JP2003532546A - 真っ直ぐな歯とあさり歯とを備える金属切削用鋸、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 左または右に５〜１０度まで傾斜した頂部刃を備えた全ての歯を研削すること、引き続いてすべての歯でなく幾つかの歯を、あさり歯の頂部刃がこの鋸の本体の中心面に対して直角で実質的に延在する大きさのあさり角度であさり付けすることによって、アルミニウム、銅、またはステンレス鋼のような厚みのある柔軟な金属を貫通して長い切断を行なう金属鋸は、切断された側面との摩擦と、切削力と、傷跡とを低価格で最小にされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の背景 本発明は、金属切削用鋸の切削歯に関する。

【０００２】 金属を切削するための鋸は、均一厚みの柔軟な鋼の基部と、基部の端部から突
き出る歯から一般的に作られる。幾つかの歯は、基部の厚みより広い切削部とな
るため、及び基部と切断部の側部との間の摩擦を回避するために、あさり付けさ
れる。各歯は、高速度鋼または超硬合金のような、基部より硬くてさらに耐摩耗
性の材料から形成された頂部を通常備える。歯の頂部の切刃は、通常は研削加工
によって形成され、切削力を最小にする。この鋸は、連続するループ、または帯
鋸、または手鋸のような真っ直ぐな帯のようにすることができる。

【０００３】 この歯の形状のために、米国特許第２，６３７，３５５号、第４，７２７，７
８８号、第４，１７９，９６７号、及びその他に示されるように、種々の変化が
提案された。歯の形状のほとんどの変化は、鋸の性能についての多くの要求の結
果であり、その要求は、困難な金属を切断するため、切断された面を滑らかにす
るため、低価格で高性能にするため、且つ切断部から金属切屑を除去するためで
ある。困難な適用における最適性能のために、通常の形状とは明確に相違する特
別な歯の形状を用いる必要がある。また、同じ要求が、米国特許第４，５９０，
８３７号及びその他に記載されるように、木材の切削用の鋸に適用されるが、木
材の繊維状の特徴が、金属鋸に適用可能であるものとはほとんど異なる歯の形状
を要求する。

【０００４】 一般的に、金属を真っ直ぐに切断するための能力が、傾斜した切刃（例えば、
図３の傾斜した刃３２ａを参照）を備えることによって達成されるのは、一つの
側面の偏りと（例えば、切断部の中心から離れ）、切屑の厚みと、この側部側に
あさり付けされた歯の切削力とを増加し、且つ切断部の前方の中心に対して鋸を
戻すからである。切断を開始すると、真っ直ぐな切断は、あさり歯に沿って基部
の中心面に対して真っ直ぐ且つ対照的にした歯（すなわち、あさり付けしていな
い）を傾斜すること、そしてこのあさり歯より高くて、切断部の真っ直ぐな線か
らの偏りに及ぼす横方向力成分を直線的に依存させるために、好ましくは面取り
を備えることによって達成される。

【０００５】 厚い金属を貫通する長尺切断に対する振動は、既知のように歯の間の間隔を変
化することによって最小にすることができる。しかしながら、ほとんどの歯が同
時に切削する場合、切屑を搬送するために必要な力が重要となる。

【０００６】 金属を切断する場合、切削力は、切断部の切屑を搬送するための摩擦力に大い
に依存する。これは、切屑が破断する前に、切屑が大きな硬いロール状に巻き上
がるアルミニウムのような、軟質で曲がりやすい金属に対しては最も注目される
。このようなロールが切断部の壁をこする場合、壁をすり且つさらに切屑形成を
阻止して、特にこの切屑がねじれたり或いは周りを回転する場合、このロールが
摩擦の原因となる。通常の炭素鋼の鋸引きにおいて、切屑が巻き上がる前に切屑
は破断する。これは、炭素鋼の一般的な鋸歯形状（図３のような）は、アルミニ
ウムを鋸引きするときは不適切である。

