(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に回転軸が挿着される取付穴を有する円盤形状のボデーの外周に等間隔で刃体を２〜６個設け、該刃体には切刃が固着されてなる複数の単体カッタを同軸的に積層して一体化した平面削成用カッタブロックであって、
前記単位カッタが、前記刃体の回転前方にて該刃体に連続して径方向にへこんだ刃室を前記ボデーに設けると共に、該各刃室からその回転前方側に設けた次の刃体へ延びる該ボデーの外周の途中に、底部が前記刃室の底部と該ボデーの軸心からの距離が略同一である少なくとも１つの窪みを設け、かつ前記各切刃の切削半径が前記ボデー外周の半径より０．５〜５ｍｍ大きくなるように構成され、
複数の前記単位カッタを、前記各切刃が隣接する該単位カッタの前記窪みを臨む位置に配置された状態で積層させ、複数の該単位カッタの刃室と窪みとを連続させることにより外周面に複数条の長溝を設けたことを特徴とする平面削成用カッタブロック。
【請求項２】
前記請求項１に記載の平面削成用カッタブロックにおいて、前記切刃の前記ボデー軸心側の端部が、前記ボデーの外周に対して該ボデーの軸心側位置に配置されていることを特徴とする平面削成用カッタブロック。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載の平面削成用カッタブロックにおいて、前記各単位カッタの切刃が隣接する該単位カッタの窪みの底部またはその近傍に配置されることを特徴とする平面削成用カッタブロック。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の平面削成用カッタブロックにおいて、前記切刃の刃厚が、前記ボデーの厚みより大きいことを特徴とする平面削成用カッタブロック。
【請求項５】
前記請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の平面削成用カッタブロックにおいて、前記長溝が、前記ボデー軸心を中心とした螺旋形状であることを特徴とする平面削成用カッタブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉋盤やモルダ等の木材加工用機械またはこれに類する機械で木材その他種々の材料の切削に使用される平面削成用カッタブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の平面削成用カッタブロックの一例である木工用鉋盤としては、特開平６−２９３００３号公報に示すように、丸鋸を積層し、各刃先を周方向に微小ピッチでずらせて、各刃先が螺旋状に並ぶように構成したものが知られている。これにより、木工用鉋盤の切削音を低減させようとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この木工用鉋盤は、各刃先を周方向に微小にずらせて積層された構造であるため、外周から突出した刃体部分においても部分的に重なり、この重なり部分付近に切屑が詰まるおそれが高い。このような切屑の詰まりにより、刃体に歪が発生して、鉋盤の切削精度が低下するという問題がある。
【０００４】
また、各丸鋸単位において、各刃先間のボデー外周面を深く中心方向に切込むことで大きな刃室が形成されているため、木工用鉋盤に対して不用意に過剰な送材速度で被削材が送り込まれても、その送り込みを規制できず、過負荷な状態で切削が行われる可能性がある。かかる過負荷な状態での切削は、被削材のキックバック（逆送）や、刃物工具の破損等をもたらすおそれがある。さらに、上記構造の採用によっても、切削音や空転時の騒音を、満足できるレベルにまで低減させることができなかった。
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、切屑の詰まりがなく、過負荷状態での切削を回避でき、かつ切削音や空転時の騒音が十分に低減された平面削成用カッタブロックを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、中心に回転軸が挿着される取付穴を有する円盤形状のボデーの外周に等間隔で刃体を２〜６個設け、刃体には切刃が固着されてなる複数の単体カッタを同軸的に積層して一体化した平面削成用カッタブロックであって、単位カッタが、刃体の回転前方にて刃体に連続して径方向にへこんだ刃室をボデーに設けると共に、各刃室からその回転前方側に設けた次の刃体へ延びる該ボデーの外周の途中に、底部が刃室の底部とボデーの軸心からの距離が略同一である少なくとも１つの窪みを設け、かつ各切刃の切削半径がボデー外周の半径より０．５〜５ｍｍ大きくなるように構成され、複数の単位カッタを、各切刃が隣接する単位カッタの窪みを臨む位置に配置された状態で積層させ、複数の単位カッタの刃室と窪みとを連続させることにより外周面に複数条の長溝を設けたことにある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１の発明においては、切刃先端のボデー外周からの突出量の上限を制限したことにより、ボデー外周によって被削材の過剰な送り込みを規制でき、被削材のキックバックの発生や、作業者が誤って手等の身体の一部を回転中の刃物工具に接触させることがあっても大きく巻き込まれる危険性を回避できる。また、切刃先端のボデー外周からの突出量の上限を限定することにより、カッタブロックの全体形状を円柱形状に近づけることができ、回転中の風切り音を低減することができる。
