(57)【要約】【課題】ＰＣＤの如き超高圧焼結体のチップを使用したチップソー、例えばホローフェイス型チップソーを実用的なコストで製造し、かつ提供する。【解決手段】チップソーは、多数の歯体１４の先端にチップ１２を夫々を接合して構成される。前記チップ１２は、超硬合金の基材２０の表面に多結晶焼結体層２２を積層した超高圧焼結体からなる。これら２つのチップ１２，１２は、前記多結晶焼結体層２２が略並ぶ方向に重ねられると共に、前記超硬合金の基材２０の部分でスポット溶接により結合されている。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ（１２）を多数の歯体（１４）の先端に夫々接合するよう構成したチップソー（１０）において、
前記チップ（１２）は、超硬合金の基材（２０）の表面に多結晶焼結体層（２２）を積層した超高圧焼結体からなり、
これら２つのチップ（１２，１２）は、前記多結晶焼結体層（２２）が略並ぶ方向に重ねられると共に、前記超硬合金の基材（２０）の部分でスポット溶接（１３）により結合されている
ことを特徴とするチップソー。
【請求項２】
前記多結晶焼結体層（２２）が重ねられて略並ぶ方向は、前記チップソー（１０）における歯体（１４）の厚み方向である請求項１記載のチップソー。
【請求項３】
前記超高圧焼結体は、例えば多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体や立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）焼結体である請求項１記載のチップソー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、丸鋸や帯鋸等の鋸の各歯体にチップを接合したチップソーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋸における各歯体の先端に超硬合金からなるチップを接合したチップソーとして、丸鋸が広く知られている。この丸鋸の歯体に接合されるチップの形状は、その切削対象物の性状に応じて種々のものが提案されているが、木質ボード等の切削・切断用に好適なチップの形状として、ホローフェイス型が存在する。本発明は、このホローフェイス型チップソーの製造時に直面する困難性に鑑み提案されたものであるので、先ずホローフェイス型のチップ形状の内容を図１９を参照して説明する。
【０００３】
図１９は、チップソーにおけるホローフェイス型チップ１２の概略構成を示す説明図であって、（１）は該チップ１２を、丸鋸１０の回転方向に対し逆らう方向から見た正面図である。また図１９の（２）は該チップ１２の平面図であり、（３）は該チップ１２の左側面図である。すなわちチップ１２は、丸鋸１０における各歯体１４に形成したチップ座１６にろう付されているが、図１９の（２）に示すように、該チップ１２のすくい面１２ａに円弧状をなす窪みが設けられている。このように円弧状の窪み（ホロー）をすくい面１２ａに有し、かつ等角度の横すくい角を左右に形成しているチップ１２をもって、所謂ホローフェイス型チップと称している。
【０００４】
本明細書中では以下の用語が頻繁に使用されるので、その用語の意味を併せて説明しておく。
（１）　すくい面　チップを丸鋸の回転方向に対し逆らう方向から見た面であって、図１９の（１）に示す如く該チップの正面となる部分である。
（２）　側逃げ面　チップの左右側面であって、丸鋸の回転方向に対し逆らう方向に向けて所要の逃げ角が形成された部分をいう。図１９の（３）には、チップ１２における左側逃げ面１２ｂが表れている。
（３）　外周逃げ面　チップの上端面であって、丸鋸の回転方向に対し逆らう方向に向けて所要の逃げ角が形成された部分をいう。図１９の（２）には、チップ１２における外周逃げ面１２ｃが表れている。
【０００５】
前述したホローフェイス型のチップ１２は、図１９の（２）に示すように、該すくい面１２ａの左右に正の横すくい角が形成される結果として、対応的に左右の側切刃１８，１８が設けられることになる。従って左側切刃だけのチップおよび右側切刃だけのチップを交互に組み合わせたチップソー（ＪＩＳ−Ｂ４８０５のＣ型）に比較して、前記ホローフェイス型のチップソーは、左右に側切刃があって左右対称形になっているので、被削材を切削・切断した際に終端部でのバリの発生や欠けが少なく、しかも切削・切断時の直進性が殊に優れている、という利点を有している。また同等の切削・切断効果を奏するのであれば、ホローフェイス型のチップソーは、前述した他のチップソーに比べて少ない歯数のチップソーで足りる利点もある。
