JP2001113410A

JP2001113410A - 切断装置

Info

Publication number: JP2001113410A
Application number: JP29230699A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Tsuda; 津田信敏
Original assignee: EISHIN GIKEN KK
Current assignee: EISHIN GIKEN KK
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: JP3427176B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】真円およびそれ以外の断面異形の中空の物体、
に使用されるコンプレッサーシェル等を周方向に容易に
切断する。【解決手段】四つのカッター３，５，１３，１５の回転
する平面は同一平面である。一のヘッド２と被切断対象
物の回転中心点との距離と、他のヘッド１２と被切断対
象物の回転中心点との距離とを等しく保ちつつ、何らか
の方法でその距離を縮めることによって被切断対象物を
押圧する。被切断対象物１０の回転は、被切断対象物
を、切断装置に設けられた回転テーブル６２に搭載する
ことによって得られる。一のヘッドが一の可動アームに
回転自在に取り付けられ、他のヘッドが他の可動アーム
に回転自在に取り付けられ、一の可動アームと他の可動
アームとが、摺動手段とシリンダーを介して互いに摺動
自在に係合しており、摺動手段とシリンダーの共働によ
って、被切断対象物の押圧が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真円およびそれ以外
の断面異形の中空の物体を周方向に切断する装置に関す
る。

【０００２】さらには、真円およびそれ以外の断面形状
の密閉容器、例えば冷蔵庫やエアコンに使用されるコン
プレッサーシェル等を周方向に容易に切断する装置に関
する。

【０００３】

【従来の技術】従来、中空物体を周方向に切断するもの
として、旋盤や、パイプカッターによるのが一般的であ
った。しかし、いずれも周方向断面形状真円のものの切
断のみを想定した装置であり、従来の装置で周方向断面
異形の物体たとえば断面が楕円形のものを周方向に切断
するのは困難であった。すなわち、周方向断面異形のも
のは、断面の直径が一定でないため、旋盤を用いた場合
も、パイプカッターを用いた場合も、断面の直径に応じ
て刃の位置あるいは切断対象の位置を移動させる必要が
あり、事実上異形断面形状の中空物体を周方向に切断す
るのは困難であった。また、旋盤を用いた場合には、切
断の際に切り屑が出て作業に支障があった。

【０００４】また、昨今、電気製品を廃棄する際には、
該電気製品の一部品であるコンプレッサーシェルを切断
して、その内部までを解体する必要がある。冷蔵庫やエ
アコンに使用されているコンプレッサーシェルには、周
方向断面異形のものが多いため、従来の真円の切断を想
定した装置を用いると、上記と同様の理由により、解体
に非常に時間と労力を要した。このため、これら周方向
断面異形の製品の、周方向切断を容易にし、解体作業を
容易に行うための装置の開発が望まれていた。

【０００５】周方向断面異形の合成樹脂パイプを切断・
面取りする装置として、特公昭５８−３５８３８に開示
された発明がある。しかし同発明は、リンク機構を用い
て流体シリンダーの力をカッター刃に伝える機構となっ
ているため、回転中心から切断接触面までの距離が変わ
るのに従い、カッター刃から受ける反力によって、リン
ク機構と流体シリンダーが激しく往復運動をする必要が
あった。また、複数のカッター刃によって被切断物が受
ける合成力は、被切断物を自己保持する機能がないた
め、被切断物に回転力を伝達すると同時に被切断物を回
転中心に合わせてしっかりと保持する機構が、カッター
刃とは別に必要であった。さらに、カッター刃は、切削
しながら切断するためにベルト又はチェーンなどによっ
て刃そのものを高速で回転させ、かつ切削力を伝達する
必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、真円およびそれ以外の断面異形の中空の
物体を周方向に容易に切断する切断装置を提供すること
である。

【０００７】また、真円およびそれ以外の断面形状の密
閉容器、例えば冷蔵庫やエアコンに使用されるコンプレ
ッサーシェル等を周方向に容易に切断する切断装置を提
供することである。

