JP4853958B2 - チップソー - Google Patents

Description

本発明は、鋼管等の種々の材料の切断に用いられるチップソーに関する。

従来、例えば鋼管を切断するチップソーとして、図１３および図１４に示すように、幅中央部(62a)から両側に向かって傾斜した外周逃げ面(62)を有するチップ(61)を備えたチップソー(60)が知られている。そして、前記チップ(61)において、外周逃げ面(62)は、当該チップソー(60)によって切断される鋼管の材質や肉厚並びに切削効率等を考慮して所定の逃げ角に設定される。具体的には、比較的硬度の高い鋼管の場合には、逃げ角を小さくとり、比較的硬度の低い鋼管の場合には逃げ角を大きくとっている。
特開２００４−３５１５７８号公報

しかしながら、当該チップソー(60)による切断作業において、前述したように、外周逃げ面(62)の逃げ角を小さくとった場合にはチップ(61)が欠け難い反面、外周逃げ面(62)の摩擦抵抗が大きくなって、チップ(61)の磨耗や荒れ（摩擦熱によるヒートクラック）が促進されることとなる。一方、外周逃げ面(62)の逃げ角を大きくとった場合には前記とは逆に外周逃げ面(62)の摩擦抵抗が少なくなってチップ(61)の磨耗や荒れが抑制される反面、チップ(61)が欠け易くなる。したがって、外周逃げ面(62)の逃げ角を適切にとることが非常に難しく、前述したいずれかの問題が生じ易かった。またこのことは、図１５に示すように、外周逃げ面(62)に切粉分割用溝(63)が形成されたチップソー(70)においても同様であった。

この他、出願人は、図１６に示すように、チップ(75)の外周逃げ面(72)の両側縁と横逃げ面(73)の外周縁とがなす両側角部にその先端側から後端側に向かってテーパー状とした面取り部(74)を設けたチップソー(71)を開発している。該チップソー(71)によれば、切断される鋼管等の被切削材と横逃げ面(73)との接触面積が減少されて、チップ(75)の磨耗や欠けが防止されるが、外周逃げ面(72)の適切な逃げ角設定については、なお改良の余地があった。

本発明の目的は、外周逃げ面における逃げ角を二段階にとることで、外周逃げ面および横逃げ面の摩擦抵抗を減少させると共に摩擦熱に起因するヒートクラックによるチップの欠けを有効に防止することができるチップソーを提供することにある。

請求項１記載の本発明は、円板状の台金の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが固定されたチップソーにおいて、チップ頂部の外周逃げ面が第一逃げ面と第一逃げ面より大きい逃げ角の第二逃げ面とを有し、第一逃げ面が、外周逃げ面におけるチップ前縁中央から後方へ下降する三角形の平坦な傾斜面であって、且つその底辺がチップ前縁中央に位置し、底辺と対向する頂点が底辺から後方に位置するものとなされており、第二逃げ面は、第一逃げ面における前記頂点から後方へ伸びる中心線を稜線として両側へ下降する傾斜面となされているものである。

請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載のチップソーについて、第一逃げ面の逃げ角が５〜１５°の範囲であることを特徴とするものである。これは逃げ角が５°未満の場合には被切削材に対する摩擦抵抗が大きくなり過ぎる一方、逃げ角が１５°を超えた場合にはチップの先端（刃先）が欠け易くなるためである。また更に、第一逃げ面の逃げ角は８〜１２°の範囲がより好適である。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載のチップソーについて、第一逃げ面の長さが０．１５〜１．５ｍｍの範囲であることを特徴とするものである。これは、第一逃げ面の長さが０．１５ｍｍ未満の場合にはチップの先端（刃先）が欠け易くなる一方、長さ１．５ｍｍを超えると被切削材に対する摩擦抵抗が大きくなり過ぎるためである。また、第一逃げ面の長さは、より好適には０．３〜０．６ｍｍの範囲である。

