(57)【要約】【課題】研削部に冷却液を確実に供給して発熱を抑えるとともに、切粉を研削部から排除して切粉による研削部の磨耗をなくす。【解決手段】機械類の回転軸に着脱自在に取付けられて高速回転するカッタ本体１と、カッタ本体前面の少なくとも周縁部に、超砥粒を固着させることにより形成された研削部３と、研削部の複数箇所に開口された冷却媒体吐出口４と、カッタ本体の後端面から前端面の略中心部にかけて貫通形成された冷却媒体供給孔６と、冷却媒体供給孔と各冷却媒体吐出口とを連通する複数の分岐孔７とを備える。冷却媒体供給孔の後端部が冷却媒体供給源と連通され、カッタ本体の回転中に、冷却媒体がカッタ本体の前面中心部及び冷却媒体吐出口から吐出される。【選択図】図１
2004025344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要の奥行き長さを有し、機械類の回転軸に着脱自在に取付けられて高速回転するカッタ本体と、
カッタ本体前面の少なくとも周縁部に、超砥粒を固着させることにより形成された研削部と、
研削部の複数箇所に開口された冷却媒体吐出口と、
カッタ本体の後端面から前端面の略中心部にかけて貫通形成された冷却媒体供給孔と、
冷却媒体供給孔と各冷却媒体吐出口とを連通する複数の分岐孔とを備え、
冷却媒体供給孔の後端部が冷却媒体供給源と連通され、カッタ本体の回転中に冷却媒体がカッタ本体の前面中心部及び冷却媒体吐出口から吐出される、
ことを特徴とする回転カッタ。
【請求項２】
請求項１記載の回転カッタにおいて、
カッタ本体冷却媒体供給孔の前方端の開口部にプラグ部材を装着し、
このプラグ部材に冷却媒体の通孔を形成し、
カッタ本体中心部において、プラグ部材の通孔よりカッタ本体前面に冷却媒体を供給する、
ことを特徴とする回転カッタ。
【請求項３】
前記カッタ本体の前面が、逆円錐台形状に窪んでいる、
請求項１もしくは２記載の回転カッタ。
【請求項４】
前記カッタ本体の前面が、円板形状を成す、
請求項１もしくは２記載の回転カッタ。
【請求項５】
前記吐出口からカッタ本体前面の外周端にかけて、吐出口から吐出された冷却媒体を外方に誘導する誘導溝が形成されている、
請求項１もしくは２記載の回転カッタ。
【請求項６】
少なくとも周縁部に超砥粒が電着された円盤状のカッタ部材と、このカッタ部材を着脱自在に支持するとともに機械類の回転軸に取付けられるホルダ部とを備え、
上記カッタ部材は、中心部に上記ホルダ部への取付け口が、また超砥粒の電着領域の複数箇所に冷却媒体の吐出口がそれぞれ形成されており、
上記ホルダ部は、軸方向に貫通する冷却媒体の供給孔を有し、
この冷却媒体の供給孔は、後端が冷却媒体の供給源と連通される一方、前端が上記取付け口を介してカッタ部材をホルダ部に着脱自在に固定するためのプラグ部材を受け入れ可能に形成され、また、後端から前端にかけての中途に、カッタ部材の各吐出口と連通可能な複数の分岐孔が形成され、
上記プラグ部材は、上記供給孔と連通可能に貫通形成された通孔を有し、
取付け口と冷却媒体供給孔前端部とに上記プラグ部材を挿通して固定することにより、カッタ部材とホルダ部とを着脱自在に一体化し、カッタ部材の中心部に位置するプラグ部材の通孔先端と電着領域の吐出口とから冷却媒体を吐出させる、
ことを特徴とする回転カッタ。
【請求項７】
前記円盤状のカッタ部材は、カップ型ホイール形状をしており、
前記ホルダ部は、その前面が上記カッタ部材を受け入れ可能な凹形状に形成されている、
請求項６記載の回転カッタ。
【請求項８】
前記研削部が、ダイヤモンドから成る超砥粒を電着して成る、
請求項１、２もしくは６のいずれかに記載の回転カッタ。
【請求項９】
前記吐出口が前記研削部に略４５度間隔で８個形成され、それぞれ前記分岐孔を介して冷却媒体供給孔と連通する、
請求項１、２もしくは６のいずれかに記載の回転カッタ。
【請求項１０】
前記プラグ部材が、ホルダ部の供給孔の先端部に螺入される胴部と、カッタ部材の取付け口に係止される頭部とを有し、
