(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の外周縁に沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイヤモンドブレードであって、
前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って、前記ダイヤモンド砥粒によって形成される層の焼成と、該ダイヤモンド砥粒によって形成される層と前記基板との結合と、を同一の工程中において行う同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成され、
前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が前記基板の表裏両面側に配置され、
前記島状の刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置され、
前記溝の間に位置する前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏両面側において、所定間隔で前記基板の中心側に延出させた延出刃部が形成され、
該延出刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されたことを特徴とするダイヤモンドブレード。
【請求項２】
基板の外周縁に沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイヤモンドブレードであって、
前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って、前記ダイヤモンド砥粒によって形成される層の焼成と、該ダイヤモンド砥粒によって形成される層と前記基板との結合と、を同一の工程中において行う同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成され、
前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が前記基板の表裏両面側に配置され、
前記島状の刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置され、
前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、前記刃部のうち前記溝を介して隣接する２つの部分を基板中心側に延出し、延出された側の端部を連結して概略コ字状とした異形刃部を備え、
該異形刃部は、前記基板の表裏両面側に配置されると共に、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されたことを特徴とするダイヤモンドブレード。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、切断用のダイヤモンドブレードに係り、特に石材、コンクリート、その他の被削材などを切断するために使用されるダイヤモンドブレードに関するものである。
背景技術
石材、コンクリート等の硬材の切断に使用されるブレードは、円形の基板外周縁にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒などの超砥粒層を一体焼結又はろう付け或いは溶接にて接合して形成されている。
或いは、円形の基板外周縁に、所定間隔を置いてダイヤモンドセグメントを固着させて形成されている。
上記のようなダイヤモンドブレードを用いて、被削材、例えばコンクリート材などを切断する場合、切断中に発生する摩耗性の高い切屑で、ダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）と、このダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）より薄い基板との境界部（以下、本明細書において「首下」と称する）が著しく摩耗してしまい、ダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）が未だ十分使える状態で残っていても、首下の摩耗のためダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）が基板から脱落してしまうことがあった。
上記のような首下の摩耗を防止するために、図１８及び図１９で示すような、ダイヤモンドブレードが知られている。図１８に示されているダイヤモンドブレード６０は、鋼製基板６１の外周面に２種類のダイヤモンドセグメントを用いたもので、複数の標準的な弓形のダイヤモンドセグメント６２と、鋼製基板６１の外周に設けられた切欠溝６３の回転方向前方の下端付近まで、ダイヤモンド層の両側面が伸びた異形のダイヤモンドセグメント６４とから構成され、両チップ６２，６４の数は、３：１から６：１程度の割合で配設されている（なお図１８と同様のダイヤモンドブレードが、西独公開特許第３００５３２４号に開示されている）。
また、図１９で示されているダイヤモンドブレード７０は、鋼製基板７１にダイヤモンド又はＣＢＮ砥粒を金属粉末と混合し焼結したもので、超砥粒層７２と、首下摩耗防止その他の効果を発揮させるために基板の内周側へ延長した超砥粒層をもつチップ（脚付チップ）７２Ａとを備えている。ダイヤモンドブレード７０は、首下摩耗を防ぐとともに、脚部が超砥粒層の中央から中心側へ向かって概略Ｔ字状に形成されているために、例えば硬質板材等を切断したときに、切断面を従来のダイヤモンドブレードよりも平滑になすことができる。
