JP4460258B2 - 鋸刃 - Google Patents

Description

本発明は、鋸刃に係り、さらに詳細には、左右にアサリ出しを行った左右のアサリ歯に、歯先側が左右方向へ次第に拡がるバチ（撥）形状に形成したバチ形アサリ歯を備えてなる鋸刃に関する。

従来、例えば金属製のワークピースの切断を行う場合、丸鋸盤，帯鋸盤等の鋸盤が広く使用されている。上記鋸盤に使用される切削工具としての鋸刃は、ワークピースの切削を行うための多数の切削歯を適宜ピッチに備えた構成であり、前記鋸刃の形態としては、いわゆるアサリタイプとバチ形アサリタイプとがある。

前記アサリタイプは、前記切削歯の切削方向から見てストレートの直歯と、左右のアサリ出しを行うように、歯先側を左右方向に振り出した左右のアサリ歯を備えた構成である。そして、ワークピースの切断持におけるビビリ振動や騒音等に対応するために、適数の直歯と複数の左右のアサリ歯の配置パターンを、レーカーセット，ウェーブセット，ストレートセットなどの種々のパターンに設定したり、各切削歯のピッチを不等ピッチにすることが行われている。

前記バチ形アサリタイプは、左右にアサリ出しを行った左右のアサリ歯を備える構成ではなく、各切削歯に、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状のチップを供えた構成であって、種々の形状，寸法のチップを供えた構成である（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１０−１９３２１９号公報 特開２０００−３１７７２９号公報

アサリタイプの従来の鋸刃１０１は、図１０に示すように、胴部１０３を備え、この胴部１０３には、鋸刃１０１によるワークピースＷの切削方向から見て左右方向に振り出し（アサリ出し）を行うことのない直歯１０５を備えると共に、左右方向にアサリ出しを行った左右のアサリ歯１０７，１０９を備えた構成である。上記構成において、直歯１０５及び左右のアサリ歯１０７，１０９の厚さは、前記胴部１０３の厚さに等しいものである。

前記鋸刃１０１において、左右のアサリ歯１０７，１０９のアサリ出し量，すなわちスカーフ幅Ｓが小さいと、左右のアサリ歯１０７，１０９の垂直に対する傾斜角θは小さくなる。したがって、左右のアサリ歯１０７，１０９における外側のコーナー部１０７Ｃ，１０９Ｃが水平方向に僅かに摩耗すると、この摩耗部の上下方向の寸法Ｈは、水平方向の摩耗量に対して比較的大きなものとなり、ワークピースＷにおける切削溝の内面Ｆと左右のアサリ歯１０７，１０９における摩耗部の接触面が大きくなる。

前記鋸刃１０１によってワークピースＷの切断を行うとき、左右のアサリ歯１０７，１０９は左右方向の分力を受けて左右方向に弾性変形した状態にあり、前述のごとく、ワークピースにおける切削溝の内面Ｆと左右のアサリ歯１０７，１０９における前記摩耗部の接触面が大きくなると、切削抵抗が大きくなると共に左右のアサリ歯１０７，１０９に作用する左右方向の分力が大きくなり、鋸刃１０１は不安定な状態となって切れ曲りを誘発することになる。

そこで、ワークピースＷを切断するときの切断代となる前記スカーフ幅Ｓを一定にして左右のアサリ歯１０７，１０９の傾斜角θを大きくしようとすると、左右のアサリ歯１０７，１０９を左右方向に折り曲げる位置Ｐを歯先先端側に近づけることになる。この場合、鋸刃１０１における切削歯の先端部付近の僅かな部分に左右方向の大きな力を作用して左右方向に変形せしめることになるので、前記切削歯の先端部形状の変形（つぶれ）が大きくなり、問題がある。

一方、バチ形アサリタイプの鋸刃においては、左右方向にアサリ出しを行った左右のアサリ歯を備えた構成ではなく、左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯の先端部に断面形状が台形形状（撥形状）のチップを接合した構成が一般的である。そこで、上記チップ部の側面の傾斜角を大きくしようとすると、台形形状の底辺の長さが長くなり、チップが大きくなると共に切削抵抗が大きくなるものであり、望ましい構成ではない。

本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、ワークピースの切削を行うための多数の切削歯を適宜ピッチに備えてなる鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行った左右のアサリ歯を備え、この左右のアサリ歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形アサリ歯の歯先チップをそれぞれ備え、上記各歯先チップの側面の垂直に対する傾斜角は、前記左右のアサリ歯の傾斜角よりも大きいことを特徴とするものである。

