WO2000051789A1

WO2000051789A1 - Lame circulaire a diamant

Info

Publication number: WO2000051789A1
Application number: PCT/JP2000/001061
Authority: WO
Inventors: Takuma Yoshida; Kazuhiro Mashiko; Shigeyoshi Kobayashi
Original assignee: Sankyo Diamond Industrial Co., Ltd.; Toho Titanium Co., Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2000-09-08
Also published as: EP1114696A1; JP2000246651A; EP1114696A4

Description

明細書

ダイヤモンドソーブレード

技術分野

本発明は、コンクリー卜や石材などに代表される硬脆材に対して、乾式で研削や切断加工を施す場合、優れた切れ味を示すと共に、高いェ具寿命の実現を可能としたダイヤモンドソ一ブレードに関する。背景技術

石材やコンクリート構造物などの硬脆材に研削や切断加工を施すために用いられる工具として、従来からダイヤモンドソーブレードが汎用されている。ダイヤモンドソ一ブレードは、例えば、円盤状の金属製基板の外周部に、ダイヤモンド砥粒をボンドで結合させたダイヤモンド砥石を、下地層と呼ばれる金属基台を介して取り付けることにより形成されている。上記ダイヤモンドソ一ブレードを回転工具に取り付け、回転させることにより硬脆材の研削や切断を行う。

このとき、ダイヤモンドソ一ブレードがコンクリート等に対して切断加工を施す際に、鋭い切れ味を示すための条件としては、動力を与えるための回転工具から適切なパワーが出力されていること、そのパワーに伴なうダイヤモンドソーブレードの周速度に見合った必要最小限の数のダイャモンド砥粒がダイヤモンド砥石に含まれていること、さらに、ダイヤモンド砥粒がボンドの先端から鋭いエッジを有する状態でより大きく突き出していること、ダイヤモンド砥粒が突き出している状態を可能な限り持続させながら被削材に深く食い込み、これを破壊しつつ切リ屑として高速で排出すること、等が挙げられる。

ところが従来では、硬脆材の切断加工を行う際、切断加工の進行に伴って、ダイヤモンド砥石先端のダイヤモンド砥粒が次第に磨耗，破壊されたり、或いは脱落し、ダイヤモンドソーブレードの切れ味が次第に低下するという問題があった。

上記ダイヤモンドソーブレードの切れ味の低下に対して、従来では、ボンドの硬度を調整し、ボンドに自生発刃作用を行う性質を持たせることにより解決していた。自生発刃作用とは、ダイヤモンド砥粒の磨耗や脱落に合わせて、ボンド自体をも磨耗させ、先端面を後退させることにより、ボンドに理入しているダイヤモンド砥粒を、新たにダイヤモンド砥石の先端面から突出させて、切れ味を維持させる作用である。

しかし、自生発刃作用を盛んに発現させる目的で、ボンドを摩耗しやすい特性となるような組成または焼結状態に仕上げると、切れ味が向上するが、摩耗速度が高まる分、ダイヤモンドソーブレードとしての寿命は短くなる、という問題があった。

逆に、ダイヤモンド砥粒を強固に保持させるベく、ボンドを強靭な埤械特性となるような組成または焼結状態に仕上げると、ダイヤモンドソープレードの寿命は向上するが、同時に磨耗し難い特性ともなり、自生発刃作用を機能させることが難しくなるので、寿命に反比例して切れ味性能は低下する。

このように、ダイヤモンドソーブレードのダイヤモンド砥石に用いられるボンドは、①有効なダイヤモンド砥粒を強固に保持する、②先端のダイャモンド砥粒の磨耗状態に応じて自らも磨耗し、自生発刃させる、という相反する 2つの役割を担っている。

従来のダイヤモンドソーブレードは、良好な切れ味か、或いは高い寿命か、のいずれか一つの特性しか持たせることができなかったため、例えば人件費のコストが大きいときには、ダイヤモンドソーブレードの切れ味を向上させて切削速度を優先させたり、或いは、ダイヤモンドソーブレードそのもののコストを重視するときには、ある程度切れ味は劣るが寿命特性の良いダイヤモンドソーブレードを使用していた。このように、目的とする作業や状況に応じてダイヤモンドソーブレードの品種を使い分けることが必要であった。

かかる実情に鑑み、本発明の目的は、切れ味か、または寿命のどちらかを犠牲にしなければならないという課題を解決して、良好な切れ味と、高い耐久性とのいずれをも満足するダイヤモンドソーブレードを得ることにある。発明の開示

本発明におけるダイヤモンドソーブレードは、円形基板の外周縁にダィャモンド砥石を取着してなるダイヤモンドソーブレードであって、前記ダィャモンドソーブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0 · 3以上 1 . 0以下であることを特徴とする。

上記のように、本発明のダイヤモンドソーブレードは、ダイヤモンドソーブレードの最大外径を直径とする円を円周とし、円形基板の最大厚さを板厚とする円盤の、外周端面の総面積値に対して、ダイヤモンド砥石の端面の総面積値の比が 0. 3以上 1 . 0以下となることを要件としておリ、この要件を満たすことにより、コンクリートや石材などに代表される硬脆材に対し乾式で研削や切断加工を施すに当り、優れた切れ味を維持しつつ、高い工具寿命を実現することが可能となるものである。

