JP3201190U - 回転切断刃 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と同様に回転切断刃を高速回転しながら切断作業をしても、従来よりも材料ロスが少なくしかも騒音も低減された回転切断刃を提供する。【解決手段】円板状の台金と、前記台金の外周に径方向外方に突出した複数の刃体を備えた回転切断刃であって、二枚の鋼板にそれぞれ台金要素１９と刃体要素２１を形成し、それらを弾性の有る接着剤を介して接合した複層構造としたもの。好ましくは、重ね合わされた金属板どうしがさらにかしめ接合されている。接着剤層の存在により、回転切断刃では、一方の構成要素１７やチップで発生した振動が中間の接着剤層により吸収される。従って、チップの切断幅方向のぶれが少なくなり材料ロスが少なくなると共に、騒音も低減される。【選択図】図３

Description

本考案は金属材、木材などの切断に用いられる回転切断刃に関するものである。

特許文献１に示すように、従来の回転切断刃は、一枚の金属板から台金とその外周に径方向外方に突出した複数の刃体が形成されている。

特開２０１３−１３６１３８号公報

回転切断刃は刃先が砥石状になっており、金属材、木材などの切断すべき材料の一部を削り取ることで切断しているので、従来から、材料の削り取りによる材料ロスをできるだけ少なくすることが求められている。それに対して、単純に台金の厚さを薄くしてしまうと材料ロスは理論的には少なくできるが、台金の剛性が下がるので、切断できる材料が限定されたり、回転切断刃を高速回転したりできなくなり作業効率が落ちてしまう。
また、切断作業中に発生する騒音は、「キーン」という人間にとって耳障りな高周波域の成分を多く含む音であり、作業者の仕事環境や近隣の住民のことを考慮して騒音の低減が求められている。それに対して、単純に回転切断刃の回転速度を遅くすれば上記と同じく弊害が出る。

それ故、本考案は、上記課題を解決するために、従来と同様に回転切断刃を高速回転しながら切断作業をしても、従来よりも材料ロスが少なくしかも騒音も低減された回転切断刃の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の考案は、円板状の台金と、前記台金の外周に刃体を備えた回転切断刃であって、前記台金は二枚の重ね合わされた金属板が接着剤を介して接合された複層構造になっていることを特徴とする回転切断刃である。

請求項２の考案は、請求項１に記載した回転切断刃において、台金及び刃体は二枚の重ね合わされた金属板が接着剤を介して接合された複層構造になっていることを特徴とする回転切断刃である。

請求項３の考案は、請求項１または２に記載した回転切断刃において、重ね合わされた金属板どうしがさらにかしめ接合されていることを特徴とする回転切断刃である。

請求項４の考案は、請求項１から３のいずれかに記載した回転切断刃において、台金の外周に径方向外方に突出した複数の刃体を備えていることを特徴とする回転切断刃である。

請求項５の考案は、請求項４に記載した回転切断刃であって、刃体の回転方向前方にチップが接合されていることを特徴とする回転切断刃である。

本考案の回転切断刃を使用した場合には、従来と同様に回転切断刃を高速回転しながら切断作業をしても、従来よりも材料ロスが少なくて、しかも騒音も低減される。

本考案の第１の実施の形態に係る回転切断刃の平面図である。 図１の回転切断刃の右方側面図である。 図１の回転切断刃の分解斜視図である。 本考案の第２の実施の形態に係る回転切断刃の平面図である。 図４の回転切断刃の側面図である。 本考案の第３の実施の形態に係る回転切断刃の分解斜視図である。 本考案の第４の実施の形態に係る回転切断刃の分解斜視図である。

本考案の第１の実施の形態に係る回転切断刃１を、図１から図３に従って説明する。
この回転切断刃１は、図１の平面図に示すように、チップソーである。
符号３は台金（＝本体）を示し、この台金３は円板状になっており、その中心にはエンジンの動力が伝達される回転軸（図示省略）が内嵌されて連結される連結穴５が形成されている。台金３の外周には径方向外方に突出した複数の同一形状の刃体７が同じピッチをあけて一体に形成されている。各刃体７の回転方向前方側には、チップ取り付け用のチップ座９が形成されている。
また、この回転切断刃１は金属材の切断用なので、回転方向後方側にはコブ１１が形成されている。

