JP4523796B2 - 鋸盤における鋸刃駆動方法及びその装置 - Google Patents

Description

この発明は、鋸盤における鋸刃駆動方法及びその装置に関し、特に、被削材を切削加工する際に鋸刃に切削衝撃力が生じたとき、この切削衝撃力を小さくし、鋸刃寿命を伸ばし、振動と騒音を小さくするための鋸盤における鋸刃駆動方法及びその装置に関する。

従来、鋸盤としては、エンドレス状の帯鋸刃が駆動ホイールと従動ホイールとに巻回され、電動式の鋸刃モータにより駆動ホイールを回転駆動して回転走行する帯鋸刃により、バイス装置にてクランプされたワークに切断加工が施される。なお、鋸盤には帯鋸刃をガイドする固定インサートと、この固定インサートに対してワークの切削幅に合わせて移動して帯鋸刃をガイドする移動インサートとが備えられている。

また、帯鋸刃を回転走行駆動する駆動ホイールの軸心には、減速機の出力軸が直接取り付けられている。前記減速機の入力軸には電動式の鋸刃モータの動力がカップリングで伝達されるタイプと、プーリベルトで伝達されるタイプの２通りある（例えば、特許文献１参照）。また、他の鋸盤としては、エンドレス状の帯鋸刃を卷回する複数のホイールが各々鋸刃モータで駆動される方式もある。
特許第２７２５７８２号公報

ところで、従来の鋸盤においては、鋸刃モータのトルクを効率良く帯鋸刃に伝達できるように工夫されているが、切削加工が行われる時に生じる鋸刃切削抵抗の衝撃力を小さくする工夫が行われていない。そのために、帯鋸刃に大きな衝撃力がかかると、帯鋸刃を損傷したり、振動及び騷音の原因となっている。

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ある。

この発明の鋸盤における鋸刃駆動方法は、鋸刃ハウジングに回転自在に軸承した駆動ホイールと従動ホイールとにエンドレス状に鋸刃を卷回し、前記駆動ホイールを鋸刃駆動ユニットで回転駆動することにより前記鋸刃を走行回転せしめ、この走行回転する鋸刃により被削材を切削する鋸盤における鋸刃駆動方法において、
前記鋸刃駆動ユニットを前記鋸刃ハウジングに対して鋸刃回転方向にフローティング状態で前記駆動ホイールの軸に連結し、前記鋸刃ハウジングに備えた緩衝部を介して前記鋸刃駆動ユニットの鋸刃回転方向を規制し、鋸刃駆動で生じる反動力を前記緩衝部で減衰することを特徴とするものである。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動方法は、前記鋸盤における鋸刃駆動方法において、前記緩衝部が弾力性を有する樹脂材であることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動方法は、前記鋸盤における鋸刃駆動方法において、前記緩衝部が発条体であることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動方法は、前記鋸盤における鋸刃駆動方法において、前記緩衝部がダンパ装置であることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動方法は、前記鋸盤における鋸刃駆動方法において、前記緩衝部が、前記鋸刃駆動ユニットに振動を与える振動発生装置であることが好ましい。

この発明の鋸盤における鋸刃駆動装置は、鋸刃ハウジングに回転自在に軸承した駆動ホイールと従動ホイールとにエンドレス状に卷回した鋸刃を設け、前記駆動ホイールを回転駆動して前記鋸刃を走行回転せしめる鋸刃駆動ユニットを設け、前記走行回転する鋸刃で被削材を切削する構成の鋸盤における鋸刃駆動装置において、
前記鋸刃駆動ユニットを前記鋸刃ハウジングに対して鋸刃回転方向にフローティング状態で前記駆動ホイールの軸に連結したフローティング構造で設け、前記鋸刃駆動ユニットの鋸刃回転方向を規制し且つ鋸刃駆動で生じる反動力を減衰する緩衝部を前記鋸刃ハウジングに設けてなることを特徴とするものである。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動装置は、前記鋸盤における鋸刃駆動装置において、前記緩衝部を、弾力性を有する樹脂材で構成してなることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動装置は、前記鋸盤における鋸刃駆動装置において、前記緩衝部を、発条体で構成してなることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動装置は、前記鋸盤における鋸刃駆動装置において、前記緩衝部を、ダンパ装置で構成してなることが好ましい。

