JP2003231016A - 金属棒材の切断方法及び切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定長さずつ縦送りされる金属棒材１を前端
から所定長さ毎に切断する際、切断部及びその近傍に断
面の変形、曲がり及びクラックが発生するのを防止す
る。 【解決手段】 切断予定箇所の近傍を支持する支持部材
３と、金属棒材１より内径の大きい円形の内刃７を有
し、その内刃７が金属棒材１の軸心Ｏを中心として高速
で偏心回転し、かつその偏心量Ｌ_２を増減し得るノッチ
形成部材５と、その前方側に配置され、金属棒材１より
内径が大きい円形の当接部９を有し、当接部９が前記金
属棒材１の軸心Ｏを中心として高速で偏心回転し、かつ
その偏心量を増減し得る負荷部材６を備える。内刃７及
び当接部９を金属棒材１の軸心Ｏを中心として偏心回転
させながらその偏心量を増大させ、金属棒材１の全周に
ノッチ８を形成するとともに荷重を加え、切断する。歩
留りや作業効率がシャー切断に劣らない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属棒材を切断す
る方法及び装置に関し、特にアルミニウム合金等からな
る長尺の金属鋳造棒材を所定長さずつ縦送りし、前端か
ら所定長さ毎に次々に切断して、多数の鍛造用素材を得
るのに適した切断方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルミ
ニウム合金等からなる長尺の金属鋳造棒材又は押出棒材
等を所定長さずつ縦送りし、先端から所定長さ毎に切断
して、多数の鍛造用素材を得る場合、通常、シャー切断
又は鋸切断が行われている。シャー切断は下刃の上に載
せた金属棒材の上に上刃を強い力で打ち下ろし、上刃と
下刃の剪断作用で切断するものであるが、切り口及びそ
の近傍における断面変形（円形断面の棒材が楕円形状に
変形）や曲がり（荷重の方向に曲がりが生じる）、ある
いはクラックの発生という問題がある。また、切り口は
できるだけ垂直に近いことが望ましいが、破断面は通常
斜めに傾き、かつその方向性のコントロールが難しいと
いう問題もある。一方、鋸切断の場合、切粉が多量に出
て分留りが低下し、かつシャー切断に比べて作業効率が
劣るという問題がある。

【０００３】本発明は、金属棒材の切断方法についての
従来技術のこのような問題点に鑑み、切断部及びその近
傍に断面の変形、曲がり及びクラックが発生するのを防
止でき、かつ破断面の方向のコントロールができ、さら
に歩留りや作業効率がシャー切断に劣らない切断方法及
び装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属棒材の
切断方法は、金属棒材をその切断予定箇所の近傍で支持
し、前記切断予定箇所に全周を取り巻くノッチを形成
し、該ノッチを挟んで支持した側とは反対側において、
前記金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に荷重を加
えるとともにその作用点を外周に沿って連続的に回転移
動させ、前記金属棒材を前記ノッチの部分で破断するこ
とを特徴とする。あるいは、長尺の金属棒材の前端から
所定距離離れた位置に設定された切断予定箇所の近傍を
前記前端とは反対側において支持し、前記切断予定箇所
に全周を取り巻くノッチを形成し、該ノッチより前端側
において前記金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に
荷重を加えるとともにその作用点を外周に沿って連続的
に回転移動させ、前記金属棒材を該ノッチの部分で破断
して所定長さの棒材を得ることを特徴とする。ここで、
作用点とは、負荷部材の当接部が当接して力が加わる箇
所を意味する。

