(57)【要約】【課題】積層板やパーチクルボード等の端材に対しても、継ぎ手用フィンガの欠損や割れ等を生ずることなく削切し得るフィンガジョイントカッタを提供する。【解決手段】被加工材１０の端部に継ぎ手用フィンガ１２を突出歯部１６によって削成するようにしたフィンガジョイントカッタ１４において、前記フィンガを構成する複数の溝部へ同時に切り込み得るよう、各対応の突出歯部を同一位相に配置すると共に、隣接し合う前記突出歯部１６の間に画成される谷部２４の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ１２の頂部幅ｔ1未満の幅寸法となるよう構成した。【選択図】図１
2005280081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材(10)の端部に継ぎ手用フィンガ(12)を突出歯部(16)によって削成するようにしたフィンガジョイントカッタ(14)において、
前記フィンガ(12)を構成する複数の溝部へ同時に切り込み得るよう、各対応の突出歯部(16)を同一位相に配置すると共に、
隣接し合う前記突出歯部(16)の間に画成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるよう構成した
ことを特徴とするフィンガジョイントカッタ。
【請求項２】
前記フィンガジョイントカッタ(14)は、前記突出歯部(16)を備える単位カッタ(18)を回転軸方向に積層した複数枚の組み合わせからなると共に、前記複数枚の単位カッタ(18)の突出歯部(16)は、前記フィンガ(12)の複数の溝部へ同時に切り込み得る同一位相に配置され、
隣接し合う単位カッタ(18)と単位カッタ(18)との間に間座(22)を設けることで、隣接する一方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)と他方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)との間に構成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるよう構成した請求項１記載のフィンガジョイントカッタ。
【請求項３】
前記フィンガジョイントカッタ(14)は、前記突出歯部(16)を備える単位カッタ(18)を回転軸方向に積層した複数枚の組み合わせからなると共に、前記複数枚の単位カッタ(18)の突出歯部(16)は、前記フィンガ(12)の複数の溝部へ同時に切り込み得る同一位相に配置され、
隣接し合う単位カッタ(18)の少なくとも片面に所要高さの突出領域(26)を設けることで、隣接する一方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)と他方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)との間に構成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるよう構成した請求項１記載のフィンガジョイントカッタ。
【請求項４】
前記フィンガジョイントカッタ(14)の突出歯部(16)は、前記フィンガ(12)の複数の溝部へ同時に切り込み得るよう同一位相に配置されると共に、回転軸挿通用のボス部(20)に一体的に形成され、
隣接する一方の突出歯部(16)と他方の突出歯部(16)との間に画成される谷部(24)の底部が、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるよう構成した請求項１記載のフィンガジョイントカッタ。
【請求項５】
被加工材(10)の端部に継ぎ手用フィンガ(12)を突出歯部(16)によって削成するようにしたフィンガジョイントカッタ(14)において、
前記フィンガ(12)を構成する複数の溝部へ時間差をもって切り込み得るよう、隣接し合う突出歯部(16)を中心角で５度を超えない範囲で変位させた異なる位相に配置すると共に、
隣接し合う前記突出歯部(16)の間に画成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるよう構成した
ことを特徴とするフィンガジョイントカッタ。
【請求項６】
前記フィンガジョイントカッタ(14)は、前記突出歯部(16)を備える単位カッタ(18)を回転軸方向に積層した複数枚の組み合わせからなると共に、前記フィンガ(12)を構成する複数の溝部へ時間差をもって切り込み得るよう、隣接し合う突出歯部(16)を中心角で５度を超えない範囲で変位させた異なる位相に配置され、