【０００６】
従来のチップソーには、その各歯体に接合されるチップの材質として超硬合金が用いられている。そこで前記の如く、チップに円弧状の窪みを形成して所謂ホローフェイス型のチップソーを得るには、図２０の（１）に示すように、歯幅Ｗを有するチップ１２のすくい面１２ａの前方に小径の回転砥石１９を位置させ、該すくい面１２ａの中心と該砥石１９の回転中心とを整列させる。次いで回転砥石１９を回転させてすくい面１２ａに当接させると共に、図２０の（２）に示す如く該砥石１９を上下に昇降させることで、該すくい面１２ａに円弧状の窪みが研削されて左右の側切刃に横すくい角θを有するホローフェイス型のチップソーが得られる。なおチップソーにおけるすくい面前方の歯室の大きさは、前記回転砥石１９の侵入を許容し得る寸法であることが最低限必要とされる。
【０００７】
ところで一部の切削工具の分野では、チップの耐久性（耐摩耗性）を向上させるために、前述した超硬合金よりも更に硬い超高圧焼結体である多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体材からなるチップや、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）焼結体材からなるチップが使用されている。この種のチップは、超硬合金の基材の表面に多結晶焼結体層（ＰＣＤ層やＣＢＮ層）を形成した超高圧焼結体ブランクから所要形状に切り出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらＰＣＤ焼結体材やＣＢＮ焼結体材からなるチップは、超硬合金よりも更に硬い特性を有しているから、該チップをホローフェイス型に加工すれば、木質系ボード等に対して理想的なチップソーが得られると思われる。このためには、例えば前記ＰＣＤ層を形成した超高圧焼結体ブランクから、放電式ワイヤカットによりＰＣＤチップを切り出し、該ＰＣＤチップをチップソーの歯体に接合した後（または接合に先立って）、該チップのすくい面に円弧状の窪みを形成する必要がある。しかし、この窪みを形成する個所は、前述の如く超硬合金よりも更に硬く、しかも高価なダイヤモンド層（ＰＣＤ）であるから、該チップの一部を円弧状に研削除去することは技術的に殆ど不可能であり、仮に研削し得るとしても製造コストが極めて嵩んでしまう。従って、ＰＣＤ等の多結晶焼結体チップを使用したホローフェイス型チップソーは実用化されていないのが現状である。
【０００９】
【発明の目的】
この発明は、従来のチップソーに内在している前述した欠点を好適に解決するべく提案されたものであって、ＰＣＤの如き超高圧焼結体のチップを使用したチップソー、例えばホローフェイス型チップソーを実用的なコストで製造し、かつ提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、チップを多数の歯体の先端に夫々接合するよう構成したチップソーにおいて、前記チップは、超硬合金の基材の表面に多結晶焼結体層を積層した超高圧焼結体からなり、これら２つのチップは、前記多結晶焼結体層が略並ぶ方向に重ねられると共に、前記超硬合金の基材の部分でスポット溶接により結合されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係るチップソーにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。明細書中の実施例では、チップソーの歯体１４に接合される超高圧焼結体チップ１２として多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体材を選択した場合につき説明するが、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）焼結体材からなるチップであってもよいことは勿論である。なお図１９および図２０で説明した部材と同一の部材には、同じ符号を付してある。
【００１２】
実施例に係る超高圧焼結体チップ１２は、先に説明した如く、超硬合金の基材２０の表面に多結晶焼結体層としてＰＣＤ層２２を形成した超高圧焼結体ブランクから、例えば放電式ワイヤカットによって、図２に示すように、横すくい角分（最大４５°）だけ傾斜させた状態で細かく切り出される。なお、４５°を越える傾斜角度で切り出すと、その鋭角な稜線に欠けが生じ易くなる。このように斜めに切り出されたチップ１２を２個用意し、これら２個のチップ１２，１２を図１〜図４に示す如く、丸鋸１０における歯体１４の厚み方向に隣接させる。この際にＰＣＤ層２２の側に窪みが形成されるように設定することで、０゜を越えかつ４５゜以下の横すくい角が得られる。そして両チップ１２，１２は、図３に示す如くスポット溶接１３によって予め相互に接合しておく。図３に示すスポット溶接１３は主として円形状になっているが、それ以外の形状になっていてもよい。
