(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら切削性能の高いガラス板Ｓ２用切削具１００を提供する。【解決手段】回転する軸体５と、該軸体５に設けられた第１刃４１とを具備し、前記第１刃４１がガラス板Ｓ２の端面に押し当てられながら回転し、当該ガラス板Ｓ２を切削するように構成された切削具１００において、奇数枚の第１刃４１を前記軸体５に設けるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する軸体と、該軸体に設けられた第１刃とを具備し、前記第１刃がガラス板の端面に押し当てられながら回転し、当該ガラス板を切削するように構成された切削具であって、奇数枚の第１刃が前記軸体に設けられていることを特徴とする切削具。
【請求項２】
前記第１刃の枚数が３枚以上１９枚以下である請求項１記載の切削具。
【請求項３】
前記第１刃の枚数が素数枚である請求項２記載の切削具。
【請求項４】
ガラス板と樹脂板とを重ね合わせた積層板を切削するものであって、前記軸体には、第１刃が設けられている領域の軸方向に隣接する領域に第２刃が設けてあり、前記第１刃がガラス板を、前記第２刃が樹脂板をそれぞれ切削するように構成されている請求項１、２または３記載の切削具。
【請求項５】
前記軸体には、第２刃で削られた樹脂板の切り屑を排出する排出路が形成してあり、
該排出路は、前記第２刃が設けられている側周面とは周方向に異なる位置にその一端が開口するとともに、該軸体の先端面にその他端が開口するものであることを特徴とする請求項４記載の切削具。
【請求項６】
ガラス板と樹脂板とを重ね合わせた積層板を切削するものにおいて、
回転する軸体と、
該軸体に設けられ、ガラス板をその端面から切削する第１刃と、
前記軸体において第１刃が設けられている領域の軸方向に隣接する領域に設けられ、前記樹脂板をその端面から切削する第２刃と具備し、
前記軸体には、第２刃で削られた樹脂板の切り屑を排出する排出路が形成してあり、該排出路は、前記第２刃が設けられている側周面とは周方向に異なる位置であって軸方向には合致する位置にその一端が開口するとともに、該軸体の先端面にその他端が開口するものであることを特徴とする切削具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板またはガラス板と樹脂板との合成板を切削して切断する切削具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、難削材料である硬脆材（例えばガラス板）を切削するための切削具が本願発明者によって開発されている。
この特許文献１に示されている切削具は、シャンク１の先端部に湾曲する複数の切れ刃を設けたものであり、回転する切れ刃が薄肉のガラス板をその端面から切削していく。
【０００３】
しかしながら、近時では、より切削の難しい、極薄ガラス板（例えば厚み３０μｍ程度）が開発されてきており、この種の切削具の切削性をさらに向上させることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
振動抑制が切削一般において大きな課題であることは周知のとおりであり、特にガラス板のような難削材の場合は、振動抑制はクラック発生等を回避し切削性を向上させるための最大のポイントとなる。
【０００６】
この点について従来は、共振などの問題が発生しない限りにおいて、刃数が多いほど振動を抑制できると考えられている（もっとも、刃数が多すぎると、切り屑が刃間に詰まったり、その切り屑で切削することになったりして切削性が悪化するうえ、切削具の製造も難しくなるから、刃数には上限がある。）。
【０００７】
この常識に対し、本願発明者は、鋭意検討した結果、ガラス板をその端面から切削する回転切削具においては、刃数が少なくても、切削の際の振動を抑えることができ、切削性を向上させ得ることを初めて見出した。
【０００８】
具体的には、偶数枚の刃よりも奇数枚の方が、刃数は少ない場合であっても振動が抑制され、さらに実際の実験によれば、軸体の径や回転数にもよるが、１１枚、１３枚、１７枚、１９枚等のように刃数が素数枚の場合に、より好適に切削されることを本願発明者は見い出したのである。
【０００９】
