JP7097538B2

JP7097538B2 - チップソーの製造方法

Info

Publication number: JP7097538B2
Application number: JP2017229631A
Authority: JP
Inventors: 友良宮崎
Original assignee: 株式会社トリガー
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: JP2019089304A

Description

本発明は、台金の外周縁部にチップが固着されて木材等の被切削材を切断する際に使用されるチップソーの製造方法に関する。

従来、円板状の台金の外周縁部に、超硬合金製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。このチップソーは、台金の外周縁部に、刃室が一定間隔で多数形成されると共にこの刃室間にチップ固着部が形成され、各チップ固着部に超硬合金製のチップがそれぞれロー付け固着されている。

特開２０１１－１６１８１９号公報

しかしながら、このようなチップソーにおいては、製造段階における台金の研磨や加工、チップの研磨あるいは台金の仕上げ処理等において、台金に重量のバランス不良が発生する場合がある。すなわち、台金の研磨や台金の塗装面の塗料の膜厚等を均一に行うことが困難であったり、台金をプレス加工またはレーザー加工で加工する際に中心からの軸位置がズレたり、台金の取付穴を加工する際に中心軸がズレることがある。また、仕上げ処理においてシルクマークを印刷する際に、インク重量が台金の表面で均一でない場合もある。

その結果、製造されたチップソーに重量のバランス不良が発生し易く、このチップソーを切断機に取り付けて例えば被切削材としての木材を切断すると、回転時に台金に振動が発生し、この振動が作業者に伝達されて作業者の負担や不安を増加させたり、振動で被切削材の切断面が粗くなり易い。また、振動が刃としての各チップに作用して、切断時のチップ自体への負担も大きくなり、チップソーの刃（チップ）の摩耗が早くなると共に、チップソーの振動により切断機自体の主軸も痛み易い。これらのことから、前記チップソーの場合、作業者に振動等による負担や不安を与えることなく良好な切断面が得られる切断作業を容易に行うことが困難であると共に、長期に亘り安定した切断性能等を得ることも難しい。

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、重量のバランス不良を解消して、作業者に負担や不安を与えることなく良好な切断面が得られる切断作業を容易に行うことが可能であると共に、長期に亘り安定した切断性能を得ることが可能なチップソー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、円板状の台金の中心位置に取付穴を形成すると共にその外周縁部に所定間隔でチップ固着部を形成する台金成形工程と、前記台金成形工程で得られた台金のチップ固着部にチップをそれぞれ固着するチップ固着工程と、前記チップ固着工程で固着されたチップを研磨するチップ研磨工程と、前記チップ研磨工程で得られた台金の外周縁部のバランス不良位置に偏重量に応じた重量バランス調整手段を設けて当該台金の重量バランスを調整する重量バランス調整工程と、を備え、
前記重量バランス調整工程は、バランス計測治具に回転自在に取り付けた台金を垂直状態で回転させ、回転停止した状態の台金の外周縁部下部をバランス不良位置として計測した後に、前記外周縁部下部と直径方向反対側の外周縁部に所定重量の錘を取り付けて回転させ、当該台金が水平位置で停止する前記錘の重量を前記偏重量として計測するバランス量計測工程と、前記バランス量計測工程で計測された台金のバランス不良位置に前記重量バランス調整手段としての所定面積の開口を加工するバランス量加工工程と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記バランス計測治具は、水平な基台上に立設された支柱と、前記支柱の上部に配設されて前記台金の取付穴を回転自在に支持する支持手段を備えることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、台金成形工程、チップ固着工程、チップ研磨工程、及びチップが固着された台金の重量バランス量に応じた重量バランス用の開口を設けて当該台金の重量バランスを調整する重量バランス調整工程を備えるため、重量バランス調整工程で台金の重量のバランス不良を解消して回転時の台金の振動を抑制でき、作業者に振動による負担や不安を与えることなく良好な切断面が得られる切断作業が容易に行えると共に、長期に亘り安定した切断性能のチップソーを得ることができる。

また、重量バランス調整工程が、バランス計測治具に垂直状態で回転自在に支持された台金のバランス不良位置と偏重量とを計測するバランス量計測工程と、バランス量計測工程で計測された台金のバランス不良位置に偏重量に応じた所定面積の開口を加工するバランス量加工工程を備えるため、バランス計測治具でバランス不良位置と偏重量を確実かつ簡単に計測して開口を加工でき、重量バランスの良好なチップソーを容易に得ることができる。

