カップ型回転工具およびカップ型回転工具の製造方法
【課題】使用時の強度を確保しつつより軽量化し易く、また、在庫の種類を減らすことが可能なカップ型回転工具を提供する。
【解決手段】カップ型回転工具２０は、回転駆動機構に設けた防塵カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を備えるカップ型回転工具であって、前記基板の周縁に固定された切削用のチップ２３と、前記基板の突出成形した凹部の平面に前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材２５と、を備えた構成とした。
【解決手段】カップ型回転工具２０は、回転駆動機構に設けた防塵カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を備えるカップ型回転工具であって、前記基板の周縁に固定された切削用のチップ２３と、前記基板の突出成形した凹部の平面に前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材２５と、を備えた構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の基板の中央部を突出させたカップ型回転工具およびカップ型回転工具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削刃や研削刃等のチップが円形の基板の周縁側に固定され、回転駆動機構の駆動軸に取り付けて回転駆動させて使用されるカッターやサンダー等の回転工具が多数知られている。回転工具には、平板円板形状の基板の周縁にチップが固定されたフラット型回転工具の他、中央部を突出させた基板の周縁にチップが固定されたカップ型回転工具がある（例えば、下記特許文献１、２参照）。カップ型回転工具は、回転駆動機構の駆動軸に固定するナット等を中央部の突出部分の内側に収納して装着できるため、回転工具の底面全体を加工面やその周囲の面に近接させることが可能で、隅部分の加工性や、また、広い加工面に対して効率的に作業を行うことができる。
【０００３】
このようなカップ型回転工具を製造するには、図６(ａ)〜(ｄ)に示すように、軟鉄の板材７０を円板形状の基板７１に形成し、機械加工により基板７１の中央に取付孔７２を形成すると共に周縁に溝７３などを形成し、つぎに、冷間プレスによりチップ７４となる粉体を基板の周縁の所定位置に仮固定する。そして、焼結作業により基板７１にチップ７４を一体に固定している。ここでは、基板とチップの結合は一体焼結で形成されているが、ロー付けやレーザ溶接の場合もある。そして、基板７１は、冷間プレスによりオフセットされている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６３４７９４号公報
【特許文献２】特許第４００９２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなカップ型回転工具は、以下に示すような問題点が存在した。
カップ型回転工具では、基板の中央部をオフセットさせなければならない。その場合、冷間プレスを行うことが一般的であり、曲げ加工性に優れる軟鉄を用いて製造していた。そのため、使用時の強度を確保するには、フラット型回転工具に比べて基板を厚肉に形成する必要があり、フラット型回転工具より重くなり易く、使用時に使用者や回転駆動機構への負荷が大きくなり易かった。
【０００６】
また、フラット型回転工具及びカップ型回転工具の何れも、メーカーで在庫する際、チップを固定しない基板の状態でストックされているが、フラット型回転工具とカップ型回転工具とで、それぞれ異なる材料、異なる形状、異なる板厚の基板をストックしなければならず、在庫の種類が多くなるため、少ない種類で対応できるような構成が望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、使用時の強度を確保しつつより軽量化し易く、また、在庫の種類を減らすことが可能なカップ型回転工具およびカップ型回転工具の製造方法と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】
【０００８】
前記課題を解決するため、カップ型回転工具は、回転駆動機構に設けた安全カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を供えるカップ型回転工具であって、前記基板の周縁に固定されたチップと、前記基板の突出成型した凹部の平面に前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材とを備え、前記凹部は前記駆動軸に取り付けられた前記取付手段の端側まで収納する穴深さに突出成形された構成とした。
【０００９】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、円形の基板の中央部が突出したカップ型回転工具が炭素鋼により形成されているので、強度を確保しつつカップ型回転工具の軽量化を図り易い。しかも、カップ型回転工具は、基板の突出した中央部に環状ボス部材を一体に固定しているので、基板の取付穴の基板の突出高さをスペーサの厚み分、少なくすることが可能である。そのため、変形し難い炭素鋼からなる基板を突出させる量を少なく抑えることができて製造し易い。さらに、カップ型回転工具は、カッターの構成あるいは砥石の構成としても、基板を被加工部材に対して平坦な状態で作業を行っても取付部材が凹部内に収納された状態となるため作業性にも優れている。
【００１０】
さらに、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、前記取付穴に連通穴を連通させた位置に、焼結材を介して前記基板と一体に固定された構成としてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、環状ボス部材の固定とチップの固定と基板の加工とを熱間プレスにより同時に行うことができ、熱間プレスによる基板の取付穴の精度が低下しても環状ボス部材の連通穴により精度を担保できるため、製造容易であり、使用時にはカップ型回転工具の良好な動作が可能である。
【００１２】
また、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、前記基板を熱間プレスにより中央部を突出させて形成した後に、その連通穴を基板の取付穴に連通させた状態で前記基板に固定された構成としたものである。
【００１３】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、基板を熱間プレス後にスペーサを固定されているので、スペーサの連通穴に熱間プレスの熱や応力が負荷されることがなく、精度を良好に製造でき、使用時にはカップ型回転工具の良好な動作が可能である。
【００１４】
さらに、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、焼結材により形成された構成としてもよい。
