JP6797815B2

JP6797815B2 - ブレード

Info

Publication number: JP6797815B2
Application number: JP2017545178A
Authority: JP
Inventors: 幹浩安藤; 敦土屋
Original assignee: Kanefusa KK
Current assignee: Kanefusa KK
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2036-10-06
Also published as: WO2017065082A1; EP3363572A4; US20180272447A1; EP3363572A1; US10766082B2; CN206869225U; EP3363572B1; JPWO2017065082A1

Description

本発明は、木材、木質ボード、樹脂、アルミ等を切断または研削するブレードに関する。

従来、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、を有するブレードが知られている（特許第４４０６３０２号公報参照）。ブレードにおいて、台金の両面に全体的にフッ素樹脂が被膜される技術が開示されている。フッ素樹脂を台金に被膜することにより摩擦抵抗を低減し発熱による変形を抑えることができる。

しかしながら、更に摩擦抵抗を低減したブレードが望まれている。

本発明の１つの特徴によると、ブレードは、円板状の台金と、前記台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、前記台金の側面において前記台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有する。

したがって台金の側面の両面に全体的に被膜が構成される態様に比べ、台金と被削材との接触面積をより少なくすることができる。その結果、摩擦係数の減少により摩擦抵抗の低減を図り得る。台金の摩擦抵抗の低減により、台金の焼けと切削抵抗の増加を抑制し得る。

他の１つの特徴によると、被膜は、台金の少なくとも周方向または径方向に所定間隔にて配置される複数の被膜要素を有していても良い。これにより、台金の側面と被削材の接触面積を全体的に少なくすることができる。その結果、摩擦係数を全体的により一層減少させ得る。かくして台金の焼けと切削抵抗をより一層抑制し得る。

他の１つの特徴によると、被膜要素は、線形状であっても良い。これにより、意匠性の向上を図り得る。

他の１つの特徴によると、被膜要素は、台金の外周縁に接する仮想接線に対して角度を有していても良い。これにより、ブレードの回転時において、被膜要素が被削材に対し角度を有して接触することになる。その結果、さらに摩擦係数を減少させ得る。

他の１つの特徴によると、被膜は、潤滑性物質を含む最表層を有していても良い。これにより、被削材と接触する部位の摩擦抵抗を更に低減することができる。他の１つの特徴によるとブレードは、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、台金の側面において台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有する。被膜は、二層の被膜要素を有する。ブレードは、複数の線形状の被膜要素を備える第２層を有する。複数の被膜要素が径方向に所定の間隔で配置されることで要素グループを構成し、要素グループが台金の周方向に所定の間隔で配置される。他の１つの特徴によると要素グループは、径方向に並びかつ周方向の長さが異なる複数の被膜要素によってＶ字形を構成する。他の１つの特徴によるとブレードは、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、台金の側面において台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有する。被膜は、二層の被膜要素を有する。ブレードは、ブレードの径方向中心に隣接して囲むＣ字形状の帯状の平坦面被覆要素を有する。他の１つの特徴によるとブレードは、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、台金の中心にて厚み方向に貫通する円形の嵌合孔と、台金の側面において台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有する。被膜は、白色塗料による環状でかつ帯状の１層目と、１層目上に配置される複数の線形状の被膜要素を備える２層目を有する。被膜要素は、周方向及び径方向に所定間隔で配置されかつ台金の外周に沿って線状に延出する複数の第１被膜要素と、第１被膜要素が設けられた領域よりも嵌合孔に近い内周領域において嵌合孔に沿って円環状に延出する第２被膜要素を有する。他の１つの特徴によると複数の第１被膜要素は、径方向に並びかつ嵌合孔から離れるほど周方向の長さが長い要素グループを構成する。複数の要素グループが周方向に並配される。他の１つの特徴によると複数の第１被膜要素は、径方向に並びかつ周方向の長さが異なることで協働してＶ字形を形成する要素グループを構成する。複数の要素グループが周方向に並配される。他の１つの特徴によると複数の第１被膜要素は、台金の外周縁に沿って円弧状である。

