(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部と切れ刃部からなるバイメタルの帯鋸刃であって、刃底と溶接部とが離間し、前記切れ刃部に元素周期律表第３ｂ族元素、第４ａ族〜第６ａ族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、酸化物、酸炭化物、酸窒化物、酸炭窒化物のうちの一種又は二種以上からなる硬質物質を被覆したバイメタルの帯鋸刃において、前記切れ刃の刃底部からの亀裂を軽減するため前記切れ刃と次の切れ刃間の刃底部となる部分には少なくとも１ｍｍ以上前記硬質物質を被覆しない未被覆部を設け、前記硬質物質が不連続に被覆されており、前記胴部の前記切れ刃部側とは反対側の胴部背部に、前記硬質物質を被覆した切れ刃と同じ硬化処理を施すが未処理部を含み、不連続な硬化処理として施すことで前記刃底部や前記胴部背部からの亀裂による早期破断を防止することを特徴とする帯鋸刃。
【請求項２】
前記硬質物質を被覆した前記切れ刃は、帯鋸刃本体の側面からみて少なくとも切れ刃の刃底から０．２ｍｍの幅を空けて設けられ、各硬質切れ刃が不連続に被覆されたことを特徴とする請求項１記載の帯鋸刃。
【請求項３】
前記切れ刃部は高硬度の高速度工具鋼製又は超硬合金製とし、かつ前記胴部は曲げ、ねじり疲労強度に富んだ弾性限界の高いばね鋼製としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯鋸刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属切断用の帯鋸刃に関し、特に胴部と切れ刃部からなるバイメタルバンドソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の帯鋸刃は、切れ刃部は高硬度の高速度工具鋼製又は超硬合金製とし、胴部はばね鋼などを使用し、電子ビーム溶接、レザービーム溶接などにより溶接部で接合したバイメタルバンドソーが主流である。近時、被削材の高硬度・難削材の増加、一般鋼材の高速切断傾向が進み、これに伴って切れ刃部に硬質被覆物をコーテイングした帯鋸刃も普及してきた。
【０００３】
かかる硬質物質を被覆した帯鋸刃としては、特許文献１に、帯鋸刃胴部背部に硬質物質を被覆し硬化処理するか、又は、帯鋸刃胴部背部及び胴部背部側面に鋸幅Ｗの0.15以内で硬質物質を被覆し硬化処理をした帯鋸刃が開示されている。また特許文献２では、硬質物質を被覆した硬質切れ刃は、帯鋸刃本体の側面からみて少なくとも切れ刃の刃底から 0.2mmの幅を空けて設けられ、各硬質切れ刃が不連続に被覆し構成されている帯鋸刃が開示されている。
【特許文献１】特開 2003-211322号公報
【特許文献２】実用新案登録第 2603622号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の硬質物質を被覆した帯鋸刃は、帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に連続的に硬質被覆物がコーテイング被覆されており、特許文献２においても、帯鋸刃の刃底側から見た時にすくい面から刃底部に硬質被覆物が残存する形態となっている。しかし、帯鋸刃の寿命形態は帯鋸刃の刃先摩耗による切り曲がりから、刃底部からの本体部折損に移行してきた。特許文献１、２は共に、帯鋸刃の刃底側から見た時にすくい面から刃底部に硬質被覆物が残存する形態となっているので、帯鋸刃を帯鋸盤に搭載し帯鋸刃を曲げ、ねじり廻しながら使用するときに、本体部特に刃底に曲げ・ねじり応力が集中・作用し切れ刃と切れ刃間に硬質被覆されると刃底部が硬くなり、未被覆品よりも刃底本体部の曲げ・ねじり疲労強度が低下し刃底からの亀裂を誘引し早期破断の要因となっていた。
又、帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に鋸刃背部に連続的に硬質被覆物をコーテイング被覆することにより、これら部分の硬度が高くなり、耐摩耗性を向上させることは出来たが、帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に鋸刃背部に連続的に硬質被覆物を被覆すると、刃先摩耗は軽微であるにも係わらず、前述のように帯鋸刃の繰り返し曲げ、ひねり時の繰り返し疲労により帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に亀裂を誘引し本体部折れの要因となっていた。しかし、特許文献１、２は共に、かかる課題については、何の解決する示唆も開示もない。
【０００５】
本発明の課題は、帯鋸刃を帯鋸盤に搭載し帯鋸刃を曲げねじり廻しながら使用するときに、切れ刃と切れ刃間に硬質被覆して刃底部が硬くなり、本体部特に刃底部に曲げ・ねじり応力が集中・作用し刃底からの亀裂を誘引し早期破断することを防止した帯鋸刃を提供することにある。
