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(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】
(24)【登録日】2024-10-28
(45)【発行日】2024-11-06
(54)【発明の名称】チップソー
(51)【国際特許分類】
   B23D 61/04 20060101AFI20241029BHJP
   B27B 33/08 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
B23D61/04
B27B33/08 A
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2022515320
(86)(22)【出願日】2021-04-06
(86)【国際出願番号】 JP2021014593
(87)【国際公開番号】W WO2021210449
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2023-10-24
(31)【優先権主張番号】P 2020071474
(32)【優先日】2020-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000165398
【氏名又は名称】兼房株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】淺香 慶一
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2002/0067963(US,A1)
【文献】特開平06-155158(JP,A)
【文献】特開2011-020252(JP,A)
【文献】特開2014-176956(JP,A)
【文献】特開平08-187702(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23D 61/04
B27B 33/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
チップソーであって、
台金の外周に接合されかつ前記台金の厚み方向右寄りに径方向外方の先端を備える右チップと、
前記台金の外周に接合されかつ前記台金の厚み方向左寄りに径方向外方の先端を備える左チップと、
前記台金の外周に接合されかつ前記台金の厚み方向の中心近傍に径方向外方の先端を備える中チップの3種類のチップを有し、
前記チップソーが有する複数のチップは、前記3種類のチップのいずれかであり、
前記右チップは、前記先端から右端まで第1右角度で延出する第1右切れ刃と、前記先端から左側面に向かって前記第1右角度より小さい第1左角度で延出する第1左切れ刃と、前記第1左切れ刃から左端まで前記第1左角度より大きい第1左肩角度で延出する第1左肩切れ刃を有し、
前記左チップは、前記先端から左端まで第2左角度で延出する第2左切れ刃と、前記先端から右側面に向かって前記第2左角度より小さい第2右角度で延出する第2右切れ刃と、前記第2右切れ刃から右端まで前記第2右角度より大きい第2右肩角度で延出する第2右肩切れ刃を有し、
前記第1左肩切れ刃と前記第2左切れ刃は、回転方向前方から見て互いに重なり、
前記第1右切れ刃と前記第2右肩切れ刃は、回転方向前方から見て互いに重なるチップソー。
【請求項2】
請求項1に記載のチップソーであって、
前記中チップの前記先端は、頂点を有する山型、または前記台金の厚み方向に長さを有する平坦型であり、
前記中チップは、前記先端から右端まで第3右角度で延出する第3右切れ刃と、前記先端から左端まで第3左角度で延出する第3左切れ刃を有し、
前記中チップは、前記台金の外周において、前記右チップと前記左チップの間に位置するように配置されているチップソー。
【請求項3】
請求項1または2に記載のチップソーであって、
前記右チップと前記左チップは、各チップの右端における切れ刃の角度が相互に同じであり、かつ前記各チップの左端における切れ刃の角度が相互に同じであるチップソー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の1つの形態は、チップソーに関する。チップソーは、例えば住宅の外壁材として用いられている窯業系材料のサイディングボード等の被削材を切断する。
【背景技術】
【0002】
チップソーは、円盤状の台金と、台金の外周に接合された複数の切削用チップを有する。切削用チップは、例えば超硬合金や多結晶ダイヤモンド(PCD)等の高硬度の材料で構成される。そのためサイディングボード等の切断において刃先の摩耗が抑えられて、切削用チップの長寿命化が可能になる。
【0003】
この種の切削用チップの刃型として、例えば台金の径方向外方の先端の切れ刃が水平である平刃が知られている。外壁材として用いられるサイディングボードは、一般に装飾のための凹凸形状を具備する意匠面を有する。サイディングボードを、平刃を有するチップソーを用いて切断する際、サイディングボードの意匠面の端縁に柄飛びと呼ばれる欠損が生じ易い。そのため切断後のサイディングボードの端縁に塗料を施すなどの補修が必要であった。
【0004】
登録実用新案第3183126号公報に開示される切削用チップは、山型もしくは台形の切れ刃を有する。切れ刃の径方向外方の先端、すなわち山型の頂点または台形の上辺は、台金の厚み方向の中心近傍に位置する。切れ刃の左右両縁は、台金の厚み方向の中心に向かうにしたがって径方向外方に傾斜している。これにより被削材の切断面の端縁に生じる柄飛び等の欠損を抑制できる。しかしながら切削用チップ1つあたりの切れ刃線長さが平刃よりも長くなる。そのため正味切削動力が平刃よりも増加する。この種のチップソーは、例えば携帯用電動丸のこ等の充電式工具に装着されて使用される。切削動力が増加すると充電式工具の1充電あたりのカット数が低下してしまう。
【0005】
