JP2002046102A

JP2002046102A - 鋸刃および鋸刃を形成する方法

Info

Publication number: JP2002046102A
Application number: JP2001196473A
Authority: JP
Inventors: Andreas Peisert; パイゼルトアンドレアス; Roland Pollak; ポラークローランド
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2002-02-12
Also published as: EP1170081A1; DE50110115D1; US20020026857A1; DE10032297A1; EP1170081B1; ATE329716T1; US6470772B2; ES2265378T3

Abstract

(57)【要約】【課題】切断刃と固定部分との剥がれを防止できる鋸
刃と、確実かつ安価にそのような鋸刃を形成する方法を
提供する。【解決手段】鋸刃（１０）は、硬化可能な鋼薄板か
ら、平坦な切断刃（１２）と、切断刃（１２）に対して
可塑的に突出する、中央の固定開口部（１６）を備えた
屈曲された固定部分（１４）とを有して一体的に形成さ
れる。そのために、まず、硬化可能な鋼薄板から素材片
が分離されて、その素材片は次に、屈曲された固定部分
（１４）を形成するために、深絞りされ、あるいは他の
方法で変形されて、固定開口部（１６）が好ましくは打
抜きによって形成され、次にこの種の多数の素材片が互
いに重ねられて、装置内に挟持され、その後再結晶化さ
れてオーステナイト化され、その後急冷されて、調質の
ために徐冷される。最後に、鋸刃（１０）の外側端縁に
研磨によって歯切りが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切断刃を有し、そ
の切断刃には、その切断刃に対して可塑的に突出する屈
曲された固定部分が設けられており、その固定部分に駆
動軸に固定するための固定開口部が設けられている、鋸
刃を形成する方法に関する。

【０００２】本発明は、さらに、切断刃を有し、その切
断刃には、切断刃に対して可塑的に突出する屈曲された
固定部分が設けられており、その固定部分に駆動軸に固
定するための固定開口部が設けられている鋸刃に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】ドイツ実用新案ＤＥ２９６０５７２８Ｕ
１により、この種の鋸刃とこの種の鋸刃を形成する方法
が知られている。この種の鋸刃は、特に振動する駆動装
置との関連において使用され、その駆動装置の駆動軸
は、特殊な切断課題を遂行するために、その長手軸を中
心に高い周波数で振動する。その場合に固定部分の屈曲
によって、固定部材が切断刃の平面を越えて突出しない
ことが、保証される。

【０００４】この種の鋸によって、特に、約１ｍｍの金
属薄板厚さまでのボディ金属薄板や他の金属薄板が苦労
なく切断され、その場合に振動する駆動装置により損傷
の危険が排除されている。さらに、この種の鋸は、木や
繊維強化されたプラスチックを切断するのに、特に適し
ている。

【０００５】公知の鋸刃は、平坦な円形の切断刃からな
り、その切断刃は中央に、駆動軸に相補形状で固定する
ための、好ましくは多数の稜を有する、中央の固定開口
部を有している。

【０００６】冒頭で挙げたＤＥ２９６０５７２８Ｕ１に
よれば、鋸刃は、硬化された鋼、たとえばＨＳＳ鋼から
なる平坦な円形の切断刃と中央で屈曲された固定部分と
から形成されており、その固定部分には収容開口部が設
けられている。固定部分は、切断刃と固定部分との間に
材料による結合を得るために、一周するレーザー溶接継
ぎ目によって切断刃上に溶接される。

【０００７】しかし、実際においては、切断刃と固定部
分との間のレーザー溶接された結合にもかかわらず、２
つの部分間の十分に永続的な結合が必ずしも保証されな
いことが、明らかにされている。すなわち、強い負荷が
かかった場合には、切断刃からの固定部分の剥がれが発
生する場合がある、それによって鋸刃は使えなくなって
しまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
した欠点を回避し、特に、切断刃と固定部分との間の剥
がれの危険が防止される鋸刃、たとえば、冒頭で挙げた
種類の鋸刃、すなわち切断刃に、その切断刃に対して可
塑的に突出する屈曲された固定部分が設けられており、
その固定部分に駆動軸に固定するための固定開口部が設
けられている、がんじょうな鋸刃を提供することであ
る。