【０００５】上記荷重はノッチを形成した後加えてもよ
いが、ノッチを形成しながら加えることもできる。その
場合、例えばノッチの形成の始めから並行して荷重を加
えるか、ノッチの形成の途中から並行して荷重を加える
ようにするとよい。ノッチを形成する望ましい具体的手
段としては、前記金属棒材より内径の大きい円形の内刃
を有するノッチ形成部材を前記金属棒材の周囲にはめ、
前記内刃を前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転さ
せながらその偏心量を増大させ、それにより前記内刃を
前記金属棒材の前記切断予定箇所に食い込ませてその外
周上を回転移動させ、前記切断予定箇所の全周にノッチ
を形成する。また、荷重を付加する望ましい具体的手段
としては、前記金属棒材より内径の大きい円形の当接部
を有する負荷部材を前記金属棒材の周囲にはめ、前記当
接部を前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転させな
がらその偏心量を増大させ、それにより前記当接部を前
記金属棒材の表面に当接させてその外周上を回転移動さ
せ、前記金属棒材に軸方向に対して垂直に荷重を加え
る。回転中に偏心量を増大させることにより、ノッチを
深く形成し、あるいは大きい荷重を加えることができ
る。ここで、偏心回転とは、ノッチ形成部材又は負荷部
材の回転中心（＝金属棒材の軸心）が、それぞれ内刃の
中心又は当接部の中心からずれた位置にあることを意味
する。なお、前記ノッチは金属棒材の全周に形成された
浅い溝（切込み、切欠き）であり、上記方法のほか、刃
の付いたパンチによるプレス、回転刃、鋸等、適宜の手
段で形成できる。

【０００６】本発明に係る切断装置は、所定長さずつ縦
送りされる金属棒材を前端から所定長さ毎に切断するも
ので、前端から所定距離離れた位置に設定された切断予
定箇所の後方側近傍において前記金属棒材の外周を支持
する支持部材と、前記金属棒材より内径の大きい円形の
内刃を有し、その内刃が前記金属棒材の軸心を中心とし
て偏心回転し、かつその偏心量を増減し得るようにした
ノッチ形成部材と、該ノッチ形成部材の前方側に配置さ
れ、前記金属棒材より内径が大きい円形の当接部を有
し、該当接部が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回
転し、かつその偏心量を増減し得るようにした負荷部材
を備える。

【０００７】この構成により、偏心回転する前記ノッチ
形成部材の内刃の偏心量を増大させ、前記内刃を前記金
属棒材の前記切断予定箇所に食い込ませてその外周上を
回転移動させ、前記切断予定箇所の全周にノッチを形成
するすることができ、一方、偏心回転する前記負荷部材
の当接部の偏心量を増大させ、前記当接部を前記金属棒
材の表面に当接させてその外周上を回転移動させ、前記
金属棒材に作用点が連続的に回転移動する曲げ荷重を軸
方向に対して垂直に負荷し、前記金属棒材を前記ノッチ
の部分で破断して所定長さの棒材を得ることができる。
ここで、前方側、後方側とは、金属棒材の送りの前方
側、後方側を意味するものとする。なお、この切断装置
では、例えば、前記ノッチ形成部材と負荷部材が一体化
されてラジアル軸受の内輪に固定され、該ラジアル軸受
自体が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転し、か
つその偏心量を増減し得るようになっている。その場
合、内刃の内径より当接部の内径の方が大きく設定され
ていることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、長尺の金属棒材を所定長さ
ずつ縦送りし、先端から所定長さ毎に次々に切断して、
多数の短尺の棒材を得る場合を例に、まず、図１〜図２
に示す概念図を参照して、本発明に係る金属棒材の切断
方法及び切断装置を説明する。アルミニウム合金鋳造棒
材等の金属棒材１が、後端をチャック２に把持され、支
持部材３の支持孔３ａを通して所定長さ毎に縦送りされ
る。支持部材３の支持孔３ａの内径は金属棒材１の外径
より僅かに大きく形成され、金属棒材１を通過させる
が、金属棒材１を軸方向に垂直な面内においてはほぼ固
定状態で支持し得るようになっている。また、支持部材
３の前方側にノッチ形成部材５が配置され、さらにその
前方の所定距離離れた位置に負荷部材６が配置されてい
る。

