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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-26
(45)【発行日】2024-03-05
(54)【発明の名称】加工機
(51)【国際特許分類】
B23Q 35/04 20060101AFI20240227BHJP
B27G 13/12 20060101ALI20240227BHJP
B27C 5/04 20060101ALI20240227BHJP
B23B 49/02 20060101ALI20240227BHJP
【ＦＩ】
B23Q35/04 Z
B27G13/12
B27C5/04
B23B49/02 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2023185775
(22)【出願日】2023-10-30
【審査請求日】2023-10-30
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】523411570
【氏名又は名称】真砂 直弘
(74)【代理人】
【識別番号】100228348
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 宏
(72)【発明者】
【氏名】真砂 直弘
【審査官】増山 慎也
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０２３１７６１６（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開昭５１－０３８１９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３０９８５００（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１０５７００（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ ３５／０４、１０
Ｂ２７Ｇ １３／１２
Ｂ２７Ｃ ５／０４
Ｂ２３Ｂ ４９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の加工材から所望の形状の工作物を切り抜くＮＣ機能を持たない加工機であって、
主軸、及び刃部としての一端を持つ円柱状の加工具の他端を、前記加工具の一端が下方向を向く状態で保持可能な保持部と、
前記保持部に保持された前記加工具を、前記主軸を中心に回転可能な第１駆動部と、
前記加工具の一端に対向するように、上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブルと、
前記テーブルの上面に取り付けられ、前記主軸に一致する軸を持ち、前記主軸に対し垂直方向における径が前記垂直方向における前記加工具の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部と、
前記加工具の一端と前記テーブルとの上下方向の位置関係を調整可能な第２駆動部と、
板状の本体、前記本体の上面に取り付けられる前記刃部の突き抜けを防止するバッファ層、及び前記本体の下面に取り付けられる型部を有する加工補助具と、
を具備し、
前記バッファ層の上面に前記加工材が固定され、
前記型部は、
前記加工材から切り抜く前記工作物の所望の形状を決めるひな型用途として用いられ、
前記突出部は、
前記加工材の加工時に、前記加工具を、前記加工材に対し、前記型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる、
ことを特徴とする加工機。
【請求項2】
前記突出部の突出量は、前記型部の厚さと同じ、又はその厚さよりも小さく設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の加工機。
【請求項3】
前記突出部及び前記テーブルは、前記加工具が交換された場合に、前記突出部もこれに合わせて交換可能なように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の加工機。
【請求項4】
前記本体及び前記バッファ層は、透明材料から構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の加工機。
【請求項5】
板状の加工材から所望の形状の工作物を切り抜くＮＣ機能を持たない加工機であって、
主軸、及び刃部としての一端を持つ円柱状の加工具の他端を、前記加工具の一端が上方向を向く状態で保持可能な保持部と、
前記保持部に保持された前記加工具を、前記主軸を中心に回転可能な第１駆動部と、
下面、上面、及び前記加工具の一端を下面側から上面側に突出させる穴部を有し、加工材を搭載可能なテーブルと、
前記テーブルの上方から下方に向かって配置され、前記主軸に一致する軸を持ち、前記主軸に対し垂直方向における径が前記垂直方向における前記加工具の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部と、
前記加工具の一端と前記テーブルとの上下方向の位置関係を調整可能な第２駆動部と、
板状の本体、前記本体の下面に取り付けられる前記刃部の突き抜けを防止するバッファ層、及び前記本体の上面に取り付けられる型部を有する加工補助具と、
を具備し、
前記バッファ層の下面に前記加工材が固定され、
前記型部は、
前記加工材から切り抜く前記工作物の所望の形状を決めるひな型用途として用いられ、
前記突出部は、
前記加工材の加工時に、前記加工具を、前記加工材に対し、前記型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる、
ことを特徴とする加工機。
【請求項6】
前記突出部は、前記加工具が交換された場合に、前記突出部もこれに合わせて交換可能なように構成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加工機、加工機スタンド、及び加工補助具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回転する刃（ビット）によって、様々な材料（金属、プラスチック、木材、その他硬いもの、柔らかいものなど）を切削加工する加工機（ハンディタイプの電動工具を含む。以下、同じ。）としては、特許文献１に開示されるようなボール盤（フライス盤を含む。以下、同じ。）や、特許文献２に開示されるようなルータ（トリマを含む。以下、同じ。）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開昭５５－１２９７１４号公報
【文献】特許第５５７５７１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年では、高精度化や量産性を重視し、コンピュータにより数値制御されたＮＣ（Numerical Control）機能が付加された加工機（以下、ＮＣ加工機と称する。）が主流になっている。即ち、同一のものを高精度で大量に生産するのには、このようなＮＣ機能付きが有効である。一方で、ユーザニーズの多様化により、少量多品種の生産に対応しなければならないのも事実である。また、ＤＩＹ（Do-it-yourself）の普及により、個人が加工機を使用する場合には、同一のものを数点のみ簡易に得たい、というのが実情である。
【0005】
しかしながら、このような少量多品種や同一のものを数点といった加工を行う場合に、ＮＣ加工機を用いると、必然的にコストが増大するので、現実的でない。また、特許文献１に開示されるようなボール盤や、特許文献２に開示されるようなルータを用いると、加工精度が十分に得られない、といった課題がある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機、加工機スタンド、及び加工補助具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の第１態様は、主軸、及び刃部としての一端を持つ円柱状の加工具の他端を、加工具の一端が下方向を向く状態で保持可能な保持部と、保持部に保持された加工具を、主軸を中心に回転可能な第１駆動部と、加工具の一端に対向するように、上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブルと、テーブルの上面に取り付けられ、主軸に一致する軸を持ち、主軸に対し垂直方向における径がその垂直方向における加工具の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部と、を備え、突出部は、加工材の加工時に、加工具を、加工材に対し、加工材の下面に取り付けられる型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる、ことを特徴とする加工機、を要旨とする。このような加工機を用いれば、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動くことになる。従って、加工具を型部の形状と同じに動かすことが可能となり、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0008】
