JP6945903B1 - 加工工具およびその加工工具を用いた加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、加工熱を効果的に冷却することが可能な加工工具およびその加工工具を用いた加工装置を得ることである。【解決手段】本発明の加工装置は、回転軸Ａｒを有する加工工具１００であって、上部１１０ａと側壁１１０ｂと底部１１０ｃとを含むカップ形状の工具本体１１０と、側壁１１０ａの外周を囲むように工具本体１１０に設けられた周壁１２０とを備えている。側壁には、液体が通過可能な複数の貫通孔１０２ａが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物に対する加工を行うための加工工具およびその加工工具を用いた加工装置に関するものである。

従来より、被加工物に対する加工を行うための加工工具を備えた加工装置として、例えば、特許文献１などに開示のサンダー刃を備えた塗膜剥離装置が知られている。

この塗膜剥離装置は、ディスクサンダーであり、被加工物の塗膜を削り取る回転可能なサンダー刃を含み、サンダー刃は、ダイヤモンド粒が混入された複数のチップを円板状の基板の表面に固着した構造となっている。

特開２０００−２０２７７７号公報

ところが、上記のサンダー刃を装着したディスクサンダーを用いてコンクリートの表面などを加工すると、加工熱によりサンダー刃が摩耗するとともに加工屑がサンダー刃に融着し、目詰まりを生ずるという問題があった。

本発明は、加工熱を効果的に冷却することが可能な加工工具およびその加工工具を用いた加工装置を得ることを目的とする。

本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
回転軸を有する加工工具であって、
上部と側壁と底部とを含むカップ形状の工具本体と、
前記側壁の外周を囲むように前記工具本体に設けられた周壁と
を備える、加工工具
（項目２）
前記側壁に、液体が通過可能な複数の貫通孔が形成されている、項目１に記載の加工工具。
（項目３）
前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記上面側に設けられる第１の開口部と、前記底部側に設けられる第２の開口部とを備え、
前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記第１の開口部の位置が、前記第２の開口部の位置に対して前記回転軸から離間した位置となるように構成されている、項目２に記載の加工工具。
（項目４）
前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記周壁と前記側壁との結合部近傍に設けられている、項目２または３に記載の加工工具。
（項目５）
前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記回転軸の回転方向周りに所定の間隔で配置されている、項目２〜４のいずれか一項に記載の加工工具。
（項目６）
前記周壁は、前記側壁を囲む周壁本体と、前記周壁本体の上部の前記回転軸に向かって突出するフランジとを有する、項目１〜５のいずれか一項に記載の加工工具。
（項目７）
前記周壁の高さは、約５ｍｍ以上である、項目１〜６のいずれか一項に記載の加工工具。
（項目８）
前記カップ形状は、略円錐台形状である、項目１〜７のいずれか一項に記載の加工工具。
（項目９）
前記側壁の上面には、前記回転軸に対して半径方向外側に向かって放射状に拡がる複数の溝が形成されている、項目１〜８のいずれか一項に記載の加工工具
（項目１０）
前記溝の深さは、前記回転軸の半径方向外側に向かって浅くなるように構成されている、項目９に記載の加工工具。
（項目１１）
前記工具本体の底部に設けられた少なくとも１つの加工部材をさらに備えた項目１〜１０のいずれか一項に記載の加工工具。
（項目１２）
被加工物を加工する加工装置であって、
項目１〜１１のいずれか一項に記載の加工工具と、
前記加工工具を回転駆動する駆動部と、
前記側壁の上面に液体を供給する液体供給部と
を備えた加工装置。
（項目１３）
前記加工工具を覆う集塵カバーをさらに備えた項目１２に記載の加工装置。
（項目１４）
前記被加工物は、アスベスト、コンクリート、モルタル、アスファルト、レンガ、セメント、石材およびそれらの複合材料からなる群から選択される材料を含む、項目１２または１３に記載の加工装置。
（項目１５）
項目１２〜１４のいずれか一項に記載の加工装置を用いて前記被加工物を加工することを含む、加工方法。

本発明によれば、加工熱を効果的に冷却することが可能な加工工具およびその加工工具を用いた加工装置を得ることができる。

図１は、本発明の実施形態１による加工工具１００の外観を示す斜視図である。 図２は、図１に示す加工工具１１０の具体的な構造を示す図であり、図１に示す加工工具１１０を紙面上方から見た構造を示している。 図３は、図１に示す加工工具１１０の具体的な構造を示す図であり、図１に示す加工工具１００を紙面下方から見た構造を示している。 図４は、図１に示す加工工具１００を用いた加工装置１を模式的に示す斜視図である。 図５は、図４に示す加工装置１のより具体的な構造を説明するための図である。 図６は、図４に示す加工装置１の加工工具１００を回転させながら加工工具に液体を供給したときの加工工具１００での液体の流れを説明するための斜視図である。 図７は、図４に示す加工装置１により被加工物Ｐを加工する様子を示す斜視図である。 図８は、本発明の実施形態２による加工工具１００ａの外観を示す斜視図である。 図９は、図８に示す加工工具１００ａの具体的な構造を示す図であり、図８に示す加工工具１００ａを紙面上方から見た構造を示している。 図１０は、図８に示す加工工具１００ａの具体的な構造を示す図であり、図８に示す加工工具１００ａを紙面下方から見た構造を示している。 図１１は、図４に示す加工装置１に図１に示す加工工具１００に代えて図８に示す加工工具１００ａを取り付けて回転させながら加工工具１００ａに液体を供給したときの加工工具１００ａでの液体の流れを説明するための斜視図である。

