JP5582386B2

JP5582386B2 - チップソー及びその製造方法

Info

Publication number: JP5582386B2
Application number: JP2010051062A
Authority: JP
Inventors: 力宮崎; 友良宮崎
Original assignee: 株式会社トリガー
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP2011168035A

Description

本発明は、台金の外周縁部に、台金刃先部と超硬チップを有する刃先が設けられたチップソー及びその製造方法に関する。

従来、円板状の台金の外周縁部に、刃先としてのチップがロー付け固着されたチップソーは、例えば特許文献１に開示されている。このチップソー１０１は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、炭素鋼板等からなる円板状の台金１０２の外周縁部１０２ａに、刃室１０３（ガレット）が一定間隔で多数形成されると共に、この刃室１０３間にチップ固着部１０４が形成されている。そして、各チップ固着部１０４に、タングステン及びコバルト等の超硬合金からなり、すくい面や先端面及びあさり寸法ｈを有する超硬チップ１０５がそれぞれロー付けされている。

実用新案登録第２５３００６３号公報

しかしながら、このようなチップソー１０１においては、チップソー１０１の刃として機能する刃先が超硬チップ１０５によって形成され、チップソー１０１の要素であるあさり寸法ｈを確保するために、超硬チップ１０５の厚さｔ２を台金１０２の板厚ｔ１より大きく設定して台金１０２の両側面（表裏面）から所定寸法突出させる必要がある。そのため、この超硬チップ１０５の突出部分に刈払い作業中に石やコンクリート等が当たって、超硬チップ１０５にクラックが発生したり超硬チップ１０５が台金１０２から脱落する等、刃先に長期に亘り所定の切断性能を得ることが困難で、チップソー１０１の寿命の低下を招き易い。

また、超硬チップ１０５自体がチップソー１０１の刃先として機能するため、所定の切断性能を得るには超硬チップ１０５自体を大きくする必要があり、超硬チップ１０５自体のコストがアップすると共に、超硬チップ１０５と台金１０２のチップ固着部１０４との固着面積も大きくなって、超硬チップ１０５のロー付け時に使用する銀ローの量が多くなったりロー付け作業時間が長くなる等、ロー付けのための作業コストがアップし、その結果、チップソー１０１のコストアップを招き易い。

さらに、超硬チップ１０５の形状が大きいため、使用済みのチップソー１０１のリサイクル時に、ロー付けされた超硬チップ１０５により台金１０２の鋼材としての純度が落ちて再生効率や価値が劣る等、チップソー１０１のリサイクル費用がアップし易い。また、大きな超硬チップ１０５の使用により、タングステンやコバルト、銀ロー等の希少金属の使用量が多くなり、資源環境上好ましくなく、また同時に、チップソー１０１の製造時に、台金１０２の外周縁部１０２ａや超硬チップの両側面等を研磨する研磨工程が必要である場合に、研磨屑が多く発生し易く、チップソー１０１製造時の作業環境上も好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、超硬チップの大きさを極力小さくして、長期に亘り安定した切断性能を得ることができると共に、資源環境や作業環境等の環境的にも好ましいチップソー及びその製造方法を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、中心に取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、刃先が所定間隔で設けられたチップソーであって、前記刃先が、台金自体にすくい面と先端面を有してチップ形状に形成された台金刃先部と、該台金刃先部の先端のチップ固着部にロー付けされ、そのすくい面及び先端面が前記台金刃先部のすくい面及び先端面と直線上に形成された超硬チップと、を備え、前記刃先の隣り合う台金刃先部の基端側を前記台金の両側面に対して交互に折り曲げることにより前記刃先に所定のあさり寸法が確保されると共に、折り曲げた台金刃先部の前記チップ固着部側の台金側面からの突出面が前記台金側面と平行に形成されて当該突出面が研磨面で形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記超硬チップの厚さが前記台金の板厚と略同一に設定されていることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記台金の両側面が塗装されると共に、前記突出面の地肌が露出していることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、中心に取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、台金刃先部と超硬チップを有する刃先が所定間隔で設けられたチップソーの製造方法であって、前記台金の外周縁部にチップ固着部を有すると共に、前記刃先の隣り合う台金刃先部の基端側を前記台金の両側面に対して交互に折り曲げることにより前記刃先に所定のあさり寸法が確保され、かつ折り曲げた台金刃先部の前記チップ固着部側の台金側面からの突出面が前記台金側面と平行な台金刃先部を成形する工程と、前記台金刃先部のチップ固着部に超硬チップをロー付けする工程と、前記台金刃先部の突出面と超硬チップの側面を研磨する工程と、前記台金刃先部と超硬チップのすくい面及び先端面を研磨する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明のうち請求項１または３に記載の発明によれば、台金の外周縁部に設けられた刃先が、台金自体にすくい面と先端面を有してチップ形状に形成された台金刃先部と、この台金刃先部の先端のチップ固着部にロー付けされた超硬チップとからなるため、刃先の一部として台金自体を使用でき、超硬チップの大きさを極力小さくして、該超硬チップにより長期に亘り安定した切断性能を得ることができると共に、小さい形状の超硬チップの使用により、チップソーを安価に形成したり、資源環境や作業環境等の環境的にも好ましいチップソーを得ることができる。