また、第１態様の加工機において、加工具の一端とテーブルとの上下方向の位置関係を調整可能な第２駆動部をさらに備えれば、テーブル上に加工材を配置する、テーブル上から加工材や工作物を取り出す、などの操作が行い易くなる。第２駆動部としては、ハンドルを用いて手動で加工具又はテーブルの主軸方向（上下方向）の送り量を操作するもの、ボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより自動で加工具又はテーブルの主軸方向の送り速度を操作するもの、などを用いることができる。
【0009】
また、第１態様の加工機において、突出部及びテーブルが、加工具が交換された場合に、突出部もこれに合わせて交換可能なように構成されていれば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）や、そのサイズに応じて、突出部を変更し、様々な加工具に対して、高精度の切削加工が可能となる。
【0010】
本発明の第２態様は、上記の第１態様に係る加工機に用いられる加工補助具であって、上面に加工材が固定される板状の本体と、本体の下面に取り付けられる型部と、を備え、型部は、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、加工具を型部の形状に沿って動かすためのひな型用途として用いられる、ことを特徴とする加工補助具、を要旨とする。このような加工補助具を用いれば、加工材の加工時に、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動くため、加工具を型部の形状と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0011】
本発明の第３態様は、主軸、及び刃部としての一端を持つ円柱状の加工具の他端を、加工具の一端が上方向を向く状態で保持可能な保持部と、保持部に保持された加工具を、主軸を中心に回転可能な第１駆動部と、下面、上面、及び加工具の一端を下面側から上面側に突出させる穴部を有し、加工材を搭載可能なテーブルと、テーブルの上方から下方に向かって配置され、主軸に一致する軸を持ち、主軸に対し垂直方向における径がその垂直方向における加工具の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部と、を備え、突出部は、加工材の加工時に、加工具を、加工材に対し、加工材の上面に取り付けられる型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる、ことを特徴とする加工機、を要旨とする。このような加工機を用いれば、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動くことになる。従って、加工具を型部の形状と同じに動かすことが可能となり、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0012】
また、第３態様の加工機において、加工具の一端とテーブルとの上下方向の位置関係を調整可能な第２駆動部をさらに備えれば、テーブル上に加工材を配置する、テーブル上から加工材や工作物を取り出す、などの操作が行い易くなる。第２駆動部としては、ハンドルを用いて手動で加工具又はテーブルの主軸方向（上下方向）の送り量を操作するもの、ボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより自動で加工具又はテーブルの主軸方向の送り速度を操作するもの、などを用いることができる。
【0013】
また、第３態様の加工機において、突出部及びテーブルが、加工具が交換された場合に、突出部もこれに合わせて交換可能なように構成されていれば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）や、そのサイズに応じて、突出部を変更し、様々な加工具に対して、高精度の切削加工が可能となる。
【0014】
本発明の第４態様は、上記の第３態様に係る加工機に用いられる加工補助具であって、下面に加工材が固定される板状の本体と、本体の上面に取り付けられる型部と、を備え、型部は、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、加工具を型部の形状に沿って動かすためのひな型用途として用いられる、ことを特徴とする加工補助具、を要旨とする。このような加工補助具を用いれば、加工材の加工時に、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動くため、加工具を型部の形状と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0015】
本発明の第５態様は、主軸、及び刃部としての一端を持つ円柱状の加工具の他端を、加工具の一端が上方向を向く状態で保持可能な保持部と、保持部に保持された加工具を、主軸を中心に回転可能な第１駆動部と、を備える加工機を取付可能な加工機スタンドであって、下面、上面、及び加工具の一端を下面側から上面側に突出させる穴部を有し、下面に加工機を取付可能で、上面に加工材を搭載可能なテーブルと、テーブルの上方から下方に向かって配置され、主軸に一致する軸を持ち、主軸に対し垂直方向における径がその垂直方向における加工具の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部と、を備え、突出部は、加工材の加工時に、加工具を、加工材に対し、加工材の上面に取り付けられる型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる、ことを特徴とする加工機スタンド、を要旨とする。このような加工機スタンドを用いれば、加工機による加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動かすことが可能になる。従って、加工具は、型部の形状と同じに動き、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことができる。
【0016】
また、第５態様の加工機において、突出部の一端とテーブルとの上下方向の位置関係を調整可能な第２駆動部をさらに備えれば、テーブル上に加工材を配置する、テーブル上から加工材や工作物を取り出す、などの操作が行い易くなる。第２駆動部としては、ハンドルを用いて手動で加工具又はテーブルの主軸方向（上下方向）の送り量を操作するもの、ボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより自動で加工具又はテーブルの主軸方向の送り速度を操作するもの、などを用いることができる。
【0017】
また、第５態様の加工機において、突出部が、加工具が交換された場合にそれに合わせて交換可能なように構成されていれば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）や、そのサイズに応じて、突出部を変更し、様々な加工具に対して、高精度の切削加工が可能となる。
【0018】
本発明の第６態様は、上記の第５態様に係る加工機スタンドに用いられる加工補助具であって、下面に加工材が固定される板状の本体と、本体の上面に取り付けられる型部と、を備え、型部は、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、加工具を型部の形状に沿って動かすためのひな型用途として用いられる、ことを特徴とする加工補助具、を要旨とする。このような加工補助具を用いれば、加工機による加工材の加工時に、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動くため、加工具を型部の形状と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【0019】
本発明の各態様によれば、ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機、加工機用スタンド、及び加工補助具を実現することができる。これにより、コストの増大なく、少量多品種や同一のものを数点といった加工にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図2】図２（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形のみを持つ楕円形状である加工補助具の第１例を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示す断面図である。
【図7】図７（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形と内形を持つ枠形の楕円形状である加工補助具の第２例を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示す断面図である。
【図12】図１２（ａ）は、図２の加工補助具の型部が十字形状に変更された第１変形例を示す平面図である。図１２（ｂ）は、図２の加工補助具の型部が三日月形状に変更された第２変形例を示す平面図である。図１２（ｃ）は、図２の加工補助具の型部がハート形状に変更された第３変形例を示す平面図である。
