JP2008142795A - Saw blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート、石材、タイル等の各種建材や鋳物などの硬脆材からなる被削材に対し、切削または切断加工を施す際に好適に用いられる研削工具に係り、詳しくは御影石や大理石に代表される天然石、或いは人工大理石、タイル、瓦、煉瓦、サイディングボードなどの人口石材、さらには繊維強化プラスチックス(FRP)や炭素繊維強化プラスチックス(CFRP)に代表される硬質合成樹脂製のスラブ板(平板)等を、高い精度を以って切断加工するための、ダイヤモンド砥粒若しくはcBN砥粒からなる超砥粒ソーブレードに関する。 The present invention relates to a grinding tool suitably used for cutting or cutting a work material made of hard and brittle materials such as various building materials such as concrete, stone, and tile, and castings, and more specifically, granite and marble. Made of natural stone, or artificial stone materials such as artificial marble, tiles, tiles, bricks, siding boards, and hard synthetic resins such as fiber reinforced plastics (FRP) and carbon fiber reinforced plastics (CFRP). The present invention relates to a superabrasive saw blade made of diamond abrasive grains or cBN abrasive grains for cutting a slab plate (flat plate) or the like with high accuracy.
近時、建築用資材として各種天然石や人工大理石等(以下、単に「石材」ということがある。)に加えて、上記のような各種硬質材料が広く用いられ、これらの硬質材料からなる被削材を所望の寸法・形状に切断加工する研削工具として、円盤状の鋼製基板の外周縁部に、ダイヤモンド砥粒やcBN砥粒を主成分とする超砥粒層を、連続的にかつ一体的に結合したリムタイプのソーブレードと、該超砥粒と結合材からなる超砥粒チップを、所定の間隔を以って間歇的に結合したセグメントタイプのソーブレードとが広汎に用いられている。これらのソーブレードは通常グラインダー、サンダー等の手持ち式回転電動工具のスピンドルに、軸心に対して直交状態で嵌挿して締結され、切断加工等の手作業に供されるが、高速で回転する電動工具を手にして被削材に対する切断加工を行う場合には、姿勢が不安定になって手振れを招き、それによってソーブレードの基板が被削材に接触するという現象が避け難いものであった。 In recent years, in addition to various natural stones and artificial marble (hereinafter sometimes simply referred to as “stone”) as building materials, various hard materials as described above are widely used, and work materials made of these hard materials are used. As a grinding tool for cutting materials into desired dimensions and shapes, a superabrasive layer composed mainly of diamond abrasive grains and cBN abrasive grains is continuously and integrally formed on the outer peripheral edge of a disk-shaped steel substrate. Rim-type saw blades that are bonded together and segment-type saw blades that are formed by super-bonding superabrasive chips made of superabrasive grains and a binder at predetermined intervals are widely used. . These saw blades are usually fastened by being inserted into a spindle of a hand-held rotary electric tool such as a grinder or a sander in an orthogonal state with respect to the shaft center and used for manual operations such as cutting, but rotate at high speed. When cutting a workpiece with an electric power tool, it is difficult to avoid the phenomenon that the posture becomes unstable and the camera shakes, which causes the saw blade substrate to contact the workpiece. It was.
このように高速で回転するソーブレードの基板が被削材と接触すると、所謂胴擦れを生じて摩擦による発熱や振動が誘発され、それに起因して切断面の精度に多大な影響を及ぼすばかりでなく、基板に熱歪を生じて工具寿命が短縮する原因ともなるため、かかる現象は極力抑制することが求められ、そのために従来から様々な試みがなされている。例えばソーブレードの外周縁部に形成されるダイヤモンド砥粒層とは別に、その内側の基板の側面であって、表裏両面部にリング状の内側ダイヤモンド砥粒層を形成し、この内側ダイヤモンド砥粒層によって被削材の切断面を研削仕上げすると同時に、併せて基板と被削材とが直接的に接触するのを回避するようにしたソーブレード(例えば、特許文献1参照)が提案されている。 When the substrate of the saw blade that rotates at such a high speed comes into contact with the work material, so-called body rubbing occurs, and heat generation and vibration due to friction are induced, resulting in a great influence on the accuracy of the cut surface. In addition, since thermal distortion occurs in the substrate and the tool life is shortened, such a phenomenon is required to be suppressed as much as possible, and various attempts have been made conventionally. For example, apart from the diamond abrasive layer formed on the outer peripheral edge of the saw blade, a ring-shaped inner diamond abrasive layer is formed on both sides of the inner side of the substrate, and the inner diamond abrasive grains. A saw blade (see, for example, Patent Document 1) is proposed in which a cut surface of a work material is ground by a layer, and at the same time, a direct contact between the substrate and the work material is avoided. .
