JP6045594B2

JP6045594B2 - 回転切断型複合鋸刃

Info

Publication number: JP6045594B2
Application number: JP2014534926A
Authority: JP
Inventors: 温慶普
Original assignee: 嘉興亜特園林機械研究所
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-08-13
Also published as: WO2013056591A1; EP2769793A1; CA2851159A1; JP2014531333A; RU2014117872A; BR112014009464A2; RU2572906C2; AU2012325539A1; EP2769793A4; US20140150622A1

Description

本発明は、回転切断型鋸類道具の分野に属し、かつ回転切断用複合鋸刃の設計方法と、この設計方法を実現する回転切断用複合鋸刃とに関する。特に回転切断型電動丸鋸、斜面切断用鋸又はエンジン動力型切断鋸などに取り付けて、金属、石材、木材又はプラスチックなどのような型材又は板材を切断するか、或いは事故救済の現場で各種類の材料を切断する切断用鋸刃に関する。

回転切断型複合鋸は、二重鋸刃切断機ともいう。この装置は、動力出力装置の同軸動力出力軸が外側鋸刃と内側鋸刃を同時駆動することにより、１つの鋸刃を時計方向に回転させるとともに、他の１つの鋸刃を反時計方向に回転させる。これにより、反対方向に回転する切断動きが発生する。外側鋸刃と内側鋸刃の回転方向が相反するので、互いに平行する外側鋸刃と内側鋸刃で被切断材を切断するとき、被切断材からの作用力により、安定快速な切断を実現することができる。

現在の技術力により、国内又は国外で製造した回転切断型複合鋸刃はいずれも、内側鋸刃と外側鋸刃を別々に設け、かつ別々に取り付ける不適合な方法を採用するので、取り付けた外側鋸刃と内側鋸刃が互いに当接し、かつ互いに摩擦する問題が発生する。外側鋸刃は、連結用ボルトにより外側鋸刃駆動軸の動力出力端に固定される。内側鋸刃と外側鋸刃に当接する内側鋸刃の摩擦面に耐摩耗リング又は耐摩耗突起を設けることにより、軸方向の位置を決める。耐摩耗リング又は耐摩耗突起が同じ連結用ボルトからの締結圧力により、内側鋸刃駆動軸の動力出力端のフランジ面に当接され、かつ内側鋸刃駆動軸のフランジ面上の駆動用突起が内側鋸刃上の装着孔に係合されることにより、内側鋸刃が回転するように駆動する。耐摩耗リング又は耐摩耗突起は、外側鋸刃と内側鋸刃を固定するために締結圧力を伝達するとともに、外側鋸刃と内側鋸刃との間で摩擦回転をする。このような設計は、機械設計において、同じ方向の２つの面が同時に安定な係合関係を受けることを避けるべきだという原理に適合しない。

上述したとおり、内側鋸刃は常に、安定な位置決め力を受けることができない。外側鋸刃と内側鋸刃が反対方向に回転するとき、耐摩耗リング又は耐摩耗突起が摩損され、位置決めが更にわるくなることにより、内側鋸刃の固定が緩まる。この場合、内側鋸刃と外側鋸刃が安定な位置決め力を受けることができず、誤差が発生しやすい。作動する過程で、同軸に配置される外側鋸刃駆動軸と内側鋸刃駆動軸が反対方向に回転することにより、外側鋸刃と内側鋸刃が反対方向の切断回転をするように駆動する。内側鋸刃が安定な位置決め力及び固定力を受けていないので、内側鋸刃に跳ね動き及び揺れ動きが発生することを避けることができず、鋸刃の間の隙間を確保することができない。これにより、外側鋸刃と内側鋸刃との間に摩擦により熱が発生し、衝突干渉が発生する問題を招来する。しかも、被切断材が外側鋸刃と内側鋸刃との間に挟まれることにより、外側鋸刃と内側鋸刃が開裂して切断不可能な失効状態になり、かつ人身安全事故などが発生する。

従来技術の問題を解決するため、本発明は、外側鋸刃と内側鋸刃の位置が有効に決められ、両者が緊密に係合され、かつ外側鋸刃と内側鋸刃との間に摩擦が発生せず、安定に回転することができ、エネルギー消耗が少なく、寿命が長く、取付けが利便で、安定な回転切断を実現することができる、一体になった回転切断型複合鋸刃を提供する目的とする。

上述した目的を解決するため、本発明は、次のような回転切断複合鋸刃の設計方法を提供する。回転切断複合鋸刃は、外側鋸刃と内側鋸刃を含む。外側鋸刃の回転軸と内側鋸刃の回転軸は同軸に配置され、両者の中心位置には取付け孔がそれぞれ設けられ、両者は対向及び平行するように配置され、かつ外側鋸刃と内側鋸刃の切断方向が相反するように設けられる。この方法において、外側鋸刃と内側鋸刃との間に軸受及び止動環状部を設け、軸受で外側鋸刃と内側鋸刃を一体に固定連結させ、かつ軸受の内輪で外側鋸刃の位置を決め、軸受の外輪で内側鋸刃の位置を決める。止動環状部で外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間を制御し、かつ外側鋸刃と内側鋸刃が共に回転するように連結させる。外側鋸刃と支持部を同軸に配置した後、連結部で固定連結させ、かつ支持部と軸受の内輪を同軸に固定連結させることにより、軸受の内輪が外側鋸刃の位置を決めるようにする。内側鋸刃とフランジを同軸に配置し後、連結部で固定連結させ、かつフランジと軸受の外輪を同軸に固定連結させることにより、軸受の外輪が内側鋸刃の位置を決めるようにする。外側鋸刃と内側鋸刃との間に止動環状部を設けることにより、外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間を制御する。軸受で外側鋸刃と支持部の位置を決め、かつ固定連結させることにより、一体の回転切断複合鋸刃を構成する。外側鋸刃及び内側鋸刃はそれぞれ、軸受の内輪及び外輪と共に自由に回転することができる。支持部の中心位置に駆動用キー溝を設けることにより、支持部と外側鋸刃駆動軸とが連動するようにする。フランジの１つの端面に駆動連結部を設けることにより、フランジと外側鋸刃駆動軸とが同軸に配置され、かつフランジと反対に回転する内側鋸刃駆動軸とが固定連結されるようにする。

