(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層の高硬度層を有する素材を放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して形成した切刃チップの前記高硬度層と切断面とによる少なくとも一個所の稜線に切刃を形成するとともに、おもて面と裏面に飛び出し防止を可能とする方向に設けられた凹条と凸条とが対として形成されことを特徴とする切刃チップ。
【請求項２】
少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、前記切刃チップの前記高硬度層と切断面とによる少なくとも一個所の稜線に切刃を形成するとともに、切断面で分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面と裏面とに飛び出し防止を可能とする方向に凹条と凸条とを対として同時に形成したことを特徴とする切刃チップの製造方法。
【請求項３】
少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップの裏面となる側に前記高硬度層を含む部分にチップブレーカとなる段差を形成して前記高硬度層と前記チップブレーカの切断面とによる稜線に切刃を形成し、次いで形成された段差の素材内部端を経過して切刃チップの裏面となる側を放電ワイヤカットにて切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面との間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成することを特徴とする切刃チップの製造方法。
【請求項４】
少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップの裏面となる側を放電ワイヤカットにて切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面との間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成し、次いで切刃チップの裏面となる側に前記高硬度層を含む部分にチップブレーカとなる段差を形成し前記高硬度層と前記チップブレーカの切断面とによる稜線に切刃を形成することを特徴とする切刃チップの製造方法。
【請求項５】
少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップでチップブレーカの段差となる部分の切断のみを素材の前記高硬度層側に所定間隔にて行い、次いで前記段差切断の素材内部端を経過して切刃チップの裏面及びおもて面となる側を順次切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向する両面間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成することを特徴とする切刃チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体や立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）焼結体等の高硬度層を有した素材から切り出して、好適には植刃チップとして木工機械用のフライス本体に取り付けることが出来る切刃チップとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）や立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）等の高硬度層を刃先材料とする切削工具は、図５に示すように、高硬度層１０１（以下刃先体という）が超硬合金などの硬質基体１０２の片面全面に一体焼結され、平板状の焼結チップ素材（以下ブランクと称する）から必要な寸法形状の切刃チップに、図６，図７の工程を経て切り出し、高硬度層側がすくい面又は逃げ面となるようにして図８に示す丸鋸の刃体１０３のチップ座１０３ａに接合して後、仕上げ研摩により刃先を鋭利にするのが一般的である。
【０００３】
硬質基体１０２に比して刃先体１０１は非常に高価であるため、刃先体１０１の高硬度層部分を無駄に削除することなく刃先付近にのみ存在するような状態にブランクから直方体を切り出し（図６）、次に切刃面を形成するため該直方体を斜めの切断線１０１ｂで分割する（図６）。続いて該分割体の刃先体１０１の焼結されていない硬質基体１０２の他端の突起部分１０２ｉを必要により削除して図７に示す断面台形状の切刃チップ１０４を製作している。
【０００４】
この切刃チップ１０４は、例えば図８に示すように丸鋸の本体外周部の刃体１０３に接合して使用される。
その他に切刃チップ１０４はブランクから切り出した後、追加工として超硬合金などの硬質基体１０２に図９に示す如く孔１０４ａを穿孔したり、或いは図１０に示す如く凹条１０４ｂを削成し、植刃チップとして木工機械用のフライス本体に取り付けることも一般的に知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べた切刃チップ１０４の孔１０４ａ或いは凹条１０４ｂは木工機械用のフライス本体に固着する際の基準として、また脱落及び飛び出し防止として用いられるものであり、切り出された切刃チップ１０４に追加工を施さなければならないという問題を有していた。
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、切刃チップを植刃チップとして木工機械用のフライス本体に固着する際の基準となる、また脱落及び飛び出し防止を可能とする凹凸部を有し、追加工することなく使用できる切刃チップ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載され本発明の切刃チップは、少なくとも一層の高硬度層を有する素材を放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して形成した切刃チップの前記高硬度層と切断面とによる少なくとも一個所の稜線に切刃を形成するとともに、おもて面と裏面に飛び出し防止を可能とする方向に設けられた凹条と凸条とが対として形成されるものである。