隣接し合う単位カッタ(18)と単位カッタ(18)との間に間座(22)を設けることで、隣接する一方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)と他方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)との間に構成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるようにした請求項５記載のフィンガジョイントカッタ。
【請求項７】
前記フィンガジョイントカッタ(14)は、前記突出歯部(16)を備える単位カッタ(18)を回転軸方向に積層した複数枚の組み合わせからなると共に、前記フィンガ(12)を構成する複数の溝部へ時間差をもって切り込み得るよう、隣接し合う突出歯部(16)を中心角で５度を超えない範囲で変位させた異なる位相に配置され、
隣接し合う単位カッタ(18)の少なくとも片面に所要高さの突出領域(26)を設けることで、隣接する一方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)と他方の単位カッタ(18)の突出歯部(16)との間に構成される谷部(24)の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガ(12)の頂部幅(ｔ1)未満の幅寸法となるようにした請求項５記載のフィンガジョイントカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィンガジョイントカッタに関し、更に詳細には、積層板やパーチクルボード等の端材に対しても、継ぎ手用フィンガの欠損や割れ等を生ずることなく良好に削切し得るフィンガジョイントカッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無垢の木材からの切出しに際して生ずる端材や、小径木の間伐材を再利用する手段として、フィンガジョイント工法による集成材の製造が広く実施されている。このフィンガジョイント工法は、前記端材や間伐材を、例えば横幅５０ｍｍ、厚み２０ｍｍで任意の長さを有する矩形状板材に切断した後、図１１に示す如く、該板材１０(被加工材)の端部に山形をなす継ぎ手用フィンガ１２を、フィンガジョイントカッタ１４の各突出歯部１６によって削成し、得られた２枚の板材１０,１０の継ぎ手用フィンガ１２,１２を噛み合わせて長手方向へ圧縮することで、相互に接合された集成材とするものである。なお、夫々の継ぎ手用フィンガ１２には、予め接着剤が塗布され、集成材の接合強度を高めるようになっている。
【特許文献１】特開平２−２８６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の如く、無垢の木材からの端材や小径木の間伐材については、フィンガジョイント工法により容易に集成材とすることができ、有効に再利用し得るので高く評価し得る。しかし、多数の薄板を重ねた積層板(合板)や、木材チップを糊等で板状に固めたパーチクルボードから生ずる端材に関しては、該端材にフィンガジョイント工法を施して集成材化することは困難で、その有効な再利用は一般に図られていなかった。
【０００４】
そこで、前記積層板やパーチクルボード等の端材にフィンガ加工を施すことが困難な理由を説明する。図１０は、フィンガジョイントカッタ１４の概略構造を示す斜視図であって、該カッタ１４は、半径方向に延出する２つの突出歯部１６,１６を有する単位カッタ１８を、回転軸方向に複数枚積層した組合わせからなる。この場合に複数枚の単位カッタ１８は、その突出歯部１６が同方向に重なるよう(同一位相で)積層されるのではなく、図１０に示す如く、突出歯部１６の延出方向が９０度間隔で異なるよう、交互にずらして積層されるようになっている。
【０００５】
すなわち、図１１に示す如く、各単位カッタ１８の突出歯部１６を横方向から観察すると、上から１枚目及び３枚目の実線で示す突出歯部１６と、上から２枚目及び４枚目の２点鎖線で示す突出歯部１６は、回転軸を中心として９０度位相がずれている(図１０参照)。このことは、上から１枚目及び３枚目の突出歯部１６,１６が板材１０に継ぎ手用フィンガ１２を削切している最中に、上から２枚目及び４枚目の突出歯部１６,１６は、前者に対し９０度の位相角だけ遅れて削切待機中であることを意味している。
