JP5896809B2 - 鋸刃及び切削チップ - Google Patents

Description

本発明は、金属切断用の鋸刃及び鋸刃に使用する切削チップに係り、さらに詳細には、鋸刃本体における歯形部に形成した切削チップ取付部に、先端部に切削刃を備えた切削チップを着脱可能かつ強固に取付けた鋸刃及び鋸刃に使用する切削チップに関する。

従来、鋸刃には帯鋸刃、丸鋸刃等があり、歯先に備えた切削チップが摩耗すると再研磨して使用されている。しかし、従来の鋸刃においては、切削チップが破損すると着脱交換が難しいものであった。そこで、鋸刃における鋸刃本体に対して切削チップを着脱交換可能な鋸刃が提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。

特許第４１４８７３２号公報 特許第４４２７８１１号公報 特許第４０８７８３８号公報

前記特許文献１に記載の鋸刃は製材用の帯鋸であって、鋸刃本体１０１に対して切削チップ１０３を着脱可能に取付ける構成は、図７（Ａ）に示すごとき構成である。すなわち、鋸刃本体１０１に形成したガレット１０５の間に備えた歯形部１０７の前側に鋭角な切欠凹部１０９を形成し、この切欠凹部１０９に前記切削チップ１０３を位置合わせして前記歯型部１０７の側面と切削チップ１０３の内側の接続面とを強固に係合固定する構成である。

上記構成の鋸刃を金属切断用の鋸刃に適用すると、金属ワークの切断時に生じた切屑は、切削チップ１０３の掬い面１０３Ａに沿ってガレット１０５方向へ移動し、ガレット１０５の底面１０５Ａに接触して、螺旋状に巻かれる傾向にある。前記切屑は加工硬化しているので、前記切削チップ１０３の掬い面１０３Ａと前記ガレット１０５の底面１０５Ａとの接続部において、切削チップ１０３を支持するチップ支持部１１１の部分に摩耗、損耗を生じ易いものである。したがって、金属切断用の鋸刃に適用して、鋸刃本体１０１に対して切削チップ１０３を着脱交換して鋸刃本体１０１を再利用しようとする場合、さらなる改良が望まれるものである。

前記特許文献２、３に記載の鋸刃においても同様の問題がある。また、特許文献３に記載の構成においては、図７（Ｃ）に示すように、歯形部１０７に形成した係合スリット１１３に、切削チップ１０３のモールステーパ部１１５を係合する構成であるから、切削チップ１０３の歯高寸法を所望の高さ寸法に揃えることが難しいという問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、鋸刃本体に形成したガレットとガレットとの間に備えた歯形部に、ワークの切削作用を行う切削チップ本体を備えた鋸刃であって、前記切削チップ本体の後面側を支持する後側支持部と前記切削チップ本体の前面側を支持する前側支持部との間に取付溝を備えた切削チップ取付部を前記歯形部に備え、ワークの切削を行うための切削刃部を先端部に備えた前記切削チップ本体の後面に備えた後部係合溝を前記歯形部の前記後側支持部に係合し、かつ前記切削チップ本体の前面に備えた前部係合溝を前記前側支持部に係合した状態において、前記切削チップ本体を前記取付溝に係合して備え、前記切削チップ本体における前記前部係合溝によって、前記前側支持部の先端面全体及び左右両側面の三面を被覆してあり、かつ前記切削チップ本体に備えた掬い面に連続した切屑ガイド面と前記前側支持部におけるガレット面との間に、切屑干渉回避用の段差部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、前記切削チップ本体における基端部側の左右両側面に互いに平行な平面を備えていることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃において、前記切削チップ本体における基端面に、前記取付溝の底部と係合する端面係合溝を備えていることを特徴とするものである。

また、前記鋸刃に使用する切削チップであって、鋸刃本体における歯形部に形成した切削チップ取付部における取付溝に係合可能な切削チップ本体の後面に、前記切削チップ取付部における後側支持部に係合可能な後部係合溝を備え、前記切削チップ取付部における前側支持部に係合可能かつ当該前側支持部の先端面全体及び左右両側面の三面を被覆可能な前側係合溝を、前記切削チップ本体の前面に備え、前記後部係合溝における接合面の左右両側辺部に、全長に亘って溝を備え、かつ前記前側係合溝における接合面の周辺部に溝を備えていることを特徴とするものである。