本発明は、円板状の台金の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが固定されたチップソーにおいて、チップ頂部の外周逃げ面が第一逃げ面と第二逃げ面とを有し、第一逃げ面が第二逃げ面より前側に形成され、且つ第二逃げ面の逃げ角が第一逃げ面の逃げ角より大きく設定されているため、第一逃げ面は欠け難い強度とすることができ、しかも第二逃げ面が第一逃げ面より大きな逃げ角とすることで被切削材と横逃げ面との接触面積を従来に比べて大きく削減することで該部分における摩擦抵抗が大幅に減少され、その結果、チップの荒れや摩耗が有効に抑制されるという格別の効果を有する。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

（実施形態１）

本実施形態のチップソー(1)は、図１３および図１４に見られる従来のチップソー(60)について、本発明を適用したものであって、図１〜図３に示すように、台金(2)の外周に一定間隔をあけて形成された鋸歯(3)の歯台(4)に後述するチップ(5)が固定されている。

すなわち、チップ(5)は、その頂部における外周逃げ面(6)が互いに異なる逃げ角α１・α２を有する前側(刃先側)の第一逃げ面(6a)と後側の第二逃げ面(6b)とにより構成されている。具体的には、第一逃げ面(6a)はその中央部(7)から両側方向へ下降する傾斜面となされ、第二逃げ面(6b)はその後縁部から後方に向かって下降する傾斜面となされている。そして、第一逃げ面(6a)における中央部(7)の長さ(L)は本実施形態では、０．３〜０．６ｍｍの範囲となされ、第一逃げ面(6a)の逃げ角α１は、本実施形態では、８〜１２°の範囲となされ、第二逃げ面(6b)の逃げ角α２は第一逃げ面(6a)の逃げ角α１より大きい９°以上となされている。

なお、図中(13)はチップ(5)の横逃げ面を示す。

また、図４に示したチップソー(10)は、本実施形態にかかるチップソー(1)の変形例であって、チップ(5)の外周逃げ面(6)の一側寄り部分にその第一逃げ面(6a)から第二逃げ面(6b)の前側部分にかけて切粉分割用溝(11)が形成されたものである。切粉分割用溝(11)は台金(2)外周における隣り合うチップ(10)について、左右交互に形成されている。また、切粉分割用溝(11)は本実施形態では、一つのチップ(5)について一条としたが、二条設ける場合もある。

本実施形態に係るチップソー(10)におけるチップ(5)の寿命試験について述べると、仕様がφ３８０×５２Ｚ（母材＝合金工具鋼、チップ＝超硬チップ）について、図１５に見られる従来型のチップソー(70)と本実施形態に係るチップソー(10)を下記の条件で試験を行った。すなわち、回転数＝２５０ＲＰＭ、鋸送り速度１９５０ｍｍ／ｍｉｎ、被切削材＝ＳＴＫＭ（鋼管）２００×２００×１２．０ｔについて試験を行った。その結果、切断寿命が従来型のチップソー(70)では１．５ｍ²であったのに対し、本実施形態のチップソー(10)では１．９５ｍ²であったことから、本実施形態に係るチップソー(10)の寿命の大幅な伸びが確認できた。

（実施形態２）

図５〜図７に示すように、本実施形態のチップソー(21)も前記実施形態１と同様、図１３および図１４に見られる従来のチップソー(60)について、本発明を適用したものであり、基本的な構造は実施形態１と同じであるため、同一の符号を付すことによって説明を省略する。

本実施形態では、チップ(25)頂部の外周逃げ面(26)が第一逃げ面(26a)と第一逃げ面(26a)より大きい逃げ角の第二逃げ面(26b)とを有し、第一逃げ面(26a)が、外周逃げ面(26)におけるチップ前縁中央から後方へ下降する三角形の平坦な傾斜面であって、且つその底辺(20a)がチップ前縁中央に位置し、底辺(20a)と対向する頂点(20b)が底辺(20a)から後方に位置するものとなされており、第二逃げ面(26b)は、第一逃げ面(26a)における前記頂点(20b)から後方へ伸びる中心線(27)を稜線として両側へ下降する傾斜面となされている。

そして、前記第一逃げ面(26a)の長さ(L)は本実施形態でも０．１５〜１．５ｍｍの範囲となされ、第一逃げ面(26a)の逃げ角α１は、本実施形態では、５〜１５°の範囲となされ、第二逃げ面(26b)の逃げ角α２は第一逃げ面(6a)の逃げ角α１より大きい角度となされている。

