JP7374417B2 - Tip attachment structure and method for tip saw - Google Patents
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Description
この発明は主としてコンクリート成型物や石材グラスファイバー製品,カーボン繊維製品,鉱物質の材料等の硬質材の切断加工に適するチップソーのチップ取付構造及び方法に関する。 The present invention mainly relates to a tip attachment structure and method for a tipped saw suitable for cutting hard materials such as concrete moldings, stone glass fiber products, carbon fiber products, and mineral materials.
一般に例えば上記のような硬質材の切断には、特許文献1に示すバンドの側端にダイヤモンドチップを付設したダイヤモンドチップソーや、特許文献2に示す円板状の台金にチップを取付けたチップソーが知られている。
Generally, for cutting hard materials such as those mentioned above, a diamond tip saw with a diamond tip attached to the side end of a band as shown in
上記チップソーにおいては、超硬金属の焼結体チップ又はダイヤモンドを含む焼結体チップを工具本体にロウ付やレーザー溶接等により接合して製造するほか、ダイヤモンドを電着により分散メッキして固着させる方法が知られている。 The above-mentioned tipped saws are manufactured by joining a sintered tip of cemented carbide metal or a sintered tip containing diamond to the tool body by brazing, laser welding, etc., or by dispersing and plating diamond by electrodeposition to fix it. method is known.
その他特許文献3に示すように硬質の刃先材料の焼結材を焼成型に収容し、硬質のチップ本体材料を充填して再焼成したものを、鋸板に圧入嵌合して取付ける木工用バンドソーが知られている。
In addition, as shown in
しかし上記特許文献1~2のチップソーはチップの高温高圧下での焼成等のために大掛かりな生産設備を必要とし、チップの取付けをろう付等によって行うため作業工程も多く作業性も悪いという問題があった。
However, the chip saws of
また特許文献3のチップは着脱交換可能な嵌込み式なのでチップの装着や取外しが簡単に行える利点があるが、石材やコンクリートの切断ではチップ自体に多大な負荷が掛り、固着力に問題があるほか、チップ自体は刃先部の一次成形(焼成)と、本体部材料を充填した二次成形(焼成)の2回の焼成を行い、差込み固定のための寸法管理にも難点があった。その他石材やコンクリート材等の硬質材の切断には、ブレードに対するチップの圧入嵌合のみではチップの固定力が不十分であった。
Furthermore, the tip disclosed in
上記課題を解決するための本発明は、第1に工具本体となるブレード2に多数のチップ1を所定間隔毎に取付け、上記チップ1をチップ1に対応したブレード2側の受溝16に圧入固定したチップソーのチップ取付構造であって、上記チップ1の取付面側に突設形成された脚部12aの少なくとも一部が上記受溝16内への圧入により該受溝16の形状に沿って塑性変形する変形部12bを形成し、前記チップ1がブレード2側に抜き取り可能に係止されるとともに、チップ1の取付面側にブレード2を挿入するスリット11を設け、該スリット11内に下向きの脚部12aを突設したことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention firstly attaches a large number of
第2に、チップ1に複数本の脚部12aを設け、該脚部12aの先端に変形部12bを設けるとともに、受溝16内の底部に圧入により該変形部12bを受け入れて変形させる変形溝16bを設けたことを特徴としている。
Second , the
第3に、少なくとも2本の脚部12aを設け、該2本の脚部12aの先端に設けた変形部12bがハ字形に末広がりに変形してなることを特徴としている。
Thirdly , it is characterized in that at least two
第4に、チップ1がワーク3の加工に関わる加工作用面側の研削層7と該研削層7を一体的に付着させるチップ本体6とからなり、少なくとも脚部12aを塑性変形可能な軟質材で形成したことを特徴としている。
Fourthly , the
第5に、研削層7が硬質の粒状物からなる研削材9と軟質の金属材料を含み、チップ本体6と焼結結合されたことを特徴としている。
Fifth , the
第6に、研削材9が粒状のダイヤモンドであることを特徴としている。
Sixthly , the
第7に、金属材料又は金属材料とチップ本体6の材料がCuを主成分としSnを1~30wt%,Niを0~10wt%含むことを特徴としている。
Seventhly , the metal material or the metal material and the material of the
第8に、工具本体からなるブレード2の端縁に所定間隔毎に予めチップ取付用の多数の受溝16を切欠形成し、該受溝16に加工作用面に研削層7を設けたチップ1を圧入固定するチップの取付方法であって、上記研削層7と一体形成されたチップ本体6に突設した取付用の脚部12aを上記受溝16に圧入する際に、脚部12a側に設けた変形部12bを受溝16内の変形溝16bに圧入することにより該変形溝16bの形状に沿って塑性変形させてチップ1をブレード2に係止固定することを特徴としている。
Eighth , the
第9に、チップ本体6に突設した少なくとも2個の変形部12bの先端を圧入時に互に逆向きに変形させ、チップ抜き取り時には上記各変形部12bを復元方向に且つ抜き取り可能に再変形させることを特徴としている。
Ninth , the tips of at least two
以上のように構成される本発明のチップ取付構造及び方法によれば、次のような効果を奏する。
(1)チップに突設した脚部の塑性変形による変形部が、ブレード側の受溝内に係止されるので、石材やコンクリート材等の硬質材の切断に際してもチップの固定力が維持されて耐久性が高く且つ抜き取り時には上記変形部が塑形状に復元変形するので、チップの着脱交換も容易である。
According to the chip mounting structure and method of the present invention configured as described above, the following effects are achieved.