【０００８】さらに、切断の際に切り屑が出ない切断装
置を提供することである。

【０００９】さらにまた、切断対象物の回転中心と複数
のカッターの切断中心（重心）とを容易に一致させる機
構を備えた切断装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願にあっては、回転す
る被切断対象物を切断する装置であって、被切断対象物
の回転中心点を中心として対称な位置に、二つのヘッド
がヘッドの回転中心点を中心に装置に対し回転自在に設
けられている装置を提供する。二つのヘッドには、それ
ぞれに二つのカッターが設けられている。当該二つのカ
ッターは、ヘッドに対して回転自在である。ヘッドの回
転中心点と当該ヘッドに設けられた二つのカッターそれ
ぞれの回転中心点とは、略二等辺三角形を描くように配
置されている。四つの前記カッターの回転する平面は同
一平面である。一のヘッドと被切断対象物の回転中心点
との距離と、他のヘッドと被切断対象物の回転中心点と
の距離とを等しく保ちつつ、何らかの方法でその距離を
縮めることによって前記被切断対象物を押圧する。

【００１１】被切断対象物の周方向切断面は、楕円形ま
たは異形であっても切断可能である。

【００１２】被切断対象物の回転は、被切断対象物を、
切断装置に設けられた回転テーブルに搭載することによ
って得られる。

【００１３】一のヘッドが一の可動アームに回転自在に
取り付けられ、他のヘッドが他の可動アームに回転自在
に取り付けられ、一の可動アームと他の可動アームと
が、摺動手段とシリンダーを介して互いに摺動自在に係
合しており、摺動手段とシリンダーの共働によって、被
切断対象物の押圧が実現される。

【００１４】一の可動アームと他の可動アームとが係合
して形成するカッターユニットを、摺動機構に設けられ
た軸を中心として回転させつつ装置から持ち上げること
ができる。

【００１５】カッターを、二つのヘッドそれぞれに二つ
ずつではなく、一のヘッドには一つ、他のヘッドには二
つで、合計三つ設けてもかまわない。カッターが合計三
つの場合、被切断物を切断する際には、二枚のカッター
を取り付けたヘッド受けは被切断物を押圧しつつ前進す
るのみであるが、一枚のカッターを取り付けたヘッド受
けは被切断物を押圧しつつ前進後退する。

【００１６】

【実施例１】図１から図４に、被切断物の周方向切断面
が楕円形である場合の装置を示す。被切断物が矢印Ａの
方向に回転するのに伴う装置の作用を、時間的経過に従
って図１から図４に示したものである。

【００１７】図１に示すとおり、切断の際、被切断物１
０はカッター体１とカッター体１１とに挟まれる。カッ
ター体１はヘッド２および二つのカッター３、５からな
り、カッター３はカッター回転軸４において、カッター
５はカッター回転軸６において、ヘッド２にそれぞれ回
転自在に取り付けられている。同様にカッター体１１は
ヘッド１２および二つのカッター１３、１５からなり、
カッター１３はカッター回転軸１４において、カッター
１５はカッター回転軸１６において、ヘッド１２にそれ
ぞれ回転自在に取り付けられている。

【００１８】カッター体１は、ヘッド回転軸７において
ヘッド受け９に回転自在に取り付けられている。同様
に、カッター体１１は、ヘッド回転軸１７においてヘッ
ド受け１９に回転自在に取り付けられている。

【００１９】カッター体１、１１は、矢印ＤおよびＤ´
に示す方向に、適度に被切断物１０を押圧している。後
述のとおり、被切断物１０の切断は、カッター体１を矢
印Ｄ方向に、カッター体１１を矢印Ｄ´方向に、それぞ
れ押圧しつつ、被切断物１０を回転させることによって
行われる。したがって、矢印Ｄ、Ｄ´方向への押圧の力
は、切断対象の強度、切断対象の断面形状如何で、調節
される。

【００２０】ガイド８およびガイド１８の存在により、
ヘッド受け９が被切断物１０を押圧する方向（矢印
Ｄ）、ヘッド受け１９が被切断物１０を押圧する方向
（矢印Ｄ´）が一定に保たれる。

