JP5903345B2

JP5903345B2 - 鋸刃各歯の最適配置方法及び鋸刃

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Publication number: JP5903345B2
Application number: JP2012158410A
Authority: JP
Inventors: 辻本　晋; 晋辻本; 剛史上山
Original assignee: Amada Machine Tools Co Ltd; Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd; Amada Machine Tools Co Ltd
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2016-04-13
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Description

本発明は鋸刃各歯の最適配置方法及び鋸刃に関する。

従来より、金属製の被加工材の切断には帯鋸盤が広く使用されており、この帯鋸盤の切削工具として、靱性の高いバネ鋼からなる胴部に高速度鋼や超硬合金からなる歯先を接合した、いわゆるバイメタル鋸刃が広く使用されている。

また、形状的には歯先のピッチを複数設けて、切削騒音の低減をはかったバリアブルピッチ（不等ピッチ）鋸刃がある。更に、形状的な側面では、アサリ幅を複数設定し、歯高（基準位置から歯先までの距離）が小さい歯ほどアサリ幅を大きく設定して、切り屑の細分化をはかり、切削抵抗の低減をはかった切り溝分散歯形鋸刃が実用化されている。

帯鋸盤では、Ｈ形鋼やＩ形鋼などの形鋼の切断も行われているが、特に大型のＨ形鋼やＩ形鋼を切断する場合には、切断の途中で切断溝が狭まる、いわゆる狭窄現象が発生し、鋸刃が被加工材に挟まれて切断不能になる場合がある。

狭窄を防止する手段としては、切断溝を広げることを目的として左右のアサリ歯の振出量を大きくした鋸刃が実用化されている。また、アサリの振出量が大きくなるほど切断面が粗くなり、振出量が鋸刃の帯厚の１／２付近になると、著しく切断面が粗くなる場合があるので、これを改善する方法として、大小２種類のアサリ振出量を設けた鋸刃もある。

特許第４３０１８０６号公報

上述の如き切り溝分散歯形鋸刃として、例えば、本願出願人の発明である特許第４３０１８０６号の鋸刃がある。

図５は特許文献１に記載の鋸刃２９における第３実施例を示したものであり、鋸刃２９の進行方向（図５において右方向）から見て、直歯Ｓ１に後続する３個（奇数個）のアサリ歯からなる第２切断歯群３３（Ａ１群）と、直歯Ｓ２に後続する２個（偶数個）のアサリ歯からなる第１切断歯群３１（Ａ２群）とがあり、Ａ２群はＡ１群に後続し、Ａ１群とＡ２群を合わせて切断歯群セット３５（Ａ群）とするとき、この切断歯群セット３５（Ａ群）に後続する切断歯群３３（Ｂ１群）と、切断歯群３１（Ｂ２群）を合わせた切断歯群セット３５（Ｂ群）とすると、この切断歯群セット３５（Ｂ群）のアサリ歯の振り出し方向が前記切断歯群セット３５（Ａ群）とは反対方向になるように構成されており、切断歯群セット３５（Ａ群）と切断歯群セット３５（Ｂ群）とが交互に多数繰り返されるように配置したアサリ歯の配列パターンを有するものである。

また、全てのＡ２群３１におけるアサリ歯Ｒ，Ｌの歯高、並びに全てのＡ１群３３におけるアサリ歯Ｒ，Ｌの歯高がそれぞれ略同じであって、そして、Ａ２群３１におけるアサリ歯Ｒ，Ｌの歯高とＡ１群３３におけるアサリ歯Ｒ，Ｌの歯高が異なっている。なお、図５（ｂ）において、Ｈｉは歯高が高いことを示し、Ｌｏは歯高が低いことを示す。

また、図５における鋸刃２９において、ＬｗまたはＲｗは大アサリ歯、ＬｎまたはＲｎは小アサリ歯であり、大小２種類のアサリ振り出し量を有する。ここで、例えば、Ｒｗ１、Ｒｗ２、Ｒｗ３は同じ方向、同じ大きさのアサリ振り出し量であり、同じ切削溝に切削作用を行うので同一機能歯といえる。

