JP2021040492A - 刃物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の基材から機械加工により任意の形状の刃物を効率よく製造することができる刃物の製造方法を提供する。【解決手段】刃物(例えば鎌)の製造を、第1胴部及びこれと一体の第1刃先部を有する第1分割ピースと、第2胴部及びこれと一体の第2刃先部を有する第2分割ピースと、を含む複数の分割ピースを、所定方向に延びる1つ又は複数の板状の基材から切り出す切断工程と、前記切断工程により切り出された前記複数の分割ピースを互いに組み合わせて一体化する一体化工程とを含む刃物の製造方法によって行う。前記切断工程では、前記第1分割ピースの先端側に第1嵌合部を形成するとともに、前記第2分割ピースの基端側に前記第1嵌合部と嵌合可能な第1被嵌合部を形成し、前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合させることにより、前記第1分割ピースと前記第2分割ピースとを一体化する。【選択図】図5
Description
本発明は、刃物の製造方法に関する。
草等の植物を切るための道具として、例えば特許文献1に記載の刃物(草刈鎌)が知られている。この刃物は、刃先が形成された本体部(特許文献1では刃部と記載)と、柄に差し込み固定される差込部とを一体に有している。本体部は全体として湾曲した形状を有している。
このような形状を有する特許文献1の刃物は、鋼板からプレス加工で打ち抜かれることにより形成される。また、本体部の刃先は、プレス加工した鋼板の縁の両面を研磨することにより形成される。
しかしながら、上記特許文献1では、湾曲した本体部を有する刃物がプレス加工(打ち抜き)により形成されるので、当該プレス加工に付される鋼板(基材)として仮に矩形状のものを用意した場合、この鋼板は、刃物の外形よりも一回り大きな矩形である必要があり、その面積が刃物に対し不必要に大きくなってしまう。このことは、材料ロスの増大(歩留まりの低下)や製造コストの上昇を招く。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、所定の基材から機械加工により任意の形状の刃物を効率よく製造することができる刃物の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するためのものとして、本発明に係る刃物の製造方法は、第1胴部及びこれと一体の第1刃先部を有する第1分割ピースと、第2胴部及びこれと一体の第2刃先部を有する第2分割ピースと、を含む複数の分割ピースを、所定方向に延びる1つ又は複数の板状の基材から切り出す切断工程と、前記切断工程により切り出された前記複数の分割ピースを互いに組み合わせて一体化する一体化工程とを含み、前記切断工程では、前記第1分割ピースにおける前記第2分割ピースと隣接する側の端部に第1嵌合部を形成するとともに、前記第2分割ピースにおける前記第1分割ピースと隣接する側の端部に前記第1嵌合部と嵌合可能な第1被嵌合部を形成し、前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合させることにより、前記第1分割ピースと前記第2分割ピースとを一体化するものである。
本発明によれば、基材から切り出された複数の分割ピースの組み合わせにより刃物が製造されるので、任意の形状の刃物を限られた大きさの基材から製造することができ、材料ロスや製造コストを削減することができる。
さらに、第1分割ピースにおける第2分割ピースと隣接する側の端部に第1嵌合部が形成され、第2分割ピースにおける第1分割ピースと隣接する側の端部に第1被嵌合部が形成されているので、これら第1嵌合部と第1被嵌合部との嵌合を利用して第1分割ピースと第2分割ピースとを互いの刃先部(第1、第2刃先部)が連なる状態で容易に一体化することができる。
前記刃物の製造方法において、前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合した際における前記第1嵌合部と前記第1被嵌合部との隙間に接着剤を注入することが望ましい。
この構成によれば、第1嵌合部と第1被嵌合部との隙間に接着剤を注入したので、第1分割ピースと、第2分割ピースとを一体化する際の各ピース間の結合強度を高めることができる。
前記刃物の製造方法は、前記切断工程の前に、前記基材の側縁に刃先部を形成する刃付け工程をさらに含み、前記切断工程では、前記刃先部が形成された前記基材における前記所定方向に隣接する複数の領域から前記第1分割ピース及び前記第2分割ピースを切り出すことが望ましい。
このように、基材から複数の分割ピースを切り出す前に当該基材に刃先部を形成するようにした場合には、複数の分割ピースを切り出した後に当該各分割ピースに刃先部を形成する場合に比べて、刃付け工程における工数を削減することができる。
