JP2017001099A - チップ付き丸鋸刃 - Google Patents

Abstract

【課題】被削材の切断面を切屑によってより傷付けない丸鋸刃を提供する。【解決手段】丸鋸刃は、円盤状の台金２と、台金２の外周から径方向に突出するように台金２に接合されたチップ４を有する。チップ４は、径方向外方に向く逃げ面４ａと、逃げ面４ａの厚み方向の一端に位置する側面４ｂ１を有する。逃げ面４ａと側面４ｂ１の間に逃げ面４ａに対して面取り角度θを有する面取り４ｃ１が形成される。逃げ面４ａの周方向の一端には、被削材を切断する切刃４ｄが位置する。切刃４ｄから周方向に延出するように逃げ面４ａに溝４ｆが形成される。溝４ｆは、切刃４ｄに位置する第１溝端４ｈと、第１溝端４ｈよりも面取り４ｃ１から遠くに位置する第２溝端４ｉを有する。第１溝端４ｈが逃げ面４ａに対して４０°以上かつ６０°以下の溝端角度φを有する。さらに溝端角度φが面取り角度θよりも大きくかつ溝端角度φと面取り角度θの大きさの差が１５°以下である。【選択図】図５

Description

本発明は、円盤状でかつ外周に複数のチップが装着された丸鋸刃に関する。

特許文献１に記載された丸鋸刃は、円盤状の台金と、台金の外周に周方向に所定間隔で接合されたチップを有する。チップの先端は、台金から径方向に突出し、丸鋸刃が回転することでチップがワークを切断する。チップは、略直方体であって、径方向外方に向く逃げ面と、逃げ面の厚み方向の両端に位置する側面を有する。逃げ面と各側面の間には面取りが形成される。

逃げ面には、切刃から周方向に延出する溝が形成される。したがってチップによって被削材から削り出された切屑は、溝によって切刃の幅方向に分割される。かくして切断面に切屑が溶着することが抑制されて丸鋸刃によって被削材を高速で切断できる。さらに溝は、逃げ面に対して傾斜角度を有する傾斜面を有する。そして溝の傾斜角度が面取りの逃げ面に対する傾斜角度と同じ角度になるように設定されている。かくして切屑が被削材の切断面に対して平行になる方向に排出され、切屑によって切断面が傷付けられることを抑制する。

特許第３５０５４７６号公報

しかし特許文献１に記載された丸鋸刃で被削材を削った場合、実際には被削材から排出される切屑は、切断面と平行ではなく、切刃の幅方向の中心向きになる。その結果、切屑によって切断面が傷付けられるおそれがある。したがって被削材の切断面が切屑によってより傷付けられない丸鋸刃が従来必要とされている。

本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える丸鋸刃であることを特徴とする。本発明の１つの特徴によるとチップ付き丸鋸刃は、円盤状の台金と、台金の外周から径方向に突出するように台金に接合されたチップを有する。チップは、径方向外方に向く逃げ面と、逃げ面の厚み方向の両端の１つに位置する側面を有する。逃げ面と側面の間には、逃げ面に対して面取り角度を有する面取りが形成される。逃げ面の周方向の一端には、被削材を切断する切刃が位置する。切刃から周方向に延出するように逃げ面に溝が形成される。溝は、切刃に位置する第１溝端と、切刃に位置しかつ第１溝端よりも面取りから遠くに位置する第２溝端を有する。第１溝端が逃げ面に対して４０°以上かつ６０°以下の溝端角度を有する。さらに溝端角度が面取り角度よりも大きくかつ溝端角度と面取り角度の大きさの差が１５°以下である。

丸鋸刃で切断する被削材は、例えば棒状であって、丸鋸刃で切断することで丸鋸刃の両側に第１と第２の切断面が形成される。丸鋸刃の厚さは、例えば１．５ｍｍ程度であって一般に薄いため、第１と第２の切断面の間隔は比較的狭い。その狭い第１と第２の切断面の間にチップによって被削材から削り出される切屑が排出される。そして切屑は、チップの溝によって切刃の幅方向に分割される。

切屑の排出角度は、面取りと溝の形状に影響を受ける。上述のように溝端角度は、面取り角度よりも大きい。しかも溝端角度と面取り角度の大きさの差が１５°以下である。そのため切屑は、切断面とほぼ平行でわずかに内向き（幅中心方向）に排出される。これにより切断面が切屑によって傷付けられることが少なくなる。そのため切屑が反対側の切断面に接触することも避けられ得る。これにより反対側の切断面が切屑によって傷付けられることが少なくなる。

したがって本発明では、切屑を切断面に対してほぼ平行に、かつ比較的小さな傾斜角度で切刃の幅中心方向に排出する。かくして２つの切断面が切屑によって傷付けられることが少なくなる。このように被削材を切断することで、被削材の切断面がきれいに仕上げられる。かくして後工程において切断面を磨く工程等を避けることができる。