【０００７】 金属切削鋸歯の一つの共通特長は、切刃が米国特許第２，６３５，３２７に記
載されるように、あさり付け工程の際に傾斜し且つ可能な限り面取りをするので
、あさり歯の切刃（例えば、図３のあさり歯３２の切刃３２ａ）が切断部の壁（
３１）と鈍い鋭角αを形成することである。また、真っ直ぐな歯（３３または４
１）は、米国特許第５，３３１，３２７号に記載するように、真っ直ぐな歯が面
取りを備えるので、切断部の壁と鈍い角度を形成する。これは、短く破断した切
屑が切断部の中心部に向かって偏るので、壁の摩擦と引きかきとを最小にする。
しかしながら、巻き上げられた切屑は、切刃と平行な巻き上げ軸を有するロール
を形成し、且つ、切屑が十分に巻き上げられるとすぐに壁（３１）に対してこす
ったり擦りむいたりする。

【０００８】 壁と鈍角よりむしろ鋭角を形成するため、歯の頂部を傾斜させる別の方法は、
米国特許第４，５９０，８３７の図５に示す木材のような繊維状の材料を切断す
る鋸に対しては一般的である。また、この場合切刃が歯の頂部の沿うのではなく
、むしろ歯の側部に沿うので、この歯は中心に向かって偏る。

【０００９】 図３と４のように鋸引き用の鋸においては、歯の頂部が切刃となり、且つ角度
αが鋭角である場合、切屑は、切屑が破壊するや否や開始から壁（３１）の右を
こするようになる。右またはほぼ右角度で切刃４２ａを有するあさり歯を備える
ことは、米国特許第４，７２７，７８８号の図４ａ及び図４ｂに、及びドイツ特
許第Ｇ８８０７３５０．５号（ここでは図４に示す）に示されるが、双方の場合
において、あさり後、後方支持なしで選ばれた歯だけに実施するので困難で高価
ある研削加工を必要する。

【００１０】 真っ直ぐで安定な切断加工は、鋸の横方向の偏りが偏りに比例して十分定義し
た横方向の力成分を作り出すことを必要とする。ほとんどの金属切削鋸設計にお
いて、これらの力成分が、あさり歯の傾斜した刃によって作り出されるが、この
刃が側壁（３１）に対して左角に変わったとき、この横方向の力は、図４に示さ
れるように、真っ直ぐな刃（４１）に形成された大きな対照的な面取りによって
作り出される。面取りされた真っ直ぐな歯は、限定された幅の切屑を作り出す付
加的な利点を備え、切屑を容易に搬送できるが、また非常に厳しい対称性を備え
る三つの別々の研削作業を必要とする厳しい欠点を有する。また、面取りが頂部
刃と会合するところのコーナ（４５）は、真っ直ぐな歯の部分よりも激しい摩耗
を被る。 発明の概要 本発明は、切屑を運ぶための摩擦力が先行技術より別の角度を選択することに
よって最小にして、且つ真っ直ぐに切削するための能力に必要な切削力変動を各
歯に対して種々に設けた金属鋸、並びに、効果的且つ経済的にこのような鋸を製
造するための方法に関する。

【００１１】 本発明は、右側部と左側部とを有し、且つ基部とこの基部の端部から突き出る
切削歯とを含む金属切削用鋸に関する。この歯は、金属切刃を定義する二つの側
刃と頂部刃とを有する。各頂部刃が、一つの側刃に対して鋭角を形成し且つ別の
側刃に対して鈍角を形成する傾斜で予め研磨される。歯は、半分の鋭角と半分の
鈍角とが右側に隣接して位置し、且つ半分の鋭角と半分の鈍角とが左側に隣接し
て位置するように配列する。これらの歯の幾つかは、それらの歯の側刃が基部の
側面に対して実質的に共有面を成し、且つ鋭角を形成するそれら歯の頂部刃の端
部が真っ直ぐな歯の高端部を規定するように真っ直ぐとなる。この高端部は、鈍
角を形成する頂端部刃の低端部より基部からさらに離間配置する。残りの歯はあ
さり付けされる。あさり付けされる半分の歯は、右にあさり付けされ、且つあさ
り付けされる半分の歯は、左にあさり付けされる。それぞれのあさり歯は、歯の
頂部刃が基部の中心面と実質的に垂直に延在するような大きさのあさり角であさ
り付けする。アルミニウム、銅またはオステナイトステンレス鋼のような軟質金
属において長い切断を行なうために、この種の鋸は、他の鋸よりさらに効果的で
ある。

