JPH03161277A - セグメントの取付構造 - 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、各種の切断工具等において、平板状台金の端
面に砥粒セグメント等のセグメントを固定するための構
造に関する。

「従来の技術」 上記切断工具の一例として、石材用の切断砥石を例に挙
げて説明する。

この種の切断砥石は、第２５図および第２６図に示すよ
うに、大径の円板状台金ｌの外周にダイヤモンド砥粒層
チップ２を間欠的に配置したもので、一般には前記チッ
プ２がろう付け等により固市六れているへ しかし、このようにチップ２をろう付けした構造では、
磨耗したチップ２の交換に加熱設備が必要で手間がかか
るうえ、台金１に熱劣化を引き起こす等の問題があった
。

そこで、例えばドイツ国特許２３１４９７７号では、第
２７図ないし第２９図に示すようなセグメント取付構造
が提案されている。これは、台金１の外周面に、断面が
逆台形状で先細の蟻溝３を有するソケット４を固定する
一方、砥粒層チップ２の裏面には、前記蟻溝３と相補的
な形状をなす両端の開口した蟻突条５を形成し、この蟻
突条５を前記蟻溝３に滑り込ませてチップ２を固定する
ものである。

ところがこの構造では、切削中にチップ２が受ける切削
抵抗により、蟻突条５が蟻溝３に強く押し込まれ、蟻Ｗ
Ｉｔ３が楔作用で開いてしまい、長期使用後にはチップ
２の取付位置が狂ったり、甚だしい場合はチップ２が固
定できなくなる等の欠点があった。

そこで、この問題を解決するため、実公昭６１−６０５
０号公報では、第３０図および第３１図に示すチップ取
付構造が提案されている。これは、ソケット４の上面を
蟻溝３側で高く、ソケット４の幅方向両側に向けて低く
なる傾斜面４Ａにするとともに、チップ２の蟻突条５の
両側を前記傾斜面４Ａと相補的な傾斜面６にしたもので
、この傾斜面６により傾斜面４Ａを図中矢印イのように
挾み込み、蟻溝３が変形して開くことを防止する。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、近年では台金ｌの剛性を増し、台金１を薄く
することにより切断代の低減を図る試みがなされている
が、上記のセグメント取付構造では、台金１かある程度
薄型化すると、十分なセグメント固定強度を確保できな
くなるとともに加工が困難になり、対応できなくなる欠
点があった。

また、セグメント２は台金１の接線方向に着脱されるの
で、セグメント２の配置間隔を狭めると隣接するセグメ
ント２に干渉して着脱が困難になり、セグメントの配置
間隔が制限される問題を有していた。

さらに、蟻溝３の側面および蟻突条５の両側面のみなら
ず、各傾斜面４Ａ，６　まで高精度に形成しなければな
らないため、現実的には成形が困難で、加工コストがか
かり過ぎる欠点があった。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、平
板状台金の端面あるいはセグメントの基端のいずれか一
方に、内部の最大径に比して開口径が挟い装着用切欠部
を形成し、この装着用切欠部の内周面の少なくとも一部
に凸部または凹部を形成する一方、 前記装着用切矢部が形成されていないセグメントの基端
または平板状台金の端面には、前記装着用切矢部と相補
的な装着用突出部を形威し、この装着用突出部の外周面
には、前記凸部または凹部と対応する位置にこの凸部ま
たは凹部と相補的な形状をなす凹部または凸部を形成し
、 前記装着用切矢部の開口部を弾性的に拡径し、その内部
に装着用突出郎を嵌合したことを特徴となお、前記平板
状台金の端面あるいはセグメントの端面あるいはセグメ
ントの内周面に開口するスリットを形成し、このスリッ
トを弾性的に拡幅することにより装着用突出部を着脱可
能としてもよい。

「作　用」 このセグメント取付構造では、高精度の蟻溝加工が必要
な従来のセグメント固定構造に比して、合金の厚さ方向
に複雑な加工を要せず、合金の薄肉化に対応できる。

