(57)【要約】【課題】本願発明は、薄く、切れ味が良いカッターを提供する。【解決手段】ダイヤモンドカッター１は、中央に電動工具に接続する軸孔１１が設けられた円板状の基板１０と、基板１０の外周部に設けられたチップ２０とを備え、基板１０は、軸孔１１から連続して形成されたチップ２０と同じ厚みを有する平坦部１４と、平坦部１４からチップ２０まで形成されたテーパー１５とを備え、テーパー１５は、チップ２０に向かって板厚が薄くなるように傾斜する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に電動工具に接続する軸孔が設けられた円板状の基板と、前記基板の外周部に設けられたチップとを備えるカッターにおいて、
前記基板は、前記チップに向かって板厚が薄くなるように傾斜させたテーパーが含まれることを特徴とするカッター。
【請求項２】
前記基板は、
前記軸孔から所定の切り込み深さよりも前記軸孔に近い側まで形成された平坦部と、
前記平坦部から前記チップまで形成された前記テーパーと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のカッター。
【請求項３】
前記基板は、
前記軸孔から所定の切り込み深さよりも前記軸孔に近い側まで形成された平坦部と、
前記平坦部から段差を設けて形成された、前記チップより薄い薄肉部と、
前記薄肉部から前記チップまで形成された前記テーパーと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のカッター。
【請求項４】
前記基板は、片面又は両面に前記テーパーが形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ダイヤモンドカッター等のカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、４型（φ１０５）〜８型（φ２０３）のダイヤモンドカッターは、給水のない乾式により、コンクリートの建物、橋脚、護岸等の構造物や、コンクリートブロック、墓石、石材建材等の石材、瓦、煉瓦等の窯業製品の切断に用いられる。
【０００３】
ここで、押圧力を一定とした場合、ダイヤモンドカッターとワーク（被切断物）との接触面積の大小が、切断スピードに影響を及ぼす。当然、ダイヤモンドカッターは、接触面積を小さくした方が、切断スピードが速くなる。例えば、特許文献１，２に記載のダイヤモンドカッター９は、接触面積を小さくするため、外周部に形成されたチップ９１よりも薄い基板（薄刃基板）９０を採用したものである（図８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５９３６８号公報
【特許文献２】特開平７−３２８９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記した従来技術は、チップ９１に合わせて基板９０を薄くしたため、基板９０の強度が不足する。その結果、前記した従来技術は、基板９０の推力（基板９０を切断方向に押す力）が弱くなり、切れ味が低下する。一方、基板９０を厚くすると、クリアランスＣが少なくなり、切断時に基板９０の基板面（側面）とワークとが擦れて抵抗となり、基板９０が摩擦熱で加熱されて腰抜けや熱割れを引き起こし、切れ味も低下する。
なお、クリアランスＣとは、基板９０の基板面とチップ９１の側面との厚みの差である。
【０００６】
そこで、本願発明は、薄く、切れ味が良いカッターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題に鑑みて、本願第１発明に係るカッターは、中央に電動工具に接続する軸孔が設けられた円板状の基板と、前記基板の外周部に設けられたチップとを備えるカッターにおいて、前記基板は、前記チップに向かって板厚が薄くなるように傾斜させたテーパーが含まれる構成とした。
【０００８】
かかる構成によれば、カッターは、基板にテーパーを形成したので、基板の中央部を厚く、かつ、基板の外周部を薄くできるので、基板の強度を維持しつつ、クリアランスを確保することができる。
【０００９】
本願第２発明に係るカッターは、前記基板が、前記軸孔から所定の切り込み深さよりも前記軸孔に近い側まで形成された平坦部と、前記平坦部から前記チップまで形成された前記テーパーと、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、カッターは、基板の基板面とワークとの接触を低減することができる。
【００１０】
本願第３発明に係るカッターは、前記基板が、前記軸孔から所定の切り込み深さよりも前記軸孔に近い側まで形成された平坦部と、前記平坦部から段差を設けて形成された、前記チップより薄い薄肉部と、前記薄肉部から前記チップまで形成された前記テーパーと、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、カッターは、基板の基板面とワークとの接触を低減することができる。