登録実用新案第3211231号公報に開示される切削用チップは、径方向外方の先端が台金の厚み方向の左寄りである第1のチップと、右寄りである第2のチップの2種類のチップを有する。2種類のチップは、台金の周方向において交互に配置される。この2種類のチップも切れ刃の左右両縁が傾斜しているため、被削材の切断面の端縁における柄飛び等の欠損を抑制できる。しかしながら第1と第2のチップは、台金の厚み方向にそれぞれ左右に偏った切削抵抗を受ける。そのため第1と第2のチップが交互に被削材を切削することで、各チップが接合された台金が左右に周期的に振動し易くなる。これにより騒音が発生したり、切断面が悪化したり、正味切削動力が大きくなり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のように従来のチップソーの切削用チップでは、例えばサイディングボードのような被削材に生じる柄飛び等の欠損の抑制と、チップソーの正味切削動力の抑制を両立させることが難しかった。したがって被削材の欠損を抑制しつつ正味切削動力を抑制できる切削用チップを備えたチップソーが従来必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の1つの特徴によると、チップソーは、右チップと左チップと中チップを有する。右チップは、台金の外周に接合されかつ図3のように回転方向前方からすくい面を見て台金の厚み方向右寄りに径方向外方の先端を備える。左チップは、台金の外周に接合されかつ台金の厚み方向左寄りに径方向外方の先端を備える。中チップは、台金の外周に接合されかつ台金の厚み方向の中心近傍に径方向外方の先端を備える。右チップは、先端から右端まで第1右角度で延出する第1右切れ刃を有する。先端から左側面に向かって第1右角度より小さい第1左角度で延出する第1左切れ刃が設けられる。第1左切れ刃から左端まで第1左角度より大きい第1左肩角度で延出する第1左肩切れ刃が設けられる。詳しくは、第1右角度は、右チップの先端からチップソーの厚み方向に延出する第1基準線と第1右切れ刃との間の角度である。第1左角度は、第1基準線と第1左切れ刃との間の角度である。第1左肩角度は、第1左切れ刃の左端からチップソーの厚み方向に延出する第2基準線と第1左肩切れ刃との間の角度である。
【0008】
左チップは、先端から左端まで第2左角度で延出する第2左切れ刃を有する。先端から右側面に向かって第2左角度より小さい第2右角度で延出する第2右切れ刃が設けられる。第2右切れ刃から右端まで第2右角度より大きい第2右肩角度で延出する第2右肩切れ刃が設けられる。詳しくは、第2左角度は、左チップの先端からチップソーの厚み方向に延出する第3基準線と第2左切れ刃との間の角度である。第2右角度は、第3基準線と第2右切れ刃との間の角度である。第2右肩角度は、第2右切れ刃の右端からチップソーの厚み方向に延出する第4基準線と第2右肩切れ刃との間の角度である。
【0009】
したがって右チップと左チップと中チップは、それぞれ先端を有し、左右端において傾斜角度を有する。しかも右チップと左チップは、比較的角度が大きい肩角度を有する肩切れ刃を一端縁に有する。そのため各チップは、比較的大きい傾斜角度を有する両側面近傍に位置する切れ刃によってサイディングボードの意匠面等を加工する。その結果、チップの切れ刃の端縁によって意匠面等が欠けることが効果的に抑制される。右チップと左チップは、比較的角度が緩やかな第1左切れ刃または第2右切れ刃を有する。そのため第1左切れ刃と第2右切れ刃によってチップ全体の切れ刃線長さが短くなる。しかも第1左切れ刃と第2右切れ刃による切れ刃線が中チップの切れ刃線と交差しやすくなる。これにより中チップの有効な切れ刃線長さが短くなる。これにより正味切削動力が全体的に小さくなる。なお右チップ、左チップ及び中チップの各切れ刃は、直線でもいいし、曲線でもいいし、直線と曲線の複合線でも良い。
【0010】
本開示の他の1つの特徴によると、中チップの先端は、頂点を有する山型、または台金の厚み方向に長さを有する平坦型である。中チップは、先端から右端まで第3右角度で延出する第3右切れ刃を有する。先端から左端まで第3左角度で延出する第3左切れ刃を有する。中チップは、台金の外周において、右チップと左チップの間に位置するように配置されている。詳しくは、第3右角度は、中チップの先端からチップソーの厚み方向に延出する第5基準線と第3右切れ刃との間の角度である。第3左角度は、第5基準線と第3左切れ刃との間の角度である。
【0011】
したがって中チップは、先端が山型であっても平坦型であっても、左右端において傾斜角度を備える切れ刃を有する。右チップは、被削材を切断する際に左側に比べて右側に大きな切削抵抗を受ける。そのため右チップは、台金に左方向への力を加える。左チップは、被削材を切断する際に右側に比べて左側に大きな切削抵抗を受ける。そのため左チップは、台金に右方向への力を加える。仮に右チップと左チップが交互に配置されると、台金が左右に周期的に振動しやすくなる。これに対して本特徴では、右チップと左チップの間に中チップが配置される。そのため中チップは、台金の左右の周期的な振動を抑制する。あるいは周期的な振動によって振動の振り幅が大きくなることを中チップが抑制する。その結果、中チップは、正味切削動力を小さくしたり、騒音を小さくしたりする。
【0012】
本開示の他の1つの特徴によると、右チップと左チップは、各チップの右端と左端における切れ刃の角度が相互に同じである。チップソーが有する複数のチップは、右チップと左チップと中チップのいずれかのチップである。したがってチップソーは、3種類のみのチップを有する。そのためチップソーの製造工程の煩雑さを抑制できる。あるいはチップソーのコストを安価にし得る。あるいはチップソーの動作シミュレーションを簡易に解析等できる。あるいは3種類のチップを研磨する際に砥石の角度を一定にできるため研磨作業を効率良くできる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】第1実施形態に係るチップソーの正面図である。
図2図1中II部分の拡大正面図である。
