JP7433639B2 - 金属切断用丸鋸 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管や鋼板その他の金属製材料の切断に使用される金属切断用丸鋸に関する。

従来、一般に金属切断用丸鋸は、円板状台金の外周に一定間隔をあけて鋸刃が突設され、該鋸刃の回転方向側に形成された台座にチップが固定されたものである。

そして、前述した基本構造を有する丸鋸において、切削性能の向上やチップ寿命の長期化等を図るために種々の技術的特徴を有するものが知られている。

具体的には、正の外周逃げ角を有する外周逃げ面を設け、且つ０°の横逃げ角を有する横逃げ面を設けた切刃チップが、円盤形状の丸鋸本体外周にて径方向外方に突出した刃体にロウ付け等で接合されてなる金属切断用丸鋸において、該切刃チップの外周逃げ面と横逃げ面とで形成されるコーナ部に、横逃げ面のすくい面側外周端から０．１～１．０ｍｍ離れた位置を基点として回転後方に延びる窪みを設けたものが知られている。

また、円板状台金の外周に一定間隔をあけて鋸刃が形成され、該鋸刃にチップが固定された金属切断用丸鋸において、チップの横逃げ面が第一逃げ面と第二逃げ面とに分けられ、第一逃げ面は横逃げ面の前縁から後方へ所定幅だけ設けられ、第二逃げ面は、第一逃げ面の後側に設けられ且つ台金の厚さ方向における高さが第一逃げ面よりも低く形成され、前記第一逃げ面が前記チップの両側にカップ砥石を当接させることで形成されており、また前記第二逃げ面がチップ両側にリング砥石を当接させて凹弧状に形成したものも知られている。

更に、円板状台金の外周に一定間隔をあけて鋸刃が形成され、該鋸刃にチップが固定された金属切断用丸鋸において、チップの横逃げ面が第一逃げ面と第二逃げ面とに分けられ、第二逃げ面は、台金の半径方向においては上縁から下縁に至る途中まで形成され、チップの前後方向については後縁から前縁寄り部分まで形成されており、残りの部分が第一逃げ面となされ、また第二逃げ面は、台金の厚さ方向における高さが第一逃げ面よりも低く形成されたものも知られている。

特開２００２－１６１４号公報 特開２００８－１３７１３１号公報 特開２００９－２１４２５０号公報

前述した従来例のうち、切刃チップの外周逃げ面と横逃げ面とで形成されるコーナ部に、横逃げ面のすくい面側外周端から０．１～１．０ｍｍ離れた位置を基点として回転後方に延びる窪みを設けたものは、切刃チップの前記コーナ部付近における熱クラックによるチッピングの発生を抑え、また各切刃チップにおいて横逃げ面の外周端が被削材切断面から受ける鋸厚み方向の横荷重を緩和することができる等の利点を企図したものであるが、前記窪みによる効果は限定的なものであった。

次に、カップ砥石によって第一逃げ面を形成し、リング砥石によって第二逃げ面を形成した金属切断用丸鋸によれば、種々の優れた切削性能が得られるものであるが、前述した通り、各砥石による研磨加工を前提とするものであった。

また、チップの横逃げ面が第一逃げ面と第二逃げ面とに分けられ、第二逃げ面は、台金の半径方向においては上縁から下縁に至る途中まで形成され、チップの前後方向については後縁から前縁寄り部分まで形成されており、残りの部分が第一逃げ面となされた金属切断用丸鋸の場合、前述したコーナ部に窪みを有するものと同様、所定の加工精度と手間を要することから、製作者に加工作業の熟練性が要求されるという不都合があった。

この他、略方形体状のチップ本体と、チップ本体の頂部前面側に形成された所要のすくい角を有するすくい面と、すくい面の下に連接して形成され湾曲した凹部を備えた切刃チップにおいて、前記チップ本体の両側の横逃げ面にチップ本体の高さ方向全長にわたって段部が設けられた丸鋸が知られており、かかる構造の丸鋸によれば、金属製被削材と横逃げ面との接触を少なくしてその摩擦を減少せしめ、切刃チップの切削抵抗を抑え、切刃チップ及び丸鋸の寿命を延ばすことが考えられるが、チップ本体における前記段部からすくい面側の部分（上段部分）の強度が脆弱となり、チップ成形やチップの輸送時に、前記段部が欠け易いという問題があった。

