JPS5852767B2 - 帯鋸盤における振動，騒音防止方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いわゆる横型帯鋸盤における振動、騒音防
止方法及びその装置に係わり、更に詳しくは、横型帯鋸
盤において、ホイールまたはプーリに懸回される帯鋸刃
の切削時に発生する振動並びに騒音を有効に防止させた
振動、騒音防止方法及び装置に関するものである。

一般に、この種の横型帯鋸盤は、はぼ平行に間隔をなし
た複数の軸上に、無端の帯鋸刃を懸回させる複数個のホ
イール、またはグーりを回転可能に装着して成る鋸刃ヘ
ッドを備えている。

ホイールの１つは動力駆動され、このホイールの周面と
帯鋸刃の平らな側面の一方との摩擦係合によって帯鋸刃
を駆動するものである。

また、帯鋸刃を適宜に緊張させるために、ホイールの一
方は、その軸とともに他方のホイールからラジアル方向
に牽引または蓄勢される。

さらにまた、ホイールの間の帯鋸刃の懸張部の１つは、
その平らな側面が被切断加工材が載置される加工材台に
対して垂直であるように、複数個の案内手段によって滑
動自在に案内保持される。

このような横型帯鋸盤は、鋸刃ヘッドが加工材台に対し
て下降し、これによりホイール上を回動する帯鋸刃が加
工材台上に載置された加工材を切断できるように構成さ
れる。

また、このような横型帯鋸盤は、多年に亘る継続的な努
力の結果、大きく改良され、今や多種多様な材料を切断
するための最も便利、かつ経済的な装置として、多くの
産業における多くの大小の工場において広く使用されて
いる。

ところで、従来の横型帯鋸盤における重要な問題の１つ
には、帯鋸刃が特に切断作業中に非常に鋭い喧嘩な騒音
を発することである。

そのような騒音の発生は、帯鋸刃が切断作業中に激しく
振動することと、さらにその結果、帯鋸刃がホイール上
を回動中にホイールの周面に対して衝突を続けることが
主な原因とされていた。

もちろん、帯鋸刃のそのような鋭く喧嘩な騒音は、はな
はだ耳ざわりであり、かつまた横型帯鋸盤の操作員の健
康にとって有害である。

更に、そのような騒音は、横型帯鋸盤が実に広く非工業
地域の小さな工場でも使用されるため、騒音公害として
問題化しつつある。

また、鋭く喧嘩な騒音の原因となる帯鋸刃の振動の発生
は、主として帯鋸刃が切断作業中にその柔軟な性質のた
めに、必然的に側面方向ないし横方向と幅方向ないし上
下方向の両方向に振れることによる。

即ち、騒音の発生原因は、帯鋸刃の切削時における横振
動（横波）であると考えられていた。

さらにまた、そのようにして発生する帯鋸刃の振動は、
帯鋸刃が駆動ホイールによって強力な緊張力にて駆動さ
れ牽引されるため、帯鋸刃の被切断加工材を切断通過し
た後の部分における引っ張り応力が、加工材に切り込む
直前のそれよりも太きいために、増大または増幅される
。

したがって、帯鋸刃の横振動とそれによる騒音は、帯鋸
刃が加工材に切り込む直前の部分で最も激しく発生する
。

帯鋸刃の好ましからぬ振動は、帯鋸刃を滑動自在に案内
する帯鋸刃案内装置によって軽減されるが、実際には振
動はあまりにも激しく、帯鋸刃案内装置のみでは所望の
とおりに軽減せしめることは不可能である。

したがって帯鋸刃はホイール上の回動中依然として好ま
しからぬ振動を続ける。

加えて不都合なことに、帯鋸刃の横振動は、単に鋭く喧
嘩な騒音を生じるばかりでなく、帯鋸刃の切削精度と切
削率およびその寿命に悪影響をおよぼし、さらにまた切
削油を飛散せしめる。

たとえば、帯鋸刃の振動は、切断された加工材の表面粗
さを悪くし、かつまた横方向の振動のために、切り口の
最初の部分がその後の普通の部分より広（なり、正確に
真直ぐな切断が得られなくなる。

