JP2005193334A

JP2005193334A - チップソー

Info

Publication number: JP2005193334A
Application number: JP2004002403A
Authority: JP
Inventors: Seizo Itaya; 精三板谷; Satoru Nishio; 悟西尾
Original assignee: Kanefusa Corp
Current assignee: Kanefusa Corp
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21
Also published as: WO2005065875A1; TW200529958A

Abstract

【課題】丸鋸外周の各歯体にチップを接合したチップソーに関して、該チップの切刃となるチップ細片の寸法を充分に小さく設定することで、全体としてチップソーの製造コストを大幅に低減させることができ、またＰＣＤ焼結体等の耐久性の高いチップを使用しながらも、１回限りで使い切るスローアゥエイタイプになし得るチップソーを提供する。
【解決手段】円板状台金１０の外周に複数の歯体１４を形成し、夫々の歯体に切刃となるチップ１２を対応的に接合してなるチップソーにおいて、前記チップは、超硬合金を基材２２とし、その切刃部分に前記超硬合金より硬い硬質層２４を形成したチップ細片１８と、前記チップ細片を接合する超硬合金製のチップ台２０とからなり、すくい面側の高さ方向における前記チップ細片の寸法と前記チップ台の寸法との比が、少なくとも１：１０〜１：４になるよう設定した。
【選択図】図１

Description

この発明は、丸鋸外周の各歯体にチップを接合したチップソーに関し、更に詳細には、前記チップの切刃となるチップ細片の寸法を小さく設定することで、製造コストの大幅な削減を実現したチップソーに関するものである。

丸鋸台金の外周に形成した多数の歯体に、超硬合金を材質とするチップを接合したチップソーが広く知られている。例えば図６は、チップソーの円板状台金１０にチップ１２を接合した状態を示す概略図であって、(１)はチップ１２を、チップソーの回転方向に対し逆らう方向から見た正面図である。また図６の(２)はチップ１２の平面図であり、図６の(３)は該チップ１２の左側面図である。前記チップ１２は、台金１０の外周に設けた各歯体１４のチップ座１６にロー付けされている。なお、図示例のチップ１２は所謂ホローフェイス型のもので、図６の(２)に示すように、該チップ１２のすくい面１２ａに円弧状をなす窪みが設けられている。ここで「すくい面」とは、チップ１２をチップソーの回転方向に対し逆らう方向から見た面であって、図６の(１)に示す如く該チップ１２の正面となる部分を指称する。

前記チップ１２の材質としては一般に超硬合金が使用されるが、該チップ１２の耐久性(耐摩耗性)を向上させるために、この超硬合金より更に硬い超高圧焼結体、例えば多結晶ダイヤモンド(ＰＣＤ)焼結体や立方晶窒化硼素(ＣＢＮ)焼結体を材質とするチップが使用されている。
特開２００１−７９８０３号

前述したＰＣＤ焼結体等の超高圧焼結体からなるチップは、優れた耐摩耗性を有し、長時間の切削に供し得る利点を有している。またチップの切味が低下しても、該チップを再研磨することで切削性能を回復させることができる。ところで、この種の超高圧焼結体を使用したチップソーでは、図６に関して説明した如く、細片状のチップ１２が台金１０の各歯体１４にロー付け接合される。この場合、ロー付け接合の強度を得るには、その接合面積を或る程度確保する必要があり、従って超高圧焼結体のチップの寸法も、或る程度以上の大きさにならざるを得ない。しかしＰＣＤ焼結体等のチップはコストが非常に嵩むために、或る程度以上の大きさを有するチップを使用するチップソーは、全体として初期価格が高額となる難点があった。またランニングコストを全体として低減させるために、前記ロー付け強度を維持し得る限界内で再研磨をなし得るように(例えば１０回前後)、チップの寸法を大きめにするのが得策である、との背景も存在している。

その一方で、ＰＣＤ焼結体等のチップの再研磨には、特別な装置や高い研磨技術を必要としている。しかし、ユーザーが所在する地域またはその近くに、その種の設備が常にあるとは限らず、また再研磨の費用も嵩む等の難点も指摘される。従って、コスト的に見合えば、ＰＣＤ焼結体等のチップを使用したチップソーであっても、再研磨することなく使い捨てにするスローアゥエイタイプの需要があると思われる。

