JP4249262B2 - 帯鋸ブレードの歯構造 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は帯鋸ブレードの歯構造に関する。
帯鋸ブレードのような低い横剛性を備えた鋸ブレードは、摩耗したときに少なくとも、繰り返しグループの独特の歯形状に配列していない限り、湾曲した切削をする傾向を有する。このグループの幾つかの歯が、中心に位置する歯を保持する機能をはたし、その他は切り口の幅を規定する。高耐摩耗性を有する歯を備える所望の機能の組合せと適当に安い製造費用とは妥協が必要であり、米国特許第１０５，２６１号、米国特許第４，７２７，７８８号及び米国特許第５，３３１，８７６号に開示される鋸ブレードように、繰り返しグループの歯を備える種々の鋸ブレードの構造がもたらされた。
記載された先行技術のブレードのように同様の機能を、さらに効果的な方法で実現できる金属切削用の帯鋸ブレードを提供することが望ましい。
発明の概要
本発明は、繰り返しグループの歯構造を備える帯鋸ブレードに関する。そぞれのグループは、先導する歯構造から最後の歯構造まで高さを次第に減少する少なくとも３種の歯構造を含む。それぞれの歯構造は次にものである。
Ａ）一つの真っ直ぐな歯、及び
Ｂ）ブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対の等しい高さのあさり歯
第１の歯構造は、それらの頂部刃の両側面を面取した一つの真っ直ぐな歯からなる。第２の歯構造は、少なくとも一方を面取りした歯を有する。第３の歯構造は、ブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対の等しい高さの歯からなり、且つ面取りされていない。
好ましくは、このあさり歯は、同一のあさり角に歯を振り分ける。
第２の歯構造の対のあさり歯は、一方が他のものの背後に所定ピッチ距離で好ましく離間配置され、そして連続して配列した対の歯が、さらに小さな距離に離間配置されるものはない。
連続して配列した歯の全ての間隙は同等にすることが可能であり、または、この間隙は先導する歯構造から最後の歯構造に向かって次第に小さくすることが可能である。
第１の歯構造の歯は、長さがこのような歯幅の３分の１より長くない頂部刃を好ましく有する。
グループに単に３枚の歯構造が存在する場合、第３の歯構造は、その頂部刃の両側を面取した一つの真っ直ぐな歯からなり、この面取りの各々は第１の歯構造のそれぞれの面取りより短くなる。その代わりに、第３の歯構造は、ブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対の等しい高さの対のあさり歯を備えることができる。このあさり歯の各々はその頂部刃の外側を面取りされる。
グループに単に４枚の歯構造が存在する場合、第４の歯構造は、先導する歯構造と一つおいた隣からから最後までの歯構造との間に好ましく配置された一つの真っ直ぐな面取りのない歯からなる（しかし必然でない）。第３の歯構造は、ブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対のあさり歯からなり、これらのセットされた歯のそれぞれの頂部刃の外側が面取りされる。
【図面の簡単な説明】
本発明の目的及び利点は、同一の構成要素に同一番号を付した添付図面に関連するそれらの好ましい実施態様の詳細な説明から明らかになる。
図１は、本発明の第１の実施態様にしたがう帯鋸ブレードのグループの歯構造の正面図であり、
図２は、本発明の第２の実施態様にしたがう図１と同様の図であり、
図３は、本発明の第３の実施態様にしたがう図１と同様の図であり、且つ
図４は、図３に示す第３の実施態様の部分側面図である。
本発明の好ましいい実施態様詳細な説明
繰り返しグループの歯を備える帯鋸ブレードを図に示す。図１及び図２の好ましい実施態様の各々において、各グループに３種の歯構造が存在し、第１、第２及び第３の歯構造として以下に記載される。これらの歯構造は、互いに連続して配列することができが、しかし最適性能のために、第１の歯構造は先導する歯構造を好ましく構成する必要があり、第２の歯構造は第１の歯構造に続き、そして第３の歯構造は最後の歯構造を好ましく形成する必要がある。「歯構造」は、一つまたは複数の歯を含むことができる。
図１において第１の歯構造は、そららの頂部刃１１Ｂの両側に面取り１１Ａがある一つの真っ直ぐな第１の歯１１である。面取り１１Ａは、頂部刃１１Ｂの長さＬが歯１１の幅Ｗの３分の１より大きくない程度の大きさである。面取り１１Ａの下側コーナー１１Ｃは、次の（第２の）歯構造の前方に重なって配置される。