また、基板の外周縁部にはダイヤモンド砥粒若しくはcBN砥粒などの超砥粒を、密集させた状態で電着して配置すると同時に、基板のスピンドル締結部を除いた中間領域の表裏両側面に、1群当たりが3個以内の砥粒によって形成される超砥粒層群の複数を、特定の間隔を隔てて、均一に配置したソーブレード(例えば、特許文献2参照)が提案され、同一面積内に砥粒を密集して配置した場合に比較して、砥粒密度を20〜60%とすることによって、基板側面における砥粒の切り込み深さを確保して、上滑りによる発熱が効果的に抑制された旨報告されている。 In addition, superabrasive grains such as diamond abrasive grains or cBN abrasive grains are electrodeposited and arranged on the outer peripheral edge of the substrate in a dense state, and at the same time both front and back sides of the intermediate area excluding the spindle fastening portion of the substrate In addition, a saw blade (see, for example, Patent Document 2) in which a plurality of superabrasive grain layer groups formed by abrasive grains of 3 or less per group are arranged at a specific interval is proposed, Compared to the case where the abrasive grains are densely arranged in the same area, by setting the abrasive density to 20 to 60%, the cutting depth of the abrasive grains on the side surface of the substrate is ensured, and the heat generated by the upper slip is effective. Has been reported to have been controlled.
一方、基板そのものに特殊な加工を施して所謂胴ずれによる弊害を回避する試みも古くからなされており、その代表的なソーブレードとしては基板の両側面に、軸心から外周方向に交互に放射状の凹凸による波形が形成され、該波形基板の外周縁部に沿って連続的にダイヤモンド層が取着されると共に、該ダイヤモンド層の表裏に前記波形基板の凹部に連なって、放射状に複数の溝が形成た所謂リムタイプのSDカッター(例えば、特許文献3参照)が斯界において広く知られており、波形基板によってもたらされる風冷効果が作用してブレードの蓄熱を未然に防止すると共に、波形基板の凹部に連なる前記溝部によって切粉の排出がスムースに進行して、首下磨耗が効果的に抑制されるところから現在においても広範囲に採用されている。また近時、前記波形基板の外周縁部に沿って取着されるダイヤモンド層とは別に、それから離間した基板の中央部分に複数の島状のダイヤモンド層形成し、波形基板の強度を補強したとするダイヤモンドソーブレード(例えば、特許文献4参照)も提案され、さらにはその放射状の凹凸に代え、基板の軸心に対して同心円を描くように、リング状の溝を形成したダイヤモンドソーブレード(例えば、特許文献5参照)が提案され、回転に伴う基板の振れを抑制して、その強化が図られた旨報告されている。
上記各従来技術において、特許文献1および特許文献2において提案されている円盤状切断カッターは、切断される被削材の切断加工面が、基板の両側面に形成された超砥粒層によって研削されることにより、円滑で美麗な仕上がり面を以って得られるが、本来は研削の必要がない部分を強制的に研削することになるため、抵抗が付加されて直進的な切り込みの妨げとなり、結果として切断効率の低下を招くことが懸念される。また、基板の両側面にリング状の溝が形成される特許文献5のソーブレードにおいては、該リング状の溝が基板の軸心の対して同心円に形成されるため、例えば特許文献3のSDカッターや特許文献4のダイヤモンドソーブレードによってもたされる風冷効果はもとより期待はできず、また該リング状の溝に入り込んだ切削屑などの排出もままならず、該溝内に止まって被削材と接触して研削面を荒したり、所謂胴擦れの原因となることも懸念されるなど、解決を望まれる課題が残されていた。また、上記特許文献3並びに4におけるブレードにおいては、波形基板によってもたされる風冷効果に加え、ダイヤモンド砥粒層に形成された溝部からの切粉の排出が効果的に促進されるため、斯界においてはなお幅広く採用されているが、刃部となるダイヤモンド砥粒層が、基板の外周縁部に沿って連続的に取着される、所謂リムタイプのソーブレードであるところから、被削材に対する食い込みにおいてはセグメントタイプに比較して若干劣るところがあり、さらに改善を望まれる課題として残されていた。
In each of the above prior arts, the disc-shaped cutting cutters proposed in Patent Literature 1 and
従って、本発明の目的は、基板強度を保持しつつ、高速回転時におけるブレードの蓄熱を抑制し、手振れやそれに起因する胴擦れ防止して切断性能を向上させるソーブレードを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a saw blade that improves the cutting performance by suppressing the heat accumulation of the blade during high-speed rotation while preventing the vibration of the blade and the body rubbing caused thereby while maintaining the substrate strength.
