(57)【要約】【課題】  瓦に対する研削が容易でかつ短時間ででき、使用場所が制限されず、さらに瓦の任意の部分を研削することができる研削工具を提供すること。【解決手段】  可搬式のディスクグラインダーに取り付けられて回転することにより瓦に溝を形成する研削工具１０を、中心に装着穴１３ａが形成された円板状の台金１１と、台金１１の外周面および両側面外周側に、ダイヤモンド砥粒を銅系合金を主成分とするボンド部材でろう付けすることにより形成された研削部１２とで構成した。また、研削部１２の厚みを５〜１５ｍｍに設定した。【選択図】  図１
0003178096.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
可搬式の回転工具に取り付けられて回転することにより瓦に溝入れ加工する研削工具であって、
中心に装着穴が形成された円板状の台金と、
前記台金の外周面および両側面外周側に、ダイヤモンド砥粒を銅系合金を主成分とするボンド部材でろう付けすることにより形成された研削部とからなり、
前記研削部の両側面間の厚みが５〜１５ｍｍに設定されていることを特徴とする研削工具。
【請求項２】
前記研削部における前記台金の両側面に形成された部分の径方向の幅が５〜１５ｍｍに設定されている請求項１に記載の研削工具。
【請求項３】
外径が略１００ｍｍに設定された請求項１または２に記載の研削工具。
【請求項４】
前記台金における前記装着穴が形成された部分と前記研削部との間の部分の厚みが２〜５ｍｍに設定されている請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の研削工具。
【請求項５】
前記瓦が取付用部材を用いて所定の装置が取り付けられる屋根に設置される瓦であり、前記溝入れ加工が前記取付用部材の所定部分を配置するための溝を形成するための加工である請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載の研削工具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、可搬式の回転工具に取り付けられて回転することにより瓦に溝入れ加工する研削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の被研削物に溝や切欠き等を形成する際には、円板状の研削工具を備えた回転工具が用いられている。そして、近年では、例えば、家屋の屋根に太陽光発電装置の太陽パネルを設置する際に、瓦に溝を形成してその溝に太陽パネルを固定するための固定部材が位置するようにしている。このような場合に、従来の回転工具を用いると、回転工具に取り付けられる研削工具が、通常、厚みが１〜１．３ｍｍの円板状に形成されているため、例えば、溝の幅が４０ｍｍ程度であれば、１つの溝を形成するために、回転工具を何回も往復移動させなければならなくなる。この結果、作業が煩雑になるとともに、長時間を要するようになる。また、間隔を保って２本の細い溝を形成し、その溝間をのみなどを用いて手作業で削ることもできるが、これによると、加工精度が悪くなり雨漏りの原因にもなる。
【０００３】
このため、瓦の研削作業を短時間で行える研削装置も開発されている（特許文献１参照）。この研削装置（切削装置）は、上面にレールが設置された基台と、レールに移動自在に設置され上面に瓦が固定されるベースと、瓦を切削する切削部とを備えている。切削部は、基台の一方側上方に設置されたディスクグラインダーに、刃部を下方に向けた状態で水平面上で回転する回転刃を取り付けて構成されている。そして、回転刃を回転させながら瓦が固定されたベースを回転刃側に移動させることにより、瓦の上面に溝を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６３８９０号公報
【考案の概要】
【０００５】
しかしながら、前述した切削装置は、大型であるため、工場や平地などの一定の場所に設置しなければならず、使用できる場所が限られるという問題がある。また、被研削物である瓦をベースの上に固定して回転刃に対して移動させることにより溝を形成するため、溝を形成する部分がベースに固定された状態の瓦の上面に限られるという問題もある。
【０００６】