なお、ダイヤモンド砥石が、円形基板に所定間隔を持って配設されている場合は次のような構成とすると好適である。

すなわち、前記ダイヤモンド砥石は前記円形基板の外周縁に 3 . O m m未満の間隔で配置され、前記ダイヤモンドソ一ブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 3 以上 0. 8以下であると好適である。

また、前記ダイヤモンド砥石は前記円形基板の外周縁に 3 . O m m以上 1 5 . O m m未満の間隔で配置され、前記ダイヤモンドソーブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 4以上 0. 9以下であると好適である。

このように、本発明のダイヤモンドソーブレードによれば、優れた切れ味を維持しつつ、高い工具寿命を実現することが可能であるため、目的とする作業や状況に応じてダイヤモンドソーブレードの品種を使い分けるという煩わしさが除かれ、良好な作業環境が保たれる。

なお、前記ダイヤモンド砥石はダイヤモンド砥粒をボンドで結合してなリ、該ボンドのロックウェル硬さが H RA60以上 80以下であるとダイヤモンド砥粒を強固に保持することが可能となり、好適である。

また、前記ダイヤモンド砥石の肉厚が前記ダイヤモンド砥粒の最小粒径の 3 . 0倍以上であると、ボンドがダイヤモンド砥粒を保持する保持力が適切に保たれ、ダイヤモンド砥粒が早期に脱落することなく、ダイヤモンドソーブレードの良好な切れ味と高い寿命を維持することができ好適である。

さらにまた、前記ダイヤモンド砥石において、前記ボンドに対する前記ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 0. 6 ( ct/ cm³ )以上 1 . ( ct cm³ )であると、被削材に対する切断作業中に、ダイヤモンド砥石 2を構成するボンドより突き出したダイヤモンド砥粒の個々に、充分な荷重が掛かり、鋭い切れ味を発揮することができ、好適である。

また、前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積は、該ダイヤモンド砥石を前記円形基板の外周方向に延長し、前記円形基板に垂直な面で切ったときの切断面の面積とする。

さらにまた、前記ダイヤモンド砥石の形状を、前記円形基板に平行な面の少なくとも一部が切欠された形状とすると、切欠された部分から、被削材の切り屑が排出され、ダイヤモンドソーブレードの良好な回転を得ることが可能となる。

また、本発明におけるダイヤモンドソーブレードは、円形基盤の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイヤモンドソーブレードであって、前記ダイヤモンド砥石の最大厚さに、前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値と、前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積と、を比較したときに、前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値に対する前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積の値の比が 0 . 3 以上 0 . 8以下であることを特徵とする。

上記ダイヤモンドソーブレードにおいて、前記ダイヤモンド砥石はダイヤモンド砥粒をボンドで結合してなり、該ボンドのロックウェル硬さが H R A 6 0以上 80以下であるとダイヤモンド砥粒を強固に保持することが可能となり、好適である。

また、前記ダイヤモンド砥石の肉厚が前記ダイヤモンド砥粒の最小粒径の 3 . 0倍以上であると、ボンドがダイヤモンド砥粒を保持する保持力が適切に保たれ、ダイヤモンド砥粒が早期に脱落することなダイヤモンドソーブレードの良好な切れ味と高い寿命を維持することができ好適である。

さらにまた、前記ダイヤモンド砥石において、前記ボンドに対する前記ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 0 . 6 ( ct / c m ³ )以上 1 . 4 ( ct c m ³ )であると、被削材に対する切断作業中に、ダイヤモンド砥石 2を構成するボンドより突き出したダイヤモンド砥粒の個々に、充分な荷重が掛かり、銳ぃ切れ味を発揮することができ、好適である。

また、前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積とは、より詳しくは、該ダイヤモンド砥石を前記円形基板の外周方向に延長したと仮定したとき、前記円形基板に垂直で、かつ元のダイヤモンドソーブレードの外周円を通る面で切ったときの切断面の面積とする。

さらにまた、前記ダイヤモンド砥石の形状を、前記円形基板に平行な面の少なくとも一部が切欠された形状とすると、切欠された部分から、被削材の切り屑が排出され、ダイヤモンドソ一ブレードの良好な回転を得ることが可能となる。図面の簡単な説明

図 1及び図 2は一般的なダイヤモンドソーブレードを示す概略図、図 3は図 1のダイヤモンドソ一ブレードの外周縁部を示す斜視図、である。図 4 乃至図 6は本発明のダイヤモンドソーブレードの一実施例を示す説明図、図 7乃至図 9は比較例におけるダイヤモンドソーブレードの外周縁部を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

本発明におけるダイヤモンドソーブレード Dは、金属製の円形基板 1と、該円形基板 1の外周縁に、ダイヤモンド砥粒とボンドとで形成された複数のダイヤモンド砥石 2を、一体に結合した構造のダイヤモンドソーブレ —ド Dである。なお、ダイヤモンド砥石 2は、下地層を介して円形基板 1 に接合されるか、あるいは下地層を介することなく同時焼結方法によつて結合される。

本発明のダイヤモンドソ一ブレードについて、図 1乃至図 3においてより具体的に説明する。図 1は、本例のダイヤモンドソーブレード Dを示す概略図である。図 1に示すように、本例のダイヤモンドソーブレード Dは、円形基板 1と、円形基板 1の外周に取着された複数のダイヤモンド砥石 2 とを主たる構成要素としている。