また、刃先の隣り合う台金刃先部が、台金の両側面に対して交互に所定のあさり寸法で突出形成されているため、各刃先にあさり寸法を確実に確保できて、チップソーの切れ味を向上させつつその寿命を延ばすことができる。

また、各台金刃先部の突出面が台金の両側面と平行な研磨面で形成されているため、台金刃先部の一方の突出面を研磨するだけで、刃先の側面研磨が可能となり、研磨面積を削減して、研磨作業の作業性を向上させることができ、製造コストの低減化が図れると共に、研磨屑の発生量を削減して、作業環境の悪化を抑えることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、超硬チップの厚さが台金の板厚と略同一に設定されているため、超硬チップの大きさ（体積）をより小さくして、希少金属の使用量を一層少なくすることができると共に、台金刃先部の側面研磨時の研磨屑の発生量を一層低減させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、あさり寸法を確保するための突出面が台金の両側面と平行な刃先を成形する工程と、チップ固着部に超硬チップをロー付けする工程、及び台金刃先部の突出面と超硬チップの側面及びすくい面及び先端面を研磨する工程等を備えるため、刃先の一部として台金自体を使用でき、超硬チップの大きさを極力小さくして、該超硬チップにより長期に亘り安定した切断性能を得ることができると共に、小さい形状のチップの使用や各工程により、チップソーの製造コストを低減させつつ、資源環境や作業環境等の環境的にも好ましいチップソーを簡単に得ることができる。

本発明に係わるチップソーの一実施形態を示す平面図同図１の要部の拡大図同その側面図同刃先である図３のＡ部の拡大図同刃先の変形例を示す拡大図同チップソーの製造方法の一例を示す工程図従来のチップソーを示す要部平面図及びその側面図

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係わるチップソーの一実施形態を示している。図１に示すように、チップソー１は、炭素鋼板のプレスにより円板状で軽量化のための多数の軽量穴３が円環状に形成されると共に、中心に刈払い機（図示せず）への取付穴４が形成された台金２を有している。この台金２の外周縁部２ａには、刃室５と刃先６が一定間隔で多数設けられている。

前記刃先６は、図２〜図４に示すように、台金２自体の成形により、すくい角θ１のすくい面６ａと先端角θ２の先端面６ｂを有し、このすくい面６ａと先端面６ｂの長さは略同一に設定されている。また、この刃先６は、すくい面７ａ及び先端面７ｂ（図４参照）と、これらの先端交差部分である刃先６の先端に凹部状のチップ固着部７ｃが形成された台金刃先部７とを有している。この台金刃先部７のチップ固着部７ｃには、ダングステン及びコバルト等を焼結することにより形成された超硬チップ８がロー付けされている。

このとき、超硬チップ８は、台金刃先部７のチップ固着部７ｃの形状に対応した平面視略Ｕ字形状の固着面８ｃ（図４参照）と、この固着面８ｃの両先端部に前記台金刃先部７のすくい面７ａ及び先端面７ｂと直線上に形成されたすくい面８ａ及び先端面８ｂとで形成されている。つまり、台金刃先部７と超硬チップ８の両すくい面７ａ、８ａにより刃先６のすくい面６ａが形成され、台金刃先部７と超硬チップ８の両先端面７ｂ、８ｂにより刃先６の先端面６ｂが形成された状態となっている。

