(57)【要約】【課題】  帯鋸刃の刃先が消耗してきても帯鋸刃の振動を抑制できる帯鋸盤用防振装置と、帯鋸盤を提供する。【解決手段】ワークを切断中の前記帯鋸刃を両方の側面から挟持する、第１および第２のローラーを含み、前記第１のローラーは、前記捻り起こされる帯鋸刃を、前記帯鋸刃の背部からの反力を受ける側である第１の側面から保持するものであり、かつ、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きいものであり、前記第２のローラーは、前記帯鋸刃の第１の側面の反対側の側面である、第２の側面を保持するものである帯鋸盤用防振装置である。  そして、前記帯鋸盤用防振装置を備えた帯鋸盤である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のホイールに掛け回されて走行する無終端の帯鋸刃が、前記帯鋸刃の刃先部がワーク側を向くように捻り起こされて、前記ワークを切断する帯鋸盤に取り付けられ、前記ワークを切断中の帯鋸刃の振動を抑制する防振装置において、
前記防振装置は、前記ワークを切断中の前記帯鋸刃を両方の側面から挟持する、第１および第２のローラーを含み、
前記第１のローラーは、前記捻り起こされる帯鋸刃を、前記帯鋸刃の背部からの反力を受ける側である第１の側面から保持するものであり、かつ、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きいものであり、
前記第２のローラーは、前記帯鋸刃の第１の側面の反対側の側面である、第２の側面を保持するものであることを特徴とする帯鋸盤用防振装置。
【請求項２】
前記第１のローラーは、軸方向の長さが３０〜７０ｍｍであり、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径との差が１０ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載の帯鋸盤用防振装置。
【請求項３】
前記第１のローラーは、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きく、かつ、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の周面と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の周面とを結んだ接線が、前記第１のローラーの軸方向に対して、１．０°以上の傾きを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の帯鋸盤用防振装置。
【請求項４】
前記第１のローラーは、少なくとも、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分とに分割されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の帯鋸盤用防振装置。
【請求項５】
前記第２のローラーは、回転軸が深溝玉軸受でなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の帯鋸盤用防振装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の帯鋸盤用防振装置を備えたことを特徴とする帯鋸盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無終端の帯鋸刃が走行してワークを切断する帯鋸盤に取り付けることで、前記ワークを切断中の帯鋸刃の振動を抑制する防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材、石材、金属、鋼材といった各種ワークの切断には、帯鋸盤が用いられている。帯鋸盤とは、一対のホイールに掛け回された無終端の帯鋸刃を備えたことで、前記ホイールを動力回転させたときに、前記帯鋸刃が一方向に連続して走行して、前記帯鋸刃の刃先部に当接した前記ワークを切断できる装置である（例えば、引用文献１の図１を参照）。前記帯鋸盤において、一般的に、前記ホイールは縦に回転して、かつ、前記ホイールに掛け回された帯鋸刃は、その一側面がホイール周面で支持された“寝た状態”でループ走行している。そして、前記一対のホイールと帯鋸刃でなるループ構成を降下させていくことで、下方に固定したワークを切断できる構造となっている。従って、前記降下した帯鋸刃がワークを切断できるためには、前記“寝た状態”の帯鋸刃を、前記帯鋸刃の刃先部が前記ワーク側を向くように“垂直に”捻り起こす必要がある。そして、この捻り起こすため機構として、前記ワークに当接する前後の帯鋸刃の位置には、例えば、前記帯鋸刃を両方の側面からブロックで挟持するインサート等と呼ばれる帯鋸刃案内装置（以下、インサート等という）が設置されている。
