JP5417665B2 - 鋸刃 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に基づく鋸刃と鋸刃の製造方法に関するものである。

丸鋸刃の形態をもつ鋸刃は、従来の技術で知られている。ＤＥ２０２００５０００３６４３Ｕ１から、１つのサポートを有し、そのサポートと一体形成された鋸歯後部が丸鋸刃の円周に沿ってサポートから突き出している丸鋸刃が知られている。ブレードをもつ実際の鋸歯は、鋸の方向に先行して、それぞれの鋸歯後部に形成されている。

ブレードと鋸歯後部は、別個の構成部品である。このブレードは、鋸歯後部よりも硬質の材料から作られている。知られている従来技術の欠点は、ブレードを鋸歯後部に固定する際、十分な安定性を確保するために、鋸歯後部自体が鋸の方向へ最低限の幅を有していなければならないことである。このブレードは、鋸歯後部の上にハンダ付けされる。その際、ブレードは鋸の方向に対する垂直方向からわずかに傾いてしまうことがあるため、通常はブレードを再研磨しなければならない。再研磨によって、鋸歯に施されたコーティングが損傷するため、鋸歯全体を再コーティングしなければならない。

本発明の課題は、従来技術に対して、より簡単に製造可能な鋸を提供することである。

この課題は、冒頭に述べた請求項１の特徴を有する鋸により解決される。

少なくとも１つの鋸歯インサートがサポートの上に位置安定的に固定されている。その際、サポートに取り付けられる前の鋸歯インサートは、独立した構成部品となっている。位置安定的という意味は、鋸の作動中および力が作用している間も、鋸歯のサポートに対する相対位置が変わらないということである。

発明に基づいて、ディスク形に形成されたサポートのサポートエッジは、ディスク面に対する横断面が主としてルーフ形に形成されている。鋸歯インサートは、サポートエッジのルーフ形状に適合するルーフ形の切欠きをルーフ形切欠きとして有している。この切欠きは、サポートエッジの取付け後、形状固定的に適合する。発明に基づいて、鋸の作動中における位置安定性を向上させるため、サポートエッジに沿って配置された切欠きおよび／またはボスが準備されている。これらの切欠きおよび／またはボスは、鋸歯インサートのルーフ形切欠きの内側に配置されているボス／および切欠きと対応している。この鋸を製造する場合、ルーフ形切欠き付き鋸歯インサートが形状固定的にサポートエッジに取り付けられ、その際、切欠きと対応するボスとが一組となって形状固定的に取り付けられている。鋸が作動している間、力の作用は、とくにディスク形に形成されているサポートの接線方向に働くため、互いにかみ合う切欠きと対応するボスとが、サポートエッジに取り付けられている鋸歯インサートの位置安定性を極めて向上させる。

この鋸歯インサートは、それぞれ少なくとも１つのブレードと少なくとも１つの鋸歯後部とをもつ少なくとも１つの完全な鋸歯を有している。少なくとも１つの鋸歯、好ましくは複数の鋸歯のそれぞれが、厳密に１つのブレードと厳密に１つの鋸歯後部とを有することができる。この鋸歯後部は、ブレードからサポートまで伸びている。ブレードと鋸歯後部とはどちらも不可欠であり、また第２の材料からのみ形成されていることが好ましい。

鋸歯インサートは一体部品として形成されているのが好ましい。その際、鋸歯インサートは、少なくとも１つのブレードと鋸歯後部とをもつ、少なくとも１つの鋸歯を有している。鋸歯インサート全体は、統合的に形成された一体型の構成部品であることが好ましい。

好ましくは、鋸歯インサートが第２の材料を有し、サポートが第１の材料を有している。その際、第２の材料は第１の材料よりも硬質であり、摩耗しにくい。

サポートを取り囲む鋸の歯列は、すべて鋸歯インサートから形成されていることが好ましい。サポートの上には、サポートエッジに沿って鋸歯インサートが取り付けられており、それぞれの鋸歯インサートは少なくとも１つの完全な鋸歯を有している。鋸歯インサートは、好ましくは一体部品として形成されており、主として、超硬合金などを有する第２の材料からすべて製造されていることが好ましい。第２の材料は、基本的に第１の材料よりも硬質である。

第２の材料は、第１の材料とは反対に、持続的な鋸の作動に適している。従来技術とは異なり、この鋸歯インサートは、問題なくサポートエッジに取り付けることが可能である。その際、鋸歯インサートは、高い精度で所定の位置を保つ。ブレードと鋸歯後部とが一体形成されているため、ブレードを別に固定することが省略され、それによって鋸歯後部は、複数の部品から構成される場合よりも鋸の方向により幅細に形成することができ、なおかつ十分な安定性を有している。