また、超硬チップ８は、図３に示すように、その厚さが台金２の板厚より僅かに大きいか同一に設定されると共に、図２及び図４に示すように、その両側面の面積Ｓ１が、台金刃先部７の面積Ｓ２に対して小さく（例えばＳ１＝１／２〜１／４）なるように設定されている。この面積設定により、刃先６として使用される超硬チップ８の大きさが従来に比較して小さくなり、この面積の比率は、チップソー１の切断性能及び寿命等の要求される品質に応じて適宜に設定されている。

また、各刃先６のうち隣り合う刃先６は、図３に示すように、台金２の両側面２ｂ、２ｃに対して交互に異なる方向にあさり寸法ｈ１、ｈ２を有して、両側面２ｂ、２ｃの外側に突出形成されている。すなわち、刃先６の台金刃先部７の基端側７ｄを後述する如くプレス加工等で台金２の一方の側面２ｂ方向に折り曲げることにより、刃先６にあさり寸法ｈ１が確保され、また、隣接する刃先６の台金刃先部７の基端側７ｄを台金２の他方の側面２ｃ方向に折曲げることにより、刃先６にあさり寸法ｈ２が確保されている。

このとき、折り曲げられた台金刃先部７の先端側となるチップ固着部７ｃ側の外面である突出面は、台金の両側面２ｂ、２ｃに対して略平行となるように成形され、この突出面は、後述する如く研磨されることにより台金２の地肌が露出して超硬チップ８と略同様に金属面として視認可能な研磨面９となっている。なお、台金刃先部７の突出面と反対側の非突出面は、非研磨面１０とされて、台金２の両側面２ｂ、２ｃに塗装された例えば黒色の塗装面が露出した状態となっている。つまり、図１に示すように、多数の刃先６は、チップソー１の一方の側面２ｂ（もしくは側面２ｃ）から見た場合に、各刃先６の研磨面９と非研磨面１０が交互に位置した状態となっている。

次に、前記チップソー１の製造方法の一例を、図６に基づいて説明する。先ず、炭素鋼板をプレス加工することにより、円板状で外周縁部２ａに刃室５と刃先６（チップ固着部７ｃ）が形成された台金２をプレス成形（Ｋ０１）し、この台金２を所定温度で熱処理（Ｋ０２）する。その後、例えば加熱状態でプレス加工により刃先６を成形（Ｋ０３）する。この刃先６の成形は、台金の刃先６部分を抵抗加熱、高周波の誘導加熱あるいはガストーチによる加熱状態として、プレス機や前記あさり寸法ｈ１、ｈ２が得られる専用の治具（金型等）の治具を使用しつつ、各刃先６の先端側を所定方向に折曲げることにより行われる。

工程Ｋ０３であさり寸法が確保された刃先６が成形されたら、この各刃先６を高周波の誘導加熱で焼入れ（Ｋ０４）し、各刃先６に所定の硬度（例えばＨＲＣ５５〜６０）を確保する。その後、焼入れされた各刃先６の台金刃先部７のチップ固着部７ｃに、予め所定形状に形成された超硬チップ８をロー付け（Ｋ０５）し、この超硬チップ８がロー付けされた台金２の両面に例えば黒色の塗装（Ｋ０６）を施して台金２等の素材色を隠蔽する。

そして、塗料が乾燥した後に、刃先６の両側面を研磨（Ｋ０７）する。この側面研磨は、台金２の隣接する刃先６が、あさり寸法ｈ１、ｈ２を有して台金２の両側面２ｂ、２ｃ側に突出していることから、台金２の一方の側面２ｂに突出している刃先６の突出面を研磨することにより、突出面に塗布されている塗装を取り除いて、台金刃先部７の素材色である炭素鋼の金属色と超硬チップ８の金属色を表面に露出させて研磨面９とする。このとき、研磨される刃先６と隣り合う刃先６の反突出面は、台金の側面２ｂより窪んだ状態で研磨されず塗装面のままとなっている。そして、一方の側面２ｂ側の研磨が終了したら他方の側面２ｃ側を同様に研磨する。これにより、台金刃先部７と超硬チップ８の側面がそれぞれ同時に研磨され、台金２の両側面２ｂ、２ｃの各刃先６に交互に研磨面９と非研磨面１０が位置、つまり、見かけ上、台金２の外周縁部２ａに金属色で光る刃先６が一つ置きに位置した状態となる。

