JP4559145B2 - 帯鋸刃 - Google Patents

Description

本発明は帯鋸盤に使用する帯鋸刃に関する。

従来、長尺の金属材料の切断には帯鋸盤が使用されている。この帯鋸盤に使用する帯鋸刃には、帯鋸刃の寿命を向上させると共に、振動や切削抵抗の増加を抑制し切断製品の切断精度を向上させるために、いろいろなアサリ歯の組み合わせパターン、例えば、左右のアサリ歯と直歯との３枚の歯の組み合わせからなるレーカーセット（RAKER SET）や、グループセット（５枚以上の歯の組み合わせを複数組有する）など種々のパターンが使用されている。

また、高速切断あるいは、難削材の切断に対応する帯鋸刃においては、歯先部に高低差を設け、かつアサリ振出量に複数の振出量を組み合わせて切り溝を分散させるコンビネーションセット（例えば特許文献１）を使用するのが一般的である。
特開平９−１０３９１５公報

しかしながら、上述の従来の帯鋸刃には、それぞれに長所もあるが短所もあり十分な効果が得られていない。例えば、図１０に示す３枚歯パターンのレーカーセットまたはグループセットの帯鋸刃ＢＬ_Ｒにおいては、切削時に排出される切粉の幅（ｗ）が大きくなり、アサリ歯への負荷（切削抵抗）が大きくなる。

また、アサリ歯と直歯から形成される切り溝での段差形状（図１０に示す丸印部）が片側２カ所ずつしかないので、帯鋸刃の直進時の安定性が悪くなる。そのため、特に切削抵抗が大きい難削材の切断においては鋸刃寿命が短くなる。

このような問題点を解決するために、切り溝を分散させるコンビネーションセットの帯鋸刃ＢＬ_Ｃ（図１１）が開発されている。このコンビネーションセットの帯鋸刃ＢＬ_Ｃの場合、歯高の高低差と複数に振り出されたアサリ歯の組み合わせによって、切削時に排出される切粉の幅（ｗ₁，ｗ₂）が小さくなり、それぞれのアサリ歯への負荷（切削抵抗）は減少する。

また、アサリ歯と直歯から形成される切り溝での段差形状（図１１に示す丸印部）が片側３カ所ずつと増えるため、帯鋸刃の直進時の安定性が改善され、難削材の切断における鋸刃寿命も増加するなどのメリットがある。

しかしながら、コンビネーションセットの帯鋸刃ＢＬ_Ｃにおいては、次のようなデメリットがある。

１．アサリパターンが５枚以上となる。２．直歯比率（直歯数／（アサリ歯数＋直歯数）が小さくなる。３．最大振出量のアサリ歯のコーナー部の摩耗が増大する。４．それぞれの歯が異なる部分を切削するため、各歯の切込み方向の仕事量が増加し部分的な摩耗量は大きくなる。

これらの問題点により、小ピッチの帯鋸刃への対応が困難であったり、局部的な摩耗の増大により鋸刃寿命が短くなったり、切断面が悪くなったりなど未だ十分な問題解決とはなっていない。

本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、切削抵抗が小さくかつ直進安定性および歯先の耐摩耗性を向上させた長寿命の帯鋸刃を提供することである。

上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の帯鋸刃は、少なくとも１枚の直歯からなる先行歯と、該先行歯より左右方向へアサリ角αで振り出した少なくとも一対の左アサリ歯と右アサリ歯とからなる後続歯を備えた帯鋸刃において、前記左アサリ歯と右アサリ歯のそれぞれに該アサリ歯が振り出される側の歯先側面に該歯先側面からの板厚方向への距離がｄ、歯先からの高さがｈの位置を下端部として該下端部から前記帯鋸刃の上方へ延びる段差を設け、前記下端部において前記歯先側面からの距離がｄ、該歯先からの高さがｈの位置を原点Ｏとし、前記直歯の上下方向に平行な方向をＹ軸とするＸ、Ｙ座標軸をとり、前記原点Ｏを通り前記アサリ角αに平行な直線Ｌに対して前記段差部の歯先側面の傾斜角度をθ_２、該段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度をθ_１とするとき、前記段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度θ_１が、０≦θ_１の範囲になるように、前記傾斜角度θ_２を、θ_２≦α（θ_２≦０であっても構わない）となるように設けたことを要旨とするものである。

請求項２に記載の帯鋸刃は、請求項１に記載の帯鋸刃において、前記少なくとも一対の左アサリ歯と右アサリ歯の歯先の逃げ角をθ_３、前記段差を設けたことにより歯高の低くなった歯先の逃げ角をθ_４とするとき、前記逃げ角がθ_３＜θ_４になるように設けたことを要旨とするものである。

請求項１、請求項２の発明によれば、アサリ歯の振出量が異なる複数個のアサリ歯を設けることなく、５枚以上のアサリパターンが必要であった従来のコンビネーションセットと同様な効果を３枚パターンの帯鋸刃で得ることができる。すなわち、３枚パターンの帯鋸刃でコンビネーションセットと同様に切り溝を分散できる。

