(57)【要約】【課題】  切粉の排出経路を確保して目詰まりを抑制し、切れ味を良好に持続することが可能なろう付けカッタを提供する。【解決手段】  円盤状の基板１の外周側端面と外周側面とに砥粒２を一層にろう付けして形成された砥粒層３と、砥粒が配置されない無砥粒部４とが、前記基板１の回転方向に対して交互に設けられている。また、基板１の外周側には、切粉排出のためのスリット５が形成されている。研削によって生じた切粉６は、無砥粒部４を排出経路として基板の外周方向に排出される。【選択図】  図１
2005246536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の基板の外周側端面と外周側面とに砥粒を一層にろう付けして形成された砥粒層と、砥粒が配置されない無砥粒部とを、前記基板の回転方向に対して交互に設け、砥粒層を形成するろう材層部の厚みが砥粒の粒径の１／３以上１／２以下であることを特徴とするろう付けカッタ。
【請求項２】
前記無砥粒部の周方向の幅を、前記砥粒層の周方向の幅の１／２以上２倍以下としたことを特徴とする請求項１記載のろう付けカッタ。
【請求項３】
前記砥粒層での砥粒の離隔間隔を、砥粒の平均粒径以下としたことを特徴とする請求項１または２記載のろう付けカッタ。
【請求項４】
前記砥粒層を矩形に形成したときに、その長辺の方向が短辺の接線の垂線に対してなす角度が４５°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のろう付けカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥粒を単層にろう付けして形成されたろう付けカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の建設には用途に合わせた様々な材料（建築材料）が用いられ、また切断工具も材料に適するものを使用するのが一般的である。このような建築材料の中で、切粉溶着や焼けを起こしやすい材料として、木材系−複合材料がある。この木材系−複合材料には、木工チップ含有パネルや合板、木材複合材などがあり、木工チップ含有パネルには円盤状基板の外周側に砥粒をろう付けしたろう付けカッタが用いられている。ろう付けカッタの一例を図２に示す。
図２（ａ）は、円盤状の基板１の外周側端面の全面に、ダイヤモンド等からなる砥粒２をろう付けにより固着してなるろう付けカッタを示している。このろう付けカッタを用いて、木材系−複合材料の合板、木材複合材を切断すると、砥粒２が円盤状基板１の外周側端面の全面に固着されていることによって、図２（ｂ）に示すように、切粉６が砥粒２の間に詰まってしまい、切粉の排出が促進されず、切粉が連続的に被削材に擦りつけられ被削材に焼けが発生し、切れ味も低下する。
【０００３】
また、図２（ｃ）は、円盤状基板１の外周側端面に、ダイヤモンド等からなる砥粒２を間隔を開けて規則的にろう付けにより固着してなるろう付けカッタを示している。このろう付けカッタを用いて木材系−複合材料の合板、木材複合材を切断すると、図２（ａ）に示すものよりも砥粒２の間では切粉６は溜まりにくくなるものの、切粉６の排出経路が設けられていないため、切粉６は基板１の側面に溜まりやすい。そのため、被削材に焼けを起こしやすく、特に木材部分を切断する際に目詰まりを起こしやすい。
【０００４】
砥粒の配列間隔を考慮した切断砥石としては、作用砥粒間の間隔を作用砥粒の粒径以上として切断性能を向上させた切断砥石が特許文献１に開示されている。また、本出願人は、ろう付けされる砥粒の面積占有率を砥石の回転方向前部側と後部側とで変化させることにより、前部側の耐摩耗性を向上させながら、後部側によって所定の切れ味を確保することとした切断ホイールを特願２００２−１１２５０８において出願している。
一方、砥粒を電着したカッタでは、砥粒を固着するためのメッキ層が砥粒を覆うように形成されるため、砥粒の突出し量が小さく、切れ味が充分とはいえない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１８９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の切断砥石では、切断性能を上げるために作用砥粒間の間隔については考慮されているが、砥粒配列間隔の最適化だけでは、切粉の排出効果を十分なものとすることはできない。このように、従来のカッタにおいては、砥粒の突出し量を確保しつつ切粉の排出を充分に行うことができず、切れ味を良好に維持することができない。