WO2023047756A1 - 円盤状回転工具 - Google Patents

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WO2023047756A1
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slits
finger piece
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慶一 淺香
一将 宮嶋
Original Assignee
兼房株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B33/00—Sawing tools for saw mills, sawing machines, or sawing devices
    • B27B33/02—Structural design of saw blades or saw teeth
    • B27B33/08—Circular saw blades

Definitions

  • the present invention relates to a disk-shaped rotating tool such as a circular saw that is used for machining without limitation on materials such as wood, wood-based materials, plastics, steel materials, non-ferrous metals, etc., and is particularly resistant to cutting vibration and cutting noise. It relates to a shaped rotary tool.
  • the present invention has been completed in view of the above circumstances, and an object to be solved is to provide a disc-shaped rotary tool that generates less cutting vibration and cutting noise than conventional disc-shaped rotary tools provided with slits. .
  • the disc-shaped rotary tool of the present invention for solving the above problems comprises a disc-shaped base metal in which one or more slits penetrating through the front and back surfaces are formed, and a disc-shaped base metal projecting radially outward from the outer periphery of the base metal.
  • the shape of the fingertip is such that the width of the widest part near the tip of the fingertip is wider than the width of the base, and the length of the fingertip is the width of the width of the base and the width of the widest part. It is more than three times the average value.
  • Cutting vibration and cutting noise can be effectively suppressed by dividing the fingers with slits and making the shape of the fingers thicker.
  • one or more of the slits be folded back four times or more to divide the finger pieces into four or more.
  • the fingers are segmented so that their orientations alternate.
  • the angle formed by the lines on both sides of the finger piece is 1° or more.
  • the "both sides of the finger piece” is a straight line connecting both sides of the base of the finger piece and both sides of the widest part.
  • the disk-shaped rotary tool of the present invention has the above-described configuration, thereby suppressing the generation of cutting vibration and cutting noise.
  • FIG. 1 is a front view of a disk-shaped rotary tool of this embodiment;
  • FIG. It is an enlarged view of the internal slit provided in the disk-shaped rotary tool of this embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of measuring the width and length of the finger pieces provided in the disk-shaped rotating tool of the present embodiment;
  • FIG. 5 is an enlarged view of finger pieces provided on a disk-shaped rotary tool of another embodiment of the present embodiment;
  • FIG. 5 is an enlarged view of finger pieces provided on a disk-shaped rotary tool of another embodiment of the present embodiment;
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of measuring the width and length of the finger pieces provided in the disk-shaped rotating tool of the present embodiment;
  • FIG. 5 is an enlarged view of finger pieces provided on a disk-shaped rotary tool of another embodiment of the present embodiment;
  • FIG. 5 is an enlarged view of finger pieces provided on a disk-shaped rotary tool of another embodiment of the present embodiment;
  • FIG. 5 is an enlarged view of finger pieces provided on a disk-shaped rotary tool of another embodiment of the present embodiment; 4 is a graph showing the relationship between the angle formed by the lines on both sides of the finger piece and the average modal attenuation factor calculated by FEM analysis in the present example. 4 is a graph showing the relationship between the width-to-length ratio of a finger piece and the average modal attenuation factor calculated by FEM analysis in the present example. 5 is a graph showing the relationship between the number of folds (number of fingers) of slits and the average modal attenuation factor calculated by FEM analysis in the present embodiment.
  • FIG. 3 is a front view of a disk-shaped rotating tool of a comparative example; 4 is a graph showing noise when a work material is actually cut;
  • the disk-shaped rotary tool of the present invention will be described in detail below based on the embodiment.
  • the disk-shaped rotary tool of this embodiment is a tool for processing wood, wood-based materials, plastics, steel materials, non-ferrous metals, and the like, such as cutting, grooving, and tenoning.
  • the numerical values described in this specification can be arbitrarily adopted as the upper or lower limit when newly defining a numerical range, and furthermore, even if the numerical value adopted as the numerical range is included, it is not included. Also good.
  • the disk-shaped rotary tool of this embodiment has a disk-shaped base metal 10 and a large number of teeth 20 provided on the outer periphery of the base metal 10 so as to protrude radially outward.
  • the base metal 10 is disk-shaped, and has a central shaft hole 11a formed in the center.
