JPH02292166A - 切断用ダイヤモンドブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は切断用のダイヤモンドブレードに係り、特にア
スファルトやコンクリート等で舗装された道路などを切
断するために使用されるダイヤモンドブレードの改良に
関するものである。

［従来の技術］ 石材やコンクリートなどの切断用のダイヤモンドブレー
ドとして、米国特許第３，０２８，７１０号公報には第
５Ａ図乃至第５Ｄ図に示すようなダイヤモンドブレード
が開示されている。この米国特許第３，０２８，７１０
号公報で開示されているダイヤモンドブレードには、複
数の標準的な弓形ダイヤモンドチップ２２が、等間隔を
置いて鋼製基板２１の外周にロー付等の固着手段によっ
て固着されている。このダイヤモンドチップ２２は、第
５Ｂ図で示すように、外側層２２ａ，２２ｂと中央層２
２ｃの三層及びこれら三層の下部（基板２１の中心側）
に、ダイヤモンド砥粒を含まない下地層２２ｅを位置さ
せて形成されている。そして外側ｉｌ２２ａ，２２ｂに
含まれているダイヤモンド砥粒の集中度は、中央層２２
ｃに含まれている．ダイヤモンド砥粒の集中度より、遥
かに高くなっている（約４倍）。このため、切削作業の
進行に伴い、中央層２２ｃが外側層２２ａ．２２ｂより
多く摩耗して、ダイヤモンドチップ２２の外周面２２ｄ
が、第５Ｃ図の如き凹状を呈し、ダイヤモンドブレード
の切れが良くなるという効果がある。なお、外側層２２
ａ，２２ｂと中央層２２ｃは、使用される金属結合剤（
ボンド）の組成が同一であり、また使用されているダイ
ヤモンド砥粒の粒度も同一となっている。

［発明が解決しようとする課題コ この種のダイヤモンドブレードは中火層２２ｃのダイヤ
モンド集中度を外側層２２ａ、２２ｂのそれより低くす
ることによって切れ味を向上させることができるが、ア
スファルトなどの非常に摩耗性のある材料を切断した場
合、ダイヤモンドチップ２２の摩耗が大きくなってダイ
ヤモンドブレードの寿命が短くなってしまうという間厘
がある。さらに、このダイヤモンドブレードでアスファ
ルト道路を切断した場合、切断作業が進行するにつれて
、ダイヤモンドチップ２２によって切削された切り屑等
がダイヤモンドツレードの鋼製基板２１と接触・衝突等
して、第５Ｄ図で示されるように、鋼製基板２１に固着
されたダイヤモンドチップ２２の、付根部分である基板
部２１ａが摩耗して薄くなり、ダイヤモンドチップ２２
が基板２１から離脱してしまうため、ダイヤモンドチッ
プ２２を使い切る前に、ダイヤモンＩ−ブレード自体が
使いものにならなくなるという問題がある。

このように、ダイヤモンドブレードの寿命が短くなるこ
とは、寿命が重要視される道路切断用ダイヤモンドブレ
ードにとって非常に好ましくない。

本発明の目的は、ダイヤモンドブレードにおいて、切れ
味を向上させるだけでなく寿命も延ばすことのできる外
側層と中央層とから成る三層のダイヤモンドチップを有
するダイヤモンドブレードを提供することにある。

本発明の他の目的は、弓形の標準的なダイヤモンドチッ
プと該標準的なダイヤモンドチップよりダイヤモンドホ
イール半径方向に幅の広い特殊なダイヤモンドチップを
固着し、標準的なダイヤモンドチップの付根に位置する
基板外周部の摩耗を最小限にすると共に、標準的なダイ
ヤモンドチップが完耗しても、残った特殊なダイヤモン
ドチップだけで切断作業を続行できるできる寿命の一層
長いダイヤモンドブレードを提供することにある。

