JPS63256309A - 丸鋸の刃部 - 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、切刃用金属で作られた金属溝削り語用の刃部
特に荒刃および仕上刃に関し、特に特許請求の範囲の請
求項１の前提部に記載の丸鋸に関し、更には、かような
刃部（荒刃および仕上刃）を備えた金属溝削り鋸特に丸
鋸に関する。

（従来の技術） 丸鋸ブレードの外周部に設けたポケットに、切り刃用金
属で形成された荒刃および仕上刃がろう付けにより交互
に固定されている丸鋸ブレードは一般に公知である（例
えば、西独国公開特許第２．８３８．４’２４号）。荒
刃および仕上刃のすくい角は負の角度をなしていて、工
具面における曲げモーメント及び引張り応力従って工具
面に作用する荷重が最小になるように構成されている。

刃部に作用する荷重を低減する別の試みとして知られて
いるものは、１つ以上のチップ割り溝を設け、該チップ
割り溝の後端部が刃部の主逃げ面に終端するように構成
したものであり、例えば西独国公開特許第２，９３１，
９６５号に開示されている。

最後に、切れ刃を１次切れ刃と該１次切れ刃の横に隣接
する２つの２次切れ刃とに細分する切れ刃を設ける目的
で、１次工具面と２次工具面とを形成して、上記の理由
から２次工具面の傾斜角度を１次工具面に対して負の角
度となるように構成する技術も知られている（仏画公開
特許第２゜２３１．４６３号）。

これらの公知の技術は、低合金鋼に対しては満足し得る
結果が得られ、ＳＳ形の刃部を備えた金属溝削り鋸より
はすべての点で優れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、公知の技術による溝削り鋸では、Ｘ２０
Ｃｒ１３のような高合金鋼を経済的に切削することは不
可能である。切刃用金属で作られた従来の荒刃および仕
上刃を使用した場合には、これらの荒刃及び仕上刃は、
比較的短期間のうちに摩耗してしまい、鋸ブレードも使
用不能になってしまう。高合金鋼を切削するときに切れ
刃および工具面に作用する力および被加工材料および工
具に生じる温度は、摩耗を増大させる原因となっている
。ディフュージョンによる工具面の摩耗は特に過酷であ
り、このことは、せん断面および切れ刃に対してチップ
の下側に生じる流動層にきわめて高温が発生することに
より促進される。

工具面がクレータ状になったり切れ刃が破損することが
、非常に短期間のうちに生じるであろう。

かような摩耗のために、高合金鋼の切削加工（鋸引き）
が不経済的なものとなってしまう。このような理由から
、高合金鋼で作られたパイプやバー材のような被加工材
は、例えば溶接トーチ又はＨ３Ｓ形の鋸ブレードによる
溝削りによって切断されるが、この種の切断方法はきわ
めて不経済なものとなってしまう。

このため、高合金鋼でさえも経済的に溝削り又は鋸引き
を行なうことができる刃部およびかような刃部を備えた
金属溝削り鋸の開発が強く要望されている。

従って、本発明の目的は、金属溝削り鋸（特に丸鋸）用
の刃部（特に荒刃および仕上刃）と該刃部を備えた鋸機
域を提供し、高合金鋼を経済的に切削すなわち鋸引きで
きるようにすることである。

（課題を解決するための手段及び作用）刃部の設計に関
してはこの目的は、特許請求の範囲の請求項１（通用で
きる場合には請求項２〜請求項１４も）に記載の特徴に
より解決され、鋸に関してはこの目的は特許請求の範囲
の請求項１５および１６に記載の特徴により解決される
。

特許請求の範囲の請求項８に記載の手段もかなり重要で
ある。これによれば、仕上刃のタンジェンシャルランド
の幅は大きくても負の角度をもつランドの幅に等しく、
好ましくは負の角度を持つランドの幅より小さく構成さ
れている。このため、切れ刃の角部の破損を招くことに
もつながる正のランド角が切れ刃の内領域に形成されな
いようになっている。

特許請求の範囲の請求項１１に記載の手段も同時に特に
重要である。これによれば、チップブレーカ面の全幅に
亘ってチップブレーカ面の深さが均一になるため、常に
一定の大きさのチップのカール半径を得ることが可能と
なる。

