(57)【要約】【課題】超砥粒層の両側部領域と中央部領域の寿命を略同じにし、全体としての長寿命化を達成し、超砥粒層の砥粒を完全に使いきれるようにした切断用超砥粒工具を提供する。【解決手段】カッター１は円盤状の台金３と、その外周面上に１層だけロウ剤など固着された超砥粒で構成される超砥粒層７を備える。超砥粒層７は、加工時の超砥粒層の移動方向に直交する方向となる幅方向（すなわち台金の厚み方向）の両側側縁から幅方向所定の範囲の側部領域とそれらの間の中央部領域とからなり、側部領域は中央部領域より耐摩耗性が高くなった高耐摩耗性超砥粒層となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の台金と、該台金の少なくとも一端面の作用面に一層のみ固着された超砥粒で構成された超砥粒層とからなる切断用超砥粒工具において、前記一端面の作用面の超砥粒層は、前記一端面の作用面の幅方向での両側縁からそれぞれ幅方向所定の範囲の側部領域が、該側部領域の間にある中央部領域より耐摩耗性が高い高耐摩耗性超砥粒層となっていることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【請求項２】
請求項１記載の切断用超砥粒工具において、前記一端面の作用面の超砥粒層は、切断時における前記超砥粒層の移動方向において所定の間隔で配置された複数の超砥粒層からなり、前記側部領域は、前記中央部領域よりもチップ比が高くなっていることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【請求項３】
請求項２記載の切断用超砥粒工具において、前記側部領域のチップ比が前記中央部領域のチップ比の１．５倍以上であることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【請求項４】
請求項２又は3に記載の切断用超砥粒工具において、前記超砥粒層の前記中央部領域に対して、前記側部領域の少なくとも一方は、切断時における前記超砥粒層の移動方向に向かって突出してはおらず、前記超砥粒層の移動方向先行縁側に、移動方向前縁部が開いたポケットが形成されていないことを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のいずれか１に記載の切断用超砥粒工具において、前記側部領域の砥粒密度が前記中央部領域の砥粒密度よりも高くなっていることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載の切断用超砥粒工具において、前記側部領域の超砥粒は、前記中央部領域の超砥粒よりも平均粒径が大きいことを特徴とする、切断用超砥粒工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等の超砥粒を用いた切断用加工工具、特にコンクリート、タイル等の硬質材を切断するために使用する、切断用超砥粒工具に関する。さらに詳細にいえば、台金の作用面に超砥粒を一層だけ固着した、単層超砥粒工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンクリート、タイル等の硬質材を切断するのに、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等の所謂超砥粒を用いた切断用工具が使用されている。例えば円盤状のホイールカッター、帯状のバンドソーなどがあり、円盤状のカッターでは作用面となるその外周面上に、バンドソーでは同じく作用面となる幅方向での一方の側端面上に超砥粒を固着し、切刃を構成している。なお超砥粒は、例えばホイールカッターの場合、外周面のみでなく、両側面上にも外周から径方向ある範囲に渡って固着されるのが普通である。
【０００３】
従来、超砥粒をメタルボンドなどで多層に結合した所謂インプリタイプを使用したものが多かったが、近年、超砥粒を１層だけ活性ロウ材などのロウ材で作用面に固着したものが使用されるようになっている。
【０００４】
特開２００３−２７５９６８号は、そのような単層超砥粒層を使用した切断ホイールを開示している。そしてこのホイールでは、円盤状の基板の外周部に一定間隔で基板の半径方向にスリットが設けられて単層の超砥粒層をセグメントチップ状に形成し、各超砥粒層のホイール回転方向前部側の超砥粒の粒径を回転方向後部側の超砥粒の粒径より大きくしている。これにより、前部側の切味を向上させると共に、セグメント状の超砥粒層の偏磨耗を防止して全体として均一に磨耗するようにしている。
【０００５】
ところでホイールカッタやバンドソー等でコンクリート等の切断加工を行うと、側縁部の超砥粒、すなわち切断時における超砥粒層の移動方向における両側縁部の砥粒の損耗が中央部に比して激しい。これは、切断時において発生した切粉が該側縁部を通って側面方向へ排出されるため、該側縁部の超砥粒の方が切粉による磨耗が大きくなり、また、超砥粒を保持するボンド材を切粉がえぐることにより超砥粒が脱落しやすくなるためである。このような両側縁部での方が中央部より損耗が大きいと言う問題は、特開２００３−２７５９６８のホイールカッターでも生じてしまう。そして側縁部で砥粒が脱落するとその部分で基板が直接ワークに当たる、所謂プレート当たりが生じ、中央部に健全な砥粒が残っていても使用不能となってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７５９６８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、特に側縁部の方が中央部に比して砥粒の磨耗、脱落が大きいと言う問題に対して、超砥粒層の側縁部と中央部の寿命を略同じにし、全体としての長寿命化を達成し、超砥粒層の砥粒を完全に使いきれるようにした切断用超砥粒工具を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る切断用超砥粒工具は、板状の台金と、該台金の少なくとも一端面の作用面に一層のみ固着された超砥粒層とで構成され、その一端面の作用面の超砥粒層は、その一端面の作用面の幅方向での両側縁からそれぞれ幅所定の範囲の側部領域が、該側部領域の間にある中央部領域より耐摩耗性が高い高耐摩耗性超砥粒層となっていることを特徴とする。