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、その主たる所期課題は、簡単な構成でありながら切削性能の高いガラス板用切削具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、回転する軸体と、該軸体に設けられた第１刃とを具備し、前記第１刃がガラス板の端面に押し当てられながら回転し、当該ガラス板を切削するように構成された切削具であって、奇数枚の第１刃が前記軸体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
効果の高い具体的な刃数としては、第１刃の枚数が３枚以上１９枚以下であることが好ましい。
上述したように、第１刃の枚数が素数枚であれば、振動をさらに好適に抑制できる。
そして、このような切削具を用いた場合、従来切削が難しいとされ、加工に難のあった極薄のガラス板を切削することができるようになる。
【００１２】
ところで、前記極薄のガラス板は、樹脂板の表裏両面またはその片面に貼り付けられて、傷が付きにくくて軽く、しかも曲げることもできる積層板として提供されることがある。
【００１３】
かかる積層板を切削するための切削具の具体的な態様としては、前記軸体における第１刃が設けられている領域の軸方向に隣接する領域に第２刃が設けてあり、前記第１刃がガラス板を、前記第２刃が樹脂板をそれぞれ切削するように構成されたものを挙げることができる。
【００１４】
特に樹脂板の両面にガラス板を貼り付けた積層板を切削する場合、切削具の構成としては、樹脂を切削する第２刃を軸方向から挟みこむように一対の周回する第１刃列が配置されたものとなる。
しかしながら、このような構成の場合、樹脂の切り屑が、一対の第１刃に邪魔されてうまく排出されず、第２刃に巻き付くなどして切削に支障をきたす場合がある。
【００１５】
かかる不具合を解決するには、前記軸体において、前記第２刃が設けられている箇所とは、軸方向に一致し、周方向に異なる位置に開口する側面開口穴と、該軸体の先端面に開口する先端開口穴６１とが設けてあり、これら側面開口穴と先端開口穴６１とが連通させてあるものが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第２刃で削られた樹脂の切り屑は、側面開口穴と先端開口穴６１によって形成される排出路を通って軸体の先端面から排出されるので、前述した樹脂切り屑による不具合を無理なく解消することができる。
【００１７】
切り屑をより円滑に排出できるようにするには、前記側面開口穴の周壁面のうち、軸体の先端面とは反対側の面が、軸体の中心に向かうにつれ、先端面側に向かうように傾斜させてあるものが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
このように構成した本発明によれば、刃数が少ないにもかかわらず、これより刃数の多い切削具に比べて切削性を向上することができ、かつ、刃数が少ないので、ガラスの切り屑の詰まり等も生じにくい。また、刃数を少なくできるので、切削具自体の製造コスト等を削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における切削具の先端部分を示す斜視図。
【図２】同実施形態における切削具の先端部分を示す正面図。
【図３】同実施形態における切削具の底面図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図５】同実施形態における切削具を用いた積層材の切削態様を表す底面図。
【図６】第１刃の枚数の違いによる切削時の振動の違いを示すシミュレーション結果。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る切削具の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
本切削具１００は、図１、図２に示すように、例えばポリカーボネート製の透明な樹脂板Ｓ１と、その両面にそれぞれ貼り付けられた透明な極薄のガラス板（例えば、ソーダ石灰ガラスやアルミノケイ酸ガラス等）とからなる積層材Ｓを、その端面から切削していくものである。
【００２２】
より具体的に説明する。
この切削具１００は、金属棒状のシャンク１と、該シャンク１の先端に一体に形成された刃部２とからなるものである。
シャンク１は、等断面円柱状をなす本体１１と、この本体１１の先端から一体に軸方向に延伸する先細り部１２とからなり、前記本体１１の基端部が図示しない回転加工機のチャックに取り付けられて軸回りに回転するように構成されている。
【００２３】