【０００７】
さらに、従来のように切刃を微小に周方向にずらして積層するのではなく、隣接する単位カッタ同士の切刃は、軸方向に複数カッタ分の間隔を隔てて配置されるので、各切刃は単独で外周面から突出した状態となり、切刃間での切削屑の詰まりを防止できる。また、刃室と窪みとで連続した長溝を設けたことにより、切削屑の排出性を高めることができる。また、この平面削成用カッタブロックは、複数の単体カッタを積層させる構造なので、その軸方向の長さを用途に応じて自由に変更することができ非常に便利である。
【０００８】
また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の平面削成用カッタブロックにおいて、切刃のボデー軸心側の端部が、ボデー外周に対してボデーの軸心側位置に配置されていることにある。
上記のように請求項２の発明を構成したことにより、上記請求項１の発明の効果に加えて、切刃を外周逃げ面側から何回か再研磨してろう付け面積が減少しても、切刃のボデー軸心側の端部が、ボデー外周よりボデーの軸心側位置にまで及んでいることから、ろう付け強度は確保できる。
【０００９】
また、上記請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項１または請求項２に記載の平面削成用カッタブロックにおいて、各単位カッタの切刃が隣接する窪みの底部またはその近傍に配置されることにある。
上記のように請求項３の発明を構成したことにより、請求項１、２の発明の効果に加えて、切刃により切削された切屑の排出に、窪み全体を有効に使用することができる。
【００１０】
また、上記請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の平面削成用カッタブロックにおいて、切刃の刃厚が、ボデーの厚みより大きいことにある。
上記のように構成した請求項４の発明においては、ボデーの厚みより側部にはみ出た切刃部分の切削領域が、隣接する単位カッタの切削領域と一部で重複する。その結果、請求項４の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、切削により被削材に切り残しの筋が発生することを防止できる。
【００１１】
また、上記請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の平面削成用カッタブロックにおいて、長溝が、回転軸を中心とした螺旋形状であることにある。
上記のように構成した請求項５の発明においては、長溝が、回転軸を中心とした螺旋形状であることにより、切刃も間隔を隔てて螺旋状に並ぶので、切削の際、各切刃はわずかずつ時間をずらして被削材に食い込む。その結果、請求項１〜４の発明の効果に加えて、切削音をさらに低減させることができると共に、衝撃的な切削抵抗の変動を回避できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明すると、図１は、第１の実施形態に係る平面削成用カッタブロック１０を正面図により示し、図２は平面削成用カッタブロックを構成する単位カッタ２０を側面図及び正面図により示したものである。
【００１３】
単位カッタ２０は、中心に回転軸を取り付けるための取付穴２２を有する円盤形状でのボデー２１を設けており、ボデー２１の円弧形外周２３の軸心に対する点対称位置２箇所には、径方向外方にわずかに突出した刃体２４ａ，２４ｂを設けている。刃体２４ａ，２４ｂの回転前方側にはＬ字に切り欠かれたチップ座２５ａ，２５ｂが形成されており、チップ座２５ａ，２５ｂの底部は、ボデー２１の外周２３より軸心側にわずかにへこんで配置されている。そして、チップ座２５ａ，２５ｂには、高硬度焼結体、超硬合金、セラミック等の刃先材料からなる刃を有する切刃チップ（切刃）２６ａ，２６ｂがろう付け等により固着されている。
【００１４】
切刃チップ２６ａ，２６ｂは、図２に示すように、刃厚Ｔがボデー２１の厚みｔよりわずかに大きくなっており、刃厚方向の両側が刃体２４ａ，２４ｂの両面からはみ出している。切刃チップ２６ａ，２６ｂは、先端がボデー２１の外周２３より径方向に０．５〜５ｍｍ高くなっており、また、軸心側端（チップ座の底部）が、ボデー２１外周２３より径方向軸心に向けて略２ｍｍ低くされている。
【００１５】