また帯鋸刃が側面方向および幅方向に振動するので、浮
動する傾向を生じ、切削率はそれだけ悪くなる。

また、帯鋸刃の横振れの結果として、帯鋸刃は切削を行
なうことなく無用に摩耗することになり、寿命が無用に
短縮される。

さらにまた振動する帯鋸刃が切削油を霧のごとく飛散せ
しめれば、切削油は横型帯鋸盤の外へ回収されることな
く損失され、しかも横型帯鋸盤の操作員とその周辺を汚
すことになる。

従来の横型帯鋸盤のさらに１つの根本的な問題は、帯鋸
刃が切削作業を行ないつつホイール上を回動中に、ホイ
ールの上でスリップすることである。

このようなスリップは、帯鋸刃が切削作業中宮に切削油
を供給され、その切削油が帯鋸刃によってホイールの局
面に運ばれ、その結果帯鋸刃とホイールの局面との間に
油膜が生じるからである。

帯鋸刃がホイール上でスリップすれば、スリップと同時
に、帯鋸刃は正常に切削走行することなく、被切断加工
材に強引に喰い込まされることになり、犬なり小なりの
損傷を受け、多くの場合は切損する。

帯鋸刃のスリップは、ホイール間の帯鋸刃の緊張力を増
強することによっである程度までは克服できるが、過度
の緊張力は帯鋸刃の早期摩耗または切損を招く。

そこで、上記従来の課題を解決するための対策として、
例えば、（１）従動ホイールにウレタンロープを張る、
（２）鋸刃の刃のピンチを不等則にする、等の在来技術
が提案されていた。

しかしながら前者の技術については、騒音の軽減を若干
ながら図ることができるものの、大幅な減少、あるいは
消失までには致らず、また後者の技術については、鋸刃
コストの高額化、あるいは、＝膜性に乏しいという問題
があり、このような振動並びに騒音を有効に低減させる
ための技術が要望されていた。

ところで、難削材等を切削する一般の横型帯鋸盤１は、
第１図に示すように長方形の箱状の機台３と、その上に
設けられる加工材台５と、この加工材台５に載置され被
切断加工材Ｗを把持するバイス７、及びほぼＣ型の構造
を成す鋸刃ヘッド９とから構成されている。

そして鋸刃ヘッド９には、所定の間隔を隔てて、ハウジ
ング部１１及び１３が形成されている。

鋸刃ヘッド９は、その一端と、機台３とを回動自在に枢
着するヒンジピン１５を介して、油圧シリンダ１１のご
とき適宜な手段によってバイス７に対して上下するよう
に構成される。

しかしながら、この発明は、たとえば鋸刃ヘッド９が単
数または複数の垂直な案内手段に沿って全体的に垂直に
上下する型式のものを含み、あらゆる型式の横型帯鋸盤
に適用可能である。

鋸刃ヘッド９のハウジング部１１および１３内には、駆
動および従動ホイール１９および２１が回転自在に収納
されており、この両ホイール１９゜２１には無端の帯鋸
刃２３が懸回されている。

駆動および従動ホイール１９および２１は、はぼ平行に
間隔を成した車軸２５および２７に、おのおの回転可能
に装着され、かつ互にラジアル方向にほぼ整合する。

また、帯鋸刃２３を適宜に緊張せしめるために、ホイー
ルの１つで通常従動ホイール２１が、他のホイール、す
なわち通常駆動ホイール１９よりほぼラジアル方向に適
宜な手段（図示省略）によって、その車軸２７とともに
牽引または蓄勢される。

駆動ホイール１９は、通常反時計方向に適宜なモーター
（図示省略）によって動力駆動され、それに懸回された
帯鋸刃２３を駆動し、これを軌道運動せしめ、他方従動
ホイール２１は、帯鋸刃２３が駆動ホイール１９によっ
て駆動されるにしたがって自由に回転する。

帯鋸刃２３は、その刃先が駆動ホイール１９および従動
ホイール２１の軸方向内側の外縁より突出する状態にて
駆動ホイール１９および従動ホイール２１に懸回される
。

また、帯鋸刃２３は、切削が行なわれる切削部域にて、
その平らな両側面が加工材台５に対して垂直をなすよう
に、鋸刃ガイド２９および３１によって滑動自在に案内
保持される。

