JP5683969B2 - スカーフ面加工装置及びスカーフ面加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するスカーフ面加工装置及びスカーフ面加工方法に関するものである。

単板積層材（ＬＶＬ）の製造に際して、木質板材、特に単板を縦方向に接続する場合、単板１の端部１ａを垂直に切断し（図１２（ａ））、その切断面同士を接着する（図１２（ｂ））、バットジョイントと称する方法が最も簡便で生産性も良い。
しかし、この方法では単板１の接着面積が小さく、しかも接着部分に圧締圧力を掛け難いので、強固に接着することはできなかった。

そこで、単板１の端部１ａを斜めに切断し（図１３（ａ））、その斜めの切断面（スカーフ面１ｂ）に接着剤Ｓを塗布して（図１３（ｂ））スカーフ面１ｂ同士を接着する（図１３（ｃ））、スカーフジョイントと称する方法を用いることで、接着面積を増大させ、厚さ方向に圧締圧力を掛ける方法も行われるようになった。この方法は、図１４に示すように、特に構造用ＬＶＬ等のように強度が要求されるＬＶＬ２の製造に際して実施される場合が多い。
なお、図１５に示すように、スカーフジョイントにおける接合強度を上げるため、縦方向に並ぶ二つの単板１の繊維方向はともに縦方向としている。

このスカーフ面１ｂを加工する際に、従来はギロチン状の固定刃を斜めに移動させて、単板１の端部１ａを切断する方法が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この方法に用いられる装置は大型で、精度も要求される事から、近年では図１６に示すように、回転切削カッター１２を備えるスカーフ面加工装置１０が開示されている（例えば、特許文献２乃至４参照）。

このスカーフ面加工装置１０では、単板１がベース盤１１に載置され、回転切削カッター１２によってスカーフ面１ｂを形成する。
回転切削カッター１２は、回転する円盤部１２ａを有し、その円盤部１２ａの外周面に複数の切刃１２ｂが等間隔で形成されている（ここでは４つ）。そして、回転切削カッター１２は、単板１の上面に対して斜めに配置され、単板１を回転切削カッター１２に対して水平移動させて、単板１の端部１ａを斜めに切削加工する。また、切削中に単板１が動かないように、単板１の上面をしっかりと押圧板１３ａと押圧シリンダー１３ｂからなる押圧機構１３によって押さえている。
このような回転切削カッター１２を備えるスカーフ面加工装置１０による方法の場合、装置も比較的小型で能率よく加工を行えるので、輸入材であり広葉樹であるラワン等の、節が無く均質且つやや硬質な単板１を用いてＬＶＬ２を大量生産することには適している。

しかし、近年、これらの比較的均質且つやや硬質な単板１は入手が困難となりつつあり、代わって供給が増えたのは、国産材のスギや輸入材のラジアータパイン等の針葉樹である。これらの材は、ラワンやダグラスファーに比較してより軟質であるので、厚さ３ｍｍ以下の薄い単板１に通常の回転切削カッター１２でスカーフ面１ｂ加工を行うと、単板１の端部１ａが回転切削カッター１２の切刃１２ｂに引き寄せられて振動してしまい、図１７に示すように切削面は凹凸の多い、ささくれ立った状態となってしまう傾向がある。このささくれが、単板１のうち最も薄い先端部１ｃに発生すると、その先端部１ｃが欠けてしまうという問題がある。
単板１全体の肉厚が更に薄い場合にはこの傾向は一層顕著となって、先端部１ｃが欠けるだけでなく、単板１が折損する場合さえある。

このように単板１が回転切削カッター１２の切刃１２ｂに引き寄せられて振動する原因は、図１８に示すように、単板１が切削中に動かないようにする押圧機構１３が、切刃１２ｂに引き寄せられるスカーフ面１ｂから離れていることにある。
また、スカーフ面１ｂがささくれ立ち荒れてしまう他の原因として、図１９（ａ）に示すように、回転切削カッター１２の回転軸Ｌが、形成されるスカーフ面１ｂの外側に位置するので、図１９（ｂ）に示すように、切削方向と、単板１の繊維方向が一致しない点がある。このように切削方向と繊維方向とが一致しない逆目となると、切削加工時の抵抗が大きいので、切削面が荒れてしまう。

このように、スカーフ面１ｂが荒れた状態では、スカーフ面１ｂに接着剤Ｓを塗布してスカーフ面１ｂ同士を接着する際に、被接着面同士が密着せず、しかも接着剤Ｓが固まるまで掛けておく圧締圧力が均一に作用しないので、接着強度が低くなってしまう。その上、接着剤Ｓがささくれ部分に過度に浸透吸収されるので、接着剤Ｓの量が不足する欠膠状態となり、接着不良となる恐れがある。
また、このような針葉樹は、節も多く節の部分は比較的硬いので、節とその他の部分の硬さの違いから切削にムラが生じてしまう場合もあった。

そこで、図２０に示すように、従来の回転切削カッター１２を用いつつ、単板１を押圧する押圧機構１４を、回転切削カッター１２の進行方向の前又は後ろのうち少なくとも一方に付加する方法も開発された（例えば、特許文献５乃至７参照）。
これらの押圧機構１４は、切刃１２ｂに引き寄せられ振動し易いスカーフ面１ｂのうち、切刃１２ｂが通過する部位の近傍を直接押さえるので、単板１の振動を低減することができ、荒れの少ない単板１の製造が可能となる。

他方、回転切削カッター１２に代えて、サンダーを用いた研削加工により単板１の端部１ａをスカーフ面１ｂに加工する方法が開発された（例えば、特許文献８参照）。この方法の場合、サンダーに用いられるサンドペーパーの番手が大きいものを選択する事で、単板１が軟質であったり肉厚が薄くても、極めて均質且つ平坦な切断面を得られるので、接着不良や折損の危険性も低下する。

