JP3145657B2 - チップソー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は段ボールを複数層積
層してなる段ボール積層材，特に積層厚みが３０〜１５
０ｍｍの積層材或いはこれに類する材質の積層材又は単
材を切断するのに、あるいは切り込みを形成するのに好
適なチップソーに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、包装用梱包緩衝材として発泡スチ
ロール或いはビニールフィルムのエアキャップ等を使用
する場合が非常に多くなっている。これに伴いこれ等の
廃棄物の増加が社会問題となり、包装容器リサイクル法
が施行された。したがってリサイクルできない資材の使
用を差し控え、代替え材として段ボール積層材が使用さ
れる傾向にある。段ボール積層材は包装する品物に合わ
せて切断加工を行う必要がある。この切断には図１に示
すように従来円盤状の工具１の外周円沿いに円形の切刃
稜２を形成した高速度工具鋼製の円形スリッタナイフが
用いられていた。或いはＪＩＳ−Ｂ４８０５「超硬丸の
こ」等で知られているチップソーが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】円形スリッタナイフは
切り裂く状態で押し込んで切断していくため、切断時の
紙粉の発生が少ないものであるが、段ボール積層材は軽
量であるものの、引張り強度，圧縮強度ともに高く、押
し込んだスリッタナイフを段ボール積層材の切断面で強
く挟むこととなる。すなわち、切断面はスリッタナイフ
の側面で強く擦られる状態であるため、発熱が大きく、
段ボールの切断面に焼けが発生したり、ナイフ自体が高
温により熱座屈して切断の直進性が失われる問題があ
る。さらに段ボール積層材は一般に不純物の多い再生紙
を使用する場合が殆どであるので高速度工具鋼製の円形
スリッタナイフでは切刃稜の摩耗が早く寿命が極端に短
いという問題がある。

【０００４】このため寿命を延ばすため超硬合金製とす
ると厚い段ボール積層材を切断するには大径の円形スリ
ッタナイフが必要となり、この用途に適した円形スリッ
タナイフを超硬合金製で製造するとコストが相当に高く
なるという問題がある。またチップソーを用いる場合
は、発熱の問題は殆どないが、舞い上がりやすい紙粉
（微粉塵）の発生が非常に多く、作業環境の悪化や、段
ボール内層のコルゲート（波板）部分の空間内に紙粉が
進入し、梱包材として使用するには品質上重大な問題で
ある。本発明は従来の技術の有するこのような問題点に
鑑みなされたもので、その目的とするところは切断時の
紙粉の発生並びに摩擦熱の発生を抑制して長時間の切断
が可能なチップソーを提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明のチップソーは、円形台金の外周に形成され
た複数個の刃体に回転方向前側に設けたチップ座に台金
の厚みより大きな刃厚を有する左右対称形の硬質材でな
るチップが接合されているチップソーであって、チップ
は外周側刃物厚中央の回転面内に切刃稜を形成し、該切
刃稜には回転後方に向かうほど回転半径が大きくなる方
向に回転円接線に対して５°〜６０°傾斜しており、切
刃稜の回転側先端からチップ底面までチップの回転側壁
面の左右に面取り面を形成したものである。また切刃稜
の回転方向後方の先端に切欠き面を形成したものであ
る。また刃体の刃室回転方向を向く壁の左右に面取りを
施したものである。切刃稜により切り裂かれた積層材は
チップで左右に押し開けられ、チップ刃体の回転方向に
向かう面に面取りが施されているので、同面のない場合
のように左右の角部で切断面を削らず紙粉が発生しない
ので摩擦熱の上昇も小さい。

【０００６】

【発明の実施の形態】 【実施例】

その１．チップソーの部分図を示す図２、チップソーの
刃体部の拡大図を示す図３にもとづき説明する。台金１
１の円周上等間隔又は不等間隔に回転方向前方に開放す
るチップ座１２が形成されている。チップ座１２は背面
の壁面１２ａは半径線上に位置し、壁面１２ａとほぼ直
角の座面１２ｂとでなる。座面１２ｂは刃室１３の円弧
状の刃底１３ａに滑らかに接続され、刃底１３ａより隣
の刃の逃げ面１１ａと滑らかに接続されている。チップ
座１２には超硬合金その他硬質材からなるチップ１５が
ろう付け、接着等の方法によって接合され刃体を構成し
ている。そして任意の刃底１３ａから共振抑制作用のス
リット１４が必要により削設されている。

