(57)【要約】【課題】硬質かつ脆いワークを切断する際に、該ワークの切断部に欠け、亀裂等が発生しないブレークソーを得る。【解決手段】横すくい角（λ）、あるいは先端傾き角（χ）を有する多数の粉砕刃（８ａ）を台金（７）の外周部に円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター（６）を設け、該粉砕カッター（６）の一方の側部に、外周部に多数の切断刃（１５ｃ）を一列状に有する切断カッター（１５）を同軸に設ける。また上記横すくい角（λ）は１０度〜４５度とし、切断カッター（１５）は複数枚にすると共に粉砕カッター（６）側から反粉砕カッター（６）側に向けて順次小径にする。【選択図】図２
2005169595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横すくい角（λ）を有する多数の粉砕刃（８ａ）を台金（７）の外周部に円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター（６）を設け、該粉砕カッター（６）の一方の側部に、外周部に多数の切断刃（１５ｃ）を一列状に有する切断カッター（１５）を同軸に設けたことを特徴とするブレークソー。
【請求項２】
先端傾き角（χ）を有する多数の粉砕刃（８ａ）を台金（７）の外周部に円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター（６）を設け、該粉砕カッター（６）の一方の側部に、外周部に多数の切断刃（１５ｃ）を一列状に有する切断カッター（１５）を同軸に設けたことを特徴とするブレークソー。
【請求項３】
横すくい角（λ）は１０度〜４５度としたことを特徴とする請求項１記載のブレークソー。
【請求項４】
先端傾き角（χ）は１０度〜３０度としたことを特徴とする請求項２記載のブレークソー。
【請求項５】
切断カッター（１５）は複数枚にすると共に、粉砕カッター（６）側から反粉砕カッター（６）側に向けて順次小径にしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のブレークソー。
【請求項６】
各切断カッター（１５）の直径寸法の差は３ｍｍ〜６ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のブレークソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の壁、床、間仕切り、屋根等に用いられるＡＬＣパネル、あるいはケイ酸カルシウム成形板、木毛セメント板、パルプセメント板、石綿セメントパーライト板、石綿セメントサイディンク板などの窯業系建築用パネル等の新建材（以下ワークという）を切断するブレークソーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、図６に示すものがあった。図６において、１はブレークソーであり、ボス部２ｂの外周部に多数の粉砕刃２ａを円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター２を設け、該粉砕カッター２の一側部に外周部に多数の切断刃３ａを一列状に有する大径の仕上げ用丸鋸３を同軸に設けてなり、仕上げ用丸鋸３によりワーク４を切断するとともにその切断端面４ａを仕上げ、粉砕カッター２で端材４ｂを粉砕するようにしたものがあった。
【特許文献１】特開平１０−１０９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のものは、各粉砕刃２ａが横すくい角及び又は先端傾き角を有しない平歯となっていたので、先端切刃２ｃの幅方向全域が同時に垂直方向からワークに食い込むこととなり、ワーク４への負荷が大きなものとなる。その結果、図６の仮想線Ａで示すように、切断終了時にワーク４の振動により製品側にまで欠けや亀裂等が発生していた。特に、粉砕カッター２の長さ（軸方向の幅）を大きくして、端材４ｂとなる箇所を広幅になるように粉砕すると、上記不具合が顕著になるとともに、ブレークソー１を回転させるモーターに大きな負荷が発生し、ワークの切断途中でモーターが頻繁に停止し、生産性の低下を来していた。
【０００４】