特許請求の範囲の請求項１４に記載の手段は、例えば縮
み孔（シュリンクホール）等を含んだ被加工材のような
非均質の被加工材を鋸引きする場合のように極端な切削
条件の場合に有効である。

特許請求の範囲の請求項１６に記載したように丸鋸を設
計すれば、切刃の本体への研摩および再研摩を有効に行
なうことができるので、刃部の研摩および再研摩を行な
うのに都合がよく、このため、限界寿命を恐れることな
く刃部を数回に亘って再研摩することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は丸鋸ブレード１の一部を示す縮小側面図であり
、該丸鋸ブレード１の外周には荒刃２と仕上刃３とが交
互に設けられている。これらの刃２．３の切れ刃は、ろ
う付によりポケットに固定された切刃用金属インサート
に形成されている。

荒刃２は、慣用的な大きさの所定量りだけ、仕上刃３か
ら半径方向外方に突出している。

第２図〜第４図に示すように、本発明による荒刃２の第
１実施例は、主逃げ角αと、正のすくい角γと、半径方
向の逃げ角βと、接線方向の非交差寸法（ｓ−ｅ）と、
チップブレーカ面４と、負の角度をなすランド５とから
構成されている。ランド５とチップブレーカ面４との間
の角度χは約１９０°〜２４０°の間の範囲（好ましく
は約２０５＠〜２３０＠の間の範囲）にあり、図示の実
施例では２１０°になっている。逃げ角ρは丸鋸ブレー
ド１の中心面６に関して負の角度すなわち約−１００〜
−３０＠の範囲（好ましくは約−１５°〜−２５°の範
囲）にあり、図示の実施例では一１４°になっている。

すくい角γは丸鋸ブレード１の中心面６に関して正の角
度すなわち約＋１０°〜＋３０”の範囲にあり、図示の
実施例では＋１６°である。

符号ηは、丸鋸ブレード１に対して荒刃２が取付けられ
ている角度を示すものである。図示の流側においては、
この角度ηは丸鋸ブレード１の中心面６に関して正の角
度をなし、２０°である。

この角度ηは丸鋸ブレード１の中心面６に関して３０°
まで大きくすることができる。

半径方向の逃げ角β（第３図）は０．５°〜２．５°の
範囲、好ましくは約１．０°〜１゜５°の範囲内にある
。この角度β自体は公知のパラメータである。接線方向
の非交差寸法（ｓ−ｅ）も公知のパラメータであり、約
０゜０３〜０．１５ｍｍとすることができる。

荒刃２のチップブレーカ面４は、第３図のように正面方
向から見た場合には台形状をなしており、１次切れ刃フ
は、台形の小さな方の底辺に設けられている。１次切れ
刃７は、ランド５と主逃げ面８との間の交差線により形
成されている。主逃げ面８の幅ｄは、荒刃２の最大幅Ｓ
の約１／３である。荒刃２の厚さｇは、最大幅Ｓの約１
／２又は１／３である。

負の角度をなすランド５は少くとも０゜１ｍｍの幅すな
わち高さｆを有している。この高さｆは、最大でチップ
の厚さの約５倍にとることができ（好ましくはチップの
厚さの約１〜２倍）、図示の実施例では約０．４ｍｍに
なっている。

チップブレーカ面４の長さｌは０．１〜５゜０ｍｍの間
の範囲（それぞれ、大きくてもスページングの１／２ま
での範囲）にあり、図示の実施例では約３．０ｍｍであ
る。チップブレーカ面４の深さｔは約０．１〜０．６ｍ
ｍの範囲（それぞれ、大きくてもスページングの１／４
までの範囲）にあり、好ましくは０．２〜０．４ｍｍで
ある。図示の実施例ではこの深さｔは約０゜４５ｍｍで
ある。

チップブレーカ面４と荒刃２の胸囲９との接続部は、第
２図に示すように凹状をなしており、その曲率半径Ｒは
スページングの１７２までの太きさである。

主逃げ面８とランド５との間に形成された中央の１次切
れ刃７に隣接して、２次切れ刃１０゜１１が設けられて
いる。これらの２次切れ刃ｔｏ、ｔｔは、１次切れ刃フ
の横で該１次切れ刃７に対して傾斜しており、従ってチ
ップブレーカ面４の台形の輪郭を形成している（第３図
）。