【０００７】チップ１５はその外周に回転方向後方に向
かうほど回転半径が次第に大きくなる方向に傾斜する切
刃稜１５ａが刃厚中心に形成されている。この切刃稜１
５ａは左右対称な山形となるように左右に先端傾斜面１
５ｂを削設することによって形成される。そして切刃稜
の回転方向後方の先端には欠け防止のために回転方向後
側に傾斜する切欠き面が適宜形成される（図示せず）。
そしてこの切刃稜１５ａは回転円接線に対する傾斜角α
は５°〜６０°であって、５°未満では切刃稜の半径方
向の高さＨが設定しにくくなり、６０°を越えると切断
抵抗が大きくなり効率の良い切断ができなくなる。

【０００８】切刃稜の形成にともなって刃体の台金逃げ
部にも左右対称の傾斜面１１ｂによって山形の逃げ面１
１ａが形成されている。また切刃稜１５ａの半径方向高
さＨは切断送りをＦ、チップソーの回転数をＮ，刃数を
Ｚとするとき、１刃当たりの送りＳｚ＝（１０００×
Ｆ）／（Ｎ×Ｚ）ｍｍ以上必要である。切断条件の範囲
である切断送りＦ＝５〜４０ｍ／分、回転数Ｎ＝５００
〜１０００ｒｐｍ、刃数Ｚ＝１０〜６０から計算してＨ
の下限は約０．１ｍｍとなり、上限は即ちチップの高さ
迄である。

【０００９】また図３における接線方向で回転軸に平行
な面でのＡ−Ａ線断面における切刃稜１５ａの切り裂き
角βは２°〜４５°である。２°未満であると刃体の強
度が不足となり、４５°を越えると切断抵抗が増大し、
これに伴い紙粉が発生し易くなるとともに摩擦によるチ
ップの温度が上昇する。切刃稜１５ａの回転方向前方の
先端からチップ底面に向かってチップの回転方向に向か
う面には、左右対称形の面取り面１５ｃが形成されて刃
厚中心に半径線方向に延びる稜１５ｄが形成されてい
る。

【００１０】左右の面取り面１５ｃの回転方向後方には
刃側面１５ｅが続いており、両側面は平行か回転方向後
側に僅かに逃げ角又は半径方向にあさり角がつけられて
いるが、必ずしも必要ではない。刃側面１５ｅが残され
ていることによって各チップの刃厚寸法を一定にし易
い。さらに面取り面１５ｃのチップソーに対する接線方
向で回転軸に平行な面での断面における面取り角度γ
（図２のｂの平面図参照）は１５°〜９０°である。γ
が１５°より小さいとチップが弱くなり、９０°より大
きいと切断抵抗が増大して摩擦熱が上昇する。なお左右
の面取り面同士が回転方向前方で交差している例で説明
したが、切刃稜で切り裂かれた段ボール積層体を左右に
押し広げるための働きであるので鋭利な稜は必ずしも必
要でなく側面から厚み方向に少なくとも０．５ｍｍの面
が取られていればよく、丸面取りでもよい。

【００１１】因みにチップの刃厚Ｔは本発明ではチップ
ソーの径１５０〜５００ｍｍに対して１．５ｍｍ〜３．
５ｍｍが好適な厚みである。チップ１５の面取り面１５
ｃと同様に刃体のチップ１５のチップ座１２より刃室１
３の刃底１３ａへ回転方向に向かう壁面に面取り１３ｂ
が形成されている。さらにまた必要により台金上のスリ
ット１４の回転方向に向かう壁面に面取り面が形成され
る。即ち回転方向に向かう壁面にはすべて面取り面が形
成されることが望ましい。

【００１２】チップ１５の刃厚Ｔは台金１１の厚みｔよ
りも少なくとも０．２〜１ｍｍより大きく、すなわち半
径方向に左右対称に（Ｔ／２）−（ｔ／２）＝０．１か
ら０．５ｍｍのあさりが設けられている。あさりが少な
いと切断面と台金との摩擦が激しくなる。また必要以上
にあさりを大きくすると刃厚が大きくなり切断抵抗が増
加する。刃厚，台金厚を共に厚くすると切り裂かれた段
ボール積層材の弾性回復量が大きくなり、台金を強く締
めつけるため台金の外周付近での発熱が大きく熱座屈が
発生する恐れがある。

