JP6472875B2

JP6472875B2 - 丸鋸

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Inventors: 西尾　悟; 悟西尾; 顕竹山
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Description

本発明は、木材、木質ボード、樹脂、アルミ等の非鉄金属等の被削材を切断する丸鋸に係り、特に切断された被削材の仕上げ面の表面粗さを小さくできる丸鋸に関する。

従来、丸鋸で切断された被削材の仕上げ面の表面粗さを小さくして良好な仕上げ面を確保するために、例えば特許文献１に示すように、台金に接合された切削歯の両側面切れ刃に両側方に突出した屈曲点を設け、屈曲点より外周側のあさり角を−１°以上で且つ０°未満の負に、屈曲点より中心側のあさり角を０°を越えて１°以下の正とすることが行われている。ここで、あさり角（側面向心角）とは、図９Ａに示すように、台金２１の径方向に対する切削歯２８の側面切れ刃２８ｗの傾斜角度θ１、θ２であり、中間の屈曲点Ｋから外周側の幅方向に狭まるあさり角θ１を負とし、台金２１の中心から屈曲点Ｋに向けて幅方向に広がるあさり角θ２を正としている。

しかし、このように丸鋸の側面切れ刃のあさり角を小さくすると、丸鋸の所定回転数域で切削振動が生じ、かえって仕上げ面の表面粗さを大きくさせることになった。特に、側面切れ刃との摩擦の大きい被削材を切削するときや切削歯のあさり角を負にしたときに切削振動が顕著であった。これに対して、この回転数域を避けることにより切削振動は抑えられるが、場合により切削の作業効率が低下するという問題が生じる。このような丸鋸の切削振動については、台金自体に起因するものと、切削歯に起因するものがあることが知られている。

台金自体に起因する切削振動に対しては、特許文献２に示すように、台金の内部に種々の形状のスリットを設け、スリット内に樹脂を充填することにより切削振動を抑えられることが知られている。また、特許文献３に示すように、複数の台金を貼り合わせたり、台金に薄い防振板を貼り合わせたりすることによっても、台金の切削振動を抑えられることが知られている。このような振動防止機構により、台金自体に起因する丸鋸の切削振動を抑えることができるようになったが、切削歯自体に起因する切削振動の抑制については依然として解消できていない。このような切削歯自体に起因する切削振動のために、丸鋸のあさり角を小さくして良好な仕上げ面を確保しようとしても、所望の仕上げ面を確保することができなかった。

特開２０００−２８０２０２号公報特開２０００−１２０７７７号公報特開２００２−８６３１３号公報

本件発明者等は、上述したような切削歯に起因する切削振動について鋭意検討した結果、切削歯間の断続振動数および／または歯部毎の固有振動数を異ならせることにより、切削歯間の共振が抑えられて切削振動も抑えられることを認識し、さらに、切削歯のピッチや歯室の深さを適正な条件に設定することにより、切削歯間の共振を有効に抑えられることを見出し、本発明を想到するに至った。すなわち、本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、木材、木質ボード、樹脂、非鉄金属等の被削材を切削する際の切削振動を抑えることにより、仕上げ面の表面粗さを小さくできる丸鋸を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、複数の刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の刃体の間隔は、２種類の異なる間隔が２つずつ交互になっており、各刃体に接合された切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が４０％〜１００％であることにある。

上記のように構成した第１の特徴においては、切削歯のピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比を４０％〜１００％の範囲（条件Ｉ）と規定し、さらに各組の刃体の間隔について、２種類の異なる間隔を２つずつ交互になるように配列した。これにより、切削歯間の断続振動数を変化させることができ、これにより切削歯に起因する切削振動を有効に抑えることができる。上記比が４０％より小さいと、後述する条件ＩＩＩの場合を除いて、切削歯に起因する切削振動が大きくなり、その結果、仕上げ面の表面粗さが大きくなる。また、上記比が１００％より大きくなると、仕上げ面が部分的に粗くなって丸鋸の切削性能が低下することになる。第１の特徴の例として、以下のような３つの参考事例１，事例１，参考事例２を示す。