【０００６】
このように板材１０の継ぎ手用フィンガ１２は、フィンガジョイントカッタ１４の回転に伴い一挙に削切されるのではなく、該フィンガ１２をなす山形の一辺が或る単位カッタ１８の突出歯部１６により削切された後に、該山形の他辺が、９０度の位相をもって隣接する別の単位カッタ１８の突出歯部１６により削切される、というものである。換言すれば、各フィンガ１２における山形の一辺が突出歯部１６により削切されている間は、該山形の他辺となるべき部位は、別の突出歯部１６によって支持される状態に未だなっていないことになる。
【０００７】
前記の如きフィンガジョイントカッタ１４での削切状況下において、被加工材１０として前述した積層板やパーチクルボードを選定した場合、該被加工材１０に削成される継ぎ手用フィンガ１２に欠損や割れ(むしれ)を生じたり、図１１に示すフィンガ１２の頂部幅ｔ1及び底部幅ｔ2の寸法がフィンガ毎に相違して均等にならない、等の欠点が派生する。これは、前述した如く積層材やボード類は構造的に無垢の木材の端材に比べて脆く、強度分布も不均一であることに起因している。しかも図１０に関して説明した如く、回転軸方向に隣接している単位カッタ１８の突出歯部１６は、９０度の位相差を持って積層しているから、継ぎ手フィンガ１２における山部の一辺が削切されている間は、該山部となるべき他辺の側に突出歯部１６が存在していないことも、被加工材１０の脆さと相俟った原因になっている。このように削切された継ぎ手フィンガ１２に欠点があると、集成材としての所期の接合強度が得られなかったり、外観が劣ったりして、商品価値が著しく低下することになる。
【０００８】
そこで前記の不都合を回避するには、フィンガジョイント加工に際し、軸方向に積層した複数の単位カッタ１８の突出歯部１６が被加工材１０の端部へ同時に切り込み得るよう、各突出歯部１６の位相を同一に設定することが考えられる。複数の突出歯部１６が同一位相になっていれば、材質の脆い積層板やパーチクルボードであっても、削成中の継ぎ手用フィンガ１２は、所要間隔で隣接位置する突出歯部１６,１６(同一位相)により両側から挟まれた形で支持されるため、前述した欠損等を抑制し得ると思われるからである。
【０００９】
しかし実際には、各突出歯部１６が同一位相となるよう単位カッタ１８の積層関係を設定したフィンガジョイントカッタ１４を使用して、積層板やパーチクルボードにフィンガ加工を施しても、多少の改善は見られるものの、依然として削成された継ぎ手用フィンガ１２には欠損や割れを生ずることが判明した。その理由として、従来であれば１枚目の単位カッタ１８の突出歯部１６は、２枚目の単位カッタ１８を挟んで、軸方向に３枚目の単位カッタ１８の突出歯部１６に隣り合っていたのが、各対応の突出歯部１６を同一位相になるよう調整したことが考えられる。すなわち図１１において、一方の突出歯部１６の斜面と直に隣接する他方の突出歯部１６の斜面とにより形成されるシャープなＶ溝の最底部に、フィンガ加工中の切削屑が早期且つ圧縮的に堆積し、この屑堆積部分が削成される継ぎ手フィンガ１２の先端に過負荷を与えて欠損や割れを生じさせるに至るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため本願発明は、被加工材の端部に継ぎ手用フィンガを突出歯部によって削成するようにしたフィンガジョイントカッタにおいて、
前記フィンガを構成する複数の溝部へ同時に切り込み得るよう、各対応の突出歯部を同一位相に配置すると共に、
隣接し合う前記突出歯部の間に画成される谷部の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガの頂部幅未満の幅寸法となるよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
同じく前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため本願の別の発明は、被加工材の端部に継ぎ手用フィンガを突出歯部によって削成するようにしたフィンガジョイントカッタにおいて、
前記フィンガを構成する複数の溝部へ時間差をもって切り込み得るよう、隣接し合う突出歯部を中心角で５度を超えない範囲で変位させた異なる位相に配置すると共に、