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、手振れやそれに起因する胴擦れ防止するためには、高速回転時における基板の安定性の確保が最も大切な要素であること、そのためには基板に形成されるスリットの形態、波形の形態および刃部となる超砥粒層に設ける溝部の形態等を特定形状のものとすれば、波形基板そのものの利点を残しながら、鋭い切れ味とブレードとしての強度とをバランスよく向上させ、加えて高速回転時における基板の安定性が確保されることなどを見出し、本発明を完成するに至った。 In this situation, the present inventor has conducted intensive studies, and as a result, in order to prevent camera shake and torsion caused by it, ensuring the stability of the substrate during high-speed rotation is the most important factor, and for that purpose. If the shape of the slit formed on the substrate, the shape of the corrugation, and the shape of the groove provided in the superabrasive grain layer to be the blade are of a specific shape, the sharpness and blade as a blade while retaining the advantages of the corrugated substrate itself The present invention has been completed by finding that the strength of the substrate is improved in a well-balanced manner and that the stability of the substrate during high-speed rotation is ensured.
すなわち、本発明は、円形の鋼製基板の外周縁部に所定の間隔を隔てて、間歇的にダイヤモンド砥粒若しくはcBN砥粒からなる超砥粒層を取着してなるセグメントタイプのソーブレードにおいて、前記円形の鋼製基板における外周縁部を周方向に等分に分割して、基端に貫通孔を有する複数のスリットと、該スリット間における基板の中間部分を等分に貫く略長円形の複数の基板孔部とが、それぞれ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜して形成され、該鋼製基板の超砥粒層取着部、スリットの形成部、基板孔部形成部および電動工具への締結部を除く表裏両側面に、断面円弧状の山部と略平坦な谷部とを交互に、かつ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜して形成することによって波形基板とし、該波形基板の外周縁部に取着される前記超砥粒層の表裏両側面には、周方向で且つ表裏互い違いに等ピッチで溝部が形成され、前記溝部は、前記谷部に連なる深い溝部と、前記スリットの形成部並びに基板孔部形成部に隣接する浅い溝部とからなることを特徴とするソーブレードを提供するものである。 That is, the present invention is a segment type saw blade in which a superabrasive layer composed of diamond abrasive grains or cBN abrasive grains is intermittently attached to a peripheral edge of a circular steel substrate at a predetermined interval. In the circular steel substrate, the outer peripheral edge portion is equally divided in the circumferential direction, and a plurality of slits having a through-hole at the base end, and a substantially long length that equally pierces the intermediate portion of the substrate between the slits A plurality of circular substrate hole portions are formed so as to be inclined radially from the front to the rear in the rotation direction of the substrate, respectively, and the superabrasive layer attaching portion, the slit forming portion, and the substrate hole portion of the steel substrate. Formed on both sides of the front and back, excluding the forming part and the fastening part to the power tool, by alternately inclining ridges with a circular arc section and substantially flat valleys, and inclining radially from the front to the back in the direction of substrate rotation To obtain a corrugated substrate. Grooves are formed on the front and back side surfaces of the superabrasive grain layer attached to the outer peripheral edge of the outer circumferential edge part at equal pitches in the circumferential direction and alternately on the front and back sides, and the groove part includes a deep groove part connected to the trough part, A saw blade comprising a slit forming portion and a shallow groove portion adjacent to the substrate hole forming portion is provided.
また、本発明は、前記スリットの形成部と電動工具への締結部間には、断面円弧状の中山部と平坦な中谷部とを交互に形成した第1波形と、前記基板孔部の形成部と電動工具への締結部間には、断面円弧状の小山部と平坦な小谷部とを交互に形成した第2波形とが、前記中谷部および中谷部より短尺にして、それぞれ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜して形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, according to the present invention, a first corrugation in which a middle mountain portion and a flat middle valley portion having an arcuate cross section are alternately formed between the slit forming portion and the fastening portion to the power tool, and the formation of the substrate hole portion. The second corrugated portion in which the small ridges having a circular arc shape and the flat ridge portions are alternately formed between the fastening portion and the fastening portion to the power tool are shorter than the middle valley portion and the middle valley portion, and the substrate is rotated. The saw blade is provided so as to be inclined radially from the front to the rear in the direction.
また、本発明は、前記複数のスリットは、前記外周縁部を周方向に4等分に分割してなることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 In addition, the present invention provides the saw blade, wherein the plurality of slits are formed by dividing the outer peripheral edge portion into four equal parts in the circumferential direction.
また、本発明は、前記深い溝部並びに浅い溝部が、基板の回転方向前方から後方に向かって略放射状に傾斜して形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, the present invention provides the saw blade, wherein the deep groove portion and the shallow groove portion are formed to be inclined substantially radially from the front to the rear in the rotation direction of the substrate.
また、本発明は、前記浅い溝部は、前記スリットの形成部に隣接する2〜4つの第1溝部と、基板孔部形成部に近接する2〜5つの第2溝部からなることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 According to the present invention, the shallow groove portion includes 2 to 4 first groove portions adjacent to the slit forming portion and 2 to 5 second groove portions adjacent to the substrate hole forming portion. The saw blade is provided.