【０００３】
ところで、前記帯鋸盤の使用中において、帯鋸刃の刃先が消耗してくると、前記帯鋸刃に“ビビリ”と呼ばれる振動が発生する。この振動が顕著になると、大きな振動音を伴いつつ、切断精度が低下して、切削中の切削率や鋸速を落とさざるを得ない。この結果、ワークの切断に時間が掛かることに加えて、帯鋸刃自体の早期交換も必要となり得る。そこで、図４のように、帯鋸盤には、前記振動を抑制する器具として、通常、前記インサート等よりホイール側の直近にある帯鋸刃の位置に、防振装置が設置されている。つまり、前記防振装置は、ワークに当接する前の帯鋸刃の位置であって、前記インサート等の前段に位置し、前記インサート等で捻り起こされつつある状態の帯鋸刃の位置に設置されている。そして、一般的には、前記防振装置は、前記当接した帯鋸刃がワークを切断して、該ワークから離れた後の帯鋸刃の位置にも設置されている（図４の詳細については後段で説明する）。
【０００４】
防振装置は、一対のローラーを有した器具である（図３）。そして、この一対のローラーで、帯鋸刃の「刃先部」から前記刃先部の上方の「背部」に掛けての部分を、その両側面から挟持することで、帯鋸刃の振動を抑制するものである。なお、前記防振装置において、帯鋸刃２の背部からの反力を受ける側に位置する第１のローラー３や、これと対峙する第２のローラー４は、帯鋸刃の縦幅に適応して、通常、軸方向の長さ（高さ）が概ね３０〜７０ｍｍの範囲（５０ｍｍ前後の範囲）にある。そして、図３の防振装置１の場合、前記第１のローラー３は、その軸方向に４等分された組合せローラーとなっている。そして、前記４等分された組合せローラーの中で、最下のローラーが帯鋸刃の前記刃先部の高さに位置して、それ以外のローラーが背部の高さに位置している。また、前記第１のローラー３の回転軸には、深溝玉軸受が使用されており、これと対峙する第２のローラー４の回転軸には、自動調心軸受が使用されている。そして、上記振動をより効果的に抑制するために、前記ローラーを大きくする等して、ローラーの重量をより大きくする手法が提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９４６５２号公報
【特許文献２】特開２００９−２２０２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２による防振装置は、帯鋸刃の上記振動の抑制に有効である。しかし、この効果を達成するためには、前記ローラーの重量を稼ぐだけの“大きなローラー”を設置できるだけの空間を必要とする。そして、この大きなローラーで帯鋸刃を支持するとなれば、ローラー自体の軸芯の位置からして大きくずらす必要も生じ得て、既存の帯鋸盤に適用する場合、大幅かつ複雑な改良が必要であった。
本発明の目的は、既存の帯鋸盤にも困難なく適用できる、帯鋸盤用防振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一対のホイールに掛け回されて走行する無終端の帯鋸刃が、前記帯鋸刃の刃先部がワーク側を向くように捻り起こされて、前記ワークを切断する帯鋸盤に取り付けられ、前記ワークを切断中の帯鋸刃の振動を抑制する防振装置において、
前記防振装置は、前記ワークを切断中の前記帯鋸刃を両方の側面から挟持する、第１および第２のローラーを含み、
前記第１のローラーは、前記捻り起こされる帯鋸刃を、前記帯鋸刃の背部からの反力を受ける側である第１の側面から保持するものであり、かつ、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きいものであり、
前記第２のローラーは、前記帯鋸刃の第１の側面の反対側の側面である、第２の側面を保持するものであることを特徴とする帯鋸盤用防振装置である。
【０００８】