またスポット溶接１３を２ケ所で施すようになっているが、その数は限定されるものでない。なお、前記スポット溶接に替えて、レーザ溶接やろう付け等の手段により接合するようにしてもよい。図１〜図３は、このように丸鋸１０の厚み方向に隣接させた２個のチップ１２，１２の接合状態を示すもので、図１は丸鋸１０の回転方向に対し逆らう方向から観察した場合の正面図、図２は平面図、図３は左側面図である。
【００１３】
このように接合された２個のチップ１２，１２は、図４〜図６に示す如く、丸鋸１０の歯体１４に切欠形成したチップ座１６に、例えばろう付により直接的に接合される。すなわち２個のチップ１２，１２は、図６に示す歯体１４のチップ座１６に着座し得るように、図２に破線で示す左側の部分が予め研削除去されて平面とされる。この部位は超硬合金を材質としているから、例えば放電ワイヤカット等の手段による切断も可能である。なおチップ１２の当該部位を平面に研削しない場合は、前記チップ座１６の形状を該チップ１２の接合予定面の形状に合致させることが推奨される。
【００１４】
得られた２個のチップ１２，１２は、図６に示す如く、前記チップ座１６に、例えばろう付等の公知の接合手段で接合される。チップ座への接合手段としてろう付を採用した場合、ろう剤は鋸の厚み方向に隣接させたチップ１２，１２の間に隙間があれば、該隙間にも流れ込むので、チップ相互の接合力を増加させる利点がある。またチップ座１６へのチップ１２の接合をろう付で行なう場合で、両チップ１２，１２もろう付されている場合は、チップ同士のろう付に使用するろう剤の融点は、チップ座１６へのチップ１２のろう付に使用するろう剤の融点より高いものを選択することが望ましい。
【００１５】
この場合に、２個のチップ１２，１２におけるＰＣＤ層（多結晶焼結体層）２２，２２の表面は、図５に示す如く、前記丸鋸１０におけるすくい面１２ａを構成している。また夫々のチップ１２は、該すくい面１２ａ上に窪みを形成するように隣接し、その結果として左右の側切刃１８，１８に正の横すくい角を付与している。
【００１６】
前記チップ座１６に接合された２個のチップ１２，１２は、図６に示す如く外周逃げ面１２ｃが研削により形成されると共に、図５に示す如く、左および右の側逃げ面１２ｂ，１２ｂが同じく研削により形成される。この場合も、これら研削される部位は殆ど超硬合金を材質とする部分なので、その研削加工に困難はない。これによりＰＣＤ層２２を有するチップ１２に前述のホローフェイス加工を施した丸鋸（チップソー）１０が容易に得られる。
【００１７】
図４〜図６に関して説明したチップソーは、すくい面となる両チップ１２，１２のＰＣＤ層２２，２２の隣接により窪みを形成することで、先に述べた所謂ホローフェイス型としたものであった。このように隣接し合う両チップ１２，１２により窪みを形成する例としては、種々のものが提案される。例えば、鋸の厚み方向に隣接する２個の超高圧焼結体チップの間に、通常の超硬合金製チップを介在させるようにしてもよい。
【００１８】
また、同じく両チップ１２，１２により窪みを形成するものにおいて、両チップ１２，１２における相互の接合位置を左右で非対称とするようにしてもよい。
例えば、両チップ１２，１２の接合位置を左右で非対称（接合位置を左右方向に偏倚させる）とすると共に、左右の横すくい角も不等となるようにしたり、両チップ１２，１２の接合位置を前後方向（回転方向）に偏倚させて左右非対称にすると共に、左右の横すくい角が等しくなるようにしてもよい。更に、両チップ１２，１２の接合位置を左右で非対称とすると共に、左右の側切刃１８，１８の位置を前後方向に偏倚させてもよい。この場合は、左右の横すくい角が等しくなっている。
【００１９】
次に図７〜図９は、両チップ１２，１２のすくい面１２ａ，１２ａにより膨らみを形成するよう隣接させた例を示すもので、これにより左右の側切刃１８，１８には負の横すくい角が付与される。このようにすくい面に膨らみを持たせるように隣接させた両チップ１２，１２も、該すくい面に窪みを持たせた図１〜図６の例に係るチップ群と同様に、中間に第３のチップを介在させたり、相互の接合位置が左右で非対称となるように構成したりすることができる。