本発明の別の課題は、帯鋸刃を帯鋸盤に搭載し帯鋸刃を曲げ、ねじり廻しながら使用するときに、帯鋸刃の繰り返し曲げひねり時の繰り返し疲労により帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に亀裂を誘引し早期破断することのない帯鋸刃を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため本発明は、胴部と切れ刃部からなるバイメタルの帯鋸刃であって、刃底と溶接部とが離間し、前記切れ刃部に元素周期律表第３ｂ族元素、第４ａ族〜第６ａ族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、酸化物、酸炭化物、酸窒化物、酸炭窒化物のうちの一種又は二種以上からなる硬質物質を被覆したバイメタルの帯鋸刃において、前記切れ刃の刃底からの亀裂を軽減するため前記切れ刃と次の切れ刃間の刃底部となる部分には少なくとも１ｍｍ以上前記硬質物質を被覆しない未被覆部を設け、前記硬質物質が不連続に被覆されており、前記胴部の前記切れ刃部側とは反対側の胴部背部に、前記硬質物質を被覆した切れ刃と同じ硬化処理を施すが未処理部を含み、不連続な硬化処理として施すことで前記刃底部や前記胴部背部からの亀裂による早期破断を防止することを特徴とする帯鋸刃によって上述の本発明の課題を解決した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、切れ刃刃底からの亀裂を軽減するため前記切れ刃と次の切れ刃間の刃底部となる部分には少なくとも１ｍｍ以上前記硬質物質を被覆しない未被覆部を設けるとともに、胴部の切れ刃部側とは反対側の胴部背部に、硬質物質を被覆した切れ刃と同じ硬化処理を施すが未処理部を含み、不連続な硬化処理として施した帯鋸刃とした。それにより、帯鋸刃を帯鋸盤に搭載し帯鋸刃を曲げねじり廻しながら使用するときに、切れ刃と切れ刃間に硬質被覆して刃底部が硬くなり、本体部特に刃底に曲げ・ねじり応力が集中・作用し刃底部からの亀裂を誘引し早期破断することを防止した。同時に、切削時の胴部背部に背圧が作用したときの、背部面のこすり耐摩耗性を強くしながらも、帯鋸刃の繰り返し曲げ、ひねり時の繰り返し疲労により帯鋸刃胴部背部に亀裂を誘引し早期破断することも防止した帯鋸刃を提供するものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の帯鋸刃の部分側面図、（ｂ）は（ａ）の上面図で切れ刃と刃底部を示し、（ｃ）は（ａ）のＣ方向から見た胴部背部図で本発明の第２の実施形態を含み、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った右側面断面図、図２（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大図で本発明の第３の実施形態を含み、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
【００１０】
図１、図２に示す、本発明を実施するための第１の実施形態の帯鋸刃 1は、胴部 3と切れ刃部 2からなり、切れ刃部 2は高速度工具鋼（超硬合金でもよい）を使用し胴部 3は、曲げねじり疲労強度に富んだ弾性限界の高い特殊ばね鋼製とし、切れ刃2o,2a,2b,2c,2d,2e ・・・・は胴部 3に電子ビームなどで精密に溶接ビード部４で溶接したバイメタルバンドソーで、帯鋸刃 1は長手方向両端が溶接されてエンドレス状に形成されている。本発明の第１の実施形態の帯鋸刃寸法は、鋸幅Ｗ，鋸厚ｔ、ピッチＰ、あさり幅Ｔは鋼材切断用の仕様にされ、刃底 7と溶接部 4とが離間し、切れ刃部 2に元素周期律表第３ｂ族元素、第４ａ族〜第６ａ族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、酸化物、酸炭化物、酸窒化物、酸炭窒化物のうちの一種又は二種以上からなるグレイで示す硬質物質 6を被覆したバイメタルバンドソーにおいて、切れ刃2o,2a,2b,2c,2d,2e ・・・・の刃底部 5からの亀裂を軽減するため図２（ｂ）に示すように、切れ刃2aと次の切れ刃2b間の刃底部 5となる部分には少なくとも 1mm以上グレイで示す硬質物質 6を被覆しない未被覆部 8を設けた。図１（ａ）に示すように、側面から見て、胴部 3の一測縁に連続して形成された多数の切れ刃2o,2a,2b,2c,2d,2e ・・・・には図２の（ａ）（ｂ）にグレイを施して示す様に、切れ刃部 2を形成する高速度工具鋼と溶接ビード部４の切削に関与する部位だけに硬質被覆 6を行う。側面から見て少なくとも刃2o、2a,2b,2c,2d,2e ・・・・と各刃部間の硬質被覆 6が未被覆部 8で不連続になっている。また、平面の図２（ｂ）から見て硬質被覆 6は切れ刃（高速度工具鋼の部位）2a,2b ・・・・、及び溶接ビード部４だけに施し、他の部位には施さない未被覆部 8を設けた。又、刃底部 5の一部に硬質被覆を行わないで刃底 7を含む近傍で硬質被覆の未被覆部 8があり、少なくとも不連続になっている形態でも良い。
【００１１】