また、合金のセグメント装着面と直交する方向にセグメ
ントの着脱を行なうので、着脱時に隣接する他のセグメ
ントと干渉せず、セグメントの配置密度が制限されない
。

また、セグメントの着脱方向と切断抵抗のかかる方向が
直交するため、楔作用などによって装着用切欠部が開く
等の問題が生じず、長期使用後にもセグメントの着脱性
悪化や取付位置の狂いが生じないうえ、高精度加工の要
求される面数が少な一方、装着用切矢部に開口するスリ
ットを形成した場合には、装着用切矢部の開口径の拡大
が容易になり、セグメントの交換が迅速に行なえる利点
を有する。

「実施例」 第ｌ図および第２図は、本発明に係わるセグメントの取
付構造の第１実施例として切断砥石を示すもので、第ｌ
図は正面図、第２図は縦断面図である。

図中符号ＩＯは円板状の合金で、この台金ｌＯの外周面
には半径方向に延びるスリットＩ１が周方向等間隔で形
成され、矩形状をなすセグメント取付座１２が多数形成
されている。

このセグメント取付座１２の中央には、円弧形の装着用
切欠部ｌ３がそれぞれ形成され、これら装着用切欠部Ｉ
３の内周面には、全長に亙って断面凹Ｖ字状の凹溝（凹
部）１４が形成されている。

装着用切欠部ｌ３の両端が挾む中心角αは９０〜１７０
゜、望ましくは１２０〜１６０゜とされる。９０゜より
小では砥粒セグメント２０の着脱が困難になり、１７０
゜より大では砥粒セグメント２０の脱落が起こるおそれ
がある。

凹溝ｌ４の断面角度は９０−１７０゜、特に１２０〜１
６０゜が好ましい。９０”未満では凹溝ｌ４の加工が難
しいうえ、長期使用後には凹溝１４が開いて隙間が生じ
るおそれがある。また、Ｉ７０゜より大では台金１０の
厚さ方向に対する固定強度が低下するおそれがある。

セグメント取付座ｌ２には、一端か装着用切欠部ｌ３の
回転方向前方測部分に開口する細いスリットｌ５が台金
ｌＯの半径方向内方に向けて形成され、その末端には応
力緩和用の円孔ｌ６が形成されている。またスリットｌ
５の開口端近くには、スリットｌ５の長手方向に長い矩
形状の治具挿入孔ｌ７が台金ｌＯと垂直に貫通形成され
ている。

スリットｌ５で区画されるセグメント取付座１２の細長
い部分は弾性係止片ｌ８とされ、これを回転方向前方に
向けて弾性変形させると、装着用切欠部ｌ３の開口径が
広がって砥粒セグメント２０の着脱が可能となる。

一方、符号２０は砥粒セグメントであり、台金１０と同
厚の板状をなす金属製のチップ支持体２ｌと、このチッ
プ支持体２！の端面に固定された相対的に厚肉の直方体
形をなす砥粒層チップ２２とから構成されている。

砥粒層チップ２２は、ダイヤモンドまたはＣＢＮ等の超
砥拉を含むメタルボンド砥粒層で、チップ支持体２ｌに
ろう付け、一体焼結、レーザー溶接、電子ビーム溶接等
の手段により固定されている。なお、砥拉の粒度、集中
度および厚さは、切断砥石の用途に応じて決定される。

チップ支持体２ｌの基端面中央部には、装着用切欠部ｌ
３と相浦形状をなす半円板状の装着用突出部２３が一体
形成され、その外周面には全長に亙って前記凹溝ｌ４と
相補的な断面凸Ｖ字状の突条（凸部）２４が形成されて
いる。そしてこの装着用突出郎２３は、弾性係止片ｌ８
を回転方向前方に撓めた状態で装着用切欠部ｌ３に嵌人
可能、かつ弾性係止片ｌ８を戻すと台金１０の半径方向
および厚さ方向のいずれにも離脱不可能となる。

なお、第３図および第４図はこの切断砥石用のセグメン
ト着脱治具２５を示す。このセグメント着脱治具２５は
、ハンドル２６と軸２７とからなるＴ字状をなし、軸の
先端部２８は治具挿入孔ｌ７より僅かに小さい断面矩形
状とされている。そして、この先端部２８を治具挿入孔
ｌ７に差し入れ、ハンドル２６を９０”回転すると、先
端部２８の長径方向両側面が治具挿入孔ｌ７の両面を押
圧した状態で支持され、弾性係止片１８が開かれて砥拉
セグメント２０が着脱可能となる。