さらに溝端角度は、４０°以上かつ６０°以下になっている。溝端角度が６０°を越える場合、溝と逃げ面の間に形成される角部の角度が小さくなる。そのため溝端角度が６０°を越える場合には、熱クラック等によって欠けやすくなる。したがって本発明では、溝端角度が６０°以下であるためにチップの耐久性を高く保持できる。溝端角度が４０°未満の場合は、溝の幅が一定であるとすると、溝が浅くなる。そのため溝の底が被削材に接触して溝の底でも被削材を切断してしまう。これにより切屑が溝で分離されなくなる。したがって本発明では、溝端角度が４０°以上であるために切屑が溝の底に接することを避けることができ、切屑を分離することができる。

丸鋸刃の側面図である。 丸鋸刃の一部拡大側面図である。 丸鋸刃の一部拡大平面図である。 丸鋸刃の一部拡大平面図である。 丸鋸刃の一部拡大正面図である。 丸鋸刃によって被削材を切断する際におけるチップと送りの関係を示す観念図である。 丸鋸刃によって被削材から切断された切屑の断面図である。 各種チップを備える丸鋸刃によって被削材を切断した際の実験結果を示す表である。 きれいな状態における被削材の切断面の写真である。 許容できる状態における切断面の写真である。 許容できない状態における切断面の写真である。 傷の多い状態における切断面の写真である。 溝端角度と面取り角度の大きさの差と面評価の関係を示す図である。 各ねじれ度における溝端角度と面取り角度の大きさの差と溝端角度の関係を示す表である。 他の構造にかかる溝を備えるチップの一部拡大正面図である。 他の構造にかかる溝を備えるチップの一部拡大正面図である。

本発明の１つの実施形態を図１〜１４にしたがって説明する。図１に示すように丸鋸刃１は、円盤状の台金２と、台金２の外周に装着された複数のチップ３を有する。丸鋸刃１の外径は、例えば２５０ｍｍ〜４６０ｍｍである。台金２は、例えば鋼製であって、厚さが例えば０．８ｍｍ〜２．５ｍｍである。台金２は、円盤状の本体部２ａと、本体部２ａの外周から径方向外方に突出する刃体２ｂを一体に有する。

刃体２ｂは、図１，２に示すように本体部２ａの外周に所定間隔で形成される。刃体２ｂの間には歯室２ｄが形成される。歯室２ｄは、径方向外方から中心に向けて幅が狭くなり、歯底２ｅを有する。刃体２ｂの一側部には、側方および径方向外方に開口する凹部２ｃが形成され、凹部２ｃにチップ３が取付けられる。

台金２には図１に示すように例えば４０個〜１００個のチップ３がろう付けなどにより取付けられる。チップ３は、台金２に等間隔で設けられ、例えば構成の異なるチップ４とチップ５が交互に設けられる。チップ３は、超硬合金製で、例えば炭化タングステンと結合剤であるコバルトを混合し、焼結することで得られる。チップ３は、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮなどのサーメットでも良い。チップ３の表面には、耐摩耗性を向上させるコーティングを施しても良い。

図２〜５に示すようにチップ３（４，５）は、略直方体であって、径方向外方に向く逃げ面４ａ，５ａを有する。逃げ面４ａ，５ａは、長方形であって、台金２の厚みよりも広い長辺を有する。長辺の１つが切刃４ｄである。切刃４ｄの長さ（刃厚）は、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍである。切刃４ｄにおける周方向接線と逃げ面４ａ，５ａの間の逃げ角３ｂは、例えば５°〜１５°である。逃げ面４ａ，５ａは、刃体２ｂの先端から径方向外方に延出し、刃体２ｂよりも径方向外方に突出する。逃げ面４ａ，５ａの先端に切刃４ｄ，５ｄが位置する。

図２に示すようにチップ３は、切刃４ｄ，５ｄから台金２の中心に向けて延出するすくい面４ｅ，５ｅを有する。すくい面４ｅ，５ｅの台金２の直径線に対するすくい角３ａは、０°〜−３０°である。すくい面４ｅ，５ｅよりも径方向内側の所定領域において凹部４ｐ，５ｐを有する。凹部４ｐ，５ｐは、側面視においてすくい面４ｅ，５ｅからチップ４，５の中央に向けて凹んでいる。

図２〜５に示すようにチップ３は、逃げ面４ａ，５ａの厚み方向両端に側面４ｂ，５ｂを有する。側面４ｂ，５ｂは、逃げ面４ａ，５ａに対してほぼ直交し、台金２の表面とほぼ平行である。逃げ面４ａ，５ａと側面４ｂ，５ｂの間には、面取り４ｃ，５ｃが形成される。面取り４ｃ，５ｃは、逃げ面４ａ，５ａに対して面取り角度θ（図５参照）を有する。チップ４，５は、それぞれ一対の面取り４ｃ，５ｃを有し、一対の面取り４ｃ，５ｃは、同じ角度になるように設定される。

