JPH08187702A - 低騒音丸鋸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 丸鋸の歯の形状によって切削時の騒音を低下
させる。 【構成】 ６種類以上の歯で一群を構成する。各種類は
丸鋸の厚み方向の異なる位置で半径方向に突出する。突
出量はほぼ一定とすることが好ましく、また突出端が厚
み方向に伸びていることが好ましい。特に各種類の歯の
部分突出端を一群のなかで累計したものが歯厚に等しく
なるようにすることが好ましい。 【作用】 種類数が６以上であると、各歯において厚み
方向の切断幅を減少でき、騒音を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップが固着された丸鋸
に関するものであり、特に切削加工時の騒音を低下させ
ることのできる丸鋸に関する。

【０００２】

【従来の技術】丸鋸の耐久性や直進性あるいは切断面の
品質の向上を図るために、丸鋸の歯の形状には種々の工
夫がなされている。図１は、既知の歯の形状を体系的に
示しており、丸鋸本体の回転方向に直交する面での歯の
断面を模式的に示している。

【０００３】図１中の１はＪＩＳ（Ｂ４８０５）のＢ型
を示し、１つ１つの切れ刃１１が歯の厚みの全長Ｔにわ
たっており、同一種類の歯が丸鋸本体の切削縁に沿って
周期的に設けられている。図１中の２−１は前記ＪＩＳ
のＤ型を示し、２種類の歯を備えており、種類ごとに切
れ刃２１，２２の高さＬ１，Ｌ２が変えられている。Ｄ
型の丸鋸では、丸鋸本体の外周縁に沿って２種類の歯が
交互に設けられている。

【０００４】図１中の２−２は、４種類の歯を備えた例
を示し、特開平６−２７７９３８号公報に開示されてい
る。このタイプの丸鋸は、種類ごとに切れ刃２４，２
５，２６，２７の高さＬ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７が変えら
れており、４種の歯で一群とされている。そして丸鋸本
体の切削縁に沿って４種の歯が一群とされた状態で設け
られている。図１中で２−１ないし２−２に示されるタ
イプ２は、切れ刃の高さを異にする複数種類の歯を用い
るタイプということができる。

【０００５】図１中の３−１は、前記ＪＩＳのＣ型であ
り、先端傾き角を有する傾斜右歯と傾斜左歯が丸鋸本体
の切削縁に沿って交互に設けられる例を示している。こ
の例では、歯先が丸鋸本体の回転方向と直交する方向Ｄ
に突出しており、厚み方向Ｔでの突出位置（Ｐ１，Ｐ
２）を異にする２種の歯が一群とされているということ
ができる。

【０００６】図１中の３−２は、傾斜右歯と傾斜左歯の
間に両傾斜中央歯が設けられた例を示している。この例
では、厚み方向Ｔでの突出位置（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を
それぞれ異にする３種の歯で一群とされている。また図
３−３は突出端３１，３２，３３が厚み方向Ｔに沿って
伸びている例を示し、その厚み方向に沿った伸びを一群
中で累計すると、すなわち各歯を重ねて図示すると、刃
厚と等しくなる例を示している。図１中で３−１〜３−
３に示されるタイプ３は、突出位置が厚み方向で変化す
る複数種類の歯を一群として用いるタイプということが
できる。なおこのタイプでは、各歯の突出量Ｌ８，Ｌ９
がそれぞれの群内でほぼ一定である。

【０００７】図中４はタイプ２と３の混合型ともいうべ
きものであり、切れ刃の高さ（突出量）を異にするとと
もに、突出位置が厚み方向で変化する複数種類の歯を一
群として用いるタイプを示している。例えば図４−２の
場合、刃の高さがＬ１０〜１６と変化し、突出位置もＰ
１０〜１６のように変化している。なおこの図４−２の
ものは丸鋸本体に直接歯部を設けた全鋼製丸鋸で、該歯
部を折り曲げてアサリを形成しており、アサリ及び側面
向心角ともに大きく、チップをろう付け等で固着した他
の丸鋸の形状とは異質のものである。なお図１に示され
る各種形状は、前記したＪＩＳと特開平６−２７７９３
８の他、特開昭６１−２３０８１１、実開昭５８−５７
０５、特公昭５９−８５２５号公報に開示されている。