また、この発明の鋸盤における鋸刃駆動装置は、前記鋸盤における鋸刃駆動装置において、前記緩衝部を、前記鋸刃駆動ユニットに振動を与える振動発生装置で構成してなることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、被削材を切削加工する時に、鋸刃切削抵抗や衝撃力が鋸刃にかかるとしても、鋸刃駆動ユニットが鋸刃ハウジングに対して鋸刃回転方向にフローティング状態にあるので駆動ホイールの軸を中心にして鋸刃回転方向と反対方向に反動力が生じ、この反動力は緩衝部の弾力性により吸収される。その結果、鋸刃の損傷、振動、騒音などを減衰あるいは防止することができ、鋸刃寿命を延ばすことができる。

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。

図４乃至は図６を参照するに、この実施の形態に係る鋸盤としての例えば横型帯鋸盤１は、ベース３を備えており、このベース３上には図４において左右にガイドポスト５が立設されている。このガイドポスト５には、切削工具としての帯鋸刃Ｂを内装した鋸刃ハウジング７が案内部材９によりスライドするように上下動可能に案内されている。なお、上記鋸刃ハウジング７の上下動は、ベース３上に設けた鋸刃切込み駆動装置としての例えば昇降用油圧シリンダ１１の作動によって行われる。この昇降用油圧シリンダ１１の作用によって被削材であるワークＷに対する帯鋸刃Ｂの切り込みや上昇離反を制御し得るものである。

また、図４において左側の案内部材９には、鋸刃位置検知用エンコーダ１３が設けられており、上記鋸刃ハウジング７の移動速度、すなわち帯鋸刃Ｂの切込み速度は、鋸刃位置検知用エンコーダ１３により、フィードバックにて制御される。

鋸刃ハウジング７は両側に離隔して左右のハウジング部１５，１７を備えており、左右の各ハウジング部１５，１７は図示しないビーム部材によって連結されており、左右のハウジング部１５，１７の間には帯鋸刃Ｂを通過せしめるハウジング部１９が前記ビーム部材に沿って備えられている。なお、上記の案内部材９は左右のハウジング部１５，１７に一体的に固定されている。

鋸刃ハウジング７のハウジング部１５，１７には駆動ホイール２１、従動ホイール２３がそれぞれ軸２５、２７を介して内装されており、駆動ホイール２１と従動ホイール２３にはエンドレス状の帯鋸刃Ｂが掛回されている。駆動ホイール２１の軸２５には例えば電動式の鋸刃モータ２９が連動連結されている。なお、この鋸刃モータ２９と駆動ホイール２１の軸２５との連動連結部分の構造についての詳細は後述する。

上記の鋸刃モータ２９を駆動させると、軸２５を介して駆動ホイール２１が回転されるから、駆動ホイール２１と従動ホイール２３に掛回された帯鋸刃ＢがワークＷを切削すべく走行駆動される。

上記の案内部材９には固定インサート３１（「右ブレードガイド」ともいう）、移動インサート３３（「左ブレードガイド」ともいう）が装着されており、この固定インサート３１と移動インサート３３の各先端に設けたバックアップユニット３５，３７とにより、帯鋸刃ＢがワークＷを切削する切削領域Ｓにおいて、帯鋸刃Ｂの刃先部が垂直下方を向くように帯鋸刃Ｂが案内支持されている。また、固定インサート３１は案内部材９に固定的に取り付けられており、移動インサート３３はワークＷの大きさに対応すべく位置調節自在に例えば駆動シリンダやボールねじ等の駆動手段を介して案内部材９に取り付けられている。