また、アサリ歯数は３枚歯構成のアサリパターンにおいて、左右１歯ずつとなるため（２歯／３歯）、切削中に鋸刃が左右方向から受ける力に対する抵抗力が向上する。

さらにアサリ歯の外側コーナー部の摩耗は全てのアサリ歯で均等に進行するため、鋸刃全体の摩耗の進行が抑制されることになる。その結果、切削中に鋸刃が左右方向から受ける力を軽減させることができ、鋸刃の直進安定性が向上すると共に鋸刃寿命も向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。

図１〜図３には、本発明に係わる帯鋸刃の第一の実施形態が示してある。帯鋸刃１を構成する歯のパターンは先行歯である直歯１Ｓ１と、この直歯１Ｓ１に後続する後続歯として、前記先行歯より左右方向へアサリ角αで振り出した右アサリ歯１Ｒ１と左アサリ歯１Ｌ１の３枚の歯が繰り返し連続する３枚歯パターンである。

図４、図５は帯鋸刃１の左アサリ歯１Ｌ１の断面形状を説明する図である。なお、右アサリ歯１Ｒ１の形状は左アサリ歯１Ｌ１と左右対称形であるので、左アサリ歯１Ｌ１の断面形状のみを説明し、右アサリ歯１Ｒ１の説明は省略する。

図４は、左アサリ歯１Ｌ１のアサリをつける前の断面形状を示したものであり、図５は、アサリをつけた後の左アサリ歯１Ｌ１の断面形状を示したものである。

図４に示す如く、帯鋸刃１の左アサリ歯１Ｌ１のアサリをつける前の断面形状は、左アサリ歯（１Ｌ１）が振り出される側の歯先側面に、すなわち、図４では左側歯先側面から板厚方向への距離がｄ、歯先Ｔ_１からの高さがｈの位置を下端部として、この下端部から帯鋸刃１の上方へ延びる段差Ｄが設けてある。

この段差Ｄを設けることにより、元の歯高Ｈ_１より歯高の低い歯先Ｔ_２（歯高Ｈ_２）が形成されることになる。

図５に示す如く、前記下端部において前記歯先側面から板厚方向への段差の距離がｄ、該歯先からの高さがｈの位置を原点Ｏとし、前記直歯１Ｓ１の上下方向に平行な方向をＹ軸とするＸ、Ｙ座標軸をとり、前記原点Ｏを通り前記アサリ角αに平行な直線Ｌに対して前記段差部の歯先側面ＴＳの傾斜角度をθ_２とし、この段差の歯先側面ＴＳと前記Ｙ軸とのなす角度をθ_１とするとき、前記傾斜角度θ_２が、θ_２≦α（θ_２≦０であっても構わない）の範囲になるように帯鋸刃１に形成することにより、帯鋸刃１の前記段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度θ_１が０≦θ_１となる。

すなわち、θ_２≦α（θ_２≦０であっても構わない）とすれば、θ_１＝α−θ_２であるから、０≦α−θ_２であり、０≦θ_１となる。なお、θ_２が、θ_２≦０＜αならば、θ_１＞αとなり、アサリ角αより大きくなる。これより、切削時の摩耗の進行を抑制することができるため、さらに鋸刃寿命を向上させることができる。

図６を参照するに、帯鋸刃１の左アサリ歯１Ｌ１の歯先Ｔ_１の逃げ角をθ_３、また、前記段差を設けたことにより歯高の低くなった歯先Ｔ_２の逃げ角をθ_４とするとき、θ_３＜θ_４になるように設けてある。 なお、歯高の基準は、図４、図６に示すように、帯鋸刃１のガレットＧの底部の歯高基準線ＴＬを基準としている。

上述の如く、本発明に係る帯鋸刃１は、右アサリ歯１Ｒ１と左アサリ歯１Ｌ１の断面方向の歯先形状に板厚方向への段差距離がｄ、歯先からの高さがｈの位置を下端部として該下端部から前記帯鋸刃の上方へ延びる段差Ｄを設け、この段差部の歯先側面の傾斜角度θ_２が０≦θ_２≦αの範囲になるように前記帯鋸刃１に形成することにより、前記段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度θ_１が０≦θ_１≦αとなるように設けたことにより、左右のアサリ歯で切削されて排出される切り屑が分断される。なお、θ_１＜０の場合には切り屑が分断されない。

また、従来であれば５枚以上のアサリパターンが必要であったコンビネーションセットの帯鋸刃ＢＬ_Ｃに対して、上述の如き構成の帯鋸刃１によれば、３枚歯構成のアサリパターンで同様な効果を得ることができる。

例えば、５枚歯パターンからなる前述のコンビネーションセットＢＬ_Ｃの鋸刃においては、切削中に鋸刃が左右方向の力を受ける最も大きく振り出したアサリ歯が、５枚歯パターン中で、左右それぞれ１歯ずつしかないため（２歯／５歯）、左右方向から受ける力に対する鋸刃の抵抗力が低かった。また、このアサリ歯の外側コーナー部の摩耗の進行が最も早くなるため、被切断材料の側面とアサリ歯の外側コーナー部の接触面が増大し、さらに左右方向から受ける力が大きくなり、鋸刃の直進安定性が悪化して切断中に切曲がりが発生したり、寿命が短縮したりすることになる。