帯鋸刃２３を案内保持する鋸刃ガイド２９および３１は
、おのおのガイドアーム３３および３５の下端に着脱自
在に保持される。

ガイドアーム３３および３５は、鋸刃ヘツバ９に固定さ
れた梁部材３７によって、これより垂下する状態にて保
持される。

また、ガイドアーム３３および３５の双方、またはいず
れか一方は被切断加工材Ｗの切削長に応じて鋸刃ガイド
２９および３１の間の間隔を調整するために、帯鋸刃２
３の懸張部に平行な方向に梁部材３７に沿って調整移動
が可能である。

また、鋸刃ガイド２９および３１は、通常帯鋸刃２３に
切削油を供給するように構成されている。

鋸刃ガイド２９および３１は、帯鋸刃２３の振動を減じ
る効果もなすが、振動はこれらのみによって軽減するに
はあまりに激しく、したがって帯鋸刃２３は、駆動ホイ
ール１９および従動ホイール２１を回動する際に依然と
して激しく振動する。

すでに明らかなとおり、鋸刃ヘッド９が加工材台５に対
して下降するにしたがって、駆動ホイール１９および従
動ホイール２１上を回動する帯鋸刃２３がバイス１によ
って加工材台５上に把持される被切断加工材Ｗを切断す
る。

その際に、被切断加工材Ｗと、駆動ホイール１９との間
の帯鋸刃２３の部分において、被切断加工材Ｗと従動ホ
イール２１との間よりも大きな引張り応力が生じるため
に、特に被切断加工材Ｗと従動ホイール２１との間にて
、帯鋸刃２３が激しく横振動し、この振動、つまり、横
波が騒音発生の原因となるのではないかと考えられた。

そこで、上記横型帯鋸盤１の帯鋸刃２３の切削時におけ
る騒音発生の原因が、鋸刃の横波に関係するのか、鋸刃
の縦波の定常波に関係するのか、その根拠を見つげるた
めに、以下のような帯鋸刃の騒音、及び振動の周波数分
析の実験を行なった。

◎帯鋸刃の騒音、及び振動の周波数分析の実験（ａ）
切削時における騒音周波数分析の実験の条件測定箇所
・・・・・・横型帯鋸盤の設置面から１０００Ｉ＋！胤
の高さで、かつ鋸刃から１０００ｍ禮れた位置に騒音測
定器（周波数分析器）を設置する。

切削材の材質及び大きさ・−・・・・５ＵＳ３０４（ス
テンレス鋼）直径：２００山 フ４−ト１ント７−ル′祷ブの 切削率を一定目盛°−
−−−°２・Ｏに保つために 切込み圧力・・・・・・１３ ｋｇ／ｃｒＡ 設
定する０鋸速・・・・・・３０ＷＬ／ｍ 鋸刃ガイド間の距離・・・・・・２００１ｍホイールの
ウレタンロープの有無・・・・・・無しくｂ） 切削
時における鋸刃ガイド２９のＸ軸方向振動周波数分析の
実験の条件 測定箇所・・・・・・第１図において矢印Ａ部切削材の
材質及び大きさ・・・・・・５ＵＳ３０４（ステンレス
鋼）直晋、：２００關 フ７−ト１ント０−ル′ゝルブの 切削率を一定目盛−
°−２・０ に保つために切込み圧力
・・・・・・１３ｋｇ／ｃ４ 設定す６・調速・
・・・・・３０７７Ｌ／関 鋸刃ガイドのＸ軸方向の測定（第１図参照）鋸刃ガイド
間の距離・・・・・・２００關ホイールのウレタンロー
プの有無・・・・・・無し以上の条ｆ’ｆ（ａ）、（ｂ
）の下に実験を行なった結果、第２図に示す騒音測定の
グラフ（騒音の代表的なスペクトラム波形）と、第３図
に示す振動測定のグラフ（固定側鋸刃ガイド２９のＸ方
向振動のスペクトラム波形）が得られた。

この第２図、及び第３図に示すグラフに基づいて考察す
ると、以下のことが言える。

即ち、ＳＯ８切削時の騒音、及び振動には、１４００
Ｈｚを基本波として、２倍、３倍・・・・・・と、極め
て顕著な高調波が存在している。

また、同様の振動が固定側の鋸刃ガイド２９においても
表われている。

このことは、ＳＯ８切削時の音の特徴からみて原因が１
４００ Ｈｚを基本波とした高調波であること、また今
後、その騒音の原因となる振動を固定側の鋸刃ガイド２
９において測定出来ることを示すものである。

