JP2011020252A - チップソー - Google Patents

Abstract

【課題】横挽きでも縦挽きでも使用することができて、軽くて直進性に優れると共に被切削材に良好な挽き肌が得られるチップソーを提供する。
【解決手段】台金の一方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第１チップと、台金の他方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第２チップと、厚さ方向の両側に傾斜面部が形成されると共に該傾斜面部間の中央部に前記第１チップと第２チップの刃先間寸法により幅が狭くこれらのチップの刃先から外側に所定寸法突出した平坦部が形成された第３チップと、を備え、前記第３チップの平坦部の幅Ｔ３が、前記第１チップと第２チップの片側切断幅Ｗ１以下（Ｔ３≦Ｗ１）で、前記第１チップ及び第２チップと第３チップの交点間の幅Ｗ２が、前記片側切断幅Ｗ１の２倍以下（Ｗ２≦２×Ｗ１）であることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、円板状の台金の外周縁部に形状の異なる複数のチップが所定の形態で固着されて切断機に装着され、被切削材としての木材等を横挽きや縦挽きする際に使用されるチップソーに関する。

近年、一般住宅建築現場での木材切断加工は、プレカット工法の出現によって大きく様変わりし、大半の構造体は、工場で寸法出し若しくは組み立てられて現場に搬入されるようになっている。そして、現場での切断作業は、内外装及び仕上げ加工が主なものとなり、使用される切断機としての電動工具も小型のものが主流となっている。このような時代背景をもとに、電動工具も一回り小型の機種でワンランク上位の機種の作業ができるように工夫され、しかも多用途に使用できる機種が開発されている。

切断機の能力は、切込み深さで決定されることから、刃物としてのチップソーを保持するフランジの外径を小さくし、切込み深さを決める定盤（デプスガイド）の機構を改善して能力の向上を図っている。例えば外径が１６５ｍｍのチップソーが取付られる機種の場合、旧型の機種では５７ｍｍの切断（最大切込み）に対して新型の機種では６６ｍｍまで切断可能となっている。また、チップソーの切断機への取付穴の内径が２０ｍｍであることから、フランジの外径は３０ｍｍ程度の確保がやっとである。この場合、切断に使えるチップソーの範囲は（１６５−３０）／２＝６７．５ｍｍであり、最大切込時では大半が被切削材に入ってしまうことになる。

ところで、木材の切断に要求される性能は、イ：軽く、ロ：直進性が良く、ハ：挽き肌が良いことにある。これらの性能を満たすには、チップソーを構成する刃先の厚さ、刃数、刃先の角度が大きく影響するため、電動工具用のチップソーの場合、切断抵抗を少なくするために刃先を薄く、挽き肌を良くするために比較的刃数の多いものが使用されている。特に、刃数は他の国に類を見ない細かな刃数が用いられており、この要因の一つに我が国において加工される木材が杉、檜に見られるような比較的柔らかい素材が使用されるためである。しかし、チップソーは、板厚が薄くなればなる程、切断作業時に発生する摩擦熱と遠心力によって台金が膨張して泳ぎ易くなり挽き曲りの要因となり易い。この問題は、フランジの外径が大きければ僅かであるが、限界まで切込みを得るために前述したように電動工具のフランジの外径を小さくすると、チップソーの外周部が泳ぎ易くなり直進性が得られ難くなる。

また、一般的に、木材切断用のチップソーとしては、縦挽きと横挽きに大別される。これは、木材の繊維をどのように切るかで、繊維の両端を切断する横挽きと繊維を長手方向に切断する縦挽きに分けられ、横挽きの刃先角度は、強く鋭利に仕上げられて、刃数も比較的多く設定されている。これに対して縦挽きの場合は、刃先角度を強くするとチップソーが繊維によって刃先の逃げ角方向に逃げようとして直進性が失われるため、すくい角のみ強くして他の角度は設けないのが一般的であり、また、刃数も比較的少なく設定されている。これに対し繊維方向が定まらない合板の場合は、組刃が使用されている。