ところで、Ｒｗ１とＲｗ２の間には１個の歯があり、Ｒｗ２とＲｗ３の間には５個の歯があり、Ｒｗ３とＲｗ１の間には同じく５個の他の歯がある。換言すれば、Ｒｗ１とＲｗ２は２ピッチ分離れており、Ｒｗ２とＲｗ３及びＲｗ３とＲｗ１は６ピッチ分離れていることになる。

つまり、Ｒｗ１及びＲｗ３はＲｗ２に較べて、およそ３倍も切込み量が大きくなることを意味している。ここで、およそと表現したのは各ピッチが不等ピッチの場合があり、その場合には正確に３倍にはならないからである。

同一機能歯であるが切込み量に３倍の違いがあるということは、切削負荷が３倍異なるということであり、Ｒｗ１及びＲｗ３はＲｗ２に較べて大きく摩耗するという問題がある。多少の摩耗差が生じることは致し方ないが切削負荷が３倍も異なるというのは大き過ぎる。同一機能歯であるＬｗ１、Ｌｗ２、Ｌｗ３についても同様である。

本発明は上述の如き問題を解決するために為されたものであり、本発明の課題は、同一機能歯間のピッチ数に着目し、後述する種々のアサリ歯の配列パターンの鋸刃についての切削実験により、同一機能歯の歯間ピッチの最適値を求めて切削騒音及びアサリ歯の摩耗量をある程度均一化する鋸刃各歯の最適配置方法及び鋸刃鋸刃を提供することである。

上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の鋸刃各歯の最適配置方法は、直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する奇数個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する偶数個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された奇数個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された偶数個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とするものである。

請求項２に記載の鋸刃各歯の最適配置方法は、請求項１に記載の鋸刃各歯の最適配置方法において、前記Ａ１群またはＢ１群が偶数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が奇数個のアサリ歯からなるとを特徴とするものである。

請求項３に記載の鋸刃各歯の最適配置方法は、請求項１または請求項２に記載の鋸刃各歯の最適配置方法において、前記Ａ群の切り歯の配列と、前記Ｂ群の切り歯の配列が鋸刃進行方向からみて、（１）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｎ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｎ２、Ｒｗ３」または、（２）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｎ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｎ２、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（３）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｎ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｎ２、Ｌｎ２、Ｒｗ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（４）Ａ群が「Ｓ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｓ２、Ｌｗ２、Ｒｎ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｌｎ１、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｓ４、Ｒｗ３、Ｌｎ２、」なる配列の繰り返しで構成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の鋸刃は、直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する奇数個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する偶数個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて前記直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された奇数個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された偶数個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列したことを特徴とするものである。

請求項５に記載の鋸刃は、請求項４に記載の鋸刃において、前記Ａ１群またはＢ１群が偶数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が奇数個のアサリ歯からなることを特徴とするものである。

請求項６に記載の鋸刃は、請求項４または請求項５に記載の鋸刃において、前記Ａ群の切り歯の配列と、前記Ｂ群の切り歯の配列が鋸刃進行方向からみて、（１）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｎ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｎ２、Ｒｗ３」または、（２）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｎ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｎ２、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（３）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｎ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｎ２、Ｌｎ２、Ｒｗ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（４）Ａ群が「Ｓ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｓ２、Ｌｗ２、Ｒｎ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｌｎ１、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｓ４、Ｒｗ３、Ｌｎ２、」なる配列の繰り返しで構成されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の鋸刃各歯の最適配置方法は、直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する４個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する３個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された４個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された３個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、前記アサリ歯のアサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とするものである。

請求項８に記載の鋸刃各歯の最適配置方法は、請求項７に記載の鋸刃各歯の最適配置方法において、前記Ａ１群またはＢ１群が奇数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が偶数個のアサリ歯からなるとを特徴とするものである。

請求項９に記載の鋸刃は、直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する４個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する３個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された４個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された３個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、前記アサリ歯のアサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とするものである。

請求項１０に記載の鋸刃は、請求項９に記載の鋸刃において、前記Ａ１群またはＢ１群が奇数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が偶数個のアサリ歯からなるとを特徴とするものである。

