WO2000030810A1

WO2000030810A1 - Disque diamante et procede de production

Info

Publication number: WO2000030810A1
Application number: PCT/JP1999/005229
Authority: WO
Inventors: Koichi Suzuki
Original assignee: Sankyo Diamond Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2000-06-02
Also published as: EP1050375B1; DE69936254T2; EP1050375A4; ES2288023T3; EP1050375A1; JP4583603B2; DE69936254D1; ATE363964T1; US6401705B1

Description

明細書

ダイヤモンドブレード及びその製造方法

技術分野

本発明は、切断用のダイヤモンドブレード及びその製造方法に係り、特に石材、コンクリート、その他の被削材などを切断するために使用されるダイヤモンドブレード及びその製造方法の改良に関するものである。背景技術

石材、コンクリート等の硬材の切断に使用されるブレードは、円形の基板外周縁にダイヤモンド砥粒ゃ CB N砥粒などの超砥粒層を一体焼結又はろう付け或いは溶接にて接合して形成されている。

或いは、円形の基板外周縁に、所定間隔を置いてダイヤモンドセグメントを固着させて形成されている。

上記のようなダイヤモンドブレードを用いて、被削材、例えばコンクリート材などを切断する場合、切断中に発生する摩耗性の高い切屑で、ダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）と、このダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）より薄い基板との境界部（以下、本明細書において「首下」と称する）が著しく摩耗してしまい、ダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）が未だ十分使える状態で残っていても、首下の摩耗のためダイヤモンド砥粒層（又はダイヤモンドセグメント）が基板から脱落してしまうことがあった。上記のような首下の摩耗を防止するために、図 1 8及び図 1 9で示すような、ダイヤモンドブレードが知られている。図 1 8に示されているダイヤモンドブレ一ド 60は、鋼製基板 61の外周面に 2種類のダイヤモンドセグメントを用いたもので、複数の標準的な弓形のダイヤモンドセグメント 62と、鋼製基板 61の外周に設けられた切欠溝 63の回転方向前方の下端付近まで、ダイヤモンド層の両側面が伸びた異形のダイヤモンドセグメント 64とから構成され、両チップ 62. 64の数は、 3： 1から 6： 1程度の割合で配設されている（なお図 1 8と同様のダィャモンドブレードが、***公開特許第 3005324号に開示されている）。

また、図 1 9で示されているダイヤモンドブレード 70は、鋼製基板 7 1にダイヤモンド又は CBN砥粒を金属粉末と混合し焼結したもので、超砥粒層 72と、首下摩耗防止その他の効果を発揮させるために基板の内周側へ延長した超砥粒層をもつチップ（脚付チップ） 72Aとを備えている。ダイヤモンドブレード 70は、首下摩耗を防ぐとともに、脚部が超砥粒層の中央から中心側へ向かって概略 T字状に形成されているために、例えば硬質板材等を切断したときに、切断面を従来のダイヤモンドブレードよりも平滑になすことができる。

上記図 1 8に示されているダイヤモンドブレード 60は、首下摩耗防止の点では効果が大きいが、異形チップ 64の両側の側面積が大きいので、切削抵抗が大きく、切れ味が低下するという問題点があり、また、図 1 9に示されているダイヤモンドブレードでは、被削材を切削していくときに、基板の脚部形成の部分に被削材ゃ切り屑が衝突し、また脚部により切り屑の排出が阻害され、切断面と基板との間に切り屑が滞留するため、所謂首下摩耗が助長されるという問題があった。そして、切り屑が滞留することにより、切断面と基板との間に回転摩擦力が発生し、ダイヤモンドブレードの円滑な回転が阻害されるため、回転振れが生じたり、それに起因して直進性が損なわれるという不都合が生じていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、首下摩耗と切れ味低下の両方を同時に防止でき、安価でかつ直進性に優れたダイヤモンドブレード及びその製造方法を提供することを目的とする。発明の開示

本発明におけるダイヤモンドブレードは、基板の外周縁 ίこ沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイヤモンドブレードであって、少なくとも前記基板の表裏いずれかの面において、前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が設けられたことを特徴とする

上記のように、基板上に島状の刃部を配置することにより、被削材は、基板の外周縁に沿って設けられた刃部と、この島状の刃部の両方により切断され、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。また、島状の刃部が切断面を研削するので、切断時の側面抵抗を低減させることができるとともに、切断面の仕上がりが良好になる。また、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成されている。したがって、被削材切断時に発生する切り屑が、ダイヤモンドブレードの回転と共に、溝から効果的に排出され、切断面と基板間の切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止することが可能となる。