また、ベース３の上部にはワークＷを載置するワークテーブル３９が設けられており、このワークテーブル３９にはワークＷを挟持固定自在の基準バイスジョー４１と可動バイスジョー４３とからなる本体バイス装置４５が設けられている。より詳細には、基準バイスジョー４１は、ワークＷの幅方向の基準バイスラインＢＬに設けられ、可動バイスジョー４３は基準バイスジョー４１に対して接近離反する方向へ移動自在に設けられている。

次に、この発明の実施の形態の主要部を構成する鋸刃駆動装置４７について図面を参照して説明する。

図１乃至は図３を併せて参照するに、鋸刃駆動装置４７としては、駆動ホイール２１の軸２５が図３に示されているようにハウジング部１５の図３において左側に設けたピロー型軸受４９を介して回転自在に軸承されており、駆動ホイール２１が前記軸２５に挿入されてキー５１を介して連結・固定されている。

また、前記軸２５は、ハウジング部１５の裏面側（図３において右側）に突出しており、鋸刃駆動ユニット５３が前記軸２５を回転駆動せしめるように軸２５の突出部分に連結され且つハウジング部１５の裏面側に設けられている。なお、この実施の形態では、鋸刃駆動ユニット５３は中空式の減速機５５とこの減速機５５に連動連結する鋸刃モータ２９とから構成されており、鋸刃回転方向に回動自在なフローティング構造となっている。

すなわち、鋸刃駆動ユニット５３は、上記の減速機５５が軸２５の突出部分にキー５７を介して連結されており、前記軸２５の突出部分の先端に設けた押さえ部材５９により図３のＸ方向が規制されている。さらに、減速機５５のケーシング６１が、図１に示されているようにハウジング部１５の裏面に設けたガイド部６３により鋸刃回転方向に回動自在なフローティング構造となっている。例えば、前記軸２５を中心とする円周方向に長いガイド溝６３Ａがハウジング部１５の裏面に設けられ、前記ガイド溝６３Ａに案内されるように係合するガイドピン６３Ｂが減速機５５のケーシング６１に設けられている。

また、ワークＷが帯鋸刃Ｂにより切削加工される時、切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃（反動力）が帯鋸刃Ｂにかかるが、上記の反動力を吸収して小さくするための鋸刃反動力緩衝装置６５がハウジング部１５の裏面側に設けられている。

第１の実施の形態の鋸刃反動力緩衝装置６５としては、図１，図２，図５及び図６に示されているように、例えば厚板のブロック構造のトルクアーム６７が前記減速機５５の近くに位置して突出するようにハウジング部１５の裏面に固定されており、前記トルクアーム６７には切欠き窓部６９が設けられており、この切欠き窓部６９には緩衝部としての例えばウレタンやゴム等の弾力性を有する樹脂材からなる緩衝部材７１が軸７３により固定されている。より詳しくは、この実施の形態では緩衝部材７１が図１に示されているように円筒形状をなしており、この緩衝部材７１の穴部に前記軸７３が挿通されてトルクアーム６７に保持固定されている。

さらに、前記緩衝部材７１の外周に係合する係合部としての例えばほぼ半円状の係合凹部７５Ａを備えた係合部材７５が前記減速機５５のケーシング６１の側面（図１において左側面）にボルトＢＴで固定されている。

上記構成により、鋸刃モータ２９の回転駆動により駆動ホイール２１が回転し、駆動ホイール２１と従動ホイール２３にエンドレスに掛回された帯鋸刃Ｂが走行回転する。

切削領域Ｓの帯鋸刃Ｂは、固定インサート３１のバックアップユニット３５と移動インサート３３のバックアップユニット３７との間で下向き垂直に案内支持され、且つ移動インサート３３の側から固定インサート３１の側へ向かう方向に走行回転しながら、鋸刃ハウジング７が昇降用油圧シリンダ１１によって下降することにより、基準バイスジョー４１と可動バイスジョー４３で固定されたワークＷが上記の帯鋸刃Ｂにて切断加工される。