また、上記したように、平歯はその先端切刃２ｃの幅方向全域が同時に垂直方向からワークに食い込むことになるため、該先端切刃２ｃに作用する衝撃が大きくなってこの部の磨耗・損傷が激しくなり、粉砕歯２の取り替え頻度が増大し、生産性の低下やコスト増大の要因ともなっていた。本発明はワークの切断終了時に該ワークに欠けや亀裂の発生がなく、さらに粉砕歯の磨耗・損傷を低減させて経済性を向上させた新規なブレークソーを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、横すくい角を有する多数の粉砕刃を台金の外周部に円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッターを設け、該粉砕カッターの一方の側部に、外周部に多数の切断刃を一列状に有する切断カッターを同軸に設ける構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、先端傾き角を有する多数の粉砕刃を台金の外周部に円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッターを設け、該粉砕カッターの一方の側部に、外周部に多数の切断刃を一列状に有する切断カッターを同軸に設ける構成にしたものである。
請求項３に係る発明は、前記横すくい角を１０度〜４５度としたものである。
請求項４に係る発明は、前記先端傾き角を１０度〜３０度としたものである。
請求項５に係る発明は、前記切断カッターを複数枚にすると共に、粉砕カッター側から反粉砕カッター側に向けて順次小径にしたものである。
請求項６に係る発明は、各切断カッターの直径寸法の差を３ｍｍ〜６ｍｍとしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明は、粉砕カッターの各粉砕刃に横すくい角を持たせたので、先端切刃はその一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、粉砕時にワークに及ぼす負荷が非常に小さくなる。この結果、切断時において、ワークの振動が少なくなり、切断終了時にワークの製品側の切断終端部に欠け、亀裂等が発生しなくなる。また、先端切刃がその幅方向一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むことになるため、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、粉砕歯の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなるとともに、コストが低減することなる。また、上記したように、粉砕時にワークに及ぼす負荷、先端切刃に作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。このため、粉砕カッターの幅（軸方向の長さ）を増大させて広幅な端材を粉砕することにより、生産性をより高くすることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、粉砕カッターの各粉砕刃に先端傾き角を持たせたので、先端切刃はその一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、粉砕時にワークに及ぼす負荷が非常に小さくなる。この結果、切断時において、ワークの振動が少なくなり、切断終了時にワークの製品側の切断終端部に欠け、亀裂等が発生しなくなる。また、先端切刃がその幅方向一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むことになるため、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、粉砕歯の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなるとともに、コストが低減することなる。また、上記したように、粉砕時にワークに及ぼす負荷、先端切刃に作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。このため、粉砕カッターの幅（軸方向の長さ）を増大させて広幅な端材を粉砕することにより、生産性をより高くすることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記各粉砕刃の横すくい角を１０度〜４５度とすることにより、ワーク負担が小さくなるとともに、ワークをより微細に粉砕でき、切削粉の集塵をより効率的にできる。