上記構成からなるセグメントの取付構造によれば、高精
度の蟻溝加工が必要な従来のセグメント固定構造に比し
て、台金１０の厚さ方向に複雉な加工を要せず、切断代
を低減するために台金１０を薄肉化した場合にも対応可
能である。

また、台金ｌＯの半径方向に個々の砥粒セグメント２０
の着脱を行なうので、着脱時に他の砥拉セグメント２０
と干渉することがなく、セグメント２０の配置密度が制
限されない。

さらに、セグメント２０の着脱方向と切断抵抗のかかる
方向が直交するため、楔作用などによって装着用切欠部
Ｉ３が開く等の問題が生じず、長期使用後にもセグメン
ト２０の着脱性悪化や取付位置の狂いか生じない。また
、前述の従来例？こ比して高精度加工が要求される面数
が少ないため、加工コスト低減が図れる利点も有する。

さらにこの例では、セグメント取付座１２にスリットｌ
５および治具挿入孔ｌ７を形成しているので、着脱治具
２５の使用により装着用切矢部ｌ３の開口径の拡大が容
易で、砥粒セグメント２０の交換が迅速に行なえる。

次に、第５図および第６図は本発明の第２実施例を示し
、この例では、装着用切欠部ｌ３および装着用突出部２
３を、台金ｌＯの周方向に長径の中心角α＝　１　８　
０”以上の楕円形に形成したことを特徴としている。

この例によれば、十分なセグメント固定強度を確保しつ
つ連結用切欠部ｌ３の深さを小さくすることができ、セ
グメント装着座ｌ２の高さを縮小して加エコストを低減
することができる。

また、装着用切欠部ｌ３および装着用突出部２３が共に
円弧形の場合に比して、装着用切欠部１３の内部で装着
用突出郎２３か回動しないから、砥粒層チップ２２に切
断抵抗がかかってもセグメント２０がぐらつくことかな
く、安定した切断か行なえる。

なお、本発明は上記のような円板状台金１０以外に、幅
の挟い板状台金を用いるギャングソーや、後述するフラ
ップチェーンカッタ等の異形状台金にも適用可能である
。これらの場合には、第２実施例のように切欠部ｌ３を
楕円弧形状にすると合金の幅が縮小でき、特に有効であ
る。

次に、第７図は本発明の第３実施例を示し、この例では
、チップ支持体２ｌに装着用切欠部ｌ３を、台金ｌＯの
セグメント取付座ｌ２に装着用突出郎２３を形成してい
る。チップ支持体２１の回転方向前方剣には、前記同様
のスリットＩ５および治具挿入孔ｌ７が形成され、弾性
係止片ｌ８を回転方向前方に撓めることにより砥粒セグ
メント２０が取り外せる。他の構成は前記第１実施例と
同様でよい。

この例によれば、チップ支持体２ｌにスリットｌ５を形
威しているので、台金ｌＯの側に多数のスリットを形成
するのに比して加工が容易で、量産に適し、製造コス１
・を低減ずることができる。

また、万一弾性係止片Ｉ８に変形や破損等の支障が生じ
ても、セグメント２０を交換すれば済むから、台金ｌＯ
の使用寿命を延長することができる。

さらに、第８図に示すようにチップ支持体２Ｉに楕円弧
形の装着用切欠部ｌ３を形成してもよいし、第９図に示
すように、装着用切矢部１３および装着用突出部２３の
形状を一対の円弧を直線でつないだ形状に変更してもよ
い。この第９図の例では、二点鎖線に示すようにエンド
ミルＥをチップ支持体２１の端郎に垂直に切り込み、次
いでこれを端面にｌσって平行切削することにより切欠
部Ｉ３の加工か行なえるため、円や楕円等の加工に比し
て加エコストが安く済む。

