JPH07171713A - 低騒音回転鋸刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切断時に鋸刃および被切断物から発生する音
を低減させることができ、しかも製造工程の簡略化が可
能な低騒音回転鋸刃を提供する。 【構成】 回転鋸刃を形成する台金１が２枚の金属拘束
板２と、金属拘束板２によって拘束されるポリエステル
系またはポリウレタン系の熱硬化性樹脂の粘弾性樹脂層
３とからなる。硬質チップ４またはダイヤモンドチップ
はロウ付、レーザー溶接、電気抵抗溶接、摩擦接合のい
ずれかで直接台金１に接合されている。台金の硬さはＨ
Ｒｃ３０以上であり、粘弾性樹脂層３の損失正接は０．
０１以上、厚みは０．２ｍｍ以下とする。 【効果】 材料切断に伴う騒音発生を著しく抑制するこ
とができる。回転鋸刃としての耐久性、回転安定性にお
いても従来の普通回転鋸刃と同等の性能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材、木材、石材、コ
ンクリート、アスファルト、煉瓦、タイル等の切断用の
低騒音回転鋸刃に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場や土木建築作業現場等におい
て、材料の加工に伴う騒音が作業従事者や近隣に与える
影響として無視できなくなってきている。特に、鋼材、
木材、石材、コンクリート、アスファルト、煉瓦、タイ
ル等の切断に伴って発生する騒音は音圧レベルが高く、
長期に渡って作業に従事した場合、聴力障害を発生する
などの問題がある。しかし、回転鋸刃による騒音の発生
原因は、高速回転している鋸刃と被切断物の摩擦によっ
て鋸刃および被切断物が振動することであるので、回転
鋸刃本来の目的からして、従来の鋸刃では切断時に鋸刃
から発生する音を低減することは困難であった。

【０００３】切断時に鋸刃および被切断物から発生する
音を低減するために、実公平２−７０１５号公報には、
台金を複数枚重ねて部分溶接することにより台金内面間
の振動を減衰させることが開示されており、実公昭５８
−４８０２０号公報には、鋸刃の一部に粘弾性樹脂層と
拘束板を貼り付け振動減衰させることが開示されている
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の低騒
音回転鋸刃は金属接触による摩擦あるいは鋸刃の一部に
対する制振処理であったため、期待されるだけの低騒音
化はできなかった。また、従来の低騒音回転鋸刃は多数
のスポット溶接を必要としたり、表裏別々に制振樹脂、
拘束板を貼らなければならないなど、製造工程が複雑に
なっていた。

【０００５】本発明の目的は、切断時に鋸刃および被切
断物から発生する音を低減させることができ、しかも製
造工程の簡略化が可能な低騒音回転鋸刃を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転鋸刃を形
成する台金が２枚の金属拘束板とその拘束板によって拘
束される粘弾性樹脂層からなり、硬質チップまたはダイ
ヤモンドチップが直接台金に接合されていることを特徴
とする低騒音回転鋸刃である。台金の硬さがＨＲｃ３０
以上であること、チップがロウ付、レーザー溶接、電気
抵抗溶接、摩擦接合のいずれかで台金に接合されている
こと、また、粘弾性樹脂層の損失正接（ｔａｎδ）が
０．０１以上であること、粘弾性樹脂層の厚みが０．２
ｍｍ以下であることは好ましい。また、粘弾性樹脂層が
熱硬化性樹脂層であること、粘弾性樹脂層がポリエステ
ル系樹脂層またはポリウレタン系樹脂層であることは好
ましい。

【０００７】

【作用】図１および図２は、本発明の一実施例の正面断
面図および側面図である。材料切断中の回転鋸刃は複雑
な振動モードを有しており、単板の台金のみで振動を抑
制することは困難であるので、本発明の回転鋸刃は、台
金１を金属拘束板２とその中間の粘弾性樹脂層３とで構
成し、材料切断時に発生する台金の振動を中間の樹脂層
３の歪みにより発生する粘性抵抗によって減衰させるこ
とにした。

【０００８】台金１および硬質チップ４、ダイヤモンド
チップの材質、形状およびチップ数等は被切断材の仕様
によって種々選択することができ、特に限定されるもの
ではない。なお、硬質チップ４は台金１の全周に接合さ
れているが、図２では一部のみを示している。

【０００９】中間の粘弾性樹脂層には、例えば、非晶性
ポリエステル、非晶性ポリアミド、ポリイミド、ポリウ
レタン、ポリウレタンウレア、ポリウレア、アクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、非晶性ポリ
オレフィン系樹脂、あるいは、各種樹脂をブレンドした
ものや、共重合体等を採用することができるが、高温時
の接着性および長期の耐久力を考慮して多官能のイソシ
アネートやエポキシ樹脂等の架橋剤を用い、熱硬化性樹
脂とするのが好ましい。ポリエステル系樹脂およびポリ
ウレタン系樹脂は金属との密着性に優れ、かつ良好な制
振性を有するので特に好ましい。