丸鋸刃１は、被削材を切断する際に摩擦熱を生じるため、切断を繰り返すことでチップ３に熱が繰返し加わる。そのため角度が小さい角部は、熱が原因で欠ける場合がある（熱クラック）。これに対して逃げ面４ａ，５ａの端縁には、面取り４ｃ，５ｃが形成される。そのため逃げ面４ａ，５ａと側面４ｂ，５ｂの間に形成される角部の角度が面取り４ｃ，５ｃによって大きくなる。そのため逃げ面４ａ，５ａと側面４ｂ，５ｂの間に熱クラックが発生することが面取り４ｃ，５ｃによって少なくなる。

面取り４ｃ，５ｃは、図３に示すように平面状であって、逃げ面４ａ，５ａの端縁において全長に渡って形成される。面取り４ｃ，５ｃの厚み方向幅は、例えば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍであって、全長に渡って略同じ幅を有する。

図３〜５に示すようにチップ４，５の逃げ面４ａ，５ａには、切屑を分断するための溝４ｆ，５ｆが形成される。溝４ｆ，５ｆは、逃げ面４ａ，５ａの一端である切刃４ｄ，５ｄから逃げ面４ａ，５ａの他端まで延出する。溝４ｆ，５ｆは、正面視でＶ字条であって、逃げ面４ａ，５ａに対して傾斜する一対の傾斜面４ｊ，４ｋを有する。溝４ｆ，５ｆは、傾斜面４ｊ，４ｋの交差する領域に底４ｍを有する。溝４ｆ，５ｆの幅は、例えば０．１〜０．５ｍｍであり、深さは、例えば０．１〜０．３ｍｍである。

溝４ｆは、図４，５に示すように切刃４ｄ，５ｄにおいて溝端４ｈ，４ｉを有する。溝端４ｈ，４ｉの傾斜面は、直線状であって、逃げ面４ａに対して溝端角度φ（図５参照）を有する。溝端４ｈ，４ｉの溝端角度φは、それぞれ同じ角度になるように設定される。傾斜面４ｊ，４ｋも逃げ面４ａに対して同じ角度を有する。溝４ｆは、切刃４ｄから周接線方向に延出し、切刃４ｄから離れるほど溝深さが浅くなる。

溝端角度φは、４０°以上かつ６０°以下であることが好ましい。溝端角度φが６０°を越える場合は、溝４ｆと逃げ面４ａの間に形成される角部の角度が小さくなる。そのため溝端角度φが６０°を越える場合には、熱クラック等によって欠けやすくなる。したがって耐久性の観点から溝端角度φは、６０°以下であることが好ましい。溝端角度φが４０°未満の場合は、溝４ｆの幅が一定であるとすると、溝４ｆが浅くなる。そのため溝４ｆの底が被削材に接し、溝４ｆの底も被削材を切断してしまう。これにより切屑が溝４ｆにおいて分離されなくなる。したがって切屑を分離する観点から溝端角度φは、４０°以上であることが好ましい。

チップ４，５は、図３に示すように溝４ｆ，５ｆを有する。溝４ｆは、チップ４の厚み方向中心線２ｇから外れており、中心線２ｇよりもチップ４の厚み方向の第１端に寄っている。一方、チップ５の溝５ｆは、中心線２ｇよりもチップ５の厚み方向の第２端に寄っている。チップ４，５は、台金２の外周縁に交互に配設される。

図１に示すように台金２は、中心に取付穴２ｆを有する。取付穴２ｆに丸鋸盤の回転軸が挿入される。丸鋸盤は、例えば各種金属を切断するために用いられ、例えば被削材を常温で切断する際に用いられる。丸鋸盤は、被削材を切断する場合、丸鋸刃１をＡ方向に回転させつつＢ方向に進行させる。図６に示すように丸鋸刃１がＢ方向（上方）に移動しつつ、チップ４，５が交互に被削材に到達する。

チップ４は、図４，５に示すように逃げ面４ａの厚み方向の一端に第１面取り４ｃ１を有し、他端に第２面取り４ｃ２を有する。第１面取り４ｃ１と第２面取り４ｃ２は、厚み方向中心線２ｇに対して対称の形状を有する。溝４ｆは、厚み方向中心線２ｇよりも第１面取り４ｃ１に近い領域に位置する。溝４ｆは、底４ｍを中心として対称形状を有する。

図３に示すように台金２の外周には、チップ４とチップ５が交互に装着される。チップ５は、チップ４に対して厚み方向中心線２ｇに対して対称形状を有する。したがってチップ４の溝４ｆとチップ５の溝５ｆが交互に被削材に向かう。これにより丸鋸刃１は、被削材から厚み方向中心線２ｇに対して均等の力を受ける。

図７に示すようにチップ４によって被削材から削られた切屑は、溝４ｆ（図６参照）によって切屑６，７に分断される。切屑６，７は、切屑本体６ａ，７ａと面取り対応部６ｂ，７ｂと溝対応部６ｄ，７ｄを有する。切屑本体６ａ，７ａは、断面長方形であって、２つのチップ４，５の切刃４ｄ，５ｄによって形成される。切屑本体６ａの下縁中央には、台形状の凸部６ｆが形成される。凸部６ｆの側面は、チップ４の前に被削材を切断したチップ５の溝５ｆによって形成される。凸部６ｆの先端辺は、該チップ５の前に被削材を切断したチップ４の切刃４ｄによって形成される。

