JP3981297B2

JP3981297B2 - 鋸刃

Info

Publication number: JP3981297B2
Application number: JP2002140630A
Authority: JP
Inventors: 晋辻本
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP2003334721A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削加工において被削材を切断する帯鋸刃、丸鋸、ハクソーのごとき鋸刃に関し、さらに詳細には、鋸刃の切れ歯である歯部の形状、特にスクイ面の形状を改良した鋸刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば金属製の大きなワークピースを切断する装置として、帯鋸盤が使用されている。この帯鋸盤に使用される帯鋸刃の歯部は、スクイ面、２番面（逃げ面）、歯高、スクイ角、歯角、２番角（逃げ角）、ガレット形状、歯先形状、帯幅、帯厚、ピッチ、付け刃量、ビード位置、ガレット面積などにより構成されており、切削に対しては、切り込み量、切削条件（鋸速、切削率）、材料径、材料径間の歯数などの要素がある。
【０００３】
帯鋸刃においては、例えばビビリ振動や騒音などに対応するために各歯のピッチが不等ピッチにされたり、切削効率をあげるために、アサリのパターンがワークピースに合わせてレーカーセット、ウェーブセットあるいはストレートセットなどの種々のパターンに設定されたりしている。
【０００４】
また、例えばステンレス鋼の如き難削材に対応すべく、鋸刃における鋸歯の高低差、アサリ振出量を変えるなどの鋸刃も開発されている。
【０００５】
さらに、歯先の角度を種々に変化させて最適な配置を行ったものや、帯鋸刃の長手方向に波状の加工をおこなったものなど、市場ニーズに合わせた様々な鋸刃が開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋸刃に限らず切削工具全体に言えることであるが、ワークピースを切断する時に発生する切り屑を除去することは、鋸刃を含む切削工具にとって最も重要な問題である。例えば、帯鋸盤では帯鋸刃の刃先に付着した切り屑をワイヤーブラシ等で強制的に叩き落として除去されている。
【０００７】
図７を参照するに、この従来の鋸刃１０１においては、切り屑Ｃが連続して生成するようなワークピースを鋸刃１０１で切断すると、切り屑Ｃは切れ歯１０３の歯先Ｅからスクイ面１０５に沿って流れ、更に切れ歯１０３のガレット１０９を形成する稜線１０７に沿って流れる。
【０００８】
この時、切削条件が高速になればなるほど切り屑Ｃとスクイ面１０５との間の摩擦熱が増大し、切り屑Ｃがスクイ面１０５に付着しやすくなる。帯鋸刃１０１の場合はガレット１０９の稜線１０７が設けられているので、高速切削条件になると、スクイ面１０５から歯底にかけて切り屑Ｃが強固に付着する。このような高速切削条件においては、前述した帯鋸盤におけるワイヤブラシを用いてもガレット１０９の稜線１０７に付着した切り屑Ｃが完全には除去することができないという問題点があった。
【０００９】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削時に発生する切り屑がガレットに付着しにくい鋸刃を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、鋸刃を構成する切れ歯の歯先から歯底方向に伸びる第一スクイ面を備えると共に、上記第一スクイ面から連続し、かつ前記切れ歯の切削走行方向前方の切れ歯の逃げ面から延長されるガレットの稜線に連結される第二スクイ面を備えた鋸刃であって、前記第一スクイ面と第二スクイ面との連結部からの前記第二スクイ面は、前記第一スクイ面に沿って発生する切り屑と第二スクイ面との間に隙間が生じるように、前記連結部から鋸刃の背面方向の仮想垂線よりも鋸刃の切削走行方向とは反