JPH059232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、砥石から成る切断刃部の表裏面に凹
溝を配列形成し、かつ切断刃部が互に間隔をあけ
て配列された切断鋸（又は切断砥石ともいう）に
関する。

〔従来技術〕

従来、タイルやレンガ等を切断するための切断
鋸として砥石から成る切断刃部が互に間隔をあけ
て配列された円板状の丸鋸（セグメントタイプ、
スリツト付き等）や板状鋸（ギヤングソー、バン
ドソー）、コアドリルがよく知られている。この
ような切断鋸においては、一般に、金属からなる
台金の端縁部にダイヤモンド砥粒等の超砥粒が金
属ボンドで焼結されて形成された切断刃部が設け
られている。またこの切断刃部の表裏面に凹溝を
形成して切断効果を高めることも知られている。

第１図に、このような種類の従来の丸鋸１が部
分的に示されている。丸鋸１には、円板状の台金
２の外周端縁部に金属ボンドで焼結された切断刃
部３が互に間隔をあけて配列されたセグメントに
より形成されている。切断刃部３の表裏面には
夫々凹溝４が形成されている。切断刃部３の表裏
面にこのような凹溝４を形成することによつて被
切断物への切断刃部３の接触面積を小さくするこ
とができる。その結果、切味が向上し、切削速度
を大とすることができる。又このような凹溝４の
存在によつて切り粉の排出が容易となり、更に切
断刃部３の冷却効果が高められ、その結果焼き付
きによる目詰りが生じ難いという利点がある。

しかしながら、従来のこの種の丸鋸１において
は、第１図に示されているように、凹溝４が丸鋸
１の径方向に略沿い、かつ表裏面の凹溝の配列位
置の位相をずらせて設けられていた。一方、この
ように切断刃部３に凹溝４が形成された切断鋸に
おいては、切断刃部３の肉厚を一様に形成するこ
とが一般に非常に困難である。このため、第１図
に示されているように、どうしても切断刃部３に
肉厚の厚い部分と薄い部分とができてしまうこと
を避け得ない。ところで、従来の切断鋸、例えば
丸鋸１では、凹溝４が略径方向に沿つて設けられ
ているので、肉厚の薄い部分が径方向に連続的に
延びて形成されることになる。この結果、この肉
厚の薄い部分に応力集中が起こり易く、この部分
が疲労して亀裂が生じ易いという欠点があつた。
このような現象は、板状鋸、コアドリルにおいて
も全く同様である。

更に、従来のこの種切断鋸では、主として上述
したような機械的強度の問題から切断刃部３の幅
（すなわち、被切断物における切断線の幅に相当
するものであつて、以下切断幅と称する）をあま
り小さくすることができなかつた。このため、こ
のような切断鋸を精密加工に用いることはできな
かつた。

〔本発明の目的〕

従つて、本発明の目的は、切断刃部の表裏に凹
溝の形成された切断鋸の利点を維持しつつ、亀裂
が生じ難くて寿命の長い切断鋸を提供することで
ある。

本発明のさらに別の目的は、切断幅が小さく精
密加工に適した切断鋸を提供することである。

〔本発明の構成〕

本発明は、前記目的を達成するために、次のよ
うに構成したものである。

すなわち、本発明の構成は、表裏面に複数の凹
溝を形成した砥石からなる複数の切断刃部を互い
に間隔をあけて配列した切断鋸において、表側の
凹溝と裏側の凹溝は、その方向が切断刃部の砥石
端面に対する垂直線に関して略対称に傾斜して交
差し、その交差角αが40°〜80°の範囲であること
を特徴とする切断鋸である。

このような構成によつて、表側の凹溝と裏側の
凹溝との間に生じる肉厚の薄い部分が一方向に連
続して形成されることが防止される。即ち、表側
の凹溝と裏側の凹溝とが互にその方向が交差する
ように構成することによつて、例えば表側の凹溝
あるいは凸状切刃は必ず裏側の凹溝あるいは凸状
切刃と夫々交差する。このことは裏側の凹溝につ
いても同様である。この結果、本発明において
は、切断刃部の肉厚の薄い部分が、互に分離され
且つ一様に分布した狭い領域にしか存在せず、従
来のように連続した状態で存在することがない。
このため、切断刃部の砥石端面における応力集中
が略一様に分散され、従来のように特定の部分が
疲労して亀裂の生じることが防止される。

