JP2014176960A - 送りリミッタを備える鋸刃 - Google Patents
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Abstract
【課題】木材のような軟質材料を往復動鋸により切削する際に、鋸刃の歯と歯の間の部分(以下、歯間部)へ、くぎ、ねじ、ステープルなど硬質材料が歯先の端を越えて深く入り込み過ぎることのない構造・形状・寸法を有する鋸刃を提供する。
【解決手段】鋸刃10は、鋸刃の過剰送りを軽減するように構成された、切削歯16から突出するチップリミッタ32および切削歯の歯間部の二次歯のうち少なくとも一方を有する切削歯を包含する。チップリミッタおよび/または二次切削歯は、切削中に鋸刃が遭遇する物体の限定部分のみが切削歯の切削先端より下降するようにする。チップリミッタおよび/または二次歯はまた、切削時に切削歯を補助する。
【選択図】図1
【解決手段】鋸刃10は、鋸刃の過剰送りを軽減するように構成された、切削歯16から突出するチップリミッタ32および切削歯の歯間部の二次歯のうち少なくとも一方を有する切削歯を包含する。チップリミッタおよび/または二次切削歯は、切削中に鋸刃が遭遇する物体の限定部分のみが切削歯の切削先端より下降するようにする。チップリミッタおよび/または二次歯はまた、切削時に切削歯を補助する。
【選択図】図1
Description
本発明は、鋸刃に関し、より具体的には、過剰送りを防止するチップリミット特徴を備える鋸刃に関する。
往復鋸機は、鋸刃と着脱可能に嵌合して工作物に対して往復動作するよう鋸刃を駆動するためのチャックを含む手持ち型動力鋸である。往復動作は、軌道切削動作、直線または線形切削動作、または傾斜切削動作でありうる。往復動作の長さまたは行程は、一般的に約1と1/2インチ以下である。往復鋸は時に「レシプ」ソー、ジグソー、および動力弓鋸と称され、往復鋸という語は、本書では、往復鋸機、ジグソー機、および手持ち型動力弓鋸機を制限なく意味するのに使用される。往復鋸は一般的に、電動モータ(コード付き鋸またはコードレス鋸など)により駆動されるか、空気圧で駆動される。周知の往復動鋸は、Milwaukee Electric Tool Corporationの“SawzallTM”、およびPorter−Cable Corporationの“Tiger SawTM”の商標で販売されている。
一般的な往復鋸刃は、刃の片側に沿って軸方向に相互離間した複数の歯により規定される切削エッジと、切削エッジと反対の側で刃に形成される非作用エッジとを有する刃部分を含む。往復動鋸のチャックに刃を着脱可能に接続するための込みは、刃の手前の端から延出している。「レシプ刃」または「往復鋸刃」の語は、本書では、往復鋸での使用のために構成された刃を意味するのに使用されるが、刃の特定構成または特定鋸での使用には限定されない。
複合刃または二種金属からなる刃を含めて、木材のような軟質材料を切削することが想定される一般的な往復鋸刃は、高速かつ積極的に切削を行うように設計されている。この目的のため、積極的な切削歯形が、広いピッチ(一般的に1インチにつき歯が2〜8本)とともに使用される。しかし、このような刃は、くぎやねじ(くぎやねじは、一般的には歯ピッチの少なくとも約40%の直径を有する。)またはステープルなど硬質材料が歯先の端を越えて歯と歯の間の部分(以下、歯間部)へ深く入り込み過ぎた時などのように、時折生じる硬質材料との遭遇の際に故障を生じやすい。このタイプの故障は、切削断面が上部では広いが切削方向と垂直な断面に鋸が近づくにつれて急激に減少するパイプなど被切削物内の刃の位置に応じて切削断面が変化する場合にも、パイプまたは材料の切削とともに発生しうる。これは、円形パイプ、矩形管、または何らかの構造の工作物の側壁でありうる。壁厚(または切削方向での材料の寸法)が歯ピッチより少なくなった場合には、鋸は過剰送りを行いえる。この硬質材料の「過剰送り」により、後方の歯は硬質材料の広い部分を切削せざるをえなくなり、こうして処理できるよりも大きいチップ負荷を後方の歯に与える。これらの状況では、歯は、結果として生じる剪断力に耐えられず、破砕が生じる結果となる。付加的に、鋸の失速が誘発されて怪我を招く。
同様に、ダイヤモンドまたはカーバイド先端の刃など、特殊な往復鋸刃は、想定の目的に使用される時には非常に有効であるが、誤使用の場合には性能が非常に低い。これらの刃の先端の材料は、一般的な二種金属刃よりも高い硬度を具備し、結果的により脆くもある。こうして、このような刃は、その脆性ゆえに、パイプ、くぎ、ねじ、またはステープルなどの硬質材料と接触した時に致命的な故障を受けやすい。このような事例では、先端が、破砕または粉砕し、あるいは刃本体との溶接点またははんだから断裂が生じうる。
硬質材料との遭遇時の歯の破砕の問題を解決しようとする従来の試みは、異なる浅い歯逃げ角(17度と23度の間)を持つ刃を交互の歯に採用すること、または一次歯逃げ面の端に盛り上がりを有する歯形を採用して、パイプ、くぎ、ねじ、またはステープルなどの硬質材料が歯間部の中に落ち込んで歯の破砕を招くのを防止することを含む。しかし、このような浅い歯逃げ角は、歯の破砕の潜在的な防止と引き換えに、切削効率および刃の寿命を犠牲にするものである。さらに、歯逃げ面を延出させてこぶを形成すると、歯間部の容積が減少してチップ除去能力/効率が低下し、または広い歯ピッチが必要となって、切削能力/効率が低下するか、損失を補うために歯の変形が必要となり、硬質材料と遭遇した時の破損の問題がさらに悪化する。
ダイヤモンドまたはカーバイドを先端とする刃についてのこの問題を解決しようとする従来の試みは、ダイヤモンドまたはカーバイド先端を設けるための異なるタイプのポケットを刃本体に沿って設計することと、先端を刃の裏材に溶着またははんだ付けするためのパラメータを調節することとともに、異なる材料グレードを採用して異なる衝撃および衝突吸収特性を付与することを含む。しかし、これらの構成のいずれも、過剰送りという根元的な問題を防止することはない。
本発明の目的は、上述した先行技術の欠点および/または短所の一つ以上を克服して、過剰送りからの保護を行うとともに刃の全体的な切削効率も補うチップリミッタを提供することである。
一態様において、鋸刃は、背と、鋸刃の背とは反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の切削歯と、連なる切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体を包含し、切削歯の各歯は、切削される材料の中を切削方向に動かされる時には少なくとも、材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、切削方向と反対の方向に先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、先端に関して少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に先端から歯間部に向かって延出するすくい面とを規定し、切削歯の先端は切削エッジを規定し、切削方向に連なる切削歯の先端の間の切削エッジに沿った距離は、切削エッジのピッチを規定する。鋸刃はさらに、後方の切削歯の先端から切削エッジに沿って第1距離だけ切削方向にその後方の切削歯から各々が突出する複数のチップリミッタを包含し、各チップリミッタは、先端と、先端の高さと、チップリミッタの先端から後方の切削歯のすくい面の方へ延出するチップリミッタ逃げ面と、チップリミッタの先端に関してチップリミッタ逃げ面と反対側に配置されてチップリミッタの先端から歯間部の方へ延出するチップリミッタすくい面とを規定する。切削歯の先端の高さは、チップリミッタの高さより大きい。第1距離は、(i)ピッチの約22%から約44%の範囲内と、(ii)切削方向においてチップリミッタの先端と前方の切削歯の先端との間に規定される切削エッジに沿った第2距離の約30%から約40%の範囲内の少なくとも一方である。各チップリミッタは、(i)物体、例えば切削される材料の中の異物と後方の切削歯との接触時に、物体の約50%超が、切削エッジを越えて当該の歯間部の方へ突出することを実質的に制限または防止するとともに、(ii)チップリミッタの先端と接触する材料を少なくとも部分的に切削するように構成される。