本考案は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、瓦に対する溝入れ加工が容易でかつ短時間ででき、使用場所が制限されず、さらに瓦の任意の部分を研削することができる研削工具を提供することである。なお、下記本考案の各構成要件の記載においては、本考案の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本考案の構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
前述した目的を達成するため、本考案に係る研削工具の構成上の特徴は、可搬式の回転工具に取り付けられて回転することにより瓦に溝入れ加工する研削工具（１０）であって、中心に装着穴（１３ａ）が形成された円板状の台金（１１）と、台金の外周面および両側面外周側に、ダイヤモンド砥粒を銅系合金を主成分とするボンド部材でろう付けすることにより形成された研削部（１２）とからなり、研削部の両側面間の厚みが５〜１５ｍｍに設定されていることにある。
【０００８】
本考案に係る研削工具では、研削部を、台金の表面にダイヤモンドからなる砥粒をボンド部材でろう付けすることにより形成し、その厚みを、５〜１５ｍｍにしている。このように、本考案に係る研削工具は、従来から一般的な回転工具に取り付けられる研削工具と比較すると、厚みが大幅に増加しているため、幅の広い溝や切り欠き等を形成するために好適なものとなる。すなわち、本考案に係る研削工具によると、瓦に溝入れ加工をする際に、回転工具を往復移動させる回数を大幅に減少することができるため、作業が容易になるとともに、作業時間の短縮が可能になる。
【０００９】
また、台金の外周面および両側面外周側に研削部が形成されているため、瓦に溝入れ加工をする際に、研削工具の外周面だけでなく側面でも研削ができる。このため、研削工具の外周面で所定の深さの溝を形成したのちに、回転工具を往復移動させながら研削工具の側面を溝の側面に押圧していくことにより、溝の幅を広げていくことができる。これによると、形成する溝の底面も側面も精度のよい平滑な面に仕上げることができる。
【００１０】
また、本考案に係る可搬式の回転工具とは、持ち運びでき、使用の際には、手で持って操作できるものである。したがって、瓦の任意の部分を研削することができるとともに、作業場所が制限されることもない。さらに、研削部をダイヤモンド砥粒をボンド部材でろう付けすることにより形成しているため、摩擦抵抗が少なく切れ味のよい研削が可能になる。また、台金にダイヤモンド砥粒を溶着しやすくなるとともに、耐熱性に優れた研削工具を得ることができる。
【００１１】
本考案に係る研削工具の他の構成上の特徴は、研削部における台金の両側面に形成された部分の径方向の幅が５〜１５ｍｍに設定されていることにある。本考案によると、深さが１５ｍｍまでの溝や切欠きを精度よく形成することができる。
【００１２】
本考案に係る研削工具のさらに他の構成上の特徴は、外径が略１００ｍｍに設定されたことにある。通常、回転工具に用いられる研削工具は、外径が略１００ｍｍのものが殆どである。そして、研削工具は装着穴に回転工具の本体に設けられたねじ軸を通してそのねじ軸の先端部にナットを螺合させることにより回転工具に取り付けられるため、研削工具が従来の研削工具より厚くなってもねじ軸の長さが十分であれば回転工具に取り付けることができる。このため、本考案に係る研削工具は、特殊な回転工具でなく、一般に市販されている回転工具に取り付けることができる。
【００１３】
本考案に係る研削工具のさらに他の構成上の特徴は、台金における装着穴が形成された部分（１３）と研削部との間の部分（１１ａ）の厚みが２〜５ｍｍに設定されていることにある。本考案によると、研削工具における研削部以外の部分を可能な範囲で薄肉にできるため、研削工具の軽量化や低コスト化が可能になる。
【００１４】