（ｅ） 調速と振動との関係 調速による騒音の変化を測定するために、次のような条
件の下に実験を行なう。

切削材の材質・・・・・・５ＵＳ３０４、直径二２００
間及び大きさ ７０−ト″７ トｏ −ｙｖ′ゝ″フ゛０ 切削率を一
定目盛−°−２・０ に保つために切
込圧力・・・・・・１３ｋｇ／ｉ 設定す８・
調速・・・・・・１回目： ３０ ｒｒＬ／ｍｉｎ、２
回目：４０ｒｒＬ／１１ＩｉＩＬ、３回目：６０ｒｒＬ
／朋鋸刃ガイド間の距離・・・・・・２００ｍｍホイー
ルのウレタンロープの有無・・・・・・無しこのような
条件の下に実験を行なった結果、第４図ａ〜第４図Ｃに
示すようなグラフの騒音測定が得られた。

第４図ａ〜第４図Ｃに示すグラフに基づいて考察すると
、以下のようなことが言える。

即ち、１４００Ｈｚを基本波とした騒音の周波数（Ｈｚ
）は、調速とはあまり関係しない。

即ち、第４図ａにおける調速３０ｍ／ｍのときの基本波
は、１４００Ｈｚであり、第４図すにおける鋸速４０ｒ
ｆＬ／朋のときの基本波は、１４２５Ｈｚであり、更に
第４図Ｃにおける調速６０ｒｒＬ／７１１１７１のとき
の基本波は、１４２５Ｈｚである。

従って、上記の結果は、鋸刃の走行速度の変化によって
生じる現像、例えば、刃先の被切削材に対する接触回数
、モータの回転速度等とは、関係ないことを示すもので
ある。

また、この結論は、逆の立場から、鋸刃、あるいは鋸刃
とその近くの機械本体のある系の固有の共振現象である
可能性が大きいことを示す。

（ｄ） 鋸刃ガイド２９，３１間の距離と、振動との
関係 鋸刃ガイド２９．３１間の距離と、振動との関係を測定
するために、次のような条件の下に実験を行なった。

切削材の材質、及び大きさ・・・・・・５ＵＳ３０４、
直径２００ｍ流 フ０−ト３７ト７−ル′涛ブ０ 切削率を一定目盛・・
・・・・２．ＯＫ保つえ、、、、に切込み圧力・・・・
・・１３ｋｇ／ｃｒｔｔ 設定す６・調速・・・
・・・３０７７Ｌ／山 固定側鋸刃ガイド２９のＸ方向の測定 鋸刃ガイド２９．３１間の距離・・・・・・２００朋、
００ｉｉ ホイールのウレタンロープの有無・・・・・・無しこの
ような条件の下に実験を行なった結果、第５図ａ、第５
図すに示すようなグラフの振動測定が得られた。

第５図ａ１第５図すに示すグラフに基づいて考察すると
、以下のようなことが言える。

即ち、１４００Ｈｚを基本波とした振動は、鋸刃ガイド
２９．３１間の距離を２００１ｍとした場合（第５図ａ
参照）と、３００朋とした場合（第５図す参照）に、そ
の距離には全く左右されていない。

従って、これは鋸刃ガイド２９．３１間、即ち移動側の
鋸刃ガイド３１と、従動ホイール２１との間の、鋸刃の
横振動（弦振動）ではないことを示している。

（ｅ） ウレタンロープの有無と、振動との関係ウレ
タンロープの有無と、振動との関係を測定するために、
次のような条件の下に実験を行なった。

切削材の材質、及び大きさ・・・・・・５ＵＳ３０Ａ、
直径２００關 ７０−ト″’ Ｆ ’ ／Ｌ／／＜／Ｌ、プ０ 切削
率を一定目盛−−−−−−２・Ｏに保つために 切込み圧力・・・・・・１３ｋｇ／ｃｉ 設定す
６゜調速・・・・・・３０ｒｒＬ／癲 固定側鋸刃ガイド２９のＸ方向の測定 鋸刃ガイド２９，３１間の距離・・・・・・２００ｒｌ
ｔｒＩＬウレタンロープの有無・・・・・・無しく有り
）このような条件の下に実験を行なった結果、第６図ａ
（ウレタンロープ無し）、第６図ｂ（ウレタンロープ有
）に示すようなグラフの振動測定が得られた。