いくつかの実施形態では、第1距離は、ピッチの約24%から約40%の範囲内である。いくつかの実施形態では、第1距離はピッチの約22%から約44%の範囲内であり、切削歯の先端の高さとチップリミッタの高さとの差である高差は、ピッチの約8%から約20%の範囲内である。このようないくつかの実施形態では、高差はピッチの約9%から約18%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、第1距離は第2距離の約30%から約40%の範囲内であり、第2距離はピッチの約71%から約77%の範囲内であり、切削歯の先端の高さとチップリミッタの高さとの差である高差はピッチの約5%から約18%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、切削歯の先端部は、コーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する。このようないくつかの実施形態では、切削歯の先端の高さとチップリミッタの高さとの差である高差は、ピッチの約3%から約10%の範囲内である。さらにこのようないくつかの実施形態では、高差は、ピッチの約3%から約6%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、チップリミッタは、ピッチの少なくとも約40%の直径を有するパイプ、またはくぎやねじなどの金属締結具のような物体の約30%超が、後方の切削歯と接触することを実質的に防止する。
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの歯逃げ面は、約24度から約37度の範囲内の一次歯逃げ角を規定する一次歯逃げ面を含む。いくつかの実施形態では、一次歯逃げ面は、ピッチの約17%から約44%の範囲内の切削エッジに沿った歯逃げ面距離に及ぶ。このようないくつかの実施形態では、歯逃げ面距離はピッチの約25%から約40%の範囲内である。いくつかの実施形態では、チップリミッタ逃げ面は、約20度から約37度の範囲内のチップリミッタ逃げ角を規定する。
別の態様によれば、鋸刃は、背と、鋸刃の背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、連なる一次切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体を包含し、一次切削歯の各歯は、切削される材料の中を切削方向に動かされる時には少なくとも材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、切削方向と反対の方向に先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、先端に関して少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に先端から歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、一次切削歯の先端は切削エッジを規定し、切削方向に連なる一次切削歯の先端の間の切削エッジに沿った距離は、切削エッジの一次ピッチを規定する。各歯間部は、歯間部から切削エッジの方へ突出するとともに二次切削歯の先端と先端の高さとを規定する二次切削歯を有する。一次切削歯の高さは、二次切削歯の先端の高さより大きい。二次切削歯の先端は、後方の一次切削歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第1距離に配置されて、第1距離は、一次ピッチの約20%から約44%の範囲内の二次ピッチを規定する。二次切削歯は、(i)材料内の異物などの物体と後方の一次切削歯との接触時に、物体の約50%超が切削エッジを越えて当該の歯間部の方へ突出することを実質的に制限または防止するとともに、(ii)二次切削歯の先端と接触する材料を少なくとも部分的に切削するように構成されている。
いくつかの実施形態では、一次切削歯の先端の高さと二次切削歯の先端の高さとの間の差である高差は、一次ピッチの約6%から約30%の範囲内である。このようないくつかの実施形態では、高差は一次ピッチの約6%から約20%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、一次切削歯の先端部は、コーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する。このようないくつかの実施形態では、一次切削歯の先端の高さと二次切削歯の先端の高さとの差である高差は、一次ピッチの約3%から約10%の範囲内である。このようないくつかの実施形態では、高差は一次ピッチの約3%から約6%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、二次切削歯は、ピッチの少なくとも約40%の直径を有する、例えばパイプ、またはくぎやねじなどの金属締結具のような物体の約30%超が後方の一次切削歯と接触することを実質的に防止するように構成される。
別の態様によれば、鋸刃は、背と、鋸刃の背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、各々が連なる一次切削歯の間にある複数の歯間部と、を有する刃本体を包含し、一次切削歯の各歯は、切削される材料の中を切削方向に動かされる時には少なくとも材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、切削方向と反対の方向に先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、先端に関して少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に先端から歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、一次切削歯の先端は切削エッジを規定し、切削方向に連なる一次歯先の間の切削エッジに沿った距離は、切削エッジの一次ピッチを規定する。各歯間部は、歯間部から切削エッジの方へ突出する少なくとも二つの二次切削歯を有し、二次切削歯は、高さを規定すの先端を有する前方二次切削歯と、高さを規定する先端を有する後方二次切削歯とを有する。一次切削歯の先端の高さは前方二次切削歯の先端および後方二次切削歯の先端の高さより大きい。後方二次切削歯の先端は、後方の一次切削歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第1距離に配置され、第1距離は二次ピッチを規定し、前方二次切削歯の先端は、後方二次切削歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第2距離に配置されて、第2距離は三次ピッチを規定する。二次ピッチおよび三次ピッチの各々は、一次ピッチの約15%から約35%の範囲内である。少なくとも二つの二次切削歯は、(i)材料の中の異物などの物体と後方の一次切削歯との接触時に、物体の約50%超が切削エッジを越えて当該の歯間部の方へ突出することを実質的に制限または防止するとともに、(ii)チップリミッタの先端と接触する材料を少なくとも部分的に切削するように構成される。