【００２１】被切断物１０は、回転テーブルに載せる等
の手段によって、矢印Ａの方向に回転する。カッター体
１は、被切断物１０の回転に追従してヘッド回転軸７を
中心に矢印Ｂ方向に回転する。カッター体１１は、被切
断物１０の回転に追従してヘッド回転軸１７を中心に矢
印Ｃ方向に回転する。この際、被切断物の回転中心点
は、ヘッド回転軸７とヘッド回転軸１７とを結ぶ直線上
にある。また、１と１１とは、水平方向同一平面上にあ
る。

【００２２】図２に示すとおり、被切断物１０がさらに
矢印Ａ方向に回転するのに伴い、カッター体１は矢印Ｂ
方向にさらに回転し、カッター体１１は矢印Ｃ方向にさ
らに回転する。図示しないが、被切断物１０が図１に示
す状態から４５度回転したときを境に、カッター体１の
回転方向は矢印Ｂの逆方向となる。同様にカッター体１
１の回転方向は、矢印Ｃの逆方向となる。

【００２３】図３に示すとおり、被切断物１０が図１に
示す状態から９０度回転したとき、カッター体１、１１
は、図１に示す位置に戻る。被切断物１０がさらに矢印
Ａ方向に回転すると、カッター体１は矢印Ｂ方向にさら
に回転し、カッター体１１は矢印Ｃ方向にさらに回転す
る。図示しないが、被切断物１０が図１に示す状態から
１８０度回転したとき、カッター体１、１１は、図１に
示す位置に戻る。

【００２４】すなわち、被切断物１０を回転させ、かつ
カッター体１、１１をＤ、Ｄ´方向に押圧することによ
り、４つのカッター３、５、１３、１５は、被切断物１
０の回転中心６２の回転軸と垂直な平面と交わる被切断
物１０の側面の線上を、常に離れることなく、押圧・回
転する。この結果、４つのカッター３、５、１３、１５
の押圧によって被切断物１０は塑性変形され、被切断物
１０は円周方向に切断される。

【００２５】被切断物１０の切断は塑性変形によるの
で、切断による切り屑は生じない。また、図２に示すと
おり、４つのカッター３、５、１３、１５、が被切断物
１０を押圧する力は互いに打ち消しあい、回転・切断に
伴うストロークは同期される。さらに、ヘッド受け２、
１２をヘッド回転軸７、１７を軸に回転自在とすること
により、被切断物１０の切断面が楕円形の場合であって
も、４つのカッターが被切断物１０の回転に追従してそ
の側面を常にほぼ一定の力で、かつ４つのカッターがそ
れぞれほぼ均等の力で被切断物１０を押圧し続けること
ができる。この結果、被切断物の回転負荷が変化せず、
被切断物の切断面が楕円形の場合であっても、被切断物
の切断面が真円の場合と同程度の回転トルクとなる。ま
た、回転軸に曲げモーメントが発生しにくいため、被切
断物１０の保持が容易となる。

【００２６】

【実施例２】図５に、被切断物２０の周方向断面が角丸
三角形である場合を示す。被切断物２０が角丸三角形で
ある場合にも、図１から図４に示したのと同様の作用に
より、被切断物２０が、周方向に容易に切断される。

【００２７】

【実施例３】図６に、被切断物２１の周方向断面が角丸
四角形である場合を示す。被切断物２１が角丸四角形で
ある場合にも、図１から図４に示したのと同様の作用に
より、被切断物２１が周方向に容易に切断される。

【００２８】

【実施例４】図７に、カッターを合計３つ設けた場合を
示す。この場合、図１の如く、同一形状のカッター体
１、１１を左右対称に設けるのではなく、一方のカッタ
ー体を一枚のカッターでなるカッター体とする。すなわ
ち、ヘッド受け２２に、カッター２３をカッター回転軸
２４を中心に回転自在となるように設ける。この際、カ
ッター回転軸２４は、ヘッド回転軸７と、被切断物１０
の回転中心との同一直線上にある。被切断物１０を切断
する際には、二枚のカッターを取り付けたヘッド受け１
９は被切断物１０を押圧しつつ前進するのみであるが、
一枚のカッターを取り付けたヘッド受け２２は被切断物
１０を押圧しつつ前進後退する。この結果、三枚のカッ
ターは、被切断物１０の回転中心６２の回転軸と垂直な
平面と交わる被切断物１０の側面の線上を、常に離れる
ことなく押圧・回転する。