ここでの鋸とは、とくに丸鋸および帯鋸、また、弓鋸用の長い鋸、手鋸などを意味する。丸鋸刃は、本質的に剛性が高く、一方、帯鋸刃は柔軟性がある。これに対応して、丸鋸刃のサポートは剛性があり、好ましくは円形である。他方、帯鋸刃のサポートは帯状であり、柔軟性がある。

鋸刃のそれぞれの歯のブレードと後に続く鋸歯後部とは、２つの材料から作られ、一体部品として形成されていることが好ましい。また、好ましくは、すべての鋸歯が、それぞれ１つの付属する鋸歯インサートの一部であり、それによって、この鋸は、全体として形状の異なる２つの構成部品、すなわち、サポートと同一構造の多数の鋸歯インサートだけで形成することが可能となる。

基本的には、２つまたはそれ以上の同一構造の鋸歯インサートを準備することができる。たとえば、鋸歯の列は、選択的に二歯および三歯の鋸歯インサートを有することができる。

本発明のとくに好ましい発展形態では、それぞれの鋸歯インサートが、少なくとも２つの連続して並ぶ鋸歯を有し、とくに好ましい場合は、それぞれの鋸歯インサートが正確に３つの連続して並ぶ鋸歯を有している。本発明の好ましい発展形態では、鋸歯後部を鋸の方向にさらに短くし、それによって鋸歯の間隔を縮小することを可能にしている。鋸歯の間隔を縮小すると、鋸の性能が向上する。複数歯の鋸歯インサートのもう１つの利点として、鋸歯インサートがとりわけ固く、位置安定的にサポートエッジの上に取り付けることができ、鋸歯インサートのブレードの再調整や再研磨の必要がないことが明らかになっている。

サポートの応力を補正するため、連続して並んでいる鋸歯インサートの間に、鋸歯の列に沿ってそれぞれ１つの溝が、鋸歯の列に対して横方向に準備されている。

ブレードとサポートとの間に配置され、主としてスプーンの形状をした切欠きが、ブレードのサポート側で鋸歯の中に準備されている場合は、鋸の動作が向上する。

本発明の好ましい実施形態においては、サポートエッジに沿って、好ましくは一定の間隔で配置された切欠きが準備されている。それぞれの切欠きには、１つの鋸歯インサートに取り付けられ、ルーフ形切欠き内部に配置されたボスが割り当てられている。鋸歯インサートをサポートエッジに取り付ける際には、このボスを、形状固定的に切欠きの中に挿入することができる。切欠きとボスとの相互作用によって、周辺方向の鋸歯インサートの安定性が高まり、鋸刃の寿命が全体的に長くなる。さらに、切欠きとボスとの相互作用により、取付けの間、サポートエッジ上における鋸歯インサートの周辺方向への正確な位置決めが可能となる。この切欠きは、円錐形に形成することが可能で、突出部は、これに対応して形成される円錐形のボスとして、鋸歯インサートのルーフ形切欠き内部に突き出るようにすることができる。切欠きと突起部とは、形状固定的接続を形成することが好ましい。

方法に関して、本発明は、請求項１４の特徴を有する冒頭に述べた方法によって実現される。

前述の鋸は、従来技術と比べ、より簡単に製造可能である。すなわち、作業工程が少なくて済み、従って経費もかからない。

まず、第１の材料からサポートが作られる。このサポートは、たとえば、高速度鋼から形成することができる。とくに、シートパネルから作られたサポートは、レーザーを使って切断が可能である。このサポートは、ブレード面に対する横断面がルーフ状のサポートエッジを有しており、このサポートエッジはとりわけ大きな取付け面を提供する。

