研磨機
【課題】回転運動する研磨体では回転方向に研磨機８が引っ張られて動いてしまうため研磨角度が安定せず、また研磨粉が強制的に排除されないので刃先１５ａの角度が安定せず切れ味が悪いという問題があった。
【解決手段】刃物１５の刃先１５ａを研磨するための研磨機８であって、一軸方向５に往復運動する研磨体３を備え、該研磨体３の表面に前記一軸方向５に沿った溝３ａを有すること。
【解決手段】刃物１５の刃先１５ａを研磨するための研磨機８であって、一軸方向５に往復運動する研磨体３を備え、該研磨体３の表面に前記一軸方向５に沿った溝３ａを有すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モーターの出力軸に連結した回転研磨体を有し、前記回転研磨体を回転させて包丁の刃先に当接する事により、包丁の刃先を研磨する電動包丁研磨機が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、回転面を有する独楽型の砥石を有し、前記砥石の表面の砥石の粒を付着させていない部分に、研磨方向に対して略垂直方向となる溝が形成された手動研磨機が開示されている。
【０００４】
この溝は研磨で発生した残渣の排出溝として利用される（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−０８３５５８号公報
【特許文献２】実開平４−１０９８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１では、刃物が回転研磨体に対して跳ね返り易く、刃物を研磨する角度が安定しにくいという場合がある。
【０００７】
また、特許文献２では、砥石の研磨によって発生した残渣が、研磨面から排除されにくくなる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記に鑑みて本発明の研磨機は、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の研磨機によれば、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有することで、研磨速度が速くなるとともに、研磨後の刃先の角度が安定し易くなり、切れ味のよい刃物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】研磨体の斜視図である。
【図２】研磨体の上面図である。
【図３】研磨体の正面図である。
【図４】研磨体の側面図である。
【図５】研磨体の研磨面における断面図である。
【図６】研磨体の模式的に説明する三面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。
【図７】研磨体の研磨面における拡大模式図であり、（ａ）は開気孔過少、（ｂ）は標準的な開気孔、（ｃ）は開気孔過多である。
【図８】研磨機の第一実施形態の斜視図である。
【図９】研磨機の第一実施形態の上面図である。
【図１０】研磨機の第一実施形態の側面図である。
【図１１】研磨機の第二実施形態の斜視図である。
【図１２】研磨機の第二実施形態の上面図である。
【図１３】研磨機の第二実施形態の側面図である。
【図１４】研磨機の第三実施形態の斜視図である。
【図１５】研磨機の第三実施形態の上面図である。
【図１６】研磨機の第三実施形態の側面図である。
【図１７】研磨機の第三実施形態の分解斜視図であり、（ａ）は研磨機全体の分解図、（ｂ）は柄内部の分解図である。
【図１８】研磨機の第三実施形態における研磨状態を示す側面図であり、（ａ）は第一端側での研磨状態、（ｂ）は第二端側での研磨状態を示すものである。
【図１９】研磨機の第三実施形態における研磨状態を示す上面図であり、（ａ）は第一端側での研磨状態、（ｂ）は第二端側での研磨状態を示すものである。
【図２０】案内板における仕切り構造と研磨体の関係を説明するための拡大断面図である。
【図２１】研磨機の第一実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２２】研磨機の第二実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２３】研磨機の第三実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２４】研磨機の一実施形態の他の実施例における平面図である。
【図２５】研磨機の第一実施形態の他の実施例の側面図である。
【図２６】（ａ）〜（ｃ）は研磨体を回転させたときの各突出量である。
【図２７】（ａ）は研磨体の溝に平行な断面図、（ｂ）は研磨体の溝に垂直な断面図、（ｃ）は研磨体の溝に垂直な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第一実施形態＞
本発明の研磨機の第一実施形態は、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有する研磨機である。
【００１２】
まず、研磨体３について図１〜６を用いて説明する。
【００１３】
図６（ａ）では、研磨体３の曲面３ｃに溝３ａが一軸方向５に対して平行に複数形成されていること、（ｂ）では、研磨体３の平面３ｂと曲面３ｃとにおいて一定の間隔Ｐで溝３ａが複数形成されていること、（ｃ）では、研磨体３の平面３ｂに溝３ａが一軸方向５に対して平行かつ均等に複数形成されていることが示されている。
【００１４】
刃物１５を砥ぐ過程において、研磨体３の中央付近に残渣１６が発生し始めるが、すぐに溝３ａの中に入り込み、一軸方向５での往復運動による揺動によって溝３ａの中央から両端に向かって引っ張られて移動していき、残渣１６は順次排除されていく。
【００１５】
これは研磨体３の往復運動により、残渣１６が振動することにより、研磨体３の溝３ａから残渣１６を詰まることなく排除され易くするというものである。
【００１６】
これによって、研磨体３の表面に残渣１６が滞留することを低減して、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００１７】
ここで往復運動については、例えば後述される一実施形態のように、電動モーターと、該電動モーターの回転に伴い一軸方向５に往復運動する研磨体３を備えることで、容易に実現することができる。
【００１８】
なお、溝３ａを平面視したときの形状は、直線的であることが好ましいが、曲線的であったり、刃物１５の種類に応じて、溝３ａが途中で複数に分岐をしたり、あるいは複数の溝３ａが途中で合流するなどする構造にしても所定の効果を得ることができる。
【００１９】
また、溝３ａは残渣１６の排出が容易である点で、一軸方向５に対して略平行であることが好ましいが、傾斜している部分があるなどのように、一部平行でない部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２０】
溝３ａの数は、単数であっても、複数であってもよい。また溝３ａが複数の場合、溝３ａの間隔Ｐや幅Ｗ１は、一定で設けられていることが好ましいが、一部に一定ではなく不規則な部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２１】
溝同士の間隔Ｐは溝の幅Ｗ１よりも大きいことが、研磨面３ｄの面積を確保して研磨速度を所定以上に維持することができる点で好ましい。
【００２２】
ここで研磨体３の研磨面３ｄとは、研磨体３の研磨に使用される表面のことであって、溝３ａ以外の部分に相当する。あるいは、研磨体３の一軸方向５に沿った平行な面であり、かつ、溝３ａが形成されていない領域に相当すると言い換えることもできる。
【００２３】
また、溝３ａの形状は、連続的であることが好ましいが、一部に断続的な部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記溝は前記一軸方向に対して平行となることが好ましい。
【００２５】
これにより、刃先１５ａが一軸方向５に平行であるがために、刃先１５ａが溝３ａにはまってしまって、刃先１５ａが刃こぼれしてしまうというようなことがない。
【００２６】
さらに前記研摩体はアルミナ、もしくはシリコンナイトライドからなることにより、金属包丁よりも高い硬度を得ることができ、耐摩耗性も良好である。
ここで、セラミック包丁に対しては、ダイヤモンド砥粒を表面に付着させたものを使用することが好ましい。
【００２７】
さらに前記研磨体の開気孔率は１０〜３０％であることが好ましい。
【００２８】
ここで開気孔１７は図７に示され、直線方向に開気孔１７と交差する回数が多いほど、研磨速度が速くなると考えられる。
【００２９】
開気孔率がこの範囲であれば、有効的に研磨に寄与する開気孔１７のエッジ部分が確保され、研磨速度を維持して安定した切れ味を有することができる。
【００３０】
