JP3455224B2 - 角度グラインダ用アクセサリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、材料を切削して所定の形状にするのに使用
される、製作された刃を有するタイプのディスク状の切
削回転工具に関し、特に、本発明は、手持ちの角度グラ
インダに付属して使用されるように構成された切削ブレ
ード等の、角度グラインダ用アクセサリに関する。

発明の背景 固体物品の製造や修理においては、所望の形状を得る
ために素材から材料を選択的に除去することが多い。例
えば、建築される家が非長方形の場合、ぴったりとした
適合状態を得るために建築業者は梁から少量の木材を削
り取り、鋳造品を製造する場合、鋳物工場では成形用型
の間のスプルー（sprue）やジョイントから余分な金属
を除去し、木彫家は彫刻を作るために木材を選択的に削
り、板金業者は自動車パネルの疵を埋めているプラスチ
ックの充填材を除去して、その外形がパネルの元の外形
と同じになるようにこれを修復し、ボートの製造業者
は、船体を成形又は修理する際に何キログラムもの材
料、例えば鉛入りのグラスファイバを削り取る。

特に研摩手段によってこの選択的な材料除去を行う場
合には、かなりの労力と研摩材の消費を必要とする。こ
の作業はきわめて遅い。そして、多くの問題と、潜在的
毒性や発癌性並びに爆発性を有する細かい粉塵による健
康上のリスクとが存在する。更に、グラスファイバを含
む粉塵は、特に肺にとって危険である。

本発明の目的は、固体材料を選択的に除去するための
改良された回転カッターを提供し、或いは、少なくと
も、大衆に対して有用な選択を提供することにある。

発明の概要 第１の態様によれば、本発明は、実質的にディスクの
形状と同じ形状を有すると共に、回転軸を有し、且つ角
度グラインダの芯軸に取付け可能な回転自在な工具を具
えたグラインダ用のアクセサリーであって、回転自在な
前記工具は、工具の周縁部又はその近傍に少なくとも一
つの作業域を具え、該工具の作業域から実質的に内側に
向かって静止手段が延在し、該静止手段は作業域から前
記回転軸に沿って異なるグラインダ用のアクセサリーで
ある。

関連する態様によれば、本発明は、前記静止手段が、
回転自在な前記工具上にこれと同軸に支持されているグ
ラインダ用のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、前記静止手段が、
回転自在な前記工具の凸面をなす作業域の一部を有し、
更に、作業域と回転軸との間に設置された少なくとも一
つの擦過表面を具えていることを特徴とするグラインダ
用のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、前記静止手段が、
角度グラインダ上に支持されて、回転自在な前記工具を
越えて支持されるように移動する固定の擦過表面又はノ
ーズを具えていることを特徴とするグラインダ用のアク
サセリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、少なくとも一つの
前記作業域が、回転自在な前記工具の許容表面内に少な
くとも一つの領域を具え、該許容表面は、その周縁から
実質的に半径の最初の1/3にわたって作業表面を越えて
内側に延在していることを特徴とするグラインダ用のア
クセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在な前記工
具の作業域が少なくとも一つの切削歯を有し、各切削歯
は、前記工具の半径方向に隣接する表面と実質的に同一
面をなす平面内に位置する少なくとも一つの切削エッジ
を有し、更に各切削歯は、工具の半径方向に隣接する前
記表面から、直径の３％までの高さだけ突出し、各歯の
切削深さを限定していることを特徴とするグラインダ用
のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、各切削歯が更に歯
擦過表面又はゲージ表面を有し、該擦過表面は少なくと
も歯の切削域まで外側に突出し、これによって、各歯の
切削深さを限定していることを特徴とするグラインダ用
のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在な前記工
具の作業域が、一群の短い突起を担持した少なくとも一
つの硬化表面を具え、該硬化表面は、回転自在な前記工
具の少なくとも一方の面に少なくとも一つのセクターを
具え、該セクターに隣接して擦過表面が設けられ、各セ
クターから回転自在な前記工具の表面を構成する平面内
に延在していることを特徴とするグラインダ用のアクセ
サリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、前記切削区域が、
回転自在な前記工具の一方の面の少なくとも一部及び／
又はエッジにコーティングされた硬質の粒状材料を含む
マトリックスからなる研削表面であることを特徴とする
グラインダ用のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在な前記工
具のディスクを貫通して少なくとも一つの観察用孔が設
けられ、その中の少なくとも一つの観察用孔は、工具が
回転する際に気流を発生させるのにも役立つことを特徴
とするグラインダ用のアクセサリーを含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在なスピン
ドルと切削工具との間に加えられるトルクが実質的に所
定量を越えた場合、両者の間を解放するグリップ手段又
はクラッチ手段を具えた装着用の中央凹孔が設けられて
いることを特徴とするグラインダ用のアクセサリーを含
む。

関連する態様によれば、本発明は、前記装着用中央凹
孔が振動を減少させる弾性装着手段を具えていることを
特徴とするグラインダ用のアクセサリーを含む。

別の態様によれば、本発明は、表面を成形するのに使
用される手持ち型グラインダシステムであって、回転自
在なスピンドル上に装着された回転自在な切削工具と、
該切削工具上に設けられた前記表面から材料を削ること
のできる作用接触域と、静止手段（静止域）とを具え、
該静止手段は、使用時にグラインダシステムが前記静止
域によって被加工材の上に静止し、次に前記作用接触位
置の方に更に傾いて該作用接触域と被加工表面とを係合
させる際に、該グラインダシステムの成形作用の制御を
可能にする手持ち型グラインダシステムである。

関連する態様によれば、本発明は、回転軸受け手段を
具えた別の擦過表面を有し、該擦過表面は回転自在な前
記切削工具とは別個に回転するように構成されている前
記手持ち型グラインダシステムを含む。

関連する態様によれば、本発明は、成形処理に続いて
回転自在な切削工具の材料の少なくとも一部に対して硬
化処理を行って歯を製作する、回転自在な前記切削工具
を含む。

関連する態様によれば、本発明は、歯が別の硬質材料
で作られ、回転自在な前記切削工具に固定される回転自
在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、各歯が実質的に半
径方向に配列された拘束取付け具内にスライド可能に装
着され、回転する際に歯が遠心力によって被加工材の表
面に保持され、切削エッジが磨耗するにつれて更に前進
可能に構成されている回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、研削面が、硬質材
料からなる畝又はぎざぎざを有する表面を、成形された
切削工具の少なくとも一方の面上のセクター上に固定し
て設けられ、擦過表面が中間のセクター上に設けられて
いる前記手持ち型グラインダシステム用の回転自在な前
記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、硬質材料からなる
３〜12個のセクターが設けられている前記手持ち型グラ
インダシステム用の回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在な前記切
削工具の研削表面が、硬質粒子を含む研削マトリックス
を切削工具の一方の面の少なくとも一部及びそのエッジ
に固定することによって設けられる前記手持ち型グライ
ンダシステム用の回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、前記研削表面が回
転自在な前記切削工具の一方の面上に設けられている回
転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、各歯が孔又はスロ
ートのエッジ上に装着され、該孔又はスロート内に被加
工表面から除去された削り屑等が入るように構成された
回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、各スロートが、使
用時に前記孔やスロート内に保持された削り屑を分断す
ることのできる内側に突出した部材を具えている回転自
在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、工具を貫通して少
なくとも一つの観察用孔が設けられ、少なくとも一つの
該観察用孔が、工具の回転中に気流を生じる機能を持つ
ように構成されている前記手持ち型グラインダシステム
用の回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、前記観察用孔の少
なくとも一つのエッジが切削エッジとして機能するよう
に成形され、処理されている回転自在な前記切削工具を
含む。

