JPH0790467B2 - 切断用ダイヤモンドブレード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は切断用の切断用ダイヤモンドブレードに係り、
特にアスファルトやコンクリート等で舗装された道路な
どを切断するために使用される切断用ダイヤモンドブレ
ードの改良に関するものである。

［従来の技術］ 石材やコンクリートなどの切断用のダイヤモンドブレー
ドとして、米国特許第3,028,710号公報には第5A図乃至
第5D図に示すようなダイヤモンドブレードが開示されて
いる。この米国特許第3,028,710号公報で開示されてい
るダイヤモンドブレードは、複数の標準的な弓形ダイヤ
モンドチップ22が、等間隔を置いて鋼製基板21の外周に
ロー付等の固着手段によって固着されている。このダイ
ヤモンドチップ22は、第5B図で示すように、外側層22a,
22bと中央層22cの三層及びこれら三層の下部（基板21の
中心側）に、ダイヤモンド砥粒を含まない下地層22eを
位置させて形成されている。そして外側層22a,22bに含
まれているダイヤモンド砥粒の集中度は、中央層22cに
含まれているダイヤモンド砥粒の集中度より、遥かに高
くなっている（約４倍）。このため、切削作業の進行に
伴い、中央層22cが外側層22a,22bより多く摩耗して、ダ
イヤモンドチップ22の外周面22dが、第5C図の如き凹状
を呈し、ダイヤモンドブレードの切れが良くなるという
効果がある。なお、外側層22a,22bと中央層22cは、使用
される金属結合剤（ボンド）の組成が同一であり、また
使用されているダイヤモンド砥粒の粒度も同一となって
いる。

［発明が解決しようとする課題］ この種のダイヤモンドブレードは中央層22cのダイヤモ
ンド集中度を外側層22a,22bのそれより低くすることに
よって切れ味を向上させることができるが、アスファル
トなどの非常に摩耗性のある材料を切断した場合、ダイ
ヤモンドチップ22の摩耗が大きくなってダイヤモンドブ
レードの寿命が短くなってしまうという問題がある。さ
らに、このダイヤモンドブレードでアスファルト道路を
切断した場合、切断作業が進行するにつれて、ダイヤモ
ンドチップ22によって切削された切り屑等がダイヤモン
ドブレードの鋼製基板21と接触・衝突等して、第5D図で
示されるように、鋼製基板21に固着されたダイヤモンド
チップ22の、付根部分である基板部21aが摩耗して薄く
なり、ダイヤモンドチップ22が基板21から離脱してしま
うため、ダイヤモンドチップ22を使い切る前に、ダイヤ
モンドブレード自体が使いものにならなくなるという問
題がある。

このように、ダイヤモンドブレードの寿命が短くなるこ
とは、寿命が重要視される道路切断用ダイヤモンドブレ
ードにとって非常に好ましくない。

本発明の目的は、切断用ダイヤモンドブレードにおい
て、切れ味を向上させるだけでなく寿命も延ばすことの
できる外側層と中央層とから成る三層のダイヤモンドチ
ップを有する切断用ダイヤモンドブレードを提供すると
共に、弓形の標準的なダイヤモンドチップと、この標準
的なダイヤモンドチップよりダイヤモンドホイール半径
方向に幅の広い特殊なダイヤモンドチップを固着し、標
準的なダイヤモンドチップの付根に位置する基板外周部
の摩耗を最小限にすると共に、標準的なダイヤモンドチ
ップが完耗しても、残った特殊なダイヤモンドチップだ
けで切断作業を続行できるできる寿命の一層長い切断用
ダイヤモンドブレードを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明者は、ダイヤモンド
砥粒の粒径と、ダイヤモンド集中度と、ダイヤモンドチ
ップを形成する金属結合剤とにおいて、金属結合剤が同
じ場合には、ダイヤモンド集中度が同じであっても、砥
粒が大きいと、単位体積当たりに含有する粒の数が少な
くなって、粒と粒との間が距離が長くなるので、金属結
合剤が摩耗しやすくなる点、ダイヤモンドチップの付根
の摩耗に関する点に着目して、鋭意努力の結果、本発明
をするに至ったものである。即ち、 本発明の切断用ダイヤモンドブレードは、中央層の両側
に外側層を形成した三層のダイヤモンドチップを所定間
隔を置いて基板の外周面に固着した切断用ダイヤモンド
ブレードにおいて、前記ダイヤモンドチップは、外側層
が硬目の金属結合剤及びダイヤモンド砥粒から形成さ
れ、前記中央層が前記外側層より軟らかい金属結合剤及
び大きいダイヤモンド砥粒から形成され、前記ダイヤモ
ンド砥粒の集中度が前記中央層及び前記外側層とも同じ
にしたダイヤモンドチップから構成され、該ダイヤモン
ドチップは標準的な弓形ダイヤモンドチップと、該標準
チップよりダイヤモンドホイール半径方向に幅の広い特
殊なダイヤモンドチップとを、特殊チップ１個につき標
準チップ１個或いは２個の割合で、前記基板に固着した
ことを特徴とする。