またあるいは、０．２〜２％の開気孔率で管理すれば、所定の硬度を確保することができ、研磨体３の磨耗を低減することができると考えられる。なお、０．２未満でも使用可能であるが、プレス成型などで作製するのは困難である。
【００３１】
以上のような開気孔率は、φ１７ｍｍタブレットを用いた水中アルキメデス法（ＪＩＳ Ｃ２１４１−１９９２）に準じる見掛け気孔率として測定することができる。
【００３２】
さらに、前記溝の幅は前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて広くなることが好ましい。
【００３３】
これにより、図１４のように溝３ａにおける残渣１６が排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。特に好ましくは、研磨体３の中央部付近に比べて両端部付近で２〜４倍広がっているのが好ましい。
【００３４】
また、研磨体３の中央部においては溝３ａの幅Ｗ１が一定であって、広がっていない状態としておけば、刃先１５ａが研磨体３の研磨面３ｄと接触する面積を稼げるので、研磨速度の低下を低減できる点で好ましい。
【００３５】
さらに、前記溝の深さは前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて深くなることが好ましい。
【００３６】
さらに、前記溝の深さＤは前記研磨体の両端側に向かうにつれて深くなることが好ましい。
【００３７】
これにより、溝３ａにおける残渣１６が排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。特に好ましくは、研磨体３の中央部付近に比べて両端部付近で２〜４倍深いことが好ましい。
【００３８】
さらに、前記溝の底面は前記一軸方向に対して垂直な断面視において、曲線状であることが好ましい。
【００３９】
さらに、前記溝は前記一軸方向に対し垂直な断面視において、溝３ａの底部が曲線状であることが好ましい。
【００４０】
これにより、溝３ａにおける残渣１６が途中で引っかかることなく排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。
【００４１】
このような溝３ａの底部が曲線状の溝３ａは、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示されるように、少なくとも前記研磨体３の両端側に形成されていれば良い。
【００４２】
ここで図２７（ａ）は図２４をＹ−Ｙ方向、（ｂ）は図２４をＸ−Ｘ方向の断面で視たものである。
【００４３】
また、このような溝３ａは切削加工でも製作できるが、型、レーザーなどで加工する場合に作製し易い。
【００４４】
さらに、前記研磨体は柱状体であり、前記一軸方向に沿って形成された平面でなる研磨面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面でなる研磨面とを有することが好ましい。
【００４５】
さらに、前記研磨体が、前記一軸方向に沿って形成された平面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面とからなる研磨面を備えたことが好ましい。
【００４６】
なお、研磨体３の研磨面３ｄとは、研磨体３の研磨に使用される表面のことであって、溝３ａ以外の部分である。
【００４７】
また、研磨体３の特定面とは、研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄのことである。
【００４８】
これにより、研磨体３の研磨面３ｄを刃先１５ａの形状に合わせて自由に使い分けすることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００４９】
これは刃物１５に当接する研磨面３ｄからの圧力の調整や、刃先１５ａの微細で複雑な形状の部分の研磨において、例えば、研磨体３の平面３ｂか曲面３ｃのうち都合の良い方を選択すれば研磨をし易いからである。
【００５０】
以下に、この研磨体３を使用した各実施形態を図８〜１０を用いて説明する。
【００５１】
柄２から外側に延びた出力軸１ａと連結した研磨体３が一軸方向５に往復運動することを示しており、図１の研磨体３が使用されている。
【００５２】
これにより刃物１５の刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００５３】
これは砥石である研磨体３が一軸方向５に往復運動することにより、刃物１５から研磨により発生した残渣１６が、一軸方向５と同じ方向である溝３ａに沿って移動するので、残渣１６が排出され易くなっているというものである。
【００５４】
溝３ａに溜まってしまった残渣１６は、従来品のような単なる遠心力では排除され難く、本発明の実施形態の研磨体３の往復運動がより細かくなる程、超音波振動のように働いて、研磨体３の外側へ残渣１６を随時押し出して排除することを容易にしている。
【００５５】
また、細かい往復運動である程、刃物１５と研磨体３との間での角度θはずれにくい。
【００５６】
さらに、前記研磨体は開気孔率が異なる少なくとも２種の研磨面を前記一軸方向に沿って有する多角柱状体であることが好ましい。
【００５７】
これにより図２５、図２６のように、粗研磨時と仕上げ研磨時とで自由に研磨体３の面をセットして使い分けることができる。
【００５８】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸とした円柱体であることが好ましい。
【００５９】
これにより、研磨体３を回転させれば新たな研磨面３ｄを使用できるので、安定した研磨速度と角度θを得ることができる。
【００６０】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸として自由回転することが好ましい。
【００６１】
これにより、刃先１５ａを動かすのに合わせて研磨体３も自由回転するので、研磨体３の同一箇所で研磨されることがなく、安定した研磨速度と角度θを得られる。
【００６２】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸として自動回転することが好ましい。
【００６３】
これにより、刃先１５ａが動かない場合でも研磨体３が回転するため、研磨体３の同一箇所で研磨されることがないので安定した研磨速度と角度θを得られる。
【００６４】
このような自動回転機構は出力軸１ａについて、往復運動に加えて更に自動回転機構を追加することで可能になる。例えば、出力軸１ａに回転ローラーを接触させて、出力軸１ａを自動回転させるなどすればよい。
【００６５】
さらに、本発明の研磨機の第二実施形態は、前記研磨体３を包み込むように設けられた保護体を有し、該保護体には前記研磨面を露出可能に設けた開口部を備えたことが好ましい。
【００６６】
＜第二実施形態＞
次に本発明の研磨機の第二実施形態を図１１〜１３に示す。
【００６７】
本実施形態において、保護体４に形成された開口部４ａに研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄが露出していることを示している。
【００６８】
これにより、刃先１５ａを研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄだけを当接させることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００６９】
これは研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄを開口部４ａから露出させることで、刃先１５ａと研磨面３ｄとの位置関係が安定するので、研磨体３の研磨面３ｄの特定の箇所における研磨面３ｄだけを研磨に使用することが可能だからである。
【００７０】
開口部４ａの形状は研磨体３を平面視したときの輪郭に沿っていることが好ましく、すなわち、研磨体３の輪郭に開口部４ａの輪郭が相似関係になっているというものである。
【００７１】
具体的には、開口部４ａの寸法は作業性から検討して、縦２０〜３０ｍｍ×横１２〜１６ｍｍ程度が好ましい。
【００７２】
これにより、研磨体３と開口部４ａとの間の隙間を最小限に抑えることができるので、刃物１５の先端が隙間に入り込んでしまうことを低減することができる。
【００７３】
さらに、本発明の研磨機の第二実施形態は、前記研磨面が前記開口部から突出するように設けられることが好ましい。
【００７４】
これにより、研磨体３の特定の箇所（平面３ｂや曲面３ｃ）における研磨面３ｄを開口部４ａから露出させることで、研磨体３の平面３ｂもしくは曲面３ｃを優先的に刃物１５に当接させることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００７５】
これは刃物１５と保護体４との研磨作業中における瞬間的な接触に起因する刃物１５と研磨体３との間での圧力の変動を低減できるからである。