ボデー２１のチップ座２５ａ，２５ｂの回転前方側には、チップ座２５ａ，２５ｂに続いて、外周２３を径方向に略円弧形に切り欠いた刃室２７ａ，２７ｂが形成されている。さらに、刃室２７ａ，２７ｂとその回転前方に位置する刃体２４ｂ，２４ａの間のボデー外周２３には等間隔で２箇所に、周方向の所定の範囲において径方向に切り欠かれた窪み２８，２９が形成されている。窪み２８，２９は、回転前方端の近傍位置に底部２８ａ，２９ａを有しており、回転前方端から底部２８ａ，２９ａまでは急激なへこみになっており、底部２８ａ，２９ａから回転後方端がなだらかなへこみになっている。この底部２８ａ，２９ａ位置が、刃室２７ａ，２７ｂの底部に対して中心角略６０゜に位置するようになっている。また、窪み２８，２９の底部２８ａ，２９ａのボデー２１軸心からの距離は、刃室２７ａ，２７ｂの底部のボデー２１軸心からの距離と略同一である。
【００１６】
上記単位カッタ２０を、複数個積層させ、各切刃チップ２６ａ，２６ｂが隣接する単位カッタ２０の回転前方側の窪み底部２８ａ，２９ａに臨む位置に配置することにより、図１に示すような平面削成用カッタブロックが形成される。ここでは、各単位カッタ２０の刃室２７ａ，２７ｂと窪み２８，２９とが軸方向に対してわずかに傾いて連続させられ、平面削成用カッタブロック１０の外周面に複数条の長溝Ｓが螺旋状に配設される。
【００１７】
上記のように構成した第１の実施形態においては、切刃先端のボデー外周２３からの突出量を０．５〜５ｍｍの範囲に制限したことにより、ボデー２１の外周２３によって被削材の過剰な送り込みを規制できる。そのため、被削材のキックバックの発生を防止でき、また作業者が誤って手等の身体の一部を回転中の刃物工具に接触させることがあっても大きく巻き込まれるといった危険を回避できる。また、切刃チップ２６ａ，２６ｂ先端のボデー外周２３からの突出量の上限を限定することにより、カッタブロック１０の全体形状を円柱形状に近づけることができ、回転中の風切り音を低減することができる。
【００１８】
さらに、従来のように切刃を微小に周方向にずらして積層するのではなく、隣接する単位カッタ２０同士の切刃チップ２６ａ，２６ｂは、軸方向に２個の単位カッタ分の間隔を隔てて配置されるので、各切刃チップ２６ａ，２６ｂは単独で外周２３から突出した状態となり、切刃間での切削屑の詰まりを防止できる。また、刃室２７ａ，２７ｂと窪み２８，２９とで連続した長溝Ｓを設けたことにより、切削屑の排出性を高めることができる。また、長溝Ｓが螺旋状になるように積層されているので、切刃チップ２６ａ，２６ｂも間隔を隔てて螺旋状に配設され、そのため、切削の際に、各切刃チップはわずかずつ時間をずらして被削材に食い込むことにより、切削音の低減を達成できると共に、衝撃的な切削抵抗の変動を回避できる。また、切刃チップ２６ａ，２６ｂの刃厚が、ボデー２１の厚みより大きいので、ボデーの厚みより外方にはみ出た切刃部分の切削領域が、隣接する単位カッタ２０の切削領域と一部で重複するので、切削において被削材に切り残しの筋が発生することを防止できる。
【００１９】
つぎに、第２の実施の形態について説明する。
本実施形態においては、単位カッタ３０は、図３に示すように、円盤形状でのボデー３１の周方向に等間隔で設けた３箇所に、それぞれ径方向外方に突出した刃体３４ａ〜３４ｃ、各刃体の回転前方側にＬ字に切り欠かれたチップ座３５ａ〜３５ｃ、各チップ座にろう付け固着された切刃チップ３６ａ〜３６ｃを設けている。チップ座３５ａ〜３５ｃの底部は、ボデー３１の外周３３より軸心側にわずかにへこんで配置されている。切刃チップ３６ａ〜３６ｃと、ボデー３１との配置関係については、上記第１実施形態と同様である。
【００２０】
また、チップ座３５ａ〜３５ｃの回転前方側には、図３に示すように、各チップ座に続いて外周３３を径方向に略円弧形に切り欠いた刃室３７ａ〜３７ｃが形成されている。さらに、刃室３７ａ〜３７ｃとその回転前方に位置する刃体３４ｂ，３４ｃ，３４ａとの中間位置に、周方向の所定の範囲において径方向に切り欠かれた窪み３８ａ〜３８ｃが形成されている。刃室３７ａ〜３７ｃ、窪み３８ａ〜３８ｃとボデー３１との配置関係については、上記第１実施形態と同様である。
【００２１】
上記単位カッタ３０を、複数個積層させ、各切刃チップ３６ａ〜３６ｃが隣接する単位カッタ３０の回転前方側の窪み３８ａ〜３８ｃ底部に臨む位置に配置することにより、図４（ボデー展開図）に示すように、平面削成用カッタブロック４０が形成される。ここでは、各単位カッタ３０の刃室３７ａ〜３７ｃと窪み３８ａ〜３８ｃとが軸方向に対してわずかに傾いて連続させられ、平面削成用カッタブロック４０の外周面に複数条の長溝Ｓが螺旋状に配設される。
以上のように構成した第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られるが、切刃チップ数が１個増加した分、切削の加工精度が向上すると共に、切削能率が高められる。
【００２２】