【０００８】丸鋸本体と被切削材との摩擦を避けるため
に刃先を曲げてアサリを設けた全鋼製丸鋸は、充分なア
サリを確保するために側面向心角が大きくなる傾向があ
る。一方チップを固着した丸鋸は、側方にアサリ分だけ
前もって突出させて固着したチップの側面を研削加工で
形成するため、側面向心角は任意に選択でき、一般には
かなり小さい。一方側面向心角と加工面粗さは密接な関
係があり（図２８参照、出典：東京教育大学農学部記要
第８号 217〜297 (1962)）、側面向心角が大きな丸鋸
は仕上げ切断には使用できず、あらゆる被切削材の仕上
げ切断に側面向心角を小さくかつアサリを充分に確保し
ているチップ付丸鋸が普及するに至っている。

【０００９】図１中の４−２は前記全鋼製丸鋸と同じ製
法であり、本体を折り曲げてアサリを設け、折り曲げ角
を徐々に大きくして切刃を刃厚方向に分散している。従
って前記全鋼製丸鋸と同等又はそれ以上の折り曲げ角
（側面向心角）が必要となり、被切削材の切断面が荒い
加工面粗さとなることは避けられず、仕上げ切断には使
用されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記した全鋼製丸鋸
は、切れ刃が被切削材に斜めに当接するために、切削力
によって横分力が発生し、側面向心角が大きいことも影
響し、歯が横方向にビビリ易い。このため切削時の騒音
も高くなりがちであり、後述のように、突出位置が厚み
方向で異なる複数種類の歯を組合せて用いると騒音を低
下させ得る性質が認められるものの、横方向にビビリが
発生し易い４−２のタイプではこの効果が得られない。

【００１１】また２−１，２−２，３−１，３−２，３
−３，４−１に示すものは、一群中に最大でも４種類の
歯を有するにとどまっている。これは種類を多くするこ
とによって、各歯の厚み方向における有効切削量を低下
できて切削抵抗を小さくすることが可能である反面、種
類数を増やしすぎると同一種類の出現比率が低下して送
り方向有効切削量が増加し、かえって実質的な切削量が
増加することが懸念されるためである。例えば１０種の
歯を用いると、厚み方向でみると１０種の歯で切削すれ
ばよいという要素の他に、送り速度が一定ならば１歯当
り１０倍量だけ切削しなければならないという要素が働
くためにかえって悪影響が発生することが懸念されてお
り、現状では２〜４種類を使い分けることが行なわれて
いる。

【００１２】２〜４種類の歯を用いる場合、１種類の歯
を用いる図１の１のタイプに比して切削抵抗が小さくな
り、騒音も低下できる。しかしながら例えばアルミサッ
シ材を切削する場合にはなお大きな騒音が発生すること
が避けられない。そこで本発明は、騒音抑制能力のより
優れた丸鋸を実現しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる丸鋸は、
厚みを有する丸鋸本体の切削縁に沿って歯となるチップ
が複数個固着されて複数の歯が形成されたものであり、
各歯の先端が前記丸鋸本体の回転方向と直交する方向
（半径方向）に突出しており、その厚み方向での突出位
置をそれぞれ異にする少なくとも６種の歯が６歯以上で
一群とされ、その一群を単位として複数のチップが丸鋸
本体に固着されていることを特徴としている。

【００１４】

【作用】本発明の丸鋸では、丸鋸の厚み方向での突出位
置をそれぞれ異にする少なくとも６種以上の歯で一群と
されているために、２〜４種の歯で一群とする図１に例
示される従来のものに比して著しく騒音が低下する。こ
の現象は本発明者らによって始めて認識されたものであ
り、従来は複数種類の歯を用いることが好ましいもの
の、その種類数が大きすぎると、１つの種類の出現比率
があまりに低下してしまうために、種類数としては２〜
４が好ましいと認識されていた常識に反して、その最適
数は従来予想されていた値よりも大きく、６種以上とし
た方が良好な騒音抑制効果が作用し始めることを見出し
たのである。本発明はかかる現象を見出したことに立脚
しており、６種以上とすることによって騒音を著しく抑
制することに成功したのである。

【００１５】

【好ましい手段とその作用】この発明の丸鋸の場合、図
１のタイプ３−１，３−２，３−３に示すように、各歯
の突出量が一群の歯においてほぼ一定であるという制約
のなかで、６種類以上とすることが好ましい。このよう
にすると、切り刃の存在高さ（突出量）が種類によらず
ほぼ一定となり、切り刃の研磨作業が容易化される。ま
た本発明の丸鋸で溝突加工を行なうと、溝底がほぼ平坦
となる。