図７に示すように面取り対応部６ｂ，７ｂは、平行四辺形であって、２つのチップ４，５の面取り４ｃ，５ｃによって形成される。溝対応部６ｄ，７ｄは、三角形であってチップ４の溝４ｆによって形成される。

図１に示すように丸鋸刃１をＡ方向に回転させつつＢ方向に送り、丸鋸刃１によって被削材を切断する。被削材は、例えば棒状であって、所定の長さに切断される。切断された被削材は、鍛造等によって製品として加工される。例えば切断された被削材から冷間鍛造によってギヤ等が形成される。

丸鋸刃１は、被削材を切断することで、対向する２つの切断面を形成し、２つの切断面の間を通過する。丸鋸刃１および切断時に生じる切屑６，７によって切断面に傷が付く場合がある。切断面の傷は、冷間鍛造等を施した製品の表面の粗さにも現れる。例えば切断面の傷に応じてギヤの歯に傷が生じ、傷によって歯の表面粗さが粗くなる。そのためギヤの噛み合いが悪くなり、ギヤの噛み合わせ部分において異音が発生する場合がある。本形態では、切屑６，７の排出方向を制御することで、被削材の切断面が切屑６，７によって傷付けられることを少なくする。

図６，７を参照するように切屑６，７は、被削材から切断される際にチップ４から力を受ける。これにより切屑６，７は、厚み方向（図の左右方向）に所定の角度で排出される。切屑６，７が切断面と平行に、すなわち厚み方向に対して角度を有さずに排出される場合、理論上では切屑６，７が切断面を傷付けない。しかし実際は、諸条件によって切屑６，７が厚み方向に振れて切断面を傷付けるおそれがある。

そこで本発明者は、切屑６，７を切断面とほぼ平行で、かつわずかに内向き（幅中心方向）に排出することを考慮した。しかも切屑６，７が２つの切断面の間を通ることから、切屑６，７が反対側の切断面に到達しないようにも考慮した。すなわち切屑６，７が反対側の切断面に到達して、反対側の切断面を傷付けないようにすることにも配慮した。以下にその構成を説明する。

図７に示すように切屑６は、左右対称の切屑本体６ａと左右対称の凸部６ｆを有する。さらに切屑６は、厚み方向外側に面取り対応部６ｂを有し、厚み方向中心側に溝対応部６ｄを有する。したがって切屑６は、面取り対応部６ｂがチップ４から受ける力と溝対応部６ｄがチップ４から受ける力の差によって厚み方向に所定の角度を有して排出される。

図７に示すように面取り対応部６ｂが受ける厚み方向の力Ｆ１は、下記の式（１）のように求められる。すなわちＦ１は、厚さに長さを掛けて面取り対応部６ｂの面積を求め、かつ力の方向成分を掛けることで得られる。溝対応部６ｄが受ける厚み方向の力Ｆ２は、下記の式（２）のように求められる。すなわちＦ２は、厚さに長さを掛け、かつ三角形であるために２で割ることで溝対応部６ｄの面積を求め、かつ力の方向成分を掛けることで得られる。

（式１）Ｆ１＝Ｓｚ×ｃｏｓθ×Ｃ／ｃｏｓθ×Ｆｓｉｎθ＝Ｆ・Ｃ・Ｓｚ・ｓｉｎθ
（式２）Ｆ２＝Ｓｚ×ｃｏｓφ×Ｓｚ／ｓｉｎφ／２×Ｆｓｉｎφ＝Ｆ・Ｓｚ²／２・ｃｏｓφ
Ｓｚは、丸鋸刃１の送り量である。詳しくはチップ当たりの送り量である。
θは、面取り４ｃの逃げ面４ａに対する面取り角度である。
φは、溝端４ｉの逃げ面４ａに対する溝端角度である。
Ｆは、単位面積当たりのチップ４から受ける力である。

発明者は、切屑６の厚み方向に力を受ける度合いとして下記の式（３）で示す切屑ねじれ度Ｂを定義した。
（式３）切屑ねじれ度Ｂ＝面取りにおける厚み方向力Ｆ１／溝における厚み方向力Ｆ２
Ｂ＝Ｆ１／Ｆ２＝２Ｃｓ・ｃｏｓθ／Ｓｚ・ｃｏｓφ≒２ｃｏｓθ／ｃｏｓφ
（Ｃｓ≒Ｓｚ）

切屑ねじれ度Ｂが大きいほど切屑６が厚み方向中心側へ向かう角度が大きくなる。切屑ねじれ度Ｂが１よりも小さい場合には厚み方向外側へ向かうことを意味する。なお式１、式２、式３は、切屑６のみならず、切屑７にも適応され得る。すなわち切屑７の面取り対応部７ｂが受ける厚み方向の力も式（１）のように求められる。溝対応部７ｄが受ける厚み方向の力も式（２）のように求められる。さらにチップ４によって被削材から削り出される切屑６，７のみならず、チップ５によって被削材から削り出される切屑にも上記考えが適用され得る。