前記刃物の製造方法において、前記切断工程では、前記基材の複数の領域の一つであって前記第1、第2分割ピースが切り出される領域と隣接する領域から、第3胴部及びこれと一体の第3刃先部を有する第3分割ピースをさらに切り出し、前記第2分割ピースにおける前記第3分割ピースと隣接する側の端部に第2嵌合部を形成するとともに、前記第3分割ピースにおける前記第2分割ピースと隣接する側の端部に前記第2嵌合部と嵌合可能な第2被嵌合部を形成し、前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合させ、かつ前記第2嵌合部を前記第2被嵌合部に嵌合させることにより、前記第1分割ピースと前記第2分割ピースと前記第3分割ピースとを一体化することが望ましい。
この構成によれば、第2分割ピースに第2嵌合部をさらに形成し、第2嵌合部と嵌合可能な第2被嵌合部が形成された第3分割ピースを基材からさらに切り出しているので、第2分割ピースに第3分割ピースを組み合わせることで、より複雑な(もしくは長尺な)形状の刃物を得ることができる。
前記刃物の製造方法において、前記刃付け工程では、前記基材の側縁に直線状の刃先部を形成し、前記切断工程では、直線状の第1刃先部を有する第1分割ピースと、直線状の第2刃先部を有する第2分割ピースと、直線状の第3刃先部を有する第3分割ピースとを切り出し、前記一体化工程では、前記第1刃先部と前記第2刃先部とのなす角度が180度未満となるように前記第1分割ピースと前記第2分割ピースとを組み合わせ、かつ前記第2刃先部と前記第3刃先部とのなす角度が180度未満となるように前記第2分割ピースと前記第3分割ピースとを組み合わせることが望ましい。
この構成によれば、第1刃先部と第2刃先部とのなす角度及び第2刃先部と第3刃先部とのなす角度のそれぞれが180度未満となっているので、例えば鎌のように全体として湾曲した刃先部を有する刃物を得ることができる。
前記刃物の製造方法において、前記切断工程では、前記第1嵌合部を前記第1胴部に形成し、前記第1被嵌合部及び前記第2嵌合部を前記第2胴部に形成し、前記第2被嵌合部を前記第3胴部に形成することが望ましい。
この構成によれば、相対的に厚みの大きい胴部に嵌合部及び被嵌合部を設けたので、各分割ピースを組み合わせる際に十分な嵌合強度を得ることができる。
前記刃物の製造方法は、前記刃付け工程の後、前記基材に熱処理を施す熱処理工程と、前記熱処理工程と前記切断工程との間に、前記刃先部を研磨する研磨工程と、をさらに含むことが望ましい。
この構成によれば、基材に熱処理を施しているので、この基材に良好な靱性を付与することができる。また、基材に熱処理を施した後に刃先部を研磨しているので、先の熱処理により鈍った刃先部を再度鋭利な状態にすることができる。
前記刃物の製造方法において、前記切断工程では、レーザー加工によって前記各分割ピースを切り出すことが望ましい。
この構成によれば、各分割ピースの切り出しにレーザーカッターを用いたので、各分割ピースの形状を精度良く仕上げることができる。
以上説明したように、本発明によれば、所定の基材から機械加工により任意の形状の刃物を効率よく製造することができる刃物の製造方法を提供することができる。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態にかかる刃物の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の第1実施形態にかかる刃物の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
1.刃物の構造
まず、本実施形態の製造方法により製造される刃物1の全体構成について説明する。
まず、本実施形態の製造方法により製造される刃物1の全体構成について説明する。
この刃物1は、植物等を切るための鎌であり、本体部2と、この本体部2を保持する柄3とを有している。
本体部2は、柄3に固定される固定部9と、固定部9から延びかつ湾曲した形状を呈する胴部5と、この胴部5の一方の側縁(内周縁)に形成された刃先部7とを一体に有する。
柄3は、保持穴(図略)を有しており、この保持穴に固定部9がはまり込むことにより、本体部2を保持する。
2.刃物の製造方法
次に、刃物1の製造方法の詳細について説明する。
次に、刃物1の製造方法の詳細について説明する。
本実施形態に係る製造方法は、フラットバー4(本発明の「基材」に相当)に刃先部70を形成する刃付け工程と、刃付け工程の後にフラットバー4を熱処理する熱処理工程と、熱処理工程の後にフラットバー4の刃先部70を研磨する研磨工程と、研磨工程の後にフラットバー4から後述する複数のピース20及び固定部9を切り出す切断工程と、切り出された複数のピース20及び固定部9を組み合わせる一体化工程とを含み、これらの各工程を経て湾曲した本体部2を有する刃物1を得ることができる。
各工程の詳細は以下のとおりである。