また、前記切削チップにおいて、前記切削チップ本体における基端部側の左右両側面に互いに平行な平面を備えていることを特徴とするものである。

また、前記切削チップにおいて、前記切削チップ本体の基端面に、前記取付溝の底部と係合可能な端面係合溝を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、鋸刃本体に形成した切削チップ取付部において切削チップの前面側を支持する前側支持部は、切削チップに備えた前部係合溝によって先端面及び左右両側面の三面が被覆されるので、ワークの切断加工時に生じる切屑から前記前側支持部を保護することができるものである。

本発明の実施形態に係る鋸刃の構成を概念的、概略的に示した説明図である。 鋸刃本体の構成を示す説明図である。 切削チップ本体の構成を示す説明図である。 切削チップ本体の斜視説明図である。 第２の実施形態に係る切削チップ本体の説明図である。 第３の実施形態に係る切削チップ本体の説明図である。 従来の鋸刃本体と切削チップとの関係を示した説明図である。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る鋸刃１は、金属製のワーク（図示省略）の切断を行う鋸刃であって、鋸刃本体３を備えている。鋸刃としては、帯鋸刃や丸鋸刃があるが、本実施形態においては帯鋸刃の場合について例示している。しかし、本発明は、帯鋸刃のみに限るものではない。

前記鋸刃本体３には、一般的な鋸刃と同様にガレット５が適宜間隔に形成してあり、各ガレット５の間には適宜形状の歯形部７が形成してある。そして、前記歯形部７には切削チップ取付部９が形成してあり、この切削チップ取付部９には、ワークの切削作用を行う切削チップ１１が着脱可能に取付けてある。前記切削チップ取付部９は、図２に示すごとく形成してある。すなわち、前記切削チップ取付部９は、鋸刃１によってワークの切断（切削）を行うときに鋸刃１が走行する方向（丸鋸刃の場合には回転方向）に見て、前記歯形部７の前側に形成してある。

より詳細には、前記切削チップ取付部９は、当該切削チップ取付部９に切削チップ１１を取り付けたときに、切削チップ１１の後面側を支持する後面支持面１３を備えた後側支持部１５と、前記切削チップ１１の前面側を支持する前面支持面１７を備えた前側支持部１９とを備えている。そして、前記後側支持部１５と前記前側支持部１９との間に、前記切削チップ１１を取付けるための取付溝２１が形成してある。前記構成において、前記後側支持部１５における後面支持面１３と前側支持部１９における前面支持面１７は互いに平行であって、前記取付溝２１における底部（底面）２３とは直交してある。

前記切削チップ１１は、図３、図４に示すように構成してある。すなわち、切削チップ１１は切削チップ本体２５を備えており、この切削チップ本体２５の先端部にはワークの切削を行うための切削刃部２７を備えている。この切削刃部２７の前側（ワークの切削を行うときに、ワークに対して相対的に進行する方向の前側、図３（Ａ）において右側）には第１の掬い面２９及び第２の掬い面３１が切削チップ本体２５の基端部側へ順次形成してあり、第２の掬い面３１には、ワークの切削加工時に生じた切屑を前方へ案内する切屑ガイド面３３傾斜して形成してある。

前記切削チップ本体２５の先端面は傾斜した逃げ面３５に形成してある。そして、前記切削チップ本体２５における先端部側の左右の両側面３５Ｌ，３５Ｒ（図３（Ｂ）においての左右両側面）は、後側（図３（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）において左側）の間隔が次第に狭くなると共に、基端部側（図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）において下側）の間隔が次第に狭くなるように傾斜した側逃げ面に形成してある。前記側逃げ面３５Ｌ，３５Ｒは、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、切削チップ本体２５の先端部と基端面３７との間の中間高さ位置まで形成してある。そして、前記側逃げ面３５Ｌ，３５Ｒにおける後部（図３（Ａ）において左側部）の幅寸法（図３（Ａ）においての上下方向の幅寸法）は次第に小さくなっている。

前記切削チップ本体２５の基端部側３９、すなわち、図３（Ａ）〜（Ｃ）において前記側逃げ面３５Ｌ，３５Ｒの下側の断面はほぼ矩形状を呈する断面形状である。すなわち、基端部側３９における前面４１Ｆと後面４１Ｂは互いに平行な平面に形成してあり、かつ基端部側３９における左右の側面４１Ｌ，４１Ｒは互いに平行な平面に形成してある。そして、前後の平面４１Ｆ，４１Ｂと左右の側面４１Ｌ，４１Ｒは直交してある。

