(57)【要約】【課題】チップソーについて、適度の靭性と硬度を備え、且つチップが鋸歯に対して強固に固定され、しかも製造コストを低く抑えることができるようにする。【解決手段】合金工具鋼等よりなる円板２の外周に一定間隔をあけて鋸歯３が設けられ、各鋸歯３に高速度工具鋼製チップ５がロウ付けされたチップソー１であって、各鋸歯３のチップ取付位置から円板２の外周寄り部分までチップ取付用略凹形部４が形成され、鋸歯３から前記略凹形部４にわたって前記高速度工具鋼製チップ５が嵌め入れられ、該チップ５の両側部５ａ・５ｂのうち、当該チップソー１の回転方向側と反対側部５ａのみがロウ付けされている。【選択図】      図１
2004330386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製円板の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが取付けられたチップソーにおいて、鋸歯のチップ取付位置から円板の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部が設けられ、鋸歯から前記略凹形部にわたって高速度工具鋼製チップが嵌め入れられ、該チップの両側部のうち、円板の回転方向と反対側部のみがロウ付けされていることを特徴とする、チップソー。
【請求項２】
鋸歯間に被切断材の切屑収容用窪み部が形成され、鋸歯間隔に対する前記窪み部の深さの比率が０．３５〜０．７となされていることを特徴とする、請求項１記載のチップソー。
【請求項３】
鋸歯間隔に対する高速度工具鋼製チップの長さの比率が１．５〜４．０となされていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載のチップソー。
【請求項４】
金属製円板の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが取付けられたチップソーの製造方法であって、鋸歯のチップ取付位置から円板の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部を形成しておき、高速度工具鋼製チップの焼入れと焼戻しを行った後、該チップを鋸歯から前記略凹形部にわたって嵌め入れ、次にチップの両側部のうち、円板の回転方向と反対側部のみをロウ付けすることを特徴とする、チップソーの製造方法。
【請求項５】
チップのロウ付け温度が６２０〜６９０℃である、請求項４記載のチップソーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、丸棒や角棒等の中実材、電縫管等の管材その他種々の材料の切断に用いられるチップソーおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、例えば電縫管製造ラインにおいて管の切断に使用される丸鋸としては、以下のようなものが知られている。
【０００３】
先ず、第一のものとしては、工具鋼または合金工具鋼からなる円板の外周に一定間隔をあけて多数の鋸歯が形成された丸鋸が知られている。この丸鋸は約６０００ｍ／秒の周速度で回転し、鋸歯が電縫管に前記高速度で当接する際の摩擦熱によって、電縫管を軟化させて切断するものである。
【０００４】
しかしながら、前記丸鋸の場合、鋸歯に形成された刃部の摩耗が早いことから、電縫管の切断部分に所謂、焼けやバリが発生し易いという問題がある。
【０００５】
第２のものとしては、工具鋼または合金工具鋼からなる円板の外周に一定間隔をあけて多数の鋸歯を形成し、該鋸歯の歯台に超硬合金またはサーメット製のチップがロウ付けされた丸鋸（チップソー）が知られている。
【０００６】
しかしながら、前記超硬合金またはサーメット製のチップは、硬度が高いものの、靭性が低いことから、電縫管を切断する際に、該電縫管製造に使用された冷却水によって、前記チップに繰り返し熱応力が発生することに起因してチップにヒートクラックが発生し、該チップが破損するおそれがあった。
【０００７】
また、電縫管を製造する場合、該電縫管の材料となる鋼板をロール成形しながら、鋼板の縁部同士を連続溶接するが、この溶接ビードを削り取った際にそのビード屑が電縫管内に溜まることから、当該電縫管切断時には前記ビード屑も切断することとなる。この際、前述したように、超硬合金またはサーメット製のチップは、靭性が低いことから、前記ビード屑を切断するときに、当該チップが欠損し易いという問題があった。
【０００８】
第３の丸鋸としては、工具鋼または合金工具鋼からなる円板の外周に一定間隔をあけて多数の鋸歯を設け、該鋸歯の一側を切欠して歯台を形成し、該歯台に高速度工具鋼製チップがロウ付けされた丸鋸が知られている（特開平７−１１６９１６号公報参照）。
