(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒部分と、
前記円筒部分の外周に延在する複数の円周状に間隔があけられた螺旋状の溝とを含む工業用木工機械用のカッタヘッドであって、
前記溝はその溝に沿って間隔があけられている複数のブレードユニット取付孔部と、各孔部用のブレードユニットと、取り外し可能ブレードユニットの一つをそれぞれの前記取付孔部に取り外し可能に固定する締結具とを含み、
それぞれの前記ブレードユニット取付孔部は、
二つの内側に対向する壁と、一方の壁に一つの取付ポイントを、他方の壁に二つの取付ポイントを有して三つの離隔された取付ポイントが設けられている三角ポケットと、
ブレードユニットの一つを固定する前記締結具を受容するように構成される各ポケットに配置される穴とを備え、
各ブレードユニットは三角形状で、平坦で滑らかな底面と、ブレードエッジと二つの側面とを有し、前記ブレードエッジが他の前記取付孔部のブレードエッジと揃うように配置されて略連続した螺旋状のブレードを形成するように構成される、工業用木工機械用のカッタヘッド。
【請求項２】
前記内側に対向する壁は、物品の切断中にカッタヘッドに作用する力に三つの取付ポイントを介して対抗するように構成される、請求項１に記載のカッタヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載するカッタヘッドのブレード交換方法であって、
ブレードユニット取付孔部からブレードユニットを取り外し、
交換用ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に各孔部が備える三つの別々の取付ポイントに対して取付ける、カッタヘッドのブレード交換方法。
【請求項４】
第一の内側に対向する壁における一つの取付ポイントと、第二の内側に対向する壁における二つの取付ポイントとに対して前記ブレードユニットの側面を付勢する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
物品の切断中にカッタヘッドに作用する力に対抗するように配置された壁における二つの取付ポイントに対して前記ブレードユニットの一つの側面を付勢する、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
＜発明の分野＞
本発明は螺旋状カッタに関する。特に、本発明はJohn S. Stewartの米国特許第５、６０３、３６５号と第５、７３８、１５６号で開示される種類の改良された螺旋状カッタに関し、それらは本出願に援用されている。
【０００２】
＜本発明の背景及び概要＞
Stewartの米国特許第５、６０３、３６５号、第５、７３８、１５６号、及びそれらに引用されている従来技術の文献は、螺旋状のカッタヘッドと、そのカッタヘッドの螺旋状配列へのインサートの装着と、特に開示されているカッタやブレードユニットとの特性を教示する目的で本明細書に援用されている。例えば、米国特許第５、６０３、３６５号の図５を参照すると、隆起部分３９の一辺に沿って形成されたカッティングエッジ３８を有する三角形のカッタ或いはブレードユニット２４を示している。ブレードユニットは、カッタ内の三角孔部や凹部の平らな隆起部分３０に係合或いは当接する側面３２を有する。これら従来の特許で指摘されるように、ブレードユニット２４は、ダイアモンド、セラミック、カーバイド、高コバルト合金、高速度鋼等を含む群から選択される材料から形成することができる。米国特許第５、６０３、３６５号に開示される円筒カッタやカッタヘッドインサートは、比較的簡単に製造される通常の鉄から作成可能である。米国特許第５、７３８、１５６号の図５と図６は、個々のブレードユニット２４が円筒カッタの螺旋パターンに形成された三角凹部に直接取付けられる好ましい構造を示す。
【０００５】
Stewartの米国特許第５、６０３、３６５号と第５、７３８、１５６号で示される構成は大変優れていることがわかったが、本発明は絶えず繰り返し使用可能な高品質カッタヘッドの製造能力が著しく増加しためざましい構成を提供する。従来例の米国特許第５、６０３、３６５号と第５、７３８、１５６号の開示から理解されるように、本発明では円筒カッタの周りに螺旋状のカッティングエッジが設けられて、そのエッジは螺旋状に配置された凹部に収容される複数の三角ブレードユニットで形成される。本発明は、米国特許第５、６０３、３６５号と第５、７３８、１５６号に開示されるように、側面３２を二つの平面にではなく、三点に対して取付けることにより三角ブレードユニットの取付けを改善するとともに、位置決めにおける精度や繰返し精度を高める。
【０００６】