［参考事例１］図１及び図２に示すように、丸鋸１０Ａの台金１１ａ（台金の振動防止機構については図示しない）には、外周の４９箇所において径方向に突出した刃体１３ａに切削歯１４ａが接合されている。各刃体１３ａは、連続する７個の間隔の異なる刃体１３ａ１〜１３ａ７の組からなる７つの組に分けられており、各刃体１３ａ１〜１３ａ７の取付座に切削歯１４ａ１〜１４ａ７が接合されている。刃体１３ａ間の歯室１５ａ１〜１５ａ７の深さについては同一である。７個の切削歯１４ａ１〜１４ａ７のピッチは、７．３５°，８．８２°，６．８６°，８．３３°，６．３７°，７．８４°，５．８６°とランダムである。ピッチの合計は５１．４３°であり、その平均値は５１．４３°／７＝７．３４７°である。ピッチの最大値と最小値の差は８．８２°−５．８６°＝２．９６°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は（２．９６°／７．３４７°）×１００＝４０．３％であり、上記条件Ｉを満たしている。

［事例１］図３に示すように、台金１１ｂの外周の４８箇所の刃体１３ｂに切削歯１４ｂが接合されている。各刃体１３ｂは、連続する４個の刃体１３ｂ１〜１３ｂ４の組からなる１２の組に分けられており、各刃体１３ｂ１〜１３ｂ４の取付座に切削歯１４ｂ１〜１４ｂ４が接合されている。刃体１３ｂ１〜１３ｂ４間の歯室１５ｂ１〜１５ｂ４の深さは同一である。４個の切削歯のピッチは、６°，６°，９°，９°と２種類の異なる間隔が２つずつ交互になっている。ピッチの合計は３０°であり、その平均値は３０°／４＝７．５°である。ピッチの最大値と最小値の差は９°−６°＝３°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は（３°／７．５°）×１００＝４０％であり、上記条件Ｉを満たしている。

［参考事例２］図４に示すように、台金１１ｃの外周の５０箇所の刃体１３ｃに切削歯１４ｃが接合されている。各刃体１３ｃは、連続する２個の間隔の異なる刃体１３ｃ１，１３ｃ２の組からなる２５の組に分けられており、各刃体１３ｃ１，１３ｃ２の取付座には切削歯１４ｃ１，１４ｃ２が接合されている。２個の切削歯１４ｃ１，１４ｃ２のピッチは、５．７°，８．７°である。ピッチの合計は１４．４°であり、その平均値は１４．４°／２＝７．２°である。ピッチの最大値と最小値の差は８．７°−５．７°＝３°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は（３°／７．２°）×１００＝４１．７％であり、上記条件Ｉを満たしている。歯室１５ｃについては、隣接する２個の歯室１５ｃ１，１５ｃ２が深さ８．１ｍｍ，９．８ｍｍで繰り返されている。歯室１５ｃの深さの平均値は、（９．８ｍｍ＋８．１ｍｍ）／２＝８．９５ｍｍであり、隣接する歯室１５ｃ深さの平均値の最大値と最小値は８．９５ｍｍと同一である。その結果、隣接する歯室１５ｃ深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室１５ｃ深さの平均値との比は０％である。歯室の深さとは、刃先の最外周の半径と歯底（丸鋸の回転中心に最も近い歯室の位置）の半径との差である。半径の異なる歯の組み合わせの丸鋸の場合、仕上げ面を形成する歯の最外周の半径と歯底の半径の差を歯室深さとする。

本発明の第２の特徴は、円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、複数の刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室深さの平均値の比が２０％〜１００％であることにある。

上記のように構成した第２の特徴においては、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室の深さの平均値の比を２０％〜１００％の範囲（条件ＩＩ）と規定したことにより、切削歯部毎の固有振動数を変化させることができ、これにより切削歯に起因する切削振動を抑えることができる。上記比が２０％より小さいと、後述する条件ＩＩＩの場合を除いて、切削歯に起因する切削振動が問題となり、その結果、仕上げ面の表面粗さが大きくなる。また、上記比が１００％より大きくなると、歯室が深くて丸鋸の台金の強度が低下するか歯室が浅くて切屑が詰まることになる。第２の特徴の例として、以下のような事例２を示す。