本願発明の鋸刃によれば、アサリ歯における同一機能歯の歯間ピッチ数に着目し、同一機能歯の切削負荷がほぼ均一になる最適なアサリ歯の配列パターンを有する鋸刃であるので、従来の鋸刃に比べて切削騒音の低減をはかると共に、アサリ歯の摩耗量をある程度均一化することで、鋸刃寿命の向上をはかることができる。

本願発明に係る鋸刃の切削実験用に選定した（１４歯で１群を構成した）１０種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の鋸刃の図で、図１（ａ）は鋸刃の一部分を歯先側から見た図であって、図１（ｂ）は、鋸刃の一部分の右側面図である。１０種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の鋸刃を用いた切削実験による切削騒音を比較したグラフ。１０種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の鋸刃を用いた切削実験による小アサリ歯の歯先摩耗量（左右アサリ歯の平均値）を比較したグラフ。１０種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の鋸刃を用いた切削実験による大アサリ歯の歯先摩耗量（左右アサリ歯の平均値）を比較したグラフ。特許文献１（特許第４３０１８０６号）に記載の鋸刃２９における第３実施例の説明図。

以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。

図１は、本願発明に係る鋸刃の切削実験用に選定した１０種類の鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）を示したものである。

この１０種類のそれぞれの鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）は、直歯Ｓ１〜Ｓ４と、左大アサリ歯Ｌｗ、右大アサリ歯Ｒｗ、左小アサリ歯Ｌｎ、右小アサリ歯Ｒｎとを備えてなる鋸刃であって、鋸刃進行方向からみて直歯Ｓ１に後続する３個のアサリ歯からなるＡ１群（４歯）と、このＡ１群に後続し、かつ直歯Ｓ２に後続する２個のアサリ歯からなるＡ２群（３歯）とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群（７歯）とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯Ｓ３に後続し、Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された３個のアサリ歯からなるＢ１群（４歯）と、直歯Ｓ４に後続しＡ２群と反対方向にアサリが振り出された２個のアサリ歯からなるＢ２群（３歯）とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群（７歯）とするとき、Ａ群（７歯）とＢ群（７歯）とが交互に多数繰り返されるように配置された鋸刃である。

前記１０種類の切削実験用の鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）は、同一機能歯の配置に関して最適な配置を決定すべく、後述の鋸刃の配列パターン条件に基づいて選定したものである。

前記鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）を選定するに当たって、先ず大小アサリ歯の配置を検討する。アサリ歯の左右のバランスを考えると、アサリの振り出し方向と振り出し量が同一のアサリ歯は左右で同数でなければならないことは大前提であるが、大アサリ歯と小アサリ歯の数の比については選択可能である。

Ｂ群は、Ａ群とは反対方向にアサリが振り出されたＡ群と同数の歯があるので、Ａ群にだけ着目してアサリ歯の左右のバランスを検討しても左右のバランスは取れることになる。

Ａ群は７個の歯があり、直歯２個とアサリ歯が５個である。ここで、アサリ歯５個における大小アサリ歯の個数の比は次の４通りが考えられる。
１．大アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯
２．大アサリ歯、大アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯
３．大アサリ歯、大アサリ歯、大アサリ歯、小アサリ歯、小アサリ歯
４．大アサリ歯、大アサリ歯、大アサリ歯、大アサリ歯、小アサリ歯

大アサリ歯は切断面を形成する歯であり、個数が多いほど切断面がきれいになるが、その反面、小アサリ歯が少なくなり、小アサリ歯の切削負荷が増加して鋸刃の寿命が短縮する。よって、各歯の切削負荷ができるだけ均等になるような組合わせが良いことになる。

直歯は小アサリ歯と切断溝が重複している割合が多く、それぞれ類似の切削負荷が生じるものと考えられ、大アサリ歯×３個と、小アサリ歯×２個の組合わせを採用すれば、直歯×２個が小アサリ歯の負荷を軽減することになり、切削負荷の均衡が最も取れていることがわかる。よって、大小アサリ歯の個数の比は、大アサリ歯×３個と小アサリ歯×２個に決定する。