【００１１】
本願第４発明に係るカッターは、前記基板に、片面又は両面に前記テーパーが形成されたことを特徴とする。
かかる構成によれば、カッターは、容易なテーパー加工により製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本願第１発明に係るカッターは、基板の強度を維持しつつ、クリアランスを確保できるので、薄く、切れ味を良くすることができる。
【００１３】
本願第２，３発明に係るカッターは、切断時に基板の基板面とワークとの接触を低減できるので、切れ味をより向上させ、切断スピードを速くすることができる。
本願第４発明に係るカッターは、テーパー加工が容易なため、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１実施形態に係るダイヤモンドカッターの側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のダイヤモンドカッターの一部断面拡大図である。
【図４】図１のダイヤモンドカッターの使用法を説明した説明図である。
【図５】図４のダイヤモンドカッター及びワークの切断溝の断面拡大図である。
【図６】本願発明の第２実施形態に係るダイヤモンドカッターの断面図である。
【図７】本願発明の第３実施形態に係るダイヤモンドカッターの断面図である。
【図８】従来の薄刃基板を採用したダイヤモンドカッターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
【００１６】
（第１実施形態）
図１を参照し、本願発明の第１実施形態に係るダイヤモンドカッター（カッター）１について説明する。
図１のように、ダイヤモンドカッター１は、コンクリート、石材、瓦、タイル等のワークＷ（図４）を切断するものであり、基板１０と、チップ２０とを備える。
【００１７】
基板１０は、円板状の薄い鋼板とし、中央にはディスクグラインダ（電動工具）１００のスピンドル１０１に接続する軸孔１１が形成されている（図４）。また、基板１０は、外周部１２に一定間隔で切欠き１３が１２個形成されている。
なお、基板１０の詳細は、後記する。
【００１８】
チップ２０は、基板１０の外周部１２に形成される。本実施形態では、チップ２０は、切欠き１３の間に形成されている。例えば、チップ２０は、ダイヤモンド粒子を焼結したダイヤモンド含有焼結チップである。
【００１９】
＜基板の構造＞
図２，図３を参照し、基板１０の構造について説明する（適宜図１参照）。
図２のように、基板１０は、両面が平坦な平坦部１４と、チップ２０に向かって板厚が薄くなるように傾斜させたテーパー１５とを備える。
【００２０】
平坦部１４は、軸孔１１から連続して、切り込み深さＤよりも軸孔１１に近い側まで形成されている。本実施形態では、平坦部１４は、チップ２０と同じ厚みを有するように形成されている。
なお、切り込み深さＤとは、チップ２０の先端を基準として、基板１０の半径方向にダイヤモンドカッター１をワークＷに切り込ませることができる最大の深さである。
【００２１】
テーパー１５は、基板１０の両面に、軸孔１１の側で基板１０が厚くなり、外周部１２の側で基板１０が薄くなるように形成されている。また、テーパー１５は、軸孔１１の側で平坦部１４に接続され、外周部１２にチップ２０が形成されている。図３のように、テーパー１５は、平坦部１４での平坦面（基板面）に対し、傾斜角θだけ傾斜している。
【００２２】
本実施形態では、テーパー１５は、切り込み深さＤよりも軸孔１１に近い側から形成されている。
ここで、基板１０は、軸孔１１に近い程、その基板面とワークＷとの接触が少なく、外周部１２に近い程、基板面とワークＷとの接触が多くなる。このため、テーパー１５は、ディスクグラインダ１００に接続するためのフランジ（不図示）と、切り込み深さＤとの間から形成してもよい。
【００２３】
例えば、ダイヤモンドカッター１の直径がφ１０５であり、切り込み深さＤが２５ｍｍであることとする。この場合、基板１０の直径がφ９１であり、軸孔１１の直径がφ２０であり、チップ２０の厚さが１．２ｍｍである。また、軸孔１１の中心からφ５０の位置まで平坦部１４が形成され、平坦部１４の厚さが１．２ｍｍである。さらに、φ５０の位置からφ９１の位置まで、テーパー１５が形成される。このテーパー１５は、外周部１２における厚さが０．８ｍｍであり、傾斜角θが０．５６°である。
【００２４】
＜ダイヤモンドカッターの使用法＞
図４，図５を参照し、ダイヤモンドカッター１の使用法について説明する（適宜図２参照）。
図４のように、ダイヤモンドカッター１は、接続用の軸孔１１にディスクグラインダ１００のスピンドル１０１が挿入され、ナット１０２で固定される。そして、ベース（不図示）の上にワークＷを固定し、回転起動のスイッチを入れてダイヤモンドカッター１を回転させる。そして、ディスクグラインダ１００に取り付けたダイヤモンドカッター１の刃先をワークＷに切り込んでいくと、ダイヤモンドカッター１のチップ２０によりワークＷが切断される。