これに対し、本発明に係る帯鋸刃１によれば、アサリ歯数は３枚歯構成のアサリパターンにおいて、左右１歯ずつとなるため（２歯／３歯）、切削中に鋸刃が左右方向から受ける力に対する抵抗力が向上する。さらにアサリ歯の外側コーナー部の摩耗は全てのアサリ歯で均等に進行するため、鋸刃全体の摩耗の進行が抑制されることになる。その結果、切削中に鋸刃が左右方向から受ける力を軽減させることができ、鋸刃の直進安定性が向上すると共に鋸刃に寿命も向上する。

図７〜図９は、本発明に係わる帯鋸刃の第二の実施形態を示したものであり、帯鋸歯２の歯の構成パターンは、先行歯である直歯２Ｓ１と、この直歯２Ｓ１に後続する後続歯として、前記先行歯より左右方向へアサリ角αで振り出した右アサリ歯２Ｒ１、左アサリ歯２Ｌ１、右アサリ歯２Ｒ２および左アサリ歯２Ｌ２の５枚の歯が繰り返し連続する５枚歯パターンから構成されており、前記帯鋸歯１をこのよう５枚歯パターンで構成しても構わない。あるいは、直歯（２Ｓ）、右アサリ歯（２Ｒ）、左アサリ歯（２Ｌ）がそれぞれ１枚または複数枚備えた他のアサリパターンとしても同様な効果を得ることができる。

また、上述の如き構成の帯鋸刃１によれば、最も外側に振り出された左右のアサリ歯の逃げ角（θ_４）が元のアサリ歯の逃げ角を（θ_３）より大きく設けることにより、切削時の摩耗の進行を抑制することができる。これにより、より安定した切断が可能となると共に鋸刃寿命を向上させることができる。

本発明に係る第一実施例の帯鋸刃１の部分側面図。 図１における下面図。 図１におけるＡ−Ａ断面の拡大図。 帯鋸刃１における左アサリ歯のアサリをつける前の歯先断面形状の詳細図。 帯鋸刃１における左アサリ歯のアサリをつけた後の歯先断面形状の詳細図。 図４の左側面図。 本発明に係る第二実施例の帯鋸刃２の部分側面図。 図７における下面図。 図７におけるＢ−Ｂ断面の拡大図。 従来の３枚歯パターンのレーカーセット（またはグループセット）帯鋸刃ＢＬ_Ｒの歯先形状図。 従来のコンビネーションセット（最低５枚歯パターン）帯鋸刃ＢＬ_Ｃの歯先形状図。

符号の説明

１、２ 帯鋸刃
１Ｓ１、２Ｓ１ 直歯
１Ｒ１、２Ｒ１ 右アサリ歯
１Ｌ１、２Ｌ２ 左アサリ歯
Ｄ 段差
Ｇ ガレット
Ｈ_１、Ｈ_２ 歯高
Ｌ 原点Ｏを通りアサリ角αに平行な直線
Ｔ_１ 歯先
Ｔ_２ 歯高の低い歯先
ＴＬ 歯高基準線
ＴＳ 段差の歯先側面
α アサリ角
θ_１ 歯先側面ＴＳとＹ軸とのなす角度
θ_２ 直線Ｌに対しての歯先側面ＴＳの傾斜角度
θ_３ 元のアサリ歯の歯先Ｔ_１の逃げ角
θ_４ 歯高の低くなった歯先Ｔ_２の逃げ角

Claims (2)

1. 少なくとも１枚の直歯からなる先行歯と、該先行歯より左右方向へアサリ角αで振り出した少なくとも一対の左アサリ歯と右アサリ歯とからなる後続歯を備えた帯鋸刃において、前記左アサリ歯と右アサリ歯のそれぞれに該アサリ歯が振り出される側の歯先側面に該歯先側面からの板厚方向への距離がｄ、歯先からの高さがｈの位置を下端部として該下端部から前記帯鋸刃の上方へ延びる段差を設け、前記下端部において前記歯先側面からの距離がｄ、該歯先からの高さがｈの位置を原点Ｏとし、前記直歯の上下方向に平行な方向をＹ軸とするＸ、Ｙ座標軸をとり、前記原点Ｏを通り前記アサリ角αに平行な直線Ｌに対して前記段差部の歯先側面の傾斜角度をθ_２、該段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度をθ_１とするとき、前記段差の歯先側面と前記Ｙ軸とのなす角度θ_１が、０≦θ_１の範囲になるように、前記傾斜角度θ_２を、θ_２≦α（θ_２≦０であっても構わない）となるように設けたことを特徴とする帯鋸刃。
2. 請求項１に記載の帯鋸刃において、前記少なくとも一対の左アサリ歯と右アサリ歯の歯先の逃げ角をθ_３、前記段差を設けたことにより歯高の低くなった歯先の逃げ角をθ_４とするとき、前記逃げ角がθ_３＜θ_４になるように設けたことを特徴とする帯鋸刃。

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