【００２９】

【実施例５】図８から図１１に、一つのカッター体を取
り付けた可動アームＡ、一つのカッター体を取り付けた
可動アームＢ、を取り付けた装置を示す。

【００３０】図８に示すとおり、可動アームＡ３０と可
動アームＢ４０とは摺動機構４８及びシリンダー３４を
介して一体となり、カッターユニット４４を形成してい
る。

【００３１】可動アームＡ３０は、ヘッド受け３２、シ
リンダー受け３３、および一対の長腕３１とからなる。
ヘッド受け３２にはカッター体３５が回転軸３９におい
て回転自在に取り付けてある。カッター体３５は、ヘッ
ド３６、および二つのカッター３７、３８からなり、二
つのカッター３７、３８は、ヘッド３６に対して回転自
在である。

【００３２】可動アームＢ４０は、ヘッド受け４１、シ
リンダー受け４３および一対のラック軸４２とからな
る。ヘッド受け４１には可動カッター体５０が回転軸５
２において回転自在に取り付けてある。可動カッター体
５０は、ヘッド５１、および二つのカッター５３、５４
からなり、二つのカッター５３、５４はヘッド５１に対
して回転自在である。

【００３３】摺動機構４８はピニオン受け４５、ピニオ
ン４６、可動アームＢの一対のラック軸４２、及び可動
アームＡの一対の長腕３１に設けられたラック部４７と
からなる。すなわち、一対のラック軸４２と一対のラッ
ク部４７が、それぞれにピニオン４６にかませてある。
ピニオン受け４５と後述の回転テーブル６０とが、共通
の架体５９（図１０、図１１）に、それぞれ回転軸５
７、回転中心６２を中心とする回転軸を介して取り付け
てある。可動アームＢ４０のシリンダー受け４３が、可
動アームＡ３０のシリンダー受け３３に固着されたシリ
ンダー３４と摺動可能に結合している。シリンダー３４
と、一対の摺動機構４８との協働によって、可動アーム
Ａ３０と可動アームＢ４０とが、ピニオン４６を介して
互いに摺動可能となっている。

【００３４】回転テーブル６０の回転中心６２は、シリ
ンダー３４の伸縮方向と同一直線上にあってかつ、回転
中心６２とシリンダー受け３２の距離と回転中心６２と
シリンダー受け４１の距離とが等距離となるように配置
されている。このため、可動アームＡ３０と可動アーム
Ｂ４０の摺動は、可動アームＡ３０のカッター３７、３
８と回転中心６２との距離と、可動アームＢ４０のカッ
ター５３、５４と回転中心６２との距離が、常に等しく
なるよう行われる。

【００３５】図８は、回転テーブル６０が、被切断物５
５を搭載しておらず、かつ可動アームＡ３０と可動アー
ムＢ４０とが離れた位置にある場合を示している。図９
は、回転テーブル６０が、被切断物５５を搭載してお
り、前述の可動アームＡ３０と可動アームＢ４０の摺動
によって互いの距離が狭くなり、カッター３７、３８
と、カッター５３、５４とが、被切断物５５を捕らえた
状態を示している。

【００３６】図１０は、図８、図９に示す構造を搭載し
た切断装置５６を側面から見た図である。架体５９上
に、ピニオン受け４５が回転軸５７を介して、回転テー
ブル６０が回転中心６２を中心とする回転軸（図示せ
ず）を介して、それぞれ取り付けられている。回転テー
ブル６０の上にはマウント６１が設けられており、回転
テーブル６０は、切断装置５６の適所に設けたモータ５
８によって回転する。可動アームＡ３０と可動アームＢ
４０とが一体となって構成するカッターユニット４４
は、摺動機構４８を構成するピニオン受け４５に設けら
れたユニット回転軸５７を中心に、上方に約９０度回転
する。