図3】第1実施形態に係るチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図4図3に示す各チップを重ねた図である。
図5】第2実施形態に係るチップソーの正面図である。
図6】第3実施形態に係るチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図7図6に示す各チップを重ねた図である。
図8】第2比較例のチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図9図8に示す各チップを重ねた図である。
図10】チップソーの正味切削動力を比較したグラフである。
図11】チップソーの柄飛び面積を比較したグラフである。
図12】第4実施形態に係るチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図13図12に示す各チップを重ねた図である。
図14】第5実施形態に係るチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図15図14に示す各チップを重ねた図である。
図16】第6実施形態に係るチップソーの各チップを回転方向前方から見た図である。
図17図16に示す各チップを重ねた図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示の1つの実施形態を図面を参照して下記に詳しく説明する。説明中の同じ参照番号は、重複する説明をしないが、同じ機能を有する同じ要素を意味する。本開示の第1実施形態を図1~4に基づいて説明する。図1に示すようにチップソー1は、円盤状の台金2と、台金2の外周に接合される複数の切削用チップ11を有する。チップソー1は、例えば充電バッテリ式の電動丸のこや定置式のチップソー切断機等の切削工具に回転可能に装着される。チップソー1は、台金2を回転させて各切削用チップ11で被削材に溝を形成し、最終的に被削材を切断する。被削材は、例えばサイディングボード等の窯業系材料、あるいは木材及び木質材料、樹脂系材料、複合材料である。あるいは被削材は、炭素鋼、一般構造圧延鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、鋳鉄等の鉄鋼材料、あるいは例えばアルミ及びアルミ合金、銅及び銅合金等の非鉄金属である。
【0015】
図1に示すように台金2の中心部には台金2の板厚方向に貫通する略円形の取付孔3が設けられる。取付孔3に切削工具の回転軸が挿入されて、チップソー1が切削工具に装着される。切削工具の回転軸が回転することで、台金2の中心2aを中心としてチップソー1が図1において時計回りに回転する。台金2の周縁には、台金2の径方向外方に突出する複数の突出部4が所定の間隔を有して設けられる。隣接する突出部4同士の間には周方向に窪む歯室5が形成される。突出部4は、チップソー1の回転方向前方の端部に矩形状に切欠かれたチップシート6を有する。チップシート6に切削用チップ11が接合される。切削用チップ11は、例えば超硬合金、サーメット、多結晶ダイヤモンド等で形成される。
【0016】
図1に示すように切削用チップ11は、中チップ12と左チップ13と右チップ14の3種類のチップのいずれか1つである。中チップ12と左チップ13と右チップ14は、それぞれ切れ刃の形状が異なる。切削用チップ11は、例えば3個の中チップ12と4個の左チップ13と4個の右チップ14を有する。チップシート6には、中チップ12と左チップ13と右チップ14のいずれか1つが接合される。台金2の円盤面には、歯室5から台金2の径方向内方へ延びる外部スリット7が複数設けられる。また、台金2の円盤面には、蛇行状の制振スリット8が複数設けられる。外部スリット7と制振スリット8は設けられていなくても良く、一方のみが設けられていても良い。
【0017】
図2に示すように台金2に接合された切削用チップ11は、チップソー1の回転方向前方にすくい面11aを有する。切削用チップ11は、台金2の径方向外方に逃げ面11bを有する。すくい面11aと逃げ面11bの交差する部分に切れ刃11cが形成される。複数の切削用チップ11は、周方向にピッチ15を空けて配置される。ピッチ15は、台金2の中心2a(図1参照)を中心とする周方向の角度である。ピッチ15は、例えば中心2aと各切削用チップ11の切れ刃11cを通る仮想線を想定した際に、隣接する仮想線間の角度である。
【0018】
図1に示すようにチップソー1は、各ピッチ15の大きさが相互に異なるランダムピッチである。ピッチ15b,15g,15jの回転方向後方に中チップ12が接合される。ピッチ15a,15d,15f,15iの回転方向後方に左チップ13が接合される。ピッチ15c,15e,15h,15kの回転方向後方に左チップ13が接合される。
【0019】
図3に示すように中チップ12は、切れ刃11c(図2参照)の左端12bと右端12cを有する。左端12bは、切れ刃11cが上方に位置する姿勢で台金2の回転方向前方から見て左方の先端に位置する。右端12cは、右方の先端に位置する。中チップ12は、左端12bから台金2の径方向内方へ延出する左側面刃12dと、右端12cから台金2の径方向内方へ延出する右側面刃12eを有する。左側面12dfと右側面12efは、台金2の径方向に対して0°以上3°以下、例えば30′の内側寄りの傾斜角(側面向心角)をそれぞれ有する。このわずかな傾斜により、被削材と左側面12dfまたは右側面12efとの間の接触面積が減って切削抵抗が低減する。しかも左側面12dfと右側面12efが被削材の切断面に対して突出し過ぎない傾斜であるため、切断面の仕上がりを円滑にできる。
【0020】
図3に示すように中チップ12は、左端12bと右端12cの間に先端12aを有する。先端12aは、台金2の厚み方向の中心近傍で台金2の径方向外方に向けて山型に突出する。先端12aは、台金2の厚み方向において左端12bと右端12cの略中間に位置する。中チップ12は、先端12aから左端12bまで延出する第3左切れ刃12fを有する。中チップ12は、先端12aから右端12cまで延出する第3右切れ刃12gを有する。第3左切れ刃12fは、台金2の厚み方向に対して第3左角度12hで傾斜する。第3右切れ刃12gは、台金2の厚み方向に対して第3右角度12iで傾斜する。第3左角度12hと第3右角度12iは、30°以上60°以下であり、好ましくは40°以上50°以下、例えば双方ともに45°である。