［課題を解決するための千段コ 上記課題を解決するために、本発明者は．ダイヤモンド
砥粒の粒径と、ダイヤモンド集中度と、ダイヤモンドチ
ップを形成する金属結合剤とにおいて、金属結合剤が同
じ場合には、ダイヤモンド集中度が同じであっても、砥
粒が大きいと、単位体積当たりに含有する粒の数が少な
くなって、粒と粒との間の距離が長くなるので、金属結
合剤が庫耗しやすくなる点に着目して、誠意努力の結果
、本発明をするに至ったものである。即ち、本発明のダ
イヤモンドブレードは、中央層の両側に外側層を形成し
た三層のダイヤモンドチップを所定間隔を置いて基板の
外周面に固着したダイヤモンドブレードにおいて、前記
外側層が硬目の金属結合剤及びダイヤモンド砥粒から形
成され、前記中央層が前記外側層より軟らかい金属結合
剤及び大きいダイヤモンド砥粒から形成され、上記ダイ
ヤモンド砥粒の集中度が中央層及び外側層とも同じにし
た構成とする。

また中央層の厚さが外側層の厚さの３倍以上に構成する
と好適である。

さらに標準的な弓形ダイヤモンドチップと、該標準的な
ダイヤモンドチップよりダイヤモンドホイール半径方向
に幅の広い特殊なダイヤモンドチップとを、特殊なダイ
ヤモンドチップ１個につき標準的なダイヤモンドチップ
１個或は２個の割合で基板に固着すると好適である。

その上、基板の少なくとも片側面に少なくとも２種類の
色を塗装すると良い。

［作用］ 上記の如く構成されたダイヤモンドブレードを用いてア
スファルト道路等を切断すると、ダイヤモンドチップの
外側層に硬目の金属結合剤と小さめのダイヤモンド砥粒
が、中央層に外側層より軟らかい金属結合剤と大きめの
ダイヤモンド砥粒がそれぞれ使用されているため、外側
層と中央層のダイヤモンド集中度が同一であっても、中
央層が外側層より多く摩耗し、ダイヤモンドチップの外
周面が凹状を呈し、ダイヤモンドブレードの切れ味が良
くなる。また同時に、外側層に硬目の金属結合剤が使わ
れ、中央層のダイヤモンド集中度が外側層のそれと同じ
であることから、ダイヤモンドチップ全体の摩耗が少な
くなり、ダイヤモンドブレードの寿命が延びる。

また、標準的なダイヤモンドチップと、該標準的なダイ
ヤモンドチップよりダイヤモンドホイール半径方向に幅
の広い特殊なダイヤモンドチップとを、特殊なダイヤモ
ンドチップ１個につき標準的なダイヤモンドチップ１個
あるいは２個の割合で固着したダイヤモンドブレードの
場合では、標準的なダイヤモンドチップが完全に摩耗し
ても、未だ完全に摩耗していない特殊なダイヤモンドチ
ップだけで切断作業を続行できるものである。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、以下に説明する部材．配置等は本発明を限定する趣旨
のものでなく、本発明の趣旨に反していない範囲におい
て種々改変することができるものである。

第ＩＡ図は本発明の実施例におけるダイヤモンドブレー
ドの部分正面図、第ＩＢ図は第ＩＡ図のＢ−Ｂ断面図、
第ＩＣ図は第ＩＡ図のＣ−Ｃ断面図、第ＩＤ図は第ＩＢ
図及び第ＩＣ図のダイヤモンドチップ２および３の拡大
図、第ＩＥ図はダイヤモンドブレードを僅かに使用した
後のダイヤモンドチップ２及び３の拡大断面図である。

本発明のダイヤモンドブレードＤは鋼製からなる基板１
、標準的な弓形ダイヤモンドチップ２および該標準的な
ダイヤモンドチップ２より幅の広い特殊なダイヤモンド
チップ３から構成さている。