以下、本発明を説明する。本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。

本明細書において、「加工」とは、研削、研磨、切削など、被加工物の表面を除去する処理のことをいう。

本明細書において、「約」とは、後に続く数字の±１０％の範囲内をいう。

本発明は、加工熱を効果的に冷却することができ、被加工物との接触部分での発熱を十分に抑制することが可能な加工工具を得ることを課題とし、
回転軸を有する加工工具であって、
上部と側壁と底部とを含むカップ形状の工具本体と、
側壁の外周を囲むように工具本体に設けられた周壁と
を備えることにより、上記の課題を解決したものである。

このような構成の加工装置では、液体供給部から液体が加工工具の側壁の上面に供給されると、工具本体の側壁と周壁との間の領域に液体が貯留されることにより、加工工具を冷却することが可能となる。さらに、本発明の加工工具は、側壁に、液体が通過可能な複数の貫通孔が形成されていてもよい。このようにすることにより、貫通孔を介して工具本体の内側に液体を流すことが出来る。工具本体の内側に流れた液体は工具本体の回転遠心力により工具本体および被加工物に流れる。これにより、加工工具における被加工物との接触による加工熱を効果的に冷却することができ、加工工具の摩耗や加工屑の加工工具への融着を防止し、加工工具の寿命や加工精度の向上を図ることが可能となる。

従って、本発明の加工工具は、側壁を有するカップ形状の工具本体と、側壁の外周を囲む周壁とを備え、側壁に複数の貫通孔が形成されたものであれば、その他の構成は、特に限定されるものではなく、任意であり得る。

（工具本体）
工具本体は、加工装置に被加工物を加工する加工部材を取り付けるためのものであって、加工装置の回転軸に装着される上部と、加工部材を取り付けるための底部と、上部と底部とを接続する周壁とを備える。ここで、工具本体の形状は、カップ形状を有する。

また、カップ形状の側壁部分の形状は、円筒体でも、多角形の筒体でもよく、さらには円錐台形状あるいは角錐台形状の筒体でもよい。好ましくは、円錐台形状であり得る。

さらに、カップ形状の工具本体の側壁に形成されている液体が通過可能な複数の貫通孔の配置、個数、サイズおよび形状は特に限定されるものではなく、任意であり得る。貫通孔の形状は、例えば、略円形、略楕円形、略矩形などである。

好ましくは、複数の貫通孔の配置は、工具本体の回転軸の軸回りに所定の間隔を持って設けられる。このようにすることで工具本体の全体に対して略均一に液体を供給することが可能となる。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の貫通孔は異なる間隔を持って配置されていてもよい。また、貫通孔は工具本体底面に設けられる加工部材の近傍に設けるのが好ましい。そのようにすることにより、より効率的に加工場の冷却を行うことが可能となる。

また、好ましくは、複数の貫通孔のうち少なくとも１つの貫通孔の配置は、周壁と側壁との結合部近傍に設けられている。ここで近傍とは、周壁と側壁との結合部を境界に回転軸側とその反対側に約５ｍｍの範囲のことを言う。さらに好ましくは、貫通孔は加工部材の近傍に設ける。加工部材の近傍に設けることによりさらに、工具本体だけでなく加工部材を効率的に冷却することが可能となる。

このようにすることにより貫通孔を通過した液体が加工工具（特に加工部材）近くに供給することが可能となり、より効果的に加工熱の冷却を行うことが可能となる。さらに、加工屑に対して効果的に液体を供給することができ、加工屑の飛散をより効果的に防ぐことも可能となる。

また、複数の貫通孔は、例えば、複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、上部側に設けられる第１の開口部と、底部側に設けられる第２の開口部とを備えている。１以上の貫通孔は、第１の開口部の位置と第２の開口部の位置とが回転軸から同じ距離離れた位置であってもよいし、第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転軸から離間した位置となるように傾斜するように構成されていてもよい。このように第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転軸から離間した位置となるように傾斜させることで、工具本体内部に貯まった液体を遠心力によって均等に加工場（加工部材）に供給することが可能となる。

さらに、複数の貫通孔は上述した１以上の貫通孔以外の他の１以上の貫通孔を含み、他の１以上の貫通孔は、上部側に設けられる第１の開口部と、底部側に設けられる第２の開口部とを備え、他の１以上の貫通孔は、第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも加工工具の回転方向の前方側に位置するように傾斜するように構成されていてもよい。このようにすることにより、液体を効率よく加工場（加工部材）に向けて供給することができ、より効率的に加工場を冷却することが可能となる。