上述した回転切断複合鋸刃の設計方法において、前記回転切断複合鋸刃は、外側鋸刃モジュールと、内側鋸刃モジュールと、止動環状部とで構成される。外側鋸刃モジュールは、外側鋸刃と、支持部と、連結部とで構成され、内側鋸刃モジュールは、内側鋸刃と、フランジと、連結部と、軸受とで構成される。外側鋸刃は、外側鋸刃本体と溶接歯形刃とで構成され、内側鋸刃は、内側鋸刃本体と溶接歯形刃とで構成される。溶接歯形刃は、外側鋸刃本体と内側鋸刃本体の外周面の歯型刃載置部に均等に溶接されている。外側鋸刃本体の一側面は接触面Ａ１であり、他の一側面は切断面Ａ２であり、内側鋸刃本体の一側面は接触面Ｂ１であり、他の一側面は切断面Ｂ２である。外側鋸刃と内側鋸刃の回転中心は同軸に配置され、かつ両者の中心位置には取付け孔がそれぞれ設けられている。接触面Ａ１と接触面Ｂ１は対向及び平行するように配置され、かつ両者の間には隙間が設けられる。外側鋸刃と支持部の切断方向は相反する。支持部上には、円柱部と該円柱部に垂直である軸方向位置決め面とが設けられている。外側鋸刃の取付け孔と支持部の円柱部とは同軸に配置され、外側鋸刃の切断面Ａ２と支持部に設けられた軸方向位置決め面とは平行に当接され、かつ連結部により外側鋸刃本体は支持部の軸方向位置決め面に固定連結される。支持部の円柱部と軸受の内輪とは同軸に固定連結され、かつ軸受の内輪により外側鋸刃の位置を決める。フランジの中心位置には装着孔と軸方向位置決め面とが設けられ、位置決め面の方向に平行するフランジの側面はフランジ面である。軸受はフランジの装着孔内に取り付けられ、内側鋸刃の取付け孔とフランジとは同軸に配置される。内側鋸刃の切断面Ｂ２とフランジ面とは平行に当接され、かつ連結部により内側鋸刃本体がフランジのフランジ面に固定連結される。軸受の外輪の一側はフランジの軸方向位置決め面に平行に当接され、他の一側は内側鋸刃の切断面に平行に当接され、かつ受の外輪は内側鋸刃の位置を決める。軸受の内輪と外側鋸刃との間には止動環状部が設けられる。止動環状部の一側面は、外側鋸刃の接触面Ａ１に平行に当接され、他の一側面は、軸受の内輪の側面に平行に当接される。外側鋸刃と内側鋸刃はそれぞれ、軸受の内輪と外輪により位置が決められ、かつ一体に連結された回転切断型鋸刃を構成する。外側鋸刃及び内側鋸刃はそれぞれ、軸受の内輪及び外輪と共に自由に回転する。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。外側鋸刃の接触面Ａ１の側において、溶接歯形刃を接触面Ａ１と同高にするか、或いは接触面Ａ１より低くすることができるが、歯形刃が突出するようにしてはいけない。外側鋸刃の切断面Ａ２の側において、溶接歯形刃が切断面Ａ２より高いことにより、副切削刃が形成される。内側鋸刃の接触面Ｂ１の側において、溶接歯形刃を接触面Ｂ１と同高にするか、或いは接触面Ｂ１より低くすることができるが、歯形刃が突出するようにしてはいけない。内側鋸刃の切断面Ｂ２の側において、溶接歯形刃が切断面Ｂ２より高いことにより副切削刃が形成される。溶接歯形刃を接触面Ａ１、Ｂ１と同高にするか、或いは接触面Ａ１、Ｂ１より０〜０．２ｍｍ低くする。溶接歯形刃が切断面Ａ２、Ｂ２より高いことにより形成された副切削刃の高さは、０より大きく、１ｍｍより小さい。これにより、外側鋸刃の切断面と内側鋸刃の切断面との間で鋸刃の干渉衝突が発生しないよう確保することができ、外側鋸刃の切断面側と内側鋸刃の切断面側とに有効な副切削刃を形成することができる。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。止動環状部の一側面は、外側鋸刃に当接され、他の一側面は、軸受の内輪に当接される。外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間は、止動環状部の幅と内側鋸刃本体の厚さとにより決められる。該隙間のサイズは０〜０．５ｍｍである。これにより、外側鋸刃と内側鋸刃が安定に回転することを確保し、かつ外側鋸刃と内側鋸刃が回転するときの隙間を精密に制御することができる。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。内側鋸刃の取付け孔の直径が軸受の外径より小さいので、内側鋸刃とフランジを取り付けるとき、所定の箇所に位置決め用階段が形成される。これにより、内側鋸刃本体で軸受の外輪の軸方向位置を決める安定性を向上させることができる。したがって、切断する過程で、内側鋸刃が軸方向に移動することを防ぎ、外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間を安定させることができる。外側鋸刃本体において、接触面Ａ１の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられている。内側鋸刃本体において、接触面の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられている。このようなザグリ穴により、外側鋸刃と支持部を内側鋸刃とフランジに容易に固定連結することができる。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。支持部の軸方向位置決め面には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられている。連結孔の分布及び位置と、外側鋸刃本体のザグリ穴の分布及び位置とが一致する。支持部の内周面には駆動用キー溝が設けられている。外側鋸刃の取付け孔と支持部の円柱部とは同軸に配置され、外側鋸刃の切断面Ａ２と支持部の軸方向位置決め面とは平行に当接される。外側鋸刃のザグリ穴に挿入される締結部品により、外側鋸刃本体が支持部の軸方向位置決め面に一体に固定連結され、支持部の円柱部と軸受の内輪とは同軸に連結される。軸受の内輪により外側鋸刃の位置が決められ、外側鋸刃モジュールが構成される。すなわち、外側鋸刃及び支持部と軸受の内輪とが共に回転する構造が構成される。支持部の内周面に駆動用キー溝が設けられていることにより、支持部と外側鋸刃駆動軸とが連動するように連結され、駆動軸の駆動により支持部が回転することができる。キー溝は、スプライン、平キー、片丸形キー、少なくとも１つの表面を有するキーであることができる。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。フランジのフランジ面には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられ、該連結孔の分布及び位置と、内側鋸刃本体のザグリ穴の分布及び位置とが一致する。内側鋸刃のザグリ穴に挿入される締結部品は、内側鋸刃とフランジとを一体に固定連結する。軸受はフランジの装着孔内に同軸に固定連結される。軸受の外輪により内側鋸刃の位置が決められ、内側鋸刃モジュールが構成される。すなわち、内側鋸刃及びフランジと軸受の内輪とが共に回転する構造が構成される。フランジに設けられた装着孔の軸方向の深度、すなわち軸方向位置決め面からフランジ面までの垂直距離と、軸受の幅との基本サイズが同じである。したがって、フランジの軸方向位置決め面と内側鋸刃の切断面とにより、軸受の軸方向を位置を決め、かつ内側鋸刃が回転する過程で、軸方向に移動しないよう確保することができる。

