JP4148732B2

JP4148732B2 - チップソー

Info

Publication number: JP4148732B2
Application number: JP2002256270A
Authority: JP
Inventors: 義弘岩▲崎▼
Original assignee: IWASAKI SAW FILING CORPORATION
Current assignee: IWASAKI SAW FILING CORPORATION
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: WO2004022272A1; JP2004090180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋸歯板に形成される歯形部に刃体としてのチップを着脱可能に設けるチップソーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
実開昭４９−７７５９１号
【特許文献２】
特開平７−６８５０２号
従来、鋸歯板の側縁に形成される歯形部に、その切削方向前側の取付部に平面視でコの状に形成した超硬質合金製の刃体としてのチップ（以下超硬チップと言う）を嵌合し、これをろう付けによって固定するチップソーは、上記文献１，２に示されるように既に公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報で示される構成のチップソーは、超硬チップを歯形部に嵌合させた状態でろう付けをして固定していたので、該超硬チップが磨耗したり欠けたりした場合は、部分的な欠損に対しては個々のチップを加熱して取り外して交換ろう付した後に、他と歯形を揃えるための修正研磨を行い、損耗の場合は全体を均一に揃えるように研磨する必要があり、いずれの場合も鋸全体を目立専門工場や専門業者の下で行う必要があり、多くは外部業者に委託している。またチップを溶接したものも同様であり、この場合部分的なチップ交換は一層困難である。
【０００４】
このため上記従来方法では、目立のための修理費が嵩むほか、加工場への往復の搬送費や搬送時間等が距離に応じて嵩むこととなり、予備のチップソーを準備する必要がある等の経済的ロスが大きいという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるチップソーは、第１に、帯鋸の鋸歯板２に形成した歯形部３の取付部１０にチップ５を取り付けたチップソー１において、刃面１８を有する刃部１３の両側に接合片１５を一体的に設けて上記チップ５に嵌合溝１６を形成し、該チップ５を取付ける歯形部３の取付部１０に上記嵌合溝１６の溝底面に接し、切削方向に対して掬い角を有する刃部受面９と、該刃部受面９の下方で刃部１３の底部１９面に接する底部受面６を形成し、上記チップ５の嵌合溝１６を歯形部３に締まり嵌め嵌合することにより、チップ５に対し反嵌合方向に強制的な外力を加えることによりチップ５の取外しが可能に両側の接合片１５で挟持し、ろう付け、溶接その他の固定手段を用いることなくチップ５を歯形部３に着脱交換可能に固定したことを特徴としている。
【０００６】
第２に、刃部１３の底部１９面と底部受面６とを、チップ５の刃先１７に切削圧を受けた際に当該切削圧によって生じる押圧力及び回転モーメントを受け止めて鋸歯板２に対するチップ５の固定を保持する構造にしたことを特徴としている。
【０００７】
第３に、チップ５を側面視で、刃部１３の刃先角を鋭角に形成したことを特徴としている。
【０００８】
第４に、チップ５が熱処理可能な鋼材で形成されたものであることを特徴としている。
【０００９】
第５に、チップ５が焼結成形されたものであることを特徴としてる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図面において符号１はチップソーの１例として示す製材用の帯鋸であり、このチップソー１は図１で示すように、この種バンドソーに使用されるものと同様に、スチール製の板帯部材を無端帯状に形成した鋸歯板２の一側縁に、所定の歯ピッチを有して形成される歯形部３の切削方向下手側（前方側）に、本発明に係わる固定構造によってチップ（刃体）５を圧入することにより製作され、図示しない駆動輪と従動輪間にチップソー１を巻き掛け、図１の矢印で示す切削方向に向けて回転駆動をすることにより、木材等の被切削材Ｗを切削する。
【００１１】
