JPH10264139A - ダイヤモンドワイヤソー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断用のダイヤモンドセグメントのダイヤモ
ンド砥粒層の全てを有効利用でき高寿命を達成できるダ
イヤモンドワイヤーソーを提供する。 【解決手段】 ワイヤロープ１を長円状の偏平な断面形
状として、その一面の平面部分に切断用のダイヤモンド
セグメント３を一定間隔で搭載配列し、ダイヤモンドセ
グメント３を直方体状とするとともにワイヤロープ１の
搭載面からの厚さが全断面に亘ってほぼ一様な形状と
し、被削材Ｗの切断時にはダイヤモンドセグメント３の
切断面の磨滅がその全面で均等になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば石材やコ
ンクリート等を切断するためのダイヤモンドワイヤソー
に係り、特に切断効率や切れ味の重要な因子であるダイ
ヤモンド砥粒を無駄なく活用できるとともにワイヤソー
の寿命を向上させ得るダイヤモンドワイヤソーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】石材の切り出しや加工及び建築物の解体
時のコンクリートの切断作業には、ダイヤモンドワイヤ
ソーが従来から広く利用されている。このダイヤモンド
ワイヤソーは、芯線として多数のワイヤを編んだワイヤ
ロープを用い、このワイヤロープに対してダイヤモンド
ビーズを一定の間隔で取り付けるというものがその基本
的な構成であり、図５の（ａ）にその概要の縦断面図を
示す。

【０００３】図において、複数のワイヤ５１を編んで全
体をほぼ円形断面としたワイヤロープ５２を２〜１００
ｍ程度として閉じたループ状とするとともに、ダイヤモ
ンドビーズ５３を一定の間隔（たとえば３０ｍｍピッ
チ）で配列している。

【０００４】ダイヤモンドビーズ５３は、同図の（ｂ）
に示すように環状の断面を持つ筒状体であり、ワイヤロ
ープ５２に外挿して固定した鉄製のパイプ５４の周りに
嵌合固着されたものである。そして、ダイヤモンドビー
ズ５３部分を除いてワイヤロープ５２及びダイヤモンド
ビーズ５３から突き出している部分のパイプ５４は、樹
脂またはゴムの被覆層５５によって覆われて保護されて
いる。

【０００５】このような筒体状のダイヤモンドビーズ５
３を配列したものでは、ループ状としたワイヤロープ５
２を高速で走行させることにより、ダイヤモンドビーズ
５３の周面が被削材に接触してこれを切断することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のダイヤモンドワ
イヤソーは、ダイヤモンドビーズ５３の外径を大きくす
るほど、ダイヤモンド層の使用代が厚くなり、ダイヤモ
ンドワイヤーソーの寿命は長くなる。

【０００７】ところが、ダイヤモンドビーズ５３の外径
を大きくすると、特に表面の摩耗が進行していない使用
初期の段階では、ダイヤモンビーズ５３の外周面の曲率
半径も大きいので、被削材に対する接触面積も大きくな
る。したがって、被削材に対する切断の食い込み幅も太
くなり、切れ味が低下する傾向となることが避けられな
い。

【０００８】また、ダイヤモンドビーズ５３が筒状体で
あれば、その任意の周面位置が被削材に対する切断面と
なることは自明である。したがって、ダイヤモンドビー
ズ５３の全周面が均等に被削材に接触して切断が行わ
れ、ダイヤモンドビーズ５３が偏摩耗することなく一様
に外径が小さくなっていってダイヤモンド層が消費され
ることが最も理想的である。

【０００９】しかしながら、走行するワイヤロープ５２
は捩じれを伴うことなく被削材の切断面を通過するの
で、円筒状のダイヤモンドビーズ５３であってもその全
周面が代わる代わる切断面に接触するということは殆ど
ないといえる。このため、同図の（ｃ）に示すように、
環状断面のダイヤモンドビーズ５３はその周方向の一部
が先行して摩耗していく傾向にあり、全体の断面形状か
ら見ると偏摩耗した状態に陥る。

【００１０】したがって、このようにダイヤモンドビー
ズ５３が偏摩耗して、パイプ５４が剥き出しになる程度
までなってしまうと、ダイヤモンドビーズ５３は被削材
に対する切断には全く貢献できなくなり、その結果切断
効率が極度に下がる。そして、このような偏摩耗の傾向
は一つのダイヤモンドビーズ５３に対してだけ生じるの
ではなく、全てのダイヤモンドビーズ５３について同時
に発生する現象といえるから、ワイヤソーによる切断は
もはや不可能となってしまう。