複数の貫通孔（第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転軸から離間した位置となるように傾斜するものおよび／または第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも加工工具の回転方向の前方側に位置するように傾斜するもの）の大きさは任意であり得る。例えば、貫通孔の大きさはφ約２ｍｍ〜φ約５ｍｍである。しかし、貫通孔の大きさは所望の液体供給量および／回転速度との関係で適宜調整され得るものであって、貫通孔の大きさは上記数値範囲に限定されない。１つの実施形態において、約１２０００ｒｐｍの加工工具において、貫通孔の大きさはφ約３ｍｍである。

工具本体の側壁の上面には、回転軸に対して半径方向外側に向かって放射状に拡がる複数の溝が形成されていてもよい。このような溝を設けることによって、溝内に貯留された水が勢いよく周壁に流れるようになりより効果的に工具本体を冷却することが可能となる。なお、溝の深さは、回転軸の半径方向に遠ざかるほど浅くなるように構成されていてもよいし、あるいは、溝の全体に渡って一定であってもよい。溝の深さは、回転軸の半径方向に遠ざかるほど浅くすることによって、溝内に溜まった水がスムーズに周壁側へ移動することが可能となる。

（加工部材）
さらに、工具本体の底部は、被加工物に対する加工が可能な加工部材を装着可能であれば特に限定されるものではない。

例えば、工具本体の底部には、被加工物を加工する加工部材が１以上取り付けられていてもよい。ここで、加工部材は、被加工物の表面を除去する加工を行うための部材であればどのようなものでもよく、例えば、加工部材は、研削、切断、剥離などを行う砥石であっても良いし、切削、切断、剥離などを行う加工刃（カッター）であってもよいし、研磨、剥離などを行うウレタンなどの柔軟な素材からなる研磨パッドであってもよい。

また、底部に設ける加工部材の配置、形状や個数などは任意であり得る。例えば、ダイヤモンドカッターなど加工部材が硬い素材の場合は、加工における切り込み量を小さくし、その分加工部材の数を多くするのが好ましい。なお、ウレタンパッドなどの加工部材が柔らかい素材の場合は、目詰まりを防止するために切り込み量を大きくし、その分の数は少なくするのが好ましい。１つの実施形態において、工具本体がφ１２５ｍｍの円筒体の場合において、φ１０ｍｍの丸いコマ状の切削チップを略均等に９個配置している。

（周壁）
周壁は、工具本体の側壁の外周を囲むように工具本体に設けられたものであれば、その他の構成は限定されず、任意であり得る。例えば、周壁は、工具本体の側壁を囲む周壁本体と、周壁本体の上部に回転軸側に突出するフランジとを有するものでもよいし、フランジを有さず、周壁本体のみを有するものでもよい。また、周壁本体は、工具本体の側壁を囲むものであれば、周壁本体の形状は限定されるものではなく、任意であり得る。

このような周壁が工具本体の外周を覆うように配置されていることで、工具本体の側壁上に液体が供給されたとき、液体が工具本体の側壁と周壁との間に溜まることとなり、供給された液体が工具本体の側壁の貫通孔を通ってカップ形状の工具本体の内部に流れ込み易くなる。これにより、工具本体および被加工物に液体が供給され易くなり、加工部材における被加工物の加工により生じる加工熱が液体で冷却されることとなる。フランジを設けることによって、加工工具の外部に液体が流れにくくなり、より効果的に工具本体の側壁と周壁との間に液体を溜めることが可能となる。

周壁（例えば、周壁本体における）の高さは任意であり得る。ここで、周壁の高さとは、周壁（具体的には周壁本体）と側壁の上面とが当接する部分からの高さを意味する。例えば、周壁の高さは約５ｍｍ以上である。約５ｍｍ以上ですることで、側壁の上面（特に、後述する線状溝）から流れる液体が、加工工具の回転中に遠心力によって周壁と側壁の上面とで形成される領域に液体を溜めることが可能となる。１つの実施形態において、周壁本体の高さは約２５ｍｍ、周壁本体と側壁の上面とが当接する部分からの高さは約１０ｍｍである。

（被加工物）
被加工物は、表面が加工されるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、被加工物は、アスベスト、コンクリート、モルタル、アスファルト、レンガ、セメント、石材およびそれらの複合材料からなる群から選択される材料を含むものでもよい。また、被加工物は、下地部材と、下地部材の表面を被覆する表面被覆材とを有するものでもよい。この場合、下地部材は、鋼鉄製部材あるいはコンクリート製部材などの構造物の骨格となる部材であり、表面被覆材は、アスベスト、モルタル、アスファルト、レンガ、石材およびそれらの複合材料からなる群から選択される材料で構成されていてもよい。