また、第ＩＯ図に示すように、切欠部１３の形状を台形
にすることも可能である。

なお、切欠部Ｉ３の内周と突出部２３の外周に形成する
突条２４および凹溝１４の形状は、切矢部ｌ３等の平面
視形状に拘わらず、第！１図ないし第１５図に示す形状
に変更してもよい。

第ｌ１図の例は、台金ｌＯの叫に断面Ｖ字状の突条２４
を形成したしのである。この例によれば、突条２４の煩
斜面が切粉の流れ方向後方に向いているため、突条２４
と凹溝ｌ４の隙間に切扮が入り込みにくく、切粉の蓄積
によりセグメント２０の着脱が困難になる等の問題か生
じにくい。

また、第１２図に示すように、凹溝ｌ４および突条２４
の形状を断面コ字状としてもよいし、第１３図のように
断面半円状に形成してしよい。

このうち、特に断面コ字状の例に関しては、第１４図に
示すようにチップ支持体２１を３枚の金属片２　１Ａ，
２　１Ｂ．２　ＩＣをスポット溶接等により張り合わせ
て形成し、中間の金属片２１Ｂの寸法を他より短くする
ことによって凹Ｎｌ４を形成してもよいし、第１５図に
示すように合金の側も３層構造（Ｉ　ＯＡ．ｌ　ＯＢ，
Ｉ　ＯＣ）とし、中間層の金属仮１０Ｂを突出させるこ
とによって突条２４を形成してもよい。これらの構成に
よれば、各金属仮２１Ａ−ＣとＩＯＡ−Ｃは単純な打ち
抜き加工で戊形できるから、凹溝１４や突条２４の加工
コストが低下でき、しから嵌合深さを十分に確保するこ
とが容易になる。

次に、第１６図および第１７図は本発明をチェーン力ツ
タに適用した例を示す正面図およびｎ−■線視断面図で
ある。

このチェーンカッタは、本発明者らが発案した全く新規
な切断工具で、一定厚で矩形状をなす金属製フラップ（
台金）３０を、これらフラップ３０と同一平面内におい
てのみ回動可能に多数連結して無端状のチェーン体３ｌ
を構成し、さらに各フラップ３０の外周側の端面に砥拉
セグメント３２をそれぞれ固定するとともに、各フラッ
プ３０の内周端の両側には被駆動用凹部３３を形成した
ものである。そして、一対の離間したスプロケットＳ（
第１７図参照）の間に巻回したうえ、各スブロケットを
回転してチェーンカッタを走行させ、その直線部におい
て石材等の彼削材を切断する。

各フラップ３０には、第１８図に示すように、回転方向
前方測の側面中央部に円板状の連結用凸部３４が一体に
形成されるとともに、回転方向後方測の側面には連結用
凸部３４と同寸法の円弧状をなす連結用切欠部３５が形
成されている。

連結用凸郎３４の外周面は、第ｌ９図に示すように全長
に亙って凸Ｖ字形に形成されている。

方、連結用切欠部３５の内周面は、連結前の状態におい
て第２０図に示すようにフラップ３０の厚さ中心から裏
面側の部分のみテーパ面３５Ａとされる一方、フラップ
表面側の部分は表面に対し垂直な而３５Ｂとされている
。

さらに、フラップ３０の表面側には、連結用切欠部３５
の周縁から若干離れた位置に、円弧状の加締め溝３６が
形成され、連結用凸郎３４を表面側から連結用切欠部３
５内に嵌め入れたうえ、加締め溝３６を全周に亙って押
し広げることにより、連結用凸郎３４が連結用切欠部３
５で所定角度回動可能に支持されている。

次に、砥粒セグメント３２の固定構造について説明する
と、各フラソブ３０のチェーン外屑側の端面には、端面
の中央部から回転方向前方側に偏った位置に、円弧形の
装着用切欠部３８が形成されている。この装着用切欠部
３８の内周面には断面Ｖ字状の凹溝３９が全長に亙って
形成され、装着用切欠部３８の両端が挾む中心角γは前
記第１実１ｉ％例と同様に設定されている。

