JP2005254342A - 乾式切断ブレード - Google Patents

Abstract

【課題】基板の外周側に設けられた切断用のダイヤモンドチップのチップ焼けを防止すると共に振れを抑制して、切断性能を良好な状態で維持することが可能な切断ブレードを提供する。
【解決手段】切断ブレード１は円盤状の基板２の外周側に切断用チップ３が複数形成されており、各切断用チップ３の間には切粉排出用のスリット４が設けられている。基板２の胴部には周方向に等間隔に穴５が設けられており、この穴５に対して硬質チップ６が溶接されている。この穴５に対して硬質チップ６が溶接される際に、隙間７が設けられている。硬質チップ６の溶接は、基板２の回転方向に対して前方側に位置する硬質チップ６の面を溶接することによって行われ、硬質チップ６の溶接面は、基板２の半径方向に対して所定の角θをなすようにして溶接される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、舗装道路の切断工事等に用いられる乾式切断ブレードに関する。

舗装道路の切断工事には、円盤状基板の外周側にダイヤモンドチップを取り付けた切断ブレードが通常使用されている。乾式の切断においては、湿式切断に比べブレードの冷却性が低いため、切断時の抵抗によりダイヤモンドチップが切断面に対して左右に振れることによりダイヤモンドチップの側面における抵抗が大きくなり発熱し、ダイヤモンドチップが焼けやすくなる。また、ダイヤモンドチップの側面痩せにより胴当たりしやすくなる。胴当たりが起こるとブレード基板の発熱によりブレードテンションが低下する。
切断ブレードの基板胴部に加工を施して、基板の摩耗や胴当りを抑制したものの例が、特許文献１、特許文献２、特許文献３において開示されている。

特開平７−４０２５２号公報 特許第３２３６５５０号公報 特開平５−５７６１９号公報

これらの特許文献に記載されたものは、基板胴部にダイヤモンドチップを配置し、このダイヤモンドチップで被削材の切断溝の側面を削ることによって基板と被削材とが擦れることによる基板の摩耗を防止したものである。また、ダイヤモンドチップを配する事により基板の強化を行っている。しかし、基板の摩耗は確かに防止できるものの、乾式切断で問題となるダイヤモンドチップの焼けを防ぐことはできない。また、胴部に配したダイヤモンドチップが被削材側面を削り溝幅を拡大するため、溝内でブレードが動ける範囲が広がり根本的に振れを抑制することはできない。

乾式切断においてダイヤモンドチップの振れが生じると発熱や磨耗等によって切断性能が低下するため、切断性能を良好な状態で維持するためには、放熱性を向上させ、且つダイヤモンドチップの振れを抑制することが必要となる。
本発明は、基板の外周側に設けられた切断用ダイヤモンドチップの冷却性を向上させ、且つ、振れを抑制することで切断性能を良好な状態で維持することが可能な切断ブレードを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明は、基板の外周側に切断用チップが複数取り付けられた乾式切断ブレードにおいて、前記基板の胴部に基板を貫通する穴が複数個設けられ、前記穴の位置に硬質チップが取り付けられ、基板胴部における前記硬質チップの面積を前記穴の面積より小さくして前記硬質チップの周囲に隙間を形成し、前記隙間の面積を前記硬質チップの面積に対して５％以上１５０％以下としたことを特徴とする乾式切断ブレードである。

基板の胴部に基板を貫通する穴を設け、前記穴の面積より小さな硬質チップを取り付け、前記硬質チップの周囲に隙間を形成し、前記隙間の面積を前記硬質チップの面積に対して５％以上１５０％以下なるように設けることで放熱性を高め乾式切断時に発生するチップ焼けを防ぐことができる。また、硬質チップを取り付けたことにより、被削材の切断溝内で切断用チップの振れによって基板が振れようとすると、硬質チップが被削材に当たって基板の振れを抑制することもできる。

隙間の面積が硬質チップの面積に対して５％未満であると、十分な放熱効果が得られないため好ましくなく、隙間の面積が硬質チップの面積に対して１５０％を超えると、ブレードテンションが低下するため好ましくない。

本発明は、前記硬質チップの厚みを切断用チップの厚みより小さくし、前記切断用チップの厚みから前記切断用チップに含まれる砥粒の平均粒径を引いた値より大きくしたことを特徴とする。
硬質チップの厚みが切断用チップの厚みより大きいと切断用チップが切削した溝に硬質チップが入らなくなって好ましくなく、切断用チップの厚みから切断用チップに含まれる砥粒の平均粒径を引いた値より小さいと、切断用チップが砥粒１つ分以上振れて溝幅が広くなり好ましくない。

