JP2008044077A

JP2008044077A - 切断工具

Info

Publication number: JP2008044077A
Application number: JP2006222953A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mori; 正章森
Original assignee: MCC Corp
Current assignee: MCC Corp
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】ハンドルの最大操作角度を小さくし、しかも切断時には倍力機構により軽快に切断することができる作業性の良い切断工具を提供する。
【解決手段】一方のハンドル１０の先端に、外周面の一部に第１ギヤ１dが形成された固定刃1を固定するとともに可動刃2を第１軸20により軸支し、この可動刃2から突設した腕部2ｃの先端に他方のハンドル３を第２軸２１により軸支し、この他方のハンドル３に設けた第２ギヤ３ｄを第１ギヤ１dとかみ合わせながら閉じることによって可動刃２を回転させ、円形断面の材料を切断する形式の切断工具である。本発明ではこれらの第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄは、ハンドル３が所定角度まで閉じたときには相互にかみ合うが、ハンドル３が所定角度以上であるときにはかみ合わず、第２ギヤ３ｄが固定刃１の外周面に沿ってスライドできる構造とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ギヤ式の倍力機構を利用して少ない操作力で、ワイヤー、ケーブル、棒材、管材、略Ｃ字断面の部材、略コの字断面の部材などの材料を切断できる切断工具に関するものである。

エレベータ用ワイヤーのような太いワイヤーロープ等を切断するためには、従来から特許文献１や特許文献２に示されるような、ギヤ式の倍力機構を有した切断工具が使用されている。このギヤ式の倍力機構を有した切断工具は、一方のハンドルの先端に固定刃を固定するとともに可動刃を軸支し、この可動刃から突設した腕部の先端に他方のハンドルを軸支し、他方のハンドルを閉じる際にハンドルに設けたギヤを固定刃の第１ギヤとかみ合わせることによって可動刃を回転させる構造となっている。このため、少ない操作力で材料を切断することができる。

このような切断工具では、例えば切断する材料がワイヤーなどの円形断面材料の場合その断面形状をできるだけ変形させないように切断刃の形状を凹状とする事が有効であり、また、Ｃ字断面やコの字断面の材料などでも、断面形状をできるだけ変形させないように受け側の形状を、材料の形状に合致させた凹状にすることが有効である。そのために刃の先端を材料の外形より大きく開いて、材料を切断刃に挿通し、材料を切断刃で噛合させる必要がある。このため切断開始までに遊びの区間があるが、従来品は倍力機構により遊びの区間を含めて切断刃の回転角度に対するハンドルの回転角度が大きく設定されている。このため、ハンドルの最大操作角度が大きくなってしまい、作業性が悪いという問題があった。
特許第２９４７４１１号公報米国特許１６８９６４８号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、ハンドルの最大操作角度を小さくし、しかも切断時には倍力機構により軽快に切断することができる作業性の良い切断工具を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明は、一方のハンドルの先端に、外周面の一部に第１ギヤが形成された固定刃を固定するとともに可動刃を第１軸により軸支し、この可動刃から突設した腕部の先端に他方のハンドルを第２軸により軸支し、この他方のハンドルに設けた第２ギヤを前記第１ギヤとかみ合わせながら閉じることによって可動刃を回転させて材料を切断する形式の切断工具において、これらの第１ギヤと第２ギヤは、ハンドルが所定角度まで閉じたときには相互にかみ合うが、ハンドルが所定角度以上であるときにはかみ合わず、第２ギヤが固定刃の外周面に沿ってスライドする形状としたことを特徴とするものである。

なお、固定刃の第１ギヤに隣接する部分に第１軸を中心とする円弧状の滑動部を設け、他方のハンドルの第２ギヤに隣接する部分に滑動突起を突設し、他方のハンドルが所定角度以上であるときには、前記滑動突起が前記滑動部に当接しながら滑動して、ハンドルの第２軸を中心とする回動を抑止し、ハンドルが第１軸を中心に回動するように構成することが好ましい。また固定刃と可動刃には、それぞれ凹状の切断刃を相対向させて形成することが好ましい。