関連する態様によれば、本発明は、回転自在なスピン
ドルに装着されるように構成された、中央装着孔が設け
られた前記手持ち型グラインダシステム用の回転自在な
前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、装着用の前記中央
凹孔が、回転自在なスピンドルと切削工具との間に加え
られるトルクが所定量を越えると両者間の係合を解除す
るクラッチ手段を具えている回転自在な前記切削工具を
含む。

関連する態様によれば、本発明は、装着用の前記中央
凹孔が、偏心によって生じる振動を減少可能な弾性装着
手段を具えている回転自在な前記切削工具を含む。

関連する態様によれば、本発明は、外周又はその近傍
に切削エッジを有する少数の鋭い歯と該歯による少数の
擦過表面とを担持したディスクを具え、120mm径のディ
スクの場合、前記切削エッジは前記擦過表面を２〜3mm
未満だけ越えて突出している、角度グラインダ用のアク
セサリーを含む。

更に別の態様によれば、本発明は、外周又はその近傍
に切削エッジを有する少数の鋭い歯と該歯による少数の
擦過表面とを担持したディスクを具え、120mm径のディ
スクの場合、前記切削エッジは前記擦過表面を2mm未満
だけ越えて突出している回転自在な切削工具を含む。好
ましくは、前記歯はディスクの周囲の３か所に設けられ
ている。各歯はスロートを具え、該スロートはディスク
の外周まで延在していることが望ましい。前記スロート
は削り屑を捕捉する手段を具えていることが望ましい。
スロートは、使用時に空気を移動させて削り屑を制御す
ることができるような形状をなしていることが望まし
い。

前記擦過表面はディスク自体の材料で作られ、実際の
歯として中心から等距離の箇所に設けられることが望ま
しい。擦過表面は硬質材料からなる歯又はインサートに
隣接していることが望ましい。ディスク装着手段は、芯
軸及びナットの外形に適合する形状を有する特殊形状の
凹孔を有することが望ましい。前記ナットは、静摩擦を
利用してディスクを把持する手段を含むが、回転シャフ
トの駆動手段を損傷する恐れのあるトルク以下のトルク
でこれを解放するようになっていることが望ましい。デ
ィスクは通常の角度グラインダと共に使用されるように
構成されていることが望ましい。他の動力駆動の回転装
置と共に使用されるように構成されていることが望まし
い。この角度グラインダは、削り屑を制御するためのガ
ードを具えていることが望ましい。

更に別の態様によれば、本発明は、（ａ）前記ディス
クを角度グラインダ等に固定し、（ｂ）角度グラインダ
のモーターに動力を与え、（ｃ）該ディスクを被加工材
に対して（歯が接触しないように）小さな角度をなして
保持し、大きな角度になるように傾けて歯を適宜な深さ
まで係合させ、（ｄ）被加工材を回転するディスクの孔
を通じて観察しながら、切削ディスクを使用者側に牽引
して移動させる各ステップからなる、材料の成形方法を
含む。

本発明の更に他の態様によれば、作業及び非作業表面
を有する回転自在なディスクが提供され、該ディスクは
前記作業表面上に少なくとも一つの切削箇所即ち歯を有
している。切削歯の数は１〜21個が好ましい。カッター
上に３個の歯が設けられることが、更に望ましい。

前記ディスクは角度グラインダのスピンドル即ち芯軸
上に取付けられるように構成されていることが望まし
く、この目的のために、該ディスクはねじ山付きの装着
用中央孔を有する。該中央孔の周縁はディスクの内面の
方にくぼんでいることが望ましい。ディスクは軟鋼で作
られることが望ましいが、硬化可能な金属又はプラスチ
ック材料で作ることもできる。ディスクは、加圧ダイキ
ャスト等のその他の工程で作ることもできる。軟鋼製の
ディスクは２〜6mmの厚さを有することが望ましい。こ
のディスクは平らであっもよく、この場合には、切削歯
を有する二つの機能的外表面が存在するが、一度に一方
の面のみを使用することも可能である。ディスクをコー
ン状又は湾曲外形に変形させてもよく、前記切削外表面
は凸面であることが望ましい。歯は、それぞれが回転方
向に対して正の角度を有する切削エッジを具えた硬質材
料で作られることが望ましい。各歯は、硬質材料のイン
サートで形成されることが望ましい。更に好ましくは、
前記硬質材料はタングステンカーバイドである。別の例
としては、硬化エッジはカッター自体を構成する材料を
局部的に化学処理又は熱処理することによって作られ
る。

別のやり方として、カッターは、使用時に求心力の影
響を受けながらカッターの外周の方に移動可能な、取外
し自在なインサートの形でもよい。過荷重によってディ
スクの回転が遅くなった場合に、ディスクの中心の方に
カッターを移動させるスプリングを設けることが望まし
い。各歯はこれに隣接してゲージ手段即ち歯の擦過手段
を具えていることも望ましい。このゲージ手段は、負の
角度を有するエッジを具えた歯の一部か、又はカッター
の外表面上に設けられた隣接する突起部分である。実際
の角度は、カッターが切削する材料のタイプによって変
化する。別のゲージ手段は、カッターを貫通する孔の周
縁の突起部によって構成されている。

図 面 添付の図面を参照して、本発明の好適実施例を以下に
説明する。

図１は、本発明のカッターの平面図である。

図２は、本発明の別の実施例による三つのカッターの
形状を示す。

図３は、本発明による、カッターの一つの歯の外側と
内側から見た側面図である。

図４は、本発明による、カッターの歯の三段階の挿入
ステップを示す。

図５は、本発明による、四つの歯を有するカッターの
平面図である。

図６は、カッターの断面（のぞき孔を省略した）を示
す。

図７は、本発明による、四つの隆起したガイドプレー
トと四つの歯を具えたカッターの平面図である。

図８は、本発明によるタングステンカーバイドの歯の
表面と断面の詳細を示す。

図９は、本発明の他の実施例による、交換可能なスラ
イド歯を組み込んだカッターの平面図である。

図10は、本発明の更に他の実施例によって研がれたカ
ッターの孔の幾つかの態様を断面で示す。

図11は、ブレードにカッターのインサートを取付ける
ための幾つかの構成を示す。

図12は、石工用に構成された本発明のカッターブレー
ドを示す。

図13は、チップガードを有するカッターブレードを示
す。

図14は、ブローチ作用を行う歯を有するカッターブレ
ードを示す。

図15は、カッターブレードを角度グラインダに取付け
るための幾つかの構成を示す。

図16は、ブレードの上又は内部にカッターインサート
を取付けるための別の構成を示す。

図17は、本発明のカッターブレードと共に角度グライ
ンダ上で使用のに適したガードの一つのタイプを示す。

図18は、本発明による、研摩用エッジとドーム型の中
央部（ナットでもよい）を具えた偏平なディスクを示
す。

図19は、本発明のディスク用の弾性的中央取付け部の
一つのタイプを示す。

図20は、固い畝状表面を有する研摩ディスクの別のタ
イプを示す。

図21は、静止点として使用可能な中央突起を有し、従
って工具を良好に制御可能な、グラインダシステム用の
ガードの一つのタイプを示す。

図22は、グラインダを静止点を中心に傾動させて作用
接触域を被加工材に係合させたり、又はもっと強く係合
させたりする方法を示す。

図23は、図１のＡ−Ａ線に沿うディスクの断面形状を
示す。

好適実施例 理論と原理 本発明は手持ちグラインダシステムを提供する。実際
には、これらはすべて角度グラインダとして公知のタイ
プの装置なので、以後、角度グラインダと称する。