胴部後端から頭部にかけて前記通孔が形成されている、
請求項６記載の回転カッタ。
【請求項１１】
前記プラグ部材に設けられた通孔の先端部は、プラグ部材の頭部中心位置と頭部周面位置とに開口している、
請求項２もしくは１０記載の回転カッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として硬脆性素材を研削するための回転カッタに関し、より詳しくは、研削部の磨耗をできるかぎり少なくできる、回転カッタに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
石材、コンクリート、ガラス、セラミックスなどの硬脆性素材を研削するための回転カッタは、例えば、ディスク状の台金の周縁部あるいは周縁部と盤面部にダイヤモンド、ＣＢＮ、アルミナジルコニアセラミックなどの超砥粒を電着して成る。この回転カッタは、台金の中心部に設けられた取付け孔を介して機械類の回転軸に固定して使用される。
【０００３】
図８は、カップホイール形状の回転カッタＡを示す。この回転カッタは、アルミ材などによってカップ状に形成され、ホイール前面の周縁部に超砥粒を電着することにより研削部Ｂを形成してある。また、中心部には取付け孔Ｃが形成され、この取付け孔Ｃを介して機械類の回転軸に固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そして、これらの回転カッタは、いずれも切削時に、高速回転するカッタ本体の超砥粒電着域（研削部）に外部から冷却液（通称「クーラント液」）を供給して発熱を抑えるようにしている。
しかしながら、ディスク状にしろカップ状にしろ、カッタ本体は高速で回転する。このため、外部から研削部に供給される冷却液は、カッタ本体の遠心力によって飛散される方が多く、十分な冷却効果を期待できない。
【０００５】
特にカップ状の回転カッタＡにあっては、周囲の研削部Ｂを残して回転カッタ前面のほぼ全体が凹状に窪んでいることから、外部から研削部Ｂに供給された冷却液が、加工中に切粉を中心部方向に追いやる。中心部に追いやられる切粉は、同時にカッタ本体の遠心力によって外方へと逃げようとし、結果的に研削部である電着部に切粉が周り込んで電着部の磨耗を早める。
【０００６】
本発明の目的は、摩擦熱の発生する研削部に冷却液を確実に供給して発熱を抑えるとともに、切粉を研削部から確実に排除して切粉による研削部の磨耗を極力なくすことのできる、回転カッタを提供することにある。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
本発明は、上記した目的を達成するために次の構成を備える点に特徴がある。すなわち、このカッタは、所要の奥行き長さを有し、機械類の回転軸に着脱自在に取付けられて高速回転するカッタ本体と、カッタ本体前面の少なくとも周縁部に、超砥粒を固着させることにより形成された研削部と、研削部の複数箇所に開口された冷却媒体吐出口と、カッタ本体の後端面から前端面の略中心部にかけて貫通形成された冷却媒体供給孔と、冷却媒体供給孔と各冷却媒体吐出口とを連通する複数の分岐孔とを備える。そして、冷却媒体供給孔の後端部が冷却媒体供給源と連通され、カッタ本体の回転中に冷却媒体がカッタ本体の前面中心部及び冷却媒体吐出口から吐出される。
【０００８】
本発明は、ディスク状あるいはカップ状その他の形態の回転カッタに適用可能である。また、全体を一体的に形成したものに限らず、カッタ部材とホルダ部に着脱自在にした構造のものにも適用できる。ホルダ部材に着脱自在に固着されるカッタ部材は、その前面が平板状に、あるいはカップ状に窪んだ形状に形成される。
【０００９】
カッタ部材とホルダ部材とを有する構造の場合、次の構成を備える。