(1) The deformed part due to plastic deformation of the leg protruding from the tip is locked in the receiving groove on the blade side, so the fixing force of the tip is maintained even when cutting hard materials such as stone and concrete. Since the chip has high durability and the deformed portion returns to its plastic shape when removed, it is easy to attach and detach the chip.
(2)ブレードがチップのスリット内に挿入されて被覆状態で固着されるので、チップの固着も安定し、十分な切断幅も確保できる。 (2) Since the blade is inserted into the slit of the tip and fixed in a covered state, the tip is fixed stably and a sufficient cutting width can be secured.
(3)チップが研削層とチップ本体とからなるので、チップ本体側の材質を加工条件その他により変更することにより、各種条件に応じたチップが出来るほか、チップの十分な切断能力と、チップの固定力とを各別に確保でき且つチップの脚部の塑性変形による係止も可能となる。
その他の効果は実施の形態の説明中で明らかにする。
(3) Since the tip consists of a grinding layer and the tip body, by changing the material of the tip body side depending on the processing conditions and other factors, it is possible to create a tip that meets various conditions. It is possible to secure the fixing force separately for each chip, and it is also possible to lock the chip by plastic deformation of the leg part.
Other effects will be made clear in the description of the embodiment.
図1は本発明を適用したバンドソーで石材又はコンクリート材等のワークを研削加工する作業状態を示す正面図で、多数のダイヤモンドチップ1を所定ピッチ毎に固着したバンドソーの工具本体であるブレード2に対して、板状又はブロック状のワーク3を押接しながら送り作動させて研削切断する上体を示しており、送り作動はワーク3又はバンドソー側のいずれか一方又は両方であっても良い。4はワーク3に形成された切断溝である。
Fig. 1 is a front view showing a working state in which a workpiece such as stone or concrete is being ground with a band saw to which the present invention is applied. On the other hand, the upper body is shown in which a plate-shaped or block-
チップ1は図2に示すようにチップ本体(基材)6部分をブレード2の研削端側に後述するように嵌着固定されており、その研削(加工)作用面には研削層7が全面にわたって付着固定して形成されている。研削層7は図3に示されるように、チップ本体6の研削作用面に予め形成された横断方向(チップ1の研削作動方向)と略直角に交差する方向の角溝状の凹凸8(凹部8a,凸部8b)に沿ってチップ本体6と交互に入り込み合う断面状態で付着しており、全体が焼結処理により一体的に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
上記チップ1の製造に際して、チップ本体6は図4に示すブロック状又は側面視テーブル状の構造で予め射出成形又はプレス成形等によって成形された未焼結のものを用いており(チップ本体6の全体構造等については後述する)、ワーク3の研削加工に関わる加工作用面の角溝8aを埋めて被覆するように研削材9入りの研削層7が形成されている。上記凹凸8は研削層7のチップ本体6に対する固着強度(脱落防止)と層厚を確保するために有用である。上記凹部8aは必ずしも角溝である必要はなく、さらに研削方向に沿った角度に形成されていても良い。
When manufacturing the
この研削層7はダイヤモンド粒,セラミック粒,鉱物粒又はこれらを混合した硬質の研削材9と、金属粉末を流動パラフィン,ワセリン,油脂,合成樹脂等のバインダーとを混合した液状又はペースト状の混合物を、未焼結のチップ本体6の凹凸8に塗布又は浸漬(ディッピング)することにより付着乾燥させ、これをチップ本体6とともに、例えば1000℃前後の加熱下で焼結処理して接合し、一体化させたものである。これらの金属は、ダイヤモンドとの固溶や化合物の生成をもたらさないので、砥粒(研削材)としてのダイヤモンドの機能を妨げない利点がある。
This
上記混合物に加える金属粉末は、本例ではCu(銅)を主成分とするが、Sn(錫)1~30wt%,Ni(ニッケル)0~10wt%の範囲で、ワーク3の加工寸法硬度その他の材質等の加工条件に応じて添加量を調節して調合する。 The metal powder added to the above mixture is mainly composed of Cu (copper) in this example, but it is in the range of 1 to 30 wt% of Sn (tin) and 0 to 10 wt% of Ni (nickel). The amount to be added is adjusted and blended according to the processing conditions such as the material.