我々はこの研摩装置に工具を被加工材の表面に載せる
静止点を設け、使用に際して、該工具のディスクの切削
エッジが被加工材を切削又は研摩を開始するまで該機械
を静止点から徐々に傾斜させるようにした。この時点か
ら、研摩装置は好ましくは作業者に向かってスライド即
ち「移動」させられる。一方、切削する前に回転するデ
ィスクの孔を通じて、被処理表面を見ることができる。
最も好ましくは静止点をディスク（図21）の一部の下方
のガードの一部として角度グラインダの本体の上に設け
ることができ、又は該静止点を回転するディスク上に設
けることができるので、我々は本発明を「システム」と
称する。静止点は、 （ａ）切削歯の一部（図８）、 （ｂ）歯とほぼ同じ半径を有し、該歯に隣接するディス
クの一部、 （ｃ）ディスクの更に中心の部分（ドーム状ディスクが
好ましい（図２の101参照））、 （ｄ）ディスクと共に回転するドーム型ワッシャ等の後
付けされた突起（図10の1064参照）（ディスク自体は平
らで、その周縁の片側に切削歯が設けられている）、 （ｅ）軸受けによってディスク又はグラインダスピンド
ル上に取付けられたドーム型ワッシャ等の後付けされた
独立して回転可能な突起であって、通常、「デッドガイ
ド（dead guide）と呼ばれている突起を形成している。

この方法的概念に基づいて、角度グラインダ用の（前
記静止域と共に使用されるように配置された切削域を有
する）新規な歯付き切削ホイール（図１に示すような）
が提供される。この切削ホイールは、従来のサンドディ
スクや研削材ホイールに比して、被加工材に実質的な、
迅速な、しかもよく制御された衝撃を与え、削り屑は粉
塵にならずに大きな片として放出される。このホイール
（又はディスク又は工具）は、半径のほぼ1/3まで全周
縁にわたって内側に延在している作用域又は許容域、又
は全許容域内の独立した研削・切削箇所に設けられた作
用域を有する。

更に詳しく述べると、好ましいブレードは、角度グラ
インダのシャフトに装着可能な孔あきの金属ディスクを
有する。好適なディスクはコップの受皿のような凸面を
なし、凸面の外周又はその周縁に切削歯を有する。125m
m直径のディスクの場合、ほぼ同じ半径上に設けられた
擦過表面と密接な寸法関係を有する比較的少数（３〜５
個）の切削エッジは、通常、1mm以下で2mmまでの範囲の
実行突出長さを有する。一般的に、角度グラインダ用デ
ィスクは、ディスクを駆動するモーターの容量とガード
のサイズに応じて、100〜200mm直径の範囲にある。切削
エッジはディスクの凸面側のリムに接近して設けられて
いるが、場合によっては、凹面側にまで延在したり、回
り込んでいることもある。好ましい切削エッジはタング
ステンカーバイド製のインサートで作られ、スロートに
隣接してろう付けされ、次いで最終形状になるように研
削される。

切削ブレードは、その作用モードが大工の手鉋に似て
いるものと思われるが、その形状とブレード（好ましく
は複数のブレード）の設置箇所は角度グラインダ用工具
として使用するのに適するように変更されている。この
工具は、鋸、たがね又は研削材よりも、むしろ、鉋と比
較されるものである。なぜならば、（ａ）切削モードが
剪断と削り作用である、（ｂ）人工的に形成された硬質
の歯を有する、（ｃ）切削の最大深さが設定できるよう
に、擦過表面に対して歯が取付けられているからであ
る。当然、研削材は、研削材で作られた歯を有し、滑ら
かな仕上は、各粒子によって生じた掻き傷が全体の被加
工表面の粗さに対して極めて微小になるような小さな粒
子を用いることによってのみ可能である。たがねによっ
て生じる切削の深さを限定するのに使用される擦過表面
は、ブレードの一部をなしている。切削深さは被加工材
に対する工具の傾きによって変えることができるので、
本発明は、一面ではたがねに似ている。しかし、切削の
最大深さは一つの歯当たりに千分の20〜24インチまでに
予め設定されている。このブレードは電動鉋とは目的が
異なり、平らな表面を正確に削るよりも、フリーハンド
に湾曲した形状を作るように構成されている。

本発明は高速回転するディスクなので、一定の切削速
度を与えるのに役立つかなりの角運動量が得られる。好
適な形態においては、カッターは、汎用のブラッシモー
ター（AC/DC）によって駆動される、無負荷時の回転速
度が11000rpmの従来型の汎用角度グラインダに使用され
るように構成されている。この従来型角度グラインダ
は、駆動シャフト上に種々のディスク（通常は研削材製
の）を取付けて高速で回転する。典型的な角度グライン
ダは、「AEG WSL115」（登録商標）（600W）として市
販されている単速度の115mmのグラインダである。この
サイズのモーターは、プロトタイプのディスク用に受入
れ可能な動力を提供する。速度可変型角度グラインダも
望ましい。

使用に際し、被加工材及びディスクは互いに接近し
て、被加工材がディスクの中心から切削域に接近し、切
削領域の後端エッジがディスクのエッジとなる。被加工
材の切削箇所又はその近傍は、ディスクを貫通する孔を
通じて部分的に見える。

本発明のカッターの付いた角度グラインダを使用する
場合の好ましい運動は、切削エッジを被加工材に食い込
ませながら工具を使用者の方に牽引し又は被加工材の上
を往復させることである。前記孔によって、使用者はカ
ッターを通じて、工具が切削しようとしている箇所を見
ることができる。（通常の角度グラインダ工具の場合や
鋸用の改良型の場合のような）工具からの反作用は比較
的少ないか、又は全く無く、作業中にこの装置を保持し
て制御しながら、比較的細かい仕上動作を行うことが容
易にできる。

例示のカッターを使った場合、角度グラインダのハン
ドルと被加工材との間の角度は、（使用者によって約15
度から約45度まで変わるが）約30度である。しかし、こ
の角度は形成される形状によっても変化する。この角度
は、歯の実効突出量を変化させる。図22はこのやり方を
示し、ここで、静止手段はノーズ（左側の一連の図）又
は擦過表面である。左側にはノーズ2205と平らなディス
クカッター2204を具えた角度グラインダの傾き（被加工
表面2200に対する）の三つの態様（2201,2202,2203）が
示され、グラインダシステムはそのノーズ2205上で傾
き、回転ディスク2204は被加工材に接近している。左の
中央の図では、ディスクは丁度被加工材に接触してい
る。左下の図では、ディスクは2206の点で被加工材に食
い込み、削り屑（図示しない）が放出されている。図22
の右側の図は、凸面状のカッターブレード2207の三つの
傾斜角を示し、擦過表面2205（この例では実際のブレー
ドの一部である）は外周の方に移動し、右下の図ではブ
レードは被加工表面2206に切り込んでいる。十分な作業
荷重の下では、カッターは8000rpmの回転速度を有し、
三つの歯の付いたブレードの場合、これは１秒当たりに
400回、１分間当たりに24000回の切削に相当する。作業
者は負荷のかかったモーターの音を利用して、切削速度
を調節する指標としている。

使 用 法 一般的にこの工具は、手によって制御されながら表面
から材料を除去するのに使用される。ディスクを貫通す
る孔が設けられているで、作業者は被加工材を観察しな
がら作業することができ、粉塵が生じないので可視性が
損なわれない。この工具は掘削工具として使用されて溝
等を切削することができるが、鋸として使用することは
意図していない。特にディスク状カッターの切削エッジ
は、切削ディスクのエッジの両側に関して対称的にはな
っていない。