本発明に基づき、１つの鋸歯インサートに対して正確に１つの鋳型の中で、素材粉末を圧縮する。その際、この鋸歯インサートは、前述のように、主としてルーフ形の切欠きとして形成されるルーフ形切欠きを有し、これがサポートのサポートエッジのルーフ形状に正確に適合していることから、鋸歯インサートをサポートエッジに取り付ける場合に、すべての接触面にわたって形状固定的接続が生じる。発明に基づき、１つの鋸歯インサートごとに、そのルーフ形切欠きの内部にボスおよび／または切欠きが配置されている。これらのボスおよび／または切欠きは、鋳型での圧縮成形法によって製造可能な形になっている。このことは、鋸歯インサートのすべての側壁、とりわけボスおよび／または切欠きの側壁に対して、十分に大きな圧力がかけられることを前提としている。従って、ボスの外側の側壁は、互いに半径方向に常に傾いた状態で配置されているのが好ましい。同じことが切欠きにも当てはまる。次に正確に１つの鋳型で圧縮された素材粉末を硬化させる。好ましくは、圧縮された素材粉末を、引き続き、焼結処理で硬化させる。硬化した鋸歯インサートは、次に、少なくとも鋸歯インサートのボス／または切欠きが対応するサポートエッジの切欠きおよび／またはボスに形状固定的にはめ込まれることによって、サポートエッジに位置安定的に固定される。

サポートとは無関係に、鋸歯インサートは、第１の材料とは異なった、好ましくは第１材料よりも硬い第２の材料から形成されている。第２の材料としては、超硬合金が考えられる。

このブレードは再研磨の必要がないため、圧縮成形法によってほぼ任意のブレード形状を作ることが可能である。しかし、特定の使用では、再研磨は絶対に必要である。

各鋸歯インサートは、それぞれ１つのブレードとそれぞれ割り当てられた１つの鋸歯後部をもつ、少なくとも１つの鋸歯を有している。この鋸歯は、ルーフ形切欠きの上に一体部品として形成されている。このルーフ形切欠きは、鋸の方向に沿って、サポートエッジに合わせられるルーフ形の切欠きを有しており、この切欠きは、鋸が作動しているときの鋸歯の運動方向、すなわち鋸の方向に対して垂直な断面が、漏斗形に形成されているのが好ましい。この鋸歯インサートは、サポートエッジの上に位置固定的に取付け可能であり、そこでハンダ付けすることができる。従来技術と比べ、鋸歯インサートをサポートエッジの上に固定する場合、この鋸歯インサートはブレードだけの取付けに比べ、極めて大量に、簡単に取り扱うことができるため、望ましくないブレードの偏向やずれが完全にまたは少なくとも大部分は防止される。

本発明の好ましい発展形態においては、少なくとも２つ、とくに好ましくは正確に３つの連続して配置された鋸歯を有する鋸歯インサートが形成されている。鋸刃に使用されている鋸歯インサートは、すべて同一構造とすることができ、１つの鋸刃全体は、１つのサポートと複数の鋸歯インサートから製造することができる。鋸歯インサートが圧縮され、焼結される場合では、鋳型を１つしか使用しないため、経費が安くなる。

鋸歯インサートを、サポートの上にハンダ付けする前に保護コーティングを施すことが好ましい。保護コーティングとしては、チタンコーティングまたはチタン合金コーティングが考えられる。とくに硬いコーティングは、チタン炭窒化物によって可能である。この保護コーティングによって、鋸歯インサートがさらに硬度を増し、とくに腐食から保護される。鋸歯インサートを、そのポジションで遊びなくサポートエッジに取り付け、ハンダ付けすることができ、従ってブレードはサポートに対して正確に準備された位置にあることから、ブレードを再研磨して鋸歯の後処理を行う必要はない。

この鋸歯インサートは、成形直後に研磨することができるため、とくに精密かつ鋭利なブレードが形成され、次に、研磨された鋸歯インサートがコーティングされる。コーティングされた鋸歯インサートは、サポートエッジの上にハンダ付けすることができる。ハンダ付けした後の再研磨と再度のコーティングは不要である。

本発明を４つの図に示した実施例に基づいて説明する。
発明に基づく丸鋸刃の側面図である。 図１の線Ｍ−ＩＩで切断した場合の丸鋸刃の断面図である。 図１の丸鋸刃の透視図である。 発明に基づく鋸歯インサートの透視図である。

図１に示された、発明に基づく丸鋸刃は、丸鋸刃を機械に固定するための穴２が中心に配置された１つのディスク形のサポート１を有している。周囲を取り巻いているサポートエッジ３に沿って、それぞれ３つの鋸歯６をもつ同一構造の鋸刃インサート４が隣り合って準備されている。隣り合う２つの鋸歯インサート４の間には、サポート１の中に半径方向へ通る溝７が入れられている。溝７の長さは、主として、鋸歯インサート４のルーフ形切欠き８の高さに相当する。