【図13】図１３（ａ）は、図２の加工補助具の型部が四角形状（大）に変更された第４変形例を示す平面図である。図１３（ｂ）は、図２の加工補助具の型部が四角形状（小）に変更された第５変形例を示す平面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の加工補助具により枠形状を有する工作物が製造されることを示す平面図である。
【図14】図１４（ａ）は、図２の加工補助具の型部が矩形状に変更された第６変形例を示す平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の加工補助具により矩形状の端部を有する工作物が製造されることを示す平面図である。
【図15】図１５（ａ）は、図２の加工補助具の型部が円形状に変更された第７変形例を示す平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の加工補助具の型部の位置をずらした第８変形例を示す平面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）の加工補助具の型部の位置を更にずらした第９変形例を示す平面図である。
【図16】図１６（ａ）は、図１５（ｃ）の加工補助具の型部の位置をずらした第１０変形例を示す平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の加工補助具の型部の位置を更にずらした第１１変形例を示す平面図である。図１６（ｃ）は、図１５（ａ）～図１５（ｃ）及び図１６（ａ）～図１６（ｂ）の型部のそれぞれの位置関係について本体を基準に示すものである。
【図20】図２０（ａ）は、図１８の加工機及び図１９の加工機スタンドに用いられ、、型部が外形のみを持つ楕円形状である加工補助具の例を示す平面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。図２０（ｃ）は、図２０（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示す断面図である。
【図21】図２１（ａ）は、図１８の加工機又は図１９の加工機スタンドと、図２０（ａ）～図２０（ｂ）の加工補助具とを用いた加工材の加工方法における一工程を示す平面図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。
【図22】図２２（ａ）は、図１８の加工機又は図１９の加工機スタンドと、図２０（ａ）～図２０（ｂ）の加工補助具とを用いた加工材の加工方法における一工程を示す平面図である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0022】
以下の説明において、加工具（例えば、ビット）は、主軸、及び刃部としての一端を持つ全体として円柱状を有するものとする。そして、上方向、上方、上側とは、それぞれ加工具の主軸に平行な方向であって、地球の重力が向かう方向とは概ね逆の方向をいうものとする。また、下方向、下方、下側とは、それぞれ加工具の主軸に平行な方向であって、概ね地球の重力が向かう方向をいうものとする。更に、左右方向とは、加工具の主軸に垂直な方向であって、加工機、加工機スタンド、及び加工補助具の使用者から見たときの左右方向を言うものとする。また、前後方向とは、加工具の主軸に垂直な方向であって、加工機、加工機スタンド、及び加工補助具の使用者から見たときの前後方向を言うものとする。
【0023】
（第１実施形態）
・加工機
図１は、本発明の第１実施形態に係る加工機を示している。
第１実施形態に係る加工機は、加工具１１を保持可能な保持部１２と、保持部１２に保持された加工具１１を、主軸ＡＸを中心に回転可能な第１駆動部１３と、加工面（加工具１１に対向する面）が上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の上面かつその中央部に取り付けられる突出部１６と、を備えている。保持部１２、第１駆動部１３、及びテーブル１４は、例えば、これらを支えるコラムと呼ばれる柱状部材１０Ｂに取り付けられる。また、柱状部材１０Ｂは、本加工機を、地面、床、机などの下地上に安定して配置するために、ベースと呼ばれる土台１０Ａに取り付けられる。
・加工機
図１は、本発明の第１実施形態に係る加工機を示している。
第１実施形態に係る加工機は、加工具１１を保持可能な保持部１２と、保持部１２に保持された加工具１１を、主軸ＡＸを中心に回転可能な第１駆動部１３と、加工面（加工具１１に対向する面）が上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の上面かつその中央部に取り付けられる突出部１６と、を備えている。保持部１２、第１駆動部１３、及びテーブル１４は、例えば、これらを支えるコラムと呼ばれる柱状部材１０Ｂに取り付けられる。また、柱状部材１０Ｂは、本加工機を、地面、床、机などの下地上に安定して配置するために、ベースと呼ばれる土台１０Ａに取り付けられる。
【0024】
加工具１１は、その一端が刃部ＳＰであり、その他端が柄部である。保持部１２は、加工具１１の他端の柄部を、加工具１１の一端の刃部ＳＰが下方向を向く状態で保持可能となっている。加工具１１は、刃部ＳＰの形によってその機能、例えば、切り抜き、溝掘り、穴開け、彫刻、研磨などを変化させることができる。保持部１２は、加工具１１の他端の柄部を掴んで保持し、主軸ＡＸを中心とした回転運動を加工具１１に伝える。第１駆動部１３は、電動モータを備えており、加工具１１に伝える回転運動を発生させる。これにより、保持部１２に保持された加工具１１は、主軸ＡＸを中心に回転可能となっている。
【0025】
第２駆動部１５は、加工具１１の一端とテーブル１４との主軸方向（上下方向）の位置関係を調整する機能を有する。第２駆動部１５は、手動で、加工具１１の上下方向の送り量を操作するもの、例えば、手動で回転力を発生させるハンドルと、その回転力を加工具１１及び保持部１２の直線の動き（上下方向の動き）に変換するラックアンドピニオンと、を備えたものであってもよいし、又はボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより、自動で、加工具１１及び保持部１２の上下方向の送り速度を操作するものであってもよい。
【0026】
更に、これらに代えて、第２駆動部１５は、加工具１１及び保持部１２ではなく、テーブル１４の上下方向の位置を変えるものであってもよい。また、第２駆動部１５は、加工具１１及び保持部１２の上下方向の位置とテーブル１４の上下方向の位置との双方を変えるものであってもよい。
【0027】
第２駆動部１５は、省略することもできるが、これを備えることで、テーブル１４上に加工材を配置する、テーブル１４上から加工材や工作物を取り出す、などの操作が行い易くなる、といった効果が得られる。
【0028】
テーブル１４は、加工材の加工面が加工具１１の一端の刃部ＳＰに対向するように、その加工面が上方向を向く状態で加工材を搭載し、使用者が本加工機を用いて加工材を加工し易くするためのものである。テーブル１４の上面は、主軸ＡＸに垂直、かつ平坦であるのが望ましい。また、テーブル１４の上面には、同心円状や放射状の切り溝や模様など、加工材の加工の補助となるような工夫が施されていてもよい。本例では、テーブル１４は、円盤型を有しているが、テーブルの形状は、これに限られず、方形板など、その他の形状に代えることもできる。
【0029】
テーブル１４の中央部には、テーブル１４の上面から上方に突出する突出部１６が設けられる。突出部１６は、保持部１２に保持された加工具１１の主軸（回転軸）ＡＸに一致する軸を持ち、加工具１１と同様の外形を持つように、円柱状又は円筒状の形状を有する。また、突出部１６は、主軸ＡＸに対し垂直方向における径φ１がその垂直方向における加工具１１の刃部ＳＰの径φ２と同じである。ここで、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２とは、刃部ＳＰの径が一定の場合にはその径を意味し、刃部ＳＰの径が変化する場合にはその最大径を意味する。
【0030】
そして、この突出部１６は、テーブル１４上の加工材を加工するときに、加工具１１を、その加工材に対し、加工材の下面に取り付けられる型部（詳細については、後述する）の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる。
【0031】
この位置合わせ用途に関し、突出部１６の突出量（高さ）ｈは、加工材の下面に取り付けられる型部の厚さと同じ、又はその厚さよりも小さく設定されていることが望ましい。これは、本加工機を用いて加工材を加工する際に、使用者が加工補助具（詳細については、後述する）を操作し易いようにし、位置合わせ精度を向上させるための工夫である。具体的には、加工材の加工時に、加工補助具（加工材）が、上下方向にガタガタ、ブレないようにするためである。即ち、突出部１６の突出量ｈが加工材の下面に取り付けられる型部の厚さよりも大きくなると、型部とテーブル１４の上面との間にスペースが発生し、加工材の加工時に加工補助具が安定しないので、上記の突出量ｈの規定は、これを防ぐためのものである。
【0032】