いくつかの実施形態では、一次切削歯の先端の高さと二次切削歯の先端の高さとの差である高差は、一次ピッチの約6%から約30%の範囲内である。このようないくつかの実施形態では、高差は一次ピッチの約6%から約20%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、一次切削歯の先端部は、コーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する。このようないくつかの実施形態では、一次切削歯の先端の高さと二次切削歯の先端の高さとの差である高差は、一次ピッチの約3%から約10%の範囲内である。このようないくつかの実施形態では、高差は一次ピッチの約3%から約6%の範囲内である。
いくつかの実施形態では、少なくとも二つの二次切削歯は、ピッチの少なくとも約40%の直径を有する、パイプ、またはくぎやねじなどの金属締結具のような物体の約30%超が後方の一次切削歯と接触することを実質的に防止するように構成される。
別の態様によれば、鋸刃は、背と、鋸刃の背の反対側に配置される切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、各々が連なる一次切削歯の間にある複数の歯間部と、を有する刃本体を包含し、一次切削歯の各歯は、切削される材料の中を切削方向に動かされる時には少なくとも材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、切削方向と反対の方向に先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、先端に関して少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に先端から歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、一次切削歯の先端は切削エッジを規定し、切削方向において連なる一次切削歯の先端の間の切削エッジに沿った距離は、切削エッジの一次ピッチを規定する。鋸刃はさらに、材料の中の異物のような物体の約50%超が、後方の一次切削歯との接触時に、切削エッジを越えて当該の歯間部の方へ突出することを実質的に制限または防止するための複数の第1手段を包含し、第1手段は、接触する材料を少なくとも部分的に切削するための第2手段を含む。
いくつかの実施形態では、第1手段は、後方の一次切削歯の先端から切削エッジに沿って第1距離だけ切削方向に後方の一次切削歯から突出するチップリミッタを包含し、第2手段は高さを規定するチップリミッタの先端を包含し、チップリミッタはさらに、チップリミッタの先端から後方の一次切削歯のすくい面の方へ延出するチップリミッタ逃げ面と、チップリミッタの先端に関してチップリミッタ逃げ面と反対側に配置されてチップリミッタの先端から歯間部の方へ延出するチップリミッタすくい面とを規定する。一次切削歯の先端の高さは、チップリミッタの高さより大きい。第1距離は、(i)ピッチの約22%から約44%の範囲内と、(ii)チップリミッタの先端と切削方向の前方の一次切削歯の先端との間に規定される切削エッジに沿った第2距離の約30%から約40%の範囲内の少なくとも一方である。
いくつかの実施形態では、第1手段は二次切削歯を包含し、各歯間部は、歯間部から切削エッジの方へ突出する二次切削歯を有し、第2手段は、その高さを規定する二次切削歯先を包含する。一次歯先の高さは二次歯先の高さより大きい。二次歯先は、当該の後方一次歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第1距離に配置されて、第1距離は、一次ピッチの約20%から約44%の範囲内の二次ピッチを規定する。
いくつかの実施形態では、第1手段は二次切削歯を包含して、第2手段は高さを規定する二次切削歯の先端を包含し、各歯間部は、歯間部から前記切削エッジの方へ突出する前方二次切削歯と後方二次切削歯とを含む少なくとも二つの二次切削歯を有する。一次施策歯の先端の高さは、二次切削歯の先端の高さより大きい。後方二次切削歯の先端は、後方の一次切削歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第1距離に配置されて、第1距離は二次ピッチを規定し、前方二次切削歯の先端は、後方二次切削歯の先端から切削方向に切削エッジに沿って第2距離に配置されて、第2距離は三次ピッチを規定する。二次ピッチおよび三次ピッチの各々は、一次ピッチの約15%から約35%の範囲内である。
本発明および/または現時点で好適なその実施形態の他の目的および長所は、現時点で好適な実施形態および添付図面についての以下の詳細な説明を考慮すると、より簡単に明らかになるだろう。
図1には、往復鋸刃の第一実施形態が全体として参照番号10で表されている。鋸刃10は、往復鋸に使用可能である。鋸刃10は、概ね長尺の刃本体12を包含し、刃本体12は、背13と、刃本体12において背13と反対側に位置する切削部分に沿って延在する切削エッジ14とを有し、切削エッジ14は、複数の歯により、この実施形態では歯の反復パターンにより規定される。各歯16は、切削エッジ14に平行な平面との間に一次歯逃げ角20を規定する一次歯逃げ面18と、切削エッジ14に平行な平面との間に二次歯逃げ角24を規定する二次歯逃げ面22と、先端26と、先端26に関して一次歯逃げ面18と反対側に配置されるすくい面28と、歯間部30とを含む。図2に示されているものなど他の例示的実施形態では、当該の一次歯16は、(二つではなく)三つの歯逃げ面18,22,23を規定し、こうして三つの歯逃げ角20,24,25を規定する。ここで歯ピッチPは、それぞれの連続歯16の先端26の間の距離として定義される。図に示されているように、刃の前方または切削方向は、矢印「a」で表されている。
関連技術の当業者には理解されるはずであるように、例えば、(一次、二次、および適用可能であれば三次の歯逃げ面および歯逃げ角を設定することなどによる)特定の歯の幾何属性または形状、ピッチまたは1インチあたりの歯数(「tpi」)、あさり、および/または歯の高さや高さの差に基づき、当該の切削用途に合わせて歯16が構成される。そのため、図1の実施形態の歯16は図示の構成を有するが、周知であるか今後明らかとなるような、異なる構成を歯が有してもよいことが、当業者には理解されるはずである。例としてのみ挙げると、図1の歯16は一次および二次歯逃げ角を有し、図2の歯16は三つの歯逃げ角を有するが、歯は一つの歯逃げ角または4以上の歯逃げ角を有してもよい。別の例を挙げると、図1および2では歯16はすくい角が0、つまり中立すくい角であるが、歯が正または負のすくい角であってもよい。
図1の実施形態では、一次歯逃げ面18のそれぞれは、切削エッジ14に沿って測定すると、先端26から水平距離L1だけ延在する。このようないくつかの実施形態では、この水平距離L1は、歯ピッチPの約25%から約40%までの範囲内など、歯ピッチPの約17%から約44%までの範囲内にある。図2の実施形態でのように、歯が一次、二次、および三次歯逃げ面18,22,23を規定する際に、水平距離L1は、一次および二次歯逃げ面18,22の両方の長さに及ぶ水平距離として定義される。このような実施形態では、一次および二次歯逃げ面は、歯ピッチPの約22%から約44%までの範囲内の水平距離L1を共に規定する。
やはり図1および図2に示されているように、各歯16は、歯から突出するチップリミッタ32を更に含み、チップリミッタ32は、切削される材料が歯間部30まで完全に進入することつまり過剰送りを軽減するか実質的に防止する。図示の実施形態では、チップリミッタ32は、先端26から離れたすくい面28の下方部分から突出する。他の実施形態では、チップリミッタ32は歯16の異なる部分から突出する。
