JP2015066609A - Saw blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振幅(回動角)の小さな往復円運動をする駆動源に取設固定することで切削するタイプの鋸刃の、新規な構造に関するものである。
なお以下本明細書中で「往復円弧振動」という語句を使用するが、この「振幅(回動角)の小さな往復円運動」のことを指すものとする。
The present invention relates to a novel structure of a saw blade that cuts by being fixed to a drive source that performs reciprocating circular motion with a small amplitude (rotation angle).
In the following description, the term “reciprocating arc vibration” will be used, and this “reciprocating circular motion with a small amplitude (rotation angle)” will be used.
鋸刃は、レシプロ運動をするタイプ(手挽き鋸がその典型)、円運動するタイプ(丸鋸がその典型)のいずれかであることが多い。共に切削能力は大きいが安全性に問題があるし、切粉が舞う、音が大きい、等々もあって、理想的な道具とはなっていない。 The saw blade is often of either a reciprocating type (typically a hand saw) or a circular type (circular saw is typical). Both have high cutting ability but safety issues, chips are flying, loud noises, etc. are not ideal tools.
そうした中、特殊な切削用電動工具として次のようなものが存在している。
即ち図4に示すように、工具本体に設けられた駆動軸Aに専用鋸刃Bを、締め付けネジにて取設固定したものである。(図4の例の工具は、鋸刃の代わりに例えば研磨用部材を取り付けることで、電動ヤスリやポリッシャーとしても使用できる工具である)
Under such circumstances, there are the following special power tools for cutting.
That is, as shown in FIG. 4, a dedicated saw blade B is installed and fixed with a tightening screw on a drive shaft A provided on the tool body. (The tool in the example of FIG. 4 is a tool that can also be used as an electric file or a polisher, for example, by attaching a polishing member instead of a saw blade.)
この駆動軸Aは一方向に回転するというものではなく、振動角度が非常に小さな(多くは3.0度程度の)往復円弧運動(円弧振動)をするという振動形態を持つ。工具を稼働させると、専用鋸刃B全体が小さな中心角で往復することになる。各切り歯は、厳密には円運動であるが、角度が非常に小さいので、擬似的には直線往復運動の様相を呈する。また現実には振幅が極めて小さいため、振動状態の工具を持っても振動型電気カミソリ程度の振動を感じるだけであって、刃が左右に往復しているという印象を与えることはない。
この工具を用いた切削作業は、木材に鋸刃を真っ直ぐに押しつけてゆくだけであり、それによって板にスリット孔が形成されることになる。先行技術文献において示した特表2000−512561公報に見られる鋸刃も、基本的にこの専用鋸刃Bの如き構造となっている。
The drive shaft A does not rotate in one direction, but has a vibration form in which a reciprocating arc motion (arc vibration) having a very small vibration angle (many of about 3.0 degrees) is performed. When the tool is operated, the entire dedicated saw blade B reciprocates with a small central angle. Strictly speaking, each incisor has a circular motion, but since the angle is very small, it has a pseudo linear reciprocating motion. Moreover, since the amplitude is extremely small in reality, even if a tool is in a vibrating state, it only feels a vibration of the order of a vibrating electric razor, and does not give the impression that the blade is reciprocating left and right.
The cutting operation using this tool simply pushes the saw blade straight against the wood, thereby forming a slit hole in the plate. The saw blade shown in the Japanese translations of PCT publication No. 2000-512561 shown in the prior art document also basically has a structure like this dedicated saw blade B.
ところで、従来の手持ち式の丸刃鋸を用いても、スリット孔形成は可能である。但し一方向に回転し続けることによって切削しようとするものであるので基本的には、加工しようとする木材上を転がってゆこうとする。そこで、この転がろうとする力に耐えながら、まずは幅の狭い貫通孔を作り、その幅を拡げて所定寸法とするという作業形態になる。単に木材の厚み方向に真っ直ぐに押しつけてゆくだけで良い本工具とは異なり、当然ながら作業要領の習得が必要である。また丸鋸の場合切り粉が切削中のスリット孔から相当の初速度で噴出し飛散するので、作業環境の悪化という問題も指摘されている。即ち、危険性が高いというだけに留まらない種々の問題を有していると言える。
By the way, the slit hole can be formed even if a conventional hand-held round blade saw is used. However, since it is intended to cut by continuing to rotate in one direction, it basically tries to roll on the wood to be processed. Therefore, while enduring the force of rolling, first, a narrow through hole is formed, and the width is increased to a predetermined dimension. Unlike this tool, which simply needs to be pressed straight in the thickness direction of the wood, it is a matter of course to learn the work procedures. In the case of a circular saw, the problem is that the working environment is deteriorated because the chips are sprayed and scattered from the slit hole being cut at a considerable initial speed. That is, it can be said that it has various problems that are not limited to high risk.