すなわち、少なくとも周縁部に超砥粒が電着された円盤状のカッタ部材と、このカッタ部材を着脱自在に支持するとともに機械類の回転軸に取付けられるホルダ部とを備える。カッタ部材は、中心部に上記ホルダ部への取付け口が、また超砥粒の電着領域の複数箇所に冷却媒体の吐出口がそれぞれ形成されている。ホルダ部は、軸方向に貫通する冷却媒体の供給孔を有する。冷却媒体の供給孔は、後端が冷却媒体の供給源と連通される一方、前端が上記取付け口を介してカッタ部材をホルダ部に着脱自在に固定するためのプラグ部材を受け入れ可能に形成され、また、後端から前端にかけての中途に、カッタ部材の各吐出口と連通可能な複数の分岐孔が形成されている。プラグ部材は、上記供給孔と連通可能に貫通形成された通孔を有する。そして、取付け口と冷却媒体供給孔前端部とに上記プラグ部材を挿通して固定することにより、カッタ部材とホルダ部とを着脱自在に一体化し、カッタ部材の中心部に位置するプラグ部材の通孔先端と電着領域の吐出口とから冷却媒体を吐出させる、ものである。
【００１０】
カッタ本体の略中心部から冷却媒体を吐出させるには、冷却媒体供給孔の前方端を所定の径になるように形成しても良いが、冷却媒体供給孔の前方端の開口部にプラグ部材を装着して行うようにしても良い。この場合、プラグ部材には、軸方向に冷却媒体の通孔を貫通形成する。
【００１１】
また、プラグ部材は、冷却媒体供給孔の前方端部に螺入される螺入される胴部と、同供給孔の前方端縁あるいはカッタ部材の取付け口に係止される頭部とを有し、胴部後端から頭部にかけて前記通孔が形成される構造にすることもできる。プラグ部材に設けられた通孔の先端部は、そのままプラグ部材の例えば頭部中心に開口しても良いし、これに加えて頭部周面十字方向位置に開口するようにしても良い。
【００１２】
研削部に形成される吐出口は、別段、その数を限定されるものではないが、略４５度間隔で８個形成し、それぞれを、分岐孔を介して冷却媒体供給孔と連通させるようにすることもできる。
また、研削部には、吐出口からカッタ本体前面の外周端もしくはカッタ部材前面の外周端にかけて、吐出口から吐出された冷却媒体を外方に誘導する誘導溝を形成すると、冷却及び切粉の排除作用に効果的である。
【００１３】
固着される超砥粒の種類、固着方法及び固着位置も、別段、制限されるものではなく、カッタ部材の周縁部を含む所望の位置に電着等の手段によって固着される。
【００１４】
【実施の最良の形態】
以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳説する。
図１は、本発明の一実施例に係る回転カッタの縦断面図、図２は図１を右側面から見たカッタの正面図である。
図中符号１は、所定長さを有する２段円筒状に形成されたカッタ本体で、機械類の回転軸に着脱自在に取付けられて高速回転する。
２は、逆円錐台形を成すカップ状に窪んだカッタ本体１の前面部（図１中右側面）で、その外周縁部には、ダイヤモンド砥粒を電着することにより円環状の研削部３が形成されている。
【００１５】
研削部３は、内側に研削平面部３ａを、外側に研削斜面部３ｂを有する。研削平面部３ａには、４５度間隔で冷却液の吐出口が開口されている。研削斜面部３ｂには、上記吐出口４に連通する誘導溝５（図３参照）が設けられている。誘導溝５は、吐出口４から吐出された冷却液をカッタ本体前面部２の外周端に導くように形成され、本実施例では、図２においてカッタ本体１が図中時計方向に回転するとして、吐出口４からカッタ本体前面部２の外周端に向けて外端が同時計方向と順方向になるように斜めに形成されている。
【００１６】
６は、カッタ本体１の後端から前面部にかけて軸方向に貫通形成された冷却液供給孔である。冷却液供給孔６は、中途に、前方に向けて放射状に延びる８本の分岐孔７を有する。各分岐孔７の先端は対応する位置の上記吐出口４に連通している。
冷却液供給孔６の前端は、カッタ本体前面部２の略中心位置に開口する。
冷却液供給孔６の後端は、図示しない冷却液供給源と管路を介して連通される。
【００１７】
冷却液供給孔５の前端開口には、開口を塞ぐプラグ８が固定されている。