各チップリミッタ32は、後方の歯16の、当該チップリミッタが突出してる歯すくい面28と交差するチップリミッタ逃げ面34と、先端38と、すくい面40とを含み、チップリミッタ逃げ面34は、切削エッジ14と平行な面との間にチップリミッタ逃げ角36を規定する。いくつかの実施形態では、各チップリミッタ32は、材料が歯間部30まで完全に進入するのを防止することに加えて、鋸刃の切削有効性を補助するように構成されている。この目的のため、チップリミッタ32は、その先端38とすくい面40の一方または双方と接触する材料を少なくとも部分的に切削すると関連技術の当業者に理解されるような手法で構成され、例えば尖鋭な切削先端/すくい面を有する。図示の例示的実施形態では、チップリミッタ32の逃げ角36は、チップリミッタが突出する後方の歯16の一次歯逃げ角20と実質的に類似している。したがって、チップリミッタ32は類似の切削特性を呈するだろう。しかし、本書の教示に基づくと関連技術の当業者には認識されるように、チップリミッタ32の逃げ角36は、チップリミッタの構成に応じて、一次歯の一次歯逃げ角と類似するか異なる数多くの角度のいずれかにより規定されてもよい。例えば、チップリミッタの逃げ角がゼロである、つまり切削エッジと平行であるか、ゼロより小さい、つまり後方に向けて刃本体12の背13から離れる角度を持ってもよい。
図1および2に示されているように、チップリミッタ32の各先端38は、後方の歯16(つまりチップリミッタが突出している歯)の先端26から切削方向「a」に沿って第1水平距離ΔXだけ、後方の歯16の(切削方向「a」での)前方に配置されている。やはり図1に示されているように、チップリミッタ32の各先端38は、第2水平距離ΔWだけ、(切削方向「a」での)前方の歯16の先端26の後方にある。したがって、ΔWおよびΔXは一緒に、続く一次歯16の間の歯ピッチPを規定する。
歯16は、切削エッジ14と反対にある刃本体12の背13からの第1高さH1も規定し、チップリミッタ32は背13からの第2高さH2を規定する。見て分かるように、歯の高さH1はチップリミッタの高さH2より大きく、歯とチップリミッタとの高さの差(つまり、歯とチップリミッタの先端の高さの差:先端高差)はΔHと称される。先端高差ΔHは、何らかのセットの後に存在する。歯/チップリミッタの高さは、当該の歯/チップリミッタの先端と、先端の下に位置する刃本体12の被選択基準平面、ここでは背13との間の距離として測定される。一般的に、高さは鋸刃10の背を基準に測定される。しかし、本書での教示に基づくと関連技術の当業者には認識されるように、現時点で周知であるか使用され、または後に周知となるかこの目的に使用される数多くの異なる基準のいずれかについても高さが測定されうる。さらに、歯を有していない背を備える実施例を図は示しているが、他の実施形態では背が歯または切削エッジを有して、例えば両刃であることが、当業者には理解されるはずである。
切削される材料が過剰送りされることを制限、減少、軽減、または実質的に防止するため、上述した歯16の構成を考慮してチップリミッタ32の位置および幾何属性が選択される。例えば、物体の限定部分のみが歯間部30へ落ち込むことができるようにする長さおよび高さをチップリミッタ32が備えるように、歯16の歯逃げ面18,22(存在するなら23も)および歯逃げ角20,24(存在するなら25も)の幾何属性と、ピッチPと、寸法とに基づいて、第1水平距離ΔX、第2水平距離ΔW、および先端高差ΔHが選択される。このような物体は、例えば、切削される材料に埋設されたくぎ、ねじまたはステープルなどの金属締結具、あるいはパイプまたは導管などの材料に埋設された異物であってもよい。逆に、物体が、例えばパイプ、ワイヤ、ロッド、または導管など、切削される材料そのものであってもよい。チップリミッタ32と後方の歯16との間で切削エッジ14より下に突出できる物体の比率が、こうして制限されうる。したがって、チップリミッタ32は、チップリミッタ先端38(図2など参照)の前方および/または後方で金属締結具またはパイプなどの硬質物体が歯間部30へ過剰送りされることを減少または防止するのを助ける。したがって、形成されるチップの厚さなど、切削行程において後方の歯16により切削される材料の量は、刃の設計および材料と切削される材料とに基づいて、許容可能な量に制御される。そのため本発明は、刃から一次歯16を切り離す、および/または、これを破砕あるいはその他の方法で破損する危険を低下させる。同様に、チップリミッタ32の前方での送りを制限することにより、チップリミッタ32そのものの破損の危険が低下する。
上記を考慮すると、送り量はチップリミッタそのものの構成ばかりではなく、歯逃げ角および長さなど、一次歯16およびその歯逃げ面の構成および幾何属性にも左右されることが理解されるはずである。多くの事例では、一次歯16の構成は、所望する鋸刃の全体的な性能特性によって大部分が決定される。チップリミッタ32の構成を選択する時にこれを考慮して、例えば第1水平距離ΔX、第2水平距離ΔW、および先端高差ΔHを考慮することにより、刃の所望の性能特性が実質的に維持される一方で、同時に破損の危険性を低下させる。さらに上述のように、チップリミッタ32が切削特性を備える場合には、刃性能も向上しうる。
発明者らは、図1に示されているようなある種の例示的実施形態では、歯ピッチPの約27%から約40%など約22%から約44%の範囲内の第1距離ΔXは、歯ピッチPの約9%から約18%の範囲内など約8%から約20%の範囲内の先端高差ΔHと組み合わせされて、くぎ、ねじまたはステープルなどの切削される材料に埋設された金属締結具あるいは切削されるパイプなどのような硬質物質が、歯間部30へ過剰送りされて歯16を粉砕することを軽減または実質的に防止するのに役立つ。このようないくつかの例示的実施形態では、第1距離ΔXは第2距離ΔWの約40%から約65%の範囲内であり、ΔWはピッチPの約30%から約40%の範囲内である。
図2に示されているような他の例示的実施形態では、それぞれの歯16は(二つでなく)三つの歯逃げ面18,22,23を規定し、ゆえに三つの歯逃げ角20,24,25を規定して、歯16の二次歯逃げ角24は、図1の実施形態の歯16の二次歯逃げ角24より相対的に浅い。したがって、それぞれの第1および第2水平距離ΔX,ΔWとそれぞれの先端高差ΔHとは、図2の実施形態では図1の実施形態のものと異なる。具体的には、図2の浅い二次歯逃げ角24、ゆえに浅い二次歯逃げ面34のため、第1水平距離ΔXと先端高差ΔHとは概ね、図2の実施形態では図1の実施形態のものより相対的に小さい。このことから、発明者らは、このような例示的実施形態では、第1距離ΔXは第2距離ΔWの約33%から約37%など約30%から約40%の範囲内にあって、ΔWはピッチPの約71%から約77%など約70%から約80%の範囲内にあり、ピッチPの約5%から約18%の範囲内の先端高差ΔHと組み合わされて、切削される材料に埋設されたくぎやねじ、または切削されるパイプなど、硬質物質が歯間部30へ過剰送りされることを軽減または防止するのを助けるということを発見した。他の実施形態では、第1距離ΔXは第2距離ΔWの約25%である。
