(57)【要約】【課題】本発明は、汎用性が高く、切れ味の維持と寿命とを両立させるようにしたワイヤソー用ビーズ及びワイヤソーを提供する。【解決手段】ワイヤソー用ビーズ３は、メタルボンドタイプの第1の切削部５をスリーブ４の前側に配置し、ロウ付けタイプの第２の切削部６をスリーブ４の後側に配置しているので、前側の第1の切削部５におけるダイヤモンド砥粒Ｄ１の自生作用によって、切削時の衝撃が大きい前側でダイヤモンド砥粒Ｄ１が自生し続けるので、後側の第２の切削部６との協働により、ビーズ３の切れ味を維持することができる。さらに、切削時に、後側の第２の切削部６に加わる衝撃を前側の第１の切削部５が一旦和らげているので、第２の切削部６のダイヤモンド砥粒Ｄ２の脱落を抑制することができ、これによって、ビーズ３の切れ味の維持と寿命との両立が可能になる。【選択図】図１
2009012122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤに固定される円筒状のスリーブを有するワイヤソー用ビーズにおいて、
前記スリーブの外周面に固定されると共に、前記ワイヤの進行方向における前側に位置する第１の切削部と、
前記スリーブの外周面に固定されると共に、前記ワイヤの進行方向における後側に位置する第２の切削部とを備え、
前記第１の切削部は、メタルボンド内に砥粒が埋設された第１の砥粒層を有し、第２の切削部は、前記ワイヤに固定される基材の周面に砥粒がロウ付けによって固着された第２の砥粒層を有していることを特徴とするワイヤソー用ビーズ。
【請求項２】
前記進行方向において、前記第１の切削部の全長は、前記第２の切削部の全長と略等しいか短いことを特徴とする請求項１記載のワイヤソー用ビーズ。
【請求項３】
前記第１の切削部の平均径は、前記第２の切削部の平均径より小さいことを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤソー用ビーズ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のワイヤソー用ビーズを備えたことを特徴とするワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石材やコンクリートなどを切断するためのワイヤソー及びワイヤソー用ビーズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なワイヤソーは、コンクリートや石材などの切断に利用されている。このようなワイヤソーはコンクリートや石材などの被切削物に巻き付けられ、駆動装置のプーリを回転させながらワイヤソーを高速で走行させる。金属製ワイヤロープに一定間隔で固定された一般的なビーズとしては、特開２００５−２９７１３４号公報に開示されているように、砥粒をメタルボンドによって固められたタイプと、特開２００７−３００９２号公報、特開２００６−４３８１４号公報に開示されているように、台金にロウ材を用いて砥粒が固定されたタイプとがある。メタルボンドタイプのビーズは、ダイヤモンドの摩耗と同時に結合材であるボンド材も徐々に摩耗し、砥粒の自生作用により長寿命化を可能にしているが、非常に硬い材質からなる被切断物を切断する際に、切れ味が悪く、切断作業時間が長くなるといった問題がある。これに対して、ロウ付けタイプのビーズは、高い切れ味を可能にして、作業時間の短縮を図ることができるが、自生作用が無いため目詰まりによる切れ味の低下を招来すると同時に、寿命の点に関してもメタルボンドタイプのビーズに比べ劣っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９７１３４号公報
【特許文献２】特開２００７−３００９２号公報
【特許文献３】特開２００６−４３８１４号公報
【特許文献４】実公平７−４８９３号公報
【特許文献５】特開２００１−２１９３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のワイヤソー用ビーズにあっては、高い切れ味を保つものは寿命が短く、切れ味が高くないものは寿命が長いといった特性を有し、作業者は、被切断物の硬度に応じて、メタルボンドタイプのワイヤソーとロウ付けタイプのワイヤソーとの使い分けを行っているが、被切断物の硬度を判断し難いような場合（例えば、コンクリート中に鉄骨や鉄筋が入っている場合）には、ワイヤソーの選定が非常に難しいといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、汎用性が高く、切れ味の維持と寿命とを両立させるようにしたワイヤソー用ビーズ及びワイヤソーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るワイヤソー用ビーズは、ワイヤに固定される円筒状のスリーブを有するワイヤソー用ビーズにおいて、