実公昭６４−４４８１号公報 特開昭５３−９４００３号公報 登録実用新案第３００２９４８号公報 特公平７−４１６０２号公報 実公平７−４５２８７号公報 特開２００９−７３２０２号公報 特許第４２７５７７３号公報 特許第２９０２５１０号公報

しかしながら、従来の方法を用いて木質単板１、特に、国産材のスギや輸入材のラジアータパイン等の軟質な針葉樹からなる３ｍｍ以下の薄い単板１にスカーフジョイント加工を行う場合、以下のような問題がある。

１．スカーフ面１ｂが荒れる、又は単板１が折損する
上述のように、従来例に係る回転切削カッター１２を用いたスカーフ面加工装置１０では、単板１を押さえている箇所がスカーフ面１ｂから離れているので、単板１の端部１ａが回転切削カッター１２の切刃１２ｂに引き寄せられて振動してしまい、スカーフ面１ｂに荒れが発生してしまう。
また、図２０に示すように、回転切削カッター１２の進行方向前後を押さえた場合であっても、振動を十分に低減できるには至らず、スカーフ面１ｂの荒れを完全に防ぐことは困難である。
このことは、概ね３ｍｍ以下の薄単板１や、スギやラジアータパインといった針葉樹の中でも特に軟質な材の場合、スカーフ面１ｂの荒れが顕著で、単板１自体が折損してしまう事さえある。

２．接着剤Ｓの塗布量が多い
荒れて凹凸のある単板１の場合、欠膠状態を防止するために、凹凸に接着剤Ｓが余分に吸収されることを見越して接着剤Ｓの塗布量を標準使用量より多く設定する必要があるので、不経済である。また、荒れた部分に合わせて接着剤Ｓの塗布量を多くすると、荒れが少ない部分では接着剤Ｓが余ってはみ出し、周囲に付着して汚染する恐れもある。

３．加工速度が遅い
回転切削カッター１２又は単板１の送り速度を下げることで切削面の荒れを低減することが可能であるが、送り速度の低下は加工速度の低下に直結する。また、送り速度を遅くし、同じ部分を何度も回転切削カッター１２の切刃１２ｂが通過すると、スカーフ面１ｂに摩擦による焦げが発生する恐れもある。
一方、サンダーを用いた研削加工では、研削面は極めて平滑で、ささくれも無い半面、加工時間が極めて長く、回転切削カッター１２の場合に比較して数倍程度掛かってしまう場合もあった。加工時間を短縮するにはサンダーの目を粗くすればよいが、目を粗くするとそれに伴って研削面は荒れるので、サンダーを使用するメリットが半減してしまう。

４．装置が大型で、高い精度が要求される
ギロチン状の固定刃によって単板１の端部１ａを切断する方法は、大型の刃を設置した大型の加工機が必要である。例えば単板１の幅が１ｍの場合は、刃幅も１ｍ以上必要である。しかも、単板１毎にスカーフ面１ｂの角度がばらつかないように、刃の往復動に高い再現性が求められるので、装置の構造が複雑となり高い精度で構成されることが必要である。

そこで、本発明の目的とするところは、平滑なスカーフ面を得ることができるとともに、加工速度が速く、しかも小型のスカーフ面加工装置及びスカーフ面加工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のスカーフ面加工装置（２０）は、木質板材（１）が載置されるベース盤（２１）と、回転する円盤部（２２ａ）を有しその円盤部（２２ａ）の外周面に複数の切刃（２２ｂ）が等間隔で形成されるとともに前記木質板材（１）の上面に対して斜めに配置された回転切削カッター（２２）と、前記回転切削カッター（２２）を前記木質板材（１）に対して、又は前記木質板材（１）を前記回転切削カッター（２２）に対して水平移動させる送り機構（２３，２４）と、前記回転切削カッター（２２）の円盤部（２２ａ）を回転させることによって複数の切刃（２２ｂ）で前記木質板材（１）を切削する際に前記木質板材（１）を押圧し固定する押圧機構（２５）を備え、前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工するスカーフ面加工装置（２０）であって、前記回転切削カッター（２２）の切刃（２２ｂ）より径方向内側の中央には中空部（２２ｃ）が形成されるとともに、前記押圧機構（２５）は、前記回転切削カッター（２２）の中空部（２２ｃ）に昇降自在で、かつ前記回転切削カッター（２２）とは独立して回転自在又は回転不能に設けられ、前記回転切削カッター（２２）の下面より下側に突出して前記木質板材（１）を押圧する押圧体（２５）であることを特徴とする。

また、請求項２に記載のスカーフ面加工装置（２０）は、木質板材（１）が載置されるベース盤（２１）と、回転する円盤部（２２ａ）を有しその円盤部（２２ａ）の外周面に複数の切刃（２２ｂ）が等間隔で形成されるとともに前記木質板材（１）の上面に対して斜めに配置された回転切削カッター（２２）と、前記回転切削カッター（２２）を前記木質板材（１）に対して、又は前記木質板材（１）を前記回転切削カッター（２２）に対して水平移動させる送り機構（２３，２４）と、前記回転切削カッター（２２）の円盤部（２２ａ）を回転させることによって複数の切刃（２２ｂ）で前記木質板材（１）を切削する際に前記木質板材（１）を押圧し固定する押圧機構（２６，２７）を備え、前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工するスカーフ面加工装置（２０）であって、前記押圧機構（２６，２７）は、前記回転切削カッター（２２）の切刃（２２ｂ）より径方向内側の中央には上部から下端まで形成された空気導通孔（２６）と、前記空気導通孔（２６）の上部に圧縮空気を導くコンプレッサー（２７）からなり、前記回転切削カッター（２２）の下面より圧縮空気を噴出して前記木質板材（１）を押圧する機構であることを特徴とする。

