JPH0276622A - 鋸 - 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、鋸板を有し、鋸板がその外縁上に１個または
多数に分割された硬金属或いはダイアモンドを含んだ刃
被覆部を担持している鋸に関するものである。

〔従来の技術と問題点〕

金属、石材、木材等を切断するための鋸としては丸鋸、
長鋸または内穴型鋸が知られている。丸鋸は連続した閉
じた刃被覆部またはいくつかの部分に分割された刃被覆
部を具備している。長鋸は石材を加工するために利用さ
れる。また内穴型鋸は薄いディスク状のものを切断する
ために用いる。

これらの鋸はいずれも通常鋼から成る鋸板を有している
。

鋼から成る鋸板を備えた鋸の製造は、種々の理由からか
なりコスト高になる。

例えば、鋸板を形成するため鋼板をまず縁取りしフライ
ス削りしなければならない。次に鋼板を研削して熱処理
を施し、そして緊張させて矯正しなければならない。こ
のためには、鋸を使用する際に鋼板が変形しない程度に
鋼板を緊張させる必要がある。

鋸板が十分な強度をもっていると、鋼が７．５乃至８の
比較的高い比重をもつという欠点がある。

このため、特に鋸を大きく且つ迅速に回転させたときに
大きな重力が生じ、これによって鋸板が変形することが
ある。

鋼から成る公知の鋸板の他の欠点は、材料である鋼の同
質性による共鳴振動のために騒音レベルが高いことであ
る。さらに鋸が重いので搬送コストが著しく高いことで
ある。特に鋸の直径が大きな場合にコスト高になる。

鋼から成る鋸板と、ダイアモンド或いはダイアモンドと
同等の六方晶系の窒化はう素から成る刃被覆部とを有す
る鋸も知られている。しかしながらこの種の鋸は、ダイ
アモンド被覆部を冷却するために冷却水を連続的に供給
して鋸板にて分割させるようにして湿った状態で使用さ
れるので、錆が発生しやすい。一方錆の付着によって、
高価値のダイアモンド刃被覆部を鋸板で保持するうえで
悪影響があり、特に保持とは別の目的で高価値のダイア
モンド刃本体が特殊な保持部によって鋸板と結合されて
いる場合に悪影響がある。

このため、合成物質を使用して鋸を製造する試みがなさ
れてきた。

西ドイツ特許公開第２７４０８９１号公報から公知の鋸
は、ボスとして環状の金属コアと、刃本体を担持してい
る金属性の外側リングとを有している。ボスと外側リン
グには、これらを互いに結合させている、半径方向に延
びる糸またはワイヤーが固定されている。これらの結合
要素は、構造体の製造後合成物質に埋設される。合成物
質をクリアランスに注入または圧入させる前に外側の金
属リングと内側のリングとを心合わせする必要がある場
合のワイヤーの配置、整向、固定が面倒であることは明
白である。

西ドイツ特許公開第２８２９６０９号公報から公知の合
成物質から成る切断砥石車では、炭素繊維によって補強
することができる合成物質のなかに直接砥粒が埋設され
ているが、この切断砥石車の製造コストは低い。この切
断砥石車の構成では。

鋸板は従来の鋸のように刃部分または刃被覆部分の担持
部を形成していない。この種の砥石車は。

金属結合を必要とし、且つ例えば金属とか石材を切断す
るために用いられる鋸のように大きな直径を必要とする
ダイアモンド砥粒の使用には適していない。従ってこの
公知の鋸の場合１例えば鋸仮によって担持される刃部分
で保持されているダイアモンド粒が消耗した場合のよう
に、鋸板の周囲に設けられる砥粒を消耗後他の砥粒に交
換することができない。この公知の構成にしたがうと、
ダイアモンドの密度が高くして高効率にした鋸を合成物
質から製造することができない。なぜなら、砥粒がしっ
かりと結合しているため、合成物質を補強するための繊
維の成分割合を高くすることができないからである。さ
らにこの種の切断砥石車の場合、砥粒と一緒に鋸板も消
耗してしまう。このことは、鋸仮に追加的に設けられる
連続した刃被覆部または分割された刃被覆部を外縁に担
持し。

