JP4365377B2 - 鋸刃用の肩部ブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、鋸刃装置、より詳しくは、円形鋸刃を回転電動工具のスピンドル上に同心に装着するための肩部ブッシュに関する。

円形鋸刃を利用する種類の電動鋸は、様々な寸法であり、また多くの製造業者によって製造及び販売されている。これらの電動工具は多くの点で同様であることが多いが、違いもあり、鋸刃が装着されるスピンドルの寸法に特に違いがある。この結果、ユーザは、刃が取り付けられるべき電動工具の特定の型及びモデルについて適切に寸法決めされる中央開口部を有する鋸刃を購入するように注意しなければならない。しかし、ユーザは、不注意により、ユーザの機械に合わない中央開口部寸法を有する刃を購入することが多い。あるいは、ユーザは、１つの工具から刃を簡単に取り外して、他の工具に刃を再び取り付けることを望む場合があるが、刃の開口部が他の工具のスピンドルには大きすぎることを確認するに過ぎない。

このような鋸刃を比較的過小のスピンドルに装着しようとする試みは、開口部とスピンドルとの間に間隙を生じ、このことは、鋸刃がスピンドルに対し半径方向に移動することを可能にし、不利である。このような半径方向運動は、動作中に刃の偏心回転（例えば、「不正回転」）を発生する傾向があり、これは不正確な切断及び潜在的な危険をユーザにもたらす可能性がある。

この問題に対する解決の可能性は、開口部寸法を有効に低減して、動作中の刃の真でない回転を防止するために、開口部とスピンドルとの間に配置された縮小リングの使用を含む。刃は、例えば、スピンドルに配置された対向円形フランジを使用することによって、従来の方法でスピンドルに固定してもよく、フランジは互いに向かって締め付けられて、鋸刃と縮小リングの両方をフランジの間に捕捉する。

対向フランジは、典型的に、刃の開口部の半径方向外側に係合するために凹凸又は皿状である。このように、１つ又は複数の縮小リングは、フランジによってきつく係合されないことがある。残念ながら、このことは、使用中に、縮小リングが開口部から軸方向に移動して出ることを可能にする。このような軸方向運動が生じると、フランジによって加える摩擦力のみが、スピンドルと同心の姿勢に刃を維持するために作用する。これらの力を越えた場合、刃は半径方向に移動して、スピンドルに対し偏心になる。この偏心は不正確な切断をもたらし、また刃が破損し、操作者の負傷をもたらすおそれがある。

したがって前述のような不都合のない鋸刃を電動工具のスピンドルに確実に取り付けるための装置及び方法に対する要求がある。

本発明の形態は、比較的過大の中央開口を有する円形鋸刃を回転電動工具のスピンドルに同心に締結するための鋸刃組立体を含む。組立体は、ブッシュと係合する円形鋸刃を含む。ブッシュは、動作回転中に、中心穴とスピンドルとの同心性を実質的に維持するためのスピンドルと係合した中心穴を有するディスクを含む。ディスクの側面の環状肩部は、鋸刃とスピンドルとの同心性を維持するために、鋸刃の中央開口部内に受容される。刃及びディスクは、スピンドルに配置された１対のフランジの間に互いに重ね合わせた姿勢でクランプされる。

本発明の他の形態は、比較的過大の中央開口を有する円形鋸刃を回転電動工具のスピンドルに同心に締結するためのブッシュを含む。ブッシュは、動作回転中に、中心穴とスピンドルとの同心性を維持するために、スピンドルと係合するために寸法決めかつ賦形された中心穴を有するディスクを含む。ディスクの一方の側面の当接部は、動作中に、鋸刃とスピンドルとの同心性を維持するために、対応して寸法決めかつ賦形された鋸刃の凹部内に受容されるために寸法決めかつ賦形される。ディスクは、鋸刃と重ね合わせた姿勢でディスクをスピンドルにクランプするために、スピンドルに配置されたフランジによって係合されるために構成される。

本発明の別の形態は、回転電動工具のスピンドルに鋸刃を固定する方法を含む。本方法は、前述のブッシュの肩部を円形鋸刃の中央開口部に挿入する段階と、対向するフランジの間の電動工具のスピンドルに鋸刃ブッシュ組立体を配置する段階と、組立体が機械シャフトに固定されるようにフランジを互いに向かって締め付ける段階とを含む。