本考案に係る研削工具のさらに他の構成上の特徴は、瓦が取付用部材を用いて所定の装置が取り付けられる屋根に設置される瓦であり、溝入れ加工が取付用部材の所定部分を配置するための溝を形成するための加工であることにあることにある。本考案によると、瓦に精度のよい溝部を作業効率よく形成することができる。この場合の所定の装置は、太陽パネルであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の一実施形態に係る研削工具を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図２】図１（ａ）の２−２断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の一実施形態を図面を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｃ）および図２は、本実施形態に係る研削工具１０を示している。この研削工具１０は、円板状の台金１１の外周部に研削部１２を形成して構成されており、台金１１の中央部は装着穴１３ａを備えたボスフランジ１３で構成されている。また、研削部１２の表面には、一定間隔を保って８個の溝１４が形成されている。この研削工具１０は、装着穴１３ａを介して本考案に係る回転工具としてのディスクグラインダー（図示せず）のねじ軸に組み付けられ、回転することにより、家屋の屋根に設置される瓦（図示せず）に溝を形成するものである。また、この研削工具１０は、通常は、ねじ軸に保持されて装着穴１３ａを水平方向にして使用されるものであるが、以下の研削工具１０の構造の説明では、図１（ａ）が上面、図１（ｂ）が正面、図１（ｃ）が下面をそれぞれ表わしているものとする。
【００１７】
台金１１は研削工具１０の本体を構成するもので、ＪＩＳ  Ｇ４０５１，Ｇ４４０１，Ｇ４４０４相当の鋼板材で形成されている。また、台金１１は、薄肉の中間部１１ａの外周側に厚肉の外周部１１ｂを形成し、中間部１１ａの中央に外周部１１ｂよりもさらに厚肉のボスフランジ１３を形成して構成されている。外周部１１ｂの外周面と上下両面とには、溝１４を形成するための下溝が形成されている。この下溝は、台金１１の直径方向に対して同一の方向に傾斜した状態で外周部１１ｂの上下両面に形成された一対の傾斜部と、台金１１の厚み方向に沿った状態で外周部１１ｂの外周面に形成され両傾斜部の外周側端部を繋ぐ軸に平行する部分とで構成されている。
【００１８】
ボスフランジ１３は、中間部１１ａの上下両側にそれぞれ延びる略円筒状の軸部で構成されており、円筒体の前後両側に平行する平面を形成することによって、図１（ａ），（ｃ）に示したように、横長の前後の平面の左右にそれぞれ突状の円弧状に形成された湾曲面が形成された形状になっている。そして、ボスフランジ１３の中央に上下に貫通する装着穴１３ａが形成されている。
【００１９】
研削部１２は、台金１１の外周部１１ｂの外周面と、上下両面（本考案に係る両側面）とに、ダイヤモンド砥粒をボンド部材でろう付けすることにより形成されている。ダイヤモンド砥粒としては、３０・４０メッシュで、平均直径が０．５１２５ｍｍのものを用いた。また、ボンド部材を構成する材料としては、錫を重量比で２３％含む青銅粉末６６重量％と、チタン化合物粉末１１重量％と、有機粘性材料としてのステアリン酸２０重量％とを含むものを用いた。研削部１２を形成する際には、まず、前述した配合で、青銅粉末と、チタン化合物粉末と、ステアリン酸とを混練してペースト状の混合物にすることにより、ボンド部材を得た。
【００２０】
そして、このボンド部材を、外周部１１ｂの外周面と上下両面に塗布してボンド層を形成したのちに、ダイヤモンド砥粒をボンド層の表面に散布して付着させた。つぎに、ダイヤモンド砥粒が付着したボンド層が外周部１１ｂに形成された台金１１を真空炉内に入れ、３．９Ｐａまで減圧した状態で、９５０℃の温度で２０分間加熱したのちに、真空炉から取り出して常温まで冷却した。これによって、外周部１１ｂの外周面と上下両面とに研削部１２が形成された。この場合、加熱によってボンド部材が溶融し、冷却によって溶融したボンド部材が固化して外周部１１ｂに溶着する。その際、ダイヤモンド砥粒は、チタンが備える特性によってボンド部材に強固に固着される。
【００２１】
すなわち、チタンは、ダイヤモンド砥粒に対する濡れ性に優れるとともに、青銅に対して溶けやすい特性を備えており、この特性のため、ダイヤモンド砥粒は、ボンド部材から脱落し難くなる。また、ボンド部材に散布された各ダイヤモンド砥粒の間隔は、ダイヤモンド砥粒の平均直径の２倍程度に設定され、ボンド部材の凹凸状の表面における凹部からの各ダイヤモンド砥粒の突出高さは、ダイヤモンド砥粒の平均直径の３／１０程度に設定されている。このように構成された研削部１２が、外周部１１ｂの外周面と上下両面とに略同じ厚み（０．６〜０．７ｍｍ）で形成されており、このため、研削部１２における外周部１１ｂの下溝に対応する部分に溝１４が形成されている。