従って本発明は、丸鋸外周の各歯体にチップを接合したチップソーに関して、該チップの切刃となるチップ細片の寸法を充分に小さく設定することで、全体としてチップソーの製造コストを大幅に低減させることができ、またＰＣＤ焼結体等の耐久性の高いチップを使用しながらも、１回限りで使い切るスローアゥエイタイプになし得るチップソーを提供することを目的とする。

前記課題を克服するために本発明は、円板状台金の外周に複数の歯体を形成し、夫々の歯体に切刃となるチップを対応的に接合してなるチップソーにおいて、
前記チップは、
超硬合金を基材とし、その切刃部分に前記超硬合金より硬い硬質層を形成したチップ細片と、
前記チップ細片を接合する超硬合金製のチップ台とからなり、
すくい面側の高さ方向における前記チップ細片の寸法と前記チップ台の寸法との比が、少なくとも１：１０〜１：４になるよう設定したことを特徴とする。

本発明に係るチップソーによれば、高価なＰＣＤ焼結体等のチップを使用して耐久性(耐摩耗性)を維持しつつも、そのＰＣＤ焼結体等の使用量を、該チップの初期寿命が尽きた時点で使い捨てるに最小限必要な程度に設定することで、製造コストを低く抑えてスローアゥエイを実現し得る、という有益な効果が奏される。

次に、本発明に係るチップソーにつき、最良の実施形態を例示して、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図６に関して説明した部材については、既出の符号と同じ符号を付するものとする。

図１は、実施例に係るチップソーにおいて、台金１０に形成した歯体１４にチップ１２を接合した状態を示す部分拡大図であって、このチップ１２は、超硬合金を基材とするチップ細片１８と、超硬合金を材質とするチップ台２０とから構成されている。すなわちチップ細片１８は、超硬合金を基材２２とすると共に、その切刃となる部分に前記超硬合金よりも硬い硬質層２４が形成されている。この硬質層２４としては、例えば多結晶ダイヤモンド(ＰＣＤ)焼結体や、立方晶窒化硼素(ＣＢＮ)焼結体や、化学蒸着ダイヤモンド(ＣＶＤＤ)等が挙げられ、チップソーの切削対象に応じて、また用途やコスト等の見地に鑑みて適宜の硬質層が選択される。またチップ台２０は、前記チップ細片１８を超硬合金の基材２２の部分で接合して該チップ細片１８を支持すると共に、前記夫々の歯体１４に設けたチップ座１６に接合される。

ここでチップ細片１８とチップ台２０との接合には、局所的に１０００℃程度まで接合温度が上昇する接合手段、例えばバット溶接やスポット溶接等に代表される所謂抵抗溶接が好適に実施される。すなわちチップ細片１８における基材２２は超硬合金を材質としているから、その基材２２を前記チップ台２０に切欠き形成した受座２６に着座させ、抵抗溶接を行なうことで、チップ細片１８は基材２２の部分でチップ台２０に充分な接合強度をもって確実に接合される。この場合に、融点が高く超硬合金との親和性が良好なニッケルやニッケル合金等のニッケル系金属からなるフィラーを介在させて抵抗溶接を行なうのが好ましい。また、チップソーの台金１０に設けた各歯体１４へのチップ１２の接合は、前述の如くチップ座１６に該チップ１２を着座させて、ロー付け、レーザ溶接、抵抗溶接等の公知の接合手段を実施することで両者の接合がなされる。

ところで本実施例に係るチップソーは、すくい面側の高さ方向(略半径方向)における前記チップ細片１８の寸法とチップ台２０の寸法との比が、次の特定化された範囲内に収まっていることを特徴としている。すなわち図２の正面図は、先に述べた如く、チップ１２をチップソーの回転方向に対し逆らう方向から見た「すくい面」を示しており、該チップ１２において前記チップ細片１８が高さ方向に占める寸法と、同じくチップ台２０が高さ方向に占める寸法との比は、少なくとも１：１０〜１：４の範囲内に収まっている。また、チップ細片１８の外部寸法は、図２の正面図において、例えば前記すくい面となる側の高さＴが０.５mm以上で２mm以下に設定しておくのが好ましい。すなわち、チップソーの大きさや用途にもよるが、前記高さＴが０.５mm未満では切刃を形成するには小さ過ぎるし、また２mmを超えてしまうとコスト的に不利になる。更に、被削材からの歯体１４へのダメージを軽減するには、相応のチップ１２の大きさが必要である。従って、これらを勘案すると、チップ細片１８の寸法とチップ台２０の寸法との比は前記した値になる。

