JP2005295945A - カーブソー - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は鋸身全体の鋸歯を有効に利用し、より円滑な切断作業を行うことができるカーブソーを実現する。
【解決手段】
鋸身１は基部から先方に向けて湾曲させる。湾曲させた鋸身１の凹弧状側縁に多数の鋸歯２を形成し、鋸身１の基部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを大きく、鋸身１の先方部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを小さく形成する。これにより、鋸身の基部から先方部まで全体の鋸歯を有効に利用し、一定の力で円滑に切断作業を進めることができる鋸、主として剪定鋸を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、鋸身が湾曲し、湾曲する鋸身の凹弧状側縁に多数の鋸歯を形成するカーブソーの鋸歯形状に関する発明である。

主として立ち木や果樹の剪定を行う剪定鋸では、有効な切り込みを行わせるために鋸歯を被切断物に向けて押し付ける必要がある。このとき、直線的に鋸歯が配列されている剪定鋸では、先方部分での切断に際して鋸身を被切断物に対して押し付けるために大きな力が必要であり、現実には鋸身の基部でのみ切断作業を行う傾向がある。特に、長い柄の先端に鋸身を取り付け高所の枝の剪定を行うものでは、被切断物に対して鋸身を押し付けるのが困難である。この問題を解決する一つの手段として、鋸身を湾曲させ、湾曲させた凹弧状側縁に多数の鋸歯を形成したカーブソーが知られている。カーブソーでは、鋸身の基部に位置する鋸歯に被切断物を当接させ、鋸身を基方に引くと、被切断物と鋸歯の当接位置が順次鋸身の先方に位置する鋸歯に移動するとともに、鋸歯の位置が被切断物の方向に移動することになり、鋸歯による切断状況を維持するのが容易なものとなる。

このようなカーブソーの鋸歯の形状に関する発明として、特許文献１に開示されたものが知られている。
引用文献１には、刃先線の曲率半径の中心線と鋸歯の裏刃、すなわち切れ刃との交差角度が、手元側から先端側へ行くに従って徐々に小さな角度となるように位相変化させた曲刃鋸(カーブソー)の思想が開示されている。この思想は、鋸身の先端側では切断対象物に対する引っ掛かりが悪くなるのを防止するという認識に基づいている。
実開平１−１１８６４１

図７に示す従来のカーブソーでは、各鋸歯２の切れ刃３と鋸歯の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αが、鋸身１の基部から先方部にかけて配置される全ての鋸歯について同じ状態に形成されるのが普通である。そのため、基部の鋸歯による切断状況と先方部の鋸歯による切断状況が異なることになる。より具体的には、鋸身１そのものは基部における刃先線方向に往復移動し正常な切断作用を行なわせることができるが、鋸身１の先方部では鋸身１が刃先線５と交差する方向に移動することになる。そのため、各鋸歯２の刃先を被切断物に対して突き刺すように作用、換言すれば食い込みが強くなり円滑な切断作業を行うことができない。したがって、現実的には鋸身全体の鋸歯を有効に利用することなく、基部に位置する鋸歯によって細かく往復させて切断作業を行っているのが現状である。

特許文献１に記載された発明では、鋸身の先方部における鋸歯の被切断物に対する引っ掛かり、すなわち食い込みが基部よりも大きくなるため、円滑な切断を行うことができない。
このような実情に鑑み、本発明は鋸身全体の鋸歯を有効に利用し、より円滑な切断作業を行うことができるカーブソーを実現することを目的とするものである。

上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、鋸身１を基部から先方に向けて湾曲させる。湾曲させた鋸身１の凹弧状側縁に多数の鋸歯２を形成し、鋸身１の基部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを大きく、鋸身１の先方部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを小さく形成する。

請求項２記載の発明は、凹弧状側縁に形成する鋸歯２の切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αが、大きな角度である基部に位置するものから小さな角度である先方部に位置するものに、順次連続的に変化させたものである。また、請求項３記載の発明は、凹弧状側縁の基部から先方部に形成する鋸歯を複数の領域X_nに区分し、区分した領域ごとに個々の鋸歯２の切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを変化させるものである。

請求項１ないし３記載の本発明によれば、鋸身１を前後方向に移動させて切断作業を行う際、鋸身１を基方に引くと、被切断物Ａと鋸歯２の当接位置が順次鋸身の先方に位置する鋸歯２に移動し、鋸歯２による切断状況を維持するのが容易であるという、カーブソーの特長を維持しつつ、鋸歯２と被切断物Ａとの当接位置が先方に移動するにつれて各鋸歯２の刃先４を被切断物Ａに対して突き刺すように作用し、円滑な切断作業を行うことができない従来のカーブソーの欠点を解消することができる。

すなわち、鋸身１を基部における刃先線方向に往復移動させながら被切断物Ａを切断しようとすると、鋸身１の基部においては刃先線方向であるが、鋸身１の先方部においては鋸身が刃先線と交差する方向に移動することになる。このとき、鋸身の先方部に配置される鋸歯は、鋸歯の切れ刃と鋸歯の刃先を結ぶ刃先線との交差角度が先方部のものほど小さな角度に形成してある。したがって、鋸身の先方部分においては、鋸身が刃先線と交差する方向に移動することによって基部における切断状況と同じ、最適の切断状況を実現することができるものである。