実験の結果、上記考えを裏付けることができるとともに、２つの切断面のいずれをも傷付けることの少ない条件を見出すことができた。以下に実験結果の一例を記載する。

実験のために各種チップ４，５を有する丸鋸刃１を準備した。丸鋸刃１の外径は２８５ｍｍであり、台金２の厚さは１．５ｍｍであり、チップ４，５の刃厚は２．０ｍｍであり、刃数は７２個である。チップ４，５として図８に示す溝端角度φと面取り角度θを有する各種チップを準備した。被削材としてＳＣＭ４２０（クロムモリブデン鋼）製の直径４０ｍｍの丸棒を準備した。加工条件として回転数を１３０ｒｐｍ、送り速度Ｓｚを０．０６ｍｍ／刃に設定した。

切削面を目視で確認し、Ａ〜Ｄにランク分けした。各ランクのサンプルを準備し、各サンプルを図９〜１２に示す。図９の切断面は、ランクＡであって、きれいな状態である。詳しくは、切断面にはいわゆるナイフマークと言われるチップ３による浅い傷のみが現れており、深い傷が見られない。したがってランクＡでは、切屑が切断面を傷付けていない状態であると考えられる。

図１０の切断面は、ランクＢであって、許容できる状態である。詳しくは切断面には深い傷が少ない。したがって切屑によって切断面がほとんど傷付けられていない状態であると考えられる。図１１の切断面は、ランクＣであって、許容できない状態である。詳しくは切断面には深い傷が例えば切断面の下領域に部分的に見られる。図１２の切断面は、ランクＤであって、傷が多い状態である。詳しくは切断面には深い傷が右下から中央における広い範囲で見られる。

図８に示すように溝端角度φが９０°で、面取り角度θが３０〜４５°であるチップ４，５を準備した。溝端角度φが９０°であるチップとして溝の形状がＵ字状であるものを準備した。実験の結果、丸鋸刃１で被削材を切断した際に生じる２面の評価は、それぞれランクＤまたはランクＣであった。切屑ねじれ度Ｂは、いずれも無限大になる。そのため切屑は、近接する切断面から大きく離れる角度で排出されると考慮される。そして実験結果から切屑が反対側の切断面に到達して、反対側の切断面を傷付けたと考えられる。

図８に示すように溝端角度φが４５°で、面取り角度θが２５〜４５°であるチップ４，５も準備した。溝端角度φが４５°であるチップとして溝の形状が図６に示すＶ字状であるものを準備した。実験の結果、面取り角度θが４５°の場合、丸鋸刃１で被削材を切断した際に生じる２面の評価のうちの１つがランクＣであった。面取り角度θが４５°の場合、切屑ねじれ度Ｂは、１より大きい。そのため切屑は近接する切断面から離れる。しかし切屑が近接する切断面から離れる角度が十分でないため、切屑が近接する切断面を傷付けたと思慮される。

図８に示すように溝端角度φが４５°で、面取り角度θが２５°の場合、２つの切断面のうちの１つがランクＣであった。切屑ねじれ度Ｂは、１より大きいため、切屑は近接する切断面から離れる。しかし切屑が近接する切断面から離れる角度が大きいために、切屑が反対側の切断面を傷付けたと思慮される。

図８に示すように溝端角度φが４５°で、面取り角度θが３０°以上で４０°以下の場合、切断面の２面がいずれもランクＡまたはＢであった。切屑ねじれ度Ｂは、１より大きいため、切屑は近接する切断面から離れる。しかも切屑が近接する切断面から離れる角度は比較的小さい。そのため切屑が反対側の切断面に到達し、反対側の切断面を傷付けることも避け得たと思慮される。

図１３は、溝端角度φが４５°の場合における図８の実験結果を模式的に表した図である。図１３に示すように溝端角度φと面取り角度θの大きさの差（φ―θ）が０°よりも大きく、１５°以下の場合において、面評価がランクＡまたはランクＡとＢの中間になる。溝端角度φと面取り角度θの大きさの差が０°あるいは１５°よりも大きい場合には切断面の面評価がランクＣまたはランクＤになる。

図１４は、式（３）の考えと実験結果が対応することを示す。図１４に示すように各ねじれ度Ｂにおける溝端角度φと面取り角度θの大きさの差（φ―θ）と溝端角度φとの関係を示す。上述するように溝端角度φは、熱耐久性の観点から６０°以下であることが好ましい。一方、切屑を分離するために十分に溝深さを得るとの観点から溝端角度φは、４０°以上であることが好ましい。実験結果から角度の差は、２つの切断面を傷付けない観点から０°より大きく１５°以下であることが好ましい。より好ましくは角度差が５°以上１０°以下である。