さらに、上述した加工工具は、加工装置に装着して用いられるものであり、加工装置は、上述した加工工具と、加工工具を回転駆動する駆動部と、側壁の上面に液体を供給する液体供給部とを有するものであれば、その他の構成は特に限定されるものではない。

（駆動部）
駆動部は、加工工具を回転させることができるものであれば、具体的な構成およびは任意であり得る。例えば、駆動源は電力であってもよいし、圧縮空気などであってもよい。これにより、駆動部により加工工具を回転させることが可能となり、加工装置を手動の工具としてではなく、電動工具あるいはエアー工具などの動力工具として利用することが可能となる。

（液供給部）
さらに、液供給部もその構成が限定されるものではなく任意であり、例えば、水道管に接続された液供給管であってもよいし、貯水部から液体を汲み上げるポンプに接続された液供給管であってもよい。

さらに、加工装置は、加工屑の飛散防止という観点からは、加工工具を覆う集塵カバーをさらに備えることが好ましいが、集塵カバーは必ずしも必須のものではない。

（集塵カバー）
集塵カバーは、加工工具を覆う部材であって、加工工具による被加工物を加工した後の加工屑を外部に飛散しないようにすることが達成できれば、その形状などは任意であり得る。一つの実施形態において、集塵カバーはカップ形状からなる筒状体を有している。また、好ましくは、集塵カバー内に液体を供給する液供給部および／または集塵カバー内の加工屑や液体を外部に排出するための加工屑排出部を有している。集塵カバーの形状は、筒状体の一端側開口を平板で閉塞した構造でもよいし、中空の球体の一部を構成するドーム形状でもよい。

また、集塵カバーは、内側カバーと内側カバーを囲む外側カバーとを備え、カバー支持機構により外側カバーを内側カバーに対して加工工具の回転軸の方向にスライド可能に支持するようにしたものでもよい。このようにすることで、加工を行わない際に加工工具が集塵カバーの内側に隠すことが可能となり、不用意に加工工具をぶつけたりして損傷するのを防ぐことが可能となる。さらに、加工を行うときには加工工具を被加工部材に押し付けることにより、集塵カバーがスライド移動し引っ込むことにより、加工工具が被加工部材に当接することが可能となる。

また、液供給部および／または加工屑排出部はカップ形状の天板に取り付けられていてもよいし、あるいはカップ形状の周壁に取り付けられていてもよい。さらに、液供給管はカップ形状の天板に取り付けられ、屑排出管はカップ形状の周壁に取り付けられていてもよいし、あるいは、液供給管はカップ形状の周壁に取り付けられ、屑排出管はカップ形状の天板に取り付けられていてもよい。

なお、液供給部および／または加工屑排出部は、工具本体に設けてもよいし、加工装置の駆動部に設けても良い。好ましくは、加工装置は液供給部および加工屑排出部を備え、それぞれが異なる場所に設けられる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。

ただし、以下の実施形態では、本発明の加工装置の一例として、加工工具が、円錐台形状の筒体からなる側壁を含む工具本体と、工具本体の側壁を囲むように設けられた周壁とを有し、工具本体の側壁には複数の貫通孔が側壁の周方向に沿って均等な間隔で並ぶように設けられているものを挙げる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による加工工具１００の外観を示す斜視図であり、図１（ａ）は、加工工具１００の全体を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ部分の拡大図である。

〔加工工具１００〕
実施形態１の加工工具１００は、被加工物Ｐの表面を加工する工具であって、回転軸Ａｒを有している。この加工工具１００は、上部１１０ａと側壁１１０ｂと底部１１０ｃとを含むカップ形状の工具本体１１０と、側壁１１０ａの外周を囲むように工具本体１１０に設けられた周壁１２０とを備え、側壁１１０ｂに複数の貫通孔（第１の貫通孔）１０２ａが形成されている。
以下、加工工具１００を詳しく説明する。

図２および図３は、図１に示す加工工具１１０の具体的な構造を示す図であり、図２（ａ）は、図１に示す加工工具１１０を紙面上方から見た構造を示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の２Ａ−２Ａ線断面図であり、図３（ａ）は、図１に示す加工工具１００を紙面下方から見た構造を示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の３Ａ−３Ａ線断面図である。

加工工具１１０は、図２、図３に示すように、カップ形状の工具本体１１０および周壁１２０に加えて加工刃１３０を含む。

すなわち、工具本体１１０を構成する上部１１０ａは、円板形状の部分であり、工具本体１１０を構成する側壁１１０ｂは、上部１１０ａに繋がる円錐台形状の筒体部分であり、工具本体１１０を構成する底部１１０ｃは、側壁１１０ｂの下端に繋がるリング状部分であり、この底部１１０ｃの裏面には複数の加工刃１３０が取り付けられている。

そして、側壁１１０ｂには、１以上（ここでは６個）の貫通孔（第１の貫通孔）１０２ａが形成され、これら６個の貫通孔１０２ａが回転軸Ａｒを中心とする１つの円周上に均等な間隔で配置されている。