上述の大小アサリ歯の個数の比は、大アサリ歯×３個と小アサリ歯×２個に決定したが、さらに左右アサリ歯の配列について検討する。

先ず最初に左小アサリ歯Ｌｎ×１、右小アサリ歯Ｒｎ×１個、右大アサリ歯Ｒｗ×１個、左大アサリ歯Ｌｗ×２個の配列（順列）について検討する。なお、Ａ群とＢ群があるが、各々反対方向のアサリ歯になるように構成した鋸刃であるので、左小アサリ歯Ｌｎ×１、右小アサリ歯Ｒｎ×１個、右大アサリ歯Ｒｗ×１個、左大アサリ歯Ｌｗ×２個の配列（順列）について検討したことは、これとは反対の右小アサリ歯Ｒｎ×１個、左小アサリ歯Ｌｎ×１個、左大アサリ歯Ｌｗ×１個、右大アサリ歯Ｒｗ×２個の配列（順列）について検討したことと同じである。

「表１」は、Ａ群における機能歯の数が、Ｌｎ＝１個、Ｒｎ＝１個、Ｒｗ＝１個、Ｌｗ＝２個の４種類を重複を許して並べる配列（順列）を全て書き出したものでその配列（順列）は全部で６０通りとなる。これら大小のアサリ歯の順列の中で、同一方向のアサリ歯が連続したり、直歯を挟んで連続する場合は、切削負荷の均衡が取れていないということであり、このパターンは避けるべきである。

そこで、アサリ歯の配列（順列）の良好なパターンを、同一方向のアサリ歯が連続せず、かつ、アサリ歯が直歯を挟んで連続しない配列（順列）を判定基準として抽出する。「表１」において、抽出パターン判定の欄に「Ｇ」と記してあるのが上述の条件を満たすアサリ歯の配列（順列）である。すなわち、「表１」では、Ｎｏ．７、１２、１３、１８、５６及び５９の６通りである。

次に、Ａ群における機能歯の数が、Ｒｎ＝２個、Ｒｗ＝１個、Ｌｗ＝２個の３種類を重複を許して並べる配列（順列）について検討する。「表２」はこの配列（順列）を全て書き出したもので全部で３０通りである。同様に前記条件を満たすアサリ歯の配列（順列）を抽出すると、「表２」のＮｏ．１４、２１及び２３の３通りとなる。

更に、Ａ群における機能歯の数が、Ｌｎ＝２個、Ｒｗ＝１個、Ｌｗ＝２個のアサリ歯の配列（順列）について検討する。「表３」はこの配列（順列）を全て書き出したもので全部で３０通りとなる。この場合も同様に前記条件を満たすアサリ歯の配列（順列）を抽出しようとしたが、該当するものは無かった。

続けて、Ａ群における機能歯の数が、Ｒｎ＝１個、Ｌｎ＝１個、Ｌｗ＝３個の３種類を重複を許して並べる配列（順列）について検討する。表４は配列（順列）を全て書き出したもので、全部で２０通りとなる。この場合にも該当するものは無かった。

更に続けて、Ａ群における機能歯の数が、Ｒｎ＝２個、Ｌｗ＝３個の配列（順列）について検討する。「表５」はこの配列（順列）を全て書き出したもので、全部で１０通りとなる。「表５」において、前記条件を満たすアサリ歯の配列（順列）は、「表５」のＮｏ．５の１通りである。

上述の「表１」から「表５」において抽出した前記条件を満たすアサリ歯の配列（順列）を「表６−１」及び「表６−２」に一覧表として示す。なお、この「表６−１」及び「表６−２」において、先の「表１」で抽出された、「Ｎｏ．７、１２、１３、１８、５６、５９」と、「表２」で抽出された、「Ｎｏ．１４、２１、２３」及び「表５」で抽出された「Ｎｏ．５」の合計１０種類のアサリ歯の配列（順列）に新たに、「Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０」の番号を振り直してある。