上記図１８に示されているダイヤモンドブレード６０は、首下摩耗防止の点では効果が大きいが、異形チップ６４の両側の側面積が大きいので、切削抵抗が大きく、切れ味が低下するという問題点があり、また、図１９に示されているダイヤモンドブレードでは、被削材を切削してしいくときに、基板の脚部形成の部分に被削材や切り屑が衝突し、また脚部により切り屑の排出が阻害され、切断面と基板との間に切り屑が滞留するため、所謂首下摩耗が助長されるという問題があった。そして、切り屑が滞留することにより、切断面と基板との間に回転摩擦力が発生し、ダイヤモンドブレードの円滑な回転が阻害されるため、回転振れが生じたり、それに起因して直進性が損なわれるという不都合が生じていた。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、首下摩耗と切れ味低下の両方を同時に防止でき、安価でかつ直進性に優れたダイヤモンドブレードを提供することを目的とする。
発明の開示
本発明におけるダイヤモンドブレードは、基板の外周縁に沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って、前記ダイヤモンド砥粒によって形成される層の焼成と、該ダイヤモンド砥粒によって形成される層と前記基板との結合と、を同一の工程中において行う同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成され、前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が前記基板の表裏両面側に配置され、前記島状の刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置され、前記溝の間に位置する前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏両面側において、所定間隔で前記基板の中心側に延出させた延出刃部が形成され、該延出刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されていると好適である。
上記のように、基板上に島状の刃部を配置することにより、被削材は、基板の外周縁に沿って設けられた刃部と、この島状の刃部の両方により切断され、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。また、島状の刃部が切断面を研削するので、切断時の側面抵抗を低減させることができるとともに、切断面の仕上がりが良好になる。
また、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成されている。したがって、被削材切断時に発生する切り屑が、ダイヤモンドブレードの回転と共に、溝から効果的に排出され、切断面と基板間の切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止することが可能となる。
また、前記したように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って同時焼結により固着されているが、前記島状の刃部も同様に、前記基板の所定位置に同時焼結により固着される。このように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部，島状の刃部と、基板との接合を同時焼結法で行うことにより、ダイヤモンドブレードを低コストで作成することが可能となる。
また、基板の外周縁に沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って、前記ダイヤモンド砥粒によって形成される層の焼成と、該ダイヤモンド砥粒によって形成される層と前記基板との結合と、を同一の工程中において行う同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成され、前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が前記基板の表裏両面側に配置され、前記島状の刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置され、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、前記刃部のうち前記溝を介して隣接する２つの部分を基板中心側に延出し、延出された側の端部を連結して概略コ字状とした異形刃部を備え、該異形刃部は、前記基板の表裏両面側に配置されると共に、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置された構成とすると好ましい。
上記のように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部に、延出刃部或いは異形刃部を設けることにより、被削材は形状の異なる刃部により切断されることになり、切り屑の流れが分散されて、切り屑が首下に集中しにくくなり、首下磨耗を効果的に防止することが可能となる。また、中心側に延出した刃部が切断面を研削するので、切断面の仕上がりが良好になる。
なお、島状の刃部、延出刃部、異形刃部を、基板の表裏両面側に配置することにより、基板の表面及び裏面のいずれにおいても、首下磨耗の防止、切断面の良好な仕上がりという効果を得ることが可能となり好適である。
このとき、島状の刃部、延出刃部、異形刃部を、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置することにより、ダイヤモンドブレードの厚さを一定に保ち、ダイヤモンドブレードのスムーズな回転を得ることができる。さらに、切り屑の流れが分散され、切り屑が一箇所に集中したり、滞留することがなく好適である。
