(57)【要約】【課題】繰返しの使用によっても、弾性被覆材の剥離或いは裂目の発生が生じることが無く、ビーズの超砥粒を完全に使い切るまで使用することのできるワイヤソーを提供する。【解決手段】ワイヤ３に所定の長さＰの間隔でビーズ５を配置する。ビーズは円筒状のスリーブ５と、スリーブの軸方向中央部外周に固着された超砥粒層１３を備え、スリーブは超砥粒層の両側に突出する突出部７、８を備える。スリーブは、ワイヤソー使用時に進行方向前側となる突出部の端部のカシメ部９においてカシメてワイヤ上に位置決め固定される。隣合うビーズの向い合う突出部の端面間に圧縮バネ１５が、その自然長Ｌより０．０５Ｐ以上圧縮された状態で配置される。ゴムなど弾性材料の被覆材１７が、ビーズ間のワイヤの外周を、バネをも内部に埋め込み、スリーブの突出部の外周上も覆うように被覆されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ワイヤと、前記ワイヤ上に所定の長さＰの間隔で配置され、円筒状のスリーブと該スリーブの外周上に固着された超砥粒層を備えたビーズと、隣合うビーズの互いに向い合う端面に両端が当接した状態で前記ワイヤ上に配置された圧縮コイルバネと、少なくとも前記隣合うビーズの互いに向い合う端面間において前記ワイヤの外周と前記バネとを被覆する弾性を有する伸縮可能な被覆材とを備え、前記コイルバネは、該コイルバネの自由長に対して前記Ｐの０．０５倍以上圧縮された状態で配置されていることを特徴とする、ワイヤソー。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤソーにおいて、前記ビーズは、前記超砥粒層が前記スリーブの軸方向中間部分に固着され、前記超砥粒層の両側には前記スリーブの一部が突出した突出部が形成され、前記圧縮バネは、隣合う前記ビーズの互いに向い合う前記突出部の端面に当接して配置され、前記被覆材は、前記スリーブの前記突出部の外周をも前記ワイヤとバネと一体的に被覆してなることを特徴とする、ワイヤソー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワイヤソーにおいて、前記バネは前記被覆材により完全に被覆され、前記被覆剤の中に埋め込まれていることを特徴とする、ワイヤソー。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のワイヤソーにおいて、前記スリーブは、少なくとも一方の端部から所定の長さの部分が、前記ワイヤに対してカシメられていることを特徴とする、ワイヤソー。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１に記載のワイヤソーにおいて、前記スリーブと、バネと、ワイヤとは全面にブラス鍍金が施されていることを特徴とする、ワイヤソー。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載のワイヤソーにおいて、前記スリーブの内周面に該スリーブの端面に通じる溝が形成されていることを特徴とする、ワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤソーに関する。さらに詳細に言えば、ワイヤ上に所定の間隔でダイヤモンド砥粒等を用いて形成したビーズを配置し、ワイヤをゴムなどの被覆材で被覆したワイヤソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
石材の切出し、コンクリート構造物の切断等にワイヤソーが使用される。このワイヤソーは、金属製ワイヤ上に所定の間隔でダイヤモンド等の超砥粒を外周面上に固着して形成した所謂ビーズを配置してなる。そして隣合うビーズ間でワイヤ上に固着され、ワイヤを被覆する被覆材を備えているのが一般で、この被覆材はゴム或いは樹脂などの弾性材料でワイヤを被覆することで形成され、ビーズのワイヤへの固着と金属製ワイヤの発錆等に対する保護の機能を果たしている。その際に、この弾性被覆材の内部に位置してワイヤを取囲んで配置されるバネを備えているものが、例えば特開２０００−１５８２３２に開示されている。
【０００３】