【００２２】
また、研削工具１０の直径は１０１．２ｍｍに設定され、研削部１２の上下両面間の厚みは１０．２ｍｍ、研削部１２のリム幅（径方向の幅）は１１．６ｍｍ、中間部１１ａの厚みは３ｍｍにそれぞれ設定されている。また、ボスフランジ１３の厚み（中間部１１ａを含めた軸方向の長さ）は２５ｍｍに設定され、装着穴１３ａの直径は１０ｍｍに設定されている。そして、各溝１４の深さ（最も深い部分の深さ）は１ｍｍ、幅は４ｍｍに設定されている。
【００２３】
この研削工具１０をディスクグラインダーに取り付ける際には、ボスフランジ１３をディスクグラインダーの保持部に係合させた状態で、装着穴１３ａにディスクグラインダーのねじ軸を通し、ねじ軸の先端にナットを螺合させる。これによって、研削工具１０はディスクグラインダーに固定される。この場合、ボスフランジ１３を利用するため、研削工具１０をディスクグラインダーに強固に固定できるとともに、取付作業が簡単になる。そして、屋根に設置される瓦の上面の一方の縁部に、例えば、深さが８ｍｍで幅が４０ｍｍの溝を形成する場合には、まず、ディスクグラインダーを作動させて、研削工具１０を回転させる。そして、手の操作により、回転する研削工具１０の外周面を瓦に押し付けて、ディスクグラインダーを前後に移動させることによって、研削部１２の外周面で瓦を研削して深さが８ｍｍ程度で、幅が研削工具１０の厚み程度の溝を形成する。
【００２４】
ついで、ディスクグラインダーを前後に移動させるとともに、左右にも移動させることにより、研削部１２の上下の面（この場合左右の面になっている）で溝の側面を研削して溝の幅を徐々に広げていく。そして、この操作を繰り返すことにより溝の幅を４０ｍｍにする。この場合、研削部１２の幅が広いため、ディスクグラインダーを往復移動させる回数が少なくて済み、作業時間も短くなる。また、瓦に形成される溝の底面や側面も平滑な面に形成することができる。さらに、研削部１２に溝１４が形成されているため、瓦が研削された際に発生する研削粉は、研削部１２の両側から外部に吐き出され、スムーズな研削が可能になる。
【００２５】
つぎに、厚みの異なる研削工具を用いて、瓦に溝入れ加工を施す際の作業の安定性と、１回の溝入れ加工に対する作業効率と、工具の安全性とを比較する試験をした。研削工具としては、外径および研削部の形成方法がすべて同じで、研削部の厚み（刃厚）が１．３〜２０ｍｍの範囲でそれぞれ異なるものを用いた。また、各研削工具が取り付けられるディスクグラインダーも同じものを用いた。下記の表１は、試験結果を示した表であり、試験に用いた各研削工具の刃厚は、表１に記載したように、それぞれ、１．３ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、９ｍｍ、１１ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍで、刃厚が５〜１５ｍｍの研削工具が本考案の実施例品で、その他の研削工具は比較例品である。
【００２６】
【表１】
0003178096.tif 000003
【００２７】
この試験における作業の安定性は、溝入れ加工を行う際に、安定して作業を行えるかどうかを評価したもので、１溝加工（１回の溝入れ加工）に対する作業効率は、１つの溝入れ加工を行う際に要した作業時間を評価したものである。また、工具の安全性は、研削部の瓦へのくいつきやキックバック等が生じるか否かの加工作業の際の安全性を評価したものである。そして、試験結果は、作業者の感覚に基づいて、１〜５の５段階評価で示しており、数値が１から５と大きくなるほど良好なものである。また、評価が３以上のものを良好であると判定し、評価が１，２のものは問題があるとした。
【００２８】
この結果、作業の安定性については、刃厚が、１．３ｍｍや３ｍｍのように薄い場合には、研削工具は振れやすくなって安定性は悪くなり、刃厚が、２０ｍｍのように厚い場合には、ディスクグラインダーが重くなって安定性が悪くなった。そして、実施例品である刃厚が５，９，１１，１５ｍｍの研削工具を用いた場合には、良好な安定性を得ることができた。その中でも、刃厚が１１ｍｍの研削工具を用いた場合に最も良好な結果を得ることができ、ついで、刃厚が９，１５ｍｍの研削工具を用いた場合によい結果を得ることができた。