円形基板 1は、円盤状に形成した金属製の板体であり、複数のスリツト 3により外周部が周方向に分割された構成とされている。スリット 3に挟まれた部分は、ダイヤモンド砥石 2を取り付けるための取付部 4とされる。また、基板 1の中心位置には、回転工具に取り付けるための取付孔 1 aが形成されている。

なお、本例の円形基板 1には、キー形状のスリット 3 aと、 U字形のスリット 3 bが複数形成されているが、これに限らず、キー形状のスリットのみを形成したり、或いは U字形状のスリットのみを形成した構成としても良し、。或いは、キー形状や U字形に限らず、自由な形状としても良い。ダイヤモンドソーブレード Dに、スリット 3を設けることにより、ダイヤモンド砥石の切れ味が上昇すると共に、砥石の先端と被削材との間に発生する摩擦熱を効果的に排除し、併せて切り屑の排出もスムースとなるため、ライフ性能の著しい向上に寄与する。なお、図 1では、スリット 3力《形成されたダイヤモンドソーブレード Dを示したが、図 2に示すように、スリツトを設けない構成としても良いことは勿論である。

ダイヤモンド砥石 2は、ダイヤモンド砥粒をボンドで結合したセグメント状の砥石であり、円形基板 1の取付部 4に対応する長さの直方体状に形成されている。なお、ダイヤモンド砥石 2は、金属製の下地層を介して、レーザー溶接等により円形基板 1に固着される。或いは、下地層を介することなく同時焼結方法によって一体に結合される。

また、本例のダイヤモンド砥石 2には、図 3に示すように、スリット 3に隣接して、段差が設けられている。段差は、ダイヤモンド砥石 2の両側面において、スリット 3側からダイヤモンド砥石 2の中央部付近まで形成されている。そして、中央部付近の段差は、スリット側の段差より深く形成されており、切り屑の排出や、摩擦熱の放出を効果的に行うことが可能なように構成されている。

なお、ダイヤモンド砥石 2の形状や個数は特に限定されるものではなく、円形基板 1の大きさ及び板厚との関係により、また被削材の材質等により適宜変更されるものである。

本例のボンドは、ダイヤモンド砥粒を強固に保持することが可能なように、強靱な特性に調製されている。ボンドは、例えば、ダイヤモンド砥粒を保持して焼結された状態に於て、ロックウェル硬さが H RA 60以上になるよう調製されている。しかしながら、ダイヤモンド砥粒の適宜な自生発刃作用を促すために、その硬度の上限は、 H RA80以下となるよう調製される。

なお、上記 H RAについて、 1"1 6 5以上7 5以下とすると、ダイヤモンド砥粒の保持性と、自生発刃作用とが高いレベルでバランス良く両立することができ、好適である。

よって、本発明のダイヤモンドソーブレードは、次の実施態様も含むものとする。すなわち、ダイヤモンド砥石はダイヤモンド砥粒をボンドで結合してなリ、該ボンドのロックウェル硬さが H RA 6 5以上 7 5以下であることを特徴とする。

そして本発明の最大の特徴は、ダイヤモンド砥石 2の刃部端面の総面積、すなわち、個々のダイヤモンド砥石 2の刃部端面の面積に、ダイャモンド砥石 2の配設個数を乗じて得られる面積を予め定められた要件に適合させたことにある。

上記要件とは、ダイヤモンドソ一ブレード Dの最大外径 cを直径とする円の円周長さに、円形基板 1の板厚の最大厚さ tを乗じて得られる第 1 の値 Xと、前記ダイヤモンド砥石 2の刃部端面の総面積である第 2の値 Yを比較したとき、 YZX = 0 . 3以上 1 . 0以下とすることである。

なお、第 1の値 Xと、第 2の値 Υを比較したとき、 Y Z X = 0 . 4以上 0 . 9 以下、さらに好ましくは、 Y Z X = 0 . 5以上 0 . 8以下となれば、ダイヤモンドソーブレード Dの切断速度性能と寿命性能とを、特に高いレベルでバランス良く両立することができ好適である。

すなわち、本発明のダイヤモンドソーブレードは、次の実施態様も含むものである。円形基板の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイャモンドソーブレードであって、前記ダイヤモンドソーブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 4以上 0 . 9以下であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

円形基板の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイヤモンドソ一ブレードであって、前記ダイヤモンドソ一ブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0 . 5以上 0 . 8以下であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

上記要件について、図 1及び図 3においてさらに詳細に説明する。ダイヤモンドソーブレード Dの最大外径 c ( m m )とは、円形基板 1の中心 Oを通リ、一方側のダイヤモンド砥石 2の刃部先端部 2a力、ら他方側のダイヤモンド砥石 2の刃部先端部 2aまで延出する直線長さである。すなわち、ダイヤモンドソーブレード Dの最大外径 c(mm)は、円形基板 1 の外径 a (mm)に、ダイヤモンド砥石 2の高さ b ( m m ) (ダイヤモンド砥石 2の円形基板 1との接合部から刃部先端部までの長さ）を 2倍して加えることにより求められる。

上記第 1の値 Xは、最大外径 c(mm)を直径とする円の円周長さ（_cx 7T ) (_mm)に、円形基板 1 の板厚の最大厚さ t(mm)を乗ずることにより、すなわち式 X (mm²) =c(mm) 兀 xt(mm)により求められる。一方、第 2の値 Yは、個々のダイヤモンド砥石 2の刃部端面の面積 e (mm²)に、ダイヤモンドソーブレード Dに配設されるダイヤモンド砥石 2 の総和 y (個）を乗ずることにより、すなわち式 Y (mm²) =e (mm²) X y (個）により求められる。