また、本発明は、前記スリット基端に形成される貫通孔に、面取り加工が施されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, the present invention provides the saw blade, wherein a chamfering process is performed on a through hole formed at the base end of the slit.
また、本発明は、前記超砥粒層取着部が、該基板における該超砥粒層取着部以外の部分の板厚に比較してやや薄く形成され、取着される超砥粒層が、該基板における該超砥粒層取着部以外の部分の板厚に比較して、やや厚く形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 In the present invention, the superabrasive layer attaching portion is formed to be slightly thinner than the plate thickness of the portion other than the superabrasive layer attaching portion in the substrate, The saw blade is characterized in that the saw blade is formed to be slightly thicker than the thickness of the portion other than the superabrasive layer attachment portion of the substrate.
また、本発明は、前記超砥粒層の鋼製基板への取着手段が、該超砥粒層の形成と鋼製基板への接合とが同時に施こされる、同時焼結であることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, in the present invention, the means for attaching the superabrasive layer to the steel substrate is simultaneous sintering in which formation of the superabrasive layer and bonding to the steel substrate are simultaneously performed. The saw blade is provided.
本発明のソーブレードは、基板強度を保持しつつ、高速回転時におけるブレードの蓄熱を抑制し、回転方向に対する安定性が確保され、手振れやそれに起因する胴擦れ防止して切断性能を向上させる。すなわち、前記ソーブレードを、グラインダー、サンダー等の回転電動工具のスピンドルに、直交状態で締結して、石材等の被削材に対する手作業による切断加工などを施す際、手振れが効果的に抑制され、安定的な作業を継続することができる。 The saw blade of the present invention suppresses heat accumulation of the blade during high-speed rotation while maintaining the substrate strength, ensures stability in the rotation direction, prevents hand shake and the resulting rubbing, and improves cutting performance. That is, when the saw blade is fastened to a spindle of a rotary electric tool such as a grinder or a sander in an orthogonal state, and the cutting work is manually performed on a work material such as a stone, hand shake is effectively suppressed. , Can continue stable work.
本発明において、基板の形態を部分的に山部と谷部とからなる特殊な波形基板とすることによって、基板強度が向上してソーブレードとしての安全面に於ける信頼性が確保され、同時に基板の表面積が増すことによって放熱量が増加する上に、高速回転時における風冷効果が相乗的に作用してブレードの蓄熱が効果的に抑制され、切断性能の向上に好影響を与えることができる。 In the present invention, by making the substrate form a special corrugated substrate partially composed of crests and troughs, the substrate strength is improved and the reliability in terms of safety as a saw blade is ensured. Increasing the surface area of the substrate increases the amount of heat dissipation, and the air cooling effect during high-speed rotation works synergistically to effectively suppress the heat storage of the blade, which can have a positive impact on cutting performance. it can.
また、基板に形成される略長円形の基板孔部は、スリットの基端に形成される貫通孔と共に、基板の平坦面における被削材との接触面積を減少させ、蓄熱を抑制して良好な切断性能を維持するために寄与している。 In addition, the substantially oval substrate hole formed in the substrate, together with the through hole formed at the base end of the slit, reduces the contact area with the work material on the flat surface of the substrate, and suppresses heat storage, which is good This contributes to maintaining good cutting performance.
また、波形基板の谷部に連なって形成される超砥粒層の深い溝部によって、切削屑がスムースに排出され、一方、前記スリットの形成部と基板孔部形成部の近傍においては超砥粒層の両側面には浅い溝が形成され、該超砥粒層の強度低下をバランスよく抑制し、切断性能を損なうことなく被削材の切断面が精度良く研削され、併せて基板の首下磨耗が未然に防止される。 Further, the cutting waste is smoothly discharged by the deep groove portion of the superabrasive grain layer formed continuously with the valley portion of the corrugated substrate, while the superabrasive grains are in the vicinity of the slit forming portion and the substrate hole forming portion. Shallow grooves are formed on both side surfaces of the layer, suppressing a decrease in strength of the superabrasive layer in a well-balanced manner, and the cut surface of the work material is accurately ground without impairing the cutting performance. Wear is prevented in advance.
また、基板に形成されるスリットの先端部である超砥粒層の切り欠き部と、該超砥粒層の表裏両側面に形成される溝部は、被削材に対する食い込みにおいて相乗的に作用し、鋭い切れ味を長期に亘って維持するために寄与している。 In addition, the notch of the superabrasive grain layer, which is the tip of the slit formed in the substrate, and the grooves formed on both front and back sides of the superabrasive grain layer act synergistically in the biting into the work material. This contributes to maintaining the sharpness over a long period of time.
また、スリットの基端部には貫通孔が設けられ、該貫通孔の周囲には面取り加工が施されることにより、セグメントタイプにおける基板スリットの弱点である過酷な研削作業における衝撃等に起因するクラックの発生を効果的に抑制する。 Also, through holes are provided at the base end of the slit, and chamfering is performed around the through holes, resulting in impacts in severe grinding operations that are weak points of the substrate slit in the segment type. Effectively suppress the generation of cracks.