【0021】
図3に示すように左チップ13は、切れ刃11c(図2参照)の左右の先端に左端13bと右端13cを有する。左チップ13は、左端13bと右端12cのそれぞれから台金2の径方向内方へ延出する左側面刃13dと右側面刃13eを有する。図4に示すように左側面刃13d及び右側面刃13eは、中チップ12の左側面刃12d及び右側面刃12eと同じ間隔で形成されかつ同じ側面向心角で傾斜する。そのため左側面刃13d及び右側面刃13eは、回転方向前方から見て左側面刃12d及び右側面刃12eと重なる。
【0022】
図3に示すように左チップ13は、左端13bと右端13cの間に先端13aを有する。先端13aは、台金2の厚み方向の中心近傍で台金2の径方向外方に向けて山型に突出する。先端13aは、台金2の厚み方向において右端13cよりも左端13bに近い位置に配置される。台金2の厚み方向における先端13aと左端13bの距離は、左端13bと右端13cの距離の例えば3分の1以下である。先端13aと左端13bの距離は、例えば0.45mmである。先端13aと右端13cの距離は、例えば0.95mmである。
【0023】
図3に示すように左チップ13は、先端13aから左端13bまで延出する第2左切れ刃13fを有する。第2左切れ刃13fは、台金2の厚み方向に対して第2左角度13jで傾斜する。第2左角度13jは、中チップ12の第3左角度12hと略同じ大きさであり、30°以上60°以下、好ましくは40°以上50°以下、例えば45°である。
【0024】
図3に示すように左チップ13は、先端13aから右側面13efに向かって延出する第2右切れ刃13gを有する。第2右切れ刃13gは、台金2の厚み方向に対して第2右角度13kで傾斜する。第2右角度13kは、第2左角度13jよりも小さく、0°よりも大きく40°以下、好ましくは10°以上30°以下、例えば20°である。
【0025】
図3に示すように左チップ13は、第2右切れ刃13gの右端の肩端縁13hから右端13cまで延出する第2右肩切れ刃13iを有する。第2右肩切れ刃13iは、台金2の厚み方向に対して第2右肩角度13mで傾斜する。第2右肩角度13mは、中チップの第3右角度12iと略同じ大きさであり、30°以上60°以下、好ましくは40°以上50°以下、例えば45°である。
【0026】
図3に示すように右チップ14は、台金2の厚み方向中心を通る平面に関して左チップ13と対称に形成される。右チップ14は、切れ刃11c(図2参照)の左右の先端に左端14bと右端14cを有する。右チップ14は、左端14bと右端14cのそれぞれから台金2の径方向内方へ延出する左側面刃14dと右側面刃14eを有する。図4に示すように左側面刃14d及び右側面刃14eは、左チップ13の左側面刃13d及び右側面刃13eと同様に、中チップ12の左側面刃12d及び右側面刃12eと同じ間隔で形成されかつ同じ側面向心角で傾斜する。
【0027】
図3に示すように右チップ14は、左端14bと右端14cの間に先端14aを有する。先端14aは、台金2の厚み方向の中心近傍で台金2の径方向外方に向けて山型に突出する。先端14aは、台金2の厚み方向において左端14bよりも右端14cに近い位置に配置される。台金2の厚み方向における先端14aと右端14cの距離は、左端14bと右端14cの距離の例えば3分の1以下である。
【0028】
図3に示すように右チップ14は、先端14aから右端14cまで延出する第1右切れ刃14iを有する。第1右切れ刃14iは、台金2の厚み方向に対して第1右角度14mで傾斜する。第1右角度14mは、左チップ13の第2左角度13jと同じ大きさである。右チップ14は、先端14aから左側面14dfに向かって延出する第1左切れ刃14fを有する。第1左切れ刃14fは、台金2の厚み方向に対して第1左角度14jで傾斜する。第1左角度14jは、第1右角度14mよりも小さく、左チップ13の第2右角度13kと同じ大きさである。右チップ14は、第1左切れ刃14fの左端の肩端縁14gから左端14bまで延出する第1左肩切れ刃14hを有する。第1左肩切れ刃14hは、台金2の厚み方向に対して第1左肩角度14kで傾斜する。第1左肩角度14kは、左チップ13の第2右肩角度13mと同じ大きさである。
【0029】
図4に示すように先端12a,13a,14aは、台金2の径方向の高さが同じである。左端13b,14bと右端13c,14cは、それぞれ台金2の径方向の高さが同じである。肩端縁13h,14gは、台金2の径方向の高さが同じである。そして左チップ13と右チップ14の各切れ刃は、左右中心において相互に線対称であり、相互に径方向の高さが同じである。中チップ12の左端12b及び右端12cは、左チップ13の左端13bと右端13c、右チップ14の左端14bと右端14cよりも台金2の径方向内方に位置する。第2左切れ刃13fと第1左肩切れ刃14hは、回転方向前方から見て互いに重なる。第3左切れ刃12fは、第2左切れ刃13f及び第1左肩切れ刃14hと略平行である。第2右肩切れ刃13iと第1右切れ刃14iは、回転方向前方から見て互いに重なる。第3右切れ刃12gは、第2右肩切れ刃13i及び第1右切れ刃14iと略平行である。
【0030】
上述するようにチップソー1は、図3に示すように右チップ14と左チップ13と中チップ12を有する。右チップ14は、台金2の外周に接合されかつ台金2の厚み方向右寄りに径方向外方の先端14aを備える。左チップ13は、台金2の外周に接合されかつ台金2の厚み方向左寄りに径方向外方の先端13aを備える。中チップ12は、台金2の外周に接合されかつ台金2の厚み方向の中心近傍に径方向外方の先端12aを備える。
【0031】