本例のダイヤモンドソーブレードは、前記第 1の値 X (mm²)と、前記第 2の値としての、ダイヤモンド砥石 2の刃部端面面積 e(mm²)の総面積 Y (mm²)とを比較したときに、第 2の値 Y( mm²)力第 1の値 X (mm²) の 30%以上且つ 100%以下とされるものである。

すなわち、 Y(mm²) X(mm²) =0. 3以上且つ 1. 0以下であることを必須の要件とする。

Y(mm²)ノ X(mm²)力、 1. 0を越えた場合、すなわちダイヤモンド砥石 2の刃部端面面積 e (mm²)が大きくなリ、結果として総面積 Y (mm ²)を大ならしめた状態では、ダイヤモンドソ一ブレードの良好な切れ味が妨げられてしまう。これは、ダイヤモンド砥石 2の自生発刃作用が有効に機能しなくなることによる。

これは、本例のボンドが、ダイヤモンド砥粒を強固に保持することが可能なように強靱な特性に調製されていることによる。本実施例のように、ボンドが強靱な特性に調製されているときに、ダイヤモンド砥石 2の刃部端面面積 e (mm²)の総面積 Y (mm²)が大きくなりすぎると、ボンドの磨耗が進行せず、ボンドに埋入しているダイヤモンド砥粒を新たに突出させにくくなり、良好な切れ味が妨げられてしまう。

一方、上記の比丫（mm²)ZX(mm²)が 0. 3以下のように極端に小さな値となる場合、すなわちダイヤモンド砥石 2の刃部端面面積 _e ( m m ² ) が小さくなり過ぎ、結果として総面積 Y (mm²)を必要以上に小ならしめた状態では、ダイヤモンドソ一ブレードの耐久性が低下する。

このように、ボンドのロックウェル硬さを HRA60以上 80以下とし、上記要件に従って、 Y (mm²)ノ X (mm²) =0. 3以上且つ 1. 0以下、好ましくは 0. 4以上且つ 0. 9以下とすれば、ボンドの先端面からダイヤモンド砥粒が大きく突き出した状態を長く維持することができ、所望の切れ味を長時間維持することが可能となる。

なお、ダイヤモンドソーブレード Dは、図 1に示すように、円形基板 1の外周縁にダイヤモンド砥石 2が取着されて形成されているが、このダイヤモンド砥石が配置される間隔により、ダイヤモンドソ一ブレード Dを 2つのタイプに分類することができる。それぞれのタイプのダイヤモンドソーブレード Dについて、優れた切れ味を維持しつつ、高い工具寿命を実現する Y (mm²) ZX (mm²)の値の範囲は次の通りである。

例えば、ダイヤモンド砥石 2が比較的狭い間隔で配置されている場合、より具体的には、ダイヤモンド砥石 2を 3. Omm未満の間隔で配置する場合は、比 Y(mm²) X(mm²)が 0. 3以上 0. 8以下となるように、ダィャモンド砥石 2の大きさや端面形状を調整して形成する。

また、ダイヤモンド砥石 2が比較的広い間隔で配置されている場合、より具体的には、ダイヤモンド砥石 2を 3. Omm以上 15. Omm未満の間隔で配置する場合は、比 Y(mm²)ノ X(mm²)が 0. 4以上 0. 9以下となるように、ダイヤモンド砥石 2の大きさや端面形状を調整して形成する。

すなわち、ダイヤモンド砥石 2を比較的狭い間隔で配置する場合の方力広い間隔で配置する場合に比して、ダイヤモンド砥石 2の端面の面積 e (mm²)をより小さくすることができるものである。

なお、上記丫（mm²) X (mm²)の他に、ダイヤモンド砥石 2の大きさや形状を選定する基準として、ダイヤモンド砥石 2の最大厚さ t (mm)に、ダイヤモンド砥石 2の外周長さ I (mm)を乗じて算出される値 Z (mm²)と、ダイヤモンド砥石 2の刃部端面の面積 e (mm²)と、を比較し、 Z (mm²) Ze(mm²)が 0. 3以上 0. 8以下であるときに、ダイヤモンドソ一ブレード Dが、優れた切れ味を維持しつつ、高い工具寿命を得ることができるとする方法がある。

上記基準は、ダイヤモンド砥石 2の最大厚さ t (mm)と、ダイヤモンド砥石 2の外周長さ I (mm)とから算出される仮想の面積 Z (mm²)に対する、ダイヤモンド砥石 2の実質的な端面の面積 e (mm²)の比を求めるものである。よって、 Z( mm²)と、ダイヤモンド砥石 2の実質的な端面の面積 e(mm²)を比較する本方法は、ダイヤモンド砥石 2の端面の形状が直方体形状でない場合、具体的に述べると、図 3乃至図 6に示すようなジグザグ形状のダイヤモンド砥石 2である場合に実施することが可能なものである。