スリーブの外周面に固定されると共に、ワイヤの進行方向における前側に位置する第１の切削部と、
スリーブの外周面に固定されると共に、ワイヤの進行方向における後側に位置する第２の切削部とを備え、
第１の切削部は、メタルボンド内に砥粒が埋設された第１の砥粒層を有し、第２の切削部は、ワイヤに固定される基材の周面に砥粒がロウ付けによって固着された第２の砥粒層を有していることを特徴とする。
【０００７】
このワイヤソー用ビーズは、メタルボンドタイプの第1の切削部をスリーブの前側に配置し、ロウ付けタイプの第２の切削部をスリーブの後側に配置しているので、前側の第1の切削部における砥粒の自生作用によって、切削時の衝撃が大きい前側で砥粒が自生し続けるので、後側の第２の切削部との協働により、ビーズの切れ味を維持することができる。さらに、切削時に、後側の第２の切削部に加わる衝撃を前側の第１の切削部で一旦和らげているので、第２の切削部の砥粒の脱落を抑制することができ、これによって、ビーズの切れ味の維持と寿命との両立が可能になる。特に、鉄筋や鉄骨が入ったコンクリートを切断する場合、コンクリート自体はメタルボンドタイプのワイヤソーでの切断が適し、鉄筋や鉄骨はロウ付けタイプのワイヤソーが適しているので、ワイヤソーの選定が非常に難しいというのが現実であったが、本発明は、この問題を解決することができる。
【０００８】
また、進行方向において、第１の切削部の全長は、第２の切削部の全長と略等しいか短いと好適である。
（１）第１の切削部の全長を第２の切削部の全長と略等しくすることで、全てがメタルボンドによって成形された従来のビーズに比較して、寿命が僅かに短くはなるが、高い切れ味を発揮することができる。また、（２）第１の切削部の全長を第２の切削部の全長より短くすると、第２の切削部が長くなる結果、切れ味が高くなるように一見思われるが、実際は、（１）の場合に比べて、切れ味が多少落ちるが、寿命は長くなる。これらのことに着目して、第１の切削部の全長と第２の切削部の全長の比率を適宜変えることで、切れ味と寿命のバランスを適宜調整することができる。
【０００９】
また、第１の切削部の平均径は、第２の切削部の平均径より小さいと好適である。
これは、切れ味と寿命とをバランスさせる場合に最適な構成と言える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、汎用性を高めることができ、切れ味の維持と寿命とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るワイヤソー及びビーズの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、コンクリートや石材などの切断に利用されるワイヤソー１には、無端のワイヤ２に対して一定間隔でビーズ３が固定されている。ビーズ３は、ワイヤ２に加締めによって固定されるスリーブ４と、スリーブ４の外周面に固定されると共に、ワイヤ２の進行方向（矢印Ｙ方向）における前側に位置する第１の切削部５と、スリーブ４の外周面に固定されると共に、ワイヤ２の進行方向（矢印Ｙ方向）における後側に位置する第２の切削部６と、ビーズ３間でワイヤ２を被覆するゴム製の被覆部７とを備えている。なお、ビーズ３間に螺旋バネを配置して、この螺旋バネを被覆部７で覆ってもよい。
【００１３】
スリーブ４の前側に位置する第１の切削部５は、メタルボンドタイプであり、メタルボンドＭ内にダイヤモンド砥粒Ｄ１が埋設された第１の砥粒層５ａを有している。この第１の砥粒層５ａは、粒度３０／４０のダイヤモンド砥粒Ｄ１とメタルボンド材（例えばコバルト）とを混合した後、この混合粉を所定の金型内に充填してリング状に圧縮成形することで、多層のダイヤモンド砥粒層として構成される。
【００１４】
スリーブ４の後側に位置する第２の切削部６は、ロウ付けタイプであり、第２の砥粒層６ａを有している。ステンレス製の円筒状の基材６ｂの周面には、粒度３０／４０のダイヤモンド砥粒Ｄ２がロウ付けによって固着され、第２の砥粒層６ａは、基材６ｂの周面上で一層のダイヤモンド砥粒層として構成される。なお、ダイヤモンド砥粒Ｄ２は、基材６ｂの周面上でランダムに配列されても規則正しく配列されてもよい。
【００１５】
このように、ワイヤソー用ビーズ３は、メタルボンドタイプの第1の切削部５をスリーブ４の前側に配置し、ロウ付けタイプの第２の切削部６をスリーブ４の後側に配置しているので、前側の第1の切削部５におけるダイヤモンド砥粒Ｄ１の自生作用によって、切削時の衝撃が大きい前側でダイヤモンド砥粒Ｄ１が自生し続けるので、後側の第２の切削部６との協働により、ビーズ３の切れ味を維持することができる。
【００１６】