また、本発明は、上記鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形直歯を備えていることを特徴とするものである。

また本発明は、上記鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成した歯先部の左右両端側に傾斜部を備えたベベルバチ形直歯を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形直歯と、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成した歯先部の左右両端側に傾斜部を備えたベベルバチ形直歯とが備えられており、前記バチ形直歯の歯高寸法を、前記ベベルバチ形直歯の歯高寸法よりも小さく、又はほぼ等しく構成してなることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記鋸刃において、左右のアサリ歯の歯高寸法を、直歯の歯高寸法よりも小さく、又はほぼ等しく構成してなることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記鋸刃において、左右のアサリ歯における歯先側の内側のコーナ部に傾斜部を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記鋸刃において、切削歯は胴部材における歯部先端にバチ形状のチップを接合した構成であって、前記歯部先端の厚さ寸法よりも前記チップの接合部の厚さ寸法を小さくしてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、左右のアサリ歯に、先端側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形アサリ歯を備えた構成であるから、左右のアサリ歯における側面の、垂直に対する傾斜角は、バチ形状の傾斜角と左右にアサリ出しを行ったときの傾斜角とが相俟って大きな傾斜角となるものである。

したがって、左右のアサリ歯における外側のコーナー部の水平方向の摩耗量に対して上下方向の寸法を小さく抑制できることとなり、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。

図１を参照するに、本発明の第１の実施形態に係る鋸刃１は、例えばバネ鋼等のごとき弾性限度の高い材料よりなる胴部３を備えており、この胴部３には、ワークピース（図１には図示省略）の切削を行うための多数の切削歯が適宜ピッチに備えられている。前記切削歯としては、ワークピースの切削を行うときに切削方向（図１（Ａ）において右方向）に先行する先行歯としての直歯５を備えていると共に、前記直歯５に後続する後続歯としての左右のアサリ歯７，９を備えている。

前記直歯５は、ワークピースに対する鋸刃１の切削方向から見て左右方向に振り出し（アサリ出し）を行うことのないストレートの鋸歯であり、前記左右のアサリ歯７，９は、切削方向から見て左右方向（図１（Ｂ）においての左右方向、以下「左右，左右方向」とは同方向を示す同義語として使用する）にアサリ出し（振り出し）を行ったことにより傾斜した状態にある鋸歯である。そして、前記直歯５と左右のアサリ歯７，９の歯高寸法はほぼ等しく設定してある。

前記直歯５及び左右のアサリ歯７，９の厚さは前記胴部３の厚さに等しいものであって、前記直歯５及び左右のアサリ歯７，９には歯先チップ１１，１３，１５がそれぞれ一体的に固定してある。上記歯先チップ１１，１３，１５は、例えば超硬合金鋼又は高速度工具鋼等よりなるものであって電子ビーム溶接等によって溶接してある。

前記直歯５に備えた前記歯先チップ１１の厚さは前記胴部３の厚さとほぼ等しく形成してある。したがって、前記直歯５は、図１（Ｂ）に示すように、左右方向に傾斜のないストレートの鋸歯に形成してある。

前記左右のアサリ歯７，９に備えた前記歯先チップ１３，１５は、図１（Ｂ）に示すように、歯先側（図１（Ｂ）においては下側）が左右方向に次第に拡がるバチ（撥）形状に形成してある。換言すれば、左右のアサリ歯７，９との接合部の左右方向の厚さよりも歯先側の左右方向の厚さが厚くなり、断面形状が台形形状（バチ形形状）を呈するように形成してある。したがって、左右のアサリ歯７，９は、バチ形状の歯先チップ１３，１５を備えた構成であるから、バチ形アサリ歯を構成するものである。

上記構成より理解されるように、前記歯先チップ１３，１５の左右の側面１３Ｆ，１５Ｆは、左右のアサリ歯７，９のアサリ出しを行う以前の状態にあっても、接合部側である上側が胴部３の厚さ中心３Ａに接近するように、垂直方向（鋸刃１の幅方向）に対して傾斜した状態にある。そして、左右のアサリ歯７，９を折曲げ位置Ｐにおいて左右方向に振り出してアサリ出しを行うと、左右のアサリ歯７，９は、図１（Ｂ）において垂直方向，すなわち前記胴部３の幅方向に対して、歯先側（下部側）が前記厚さ中心３Ａから離反するように左右方向の外側へ傾斜することになる。