「円弧振動」を活用して切削を図るという手法はこのような利点を有しているが、専用鋸刃Bを実際に使用して切削作業を行なうと、作業開始当初、或いは薄い木材の場合は支障なく切削できるものの、厚みのある木材にスリット孔をあけるという場合不都合が生じることがある。即ち、鋸刃の左右端部がスリット内で木材左右側面に衝突し続けることで加熱され、遂には発煙し、また端部の切り歯が熱で変形してしまう危険性があり、実際にそうした事例も確認している。 The method of cutting by utilizing “arc vibration” has such advantages, but when the cutting operation is actually performed using the dedicated saw blade B, at the beginning of the operation or in the case of thin wood Can be cut without hindrance, but there may be inconveniences when making slit holes in thick wood. In other words, the left and right ends of the saw blade continue to collide with the left and right sides of the wood in the slit, and they are heated, eventually smoking, and there is a risk that the end incisors will be deformed by heat. The case is also confirmed.
その理由は後述するが、切削作業が進むと、スリット孔の左右壁に鋸刃が衝突するためだと思われる。ところが発熱や変形の発生が認識され問題視されていたにもかかわらず、こうした支障が発生しない或いは少しでも改善された鋸刃構造が、現実には市販も提案もされていないというのが実情である。 The reason for this will be described later, but it seems that the saw blade collides with the left and right walls of the slit hole as the cutting operation proceeds. However, despite the fact that the generation of heat and deformation has been recognized and regarded as a problem, the actual situation is that a saw blade structure that does not cause such problems or has been improved at all is not commercially available or proposed. is there.
また専用鋸刃Bを用いてスリット孔を形成した場合、孔の幅は一定のものとなる。その後仮にスリット孔の幅を拡げようとした場合、専用鋸刃Bをそのまま用いての作業は不可能であり、一旦取り外して90度回して取設し直すか、別の鋸刃(孔拡げ専用鋸刃)に交換してやる必要があった。
When the slit hole is formed using the dedicated saw blade B, the width of the hole is constant. If the width of the slit hole is to be increased after that, it is impossible to use the dedicated saw blade B as it is, and it can be removed once and rotated 90 degrees or installed again, or another saw blade (only for expanding the hole). It was necessary to replace it with a saw blade.
そこで本発明者は、こうした点に鑑み鋭意研究の結果遂に本発明を成したものでありその特徴とするところは、往復円弧振動運動する駆動軸を有する電動鋸工具用の鋸刃であって、該電動鋸工具の該駆動軸に連結固定するための連結部を中心に有し、外観が楕円である鋸板の外周に切り歯が設けられた点にある。 In view of these points, the inventor of the present invention finally made the present invention as a result of earnest research, and the feature thereof is a saw blade for an electric saw tool having a drive shaft that reciprocates in a circular arc, The electric saw tool has a connecting portion for connecting and fixing to the drive shaft in the center, and is provided with cutting teeth on the outer periphery of a saw plate having an elliptical appearance.
即ち本発明は、楕円周上に配設された切り歯を往復円弧振動運動させ、これによって所定幅のスリット孔を作るようにすることで、従来の同タイプの工具用鋸刃に見られた問題点の解消を図ろうとするものである。 That is, the present invention has been found in a conventional saw blade for a tool of the same type by reciprocating circularly oscillating the cutting teeth arranged on the circumference of the ellipse, thereby creating a slit hole having a predetermined width. It is intended to solve the problem.
楕円周上に切り歯が配設されている、という構造は、切り歯が放射状に配置されているということを意味する。従って、周囲には切り歯以外の部分が存在しないという構造となり、どの方向に押し込んでいっても必ず木材には切り歯が接触するため、熱・変形といった現象はほぼなくなる。それにより、鋸刃に求められる耐衝突強度は小さくなり、その結果薄刃としやすいという副次的な効果ももたらすこととなる。
また楕円形の鋸刃の場合、楕円の長径、短径の両端部分では、4箇所ともそれぞれの径を直径とする円形刃と同様の切削性能を示す。これ以外の部分であっても必ず切り歯が存在するので、相応の切削性能を示すものである。
The structure in which the incisors are arranged on the circumference of the ellipse means that the incisors are arranged radially. Accordingly, there is no structure other than the cutting teeth in the surroundings, and the cutting teeth always come into contact with the wood regardless of which direction is pushed in, so that the phenomenon of heat and deformation is almost eliminated. As a result, the anti-collision strength required for the saw blade is reduced, and as a result, a secondary effect that it is easy to obtain a thin blade is brought about.