【０００９】ノッチ形成部材５は全体として円形リング
状で、中央部に金属棒材１より内径の大きい円形の内刃
７を有し、この内刃７が金属棒材１の周囲にはまり前記
切断予定箇所の周囲に位置している。このノッチ形成部
材５は回転可能で、かつ軸方向に対して垂直な面内で移
動可能である。ノッチ形成部材５の回転はその回転中心
（内刃７の回転中心でもある）が金属棒材１の軸心Ｏに
一致するように設定され、またノッチ形成部材５が上記
のように移動するときも、その回転中心は軸心Ｏに保た
れる。ノッチ形成部材５の中心Ｐ（内刃７の中心でもあ
る）が軸心Ｏからずれたとき、ノッチ形成部材５（及び
内刃７）の回転は偏心回転となる。

【００１０】偏心回転するノッチ形成部材５が軸方向に
対して垂直な面内で移動し、図１に示すように、偏心量
（回転中心である軸心Ｏから中心Ｐまでの距離）がＬ_１
になると、内刃７は金属棒材１の外周に接した状態でそ
の外周上を回転移動する。引き続き、図２に示すように
偏心量を徐々に増大させると（偏心量Ｌ_１→Ｌ_２）、内
刃７が金属棒材１の外周に食い込み、その状態で外周上
を回転移動し、これにより前記切断予定箇所の全周を取
り巻くノッチ８が形成される。高速でノッチ形成部材５
を偏心回転させることで、効率的にノッチ８を形成する
ことができる。

【００１１】一方、負荷部材６も全体として円形リング
状で、中央部に金属棒材１より内径の大きい円形の当接
部９を有し、この当接部９が金属棒材１の周囲にはまり
その前方端近傍に位置している。この負荷部材６は、そ
の中心（当接部９の中心でもある）がノッチ形成部材５
の中心Ｐに一致し、さらに前記ノッチ形成部材５と一体
的に回転及び移動するようになっている。従って、その
回転中心（当接部９の回転中心でもある）は金属棒材１
の軸心Ｏに一致する。ただし、この例では、当接部９の
内径はノッチ形成部材５の内刃７の内径よりやや大きく
設定されている。

【００１２】ノッチ形成部材５及び荷重付加部材６が軸
方向に対して垂直な面内で移動し、図１の状態になった
とき、荷重付加部材６の当接部９はまだ金属棒材１の外
周に達しない。引き続き偏心量が徐々に増大すると、図
２に示すように、内刃７によるノッチ８の形成に遅れて
当接部９が金属棒材１の外周に到達し、当接部９は金属
棒材１の外周に当接してその外周上を回転移動しなが
ら、金属棒材１に軸方向に対して垂直に曲げ荷重を付加
する。この荷重の作用点は金属棒材１の外周に沿って連
続的に回転移動し、一方、ノッチ８の後方側近傍は支持
部材３により支持されているから、金属棒材１のノッチ
８の箇所には時間とともに作用点が移動する曲げモーメ
ントが繰り返し付加（繰り返しの曲げと曲げ戻し作用が
付加）されることになり、当該箇所において疲労破壊と
思われる脆性破壊が起こり、その結果、金属棒材１はそ
の箇所で破断し、所定長さの棒材が折り取られることに
なる。高速で負荷部材６を偏心回転させることで、上記
曲げ荷重を繰り返し効率的に付加することができる。

【００１３】破断面は、ちょうど引張破面に類似した表
面形態を示し多少凹凸があるが、ほぼノッチ８に沿った
形で形成され、従来のシャー切断にみられるように破断
面が大きくえぐれるようなことはなく、また、シャー切
断で発生し易いクラックも防止でき、例えば棒材１を鍛
造素材として用いる場合などには全く問題はない。高速
で偏心回転する当接部９により連続的に曲げ荷重を付加
することで、破面のコントロール性が増し、ノッチ８に
沿った破面がより形成されやすくなる。さらに、シャー
切断に比べはるかに小さい荷重で折り取ることができる
ため、破断面及びその近傍に断面の変形、曲がり等が発
生するのを防止できる。

