JP2502872B2 - ワイヤ―ソ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、岩盤、石材およびコン
クリート構造物等を切断するのに使用されるワイヤーソ
ー（ｗｉｒｅ ｓａｗ）に関するものであって、特にワ
イヤーソーの使用に伴いビーズと樹脂層間に隙間が発生
しこの隙間に切断作業中に生じた石粉或は水等の如き異
物質が侵入してワイヤーソーが容易に断絶されるのを防
止するワイヤーソーに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２には米国特許第４，９０７，５６４
号（名称：ワイヤーソー）に記載された従来のワイヤー
ソーが示されており、この従来のワイヤーソーは金型内
に一定間隔に複数の円筒形状のビーズ１０を設け、これ
らのビーズ１０の中心孔にワイヤー２０を挿通させた状
態でポリウレタン等の如き合成樹脂層３０で一体成形さ
れている。ビーズ１０の夫々は、合成樹脂層３０に埋没
された円筒形状の台金１２と、台金１２の外周面に合成
樹脂層３０から突出するよう一体化されたメタル層１４
と、を備えており、メタル層１４中にはダイヤモンド研
磨剤が含有されている。

【０００３】このように構成された従来のワイヤーソー
は図１に示す如く、採石された岩盤３００等に予め穿孔
させた平行通孔３０１，３０１に挿通された後、両自由
端をクランプ手段で連結し、かつワイヤーソーを捻って
動力伝達装置のプーリー２００に掛けてプーリー２００
を回転させるとワイヤーソーは自転しながら循環するこ
とになり、このとき一定間隔に配置されている複数のビ
ーズ１０のメタル層１４が岩盤を切削する。岩盤３００
が切取られるに従い動力伝達装置のプーリー２００はガ
イドレールにより案内されて図１に２点鎖線で示す如く
後退する。

【０００４】クランプ手段はねじ結合方式もあるが、こ
れは使用中に解離現像が発生し易く、また結合作業が複
雑なので、概ね従来では図３に示す如き連結管４０にワ
イヤーソーの両端から突出されたワイヤー２０を挿入し
連結管４０を圧搾して上記両端のワイヤー２０を固定し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤーソーで
は、切断される岩盤３００に形成された通孔３０１，３
０１と動力装置のプーリー２００との間を撚られた状態
で約２０ｍ／ｓｅｃ程度の速度でワイヤーソーが走行す
る課程で合成樹脂層３０とビーズ１０との結合力が弱ま
り相互間に遊離現像が容易に発生する。これはワイヤー
ソー全体に柔軟性を持たせるために複数のビーズ１０の
相互間の間隔の維持を合成樹脂層３０で行うとともにビ
ーズ１０の台金１２とワイヤー２０との間隔維持を合成
樹脂層３０で行うからであり、ビーズ１０の台金１２と
合成樹脂層３０との間に発生した隙間には切削された岩
石粉及び水等の如き異物質が容易に侵入し、メタル層１
４が充分に使用される以前に合成樹脂層３０は勿論ワイ
ヤー（２０）が切断される事例が発生し、従来のワイヤ
ーソーに対する信頼性を甚だしく低下させる問題があっ
た。