グループの隣から最後までの歯構造を好ましく構成するこの第２の歯構造は、第１の歯１１の背後に位置する一つの真っ直ぐな第２の歯１２である。第２の歯１２は、第１の歯と同一の幅Ｗであり、第２の歯１２の高さＨ₂は、第１の歯１１の高さＨ₁未満である。第２の歯は、それらの頂部刃１２Ｂの両側に面取り１２Ａを備える。各面取り１２Ａは、第１の歯のそれぞれの面取り１１Ａに平行であり、そして協動する面取り１１Ａの相当長さの２分の１より長くない長さＬ’である。
面取り１２Ａの下側コーナー１１Ｃは、下側コーナー１１Ｃと同様に、次の歯構造の前方に重なって配置される。
第３（好ましくは最後の）の歯構造は、面取りがなく且つ同一のあさり角αでブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた第３と第４の歯１３、１４を構成する。歯１３、１４のそれぞれの有効長Ｈ₃は高さＨ₂より短い。
上記から、各グループの歯は、次第に低くなる高さＨ₁、Ｈ₂、Ｈ₃の３種の歯構造を有する。各歯構造は２種のタイプの内の１種であり、即ち（１）一つの真っ直ぐな歯、または（２）ブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対の等しい高さにあさり歯である。図１において、第１及び第２の歯構造１１及び１２は、それぞれ１番目のタイプであり、第３の歯構造１３、１４は２番目のタイプである。即ち、第１の歯構造は、それらの頂部刃１１Ｂの両側を面取りした一つの真っ直ぐな歯１１である。第２の歯構造は面取りした歯１２である。第３の歯構造はブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた対の等しい高さの歯１３、１４を有し、面取りされていない。
一般的に言えば、真っ直ぐで高くて面取りされていない歯（第１の歯１１のような）は、既に開始した相当深い切り口に進入するときに、ブレードを中心に配置させるが、しかし、新しい切削を開始したときに、現実にはブレードをその側面へと曲げられるようになる。本発明においては、歯１１は真っ直ぐで高く、且つ大きな面取りを備え、即ち面取りがＷ／３より長くない長さの頂部刃１１Ｂを残する。このことは、切削の開始が無視できる横方向の力になることを確実にする。また、先導する歯１１の耐摩耗性が最適化されるのは、面取りの下側コーナー１１Ｃが、図１に示すように第２の歯１２の前方に重なって配置される理由による（即ち、下側コーナー１１Ｃが、次の歯１２の輪郭内に配置される）。
一般的に言えば、グループの最後の歯構造は、切り口の最終面を作りだす機能を持つ。切り口をより優れた精度にするために、鋸ブレードの可能な限り小さな局部捩じれを、好ましく発生させる必要がある。これは本発明において達成され、歯が小さな横方向の力成分を発生させる最後の歯構造のように面取りしていないあさり歯１３、１４を使用すること、及び互いに密接させたこれらの歯１３、１４を配置すること（すなわち、グループの歯が第３の歯構造の歯１３、１４が成すより互いに接近して存在させない）により達成される。
第２の歯構造１２は、第３の歯構造より僅かに高く（すなわち、より大きな高さにする）、そして主に材料を除去するのに役立ち、負荷を最後の歯構造に限定させる。一般的に、グループの隣から最後までの歯構造は比較的大きな切削力を受け、すなわち比較的急激な摩耗を被る。本発明においては、第２の歯構造１２が隣から最後までの歯構造であり、その耐摩耗性が面取り１２Ａによって最適化する。
図１に示すように、第２の歯構造は一つの歯１２である。しかしながら、その代わりに、第２の歯構造は図２に示すように二つのあさり歯２２、２３を含むことできる。すなわち、図２の実施態様に示すように帯鋸ブレード２０において、図２の第１の歯構造（歯２１）及び第３の歯構造（歯２４、２５）は、図１のそれぞれの第１の歯構造及び第３の歯構造に相当する。図２の第２の歯構造は、等しいあさり角度でブレードのそれぞれの側に歯を振り分けた二つのあさり歯２２、２３を含む。それぞれのあさり歯２２、２３は、その頂部刃の外側に面取り２２Ａ、２３Ａを備える。
図３に示す本発明の第３の実施態様においては、帯鋸ブレード３０は、繰り返しグループの歯を有し、各グループは４種の歯構造を備える。第１の歯構造は一つの真っ直ぐで面取りされた歯３１である。第３の歯構造は面取りされ二つのあさり歯３３、３４を備える（すなわち、各歯３３、３４はその頂部刃の外側に面取り３３Ａ，３４Ａを備える）。第４の歯構造は面取りされていない二つのあさり歯３５、３６を備える。第２の歯構造は一つの真っ直ぐの面取りされていない歯３２であり、第１の歯構造の歯３１より低い高さであり、それらと同一の幅を有する。面取りのない真っ直ぐな歯は面取りのある真っ直ぐな歯で先導することが望ましい。