このバネはゴム製の被覆材と共にスペーサとして作用するもので、切断作業中にワイヤ上に取付けたビーズがワイヤに対して移動する、所謂ビーズ寄りの起こるのを防止するものである。すなわち、このバネは圧縮バネで、切断作業中にビーズには、ワイヤに対して移動させようとする力が作用するが、ビーズ間に配置されたこのバネが被覆材とともにそれを阻止するように作用する。このバネは、一体に形成された被覆材とともに伸縮するようになっているが、被覆材を成形して一体化する際には、格別圧縮された状態ではなく、ほとんど自由長の状態でビーズ間に配置され、被覆材に埋め込まれた状態に一体化される。
【０００４】
ところで、ワイヤソーの使用中にワイヤには繰返して引張力が作用し、弾性変形により一時的に伸びが生じ、或いは繰返しの使用によって永久変形としての僅かではあるが伸びが発生することもある。ワイヤに引張力が作用すれば当然に被覆材にも引張力が作用し、ビーズの端面に付着したゴムの部分に剥離させようとする力が作用する。また、ビーズの両端に設けられた突出部には全周に渡って被覆材が貼り付いているので、被覆材に引張力が作用したときに突出部端部の部分において被覆材は左右に引張られ、被覆材に裂目が生じ易い。この際、バネは被覆材と一緒に伸びるだけでこのような剥離或いは裂目の発生を防止する機能は一切ない。剥離或いは裂目が生じると、その部分から水や切粉が入り込み、ワイヤに錆を生じ、裂断の危険が生じる。従って、ビーズがまだ十分使用できる状態であってもそのワイヤソーはもはや使用に耐えない。また、通常ビーズはワイヤに対する位置決め或いはビーズ寄りの防止の為にワイヤに対してカシメている場合が多い。この場合、使用に伴ってワイヤに伸びが生じ、ワイヤの径が細くなるとカシメが緩み、ワイヤへのビーズの固定が弱くなる。するとビーズがワイヤに対して回転し、ワイヤを傷付けてワイヤの裂断を生じる惧れがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５８２３２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、繰返しの使用によっても、弾性被覆材の剥離或いは裂目の発生が生じることが無く、ビーズの超砥粒を完全に使い切るまで使用することのできるワイヤソーを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、金属製ワイヤと、そのワイヤ上に所定の長さＰの間隔で配置され、円筒状のスリーブと該スリーブの外周上に固着された超砥粒層を備えたビーズとを備えたワイヤソーにおいて、隣合うビーズの互いに向い合う端面に両端が当接した状態でワイヤ上に圧縮コイルバネを配置し、少なくとも隣合うビーズの互いに向い合う端面間においてワイヤとバネとを弾性を有する伸縮可能な被覆材で被覆し、コイルバネは、その自由長に対して０．０５Ｐ以上圧縮された状態で配置するように構成した。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成を採用することにより、ワイヤに伸びが生じても、バネがその伸び量だけ圧縮量を減らして伸び、ビーズ端面と圧接状態での当接を維持し、それにより、被覆材の端部付近をビーズ端面に押付ける作用を維持する。従ってこの部分で被覆材に引張力が作用するのを防止し、或いは少なくとも作用する引張力を大幅に軽減し、被覆材の剥離、切れ目の発生を防止できる。これにより、使用中に水や切粉が内部に浸入してワイヤの発錆を生じることも無く、ワイヤの不測の裂断を防止でき、ビーズの超砥粒層を完全に使い切るまでワイヤソーの寿命を確保できる。また、被覆材材としてはゴムなどの弾性材料が使用されるが、この被覆材が使用に伴って劣化して弾性を失い、或いは摩耗しても、更にはワイヤに伸びが生じて径が細くなり、ビーズのカシメが緩んでも、圧縮バネがビーズを固定して維持するので、ビーズのワイヤに対する回転が阻止され、ワイヤを傷付けることも無い。これによってもワイヤソーの長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本願発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本願発明の具体的実施の形態に係るワイヤソー１の一部分を示す正面図で、その構造及び製造工程を理解しやすくするために、部分的に構成部材の図示を省略してある。