刃部２は、前記先細り部１２の先端から軸方向に延伸する軸体５と、この軸体５の側面に設けられた第１刃４１及び第２刃４２とを備えたものである。
【００２４】
軸体５は、第１刃４１が形成されている大径の第１刃形成部５１と、第２刃４２が形成されている小径の第２刃形成部５２とからなる。この実施形態では、第２刃形成部５２を軸方向両端から挟みこむように一対の第１刃形成部５１が形成してある。
【００２５】
第１刃４１は、前記ガラス板Ｓ２を切削するものであり、ここでは複数枚の第１刃４１が、各第１刃形成部５１の側周面に周方向に等間隔に並び設けられている。
【００２６】
この第１刃４１の軸方向の長さは、図２に示すように、ガラス板Ｓ２の厚みと同じかやや長くなるように設定してある。また、一方の第１刃形成部５１に設けられた第１刃４１は、他方の第１刃形成部５１に設けられた第１刃４１と周方向に同じ位置（同じ位相）となるように構成してある。
【００２７】
なお、この実施形態における第１刃４１のすくい角は負（ここでは、−約７０°又は−約４５°）、その逃げ角は約１０°に設定されている。この第１刃４１を横から視る（軸体５の接線方向から視る）と、図２に示すように、その刃先の稜線は、軸方向と平行で直線状をなし、正面から視る（軸体５の半径方向から視る）と、刃先の稜線は、軸線と一致して直線状をなすように構成してある。
【００２８】
第２刃４２は、前記樹脂板Ｓ１を切削するものであり、ここでは、特に図４に示すように、第２刃形成部５２の側周面から１枚のみが突出させてある。第２刃４２及び第２刃形成部５２の軸方向の長さは、前記樹脂板Ｓ１の厚み寸法と同一に設定してある。
【００２９】
なお、この実施形態における第２刃４２のすくい角は正（ここでは、約１０°）、その逃げ角は約１０°に設定されており、横から視る（軸体５の接線方向から視る）と、その刃先の稜線は軸方向と平行で直線状をなし、正面から視る（軸体５の半径方向から視る）と、刃先の稜線は軸線と一致して直線状をなすように構成してある。
【００３０】
かかる切削具１００を用いて積層材Ｓを切削する場合は、積層材Ｓを例えばワークテーブル上に浮かせて固定し、第１刃４１が上下のガラス板Ｓ２の高さ、第２刃４２が樹脂板Ｓ１の高さに合致するように該切削具１００の高さを調節し、その高さを維持したまま、切削具１００を軸周りに回転させながら水平方向に動かして、積層材Ｓの端面に押し当てる。このことによって、図５に示すように、積層材Ｓを切削・切断することができる。
【００３１】
しかしてこの実施形態の切削具１００は、上記構成に加え、以下の２点の構成にも特徴がある。
（１）各第１刃形成部５１に設けられた第１刃４１の枚数が、奇数枚であること。
（２）第２刃４２により切削された樹脂板Ｓ１の切り屑を、軸体５の側周面から内部に引き込んで、当該軸体５の先端面から排出する排出路６が設けられていること。
【００３２】
まず（１）について説明する。
第１刃４１の枚数は、この実施形態では１１枚と奇数である。
刃数は多すぎると、切削具の製作に手間がかかる上、次の刃が到達するときに未だ切り屑が残留しており、自身の切り屑によって切削されるという不具合が生じ得る。その上限は、本実施形態であれば約２０枚である。
【００３３】
一方、従来、共振問題等の特段の理由がない限り、刃数は多いほど、切削時の振動が減ってクラック等を防げると考えられている。
したがって、切り屑や共振等、特段の問題が生じない範囲で刃数を多く設計するのが常識とされている。
【００３４】
しかしながら、ガラス切削の場合、本願発明者が鋭意検討した結果、刃数が奇数枚数の方が、それよりも刃数の多い偶数枚のものよりも振動が抑制されることが判明した。
すなわち、図６に示すシミュレーション結果からわかるように、例えば、刃数が１４枚のものよりも、刃の枚数が少ない１３枚や１１枚のものの方が、Ｙ方向の振動（上のグラフ線）及びＹ方向の振動（下のグラフ線）が、抑制されこそすれ、少なくとも増大していないことがわかる。また、それ以上の刃数でみても、１６枚よりも１５枚、１８枚よりも１７枚の方が、少なくともＹ方向の振動が抑制されており、かつ、Ｘ方向の振動は増大していないことがわかる。
なお、ここでのＹ方向とは、積層板と並行な方向であって切削進行方向である。
【００３５】
すなわち、偶数枚よりも奇数枚の方が、刃数は少なくても、振動が抑制される傾向が見られ、さらに実際の実験によれば、軸体５の径や回転数にもよるが、５枚、７枚、１１枚、１３枚、１７枚、１９枚のように刃数が素数の場合に、より好適な切削が営まれることがわかった。
【００３６】
