(57)【要約】      （修正有）【課題】動力式切断機を小型化でき、また、部材を正確に、且つ、ばりのないきれいな切断面で切断することができる丸鋸の提供。【解決手段】丸鋸には、それぞれが、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって配置されている。複数の歯部は、切刃の高さは互いに同じであるが、すくい面の形状が互いに異なる第一歯部と第二歯部とが交互に配置されている。第一歯部１２と第二歯部１４のそれぞれは、すくい面の形状及び切刃が、すくい面の幅方向の中心軸線Ｏ−Ｏに対して対称形をなしている。第一歯部と第二歯部のそれぞれの切刃は、すくい面の幅全体の領域のうち、互いに異なる領域に形成されている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって形成された丸鋸であって、
前記複数の歯部は、切刃の高さは互いに同じであるが、すくい面の形状が互いに異なる第一歯部と第二歯部とが交互に配置されており、
前記第一歯部と前記第二歯部のそれぞれは、すくい面の形状及び切刃が、前記すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしており、
前記第一歯部と前記第二歯部のそれぞれの切刃は、前記すくい面の幅全体の領域のうち、互いに異なる領域に形成されている、ことを特徴とする丸鋸。
【請求項２】
それぞれが、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって形成された丸鋸であって、
前記複数の歯部は、切刃の高さは互いに同じであるが、すくい面の形状が互いに異なる第一歯部と第二歯部とが交互に配置されており、
前記第一歯部と前記第二歯部のそれぞれは、すくい面の形状及び切刃が、前記すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしており、
前記第一歯部は、前記すくい面の両側面にテーパが形成されることによって、前記すくい面の幅全体の領域のうち中央領域に形成された第一切刃を有し、
また、前記第二歯部は、前記第一歯部の前記中央領域と対応する領域に、前記第一切刃の幅以下の幅を有する溝が形成されていて、その両側に二つの第二切刃を有する、ことを特徴とする丸鋸。
【請求項３】
前記第一歯部の前記テーパは平らな傾斜面で構成され、前記第一歯部は、先端部が台形をなす山刃である、ことを特徴とする丸鋸。
【請求項４】
前記第二歯部の前記溝の深さは、被切断部材が前記第二歯部の一つによって切削される切込み深さよりも大きい深さ寸法を有する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の丸鋸。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の丸鋸を有する、金属性部材を切断するための動力式切断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、金属製の部材を切断するための動力式切断機に取付けられる丸鋸に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば、ステンレス製やアルミニウム製等の金属製部材を切断するための動力式切断機に取付けられる丸鋸には、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって形成されている。この歯部の形状には、従来から様々なものがある。
【０００３】
例えば、下記の非特許文献１には、従来の丸鋸の様々な歯部の形状が示されており、これらを図７乃至図１０に示す。図７、図８、図１０の（ａ）（ｂ）及び図９（ａ）は、歯部のすくい面を示す。また、図７、図８、図１０の（ｃ）及び図９（ｂ）は、歯部の正面図であり、上記すくい面は、これらの図に矢印Ａ又はＢで示すように、すくい面の基準線に対して垂直に見たところを示している。例えば、図７に示す形状の歯部においては、丸鋸の全周にわたって交互に配置された山刃と平刃とを有している。これらの二つの歯部の切刃には高低差がある。また、図８に示す歯部は、所謂「千鳥刃」であるが、すくい面の幅方向の中心軸線に対して互いに異なる側の角部がテーパされた二つの異なる形状の歯部を有し、これらが丸鋸の全周にわたって交互に配置されている。更に、図９に示す歯部においては、平刃を有している。更に、図１０に示す歯部においては、（ａ）及び（ｂ）を見て分かるように、すくい面の幅全体に対して、すくい面の一方の側面から１／３の位置に溝部が形成された歯部と、他方の側面から１／３の位置に溝部が形成された歯部との、二つの異なる形状の歯部を有する。