鋸刃モータ２９のトルクは減速機５５を介して軸２５，駆動ホイール２１の回転により帯鋸刃Ｂに伝達される。ワークＷが帯鋸刃Ｂにより切削加工される時、切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃が帯鋸刃Ｂにかかると、帯鋸刃Ｂが損傷したり、振動や騒音の原因となるが、鋸刃反動力緩衝装置６５は上記の切削抵抗や衝撃力などの反動力を吸収して小さくすることができる。

つまり、上述したように切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃荷重が帯鋸刃Ｂにかかると、減速機５５及び鋸刃モータ２９（すなわち、鋸刃駆動ユニット５３）は、ハウジング部１５に対して鋸刃回転方向にフローティング状態に構成しているので軸２５を中心にして帯鋸刃Ｂの回転走行方向と反対方向に反動力が生じるために図１の２点鎖線に示されているように図１において時計回り方向に回動することになる。

これに伴って減速機５５のケーシング６１の側面に設けた係合部材７５も同方向に回動するが、係合部材７５の係合凹部７５Ａが係合する緩衝部材７１の弾力性により前記反動力が吸収されることになる。したがって、従来に生じていた帯鋸刃Ｂの損傷、振動、騒音などを減衰あるいは防止することができ、鋸刃寿命を延ばすことに寄与する。

なお、上記の反動力が解消されると、係合部材７５が緩衝部材７１の弾性力により原位置に復帰するので鋸刃駆動ユニット５３が原位置に戻る。

次に、第２の実施の形態の鋸刃反動力緩衝装置７７について図面を参照して説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の部材は同符号を付して説明し、主として異なる部分を説明する。他の同様の部分の詳細な説明は省略する。

図７を参照するに、鋸刃反動力緩衝装置７７としては、２つのトルクブロック７９が図７において上下に所定間隔を介して互いに対向するようにして前記減速機５５の近くに位置してハウジング部１５の裏面に突設されており、２つのトルクブロック７９には図示しないガイド穴部が設けられ、ガイドシャフト８１が前記ガイド穴部にスライド自在に挿通されている。なお、ガイドシャフト８１の両端にはストッパ部となるナット部材８３がダブルに螺着されている。

また、上記のガイドシャフト８１のほぼ中間には係合部材８５が固定され、係合部材８５の基部が前記減速機５５のケーシング６１の側面（図７において左側面）にボルトＢＴで固定されている。さらに、ガイドシャフト８１の図７において上下の両側にはそれぞれ緩衝部としての例えばスプリング８７Ａ，８７Ｂが卷回されており、各スプリング８７Ａ，８７Ｂは係合部材８５の側面とトルクブロック７９の内側面とに突き当たるように設けられている。

上記構成により、ワークＷの切削加工時、切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃が帯鋸刃Ｂにかかるために、その反動力により鋸刃駆動ユニット５３が図７において時計回り方向に回動し、減速機５５のケーシング６１の側面に設けた係合部材８５も同方向に回動するが、図７において上側のスプリング８７Ａの弾性力により前記反動力が吸収されることになる。したがって、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なお、上記の反動力が解消されると、係合部材８５が上側のスプリング８７Ａの弾性力により原位置に復帰するので鋸刃駆動ユニット５３が原位置に戻る。

次に、第３の実施の形態の鋸刃反動力緩衝装置８９について図面を参照して説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の部材は同符号を付して説明し、主として異なる部分を説明する。他の同様の部分の詳細な説明は省略する。

図８を参照するに、鋸刃反動力緩衝装置８９としては、緩衝部としての例えばガススプリング等のダンパ付きスプリング９１のダンパ装置が、図８において上側が前記減速機５５の近くに位置してハウジング部１５の裏面に軸支されている。一方、係合部材９３が前記減速機５５のケーシング６１の側面（図８において左側面）にボルトＢＴで固定されており、前記係合部材９３の先端が前記ダンパ付きスプリング９１の一端側に軸支されて連結されている。