第５図〜第７図は、仕上刃３の第１実施例を示すもので
あり、それぞれ、荒刃２についての第２図〜第４図に対
応している。荒刃２に関して既に説明した設計的特徴で
あって第５図〜第７図の仕上刃３にも備わっている設計
的特徴については同じ番号や記号を用いて表わしてあり
、角度α。

ρ、γ、η、βの大きさは、荒刃２に関して説明した角
度と同じである。チップブレーカ面４および負の角度を
もつランド５の幅すなわち高さｆの寸法、および接線方
向の非交差寸法（ｓ−ｅ）についても、荒刃２のこれか
らの寸法と同じである。また、仕上刃３の外形寸法すな
わち高さ、幅および厚さについても、前述の荒刃２の高
さ、幅および厚さと同じである。

荒刃２だけでなく仕上刃３についても、逃げ角αは約５
°〜１２°あり、好ましくは７°〜９゜である。

第５図〜第７図に示す仕上刃３と、第２図〜第４図に示
した荒刃３との相違点は、第１に、チップブレーカ面４
、ランド５および磨面９がより鈍角になっていること、
および第２に、タンジェンシャルランド１２が形成され
ていて、該ランド１２が幅Ｆと、２０°〜６０″　（好
ましくは約３０°）の負の逃げ角εを有していることで
ある。タンジェンシャルランド１２の幅は、大きくても
ランド５の幅すなわち高さｆと同じであり、好ましくは
ランド５の高さｆより小さくする。仕上刃３の場合には
、ランド５はチップブレーカ面４の全幅に亘って、すな
わち２つのタンジェンシャルランド１２に対してそれぞ
れ直角に延在している。

チップブレーカ面４および磨面９の鈍角形状は、負の傾
斜角δ（第７図）により与えられ、該傾斜角δは約１０
’〜３０°　（好ましくは約１７°）である。第２図〜
第４図に示した荒刃２の場合には、この角度δはゼロで
ある（第４図）。

チップブレーカ面４の鈍角形状に対応して磨面９も鈍角
形状にしであるため、チップブレーカ面４の幾何学的形
状（特に深さｔ）は、仕上刃３の全幅に亘って変化する
ことはない。この点に関していえば、仕上げ切削は仕上
刃３の縁部の領域内で行われるため、チップブレーカ面
４の所定の幾何学的形状が維持されることに注目すべき
である。

第８図および第９図は、仕上刃の別の実施例を示す正面
図および側面図である。

この実施例による仕上刃が、第５図〜第７図に示した仕
上刃と異なる点は、切れ刃が、２つの有効縁部領域にお
いてのみ該切れ刃と関連している負の角でをもつランド
５”、５’を備えていること、および、対応する「縁部
切れ刃７′、７″」が、該切れ刃７′、７″の区分面に
平行に延在している本体の中心面１３に向って傾斜して
いることである。従って、チップブレーカ面４は、本体
の中心面１３に向って傾斜している。この実施例による
仕上刃は、極端な切削条件、例えば縮み孔（シュリンク
ホール）等を含んだ被加工材のように不均質な被加工材
を鋸引きするのに特に適している。

もちろん、第５図〜第７図に示した仕上刃の実施例の場
合にも、負の角度をもつそれぞれの面を切れ刃７の有効
縁部領域と充分に関連させることができる。第８図およ
び第９図の実施例における負の角度の面を含めて、縁部
の切れ刃に付加的な傾斜を与えることは、前述のような
極端な切削条件の場合にのみ特に有効となる。

本体の中心面１３に対して負の角度をなす面５．５″を
含めて、縁部の切れ刃７’、？’の傾斜角度は約３５＠
〜８０°、好ましくは約４５゜〜７０°　（特に約６０
°）である、この傾斜角度は、第８図に符号ａで示しで
ある。

第１０図〜第１２図には、凹んだ形状のチップブレーカ
面４のいくつかの変形例が示しである。

第１０図の実施例においては、チップブレーカ面４の曲
率半径は、該チップブレーカ面の全体に亘ってほぼ一定
になっている。第１１図の実施例においては、チップブ
レーカ面４の曲率半径が、負の角度をもつ面５から遠去
かるにつれて徐々に小さくなっている。これと反対の場
合が、第１２図に実施例に示されている。