(1)刃付け工程
本実施形態で用いるフラットバー4は、SK材等の鋼製の板材である。フラットバー4は、製造する刃物1の大きさに応じて適宜の面積のものが用意される。1個の刃物1を得るために必要なフラットバー4の枚数は1枚でもよいが、本実施形態においては図3のように2枚の矩形状(長方形状)のフラットバー4、つまり第1フラットバー4A及び第2フラットバー4Bを用いる。なお、各フラットバー4(4A,4B)に刃先部70を形成する手順は全く同一なので、本項では両者を区別せずに単にフラットバー4と称する。
本実施形態で用いるフラットバー4は、SK材等の鋼製の板材である。フラットバー4は、製造する刃物1の大きさに応じて適宜の面積のものが用意される。1個の刃物1を得るために必要なフラットバー4の枚数は1枚でもよいが、本実施形態においては図3のように2枚の矩形状(長方形状)のフラットバー4、つまり第1フラットバー4A及び第2フラットバー4Bを用いる。なお、各フラットバー4(4A,4B)に刃先部70を形成する手順は全く同一なので、本項では両者を区別せずに単にフラットバー4と称する。
刃先部70を形成する前のフラットバー4は、図2(a)のように一定の厚みを有する矩形状の板材である。この板材を加工して刃先部70を形成する工程が刃付け工程である。すなわち、刃付け工程では、図2(b)に示すように、フラットバー4の一方の側縁を先鋭化させる加工を施し、当該側縁に刃先部70を形成する。
刃付け工程を経たフラットバー4は、一定の厚みを有する胴部50と、胴部50から離れるほど(フラットバー4の幅方向外側ほど)厚みが薄くなる刃先部70とを有する。刃先部70は、フラットバー4の側縁の両面を加工することにより得られる両刃タイプの刃先部である。言い換えると、刃先部70は、フラットバー4を厚み方向に二分する中心線と刃先部70の先端(刃先)とがほぼ一致するように形成される。
フラットバー4に刃付けする方法として、例えば研削砥石を用いて一方の側縁を研磨する方法や、鍛造等により一方の側縁に圧力を加えて押し潰す方法が挙げられる。
(2)熱処理工程及び研磨工程
刃付け工程の後にフラットバー4に熱処理を行う。熱処理としては、フラットバー4を高温状態から急冷させる焼き入れや、焼き入れしたフラットバー4に再度熱を加える焼き戻しを行う。
刃付け工程の後にフラットバー4に熱処理を行う。熱処理としては、フラットバー4を高温状態から急冷させる焼き入れや、焼き入れしたフラットバー4に再度熱を加える焼き戻しを行う。
上記熱処理後、刃先部70を再度研磨して先鋭化する。これは、上記熱処理により刃先部70の先端(刃先)が鈍るので、上記熱処理後に再度刃先を鋭利な状態にする必要があるからである。この時、研削砥石よりも目が細かい砥石を用いることが望ましい。
(3)切断工程
この工程は、刃付け工程により刃先部70が形成されたフラットバー4から、図3に示すような形状の複数のピース20と、固定部9とを切り出す工程である。
この工程は、刃付け工程により刃先部70が形成されたフラットバー4から、図3に示すような形状の複数のピース20と、固定部9とを切り出す工程である。
複数のピース20は、本実施形態では第1〜第9ピース21〜29の9個のピースである。以下では、特定のピースを指す場合には第1ピース21、第2ピース22、…等と記載するが、各ピースを特に区別せずに指す場合には単にピース20と記載する。
図3(a)に示すように、第1〜第4ピース21〜24は、第1フラットバー4Aにおける長手方向に隣接した4つの領域からそれぞれ切り出される。以下では、第1ピース21が切り出される第1フラットバー4Aの長手方向の一方側のことを一端側A、その反対側のことを他端側Bという。後述するように、最も一端側Aの領域から切り出される第1ピース21は、刃物1の本体部2における最も先端側(柄3から遠い側)の部分に対応するピースであり、最も他端側Bの領域から切り出される第4ピース24は、本体部2の長手方向(湾曲した刃先部7に沿った方向)の中間部に対応するピースである。
図3(b)に示すように、第5〜第9ピース25〜29及び固定部9は、第2フラットバー4Bにおける長手方向に隣接した6つの領域からそれぞれ切り出される。以下では、第5ピース25が切り出される第2フラットバー4Bの長手方向一方側のことを一端側A、その反対側のことを他端側Bという。後述するように、最も一端側Aの領域から切り出される第5ピース25は、本体部2の長手方向の中間部に対応するピースであり、最も他端側Bの領域から切り出される固定部9は、本体部2における最も基端側(柄3に近い側)の部分に対応するピースである。
これら第1〜第9ピース21〜29及び固定部9は、レーザーカッターによりフラットバー4から切り出される。
第1ピース21は、図3(a)及び図4(a)に示すように一端側A(図3参照)の端部が尖った形状を有しており、図4のように胴部51と、刃先部71とを一体に有している。胴部51における第2ピース22と隣接する側(他端側B)の端部には突起部31が形成されている。突起部31は、胴部51から突き出した円弧状を呈する。