この刃被覆部を消耗後交換するようにした鋸とは逆であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、ダイアモンドを含んだ刃被覆部を備え
た鋸において、鋸板が鋼から成る鋸板と同程度の強度を
有し、一方鋼から成る鋸板に比べて著しい利点をもたら
すような鋸を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び効果〕本発明は、上記
課題を解決するため、鋸板が。

体積成分３０乃至７０％の炭素繊維またはグラファイト
繊維で補強した合成物質から成っていることを特徴とす
るものである。

本発明による鋸板は、体積成分３ｏ乃至７０％の炭素繊
維またはグラファイト繊維で補強されているので、鋼の
弾性モジュール（Ｅ−モジュール）よりも大きな、或い
はほぼ同等の弾性モジュールを有し、強度もほぼ同等で
ある。さらに公知の鋸板に比べてかなり軽量であり、従
って実際に著しい効果をもたらす。

Ｅ−モジュールが高く且つ強度が高いので、切断に要す
る幅を小さくさせることができる。また非常に軽量であ
るので、使用時の遠心力が小さく、よって周速を速くさ
せることができ、従って切断速度を速くすることができ
る。鋸板の材料が同質ではないので、周囲への騒音も少
ない。特に軽量であるので、搬送コストを著しく低減さ
せることができる。特に例えば鋸が大きな場合、搬送距
離が長い場合、及び調査探検とか宇宙空間で鋸を使用す
るような場合に効果を奏する。最後に、従来のように鋸
が重いために鋸板を操作する際に生じていた事故の危険
も減少する。

炭素繊維もグラファイト繊維も鋼よりも高い弾性モジュ
ールをもっている。従って炭素繊維及びグラファイト繊
維を合成物質と結合させることにより、弾性モジュール
が鋼の弾性モジュールの範囲にあるような本体、即ち鋸
板が得られる。鋸仮において炭素繊維及びグラファイト
繊維が占める体積成分が５０乃至６０％であれば鋼の弾
性モジュールの範囲にある鋸板が得られ、またコストの
点からも合目的であることが判明した。繊維の結合剤と
しては、市販されている合成物質、例えばエポキシ樹脂
またはポリエステル樹脂を使用することができる。さら
に、強度を増すためにガラス繊維を付加的に使用するこ
ともできる。ガラス繊維も同様にコスト安である。

合成物質から成る本発明による鋸板は鋳造またはプレス
されることができ、或いは複数の層を塗布することによ
って表層処理することができる。

鋸板が合成物質だけから成っているならば、十分な方向
安定性を期待できない。即ち鋸板が歪み、従って切り口
が歪むことがある。このような不具合は、グラファイト
繊維または炭素繊維を織物状のマットのなかに配列させ
合成樹脂を浸潤させて使用することによって解消される
。この場合繊維マットは円切片状に形成することができ
、これらの円切片状のマットは回転対称に配置され、そ
の縁部分で互いに重ね合わされる。縁部分で互いに重ね
合わせるのは、一般に繊維マットの場合個々の繊維が互
いにほぼ直角に延びているからである。

鋸板の全長にわたってこのように繊維を延在させること
により非均一性が生じ、負荷を吸収することができる。

繊維マットはいくつかの層をサンドイッチ状に上下に或
いは横に積層して配置することができ、個々の繊維マッ
トは異なる性質を有している。例えば中間部には外側よ
りも軟らかい繊維から成るマットを配置させることがで
き、この場合強度を大きくさせるためにマットをハニカ
ム構造で使用することができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図に図示した円形の鋸板１はその外周に刃被覆部２
を担持している。刃被覆部２は連続して延びており、ダ
・イアモンドを含み金属結合している物質から成ってい
る。−力筒２図に図示した実施例では、刃被覆部２は、
鋸板１に別々に固定された複数個の刃部分３に分割され
ている。刃部分３は、金属結合しているダイアモンド粒
子を含んでいる。