なお、上記構成において、ダイヤモンド砥石 2の最大厚さ t (mm)に、ダィャモンド砥石 2の外周長さ I (mm)を乗じて算出される Z (mm²)と、ダィャモンド砥石 2の刃部端面の面積 e(mm²)と、を比較し、 Z (mm²) Z e(mm²)が 0. 4以上 0. 7以下となるようにすると、ダイヤモンドソーブレード Dの切断速度性能と寿命性能とを、より高いレベルでバランス良く両立することができ好適である。すなわち、本発明のダイヤモンドソーブレードは、次の実施態様も含むものである。円形基盤の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイャモンドソーブレードであって、前記ダイヤモンド砥石の最大厚さに、前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値と、前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積と、を比較したときに、前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値に対する前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積の値の比が 0 . 4以上 0 . 7以下であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

次に、ボンドの硬度について述べる。ボンドのロックウェル硬さについては、前記したように、 H RA 60以上 80以下とする。 H RA 60以下になると、ボンドの先端から突き出たダイヤモンド砥粒に対する保持力が弱くなリ、短時間でダイヤモンド砥粒が脱落し、ボンドの磨耗によって新しい砥粒が発生する、いわゆる自生発刃作用が有効に機能する以前に、ダイヤモンドソーブレードとしての切れ味を失い、その寿命も短縮する。

一方、ボンドのロックウェル硬さが H RA 8 0以上となると、ボンドの磨耗が進行せず、ボンドに埋入しているダイヤモンド砥粒の自生発刃作用を妨げて、良好な切れ味を失うことにつながる。

さらに、ダイヤモンド砥石 2の見かけの最小肉厚 s ( m m )、すなわち図 3乃至図 4で示すように、最大肉厚 w方向に対しての最小肉厚を、これに含まれるダイヤモンド砥粒の最小粒径の 3倍以上、好まし〈は 4 . 5倍以上とすると、ダイヤモンドソーブレードの良好な切れ味と高い寿命を維持することができる。

ダイヤモンド砥石 2の見かけの最小肉厚 s ( m m )を、ダイヤモンド砥粒の最小粒径に対し 3 . 0倍以下とした場合、すなわちダイヤモンド砥石 2 を極度に薄く形成した場合は、ダイヤモンド砥石 2の鋭角部に存在するダイヤモンド砥粒の確率が高くなる。ダイヤモンド砥石 2の銳角部ではボンドによる保持力に限界があるため、構造的にダイヤモンド砥粒の早期脱落の原因となる。従って、ダイヤモンドソーブレードの良好な切れ味を得ることができず、また、ダイヤモンドソーブレードの寿命を永く維持することもできない。

一方、ダイヤモンド砥石 2の見かけの最小肉厚 sが、ダイヤモンド砥粒の最小粒径に対し極端に厚くされた場合は、ダイヤモンド砥石 2の刃部端面の総面積 Yが大きくなリ過ぎてしまい、本発明の必須の構成要件である Y(mm²)ZX(mm²) . 0を満たすことができなくなる。このように、必須の要件を満たしていないダイヤモンドソーブレードが、良好な切れ味と高寿命を両立して満足できないことは言うまでもない。

さらに、ダイヤモンド砥石 2のダイヤモンド砥粒のコンセントレーション、すなわちボンドに対するダイヤモンド砥粒の含有率を、 0. 6~ 1. 4(ct ノ cm³)、好ましくは 0. 8〜1. 2(ctZcm³)となるように調製すると、被削材に対する切断作業中に、ダイヤモンド砥石 2を構成するボンドより突き出したダイヤモンド砥粒の個々に、充分な荷重が掛かり、銳ぃ切れ味を発揮し得る。

すなわち、本発明のダイヤモンドソーブレードは、次の実施態様を含むものである。ダイヤモンド砥石において、ボンドに対するダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 0. 8 (ctZcm³)以上 1. 2(ctZcm³)であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが高くなリ過ぎると、切断作業中の先端砥粒当りの荷重が小さくなるため、被削材への食い込みが鈍化して切れ味の低下を招く。

また、コンセントレーションが低くなり過ぎるとダイヤモンドソーブレードの寿命が低下し、さらに極端な場合、先端砥粒の絶対的不足が発生し, 被削材に対しボンドが直接当接してしまい、切断不能に陥ることになる。

従って、上記のように、ダイヤモンド砥石 2のダイヤモンド砥粒のコンセントレ一シヨンを、重量比で 0. 6〜1 . 4(ctZcm³)、好ましくは 0. 8〜1. 2 (ctZcm³)に限定した。

以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明に用いられる材質、形状、寸法等はこれにより特定されるものではな本発明の構成要件の範囲内において自由に設計変更が可能である。

(実施例 1 )

本実施例のダイヤモンドソーブレード D1は、図 4に示すように、円形基板 1の外周縁に、複数のダイヤモンド砥石 2が配設されて形成されている。

本実施例の円形基板 1には、キー型と U 型のスリット 3が交互に形成され、外径（a)が 291 mm、最大厚さ（t)が 2mmに形成されている。

本実施例のダイヤモンドソーブレード D1のダイヤモンド砥石 2は、ダイャモンド砥石層一次成形体と、下地層一次成形体とを隣接してセットし、焼結用モールドに仕込み、加圧焼結することによって形成される。ダイャモンド砥石層一次成形体は、ダングステン系ボンドと、最小粒径 0. 3 m mのダイヤモンド砥粒とを、焼成後のダイヤモンド砥粒のコンセントレーシヨンが 1. 0 (ct cm³)になる割合で混合成形することによリ形成される。また、前記タングステン系ボンドは、焼成後のボンド部分のロックゥエル硬さ力《HRA68になるよう調整される。