［事例２］図５に示すように、台金１１ｄの外周の４８箇所の刃体１３ｄに切削歯１４ｄが接合されている。刃体１３ｄ間に設けた歯室１５ｄについて、隣接する２個ずつの２組の歯室１５ｄ１，１５ｄ２と歯室１５ｄ３，１５ｄ４が深さ８．１９ｍｍと１０．０１ｍｍとで交互に繰り返されている。刃体１３ｄ１〜１３ｄ４に接合された切削歯１４ｄ１〜１４ｄ４のピッチは７．５°と同一である。歯室１５ｄ１〜１５ｄ４の深さの平均値は、（８．１９ｍｍ＋８．１９ｍｍ＋１０．０１ｍｍ＋１０．０１ｍｍ）／４＝９．１ｍｍであり、隣接する歯室深さの平均値の最大値は１０．０１ｍｍであり、最小値は８．１９ｍｍである。その結果、隣接する歯室１５ｄ深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室１５ｄの深さの平均値の比は、（１０．０１ｍｍ−８．１９ｍｍ）／９．１ｍｍ×１００＝２０％となり、上記条件ＩＩを満たしている。

次に、第２の特徴の他の例として事例３を示す。
［事例３］図６に示すように、台金１１ｅの外周の７２箇所の刃体１３ｅに切削歯１４ｅが接合されている。各刃体１３ｅは、連続する３個の刃体１３ｅ１，１３ｅ２，１３ｅ３の組からなる２４の組に分けられており、各刃体１３ｅ１〜１３ｅ３の取付座に切削歯１４ｅ１〜１４ｅ３が接合されている。各刃体１３ｅ１〜１３ｅ３のピッチは４．３°，４．３°，６．４°で繰り返されている。ピッチの合計は１５°であり、その平均値は１５°／３＝５°である。ピッチの最大値と最小値の差は６．４°−４．３°＝２．１°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は（２．１°／５°）×１００＝４２％である。台金１１ｅの外周の７２箇所に設けた歯室１５ｅについて、隣接する３個ずつの歯室１５ｅ１，１５ｅ２，１５ｅ３が深さ８．１ｍｍ、８．１ｍｍ，１１．９ｍｍで繰り返されている。歯室１５ｅの深さの平均値は、（１１．９ｍｍ＋８．１ｍｍ＋８．１ｍｍ）／３＝９．３７ｍｍであり、隣接する歯室１５ｅ深さの平均値の最大値は１０ｍｍであり最小値は８．１ｍｍである。その結果、隣接する歯室１５ｅ深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室１５ｅ深さの平均値の比は、（１０ｍｍ−８．１ｍｍ）／９．３７ｍｍ×１００＝２０．３％となり、上記条件ＩＩを満たしている。

本発明の第３の特徴は、円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、複数の刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の刃体の間隔は、互いに不規則に異なっているか、２種類の異なる間隔が１つと２つ以上の交互になっているか、あるいは２種類の異なる間隔が１つずつ又は２つずつ交互になっているかのいずれかであり、各刃体に接合された切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が２０％〜１００％であり、さらに、各組の歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と該歯室深さの平均値の比が１０％〜１００％であることにある。

上記のように構成した第３の特徴においては、切削歯のピッチの最大値と最小値との差とピッチの平均値の比が２０％〜１００％であり、さらに隣接する歯室の深さの平均値の最大値と最小値との差と歯室の深さの平均値の比が１０％〜１００％の範囲（条件ＩＩＩ）のように規定したことにより、切削歯間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を変化させることができ、これにより切削歯自体に起因する切削振動を抑えることができた。切削歯間の断続振動数とは、切削歯により断続切削するときの振動数のことである。歯部とは、切削歯が接合された刃体のことである。切削歯のピッチと歯室深さを変えることにより各歯部の固有振動数を変えることができる。第３の特徴の例として、以下のような事例４を示す。