本発明の目的は、切削性の向上の効果が限定的でなく、しかも製作において作業者に高い熟練性が要求されず、簡単且つ安価に製造することができ、しかも切削抵抗の軽減とチップの成形や輸送時における欠損を有効に防止することが可能な金属切断用丸鋸を提供することにある。

請求項１記載の本発明に係る金属切断用丸鋸は、円板状台金の外周に鋸刃が一定間隔をあけて突設され、該鋸刃における回転方向側面に形成された断面略Ｌ字状の台座にチップが固定された金属切断用丸鋸において、前記チップは全体形状が略立方体状であり、その前面側にすくい面および刃先が形成され、チップの横逃げ面に、すくい面側が上段の第一横逃げ面で、すくい面側と反対側が下段の第二横逃げ面となる段部が設けられ、且つ該段部がチップのすくい面の凹弧状部に沿ったアール形状部を有するものである。

請求項２記載の本発明に係る金属切断用丸鋸は、前記請求項１記載の金属切断用丸鋸について、段部がチップの横逃げ面のすくい面側寄り部分に形成されて、第一横逃げ面が横逃げ面のすくい面側縁からすくい面側縁寄り部分までの範囲で形成され、第二横逃げ面が横逃げ面のすくい面側縁寄り部分からすくい面側と反対側縁までの範囲で形成され、且つ前記第一横逃げ面が前記第二横逃げ面よりも狭い範囲で形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載の金属切断用丸鋸について、 チップのすくい面における凹弧状部の上側および下側に平面部が形成され、段部のアール形状部の上側および下側が前記すくい面の平面部に沿った直線状となされていることを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、前記請求項１～請求項３のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸について、 第一横逃げ面の幅が０．２～０．６ｍｍ、段部が０．０２～０．０７ｍｍであることを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、前記請求項１～請求項４のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸について、特に、第一横逃げ面の幅が０．３～０．４ｍｍ、段部が０．０３～０．０５ｍｍであり、且つチップの先端逃げ面がその中央部分から左右方向へそれぞれ下降する傾斜面で構成されていることを特徴とする。

請求項６記載の本発明は、前記請求項１～請求項５のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸について、 チップのすくい面上部の刃先が外縁方向に広がる傾斜面となされているものである。

請求項１記載の本発明に係る金属切断用丸鋸は、円板状台金の外周に鋸刃が一定間隔をあけて突設され、該鋸刃における回転方向側面に形成された台座にチップが固定された金属切断用丸鋸において、チップの横逃げ面に、すくい面側が上段の第一横逃げ面で、すくい面側と反対側が下段の第二横逃げ面となる段部が設けられ、且つ該段部がチップのすくい面の凹弧状部に沿ったアール形状部を有するものであるため、前記第一横逃げ面が鋼管等の金属製被切断材に対して少ない接触面積で安定的に接触することとなり、そのため、切断抵抗の少ない切削が可能であり、またこれに伴って横逃げ面の磨耗が大幅に抑えられると共に高い切削加工精度が得られる一方、被切断材の切断面も良好な平滑面となるため、バリの発生がなく、バリ取り作業も省略され、しかも鋼管等の切断時に高周速（８００～１２００ｍ／ｍｉｎ）での作業が行えるため、従来に比べて作業能率の大幅な向上が可能となる。

更に、本発明の金属切断用丸鋸では、前記の通り、横逃げ面における段部がチップのすくい面の凹弧状部に沿ったアール形状部を有するものであるため、従来に比べて第一横逃げ面の幅がその全長にわたって十分に確保されることから、チップ本体における前記段部からすくい面側の部分（上段部分）の強度が高くなり、チップ成形やチップの輸送時における段部での欠けが有効に防止される。

また、本発明の金属切断用丸鋸は、前述したような総合的な切断性能の向上と高い強度とによって、寿命が長く、薄肉化も可能であり、また金属材切断時の省電力化も図られる等、種々の実用的利点を有するものである。