表側の凹溝と裏側の凹溝の方向が切断刃部の砥
石端面に対する垂直線に関して略対称に傾斜して
交差し、その交差角αが40°〜80°の範囲であるこ
とにより、切断刃部の両側における切断抵抗が均
一で片減を防止することができ、又、切断刃部の
ひび割れ等を防止することができる。

又、上述したように切断刃部の機械的強度が大
幅に改善される結果、従来のものと比べて深い凹
溝を形成すること及び凹溝を相互の間隔を小さく
配列すること並びに切断幅を小さくすること等が
可能となる。

〔実施例〕

本発明は、第１実施例を説明することによつ
て、より明りようとなる。

第１実施例を第２〜６図に基いて説明する。

第１実施例は、円板状の台金１２の外周端縁部
１６に金属ボンドで焼結された切断刃部１３であ
るセグメントが互に間隔１７をあけて配列された
セグメントタイプの丸鋸１１に関する。

切断刃部１３であるセグメントの表裏面には凹
溝１４が互にその方向が交差するように設けられ
ている。１３′は凹溝１４間の凸状切刃である。

切断刃部１３は、ダイヤモンドや立方晶窒化ホ
ウ素等の超砥粒が金属ボンドで焼結されて形成さ
れているが、電着砥石やレジンボンド砥石で構成
することもできる。切断刃部１３を電着砥石で構
成する場合には、台金の端縁部に所定間隔で突出
部を形成し、その突出部の表裏に所定パターンの
凹溝を形成しておき、その凸部に一層又は二層以
上の砥粒を電着形成すれば良い。凹溝の凹部に
は、絶縁膜等の適当なマスク手段を用いて砥粒を
電着させないようにするのが好ましい。

切断刃部１３の表側の凹溝１４は、第２図〜第
４図に示されているように、切断刃部１３の砥石
端面１５に対する垂直線、即ち丸鋸１１の径方向
Ｒに対して時計方向に所定角度傾斜するように設
けられており、裏側の凹溝１４は、一側から見る
と丸鋸１１の径方向Ｒに関して表側の凹溝１４と
略対称な方向に傾斜して設けられている。このよ
うに表側の凹溝１４と裏側の凹溝１４とが互にそ
の方向が交差するように設けられていることによ
つて、切断刃部１３の肉厚の薄い部分が丸鋸１１
の径方向に連続的に形成されることが防止され
る。即ち、表側の凹溝１４と裏側の凹溝１４′と
が互にその方向が交差するように構成することに
よつて、例えば表側の凹溝１４あるいは凸状切刃
１３′は必ず裏側の凹溝１４′及び凸状切刃１３′
と夫々交差する。このことは裏側の凹溝１４′あ
るいは凸状切刃１３′についても同様である。こ
の結果、本発明による切断刃部１３においては、
肉厚の薄い部分が、互に分離した狭い領域にしか
存在せず、従来のように連続的に存在することが
ない。それ故、切断刃部１３の砥石端面１５が摩
滅するに従つて、この砥石端面１５には肉厚の薄
い部分が不連続的且つ一様に分布した状態で現れ
る。このため、砥石端面１５における応力集中が
略一様に分散され、この結果、従来のように特定
の部分が疲労して亀裂の生じることが防止され、
機械的強度が大きく寿命の長い切断鋸を得ること
ができる。

切断刃部１３の表側の凹溝１４と裏側の凹溝１
４′との交差角αは、第４図及び第５図に示すよ
うに約40°と約80°との間であるのが好ましく、約
50°と約70°との間であるのが更に好ましい。な
お、本発明において、交差角αは、図示のよう
に、切断刃部１３の砥石端面１５に向かつて開い
た角度又はその対頂角として定義される。又、表
側の凹溝１４と裏側の凹溝１４′とは丸鋸１１の
一側から見て径方向に関して対称である必要は必
ずしもないが、切断刃部１３の片減りを防止する
ためには略対称であるのが好ましい。更に、凹溝
１４の断面形状は図示した例のようなＶ字状に限
られず、Ｕ字状やコ字状であつても良い。