右チップ14は、先端14aから右端14cまで第1右角度14mで延出する第1右切れ刃14iを有する。先端14aから左側面14dfに向かって第1右角度14mより小さい第1左角度14jで延出する第1左切れ刃14fが設けられる。第1左切れ刃14fから左端14bまで第1左角度14jより大きい第1左肩角度14kで延出する第1左肩切れ刃14hが設けられる。左チップ13は、先端13aから左端13bまで第2左角度13jで延出する第2左切れ刃13fを有する。先端13aから右側面13efに向かって第2左角度13jより小さい第2右角度13kで延出する第2右切れ刃13gが設けられる。第2右切れ刃13gから右端13cまで第2右角度13kより大きい第2右肩角度13mで延出する第2右肩切れ刃13iが設けられる。
【0032】
したがって右チップ14と左チップ13と中チップ12は、それぞれ先端14a,13a,12aを有し、左端14b,13b,12bと右端14c,13c,12cにおいて傾斜角度を有する。しかも右チップ14と左チップ13は、比較的角度が大きい肩角度を有する第1左肩切れ刃14hと第2右肩切れ刃13iを一端縁に有する。そのため各チップ12,13,14は、比較的大きい傾斜角度を有する両側面近傍に位置する各切れ刃12f,12g,13i,14hによってサイディングボードの意匠面等を加工する。その結果、各切れ刃12f,12g,13i,14hの端縁によって意匠面等が欠ける柄飛びが効果的に抑制される。
【0033】
さらに右チップ14と左チップ13は、比較的角度が緩やかな第1左切れ刃14fまたは第2右切れ刃13gを有する。そのため第1左切れ刃14fと第2右切れ刃13gによって左チップ13と右チップ14全体の切れ刃線長さが短くなる。しかも第1左切れ刃14fと第2右切れ刃13gによる切れ刃線が中チップ12の切れ刃線と交差しやすくなる。そのため中チップ12の有効な切れ刃線長さが短くなる。これにより正味切削動力が小さくなる。なお右チップ14、左チップ13及び中チップ12の各切れ刃12f,12g,13f,13g,13i,14f,14h,14iは、直線でもいいし、曲線でもいいし、直線と曲線の複合線でも良い。
【0034】
図3に示すように中チップ12の先端12aは、頂点を有する山型である。中チップ12は、先端12aから右端12cまで第3右角度12iで延出する第3右切れ刃12gを有する。先端12aから左端12bまで第3左角度12hで延出する第3左切れ刃12fを有する。中チップ12は、台金2の外周において、右チップ14と左チップ13の間に位置するように配置されている。
【0035】
したがって中チップ12は、左端12bと右端12cにおいて傾斜角度を備える切れ刃を有する。右チップ14は、被削材を切断する際に左側に比べて右側に大きな切削抵抗を受ける。そのため右チップ14は、台金2に左方向への力を加える。左チップ13は、被削材を切断する際に右側に比べて左側に大きな切削抵抗を受ける。そのため左チップ13は、台金2に右方向への力を加える。仮に右チップ14と左チップ13が交互に配置されると、台金2が左右に周期的に振動しやすくなる。これに対して本特徴では、右チップ14と左チップ13の間に中チップ12が配置される。そのため中チップ12は、台金2の左右の周期的な振動を抑制する。あるいは周期的な振動によって振動の振り幅が大きくなることを中チップ12が抑制する。その結果、中チップ12は、正味切削動力を小さくしたり、騒音を小さくしたりする。
【0036】
図3に示すように右チップ14と左チップ13は、右端14c,13cにおける第1右切れ刃14iの第1右角度14mと、第2右肩切れ刃13iの第2右肩角度13mが相互に同じである。左端14b,13bにおける第1左肩切れ刃14hの第1左肩角度14kと、第2左切れ刃13fの第2左角度13jが相互に同じである。チップソー1が有する複数の切削用チップ11は、右チップ14と左チップ13と中チップ12のいずれかのチップである。したがってチップソー1は、3種類のみの切削用チップ11を有する。しかも各チップ12,13,14の左右端が同じ角度である。そのためチップソー1の製造工程の煩雑さを抑制できる。あるいはチップソー1のコストを安価にし得る。あるいはチップソー1の動作シミュレーションを簡易に解析等できる。あるいは3種類の切削用チップ11を研磨する際に砥石の角度を一定にできるため研磨作業を効率良くできる。
【0037】
次に本開示の第2実施形態を図5に基づいて説明する。チップソー20は、図1に示すチップソー1のピッチ15と異なる大きさのピッチ22を有する。チップソー20の台金2に接合される中チップ12、左チップ13、右チップ14は、設けられる個数及び周方向の並び順がチップソー1と同じである。ピッチ22は、周方向両端に設けられる切削用チップ11の種類によらず等間隔である。またチップソー20は、チップソー1の制振スリット8に代えて、異なる形状で蛇行する制振スリット21を台金2の円盤面に有する。
【0038】
上述するようにチップソー20は、図5に示すように中チップ12と左チップ13と右チップ14を有する。中チップ12は、台金2の外周において、左チップ13と右チップ14の間に位置するように配置されている。したがってチップソー20を用いて、チップソー1(図1参照)と同様の前述の効果を得ることができる。
【0039】
次に本開示の第3実施形態を図6,7に基づいて説明する。チップソー30は、図3に示すチップソー1の中チップ12に代えて、中チップ32を有する。切削用チップ31は、中チップ32、左チップ13、右チップ14のいずれかのチップである。中チップ(12)32も、図2に示すようにすくい面11aと逃げ面11bの交差する部分に切れ刃11cを有する。切れ刃11cの左右の先端に図6に示すように左端32bと右端32cを有する。中チップ32は、左端32bと右端32cから台金2の径方向内方へ延出する左側面刃32dと右側面刃32eをそれぞれ有する。左側面刃32d及び右側面刃32eは、回転方向前方から見て左側面刃13d,14d及び右側面刃13e,14eと重なる。
【0040】