【００１４】次に、図３〜図８を参照して、本発明に係
る切断方法及び切断装置についてより具体的に説明す
る。図３及び図４において、左側に切断装置１２が配置
され、その右側に金属棒材１１の送り装置１３が配置さ
れている。この送り装置１３は、金属棒材１１の搬送受
けローラ１４、搬送駆動装置１５及び先端位置設定スト
ッパー１６等からなる。搬送受けローラ１４は各々昇降
シリンダ１７により昇降自在に支持され、搬送駆動装置
１５が切断装置１２側に走行移動する際に下降して退避
できるようになっている。

【００１５】搬送駆動装置１５は、台車１８上に搬送駆
動モータ１９、図示しない駆動用ピニオンギヤ、棒材後
端クランプ装置２１、棒材最終端押出シリンダ２２等を
搭載した構成とされ、台車１８がベッド２３上に配設し
た２条のレール２４上を走行自在とされている。搬送駆
動モータ１９を回転すると、前記駆動用ピニオンギヤが
ベッド２３上に配設した駆動用ラックギヤ２５と噛み合
いながら回転し、搬送駆動装置１５が前後に走行する。
この搬送駆動装置１５は、モータ軸端に走行移動距離を
計測する計測装置を備えている。

【００１６】先端位置設定ストッパー１６は、新しい金
属棒材１１が装置内にセットされたとき、その先端の位
置決めを行うためのものである。新しい金属棒材１１が
棒材後端クランプ装置２１により後端をクランプされ、
搬送駆動装置１５の走行により前方に押されて、その先
端が先端位置設定ストッパー１６に当たることで位置決
めが行われる。先端位置ストッパー１６は進退シリンダ
２６に支持され、位置決め終了後、進退シリンダ２６の
作用により金属棒材１１の搬送経路から退避する。その
後、搬送駆動装置１５が、所定の切断長さに相当する距
離ずつ、金属棒材１１を切断装置１２側に送り込む。切
断装置１２側に所定距離送り込まれて停止した金属棒材
１１は、その入口に配置された棒材クランプ装置２７に
より把持され、切断装置１２内部において金属棒材１１
の先端が所定長さに切断される。切断された棒材は、切
断装置１２の内部に配置されたガイドパイプ内に残る
が、次に搬送駆動装置１５が金属棒材１１を送り込む
と、順次前方に送り出され、シュート２８から外部に取
り出される。

【００１７】図５及び図６に示すように、切断装置１２
は、送り装置１３側に配置された棒材クランプ装置２７
及び棒材支持装置２９と、回転切断装置３０からなる。
回転切断装置３０において、駆動モータ３１の駆動力は
プーリー３２、ベルト３３及びプーリー３４を介して、
軸受３５に支持された主軸３６を回転させる。主軸３６
の先端にハウジング３７が固定され、そのハウジング３
７内にスライドブロック３８が主軸３６の軸に対して垂
直方向（図７の図示であれば上下方向）に滑動自在に嵌
挿されている。スライドブロック３８には、外周上の対
向位置にテーパーブロック３９が一体に固定されてい
る。

【００１８】テーパーブロック３９のテーパー面に相対
するテーパー面を有するテーパーブロックガイド４１、
４２が内輪軸受カバー４３に固定され、内輪軸受カバー
４３は軸受スライドケース４４に固定され、軸受４５の
内輪を保持している。軸受４５の外輪は移動ハウジング
４６と外輪軸受カバー４７との一体構造内に保持されて
いる。移動ハウジング４６、軸受スライドケース４４、
内輪軸受カバー４３、外輪軸受カバー４７及び軸受４５
は、一体となって主軸３６の外径面上を軸方向に滑動自
在であり（主軸３６の外径面と軸受スライドケース４４
の内径面が摺動する）、一方、軸受４５の内輪、軸受ス
ライドケース４４及び内輪軸受カバー４３は主軸３６の
回転動作と一体となって回転するが、軸受４５の外輪、
外輪軸受カバー４７及び移動ハウジング４６は回転動作
はしない。