上記構成により、ワークＷの切削加工時、切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃が帯鋸刃Ｂにかかるために、その反動力により鋸刃駆動ユニット５３が図８において時計回り方向に回動し、減速機５５のケーシング６１の側面に設けた係合部材９３も同方向に回動するが、図８においてダンパ付きスプリング９１の弾性力により前記反動力が吸収されることになる。したがって、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なお、上記の反動力が解消されると、係合部材９３がダンパ付きスプリング９１の弾性力により原位置に復帰するので鋸刃駆動ユニット５３が原位置に戻る。

次に、第４の実施の形態の鋸刃反動力緩衝装置９５について図面を参照して説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の部材は同符号を付して説明し、主として異なる部分を説明する。他の同様の部分の詳細な説明は省略する。

図９を参照するに、鋸刃反動力緩衝装置９５としては、鋸刃駆動ユニット５３に振動を与える振動発生装置９７が設けられ、この振動発生装置９７がいわゆる緩衝部を構成している。

この振動発生装置９７としては、回転体としての例えば円板９９が前記減速機５５の近くに位置してハウジング部１５の裏面に軸９９Ａにより回転自在に設けられており、前記円板９９は軸９９Ａに連動連結した小型モータ１０１により回転駆動される。一方、係合部材１０３が前記減速機５５のケーシング６１の側面（図９において左側面）にボルトＢＴで固定されており、前記係合部材１０３の先端にはリンク部材をなす連結部材１０５の一端が軸支され、前記連結部材１０５の他端が前記円板９９の外周側の一箇所に軸支されており、リンク機構を構成している。

なお、図９では円板９９が紙面の手前側で小型モータ１０１に連結されているように図示されているが、実際には、例えば小型モータ１０１が回転伝達装置を介して円板９９の軸９９Ａに連動連結され、連結部材１０５と円板９９との軸支部分が円板９９の回転に伴って回転することにより前記連結部材１０５が往復運動できるように構成されている。

上記構成により、円板９９が小型モータ１０１で回転駆動されることにより、係合部材１０３が連結部材１０５を介して往復運動されることになる。この往復運動により、減速機５５のケーシング６１が軸２５を中心にして回転方向に往復運動して微小な振動が発生する。これによって、帯鋸刃Ｂが切削方向に振動することになるので、ワークＷの切削加工時に帯鋸刃Ｂにかかる切削抵抗や衝撃力などの大きな衝撃が弱められる効果がある。

なお、上記の連結部材１０５の中間にゴム、ウレタン等の緩衝材（図示省略）を介設することにより、ワークＷの切削加工時に生じる帯鋸刃Ｂの反動力が前記緩衝材によってより一層効果的に吸収される。

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。この実施の形態では鋸盤として横型帯鋸盤を例にとって説明したが縦型帯鋸盤およびその他の帯鋸盤であっても構わない。

この発明の第１の実施の形態の鋸刃駆動装置を背面から視た概略的な説明図である。 図１の矢視ＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 駆動ホイールの軸構造を示す断面図である。 この発明の実施の形態で用いられている横型帯鋸盤の正面図である。 図４の背面図である。 図４の右側面図である。 この発明の第２の実施の形態の鋸刃駆動装置を背面から視た概略的な説明図である。 この発明の第３の実施の形態の鋸刃駆動装置を背面から視た概略的な説明図である。 この発明の第４の実施の形態の鋸刃駆動装置を背面から視た概略的な説明図である。