また、請求項３に記載のスカーフ面加工装置（２０）は、前記送り機構（２３，２４）は、前記回転切削カッター（２２）を前記木質板材（１）に対して水平移動させるものであって、前記木質板材（１）のスカーフ面（１ｂ）が形成される端部（１ａ）が載置される前記ベース盤（２１）の部位における上面から下部にかけて一つ又は複数の吸引孔（２８）が形成されるとともに、前記吸引孔（２８）の下部に吸引機（２９）を設け、前記吸引孔（２８）を介して前記木質板材（１）を吸引して前記ベース盤（２１）に固定することを特徴とする。

また、請求項４に記載のスカーフ面加工方法は、ベース盤（２１）に載置された木質板材（１）を押圧機構（２５）で押圧して固定し、回転する円盤部（２２ａ）の外周面に複数の切刃（２２ｂ）が等間隔で形成されるとともに前記木質板材（１）の上面に対して斜めに配置された回転切削カッター（２２）によって、前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工するスカーフ面加工方法であって、前記回転切削カッター（２２）の切刃（２２ｂ）よりも径方向内側に設けられた昇降自在の押圧体（２５）を前記回転切削カッター（２２）の下面より下側に突出させることにより、形成された前記スカーフ面（１ｂ）を押圧するとともに、前記回転切削カッター（２２）によって前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工することを特徴とする。

また、請求項５に記載のスカーフ面加工方法は、ベース盤（２１）に載置された木質板材（１）を押圧機構（２６，２７）で押圧して固定し、回転する円盤部（２２ａ）の外周面に複数の切刃（２２ｂ）が等間隔で形成されるとともに前記木質板材（１）の上面に対して斜めに配置された回転切削カッター（２２）によって、前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工するスカーフ面加工方法であって、前記回転切削カッター（２２）の切刃（２２ｂ）よりも径方向内側の中央で上部から下端まで形成された空気導通孔（２６）を介して圧縮した空気を、形成された前記スカーフ面（１ｂ）に噴射して前記スカーフ面（１ｂ）を押圧するとともに、前記回転切削カッター（２２）によって前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工することを特徴とする。

また、請求項６に記載のスカーフ面加工方法は、前記回転切削カッター（２２）によって前記木質板材（１）の端部（１ａ）をスカーフ面（１ｂ）に切削加工するときに、前記木質板材（１）のスカーフ面（１ｂ）が形成される端部（１ａ）が載置される前記ベース盤（２１）の部位における上面から下部にかけて形成された一つ又は複数の吸引孔（２８）を介して前記木質板材（１）を吸引して前記ベース盤（２１）に固定することを特徴とする。

また、請求項７に記載のスカーフ面加工方法は、前記回転切削カッター（２２）の回転軸（Ｌ）が前記スカーフ面（１ｂ）の先端部（１ｃ）に位置するように、前記回転切削カッター（２２）を配置して、前記スカーフ面（１ｂ）の先端部（１ｃ）において前記木質板材（１）の繊維方向と切削方向を略一致させた状態で、前記木質板材（１）の一端から他端まで前記回転切削カッター（２２）を相対的に移動させることを特徴とする。

なお、ここでいう木質板材とは、単板、板材（製材品）、合板、ＬＶＬ、集成材、ＭＤＦ等の繊維板等の木質材料全般をいう。

ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。

本発明の請求項１に記載のスカーフ面加工装置によれば、回転切削カッターの切刃より径方向内側の中央には中空部が形成されるとともに、回転切削カッターの中空部に昇降自在で、かつ回転切削カッターとは独立して回転自在又は回転不能に押圧体が設けられ、回転切削カッターの円盤部を回転させることによって複数の切刃で木質板材を切削する際に、回転切削カッターの下面より下側に突出する押圧体で単板を押圧するので、特にその木質板材が厚さ３ｍｍ以下の薄単板や軟質材であっても、平滑なスカーフ面を得ることができる。
つまり、切刃に引き寄せられ振動し易いスカーフ面を、回転切削カッターの切刃より径方向内側においても直接押圧体で押さえるので、切刃が通過する部位の近傍を押さえることができ、木質板材の振動を最小限とすることができる。しかも、押さえる面積が大きいので、木質板材の振動は小さい。よって、スカーフ面が荒れず、平滑になる。もちろん、木質板材が折損することもない。
その結果、スカーフジョイントの際にスカーフ面に塗布された接着剤が余分に吸収されないので、接着剤の塗布量は標準使用量で済み、経済的である。
また、切刃より径方向内側の押圧体で木質板材を押圧することで、スカーフ面の荒れを抑えるので、回転切削カッター又は木質板材の送り速度を下げてスカーフ面の荒れを抑える必要がない。すなわち、加工速度を下げずに、スカーフ面加工が可能である。

また、回転切削カッターによってスカーフ面に切削加工するので、サンダーで研削加工する場合に比べ、加工速度が速い。
このように加工速度が速いので、スカーフ面に摩擦による焦げが生じ難い。
さらに、回転切削カッターを木質板材に対して、又は木質板材を回転切削カッターに対して水平移動させる送り機構を備えるので、回転切削カッターが小型かつ軽量であっても、木質板材の一端から他端まで回転切削カッターを相対的に移動させることで、スカーフ面加工が可能である。また、送り機構で回転切削カッター又は木質板材を水平移動させることができればよいので、例えば、送りベルトに回転切削カッターを付加的に設置するような簡易な取付けでも実用に耐え、特に高い精度でスカーフ面加工装置が構成されることは要求されない。