【０００６】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、ワイヤーソーの使用中にビーズの台金と合
成樹脂層との間に隙間が生じることを防止することが出
来、ひいては上記隙間に切削された岩石粉及び水等の如
き異物質が侵入してビーズのメタル層が充分に使用され
る以前に合成樹脂層は勿論ワイヤーが切断されることを
防止することが出来るワイヤーソーを提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、岩盤、石材及びコンクリート構造物等を切断す
るのに使用されるこの発明に従ったワイヤーソーは：相
互に離間した状態で配置され夫々が円筒形状を有してい
る複数の台金と、複数の台金の外周面の中央部に形成さ
れたメタル層と、を含んでおり、複数の台金の夫々の外
周面においてメタル層よりも外側に位置する両端部には
環状の溝が形成され、上記外周面においてメタル層が形
成された上記中央部には一定間隔に通孔が形成されてい
る、複数のビーズと；複数のビーズの複数の台金の中心
孔に挿通されたワイヤーと；複数のビーズが相互に一定
間隔に離間して配置されているとともにワイヤーが複数
のビーズの複数の台金の中心孔に挿通されて配置されて
いる金型中に合成樹脂が押し出されることにより形成さ
れ、複数のビーズの相互間ではワイヤーの外周面を覆う
ととともに複数のビーズの夫々においては夫々の台金の
中心孔と上記中心孔中のワイヤーの外周面との間の隙間
や夫々の台金の通孔や上記外周面の上記両端部の環状の
溝に充填されてワイヤーに沿い複数のビーズが相互に一
定間隔に離間して配置された状態で複数のビーズとワイ
ヤーとを柔軟性を持たせて一体的に連結する合成樹脂層
と；を備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上述した如く構成されたことを特徴とするこの
発明に従ったワイヤーソーでは、複数のビーズが相互に
一定間隔に離間して配置されているとともにワイヤーが
複数のビーズの複数の台金の中心孔に挿通されて配置さ
れている金型中に合成樹脂が押し出されることにより形
成された合成樹脂層が、複数のビーズの相互間ではワイ
ヤーの外周面を覆うととともに複数のビーズの夫々にお
いては夫々の台金の中心孔と上記中心孔中のワイヤーの
外周面との間の隙間や夫々の台金の通孔や上記外周面の
上記両端部の環状の溝に充填されてワイヤーに沿い複数
のビーズが相互に一定間隔に離間して配置された状態で
複数のビーズとワイヤーとを柔軟性を持たせて一体的に
連結する。

【０００９】上記合成樹脂層は、複数のビーズの夫々に
おいて夫々の台金の中心孔と上記中心孔中のワイヤーの
外周面との間の隙間に充填されるばかりでなく、夫々の
台金の通孔や上記外周面の上記両端部の環状の溝にも充
填されて、複数のビーズの夫々の台金との結合を強化
し、ワイヤーソーの使用中にビーズの台金と合成樹脂層
との間に隙間が生じることを防止する。ひいては上記隙
間に切削された岩石粉及び水等の如き異物質が侵入して
ビーズのメタル層が充分に使用される以前に合成樹脂層
は勿論ワイヤーが切断されることを防止する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の種々の実施例に従ったワイ
ヤーソーを添付の図面中の図４乃至図８を参照しながら
詳細に説明する。図４の（Ａ）はこの発明の種々の実施
例に従ったワイヤーソーにおいて共通して使用されるビ
ーズ１０の斜視図であり、図４の（Ｂ）は図４の（Ａ）
のビーズ１０の台金１２のみを示す斜視図である。ま
た、図５はこの発明の一実施例に従ったワイヤーソーの
縦断面図である。

【００１１】台金１２は円筒形状をしており、台金１２
の外周面の中央部にはメタル層１４が環状に形成されて
ビーズ１０を構成している。台金１２の外周面において
メタル層１４の外側の両端部には溝部１２Ａが環状に形
成されていて、上記外周面においてメタル層１４が形成
されている上記中央部には一定間隔に相互に離間して複
数の通孔１２Ｂが形成されている。複数の通孔１２Ｂは
周方向及び中心線に沿った方向に相互に離間している。