図１４からねじれ度Ｂが２より大きく、２．５より小さい場合に切断面を傷付け難いことがわかる。ねじれ度Ｂが２．２以上かつ２．４以下の場合に切断面をより傷付けないことがわかる。したがって切屑が排出される角度を所定範囲内にすることで切断面が切屑によって傷付けられ難いことがわかる。

図１に示すように丸鋸刃１は、台金２とチップ４，５を有する。図２，３に示すようにチップ４，５は、逃げ面４ａ，５ａと第１側面４ｂ１，５ｂ１と第２側面４ｂ２，５ｂ２を有する。逃げ面４ａ，５ａと第１側面４ｂ１，５ｂ１の間には、逃げ面４ａ，５ａに対して面取り角度θ（図７参照）を有する第１面取り４ｃ１，５ｃ１が形成される。逃げ面４ａ，５ａと第２側面４ｂ２，５ｂ２の間には、逃げ面４ａ，５ａに対して面取り角度θ（図７参照）を有する第２面取り４ｃ２，５ｃ２が形成される。逃げ面４ａ，５ａの周方向の一端には、被削材を切断する切刃４ｄ，５ｄが位置する。

図３に示すように逃げ面４ａ，５ａには、切刃４ｄ，５ｄから周方向に延出するように溝４ｆ，５ｆが形成される。図４に示すように溝４ｆは、切刃４ｄに位置する第１溝端４ｈと、切刃４ｄに位置しかつ第１溝端４ｈよりも第１面取り４ｃ１から遠くに位置する第２溝端４ｉを有する。第１溝端４ｈが逃げ面４ａに対して４０°以上かつ６０°以下の溝端角度φを有する。さらに溝端角度φが面取り角度θよりも大きくかつ溝端角度φと面取り角度θの大きさの差が１５°以下である。

丸鋸刃１で切断する被削材は、例えば棒状であって、丸鋸刃１で切断することで丸鋸刃１の両側に第１と第２の切断面が形成される。丸鋸刃１の厚さは、例えば１．５ｍｍ程度であって薄いため、第１と第２の切断面の間隔は比較的狭い。その狭い第１と第２の切断面の間にチップ４，５によって被削材から削り出される切屑６，７が排出される。そして切屑６，７は、チップ４，５の溝４ｆ，５ｆによって切刃４ｄ，５ｄの幅方向に分割される。

切屑６，７の排出角度は、面取り４ｃ，５ｃと溝４ｆ、５ｆの形状に影響を受ける。上述のように溝端角度φが面取り角度θよりも大きい。しかも溝端角度φと面取り角度θの大きさの差が１５°以下である。そのため切屑が切断面と平行ではなく、面取り４ｃ，５ｃに近い切断面から離れるように幅方向中心側に排出される。これにより切断面が切屑によって傷付けられることが少なくなる。しかも切屑の排出角度は、幅方向に大きな角度を有しない。そのため切屑６，７が反対側の切断面に接触することも避けられ得る。これにより反対側の切断面が切屑６，７によって傷付けられることが少なくなる。

したがって本形態では、切屑６，７を切断面に対して平行ではなく、比較的小さな傾斜角度で切刃４ｄ，５ｄの幅中心方向に排出する。かくして２つの切断面が切屑６，７によって傷付けられることが少なくなる。このように切断時に切断面がきれいに仕上げられる。かくして後工程において切断面を磨く工程等を避けることができる。

さらに溝端角度φは、４０°以上かつ６０°以下になっている。溝端角度φが６０°を越える場合、溝４ｆ，５ｆと逃げ面４ａ，５ａの間に形成される角部の角度が小さくなる。そのため溝端角度φが６０°を越える場合には、熱クラック等によって欠けやすくなる。したがって本形態では、溝端角度φが６０°以下であるためにチップ４，５の耐久性を高く保持できる。溝端角度φが４０°未満の場合は、溝４ｆ，５ｆの幅が一定であるとすると、溝が浅くなる。そのため溝４ｆ，５ｆの底が被削材に接して溝４ｆ，５ｆの底においても被削材を削ってしまう。これにより溝４ｆ，５ｆにおいて切屑が分離されないおそれがある。したがって本形態では、溝端角度φが４０°以上であるために切屑が溝４ｆ，５ｆの底に接することを避けることができる。

溝端角度φと面取り角度θの大きさの差は、５°以上であることが好ましい。これにより切屑６，７は、面取り４ｃ，５ｃに近い切断面からより確実に離れるように切刃４ｄ，５ｄの幅方向中心側に排出される。

溝端角度φと面取り角度θの大きさの差は、１０°以下であることが好ましい。これにより切屑６，７は、面取り４ｃ，５ｃに近い切断面の反対側の切断面に向けて大きな角度を有して進出することが避けられる。かくして切屑６，７が反対側の切断面に到達せず、反対側の切断面を傷付けることをより確実に少なくできる。

溝４ｆ，５ｆは、被削材から削り出される切屑６，７を切刃４ｄ，５ｄの幅方向に分割するように構成される。溝端角度φと面取り角度θは、面取り４ｃ，５ｃと溝４ｆ，５ｆの間で削り出される切屑６，７を切刃４ｄ，５ｄの幅方向中心に向けて排出するように設定されている。したがって面取り４ｃ、５ｃに近い切断面が切屑６，７によって傷付けられることが少なくなる。