In the case of an elliptical saw blade, both ends of the major axis and minor axis of the ellipse exhibit cutting performance similar to that of a circular blade having a diameter of each of the four locations. Even in other parts, the cutting teeth always exist, so that the corresponding cutting performance is exhibited.
なお本発明は鋸刃の構造に関するものであって、これを駆動させる工具本体の構造の詳細に関しては限定するものではない。但し、工具本体が本発明鋸刃に伝達する駆動形態は「円弧振動」に限られる。従って、手挽き鋸のような直線往復運動、或いは丸鋸のような一方向への回転運動、をする駆動形態の電動工具への適用は不適切である。 The present invention relates to the structure of the saw blade, and the details of the structure of the tool body for driving the saw blade are not limited. However, the drive form transmitted from the tool body to the saw blade of the present invention is limited to “circular vibration”. Therefore, it is inappropriate to apply to a power tool of a drive form that performs a linear reciprocating motion such as a hand saw or a rotational motion in one direction such as a circular saw.
本発明に係る鋸刃は、この工具本体に取り付けられるものであり、工具本体の駆動軸に連結固定するための連結部を中心に有している。上述したようにこの種の工具本体は、他用途の部材と適宜交換して使用することが多いので、着脱容易なものであることが好ましい。また、鋸刃の一方面(工具本体取り付け側とは反対となる面)が突出するような形で連結部が構成されていると、切削箇所が限定されるのでできるだけ平坦であることが望ましいと言える。但し連結部についての、着脱容易な構造、片方が平坦である構造、はいずれも本発明にとって必須の要件ではない。 The saw blade according to the present invention is attached to the tool body, and has a connecting portion for connecting and fixing to the drive shaft of the tool body. As described above, this type of tool body is often used by appropriately exchanging it with a member for other purposes, so that it is preferable that the tool body is easily detachable. In addition, if the connecting portion is configured in such a way that one surface of the saw blade (the surface opposite to the tool body mounting side) protrudes, it is desirable that the cutting portion is limited so that it is as flat as possible. I can say that. However, the structure of the connecting portion that can be easily attached and detached and the structure in which one side is flat are not essential requirements for the present invention.
本発明に係る鋸刃の概形は楕円形であり、駆動軸は、その楕円形の中心にある。楕円形状の刃は、真円である従来の丸鋸刃にあっては存在し得ない形状である。
例えば円形の場合だと、工具本体を駆動させたとき、円周上に配列した各切り歯の軌跡は一本の円弧となり、木材切削に関与する全切り歯の円弧は1つの円周上に位置することになるが、楕円形状である本発明鋸刃の場合には、木材に長径を対向させた時と、短径を対向させた時とで木材を切削する際の切り込み形状が異なる。従って本発明にあっては、1枚で2種類の切り込み形状の替え刃を揃えたことと同様の効果がある。
The general shape of the saw blade according to the present invention is elliptical, and the drive shaft is at the center of the elliptical shape. An elliptical blade is a shape that cannot exist in a conventional circular saw blade that is a perfect circle.
For example, in the case of a circle, when the tool body is driven, the trajectory of each incisor arranged on the circumference becomes one arc, and the arcs of all incisors involved in wood cutting are on one circumference. However, in the case of the saw blade of the present invention having an elliptical shape, the cutting shape when cutting wood differs depending on whether the major axis is opposed to the lumber or the minor axis is opposed. Accordingly, the present invention has the same effect as arranging two types of cutting blades with a single cut shape.
なお、工具本体に取り付けられた本発明に係る鋸刃は、楕円の全周にわたって切り歯が設けられているが、切削作業に携わるのはその一部である。従って、少なくとも後方の切り歯部分は作業時使用することがないため、長時間使用によって切れ味が落ちてきたら、180度回して取設することで対応できることになる。その意味で本発明鋸刃は、替え刃を1つ付帯しているものであると言うこともできる。
In addition, the saw blade according to the present invention attached to the tool body is provided with cutting teeth over the entire circumference of the ellipse, but a part of it is involved in the cutting work. Accordingly, since at least the rear incisor portion is not used at the time of work, if the sharpness is reduced due to long-term use, it can be handled by turning it 180 degrees. In that sense, it can be said that the saw blade of the present invention has one replacement blade.