本発明のさらなる改良は、次のとおりである。フランジ面の反対側にあるフランジの端面には、駆動連結部が設けられている。駆動連結部は、駆動連結用突出部、駆動連結用凹部又は駆動連結用孔部であることができる。外側鋸刃と該外側鋸刃に固定連結された支持部とは、軸受の内輪に固定連結され、外側鋸刃駆動軸と支持部とは、駆動用キーにより連結される。連結用ボルトを外側鋸刃駆動軸の出力端に設けられたネジ穴に係合させることにより、外側鋸刃モジュールを外側鋸刃駆動軸に固定連結させる。外側鋸刃は、外側鋸刃駆動軸の駆動により回転する。内側鋸刃と該内側鋸刃に固定連結されたフランジとは、軸受の外輪に固定連結される。フランジ面の反対側にあるフランジの端面に設けられた駆動連結部を、内側鋸刃駆動軸の出力端のフランジ面に設けられた駆動連結部に係合させることにより、内側鋸刃を内側鋸刃駆動軸に固定連結させる。すなわち、駆動連結方法として軸方向移動非制限噛合駆動連結方式を採用する。外側鋸刃駆動軸と内側鋸刃駆動軸が反対方向に回転するとき、外側鋸刃と内側鋸刃が回転切断運動をするように別々に駆動する。

本発明の効果を説明すると、次のとおりである。本発明の回転切断型複合鋸刃において、外側鋸刃と内側鋸刃がそれぞれ、軸受の内輪と軸受の外輪により一体に固定連結されることにより、外側鋸刃と内側鋸刃が軸受の回転中心を軸として自由に回転することができ、外側鋸刃と内側鋸刃の静態精度及び回転精度を向上させることができる。止動環状部を設けることにより、外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間を精密に制御し、外側鋸刃と内側鋸刃の回転精度を有効に確保し、安定な回転切断構造を構成することができる。したがって、外側鋸刃と内側鋸刃が反対方向に回転するとき、外側鋸刃と内側鋸刃との間に摩擦により熱が発生し、衝突干渉が発生することを避けることができる。また、被切断材が外側鋸刃と内側鋸刃との間に挟まれて、外側鋸刃と内側鋸刃が開裂し、失効になることを避けることができる。すなわち、本発明は、切断回転が安定で、切断の効率が高く、使用寿命が長く、性能が安定安全である利点を有している。

本発明の第一実施例に係る回転切断型複合鋸刃の構造を示す図である。本発明の第一実施例に係る回転切断型複合鋸刃の支持部の構造を示す図である。本発明の第一実施例に係る回転切断型複合鋸刃のフランジの構造を示す図である。本発明の第二実施例に係る回転切断型複合鋸刃の構造を示す図である。

以下、図面により本発明の好適な実施例を詳細に説明することにより、本発明の効果及び特徴をこの分野の技術者に理解させ、かつ本発明の特許請求の範囲を明確に限定する。

以下、図１〜図３を参照しながら、本発明の第一実施例を説明する。本発明の回転切断型鋸刃において、支持部とフランジで外側鋸刃と内側鋸刃をそれぞれ取り付けることにより、外側鋸刃を軸受の内輪に安定に固定連結するとともに、内側鋸刃を軸受の外輪に安定に固定連結する。それにより一体の複合鋸刃が形成される。外側鋸刃は、軸受の内輪トと共に自由に回転し、内側鋸刃は、軸受の外輪と共に自由に回転する。