【０００９】さらに、本発明の課題は、できる限り確実
で安価な形成を可能にする、この種の鋸刃を形成する方
法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】方法に関する、本発明の
課題は、次のステップを有する方法によって解決され
る。

【００１１】（ａ）硬化可能な鋼薄板から、素材片を分
離し、（ｂ）屈曲された固定部分を形成するために素材
片を変形し、（ｃ）固定開口部を形成し、（ｄ）ステッ
プ（ａ）から（ｃ）に従って形成された多数の素材片を
積み重ねて装置内に挟持し、（ｅ）素材片を加熱してオ
ーステナイトにし、次に急冷して素材片を硬化させ、か
つ（ｆ）その外側端縁に歯切りを形成するために、鋸刃
を仕上げ加工、特に研磨加工をする。

【００１２】さらに、鋸刃に関する、本発明の課題は、
切断刃と固定部分が硬化された鋼から、好ましくはタン
グステン、モリブデンおよびコバルトという主合金成分
を有する高速度鋼から一体的に形成されることによって
解決される。

【００１３】本発明の課題は、このようにして完全に解
決される。

【００１４】本発明の解決手段を例示すると、前掲の各
請求項に記載の鋸刃と鋸刃の製造方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】驚くべきことに、切断刃と固定部
分とを硬化された鋼から一体的に形成できることが、明
らかにされた。

【００１６】従来技術においては、これまで原則的に、
この種の鋸刃は常に２つの部分から、すなわちまず硬化
された鋼からなる平坦な切断刃と、その切断刃と材料的
に結合された、すなわち溶接または接着された、屈曲さ
れた固定部分とから形成しなければならないものとされ
ていた。その理由は、たとえばＨＳＳ−鋼からなるこの
種の変形の難しい金属薄板の変形は、これまでは可能で
はないと思われていたことにある。

【００１７】しかし、本発明に基づく方法によれば、い
まや、屈曲された固定部分を有する所望の鋸刃が、硬化
可能な鋼から一体的に形成される。

【００１８】多数の素材片が深絞りと固定開口部の形成
後に互いに積み重ねられて、装置内に挟持され、その場
合にたとえば約１００から２００の素材片からブロック
を形成できることによって、以降のステップにおいて十
分に遅滞のない熱処理が保証される。

【００１９】このようにして形成された鋸刃は、２つの
部材から形成された鋸刃に対して著しく改良された機械
的安定性を特徴としている。特に増大された強度は、切
断や鋸引きの際の、特にフリーハンドでできるだけまっ
すぐなカットを形成する際に、改良された取り扱いを可
能にする。

【００２０】本発明の好ましい展開においては、ステッ
プ（ｄ）において、それぞれ隣接する素材片がディスク
を介在させることによって、互いに分離される。

【００２１】このようにして遅延のない硬化が達成され
る。というのは、ディスクを有する素材片をコンパクト
なブロックになるように挟持することができるからであ
る。その場合に、ディスクは再使用することができる。

【００２２】鋸刃は、さらに、本発明の好ましい展開に
おいては、急冷の後に、調質によって特性をさらに改良
するために、再度徐冷される。

【００２３】素材片の分離と固定開口部の形成は、好ま
しくは打抜きによって行われ、それによって効率的な作
業方法が達成される。

【００２４】固定開口部の形成と共に、本発明の好まし
い展開においては、好ましくは打抜きによって、素材片
の外側端縁のおおまかな加工も実施することができる。

【００２５】これは、後に外側端縁に歯切りを形成する
ことを容易にする。

【００２６】ステップ（ｂ）に基づく素材片の変形は、
深絞り、プレス、曲げまたは液圧的な変形によって行う
ことができる。

【００２７】その場合に、回転対称の部分の変形に特に
適しているプレスまたは深絞りが有利である。

【００２８】さらに、素材片を変形するために加熱する
ことが可能であって、それによって、変形プロセスの間
の冷間加工とそれに関連する、応力亀裂の傾向が防止さ
れる。