また、この位置合わせ用途を更に進化させると、突出部１６及びテーブル１４は、加工具１１が交換された場合に、突出部１６もこれに合わせて交換可能なように構成されているのが望ましい。なぜなら、加工の種類が変われば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）も変わるからである。即ち、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２は、加工具１１の種類に応じて変化するので、本加工機を用いて様々な加工を施行するに当たっては、これら様々な加工に対しても高精度を確保すべく、突出部１６は、交換可能なように構成されるのが望ましい。
【0033】
このような第１実施形態に係る加工機を用いれば、加工材の加工時に、突出部１６を型部の形状に沿って動かすことで、突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１も、型部の形状に沿って動くことになる。従って、加工具１１を型部の形状と同じに動かすことが可能となり、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0034】
・加工補助具の第１例
図２（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形のみを持つ楕円形状である加工補助具の第１例を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示している。
図２（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形のみを持つ楕円形状である加工補助具の第１例を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示している。
【0035】
この加工補助具は、上面側に加工材２６が固定される板状の本体２０と、本体２０の下面に取り付けられる型部２１と、を備える。加工材２６は、特に限定されることはないが、主に、樹脂（プラスチック材）や木材などである。本体２０は、例えば、アクリル、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）などの樹脂、アルミ合金、鉄などの金属、ソーダガラスなどのガラス、ラワン材などの木材から構成することができる。本体２０は、十分な強度を持っていることが望ましいので、その観点から、材料や厚さが適宜選択される。また、本体２０は、加工材２６の加工時に、使用者の型部２１の視認性を向上させるため、透明材料、例えば、透明アクリル板、ガラス板など、とするのが望ましい。
【0036】
型部２１は、加工材２６の加工時に、図１の突出部１６を、型部２１の形状に沿って動かすことで、図１の加工具１１を、型部２１の形状（外形）に沿って動かすためのひな型用途として用いられる。型部２１は、本体２０と同様に、例えば、アクリル、ＦＲＰなどの樹脂、アルミ合金、鉄などの金属、ソーダガラスなどのガラス、ラワン材などの木材から構成することができる。本体２０と型部２１とが同じ材料から構成される場合、これらは、一体化（一体成型）されていてもよい。また、本体２０と型部２１とが異なる材料から構成される場合には、本体２０を透明材料から構成し、型部２１を不透明材料から構成する、といったことも可能である。
【0037】
更に、この加工補助具に必須の構成要素ではないが、加工材２６の加工時に、加工補助具の破損を防止する、使用者の操作性を向上させるなど、といった目的のため、以下の構成要素を備えていてもよい。
【0038】
例えば、本体２０の上面には、板状のバッファ層２２が設けられていてもよい。バッファ層２２は、加工材２６の加工時に、図１の加工具１１の刃部ＳＰの先端が本体２０又はその先まで突き抜けて、加工補助具が破損する、といった事態を防止するためのものである。このような観点から、バッファ層２２は、加工具１１よりも柔らかい材料、例えば、樹脂、木材などから構成するのが望ましい。また、上記の型部２１の視認性を向上させるためには、バッファ層２２も、透明材料、例えば、透明アクリル板などから構成するのが望ましい。バッファ層２２は、加工具１１の刃部ＳＰの突き抜け防止、という観点から、材料や厚さが適宜選択される。また、本体２０がバッファ層２２の機能を兼ね備えているときは、バッファ層２２を省略することもできる。
【0039】
また、本体２０の左右方向の端部には、加工材２６を固定するための固定部、及び使用者の操作性を良くするための取っ手２５がそれぞれ設けられていてもよい。本例では、固定部は、加工材２６を嵌め込む枠部２３と、加工材２６を固定するネジ部２４とを備える。但し、固定部は、加工材２６を固定できれば、これに限られず、様々な構成を採用することができる。取っ手２５は、本体２０の左側にひとつ、本体の右側にひとつ、合計２つ設けられている。左側の取っ手２５は、使用者の左手が握る部分であり、右側の取っ手２５は、使用者の右手が握る部分である。このような取っ手２５を設けておくことで、使用者は、本加工補助具を、上下方向、左右方向、及び前後方向に、それぞれ違和感なく、操作性よく、自由に、動かすことが可能となる。
【0040】
このような加工補助具を用いれば、加工材２６の加工時に、図１の突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１も、型部２１の形状に沿って動くため、加工具１１を型部２６の形状（外形）と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材２６から型部２１の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材２６の端部を型部２１の形状と同じに切削加工する、又は加工材２６の表面に型部２１の形状（外形）と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0041】
・第１例の加工補助具を用いた加工方法
次に、上記の加工機及び加工補助具を用いて加工材の加工を行う加工方法の例を、図３～図６を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
次に、上記の加工機及び加工補助具を用いて加工材の加工を行う加工方法の例を、図３～図６を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
【0042】
まず、図３に示すように、加工補助具に加工材２６を搭載かつ固定する。その後、使用者は、加工補助具の取っ手を持ち、加工補助具を加工機のテーブル１４上に移動させる。この時、加工補助具の型部２１がテーブル１４の上面に接触し、かつ型部２１の外形の一部（切削開始地点）が突出部１６に接触するようにする。この状態で、加工機を駆動し、加工具１１を回転させる（切削可能状態にする）。引き続き、加工機を操作し、加工具１１の先端（刃部）を下方に移動させ、加工材２６の切削を開始する。また、加工具１１の先端を、更に下方に移動させて加工材２６を貫通させる（切り抜き）。ここで、加工材２６の下地としては、バッファ層２２が存在するので、加工具１１の先端が加工材２６を突き抜けても、加工補助具を損傷させることはない。
【0043】
次に、図４及び図５に示すように、使用者は、加工補助具を左右方向及び前後方法に操作することで、加工機の突出部１６を、切削開始地点から、加工補助具の型部２１の形状（外形）に沿って、再び、切削開始地点に戻るまで（切削終了地点まで）動かす。この時、加工機の突出部１６は、加工補助具の型部２１の形状に沿って動くことになる。同様に、突出部１６の軸と同じ主軸ＡＸを持つ加工具１１も、型部２１の形状に沿って動くことになる。従って、図４（切削中間地点）及び図５（切削終了地点）に示すように、加工機の加工具１１を加工補助具の型部２１の形状と同じに動かすことが可能となる。
【0044】
結果として、図６に示すように、加工材２６から、加工補助具の型部２１の形状（外形）と同じ形状の工作物２６ｇを製造することができる。
【0045】
・加工補助具の第２例
図７（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形と内形を持つ枠形の楕円形状である加工補助具の第２例を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示している。
図７（ａ）は、図１の加工機に用いられ、型部が外形と内形を持つ枠形の楕円形状である加工補助具の第２例を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示している。
【0046】
この加工補助具は、第１例（図２（ａ）～図２（ｃ））と比べると、型部２１の形状に特徴を有する。それ以外の点は、第１例と同じである。従って、以下の説明においては、第１例と同じ要素については同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
【0047】
第２例の加工補助具は、上面側に加工材２６が固定される板状の本体２０と、本体２０の下面に取り付けられる枠形の楕円形状の型部２１と、を主要な構成要件とする。また、型部２１は、加工材２６の加工時に、図１の突出部１６を、型部２１の形状に沿って動かすことで、図１の加工具１１を、型部２１の形状（枠形の外形又は内形）に沿って動かすためのひな型用途として用いられる。