このように構成したことにより、カップ型回転工具は、例えば、基板を熱間プレスにより突出成形するオフセット加工を行う際に、基板の周縁に配置される切削用のチップと合わせて一つの工程で製造することができる。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、カップ型回転工具の製造方法は、回転駆動機構の駆動軸に取り付けて使用されると共に、炭素鋼により形成され、円板状の基板の中央部が突出した凹部を備えるカップ型回転工具の製造方法において、前記基板の中央に前記回転駆動機構の駆動軸に取り付ける取付穴を機械加工により形成する第１工程と、前記基板の周縁に冷間プレスにより切削用チップを仮固定する第２工程と、前記基板の取付穴に連通する連通穴を有する環状の環状ボス部材を、前記取付穴周囲の平面に焼結材を介して対面させて配置した状態で、熱間プレスにて加熱して前記基板の中央部に凹部を突出成型すると共に、当該熱間プレス中に前記チップを前記基板の周縁に一体に固定し、かつ、前記環状ボス部材を基板の中央部に一体に固定する第３工程と、を行う手順としている。
【００１６】
このような手順によれば、基板の中央部を熱間プレスにて突出させて成形するので、変形させ難い炭素鋼からなる基板であっても破損することなく突出させることが可能である。その際、熱間プレスにて基板を突出させるときに環状ボス部材を介しているので、環状ボス部材の高さ分の突出量を小さくできる。また、チップの焼結と基板の突出を同時に行うことで、製造工程の工程数を少なくできて製造が容易である。しかも、連通穴を有する環状のスペーサを熱間プレスにて基板を突出させて固定するため、基板に直接設けられている取付穴に比べて連通穴の精度が低下し難い。その結果、カップ型回転工具の基板をフラット型回転工具と同様に炭素鋼により薄肉に形成することが可能となり、使用時の強度を確保しつつカップ型回転工具の軽量化を図り易く、また、フラット型回転工具の基板と共通化することが可能で、在庫の種類を減らすことが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るカップ型回転工具は、基板を炭素鋼により形成するので、使用時の強度を確保しつつより軽量化し易く、また、在庫の種類を減らすことが可能である。
本発明に係るカップ型回転工具の製造方法によれば、切削チップの固定と、環状リングの固定と、基板の突出成形とを一つの工程で行うことができ、工程数を少なくすることができると共に、環状リングを介して基板の突出成形を行うので、基板の突出量を小さくでき、基板の加工による劣化を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、カップ型回転工具を装着した加工装置の要部を示す図であり、（ａ）は加工装置の平面図、（ｂ）は加工装置の取付軸位置を模式的に示す断面図、図２は、カップ型回転工具を示し、（ａ）は環状ボス部材の部分を外したときの分解図斜視図、（ｂ）は環状ボス部材を固定した状態の斜視図である。
【００１９】
＜加工装置＞
図１に示すように、加工装置１０は、回転駆動機構１１と、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取付ボルト（取付手段）１７により取り付けられたカップ型回転工具２０と、回転駆動機構１１に設けられた安全カバー１３とを備える。
【００２０】
回転駆動機構１１の駆動軸１５は、 安全カバー１３の内側に設置されており、カップ型回転工具２０の位置決め部１５ａと、雌ねじ１５ｂとを備える。この駆動軸１５には、位置決め部１５ａにカップ型回転工具２０の端面２０ａを当接させた状態で、取付ボルト１７をカップ型回転工具２０の他方の端面２０ｂ側から挿通させ、雌ねじ１５ｂに螺合することで、カップ型回転工具２０を取り付けられている。さらに、図１（ｂ）に示すように、安全カバー１３の上壁１３ａから駆動軸１５の下端である位置基め部１５ａまでの距離Ｌは、安全カバーの側壁１３ｂの下端より所定距離ｈだけ上方となるように設定されている。
【００２１】
＜安全カバー＞
安全カバー１３は ここでは カップ型回転工具２０の略半周を覆うように回転駆動機構１１に固定して設けられており、カップ型回転工具２０の半分の面を離間して覆う上壁１３ａと、カップ型回転工具２０の外周囲を離間して覆う側壁１３ｂとを備えている。そして、この安全カバー１３は、図１（ｂ）に示すように、安全カバー１３の上壁１３ａの下面から側壁１３ｂの下端までの距離Ｈが、駆動軸１５の下端より距離ｈ長くなるように設定されている。
【００２２】
＜カップ型回転工具＞
カップ型回転工具２０は、図２に示すように、円板形状の基板２１と、基板２１の周縁に固定された切削用のチップ２３と、基板２１の中央部に固定した環状ボス部材２５とを備える。
【００２３】
基板２１は、炭素鋼により形成されており、中央部には一方側に突出した突出部（凹部）２７が形成されている。突出部２７には、取付ボルト１７を挿通可能な取付穴２９と、取付穴２９の周囲に形成された平面３１とを備える。突出部２７の裏側には、取付ボルト１７の突出部位であるボルト頭（取付手段の端側）１７ｂが内部に収納される凹部３３が形成されており、取付穴２９の周囲がカップ型回転工具２０の他方の端面２０ｂを構成している。基板２１の周縁には、放射方向に複数の溝３５が形成され、隣接する溝３５間で基板の周縁に切削用のチップ２３が等間隔に配置されるように構成されている。なお、基板２１の素材は、炭素鋼であり、例えば、ＳＫＳ材、Ｓ２５Ｃ材あるいはＳ４５Ｃ材等の機械構造用炭素鋼、ＳＫ材等が使用される。そして、基板２１の厚みは、工具サイズ（直径）にもよるが、０．８〜３．０ｍｍの範囲で構成される。
【００２４】
基板２１の中央部の突出部２７は、後記する環状ボス部材２５の外径とほぼ同等の寸法にその平面３１の部分が形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、突出部２７の基板平面部分からの突出量（オフセット量）ｈ２は、後記する環状ボス部材２５の厚みｈ１と合わせた全体高さｈ３が１０割であるときに、ここではその内の２割から８割の高さの範囲となるように設定されている。なお、全体高さｈ３は、基板２１がカッター用である場合には、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より内側となる高さに構成され、また、基板２１が砥石用である場合には、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より外側となる高さに構成されることになる。突出部２７の突出量の割合が全体高さｈ３のうち２割を下回る（突出量が小さくなる）と、その内側にボルト頭１７ｂを収納して平面部分より下方に出っ張らないように固定できなくなる場合がある。また、突出部２７の突出量の割合が全体高さｈ３のうち８割を超えると、基板２１を加工するときに曲げ量が大きくなり基板にかかる負荷が大きくなり基板２１の厚みが小さくできなくなる。
【００２５】
環状ボス部材２５は、中央に厚さ方向に貫通する連通穴３７を有し、基板２１の突出部２７の平面３１に例えば、焼結リング３９により一体に強固に固定されている。焼結リング３９の中央にも厚さ方向に貫通する貫通穴４１が設けられており、環状ボス部材２５の連通穴３７は、焼結リング３９の貫通穴４１を介して、基板２１の取付穴２９と連通している。なお、環状ボス部材２５は、後記するように、基板２１の突出成形する際の工程で固定されることや、あるいは、基板２１を突出成形した後に、基板２１に固定される構成としても構わない。
【００２６】
また、環状ボス部材２５は、基板２１からの厚みｈ１が、突出部２７の突出高さｈ２と併せた高さｈ３を１０割としたときに、前記した突出量ｈ２に対応して、８割から２割の範囲となるように構成されている。この環状ボス部材２５の厚みｈ１は、その厚みの割合が８割より大きくなると、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２が小さくなり、ボルト頭１７ｂを収納できる高さを確保することができなくなる。また、環状ボス部材２５の厚みｈ１は、その厚みの割合が２割より小さくなると、基板２１の突出高さｈ２が大きくなり、基板２１を加工するときにと突出量（曲げ量）が大きくなってしまう。つまり、ここでは、突出量ｈ２あるいは環状ボス部材２５の厚みｈ１の一方が決まれば他方も決まることになる。
