JP5200211B2 - 回転鋸 - Google Patents

Description

本発明は木材、パーチクルボード等の木質材料を切断する回転鋸に関し、更に詳しくは超硬質チップを備えた回転鋸に関する。

従来円板状台金の外周部に所定のピッチで鋸歯状に刃台を形成し、刃台の回転方向前面に超硬質チップを固着した、超硬質チップを備えた回転鋸は、金属や木材の切断に広く用いられている。

超硬質チップを備えた回転鋸は切削力が大きいが、これを用いて一般木材や合板、パーチクルボード等の木質材料の切断作業を行うと、しばしば回転鋸の超硬質チップの刃先が木質の被切断材に深く喰いこみ、回転鋸の回転が停止したり、場合によっては、回転鋸が破断して、その破断片が飛散し、極めて危険性が高く、作業者の人身事故が発生する虞がある。また逆に被切断材に回転鋸の刃が喰いこむ結果、被切断材が反発して跳ね飛ばされることもあり、この場合も切断作業が非常に危険となる。

更に木質材料のように若干弾性を有する被切断材を切断すると、切断溝が深くなるに従って、被切断材が撓み、回転鋸により切断されて生じた切断溝の両側の側面が、両側から回転鋸を圧迫するように迫り出し、厚みのある木質材料よりなる被切断材を切断する際には、切断溝を深くまで切り込んだ際に、切断溝の両側面からの圧迫により、回転鋸の回転に大きな負荷が掛かり、回転抵抗が大きくなる。

上記従来の木質材料の切断に回転鋸を用いる際の問題を解決すべく、本願発明者が鋭意研究を重ねた結果、回転鋸の外周の鋸歯の回転方向前方に、超硬質チップよりなる切り刃を設ける共に、各鋸歯の回転方向後方に超硬質チップよりなる受け刃を設け、回転鋸の中心からの切り刃の刃先までの距離（以下切り刃の高さという。）より、回転鋸の中心からの受け刃の刃先までの距離（以下受け刃の高さといつ。）を僅かに短くすることにより、その距離の差、即ち切り刃と受け刃に高さの差を設けることにより、切り刃で切削した切削溝の底に、切り刃のすぐ後を追って回転する受け刃が接触し、切り刃の喰いこみ深さの限界を規定して、切り刃が深く材料に食い込むのを妨げる結果、回転鋸の切り刃が被切断材に深く食い込んで生ずる前記問題点が解消されることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は金属製円板よりなる台金の外周に沿って所定のピッチで鋸歯状に刃台を形成し各刃台の回転鋸の回転方向前方に、超硬質チップよりなる切り刃を設けた超硬質チップを備えた回転鋸において、各刃台の回転鋸の回転方向後方に、超硬質チップよりなる受け刃を設け、該切り刃の高さより該受け刃の高さを低くすると共に、台金の厚みよりも該切り刃及び受け刃の超硬質チップの刃先の幅を大きくしたことを特徴とする回転鋸を要旨とする。

上記の回転鋸の構成により、超硬質チップよりなる切り刃の刃先が被切断材に喰いこんでも、切り刃と受け刃の高さの差に相当する深さまで喰いこむと、切り刃のすぐ後を追って回転してくる受け刃が、切り刃が切削した切断溝に当接、摺動する結果、受け刃はそれ以上深くは喰いこむことができなくなる。

また切り刃及び受け刃の超硬質チップの刃先の幅を台金の厚みより大きくしたため、回転鋸による切断溝の幅が台金の厚みより広くなり、回転する台金が切断溝の両側面から圧迫されて摺動することがなく、回転鋸に加わる回転抵抗が減少する。

次に本発明の詳細について、図面により説明する。図１は本発明の回転鋸の側面図である。回転鋸１の台金２外周に沿って鋸歯状の刃台３を所定のピッチで設ける。各刃台３の回転鋸１の回転方向Ｒの前方に、超硬質チップよりなる切り刃４を固着し、一方各刃台３の回転鋸１の回転方向Ｒの後方に、超硬質チップよりなる受け刃５を固着する。