【非特許文献１】
ジュリア社（Ｊｕｌｉａ）の英語版カタログ（イタリア）、２００１年、第６頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本件発明の発明者が、上記の様々な形状の歯部を有する丸鋸を使用して金属性部材の切断実験を行ってみたところ、以下のような問題点があることが分かった。例えば、図７に示す歯部においては縦振動が生じ、また、切断面にばりが生じることが分かった。また、図８に示す歯部においては、横振動が生じることが分かった。更に、図９に示す歯部においては、切削抵抗が大きく、また、直進性に欠けることが分かった。更に、図１０に示す歯部においては、横振動が生じることが分かった。丸鋸に振動の問題があると動力式切断機を抗振動構造とする必要が生じ、また、切削抵抗については、大きな動力を必要とし、装置全体が大型化せざるおえない。また、ばりの問題も解決する必要がある。
そこで、本発明の目的は、上記の従来の丸鋸が有する欠点がなく、動力式切断機を小型化でき、また、部材を正確に、且つ、切断面にばりが生じることなく切断することができる丸鋸を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、上記従来の様々な形状の歯部をもつ丸鋸について研究を重ねたところ、下記の通り、振動やばり発生等の原因をつきとめるに至った。
【０００６】
図７に示す歯部においては、二種類の歯部の切刃に高低差があるため、部材を切断する際、縦振動（丸鋸の径方向の振動）が生じることが分かった。また、平刃の切刃が山刃の切刃よりも低いために、切断面にばりが生じることが分かった。すなわち、山刃で切削した際に周辺に形成されるばりは、次ぎに切削する平刃の切刃が山刃の切刃より低いので、ばりの表面を切削するにすぎず、ばりを除去しないので、切断面にばりが残ったままになることが分かった。
また、図８に示す歯部においては、すくい面の幅方向の中心軸線に対して互いに異なる側の側面にテーパが形成されており、非対称形であるので、部材を切断する際、刃部に横方向の力が作用し、横振動が生じることが分かった。
更に、図９に示す歯部においては、先端部が矩形である平刃なので歯部が真っ直ぐに案内されず、横振動が生じてしまい、また、歯部に直進性が欠けるので、部材を真っ直ぐに切断することが困難であることが分かった。更に、平刃は一つの歯部による切削量が大きいため切削抵抗が大きく、また、切粉が大きいために切粉の排出性が悪く、これによっても切削抵抗が大きくなることが分かった。
更に、図１０に示す歯部においては、非対称形の二つの異なる歯部、すなわち、すくい面の幅全体に対して、すくい面の一方の側面から１／３の位置に溝部が形成された歯部と、他方の側面から１／３の位置に溝部が形成された歯部とを有するので、部材を切断する際、刃部に横方向の力が作用し、このため横振動が生じることが分かった。
本件発明は、これらの分析結果に基づいてなされたものである。
【０００７】
従って、本発明の上記目的は、それぞれが、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって形成された丸鋸であって、複数の歯部は、切刃の高さは互いに同じであるが、すくい面の形状が互いに異なる第一歯部と第二歯部とが交互に配置されており、第一歯部と第二歯部のそれぞれは、すくい面の形状及び切刃が、すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしており、第一歯部と第二歯部のそれぞれの切刃は、すくい面の幅全体の領域のうち、互いに異なる領域にわたって延びている、ことを特徴とする丸鋸によって達成することができる。
【０００８】