  • a large number of tooth pedestals 11 are formed on the outer periphery of the base metal 10 at positions corresponding to the positions where the teeth 20 are formed.
  • a tooth 20 is fixed to the tooth base 11 .
  • a total of 72 teeth 20 are provided in 24 pairs along the entire circumference, each set consisting of two teeth 21 and 22 provided at the same pitch and a tooth 23 provided at a larger pitch.
  • the number of teeth 20 is not particularly limited. Also, the pitch may be the same over the entire circumference, or may be different.
  • the tooth 20 is a member thicker than the thickness of the base metal 10, and is fixed to the tooth base 11 of the base metal 10 by welding or the like.
  • an outer peripheral slit 12 is provided every nine teeth 20 (every three sets).
  • the outer peripheral slit 12 extends in a wavy shape toward the center from the tooth bottom 13 between the teeth 21 and 23 and is rounded at the end.
  • the outer peripheral slit 12 may not be provided, or may be provided in a different arrangement. Furthermore, it may have a plurality of types of peripheral slits having different shapes.
  • the base metal 10 is provided with eight internal slits 15 at equal intervals in the circumferential direction at the same intermediate position in the radial direction.
  • the number of internal slits is not particularly limited, and the arrangement is not particularly limited either.
  • the arrangement may not be evenly spaced, and the arrangement position in the radial direction is not particularly limited. may be provided.
  • Both the outer peripheral slit 12 and the internal slit 15 penetrate through the front and back surfaces, and the slits can be filled with a viscoelastic material.
  • the form of the internal slit 15 is, as shown in FIG. It is partitioned as a part.
  • the finger pieces 151 to 159 are all tapered and their tip ends face each other.
  • the finger piece 151 is defined by both side lines 15b and 15c, and the width increases toward the distal direction (upward in the drawing).
  • the number of times the slit is folded is one or more times, and the greater the number, the higher the damping effect, but the number is not particularly limited.
  • the lower limit of the number of folds is preferably 4 or more, more preferably 6 or more. 13 times and 11 times are mentioned as an upper limit. Decrease in rigidity of the base metal can be suppressed by reducing the number of folds.
  • the finger piece has a thick tip shape means that the width at the widest part near the tip is wider than the width at the base.
  • the base of the finger piece refers to the side of the finger piece that is fixed to the base metal of the finger piece divided by the slit, and the tip of the finger piece refers to the side of the finger piece that can be freely moved.
  • the vicinity of the tip of the finger piece means the portion from the tip of the finger piece to 1/3 of the length of the finger piece from the tip of the finger piece to the base of the finger piece.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a finger folded once, and the slits defining the finger have different lengths on both sides of the finger.
  • the slit on the right side of the paper surface is shorter than the slit on the left side of the paper surface.
  • the widest width near the tip is the line segment A in FIG. 3, and the width of the root is the narrowest line segment B at the root.
  • the length of the finger is the length when the left and right slits are sandwiched between the lines perpendicular to the line segment connecting the midpoint S of the line segment A and the midpoint T of the line segment B (the left side is L1 , the right side is the average value of L2).
  • the finger pieces may all have the same length, or some may have different lengths.
  • adjacent finger pieces may have the same length or may have different lengths.
  • the value obtained by dividing the length of the finger piece by the average value of the width of the widest part near the tip and the width of the base (width of the finger piece) (ratio of width to length of the finger piece) ) is 3 or more, and in particular, the lower limit can be 4 times or 6 times.
  • 9 times which is a ratio at which the improvement in the damping effect is reduced to some extent, can be adopted.
  • the two-sided line connecting both ends of the line segment A and both ends of the line segment B extends in the direction in which the tips of the finger pieces spread.
  • the angle is preferably 1° or more. Any combination is possible. If there are multiple fingertips, it is sufficient if one or more of the fingertips has a tapered shape. It is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, and most preferably the entire finger piece.
  • the direction from the base of the finger to the tip may be oriented radially outward, radially inward, circumferentially, or in a direction unrelated to these directions.
  • the directions of the fingers may be the same, or may be different.
  • the slits that divide the fingertips pass through the widest ends near the tip and through both ends of the base width.
  • the slit may be curved (wavy, arc-shaped, etc.).
