JP5662201B2 - 鋸刃 - Google Patents

Description

本発明は、例えば帯鋸刃や丸鋸刃などのごとき鋸刃に係り、さらに詳細には鋸歯の先端側に、例えば超硬チップなどのごとき硬質部材の歯先チップを備えた構成であって、当該歯先チップの掬い面に適宜形状の凹部を備えた鋸刃に関する。

帯鋸刃や丸鋸刃には、切歯部に、例えば超硬やサーメットなどのごとき硬質部材の歯先チップを一体的に備えた鋸刃が使用されている。そして、この種の鋸刃においては、切粉をスムーズに排出するために、幅方向（左右方向）の両端側に傾斜部を備え、かつ歯高さ寸法の異なる複数のベベル歯と歯高寸法が低く、歯先側が左右方向に次第に拡がるバチ形歯とを組合せて、切粉の細分化を図った鋸刃がある（例えば特許文献１参照）。また、切粉の細分化を図るために、歯先チップの先端に切欠部を形成した鋸刃もある。さらに、切削した後の幅寸法を、切削した切削溝の幅寸法よりも縮小すべく、鋸刃の掬い面に凹部を形成した鋸刃もある（例えば特許文献２参照）。

特許第３３７０１６６号公報 特公平７−７１７７２号公報

前記特許文献１に記載の鋸刃は、歯高寸法や幅方向の両側の斜面の形状寸法の異なる複数のベベル歯を構成する歯先チップを組合せた構成である。したがって、鋸刃によって切削（切断）される切断溝の溝幅に比較して、切粉は細く形成されることとなり、切粉の排出をスムーズに行うことができるものの、各鋸歯に係る切断負荷が異なると共に局部的になるという問題がある。

また、鋸歯の組合せ数が増えることでピッチが粗くなる方向に働くために、鋸速（切削速度）と１歯当りの切込みを適正に保つと、全体としてのワークの切断速度が遅くなるという問題がある。さらに、ピッチが粗くなることにより、ワークの切断面が粗くなる傾向にあるという問題がある。また、歯先チップの形状の種類が多くあることにより、歯先チップの成形加工に時間と費用を要するという問題がある。

前記特許文献２に記載の構成は、歯先チップの先端部に、掬い角が負角の平面からなる第１掬い面を形成し、この第１掬い面に続いて掬い角が正角の平面からなる第２掬い面が形成してある。この第２掬い面に続いて、チップブレーカとなる円弧面が形成してあり、この円弧面の端部に段部が形成してある。そして、歯先チップにおける掬い面の幅方向の中央部には、前記第１掬い面、第２掬い面、円弧面、段部に亘って長い凹部が形成してある。

上記構成においては、歯先チップにおける第１掬い面の掬い角が負であることにより、歯先端の強度を向上させて歯先チッピングを防ぐ効果が得られるものの、切削抵抗が大きくなるという問題があり、掬い面に長い凹部が形成してあることにより、切削した切粉の幅が減少する効果が得られるものの、第１、第２掬い面に凹部がかかるよう形成して中央部の負角距離を長く確保すれば、凹部両端の負荷距離も長く伸ばすこととなり、凹部両端に必要以上の負角ができることにより切削抵抗が大きくなるという問題があると共に、歯先チップに第１、第２の掬い面及びチップブレーカとしての円弧面を形成し、かつ第１、第２の掬い面及び円弧面に亘って長い凹部を形成するものであるから、歯先チップの成形加工に時間と費用を要するという問題がある。

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、鋸刃母材に形成した複数の鋸歯と鋸歯との間にガレットを備え、かつ前記各鋸歯の先端側に、硬質部材の歯先チップを備えた鋸刃であって、適数の前記歯先チップは、前記鋸刃母材に対する接合部の幅寸法よりも先端部側の幅寸法が大きく、かつ掬い面は平面であって、先端部に直線状の歯先を備えた構成であり、前記掬い面の中央部に形成した凹部の前記先端部側及び前記凹部の幅方向の両側に、前記平面を連続した状態に残して備え、前記歯先において薄い帯状に連続的に生じて移動される切粉が、前記凹部で湾曲することにより幅寸法が小さくなって前記ガレットに排出される構成であることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、前記凹部は、前記歯先側の幅寸法が次第に小さくなる卵形に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、前記凹部は、円形状に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、前記凹部は、矩形状に形成してあることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、全ての鋸歯の形状、寸法が同一であることを特徴とするものである。