従って、本発明は、略円筒部分と、円筒部分に延在する複数の円周状に間隔があけられた溝とを含む工業用木工機械用のカッタヘッドを提供する。溝は複数のブレードユニット取付孔部を含む。それぞれのブレードユニット取付孔部は穴と離隔された取付ポイントとを備える。穴は、ブレードユニットをそれぞれの取付孔部に取り外し可能に固定する締結具を受容する。それぞれのブレードユニットは少なくとも一つブレードエッジを備え、ブレードエッジが別の取付孔部内のブレードユニットのブレードエッジと揃うように構成される。上記により、各ブレードユニットが少なくとも一つの離隔された取付ポイントに固定されるときに略螺旋状のブレードが形成される。
【０００７】
カッタヘッドには、二つの内側に対向する壁と、一方の壁に一つの取付ポイントと他方の壁に二つの取付ポイントと、計三つの離隔された取付ポイントが設けられた三角ポケットの螺旋配列も設けることができる。
【０００８】
更に、ブレードユニットを固定する前記締結具を受容する穴を各ポケットは備える。
【０００９】
各ブレードユニットは三角で、平らで滑らかな底面と、ブレードエッジと二つの側面とを有し、前記ブレードエッジが他の前記取付孔部内のブレードエッジと揃うように配置される。前述のように、各ブレードユニットが、カッタヘッドの取付孔部に固定されて、側面が取付ポイントに当接するように三角形ポケットに設置されると、略螺旋状のブレードが形成される。
【００１０】
工業用木工機械用のカッタヘッドのブレード交換方法が提供される。前記カッタヘッドは、略円筒部分と、前記円筒部分の外周からカッタヘッド本体へ延在する複数の円周上に間隔があけられた溝とを含む。前記溝は、取り外し可能ブレードユニットを収容するようになっている複数の取り外し可能ブレードユニット用取付孔部を含む。本方法では、前記ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に固定する締結具を緩め、前記ブレードユニット取付孔部からブレードユニットを取り外す。本方法は更に、前記ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に挿入して交換用ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に取付けて、各ブレードユニットの表面を各取付孔部の位置決めポイントに付勢する。前記ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に固定するようにねじを締め付けることで、前記カッタヘッドに固定されたブレードユニットで略螺旋状のブレードを形成する。
【００１１】
更なる工業用木工機械用のカッタヘッドのブレード交換方法では、前記ブレードユニット取付孔部からブレードユニットを取り外し、交換用ブレードユニットを前記ブレードユニット取付孔部に取付けて各孔部内の三つの他の取付ポイントに対して取付ける。
【００１２】
以上、本発明の好適な実施形態につき詳細に説明してきたが、添付した請求の範囲によって定められる本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更・置換・交換が可能であることを理解すべきである。
【００１３】
本発明およびその利点をより完全に理解するために、添付した図面と併せてまたこれらに限定されずに、以下の説明をここで参照する。対応する参照符号はこれらの図面において同様の部分を指示する。本明細書の例示は本発明の一実施例を示し、この例示は本発明の範囲をどのようにも限定するものではない。
【００１４】
図面の詳細な説明
図１から図４は、平らな隆起部分３０を有する凹部或いは三角形ポケット２８を有するカッタヘッド１０の従来例を示す。カッタヘッドには軸方向に延出するスタブ軸端１１と、中間部分１３と、その中間部分１３から軸方向に延出する本体１６とが設けられる。円筒体１６には円周方向に間隔があけられた螺旋配列の溝或いはくぼみ１７が設けられる。
【００１５】
ブレードユニット２４には凹部の平らな側面３０にそれぞれ係合する平らな側面３２が設けられている（図２から図４を参照）。図１に示すように、凹部或いはポケット２８はカッタヘッド１０の円筒体の周りに螺旋パターンで配列されていることが分かる。このカッタヘッドは米国特許第５、７３８、１５６号の図６にも示されている。各三角ブレードユニット２４にはカッティングエッジ３８が設けられており、好ましくは湾曲したエッジを持つように研削されている。米国特許第５、７３８、１５６号で説明されるように三角凹部２８に三角ブレードユニット２４が装填されると、各々が直線であるエッジ３８は、螺旋状のカッタブレード１２を形成する。図示する実施例では、螺旋状のカッタブレード１２は約３０度のつる巻角１９を成す。しかし、このようなカッタヘッドには従来のどのようなつる巻角でも十分であると理解される。
【００１６】