使用に際して、カッターの歯は、研摩ホイールの顕微
鏡的引っ掻き作用とは異なるたがね又は鉋的作用を行
う。その結果、材料は一片ずつ除去され、材料のタイプ
や工具の使用方法によっては、時々は鉋で削られたよう
に薄片となって除去されたり、ひげ状に除去されたりす
る。（研摩は時としてはたがね状切削にも似ており、研
摩された材料は好適な形状を持つが、本件カッターによ
る形状に比べてこの形状の制御は比較的難しい。） この工具によって１秒間に除去可能な材料の量は、そ
の軟らかさ、工具速度、適用圧力、エッジの鋭さ等の多
くの因子によって異なる。（等しい所与の工具動力に対
して）鉋の５倍、研摩ディスクの20倍の切削速度が観察
された。このカッターは固体アルミ材料の手削りに使用
可能であり、回転したり機械加工されると「ドラッグ」
を生じる傾向があって従来型の工具や研摩材を詰まらせ
てしまう、50mm径の平滑なアルミ棒を迅速且つ確実に切
削できることが判った。

工具の詳細 図１のカッターについて最も詳細に説明し、他の例に
ついては関連のある場合にのみ引用する。カッター100
は矢印109の方向に回転しているものとする。カップは
厚さ3mmの軟鉄のプレート製の108mm径のディスク101で
構成されている。図23に示すように、線Ａ−Ａに沿う突
出部110において、ディスク101は凸状の皿型外形を有す
る。（外形の別の例が図２に符号200で示されてい
る。）複数の孔105、中央取付け孔103、及び周縁に横付
けして設けられた（図３に符号305で示された）スロー
ト（throat）の周囲の凹所にろう付けされた複数のタン
グステンカーバイド製のインサート102が存在してい
る。回転方向は矢印109で示されているように反時計回
りである。このインサートは、凸面の基礎平面に平行で
且つこれから僅かに突出した切削エッジ106と、（この
例では）周縁に切削歯107を有する。

歯 三つの歯102は、周縁から内側に入り込んだ切り込み
部即ち開放孔の境界上のカッターの周縁にろう付け（又
は固定）されたタングステンカーバイドのインサートで
作られている。三つの歯を持つブレードは、四つの歯を
持つブレードよりも円滑に作用することが判った。驚く
べきことに、反作用即ち「キックバック（kickback）」
は殆どなく、従ってこれらのブレードをより安全に使用
し且つより容易に使用・制御することができる。歯の数
が次の奇数５より多くなると、この角度グラインダに必
要な動力は大幅に増加し、これに適したモーターは重く
なり過ぎて支持が困難になり、且つ自由に動かせなくな
る。勿論、６インチの角度グラインダが存在する。しか
し、或る種の形削り装置に使用される本発明の定位置回
転ブレードには、重量制限、従って動力制限がない。

歯の一例を図3,4,8を参照して詳しく説明する。種々
の形状が可能である。我々の最初のプロトタイプは、タ
ングステンカーバイドのインサートを、取付け前に所定
形状に研摩したストックの中から選んで作られたが、イ
ンサートを注文して（焼結によって）作ってもらえば仕
上作業を少なくできるので、この方を推奨する。3mmよ
りもずっと薄いカッターの場合、ブレードの厚さをロー
リング等によって増加させ、更にしっかりとしたカーバ
イドインサート取付け用のベッドとすることが必要であ
る。商業ベースでの使用の場合には、インサートは、焼
結時にそれが既に実質的に所望の形状となっているよう
に形成される。図４は、製造の際のステップ401〜404を
示す。図４は、タングステンカーバイドのインサート40
1と、角度の付いた少なくとも一つの受入れ部を有する
カッターディスク402を取り出し、好ましくは約15゜の
浅い角度でカッターブレード402のエッジを横切って切
り込んだ凹部408の中に、インサートをろう付けする各
ステップを示している。研ぎ出し作業によって、カッタ
ーブレードに小さな角度で保持された鋭いインサート
が、407として得られる。この角度付き凹部によって、
インサートに実質的な座が与えられると共に、充分な切
削材料を被加工面に保持することができる。使用される
ろう付け材料405は（特にろう付けが困難な材料のディ
スクに対しては）高い銀の含有量を有するものが好まし
く、又好ましいペーストは「Easyflow」タイプのもので
ある。実用的には、スポット溶接機からの電流を使用し
て、インサートの下側のろう付け金属とフラックスのペ
ーストが溶融して流れるまでインサートを加熱し、イン
サートを所定の箇所にきちんとろう付けすることによっ
て、インサートは固定される。

図16は、カッターディスクに接合するための改良され
た表面を有するタングステンカーバイドのインサート16
00を示す。このインサートは、その底面1601全体にわた
って突出した多数のピラミッド型即ち四面体型の突起16
02を有する。これらの突起は製造（焼結作業）時にイン
サートの内部に押し込まれる。ディスク全体を押圧する
時又はいくつかのステップがある場合にはその後で、対
応する刻みがディスクに作られたくぼみに押し込まれ
る。この成形方法の利点は、広いろう付け面積が得られ
ると共に、最初の衝撃でインサート全体が駄目にならず
に、インサートのひび割れや欠陥が漸進的に進行するこ
とにある。別のやり方としては、ろう付け前にストック
されているインサートに多数の溝を刻み、欠陥の漸進的
進行に関して同じ目的を果たすようにすることもでき
る。これらのインサートは、過酷な磨耗を受ける仕様か
ら高い衝撃抵抗を有する仕様までの広い範囲で利用可能
であり、選択されたタイプのインサートを組み入れるこ
とによって、種々の仕様に対して最適なブレードを作る
ことができる。或る種の仕様によれば、作業者は修理中
のボートの中で、埋め込まれた釘等を懸念せずに、古い
グラスファイバに挑戦することが可能になる。

（仕上げられたカッターの部分300を示す）図３の側
面図は、カーバイド製インサート303が被加工面上では
大部分が見えるけれども、符号308で示すように実際の
インサートは非加工面307上では殆ど見えないことを示
している。（符号304は余分なろう付け材料である。）
殆どの場合、カッターのすべての歯はカッターの同じ面
に取付けられている。この仕様においては、切削面（尖
った歯の先端308）はエッジに設けられ、使用者が被加
工材に溝を切削できるようになっている。使用者が板金
業者の場合には、これらの先端は削って取り除かれる。
さもないと、自動車のボディの金属を切削・貫通する恐
れがある。

図８に示すように、それぞれの歯800を、ダイヤモン
ドを埋め込んだホイール等の固いホイールを用いて削
り、（横断線Ｂ−Ｂに沿う区域802に）ファセット804と
左側のエッジとの間に通常90゜以下の刃先角を有する正
の切削エッジ807を具えた切削面を設け、更に、（横断
線Ａ−Ａに沿う区域801に）望ましくは歯の左側エッジ
となす刃先角が90゜より大きい補助の擦過面（rubbing
face）803を設けることが望ましい。ファセット805と80
6は、カーバイドが突出しないようにそれ取り除いた箇
所である。切削エッジ807は、ディスクのエッジよりも
その面上に位置していることが望ましく、更に、材料が
迅速に除去されるように、そしてゆっくり切削した場合
には平滑な仕上げ面が得られるように比較的広いことが
望ましい。（この例では、115mm（4 1/2″）ディスクの
場合、６〜20mmであり、他の形状の場合には10〜18mmで
ある）。前記接触面は更にディスクの外周の方に向かっ
ている場合もあるが、その機能はカッターが被加工材に
約数十又は数百ミクロン以上表面に切り込むことを防止
することにあり、従って木工業者の鉋のソールと同等の
ものである。

或る適用分野に対しては、接触面802を各歯800の背面
側に設けることが便利であるが、ディスクの残りの部分
をソールと同じ半径にし、歯が簡単な形状を持つように
することも可能である。（4.5インチディスクの場合に
は）ディスクが回転すると歯はソール上に実質的に最大
2mmの高さまで突出するので、この設計原理を実用化す
るのは容易ではない。これらのインサートのチップ即ち
歯は、カッターの周縁において切削作用を行う。これら
の歯は0.25〜1mmまで飛び出すことがある。板金業者に
対しては、これらの歯を削り取ってことを推奨する。さ
もなければ、フェアリングコンパウンドを切削するのと
同じ程度に容易に、自動車の金属を貫通してしまうから
である。