本発明の発明者らにより実施された試験は、上述した実施形態の特徴により、ピッチの少なくとも約40%の直径Dを有する金属締結具またはパイプの直径Dの約30%以下が、(切削方向「a」において)前方の歯16と後方のチップリミッタ32との間でチップリミッタ32の先端38より下の歯間部30へ突出することを示した。その後、チップリミッタ32が延出している後方の歯16との接触時には、金属締結具またはパイプNの直径Dの約30%以下が切削エッジ14より下に突出する。例えば、図2に示されているように、金属締結具またはパイプNの直径Dの約30%未満が、(前方の歯16と後方のチップリミッタ32との間の)歯間部30においてチップリミッタ32の先端38より下に配置される。その後、(チップリミッタが延出している)後方の歯16の先端26との接触時に、金属締結具またはパイプNの直径Dの約30%未満が切削エッジ14より下に突出する。発明者らは、歯16の先端26との接触時に、切削される材料に埋設された金属締結具または切削されるパイプなどの物体の約50%未満が切削エッジ14より下に突出する時には、切削される際に物体が歯16から「逃げる」、つまり歯16の上を滑って歯16を越え、歯16が刃から切り離されたり、破損したりする危険性を低下させるであろうことを発見した。
当業者には認識されるはずであるが、第1水平距離ΔXと第2水平距離ΔWと先端高差ΔHとの他の組み合わせを利用して、一次歯16の所与の構成および切削用途について過剰送りを減少させてもよい。すなわち、一次歯16の特定の幾何属性(高さ、すくい角等)とその歯逃げ面(逃げ角、長さ等)について、第1水平距離ΔXと第2水平距離Wと先端高差ΔHとのいくつかの異なる組み合わせにより、本発明の送り制限の利点を得ることができる。ゆえに、当業者は理解するように、上記の実施形態は例示的な性質のものに過ぎず、本発明は、具体的に記載されたもの以外の構成、幾何属性、および寸法を含む。
例えば、パイプ、導管、または構造部材などの中空材料を切削するのに刃が使用される際には、関連のパラメータは、切削エッジより下になる材料の割合ではなく、チップ厚さなど、切削行程の間に切削される材料の量である。このような用途については、第1水平距離ΔXと第2水平距離ΔWと先端高差ΔHとが上記のように選択されて、使用される刃について許容可能な量まで、送られる材料の量を制限する。
しかし、ダイヤモンド、サーメット(セラミックおよび金属)、またはカーバイド材料を含有する先端を有するか、物理蒸着(PVD)や化学蒸着(CVD)コーティングのようなコーティングを有する鋸刃などの特殊材料が使用される実施形態では、切削される材料に埋設されたくぎや切削されるパイプなど、鋼または二種の金属からなる刃先ほどには硬質ではない物体に歯16の先端26のより硬質な及び/又はより脆い材料が露出される場合に有益であると、発明者らは判断した。このような実施形態では、特殊な先端の歯の高さH1と対応のチップリミッタの高さH2との間の先端高差ΔHが減少する。図3の例示的実施形態に示されているように、上記の特殊な先端を有する歯16(黒色の先端として図示)の高さH1とチップリミッタ32の高さH2との先端高差ΔHは、約3%から約6%の範囲内など、二つの連続歯の間のピッチPの約3%から約10%の範囲内にある。このΔHの減少は、後方の歯先26からチップリミッタ32が突出する第1水平距離ΔXと組み合わされて、図3に概略的に示されているように、硬質の物体への歯16の露出をさらに減少させる。
当業者は、一次歯16とチップリミッタ32の摩耗の速さの差のために、一次歯16とチップリミッタ32の先端高差ΔHが時間とともに影響を受けえることを理解するはずである。少なくとも、図3に示された実施形態では、歯先26は、チップリミッタ32の先端38とは異なる材料で製作され、ゆえにこの理由のみで摩耗の仕方が異なる。先端26の材料は、チップリミッタ先端38の鋼/バイメタルよりも耐摩耗性の高い材料である。しかし、歯16と比較して異なる、チップリミッタ32の切削特性とこれにより付加される切削力とは、チップリミッタ32の高さ/先端高差が低くなりうることの一要因であり、相対的な摩耗の速さにも影響する。例えば、チップリミッタ32は歯16の高さH1より低い高さH2を規定するため、名目的には歯16よりも切削量が少なく摩耗も遅い。こうして、同じ材料で製作された場合でも異なる摩耗率が発生しうる。
異なる摩耗の速さは、先端高差ΔHを時間とともに変化させ、こうして幾何属性が歯間部への許容送りを決定する。例えば、チップリミッタ先端38が歯先26よりも速く摩耗する場合には、工作物は、鋸刃の寿命の間、徐々に刃の奥へ送られ始め、切削される材料に埋設されたねじやくぎ、あるいは切削されるパイプなど硬質の物質との過剰な接触時に、歯先26を高い破損危険性にさらす。逆に、歯先26がチップリミッタ先端38よりも速く摩耗する場合には、チップリミッタ32は歯16への送りを減少させて切削効率を低下させ、そして刃の寿命の間の同じ時点で、チップリミッタ32は歯16の切削を妨害し始める。
こうして、いくつかの実施形態では、チップリミッタ32は、歯16と実質的に協調的に摩耗して、その間の先端高差ΔHを、上記の範囲など所望の範囲内に実質的に維持するように構成されている。これを達成する一つの方法は、チップリミッタ32の幾何属性の選択である。例えば、チップリミッタ32が歯16の高さH1よりも低い高さH1を規定している場合、切削量が歯16に比べて少ないため、他の点では同じ幾何属性を有するならば歯16よりもゆっくりと摩耗する。このとき、チップリミッタ32は歯16の歯逃げ角よりも深い(急峻な)歯逃げ角36を規定して、よりバランスの取れた摩耗にしてもよい。逆に、その他の方法でチップリミッタ32が速く摩耗するような状況では、歯逃げ角36が歯16の歯逃げ角よりも浅くされる。代替的に、または付加的に、最初の先端高差ΔHが(例えば、上記のような所望の送り幾何属性を与える第1水平距離ΔXと第2水平距離ΔWなど他の寸法の同時選択とともに)選択されて、実質的に一致したな摩耗の速さとすることもできる。関連技術の当業者には理解されるはずであるように、歯逃げ角36(深くなるほど摩耗が徐々に増加)とチップリミッタ32の高さH2(高さが低いほど摩耗が徐々に減少)との組み合わせは、実質的に歯16と一致した全体的な摩耗に合わせて調節されうる。当業者であれば、すくい角を限定的でなく含む、摩耗に影響することが周知の他の要因を利用して一次歯16とチップリミッタ32との間の摩耗のバランスを取ることも理解するはずである。例えば、チップリミッタ32の材料の硬度が、一次歯16の材料の硬度に対して調整されて、チップリミッタと歯との間に実質的に一致した摩耗を確立することが可能である。
一次歯16とチップリミッタ32との間の摩耗のバランスを取る別の手法は、歯形の幾何属性に基づいて一次歯16の先端26と実質的に同じ割合で摩耗する材料を、チップリミッタに、例えば先端38に利用することである。この時、いくつかの実施形態では、異なる材料が使用される。さらに他の実施形態では、同じか類似の材料がすべての切削要素に使用されうる。例えば、特殊な材料の先端を含む実施形態では、ダイヤモンド、サーメット、カーバイド、またはコーティングなど、類似の材料がそれぞれチップリミッタ32に使用されうる。
過剰送りを実質的に防止するためのチップリミッタ32の存在は、刃の耐久性を犠牲にすることのない切削効率の上昇と刃の寿命の延長のために、従来周知の刃よりも深い一次歯逃げ角20を一次歯16が有することを可能にする。例えば、上の図示実施形態では、歯16の一次歯逃げ面18は約24度と約37度の範囲内、またいくつかの実施形態では約30度までの一次歯逃げ角20を規定する。本発明のチップリミッタ特徴がなければ、これらの角を持つ歯は、くぎなどの硬質材料との衝突時に破損をより受けやすいだろう。
図4〜6には、他の実施形態が全体として参照番号110で表されている。鋸刃110は図1〜3に関して上述した鋸刃10といくつかの態様において類似しており、そのため同様の要素を表すのに、同様の参照番号の前に数字「1」が置かれている。鋸刃10と比較した鋸刃110の相違点は、鋸刃110が同じチップリミッタを有しておらず、後述するように、一次歯116の間に配置されるか、一次歯116の歯間部130の中にある、および/または歯間部から突出する二次歯132を有することである。