第１０図〜第１２図の実施例は、荒刃２及び仕上刃３の
双方に適したものである。

第１３図および第１４図に示す実施例はチップ割り溝１
４が設けられていて、該割り溝１４の後端部が主逃げ面
８に開口している点において前述の実施例とは異なって
いる。切削屑すなわちチップを割る手段自体は公知であ
る。しかしながら、上記幾何学的形状をもつ荒刃２およ
び仕上刃３と組合せることは公知ではない。

本発明による切れ刃の幾何学的形状は、丸鋸および帯鋸
の双方に適したものである。極端な場合には、本発明の
切れ刃を丸鋸ブレードと一体に形成することができる。

しかしながら一般的には、本発明の切れ刃は、ろう付は
等の方法によって、丸鋸ブレードの外周部に設けられた
ポケットに永久的に固定される。また、切れ刃を、適当
な厚さをもつ丸鋸ブレードにクランプすることにより固
定することも考えられる。この場合、刃部は上記の幾何
学的形状をもつものとすることができる。

クランプで固定した後、再研摩を行ってもよい。

（発明の効゛果） 本発明によれば、切れ刃の耐久生を高めることができる
。ディフュージョンによる工具のフランクおよび工具面
の摩耗、機械的摩耗およびスケーリングを最小にするこ
とができるし、高合金鋼を鋸引きするときの精度を高め
ることもできる。

チップブレーカ面を設けたことは特に重要なことであり
、これによりチップ（削り屑）のカールした直径をかな
り小さくすることができるので、チップは対応する刃の
空間から自動的に落下できると共に、刃の空間を小さく
して切削時間を短縮させることも可能になる。また、こ
れによりからみ付いたチップを刃の空間から取除いてき
れいにすることおよびチップの除去の手間を省くことが
できる。