ここで、それぞれの貫通孔１０２ａは、図１（ｂ）に示すように、側壁１１０ｂの上面側の第１の開口部２ａ１と、側壁１１０ｂの下面側の第２の開口部２ａ２とを有し、第１の開口部２ａ１の位置が、第２の開口部２ａ２の位置よりも回転軸Ａｒから離間した位置となるように傾斜した構造となっている。なお、貫通孔１０２ａは、第１の開口部２ａ１の位置と第２の開口部２ａ２の位置とが回転軸Ａｒからの離間距離が等しい位置となる構造であってもよい。

工具本体１１０の側壁１１０ｂは、上部側に対して底部側が拡がる略円錐台形状を有しており、側壁１１０ｂの上面には、回転軸Ａｒに対して半径方向外側に向かって放射状に拡がる複数の線状溝１０１ｂが回転軸Ａｒを中心とする１つの円周上に等間隔で形成されている。この線状溝１０１ｂの深さは、回転軸Ａｒから遠ざかるほど浅くなるように構成されている。なお、この線状溝１０１ｂは、その内部で均一な深さを有するものでもよい。

また、周壁１２０は、工具本体１１０の側壁１１０ｂを囲む円筒状の周壁本体１２０ａと、周壁本体１２０ａの上端部に回転軸側に突出するように設けられたフランジ（環状庇部）１２０ｂとを有する。なお、周壁１２０は、フランジを有さず、周壁本体のみを有するものでもよい。

工具本体１１０の底部１１０ｃの下面（底部１１０ｃのうちの被加工物Ｐに対向する面）には、加工部材として、チップ状の加工刃１３０が固定されている。具体的には、加工刃１３０は、底部１１０ｃを構成するリング状部分の裏面の３箇所に均等に分散させて配置されており、各箇所には３つの加工刃１３０が隣接するように配置されている（図３（ａ）参照）。

ここで、加工刃１３０は、研削、切断砥石、剥離などを行う砥石である。

なお、工具本体１１０の上部１１０ａの中央には工具固定孔１０３が形成されている。この工具固定孔１０３は、加工工具１００を加工装置１の駆動部１０の工具取付シャフト１２ｂ（図４参照）に固定するための孔である。

〔加工装置１〕
図４は、図１に示す加工工具１００を用いた加工装置１を模式的に示す斜視図である。

この加工装置１は、被加工物Ｐを加工する加工工具１００と、加工工具１００を覆う集塵カバー２００と、集塵カバー２００の内部に液体（例えば、水、クーラントまたは研磨液）を供給する液供給管２１０と、加工屑を液体とともに集塵カバー２００の内部から排出する屑排出管２２０と、加工工具１００を回転駆動する駆動部１０とを備えている。ここで、加工工具１００は、図１〜図３を用いて説明した加工工具１００である。

（被加工物Ｐ）
被加工物Ｐは、建造物の柱部材であり、下地部材である鋼材の表面に表面被覆材としてアスベストを塗布したものである。ただし、被加工物Ｐは、このような建造物の柱部材に限定されず、建造物の壁部材、天井部材、あるいは床部材であってもよく、被加工物Ｐの下地部材は、鋼材に限定されず、コンクリート材であってもよく、表面被覆材はアスベストに限定されず、塗料、モルタル、アスファルト、レンガ、セメント、石材およびそれらの複合材料からなる群から選択される材料であってもよい。

（駆動部１０）
駆動部１０は、モータ部１１とギヤ部１２とを含む。モータ部１１は、回転力を発生する電動モータ１１ａを有し、ギヤ部１２は、電動モータ１１ａのモータシャフト１１ｂの回転速度を減速する第１のギア部１２ａと、第１のギア部１２ａの出力シャフト１２ｃの回転軸の方向を、工具取付シャフト１２ｄの回転軸の方向に変換する第２のギア部１２ｂとを有する。モータ部１１およびギア部１２は、加工装置１００の装置筐体１ａ内に収容されており、ギア部１２を構成する工具取付シャフト１２ｄの一端側が装置筐体１ａから突出している。

（集塵カバー２００）
集塵カバー２００は、工具取付シャフト１２ｄおよび加工工具１００を囲むように装置筐体１ａの一端側（工具取付シャフト１２ｄ側）に取り付けられている。集塵カバー２００には、水を集塵カバー１２０内に供給する液供給管２１０が接続され、加工屑を水とともに集塵カバー１２０から排出するための屑排出管２２０が接続されている。

以下、集塵カバー２００のより具体的な構造を説明する。

図５は、図４に示す加工装置１のより具体的な構造を説明するための図であり、図５（ａ）は、図４に示す加工装置１を紙面の上方から見た構造を示す平面図、図５（ｂ）は、加工工具１００の下端が加工装置１の集塵カバーの下端より浮き上がっている状態を示す５Ａ−５Ａ線断面図、図５（ｃ）は、加工装置１の集塵カバーの下端と加工工具１００の下端とが一致している状態を示す５Ａ−５Ａ線断面図である。