また、上記ダイヤモンド砥石 2は、図 4及び図 5に示すように、高さ（b) (円形基板 1との接合部から刃部先端部までの長さ）が 8. Omm、見かけの最小肉厚（s)、すなわち最大肉厚 w方向に対しての最小肉厚が 1. 6mm、最大肉厚（w)が 2. 8mmに形成され、刃部先端面（e)の面積は 27mm²であった。

このダイヤモンド砥石 2を、円形基板 1のスリット 3間の取付部 4に、合計 42個取着する。

円形基板 1とダイヤモンド砥石 2とは上記数値に示す大きさに形成されており、これによりダイヤモンドソーブレードの最大外径（c)は、円形基板 1の外径（a) 291 mm +ダイヤモンド砥石 2の高さ（b) (8. Omm X 2)として求められる。この最大外径（c)307 mmを直径として計算される円周長（307mm X 3. 14)は 964mmである。この円周長 964mm に、円形基板 1の最大厚さ（t) 2mmを乗じて算出される面積値は 192 8mm²である。

上記面積値 1928mm²に対する、刃部先端面（e)の面積総和（27 mm² X 42 = 1134mm²)の比は 0. 59であった。

また、このダイヤモンド砥石の最大厚さに、このダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される仮想の面積（z) 42. Omm²に対する、このダィャモンド砥石の実質的な端面の面積（e) 27. Omm²の比は、 0. 64 であった。

以上の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D1を、排気量 85c _Gのエンジンカッターに装着し、回転数 5000rpmで回転させ、コンクリー卜板（材令： 1年、骨材粒径： 20mm、板厚： 60 m m )に対し乾式による切断試験を実施した。その結果、円形基板 1のブレゃダイヤモンド砥石 2の偏磨耗の発生もな切断速度 1300mm Zminの高速切断が可能であり、また、ダイヤモンドソーブレード D1の寿命に達するまでに 185 mの切断作業が可能であることが確認された。

(実施例 2)

本実施例では、ダイヤモンド砥石層として、その一次成形体は、タングステン系ボンドと最小粒径 0. 3 mmのダイヤモンド砥粒とを、ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 1. 4 ( c t Z c m ³ )になる割合で混合成形することにより形成した。また、前記タングステン系ボンドは、焼成後のボンド部分のロックウェル硬さが H RA70になるように調製した。

さらに、上記ダイヤモンド砥石は、実施例 1で示した砥石部形状から肉厚を 30<½薄く、かつ長さ方向に 20%短く形成され、刃部先端面（_e) の面積が 15. 1 mm²である形状とし、これを厚み 2, Ommの円形基板に 42個溶接してダイヤモンドソーブレード D 2を作成した。

なお、該ダイヤモンドソーブレード D2の最大外形（c) 307 mmを直径として計算される円周長（307mm X 3. 14)は、 964mmである。この円周長 964mmに円形基板の最大厚さ（t)2. 0を乗じて算出される面積値は、 1928mm²である。

上記面積値 1928mm²に対する、刃部先端面（e)の面積総和（15. 1 X 42 = 634mm²)の比は、 0. 33であった。

また、このダイヤモンド砥石の最大厚さに、このダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される仮想の面積（z)33. 6mm²に対する、このダィャモンド砥石の実質的な端面の面積（e) 15. 1 mm²の比は、 0. 45 であった。

以上の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D 2を、実施例 1と同様にコンクリート切断試験に供した結果、切断速度 1200mmZmin の高速切断が可能であり、またダイヤモンドソーブレード D2の寿命に達するまでに 100mの切断作業が可能であることが確認された。

(実施例 3)

本実施例では、ダイヤモンド砥石層として、その一次成形体は、タンダステン系ボンドと最小粒径 0. 3mmのダイヤモンド砥粒とを、ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 1. 0(ctZcm³)になる割合で混合成形することにより形成した。また、前記タングステン系ボンドは、焼成後のボンド部分のロックウェル硬さが HRA65になるように調製した。

さらに、上記ダイヤモンド砥石 2は、図 6に示すように、高さ（b)が 11. Omm、見かけの最小肉厚（s)が 2. Omm、最大肉厚（w)が 3. 2mm に形成され、刃部先端面（e)の面積が 90. 2mm²である形状とし、これを厚み（t)2. 2mmの円形基板 1に 21個溶接してダイヤモンドソーブレ —ド D3を作成した。

なお、該ダイヤモンドソーブレード D3の最大外形（c) 308mmを直径として計算される円周長（308mm x 3. 14)は、 968mmである。この円周長 968mmに円形基板の最大厚さ（02. 2を乗じて算出される面積値は、 2129mm²である。

上記面積値 2129mrr>²に対する、刃部先端面（e)の面積総和（90. 2 X 21 = 1894mm²)の比は、 0. 89であった。

また、このダイヤモンド砥石の最大厚さに、このダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される仮想の面積（z) 129. 6mm²に対する、このダイヤモンド砥石の実質的な端面の面積（e)90. 2mm²の比は、 0. 7 0であった。

以上の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D3を、実施例 1と同様にコンクリート切断試験に供した結果、切断速度 11 OOmmZmin の高速切断が可能であり、またダイヤモンドソーブレード D3の寿命に達するまでに 320mの切断作業が可能であることが確認された。