したがって、左右のアサリ歯７，９を左右方向にアサリ出しを行ったときの傾斜角が従来と同一の傾斜角であっても、この傾斜角と前記歯先チップ１３，１５がバチ形状であることによる当該歯先チップ１３，１５の側面１３Ｆ，１５Ｆの傾斜角とが合算される態様となり、左右のアサリ歯７，９に備えた歯先チップ１３，１５の側面１３Ｆ，１５Ｆの垂直に対する傾斜角は、左右のアサリ歯７，９のアサリ出しを行った際の傾斜角よりも大きくなるものである。

よって、左右のアサリ歯７，９に備えた歯先チップ１３，１５における外側のコーナー部１３Ｃ，１５Ｃに水平方向（左右方向）の摩耗が生じた場合であっても上下方向（垂直方向）の摩耗寸法が大きくなることを抑制できるものである。すなわち、前記歯先チップ１３，１５の外側のコーナー部１３Ｃ，１５Ｃの摩耗によって切削抵抗が増大すること、及び左右方向の分力が大きくなって鋸刃１が不安定な状態になることが抑制されることとなり、鋸刃寿命が向上するものであって、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。

既に理解されるように、歯先チップ１３，１５の側面１３Ｆ，１５Ｆが予め傾斜した台形形状（バチ形形状）に形成することにより、アサリ出しを行ったときに、垂直に対する前記側面の傾斜角が大きくなるものである。したがって、前記バチ形形状としては、アサリ出しを行う側の側面が予め所定の角度に傾斜してあれば良いものである。よって、前記アサリ出しを行う側の側面の反対側の側面は、例えば垂直状であっても良いものである。すなわち、アサリ出しを行う側の側面と、その反対側の側面が非対称形のバチ形形状であっても良いものである。

図２は第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態において、前述した第１の実施形態の構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

前記第１の実施形態においては、直歯５，左右一対のアサリ歯７，９の３歯の組合せパターンを基本とするものであるのに対して、左右のアサリ歯７，９を交互に備えることにより、全体として直歯５，左右二対のアサリ歯７，９の５歯の組合せパターンとしてある。このように、左右のアサリ歯７，９を複数対とすることにより、ワークピースＷの切削を行うとき、直歯５の左右方向の厚さ寸法よりもワークピースの切削溝の幅寸法を大きくすべく機能するアサリ歯７，９の負荷が分散されることとなり、各アサリ歯７，９における外側のコーナー部１３Ｃ，１５Ｃの摩耗を抑制するものである。

また、ワークピースの切削溝を拡げるべくワークピースの切削を行う左右のアサリ歯７，９において、先行する一対の左右のアサリ歯７，９よりも、後続の左右一対のアサリ歯７，９に作用する左右方向の分力が小さくなるので、ワークピースの切削面（切断面）の切断精度の向上を図ることができるものである。

既に理解されるように、直歯５，左右一対のアサリ歯７，９の組合せパターンとしては、直歯５及び左右のアサリ歯７，９の数をそれぞれ任意の数とすることもできるものである。

図３は、本発明の第３の実施形態に係る鋸刃を示すものであって、前述した鋸刃１と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

この第３の実施形態においては、前記直歯５に備えた前記歯先チップ１１Ａの断面形状を、左右のアサリ歯７，９に備えた歯先チップ１３，１５と同様に、台形形状（バチ形形状）に形成した構成である。すなわち、直歯５を、バチ形直歯に構成したものである。

この第３の実施形態によれば、前記第１，第２の実施形態と同様の効果を奏し得るものである。そして、ワークピースに対する鋸刃１の切込み時に（ワークピースに対する鋸刃１の切込み方向は、図３（Ａ），（Ｂ）において下方向である）、鋸刃１に切込み方向の押圧力を付与して切込みを行うとき、切込み方向の切削抵抗により、鋸刃１が左右方向に僅かに倒れる傾向にある場合であっても、前記直歯５に備えた歯先チップ１１Ａがバチ形形状であることにより、当該歯先チップ１１Ａの左右の側面がワークピースの切削溝に接触することが抑制されるものである。