丸鋸刃周辺の歯列は、鋸歯インサート４の３つの歯によって完全に形成される。作動中は、この丸鋸刃が鋸の方向Ｓに回転する。

図２に示された断面図は、丸鋸刃の歯６の部分的な正面図を含み、鋸歯６のブレード９を示している。このブレードは、鋸の方向Ｓに対して垂直な鋸歯６の全幅Ｂにわたって、鋸歯６の上部エッジに広がっている。ブレード９は、鋸歯後部１２の前にある。ブレード９の隣のサポート１側には、主としてスプーン形の切欠き１１が準備されており、この切欠きによって、鋸の作動中に落ちるおがくずが除去しやすくなる。

図３は、２つの鋸歯インサート４を取り付けた丸鋸刃を示している。作動準備状態にある丸鋸刃のサポート１は、直接隣り合って取り付けられた鋸歯インサート４で完全に周囲を囲まれている。このサポート１は、好ましくはすべて高速度鋼から作られ、一体部品として形成される。サポート１の上には、超鋼合金から作られた一体部品の鋸歯インサート４がハンダ付けされている。超硬合金は、高速度鋼よりも硬く、摩耗しにくいため、丸鋸刃の耐用年数を長くすることができる。

図３には、サポートエッジ３の約３分の１にのみ、溝７と切欠き１３が、等距離に、均一にずれた状態で示されている。実際に使用されるサポート１は、周辺に沿って環状に溝７と切欠き１３がすべてそろっている。このサポート１は、１つの鋸歯インサート４によってカバーされている角度範囲を中心に回転対称に形成されている。この鋸歯インサート４は同一構造であり、サポートエッジ３に沿ってサポート１の上に配置されている。これにより、鋸歯６は、サポート１を取り囲む鋸歯プロファイルを形成している。

発明に基づいた丸鋸刃の構成部品構造は、従来技術に比べ、単純化された鋸刃の製造を可能にしている。まず、高速度鋼による鋸刃のサポート１を形成する。円形のサポートエッジ３は、鋸の方向Ｓに対する垂直の断面がルーフ形に形成されている。ブレード９は、鋸の方向Ｓに対して垂直に通り、サポート１の製造とは別に、超硬合金による３つの鋸歯をもつ一連の鋸歯インサート４が製造される。

この鋸歯インサート４は同一構造であり、図４に透視図が示されている。鋸歯インサートは、それぞれサポート側のルーフ形切欠き８を有し、そこから、それぞれ鋸の方向Ｓに対して垂直に通るブレード９と各ブレードの後ろにある鋸歯後部１２とをもつ３つの鋸歯６が突き出している。鋸歯インサート４の鋸歯６の位置は、サポートエッジ３に沿って、サポート１の曲がりに合っている。さらに、ルーフ形切欠き８は、鋸の方向Ｓに対して垂直の断面がルーフ形状であるサポートエッジ３に合わせられたルーフ形の切欠きとして形成されている。

このルーフ形切欠き８は、前部の鋸歯インサート側から後部の鋸歯インサート側まで形成されたルーフ形の切欠きとして、鋸の方向Ｓに長い広がりと、垂直方向には三角形の断面が準備されており、その中央にサポート１に入るボス１４が突き出ている。このボス１４は、取り付けられた状態で形状固定的に、サポートエッジ３に沿って配置され、割り当てられている切欠き１３に合うようにサイズが決められている。ボス１４と切欠き１３の相互作用により、鋸歯インサート４は、作動中に、とりわけ鋸の方向Ｓに対して安定している。さらに、ボス１４によって、鋸歯はサポートエッジ３に取り付けやすくなる。鋸歯インサート４は、この取付けによって、サポートエッジ１に沿って自然と正しいポジションにおさまる。

鋸歯インサート４は、鋳型の中で圧縮した材料を、その後焼結させることで製造することができる。ブレード９の形状は、鋳型の形態によって決められるため、ほぼ任意に選択可能である。

形成された鋸歯インサート４はコーティングされ、次に、このコーティングされた鋸歯インサート４がサポート１の上にハンダ付けされる。この鋸歯インサート４は十分な長さがあり、ルーフ形切欠き８は正確にサポートエッジ３に合わせて形成されているため、鋸歯インサート４をハンダ付けした後にブレード９を再研磨する必要はなくなる。

１ サポート
２ 穴
３ サポートエッジ
４ 鋸歯インサート
６ 鋸歯
７ 溝
８ ルーフ形切欠き
９ ブレード
１１ スプーン形の切欠き
１２ 鋸歯後部
１３ 切欠き
１４ ボス
Ｂ 幅
Ｓ 鋸の方向