【００２９】
また、１溝加工に対する作業効率については、刃厚が１．３ｍｍや３ｍｍの場合には、回転工具を往復移動させる回数が多くなって作業に要する時間は長くなった。そして、実施例品である刃厚が５，９，１１，１５ｍｍの研削工具および刃厚が２０ｍｍの研削工具を用いた場合には、作業時間が短く効率の良い作業が行えた。このうち、刃厚が１１ｍｍの研削工具を用いた場合に最も良好な結果を得ることができ、ついで、刃厚が９，１５ｍｍの研削工具を用いた場合によい結果を得ることができた。そして、刃厚が５，２０ｍｍの研削工具を用いた場合にも、比較的作業時間を短くすることができた。刃厚が１５，２０ｍｍの研削工具を用いた場合に、刃厚が１１ｍｍの研削工具を用いた場合よりも長時間を要したのは、刃厚が厚くなったことによって、作業の安定性が多少悪くなったことによる。
【００３０】
工具の安全性については、刃厚が１．３ｍｍの場合には、抵抗が少なく瓦へのくいつきがよくなりすぎて、こじりやキックバックが生じ、刃厚が２０ｍｍの場合には、瓦に対して研削工具が反発したり研削工具の移動方向を変える際にコントロールしにくくなったりした。そして、刃厚が３ｍｍの研削工具および実施例品である刃厚が５，９，１１，１５ｍｍの研削工具を用いた場合には、安全性に問題のない作業が行えた。このうち、刃厚が９，１１ｍｍの研削工具を用いた場合に最も良好な結果を得ることができ、ついで、刃厚が４ｍｍの研削工具を用いた場合によい結果を得ることができた。
【００３１】
以上のように、研削部１２の厚みを５〜１５ｍｍにした場合に、すべての点で良好な研削工具１０を得ることができ、中でも研削部１２の厚みを１１ｍｍにした場合には、すべての点で優れた結果が得られた。また、厚みが１１ｍｍの研削部１２を用いた場合についで、厚みが９ｍｍの研削部を用いた場合にも良好な結果が得られた。この結果から、研削部１２の厚みは１０ｍｍ程度に設定することが最も好ましいことが分かる。
【００３２】
以上のように、本実施形態に係る研削工具１０では、研削部１２を、台金１１の表面にダイヤモンド砥粒をボンド部材でろう付けすることにより形成し、その厚みを、従来の研削工具よりも厚くしている。このため、瓦に溝を形成する際に、ディスクグラインダーを往復移動させる回数を大幅に減少することができ、作業時間の短縮が可能になる。また、ディスクグラインダーを手で操作するため、瓦の任意の部分を研削することができるとともに、使用場所が制限されることもない。
【００３３】
さらに、ボンド部材を、青銅粉末、チタン化合物粉末およびステアリン酸で構成し、研削部１２を、ボンド部材を介してダイヤモンド砥粒をろう付けすることにより形成しているため、摩擦抵抗が少なく切れ味のよい研削が可能になる。また、ダイヤモンド砥粒が脱落しにくくなるとともに、耐熱性に優れた研削工具を得ることができる。さらに、本実施形態に係る研削工具１０によると、瓦に精度のよい溝を形成することができるため、屋根に太陽パネルを設置した場合に、瓦にがたつきや不揃いな状態が発生することを防止できる。また、太陽パネルを屋根に設置することによって、雨漏りが生じることも防止できる。
【００３４】
また、本考案に係る研削工具は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜、変更して実施することが可能である。例えば、前述した実施形態では、台金１１を鋼板材で構成しているが、台金１１は、アルミニウムや銅またはそれらの合金で構成してもよい。また、前述した実施形態に係る研削工具は、瓦以外のものであっても同様に加工可能である。さらに、研削工具の各部分の寸法や構成については、前述した実施形態に限定するものでなく、本考案の技術的範囲で、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…研削工具、１１…台金、１１ａ…中間部、１２…研削部、１３…ボスフランジ、１３ａ…装着穴。
【図１】
0003178096.tif 000004
【図２】
0003178096.tif 000005