隣接し合う前記突出歯部の間に画成される谷部の底部を、該底部での切削屑の詰りを抑制し得るように、０.５mm以上で前記フィンガの頂部幅未満の幅寸法となるよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフィンガジョイントカッタによれば、多数の板材を重ねた積層材や材質の脆いパーチクルボード等の端材であっても、継ぎ手用フィンガに欠損や割れを生ずることなく良好なフィンガ加工を施すことができる。そして、集成材への再利用が困難であった端材の有効活用が図られると共に、接合強度も充分で継ぎ手の外観も良好である等、商品価値を高め得る種々の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係るフィンガジョイントカッタにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１４】
フィンガジョイントカッタ１４には、図１０に示した如く、複数の単位カッタ１８を回転軸方向に複数枚積み重ねた所謂セパレートタイプと、図６及び図７に関して後述するように、単位カッタを複数枚重ねた状態に相当する複数の突出歯部１６及びボス部２０(回転軸の挿通部)を一体的に形成した所謂ソリッドタイプとに分類し得る。そして本発明は、基本的に何れのタイプのカッタにも応用可能である。
【００１５】
(第１発明について)
本願の第１発明は、突出歯部１６が同一位相になっているフィンガジョイントカッタ１４に関し、基本的にセパレートタイプ及びソリッドタイプの何れであってもよい。図１は、実施例１に係るフィンガジョイントカッタ１４の部分正面図であり、図２は該フィンガジョイントカッタ１４の側面図である。図示例に係るカッタ１４は、セパレートタイプのものであると共に、前述した如く、被加工材１０の端部へ同時に切り込み得るよう、各対応の突出歯部１６が同一位相に配置されている。すなわち図４に示す如く、９０度の中心角で半径方向に４つの突出歯部１６を延出させた単位カッタ１８が、回転軸方向に複数枚積層されたセパレートタイプのフィンガジョイントカッタ１４であって、各対応の突出歯部１６は同一位相で回転軸方向に整列している
【００１６】
そして同一位相で積層される夫々の単位カッタ１８の間には、図４及び図１に示すように、所要厚で所要径の間座２２が介装されるようになっている。この間座２２は基本的に平板のリング状をなし、図１から判明する如く、単位カッタ１８と間座２２を回転軸方向へ交互に積層させた際に、該間座２２を挟んで隣接し合う突出歯部１６,１６の斜面間に画成される谷部２４の底部の幅寸法を、該底部における切削屑の詰りを抑制し得るよう、０.５mm以上で前記フィンガ１２の頂部幅ｔ1未満となるように設定したものである。従って前記間座２２に要求される厚みは、０.５mm以上であって、且つフィンガ１２における頂部幅ｔ1未満ということになる。また、(ａ)図３に実線で示したように、間座２２を挟まないで単位カッタ１８を積層した際の、突出歯部１６の頂部から谷部２４の底部までの深さをｈ1とし、(ｂ)図３に破線で示した如く、間座２２を介して交互に積層した際の、突出歯部１６の頂部から該間座２２の外周までの深さをｈ2とし、更に(ｃ)図１１に示すように、フィンガ１２の長さをｍとした場合に、該間座２２に要求される直径はｈ2＞ｍの関係を満足することが必要である。
【００１７】
このように、所要厚で所要径の間座２２を単位カッタ１８,１８の間に介在させることで、２つの突出歯部１６,１６の斜面間に画成されるＶ字状の谷部２４に、削切屑が詰まり難くすることができる。すなわち図３において、隣接し合う突出歯部１６の間に画成される谷部２４における底部の幅寸法を、０.５mm以上でフィンガ１２の頂部幅ｔ1未満とすることで、Ｖ字状のシャープで深い底部がなくなり、ボード類の削切に伴い発生する屑が谷部２４から容易に排出され、結果として詰まり難くなるものである。従って継ぎ手フィンガ１２の先端が、２つの突出歯部１６,１６の間の谷部２４に圧縮状態で堆積した切り屑により過度に押圧されることがなく、該フィンガ１２の欠損や割れを抑制することができる。しかも隣接し合う突出歯部１６,１６は同一位相になっているから、フィンガ加工中に継ぎ手フィンガ１２は両側から２つの突出歯部１６,１６により支持され、これも該フィンガ１２の欠損や割れの抑制に寄与する。
【００１８】
なお、被加工材１０の端部に削成された継ぎ手用フィンガ１２の先端は鋭利(シャープポイント)になってはおらず、図１１に示すように、平坦になるようフィンガジョイントカッタ１４の切込み深さが調節されている。従って図３に示す如く、単位カッタ１８の間に間座２２を交互に介在させるようにしても、被加工材１０に削成されるフィンガ１２の形状に変化を来すことはない。