前記「表６−１」及び「表６−２」に示した１０種類のアサリ歯の配列（順列）の中でどれが最適な配置なのかを確かめるべく、切削騒音とアサリ歯の歯先の摩耗量について比較する切削実験を実施した。なお、切削実験用に使用した図１に示す鋸刃の番号は、「表６−１」及び「表６−２」の新しく付与した鋸刃番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０と同じにしてある。

切削実験の条件は次の通りである。
切断機：株式会社アマダ製の横型帯鋸盤ＨＡ−４００型
被削材：ＳＫＤ６１（ＪＩＳ）、φ２５０
鋸刃：帯幅４１mm、帯厚１．３mm、帯長４５７０mm、鋸刃ピッチ２／３
切削条件：鋸刃回転速度３０m/min 切断時間２４．５分（切削率２０cm^２/min）

切削実験の評価方法は、上述の切削条件において被削材を３０回切断して、３０回目の被削材中心部付近を切断中の切削騒音として測定し、３０回切断後の鋸刃の各アサリ歯の摩耗量を測定した。

摩耗量は、各歯の均一度合いを評価するために、Ａ群（７歯）とＢ群（７歯）の１４歯の中で、大アサリ歯と小アサリ歯に分けて、それぞれ、最大負荷と最小負荷となる歯の摩耗量を測定した。なお、摩耗量は左右アサリ歯で同じ負荷となる歯の平均値を用いた。「表７」に切削実験用に使用した各鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）毎に具体的にどの歯の平均値を用いたかが示してある。

上述の切削実験の結果、鋸刃番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０における切削騒音の測定結果を図２の折れ線グラフに示す。このグラフから、鋸刃Ｎｏ．２、４、６、８の切削騒音が他に比較して顕著に減少していることが判る。

次に、図３に小アサリ歯の歯先摩耗量（左右アサリ歯の平均値）の測定結果を折れ線グラフにて示す。このグラフから、鋸刃Ｎｏ．１、２、４、６、８の鋸刃が、最大負荷歯と最小負荷歯の差が小さく、他に比較して摩耗量が均一で良好であることが判る。

また、図４に大アサリ歯の歯先摩耗量（左右アサリ歯の平均値）の測定結果を折れ線グラフにて示す。この測定結果より、Ｎｏ．２、４、５、６、７、８、９の鋸刃が、最大負荷歯と最小負荷歯の差が小さく、他に比較して摩耗量が均一で良好であることが判る。

以上から、切削騒音が小さく、歯先の摩耗量が比較的均一で良好であるのは、Ｎｏ．２、４、６、８であり、これらの鋸刃においては、アサリ歯の最適配置がされている結果であると結論づけることができる。

ここで、上述のＮｏ．２、４、６、８の鋸刃が良好なのかについて考察する。

前述の「表６−２」には、鋸刃番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０における同一機能歯間のピッチ数が記載してある。例えば、鋸刃Ｎｏ．１のＲｗ１〜Ｒｗ２は、「表６−１」或いは図１を参照するに、Ｒｗ１に後続してＬｗ２、Ｓ２、Ｒｎ１、Ｌｎ１、Ｓ３の後にＲｗ２の配置であり、Ｒｗ１とＲｗ２の間に５個の歯が存在し、Ｒｗ１とＲｗ２の歯間のピッチ数としては、５＋１＝６となる。

また、同じく、鋸刃Ｎｏ．１のＲｗ２〜Ｒｗ３は、Ｒｗ２に後続して、Ｌｗ３そしてその後にＲｗ３の配置であり、Ｒｗ２〜Ｒｗ３の間に１個の他の歯が存在し、歯間のピッチ数としては、１＋１＝２となる。

上述の歯間のピッチ数６、２という数字は、それぞれＲｗ２及びＲｗ３に生じる切削負荷数を表しており、数字が大きいほど負荷が大きいことを表すものである。

「表６−２」には、左アサリ歯と右アサリ歯の場合における歯間のピッチ数を記載してあるが、本発明の性質上はどちらでも同じになるので、どちらか一方に注目すればよい。よって、ここでは、右アサリ歯に注目することにする。