【００１０】台金とチップとを粘弾性樹脂だけで接着接
合しても切断に耐え得る強度は確保されるが、多数回の
切断によって刃面から台金の剥離が発生し、切断不良や
回転ムラの原因となるので、チップをロウ付、レーザー
溶接、電気抵抗溶接、摩擦接合等で台金に接合し、粘弾
性樹脂の拘束板として機能する金属拘束板の刃面近傍の
接合強度を高めることが最も好ましい。また、２枚の金
属拘束板間を点溶接により多点接合して台金の剛性を増
してもよい。点溶接を容易にするため粘弾性樹脂中にス
テンレス粉、ニッケル粉、鉄粉、クロム粉等の導電性の
ある金属粉を添加してもよい。

【００１１】台金の硬さはＨＲｃ３０以上でなければな
らない。柔らかすぎると切削時の変形やブレの原因とな
り、好ましくない。

【００１２】材料切断時に発生する騒音を低減するため
には、２枚の金属拘束板を接合する粘弾性樹脂層の損失
正接（ｔａｎδ）が０．０１以上なければならない。損
失正接が０．０１未満では騒音低減効果が薄い。

【００１３】２枚の金属拘束板を接合する粘弾性樹脂層
の厚みは０．２ｍｍ以下とすることが好ましい。樹脂層
の厚みが０．２ｍｍを越えるとチップのロウ付けを行う
際にロウが台金内部にまで侵入してしまうため、台金と
チップ間のロウのまわりが悪くなるので好ましくない。
また、刃面の台金剥離等の損傷を被りやすくなり、さら
に、鋸刃取付け軸部で鋸刃取付け時の締め付けトルクが
回転中に変動しやすくなり鋸刃がブレやすくなるので、
粘弾性樹脂層の厚みが０．２ｍｍを越えることは好まし
くない。

【００１４】粘弾性樹脂層には、高温時や長期の剥離耐
久性に優れる点で熱硬化性樹脂を用いることが好まし
く、特にポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂
が金属との密着性に優れ、かつ良好な制振性を有するの
で好ましい。

【００１５】金属拘束板と粘弾性樹脂層との接着強度を
向上させるため、金属拘束板の接着面に表面改質処理を
施してもよい。表面改質処理としては、クロメート処
理、シラン系カップリング剤処理、チタネート系カップ
リング剤処理等が挙げられる。また、同様に粘弾性樹脂
層中に無機粉末成分を添加してもよい。無機粉末として
は広範囲のものが採用可能であるが、特に炭酸カルシウ
ム、タルク、シリカ、カーボンブラック、アルミナ、酸
化チタン、亜鉛華、黒鉛、マイカ等が減衰特性に及ぼす
影響が少ないので好ましい。

【００１６】２枚の金属拘束板と粘弾性樹脂層の積層方
法は、制振性、接着性、打ち抜き型が不要である点等か
ら溶剤希釈した樹脂を金属拘束板に塗布する方法が好ま
しいが、円盤状にしたホットメルト型のフィルム樹脂を
ホットプレス加工する方法でも良い。溶剤希釈した樹脂
を用いて粘弾性樹脂層を積層する方法としては、溶剤希
釈した粘弾性樹脂を洗浄脱脂した金属拘束板上にスクリ
ーン印刷、刷毛塗り、ロールコーティングなどの方法で
塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ホットプレス等で加熱
圧着する方法が作業の簡便性、樹脂歩留り等の点で好ま
しい。樹脂の塗布には、特に樹脂厚精度、作業性、装置
が簡便である点で、スクリーン印刷用製版を用いるのが
好適である。

【００１７】

【実施例】表１に示すように、本発明例の回転鋸刃は、
金属拘束板の片方の面に溶剤希釈したポリエステル系熱
硬化性樹脂をバーコーターを用いて塗布した後、１６０
℃の乾燥炉で１分間乾燥させて溶剤を除去し、冷却後も
う一枚の金属拘束板とあわせて１６０℃のホットプレス
によって加熱圧着することによって作製した。使用した
チップソーカッターは無負荷時回転数が１５００ｒｐｍ
であり、テストしたチップソーのサイズおよびチップ数
は、外径３０８ｍｍ、チップ数６０と、外径１８０ｍ
ｍ、チップ数３６の２種類である。比較例としては、単
板のチップソーと、２枚の台金を点溶接した従来型の低
騒音鋸刃およびホットメルト型のフィルム樹脂を２枚の
台金間に積層したものを用いた。