実施形態１のチップソーの平面図である。図１のＩＩ部の部分拡大平面図である。実施形態２のチップソーの平面図である。実施形態３のチップソーの平面図である。実施形態４のチップソーの平面図である。実施形態５のチップソーの平面図である。

本発明のブレードにおける実施形態を図１〜６にしたがって説明する。ブレードは、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、を有している。本実施形態ではブレードのうち切削用ブレードとしてチップソーを例示して説明する。

実施形態１に係るチップソー１０は、図１、２に示すように丸鋸あるいは側フライス等と同様の円板状である。チップソー１０は、円板状に形成された台金１２と、台金１２の外周に設けられる複数のチップ１４（刃）を有する。チップソー１０の中心には、軸方向に貫通する円形の嵌合孔１６が形成される。

チップソー１０は、図１、２に示すように台金１２の本体部の外周に複数のチップ取付部２０を有する。チップ取付部２０は、例えば所定の中心角間隔で配され、台金１２の本体部から径方向に突出する。チップ取付部２０は、略山形状で形成される。チップ取付部２０の頂点部２２は、径方向外方に突出し、かつチップ取付部２０の回転方向Ｆｎ側に位置する。

チップ取付部２０は、図１、２に示すように頂点部２２の内周側に刃取付面２４を有し、外周側に外周面２６を有する。また、チップ取付部２０は、頂点部２２から回転方向Ｆｎの後方側のチップ取付部２０に向かい、かつ台金１２の径方向内方に延出する外周傾斜面２７が形成される。外周傾斜面２７と刃取付面２４の間には、径方向内方に凹の円弧面２８が形成される。この外周傾斜面２７と刃取付面２４と円弧面２８に囲まれた空間にガレット２９が形成される。刃取付面２４には、チップ１４が着座可能な段差状の棚が形成されている。台金１２には、板面内に切り込まれた内部のスリットＳ１を有する。また、チップ取付部２０の間の一部には、ガレット２９から径方向内方に向かって切りかかれた外周部のスリットＳ２を有する。更に、刃取付面２４部分はフライス等で切削し仕上げられる。刃取付面２４には、図２に示すようにチップ１４がろう材等で固着される。チップ１４は、矩形状の超硬合金あるいはサーメット等の硬質材料よりなる硬質チップ、多結晶ダイヤモンド等の高硬度焼結体よりなる高硬度チップ等で構成される。

チップソー１０は、図１、２に示すように台金１２の側面１３において台金１２の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜３０を有する。また、凸状の被膜３０は、台金１２の周方向に所定間隔にて配置される複数の被膜要素３２を有する。ここで被膜要素３２は、線形状の態様である。ここで、線形状は直線状に構成される。線形状の被膜要素３２は、台金１２の外周縁である頂点部２２に接する仮想接線Ｌに対して角度αを有している。角度αは、１５°〜９０°の範囲が望ましい。被膜要素３２の膜厚は、６μｍ〜４０μｍが望ましい。また、線形状の被膜要素３２は、複数本に構成されており、周方向に所定間隔にて配置される。また、凸状の被膜３０は、潤滑性物質を含む最表層を有している。なお「台金１２の側面１３の外周に沿って全周に亘って」とは、台金１２の３６０°全てであることが望ましいが、台金１２の３６０°のおよそ７５％の領域であればよい。また、外周は、チップソー１０（ブレード）を工作機械に固定するためのフランジ（不図示）が接する中心側を除いた部分である。以降の実施形態においても同様である。