【０００９】
具体的には、図５に示すように、前記丸鋸５１は、円板５２外周の鋸歯５３における切屑収容用窪み部５４側が切欠されてＬ字形の歯台５７が形成され、該歯台５７に側面から見て略方形の高速度工具鋼製チップ５５の底部５５ａおよび一側部５５ｂがロウ付けされたものである。
【００１０】
しかしながら、前記丸鋸５１の場合、チップ５５の切屑収容用窪み部５４側が特に支持等がされていない構造であるため、例えば前述した電縫管の製造において、電縫管内に溜まったビード屑を電縫管と共に切断するために、鋸歯間隔を小さくした場合には、チップ５５または鋸歯５３の歯台５７が欠損することがあった。
【００１１】
また、前記構造では、チップ５５の切刃５６が磨耗した際に研磨によって再使用できる回数を多くするために、図６に示すように、鋸歯５３およびチップ５５の全長を長くした場合には、電縫管切断時におけるチップ５５の剛性が不足し、チップ５５に過大な曲げ応力発生することから、該チップ５５が破損するおそれがあった。
【００１２】
更に、前記丸鋸５１の製造時においては、高速度工具鋼製チップ５５の焼入れおよび焼戻しを行った後に該チップ５５の歯台５７へのロウ付けを行うか、或いは先にチップ５５のロウ付けを行った後、焼入れおよび焼戻しを行うが、前者の場合には後のロウ付けの際にチップ５５を構成する高速度工具鋼が焼き戻されてチップ５５の硬度が低下するという不都合が生ずる。一方、後者の場合にはロウ材の融点を焼入れおよび焼戻しの温度よりも高くしなければならず、またこれを回避するために、ロウ付け部分をできるだけ加熱しないようにして焼入れおよび焼戻しを行った場合には、チップ５５の硬度が不均一になり易いという問題があった。
【００１３】
この他、第４の丸鋸としては、銅製円板の外周に、略円弧状の高速度工具鋼製セグメントを所定数取り付けたものも知られている（特開平１０−３４４３９号、特開平１０−３４４４０号、特開平１０−２０２４２４号等公報参照）。
【００１４】
前記丸鋸は、より詳細には、外縁部に所定数の鋸歯が形成されたセグメントを銅製円板の外周に沿って取り付けたものであるが、この場合、各セグメントを円板の外周にリベットで固定する一方、隣り合うセグメント同士を嵌合等により接続する必要があることから、これら組み立て作業に手間を要するという問題があった。
【００１５】
この他、全体が高速度工具鋼で構成された丸鋸も知られているが、該丸鋸は、靭性が高いものの、直径が約６００ｍｍ以上のものについては、その製造コストが大幅に増加するという欠点があった。
【００１６】
本発明の目的は、適度の靭性と硬度を備え、且つチップが鋸歯に対して強固に固定され、しかも製造コストを低く抑えることができるチップソーおよびその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、金属製円板の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが取付けられたチップソーにおいて、鋸歯のチップ取付位置から円板の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部が設けられ、鋸歯から前記略凹形部にわたって高速度工具鋼製チップが嵌め入れられ、該チップの両側部のうち、円板の回転方向と反対側部のみがロウ付けされているものである。
【００１８】
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おいて、各鋸歯間に被切断材の切屑収容用窪み部が形成され、鋸歯間隔に対する前記窪み部の深さの比率が０．３５〜０．７となされていることを特徴とするものである。
【００１９】
このチップソーにおいては、鋸歯間隔に対する前記窪み部の深さの比率が０．３５未満である場合には、被切断材の切屑が窪み部内に十分収容しきれないおそれがある。また、鋸歯間隔に対する前記窪み部の深さの比率が０．７を超える場合には、被切断材の切屑が前記窪み部から排出され難くなる。そのため、鋸歯間隔に対する前記窪み部の深さの比率は、前述した通り、０．３５〜０．７の範囲とするのが好ましい。
【００２０】
請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載のチップソーについて、鋸歯間隔に対する高速度工具鋼製チップの長さの比率が１．５〜４．０となされていることを特徴とするものである。
【００２１】