上記第６図ａ、第６図すに示すグラフに基づいて比較考
察すると以下のようなことが言える。

第６図ａに示すように、従動ホイール２１にウレタンロ
ープを使用しない場合には、基本波の周波数（Ｈｚ）が
１３８８Ｈ２であるのに対し、第６図すに示すように、
従動ホイール２１にウレタンロープを張った場合には、
基本波の周波数（Ｈｚ）が１１６３Ｈｚに下がる。

このことは、１４００Ｈｚの基本波の周波数を決定する
境界条件の１つは、従動ホイール２１の部分であること
を示している。

（ｆ） 鋸刃ガイド及びハウジング部をハンマ等で打
撃した時の振動周波数分析 ハンマ等で打撃した時の振動周波数分析の実験を行なう
ために、次のような条件の下に実験を行なった。

測定箇所・・・・・・固定側鋸刃ガイド２９のインサー
ト部 測定因子・・・・・・振動方向 （１）Ｘ方向（第１図において左右方向）水準・・・・
・・ （２）ｙ方向（第１図において上下方向）（３）
ｚ方向（第１図において前後方向）このような条件の下
に実験を行なった結果、第７図ａ１第７図ｂ１第７図Ｃ
１第８図に示すようなグラフの振動周波数が得られた。

上記第７図ａ〜第７図Ｃ１及び第８図に示すグラフに基
づいて考察すると、以下のようなことが言える。

鋸刃ガイド２９，３１及びハウジング部１１゜１３等の
機械本体には、１４００Ｈｚを基本波とする共振周波数
は存在しない。

以上の各実験（（ａ）〜（ｆ））の結果から、次の結論
を導くことができる。

（１）騒音の発生源は、実験ａ）、（ｂ）、（ｆ）から
、鋸刃のあるモードにおける共振現象と密接な関係にあ
ることが推定される。

（２）騒音の発生源が、鋸刃だとしても、実験ｄＸｅ）
より、鋸刃の横振動ではない。

（３）実験（ｅ）より、１４００Ｈｚを基本波とする鋸
刃の共振現象は、両ホイール間を１つの振動系とし、境
界条件は両ホイールとなる。

従って、横波ではない鋸刃の共振現象としては、縦振動
を推定できる。

つまり、騒音発生のメカニズムは、鋸刃の縦振動と大き
な関係がある可能性が強い。

次に、鋸刃の縦振動が大きく関与している理由を明確に
するため、縦振動の固有振動数の計算を行った。

◎弾性体上の縦波の弾性波の計算 ここでは、鋸刃上の縦波の周波数についての計算を行な
う。

弾性体上の縦波の微分方程式は、一般に次のように定義
される。

ここで、第９図を参照して説明すると、 Ｕ：鋸刃の変位 ｔ°暗時 間°座標 Ｅ：ヤング率 ρ：密度 Ａ°鋸刃断面積 ＩＪ：従動ホイールの慣性モーメント ＩＫ：駆動ホイールの慣性モーメント Ｌ：従動、駆動ホイール間の距離 ｒ：ホイールの半径 である。

従って、帯鋸盤において、切削鋸刃に縦波が発生した場
合には、その境界条件は本来次のようになる。

しかし、上記の式は、前記（Ｓ−１）式を解くための十
分な境界条件ではない。

従って、従動ホイールの慣性モーメントＩＪと、駆動ホ
イールの慣性モーメン）ＩＫとが大きいことから、両端
固定の条件を適用すると、 ｘ＝してｎ＝ｏ ） ・・・・・・・（Ｓ−２） ｘ−０でＵ＝ となる。

ところで、前述の（Ｓ ■ ）式の定常解（定常 条件を入れた時の解）は、以下のようになる。

ｎ＝ＱＸ Ｑ＝Ａ ｓｉｎ ｖ ｔ ＋Ｂ ｃｏｓ ｖ ｔ・・・
・・・（Ｓ−３） Ｘ＝Ｃ５ｉｎ−ｘ＋Ｄｃｏｓ −ｘ Ｃに こで シ：固有振動数（ｒａｄ ／ ｓｅｅ ）Ａ：定数 Ｂ：定数 Ｃ：定数 Ｄ：定数 上記（Ｓ−３）式に、（Ｓ−２）の境界条件を適用する
と、固有振動数は、次式で表わされる。