【００７６】
ここで研磨体３の突出量Ｔは作業性から検討して、保護体４の表面から０．５〜１ｍｍ突出しているのが好ましい。
【００７７】
＜第三実施形態＞
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態を図１４〜１６に示す。
【００７８】
本実施形態においては、前記開口部４ａと所定の間隔Ｗ２で対向するように設けられる案内板４ｂを有している。
【００７９】
この案内板４ｂは開口部４ａ上に位置し、仕切構造４ｃで支持されている。
【００８０】
図２０は図１４をＹ−Ｙ方向の断面で視たものであり、研磨体３の一軸方向５を仕切り構造４ｃで遮断しており、これにより、刃物１５を研磨体３に当接させる向き及び刃物１５への研磨体３の圧力を安定にすることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００８１】
これは研磨体３と案内板４ｂとの間に刃物１５を案内することで、刃物１５の動きを適切な範囲に制限することが容易だからである。
【００８２】
ここで案内板４ｂと開口部４ａとの間隔Ｗ２は、１〜２ｍｍであって、さらに図１６に示すように仕切構造４ｃに近くなるほど狭くなっていくことが好ましい。
【００８３】
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態は、前記案内板は、前記開口部を前記一軸方向の両端である第一端側（手前側）と第二端側（奥側）とに分けて仕切る構造を備えたことが好ましい。
【００８４】
これにより、刃先１５ａの一方面を開口部４ａの第一端側６で研磨するときは、刃先１５ａを第二端側７に向けることになり、刃先１５ａの他方面を開口部４ａの第二端側で研磨するときは、刃先１５ａを第一端側６に向けることになるので、刃物１５の両面を利き手の持ち変えなく研磨することが容易であり、刃先１５ａが仕切構造４ｃを越えてしまうことを低減できる。
【００８５】
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態は、前記案内板と前記開口部との間隔が調整可能であることが好ましい。
【００８６】
これにより、様々な形状の刃物１５に対応して、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００８７】
これは刃物１５の厚さに応じて、案内板４ｂを交換するなどして案内板４ｂと開口部４ａとの間隔Ｗ２を調整可能にすることで、研磨体３に対して刃物１５の中心線がなす角度θを調節することが可能だからである。
【００８８】
ここで最適な角度θは刃物１５の切れ味の持続性の面から刃物１５を断面視したときの中心線と、研磨面３ｄとのなす角度θが１０〜２０°で設定されることが多いが、刃物１５の角度θが大刃と小刃の２種類ある場合は、案内板４ｂを使い分けることとなり、大刃用で５〜１０°、小刃用で２０〜３０°の角度θをなしうる案内板４ｂであることが好ましい。
【００８９】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記研磨体は中心軸を備え、該中心軸からの距離が各々異なる複数の平面を備えた回転体であることが好ましい。
【００９０】
前記一軸方向を軸として回転することで、前記研磨面が前記開口部から突出する量を調節可能であることが好ましい。
【００９１】
これにより、図２６に示すように、研磨体３が開口部４ａの面からの突出する量Ｔによって、角度θを調整することができる。
【００９２】
次に、本発明の一実施形態として、電動モーター１と研磨体３との連結構造について説明する。
【００９３】
図１７は本発明の研磨機の第三実施形態の分解斜視断面図であり、（ａ）は研磨機全体の分解図、（ｂ）は柄内部の分解図である。
【００９４】
電動モーター１の回転運動は、ギア１０と楕円カム１１とで直線往復運動に変換されるものであり、楕円カム１１にはシャフト１２が接続されており、そのシャフト１２がスリーブ１３をとおり研磨体３に接続されている。
【００９５】
シャフト１２はスリーブ１３で一軸方向５が安定して保持され、研磨体３を往復運動させることにより砥ぎの力を発生させるというものである。
【００９６】
研磨体３の往復運動数は２０〜３００Ｈｚで、振幅は０.５ｍｍとすることが、残渣１６の排出能力や、研磨体３の磨耗に対する寿命の維持の点で好ましい。
【００９７】
研磨体３の材質は砥石としての寿命の観点から、アルミナセラミックやシリコンナイトライドが好適であるが、研磨体３は砥石として使用可能なものであれば構わず、アルミナやシリコンナイトライドのようなセラミックだけに限定されない。
【００９８】
研磨体３の溝３ａの深さＤは０．１〜０．３ｍｍ、溝３ａ間の間隔Ｗ１は０．４〜０．５ｍｍが、残渣１６を随時排出し易いという点で好適である。
【００９９】
溝３ａの形成は、最初から研磨体３を金型で成型する際に同時に形成することもできるが、別途ＮＣマイクロ加工で形成しても良い。
【０１００】
柄２や保護体４の材質はＡＢＳ樹脂で作ることが適しているが、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＳ（ポリスチレン）のような材質でもかまわない。
【０１０１】
図１８は、刃物１５の刃先１５ａを案内板４ｂにてガイドして研磨体３に刃先１５ａを安定して当てることができることを示している。
【０１０２】
図１９は、刃物１５の刃先１５ａを案内板４ｂにてガイドして研磨体３に刃先１５ａを安定して当接することができることを示している。
【０１０３】
なお、図２１は本発明の研磨機の第一実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４が取り付けられておらず、研磨体３全体が露出している状態を示しているものである。
【０１０４】
また、図２２は本発明の研磨機の第二実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４と、案内板４ｂが取り付けられておらず、研磨体３の一部が露出している状態を示しているものである。
【０１０５】
また、図２３は本発明の研磨機の第三実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４と、さらに案内板４ｂが取り付けられた状態を示しているものである。
【０１０６】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、電動モーター１を更に備え、該電動モーター１は回転運動を直線往復運動に変換するギア１０と楕円カム１１とを有し、前記ギア１０の回転に対して前記楕円カム１１が回転する比率を変えることで、前記往復運動の周波数を調節可能であることが好ましい。
【０１０７】
これにより粗研磨時と仕上げ研磨時で研磨速度を使い分けることができる。
【０１０８】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記往復運動の周波数の設定範囲が２０〜３００Ｈｚであることが好ましい。
【０１０９】
これにより刃物１５の共振が低減されるとともに、残渣１６の排出が円滑な音波振動となる。また、刃先１５ａと研磨体３との研磨時の引っかかりが低減されて、刃先１５ａでの研磨ムラを低減させることができる。
【実施例】
【０１１０】
（実施例１）
（試料作製）
研磨体３の溝３ａの有無、平面３ｂと曲面３ｃの有無、開口部４ａを有する保護体４の有無、研磨体３の開口部４ａからの突出量Ｔ、案内板４ｂの有無、仕切構造４ｃの有無の条件を変えた各研磨機８を試料として作成した結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
ここで、試料４は第一実施形態に対応するものであり、試料８は第二実施形態に対応するものであり、試料１、試料３、試料５、試料６は第三実施形態に対応するものである。
【０１１３】
試料１，５，６については突出量Ｔが異なるだけであるが、試料３については平面３ｂもしくは曲面３ｃの一方を有するものである。
【０１１４】
試料２については研磨体３に溝３ａがない以外は試料１と同じでものである。
【０１１５】
試料９については案内板４ｂが存在するが、仕切構造４ｃがないので、片側方向からのみの研磨となっている。
【０１１６】
試料１０については従来のグラインダー（いわゆる回転砥石）のような研磨機８に相当するものである。
【０１１７】
（評価方法）
表１に記載した各条件の研磨機８を用いて、ステンレス製の金属包丁の刃先１５ａの研磨を順次おこなった。
【０１１８】
研磨条件は、金属包丁を片刃ずつ、片道１０秒で砥ぐものとし、本多式切れ味試験機にて各金属包丁の切れ味を比較した。
【０１１９】
本多式切れ味試験の条件としては、測定環境は温室内、試験紙は上質用紙、紙形状は厚さ０．０３８ｍｍ×幅８ｍｍ、紙束は４００枚/束、負荷荷重は８００ｇ、摺動速度は２０ｍｍ/ｇ、測定方法は試験紙を固定して紙束を１往復させ、そのときに切断された紙の枚数を測定した結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