また、前記したように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って同時焼結により固着されているが、前記島状の刃部も同様に、前記基板の所定位置に同時焼結により固着される。このように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部，島状の刃部と、基板との接合を同時焼結法で行うことにより、ダイヤモンドブレードを低コストで作成することが可能となる。

なお、前記島状の刃部は、前記基板の外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状に形成されていると、ダイヤモンドブレードのスム —ズな回転を保つことができ好適である。さらに、前記島状の刃部は、前記溝の延長上に形成されていると好適である。

また、前記溝の間に位置する前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、所定間隔で前記基板の中心側に延出させた延出刃部が少なくとも 1つ形成される。或いは、前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、前記刃部のうち前記溝を介して隣接する 2つの部分を基板中心側に延出し、延出された側の端部を連結して概略コ字状とした異形刃部を少なくとも 1つ形成される。

上記のように、ダイヤモンド砥粒からなる刃部に、延出刃部或いは異形刃部を設けることにより、被削材は形状の異なる刃部により切断されることになリ、切り屑の流れが分散されて、切り屑が首下に集中しにくくなリ、首下磨耗を効果的に防止することが可能となる。また、中心側に延出した刃部が切断面を研削するので、切断面の仕上がりが良好になる。

なお、島状の刃部、延出刃部、異形刃部を、基板の表裏両面側に配置することにより、基板の表面及び裏面のいずれにおいても、首下磨耗の防止、切断面の良好な仕上がりという効果を得ることが可能となり好適である。

このとき、島状の刃部、延出刃部、異形刃部を、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置することにより、ダイヤモンドブレードの厚さを一定に保ち、ダイヤモンドブレードのスムーズな回転を得ることができる。さらに、切り屑の流れが分散され、切り屑が —箇所に集中したり、滞留することがなく好適である。

また、基板の両面には山と谷が交互に形成され、これらの山と谷によって、基板表面が波形とされていると、谷を介して切り屑をスムーズに排出することが可能となると共に、ブレードの回転によって空冷作用が働き、刃先や基板の蓄熱を未然に防止することが可能となる。

さらに、本発明のダイヤモンドブレードは、基板に所定間隔で複数の切欠溝を形成し、該切欠溝間の基板外周面にダイヤモンドセグメントを固着したダイャモンドブレードにおいて、前記切欠溝は前記基板の外周端側から中心方向に延出し、前記基板の回転方向に傾斜して形成され、前記ダイヤモンドセグメントは前記基板外周面に沿って位置する長尺部と、該長尺部から回転方向前端部側に位置する前記切欠溝に沿って延出した延出部とを備えた概略 L字状をしていることを特徴とする。このように、本発明のダイヤモンドブレードは、切欠溝を有する基板にダイヤモンドセグメントを固着した構成とされており、ダイヤモンドセグメントは回転方向前端部側の切欠溝に延出した延出部が形成された概略し字状に形成されている。このため切削加工時に、被削材へのダイヤモンドブレードの切込みが深くなるにつれて、切欠溝に延出した延出部が被削材に接触して切断作業が進行する。

従って、被削材は延出部に研削されながら切断され、切り屑は切欠溝から排出される。このようにして、基板とダイヤモンドセグメントとの間に切り屑が入リ込むのを防ぎ、首下摩耗を防止することが可能となる。さらに基板とダイヤモンドセグメントとの間に切り屑が滞留することによる回転摩擦力の発生を防止することができる。

また、前記延出部は切欠溝の底部近傍まで延出して形成されていると、より広い範囲で延出部が切断面に接触することになり、被削材を効率よく切断することができる。さらに前記ダイヤモンドセグメントには、回転方向後端部近傍に中心方向へ延出した突出部が形成されており、これによりダイヤモンドセゲメントを基板に確実に固着することができる。

なお、切欠溝を有する基板にダイヤモンドセグメントを固着したダイヤモンドブレードにおいても、基板の少なくとも表裏いずれかの面に、島状の刃部を形成した構成とすると、切り屑の流れが分散され、より効果的に首下磨耗を防止することが可能となる。