また、請求項２に記載のスカーフ面加工装置によれば、回転切削カッターの切刃より径方向内側の中央には上部から下端まで形成された空気導通孔と、空気導通孔の上部に圧縮空気を導くコンプレッサーからなる押圧機構が設けられ、回転切削カッターの円盤部を回転させることによって複数の切刃で木質板材を切削する際に、回転切削カッターの下面より圧縮空気を噴出して木質板材を押圧するので、請求項１に記載の発明と同様に、木質板材が薄単板や軟質材であっても、平滑なスカーフ面を得ることができる。
よって、接着剤の塗布量は標準使用量で済むとともに、加工速度を下げなくて済む。
また、回転切削カッターによってスカーフ面に切削加工するので、サンダーで研削加工する場合に比べ、加工速度が速い。
また、圧縮空気による木質板材の押圧は、請求項１に記載の発明のように押圧体で直接木質板材を押圧する場合に比べて、切削加工の際の抵抗が少ないので、加工速度が速い。
さらに、回転切削カッターを木質板材に対して、又は木質板材を回転切削カッターに対して水平移動させる送り機構を備えるので、回転切削カッターが小型かつ軽量であっても、スカーフ面加工が可能である。また、スカーフ面加工装置の構造が単純で済む。
また、木質板材に対して圧縮空気を噴出するので、切削される部位を冷却することができ、焦げが生じ難い。

また、請求項３に記載のスカーフ面加工装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、送り機構は、回転切削カッターを木質板材に対して水平移動させるものであって、木質板材のスカーフ面が形成される端部が載置されるベース盤の部位における上面から下部にかけて一つ又は複数の吸引孔が形成されるとともに、吸引孔の下部に吸引機を設け、吸引孔を介して木質板材を吸引してベース盤に固定するので、一層木質板材端部の振動を抑制でき、平滑なスカーフ面を得ることができる。

また、請求項４に記載のスカーフ面加工方法によれば、回転切削カッターの切刃よりも径方向内側に設けられた昇降自在の押圧体を回転切削カッターの下面より下側に突出させることにより、形成されたスカーフ面を押圧するとともに、回転切削カッターによって木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するので、スカーフ面上を切刃が通過しても、そのスカーフ面の部位が切刃に引き寄せられ難く振動し難い。よって、スカーフ面が荒れず、平滑になる。

また、請求項５に記載のスカーフ面加工方法によれば、回転切削カッターの切刃よりも径方向内側の中央で上部から下端まで形成された空気導通孔を介して圧縮した空気を、形成されたスカーフ面に噴射してスカーフ面を押圧するとともに、回転切削カッターによって木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するので、請求項４に記載の発明と同様に、スカーフ面上を切刃が通過しても、そのスカーフ面の部位が切刃に引き寄せられ難く振動し難い。よって、スカーフ面が荒れず、平滑になる。
また、圧縮した空気をスカーフ面に噴射するので、切削される部位を冷却することができ、スカーフ面に焦げが生じ難い。

また、請求項６に記載のスカーフ面加工方法によれば、請求項５に記載の発明の効果に加え、回転切削カッターによって木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するときに、木質板材のスカーフ面が形成される端部が載置されるベース盤の部位における上面から下部にかけて形成された一つ又は複数の吸引孔を介して木質板材を吸引してベース盤に固定するので、一層木質板材端部の振動を抑制でき、平滑なスカーフ面を得ることができる。

また、請求項７に記載のスカーフ面加工装置及びスカーフ面加工方法によれば、請求項１乃至６に記載の発明の効果に加え、回転切削カッターの回転軸がスカーフ面の先端部に位置するように、回転切削カッターを配置したので、最も薄く欠け易いスカーフ面の先端部において、木質板材の繊維方向と切削方向がほぼ一致する。よって、切削時の抵抗が小さいので、最も薄くなるスカーフ面の先端部であっても欠け難い。しかもこのとき、スカーフ面を押圧する面積が大きいので、木質板材の振動は小さい。よって、スカーフ面が荒れず、平滑になる。

なお、本発明のスカーフ面加工装置及びスカーフ面加工方法のように、回転切削カッターの切刃より径方向内側の中央には中空部が形成されるとともに、回転切削カッターの中空部に昇降自在で、かつ回転切削カッターとは独立して回転自在又は回転不能に押圧体が設けられ、複数の切刃で木質板材の端部をスカーフ面に切削加工する際に、回転切削カッターの下面より下側に突出する押圧体で木質板材を押圧する点は、上述した特許文献１乃至８には全く記載されていない。

本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置における回転切削カッターを示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置における回転切削カッターを示す、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置における押さえの有無を示す模式図であり、斜線部は押さえがある箇所を示す。 本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置による単板の切削方向を示す模式図であり、（ａ）は回転切削カッターとスカーフ面との位置関係を、（ｂ）は切削方向と単板の繊維方向をそれぞれ示す。 本発明の第二実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るスカーフ面加工装置における押さえの有無を示す模式図であり、斜線部は押さえがある箇所を示す。 本発明のさらに他の実施形態に係るスカーフ面加工装置を示す縦断面図である。 二つの単板を接続する方法であるバットジョイントを示す側面図であって、（ａ）は接続前を、（ｂ）は接続後をそれぞれ示す。 二つの単板を接続する方法であるスカーフジョイントを示す側面図であって、（ａ）は単板の端部を切削加工してスカーフ面とした状態を、（ｂ）はスカーフ面に接着剤を塗布した状態を、（ｃ）は接続後の状態をそれぞれ示す。 構造用ＬＶＬを示す側面図である。 二つの単板を接続する方法であるスカーフジョイントにおける単板を示す斜視図である。 従来例に係る回転切削カッターを用いたスカーフ面加工装置を示す斜視図である。 図１６に示すスカーフ面加工装置で切削加工された、荒れたスカーフ面を示す側面図である。 図１６に示すスカーフ面加工装置における押さえの有無を示す模式図であり、斜線部は押さえがある箇所を示す。 図１６に示すスカーフ面加工装置による単板の切削方向を示す模式図であり、（ａ）は回転切削カッターとスカーフ面との位置関係を、（ｂ）は切削方向と単板の繊維方向をそれぞれ示す。 他の従来例に係る回転切削カッターを用いたスカーフ面加工装置における押さえの有無を示す模式図であり、斜線部は押さえがある箇所を示す。