【００１２】図５に縦断面図が示されたこの発明の一実
施例に従ったワイヤーソーは、上述した如く構成されて
いる複数のビーズ１０を図示しない金型中に一定間隔に
相互に離間して配列するとともに複数のビーズ１０の複
数の台金１２の中心孔にワイヤー２０を挿通させ、しか
る後に金型中に合成樹脂を押し出すことにより成形され
る。上記合成樹脂により形成された合成樹脂層３０は、
複数のビーズ１０の相互間ではワイヤー２０の外周面を
覆い、複数のビーズ１０の夫々においては夫々の台金１
２の中心孔と上記中心孔中のワイヤー２０の外周面との
間の隙間や夫々の台金１２の通孔１２Ｂや上記外周面の
上記両端部の環状の溝１２Ａに充填される。これにより
合成樹脂層３０は、ワイヤー２０に沿い複数のビーズ１
０が相互に一定間隔に離間して配置された状態で複数の
ビーズ１０とワイヤー２０とを柔軟性を持たせて一体的
に連結する。

【００１３】図６にはこの発明のもう一つの実施例に従
ったワイヤーソーの側面図が一部を縦断面にして示され
ており、図７には図６のワイヤーソーを成形するための
金型１００の平面図が示されている。

【００１４】この金型１００には、図５に示されたこの
発明の一実施例に従ったワイヤーソーを成形する為に使
用される前述した図示しない金型の場合と同様に、図４
の（Ａ）に示されたビーズ１０が相互に一定間隔に離間
して配列されるとともに複数のビーズ１０の複数の台金
１２の中心孔にワイヤー２０が挿通させられる。この金
型１００が前述した図示しない金型と違っているのは、
この金型１００には複数のビーズ１０の相互間において
ワイヤー２０に沿い一定間隔に複数の突設輪部１１２が
設けられていることである。

【００１５】従って金型１００中に合成樹脂を押し出す
と、上記合成樹脂により形成された合成樹脂層３０は複
数のビーズ１０の相互間では図６に示す如くワイヤー２
０の外周面を覆うとともに金型１００の一定間隔の複数
の突設輪部１１２に対応してワイヤー２０に沿い一定間
隔に複数の環形状の溝３２を形成している。また合成樹
脂層３０は、複数のビーズ１０の夫々においては図５に
示されたこの発明の一実施例に従ったワイヤーソーの場
合と同様に、夫々の台金１２の中心孔と上記中心孔中の
ワイヤー２０の外周面との間の隙間や夫々の台金１２の
通孔１２Ｂや上記外周面の上記両端部の環状の溝１２Ａ
に充填される。これにより合成樹脂層３０は、ワイヤー
２０に沿い複数のビーズ１０が相互に一定間隔に離間し
て配置された状態で複数のビーズ１０とワイヤー２０と
を柔軟性を持たせて一体的に連結する。

【００１６】図５に示されたこの発明の一実施例に従っ
たワイヤーソー及び図６に示されたこの発明のもう一つ
の実施例に従ったワイヤーソーにおいては、夫々の台金
１２の複数の通孔１２Ｂに合成樹脂層３０が充填される
ことによりワイヤーソーが捩じられた際に合成樹脂層３
０が夫々の台金１２に対して相対的に周方向にずれを生
じようとすることに対して大きな抵抗を生じさせてお
り、この周方向にずれが生じて合成樹脂層３０と台金１
２との間に隙間が生じることを防止している。また夫々
の台金１２の外周面の両端部の環状の溝１２Ａに合成樹
脂層３０が充填されることによりワイヤーソーが撓んだ
際に台金１２の外周面の両端部から合成樹脂層３０が剥
離しようとすることに対して大きな抵抗を生じさせてお
り、この剥離が生じて合成樹脂層３０と台金１２との間
に隙間が生じることを防止している。

【００１７】なお図５に示されたこの発明の一実施例に
従ったワイヤーソーにおいては、合成樹脂層３０の成形
の為に図示しない金型に合成樹脂が押し出されると合成
樹脂の押し出し圧力の為に複数のビーズ１０の間でワイ
ヤー２０が複数のビーズ１０の中心孔に対して偏心して
しまうことがある。合成樹脂層３０の内部でワイヤー２
０の偏心が生じた部分は合成樹脂層３０の外周面の摩耗
が進行するとワイヤー２０の偏心が生じていない部分に
比べると早い時期にワイヤー２０が露出し、ワイヤー２
０の摩耗が早く生じる。また合成樹脂層３０の内部でワ
イヤー２０の偏心が生じた部分の近傍のビーズ１０のメ
タル層１４の外周面には他のビーズ１０のメタル層１４
の外周面に比べると偏摩耗が生じ易い。