隣り合う刃体７どうしの間は同一形状の刃室１３（＝チップポケット）になっている。
符号１５はチップを示し、このチップ１５は超硬合金などの硬質材で構成されている。チップ１５は砥石状の切刃になっている。チップ１５は、上記したチップ座９にろう付けなどの定法により接合されている。

この回転切断刃１は、二枚の同じ形状の鋼板が重ね合わされた構造になっている。各鋼板は打ち抜きやレーザー切断などにより切断加工されて回転切断刃１の厚さ寸法を小さくした形状に構成要素１７が成形されており、台金３と刃体７にそれぞれ対応して台金要素１９と刃体要素２１が形成されている。従って、台金要素１９には連結穴５に対応する同じ穴径の連結穴６が形成されている。また、刃体要素２１はチップ座９やコブ１１に対応する小チップ座１０や小コブ１２を有する。
上記した同じ形状の２つの構成要素１７は、それぞれの刃体要素２１の外周面が互いに面一になるように重ね合わされており、その間には空気層を無くすために接着剤層２３が設けられている。すなわち、２つの台金要素１９と刃体要素２１は上記した接着剤層２３を介して互いに接合されていることになる。

接着剤層２３は、固化後に弾性の有る樹脂体となる接着剤により形成されている。一例として、主剤がエポキシ樹脂、硬化剤がポリアミドアミンからなる接着剤が挙げられる。
チップ１５は一方の刃体要素２１、中間の接着剤層２３および他方の刃体要素２１を厚さ方向で挟むように取り付けられている。従って、チップ１５の取り付けにより構成要素１７どうしは一層強固に接合される。

回転切断刃１では、一方の構成要素１７側やチップ１５で発生した振動が中間の接着剤層２３により吸収される。
従って、切断作業中に振動が発生しても、回転切断刃１の外周側の先端にあるチップ１５のぶれが最小限に抑えられる。この種の回転切断刃１は、チップ１５が砥石状になっており、切断すべき材料の一部を削り取ることで切断しているので、チップ１５の切断幅方向のぶれが少なければ削り取る材料の幅寸法が小さくなり、必然的に材料の削り取り量が少なくて済む。しかも、チップ１５がぶれないので、軽快に切断作業を行うことができ、チップ１５の寿命が延びると共に、きれいな切断面を得ることができる。

また、騒音は空気中へ放射された振動が空気中に伝播する空気伝播音であり、この回転切断刃１では上記したように切断作業中に発生した振動が空気中に伝播される前に接着剤層２３に吸収されてしまい、空気中への振動の伝播が抑制されるので騒音が低減される。しかも、人間の耳にとって耳障りな高周波域の成分は優先的に吸収されるので、発生する最低限の騒音も人間の聴覚に比較的なじみ易い音になっている。

回転切断刃１全体の厚さ寸法は、従来の一枚の金属板から形成されたタイプのものと同じに設定できる。
例えば、台金３の直径が１８０ｍｍの場合には、台金要素１９の厚さ寸法が０．７５ｍｍ、接着剤層２３の厚さ寸法が０．１〜０．２ｍｍ、台金３の直径が４０５ｍｍの場合には、台金要素１９の厚さ寸法が１．７５ｍｍ、接着剤層２３の厚さ寸法が０．１〜０．２ｍｍに設定できる。

上記した回転切断刃１の一例の製造方法を説明する。
先ず、素材の鋼板に打ち抜き、レーザー切断などの切断加工を施して、台金要素１９と刃体要素２１とからなる構成要素１７を形成し、必要により、焼入れ加工を施して強度を高める。
次に、構成要素１７の両面を軽く研磨する。接着剤が接着する面だけでなく両面を研磨したのは反りを無くすためである。