符号の説明

１ 横型帯鋸盤（鋸盤）
３ ベース
５ ガイドポスト
７ 鋸刃ハウジング
１１ 昇降用油圧シリンダ（鋸刃切込み駆動装置）
１５，１７，１９ ハウジング部
２１ 駆動ホイール
２３ 従動ホイール
２５、２７ 軸
２９ 鋸刃モータ
３１ 固定インサート
３３ 移動インサート
４７ 鋸刃駆動装置
５３ 鋸刃駆動ユニット
５５ 減速機
５９ 押さえ部材
６１ ケーシング（減速機５５の）
６３ ガイド部
６３Ａ ガイド溝
６３Ｂ ガイドピン
６５ 鋸刃反動力緩衝装置（第１の実施の形態の）
６７ トルクアーム
７１ 緩衝部材（緩衝部）
７５ 係合部材
７５Ａ 係合凹部
７７ 鋸刃反動力緩衝装置（第２の実施の形態の）
７９ トルクブロック
８１ ガイドシャフト
８３ ナット部材（ストッパ部）
８５ 係合部材
８７Ａ，８７Ｂ スプリング（緩衝部）
８９ 鋸刃反動力緩衝装置（第３の実施の形態の）
９１ ダンパ付きスプリング（ダンパ装置；緩衝部）
９３ 係合部材
９５ 鋸刃反動力緩衝装置（第４の実施の形態の）
９７ 振動発生装置（緩衝部）
９９ 円板（回転体）
１０１ 小型モータ
１０３ 係合部材
１０５ 連結部材（リンク部材）

Claims (10)

1. 鋸刃ハウジングに回転自在に軸承した駆動ホイールと従動ホイールとにエンドレス状に鋸刃を卷回し、前記駆動ホイールを鋸刃駆動ユニットで回転駆動することにより前記鋸刃を走行回転せしめ、この走行回転する鋸刃により被削材を切削する鋸盤における鋸刃駆動方法において、
   前記鋸刃駆動ユニットを前記鋸刃ハウジングに対して鋸刃回転方向にフローティング状態で前記駆動ホイールの軸に連結し、前記鋸刃ハウジングに備えた緩衝部を介して前記鋸刃駆動ユニットの鋸刃回転方向を規制し、鋸刃駆動で生じる反動力を前記緩衝部で減衰することを特徴とする鋸盤における鋸刃駆動方法。
2. 前記緩衝部が弾力性を有する樹脂材であることを特徴とする請求項１記載の鋸盤における鋸刃駆動方法。
3. 前記緩衝部が発条体であることを特徴とする請求項１記載の鋸盤における鋸刃駆動方法。
4. 前記緩衝部がダンパ装置であることを特徴とする請求項１記載の鋸盤における鋸刃駆動方法。
5. 前記緩衝部が、前記鋸刃駆動ユニットに振動を与える振動発生装置であることを特徴とする請求項１記載の鋸盤における鋸刃駆動方法。
6. 鋸刃ハウジングに回転自在に軸承した駆動ホイールと従動ホイールとにエンドレス状に卷回した鋸刃を設け、前記駆動ホイールを回転駆動して前記鋸刃を走行回転せしめる鋸刃駆動ユニットを設け、前記走行回転する鋸刃で被削材を切削する構成の鋸盤における鋸刃駆動装置において、
   前記鋸刃駆動ユニットを前記鋸刃ハウジングに対して鋸刃回転方向にフローティング状態で前記駆動ホイールの軸に連結したフローティング構造で設け、前記鋸刃駆動ユニットの鋸刃回転方向を規制し且つ鋸刃駆動で生じる反動力を減衰する緩衝部を前記鋸刃ハウジングに設けてなることを特徴とする鋸盤における鋸刃駆動装置。
7. 前記緩衝部を、弾力性を有する樹脂材で構成してなることを特徴とする請求項６記載の鋸盤における鋸刃駆動装置。
8. 前記緩衝部を、発条体で構成してなることを特徴とする請求項６記載の鋸盤における鋸刃駆動装置。
9. 前記緩衝部を、ダンパ装置で構成してなることを特徴とする請求項６記載の鋸盤における鋸刃駆動装置。
10. 前記緩衝部を、前記鋸刃駆動ユニットに振動を与える振動発生装置で構成してなることを特徴とする請求項６記載の鋸盤における鋸刃駆動装置。
    
    

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