【００１０】
符号３はワイヤであり、符号５はビーズである。図にはビーズが３個示され、説明の便宜上右から５ａ、５ｂ、５ｃの符号を付してあるが、説明上区別する必要のない場合は符号５で代表する。図中一番右に示されたビーズ５ａを参照してワイヤ３とビーズ５について説明する。ワイヤ３は金属製ワイヤで、例えばＪＩＳ  Ｇ  ３５４０の規格による操作用ロープ等が使用される。ビーズ５は従来例と同様の構成のものを使用でき、本実施の形態では、芯金となる円筒状のスリーブ６と、そのスリーブ６の軸方向略中央部外周上に固着されたダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等超砥粒で形成された超砥粒層１３とで構成されている。
【００１１】
スリーブ６の超砥粒層１５の両側は本実施の形態では略対称となった左右突出部７、８となっている。スリーブ６には貫通孔１０が形成されると共に、その孔１０の内周面にネジ１２が刻まれている。このネジ１１は、後述するように被覆材１７を被覆する際にその被覆材１７の材料がネジ溝内に流れ込み、被覆材１７とワイヤ３、スリーブ６との接着強度を高める効果がある。ネジ１１はこの目的に沿うものであればよく、ネジ径、ピッチ等は適宜選択することが出来る。また、必ずしもネジの形状と言えるものに形成する必要はなく、例えば軸方向へ伸びる直線溝、螺旋溝、更には多条の溝等にすることが可能である。それらの溝は、その目的からして、スリーブ６端面に通じていることが望ましい。
【００１２】
スリーブ６の右側突出部８の図中右端部はカシメ部９となっている。すなわち、スリーブ６の貫通孔１０内にワイヤ３が挿通されるが、ワイヤ３の外径は貫通孔１０の径と略同じ或いは若干小さく、ワイヤ３上の所定の位置にビーズ５を位置決めして、カシメ部９において例えばスリーブ６の右端面が略六角形になるようにカシメてワイヤ３にビーズ５を固定する。このカシメは、従来例に関して説明した所謂ビーズ寄りを防止する為の固定力を付与するとともに、後述するように隣合う二つのビーズ５の間に配置されるバネを所定の位置に保持する機能を果たす。但し余り強くカシメるとワイヤ３を傷付けることとなり、ワイヤ３の断裂の原因となるので、ワイヤ３を傷付けない程度に止める必要がある。
【００１３】
このカシメは、ワイヤ３に対して各ビーズ５を均一に芯出しして取付けることにもなるので、ビーズ間においてその外周面の位置に段差が生じない。ビーズ５間に段差がある、例えば鉄筋コンクリートを切断する際に鉄筋がその段差の部分で噛み込んでしまい、ビーズ寄り起こしてしまう惧れがあるが、本実施の形態ではその問題は生じない。なお本実施の形態では、カシメ部９は、ワイヤソー１の使用時に図に符号Ａで示す移動方向前側となる突出部に設けている。
【００１４】
次に真中に示されたビーズ５ｂをも参照しながら説明すると、ワイヤ３にビーズ５ｂ、圧縮バネ１５、ビーズ５ａが取付けられ、ビーズ５ｂは既にカシメ部９をカシメてワイヤ３に固定してある。そして、ビーズ５ａをカシメるのであるが、その際圧縮バネ１５を所定の量だけ圧縮した状態にしてカシメる。即ち、ビーズ５はワイヤ３上に所定の長さＰの間隔即ちピッチＰで取付けられるのであるが、そのとき間に配置されたバネ１５は、その自然長Ｌに対してピッチＰの５パーセント０．０５P以上に設定される圧縮量Δｌだけ短くなるように圧縮されている。このようにバネ１５を圧縮した状態に維持しながらビーズ５ａをワイヤ３にカシメて固定する。従って、バネ１５はその両端が図示の様に両側のビーズ５のスリーブ６の突出部７、８の向い合う端面に圧接状態で当接していることとなる。バネ１５の内径はワイヤ３の外径より大きく、ワイヤ３の外周に触れないことが望ましい。
【００１５】
次に左端に示されたビーズ５ｃをも参照して説明すると、間にバネ１５を圧縮状態で保持してワイヤ３に固定されたビーズ５の間で露出したワイヤ３の外周面を、本実施の形態では材料がゴムである被覆材１７で被覆する。その際に、ワイヤ３を取囲むバネ１５をもその内側に埋め込むように被覆する。また被覆材１７は、本実施の形態ではビーズ５間に露出していたワイヤ３の部分、バネ１５のみでなく、ビーズ５のスリーブ６の左右の突出部７、８の外周上をも一体的に覆うようにする。