【0048】
型部２１は、第１例と同様に、例えば、アクリル、ＦＲＰなどの樹脂、アルミ合金、鉄などの金属、ソーダガラスなどのガラス、ラワン材などの木材から構成することができる。本体２０と型部２１とが同じ材料から構成される場合、これらは、一体化（一体成型）されていてもよい。また、本体２０と型部２１とが異なる材料から構成される場合には、本体２０を透明材料から構成し、型部２１を不透明材料から構成する、といったことも可能である。
【0049】
このような加工補助具によっても、加工材２６の加工時に、図１の突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１は、型部２１の形状（外形又は内形）に沿って動くため、加工具１１を型部２６の形状と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材２６から型部２１の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材２６の端部を型部２１の形状と同じに切削加工する、又は加工材２６の表面に型部２１の形状（外形）と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0050】
・第２例の加工補助具を用いた加工方法
次に、図１の加工機及び上記の第２例の加工補助具を用いて加工材の加工を行う加工方法の例を、図８～図１１を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状（内形）と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
次に、図１の加工機及び上記の第２例の加工補助具を用いて加工材の加工を行う加工方法の例を、図８～図１１を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状（内形）と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
【0051】
まず、図８に示すように、加工補助具に加工材２６を搭載かつ固定する。その後、使用者は、加工補助具の取っ手を持ち、加工補助具を加工機のテーブル１４上に移動させる。この時、加工補助具の型部２１がテーブル１４の上面に接触し、かつ型部２１の内形の一部（切削開始地点）が突出部１６に接触するようにする。この状態で、加工機を駆動し、加工具１１を回転させる（切削可能状態にする）。引き続き、加工機を操作し、加工具１１の先端（刃部）を下方に移動させ、加工材２６の切削を開始する。また、加工具１１の先端を、更に下方に移動させて加工材２６を貫通させる（切り抜き）。ここで、加工材２６の下地としては、バッファ層２２が存在するので、加工具１１の先端が加工材２６を突き抜けても、加工補助具を損傷させることはない。
【0052】
次に、図９及び図１０に示すように、使用者は、加工補助具を左右方向及び前後方法に操作することで、加工機の突出部１６を、切削開始地点から、加工補助具の型部２１の形状（内形）に沿って、再び、切削開始地点に戻るまで（切削終了地点まで）動かす。この時、加工機の突出部１６は、加工補助具の型部２１の形状に沿って動くことになる。同様に、突出部１６の軸と同じ主軸ＡＸを持つ加工具１１も、型部２１の形状に沿って動くことになる。従って、図９（切削中間地点）及び図１０（切削終了地点）に示すように、加工機の加工具１１を加工補助具の型部２１の形状と同じに動かすことが可能となる。
【0053】
結果として、図１１に示すように、加工材２６から、加工補助具の型部２１の形状（内形）と同じ形状の工作物２６ｇを製造することができる。
【0054】
・加工補助具の変形例
次に、図２の加工補助具の型部２１を変更することで、加工材について様々な切削ができることについて、図１２～図１７を参照しつつ説明する。これらの説明においては、その説明を簡単にするため、図２の構成要素のうち、本体２０と型部２１のみを図示して説明することにする。
次に、図２の加工補助具の型部２１を変更することで、加工材について様々な切削ができることについて、図１２～図１７を参照しつつ説明する。これらの説明においては、その説明を簡単にするため、図２の構成要素のうち、本体２０と型部２１のみを図示して説明することにする。
【0055】
まず、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する場合について、例えば、図１２（ａ）に示すように、加工補助具の型部２１を十字形状に変更することで、加工材から型部２１の形状と同じ形状の十字形状の工作物を得ることができる。同様に、図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、加工補助具の型部２１を三日月形状及びハート形状にそれぞれ変更することで、加工材から型部２１の形状と同じ形状の三日月形状及びハート形状の工作物をそれぞれ得ることができる。
【0056】
また、図１３（ａ）に示すような、加工補助具の型部２１が四角形状（大）に変更された加工補助具と、図１３（ｂ）に示すような、加工補助具の型部２１が四角形状（小）に変更された加工補助具と、を用いれば、図１３（ｃ）に示すような、両者のサイズ差に相当する幅を持つ枠形状の工作物２６ｇを製造することができる。
【0057】
次に、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する場合について、例えば、図１４（ａ）に示すように、加工補助具の型部２１を矩形状に変更することで、図１４（ｂ）に示すように、加工材から、端部の形状が型部２１の形状と同じ矩形状である工作物２６ｅｄｇを製造することができる。
【0058】
次に、加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く場合について、例えば、図１５（ａ）～（ｃ）及び図１６（ａ）～（ｂ）に示すように、それぞれの相対的位置がずれた同じ大きさの５つの円形状の型部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅを用いて、加工材の表面を削る加工を行えば、図１７に示すように、加工材の表面に五輪形状（模様）２６ｄｅｓを描くことができる。なお、本体２０を基準にして、各型部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅの相対的位置を図示すると、図１６（ｃ）に示すようになる。
【0059】
以上、説明したように、第１実施形態によれば、加工材の加工時に、突出部を型部の形状に沿って動かすことで、突出部と主軸を同じにする加工具も、型部の形状に沿って動かすことが可能になる。従って、ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機及び加工補助具を実現することができる。これにより、コストの増大なく、少量多品種や同一のものを数点といった加工にも対応することができる。
【0060】
（第２実施形態）
・加工機
図１８は、本発明の第２実施形態に係る加工機を示している。
第２実施形態に係る加工機は、加工具１１を保持可能な保持部１２と、保持部１２に保持された加工具１１を、主軸ＡＸを中心に回転可能な第１駆動部１３と、下面、上面、及び加工具１１の一端を下面側から上面側に突出させる穴部ＯＰを有し、加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の穴部ＯＰの上方から下方に向かって配置される突出部１６と、を備えている。保持部１２、第１駆動部１３、テーブル１４、及び突出部１６は、例えば、これらを支えるコラムと呼ばれる柱状部材１０Ｂに取り付けられる。また、柱状部材１０Ｂは、本加工機を、地面、床、机などの下地上に安定して配置するために、ベースと呼ばれる土台１０Ａに取り付けられる。
・加工機
図１８は、本発明の第２実施形態に係る加工機を示している。
第２実施形態に係る加工機は、加工具１１を保持可能な保持部１２と、保持部１２に保持された加工具１１を、主軸ＡＸを中心に回転可能な第１駆動部１３と、下面、上面、及び加工具１１の一端を下面側から上面側に突出させる穴部ＯＰを有し、加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の穴部ＯＰの上方から下方に向かって配置される突出部１６と、を備えている。保持部１２、第１駆動部１３、テーブル１４、及び突出部１６は、例えば、これらを支えるコラムと呼ばれる柱状部材１０Ｂに取り付けられる。また、柱状部材１０Ｂは、本加工機を、地面、床、机などの下地上に安定して配置するために、ベースと呼ばれる土台１０Ａに取り付けられる。
【0061】
加工具１１は、その一端が刃部ＳＰであり、その他端が柄部である。保持部１２は、加工具１１の他端の柄部を、加工具１１の一端の刃部ＳＰが上方向を向く状態で保持可能となっている。加工具１１は、刃部ＳＰの形によってその機能、例えば、切り抜き、溝掘り、穴開け、彫刻、研磨などを変化させることができる。保持部１２は、加工具１１の他端の柄部を掴んで保持し、主軸ＡＸを中心とした回転運動を加工具１１に伝える。第１駆動部１３は、電動モータを備えており、加工具１１に伝える回転運動を発生させる。これにより、保持部１２に保持された加工具１１は、主軸ＡＸを中心に回転可能となっている。