第６図に誇張して示すように、切断刃部１３の
断面形状は、切断刃部１３の砥石端面１５に近い
部分の肉厚が厚く、砥石端面１５から遠くなる程
（台金１２への接合部へ向つて）肉厚が薄くなる
ような台形状断面を有しているのが好ましい。こ
のような構成によつて、被切断物の切断部側面に
対する切断刃部１３の接触面積が小さくなり切削
抵抗が減少する。この利点は特にセラミツク、フ
エライト等の難切削材の切断に効果がある。又、
このように切断刃部１３が台形状断面を有してい
ると、砥石端面１５の端縁角部の摩耗があつても
相当の期間使用に耐え得ると言う利点もある。

このようなセグメントタイプの丸鋸の寸法の一
例は、次の通りである（符号は第２及び第６の図
による）。

セグメントの数は、８個で、各セグメントの配
列間隔は、台金の外周上におけるスリツト１７の
幅Ｓに相当し、２mmである。

丸鋸１１の全体径ａは、105mm、台金１２の軸
孔の直径Ｃは、20mm、台金１２の肉厚Ｆは、1.2
mmである。

切断刃部１３を構成するセグメントの各寸法
は、切断刃部１３の外周部に相当する長さl₁及び
切断刃部の台金１２への接合部に相当する長さl₂
は、共に33.0mm、切断刃部１３の長さに相当する
部分の長さｂは、7.0mm、切断刃部１３の外周部
における肉厚に相当する部分の肉厚ｄは、2.2mm、
切断刃部の内周部における肉厚に相当する部分の
肉厚ｅは、2.0mmである。また切断刃部１３のダ
イヤモンド砥粒の粒度はU.S.メツシユNo.で＃30〜
＃60、砥粒の集中度は20〜30である。

次に第１実施例についての実験例を説明する。

第１実施例のセグメントタイプの丸鋸におい
て、切断刃部の表側の凹溝と裏側の凹溝との位置
関係を種々に変更したものを作成するとともに、
比較例として従来の表側の凹溝と裏側の凹溝とが
互にその方向が交差しないものを作成し、外径
200φ、内径150φのヒユーム管を回転数12000R.P.
M、切断時間100sec／本で手持ちグラインダーに
よつて切断実験を行なつた。

先ず、比較例として、表側の凹溝と裏側の凹溝
とが互に交差しないものを作成した。即ち、表側
の凹溝と裏側の凹溝とが略平行になるようにして
交互に配列形成したものを作成した。凹溝が丸鋸
の径方向に沿つたものを10枚、径方向に対して所
定角度傾けたものを10枚ずつ２種類、合計30枚の
丸鋸を夫々作成した。このような丸鋸を用いて切
断実験を行つたところ、多くのものに何等かのひ
び割れが発生した。

次に、表側の凹溝と裏側の凹溝とが丸鋸の径方
向に関して対称に傾斜して互に交差しているもの
を作成した。凹溝の交差角αとして20°，30°，
40°，50°，60°，70°，80°、及び90°のものを夫々
10
枚ずつ作成した。このような丸鋸を用いて切断実
験を行つたところ、交差角αが40°〜80°のものは
全くひび割れを生じず良好な切断を行うことがで
きた。交差角αが20°及び30°のものは夫々10枚中
３枚にひび割れが生じた。一方、交差角αが90°
のものでは、ひび割れは全く生じなかつたが、切
断抵抗が大きくなつた。

次に、表側の凹溝と裏側の凹溝とが丸鋸の径方
向に関して非対称に配列形成されて互に交差する
ものを10枚ずつ２種類作成した。このような丸鋸
を用いて切断実験を行つたところ、ひび割れに関
しては、上述の対称な場合と略同様な結果が得ら
れたが、切断刃部表裏での切断抵抗が異なるため
に片減りを生じた。

以降の実施例については、第１実施例と異なる
点を説明するにとどめる。

本発明の第２実施例について第７図に基いて説
明する。

第２実施例は、台金３２の端縁部３６に環状の
切断刃部３３が設けられた台金を備えたスリツト
付丸鋸３１に関するものである。

すなわち、切断刃部３３の端縁部３５に径方向
のスリツト３８を複数設け、これらのスリツト３
８によつて切断刃部３３の端縁部３５が複数に分
割されたスリツト付き丸鋸３１であり、切断刃部
３３の表裏面に設けられた凹溝３４がその方向が
互に交差するように配列されている。なお、３
３′は凹溝間の凸状切刃である。