【００２９】屈曲された固定部分を形成するために冷間
状態で素材片を深絞りすることは、変形プロセスの間と
その後の亀裂の発生を防止するために、好ましくは低速
の送りと高いプレス力を用いて行われる。

【００３０】本発明に基づく方法の好ましい展開におい
ては、素材片の変形後遅くとも２４時間以内、しかし好
ましくは１２時間以内、しかしさらに良いのは６時間以
内に再結晶化灼熱が開始される。

【００３１】このようにして応力亀裂が防止できること
が明らかにされ、この応力亀裂はそうでない場合には、
先行する変形に続く経時プロセスによって１、２日の期
間の後にはすでに発生してしまう。

【００３２】その場合に、応力亀裂の発生を防止するた
めに、好ましくは打抜きによって形成される、固定部分
に固定開口部を形成することも、できるだけ変形の直後
に行われる。

【００３３】熱間変形が行われる場合には、場合によっ
ては結晶化灼熱を省くことができる。

【００３４】固定部分の屈曲の幾何学配置は、好ましく
は、鋸刃が硬化と徐冷のために隙間なくブロックにまと
められるように、選択される。

【００３５】このようにして、硬化および徐冷プロセス
の間の遅延が極めて小さく抑えられる。

【００３６】本発明に基づく方法の好ましい展開によれ
ば、素材片はステップ（ｅ）から（ｆ）に基づく熱処理
後に、まだまとめられた状態で周面を仕上げ加工、好ま
しくは研磨され、それによって歯切りをできるだけ効率
的な方法で形成することができる。

【００３７】鋸刃を形成するために好ましくは、好まし
くは主合金成分、タングステン、モリブデンおよびコバ
ルトを有する高速度鋼、たとえば０．８から０．９５重
量％のＣ、３．８から４．７重量％のＣｒ、４．５から
５．５重量％のＭｏ、１．７から２．１重量％のＶ、
５．８から７重量％のＷ、残りＦｅの組成を有するＨＳ
Ｓ−鋼が使用され、その場合にたとえばドイツ、デュッ
セルドルフのベーラーシュタールドイチラントＧｍｂ
Ｈ社の合金タイプ３３３４．０Ｓ６００を使用すること
ができ、それは０．８７重量％のＣ、４．３重量％のＣ
ｒ、５重量％のＭｏ、１．９重量％のＶ、６．４重量％
のＷ、残りＦｅを有している。

【００３８】素材片は、好ましくは約０．７から１．５
ｍｍの厚みの、好ましくは約１ｍｍ厚みの金属薄板から
分離される。

【００３９】この種の厚みによって、該当する鋸刃は特
に、分当たり約３、０００から２５、０００振動を有す
る高い周波数と約０．５から６°の小さい揺動角度とを
もって駆動軸を中心に往復振動する、振動する駆動装置
と共に使用するのに適している。その場合に、好ましく
は円形または円部分の形状で形成されている該当する鋸
刃の直径は、約８から１２ｃｍの領域にあり、好ましく
は約１０ｃｍである。

【００４０】それとは関係なく、本発明に基づく鋸刃
は、たとえば丸鋸刃として、回転する駆動装置と共に使
用することも可能であって、その場合にはただ歯切りが
外側端縁にそれに応じて適合される。

【００４１】上述した材料と上述した幾何学配置を使用
する場合に、素材片を装置内に挟持した後に、まず約６
００から７００℃の温度で約１．５から２．５時間にわ
たって再結晶化させ、それから約１０２０から１０８０
℃において約３から５分にわたってオーステナイト化を
実施すると、効果的であることが明らかにされた。オー
ステナイト化は、好ましくは経済性の理由から、再結晶
化に引き続き行われる。

【００４２】硬化させるための急冷プロセスは、好まし
くは塩浴内で約５００から５５０℃で行われる。しかし
原則的に空気における、あるいはオイル浴内での急冷も
可能である。