  • slits partitioned by another slit can be arranged close to each other. Proximity here means that the distance between adjacent slits is equal to or less than the length of the shorter finger piece of the adjacent slits.
  • the slits are folded back to partition the slits, but it is also possible to employ a form in which a plurality of folded slits gather and the ends of the slits enter inside other finger pieces. Specifically, as shown in FIG. 4, finger pieces 171, 173, and 175 formed by slits folded once are arranged side by side in the same direction. A folded finger 172 may be formed to extend to 173 .
  • a finger piece 174 formed by folding back from the inside of the finger piece 173 to the inside of the finger piece 175 can be provided.
  • the five finger pieces 171 to 175 partitioned by independent slits can be arranged close to each other.
  • fingers can simply be arranged side by side.
  • An average modal damping rate was calculated by finite element method analysis (FEM analysis). The higher the average modal damping rate, the higher the vibration damping effect.
  • Test 1 Number of folds of the slit and the angle of the lines on both sides of the finger piece
  • the model used was one finger piece with a finger piece length of 30 mm and a base width of 5 mm.
  • the average modal attenuation rate of the fingertip was calculated when the angle of the bilateral lines of the fingertip was changed in the range of -3° to 20°.
  • the number of fingers that can be formed in the same area is also calculated when the length of the fingers is 26 mm, the width of the base is 3 mm, and the length of the fingers is 37 mm. bottom. The results are shown in FIG.
  • the average modal attenuation rate increased as the angle of the bilateral lines of the fingertips increased.
  • the number of fingers that can be formed in the same area has decreased. From test 3, it was found that the number of finger pieces is preferably 4 or more and 11 or less. Only the preferred range is shown in the figure. Furthermore, it is preferable that the number of finger pieces is six or more. Based on the number of finger pieces, it was found that the angle of the lines on both sides of the finger pieces is preferably 1° to 20°, more preferably 1° to 13°.
  • the value of the average modal attenuation rate increased sharply up to a finger width-to-length ratio of about 6, but showed a gentle increase after that, and hardly any increase was observed at 9 or more. Therefore, the width-to-length ratio of the finger pieces is preferably 4 or more, more preferably 6 or more.
  • the upper limit is preferably 9 or less in order to keep the rigidity of the finger pieces above a certain level.
  • the number of turns is preferably 4 or more, more preferably 6 or more.
  • the upper limit is preferably 13 or less, more preferably 11 or less.
  • Test 4 noise measurement
  • the disc-shaped rotary tool used for the measurement had an outer diameter of 380 mm, and a bakelite plate (thickness: 20 mm) was used as the work material.
  • the rotation speed was 5000 rpm and the feed rate was 90 mm/min.
  • Cutting was performed, idling up to an elapsed time of 8500 mSec, and cutting was performed from 8500 mSec to 9000 mSec. After that, it was idling after 9000 mSec.
  • FIG. 11 shows the noise measurement results.
  • the disc-shaped rotary tool of the example exhibited a maximum noise reduction effect of 4 to 5 dBA compared to the disc-shaped rotary tool of the comparative example.
  • the disc-shaped rotary tool used was the disc-shaped rotary tool shown in FIG. 1 in the example, and the disc-shaped rotary tool shown in FIG. 10 in the comparative example.
  • the slits (peripheral slits and internal slits) in the disk-shaped rotating tools of Examples and Comparative Examples are filled with a viscoelastic material.
  • the disc-shaped rotary tool of the comparative example has a similar configuration to the disc-shaped rotary tool shown in FIG. 1 except for internal slits 85 and 86 .
  • the disk-shaped rotary tool of the comparative example has a disk-shaped base metal 80 and a large number of teeth 90 provided on the outer circumference of the base metal 80 so as to protrude radially outward.
  • the base metal 80 is disk-shaped, and has a central shaft hole 81a formed in the center.
  • a large number of tooth bases 81 are formed on the outer circumference of the base metal 80 .
  • a tooth 90 is fixed to the tooth base 81 .
  • Teeth 90 have a configuration similar to teeth 20 of the embodiment.
  • the base metal 80 has an outer peripheral slit 82 similar to that of the disk-shaped rotating tool of the embodiment, and internal slits 85 and 86 have different configurations.
  • the internal slit 85 has 6 folds, and is the same as the embodiment in that it forms finger pieces, but differs in that the formed finger pieces are not thick-pointed but have parallel lines on both sides. Further, the finger pieces defined by the internal slit 85 are all different in width.