図4〜6の実施形態に示されているように、二次歯132は、図1〜3の実施形態でのチップリミッタ32のように後方の一次歯116の面140から突出するのではなく、刃本体112から延出している。チップリミッタ32と同じく、二次歯132の構成は、切削される材料が歯間部130へ過剰送りされることを制限し、いくつかの例では実質的に防止する。二次歯132は、チップリミッタ32と類似の手法で、切削時に一次歯116を補助するようにも構成されている。
このような実施形態では、鋸刃110は、連続する一次歯116の間に単一の二次歯132を含む。図4に示されているように、歯116,132は可変のピッチ歯形を規定する。一次ピッチPPは、連続一次歯116の先端126の間の水平距離として規定される。二次ピッチPXは、二次歯132の先端138と後方の一次歯116の先端126との間の水平距離として規定される。やはり図4に示されているように、二次歯132の各先端138は、ピッチPWだけ、(切削方向「a」において)前方の一次歯116の先端126の後方にある。したがって、ピッチPWおよびPXは一緒に、次の一次歯116との間に歯ピッチPPを規定する。
他の実施形態では、鋸刃110は連なる一次歯116の間に二つ以上の二次歯132,132′を含む。このようないくつかの実施形態では、図5に示されているように、可変のピッチ歯形が利用される。このような構成では、一次ピッチPPはやはり、連なる一次歯116の先端126の間の距離として規定される。三次ピッチPTは、歯間部130内において(切削方向「a」において)前方の二次歯132の先端138と後方の二次歯132′の先端138′との間の水平距離として規定される。二次ピッチPXは、後方の二次歯132′の先端132′と後方の一次歯116の先端126との間の水平距離として規定される。このような実施形態では、PWは、(切削方向「a」において)前方の二次歯132の先端138と前方の一次歯116の先端126との間の水平距離として規定される。こうして、このような実施形態では、PW,PT,PXは一緒に一次歯ピッチPPを規定する。
本書の教示に基づくと関連技術の当業者には認識されるはずであるように、多数(3以上)の二次歯が連なる一次歯の間に採用されて、切削される材料が歯間部130へ過剰送りされることを実質的に防止するように可変のピッチ歯形で構成されてもよい。やはり認識されるはずであるように、均一ピッチを含む異なるピッチを利用する他の実施形態も利用されうる。
図4〜6に示されているように、図1〜3の上記実施形態と同じく、一次歯116の高さH1と二次歯132(存在する場合には132′)の高さH2との間に、先端高差ΔHが見られる。一次および二次歯の高さは、当該の一次/二次歯の先端と、先端より下に位置する刃本体112の被選択基準平面、ここでは背113との間の距離として測定される。
図1〜3の実施形態と同じく、PXおよびPW(存在する場合にはPT)は、先端高差ΔHとともに、くぎ、ねじ、またはパイプなどの物体の限定部分のみが歯間部130へ落ち込むとともに、続いて二次歯132(存在する場合には132′)と後方の一次歯116との間で切削エッジ114より下に突出できる物体の部分を制限するような高さを持つ二次歯132(存在する場合には132′)を歯間部130内の位置に設けるように、一次ピッチPPと歯逃げ面118と歯逃げ角120とに従って選択される。そのため、PXとPW(存在する場合にはPT)との組み合わせは、先端高差ΔHとともに、二次歯132(存在する場合には132′)の前方と後方のいずれかでくぎ、ねじ、またはパイプなどの硬質の物質が歯間部130へ過剰送りされて一次歯116を刃から切り離す、および/またはこれを破損または粉砕することを軽減または防止するのを助ける。
図4に示されたものなど、単一の二次歯132がそれぞれの歯溝130内で刃本体112から延出するある種の例示的実施形態では、一次ピッチPPの約20%から約44%の範囲内の二次ピッチPXは、一次ピッチPPの約6%から約20%の範囲内など約6%から約30%の範囲内の先端高差ΔHとの組み合わせで、くぎ、ねじ、またはパイプなどの硬質の物質が歯間部130へ過剰送りされて一次歯116と衝突することを軽減するか実質的に防止することを、発明者らは発見した。
二つの二次歯132,132′が当該の歯間部130内で刃本体112から延出する図5に示されているものなど、2以上の二次歯132が当該の歯間部130内で刃本体112から延出する他の例示的実施形態では、ピッチPXおよびPWは、図4の実施形態(各歯間部130が一つの二次歯132のみを含む)のものと異なっている。具体的には、三次ピッチPTを含むことにより、ピッチPXおよびPWは、図4の実施形態のものよりも図5の実施形態において相対的に小さい。このような例示的実施形態では、各々が一次ピッチPPの約15%から約35%の範囲内である二次および三次ピッチPX,PTは、一次ピッチPPの約6%から約30%の範囲内の先端高差ΔHとの組み合わせで、硬質の物体が歯間部130へ過剰送りされて一次歯116を粉砕することを軽減するか実質的に防止するのを助けることを、発明者らは発見した。チップリミッタを含有する実施形態と同じく、当業者には理解されるように、ピッチPP、高さH1を含めた一次歯116と二次歯132(存在する場合に132′)との構成、そして刃の他の設計パラメータに応じて、他の先端高差とピッチPX,PW,PT(存在する場合)も過剰送りを減少させるのに利用されうる。このようないくつかの実施形態では、例えば図1〜3に示されているようなチップリミッタを含有する実施形態と同じく、二次歯132(存在する場合に132′)は、一次歯116と一致して摩耗して、その間の先端高差ΔHを実質的に維持するようにも設計されうる。
本件発明者らにより実施された試験は、上記の実施形態の特徴により、ピッチの少なくとも約40%の直径Dを有する金属締結具またはパイプの直径Dの約30%以下が歯116との接触時に切削エッジ114より下に位置することを示している。例えば図5に示されているように、金属締結具またはパイプNの直径Dの30%未満が、歯116の先端126との接触時に、切削エッジ114より下方に位置する。したがって、このようなくぎは、切削される際に歯116から「逃げる」、つまり歯116の上を滑り、歯を刃から切り離す、および/またはこれを破損/粉砕する危険性を低下させる。
特殊な材料が先端126に使用される図1〜3の実施形態に関して上に説明したように、ピッチおよび先端高差は、(黒色先端として描かれた)より硬質および/またはより脆い一次歯116の先端の材料が、切削される材料に埋設された金属締結具または切削されるパイプなど硬質の物質にさらに露出されないように選択されうる。図6に示されているように、例えば、一次歯116の高さH1と二次歯132(存在する場合に132′)の高さH2との間の先端高差ΔHは、図4および5の実施形態と比較して減少する。図示の実施形態では、先端高差ΔHは、約3%から約6%の範囲内など、一次ピッチPPの約3%から約10%の範囲内である。
本発明の刃の寸法または特性に言及する時に本書で使用される「約」、「およそ」などの語は、記載される寸法/特性が厳密な境界またはパラメータではなく、機能的に類似したその変形を除外しないことを表すということが理解されるべきである。最低でも、数値パラメータを含むこのような言及は、当該技術で受容されている数学上または産業上の原理(丸め、測定または他の系統誤差、製造公差等)を使用しても最小有効数字を変化させないような変形を含むであろう。