前記第１のローラーは、軸方向の長さが３０〜７０ｍｍであり、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径との差が１０ｍｍ以内であることが好ましい。または、前記第１のローラーは、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きく、かつ、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分の周面と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分の周面とを結んだ接線が、前記第１のローラーの軸方向に対して、１．０°以上の傾きを有していることが好ましい。
前記第１のローラーは、少なくとも、前記帯鋸刃の刃先部を保持する部分と、前記帯鋸刃の背部を保持する部分とに分割されていることが好ましい。
前記第２のローラーは、回転軸が深溝玉軸受でなることが好ましい。
【０００９】
そして、本発明は、前記本発明の帯鋸盤用防振装置を備えたことを特徴とする帯鋸盤である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明であれば、防振装置のローラーを大きくしなくても、または、ローラーの重量を増やさなくても、帯鋸刃の振動を抑制することができる。そして、従来の帯鋸盤が有する防振装置の基本構造を利用できて、帯鋸刃の振動を抑制することができる。これによって、帯鋸刃の刃先が消耗してきても、切断中の大きな振動の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の帯鋸盤用防振装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の帯鋸盤用防振装置の構成の別の一例を示す図である。
【図３】従来の帯鋸盤用防振装置の構成の一例を示す図である。
【図４】帯鋸盤の構成の一部を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の特徴は、従来の帯鋸盤に付けられている上記防振装置について、その帯鋸刃の背部から反力を受ける側にあるローラー（第１のローラー）の直径が、前記帯鋸刃の背部を保持する部分と刃先部を保持する部分とで異なるところにある。以下、詳細を説明する。
【００１３】
前記帯鋸刃の振動を効果的に抑制するためには、ワークを切断中の帯鋸刃が、そのワークに当接する前において、前記防振装置の有する一対のローラーで確実に（遊びなく）挟持されていることが有効である。そこで、本発明者は、様々な切断状況において、前記一対のローラーが、帯鋸刃の両側面を挟持している状況を調査した。
【００１４】
図４に示すように、通常、帯鋸盤の防振装置１は、ワークに当接する前の帯鋸刃の位置において、前記インサート等５の上流側（つまり、ワーク６に向けて帯鋸刃２が走行して来る側）の近傍に設置されている。そして、様々な寸法のワークに対応すべく、ワークを固定するバイス７の幅を調節したときには、その移動量に追従して、前記防振装置１も、前記インサート等５と一体的に移動する。従って、ワークの寸法が小さいと、前記バイスの幅も狭く調節されて、前記インサート等および防振装置も、前記ワーク側に寄るように大きく移動する。そして、この一方で、前記防振装置１およびインサート等５は、これらの更に上流側にあるホイール８から離れていく。この結果、帯鋸刃を捻り起こすのに必要な力は然程必要なく、前記インサート等への負荷は小さく、かつ、捻り起こされた後の前記帯鋸刃が元に戻ろうとする反力も小さい。よって、ワークの寸法が小さいときであれば、前記防振装置のローラーを改良しなくても、例えば、引用文献１、２のように大きくしなくても、切断中の帯鋸刃を比較的しっかりと挟持できるので、帯鋸刃の振動はそれほど問題ではない。
【００１５】
しかし、ワークの寸法が大きいと、前記バイスの幅は広く調節される。そして、前記防振装置およびインサート等は、前記ワークが大きい分だけ上流側に移動して、ホイールに近づく。この結果、帯鋸刃を捻り起こすのに必要な力が増加して、前記インサート等への負荷は大きく、かつ、捻り起こされた後の前記帯鋸刃が元に戻ろうとする反力も大きくなる。そして、この結果、図３の防振装置１において、帯鋸刃２の背部からの反力を受ける側である第１のローラー３と、前記帯鋸刃２との間には、その刃先部の部分において、数ミリ程度（例えば、１〜２ｍｍ程度）の隙間が発生する。そして、この隙間が、切断中の帯鋸刃が振動できる“遊び”となって、前記帯鋸刃の振動が発生する。この場合、前記防振装置のローラーを引用文献１、２のように大きくすれば、切断中の帯鋸刃をしっかり（垂直に）挟持できるので、帯鋸刃の振動を効果的に抑制でき得る。しかし、前記ローラーを大きくすることが、帯鋸盤の大きな変更を伴うことは、上述の通りである。