また、フラップ３０の外周側端面には、装着用切欠部３
８より回転方向後方位置に、小さな断面半円形の治具挿
入溝４０が垂直に形成されている。

この治具挿入溝４０の半径Ａ２は、装着用凹部の中心か
らフラップの内周側端面までの距離ＡＩより大とされて
いる。それより小であると、後述する着脱用治具により
砥粒セグメント３２を外すことができなくなる。なお、
治具挿入溝４０の位置は、第ｌ８図中（イ）に示すよう
に装着用切欠部３８の底に変更してもよい。

また、装着用切矢部３８には、一端がこの装着用切欠部
３８の回転方向前方側部分に開口する細いスリット４ｌ
が内周側に向けて形成され、その末端には応力緩和用の
円孔４２が形成されている。

そして、このスリット４１で句切られる弾性係止片４３
を回転方向前方に向けて撓めると、砥拉セグメント３２
の着脱が行なえる。

一方、砥拉セグメント３２は、フラップ３０と同厚で金
属製のチップ支持体４４と、このチップ支持体４４の端
面に固定された直方体形の砥粒層チップ４５とから構成
されている。

砥粒層チップ４５の肉厚はチップ支持体４４よりも厚く
、砥粒層チップ４５の長さはチップ支持体４４と等しく
、フラップ３０の外周端面よリし若干短かくされている
。

チップ支持体４４には、装着用切欠部３８と相浦形状を
なす半円板状の装着用突出郎４６が一体形成され、その
外周面には断面Ｖ字状の突条４７が形成されている。そ
して装着用突出郎４６は、弾性係止片４３を広げた状態
で装着用切欠部３８に嵌大可能、かつ弾性係止片４３を
戻すと強固に係止される。

なお、第２０図ないし第２２図は着脱治具４８を示し、
この着脱治具４８の先端郎４８Ａは治具伸人溝４０と同
寸法の断面半円形とされている。

そして、この先端郎４８Ａを治具挿入ｉｆｆ４０に差し
入れて９０゜回転することにより砥粒セグメント３２が
取り外される。

また、各フラップ３０の回転方向前方の側面には、側面
の長手方向に延びる断面Ｖ字状の係合溝４９が形成され
ろとともに、回転方向後方側の側面には、前記係合溝４
９と相補的な係合突条５０が形成され、各フラップ３０
が直線状に並んた状態で隣接するフラップ３０の係合溝
４９と係合突条５０とが厚さ方向移動不能に嵌合するよ
うに設定されている。

一方、被駆動用凹部３３は、第１６図に示すように、こ
のチェーンカッタがスプロケットＳに巻回された曲線部
で、隣接するフラップ３０の披駆動用凹部３３が同一円
弧面を構成し、この円弧面にスプロケットの外周ビンＰ
ががたつきなく嵌まるように設定されている。

さらに、各フラップ３０の内周側端面には、断面Ｖ字状
の摺動溝５１か端而の全長に亙って形成されている。こ
れら摺動溝５１は、各スプロケッ｝−Ｓの間にフラップ
３０と同一平面に沿って配置されるバックプレートの端
面と噛合し、チェーンカッタの振れを低減する役目を果
たす。

上記構成からなるチェーン力ツタにおいてら、本発明は
前述した円仮状台金ＩＯの場合と同様の浸れた効果を奏
する。

また、上記チェーンカッタにおいては、各スプロケット
の間のチェーン直線部において、係合ｄ１１４９と係合
突条５０が噛合するため、フラップ３０の振れを低減す
るとともに、スリット４ｌが開くことを防止でき、切断
中に砥粒セグメント３２が脱落するおそれがない。

なお、上記実施例では、フラップ３０の端面の扁った位
置に装着用切欠部３８を形成した構威であったか、スリ
ット４１の途中に治具挿入孔４０を形成するのであれば
、第２３図に示すようにフラップ端面の中央に装着用切
欠部３８を形成してもよいし、また、その形状を前記の
各実施例のように楕円等に変更してもよい。

また、砥粒セグメント３２の代わりに、第２４図に示す
ように木材切断用の切刃セグメント５２を用いてもよい
し、切断以外の作用を有する各種セグメントを固定する
構成も可能である。