具体的に、回転切断型鋸刃は、外側鋸刃モジュール１と、内側鋸刃モジュール２と、止動環状部３とで構成される。外側鋸刃モジュール１は、外側鋸刃１１と、支持部１２と、連結部４とで構成され、内側鋸刃モジュール２は、内側鋸刃２１と、フランジ２２と、連結部４と、軸受５とで構成される。外側鋸刃１１は、外側鋸刃本体１１１と溶接歯形刃１１２とで構成され、内側鋸刃２１は、内側鋸刃本体２１１と溶接歯形刃１１２とで構成される。溶接歯形刃１１２は、外側鋸刃本体１１１と内側鋸刃本体２１１の外周面の歯型刃載置部に均等に溶接されている。外側鋸刃本体１１１の一側面は接触面Ａ１であり、他の一側面は切断面Ａ２である。内側鋸刃本体２１１の一側面は接触面Ｂ１であり、他の一側面は切断面Ｂ２である。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の回転中心が同軸に配置され、かつ両者の中心位置には取付け孔がそれぞれ設けられている。接触面Ａ１と接触面Ｂ１は、対向及び平行するように配置され、かつ両者の間に隙間が予め設けられる。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の切断方向が相反するように設けられる。支持部１２上には、円柱部１２１と、円柱部１２１に垂直である軸方向位置決め面１２２とが設けられ、外側鋸刃１１の取付け孔と支持部１２の円柱部１２１とは、同軸に配置される。外側鋸刃１１の切断面Ａ２と、支持部１２に設けられた軸方向位置決め面１２２とは平行に当接され、かつ連結部４により外側鋸刃本体１１１が支持部１２の軸方向位置決め面１２２に固定連結される。支持部１２の円柱部１２１と軸受５の内輪とは同軸に配置され、軸受５の内輪は外側鋸刃１１の位置を決める。フランジ２２の中心位置には、装着孔２２１と軸方向位置決め面２２２とが設けられ、位置決め面２２２の方向に平行するフランジ２２の側面は、フランジ面２２３である。軸受５は、フランジ２２の装着孔２２１内に取り付けられる。内側鋸刃２１の取付け孔とフランジ２２とは同軸に配置される。内側鋸刃２１の接触面Ｂ１とフランジ面２２３とは平行に当接され、かつ連結部４により内側鋸刃本体２１１がフランジ２２のフランジ面２２３に固定連結される。軸受５の外輪の一側は、フランジ２２の軸方向位置決め面２２２に平行に当接され、他の一側は、内側鋸刃２１の切断面Ｂ２に平行に当接され、かつ軸受５の外輪は、内側鋸刃２１の位置を決める。軸受５の内輪と外側鋸刃１１との間に止動環状部３が設けられる。止動環状部３の一側面は、外側鋸刃１１の接触面Ａ１に平行に当接され、他の一側面は、軸受５の内輪の側面に平行に当接される。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１はそれぞれ、軸受５の内輪と外輪により位置が決められ、かつ一体に連結された回転切断型鋸刃を構成する。外側鋸刃１１及び内側鋸刃２１はそれぞれ、軸受５の内輪及び外輪と共に自由に回転することができる。

外側鋸刃１１の接触面Ａ１の側において、溶接歯形刃１１２を接触面Ａ１と同高にするか、或いは接触面Ａ１より低くすることができるが、歯形刃が突出するようにしてはいけない。外側鋸刃１１の切断面Ａ２の側において、溶接歯形刃１１２が切断面Ａ２より高いことにより、副切削刃が形成される。内側鋸刃２１の接触面Ｂ１の側において、溶接歯形刃１１２を接触面Ｂ１と同高にするか、或いは接触面Ｂ１より低くすることができるが、歯形刃が突出するようにしてはいけない。内側鋸刃２１の切断面Ｂ２の側において、溶接歯形刃１１２が切断面Ｂ２より高いことにより、副切削刃が形成される。すなわち、溶接歯形刃１１２を接触面Ａ１、Ｂ１と同高にするか、或いは接触面Ａ１、Ｂ１より０〜０．２ｍｍ低くする。溶接歯形刃１１２が切断面Ａ２、Ｂ２より高いことにより形成された副切削刃の高さは、０より大きく、１ｍｍより小さい。それにより、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の接触面の間に、歯形鋸刃の干渉が発生しないように確保することができる。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の切断面の側には、有効な副切削刃がそれぞれ形成されている。

止動環状部３の一側面は、外側鋸刃１１に当接され、他の一側面は、軸受５の内輪に当接される。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１との間の隙間は、止動環状部３の幅と内側鋸刃本体２１１の厚さとにより決められる。本発明において、隙間のサイズを０〜０．５ｍｍに設ける。それにより、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が安定に回転することを確保し、かつ外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が回転するときの隙間を精密に制御することができる。

内側鋸刃２１の取付け孔の直径が軸受５の外径より小さいので、内側鋸刃２１とフランジ２２を取り付けるとき、所定の箇所に位置決め用階段が形成される。これにより、内側鋸刃本体２１１で軸受の外輪の軸方向位置を決める安定性を向上させることができる。したがって、切断する過程で、内側鋸刃２１が軸方向に移動することを防ぎ、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１との間の隙間を安定させることができる。外側鋸刃本体１１１において、接触面Ａ１の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられている。内側鋸刃本体２１１において、接触面Ｂ１の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられている。このようなザグリ穴により、外側鋸刃１１と支持部１２を内側鋸刃２１とフランジ２２に容易に固定連結することができる。