本発明は、基板胴部の外周寄りの領域に周方向に等間隔に穴が設けられ、この穴に対して硬質チップの外周端から前記基板の外周端までの距離がいずれの硬質チップについても等しくなるように硬質チップが取り付けられるとともに、基板胴部の中心寄りの領域にも周方向に等間隔に穴が設けられ、この穴に対して硬質チップの外周端から前記基板の外周端までの距離がいずれの硬質チップについても等しくなるように硬質チップが取り付けられたことを特徴とする。
この構成は、比較的大型の切断ブレードにおいて有効である。切断ブレードは大型になるほど振れが大きくなる。そのため、段階的に振れを抑制することで、硬質チップ１つにかかる振れの負荷を分散することができる。

本発明は、前記穴はその幅が基板の外周側で広く中心側で狭くなるように形成され、前記硬質チップの形状は、穴の形状に合わせてその幅が基板の外周側で広く、中心側で狭くなるように形成されたことを特徴とする。
硬質チップはブレード外周側が被削材側面に当りやすいため外周側で磨耗しやすいが、外周側での硬質チップの幅を広くすることで硬質チップの偏磨耗を抑制することができる。

本発明では、前記基板の回転方向に対して前方側に位置する硬質チップの面が溶接されて、前記穴に硬質チップが埋めこまれていることを特徴とする。
このようにして硬質チップを溶接することで、隙間は回転方向に対してチップの後ろ側に形成されるため、隙間に切り粉が詰まって放熱性が低下することを防ぐことができる。

本発明によると、基板の胴部に硬質チップを取り付けるその周囲に隙間を作ることにより、切断ブレードの放熱性を高めることでチップ焼けを防ぐことができる。また、胴部の振れを抑制することで切断用チップの振れを抑制することができ、切断用チップの側面摩耗を低減することができるとともに、基板胴当たりを防止することができる。これにより、道路の乾式切断作業等において、切断性能を長期間に亘って良好に維持することができる。

以下に、本発明の切断ブレードをその実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す。図１（ａ）は切断ブレードの正面図であり、（ｂ）はそのＡ―Ａ断面図である。

切断ブレード１は円盤状の基板２の外周側に切断用チップ３が複数形成されており、各切断用チップ３の間には切粉排出用のスリット４が設けられている。基板２の胴部には周方向に等間隔に穴５が設けられており、この穴５に対して硬質チップ６が溶接されている。穴５は、基板２の径方向に長く、その幅が基板２の外周側と中心側とで等しくなるように形成され、この穴５に対して硬質チップ６が溶接される際に、隙間７が設けられている。

硬質チップ６の溶接は、基板２の回転方向に対して前方側に位置する硬質チップ６の面を溶接することによって行う。これにより、隙間７は回転方向に対して硬質チップ６の後ろ側に形成されるため、隙間７に切り粉が詰まって放熱性が低下することを防ぐことができる。溶接は、レーザー溶接又は電子ビーム溶接により行われる。また、硬質チップ６の溶接面は、基板２の半径方向に対して所定の角θをなす。このように角度を付けることで、基板２の外周面に向かう空気の流れができるため、ダイヤモンドチップの冷却性が高くなる。

硬質チップ６は、硬質チップ６の外周端から基板２の外周端との間の距離がいずれの硬質チップ６についても等しくなるように、周方向に等間隔で配置されている。また、硬質チップ６の外周端と基板２の外周端との間の距離が５ｃｍ以上２０ｃｍ以下となるように設けられている。切断用チップ３はダイヤモンドを用いて形成し、硬質チップ６はダイヤモンドを含んでもよい。また、硬質チップ６を、超硬合金または、ＣｏまたはＦｅを５０％以上含むチップによって形成すると、耐磨耗性に優れ、レーザー溶接性の高い硬質チップを安価に製造することができる。

図１（ａ）に示す正面図において、隙間７の占める面積は硬質チップ６の占める面積に対して５％以上１５０％以下としている。また、図１（ｂ）に示す断面図において、溶接された硬質チップ６の厚みＣは、切断用チップ３の厚みＴより小さくし、切断用チップ３の厚みから切断用チップ３に含まれる砥粒の平均粒径を引いた値より大きくしている。