従来、このようなチップソーとしては、交互刃と平刃を有する３枚組刃あるいは５枚組刃等が使用されており、その組刃形状は例えば図８に示すように設定されている。すなわち、台金の一方の側面側に所定角度の先端傾き角と横すくい角を有して固着された第１チップ２１（交互刃）と、台金の他方の側面側に所定角度の先端傾き角度と横すくい角を有して固着された第２チップ２２（交互刃）と、刃先先端の幅方向全域が平坦部で形成され、その高さが第１チップ２１と第２チップ２２の交点Ｑ３から距離ｈ１外側に突出し、第１チップ２１と第２チップ２２の刃先先端から距離ｈ２低い第３チップ２３（平刃）とを備えている。

そして、第１チップ２１と第２チップ２２が交互に例えば２組固着されると共に、これら４本の交互刃２１、２２に対して１本の平刃２３が固着されることにより、５枚組刃のチップソーが形成されている。このチップソーによれば、図９に示すように、先ず平刃２３によりハッチングで示す部分が切り込まれ、次に両交互刃２１、２２により非切削材が図に示す番号順に切込量Ｌ１、Ｌ２ずつ交互に切り込まれるようになっている。なお、この種のチップソーに関する公報としては、例えば特許文献１がある。

特開２００７−１９６３４１号公報

一般電動工具市場で使用されるチップソーは、横挽きの作業が大半であることから、縦挽きや傾斜切り作業に対しても、敢えてチップソーを変えることなく使用しているのが現実である。また、前述したように深切り用と称した電動工具が出現してそのフランジの外径が小さくなり、切込み深さが増えたことにより、挽き曲りを抑えるために台金の厚さが厚く設定され、チップソーの剛性を確保するようになっている。

そのため、このようなチップソーを使用して、例えば前述した傾斜切り縦挽き作業を行うと、チップソーに掛かる負荷が大きくなり、挽き曲りして摩擦熱により木材の挽き肌を焼いてしまうことになる。特に、寒冷地に多い比較的堅い木材では、傾斜切り縦挽きの作業時のチップソーの直進性が悪く、著しく重く、また目的の傾斜角度の作業ができない場合があることから、横挽きでも傾斜切りや縦挽きでも使用可能なチップソーの出現が望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、横挽きでも縦挽きでも使用することができて、軽くて直進性に優れると共に被切削材に良好な挽き肌が得られるチップソーを提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、円板状の台金の外周縁部に多数のチップ固着部が形成されると共に、該チップ固着部に３種類のチップがロー付け固着されたチップソーにおいて、前記３種類のチップは、前記台金の一方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第１チップと、前記台金の他方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第２チップと、厚さ方向の両側に傾斜面部が形成されると共に該傾斜面部間の中央部に前記第１チップと第２チップの刃先間寸法により幅が狭くかつ第１チップと第２チップの刃先から外側に第１チップと第２チップの組合せの切込深さの合計より突出した平坦部が形成された第３チップと、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記第３チップの平坦部の幅Ｔ３が、前記第１チップと第２チップの片側切断幅Ｗ１以下（Ｔ３≦Ｗ１）で、前記第１チップ及び第２チップと第３チップの交点間の幅Ｗ２が、前記片側切断幅Ｗ１の２倍以下（Ｗ２≦２×Ｗ１）であることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記第３チップのすくい角が、前記１チップと第２のチップのすくい角よりも５度以上大きく設定されていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、前記第１チップと第２チップが交互に２本ないし４本設けられ、これらに対応して前記第３チップが１本設けられていることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、台金の外周縁部に設けたチップ固着部に、交互刃としての第１チップ及び第２チップと、傾斜面部と平坦部が形成され交互に設けられた第１チップと第２チップの組合せ本数の切込量の合計より高く設定された突出刃としての第３チップとを備えているため、第１チップ及び第２チップの刃先から外側に突出した第３チップが連続的に被切削材を大きく除去し縦挽きを良好に行うことができると共に、切断幅が確保された第１チップ及び第２チップにより横挽きを良好に行うことができ、横挽きでも縦挽きでも使用することができて、軽くて直進性に優れると共に被切削材に良好な挽き肌を得ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第３チップの平坦部の幅が第１チップと第２チップの片側切断幅以下で、第１チップ及び第２チップと第３チップの交点間の幅が片側切断幅の２倍以下に設定されているため、３種類のチップの形態の設定により、横挽き時の作業負荷の軽減を図ることができ、繊維切断に有効な切断幅が確保され、例えばヒゲ等の発生を防止できて、横挽きでも縦挽きでも綺麗な挽き肌が簡単に得られるチップソーを得ることができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、第３チップのすくい角が第１チップと第２のチップのすくい角よりも縦挽きに効果が発揮されるように５度以上大きく設定されているため、刃数の多い第１チップと第２チップによる作業負荷が軽減し、縦挽きや傾斜切り作業でより軽くて直進性に優れたチップソーを得ることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、第１チップと第２チップが交互に２本ないし４本設けられ、これらに対応して第３チップが１本設けられているため、５枚組刃や９枚組刃等の縦横兼用のチップソーを容易に得ることができる。