次に、一方の構成要素１７の一面にその全面にわたって上記したような接着剤を塗布して、さらに、他方の構成要素１７を、それぞれの外周面がほぼ面一、すなわち２つの刃体要素２１の小チップ座１０や小コブ１２の外周面が互いにほぼ面一になるように上から重ね合わせる。
そして、上側の構成要素１７の全体を覆うように一回り大きい板を載せ、さらにその中心に重心バランスを保つように錘を載せて、半日程度静置して接着剤の固化を促す。錘が載せられているので、接着剤とそれに当接する構成要素１７と接着剤との境界に有った気孔は接着剤が固化する前に速やかに外方に抜け出す。従って、構成要素１７と接着剤層２３との密着性は高くなる。また、接着剤層２３の厚さが均一化される。

接着剤が完全に固化した後は、各構成要素１７の露出した外面を仕上げ研磨する。また、重ね合わされた２つの台金要素１９の連結穴６の穴縁にリーマー加工を施して、台金要素１９どうしの境界の凹凸を無くして精度高く面一にして一体の連結穴５とする。その際、連結穴６内にはみ出た接着剤は除去される。
さらに、重ね合わされた２つの刃体要素２１の外周面、特に小チップ座１０と小コブ１２の外周面に研磨加工を施して、刃体要素２１どうしの境界の凹凸を無くして精度高く面一にすると共に、台金３の中心から外周までの距離を均一にして、一体の刃体７、すなわちチップ座９とコブ１１とする。その際、外周からはみ出た接着剤は同様に除去される。
その後に、チップ１５をチップ座９に定法により接合する。

上記のようにして製造された回転切断刃１は、二つの構成要素１７が強固に接合されているので、従来の一枚の鋼板から形成されたタイプのものと同じ条件で切断作業を行うことができる。

本考案の第２の実施の形態に係る回転切断刃２５について、図４、図５に従って説明する。
この回転切断刃２５は、第１の実施の形態に係る回転切断刃１と共通する部分は同じ符号を付することで説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
符号２７はかしめ穴を示し、このかしめ穴２７は各台金要素１９に４つずつ形成されている。各かしめ穴２７は台金要素１９、すなわち台金３の中心に対して重心バランスを考慮して点対称に形成されている。かしめ穴２７は台金要素１９の連結穴６と同様にして形成される。

接着剤の固化により重なり合わされた両かしめ穴２７には、円板状に成形されてなるアルミ製のかしめ材２９が挿通され、かしめ材２９の両先端部は各かしめ穴２７の外方周縁に折り返すようにかしめられ、最後に仕上げ研磨が施されている。
この回転切断刃２５は、接着剤接合に加えてさらにかしめ接合されており、構成要素１７どうしが一層強固に接合される。

本考案の第３の実施の形態に係る回転切断刃３１について、図６に従って説明する。
この回転切断刃３１は、第１の実施の形態に係る回転切断刃１と共通する部分は同じ符号を付することで説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
回転切断刃１は、２つの構成要素１７は同じ形状をしており、それぞれ台金要素１９と刃体要素２１を有していたが、この回転切断刃３１では、一方の鋼板で台金３３と刃体３５が形成されている。その台金３３の中心は連結穴５と同軸の大きな円状凹部３７が形成されている。そして他方の鋼板はその円状凹部を埋め込む大きさの円板３９に成形されている。
円状凹部３７の内面にその全面にわたって接着剤を塗布してから、円板３９を重ね合わせる。その他は、第1の実施の形態と同様にすれば、回転切断刃３１を製造できる。

この回転切断刃３１の接着剤層は刃体３５及びその付近には設けられていないので、材料の削り取り量や騒音の低減効果は、回転切断刃１より劣るが、刃体３５が一つの材料で構成されているので刃体３５の寸法精度は出し易く、製造が容易である。
従って、切削する材料の種類などによっては、このような回転切断刃３１を使用することが製造コストの面から有利な場合がある。