【０１２１】
表２において、○は１００枚以上、△は５０〜９９枚、×は５０枚未満の切断枚数を示している。
【０１２２】
試料１，試料３，試料５，試料９が優れた切れ味であったのは、研磨体３の溝３ａの効果であり、試料４は保護体４と開口部４ａが無い点，試料６は突出量Ｔが少ない点、試料８は案内板４ｂが無い点で試料１，試料３，試料５，試料９には切れ味が及ばないものの、使用上は問題のない範囲であった。
【０１２３】
試料１は研磨体３の表面に溝３ａを有し、平面３ｂと曲面３ｃとの研磨面３ｄを有し、開口部４ａを有する保護体４を有するとともに、研磨体３の突出量Ｔが十分（２ｍｍ）を有し、刃先を所定角度θで維持する案内板４ｂを有し、案内板４ｂと研磨体３の間への刃先１５ａの挿入量を調整できる仕切構造４ｃを有する、本発明の標準条件を満たすものであるので切れ味がよい。
【０１２４】
試料３は研磨面３ｄが平面３ｂだけのものであるが本実施例においては複雑な刃先１５ａの構造を有していないので切れ味がよい。試料５は突出量Ｔが１ｍｍであるが２ｍｍのものと大差なく切れ味が良い。
【０１２５】
試料９はで仕切構造４ｃがないが、刃物１５の一方面に対しては利き腕を使えないという不具合のため、研磨時間がかかることを除けば、切れ味は良いという結果になっている。
【０１２６】
但し、試料２，試料１０は溝３ａがないため刃の角度が斑になりやすかったので、切れ味が悪くなったと考えられる。
【０１２７】
試料７は研磨体３が突出していないので本実施例では刃先１５ａ全体を研磨することはできないが、刃物１５の先端をピンポイントで研磨することはできる。
【０１２８】
なお、試料７は研磨面３ｄが突出していないので研磨できないものとして扱った。
【０１２９】
試料９については仕切構造４ｃがないので研磨する際に刃物１５を持ち替えるという手間が生じていた。
【０１３０】
（実施例２）
さらに実施例１に準じて行った実施例２の評価結果を表３に示す。
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
実施例１（標準条件）を基準として、表３における溝３ａと往復方向の関係、溝３ａの両端側における幅Ｗ１の広さ、溝３ａの両端側における深さＤ２、溝３ａの底部における形状、研磨体３の一軸方向５を回転軸とした自由回転の可否、研磨体３を自動的に自転できるか否か、往復運動の周波数の各条件を変えて、切れ味、寿命を評価したものが実施例２である。
【０１３３】
一軸方向５が研磨時の刃先１５ａに対して垂直な方向の実施例１１と、刃先１５ａに対して平行な方向の実施例１２とを比較すると、切れ味において実施例１１が優れていることがわかる。
【０１３４】
溝３ａが研磨体３の両端側に向かい直線状の実施例１３と、幅Ｗ１が広くなる実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が残渣１６の排出が円滑なので優れていることがわかる。
【０１３５】
溝３ａが研磨体３の両端側に向かい平坦な実施例１４と、深さＤが深くなる実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が残渣１６の排出が円滑なので優れていることがわかる。
【０１３６】
溝３ａが一軸方向５に垂直に断面視した時、矩形である実施例１５と、下に凸な放物線である実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が優れていることがわかる。
【０１３７】
研磨体３が一軸方向５を軸として自由回転する実施例１６と、固定である実施例１１とを比較すると、寿命において実施例１６が優れていることがわかる。
【０１３８】
研磨体３が一軸方向５を軸として自動回転する実施例１７と、固定である実施例１１とを比較すると、寿命において実施例１７が優れていることがわかる。
【０１３９】
実施例１１と実施例１８〜２１を比較すると、実施例１８では周波数が低すぎて残渣１６の排出応力が低下して切れ味が劣り、実施例２１では周波数が高すぎて、研磨体３の寿命が急激に低下することから往復運動の周波数の設定範囲は２０〜３００Ｈｚであることが好ましい。
【０１４０】
（実施例３）
研摩体３の材質としてはアルミナとシリコンナイトライドを用意し、前記研磨体３の開気孔率は９〜４０％として切れ味を評価した。
【０１４１】
その結果を表４に示す。
【０１４２】
【表４】
【０１４３】
試料２２〜２９に示すように試料２２、２６では開気孔率が低いため研磨速度が遅くなり研磨に時間がかかり切れ味が悪くなる。
【０１４４】
試料２５、２９では開気孔率が大きくなり過ぎて開気孔１７同士が繋がってしまうため有効的に研磨に寄与する気孔のエッジ部分が少なくなるので、やはり研磨速度が遅くなり切れ味が悪くなる。
【符号の説明】
【０１４５】
１：電動モーター
１ａ：出力軸
２：柄
３：研磨体
３ａ：溝（およびその底部）
３ｂ：平面
３ｃ：曲面
３ｄ：研磨面（研磨体の研磨に使用される表面）
４：保護体
４ａ：開口部
４ｂ：案内板
４ｃ：仕切構造
５：一軸方向
６：第一端側（手前側）
７：第二端側（奥側）
８：研磨機
１０：ギア
１１：カム
１２：シャフト
１３：スリーブ
１４：回転中心
１５：刃物
１５ａ：刃先
１６：残渣
１７：開気孔
Ｗ１：溝の幅
Ｗ２：間隔
Ｄ：溝の深さ
Ｄ１：（中央側の）溝深さ
Ｄ２：（端部側の）溝深さ
Ｐ：溝の間隔
Ｔ：突出量
θ：角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モーターの出力軸に連結した回転研磨体を有し、前記回転研磨体を回転させて包丁の刃先に当接する事により、包丁の刃先を研磨する電動包丁研磨機が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、回転面を有する独楽型の砥石を有し、前記砥石の表面の砥石の粒を付着させていない部分に、研磨方向に対して略垂直方向となる溝が形成された手動研磨機が開示されている。
【０００４】
この溝は研磨で発生した残渣の排出溝として利用される（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−０８３５５８号公報
【特許文献２】実開平４−１０９８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１では、刃物が回転研磨体に対して跳ね返り易く、刃物を研磨する角度が安定しにくいという場合がある。
【０００７】
また、特許文献２では、砥石の研磨によって発生した残渣が、研磨面から排除されにくくなる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記に鑑みて本発明の研磨機は、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の研磨機によれば、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有することで、研磨速度が速くなるとともに、研磨後の刃先の角度が安定し易くなり、切れ味のよい刃物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】研磨体の斜視図である。
【図２】研磨体の上面図である。
【図３】研磨体の正面図である。
【図４】研磨体の側面図である。
【図５】研磨体の研磨面における断面図である。
【図６】研磨体の模式的に説明する三面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。
【図７】研磨体の研磨面における拡大模式図であり、（ａ）は開気孔過少、（ｂ）は標準的な開気孔、（ｃ）は開気孔過多である。
【図８】研磨機の第一実施形態の斜視図である。
【図９】研磨機の第一実施形態の上面図である。
【図１０】研磨機の第一実施形態の側面図である。
【図１１】研磨機の第二実施形態の斜視図である。
【図１２】研磨機の第二実施形態の上面図である。
【図１３】研磨機の第二実施形態の側面図である。
【図１４】研磨機の第三実施形態の斜視図である。
【図１５】研磨機の第三実施形態の上面図である。
【図１６】研磨機の第三実施形態の側面図である。
【図１７】研磨機の第三実施形態の分解斜視図であり、（ａ）は研磨機全体の分解図、（ｂ）は柄内部の分解図である。
【図１８】研磨機の第三実施形態における研磨状態を示す側面図であり、（ａ）は第一端側での研磨状態、（ｂ）は第二端側での研磨状態を示すものである。
【図１９】研磨機の第三実施形態における研磨状態を示す上面図であり、（ａ）は第一端側での研磨状態、（ｂ）は第二端側での研磨状態を示すものである。
【図２０】案内板における仕切り構造と研磨体の関係を説明するための拡大断面図である。