また、基板における該スリットの形成部には波形を形成せず、スリット形成部における基板の強度低下を未然に防ぐように配慮されている。なお、セグメントタイプソーブレードは切断性能においては優れるものの、基板にスリットが形成されることによって前記の回転方向の衝撃等に加え、概して横方向(基板の厚み)の曲げ強度にも弱点があり、これが使用時における安全面や切断性能に悪影響を及ぼすことがあるが、本発明における鋼製基板の波形形状においては、超砥粒層取着部分にまで達する波形加工が施されていることによって、基板の強度が大幅に向上され、十分な曲げ強度が維持されるように配慮されている。 In addition, no consideration is given to the formation of the slits in the substrate so as to prevent a reduction in the strength of the substrate in the slit formation. Although the segment type saw blade is excellent in cutting performance, in addition to the impact in the rotation direction and the like due to the slit formed in the substrate, the bending strength in the lateral direction (substrate thickness) is generally weak. This may adversely affect the safety surface and cutting performance during use, but in the corrugated shape of the steel substrate in the present invention, the corrugated processing reaching the superabrasive layer attachment part is performed, Consideration is given so that the strength of the substrate is greatly improved and sufficient bending strength is maintained.
このように本発明によるソーブレードは、スリットや溝部が施されることによる基板と超砥粒層との強度低下を補い、波形基板によってもたらされる優れた効果を維持しながら、耐久性に優れたセグメントタイプの超砥粒ソーブレードを実現し、安全で効率的な切断加工が確保され、同時にソーブレードそのものの工具寿命が長期間に渡って保障される。 As described above, the saw blade according to the present invention compensates for the strength reduction between the substrate and the superabrasive layer due to the slits and grooves, and has excellent durability while maintaining the excellent effect brought about by the corrugated substrate. A segment-type superabrasive saw blade is realized to ensure safe and efficient cutting, and at the same time, the tool life of the saw blade itself is guaranteed over a long period of time.
以下本発明を実施するための最良の形態について添付した図面並びに実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において自由に設計変更が可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. However, the present invention is not limited thereto and can be freely performed within the scope of the gist of the present invention. Design changes are possible.
図1は本発明の実施の形態におけるソーブレードの正面図、図2は図1のソーブレードの側面図、図3は図1におけるA−B−C−D線に沿って見た断面図、図4は図1におけるF−F線に沿って見た拡大断面図、図5は図1におけるG−G線に沿って見た拡大断面図、図6は図1におけるE−E線に沿って見た拡大断面図である。 1 is a front view of a saw blade according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the saw blade of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-B-C-D in FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line FF in FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line GG in FIG. 1, and FIG. 6 is taken along line EE in FIG. It is the expanded sectional view seen.
本発明におけるソーブレードは、円盤状の鋼製基板の外周縁部に周方向に所定の間隔を隔てて形成されるキー溝ないしはU溝からなるスリットを介して、ダイヤモンド砥粒若しくはcBN砥粒からなる超砥粒層(以下、単に「砥粒層」ということがある。)を、該外周縁部に沿って間歇的に取着してなる所謂セグメントタイプのソーブレードとして、例えばディスクグラインダー、サンダー等の回転電動工具のスピンドルに、その軸心に対して直交状態で嵌挿し、ロックナットによって締結固定され、コンクリートや石材に代表される硬脆材からなる被削材に対する切断加工などに好適に供される。 The saw blade in the present invention is formed from diamond abrasive grains or cBN abrasive grains through slits made of key grooves or U grooves formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral edge of a disk-shaped steel substrate. As a so-called segment type saw blade obtained by intermittently attaching a superabrasive grain layer (hereinafter also referred to simply as “abrasive grain layer”) along the outer peripheral edge, for example, a disc grinder, a sander For example, it is suitable for cutting work materials made of hard and brittle materials such as concrete and stone. Provided.