本考案の第４の実施の形態に係る回転切断刃４１について、図７に従って説明する。
この回転切断刃４１は、第３の実施の形態に係る回転切断刃３１と共通する部分は同じ符号を付することで説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
この回転切断刃４１では、一方の鋼板で台金３３と刃体３５が形成されている。その台金３３の中心と同軸の大きなドーナツ状凹部４３が形成されており、連結穴５の周囲はインナーフランジ４５、外周側はアウターフランジ４７となっている。そして他方の鋼板はそのドーナツ状凹部４３を埋め込む大きさの、即ち外径がアウターフランジ４７に、内径がインナーフランジ４５にそれぞれ対応した寸法のドーナツ状円板４９に成形されている。
ドーナツ状凹部４３の内面にその全面にわたって接着剤を塗布してから、ドーナツ状円板４９を重ね合わせる。その他は、第３の実施の形態と同様にすれば、回転切断刃４１を製造できる。

ドーナツ状円板４９は台金３３のインナーフランジ４５とアウターフランジ４７に挟まれて固定されるので、連結穴５の寸法精度が出し易い。また、連結穴５の近傍のインナーフランジ４５は回転切断刃４１を取り付ける切断機のフランジに当接されて固定されるので空気層の無い状態になっており、そこから振動は発生し難いので、接着剤層が無くとも格別不都合はない。

以上、本考案の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、上記実施の形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更、材質の変更などがあっても考案に含まれる。
例えば、上記実施の形態では、いずれの回転切断刃にもチップが取り付けられているが、チップなどの別体の切刃を取り付けない単純な丸鋸でも、或いはダイヤモンドなどの砥粒が刃先面に施されたカッターなどでもよい。

また、上記第３、第４の実施の形態では、平面視で現れる台金の両面のうち反時計回りに回転する側の面に円状板を接合しているが、他方の面に円状板を接合してもよい。
いずれにしても、実用新案登録請求されている形状等を除いては、本考案の範囲は限定されず、従来からあるまたは将来案出される形状や素材を任意に組み合わせることができる。
本考案は金属材、木材切断用のものに限定されず、草刈り機に搭載する草刈り用の回転切断刃に適用することができるのは勿論である。

本考案に係る回転切断刃は、比較的簡単な構成ながら、切断性能が良いだけでなく、チップを含む刃体の寿命が長く、しかも騒音も低減されるので、経済的で且つ環境に優しい。

１‥‥回転切断刃（第1の実施の形態）
３‥‥台金 ５‥‥連結穴
７‥‥刃体 ９‥‥チップ座
１１‥‥コブ １３‥‥刃室
１５‥‥チップ １７‥‥構成要素
１９‥‥台金要素 ２１‥‥刃体要素
２３‥‥接着剤層
２５‥‥回転切断刃（第２の実施の形態）
２７‥‥かしめ穴 ２９‥‥かしめ材
３１‥‥回転切断刃（第３の実施の形態）
３３‥‥台金 ３５‥‥刃体
３７‥‥円状凹部 ３９‥‥円板
４１‥‥回転切断刃（第４の実施の形態）
４３‥‥ドーナツ状凹部 ４５‥‥インナーフランジ
４７‥‥アウターフランジ ４９‥‥ドーナツ状円板

Claims (5)

1. 円板状の台金と、前記台金の外周に刃体を備えた回転切断刃であって、
   前記台金は二枚の重ね合わされた金属板が接着剤を介して接合された複層構造になっていることを特徴とする回転切断刃。
2. 請求項１に記載した回転切断刃において、台金及び刃体は二枚の重ね合わされた金属板が接着剤を介して接合された複層構造になっていることを特徴とする回転切断刃。
3. 請求項１または２に記載した回転切断刃において、重ね合わされた金属板どうしがさらにかしめ接合されていることを特徴とする回転切断刃。
4. 請求項１から３のいずれかに記載した回転切断刃において、台金の外周に径方向外方に突出した複数の刃体を備えていることを特徴とする回転切断刃。
5. 請求項４に記載した回転切断刃であって、刃体の回転方向前方にチップが接合されていることを特徴とする回転切断刃。

Images