そして、請求項２以下の本発明に係る金属切断用丸鋸によれば、前述した種々の効果が更に高められる。特に、第一横逃げ面の幅が０．２～０．６ｍｍ、段部が０．０２～０．０７ｍｍとした本発明に係る金属切断用丸鋸によれば、より好適な切削性能と欠損・摩耗抑制の効果が得られ、また更に、前記第一横逃げ面の幅を０．３～０．４ｍｍ、段部を０．０３～０．０５ｍｍとし、且つチップの先端逃げ面がその中央部分から左右方向へそれぞれ下降する傾斜面で構成したものは前述した効果が更に高められるのである。

本発明の実施形態に係る金属切断用丸鋸の外周部分の側面図である。 同実施形態に係る金属切断用丸鋸の鋸刃部分の拡大斜視図である。 同実施形態に係る金属切断用丸鋸について、再研磨用の実施形態を示す拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る金属切断用丸鋸の鋸刃部分の拡大斜視図である。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。

なお、本明細書において、前後左右は、図１を基準とし、前とは当該丸鋸１の回転方向（矢印Ａ方向）側を指し、後とはその反対側を意味する。また左とは図１の図面紙葉の表側を指し、右とは同図面紙葉の裏側を指すものとする。更に、上下は図１の上側下側を指し、また丸鋸およびそのチップの外側方向とは図１における上側方向を意味する。

図１～図４に示すように、本実施形態に係る金属切断用丸鋸１は、円板状台金２の外周に鋸刃３が一定間隔をあけて突設され、該鋸刃３における前側（回転方向Ａ側面）に形成された台座４にチップ５がロウ付け等で固着されたものである。

そして、当該金属切断用丸鋸１における前記チップ５の横逃げ面６は、そのすくい面１３側が上段の第一横逃げ面７で、すくい面１３側と反対側が下段の第二横逃げ面８となる段部１０を有し、且つ該段部１０がチップ５のすくい面１３の凹弧状部１３ａに沿ったアール形状部１０ａを備えている。

すなわち、前記第一横逃げ面７は横逃げ面６のすくい面１３（前縁）からその後方の段部１０まで形成され、第二横逃げ面８は段部１０から横逃げ面６の後縁（すくい面１３）と反対側縁）まで伸びる平面となされている。

また、本実施形態では、段部１０がチップ５の横逃げ面６の前縁（すくい面）寄り部分に形成されて、第一横逃げ面７が横逃げ面８の前縁（すくい面）から前縁寄り部分までの狭い範囲で形成され、第二横逃げ面８が横逃げ面６の前縁寄り部分から後縁までの広い範囲で形成されており、更に、第一横逃げ面７と第二横逃げ面８が円周方向に伸びる互いに平行な面となされている。

更に、図２の通り、本実施形態では、前記チップ５のすくい面１３における凹弧状部１３ａの上側および下側に平面部１３ｂが形成され、段部１０のアール形状部１０ａの上側および下側が前記すくい面１３の平面部１３ｂに沿った直線状１０ｂとなされている。

図１および図２に示すように、チップ５の前面のすくい面１３の刃先部分が、外縁方向に広がる所定幅の傾斜面１４となされ、また更に該傾斜面１４の下側には、上側平面部１３ｂに続く円弧状の前記凹弧状部１３ａが形成され、更にその下方には下側平面部１３ｂに続く顎部１５が形成されている。

そして、本実施形態においては、当該金属切断用丸鋸１外周の隣り合う鋸刃３間における刃室１１において、前記チップ３の顎部１５が前側へ突出した構造となされている。

また、図２および図３に示すように、チップ５の先端逃げ面１２には前後方向に伸びる切粉分割用溝９が形成され、これら切粉分割用溝９は、当該丸鋸１外周における隣り合う鋸刃３のチップ５において、左右交互となるように形成されている。そして、図３の金属切断用丸鋸１では、すくい面１３において、その凹弧状部１３ａから下側の平面部１３ｂにかけて再研磨用肉厚部５ａが形成されている。また、再研磨用肉厚部５ａの形成に伴って第一横逃げ面７は上側部分よりも下側部分が広幅となされている。