このチップソー１は、鋸歯板２の歯形部３を図１，図３，図４で示すように形成している。即ち、歯形部３は後述する形状のチップ５の底部１９を支持する底部受面６と、チップ５の背面７を所定の掬い角（前進角）を有して支持する刃部受面９とを、鋭角状に交差させて切欠したチップ取付部１０を形成している。
【００１２】
そして、歯形部３は刃部受面９の先端から切削方向上手側に徐々に低くなる逃がし面１１と、該逃がし面１１から底部受面６に凹状の湾曲面を有して連なる切削屑の排出面１２を一連に形成した歯形にしている。
【００１３】
チップ５は図２〜図５で示すように、鋸歯板２の歯形部３に形成される底部受面６と刃部受面９に接合する厚さと高さを有する刃部１３とし、該刃部１３の両側から後方側に向け、舌片状の接合片（挟持片）１５を平面視でコの字状となるように一体的に延設することにより、後方側を開放した凹溝状の嵌合溝１６を形成し、且つ側面視の形状を刃部１３の刃先角を鋭角状となすように菱形状に形成している。
【００１４】
これによりチップ５は、刃先１７を刃部１３前面の平坦な刃面１８の上部で先鋭に形成する一方、刃部１３の下部に底部１９を斜面状に形成して底部受面６に当接させ、また接合片１５を刃先１７の対角線方向で後方下方に向けて長く形成し鋸歯板２を広い接触面で両側より押圧挟持する。
【００１５】
この際図示例のチップ５は、刃巾Ｌを２．１ｍｍ程度とし刃厚Ｈを１ｍｍ程度にし、且つ接合片１５の後方への突出長さを２ｍｍ程度、刃面１８の上下高さを５．０ｍｍ位にすると共に、前記嵌合溝１６の巾は板厚が略１ミリの歯形部３に対し、圧入可能な締まり嵌め嵌合をする公差を有して形成している。
【００１６】
また接合片１５は後端部の厚さｌを肉薄にすることにより、刃側面に逃げ角θを形成することにより、切削時のチップ５の両側面における摩擦を防止するための歯振（あさり）を形成している。尚、上記寸法はこれに限定されるものでなく、木材等の被切削材Ｗ毎に求められる刃巾Ｌで設定される切削巾、或いは鋸歯板２の厚さ等によって強度及び耐久性を有して効率よく切削するように定められる。
【００１７】
そして鋸歯板２の材質は、通常用いられるスチールベルトと同様のものを用いることが可能である。またチップ５を構成する材料は、例えば熱処理可能な鋼材として適当なＳＵＳ４２０Ｊ２鋼材を用い、先ずこれを圧延又は引き抜き加工或いは鍛造等の手段によって、上記のような断面形状のチップ母材を形成し、これを任意な長さの棒状に形成して形成することができる。
【００１８】
次いで、このチップ母材を所定の刃面長さ毎に連続的に切断し、得られた切断チップを焼入れ等の熱処理を行って硬質化する。従って、上記のように製作されるチップ５は多数のものを簡単且つ廉価に量産できる。
【００１９】
またチップ製作手段において、チップ５を側面視で刃部１３の刃先角が鋭角状となる菱形形状に切断形成するので、刃角を切断時に簡単に定めることができると共に、刃先１３の対角線方向に接合片１５を長く形成することができ、歯形部３を両側の下方側から安定的に挟持固定することができる。
【００２０】
また底部１９から接合片１５の下縁に至る長い斜面が、発生させた切削屑を下方に向けて強制的に排出する屑排出面を形成するので、排出面１２及び接合片１５によって排出が促進され、切削屑を刃部１３の付近に停滞させることなく切削性能を上げることができる。
【００２１】
以上のように構成されるチップソー１は、鋸歯板２の歯形部３にチップ５の嵌合溝１６を位置決めした状態で、適宜な治具又は専用機器等を用いた押し込み或いは叩き込み又は震動等を与える等の圧入手段によって、図４で示す矢印方向に差し込むと、刃部１３の背面７を刃部受面９に沿わせた状態で、底部１９を底部受面６に当接させて圧入嵌合することができ、この状態で接合片１５は歯形部３の側面を締まり嵌め嵌合によって挟持固定される。
【００２２】
従って、チップ５は鋸歯板２に対し従来のもののようにろう付けや溶接等の固定手段で固定することなく、チップ５を歯形部３に差込嵌合することによって挟持固定するので、例えば上記のようなチップソー１の歯形部３にチップ５を溶接やろう付によって２時間程度の取付時間を要するケースでは、本発明の圧入嵌合による固定構造では４０分程度に短縮することができ、チップ５の取り付けコスト及び製造コストを低減することができた。
【００２３】
また図５で示すように、チップソー１は切削方向の回転によって、鋸歯板２に固定された複数のチップ５は被切削材Ｗを刃巾Ｌで切削し、製材作業等をスムースに行うことができる。
【００２４】