切り刃４及び受け刃５を構成する超硬質チップは焼結したダイヤモンド、立方晶窒化ほう素（ＣＢＮ）、タングステンカーバイド等、切削用超硬質チップとして用いられる公知の超硬質チップが用いられる。切り刃４及び受け刃５の超硬質チップは同じ材質のものを用いることもできるし、異なる材質のものを用いてもよい。超硬質チップの固着方法は、ろう付等公知の方法が用いられる。

切り刃４の好ましい形状は、図２に示すように側面形状が楔形形状をなし、すくい角αは被切断物の材質により異なり、比較的硬質の広葉樹の材質の場合は大きく、比較的軟質の針葉樹の材質の場合は小さくする。例えばすくい角αは、１５〜２５°が望ましく、１８〜２２°が更に望ましい。すくい角αを大きすると切れ味が良くなるが、大きすぎると切り刃４の強度が低下する。またすくい角αが小さくなりすぎると切れ味が悪化する。切り刃４の外径逃げ角βは１０〜２０°が望ましく、１３〜１７°が更に望ましい。外径逃げ角βが大きすぎると、切り刃４の強度が低下し、小さすぎると切れ味が悪くなる。

図３は切り刃４を回転鋸１の回転方向前方から見た正面図である。切り刃４の刃先６の刃厚Ｗは台金２の厚みＤよりも大きくする。また切り刃４の基端部１０は、刃先６よりも僅かに幅を狭くし、刃先６から基端部１０にかけて僅かに傾斜するように幅を狭めるのが望ましい。また切り刃４の刃先６は中央を浅いＶ字状に窪ませるのが望ましい。これにより、三面仕上げカッターの如く作用し、罫引用の刃と切削用の刃を一枚の切り刃４で兼ねることができ、被切断材の切断面を滑らかに仕上げる効果がある。

受け刃５の好ましい形状は、図２に示すようにすくい角γを−１２〜−２５°とするのが好ましく、−１５〜−２２°とするのが更に好ましい。また受け刃５の外径逃げ角δは−１５〜−２５°更に好ましくは−１８〜−２２°とする。受け刃５は被切断材の深さ方向への切削には関与せず、切り刃４が切削した切断溝の底面に摺動して、切り刃４が深く喰いこむのを妨げる作用をなすものであるから、切断溝の底面に摺動する際の摺動抵抗は小さいことが望ましい。上記のすくい角γ及び外径逃げ角δを有する形状により、受け刃５の摺動抵抗を小さくし、受け刃５の強度を保つことができる。

回転鋸１の回転方向後方からみた受け刃５の背面図を図４に示す。受け刃５の刃先７の刃厚ｗは、台金２の厚みＤよりも大きく、また切り刃４の刃先６の刃厚ｗよりも若干小さくするのが望ましい。これにより、切り刃４により切削された切断溝の両側面に強く摺動することなく、受け刃５が回転することができる。

切り刃４と受け刃５の高さの差ｈは被切断材の材質により異なるが、木質の被切断材の場合は１〜３ｍｍが好ましく、１．５〜２．５ｍｍが更に好ましい。この高さの差ｈが大き過ぎると、切り刃４が被切断材に深く喰いこみ過ぎて、切り刃４の喰いこみ防止の効果が少なくなる。また高さの差ｈが小さすぎると、各切り刃４の切削量が小さくなり、回転鋸１による切断速度が遅くなる。

切り刃４と受け刃５の間隔は特に限定はされないが、台金２の外周に沿って設ける刃台３のピッチと刃台３と刃台３の間に設ける凹部である刃袋８の大きさにより自ずから定まる。即ち鋸歯の刃袋８は、切り屑の排出のための大きさが必要であるから、刃袋８はなるべく大きくする必要があり、一方刃台３はその強度を保つために一定の大きさが必要である。従って刃台３前方の切り刃４の刃先６とその刃台３後方の受け刃５の刃先７の間隔は、刃台３のピッチの４０〜５０％が好ましい。また切り刃４から受け刃５までに至る刃台３の形状は特に制限はないが、図２に示すように、切り刃４の刃先６と受け刃５の刃先７を結ぶ直線よりも下方（回転鋸１の中心に近い方）にあって、切り刃４及び受け刃５を充分な強度で支持できる形状であればよい。