次に、例えば Ｌ＝１３５８ｖｔｔｔｔ−１３５，８ｃＩｒＬＥ＝２．
Ｉ Ｘ １０’ ｋｇ／ｉｍ＝２．１ ｘ １０’ ｆ
ｌ／ｒ：ａρ−７，８ｆｆ／ｃｒＡ の条件を備えた帯鋸盤及びバイメタルブレード（アマダ
製ＨＡ−４０４帯鋸盤及びＧＬＢ−３Ｍ）を前述の（Ｓ
、−４）式に適用すると、 （ｎ＝１ ２ ３．４・・・・・・）となる。

従って、上記νは、１４００Ｈｚを基本波とする振動と
比較的近い値を示しており、境界条件の近似、あるいは
鋸刃テンションの無視等の条件を加味すれば、比較的一
致した値と思われる。

０次に振動発生の対策について説明する。

難削材切削時の騒音発生のメカニズムは、切削ビビリ等
の切削現象の細部までの検討が必要であり、何故このよ
うな振動が発生するかは、今後の研究の課題と言える。

しかし、今まで説明した実験並びに理論により、両ホイ
ール間の鋸刃上に発生する縦波の定常波が大きく影響し
ていることが推定できる。

例えば、第１０図に示すように、従動ホイール２１を固
定端と考えた場合、鋸刃上を進行してきた進行波αと、
この進行波αが固定端に当接して反射する後退波β（反
射波）とは、＝般に同図に示すように位相が半周期ずれ
して発生する。

、即ち、固定端に当接する進行波αの位置ａと、後退波
β（反射波）が発生する位置ａ′は、中心０から同距離
にあり、従って、波の山と谷はその位相に半周期の差が
生ずるのである。

またこれと同時に、進行波αとも、後退波β（反射波）
とも関係しない進行波αと後退波βとの合成した定常波
γ（合成波）が発生する。

即ち、この鋸刃上に発生する縦波の定常波γが、上述の
ように難削材切削時の騒音の発生及び振動の発生に大き
く影響していることが推定できるのである。

ところで、前述の（Ｓ−１）式の一般解は、次のように
表わすことができる。

ｕ−ｃｐｌ（ｘ＋ｃｔ ） ＋９）２ （ｘ−ｃｔ ）
・・・・・・（Ｔ−１）ここで ｔ・・・・・・時間 Ｃ・・・・・・波の進行速度 ψ１（ｘ＋ｃｔ）・・・・・・進行波 ψ２（ｘｃｔ）・・・・・・反射波 を示すものである。

上記（Ｔ−１）式においては、１項を弾性体上の進行波
、２項の弾性体上の後退波とみることができ、このこと
を鋸刃に適用してみる。

次に、この定常波αが騒音及び振動に影響していること
を理論的に説明すると、第１０図に示すように鋸刃上の
進行波ψ１（ｘ＋ｃｔ）が進行してきて、従動ホイール
２１で反射し、後退波（反射波）φ２（ｘ−ｃｔ）とな
る場合は、従動ホイール２１を固定端と考えた場合は、
（Ｔ−１）式は、ｘ＝ｏ、ｕ−０であって、この端に到
着後は、この条件を満す式として、 ｕ −９）１ （−ｘ −ｃｔ ） −９）２ （Ｘ−
ｃｔ）＝−＝°（Ｔ−２）と表わすことができる。

ここでφ１及びφ２の関数形が仮り同じで、次に示すよ
うであったと仮定する。

この場合、ψ＝２πνとし、 進行速度）、（λ・・・・・・波長） とすると、式（Ｔ−３）は、 Ｃ＝λν（Ｃ・・・・・・ （定常波を示す式） となり、進行波φ１（ｘ＋ｃｔ）でもなく、後退波φ２
（ｘ−ａｔ、）でもない定常波が発生する。

ところが、ここで進行波ψ１（ｘ＋ｃｔ）と、後退波ψ
２（ｘ−ｃｔ）との形が異なっていた場合には、（Ｔ−
３）式から（Ｔ−４）式までの変形は、不可能となり、
数式上定常波の発生は困難になる。

即ち、縦波の定常波の発生を防害するためには、周期的
に反射波φ２（ｘ−ｃｔ）の形を乱してやることによっ
て鋸刃上の波動ψを乱してやれは良いことが理解される
。

そこで、例えば反射波φ２（ｘ−ｃｔ）の反射端Ｇが瞬
間的に△Ｌだげ、前後に移動した場合に反射波ψ２（ｘ
−ｃｔ）の形状がどのように変化するかを、第１１図ａ
”ｄ及び、第１２図ａ−ｄに基づいて検討する。