本発明の切断工具は、ハンドルの開き角度が所定角度以上であるときにはハンドルの第２ギヤが固定刃の外周面の第１ギヤとかみあわず、ハンドルが第１軸を中心に回動する。これにより第２軸は第１軸を中心に公転し、可動刃はハンドルの操作角度と同一角度で速やかに回転する。しかしハンドルが所定角度まで閉じたときにはハンドルの第２ギヤが固定刃の外周面の第１ギヤと相互にかみ合うため、第２軸はギヤのかみ合い点を中心としてゆっくりと回転することとなり、可動刃もハンドルの操作角度よりも小さい角度ずつゆっくり回転する。このため切断開始までは可動刃を早く閉じ、切断開始後は強力な切断が可能となる。またハンドルの最大操作角度を小さくし、作業性を良くすることができる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１から図３は本発明の実施形態を示す全体図であり、それぞれ切断終了時、切断開始時、開放時を示す。また図４は図２のＡ−Ａ矢視図、図５が固定刃の単体図、図６は可動刃の単体図である。

これらの図において、１は一方のハンドル１０の先端に固定された板状の固定刃であり、軸穴１ａを中心とする略半円形状をしている。固定刃１の軸穴１ａから後方に向かってハンドル取付部１ｃを延設してあり、このハンドル取付部１ｃにハンドル１０を取り付けてある。２は板状の可動刃であり、軸穴２ａを中心とする略半円形状をしている。固定刃１及び可動刃２は、円弧部分を外側にして相互に重ね合わされて、軸穴１ａ及び軸穴２ａを貫通する第１軸２０により軸支されている。

固定刃１及び可動刃２の軸穴１ａ、２ａに隣接する位置から先端にかけて、相対向する凹状の刃部１ｂ、２ｂがそれぞれ形成されている。実施形態では回動方向に凹陥した略Ｖ字形状にしてある。Ｖ字の谷底の部分は円弧状となっており、断面が円形のワイヤーなどの材料を断面形状を崩さずに切断できるようになっている。

可動刃２は軸穴２ａとは反対方向に突設された腕部２ｃを備えており、その先端部に軸穴２ｄが形成されている。

３は他方のハンドルであり、板状のハンドル基部３ａ及び棒状のハンドル部３ｂから構成されている。ハンドル基部３ａには、軸穴３ｃが形成されている。ハンドル基部３ａの軸穴３ｃ及び腕部２ｃの軸穴２ｄは第２軸２１により軸着されて、ハンドル基部３ａと固定刃１を、同一平面上になるように配設している。

固定刃１の軸穴１ａの後方の外縁には、第１ギヤ１ｄが円弧状に設けられている。この実施形態の第１ギヤ１ｄは、２つの歯底と１つの歯先から構成されている。このギヤ１ｄのピッチ円の中心は、第１軸２０と同一にしてある。

また、ハンドル基部材３ａの固定刃１に対向する外縁には、第２ギヤ３ｄが設けられている。この第２ギヤ３ｄは、第１軸２０と第２軸２１の間で第１ギヤ１ｄと噛合している。第２ギヤ３ｄは円弧状に設けられ、１つの歯底と２つの歯先から構成され、第２ギヤ３ｄのピッチ円の中心は、第２軸２１と同一にしてある。

ハンドル基部材３ａの軸穴３ｃの下方には、固定刃１と当接する突起３ｅが設けられ、この突起３ｅが固定刃１と当接して、ハンドル３の閉じる方向の回動を抑止している。突起３ｅと固定刃１が当接した閉状態では、相対向する刃部１ｂ、２ｂは閉じた状態になっている。（図１の状態）

４は略半円形状で板状のカバーであり、両端には軸穴４ａ、４ｂが形成されている。カバー４の軸穴４ａと固定刃１の軸穴１ａを軸着して、可動刃２の反対側から、カバー４を固定刃１に回転可能に軸着している。また、カバー４の軸穴４ｂとハンドル基部３ａの軸穴３ｃを軸着して、カバー４をハンドル基部３ａに回転可能に軸着している。このようにして、カバー４は、ハンドル３と固定刃１を第１軸２０及び第２軸２１で連結し、ハンドル３を開閉した際にハンドル３と可動刃２に偏った荷重が作用することを防止している。またカバー４はギヤが露出しないようにカバーし、安全性を高める役割も果たしている。