【図２１】研磨機の第一実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２２】研磨機の第二実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２３】研磨機の第三実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真である。
【図２４】研磨機の一実施形態の他の実施例における平面図である。
【図２５】研磨機の第一実施形態の他の実施例の側面図である。
【図２６】（ａ）〜（ｃ）は研磨体を回転させたときの各突出量である。
【図２７】（ａ）は研磨体の溝に平行な断面図、（ｂ）は研磨体の溝に垂直な断面図、（ｃ）は研磨体の溝に垂直な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第一実施形態＞
本発明の研磨機の第一実施形態は、刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有する研磨機である。
【００１２】
まず、研磨体３について図１〜６を用いて説明する。
【００１３】
図６（ａ）では、研磨体３の曲面３ｃに溝３ａが一軸方向５に対して平行に複数形成されていること、（ｂ）では、研磨体３の平面３ｂと曲面３ｃとにおいて一定の間隔Ｐで溝３ａが複数形成されていること、（ｃ）では、研磨体３の平面３ｂに溝３ａが一軸方向５に対して平行かつ均等に複数形成されていることが示されている。
【００１４】
刃物１５を砥ぐ過程において、研磨体３の中央付近に残渣１６が発生し始めるが、すぐに溝３ａの中に入り込み、一軸方向５での往復運動による揺動によって溝３ａの中央から両端に向かって引っ張られて移動していき、残渣１６は順次排除されていく。
【００１５】
これは研磨体３の往復運動により、残渣１６が振動することにより、研磨体３の溝３ａから残渣１６を詰まることなく排除され易くするというものである。
【００１６】
これによって、研磨体３の表面に残渣１６が滞留することを低減して、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００１７】
ここで往復運動については、例えば後述される一実施形態のように、電動モーターと、該電動モーターの回転に伴い一軸方向５に往復運動する研磨体３を備えることで、容易に実現することができる。
【００１８】
なお、溝３ａを平面視したときの形状は、直線的であることが好ましいが、曲線的であったり、刃物１５の種類に応じて、溝３ａが途中で複数に分岐をしたり、あるいは複数の溝３ａが途中で合流するなどする構造にしても所定の効果を得ることができる。
【００１９】
また、溝３ａは残渣１６の排出が容易である点で、一軸方向５に対して略平行であることが好ましいが、傾斜している部分があるなどのように、一部平行でない部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２０】
溝３ａの数は、単数であっても、複数であってもよい。また溝３ａが複数の場合、溝３ａの間隔Ｐや幅Ｗ１は、一定で設けられていることが好ましいが、一部に一定ではなく不規則な部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２１】
溝同士の間隔Ｐは溝の幅Ｗ１よりも大きいことが、研磨面３ｄの面積を確保して研磨速度を所定以上に維持することができる点で好ましい。
【００２２】
ここで研磨体３の研磨面３ｄとは、研磨体３の研磨に使用される表面のことであって、溝３ａ以外の部分に相当する。あるいは、研磨体３の一軸方向５に沿った平行な面であり、かつ、溝３ａが形成されていない領域に相当すると言い換えることもできる。
【００２３】
また、溝３ａの形状は、連続的であることが好ましいが、一部に断続的な部分があったとしても所定の効果を得ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記溝は前記一軸方向に対して平行となることが好ましい。
【００２５】
これにより、刃先１５ａが一軸方向５に平行であるがために、刃先１５ａが溝３ａにはまってしまって、刃先１５ａが刃こぼれしてしまうというようなことがない。
【００２６】
さらに前記研摩体はアルミナ、もしくはシリコンナイトライドからなることにより、金属包丁よりも高い硬度を得ることができ、耐摩耗性も良好である。
ここで、セラミック包丁に対しては、ダイヤモンド砥粒を表面に付着させたものを使用することが好ましい。
【００２７】
さらに前記研磨体の開気孔率は１０〜３０％であることが好ましい。
【００２８】
ここで開気孔１７は図７に示され、直線方向に開気孔１７と交差する回数が多いほど、研磨速度が速くなると考えられる。
【００２９】
開気孔率がこの範囲であれば、有効的に研磨に寄与する開気孔１７のエッジ部分が確保され、研磨速度を維持して安定した切れ味を有することができる。
【００３０】
またあるいは、０．２〜２％の開気孔率で管理すれば、所定の硬度を確保することができ、研磨体３の磨耗を低減することができると考えられる。なお、０．２未満でも使用可能であるが、プレス成型などで作製するのは困難である。
【００３１】
以上のような開気孔率は、φ１７ｍｍタブレットを用いた水中アルキメデス法（ＪＩＳ Ｃ２１４１−１９９２）に準じる見掛け気孔率として測定することができる。
【００３２】
さらに、前記溝の幅は前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて広くなることが好ましい。
【００３３】
これにより、図１４のように溝３ａにおける残渣１６が排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。特に好ましくは、研磨体３の中央部付近に比べて両端部付近で２〜４倍広がっているのが好ましい。
【００３４】
また、研磨体３の中央部においては溝３ａの幅Ｗ１が一定であって、広がっていない状態としておけば、刃先１５ａが研磨体３の研磨面３ｄと接触する面積を稼げるので、研磨速度の低下を低減できる点で好ましい。
【００３５】
さらに、前記溝の深さは前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて深くなることが好ましい。
【００３６】
さらに、前記溝の深さＤは前記研磨体の両端側に向かうにつれて深くなることが好ましい。
【００３７】
これにより、溝３ａにおける残渣１６が排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。特に好ましくは、研磨体３の中央部付近に比べて両端部付近で２〜４倍深いことが好ましい。
【００３８】
さらに、前記溝の底面は前記一軸方向に対して垂直な断面視において、曲線状であることが好ましい。
【００３９】
さらに、前記溝は前記一軸方向に対し垂直な断面視において、溝３ａの底部が曲線状であることが好ましい。
【００４０】
これにより、溝３ａにおける残渣１６が途中で引っかかることなく排出され易くなり、残渣１６が溜まらずに安定した研磨速度と角度が得られる。
【００４１】
このような溝３ａの底部が曲線状の溝３ａは、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示されるように、少なくとも前記研磨体３の両端側に形成されていれば良い。
【００４２】
ここで図２７（ａ）は図２４をＹ−Ｙ方向、（ｂ）は図２４をＸ−Ｘ方向の断面で視たものである。
【００４３】
また、このような溝３ａは切削加工でも製作できるが、型、レーザーなどで加工する場合に作製し易い。
【００４４】
さらに、前記研磨体は柱状体であり、前記一軸方向に沿って形成された平面でなる研磨面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面でなる研磨面とを有することが好ましい。
【００４５】
さらに、前記研磨体が、前記一軸方向に沿って形成された平面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面とからなる研磨面を備えたことが好ましい。
【００４６】
なお、研磨体３の研磨面３ｄとは、研磨体３の研磨に使用される表面のことであって、溝３ａ以外の部分である。
【００４７】
また、研磨体３の特定面とは、研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄのことである。
【００４８】
これにより、研磨体３の研磨面３ｄを刃先１５ａの形状に合わせて自由に使い分けすることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００４９】
これは刃物１５に当接する研磨面３ｄからの圧力の調整や、刃先１５ａの微細で複雑な形状の部分の研磨において、例えば、研磨体３の平面３ｂか曲面３ｃのうち都合の良い方を選択すれば研磨をし易いからである。
【００５０】
以下に、この研磨体３を使用した各実施形態を図８〜１０を用いて説明する。