図５と図６を参照すると、図５で最良に示されるように、本発明において側面１３０を有するポケット１２８には同様のカッタブレード２４が使用できる。二つの側面１３０の一方には二つのポイント１４８、１５０が設けられ、他方の側面１３０には一つのポイント１６０が設けられる。図示する実施例において二つのポイント１４８、１５０が設けられる側面は、物品（図示しない）が切断される方向と略反対方向に移動するように、カッタヘッドに配置される。本発明に基づいて、側面１３０は様々な構成を持つ取付ポイント、取付ランド、や突起部分を設けるように変更できると理解される。さらに分かるように、下記の実施例で前記の「ポイント」１４８、１５０、１６０は、本質的に側面３２が当接される個別のランドや突起部分である。
【００１７】
図６に記述されるようにブレードユニット２４が壁１３０に対向し、従来例であるStewartの米国特許第５、６０３、３６５号と第５、７３８、１５６号に基づいて締結要素２６が使用されてブレードユニットが定位置に保持される場合、ブレードユニットはしっかりと正確に配置されてカッタエッジ３８を隣接するカッタエッジ３８と適切に整列させ、前述のようにカッタヘッド円筒１０の外周に螺旋状のカッティングエッジ１２を設けるようにする。
本願発明の一実施形態によると、二つの側面３２の一方を一つのポイント１６０に対して取付け、もう一方の側面３２を二つのポイント１４８、１５０に対して取付けることで、繰返し精度が実質的に著しく増加することが判明した。ブレードユニット２４には、滑らかで平らな凹部の表面で滑動する、滑らかで平らな底面が設けられている。ブレードユニット２４の側面３２での三点（ポイント１４８、１５０、１６０）接触により、位置決めにおける精度と繰返し精度が得られる。この三点取付システムは、カーバイドブレードのベンダーにより一般的に提供されるカッタ２４のばらつきを取り除く。典型的なばらつきがある場合でも、本発明の三点取付によりブレードユニットが正確に配置される。
ブレード２４等の三角ブレードを用いた三点取付が好ましいが、異なる形状のブレードが正確に三つの間隔を置いたポイントに対して配置され、ブレードを螺旋状に配置された凹部に配置することもできる。好ましくは、カッタは機械加工或いは別の方法で形成され、凹部は平らな上向き面が設けられ、その平面に滑動する平らで滑らかな底面を持ち三点に当接するブレードユニットを受け入れる。
【００１８】
実施例
本発明は下記の実施例を参照しながら説明される。本実施例は、本発明の原理が実施例において実施可能である代表的な例としてのみの意味を持つ。更に、本実施例は本発明を網羅的に表現しようとするものではない。また、本実施例は本明細書に例示される詳細な形態に本発明を限定しようとするものでもない。
【００１９】
図５ではポイント１４８、１５０、１６０は、参照番号２００、２０１（凹部１８１も参照）で示すように、０．０２０インチ（０．０５１センチメートル）外側に突出する。ポイント１４８、１５０は、参照番号２１０に示されるように、０．１３４２インチ（０．３４１センチメートル）の間隔離れている。ポイント１４８は参照番号２４０に示されるように幅を０．１５６８インチ（０．３９８センチメートル）とする。ポイント１５０は、参照番号２２０に示されるように、幅を０．０８７６インチ（０．２２３センチメートル）とする。ポイント１６０は、参照番号２７０に示されるように、幅を０．２３７８インチ（０．６０４センチメートル）とする。凹部２７２は参照番号２７３に示されるように半径を０．３００インチ（０．７６２センチメートル）とする。また、凹部１８０は参照番号２７３に示されるように半径を０．２５００インチ（０．６３５センチメートル）とする。
【００２０】
以上、本発明の好適な手段、材料、実施形態につき詳細に説明してきたが、前述の記載から当業者は本発明の主要な特性を簡単に理解することができ、添付した請求の範囲によって定められる本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更・置換・交換が可能であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Stewartの米国特許第５、７３８、１５６号の図６に示すカッタヘッドの側面図である。
【図２】  図６に示すStewartの米国特許第５、７３８、１５６号の個々のブレードユニットの拡大斜視図である。
【図３】  カッタヘッドインサートが凹部より離隔されている、図１と図２のカッタヘッド凹部とカッタヘッドインサートとの詳細図である。
【図４】  カッタヘッドインサートが凹部に配置されている、図３のカッタヘッド凹部とカッタヘッドインサートとの詳細図である。
【図５】  カッタヘッドインサートがカッタヘッド凹部から分離している、改良されたカッタヘッド凹部を有する図１のカッタヘッドの詳細図である。
【図６】  カッタヘッドが改良された凹部に配置される、図５のカッタヘッドの詳細図である。
【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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