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Abstract

従来よりも切削振動、切削騒音の発生が少ない円盤状回転工具を提供すること。　表裏面を貫通する１つ以上のスリット１５が形成された台金１０と台金１０の外周に半径方向外方に突出して設けられた多数の歯２０とを有する円盤状回転工具であって、スリット１５は、１回以上折り返されて先太形状の指片を区画し、指片の長さが根元の幅と最も広い部分の幅の平均値の３倍以上である。スリット１５により指片を区画し、その指片の形状を先太形状にすることで切削振動や切削騒音の発生を効果的に抑制できた。そして、スリット１５のうちの１つ以上は４回以上繰り返し折り返され、指片を４つ以上区画することが好ましい。この場合に指片は向きが交互に切り替わるように区画されている。更に、指片の両側線が為す角度が１°以上であることが好ましい。

Description

円盤状回転工具
　本発明は、木材、木質系材料、プラスチック、鉄鋼材料、非鉄金属等、材質に制限の無い加工に用いられる丸鋸等の円盤状回転工具に係り、特に切削振動や切削騒音が発生しにくい円盤状回転工具に関する。
　丸鋸などの円盤状回転工具を利用した切断において、その条件によっては切削振動が発生し、切断面の悪化や切削騒音の発生が問題になることがあるため、従来から円盤状回転工具には様々な振動低減に関する技術が検討され、ランダムピッチや内部スリット（スリット）などが発案されている。このうちスリットに関する特許や意匠は様々なものがあり、その種類を大別すると波形状のものや曲線状のものがある（特許文献１～５）。
特許第４１４４８６３号公報 特許第４１３６８９３号公報 特許第４２３６２４０号公報 特開２００１－３８５２５号公報 特開２０００－１５３４０５号公報
　しかしながら、切削振動や切削騒音の発生は十分に抑制できているとは言えず、切削振動や切削騒音の更なる抑制が求められた。
　本発明は上記実情に鑑み完成されたものであり、従来のスリットを設けた円盤状回転工具よりも切削振動、切削騒音の発生が少ない円盤状回転工具を提供することを解決すべき課題とする。
　上記課題を解決する目的で本発明者らは鋭意検討を行った結果、スリットの適正な形態を発見し、本発明を完成した。すなわち、上記課題を解決する本発明の円盤状回転工具は、表裏面を貫通する１つ以上のスリットが形成された円板状の台金と前記台金の外周に半径方向外方に突出して設けられた多数の歯を有する円盤状回転工具であって、
　前記スリットは、１回以上折り返されて指片を区画し、
　前記指片の形状は、前記指片の先端近傍の最も広い部分の幅が根元の幅より広い先太形状であり、前記指片の長さが前記根元の幅と前記最も広い部分の幅の平均値の３倍以上である。
　スリットにより指片を区画し、その指片の形状を先太形状にすることで切削振動や切削騒音の発生を効果的に抑制できた。
　そして、前記スリットのうちの１つ以上は４回以上繰り返し折り返され、前記指片を４つ以上区画することが好ましい。この場合に指片は向きが交互に切り替わるように区画されている。
　更に、前記指片の両側線が為す角度が１°以上であることが好ましい。ここで「指片の両側線」とは、指片の根元の両側と最も広い部分の両側をそれぞれ結んだ直線である。
　本発明の円盤状回転工具は、上記構成を有することにより切削振動や切削騒音の発生が抑制された。
本実施形態の円盤状回転工具の正面図である。 本実施形態の円盤状回転工具に設けられた内部スリットの拡大図である。 本実施形態の円盤状回転工具が備える指片の幅及び長さを測定する方法を示した概略図である。 本実施形態の他の実施形態の円盤状回転工具に設けられた指片の拡大図である。 本実施形態の他の実施形態の円盤状回転工具に設けられた指片の拡大図である。 本実施形態の他の実施形態の円盤状回転工具に設けられた指片の拡大図である。 本実施例における指片の両側線の為す角度とＦＥＭ解析により算出された平均モーダル減衰率との関係を示したグラフである。 本実施例における指片の幅と長さの比とＦＥＭ解析により算出された平均モーダル減衰率との関係を示したグラフである。 本実施例におけるスリットの折り返し回数（指片数）とＦＥＭ解析により算出された平均モーダル減衰率との関係を示したグラフである。 比較例の円盤状回転工具の正面図である。 実際に被削材を切削したときの騒音を示すグラフである。