また、基板の両面には山と谷が交互に形成され、これらの山と谷によって、基板表面が波形とされていると、谷を介して切り屑をスムーズに排出することが可能となると共に、ブレードの回転によって空冷作用が働き、刃先や基板の蓄熱を未然に防止することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
（参考例１）
本実施例におけるダイヤモンドブレードＳは、基板としての鋼製基板１と、ダイヤモンド砥粒からなる刃部２とから構成されている。刃部２として、本実施例のダイヤモンドブレードＳには、鋼製基板１の外周縁に沿って配設される第１の刃部２ａと、この第１の刃部２ａから離間して配設された、島状の刃部として第２の刃部２ｂとが配設されている。
鋼製基板１は、炭素工具鋼（ｃａｒｂｏｎ  ｔｏｏｌ  ｓｔｅｅｌ）からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴１ｃが形成されている。なお鋼製基板１を、特殊基板、例えば当業界で周知の３層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。
なお、鋼製基板１として、図２に示すように、表面に断面円弧状の山と、平坦な谷が波形に形成されているものを用いても良い。このように、表面が波形形状とされた鋼製基板１を用いることにより、回転時に空冷作用が働き、刃先の蓄熱を効果的に減少させるという効果を奏する。
図１及び図２に示すように、鋼製基板１の外周部には、所定の高さ（本実施例では５ｍｍ）で第１の刃部２ａが配設される。また、鋼製基板１の所定位置には、第１の刃部２ａから離れた島状の刃部としての第２の刃部２ｂが配設される。
なお、鋼製基板１に第１の刃部２ａ及び第２の刃部２ｂを取着する方法としては、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の鋼製基板１への接合を同時に行う所謂同時焼結法とすると好適である。
鋼製基板１の外周縁に配設された第１の刃部２ａには、鋼製基板１の表裏交互に溝２ｉが形成されている。この溝２ｉは、被削材の切断作業時に被削材への切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。溝２ｉは外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝２ｉの両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。上記第１の刃部２ａは鋼製基板１より若干の厚みをもった構成とされている。
なお、鋼製基板１の外周縁に形成される第１の刃部２ａは、上記形状に限らず、例えば溝２ｉのないものでも良い。また、図３に示すように、鋼製基板１の外周部に、一定間隔を置いて複数の切欠溝３を設け、この切欠溝３の間に第１の刃部２ａとしてダイヤモンドチップを取着した構成のものでも良い。
また、第２の刃部２ｂは、鋼製基板１の表面または裏面のいずれか、或いは表面及び裏面の両方に設けられている。第２の刃部２ｂは、例えば図１で示すように、外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第１の刃部２ａ間の溝２ｉの延長上に形成されている。
なお、第２の刃部２ｂは、上記形状に限らず、丸形や三角形または多角形等、他の形状であっても良いことは勿論である。
第２の刃部２ｂは、ダイヤモンドブレードＳのサイズや、島状の刃部２ｂ自体の大きさに応じて、適切な間隔及び数で形成されるものとする。例えば、島状の刃部２ｂを、鋼製基板１の中心側から外周縁側へ向けて、複数列で設けたり、中心から異なる位置に設ける。また、島状の刃部２ｂを、鋼製基板１の表裏いずれかの面だけに設けた構成としても良い。
なお、第２の刃部２ｂを鋼製基板１の両面側に設ける場合には、第２の刃部２ｂは、鋼製基板１の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配置される。
次に、上記第１の実施例によるダイヤモンドブレードＳで切断作業をする場合について説明する。先ずの第１の刃部２ａが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレードＳの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第２の刃部２ｂが被削材に接触して切断作業が進行していく。
このように、被削材は、形状の異なる第１の刃部２ａ及び第２の刃部２ｂにより切断されると共に、第１の刃部２ａと、第２の刃部２ｂとの間に設けられた間隙により、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。
さらに、第２の刃部２ｂが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。
また、本実施例のダイヤモンドブレードＳによれば、被削材の切断面が、第２の刃部２ｂに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレードＳの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレードＳを得ることが可能となる。
（実施の形態１）
本実施例におけるダイヤモンドブレードＳは、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の基板への接合を同時に行う所謂同時焼結法によって製造されている。ダイヤモンドブレードＳには、刃部２が設けられている。本例のダイヤモンドブレードＳには、鋼製基板１の外周縁に沿って配設される第１の刃部２ａと、この第１の刃部２ａから離間して配設された、島状の刃部として第２の刃部２ｂと、鋼製基板１の中心側に延出する延出刃部としての第３の刃部２ｃが配設されている。