図6に示すように中チップ32は、左端32bと右端32cの間に先端32aを有する。先端32aは、台金2の厚み方向に長さを有して延出する。先端32aは、台金2の厚み方向において左端32bと右端32cの略中間に位置する。中チップ32の左端縁32fと右端縁32hは、台金2の厚み方向の中心を通る平面に関して互いに対称である。
【0041】
図6に示すように中チップ32は、左端縁32fから左端32bまで延出する第3左切れ刃32gを有する。中チップ32は、右端縁32hから右端32cまで延出する第3右切れ刃32iを有する。第3左切れ刃32gと第3右切れ刃32iは、台金2の厚み方向に対して第3左角度32jと第3右角度32kで傾斜する。第3左角度32jと第3右角度32kは、第2左角度13j、第1左肩角度14k、または第2右肩角度13m、第1右角度14mと略同じ大きさである。第3左角度32jと第3右角度32kは、30°以上60°以下であり、好ましくは40°以上50°以下、例えば45°である。
【0042】
図6,7に示すように先端32aは、先端13a,14aよりも台金2の径方向に高さ差31aだけ高い場所に位置する。左端32b,13b,14bと右端32c,13c,14cは、それぞれ台金2の径方向の高さが同じである。第3左切れ刃32gと第2左切れ刃13fと第1左肩切れ刃14hは、回転方向前方から見て互いに重なる。第3右切れ刃32iと第2右肩切れ刃13iと第1右切れ刃14iは、回転方向前方から見て互いに重なる。
【0043】
図10,11に示すように、相違するチップを備えた各チップソーを用いて、被削材を切断する際の正味切削動力と柄飛び面積を測定する比較実験を行った。各チップソーは、台金2の外径を125mm、台金2の刃厚を1.5mm、歯数を11個とした。各チップソーが備える各切削用チップは、すくい角が10°であり、多結晶ダイヤで構成される。各切削用チップは、切れ刃の左端から右端までの距離が同じに設定される。各チップの先端高さ(台金2の中心2aに対する径方向位置)は同じ高さに設定される。被削材には窯業系のサイディングボードを用いる。各チップソーを5000rpmの回転数で回転させ、被削材を3.6[m/分]の送り速度で送って被削材を切断する。正味切削動力は、実測した切削動力から空転動力を差し引くことで求める。柄飛び面積は切断距離を400mmとしたときの柄飛びの面積(mm2)である。
【0044】
図10,11に示す平刃のチップソーは、全ての切削用チップが平刃である。平刃の切削用チップは、切れ刃の先端が左端から右端まで台金2の厚み方向に延出する。山刃のチップソーは、全ての切削用チップが図3に示す中チップ12と同じ形状である。比較品1のチップソーには、図3に示す左チップ13と右チップ14が周方向に交互に配置される。なお歯数が11個であるため、左チップ13と右チップ14のいずれか一方が1個多く設けられる。
【0045】
比較品2のチップソー70が有する切削用チップ71を図8,9に示す。切削用チップ71は、図6に示す中チップ32と、図8に示す左チップ73と右チップ74のいずれかのチップである。左チップ73と右チップ74は、図3に示す左チップ13と右チップ14と比較して第2右肩切れ刃13iまたは第1左肩切れ刃14hの有無で相違する。すなわち左チップ73の先端73a、左端73b、左側面刃73d、右側面刃73e、第2左切れ刃73fは、それぞれ先端13a、左端13b、左側面刃13d、右側面刃13e、第2左切れ刃13fと同様に構成される。右チップ74の先端74a、右端74c、左側面刃74d、右側面刃74e、第1右切れ刃74gは、それぞれ先端14a、右端14c、左側面刃14d、右側面刃14e、第1右切れ刃14iと同様に構成される。第2左切れ刃73fは、台金2の厚み方向に対して第2左角度13jと同じ大きさの第2左角度73hで傾斜する。第1右切れ刃74gは、台金2の厚み方向に対して第1右角度14mと同じ大きさの第1右角度74iで傾斜する。
【0046】
図8に示すように先端32aは、先端73a,74aよりも台金2の径方向に高さ差71aだけ高い場所に位置する。左チップ73は、先端73aから右端73cに向かって延出する第2右切れ刃73gを有する。第2右切れ刃73gは、台金2の厚み方向に対して第2右角度13k(図3参照)と同じ大きさの第2右角度73iで傾斜する。右チップ74は、先端74aから左端74bに向かって延出する第1左切れ刃74fを有する。第1左切れ刃74fは、台金2の厚み方向に対して第1左角度14jと同じ大きさの第1左角度74hで傾斜する。図9に示すように右端73cと左端74bは、右端32c,74cまたは左端32b,73bよりも台金2の径方向外方に位置する。そのため右端73cと左端74bは、各切れ刃32g,73f,32i,74gに対して径方向外側に突出する。
【0047】
図10に示すように山刃のチップソーによる正味切削動力は、平刃のチップソーよりも概ね14%大きい。山刃は、切れ刃が台金2の厚み方向に対して傾斜している。そのため山刃は、平刃よりも切れ刃線長さが長く、正味切削動力が大きいと考えられる。比較品1による正味切削動力は、平刃のチップソーよりも概ね13%大きい。比較品1は、左チップ13と右チップ14を周方向に交互に有する。左チップ13は、右側に比べて左側に大きな切削抵抗を受けるため、切削時に台金2に右方向への力を加える。右チップ14は、左側に比べて右側に大きな切削抵抗を受けるため、切削時に台金2に左方向への力を加える。そのため左チップ13と右チップ14が交互に被削材を切削することで、台金2が厚み方向に周期的に振動しやすくなる。これにより比較品1の正味切削動力が大きいと考えられる。
【0048】
図10に示すようにチップソー1による正味切削動力は、平刃のチップソーよりも概ね5%小さい。図4を参照するように右チップ14と左チップ13は、比較的角度が緩やかな第1左切れ刃14fまたは第2右切れ刃13gを有する。そのため左チップ13と右チップ14全体の切れ刃線長さが短くなる。しかも第1左切れ刃14fと第2右切れ刃13gによる切れ刃線は、比較的角度が大きい中チップ12の第3左切れ刃12fと第3右切れ刃12gによる切れ刃線と交差しやすい。そのため中チップ12の有効な切れ刃線長さが短くなる。これによりチップソー1の正味切削動力が小さいと考えられる。