歯は、（ａ）局部的に硬化されたディスク材料自体、
又は（ｂ）或る種のセラミック、ダイアモンド、ボラゾ
ン（窒化ホウ素）、タングステン合金、コバルト、コバ
ルト合金、クローム、クローム合金、スチール、スチー
ル合金、セラミック、カーボランダム、ダイヤモンド混
入材料等の他の硬質材料から形成可能である。

歯のエッジの外形と向き 切削ディスクは、最適な平削りを行うための平らな歯
で構成される。歯のエッジの長さ方向は、半径方向に一
致させるべきでない。エッジの長さ方向を半径方向に一
致させて構成したプロトタイプは、騒音が激しかった。
エッジの最も外側の部分は、回転の際に先頭に立ち、そ
の結果、接線方向のこすり作用が生じる。

被加工面に垂直な歯の断面が回転方向となす角度は90
゜未満であり、インサートをブレードから引き抜こうと
する「喰い込み効果（biting in effect）」が回避され
る。その詳細については後述する。

或る場合には、図８に誇張した外形で示したように、
実際のエッジに先立つ切削歯の部分にゲージとして作用
する隆起部を設け、歯の突出を更に制限してもよい。そ
の他の場合には、その目的のために、図10に符号1010で
示したように専用インサート（dedicated insert）を設
けている。

ブローチ削り用歯 図14は、ブローチ削り作用（少なくともその一部）を
行う切削ブレード1400の一部を示す。このタイプのブレ
ードでは、一つの歯が、従来型のブローチ工具の場合の
ソールの一種として、他の歯を利用している。切削の際
に、第１の歯が被加工材を持ち上げ、引き続く背の高い
歯がこれを切削する。この効果は、グラスファイバ製品
の整形の際に明らかである。このタイプのブレードは、
マグネシウム／アルミニウム合金、シリコン／アルミニ
ウム合金、真鍮、青銅、軟鋼等の固い材料に特に適して
いることが判った。例えば、シートの縁に傾斜を付けた
り、ステンレスの溶接継ぎ目を切削したりするのに適し
ている。削り屑が高熱にならず、火花が飛ばず、切削後
に被加工面に触れることができる等の利点を有する。更
に、削り屑はブレードの背後に保持され、作業者には触
れない。一例として、歯1404の断面（Ａ−Ａ線に沿う）
を符号1401で示す。歯のエッジ1403はカッター表面から
約0.02インチの高さに突出し、他の歯1402は更にこれよ
りも0.02インチだけ突出している。別のディスクの場合
には、第１歯の高さは12/1000インチ、第２歯の高さは3
2/1000インチであり、チップは10〜28/1000インチだけ
突出していた。この歯のエッジは、半径に対して約45゜
傾斜している。タングステンカーバイドのグレードは88
3（P25）である。各インサートのベースには、複数の刻
み1602が設けられている。

石工用に構成された歯 図12は、コンクリートや石材等の脆くて硬い材料の加
工用に構成された切削ブレード1200を示す。この例で
は、３組の小さな歯1202がブレード1201の凸面に埋め込
まれている。各歯1203又は1205は、比較的硬いタングス
テンカーバイド製の台形状のインセットである。これら
は、符号1203で示すように直線的に配列されるか、又は
符号1202で示すように群をなして配置される。左側には
ホイール1200の拡大図が示され、単一のカーバイドイン
サート1204上に一列の歯1203が配置され、通常のやり方
でブレードに固定されている。インサート1204は、それ
がブレード1201に固定される形で描かれている。この形
は、研摩、成形、又はその両者の組み合わせによって作
られる。本発明のこの態様の利点の一つは、これらの歯
が確実に埋め込まれていることである。符号1206は、好
ましい回転方向を示している。このタイプのブレードは
粉塵を生じることが予想され、ディスクに設けられる穴
は主として観察の目的と、粉塵を吹き飛ばす目的を有す
る。このタイプのカッターの利点は、石材等を自由に整
形できることと、埋め込まれた補強鉄材等の他の材料
も、工具を交換したり又は工具に不可避な損傷を与える
ことなしに、取り扱えることである。

カッターディスク自体 ディスクの外側面即ち凸面の外周の近傍に切削歯を設
け、使用者が該ディスクを傾けて切り込み深さを調節し
たりすることができるように、カッターを皿型のものと
することを推奨する。ディスクの外形は湾曲したり、円
錐状部分を含んだり、又は或る場合には平らであっても
よい。ディスクの中心は芯軸（図15参照）と係合する形
状を具え、ワッシャを介して直接装着するためのねじ山
をこれに設けることも可能である。円錐状部分又は湾曲
部分は、別の部品としてディスクアセンブリに組み込ん
でもよい（図10参照）。

本発明のプロトタイプは、３〜6mm厚さの軟鋼シート
とステンレスシートで作られたが、他の材料も使用可能
である。全体直径はカッターガードによって決まり、公
称4.5インチの角度グラインダの場合には約４〜4.5イン
チ（100〜112mm）の範囲が一般的なものである。最初の
プロトタイプは加熱した軟鋼のディスクを旋盤の上で回
転させて作られた。金属カッターを形成する他の方法
は、シート材料からの型打ちと成形、又はレーザー切断
技術（特に孔の穿孔）の使用とダイによるプレスであ
る。プラスチック材料用カッターは射出成形などの通常
の技術によって作られ、更に、繊維の芯材の周囲にマト
リックスを付加することもある。3mmよりはるかに薄い
カッターの場合には、ローリング等によってブレードの
厚さを増加させ、カーバイド製のインサートを取付ける
ためのしっかりとしたベッドとする必要がある。

本発明によって、平らなブレードを有するカッターを
作ることも可能である。（主として歯の種々の取付け法
のための）図10に示すように、エッジの周囲に、少数の
歯を丸鋸の歯のようにセットする。静止領域即ち擦過面
を形成するために、一種のドーム状ナットが、ディスク
をグラインダの駆動シャフトに取付けるための部品とし
て使用される。このドーム状ナットの頭部は被加工材に
擦過接触又はすべり接触するように保持され、カッター
は、歯が適当な割合で切削を行うように傾けられる。

ドーム状ナットはきのこ型をしているが、接触面の半
径方向の速度を増加すると、摩擦、磨耗及び反作用力が
増加する。平らなブレード用の典型的なドーム状ナット
取付けの均等手段が図10の区域1060に示されている。こ
こで、角度グラインダの芯軸は1061、固定ボルトは106
2、平らなブレードの中心部は1063、ドーム状スペーサ
は前記固定ボルト1062と同軸の湾曲した円錐状部材1064
である。

場合によっては、ドーム状スペーサ又はそれの外側部
分の少なくとも一部は、ボールベアリング等によって回
転自在に取付けられ、被加工面上に擦られずに静止し、
摩擦を生じない非擦過面としての静止領域を提供する。
（一例として）ある種のプラスチックの場合には、（特
に角度グラインダの典型的な回転速度における）擦過面
での滑りによって生じた摩擦は、局部的な焼け、溶融、
制御困難、表面損傷を生じることがある。本発明におけ
る改良は、この問題を解決するものである。図10にはボ
ールベアリングを示していないが、スタッド即ちボルト
部材1052の周囲に設置されている。