集塵カバー２００は、カップ状の内側カバー２００ａと、環状の外側カバー２００ｂと、カバー支持機構２００ｃとを有する。

内側カバー２００ａは、加工工具１００を囲むように装置筐体１ａに固定されており、外側カバー２００ｂは、内側カバー２００ａの周囲を囲むように配置されており、カバー支持機構２００ｃは、外側カバー２００ｂを内側カバー２００ａに対して、加工工具１００の回転軸Ａｒの方向にスライド可能に支持している。

ここで、カバー支持機構２００ｃは、支持プレート２０１と、固定ボルト２０２と、座金付の固定ナット２０３と、付勢ばね２０４とを含む。支持プレート２０１は外側カバー２００ｂの上面に固定されている。内側カバー２００ａの上面に固定されている固定ボルト２０２は、支持プレート２０１の挿通孔（図示せず）に支持プレート２０１が上下移動可能となるように挿通されている。固定ボルト２０２には、付勢ばね２０４が装着され、さらに、固定ボルト２０２には、付勢ばね２０４が支持プレート２０１を下方側（被加工物Ｐ側）に付勢するように固定ナット２０３が装着されている。

また、液供給管２１０の一端は内側カバー２００ａの上面部に取り付けられ、屑排出管２２０の一端は外側カバー２００ｂの上面部に取り付けられている。液供給管２１０の他端は、水道管を接続するための供給管ジョイント部２１０ａとなっており、屑排出管２２０の他端は、集塵装置につながるホース３に接続するための排出管ジョイント部２２０ａとなっている（図４参照）。

なお、装置筐体１ａには、図５に示すように、作業者が装置筐体１ａを持つための持ち手１ｂが取り付けられていてもよいが、持ち手１ｂは特に設けられていなくてもよい。

次に加工工具１００を装着した加工装置１の動作を説明する。

図６は、図４に示す加工装置１の加工工具１００を回転させながら加工工具に水を供給したときの加工工具１００での液体の流れを説明するための斜視図であり、図７は、図４に示す加工装置１により被加工物Ｐを加工する様子を模式的に示す斜視図である。

加工装置１００の液供給管２１０のジョイント部２１０ａに水道管２などの水配管を接続し、屑排出管２２０のジョイント部２２０ａに、集塵装置（図示せず）の吸引口に接続されているホース３を接続し、被加工物Ｐの基材Ｐｂの表面に固着されているアスベストなどの塗装材料Ｐａを剥離する作業を開始する。

まず、加工装置１の電源を入れて駆動部１０の電動モータ１１ａにより加工工具１００を回転させ、同時に、集塵装置（図示せず）の電源を入れて、ホース３により集塵装置に繋がる屑排出管２２０から集塵カバー２００内の空気を吸引し、かつ、液供給管２１０に繋がる水道管２から水を集塵カバー２００内に供給する。

この状態で、加工工具１００の研削砥石などの加工部材１３０が被加工物Ｐの表面に接触するように加工装置１を被加工物Ｐに押し付けつつ、加工装置１を図７の矢印Ｘに示すように移動させると、被加工物Ｐの基材Ｐｂの表面に固着されている塗装材料Ｐａが回転する加工工具１００の加工部材１３０により削り取られる。

このとき、加工工具１００を覆う集塵カバー２００内には液供給管２１０から水が供給されている。具体的には、液供給管２１０から吐出した水は、工具本体１１０の側壁１１０ｂ上に落下する。この側壁１１０ｂに線状溝１０１ｂが形成されていることから、線状溝１０１ｂ内に一旦収容された水は、線状溝１０１ｂと共に回転することで遠心力を受けて側壁１１０ｂを囲む周壁１２０側に移動する。この線状溝１０１ｂ内に収容された水の周壁１２０側への移動は、線状溝１０１ｂの深さが回転軸Ａｒから離れるほど浅くなっていることによりスムーズにかつ勢いよく行われる。

そして、上記のように水が線状溝１０１ｂから周壁１２０側に移動することにより、工具本体１１０の側壁１１０ｂと周壁１２０とで形成される環状溝１０１ａに水が溜まる。このようにして溜まった水は、遠心力により周壁１２０に押し付けられ、これにより発生した水圧により、側壁１１０ｂに形成されている複数の貫通孔１０２ａを通ってカップ形状の工具本体１１０の内側の空間に流出する（図２（ｂ）、図３（ｂ）、図６の矢印参照）。

このようにして、カップ形状の工具本体１１０の内側の空間に入り込んだ水は、円錐台形状の側壁１１０ｂの内面を伝って工具本体１１０の底部側に流れ、底部１１０ｃと被加工物Ｐとの間を通って工具本体１１０の内部から外部に流出する。このとき、工具本体１１０の底部１１０ｃに形成されている加工部材である加工刃１３０が、底部１１０ｃと被加工物Ｐとの間を流れる水により冷却される。