対方向に凹状に形成してあり、前記切れ歯の前記歯先から連続する逃げ面に、この逃げ面を延長した仮想線よりも切削走行方向後方向へ突出するように歯先補強部を備え、前記歯先補強部と前記逃げ面を延長した前記仮想線との前記歯先側の接続部は、前記連結部を通り鋸刃の背面に平行な仮想線よりも前記歯先側の位置であり、前記歯先補強部と前記仮想線との前記鋸刃の背面側の接続部は、前記第二スクイ面を凹状に形成したことにより前記仮想垂線から前記切削走行方向に第二スクイ面の最も離反している部分から前記逃げ面を延長した前記仮想線までの鋸刃の切削走行方向の距離よりも前記最も離反している部分から前記歯先補強部の逃げ面までの同方向の距離が大きくなる関係を保持する位置であり、前記第二スクイ面の前記最も離反している部分の位置よりも前記鋸刃の前記背面側の位置である。
【００１８】
また、前記鋸刃において、前記鋸刃が、高硬度の合金鋼からなる切れ歯の刃材と、強靱性合金鋼からなる胴材と、から構成されるバイメタル鋸刃であることを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、この発明の鋸刃はバイメタル鋸刃などのようなあらゆる鋸刃に実施適応可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１を参照するに、第１の実施の形態に係わる鋸刃１は、鋸刃１を構成する切れ歯３の歯先Ｅから歯底方向に向けて伸びるポジティブな第一スクイ面５が１つの直線で構成されており、この第一スクイ面５から連続する第二スクイ面７が円孤状に設けられている。この第二スクイ面７の伸びだし方向は、第一スクイ面５と第二スクイ面７との連結部Ｓから鋸刃１の背面方向（換言すれば鋸背方向）に下げた仮想垂線Ｑよりも鋸刃１の切削走行方向とは反対方向に伸びている。さらに、上記の円弧状の第二スクイ面７は上記の切れ歯３に対して切削走行方向前方の切れ歯９の逃げ面１１から延長されるガレット１２の稜線１３の曲線に連結されている。
【００２２】
上記のように構成されることにより、第一スクイ面５に沿って発生する切り屑Ｃと第二スクイ面７との間に隙間Gができるので、切り屑Ｃがガレット１２の稜線１３に付着しにくくなる。このような状態で切れ歯３がワークピースを切削後にワークピースから出て走行した切れ歯３の歯先Ｅは、例えば帯鋸盤に備えられているワイヤブラシなどのブラシ工具を使用してブラッシングすれば、ガレット１２の内の切り屑Ｃは容易に叩き落とされて除去される。
【００２３】
なお、切れ歯３の歯先Ｅから第一スクイ面５と第二スクイ面７の連結部Ｓまでの鋸背方向の直線距離Ｌは、切り屑Ｃの付着のみを考慮すればできる限り小さい方がよいが、歯先Ｅの強度的な側面を考慮すれば０．５ｍｍ以上あることが好ましい。
【００２４】
図２を参照するに、第２の実施の形態に係わる鋸刃１５は、基本的には図１の第１の実施の形態の鋸刃１とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。
【００２５】
鋸刃１５は、鋸刃１の第一スクイ面５と第二スクイ面７とからなるスクイ面形状に加えて、歯先補強部Ｗが切れ歯３の歯先Ｅから連続する逃げ面１７に、この逃げ面１７を延長した仮想線Ｒよりも歯先Ｅの側に突出するように設けられている。
【００２６】
上記の歯先補強部Ｗが設けられていない鋸刃１の場合、前記第一スクイ面５と凹状に形成した第二スクイ面７との連結部Ｓから鋸刃１の背面方向の仮想垂線Ｑ（図１参照、図２には省略されている）から最も離れた第二スクイ面７の切削方向に最も深い部分、すなわち前記仮想垂線Ｑから最も離れている部分から逃げ面１７を延長した仮想線Ｒまでの鋸刃の切削走行方向（図２において左右方向）の距離Ａが小さくなるので、切れ歯３は強度的に弱くなる。しかし、図２より明らかなように、鋸刃１５では歯先補強部Ｗが付加されており、この歯先補強部Ｗと第二スクイ面７を延長した仮想線Ｒとの鋸刃１５の背面側の接続部は、第二スクイ面７の切削方向に前記仮想垂線Ｑから最も離反した部分と歯先補強部Ｗを設けたことによって生じた歯先補強部Ｗの逃げ面１６までの同方向の距離Ｂが上記の距離Ａより大きくなる（Ｂ＞Ａ）関係の位置であり、前記第二スクイ面７の前記仮想垂線Ｑから最も離れている部分よりも鋸刃１５の背面側の位置であるので、第二スクイ面７を凹状に形成することによって切削走行方向の寸法小となる部分が補強されて切れ歯３の強度アップになる。