本書の教示に基づくと関連技術の当業者には認識されうるように、請求項に記載された範囲から逸脱することなく、本発明の上記および他の実施形態に数多くの変更および変形が加えられうる。例えば、鋸刃は、例えばホール鋸刃、丸鋸刃、帯鋸刃、または金鋸刃など、現時点で周知であるか今後周知となる別のタイプの鋸刃の形を同じく取りうる。別の例では、鋸刃の歯設計は、標準的な歯、つまり記載された一次および二次歯とともに、記載されたようにチップリミッタを有する歯も内含しうる。さらに、関連技術の当業者には周知であるように、チップリミッタ/二次歯は過剰送りの防止に加えて切削を補助するので、記載された鋸刃の歯/一次歯とチップリミッタ/二次歯には、交互またはレイカーセットパターンなどのセットパターンが採用されうる。例えば、歯/一次歯とチップリミッタ/二次歯とが同じ方向と同じセット規模で設定されうる。代替的に、チップリミッタ/二次歯が、歯/一次歯より高いか低いセット規模に設定されてもよい。別の例として、歯/一次歯がセットでなく、チップリミッタ/二次歯がセットであってもよい。また別の例として、二次歯/チップリミッタが、歯/一次歯と同じか実質的に同じ平面上に位置し、例えばセットを有していなくてもよい。したがって、この実施形態についての詳細な説明は、限定的な意味とは対照的な例示的なものとして解釈されるべきである。
Claims (31)
- 鋸刃であって、
背と、前記鋸刃の前記背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の切削歯と、連なる切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体であって、前記切削歯の各歯が、切削される材料の中を前記切削方向に動かされる時に前記材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、前記切削方向と反対の方向に前記先端から延在する少なくとも一つの歯逃げ面と、前記先端に関して前記少なくとも一つの歯逃げ面と反対の側に前記先端から前記歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、前記複数の切削歯の先端が前記切削エッジを規定し、前記切削方向において連なる切削歯の先端の間の前記切削エッジに沿った距離が前記切削エッジのピッチを規定する、刃本体と、
後方の歯の前記先端からの前記切削エッジに沿って第1距離だけ前記後方の歯から前記切削方向に各々が突出する複数のチップリミッタであって、先端と、先端の高さと、前記チップリミッタの先端から前記後方の歯の前記すくい面の方へ延出するチップリミッタ逃げ面と、前記チップリミッタの先端に関して前記チップリミッタ逃げ面と反対側に配置されて前記チップリミッタの先端から前記歯間部の方へ延出するチップリミッタすくい面とを各々が規定するチップリミッタと、
を包含し、
前記切削歯の先端の高さが前記チップリミッタの高さより大きく、
前記第1距離が、(i)前記ピッチの約22%から約44%の範囲内と、(ii)前記切削方向において前記チップリミッタの先端と前記前方の切削歯の先端との間に規定される前記切削エッジに沿った第2距離の約30%から約40%の範囲内の少なくとも一方であり、
各チップリミッタが、(i)物体と前記後方の歯との接触時に、前記物体の約50%超が前記切削エッジを越えて前記歯間部の方へ突出することを実質的に防止するとともに、(ii)前記チップリミッタの先端と接触する前記材料を少なくとも部分的に切削するように構成される、
鋸刃。 - 前記第1距離が前記ピッチの約24%から約40%の範囲内である、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記第1距離が前記ピッチの約22%から約44%の範囲内であり、前記切削歯の先端の高さと前記チップリミッタの高さとの差である高差が前記ピッチの約8%から約20%の範囲内である、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記ピッチの約9%から約18%の範囲内である、請求項3に記載の鋸刃。
- 前記第1距離が前記第2距離の約30%から約40%の範囲内であり、前記第2距離が前記ピッチの約71%から約77%の範囲内であり、前記切削歯の先端の高さと前記チップリミッタの高さとの差である高差が前記ピッチの約5%から約18%の範囲内である、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記切削歯の先端部がコーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記切削歯の先端の高さと前記チップリミッタの高さとの差である高差が前記ピッチの約3%から約10%の範囲内である、請求項6に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記ピッチの約3%から約6%の範囲内である、請求項7に記載の鋸刃。
- 前記チップリミッタが、前記ピッチの少なくとも40%の直径を有する物体の約30%超が前記後方の歯と接触することを実質的に防止するように構成される、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記少なくとも一つの歯逃げ面が、約24度から約37度の範囲内の一次歯逃げ角を規定する一次歯逃げ面を含む、請求項1に記載の鋸刃。
- 前記一次歯逃げ面が、前記ピッチの約17%から約44%の範囲内である前記切削エッジに沿った歯逃げ面距離に及ぶ、請求項10に記載の鋸刃。
- 前記歯逃げ面距離が前記ピッチの約25%から約40%の範囲内である、請求項11に記載の鋸刃。
- 前記チップリミッタ逃げ面が、約20度から約37度の範囲内のチップリミッタ逃げ角を規定する、請求項1に記載の鋸刃。
- 鋸刃であって、
背と、前記鋸刃の前記背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、連なる一次切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体であって、前記一次切削歯の各歯が、切削される材料の中を前記切削方向に動かされる時には少なくとも前記材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、前記切削方向と反対の方向に前記先端から延在する少なくとも一つの歯逃げ面と、前記先端に関して前記少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に前記先端から前記歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、前記複数の一次切削歯の先端が前記切削エッジを規定し、前記切削方向において連なる一次切削歯の先端の間の前記切削エッジに沿った距離が前記切削エッジの一次ピッチを規定する、刃本体、
を包含し、
各歯間部が、当該歯間部から前記切削エッジの方へ突出するとともに先端と先端の高さとを規定する二次切削歯を有し、
前記一次切削歯の先端の高さが、前記二次切削歯の先端の高さより大きく、
前記二次切削歯の先端が、後方の一次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿って第1距離に配置され、前記第1距離が、前記一次ピッチの約20%から約44%の範囲内の二次ピッチを規定し、
前記二次切削歯が、(i)物体と前記後方の一次切削歯との接触時に、前記物体の約50%超が前記切削エッジから前記歯間部の方へ突出することを実質的に防止するとともに、(ii)前記二次切削歯の先端と接触する前記材料を少なくとも部分的に切削するように構成される、
鋸刃。 - 前記一次切削歯の先端の高さと前記二次切削歯の先端の高さとの差である高差が前記一次ピッチの約6%から約30%の範囲内である、請求項14に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記一次ピッチの約6%から約20%の範囲内である、請求項15に記載の鋸刃。
- 前記一次切削歯の先端部が、コーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する、請求項14に記載の鋸刃。