［事例４］図７に示すように、台金１１ｆの外周の４８箇所の刃体１３ｆに切削歯１４ｆが接合されている。刃体１３ｆは、２個の同じ間隔の刃体１３ｆ１，１３ｆ２とこれと異なる２個の同じ間隔の刃体１３ｆ３，１３ｆ４を組とした１２の組に分けられており、各刃体１３ｆ１〜１３ｆ４に切削歯１４ｆ１〜１４ｆ４が接合されている。切削歯１４ｆ１〜１４ｆ４は、ピッチ８．２５°，６．７５°，６．７５°，８．２５°になっている。ピッチの合計は３０°であり、その平均値は３０°／４＝７．５°である。ピッチの最大値と最小値の差は８．２５°−６．７５°＝１．５°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は（１．５°／７．５°）×１００＝２０％である。台金１１ｆの外周の４８箇所に設けた歯室１５ｆについて、歯室の深さは９．６ｍｍ，８．６ｍｍ，８．６ｍｍ，９．６ｍｍで繰り返されている。歯室の深さの平均値は、（９．６ｍｍ＋８．６ｍｍ＋８．６ｍｍ＋９．６ｍｍ）／４＝９．１ｍｍである。隣接する歯室深さの平均値は、（９．６ｍｍ＋８．６ｍｍ）／２＝９．１ｍｍ，（８．６ｍｍ＋８．６ｍｍ）／２＝８．６ｍｍ，（８．６ｍｍ＋９．６ｍｍ）／２＝９．１ｍｍ，（９．６ｍｍ＋９．６ｍｍ）／２＝９．６ｍｍ，で、その最大値は９．６ｍｍであり最小値は８．６ｍｍである。その結果、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室深さの平均値の比は、（９．６ｍｍ−８．６ｍｍ）／９．１ｍｍ×１００＝１１．０％となる。これらを合わせると、上記条件ＩＩＩを満たしている。

なお、本発明の上記第１、第２及び第３の特徴においては、「切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にある丸鋸」に適用されるものであるが、これに代えて「切削歯の側面切れ刃のあさり角全体が０°＜θ＜１°の範囲にある丸鋸」について同様の構成とすることにより、本発明の第４、第５及び第６の特徴とすることができる。これにより、第４、第５及び第６の特徴についても、第１、第２及び第３の特徴と同様の効果が得られる。

本発明においては、丸鋸の切削歯のピッチと刃体間の歯室の深さについて、上記条件Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩのいずれかを満たすように設定することにより、切削歯間の断続振動数および／または歯部毎の固有振動数を異ならせて切削歯自体に起因する切削振動を抑えることができるため、台金自体に起因する振動を防止する振動防止機構と合わせて、丸鋸の切削振動を確実に抑えることができる。その結果、本発明においては、切削歯の側面切れ刃のあさり角を上記の範囲とした丸鋸により、切削振動を抑えつつ良好な切削面を確保することができる。

本発明の請求項１に係る丸鋸の参考事例１を説明するための全体図である。参考事例１の丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。事例１の丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。参考事例２の丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。本発明の請求項２に係る丸鋸の事例２を説明するための丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。本発明の請求項２に係る丸鋸の事例３を説明するための丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。本発明の請求項３に係る丸鋸の事例４を説明するための丸鋸の一部を拡大して示す部分拡大図である。実施例１に係る丸鋸を示す全体図である。刃体に固定された切削歯を拡大して示す拡大正面図である。刃体に固定された切削歯を拡大して示す拡大側面図である。参考例１に係る丸鋸を示す全体図である。実施例２に係る丸鋸を示す全体図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図８は、実施例１に係る丸鋸２０を全体図により示したものである。丸鋸２０を構成する台金２１は、外径３０５ｍｍ×歯厚２．８ｍｍの鋼製の円盤状薄板であり、その中心に加工機械の回転軸に挿嵌される中心孔２２を設けている。台金２１の外周側は、周方向の７２箇所にて径方向に突出した略菱形状の刃体２３となっており、各刃体２３の間が円弧状に切欠かれて径方向に凹んだ歯室２４になっている。各刃体２３の回転方向Ｒの前方先端側には、切削歯２８を取り付けるための取付座２５が、略直角に切り欠かれて設けられている。