　本発明の円盤状回転工具について実施形態に基づき以下詳細に説明を行う。本実施形態の円盤状回転工具は、木材、木質系材料、プラスチック、鉄鋼材料、非鉄金属などに対して、切断、溝加工、ホゾ加工などの加工を行う工具である。なお、本明細書中に記載された数値は、数値範囲を新たに規定する際にその上限又は下限として任意に採用可能であり、更にはその数値範囲として採用された数値を含んでも含まなくても良い。
　本実施形態の円盤状回転工具は、図１に示すように、円盤状の台金１０と、台金１０の外周に半径方向外方に突出して設けられた多数の歯２０を有する。
　台金１０は、円盤状であり、中央に中心軸孔１１ａが形成されている。台金１０の外周には、歯２０を形成する位置に対応した部位に多数の歯台１１が形成されている。歯台１１は、歯２０が固定されている。歯２０は、同ピッチで設けられた２つの歯２１及び２２とそれより大きなピッチで設けられた歯２３を１組として、全周にわたって２４組、計７２個ある。歯２０の数は特に限定されない。また、ピッチについても全周にわたって全て同じピッチとしても良いし、異なるピッチとしても良い。歯２０は、台金１０の厚みより厚い部材であり、台金１０の歯台１１に溶接などにより固定されている。
　また、歯２０が９つごと（３組ごと）に外周スリット１２が設けられている。外周スリット１２は、歯２１と歯２３との間の歯底１３から中心方向に向けて波形状に延設され最後に円弧状に丸められている。外周スリット１２は、有していなくても良いし、異なる配置で有していても良い。更には、異なる形態をもつ複数種類の外周スリットを有していても良い。
　台金１０は、径方向の同じ中程の位置で周方向に等間隔で８つの内部スリット１５が設けられている。ここで、内部スリットの数は特に限定されず、配置についても特に限定されない。配置については等間隔でなくても良いし、半径方向における配置の位置も特に限定されず、複数の内部スリットを有する場合に、半径方向で全て同じ位置に設けても良いし、半径方向にずらして設けても良い。外周スリット１２、内部スリット１５は、共に表裏面を貫通するものであり、スリット内には粘弾性材料を充填することができる。
　内部スリット１５の形態は、図２に示すように、一端部１５ａから他端部１５ｄまで連続した表裏面を貫通する溝であり、９回折り返して９つの指片１５１～１５９を台金１０の一部として区画している。指片１５１～１５９は、全て先太形状であり、先端方向が互い違いに向き合っている。例えば、指片１５１は、両側線１５ｂ及び１５ｃにより区画されており、先端方向（図面上方）に向かうにつれて幅が広くなっている。
　スリットを折り返す回数は１回以上であり、多い方が制振効果が高くなるが、その数は特に限定しない。折り返す回数の下限値としては、４回以上にすることが好ましく、６回以上にすることがより好ましい。上限値としては１３回、１１回が挙げられる。折り返す回数を減らすことで台金の剛性低下を抑制できる。
　ここで指片が先太形状であるとは、先端近傍の最も幅が広い部分における幅が根元の幅よりも広いことを意味する。ここで指片の根元とは、スリットにより区画された指片のうち台金に固定された側をいい、指片の先端とは、指片のうち自由に移動できる側をいう、次に指片の先端近傍とは、指片の先端から指片の根元までのうち、指片の先端から指片の長さの３分の１までの部分を意味する。
　図３を用いて具体的に説明する。図３は、１回折り返した指片の拡大図であり、指片を区画するスリットが指片の両側で長さが異なるものである。図３では、スリットのうち、紙面右方のスリットの方が紙面左方のスリットよりも短い。先端近傍の最も広い幅は、図３では線分Ａであり、根元の幅とは根元における最も幅が狭い線分Ｂである。この場合に指片の長さは、線分Ａの中点Ｓと線分Ｂの中点Ｔとを結ぶ線分と垂直な線で左右のスリットをそれぞれ挟んだときの長さ（左側はＬ１、右側はＬ２）の平均値である。指片の長さは、全て同じであっても良いし、異なるものがあっても良い。１つのスリットを折り返して複数の指片を区画する場合には、隣接する指片についても長さを揃えても良いし、異なるものとしても良い。