【００１６】また６種類以上の刃を有し、しかもこの突
出量がほぼ一定である場合、さらに図１の３−３に示す
ように、各歯の突出端が厚み方向に伸びており、その厚
み方向への伸びを一群のなかで累計したものが刃厚と等
しくすることが好ましい。この形式の丸鋸によると、溝
突加工したときの溝底を平坦とすることができる。また
各歯の切削負荷を均質化することができる。

【００１７】さらに、原則としては、図１のタイプ３−
１，３−２，３−３に示すように、各歯の突出量が一群
の歯の中でほぼ一定であるという制約を満たしながら、
厚み方向の両端部で突出するものの突出量が大きく、他
の位置で突出するものの突出量がそれよりも僅かに小さ
くされている制約のなかで、６種類以上とすることが好
ましい。このようにすると厚み方向の両端部で大きく突
出する部分がシャープな切断面を形成してゆく。また、
６種類以上の歯のうち特定の種類の歯の出現比率を多く
してもよい。例えば、厚み方向両端部で突出する歯を他
のものより多く出現させることでよりシャープ（平滑）
な切断面が形成される。

【００１８】また６種類以上で一群の歯が構成されてい
る丸鋸において、その一群のなかに少なくとも１枚の突
出端を有しない歯が付加されていてもよい。このように
すると、切り粉の排出が促進されるという作用が得られ
る。チップが固着された丸鋸の径φ１００〜１０００mm
の標準的な刃厚は１〜５mm程度で、例えば1/5 〜1/10の
等分割により各歯の刃厚方向の０．１〜０．８mm程度の
極めて微少な切刃を利用して切削することとなる。

【００１９】

【実施例】次に本発明を具現化した実施例について説明
する。 （第１実施例）図２〜４は第１実施例を示している。こ
の実施例はこの発明を丸鋸に適用したものであり、一群
の歯を６種類で構成し、かつ群内において突出量をほぼ
一定とした例を示す。

【００２０】図２，３に示すように、この丸鋸４２は略
円板状の丸鋸本体４０を有し、この丸鋸本体４０の円周
上に一定のピッチで支持壁４３が形成されている。そし
てその支持壁４３に硬質チップ４１が固着されている。
硬質チップ４１は、６種類（図中それぞれが１〜６で示
されている）あり、丸鋸の回転方向Ｍに向って１〜６の
順で固定されている。１〜６の歯はこれで一群を構成
し、この群が繰返されることで、丸鋸本体の全周に歯が
形成されている。

【００２１】図４はチップ４１の丸鋸の回転方向Ｍと直
交する面内の断面図を示している。図から明らかなよう
に、歯の厚みＴが６分割されており、その６分割された
切り刃１〜６がそれぞれの種類の歯に分担されている。
そして６種１群の歯が被切削材の挽き溝を通過すること
で、その挽き溝に全体の刃厚Ｔ分の平坦な挽き溝の底が
形成される。このため溝突加工をしたときに平坦な溝底
が得られる。この場合６種類の歯の１〜６の各切り刃の
幅がそれぞれＴ／６であって等しいために、各種類ごと
に均一の切削負担がかかるようになっており、耐久性の
向上が図られている。

【００２２】この実施例の丸鋸は、外径が４５５mm、刃
厚Ｔが３．０mm、１周当りの歯数が１２０個（２０群）
である。これを回転数２５００rpm 、送り速度５m/min
、上軸ダウンカットで幅１５０mm、高さ７５mm、最大
内厚３mmのアルミサッシを切断した際の騒音を１ｍ離れ
た部位で測定したところ、Ａ特性の１ＫＨZ と２ＫＨZ
の騒音レベルで約７４dBという低騒音に抑えられること
を確認した。

【００２３】図５は一般に良く知られている人間の耳の
聴感特性を示している。図６の破線は一般的に認められ
る切削作業時の音圧スペクトルを示している。そして図
６の実線は、発生する音圧スペクトルに図５に示した聴
感特性を加味したもの、すなわち発生する騒音が人間の
耳に聴きとれる強さを示す騒音スペクトルを示してい
る。