【００１１】このようにダイヤモンドビーズ５３の偏摩
耗の進行によってその一部分だけではあるものの切断不
可能な領域ができてしまうと、この時点でダイヤモンド
ビーズ５３自体またはワイヤソーを交換する必要があ
る。ところが、同図の（ｃ）に示すように、偏摩耗が進
行していても、実際には残りの部分のダイヤモンドビー
ズ５３には多量のダイヤモンド砥粒が含まれている。し
たがって、ダイヤモンド砥粒の全てを有効利用できない
ままで無駄に捨ててしまうことになり、ダイヤモンドワ
イヤソーの寿命を低下させるだけでなく、経済効率にも
悪い影響を及ぼすという問題がある。

【００１２】本発明は、ダイヤモンド砥粒層の全てを有
効利用でき高寿命を達成できるダイヤモンドワイヤソー
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダイヤモンド
砥粒を含むダイヤモンドセグメントをワイヤロープに間
隔をおいて配列したワイヤソーであって、ワイヤロープ
は、被削材の切断方向に臨む面であって且つダイヤモン
ドセグメントを保持する面をほぼ平面状とした断面形状
を持ち、ダイヤモンドセグメントは、ワイヤロープの平
面状の保持面からの厚さが全断面に亘ってほぼ一様な形
状としてなることを特徴とする。

【００１４】このような構成であれば、ダイヤモンドセ
グメントが被削材に対して切断する面の全体はワイヤロ
ープの平面状の保持面から一様な距離にあるので、被削
材の切断を開始した後のダイヤモンドセグメントの切断
面は一様に摩耗していく。このため、ダイヤモンドセグ
メントの偏摩耗の発生がなく、ダイヤモンドセグメント
はワイヤロープの保持面の近くまで磨滅するまで有効に
利用することが可能となる。

【００１５】また、本発明のダイヤモンドワイヤソーに
おいては、ダイヤモンドセグメントは、切断方向に臨む
面が矩形状であって且つワイヤロープの幅員より大きな
幅寸法を持せた形状とすることができる。たとえばダイ
ヤモンドセグメントを直方体や立方体とすればその製作
も容易であり、特に直方体状であればその長辺方向をワ
イヤソーの走行方向に一致させれば、ダイヤモンドセグ
メントの切断幅は短くてしかも長辺全体による切削なの
で切削力は増強されることになる。

【００１６】更に、ワイヤロープは、多数のワイヤ配列
によってダイヤモンドセグメントを保持する面を平坦面
とした偏平断面を持つ１条の帯としたり、多数のワイヤ
を円形断面を持つよう編んだ束をその中心が同一面内に
含まれる配列として組み合わせた１条の帯としたものと
することができる。

【００１７】そして更に、ワイヤロープの外周に、ダイ
ヤモンドセグメントを搭載する面を平坦面としてこのダ
イヤモンドセグメントを固着する固定金具を外挿固定
し、この固定金具を含んでワイヤロープを合成樹脂また
はゴムの被覆層によって被覆したものとしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明のダイヤモンドワイ
ヤソーの一部を示す断面図、図２は要部の斜視図であ
る。

【００１９】図において、従来例と同様に２〜１００ｍ
程度であって全体がループを形成するワイヤロープ１に
は、たとえば鉄製の固定金具２を介して一定のピッチで
ダイヤモンドセグメント３が固定されている。

【００２０】ワイヤロープ１は、従来例では円形断面で
あったのに代えて、その全体の横断面を偏平な形状とし
たものである。このような偏平な断面形状を得るには、
たとえば図３の（ａ）に示すように、長軸が短軸に比べ
て格段に長い長円状断面となるように多数のワイヤを配
列したワイヤ束１ａとするか、または同図の（ｂ）に示
すように、従来例と同様に多数のワイヤを円形断面状に
編んだワイヤ束１ｂを横に一列に並べた配置とすればよ
い。長円状断面状に編まれたワイヤ束１ａは、図におい
て上下方向に撓み変形できると同時に左右方向に捩じれ
を発生できる程度の肉厚（たとえば３〜１０ｍｍ程度）
であって適度の弾性を持つ素材であれば、ループを形成
しながら高速で走行させることができる。また、円形断
面のワイヤ束１ｂを横配列したものでは、直径が１〜５
ｍｍ程度のワイヤ束１ｂを２〜５束程度配列したもので
あれば十分である。なお、図１，図２及び後述する図３
においては、ワイヤ束１ｂを配列したものを使用してい
る。