チップソー１０は、台金１２の側面１３の全体にメラミン系の白色塗料による平坦な１層目を塗装する。１層目は、防錆効果のあるメラミン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ニッケルメッキ、クロムメッキ等であってもよい。１層目の膜厚は５μｍ〜２５μｍが望ましい。次いで、台金１２の側面１３の外周に沿って全周に亘ってスクリーン印刷によりフッ素樹脂（ポリ四ふっ化エチレン、ポリふっ化エチレン）を含んだグリーンの塗料を２層目とする。２層目の被膜要素３２は、線形状で凸状であり、膜厚１０μｍである。被膜要素３２は、スクリーン印刷により塗布した上でＵＶ硬化装置により焼成する。ＵＶ硬化装置であると短時間で焼成できる。なお、ＵＶ硬化装置による焼成以外に熱風などの焼付け装置で焼き付けてもよい。焼付け装置の場合、作業効率がよく省エネである。ここで、被膜要素３２は、仮想接線Ｌに対して角度αとした。更に、凸状の線形状の線幅を変えた被膜要素３４を複数本所定間隔にてＶ字形状に重ねて被膜している。これにより、凸状の被膜３０が存在するチップソー１０となる。

実施形態２のチップソー２１０は、図３に示すように台金１２の側面１３において台金１２の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜２３０を有する。チップソー２１０は、実施形態１におけるチップソー１０と基本的な構成は同様であるが、凸状の被膜２３０の構成が異なる。凸状の被膜２３０は、台金１２の径方向に所定間隔にて配置される複数の被膜要素２３２を有する。ここで被膜要素２３２は、線形状の態様である。ここで、線形状は円弧状に構成される。また、線形状の被膜要素２３２は、複数本に構成されており、径方向に所定間隔にて配置される。また、凸状の被膜２３０は、潤滑性物質を含む最表層を有している。

チップソー２１０は、台金１２の側面１３の全体にメラミン系の白色塗料による平坦な１層目を塗装する。次いで、２層目は、台金１２の側面１３の中心よりに帯状の平坦な面の被膜要素２３４と、外周に沿って全周に亘って半径の異なる同心円の線形状で且つ円の凸状の被膜要素２３２を複数本構成する模様とした。帯状の被膜要素２３４及び円弧状の被膜要素２３２は、スクリーン印刷によりフッ素樹脂を含んだ黒色の塗料を膜厚１０μｍで被膜されている。

実施形態３のチップソー３１０は、図４に示すように台金１２の側面１３において台金１２の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜３３０を有する。チップソー３１０は、実施形態１におけるチップソー１０と基本的な構成は同様であるが、凸状の被膜３３０の構成が異なる。凸状の被膜３３０は、台金１２の周方向及び径方向に所定間隔にて配置される複数の被膜要素３３２を有する。ここで被膜要素３３２は、線形状の態様である。ここで、線形状とは円弧状に構成される。また、線形状の被膜要素は、複数本に構成されており、周方向及び径方向に所定間隔にて配置される。また、被膜は、潤滑性物質を含む最表層を有している。

チップソー３１０は、台金１２の側面１３の全体にメラミン系のグレーの塗料による平坦な１層目を塗装する。次いで、２層目は、台金１２の側面１３の中心よりに帯状の平坦な面の被膜要素３３４と、外周に沿って全周に亘って半径の異なる同心円の線形状で且つ円弧状の凸状の被膜要素３３２をＶ字形状の複数個のグループとする。このＶ字状の被膜要素３３２の複数個のグループを外周に沿って全周に亘り周方向に所定間隔にて配置する。帯状の被膜要素３３４及び円弧状の被膜要素３３２は、スクリーン印刷によりフッ素樹脂を含んだ黒色の塗料を膜厚２０μｍで被膜されている。

実施形態４のチップソー４１０は、図５に示すように実施形態１のチップソー１０と同様に線形状の被膜要素４３２を有する凸状の被膜４３０を施し中心部に文字を印刷したものである。

実施形態５のチップソー５１０は、図６に示すように台金１２の側面１３の全体にメラミン系のグレーの塗料による平坦な１層目を塗装する。次いで、２層目は、円の外枠を線形状の被膜要素５３２とし外周に沿って全周に亘って周方向及び径方向に所定間隔にて複数個を配置する凸状の被膜５３０である。

上記実施形態１〜５の別の方法として、先に１層目を線形状の凸状の被膜を形成し、２層目を台金１２の側面１３の全体に潤滑性物質として、フッ素樹脂、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、グラファイト等のうち少なくとも１つを含んだ被膜を形成してもよい。これによっても凸状の被膜が存在するチップソーとすることができる。