—方、本発明によるダイヤモンドブレードの製造方法は、上記のダイヤモンドセグメントの焼成と、該ダイヤモンドセグメントと基板との結合とを同一の工程中において行う、所謂同時焼結手段で実施することにより、その製造コストの大幅な改善を果たしている。図面の簡単な説明図 1乃至図 3は本発明の第 1実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図 4は本発明の第 2実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図 5 (a)は本発明の第 2実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図、図 5(b)は図 5 (a)の上面図、図 5(c)は図 5 (a)の側面図であり、図 6は図 4の背面図であり、図 7は図 4の A— A断面図であり、図 8は本発明の第 3実施例に係るダイャモンドブレードの正面図であり、図 9 ( a )は本発明の第 3実施例に係るダイャモンドブレードの正面図、図 9(b)は図 9 (a)の上面図、図 9(c)は図 9 (a)の側面図であり、図 10は図 8の背面図であり、図 11は図 8の B— B断面図、図 12は本発明の第 4実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図であり、図 13 (a)は本発明の第 4実施例に係るダイヤモンドブレードの正面図、図 13(b)は図 13 (a)の上面図、図 13(c)は図 13(a)の側面図であり、図 14は図 12の背面図であり、図 15(a)は図 12の C— C断面図、図 15(b)は図 12の D— D 断面図、図 15(c)は図 12の E— E断面図であり、図 16は図 12のダイヤモンドブレードに島状の刃部を設けた状態を示す説明図、図 17は第 4実施例に係る実験結果を示す表、図 18及び図 19は従来例を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

(実施の形態 1)

本実施例におけるダイヤモンドブレード Sは、基板としての鋼製基板 1と、ダィャモンド砥粒からなる刃部 2とから構成されている。刃部 2として、本実施例のダイヤモンドブレード Sには、鋼製基板 1の外周縁に沿って配設される第 1の刃部 2aと、この第 1の刃部 2aから離間して配設された、島状の刃部として第 2 の刃部 2bとが配設されている。鋼製基板 1は、炭素工具鋼（c a rbon t oo l s t ee l )からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴 1 cが形成されている。なお鋼製基板 1を、特殊基板、例えば当業界で周知の 3層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。

なお、鋼製基板 1として、図 2に示すように、表面に断面円弧状の山と、平坦な谷が波形に形成されているものを用いても良い。このように、表面が波形形状とされた鋼製基板 1を用いることにより、回転時に空冷作用が働き、刃先の蓄熱を効果的に減少させるという効果を奏する。

図 1及び図 2に示すように、鋼製基板 1の外周部には、所定幅（本実施例では 5 m m幅）で他の部分より薄くされたダイヤモンド層接合部 1 dが形成されており、このダイヤモンド層接合部 1 dの両側には、第 1の刃部 2 aが配設される。また、鋼製基板 1の所定位置には、島状の刃部としての第 2の刃部 2bが配設される。

なお、鋼製基板 1に第 1の刃部 2 a及び第 2の刃部 2 bを取着する方法としては、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の鋼製基板 1への接合を同時に行う所謂同時焼結法とすると好適である。

鋼製基板 1の外周縁に配設された第 1の刃部 2 aには、鋼製基板 1の表裏交互に溝 2 iが形成されている。この溝 2iは、被削材の切断作業時に被削材への切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。溝 2 iは外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝 2iの両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。上記第 1の刃部 2 aは鋼製基板 1より若干の厚みをもった構成とされている。

なお、鋼製基板 1の外周縁に形成される第 1の刃部 2 aは、上記形状に限らず、例えば溝 2 iのないものでも良い。また、図 3に示すように、鋼製基板 1の外周部に、一定間隔を置いて複数の切欠溝 3を設け、この切欠溝 3の間に第 1 の刃部 2aとしてダイヤモンドチップを取着した構成のものでも良い。

また、第 2の刃部 2bは、鋼製基板 1の表面または裏面のいずれか、或いは表面及び裏面の両方に設けられている。第 2の刃部 2 bは、例えば図 1で示すように、外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第 1の刃部 2a間の溝 2iの延長上に形成されている。

なお、第 2の刃部 2bは、上記形状に限らず、丸形や三角形または多角形等、他の形状であっても良いことは勿論である。

第 2の刃部 2bは、ダイヤモンドブレード Sのサイズや、島状の刃部 2b自体の大きさに応じて、適切な間隔及び数で形成されるものとする。例えば、島状の刃部 2 bを、鋼製基板 1の中心側から外周縁側へ向けて、複数列で設けたり、中心から異なる位置に設ける。また、島状の刃部 2 bを、鋼製基板 1の表裏いずれかの面だけに設けた構成としても良い。

なお、第 2の刃部 2bを鋼製基板 1の両面側に設ける場合には、第 2の刃部 2 bは、鋼製基板 1の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配置される。

次に、上記第 1の実施例によるダイヤモンドブレード Sで切断作業をする場合について説明する。先ずの第 1の刃部 2 aが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレード Sの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第 2の刃部 2bが被削材に接触して切断作業が進行していく。このように、被削材は、形状の異なる第 1の刃部 2a及び第 2の刃部 2bにより切断されると共に、第 1の刃部 2 aと、第 2の刃部 2 bとの間に設けられた間隙により、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなリ、首下摩耗を防止することができる。