【００２４】明らかに、１〜４ＫＨZ において、最も強
い騒音が聴きとられることを示す。図７は、一群を構成
する歯の種類数と切削作業時に聴きとられる騒音の関係
を示し、騒音は１ＫＨz での騒音レベルを示している。
ここで分割数１は図１の１に示す無分割タイプすなわち
ＪＩＳのＢ型の場合を示す。２の分割数は図１の３−１
に示すような２種類の刃を用いるものを示している。た
だし具体的には横すくい角０゜で右半分と左半分にそれ
ぞれ平刃を残し、平刃以外の部分を面取りしたもので測
定した。また３の分割数は図１の３−３に示したものを
用いた。以下同様に、図４の刃厚Ｔを種類数で分割し、
各分割部分を切り刃とする横すくい角０゜の歯によって
一群を構成した。なお測定条件は前記したものと同じで
ある。

【００２５】明らかに、分割数が５以下のものに比して
分割数を６〜１２としたものは騒音抑制効果が顕著であ
る。図８は２ＫＨz での騒音測定結果を示し、この場合
も分割数５以下と６以上とで明確に騒音レベルが相違す
る。すなわち分割数を６以上とすると、人間の耳に最も
強く聴きとられる１ＫＨz 〜４ＨＫz で騒音が顕著に抑
制される。なお分割数が２０を越えると、騒音が上昇し
始めることがわかっており、６〜２０種類の分割数が好
ましいことが判明している。

【００２６】（第２実施例）図９は第２実施例を示す。
この場合は突出端が頂点を有し、厚み方向への伸びを有
しない。各頂点は刃厚Ｔを６分割した点に対応してお
り、６種の歯で一群を構成する。なお分割数は６に限定
されるものでなく、６以上とすることができる。なお分
割数は２０以下とすることが実際的である。この歯で溝
突加工すると、全体としては平坦で細かな筋が長手方向
に伸びた溝底とすることができる。

【００２７】（第３実施例）図１０は第３実施例を示
し、各歯が全刃厚を６分割した平刃を有している。この
分割数が６に限定されないことは他の実施例と同様であ
る。なおこの変形として図１１に示す形状も可能であ
る。

【００２８】（第４実施例）図１０，１１のものは、一
群中の刃の並びが左→右→左→右となって徐々に中央に
よっていくが、図１２に示すように、一方向から順に切
削してゆくようにしてもよい。なお一群中の歯の配置順
序は、図４、図９、図１０、図１２に示すものの他、図
１３，１４に示すものであってもよい。

【００２９】（第５実施例）図１５は一群を１０種の歯
で構成した例、図１６は一群を８種の歯で構成した例を
示している。なおこの出現順は一例にすぎない。

【００３０】（第６実施例）図１７〜図２７は、６種類
又は７種類の歯のうちの３種又は４種を実線で示し、他
の３種を破線で示し、６種又は７種の全部を重ね表示し
た態様で図示している。図１７の場合、各種類の歯が突
出端で厚み方向に伸びる平刃を有し、しかも平刃の厚み
方向の距離が全部等しい例を示す。図１８は各歯が平刃
を有するものの、その厚み方向の距離が不等分されてい
る例を示す。図１９は厚み方向の両端部で面取りされて
いる例を示す。この実施例の厚み方向両端部の刃は小さ
く面取りされているために、欠け難いという特性を有し
ている。

【００３１】図２０は厚み方向の両端部で突出する歯の
突出量Ｌに比して他の歯の突出量ｌ（エル）が僅かに小
さくされている例を示す。この丸鋸は木工用に適してお
り、厚み方向両端部のエッジが木材の繊維を切り取るた
めに良好な切断面が得られる。図２１は各歯が頂点を有
する例を示し、各頂点間の距離が等しくされている。図
２２は、(a) に示す７種の分割突出端をもつ歯の他に、
(b) に示す突出端を持たない歯が第８番目の種類として
加えられた例を示す。この場合は８種の歯が一群として
用いられる。この丸鋸によると、突出端をもたない平歯
によって切粉の排出が促進される他、丸鋸の図中左右方
向の振動が抑制される。図２３は、突出端をもたない歯
が２種類(b)(c)に分割された例を示し、この場合は計９
種の歯で一群とされる。図２４は突出端が厚み方向に伸
びた平刃を有する歯と平刃を有しない歯が組合わさって
一群が構成される例を示している。図２５は一群の歯の
なかで突出量が僅かに変化して全体として上方に凸のカ
ーブとなっている例を示す。図２６は逆に下方に凸のカ
ーブとなっている例を示す。さらに図２７は平刃を有す
る歯と有しない歯の組合せで全体として下方に凸のカー
ブとなる例を示している。