つぎに、第３の実施の形態について説明する。
本実施形態においては、単位カッタ５０は、図５（ａ）に示すように、円盤形状でのボデー５１の周方向に等間隔で設けた４箇所に、それぞれ径方向外方に突出した刃体５４ａ〜５４ｄ、刃体５４ａ〜５４ｄの回転前方側にＬ字に切り欠かれたチップ座５５ａ〜５５ｄ、チップ座にろう付け固着された切刃チップ５６ａ〜５６ｄを設けている。切刃チップ５６ａ〜５６ｄは、図５（ｂ）に示すように、両側の一方が交互にボデー５１の左右側部から突出して配列されている。これにより、切刃チップ５６ａ〜５６ｄの幅を小さくできると共に、上記第１及び第２の実施形態に示した、切刃チップをボデーの両面からわずかに突出させたことによる効果と同様の効果が得られる。なお、切刃チップの両側の内の一方のみを交互にボデー両側から突出させる構成については、上記第１、第２の実施形態にも適用できる。その他の切刃チップ５６ａ〜５６ｄとボデー５１との配置関係については、上記第１の実施形態と同様である。
【００２３】
また、チップ座５５ａ〜５５ｄの回転前方側には、チップ座に続いて、外周５３を径方向に略円弧形に切り欠いた刃室５７ａ〜５７ｄが形成されている。さらに、刃室５７ａ〜５７ｄとその回転前方に位置する刃体５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ａとの中間位置に、周方向の所定の範囲において径方向に切り欠かれた窪み５８ａ〜５８ｄが形成されている。刃室５７ａ〜５７ｄ、窪み５８ａ〜５８ｄとボデー５１との配置関係については、上記第１実施形態と同様である。
【００２４】
上記単位カッタ５０を、複数個積層させ、各切刃チップ５６ａ〜５６ｄが隣接する単位カッタ５０の回転前方側の窪み５８ａ〜５８ｄ底部に臨む位置に配置することにより、図６（ボデー展開図）に示すように、平面削成用カッタブロック６０が形成される。ここでは、各単位カッタ５０の刃室５７ａ〜５７ｄと窪み５８ａ〜５８ｄとが軸方向に対してわずかに傾いて連続させられ、平面削成用カッタブロック６０の外周面に複数条の長溝Ｓが螺旋状に配設される。
以上のように構成した第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られるが、切刃チップ数が２個増加した分、切削の加工精度が向上すると共に、切削能率が高められる。
【００２５】
なお、上記実施形態においては、切刃チップを刃体に接着する例を示したが、これに代えて、切刃チップを刃体に着脱可能に機械的に固定するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、長溝を回転軸を中心として螺旋状に構成するようにしているが、これに代えて、長溝を回転軸に平行な直線状に構成することもできる。さらに、螺旋状の長溝のねじれ角や、回転軸方向の切刃の間隔、切刃チップのすくい面の横すくい角を変更することも可能であり、これらを調整することにより、騒音や切削動力の低減を図ることも可能である。また、ボデーの厚みｔは３〜５ｍｍが好適である（騒音防止と、製造コストからみて）。また、各刃体間の窪みは３ｍｍ以内であることが製造上現実的である。
【００２６】
なお、上記実施形態において、カッタブロックの不都合な部分の角部や隅部に、面取り等を施して、丸みを形成してもよい。また、上記各実施形態に示したカッタブロックの具体的な形状、寸法については上記したものに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である平面削成用カッタブロックを示す正面図である。
【図２】同平面削成用カッタブロックの単位カッタを示す側面図及び正面図である。
【図３】第２の実施形態である平面削成用カッタブロックの単位カッタを示す側面図及び正面図である。
【図４】同平面削成用カッタブロックを示すボデー展開図である。
【図５】第３の実施形態である平面削成用カッタブロックの単位カッタを示す側面図及び正面図である。
【図６】同平面削成用カッタブロックを示すボデー展開図である。
【符号の説明】
１０…平面削成用カッタブロック、２０…単位カッタ、２１…ボデー、２２…取付穴、２３…外周、２４ａ，２４ｂ…刃体、２５ａ，２５ｂ…チップ座、２６ａ，２６ｂ…切刃チップ、２７ａ，２７ｂ…刃室、２８，２９…窪み、２８ａ，２９ａ…底部、３０…単位カッタ、３１…ボデー、３３…外周、３４ａ〜３４ｃ…刃体、３６ａ〜３６ｃ…切刃チップ、３７ａ〜３７ｃ…刃室、３８ａ〜３８ｃ…窪み、４０…平面削成用カッタブロック、５０…単位カッタ、５１…ボデー、５３…外周、５４ａ〜５４ｄ…刃体、５６ａ〜５６ｄ…切刃チップ、５７ａ〜５７ｄ…刃室、５８ａ〜５８ｄ…窪み、６０…平面削成用カッタブロック、Ｓ…長溝。
【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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