【００２０】
先に説明した一連の実施例は、何れもチップ１２のすくい面１２ａに「窪み」または「膨らみ」を形成したものであったが、図１０〜図１５に示すように、外周逃げ面１２ｃに「窪み」を形成したり、また図１６〜図１８に示す如く、外周逃げ面１２ｃに「膨らみ」を形成したりするようにしてもよい。すなわち図１０〜図１２は、超高圧焼結体ブランクから切り出した２個のチップ１２，１２を、前記丸鋸１０における歯体１４の厚み方向に隣接させた状態を示すものである。この場合に夫々のチップ１２は、前記ブランクから先端傾き角η（図１０参照）と、９０°−刃先角α（図１２参照）との分だけ傾斜させた状態で切り出される。従って前記チップ１２におけるＰＣＤ層２２は、外周逃げ面１２ｃを構成することになる。
これら２個のチップ１２，１２は、図１〜図３に関して説明したと同様に、スポット溶接等の手段によって予め相互に接合される。
【００２１】
このように接合された２個のチップ１２，１２は、図１３〜図１５に示すように、歯体１４のチップ座１６にろう付等により直接的に接合される。すなわち２個のチップ１２，１２におけるＰＣＤ層２２，２２の表面は、図１３〜図１５に示すように、前記丸鋸１２における外周逃げ面１２ｃを構成すると共に、隣接し合う両チップの外周逃げ面１２ｃ，１２ｃにより窪みを形成している。これにより左右の側切刃１８，１８には、正の先端傾き角が付与されている。そして前記チップ座１６に接合された後の２個のチップ１２，１２は、図１５に示す如く、すくい面１２ａが研削により形成されると共に、図１４に示す如く、左および右の側逃げ面１２ｂ，１２ｂが同じく研削により形成される。
【００２２】
図１０〜図１５に関して説明した如く、外周逃げ面となる両チップ１２，１２のＰＣＤ層２２，２２により窪みを形成する例としては、他にも種々のものが提案される。例えば、丸鋸の厚み方向に隣接する２個の超高圧焼結体チップ１２，１２の間に、通常の超硬合金製チップを介在させるようにしてもよい。
【００２３】
また両チップ１２，１２により外周逃げ面に窪みを形成するものにおいて、両チップ１２，１２における相互の接合位置を左右で非対称となるようにしてもよい。例えば、両チップ１２，１２の接合位置を左右で非対称とすると共に、左右の先端傾き角も不等となるようにしたり、両チップ１２，１２の接合位置を半径方向に偏倚させて左右非対称とすると共に、左右の先端傾き角が等しくなるようにしたものが挙げられる。この場合、左右の先端傾き角は等しくなっている。何れの実施例にあっても、夫々のチップ１２により外周逃げ面上に窪みを形成するように隣接する結果として、外周切刃の左右端に正の先端傾き角が付与されている点で共通している。
【００２４】
更に図１６〜図１８は、両チップ１２，１２により外周逃げ面１２ｃ，１２ｃに膨らみを形成するよう隣接させた例を示すものであって、これにより左右の側切刃１８，１８には負の先端傾き角が付与される。このように外周逃げ面に膨らみを持たせるように隣接させた両チップ１２，１２も、該外周逃げ面に窪みを持たせた図４および図５の例に係るチップ群と同様に、中間に第３のチップを介在させたり、相互の接合位置が左右で非対称となるように構成したりすることができる。
【００２５】
前述した如く、鋸の厚み方向に隣接させた複数個（２個または３個）のチップを使用することは一例であって、単純な窪みや膨らみを形成する以外にも、本発明を広汎に応用することが可能である。また、１つの鋸（丸鋸や帯鋸）に隣接し合うチップの形態を変えて組み合わせたり、従来公知のチップを例えば交互に混在させたりすることも自由である。なお基本的には、隣接し合うチップの隣接面は、隣り合う歯体間において回転方向に整列しない方が望ましい。
【００２６】
なお本発明に係るチップソーは、更に以下の如く多数の変形例を考えることができる。
（１）　超硬合金の基材の表面に多結晶焼結体層を形成した超高圧焼結体ブランクから所要形状に切り出したチップを、歯体に接合してなる丸鋸において、この超高圧焼結体からなる少なくとも２つのチップを、前記丸鋸の厚み方向に隣接させた状態で各歯体に直接接合するよう構成したチップソー。
（２）　前記超高圧焼結体からなる少なくとも２つのチップは、丸鋸の各歯体に接合するに先立って、該丸鋸の厚み方向に隣接させた状態で予め相互に接合されているチップソー。
（３）　前記超高圧焼結体のチップは、超硬合金の基材に多結晶焼結体層を形成した超高圧焼結体ブランクから斜めに切り出され、該チップの多結晶焼結体層面が前記丸鋸のすくい面を構成すると共に、夫々のチップによりすくい面上に窪みを形成するように隣接して、左右の側切刃に正の横すくい角を付与しているチップソー。