このチップソーにおいては、鋸歯間隔に対する高速度工具鋼製チップの長さの比率が１．５未満である場合には、鋸歯を再研磨して再利用することができる回数が４乃至５回程度にとどまるため、当該チップソーの十分な有効利用が図れない。また、鋸歯間隔に対する高速度工具鋼製チップの長さの比率が４．０を超える場合には、チップが細長い形状となるため、十分な強度が得難い。そのため、鋸歯間隔に対する高速度工具鋼製チップの長さの比率は、前述した通り、１．５〜４．０の範囲とするのが好ましい。
【００２２】
請求項４記載の本発明は、金属製円板の外周に一定間隔をあけて鋸歯が形成され、該鋸歯にチップが取付けられたチップソーの製造方法であって、鋸歯のチップ取付位置から円板の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部を形成しておき、高速度工具鋼製チップの焼入れと焼戻しを行った後、該チップを鋸歯から前記略凹形部にわたって嵌め入れ、次にチップの両側部のうち、円板の回転方向と反対側部のみをロウ付けすることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５記載の本発明は、前記請求項４記載の製造方法について、チップのロウ付け温度を６２０〜６９０℃としたことを特徴とするものである。
【００２４】
チップのロウ付けには通常、銀ロウが使用されるが、ロウ付け温度が６２０℃未満の場合には銀ロウの十分な濡れ性が得られない一方、ロウ付け温度が６９０℃を超える場合には、チップの硬度が顕著に低下する。そのため、チップのロウ付け温度は、前述した通り、６２０〜６９０℃の範囲とするのが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を電縫管切断用の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。
【００２６】
（実施形態１）
【００２７】
図１に示すように、本実施形態のチップソー１は、合金工具鋼製円板２の外周に一定間隔をあけて鋸歯３が形成され、前記鋸歯３のチップ取付位置から円板２の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部４が設けられ、鋸歯３から略凹形部４にわたって高速度工具鋼製チップ５が嵌め入れられ、該チップ５の両側部５ａ・５ｂのうち、円板２の回転方向（矢印方向）と反対側部５ａのみがロウ付けされており、またチップ５の回転方向と同側部５ｂには切刃７が形成されている。また、各鋸歯３間には切屑収容用窪み部８が設けられている。
【００２８】
前記鋸歯３は略方形となされ、前記チップ５は、鋸歯３の両側部のうち、円板２の回転方向側に取り付けられている。そして、前記チップ取付用略凹形部４は、前述した通り、鋸歯３におけるチップ取付け位置から円板２の外周寄り部分まで形成されており、そのため、縦長の略方形チップ５が、鋸歯３の一側部から円板２の外周寄り部分まで長く伸びた構造となされている。従って、チップ５がその使用により磨耗した際には、該チップ５および鋸歯３の各先端部を研磨して再使用する場合、その再使用回数を従来に比べて多くすることができる。
【００２９】
本実施形態においては、鋸歯間隔Ｐに対する前記窪み部８の深さＤの比率は約０．６４となされ、また鋸歯間隔Ｐに対する高速度工具鋼製チップ５の長さＬの比率は約１．７となされている。
【００３０】
前記チップ５に使用される高速度工具鋼としては、ＪＩＳのＳＫＨ５１（日立金属製ＹＸＭ１）、マトリックス系ハイス（日立金属製ＹＸＲ３３）および粉末ハイス（日立金属製ＨＡＰ４０）等が挙げられる。
【００３１】
次に、前述したチップソー１の製造方法について述べると、図２に示すように、先ず円板２の外周に、一定間隔をあけて鋸歯３および切屑収容用窪み部８を成形すると共に、鋸歯３におけるチップ取付位置から円板２の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用凹形部４を形成しておき、高速度工具鋼製チップ５に焼入れと焼戻しを行った後、図１に示すように、該チップ５を前記鋸歯３から略凹形部４にわたって嵌め入れ、次にチップ５の両側部５ａ・５ｂのうち、円板２の回転方向と反対側部５ａのみをロウ付けする。
【００３２】
前記製造工程において、高速度工具鋼製チップ５の焼入れと焼戻しは以下のように行った。
【００３３】
すなわち、前記ＳＫＨ５１（ＪＩＳ）については、約１２００℃で１２分間の焼入れを行い、５４０℃で２時間の焼戻しを３回実施した。また、前記マトリックス系ハイスについては、約１１６０℃で１２分間の焼入れを行い、５５０℃で２時間の焼戻しを３回実施した。更に、前記粉末ハイスについては、約１２００℃で１２分間の焼入れを行い、５４０℃で２時間の焼戻しを３回実施した。
【００３４】