また、第2ピース22は、図3(a)及び図4(b)に示すようにほぼ四角形状(台形状)を呈しており、胴部52と、刃先部72とを一体に有している。胴部52における第3ピース23と隣接する側(他端側B)の端部には円弧状の突起部32が形成され、第1ピース21と隣接する側(一端側A)の端部には第1ピース21の突起部31と嵌合可能な凹部41が形成されている。
第3〜第8ピース23〜28の形状も第2ピース22と同様である。すなわち、第3〜第8ピース23〜28は、胴部53〜58と刃先部73〜78とを一体に有したほぼ四角形状(台形状)のピースである。胴部53〜58の一端側Aには凹部42〜47が、他端側Bには突起部33〜38がそれぞれ形成されている。
第9ピース29は、図3(b)及び図4(i)を参照すれば、胴部59と、刃先部79とを一体に有している。胴部59における固定部9と隣接する側(他端側B)には円弧状の突起部39が形成され、第8ピースと隣接する側(一端側A)には第8ピースの突起部38と嵌合可能な凹部48が形成されている。刃先部79は、他端側Bに向かうにつれてその幅方向の長さが短くなるように形成されている。
なお、図2及び図3に示すように、各ピース20の胴部51〜59は、フラットバー4の胴部50から切り出されたものであり、各ピース20の刃先部71〜79は、フラットバー4の刃先部70から切り出されたものである。
固定部9は、第9ピース29と隣接する側(一端側A)の端部に、突起部39と嵌合可能な凹部49を有している。固定部9は、第1〜第9ピース21〜29と異なり、刃先部71〜79に相当する部分を有していない。
ここで、図4(b)〜(h)の角度αは、第2〜第8ピース22〜28のそれぞれにおける一端側Aの端辺と、刃先ラインとのなす外角を表し、図4(a)〜(g)の角度βは、第1〜第8ピース21〜28のそれぞれにおける他端側Bの端辺と刃先ラインとのなす外角を表す。なお、ここでいう刃先ラインとは、刃先部71〜78の先端(刃先)に対応するエッジラインを長手方向に延長した延長線のことである。また、ピース長さL[図4(a)〜(h)参照]は、第1〜第8ピース21〜28の長手方向の長さを表す。
本実施形態では、湾曲した形状を有する本体部2を得るために、角度α及び角度βを90度未満としている。
一端側Aの角度αを各ピース間で比較すると、本体部2の長手方向の中間部に対応するピースの角度αの方が、本体部2の先端側もしくは基端側に対応するピースの角度αよりも小さいという傾向がある。例えば、第3〜第7ピース23〜27の角度αは、第2ピース22又は第8ピース28の角度αよりも小さくされている。
同様に、他端側Bの角度βについても、本体部2の長手方向の中間部に対応するピースの角度βの方が、本体部2の先端側もしくは基端側に対応するピースの角度βよりも小さいという傾向がある。例えば、第2〜第6ピース22〜26の角度βは、第1ピース21又は第7ピース27の角度βより小さくされている。
また、ピース長さLを各ピース間で比較すると、本体部2の長手方向の中間部に対応するピースのピース長さLの方が、本体部2の先端側もしくは基端側に対応するピースのピース長さLよりも短いという傾向がある。例えば、第2〜第4ピース22〜24のピース長さLは、第1ピース21のピース長さLよりも短くされており、第5〜第7ピース25〜27のピース長さLは、第8ピース28のピース長さLよりも短くされている。
なお、各ピース21〜28の角度α,β及び長さLについて上記のような差を設けたのは、図5に示すように、本体部2の長手方向の中間部の曲率半径を小さくし、鎌として好適な湾曲形状を本体部2に付与するためである。
(4)一体化工程
この工程は、フラットバー4から切り出した各ピース20及び固定部9を組み合わせて一体化し、図5のような本体部2を形成する工程である。
この工程は、フラットバー4から切り出した各ピース20及び固定部9を組み合わせて一体化し、図5のような本体部2を形成する工程である。
切断工程でフラットバー4から切り出された各ピース20及び固定部9は、対応する突起部と凹部とが嵌合することにより一体化する。一体化した各ピース20及び固定部9は、図5に示す本体部2となる。
具体的には、第1ピース21と第2ピース22は、突起部31と凹部41とが嵌合することにより一体化し、第2ピース22と第3ピース23は、突起部32と凹部42とが嵌合することにより一体化する。以下、同様の手順により各ピース20及び固定部9が一体化する。
各ピース20及び固定部9の一体化の際、金属用接着剤を突起部と凹部との隙間に注入する。金属用接着剤としては、固着時の引っ張り力が安定しかつ耐熱性を有するもの、例えばエポキシ系やシリコン系の接着剤を用いる。