本発明に係る鋸刃は、往復円弧振動運動する駆動軸を有する電動鋸工具用の鋸刃であって、該電動鋸工具の該駆動軸に連結固定するための連結部を中心に有し、外観が楕円である鋸板の外周に切り歯が設けられたことを特徴とするものであり、小さな回転角度で円弧振動する駆動軸を有する工具に取り付けた場合、従来であれば発熱したり変形するため厚い木材には向かなかった切削作業が可能となり、また、発熱・変形が殆どないので薄刃構造とすることが容易となり、更に、切削中、又は切削後に切削孔を拡げる場合、従来のように一旦鋸刃を取り外して取り付け方向を変えたり他の専用鋸刃と交換してやる必要がなく、そのまま孔を拡げる方向に押してやるだけでよい、等々の効果を有する極めて高度な発明である。
The saw blade according to the present invention is a saw blade for an electric saw tool having a drive shaft that reciprocally moves in a circular arc, and has a connecting portion for connecting and fixing to the drive shaft of the electric saw tool, It is characterized by the fact that incised teeth are provided on the outer periphery of the saw plate that has an elliptical appearance, and when it is attached to a tool having a drive shaft that vibrates in an arc at a small rotation angle, it generates heat or deforms in the past. Therefore, cutting work that was not suitable for thick wood is possible, and since there is almost no heat generation or deformation, it is easy to make a thin blade structure. Further, when expanding the cutting hole during or after cutting, Thus, there is no need to remove the saw blade once to change the mounting direction or replace it with another dedicated saw blade, and it is only necessary to push it in the direction of expanding the hole as it is, and it is an extremely advanced invention having various effects.
図1及び図2は、本発明に係る鋸刃1(以下「本発明鋸刃1」という)の一例を示すものであり、図1は平面図、図2は斜視図である。図より明らかなように、本例の本発明鋸刃1は、概形が楕円である。
本発明鋸刃1は、円弧振動するという性質の駆動軸を有する工具(例えば図4で示した工具)に取り付けられる鋸刃であり、本例の場合円弧振動の中心角は1.6度である。
FIGS. 1 and 2 show an example of a
The
この鋸刃の楕円周の全周にわたって切り歯11が設けられている。各切り歯11は、円弧振動の中心と各歯の頂点を結ぶ線分の左右に対称に形成されており、円弧振動の際に往復で切削能力に差が生じるということがなくなる。なお切り歯11の個数は、本例の場合約250個であり、従来の手持ち式の丸鋸刃の切り歯数に比して2倍以上の個数となっている。
なお、本発明において各切り歯は円弧振動するわけであるが、隣接する切り歯との離反距離(正確には離反角度)は、円弧振動角度による規制を受ける。換言すると、ある切り歯は、与えられた角度だけを往復し、その隣の切り歯もその角度だけを往復するので、切り歯同士が当該角度以上離反してしまうと、切削できない部分が存在することになる。つまり、角度1.6度で円弧振動する場合には切り歯の総数は225(360÷1.6)個以上、2度で円弧振動する場合には180(360÷2)個以上備わっているのが望ましいことになる。
以上からこの円弧振動角度は、ある数値以上になると作業者を傷つける可能性が増し安全上問題となるし、ある数値以下になると切り歯総数が多くなりすぎて切削能力が落ちてしまうという問題が生じる。そこで、この角度は1〜3度の範囲に収まっていることが望ましい。
Cutting
In the present invention, each cutting tooth vibrates in an arc, but the separation distance (exactly the separation angle) between adjacent cutting teeth is restricted by the arc vibration angle. In other words, a certain incisor reciprocates only at a given angle, and an adjacent incisor reciprocates only at that angle, so if the incisors are separated from each other by more than the angle, there is a portion that cannot be cut. It will be. In other words, the total number of incisors is 225 (360 ÷ 1.6) or more when circularly vibrating at an angle of 1.6 degrees, and 180 (360 ÷ 2) or more when circularly vibrating at 2 degrees. Would be desirable.
From the above, if this arc vibration angle exceeds a certain value, the possibility of damaging the worker increases, which is a safety problem, and if it is less than a certain value, the total number of incisors becomes too large and the cutting ability decreases. Arise. Therefore, it is desirable that this angle is within a range of 1 to 3 degrees.
