特許第5794654号(P5794654)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社谷テックの特許一覧

<>
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000006
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000007
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000008
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000009
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000010
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000011
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000012
  • 特許5794654-極薄チップソー 図000013
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5794654
(24)【登録日】2015年8月21日
(45)【発行日】2015年10月14日
(54)【発明の名称】極薄チップソー
(51)【国際特許分類】
   B23D 61/04 20060101AFI20150928BHJP
   B27B 33/08 20060101ALI20150928BHJP
【FI】
   B23D61/04
   B27B33/08 A
【請求項の数】2
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2010-130906(P2010-130906)
(22)【出願日】2010年6月8日
(65)【公開番号】特開2011-255444(P2011-255444A)
(43)【公開日】2011年12月22日
【審査請求日】2013年6月3日
【審判番号】不服2014-25829(P2014-25829/J1)
【審判請求日】2014年12月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】594054841
【氏名又は名称】株式会社谷テック
(74)【代理人】
【識別番号】100121418
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 修
(72)【発明者】
【氏名】田中 計司
(72)【発明者】
【氏名】石倉 弘光
【合議体】
【審判長】 栗田 雅弘
【審判官】 久保 克彦
【審判官】 刈間 宏信
(56)【参考文献】
【文献】 特開2006−55913(JP,A)
【文献】 実開平7−39335(JP,U)
【文献】 特開2001−62629(JP,A)
【文献】 特開平8−103902(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23D 61/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円板状台金の外周に鋸歯が一定間隔で形成され、各鋸歯の前側部分に形成された台座にチップが固着されたチップソーにおいて、チップ先端から台座の前端までの高さ(H)とチップ先端から台座の後端までの長さ(L)との関係がH<Lとなされ、且つH:L=1:1超過〜3.5であり、前記高さ(H)とチップ幅(W)との関係がH:W=1:0.6〜3.0の範囲であり、且つ 台座が側面から見て凹弧状となされ、これに接合されるチップの下面部が前記台座の凹弧状に対応する凸弧状となされ、チップはその先端の刃先を頂点として側面から見て略扇形となされている、チップソー
【請求項2】
台金の各鋸歯間における刃室の後壁上部に、上方に向かって広がる傾斜状の切欠部が形成されて、刃室の開口部が広げられている、請求項1記載のチップソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、全体的な厚みが非常に薄い極薄チップソーに関する。
【背景技術】
【0002】
図6図8に示すように、一般的にチップソー51は、円板状台金52の外周に鋸歯53が一定間隔で形成され、該鋸歯53の回転方向(矢印B方向)側には段状の台座54が設けられ、該台座54には超硬チップ55等が固着または接合等されていた。
【0003】
そして、従来のチップソー51において、前記チップ55は、その高さ(H)と長さ(L)との関係がH>Lであって、当該チップソー55の径方向に長い、いわゆる縦長形状となっており、また台座54もこれに対応する形状となっていた。このような縦長形状になっているのは、この形状で前記台座54への固着方法が技術的に確立され、且つ十分な固着強度が保持されていたからである。また、チップを形成する研削盤も前記H>Lのチップ形状で容易に製作されるようになっており、更に、チップの外縁部を研削することで再研磨も容易に行えるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−285723号公報
【特許文献2】特開平6−246535号公報
【特許文献3】特開2000−84731号公報
【特許文献4】特開2000−254822号公報