請求項２記載の発明によれば、各鋸歯形状の変化が、基部のものから先方部のものに連続的に変化するため、円滑な切断状況、具体的には切断の抵抗がほとんど変らない状況を実現することができる。請求項３記載の発明では、従来のカーブソーと同じ加工方法を踏襲し容易に製造することができる。

以下、本発明に係るカーブソーの好ましい実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るカーブソーの鋸身全体の正面図、図２は鋸身の基部における切断状況を示す断面図、図３鋸身の先方部における切断状況を示す断面図である。

図１に示すカーブソーの鋸身１は、主として立ち木や果樹の剪定に利用する剪定鋸であって、鋸身１は基部から先方に向けて湾曲し、湾曲の凹弧状側縁に多数の鋸歯２，２を形成している。鋸歯２の基本的な形状は従来の鋸歯２の形状であるが、本発明は各鋸歯の方向に特徴を有するものである。すなわち、鋸歯２は鋸身１の一側縁に沿って三角形状の山形に形成し、一歯毎に刃先４が左右に振られ、その振られた幅を切条として切断を行なうものである。図示例の鋸は、鋸身１の凹弧状側縁を厚く凸弧状側縁を薄く形成し、凹弧状側縁に略三角形に形成した鋸歯２の側縁を研削して切れ刃３を形成している。そして、切れ刃３を形成する研削面６を、一歯ごとに表裏変更することによって、各鋸歯の刃先４を鋸身１の厚みの範囲で左右に振っている。勿論、各鋸歯２の先方を折曲加工によって左右交互に歯振りするものであってもよい。

略三角形状に形成する鋸歯２の、基方側縁である切れ刃３と、鋸歯の刃先４,４を結ぶ仮想線である刃先線５との交差角度αは、図１に拡大表示したように鋸身１の基方に位置するものを大きく、鋸身１の先方に位置するものを小さく形成する。鋸身１の基方に形成する鋸歯２の刃先線５と切れ刃３の交差角度αは、鋸身１を刃先線方向に往復動させることによって良好な切断効果を発揮することができる角度とする。

一方、鋸身１の先方部分に形成する鋸歯の形状は、刃先線５と鋸歯の基方側縁である切れ刃３との交差角度αが小さいものであるが、その交差角度αは鋸身１の基部における刃先線５の接線方向に対して、前記鋸身１の基部における鋸歯の切れ刃と刃先線との交差角度と略一致する角度とする。すなわち、鋸身１の鋸歯２を形成する側縁は凹弧状に湾曲するものであるから、刃先線の接線方向は鋸身の基部と先方部とでは異なる。この接線方向の異なる角度分だけ、鋸身１の先方部分に配置される鋸歯の切れ刃３と刃先線との交差角度αを小さくする。

上記構成のカーブソーには、立ち木や果樹の剪定といった切断作業を行なう剪定鋸が知られている。剪定鋸としては、鋸身の基部に把持柄を固定した手持ち式のものや長寸法の柄の先端に鋸身を固定した高枝剪定鋸があるが、本発明はいずれの鋸に対しても応用することができる。
図５には、長い柄７の先端に鋸身１を固定した高枝剪定鋸を示しているが、この鋸によって被切断物Ａである枝を切断する場合、鋸身１全体が上下方向に往復移動し、被切断物Ａは鋸身の基部に位置する鋸歯と先方部に位置する鋸歯との間を往復して切断作業が進行する。

鋸身１の基部における切断作用は、図２に矢印で示すように、鋸身１は鋸歯の刃先線５方向に移動し、通常の直線刃の鋸と同じ状態で切断作業が行われる。一方、鋸身１の先方部における切断作用は、図３に矢印で示すように鋸身１は鋸歯２の刃先線５と交差する方向に移動して切断作業が行われる。鋸身１の先方部における切断状況は、各鋸歯２の移動方向が刃先線５と交差する方向であるが、個々の鋸歯２の切れ刃３と被切断物Ａとの相対的な関係においては、被切断物Ａに対して適切な切断状況を実現することになる。すなわち、鋸身１の基部に位置する鋸歯２による切断作用と、鋸身１の先方部に位置する鋸歯２による切断作用とを類似の切断条件で作業を進行させる。これにより、切断のための切削抵抗の変化が少なくなり、円滑な切断作業を行なうことができるものである。

切断作業の具体的な状況を図６に示している。図６に白矢印で示すように、鋸身１は基部における刃先線５の方向に往復移動させることによって、被切断物Ａの切断作業を行なう。基部ａにおける切断状況は、従来の鋸における切断状況と同じである。鋸身１を挽くと、被切断物Ａとの接点、換言すれば切削負荷の掛かる位置は、ｂ点からｃ、ｄ、ｅ点へと順次移動する。このとき、鋸歯２刃先を結ぶ刃先線５は、先方に行くほど大きくカーブし、各鋸歯２は刃先線と交差する方向に移動しながら切断作用を行ない、その移動方向によって最も良好な切断力を発揮するものである。