この丸鋸においても、第１実施例の丸鋸と同様
の効果が得られる。

本発明の第３実施例について第８図に基いて説
明する。

第２実施例は、台金の端縁部に環状の切断刃部
が設けられたスリツト付き丸鋸に関するものであ
つたが、第３実施例は、切断鋸全体が切断刃部４
３で構成された台金を有しない、いわゆるオール
ブレードタイプの切断鋸４１であつて、端縁部４
５に径方向のスリツト４８を複数設け、これらの
スリツトによつて切断刃部４３の端縁部４５が複
数に分割されたスリツト付き丸鋸４１である。使
用する場合は、フランジで挾持して用いるもので
ある。

凹溝４４は、切断刃部４３の全体に形成されて
いてもよく、切断に使用される端縁部のみに形成
されていてもよい。なお、４３′は凹溝間の凸状
切刃である。このようなオールブレードタイプの
切断鋸は、フエライト等の磁気ヘツド材料のよう
な難切削材の切断に適している。

本発明の第４実施例について第９図に基いて説
明する。

第４実施例は、ギヤングソー、バンドソー等の
板状鋸に関するものである。板状鋸５１は、板状
の台金５２とその端縁部に設けられた切断刃部５
３とからなつている。切断刃部５３にはその表裏
両面に凹溝５４及び５４′が互にその方向が交差
するように配列形成されている。このような板状
鋸においても、第１実施例の丸鋸と同様の効果が
得られる。なお図中Ｒは、この板状鋸５１の長手
方向に垂直な方向を示し、上述した丸鋸の径方向
に対応するものである。なお、５３′は凹溝５４
間の凸状切刃である。

本発明の第５実施例について第１０図に基いて
説明する。

第５実施例は、コアドリルに関するものであ
る。コアドリル６１は、筒状の台金６２の一端縁
部６６に、例えばメタルボンド砥石６３がセグメ
ント状に接合されたものである。６３′は、凹溝
６４間の凸状切刃である。

〔本発明の効果〕

本発明によれば、表裏面に設けた凹溝の方向を
互いに切断刃部の砥石端面に対する垂直線に関し
て略対称に傾斜して交差するようにしたことによ
り、肉厚の薄い部分を分散することができ、又切
断刃部の両側における切断抵抗が均一になり、片
減を防止することができた。しかも、表側の凹溝
と裏側の凹溝との交差角αを40°〜80°の範囲にし
たことにより、切断加工中における切断刃部のひ
び割れを防止することができた。以上のように、
従来よりもはるかに機械的強度の高い切断鋸を提
供することが可能になつた。

さらに機械的な強度が大きく改善されたことに
よつて、切断幅が従来のもののように制限されな
いので、精密加工に適した狭い切断幅を有する切
断鋸を得ることができた。なお、切断幅が約５mm
以下、特に、約３mm以下の切断鋸においては、機
械的な強度の改善が著しくなし得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、切断刃部表裏に凹溝が形成された従
来のセグメントタイプの丸鋸の部分拡大斜視図、
第２図は、本発明の第１実施例によるセグメント
タイプの丸鋸の平面図、第３図は、第２図の丸鋸
の切断刃部の、切断刃部側から見た部分拡大斜視
図、第４図は、第２図の丸鋸の切断刃部の、側方
から見た部分拡大斜視図、第５図は、第２図の丸
鋸の表側の凹溝と裏側の凹溝との交差角を示す概
略図、第６図は、第２図のＡ−Ａ線断面図、第７
図は、本発明の第２実施例による台金を備えたス
リツト付き丸鋸の平面図、第８図は、本発明の第
３実施例によるオールブレードタイプのスリツト
付き丸鋸の平面図、第９図は、本発明の第４実施
例による板状鋸の部分斜視図、第１０図は、本発
明の第５実施例であるコアドリの斜視図である。 １，１１……セグメントタイプの丸鋸、２，１
２……台金、３，１３……切断刃部、３′，１
３′……凸状の切刃、４，１４，１４′……凹溝、
５，１５……砥石端面、７，１７……セグメント
間の間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表裏面に複数の凹溝を形成した砥石からなる
   複数の切断刃部を互いに間隔をあけて配列した切
   断鋸において、表側の凹溝と裏側の凹溝は、その
   方向が切断刃部の砥石端面に対する垂直線に関し
   て略対称に傾斜して交差し、その交差角αが40°
   〜80°の範囲であることを特徴とする切断鋸。