【特許文献5】特開2008−188712号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前述したH(高さ)>L(長さ)のチップ55が固着されたチップソー51の場合、チップ55の幅Wを狭くして切削抵抗を抑えようとしてもチップ側面のラジアル角度αrが大きく確保できない上、チップ55がH(高さ)>L(長さ)の形状であるため、チップ55の刃先から刃室56の刃底56aまでの距離Jが長くなり、その結果、チップソー全体として十分な強度が確保し難いという問題があった。そのため、このようなチップソーを製作しても、寿命が非常に短くなり、またチップ55の再研磨を重ねるごとに当該チップソー51の外径が大幅に減少することから、切断可能範囲が非常に狭くなってしまうという欠点もあった。そのため、このようなチップソーは非常に薄肉の被切断材にしか使用できないというのが実情であった。
【0006】
また、チップ幅を薄くしつつ、台金強度を保つために、台金の刃部近傍を含む外周領域の厚みだけを台金本体部の厚みやチップの幅よりも薄くしたチップソーが知られているが、該チップソーにおいても、チップはH(高さ)>L(長さ)の形状であったため、前述した従来の一般的な形態のチップソーと同様の問題がある上、台金の外周領域の厚みだけを薄くするために、台金の加工工程が大幅に増加するという問題があった。
【0007】
この他、チップの長手方向を切削工具の走行方向と同方向とし、チップの最外周縁から刃室(チップポケット)の最凹部までの長さを、チップの長手方向長さと同等かそれより短くし更に前記刃室の全周縁を大きい滑らかな円弧状形状としたチップソーも知られている。
【0008】
前記チップソーでは、チップは横長形状となされているものの、その目的は刃室の深さを浅くすると共に、刃室の周縁形状を大きい半径の滑らかな円弧状にするということ等によって、台金の応力集中を低減するというものであり、前述した従来の一般的なチップソーに関する問題を直接的に解消するものでなく、またチップソー自体の厚みを薄くするという主旨のものでもなかった。更に、チップソーの構造が一般的なものに比べて非常に複雑であったため、その製造に多大な手間とコストとがかかるという欠点があった。
【0009】
また、ダイヤモンド層を有する横長形状のチップを備えたチップソーも知られているが、該チップソーは、チップをその短辺側部が台金の径方向となるようにして台金に固着し、前記短辺側部にダイヤモンド層を形成することで高価なダイヤモンド層の形成範囲を狭くするようにしたものであり、チップソー自体の厚みを薄くするものではなかった。
【0010】
本発明の目的は、全体厚を非常に薄くし、高速で鋭利に被切断材を切断することができ、しかも寿命が長く、消費電力も従来に比べて少ない極薄チップソーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の発明者は、チップ並びに鋸歯を含む台金からなるチップソー全体を薄くするために、従来のチップソーとは全く異なった技術的思想に基づいて下記の本願発明を完成をさせたものである。
【0012】
請求項1記載の本発明は、円板状台金の外周に鋸歯が一定間隔で形成され、各鋸歯の前側部分に形成された台座にチップが固着されたチップソーにおいて、チップ先端から台座の前端までの高さ(H)とチップ先端から台座の後端までの長さ(L)との関係がH<Lとなされ、且つH:L=1:1超過〜3.5であり、前記高さ(H)とチップ幅(W)との関係がH:W=1:0・6〜3.0の範囲であることを特徴とするチップソーである。また、前記H:Wは、より好ましくは1:0・6〜2.0の範囲である。より詳細には、Lは1より大きく、1以下の場合にはチップの接合面積が小さくなって、接合強度が不足する一方、Lが3.5を超える場合にはチップが外周逃げ面側に大きくなり、その結果、鋸歯数を増やせないという不都合があり、そのため、前記H:L=1:1〜3.5の範囲が好ましい。また、H:Wは前記1:0・6〜3.0の範囲とすることで、チップ側面のラジアル角度を大きく維持しつつ、チップソー全体を薄くでき、前記0.6未満の場合にはチップソー全体として薄くなり過ぎて、被切断材の切断ができないこととなり、前記3.0を超える場合には薄いチップソーにはならず、より好適には2.0以下の範囲で特に良好な薄さとなる。
【0013】
なお、本発明のチップソーは、金属材料の切断を主目的としているが、他の材料の切断にも用いることもできる。
【0014】
また請求項1記載の本発明は更に、台座が側面から見て凹弧状となされ、これに接合されるチップの下面部が前記台座の凹弧状に対応する凸弧状となされ、チップはその先端の刃先を頂点として側面から見て略扇形となされていることを特徴とするものである。
【0015】
なお、前記台座面の凹弧およびこれに接合されるチップの下面部の凸弧は、0.65R〜3.0Rの範囲が好適である。
【0016】
請求項2記載の本発明は、前記請求項1記載のチップソーについて、台金の各鋸歯間における刃室の後壁上部が上方に向かって広がる傾斜状に切欠されて、刃室の開口部が広げられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0017】
請求項1記載の本発明によれば、チップ先端から台座の前端までの高さ(H)とチップ先端から台座の後端までの長さ(L)との関係をH<Lであって、H:L=1:1(超過)〜3.5とすることで、チップの台座への接合強度を十分に確保すると共に、前記高さ(H)とチップ幅(W)との関係をH:W=0・6〜3.0とすることで、チップ側面のラジアル角度(αr)を大きく維持したまま、チップを含むチップソー全体の厚さを非常に薄く製作することができ、そのため種々の材質や形状を有する多様な被切断材を従来に比べて非常に高速且つ強固に切断することが可能となる。