【００１９】移動ハウジング４６の下部がスライドベー
ス４８に固定され、スライドベース４８の下面に取り付
けられたリニアガイド（直動ベアリング）４９が支持台
５１上のレール５２にはまり、これにより移動ハウジン
グ４６は主軸３６の軸方向に直線移動可能とされてい
る。図６に示すように、フレーム５３に偏心駆動サーボ
モータ５４が固定され、その出力軸がカップリング５５
及びボールネジ・ユニット５６等を介して移動ハウジン
グ４６に連結されている。

【００２０】駆動モータ３１が回転し、主軸３６と、主
軸３６と一体になってハウジング３７、軸受スライドケ
ース４４、内輪軸受カバー４３、テーパーブロックガイ
ド４１、４２等が回転動作をしているとき、偏心駆動サ
ーボモータ５４が回転すると、ボールネジユニット５６
等を介して移動ハウジング４６が軸方向直線運動を行
い、軸受スライドケース４４、内輪軸受カバー４３等が
主軸３６の外径面を摺動面として軸方向に移動し、同時
にテーパーブロックガイド４１、４２が軸方向に移動す
る。すると、テーパーブロックガイド４１、４２のテー
パー面が、テーパーブロック３９のテーパー面を直角方
向（軸方向に対して直角方向）に押し、スライドブロッ
ク３８が主軸３６の軸方向に対して直角方向に移動す
る。

【００２１】図７に示すように、スライドブロック３８
の内部には傾斜した平行四辺形の開口が形成され、この
開口の内部に、スライドハウジング５７がライナー５８
を介し、平行四辺のうちの一対の平行面内で滑動自在に
嵌挿されている。なお、スライドハウジング５７は、ハ
ウジング３７内に、スライドブロック３８の滑動方向に
対して垂直方向（図７の図示であれば左右方向）に滑動
自在に嵌挿されている。図８に明瞭に示すように、スラ
イドハウジング５７内には２個の軸受（ラジアル軸受）
５９が装着され、軸受５９の内輪に円筒状の軸部材６１
が嵌挿、固定されている。また、円筒状のノッチ形成部
材６２とリング状の負荷部材６３がボルト６０で固定さ
れて一体化され、これが軸部材６１の内側に嵌挿され、
ボルトにより固定されている。このノッチ形成部材６２
は図１及び図２で説明したノッチ形成部材５に対応し、
負荷部材６３は同じく負荷部材６に対応する。ノッチ形
成部材６２は円形の内刃６４を有し、負荷部材６３は前
方側が一定の内径を有して当接部６５となり、後方側は
内径が拡大しノッチ形成部材６２につながっている。内
刃６４と当接部６５は同心であり、内刃６４の内径は金
属棒材１１の外径よりやや大きく、当接部６５の内径は
内刃６４の内径よりやや大きく設定されている。

【００２２】図５〜図８では、テーパーブロックガイド
４１、４２が後退位置にあり、スライドブロック３８が
一方の端（図７の図示であれば上端位置）に位置し、こ
のとき、スライドハウジング５７の中心（内刃６４及び
当接部６５の中心）が主軸３６の軸中心（金属棒材１１
の軸中心でもある）と一致し、偏心量はゼロである。こ
こで偏心駆動サーボモータ５４が回転すると、移動ハウ
ジング４６とともにテーパーブロックガイド４１、４２
が前進し、これがテーパーブロック３９のテーパー面を
押し、スライドブロック３８が主軸３６の軸方向に対し
て直角方向（図７の図示であれば下方向）に移動する。
これにより、スライドハウジング５７がスライドブロッ
ク３８の摺動方向に対して垂直方向（図７の図示であれ
ば右方向）に移動し、スライドハウジング５７の中心が
主軸３６の中心から移動し、偏心量が発生する。