上記手順を経て、第1〜第9ピース21〜29及び固定部9が、この順に隣接する状態で一体化し、本体部2が得られる。上記(3)で説明した各ピース20(第1〜第9ピース21〜29)の角度α,βの設定により、隣接するピース20の刃先部どうしのなす角度は180度未満となる。例えば、第1ピース21の刃先部71と第2ピース22の刃先部72とのなす角度、第2ピース22の刃先部72と第3ピース23の刃先部73とのなす角度は、それぞれ180度未満である。このことは、第3ピース23〜第9ピース29における隣接する刃先部どうしの間でも同様である。刃先部どうしのなす角度は、本体部2の長手方向の中間部(特に第4ピース24〜第6ピース26)においてより小さくなる。これにより、鎌として好適な湾曲形状を有する本体部2が得られる。
本体部2の使用時においては、図1のように固定部9を柄3にはめ込むことにより、柄3を介して本体部2を扱うことができる。
ここで、一体化した際に本体部2における先端側から基端側に向かって隣り合うように並んだ3個のピース20は、この順番で本発明の第1分割ピース、第2分割ピース、第3分割ピースにそれぞれ相当する。
例えば、本実施形態の第1ピース21を本発明の第1分割ピースに対応付けた場合、第2ピース22が本発明の第2分割ピースに、第3ピース23が本発明の第3分割ピースに、それぞれ相当する。この場合、第1ピース21の胴部51及び刃先部71は本発明の第1胴部及び第1刃先部にそれぞれ相当し、第2ピース22の胴部52及び刃先部72は本発明の第2胴部及び第2刃先部にそれぞれ相当し、第3ピース23の胴部53及び刃先部73は本発明の第3胴部及び第3刃先部にそれぞれ相当する。また、胴部51に形成された突起部31は本発明の第1嵌合部に相当し、胴部52に形成された凹部41及び突起部32は本発明の第1被嵌合部及び第2嵌合部にそれぞれ相当し、胴部53に形成された凹部42は第2被嵌合部に相当する。
3.作用効果
以上説明した本発明の第1実施形態にかかる刃物1の製造方法によれば、フラットバー4に刃先部70を形成した後に、フラットバー4から各ピース20及び固定部9を切り出し、その後これら各ピース20及び固定部9を一体化しているので、本体部2が湾曲した形状を有する刃物1(鎌)を限られた大きさのフラットバー4から製造することができ、材料ロスや製造コストを削減することができる。
以上説明した本発明の第1実施形態にかかる刃物1の製造方法によれば、フラットバー4に刃先部70を形成した後に、フラットバー4から各ピース20及び固定部9を切り出し、その後これら各ピース20及び固定部9を一体化しているので、本体部2が湾曲した形状を有する刃物1(鎌)を限られた大きさのフラットバー4から製造することができ、材料ロスや製造コストを削減することができる。
また、フラットバー4から各ピース20を切り出すよりも前に刃先部70を形成しているので、フラットバー4から各ピース20を切り出した後に刃先部71〜79を形成する場合に比べて刃付けの際の工数を削減することができる。
さらに、フラットバー4に焼き入れ処理を施したので、良好な強度を有するフラットバー4を得ることができる。また、フラットバー4に焼き入れ処理を施した後に焼き戻し処理を施したので、良好な靭性を有するフラットバー4を得ることができる。
フラットバー4に焼き戻し処理を施した後に、目が研削砥石よりも細かい砥石を用いて刃先部70を研磨したので、刃先部70を鋭利な状態にすることができる。
また、突起部31〜39を各ピース20の他端側B(図3参照)の端部に設け、凹部41〜48を各ピース20の一端側A(図3参照)の端部に設けたので、これら突起部31〜39と凹部41〜48との嵌合を利用して各ピース20を互いの刃先部71〜79が連なる状態で容易に一体化することができる。
さらに、相対的に厚みの大きい胴部51〜59に突起部31〜39及び凹部41〜48を設けたので各ピース20を組み合わせる際に十分な嵌合強度を得ることができる。
また、各ピース20及び固定部9の切り出しにレーザーカッターを用いたので、各ピース20及び固定部9の形状を精度良く仕上げることができる。
さらに、各ピース20及び固定部9の一体化の際に、突起部と凹部との隙間に金属用接着剤を注入したので、それぞれのピースどうしの結合強度を高めることができる。
4.変形例
上記第1実施形態ではフラットバー4として鋼製の板材を用いたが、フラットバー4の材質はこれに限られず、ステンレスやセラミック等を用いてもよい。
上記第1実施形態ではフラットバー4として鋼製の板材を用いたが、フラットバー4の材質はこれに限られず、ステンレスやセラミック等を用いてもよい。
上記第1実施形態では、2枚のフラットバー4(4A,4B)から第1ピース21〜第9ピース29の合計9個の複数のピース20を切り出す場合について説明したが、複数のピース20の個数は、9個未満であってもよいし9個より多くてもよい。
上記第1実施形態では、第1ピース21の一端側Aの端部が尖った形状を呈する場合について説明したが、対象とするものを切ることができれば一端側Aの端部が尖っている必要はない。
