(57)【要約】【課題】切削に伴って行う工数の削減と加工時間の短縮を実現することができる切削工具を提供する。【解決手段】切削の際に切削対象の物体の切削面と接触し、該切削面との接触により発生する熱または圧力にそれぞれ起因した溶融または削れによって該切削面に被膜を形成する固体からなる被膜形成部材を備える。被膜形成部材は、パラフィンを含む材料を用いて実現することもできるし、二酸化モリブデンを含む材料を用いて実現することもできる。【選択図】図１
2011011443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削対象の物体を切削する切削工具であって、
切削の際に前記物体の切削面と接触し、該切削面との接触により発生する熱または圧力にそれぞれ起因した溶融または削れによって該切削面に被膜を形成する固体からなる被膜形成部材を備えたことを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記被膜形成部材はパラフィンを含む材料からなることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記被膜形成部材は二酸化モリブデンを含む材料からなることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項４】
円盤状をなし、該円盤の径方向に延びて前記被膜形成部材を保持する保持孔を複数有する本体部と、
前記本体部の外周に沿って設けられた複数の刃体と、
前記保持孔が保持する前記被膜形成部材を前記本体部と連結する弾性部材と、
を備え、
前記保持孔は、
前記本体部の表面の径方向に延びる溝部と、
前記溝部に連通して前記本体部を貫通する貫通部と、
を有し、
前記溝部が延びる方向に沿って伸縮自在となるように前記弾性部材を配置するとともに、前記被膜形成部材を前記貫通部に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の切削工具。
【請求項５】
らせん状の刃部および溝部を有するツイストドリルと、
前記ツイストドリルの外周を被覆し、前記ツイストドリルとは独立に長手方向に沿って進退可能なパイプ部材と、
を備え、
前記被膜形成部材は、
前記溝部に沿ったらせん状をなし、基端部が前記ツイストドリルに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材や金属などの切削対象の物体を切削する切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、木材を切削する工具として、ノコギリ、カンナ、チョウナ、ノミなどの道具が使用されている。また、近年では電動工具が導入され、木材の切削が一段と容易になってきている。これらの工具を用いて木材を切削すると、切削面に木材の導管が表出する。このため、湿度が高いと木材が水分を吸収して寸法変化を招くこととなる。このような木材の寸法変化を抑えるための技術として、木材に水を含浸させる技術や、木材の木口に樹脂を塗布する技術が知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１３５０４号公報
【特許文献２】特開平９−５７７１１号公報
【特許文献３】特開昭６０−２４８３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、木材の切削とは別に木材の寸法変化を抑えるための処理を行わなければならないため、切削に伴って行うべき工数が多く加工に要する時間を短縮するのが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切削に伴って行う工数の削減と加工時間の短縮を実現することができる切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る切削工具は、切削対象の物体を切削する切削工具であって、切削の際に前記物体の切削面と接触し、該切削面との接触により発生する熱または圧力にそれぞれ起因した溶融または削れによって該切削面に被膜を形成する固体からなる被膜形成部材を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る切削工具は、上記発明において、前記被膜形成部材はパラフィンを含む材料からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る切削工具は、上記発明において、前記被膜形成部材は二酸化モリブデンを含む材料からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る切削工具は、上記発明において、円盤状をなし、該円盤の径方向に延びて前記被膜形成部材を保持する保持孔を複数有する本体部と、前記本体部の外周に沿って設けられた複数の刃体と、前記保持孔が保持する前記被膜形成部材を前記本体部と連結する弾性部材と、を備え、前記保持孔は、前記本体部の表面の径方向に延びる溝部と、前記溝部に連通して前記本体部を貫通する貫通部と、を有し、前記溝部が延びる方向に沿って伸縮自在となるように前記弾性部材を配置するとともに、前記被膜形成部材を前記貫通部に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る切削工具は、上記発明において、らせん状の刃部および溝部を有するツイストドリルと、前記ツイストドリルの外周を被覆し、前記ツイストドリルとは独立に長手方向に沿って進退可能なパイプ部材と、を備え、前記被膜形成部材は、前記溝部に沿ったらせん状をなし、基端部が前記ツイストドリルに固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、切削対象の物体を切削する際に物体の切削面と接触し、この切削面との接触により生じる熱または圧力にそれぞれ起因した溶融または削れによってその切削面に被膜を形成する固体からなる被膜形成部材を備えているため、切削を行うのと同時に切削面に被膜を形成することができる。