さらに、バランス量計測工程が、バランス計測治具に回転自在に取り付けた台金を回転させ、回転停止した状態の台金の外周縁部下部をバランス不良位置として計測した後に、外周縁部下部と直径方向反対側の外周縁部に所定重量の錘を取り付けて回転させ、当該台金が水平位置で停止する錘の重量を偏重量として計測するため、バランス不良位置と偏重量を一層確実かつ簡単に計測できて、重量バランスの一層良好なチップソーを容易に得ることができる。

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、バランス計測治具が、水平な基台上に立設された支柱と、支柱の上部に配設されて台金の取付穴を回転自在に支持する支持手段を備えるため、バランス計測治具の構成を簡略化しつつバランス調整作業自体を一層簡単に行うことができる。

本発明に係わる製造方法で製造されたチップソーの一実施形態を示す平面図同図１の要部の側面図同図１のＡ－Ａ線に沿った断面図同チップソーの製造方法の一例を示す工程図同その重量バランス調整工程の工程図同バランス計測治具の正面図同その側面図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１～図３は、本発明に係わる製造方法で製造された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、炭素鋼板等をプレス加工することで円板状に形成されると共に中心位置に切断機（図示せず）への取付穴３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、取付穴３方向に窪んだ刃室４と段差もしくは凹部からなるチップ固着部５が例えば円周方向に一定間隔で多数設けられ、前記各チップ固着部５には、例えば超硬合金からなるチップ６がそれぞれロー付け固着されている。

前記チップ６は、チップ固着部５の平面視形状に対応した平面視略Ｌ字形状もしくは略Ｕ字形状の固着面６ａと、この固着面６ａの両先端部に連設されたすくい面６ｂ及び先端面６ｃと、板厚方向両側の側面６ｄとで形成されている。また、チップ６の両側面６ｄには、例えば図２及び図３に示すように、必要に応じて所定のあさり寸法が設定されている。なお、このチップ６の固着面６ａ、すくい面６ｂ、先端面６ｃ及びあさり寸法の形状等は一例であって、例えばあさり寸法をゼロ（０）とする等、被切削材の種類等に応じて適宜に設定される。

前記台金２の外周縁部２ａで十字方向の４カ所には、図１に示すように、前記刃室４の底部から取付穴３方向に向けてスリット７が形成され、このスリット７の最深部にはスリット幅より大きな円形部が連設されている。このスリット７により切断時の台金２（チップソー１）の振動が抑制されるようになっている。なお、スリット７は、被切削材の種類や台金２の外径あるいはチップ６の固着形態やその個数等によって省略することも勿論可能である。

また、前記台金２の外周縁部２ａの所定位置には、図１及び図３に示すように、所定内径（所定面積）の円形の一つの開口８が形成されている。この開口８は、台金２の重量バランスを調整するもので、後述する方法により計測されたバランス不良位置Ｐ１に偏重量（台金２の重量の最も重い側とその直径方向反対側の重量差）に応じた内径φで形成されている。この開口８により、台金２すなわちチップソー１の重量バランス不良が解消されることになる。なお、本発明においては、説明の便宜上、開口８が加工されていない素材を台金２と定義し、開口８が加工された製品をチップソー１と定義する。

次に、前記チップソー１の製造方法の一例を、図４～図７に基づいて説明する。先ず、図４に示すように、チップソー１は、炭素鋼板をプレス加工すること等により、円板状で中心位置に取付穴３が形成されると共に、外周縁部２ａに刃室４とチップ固着部５が形成された台金２をプレス成形（Ｋ０１）し、この台金２を焼入れ及び焼鈍し等する熱処理（Ｋ０２）を行う。

工程Ｋ０２で台金２の熱処理が終了したら、台金２の取付穴３のリーマ加工や台金２の両面（表面及び裏面）を研磨する台金研磨等（Ｋ０３）を行い、その後、研磨等された台金２の各チップ固着部５に、予め所定形状に形成されたチップ６をそれぞれロー付け（Ｋ０４）して固着する。次に、このチップ６がロー付けされた台金２の両面に、必要に応じて例えばフッソ樹脂等で所定色の塗装（Ｋ０５）を施して台金２の素材色を隠蔽する。