プラグ８は、図４及び図５に見られるように、冷却液供給孔６の前端部内に螺着される胴部８ａと、前端開口に係止される頭部８ｂとを有する。胴部８ａから頭部８ｂにかけては、冷却液の通過する通孔９が貫通形成されている。通孔９は、プラグ８の頭部前面の略中心位置に開口すると同時に、カッタ本体前面部２に露出するプラグ８の頭部８ｂ周面の十字状位置に開口する。また、頭部表面には、中心位置の開口に向けて対向位置に冷却液を案内する案内溝１０が形成されている。
【００１８】
上記構造の回転カッタの使用状態を説明する。
回転軸に取付けられて回転するカッタ本体１は、前面部２の外周縁に設けられた研削部３を加工対象物に接触させてカットあるいは研削する。
このとき、冷却液供給源から所定の圧力で送られた冷却液は、一つの経路としては、カッタ本体内部の供給孔６から各分岐管７を経て吐出口４より吐出される。この冷却液は、研削部３そのものから吐出されることで、研削部３を冷やし、研削部３に生じる摩擦熱を奪う。吐出口４から吐出された冷却液は、カッタ本体１の回転に伴う遠心力によって円環状の研削部表面をまわるように流れ、研削部全体を冷却する。と同時に、発生した切粉は、誘導溝５を通じて冷却液とともに研削部外方へと飛散される。これにより、研削部４の目詰まりが解消される。
【００１９】
冷却液供給孔６から圧送された冷却液は、もう一つの経路として、そのまま直進し、プラブ８の通孔の各開口端から放出される。プラグ表面の中心部に設けられた通孔９から吐出される冷却液は、案内溝１０を介して前面部２の表面方向に誘導され、またプラグ頭部８ｂの周面に形成された通孔開口端から放出される冷却液も、同様に前面部２の表面方向に流れる。これらの冷却液は、カッタ本体１の回転遠心力によって前面部２の表面壁を伝い、研削部３を内側方から冷やす。冷却液は、従来の外部供給形式のものとは異なり、研削部３の回転中心内方から供給されるので、冷却作用を終えた後は、遠心力によってカッタ本体外方へと飛散される。
【００２０】
図６は、本発明の他の実施例に係る回転カッタの分解断面図である。
この実施例では、カッタ本体１１は、カッタ部材１１ａとホルダ部材１１ｂとに分離されている。
【００２１】
カッタ部材１１ａは、カップ形の円盤状をしており、外周縁部に図２の実施例と同様に超砥粒が電着された研削部１３を有する。研削部１３には、上記した実施例と同様に８箇所に冷却媒体の吐出口１４が形成されている。カッタ部材１１ａの中心部には、ホルダ部材１１ｂへの取付け口１１ｃが形成されている。
【００２２】
ホルダ部材１１ｂは、前面部１２が上記カッタ部材１１ａを受入れ可能な凹状に窪んでおり、内部に軸方向に貫通する冷却媒体の供給孔１６を有する。冷却媒体の供給孔１６は、後端が冷却媒体の供給源と連通される。供給孔１６の前端部は、取付け口１１ｃを介してカッタ部材１１ｂを固定するためのプラグ部材１８を受け入れ可能に形成されている。供給孔１６の中途には、カッタ部材１１ｂの各吐出口１４と連通可能な複数の分岐孔１７が形成されている。プラグ部材１８は、上記実施例と同様な冷却液放出用の通孔１９を有する。
【００２３】
本実施例に係るカッタは、プラグ部材１８をカッタ部材１１ａの取付け口１１ｃに挿通し、プラグ部材１８をホルダ部材の冷却媒体供給孔１６の前端部に螺着することにより、カッタ部材１１ａとホルダ部材１１ｂとが一体化される。
冷却媒体の供給孔１６から冷却液を圧送し、吐出口１４と通孔前端開口からカッタ部材１１ａの研削部１３をその位置であるいは内方から冷却することにより、発熱を抑えるとともに切粉を外方に排除しながら対象物を研削することは、上記した実施例と同様である。
本実施例によれば、カッタ部材１１ａの研削部１３が磨耗したときに、この部分のみを取り替えるだけで済み、ホルダ部材１３ｂを継続使用できるので経済的である。
【００２４】
図７は、本発明の更に別の実施例に係る回転カッタを示す。
この実施例は、カッタ部材２１ａとホルダ部材２１ｂとがプラグ部材２８を介して着脱自在に一体化される点で、図６の実施例と同じである。異なる点は、カッタ部材２１ａがカップ状でなく、平板の円盤状をしている点である。ホルダ部材２１ｂの前面部２２もこれに合わせて平面状を成す。