【００１２】 本発明の目的及び利点は、同一符号を同一素子に記した添付図面に関する好ま
しい実施態様についての、次の詳細な説明から明確になる。 発明の好ましい実施態様の詳細な説明 端部に沿って切削歯（１１〜１４）が形成された端部を備える基部（３０）を
含む鋼帯を図２に示す。その後、幾つかの歯は、図１に示す金属切削用鋸（６）
を製造するためにあさり付けされる。

【００１３】 本発明にしたがい、あさり付けされる前に、全ての歯は、図２に示されるよう
に作られ、鋸の中心面Ｐに平行に位置する歯の側部（１６、１８）に対して５〜
１０度の比較的小さな角度βで傾斜した頂部刃（切削刃）（１１ａ、１２ａ、１
３ａ、１４ａ）を備える。すなわち、これらの切刃の各々が、歯の側部（１６ま
たは１８）の一方と鋭角Ａを形成し、且つ歯の側部のもう一方と鈍角Ｃを形成す
る。二つの歯（１１、１３）は、それらの鋭角Ａが歯の左側に隣接して配置する
ように、右に傾斜したそれらの頂部刃（１１ａ、１３ａ）を有する。これらの歯
（１１、１３）は、それらの鋭角Ａが鋸の右側に隣接して配置するように、左に
傾斜したそれらの頂部刃（１２ａ、１４ａ）を有する二つの歯（１２、１４）と
交互に配列する。この傾斜は、少なくとも逃げ面を研削することによってできあ
がる。この鋸ブレードでは、大集団の歯を同時に研削するため、二つの研削ホイ
ル通路で成され、第１の通路は、第１、第２、第５及び第６、すなわち右への歯
の傾斜を形成し、且つ第２の通路は、第３、第４、第７及び第８、すなわち左の
歯の傾斜を形成する。歯を個々に研削する場合は、交互の傾斜角は、研削盤を適
切にプログラムすることによって容易に達成される。

【００１４】 鋸（６）を形成するために、第２の工程として、歯の全部ではなく幾つかが、
すなわち、それらの半分が左に（歯１１を参照）、それらの半分が右に（歯１２
を参照）あさり付けする。このあさり角θは、あさり歯（１１、１２）の頂部刃
（１１ａ、１２ａ）が鋸本体（３０）の中心面（Ｐ）に実質的に垂直に配行する
ように、すなわち、この鋸によって切断された側壁（３１）に実質的に垂直にな
るように選択する。すなわち、この角度θは、少なくとも角度βにほぼ等しい。
普通は、このあさり角θは角度βより１〜２度大きくすることができ、この相違
は歯を形成する金属の剪断変形による。すなわち、頂部刃（１１ａ、１２ａ）は
、側壁（３１）に関して垂直から通常は約２度より大きく偏らない。

【００１５】 まだ真っ直ぐな歯（１３、１４）（すなわち、あさり付けしなかった）は、左
右に互いに傾斜したそれらの頂部刃（１３ａ、１４ａ）を有し、且つ基部（３０
）の側面（３０ａ）に対して平行である短くて直立した側刃（１６、１８）を含
む。わずか５〜１０度の傾斜角βは、鋸ブレードの横方向のずれに及ぼす横方向
切削力成分の直線的でない依存分が傾斜した頂部刃の大きくて直線的に変化する
横方向成分によって隠すように、小さくする。各真っ直ぐな歯によって形成され
る切屑は、この刃が先行する刃の部分を横切る中央部近くの狭い部分を除き、均
一厚みの横断面を有する。軟質材料のこの切屑は、切削された壁をこすったり擦
りむいたりすることなく僅かに円錐ロール状に巻き上げられる。