本発明に係わるチップソーを示す平面図 同その要部を拡大した平面図 同図２を上方向から見た各チップの側面図 同図２を左側方から見た各チップの側面図 同組刃を説明するための図 同交互刃の１刃当たり切込量等を示す表 同その切断状態の模式図 同従来の組刃を説明するための図 同その切断状態の模式図

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明に係わるチップソーの一実施形態を示している。図１に示すように、チップソー１は、円板状で共鳴による騒音抑制用等のスリット３ａや開口３ｂが形成されると共に、中心位置に取付穴４が形成された台金２を有している。

この台金２の外周縁部２ａには、中心側より板厚が例えば片側０．１ｍｍ程度薄く形成された薄肉部５が設けられ、この薄肉部５には、図１及び図２に示す刃室（ガレット）６とチップ固着部７が一定間隔で多数形成されている。そして、台金２の外周縁部２ａのチップ固着部７は、全て同一形状に形成され、この各チップ固着部７に３種類のチップ８〜１０がそれぞれロー付け固着されている。

前記３種類のチップ８〜１０は、図２〜図４に示すように、先端傾き角ｄ１と横すくい角ｂ１が台金２の両側面に向けて傾斜した交互刃としての第１チップ８及び第２チップ９と、先端に所定幅の平坦部１０ａを有する突出刃としての第３チップ１０とで構成されている。第１チップ８及び第２チップ９は、横すくい角ｂ１（例えば１５度、以下同）、先端逃げ角ｃ１（１５度）、先端傾き角ｄ１（１５度）、側面向心角（あさり角）ｅ１（１度）、側面逃げ角ｆ１（２度）の同一形状に形成されている。そして、この第１チップ８と第２チップ９は、その板厚方向の向きを逆にして同一形状の隣接する前記チップ固着部７に、すくい角ａ１（１５度）で固着することにより、先端傾き角ｄ１と横すくい角ｂ１が台金２の両側面に交互に傾斜指向するように設定されている。

また、前記第３チップ１０は、刃先先端の両側面に傾斜角度ｇ（４５度）の面取りにより傾斜面部１０ｂをそれぞれ形成することで、刃先先端に平坦部１０ａが形成されている。また、第３チップ１０は、横すくい角ｂ（０度）、先端逃げ角ｃ（１５度）、先端傾き角ｄ（０度）、側面向心角（あさり角）ｅ（０．５度）、側面逃げ角ｆ（０．５度）を有する形状に形成されている。そして、この第３チップ１０は、すくい角ａ（２０度）で台金２のチップ固着部７に固着されている。

また、これらの第１チップ８〜第３チップ１０は、台金２の回転方向イに沿って連続した５個の前記チップ固着部７に、図１に示すように、第３チップ１０の後方に、第２チップ９と第１チップ８の交互刃を２組固着することにより、刃数が例えば５５の５枚組刃のチップソー１が形成されている。なお、交互刃の組数は２組に限定されず、例えば４組として刃数が７２の９枚組刃のチップソーとしたり、あるいは１組として刃数が所定数の３枚組刃のチップソーとすることも可能である。

また、前記第１チップ８と第２チップ９（以下、この両チップ８、９を交互刃８、９という）及び第３チップ１０（以下、突出刃１０という）を回転方向イから見た場合、図５に示す形態に設定されている。すなわち、交互刃８、９の刃先厚さがＴ１（切断幅）で、突出刃１０の刃先厚さがＴ２で、平坦部１０ａの幅がＴ３に設定されている。また、交互刃８、９と突出刃１０の交点Ｑ１から突出刃１０の刃先までの距離がＨ１で、交互刃８、９の刃先から突出刃１０の刃先までの距離（すなわち突出刃１０の交互刃８、９の刃先に対する突出距離）がＨ２で、左右の交互刃８、９の交点Ｑ２から突出刃１０の刃先までの距離がＨ３に設定されている。さらに、交互刃８、９と突出刃１０の前記交点Ｑ１から各交互刃８の刃先までの幅がＷ１（切断幅）で、交互刃８、９の前記交点Ｑ１間の幅がＷ２に設定されている。