【００２５】
ホルダ部材２１ｂとプラグ部材２８は、上記した２実施例とほぼ同じ構造を有する。カッタ部材２１ａは、ホルダ部材２１ｂの前面部外周よりも大径に形成され、周縁部と外周面部とに超砥粒を電着して成る研削部２３が設けられている。周縁部の研削部２３は、外周端から内周縁部に周り込むようにして形成されている。また、図示しないが、周縁部の研削部２３に設けられた吐出口２４には、前記２実施例と同様に外周端にかけて延びる冷却液の誘導溝が形成されている。
【００２６】
したがって、本実施例に係るカッタでは、カッタ部材２１ａの周縁部の研削部２３を利用して研削等を行う場合、周縁部の端面を用いて研削等を行うことができる。この場合、上記した誘導溝を介して冷却液が端面にまで誘導されるので、この部分を利用して研削等をするときにも、冷却作用を期待できる。
また、カッタ部材２１ａは、平板状をした外周面部にも研削部を設けてあるので、この部分を利用した研削も行うことができる。この場合、冷却液供給孔２６と連通するプラグ部材２８の通孔２９から放出される冷却液は、主として頭部外周面から放出されるものが利用される。
【００２７】
図１から図３に示す一体型の実施例では、カッタ本体１の前面部をカップ状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７に示す平板状に形成して実施することもできる。
また、研削部は、超砥粒を電着したものに限定されるものではなく、他の研削作用を生じる構造のものであっても良い。
更に、請求項１に係る発明にあっては、カッタ本体の前面部の略中心から放出される冷却液は、プラグ部材を介することなく、供給孔先端を所要径に単に開口することによって研削部に供給されるものであっても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を奏する。
研削部並びにカッタ本体もしくはカッタ部材の前面部中心から冷却媒体を吐出させるようにしてあるので、研削部それ自体あるいは遠心力を利用して内から外へと研削部に冷却液を確実に供給でき、研削部の発熱を抑えることができる。
【００２９】
研削部吐出口には、供給孔から分岐孔を介して、また、カッタ本体部等の中心部の通孔前端には供給孔から直接に、冷却液がそれぞれ供給されるので、研削部に均一に冷却液を供給することができる。
【００３０】
また、カッタ本体等の前面部の中心から外周端に向けて放出される冷却液及び研削部に直接供給される冷却液は、遠心力によって外方へと流れるので、切粉を研削部に滞留させることがなく、切粉による研削部の磨耗を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る回転カッタの縦断面図。
【図２】図１のカッタの正面図。
【図３】図１の研削部の誘導溝を示す回転カッタ前面部の一部省略斜視図。
【図４】図１のカッタに用いられるプラグの側面図。
【図５】図４のプラグの正面図。
【図６】本発明の別の実施例に係る回転カッタの分解縦断面図。
【図７】本発明の更に別の実施例に係る回転カッタの縦断面図。
【図８】従来例を示す説明図。
【符号の説明】
１，１１，２１　カッタ本体
２　　　　　　　カッタ本体前面部
３，１３，２３　研削部
４，１４，２４　冷却液の吐出口
５　　　　　　　誘導溝
６，１６，２６　冷却液の供給孔
７，１７　　　　分岐孔
８　　　　　　　プラグ
９，１９，２９　通孔
１１ａ，２１ａ　カッタ部材
１１ｂ，２１ｂ　ホルダ部材
【図１】
2004025344.tif 000003
【図２】
2004025344.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004025344.tif 000008
【図７】
2004025344.tif 000009
【図８】
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