（第一実施形態）
図１乃至図５を参照して、本発明の第一実施形態に係るスカーフ面加工装置２０及びスカーフ面加工方法を説明する。
このスカーフ面加工装置２０は、厚さ３ｍｍ程度の二つの単板１を接続するスカーフジョイントと呼ばれる接続方法の前段階として、木質の単板１の端部１ａを斜めに切削加工してなるスカーフ面１ｂを形成するための装置であり、ベース盤２１と、送り機構２３，２４と、回転切削カッター２２と、押圧体２５と、を備えるものである。
ここで用いられる単板１は、国産材のスギや輸入材のラジアータパイン等の針葉樹であり、これらはラワンやダグラスファーよりも軟質である。

ベース盤２１は、図３に示すように、単板１が載置される台である。ベース盤２１の上面には、送りベルト２３を内部に配置するための凹溝２１ａが形成されている。
また、ベース盤２１に載置された単板１の端部１ａを斜めに切削する際に、回転切削カッター２２がベース盤２１と干渉しないように、ベース盤２１の端部２１ｂ上端には大きな面取りＣが形成されており、その面取りＣの水平面からの角度θ２を、形成されるスカーフ面１ｂの先端部１ｃの角度θ１よりわずかに大きくしている。なお、ベース盤２１の端部２１ｂの位置は、切刃２２ｂ付近である。

送り機構２３，２４は、単板１を回転切削カッター２２に対して水平移動させる送りベルト２３及び押さえベルト２４であって、両者とも無限軌道となっている。
送りベルト２３はベース盤２１の凹溝２１ａ内に配置されており、送りベルト２３の上面は、わずかにベース盤２１の上面よりも高い位置にあるので、単板１は正確には送りベルト２３に載置された状態である。そして、単板１の上方には押さえベルト２４が配置されており、送りベルト２３と押さえベルト２４とで単板１を上下から挟んでいる。このような送りベルト２３と押さえベルト２４とが同期して作動することで、図３における紙面奥側から手前側に向かって、単板１を平行移動させる。また、送りベルト２３及び押さえベルト２４は、これとは逆方向にも作動可能である。

回転切削カッター２２は、回転する円盤部２２ａと、その円盤部２２ａの外径Ｄ１よりも外径Ｄ２が小さく円盤部２２ａの上方に一体に形成されている円柱部２２ｄを備える。円盤部２２ａと円柱部２２ｄは同心軸上に位置する。
円盤部２２ａの外周面には、複数の切刃２２ｂ（ここでは４つ）が等間隔で形成されている。この切刃２２ｂまで含めた円盤部２２ａの外径Ｄ３は、形成されるスカーフ面１ｂの縦幅Ｗ１よりも大きい。
そして、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側の中央には、断面逆Ｔ字状で円盤部２２ａの下面に開口する中空部２２ｃが形成されている。
このような回転切削カッター２２が単板１の上面に対して斜めに、かつこの回転切削カッター２２の回転軸Ｌが、形成されるスカーフ面１ｂの先端部１ｃに位置するように配置され、固定される。つまり、回転切削カッター２２はその場で回転するのみで、切削中に移動するものではない。なお、このスカーフ面１ｂの先端部１ｃとは、スカーフ面１ｂにおいて断面形状が鋭角になっている先端部分（図３における単板１の左端、図４における単板１の下端）をいう。

押圧体２５は、回転切削カッター２２の中空部２２ｃより一回り小さく、中空部２２ｃに下方から嵌めるように設けられており、押圧体２５と回転切削カッター２２は同心軸上に位置する。そして、回転切削カッター２２の円柱部２２ｄにおける中空部２２ｃに配置されたシリンダー２５ａが伸び縮みすることによって、押圧体２５は回転切削カッター２２に対して昇降自在でとなっている。また、押圧体２５は回転切削カッター２２とは独立しており、回転切削カッター２２が回転しても押圧体２５は回転不能である。
また、回転切削カッター２２と押圧体２５との間の摩擦を低減させ、回転切削カッター２２が円滑に回転するように、回転切削カッター２２と押圧体２５との間の中空部２２ｃにはボールベアリング３１が設けられている。
そして、回転切削カッター２２の円盤部２２ａを回転させることによって複数の切刃２２ｂで単板１を切削してスカーフ面１ｂを形成する際に、押圧体２５は回転切削カッター２２の下面より下側に突出して単板１のスカーフ面１ｂを押圧し固定する。
このように押圧する際には、その押圧する力が適切になるようにシリンダー２５ａで調節される。この力が大き過ぎると切削時のスカーフ面１ｂとの摩擦抵抗が大きくなり、小さ過ぎると形成されたスカーフ面１ｂが振動してしまいスカーフ面１ｂが荒れてしまうためである。

次に、このスカーフ面加工装置２０を用いたスカーフ面加工方法について説明する。
まず、単板１をベース盤２１（送りベルト２３）に載置し、単板１の上面を押さえベルト２４で押さえる。この時点では、回転切削カッター２２は、単板１の位置よりも、図３における紙面手前側に配置されている。