本例の鋼製基板１の外周部には、一定の間隔を置いて複
数の切大溝８が設けられており、各切欠溝８間には基板
外周面９が形成され、該基板外周面９は、上記弓形をし
た標準的なダイヤモンドチップ２が接合されるように、
円弧状に加工されている。また、ダイヤモンドチップ３
が接合される基板外周面１０は直線状に加工されている
。これら標準的なダイヤモンドチップ２及び特殊なダイ
ヤモンドチップ３は、上記外周面９，１０にそれぞれ固
着され、本例におけるダイヤモンドチップ２．３の割合
は、２：１の割合で固着されている。ダイヤモンドチッ
プ２および３を基板１に固着する手段としては、従来か
ら公知のロー付け．レーザー溶接，電子ビーム溶接等が
使われる。

標準的なダイヤモンドチップ２は、第ＩＤ図で示される
ように、外側層２ａ，２ｂと中央層２ｃの三層から構成
されており、外側層２ａ，２ｂは小さ目のダイヤモンド
砥粒４及び硬目の金属結合剤６から成り、中央層２ｃは
太き目のダイヤモンド砥粒５と軟らか目の金属結合剤７
から成っている。

本実施例における小さ目のダイヤモンド砥粒４の粒度は
、ＵＳメッシュ３５〜６０程度をいい、太き目のダイヤ
モンド砥粒５の粒度はＵＳメッシュ２５〜４０程度をい
う。また上述の金属結合剤６，７における「硬目」及び
「軟らか目」は、２種類の金属結合剤を比較した場合の
対比において付したものであり、必ずしも一般的に云う
ところのブロンズ系金属結合剤を意味するものではない
。なお、特殊なダイヤモンドチップ３は、形状において
異なるものであり、他の点では標準チップと全く同じ構
成である。さらに、中央層２Ｃ（３Ｃ）の厚さｔ２を、
外側層２ａ，２ｂ（３ａ，３ｂ）の厚さｔ１の３倍以上
にすると好適である。これは、後述するように、チップ
外周面２ｄ　（３ｄ）の凹状部の範囲が広くなって切れ
味が向上し、中央層２ｃ　（３ｃ）の金属結合剤７が外
側層２ａ，２ｂ　（３ａ，３ｂ）の金属結合剤６より多
少軟らか目であっても、チップ全体の摩耗が少なくなる
ためである。

上記実施例をより明確にするために、次述する第１表に
示す４種類の１２インチのダイヤモンドブレードを用い
て、アスファルト道路の切断を行ないそれぞれ対比した
。

なお、ダイヤモンドブレードＡ乃至Ｄのダイヤモンドチ
ップの寸法は全て同一とし、ダイヤモンドブレードＤに
は上記特殊チップ３も用いた。

［以下余白］ 第１表 ［以下余白］ 上記ダイヤモンドブレードＡ−ＣとＤとの対比の結果、
本発明のダイヤモンドプレートＤはダイヤモンドブレー
ドＡ乃至Ｃより、ｍ当りの切断時間が短くなり、いわゆ
る切れ味がよくなると共に、チップ摩耗量が非常に少な
く、いわゆる寿命もはるかに長いことが示された。

これは、ダイヤモンドブレードＣのように、ダイヤモン
ドチップを三層にしても、中央層２２ｃのダイヤモンド
の集中度を低くすると共に厚さを外側層２２ａ，２２ｂ
の厚さの２倍程度にしても、ダイヤモンドチップ外周面
に形成される外側層２２ａ，２２ｂと中央層２　２　ｃ
とによって形成される凹状部の範囲か狭くなるため、切
れ味が向上しないものと考えられる。また、中央層２２
ｃのダイヤモンド集中度が低く、且つ粒が大きく、金属
結合剤も軟らか目なので、摩耗が多くなってしまいダイ
ヤモンドチップ全体としての摩耗も、従来のダイヤモン
ドブレード（Ａ及びＢ）とほぼ同等になってしまうもの
と考えられる。