Claims (17)

1. ディスク形に形成されたサポート（１）を有し、サポートエッジ（３）に沿って、互いに並んで配置された多数の鋸歯インサート（４）が前記サポート（１）から突き出し、前記鋸歯インサート（４）はそれぞれ、少なくとも１つの鋸歯後部（１２）と少なくとも１つのブレード（９）の付いた少なくとも１つの鋸歯（６）を有し、前記鋸歯インサート（４）が鋸の作動中も位置安定的に前記サポート（１）に接続されており、ディスク面に対する前記サポートエッジ（３）の横断面が、ルーフ形に形成されている鋸であって、前記鋸歯インサート（４）は、前記サポートエッジ（３）のルーフ形状に一致し鋸歯インサートの前方側面から後方側面へとルーフ形に形作られた切欠きとして鋸引き方向（Ｓ）に対してのみ長さを持つように形成されているルーフ形切欠き（８）を有し、前記サポートエッジ（３）に沿って切欠き（１３）および／またはボスが準備されており、これらに対応する形で、１つの鋸歯インサート（４）の前記ルーフ形切欠き（８）の内側に配置されたボス（１４）および／または切欠きが割り当てられており、前記ボス（１４）は形状固定的に、対応する前記切欠き（１３）の中にはめ込まれていることを特徴とする鋸。
2. 前記鋸歯インサート（４）が一体部品として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の鋸。
3. 前記ボス（１４）の外側の側壁すべてが半径方向に対して傾いて配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の鋸。
4. それぞれの前記鋸歯インサート（４）が、少なくとも３つの連続して並ぶ前記鋸歯（６）を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鋸。
5. すべての前記鋸歯インサート（４）が、同一構造で形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鋸。
6. 互いに連続して並ぶ前記鋸歯インサート（４）の間に、前記サポートエッジ（３）に沿って、それぞれ少なくとも１つの溝（７）が前記鋸歯（６）の列に対して横方向に前記サポート（１）の中に準備されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鋸。
7. 前記ブレード（９）の内側の半径方向に、切欠き（１１）が前記鋸歯（６）の中に準備されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の鋸。
8. 前記鋸歯インサート（４）が第２の材料を有し、前記サポート（１）が第１の材料を有し、前記第２の材料は前記第１の材料よりも硬く、摩耗しにくいことを特徴とする、請求項１に記載の鋸。
9. 前記鋸歯インサート（４）が、完全に前記第２の材料から作られていることを特徴とする、請求項８に記載の鋸。
10. 前記第１の材料が高速度鋼であることを特徴とする、請求項８または９に記載の鋸。
11. 前記第２の材料が超硬合金であることを特徴とする、請求項８、９または１０に記載の鋸。
12. 前記ルーフ形切欠き（８）がハンダ付けによって前記サポートエッジ（３）に位置安定的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の鋸。
13. 少なくとも１つの前記ブレード（９）が保護コーティングを塗布されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の鋸。
14. 素材粉末が、正確に１つの鋸歯インサート（４）の鋳型の中で圧縮され、前記鋸歯インサート（４）がそれぞれ、少なくとも１つのブレード（６）と少なくとも１つの鋸歯後部（１２）の付いた少なくとも１つの鋸歯（６）と、鋸歯インサートの前方側面から後方側面へとルーフ形に形作られた切欠きとして鋸引き方向（Ｓ）に対してのみ長さを持つように形成された１つのルーフ形切欠き（８）とを有し、前記ルーフ形切欠き（８）は、サポート（１）のサポートエッジ（３）のルーフ形状に適合し、前記鋸歯インサート（４）の前記ルーフ形切欠き（８）の内側に配置された少なくとも１つのボス（１４）および／または切欠きを有しており、圧縮された前記素材粉末が硬化し、硬化した前記鋸歯インサート（４）は次に、前記鋸歯インサート（４）の少なくとも１つのボス（１４）および／または切欠きが、前記サポートエッジの対応する切欠き（１３）および／またはボスに形状固定的にはめ込まれることにより、前記サポートエッジに沿って鋸の作動中においても位置安定的に固定される、請求項１〜１３のいずれか一項記載の鋸の製造方法。
15. 圧縮された素材粉末が焼結されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 前記鋸歯インサート（４）が前記サポート（１）の上にハンダ付けされることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
17. 少なくとも１つの前記ブレード（９）が前記サポート（１）に固定される前に保護コーティングが施されることを特徴とする、請求項１４、１５に記載の方法。

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