【００３７】作用は以下のとおりである。操作の際に
は、まず切断装置５６のカッターユニット４４をユニッ
ト回転軸５７を中心として回転させつつ持ち上げ、マウ
ント６１の高さを調節した後にマウント６１に被切断物
５５を搭載する（図１０、図１１）。次に、カッターユ
ニット４４を降ろす。この際、ヘッド受け３２とヘッド
受け４１とは、互いに離れた位置にしておく（図８）。
次にシリンダー３４と摺動機構４８の協働によって、可
動アームＡ３０と可動アームＢ４０とを互いに近づけ
る。この際、可動アームＡ３０と可動アームＢ４０と
は、回転中心６２に向って、互いに等距離となるよう近
づく。また、被切断物５５の回転中心と回転テーブル６
０の回転中心６２とを、あらかじめ一致させておく。こ
の結果、４つのカッター３７、３８、５３、５４は、ほ
ぼ同時に被切断物５５の外周に接触する。そのままカッ
ター３７、３８、５３、５４を被切断物５５に押圧させ
ながら回転テーブル６０を回転させると、４つのカッタ
ー３７、３８、５３、５４は被切断物５５の外周に沿っ
て食い込み始め、被切断物５５は、やがて周方向に切断
される。

【００３８】

【効果】この発明によれば、真円のみならず、周方向断
面の形状が楕円形、角丸の三角形、角丸の四角形、等、
各種の断面異形の中空の物体を周方向に容易に切断する
切断装置を提供できる。

【００３９】また、この発明によれば、真円のみなら
ず、周方向断面の形状が楕円形等でなる密閉容器、例え
ば冷蔵庫やエアコンに使用されるコンプレッサーシェル
等を周方向に容易に切断する切断装置を提供できる。

【００４０】さらに、切断の際に切り屑が出ない切断装
置を提供できる。

【００４１】さらにまた、切断対象物の回転中心と複数
のカッターの切断中心とを容易に一致させる機構を備え
た切断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる装置のうち実施例１についての
説明図である。

【図２】本発明にかかる装置のうち実施例１についての
説明図である。

【図３】本発明にかかる装置のうち実施例１についての
説明図である。

【図４】本発明にかかる装置のうち実施例１についての
説明図である。

【図５】本発明にかかる装置のうち実施例２についての
説明図である。

【図６】本発明にかかる装置のうち実施例３についての
説明図である。

【図７】本発明にかかる装置のうち実施例４についての
説明図である。

【図８】本発明にかかる装置のうち実施例５についての
説明図である。

【図９】本発明にかかる装置のうち実施例５についての
説明図である。

【図１０】本発明にかかる装置のうち実施例５について
の説明図である。

【図１１】本発明にかかる装置のうち実施例５について
の説明図である。

【符号の説明】

１・・・カッター体２・・・ヘッド３・・・カッター４・・・カッター回転軸５・・・カッター６・・・カッター回転軸７・・・ヘッド回転軸８・・・ガイド９・・・ヘッド受け１０・・・被切断物１１・・・カッター体１２・・・ヘッド１３・・・カッター１４・・・カッター回転軸１５・・・カッター１６・・・カッター回転軸１７・・・ヘッド回転軸１８・・・ガイド１９・・・ヘッド受け２０・・・被切断物２１・・・被切断物２２・・・ヘッド受け２３・・・カッター２４・・・カッター回転軸３０・・・可動アームＡ３１・・・長腕３２・・・ヘッド受け３３・・・シリンダー受け３４・・・シリンダー３５・・・カッター体３６・・・ヘッド３７・・・カッター３８・・・カッター３９・・・回転軸４０・・・可動アームＢ４１・・・ヘッド受け４２・・・ラック軸４３・・・シリンダー受け４４・・・カッターユニット４５・・・ピニオン受け４６・・・ピニオン４７・・・ラック部４８・・・摺動機構５０・・・可動カッター体５１・・・ヘッド５２・・・回転軸５３・・・カッター５４・・・カッター５５・・・被切断物５６・・・切断装置５７・・・ユニット回転軸５８・・・モータ５９・・・架体６０・・・回転テーブル６１・・・マウント６２・・・回転中心