　同一の指片において、先端近傍の最も幅が広い部分の幅と根元の幅との平均値（指片の幅）で指片の長さを割った値（指片の幅と長さの比）は、３以上であり、特に下限値としては、４倍、６倍とすることができる。指片の幅に対して指片の長さが長い方が（指片の幅と長さの比が大きい方が）制振効果が高くなる。上限値としては制振効果の向上がある程度小さくなる比である９倍を採用できる。
　線分Ａの両端と線分Ｂの両端とを結んだ両側線は、指片の先端方向が拡がる方向に延びる。特にその角度は１°以上であることが好ましく、下限値として４°、６°が挙げられ、上限値としては、２０°、１３°、１１°が挙げられ、これらの下限値及び上限値は任意に組み合わせ可能である。なお、指片が複数ある場合には、１つ以上が先太形状であれば充分であるが、複数の指片のうち先太形状である指片の割合は、３割以上であることが好ましく、５割以上であることがより好ましく、８割以上であることが更に好ましく、指片の全てであることが最も好ましい。
　指片の根元から先端方向への向きについては、特に限定しない。半径方向外側、半径方向内側、周方向に向いていても良いし、これらの方向と関係無い方向にしても良い。また指片が複数ある場合にはそれらの向きは同じであっても良いし、バラバラの向きでも良い。１つのスリットを複数回折り返して複数の指片を区画する場合には隣接する指片の向きは、図２のように、互い違いである。
　ここで指片を区画するスリットは、先端近傍の最も広い幅の両端を通り、根元の幅の両端を通る。特に両側線と一致することが好ましいが、必ずしも一致することは必須ではない。例えば、スリットは曲線状（波形状、円弧状など）であっても良い。
　また、別のスリットにより区画されたスリットを近接して配置することができる。ここで近接とは、隣接するスリット間の距離が隣接するスリットのうちの短い方の指片の長さ以下であることをいう。また、スリットは、折り返されてスリットを区画するが、折り返されたスリットが複数集まってスリットの端部が他の指片の内部に侵入する形態を採用することもできる。具体的には図４のように、１回折り返したスリットにより形成された指片１７１、１７３、１７５が同じ向きに並設されており、その指片１７１の内部から始まって、隣の指片１７３まで延びるように折り返して形成した指片１７２を形成することができる。同様に指片１７３の内部から指片１７５内部にまで折り返して形成した指片１７４を設けることができる。そうすると、独立したスリットにより区画された５つの指片１７１～１７５を近接して配置することができる。その他、図５及び６のように、単純に指片を並設することもできる。
　以下、本発明の円盤状回転工具について実施例に基づき詳細に説明を行う。有限要素法解析（ＦＥＭ解析）により平均モーダル減衰率を算出した。平均モーダル減衰率は、その値が大きいほど振動減衰の効果が高いことを示す。
（試験１：スリットの折り返す回数と指片の両側線の角度）
　用いたモデルは、指片の長さ３０ｍｍ、根元の幅５ｍｍの１つの指片とした。指片の両側線の角度を－３°～２０°までの範囲で変化させたときの指片の平均モーダル減衰率を算出した。参考までに指片の長さ２６ｍｍ、根元の幅３ｍｍ、指片が並設された長さ３７ｍｍ以内のときに、同一の面積内に形成可能な指片の数（スリットの折り返し回数）も算出した。結果を図７に示す。
　図７より明らかなように、指片の両側線の角度が大きくなるにつれて平均モーダル減衰率は大きくなった。但し、同じ面積中に形成できる指片の数は少なくなった。試験３より、指片の数としては４以上１１以下が好ましいことが分かった。図では好ましい範囲のみ記載している。更に指片の数としては６以上にすることが好ましい。指片の数から指片の両側線の角度は、１°～２０°、更には１°～１３°にすることが好ましいことが分かった。
（試験２：指片の幅と長さの比）
　指片の幅を５ｍｍで一定として指片の長さを変化させたときの平均モーダル減衰率をＦＥＭ解析により算出した。結果を図８に示す。