工具面を凹状に形成した場合には、面圧従ってチップブ
レーカ面の限界領域におけるディフュージョンによる摩
耗をかなり低減させることができ、従って切れ刃の寿命
を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、硬質金属の刃部すなわち本発明による荒刃と
仕上刃とを備えた丸鋸ブレードの一部の概略側面図であ
る。 第２図は、本発明による荒刃を示す拡大側面図である。 第３図は、第２図の荒刃の正面図である。 第４図は、第２図および第３図の荒刃の平面図である。 第５図は、本発明による仕上刃の拡大側面図である。 第６図は、第２図の仕上刃の正面図である。 第７図は、第５図および第６図の仕上刃の平面図である
。 第８図は、本発明による仕上刃の別の実施例の正面図で
ある。 第９図は、第８図の仕上刃の側面図である。 第１０図〜第１２図は、本発明による刃部の更に別の実
施例を示す部分側面図である。 第１３図は、チップブレーカ面、負の角度のランドおよ
びチップ割り溝を備えている本発明の刃部の正面図であ
る。 第１４図は、第１３図の刃部の側面図である。 １・・・丸鋸ブレード、２・・・荒刃、３・・・仕上刃
、４・・・チップブレーカ面、５・・・負の角度をもつ
ランド、７・・・１次切れ刃、８・・・主逃げ面、９・
・・膨面、１４・・・チップ割り溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、好ましくは切刃用金属で作られている金属溝切り用
   の丸鋸に用いる荒刃および仕上刃からなる刃部であって
   、該刃部の幾何学的形状が、主逃げ角αと、すくい角γ
   と、半径方向の逃げ角βと、接線方向の非交差寸法（ｓ
   −ｅ）と、負の逃げ角εをもつ仕上刃３のタンジェンシ
   ャルランド１２とによって決定される丸鋸の刃部におい
   て、切れ刃７、７′、７″が負の角度をもつランド５、
   ５′、５″によって形成されており、ランド５、５′、
   ５″とチップブレーカ面４との間の角度χは約１９０°
   〜２４０°、特に約２０５°〜２３０°であることを特
   徴とする丸鋸の刃部。 ２、前記負の角度をもつランド５、５′、５″の角度ρ
   は、丸鋸ブレードの中心面６に関して約−１０°〜−３
   ０°、特に約−１５°〜−２５°であることを特徴とす
   る請求項１に記載の丸鋸の刃部。 ３、前記すくい角γは、丸鋸ブレードの中心面６に関し
   て正の角度、特に約＋１０°〜＋３０°の間の角度であ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の丸鋸の刃部
   。 ４、前記負の角度をもつランド５、５′、５″の幅ｆは
   少くとも０．１ｍｍ以上であるがチップの厚さの５倍以
   下、好ましくはチップの厚さの１．０〜２．０倍である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項又は数項
   に記載の丸鋸の刃部。 ５、平らな又は凹状のチップブレーカ面４を備えたチッ
   プブレーカステップが設けてあることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれか１項又は数項に記載の丸鋸の刃部。 ６、前記チップブレーカステップが次の寸法、すなわち
   、 約０．１〜０．６ｍｍ、特に０．２〜０． ４ｍｍ、好ましくはスページングの１／４以下の深さｔ
   、 約０．１〜０．５ｍｍ、特に２．０〜３． ０ｍｍ、好ましくはスページングの１／４以下の長さｌ
   、 刃部２、３のチップブレーカステップと胸面９との間の
   連続部分の半径Ｒは０．１〜３．０ｍｍ又はスページン
   グの１／２以下、好ましくは約１．０〜２．０ｍｍであ
   ることを特徴とする請求項５に記載の丸鋸の刃部。 ７、前記チップブレーカ面４が湾曲している場合には、
   その曲率半径は一定であるか、あるいは負の角度をもつ
   ランド５、５′、５″から遠去かるに従って徐々に増大
   又は減少することを特徴とする請求項５又は６に記載の
   丸鋸の刃部。 ８、前記タンジェンシャルランド１２の幅 ｆは、最大で負の角度を持つランド５、５′、５″の幅
   ｆに等しく、好ましくはこの幅ｆより約１／３だけ小さ
   いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項又は数
   項に記載の丸鋸の仕上刃３すなわち刃部。 ９、前記タンジェンシャルランド１２の逃げ角εは約２
   ０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°であることを
   特徴とする請求項８に記載の丸鋸の刃部。 １０、前記刃部が鋸、特に丸鋸と一体に形成された一部
   として、又はろう付けにより永久固定或いはクランプに
   より取外し自在に固定された一部として構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項又は数項
   に記載の丸鋸の刃部。 １１、前記チップブレーカ面４が後方に向って鈍角で傾
   斜している２つの部分的外面からなり、このように構成
   されたチップブレーカ面４と直接連続している仕上刃３
   の少なくとも胸面９の領域が負の傾斜角度δで傾斜して
   いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項又
   は数項に記載の丸鋸の仕上刃３すなわち刃部。 １２、前記仕上刃３の胸面９又は背面に平行な基準面に
   対するチップブレーカ面４の傾斜部分の傾斜角度δは、
   約−５°〜−３０°、好ましくは−１０°〜−２０°の
   範囲内にあることを特徴とする請求項１１に記載の丸鋸
   の刃部。 １３、少なくとも１つのチップ割り溝１４が設けてあり
   、該チップ割り溝１４の後端部は主逃げ面８に開口して
   いることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項又
   は数項に記載の丸鋸の刃部。 １４、切れ刃７′、７″の少くとも２つの外方部分は、
   関連する負の角度をもつランド５′、５″を含めて、刃
   部の本体の方向すなわち仕上刃３が丸鋸ブレード１の外
   周部に配置されるときに丸鋸ブレード１の軸心に向く方
   向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜１０のい
   ずれか１項又は数項に記載の仕上刃３すなわち刃部。 １５、上記請求項１〜１４のいずれか１項又は数項に記
   載の荒刃２および仕上刃３を交互に配置したことを特徴
   とする金属溝削り鋸特に丸鋸。 １６、前記刃部２、３が、丸鋸ブレードの中心面６に関
   して０°と或る正の角度（刃部の取付角度η）との間の
   角度で丸鋸の外周部に取付けられており、この取付角度
   ηは約＋３０°、好ましくは＋１０°以下であることを
   特徴とする請求項１５に記載の丸鋸。