本発明によれば、歯先チップにおける掬い面を平面に形成し、かつ先端部に直線状の歯先を備えた構成とし、平面に形成した掬い面に凹部を備えた構成であることにより、切粉の排出をスムーズに行うことができると共に、歯先チップの形状の簡素化及び成形加工の容易化を図ることができる。また、前記構成により、鋸刃における全ての歯先チップの形状寸法を同一にすることができ、かつ歯先チップにおける歯先全体でもってワークの切削を行うことができることとなり、歯先を有効に使用できることになる。

本発明の第１の実施形態に係る鋸刃の歯先チップの形状を示す斜視説明図である。 歯先チップの断面説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る鋸刃の歯先チップの形状を示す斜視説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る鋸刃の歯先チップの形状を示す斜視説明図である。 一般的な鋸刃の歯先チップの形状を示す斜視説明図である。 本発明の実施形態に係る鋸刃と一般的な鋸刃との性能比較を行った試験結果の説明図である。

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、一般的な鋸刃と同様に、鋸刃母材３を備えており、この鋸刃母材３に形成した各鋸歯５の先端側には、例えば超硬やサーメットなどのごとき硬質部材からなる歯先チップ７が一体的に備えられている。上記鋸刃１において、ワーク（図示省略）に対する前記歯先チップ７の切込み方向はＸ軸方向であり、切削方向はＹ軸方向である。そして、歯先チップ７の幅方向（厚さ方向）は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に対して直交するＺ軸方向である。

前記歯先チップ７は、前記鋸歯５に対する接合部９の幅寸法（厚さ、Ｚ軸方向の寸法）よりも先端部１１側の幅寸法が大きく、ワークに対する切削方向（Ｙ軸方向）から見たときに台形状を呈する形状である。前記歯先チップ７における掬い面１３は平面であり、かつ掬い角は正の掬い角である。そして、上記掬い面１３と逃げ面１５との交差部である前記先端部１１には、Ｚ軸方向（幅方向）に直線状の歯先１７が形成してあり、この歯先１７には、チッピングを防止するために微小の面取り１９が形成してある。

そして、切削された切粉（図示省略）の幅寸法を減少するために、前記歯先チップ７において平面である前記掬い面１３の中央部には凹部２１が備えられている。より詳細には、前記凹部２１の前記先端部１１側及び前記凹部２１の幅方向（Ｚ軸方向）の両側に前記掬い面１３の平面部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを連続した状態に残して、前記掬い面１３に前記凹部２１が形成してある。なお、図１に示す形態においては、前記凹部２１の全周囲に、掬い面１３の平面部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄを連続した状態に残してある。

前記凹部２１は、前記先端部１１側の幅寸法が次第に小さくなる卵形状の凹部（窪み）に形成してある。換言すれば、歯先チップ７の先端部１１に、幅方向（Ｚ軸方向）に直線状に形成した歯先１７の面取り１９から前記凹部２１に至るＸ軸方向の寸法は、歯先チップ７の幅方向（厚さ方向）の中央部が最も小さく、幅方向の両側ほど大きくなる。そして、前記凹部２１から外れた位置では掬い面１３のＸ軸方向の寸法に等しくなる。

したがって、ワークの切断時に、歯先１７によって切削された切粉は、歯先チップ７における歯先１７のＺ軸方向の寸法に等しい幅の薄い帯状に生じる。そして、上記切粉は、歯先チップ７の掬い面１３に沿って、鋸歯５と鋸歯５との間のガレット２３方向へ移動し、ガレット２３内において渦巻き状に巻かれることになる。この際、歯先チップ７において平面からなる前記掬い面１３には凹部２１が形成してあるので、前記歯先１７による切削によって次第に押されて移動される形態の切粉の幅方向の両側の平面部１３Ｂ、１３Ｃと、前記凹部２１に対応した幅方向の中央側（凹部２１の部分）では掬い面１３との摩擦抵抗が異なり、歯先１７において切粉が連続的に生じて移動されることにより、前記凹部２１に対応した部分は凹部２１内に入り込む傾向にある。よって、切粉の幅方向の中央部が湾曲することとなり、幅方向の両側を引くこととなるので、切粉の幅寸法が僅かに小さくなるものであり、排出をスムーズに行うために、切粉を細分化する必要がないものである。