【００３２】本発明は具体的に例示した以外に、他の様
々の態様で具現化することができる。例えば任意の刃に
横すくい角を設けてもかまわない。また不等ピッチで各
歯を設けてもよい。また、一群中のある種の歯の出現比
率を多くしてもよい。また一群の歯を基本的に用いて、
それ以外の歯を不規則に混在させてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、６種類以上の歯で一群
とされ、それぞれの種類の歯が厚み方向で異なる位置で
突出するようにしているために、従来のように２〜４種
類の範囲で一群を構成していた丸鋸に比して、格別に騒
音を抑制することが可能となっている。特に人間の耳に
最もよく聴きとられる１〜４ＫＨz の音を顕著に抑制で
きることが確認されている。

【００３４】またこの発明において、特に突出量がほぼ
一定であるようにすると、刃の研磨作業が容易化される
他、ほぼ平坦な底をもつ溝を加工することができる。ま
た各刃の突出端が厚み方向に伸びており、しかもその伸
びを一群中で累積したものが刃厚に等しくされている
と、溝の底面の平坦度が向上する。さらに厚み方向の両
端部でのみ大きく突出しているタイプによると、その両
端の突出部で木材の繊維が良好に切断され、良好な切断
面が得られる。また一群の分割突出端をもつ歯のなか
に、突出端を有しない歯が付加されていると切粉の排出
がスムースとなるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の丸鋸の歯形状を体系的に示す図

【図２】第１実施例の丸鋸を半径方向から見た部分図

【図３】第１実施例の丸鋸を軸方向から見た部分図

【図４】第１実施例の丸鋸の歯の形状を示す図

【図５】聴感特性図

【図６】音圧スペクトルと騒音スペクトルの関係を示す
図

【図７】１ＫＨz の騒音レベルを分割数に対して示す図

【図８】２ＫＨz の騒音レベルを分割数に対して示す図

【図９】第２実施例の歯形状を示す図

【図１０】第３実施例の歯形状を示す図

【図１１】第３実施例の歯形状の変形例を示す図

【図１２】第４実施例の歯形状を示す図

【図１３】第４実施例の歯形状の変形例を示す図

【図１４】第４実施例の歯形状の他の変形例を示す図

【図１５】第５実施例の歯形状を示す図

【図１６】第５実施例の歯形状の変形例を示す図

【図１７】第６実施例の歯形状を示す図

【図１８】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図１９】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２０】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２１】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２２】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２３】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２４】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２５】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２６】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２７】第６実施例の歯形状の変形例を示す図

【図２８】側面向心角と切断面の粗さの関係図

【符号の説明】

１〜６ １群の歯 ４０ 丸鋸本体 ４１ チップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚みを有する丸鋸本体の切削縁に沿って
   歯となるチップが複数個固着されて複数の歯が形成され
   た丸鋸において、 各歯の先端が前記丸鋸本体の半径方向に突出しており、 その厚み方向での突出位置をそれぞれ異にする少なくと
   も６種の歯が６歯以上で一群とされ、 その一群を単位として、前記チップが丸鋸本体に固着さ
   れていることを特徴とする低騒音丸鋸。
2. 【請求項２】 請求項１の低騒音丸鋸において、各歯の
   突出量が前記一群内においてほぼ一定であることを特徴
   とする低騒音丸鋸。
3. 【請求項３】 請求項２の低騒音丸鋸において、各歯の
   突出端が厚み方向に伸びており、その厚み方向への伸び
   を前記一群中で累計したものが刃厚と等しいことを特徴
   とする低騒音丸鋸。
4. 【請求項４】 請求項１の低騒音丸鋸において、歯の突
   出端のうち、厚み方向の両端部に位置するものの突出量
   に比して前記一群中の他の突出端の突出量が僅かに小さ
   くされていることを特徴とする低騒音丸鋸。
5. 【請求項５】 請求項１の低騒音丸鋸において、前記一
   群中に突出端を有しない少なくとも一つの歯が付加され
   ていることを特徴とする低騒音丸鋸。