【０００９】
一実施の形態では、その一端面の作用面の超砥粒層は、切断時における超砥粒層の移動方向において所定の間隔で配置された複数の超砥粒層からなり、超砥粒層の側部領域は中央部領域よりもチップ比が高くなっていることにより、高耐摩耗性超砥粒層となっている。ある実施の形態では、側部領域のチップ比が中央部領域のチップ比の１．５倍以上となっている。なおここでチップ比とは、台金３の作用面の長さに対する、台金の作用面の長さ方向での超砥粒層の長さの合計の比率と定義される。
【００１０】
他の実施の形態では、超砥粒層の中央部領域に対して、側部領域の少なくとも一方は、切断時における超砥粒層の移動方向に向かって突出してはおらず、超砥粒層の移動方向先行縁側に、移動方向前縁部が開いたポケットが形成されていない。
【００１１】
さらに他の実施の形態では、側部領域の超砥粒層の砥粒密度が中央部領域の砥粒密度よりも高くされることにより、高耐摩耗性を備えている。
【００１２】
さらに他の実施の形態では、側部領域の超砥粒層の砥粒は、中央部領域の砥粒よりも平均粒径が大きくされることにより、高耐摩耗性を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明に係る切断用超砥粒工具では、台金の作用面に１層だけ固着された超砥粒層は、加工時における超砥粒層の移動方向に直交する方向となる作用面の幅方向での両側縁からそれぞれ幅方向所定の範囲の側部領域が、該側部領域の間にある中央部領域より耐摩耗性が高い高耐摩耗性超砥粒層となるように構成した。これにより、切断作業時に中央部よりダメージを受け易い両側部領域の耐久性、耐摩耗性を高め、超砥粒層の両側部領域と中央部領域の寿命を略同じにすることを実現し、全体としての長寿命化を実現し、砥粒を使い切ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本願発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るカッター１を示す図で、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の外周面を平らに伸ばして示す部分拡大平面図、（ハ）は（ロ）の右側面図である。
【００１５】
このカッター１は円盤状のカッターとして示してあるが、所謂オフセット型カッターでも良い。カッター１は、例えば鉄などの金属製の円盤からなる台金３と、カッター１の作用面となる、台金３の端面すなわち外周面５上に一層だけロウ材などで固着された超砥粒で構成される超砥粒層７とを備えている。
【００１６】
図１（ロ）に示されるように、超砥粒層７は、矢印Ｄで示される切断時における超砥粒層７の移動方向（本カッターでは逆方向での回転でも使用可能である）に直交する方向となる作用面の幅方向（すなわち台金３の厚み方向）での両側縁からそれぞれ幅方向所定の範囲の側部領域８、９と、その間の中央部領域１０とからなっている。そして図示の通り、側部領域８、９では超砥粒が台金１の円周方向に狭い間隔で固着され、それより広い間隔で超砥粒が固着された中央部領域１０より砥粒密度が高くなっている。これにより側部領域８、９の耐摩耗性は中央部領域１０より高くなっている。
【００１７】
なお図１（ロ）では、側部領域８、９では超砥粒がそれぞれ一列だけ、中央部領域では２列だけ示されているが、これは図示の便宜のためであり、これに限定されるものではない。また、先に述べた従来例と同様に、台金の両側面３ａ、３ｂにもその外周から径方向所定の範囲、例えば図１（イ）に符号１１で示される範囲に超砥粒が１層固着されるが、この部分の超砥粒層の構成は本発明の要旨ではないので説明を省略するが、この部分の超砥粒の有無或いは形態は本発明において特に制限はない。また、図１（ハ）に示されるように、両側部領域８、９の台金の幅方向一番外側に配置される超砥粒は、部分的に台金３の側面３ａ、３ｂより若干外側に出るように固着されるのが望ましい。これにより台金３自体がワークに直接あたることが防止される。
【００１８】
図２は、他の実施の形態での超砥粒層２１の構成を示す図であり、第１の実施の形態の図１（ロ）に対応する図である。この実施の形態では、超砥粒層２１の側部領域２２、２３は、中央部領域２４より砥粒径の大きい超砥粒を用いて構成されている。これにより、側部領域２２、２３の耐摩耗性が中央部領域２４のそれより高くなっている。
【００１９】
図３は、第３の実施の形態での超砥粒層３１の各種の構成を示す図であり、第１の実施の形態の図１（ロ）に対応する図である。この実施の形態では、超砥粒層３１は、台金３の円周方向で複数個に分割され、所定の間隔で配置されている超砥粒層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ・・・からなっている。