そして、前記凹部２１を通過した切粉は、前記凹部２１の基部側（平面部１３Ｄ側）の周縁に接触することにより大きな円弧状に巻く傾向にあり、前記ガレット２３内において渦巻き状に巻かれるものである。

既に理解されるように、鋸刃１に備えた歯先チップ７によって切削した切粉を細分化する必要がないので、歯先チップ７に切欠き等を形成する必要がないと共に、各歯先チップ７の形状を、切粉を細分化するために、ベベル歯とバチ形歯とを備えた構成とする必要がないものである。換言すれば、歯先チップ７の構成を前述したごとき構成としたことにより、鋸刃１に備えた全ての歯先チップ７の形状、寸法を同一とすることができ、全体的構成の簡素化、製造の容易化を図ることができるものである。

また、歯先チップ７の掬い面１３は平面に形成してあり、この掬い面１３に凹部２１を形成した構成であるから、掬い面を複数段に形成したり、曲面に形成する場合に比較して歯先チップ７の構成、形状の簡素化を図ることができ、成形加工が容易なものである。

図３は第２の実施形態に係る鋸刃１であって、前記凹部２１の形状を円形状の凹部２１Ａに、すなわち凹部２１Ａの底部を球形状に形成してある。図４は第３の実施形態に係る鋸刃１であって、前記凹部２１の形状を矩形状の凹部２１Ｂに、すなわち凹部２１Ｂの底部を円弧状の曲面に形成してある。この第２、第３の実施形態に係る鋸刃１は、凹部２１Ａ、２１Ｂの形状が異なるのみで、前記第１の実施形態に係る鋸刃と同様の作用、効果を奏し得るものである。

ところで、切粉を細分化するために、図５に示すように、歯先チップ３１Ａ，３１Ｂにそれぞれ切欠部３３Ａ，３３Ｂを形成した一般的な鋸刃３５（株式会社アマダの製品、ＴＣＢ）、及び歯先チップとしてバチ形歯３７Ａとベベル歯３７Ｂとを備えた一般的な鋸刃３９（株式会社アマダの製品ＢＣＴＢ）と、前記実施形態１、２、３に示した構成の鋸刃１との性能比較を行うために、同一の切削条件でもって試験を行った結果は図６（Ａ）、（Ｂ）に示すとおりであった。

すなわち、今回の実施形態に係る鋸刃１は、一般に使用されている鋸刃３５，３９より優れていることが確認された。

１ 鋸刃
３ 鋸刃母材
５ 鋸歯
７ 歯先チップ
９ 接合部
１１ 先端部
１３ 掬い面
１５ 逃げ面
１７ 歯先
１９ 面取り
２１ 凹部
２３ ガレット

Claims (5)

1. 鋸刃母材に形成した複数の鋸歯と鋸歯との間にガレットを備え、かつ前記各鋸歯の先端側に、硬質部材の歯先チップを備えた鋸刃であって、適数の前記歯先チップは、前記鋸刃母材に対する接合部の幅寸法よりも先端部側の幅寸法が大きく、かつ掬い面は平面であって、先端部に直線状の歯先を備えた構成であり、前記掬い面の中央部に形成した凹部の前記先端部側及び前記凹部の幅方向の両側に、前記平面を連続した状態に残して備え、前記歯先において薄い帯状に連続的に生じて移動される切粉が、前記凹部で湾曲することにより幅寸法が小さくなって前記ガレットに排出される構成である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、前記凹部は、前記歯先側の幅寸法が次第に小さくなる卵形に形成してあ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、前記凹部は、円形状に形成してあ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、前記凹部は、矩形状に形成してあることを特徴とする鋸刃。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の鋸刃において、全ての鋸歯の形状、寸法が同一であることを特徴とする鋸刃。

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