第３図の実施例は内式型鋸である。この内式型鋸では、
鋸板１はその内式４の外周に、円形に延びる刃被覆部２
を担持している。

第４図は再び長鋸の部分図である。鋸板１は複数個の歯
５を具備し、これらの歯５は、以下に述べるようにそれ
ぞれダイアモンドを含む基体と保持部とから成っている
。

上記の実施例ではすべて、鋸板１は、炭素繊維またはグ
ラファイト繊維を５０乃至７０％の体積成分で埋設した
エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂から成っている。

炭素繊維またはグラファイト繊維は、鋸板の製造の際１
合成樹脂を浸潤させた織物状のマツトロの形状で使用さ
れる。この場合、第５図に示すように円切片状のマット
断片７を使用するのが有利である６マツト断片７を使用
することにより、１板の周囲において繊維の主方向が一
定にならないようにするこ、とができる。１枚の厚い繊
維マットを使用する代わりに、積層された多数の繊維マ
ツトロを使用しても繊維方向を調整することができる。

これにより内部の強度が特に大きいサンドイッチ構造が
得られる。この場合個々の繊維マットは遮音にも寄与で
きるように異なった性質をもつことができる。

なお、円切片状の個々のマット断片７をその縁部８にお
いて相互に重ねあわせると有利である。

連続している刃被覆部２及び個々の刃部分３を合成物質
の鋸板１で保持するため、中間担持体が使用される。こ
の中間担持体はＵ字状の保持部９として形成されている
。このＵ字状の保持部９は第１のアーム１０と、第２の
アーム１１と、中間ウェブ１２とを有している。これに
より、第６図に示すように、接着により保持部９を鋸板
１に固定させるための比較的大きな接着面が得られる。

この場合、ダイアモンドを含んでいる刃部分１４は螺材
層１５により中間ウェブ１２の外面に蝋付けされている
。

接着の代わりに、ボルトまたはリベットにより保持部９
を鋸板１と結合させることもできる。このため、第７図
と第８図に示すように、Ｕ字状の保持部９は穴１８を具
備している。穴１８はブシュまたはスリーブ１７の穴と
整列している。ブシュまたはスリーブ１７は、鋸板を製
造する場合鋸板に埋設される。

最後に第９図に示すように、保持部９にほぼ燕尾状の凹
部１６を備えさせることもできる。凹部１６には、鋸板
１を製造する際、鋸板１を鋳造またはプレスする際に合
成樹脂が侵入する。この凹部によって接着面はかなり大
きくなる。この場合保持部９はディスク状であることが
できる。

第１０図の実施例は、繊維強化合成物質から成る鋸板１
を示している。鋸板１の個々の刃部分１４はそれぞれ保
持部９を具備している。保持部９は横断面にてＴ字状に
形成されている。１個の保持部９が複数個の刃部分を担
持することもできる。保持部９は鋸板１よりも薄い中間
ウェブ２１を有しているので、鋸板１の製造の際中間ウ
ェブ２１を鋸板１のなかに埋設させることができる。

鋸板１をより効果的に保持するために、鋸板１の鋳造ま
たはプレスの際に合成樹脂が侵入する穴２０を設けると
よい。

穴２０の代わりに、リブまたは刻み目或いは突起２２の
ような他の突出部を設けて固定することもできる。

保持部９とその中間ウェブ２１は、閉じたリングとして
形成することができる。

外面に１個または複数個の刃部分１４を担持している１
字状保持部９の上部横梁は、鋸板１の厚さよりも幅広に
形成され、その結果自由断面部が形成される。

このような保持部も金属から成ることができるが、合成
樹脂から成る保持部を使用して保持部を鋸板１の合成樹
脂と機械的にまたは化学反応によって結合させることも
できる。

第１１図は、サンドイッチ状に配置した繊維織物マット
２３，２４．２５を具備した合成物質から成る鋸板１の
断面図である。３つの繊維織物マット２３，２４．２５
のうち中間のマット２４は、軽量にして強度を増すため
にハニカム構造を有している。