鋸刃番号Ｎｏ．１の機能歯である、右アサリ歯かつ大アサリ歯（Ｒｗ）は３個あり、それぞれのピッチ数（切削負荷数）をまとめると、Ｒｗ２＝６、Ｒｗ３＝２、Ｒｗ１＝６で、ピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比は、６／２＝３．０となる。

つまり、Ｒｗ１及びＲｗ２は、Ｒｗ３に較べておよそ３倍も切込み量が大きくなることを意味している。ここで、およそと表現したのは、各ピッチが不等間隔の場合があるからであり、その場合には正確に３倍にはならないからである。

「表６−２」を参照するに、同様に右アサリ歯かつ小アサリ歯（Ｒｎ）は２個あり、それぞれのピッチ数（切削負荷数）は、Ｒｎ１＝８、Ｒｎ２＝６で、ピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比は、８／６＝１．３となる。なお、Ｒｎ２のピッチ数６は、Ｒｎ２に後続するＲｎ１との間のピッチ数である。

また、「表６−２」には、小アサリ歯と大アサリ歯に分けて、各鋸刃（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）のピッチ数（切削負荷数）を示すと共に、小アサリ歯と大アサリ歯それぞれのピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比を示してある。

「表６−２」で、前述の如く、小アサリ歯の歯先摩耗が他に較べて均一で良好であった鋸刃は、Ｎｏ．１、２、４、６、８であるが、これらに共通して言えるのは、小アサリ歯のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比が１．８以下であることである。

また、前述の如く、大アサリ歯の歯先摩耗が他に較べて均一で良好であった鋸刃は、Ｎｏ．２、４、５，６、７、８、９であるが、これらに共通して言えるのは、大アサリ歯のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比が２．７以下であることである。

更に、前述の切削騒音が他に較べて良好であった鋸刃はＮｏ．２、４、６、８であるが、これらに共通しているのは小アサリ歯のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比が１．８以下であり、かつ、大アサリ歯のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値との比が２．７以下であることである。

結論として、前述の切削実験により前記鋸刃Ｎｏ．２、４、６、８に示す如く、同一機能歯のピッチ数（切削負荷数）ができるだけ偏りが出ないように配置することにより、切削騒音低減効果を維持したまま各歯の摩耗を均一にできる鋸刃各歯の最適配置方法が判明した。

次に、直歯に後続する４個（または偶数個）のアサリ歯からなるＡ１群と、直歯に後続する３個（または奇数個）のアサリ歯からなるＡ２群で、Ａ２群はＡ１群に後続し、Ａ１群とＡ２群を合わせてＡ群とすると、このＡ群とは反対方向にアサリが振り出されたＢ群とが交互に多数繰り返されるものを「表８−１」、「表８−２」に示してある。

つまり、アサリ歯の配列パターンとしては、Ａ１群に５個と、Ａ２群に４個でＡ群は９個の歯があり、Ｂ群は、Ａ群とは反対方向にアサリが振り出されたＡ群と同数の歯があるので、Ａ群９個＋Ｂ群９個の計１８個の歯で構成されている。また、大小２種類のアサリ歯で構成されている。

「表８−１」、「表８−２」には、同方向のアサリ歯が連続せず、かつアサリ歯が直歯を挟んで連続しない配列（順列）を抽出してある。なお、全ての配列（順列）の記載は省略した。この「表８−１」、「表８−２」におけるＮｏ．５とＮｏ．８とＮｏ．２２の鋸刃が本発明に係る鋸刃であり、実験結果は省略してあるが、切削騒音及び歯先の摩耗の均等度合いが他の配列（順列）の鋸刃に比較して良好なものである。

「表８−３」に示す鋸刃Ｎｏ．５を参照するに、同一方向の小アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は１．６であり、１．８以下である。また、同一方向の大アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は１．７であり、２．７以下である。

同様に、「表８−３」に示す鋸刃Ｎｏ．８を参照するに、同一方向の小アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は１．４であり、１．８以下である。また、同一方向の大アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は１．７であり、２．７以下である。

また、「表８−３」に示す鋸刃Ｎｏ２２を参照するに、同一方向の小アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は１．６であり、１．８以下である。また、同一方向の大アサリ歯同士の間のピッチ数（切削負荷数）の最大値と最小値の比は、１．７であり、２．７以下である。