【００４３】それに続く徐冷プロセスは、好ましくは約
５３０から６３０℃において約１．５から２．５時間の
期間にわたる二次硬度最大における第１の徐冷と、約５
３０から６３０℃において約１．５から２．５時間にわ
たる所望の作業硬度への第２の徐冷と、約４００から５
００℃において約４０から８０分にわたる応力除去のた
めの第３の徐冷とを有している。

【００４４】熱処理ステップは、錆皮落としを防止する
ために、好ましくは還元性のガス雰囲気の元で実施され
る。そのためにたとえばフォーミングガス９５／５、従
って９５体積％の窒素と５体積％の水素からなる混合気
を使用することができる。

【００４５】鋸刃は、本発明の他の実施形態によれば、
それぞれその両方の互いに逆となる外表面を平面研磨さ
れ、かつ場合によっては、それぞれ所望の使用場合に従
って高い平面性が要請される限りにおいて、仕上げ研磨
が行われる。

【００４６】しかし、特に振動する駆動装置と共に使用
する場合には、場合によっては平面研磨を省くこともで
きる。

【００４７】なお、本発明の上述した特徴と後述する特
徴は、それぞれ記載の組合せにおいてだけでなく、他の
組合せにおいても、あるいは単独でも、本発明の枠を逸
脱することなく使用することができる。

【００４８】本発明の他の特徴および利点は、図面を参
照して行う好ましい実施例の以下の説明から明らかにさ
れる。

【００４９】

【実施例】図１には、本発明に基づく鋸刃が上から見た
図で図示されており、全体として符号１０で示されてい
る。

【００５０】鋸刃１０は、円形に形成されており、その
外周に歯切り２０を有する平坦な切断刃１２と、中央の
固定部分１４とからなり、その固定部分は屈曲されてお
り、従って切断刃１２の平面に対して可塑的に外側へ突
出するように湾曲されている。

【００５１】図２に詳細に示されるように、固定部分１
４は屈曲された壁部分１３を有し、その壁部分は無段階
に切断刃１２の平面へ移行しており、かつ中央に向かっ
て平坦な収容面１５となっており、その収容面は切断刃
１２の平面に対して平行に形成されている。この収容面
１５に固定開口部１６が形成されており、その固定開口
部は、駆動軸への相補形状の固定を可能とするために、
好ましくは多数稜として、たとえば図示のように６稜と
して、あるいは１２稜として形成することができる。

【００５２】鋸刃１０は、タングステン−モリブデン高
速度鋼から一体的に形成されている。図示の実施例にお
いては、鋸刃を形成するために、ドイツ、デュッセルド
ルフのベーラーシュタールドイチラント（Ｂｏｅｈ
ｌｅｒＳＴＡＨＬＤｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ）Ｇｍｂ
Ｈ社の合金タイプ３３４３．０Ｓ６００が使用された。
これは、典型として０．８７重量のＣ、４．３重量％の
Ｃｒ、５重量％のＭｏ、１．９重量％のＶ、６．４重量
％のＷ、残りは鉄を有している。

【００５３】形成するために、次のように行われた：素
材金属薄板から、約１００ｍｍの直径を有する円形板金
が打ち抜かれた。次に冷間状態において水圧機内で、固
定部分１４が低速の送りと高い圧力（約６００トン）を
有する深絞りによって引き出された。屈曲された壁部分
１３の直径は、約５０ｍｍであり、平坦な収容面１５の
直径は約３７ｍｍであって、切断刃１２の外表面からの
収容面１５（外表面）の距離は、約４から５ｍｍであっ
た。

【００５４】深絞りの後に、余り大きな時間的遅延なし
で、中央の固定開口部１６が打抜き工具によって６稜の
形状で打ち抜かれた。

【００５５】次に、約１００から２００枚のこの種の素
材片が、それぞれディスク２２、２２’、２２”を介在
させて、互いに積み重ねられて、図３において単に２つ
の素材片１０’、１０”について概略的に示唆されるよ
うに（その場合に締付け装置の図示は省かれている）、
装置（硬化プレス）内でコンパクトなブロックになるよ
うに挟持される。