本発明の第２の実施形態の帯鋸刃 1は図１（ｃ）で（ａ）のＣ方向から見た帯鋸刃胴部背部図に示すように、硬質物質を被覆した切れ刃部 2と同じ硬化処理を施すが、未処理部10を含み、不連続な硬化処理として胴部背部 9に施すことにより、切削時の背圧が作用した時の背部面のこすり摩耗に強くなる。帯鋸刃胴部背部 9に硬質物質が連続して施してあると帯鋸盤に搭載した時のねじり・曲げ作用により背部起点による本体折れを誘引するが、胴部背部 9に硬化処理を施さない未処理部10を不等則に設け、胴部背部 9の硬化処理は未処理部10で不連続に施してなることにより、かかる帯鋸盤に搭載した時のねじり・曲げ作用により背部起点による本体折れを防止できる。
【００１２】
図２（ａ）に示す本発明の第３の実施形態の帯鋸刃 1は、硬質物質 6を被覆した切れ刃2a,2b は、帯鋸刃胴部 3の側面からみて少なくとも切れ刃2a,2b の刃底 7から 0.2mmの幅を空けて設けられ、切削中に刃先摩耗の進行が抑制され、さらに切り屑の溶着が防止され構成刃が生じにくくなり、またすくい面の摩擦抵抗が減少するなど、長寿命となった。
【実施例１】
【００１３】
図１、図２に示す、本発明を実施するための第１の実施形態の帯鋸刃 1で、硬質物質はＴＩＣＮ系の周期律表の第４ａ〜第６ａ族金属の窒化物、炭化窒化物などから選択された硬質物質を被覆した硬質刃先部を形成した帯鋸刃を試作した。本体繰り返し曲げテストを行う本体疲労試験を実施した。自社製曲げ試験器は、図３（ａ）に示すように、バンドソー１をスパン 220mmの間隔でチャックに把持し、図示しない駆動装置で横方向に±30mmのストロークで、本体繰り返し曲げテストを行った。図３（ｂ）に本発明品新コーティング10枚と、従来品コーティング10枚との破断までの本体繰り返し曲げ回数を示し、図３（ｃ）に図３（ｂ）のデータをグラフ化して示す。従来コーティングが切れ刃間の硬質被覆が刃底部に施されているものと、本発明品の切れ刃間の刃底部 5に硬質被覆がされていないものでは、発明品の曲げ疲労寿命は従来品比２３％向上した。
【実施例２】
【００１４】
また、高合金ハイス刃材を使用した帯鋸刃：無端帯長さ5300mm×板幅41mm×板幅1.3mm ×１インチ(2.54cm)当たり 2/3山で、従来コーテイ ングと新コーティング品のものを試作した。被削材は、SKD ６1 φ300mm を使用し、加工条件；切削速度＝45m/min 、切削率＝28cm2/min で切削性能テストを実施したところ、従来のコー ティング品に対して新コーティング品は約２５％寿命が向上し、寿命形態も従来の刃底起点による本体折れ寿命から切り曲がり寿命になり、刃先の正常摩耗に移行して刃先のコーティング処理効果が生かされる結果が得られた。
【００１５】
本発明の第１の実施形態の帯鋸刃では、切れ刃刃底からの亀裂を軽減するため切れ刃と次の切れ刃間の刃底部となる部分には少なくとも 1mm以上硬質物質を被覆しない未被覆部を設けたので、帯鋸刃を帯鋸盤に搭載し帯鋸刃を曲げ、ねじり廻しながら使用するときに、切れ刃と切れ刃間に硬質被覆して刃底部が硬くなり、本体部特に刃底に曲げ・ねじり応力が集中・作用し刃底からの亀裂を誘引し早期破断することを防止した帯鋸刃を提供するものとなった。
本発明の第２の実施形態の帯鋸刃では、胴部背部に、前記硬質物質を被覆した切れ刃と同じ硬化処理を施すが未処理部を含み、不連続な硬化処理として施すことにより、切削時の胴部背部に背圧が作用したときの、背部面のこすり耐摩耗性を強くしながらも、帯鋸刃の繰り返し曲げ、ひねり時の繰り返し疲労により帯鋸刃胴部背部又は／及び胴部背部側面に亀裂を誘引し早期破断することを防止した帯鋸刃を提供するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態の帯鋸刃の部分側面図、（ｂ）は（ａ）の上面図で切れ刃と刃底部を示し、（ｃ）は（ａ）のＣ方向から見た胴部背部図で本発明の第２の実施形態を含み、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った右側面断面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ部拡大図で本発明の第３の実施形態を含み、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図３】（ａ）は自社製曲げ試験器の仕様を示し、（ｂ）に本発明品新コーティング10枚と、従来品コーティング10枚と、の破断までの本体繰り返し曲げ回数データを示し、（ｃ）に（ｂ）のデータをグラフで示す。
【符号の説明】
【００１７】
図面の主要な部分を表す符号の説明
１・・帯鋸刃、２・・切れ刃部、2o,2a,2b,2c,2d,2e ・・切れ刃、３・・胴部
４・・溶接ビード部、５・・刃底部、６・・硬質物質、７・・刃底、８・・未被覆部
９・・胴部背部、10・・硬化処理を施さない未処理部
【図１】
0004662257.tif 000002
【図２】
0004662257.tif 000003
【図３】
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