各刃体２３は、隣接する３つの刃体２３ａ，２３ｂ，２３ｃを１組として全体で２４組で構成されており、各組内の切削歯２８のピッチは４°であり、各組間のピッチは７°になっている。１組の刃体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ間の歯室２４ａ，２４ｂ，２４ｃの深さが７．９ｍｍ、７．９ｍｍ、９．８ｍｍになっている。台金２１の外周側には、４組の刃体２３の間の６個所にて中心方向に延びた６本の波状の外側スリット２６が設けられている。また、各外側スリット２６の間には、外周から離れた位置から中心方向に波状に延びた６本の内側スリット２７が設けられている。両スリット２６，２７には樹脂が充填されており、そのため、これらスリット２６，２７は、丸鋸２０の台金２１に起因する振動を抑えるための振動防止機構として機能するものである。

取付座２５には、切削歯２８がろう付け等により溶接固定されている。切削歯２８は、図９Ａ，図９Ｂに示すように、超硬合金等の硬質材料を用いて加工された縦長の略直方体形状であり、取付座２５にほぼ密着する形状にされている。切削歯２８は、すくい角φで傾斜した正面（すくい面）２８ｒと背面２８ｓが互いにほぼ平行であり、上面（逃げ面）２８ｔが逃げ角ψで傾斜した傾斜面となっており、底面２８ｕは正面２８ｒとほぼ直角になっている。上面２８ｔのすくい面２８ｒとの間に先端切刃２８ｖが形成されている。切削歯２８の幅方向の両側面２８ｘの側面切れ刃２８ｗは、上面２８ｔから中間の屈曲点Ｋの範囲が０°≦θ１＜１°の０°または負のあさり角になっており、屈曲点Ｋから底面２８ｕの範囲が０°＜θ２＜１°の正のあさり角になっている。

実施例１では、３個の切削歯２８ａ，２８ｂ，２８ｃのピッチは、４°、４°、７°であるから、ピッチの合計は１５°であり、その平均値は１５／３＝５°であり、ピッチの最大値と最小値の差は７°−４°＝３°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値との比は３°／５°×１００＝６０％となっている。また、３個の刃体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ間の歯室２４ａ，２４ｂ，２４ｃの深さが７．９ｍｍ、７．９ｍｍ、９．８ｍｍであるから、歯室２４ａ，２４ｂ，２４ｃの深さの合計は２５．６ｍｍでありその平均値は８．５３３ｍｍである。隣接する歯室２４ａ，２４ｂ，２４ｃ深さの平均値は７．９ｍｍ、８．８５ｍｍ、８．８５ｍｍであり、その最大値は８．８５ｍｍで最小値は７．９ｍｍである。その結果、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室２４ａ，２４ｂ，２４ｃの深さの平均値の比は、（８．８５ｍｍ−７．９ｍｍ）／８．５３３ｍｍ×１００＝１１．１％となっている。

このように、切削歯２８のピッチと歯室２４深さについては、上記条件ＩＩＩを満たしており、切削歯２８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を変化させることができるため、切削歯２８に起因する切削振動が抑えられる。その結果、実施例１に係る丸鋸２０については、切削歯２８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を異ならせて切削歯自体に起因する切削振動を抑えることができ、台金２１の振動を防止する振動防止機構を合わせて、丸鋸２０の切削振動を確実に抑えることができる。その結果、実施例１においては、切削歯２８の側面切れ刃のあさり角が±１°未満の範囲とした丸鋸２０により、切削振動を抑えつつ被削材の仕上げ面の表面粗さを小さくすることができる。特に、切削断面の仕上げを良くするために、外周側のあさり角θ１が−１°を越えて０°未満であり、屈曲点Ｋから中心側におけるあさり角θ２が０°を越えて１°未満である場合、切削抵抗が大きくなり切削歯部等の負担が大きくなるが、切削振動を抑える効果がより発揮される。