【００５１】
柄２から外側に延びた出力軸１ａと連結した研磨体３が一軸方向５に往復運動することを示しており、図１の研磨体３が使用されている。
【００５２】
これにより刃物１５の刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００５３】
これは砥石である研磨体３が一軸方向５に往復運動することにより、刃物１５から研磨により発生した残渣１６が、一軸方向５と同じ方向である溝３ａに沿って移動するので、残渣１６が排出され易くなっているというものである。
【００５４】
溝３ａに溜まってしまった残渣１６は、従来品のような単なる遠心力では排除され難く、本発明の実施形態の研磨体３の往復運動がより細かくなる程、超音波振動のように働いて、研磨体３の外側へ残渣１６を随時押し出して排除することを容易にしている。
【００５５】
また、細かい往復運動である程、刃物１５と研磨体３との間での角度θはずれにくい。
【００５６】
さらに、前記研磨体は開気孔率が異なる少なくとも２種の研磨面を前記一軸方向に沿って有する多角柱状体であることが好ましい。
【００５７】
これにより図２５、図２６のように、粗研磨時と仕上げ研磨時とで自由に研磨体３の面をセットして使い分けることができる。
【００５８】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸とした円柱体であることが好ましい。
【００５９】
これにより、研磨体３を回転させれば新たな研磨面３ｄを使用できるので、安定した研磨速度と角度θを得ることができる。
【００６０】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸として自由回転することが好ましい。
【００６１】
これにより、刃先１５ａを動かすのに合わせて研磨体３も自由回転するので、研磨体３の同一箇所で研磨されることがなく、安定した研磨速度と角度θを得られる。
【００６２】
さらに、前記研磨体が前記一軸方向を軸として自動回転することが好ましい。
【００６３】
これにより、刃先１５ａが動かない場合でも研磨体３が回転するため、研磨体３の同一箇所で研磨されることがないので安定した研磨速度と角度θを得られる。
【００６４】
このような自動回転機構は出力軸１ａについて、往復運動に加えて更に自動回転機構を追加することで可能になる。例えば、出力軸１ａに回転ローラーを接触させて、出力軸１ａを自動回転させるなどすればよい。
【００６５】
さらに、本発明の研磨機の第二実施形態は、前記研磨体３を包み込むように設けられた保護体を有し、該保護体には前記研磨面を露出可能に設けた開口部を備えたことが好ましい。
【００６６】
＜第二実施形態＞
次に本発明の研磨機の第二実施形態を図１１〜１３に示す。
【００６７】
本実施形態において、保護体４に形成された開口部４ａに研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄが露出していることを示している。
【００６８】
これにより、刃先１５ａを研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄだけを当接させることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００６９】
これは研磨体３の特定の箇所における研磨面３ｄを開口部４ａから露出させることで、刃先１５ａと研磨面３ｄとの位置関係が安定するので、研磨体３の研磨面３ｄの特定の箇所における研磨面３ｄだけを研磨に使用することが可能だからである。
【００７０】
開口部４ａの形状は研磨体３を平面視したときの輪郭に沿っていることが好ましく、すなわち、研磨体３の輪郭に開口部４ａの輪郭が相似関係になっているというものである。
【００７１】
具体的には、開口部４ａの寸法は作業性から検討して、縦２０〜３０ｍｍ×横１２〜１６ｍｍ程度が好ましい。
【００７２】
これにより、研磨体３と開口部４ａとの間の隙間を最小限に抑えることができるので、刃物１５の先端が隙間に入り込んでしまうことを低減することができる。
【００７３】
さらに、本発明の研磨機の第二実施形態は、前記研磨面が前記開口部から突出するように設けられることが好ましい。
【００７４】
これにより、研磨体３の特定の箇所（平面３ｂや曲面３ｃ）における研磨面３ｄを開口部４ａから露出させることで、研磨体３の平面３ｂもしくは曲面３ｃを優先的に刃物１５に当接させることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００７５】
これは刃物１５と保護体４との研磨作業中における瞬間的な接触に起因する刃物１５と研磨体３との間での圧力の変動を低減できるからである。
【００７６】
ここで研磨体３の突出量Ｔは作業性から検討して、保護体４の表面から０．５〜１ｍｍ突出しているのが好ましい。
【００７７】
＜第三実施形態＞
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態を図１４〜１６に示す。
【００７８】
本実施形態においては、前記開口部４ａと所定の間隔Ｗ２で対向するように設けられる案内板４ｂを有している。
【００７９】
この案内板４ｂは開口部４ａ上に位置し、仕切構造４ｃで支持されている。
【００８０】
図２０は図１４をＹ−Ｙ方向の断面で視たものであり、研磨体３の一軸方向５を仕切り構造４ｃで遮断しており、これにより、刃物１５を研磨体３に当接させる向き及び刃物１５への研磨体３の圧力を安定にすることができ、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００８１】
これは研磨体３と案内板４ｂとの間に刃物１５を案内することで、刃物１５の動きを適切な範囲に制限することが容易だからである。
【００８２】
ここで案内板４ｂと開口部４ａとの間隔Ｗ２は、１〜２ｍｍであって、さらに図１６に示すように仕切構造４ｃに近くなるほど狭くなっていくことが好ましい。
【００８３】
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態は、前記案内板は、前記開口部を前記一軸方向の両端である第一端側（手前側）と第二端側（奥側）とに分けて仕切る構造を備えたことが好ましい。
【００８４】
これにより、刃先１５ａの一方面を開口部４ａの第一端側６で研磨するときは、刃先１５ａを第二端側７に向けることになり、刃先１５ａの他方面を開口部４ａの第二端側で研磨するときは、刃先１５ａを第一端側６に向けることになるので、刃物１５の両面を利き手の持ち変えなく研磨することが容易であり、刃先１５ａが仕切構造４ｃを越えてしまうことを低減できる。
【００８５】
さらに、本発明の研磨機の第三実施形態は、前記案内板と前記開口部との間隔が調整可能であることが好ましい。
【００８６】
これにより、様々な形状の刃物１５に対応して、刃先１５ａにおける斑を低減し、円滑な研磨を可能にしている。
【００８７】
これは刃物１５の厚さに応じて、案内板４ｂを交換するなどして案内板４ｂと開口部４ａとの間隔Ｗ２を調整可能にすることで、研磨体３に対して刃物１５の中心線がなす角度θを調節することが可能だからである。
【００８８】
ここで最適な角度θは刃物１５の切れ味の持続性の面から刃物１５を断面視したときの中心線と、研磨面３ｄとのなす角度θが１０〜２０°で設定されることが多いが、刃物１５の角度θが大刃と小刃の２種類ある場合は、案内板４ｂを使い分けることとなり、大刃用で５〜１０°、小刃用で２０〜３０°の角度θをなしうる案内板４ｂであることが好ましい。
【００８９】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記研磨体は中心軸を備え、該中心軸からの距離が各々異なる複数の平面を備えた回転体であることが好ましい。
【００９０】
前記一軸方向を軸として回転することで、前記研磨面が前記開口部から突出する量を調節可能であることが好ましい。
【００９１】
これにより、図２６に示すように、研磨体３が開口部４ａの面からの突出する量Ｔによって、角度θを調整することができる。
【００９２】
次に、本発明の一実施形態として、電動モーター１と研磨体３との連結構造について説明する。
【００９３】
図１７は本発明の研磨機の第三実施形態の分解斜視断面図であり、（ａ）は研磨機全体の分解図、（ｂ）は柄内部の分解図である。
【００９４】
電動モーター１の回転運動は、ギア１０と楕円カム１１とで直線往復運動に変換されるものであり、楕円カム１１にはシャフト１２が接続されており、そのシャフト１２がスリーブ１３をとおり研磨体３に接続されている。
【００９５】
シャフト１２はスリーブ１３で一軸方向５が安定して保持され、研磨体３を往復運動させることにより砥ぎの力を発生させるというものである。
【００９６】
研磨体３の往復運動数は２０〜３００Ｈｚで、振幅は０.５ｍｍとすることが、残渣１６の排出能力や、研磨体３の磨耗に対する寿命の維持の点で好ましい。