本実施形態の切削具１００は、前記知見に基づき、前述したようにガラス切削のための第１刃４１の刃数を１１枚としたものである。
【００３７】
したがって、この構成によれば、刃数が少ないにもかかわらず、これより刃数の多いものに比べて切削性に遜色がなく、かつ、刃数が少ないので、切削具自体の製作が容易になり、そのコストや製作の手間の削減等を図ることができる。
【００３８】
次に（２）の排出路６について説明する。
この排出路６は、前述したように、第２刃４２で削られた樹脂板Ｓ１の切り屑を軸体５の側周面から内部に引き込んで、当該軸体５の先端面から排出するためのものである。
【００３９】
より具体的に説明する。
この排出路６は、図１、図３、図４等に示すように、軸体５の先端面から軸方向に穿たれた先端開口穴６１と、軸体５の側周面から径方向に穿たれて、前記先端開口穴６１に連通するように設けられた側周開口穴６２とから形成されている。
【００４０】
前記先端開口穴６１は、軸体５の先端面中心に設けられた円形の開口６ａから、内径をやや狭めながら軸方向に延びる有底穴である。
前記側周開口穴６２は、軸体５の側周面に設けられた矩形状の開口６ｂから、径方向に延び、前記先端開口穴６１の内側周面に連通するスリット状のものである。
【００４１】
この実施形態では、前記開口６ｂは、前記第２刃４２が設けられている箇所の周方向に隣接する部位に設けてある。この開口６ｂは、軸方向には、少なくとも第２刃形成部５２に亘って、すなわち、第２刃４２の軸方向両端に少なくとも亘って延びていればよい。この実施形態では、この開口６ｂは、軸方向にさらに延びて、軸体５の根元方向には、一方の第１刃形成部５１に至り、先端方向には、他方の第１刃形成部５１を超えて、軸体５の先端面にも開口するようにしてある。なお、前記開口６ｂは、隣接する第１刃４１の間に位置させて、第１刃４１に干渉しないようにしてある。
【００４２】
さらに、該側周開口穴６２の根元側の内側面６ｄは、軸体５の中心に向かうに連れ、先端側に向かうように傾斜させてある。
【００４３】
しかして、このような構成によれば、樹脂の切り屑は、側周開口穴６２及び先端開口穴６１を通って軸体５の先端面から排出される。したがって、樹脂の切り屑が、第２刃４２に巻き付くなどする不具合を未然に防ぐことができる。
【００４４】
特に個の実施形態では、先端開口穴６１が軸線上に設けられているので、側周開口穴６２からこの先端開口穴６１に押し出されてきた切り屑に遠心力が作用しなくなり、切り屑は下方に落ちやすくなって、排出が促進されるという効果も奏し得る。
【００４５】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、第１刃の枚数は、１１枚に限られず、３枚以上１９枚以下の奇数枚であればよい。第２刃も１枚に限られず、複数枚あってよい。ただし、両端に第１刃がある前記実施形態のような場合には、各第２刃の周方向に隣接する部位に排出路が形成されていることが好ましい。
【００４６】
樹脂板の片面にのみガラス板は貼り付けられている積層材の場合や、樹脂板の両面にガラス板が貼り付けられていても、これを切断することなく有底溝を切るような場合には、第２刃の軸方向に隣接する一方にのみ第１刃が設けられている切削具で構わない。ガラス板だけの切削であれば、第２刃は不要で、第１刃のみでよい。
【００４７】
排出路のうち、側周開口穴は、軸体の先端面にまで及んでいなくともよい。側周開口穴の根元側の内周面は、必ずしも前記実施形態のように傾斜させていなくてもよいが、切り屑の排出性に劣る場合がある。
【００４８】
第１刃の特に刃先の稜線形状は、前記実施形態では直線状であったが、湾曲させてもよいし、軸方向に対して斜めになるようにしてもよい。
【００４９】
一方の第１刃列と他方の第１刃列において、第１刃の周方向の位相を異ならせてもよい。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００・・・切削具
３・・・軸体
４１・・・第１刃
４２・・・第２刃
６・・・排出路
６ａ、６ｂ・・・  開口
Ｓ１・・・ガラス板
Ｓ２・・・樹脂板
Ｓ・・・積層板
【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】
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【図６】
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