そして、前記突出刃１０の平坦部１０ａの幅Ｔ３は、前記幅Ｗ１以下、すなわちＴ３≦Ｗ１に設定され、また、前記幅Ｗ２は、前記幅Ｗ１の２倍以下、すなわちＷ２≦２×Ｗ１に設定されている。さらに、前記突出刃１０の幅Ｔ２は、交互刃８、９の強い角度を生かすために、片側Ｗ３＝０．１ｍｍ狭く設定され、また、前述したように突出刃１０のすくい角ａは、交互刃８、９のすくい角ａ１より例えば５度大きく設定されている。

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。この実施例のチップソー１は、外形１６５ｍｍ、刃数５５枚、台金２の厚さ１．２ｍｍ、台金２の取付穴４の内径を２０ｍｍとした。また、交互刃８、９は、刃先厚さＴ１＝１．７ｍｍとし、前記すくい角ａ１、横すくい角ｂ１、先端逃げ角ｃ１、先端傾き角ｄ１、側面向心角ｅ１、側面逃げ角ｆ１を前記括弧内に示す角度とした。

また、突出刃１０は、刃先厚さ１．５ｍｍとし、すくい角ａ、横すくい角ｂ、先端逃げ角ｃ、先端傾き角ｄ、側面向心角ｅ、側面逃げ角ｆを前述した括弧内の角度とし、傾斜面部１０ｂの傾斜角度ｇを４５度とし、平坦部の切断幅Ｔ３を０．４ｍｍとした。さらに、前記Ｔ３＝０．４ｍｍ、Ｈ１＝０．２７８ｍｍ、Ｈ２＝０．０５ｍｍ．Ｗ１＝０．４７３ｍｍ、Ｗ２＝０．７５３ｍｍとした。なお、前記Ｈ１は、交互刃８、９の組み合わされた本数の切込深さの合計より高い寸法に設定されている。

ここで、突出刃１０の刃先に傾斜面部１０ｂを設けた理由は、横挽きで効果的に作用するのは強い角度がついた交互刃８、９であり、この交互刃８、９の刃先を生かさない限り、横挽きでの良好な挽き肌を得ることは困難である。そのため、前記チップソー１の場合、突出刃１０の両側面を４５度で面取りした傾斜面部１０ｂを形成することにより、交互刃８、９に所望の切断性能が得られるようにしている。また、突出刃１０の切断に対する割合は、５０％以上（２×Ｗ１）が好ましく、この比率が少なくなるとチップソー１の抜け側にヒゲ（切れない繊維）が出てしまい、この割合を維持すべく掻き出し刃としての突出刃１０の傾斜面部１０ｂの傾斜角度ｇが所定に設定されている。

図６は、被切削材を切込深さ６６ｍｍで３００ｍｍを縦挽きで切断する際の、切断時間２〜５秒に対する各種切込量を示している。この表から明らかなように、切断時間が５秒だと重く感じ、切断時間が２秒では早く（軽く）感じ、切断時間２秒の場合、交互刃８、９の４本の切込量は０．１５９ｍｍである。突出刃１０は、この切込量（０．１５９ｍｍ）以上の切込み高さが維持されないと、掻き出し刃として機能せず、このような点を考慮して、前記チップソー１の各種寸法が設定されている。

そして、このようなチップソー１により、被切削材としての木材を切断したところ、横挽きでも縦挽きでも、軽く直進性に優れかつ挽き肌が良好になることが確認された。また、同様の木材を傾斜切りや縦挽きをしても、通常の縦挽き専用や横挽き専用と同様の効果が得られることも確認されている。

なお、図７は、前記チップソー１による切断状態を模式的に示す図であり、図７に付した番号順に、先ず突出刃１０で切り込まれた後に、交互刃８、９によって交互に切り込まれることにより、被切削材としての木材が切断される。この図７から明らかなように、図９に示す従来型の切断に比較して、突出刃１０による被切削材への連続した大きな切込が得られると共に、交互刃８、９にも所定の切込量が得られることになる。