支持部１２の軸方向位置決め面１２２には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられている。連結孔の分布及び位置と、外側鋸刃本体１１１のザグリ穴の分布及び位置とが一致し、支持部１２の内周面には駆動用キー溝が設けられている。外側鋸刃１１の取付け孔と支持部１２の円柱部１２１とは同軸に配置され、外側鋸刃１１の切断面Ａ２と支持部１２の軸方向位置決め面１２２とは平行に当接される。外側鋸刃１１のザグリ穴に挿入される締結部品により、外側鋸刃本体１１１が支持部１２の軸方向位置決め面１２２に一体に固定連結され、支持部１２の円柱部１２１と軸受５の内輪とは同軸に連結される。軸受５の内輪により外側鋸刃１１の位置が決められ、外側鋸刃モジュール１が構成される。すなわち、外側鋸刃１１及び支持部１２と軸受５の内輪とが共に回転する構造が構成される。支持部１２の内周面に駆動用キー溝が設けられていることにより、支持部１２と外側鋸刃駆動軸とが連動するように連結され、駆動軸の駆動により支持部が回転することができる。キー溝は、スプライン、平キー、片丸形キー、少なくとも１つの表面を有するキーであることができる。

フランジ２２のフランジ面２２３には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられ、連結孔の分布及び位置と、内側鋸刃本体２１１のザグリ穴の分布及び位置とが一致する。内側鋸刃２１のザグリ穴に挿入される締結部品は、内側鋸刃２１とフランジ２２とを一体に固定連結する。軸受５はフランジ２２の装着孔２２１内に同軸に固定連結される。軸受５の外輪により内側鋸刃２１の位置が決められ、内側鋸刃モジュール２が構成される。すなわち、内側鋸刃２１及びフランジ２２と軸受５の内輪とが共に回転する構造が構成される。フランジ２２に設けられた装着孔２２１の軸方向の深度、すなわち軸方向位置決め面２２２からフランジ面２２３までの垂直距離と、軸受５の幅との基本サイズが同じである。したがって、フランジ２２の軸方向位置決め面と内側鋸刃２１の切断面とにより、軸受の軸方向を位置を決め、かつ内側鋸刃２１が回転する過程で、軸方向に移動しないよう確保することができる。

連結部４として、皿頭リベット又は皿頭ボルトを採用することができる。本実施例の連結部４として皿頭リベットを採用して、外側鋸刃１１の支持部１２と内側鋸刃２１のフランジ２２とを固定連結する。

フランジ面２２３の反対側にあるフランジ２２の端面には、駆動連結部６が設けられている。駆動連結部６は、駆動連結用突出部、駆動連結用凹部又は駆動連結用孔部であることができる。外側鋸刃１１と該外側鋸刃に固定連結された支持部１２とは、軸受の内輪に固定連結され、外側鋸刃駆動軸と支持部１２とは、駆動用キーにより連結される。連結用ボルトを外側鋸刃駆動軸の出力端に設けられたネジ穴に係合させることにより、外側鋸刃モジュール１を外側鋸刃駆動軸に固定連結させる。外側鋸刃１１は、外側鋸刃駆動軸の駆動により回転する。内側鋸刃２１と該内側鋸刃に固定連結されたフランジ２２とは、軸受の外輪に固定連結される。フランジ面２２３の反対側にあるフランジ２２の端面に設けられた駆動連結部６を、内側鋸刃駆動軸の出力端のフランジ面に設けられた駆動連結部に係合させることにより、内側鋸刃２１を内側鋸刃駆動軸に固定連結させる。すなわち、駆動連結方法として軸方向移動非制限噛合駆動連結方式を採用する。外側鋸刃駆動軸と内側鋸刃駆動軸が反対方向に回転するとき、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が回転切断運動をするように別々に駆動する。

本実施例において標準的な軸受を採用することにより、本発明の回転切断型複合鋸刃の設計方案を快速、容易に実現することができる。

以下、図４を参照しながら本発明の第二実施例を説明する。本実施例の回転切断型複合鋸刃の構造と第一実施例の構造が相違する点は、軸受の内輪と支持部を一体にされ、軸受の外輪とフランジが一体にされる回転切断型複合鋸刃に専用する軸受を設けて、止動環状部を削除することにある。外側鋸刃と内側鋸刃との間の隙間は、軸受の内輪と軸受の外輪に形成された位置決め用階段の垂直距離により決められる。

具体的には、回転切断型鋸刃は、外側鋸刃１１と、内側鋸刃２１と、軸受５と、連結部４で構成される。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の回転軸が同軸に配置され、かつ両者が対向及び平行するように配置される。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の中心位置には、第一取付け孔１１０と第二取付け孔２１０がそれぞれ設けられている。外側鋸刃１１と内側鋸刃２１の切断方向が相反するように設けられる。外側鋸刃１１の第一取付け孔１１０は、軸受の内輪５１の内輪階段面５１１に移動不可能に固定連結される。外側鋸刃１１の第一取付け孔１１０と軸受の内輪５１との間の連結は、締りばめ、溶接、リベット連結又はネジ連結などにより実現することができる。内側鋸刃２１の第二取付け孔２１０は、軸受の外輪５２の外輪階段面５２１に移動不可能に取り付けられ、かつ連結部４により固定連結される。連結部４として、皿頭リベット又は皿頭ボルトを採用することができる。本実施例の連結部４として皿頭リベットを採用して、内側鋸刃２１と軸受の外輪５２とを固定連結する。軸受の外輪５２のフランジ面には、個数が少なくとも２つであり、軸受の軸線の周辺に均等に配置され、かつ軸線に沿う断面が階段形である階段形孔が形成されている。階段形孔において、内側鋸刃２１に接近する一端が直径が小さい端であり、内側鋸刃２１から離れる一端が直径が大きい端である。内側鋸刃２１上には、直径がリベットの直径に適用するリベット用ザグリ穴が形成され、かつザグリ穴の数量及び位置と階段形孔の数量及び位置とが一致する。内側鋸刃２１のリベット用ザグリ穴と階段形孔の小直径の一端とに挿入される皿頭リベットにより、内側鋸刃２１と軸受の外輪５２とを連結する。リベットの頭部は、階段形孔の大直径の一端に収納される。階段形孔の大直径の一端の内径は、リベットの頭部を収納させることができるサイズに形成され、階段形孔の深度は、駆動連結部６を収納させることができるサイズに形成されている。