【００９７】
研磨体３の材質は砥石としての寿命の観点から、アルミナセラミックやシリコンナイトライドが好適であるが、研磨体３は砥石として使用可能なものであれば構わず、アルミナやシリコンナイトライドのようなセラミックだけに限定されない。
【００９８】
研磨体３の溝３ａの深さＤは０．１〜０．３ｍｍ、溝３ａ間の間隔Ｗ１は０．４〜０．５ｍｍが、残渣１６を随時排出し易いという点で好適である。
【００９９】
溝３ａの形成は、最初から研磨体３を金型で成型する際に同時に形成することもできるが、別途ＮＣマイクロ加工で形成しても良い。
【０１００】
柄２や保護体４の材質はＡＢＳ樹脂で作ることが適しているが、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＳ（ポリスチレン）のような材質でもかまわない。
【０１０１】
図１８は、刃物１５の刃先１５ａを案内板４ｂにてガイドして研磨体３に刃先１５ａを安定して当てることができることを示している。
【０１０２】
図１９は、刃物１５の刃先１５ａを案内板４ｂにてガイドして研磨体３に刃先１５ａを安定して当接することができることを示している。
【０１０３】
なお、図２１は本発明の研磨機の第一実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４が取り付けられておらず、研磨体３全体が露出している状態を示しているものである。
【０１０４】
また、図２２は本発明の研磨機の第二実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４と、案内板４ｂが取り付けられておらず、研磨体３の一部が露出している状態を示しているものである。
【０１０５】
また、図２３は本発明の研磨機の第三実施形態に対応する実製品の斜視方向から視た全体写真で、保護体４と、さらに案内板４ｂが取り付けられた状態を示しているものである。
【０１０６】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、電動モーター１を更に備え、該電動モーター１は回転運動を直線往復運動に変換するギア１０と楕円カム１１とを有し、前記ギア１０の回転に対して前記楕円カム１１が回転する比率を変えることで、前記往復運動の周波数を調節可能であることが好ましい。
【０１０７】
これにより粗研磨時と仕上げ研磨時で研磨速度を使い分けることができる。
【０１０８】
さらに、本発明の研磨機の一実施形態によれば、前記往復運動の周波数の設定範囲が２０〜３００Ｈｚであることが好ましい。
【０１０９】
これにより刃物１５の共振が低減されるとともに、残渣１６の排出が円滑な音波振動となる。また、刃先１５ａと研磨体３との研磨時の引っかかりが低減されて、刃先１５ａでの研磨ムラを低減させることができる。
【実施例】
【０１１０】
（実施例１）
（試料作製）
研磨体３の溝３ａの有無、平面３ｂと曲面３ｃの有無、開口部４ａを有する保護体４の有無、研磨体３の開口部４ａからの突出量Ｔ、案内板４ｂの有無、仕切構造４ｃの有無の条件を変えた各研磨機８を試料として作成した結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
ここで、試料４は第一実施形態に対応するものであり、試料８は第二実施形態に対応するものであり、試料１、試料３、試料５、試料６は第三実施形態に対応するものである。
【０１１３】
試料１，５，６については突出量Ｔが異なるだけであるが、試料３については平面３ｂもしくは曲面３ｃの一方を有するものである。
【０１１４】
試料２については研磨体３に溝３ａがない以外は試料１と同じでものである。
【０１１５】
試料９については案内板４ｂが存在するが、仕切構造４ｃがないので、片側方向からのみの研磨となっている。
【０１１６】
試料１０については従来のグラインダー（いわゆる回転砥石）のような研磨機８に相当するものである。
【０１１７】
（評価方法）
表１に記載した各条件の研磨機８を用いて、ステンレス製の金属包丁の刃先１５ａの研磨を順次おこなった。
【０１１８】
研磨条件は、金属包丁を片刃ずつ、片道１０秒で砥ぐものとし、本多式切れ味試験機にて各金属包丁の切れ味を比較した。
【０１１９】
本多式切れ味試験の条件としては、測定環境は温室内、試験紙は上質用紙、紙形状は厚さ０．０３８ｍｍ×幅８ｍｍ、紙束は４００枚/束、負荷荷重は８００ｇ、摺動速度は２０ｍｍ/ｇ、測定方法は試験紙を固定して紙束を１往復させ、そのときに切断された紙の枚数を測定した結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
【０１２１】
表２において、○は１００枚以上、△は５０〜９９枚、×は５０枚未満の切断枚数を示している。
【０１２２】
試料１，試料３，試料５，試料９が優れた切れ味であったのは、研磨体３の溝３ａの効果であり、試料４は保護体４と開口部４ａが無い点，試料６は突出量Ｔが少ない点、試料８は案内板４ｂが無い点で試料１，試料３，試料５，試料９には切れ味が及ばないものの、使用上は問題のない範囲であった。
【０１２３】
試料１は研磨体３の表面に溝３ａを有し、平面３ｂと曲面３ｃとの研磨面３ｄを有し、開口部４ａを有する保護体４を有するとともに、研磨体３の突出量Ｔが十分（２ｍｍ）を有し、刃先を所定角度θで維持する案内板４ｂを有し、案内板４ｂと研磨体３の間への刃先１５ａの挿入量を調整できる仕切構造４ｃを有する、本発明の標準条件を満たすものであるので切れ味がよい。
【０１２４】
試料３は研磨面３ｄが平面３ｂだけのものであるが本実施例においては複雑な刃先１５ａの構造を有していないので切れ味がよい。試料５は突出量Ｔが１ｍｍであるが２ｍｍのものと大差なく切れ味が良い。
【０１２５】
試料９はで仕切構造４ｃがないが、刃物１５の一方面に対しては利き腕を使えないという不具合のため、研磨時間がかかることを除けば、切れ味は良いという結果になっている。
【０１２６】
但し、試料２，試料１０は溝３ａがないため刃の角度が斑になりやすかったので、切れ味が悪くなったと考えられる。
【０１２７】
試料７は研磨体３が突出していないので本実施例では刃先１５ａ全体を研磨することはできないが、刃物１５の先端をピンポイントで研磨することはできる。
【０１２８】
なお、試料７は研磨面３ｄが突出していないので研磨できないものとして扱った。
【０１２９】
試料９については仕切構造４ｃがないので研磨する際に刃物１５を持ち替えるという手間が生じていた。
【０１３０】
（実施例２）
さらに実施例１に準じて行った実施例２の評価結果を表３に示す。
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
実施例１（標準条件）を基準として、表３における溝３ａと往復方向の関係、溝３ａの両端側における幅Ｗ１の広さ、溝３ａの両端側における深さＤ２、溝３ａの底部における形状、研磨体３の一軸方向５を回転軸とした自由回転の可否、研磨体３を自動的に自転できるか否か、往復運動の周波数の各条件を変えて、切れ味、寿命を評価したものが実施例２である。
【０１３３】
一軸方向５が研磨時の刃先１５ａに対して垂直な方向の実施例１１と、刃先１５ａに対して平行な方向の実施例１２とを比較すると、切れ味において実施例１１が優れていることがわかる。
【０１３４】
溝３ａが研磨体３の両端側に向かい直線状の実施例１３と、幅Ｗ１が広くなる実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が残渣１６の排出が円滑なので優れていることがわかる。
【０１３５】
溝３ａが研磨体３の両端側に向かい平坦な実施例１４と、深さＤが深くなる実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が残渣１６の排出が円滑なので優れていることがわかる。
【０１３６】
溝３ａが一軸方向５に垂直に断面視した時、矩形である実施例１５と、下に凸な放物線である実施例１１とを比較すると、切れ味において実施例１１が優れていることがわかる。
【０１３７】
研磨体３が一軸方向５を軸として自由回転する実施例１６と、固定である実施例１１とを比較すると、寿命において実施例１６が優れていることがわかる。
【０１３８】
研磨体３が一軸方向５を軸として自動回転する実施例１７と、固定である実施例１１とを比較すると、寿命において実施例１７が優れていることがわかる。
【０１３９】
実施例１１と実施例１８〜２１を比較すると、実施例１８では周波数が低すぎて残渣１６の排出応力が低下して切れ味が劣り、実施例２１では周波数が高すぎて、研磨体３の寿命が急激に低下することから往復運動の周波数の設定範囲は２０〜３００Ｈｚであることが好ましい。
【０１４０】
（実施例３）
研摩体３の材質としてはアルミナとシリコンナイトライドを用意し、前記研磨体３の開気孔率は９〜４０％として切れ味を評価した。
【０１４１】
その結果を表４に示す。