上記実施形態のチップソーに関し実験１を行った。実験１は、潤滑性物質を含む塗料を用いることに関するものである。まず、潤滑性物質を含まない黒色の塗料を膜厚２０μｍ〜２５μｍでスクリーン印刷しＵＶ硬化装置による焼成した試料（ａ）を用意する。次いで、潤滑性物質を含む黒色の塗料を膜厚２０μｍ〜２５μｍでスクリーン印刷しＵＶ硬化装置による焼成した試料（ｂ）を用意する。これら試料（ａ）、（ｂ）の摩擦係数を測定した。試料（ｂ）の摩擦係数は、試料（ａ）の摩擦係数よりおよそ５６％低減することがわかった。この実験１により、上記実施形態の各チップソーは、潤滑性物質含む塗料により摩擦係数の低減を図り得ることが確認できた。

次に、上記実施形態のチップソーに関し実験２を行った。実験２は、チップソーにおいて凸状の被膜を施すことに関するものである。先ず、潤滑性物質としてフッ素樹脂を含む塗料を実施形態２のように被膜したチップソー（ｃ）を用意する。次いで、潤滑性物質を含まない塗料を実施形態２のように被膜したチップソー（ｄ）を用意する。更に、台金の側面の両面に全体的にフッ素樹脂を被膜したチップソー（ｅ）を用意する。これらチップソー（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の台金の側面に木片と、木片の上に錘を載せた状態で摩擦抵抗を測定した。その結果、チップソー（ｅ）は、チップソー（ｃ）、チップソー（ｄ）と比較して摩擦抵抗が大きいことがわかった。また、チップソー（ｅ）は、錘の増加により荷重が増すにつれてチップソー（ｃ）、チップソー（ｄ）との摩擦抵抗の差が大きくなることがわかった。更に、チップソー（ｃ）は、チップソー（ｄ）より摩擦抵抗が小さいことがわかった。

上記実験１、２の結果により、チップソーにおいて潤滑性物質を含む塗料を用いることで摩擦係数を低減すること、及びチップソーにおいて凸状の被膜を施すことで摩擦抵抗が小さくなる、という二つの効果を得た。よって、上記実施形態１〜５が摩擦抵抗を低減したチップソーとなり得ることが確認できた。

以上のように、本実施形態のチップソー１０は、円板状の台金１２と、台金１２のチップ取付部２０に設けられた切削用のチップ１４と、台金１２の側面１３において台金１２の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜３０を有する。そのため、台金１２の側面１３の両面に全体的に被膜が構成される態様に比べ、台金１２と被削材との接触面積をより少なくすることができる。その結果、摩擦係数の減少により摩擦抵抗の低減を図り得る。台金１２の摩擦抵抗の低減により、台金１２の焼けと切削抵抗の増加を抑制し得る。上記効果は、チップソー２１０、３１０、４１０、５１０も同様である。

また、上記、被膜要素３２、２３２、３３２、４３２、５３２は、線形状であることで意匠性の向上も図り得る。被膜要素３４は、線形状が好ましいが、被膜要素３２が線形状として効果があるため、平面（所定の面積を有して拡がる形状）でもよい。

また、被膜要素３２、４３２は、台金１２の頂点部２２（外周縁）に接する仮想接線Ｌに対して角度αを有することが望ましい。これにより、チップソー１０、４１０の回転時において、被膜要素３２、４３２が被削材に対し角度αを有して接触することになる。その結果、さらに摩擦係数の減少により摩擦抵抗の低減を図り得る。

また、凸状の被膜３０、２３０、３３０、４３０、５３０は、潤滑性物質を含む最表層を有することが望ましい。これにより、被削材と接触する部位の摩擦抵抗を更に低減することができる。