外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が安定に回転することを確保するため、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１との間の隙間を精密に制御する。すなわち、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１との間には隙間が予め設けられ、かつ隙間は、軸受の内輪５１の内輪階段面５１１の軸方向位置決め面から軸受の外輪５２の外輪階段面５２１の軸方向位置決め面までの距離により決められる。軸受の内輪５１の内輪階段面５１１の軸方向位置決め面から軸受の外輪５２の外輪階段面５２１の軸方向位置決め面までの距離は、０〜０．５ｍｍである。隙間のサイズは、鋸刃の具体的な直径により適当に制御することができる。

上述した構造により、切断回転方向が反対する外側鋸刃１１と内側鋸刃２１を軸受５で安定に連結させ、かつ一体の回転切断複合鋸刃を構成することができる。外側鋸刃１１は、軸受の内輪５１と共に自由に回転し、内側鋸刃２１は、軸受の外輪５２と共に自由に回転する。

外側鋸刃駆動軸が出力したトルクを外側鋸刃１１に有効に伝達し、外側鋸刃１１が軸受の内輪５１と共に回転することを確保するため、軸受の内輪５１の内周面に駆動用キー溝を設ける。外側鋸刃１１及び外側鋸刃に固定連結された軸受の内輪５１と、外側鋸刃駆動軸とは、駆動用キーにより連結される。連結用ボルトを外側鋸刃駆動軸の出力端に設けられたネジ穴に係合させることにより、外側鋸刃モジュール１を外側鋸刃駆動軸に固定連結させる。外側鋸刃１１は、外側鋸刃駆動軸の駆動により回転する。

内側鋸刃駆動軸が出力したトルクを内側鋸刃２１に有効に伝達し、内側鋸刃２１が軸受の外輪５２と共に回転することを確保するため、外側鋸刃１１の反対側にある内側鋸刃２１の側面、又は内側鋸刃と連結される軸受の外輪５２の一側のフランジ面に駆動連結部６を設ける。内側鋸刃駆動軸の出力端のフランジ面には、該駆動連結部６と係合する駆動連結部を設ける。係合される駆動連結部に軸方向及び径方向の移動を制限する構造が設けられていないので、制限が過度になることを避け、トルクのみを伝達することができる。駆動連結部６は、駆動連結用突出部、駆動連結用凹部又は駆動連結用孔部であることができる。

本発明の駆動連結部６の好適な実施形態は、軸受の外輪５２のフランジに少なくとも２つの階段形貫通孔を設けることである。階段形孔の数量及び位置と内側鋸刃２１に設けられた連結貫通孔の数量及び位置とが一致し、階段形孔の小直径の一端と内側鋸刃２１とに設けられた連結貫通孔の内径のサイズが一致する。階段形孔の大直径の一端の内径は、リベットの頭部を収納させ、かつ鋸刃の切断トルクに耐えることができるサイズに設けられる。本実施例に係る連結部４の好適な実施形態として、皿頭リベットを採用する。皿頭リベットは、内側鋸刃２１に設けられた連結用ザグリ穴と軸受の外輪５２のフランジに設けられた階段形孔の小直径の一端とに挿入され、かつリベット連結により内側鋸刃２１と軸受の外輪５２とを一体に連結させる。リベットを設けた後の階段形孔の大直径の一端には、駆動連結部６を収納させることができる深度が余っている。内側鋸刃駆動軸の出力端のフランジには、階段形孔のように配置される駆動用キーが設けられ、駆動用キーと駆動連結部６は、すきまばめ又は中間ばめにより結合される。

内側鋸刃駆動軸の出力端のフランジに設けられた駆動用キーを、リベットを設けた後に階段形孔の大直径の一端設けられる駆動連結部６に係合させる。すると、外側鋸刃１１及び外側鋸刃に固定連結された軸受の外輪５２と内側鋸刃駆動軸とが、駆動用キーにより連動するように連結される。連結用ボルトを外側鋸刃駆動軸の出力端に設けられたネジ穴に係合させることにより、外側鋸刃１１を外側鋸刃駆動軸に固定連結させる。外側鋸刃１１は、外側鋸刃駆動軸の駆動により回転する。外側鋸刃駆動軸と同軸に設けられる内側鋸刃駆動軸と駆動連結部との間では、軸方向移動非制限噛合駆動連結方法を採用する。外側鋸刃駆動軸と内側鋸刃駆動軸が反対方向に回転するとき、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が回転切断運動をするように両者をそれぞれ駆動する。軸受５による位置決め精度が高いので、外側鋸刃１１と内側鋸刃２１が軸受５と共に自由に回転することができる。

