カッター

【課題】カッターの基板外周の凹状開口部の形状が、外側に開口していても、切刃部が飛散しにくいカッターを提供する。
【解決手段】円板状の基板１の中央に電動工具のスピンドルに接続する接続用の軸孔２が設けられ、基板１の外周部３に所定間隔で凹状に形成した複数の凹状開口部４が設けられ、この凹状開口部４を埋めるように砥粒を有する切刃部５が形成されたカッター１０であって、前記凹状開口部４の開口周縁部４ａには、前記切刃部１４を係止する凹凸部５が設けられたことを特徴とするカッターである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート、石材、瓦、タイル等のワークを切断するカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カッター（切断工具ともいう）は、円板状であり、電動工具であるディスクグラインダ等のハンドグラインダのスピンドルに装着され、ワークの切断加工に利用されている。従来のカッターを図７に示す。図７（ａ）は従来のカッターを示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｅ部の拡大図である。
図７（ａ）に示すように、従来のカッター２０は、円板状の基板２１の外周部２３に、切刃部（チップ）２５が所定間隔で隙間を設けて接合されている。この切刃部２５には、ダイヤモンド粒子等の超硬砥粒が混入されており、切断するワークに対し、充分な硬度を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、クーラント水をかけない乾式による切断加工の場合、従来のカッターの基板２１の厚みを、より鋭いシャープな切れ味を求めてより薄くすると、切刃部２５から伝達される切削熱により、外周部２３の温度が上昇し、この外周部２３の熱膨張によって基板２１が延びてしまう。そのため、カッターは、熱応力によって外周部２３が波打つようになって、使用できなくなるという問題があった。
そこで、従来、前記した問題を解決したものとして、基板の外周部に凹状開口部を設けたものが提案されている。
図８は外周部に凹状開口部を設けた基板を示す部分拡大図である。図８に示すように、基板２１の外周部２３に凹状開口部２４を設け、その凹状開口部２４に切刃部２５を係合させ、基板２１の外周にリング状の連続した切刃部２５が形成されている。
【特許文献１】特開２００３−１５９６５６号（段落番号００１３〜００２４、図１〜図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図８に示すカッターは、凹状開口部２４が外側に開口しており、切刃部２５に亀裂が生じた場合、切刃部２５が飛散しやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記のような問題点を解決するために創案されたものであり、カッターの基板外周の凹状開口部の形状が外側に開口していても、切刃部が飛散しにく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】
【０００６】
このような課題を解決すべく創案された請求項１の発明に係るカッター（１０）は、円板状の基板（１）の中央に電動工具のスピンドルに接続する接続用の軸孔（２）が設けられ、前記基板（１）の外周部（３）に所定間隔で凹状に形成した複数の凹状開口部（４）が設けられ、この凹状開口部（４）を埋めるように砥粒を有する切刃部（１４）が形成されたカッター（１０）であって、前記凹状開口部（４）の開口周縁部（４ａ）には、前記切刃部（１４）を係止する凹凸部（５）が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカッター（１０）において、前記基板（１）の外周部（３）の所定位置に配置された前記凹状開口部（４）は、前記軸孔（２）の中心に向かって開口深さ（Ｌ₂）を他の凹状開口部（４）の開口深さ（Ｌ₁）より深く形成した凹状大深開口部（７）とし、
前記凹状大深開口部（７）の開口周縁部（７ａ）には、前記基板の外周端（３ａ）から所定深さにおいて、切刃部（１７）を係止する凹凸部（５）が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のカッター（１０）において、前記凹状大深開口部が複数設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、カッターは、凹状開口部の開口周縁部には、切刃部を係止する凹凸部が設けられたことから、この凹凸部に切刃部が噛み込み、加工中に切刃部に亀裂が発生し難くなると共に、この凹凸部が抜け止めとなって飛散を防止することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、カッターは、凹状開口部と、開口深さが大きい凹状大深開口部が設けられたことにより、請求項１の効果と併せて、凹状大深開口部がワークとの接触の際、基板を保護する基板保護材の役目を果たすことができるので、ワークと基板とが常時接触をすることを避けることができる。そのため、カッターは、切削熱による基板の変形を防止することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、凹状大深開口部を複数設けたことにより、シャープな切削ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１実施の形態＞