さらに、前記各実施例のいずれにおいてら、装着用切矢
部や装着用突出部の周而の全長に亙って凹溝や突条を形
成する必要は必ずしもなく、十分な係合力が得られさえ
すれば、周而の両側部分のみに凹溝や突条を形戚するな
ど、一部のみに形成した構成ら可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わるセグメントの取付
構造ノこよれば、以下のような優れた効果が得られる。

■　高精度の蟻清加工が必要な従来のセグメント固定構
造に比して、台金の厚さ方向に複雉な加工を要せず、合
金の薄肉化に対応できる。

■　台金のセグメント装着面と直交する方向にセグメン
トの着脱が可能なので、着脱時に隣接する他のセグメン
トと干渉せず、セグメントの配置密度が制限されない。

■　セグメントの着脱方向と切断抵抗のかかる方向が直
交するため、楔作用などによって装着用切矢部か開く等
の問題か生じず、長期使用後にらセグメントの着脱性悪
化や取付位置の狂いが生じない。

■　高精度加工の要求される面数が少ないため、加エコ
スト低減が図れる。

■　装着用切矢部に開口するスリットを形戚した場合に
は、装着用切欠部の開口径の拡大が容易になり、セグメ
ントの交換が迅速に行なえろ。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わるセグメントの取付
構造を適用した円板状切断砥石の外周部を示す正面図お
よび縦断面図、第３図および第・１図はセグメント着脱
治具を示す正面図および側面図、第５図および第６図は
本発明の他の実施例を示す第１図および第２図と同様の
図、第７図ないし第１０図はさらに別の実施例を示す正
面図、第１１図ないし第１５図はさらに別の実施例を示
す縦断面図、第１６図および第１７図は本発明をチェー
ンカッタに適用した例を示す正面図およびＡ−Ａ線断面
図、第Ｉ８図ないし第２０図は同チェーン力ブタのフラ
ップを示す正面図、平面図および左則而図、第２１図お
よび第２２図はセグメント着脱治具の側面図、第２３図
および第２４図は別の実施例のフラソプを示す正面図で
ある。 一方、第２５図および第２６図は一般的な切断砥石を示
す正面図および側面図、第２７図ないし第３１図はいず
れら従来のセグメント取付構造を示す説明図である。 １０・・・台金、ｌ２・・・セグメント取付座、Ｉ３・
・・装着用切欠部、ｌ４・・・凹溝（凹部）、ｌ５・・
・スリソト、ｌ６・・・円孔、ｌ７・・・治具挿入孔、
ｌ８・・・弾性係止片、２０・・・砥粒セグメント、２
ｌ・・・チップ支持体、２２・・・砥粒層チップ、２３
・・・装着用突出部、２４・・・突条（凸部）、２５・
・・セグメント着脱治具、３０・・フラップ（台金）、
３２・・砥粒セグメント、３８・・・装着用切欠部、３
９・・・凹溝（凹部）、４ｏ治具挿入孔、４ｌ・・・ス
リット、゜４２・・・円孔、４３・・・弾性係止片、４
４・・・チップ支持体、４５・・・砥拉層チップ、４６
・・・装着用突出郎、４７・・・突条（凸部）、４８・
・・着脱治具、５２・・・切刃セグメント。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状台金の端面にセグメントを着脱可能に固定
   するための取付構造であって、 平板状台金の端面あるいはセグメントの基端のいずれか
   一方に、内部の最大径に比して開口径が挟い装着用切欠
   部を形成し、この装着用切欠部の内周面の少なくとも一
   部に凸部または凹部を形成する一方、 前記装着用切欠部が形成されていないセグメントの基端
   または平板状台金の端面には、前記装着用切欠部と相補
   的な装着用突出部を形成し、この装着用突出部の外周面
   には、前記凸部または凹部と対応する位置にこの凸部ま
   たは凹部と相補的な形状をなす凹部または凸部を形成し
   、 前記装着用切欠部の開口部を弾性的に拡径し、その内部
   に装着用突出部を嵌合したことを特徴とするセグメント
   の取付構造。
2. （２）前記平板状台金の端面あるいはセグメントの基端
   には、装着用切欠部の内周面に開口するスリットが形成
   され、このスリットを弾性的に拡幅することにより装着
   用突出部が着脱可能となることを特徴とする請求項１記
   載のセグメントの取付構造。