また射出成形材であるチップ本体6の材料も上記金属粉末と同一材料にすることが、混合物との付着強度を高め、後述する工具本体への嵌合固定を容易確実にする上では望ましいが、逆にこれらの機能の確保ができれば、チップ本体6の材質はこれに限定されるものではない。混合物中の金属成分の材質として上記のような金属を選択することにより、研削材9の保持を確実にし、研削(切断)作業中の研削性能の向上を図る効果もある。
In addition, it is desirable to use the same material as the metal powder for the
次に上記チップ1の形状とバンドソーの工具本体(ブレード)2に対する脱着機構について説明すると、図4,図2はチップ1の構造とブレード2への取付構造を示している。チップ本体6は図4に示すように同図上面の凹凸8を備えた加工作用面に既述の研削層7を形成しており、本例では肉厚0.800mm,全長5.00mm,全高1.50mmのサイズで、肉厚の中心には、ブレード2を挿入する0.35mm幅で3.00mm深さの下部開放型の角溝状のスリット11が形成されるとともに、スリット11の内部にはスリット幅と同一厚みで同図左右幅4.00mmのゲート状の差込部12が左右2本の脚部12aを備えて下向きに突出形成されている。スリット11の溝幅は圧入による嵌合固定のためにブレード2の板厚より僅かに小サイズ嵌め合い公差にしてある。
Next, the shape of the
脚部12aは図示するように下端部が細く角柱状の変形部12bを形成し、上方の基端部は台形状に太く形成され、左右幅の中央は台形状の山形のスリット13となっている他、上記変形部12bは、スリット11の前後両側壁14の下端より0.75mm程度下向きに突出するように形成されている。
As shown in the figure, the
他方、ブレード2の一側端側には、上記チップ本体6のスリット11,13と差込部12に対応した形状の差込溝(受溝)16が、チップ1の取付ピッチ毎に形成されている。但し、上記受溝16における下端両側の脚受溝16aの下端部は、上記スリット13の傾斜面に対応する台形の山形部の左右の傾斜面に沿ってハ字形に末広がりに開く方向に形成された変形溝(係止溝)16bとなっている。
On the other hand, on one end of the
上記チップ1は、図4(A)に示すようにブレード2の受溝16に差込部12を差込む方向(矢印a1方向)に押圧しながら差込むことによってブレード2に圧着状態で取付けられる。チップ1を最深部まで差込む途中で、チップ本体6から直角方向に下向きに突出している変形部12bが受溝16の末広がりの傾斜面に当接すると、押圧力により該傾斜面に沿って外側に向って押広げられ、脚受溝16aの下端部の変形溝16bに案内され且つその形状に沿う形で塑性変形し、ブレード2に対してかしめ固定され、抜け出し方向に対して係止される。図4(A)に示すようにこの時変形溝16b底面と変形部12bの下端との間には僅かなクリアランスが確保される。
The
ブレード2に対するチップ1の上記のような圧入嵌合により、チップ1は研削作動方向に対しては受溝16の前後内壁面で受け止め係止され、チップ1の抜け出し(脱落)方向に対しては変形部12bと変形溝16bとの係止によって固定される。2本の変形溝16b及び変形後の変形部12bの形状は、図示するハ字形に限らず、互に逆向きに変形していることが望ましいので、内向きの傾斜方向でも良い。
By press-fitting the
その結果ブレード2の受溝16には、チップ1の前後両側壁14と研削層7側とがブレード断面に被さる形で嵌合固着され、図1のワーク3の切断加工に耐える固着強度の確保ができる。他方、チップ1の研削層7が使用により摩耗した時は、チップ1を図2,図4で上向き方向に引抜くことにより、変形部12bが逆変形しながら受溝16から抜取られ、新しいチップ1との交換着脱が可能となる。
As a result, the front and
ちなみにチップ本体6の材料は、焼結処理の結果物において、脚部12aの特に変形部12bが差込圧入時に上記のように塑性変形しながら密接圧着され且つ切断作業時にチップ係止(固定)強度を保持し、抜き取り時には逆形状(ハ字形が元通りの平行又は平行に近い形)に再変形できる材質(例えばHV80~120)であれば足りる。
Incidentally, in the material of the
また研削材9としては粒子状のダイヤモンドが最も望ましいが、コストやワークの材質その他の加工条件に応じてセラミックやその他の鉱物を用いることも可能であり、特に研削層の耐摩耗性向上のためにはダイヤモンド粒と混合した方が有効性が高い。
Although granular diamond is most desirable as the
この発明は上記実施形態で示したバンドソー以外に工具本体にブレードを備えたジグソー,チェンソー,ホルソー,丸鋸型(回転式)チップー等にも応用できるものである。 In addition to the band saw shown in the above embodiment, the present invention can also be applied to a jigsaw, a chain saw, a hole saw, a circular saw type (rotary type) tip, etc. in which the tool body is equipped with a blade.
1 チップ
2 工具本体(ブレード)
3 ワーク
6 基材(チップ本体)
7 研削層
8 凹凸(8a:角溝状の凹部,8b:凸部)
9 研削材(ダイヤモンド粒)
11 スリット
12 差込部
12a 脚部
12b 変形部
13 スリット
14 側壁
16 受溝(差込溝)
16a 脚受溝
1
3
7 Grinding
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11
16a Leg receiving groove
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