さらに、水が工具本体１１０の側壁１１０ｂに形成されている貫通孔１０２ａから工具本体１１０の内側に入り込み、さらに、研削砥石１１３と被加工物Ｐとの隙間を通って工具本体１１１の外部に流れ出すとき、加工工具１００の研削砥石１３０による被加工物Ｐの研削により発生した加工屑は、工具本体１１１内を流れる水と混ざることで、粉状から泥状になる。これにより、加工屑が集塵カバー１２０内であまり舞い上がることなく屑排出管２２０を通して集塵装置へ吸引される。

さらに、加工工具１００では、工具本体１１０の側壁１１０ｂを囲むように配置されている周壁１２０は、工具本体１１０を囲む筒状体１２０ａと、筒状体１２０ａの上端から内側に迫り出した環状庇部１２０ｂとで構成されているので、液供給管１３０から工具本体１１０の側壁１１０ｂ上に供給された水が周壁１２０を乗り越えて加工工具１００の環状溝１０１ａから溢れるのを抑制することができ、集塵カバー２００内に供給された水が工具本体１１０の側壁１１０ｂの貫通孔１０２ａを通って工具本体１１０の内部に効率よく流れ込む。このため、工具本体１１０と被加工物Ｐとの間に水が供給され易くなり、加工部材１３０での発熱による温度上昇をより抑制できるとともに、加工屑が集塵カバー２００内で舞い上がるのをより抑制することができ、引いては作業者が加工屑を吸い込むことによる健康被害を軽減することができる。

このように、本実施形態１による加工装置１００では、被加工物を加工する際に被加工物との接触部分を効果的に冷却することができ、被加工物との接触部分での発熱を十分に抑制することが可能な加工工具およびこのような加工工具を用いた加工装置１を得ることができる。

なお、上記実施形態１の加工工具１００では、貫通孔１０２ａは、側壁１１０ｂの上面側の第１の開口部の位置が側壁１１０ｂの下面側の第２の開口部の位置よりも回転軸から離間した位置となるように傾斜した構造としているが、貫通孔１０２ａは、第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転方向Ｄｒの前方側に位置するように傾斜した構造であってもよい。

さらに、実施形態１の加工工具１００の工具本体１１０は、貫通孔として、第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転軸から離間した位置となるように傾斜した構造の第１の貫通孔１０２ａと、第１の開口部の位置が第２の開口部の位置よりも回転方向の前方側に位置するように傾斜した構造の第２の貫通孔１０２ｂとを含むものでもよい。
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２の加工工具１００ａとして、このような２種類の貫通孔を含むものを説明する。

図８は、本発明の実施形態２による加工工具１００ａの外観を示す斜視図であり、図８（ａ）は、加工工具１００の全体を示し、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ部分の拡大図である。

この実施形態２の加工工具１００ａは、実施形態１の加工工具１００の構成に加えて、工具本体１１０の側壁１１０ｂに設けられた第２の貫通孔１０２ｂを備えたものであり、この加工工具１００ａにおけるその他の構成は、実施形態１の加工工具１００におけるものと同一である。なお、第２の貫通孔１０２ｂは、この貫通孔を通る水による屑の排出効果を高めるには、工具本体１１０の側壁１１０ｂではなく、工具本体１１０の底部１１０ｃに設けられていることが望ましいが、場合によっては、第２の貫通孔１０２ｂは、工具本体１１０の側壁１１０ｂから底部１１０ｃに跨るように設けられていてもよい。

以下、具体的に説明する。

図９および図１０は、図８に示す加工工具１００ａの具体的な構造を示す図であり、図９（ａ）は、図８に示す加工工具１００ａを紙面上方から見た構造を示す平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の９Ａ−９Ａ線断面図、図９（ｃ）は、図９（ａ）の９Ｂ−９Ｂ線断面図であり、図１０（ａ）は、図８に示す加工工具１００ａを紙面下方から見た構造を示す平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の１０Ａ−１０Ａ線断面図である。

この第２の貫通孔１０２ｂは、図８（ｂ）に示すように、工具本体１１０の側壁１１０ｂの上面側に設けられる第１の開口部２ｂ１と、工具本体１１０の側壁１１０ｂの下面側に設けられる第２の開口部２ｂ２とを備えている。この第２の貫通孔１０２ｂは、第１の開口部２ｂ１の位置が第２の開口部２ｂ２の位置よりも加工工具の回転方向Ｄｒの前方側に位置するように傾斜するように構成されている。

次に実施形態２の加工工具１００ａを装着した加工装置１の動作を説明する。

図１１は、図４に示す加工装置１に図１に示す加工工具１００に代えて図８に示す加工工具１００ａを取り付けて回転させながら加工工具に液体を供給したときの加工工具１００ａでの液体の流れを説明するための斜視図である。

実施形態１の加工工具１００を用いた加工装置１と同様に、実施形態２の加工工具１００ａを用いた加工装置（図示せず）の電源を入れて駆動部により加工工具１００ａを回転させ、同時に、集塵装置（図示せず）の電源を入れて、ホース３により集塵装置に繋がる屑排出管２２０から集塵カバー２００内の空気を吸引し、かつ、液供給管２１０に繋がる水道管２から水を集塵カバー２００内に供給する（図７参照）。