- 前記一次切削歯の先端の高さと前記二次切削歯の先端の高さとの差である高差が前記一次ピッチの約3%から約10%の範囲内である、請求項17に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記一次ピッチの約3%から約6%の範囲内である、請求項18に記載の鋸刃。
- 前記二次切削歯が、前記一次切削歯の前記ピッチの少なくとも約40%の直径を有する物体の約30%超が前記後方の一次切削歯と接触することを実質的に防止するように構成される、請求項14に記載の鋸刃。
- 鋸刃であって、
背と、前記鋸刃の前記背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、連なる一次切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体であって、前記一次切削歯の各歯が、切削される材料の中を前記切削方向に動かされる時には少なくとも前記材料を切削するように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、前記切削方向と反対の方向に前記先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、前記先端に関して前記少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に前記先端から前記歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、前記複数の一次切削歯の先端が前記切削エッジを規定し、前記切削方向において連なる一次切削歯の先端の間の前記切削エッジに沿った距離が前記切削エッジの一次ピッチを規定する、刃本体、
を包含し、
各歯間部が、当該歯間部から前記切削エッジの方へ突出する少なくとも二つの二次切削歯を有し、二次切削歯は、高さを規定する先端を有する前方二次切削歯と、高さを規定する先端を有する後方二次切削歯とを含み、
前記一次切削歯の先端の高さが、前記前方二次切削歯の先端および前記後方二次切削歯の先端の高さより大きく、
前記後方二次切削歯の先端が、後方の一次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿って第1距離に配置されて、前記第1距離が二次ピッチを規定し、
前記前方二次切削歯の先端が、前記後方二次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿って第2距離に配置されて、前記第2距離が三次ピッチを規定し、
前記二次ピッチおよび前記三次ピッチの各々が、前記一次ピッチの約15%から約35%の範囲内であり、
前記少なくとも二つの二次切削歯が、(i)前記材料内の物体と前記後方の一次切削歯との接触時に、前記物体の約50%超が前記切削エッジを越えて前記歯間部の方へ突出することを実質的に防止するとともに、(ii)前記チップリミッタの先端と接触する前記材料を少なくとも部分的に切削するように構成される、
鋸刃。 - 前記一次切削歯の先端の高さと前記二次切削歯の先端の高さとの差である高差が、前記一次ピッチの約6%から約30%までの範囲内である、請求項21に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記一次ピッチの約6%から約20%までの範囲内である、請求項22に記載の鋸刃。
- 前記一次切削歯の先端部が、コーティング、カーバイド、サーメット、またはダイヤモンド材料の少なくとも一つを包含する、請求項21に記載の鋸刃。
- 前記一次切削歯の先端の高さと前記二次切削歯の先端の高さとの差である高差が前記一次ピッチの約3%から約10%までの範囲内である、請求項24に記載の鋸刃。
- 前記高差が前記一次ピッチの約3%から約6%までの範囲内である、請求項25に記載の鋸刃。
- 前記少なくとも二つの二次切削歯が、前記一次切削歯の前記ピッチの少なくとも約40%の直径を有する物体の約30%超が前記後方の一次切削歯と接触することを実質的に防止するように構成される、請求項21に記載の鋸刃。
- 鋸刃であって、
背と、前記鋸刃の前記背の反対側に配置された切削エッジと切削方向とを規定する複数の一次切削歯と、連なる一次切削歯の間に各々存在する複数の歯間部と、を有する刃本体であって、前記一次切削歯の各歯が、切削される材料の中を前記切削方向に動かされる時に少なくとも、前記材料を切削るように構成されるとともに、先端と、先端の高さと、前記切削方向と反対の方向に前記先端から延出する少なくとも一つの歯逃げ面と、前記先端に関して前記少なくとも一つの歯逃げ面と反対側に前記先端から前記歯間部の方へ延出するすくい面とを規定し、前記複数の一次切削歯の先端が前記切削エッジを規定し、前記切削方向において連なる一次切削歯の先端の間の前記切削エッジに沿った距離が前記切削エッジの一次ピッチを規定する、刃本体と、
前記材料の中の物体の約50%超が、後方の一次切削歯との接触時に前記切削エッジを越えて前記歯間部の方へ突出することを実質的に防止するための複数の第1手段であって、接触する前記材料を少なくとも部分的に切削するための第2手段を含む第1手段と、
を包含する鋸刃。 - 前記第1手段が、前記後方の一次切削歯の先端から前記切削エッジに沿って第1距離だけ前記切削方向に前記後方の一次切削歯から突出するチップリミッタを包含し、前記第2手段が高さを規定するチップリミッタの先端を包含し、前記チップリミッタがさらに、前記チップリミッタの先端から前記後方の一次切削歯の前記すくい面の方へ延出するチップリミッタ逃げ面と、前記チップリミッタの先端に関して前記チップリミッタ逃げ面と反対側に配置されて前記チップリミッタの先端から前記歯間部の方へ延出するチップリミッタすくい面とを規定し、
前記一次切削歯の先端の高さが前記チップリミッタの高さより大きく、
前記第1距離が、(i)前記ピッチの約22%から約44%までの範囲内と、(ii)前記切削方向において前記チップリミッタの先端と前記前方の切削歯の先端との間に規定される前記切削エッジに沿った第2距離の約30%から約40%までの範囲内の少なくとも一方である、
請求項28に記載の鋸刃。 - 前記第1手段が二次切削歯を包含し、各歯間部が、当該歯間部から前記切削エッジの方へ突出する二次切削歯を有し、前記第2手段が、高さを規定する二次切削歯先を包含し、
前記一次切削歯の先端の高さが前記二次切削歯の先端の高さより大きく、
前記二次切削歯の先端が、後方の前記一次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿った第1距離に配置されて、前記第1距離が前記一次ピッチの約20%から約44%までの範囲内の二次ピッチを規定する、
請求項28に記載の鋸刃。 - 前記第1手段が二次切削歯を包含し、前記第2手段が、高さを規定する二次切削歯の先端を包含し、各歯間部が、当該歯間部から前記切削エッジの方へ突出する前方二次切削歯と後方二次切削歯とを含む少なくとも二つの前記二次切削歯を有し、
前記一次切削歯の先端の高さが前記二次切削歯の先端の高さより大きく、
前記後方二次歯の先端が、後方の一次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿った第1距離に配置されて、前記第1距離が二次ピッチを規定し、
前記前方二次切削歯の先端が、前記後方二次切削歯の先端から前記切削方向に前記切削エッジに沿った第2距離に配置されて、前記第2距離が三次ピッチを規定し、
前記二次ピッチおよび前記三次ピッチの各々が、前記一次ピッチの約15%から約35%までの範囲内である、
請求項28に記載の鋸刃。
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