前記基端部側３９の前記前面４１Ｆには、前記切削チップ取付部９における前記前側支持部１９と強固に係合可能な矩形状の前部係合溝（前側係合溝）４３が備えられている。この前側係合溝（前部係合溝）４３には、前記前側支持部１９の前記前面支持面１７と面接触する接合面４５Ａが備えられている。さらに、前記前側係合溝４３には、前記前側支持部１９の左右方向（鋸刃本体３の厚さ方向、図２において紙面に垂直な方向）の両側面に接触（接合）して強固に挟圧する左右の挟圧面４５Ｃが備えられている。

換言すれば、前記基端部側３９の前面４１Ｆに前記前側係合溝４３を形成したことにより、当該前側係合溝４３に前記鋸刃本体３の前記前側支持部１９を圧入等によって強固に係合（嵌合）したときに、前記前側支持部１９を左右両側方向から強固に挟圧保持するための挟圧壁部４７を前記前側係合溝４３の左右両側に備えた構成である。左右両側の前記挟圧壁部４７は、左右の側面４１Ｌ，４１Ｒが平行な平面であることにより、図３（Ｂ），（Ｅ）に示すように、全長に亘って略同一厚さに形成してある。したがって、全長に亘っての強度向上を図ることができると共に、前記前側係合溝４３に前記前側支持部１９を圧入等によって強固に係合したとき、前記挟圧壁部４７の全長に亘って均等に強固に挟圧することができるものである。

前記切削チップ本体２５の前記後面４１Ｂには、前記鋸刃本体３における前記切削チップ取付部９の後側支持部１５を強固に係合可能な後部係合溝（後側係合溝）４９が切削チップ本体２５における基端面３７から前記逃げ面３５に亘って形成してある。この後側係合溝４９には、前記後側支持部１５における前記後面支持面１３と面接触する接合面５１Ａが備えられていると共に、前記後側支持部１５の左右方向の両側面に接合して強固に挟持する左右の挟圧面５１Ｂが備えられている。

換言すれば、前記切削チップ本体２５の後面４１Ｂに前記後側係合溝４９を形成したことにより、当該後側係合溝４９に前記後側支持部１５を圧入等によって強固に係合したときに、前記後側支持部１５を左右両側方向から強固に挟圧保持するための挟圧壁部５３を前記後側係合溝４９の左右両側に全長に亘って備えた構成である。前記切削チップ本体２５において互いに平行な前記側面４１Ｌ，４１Ｒが左右両側に形成してあり、この左右側面４１Ｌ，４１Ｒの平面は、図３（Ａ）に示すように、後面４１Ｂ側においては基端面３７から逃げ面３５に亘って形成してある。したがって、前記左右の挟圧壁部５３は全長に亘って略同一厚さに形成してあり、前記後側支持部１５を全長に亘っての強度向上を図ることができると共に、全長に亘っての挟圧を均等にかつ強固に行うことができるものである。

前記構成の鋸刃本体３と切削チップ本体２５によって前記鋸刃１を構成するには、前記鋸刃本体３に形成した前記切削チップ取付部９における取付溝２１に対して、前記切削チップ本体２５を圧入等によって強固に係合するものである。上述のように、前記取付溝２１に切削チップ本体２５を係合すると、切削チップ本体２５における基端面３７が前記取付溝２１の底面２３に当接する。したがって、鋸刃本体３に対する切削チップ１１の歯高寸法が所定の寸法に規定されることとなるものである。

前述のごとく取付溝２１に切削チップ本体２５を係合すると、切削チップ本体２５における前側係合溝４３内に鋸刃本体３における前側支持部１９が強固に係合されることになる。したがって、前側支持部１９の先端面１９Ａ及び左右の両側面の三面は、前記前側係合溝４３の先端当接面４５Ｂ、左右の挟圧面４５Ｃに面接触した状態となり、被覆された形態となるものである。また、前記前側支持部１９の前面支持面１７は、前記前側係合溝４３の接合面４５Ａと面接触することになる。よって、鋸刃本体３に対する切削チップ１１の歯高寸法及び左右方向の位置が規定されることになる。

さらに、前述のごとく取付溝２１に切削チップ本体２５を係合すると、切削チップ本体２５における前記後側係合溝４９内の全長に亘って、鋸刃本体３における後側支持部１５が強固に係合されることになる。すなわち、後側係合溝４９の左右両側に備えられた左右の挟圧壁部５３によって前記後側支持部１５を左右両側から強固に挟持する形態となるものである。また、前記挟圧壁部４７によって前記前側支持部１９を左右方向から強固に挟圧保持すると共に、前記前側支持部１９と後側支持部１５によって前記切削チップ本体２５を前後方向から強固に挟圧保持するものである。