【００２３】なお、テーパーブロックガイド４０、４１
の傾斜が４５度より小さいため、テーパーブロックガイ
ド４０、４１の移動量に比べてスライドブロック３８の
移動量は小さい。また、スライドブロック３８の平行四
辺形の開口の傾斜がごく小さいため、スライドブロック
３８の移動量に比べてスライドハウジング５７の移動量
（偏心量）はきわめて小さい。このように２段のテーパ
ー面を介在させることにより、偏心駆動モータ５４によ
る移動ハウジング４６の移動量を、一定比率で、スライ
ドハウジング５７の微小な偏心量に機械的に変換し、そ
の結果、偏心駆動モータ５４の小さい駆動力が、内刃６
４及び当接部６５での大きい切込み力及び押圧力として
増幅される。ハウジング３７の後方側（図５において右
側）には保持フレーム６６が固定され、この保持フレー
ム６６と軸受カバー６７とで軸受６８の外輪が保持さ
れ、軸受６８の内輪はガイドハウジング６９及び軸受カ
バー７１で保持されている。後述する支持部材ホルダー
７３の外周面が、前記ガイドハウジング６９の内径面に
より主軸３６の軸方向に滑動自在に支持されている。

【００２４】回転切断装置３０の後方側には、支持台５
１上にクランプスタンド７２が立設し、これに支持部材
ホルダー７３が固定され、さらに支持部材ホルダー７３
にリング状の支持部材７４がボルトにより固定され、こ
れらが前記棒材支持装置２９を構成している。なお、支
持部材７４の支持孔７４ａの中心は、主軸３６の軸心と
一致している。この支持部材７４は、図１及び図２で説
明した支持部材３に対応し、その内径は金属棒材１１の
外径よりごくわずか大きく設定されている。また、クラ
ンプスタンド７２には一対の棒材クランプ開閉シリンダ
ー７５が設置され、各棒材クランプ開閉シリンダー７５
のピストンロッドの先に棒材クランプ７６が取り付けら
れ、これらが前記棒材クランプ装置２７を構成してい
る。送り装置１３により金属棒材１１が所定の切断長さ
分送り込まれて停止したとき、棒材クランプ開閉シリン
ダー７５が作動して棒材クランプ７６が閉じ、金属棒材
１１を回転方向にも軸方向にも動かないように固定保持
する。なお、このとき金属棒材１１の先端はノッチ形成
部材６２及び負荷部材６３の内部に突き出して進入して
おり、ノッチ形成部材６２の内刃６４の位置から金属棒
材１１の先端までの長さが切断長さとなる。

【００２５】クランプスタンド７２の下面にリニアガイ
ド７７が取り付けられ、これが支持台５１上のレール５
２にはまり、これによりクランプスタンド７２は主軸３
６の軸方向に直線移動可能とされている。ノッチ形成部
材６２、負荷部材６３及び支持部材７４は、金属棒材１
１の外径に応じて専用のものに交換する必要があり、そ
の場合、クランプスタンド７２を後方側にスライド移送
し、支持部材ホルダー７３をガイドハウジング６９から
抜取って回転切断装置３０と棒材支持装置２９の間にス
ペースを作り、支持部材７４を支持部材ホルダー７３か
ら取り外し、負荷部材６３をノッチ形成部材６２ととも
に軸部材６１から取り外し、交換する。

【００２６】この回転切断装置３０において、駆動モー
タ３１を回転させながら、偏心駆動モータ５４を回転さ
せ始めると、ノッチ形成部材６２及び負荷部材６３が回
転しながら、金属棒材１１の軸中心線（主軸３６の軸心
でもある）に対する内刃６４及び当接部６５の偏心量が
発生し、増加していく。これにより、まず内刃６４の内
径上で最も主軸３６の軸心に近い円周上の一点が金属棒
材１１の表面に食い込んで該金属棒材１１の外周上を回
転し、押込成形により該金属棒材１１の全周を取り巻く
ノッチを形成する。ノッチの深さがあるところまで達す
ると、次に当接部６４の内径上で最も主軸３６の軸心に
近い円周上の一点が金属棒材１１の表面に当接を開始
し、偏心量の増加とともに押し曲げ量を増やしていく。
押し曲げ接触点（作用点）は金属棒材１１の外周上を回
転移動していくので、該金属棒材１１には繰り返しの曲
げ、曲げ戻し作用が働き、ノッチの部分で該金属棒材１
１は容易に分離破断する。