　図８より明らかなように、指片の幅と長さの比（＝指片の長さ÷指片の幅）が大きいほど、平均モーダル減衰率は大きくなることが分かった。但し、指片の幅と長さの比が６程度までは平均モーダル減衰率の値が急激に上昇するがその後は緩やかな上昇を示し、更には９以上で上昇は殆ど認められなかった。そのため指片の幅と長さの比は４以上にすることが好ましく、６以上にすることがより好ましい。指片の剛性を一定以上に保つためには、上限値としては９以下にすることが好ましい。
（試験３：スリットの折り返し回数）
　スリットの折り返し回数を変化させたときの平均モーダル減衰率をＦＥＭ解析により算出した。折り返し回数と同じ数の指片が形成された。ここで指片の幅は５ｍｍ一定とし、指片の幅と長さの比を６とした。結果を図９に示す。
　図９より明らかなように、折り返し回数が大きいほど、平均モーダル減衰率は大きくなることが分かった。但し、折り返し回数が４程度、更には６程度までは平均モーダル減衰率の値が急激に上昇するがその後は緩やかな上昇を示し、１１以上、更には１３以上で上昇は殆ど認められなかった。そのため折り返し回数は、４以上にすることが好ましく、６以上にすることがより好ましい。台金の剛性を一定以上に保つためには、上限値としては１３以下にすることが好ましく、１１以下にすることがより好ましい。
（試験４：騒音測定）
　実機を用いて切削時に発生する騒音の大きさ（Ａ特性）を測定した。測定に用いた円盤状回転工具は、外径が３８０ｍｍであり、被削材はベークライト板（厚み２０ｍｍ）を用いた。回転数は５０００ｒｐｍ、送り速度は９０ｍｍ／分とした。切削を行い、経過時間８５００ｍＳｅｃまでは空転し、８５００ｍＳｅｃ～９０００ｍＳｅｃまで切削を行った。その後、９０００ｍＳｅｃ以降は空転させた。騒音の測定結果を図１１に示す。
　図１１より明らかなように、実施例の円盤状回転工具では比較例の円盤状回転工具よりも最大４～５ｄＢＡの騒音低減効果が認められた。
　用いた円盤状回転工具は、実施例では図１に示す円盤状回転工具を、比較例では図１０に示す円盤状回転工具を用いた。実施例及び比較例の円盤状回転工具におけるスリット（外周スリット及び内部スリット）には粘弾性材料を充填している。比較例の円盤状回転工具は、図１に示す円盤状回転工具と内部スリット８５、８６以外は類似の構成をもつ。具体的には、比較例の円盤状回転工具は、円盤状の台金８０と、台金８０の外周に半径方向外方に突出して設けられた多数の歯９０とを有する。
　台金８０は、円盤状であり、中央に中心軸孔８１ａが形成されている。台金８０の外周には、多数の歯台８１が形成されている。歯台８１には、歯９０が固定されている。歯９０は、実施例の歯２０と同様の構成をもつ。
　台金８０は、実施例の円盤状回転工具と同様の外周スリット８２をもち、内部スリット８５、８６が異なる構成をもつ。内部スリット８５は、折り返し回数が６であり、指片を形成している点は実施例と同じであるが、形成した指片が先太形状ではなく両側線が平行である点で異なる。また、内部スリット８５が区画する指片は、幅が全て異なるものである。
１０…台金　１１…歯台　１２…外周スリット　１３…歯底
１５…内部スリット　１５１～１５９…指片　２０、２１、２２、２３…歯

Claims (3)

  1. 　表裏面を貫通する１つ以上のスリットが形成された円板状の台金と前記台金の外周に半径方向外方に突出して設けられた多数の歯を有する円盤状回転工具であって、
    　前記スリットは、１回以上折り返されて指片を区画し、
    　前記指片の形状は、前記指片の先端近傍の最も広い部分の幅が根元の幅より広い先太形状であり、前記指片の長さが前記根元の幅と前記最も広い部分の幅の平均値の３倍以上である円盤状回転工具。
  2. 　前記スリットのうちの１つ以上は４回以上繰り返し折り返され、前記指片を４つ以上区画する請求項１に記載の円盤状回転工具。
  3. 　前記指片の両側線が為す角度が１°以上である請求項１又２に記載の円盤状回転工具。
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