工程Ｋ０７で側面研磨が終了したら、次に、各刃先６のすくい面６ａを研磨（Ｋ０８）し、その後、各刃先６の先端面６ｂを研磨（Ｋ０９）する。このすくい面６ａと先端面６ｂの研磨により、台金刃先部７のすくい面７ａと超硬チップ８のすくい面８ａが直線上（同一平面上）となり、同様に台金刃先部７の先端面７ｂと超硬チップ８の先端面８ｂが直線上（同一平面上）となり、刃先６にすくい面６ａと先端面６ｂが形成される。このときも、台金刃先部７と超硬チップ８のすくい面７ａ、８ａと先端面７ｂ、８ｂは、前記側面研磨と同様に、一つの研磨作業により同時に研磨されることになる。

この工程Ｋ０７〜Ｋ０９の各研磨により、台金刃先部７のチップ固着部７ｃにロー付けされた超硬チップ８は、台金刃先部７に対して厚さや外形形状において段差等の発生がなく、超硬チップ８と台金刃先部７が刃先６のそれぞれ一部として機能すると共に使用者に一つの刃先６として視認されることになる。そして、工程Ｋ０７で各刃先６の先端面６ｂの研磨が終了すると、洗浄、マーキング、梱包等の仕上げ（Ｋ１０）を行うことにより、チップソー１が製造される。

なお、以上の製造工程は一例であって、例えば各研磨工程の順序を所定に設定したり、塗装工程を省略して、刃先６の側面を台金２の地肌と同様の金属色としたり、あるいは前記塗装時に研磨する側面側の研磨面９となる刃先６をマスキングして、該刃先６への塗料を塗布を禁止し、研磨屑の発生量を削減する等、前記工程と略同様の効果が得られる他の適宜の工程を採用することもできる。

このように、前記チップソー１によれば、台金２の外周縁部２ａに設けられた多数の刃先６が、台金２自体を所定硬度に焼入れすることですくい面７ａと先端面７ｂを有するチップ形状に形成された台金刃先部７と、この台金刃先部７の先端のチップ固着部７ｃにロー付け固着された超硬チップ８とからなるため、刃先６の一部として台金２自体を使用でき、超硬チップ８の大きさを従来に比較して例えば１／２以下と小さくすることができる。その結果、この小さい形状の超硬チップ８と台金刃先部７とにより、長期に亘り安定した切断性能を得ることができて、チップソー１の寿命を延ばすことが可能となる。

また同時に、小さい形状の超硬チップ８の使用により、高価な材料を使用する超硬チップ８自体のコストを低減させたり、超硬チップ８のロー付け時に使用される銀ローの使用量を低減させることができると共に、ロー付け時間を短縮させたり、ロー付け作業自体を容易に行うことができて、製造コストを低減できる等、チップソー１を安価に形成することができる。また、小さな超硬チップ８の使用により、希少金属の使用量を減らすことができ、資源環境的に好ましく、またロー付け時の作業環境の悪化を抑えて、作業環境にも好ましく、結果として地球に優しいチップソー１を提供することが可能となる。

また、隣り合う刃先６の各台金刃先部７が、台金２の両側面２ｂ、２ｃに対して交互に所定のあさり寸法ｈ１、ｈ２で突出形成されているため、各刃先６にあさり寸法ｈ１、ｈ２を確実に確保できて、チップソー１の切れ味を向上させつつその寿命を一層延ばすことができる。また、各台金刃先部７の突出面が、台金２の両側面２ｂ、２ｃと平行な研磨面９で形成されているため、台金刃先部７の一方の突出面を研磨するだけで、刃先の側面研磨が可能となり、研磨面積を削減して、研磨作業の作業性を向上させることができ、チップソー１の製造コストの一層の低減化が図れると共に、各台金刃先部７の両側面をそれぞれ研磨する場合に比較して研磨屑の発生量を削減して、作業環境の悪化を一層抑えることができる。

さらに、超硬チップ８の厚さが台金２の板厚と略同一に設定されているため、超硬チップ８の大きさ（体積）をより小さくして、希少金属の使用量をより一層少なくすることができると共に、台金刃先部７の側面研磨時の研磨屑の発生量をより一層低減させることができて、地球に一層優しいチップソー１を安価に提供することができる。