第１１図ａ〜ｄは、反射端Ｇが後退したもので、第１１
図ａ〜第１１図すに示すように、反射端Ｇが瞬間的にΔ
Ｌだげ後退した場合には、反射波ψ２（ｘ−ｃｔ）は生
成されない。

そして、進行波ψ１（−ｘ−ｃｔ）が時間△を秒後、第
１１図Ｃに示すように反射端Ｇに達したときに、初めて
反射が開示される。

しかし、その間にも、反射波ψ２（ｘ−ｃｔ）は進行し
ているので、反射波ψ２（ｘ−ｃｔ）の形は、第１１図
ｄに示すように乱される。

このように反射端Ｇを瞬間的に△Ｌだげ後退させてやれ
ば、前述した縦波の定常波の発生を防害することができ
るのである。

また、同様に第１２図ａ ” ｅに示すように、反射端
Ｇを、基準位置より前方に瞬間的に△Ｌだげ移動させた
場合にも、反射波φ２（ｘ−ｃｔ）の形を乱すことがで
きるものである。

このような現象を周期的に作り出せば、反射波φ２（ｘ
−ｃｔ）の形を周期的に乱すことができ、この結果定常
波の発生を押えることができる。

このことを別の面からみると、先の（Ｓ−３）式におけ
る共振周波数の式 は、定常解における共振周波数が、Ｌ、Ｅ、ρ（また、
式には表われないが、鋸刃のテンションＴ）等によって
決定されることを示す。

即ち、前述した従動、駆動ホイール間の距離し、ヤング
率Ｅ、密度ρ、テンションＴの各条件を周期的に変化さ
せてやれば、系の共振周波数を変化させることができ、
切削ビビリとの共振現象が定常状態に収束するのを防ぐ
ことができる。

以上のように各実験、並びに理論計算から帯鋸刃２３の
切削時における騒音発生の原因が、鋸刃の横振動（横波
）に直接関係なく、縦波の定常波に関係することが明ら
かとなった。

そこで、この発明は、上記のように帯鋸刃２３の切削時
における縦方向の定常波（縦波）と、鋸刃切削時のビビ
リとの共振周波数を周期的に変化させるために、駆動、
従動ホイール間の距離Ｌ１ヤング率Ｅ、密度ρ、テンシ
ョンＴを変化させ、帯鋸刃２３の切削時における騒音及
び振動を大幅に低減させる帯鋸盤における振動、騒音防
止方法及び装置を提供することを目的とする。

また、この発明の他の目的は、上記帯鋸刃の振動、騒音
の発生を著しく低減させることによって、帯鋸刃の切削
精度と、切削率の向上及びその寿命を極めて伸すことが
できる帯鋸盤における振動、騒音防止方法及び装置を提
供するものである。

以下、この発明の好適一実施例を、添附図面の第１３図
ａ、ｂ及び第１４図に基づいて説明する。

この発明の第１実施例は、第１３図ａ、ｂに示すように
、鋸刃の長さＬを変化させる最も簡単でかつ合理的な方
法で、従動ホイール２１０周面に、車軸２７と平行に、
所定の間隔を隔てて溝３９を穿設したものである。

そして、この溝３９を設けた従動ホイール２１を使用し
て実験を行うと、駆動ホイール１９と、従動ホイール２
１との距離りは、第１４図に示すように（Ｌ＋Ｐ／２）
−（Ｌ−Ｐ／２）の間で変化させることができる。

そして、上記のような従動ホイール２１を使用して、上
述した実験と同様な方法で５ＵＳ３０４（ステンレス鋼
３０４）、直径２００φのワークＷの切削を行なったと
ころ、はぼ削減に近い状態まで騒音を押えることができ
た。

なお、溝３９０幅のピッチＰについては、比較的細かい
ものが良く、また鋸刃の胴の寿命についても、問題ない
ことが実験から確認されている。

また、切削部分を通る鋸刃の長さを、切削中に周期的に
変化させる他の実施例として、鋸刃ガイド２９，３１に
設ける図示しない鋸刃ひねり起しローラで、鋸刃を挾持
又は解放を繰返し、鋸刃の長さを変化させることも可能
である。