図４に示すように、金属切断用丸鋸２１は、前述した金属切断用丸鋸１の他の実施形態であって、チップ２５の先端逃げ面１２がその中央部分から左右方向へそれぞれ下降する傾斜面１２Ａ・１２Ｂで構成されており、その他の部分は前記実施形態に係る金属切断用丸鋸１と同様であるため、それぞれ同じ符号を付すことによって説明を省略する。

以上述べた金属切断用丸鋸１・２１の実施例として、φ２６０×２．０（１．７）×２５．４Ｈ×１８０Ｚの金属切断用丸鋸であって、台金がＳＫＳ５、チップがサーメットＰ３０相当のものについて、鋸刃周速８００ｍ／ｍｉｎ、送り速度１０５００ｍｍ／ｍｉｎの切断条件で、材質ＳＴＫＲ４００であって、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２．３ｍｍ（ｔ）の角パイプの切断を行った。

その結果、第一横逃げ面７の幅Ｗ１については、０．２～０．６ｍｍの範囲で特に良好な切削性能と欠損抑制の効果が確認でき、また更に幅Ｗ１が０．３～０．４ｍｍの範囲において、より安定的な切削切断結果が得られた。また、第一横逃げ面７と第二横逃げ面８の段差については、０．０２～０．０７ｍｍの範囲でより良好な切削切断と欠損抑制の効果が確認でき、また更に前記段差を０．０３～０．０５ｍｍとした範囲において、よりいっそう安定的な切削切断が確認された。

本発明に係る金属切断用丸鋸は、高い切削性能と長寿命が実現される上、製造時や輸送時におけるチップの欠損も有効に防止され、十分な強度が実現されるため、金属材料の切削切断の分野において幅広い利用が期待できる。

１ 金属切断用丸鋸
２ 台金
３ 鋸刃
４ 台座
５ チップ
６ 横逃げ面
７ 第一横逃げ面
８ 第二横逃げ面
１０ 段部
１０ａ 段部のアール形状部
１２ 先端逃げ面
１３ すくい面
１３ａ すくい面の凹弧状部

Claims (6)

1. 円板状台金の外周に鋸刃が一定間隔をあけて突設され、該鋸刃における回転方向側面に形成された断面略Ｌ字状の台座にチップが固定された金属切断用丸鋸において、前記チップは全体形状が略立方体状であり、その前面側にすくい面および刃先が形成され、チップの横逃げ面に、すくい面側が上段の第一横逃げ面で、すくい面側と反対側が下段の第二横逃げ面となる段部が設けられ、且つ該段部がチップのすくい面の凹弧状部に沿ったアール形状部を有する、金属切断用丸鋸。
2. 段部がチップの横逃げ面のすくい面側寄り部分に形成されて、第一横逃げ面が横逃げ面のすくい面側縁からすくい面側縁寄り部分までの範囲で形成され、第二横逃げ面が横逃げ面のすくい面側縁寄り部分からすくい面側と反対側縁までの範囲で形成され、且つ前記第一横逃げ面が前記第二横逃げ面よりも狭い範囲で形成されている、請求項１記載の金属切断用丸鋸。
3. チップのすくい面における凹弧状部の上側および下側に平面部が形成され、段部のアール形状部の上側および下側が前記すくい面の平面部に沿った直線状となされている、請求項１または請求項２記載の金属切断用丸鋸。
4. 第一横逃げ面の幅が０．２～０．６ｍｍ、第一横逃げ面と第二横逃げ面の段差が０．０２～０．０７ｍｍである、請求項１～請求項３のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸。
5. 第一横逃げ面の幅が０．３～０．４ｍｍ、第一横逃げ面と第二横逃げ面の段差が０．０３～０．０５ｍｍであり、且つチップの先端逃げ面がその中央部分から左右方向へそれぞれ下降する傾斜面で構成されている、請求項１～請求項４のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸。
6. チップのすくい面上部の刃先が外縁方向に広がる傾斜面となされている、請求項１～請求項５のうちのいずれか一項記載の金属切断用丸鋸。

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