また、同様に錶鉄管（呼称「ダクタイル錶鉄管 80A」、内面モルタルライニング、外径 093mm)の切断試験を行った結果、 1回の切断にあたり平均 24秒の高速切断が可能であった。

(比較例 1 )

本比較例のダイヤモンドソーブレード D4は、図 7に示すように、円形基板 1の外周縁に、複数のダイヤモンド砥石 2が配設されて形成されている。

本比較例の円形基板 1には、キー型のスリット 3が形成され、最大外径（c)が 307mm、最大厚さ（t)が 2mmの大きさに形成されている。本比較例のダイヤモンド砥石 2は、図フ及び図 8に示すように、直方体形状に形成されており、刃部先端面（e)の面積は 103mm²とされている。

このダイヤモンド砥石 2を、円形基板 1のスリット 3間の取付部 4に、合計 21個取着する。

円形基板 1とダイヤモンド砥石 2とは上記数値に示す大きさに形成されており、これにより、ダイヤモンドソ一ブレード D4の最大外径（c) 307 mmを直径として計算される円周長（307mm X 3. 14)は 964mmとなる。この円周長 964mmに、円形基板 1の最大厚さ（t) 2mmを乗じて算出される面積値は 1928mm²である。

上記面積値 1928mm²に対する、刃部先端面（e)の面積総和（103 mm² X 21 =2163mm²)の比は 1. 12であった。

また、このダイヤモンド砥石の最大厚さに、このダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される仮想の面積（z) 103. 0mm²に対する、このダイヤモンド砥石の実質的な端面の面積（e) 103. 0mm²の比は、 1. 00である。

以上の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D4を、実施例 1と同様の切断試験に供した結果、ダイヤモンド砥石 2の磨耗は殆ど進行しなかったが、徐々に切れ味が鈍り、 10m切断する毎に、目立てをする必要があり、目立てを要するまでの平均切断速度は 650mmZminであった。

また、上記実施例 3と同様に、錶鉄管（呼称 Γダクタイル錶鉄管 80AJ、内面モルタルライニング、外径 093mm)の切断試験を行った結果、 1 回の切断にあたり平均 36秒を要した。

(比較例 2)

本比較例のダイヤモンドソーブレード D5は、円形基板 1の外周緣に、複数のダイヤモンド砥石 2が配設されて形成されている。

本比較例の円形基板 1は、実施例 1と同形状であり、キー型と U型のスリット 3が交互に形成され、外径（a)が 291 mm、最大厚さ（t)が 2m mに形成されている。

本比較例のダイヤモンド砥石 2は、実施例 1と同様に、長さ（b) (円形基板 1との接合部から刃部先端部までの長さ）を 8. Omm_N見かけの最小肉厚（s)を 1. 6mm、最大肉厚（w)を 2. 8 m m、刃部先端面（ e )の面積を 27mm²に形成され、円形基板 1のスリット 3間の取付部 4に、合計 42個取着されている。

本比較例では、上記ダイヤモンド砥石 2のボンドとして、焼成後のロックウエル硬さを、 HRA57となるよう調節した。

本比較例におけるダイヤモンドソーブレード D 5を、実施例 1と同一の条件で切断試験に供したところ、ダイヤモンド砥石の磨耗が顕著に進行し、自生発刃作用が活発である一方、砥粒の脱落も多発した。平均切断速度は 91 Omm Zminであり、ダイヤモンドソーブレード D 5の寿命に至るまでの切断距離は 75mであった。

(比較例 3)

本比較例のダイヤモンドソーブレード D6は、円形基板 1の外周縁に、複数のダイヤモンド砥石 2が配設されて形成されている。

本比較例のダイヤモンド砥石 2は、実施例 1と同様に、円形基板 1のスリット 3間の取付部 4に、合計 42個取着されているが、図 9に示すように、見かけの最小肉厚、すなわち最大肉厚 w方向に対しての最小肉厚 (s)を 0. 8mmとして形成されている。

本比較例におけるダイヤモンド砥石 2には、実施例 1 と同様の粒度である 40 50メッシュのダイヤモンド砥粒が配合されている。従って、本例のダイヤモンド砥石の見かけの最小肉厚（s)は、ダイヤモンド砥粒の約 2. フ倍となる。

上記の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D6を、実施例 1と同一の条件で切断試験したところ、砥石側面の端部にダイヤモンド砥粒の存在する確率が非常に高くなり、該端部のダイヤモンド砥粒の早期脱落により、良好な切れ味が損なわれた。また、ダイヤモンド砥石 2の磨耗が顕著に進行し、寿命が短縮した。一方、平均切断速度は 900 mm inであり、該ブレードの寿命に至るまでの切断距離は 40m であった。

(比較例 4)

本比較例のダイヤモンドソ一ブレード D7は、円形基板の外周縁に、複数のダイヤモンド砥石が配設されて形成されており、円形基板は、その最大厚さ（t)が 1. 8mmである以外は、比較例 1と同形状である。

本比較例のダイヤモンド砥石 2は、比較例 1と同様の直方体形状であリ、肉厚（w)は 2. 5mm、刃部先端面（e)の面積は 95mm²とされている。このダイヤモンド砥石を、比較例 1のときと同様に上記円形基板のスリット間の取付部に、合計 21個取着する。