【0018】
そして、前述したように、非常に薄い本発明のチップソーは、被切断材との接触が少なく、そのためチップの磨耗や欠けが大幅に抑制され、また被切断材の切断に伴う切削抵抗の増加も抑えることができるため、従来に比べて寿命も大幅に延長することができる。
【0019】
また、請求項1記載の本発明によれば、前述したように、高速でスムーズに被切断材を切断することができるため、切断機の消費電力を大幅に低減させ得る。また被切断材の切り屑も従来に比べて少量となるため、資源的にも有利である。
【0020】
更に請求項1記載の本発明によれば、台座が側面から見て凹弧状となされ、これに接合されるチップの下面部が前記台座の凹弧状に対応する凸弧状となされているため、台座におけるチップをより安定的に固着または接合等することができ、しかもチップの接合面積をより広くすることができるため、チップの接合強度を更に向上させることができる。
【0021】
また、チップはその先端の刃先を頂点として側面から見て略扇形となされているため、チップ自体の形状が従来に比べて非常に小さく、しかも前述した切削抵抗の少ない鋭利な切断が可能となる上、使用時において、チップを再研磨する場合、チップの前側の刃部を研磨することとなるため、当該チップソー全体の外径はほとんど減少せず、そのため従来のように、切断範囲が再研磨によって大幅に狭まるという問題も解消される。
【0022】
請求項2記載の本発明に係るチップソーは、刃室の開口部だけが上方に向かって広げられた構造であるため、台金自体の強度はそのまま維持されつつ、刃室内で丸くなった被切断材の切り屑が該刃室から即座に排出されてゆくため、厚みのある被切断材でも切断性能を低下させることなく、高速で素早い切断が行え、切断作業の更なる効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本発明に係るチップソーの側面図である。
図2】同チップソーの正面図である。
図3図1におけるA部の拡大図である。
図4図3における鋸歯の正面図である。
図5】本発明のチップソーにおける鋸歯部分の拡大斜視図である。
図6】従来のチップソーの鋸歯部分の側面図である。
図7図6における一つの鋸歯の拡大図である。
図8図7の鋸歯の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
次に、本発明を金属切断用チップソーに適用した場合の実施形態について、図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。
【0025】
図1図3および図5に示すように、チップソー1は、円板状台金2の外周に鋸歯3が一定間隔で形成され、各鋸歯3の前側(チップソーの回転方向B側)部分に形成された台座4にチップ5が固着または接合等されたものである。
【0026】
図3および図5に示すように、鋸歯3の台座4は側面から見て凹弧状となされ、該台座4に接合されたチップ5は、その下面部が台座4に対応する凸弧面5bとなされている。そして、チップ5はその先端5aの刃先を頂点として側面から見て略扇形であって、先端5aから斜め後方(チップソーの回転方向Bと反対側)へ下がるように外周逃げ面8が形成され、先端5aから斜め下後方に僅かに角度をつけて刃部9が形成されている。また、台金2の鋸歯3間における刃室6の後壁6aの上部に切欠部7が形成されて、刃室6の開口部6bが広げられている。また、図中6cは顎部を示す。
【0027】
図3図5に示すように、チップ5の先端5aから台座4の前端4aまでの高さ(H)とチップ5の先端5aから台座4の後端4bまでの長さ(L)との関係がH<Lとなされ、且つ前記高さ(H)とチップ幅(W)との関係がH≦Wとなされている。そして、好適には、H:Lが1:1(超過)〜3.5であり、H:Wが1:0.6〜3.0の範囲とするものである。また、前記切欠部7の幅W2は好ましくは2mm以下であり、チップ5の側面のラジアル角度αrは好ましくは50分以上である。
なお、前記H:Wはより好ましくは1:0.6〜2.0の範囲である。
【0028】
以下に本実施形態に係るチップソー1と図6図8に示した従来のチップソーとを比較した切断試験について説明する。
【0029】
後述の各試験において使用した本実施形態に係るチップソーの仕様は以下の通りである。すなわち、チップ高さ(H)=1.1mm、チップ長さ(L)=2.6mm、チップ幅(W)=1.2mm、切欠部W2=0.7mm、台金厚み(t)=0.94mm、チップ側面のラジアル角度(αr)=1度のチップ形状がチドリである外径(D)=180mm、鋸歯数=40
【0030】
(切断試験1)充電式携帯電動切断機による切断試験
【0031】
パナソニック社製の充電パワーカッター型式EZ3511X(回転数=3,400回転/分)に、前記本発明のチップソーと下記比較形態のチップソーとをセットして、SS材等辺山形鋼50×50×6.0厚(被切断材)をその頂部を上向きにしてクランプに固定して、切断した。
【0032】
比較形態のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.7mm、台金厚さ1.4mm、チップ高さ3.5mm、チップ長さ1.75、鋸歯数40である。
【0033】