図１（ａ）はカッターの基板の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すａ部の詳細を示す拡大図である。図１（ａ）に示すように、ダイヤモンドカッターと呼ばれるカッター１０は、円板状の基板１と、切刃部１４（図２参照）とから構成されている。
基板１は、例えば、直径がφ１０６ｍｍ、厚みが０．８ｍｍ程の薄い鋼板であり、中央にはディスクグラインダのスピンドルに接続する接続用の軸孔２が形成されている。また、８個の孔９が設けられ、スリット９ａが形成されている。さらに、円板状の基板１の外周部３には複数の凹状開口部４，４…が設けられている。ここでは円周方向に２０分割された２０ヶ所に、凹状開口部４が形成されている。
【００１３】
凹状開口部４は、図１（ｃ）に拡大して示すように、凹状開口部４の開口周縁部４ａには、切刃部１４を係止する凹凸部５が設けられている。この凹凸部５は、開口周縁部４ａに複数の凸部を設けて凹凸部５を形成してもよいし、開口周縁部４ａに複数の凹部を設けて凹凸部５を形成してもよい。所定間隔で凹凸部５を形成している。
凹状開口部４の大きさ（開口幅Ｗ×開口深さＬ₁）は、例えば、１２ｍｍ×８ｍｍであり、この開口側壁となる位置である開口深さＬ₁の８ｍｍの範囲に四角形をした凸部が、それぞれ２個ずつ、形成されている。つまり、凸部または凹部の大きさ（短辺×長辺）は、１ｍｍ×２ｍｍであり、２ｍｍの隙間である。
また、凹状開口部４の底部にも２個の凸部により凹凸部５が形成されている。この底部の凹凸部５を形成する凸部または凹部の大きさも前記した同じ大きさ（１ｍｍ×２ｍｍ）である。この凹凸部５を形成する凸部または凹部の形状は図１では四角形であるが、この四角形（正方形、ひし形、台形等）の形状以外の形であってもよい。
【００１４】
図２（ａ）は第１実施の形態のカッターの平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｂ部拡大図である。
切刃部１４は、凹状開口部４を埋めるように、例えば、ダイヤモンド粒子を混入した切刃部１４を接合し、熱処理によって、基板１の外周部３に融着して形成されている。
これにより、カッター１０の凹状開口部４の形状が、外側に開口していても、この凹状開口部４の開口周縁部４ａに形成した凹凸部５（図１（ｃ）参照）に切刃部１４が噛み込むため、切刃部１４に亀裂が生じても飛散しにくくなる。
【００１５】
また、図２（ｃ）に示すように、凹凸部５の側面部５ａ，５ａ…により遠心力Ｆを受けるため、切刃部１４は飛散することがない。その結果、カッター１０の基板１外周の凹状開口部４の形状が、外側に開口していても、切刃部１４の飛散はしない。
なお、凹状開口部４を埋めるように、とは、図２（ｃ）に示すように、凹状開口部４の開口周縁部４ａの回りの表面ｆ（ハッチング部）を含めた領域を埋めることをいう。
【００１６】
ここで、図５と図２を使用して、カッター１０の動作を説明する。
図５はカッターの使用方法を示す斜視図である。図５に示すように、カッター１０の装着用の軸孔にディスクグラインダ１３のスピンドル１１を挿入し、ナット１２で固定する。ベース（図略）の上にタイル１５を固定し、回転起動のスイッチを入れてカッター１０を回転させる。
図２（ａ）に示すように、基板１の外周部３には凹状に形成した凹状開口部４が設けられ、この凹状開口部４を埋めるように砥粒１８（図２（ｃ）参照）を有する切刃部１４が、凹状開口部４の表面ｆに融着されている。切刃部１４がワークに接触して切断が開始すると、カッター１０は切削する切刃の接線方向と送り方向に切削抵抗を受け、さらに、カッター１０には切刃部１４には外側に向かって回転速度Ｖの２乗に比例する遠心力Ｆが発生する。
そこで、ワークを切り込んで行く途中に、例えば、イレギュラーな操作によって、横荷重を受け、切刃部１４に亀裂が発生した場合、この切刃部１４の砥粒間結合による結合力は絶たれ、接着力は凹状開口部４の表面ｆに融着した融着力のみとなるが、凹凸部５の側面部５ａがこの遠心力Ｆを受けるため、切刃部１４は飛散することがない。
カッター１０はダイヤモンドカッターであり、切刃部１４は飛散する心配がないため、重切削ができ、しかも短時間で切断ができる。また、切刃が薄いため切れ味がシャープで、しかも、切断面の仕上りがきれいで体裁が良く、見栄えの良い切断ができる。
【００１７】
＜第２実施の形態＞
図３（ａ）はカッターの基板の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｃ部の詳細を示す拡大図である。この第２実施の形態と前記第１実施の形態との相違点は、図３（ａ）に示すように、外周部３に形成された凹状開口部４の中に開口部の深さを深くした凹状大深開口部７が４個配置されている点である。
なお、すでに説明した構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
凹状大深開口部７は、図３（ｃ）に示すように、凹状開口部４を基板１の中心に向かって掘り下げて深く開口したものである。凹状開口部７の大きさは、Ｗ×Ｌ₂である。この凹状大深開口部７を形成する開口側壁となる開口周縁部７ａの位置には、凹凸部５が設けられている。凹凸部５の凹部または凸部の大きさ（短辺×長辺）は、例えば、ここでは１．５ｍｍ×２ｍｍである。凹凸部５を形成することによって、
凹状開口部４の開口幅Ｗと開口深さＬ₂の大きさ（Ｗ×Ｌ₂）は、例えば、１２ｍｍ×２１ｍｍであり、この開口深さＬ₃の２１ｍｍの外周部寄りに四角形をした凸部が３個ずつ、形成されている。