これに対し、本発明のプレードＤは中央層２Ｃ（３Ｃ）
のダイヤモンド集中度が外側層２ａ，２ｂ　（３ａ，３
ｂ）のダイヤモンド集中度と同じで、中央ＪＩ２ｃ　（
３ｃ）の厚さｔ２が外側層２ａ，２ｂ　（３ａ，３ｂ）
の厚さｔ１の４．４倍になっているため、チップ外周面
２ｄ　（３ｄ）の凹状部の範囲が広くなって切れ味が向
上し、中央Ｊｌ２ｃ（３ｃ）の金属結合剤７が外側層２
ａ，２ｂ　（３ａ，３ｂ）の金属結合剤６より多少軟ら
か目であっても、チップ全体の摩耗がダイヤモンドブレ
ードＣよりかなり少なくなったと判断できる。

上記実施例をより明確にするために、上記４種類のダイ
ヤモンドブレードＡ−Ｄを用いてアスファルト道路を３
０００ｍ切断した場合の実施例を行なった。これらの結
果を第２Ａ図及び第２Ｂ図に示す。この実施例では、使
用機械として２２００ｒｐｍの自走式エンジンカッター
を用いた。また切り込み深さは、５０ｍｍで行なった。

第２Ａ図は切断距離と、メートル当りの切断時間（秒）
との関係を示す折れ線グラフ図であり、第２Ｂ図はアス
ファルト道路を３０００ｍ切断したときにおける、ダイ
ヤモンドブレードＡ乃至Ｄのダイヤモンドチップ摩耗量
（ｍｍ）を示す棒グラフ図である。

これら第２Ａ図及び第２Ｂ図で判明するように、本発明
に係るダイヤモンドブレードＤは、他のダイヤモンドブ
レードＡ乃至Ｃより、常に切断時間が１秒程度少なく、
またアスファルト道路を３０００メートル切断後のダイ
ヤモンドチップ摩耗量も２ｍｍ程度少なかった。

さらに、上記テストの後、標準的なダイヤモンドチップ
２が完全に摩耗し、第３図で示すような状態になっても
、残った特殊なダイヤモンドチップ３だけで切断可能て
あることが確認された。但し、特殊なダイヤモンドチッ
プ１個につき標準的なダイヤモンドチップ３個以上の割
合にすると、残った特殊なダイヤモンドチップたけでは
切断続行が不能となることも判明した。従って、特殊な
ダイヤモンドチップを、標準的なダイヤモンドチップの
固着部分の基板外周部が、切り屑等によって摩耗するの
を最小限にするという目的で取着するならば、特殊なダ
イヤモンドチップ１個につき標準的なダイヤモンドチッ
プ３個以上でもよいが、特殊なダイヤモンドチップ３だ
けで切断をするならば（即ち特殊なダイヤモンドチップ
が完全に摩耗するまで）、特殊なダイヤモンドチップと
標準的なダイヤモンドチップとの比率を１：２にするこ
とが好適である。

さらに、切断作業開始時に作業者が切り込み深さを容易
に設定でき、切断作業中切込み状態を確認できるように
するため、第４図で示すように、基板１の少なくとも片
側面（ダイヤモンドブレードを機械に取付けた時、外側
になる面）に２種類の色を交互に塗装することが望まし
い。例えば第４図では、ダイヤモンドブレードＤの外周
からβＬだけ内径側に入った位置から内側部分の塗装領
域１１ａに白色塗料（或は黒色塗料）を、外周からρ２
だけ内径側に入ったところの領域１ｌｂに赤色塗料を塗
ると、ダイヤモンドブレードＤを回転させて所望の切り
込み深さを設定する時、目安となって非常に便利であり
、切断作業中の切り込み深さも容易に確認できる。また
上記例では、２種類の色を交互に塗装したが、３種類以
上の彩色を施しても良い。この場合には、各塗料の外周
からの距離を異なるものにすることは勿論てある。

なお、上記実施例においては、特殊なダイヤモンドチッ
プを取着する基板外周面１０が直線状に加工されている
が、この外周面１０を標準的なダイヤモンドチップを取
着するときの外周面９と同様または逆向きの円弧状に加
工して、下面がそれに対応する円弧状をした広幅の特殊
なダイヤモンドチップを取着してもよい。