【００２７】
さらに、環状ボス部材２５は、予め環状に形成された金属材料を焼結リング３９を介して固定する構成であることや、あるいは、焼結金属のような粉状のものをコールドプレスにより環状に仮形成した状態から熱間プレスにより焼結することで環状に基板と一体に固定して形成する構成であっても構わない。この環状ボス部材２５は、基板２１の突出成形を行うときに合わせて基板２１に一体に固定されることで製造工程数を少なくするメリットがある。なお、環状ボス部材２５は、基板２１を突出成形して突出部２７を形成した後に、レーザ溶接あるいはスポット溶接等により基板２１に一体に固定する構成としてもよい。
【００２８】
このカップ型回転工具２０では、切削用としてカッターとなるチップ２３を一体に固定している状態をここでは示しているので、図１（ｂ）に示すように、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取り付けた状態では、安全カバー１３の高さＨに対して、チップ２３の位置が低くなり、高さＨの内側に入るように設置される。なお、図示していないが、切削用としての砥石となるチップを一体に固定する状態のカップ型回転工具では、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より、チップが下方となる位置に配置される構成となる。そのため、安全カバー１３は、その覆う領域も半周から全周に亘るように形成されることになる（図示せず）。
【００２９】
そのため、このカップ型回転工具２０では、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２と環状ボス部材２５の厚みｈ１とを併せた高さｈ３が、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取付ボルト１７により固定されたときに、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端の位置決め部１５ａからの高さｈと同等より小さく（短く：低く）形成されるか、あるいは、同一より大きく（長く：高く）形成されることになる。
【００３０】
また、カップ型回転工具２０は、カッターの構成とした場合、安全カバー１３の下端の近くにカッターの刃を設置するように構成できる。そして、カップ型回転工具２０の基板２１の突出部２７が、ボルト頭（取付手段の端側）１７ｂが収納できる深さに形成されているので、角切り、際切りの際、切込みを深くしても、被削物に接触し傷つかない形状となり、かつ、床面に近づけた状態で水平な切込みができるようになる。
【００３１】
＜カップ型回転工具の製造方法＞
つぎにカップ型回転工具２０の製造方法の一例を図３ないし図５を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｆ）は、カップ型回転工具の製造工程の一例について全体を模式的に示す模式図、図４（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｃ）を表すチップの仮固定の方法を模式的に示す模式図、図５（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｄ）、（ｅ）に表す熱間プレスの構成を拡大して模式的に示す模式である。
カップ型回転工具２０を製造するには、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、はじめに、円板状の平坦な基板２１を形成する第１工程と、図３（ｃ）に示すように形成した基板２１にチップ２３を仮固定する第２工程と、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、基板２１に突出部２７を突出成形すると共にチップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に一体に固定する第３工程とを備える。以下、各構成について説明する。
【００３２】
第１工程は、炭素鋼からなる材料を打ち抜き加工することで、中央に取付穴２９を有する円板状の板を形成し、その後、機械加工あるいは、取付穴２９と同時に、板の周縁に放射方向の溝３５を形成することで、平坦な基板２１を形成する工程である。この第１工程により形成した平坦な基板２１は、フラット型回転工具にも使用可能なものである。そのため、第１工程終了後の状態でストックしておいてもよく、需要に応じて、平坦な基板２１を第２工程以後の工程に供し、カップ型回転工具２０を製造してもよく、第１工程以後に、フラット型回転工具の製造工程に供してもよい。
【００３３】
第２工程は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、チップ成形用金型５０を用いて、平坦な基板２１の周縁で、金属粉末とダイヤ粒子との混合粉末を冷間プレスすることでチップ２３を成形すると共に仮固定する工程である。
【００３４】
この第２工程では、図４（ａ）に示すように、チップ成形用金型５０に平坦な基板２１を配置すると共に、位置決め治具５１を用いて平坦な基板２１を位置決め固定する。基板２１の周縁の溝３５間がチップ成形空間５３内に配置される。チップ成形空間５３内に金属粉末にダイヤ粒子を混合した混合粉末を充填する。その後、図４（ｂ）に示すように、チップ成形空間５３を型締めして冷間プレスすることで、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、平坦な基板２１の周縁部にチップ２３を成形し、成形と同時に基板２１に仮固定する。
【００３５】
第３工程は、図５（ａ）〜（ｃ）および図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、プレス成形型６０を用い、チップ２３が仮固定された基板２１を熱間プレスして突出部２７を突出成形すると共に突出部２７に環状ボス部材２５を一体に固定し、同時に基板２１にチップ２３を一体に固定する工程である。
【００３６】
この第３工程では、図５（ａ）に示すように、まず、プレス成形型６０の下型６０ａの突起部形成凹部６１ａに、予め作製した連通穴３７を有する環状ボス部材２５と、貫通穴４１を有する焼結リング３９とを配置し、プレス成形型６０の下型６０ａと上型６０ｂとの間に、チップ２３が仮固定された基板２１を配置する。このとき、基板２１の取付穴２９に位置決め治具６３を貫通させると共に、環状ボス部材２５の連通穴３７と焼結リング３９の貫通穴４１に位置決め治具６３を貫通させてそれぞれを位置決めすることで、基板２１の所定位置に焼結リング３９を介して環状ボス部材２５を対面させて配置する。また、上下型６０ａ、６０ｂのチップ加圧部６５ａ、６５ｂに対応する位置にチップ２３を配置する
【００３７】
その後、図５（ｂ）に示すように、下型６０ａと上型６０ｂとの間で、高温で、例えば８００℃〜９００℃の温度で熱間プレスする。そうすると、下型６０ａの突起部形成凹部６１ａと上型６０ｂの突起部形成凸部６１ｂとにより基板２１の中央部に突出部２７が成形され、同時に、突出部２７の取付穴２９周囲の平面に焼結リング３９を介して環状ボス部材２５が一体に固定される。また、上下型６０ａ、６０ｂのチップ加圧部６５ａ、６５ｂによりチップ２３が焼結されて基板２１の周縁に一体に固定される。
【００３８】