特に、横すくい角を１５度〜３０度とすると、ワークへの負担が非常に小さくなるとともに、切断終了時に切断終端部の欠けや亀裂の発生がなくなるのでより好ましい。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記各粉砕刃の先端傾き角を１０度〜３０度とすることにより、ワーク負担が小さくなるとともに、ワークをより微細に粉砕でき、切削粉の集塵をより効率的にできる。特に、先端傾き角を１０度〜１５度とすると、ワークへの負担が非常に小さくなるとともに、切断終了時に切断終端部の欠けや亀裂の発生がなくなるのでより好ましい。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記切断カッターを複数枚同軸に重ね合わせると共に、粉砕カッター側から反粉砕カッター側に向けて順次小径にしたので、切断終了直前において、ワークの製品側の切断終端部の肉部の残存量が増大し、製品側の切断終端部での振動、応力集中が低減し、該製品側の切断終端部に欠けや亀裂が発生しなくなる。そして、上記切断終端部の肉部は反粉砕カッター側最外端に位置する小径の切断カッターにより切断される。この場合、切断カッターの直径寸法が小さくなればなるほど、周速が小さくなってワークへの負担が軽減することになるので、上記小径の切断カッターによる切断終端部の肉部の切断は円滑に行われることになる。特に前記切断カッターの枚数を３〜４枚とすると、製品側の切断終端部での振動、応力集中の低減効果が大きく、該製品側の切断終端部に欠けや亀裂が発生しなくなるのでより好ましい。
【００１１】
請求項６に係る発明は、切断カッターの直径寸法の差を３ｍｍ〜６ｍｍとしたので、ワークへの負担を段階的に軽減することで、よりワークの振動を効率的に押さえ、欠けや亀裂発生が抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の第１実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図、図２は本発明によるブレークソーの説明用要部平面図、図３は本発明の第１実施例を示すブレークソーの側面図、図４は本発明の第２実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図、図５はブレークソーにより切断されるワークの一部断面斜視図である。
【００１３】
図１において、５はブレークソーであり、直径約３０３ｍｍ、幅約４７ｍｍとなる粉砕カッター６の右側部に４枚の切断カッター１５（第１切断カッター１５−１，第２切断カッター１５−２，第３切断カッター１５−３，第４切断カッター１５−４）を同軸に取り付けてなる。上記粉砕カッター６は、図３に示すように、Ｓ４５Ｃ材からなる円板状の台金７の外周に鋸歯状の刃台７ａを円周方向に２４個形成し、各刃台７ａの回転面側に２４個の超硬合金製のチップ、即ち、粉砕刃８ａ〜１３ａ、８ｂ〜１３ｂ，８ｃ〜１３ｃ，８ｄ〜１３ｄをロウ接合する。上記各粉砕刃は、図２に示すように、横すくい角λ（先端切刃Ｃが粉砕カッター６の回転方向に傾斜する角度；ＪＩＳのＢ４８０５に規定）が約２５度となるようにする。また、各粉砕刃の歯丈（歯底Ｆから先端切刃Ｃまでの高さ）は同じにするとともに、その刃幅は同じ（約９．５ｍｍ）にする。
【００１４】
上記粉砕刃８ａ〜１３ａ、８ｂ〜１３ｂ，８ｃ〜１３ｃ，８ｄ〜１３ｄの横すくい角λは、本例では図２に示すように、全て切断カッター１５側が反回転方向に傾斜するようにしたが、これは、切断カッター１５側が回転方向に傾斜する横すくい角としてもよく、また切断カッター１５側が反回転方向に傾斜した横すくい角を有する粉砕刃と、切断カッター１５側が回転方向に傾斜した横すくい角を有する粉砕刃とを所定の割合で混在させるようにしてもよい。また、上記横すくい角λは切断するワークの材質、切断速度、粉砕カッター６の幅（軸方向の長さ）等によって１５度〜４５度の範囲で設定する。これは、ワーク４への負担を小さくするとともに、切断時のワーク４の振動を防止して切断終了時に切断終端部の欠けや亀裂の発生を防止することができるからである。また、上記ワーク４への負担が減少することで、刃先の磨耗が減少し、粉砕刃の取替えや研磨などが軽減でき、経済性が向上する。
【００１５】