次に、回転切削カッター２２を作動させ、その場で回転させる。
そして、送りベルト２３を作動させ、単板１を回転切削カッター２２に向かって水平移動させる。
このとき、回転切削カッター２２の切刃２２ｂよりも径方向内側に設けられた昇降自在の押圧体２５を回転切削カッター２２の下面より下側に突出させることにより、形成されたスカーフ面１ｂを押圧するとともに、回転切削カッター２２によって単板１の端部１ａをスカーフ面１ｂに切削加工する。

以上のように構成されたスカーフ面加工装置２０及びスカーフ面加工方法によれば、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側の中央には中空部２２ｃが形成されるとともに、回転切削カッター２２の中空部２２ｃに昇降自在で、かつ回転不能に押圧体２５が設けられ、回転切削カッター２２の円盤部２２ａを回転させることによって複数の切刃２２ｂで単板１を切削する際に、回転切削カッター２２の下面より下側に突出する押圧体２５で単板１を押圧するので、３ｍｍ以下の薄単板１や軟質材であっても、平滑なスカーフ面１ｂを得ることができる。
つまり、図４に示すように、切刃２２ｂに引き寄せられ振動し易いスカーフ面１ｂを、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側においても直接押圧体２５で押さえるので、切刃２２ｂが通過する部位の近傍を押さえることができ、単板１の振動を最小限とすることができる。しかも、押さえる面積が大きいので、単板１の振動は小さい。よって、スカーフ面１ｂが荒れず、平滑になる。もちろん、単板１が折損することもない。
さらに、図５（ａ）に示すように、回転切削カッター２２の回転軸Ｌが、形成されるスカーフ面１ｂの先端部１ｃに位置するように配置されるので、図５（ｂ）に示すように、最も薄く欠け易いスカーフ面１ｂの先端部１ｃにおいて、単板１の繊維方向と切削方向がほぼ一致する。よって、切削時の抵抗が小さいので、最も薄くなるスカーフ面１ｂの先端１ｃであっても欠け難い。しかもこのとき、図４における下側の斜線部で示すように、スカーフ面１ｂを押圧する面積が大きいので、スカーフ面１ｂはより荒れ難い。
その結果、スカーフジョイントの際にスカーフ面１ｂに塗布された接着剤が余分に吸収されないので、接着剤の塗布量は標準使用量で済み、経済的である。

また、切刃２２ｂより径方向内側の押圧体２５で単板１を押圧することで、スカーフ面１ｂの荒れを抑えるので、単板１の送り速度を下げてスカーフ面１ｂの荒れを抑える必要がない。すなわち、加工速度を下げずに、スカーフ面１ｂ加工が可能である。
また、回転切削カッター２２によってスカーフ面１ｂに切削加工するので、サンダーで研削加工する場合に比べ、加工速度が速い。
このように加工速度が速いので、スカーフ面１ｂに摩擦による焦げが生じ難い。

さらに、単板１を回転切削カッター２２に対して水平移動させる送り機構２３，２４を備えるので、回転切削カッター２２が小型かつ軽量であっても、単板１の一端から他端まで回転切削カッター２２を相対的に移動させて、スカーフ面１ｂ加工が可能である。また、送り機構２３，２４で単板１を水平移動させることができればよいので、送りベルト２３に回転切削カッター２２を付加的に設置するような簡易な取付けでも実用に耐え、特に高い精度でスカーフ面加工装置２０が構成されることは要求されない。

（第二実施形態）
次に図６を参照して、本発明の第二実施形態に係るスカーフ面加工装置２０を説明する。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
本実施形態の第一実施形態との違いは、回転切削カッター２２と押圧体２５であり、その他の構成要素に関しては第一実施形態と同一である。

回転切削カッター２２の円盤部２２ａの切刃２２ｂより径方向内側には、下面に開口するドーナツ状の中空部２２ｃが形成されている。そして、略円盤状の押圧体２５が中空部２２ｃに嵌められており、回転切削カッター２２と押圧体２５との間にはボールベアリング３１が設けられている。また、バネ３２によって、押圧体２５は中空部２２ｃにおいて昇降自在となっている。
本実施形態における押圧体２５は、第一実施形態における押圧体２５とは異なり、回転切削カッター２２とは独立して回転自在である。
しかし、回転自在といっても、動力によって直接押圧体２５が回転させられるわけではなく、回転切削カッター２２の回転に伴って、回転切削カッター２２の回転よりも低速度で回転するだけである。そして、押圧体２５が単板１を押圧した場合には、回転切削カッター２２は回転したままで、押圧体２５の回転は止まる。

このように、押圧体２５が回転自在であっても、単板１の押さえる箇所自体は第一実施形態における場合と同じであるので、平滑なスカーフ面１ｂを得ることができる。

（第三実施形態）
次に図７を参照して、本発明の第三実施形態に係るスカーフ面加工装置２０を説明する。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
本実施形態の第一実施形態との違いは、単板１を押圧する機構であり、その他の構成要素に関しては第一実施形態と同一である。

本実施形態においては、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側の中央には上部から下端まで空気導通孔２６が形成されている。この空気導通孔２６は、回転切削カッター２２の円盤部２２ａにおいて拡径していて、円盤部２２ａの下面ではスカーフ面１ｂの縦幅Ｗ１よりも幅広になっている。
また、空気導通孔２６の上部には圧縮空気を空気導通孔２６の下端まで導くコンプレッサー２７を備える。
そして、複数の切刃２２ｂで単板１を切削する際には、回転切削カッター２２の下面より圧縮空気を噴出して単板１を押圧する。