上記第1実施形態では、レーザーを用いてフラットバー4から各ピース20及び固定部9を切り出したが、各ピース20及び固定部9を所定の形状で切り出せるものであればレーザーに限られず、各ピースに対応した形状のカッター刃を有するプレス機械を用いてもよい。
上記第1実施形態では、第1〜第8ピース21〜28の他端側Bに突起部31〜38を設け、かつ第2〜第9ピース22〜29の一端側Aに凹部41〜48を設けたが、これら突起部と凹部との位置関係を逆にしてもよい。すなわち、第1〜第8ピース21〜28の他端側Bに凹部を設け、かつ第2〜第9ピース22〜29の一端側Aに突起部を設けてもよい。なお、第9ピース29の他端側Bの突起部38を凹部に変更した場合、固定部9の一端側Aの凹部49は突起部に変更することになる。
さらに、突起部及び凹部の形状は種々変更し得る。すなわち、上記実施形態では、突起部31〜38(嵌合部)及び凹部41〜48(被嵌合部)をそれぞれ円弧状に形成したが、本発明における嵌合部及び被嵌合部はこのような形状に限られない。例えば、嵌合部として、T字状又はL字状に突出する突起部を設けるとともに、被嵌合部として、当該T字/L字状の突起部を受け入れ可能な形状を有する凹部を設けてもよい。さらに、ピースの幅方向に沿って凸部と凹部とが繰り返される波型形状部を嵌合部及び被嵌合部として設けてもよい。このことは、第9ピース29と固定部9との関係においても同様である。
上記第1実施形態では、湾曲した本体部2と柄3とを備えた刃物1(つまり鎌)を本発明の製造方法により製造する例について説明したが、本発明は鎌以外の種々の刃物を製造する場合に適用可能である。
上記第1実施形態では、刃付け工程においてフラットバー4の側縁の両面に先鋭化のための加工を施すことにより両刃タイプの刃先部70を形成したが、刃先部は両刃タイプに限られず、先鋭化のための加工が片面にのみ施された片刃タイプのものでもよい。
上記第1実施形態では、一体化工程で各ピース20及び固定部9を一体化する際に金属用接着剤を用いて固定したが、各ピース20及び固定部9を固定する方法はこれに限られない。例えば、各ピース20及び固定部9を冷却した状態で一体化し、そのまま常温に戻して熱膨張により固定する方法を用いてもよい。
<第2実施形態>
上述したとおり、本発明の製造方法を適用し得る刃物は上記第1実施形態で示した鎌に限られない。以下では、鎌以外の刃物の一例としてバリカン刃102(図6)を取り上げ、このバリカン刃102を製造する方法を第2実施形態として説明する。
上述したとおり、本発明の製造方法を適用し得る刃物は上記第1実施形態で示した鎌に限られない。以下では、鎌以外の刃物の一例としてバリカン刃102(図6)を取り上げ、このバリカン刃102を製造する方法を第2実施形態として説明する。
1.バリカン刃の使用時における状態
バリカン刃102は、図6(a)に示すようなバリカン式刈刃装置100の構成部分として用いられる。
バリカン刃102は、図6(a)に示すようなバリカン式刈刃装置100の構成部分として用いられる。
バリカン式刈刃装置100は、上下方向[図6(a)の紙面に直行する方向]に重ね合わせるように配置される2枚のバリカン刃102と、2枚のバリカン刃102に接続される駆動装置106と、2枚のバリカン刃102を重ねた状態で両面から挟み込む2枚の長尺状のガイド板110とを有する。
以下では、バリカン刃102における駆動装置106側の端部を基端部、その反対側の端部を先端部と称する。
バリカン刃102は、図6(b)のように長尺状の胴部105と、胴部105の一方の側縁に形成された刃先部107とを一体に有しており、刃先部107は、ほぼ三角形状を呈する複数の刈刃107aにより構成される。
2枚のバリカン刃102は、互いの刃先部107どうしが重なるようにして重なり合う。また、これら2枚のバリカン刃102は、駆動装置106により長手方向に互いに逆向きに往復駆動される。
2枚のバリカン刃102がこのように駆動されることにより、バリカン式刈刃装置100を用いて草刈り等の作業を行うことができる。
2.バリカン刃の製造方法
以下、第2実施形態におけるバリカン刃102の製造方法について、第1実施形態との差異を中心に説明する。
以下、第2実施形態におけるバリカン刃102の製造方法について、第1実施形態との差異を中心に説明する。
まず、第1実施形態で用いたフラットバー4と同様のフラットバー(基材)から、図7(b)に示される複数のピース121,122,123を切り出す切断工程を行う。この切断工程は、1枚のフラットバーから1つのピースを切り出すものであってもよいし、1枚のフラットバーから複数のピースを切り出すものであってもよい。
また、切断工程の後、もしくは切断工程と同時に、各ピース121,122,123における後述する刈刃171a,172a,173aの周縁を先鋭化する刃付け工程を行う。