すなわち、切削チップ本体２５と鋸刃本体３の切削チップ取付部９の関係は、切削チップ本体２５が前側支持部１９、後側支持部１５を左右方向から強固に挟圧保持して左右方向の位置が規定される。そして、前記前側支持部１９と後側支持部１５とが切削チップ本体２５を前後方向から強固に挟圧保持した状態にある。したがって、鋸刃本体３に対する切削チップ本体２５の取付けが確実強固に行われ得ると共に、鋸刃本体３に対する切削チップ本体２５の前後方向及び左右方向の位置決めが正確に行われ得るものである。また、ワークの切削を行うときの振動によって、切削チップ本体２５が脱落するようなことがないものである。

前記構成の鋸刃１（図１参照）によってワークの切断（切削）を行うとき、ワークに対する切削チップ１１の切込み方向（図１（Ａ）において上方向）の反力（背分力）は、鋸刃本体３における取付溝２１の底面２３でもって受けることになる。また、ワークの切削を行うとき、切削チップ１１の切削刃部２７には、図１（Ａ）において左方向の力（主分力）が作用することになる。この力は後側支持部１５によって受けることになる。そして、前記切削刃部２７に作用する力によって、切削チップ１１は、図１（Ａ）において反時計回り方向の力が作用することになるが、この力は、前記取付溝２１における底面２３及び前記前側支持部１９によって受けることになる。

ところで、ワークの切削を行うと、切削時に生じた切屑は、掬い面２９，３１から切屑ガイド面３３を経てガレット５に至る。前記鋸刃本体３の前記切削チップ取付部９に備えた前記前側支持部１９は、前述したように、先端面１９Ａが被覆された状態にあり、かつ図１（Ａ）に示すように、前記切削チップ本体２５における切屑ガイド面３３と前側支持部１９に連続したガレット面５Ａとの間には段差部５５が備えられているので、切屑ガイド面３３からガレット５へ切屑が移動するとき、切屑が前記前側支持部１９の先端面１９Ａ付近に接触するようなことはないものである。したがって、前記段差部５５は、切屑干渉回避用の段差部と見ることができるものである。

上記構成により、前記前側支持部１９の先端面１９Ａ付近は、切屑の接触に起因する摩耗や損耗を抑制することができ、前側支持部１９の形状を良好に保持することができるものである。したがって、切削チップ本体２５を取り外して別個の切削チップ本体を切削チップ取付部９に取付けるとき、前記前側支持部１９をそのまま利用することができ、前記別個の切削チップ本体を切削チップ取付部９に対して正確にかつ強固に取付けることができるものである。

図５は第２の実施形態に係る切削チップ本体２５Ａを示すものである。この実施形態に係る切削チップ本体２５Ａにおいては、前記前側係合溝４３及び後側係合溝４９に接続した端面係合溝５６を、切削チップ本体２５Ａの基端部の端面（基端面）３７に備えた構成である。なお、その他の構成は、前述した切削チップ本体２５の構成と同一であるから、同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

この構成においては、鋸刃本体３の切削チップ取付部９に切削チップ本体２５Ａを取付けると、基端面３７に形成した前記端面係合溝５６内に取付溝２１の底部２３が強固に係合することになる。したがって、切削チップ本体２５Ａの前面４１Ｆ、後面４１Ｂ及び基端面３７の３面に形成した前側係合溝４３、後側係合溝４９及び端面係合溝５６が、前側支持部１９、後側支持部１５及び底部２３とそれぞれ強固に係合することとなり、鋸刃本体３の切削チップ取付部９に対してより強固に取付けることができるものである。

図６は第３の実施形態に係る切削チップ本体２５Ｃを示すものである。この切削チップ本体２５Ｃにおいては、前記前側係合溝４３における接合面４５Ａの周辺部に溝５７を形成すると共に、後部係合溝４９における接合面５１Ａの左右両側辺部に、全長に亘って溝５９を形成した構成である。なお、その他の構成は前述した切削チップ本体２５の構成と同一であるから、同一機能を奏する構成要素には同一符号を付して重複した説明は省略する。