【０１４２】
【表４】
【０１４３】
試料２２〜２９に示すように試料２２、２６では開気孔率が低いため研磨速度が遅くなり研磨に時間がかかり切れ味が悪くなる。
【０１４４】
試料２５、２９では開気孔率が大きくなり過ぎて開気孔１７同士が繋がってしまうため有効的に研磨に寄与する気孔のエッジ部分が少なくなるので、やはり研磨速度が遅くなり切れ味が悪くなる。
【符号の説明】
【０１４５】
１：電動モーター
１ａ：出力軸
２：柄
３：研磨体
３ａ：溝（およびその底部）
３ｂ：平面
３ｃ：曲面
３ｄ：研磨面（研磨体の研磨に使用される表面）
４：保護体
４ａ：開口部
４ｂ：案内板
４ｃ：仕切構造
５：一軸方向
６：第一端側（手前側）
７：第二端側（奥側）
８：研磨機
１０：ギア
１１：カム
１２：シャフト
１３：スリーブ
１４：回転中心
１５：刃物
１５ａ：刃先
１６：残渣
１７：開気孔
Ｗ１：溝の幅
Ｗ２：間隔
Ｄ：溝の深さ
Ｄ１：（中央側の）溝深さ
Ｄ２：（端部側の）溝深さ
Ｐ：溝の間隔
Ｔ：突出量
θ：角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有する研磨機。
【請求項２】
前記溝は一軸方向に平行である、請求項１に記載の研磨機。
【請求項３】
前記研摩体はアルミナ、もしくはシリコンナイトライドからなることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨機。
【請求項４】
前記研磨体の開気孔率は１０〜３０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研磨機。
【請求項５】
前記溝の幅は前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて広くなる、請求項１〜４のいずれかに記載の研磨機。
【請求項６】
前記溝の深さは前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて深くなる、請求項１〜５のいずれかに記載の研磨機。
【請求項７】
前記溝の底面は前記一軸方向に対して垂直な断面視において、曲線状である、請求項１〜６のいずれかに記載の研磨機。
【請求項８】
前記研磨体は柱状体であり、前記一軸方向に沿って形成された平面でなる研磨面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面でなる研磨面とを有する、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項９】
前記研磨体は開気孔率が異なる少なくとも２種の研磨面を前記一軸方向に沿って有する多角柱状体である、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１０】
前記研磨体が前記一軸方向を軸とした円柱体である、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１１】
前記研磨体が前記一軸方向を軸として自由回転する、請求項１０に記載の研磨機。
【請求項１２】
前記研磨体が前記一軸方向を軸として自動回転する、請求項１０に記載の研磨機。
【請求項１３】
前記研磨体を包み込むように設けられた保護体を有し、該保護体には前記研磨面を露出可能に設けた開口部を備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１４】
前記研磨面が前記開口部から突出するように設けられる、請求項１３に記載の研磨機。
【請求項１５】
前記開口部の上方に位置し、前記開口部に対して所定の間隔で対向するように設けられる案内板を有する、請求項１３または１２に記載の研磨機。
【請求項１６】
前記案内板は、前記開口部を前記研磨体の一軸方向の両端である第一端側と第二端側とに分けて仕切る構造を備える、請求項１５に記載の研磨機。
【請求項１７】
前記案内板と前記開口部との間隔が調整可能である、請求項１５または１６に記載の研磨機。
【請求項１８】
前記研磨体は中心軸を備え、該中心軸からの距離が各々異なる複数の平面を備えた回転体である、請求項１５〜１７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１９】
電動モーターを更に備え、該電動モーターは回転運動を直線往復運動に変換するギアと楕円カムとを有し、前記ギアの回転に対して前記楕円カムが回転する比率を変えることで、前記往復運動の周波数を調節可能である、請求項１〜１８のいずれかに記載の研磨機。
【請求項２０】
前記往復運動の周波数の設定範囲が２０〜３００Ｈｚである、請求項１９に記載の研磨機。
【請求項１】
刃物の刃先を研磨するための研磨機であって、一軸方向に往復運動する研磨体を備え、該研磨体の表面に前記一軸方向に沿った溝を有する研磨機。
【請求項２】
前記溝は一軸方向に平行である、請求項１に記載の研磨機。
【請求項３】
前記研摩体はアルミナ、もしくはシリコンナイトライドからなることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨機。
【請求項４】
前記研磨体の開気孔率は１０〜３０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研磨機。
【請求項５】
前記溝の幅は前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて広くなる、請求項１〜４のいずれかに記載の研磨機。
【請求項６】
前記溝の深さは前記研磨体の中央部から端部に向かうにつれて深くなる、請求項１〜５のいずれかに記載の研磨機。
【請求項７】
前記溝の底面は前記一軸方向に対して垂直な断面視において、曲線状である、請求項１〜６のいずれかに記載の研磨機。
【請求項８】
前記研磨体は柱状体であり、前記一軸方向に沿って形成された平面でなる研磨面と、前記一軸方向に沿って形成された凸曲面でなる研磨面とを有する、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項９】
前記研磨体は開気孔率が異なる少なくとも２種の研磨面を前記一軸方向に沿って有する多角柱状体である、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１０】
前記研磨体が前記一軸方向を軸とした円柱体である、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１１】
前記研磨体が前記一軸方向を軸として自由回転する、請求項１０に記載の研磨機。
【請求項１２】
前記研磨体が前記一軸方向を軸として自動回転する、請求項１０に記載の研磨機。
【請求項１３】
前記研磨体を包み込むように設けられた保護体を有し、該保護体には前記研磨面を露出可能に設けた開口部を備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１４】
前記研磨面が前記開口部から突出するように設けられる、請求項１３に記載の研磨機。
【請求項１５】
前記開口部の上方に位置し、前記開口部に対して所定の間隔で対向するように設けられる案内板を有する、請求項１３または１２に記載の研磨機。
【請求項１６】
前記案内板は、前記開口部を前記研磨体の一軸方向の両端である第一端側と第二端側とに分けて仕切る構造を備える、請求項１５に記載の研磨機。
【請求項１７】
前記案内板と前記開口部との間隔が調整可能である、請求項１５または１６に記載の研磨機。
【請求項１８】
前記研磨体は中心軸を備え、該中心軸からの距離が各々異なる複数の平面を備えた回転体である、請求項１５〜１７のいずれかに記載の研磨機。
【請求項１９】
電動モーターを更に備え、該電動モーターは回転運動を直線往復運動に変換するギアと楕円カムとを有し、前記ギアの回転に対して前記楕円カムが回転する比率を変えることで、前記往復運動の周波数を調節可能である、請求項１〜１８のいずれかに記載の研磨機。
【請求項２０】
前記往復運動の周波数の設定範囲が２０〜３００Ｈｚである、請求項１９に記載の研磨機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図６】
【図１７】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図６】
【図１７】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−１３１３６８（Ｐ２０１１−１３１３６８Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５２０５（Ｐ２０１０−１５２０５）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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