第2実施形態において、切断工程及び刃付け工程により形成されるピースは4つ以上である。以下では、バリカン刃102における最も基端側の部分に対応するピースを第1ピース121、バリカン刃102における最も先端側の部分に対応するピースを第3ピース123という。また、これら第1、第3ピース121,123以外の複数(2つ以上)のピースは互いに同一形状であり、これらをまとめて第2ピース122という。
第1ピース121は、図7(a)のように長尺状の胴部151と、胴部151の一方の側縁に形成された刃先部171とを一体に有している。胴部151における第2ピース122と隣接する側(先端側)の端部には突起部131が形成されている。突起部131は、胴部151から突き出した円弧状を呈する。刃先部171は、複数(本実施形態では3個)のほぼ三角形状の刈刃171aにより構成される。
第2ピース122は、図7(b)のように長尺状の胴部152と、胴部152の一方の側縁に形成された刃先部172とを一体に有している。胴部152における基端側(図8参照)の端部には凹部141が形成され、胴部152における先端側の端部には円弧状の突起部132が形成されている。凹部141は、第1ピース121の突起部131又は他の第2ピース122の突起部132と嵌合することができる。刃先部172は、複数(本発明では5個)のほぼ三角形状の刈刃172aにより構成される。
第3ピース123は、図7(c)のように長尺状の胴部153と、胴部153の一方の側縁に形成された刃先部173とを一体に有している。胴部153における基端側の端部には凹部142が形成されている。凹部142は、第2ピース122の突起部132と嵌合することができる。刃先部173は、複数(本発明では6個)のほぼ三角形状の刈刃173aにより構成される。
次に、以上のような形状の各ピース121〜123を組み合わせて一体化する一体化工程を行う。すなわち、第1ピース121と、複数の第2ピース122と、第3ピース123とを、対応する突起部と凹部とを嵌合させことにより一体化し、図8に示すバリカン刃102を形成する。
具体的には、第1ピース121と第2ピース122は、突起部131と凹部141とが嵌合することにより一体化し、第2ピース122と第3ピース123は、突起部132と凹部142とが嵌合することにより一体化する。また、複数の第2ピース122どうしは、突起部132と凹部141とが嵌合することにより一体化する。
このようにして図6(b)に示すようなバリカン刃102が製造される。
3.変形例
第2実施形態では、胴部105の一方の側縁に刃先部107が形成された片側タイプのバリカン刃102を製造したが、バリカン刃102はこの片側タイプに限られず、胴部105の両側の側縁に刃先部107が形成された両側タイプであってもよい。
第2実施形態では、胴部105の一方の側縁に刃先部107が形成された片側タイプのバリカン刃102を製造したが、バリカン刃102はこの片側タイプに限られず、胴部105の両側の側縁に刃先部107が形成された両側タイプであってもよい。
1 刃物
4 フラットバー(基材)
21 第1ピース(分割ピース)
: :
29 第9ピース(分割ピース)
31 (第1ピースの)突起部(嵌合部)
: :
39 (第9ピースの)突起部(嵌合部)
41 (第2ピースの)凹部(被嵌合部)
: :
48 (第9ピースの)凹部(被嵌合部)
49 (固定部の)凹部(被嵌合部)
50 胴部
51 (第1ピースの)胴部
: :
59 (第9ピースの)胴部
70 刃先部
71 (第1ピースの)刃先部
: :
79 (第9ピースの)刃先部
121 第1ピース(分割ピース)
122 第2ピース(分割ピース)
123 第3ピース(分割ピース)
131 (第1ピースの)突起部(嵌合部)
132 (第2ピースの)突起部(嵌合部)
141 (第2ピースの)凹部(被嵌合部)
142 (第3ピースの)凹部(被嵌合部)
151 (第1ピースの)胴部
152 (第2ピースの)胴部
153 (第3ピースの)胴部
171 (第1ピースの)刃先部
172 (第2ピースの)刃先部
173 (第3ピースの)刃先部
4 フラットバー(基材)
21 第1ピース(分割ピース)
: :
29 第9ピース(分割ピース)
31 (第1ピースの)突起部(嵌合部)
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39 (第9ピースの)突起部(嵌合部)
41 (第2ピースの)凹部(被嵌合部)
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48 (第9ピースの)凹部(被嵌合部)
49 (固定部の)凹部(被嵌合部)
50 胴部
51 (第1ピースの)胴部
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59 (第9ピースの)胴部
70 刃先部
71 (第1ピースの)刃先部