【0049】
図10に示すようにチップソー30による正味切削動力は、平刃のチップソーと概ね同じ大きさである。図7を参照するように第3左切れ刃32gと第2左切れ刃13fと第1左肩切れ刃14hが回転方向前方から見て互いに重なる。第3右切れ刃32iと第2右肩切れ刃13iと第1右切れ刃14iが回転方向前方から見て互いに重なる。一般にチップソーは、被削材に対して送られることで、被削材に向けて図示上方へ進行する。そのため回転方向後方の切削用チップの切れ刃線は、回転方向前方の切削用チップの切れ刃線よりも図示上方に位置する。これにより中チップ32と左チップ13と右チップ14による切れ刃線の交差が生じ難い。したがって切れ刃線長さが効果的には短くならず、正味切削動力の低減が小さくなったと考えられる。
【0050】
図10に示すように比較品2による正味切削動力は、チップソー1と概ね同じ大きさである。図9を参照するようにチップソー70の右端73cと左端74bは、各切れ刃32g,73f,32i,74gに対して径方向外側に突出する。そのため中チップ32と左チップ73と右チップ74による切れ刃線は、例えばチップソー30(図7参照)中チップ32と左チップ13と右チップ14による切れ刃線よりも交差しやすい。これにより正味切削動力が小さかったと考えられる。
【0051】
図11に示すように平刃のチップソーは、他の試験品と比べて柄飛び面積が大きい。平刃の切れ刃は、台金2(図3参照)の厚み方向に対して傾斜していない。換言すると平刃の切れ刃は、被削材の切断面と概ね直交する。そのため切れ刃の左右端が被削材を切削する際に柄飛びを生じやすい。山刃のチップソー及び比較品2の柄飛び面積は、平刃のチップソーの概ね20%である。
【0052】
図8を参照するようにチップソー70の左チップ73と右チップ74は、傾斜角度が比較的緩やかな第2右切れ刃73gまたは第1左切れ刃74fを有する。左右の切断面に対して比較的大きい角度で当たる第2右切れ刃73gと第1左切れ刃74fで被削材を切削する。そのため比較品2では柄飛びを効果的に抑制できなかったと考えられる。
【0053】
図11に示すようにチップソー1,30、比較品1の柄飛び面積は、十分に小さく5mm2以下である。そのため被削材の切断面が良好である。特にチップソー1では柄飛びが効果的に抑制される。チップソー1,30、比較品1は、いずれも傾斜角度が比較的大きい切れ刃で被削材の切断面を切削する。しかも2種類あるいは3種類の切削用チップで左右両側の切断面を分担して切削する。そのため柄飛びを効果的に抑制できたと考えられる。上述の実験結果によればチップソー1,30は、柄飛びを効果的に抑制できかつ正味切削動力を比較的低減できる。
【0054】
上述するようにチップソー30は、図6に示すように中チップ32と左チップ13と右チップ14を有する。中チップ32の先端32aは、台金2の厚み方向に長さを有する平坦型である。中チップ32は、先端32aの右端縁32hから右端32cまで第3右角度32kで延出する第3右切れ刃32iを有する。先端32aの左端縁32fから左端32bまで第3左角度32jで延出する第3左切れ刃32gが設けられる。中チップ32は、台金2の外周において、左チップ13と右チップ14の間に位置するように配置されている。左チップ13と右チップ14は、チップソー1(図1参照)が有するものと同じである。したがってチップソー30を用いて、チップソー1と同様の前述の効果を得ることができる。
【0055】
次に本開示の第4実施形態を図12,13に基づいて説明する。チップソー40は、図3に示すチップソー1の中チップ12に代えて、中チップ42を有する。切削用チップ41は、中チップ42、左チップ13、右チップ14のいずれかのチップである。中チップ42は、切れ刃11c(図2参照)の左右の先端に左端42bと右端42cを有する。左端42bと右端42cの間に先端42aを有する。中チップ42は、切れ刃の形状が中チップ12と同じである。すなわち中チップ42の左側面刃42d、右側面刃42e、第3左切れ刃42f、第3右切れ刃42gは、それぞれ中チップ12の左側面刃12d、右側面刃12e、第3左切れ刃12f、第3右切れ刃12gと同様に構成される。第3左角度42hと第3右角度42iは、それぞれ第3左角度12h、第3右角度12iと同じ大きさである。
【0056】
図12,13に示すように先端42aと左端42bと右端42cは、図3に示す先端12aと左端12bと右端12cと台金2の径方向の高さが相違する。先端42aは、先端13a,14aよりも台金2の径方向に高さ差41aだけ低い場所に位置する。そのため左端42bと右端42cは、左端13b,14bまたは右端13c,14cとの高さ差が左端12bと右端12cよりも大きい。
【0057】
上述するように中チップ42の先端42aは、図3,12を参照するように中チップ12の先端12aよりも台金2の径方向の高さが低い。そのため中チップ42の有効な切れ刃線長さが短くなる。一方で左チップ13と右チップ14の有効な切れ刃線長さが長くなりやすい。例えば各切削用チップ41のピッチ15(図1参照)を好適に設定することで各チップ42,13,14全体の切れ刃線長さを短くできる。これにより正味切削動力が小さくなる。しかも比較的大きい傾斜角度を有する両側面近傍に位置する各切れ刃42f,42g,13i,14hによってサイディングボードの意匠面等を加工する。したがってチップソー40を用いて、チップソー1(図1参照)と同様の前述の効果を得ることができる。
【0058】
次に本開示の第5実施形態を図14,15に基づいて説明する。チップソー50は、図3に示すチップソー1の中チップ12に代えて、中チップ52を有する。切削用チップ51は、中チップ52、左チップ13、右チップ14のいずれかのチップである。中チップ52は、切れ刃11c(図2参照)の左右の先端に左端52bと右端52cを有する。左端52bと右端52cの間に先端52aを有する。中チップ52は、切れ刃の形状が中チップ12と同じである。すなわち中チップ52の左側面刃52d、右側面刃52e、第3左切れ刃52f、第3右切れ刃52gは、それぞれ中チップ12の左側面刃12d、右側面刃12e、第3左切れ刃12f、第3右切れ刃12gと同様に構成される。第3左角度52hと第3右角度52iは、それぞれ第3左角度12h、第3右角度12iと同じ大きさである。