丸鋸刃１は、被削材を切断することで被削材に相互に対向する第１と第２の切断面を形成する構成である。溝端角度φと面取り角度θは、面取り４ｃ，５ｃと溝４ｆ，５ｆの間で削り出される切屑６，７を当該チップ４，５によって被削材を切断する時間において第１と第２の切断面の両方に到達しないように排出するように設定されている。すなわちチップ４の１つが被削材に到達し、被削材から離れるまで時間において、当該チップ４によって被削材から削り出される切屑が第１と第２の切断面の両方に到達しないように排出される。したがって切屑が第１と第２の切断面の両面を傷付けることが少なくなる。

溝４ｆ，５ｆは、図５，６に示すように周方向視においてＶ字状である。したがって溝４ｆ，５ｆは、比較的狭い幅で、比較的深い構成になっている。そのため切刃４ｄ，５ｄの実質的な長さが溝４ｆ，５ｆによって短くなることを抑制できる。また溝４ｆ，５ｆを深くすることで、切屑６，７が溝４ｆ，５ｆの底４ｍ，５ｍに当たることを抑制でき、より確実に切屑６，７を分割することができる。

実験の結果、面取り角度θと溝端角度φの大きさの差が０°よりも大きく、１５°以下である場合に切屑が切断面を傷付け難いことがわかった。また面取り角度θと溝端角度φの大きさの差が５°以上あるいは／および１０°以下であることがより好ましいことがわかった。さらに切屑ねじれ度Ｂが、２．０より大きく、２．５以下であることが好ましいこともわかった。さらに切屑ねじれ度Ｂが、２．２以上あるいは／および２．４以下であることがより好ましいことがわかった。

本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。したがって本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

チップ４は、図６に示す溝４ｆに代えて図１５に示す溝８を有していても良い。溝８は、逃げ面４ａから延出する平面状の溝端８ａを有する。溝端８ａの逃げ面４ａに対する溝端角度は、上述の実施例と同様の条件に設定される。すなわち溝端角度は、逃げ面４ａに対して４０°以上６０°以下である。溝端角度は、面取り４ｃの逃げ面４ａに対する面取り角度よりも大きい。溝端角度と面取り角度の大きさの差は、１５°以下であり、好ましくは、５°以上および／又は１０°以下である。

図１５に示すように溝８は、溝端８ａから延出し逃げ面４ａに対して垂直である垂直面８ｂと、垂直面８ｂと底面８ｄを結ぶ傾斜面８ｃを有する。底面８ｄは、逃げ面４ａと平行であり、傾斜面８ｃは、垂直面８ｂと底面８ｄに対して傾斜角度を有し、垂直面８ｂと底面８ｄを緩やかに連結する。溝８は、垂直面８ｂを有することで、溝８の幅が狭くても溝８を比較的深くすることができる。これにより切屑６，７が底面８ｄに接することが抑制され得る。

チップ４は、図６に示す溝４ｆに代えて図１６に示す溝９を有していても良い。溝９は、逃げ面４ａから延出する曲面状の溝端９ａを有する。溝端９ａは、逃げ面４ａから徐々に角度が大きくなるように湾曲する。溝端９ａは、逃げ面４ａに対して傾斜角度を有し、詳しくは逃げ面４ａと交差、あるいは近接する部分における接線９ｄと逃げ面４ａの間に溝端角度を有する。

溝端角度は、上述の実施例と同様の条件に設定される。すなわち溝端角度は、逃げ面４ａに対して４０°以上６０°以下である。溝端角度は、面取り４ｃの逃げ面４ａに対する面取り角度よりも大きい。溝端角度と面取り角度の大きさの差は、１５°以下であり、好ましくは、５°以上および／又は１０°以下である。

図１６に示すように溝９は、溝端９ａから延出し逃げ面４ａに対して垂直である垂直面９ｂと、逃げ面４ａと平行な底面９ｃを有する。溝端９ａは、曲面状であるため逃げ面４ａとの間における角度変化を小さくする。これにより溝端９ａにおける角度変化が小さく、溝端９ａが欠けることが抑制され得る。例えば切削時に生じる熱が繰返し加えられることによる溝端９ａの欠けを少なくすることができる。

図６に示すチップ４は、厚み方向中心線２ｇに対して対象である一対の面取り４ｃを有する。すなわち一対の面取り４ｃは、逃げ面４ａに対して同じ大きさの面取り角度を有する。これに代えてチップ４は、面取り角度の異なる一対の面取りを有していても良い。

図６に示す溝４ｆは、底４ｍを中心に対象である一対の傾斜面４ｊ，４ｋと溝端４ｈ，４ｉを有する。すなわち一対の溝端４ｈ，４ｉは、逃げ面４ａに対して同じ大きさの溝端角度を有する。これに代えて溝４ｆは、異なる溝端角度を有する第１溝端４ｈと第２溝端４ｉを有していても良い。なお第１溝端４ｈは、第２溝端４ｉよりも第１面取り４ｃ１に近い場所に位置する。第２溝端４ｉは、第１溝端４ｈよりも第２面取り４ｃ２に近い場所に位置する。