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79 (第9ピースの)刃先部
121 第1ピース(分割ピース)
122 第2ピース(分割ピース)
123 第3ピース(分割ピース)
131 (第1ピースの)突起部(嵌合部)
132 (第2ピースの)突起部(嵌合部)
141 (第2ピースの)凹部(被嵌合部)
142 (第3ピースの)凹部(被嵌合部)
151 (第1ピースの)胴部
152 (第2ピースの)胴部
153 (第3ピースの)胴部
171 (第1ピースの)刃先部
172 (第2ピースの)刃先部
173 (第3ピースの)刃先部
Claims (8)
- 第1胴部及びこれと一体の第1刃先部を有する第1分割ピースと、第2胴部及びこれと一体の第2刃先部を有する第2分割ピースと、を含む複数の分割ピースを、所定方向に延びる1つ又は複数の板状の基材から切り出す切断工程と、
前記切断工程により切り出された前記複数の分割ピースを互いに組み合わせて一体化する一体化工程とを含み、
前記切断工程では、前記第1分割ピースにおける前記第2分割ピースと隣接する側の端部に第1嵌合部を形成するとともに、前記第2分割ピースにおける前記第1分割ピースと隣接する側の端部に前記第1嵌合部と嵌合可能な第1被嵌合部を形成し、
前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合させることにより、前記第1分割ピースと前記第2分割ピースとを一体化する、刃物の製造方法。 - 請求項1に記載の刃物の製造方法において、
前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合した際における前記第1嵌合部と前記第1被嵌合部との隙間に接着剤を注入する、刃物の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の刃物の製造方法において、
前記切断工程の前に、前記基材の側縁に刃先部を形成する刃付け工程をさらに含み、
前記切断工程では、前記刃先部が形成された前記基材における前記所定方向に隣接する複数の領域から前記第1分割ピース及び前記第2分割ピースを切り出す、刃物の製造方法。 - 請求項3に記載の刃物の製造方法において、
前記切断工程では、前記基材の複数の領域の一つであって前記第1、第2分割ピースが切り出される領域と隣接する領域から、第3胴部及びこれと一体の第3刃先部を有する第3分割ピースをさらに切り出し、前記第2分割ピースにおける前記第3分割ピースと隣接する側の端部に第2嵌合部を形成するとともに、前記第3分割ピースにおける前記第2分割ピースと隣接する側の端部に前記第2嵌合部と嵌合可能な第2被嵌合部を形成し、
前記一体化工程では、前記第1嵌合部を前記第1被嵌合部に嵌合させ、かつ前記第2嵌合部を前記第2被嵌合部に嵌合させることにより、前記第1分割ピースと前記第2分割ピースと前記第3分割ピースとを一体化する、刃物の製造方法。 - 請求項4に記載の刃物の製造方法において、
前記刃付け工程では、前記基材の側縁に直線状の刃先部を形成し、
前記切断工程では、直線状の第1刃先部を有する第1分割ピースと、直線状の第2刃先部を有する第2分割ピースと、直線状の第3刃先部を有する第3分割ピースとを切り出し、
前記一体化工程では、前記第1刃先部と前記第2刃先部とのなす角度が180度未満となるように前記第1分割ピースと前記第2分割ピースとを組み合わせ、かつ前記第2刃先部と前記第3刃先部とのなす角度が180度未満となるように前記第2分割ピースと前記第3分割ピースとを組み合わせる、刃物の製造方法。 - 請求項4又は5に記載の刃物の製造方法において、
前記切断工程では、前記第1嵌合部を前記第1胴部に形成し、前記第1被嵌合部及び前記第2嵌合部を前記第2胴部に形成し、前記第2被嵌合部を前記第3胴部に形成する、刃物の製造方法。 - 請求項3〜6のいずれか1項に記載の刃物の製造方法において、
前記刃付け工程の後、前記基材に熱処理を施す熱処理工程と、
前記熱処理工程と前記切断工程との間に、前記刃先部を研磨する研磨工程と、をさらに含む、刃物の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の刃物の製造方法において、
前記切断工程では、レーザー加工によって前記各分割ピースを切り出す、刃物の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019163262A JP2021040492A (ja) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 刃物の製造方法 |
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2019
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