上記各粉砕刃のうち、第１グループ粉砕刃８をなす粉砕刃８ａ〜８ｄ、第２グループ粉砕刃９をなす粉砕刃９ａ〜９ｄ、第３グループ粉砕刃１０をなす粉砕刃１０ａ〜１０ｄ、第４グループ粉砕刃１１をなす粉砕刃１１ａ〜１１ｄ、第５グループ粉砕刃１２をなす粉砕刃１２ａ〜１２ｄ、第６グループ粉砕刃１３をなす粉砕刃１３ａ〜１３ｄは、図２、図３に示すように円周方向に位相をずらせて互いに緩衝しないようにする。また、同グループ粉砕刃内の各４枚の粉砕刃を軸方向同位置とし、この状態で図１に示すように、各第１グループ粉砕刃８〜第６グループ粉砕刃１３を順次互いの粉砕刃が若干オーバーラップする如く刃幅方向（軸方向）に偏倚させる。上記粉砕カッター２の径、軸方向の長さ及び粉砕刃数等はワーク４の種類、ブレークソー１の回転数等によって適宜設定する。
【００１６】
前述した４枚の切断カッター１５は、図１に示すように、粉砕カッター６側からワーク４の最終製品側方向（図１において右方）に向けて順次小径にするとともに、粉砕カッター６側に位置する第１切断カッター１５−１は粉砕カッター６よりも大径となる直径約３１５ｍｍとし、ワーク４側に位置する第４切断カッター１５−４は粉砕カッター６よりも若干小径となる直径約３００ｍｍとし、中間部の第２切断カッター１５−２の直径は粉砕カッター６よりも若干大径となる約３０５ｍｍ、第３切断カッター１５−３の直径は約３１０ｍｍとする。
【００１７】
上記各切断カッター１５はＳ４５Ｃ材からなる厚さ約４ｍｍの円板状の基板１５ａの外周部に鋸歯状の刃台１５ｂを形成し、各刃台１５ｂの回転面側に超硬合金製のチップ、即ち、切断刃１５ｃをロウ接合してなり、第１切断カッター１５−１は２０個の切断刃１５ｃを、第２切断カッター１５−２は１０個の切断刃１５ｃを、第３切断カッター１５−３は１０個の切断刃１５ｃを、第４切断カッター１５−４は２０個の切断刃１５ｃをそれぞれ有する。本例では上記各切断刃１５ｃは、その先端切刃Ｅが切断カッター１５の回転軸心と平行する平刃としたが、これは上記各先端切刃Ｅが切断カッター１５の回転方向に傾斜する横すくい角を有する傾斜刃、あるいは、各先端切刃Ｅが切断カッター１５の半径方向に傾斜する先端傾き角を有する傾斜刃としてもよい。
【００１８】
上記のように、各切断カッター１５の切断刃１５ｃに横すくい角、あるいは先端傾き角を持たせると、ワーク４の切断時に切断刃１５ｃの先端切刃Ｅが、その一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、ワーク４に及ぼす負荷が小さくなるとともに、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、切断カッター１５の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなる。また、粉砕時にワーク４に及ぼす負荷、先端切刃Ｅに作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。
【００１９】
上記実施例によれば、ブレークソー５を回転させてワーク４に進行させると、図１に示すように、第１〜第４切断カッター１５−１〜１５−４がワーク４を切断するとともに、最小径の第４切断カッター１５−４が製品となる切断端面４ａを仕上げ、また、粉砕カッター６が端材４ｂを粉砕して行くことになる。この場合、粉砕カッター６の各粉砕刃８〜１３は横すくい角λを有しているので、各先端切刃Ｃは図２において左部側から右部側に向かって順次ワーク４に食い込んで行くことになり、ワーク４に及ぼす負荷が非常に小さくなる。また、図２に示すように、上記粉砕カッター６の右側（側部）に４枚の切断カッター１５−１〜１５−４をワーク４の製品側（右方）に向けて順次小径にしたので、図１に示すように、切断終了直前において、ワーク４の製品側の切断終端部４ｃの肉部の残存量が増大し、この部が振動したり、この部に応力集中が発生したりしなくなる。そして、上記切断終端部の肉部は反粉砕カッター側最外端に位置する小径の切断カッター１５−４により円滑に切断される。
【００２０】
図５はテスト切断用のワークを示す。図５において、２０はＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）であり、母材２１の内部に補強筋２２が埋設されている。上記母材２１は珪酸質成分と石灰質成分とを主成分として形成され、内部に直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の多数の気泡を内在し、軽量及び断熱性には富んでいるが、靱性に乏しく大きな衝撃を受けると欠けたり、亀裂が発生したりする脆いものとなっている。上記ＡＬＣは成形後、顧客の注文に応じて母材２１の外周部２１ａを切断して種々の寸法（幅、長さ）に切断した後、出荷される。このとき、上記母材２１の切断に本発明のブレークソー５が使用される。  表１は上記ＡＬＣを切断した際における、本発明のブレークソーと従来のブレークソーとの比較表である。