【００２５】
図５のように、ダイヤモンドカッター１は、切り込み深さＤよりもテーパー１５が軸孔１１の側まで形成されているため、切断時、クリアランスを維持でき、基板１０がワークＷに接触することが少ない。これにより、ダイヤモンドカッター１は、切断時に受ける摩擦抵抗が減少し、切断スピートが速くなる。さらに、ダイヤモンドカッター１は、発熱（蓄熱）が減少するので基板１０の強度を維持できると共に、熱歪も減少するので切断線に沿った正確な切断が可能となる。
【００２６】
さらに、ダイヤモンドカッター１は、軸孔１１の側が厚く、外周部１２の側が薄くなっているので、基板１０の強度が高く、推力を維持することができる。このように、ダイヤモンドカッター１は、基板１０の薄さと、切れ味の良さとを両立することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
図６を参照し、本願発明の第２実施形態に係るダイヤモンドカッター１Ｂについて、第１実施形態と異なる点を説明する（適宜図２参照）。
本実施形態では、片面のみにテーパー１５Ｂを形成した点が、第１実施形態と異なる。
【００２８】
図６のように、ダイヤモンドカッター１Ｂは、平坦部１４がチップ２０Ｂよりも薄くなっている。また、テーパー１５Ｂは、基板１０の片面に、切り込み深さＤよりも軸孔１１に近い側から形成されている。そして、ダイヤモンドカッター１Ｂは、テーパー１５Ｂが形成されていない側の基板面がワークＷに接触しないように、クリアランスＣが設けられている。
【００２９】
例えば、ダイヤモンドカッター１Ｂの直径がφ１０５であり、切り込み深さが２５ｍｍであることとする。この場合、チップ２０Ｂの厚さが１．４ｍｍであり、平坦部１４の厚さが１．２ｍｍである。従って、クリアランスＣが０．２ｍｍとなる。また、テーパー１５Ｂは、外周部１２における厚さが０．８ｍｍであり、傾斜角が１．１２°である。
【００３０】
以上のように、本願発明の第２実施形態に係るダイヤモンドカッター１Ｂは、第１実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、ダイヤモンドカッター１Ｂは、片面のみにテーパー１５Ｂを形成すればよいので、製造が容易であり、コストが抑えられる。
【００３１】
（第３実施形態）
図７を参照し、本願発明の第３実施形態に係るダイヤモンドカッター１Ｃについて、第１実施形態と異なる点を説明する（適宜図２参照）。
本実施形態では、平坦部１４とテーパー１５との間に薄肉部１６を形成した点が、第１実施形態と異なる。
【００３２】
図７のように、薄肉部１６は、基板１０の両面に、平坦部１４から段差を設けて形成されている。つまり、薄肉部１６は、基板１０の板厚を平坦部１４よりも一段薄くしたものである。また、薄肉部１６は、軸孔１１の側で平坦部１４に接続され、外周部１２の側でテーパー１５に接続されている。
【００３３】
本実施形態では、薄肉部１６は、切り込み深さＤよりも軸孔１１に近い側から形成されている。さらに、薄肉部１６は、前記したフランジと、切り込み深さＤとの間から形成してもよい。
【００３４】
例えば、ダイヤモンドカッター１Ｃの直径がφ１０５であり、切り込み深さＤが２５ｍｍであることとする。この場合、軸孔１１の中心からφ４０の位置まで平坦部１４が形成され、平坦部１４の厚さが１．２ｍｍである。また、φ４０の位置からφ６０の位置まで薄肉部１６が形成され、薄肉部１６の厚さが１．１ｍｍである。さらに、φ６０の位置からφ９１の位置まで、テーパー１５が形成される。このテーパー１５は、外周部１２における厚さが０．８ｍｍであり、傾斜角θが０．５６°である。
【００３５】
以上のように、本願発明の第３実施形態に係るダイヤモンドカッター１Ｃは、第１実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、ダイヤモンドカッター１Ｃは、薄肉部１６を形成したことで、切断時に基板とワークとの接触を大幅に低減できる。これにより、ダイヤモンドカッター１Ｃは、切れ味をより向上させ、切断スピードを速くすることができる。
【００３６】
（実施例）
以下、本願発明の実施例として、本願発明の第１実施形態に係るダイヤモンドカッターの座屈測定試験及び切断試験の結果について説明する。
【００３７】
下記の表１のとおり、４種類の基板に対し、座屈測定試験及び切断試験を行った。
テーパーを形成した基板（テーパ基板）を実施例１とし、実施例１に焼入れ処理を加えた基板（焼入れテーパ基板）を実施例２とする。この実施例１、２における基板の構造、寸法は、第１実施形態で例示したものと同寸である。また、実施例２では、８５０℃で焼入れを行った後、焼き戻しを行った。
【００３８】