そして、図５（ｃ）および図３（ｆ）に示すように、プレス成形型６０から取り出すことで、カップ型回転工具２０が製造される。
【００３９】
以上のようなカップ型回転工具２０の製造方法によれば、基板２１の突出部２７を熱間プレスにより突出させて成形するので、硬質で軟鉄に比べて変形させ難い炭素鋼からなる基板２１であっても、破損することなく成形させることが可能である。
【００４０】
その際、熱間プレスにて基板２１を突出させるときに、チップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に一体に固定するので、工程数を少なくできて製造が容易である。同時に、チップ２３及び環状ボス部材２５を所定位置に配置して熱間プレスするため、これらの位置ズレが生じ難く、チップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に精度よく固定することが可能である。
【００４１】
しかも、連通穴３７が予め精度よく形成されている環状ボス部材２５を、熱間プレスにて基板２１を変形させて固定するため、基板２１に直接設けられている取付穴２９に比べて、連通穴３７の精度が低下し難い。
【００４２】
その結果、カップ型回転工具２０の基板２１をフラット型回転工具と同様に炭素鋼により薄肉に形成することが可能であり、使用時の強度を確保しつつカップ型回転工具２０の軽量化を図り易く、使用時に使用者や回転駆動機構１１への負荷を少なくできる。
また、熱間プレスにより突出部２７を突出成形する前の基板２１を、フラット型回転工具の基板と共通化することが可能であるため、在庫の種類を減らすことが可能である。
【００４３】
また、このカップ型回転工具２０が安全カバー１３の内側に取り付けられるものであり、基板２１の突出高さｈ２と環状ボス部材２５の厚みｈ１とを併せた高さｈ３が、基板２１の周縁に固定されたチップ２３を安全カバー１３の側壁１３ｂに対して所定位置に配置させる高さとなっているので、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２を環状ボス部材２５の厚みｈ１の分、低くすることが可能である。そのため、変形し難い炭素鋼からなる基板２１を突出させて変形させる量を少なく抑えることができ、製造し易い。
【００４４】
なお、上記実施の形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上記では、平坦な基板２１を熱間プレスして突出部２７を成形する際に、環状ボス部材２５を基板２１の突出部２７に一体に固定した例について説明したが、環状ボス部材２５は基板２１を熱間プレスにより突出部２７を形成した後で、連通穴３７を基板２１の取付穴２９に連通させた状態で基板２１にレーザ溶接あるいはスポット溶接等の適宜な手段で固定しても、本発明のカップ型回転工具を製造することは可能である。
【００４５】
また、前記した説明では、基板２１に環状ボス部材２５を焼結リング３９を介在させて熱間プレスすることで基板２１と環状ボス部材２５とを固着したが、焼結リング３９を用いず、焼結用の金属粉末を基板２１と環状ボス部材２５との間に介在させて熱間プレスすることで固着させてもよい。更に、前記した説明では、基板２１に予め作製した環状ボス部材２５を固着したが、環状ボス部材２５を熱間プレス時に金属粉末から成形あらかじめ仮成形しておき、その仮成形した環状ボス部材２５を焼結して基板２１に一体に固定することも可能である。
【００４６】
また、上記では、平坦な基板２１を熱間プレスして突出部２７を成形する際に、焼結用の金属粉末とダイヤ粒子との混合粉末を成形してチップ２３を成形すると共に、基板２１の周縁に固定した例について説明したが、予め作製されたチップ２３を用いてもよく、突出部２７の成形とは別にチップ２３を基板２１の周縁に固定してもよい。
【００４７】
更に、上記では、カップ型回転工具２０を回転駆動機構１１に取り付けるための取付部材として取付ボルト１７を用いた例について説明したが、特に限定されるものではなく、回転駆動機構１１の駆動軸１５に雄ねじが設けられていれば、ナット等であってもよく、その他の取付手段であってもよい。
【００４８】
また、上記では、安全カバー１３として、カップ型回転工具２０の略半周を覆う例について説明したが、カップ型回転工具２０の全周を覆うものであってもよく、被覆する領域は特に限定されない。
なお、この回転駆動機構１１の駆動軸１５には、カップ型回転工具２０を離脱させた状態で、図示しないフラット型回転工具を交換装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るカップ型回転工具を装着した加工装置の要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はカップ型回転工具の装着部位を示す断面図である。
【図２】本発明に係るカップ型回転工具を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係るカップ型回転工具の製造工程の一例について全体を模式的に説明する模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ｃ）に表すチップの仮固定の方法を模式的に示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ｄ）、（ｅ）に表す熱間プレスの構成を拡大して模式的に示す模式図である。
【図６】従来のカップ型回転工具の製造工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ 回転駆動機構
１３ 安全カバー
１３ａ 上壁
１３ｂ 側壁
１５ 駆動軸
１７ 取付ボルト（取付手段）
２０ カップ型回転工具
２１ 基板
２３ チップ
２５ 環状ボス部材
２７ 突出部（凹部）
２９ 取付穴
３１ 平面
３７ 連通穴
３９ 焼結リング（焼結材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の基板の中央部を突出させたカップ型回転工具およびカップ型回転工具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削刃や研削刃等のチップが円形の基板の周縁側に固定され、回転駆動機構の駆動軸に取り付けて回転駆動させて使用されるカッターやサンダー等の回転工具が多数知られている。回転工具には、平板円板形状の基板の周縁にチップが固定されたフラット型回転工具の他、中央部を突出させた基板の周縁にチップが固定されたカップ型回転工具がある（例えば、下記特許文献１、２参照）。カップ型回転工具は、回転駆動機構の駆動軸に固定するナット等を中央部の突出部分の内側に収納して装着できるため、回転工具の底面全体を加工面やその周囲の面に近接させることが可能で、隅部分の加工性や、また、広い加工面に対して効率的に作業を行うことができる。
【０００３】
このようなカップ型回転工具を製造するには、図６(ａ)〜(ｄ)に示すように、軟鉄の板材７０を円板形状の基板７１に形成し、機械加工により基板７１の中央に取付孔７２を形成すると共に周縁に溝７３などを形成し、つぎに、冷間プレスによりチップ７４となる粉体を基板の周縁の所定位置に仮固定する。そして、焼結作業により基板７１にチップ７４を一体に固定している。ここでは、基板とチップの結合は一体焼結で形成されているが、ロー付けやレーザ溶接の場合もある。そして、基板７１は、冷間プレスによりオフセットされている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６３４７９４号公報