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、切粉の排出経路を確保して焼け発生の原因となる目詰まりを抑制し、切れ味を良好に持続することが可能なろう付けカッタ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】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明は、円盤状の基板の外周側端面と外周側面とに砥粒を一層にろう付けして形成された砥粒層と、砥粒が配置されない無砥粒部とを、前記基板の回転方向に対して交互に設け、砥粒層を形成するろう材層部の厚みが砥粒の粒径の１／３以上１／２以下であることを特徴とするろう付けカッタである。
本発明においては、砥粒層は研削部として機能し、無砥粒部は切粉の排出経路として機能する。砥粒層と無砥粒部とを基板の回転方向に対して交互に設けたことにより、砥粒層で発生した切粉は無砥粒部において基板の外周方向に流れて排出されるため、目詰まりを防止して切れ味を維持することができる。
砥粒層を形成するろう材層部の厚みを砥粒の粒径の１／３以上とすることによって、無砥粒部を切粉の排出経路として充分に機能させることができるため、切粉の排出効果を高めることができる。また、ろう材層部の厚みが１／２を超えると砥粒突き出し量が少なくなり、良好な切断速度を確保できなくなり好ましくない。
【０００８】
本発明は、前記無砥粒部の周方向の幅を、前記砥粒層の周方向の幅の１／２以上２倍以下としたことを特徴とする。
無砥粒部の周方向の幅が砥粒層の周方向の幅の１／２未満であると、無砥粒部の幅が小さすぎて切粉を充分に排出することができない。一方、無砥粒部の周方向の幅が砥粒層の周方向の幅の２倍を超えると、無砥粒部の幅が大きすぎてチッピングが発生しやすくなって好ましくない。
【０００９】
本発明は、前記砥粒層での砥粒の離隔間隔を、砥粒の平均粒径以下としたことを特徴とする。砥粒層での砥粒の離隔間隔が砥粒の粒径を超えると、切粉排出経路が確保されず砥粒の間に大量の切粉が詰まり、被削材に焼けが発生するため好ましくない。
【００１０】
本発明は、前記砥粒層を矩形に形成したときに、その長辺の方向が短辺の接線の垂線に対してなす角度が４５°以下であることを特徴とする。
砥粒層が上記の角度をなすように形成することにより、無砥粒部によって切粉が効率的に排出される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、円盤状の基板の外周側端面と外周側面とに砥粒を一層にろう付けして形成された砥粒層と、砥粒が配置されない無砥粒部とを、前記基板の回転方向に対して交互に設けたことにより、砥粒層で発生した切粉は無砥粒部において基板の外周方向に流れて排出されるため、目詰まりを防止して切れ味を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施の形態に係るろう付けカッタの構成を示す。
図１（ａ）において、円盤状の基板１の外周側端面と外周側面とに砥粒２を一層にろう付けして形成された砥粒層３と、砥粒が配置されない無砥粒部４とが、基板１の回転方向に対して交互に設けられている。また、基板１の外周側には、切粉排出のためのスリット５が形成されている。ろう材はＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の活性金属入りろうである。
【００１３】
図１（ｂ）は研削時における図１（ａ）の部分拡大図であり、研削によって生じた切粉６は、無砥粒部４を排出経路として基板の外周方向に排出される。無砥粒部４によって切粉の排出を充分に行うようにするためには、図示するように、砥粒層３の周方向の幅ａと、無砥粒部４の周方向の幅ｂとの間には、
ａ／２≦ｂ≦２ａ
の関係があることが好ましい。
また、砥粒層３での砥粒２の離隔間隔は砥粒２の平均粒径以下となるように砥粒層３が形成されている。
図１（ｃ）は、本発明のろう付けカッタの厚み方向の拡大図であり、ろう材層７の厚みＴは、砥粒２の粒径の１／３以上１／２以下となるようにろう材層７が形成されている。
砥粒層３を矩形状に形成する場合には、図１（ｄ）に示すように、その長辺の方向が短辺の接線の垂線に対してなす角度が４５°以下となるようにすることが好ましい。
【００１４】
本発明のろう付けカッタの切断性能を確認するために試験を行った。試験条件を表１に示す。
【００１５】
【表１】
2005246536.tif 000003
【００１６】
表２、表３、表４、表５に、作製したろう付けカッタの仕様と切断性能を示す。