【００１６】
そこで、本発明者は、ワークの寸法が大きいときでも、前記防振装置のローラーを大きくせずに、振動を効果的に抑えることができる手法を検討した。その結果、今までは、ワークに当接する前の帯鋸刃を、防振装置でも極力“垂直な状態”で挟持しようとしていたところ、その下流側直近にはインサート等が位置するので、これを若干傾いた状態で挟持しても、ワークの切断面は良好であり、かつ、切曲りも許容でき（例えば、１ｍｍ以下であり）、切断に差支えがないことを知見した。切曲りとは、切断中の帯鋸刃が“たわむ”ことによって生じる切断ラインの曲がりのことである。そして、この帯鋸刃が若干傾いてもよい条件の中で、前記第１のローラーで前記帯鋸刃の刃先部を押せば、前記“隙間”は埋まって、かつ、前記第１のローラーの周面が前記帯鋸刃の側面と密着して、帯鋸刃をしっかりと挟持できることに到達した。
【００１７】
すなわち、本発明の帯鋸盤用防振装置は、図１に一例を示す通り、前記第１のローラー３および第２のローラー４を含んだ構成において、その第１のローラー３の、帯鋸刃２の刃先部を保持する部分の直径が、帯鋸刃の背部を保持する部分の直径よりも大きいものである。好ましくは、前記第１のローラー３の軸方向の長さ（つまり、総高さ）が３０〜７０ｍｍであるのに対して、前記刃先部を保持する部分の直径と、前記背部を保持する部分の直径との差が、１ｍｍ以上（つまり、半径で０．５ｍｍ以上）、より好ましくは２ｍｍ以上（同１ｍｍ以上）である。そして、前記帯鋸刃が若干傾いてもよい許容量に配慮すれば、前記直径の差は１０ｍｍ以内（同５ｍｍ以内）とすることが好ましい。なお、前記第１のローラー３の軸方向の長さは、４０〜６０ｍｍの範囲内に収めてもよい。
【００１８】
または、前記第１のローラー３について、その前記直径の差によって生じる、前記刃先部を保持する部分の周面と、前記背部を保持する部分の周面とを結んだ接線が、ローラーの軸方向に対して、好ましくは１．０°以上、より好ましくは２．０°以上の傾きを有していることである。そして、前記帯鋸刃が若干傾いてもよい許容量に配慮すれば、前記傾きは５．０°以内とすることが好ましい。より好ましくは４．０°以内である。
【００１９】
前記第１のローラーは、一体で作製してもよい。または、図１に一例を示すように、少なくとも、前記刃先部を保持する部分と背部を保持する部分とで分割して作製して、これらのローラーを組合せてもよい。また、前記背部を保持する部分のローラーを、図１のように、更に分割してもよい（図１では３分割している）。ローラーを分割することで、ローラー全体に掛かる前記帯鋸刃の反力を、それぞれの分割されたローラーに分散でき、前記分割されたローラー毎に掛かる負荷を軽減できる。
【００２０】
また、前記第１のローラーの回転軸には、各種の軸受（ベアリング）を適用できる。このとき、前記ローラーの全体を軸受で構成してもよい。そして、軸受の種類は、軸心を固定的に保持できる、例えば、深溝玉軸受が好ましい。また、前記ローラーの周面肌は、金属肌でもよい他には、例えば、前記刃先部を保持する部分の肌はウレタン等の各種樹脂であってもよい。この場合、帯鋸刃からの反力に対して変形の少ない、例えば各種の樹脂モールド軸受を用いることができる。
【００２１】
第２のローラーには、別段の改良を要しない。そして、前記第１のローラーと同様、前記第２のローラーの回転軸にも、各種の軸受を適用できる。前記ローラーの全体を軸受で構成してもよい。または、前記軸受の全体を、金属や超硬等でなる別の部材で、前記ローラーの軸方向の長さが例えば３０〜７０ｍｍ程度になるように覆って、前記ローラーの全体に仕上げてもよい。なお、前記第２のローラーの周面肌については、上述の金属肌や超硬肌であってもよい他には、例えばウレタン等の各種樹脂であってもよい。この場合、帯鋸刃からの反力に対して変形の少ない、例えば各種の樹脂モールド軸受を用いることができる。
【００２２】