【００２７】分離破断が完了すると、偏心駆動モータ５
４を停止、逆転させ、偏心量がゼロになる基準位置まで
復帰して、送り装置１３により金属棒材１１が次に所定
長さ送り込まれるのをまつ。なお、回転切断装置３０の
前方側にはスタンド７８が立設し、このスタンド７８に
ガイドパイプ７９が固定され、このガイドパイプ７９が
主軸３６内において負荷部材６３のすぐ前の位置まで伸
びている。また、ガイドパイプ７９の前方側には樋８１
とシュート２８が連続して設置されている。分離破断し
たばかりの所定長さの金属棒材はガイドパイプ７９内に
あるが、送り装置１３が金属棒材１１を送り込むと、順
次前方に送り出され、シュート２８から外部に取り出さ
れる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の方法及び装置によれば、破断部
又は破断部近傍に断面変形や曲がり、クラックの発生も
なく、ノッチに沿った形で破断面が形成されることで破
断面のコントロールが可能となり、切断効率も高い。本
発明の方法及び装置は、特にアルミニウム合金鋳造棒材
を所定長さ毎に切断して鍛造用素材を形成する場合など
に好適に用いられる。特に、Ｓｉを１０〜２０％含むハ
イシリコン系アルミニウム鋳造合金、Ｃｕを４％以上含
むＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系鋳造合金などの鋳造棒は、きわめ
て低い荷重で簡単に切断することができる。ただし、本
発明の方法及び装置の適用範囲は、アルミニウム合金鋳
造棒材の切断だけに限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の切断方法及び装置を説明する概念図
（ａ）及びその内刃の部分の断面図（ｂ）である。