そして、樹脂塗料が乾燥した後に、チップ６の研磨（Ｋ０６）を行う。この研磨は、例えばチップ６の側面６ｄ研磨、すくい面６ｂ研磨、先端面６ｃ研磨等で行われる。工程Ｋ０６でチップ６の研磨が終了したら、必要に応じて台金２の表面にシルクマークを印刷する等の仕上げ処理（Ｋ０７）を行い、次に、重量バランス調整（Ｋ０８：重量バランス調整工程）を行う。この重量バランス調整は、次のようにして行われる。

先ず、工程Ｋ０８の重量バランス調整は、図６及び図７に示すバランス計測治具１０を使用する。このバランス計測治具１０は、平板状の基台１１と、この基台１１上に立設された支柱１２を有し、支柱１２の上部には、支持手段としての軸受け１３が配設されている。このとき軸受け１３は、限りなく無抵抗な状態のベアリング（図示せず）を有し、その中心軸１３ａの先端には台金２を挟持可能もしくは着脱可能に支持可能な支持板１４等が取り付けられている。そして、図６及び図７の二点鎖線で示すように、支持板１４で台金２の取付穴３部分を垂直に支持した状態において、取り付けられた台金２が、軸受け１３により矢印イ方向に回転自在となるように構成されている。

次に、このバランス計測治具１０を使用した前記工程Ｋ０８の重量バランス調整の具体的な方法を図５に基づいて説明する。工程Ｋ０７で仕上げ処理が行われると、仕上げ処理された台金２をバランス計測治具１０に取り付ける（Ｋ０８１）。この取り付けは、バランス計測治具１０の支持板１４で台金２の取付穴３部分を軸受け１３で支持することで行われ、この状態において、取り付けられた台金２は軸受け１３の中心軸１３ａに垂直状態で回転自在に支持されている。

台金２をバランス計測治具１０に支持させたら、台金２を図６の矢印イ方向に軽く回転（Ｋ０８２）させる。この回転により、台金２に重量のバランス不良があると、台金２の重量の最も重い側が下側となって停止する。この台金２の停止により、図６に示す台金２の下部側が前述したバランス不良位置Ｐ１として計測されることになる。なお、バランス不良位置Ｐ１の台金２の直径方向反対側の位置（図６のＰ１と直径方向反対側の台金の外周縁部の上部の位置）の設定（錘１５を取り付ける位置の設定）は、偏重量に効果的に対応可能なできるだけ外周縁部２ａ側が好ましい。また、工程Ｋ０８２における台金２の回転は、台金２の偏重量が大きい場合は、バランス計測治具１０に支持させるだけで台金２が自動的に回転するが、偏重量が小さい場合には、手動で強制的に回転させることが好ましい。

工程Ｋ０８２でバランス不良位置Ｐ１が計測されたら、次に、計測されたバランス不良位置Ｐ１の台金２の前述した直径方向反対側の位置に、例えばマグネット等の所定重量の錘１５を取り付ける（Ｋ０８３）。このときの錘１５の重量は仮の重さであり、この仮の錘１５を取り付けた状態の台金２を回転させて錘１５を図６の水平線Ｌの位置に設定、すなわち台金２の錘１５部分を水平状態にセット（Ｋ０８４）する。

そして、この水平状態が所定時間維持されるかどうかを判断（Ｋ０８５）し、この判断Ｋ０８５で「ＮＯ」の場合、すなわち水平状態が維持されず台金２が回転してバランス不良位置Ｐ１が再び下側となって停止した場合は、バランス不良位置Ｐ１に取り付けられている仮の錘１５を別の錘１５に交換・調整（Ｋ０８６）する。この時の錘１５は、仮の錘１５よりその重量が重いものとなる。この錘１５の交換（調整）を、台金２のバランス不良程度（偏重量に相当）に応じて所定回数繰り返すことで台金２の水平状態が維持されたら、判断Ｋ０８５で「ＹＥＳ」になると共に、そのときの錘１５の重量が偏重量として計測されることになる。この工程Ｋ０８１～工程Ｋ０８６が本発明のバランス量計測工程となる。

判断Ｋ０８５で「ＹＥＳ」になったら、計測された錘１５の重量に応じて、開口８の内径φを算出（Ｋ０８７）する。この内径φの算出は、例えば水平線Ｌ位置でバランスされた際の錘１５の重量が１ｇの場合、台金２の板厚及び材質等から１ｇに相当する開口面積となる内径φとして容易に算出できる。開口８の内径φが算出されたら、バランス計測治具１０から取り外された台金２の工程Ｋ０８２で計測されたバランス不良位置Ｐ１に、算出された内径φの円形の開口８をドリルやレーザー加工で加工（穿設）する（Ｋ０８８）。これにより、重量バランス調整工程Ｋ０８が終了し、図４の工程Ｋ０９に移行する。この工程Ｋ０８７と工程Ｋ０８８が本発明のバランス量加工工程となる。