したがって、切削に伴って行う工数を削減して加工時間の短縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る切削工具の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る切削工具が木材を切削している状態を示す図である。
【図４】図４は、図３のＢ−Ｂ線部分断面図である。
【図５】図５は、図３のＣ−Ｃ線部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る切削工具の構成を示す部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２に係る切削工具が木材を切削している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る切削工具の構成を示す図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線部分断面図である。これらの図に示す切削工具１は、高速度工具鋼、高クロム合金工具鋼などの工具鋼または超硬合金を用いて実現され、円盤状をなす本体部２と、本体部２の外周に沿って設けられた複数の刃体３と、本体部２の中心を通過して本体部２の主面と直交する軸を回転軸とする回転によって生じる遠心力を受けて本体部２の表面から突出し、切削の際に切削対象の物体である木材の切削面と接触することによってその切削面に被膜を形成する固体からなる被膜形成部材４と、円盤の径方向に伸縮自在であり、本体部２と被膜形成部材４とを連結する弾性部材であるコイルばね５と、を備える。
【００１５】
本体部２は、円盤の径方向に延びて被膜形成部材４を保持する保持孔２１を複数個有する。図２に示すように、保持孔２１は、本体部２の表面に径方向に沿って設けられた溝部２１ａと、溝部２１ａの外周側の端部に連通して本体部２を貫通する貫通部２１ｂとを有する。貫通部２１ｂは、本体部２の径方向と交差する斜め方向に沿って本体部２を貫通しており、溝部２１ａと反対側の表面の開口は、溝部２１ａに連通する側の開口よりも本体部２の外周側に位置している。
【００１６】
被膜形成部材４は、貫通部２１ｂの径と略等しい径を有する楕円体をなしており、切削工具１が静止している状態では、図２に示すように、本体部２の内部に収まっている。被膜形成部材４はパラフィンを含む材料からなる。
【００１７】
コイルばね５は、一端が溝部２１ａの基端部に固定され、他端が被膜形成部材４に固定されている。
【００１８】
図３は、以上の構成を有する切削工具１が切削対象である木材Ｗを切削している状態を示す図である。図４は図３のＢ−Ｂ線部分断面図であり、図５は図３のＣ−Ｃ線部分断面図である。切削工具１が、本体部２の中心を通過し、本体部２の主面と直交する軸のまわりに回転すると、被膜形成部材４は遠心力を受ける。その結果、被膜形成部材４は、図４に示すように貫通部２１ｂから押し出されて本体部２の表面から突出する。この際、被膜形成部材４はコイルばね５によって貫通部２１ｂから抜け止めされている。なお、切削工具１が回転している時の被膜形成部材４の本体部２からの突出量は、切削工具１の回転速度や、溝部２１ａに対する貫通部２１ｂの傾斜角に応じて定まる。
【００１９】
被膜形成部材４は、木材Ｗの切削面に接触すると、図５に示すように木材Ｗから抗力を受けて貫通部２１ｂの内部に押し戻される。被膜形成部材４が木材Ｗの切削面と接触した状態で、被膜形成部材４のパラフィンは、木材Ｗの切削面との接触により発生する摩擦熱によって溶融し、木材Ｗの切削面に付着して被膜を形成する。切削工具１には複数の被膜形成部材４が設けられているため、切削工具１を回転させながら木材Ｗを切削すると、切削面には満遍なく被膜が形成される。
【００２０】
このように、切削工具１は、木材Ｗを切削するのと同時に木材Ｗの切削面にパラフィンの被膜を形成する。したがって、切削とは別の工程を行うことなく、木材Ｗの切削面を封止して水分が浸入するのを防止することが可能となる。
【００２１】
なお、本実施の形態１は、木材Ｗの切削のみならず、金属の切削にも適用することができる。切削工具１を金属の切削用として適用する場合には、例えば二硫化モリブデンを含む材料からなる固体潤滑剤を被膜形成部材４とすればよい。この場合、被膜形成部材４は、金属の切削面との接触による圧力を受けて削れを生じ、この削れた成分が切削面に付着して被膜を形成する。これにより、潤滑剤を塗布する工程を切削と別の工程として行わないで済む。