【００２０】
図３（イ）に示す実施の形態では、超砥粒層３１ａは台金３の円周方向に沿って延びた、略「コ」の字を左右反転させた形をしており、側部領域３２、３３が長く、中央部領域３４が短くなっている。この形状の超砥粒層３１ａを備えたカッター３０は、超砥粒層３１ａが図３（イ）において矢印Ｄ方向に移動するように回転させて使用するのが望ましい。これは、切粉が超砥粒層３１ａの移動方向前縁部３５に沿って流れてその排出が容易になるからである。逆方向に回転させた場合、側部領域３２、３３、中央部領域３４により形成される、移動方向先端側が開いた空所或いはポケット３６内に切粉が閉じ込められる可能性がある。なお、本実施の形態では、超砥粒層３１ａの移動方向先端側縁部３５は、移動方向Ｄに対して若干傾いている。これにより切粉の排出がさらに良好となる。
【００２１】
（ロ）における超砥粒層３１ａ（以下、（イ）の対応する部分と同じ符号を用いて説明する。）の実施の形態は略「エ」の字の形をしており、やはり両側部領域３２、３３が中央部領域３４より長くなっている。
【００２２】
（ハ）の実施の形態では、（イ）同様「コ」の字を左右反転させたような形をしているが、一方の側部領域３２が途中で二つに切断されている。（ニ）でも（イ）同様「コ」の字を左右反転させたような形をしている。この（ハ）（ニ）の形状の超砥粒層３１ａを採用した場合も、図（イ）に関連して説明したように、そのカッターは、それぞれの図において矢印Ｄ方向に回転させて使用することが望ましい。
【００２３】
（ホ）の実施の形態ではその超砥粒層３１ａは略「Z」字を左右反転させたような形をしている。この形状を採用した場合には、いずれの方向に回転させても切粉の排出は良好に行われる。すなわちいずれの方向に回転しても、中央部領域３４に対して、側部領域３２、３３のいずれか一方のみしか回転方向に向かって突出していない。すなわちいずれの方向に回転しても、超砥粒層３１ａの移動方向先行縁側に、移動方向前縁だけが開いた形のポケットは形成されていないから、切粉は閉じ込められることは無く良好に排出される。
【００２４】
なお、超砥粒層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ・・・の形状としては上記図２の（イ）乃至（ホ）に限定されるものではなく、必要に応じて他の形状のものを採用可能である。
【００２５】
ところで、台金３の円周方向長さに対する、超砥粒層３１の円周方向長さの合計の比率をチップ比と定義し、このチップ比を超砥粒層３１の側部領域３２、３３、中央部領域３４にそれぞれ個別に当てはめてみると、上記のいずれの実施例でもその説明から判るとおり、チップ比は側部領域３２、３３が中央部領域３４より大きくなっている。これにより、側部領域３２、３３の耐摩耗性が中央部領域３４より高くなっている。なお、両方の側部領域３２、３３のチップ比は必ずしも同じである必要はない。また図３の各図において、両側部３２、３３は砥粒を一列だけ、中央部領域３４は2列或いは３列に示したが、これは図を判り易くするための便宜上のものであり、これに限定するものではない。
【００２６】
図４は第４の実施の形態にカッター４１を示す正面図である。このカッター４１はやはり円盤型のものであるが、外周部に円周方向所定の間隔で径方向にスリット４２が形成され、所定の数のセグメント４３ａ、４３ｂ、４３ｃ・・・が形成されている。これらセグメント４３ａ、４３ｂ、４３ｃ・・・の端面すなわち外周面上に超砥粒が１層だけ固着されて超砥粒層が形成されている。その超砥粒層の構成は、前述の第１乃至第３の実施の形態で採用したいずれか任意の一つ、或いはそれらを任意に組合せた態様のものが採用可能である。
【００２７】
図５は第５の実施の形態に係る切断工具としてのバンドソー５１の一部を示す部分正面図である。このバンドソー５１は長尺状の台金５３を備え、作用面となるその幅方向での一方の側面５５側に長さ方向所定の間隔で、所定の高さと長さを備えたセグメント５７ａ、５７ｂ、５７ｃ・・・が形成され、このセグメント５７ａ、５７ｂ、５７ｃ・・・の端面上に超砥粒が１層だけ固着され、超砥粒層５９を形成している。その超砥粒層の構成は、前述の第１乃至第３の実施の形態で採用したいずれ任意の一つ、或いはそれらを任意に組合せた態様のものが採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る切断工具であるカッターを示す図であり、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示す部分をの平らに展開した平面図、（ハ）は（ロ）の右側面図である。
【図２】第２の実施の形態を示す図で、図１（ロ）に対応する図である。
【図３】第３の実施の形態の、超砥粒層の各種の構成を示す図で、図１（ロ）に対応する図である。
【図４】第４の実施の形態に係るカッターの正面図である。
【図５】第５の実施の形態に切断工具であるバンドソーの部分正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：カッター    ３：台金    ５：作用面    ７：超砥粒層
８、９：側部領域    １０：中央部領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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