つぎに、参考例１について図１０により説明する。
図１０は、参考例１に係る丸鋸３０を全体図により示したものである。丸鋸３０を構成する台金３１は、外径３０５ｍｍ×歯厚２．０ｍｍの鋼製の円盤状薄板であり、その中心に加工機械の回転軸に挿嵌される中心孔３２を設けている。台金３１の外周側は、周方向の４９箇所にて径方向に略菱形状に突出した刃体３３となっており、刃体３３の間が円弧状に切欠かれて径方向に凹んだ歯室３４になっている。各刃体３３の回転方向Ｒの前方先端側には、上記切削歯２８と同様の切削歯３８を取り付けるための取付座３５が、略直角に切り欠かれて設けられている。取付座３５には、上記切削歯２８と同様の切削歯３８がろう付け等により固定されている。

各刃体３３は、隣接する７つの刃体３３ａ〜３３ｇを１組として全体で７組で構成されており、各組内の切削歯３８ａ〜３８ｇのピッチは５．８６°、７．３５°、８．８２°、６．８６°、８．３３°、６．３７°、７．８４°になっている。１組の刃体３３ａ〜３３ｇ間の歯室３４ａ〜３４ｇの深さが８．２ｍｍ、８．５ｍｍ、８．８ｍｍ、９．０ｍｍ、９．３ｍｍ、９．６ｍｍ、９．８ｍｍになっている。台金３１の外周側には、周方向の等間隔の５箇所に、中心方向に延びた５本の外側スリット３６が設けられ、各外側スリット３６の間には、外周から離れた位置から中心方向に波状に延びた５本の内側スリット３７が設けられている。内側スリット３７には樹脂が充填されており、スリット３６，３７は、台金３１に起因する切削振動を抑えるための振動防止機構として機能するものである。

参考例１では、７個の切削歯３８ａ〜３８ｇのピッチの合計が５１．４３°であり、その平均値は５１．４３°／７＝７．３５°であり、ピッチの最大値と最小値の差は８．８２°−５．８６°＝２．９６°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値との比は２．９６°／７．３５°×１００＝４０．３％となっている。また、７個の切削歯３８ａ〜３８ｇ間の歯室３４ａ〜３４ｇの深さの合計は６３．２ｍｍでありその平均値は６３．２／７＝９．０３ｍｍである。隣接する歯室３４ａ〜３４ｇ深さの平均値は８．３５ｍｍ、８．６５ｍｍ、８．９ｍｍ、９．１５ｍｍ、９．４５ｍｍ、９．７ｍｍ、９．０ｍｍであり、その最大値と最小値の差は９．７ｍｍ−８．３５ｍｍ＝１．３５ｍｍである。その結果、隣接する歯室３８深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室３８の深さの平均値の比は、１．３５ｍｍ／９．０３ｍｍ×１００＝１５．０％である。

このように、切削歯３８のピッチと歯室３４深さについては、上記条件Ｉ及びＩＩＩを満たしており、切削歯３８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を変化させることができるため、切削歯３８に起因する切削振動を抑えることができる。その結果、参考例１に係る丸鋸３０については、切削歯３８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を異ならせて切削歯自体に起因する切削振動を抑えることができ、台金３１の振動を防止する振動防止機構を合わせて、丸鋸３０の切削振動を確実に抑えることができる。その結果、参考例１においては、切削歯３８の側面切れ刃のあさり角が±１°未満の範囲とした丸鋸３０により、切削振動を抑えつつ表面粗さの小さい良好な被削材の仕上げ面を確保することができる。特に、切削断面の仕上げを良くするために、外周側のあさり角θ１が−１°を越えて０°未満であり、屈曲点Ｋから中心側におけるあさり角θ２が０°を越えて１°未満である場合、切削抵抗が大きくなり歯部等の負担が大きくなるが、切削振動を抑える効果がより発揮される。