なお、いずれのろう付けカッタにおいても、外径は１０５ｍｍ、砥粒の平均粒径は５００μｍ、砥粒層幅（図１（ｂ）に示すａ）は３ｍｍである。この条件下では、特許請求の範囲として好適な範囲としているのは、無砥粒部幅（図１（ｂ）に示すｂ）は１．５ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、砥粒の離隔間隔は０．５ｍｍ以下である。
表２に示すものは、無砥粒部幅を特許請求の範囲において定める好適な範囲内で変化させたものである。
【００１７】
【表２】
2005246536.tif 000004
【００１８】
表３に示すものは、砥粒層角度を特許請求の範囲において定める好適な範囲内で変化させたものである。
【００１９】
【表３】
2005246536.tif 000005
【００２０】
表４に示すものは、砥粒の離隔間隔を特許請求の範囲において定める好適な範囲内で変化させたものである。
【００２１】
【表４】
2005246536.tif 000006
【００２２】
また、表５に示すもののうち、比較品１は無砥粒部幅を好適な範囲より大きくしたものであり、比較品４は無砥粒部幅を好適な範囲より小さくしたものである。また、比較品２は砥粒層角度を好適な範囲より大きくしたものであり、比較品３は砥粒の離隔間隔を好適な範囲より大きくし、ろう材層厚みを小さくしたものである。さらに、比較品５は無砥粒部を設けずに砥粒層を形成した従来のろう付けカッタである。
【００２３】
【表５】
2005246536.tif 000007
【００２４】
試験結果を図３から図５に示す。いずれの図においても、発明品１の性能を１００％として表示している。また、切れ味、加工品位ともに、５０％以上の性能が得られることをもって良好な性能を有すると判断している。切れ味が５０％を下回ると、被切断材への焼けが極端に発生しやすくなり、実質施工作業が困難となる為である。
また、加工品位については施工方法などで状況が異なるが、通常チッピング部分を隠す処置を行う。よって、加工品位が５０％を下回る（すなわちチッピング量が２倍以上となる）と、面取り加工やコーキング処理等のチッピングを隠す作業量も２倍以上となるかもしくは実質処理できなくなるため、５０％を基準としている。
【００２５】
図３は、無砥粒部の幅によって性能が変化する様子を示すものであり、比較品４は無砥粒部の幅が小さいために切粉を充分に排出することができず、切断速度が低下し、カット数が少ない。一方、比較品１は無砥粒部の幅が大きいためにチッピングが発生しやすくなって加工品位が低下する。
図４は、砥粒層の角度によって性能が変化する様子を示すものであり、比較品２は砥粒層の角度が大きすぎるために切粉の排出が充分に行われず、切断速度が低下し、カット数が少ない。
図５は、砥粒の離隔間隔によって性能が変化する様子を示すものであり、比較品３は砥粒の離隔間隔が大きすぎ、かつろう材層の厚みが小さすぎるために、切粉の排出経路を明確に形成することができず、砥粒の間に切粉がつまり被削材に焼けが発生して加工品位が低下する。また、無砥粒部を設けていない比較品５では、切粉を排出する能力が低く、切断速度が低下し、カット数が少ない。
これらの比較品に対して発明品１から９はいずれも切断性能が優れており、本発明のろう付けカッタの有用性が実証されている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、木材系−複合材料のうち特に合板、木材複合材等を切断するためのろう付けカッタとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係るろう付けカッタの構成を示す図である。
【図２】従来のろう付けカッタの構成の一例を示す図である。
【図３】試験結果を示す図である。
【図４】試験結果を示す図である。
【図５】試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  砥粒
３  砥粒層
４  無砥粒部
５  スリット
６  切粉
７  ろう材層
【図１】
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【図２】
2005246536.tif 000009
【図３】
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【図４】
2005246536.tif 000011
【図５】
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