【００２１】ダイヤモンドセグメント３は、図２に示す
ように、偏平状のワイヤロープ１に外挿固定した固定金
具２の一面に固着されたものである。固定金具２は、長
方形の中空断面を持つ筒体状であり、ワイヤロープ１の
偏平方向にその長辺を一致させた姿勢としてワイヤロー
プ１周りに固定されている。また、ダイヤモンドセグメ
ント３は、たとえば直方体または立方体状のものが好適
に利用でき、ワイヤ束１ｂの配列方向に対応する幅寸法
Ａは全断面において一定であり、しかも図２においてダ
イヤモンドセグメント３の上面の全体はワイヤ束１ｂの
配列平面に対して同じ距離の平面内に含まれている。

【００２２】固定金具２に保持されたダイヤモンドセグ
メント３を配列したワイヤロープ１は、ダイヤモンドセ
グメント３を除いて合成樹脂またはゴムを素材とした被
覆層４によって被覆する。この被覆層４は、図１及び図
２に示すように、固定金具２も含めて被覆するもので、
この被覆加工の際に溶融した合成樹脂またはゴムを型に
注入することにより、図４に示すように、ダイヤモンド
セグメント３の配列方向の両端面に少し被さるとともに
固定金具２の外面側及びワイヤ束１ｂが配列されている
内部側にも充填される。なお、ダイヤモンドセグメント
３の幅員の大きさすなわち幅寸法Ａは、被覆層４を含め
たワイヤロープ１の幅員よりも僅かに大きい。

【００２３】以上の構成において、被削材を切断すると
きには、図１に示すように被削材Ｗに対してダイヤモン
ドセグメント３が対峙するとともに、ワイヤロープ１が
これらのダイヤモンドセグメント３を介在させて被削材
Ｗに臨むような位置関係とする。

【００２４】このような被削材Ｗに対するダイヤモンド
セグメント３の配置であれば、図４に示すように、ダイ
ヤモンドセグメント３の上面が被削材Ｗの中に切り込み
を入れていくことができる。このとき、同図においてダ
イヤモンドセグメント３の上面は被削材Ｗへの切り込み
によって繰返し接触するので、ダイヤモンドセグメント
３の高さ方向の寸法は摩耗によって次第に短くなってい
く。

【００２５】一方、ダイヤモンドセグメント３の左右の
両面も、被削材Ｗへの切り込みが深くなっていくに連れ
てこの切り込まれた内周壁部分に接触する。しかし、こ
の左右両面の被削材Ｗへの接触は、ワイヤーロープ１を
切断方向に引っ張ることによってダイヤモンドセグメン
ト３の上面で食い込ませるときの接触の強さに比べて格
段に小さい。そして、ワイヤーロープ１の揺れ動きや振
動等によって、ダイヤモンドセグメント３も図４におい
て左右に揺れるので、被削材Ｗへの食い込み代の幅も少
し広がることになり、ダイヤモンドセグメント３の左右
両面の接触の強さも弱い。

【００２６】以上のことから、ダイヤモンドセグメント
３は図４においてその上下方向の寸法が短くなっていく
だけであり、その幅寸法Ａは短くなることはあっても増
加してしまうことはない。このため、ダイヤモンドセグ
メント３はその使用時間にほぼ比例して図４において下
側に向けてその上面のプロフィルがそのまま移動してい
くように摩耗していく。なお、このような摩耗の状況
は、図１においてワイヤーロープ１の走行方向に相当す
る左右方向においても同様である。

【００２７】したがって、このようにダイヤモンドセグ
メント３はその幅方向にも走行方向にも、すなわちその
全面において偏摩耗を生じることがないまま被削材Ｗに
対する切断が行われる。このため、ダイヤモンドワイヤ
ーソーを新たに交換して使用を始めた後には、ダイヤモ
ンドセグメント３はその切削面が平面的に一様に摩耗し
ていくことになり、その全てが磨滅するまで切断に供す
ることができる。

【００２８】また、ダイヤモンドセグメント３の幅寸法
Ａは初期の値が最大であるので、使用時間が長くなって
も切れ味が低下することは一切ない。したがって、幅寸
法Ａを切断に最適な値（３〜１５ｍｍ程度）としておけ
ば、良好な切れ味を持続した切断が可能となり、切断効
率が低下することもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明では、ダイヤモンドセグメントが
その切断面の全体が一様に磨滅していくので、従来の環
状のダイヤモンドビーズのようにその周面に偏摩耗が発
生することがなく、ダイヤモンドセグメントが全て磨滅
するまで使用できる。したがって、高価なダイヤモンド
砥粒を無駄にすることなく有効に使うことができるほ
か、切断方向と直交する幅方向の寸法も短い長さに選択
できるので、切れ味がよく効率的な切断が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のダイヤモンドワイヤーソーと被削材
との位置関係を示す要部の正面断面図である。