図１に示す回転鋸１の実施例では、回転鋸１の外径３０５ｍｍの回転鋸１の厚み２．２ｍｍの台金２に３６枚の刃台３が設けられ、各切り刃４はすくい角α：２０°、外径逃げ角β：１５°、刃厚Ｗは幅：３．２ｍｍである。各受け刃５はすくい角γ：−２０°、外径逃げ角β：−１５°、刃先７の刃厚ｗ：２．５ｍｍである。切り刃４と受け刃５の高さの差ｈは２ｍｍである。また回転鋸１の刃先６からの刃袋８の深さは１３．５ｍｍである。

回転鋸１には適数個所にスリット９を設け、切断作業時の回転鋸１の発熱による歪みを緩和するのが望ましい。

本発明の回転鋸によれば、一般木材、パーチクルボード等の木質の被切断材を回転鋸により切断する際に、切り刃４が被切断材に深く喰いこんで、回転鋸１の切り刃４に極めて大きな力が加わり、回転鋸１を破損したり、被切断材が反発して飛び出したりする虞がなく、安全に切断作業を行うことができ、作業の安全のための防護カバーが不要となる。また厚い被切断材を切断する場合でも、受け刃５の刃厚ｗが台金２の厚みＤよりも大きく、切断溝の両側面からの圧迫を受け刃５で支持し得るから、回転する台金２と切断溝の両側面の間に間隙が生ずる結果、切断溝の両側面が回転鋸の台金２に強く摺動することがなく、回転鋸１の回転抵抗が小さくなり、切断速度を高めることができる。

本発明の回転鋸１は木質の被切断材だけでなく、軟質の金属等よりなる被切断材、合成樹脂よりなる被切断材その他の比較的軟質の被切断材の切断にも使用可能である。

本発明の回転鋸の側面図である。 本発明の回転鋸の一部拡大側面図である。 本発明の回転鋸の切り刃を回転方向前方から見た正面図である。 本発明の回転鋸の受け刃を回転方向後方から見た背面図である。

符号の説明

１ 回転鋸
２ 台金
３ 刃台
４ 切り刃
５ 受け刃
６ 刃先
７ 刃先
８ 刃袋
９ スリット
１０ 基端部

Claims (7)

1. 金属製円板よりなる台金の外周に沿って、所定のピッチで鋸歯状に刃台を形成し、各刃台の回転鋸の回転方向前方に、超硬質チップよりなる切り刃を設けた超硬質チップを備えた回転鋸において、各刃台の回転鋸の回転方向後方に超硬質チップよりなる受け刃を設け、該切り刃の高さより該受け刃の高さを低くすると共に、台金の厚みよりも該切り刃及び受け刃の超硬質チップの刃先の幅を大きくしたことを特徴とする回転鋸。
2. 該切り刃と受け刃の高さの差ｈを１〜３ｍｍとした請求項１記載の回転鋸。
3. 該切り刃のすくい角αを１５〜２５°該切り刃４の外径逃げ角βを１０〜２０°とした請求項１又は２記載の回転鋸。
4. 該受け刃５のすくい角γを−２５〜−１５°受け刃５の外径逃げ角δを−１５〜−２５°とした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転鋸。
5. 該受け刃５の刃厚ｗを該切り刃の刃厚Ｗよりも小さくした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転鋸。
6. 該切り刃及び該受け刃の超硬質チップが、焼結したダイヤモンド、ＣＢＮ、タングステンカーバイドよりなる超硬質チップである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転鋸。
7. 該回転鋸が木質系被切断材の切断用回転鋸である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転鋸。

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