したがって、鋸刃１が左右方向に倒れる傾向にあるようなとき、ワークピースに鋸刃１が接触することによる反力として鋸刃１に作用する左右方向の分力を抑制できることとなり、鋸刃１に作用する左右方向の分力による切れ曲りを抑制できるものである。換言すれば、鋸刃１の直進安定性が向上するものであって、その分鋸刃１の寿命が向上する。なお、この実施の形態においても、直歯５，左右のアサリ歯７，９の数を任意にすることが可能である。

図４は第４の実施形態を示すもので、前述した実施形態と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

この第４の実施形態は、前記直歯５に備えた歯先チップ１１Ｂの断面形状を、前述した第３の実施形態における歯先チップ１１Ａの歯先部の左右両側に傾斜部１２を形成することにより、歯先チップ１１Ｂを、左右両側に傾斜部１２を備えたベベルバチ形状に形成してある。すなわち、直歯５を、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成した歯先部の左右両側に傾斜部を備えたベベルバチ形直歯に構成してある。

上記構成においては、直歯５に備えた歯先チップ１１Ｂにおける歯先部の左右両側に傾斜部１２を形成したことにより、前記歯先チップ１１Ｂの歯先先端の左右方向の幅寸法が小さなものとなり、ワークピースに対する喰込み性が向上するものである。また、左右両側に傾斜部１２を形成した構成であることにより、前記歯先チップ１１Ｂによって切削されたワークピースの切削溝の底部には断面形状が台形形状の溝を加工することになり、左右方向への移動が規制され切削方向への直進安定性が向上するものである。すなわち鋸刃寿命が向上するものである。

図５は第５の実施形態を示すもので、前述した鋸刃１と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。

この第５の実施形態においては、前述した第３の実施形態（図３参照）の構成に、先行歯として新たな直歯５Ａを追加し、この直歯５Ａにベベルバチ形状の歯先チップ１１Ｂを備えた構成である。

そして、前記直歯５Ａの歯高寸法Ｈ１，直歯５の歯高寸法Ｈ２，左右のアサリ歯７，９の歯高寸法Ｈ３，Ｈ４の間には、Ｈ１＞Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の関係がある。なお、直歯５，左右のアサリ歯７，９における歯高寸法Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の間には、Ｈ２≧Ｈ３＝Ｈ４の関係にある。

したがって、上記構成によれば、先行歯としての直歯５Ａにおける歯先チップ１１Ｂによりワークピースに溝を切削した後、上記歯先チップ１１Ｂにおける傾斜部１２によって残された部分を後続の直歯５における歯先チップ１１Ａにより切削し、さらに、上記歯先チップ１１Ａにより切削される溝の左右方向の外側を左右のアサリ歯７，９が切削して、全体として切削溝を拡開するように切削加工するものである。

すなわち、前記構成によれば、ワークピースの切削加工を行うとき、各歯先チップ１１Ｂ，１１Ａ，１５，１３に負荷が分散されると共に、切削加工時に生じる切粉の細分化が行われるものである。

したがって、各鋸歯に作用する切削抵抗が軽減されて、鋸刃の直進安定性が向上し、前述したごとき従来の問題が解消されるものである。なお、直歯５，左右のアサリ歯７，９の歯高寸法Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の関係を、Ｈ２≦Ｈ３，Ｈ４とすることも可能である。

図６は第６の実施形態を示すもので、前述した実施形態と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

この第６の実施形態においては、前記直歯５Ａ，５及び左右のアサリ歯７，９の歯高寸法Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の関係を、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３，Ｈ４の関係にしたものである。

したがって、上記構成によれば、前述した第５の実施形態と同様の効果を奏すると共に、左右のアサリ歯７，９における歯先チップ１３，１５の内側のコーナー部１３Ｉ，１５Ｉ（外側のコーナー部１３Ｃ，１５Ｃの反対側のコーナー部）が前記直歯５，５Ａにおける歯先チップ１１Ａ，１１Ｂが切削方向に移動するときの移動軌跡内に位置している。

したがって、ワークピースに対する切込み時には直歯５Ａ，５における歯先チップ１１Ｂ，１１Ａが切込み方向に先行することになる。よって、ワークに対する切込み時に左右のアサリ歯７，９における歯先チップ１３，１５の内側のコーナー部１３Ｉ，１５Ｉに負荷が集中することを回避でき、上記コーナー部１３Ｉ，１５Ｉのチッピングを防止できるものである。また、左右のアサリ歯７，９における歯先チップ１３，１５の内側のコーナー部１３Ｉ，１５Ｉが不均一に突出した場合、左右方向のバランスが悪く切れ曲りを誘発する傾向にあるが、このような問題も回避することができるものである。