本発明においては、切刃の高さに高低差がないので、縦振動が生じにくく、また、すくい面の形状及び切刃が、すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしているので横方向の力が作用せず、横振動が生じにくい。その結果、動力式切断機を小型化することができる。また、切刃に高低差がないので、第一歯部による切削によって生じたばりが、引き続き、第二歯部によって取り去られるので、切断面にばりが残らず、きれいな切断面となる。更に、第一歯部と第二歯部のそれぞれの切刃は、すくい面の幅全体の領域のうち、互いに異なる領域にわたって形成されており、第一歯部と第二歯部によって、異なる領域を少しずつ切削することができるので切削抵抗が小さく、また、切粉が小さいので排出性に富み、これによっても切削抵抗が小さくなり、動力は小さくてもよい。これによって装置を小型化することができる。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、それぞれが、すくい面と逃げ面とで形成された切刃を有する複数の歯部が全周にわたって配置された丸鋸であって、複数の歯部は、切刃の高さは互いに同じであるが、すくい面の形状が互いに異なる第一歯部と第二歯部とが交互に配置されており、第一歯部と第二歯部のそれぞれは、すくい面の形状及び切刃が、すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしており、第一歯部は、すくい面の両側面にテーパが形成されることによって、すくい面の幅全体の領域のうち中央領域に形成された第一切刃を有し、また、第二歯部は、第一歯部の中央領域と対応する領域に、第一切刃の幅以下の幅を有する溝が形成されていて、その両側に二つの第二切刃を有する、ことを特徴とする丸鋸によって達成することができる。
【００１０】
本発明においては、切刃の高さは互いに同じであるので、縦振動が生じにくく、また、すくい面の形状及び切刃が、すくい面の幅方向の中心軸線に対して対称形をなしているので横方向の力が作用せず、横振動が生じにくい。その結果、動力式切断機を小型化することができる。また、切刃に高低差がないので、第一歯部による切削によって生じたばりが、引き続き、第二歯部によって取り去られるので、切断面にばりが残らず、きれいな切断面となる。更に、第一歯部は、すくい面の両側面にテーパが形成されることによって、すくい面の幅全体の領域のうち中央領域に形成された第一切刃を有し、また、第二歯部は、第一歯部の中央領域と対応する領域に、第一切刃の幅以下の幅を有する溝が形成されていて、その両側に二つの第二切刃を有するので、第一歯部と第二歯部によって異なる領域を少しずつ切削することができ、切削抵抗が小さい。また、切粉が小さいので排出性に富み、これによっても切削抵抗が小さくなる。従って、動力は小さくてもよく、装置を小型化することができる。更に、すくい面の両側面に対称形をなすテーパが形成されているので、第一切刃がテーパにより真っ直ぐに案内され、部材を真っ直ぐに切断することができる。
【００１１】
また、本発明の実施形態においては、第一歯部のテーパは平らな傾斜面で構成され、第一歯部は、先端部が台形をなす山刃である。第一歯部は、先端部が、上記中心軸線に対して対称の台形をなす山刃であるので、それによって案内されて部材を更に真っ直ぐに切断することができる。
また、本発明の実施の形態においては、溝の深さは、被切断部材が第二歯部の一つによって切削される切り込み深さよりも大きい寸法を有する。従って、第二歯部によって切削した切粉が確実に二つに分断され、切粉の詰まりを確実に防止することができ、小さい動力で駆動可能であり、装置の小型化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明にかかる丸鋸の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る丸鋸をもつ電動切断機の全体図である。
【００１３】
図１に示すように、電動切断機２は、上方位置Ｐと下方位置との間で揺動可能に取付けられたハンドル部４と、該ハンドル部４に回動自在に取付けられた丸鋸６と、該丸鋸６を駆動するためのモータ８と、丸鋸６の下方領域において、被切断部材を装置の所定位置において保持する保持手段１０とを有する。被切断部材を切断する際には、被切断部材を装置の所定位置に保持手段１０によって保持し、ハンドル部４を上方位置Ｐから下方位置に押し下げて、モータ８によって回転駆動された丸鋸６を被切断部材に押し付けて切断する。
【００１４】
図２は丸鋸の正面図、また、図３は丸鋸の直径方向の断面図である。更に、図４は、丸鋸の周囲に形成された歯部の部分拡大図であり、また、図５（ａ）及び（ｂ）は、図４に示す矢印Ａ又はＢ（すくい角の基準線に対して直角）の方向に見たときの、歯部のすくい面を示す。