【００２１】
【表１】
2005169595.tif 000003
【００２２】
表１に記載されているように、本発明のブレークソー５は、２００００枚（１２０００ｍに相当）切断した時点でワークの切断終端部に欠けが発生したのに対し、従来のブレークソー１は５０００枚（３０００ｍに相当）切断した時点でワークの切断終端部に欠けが発生した。また、本発明のブレークソー５は、上記２００００枚切断した時点で粉砕刃８〜１３の先端切刃Ｃの磨耗状態（丸み）が目視ではほとんど確認できなかった。これに対し、従来のブレークソー１は上記５０００枚切断した時点で粉砕刃２ａ全体の約１／３に、先端切刃２ｃに丸みを帯びていることが目視により確認できた。このことから、本発明のブレークソーは、従来のものに比し約４倍の耐久性を有することが明らかとなった。
【００２３】
図４は第２実施例を示す。図４において、５’はブレークソー、６’は粉砕カッター、１５は切断カッターであり、該切断カッター１５は前述した第１実施例のものと略同様の構造となっている。上記粉砕カッター６’は、各粉砕刃８’〜１３’を、先端傾き角χ（粉砕カッター６’の半径方向に傾斜する角度；ＪＩＳのＢ４８０５に規定）を有する粉砕歯としたものである。本例では、上記先端傾き角χを約１５度としている。この先端傾き角χは１０度〜３０とすると、ワーク４への負担が軽減するため、モーターの負荷も小さくなり、よりスムースに切断できるとともに、刃への負担も小さいため、磨耗が軽減する。そのため、粉砕カッター６’の寿命が格段に延長し、経済性が向上する。特に、上記先端傾き角χが１０度〜１５度であると、その効果が顕著となる。
【００２４】
その他は前述した第１実施例と略同様の構造となっている。上記第２実施例によれば、ブレークソー５’を回転させてワーク４に進行させると、前述した第１実施例と同様に、第１〜第４切断カッター１５−１〜１５−４がワーク４を切断するとともに、最小径の第４切断カッター１５−４が製品となる切断端面４ａを仕上げる。そして、上記粉砕カッター６’が端材４ｂを粉砕して行くことになる。この場合、上記粉砕カッター６’の各粉砕刃８’〜１３’は先端傾き角χを有しているので、各先端切刃Ｃ’が図４において左部側から右部側に向かって順次ワーク４に食い込んで行くことになり、前述した第１実施例と略同様の作用・効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図である。
【図２】本発明によるブレークソーの説明用要部平面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示すブレークソーの側面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図である。
【図５】ブレークソーにより切断されるワークの一部断面斜視図である。
【図６】従来例を示すブレークソーの説明用要部断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
４    ワーク
４ａ  切断端面
４ｂ  端材
４ｃ  切断終端部
５（５’）    ブレークソー
６（６’）    粉砕カッター
７    台金
７ａ  刃台
８〜１３（８’〜１３’）    第１〜第６グループ粉砕刃
８ａ〜８ｄ      粉砕刃（チップ）
９ａ〜９ｄ      粉砕刃（チップ）
１０ａ〜１０ｄ    粉砕刃（チップ）
１１ａ〜１１ｄ    粉砕刃（チップ）
１２ａ〜１２ｄ    粉砕刃（チップ）
１３ａ〜１３ｄ    粉砕刃（チップ）
１５    切断カッター
１５ａ  基板
１５ｂ  刃台
１５ｃ  切断刃
１５−１〜１５−４    第１〜第４切断カッター
Ｃ（Ｃ’）    粉砕カッターの先端切刃
Ｅ            切断カッターの先端切刃
λ    横すくい角
χ    先端傾き角
【図１】
2005169595.tif 000004
【図２】
2005169595.tif 000005
【図３】
2005169595.tif 000006
【図４】
2005169595.tif 000007
【図５】
2005169595.tif 000008
【図６】
2005169595.tif 000009