また、本発明鋸刃1の中央にあるのは、工具本体との接続部2である。本例の接続部2は、工具に対してその取り付け角度を45度ピッチでずらして固定できる構造のものとなっている。また、本発明鋸刃1の裏面(切削作業時木材と対向する面)に突出部分がないように、工具取り付け側に凸湾部を設け、ここに取り付け開口21を形成させている。工具本体との連結は、工具本体の駆動軸Aをこの取り付け開口21に差し込み、突出する部分を連結ネジ部材(図示せず)で螺着するという方法で行なう。即ち、このネジ部材は鋸刃裏面側から取り付けることになるが、図示した例では該ネジ部材がこの凸湾部の内部空間に収まり、裏面に突出部分のない構造となっている。これにより、作業性が向上し、用途が広がることになる。
Further, in the center of the
図3(a)(b)は、この種の工具に用いられている従来鋸刃Bと本発明鋸刃1とを比較するためのいずれも概略平面図である。
また本図では、比較的厚みのある被加工木材Wに対し、工具本体を矢印の方向に押し込み、ある程度切削が進んだ状態が示されている。
比較のために、3箇所の切り歯、図(a)ではp・q・r、図(b)ではP・Q・Rと名付け、これらの様子に着目してみる。切り歯p・r・P・Rは切削に寄与する部分の外側に位置するものであり、切り歯q・Qはそのほぼ中央に位置している。
FIGS. 3A and 3B are schematic plan views for comparing the conventional saw blade B used in this type of tool and the present saw
In addition, this figure shows a state in which cutting has progressed to some extent by pushing the tool body in the direction of the arrow against the relatively thick workpiece W.
For comparison, three incisors are named p · q · r in Fig. (A) and P · Q · R in Fig. (B). The incisors p, r, P, and R are located outside the portion that contributes to cutting, and the incisors q and Q are located approximately at the center thereof.
鋸刃が円弧振動するとき、当然全切り歯も円弧振動するわけであるが、従来鋸刃B、即ち同図(a)の場合、円弧振動の中心Oから放射方向に切り歯があるのは切り歯qのみである。切り歯qから外側にゆくに従って中心Oからの放射方向とずれてゆき、切り歯p・r部分では、もはや放射方向とは言い難いほどのズレが生じている。また、切り歯p・rの外側には切り歯が存在しておらず、鋸刃が振動しても壁Cに衝突するだけである。
また、同図(a)の場合には、切削作業の途中で工具を押し込む方向を初期方向(矢印の方向)から変えるということがほぼ不可能である。正確に矢印方向に押し続けないと、衝突の頻度と衝突力が増し、既述した加熱による発煙・鋸刃の変形を来す危険性がますます高まる。
Of course, when the saw blade vibrates in the arc, all the incisors also vibrate in the arc, but in the case of the conventional saw blade B, that is, in the same figure (a), there are incisors in the radial direction from the center O of the arc vibration. Only the incisor q. As it goes outward from the incisors q, it shifts from the radial direction from the center O, and in the incisors p and r portions, there is a deviation that is no longer the radial direction. Further, there are no cutting teeth on the outside of the cutting teeth p · r, and they only collide with the wall C even if the saw blade vibrates.
Further, in the case of FIG. 9A, it is almost impossible to change the direction in which the tool is pushed in the middle of the cutting operation from the initial direction (the direction of the arrow). If it is not pushed in the direction of the arrow accurately, the frequency and force of the collision will increase, and the risk of causing smoke generation and saw blade deformation due to the heating described above will increase.
これに対して本発明鋸刃1、即ち同図(b)の場合、楕円弧状に切削孔が形成されることになり、この時切り歯は全て中心Oから放射方向状に配置されているので、切り歯P・Q・Rはいずれも切削可能な状態で配置されていることになる。工具本体を矢印の方向に押し込んでゆく時は、切り歯Qを中心とする左右部分の切り歯が主に切削に寄与し、切り歯P方向に押し込んでゆけばその方向に切削されることになる。
On the other hand, in the case of the
1 本発明に係る鋸刃
11 切り歯
2 接続部
21 取り付け開口
A 駆動軸
B 専用鋸刃(従来品)
C 壁
W 被加工木材
O 円弧振動の中心
p 専用鋸刃(従来品)の切り歯
q 専用鋸刃(従来品)の切り歯
r 専用鋸刃(従来品)の切り歯
P 本発明に係る鋸刃の切り歯
Q 本発明に係る鋸刃の切り歯
R 本発明に係る鋸刃の切り歯
DESCRIPTION OF
C Wall W Wood to be processed O Center of circular vibration p Cutting blade of dedicated saw blade (conventional product) q Cutting blade of dedicated saw blade (conventional product) r Cutting blade of dedicated saw blade (conventional product) P Saw according to the present invention Cutting teeth of blades Q Cutting teeth of saw blades according to the present invention R Cutting teeth of saw blades according to the present invention
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