つぎに、実施例２について図１１により説明する。
実施例２に係る丸鋸４０を全体図により示したものである。丸鋸４０を構成する台金４１は、外径３０５ｍｍ×歯厚２．０ｍｍの鋼製の円盤状薄板であり、その中心に加工機械の回転軸に挿嵌される中心孔４２を設けている。台金４１の外周側は、周方向の４８箇所にて径方向に略菱形状に突出した刃体４３となっており、刃体４３の間が円弧状に切欠かれて径方向に凹んだ歯室４４になっている。各刃体４３の回転方向Ｒの前方先端側には、切削歯４８を取り付けるための取付座４５が、略直角に切り欠かれて設けられている。取付座４５には、上記切削歯２８と同様の切削歯４８がろう付け等により固定されている。

各刃体４３は、隣接する４つの刃体４３ａ〜４３ｄを１組として全体で１２組で構成されており、各組内の切削歯４８ａ〜４８ｄのピッチは６．５°、６．５°、８．５°、８．５°になっている。１組の刃体４３ａ〜４３ｄ間の歯室４４ａ〜４４ｄの深さが８．６ｍｍ、８．６ｍｍ、９．７ｍｍ、９．７ｍｍになっている。台金４１の外周側には、周方向の等間隔の５か所に、中心方向に延びた５本の外側スリット４６が設けられ、各外側スリット４６の間には、外周から離れた位置から中心方向に波状に延びた５本の内側スリット４７が設けられている。内側スリット４７には樹脂が充填されており、これらスリット４６，４７は、台金４１に起因する丸鋸４０の振動を抑えるための振動防止機構として機能する。

実施例２では、４個の切削歯４８ａ〜４８ｄのピッチの合計が３０°であり、その平均値は３０°／４＝７．５°であり、ピッチの最大値と最小値の差は８．５°−６．５°＝２°である。ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比は２°／７．５°×１００＝２６．７％となっている。また、４個の歯室４４ａ〜４４ｄの深さの合計は３６．６ｍｍでありその平均値は３６．６ｍｍ／４＝９．１５ｍｍである。隣接する歯室深さの平均値は８．６ｍｍ、９．１５ｍｍ、９．７ｍｍ、９．１５ｍｍであり、その最大値と最小値の差は９．７ｍｍ−８．６ｍｍ＝１．１ｍｍである。その結果、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室の深さの平均値の比は、１．１ｍｍ／９．１５ｍｍ×１００＝１２．０％である。

このように、切削歯４８のピッチと歯室４４深さについては、上記条件ＩＩＩを満たしており、切削歯４８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を変化させることができるため、切削歯４８に起因する切削振動を抑えることができる。その結果、実施例２に係る丸鋸４０については、切削歯４８間の断続振動数および歯部毎の固有振動数を異ならせて切削歯自体に起因する切削振動を抑えることができ、台金４１の振動を防止する振動防止機構を合わせて、丸鋸４０の切削振動を確実に抑えることができる。その結果、実施例２においては、切削歯４８の側面切れ刃のあさり角が±１°未満の範囲とした丸鋸４０により、切削振動を抑えつつ表面粗さの小さい良好な被削材の仕上げ面を確保することができる。特に、切削断面の仕上げを良くするために、外周側のあさり角θ１が−１°を越えて０°未満であり、屈曲点Ｋから中心側におけるあさり角θ２が０°を越えて１°未満である場合、切削抵抗が大きくなり歯部等の負担が大きくなるが、切削振動を抑える効果がより発揮される。

つぎに、丸鋸を用いた具体的な切削試験例について説明する。
上記事例１〜４、参考事例１，２の丸鋸を用いて、切削の回転数Ｎとして３０００ｒｐｍから２００ｒｐｍの間隔で６０００ｒｐｍまでの１６種類とし、被削材として栂を用いて切削試験を行った。比較として、ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比、及び隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室深さの平均値の比がそれぞれ０％の丸鋸を従来例として用いた。切削結果の評価は目視により行われ、○は仕上げ面（切削断面）の表面粗さが非常に小さく良好であり、×は仕上げ面の表面粗さが大きく不良であり、△は仕上げ面の表面粗さがある程度良好であることを示す。切削試験の結果について、下記表１に示す。なお、表１では、ピッチの最大値と最小値の差とピッチの平均値の比を「ピッチ差比」、隣接する歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と歯室深さの平均値の比を「歯室深さ差比」と表す。