さらに、第 2の刃部 2 bが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。また、本実施例のダイヤモンドブレード Sによれば、被削材の切断面が、第 2 の刃部 2bに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなリ、切断加工時におけるダイヤモンドブレード S の横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さ〈することができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレード Sを得ることが可能となる。

(実施の形態 2 )

本実施例におけるダイヤモンドブレード Sは、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の基板への接合を同時に行う所謂同時焼結法によって製造されている。ダイヤモンドブレード Sには、刃部 2が設けられている。本例のダイヤモンドブレード Sには、鋼製基板 1の外周縁に沿って配設される第 1の刃部 2aと、この第 1の刃部 2aから離間して配設された、島状の刃部として第 2 の刃部 2 bと、鋼製基板 1の中心側に延出する延出刃部としての第 3の刃部 2 cが配設されている。

ダイヤモンドブレードは、例えば 4インチサイズのものでは、外径 1 07 mm、刃部厚 2. 2mm、刃部幅 8mmに形成されており、鋼製基板 1の外径は 9 1 m mとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレード Sのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記 4インチサイズのダイヤモンドブレード Sを例にして説明する。

鋼製基板 1は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴 1 cが形成されている。また鋼製基板 1の両面には断面円弧状の山 l aと平面からなる谷 l bが波形として形成されている。そして山の高さが外周に向かって漸次高くなつており、また鋼製基板 1の中心側に向かって山の幅が小さくなるように形成されている。

さらに、山 l aと谷 l bの方向はカーブをもって渦状に形成され、この渦状はダィャモンドホイール Dの回転方向と反対側方向に向けて放射状に形成されている。また、山 laと谷 lbとは、鋼製基板 1の両面で、鋼製基板 1の肉厚の中心において位置をずらして形成されている。

なお、鋼製基板 1を、特殊基板、例えば当業界で周知の 3層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。

或いは、鋼製基板 1として、上記のように山 1 aと谷 1bが形成されていない、円形平板状のものを用いても良い。

鋼製基板 1の外周部には、所定幅（本実施例では 5mm幅）で他の部分より薄くされたダイヤモンド層接合部 Idが形成されており、このダイヤモンド層接合部 1dの両側には第 1の刃部 2aが配設される。

第 1の刃部 2aには、図 5(b), (c)に示すように、鋼製基板 1の山 laの端部に合わせて表裏交互に溝 2iが形成されており、該溝 2iは鋼製基板 1の谷 lb に連続するよう形成されている。この溝 2iは被削材の切断作業時に被削材への切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。溝 2iは、外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝 2i の両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。第 2の刃部 2bは外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第 1の刃部 2aの溝 2iの延長上に形成されている。第 3の刃部 2 cは、鋼製基板 1の山の端部幅と略同一の幅で、且つダイヤモンド層接合部 1 dから中心部側に延出した延出刃部として形成されている。上記第 1の刃部 2 a,第 2の刃部 2b,第 3の刃部 2cは鋼製基板 1より若干の厚みをもった構成とされている。

次に、本実施例における上記刃部 2の鋼製基板 1上への配置について説明する。本実施例では上記第 3の刃部 2cを、鋼製基板の山 1aの位置に合わせて等間隔で 4箇所形成し、この第 3の刃部 2c間に、等間隔で第 2の刃部 2bが位置している。また、図 4の正面図及び図 6の背面図に示されるように、第 2の刃部 2 bと第 3の刃部 2cを鋼製基板 1の両面側に設ける場合には、第 2の刃部 2bと第 3の刃部 2cは、鋼製基板 1の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配設される。なお、第 2の刃部 2bと第 3の刃部 2 cは、ダイヤモンドブレードのサイズや、刃部の大きさに応じて適切な間隔及び数で形成されるものとする。次に、上記第 2の実施例によるダイヤモンドブレード Sで切断作業をする場合について説明する。先ず第 1の刃部 2 aが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレード Sの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第 2の刃部 2b及び中心側に延出する第 3の刃部 2cが被削材に接触して切断作業が進行していく。

このように被削材は、形状の異なる第 1の刃部 2a，第 2の刃部 2b,第 3の刃部 2 cにより切断されると共に、第 1の刃部 2 aと、第 2の刃部 2 bとの間に設けられた間隙により、第 1の刃部 2 aの溝 2iの直後に刃部の無い空間が設けられるため、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。さらに第 2の刃部 2 bと第 3の刃部 2 cが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。

本発明のダイヤモンドブレード Sを用いることにより、上記のように首下摩耗を防止することができ、波形基板が回転時に空冷作用をもたらし、刃先の蓄熱を効果的に減少させる他に、次のような効果を得ることができる。