カッター上ではなく実際の角度グラインダ自体に、別
の静止手段が設けられている。図21は、角度グラインダ
2103のカッターの下方に装着されたガード2102の中心に
取付けられた硬化鋼、クローム合金等の硬い「ノー
ズ」、又は或る用途においてはPTFE（ポリテトラフルオ
ロエチレン、「Teflon」）製の低摩擦ノーズ2101を示し
ている。底面図Ｂは、削り屑等の屑材を放出するための
孔2104を示す。側面図Ａは、エッジ2106に見えている切
削歯（又はこれと同様な手段）を具えた平らなディスク
型カッター2105を示す。ノーズ2101が被加工材上に載
り、角度グラインダ2107の本体が傾いてカッターの「作
用」エッジ2106が被加工材に接触している場合、「ノー
ズ」即ち静止手段がなくて作用エッジを手の位置決めの
みで正しい位置に設定する必要がある場合に比べて、作
業者は切削速度と深さをはるかに良好に制御することが
できることは明らかである。

ガード2102は回動式ラッチ機構（図示しない）を具
え、これを開いた場合にはカッターを清掃したり交換し
たりすることができる。図Ｃは、皿型外形を有し、隣接
するノーズ2101とガード2102とを具えたカッターブレー
ド2108を示す。これは、歯のエッジと被加工材のシート
とが更に整然と平行に配置され、手による鉋作業に更に
適していることを表している。静止手段を有するグライ
ンダシステムを提供するこの改良は、カッターディスク
の上面用の補助ガード1705と両立可能である。

カッターの孔 カッターディスクの孔の目的の一部は、使用者が、切
削作業を行いながら回転するブレードを通して被加工材
料を観察できるようにすることにある。応力を受ける領
域に生じたひび割れの伝播を防止するために、これらの
孔は円形であるか又は少なくとも鋭い狭い隅部を持たな
い。24mm径の孔が用いられている。孔の位置は、明らか
に、カッターのバランスを維持するように選ばれる必要
があり、孔のエッジから材料を除去することによって、
カッターの動的バランスが調整される。

カッターの孔は、歯と１対１の関係になくてもよい。
任意の数の歯に対して任意の数の孔を組み合わせること
ができる。同様に、（擦過面が不適当な場合に）各歯に
よる切り込みを制限するのに使用されるゲージプレート
その他の突起物は、歯の数に対して１対１の関係になく
てもよい。

これらの孔は、空気を攪拌して削り屑を気流によって
運び去り、より効果的に放出するのにも役立つ。空気を
移動させるために、孔は傾いている（斜めに穿孔されて
いる）。これらの孔は、自動研磨作業の際にカッターを
整列させるための治具用の把持点として使用することも
できる。

孔を設けることはこのカッターの好ましい態様であ
り、被加工材を見えるようにし、（特に傾斜している場
合には）空気を攪拌移動させるのに役立つ。好適例は、
等間隔に配置された三つの孔を有する。中心から異なる
距離に種々の孔を設けることもできる。但しその場合に
は、急速に回転するカッターの静的及び動的バランスを
維持することが常に必要である。図５には、異なる間隔
で二対の孔502と503を設けたカッター500が示され、使
用の際に作業者が被加工材を見る範囲を増大している。
前記対503の一方の孔は実質的に（丸いエッジを有す
る）正方形をなしており、本発明は円形孔に限定される
ものではないことを示している。

一つ又はそれ以上の孔の後部エッジ（好ましい回転方
向に関して）は、それが切削エッジとして作用可能なよ
うに、予期される被加工材の方向に（即ち、角度グライ
ンダの本体から遠い方に）窪ませて形成され、硬化処理
を施されている。

一つ又はそれ以上の孔の前部エッジは図10に符号1003
で示すような形に形成され、それが傍の切削エッジ1004
用のゲージとして作用可能なように、予期される被加工
材の方向に（即ち、角度グラインダの本体から遠い方
に）窪ませて形成され、硬化処理を施されている。

これらの孔は、形成し易く且つ研磨や再研磨がし易い
場合には、切削目的のために長方形又はスロット形状が
望ましい。

カッターのスロート スロートは歯の隣に設けられる。開放スロートは、加
工の際に大きな薄い削り屑を自由に吹き飛ばすのに役立
つ。小さなスロートは、削り屑を砕いて粉塵にする傾向
があり、アルミと脆いプラスチックの場合に好適であ
る。上述の原理に基づいて作られたカッターは、特に、
グラインダから幾分上方に放出される実質的に粉塵を含
まない削り屑のシャワーを発生させる。これに対して、
グラインダホイールは火花や粉塵をホイールの接線方向
に発生させる。該ホイールから放出される削り屑のパタ
ーンを変えることが可能なことが見出された。狭いスロ
ートを使用するか又はスロートを全く使用しない場合に
は、前に述べたようにその粉塵の大部分が危険物を含ん
でいる削り屑は接線方向に飛ぶ。除去された削り屑は、
狭いスロートの壁、他の削り屑、未切削の被加工材に繰
り返し衝突して壊れる。スロートの上方に突出した材料
のフラップで構成されたチップガードを用いることによ
って、僅かな量の粉塵を発生させるだけで、削り屑を実
質的に接線方向に投げ飛ばすことができることが判っ
た。（テストされた材料は（ａ）木材、（ｂ）グラスフ
ァイバ（ｃ）板金用フェアリングコンパウンドであっ
た。）チップガードを具えたカッターの好ましい構成が
図13に示されている。スポット溶接されたベース1303を
有するこの構造は、量産型のカッターよりもプロトタイ
プに適している。量産型のカッターの場合には、図13の
スポット溶接されたウイングに似たウイングが、スロー
トの断面が平滑な内部曲線を描くように型打ちによっ
て、又はカッタープレートで形成されている。図13にお
いて、凹面側から見た場合、プロトタイプのディスク13
00はスロート1301の上方にウイング1302を具えている。
このウイングは、削り屑が自らに衝突してより細かいグ
レードの屑に変わるまでスロートの内側にこれを維持す
る傾向がある。

ブローチ削り用カッターを具えた本発明のカッターブ
レードの一部を示す図14のように、スロートを無くすこ
とも可能である。図14については前述した。

削り屑の制御 削り屑の制御の態様については、上に述べた。不当な
量の削り屑が作業者の方に放出される場合は、グライン
ダ上に透明で丈夫なガードが設けられる。即ち、図17に
示すように、ハンドル1701と本体1702とを具えたグライ
ンダ1700はカッターディスク1704を有し、そのシールド
1703の上にガード1705が取付けられる。このガードは安
価で且つ効率的に使い捨てであり、更に、角度グライン
ダに強固ではあるが反転自在に取付けられることが望ま
しく、作業者の手の近くのディスク部分の周囲の既存の
ガードに取付けられることが多い。好適な取付け手段と
しては、位置1706に設けられるスプリングクリップ、バ
ヨネットロッククリップ、ねじ、ボルト等である。好ま
しいガード材料はポリカーボネート樹脂である。このガ
ードは、引っ掻き傷を受けることが多く、使用につれて
劣化するので、その都度交換される。

装着手段 我々のプロトタイプの場合には、中央にねじ孔を設け
た。回転するカッターが角度グラインダのガードを通過
するように、約10mmの厚さのスペーサ又はスラストワッ
シャが、カッターの凹面の下方で角度グラインダの芯軸
又はスピンドルの周囲に用いられている。しかし、凹ん
だ取付け孔を有する適当に押圧されたカッターならばス
ペーサは不要である。このねじ山付きカッターのプロト
タイプは、使用の際に角度グラインダ上に拘束されな
い。