この場合、第１面取り４ｃ１と第１傾斜面４ｊが上述の関係を有し、第２面取り４ｃ２と第２傾斜面４ｋが上述の関係を有するように構成される。すなわち第１溝端４ｈの第１溝端角度と第２溝端４ｉの第２溝端角度は、それぞれ逃げ面４ａに対して４０°以上６０°以下である。第１溝端角度は、第１面取り４ｃ１の逃げ面４ａに対する第１面取り角度よりも大きい。第１溝端角度と第１面取り角度の大きさの差は、１５°以下であり、好ましくは、５°以上および／又は１０°以下である。第２溝端角度は、第２面取り４ｃ２の逃げ面４ａに対する第２面取り角度よりも大きい。第２溝端角度と第２面取り角度の大きさの差は、１５°以下であり、好ましくは、５°以上および／又は１０°以下である。

図３に示すように丸鋸刃１は、チップ４，５を交互に１つずつ有する。これに代えて丸鋸刃１は、チップ４とチップ５を所定個ずつ交互に有していても良い。

面取り４ｃ，５ｃは、図５等に示すように平面であっても良いし、曲面であっても良い。面取り４ｃ，５ｃが曲面の場合、面取り４ｃ，５ｃの逃げ面４ａ，５ａに対する面取り角度は、逃げ面４ａの近傍部分における接線と逃げ面４ａとの間の角度によって決定できる。

チップ３は、図３に示すように逃げ面４ａ，５ａの両端に面取り４ｃ，５ｃを有していても良いし、あるいは逃げ面４ａ，５ａの一端のみに面取り４ｃ，５ｃを有していても良い。

１ 丸鋸刃
２ 台金
３，４，５ チップ
４ａ，５ａ 逃げ面
４ｂ，５ｂ 側面
４ｂ１，５ｂ１ 第１側面
４ｂ２，５ｂ２ 第２側面
４ｃ，５ｃ 面取り
４ｃ１，５ｃ１ 第１面取り
４ｃ２，５ｃ２ 第２面取り
４ｄ，５ｄ 切刃
４ｅ，５ｅ すくい面
４ｆ，５ｆ，８，９ 溝
４ｈ，４ｉ，５ｈ，５ｉ，８ａ，９ａ 溝端
４ｊ，４ｋ 傾斜面
４ｍ，５ｍ 底
６，７ 切屑
６ａ，７ａ 切屑本体
６ｂ，７ｂ 面取り対応部
６ｄ，７ｄ 溝対応部
６ｆ 凸部
９ｄ 接線
θ 面取り角度
φ 溝端角度

Claims (5)

1. チップ付き丸鋸刃であって、
   円盤状の台金と、
   前記台金の外周から径方向に突出するように前記台金に接合されたチップを有し、
   前記チップは、径方向外方に向く逃げ面と、前記逃げ面の厚み方向の両端の１つに位置する側面と、前記逃げ面と前記側面の間に形成されかつ前記逃げ面に対して面取り角度を有する面取りと、前記逃げ面の周方向の一端に位置して被削材を切断する切刃と、前記切刃から周方向に延出するように前記逃げ面に形成された溝を有し、
   前記溝は、前記切刃に位置する第１溝端と、前記切刃に位置しかつ前記第１溝端よりも前記面取りから遠くに位置する第２溝端を有し、前記第１溝端が前記逃げ面に対して４０°以上かつ６０°以下の溝端角度を有し、かつ前記溝端角度が前記面取り角度よりも大きくかつ前記溝端角度と前記面取り角度の大きさの差が１５°以下であるチップ付き丸鋸刃。
2. 請求項１に記載のチップ付き丸鋸刃であって、
   前記溝端角度と前記面取り角度の大きさの差が５°以上であるチップ付き丸鋸刃。
3. 請求項１または２に記載のチップ付き丸鋸刃であって、
   前記溝端角度と前記面取り角度の大きさの差が１０°以下であるチップ付き丸鋸刃。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のチップ付き丸鋸刃であって、
   前記溝は、前記被削材から削り出される切屑を前記切刃の幅方向に分割するように構成され、
   前記溝端角度と前記面取り角度は、前記面取りと前記溝の間で削り出される前記切屑を前記切刃の幅方向中心に向けて排出するように設定されているチップ付き丸鋸刃。
5. 請求項４に記載のチップ付き丸鋸刃であって、
   前記丸鋸刃は、前記被削材を切断することで前記被削材に相互に対向する第１と第２の切断面を形成する構成であり、
   前記溝端角度と前記面取り角度は、前記面取りと前記溝の間で削り出される前記切屑を当該チップによって前記被削材を切断する時間において前記第１と第２の切断面の両方に到達しないように排出するように設定されているチップ付き丸鋸刃。