【００１６】 図４に示すような大きな面取り（４１）を有する真っ直ぐな歯は、軟質金属を
切削するとき、面取りからの切屑ロールが刃の中間部分からの切屑ロールを干渉
するので、切削力の増加を被る。また、面取りしない真っ直ぐな歯は、切屑ロー
ルが刃より僅かに広がり且つ初期切断を干渉するので、切削力の増加を被る。

【００１７】 対照的に、本発明にしたがう金属鋸は、最小切削力を必要とし、切断されて巻
き上げられた切屑が容易に運び出され、且つ、特にアルミニウム、銅またはステ
ンレス鋼のような軟質材料を鋸引きする場合、真っ直ぐで滑らかな切断となる。
さらに、それらが、あさり付け後に、付加的な作業を必要としないので、製造す
ることを容易にする。

【００１８】 あさりのパターンは変化することができるが、好ましくは４種または６種の刃
の繰り返し群にすべきである。４種の歯の群が用いられるときは、４種の連続し
た各群は、左にあさり付けした一つの刃（１１）と、右にあさり付けした一つの
刃（１１）と、右に傾斜した頂部を備える一つの真っ直ぐな歯（１４）と、左に
傾斜した頂部を備える一つの真っ直ぐな歯（１３）とを含む必要がある。これら
の歯の一つの好ましいパターンは、順序が図１に示すように、歯（１１）と、そ
れに引き続く歯（１３）と、それに引き続く歯（１４）と、それに引き続く歯（
１２）とすることができる。もう一つの好ましいパターンは、順序が図５に示す
鋸（６Ａ）のように、歯（１４）と、それに引き続く歯（１１）と、それに引き
続く歯（１３）と、それに引き続く歯（１２）とすることができる。これらのそ
れぞれのパターンは、その後再び繰り返される。

【００１９】 ６種の連続した各群は、図６に示す鋸（６Ｂ）のように、左に傾斜した頂部を
備えた一つの真っ直ぐな歯（１４）と、右に傾斜した頂部を備えた一つの真っ直
ぐな歯（１３）と、二つの右にあさり付けした歯（１１）と、二つの左にあさり
付けした歯（１２）とすることができる。６種の歯は、所望の連続に配列するこ
とができる。

【００２０】 切刃が形成された各歯の頂部部分Ｔは、こののこの本体より固い材料で作る必
要がある。好ましくは、この頂部部分は、超硬合金から作られたインサートＴで
あり、且つ、従来のように、研削加工する前に、歯の鋼本体Ｓに溶接される。

【００２１】 本発明はそれらの好ましい実施態様に関して記載したとはいえ、特に記載しな
かった追加、削除、改良、及び置き換えが、添付した特許請求の範囲に定義され
たように、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、可能であることは、当
業者には明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明にしたがう鋸の第１の実施態様による横断面を示す。