図15を参照して別の芯軸の構成を説明する。ここで、
1502はディスクの断面を示し、実質的に芯軸1503（断
面）の外形に一致する中央孔部1505を有する。1501はク
ランプナットである。該クランプナットは1506において
芯軸の中心部に対して締めつけられ、ディスクの孔1505
の周囲に間隙を形成してディスクの自由回転を可能にす
る。高いトルクが摩擦に打ち克ってディスクが一時的に
解放されるまで、静摩擦によってディスクを保持するた
めに、グリップ手段が設けられている。このクラッチ作
用によって、時として、角度グラインダのギアボックス
その他の部品が損傷から免れることがある。原理的に
は、このグリップ手段は、ナット1501のスロット内の、
符号1504で示されているようにＯリングで構成されてい
るが、符号1507で示されているように、波型ワッシャ等
の更に耐久性に優れた弾性グリップが望ましい。芯軸は
互換性アタプターとして働くので、すべてのタイプの装
置に対して一つの種類のカッターブレードさえ作ればよ
いと言う利点を有する。（この図は、角度グラインダの
駆動シャフト用の孔を示していない。） 他の改良点は、角度グラインダの芯軸とここに図示さ
れ説明されたすべてのディスクの材料との間に、可撓性
の弾性取付け具が挿入・使用されることである。図19
は、特に工具振動に及ぼすホイールのアンバランスの影
響を小さくする目的を有する、ホイール1901用の弾性を
有する中央取付け具1900を示す。図19において、弾性材
料（1906で示されている）はホイールに取付けられたハ
ウジング1904内に収容され、孔1902を取り囲むねじ山付
きの中央カラー1907は、ゴムの一種である前記弾性材料
に深く食い入っているフィン1905に固定されている。ベ
ースには小さな間隙1903が設けられ、ハウジングとねじ
山の間のにおけるぐらつきを可能にしている。この小間
隙を外側に設け、内側間隙を干渉適合させてもよい。更
に別の金属層を弾性材料とフィン1905との間に設け、弾
性材料には固定するが、フィンには固定はせずに摩擦係
合をさせ、それによってクラッチを構成して、トルクが
所定の値を越えると、フィン1905が金属層の内側を滑る
ように構成してもよい。ねじ山付きカラー1907のベース
は、ホイールをグラインダの芯軸上にロックするための
ナットとして働く。

図16は、カッターのインサートをブレード上に、又は
少なくとも一部をブレード内に装着するための改良され
た方法を示す。タングステンカーバイドのカッターイン
サートがスチールの上にろう付けされる。しかし、本発
明のカッターで用いられるインサートは、直接的に加え
られる圧縮よりも側面からの力によってろう付け固定が
壊れる。従って、インサートの裏面に彫刻を施したり、
カッターブレード上に刻み目等の固定手段を設けること
を推奨する。これによって大きな固定面積が与えられる
と共に、少なくともろう付け部分に対して、より垂直方
向の力が与えられる。

図18は、角度グラインダ用ディスクの形状の更に別の
例を示す。この例では、中央取付け具1801と観察・粉塵
除去孔1802（これらの孔には切削エッジが設けられる場
合もある）を有する通常のカップ型ホイール1800が、研
削リム1804を具えている。代表的なものでは、これは、
使用時にホイールの外周縁に粒子を保持できるマトリッ
クス中に埋め込まれた１〜2mmのタングステンの粒子、
又はコバルト高速度鋼の粒子である。同様な研削エッジ
を有する平らなホイールに孔を設け、大きなドーム型の
ナットによって角度グラインダの芯軸上に取付ける。こ
れによって、一種の研削ホイールが提供されるが、角度
グラインダ用の従来の喰い切り（cuttoff）ディスクと
は異なり、（ａ）ホイールの非切削部分（1803）を被加
工材に当接して滑らせ、（ｂ）被加工材に対して切削部
分を制御可能に接触させながら工具全体の角度を変化さ
せることによって、切削・研削エッジを被加工材に押し
付ける際の力を変化させている。角度がきつくなれば、
深い切削が得られる。

図20は、石工用等に構成された研削ホイールを示す。
これは図１に示すような円盤型ホイール102であること
が好ましい。このホイールは研削効果を有する材料から
なるセクター2001、2002を具え、典型的なホイールには
３〜12のこのようなセクターが設けられている。空気を
移動させて粉塵の排出し、被加工材を作業者が観察する
ための孔も設けられている。研削材料の各セクターは、
タングステンカーバイド等の耐久性を有する材料の一つ
以上のピースで構成されている。材料2004の表面を拡大
すると、その外形2003は畝を有し、更に好ましくは谷に
よって隔てられた頂点を有している。これらの頂点は、
四面体に似ている。その表面から、この材料はあたかも
ぎざぎざを有するように見える。このタイプの表面は、
タングステンカーバイドのセクターを焼結する際に形成
するか、又はカーバイドがカッターに取付けられた後に
研削によって設けることができる。一般に、カーバイド
はいわゆる「作用面積」又は「許容領域」と呼ばれる、
ホイールの外側の1/3の領域に取付けられる。

その他の変形例 カッターは、シート材料をプレスやスピニング加工し
て作られたり、又は他の材料を用いて適宜な製造手段に
よって作られる。コーン型のカッター205又は平らなカ
ッター206を、一例として使用されたカップ型カッター
の代わりに使うことも可能である。このカッターは、そ
の構造が手持ちの角度グラインダ用に構成されてはいる
が、他の装置と共に使用することも可能である。公知の
シェルカッターを標準型のフライス盤に使ったり、ブレ
ードをスキルソー（skill saw）や鋸盤に使用するのは
一般的である。

前記好適実施例では三つの歯が使用されていたが、他
の数（好ましくは１〜24の範囲内の）を用いることも可
能であり、更に、奇数の歯が望ましい。別の例では、切
削加工の初期の段階で迅速な切削を行うために、カッタ
ーは（或る種のエンドミルカッターの筋に似た）鋸歯状
の歯を具えているが、これによれば、より細かい削り屑
と粉塵が発生する。定格出力が350W以下である低動力の
「家庭用」角度グラインダによって行われる鉋削りのた
めには、一つ歯のカッターが望ましい。

好ましい切削エッジはタングステンカーバイドのイン
サートで作られるが、セラミック、ダイアモンド等の他
の材料も使用可能である。カッターの或るものは、適当
な硬度のエッジの得られる、又は得られる可能性のある
材料をカッターとして選択した後、製造の際に単にこれ
をプレスすることによって作られる。これらの代替品
は、（加熱（誘導硬化を含む）又は化学処理による）硬
化スチール、タングステン、クローム、コバルト、モリ
ブデン等を少なくとも一つ含む合金を含むスチール、ダ
イヤモンド、三窒化硼素、セラミック、セラミックを含
む組成物、アルミ、アルミを含む合金、プラスチック、
圧縮又は織られた繊維であって、全体又はその周縁、又
は切削エッジに硬質コンパウンドを含浸したもの等であ
る。

歯のその他の好ましいタイプは交換可能な歯であり、
所定の箇所に強固に装着されずに拘束トラックに沿って
外周縁の方にスライド可能な、図９に符号901で示され
た、エッジガイド902を具えたインサートである。この
タイプの歯は、有効エッジが維持されるように、摩耗が
異なる部分を具えている。数種のカーバイド製のインサ
ートの断面が、ガイドの形状906、907、908と共に、符
号903、904、905で示されている。これらの中で、908は
外表面に設けられているので、好ましい。各歯の背後に
テンションスプリングを設けて、過酷な用途においてカ
ッターの速度が低下した時、求心力が低下するにつれ
て、歯が引き出されてカッターに一種の調整を行うよう
にすることが望ましい。符号909は、歯をそのスロット
内に留めることを補助する拘束手段の一例を示す。