また、前記第２のローラーの軸受の種類には、図１に一例を示すように、軸心の調整機能を有した自動調心軸受を使用できる。そして、これ以外には、図２に一例を示すように、深溝玉軸受も使用できる。深溝玉軸受は、ローラーの軸心を固定的に保持できる点で好ましい。そして、切断中の帯鋸刃の振動が専らワークと接触している刃先を起点に発生しているところ、前記第２のローラーを調心機能を有しない深溝玉軸受にすれば、前記第１のローラーの方に背部が若干傾いた状態にある帯鋸刃の“刃先部”を優先的に保持できるので、前記帯鋸刃の振動の抑制により効果的である。そして、前記刃先部を優先的に保持する効果においては、前記第２のローラーの軸方向の長さを、例えば３０ｍｍ未満の小さいものにして、実質的に、前記帯鋸刃の刃先部のみを保持することもできる。
【００２３】
本発明の帯鋸盤用防振装置であれば、ワークの寸法が大きくなって、前記バイスの幅が広く調節されたときでも、切断中の帯鋸刃の両側面をしっかりと挟持できる。そして、前記帯鋸刃は、前記インサート等で捻り起こされることとなるから、帯鋸刃の角度を無理に垂直に支持する必要もないので、防振装置への負担も軽減できる。
【００２４】
本発明の帯鋸盤用防振装置は、図４における、前記インサート等５とホイール８との間の二つの位置において、少なくとも、その上流側の位置に設置することで、切断中の帯鋸刃の両側面をしっかりと挟持でき、帯鋸刃の振動を抑制することができる。そして、下流側の位置にも設置することで、帯鋸刃の振動をより確実に抑制することができる。
【実施例】
【００２５】
ワークにＪＩＳ規格鋼種であるＳＫＤ６１（硬さ２０．５ＨＲＣ、高さ１１０ｍｍ×幅７００ｍｍ×長さ１７０ｍｍ）を準備して、これを帯鋸盤で切断した。なお、帯鋸刃には、高速度工具鋼（ハイス）製のものを用いた。ここで、前記帯鋸刃は、事前に使用されて、今までに切断したワークの総切断面積が概ね５０，０００（ｃｍ２）に達したものである。帯鋸刃は、前記総切断面積が大きい程、刃先が消耗している。そして、通常、帯鋸刃の寿命は、前記総切断面積が８０，０００〜１００，０００（ｃｍ２）に達した頃であり、本実施例で用いた帯鋸刃は、振動が生じ易い状態にある。
【００２６】
切断中におけるホイールの中心間の距離は約２７００ｍｍである。そして、バイス幅は７００ｍｍである。防振装置は、図４で示した二つの位置に取り付けた。帯鋸盤に取り付けた防振装置について、第１のローラーには直径が同じの４個の深溝玉軸受を軸方向に組合せたものを使用した。このとき、前記第１のローラーの軸方向の総長さは４８ｍｍであった。第２のローラーには、軸方向の長さが５５ｍｍのものを使用した。なお、前記第２のローラーは、軸方向の長さが７ｍｍの１個の深溝玉軸受の全体を、超硬で覆ったものである。そして、上流側に取り付けた防振装置の前記第１のローラーについて、その最下段のローラー（つまり、帯鋸刃の刃先部を保持するローラー）の直径を変えたときに、振動の発生を抑えて切断が可能であった最大の切削率および鋸速を測定した。また、切曲りも測定した。前記切曲りは、帯鋸盤に取り付けられた切曲り検出装置によって、切断している帯鋸刃の中央付近のたわみ量として測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2016016476.tif 000003
【００２８】
第一のローラーの直径が軸方向の全体に亘って一定である条件Ｂの場合、帯鋸刃の刃先が消耗した状態では、振動の発生を抑えて切断が可能な鋸速は４０ｍ／分が限界であった。これに対して、第１のローラーの直径を本発明を満たすように操作した本発明例の条件Ａは、帯鋸刃の刃先部を保持する部分の周面と、帯鋸刃の背部を保持する部分の周面とを結んだ接線が、第１のローラーの軸方向に対して、２．９８°の傾きを有していた。そして、帯鋸刃の刃先が消耗した状態でも振動を抑制できており、その結果、条件Ｂに比して切削率や鋸速を大幅に上げることができた。また、切断時の切曲りも１ｍｍ以下に抑えられて、良好な切断結果を示した。
【符号の説明】
【００２９】
１  防振装置
２  帯鋸刃
３  第１のローラー
４  第２のローラー
５  インサート等
６  ワーク
７  バイス
８  ホイール
【図１】
2016016476.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016016476.tif 000007