【図２】 図２は、歯のあさり付け前の同一鋸を示す。

【図３】 図３は、従来技術の金属切削用鋸を示す。

【図４】 図４は、ドイツ特許第Ｇ８８０７３５０．５号にしたがう先行技術の金属切削
用鋸である。

【図５】 図５は、本発明にしたがう鋸の第２の実施態様による横断面を示す。

【図６】 図６は、本発明にしたがう鋸の第３の実施態様による横断面を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 右側部と左側部とを有し、且つ基部と前記基部の端部から突
   き出る複数の切削歯とを含む金属切削用鋸であって、 各歯は、金属切刃を定義する二つの側刃と頂部刃とを有し、 各頂部刃が、一つの側刃に対して鋭角を形成し、且つ別の側刃に対して鈍角を
   形成する傾斜で予め研磨され、 前記歯は、半分の鋭角と半分の鈍角とが右側に隣接して位置し、且つ半分の鋭
   角と半分の鈍角とが左側に隣接して位置するように配列され、 前記歯の幾つかは、前記歯の側刃が基部の側面に対して実質的に共有面を成し
   且つ鋭角を形成する前記歯の頂部刃の端部が真っ直ぐな歯の高端部を定義するよ
   うに真っ直ぐとなり、前記高端部が鈍角を形成する頂部刃の低端部より基部から
   さらに離間配置し、 残りの前記歯はあさり付けされ、 あさり付けされる半分の歯は右にあさり付けされ、且つあさり付けされる半分
   の歯は左にあさり付けされ、且つ それぞれのあさり歯は、歯の頂部刃が基部の中心面と実質的に垂直に延在する
   ような大きさのあさり角であさり付けする 金属切削用鋸。
2. 【請求項２】 それぞれの前記あさり歯の頂部刃は、前記中心面に関して垂
   直から２度より大きく偏らない請求項１記載の金属切削用鋸。
3. 【請求項３】 前記歯は、左側に隣接して位置する鋭角を有する一対の歯が
   右側に隣接して位置する鋭角を有する一対の歯に引き続く請求項２記載の金属切
   削用鋸。
4. 【請求項４】 前記歯は、繰り返される４種の歯の群からなり、前記４種の
   歯は、左にあさり付けされたあさり歯と、右にあさり付けされたあさり歯と、右
   側に隣接して位置する高端部を有する真っ直ぐな歯と、左側に隣接して位置する
   高端部を有する真っ直ぐな歯とからなる請求項３に記載の金属切削用鋸。
5. 【請求項５】 前記４種の歯の順序は、左にあさり付けされたあさり歯と、
   引き続く左側に隣接して位置する高端部を有する真っ直ぐな歯と、引き続く右側
   に隣接して位置する高端部を有する真っ直ぐな歯と、引き続き右にあさり付けさ
   れたあさり歯とからなる請求項４に記載の金属切削用鋸。
6. 【請求項６】 前記４種の歯の順序は、左側に隣接して位置する高端部を有
   する真っ直ぐな歯と、引き続き左にあさり付けされたあさり歯と、引き続き右側
   に隣接して位置する高端部を有する真っ直ぐな歯と、引き続き右に付けされたあ
   さり歯とからなる請求項４に記載の金属切削用鋸。
7. 【請求項７】 前記歯は繰り返される６種の歯の群からなり、前記６種の歯
   は左側に隣接して位置する高端部を有する真っ直ぐな歯と、右側に隣接して位置
   する高端部を有する真っ直ぐな歯と、左にあさり付けされた２枚のあさり歯と、
   右にあさり付けされた２枚のあさり歯とからなる請求項２に記載の金属切削用鋸
   。
8. 【請求項８】 各歯は、鋼本体と、前記歯の頂部刃を形成するために前記鋼
   本体の自由端に接続された超硬合金の部分とからなる請求項１記載の金属切削用
   鋸。
9. 【請求項９】 金属切削用鋸を製造する方法であって、 Ａ）基部と前記基部の端部から突き出る歯とを含む鋼帯を備え、各歯が真っ直
   ぐであり且つ前記基部に対して共有面をなす二つの側刃を有し、且つ頂部刃を前
   記側刃との間に延在させる工程、 Ｂ）前記頂部刃がそれぞれの前記歯の一つの側刃に対して鋭角を形成するよう
   に且つ前記歯の別の側刃に対して鈍角を形成するように、各歯の前記頂部刃を研
   削し、且つ 鋭角の半分と鈍角の半分を右側に隣接して位置し、且つ鋭角の半分と鈍角の半
   分を左側に隣接して位置する工程、 Ｃ）幾つかの歯だけにあさり付けすることによって、あさり付けした歯の半分
   が左側にあさり付けされ且つあさり付けした歯の半分が右側にあさり付けされ、 残ったあさり付けされない歯が真っ直ぐで残り、 各あさり付けされた歯の頂部刃を、基部の中央面に対して実質的に垂直に配置
   する工程、 を含む金属切削用鋸を製造する方法。
10. 【請求項１０】 工程Ｃのあさり角が、前記歯の頂部刃が中心面と垂直から
    ２度より大きく偏らないようにした請求項１記載の方法。