（４）　前記超高圧焼結体のチップは、超硬合金の基材に多結晶焼結体層を形成した超高圧焼結体ブランクから斜めに切り出され、該チップの多結晶焼結体層面が前記丸鋸の外周逃げ面を構成すると共に、夫々のチップにより外周逃げ面上に窪みを形成するように隣接して、外周切刃の左右端に正の先端傾き角を付与しているチップソー。
（５）　前記超高圧焼結体のチップは、超硬合金の基材に多結晶焼結体層を形成した超高圧焼結体ブランクから斜めに切り出され、該チップの多結晶焼結体層面が前記丸鋸のすくい面を構成すると共に、夫々のチップによりすくい面上に膨らみを形成するように隣接して、左右の側切刃に負の横すくい角を付与しているチップソー。
（６）　前記超高圧焼結体のチップは、超硬合金の基材に多結晶焼結体層を形成した超高圧焼結体ブランクから斜めに切り出され、該チップの多結晶焼結体層面が前記丸鋸の外周逃げ面を構成すると共に、夫々のチップにより外周逃げ面上に膨らみを形成するように隣接して、外周切刃の左右端に負の先端傾き角を付与しているチップソー。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るチップソーによれば、従来技術では不可能であった、多結晶ダイヤモンドの如き超高圧焼結体のチップを使用した、例えばホローフェイス型のチップソーの製造を実用的なコストで可能としたものである。また１つの歯に両側切刃を有するホローフェイス型とすることで、１つの歯に片側しか側切刃を有しない前記ＪＩＳのＣ型チップソーに比較し、高価な超高圧焼結体のチップをより有効に利用することができる。殊に本発明によれば、木質系ボード等の切断に適し、長寿命で切削・切断時の品質に優れたチップソーが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】丸鋸の厚み方向に隣接させて接合した２個のチップを、該丸鋸の回転方向に対し逆らう方向から観察した正面図である。
【図２】図１に示した２個のチップの平面図である。
【図３】図１に示した２個のチップの左側面図である。
【図４】ホローフェイス型チップソーにおける歯体のチップ座に直接接合した２個のチップの正面図である。
【図５】図４に示した２個のチップの平面図である。
【図６】図４に示した２個のチップの左側面図である。
【図７】すくい面に膨らみが形成されるように隣接させた２個のチップの正面図である。
【図８】図７に示した２個のチップの平面図である。
【図９】図７に示した２個のチップの左側面図である。
【図１０】ＰＣＤ層が外周逃げ面を構成するようにした２個のチップの正面図である。
【図１１】図１０に示した２個のチップの平面図である。
【図１２】図１０に示した２個のチップの左側面図である。
【図１３】チップソーにおける歯体のチップ座に接合した図１０に係る２個のチップの正面図である。
【図１４】図１３に示した２個のチップの平面図である。
【図１５】図１３に示した２個のチップの左側面図である。
【図１６】外周逃げ面に膨らみが形成されるように隣接させた２個のチップの正面図である。
【図１７】図１６に示した２個のチップの平面図である。
【図１８】図１６に示した２個のチップの左側面図である。
【図１９】ホローフェイス型チップの概略構成を示す説明図であって、（１）は該チップの正面図、（２）は該チップの平面図、（３）は該チップの左側面図である。
【図２０】チップソーにおける超硬合金のチップにホローフェイスを付する手段の説明図であって、（１）は回転砥石によりチップのすくい面を研削している状態での平面図、（２）は回転砥石によるチップ研削時の側面図である。
【符号の説明】
１０　丸鋸
１２　チップ
１２ａ　すくい面
１２ｂ　左側逃げ面
１２ｃ　外周逃げ面
１３　スポット溶接
１４　歯体
１６　チップ座
１８　左右の側切刃
１９　回転砥石
２０　基材
２２　多結晶焼結体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004034209.tif 000017
【図１６】
2004034209.tif 000018
【図１７】
2004034209.tif 000019
【図１８】
2004034209.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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