【００１８】このような図５に示されたこの発明の一実
施例に従ったワイヤーソーに比べると図６に示されたこ
の発明のもう一つの実施例に従ったワイヤーソーにおい
ては、合成樹脂層３０の成形の為に図示しない金型に合
成樹脂が押し出されても複数のビーズ１０の間では金型
１００の複数の突設輪部１１２の内周面とワイヤー２０
の外周面との間に約１ｍｍ程度の隙間しか生じておらず
この隙間において合成樹脂の押し出し圧力が高められる
のでワイヤー２０は突設輪部１１２の内周面に対して合
成樹脂の高められた押し出し圧力により強制的に同心的
に配置されるようになり、突設輪部１１２の内周面に対
してワイヤー２０が偏心して上記内周面に対し接触す
る、即ちワイヤー２０が合成樹脂層３０の環形状の溝３
２の底面から露出する、ことはない。

【００１９】図３には、図２に示された従来のワイヤー
ソーの両自由端部を相互に連結して従来のワイヤーソー
をエンドレスにする為の従来のクランプ手段の縦断面図
が示されている。この従来のクランプ手段は連結管４０
を使用しており、ワイヤーソーの両自由端部において露
出されているワイヤー２０が連結管４０に挿入された後
に連結管４０が圧搾されることによりワイヤーソーの両
自由端部のワイヤー２０を連結固定している。連結管４
０は圧搾による固定を強化する為にワイヤーソー中の複
数のビーズ１０の相互間の間隔よりも長く、このことは
ワイヤーソーの使用時において連結管４０及びその両側
のビーズ１０に荷重が集中することを意味している。通
常、連結管４０は鋼管またはステンレス管からなり、こ
の為に連結管４０は上述した如く集中荷重を受けるとビ
ーズ１０のメタル層１４よりも早く摩耗し、容易に切断
されてワイヤーソーの寿命を短くしている。

【００２０】図８には、図５及び図６に示された本願発
明の一実施例及びもう一つの実施例に従ったワイヤーソ
ーをエンドレスにする為に上述した如き欠点を有する従
来のクランプ手段に代わり使用される新たなクランプ手
段の縦断面図が示されている。新たなクランプ手段の連
結管４０では、ワイヤーソーの両自由端部において露出
されているワイヤー２０が連結管４０に挿入された後に
連結管４０の中央で衝合され、連結管４０は中央部の両
側が圧搾されて凹部４４となり、中央部は凸部４２とし
て残る。連結管４０の外周面の全体には、ダイヤモンド
粉末または超硬粉末が電着されるかまたはハードフェイ
シング（ｈａｒｄ ｆａｃｉｎｇ；硬化処理）されて切
削層４６が形成されている。

【００２１】このように構成された上述した新たなクラ
ンプ手段においては、連結管４０の中央でワイヤーソー
の両自由端部の露出されているワイヤー２０が衝合さ
れ、中央部の両側が圧搾されて凹部４４となっているの
で、図３に示された従来のクランプ手段の連結管４０に
比べ結合力が大きく、従来のクランプ手段の連結管４０
に比べ長さを短くすることが出来る。しかも図５及び図
６に示された本願発明の一実施例及びもう一つの実施例
に従ったワイヤーソーの使用時には、連結管４０は中央
部の凸部４２の切削層４６が連結管４０の摩耗を防止す
る。