【特許文献２】特許第４００９２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなカップ型回転工具は、以下に示すような問題点が存在した。
カップ型回転工具では、基板の中央部をオフセットさせなければならない。その場合、冷間プレスを行うことが一般的であり、曲げ加工性に優れる軟鉄を用いて製造していた。そのため、使用時の強度を確保するには、フラット型回転工具に比べて基板を厚肉に形成する必要があり、フラット型回転工具より重くなり易く、使用時に使用者や回転駆動機構への負荷が大きくなり易かった。
【０００６】
また、フラット型回転工具及びカップ型回転工具の何れも、メーカーで在庫する際、チップを固定しない基板の状態でストックされているが、フラット型回転工具とカップ型回転工具とで、それぞれ異なる材料、異なる形状、異なる板厚の基板をストックしなければならず、在庫の種類が多くなるため、少ない種類で対応できるような構成が望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、使用時の強度を確保しつつより軽量化し易く、また、在庫の種類を減らすことが可能なカップ型回転工具およびカップ型回転工具の製造方法と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】
【０００８】
前記課題を解決するため、カップ型回転工具は、回転駆動機構に設けた安全カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を供えるカップ型回転工具であって、前記基板の周縁に固定されたチップと、前記基板の突出成型した凹部の平面に前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材とを備え、前記凹部は前記駆動軸に取り付けられた前記取付手段の端側まで収納する穴深さに突出成形された構成とした。
【０００９】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、円形の基板の中央部が突出したカップ型回転工具が炭素鋼により形成されているので、強度を確保しつつカップ型回転工具の軽量化を図り易い。しかも、カップ型回転工具は、基板の突出した中央部に環状ボス部材を一体に固定しているので、基板の取付穴の基板の突出高さをスペーサの厚み分、少なくすることが可能である。そのため、変形し難い炭素鋼からなる基板を突出させる量を少なく抑えることができて製造し易い。さらに、カップ型回転工具は、カッターの構成あるいは砥石の構成としても、基板を被加工部材に対して平坦な状態で作業を行っても取付部材が凹部内に収納された状態となるため作業性にも優れている。
【００１０】
さらに、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、前記取付穴に連通穴を連通させた位置に、焼結材を介して前記基板と一体に固定された構成としてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、環状ボス部材の固定とチップの固定と基板の加工とを熱間プレスにより同時に行うことができ、熱間プレスによる基板の取付穴の精度が低下しても環状ボス部材の連通穴により精度を担保できるため、製造容易であり、使用時にはカップ型回転工具の良好な動作が可能である。
【００１２】
また、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、前記基板を熱間プレスにより中央部を突出させて形成した後に、その連通穴を基板の取付穴に連通させた状態で前記基板に固定された構成としたものである。
【００１３】
このような構成によれば、カップ型回転工具は、基板を熱間プレス後にスペーサを固定されているので、スペーサの連通穴に熱間プレスの熱や応力が負荷されることがなく、精度を良好に製造でき、使用時にはカップ型回転工具の良好な動作が可能である。
【００１４】
さらに、前記したカップ型回転工具において、前記環状ボス部材は、焼結材により形成された構成としてもよい。
このように構成したことにより、カップ型回転工具は、例えば、基板を熱間プレスにより突出成形するオフセット加工を行う際に、基板の周縁に配置される切削用のチップと合わせて一つの工程で製造することができる。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、カップ型回転工具の製造方法は、回転駆動機構の駆動軸に取り付けて使用されると共に、炭素鋼により形成され、円板状の基板の中央部が突出した凹部を備えるカップ型回転工具の製造方法において、前記基板の中央に前記回転駆動機構の駆動軸に取り付ける取付穴を機械加工により形成する第１工程と、前記基板の周縁に冷間プレスにより切削用チップを仮固定する第２工程と、前記基板の取付穴に連通する連通穴を有する環状の環状ボス部材を、前記取付穴周囲の平面に焼結材を介して対面させて配置した状態で、熱間プレスにて加熱して前記基板の中央部に凹部を突出成型すると共に、当該熱間プレス中に前記チップを前記基板の周縁に一体に固定し、かつ、前記環状ボス部材を基板の中央部に一体に固定する第３工程と、を行う手順としている。
【００１６】
このような手順によれば、基板の中央部を熱間プレスにて突出させて成形するので、変形させ難い炭素鋼からなる基板であっても破損することなく突出させることが可能である。その際、熱間プレスにて基板を突出させるときに環状ボス部材を介しているので、環状ボス部材の高さ分の突出量を小さくできる。また、チップの焼結と基板の突出を同時に行うことで、製造工程の工程数を少なくできて製造が容易である。しかも、連通穴を有する環状のスペーサを熱間プレスにて基板を突出させて固定するため、基板に直接設けられている取付穴に比べて連通穴の精度が低下し難い。その結果、カップ型回転工具の基板をフラット型回転工具と同様に炭素鋼により薄肉に形成することが可能となり、使用時の強度を確保しつつカップ型回転工具の軽量化を図り易く、また、フラット型回転工具の基板と共通化することが可能で、在庫の種類を減らすことが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るカップ型回転工具は、基板を炭素鋼により形成するので、使用時の強度を確保しつつより軽量化し易く、また、在庫の種類を減らすことが可能である。
本発明に係るカップ型回転工具の製造方法によれば、切削チップの固定と、環状リングの固定と、基板の突出成形とを一つの工程で行うことができ、工程数を少なくすることができると共に、環状リングを介して基板の突出成形を行うので、基板の突出量を小さくでき、基板の加工による劣化を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、カップ型回転工具を装着した加工装置の要部を示す図であり、（ａ）は加工装置の平面図、（ｂ）は加工装置の取付軸位置を模式的に示す断面図、図２は、カップ型回転工具を示し、（ａ）は環状ボス部材の部分を外したときの分解図斜視図、（ｂ）は環状ボス部材を固定した状態の斜視図である。
【００１９】
＜加工装置＞
図１に示すように、加工装置１０は、回転駆動機構１１と、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取付ボルト（取付手段）１７により取り付けられたカップ型回転工具２０と、回転駆動機構１１に設けられた安全カバー１３とを備える。
【００２０】