【００５６】その場合に屈曲された壁部分１３の形状
は、個々の素材片１０’、１０”がディスク２２、２
２’、２２”を介在させて隙間なくコンパクトなブロッ
クとして挟持できるように、選択された。

【００５７】次に、素材片の熱処理が開始された。ま
ず、挟持された素材片が、約２時間６５０℃で再結晶化
され、その後炉の内部でほぼ室温まで冷却された。その
後オーステナイト化が行われ、それは数分の短い保持時
間において約５００℃の第１の前加熱段階と、同様に数
分の保持時間を有する９００℃の第２の前加熱段階によ
って行われ、その場合にそれに続いて１０５０℃に加熱
され、約４分の間保持され、その後急冷プロセスが行わ
れた。後にシリーズ生産するためには、再結晶化に続い
て、中間冷却なしにオーステナイト化温度に加熱するこ
とが好ましい。

【００５８】急冷は、塩浴内で約５００℃から５５０℃
で行われた。

【００５９】適切な清掃後に５８０℃において約２時間
にわたる二次硬度最大において第１の徐冷プロセスが行
われ、室温に冷却した後に、これも２時間の保持時間で
約５８０℃で第２の徐冷が行われた。次に室温への冷却
とさらに４５０℃で約１時間の保持時間を有する、なま
しのための他の徐冷とそれに続く室温への冷却が行われ
た。

【００６０】再結晶化灼熱とオーステナイト化灼熱は、
フォーミングガス９５／５の元で実施された。

【００６１】再結晶化灼熱は、深絞りプロセス後遅くと
も約６から１２時間で開始され、それによって屈曲され
た壁部分の領域に応力亀裂が形成されるのを防止するこ
とができた。

【００６２】第３の徐冷とそれに続く室温への冷却後
に、まだ挟持された状態において、円形の鋸刃の外周に
歯切り２０が研磨によって形成され、それによって効率
の良い形成が保証された。

【００６３】このようにして形成された鋸刃は、特に振
動駆動装置と共に使用する場合の、良好な切断特性を特
徴としている。従来技術に基づく、２つの互いに結合さ
れた部分からなる該当する切断刃においては、切断刃か
ら固定部分が剥がれることによって発生した問題は、完
全に除去された。

【００６４】なお、熱処理温度が適切に適合される限り
において、他の組成の硬化可能な鋼、好ましくはＨＳＳ
−鋼を使用する場合にも、そして他の寸法でも形成する
ことができる。

【００６５】なお、さらに、円形の鋸刃の形成の他に、
他の形状の鋸刃の形成も可能であって、その場合にはた
とえば図１の稜１８によって示唆されるように、円形部
分形状に成形された鋸刃の他に、図示されていない特殊
形状とすることもできる。

【００６６】最後に、この種の鋸刃は原則的に、歯切り
が適切に適応される限りにおいて、回転する駆動装置と
組み合わせても、従ってたとえば丸鋸刃として使用する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく鋸刃の上から見た図である。