このように、単板１を押圧する機構が、空気導通孔２６とコンプレッサー２７からなる場合であっても、単板１の押さえる箇所自体は第一実施形態における場合と同じであるので、平滑なスカーフ面１ｂを得ることができる。
また、圧縮空気による単板１の押圧は、第一及び第二実施形態のように、押圧体２５で直接単板１を押圧する場合に比べて切削加工の際の抵抗が少ないので、加工速度が速い。
さらに、単板１に対して圧縮空気を噴出するので、切削される部位を冷却することができ、スカーフ面１ｂに焦げが生じ難い。
また、面取りＣの水平面からの角度θ２は、スカーフ面１ｂの先端部１ｃの角度θ１よりわずかに大きく、かつベース盤２１の端部２１ｂの位置は切刃２２ｂ付近であるので、圧縮空気はスカーフ面１ｂの先端部１ｃをしっかり押圧した後、円盤部２２ａの下面から排出される。仮に、面取りＣの水平面からの角度θ２がスカーフ面１ｂの先端部１ｃの角度θ１に比べてはるかに大きい場合や、ベース盤２１の端部２１ｂの位置が切刃２２ｂよりも径方向内側（例えば円盤部２２ａ中央部付近）である場合には、圧縮空気はスカーフ面１ｂの先端部１ｃを十分に押圧しないまま外部に逃げてしまうので、押圧の効果が低くなってしまう。

なお、スカーフ面加工装置２０は、第一乃至第三実施形態に係るものに限られるものではなく、回転切削カッター２２を単板１に対して水平移動させる送り機構（図示しない）を備え、図８に示すように、単板１のスカーフ面１ｂが形成される端部１ａが載置されるベース盤２１の部位における上面から下部にかけて複数の吸引孔２８が形成されるものであってもよい。この吸引孔２８は、最も薄く欠け易いスカーフ面１ｂの先端部１ｃに近くに配置される。そして、吸引孔２８の下部に吸引機２９を設け、吸引孔２８を介して単板１を下方から吸引してベース盤２１に固定する。なお、このときの押さえベルト２４は、単板１を押さえるだけで移動しない。
この吸引は、押圧体２５でスカーフ面１ｂ（特に先端部１ｃ）を押圧するときの補助となるので、一層単板１端部１ａの振動を抑制でき、平滑なスカーフ面１ｂを得ることができる。

また、押圧体２５により直接単板１を押さえるタイプのスカーフ面加工装置２０だけでなく、図９に示すように、圧縮空気によりスカーフ面１ｂを押圧するタイプのスカーフ面加工装置２０において、ベース盤２１に吸引孔２８を形成し、単板１を吸引してもよい。

また、下方から吸引しない場合であっても、送り機構は回転切削カッター２２を単板１に対して水平移動させるものであってもよい。
さらに、回転切削カッター２２と押圧体２５の構成は、押圧体２５が、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側に位置すれば、第一乃至第三実施形態に係るものに限られない。

また、第一及び第二実施形態では、スカーフ面１ｂから離れた位置で単板１を押さえるとともに、回転切削カッター２２の切刃２２ｂより径方向内側で押圧体２５によってスカーフ面１ｂを押さえたが、これに限られるものではなく、図１０に示すように、回転切削カッター２２の進行方向の前後のスカーフ面１ｂを、押さえベルト２４や押圧体２５とは別の押圧機構３３で押さえてもよい。これにより、スカーフ面１ｂの振動をより一層抑えることができるので、理想的な切削加工を行うことができる。

また、送りベルト２３及び押さえベルト２４は無限軌道である必要はなく、単板１を平行移動させることができれば、これに限られるものではない。また、これらはベルトである必要もない。
また、吸引孔２８は複数であるとしたが、これに限られるものではなく、一つであってもよい。

また、回転切削カッター２２の回転軸Ｌがスカーフ面１ｂの先端部１ｃに位置するように、回転切削カッター２２を配置したが、これに限られるものではなく、図１１に示すように、回転軸Ｌがスカーフ面１ｂの縦方向中央付近に位置していてもよい。この場合、スカーフ面１ｂの先端部１ｃにおいて、単板１の繊維方向と切削方向が若干異なるが、逆目が発生するほど異なるものではない。そして、回転切削カッター２２の切刃２２ｂよりも径方向内側において、押圧体２５でしっかりとスカーフ面１ｂを押圧しその面積が広いので、やはりスカーフ面１ｂは平滑になる。

また、ベース盤２１の端部２１ｂの位置は切刃２２ｂ付近としたが、これに限られるものではなく、切刃２２ｂから径方向外側（例えば図３における左方向）に離れた箇所であってもよい。つまりこの場合は、ベース盤２１の面取りＣが図３におけるものよりも大きくなる。

また、第三実施形態において、単板１が薄く、スカーフ面１ｂの縦幅Ｗ１が円盤部２２ａの半径に比べてはるかに小さい場合には、空気導通孔２６の円盤部２２ａにおける拡径部分から圧縮空気が単板１の上面側に逃げ、押圧の効果が低くなってしまうので、単板１の上面と円盤部２２ａの下面との間に楔状の隙間塞ぎ材を設けて圧縮空気が逃げ難くなるようにしてもよい。または、空気導通孔２６の円盤部２２ａにおける拡径部分の半径をスカーフ面１ｂの縦幅Ｗ１程度まで狭くしたものを用いることで、圧縮空気が単板１の上面側に逃げ難くなるようにしてもよい。

また、スカーフ面加工装置２０で薄い単板１を加工したが、これに限られるものではなく、板材（製材品）、合板、ＬＶＬ、集成材、ＭＤＦ等の繊維板等の木質板材１全般に適用できる。厚さが１０〜数１０ｍｍ、又はこれ以上の厚さの木質板材１はスカーフ面加工の際、薄単板１に比べて振動し難いものの、肉薄となる先端部１ｃが他の部分よりも欠け易いことには変わりない。よって、どのような厚さの木質板材１であってもこれらのスカーフ面加工装置２０及びスカーフ面加工方法は有用である。