図７は第７の実施形態を示すもので、前述した実施例と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。

この第７の実施形態は、前述した第３の実施形態（図３参照）における直歯５の歯高寸法Ｈ２を、左右のアサリ歯７，９の歯高寸法Ｈ３，Ｈ５よりも大きくすることにより、左右のアサリ歯７，９における歯先チップ１３，１５の内側のコーナー部１３Ｉ，１５Ｉが、図７（Ｂ）に示すように、直歯５における歯先チップ１１の裏側（歯先チップ１１の移動軌跡内と同義）に位置する構成としてなるものである。したがって、前述した実施形態と同様の効果を奏し得るものである。

ところで、図７に示した実施形態において、直歯５における歯先チップを、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、歯先チップ１１Ａ，１１Ｂの構成とすることも可能である。また、図８（Ｃ）に示すように、直歯５及び左右のアサリ歯７，９の歯高寸法をほぼ等しく設けた構成においては、左右のアサリ歯７，９における歯先チップ１３，１５の内側のコーナー部を削除して傾斜面１３Ｂ，１５Ｂに形成することも可能である。

上述のごとき構成においても、前述した実施形態と同様の効果を奏し得るものである。

図９は鋸刃１における直歯，左右のアサリ歯の変形形態を概念的、概略的に示すものである。すなわち、この実施の形態においては、鋸刃１における直歯５，左右のアサリ歯７，９の厚さ寸法よりも、バチ形状の歯先チップ１７の接合部１７Ａの厚さ寸法を薄く形成してなるものである。

上記構成とすることにより、前記歯先チップ１７の先端側の厚さ１７Ｂ及び高さが一定である場合に、上記歯先チップ１７における左右の側面１７Ｃの垂直に対する傾斜角θ１をより大きくすることができるものである。したがって、図９（Ｂ）に示すように、アサリ出しを行ったときの歯先チップ１７の側面１７Ｃの傾斜角θ２は、アサリ出しを行う前の状態における前記傾斜角θ１と、アサリ出しを行ったときのアサリ出し角との和となり、前述した実施形態の場合よりもより大きな傾斜角となるものである。よって、より効果的に鋸刃１の長寿命化を図ることができるものである。

本発明の第１の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第６の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 本発明の第７の実施形態に係る鋸刃の説明図である。 第７の実施形態の変形形態を示す説明図である。 鋸刃における直歯，アサリ歯の変形形態を示す説明図である。 従来の一般的な鋸刃の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 鋸刃
３ 胴部
５ 直歯
７ 左アサリ歯
９ 右アサリ歯
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１３，１５，１７ 歯先チップ
１２ 傾斜部

Claims (7)

1. ワークピースの切削を行うための多数の切削歯を適宜ピッチに備えてなる鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行った左右のアサリ歯を備え、この左右のアサリ歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形アサリ歯の歯先チップをそれぞれ備え、上記各歯先チップの側面の垂直に対する傾斜角は、前記左右のアサリ歯の傾斜角よりも大きいことを特徴とする鋸刃。
2. 請求項１に記載の鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形直歯を備えていることを特徴とする鋸刃。
3. 請求項１に記載の鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成した歯先部の左右両端側に傾斜部を備えたベベルバチ形直歯を備えていることを特徴とする鋸刃。
4. 請求項１に記載の鋸刃において、前記切削歯の切削方向から見て左右方向にアサリ出しを行うことのない直歯を備え、この直歯には、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成したバチ形直歯と、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形状に形成した歯先部の左右両端側に傾斜部を備えたベベルバチ形直歯とが備えられており、前記バチ形直歯の歯高寸法を、前記ベベルバチ形直歯の歯高寸法よりも小さく、又はほぼ等しく構成してなることを特徴とする鋸刃。
5. 請求項２，３又は４に記載の鋸刃において、左右のアサリ歯の歯高寸法を、直歯の歯高寸法よりも小さく、又はほぼ等しく構成してなることを特徴とする鋸刃。
6. 請求項２，３，４又は５に記載の鋸刃において、左右のアサリ歯における歯先側の内側のコーナ部に傾斜部を備えていることを特徴とする鋸刃。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の鋸刃において、切削歯は胴部材における歯部先端にバチ形状のチップを接合した構成であって、前記歯部先端の厚さ寸法よりも前記チップの接合部の厚さ寸法を小さくしてなることを特徴とする鋸刃。

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