【００２２】

【効果】以上詳述した如く、この発明に従ったワイヤー
ソーは、ワイヤーソーの使用中にビーズの台金と合成樹
脂層との間に隙間が生じることを防止することが出来、
ひいては上記隙間に切削された岩石粉及び水等の如き異
物質が侵入してビーズのメタル層が充分に使用される以
前に合成樹脂層は勿論ワイヤーが切断されることを防止
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤーソーを利用した切削作業の状態を概略
的に示す説明図である。

【図２】従来のワイヤーソーの縦断面図である。

【図３】従来のワイヤーソーの両端部を結合してエンド
レスにする為に使用されている従来のクランプ手段の縦
断面図である。

【図４】（Ａ）はこの発明の種々の実施例に従ったワイ
ヤーソーにおいて共通して使用されるビーズの斜視図で
あり、（Ｂ）は（Ａ）のビーズの台金のみを示す斜視図
である。

【図５】この発明の一実施例に従ったワイヤーソーの縦
断面図である。

【図６】この発明のもう一つの実施例に従ったワイヤー
ソーを一部を縦断面にして示す側面図である。

【図７】図６のワイヤーソーを成形するための金型の平
面図である。

【図８】図５及び図６に示された本願発明の一実施例及
びもう一つの実施例に従ったワイヤーソーをエンドレス
にする為に図３の従来のクランプ手段に代わり使用され
る新たなクランプ手段の縦断面図である。

【符号の説明】

１０…ビーズ、１２…台金、１２Ａ…溝、１２Ｂ…通
孔、１４…メタル層、２０…ワイヤー、３０…合成樹脂
層、３２…溝、４０…連結管、４２…凸部、４４…凹
部、４６…切削層、１００…金型、１１２…突設輪部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 岩盤、石材及びコンクリート構造物等を
   切断するのに使用されるワイヤーソーであり： 相互に離間した状態で配置され夫々が円筒形状を有して
   いる複数の台金（１２）と、複数の台金（１２）の外周
   面の中央部に形成されたメタル層（１４）と、を含んで
   おり、複数の台金（１２）の夫々の外周面においてメタ
   ル層（１４）よりも外側に位置する両端部には環状の溝
   （１２Ａ）が形成され、上記外周面においてメタル層
   （１４）が形成された上記中央部には一定間隔に通孔
   （１２Ｂ）が形成されている、複数のビーズ（１０）
   と； 複数のビーズ（１０）の複数の台金（１２）の中心孔に
   挿通されたワイヤー（２０）と； 複数のビーズ（１０）が相互に一定間隔に離間して配置
   されているとともにワイヤー（２０）が複数のビーズ
   （１０）の複数の台金（１２）の中心孔に挿通されて配
   置されている金型中に合成樹脂が押し出されることによ
   り形成され、複数のビーズ（１０）の相互間ではワイヤ
   ー（２０）の外周面を覆うととともに複数のビーズ（１
   ０）の夫々においては夫々の台金（１２）の中心孔と上
   記中心孔中のワイヤー（２０）の外周面との間の隙間や
   夫々の台金（１２）の通孔（１２Ｂ）や上記外周面の上
   記両端部の環状の溝（１２Ａ）に充填されてワイヤー
   （２０）に沿い複数のビーズ（１０）が相互に一定間隔
   に離間して配置された状態で複数のビーズ（１０）とワ
   イヤー（２０）とを柔軟性を持たせて一体的に連結する
   合成樹脂層（３０）と； を備えたことを特徴とするワイヤーソー。
2. 【請求項２】 夫々の台金（１２）において前記通孔
   （１２Ｂ）は台金（１２）の周方向に相互に離間して形
   成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のワイ
   ヤーソー。
3. 【請求項３】 金型（１００）において複数のビーズ
   （１０）の相互間にはワイヤー（２０）に沿い一定間隔
   に突設輪部（１１２）が設けらていて、これにより合成
   樹脂層（３０）には複数のビーズ（１０）の相互間にワ
   イヤー（２０）に沿い一定間隔に環形状の溝（３２）が
   形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のワ
   イヤーソー。