ダイヤモンドブレードＳは、例えば４インチサイズのものでは、外径１０７ｍｍ、刃部の幅２．２ｍｍ、刃部の高さ８ｍｍに形成されており、鋼製基板１の外径は９１ｍｍとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレードＳのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記４インチサイズのダイヤモンドブレードＳを例にして説明する。
鋼製基板１は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴１ｃが形成されている。また鋼製基板１の両面には断面円弧状の山１ａと平面からなる谷１ｂが波形として形成されている。そして山の高さが外周に向かって漸次高くなっており、また鋼製基板１の中心側に向かって山の幅が小さくなるように形成されている。
さらに、山１ａと谷１ｂの方向はカーブをもって渦状に形成され、この渦状はダイヤモンドブレードＳの回転方向と反対側方向に向けて放射状に形成されている。また、山１ａと谷１ｂとは、鋼製基板１の両面で、鋼製基板１の肉厚の中心において位置をずらして形成されている。
なお、鋼製基板１を、特殊基板、例えば当業界で周知の３層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。
或いは、鋼製基板１として、上記のように山１ａと谷１ｂが形成されていない、円形平板状のものを用いても良い。
鋼製基板１の外周部には、所定の高さ（本実施例では５ｍｍ）で第１の刃部２ａが配設される。
第１の刃部２ａには、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、鋼製基板１の山１ａの端部に合わせて表裏交互に溝２ｉが形成されており、該溝２ｉは鋼製基板１の谷１ｂに連続するよう形成されている。この溝２ｉは被削材の切断作業時に被削材への切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。溝２ｉは、外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝２ｉの両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。第２の刃部２ｂは外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第１の刃部２ａの溝２ｉの延長上に形成されている。第３の刃部２ｃは、鋼製基板１の山の端部幅と略同一の幅で、且つダイヤモンド層接合部１ｄから中心部側に延出した延出刃部として形成されている。上記第１の刃部２ａ，第２の刃部２ｂ，第３の刃部２ｃは鋼製基板１より若干の厚みをもった構成とされている。
次に、本実施例における上記刃部２の鋼製基板１上への配置について説明する。本実施例では上記第３の刃部２ｃを、鋼製基板の山１ａの位置に合わせて等間隔で４箇所形成し、この第３の刃部２ｃ間に、等間隔で第２の刃部２ｂが位置している。
また、図４の正面図及び図６の背面図に示されるように、第２の刃部２ｂと第３の刃部２ｃを鋼製基板１の両面側に設ける場合には、第２の刃部２ｂと第３の刃部２ｃは、鋼製基板１の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配設される。なお、第２の刃部２ｂと第３の刃部２ｃは、ダイヤモンドブレードＳのサイズや、刃部の大きさに応じて適切な間隔及び数で形成されるものとする。
次に、上記第２の実施例によるダイヤモンドブレードＳで切断作業をする場合について説明する。先ず第１の刃部２ａが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレードＳの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第２の刃部２ｂ及び中心側に延出する第３の刃部２ｃが被削材に接触して切断作業が進行していく。
このように被削材は、形状の異なる第１の刃部２ａ，第２の刃部２ｂ，第３の刃部２ｃにより切断されると共に、第１の刃部２ａと、第２の刃部２ｂとの間に設けられた間隙により、第１の刃部２ａの溝２ｉの直後に刃部の無い空間が設けられるため、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。さらに第２の刃部２ｂと第３の刃部２ｃが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。
本発明のダイヤモンドブレードＳを用いることにより、上記のように首下摩耗を防止することができ、波形基板が回転時に空冷作用をもたらし、刃先の蓄熱を効果的に減少させる他に、次のような効果を得ることができる。
即ち、本発明のダイヤモンドブレードＳによれば、被削材の切断面が、第２の刃部２ｂ及び第３の刃部２ｃに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレードＳの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレードＳを得ることが可能となる。
なお、上記実施例では、第２の刃部２ｂをダイヤモンドブレードＳに設けた例を示したが、第２の刃部２ｂを設けない構成としても良い。或いは、第２の刃部２ｂまたは第３の刃部２ｃのいずれかを、鋼製基板１のいずれかの面に設けた構成としても良い。
（実施の形態２）