本発明によるソーブレード1は、図1に示すように円盤状の鋼製基板2の外周縁部を等分に分割して、4本のスリット25が形成されるが、スリット25の基端部には略円形の楕円孔26(貫通孔)が、スリット25のセンターから回転方向後方に偏芯して、且つ基板2を貫通して設けられ、スリット25とスリット25の間における基板2の中間部分を等分に貫いて、略長円形の基板孔部27が穿設され、スリット25および基板孔部27は、それぞれ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜するようにして形成されている。なお、貫通孔は上記楕円孔に限定されず、例えば円形孔であってもよい。
In the saw blade 1 according to the present invention, as shown in FIG. 1, the outer peripheral edge of a disc-shaped
また、基板2における外周縁部の超砥粒層11の取着部13と、スリット25の形成部と、基板孔部27の形成部および電動工具への締結部23とを除いた基板2の表裏両側面には、図5に拡大して示すように断面が円弧状の山部21と、ほぼ平坦な谷部22とを交互に、かつ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜すると共に、軸心から外周方向に徐々に幅広となるように形成して、前記電動工具への締結部(以下、単に「締結部」ということがある。)23の外周端部から基板2の外周縁部に達する複数の波形41を形成している。
Further, the
また、基板2におけるスリット25の形成部と締結部23との間に生ずるスペースには、図1および図3に示すように断面円弧状の中山部28と、略平坦な中谷部29とがそれぞれ3列に亘って第1波形42が形成され、同じく基板孔部27の形成部と締結部23との間に生ずるスペースには、図1に示すように中山部28および中谷部29より短尺な、断面円弧状の小山部210と略平坦な小谷部211とがそれぞれ2列に亘って第2波形43が形成され、それら中小の山部と谷部は基板のほぼ中央部分で回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜すると共に、軸心から外周方向に徐々に幅広となる波形を形成している。このように、基板2は、波形41、第1波形42及び第2波形43からなる部分的波形が形成される所謂波形基板2を構成する。
Further, in the space formed between the formation portion of the
波形基板2の外周縁部に取着される超砥粒層11の表裏両側面には、周方向で且つ表裏互い違いに等ピッチで溝部51が形成され(図1及び図2参照)、溝部51は、谷部に連なる深い溝部12aと、スリット25の形成部並びに基板孔部形成部27に隣接する浅い溝部12bとからなる。すなわち、波形基板2の外周縁部にはスリット25によって隔てられ、間歇的に砥粒層11が取着されることによって刃部が形成されるが、砥粒層11の表裏両側面には図1、図2並びに図4に拡大して示すように、基板2に形成された谷部に連なって深い溝12bが、スリット25および基板孔部27の形成部近傍では浅い溝12aが、それぞれ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜して複数形成される。
浅い溝部12aは、スリット25の形成部に隣接する2〜4つの第1溝部と、基板孔部形成部に近接する2〜5つの第2溝部からなる。本例では、図2に示すように、浅い溝部12aは、スリット25の形成部に隣接する図2中左側面に形成される溝a及び溝b、並びに図2中右側面に形成される溝bに隣接する溝cの3つの第1溝部と、基板孔部形成部27に近接する図2中左側面に形成される溝e及び溝d、並びに図2中右側面に形成される溝g及び溝fの4つの第2溝部からなる。
The shallow groove portion 12a includes two to four first groove portions adjacent to the
砥粒層11の両側面に形成される複数の溝部を、スリット25の形成部と基板孔部27の形成部の近傍においては浅い溝部12aとして形成することにより、スリット25若しくは基板孔部27を形成することによってもたらされる基板の強度低下を補い、谷部22に連なる部分においてはそれより深い溝部12bとして形成することにより、スリット25の非形成部における被削材への刃先の食い込みの低下を補い、鋭い切れ味を維持する上で貢献すると共に、切粉の排出を良好にして切断性能の維持と研削面の良好な仕上がりを確保することができる。
By forming a plurality of grooves formed on both side surfaces of the
また、鋼製基板2の超砥粒層取着部13は、基板2における超砥粒層取着部13以外の部分の板厚t1に比較してやや薄く形成され、取着される超砥粒層11が、基板2における超砥粒層取着部13以外の部分の板厚t1に比較して、やや厚くt2に形成される。すなわち、鋼製基板2の厚さt1に比較して、砥粒層11の厚さt2を若干厚く形成するため、図3に示すように所定のクリアランス3が形成される。クリアランス3によって基板2と被削材との間に空隙が発生し、所謂胴ずれを未然に防止して切断性能と研削作業面の仕上がりとが共に良好な状態で維持される。
The superabrasive
なお、本発明による波形基板2において、スリット25の基端に形成される楕円孔26には、図6に拡大して示すように孔の周囲に面取り加工を施すことによって面取り部26aが形成され、面取り部26aと楕円孔26とが相乗的に作用して、セグメントタイプの基板における宿命的課題であるスリット形成部からのクラックの発生を効果的に抑制している。
In the
また、基板2に形成される略長円形の基板孔部27は、スリット25の基端に形成される楕円孔26と共に、基板2の平坦面における被削材との接触面積を減少させ、蓄熱を抑制して良好な切断性能を維持するために寄与している。
Further, the substantially
このように構成された本発明によるソーブレード1は、取付け孔24を前記のような回転電動工具のスピンドル(図示を省略する。)に、その軸心に対して直交状態で嵌挿すると共に、基板2の締結部23を介してロックナットによって締結固定され、一般的には手作業による被削材に対する切断加工などに供される。
In the saw blade 1 according to the present invention configured as described above, the mounting