本発明の上記及び他の特徴と利点は、添付図に関連して行われる本発明の様々な形態の次の詳細な説明を読み取ることにより、より容易に理解できる。

次の詳細な説明において、本発明の部分を形成する添付図を参照し、また本発明の実施が可能な特定の実施形態を図によって示す。これらの実施形態について、当業者による本発明の実施を可能にする程度に十分に詳細に説明し、また他の実施形態の利用が可能であることを理解すべきである。本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構造的、手順及びシステムの変更をなし得ることが理解される。したがって、次の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきでなく、また本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって規定される。説明の明快さのため、添付図に示した同様の特徴は、同様の参照番号で示され、また図面の代替実施形態に示したような同様の特徴は、同様の参照番号で示される。

簡単に言えば、本発明の実施形態は、過大の中央開口部２を有する円形鋸刃５を、電動工具、例えば電動鋸（図示せず）のスピンドル６と同心の姿勢に維持するように構成された肩部ブッシュ（アダプタリングとしても知られる）１を含む。

ブッシュ１は、ブッシュ１の不正回転、あるいは換言すれば動作中にブッシュ１がスピンドルに対し半径方向に移動することを防止するため、スピンドル６と同心に係合する（例えば、従来の滑り又は圧入嵌めにより）ために寸法決めかつ賦形された中心穴１２を有するディスク部分１０を含む。

ブッシュはまた、図示した実施形態では、鋸刃の中央開口部２内に同心に（例えば、滑り又は圧入嵌め）受容されるために寸法決めされた環状肩部３の形態をとる当接部を含む。

取り付けられたとき、図２に最もよく示されているように、ディスク部分１０は、鋸刃５と重ね合わせて半径方向外側に延びる。ディスク部分１０は、半径方向外側に十分に延びて、図示したような電動工具の従来の凹凸フランジ７によって、ディスク部分が鋸刃５に対し確実にクランプされることを可能にする。

本開示で使用される場合、本明細書に記載した要素に関連して使用される場合の「軸方向」という用語は、要素が図２に示したようなスピンドルに取り付けられるときにその回転中心（例えば軸ａ）に対し略平行の要素に対する方向を指す。同様に、「横断方向」という用語は、軸方向に対し略平行以外の方向を指す。「横断面」、「横断方向の円周」又は「横断寸法」は、横断面に沿った断面、円周、又は寸法のそれぞれを指す。

図１〜図４を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１と図３に最善に示されているように、本発明の実施形態は、当業者に公知の実質的に任意の種類の円形刃５に使用することが可能である。便宜上、刃５は、実質的に滑らかな周縁を有する研磨切断ディスク／鋸刃として示されている。しかし、当業者は、刃５には、複数の切断歯（図３の１４の点線で示したような）、又は円周に沿って離間した従来のセグメント（図３の１６の点線で示したような）を設けてもよいことを認識するであろう。本発明の実施形態に使用するために適切な鋸刃／切断ホイールの例は、サンーゴバンアブレイシブズインク（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ，Ｉｎｃ）への米国特許第２００４／０１９１１４に開示されたダイヤモンド研磨鋸刃、及びマサチューセッツ、ノートンカンパニーオブウスター（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ）に譲渡された米国特許第５，３１３，７４２号に開示された研磨切断ホイールを含み、その両方は参考として本明細書に完全に組み込まれている。

本発明の実施形態は、コンクリート、アスファルト及び他の硬質材料を切断するために使用されるような超研磨材（例えば、ダイヤモンド）鋸刃と組み合わせて特に有用であり得る。このような鋸刃の例は、図１と図３に示したような円形鋼コア３２の周囲に接着された連続的な超研磨材を帯びたリムを有する例を含む。他の模範的な超研磨鋸刃は、その周縁に沿って離間した超研磨材を帯びたセグメント１６（図３）を含む。

ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のような超研磨材は、他の硬質材料を切断し、形成するか又は研磨するために、鋸、ドリル、及び他の工具に広く使用されてきた。これらの工具は、実用的な置き換えとなるには、他の工具が強度及び耐久性に欠ける用途に特に有用である。例えば、ダイヤモンド鋸は、それらの硬度及び耐久性のため石材切削工業にごく普通に使用されている。

これらの超研磨工具は、典型的に、超研磨粒子を適切なマトリックス（接着）粉末と混合することによって製造される。次に、混合物は鋳型で圧縮されて、所望の形状（例えば、セグメント１６又はリム３０）を形成する。「生」成形体は、適切な温度で焼結することによって焼固されて、その中に配置された複数の超研磨粒子で単一体を形成する。焼固された本体又はセグメントは、円形鋸の丸いコア３２のような工具本体に取り付けられ（例えば、ろう付け又はレーザ溶接によって）、最終製品を形成する。

代替方法では、これらの超研磨工具は、連続的な研磨リムにより、鋸刃を形成するための工具本体又はコアの外周に研磨粒子の層をろう付け、電気めっき、又は電鋳することによって製造可能である。