また、図８に示したチップソー(30)は、本実施形態にかかるチップソー(21)の変形例であって、チップ(25)の外周逃げ面(26)の一側寄り部分における第二逃げ面(26b)の前端部分から後方へ切粉分割用溝(22)が形成されたものである。切粉分割用溝(22)は台金(2)外周における隣り合うチップ(25)について、左右交互に形成されている。また、切粉分割用溝は二条設けられる場合もあり、この点は後述する実施形態においても同様である。

（実施形態3）

図９および図１０に示すように、本実施形態のチップソー(31)の基本的な構造も、前記実施形態１と同様であり、同一の符号を付すことによって説明を省略する。
本実施形態ではチップ(35)の外周逃げ面(36)が、その前側に形成された平面から見て横長方形の第一逃げ面(36a)とその後側に形成された平面から見て略方形の第二逃げ面(36b)とにより構成されており、第一逃げ面(36a)の長さ(L)は本実施形態では０．１５〜０．６ｍｍの範囲となされ、第一逃げ面(36a)の逃げ角α１は、本実施形態では、８〜１２°の範囲となされ、第二逃げ面(36b)の逃げ角α２は第二逃げ面(36a)の逃げ角α１より大きい角度となされている。

（実施形態４）

図１１および図１２に示すように、本実施形態のチップソー(41)の基本的な構造も前記実施形態１と同様であり、同一の符号を付すことによって説明を省略する。
本実施形態ではチップ(45)の外周逃げ面(46)が、中央の平坦部(42)および該平坦部(42)から両側に下降する傾斜面(43)からなる第一逃げ面(46a)とその後側に形成された平面から見て略方形の第二逃げ面(46b)とにより構成されており、第一逃げ面(46a)における平坦部(42)の長さ(L)が0．１５〜０．６ｍｍの範囲となされ、第一逃げ面(46a)の逃げ角α１は、本実施形態では、８〜１２°の範囲となされ、第二逃げ面(46b)の逃げ角α２は第二逃げ面(46a)の逃げ角α１より大きい角度となされている。
なお、図中(44)は切粉分割用溝を示す。

本発明によれば、チップの欠けが有効に防止できると共に、被切削材に対する摩擦抵抗も軽減されてチップの荒れや磨耗等も有効に防止できるため、種々の被切削材の切断に幅広く用いることが期待できる。

実施形態１のチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 同実施形態で使用されているチップの平面図である。 同チップの側面図である。 実施形態１の変形例を示すチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 実施形態２のチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 同実施形態で使用されているチップの平面図である。 同チップの側面図である。 実施形態２の変形例を示すチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 実施形態３のチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 同実施形態で使用されているチップの側面図である。 実施形態４のチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 同実施形態で使用されているチップの側面図である。 従来例を示すチップソーにおける刃体部分の斜視図である。 同従来例におけるチップの祖無縁図である。 他の従来例における刃体部分の斜視図である。 更に他の従来例を示すチップソーにおける刃体部分の斜視図である。

(1) チップソー
(2) 台金
(3) 鋸歯
(4) 歯台
(5) チップ
(6) 外周逃げ面
(6a) 第一逃げ面
(6b) 第二逃げ面
(7) 第一逃げ面の中央部

Claims (3)

1. 円板状の台金の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが固定されたチップソーにおいて、
   チップ頂部の外周逃げ面が第一逃げ面と第一逃げ面より大きい逃げ角の第二逃げ面とを有し、
   第一逃げ面が、外周逃げ面におけるチップ前縁中央から後方へ下降する三角形の平坦な傾斜面であって、且つその底辺がチップ前縁中央に位置し、底辺と対向する頂点が底辺から後方に位置するものとなされており、
   第二逃げ面は、第一逃げ面における前記頂点から後方へ伸びる中心線を稜線として両側へ下降する傾斜面となされている、チップソー。
2. 第一逃げ面の逃げ角が５〜１５°の範囲である、請求項１記載のチップソー。
3. 第一逃げ面の長さが０．１５〜１．５ｍｍの範囲である、請求項１または請求項２記載のチップソー。

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