次に１本発明の実施態様を列記しておく。

（１）炭素繊維またはグラファイト繊維の占める体積成
分が５０乃至６０％であることを特徴とする請求項１に
記載の鋸。

（２）繊維物質として付加的にガラス繊維が埋設されて
いることを特徴とする請求項１に記載の鋸。

（３）繊維物質が織物状のマット（７）の形状で鋸板（
１）のなかに１つまたはいくつかの層を成して配置され
ていることを特徴とする請求項１に記載の鋸。

（４）繊維マット（７）が円切片の形状に形成され、該
円切片状のマット（７）は、回転対称に配置され且つそ
の縁部（８）において互いに重ね合わされていることを
特徴とする。上記第３項に記載の鋸。

（５）刃被覆部（２）が、ｍ板（１）の合成物質に一部
分を埋設させた保持部（９）を具備していることを特徴
とする請求項１に記載の鋸。

（６）保持部（９）が燕尾状の四部（１６）を有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の鋸。

（７）刃被覆部（２）が刃部分（３）に分割され。

該刃部分（３）が横断面にてＵ字状の保持部（９）を具
備し、該Ｕ字状の保持部（９）のアーム（１０，１１）
と中間ウェブ（１２）とが合成物質から成る鋸板（１）
に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の鋸
。

（８）刃被覆部（２）が刃部分（３）に分割され、該刃
部分（３）が横断面にてＵ字状の保持部（９）を具備し
、該Ｕ字状の保持部（９）のアーム（１０，１１）が合
成物質から成る鋸板（１）にねじまたはリベットにより
固定されていることを特徴とする請求項１に記載の鋸。

（９）鋸板（１）に、保持部（９）のためのブシュ（１
７）が埋設されていることを特徴とする、上記第８項に
記載の鋸。

（１０）刃被覆部（２）のための保持部（９）が横断面
にてＴ字状に形成され、その中間ウェブが鋸板（１）の
合成物質に埋設されていることを特徴とする、上記第５
項に記載の鋸。

（１１）Ｔ字状保持部（９）の、刃被覆部（２）を担持
してい゛る梁が、鋸板（１）の厚さよりも幅広であるこ
とを特徴とする、上記第１０項に記載の鋸。

（１２）Ｔ字状保持部（９）の中間ウェブが穴（２０）
またはリブまたは刻み目（２１）を具備していることを
特徴とする、上記第１０項に記載の鋸。

（１３）保持部（９）の中間ウェブが環状に形成されて
いることを特徴とする、上記第１０項に記載の鋸。

【図面の簡単な説明】

第１図は刃被覆部が円形に延びている丸鋸の部分図、第
２図は複数個の刃部分を備えた丸鋸の部分図、第３図は
内式型鋸を示す図、第４図は長鋸の部分図、第５図は扇
形の繊維マットを備えた丸鋸の部分図、第６図は保持部
と鋸板を備えた１つの刃部分の断面図、第７図は保持部
の変形例の断面図、第８図は第７図の線■−■による断
面図、第９図は保持部の他の変形例を備えた刃部分を示
す図、第１０図はＴ字状の保持部を備えた鋸の断面図、
第１１図は複数個の繊維マットを備えた鋸板の断面図で
ある。 １・・・・・・鋸板 ２・・・・・・刃被覆部 ３・・・・・・刃部分 ７・・・・・・繊維マット ８・・・・・・縁部 ９・・・・・・保持部 １０．１１・・・・・・アーム １７・・・・・ブシュ ２０・・・・・穴 ２１・・・・・刻み目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋸板を有し、鋸板がその外縁上に１個または多数
   に分割された硬金属或いはダイアモンドを含んだ刃被覆
   部を担持している鋸において、鋸板（１）が、体積成分
   ３０乃至７０％の炭素繊維またはグラファイト繊維で補
   強した合成物質から成っていることを特徴とする鋸。