また、本発明のチップソー１の製造方法によれば、刃先６を成形する工程、刃先６に所定の硬度を得る工程、チップ固着部７ｃに超硬チップ８をロー付けする工程、超硬チップ８が固着された刃先６の側面を研磨する工程等を備えるため、刃先６の一部として台金２自体を使用でき、超硬チップ８の大きさを極力小さくして、該超硬チップ８により長期に亘り安定した切断性能を得ることができると共に、小さい形状の超硬チップ８の使用や各工程により、チップソー１の製造コストを低減させつつ、資源環境や作業環境等の環境的にも好ましいチップソー１を簡単に製造することができる。

また、超硬チップ８が固着された刃先６の側面を研磨する工程が、台金刃先部７の台金２の両側面２ｂ、２ｃからの突出面を研磨することにより行われるため、刃先６の側面研磨だけで、刃先６を簡単に成形できると共に、各刃先６にあさり寸法ｈ１、ｈ２を確実かつ簡単に確保できて、チップソー１の製造コストを一層低減させることができる。さらにまた、台金２の外周縁部２ａにチップ固着部７ｃを有する刃先６を成形する工程が、該刃先６部分を抵抗加熱、誘導加熱、ガストーチ加熱等で加熱しつつ行うため、台金２の外周縁部２ａに刃先６を簡単にかつ正確に成形することができて、チップソー１の製造コストをより一層低減させることができる。

なお、前記実施形態においては、刃先６のすくい面６ａと先端面６ｂの長さが略同一である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図５に示すように、すくい面６ａの長さを先端面６ｂの長さより長く（もしくは短く）設定することもできる。また、台金刃先部７のチップ固着部７ｂに固着される超硬チップ８（チップ固着部７ｃ）の形状も、図５の二点鎖線で示すように、平面視菱形に形成する等、チップソー１に要求される品質に応じて、適宜の形状を採用することができる。

また、前記実施形態における、台金２の大きさ、軽量穴３の形態、刃先６の数、刃室５や台金刃先部７の形態等も一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。

本発明は、刈払い機に取り付けられて使用される刈払い用のチップソーに限らず、木工切断用のチップソー等、台金の外周縁部に超硬チップを有する全てのチップソーに利用できる。

１・・・チップソー、２・・・台金、２ａ・・・外周縁部、３・・・軽量穴、４・・・取付穴、５・・・刃室、６・・・刃先、６ａ・・・すくい面、６ｂ・・・先端面、７・・・台金刃先部、７ａ・・・すくい面、７ｂ・・・先端面、７ｃ・・・チップ固着部、７ｄ・・・基端側、８・・・超硬チップ、８ａ・・・すくい面、８ｂ・・・先端面、８ｃ・・・固着面、９・・・研磨面、１０・・・非研磨面、ｈ１、ｈ２・・・あさり寸法、θ１・・・すくい角、θ２・・・先端角。

Claims

中心に取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、刃先が所定間隔で設けられたチップソーであって、
前記刃先が、台金自体にすくい面と先端面を有してチップ形状に形成された台金刃先部と、該台金刃先部の先端のチップ固着部にロー付けされ、そのすくい面及び先端面が前記台金刃先部のすくい面及び先端面と直線上に形成された超硬チップと、を備え、
前記刃先の隣り合う台金刃先部の基端側を前記台金の両側面に対して交互に折り曲げることにより前記刃先に所定のあさり寸法が確保されると共に、折り曲げた台金刃先部の前記チップ固着部側の台金側面からの突出面が前記台金側面と平行に形成されて当該突出面が研磨面で形成されていることを特徴とするチップソー。
前記超硬チップの厚さが前記台金の板厚と略同一に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のチップソー。
前記台金の両側面が塗装されると共に、前記突出面の地肌が露出していることを特徴とする請求項１または２に記載のチップソー。
中心に取付穴が形成された円板状の台金の外周縁部に、台金刃先部と超硬チップを有する刃先が所定間隔で設けられたチップソーの製造方法であって、
前記台金の外周縁部に、チップ固着部を有すると共に、前記刃先の隣り合う台金刃先部の基端側を前記台金の両側面に対して交互に折り曲げることにより前記刃先に所定のあさり寸法が確保され、かつ折り曲げた台金刃先部の前記チップ固着部側の台金側面からの突出面が前記台金側面と平行な台金刃先部を成形する工程と、前記台金刃先部のチップ固着部に超硬チップをロー付けする工程と、前記台金刃先部の突出面と前記超硬チップの側面を研磨する工程と、前記台金刃先部と超硬チップのすくい面及び先端面を研磨する工程と、を備えることを特徴とするチップソーの製造方法。