上述の切刃チップによれば、切刃チップ自体のおもて面と裏面に凹条と凸条とを有しているので、直ちに植刃チップとして木工機械用のフライス本体に係合させ取り付けることが出来る。即ち素材から切り出し後、フライス本体への取り付け用に切刃チップへ追加工を施す必要がない。
対として形成されたとは、切刃チップのおもて面と裏面において例えば下面から同一寸法の位置に同一形状をなす凹条と凸条とが形成されたことをいう。
【０００７】
また請求項２に記載された本発明の切刃チップの製造方法は、少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、前記切刃チップの前記高硬度層と切断面とによる少なくとも一個所の稜線に切刃を形成するとともに、切断面で分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面と裏面とに飛び出し防止を可能とする方向に凹条と凸条とを対として同時に形成したものである。
【０００８】
上述の製造方法によれば切刃チップのおもて面と裏面の同じ関係位置にある対となる凹条と凸条を組み合わせ係合させた状態で連続して複数枚製造される。そのため素材を無駄にすることなく、切刃部を飛び出し防止用の凹条凸条が同時に形成され更に切刃チップの裏面とおもて面とを同時に切断加工できるので経済的でかつ切刃チップの製造工程を減少して効率的に切刃チップを製造することが出来る。
【０００９】
また請求項３に記載された本発明の切刃チップの製造方法は、少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップの裏面となる側に前記高硬度層を含む部分にチップブレーカとなる段差を形成して前記高硬度層と前記チップブレーカの切断面とによる稜線に切刃を形成し、次いで形成された段差の素材内部端を経過して切刃チップの裏面となる側を放電ワイヤカットにて切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面との間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成するものである。
上述の製造方法によればチップブレーカを有する切刃チップが素材を放電ワイヤカットするのみで形成されるため、製造設備が少なくてよく、製造が容易である。
【００１０】
また請求項４に記載の本発明の切刃チップの製造方法は、少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップの裏面となる側を放電ワイヤカットにて切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向するおもて面との間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成し、次いで切刃チップの裏面となる側に前記高硬度層を含む部分にチップブレーカとなる段差を形成し前記高硬度層と前記チップブレーカの切断面とによる稜線に切刃を形成するものである。
上述の製造方法によれば、先ず切刃チップを切り出して素材端面にチップブレーカの段差を設けるため、チップブレーカの段差加工時に相隣れる切刃チップのおもて面を損傷することがない。
【００１１】
また請求項５に記載された本発明の切刃チップの製造方法は、少なくとも一層の高硬度層を有する素材を順次放電ワイヤカットにて前記高硬度層と一定角度を以て横切る方向に切断して切刃チップを複数枚連続して切り出すときに、先ず切刃チップでチップブレーカの段差となる部分の切断のみを素材の前記高硬度層側に所定間隔にて行い、次いで前記段差切断の素材内部端を経過して切刃チップの裏面及びおもて面となる側を順次切断して分けられた相隣れる切刃チップの対向する両面間に飛び出し防止を可能とする方向に凸条と凹条とを対として同時に形成するものである。
上述の製造方法によれば、先ずチップブレーカの段差加工のみを所定間隔にて素材に施すため作業を効率的に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体や立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）焼結体等の高硬度層１を超硬合金などの硬質基体２の片面全面に一体焼結して高硬度焼結体３とする。
例えば多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体の高硬度層１と超硬合金の硬質基体２とを一体焼結するには四万気圧１４００℃の高圧高温度下にて長時間焼結作業を行うことになり、硬質基体２の厚みを厚くするとプレス型への挿入枚数が少なくなり、同時製作数を増すことが出来ず、且つ特別発注の製造となるため一個当たりの製造価格が非常に高くなる。
【００１３】
そこで通常は硬質基体２の厚みを薄くして硬質基体２の高硬度層１と反対側の面に硬質基体２よりも大きい裏打ち材４をろう付け等により接合して図１に示す切刃チップ用の一次素材５を作成する。裏打ち材４としては比較的安価な超硬合金または鋼材を用いる。そして高硬度層１を横切る方向に放電ワイヤカットにて切刃チップ用の一次素材５を切断し、図２に示す二次素材である直方体６を切り出す。その後放電ワイヤカットで切刃チップのすくい角＋逃げ角の角度で斜めに直方体６を切断して図３に示す切刃チップ７を切り出す。
【００１４】
先ず図２の仮想線６ａに沿って高硬度層１を上記の角度で横切る方向に放電ワイヤカットにて途中位置まで切断し、チップブレーカとなる段差７ａを形成する。チップブレーカとなる段差７ａ形成時に高硬度層１の上面と放電ワイヤカットによる切断面とによってなる稜線が切刃７ｆとして作用する。この切刃７ｆは基本的に放電ワイヤカットによる切断状態のまま切削加工に供するが、必要に応じて切刃７ｆを研磨で研ぎ直すこともある。