【００１６】
なお、バネ１５は必ずしもその外径部分までを完全に埋め込む必要はないが、後述するようにワイヤ３に伸びが生じてもスリーブ６の突出部７、８の端面との圧接状態での当接を保ち、その部分での被覆材１７との一体性を維持し、突出部７、８の端面部付近にある、或いは突出部７、８外周上にある被覆材１７に引っ張り力が作用するのを防止し、或いは作用する引張力を大幅に低減出来る程度には埋め込む必要がある。また、被覆材１７の材料であるゴムは、加硫成形する際にビーズ５のスリーブ６の貫通孔１０内にも流れ込むようになっている。本実施の形態では、ワイヤ３と、ビーズ５のスリーブ６とバネ１５は全面にブラス鍍金が施され、これらとゴムとの接着力が高まるようになっている。
【００１７】
上記の如き構成を備えた本発明に係るワイヤソー１は、バネ１５が初期状態で圧縮状態で配置されているので、常にその両端はビーズ５のスリーブ６の端面に圧接状態で当接している。従って、被覆材１７に伸びを生じさせる力が作用しても、バネ１５がその伸びを補償するように圧縮量を減らして伸び、依然としてスリーブ６の端面への圧接状態を維持している。従って、被覆材１７のスリーブ６の左右突出部７、８の端面付近及び突出部外周を覆っている部分をその位置に止めるように作用し、これらの部分に引っ張り力が作用しないように、或いは少なくとも作用する引張力を大幅に低減する。これにより被覆材１７がスリーブ６から剥離したり、或いは被覆材１７に裂目が生じたりすることを防止できる。従ってワイヤソー１で切断作業をする際に使用する水や切粉が内部へ浸入することは無く、ワイヤ３の発錆、ひいてはそれに起因する断裂を防止でき、ビーズ５の砥粒層１３を完全に使い切るまでワイヤソー１の寿命を確保できる。
【００１８】
また、ビーズ５のスリーブ６のカシメ部９をカシメることにより、被加工物の加工中でのビーズ寄りを防止できるのみでなく、ビーズ５間に配置されたバネ１５が初期状態で圧縮状態になっているので、仮にワイヤ３に伸びが発生してカシメ部９での固定力が低下しても、バネ１５の作用によって依然としてビーズ寄りを防止できる。
【００１９】
さらには、バネ１５が圧縮状態で配置されるので、ワイヤソー１自体の曲げ剛性が高くなり、ワイヤソー１に振動が起こり難くなり、ビーズ５の片減りが防止でき、ビーズ５の砥粒層１３を全周に渡って均一に使用でき、これによっても長寿命化を促進できる。
【００２０】
また、ビーズ５のスリーブ６の孔１０内面にネジ或いは溝を設けているので、被覆材１７とスリーブ、ワイヤとの接着力を向上できる。なお、スリーブ６、バネ１５、ワイヤ３をブラス鍍金していることもこれら部材と被覆材１７との接着力を向上させる。
【００２１】
なお、本発明においてはバネの初期状態での圧縮量を、ビーズが配置される間隔の５パーセント以上としたが、これは、ワイヤが５パーセントを大きく上回る量だけ伸びると、ワイヤ自体の強度から裂断の可能性が高まるので、経験的に確認できた安全な範囲である５パーセントまでは確実にワイヤソーとしての機能を確保出来るようにしたものである。そのため、より具体的に言えば、バネの初期の圧縮量は、ビーズのピッチＰの１０パーセント以上にしておくことが望ましい。また、初期の圧縮量を余りに過大にすると、ワイヤソーの製作時の作業に困難を生じる可能性があり、初期の圧縮量はバネの自由長の５０パーセント以下に止めるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の具体的実施の形態に係るワイヤソーの部分正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：ワイヤソー    ３：ワイヤ    ５：ビーズ    ６：スリーブ    ７：左突出部  ８：右突出部    ９：カシメ部    １０：貫通孔    １１：ネジ    １３：超砥粒層    １５：バネ    １７：被覆材
【図１】
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