本実施例におけるダイヤモンドブレードＳは、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の基板への接合を同時に行う所謂同時焼結法によって製造されている。ダイヤモンドブレードＳには、刃部２が設けられている。本例のダイヤモンドブレードＳには、鋼製基板１の外周縁に沿って配設される第１の刃部２ａと、この第１の刃部２ａから離間して配設された、島状の刃部として第２の刃部２ｂと、鋼製基板１の中心側に延出する異形刃部としての第４の刃部２ｄが配設されている。
ダイヤモンドブレードＳは、例えば４インチサイズのものでは、外径１０５ｍｍ、刃部厚１．８ｍｍ、刃部の高さ６ｍｍに形成されており、鋼製基板１の外径は９３ｍｍとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレードＳのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記４インチサイズのダイヤモンドブレードＳを例にして説明する。
鋼製基板１は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴１ｃが形成されている。なお鋼製基板１を、特殊基板、例えば当業界で周知の３層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。
或いは、鋼製基板１として、上記のような円形平板状のものでなく、断面円弧状の山と、平坦な谷が形成され、表面が波形とされたものを用いても良い。
鋼製基板１の外周部には、所定の高さ（本実施例では５ｍｍ）で刃部２が配設される。
第１の刃部２ａには、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、構成基板１の表裏交互に溝２ｉが形成されており、該溝２ｉは被削材の切断作業時に、被削材への刃先の切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。この溝２ｉは、外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝２ｉの両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。第２の刃部２ｂは外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第１の刃部２ａの溝２ｉの延長上に形成されている。第４の刃部２ｄは、溝２ｉを介して隣接する、前記外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部を中心部側に延長し、これらを連結させた概略コ字状の異形刃部として形成されている。上記第１の刃部２ａ，第２の刃部２ｂ，第４の刃部２ｄは鋼製基板１より若干の厚みをもった構成とされている。
次に、本実施例における上記刃部の鋼製基板上への配置について説明する。本実施例では上記第４の刃部２ｄを、鋼製基板１上に等間隔で４箇所配設し、この第４の刃部２ｄ間に、等間隔で第２の刃部２ｂが位置している。
また、図８の正面図及び図１０の背面図に示されるように、第２の刃部２ｂと第４の刃部２ｄを鋼製基板１の両面側に設ける場合には、第２の刃部２ｂと第４の刃部２ｄは、鋼製基板１の両面側において、鋼製基板１の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配置される。なお、第２の刃部２ｂと第４の刃部２ｄは、ダイヤモンドブレードＳのサイズや、刃部２の大きさに応じて適切な間隔及び数で形成されるものとする。
次に、上記第３の実施例によるダイヤモンドブレードＳで切断作業をする場合について説明する。先ず第１の刃部２ａが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレードＳの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第２の刃部２ｂ及び中心側に延出する第４の刃部２ｄが被削材に接触して切断作業が進行していく。
このように被削材は、形状の異なる第１の刃部２ａ，第２の刃部２ｂ，第４の刃部２ｄにより切断されると共に、第１の刃部２ａと、第２の刃部２ｂとの間に設けられた間隙により、第１の刃部２ａの溝２ｉの直後に刃部の無い空間が設けられるため、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。さらに第２の刃部２ｂと第４の刃部２ｄが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。
本発明のダイヤモンドブレードＳを用いることにより、上記のように首下摩耗を防止することができる他に、次のような効果を得ることができる。
即ち、本発明のダイヤモンドブレードＳによれば、被削材の切断面が、第２の刃部２ｂ及び第４の刃部２ｄに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレードＳの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレードＳを得ることが可能となる。
また、第４の刃部２ｄは、概略コ字状に形成され、中央部に溝を設けた形状とされているので、この中央部の溝に、被削材切断時に切り屑が入り、切り屑はダイヤモンドブレードの回転と共に排出されるので、首下に滞留する切り屑の量を減少させることができる。このようにして、首下摩耗をさらに確実に防止することが可能となる。またこの溝により切断時の側面抵抗が低減され、切断効率の良好なダイヤモンドブレードＳとすることができる。