【００２７】
また、上記の歯先補強部Ｗが第二スクイ面７の最もえぐれた部分の強度アップを図るだけでなく、歯先Ｅの近傍の強度アップを図るようにするためには、歯先補強部Ｗと第二スクイ面７との他方の接続部は、歯先補強部Ｗが第一スクイ面５と第二スクイ面７の連結部Ｓを起点とした鋸刃１５の背面（鋸背面）に平行な仮想線Ｔよりも歯先Ｅ側の位置であることが重要である。例えば、図２においては上記の歯先補強部Ｗは仮想線Ｔよりも距離Ｐだけ歯先Ｅの側に位置している。
【００２８】
なお、この鋸刃１５の切り屑Ｃに対する作用は、前述した第１の実施の形態の鋸刃１が切り屑Ｃに対する作用とほぼ同様であるので説明は省略する。
【００２９】
図３を参照するに、第３の実施の形態に係わる鋸刃１９は、基本的には図１の第１の実施の形態の鋸刃１の第一スクイ面５の形状が変更されたもので、他は鋸刃１とほぼ同様である。
【００３０】
鋸刃１９の第一スクイ面５は、切れ歯３の歯先Ｅから鋸背方向に向けて直線部Ｓ１で始まり、円弧Ｒ１へと連続している。なお、鋸刃１９の切り屑に対する作用は、前述した第１の実施の形態の鋸刃１の切り屑Ｃに対する作用とほぼ同様である。
【００３１】
図４を参照するに、第４の実施の形態に係わる鋸刃２１は、基本的には図１の第１の実施の形態の鋸刃１の第一スクイ面５の形状および逃げ面１７の形状が変更されたもので、他は鋸刃１とほぼ同様である。
【００３２】
鋸刃２１の第一スクイ面５は切れ歯３の歯先Ｅから鋸背方向に向けて円弧Ｒ２で始まり、直線部Ｓ２へと連続している。また、切れ歯３の逃げ面１７が歯先Ｅから円孤Ｒ３で始まり、直線部Ｓ３へと連続するように変更されたものである。なお、鋸刃２１の切り屑に対する作用は、前述した第１の実施の形態の鋸刃１の切り屑Ｃに対する作用とほぼ同様である。
【００３３】
図５を参照するに、第５の実施の形態に係わる鋸刃２３は、基本的には図２の第２の実施の形態の鋸刃１５の第二スクイ面７が第一スクイ面５と第二スクイ面７の連結部Ｓから直線部Ｓ４で始まるように変更されたものである。また、逃げ面１７に設けた歯先補強部Ｗは、図２の鋸刃１５の歯先補強部Ｗの角部が円孤状に変更されている。このように歯先Ｅを補強する目的が達成できれば適宜変更しても構わない。なお、鋸刃２３の切り屑に対する作用は、前述した第１の実施の形態の鋸刃１の切り屑Ｃに対する作用とほぼ同様である。
【００３４】
図６を参照するに、第６の実施の形態に係わる鋸刃２５は、第二スクイ面７が図示されているように波状に形成されても切り屑に対して同等の効果が得られる。
【００３５】
以上のように、この発明の鋸刃は、第一スクイ面５が切れ歯３の歯先Ｅから伸びる方向に少なくとも１つの直線又は曲線から構成され、第二スクイ面７が第一スクイ面５との連結部Ｓから連続して伸びる方向に少なくとも１つの直線又は曲線から構成されており、第一スクイ面５、第二スクイ面７、逃げ面１７の形状はそれぞれ適宜変更できる。したがって、前述した第１〜第６の実施の形態の第一スクイ面５及び第二スクイ面７の形状と逃げ面１７の形状は適宜組み合わせしても構わない。あるいは他の形状に変更されても構わない。
【００３６】
また、本発明の鋸刃は、切れ歯３の刃材が高速度工具鋼あるいは超硬合金鋼などの高硬度の合金鋼から構成され、胴材がバネ鋼等の強靱性合金鋼から構成されるバイメタル鋸刃等のあらゆる鋸刃に実施適応可能である。
【００３７】
以上のことから、第二スクイ面７には切り屑Ｃが接触しなくなるので、切り屑Ｃがガレット１３に付着しにくくなり、切り屑Ｃはワイヤブラシなどで容易に除去される。その結果として、鋸刃に切り屑Ｃを付着したまま再度切削が行われてしまうという事態を避けられる。また、ガレット１２の目詰まりによる歯欠けが防止されるので、従来の鋸刃よりも工具寿命の長い経済的な鋸刃となる。