上述のように、これらの超研磨刃は、比較的難しい切断操作用に意図される。このように、これらの操作により、刃内に高い応力が発生される傾向がある。このように、切断中のこれらの刃の回転の偏心は、おそらく研磨セグメントをコアから取り除く時点に、これらの応力を増加する傾向を有するであろう。この理由で、本発明の実施形態は、このような比較的応力の多い切断操作中にその偏心回転の防止を補助するために、超研磨鋸刃と組み合わせて特に有用であり得る。図２と図３を参照すると、本明細書に説明した実施形態は、典型的に１対の凹凸フランジ７を使用して、刃５をスピンドル６に締結する従来の電動鋸に使用するために構成される。

図２に最もよく示されているように、開口部２の直径は、スピンドル６の直径よりも実質的に大きい。ブッシュ１は、その間に配置された前述の環状肩部によってこの直径のミスマッチを補償する。同様に図示したように、フランジ７は、従来の凹状構造のため、直接肩部３に係合しない。むしろ、肩部は、ブッシュのディスク部分１０によってスピンドル６と開口部２との間の適切な位置に維持される。ディスク部分は、対向フランジ７の周縁部分によって、鋸刃５に重ね合わせた関係で固定される。図示した実施形態では、フランジ７は、従来の方法で、例えばねじ締結体８を使用することによって固定され、この締結体は、ねじ込み式にスピンドル６に係合して、締結体の頭部とスピンドルの肩部２２との間にフランジを捕捉する。

当業者は、実質的に任意の種類の締結体又は締結手段を使用して、フランジ７をスピンドルに固定することが可能であることを認識するであろう。さらに、図示したように、スピンドル６は、円形の横断面を有するが、本発明の実施形態は、例えば長方形、菱形、正方形等の実質的に任意の断面形状のスピンドルを受け入れることが可能である。このような実施形態には、スピンドルを受容するように同様に寸法決めかつ賦形された中心穴が設けられるであろう。肩部は、非円形の中央開口部を有する刃を受け入れるように、同様に寸法決め、及び、賦形可能である。

本発明の特定の実施形態は、機械加工、成形又は鍛造操作のような従来の製作技術を使用して、鋼から製作可能である。しかし、当業者は、十分な構造的完全性を有する実質的に任意の材料の使用が可能であることを認識するであろう。例えば、アルミニウム、銅、チタン、鋼のような金属、及び合金とそれらの組み合わせが使用可能である。さらに、ポリマ及び／又は炭素又はガラス繊維強化複合材料のような非金属材料が、本発明の精神と範囲から逸脱することなく使用可能であることが考えられる。

図４のブッシュ１’としてまた図２の点線に示した本発明の代替実施形態は、肩部３からディスク部分１０の反対側に配置された任意の肩部３’が設けられた前述のブッシュ１を含む。この他方の肩部３’には、肩部３の外部寸法及び／又は形状とは別個の外部寸法及び／又は形状を設けることが可能である。例えば、肩部３’は、鋸刃５の中央開口部の直径よりも大きな直径の中央開口部内に受容されるように、寸法決め、及び、賦形可能である。このように、この代替実施形態は、２つの別個の開口部寸法の鋸刃をスピンドルに適合させることができる単一の装置を提供する。第１の開口部構造（例えば、直径）を有する刃は、図に示したように取り付けてもよく、他方、第２の開口部構造を有する刃は、図２に示した姿勢に対して簡単にスピンドルのブッシュの姿勢を反転させることによって取り付けてもよい。

本明細書に図示しかつ説明した実施形態では、ディスク部分１０は、フランジ７の直径以上の直径を有する円形の周縁を有し、フランジとの最適係合の確保を補助する。しかし、当業者は、本開示に鑑み、ディスク部分１０とフランジ７の一方との間にある動作係合が行われる限り、フランジ７の直径未満の直径をディスク部分１０に設けてもよいことを認識するであろう。例えば、図示した構造では、ディスク部分１０の直径は、十分な係合をなお提供しつつ、フランジ７の直径の７０パーセント以下であることが可能である。

さらに、円形の周縁を有するディスク部分１０が示されているが、当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、ディスク部分には、実質的に任意の形状の周縁を設けることが可能であることを認識すべきである。例えば、ディスク部分には、選択的に、図３の点線で示したような多角形（例えば、八角形）の周縁を設けてもよい。