［発明の効果コ 以上の説明で明らかなように、本発明のダイヤモンドブ
レードのダイヤモンドチップは、外側層に硬目の金属結
合剤と小さ目のダイヤモンド砥粒が、中央層に外側層よ
り軟らかい金属結合剤と大き目のダイヤモンド砥粒を使
用し、かつ外側層と中央層のダイヤモンド集中度が同一
とすることにより、切れ味を向上させることができると
共に、ブレードの寿命を長くすることができる。

また標準的なダイヤモンドチップと、この標準的なダイ
ヤモンドチップよりダイヤモンドホイール半径方向に広
幅の特殊なダイヤモンドチップを１：１あるいは２：１
の割合で配設することにより、標準なダイヤモンドチッ
プの付根に位置する基板外周部の摩耗を最小限にするこ
とができると共に、標準的なダイヤモンドチップが全部
完全に摩耗しても、未だ完全に摩耗していない特殊なダ
イヤモンドヂップだけで切断作業を続行できるようにな
るので、標準的なダイヤモンドチップだけからなるダイ
ヤモンドブレードより寿命が長くなる。

さらに、基板の少なくとも片側面に少なくとも２種類の
色を塗装することにより、切断作業開始時の切り込み深
さの設定及び切断作業中の切り込み深さの確認が非常に
簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図は本発明の実施例におけるダイヤモンドブレー
ドの部分正面図、第ＩＢ図は第ＩＡ図のＢ−Ｂ断面図、
第ＩＣ図は第ＩＡ図のＣ−Ｃ断面図、第ＩＤ図は第ＩＢ
図及び第ＩＣ図のダイヤモンドチップの拡大図、第ＩＥ
図はダイヤモンドブレードを僅かに使用した後のダイヤ
モンドチップの拡大断面図、第２Ａ図及び第２Ｂ図はグ
ラフ図、第３図は標準的なダイヤモンドチップが全部完
耗した状態を示す部分正面図、第４図は基板側面に２種
類の色を交互に塗装したダイヤモンドブレードの正面図
、第５Ａ図乃至第５Ｄ図は従来例を示すもので、第５Ａ
図は部分側面図、第５Ｂ図は第５Ａ図のＢ−Ｂ断面図、
第５Ｃ図は使用途中のダイヤモンドチップの断面図、第
５Ｄ図は使用途中のダイヤモンドブレードの第５Ａ図の
Ｂ−８断面図である。 １・・・基板（ｆ４製基板）、 ２・・・標準的なダイヤモンドチッソ、２ａ，２ｂ．３
ａ，３ｂ”−外側層、 ２ｃ，３ｃ・・・中央層、 ３・・・特殊なダイヤモンドチップ、 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・ダイヤモンドブレード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央層の両側に外側層を形成した三層のダイヤモン
   ドチップを所定間隔を置いて基板の外周面に固着したダ
   イヤモンドブレードにおいて、前記外側層が硬目の金属
   結合剤及びダイヤモンド砥粒から形成され、前記中央層
   が前記外側層より軟らかい金属結合剤及び大きいダイヤ
   モンド砥粒から形成され、上記ダイヤモンド砥粒の集中
   度が中央層及び外側層とも同じにしたことを特徴とする
   ダイヤモンドブレード。 ２、前記中央層の厚さが前記外側層の厚さの３倍以上で
   ある請求項１記載のダイヤモンドブレード。 ３、標準的な弓形ダイヤモンドチップと、該標準チップ
   よりダイヤモンドホィール半径方向に幅の広い特殊なダ
   イヤモンドチップとを、特殊チップ１個につき標準チッ
   プ１個或は２個の割合で、前記基板に固着して成る請求
   項１又は２記載のダイヤモンドブレード。 ４、前記基板の少なくとも片側面に少なくとも２種類の
   色を塗装した請求項１乃至３記載のダイヤモンドプレー
   ト。