【００１９】
図５は、第１発明の別の実施例を示し、セパレートタイプで且つ各突出歯部１６を同一位相に設定したフィンガジョイントカッタ１４であって、前記間座２２に代えて、単位カッタ１８の少なくとも片方の面に所要厚で所要径をなす突出領域２６を設けたものである。この突出領域２６も、隣接する一方の単位カッタ１８の突出歯部１６と、他方の単位カッタ１８の突出歯部１６との間に構成される谷部２４の底部を嵩上げするに必要な厚みと径を確保し得る寸法に設定してあればよい。また夫々の単位カッタ１８の両面に、所要厚で所要径の突出領域２６,２６を設けるようにしてもよい。
【００２０】
図６及び図７は、第１発明の更に別の実施例を示すもので、突出歯部１６をボス部２０に一体的に形成したソリッドタイプで、且つ各突出歯部１６を同一位相に整列させたフィンガジョイントカッタ１４である。この場合は、隣り合う２つの突出歯部１６,１６における谷部２４の底部が、該底部での切削屑の詰りを抑制し得る寸法、すなわち０.５mm以上でフィンガ１２の頂部幅ｔ1未満に設定されている。
【００２１】
(第２発明について)
本願の第2発明は、突出歯部１６が僅かに異なる位相になっているフィンガジョイントカッタ１４に関し、セパレートタイプ及びソリッドタイプの何れであってもよいが、製作の容易性の見地からはセパレートタイプが推奨される。。図８は、実施例に係るセパレートタイプのフィンガジョイントカッタ１４の平面図で、継ぎ手用フィンガ１２を構成する複数の溝部へ時間差をもって切り込み得るよう、各単位カッタ１８の突出歯部１６は異なる位相に設定されている。この異なる位相としては、隣接し合う突出歯部を中心角で５度を超えない範囲で変位させるのが好ましい。
【００２２】
この場合に、フィンガジョイントカッタ１４における前記谷部２４の底部も、該底部で切削が詰るのを抑制し得るよう、０.５mm以上でフィンガ１２の頂部幅ｔ1未満の幅寸法とする必要がある。その具体的な手段としては、前述した如く間座２２を各単位カッタ１８の間に１枚置きに介在させたり、突出領域２６を単位カッタ１８の片面または両面に設けることが提案される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１発明の好適な実施例に係るセパレートタイプのフィンガジョイントカッタの一部正面図である。
【図２】図１に係るセパレートタイプのフィンガジョイントカッタの側面図である。
【図３】セパレートタイプのフィンガジョイントカッタにおける谷部の拡大説明図である。
【図４】図１に係るセパレートタイプのフィンガジョイントカッタを分解状態で示す概略斜視図である。
【図５】第１発明の別実施例に係るセパレートタイプのフィンガジョイントカッタを分解状態で示す概略斜視図である。
【図６】第１発明の更に別の実施例に係るソリッドタイプのフィンガジョイントカッタの一部正面図である。
【図７】図６に示すソリッドタイプのフィンガジョイントカッタの側面図である。
【図８】第２発明の好適な実施例に係るスパイラルタイプのフィンガジョイントカッタの側面図である。
【図９】図８に示すスパイラルタイプのフィンガジョイントカッタを分解状態で示す概略斜視図である。
【図１０】従来のフィンガジョイントカッタの概略構造を示す斜視図である。
【図１１】従来のフィンガジョイントカッタによって、被加工材を削成している状態を示す一部正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  被加工材
１２  継ぎ手用フィンガ
１４  フィンガジョイントカッタ
１６  突出歯部
１８  単位カッタ
２２  間座
２４  谷部
２６  突出領域
【図１】
2005280081.tif 000003
【図２】
2005280081.tif 000004
【図３】
2005280081.tif 000005
【図４】
2005280081.tif 000006
【図５】
2005280081.tif 000007
【図６】
2005280081.tif 000008
【図７】
2005280081.tif 000009
【図８】
2005280081.tif 000010
【図９】
2005280081.tif 000011
【図１０】
2005280081.tif 000012
【図１１】
2005280081.tif 000013