そして、図４に示すように、工程Ｋ０８の重量バランス調整が終了した台金２は、必要に応じて開口８部分に防塵剤等を塗布して、外観チェックやチップ保護チューブの装着等の最終的な製品検査（Ｋ０９）を行い、これにより本発明のチップソー１が完成（Ｋ０１０）することになる。つまり、本発明に係わるチップソー１は、従来では完成品が得られる仕上げ処理の最後に、個々の完成品に重量バランス調整工程を追加することで、完成品としての個々のチップソー１の重量バランスの不良を解消するようにしている。

その結果、チップソー１の製造段階の例えば、台金２のプレス成形時の中心からの軸のズレ、台金２の研磨時のバラツキや取付穴３の加工バラツキ、台金２の塗装面の膜厚のバラツキ、各チップ６の研磨時のバラツキ、シルクマークのインク重量の円板上でのバラツキ等があったとしても、これらのバラツキやズレによるチップソー１の重量のアンバランスが簡単かつ確実に解消されることになる。

なお、以上説明した製造方法の各工程は一例であって、被切削材の種類等に応じて、一部の工程を省略したり、その順番を入れ替える等、適宜に変更することができる。また、重量バランス調整も、前述した方法に限定されず、例えばバランス不良位置Ｐ１や偏重量の計測を、他の方法で行うこともできるし、これらの全ての工程もしくは一部の工程を自動化（機械化）することも勿論可能である。

このように、本発明の前記チップソー１によれば、取付穴３が形成されると共にチップ６が固着された台金２の外周縁部２ａに、台金２の偏重量に応じて設けられた重量バランス調整手段としての所定面積の開口８を備えるため、開口８で台金２の重量のバランス不良を解消して台金２の回転時の振動を効果的に抑制でき、作業者に台金２の振動による負担や不安を与えることなく良好な切断面（綺麗な切断面）が得られる切断作業を容易に行うことができると共に、チップソー１や切断機に長期に亘る安定した切断性能を維持することができる。

特に、重量バランス調整手段が、台金２に加工された例えば所定内径φの円形の一つの開口８であるため、重量バランス調整手段の構成を簡略化したり、開口８で台金２自体の軽量化を図ることができると共に、外周縁部２ａに開口８を形成することで、開口８の面積を極力小さくして、台金２自体の外周縁部２ａにおける強度低下を防止することもできる。

また、開口８が、台金２をバランス計測治具１０に垂直状態で回転自在に支持することで計測されたバランス不良位置Ｐ１と偏重量に基づいて加工されるため、バランス計測治具１０で台金２の重量バランスの調整を確実かつ簡単に行うことができる。さらに、バランス計測治具１０が、水平な基台１１上に立設された支柱１２と、支柱１２の上部に配設されて台金２の取付穴３を回転自在に支持する軸受け１３を備えるため、バランス計測治具１０の構成を簡略化しつつバランス調整作業自体を簡単に行うことができて、チップソー１のコストアップを極力抑えることができる。

これらのことから、例えばロット生産されるチップソー１において、個々のチップソー１の重量バランスを調整して、均一バランス（重量アンバランスのないチップソー１）に設定できると共に、前述した台金２（チップソー１）の製造時の各工程における作業のバラツキやズレがあったとしても、前記各工程における精度を従来以上に高めることなくバラツキやズレ等の影響を簡単かつ確実に解消できて、開口８の加工追加による製造コストのアップをカバーしつつ、手作り的でかつ物作りへの信頼性を高めた高品質のチップソー１を得ることが可能になる。

また、本発明のチップソー１の製造方法によれば、チップ固着工程でチップ６が固着された台金２の偏重量に応じて、当該台金２の重量バランスを調整する重量バランス調整工程を備えるため、重量バランス調整工程で台金２の重量のバランス不良を解消して台金２の回転時の振動を抑制でき、作業者に振動による負担や不安を与えることなく良好な切断面が得られる切断作業を容易に行うことができると共に、長期に亘り安定した切断性能を得ることが可能なチップソーや切断機を得ることができる。