【図２】 ワイヤロープに対するダイヤモンドセグメン
トの取付けを示す要部の斜視図である。

【図３】 （ａ）は長円状の偏平な断面形状を持つワイ
ヤロープの例、（ｂ）は円形断面の複数のワイヤ束を横
配列したワイヤロープの例である。

【図４】 ダイヤモンドセグメント及びワイヤロープを
その走行方向に見た要部の断面図である。

【図５】 従来例であって、（ａ）はダイヤモンドワイ
ヤソーの要部を示す断面図、（ｂ）はダイヤモンドビー
ズの形状を示すための断面図、（ｃ）は環状のダイヤモ
ンドビーズの偏摩耗を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ワイヤロープ １ａ，１ｂ ワイヤ束 ２ 固定金具 ３ ダイヤモンドセグメント ４ 被覆層 Ｗ 被削材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のダイヤモンドワ
イヤソーは、ダイヤモンドビーズ５３の外径を大きくす
るほど、ダイヤモンド層の使用代が厚くなり、ダイヤモ
ンドワイヤソーの寿命は長くなる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】一方、ダイヤモンドセグメント３の左右の
両面も、被削材Ｗへの切り込みが深くなっていくに連れ
てこの切り込まれた内周壁部分に接触する。しかし、こ
の左右両面の被削材Ｗへの接触は、ワイヤロープ１を切
断方向に引っ張ることによってダイヤモンドセグメント
３の上面で食い込ませるときの接触の強さに比べて格段
に小さい。そして、ワイヤロープ１の揺れ動きや振動等
によって、ダイヤモンドセグメント３も図４において左
右に揺れるので、被削材Ｗへの食い込み代の幅も少し広
がることになり、ダイヤモンドセグメント３の左右両面
の接触の強さも弱い。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】以上のことから、ダイヤモンドセグメント
３は図４においてその上下方向の寸法が短くなっていく
だけであり、その幅寸法Ａは短くなることはあっても増
加してしまうことはない。このため、ダイヤモンドセグ
メント３はその使用時間にほぼ比例して図４において下
側に向けてその上面のプロフィルがそのまま移動してい
くように摩耗していく。なお、このような摩耗の状況
は、図１においてワイヤロープ１の走行方向に相当する
左右方向においても同様である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】したがって、このようにダイヤモンドセグ
メント３はその幅方向にも走行方向にも、すなわちその
全面において偏摩耗を生じることがないまま被削材Ｗに
対する切断が行われる。このため、ダイヤモンドワイヤ
ソーを新たに交換して使用を始めた後には、ダイヤモン
ドセグメント３はその切削面が平面的に一様に摩耗して
いくことになり、その全てが磨滅するまで切断に供する
ことができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】 本発明のダイヤモンドワイヤソーと被削材と
の位置関係を示す要部の正面断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤモンド砥粒を含むダイヤモンドセ
   グメントをワイヤロープに間隔をおいて配列したワイヤ
   ソーであって、ワイヤロープは、被削材の切断方向に臨
   む面であって且つダイヤモンドセグメントを保持する面
   をほぼ平面状とした断面形状を持ち、ダイヤモンドセグ
   メントは、ワイヤロープの平面状の保持面からの厚さが
   全断面に亘ってほぼ一様な形状としてなるダイヤモンド
   ワイヤーソー。
2. 【請求項２】 ダイヤモンドセグメントは、切断方向に
   臨む面が矩形状であって且つワイヤロープの幅員より大
   きな幅寸法を持たせてなる請求項１記載のダイヤモンド
   ワイヤーソー。
3. 【請求項３】 ワイヤロープは、多数のワイヤ配列によ
   ってダイヤモンドセグメントを保持する面を平坦面とし
   た偏平断面を持つ１条の帯としてなる請求項１または２
   に記載のダイヤモンドワイヤーソー。
4. 【請求項４】 ワイヤロープは、多数のワイヤを円形断
   面を持つよう編んだ束をその中心が同一面内に含まれる
   配列として組み合わせた１条の帯としてなる請求項１ま
   たは２記載のダイヤモンドワイヤーソー。
5. 【請求項５】 ワイヤロープの外周に、ダイヤモンドセ
   グメントを搭載する面を平坦面としてこのダイヤモンド
   セグメントを固着する固定金具を外挿固定し、この固定
   金具を含んでワイヤロープを合成樹脂またはゴムの被覆
   層によって被覆してなる請求項１から４のいずれかに記
   載のダイヤモンドワイヤーソー。