上記構成においては、溝５７，５９を形成したことにより、接合面４５Ａ，５１Ａと挟圧面４５Ｃ，５１Ｂとの直角をより精度良く加工することができると共に、前側支持部１９と前側係合溝４３との係合及び後部係合溝４９と後側支持部１５との係合をより正確に行うことができるものである。また、前記溝５７，５９を形成したことにより、接合面４５Ａ，５１Ａにおける周辺部への応力集中を緩和することができるものである。

以上のごとき実施形態の説明より理解されるように、切削チップ本体２５の前面４１Ｆに形成した前側係合溝４３の左右両側の挟圧壁部４７によって、鋸刃本体３に形成した切削チップ取付部９の前側支持部１９を左右両側方向から強固に挟圧し、切削チップ本体２５の後面４１Ｂに形成した後側係合溝４９の左右両側の挟圧壁部５３によって前記切削チップ取付部９の後側支持部１５を左右両側方から強固に挟圧する。そして、前記前側支持部１９と後側支持部１５は切削チップ本体２５を前後方向から強固に挟圧する。したがって、鋸刃本体３に対する切削チップ本体２５の取付固定がより強固に行われるものである。

そして、前記前側係合溝４３に前記前側支持部１９を係合することにより、前述したように前側支持部１９の３方向が被覆されることとなり、金属材料の切削時に加工硬化した切屑との干渉を回避でき、前記後側支持部１９の形状を良好に保持することができる。したがって、前側支持部１９を再利用して新しい別個の切削チップ本体２５の取付けを行うとき、鋸刃本体３に対する上記切削チップ本体２５の取付けを正確に行うことができるものである。

１ 鋸刃
３ 鋸刃本体
５ ガレット
７ 歯形部
９ 切削チップ取付部
１１ 切削チップ
１３ 後面支持面
１５ 後側支持部
１７ 前面支持面
１９ 前側支持部
２１ 取付溝
２３ 底部（底面）
２５ 切削チップ本体
２７ 切削刃部
３７ 基端面
３９ 基端部側
４１Ｆ 前面
４１Ｂ 後面
４１Ｌ，４１Ｒ 左右の側面
４３ 前部係合溝（前側係合溝）
４７，５３ 挟圧壁部
４９ 後部係合溝（後側係合溝）

Claims (6)

1. 鋸刃本体に形成したガレットとガレットとの間に備えた歯形部に、ワークの切削作用を行う切削チップ本体を備えた鋸刃であって、前記切削チップ本体の後面側を支持する後側支持部と前記切削チップ本体の前面側を支持する前側支持部との間に取付溝を備えた切削チップ取付部を前記歯形部に備え、ワークの切削を行うための切削刃部を先端部に備えた前記切削チップ本体の後面に備えた後部係合溝を前記歯形部の前記後側支持部に係合し、かつ前記切削チップ本体の前面に備えた前部係合溝を前記前側支持部に係合した状態において、前記切削チップ本体を前記取付溝に係合して備え、前記切削チップ本体における前記前部係合溝によって、前記前側支持部の先端面全体及び左右両側面の三面を被覆してあり、かつ前記切削チップ本体に備えた掬い面に連続した切屑ガイド面と前記前側支持部におけるガレット面との間に、切屑干渉回避用の段差部を備えてい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、前記切削チップ本体における基端部側の左右両側面に互いに平行な平面を備えていることを特徴とする鋸刃。
3. 請求項１又は２に記載の鋸刃において、前記切削チップ本体における基端面に、前記取付溝の底部と係合する端面係合溝を備えていることを特徴とする鋸刃。
4. 請求項１，２又は３に記載の鋸刃に使用する切削チップであって、鋸刃本体における歯形部に形成した切削チップ取付部における取付溝に係合可能な切削チップ本体の後面に、前記切削チップ取付部における後側支持部に係合可能な後部係合溝を備え、前記切削チップ取付部における前側支持部に係合可能かつ当該前側支持部の先端面全体及び左右両側面の三面を被覆可能な前側係合溝を、前記切削チップ本体の前面に備え、前記後部係合溝における接合面の左右両側辺部に、全長に亘って溝を備え、かつ前記前側係合溝における接合面の周辺部に溝を備えていることを特徴とする切削チップ。
5. 請求項４に記載の切削チップにおいて、前記切削チップ本体における基端部側の左右両側面に互いに平行な平面を備えていることを特徴とする切削チップ。
6. 請求項４又は５に記載の切削チップにおいて、前記切削チップ本体の基端面に、前記取付溝の底部と係合可能な端面係合溝を備えていることを特徴とする切削チップ。

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