１ 木質板材（単板）
１ａ 端部
１ｂ スカーフ面
１ｃ 先端部
２ ＬＶＬ
１０ スカーフ面加工装置
１１ ベース盤
１２ 回転切削カッター
１２ａ 円盤部
１２ｂ 切刃
１３ 押圧機構
１３ａ 押圧板
１３ｂ 押圧シリンダー
１４ 押圧機構
２０ スカーフ面加工装置
２１ ベース盤
２１ａ 凹溝
２１ｂ 端部
２２ 回転切削カッター
２２ａ 円盤部
２２ｂ 切刃
２２ｃ 中空部
２２ｄ 円柱部
２３ 送りベルト（送り機構）
２４ 押さえベルト（送り機構）
２５ 押圧体（押圧機構）
２５ａ シリンダー
２６ 空気導通孔（押圧機構）
２７ コンプレッサー（押圧機構）
２８ 吸引孔
２９ 吸引機
３１ ボールベアリング
３２ バネ
３３ 押圧機構
Ｃ 面取り
Ｄ１ 円盤部の外径
Ｄ２ 円柱部の外径
Ｄ３ 切刃まで含めた円盤部の外径
Ｌ 回転軸
Ｗ１ スカーフ面の縦幅
θ１ スカーフ面の先端部の角度
θ２ 面取りの水平面からの角度

Claims (7)

1. 木質板材が載置されるベース盤と、
   回転する円盤部を有しその円盤部の外周面に複数の切刃が等間隔で形成されるとともに前記木質板材の上面に対して斜めに配置された回転切削カッターと、
   前記回転切削カッターを前記木質板材に対して、又は前記木質板材を前記回転切削カッターに対して水平移動させる送り機構と、
   前記回転切削カッターの円盤部を回転させることによって複数の切刃で前記木質板材を切削する際に前記木質板材を押圧し固定する押圧機構を備え、前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するスカーフ面加工装置であって、
   前記回転切削カッターの切刃より径方向内側の中央には中空部が形成されるとともに、
   前記押圧機構は、前記回転切削カッターの中空部に昇降自在で、かつ前記回転切削カッターとは独立して回転自在又は回転不能に設けられ、前記回転切削カッターの下面より下側に突出して前記木質板材を押圧する押圧体であることを特徴とするスカーフ面加工装置。
2. 木質板材が載置されるベース盤と、
   回転する円盤部を有しその円盤部の外周面に複数の切刃が等間隔で形成されるとともに前記木質板材の上面に対して斜めに配置された回転切削カッターと、
   前記回転切削カッターを前記木質板材に対して、又は前記木質板材を前記回転切削カッターに対して水平移動させる送り機構と、
   前記回転切削カッターの円盤部を回転させることによって複数の切刃で前記木質板材を切削する際に前記木質板材を押圧し固定する押圧機構を備え、前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するスカーフ面加工装置であって、
   前記押圧機構は、前記回転切削カッターの切刃より径方向内側の中央には上部から下端まで形成された空気導通孔と、前記空気導通孔の上部に圧縮空気を導くコンプレッサーからなり、前記回転切削カッターの下面より圧縮空気を噴出して前記木質板材を押圧する機構であることを特徴とするスカーフ面加工装置。
3. 前記送り機構は、前記回転切削カッターを前記木質板材に対して水平移動させるものであって、
   前記木質板材のスカーフ面が形成される端部が載置される前記ベース盤の部位における上面から下部にかけて一つ又は複数の吸引孔が形成されるとともに、前記吸引孔の下部に吸引機を設け、前記吸引孔を介して前記木質板材を吸引して前記ベース盤に固定することを特徴とする請求項１又は２に記載のスカーフ面加工装置。
4. ベース盤に載置された木質板材を押圧機構で押圧して固定し、回転する円盤部の外周面に複数の切刃が等間隔で形成されるとともに前記木質板材の上面に対して斜めに配置された回転切削カッターによって、前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するスカーフ面加工方法であって、
   前記回転切削カッターの切刃よりも径方向内側に設けられた昇降自在の押圧体を前記回転切削カッターの下面より下側に突出させることにより、形成された前記スカーフ面を押圧するとともに、前記回転切削カッターによって前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工することを特徴とするスカーフ面加工方法。
5. ベース盤に載置された木質板材を押圧機構で押圧して固定し、回転する円盤部の外周面に複数の切刃が等間隔で形成されるとともに前記木質板材の上面に対して斜めに配置された回転切削カッターによって、前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するスカーフ面加工方法であって、
   前記回転切削カッターの切刃よりも径方向内側の中央で上部から下端まで形成された空気導通孔を介して圧縮した空気を、形成された前記スカーフ面に噴射して前記スカーフ面を押圧するとともに、前記回転切削カッターによって前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工することを特徴とするスカーフ面加工方法。
6. 前記回転切削カッターによって前記木質板材の端部をスカーフ面に切削加工するときに、前記木質板材のスカーフ面が形成される端部が載置される前記ベース盤の部位における上面から下部にかけて形成された一つ又は複数の吸引孔を介して前記木質板材を吸引して前記ベース盤に固定することを特徴とする請求項５に記載のスカーフ面加工方法。
7. 前記回転切削カッターの回転軸が前記スカーフ面の先端部に位置するように、前記回転切削カッターを配置して、前記スカーフ面の先端部において前記木質板材の繊維方向と切削方向を略一致させた状態で、前記木質板材の一端から他端まで前記回転切削カッターを相対的に移動させることを特徴とする請求項４乃至６のうちいずれか一つに記載のスカーフ面加工方法。

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