【図２】図１に示す鋸刃の側面図である。

【図３】ディスクを介在させて硬化させるためにコンパ
クトなブロックになるように挟持された、鋸刃素材片の
積重ねを示す断面図である。

【符号の説明】

１０鋸刃１０’、１０” 素材片１２切断刃１３壁部分１４固定部分１５収容面１６固定開口部２０歯切り２２、２２’、２２” ディスク

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年７月３０日（２００１．７．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切断刃（１２）を有し、前記切断刃に、
同切断刃（１２）に対して可塑的に突出する、屈曲され
た固定部分（１４）が設けられており、前記固定部分
に、駆動軸に固定するための固定開口部（１６）が設け
られている、鋸刃を形成する方法であって、次のステッ
プを有する、鋸刃を形成する方法。（ａ）硬化可能な鋼薄板から、素材片（１０’、１
０”）を分離し、（ｂ）屈曲された固定部分を形成するために、素材片
（１０’、１０”）を変形させ、（ｃ）固定開口部（１６）を形成し、（ｄ）ステップ（ａ）から（ｃ）に従って形成された多
数の素材片（１０’、１０”）を積み重ねて、装置内に
挟持し、（ｅ）素材片（１０’、１０”）をオーステナイト化す
るために加熱し、続いて素材片（１０’、１０”）を硬
化させるために急冷し、（ｆ）その外側端縁に歯切り（２０）を形成するため
に、鋸刃（１０）を仕上げ加工、好ましくは研磨加工を
する。
【請求項２】素材片（１０’、１０”）は、急冷後に
調質のために徐冷される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】ステップ（ｄ）において、それぞれ隣接
する素材片（１０’、１０”）が、ディスク（２２、２
２’、２２”）を介在させることによって互いに分離さ
れる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】素材片の変形後、遅くとも２４時間以
内、好ましくは１２時間以内、特に６時間以内に、素材
片の再結晶化灼熱が開始される、請求項１、２または３
に記載の方法。
【請求項５】素材片（１０’、１０”）は、挟持され
た状態において、ステップ（ｅ）と好ましくは（ｆ）に
従って処理され、かつ好ましくは調質もされる、請求項
１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】ステップ（ｃ）は、素材片（１０’、１
０”）の外側端縁の、好ましくは打抜きによる、大まか
な加工も含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の
方法。
【請求項７】ステップ（ｂ）に基づく変形は、深絞
り、プレス、曲げまたは液圧変形によって行われる、請
求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】素材片（１０’、１０”）は、変形させ
るために加熱される、請求項１から７のいずれか１項に
記載の方法。
【請求項９】素材片（１０’、１０”）は、高速度鋼
からなる、好ましくは主合金成分、タングステン、モリ
ブデンおよびコバルトを有する高速度鋼からなる鋼薄板
から分離される、請求項１から８のいずれか１項に記載
の方法。
【請求項１０】素材片（１０’、１０”）が、約０．
８から０．９５重量％のＣ、３．８から４．７重量％の
Ｃｒ、４．５から５．５重量％のＭｏ、１．７から２．
１重量％のＶ、５．８から７重量％のＷ、残りＦｅの、
好ましくは約０．８７重量％のＣ、約４．３重量％のＣ
ｒ、約５重量％のＭｏ、約１．９重量％のＶ、約６．４
重量％のＷ、残りＦｅの組成の金属薄板から分離され
る、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】ステップ（ｅ）が、好ましくは約６０
０から７００℃の温度において約１．５から２．５時間
にわたる、再結晶化を含む、請求項９または１０に記載
の方法。
【請求項１２】ステップ（ｅ）が、約１０２０から１
０８０℃において約３から５分にわたるオーステナイト
化を含む、請求項８、９または１０に記載の方法。
【請求項１３】調質するために、約５３０から６３０
℃において約１．５から２．５時間にわたる二次硬度最
大における第１の徐冷と、約５３０から６３０℃におい
て約１．５から２．５時間にわたる所望の作業硬度への
第２の徐冷と、約４００から５００℃において約４０か
ら８０分にわたる応力除去のための第３の徐冷を含む、
請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】少なくともステップ（ｅ）に基づく熱
処理が、フォーミングガスの元で実施される、請求項１
から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】鋸刃の両方の外表面が、平面研磨され
る、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】素材片（１０’、１０”）が、約０．
７から１．５ｍｍの厚み、好ましくは約１ｍｍの厚みの
金属薄板から分離される、請求項１から１５のいずれか
１項に記載の方法。
【請求項１７】切断刃（１２）を有し、前記切断刃
に、同切断刃（１２）から可塑的に突出する、屈曲され
た固定部分（１４）が設けられており、前記固定部分に
駆動軸へ固定するための固定開口部（１６）が設けられ
ている鋸刃において、切断刃（１２）と固定部分（１４）が、硬化された鋼か
ら、好ましくは高速度鋼から、一体的に形成されている
ことを特徴とする鋸刃。
【請求項１８】切断刃（１２）が、円形または円部分
の形状に形成されていることを特徴とする請求項１７に
記載の鋸刃。