そして、切断機を予めフル充電しておいて、本実施形態と比較形態の各チップソーを用いて、それぞれ電気をすべて消費してパワーダウンし、切断できなくなるまでの切断回数(切断した被切断材の本数)と切断当初のおける一回の切断所要時間を測定した。その結果を下記表1に示す。
【表1】
【0034】
表1の切断試験結果を比較すると、比較対象のチップソーでは、一回のフル充電で24カット(24本)の切断が行え、切断試験当初における被切断材一本あたりの切断所要時間が17秒であった。これに対して、本実施形態に係るチップソーでは、一回のフル充電で被切断材を35カット行え、しかも切断試験当初における被切断材一本あたりの切断所要時間が11秒であった。したがって、本実施形態のチップソーは比較形態のチップソーに比べて、11カット多く切断でき、一回の切断所要時間も6秒速いことが確認された。以上要するに、本願発明のチップソーの方が比較形態のチップソーよりも速く且つ多数の切断が行えるということが立証された。
【0035】
(切断試験2)100V電源式携帯電動切断機による切断試験
【0036】
新ダイワ防塵カッター型式B18N(回転数=4,300回転/分)に、前記本発明のチップソーと下記比較例のチップソーとをセットし、その切断機を谷テック社製型式QV192のクイックバイスに取り付けた上、SS材等辺山形鋼50×50×6.0厚(被切断材)をその頂部を上向きにして切断した。
【0037】
比較形態1のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.85mm、台金厚さ1.5mm、チップ高さ5.5mm、チップ長さ2.00mm、鋸歯数36である。
【0038】
比較形態2のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.40mm、台金厚さ1.1mm、チップ高さ4.4mm、チップ長さ1.95mm、鋸歯数40である。
【0039】
そして、切断試験は、被切断材へのチップソーの切り込みができなくなるか、或いは切断面が著しく悪化するまでの切断数(寿命)と切断試験初期における1回の切断時間および電力値を計測することにより、行った。その試験結果を表2に示す。
【表2】
【0040】
前記試験結果によれば、本実施形態に係るチップソーの方が、比較形態1および2のチップソーよりも被切断材を切断したカット数が非常に多く、しかも短時間で少ない消費電力によって切断を行えたことが認められる。
【0041】
(切断試験3)極薄材料の切断試験
【0042】
谷テック社製のトライアスロンカッター型式TAC192切断機(回転数=3,800回転/分)に、前記本発明のチップソーと下記比較形態のチップソーとをセットし、トタン波板小波、幅700×厚さ0.19を、その幅方向へスライド切断した。
【0043】
比較形態のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.85mm、台金厚さ1.4mm、チップ高さ3.5mm、チップ長さ1.75mm、鋸歯数40である。
【0044】
そして、切断試験初期における切断所要時間を測定した。その結果を表3に示す。
【表3】
【0045】
前記試験結果から明らかなように、本実施形態のチップソーの方が比較形態のチップソーの約半分の速度で切断が行えることが認められた。また、比較形態のチップソーによる切断の場合、切れ味そのものが悪く、そのため、被切断材である波板が激しく振動して切断作業自体が非常に困難な状況であったのに対し、本実施形態のチップソーでは波板の振動はほとんどなく、スムーズに切断作業が行えた。
【0046】
(切断試験4)厚肉材料の切断試験
【0047】
切断機1として新ダイワ防塵カッター型式B18N(回転数=4,300回転/分)、切断機2として谷テック社製のトライアスロンカッター型式TAC192切断機(回転数=3,800回転/分)を用いて、これらにそれぞれ前記本発明のチップソーと下記比較形態1および2のチップソーとをセットし、それらの切断機を谷テック社製型式QV192のクイックバイスに取り付けた上、S45C丸棒φ45(被切断材)を切断した。
【0048】
比較形態1のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.85mm、台金厚さ1.5mm、チップ高さ5.5、チップ長さ2.00、鋸歯数36である。
【0049】
比較形態2のチップソーは、外径180mm、チップ幅1.40mm、台金厚さ1.1mm、チップ高さ4.4mm、チップ長さ1.95mm、鋸歯数40である。
【0050】
そして、切断試験は、被切断材への切断初期における切断所要時間を測定することにより、行った。その試験結果を表2に示す。
【表4】
【0051】
前記試験結果によれば、いずれの切断機による場合でも、本実施形態に係るチップソーの方が、比較形態1および2のチップソーよりも被切断材を速く切断していることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明のチップソーによれば、どのような被切断材でも素早く切削抵抗も少なく、且つ少ない消費電力で簡単に切断することが可能となるため、幅広い利用が期待できる。
【符号の説明】
【0053】
1 チップソー
2 円板状台金
3 鋸歯
4 台座
4a 台座の前端
4b 台座の後端
5 チップ
5a チップの先端
H チップ高さ
L チップ長さ
W チップ幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8