要約】【課題】砥石チップの脱着を簡単に行なえるようにす
る。【解決手段】円盤状の形態からなるものであって、そ
の側面部２１付近に複数箇所の雌ネジ部２２を有する砥
石台金２を設ける。この砥石台金２の雌ネジ部２２のと
ころに取り付けられる砥石チップ１は、軸状の形態から
なるものであって上記雌ネジ部２２に係合する雄ネジ部
１２と、雄ネジ部１２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頭部１１とからなる。
頭部１１の先端面（頂面）１１１のところにダイヤモン
ド砥粒３が、濡れ性の良い接合材５にて取り付けられ
る。【効果】砥石チップの砥石台金への取付構造がネジ結
合からなるものであるので、砥石チップの脱着が簡単に
行なわれ、砥石チップの交換を初め、ツルーイング・ド
レッシングを簡単に行なえるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【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（第一ネジ部）のところ
に係合する第二のネジ部（第二ネジ部）と、当該第二ネ
ジ部の一方の端部に設けられるものであって、その先端
面のところにダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢ
Ｎ）のうちの少なくともいずれか一方のものからなる砥
粒を有する頭部と、からな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。従って、各砥石チップ間には隙間
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随時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おいては、各砥石
チップは砥石台金の円周面上、あるいはその側面部等に
一様に張り付けられているものであるため、研削油（ク
ーラント）の研削面への供給が不十分となる場合があ
る。このようなクーラントの流動に関する問題点を解決
するために、砥石チップの一部にクーラント流動用の溝
を設けているものがある。しかしながら、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、上記クーラ
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。本発明の構成も、その基本的な点は、上記請求項１
記載のものと同じである。異なるところは、上記構成に
加えて、砥石チップの頭部の断面形状を６角形を初めと
した多角形からなるようにしたことである。すなわち、
砥石チップを、砥石台金の雌ネジ部からなる第一のネジ
部（第一ネジ部）のところにネジ結合される雄ネジ部か
らなる第二のネジ部（第二ネジ部）と、当該第二ネジ部
の一方の端部に形成されるものであって６角ボルトの頭
等からなる多角形断面形状の頭部と、からなるようにす
るとともに、当該頭部の頂面（先端面）のところに、濡
れ性の良い接合材にて取り付けられるダイヤモンド砥粒
あるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒を有する構成
からなるようにしたことである。

【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、上記請求項１記載のものに加えて、
更に、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、簡単な工具等を用いること
によって、上記砥石チップを上記砥石台金に対して簡単
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を、砥石チップ単体で取り外し、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）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
ことが可能となり、セグメント型砥石全体の維持・管理
が容易になる。

【００１１】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。本発明の構成も、その基本的な点は、上記請求項１
及び請求項２記載のものと同じである。その特徴とする
ところは、上記砥石台金の側面部に挿入孔を設けるとと
もに、当該挿入孔の近傍に円環状の段付部を設け、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
成されるものであって、締結用のナットと結合されるネ
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、その先端面に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
からなる砥粒の設けられた頭部と、からなるようにし、
更に、上記段付部により上記頭部の回転運動を阻止する
ようにするとともに、上記ネジ切り部のところにナット
をネジ結合させるようにした構成からなるようにしたこ
とである。

【００１２】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、請求項１及び請求項２記載のものに
加えて、更に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。本発明の構成も、その基本的な点は、上記請求項
１、請求項２、及び請求項３記載のものと同じである。
その特徴とするところは、上記砥石チップの頭部先端面
のところに設けられる砥粒の、その砥粒と上記先端面と
の間の結合を、濡れ性の良い接合材にて行なわせるよう
にしたことである。これによって、研削条件等に合わせ
た研削砥石を形成することができるようになる。

【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（ＣＢ
Ｎ）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（Ｏ
₁₁₁ ）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（Ｏ
₁₁₁ ）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１
１９’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１１
９’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１１
９、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１
１５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２
３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１３
２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）７
７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、１１
１’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、１１
１’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（Ｃ
u ）、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、１
１１’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（Ｆ
e ）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（Ｔ
i 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（Ｃ
ＢＮ）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１
３２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２
３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（ＣＢ
Ｎ）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）

フロントページの続き (72)発明者平岩昇愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者森田宏司愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
（第一ネジ部）に係合する第二のネジ部（第二ネジ部）
と、当該第二ネジ部の一方の端部に設けられるものであ
って、その先端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
なる砥粒を有する頭部と、からなるようにしたことを特
徴とするセグメント型砥石。
【請求項２】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ネジ部を
形成する雌ネジ部に係合するものであって第二ネジ部を
形成する雄ネジ部と、当該第二ネジ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第一ネジ部のとこ
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。
【請求項３】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近傍に段付部を設
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有する頭部と、
からなるようにし、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。
【請求項４】請求項１ないし請求項３記載のセグメン
ト型砥石において、上記砥粒を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るようにしたことを特
徴とするセグメント型砥石。