また前記基板の少なくとも片側面に少なくとも２種類の
色を塗装すると好適である。

［作用］ 上記の如く構成された切断用ダイヤモンドブレードを用
いてアスファルト道路等を切断すると、ダイヤモンドチ
ップの外側層に硬目の金属結合剤と小さめのダイヤモン
ド砥粒が、中央層に外側層より軟らかい金属結合剤と大
きめのダイヤモンド砥粒がそれぞれ使用されているた
め、外側層と中央層のダイヤモンド集中度が同一であっ
ても、中央層が外側層より多く摩耗し、ダイヤモンドチ
ップの外周面が凹状を呈し、ダイヤモンドブレードの切
れ味が良くなる。また同時に、外側層に硬目の金属結合
剤が使われ、中央層のダイヤモンド集中度が外側層のそ
れと同じであることから、ダイヤモンドチップ全体の摩
耗が少なくなり、ダイヤモンドブレードの寿命が延び
る。そして、標準的なダイヤモンドチップと、該標準的
なダイヤモンドチップよりダイヤモンドホイール半径方
向に幅の広い特殊なダイヤモンドチップとを、特殊なダ
イヤモンドチップ１個につき標準的なダイヤモンドチッ
プ１個あるいは２個の割合で固着しているので、標準的
なダイヤモンドチップが完全に摩耗しても、未だ完全に
摩耗していない特殊なダイヤモンドチップだけで切断作
業を続行できるものである。さらに基板の少なくとも片
側面に少なくとも２種類の色を塗装すると、ダイヤモン
ドブレードを回転させて所望の切り込み深さを設定する
時、色の違いによって目安となり非常に便利てあり、切
断作業中の切り込み深さも容易に確認できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定する趣
旨のものでなく、本発明の趣旨に反していない範囲にお
いて種々改変することができるものである。

第1A図は本発明の実施例における切断用ダイヤモンドブ
レードの部分正面図、第1B図は第1A図Ｂ−Ｂ断面図、第
1C図は第1A図のＣ−Ｃ断面図、第1D図は第1B図及び第1C
図のダイヤモンドチップ２および３の拡大図、第1E図は
ダイヤモンドブレードを僅かに使用した後のダイヤモン
ドチップ２及び３の拡大断面図である。

本発明の切断用ダイヤモンドブレードＤは鋼製からなる
基板１、標準的な弓形ダイヤモンドチップ２および該標
準的なダイヤモンドチップ２より幅の広い特殊なダイヤ
モンドチップ３から構成さている。

本例の鋼製基板１の外周部には、一定の間隔を置いて複
数の切欠溝８が設けられており、各切欠溝８間には基板
外周面９が形成され、該基板外周面９は、上記弓形をし
た標準的なダイヤモンドチップ２が接合されるように、
円弧状に加工されている。また、ダイヤモンドチップ３
が接合される基板外周面10は直線状に加工されている。
これら標準的なダイヤモンドチップ２及び特殊なダイヤ
モンドチップ３は、上記外周面9,10にそれぞれ固着さ
れ、本例におけるダイヤモンドチップ2,3の割合は,2:1
の割合で固着されている。ダイヤモンドチップ２および
３を基板１に固着する手段としては、従来から公知のロ
ー付け，レーザー溶接，電子ビーム溶接等が使われる。

標準的なダイヤモンドチップ２は、第1D図で示されるよ
うに、外側層2a,2bと中央層2cの三層から構成されてお
り、外側層2a,2bは小さ目のダイヤモンド砥粒４及び硬
目の金属結合剤６から成り、中央層2cは大き目のダイヤ
モンド砥粒５と軟らか目の金属結合剤７から成ってい
る。

本実施例における小さ目のダイヤモンド砥粒４の粒度
は、USメッシュ35〜60程度をいい、大き目のダイヤモン
ド砥粒５の粒度はUSメッシュ25〜40程度をいう。また上
述の金属結合剤6,7における「硬目」及び「軟らか目」
は、２種類の金属結合剤を比較した場合の対比において
付したものであり、必ずしも一般的に云うところのブロ
ンズ系金属結合剤を意味するものではない。なお、特殊
なダイヤモンドチップ３は、形状において異なるもので
あり、他の点では標準チップと全く同じ構成である。さ
らに、中央層2c（3c）の厚さt₂を、外側層2a,2b（3a,3
b）の厚さt₁の３倍以上にすると好適である。これは、
後述するように、チップ外周面2d（3d）の凹状部の範囲
が広くなって切れ味が向上し、中央層2c（3c）の金属結
合剤７が外側層2a,2b（3a,3b）の金属結合剤６より多少
軟らか目であっても、チップ全体の摩耗が少なくなるた
めである。