本発明における基板2は、通常炭素工具鋼からなる円形の板状体が用いられ、上記波形の形成手段は公知の冷間加工によって施され、具体的には所定の寸法に加工された炭素工具鋼からなる円形の板状体に対し、所定の温度域において所定の金型を用いた圧延加工、打ち抜き加工、或いはその他の機械加工等を施すことによって本発明による波形の鋼製基板2が形成される。また、得られた鋼製基板2に対する砥粒層11の接合手段は、両者が強固に固着される方法であれば溶接やろう付など、従来公知の方法を適宜に採用することを否定しないが、ダイヤモンド砥粒やcBN砥粒からなる超砥粒と、コバルト、ブロンズ、鉄、ニッケル、炭化タングステン若しくはこれらの各種混合物からなる各種ボンドマトリックスとを、各種バインダーを介して所定の混合比で混錬した超砥粒層11の成形と、超砥粒層11の鋼製基板2への結合を同時に行う所謂同時焼結法を採用することが、工程の簡素化による製造コストの削減と、製品の品質を安定的に確保する上で望ましい。
The
板厚が1.4mmの市販の炭素工具鋼からなる板材を素材として用意し、該素材に対する冷間圧延加工、プレスによる打ち抜き加工や成形加工を施し、図1に示すように中心部に内径20mmの取付け孔24と、その周辺に直径35mmの締結部23が設けられた外径89mmの円盤状の鋼製基板2を形成すると共に、基板2の外周縁を4等分に分割するようにして、基端に基板2を貫通する略円形の楕円孔26が設けられた中心部の溝幅が1.7mmで、基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜するスリット25が形成され、スリット25間における基板2のほぼ中間部分を軸心から外周方向に向うに従ってやや幅広に貫いて、基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜する略長円形の基板孔部27を形成した。次いでスリット25および基板孔部27の形成部と締結部23を除いた基板2の両側面部に、図5に拡大して示すように断面円弧状の山部21とほぼ平坦な谷部22とを交互に、かつ基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜すると共に、軸心から外周方向に向かうに従って徐々に幅広となるように形成して、締結部23の外周端部から基板2の外周縁部に達する複数の波形を形成し、さらに基板2におけるスリット25の形成部と締結部23との間に生ずるスペースには、図1および図3に示すように断面円弧状の中山部28と、ほぼ平坦な中谷部29とがそれぞれ3列に渡って形成され、同じく基板孔部27の形成部と締結部23との間に生ずるスペースには、図1に示すように中山部28および中谷部29より短尺な、断面円弧状の小山部210とほぼ平坦な小谷部211とがそれぞれ2列形成され、それら中小の山部と谷部は基板のほぼ中央部分で回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜すると共に、軸心から外周方向に向かうに従って徐々に幅広となる波形を形成して、本実施例による部分的に波形を有する波形基板2を形成した。
A plate material made of a commercially available carbon tool steel with a plate thickness of 1.4 mm is prepared as a raw material, and cold rolling processing, punching processing and press processing by a press are performed on the raw material, and an inner diameter of 20 mm is provided at the center as shown in FIG. The disc-shaped
本実施例による上記波形基板の形成手段は、所定の温度域において所定の金型を用いた冷間圧延加工を採用したが、本発明はこれに制限されるものではなく、目的とする波形基板を得られる方法であれば任意に選択することができる。また、上記の冷間圧延加工に際し、波形基板2の外周縁部における砥粒層11の接合部分(砥粒層取着部)に、同時に圧延加工を施して該接合部分の板厚を0.2mm薄く加工して、砥粒層11の接合強度と併せて基板外周縁部の強度の向上を図った。さらに前記スリット25の基端に形成される楕円孔26の周囲には面取り加工を施し、図6に示すように面取り部26aを形成した。この面取り部26aを設けることによって、スリット25形成部からのクラックの発生が効果的に抑制された。
The corrugated substrate forming means according to the present embodiment employs cold rolling using a predetermined die in a predetermined temperature range, but the present invention is not limited to this, and the target corrugated substrate is Any method can be selected as long as it can be obtained. Further, during the cold rolling process, the joint portion (abrasive layer attachment portion) of the
上記の如くして形成された本実施例による波形基板2の外周縁部にスリット25によって隔てられ、間歇的に砥粒層11が取着されることによって刃部を形成したが、本実施例による砥粒層11は、コバルト+ブロンズ系混合金属粉からなるボンドマトリックスと、ボンドマトリックスに対するコンセントレーションが15%のダイヤモンド砥粒とを、揮発性バインダーの存在下で混合するとによって得られた混合粉を、基板2の外周縁部における砥粒層結合部に形押しし、炉中において900℃に加熱した後除冷して、セグメントチップの成形と該セグメントチップの結合とを同時に処理する、所謂同時焼結法によって図1〜6に示すような本実施例によるダイヤモンドソーブレード1を得た。なお、基板2の外周縁部に結合された砥粒層11には、図1および2に示すように基板2の表裏両側面に互い違いに、基板の回転方向前方から後方に向かって放射状に傾斜する複数の溝部を設けたが、該溝部は図2或いは図4に拡大して示すように、基板2に形成されたスリット25と基板孔部27に隣接する部分は浅く、浅い溝部12aとして形成され、それ以外の部分即ち谷部22に連なる部分は深い溝部12bとして形成された。砥粒層11に形成される溝部をスリット25および基板孔部27に隣接する部分で浅くすることによって、スリット25および基板孔部27によってもたらされる基板の強度低下を、相当程度補うことが度重なる切断試験において実証された。また、取着される該砥粒層11は、図3に示すように基板2の板厚に対して片面で0.2mm厚く、即ち、基板2に対するクリアランス3を0.2mm設けることによって、基板と被削材との間に空隙が設けたため、所謂胴擦れを抑制するために効果的に機能した。
The blade portion was formed by the