即ち、本発明のダイヤモンドブレード Sによれば、被削材の切断面が、第 2の刃部 2b及び第 3の刃部 2cに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなリ、切断加工時におけるダイヤモンドブレード Sの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さ〈することができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレード Sを得ることが可能となる。なお、上記実施例では、第 2の刃部 2 bをダイヤモンドブレード Sに設けた例を示したが、第 2の刃部 2bを設けない構成としても良い。或いは、第 2の刃部 2b または第 3の刃部 2 cのいずれかを、鋼製基板 1のいずれかの面に設けた構成としても良い。

(実施の形態 3 )

本実施例におけるダイヤモンドブレード Sは、ダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層の基板への接合を同時に行う所謂同時焼結法によって製造されている。ダイヤモンドブレード Sには、刃部 2が設けられている。本例のダイヤモンドブレード Sには、鋼製基板 1の外周縁に沿って配設される第 1の刃部 2 aと、この第 1の刃部 2aから離間して配設された、島状の刃部として第 2 の刃部 2bと、鋼製基板 1の中心側に延出する異形刃部としての第 4の刃部 2 dが配設されている。

ダイヤモンドブレード Sは、例えば 4インチサイズのものでは、外径 1 05 mm、刃部厚 1 . 8m m、刃部幅 6mmに形成されており、鋼製基板 1の外径は 93m mとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレード Sのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記 4インチサイズのダイヤモンドブレード Sを例にして説明する。

鋼製基板 1は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴 1 cが形成されている。なお鋼製基板 1を、特殊基板、例えば当業界で周知の 3層基板を用いて形成すれば、石材ゃコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。

或いは、鋼製基板 1として、上記のような円形平板状のものでな断面円弧状の山と、平坦な谷が形成され、表面が波形とされたものを用いても良い。鋼製基板 1の外周部には、所定幅（本実施例では 5 m m幅）で他の部分より薄くされたダイヤモンド層接合部 I dが形成されており、このダイヤモンド層接合部 1 dには複数の刃 2が配設される。第 1の刃部 2 aには、図 9 ( b ) , ( c )に示すように、構成基板 1の表裏交互に溝 2 iが形成されており、該溝 2 iは被削材の切断作業時に、被削材への刃先の切り込みを助長すると共に、切り屑等を排出するための排出溝として使用される。この溝 2 iは、外周端側より回転方向前方に向けて傾斜され、これにより溝 2 ι 'の両側に、外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部が形成される。第 2の刃部 2bは外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状で、第 1の刃部 2aの溝 2iの延長上に形成されている。第 4の刃部 2dは、溝 2iを介して隣接する、前記外周部側に大きめの辺を有する略平行四辺形状の刃部を中心部側に延長し、これらを連結させた概略コ字状の異形刃部として形成されている。上記第 1の刃部 2 a，第 2の刃部 2 b，第 4の刃部 2 d は鋼製基板 1より若干の厚みをもった構成とされている。

次に、本実施例における上記刃部の鋼製基板上への配置について説明する。本実施例では上記第 4の刃部 2dを、鋼製基板 1上に等間隔で 4箇所配設し、この第 4の刃部 2d間に、等間隔で第 2の刃部 2bが位置している。

また、図 8の正面図及び図 1 0の背面図に示されるように、第 2の刃部 2bと第 4の刃部 2dを鋼製基板 1の両面側に設ける場合には、第 2の刃部 2bと第 4 の刃部 2 dは、鋼製基板 1の両面側において、鋼製基板 1の回転中心を基準点として所定角度で位相をずらして配置される。なお、第 2の刃部 2 bと第 4の刃部 2dは、ダイヤモンドブレード Sのサイズや、刃部 2の大きさに応じて適切な間隔及び数で形成されるものとする。

次に、上記第 3の実施例によるダイヤモンドブレード Sで切断作業をする場合について説明する。先ず第 1の刃部 2 aが被削材（不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレード Sの切込みが深くなるにつれて、中心側に位置する第 2の刃部 2b及び中心側に延出する第 4の刃部 2dが被削材に接触して切断作業が進行していく。

このように被削材は、形状の異なる第 1の刃部 2 a，第 2の刃部 2b,第 4の刃部 2dにより切断されると共に、第 1の刃部 2aと、第 2の刃部 2bとの間に設けられた間隙により、第 1の刃部 2aの溝 2iの直後に刃部の無い空間が設けられるため、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。さらに第 2の刃部 2bと第 4の刃部 2dが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。