上記実施例をより明確にするために、次述する第１表に
示す４種類の12インチの切断用ダイヤモンドブレードを
用いて、アスファルト道路の切断を行ないそれぞれ対比
した。

なお、切断用ダイヤモンドブレードＡ乃至Ｄのダイヤモ
ンドチップの寸法は全て同一とし、切断用ダイヤモンド
ブレードＤには上記特殊チップ３も用いた。

上記切断用ダイヤモンドブレードＡ〜ＣとＤとの対比の
結果、本発明の切断用ダイヤモンドブレードＤは切断用
ダイヤモンドブレードＡ乃至Ｃより、ｍ当りの切断時間
が短くなり、いわゆる切れ味がよくなると共に、チップ
摩耗量が非常に少なく、いわゆる寿命もはるかに長いこ
とが示された。

これは、切断用ダイヤモンドブレードＣのように、ダイ
ヤモンドチップを三層にしても、中央層22cのダイヤモ
ンドの集中度を低くすると共に厚さを外側層22a,22bの
厚さの２倍程度にしても、ダイヤモンドチップ外周面に
形成される外側層22a,22bと中央層22cとによって形成さ
れる凹状部の範囲が狭くなるため、切れ味が向上しない
ものと考えられる。また、中央層22cのダイヤモンド集
中度が低く、且つ粒が大きく、金属結合剤も軟らかな目
なので、摩耗が多くなってしまいダイヤモンドチップ全
体としての摩耗も、従来の切断用ダイヤモンドブレード
（Ａ及びＢ）とほぼ同等になってしまうものと考えられ
る。

これに対し、本発明の切断用ダイヤモンドブレードＤは
中央層2c（3c）のダイヤモンド集中度が外側層2a,2b（3
a,3b）のダイヤモンド集中度と同じで、中央層2c（3c）
の厚さt₂が外側層2a,2b（3a,3b）の厚さt₁の4.4倍にな
っているため、チップ外周面2d（3d）の凹状部の範囲が
広くなって切れ味が向上し、中央層2c（3c）の金属結合
剤７が外側層2a,2b（3a,3b）の金属結合剤６より多少軟
らか目であっても、チップ全体の摩耗が切断用ダイヤモ
ンドブレードＣよりかなり少なくなったと判断できる。

上記実施例をより明確にするために、上記４種類の切断
用ダイヤモンドブレードＡ〜Ｄを用いてアスファルト道
路を3000m切断した場合の実施例を行なった。これらの
結果を第2A図及び第2B図に示す。この実施例では、使用
機械として2200rpmの自走式エンジンカッターを用い
た。また切り込み深さは、50mmで行なった。

第2A図は切断距離と、メートル当りの切断時間（秒）と
の関係を示す折れ線グラフ図であり、第2B図はアスファ
ルト道路を3000m切断したときにおける、切断用ダイヤ
モンドブレードＡ乃至Ｄのダイヤモンドチップ摩耗量
（mm）を示す棒グラフ図である。

これら第2A図及び第2B図で判明するように、本発明に係
る切断用ダイヤモンドブレードＤは、他の切断用ダイヤ
モンドブレードＡ乃至Ｃより、常に切断時間が１秒程度
少なく、またアスファルト道路を3000メートル切断後の
ダイヤモンドチップ摩耗量も2mm程度少なかった。

さらに、上記テストの後、標準的なダイヤモンドチップ
２が完全に摩耗し、第３図で示すような状態になって
も、残った特殊なダイヤモンドチップ３だけで切断可能
であることが確認された。但し、特殊なダイヤモンドチ
ップ１個につき標準的なダイヤモンドチップ３個以上の
割合にすると、残った特殊なダイヤモンドチップだけで
は切断続行が不能となることも判明した。従って、特殊
なダイヤモンドチップを、標準的なダイヤモンドチップ
の固着部分の基板外周部が、切り屑等によって摩耗する
のを最小限にするという目的で取着するならば、特殊な
ダイヤモンドチップ１個につき標準的なダイヤモンドチ
ップ３個以上でもよいが、特殊なダイヤモンドチップ３
だけで切断するならば（即ち特殊なダイヤモンドチップ
が完全に摩耗するまで）、特殊なダイヤモンドチップと
標準的なダイヤモンドチップとの比率を1:2にすること
が好適である。