このとき図３で示されるように、チップ５は切削に伴い刃先１７に切削抵抗を受けると、刃部受面９の掬い角方向に沿った下方分力が底部１９の底部受面６に加わり、チップ５と鋸歯板２との結合をより確実にしながら切削をスムースに行う。またチップ５に切削時に図３の上部の矢印で示される切削圧が加わると、歯形部３には刃部受面９の上部を支点とした回転モーメントが発生するが、チップ５の下端側では、底部受面６において上記回転モーメントを受け止めるので、例え刃先１７に大きな切削負荷が掛かったとしてもチップ５が外れることはない。
【００２５】
そして、切削時に発生する切削屑は、刃面１８から排出面１２を経て接合片１５の下端に沿って下方に向けて強制的に排出する。
【００２６】
尚、刃部１３に形成する接合片１５は、その大きさ或いは形状によって歯形部３に対しチップ５の固定が充分である場合に、図３の２点鎖線で示すように接合片１５を底部１９から下方の部分を除去した形状にすると、チップソー１の軽量化と回転抵抗の軽減を図ることができる。
【００２７】
図６は切削屑をさらに効率的に案内排出させるための鋸歯板２とチップ５との嵌合構造の他の例を示している。即ちこの例ではチップ５の刃面１８の下端をチップソー作動方向に向かってアールを形成させて湾曲する案内面１８ａにするとともに、排出面１２の後方端も刃面１８に向かってアールを形成させて湾曲させた案内面１２ａとしている。
【００２８】
そして両案内面１８ａ，１２ａは互いに連続したアール面を形成させ、チップ５による切削屑が刃面１８から案内面１８ａ，１２ａ，排出面１２に沿って案内されながら排出される構造になっている。この時案内面１２ａは同１８ａに対してより深いアール面を形成するような段差を形成させることもできる。またこの例では案内面１８ａ，１２ａの境界部であるチップ５側の刃部１３の底部１９は、図６に示すように刃面１８と直交方向の面１９ｂと、刃面１８と平行な又は延長線上に重なる面１９ａとのアングル状の交差面として突設形成されている。
【００２９】
これに対し、鋸歯板２例の底受面６も、チップ５の差込時に上記刃部１３の底部１９（１９ａ，１９ｂ）と適合して接触する２つの交差する面６ａ，６ｂとして突設形成されており、その結果刃部受面９と底受面６ａとの下端はチャンネル状の凹部９ａを形成し、チップ５の差込時には刃部１３の下端を嵌合させる構造となっている。但し、この例ではチャンネル状凹部９ａの底面と刃部１３の底面とは接触しない構造に形成されている。上記構成により、チップ５と歯形部３はより強固に嵌合し合うとともに、切削屑の排出をよりスムースに行うことができる。
【００３０】
またチップソー１は従来のように、ろう付け等の固定手段によることなく、チップ５を歯形部３に圧入嵌合することにより着脱可能に固定するので、例えばチップ５が磨耗したり欠けたりした場合に、チップソー全体の補修や交換を必要としないで、損耗したチップ５のみを鋸歯板２から外し、新たなチップ５だけを付け替えることにより、使用を可能な状態に復元できる。
【００３１】
さらに、チップソー１の使用に伴い全チップ５の刃面１８の研ぎ直し、或いは切削巾の変更等を要するような場合には、既設のものを外した鋸歯板２に対し、全チップ５を新たなもの、或いは別の大きさや形状のチップ５と交換することにより、付け替えればよいから、例えば鋸歯板２を使用者側の手元に残した状態で、チップ５を消耗品として研ぎ直し依頼又は新たに購入依頼をしたり、又は交換用のチップ５又は別サイズのチップ５を予め準備しておくことにより、使用者側でも鋸歯板２に対し、新たなチップ５の取付固定を簡単に行うことができる。
【００３２】
従って、従来のもののようにチップソー１を製造メーカー又は修理メーカーに送料と時間を掛けてメンテナンス作業依頼をする等の、無駄を解消することができる。
【００３３】
また熱処理可能な鋼材として既存のＳＵＳ４２０Ｊ２鋸材等を用い、焼入れ等の硬化手段によって硬質化させたチップ５は、交換だけでなく取り付けたままでの目立て研磨も可能であり、刃部１３及び接合片１５に超硬チップの様な脆さを伴うことなく靱性を有するので、チップ５の圧入嵌合及び着脱可能な固定を簡単に行うことができる。また従来のスチール製の帯鋸の場合に比較し、目立て回数を大きく低減することができ、例えばチップ５をＳＫＨ５１鋼材のような耐摩耗材で製作した場合には、目立て研磨回数を従来のＳＫＳ５１鋼材等に比し略４分の１程度に少なくすることができる。
【００３４】
尚、本実施形態では上記のような熱処理可能な鋼材でチップ５を製作したが、鋼材は上記のものに特定することなく、例えば耐摩耗性と拡張力を備えた粉末材ＹＡＰ１０を焼結手段によって成形させてチップ５を製造することもでき、この方法により、量産化及びコスト低減を図ることができる。
【００３５】