また、重量バランス調整工程が、バランス計測治具１０に垂直状態で回転自在に支持された台金２のバランス不良位置Ｐ１と偏重量とを計測するバランス計測工程と、バランス計測工程で計測された台金２のバランス不良位置Ｐ１に偏重量に応じた開口８を加工するバランス量加工工程を備えるため、バランス計測治具１０でバランス不良位置Ｐ１と偏重量を確実かつ簡単に計測しつつ開口８を加工できて、重量バランスの良好なチップソー１を容易に製造することができる。

また、バランス不良位置Ｐ１が、バランス計測治具１０に回転自在に取り付けられた台金２を垂直面内で偏重量に応じて回転させ、回転が停止した状態の台金２の外周縁部２ａ下部をバランス不良位置Ｐ１として計測すると共に、バランス不良位置Ｐ１と直径方向反対側の台金２の外周縁部２ａ下部に所定重量の錘１５を取り付けて回転させ、当該台金２が水平位置で停止する前記錘１５の重量を偏重量として計測するため、バランス不良位置Ｐ１と偏重量を一層確実かつ簡単に計測できて、重量バランスの一層良好なチップソー１を容易に製造することができる。

そして、このような本発明の効果は、本件出願人が平成２８年５月１９日付けで特許出願した整理番号ＴＧＰ００３６に記載のチップソーにおいて、顕著な効果が得られることが確認されている。このチップソーは、中心位置に取付孔が形成された円盤状の台金と、該台金の外周縁部に形成した複数のチップ固着部に固着されたチップと、を備え、前記台金は、所定板厚の本体部と、該本体部の外周側に当該本体部の板厚より薄く一体形成され複数の刃室と前記チップ固着部が形成された刃部を有し、前記チップは、その刃先が前記台金の左右側面に向けて傾斜する左刃用と右刃用を有し、これらの各刃が前記刃部のチップ固着部に所定の形態で固着されていることを特徴とするものである。

なお、前記実施形態においては、重量バランス調整手段が一つの円形の開口８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、例えば開口８を重量の重い外周縁部２ａの所定範囲内に複数個設けても良いし、台金２に軽量化の目的で軽量穴が設けられている場合で、この軽量穴のいずれかがバランス不良位置Ｐ１に該当する場合は、当該軽量穴の内径を拡大すること等により、軽量穴を重量バランス調整手段として利用しても良い。また、開口８の形状も円形に限定されるものでもない。

本発明は、被切削材としての木材を切断するためのチップソーに限らず、台金の外周縁部にチップが固着されて被切削材を切断するための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・・・刃室、５・・・チップ固着部、６・・・チップ、６ａ・・・固着面、６ｂ・・・すくい面、６ｃ・・・先端面、６ｄ・・・側面、７・・・スリット、８・・・開口（重量バランス調整手段）、１０・・・バランス計測治具、１１・・・基台、１２・・・支柱、１３・・・軸受け、１３ａ・・・中心軸、１４・・・支持板、１５・・・錘、φ・・・開口の内径、Ｐ１・・・バランス不良位置、Ｌ・・・水平線。

Claims

円板状の台金の中心位置に取付穴を形成すると共にその外周縁部に所定間隔でチップ固着部を形成する台金成形工程と、前記台金成形工程で得られた台金のチップ固着部にチップをそれぞれ固着するチップ固着工程と、前記チップ固着工程で固着されたチップを研磨するチップ研磨工程と、前記チップ研磨工程で得られた台金の外周縁部のバランス不良位置に偏重量に応じた重量バランス調整手段を設けて当該台金の重量バランスを調整する重量バランス調整工程と、を備え、
前記重量バランス調整工程は、バランス計測治具に回転自在に取り付けた台金を垂直状態で回転させ、回転停止した状態の台金の外周縁部下部をバランス不良位置として計測した後に、前記外周縁部下部と直径方向反対側の外周縁部に所定重量の錘を取り付けて回転させ、当該台金が水平位置で停止する前記錘の重量を前記偏重量として計測するバランス量計測工程と、前記バランス量計測工程で計測された台金のバランス不良位置に前記重量バランス調整手段としての所定面積の開口を加工するバランス量加工工程と、を備えることを特徴とするチップソーの製造方法。
前記バランス計測治具は、水平な基台上に立設された支柱と、前記支柱の上部に配設されて前記台金の取付穴を回転自在に支持する支持手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のチップソーの製造方法。