本発明の第二実施例に係る回転切断複合鋸刃が上述した軸受を採用したので、構造が簡単であり、位置決め精度が向上し、かつ大量に生産することができる。

以上、本発明の実施例を詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、当然この発明に含まれる。

１外側鋸刃モジュール
１１外側鋸刃
１１０第一取付け孔
１１１外側鋸刃本体
１１２溶接歯形刃
１２支持部
１２１円柱部
１２２軸方向位置決め面
２内側鋸刃モジュール
２１内側鋸刃
２１０第二取付け孔
２１１内側鋸刃本体
２２フランジ
２２１装着孔
２２２軸方向位置決め面
２２３フランジ面
３止動環状部
４連結部
５軸受
５１軸受の内輪
５１１内輪階段面
５２軸受の外輪
５２１外輪階段面
６駆動連結部
Ａ１接触面
Ａ２切断面
Ｂ１接触面
Ｂ２切断面

Claims

回転切断複合鋸刃において、外側鋸刃モジュール（１）と、内側鋸刃モジュール（２）と、止動環状部（３）とで構成され、該外側鋸刃モジュール（１）は、外側鋸刃（１１）と支持部（１２）と連結部（４）とを含み、前記内側鋸刃モジュール（２）は、内側鋸刃（２１）とフランジ（２２）と連結部（４）と軸受（５）とを含み、前記支持部（１２）上には円柱部（１２１）と該円柱部に垂直である軸方向位置決め面（１２２）とが設けられ、前記外側鋸刃（１１）の取付け孔と支持部（１２）の円柱部（１２１）とは同軸に配置され、該外側鋸刃（１１）の切断面（Ａ２）と該支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）とは平行に当接され、かつ前記連結部（４）により外側鋸刃本体（１１１）が前記支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）に固定連結され、前記支持部（１２）の円柱部（１２１）と前記軸受（５）の内輪とは同軸に固定連結され、該軸受（５）の内輪により前記外側鋸刃（１１）の位置が決められ、前記フランジ（２２）には装着孔（２２１）と軸方向位置決め面（２２２）とが設けられ、前記軸受（５）は、フランジ（２２）の装着孔（２２１）内に取り付けられ、前記内側鋸刃（２１）の取付け孔とフランジ（２２）とは同軸に配置され、前記内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）と前記フランジ面（２２３）とは平行に当接され、かつ連結部（４）により内側鋸刃本体（２１１）が前記フランジ（２２）のフランジ面（２２３）に固定連結され、前記軸受（５）の外輪の一側は、フランジ（２２）の軸方向位置決め面（２２２）に平行に当接され、該外輪の他側は、前記内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）に平行に当接され、かつ前記軸受（５）の外輪により前記内側鋸刃（２１）の位置を決め、前記止動環状部（３）は、前記軸受（５）の内輪と前記外側鋸刃（１１）との間に設けられ、該止動環状部（３）の一側面は、前記外側鋸刃（１１）の内側面（Ａ１）に平行に当接され、他の一側面は、前記軸受（５）の内輪の側面に平行に当接され、前記軸受（５）の内輪と外輪により、前記外側鋸刃（１１）と内側鋸刃（２１）の位置がそれぞれ決められ、かつ一体の回転切断型鋸刃が構成され、外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）はそれぞれ、軸受（５）の内輪及び外輪と共に自由に回転し、
前記切断面（Ａ２またはＢ２）は、前記外側鋸刃本体（１１１）または内側鋸刃本体（２１１）において、切断されるべき材料を切断した時に、切断されるべき材料と直接に接触する面であり、
前記一体とは、前記外側鋸刃本体（１１１）と内側鋸刃本体（２１１）とが前記軸受（５）、前記支持部（１２）、前記フランジ（２２）により一体になることを意味する
ことを特徴とする回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）の切断歯（１１２）は、該外側鋸刃（１１）の内側面（Ａ１）と同高になるか、或いは該内側面（Ａ１）より低くなり、かつ該外側鋸刃（１１）の切断歯（１１２）が該外側鋸刃（１１）の切断面（Ａ２）より高いことにより副切削刃が形成され、前記内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）は、該内側鋸刃（２１）の内側面（Ｂ１）と同高になるか、或いは該内側面（Ｂ１）より低くなり、かつ該内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）が該内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）より高いことにより副切削刃が形成され、
前記外側鋸刃（１１）の副切削刃は、切断歯（１１２）が該外側鋸刃（１１）の切断面（Ａ２）より高い箇所であり、切削するための突起である、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）と該外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の内側面との落差が０~０．２ｍｍであり、前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）が該外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断面（Ａ２、Ｂ２）より高いことによって形成された副切削刃の高さは、０より大きく、１ｍｍより小さいことを特徴とする請求項1に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の間において止動環状部（３）で限定される空間である隙間は、内側鋸刃本体（２１１）の厚さの方向において前記止動環状部（３）の幅と前記内側鋸刃本体（２１１）の厚さとにより決められ、該隙間のサイズは０~０．５ｍｍであることを特徴とする請求項1に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）の内側面（Ａ１）の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられ、前記支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられ、該連結孔の分布及び位置と前記外側鋸刃（１１）のザグリ穴の分布及び位置とが一致し、該外側鋸刃（１１）はザグリ穴により前記支持部（１２）の締結部品用連結孔に係合され、前記内側鋸刃（２１）の内側面（Ｂ１）の一側の取付け孔の周囲には、回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられ、前記フランジ（２２）のフランジ面（２２３）には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられ、該連結孔の分布及び位置と前記内側鋸刃（２１）のザグリ穴の分布及び位置とが一致し、前記内側鋸刃（２１）はザグリ穴により前記フランジ（２２）の締結部品用連結孔に係合され、前記フランジ（２２）の装着孔（２２１）の軸方向の深度と前記軸受（５）の幅との基本サイズが同じであることを特徴とする請求項1に記載の回転切断複合鋸刃。