【００１３】

【００１４】このように形成されたチップソーにより段
ボール積層材を切断していくと短い切刃稜１５ａで不連
続に切り裂かれた積層材はチップ１５で左右に押し開か
れるが、押し開かれた両側の切断面は、開口部を閉じる
方向に弾性回復し、チップ及び台金の側面を挟みつける
ように作用する。しかし刃体の回転方向に向かう面の左
右に面取り面１５ｃが形成され、また刃体台金部刃室の
回転方向に向かう壁面にも左右に面取り面１３ｂが形成
されているので、回転方向前方に向かう面の左右の角部
で積層材の切断面を削る作用がなくなり紙粉を発生しな
い。さらに台金上のスリット１４等にも面取りされ、回
転方向に向かう面全てに対して面取りを実施することに
より紙粉の発生を皆無とすることもできる。なお本実施
例では段ボールの積層材の切断について説明したが同様
な他の材料に対する切断においても有効である。

【００１５】

【実施例】

その２．チップの他の実施例を示すチップソー刃体部の
拡大図の図４にもとづき説明する。実施例その１と同じ
点は特に説明しない。チップソーの台金２１の外周等間
隔又は不等間隔に回転方向を向くチップ座の背面壁面２
２ａを外周側を回転方向後方に傾け、チップ座２２ｂは
背面壁面２２ａと直角に形成されている。このチップ座
に接合されるチップ２３は外周に左右の先端傾斜面２３
ｂにより外周後方に高くなる切刃稜２３ａが形成されて
いる。そして切刃稜２３ａの最外側に欠け防止の切欠き
面２３ｃが回転方向後側に傾斜するように形成されてい
る。

【００１６】チップ２３の左右側面２３ｄは回転方向前
側の左右に台金厚みの１／３程度ずつ面取りした面２３
ｅが形成され、前面には平らな面２３ｆを残している。
そしてチップのチップソーの回転軸側の底面は回転方向
に向かう状態となるので、両側面２３ｄ，前面２３ｆの
それぞれの底面は台金２１と段とならないよう面取りさ
れている。勿論台金刃室の回転方向前を向く壁面には面
取りされている。

【００１７】また両側面２３ｄは実施例１と同様半径方
向にあさり角がつけられる場合もある。また後方に向か
って逃げ角がつけられる場合もある。実施例２は底面の
面取りを施す分製造コストが高くなる。このように形成
されたチップで段ボール積層材を切断するとき実施例そ
の１と同じ作用をなす、前面に平らな面２３ｆが残され
ているが積層材は切刃稜２３ａで切り裂かれ、先端傾斜
面２３ｂ及び面取り面２３ｅで左右に押し拡げられるの
で支障を期さない。

【００１８】

【発明の効果】上述のとおりであるので本発明は紙粉を
殆ど発生せず環境改善に大きく寄与する。また従来の円
形スリッタナイフの連続した切刃稜と異なり、短い切刃
稜で不連続に切り裂き、あさりと刃室を有することから
摩擦面積が減少し摩擦熱発生量が少なくり、熱座屈に伴
う挽き曲がりが防止でき、段ボール積層材の切断精度が
向上する。さらに高価な超硬合金などの硬質チップを切
刃として用いても大径のチップソーに対しても製品コス
トを抑えることができ、硬質材の使用で寿命も十分に長
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来使用しているチップソーを示す図で、ａは
正面図、ｂは側面図である。

【図２】本発明のチップソーを示す部分図で、ａは側面
図、ｂは１刃体の平面図である。

【図３】図２の刃体部分の拡大図で、ａは正面図、ｂは
側面図、ｃはｂのＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の他の実施例の刃体部分の拡大図で、ａ
は正面図、ｂは側面図、ｃは平面図である。

【符号の説明】

１１，２１ 台金 １５，２３ チップ １５ａ，２３ａ 切刃稜 １５ｃ，２３ｅ 面取り面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−309702（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−67491（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−5293（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3034269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B26D 1/14 B23D 61/02 B24D 3/00 B27B 33/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形台金の外周に形成された複数個の刃
   体に回転方向前側に設けたチップ座に台金の厚みより大
   きな刃厚を有する左右対称形の硬質材でなるチップが接
   合されているチップソーであって、チップは外周側刃物
   厚中央の回転面内に切刃稜を形成し、該切刃稜には回転
   後方に向かうほど回転半径が大きくなる方向に回転円接
   線に対して５°〜６０°傾斜しており、切刃稜の回転側
   先端からチップ底面までチップの回転側壁面の左右に面
   取り面を形成したことを特徴とするチップソー。
2. 【請求項２】 切刃稜の回転方向後方の先端に切欠き面
   を形成した請求項１に記載のチップソー。
3. 【請求項３】 刃体の刃室回転方向を向く壁の左右に面
   取りを施した請求項１又は２に記載のチップソー。