この状態で、回転する加工工具１００ａにより、被加工物Ｐの基部Ｐｂの表面に固着されている塗装材料Ｐａを削り取る（図７参照）。

このとき、加工工具１００ａを覆う集塵カバー２００内には液供給管２１０から水が供給されており、工具本体１１０の側壁１１０ｂ上に落下した水は、実施形態１の加工工具１００を用いた場合と同様、工具本体１１０の側壁１１０ｂの線状溝１０１ｂ内に一旦収容され、線状溝１０１ｂと共に回転することで遠心力を受けて側壁１１０ｂを囲む周壁１２０側に移動する。これにより、工具本体１１０の側壁１１０ｂと周壁１２０とで形成される環状溝１０１ａに水が溜まる。溜まった水は遠心力により周壁１２０に押し付けられ、これにより発生した水圧により、側壁１１０ｂに形成されている複数の第１の貫通孔１０２ａを通ってカップ形状の工具本体１１０内に流入する（図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１の矢印参照）。

さらに、この加工工具１００ａには、第１の貫通孔１０２ａとは傾斜している方向が異なる第２の貫通孔１０２ｂが形成されており、第２の貫通孔１０２ｂの上側開口２ｂ１がその下側開口２ｂ２よりも回転方向Ｄｒの前方に位置しているので、加工工具１００ａが回転することで、第２の貫通孔１０２ｂには、環状溝１０１ａに溜まった水が勢いよく流れ込み、これにより、第２の貫通孔１０２ｂからは水が工具本体１１０の加工部材１３０と被加工物Ｐとの間に勢いよく流れ込む。この水の流れにより、工具本体１１０の加工部材１３０と被加工物Ｐとの間に溜まった切削屑が洗い流される。そして、切削屑は水とともに屑排出管２２０から集塵装置に収集される。切削屑は水と一緒になることから、従来の切削屑をエアーによって集塵するのに対して外部に飛散することをより効果的に防止することが可能となる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、加工熱を効果的に冷却することが可能な加工工具およびその加工工具を用いた加工装置を得ることができるものとして有用である。

１ 加工装置
１００、１００ａ 加工工具
１０１ａ 環状溝
１０１ｂ 線状溝
１０２ａ 第１の貫通孔
１０２ｂ 第２の貫通孔
１０３ 工具固定孔
１１０ 工具本体
１１０ａ 上部
１１０ｂ 側壁
１１０ｃ 底部
１２０ 周壁
１２０ａ 筒状体
１２０ｂ 環状庇部
１３０ 加工部材（加工刃）
２００ 集塵カバー
２００ａ 内側カバー
２００ｂ 外側カバー
２００ｃ カバー支持機構
２１０ 液供給管
２２０ 屑排出管
Ｐ 被加工物

Claims (12)

1. 回転軸を有する加工工具であって、
   上部と側壁と底部とを含む略円錐台形状の工具本体と、
   前記側壁の外周を囲むように前記工具本体に設けられた周壁と
   を備え、
   前記側壁の上面には、前記回転軸に対して半径方向外側に向かって放射状に拡がる複数の溝が形成されている、加工工具。
2. 前記側壁に、液体が通過可能な複数の貫通孔が形成されている、請求項１に記載の加工工具。
3. 前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記上面側に設けられる第１の開口部と、前記底部側に設けられる第２の開口部とを備え、
   前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記第１の開口部の位置が、前記第２の開口部の位置に対して前記回転軸から離間した位置となるように構成されている、請求項２に記載の加工工具。
4. 前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記周壁と前記側壁との結合部近傍に設けられている、請求項２または３に記載の加工工具。
5. 前記複数の貫通孔のうち１以上の貫通孔は、前記回転軸の回転方向周りに所定の間隔で配置されている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の加工工具。
6. 前記周壁は、前記側壁を囲む周壁本体と、前記周壁本体の上部の前記回転軸に向かって突出するフランジとを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加工工具。
7. 前記周壁の高さは、約５ｍｍ以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工工具。
8. 前記溝の深さは、前記回転軸の半径方向外側に向かって浅くなるように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の加工工具。
9. 前記工具本体の底部に設けられた少なくとも１つの加工部材をさらに備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工工具。
10. 被加工物を加工する加工装置であって、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の加工工具と、
    前記加工工具を回転駆動する駆動部と、
    前記側壁の上面に液体を供給する液体供給部と
    を備えた加工装置。
11. 前記加工工具を覆う集塵カバーをさらに備えた請求項１０に記載の加工装置。
12. 請求項１０または１１に記載の加工装置を用いて、アスベスト、コンクリート、モルタル、アスファルト、レンガ、セメント、石材およびそれらの複合材料からなる群から選択される材料を含む前記被加工物を加工することを含む、加工方法。

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