本発明のダイヤモンドブレード Sを用いることにより、上記のように首下摩耗を防止することができる他に、次のような効果を得ることができる。

即ち、本発明のダイヤモンドブレード Sによれば、被削材の切断面が、第 2の刃部 2b及び第 4の刃部 2dに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレード Sの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレード Sを得ることが可能となる。また、第 4の刃部 2dは、概略コ字状に形成され、中央部に溝を設けた形状とされているので、この中央部の溝に、被削材切断時に切り屑が入り、切り屑はダイヤモンドブレードの回転と共に排出されるので、首下に滞留する切り屑の量を減少させることができる。このようにして、首下摩耗をさらに確実に防止することが可能となる。またこの溝により切断時の側面抵抗が低減され、切断効率の良好なダイヤモンドブレード Sとすることができる。

なお、上記実施例では、第 2の刃部 2bをダイヤモンドブレード Sに設けた例を示したが、第 2の刃部 2bを設けない構成としても良い。或いは、第 2の刃部 2b または第 4の刃部 2dのいずれかを、鋼製基板 1のいずれかの面に設けた構成としても良い。

(実施の形態 4)

図 1 2で示すように、本発明に係るダイヤモンドブレード Sは、基板としての鋼製基板 1と、複数のダイヤモンドセグメント 2eとから構成されている。ダイヤモンドブレ一ド Sは、上記構成要素であるダイヤモンドセグメント 2eを鋼製基板 1 に同時焼結されることにより製造されている。

ダイヤモンドブレード Sは、例えば 4インチサイズのものでは、外径 1 05m m、ダイヤモンドセグメント厚 1 . 8 m m、ダイヤモンドセグメント幅 6 m m、ダイヤモンドセグメント数 8個に形成されており、鋼製基板 1の外径 93 mm、厚さ 1 . 4 mmとされている。これらの設計数値は、ダイヤモンドブレード Sのサイズに応じて変更されるものである。以下の例では上記 4インチサイズのダイヤモンドブレ一ド Sを例にして説明する。

本実施例の鋼製基板 1は、炭素工具鋼からなる円形の板状体から構成され、中心に、図示しない治具に取り付けるための取付穴 1 cが形成されている。なお鋼製基板 1を、特殊基板、例えば当業界で周知の 3層基板を用いて形成すれば、石材やコンクリート材を切断する際に発生する切断音を、切断性能を変えることなく低減させることができ好適である。

鋼製基板 1の外周部には、一定間隔を置いて複数の切欠溝 3が設けられている。切欠溝 3はダイヤモンドブレード Sの回転方向に傾斜して形成されている。切欠溝 3の間には、ダイヤモンドセグメント取着部 1 dが形成されており、このダィャモンドセグメント取着部 I dには複数のダイヤモンドセグメント 2eが配設されている。本例では 8個の切欠溝 3が設けられ、この切欠溝 3の間にダイヤモンドセグメント取着部 I dが 8箇所形成されている。

なお、鋼製基板 1は上記のように円形の板状体に限らず、断面円弧状の山と平面からなる谷が波形に形成されているものや、中心から放射状に山と谷が交互に形成されている形状のものを用いても良い。また切欠溝 3については、 U字形のものを示したが、中心側の先端部を円形に切欠したキー形状としても良し、。また切欠溝 3の数は上記 8箇所に限らず、ダイヤモンドブレード Sの外径に応じて変更されるものとする。

ダイヤモンドセグメント 2eは、ダイヤモンドブレード Sの回転方向前端部側に位置する切欠溝 3に延出した延出部 2_gと、ダイヤモンドセグメント取着部 I dの外周に沿って配設される長尺部 2fとからなり、概略 L字状に形成されている。なお本実施例のダイヤモンドセグメント 2 eは、 L字の折曲部がアール形状に形成され、切り屑が滞留しにくいように構成されている。

前記延出部 2gは切欠溝 3の底部近傍まで延出している。なお延出部 2gの長さは図 1 2に示される長さに限定されるものではなく、長尺部 2fの幅 Xよりも長く形成されていれば、自由な長さに設定して良いものとする。

さらに、ダイヤモンドセグメント 2eには、回転方向後端部近傍に、取付穴 1 c 方向へ延出した、半円形の突出部 2 hが形成されている。突出部 2hを形成することにより、ダイヤモンドセグメント 2eを鋼製基板 1のダイヤモンドセグメント取着部 I dに、より確実に固着させることが可能となる。

なお、本実施例においては、ダイヤモンドセグメント 2eの形状を、折曲部分がアール形状の概略 L字状に形成しているが、これに限定されるものではなく、折曲部分を直角にした L字形状としても良い。また突出部 2hについても、図 1 2に示す半円形に限らず、矩形や三角形等の形状としたり、或いは突出部 2h を形成しない構成としても良い。

本発明におけるダイヤモンドブレード Sの製造方法は、一般に同時焼結法と呼ばれる製造方法が採用され、予め所定の形状に加工された鋼製基板 1と、目的とする組成のボンドとダイヤモンド砥粒との混合粉末とを型枠にセットし、ホットプレス焼結炉によってダイヤモンドセグメント 2eの焼成と、鋼製基板 1への結合とを同時に実施するものである。なお、鋼製基板 1とダイヤモンドセグメント 2eとの接合を、ろう付けによる方法としても良いことは勿論である。