また、凹状開口部７の底部にも２個の凸部が設けられ、凹凸部５が形成されている。
【００１９】
この凹状大深開口部７を中心に向かって深く開口する理由は、中心部付近まで切刃部１７を設けることによって、ワークと基板１とが接触しようとした際、基板１が接触する前に切刃部１７が接触して基板１の保護をするためである。したがって、基板１の厚み（例えば、０．８ｍｍ）に対して、切刃部１７の厚み（図４（ｂ）参照）は１．２ｍｍと若干厚くなっている。凹状大深開口部７の配置は４等分割にして４個を配置したが、それ以外の分割であってもよい。
【００２０】
図４（ａ）は第２実施の形態のカッターの平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｄ部拡大図である。図４（ａ）に示すように、この第２実施の形態においては、凹状開口部４が４個置きに凹状大深開口部７が１個ずつ配置され、切刃部１７が形成されている。
切刃部１４は、前記同様であり、個々の凹状開口部４に、例えば、ダイヤモンド粒子を混入した切刃部１４を接合し、熱処理によって、融着されて形成されている。
切刃部１７もまた、個々の凹状大深開口部７に、ダイヤモンド粒子を混入した切刃部１７を接合し、熱処理によって、融着されて形成されている。
これにより、中心部に延びた切刃部１７は、ワークとの接触の際、ワークが基板１と接触する前に切刃部１７が接触するため、基板１を保護する基板保護材の役目を果たすことができるので、ワークとの常時接触を避けることができる。
【００２１】
図４（ｃ）に示すように、凹凸部５に切刃部１７が噛み込み、凹凸部５の側面部５ａ，５ａ…によりこの遠心力Ｆを受けるため、切刃部１７は飛散することがない。その結果、カッター１０の基板１外周の凹状開口部７の形状が、外側に開口していても、切刃部１７の飛散はしない。
【００２２】
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。
図６（ａ）〜（ｈ）は、凹状開口部に設けられた凹凸部の変形例を示す拡大図である。図６（ａ）に示すように、丸型の凸部から形成された凹凸部５₁とすることや、図６（ｂ）に示すように、丸型の凹部から形成された凹凸部５₂であってもよい。また、図６（ｃ）に示すように、三角形の凸部から形成された凹凸部５₃とすることや、図６（ｄ）に示すように、三角形を上下に反転した凸部から形成された凹凸部５₄としても構わない。さらに、図６（ｅ）に示すように、二等辺三角形の凸部から形成された凹凸部５₅とすることや、図６（ｆ）に示すように、二等辺三角形の頂部が丸まめ、底部を丸めた凹凸部５₆としてもよい。また、図６（ｇ）に示すように、台形の凸部から形成された凹凸部５₇とすることや、図６（ｈ）に示すように、Ｔ溝、Ｌ字状から形成された凹凸部５₈としてもよい。
このように、本願発明の凹凸部の形状は四角形状に限定するものではなく、この他の形状であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）はカッターの基板の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すａ部拡大図である。
【図２】（ａ）は第１実施の形態のカッターの平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｂ部拡大図である。
【図３】（ａ）はカッターの基板の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｃ部拡大図である。
【図４】（ａ）は第２実施の形態のカッターの平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示す変形例の拡大図である。
【図５】カッターの使用方法を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、凹状開口部に設けられた凹凸部の変形例を示す拡大図である。
【図７】（ａ）は従来のカッターを示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すｅ部拡大図である。
【図８】外周部に凹状開口部を設けた基板を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２４】
１基板
２軸孔
３外周部
３ａ外周端
４凹状開口部
４ａ開口周縁部
５凹凸部
５ａ側面部
９孔
９ａスリット
７凹状大深開口部
７ａ開口周縁部
１０カッター
１４，１７切刃部
１８砥粒

【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の基板の中央に電動工具のスピンドルに接続する接続用の軸孔が設けられ、前記基板の外周部に所定間隔で凹状に形成した複数の凹状開口部が設けられ、この凹状開口部を埋めるように砥粒を有する切刃部が形成されたカッターであって、
前記凹状開口部の開口周縁部には、前記切刃部を係止する凹凸部が設けられたことを特徴とするカッター。
【請求項２】
前記基板の外周部の所定位置に配置された前記凹状開口部は、前記軸孔の中心に向かって開口深さを他の凹状開口部の開口深さより深く形成した凹状大深開口部とし、
前記凹状大深開口部の開口周縁部には、前記基板の外周端から所定深さにおいて、切刃部を係止する凹凸部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のカッター。
【請求項３】
前記凹状大深開口部が複数設けられたことを特徴とする請求項２に記載のカッター。

【図１】