また、実施例１，２との比較対象として、下記の比較例１，２についても、座屈測定試験及び切断試験を行った。
軸孔から外周部までが同一の板厚の基板（一般基板）を比較例１とし、比較例１よりも板厚が薄い基板（薄刃基板）を比較例２とする。
【００３９】
座屈測定試験では、基板の座屈強度を測定した。このとき、座屈測定器として、株式会社島津製作所の万能測定器（ＡＧ−２５ＴＡ）を用いた。そして、座屈測定治具に基板を設置した状態で、万能測定器を６０秒あたり１ｍｍ動かして基板の半径方向から圧縮荷重を加え、そのときの降伏点を測定した。
なお、座屈測定試験は、基板にチップが形成されていない状態で試験を行った。
【００４０】
切断試験では、カッターでワークを切断する速度を測定した。このとき、ワークとして、呼び強度３０Ｎ、横１００ｃｍ、縦３０ｃｍ、奥行き１５ｃｍのコンクリートを用いた。また、切り込み深さは、奥行き方向に２５ｍｍとした。そして、このワークを縦方向に３０ｃｍ切断するのに要する時間を測定した。この試験を６０回繰り返し、合計１８ｍの切断を行った。そして、３０ｃｍの切断に要した秒数を６０回分平均し、切断時間として求めた。
なお、切断試験は、基板の外周部にチップが形成された状態で試験を行った。また、各基板に形成したチップは、同一のダイヤモンド含有焼結チップである。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１のように、実施例１，２及び比較例１，２について、試験対象の材質、外形、基板厚み、硬度、座屈測定試験での降伏点及び降伏点比率、切断試験での切断時間を示した。
実施例１，２では、基板厚みは、テーパー先端の厚みが０．８ｍｍであり、平坦部の厚みが１．２ｍｍであることを表している。
また、降伏点比率は、比較例１を基準とした比較例２及び実施例１，２の降伏点の比率を表している。
【００４３】
座屈測定試験では、実施例１，２及び比較例１，２の何れも、切欠きの先端部で基板１０が折れ曲がった。
比較例１は、基板が最も厚いので降伏点が高く、比較例２と比べて、降伏点が約２倍になった。また、比較例１は、基板の推力が高いことから、切断時間も速くなった。
比較例２は、基板が最も薄いため、降伏点が最低となった。また、比較例２は、基板の推力が低いことから、切断時間が遅くなった。
【００４４】
実施例１は、基板先端が０．８ｍｍと薄いにも関わらず、テーパーの効果により降伏点が、比較例１に対して約０．９倍、比較例２に対しては約１．８倍となった。また、実施例１は、基板の推力が高いことから、切断時間も速くなった。
実施例２は、焼入れの効果により硬度が向上し、実施例１よりも降伏点が高くなった。また、実施例２は、実施例１と同等の切断時間になった。
以上のように、実施例１，２は、比較例１，２と比べて、基板の薄さと、切れ味の良さとを両立できることが分かった。
【００４５】
（変形例）
以上、本願発明の各実施形態を詳述してきたが、本願発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４６】
本願発明に係るカッターは、４型（φ１０５）〜８型（φ２０３）に限定されないことは言うまでもない。例えば、本願発明に係るカッターは、４型以下又は８型以上であってもよい。
【００４７】
本願発明に係るカッターは、平坦部の厚さが制限されず、チップより薄く又は厚くてもよい。
本願発明に係るカッターは、チップの厚さが限定されず、例えば、１．４ｍｍであってもよい。
【００４８】
本願発明に係るカッターは、切欠きの形状が限定されず、例えば、ストレート状であってもよい。
本願発明に係るカッターは、切欠きの個数が限定されず、例えば、８個であってもよい。さらに、本願発明に係るカッターは、切欠きを基板に形成しなくともよい。
【００４９】
前記した第３実施形態では、平坦部と薄肉部との境界が直角に形成されているが、本願発明に係るカッターは、これに限定されない。
例えば、本願発明に係るカッターは、平坦部と薄肉部との境界をテーパー又は曲線で形成してもよい。これにより、本願発明に係るカッターは、平坦部と薄肉部との境界への応力集中を抑制できるので、基板の疲労強度が増加し、基板の寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１，１Ｂ，１Ｃ  ダイヤモンドカッター（カッター）
１０  基板
１１  軸孔
１２  外周部
１３  切欠き
１４  平坦部
１６  薄肉部
１５，１５Ｂ  テーパー
２０，２０Ｂ  チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016159401.tif 000008
【図６】
2016159401.tif 000009
【図７】
2016159401.tif 000010
【図８】
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