本発明者らは、鋸身１の長さが３３０ミリメートルの同じ寸法の剪定鋸であって、従来の鋸歯を備えたものと、本発明に係る鋸歯を備えた剪定鋸を用いて直径80ミリメートルの乾燥した木材を切断する比較実験を行なった。比較実験は、人為的な操作を避けるため、鋸身１を機械的に往復移動させる方法を採用した。実験の結果、従来の剪定鋸を用いた場合、36回の往復駆動によって被切断物Ａを切断することができたのに対し、本発明に係る鋸歯を備えた剪定鋸では、16回の往復移動によって被切断物を切断することができた。また、往復移動に必要な力は、従来の剪定鋸では50キログラムの力を必要としたのに対し、本発明に係る剪定鋸では略30キログラムの力で往復移動させることができた。これらの点から、本発明に係る鋸歯を備えた剪定鋸では、小さな力でより能率的に選定作業を行うことができたものである。

湾曲する鋸身１の凹弧状側縁に形成する鋸歯２の具体的な形状は、特に限定するものではないが、少なくとも鋸身１の基部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを大きく、鋸身１の先方部に位置する鋸歯２の基方側縁である切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αを小さく形成するものであればよい。具体的には、凹弧状側縁に形成する鋸歯２の切れ刃３と鋸歯２の刃先４を結ぶ刃先線５との交差角度αが、大きな角度である基部に位置するものから小さな角度である先方部に位置するものに、順次連続的に変化させる。この場合、鋸身１に鋸歯２を加工する工程において、鋸身を全長にわたって基部における刃先線方向に送りながら、湾曲のカーブに対応させて、前記送り方向と交差する方向の移動を組み合わせることによって製造することができる。

鋸歯２の切れ刃３と刃先線５との交差角度αの変化は、必ずしも連続的である必要はない。図４に示す実施形態は、鋸身の全長を複数の領域、図４の(ａ)ではX₁〜X₅の５つの領域に、図４の(ｂ)ではX₁〜X₄の４つの領域に区分し、領域ごとに同じ角度の鋸歯を形成することによって全体として角度を変化させている。この実施形態では、領域ごとに従来の鋸に鋸歯を形成する工程と同じ工程で、形の良い鋸歯を形成することができる。各領域の鋸歯の切れ刃３と刃先線５との交差角度αは、鋸身の形状や寸法によって適宜選定することができるものであるが、剪定鋸として適した具体的な角度は、基部の領域X₁において77度、先端部の領域X₅において70度程度とすることによって良好に切断することができる鋸を実現することができた。この場合、領域X₂は76.5度、領域X₃ は76度、領域X₄は73度のように変化させる。

以上述べた本発明に係るカーブソーでは、従来のカーブソーのように先方部分での切断に際し、強い力で鋸身を挽く必要がなく、全体として同じ力で挽く円滑な作業で良好な切断状態を実現することができる。また、先方部分の鋸歯による切断時に鋸歯が被切断物に喰い込んで抜けなくなるような自体を避けることができる。このことは、切断作業に多大の労力を必要としないだけでなく、鋸身が折れたり曲がったりする自体を回避することができるものである。さらに、鋸歯の摩滅が鋸歯全体に均等化されるため、結果一つの鋸を永く使用することができるものである。

図１は本発明に係るカーブソーの実施形態を示す鋸身全体の正面図、 図２は図１に示すカーブソーによる鋸身の基部における切断状況を示す断面図、 図３は図１に示すカーブソーによる鋸身の先方部における切断状況を示す断面図、 図４は別の実施形態の鋸身を概略的に示す正面図、 図５はカーブソーの一例である高枝剪定鋸の一例を示す一部分のみの正面図、 図６は、本発明の鋸歯による被切断物の切断状況を示す正面図、 図７は従来のカーブソーの一例を示す鋸身全体の正面図である。

符号の説明

１…鋸身、 ２…鋸歯、 ３…切れ刃、 ４…刃先、 ５…刃先線、 ６…研削面、 ７…柄、 Ａ…被切断物、 X₁〜X_n…領域。

Claims (3)

1. 基部から先方に向けて湾曲する鋸身の凹弧状側縁に多数の鋸歯を形成し、鋸身の基部に位置する鋸歯の基方側縁である切れ刃と鋸歯の刃先を結ぶ刃先線との交差角度を大きく、鋸身の先方部に位置する鋸歯の基方側縁である切れ刃と鋸歯の刃先を結ぶ刃先線との交差角度を小さく形成したことを特徴とするカーブソー。
2. 凹弧状側縁に形成する鋸歯の切れ刃と鋸歯の刃先を結ぶ刃先線との交差角度が、大きな角度である基部に位置するものから小さな角度である先方部に位置するものに、順次連続的に変化することを特徴とする請求項１記載のカーブソー。
3. 凹弧状側縁の基部から先方部に形成する鋸歯を複数の領域に区分し、区分した領域ごとに個々の鋸歯の切れ刃と鋸歯の刃先を結ぶ刃先線との交差角度を変化させることを特徴とする請求項１記載のカーブソー。

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