回転駆動機構１１の駆動軸１５は、 安全カバー１３の内側に設置されており、カップ型回転工具２０の位置決め部１５ａと、雌ねじ１５ｂとを備える。この駆動軸１５には、位置決め部１５ａにカップ型回転工具２０の端面２０ａを当接させた状態で、取付ボルト１７をカップ型回転工具２０の他方の端面２０ｂ側から挿通させ、雌ねじ１５ｂに螺合することで、カップ型回転工具２０を取り付けられている。さらに、図１（ｂ）に示すように、安全カバー１３の上壁１３ａから駆動軸１５の下端である位置基め部１５ａまでの距離Ｌは、安全カバーの側壁１３ｂの下端より所定距離ｈだけ上方となるように設定されている。
【００２１】
＜安全カバー＞
安全カバー１３は ここでは カップ型回転工具２０の略半周を覆うように回転駆動機構１１に固定して設けられており、カップ型回転工具２０の半分の面を離間して覆う上壁１３ａと、カップ型回転工具２０の外周囲を離間して覆う側壁１３ｂとを備えている。そして、この安全カバー１３は、図１（ｂ）に示すように、安全カバー１３の上壁１３ａの下面から側壁１３ｂの下端までの距離Ｈが、駆動軸１５の下端より距離ｈ長くなるように設定されている。
【００２２】
＜カップ型回転工具＞
カップ型回転工具２０は、図２に示すように、円板形状の基板２１と、基板２１の周縁に固定された切削用のチップ２３と、基板２１の中央部に固定した環状ボス部材２５とを備える。
【００２３】
基板２１は、炭素鋼により形成されており、中央部には一方側に突出した突出部（凹部）２７が形成されている。突出部２７には、取付ボルト１７を挿通可能な取付穴２９と、取付穴２９の周囲に形成された平面３１とを備える。突出部２７の裏側には、取付ボルト１７の突出部位であるボルト頭（取付手段の端側）１７ｂが内部に収納される凹部３３が形成されており、取付穴２９の周囲がカップ型回転工具２０の他方の端面２０ｂを構成している。基板２１の周縁には、放射方向に複数の溝３５が形成され、隣接する溝３５間で基板の周縁に切削用のチップ２３が等間隔に配置されるように構成されている。なお、基板２１の素材は、炭素鋼であり、例えば、ＳＫＳ材、Ｓ２５Ｃ材あるいはＳ４５Ｃ材等の機械構造用炭素鋼、ＳＫ材等が使用される。そして、基板２１の厚みは、工具サイズ（直径）にもよるが、０．８〜３．０ｍｍの範囲で構成される。
【００２４】
基板２１の中央部の突出部２７は、後記する環状ボス部材２５の外径とほぼ同等の寸法にその平面３１の部分が形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、突出部２７の基板平面部分からの突出量（オフセット量）ｈ２は、後記する環状ボス部材２５の厚みｈ１と合わせた全体高さｈ３が１０割であるときに、ここではその内の２割から８割の高さの範囲となるように設定されている。なお、全体高さｈ３は、基板２１がカッター用である場合には、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より内側となる高さに構成され、また、基板２１が砥石用である場合には、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より外側となる高さに構成されることになる。突出部２７の突出量の割合が全体高さｈ３のうち２割を下回る（突出量が小さくなる）と、その内側にボルト頭１７ｂを収納して平面部分より下方に出っ張らないように固定できなくなる場合がある。また、突出部２７の突出量の割合が全体高さｈ３のうち８割を超えると、基板２１を加工するときに曲げ量が大きくなり基板にかかる負荷が大きくなり基板２１の厚みが小さくできなくなる。
【００２５】
環状ボス部材２５は、中央に厚さ方向に貫通する連通穴３７を有し、基板２１の突出部２７の平面３１に例えば、焼結リング３９により一体に強固に固定されている。焼結リング３９の中央にも厚さ方向に貫通する貫通穴４１が設けられており、環状ボス部材２５の連通穴３７は、焼結リング３９の貫通穴４１を介して、基板２１の取付穴２９と連通している。なお、環状ボス部材２５は、後記するように、基板２１の突出成形する際の工程で固定されることや、あるいは、基板２１を突出成形した後に、基板２１に固定される構成としても構わない。
【００２６】
また、環状ボス部材２５は、基板２１からの厚みｈ１が、突出部２７の突出高さｈ２と併せた高さｈ３を１０割としたときに、前記した突出量ｈ２に対応して、８割から２割の範囲となるように構成されている。この環状ボス部材２５の厚みｈ１は、その厚みの割合が８割より大きくなると、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２が小さくなり、ボルト頭１７ｂを収納できる高さを確保することができなくなる。また、環状ボス部材２５の厚みｈ１は、その厚みの割合が２割より小さくなると、基板２１の突出高さｈ２が大きくなり、基板２１を加工するときにと突出量（曲げ量）が大きくなってしまう。つまり、ここでは、突出量ｈ２あるいは環状ボス部材２５の厚みｈ１の一方が決まれば他方も決まることになる。
【００２７】
さらに、環状ボス部材２５は、予め環状に形成された金属材料を焼結リング３９を介して固定する構成であることや、あるいは、焼結金属のような粉状のものをコールドプレスにより環状に仮形成した状態から熱間プレスにより焼結することで環状に基板と一体に固定して形成する構成であっても構わない。この環状ボス部材２５は、基板２１の突出成形を行うときに合わせて基板２１に一体に固定されることで製造工程数を少なくするメリットがある。なお、環状ボス部材２５は、基板２１を突出成形して突出部２７を形成した後に、レーザ溶接あるいはスポット溶接等により基板２１に一体に固定する構成としてもよい。
【００２８】
このカップ型回転工具２０では、切削用としてカッターとなるチップ２３を一体に固定している状態をここでは示しているので、図１（ｂ）に示すように、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取り付けた状態では、安全カバー１３の高さＨに対して、チップ２３の位置が低くなり、高さＨの内側に入るように設置される。なお、図示していないが、切削用としての砥石となるチップを一体に固定する状態のカップ型回転工具では、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端より、チップが下方となる位置に配置される構成となる。そのため、安全カバー１３は、その覆う領域も半周から全周に亘るように形成されることになる（図示せず）。
【００２９】
そのため、このカップ型回転工具２０では、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２と環状ボス部材２５の厚みｈ１とを併せた高さｈ３が、回転駆動機構１１の駆動軸１５に取付ボルト１７により固定されたときに、安全カバー１３の側壁１３ｂの下端の位置決め部１５ａからの高さｈと同等より小さく（短く：低く）形成されるか、あるいは、同一より大きく（長く：高く）形成されることになる。
【００３０】
また、カップ型回転工具２０は、カッターの構成とした場合、安全カバー１３の下端の近くにカッターの刃を設置するように構成できる。そして、カップ型回転工具２０の基板２１の突出部２７が、ボルト頭（取付手段の端側）１７ｂが収納できる深さに形成されているので、角切り、際切りの際、切込みを深くしても、被削物に接触し傷つかない形状となり、かつ、床面に近づけた状態で水平な切込みができるようになる。
【００３１】
＜カップ型回転工具の製造方法＞