【図２】 同じく本発明の切断方法及び装置を説明する
概念図（ａ）及びその内刃の部分の断面図（ｂ）であ
る。

【図３】 本発明に係る切断装置の全体正面図である。

【図４】 同じく全体平面図である。

【図５】 その切断機構部の正面断面図である。

【図６】 同じくその切断機構部の平面断面図である。

【図７】 同じく切断機構部の右側面断面図である。

【図８】 切断機構部の要部正面断面図である。

【符号の説明】

１、１１ 金属棒材 ３ 支持部材 ３ａ 支持孔 ５ ノッチ形成部材 ６ 負荷部材 ７ ノッチ形成部材の内刃 ８ ノッチ ９ 負荷部材の当接部 １２ 切断装置 １３ 送り装置 ２７ 棒材クランプ装置 ２９ 棒材支持装置 ３０ 回転切断装置 ３６ 主軸 ３７ ハウジング ３８ スライドブロック ４６ 移動ハウジング ５７ スライドハウジング ５９ 軸受 ６２ ノッチ形成部材 ６３ 負荷部材 ６４ 内刃 ６５ 当接部 ７４ 支持部材 ７４ａ 支持孔 ７６ 棒材クランプ ７９ ガイドパイプ Ｏ ノッチ形成部材及び負荷部材の回転中心 Ｐ ノッチ形成部材及び負荷部材の断面中心 Ｌ_１、Ｌ_２ 偏心量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下部 紘一 兵庫県神戸市西区室谷２丁目11番２ 日下 部電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3C039 DA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属棒材をその切断予定箇所の近傍で支
   持し、前記切断予定箇所に全周を取り巻くノッチを形成
   し、該ノッチを挟んで支持した側とは反対側において、
   前記金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に荷重を加
   えるとともにその作用点を外周に沿って連続的に回転移
   動させ、前記金属棒材を前記ノッチの部分で破断するこ
   とを特徴とする金属棒材の切断方法。
2. 【請求項２】 金属棒材をその切断予定箇所の近傍で支
   持し、前記切断予定箇所に全周を取り巻くノッチを形成
   しながら、該ノッチを挟んで支持した側とは反対側にお
   いて、前記金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に荷
   重を加えるとともにその作用点を外周に沿って連続的に
   回転移動させ、前記金属棒材を前記ノッチの部分で破断
   することを特徴とする金属棒材の切断方法。
3. 【請求項３】 長尺の金属棒材の前端から所定距離離れ
   た位置に設定された切断予定箇所の近傍を前記前端とは
   反対側において支持し、前記切断予定箇所に全周を取り
   巻くノッチを形成し、該ノッチより前端側において前記
   金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に荷重を加える
   とともにその作用点を外周に沿って連続的に回転移動さ
   せ、前記金属棒材を該ノッチの部分で破断して所定長さ
   の棒材を得ることを特徴とする金属棒材の切断方法。
4. 【請求項４】 長尺の金属棒材の前端から所定距離離れ
   た位置に設定された切断予定箇所の近傍を前記前端とは
   反対側において支持し、前記切断予定箇所に全周を取り
   巻くノッチを形成しながら、該ノッチより前端側におい
   て前記金属棒材の外周から軸方向に対して垂直に荷重を
   加えるとともにその作用点を連続的に回転移動させ、前
   記金属棒材を該ノッチの部分で破断して所定長さの棒材
   を得ることを特徴とする金属棒材の切断方法。
5. 【請求項５】 前記金属棒材より内径の大きい円形の内
   刃を有するノッチ形成部材を前記金属棒材の周囲には
   め、前記内刃を前記金属棒材の軸心を中心として偏心回
   転させながらその偏心量を増大させ、それにより前記内
   刃を前記金属棒材の前記切断予定箇所に食い込ませてそ
   の外周上を回転移動させ、前記切断予定箇所の全周にノ
   ッチを形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載された金属棒材の切断方法。
6. 【請求項６】 前記金属棒材より内径の大きい円形の当
   接部を有する負荷部材を前記金属棒材の周囲にはめ、前
   記当接部を前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転さ
   せながらその偏心量を増大させ、それにより前記当接部
   を前記金属棒材の表面に当接させてその外周上を回転移
   動させ、前記金属棒材に軸方向に対して垂直に荷重を加
   えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載さ
   れた金属棒材の切断方法。
7. 【請求項７】 所定長さずつ縦送りされる金属棒材を前
   端から所定長さ毎に切断する切断装置において、前端か
   ら所定距離離れた位置に設定された切断予定箇所の後方
   側近傍において前記金属棒材の外周を支持する支持部材
   と、前記金属棒材より内径の大きい円形の内刃を有し、
   その内刃が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転
   し、かつその偏心量を増減し得るようにしたノッチ形成
   部材と、該ノッチ形成部材の前方側に配置され、前記金
   属棒材より内径が大きい円形の当接部を有し、該当接部
   が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転し、かつそ
   の偏心量を増減し得るようにした負荷部材を備えること
   を特徴とする金属棒材の切断装置。
8. 【請求項８】 前記ノッチ形成部材と負荷部材がそれぞ
   れラジアル軸受の内輪に固定され、該ラジアル軸受自体
   が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転し、かつそ
   の偏心量を増減し得るようになっていることを特徴とす
   る請求項７に記載された金属棒材の切断装置。
9. 【請求項９】 前記ノッチ形成部材と負荷部材が一体化
   されてラジアル軸受の内輪に固定され、該ラジアル軸受
   自体が前記金属棒材の軸心を中心として偏心回転し、か
   つその偏心量を増減し得るようになっていることを特徴
   とする請求項７に記載された金属棒材の切断装置。
10. 【請求項１０】 内刃の内径より当接部の内径の方が大
    きく設定されていることを特徴とする請求項８又は９に
    記載された金属棒材の切断装置。