次に、上記構成からなる本例のダイヤモンドブレード Sで切断作業をする場合について説明する。先ず、ダイヤモンドセグメント 2 eの長尺部 2fが被削材 (不図示）に接触し切削するが、被削材へのダイヤモンドブレード Sの切込みが深くなるにつれて、切欠溝 3に延出した延出部 2gが被削材に接触して切断作業が進行していく。

このように被削材は、切断面を延出部 2gに研削されながら切断される。また切り屑は切欠溝 3から排出される。このため、鋼製基板 1とダイヤモンドセグメン卜 2eとの接合下部に切り屑が入り込むのを防ぎ、切り屑により接合下部が肖リリ取られて発生する首下摩耗を防止することができる。さらに切断面の仕上がりを良好にすることができる。

なお、上記首下摩耗の防止を確認するため、本発明のダイヤモンドブレード Sを、電動工具に正規回転方向に取り付けたものと、逆向きに取り付けたものとを準備し、モルタルと研削砥石とを切断して首下摩耗量を測定した。

本実験における条件としては、使用機械として P DA— 1 00D - 1 2000rpm

(日立ェ機製）を用い、被肖才としてモルタルと、研削砥石（硬度 ρ )とを用い、切断量をモルタルについては長さ 30cmを 1 OOcutした総量 30mとし、研削砥石（硬度 P)については長さ 6cmを 1 30cutした総量 7. 8mとした。

また上記首下摩耗量測定実験における評価項目は、ダイヤモンドセグメントの厚さ摩耗量（ΔΤ)と、鋼製基板の厚さ摩耗量（厶とした。上記実験による結果を図 1 7の表に示す。

上記実験結果より、特に摩耗性の高い被削材を切断したとき、延出部 2gの傾斜角度（切欠溝 3の傾斜角度）にもよるが、ダイヤモンドセグメント 2eの延出部 2gをダイヤモンドブレード Sの回転方向前端部側に配設することにより、延出部 2gが回転方向前端部側に配設されていない場合に比べて、首下摩耗が約 6割程度に抑えられたことが分かる。

即ち、本発明のダイヤモンドブレード Sによれば、被削材の切断面が、延出部 2gに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加工時におけるダイヤモンドブレード Sの横振れを防止することができる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さくすることができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレード Sを得ることが可能となる。

また、延出部 2gが切欠溝 3に沿って配設されており、切断作業中に発生する切り屑は切欠溝 3を介して排出される。従って、切断面と鋼製基板 1間の切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止することが可能となる。

さらに、切欠溝 3が回転方向に傾斜して形成されているので、切断加工時に、被削材へのダイヤモンドセグメント 2の切り込みが良くなリ、ダイヤモンドブレ一ド Sの安定性が保たれるため、直進性を向上させることが可能となる。

さらにまた、本発明のダイヤモンドブレード Sの製造方法は、ダイヤモンドセゲメント 2eの焼成と、ダイヤモンドセグメント 2eと鋼製基板 1との結合が同時に施されるように構成されているので、高いコストを必要とすることなく、ダイヤモンドブレード Sを製造することが可能となる。

さらに、図 1 6に示すように、ダイヤモンドセグメント 2eから離間した所定位置に、島状の刃部としての第 2の刃部 2bを設けることもできる。このように、鋼製基板 1の所定位置に、島状の刃部を設けることにより、ダイヤモンドセグメント 2eと、第 2の刃部 2bとの間に設けられた間隙により、切り屑の流れが分散されて切り屑が首下に集中しにくくなり、首下摩耗を防止することができる。

さらに、第 2の刃部 2bが切断面を研削するので、切断面の仕上がりを良好にすることができる。

さらにまた、被削材の切断面が、第 2の刃部 2bに研削されながら切断されるので、切断面と基板とが接触することによる胴ズレが発生しにくくなり、切断加ェ時におけるダイヤモンドブレード Sの横振れを防止することができるので直線的な切断が可能となる。また胴ズレを抑制するために形成されるクリアランスを小さ〈することができるので、従来に比して薄いダイヤモンドブレード Sを得ることが可能となる。産業上の利用性

以上のように本発明によれば、ダイヤモンドブレ一ドの首下摩耗を減少させ、ダイヤモンドブレードの耐久性を向上させることができ、コストの点で非常に有利である。また、島状の刃部または中心方向に延長した刃部が被削材の切断面を研削しながら切断するので、良好な切断面を得ることが可能となる。