【0062】
第２駆動部１５は、加工具１１の一端とテーブル１４との主軸方向（上下方向）の位置関係を調整する機能を有する。第２駆動部１５は、手動で、加工具１１の上下方向の送り量を操作するもの、例えば、手動で回転力を発生させるハンドルと、その回転力を加工具１１及び保持部１２の直線の動き（上下方向の動き）に変換するラックアンドピニオンと、を備えたものであってもよいし、又はボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより、自動で、加工具１１及び保持部１２の上下方向の送り速度を操作するものであってもよい。
【0063】
更に、これらに代えて、第２駆動部１５は、加工具１１及び保持部１２ではなく、テーブル１４の上下方向の位置を変えるものであってもよい。また、第２駆動部１５は、加工具１１及び保持部１２の上下方向の位置とテーブル１４の上下方向の位置との双方を変えるものであってもよい。
【0064】
テーブル１４は、加工材の加工面が加工具１１の一端の刃部ＳＰに対向するように、その加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載し、使用者が本加工機を用いて加工材を加工し易くするためのものである。テーブル１４の上面は、主軸ＡＸに垂直、かつ平坦であるのが望ましい。また、テーブル１４の上面には、同心円状や放射状の切り溝や模様など、加工材の加工の補助となるような工夫が施されていてもよい。本例では、テーブル１４は、円盤型を有しているが、テーブルの形状は、これに限られず、方形板など、その他の形状に代えることもできる。
【0065】
テーブル１４の中央部の穴部ＯＰの上方には、テーブル１４の上方から下方に向かって延びる突出部１６が設けられる。突出部１６は、保持部１２に保持された加工具１１の主軸（回転軸）ＡＸに一致する軸を持ち、加工具１１と同様の外形を持つように、円柱状又は円筒状の形状を有する。また、突出部１６は、主軸ＡＸに対し垂直方向における径φ１がその垂直方向における加工具１１の刃部ＳＰの径φ２と同じである。ここで、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２とは、刃部ＳＰの径が一定の場合にはその径を意味し、刃部ＳＰの径が変化する場合にはその最大径を意味する。
【0066】
そして、この突出部１６は、テーブル１４上の加工材を加工するときに、加工具１１を、その加工材に対し、加工材の下面に取り付けられる型部（詳細については、後述する）の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる。
【0067】
この位置合わせ用途に関し、第２実施形態では、テーブル１４に突出部１６が存在しない。即ち、テーブル１４の上面は、平坦であり、かつ、この平坦な上面上には、加工材の加工面が接触するのみである（詳細については、後述する）。従って、使用者は、上記の第１実施形態の加工機及び加工補助具を用いる場合に比べて、加工補助具（詳細については、後述する）を操作し易く、結果として、位置合わせ精度を更に向上させることができる。
【0068】
また、突出部１６は、加工具１１が交換された場合にそれに合わせて交換可能なように構成されているのが望ましい。なぜなら、加工の種類が変われば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）も変わるからである。即ち、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２は、加工具１１の種類に応じて変化するので、本加工機を用いて様々な加工を施行するに当たっては、これら様々な加工に対しても高精度を確保すべく、突出部１６は、交換可能なように構成されるのが望ましい。
【0069】
このような第２実施形態に係る加工機を用いれば、加工材の加工時に、突出部１６を型部の形状に沿って動かすことで、突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１も、型部の形状に沿って動くことになる。従って、加工具１１を型部の形状と同じに動かすことが可能となり、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0070】
（第３実施形態）
・加工機
近年、より手軽かつ簡単に、をコンセプトに、例えば、図１及び図１８のような加工機から、ベース１０Ａ、コラム１０Ｂ、テーブル１４、第２駆動部１５などを取り除き、コンパクト化、及び軽量化したルータ（ミニルータを含む）などの加工機（ハンディタイプのものを含む）が市場に出回っている。このような加工機は、どこでも手軽に加工機を使用できるというメリットがある反面、十分な加工精度を得るには、熟練した技が必要になるなど、少し使い勝手が悪いものとなっている。
・加工機
近年、より手軽かつ簡単に、をコンセプトに、例えば、図１及び図１８のような加工機から、ベース１０Ａ、コラム１０Ｂ、テーブル１４、第２駆動部１５などを取り除き、コンパクト化、及び軽量化したルータ（ミニルータを含む）などの加工機（ハンディタイプのものを含む）が市場に出回っている。このような加工機は、どこでも手軽に加工機を使用できるというメリットがある反面、十分な加工精度を得るには、熟練した技が必要になるなど、少し使い勝手が悪いものとなっている。
【0071】
そこで、このような市販されている加工機に対しても、本発明を手軽に適用し、どのような加工機を用いても、必ず一定の加工精度を得ることができないか、本発明者は、検討かつ検証した。その結果、そのような加工機に使用される加工機スタンド（図１及び図１８のテーブル１４に相当）を、加工機とは独立に工夫することで、第１及び第２実施形態に係る加工機と同じ効果を得ることができる、という結論に至った。以下では、その結論に至った加工機スタンドの例について説明する。
【0072】
図１９は、本発明の第３実施形態に係る加工機スタンドを示している。
第３実施形態に係る加工機スタンドは、下面、上面、及び加工機Ｒ/Ｔの加工具１１の一端を下面側から上面側に突出させる穴部ＯＰを有し、加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の穴部ＯＰの上方から下方に向かって配置される突出部１６と、を備える。テーブル１６は、ネジやフックなどの取付部材１７によって、その下面に、加工機Ｒ／Ｔを取付可能なように構成されている。即ち、加工機Ｒ／Ｔは、テーブル１４の下面において、テーブル１４にぶら下がった状態となっている。また、加工機Ｒ／Ｔの上下方向の位置を調整するため、取付部材１７は、その長さ（加工機Ｒ／Ｔとテーブル１４との上下方向の距離）を調整可能となっている。
第３実施形態に係る加工機スタンドは、下面、上面、及び加工機Ｒ/Ｔの加工具１１の一端を下面側から上面側に突出させる穴部ＯＰを有し、加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル１４と、テーブル１４の穴部ＯＰの上方から下方に向かって配置される突出部１６と、を備える。テーブル１６は、ネジやフックなどの取付部材１７によって、その下面に、加工機Ｒ／Ｔを取付可能なように構成されている。即ち、加工機Ｒ／Ｔは、テーブル１４の下面において、テーブル１４にぶら下がった状態となっている。また、加工機Ｒ／Ｔの上下方向の位置を調整するため、取付部材１７は、その長さ（加工機Ｒ／Ｔとテーブル１４との上下方向の距離）を調整可能となっている。
【0073】
加工機Ｒ／Ｔは、市販の加工機であり、特にその種類に限定されることはないが、例えば、主な構成要素として、主軸ＡＸ、及び刃部ＳＰとしての一端を持つ円柱状の加工具１１の他端を、加工具１１の一端が上方向を向く状態で保持可能な保持部１２と、保持部１２に保持された加工具１１を、主軸ＡＸを中心に回転可能な第１駆動部１３と、を備えている。
【0074】
テーブル１４及び突出部１６は、例えば、これらを支えるコラムと呼ばれる柱状部材１０Ｂに取り付けられる。また、柱状部材１０Ｂは、本加工機スタンドを、地面、床、机などの下地上に安定して配置するために、ベースと呼ばれる土台１０Ａに取り付けられる。
【0075】
第２駆動部１５は、突出部１６の一端とテーブル１４との主軸方向（上下方向）の位置関係を調整する機能を有する。第２駆動部１５は、手動で、突出部１６の上下方向の送り量を操作するもの、例えば、手動で回転力を発生させるハンドルと、その回転力を加工具１１及び保持部１２の直線の動き（上下方向の動き）に変換するラックアンドピニオンと、を備えたものであってもよいし、又はボタン操作や遠隔操作（例えば、スマホアプリ操作）などにより、自動で、突出部１６の上下方向の送り速度を操作するものであってもよい。
【0076】
更に、これらに代えて、第２駆動部１５は、突出部１６ではなく、テーブル１４及び加工機Ｒ/Ｔの上下方向の位置を変えるものであってもよい。また、第２駆動部１５は、突出部１６の上下方向の位置と、テーブル１４及び加工機Ｒ/Ｔの上下方向の位置との双方を変えるものであってもよい。
【0077】