なお、上記実施例では、第２の刃部２ｂをダイヤモンドブレードＳに設けた例を示したが、第２の刃部２ｂを設けない構成としても良い。或いは、第２の刃部２ｂまたは第４の刃部２ｄのいずれかを、鋼製基板１のいずれかの面に設けた構成としても良い。
（参考例２）
図１２で示すように、本発明に係るダイヤモンドブレードＳは、基板としての鋼製基板１と、複数のダイヤモンドセグメント２ｅとから構成されている。ダイヤモンドブレードＳは、上記構成要素であるダイヤモンドセグメント２ｅを鋼製基板１に同時焼結されることにより製造されている。
ダイヤモンドブレードＳは、例えば４インチサイズのものでは、外径１０５ｍｍ、ダイヤモンドセグメント厚１．８ｍｍ、ダイヤモンドセグメントの最小高さ６ｍｍ、ダイヤモンドセグメント数８個に形成されており、鋼製基板１の外径９３ｍｍ、厚さ１．４ｍｍとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレードＳのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記４インチサイズのダイヤモンドブレードＳを例にして説明する。
本実施例の鋼製基板１は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴１ｃが形成されている。なお鋼製基板１を、特殊基板、例えば当業界で周知の３層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。
鋼製基板１の外周部には、一定間隔を置いて複数の切欠溝３が設けられている。切欠溝３はダイヤモンドブレードＳの回転方向に傾斜して形成されている。切欠溝３の間には、ダイヤモンドセグメント取着部１ａが形成されており、このダイヤモンドセグメント取着部１ａには複数のダイヤモンドセグメント２ｅが配設されている。本例では８個の切欠溝３が設けられ、この切欠溝３の間にダイヤモンドセグメント取着部１ａが８箇所形成されている。
なお、鋼製基板１は上記のように円形の板状体に限らず、断面円弧状の山と平面からなる谷が波形に形成されているものや、中心から放射状に山と谷が交互に形成されている形状のものを用いても良い。また切欠溝３については、Ｕ字形のものを示したが、中心側の先端部を円形に切欠したキー形状としても良い。また切欠溝３の数は上記８箇所に限らず、ダイヤモンドブレードＳの外径に応じて変更されるものとする。
ダイヤモンドセグメント２ｅは、ダイヤモンドブレードＳの回転方向前端部側に位置する切欠溝３に延出した延出部２ｇと、ダイヤモンドセグメント取着部１ａの外周に沿って配設される長尺部２ｆとからなり、概略Ｌ字状に形成されている。なお本実施例のダイヤモンドセグメント２ｅは、Ｌ字の折曲部がアール形状に形成され、切り屑が滞留しにくいように構成されている。
前記延出部２ｇは切欠溝３の底部近傍まで延出している。なお延出部２ｇの長さは図１２に示される長さに限定されるものではなく、長尺部２ｆの刃部の最小高さＸよりも長く形成されていれば、自由な長さに設定して良いものとする。
さらに、ダイヤモンドセグメント２ｅには、回転方向後端部近傍に、取付穴１ｃ方向へ延出した、半円形の突出部２ｈが形成されている。突出部２ｈを形成することにより、ダイヤモンドセグメント２ｅを鋼製基板１のダイヤモンドセグメント取着部１ａに、より確実に固着させることが可能となる。
なお、本実施例においては、ダイヤモンドセグメント２ｅの形状を、折曲部分がアール形状の概略Ｌ字状に形成しているが、これに限定されるものではなく、折曲部分を直角にしたＬ字形状としても良い。また突出部２ｈについても、図１２に示す半円形に限らず、矩形や三角形等の形状としたり、或いは突出部２ｈを形成しない構成としても良い。
本発明におけるダイヤモンドブレードＳの製造方法は、一般に同時焼結法と呼ばれる製造方法が採用され、予め所定の形状に加工された鋼製基板１と、目的とする組成のボンドとダイヤモンド砥粒との混合粉末とを型枠にセットし、ホットプレス焼結炉によってダイヤモンドセグメント２ｅの焼成と、鋼製基板１への結合とを同時に実施するものである。なお、鋼製基板１とダイヤモンドセグメント２ｅとの接合を、ろう付けによる方法としても良いことは勿論である。
次に、上記構成からなる本例のダイヤモンドブレードＳで切断作業をする場合について説明する。先ず、ダイヤモンドセグメント２ｅの長尺部２ｆが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレードＳの切込みが深くなるにつれて、切欠溝３に延出した延出部２ｇが被削材に接触して切断作業が進行していく。
このように被削材は、切断面を延出部２ｇに研削されながら切断される。また切り屑は切欠溝３から排出される。このため、鋼製基板１とダイヤモンドセグメント２ｅとの接合下部に切り屑が入り込むのを防ぎ、切り屑により接合下部が削り取られて発生する首下摩耗を防止することができる。さらに切断面の仕上がりを良好にすることができる。
なお、上記首下摩耗の防止を確認するため、本発明のダイヤモンドブレードＳを、電動工具に正規回転方向に取り付けたものと、逆向きに取り付けたものとを準備し、モルタルと研削砥石とを切断して首下摩耗量を測定した。
本実験における条件としては、使用機械としてＰＤＡ−１００Ｄ・１２０００ｒｐｍ（日立工機製）を用い、被削材としてモルタルと、研削砥石（硬度Ｐ）とを用い、切断量をモルタルについては長さ３０ｃｍを１００ｃｕｔした総量３０ｍとし、研削砥石（硬度Ｐ）については長さ６ｃｍを１３０ｃｕｔした総量７．８ｍとした。
また上記首下摩耗量測定実験における評価項目は、ダイヤモンドセグメントの厚さ摩耗量（△Ｔ）と、鋼製基板の厚さ摩耗量（△ｔ）とした。上記実験による結果を図１７の表に示す。