【００３８】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、歯先で切削された切り屑は第一スクイ面に沿って移動するが、第二スクイ面には接触しなくなるので、切り屑がガレットに付着しにくくなり、切り屑がワイヤブラシなどで容易に除去できる。したがって、鋸刃に切り屑が付着したまま再度切削が行われてしまうことを防止でき、ガレットの目詰まりによる歯欠けを防止できるので、従来の鋸刃よりも工具寿命の長い経済的な鋸刃を提供できる。
【００４１】
また、歯先補強部により第二スクイ面の最もえぐれた部分の強度アップを図ることができるだけでなく、歯先近傍の強度アップも図ることができる。
【００４３】
また、バイメタル鋸刃などのようなあらゆる鋸刃に実施適応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図４】この発明の第４の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図５】この発明の第５の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図６】この発明の第６の実施の形態の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【図７】従来の鋸刃における切れ歯の部分的な側面図である。
【符号の説明】
１鋸刃（第１の実施の形態の）
３第一スクイ面
５，９切れ歯
７第二スクイ面
１１逃げ面
１２ガレット
１３稜線
１５，１９，２１，２３，２５鋸刃（第２〜第６の実施の形態の）
１７逃げ面
Ｃ切り屑
Ｅ歯先
Ｇ隙間
Ｑ仮想垂線
Ｒ仮想線
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３円弧
Ｓ連結部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４直線部
Ｔ仮想線
Ｗ歯先補強部

Claims

鋸刃を構成する切れ歯（３）の歯先（Ｅ）から歯底方向に伸びる第一スクイ面（５）を備えると共に、上記第一スクイ面（５）から連続し、かつ前記切れ歯（３）の切削走行方向前方の切れ歯（９）の逃げ面（１１）から延長されるガレット（１２）の稜線（１３）に連結される第二スクイ面（７）を備えた鋸刃であって、前記第一スクイ面（５）と第二スクイ面（７）との連結部（Ｓ）からの前記第二スクイ面（７）は、前記第一スクイ面（５）に沿って発生する切り屑（Ｃ）と第二スクイ面（７）との間に隙間（Ｇ）が生じるように、前記連結部（Ｓ）から鋸刃（１）の背面方向の仮想垂線（Ｑ）よりも鋸刃（１）の切削走行方向とは反対方向に凹状に形成してあり、前記切れ歯（３）の前記歯先（Ｅ）から連続する逃げ面（１７）に、この逃げ面（１７）を延長した仮想線（Ｒ）よりも切削走行方向後方向へ突出するように歯先補強部（Ｗ）を備え、前記歯先補強部（Ｗ）と前記逃げ面（１７）を延長した前記仮想線（Ｒ）との前記歯先（Ｅ）側の接続部は、前記連結部（Ｓ）を通り鋸刃の背面に平行な仮想線（Ｔ）よりも前記歯先（Ｅ）側の位置であり、前記歯先補強部（Ｗ）と前記仮想線（Ｒ）との前記鋸刃の背面側の接続部は、前記第二スクイ面（７）を凹状に形成したことにより前記仮想垂線（Ｑ）から前記切削走行方向に第二スクイ面（７）の最も離反している部分から前記逃げ面（１７）を延長した前記仮想線（Ｒ）までの鋸刃の切削走行方向の距離（Ａ）よりも前記最も離反している部分から前記歯先補強部（Ｗ）の逃げ面（１６）までの同方向の距離（Ｂ）が大きくなる関係を保持する位置であり、前記第二スクイ面（７）の前記最も離反している部分の位置よりも前記鋸刃の前記背面側の位置であることを特徴とする鋸刃。
前記鋸刃が、高硬度の合金鋼からなる切れ歯の刃材と、強靱性合金鋼からなる胴材と、から構成されるバイメタル鋸刃であることを特徴とする請求項１に記載の鋸刃。