さらに、切削時に、後側の第２の切削部６に加わる衝撃を前側の第１の切削部５で一旦和らげているので、第２の切削部６のダイヤモンド砥粒Ｄ２の脱落を抑制することができ、これによって、ビーズ３の切れ味の維持と寿命との両立が可能になる。特に、鉄筋や鉄骨が入ったコンクリートを切断する場合、コンクリート自体はメタルボンドタイプのワイヤソーでの切断が適し、鉄筋や鉄骨はロウ付けタイプのワイヤソーが適しているので、ワイヤソーの選定が非常に難しいというのが現実であったが、本発明に係るワイヤソー１は、この問題を解決している。
【００１７】
また、第１の切削部５の全長Ｌ１を第２の切削部６の全長Ｌ２と略等しくすることで、全てがメタルボンドによって成形された従来のビーズに比較して、寿命が僅かに短くはなるが、高い切れ味を発揮することができる（図３参照）。
【００１８】
また、第１の切削部５の全長Ｌ１を第２の切削部６の全長Ｌ２より短くすると、第２の切削部６の全長Ｌ２が長くなる結果、切れ味が高くなるように一見思われるが、実際は、第１の切削部５の全長Ｌ１と第２の切削部６の全長Ｌ２とを略同じにした場合に比べて、切れ味が多少落ちるが、寿命は長くなる。これらのことに着目して、第１の切削部５の全長Ｌ１と第２の切削部６の全長Ｌ２の比率を適宜変えることで、切れ味と寿命のバランスを適宜調整することができる。
【００１９】
また、第１の切削部５の平均径Ｓ１は、第２の切削部６の平均径Ｓ２より小さくすると、切れ味と寿命とのバランスが良くなる。例えば、第１の切削部５の平均径Ｓ１は、第２の切削部６の平均径Ｓ２より０．１〜０．２ｍｍ程度小さくなっている。
【００２０】
［試験工具］
（１）全てがメタルボンドによって成形された従来のビーズＡと、（２）第１の切削部５の全長Ｌと第２の切削部６の全長Ｌ２とが略同じ長さのビーズＢと、（３）第１の切削部５の全長Ｌ１が第２の切削部６の全長Ｌ２より短いビーズＣとを比較する。この場合、ビーズＡの全長は６．０ｍｍであり、ビーズＢに関し、第１の切削部５の全長Ｌ１は略３．０ｍｍ、第２の切削部６の全長Ｌ２は略３．０ｍｍであり、ビーズＣに関し、第１の切削部５の全長Ｌ１は略２．０ｍｍ、第２の切削部６の全長Ｌ２は略４．０ｍｍである。なお、ビーズＡ、ビーズＢ、ビーズＣに共通して、直径は１０ｍｍ、ワイヤ上でのビーズ間のピッチは２５ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の粒度は３０／４０である。
【００２１】
［試験ワーク］
被切断物として、Ｈ鋼が入ったコンクリートと断面積あたり６．４２％の鉄筋が入ったコンクリートを利用した。この被切断物は、硬度の判断が難しく、ワイヤソーの選定が非常に難しい材質である。
【００２２】
［試験結果］
図３に示されるように、従来のビーズＡの切れ味及び寿命を１００％とした場合、ビーズＢでは、切れ味が１２３％で寿命が７０％になっている。この試験結果から、ビーズＢに関しては、寿命は少し落ちてはいるが、切れ味が格段に上がっており、ワイヤソーで切断が難しいとされている前述のワークに適していると判断できる。
【００２３】
ビーズＣでは、切れ味が１１０％で寿命が８０％になった。このビーズＣでは、第１の切削部５の全長Ｌ１が第２の切削部６の全長Ｌ２より短くなっている。この場合、第２の切削部６の全長Ｌ２が長くなる結果として、切れ味が高くなるように一見思われるが、実際は、ビーズＢに比べて、切れ味が多少落ちるが、寿命は長くなっている。この試験結果から、ビーズＣにあっても、ワイヤソーでの切断が難しいとされている前述のワークに適していると判断できる。
【００２４】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、砥粒として、ダイヤモンド砥粒に限らず、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、超硬合金などであってもよい。また、第１の砥粒層５ａに適用するダイヤモンド砥粒Ｄ１を、第２の砥粒層６ａに適用するダイヤモンド砥粒Ｄ２より粗くしてもよい。例えば、ダイヤモンド砥粒Ｄ１に粒度２５／３０を採用し、ダイヤモンド砥粒Ｄ２に粒度３０／４０を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るワイヤソーの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示されたワイヤソーの断面図である。
【図３】従来のビーズ及び本発明に係るビーズの試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１…ワイヤソー、２…ワイヤ、３…ビーズ、４…スリーブ、５…第１の切削部、５ａ…第１の砥粒層、６…第２の切削部、６ａ…第２の砥粒層、６ｂ…基材、Ｄ１，Ｄ２…砥粒（ダイヤモンド砥粒）、Ｌ１，Ｌ２…全長、Ｍ…メタルボンド、Ｓ１，Ｓ２…平均径、Ｙ…進行方向。
【図１】
2009012122.tif 000003
【図２】
2009012122.tif 000004
【図３】
2009012122.tif 000005