上記実験結果より、特に摩耗性の高い被削材を切断したとき、延出部２ｇの傾斜角度（切欠溝３の傾斜角度）にもよるが、ダイヤモンドセグメント２ｅの延出部２ｇをダイヤモンドブレードＳの回転方向前端部側に配設することにより、延出部２ｇが回転方向前端部側に配設されていない場合に比べて、首下摩耗が約６割程度に抑えられたことが分かる。
本発明のダイヤモンドブレードＳを用いることにより、上記のように首下摩耗を防止することができる他に、次のような効果を得ることができる。
即ち、本発明のダイヤモンドブレードＳによれば、被削材の切断面が、延出部２ｇに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレードＳの横振れを防止することができる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレードＳを得ることが可能となる。
また、延出部２ｇが切欠溝３に沿って配設されており、切断作業中に発生する切り屑は切欠溝３を介して排出される。従って、切断面と鋼製基板１間の切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止することが可能となる。
さらに、切欠溝３が回転方向に傾斜して形成されているので、切断加工時に、被削材へのダイヤモンドセグメント２の切り込みが良くなり、ダイヤモンドブレードＳの安定性が保たれるため、直進性を向上させることが可能となる。
さらにまた、本発明のダイヤモンドブレードＳの製造方法は、ダイヤモンドセグメント２ｅの焼成と、ダイヤモンドセグメント２ｅと鋼製基板１との結合が同時に施されるように構成されているので、高いコストを必要とすることなく、ダイヤモンドブレードＳを製造することが可能となる。
さらに、図１６に示すように、ダイヤモンドセグメント２ｅから離間した所定位置に、島状の刃部としての第２の刃部２ｂを設けることもできる。このように、鋼製基板１の所定位置に、島状の刃部を設けることにより、ダイヤモンドセグメント２ｅと、第２の刃部２ｂとの間に設けられた間隙により、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。
さらに、第２の刃部２ｂが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。
さらにまた、被削材の切断面が、第２の刃部２ｂに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレードＳの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレードＳを得ることが可能となる。
産業上の利用性
以上のように本発明によれば、ダイヤモンドブレードの首下摩耗を減少させ、ダイヤモンドブレードの耐久性を向上させることができ、コストの点で非常に有利である。また、島状の刃部または中心方向に延長した刃部が被削材の切断面を研削しながら切断するので、良好な切断面を得ることが可能となる。
さらに付言すると、複雑な形状の刃部となるダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層と基板との接合を同時焼結法で行うことにより、優れた性能を有するダイヤモンドブレードを、低コストで提供することが可能となる。
また、鋼製基板に切欠溝が設けられ、この切欠溝に沿ってダイヤモンドセグメントの延出部が配設されているので、胴ズレや切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止し、また良好な仕上げ面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１乃至図３は本発明の第１実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図４は本発明の第２実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図５（ａ）は本発明の第２実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の上面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の側面図であり、図６は図４の背面図であり、図７は図４のＡ−Ａ断面図であり、図８は本発明の第３実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図９（ａ）は本発明の第３実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の上面図、図９（ｃ）は図９（ａ）の側面図であり、図１０は図８の背面図であり、図１１は図８のＢ−Ｂ断面図、図１２は本発明の第４実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図１３（ａ）は本発明の第４実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の上面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）の側面図であり、図１４は図１２の背面図であり、図１５（ａ）は図１２のＣ−Ｃ断面図、図１５（ｂ）は図１２のＤ−Ｄ断面図、図１５（ｃ）は図１２のＥ−Ｅ断面図であり、図１６は図１２のダイヤモンドブレードに島状の刃部を設けた状態を示す説明図、図１７は第４実施例に係る実験結果を示す表、図１８及び図１９は従来例を示す説明図である。
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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