図４は図３に示す歯グループの側面図を示し、歯長が各連続する行動に対して次第に低くなる。しかしながら、二つのあさり歯を含んでなるそれぞれの歯構造の場合においては、それぞれのあさり歯は等しい高さである。連続する歯間のピッチ距離（前部から後部までの距離）Ｄ１〜Ｄ５は、グループ内で変化し且つ最後の歯構造の歯３５、３６の間で最小になる。すなわち、連続する対の歯は、歯３５、３６よりも互いに接近しない。同一のピッチ距離配列は、それぞれ図１及び２の実施態様において提供することができる。連続する歯間でのピッチ距離を変化させることは、作業中の騒音及び垂直振動を減少させるが、保守がさらに難しくなる。
本発明に従う帯鋸ブレードは、ブレード本体より硬質材料である高速度鋼または焼結炭化物のような材料で作られたチップ（tip、図示せず）を備えた歯を好ましく有する必要があり、一方、ブレード本体は、駆動プリーに沿う曲げに耐えるために、低合金工具鋼のような良好な能力を備えた合金から作成する必要がある。
製造と保守とにおいて最も良い精度は、全てのあさり歯が同一のあさり角度と同一の出発あさりレベルを備える必要がある。一つ隣から最後までの歯構造の面取りは、これらの歯の外側コーナーが最後の歯構造の歯の前方に重なって配置されるような大きさにする必要があり、図２及び図３において、一つ隣から最後までの歯構造の歯のあさり幅は、最後の歯構造の歯のあさり幅未満にする必要がある。
本発明の原理、好ましい実施態様、及び最良の形態は、前述の明細書内に記載した。しかしながら、保護を意図する本発明は、開示された特別な実施態様に限定されるように較正されるものではない。さらに、ここに開示された実施態様は限定するものでなく説明に係わるものである。本発明の精神から離脱することなく改良及び変更をすることができる。したがって、請求の範囲に定義するように本発明の精神から離脱しないこのような改良、変更及び同等物は包含されることを特に意図する。

Claims (8)

1. ６種の歯（３１〜３６）の繰り返しグループを備え、各グループの歯が４種の異なる歯構造を構成する帯鋸のブレードにおいて、
   各グループの先導する歯構造が、
   -歯の頂部刃の両側を面取りした第１の真っ直ぐな歯（３１）であり、且つ
   各部ループの先導する歯構造でない各歯構造が、
   -第２の真っ直ぐな歯（３２）、
   -両側に等しいあさり角で振り出し且つ面取りをしていなく、且つ、前記ブレードの両側に歯を振りだした第１の対の等しい高さのあさり歯（３５、３６）、及び
   -あさり歯（３３、３４）の頂部刃の外側を面取りし、前記ブレードの両側に歯を振りだした第２の対の等しい高さのあさり歯（３３、３４）、
   である繰り返しグループを備える帯鋸のブレード。
2. 前記第２の対の等しい高さのあさり歯（３３、３４）は、両側に等しいあさり角で振り出され、前記あさり角が前記第１の対の等しい高さのあさり歯（３５、３６）のあさり角に等しい角で振り出された請求項１記載の帯鋸ブレード。
3. 前記第２の真っ直ぐな歯（３２）は、面取りされていない請求項１または２記載の帯鋸ブレード。
4. 前記第２の真っ直ぐな歯（３２）は、前記第１の真っ直ぐな歯（３１）の後方に配置され、
   前記第２の対の等しい高さのあさり歯（３３、３４）は、前記第２の真っ直ぐな歯（３２）の後方に配置され、
   前記第１の対の等しい高さのあさり歯（３５、３６）は、前記第２の対の等しい高さのあさりは（３３、３４）の後方に配置され、且つ
   上記配置により、前記第１の対の等しい高さのあさり歯（３５、３６）は、最後の歯構造を形成する請求項１〜３に記載の帯鋸ブレード。
5. 前記歯構造は、先導する歯構造から最後の歯構造まで次第に低くなる高さ（Ｈ）を有する請求項４記載の帯鋸ブレード。
6. 前記最後の歯構造のあさり歯が前部から後部までの距離（ＤＳ）だけ離間し、前記グループの連続する対の歯が前記距離（ＤＳ）より接近せずに配列する請求項４または５記載の帯鋸ブレード。
7. 前記グループの連続的に配置する全ての歯間の前部から後部までの間隙が、同一である請求項６記載の帯鋸ブレード。
8. 前記グループの連続的に配置する歯間の前部から後部までの間隙が、先導する歯構造から最後の歯構造まで私第に狭くなる請求項４または５記載の帯鋸ブレード。

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