固定刃１の第１ギヤ１ｄに隣接する部分には、滑動部１ｅが設けられている。この滑動部１ｅの外縁は、第１軸２０を中心とする円弧形状にしてあり、第１軸２０の軸方向と平行な滑らかな面で構成されている。滑動部１ｅの外縁は、第１ギヤ１ｄのピッチ円と同一若しくは殆ど等しい外径にしている。また、滑動部１ｅの外縁を、固定刃１の外縁より小さい外径にしているので、滑動部１ｅの第１ギヤ１ｄと反対側の端部には、段部１ｆが形成されている。一方、ハンドル基部３ａの第２ギヤ３ｄに隣接する部分には、滑動突起３ｆが突設されている。

次に、本発明の作用を説明する。
図１に示す閉状態から所定角度（本実施形態では１２０°）までは、第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合しているので、ハンドル３を開く方向に回動させると、ハンドル３は第１軸２０を中心に公転しながら、第２軸２１を中心に回動する。ハンドル３とハンドル１０のなす角度が所定角度以上になった場合に、第１ギヤ１ｄ及び第２ギヤ３ｄの噛合が外れ、図２の状態となる。この状態では滑動突起３ｆが滑動部１ｅに当接しながら滑動して、ハンドル３の第２軸２０を中心とする回動を抑止して、ハンドル３は第１軸２０を中心に回動する。

更に、ハンドル３を開く方向に回動させると、滑動突起３ｆが段部１ｆに当接し、ハンドル３の開く方向の回動が抑止される。（図３の状態）

このハンドルを全開にした状態で、切断しようとする材料を相対向する刃部１ｂ、１ｂに挿通する。次に、ハンドル３を閉じる方向に回動させると、第２ギヤ３ｄの歯先が滑動部１ｅに当接し、ハンドル３の第２軸２１を中心とする回動を抑止して、ハンドル３は第１軸２０を中心に回動する。このため可動刃２はハンドル３とともに速やかに回転する。

更にハンドル３を閉じる方向に回動させて、ハンドル３とハンドル１０のなす角度が所定角度になると、図２のように第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合する。第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合する前後で、相対向する刃部１ｂ、２ｂが、材料表面に達する。このようにして、切断開始前の材料と刃先との遊びfの距離を早送りすることができる。

図２の状態から更にハンドル３を回動させると、第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合しながら可動刃２が回動し、刃部１ｂ，２ａが閉塞して材料が切断され、突起３ｅと固定刃１が当接した状態となるとハンドル３の回動が抑止され、刃部１ｂ、２ｂが閉状態となり、材料の切断作業が完了する。

次に、刃部１ｂ、２ｂの切断荷重について説明する。第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合した状態において、力点であるハンドル３を握持する部分から第２ギヤ３ｄのピッチ円までの距離をａとし、第２ギヤ３ｄのピッチ円から第２軸２１までの距離をｂとすると、てこの原理により、第２軸２１に作用する荷重は、力点に作用する荷重のａ／ｂ倍になる。

また、第２軸２１から第１軸２０までの距離をｃとし、第１軸２０から作用点である刃部１ｂ、２ｂと材料が接触する部分までの距離をｄとすると、てこの原理により、作用点に作用する荷重は第２軸２１に作用する荷重のｃ／ｄ倍になる。従って、作用点に作用する荷重は力点に作用する荷重のａ／ｂ×ｃ／ｄ倍になり、少ない操作力で、材料を切断することが可能となる。このように、第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合した状態では、本発明の切断工具のハンドル比はａ／ｂ×ｃ／ｄとなっている。

一方で、図３に示すような、第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合していない状態において、力点から第１軸までの距離をｅとすると、作用点に作用する荷重は、ｅ／ｄ倍となる。このように、第１ギヤ１ｄと第２ギヤ３ｄが噛合していない状態では、本発明の切断工具のハンドル比はｅ／ｄ倍になっている。

本発明では、閉位置から所定角度以上は、第１ギヤ１ｄ及び第２ギヤ３ｄが噛合することなく、ハンドル３が第１軸２０を中心に回動するので、この状態ではハンドル比がｅ／ｄ倍となり、ハンドル３の回動角度に対して可動刃２の回動角度が著しく減速されることがない。このように、ハンドルを全開にした状態から所定角度までは、対向する刃部１ｂ、２ｂを早送りさせることができ、作業性が向上することとなる。

なお、閉位置から前記第１ギヤ１ｄ及び第２ギヤ３ｄが噛合しながらハンドル３が回動する「所定角度」は切断されるべき材料の外径、材質に合わせて任意に設定することが可能である。また、材料の外径は、例えば１０mm程度である。