Ｌｎ左小アサリ歯
Ｒｎ右小アサリ歯
Ｌｗ左大アサリ歯
Ｒｗ右大アサリ歯
Ｓ直歯
Ｐピッチ

Claims

直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する奇数個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する偶数個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された奇数個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された偶数個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とする鋸刃各歯の最適配置方法。
前記Ａ１群またはＢ１群が偶数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が奇数個のアサリ歯からなるとを特徴とする請求項１に記載の鋸刃各歯の最適配置方法。
前記Ａ群の切り歯の配列と、前記Ｂ群の切り歯の配列が鋸刃進行方向からみて、（１）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｎ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｎ２、Ｒｗ３」または、（２）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｎ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｎ２、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（３）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｎ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｎ２、Ｌｎ２、Ｒｗ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（４）Ａ群が「Ｓ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｓ２、Ｌｗ２、Ｒｎ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｌｎ１、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｓ４、Ｒｗ３、Ｌｎ２、」なる配列の繰り返しで構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋸刃各歯の最適配置方法。
直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する奇数個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する偶数個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて前記直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された奇数個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された偶数個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列したことを特徴とする鋸刃。
前記Ａ１群またはＢ１群が偶数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が奇数個のアサリ歯からなることを特徴とする請求項４に記載の鋸刃。
前記Ａ群の切り歯の配列と、前記Ｂ群の切り歯の配列が鋸刃進行方向からみて、（１）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｎ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｎ２、Ｒｗ３」または、（２）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｗ１、Ｒｎ１、Ｌｎ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｗ２、Ｌｎ２、Ｒｎ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（３）Ａ群が「Ｓ１、Ｌｎ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｓ２、Ｒｗ１、Ｌｗ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｒｎ２、Ｌｎ２、Ｒｗ２、Ｓ４、Ｌｗ３、Ｒｗ３」または、（４）Ａ群が「Ｓ１、Ｒｎ１、Ｌｗ１、Ｒｗ１、Ｓ２、Ｌｗ２、Ｒｎ２」、Ｂ群が「Ｓ３、Ｌｎ１、Ｒｗ２、Ｌｗ３、Ｓ４、Ｒｗ３、Ｌｎ２、」なる配列の繰り返しで構成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の鋸刃。
直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する４個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する３個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された４個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された３個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、前記アサリ歯のアサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とする鋸刃各歯の最適配置方法。
前記Ａ１群またはＢ１群が奇数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が偶数個のアサリ歯からなるとを特徴とする請求項７に記載の鋸刃各歯の最適配置方法。
直歯と大小の左右アサリ歯とを備えてなる鋸刃において、鋸刃進行方向からみて直歯に後続する４個のアサリ歯からなるＡ１群と、該Ａ１群に後続し、かつ直歯に後続する３個のアサリ歯からなるＡ２群とを有し、前記Ａ１群とＡ２群とを合わせた切り歯の配列をＡ群とするとき、鋸刃進行方向からみて前記直歯に後続し、前記Ａ１群と反対方向にアサリが振り出された４個のアサリ歯からなるＢ１群と、該Ｂ１群に後続し、かつ直歯に後続する前記Ａ２群と反対方向にアサリが振り出された３個のアサリ歯からなるＢ２群とを有し、前記Ｂ１群とＢ２群とを合わせた切り歯の配列をＢ群とするとき、前記Ａ群とＢ群とが交互に多数繰り返されるように配置され、前記アサリ歯のアサリの振り出し方向と振り出し量が同一の小アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を１．８以下に、かつ前記アサリの振り出し方向と振り出し量が同一の大アサリ歯同士の間に存在するピッチ数の最大値と最小値との比を２．７以下になるように前記大小のアサリ歯を配列することを特徴とする鋸刃。
前記Ａ１群またはＢ１群が奇数個のアサリ歯からなる場合は、前記Ａ２群またはＢ２群が偶数個のアサリ歯からなるとを特徴とする請求項９に記載の鋸刃。