回転切断複合鋸刃において、
外側鋸刃モジュール（１）と、内側鋸刃モジュール（２）と、止動環状部（３）とで構成され、該外側鋸刃モジュール（１）は、外側鋸刃（１１）と支持部（１２）と連結部（４）とを含み、前記内側鋸刃モジュール（２）は、内側鋸刃（２１）とフランジ（２２）と連結部（４）と軸受（５）とを含み、
前記支持部（１２）上には円柱部（１２１）と該円柱部に垂直である軸方向位置決め面（１２２）とが設けられ、前記外側鋸刃（１１）の取付け孔と支持部（１２）の円柱部（１２１）とは同軸に配置され、該外側鋸刃（１１）の切断面（Ａ２）と該支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）とは平行に当接され、かつ前記連結部（４）により外側鋸刃本体（１１１）が前記支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）に固定連結され、前記支持部（１２）の円柱部（１２１）と前記軸受（５）の内輪とは同軸に固定連結され、該軸受（５）の内輪により前記外側鋸刃（１１）の位置が決められ、前記フランジ（２２）には装着孔（２２１）と軸方向位置決め面（２２２）とが設けられ、前記軸受（５）は、フランジ（２２）の装着孔（２２１）内に取り付けられ、前記内側鋸刃（２１）の取付け孔とフランジ（２２）とは同軸に配置され、前記内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）と前記フランジ面（２２３）とは平行に当接され、かつ連結部（４）により内側鋸刃本体（２１１）が前記フランジ（２２）のフランジ面（２２３）に固定連結され、前記軸受（５）の外輪の一側は、フランジ（２２）の軸方向位置決め面（２２２）に平行に当接され、該外輪の他側は、前記内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）に平行に当接され、かつ前記軸受（５）の外輪により前記内側鋸刃（２１）の位置を決め、
前記切断面（Ａ２またはＢ２））は、前記外側鋸刃本体（１１１）または内側鋸刃本体（２１１）において、切断されるべき材料を切断した時に、切断されるべき材料と直接に接触する面であり、
該外側鋸刃（１１）は該軸受（５）の内輪に固定連結され、該内側鋸刃（２１）は該軸受（５）の外輪に固定連結され、該外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）はそれぞれ、軸受（５）の内輪及び外輪と共に自由に回転し、
前記軸受（５）の内輪と前記外側鋸刃（１１）との間には、外側鋸刃（１１）と内側鋸刃（２１）との間の隙間を調節する止動環状部（３）が設けられ、
前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の間において止動環状部（３）で限定される空間が前記隙間である
ことを特徴とする回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）の切断歯（１１２）は、該外側鋸刃（１１）の内側面（Ａ１）と同高にするか、或いは該内側面（Ａ１）より低くし、前記内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）は、該内側鋸刃（２１）の内側面（Ｂ１）と同高にするか、或いは該内側面（Ｂ１）より低くすることを特徴とする請求項６に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）の切断歯（１１２）が該外側鋸刃（１１）の切断面（Ａ２）より高いことにより副切削刃が形成され、前記内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）が該内側鋸刃（２１）の切断面（Ｂ２）より高いことにより副切削刃が形成されることを特徴とする請求項７に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）と該外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の内側面との落差が０~０．２ｍｍであり、前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断歯（１１２）が該外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の切断面（Ａ２、Ｂ２）より高いことにより形成された副切削刃の高さは、０より大きく、１ｍｍより小さいことを特徴とする請求項８に記載の回転切断複合鋸刃。
前記外側鋸刃（１１）及び内側鋸刃（２１）の間において止動環状部（３）で限定される空間である隙間は、内側鋸刃本体（２１１）の厚さの方向において前記止動環状部（３）の幅と前記内側鋸刃本体（２１１）の厚さとにより決められ、該隙間のサイズは０~０．５ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の回転切断複合鋸刃。
前記内側鋸刃（２１）の取付け孔の直径は前記軸受（５）の外径より小さく、前記外側鋸刃（１１）の内側面（Ａ１）の一側の取付け孔の周囲には、前記外側鋸刃（１１）の回転軸の周囲の円周線に配置されたザグリ穴が少なくとも３つ設けられ、前記支持部（１２）の軸方向位置決め面（１２２）には、回転軸の周囲の円周線に配置された締結部品用連結孔が少なくとも３つ設けられ、該連結孔の分布及び位置と前記外側鋸刃本体（１１１）のザグリ穴の分布及び位置とが一致し、前記外側鋸刃（１１）は、該ザグリ穴により前記支持部（１２）の締結部品用連結孔に係合されることを特徴とする請求項６に記載の回転切断複合鋸刃。
前記内側鋸刃（２１）の内側面（Ｂ１）の一側の取付け孔の周囲には、前記内側鋸刃（２１）の回転軸の周囲の円周線に配置された少なくとも３つのザグリ穴が設けられ、前記フランジ（２２）のフランジ面（２２３）には、回転軸の周囲の円周線に配置された少なくとも３つの締結部品用連結孔が設けられ、該連結孔の分布及び位置と前記内側鋸刃（２１）のザグリ穴の分布及び位置とが一致し、前記内側鋸刃（２１）は、ザグリ穴により前記フランジ（２２）の締結部品用連結孔に係合されることを特徴とする請求項６に記載の回転切断複合鋸刃。
前記支持部（１２）の内周面には、前記外側鋸刃（１１）の駆動軸と駆動連結される駆動用キー溝が設けられており、前記フランジ面（２２３）の反対側にある前記フランジ（２２）の端面には、前記内側鋸刃（２１）の駆動軸と駆動連結される駆動連結部（６）が設けられ、該駆動連結部（６）は、駆動連結用突出部、駆動連結用凹部又は駆動連結用孔部であることを特徴とする請求項６に記載の回転切断複合鋸刃。