さらに付言すると、複雑な形状の刃部となるダイヤモンド砥粒層の形成と、該ダイヤモンド砥粒層と基板との接合を同時焼結法で行うことにより、優れた性能を有するダイヤモンドブレードを、低コストで提供することが可能となる。また、鋼製基板に切欠溝が設けられ、この切欠溝に沿ってダイヤモンドセグメントの延出部が配設されているので、胴ズレゃ切り屑の滞留から起こる回転摩擦を防止し、また良好な仕上げ面を得ることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 基板の外周縁に沿ってダイヤモンド砥粒からなる刃部が取着されたダイャモンドブレードであって、少なくとも前記基板の表裏いずれかの面において、前記外周縁に沿って取着された刃部から離間した島状の刃部が設けられたことを特徴とするダイヤモンドブレード。

2. 前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部は、前記基板の外周縁に沿って同時焼結により固着されると共に、前記基板の外周端側より前記基板の回転方向前方に向けて傾斜された溝が形成され、且つ該溝は表裏交互に形成されたことを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドブレ一ド。

3. 前記島状の刃部は、前記基板の所定位置に同時焼結により固着されたことを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドブレード。

4. 前記島状の刃部は、前記基板の外側端部側より回転方向前方に向けて傾斜させた概略台形状であることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドブレ一ド。

5. 前記島状の刃部は、前記溝の延長上に形成されたことを特徴とする請求項 2記載のダイヤモンドブレード。

6. 前記溝の間に位置する前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、所定間隔で前記基板の中心側に延出させた延出刃部を少なくとも 1つ形成したことを特徴とする請求項 2記載のダイヤモンドブレード。

7. 前記ダイヤモンド砥粒からなる刃部には、前記基板の表裏いずれかの面において、前記刃部のうち前記溝を介して隣接する 2つの部分を基板中心側に延出し、延出された側の端部を連結して概略コ字状とした異形刃部を少なくとも 1つ形成したことを特徴とする請求項 2記載のダイヤモンドブレード。

8. 前記島状の刃部は、前記基板の表裏両面側に配置されたことを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドブレード。

9. 前記延出刃部は、前記基板の表裏両面側に配置されたことを特徴とする請求項 6記載のダイヤモンドブレード。

1 0. 前記異形刃部は、前記基板の表裏両面側に配置されたことを特徴とする請求項 7記載のダイヤモンドブレード。

1 1 . 前記島状の刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項 8記載のダイヤモンドブレード。

1 2. 前記延出刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項 9記載のダイヤモンドブレード。

1 3. 前記異形刃部は、前記基板の回転中心を基準点として前記基板の表面と裏面とで所定角度で位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項 1 0記載のダイヤモンドブレード。

1 4. 前記基板の両面には山と谷が交互に形成され、これらの山と谷によつて、基板表面が波形とされていることを特徴とする請求項 1記載のダイヤモンドブレ一ド。

1 5. 基板に所定間隔で複数の切欠溝を形成し、該切欠溝間の基板外周面にダイヤモンドセグメントを固着したダイヤモンドブレードにおいて、

前記切欠溝は前記基板の外周端側から中心方向に延出し、前記基板の回転方向に傾斜して形成され、

前記ダイヤモンドセグメントは前記基板外周面に沿って位置する長尺部と、該長尺部から回転方向前端部側に位置する前記切欠溝に沿って延出した延出部とを備えた概略 L字状をしていることを特徴とするダイヤモンドブレード。

1 6. 前記延出部は前記切欠溝の底部近傍まで延出して形成されていることを特徴とする請求項 1 5記載のダイヤモンドブレード。

1 7. 前記ダイヤモンドセグメントの長尺部には、前記基板の中心方向へ延出した突出部が形成されていることを特徴とする請求項 1 5記載のダイヤモンドブレード。

1 8. 前記基板の少なくとも表裏いずれかの面には島状の刃部が形成されたことを特徴とする請求項 1 5記載のダイヤモンドブレード。

1 9. 基板に所定間隔で、前記基板の外周端側より中心方向に延出するとともに前記基板の回転方向に傾斜した複数の切欠溝が形成され、該切欠溝間の基板外周面に、前記基板外周面に沿って位置する長尺部と、該長尺部から回転方向前端部側に位置する前記切欠溝に沿って延出した延出部とを備えた概略 L字状をしているダイヤモンドセグメントが固着され、前記基板の所定の位置に島状の刃部が固着されたダイヤモンドブレードの製造方法において、

前記ダイヤモンドセグメント及び島状の刃部の焼成と、該ダイヤモンドセグメント及び島状の刃部と前記基板との結合を同時に行うことを特徴とするダイヤモンドブレードの製造方法。