【００２２】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、切削対象の物体を切削する際、本体部２に設けた被膜形成部材４が切削面に被膜を形成する処理を同時に行うことができる。したがって、切削に伴って行う工数を減らして加工時間を短縮することが可能となる。
【００２３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る切削工具の構成を示す部分断面図である。同図に示す切削工具６は、高速度工具鋼、高クロム合金工具鋼などの工具鋼または超硬合金を用いて形成され、らせん状の刃部および溝部を有するツイストドリル７と、ツイストドリル７に設けられ、ツイストドリル７の回転によって生じる遠心力により、切削の際に切削対象の物体である木材の切削面を溶融することによって切削面に被膜を形成する固体からなる帯状の被膜形成部材８と、ツイストドリル７の外周を被覆する中空のパイプ部材９とを備える。
【００２４】
ツイストドリル７は、交互にらせん状をなす刃部７１および溝部７２と、刃部７１および溝部７２の基端部に設けられ、図示しないドリル用の回転駆動装置に連結される基部７３とを有する。
【００２５】
被膜形成部材８の基端部はツイストドリル７に固定されており、溝部７２に沿ってらせん状に巻き付けられている。被膜形成部材８はパラフィンを含む材料からなる。
【００２６】
パイプ部材９の基端部は、上述した回転駆動装置に取り付けられており、ツイストドリル７と独立して長手方向に進退可能である。パイプ部材９は、金属または樹脂を用いて実現される。
【００２７】
図７は、以上の構成を有する切削工具６を用いて木材Ｗを切削し始める状況を示す部分断面図である。図７に示すように、ツイストドリル７の先端をパイプ部材９からわずかに突出させ、先端を木材Ｗに当接させた状態でツイストドリル７を回転すると、その先端が木材Ｗの内部へ進入し始める。被膜形成部材８は、ツイストドリル７の回転によって生じる遠心力を受けて溝部７２から外周方向に若干浮き上がった状態となる。この状態で、パイプ部材９は、被膜形成部材８がツイストドリル７から大きく離れて回転するのを抑制する。このように、パイプ部材９は、切削工具６の回転時に被膜形成部材８と接触する可能性がある。そこで、パイプ部材９の中空部の内周面に摺動性がよいフッ素樹脂等の被膜を形成しておけば、被膜形成部材８が回転時に内周面と接触しても摩擦を少なくすることができ、被膜形成部材８がパイプ部材９との接触によって溶融するのを防止することができるのでより好ましい。
【００２８】
図７に示す場合、被膜形成部材８の先端部は木材Ｗに進入しているため、被膜形成部材８の先端部はツイストドリル７と木材Ｗとによって挟持された状態にある。したがって、被膜形成部材８は実質的に両端部が固定されており、ツイストドリル７が木材Ｗの内部に進入するのに追随して木材Ｗへ徐々に進入する。この際、被膜形成部材８は、遠心力によって木材Ｗの切削面に押し付けられ、木材Ｗとの摩擦によって溶融し、切削面に被膜を形成する。
【００２９】
このように、切削工具６は、木材Ｗを切削するのと同時に木材Ｗの切削面にパラフィンの被膜を形成する。したがって、切削とは別の工程を行うことなく、木材Ｗの切削面を封止して水分が浸入するのを防止することが可能となる。
【００３０】
なお、本実施の形態２においても、二酸化モリブデンを含む材料からなる固体潤滑剤によって被膜形成部材８を形成すれば、金属の切削に好適な切削工具６を実現することができる。
【００３１】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ツイストドリル７の溝部７２に沿って帯状をなす被膜形成部材８を設けているため、切削対象の物体を切削する際に切削面への被膜形成を同時に行うことができる。したがって、切削に伴って行う工数を減らして加工時間を短縮することが可能となる。
【００３２】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した二つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、被膜形成部材を、フッ素樹脂等のフッ素を含有する材料を用いて実現することも可能である。
【００３３】
また、本発明は、エンドミル、フライス等の切削工具に適用することも可能である。
【００３４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において適宜設計変更等を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１、６  切削工具
２  本体部
３  刃体
４、８  被膜形成部材
５  コイルばね
７  ツイストドリル
９  パイプ部材
２１  保持孔
２１ａ、７２  溝部
２１ｂ  貫通部
７１  刃部
７３  基部
Ｗ  木材
【図１】
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【図２】
2011011443.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011011443.tif 000007
【図６】
2011011443.tif 000008
【図７】
2011011443.tif 000009