さらに、切断作業開始時に作業者が切り込み深さを容易
に設定でき、切断作業中切込み状態を確認できるように
するため、第４図で示すように、基板１の少なくとも片
側面（切断用ダイヤモンドブレードを機械に取付けた
時、外側になる面）に２種類の色を交互に塗装すること
が望ましい。例えば第４図では、切断用ダイヤモンドブ
レードＤの外周からl₁だけ内径側に入った位置から内側
部分の塗装領域11aに白色塗料（或は黒色塗料）を、外
周からl₂だけ内径側に入ったところの領域11bに赤色塗
料を塗ると、切断用ダイヤモンドブレードＤを回転させ
て所望の切り込み深さを設定する時、目安となって非常
に便利であり、切断作業中の切り込み深さも容易に確認
できる。また上記例では、２種類の色を交互に塗装した
が、３種類以上の彩色を施しても良い。この場合には、
各塗料の外周からの距離を異なるものにすることは勿論
である。

なお、上記実施例においては、特殊なダイヤモンドチッ
プを取着する基板外周面10が直線状に加工されている
が、この外周面10を標準的なダイヤモンドチップを取着
するときの外周面９と同様または逆向きの円弧状に加工
して、下面がそれに対応する円弧状をした広幅の特殊な
ダイヤモンドチップを取着してもよい。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の切断用ダイヤモ
ンドブレードのダイヤモンドチップは、外側層に硬目の
金属結合剤と小さい目のダイヤモンド砥粒が、中央層に
外側層より軟らかい金属結合剤と大き目のダイヤモンド
砥粒を使用し、かつ外側層と中央層のダイヤモンド集中
度が同一とすることにより、切れ味を向上させることが
できると共に、切断用ダイヤモンドブレードの寿命を長
くすることができ、とりわけ標準的なダイヤモンドチッ
プと、この標準的なダイヤモンドチップよりダイヤモン
ドホイール半径方向に広幅の特殊なダイヤモンドチップ
を1:1あるいは2:1の割合で配設することにより、標準な
ダイヤモンドチップの付根に位置する基板外周部の摩耗
を最小限にすることができると共に、標準的なダイヤモ
ンドチップが全部完全に摩耗しても、未だ完全に摩耗し
ていない特殊なダイヤモンドチップだけで切断作業を続
行できるようになるので、標準的なダイヤモンドチップ
だけからなる切断用ダイヤモンドブレードより寿命が長
くなる。

さらに、基板の少なくとも片側面に少なくとも２種類の
色を塗装することにより、切断作業開始時の切り込み深
さの設定及び切断作業中の切り込み深さの確認が色の違
いを認識することにより非常に簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第1A図は本発明の実施例における切断用ダイヤモンドブ
レードの部分正面図、第1B図は第1A図のＢ−Ｂ断面図、
第1C図は第1A図のＣ−Ｃ断面図、第1D図は第1B図及び第
1C図のダイヤモンドチップの拡大図、第1E図は切断用ダ
イヤモンドブレードを僅かに使用した後のダイヤモンド
チップの拡大断面図、第2A図及び第2B図はグラフ図、第
３図は標準的なダイヤモンドチップが全部完耗した状態
を示す部分正面図、第４図は基板側面に２種類の色を交
互に塗装した切断用ダイヤモンドブレードの正面図、第
5A図乃至第5D図は従来例を示すもので、第5A図は部分側
面図、第5B図は第5A図のＢ−Ｂ断面図、第5C図は使用途
中のダイヤモンドチップの断面図、第5D図は使用途中の
切断用ダイヤモンドブレードの第5A図のＢ−Ｂ断面図で
ある。 １……基板（鋼製基板）、２……標準的なダイヤモンド
チップ、2a,2b,3a,3b……外側層、2c,3c……中央層、３
……特殊なダイヤモンドチップ、A,B,C,D……切断用ダ
イヤモンドブレード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央層の両側に外側層を形成した三層のダ
   イヤモンドチップを所定間隔を置いて基板の外周面に固
   着した切断用ダイヤモンドブレードにおいて、前記ダイ
   ヤモンドチップは、外側層が硬目の金属結合剤及びダイ
   ヤモンド砥粒から形成され、前記中央層が前記外側層よ
   り軟らかい金属結合剤及び大きいダイヤモンド砥粒から
   形成され、前記ダイヤモンド砥粒の集中度が前記中央層
   及び前記外側層とも同じにしたダイヤモンドチップから
   構成され、該ダイヤモンドチップは標準的な弓形ダイヤ
   モンドチップと、該標準チップよりダイヤモンドホイー
   ル半径方向に幅の広い特殊なダイヤモンドチップとを、
   特殊チップ１個につき標準チップ１個或は２個の割合
   で、前記基板に固着したことを特徴とする切断用ダイヤ
   モンドブレード。
2. 【請求項２】前記基板の少なくとも片側面に少なくとも
   ２種類の色を塗装した請求項１記載の切断用ダイヤモン
   ドブレート。