このダイヤモンドソーブレード D7の最大外径（c) 307 mmを直径として計算される円周長（307 mm X 3. 14)は 964mmとなる。この円周長 9 64mmに、円形基板 1の最大厚さ（t) 1. 8mmを乗じて算出される面積値は" I 736mm²である。上記面積値 1736mm²に対する、刃部先端面（e)の面積総和（95 mm² X 21 = 1995mm²)の比は 1. 15であった。

また、このダイヤモンド砥石の最大厚さに、このダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される仮想の面積（z) 95. Omm²に対する、このダィャモンド砥石の実質的な端面の面積（e) 95. 0mm²の比は、 1. 00 である。

本比較例のダイヤモンド砥石層として、その一次成形体は、タングステン系ボンドと最小粒径 0. 3 mmのダイヤモンド砥粒とを、焼成後のダィャモンド砥粒のコンセントレーションが 0. 6 (ctZcm³)になる割合で混合成形することにより形成した。また、前記タングステン系ボンドは、焼成後のボンド部分のロックウェル硬さが HRA58になるように調製され以上の如くして作製されたダイヤモンドソーブレード D3を、実施例 1と同様にコンクリート切断試験に供した結果、切断速度 640mmZmin であり、またダイヤモンドソーブレード D7の寿命に達するまでの切断距離は 50mであった。

また、実施例 3と同様に錶鉄管（呼称「ダクタイル錶鉄管 80A」、内面モルタルライニング、外径 093mm)の切断試験を行った結果、 1回の切断にあたり平均 45秒を要した。産業上の利用性

本発明のダイヤモンドソーブレードは、ダイヤモンドソーブレードの最大外径を直径とする円を円周とし、円形基板の最大厚さを板厚とする円盤の表面積値に対して、ダイヤモンド砥石の端面の総面積値の比が 0. 3以上 1. 0以下となることを要件としておリ、この要件を満たすことにより、コンクリートや石材などに代表される硬脆材に対し乾式で研削や切断加工を施すに当り、優れた切れ味を維持しつつ、高い工具寿命を実現することが可能となるものである。

従って、目的とする作業や状況に応じてダイヤモンドソーブレードの品種を使い分けるという煩わしさも除かれ、しかも乾式で作業が可能なため、良好な作業環境が保たれる。

Claims

請求の範囲

1. 円形基板の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイヤモンドソーブレードであって、

前記ダイヤモンドソーブレードの最大外径を直径とする円の円周長さに、前記円形基板の最大厚さを乗じて算出される第 1の値と、

前記ダイヤモンド砥石の端面の総面積である第 2の値と、を比較したときに、

前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 3以上 1. 0以下であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

2. 前記ダイヤモンド砥石は前記円形基板の外周縁に 3. Omm未満の間隔で配置され、

前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 3以上 0. 8以下であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソーブレード。

3. 前記ダイヤモンド砥石は前記円形基板の外周縁に 3. Omm以上 15. Omm未満の間隔で配置され、

前記第 1の値に対する前記第 2の値の比が 0. 4以上 0. 9以下であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソーブレード。

4. 前記ダイヤモンド砥石はダイヤモンド砥粒をボンドで結合してなり、該ボンドのロックウェル硬さが HRA60以上 80以下であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソーブレード。

5. 前記ダイヤモンド砥石の肉厚が前記ダイヤモンド砥粒の最小粒径の 3. 0倍以上であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソ一ブレード。

6. 前記ダイヤモンド砥石において、前記ボンドに対する前記ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 0. 6(ctZcm³)以上 1. 4(ctZcm ³ )であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソ一ブレード。

7. 前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積は、該ダイヤモンド砥石を前記円形基板の外周方向に延長し、前記円形基板に垂直な面で切つたときの切断面の面積であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソーブレード。

8. 前記ダイヤモンド砥石は、前記円形基板に平行な面の少なくとも一部が切欠されたことを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドソープレード。

9. 円形基盤の外周縁にダイヤモンド砥石を取着してなるダイヤモンドソーブレードであって、

前記ダイヤモンド砥石の最大厚さに、前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値と、前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積と、を比較したときに、

前記ダイヤモンド砥石の外周長さを乗じて算出される値に対する前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積の値の比が 0. 3以上 0. 8以下であることを特徴とするダイヤモンドソーブレード。

10. 前記ダイヤモンド砥石はダイヤモンド砥粒をボンドで結合してなリ、該ボンドのロックウェル硬さが HRA60以上 80以下であることを特徴とする請求項 9記載のダイヤモンドソ一ブレード。

11. 前記ダイヤモンド砥石の肉厚が前記ダイヤモンド砥粒の最小粒径の 3. 0倍以上であることを特徴とする請求項 9記載のダイヤモンドソ一ブレード。

12. 前記ダイヤモンド砥石において、前記ボンドに対する前記ダイヤモンド砥粒のコンセントレーションが 0. 6(ctZcm³)以上 1. 4(ct/cm

³)であることを特徴とする請求項 9記載のダイヤモンドソーブレード。

13. 前記ダイヤモンド砥石の刃部端面の面積は、該ダイヤモンド砥石を前記円形基板の外周方向に延長し、前記円形基板に垂直な面で切ったときの切断面の面積であることを特徴とする請求項 9記載のダイャモンドソーブレード。

14. 前記ダイヤモンド砥石は、前記円形基板に平行な面の少なくとも一部が切欠されたことを特徴とする請求項 9記載のダイヤモンドソーブレード。