また、前記ロウ付けには銀ロウを用い、高周波誘導加熱により約６５０℃でロウ付けを実施した。ロウ付け温度については、図３に示すように、前記ＪＩＳのＳＫＨ５１、マトリックス系ハイスおよび粉末ハイスのいずれについても、ロウ付けに必要な最低温度である６２０℃以上であって、６９０℃を超えない範囲で高いロックウエル硬度（ＨＲＣ）が得られた。
【００３５】
（実施形態２）
【００３６】
図４に示すように、本実施形態のチップソー２１は、合金工具鋼製円板２２の外周に一定間隔をあけて略山形の鋸歯２３が形成され、該鋸歯２３のチップ取付位置から円板２２の外周寄り部分まで伸びるチップ取付用略凹形部２４が設けられ、鋸歯２３から略凹形部２４にわたって縦長の高速度工具鋼製チップ２５が嵌め入れられ、該チップ２５の両側部２５ａ・２５ｂのうち、円板２２の回転方向（矢印方向）と反対側部２５ａのみがロウ付けされており、前記チップ２５の先端部には切刃２７が形成されている。また、鋸歯２３間には切屑収容用窪み部２８が形成されている。
【００３７】
本実施形態において、鋸歯間隔Ｐに対する前記窪み部２８の深さＤの比率は約０．６９となされ、また鋸歯間隔Ｐに対する高速度工具鋼製チップ５の長さＬの比率は約１．７２となされている。
【００３８】
本実施形態のチップソー２１の製造方法は、前記実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のチップソーは、金属製円板の外周における各鋸歯のチップ取付位置から円板の外周寄り部分にわたって形成されたチップ取付用略凹形部内に高速度工具鋼製チップが嵌め入れられた状態でロウ付けされているため、円板の各鋸歯にチップが強固に保持された構造となる。
【００４０】
従って、円板の鋸歯にＬ字形の切欠状歯台を形成し、該歯台に高速度工具鋼製チップをロウ付けした従来のチップソーのように、鋸歯間隔を小さくした場合でも円板におけるチップ固定部分の破損が有効に防止され得る。
【００４１】
また、本発明のチップソーは、チップ取付用略凹形部内に高速度工具鋼製チップを固定するにあたり、当該チップの両側部のうち、当該チップソーの回転方向と反対側部のみがロウ付けされている構造であるため、ロウ付け時に円板の外周部に熱歪みが生じ難く、円板外周に過大な引っ張り応力が発生してクラックが生ずるおそれもない。
【００４２】
この他、本発明におけるチップは、高い靭性と適度の硬度を有する高速度工具鋼製であるため、電縫管製造等の工程において、電縫管切断部に焼けやバリが発生することはなく、また当該チップ自体にヒートクラックが発生しないことは勿論である。
【００４３】
更に、本発明のチップソーでは、高速度工具鋼製チップが、鋸歯から略凹形部にわたる長い形状であるため、チップの切刃が磨耗した場合でも繰り返し研磨して再利用でき、チップソーのコストを低く抑えることができる。
【００４４】
また、本発明のチップソーは、各鋸歯に高速度工具鋼製チップを強固に固定したものであるため、強度に優れつつ、しかも全体が高速度工具鋼よりなる従来の丸鋸と異なり、直径が６００ｍｍを超えるものでも安価に製造することができる等、種々の利点を有する。
【００４５】
本発明のチップソーの製造方法によれば、前述した種々の効果を奏するチップソーが容易に得られ、特にチップのロウ付け温度を６２０〜６９０℃の範囲とした場合には、ロウ付け時における高速度工具鋼製チップの焼き戻しが抑制され、高速度工具鋼製チップの硬度低下が有効に防止され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るチップソーの要部を拡大して示す側面図である。
【図２】同実施形態における円板外周の成形構造を拡大して示す側面図である。
【図３】同実施形態のチップソーにおけるチップのロウ付け温度とロックウエル硬度との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態２に係るチップソーの要部を拡大して示す側面図である。
【図５】従来のチップソーの一部を拡大して示す側面図である。
【図６】他の従来例の一部を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
１・２１：  チップソー
２・２２：  円板
３・２３：  鋸歯
４・２４：  チップ取付用略凹形部
５・２５：  チップ
８・２８：  切屑収容用窪み部
【図１】
2004330386.tif 000003
【図２】
2004330386.tif 000004
【図３】
2004330386.tif 000005
【図４】
2004330386.tif 000006
【図５】
2004330386.tif 000007
【図６】
2004330386.tif 000008