つぎにカップ型回転工具２０の製造方法の一例を図３ないし図５を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｆ）は、カップ型回転工具の製造工程の一例について全体を模式的に示す模式図、図４（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｃ）を表すチップの仮固定の方法を模式的に示す模式図、図５（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｄ）、（ｅ）に表す熱間プレスの構成を拡大して模式的に示す模式である。
カップ型回転工具２０を製造するには、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、はじめに、円板状の平坦な基板２１を形成する第１工程と、図３（ｃ）に示すように形成した基板２１にチップ２３を仮固定する第２工程と、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、基板２１に突出部２７を突出成形すると共にチップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に一体に固定する第３工程とを備える。以下、各構成について説明する。
【００３２】
第１工程は、炭素鋼からなる材料を打ち抜き加工することで、中央に取付穴２９を有する円板状の板を形成し、その後、機械加工あるいは、取付穴２９と同時に、板の周縁に放射方向の溝３５を形成することで、平坦な基板２１を形成する工程である。この第１工程により形成した平坦な基板２１は、フラット型回転工具にも使用可能なものである。そのため、第１工程終了後の状態でストックしておいてもよく、需要に応じて、平坦な基板２１を第２工程以後の工程に供し、カップ型回転工具２０を製造してもよく、第１工程以後に、フラット型回転工具の製造工程に供してもよい。
【００３３】
第２工程は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、チップ成形用金型５０を用いて、平坦な基板２１の周縁で、金属粉末とダイヤ粒子との混合粉末を冷間プレスすることでチップ２３を成形すると共に仮固定する工程である。
【００３４】
この第２工程では、図４（ａ）に示すように、チップ成形用金型５０に平坦な基板２１を配置すると共に、位置決め治具５１を用いて平坦な基板２１を位置決め固定する。基板２１の周縁の溝３５間がチップ成形空間５３内に配置される。チップ成形空間５３内に金属粉末にダイヤ粒子を混合した混合粉末を充填する。その後、図４（ｂ）に示すように、チップ成形空間５３を型締めして冷間プレスすることで、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、平坦な基板２１の周縁部にチップ２３を成形し、成形と同時に基板２１に仮固定する。
【００３５】
第３工程は、図５（ａ）〜（ｃ）および図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、プレス成形型６０を用い、チップ２３が仮固定された基板２１を熱間プレスして突出部２７を突出成形すると共に突出部２７に環状ボス部材２５を一体に固定し、同時に基板２１にチップ２３を一体に固定する工程である。
【００３６】
この第３工程では、図５（ａ）に示すように、まず、プレス成形型６０の下型６０ａの突起部形成凹部６１ａに、予め作製した連通穴３７を有する環状ボス部材２５と、貫通穴４１を有する焼結リング３９とを配置し、プレス成形型６０の下型６０ａと上型６０ｂとの間に、チップ２３が仮固定された基板２１を配置する。このとき、基板２１の取付穴２９に位置決め治具６３を貫通させると共に、環状ボス部材２５の連通穴３７と焼結リング３９の貫通穴４１に位置決め治具６３を貫通させてそれぞれを位置決めすることで、基板２１の所定位置に焼結リング３９を介して環状ボス部材２５を対面させて配置する。また、上下型６０ａ、６０ｂのチップ加圧部６５ａ、６５ｂに対応する位置にチップ２３を配置する
【００３７】
その後、図５（ｂ）に示すように、下型６０ａと上型６０ｂとの間で、高温で、例えば８００℃〜９００℃の温度で熱間プレスする。そうすると、下型６０ａの突起部形成凹部６１ａと上型６０ｂの突起部形成凸部６１ｂとにより基板２１の中央部に突出部２７が成形され、同時に、突出部２７の取付穴２９周囲の平面に焼結リング３９を介して環状ボス部材２５が一体に固定される。また、上下型６０ａ、６０ｂのチップ加圧部６５ａ、６５ｂによりチップ２３が焼結されて基板２１の周縁に一体に固定される。
【００３８】
そして、図５（ｃ）および図３（ｆ）に示すように、プレス成形型６０から取り出すことで、カップ型回転工具２０が製造される。
【００３９】
以上のようなカップ型回転工具２０の製造方法によれば、基板２１の突出部２７を熱間プレスにより突出させて成形するので、硬質で軟鉄に比べて変形させ難い炭素鋼からなる基板２１であっても、破損することなく成形させることが可能である。
【００４０】
その際、熱間プレスにて基板２１を突出させるときに、チップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に一体に固定するので、工程数を少なくできて製造が容易である。同時に、チップ２３及び環状ボス部材２５を所定位置に配置して熱間プレスするため、これらの位置ズレが生じ難く、チップ２３及び環状ボス部材２５を基板２１に精度よく固定することが可能である。
【００４１】
しかも、連通穴３７が予め精度よく形成されている環状ボス部材２５を、熱間プレスにて基板２１を変形させて固定するため、基板２１に直接設けられている取付穴２９に比べて、連通穴３７の精度が低下し難い。
【００４２】
その結果、カップ型回転工具２０の基板２１をフラット型回転工具と同様に炭素鋼により薄肉に形成することが可能であり、使用時の強度を確保しつつカップ型回転工具２０の軽量化を図り易く、使用時に使用者や回転駆動機構１１への負荷を少なくできる。
また、熱間プレスにより突出部２７を突出成形する前の基板２１を、フラット型回転工具の基板と共通化することが可能であるため、在庫の種類を減らすことが可能である。
【００４３】
また、このカップ型回転工具２０が安全カバー１３の内側に取り付けられるものであり、基板２１の突出高さｈ２と環状ボス部材２５の厚みｈ１とを併せた高さｈ３が、基板２１の周縁に固定されたチップ２３を安全カバー１３の側壁１３ｂに対して所定位置に配置させる高さとなっているので、基板２１の突出部２７の突出高さｈ２を環状ボス部材２５の厚みｈ１の分、低くすることが可能である。そのため、変形し難い炭素鋼からなる基板２１を突出させて変形させる量を少なく抑えることができ、製造し易い。
【００４４】
なお、上記実施の形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上記では、平坦な基板２１を熱間プレスして突出部２７を成形する際に、環状ボス部材２５を基板２１の突出部２７に一体に固定した例について説明したが、環状ボス部材２５は基板２１を熱間プレスにより突出部２７を形成した後で、連通穴３７を基板２１の取付穴２９に連通させた状態で基板２１にレーザ溶接あるいはスポット溶接等の適宜な手段で固定しても、本発明のカップ型回転工具を製造することは可能である。
【００４５】
また、前記した説明では、基板２１に環状ボス部材２５を焼結リング３９を介在させて熱間プレスすることで基板２１と環状ボス部材２５とを固着したが、焼結リング３９を用いず、焼結用の金属粉末を基板２１と環状ボス部材２５との間に介在させて熱間プレスすることで固着させてもよい。更に、前記した説明では、基板２１に予め作製した環状ボス部材２５を固着したが、環状ボス部材２５を熱間プレス時に金属粉末から成形あらかじめ仮成形しておき、その仮成形した環状ボス部材２５を焼結して基板２１に一体に固定することも可能である。