ディスク部分１０の最適な周縁寸法は、最終的に特定のフランジの形状に左右され得る。例えば、周縁の形状及び寸法、ならびに特定の電動鋸のフランジの凹度は、特定のディスク部分１０との確実な係合を獲得する能力に影響を及ぼす可能性がある。したがって、可能な限り多数のフランジとの操作性の確保を補助するために、共通に利用可能な主要なフランジの横断寸法以上であるように予め決定された横断寸法をディスク部分１０に設けることが望ましいかもしれない。この点に関し、特定の実施形態には、フランジ７の横断寸法の少なくとも７０パーセントの横断寸法、及び／又はスピンドル１０の横断寸法の少なくとも２倍を設けてもよい。

さらに、フランジ７の周縁部分によって係合された本発明の実施形態が示されているが、これらの実施形態は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、例えばブッシュ１の軸方向寸法（例えば、厚さ）を適切に増すことによって、その半径方向内側の凹状部分を含む１つ又は複数のフランジ７の名目上任意の部分によって係合されてもよいことが認識されるべきである。

次の例示的な実施例は、本発明のある形態を提示するように意図される。この実施例は、限定的なものとして解釈されるべきでないことを理解すべきである。

＜実施例＞
図１〜図３に関して上に略図示しかつ説明したように、従来の鋸刃５（サンーゴバンアブレイシブズＳ．Ａ．バシャラージェ、ルクセンブルグ（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｓ．Ａ．，Ｂａｓｃｈａｒａｇｅ，Ｌｕｘｅｍｂｏｕｒｇ）によって製造されたノートン（登録商標）プロライン、ＺＤＨ５００、外径３００ｍｍ）を、電動鋸（アンドレアスシュティールＡＧ、ヴァイブリンゲン、ドイツ（Ａｎｄｒｅａｓ Ｓｔｉｈｌ ＡＧ，Ｗａｉｂｌｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によって製造されたＳＴＩＨＬ（登録商標）ＴＳ７６０）のスピンドル６に固定するために、ブッシュ１を構成して使用した。鋼から製作された２０．０２ｍｍの内径を有するブッシュ１を直径２０ｍｍのスピンドル６に装着した。ブッシュは、鋸刃５の２２．２５ｍｍの開口部２内に受容された２２．２３ｍｍの外径を有する環状肩部３を含んでいた。ブッシュのディスク部分１０は、凹状フランジ７の直径に名目上整合する約１０３ｍｍの直径を有していた。フランジ７を使用して、上に図示しかつ説明したように、ブッシュ１と刃５とを互いにクランプした。コンクリート加工品を切断することによって、組立体を試験し、ブッシュは、鋸刃をスピンドルと同心の姿勢に順調に維持することが確認された。

上の説明において、本発明の特定の例示的な実施形態を参照して、本発明について説明してきた。特許請求の範囲に記載されるような本発明のより広範囲の精神と範囲から逸脱することなく、本発明に対し様々な修正及び変更をなし得ることが明白であろう。したがって、本明細書及び図面は、制限的というよりもむしろ例示的であると見なすべきである。

本発明の実施形態が取り付けられる円形鋸刃の平面図である。 図１の２−２に沿った拡大断面図である。 図１と図２の組立体の分解斜視図である。 本発明の肩部ブッシュの代替実施形態の図２と同様のさらなる拡大断面図である。

符号の説明

１ ブッシュ
２ 中央開口部
３ 環状肩部
５ 円形鋸刃
６ スピンドル
７ フランジ
１０ ディスク部分
１２ 中心穴
３２ 円形コア

Claims (4)

1. 回転電動工具のスピンドルに、スピンドルの径よりも大きい中央開口部を有する円形鋸刃を同心に締結するためのブッシュであって、
   スピンドルとガタなく係合して回転中の同心性を維持するように寸法決めされた内径を有する中心穴を備えたディスクと、
   ディスクの一方の側面に配置される当接部であって、円形鋸刃の中央開口部がガタなく係合する外径を有する当接部と、
   ディスクの他方の側面に配置される当接部であって、異なる内径の中央開口部を有する円形鋸刃がガタなく係合する外径を有する当接部と、
   スピンドルに締結される一対のフランジ部材と、を具備し、
   円形鋸刃が前記スピンドルに締結される一対のフランジ部材を介してディスクに重ね合わせた関係で固定される、ことを特徴とするブッシュ。
2. 当接部がディスクに一体に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のブッシュ。
3. 前記ディスクが、少なくとも前記フランジの径の７０％の径を有する、請求項１に記載のブッシュ。
4. 回転電動工具のスピンドルに締結される円形鋸刃組立体であって、
   円形鋸刃と、
   請求項１から３のいずれかに記載のブッシュと、
   を含む、ことを特徴とする鋸刃組立て体。

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