次に、第２の実施形態の説明をする。図７に示されるように、可動刃２の刃部２ｅは、可動刃２が閉塞する方向に凸出した形状にしてあり、この実施形態では略Ｖ字形状にしてある。固定刃１の前記刃部２ｅに対向する部分は、凹陥した形状の受部１ｇとなっている。この受部１ｇの形状は、被切断材料１５をできるだけ変形させないために、被切断材料１５の断面形状に合致した形状にすることが好ましい。第２の実施形態は、受部１ｇで被切断材料１５を受容し、刃部２ｅで被切断材料１５を切断する構造となっている。図７に示される受部１ｇは、略Ｖ字形状にしてあり、受部１ｇの底部は、被切断材料１５の断面形状に合致するような略円弧形状にしてある。なお、受部１ｇに刃が形成されて、相対向する刃で被切断材料１５を切断する構造であっても差し支えない。

次に、第３の実施形態を説明する。図８に示されるように、可動刃２の刃部２ｆは、可動刃２が閉塞する方向に凸出した形状にしてあり、この実施形態では略Ｖ字形状にしてある。固定刃２の前記刃部２ｆに対向する部分は、凹陥した形状の受部１ｈとなっている。この受部１ｈの形状は、被切断材料１６をできるだけ変形させないために、被切断材料１６の断面形状に合致した形状にすることが好ましい。第３の実施形態も、受部１ｈで被切断材料１６を受容し、刃部２ｆで被切断材料１６を切断する構造となっている。図８に示される被切断部材１６の断面形状は略コの字形状をしているので、受部１ｈは略コの字形状にしてある。なお、断面形状が略Ｃ字形状の被切断材料の場合は、受部１ｈの形状もまた略Ｃ字形状とすることが好ましい。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う切断工具もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

切断終了時の状態を示す全体図である。切断開始時の状態を示す全体図である。ハンドル開放時の状態を示す全体図である。図２のＡ−Ａ矢視図である。固定刃の単体図である。図６は可動刃の単体図である。第２の実施形態の全体図である。第３の実施形態の全体図である。

符号の説明

１固定刃
１ａ軸穴
１ｂ刃部
１ｃハンドル取付部
１ｄ第１ギヤ
１ｅ滑動部
１ｆ段部
１ｇ受部（第２の実施形態）
１ｈ受部（第３の実施形態）
２可動刃
２ａ軸穴
２ｂ刃部
２ｃ腕部
２ｄ軸穴
２ｅ刃部（第２の実施形態）
２ｆ刃部（第３の実施形態）
３ハンドル
３ａハンドル基部
３ｂハンドル部
３ｃ軸穴
３ｄ第２ギヤ
３ｅ突起
３ｆ滑動突起
４カバー
４ａ軸穴
４ｂ軸穴
１０ハンドル
１５第２の実施形態の被切断材料
１６第３の実施形態の被切断材料
２０第１軸
２１第２軸
ａ力点から第２ギヤのピッチ円までの距離
ｂ第２ギヤのピッチ円から第２軸までの距離
ｃ第２軸から第１軸までの距離
ｄ第１軸から作用点までの距離
ｅ力点から第１軸までの距離
ｆ材料と刃部の遊び

Claims

一方のハンドルの先端に、外周面の一部に第１ギヤが形成された固定刃を固定するとともに可動刃を第１軸により軸支し、この可動刃から突設した腕部の先端に他方のハンドルを第２軸により軸支し、この他方のハンドルに設けた第２ギヤを前記第１ギヤとかみ合わせながら閉じることによって可動刃を回転させて材料を切断する形式の切断工具において、これらの第１ギヤと第２ギヤは、ハンドルが所定角度まで閉じたときには相互にかみ合うが、ハンドルが所定角度以上であるときにはかみ合わず、第２ギヤが固定刃の外周面に沿ってスライドする形状としたことを特徴とする切断工具。
固定刃の第１ギヤに隣接する部分に第１軸を中心とする円弧状の滑動部を設け、他方のハンドルの第２ギヤに隣接する部分に滑動突起を突設し、他方のハンドルが所定角度以上であるときには、前記滑動突起が前記滑動部に当接しながら滑動して、ハンドルの第２軸を中心とする回動を抑止し、ハンドルが第１軸を中心に回動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の切断工具。
固定刃と可動刃には、それぞれ凹状の切断刃を相対向させて形成したことを特徴とする請求項１記載の切断工具。