また、騒音の発生を防止する手段として、上記のように
、鋸刃のテンション、Ｅ（ヤング率）、ρ（密度）等を
周期的に変化させることによって、鋸刃上に、縦波の定
常波が発生するのを防害し、切削ビビリとの共振現象を
押えることができる。

この具体的な実施例としては、第１５図に示すよ５ｇ、
従動ホイール２１に、該従動ホイール２１を駆動ホイー
ル１９に対して接近、離反させるように振動させるため
の流体シリンダ４１を設け、この流体シリンダ４１に振
動圧を与えて鋸刃のテンションを変化させるようにして
も良い。

また、この他の実施例としては、駆動ホイール１９と従
動ホイール２１との間に、テンションローラ（図示せず
）を別個に設けて、帯鋸刃２３に振動的な張力を付与し
てテンションを変化させるようにしても良い。

この発明は、上記のように帯鋸刃２３の切削時に発生す
る騒音及び振動を有効に低減させるために、帯鋸刃２３
の駆動ホイール１９と、従動ホイール２１との間の非接
触間の長さを、切削中に周期的に変化させるか、または
、鋸刃のテンション、ヤング率、密度等を周期的に変化
させるようにして、鋸刃上に、縦波の定常波が発生する
のを防害し、切削ビビリとの共振現象を押えるものであ
る。

この結果、従来から問題とされていた騒音公害等を未然
に防止でき、また振動を防止することによって、帯鋸刃
の切削精度及び切削率の向上を図ることができるととも
に、その寿命を著しく伸ばすことができる効果がある。

なお、この発明は、上記の実施例に限定されず、他の実
施態様により行なうことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施した横型帯鋸盤の正面図、第
２図は騒音の代表的なスペクトラム波形を示すグラフ説
明図、第３図は固定側鋸刃ガイドのＸ方向振動のスペク
トラム波形を示すグラフ説明図、第４図ａ〜第４図Ｃは
、調速の変化による騒音の状態を測定したグラフ説明図
、第５図ａ、第５図すは、鋸刃ガイド間の距離を変えて
振動測定を行なったグラフ説明図、第６図ａ、第６図ｂ
は、従動ホイールにウレタンロープを設けた場合と、設
けない場合の振動測定を行なったグラフ説明図、第７図
ａ〜第７図Ｃは固定側鋸刃ガイドの方向別固有振動数を
測定したグラフ説明図、第８図は駆動側ハウジングのハ
ンマリングテストを行なったグラフ説明図、第９図は弾
性体上の縦波の弾性波計算を行なうときの説明図、第１
０図は一般の縦波の進行波と反射波の発生状態、及び定
常波の発生状態を示す説明図、第１１図ａ〜第１１図ｄ
は、固定端の後退移動に伴なう進行波と、反射波との発
生状態を表わした説明図、第１２図ａ〜第１２図Ｃは固
定端の前進移動に伴なう進行波と、反射波との発生状態
を表わした説明図、第１３図ａ、ｂはこの発明に係る従
動ホイールの正面及び側面の説明図、第１４図は鋸刃ピ
ッチＬの変化を示すグラフ説明図、第１５図はこの発明
の他の実施例を示す説明図である。 （図面中に表わされた主要な符号の説明）、１９・・・
・・・駆動ホイール、２１・・・・・・従動ホイール、
２３・・・・・・帯鋸刃、２５，２７・・・・・・車軸
、３９・・・・・・溝（凹凸部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動ホイール１９と、従動ホイール２１とに掛げ回
   した帯鋸刃２３の該駆動ホイール１９と、従動ホイール
   ２１との間の非接触間の長さを、切削中に周期的に変化
   させて、帯鋸刃２３の振動並びに騒音を低減させる帯鋸
   盤における振動、騒音防止方法。 ２ 駆動ホイール１９と、従動ホイール２１とに掛は回
   した帯鋸刃のテンション、ヤング率、密度を、周期的に
   変化させて、帯鋸刃の振動並びに騒音を低減させる帯鋸
   盤における振動、騒音防止方法。 ３ 帯鋸刃２３を掛げ回わす駆動、従動ホイール１９．
   ２１の少なくとも一方の周面に、車軸２５゜２７とほぼ
   平行な凹凸部３９を所定の間隔で設けたことを特徴とす
   る帯鋸盤における振動、騒音防止装置。