【0059】
図14,15に示すように先端52aと左端52bと右端52cは、図3に示す先端12aと左端12bと右端12cと台金2の径方向の高さが相違する。先端52aは、先端13a,14aよりも台金2の径方向に高さ差51aだけ高い場所に位置する。そのため左端52bと右端52cは、左端13b,14bまたは右端13c,14cとの高さ差が左端12bと右端12cよりも小さい。
【0060】
上述するように中チップ52の先端52aは、図3,14を参照するように中チップ12の先端12aよりも台金2の径方向の高さが高い。そのため中チップ52の有効な切れ刃線長さが長くなる。そのため左チップ13と右チップ14の全体の切れ刃線長さが短くなる。これにより被削材の切断面に対する左チップ13と右チップ14の切削抵抗が小さくなる。しかも比較的大きい傾斜角度を有する両側面近傍に位置する各切れ刃52f,52g,13i,14hによってサイディングボードの意匠面等を加工する。したがってチップソー50を用いて、チップソー1(図1参照)と同様の前述の効果を得ることができる。
【0061】
次に本開示の第6実施形態を図16,17に基づいて説明する。チップソー60は、図3に示すチップソー1の中チップ12に代えて、中チップ62を有する。切削用チップ61は、中チップ62、左チップ13、右チップ14のいずれかのチップである。中チップ62は、切れ刃11c(図2参照)の左右の先端に左端62bと右端62cを有する。左端62bと右端62cの間に先端62aを有する。中チップ62は、切れ刃の形状が中チップ12と同じである。すなわち中チップ62の左側面刃62d、右側面刃62e、第3左切れ刃62f、第3右切れ刃62gは、それぞれ中チップ12の左側面刃12d、右側面刃12e、第3左切れ刃12f、第3右切れ刃12gと同様に構成される。第3左角度62hと第3右角度62iは、それぞれ第3左角度12h、第3右角度12iと同じ大きさである。
【0062】
図16,17に示すように先端62aと左端62bと右端62cは、図3に示す先端12aと左端12bと右端12cと台金2の径方向の高さが相違する。先端62aは、先端13a,14aよりも台金2の径方向に高さ差61aだけ高い場所に位置する。高さ差61aは、高さ差51a(図14参照)よりも大きい。左端62b,13b,14bと右端62c,13c,14cは、それぞれ台金2の径方向の高さが同じである。第3左切れ刃62fと第2左切れ刃13fと第1左肩切れ刃14hは、回転方向前方から見て互いに重なる。第3右切れ刃62gと第2右肩切れ刃13iと第1右切れ刃14iは、回転方向前方から見て互いに重なる。
【0063】
上述するように中チップ62の先端62aは、図14,16を参照するように中チップ52の先端52aよりも台金2の径方向の高さが高い。そのため中チップ62の有効な切れ刃線長さがより長くなり、左チップ13と右チップ14の有効な切れ刃線長さがより短くなる。しかも比較的大きい傾斜角度を有する両側面近傍に位置する各切れ刃62f,62g,13i,14hによってサイディングボードの意匠面等を加工する。したがってチップソー60を用いて、チップソー1(図1参照)と同様の前述の効果を得ることができる。
【0064】
以上説明した本実施形態のチップソー1,20,30,40,50,60には様々な変更を加えることができる。例えば11個の切削用チップ11を有するチップソー1を例示した。これに代えて切削用チップ11を10個以下、あるいは12個以上有していても良い。3個の中チップ12と4個の左チップ13と4個の右チップ14を有するチップソー1を例示した。これに代えて中チップ12、左チップ13、右チップ14の各個数を変更しても良い。例えば中チップ12を5個、左チップ13と右チップ14をそれぞれ2個としても良い。左チップ13と右チップ14は同数でなくても良い。中チップ12、左チップ13、右チップ14の周方向の並び順は適宜変更して良い。
【0065】
中チップ12、左チップ13、右チップ14の3種類の切削用チップ11を例示した。これに代えて切削用チップ11を4種類以上としても良い。例えば左チップ13と同様の特徴を有する切削用チップ11を複数種類有し、あるいは左チップ13と同様の特徴を有する切削用チップ11を複数種類有していても良い。左チップ13と右チップ14は、台金2の厚み方向中心を通る平面に関して非対称であっても良い。左チップ13の先端13aと右チップ14の先端14aは、台金2の径方向位置が異なる高さであっても良い。ピッチ15a,15d,15f,15iの合計角度がピッチ15c,15e,15h,15kの合計角度と概ね同じであるチップソー1を例示したが、各ピッチ15は適宜変更して良い。
【0066】
第3左角度12hと第2左角度13jと第1左肩角度14kが同じ大きさであり、第3右角度12iと第2右肩角度13mと第1右角度14mが同じ大きさであるチップソー1を例示した。これに代えて、例えば各切れ刃の角度をそれぞれ異なるものとしても良い。あるいは一部の切れ刃の角度を異なるものとしても良い。同じ種類の複数の切削用チップ11について、台金2の径方向位置をそれぞれ異なる高さに設定しても良い。
【0067】
添付の図面を参照して詳細に上述した種々の実施例は、本発明の代表例であって本発明を限定するものではありません。詳細な説明は、本教示の様々な態様を作成、使用および/または実施するために、当業者に教示するものであって、本発明の範囲を限定するものではありません。更に、上述した各付加的な特徴および教示は、改良されたチップソーおよび/またはその製造方法と使用方法を提供するため、別々にまたは他の特徴および教示と一緒に適用および/または使用され得るものです。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17