【００４６】
また、上記では、平坦な基板２１を熱間プレスして突出部２７を成形する際に、焼結用の金属粉末とダイヤ粒子との混合粉末を成形してチップ２３を成形すると共に、基板２１の周縁に固定した例について説明したが、予め作製されたチップ２３を用いてもよく、突出部２７の成形とは別にチップ２３を基板２１の周縁に固定してもよい。
【００４７】
更に、上記では、カップ型回転工具２０を回転駆動機構１１に取り付けるための取付部材として取付ボルト１７を用いた例について説明したが、特に限定されるものではなく、回転駆動機構１１の駆動軸１５に雄ねじが設けられていれば、ナット等であってもよく、その他の取付手段であってもよい。
【００４８】
また、上記では、安全カバー１３として、カップ型回転工具２０の略半周を覆う例について説明したが、カップ型回転工具２０の全周を覆うものであってもよく、被覆する領域は特に限定されない。
なお、この回転駆動機構１１の駆動軸１５には、カップ型回転工具２０を離脱させた状態で、図示しないフラット型回転工具を交換装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るカップ型回転工具を装着した加工装置の要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はカップ型回転工具の装着部位を示す断面図である。
【図２】本発明に係るカップ型回転工具を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係るカップ型回転工具の製造工程の一例について全体を模式的に説明する模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ｃ）に表すチップの仮固定の方法を模式的に示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ｄ）、（ｅ）に表す熱間プレスの構成を拡大して模式的に示す模式図である。
【図６】従来のカップ型回転工具の製造工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ 回転駆動機構
１３ 安全カバー
１３ａ 上壁
１３ｂ 側壁
１５ 駆動軸
１７ 取付ボルト（取付手段）
２０ カップ型回転工具
２１ 基板
２３ チップ
２５ 環状ボス部材
２７ 突出部（凹部）
２９ 取付穴
３１ 平面
３７ 連通穴
３９ 焼結リング（焼結材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動機構に設けた安全カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を備えるカップ型回転工具であって、
前記基板の周縁に固定された切削用のチップと、
前記基板の突出成型した凹部の平面に、前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材と、を備え、
前記凹部は前記駆動軸に取り付けられた前記取付手段の端側まで収納する穴深さに突出成形されたことを特徴とするカップ型回転工具。
【請求項２】
前記環状ボス部材は、前記取付穴に連通穴を連通させた位置に、焼結材を介して前記基板と一体に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項３】
前記環状ボス部材は、前記基板を熱間プレスにより中央部を突出成型により形成された後に、その連通穴を基板の取付穴に連通させた状態で前記基板に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項４】
前記環状ボス部材は、焼結材により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項５】
回転駆動機構の駆動軸に取り付けて使用されると共に、炭素鋼により形成され、円板状の基板の中央部が突出した凹部を備えるカップ型回転工具の製造方法において、
前記基板の中央に前記回転駆動機構の駆動軸に取り付ける取付穴を機械加工により形成する第１工程と、
前記基板の周縁に冷間プレスにより切削用チップを仮固定する第２工程と、
前記基板の取付穴に連通する連通穴を有する環状の環状ボス部材を、前記取付穴周囲の平面に焼結材を介して対面させて配置した状態で、熱間プレスにて加熱して前記基板の中央部に凹部を突出成型すると共に、当該熱間プレス中に前記チップを前記基板の周縁に一体に固定し、かつ、前記環状ボス部材を基板の中央部に一体に固定する第３工程と、を行うことを特徴とするカップ型回転工具の製造方法。
【請求項１】
回転駆動機構に設けた安全カバーの内側に設置した駆動軸に取付手段により取り付けられて使用されると共に、炭素鋼により形成された円板状の基板の中央部が突出成型された凹部を備えるカップ型回転工具であって、
前記基板の周縁に固定された切削用のチップと、
前記基板の突出成型した凹部の平面に、前記取付穴に連通穴を連通させて一体に固定した環状ボス部材と、を備え、
前記凹部は前記駆動軸に取り付けられた前記取付手段の端側まで収納する穴深さに突出成形されたことを特徴とするカップ型回転工具。
【請求項２】
前記環状ボス部材は、前記取付穴に連通穴を連通させた位置に、焼結材を介して前記基板と一体に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項３】
前記環状ボス部材は、前記基板を熱間プレスにより中央部を突出成型により形成された後に、その連通穴を基板の取付穴に連通させた状態で前記基板に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項４】
前記環状ボス部材は、焼結材により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカップ型回転工具。
【請求項５】
回転駆動機構の駆動軸に取り付けて使用されると共に、炭素鋼により形成され、円板状の基板の中央部が突出した凹部を備えるカップ型回転工具の製造方法において、
前記基板の中央に前記回転駆動機構の駆動軸に取り付ける取付穴を機械加工により形成する第１工程と、
前記基板の周縁に冷間プレスにより切削用チップを仮固定する第２工程と、
前記基板の取付穴に連通する連通穴を有する環状の環状ボス部材を、前記取付穴周囲の平面に焼結材を介して対面させて配置した状態で、熱間プレスにて加熱して前記基板の中央部に凹部を突出成型すると共に、当該熱間プレス中に前記チップを前記基板の周縁に一体に固定し、かつ、前記環状ボス部材を基板の中央部に一体に固定する第３工程と、を行うことを特徴とするカップ型回転工具の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−４２４７５（Ｐ２０１０−４２４７５Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０８０９０（Ｐ２００８−２０８０９０）
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００１４２９１９）株式会社呉英製作所 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００１４２９１９）株式会社呉英製作所 (21)
【Ｆターム（参考）】
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