16mm径（前述の角度グラインダの場合であって、他の
タイプのグラインダの場合には異なる直径を有する）の
中央取付け孔が凸面をなす外表面の凹部203内に設けら
れ、カッターを角度グラインダの駆動シャフト即ちスピ
ンドル上に保持する固定ナットが、締結時に嵌まり込
む。このカッターはねじ孔を具えることもでき、保持ナ
ットが無くてもカッターは角度グラインダの芯軸に直接
に装着され、更に、保持ナットとカッターの間のロック
作用によって固定がより確実なものとなる。

600に示すように、四つの歯602を有し内部孔を持たな
いカッター601や、700に示すように、ガイド手段を具え
たカッターも可能である。四つの形状702はカッター700
の表面の僅かに隆起した部分を表し、一つの歯が一回の
研削で可能な最大の切り込み量を制御する機能を有す
る。切削エッジは、ガイド手段の表面から2mm以上延在
していることが望ましい。これらの隆起部分は、切削機
能を持たないように回転方向に徐々に上昇している。

図10に、符号1000で多数のカッターの例が示されてい
る。ここで移動方向は、被加工材に対して右から左に向
いている。1001はカッターのシート材料の断面を表す
が、ここでは簡単のために平坦面で示している。1002は
孔であり、斜めに開けられた孔又はそうではない孔であ
る。1003はガイドとして機能する先端エッジであり、10
04は切削エッジである。ここで、カッター自体のプレー
トは比較的耐久性に優れた切削エッジを提供するように
硬化されているものとする。その他の例としては、もっ
と硬い材料のインサート1010（ガイド又は（鉋のソール
のような）ベースライン）と1011（切削歯）がある。更
に別の例としては、1020は図１のカッターで代表される
固定歯を表す。この歯は負のすくい角を有し、一方、歯
1030は正のすくい角を有する。1040は更に他の例であ
り、1050はガイドプレート1051の付いた、正のすくい角
を有する歯である。

これらの「作用」孔は、ソール切削エレメント即ちカ
ッターの「歯」を有し、図１に示すようにカッターの外
周縁に向かって設けられた開放孔（しかし、硬化された
インサートは設けられていない）、又はディスク上の任
意の箇所に設けられた閉鎖孔である。

図11は、カッターブレードに硬化されたインサートを
装着する幾つかの方法を示す。1100はカッターブレード
の一部の断面である。1101はブレードの湾曲面にろう付
けされたタングステンカーバイドのインサートである。
1102は、ブレードをパンチング又はプレスして窪ませた
作られた座に他のインサートをろう付けしたものであ
る。1103は鋭く曲がったリップ上にずっと小さいインサ
ートをろう付けしたものである。これらの方法は、元の
我々の斜めに削られた座よりも実用的に発展する可能性
がある。

上に述べたカップ型の108mm径のカッターとは別に、
大型の角度グラインダ用に大径の切削ホイールが作ら
れ、切削深さを限定するためのガイドプレートを有する
平坦プレートカッターが作られた。

利 点 本発明の好適例の利点は次の通りである。

1.材料は、通常、粉塵としてでなく大きい個々の削り屑
の形で除去される。

2.この工具は、スチールやアルミから濡れた木材や部分
的に硬化した自動車のボディに到るまでの広い範囲の材
料に対して使用される。（広い範囲の材料に対して、最
適なタングステンカーバイド製のインサートは変わ
る。）部分的に硬化した、又は硬化した自動車用ボディ
充填材又は固体アルミ等の材料を削ることができると共
に、一方では、研削材を早く詰まらせる鉛やリノリウム
等の柔軟な材料も迅速に切削できる。

3.材料を迅速に除去できる。他の因子は同じとして、除
去速度はルーターや鉋の場合の約５倍であり、サンドデ
ィスクの場合の約20倍である。

4.カッターのエッジに対する反作用が殆どなく、作業者
に加わる応力が減少し、高額の出費や危険をもたらす疲
労やエラーのリスクが最少となる。

5.反作用を感じることなく工具を傾け（切り込み量を変
え）て被加工面の上を移動させることによって得られる
制御の結果は優れたものである。

6.使用者は、回転中のカッターの孔を通じて被加工材を
観察できるので、所望の形状を正確に作ることができ
る。

7.角度グラインダに従来から使用されていた研削ホイー
ルとは異なり、切削エッジが制御された形状と寸法で構
成されているので、多くの研削ホイールとは異なって工
具が使用中に実質的に変形を生じることがない。

8.歯が丸くなったら、ダイアモンドの研削ホイールで工
具を再び研ぐことが可能である。（しかし、多くの場
合、僅かに丸くなった歯は材料に良好な仕上げを与え
る。） 9.ディスクの材料は、例えば丸鋸のブレードの場合のよ
うに、高品質のスチールでなくてもよい。

最後に、構成に使用されたカッター、歯、材料の形状
については、前述の本発明の範囲から逸脱することな
く、種々の改変が可能であることは判るであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バン オセンブルーゲン，アンソニー アルフレッド ニュージーランド国，オークランド 1007，ケルストン，サブリート ロード 99 (56)参考文献 特開 昭64−38201（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−141590（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−121196（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−78567（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−110468（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グラインダ用のアクセサリーであって、実
   質的にディスクの形状と同じ形状を有すると共に、回転
   軸を有し、且つ角度グラインダの芯軸に取付け可能な回
   転自在な工具を具えたアクセサリーであって、回転自在
   な前記工具は、工具の周縁部又はその近傍に少なくとも
   一つの作業域を具え、該工具の作業域から実質的に内側
   に向かって静止手段が延在し、該静止手段が工作物の表
   面に接触する場合、該静止手段は、その周囲で該工具を
   傾けるために支点として使用することができて、そのこ
   とにより作業域と該工作物との間の接触角度を変化する
   ことができるように、該静止手段は、作業域の平面と実
   質的に平行な平面にあって、該工具の前記回転軸に沿っ
   て、該作業域から内側に向かって離れていく、ことを特
   徴とするグラインダ用のアクセサリー。
2. 【請求項２】前記静止手段が、回転自在な前記工具上に
   これと同軸に支持されている請求項１に記載のグライン
   ダ用のアクセサリー。
3. 【請求項３】前記静止手段が、回転自在な前記工具の凸
   面をなす作業域の一部を有し、更に、作業域と回転軸と
   の間に設置された少なくとも一つの擦過表面を具えてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のグラインダ用のア
   クセサリー。
4. 【請求項４】前記静止手段が、角度グラインダ上に支持
   されて、回転自在な前記工具を越えて支持されるように
   移動する固定の擦過表面又はノーズを具えていることを
   特徴とする請求項１に記載のグラインダ用のアクセサリ
   ー。
5. 【請求項５】少なくとも一つの前記作業域が、回転自在
   な前記工具の周縁から実質的に該工具の半径の1/3の距
   離にわたって内側に延在していることを特徴とする請求
   項１に記載のグラインダ用のアクセサリー。
6. 【請求項６】回転自在な前記工具の作業域が少なくとも
   一つの切削歯を有し、各切削歯は、前記工具の半径方向
   に隣接する表面と実質的に同一面をなす平面内に位置す
   る少なくとも一つの切削エッジを有し、更に各切削歯
   は、工具の半径方向に隣接する前記表面から、直径の３
   ％までの高さだけ突出し、各歯の切削深さを限定してい
   ることを特徴とする請求項５に記載のグラインダ用のア
   クセサリー。
7. 【請求項７】前記作業域が、回転自在な前記工具の少な
   くとも、一方の面の一部に及び／又はエッジに、コーテ
   ィングされた硬質の粒状材料を含むマトリックスからな
   る研削表面であることを特徴とする請求項６に記載のグ
   ラインダ用のアクセサリー。
8. 【請求項８】前記歯が、回転自在な前記工具上の取付け
   箇所に固定された特殊形状のタングステンカーバイド又
   はこれと同様な硬質材料で作られていることを特徴とす
   る請求項６に記載のグラインダ用のアクセサリー。