【００１５】
図２及び図３を見て分かるように、丸鋸６は全体的に円盤状であり、その周囲全体に複数の歯部１２，１４が互いに等間隔で形成されている。図４に示すように、刃部はそれぞれ、すくい面１６、１８と逃げ面２０，２２とで形成された切刃２４，２６を有する。
【００１６】
更に、図５（ａ）及び（ｂ）を見て分かるように、本実施形態に係る丸鋸６の歯部１２，１４においては、切刃２４，２６の高さＨは互いに同じであるが、すくい面１６、１８の形状が互いに異なる第一歯部１２と第二歯部１４とを有し、これらが丸鋸６の全周にわたって交互に配置されている。第一歯部１２と第二歯部１４のすくい面１６、１８の形状は互いに異なるが、いずれにおいても、すくい面１６、１８の形状及び切刃２４，２６が、すくい面１６、１８の幅ｗの方向の中心軸線Ｏ−Ｏ（丸鋸６の厚さｔの方向の中心面Ｏ’−Ｏ’上に位置する）に対して対称形をなしている。
【００１７】
第一歯部１２は、すくい面の両側面にテーパ２８（図４参照）が形成されることによって、すくい面の幅全体の領域のうち中央領域に、横方向（丸鋸６の厚さｔの方向）に真っ直ぐに形成された第一切刃２４を有している。また、テーパ２８は平らな傾斜面であり、第一歯部１２は、先端部が台形をなす山刃である。具体的には、第一切刃２４の幅は、すくい面の幅ｗ（丸鋸の厚さｔと一致する）の１／３〜３／５の範囲内の大きさであることが好ましい。また、傾斜面は、第一切刃２４に対して４５°の角度αをなしているのが好ましい。上記台形部分の高さｈは、切削量を小さくし、また、切削した際の切粉の大きさを小さくして切削抵抗を小さくするため、被切断部材が一つの歯部１２，１４によって切削される切込み深さよりも大きい高さ寸法ｈを有することが好ましい。
【００１８】
図５（ｂ）に示すように、第二歯部１４は、先端部が、平刃状で矩形をなし、第一歯部１２の中央領域と対応する領域に形成された、第一切刃２４の幅以下の幅を有する溝３０部分を除いて、すくい面の幅全体にわたって切刃を有する。すなわち、溝３０の両側に二つの第二切刃２６，２６を有する。溝３０は、横断面においてＵ字形をなしており、溝３０の深さｄ１は、被切断部材が第二歯部１４の一つによって切削される切込み深さよりも大きい深さ寸法ｄ１を有する。好ましくは、横断面Ｕ字形の溝３０の湾曲した底部を除く部分の深さｄ２は、被切断部材が第二歯部１４の一つによって切削される切込み深さよりも大きい深さ寸法を有することが好ましく、更には、切込み深さの１．５倍〜２倍の深さとするのが最も好ましい。溝３０の深さｄ１は、第二歯部１４によって切削した際に、切削した切粉を溝３０の両側で二つに確実に分断する上で、また、刃が摩耗するので、深ければ深いほど好ましいが、深すぎると第二歯部１４の必要強度が得られなくなるので、上記の寸法とするのが好ましい。なお、歯部１２，１４の一つによって切削される切込み深さは、本実施形態に係る電動切断機２及び丸鋸６では、アルミニウム製材料である場合でも０．１ｍｍ以下であり、ステンレス製材料では更に小さくなる。
【００１９】
図６は、本実施形態に係る丸鋸によって被切断部材を切削する際の切削状態を示す工程図である。
図６を参照しつつ、本実施形態に係る丸鋸６によって被切断部材Ｍを切削する際の切削状態を説明する。丸鋸６が被切断部材Ｍに対して押し当てられ、第一歯部１２と第二歯部１４が交互に切削して切断される。この際、被切断部材Ｍの表面が、初めに、第一歯部１２によって切削される場合と、第二歯部１４によって切削される場合とがあるが、以下、第一歯部１２によって最初に切削される場合について説明する。
【００２０】
図６（ａ）に示す、第一歯部１２の台形部分の先端部の一部分に対応する、横断面が台形の被切削部分（ドットで面ぬりされている部分）が切削される。従って、切粉Ｃは、同図にドットで面ぬりされている部分の形状となる。第一歯部１２は、対称形をなすテーパ２８、２８によって、切断すべき線上に案内される。
【００２１】
次に、図６（ｂ）に示すように、第二歯部１４によって、その先端部の一部分に対応する形状の被切削部分（ドットで面ぬりされている部分）が切削される。中央に溝３０によって突条が残され、その両側部分が切削される。突条の高さ寸法は溝３０の深さｄ１より小さい。切粉Ｃは、同図にドットで面ぬりされている部分の形状となり、突条によって分断されて二つの小さな切粉Ｃとなる。
【００２２】