また、上記各実施形態のチップソーは、最表層を潤滑性物質を含む線状の被膜要素とする態様を採用すると、例えばフッ素等の高価な塗料を台金全体でなく部分的凸部のみに使用することになる。そのため、製造コストを抑制しつつ効率的に摩擦抵抗の減少を図り得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のブレードは、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。例えば、本実施形態においてチップソーを例示して説明したがこれに限られない。ブレードは、円板状の台金と、台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、を有する態様に上述の被膜の構成があればよい。例えば、丸鋸、側フライス等であってもよい。また、被膜要素の線形状の態様は、直線状、円弧状、湾曲した線状等種々適用できる。また、平坦な１層目の塗装上に凸状の被膜を構成する態様について示したが、これに限られない。例えば、平坦な１層目の塗装が無く、台金の側面に凸状の被膜を有する態様であってもよい。

Claims

ブレードであって、
円板状の台金と、
前記台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、
前記台金の側面において前記台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有し、
前記被膜は、前記台金に印刷され、かつＵＶ硬化または焼き付けされた塗料からなり、複数の線形状の被膜要素を有するブレード。
請求項１に記載のブレードであって、
複数の前記被膜要素は、前記台金の少なくとも周方向または径方向に所定間隔にて配置されるブレード。
請求項１または２に記載のブレードであって、
前記被膜は、前記台金の周方向に所定間隔にて配置される複数の第１被膜要素と、前記第１被膜要素と幅が異なりかつ所定間隔で離間して協働して複数のＶ字形状を形成する複数の第２被膜要素を有するブレード。
請求項３に記載のブレードであって、
前記第１被膜要素は、前記台金の外周縁に接する仮想接線に対して角度を有するブレード。
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のブレードであって
前記被膜の最表層は、潤滑性物質を含む前記塗料からなるブレード。
請求項１に記載のブレードであって、
前記被膜は、第１層と第２層を含む二層の被膜要素を有し、
前記第２層が前記複数の線形状の被膜要素を備え、
前記複数の被膜要素が径方向に所定の間隔で配置されることで要素グループを構成し、前記要素グループが前記台金の周方向に所定の間隔で配置されるブレード。
請求項６に記載のブレードであって、
前記要素グループは、径方向に並びかつ周方向の長さが異なる前記複数の被膜要素によってＶ字形を構成するブレード。
請求項１に記載のブレードであって、
前記被膜は、第１層と第２層を含む二層の被膜要素を有し、
前記第２層が前記複数の線形状の被膜要素を備え、さらに
前記ブレードの前記径方向中心に隣接して囲むＣ字形状の帯状の平坦面被覆要素を有するブレード。
ブレードであって、
円板状の台金と、
前記台金の外周縁に設けられた切削用または研削用の刃と、
前記台金の中心にて厚み方向に貫通する円形の嵌合孔と、
前記台金の側面において前記台金の外周に沿って全周に亘って凸状の被膜を有し、
前記被膜は、メラミン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ニッケルメッキ、クロムメッキのうち少なくとも１つを含んだ白色塗料による環状でかつ帯状の１層目と、前記１層目上に配置される複数の線形状の被膜要素を備える２層目を有し、
前記被膜要素は、周方向及び径方向に所定間隔で配置されかつ前記台金の外周に沿って線状に延出する複数の第１被膜要素と、前記第１被膜要素が設けられた領域よりも前記嵌合孔に近い内周領域において前記嵌合孔に沿って円環状に延出する第２被膜要素を有するブレード。
請求項９に記載のブレードであって、
前記複数の第１被膜要素は、径方向に並びかつ前記嵌合孔から離れるほど周方向の長さが長い要素グループを構成し、複数の前記要素グループが周方向に並配されるブレード。
請求項９または１０に記載のブレードであって、
前記複数の第１被膜要素は、径方向に並びかつ周方向の長さが異なることで協働してＶ字形を形成する要素グループを構成し、複数の前記要素グループが周方向に並配されるブレード。
請求項９〜１１のいずれか１つに記載のブレードであって、
前記複数の第１被膜要素は、前記台金の外周縁に沿って円弧状であるブレード。