テーブル１４は、加工材の加工面が加工具１１の一端の刃部ＳＰに対向するように、その加工面が下方向を向く状態で加工材を搭載し、使用者が本加工機を用いて加工材を加工し易くするためのものである。テーブル１４の上面は、主軸ＡＸに垂直、かつ平坦であるのが望ましい。また、テーブル１４の上面には、同心円状や放射状の切り溝や模様など、加工材の加工の補助となるような工夫が施されていてもよい。本例では、テーブル１４は、円盤型を有しているが、テーブルの形状は、これに限られず、方形板など、その他の形状に代えることもできる。
【0078】
テーブル１４の中央部の穴部ＯＰの上方には、テーブル１４の上方から下方に向かって延びる突出部１６が設けられる。突出部１６は、保持部１２に保持された加工具１１の主軸（回転軸）ＡＸに一致する軸を持ち、加工具１１と同様の外形を持つように、円柱状又は円筒状の形状を有する。また、突出部１６は、主軸ＡＸに対し垂直方向における径φ１がその垂直方向における加工具１１の刃部ＳＰの径φ２と同じである。ここで、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２とは、刃部ＳＰの径が一定の場合にはその径を意味し、刃部ＳＰの径が変化する場合にはその最大径を意味する。
【0079】
そして、この突出部１６は、テーブル１４上の加工材を加工するときに、加工具１１を、その加工材に対し、加工材の下面に取り付けられる型部（詳細については、後述する）の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる。
【0080】
この位置合わせ用途に関し、第３実施形態では、第２実施形態と同様に、テーブル１４に突出部１６が存在しない。即ち、テーブル１４の上面は、平坦であり、かつ、この平坦な上面上には、加工材の加工面が接触するのみである（詳細については、後述する）。従って、使用者は、上記の第１実施形態の加工機及び加工補助具を用いる場合に比べて、加工補助具（詳細については、後述する）を操作し易く、結果として、位置合わせ精度を更に向上させることができる。
【0081】
また、突出部１６は、加工具１１が交換された場合にそれに合わせて交換可能なように構成されているのが望ましい。なぜなら、加工の種類が変われば、加工具の種類（例えば、切り抜き用ビット、エッジ加工用ビット、溝切用ビット、表面削り用ビットなど）も変わるからである。即ち、加工具１１の刃部ＳＰの径φ２は、加工具１１の種類に応じて変化するので、本加工機を用いて様々な加工を施行するに当たっては、これら様々な加工に対しても高精度を確保すべく、突出部１６は、交換可能なように構成されるのが望ましい。
【0082】
このような第３実施形態に係る加工機スタンドを用いれば、その加工機スタンドに加工機Ｒ/Ｔを取り付けたときに、第２実施形態の加工機と同じような構成になる。即ち、加工材の加工時に、突出部１６を型部の形状に沿って動かすことで、突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１も、型部の形状に沿って動くことになる。従って、加工具１１を型部の形状と同じに動かすことが可能となり、結果として、加工材から型部の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材の端部を型部の形状と同じに切削加工する、又は加工材の表面に型部の形状と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0083】
（加工補助具の例）
次に、第２実施形態に係る加工機及び第３実施形態に係る加工機スタンドに用いる加工補助具の例について説明する。
第２及び第３実施形態においても、加工補助具としては、第１実施形態で説明したように、型部２１として、例えば、外形のみを有するもの（図２）、外形と内形を持つ枠形を有するもの（図７）、の双方を用いることができる。
以下、型部２１として、外形のみを有するものを使用した場合における、第２及び第３実施形態に用いる加工補助具の例を説明する。
次に、第２実施形態に係る加工機及び第３実施形態に係る加工機スタンドに用いる加工補助具の例について説明する。
第２及び第３実施形態においても、加工補助具としては、第１実施形態で説明したように、型部２１として、例えば、外形のみを有するもの（図２）、外形と内形を持つ枠形を有するもの（図７）、の双方を用いることができる。
以下、型部２１として、外形のみを有するものを使用した場合における、第２及び第３実施形態に用いる加工補助具の例を説明する。
【0084】
図２０（ａ）は、図１８の加工機又は図１９の加工機スタンドに用いられ、型部が外形のみを持つ楕円形状である加工補助具の例を示している。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。図２０（ｃ）は、図２０（ｂ）の加工補助具に加工材が搭載された状態を示している。
【0085】
この加工補助具は、下面側に加工材２６が固定される板状の本体２０と、本体２０の上面に取り付けられる型部２１と、を備える。加工材２６は、特に限定されることはないが、主に、樹脂（プラスチック材）や木材などである。本体２０は、例えば、アクリル、ＦＲＰなどの樹脂、アルミ合金、鉄などの金属、ソーダガラスなどのガラス、ラワン材などの木材から構成することができる。本体２０は、十分な強度を持っていることが望ましいので、その観点から、材料や厚さが適宜選択される。
【0086】
型部２１は、加工材２６の加工時に、図１８又は図１９の突出部１６を、型部２１の形状に沿って動かすことで、図１８又は図１９の加工具１１を、型部２１の形状（外形）に沿って動かすためのひな型用途として用いられる。型部２１は、本体２０と同様に、例えば、アクリル、ＦＲＰなどの樹脂、アルミ合金、鉄などの金属、ソーダガラスなどのガラス、ラワン材などの木材から構成することができる。本体２０と型部２１とが同じ材料から構成される場合、これらは、一体化（一体成型）されていてもよい。また、本体２０と型部２１とは、異なる材料から構成されていてもよい。本例では、型部２１は、加工補助具の最上部に配置されるので、第１実施形態とは異なり、本体２０などを透明材料から構成しなくても、使用者が容易に型部２１を視認することができる。
【0087】
更に、この加工補助具に必須の構成要素ではないが、第１実施形態と同様に、加工材２６の加工時に、加工補助具の破損を防止する、使用者の操作性を向上させるなど、といった目的のため、以下の構成要素を備えていてもよい。
【0088】
例えば、本体２０の下面には、板状のバッファ層２２が設けられていてもよい。バッファ層２２は、加工材２６の加工時に、図１８又は図１９に示す加工具１１の刃部ＳＰの先端が本体２０又はその先まで突き抜けて、加工補助具が破損する、といった事態を防止するためのものである。このような観点から、バッファ層２２は、加工具１１よりも柔らかい材料、例えば、樹脂、木材などから構成するのが望ましい。バッファ層２２は、加工具１１の刃部ＳＰの突き抜け防止、という観点から、材料や厚さが適宜選択される。また、本体２０がバッファ層２２の機能を兼ね備えているときは、バッファ層２２を省略することもできる。
【0089】
また、本体２０の左右方向の端部には、加工材２６を固定するための固定部、及び使用者の操作性を良くするための取っ手２５がそれぞれ設けられていてもよい。本例では、固定部は、加工材２６を嵌め込む枠部２３と、加工材２６を固定するネジ部２４とを備える。但し、固定部は、加工材２６を固定できれば、これに限られず、様々な構成を採用することができる。取っ手２５は、本体２０の左側にひとつ、本体の右側にひとつ、合計２つ設けられている。左側の取っ手２５は、使用者の左手が握る部分であり、右側の取っ手２５は、使用者の右手が握る部分である。このような取っ手２５を設けておくことで、使用者は、本加工補助具を、上下方向、左右方向、及び前後方向に、それぞれ違和感なく、操作性よく、自由に、動かすことが可能となる。
【0090】
このような加工補助具を用いれば、加工材２６の加工時に、突出部１６と主軸ＡＸを同じにする加工具１１も、型部２１の形状に沿って動くため、加工具１１を型部２６の形状（外形）と同じに動かすことが可能となる。結果として、加工材２６から型部２１の形状と同じ形状の工作物を製造する、加工材２６の端部を型部２１の形状と同じに切削加工する、又は加工材２６の表面に型部２１の形状（外形）と同じ形状（模様）を描く、などの操作を、高精度に行うことが可能となる。
【0091】
（図２０の加工補助具を用いた加工方法）
次に、図１８の加工機又は図１９の加工機スタンドと、図２０の加工補助具とを用いて、加工材の加工を行う加工方法の例を、図２１～図２４を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
次に、図１８の加工機又は図１９の加工機スタンドと、図２０の加工補助具とを用いて、加工材の加工を行う加工方法の例を、図２１～図２４を参照しつつ説明する。ここでは、一例として、加工材から、加工補助具の型部の形状と同じ形状の工作物を製造するときの加工方法について説明する。
なお、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、図面上、加工機側に関しては、加工具１１、テーブル１４，及び突出部１６のみを示し、加工補助具側に関しては、本体２０、型部２１、バッファ層２２、及び加工材２６のみを示すことにする。