引き続き、図６（ｃ）に示すように、第一歯部１２の台形部分の先端部の一部分に対応する横断面が台形の被切削部分（ドットで面ぬりされている部分）が切削される。切粉Ｃは、同図にドットで面ぬりされている部分の形状をなす。第一歯部１２は、対称形をなすテーパ２８、２８によって、切断すべき線上に案内される。
【００２３】
次いで、図６（ｄ）に示すように、第二歯部１４によって、その先端部の一部分に対応する形状の被切削部分（ドットで面ぬりされている部分）が切削される。中央に溝３０によって突条が残され、その両側部分が切削される。突条の高さ寸法は溝３０の深さｄ１より小さい。切粉Ｃは、同図にドットで面ぬりされている部分の形状をなし、突条によって分断されて二つの小さな切粉Ｃとなる。一つおきの第一歯部１４が、テーパ面２８、２８によって、切断すべき線上に真っ直ぐに案内されるが、これによって、第一歯部１４の間に位置する第二歯部１６も切断線上に位置決めされる。
【００２４】
以上の工程が繰返されて、被切断部材Ｍが切断される。
なお、第二歯部１６によって最初に切削される場合は、第一歯部１４と第二歯部１４の切削が逆になるだけであり、説明は省略する。
【００２５】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２６】
例えば、本実施形態に係る丸鋸６においては、第一歯部１２は、すくい面の幅ｗの方向の中央領域に第一切刃２４を有し、また、第二歯部１４は、中央領域の両側に二つの第二切刃２６，２６を有しているが、これらの切刃２４，２６に高低差がなく、すくい面１６、１８の中心軸線Ｏ−Ｏに対して対称的に形成されおり、且つ、すくい面１６、１８の幅全体の領域のうち、互いに異なる領域に形成されていればよい。すなわち、本実施形態においては、第一歯部１２は山刃であり、第一切刃２４が中央領域に形成されており、直進性の観点で有利であるが、振動を防止及びばりの発生防止の観点からは、必ずしも、第一切刃２４は中央領域に形成されている必要はなく、第一歯部１２は山刃である必要はない。また、第二歯部１４の溝３０は複数の溝が形成されていてもよい。
【００２７】
また、テーパ面は平面で構成されている必要はなく、中央領域に第一切刃２４を残すようにして下方（丸鋸６の回転中心に向かう方向）に傾斜していればよく、例えば、湾曲していてもよい。
【００２８】
更に、溝３０の横断面形状は、Ｕ字形の他、Ｖ字形、矩形、半円形等であってもよい。
【００２９】
更に、本実施形態に係る丸鋸は、モータによって駆動する電動切断機以外のいかなる動力式切断機に使用してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る丸鋸によれば、丸鋸を取付ける動力式切断機を小型化でき、また、部材を正確に、且つ、切断面にばりが生じることなく切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る丸鋸をもつ電動切断機の全体図である。
【図２】丸鋸の正面図である。
【図３】丸鋸の直径方向の断面図である。
【図４】丸鋸の周囲に形成された歯部の部分拡大図である。
【図５】図４に示す矢印Ａ又はＢ（すくい角の基準線に対して直角）の方向に見たときの、歯部のすくい面を示す。
【図６】従来の丸鋸の歯部の形状を示す。
【図７】従来の丸鋸の歯部の形状を示す。
【図８】従来の丸鋸の歯部の形状を示す。
【図９】従来の丸鋸の歯部の形状を示す。
【図１０】従来の丸鋸の歯部の形状を示す。
【符号の説明】
６      丸鋸
１２      第一歯部
１４      第二歯部
１６      第一歯部のすくい面
１８      第二歯部のすくい面
２０      第一歯部の逃げ面
２２      第二歯部の逃げ面
２４      第一歯部の第一切刃
２６      第二歯部の第二切刃
２８      テーパ
３０      溝
Ｏ−Ｏ  中心軸線
【図１】
2004167656.tif 000003
【図２】
2004167656.tif 000004
【図３】
2004167656.tif 000005
【図４】
2004167656.tif 000006
【図５】
2004167656.tif 000007
【図６】
2004167656.tif 000008
【図７】
2004167656.tif 000009
【図８】
2004167656.tif 000010
【図９】
2004167656.tif 000011
【図１０】
2004167656.tif 000012