本発明によるチップソー１は、嵌合溝１６を形成したチップ５を鋸歯板２に圧入嵌合させ、両側の接合片１５で歯形部３を挟持固定することにより、ろう付け固定を省き着脱可能に固定するが、反圧入嵌合方向に強制的な外力を加えて取り外すことを可能とするような耐熱性、耐水性を備えた接着剤を、必要によりチップ５と鋸歯板２に用いることは差し支えない。
【００３６】
またチップ５の嵌合溝１６内面は必ずしも平行又は平面である必要はなく、着脱嵌合可能な範囲で、緩やかな傾斜面、湾曲面、屈曲した面にし、或いは内面に係止用の僅かな凹凸を設ける等の加工を施して、チップの固定力を高めることも可能である。
【００３７】
さらに、上記固定力を高めるために、チップ５の材質を鋸歯板２の材質より熱膨張率の小さい材質で形成することにより、切削時の発熱により両者の嵌合が締まる方向に作用させることができるほか、チップ５を加熱状態で嵌合する所謂「焼き嵌め」による取付けも可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようにチップソーを構成したことにより、以下に記載するような効果を奏する。
【００３９】
刃面を有する刃部の両側に鋸身を押圧挟持するための接合片を設けて形成した嵌合溝を歯形部に差し込んで圧入状態で嵌合することにより、チップは刃部の背面と底部を刃部受面と底部受面にそれぞれ支持された状態で、両側の接合片によって歯形部を挟持するので、鋸歯板に対するチップの固定を簡単にすることができる。
【００４０】
また被切削材を切削するとき、刃部受面の上部を支点として刃部の底部側に生ずる回転モーメントを底部受面で受け止めるので、チップの外れを防止すると共にチップの固定を簡単にすることができる。
【００４１】
チップは、従来のもののようにろう付け固定をすることなく、鋸歯板に圧入嵌合し接合片で歯形部を挟持固定するので、チップの固定を簡単に行うことができる。またチップは反圧入嵌合方向に外せるから、損耗したチップのみの付け替えも簡単にでき、チップソー全体の交換を必要としないから切削コストを低減できる。
【００４２】
チップを側面視において刃部の刃先角を鋭角状にする菱形形状にしたことにより、刃先の対角側に接合片を長く形成し歯形部を安定よく挟持固定できる。
【００４３】
チップを熱処理可能な鋼材で形成し焼入れによって硬質化することにより、刃部及び接合片に靱性を有して、チップの圧入嵌合及び着脱可能な固定を破損なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるチップソーの要部を示す側面図である。
【図２】図１のＡ・Ａ線断面図である。
【図３】図１の歯形部にチップを固定した構成を示す側断面図である。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】図３の背面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）はこの発明の他の実施形態を示すチップ取付構造の組立及び分解組立状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１チップソー
２鋸歯板
３歯形部
５チップ
６底部受面
７背面
９刃部受面
１０取付部
１３刃部
１５接合片
１６嵌合溝
１７刃先
１８刃面
１９底部
Ｗ被切削材

Claims

帯鋸の鋸歯板（２）に形成した歯形部（３）の取付部（１０）にチップ（５）を取り付けたチップソー（１）において、刃面（１８）を有する刃部（１３）の両側に接合片（１５）を一体的に設けて上記チップ（５）に嵌合溝（１６）を形成し、該チップ（５）を取付ける歯形部（３）の取付部（１０）に上記嵌合溝（１６）の溝底面に接し、切削方向に対して掬い角を有する刃部受面（９）と、該刃部受面（９）の下方で刃部（１３）の底部（１９）面に接する底部受面（６）を形成し、上記チップ（５）の嵌合溝（１６）を歯形部（３）に締まり嵌め嵌合することにより、チップ（５）に対し反嵌合方向に強制的な外力を加えることによりチップ（５）の取外しが可能に両側の接合片（１５）で挟持し、ろう付け、溶接その他の固定手段を用いることなくチップ（５）を歯形部（３）に着脱交換可能に固定したチップソー。
刃部（１３）の底部（１９）面と底部受面（６）とを、チップ（５）の刃先（１７）に切削圧を受けた際に当該切削圧によって生じる押圧力及び回転モーメントを受け止めて鋸歯板（２）に対するチップ（５）の固定を保持する構造にした請求項１のチップソー。
チップ（５）を側面視で、刃部（１３）の刃先角を鋭角に形成した請求項１又は２のチップソー。
チップ（５）が熱処理可能な鋼材で形成されたものである請求項１，２又は３のチップソー。
チップ（５）が焼結成形されたものである請求項１，２，３又は４のチップソー。