【0092】
まず、図２１に示すように、加工補助具に加工材２６を搭載かつ固定する。その後、使用者は、加工補助具の取っ手を持ち、加工補助具を加工機又は加工機スタンドのテーブル１４上に移動させる。この時、加工補助具に搭載された加工材２６の加工面がテーブル１４の上面に接触し、かつ最上部の型部２１の外形の一部（切削開始地点）が突出部１６に接触するようにする。この状態で、加工機を駆動し、加工具１１を回転させる（切削可能状態にする）。引き続き、加工機を操作し、加工具１１の先端（刃部）を上方に移動させ、加工材２６の切削を開始する。また、加工具１１の先端を、更に上方に移動させて加工材２６を貫通させる（切り抜き）。ここで、加工材２６の上地としては、バッファ層２２が存在するので、加工具１１の先端が加工材２６を突き抜けても、加工補助具を損傷させることはない。
【0093】
次に、図２２及び図２３に示すように、使用者は、加工補助具を左右方向及び前後方法に操作することで、加工機の突出部１６を、切削開始地点から、加工補助具の型部２１の形状（外形）に沿って、再び、切削開始地点に戻るまで（切削終了地点まで）動かす。この時、加工機の突出部１６は、加工補助具の型部２１の形状に沿って動くことになる。同様に、突出部１６の軸と同じ主軸ＡＸを持つ加工具１１も、型部２１の形状に沿って動くことになる。従って、図２２（切削中間地点）及び図２３（切削終了地点）に示すように、加工機の加工具１１を加工補助具の型部２１の形状と同じに動かすことが可能となる。
【0094】
結果として、図２４に示すように、加工材２６から、加工補助具の型部２１の形状（外形）と同じ形状の工作物２６ｇを製造することができる。
【0095】
（その他の実施形態）
以上、本発明は、第１乃至第３実施形態によって、それぞれ記載及び説明したが、これらの開示は、本発明を限定するものではない。即ち、本発明は、これらの開示から、均等と認められる範囲、更には、当業者が容易に想到し得る範囲まで及ぶものである。
以上、本発明は、第１乃至第３実施形態によって、それぞれ記載及び説明したが、これらの開示は、本発明を限定するものではない。即ち、本発明は、これらの開示から、均等と認められる範囲、更には、当業者が容易に想到し得る範囲まで及ぶものである。
【0096】
例えば、加工機としては、ボール盤、フライス盤などの他、ルータ、トリマなどといったハンディタイプのものについても、本発明を容易に応用することができる。近年においては、ＤＩＹの普及により、特に、ミニ・ルータといったペンのように持って使える小型の電動工具も存在する。このような電動工具を本発明に係る加工機スタンドに備え付ければ、素人でも、加工材を高精度に切削加工（研磨、切断、彫刻などを含む）することができる。例えば、プラモデルの組み立てやパーツ製作、ハンドメイドアクセサリのパーツ製作、ミニチュア雑貨の複製、ガラスに文字やイラストを彫刻する、釣り用ルアーの製作、金型の複製など、といったことも容易に行うことが可能になる。
【0097】
（本発明の特許性）
本発明に係る加工機は、加工具を、加工材に対し、加工補助具の型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用の突出部を備えている点に特徴を有する。本発明に係る加工機スタンドも、同じような突出部を備えている点に特徴を有する。このような加工機又は加工機スタンドに備え付けられた突出部は、新規であり、かつ少量多品種の生産、同一のものを数点のみ生産、といったニーズに対し、だれでも、手動で高精度の工作物を生産できる、という顕著な効果を考慮すれば、進歩性も十分に備えたものである。
本発明に係る加工機は、加工具を、加工材に対し、加工補助具の型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用の突出部を備えている点に特徴を有する。本発明に係る加工機スタンドも、同じような突出部を備えている点に特徴を有する。このような加工機又は加工機スタンドに備え付けられた突出部は、新規であり、かつ少量多品種の生産、同一のものを数点のみ生産、といったニーズに対し、だれでも、手動で高精度の工作物を生産できる、という顕著な効果を考慮すれば、進歩性も十分に備えたものである。
【0098】
また、本発明に係る加工補助具は、上記の加工機又は加工機スタンドを用いて加工材を加工する際に、加工具を、加工材に対し、所定の方向に動かすためのひな型用の型部を備えている点に特徴を有する。このような加工補助具に備え付けられた型部は、新規であり、かつ上記と同様、少量多品種の生産、同一のものを数点のみ生産、といったニーズに対し、だれでも、手動で高精度の工作物を生産できる、という顕著な効果を考慮すれば、進歩性も十分に備えたものである。
【0099】
従って、本発明に係る加工機、加工機スタンド、及び加工補助具は、いずれも十分に特許性を有するものである。
【0100】
（むすび）
以上、説明したように、本発明の各実施形態によれば、ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機、加工機用スタンド、及び加工補助具を実現することができる。これにより、コストの増大なく、少量多品種や同一のものを数点といった加工にも対応することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明してきたが、これらの実施形態は、一例として提示したものにすぎず、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であるから、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明特定事項によって定められる発明及びその均等の範囲にまで及ぶものである。
以上、説明したように、本発明の各実施形態によれば、ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機、加工機用スタンド、及び加工補助具を実現することができる。これにより、コストの増大なく、少量多品種や同一のものを数点といった加工にも対応することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明してきたが、これらの実施形態は、一例として提示したものにすぎず、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であるから、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明特定事項によって定められる発明及びその均等の範囲にまで及ぶものである。
【符号の説明】
【0101】
１０Ａ…土台、
１０Ｂ…柱状部材、
１１ …加工具、
１２ …保持部、
１３ …第１駆動部、
１４ …テーブル、
１５ …第２駆動部、
１６ …突出部、
１７ …取付部材、
２０ …本体、
２１ …型部、
２２ …バッファ層
２３ …枠部、
２４ …ネジ部、
２５ …取っ手、
２６ …加工材、
ＳＰ …刃部、
Ｒ／Ｔ…加工機。
１０Ｂ…柱状部材、
１１ …加工具、
１２ …保持部、
１３ …第１駆動部、
１４ …テーブル、
１５ …第２駆動部、
１６ …突出部、
１７ …取付部材、
２０ …本体、
２１ …型部、
２２ …バッファ層
２３ …枠部、
２４ …ネジ部、
２５ …取っ手、
２６ …加工材、
ＳＰ …刃部、
Ｒ／Ｔ…加工機。
【要約】
【課題】ＮＣ機能を持たなくても、手動で高精度を確保できる加工機を実現する。
【解決手段】加工機は、主軸AX、及び刃部SPとしての一端を持つ円柱状の加工具11の他端を、加工具11の一端が下方向を向く状態で保持可能な保持部12と、保持部12に保持された加工具11を、主軸AXを中心に回転可能な第１駆動部13と、加工具11の一端に対向するように、上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル14と、テーブル14の上面に取り付けられ、主軸AXに一致する軸を持ち、主軸AXに対し垂直方向における径がその垂直方向における加工具11の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部16と、を備える。突出部16は、加工材の加工時に、加工具11を、加工材に対し、加工材の下面の型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる。
【選択図】図１
【解決手段】加工機は、主軸AX、及び刃部SPとしての一端を持つ円柱状の加工具11の他端を、加工具11の一端が下方向を向く状態で保持可能な保持部12と、保持部12に保持された加工具11を、主軸AXを中心に回転可能な第１駆動部13と、加工具11の一端に対向するように、上方向を向く状態で加工材を搭載可能なテーブル14と、テーブル14の上面に取り付けられ、主軸AXに一致する軸を持ち、主軸AXに対し垂直方向における径がその垂直方向における加工具11の刃部の径と同じである円柱状又は円筒状の突出部16と、を備える。突出部16は、加工材の加工時に、加工具11を、加工材に対し、加工材の下面の型部の形状と同じに動かすための位置合わせ用途として用いられる。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】