上記の如くして図1〜6に示すような基板2の表裏両側面部に、部分的に波形が形成された鋼製基板2の外周縁部に、間歇的にセグメントチップからなる砥粒層11を取着した、本実施例によるセグメントタイプのソーブレード1を得た。得られたソーブレード1をグラインダーのスピンドルに締結固定して、板厚が60mm、圧縮強度35MPaのコンクリート製平板に対して、直線切りの切削試験を繰返して行ったところ、グラインダーの回転速度12,000/minで毎分900mmの切断速度が確保され、トータル500mの切削が可能であることが実証され、グラインダーの回転に伴う回転方向の安定性が確保されて工具の振動が効果的に抑制され、手振れに起因する胴擦れもなく、基板2に形成された谷部22に連なって設けられる砥粒層11の深い溝部12bと、それ以外に形成された浅い溝部12aが相俟って、切粉の排出が効果的に促進され、加工精度に優れる研削面が繰返して得られると共に、波形基板特有の空冷作用によって切削面における蓄熱が効果的に抑制され、ソーブレード1としての寿命性能が大幅に向上することが確認された。
As described above, the
本発明による前記円形基板を形成する素材としては、通常市販の炭素工具鋼が好ましく用いられるが、一定の剛性と機械的強度を有するものであれば、特に制限するものではなく、例えば通常の炭素鋼の中から適宜に選択して用いることができる。また、本発明によって形成されるソーブレードは通常外径が100mm以上400mm未満のセグメントタイプのソーブレードであれば、特に制限するものではなく、幅広いソーブレードに応用することができる。 As a material for forming the circular substrate according to the present invention, usually commercially available carbon tool steel is preferably used, but is not particularly limited as long as it has a certain rigidity and mechanical strength. It can be used by appropriately selecting from steel. The saw blade formed by the present invention is not particularly limited as long as it is a segment type saw blade having an outer diameter of 100 mm or more and less than 400 mm, and can be applied to a wide variety of saw blades.
以上詳述したように本発明によるソーブレードは、波形基板特有の回転方向の安定性と空冷効果、さらには良好な切粉の排出等の利点を維持しつつ、セグメントカッター特有の鋭い切れ味を示すことによって、切断性能が著しく向上する。また、基板に形成されるスリットや砥粒層の溝部の形態に、特有の改良を加えることによって、基板の強度低下を補ってソーブレードとして工具寿命が大幅に向上した。また、本発明によるソーブレードは、例えば同時焼結法など比較的簡略化された工程によって量産可能であるにも拘らず、コンクリートや石材等の硬脆材を初めとする各種の被削材に対する切削や切断加工を、効率的にかつ高い精度を以って施すことが可能となるなど、機能的に優れた研削工具が比較的安価に提供できるところから、当該産業分野において幅広く採用されることが期待される。 As described above in detail, the saw blade according to the present invention exhibits the sharpness peculiar to the segment cutter while maintaining advantages such as the rotational direction stability and air cooling effect peculiar to the corrugated substrate, and excellent chip discharge. As a result, the cutting performance is remarkably improved. Further, by adding a specific improvement to the shape of the slit formed on the substrate and the groove portion of the abrasive layer, the tool life as a saw blade was greatly improved by compensating for the strength reduction of the substrate. In addition, the saw blade according to the present invention is suitable for various work materials including hard and brittle materials such as concrete and stone, although it can be mass-produced by a relatively simplified process such as a simultaneous sintering method. It can be used for cutting and cutting operations efficiently and with high accuracy, and it can be used in a wide range of industries because it can provide functionally superior grinding tools at a relatively low cost. There is expected.
1 ソーブレード
11 超砥粒層
12 溝部
12a 浅い溝部
12b 深い溝部
2 鋼製基板
21 山部
22 谷部
23 締結部
24 取付け孔
25 スリット
26 楕円孔
27 基板孔部
28 中山部
29 中谷部
210 小山部
211 小谷部
3 クリアランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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- 2006-12-06 JP JP2006329334A patent/JP2008142795A/en active Pending
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