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１１月２日（１９９９．１１．
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する被切断対象物を切断する装置であ
って、被切断対象物の回転中心点を中心として対称な位
置に、二つのヘッドがヘッドの回転中心点を中心に装置
に対し回転自在に設けられており、前記二つのヘッドの
それぞれに、二つのカッターが、それぞれ前記ヘッドに
対して回転自在に設けられており、前記ヘッドの回転中
心点と当該ヘッドに設けられた二つの前記カッターそれ
ぞれの回転中心点とが略二等辺三角形を描くように配置
され、四つの前記カッターの回転する平面が同一平面で
あり、一のヘッドと前記被切断対象物の回転中心点との
距離と、他のヘッドと前記被切断対象物の回転中心点と
の距離とを、等しく保ちつつその距離を縮めることによ
って前記被切断対象物を押圧することを特徴とする切断
装置。
【請求項２】請求項１に記載の切断装置であって、前記
切断対象物の周方向切断面が楕円形または異形であるこ
とを特徴とする切断装置。
【請求項３】請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の
切断装置であって、前記被切断対象物の回転が、前記被
切断対象物を、前記切断装置に設けられた回転テーブル
に搭載することによって得られることを特徴とする切断
装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
切断装置であって、一のヘッドが一の可動アームに回転
自在に取り付けられ、他のヘッドが他の可動アームに回
転自在に取り付けられ、前記一の可動アームと前記他の
可動アームとが摺動手段とシリンダーを介して互いに摺
動自在に係合しており、前記摺動手段と前記シリンダの
共働によって前記被切断対象物が押圧されることを特徴
とする切断装置。
【請求項５】請求項４乃至請求項５のいずれかに記載の
切断装置であって、前記一の可動アームと前記他の可動
アームの係合により形成されるカッターユニットを、前
記切断装置に対し、前記摺動機構に設けられた軸を中心
に回転させつつ持ち上げることができることを特徴とす
る切断装置。
【請求項６】回転する被切断対象物を切断する装置であ
って、被切断対象物の回転中心点を中心として対称な位
置に、二つのヘッドがヘッドの回転中心点を中心に装置
に対し回転自在に設けられており、一のヘッドには二つ
のカッターが、他のヘッドには一つのカッターが、それ
ぞれ前記ヘッドに対して回転自在に設けられており、前
記一のヘッドにあっては、当該ヘッドの回転中心点と当
該ヘッドに設けられた前記カッターそれぞれの回転中心
点とが略二等辺三角形を描くように配置され、三つの前
記カッターの回転する平面が同一平面であり、前記一の
ヘッドが被切断物を押圧しつつ前進し、前記他のヘッド
が被切断物を押圧しつつ前進後退することを特徴とする
切断装置。
【請求項７】請求項６に記載の切断装置であって、前記
切断対象物の周方向切断面が楕円形または異形であるこ
とを特徴とする切断装置。
【請求項８】請求項６乃至請求項７のいずれかに記載の
切断装置であって、前記被切断対象物の回転が、前記被
切断対象物を、前記切断装置に設けられた回転テーブル
に搭載することによって得られることを特徴とする切断
装置。
【請求項９】請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の
切断装置であって、一のヘッドが一の可動アームに回転
自在に取り付けられ、他のヘッドが他の可動アームに回
転自在に取り付けられ、前記一の可動アームと前記他の
可動アームとが摺動手段とシリンダーを介して互いに摺
動自在に係合しており、前記摺動手段と前記シリンダー
の共働によって前記被切断対象物が押圧されることを特
徴とする切断装置。
【請求項１０】請求項８乃至請求項９のいずれかに記載
の切断装置であって、前記一の可動アームと前記他の可
動アームとが係合して形成されるカッターユニットを、
前記切断装置に対し、前記摺動機構に設けられた軸を中
心に回転させつつ持ち上げることができることを特徴と
する切断装置。