表１から明らかなように、参考事例１，２、事例２〜４については、全ての回転数で仕上げ面の表面粗さが非常に小さく良好な結果であり、事例１でも４８００ｒｐｍ、５６００ｒｐｍの２点のみである程度良好であり、全体として非常に良い結果が得られた。これに対して、従来例では４２００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍで×であり、特にこの範囲の回転数は丸鋸で通常使用される範囲であり、問題である。その結果、本発明を適用した丸鋸を用いた切削により、表面粗さの小さい良好な仕上げ面が得られ、本発明が有効であることが明らかにされた。

なお、上記実施例においては、台金の振動を防止する振動防止機構として、スリットに樹脂を充填させたものを用いているが、これに代えて、台金に振動防止板等を貼り合わせるようにしてもよい。また、実施例においては、切削歯の固定はろう付けにより行われているが、これに限らず、抵抗溶接、レーザ等の高出力ビーム等でもよい。その他、上記実施例については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することができる。

１０，２０，３０，４０…丸鋸、１１、２１，３１，４１…台金、１３ａ〜１３ｆ，２３，２３ａ〜２３ｃ，３３，３３ａ〜３３ｇ，４３，４３ａ〜４３ｄ…刃体、１４ａ〜１４ｆ，２８，２８ａ〜２８ｃ，３８，３８ａ〜３８ｇ，４８，４８ａ〜４８ｄ…切削歯、１５ａ〜１５ｆ，２４，２４ａ〜２４ｃ，３４，３４ａ〜３４ｇ，４４，４４ａ〜４４ｄ…歯室、２６，３６，４６…外側スリット、２７，３７，４７…内側スリット。

Claims

円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の該刃体の間隔は、２種類の異なる間隔が２つずつ交互になっており、該各刃体に接合された前記切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が４０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。
円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の外
周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の前記歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する該歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と該歯室深さの平均値の比が２０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。
円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の外周側の側面切れ刃のあさり角が−１°＜θ≦０°で、中間位置に屈曲点Ｋが形成されて屈曲点Ｋから中心側のあさり角が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の該刃体の間隔は、互いに不規則に異なっているか、２種類の異なる間隔が１つと２つ以上の交互になっているか、あるいは２種類の異なる間隔が１つずつ又は２つずつ交互になっているかのいずれかであり、各刃体に接合された前記切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が２０％〜１００％であり、
さらに、前記各組の前記歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する前記歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と該歯室深さの平均値の比が１０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。
円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の側面切れ刃のあさり角全体が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の該刃体の間隔は、２種類の異なる間隔が２つずつ交互になっており、各刃体に接合された前記切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が４０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。
円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の側面切れ刃のあさり角全体が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、該各組の前記歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する該歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と該歯室深さの平均値の比が２０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。
円盤状の台金の外周の複数箇所にて径方向外方に突出した複数の刃体に切削歯が接合されており、該複数の刃体間がそれぞれ径方向に凹んだ歯室になっており、前記切削歯の側面切れ刃のあさり角全体が０°＜θ＜１°の範囲にあり、前記台金自体の振動を防止する振動防止機構を設けた丸鋸において、
複数の前記刃体は、連続する所定個数の刃体の組からなる複数の組に分けられており、各組の該刃体の間隔は、互いに不規則に異なっているか、２種類の異なる間隔が１つと２つ以上の交互になっているか、あるいは２種類の異なる間隔が１つずつ又は２つずつ交互になっているかのいずれかであり、各刃体に接合された前記切削歯のピッチの最大値と最小値の差と該ピッチの平均値の比が２０％〜１００％であり、
さらに、前記各組の前記歯室の深さが少なくとも部分的に異なっており、かつ深い歯室又は浅い歯室が２個以上連続しており、隣接する前記歯室深さの平均値の最大値と最小値の差と該歯室深さの平均値の比が１０％〜１００％であることを特徴とする丸鋸。