このように本実施例では、チップ細片１８の高さ寸法をチップ台２０の高さ寸法に比して充分小さくなるよう設定することで、該チップ細片１８に施される高価なＰＣＤ焼結体等の硬質層２４の使用割合を少なく設定することができる。従ってチップソーの製造コストを、全体として極めて低廉に設定することが可能である。殊に、ＰＣＤ焼結体等の硬質層２４を切刃部分に使用しておりながら、チップ１２の再研磨を行なうことなく、１回限りの使い切りとしたスローアゥエイタイプのチップソーを低価格で市場に投入することができる。

なお、実施例に係るチップ細片１８は、例えば超硬合金からなる基材の表面にＣＢＮ焼結体やＰＣＤ焼結体の層を形成し、または該基材の表面にＣＶＤＤを化学蒸着させたブランク(素材)を準備し、このブランクを放電式ワイヤカット等の技法により所要形状に切り出すことで得られる。この場合にチップ細片１８を横すくい角分だけ傾斜させた状態で切り出し、この斜めに切り出された２つのチップ細片１８,１８を、図３に示す如く、チップソーにおける歯体１４の厚み方向に隣接させることで、そのすくい面に窪み(所謂ホローフェイス)を持たせることができる。但し、このようにチップ細片１８,１８を組合わせてホローフェイス型にすることは本発明の要件ではなく、図４に示す如く、チップ細片１８を単一として、そのすくい面をフラットなものとしてもよいことは勿論である。

図１に係る実施例では、チップ台２０の頂部に受座２６を切欠き形成し、この受座２６にチップ細片１８の基材２２を着座させて抵抗溶接するものであった。しかし図５に示すように、チップ台２０に受座２６を形成することなく、該チップ台２０の頂部にチップ細片１８の基材２２を当接させ、該基材２２とチップ台２０とを抵抗溶接するようにしてもよい。この実施例２によれば、チップ細片１８の寸法を小さく設定するのに合わせて、前記チップ台２０の寸法も小さく設定し得るので、該チップ台２０に使用される超硬合金の使用量が抑制され、従ってチップソーの更なる低コスト化を達成することができる。

本発明の好適な実施例に係るチップソーにおいて、台金に形成した歯体にチップを接合した状態を示す部分拡大側面図である。図１に示すチップの正面図であって、チップソーの回転方向に対し逆らう方向から見た「すくい面」を併せて示している。図１に示すチップの平面図である。図１に示すチップの変形例を示す平面図である。本発明の別の実施例に係るチップソーの部分拡大側面図である。一般的なチップソーにおけるチップの概略構成を示す説明図であって、(１)は該チップの正面図、(２)は該チップの平面図、(３)は該チップの左側面図である。

符号の説明

１０台金
１２チップ
１４歯体
１８チップ細片
２０チップ台
２２基材
２４硬質層
２６受座

Claims

円板状台金(10)の外周に複数の歯体(14)を形成し、夫々の歯体(14)に切刃となるチップ(12)を対応的に接合してなるチップソーにおいて、
前記チップ(12)は、
超硬合金を基材(22)とし、その切刃部分に前記超硬合金より硬い硬質層(24)を形成したチップ細片(18)と、
前記チップ細片(18)を接合する超硬合金製のチップ台(20)とからなり、
すくい面側の高さ方向における前記チップ細片(18)の寸法と前記チップ台(20)の寸法との比が、少なくとも１：１０〜１：４になるよう設定した
ことを特徴とするチップソー。
前記チップ細片(18)に形成される硬質層(24)は、立方晶窒化硼素(ＣＢＮ)焼結体、多結晶ダイヤモンド(ＰＣＤ)焼結体、化学蒸着ダイヤモンド(ＣＶＤＤ)の何れかより選択される請求項１記載のチップソー。
前記チップ細片(18)とチップ台(20)との接合は、夫々の超硬合金の間にニッケル系金属等のフィラーを介在させて行なう抵抗溶接が選択され、前記夫々の歯体(14)へのチップ(12)の接合は、ロー付け、レーザ溶接、抵抗溶接等の手段から選択される請求項１または２に記載のチップソー。
前記チップ細片(18)は、超硬合金の基材(22)に前記硬質層(24)を形成したブランクをレーザ切断することで得られ、該チップ細片(18)の外部寸法は、前記すくい面となる側の高さＴが０.５mm以上で２mm以下に設定されている請求項１〜３の何れかに記載のチップソー。
前記チップ台(20)に、２枚のチップ細片(18,18)が幅方向に並ぶように接合される請求項１〜４の何れかに記載のチップソー。