【００１５】
その後切刃チップ７の厚みを形成するため図２の仮想線６ｂに沿って再度高硬度層１の上面から途中仮想線６ａの屈曲端を経過して放電ワイヤカットにて斜めに直方体６を下方まで切断する。そしてこの下方までの切断時に切断面で分けられる切刃チップの対向する面となる切刃チップ７のおもて面７ｂと裏面７ｃの同じ関係位置に切刃７ｆと平行に凹条７ｄと凸条７ｅとを相隣る切刃チップと組み合わせ係合させた状態で対として同時に形成させ、この切断を直方体６に順次施して切刃チップ７を複数枚連続して切り出す。凸条・凹条を切刃７ｆと平行に形成することにより、切刃チップをフライス本体８に装着したときの切刃の半径方向の位置が規定され、切刃の出入りを一定にすることができる。
【００１６】
切刃チップ７のフライス本体８への取り付け状態の一例を図４に示して説明する。
切刃チップ７は木工機械用のフライス本体８に設けられた刃物溝８ａの段部８ｂに載せられ、裏座９を介してボルト１０により刃物溝８ａの側壁面８ｃに押し付けられ、側壁面８ｃと裏座９とにより挟持されている。ここで切刃チップ７のおもて面７ｂはフライス本体８の側壁面８ｃと接触する面をいい、反対側の面を裏面７ｃという。
【００１７】
裏座９はフライス本体８の中心側の寸法が大きくなった形状をしていて、半径方向に傾斜面９ａを有している。そしてこの傾斜面９ａをフライス本体８に螺装したボルト１０によって押圧しているため裏座９はフライス本体８が回転した場合に飛び出すことはない。
裏座９には切刃チップ７の凸条７ｅと干渉しないように逃げ溝９ｂが設けられていて、凸条７ｅはこの逃げ溝９ｂ内に入り込み、凸条７ｅの突出開始上端位置が逃げ溝９ｂの上側の内側壁面９ｃに当接している。そして裏座９がボルト１０により傾斜面９ａを押され、裏座９がフライス本体８の中心側に付勢されていることになり当接位置にがたを生じることはない。
従ってフライス本体８が回転したとき凸条７ｅが逃げ溝９ｂと係合した状態となり、切刃チップ７が飛び出すことを防止している。
【００１８】
更に切刃チップ７のおもて面７ｂと裏面７ｃとに形成する凹条７ｄと凸条７ｅは切刃７ｆに平行でなくてもよく、飛び出し防止の作用を有する方向であれば方向は限定されない。またおもて面７ｂ内と裏面７ｃ内の任意位置に形成することができる。  更に凸条７ｅと凹条７ｄはいずれを切刃チップ７のおもて面７ｂに形成してもよく、いずれを裏面７ｃに形成してもよい。
凸条７ｅと凹条７ｄの対は複数であってもよい。
その他に切刃チップ７のおもて面７ｂと裏面７ｃとに凹条７ｄと凸条７ｅとを形成することが可能ならば実施例のように裏打ちした素材を用いずに裏打ち材４を接合しない素材を用いることができる。
【００１９】
尚上記説明では基本的に高硬度層１側から放電ワイヤカットにて切断を行うものとして述べたが、裏打ち材４側から切断を行うことも可能である。
また素材の高硬度層は複数層、例えば上下面にあってもよい。これによりリバーシブルな切刃チップが得られる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の切刃チップは上述のように構成されているので、請求項１の切刃チップは切刃チップ自体のおもて面と裏面の凹条と凸条をフライス本体に係合させることにより、素材から切り出し後の切刃チップをただちに木工機械用のフライス本体に取り付けることが出来る。すなわち素材から切り出し後、フライス本体への取り付け用に切刃チップへ追加工を施す必要がない。そして凹条または凸条により切刃チップをフライス本体に取り付ける場合の基準とすることができる。更に凹条または凸条により切刃チップがフライス本体から飛び出すことを防止することが出来る。
【００２１】
請求項２の製造方法は上述のようであるので、素材を無駄にすることなく、また切刃部と飛び出し防止用の凸条・凹条が同時に形成され、更に切刃チップの裏面とおもて面とを同時に切断加工できるので経済的であり、かつ放電ワイヤカットのみにて製造することによる製造工程の減少で効率的に製造することができる。
【００２２】
請求項３の製造方法はチップブレーカを有する切刃チップが素材を放電ワイヤカットするのみで形成されるため、製造設備が少なくてよく、製造が容易である。
【００２３】
請求項４の製造方法は、先ず切刃チップを切り出して、素材端面にチップブレーカの段差を設けるため、チップブレーカの段差加工時に相隣れる切刃チップの表面を損傷することがない。
【００２４】
請求項５の製造方法は、先ずチップブレーカの段差加工のみを所定間隔にて素材に施すため、作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切刃チップの一次素材を示す説明図である。
【図２】本発明の切刃チップを切り出す状態を示す説明図である。
【図３】本発明の切刃チップ単体を示す説明図である。
【図４】本発明の切刃チップの取り付け状態の説明図である。
【図５】従来技術の切刃チップの一次素材を示す説明図である。
【図６】従来技術の切刃チップを切り出す状態を示す説明図である。
【図７】従来技術の切刃チップ単体を示す説明図である。
【図８】従来技術の切刃チップを丸鋸の刃体に取り付けた状態を示す説明図である。
【図９】従来技術の切刃チップに孔を追加工した状態に示す説明図である。
【図１０】従来技術の切刃チップに凹条を追加工した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  高硬度層
５  一次素材
７  切刃チップ
７ａ  段差
７ｂ  おもて面
７ｃ  裏面
７ｄ  凹条
７ｅ  凸条
７ｆ  切刃
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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