【００１８】

【表１】

【００１９】試験は、Ｌ型鋼製アングル（６ｔ×５０ｗ
×５０ｈｍｍ）、およびＣ型鋼製チャンネル（２．３ｔ
×１００ｗ×５０ｈｍｍ）を切断した際の騒音を騒音計
によって測定することにより行った。騒音の測定条件
は、１２ｍ×１０ｍの室内中央でチップソーカッターを
コンクリート床上に置き、騒音計を床上５０ｃｍのとこ
ろに鋸刃面に平行に１ｍ離して配置し、鋼材切断時の騒
音を測定した。騒音計はリオン社ＮＬ−０１Ａを用い、
Ａ特性フィルターをかけた値で評価した。また、耐久性
は、Ｌ型鋼製アングルを３０００回切断した後の鋸刃周
辺部を目視観察することによって評価した。鋸刃回転時
のブレは、無負荷回転時の台金平面の面外方向へのブレ
を目視判定した。結果を表２に示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】本発明例１〜６は、比較例７の普通回転鋸
刃に比べて著しい騒音低減効果が認められた。また、従
来の低騒音回転鋸刃である比較例８、９に比べても騒音
低減効果が高かった。

【００２２】また、本発明例の低騒音回転鋸刃は、耐久
性、回転ブレについても１枚台金の普通回転鋸刃と同等
であり、実用上問題ない高品位のものが得られた。

【００２３】樹脂積層作業についても問題なく、樹脂塗
布厚も均一で接着性も良好であり、かつ、短時間で作業
を完了することができた。

【００２４】比較例１０は台金の硬度が低い例である
が、台金が柔らかくなると回転時のブレが大きくなり、
チップが破損しやすくなる傾向があった。

【００２５】比較例１１は樹脂の損失正接が０．０１未
満の例であるが、騒音低減効果は認められるが、従来の
低騒音回転鋸刃のレベルを越えるものではない。

【００２６】比較例１２は樹脂層の厚みが０．２ｍｍ超
の例である。使用初期の騒音低減効果は高いが、長期使
用ではチップが欠落するなど耐久性の悪化をまねきやす
く、同時に回転ムラが発生し、騒音も高くなった。チッ
プが欠落しやすい原因としては、金属拘束板間の隙間が
大きいため、ロウ付け時にロウが隙間内に逃げてしま
い、チップと台金の接合が十分でないことが考えられ
る。また、使用初期においても鋸刃回転装置の起動直後
の回転ブレが大きく、安定するまで時間を要した。

【００２７】

【発明の効果】本発明の回転鋸刃は鋼材切断時の騒音発
生を著しく抑制することを可能とする。また、回転鋸刃
としての耐久性、回転安定性においても従来の普通回転
鋸刃と同等の性能を有している。よって、本発明の低騒
音回転鋸刃は、材料切断の効率を落とすことなく騒音発
生を抑制し得る極めて有用な回転鋸刃である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転鋸刃の実施例の正面断面図であ
る。

【図２】本発明の回転鋸刃の実施例の側面図である。

【符号の説明】

１ 台金 ２ 金属拘束板 ３ 粘弾性樹脂層 ４ 硬質チップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 信義 大阪府大阪市北区中之島３−２−４ 新日 本製鐵株式会社大阪支店内 (72)発明者 菅原 克俊 大阪府大阪市北区中之島３−２−４ 新日 本製鐵株式会社大阪支店内 (72)発明者 山口 國雄 兵庫県小野市樫山町1475−132 山口金属 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転鋸刃を形成する台金が２枚の金属拘
   束板とその拘束板によって拘束される粘弾性樹脂層から
   なり、硬質チップまたはダイヤモンドチップが直接台金
   に接合されていることを特徴とする低騒音回転鋸刃。
2. 【請求項２】 チップがロウ付、レーザー溶接、電気抵
   抗溶接、摩擦接合のいずれかで台金に接合されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の低騒音回転鋸刃。
3. 【請求項３】 台金の硬さがＨＲｃ３０以上であること
   を特徴とする請求項１または２記載の低騒音回転鋸刃。
4. 【請求項４】 粘弾性樹脂層の損失正接（ｔａｎδ）が
   ０．０１以上であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか記載の低騒音回転鋸刃。
5. 【請求項５】 粘弾性樹脂層の厚みが０．２ｍｍ以下で
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の低
   騒音回転鋸刃。
6. 【請求項６】 粘弾性樹脂層が熱硬化性樹脂層であるこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の低騒音回
   転鋸刃。
7. 【請求項７】 粘弾性樹脂層がポリエステル系樹脂層ま
   たはポリウレタン系樹脂層であることを特徴とする請求
   項１〜６のいずれか記載の低騒音回転鋸刃。