図２に、本発明の第２の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す。この実施形態は、切断ブレードの外径が７００ｃｍ以上である場合のように大型の切断ブレードに有効な実施形態である。この実施形態においても、切断ブレード１は円盤状の基板２の外周側に切断用チップ３が複数形成されており、各切断用チップ３の間には切粉排出用のスリット４が設けられている。

基板２の胴部の外周寄りの領域には周方向に等間隔に穴５ａが設けられており、この穴５ａに対して硬質チップ６が溶接されるとともに、穴５ａが設けられた領域よりも中心寄りの領域にも周方向に等間隔に穴５ｂが設けられており、この穴５ｂに対して硬質チップ６が溶接されている。外周寄りの領域に設けられた穴５ａと、中心寄りの領域に設けられた穴５ｂとは、互いに周方向に等角度をなすように設けられることが好ましい。
穴５ａ、５ｂは、基板２の径方向に長く、その幅が基板２の外周側と中心側とで等しくなるように形成され、この穴５に対して硬質チップ６が溶接される際に、隙間７が設けられている。

図３に、本発明の第３の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す。この実施形態においても、切断ブレード１は円盤状の基板２の外周側に切断用チップ３が複数形成されており、各切断用チップ３の間には切粉排出用のスリット４が設けられている。
基板２の胴部には周方向に等間隔に穴５が設けられており、この穴５に対して硬質チップ６が溶接されている。穴５は、基板２の径方向に長く、その幅が基板２の外周側で広く、中心側で狭くなるように形成され、この穴５に対して硬質チップ６が溶接される際に、隙間７が設けられている。従って、この穴５に溶接される硬質チップ６の形状も、その幅が基板２の外周側で広く、中心側で狭くなるように形成されている。

図４に、基板胴部における硬質チップの面積と穴の面積によって定まる隙間面積によって、放熱性とブレードテンションが変化する様子を示す。横軸は、硬質チップの面積に対する隙間面積を表し、縦軸に放熱性とブレードテンションを示す。縦軸の数値は、穴なしブレードの放熱性とブレードテンションをそれぞれ１００としたときの指数を表示している。隙間面積が増加するにつれて放熱性は向上し、ブレードテンションは低下する傾向にある。隙間面積比が５％のときの放熱性が１００程度であり、これ以上の放熱性を確保する必要がある。また、隙間面積比が１５０％のときのブレードテンションが１００程度であり、これ以上のブレードテンションが確保できれば充分である。
よって、隙間の面積を硬質チップの面積に対して５％以上１５０％以下とすることが好ましい。

本発明は、道路の切断作業等において、切断性能を長期間に亘って良好に維持することが可能な切断ブレードとして利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る切断ブレードの構成を示す図である。 基板胴部における硬質チップの面積と穴の面積によって定まる隙間面積によって、放熱性とブレードテンションが変化する様子を示す図である。

符号の説明

１ 切断ブレード
２ 基板
３ 切断用チップ
４ スリット
５ 穴
５ａ、５ｂ 穴
６ 硬質チップ
７ 隙間

Claims (5)

1. 基板の外周側に切断用チップが複数取り付けられた乾式切断ブレードにおいて、前記基板の胴部に基板を貫通する穴が複数個設けられ、前記穴の位置に硬質チップが取り付けられ、基板胴部における前記硬質チップの面積を前記穴の面積より小さくして前記硬質チップの周囲に隙間を形成し、前記隙間の面積を前記硬質チップの面積に対して５％以上１５０％以下としたことを特徴とする乾式切断ブレード。
2. 前記硬質チップの厚みを前記切断用チップの厚みより小さくし、前記切断用チップの厚みから前記切断用チップに含まれる砥粒の平均粒径を引いた値より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の乾式切断ブレード。
3. 基板胴部の外周寄りの領域に周方向に等間隔に穴が設けられ、この穴に対して硬質チップの外周端から前記基板の外周端までの距離がいずれの硬質チップについても等しくなるように硬質チップが取り付けられるとともに、基板胴部の中心寄りの領域にも周方向に等間隔に穴が設けられ、この穴に対して硬質チップの外周端から前記基板の外周端までの距離がいずれの硬質チップについても等しくなるように硬質チップが取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の乾式切断ブレード。
4. 前記穴はその幅が基板の外周側で広く中心側で狭くなるように形成され、前記硬質チップの形状は、穴の形状に合わせてその幅が基板の外周側で広く、中心側で狭くなるように形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の乾式切断ブレード。
5. 前記基板の回転方向に対して前方側に位置する硬質チップの面が溶接されて、前記穴に硬質チップが埋めこまれていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の乾式切断ブレード。

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