このように、前記チップソー１によれば、台金２の外周縁部２ａに設けたチップ固着部７に、交互刃８、９と、刃先が交互刃８、９より外側に突出した所定幅Ｔ３の平坦部１０ａを有するすくい角の強い突出刃１０とを備えているため、突出刃１０の平坦部１０ａにより縦挽きを良好に行うことができると共に、突出刃１０の傾斜面部１０ｂにより交互刃８、９が機能して横挽きを良好に行うことができ、横挽きでも縦挽きでも使用することができて、軽くて直進性に優れると共に被切削材に良好な挽き肌を得ることができる。

特に、突出刃１０の平坦部１０ａの幅Ｔ３が交互刃８、９の片側切断幅である幅Ｗ１以下に設定されると共に、交互刃８、９と突出刃１０の交点Ｑ１間の幅Ｗ２が交互刃８、９の片側切断幅Ｗ１の２倍以下に設定されているため、強い角度がついた交互刃８、９の機能を生かして横挽きを良好に行うことができると共に、突出刃１０の切断幅である幅Ｗ２の割合を５０％以上に保って、切断時のヒゲの発生を防止すること等ができる。さらに、突出刃１０のすくい角ａが交互刃８、９のすくい角ａ１よりも５度以上大きく設定されているため、刃数の多い交互刃８、９による縦挽き時の負荷を軽減して、縦挽きや横挽きに係わらず軽くて直進性に優れたチップソー１を得ることが可能となる。

また、挽き肌に影響しない突出刃１０の大きな被切削材除去量により切断時の負荷が軽減されると共に、大きな切り粉の排出で集塵効果を上げるができる。また、２組〜４組の交互刃８、９の各組に対応して突出刃１０を１本設けることで、３枚組刃〜９枚組刃の縦横兼用のチップソー１を容易に得ることができる。また、前記チップソー１によれば、台金２がその外周縁部２ａに薄板部５が形成され、この薄肉部５の外周側にチップ８〜１０が固着されているため、台金２の厚さを極力厚くしても切り粉の排出を容易にすることが可能となり、台金２の振れによる切断時の蛇行を無くして直進性により優れたチップソー１を得ることもできる。

なお、前記実施形態における、台金２のチップ固着部７の個数やその形状、各チップ８〜１０の形状や各角度等は一例であって、例えば台金２に薄肉部５を設けない構造とする等、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。

本発明は、木材切断用のチップソーに限らず、例えば非切削材としてのプラスチック等を切断するチップソーにも利用できる。

１・・・チップソー、２・・・台金、２ａ・・・外周縁部、３ａ・・・スリット、３ｂ・・・開口、４・・・取付穴、５・・・薄肉部、６・・・刃室、７・・・チップ固着部、８・・・第１チップ（交互刃）、９・・・第２チップ（交互刃）、１０・・・第３チップ（突出刃）、１０ａ・・・平坦部、１０ｂ・・・傾斜面部。

Claims (4)

1. 円板状の台金の外周縁部に多数のチップ固着部が形成されると共に、該チップ固着部に３種類のチップがロー付け固着されたチップソーにおいて、
   前記３種類のチップは、前記台金の一方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第１チップと、前記台金の他方の面側に傾斜した先端傾き角と横すくい角を有する第２チップと、厚さ方向の両側に傾斜面部が形成されると共に該傾斜面部間の中央部に前記第１チップと第２チップの刃先間寸法により幅が狭くかつ第１チップと第２チップの刃先から外側に第１チップと第２チップの組合せの切込深さの合計より突出した平坦部が形成された第３チップと、を備えることを特徴とするチップソー。
2. 前記第３チップの平坦部の幅Ｔ３が、前記第１チップと第２チップの片側切断幅Ｗ１以下（Ｔ３≦Ｗ１）で、前記第１チップ及び第２チップと第３チップの交点間の幅Ｗ２が、前記片側切断幅Ｗ１の２倍以下（Ｗ２≦２×Ｗ１）であることを特徴とする請求項１に記載のチップソー。
3. 前記第３チップのすくい角は、前記第１チップと第２のチップのすくい角よりも５度以上大きく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のチップソー。
4. 前記第１チップと第２チップが交互に２本ないし４本設けられ、これらに対応して前記第３チップが１本設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のチップソー。

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