JP2008229760A - 丸鋸切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接構造によって形成された異形断面の中空体を精度良く切断する。
【解決手段】丸鋸切断機１は、後輪ホイールシャフト用のワークＷを切断するためのもので、上下動する丸鋸モータ７、フローティング支持構造の下方支持部材１５及び上面押さえ部材２０をワークＷの幅方向に対称に備える。切断線上にワークＷを回動させる回動アーム９は、ワークＷの中央部を２箇所でクランプするクランパー１１，１１を備え、切断線と平行に回動する。脱着位置には中心合わせ用のピン１３も設置されている。下方支持部材１５の支持用突起１６及び上面押さえ部材２０の押さえ用突起２３は、切断位置に回動されたワークＷの端部Ｗ２，Ｗ２の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で下面を支持し、上面を押さえる様に切断線に沿って離間した２個の突起によって構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中空体を切断するための丸鋸切断機に係り、特に、両端が屈曲した異形中空体の切断や、パイプの斜め切断を実施する際にびびり振動を防止する技術に関する。

従来、丸鋸を用いてパイプを切断する装置として、図５（Ａ）に示す様に、パイプを受ける受け台に複数個の受けローラを回転自在に装着すると共に、パイプを上から押さえて受け台との間に保持する押さえチェーンを受け台の上方に配設し、この押さえチェーンに複数個の押さえローラを回転自在に装着し、押さえチェーンの一端を受け台の一端に固定すると共に押さえチェーンの他端を受け台の他端にファスナーにて緊締・弛緩自在にし、受け台と押さえチェーンとの間にパイプを挿通して保持する様にしたものが提案されている（特許文献１）。

また、角形鋼管の切断加工時の振動、騒音を低減する制振機能を有するクランプ装置として、図５（Ｂ）に示す様に、板ばねと重量材からなる制振装置をクランプに取り付けた加工用クランプ装置が提案されている（特許文献２）。

さらに、図５（Ｃ）に示す様に、断面異形の中空体であるコンプレッサーシェルを周方向に切断するために、同一平面で回転するカッターを二つずつ備えた二つのヘッドを有し、全部で四つのカッターを用いてコンプレッサーシェルを回転させつつ、ヘッドを接近・離間させる機構を備えた切断装置の提案もある（特許文献３）。

また、図５（Ｄ）に示す様に、丸鋸を有するフレームを揺動可能に支持するベッド上に取付けられた固定バイス部と、この固定バイス部に対向して上記ベッドに進退動可能に設けられた可動バイス部とにより被切断材を挟持する切断機のバイス装置において、ベッドには、ダウンカット位置に配設した直角切断時の固定バイス部の挟持面と丸鋸通過ラインとの交点を中心とする円弧状被係合部を形成し、この交点を中心として回動可能な固定バイス部を、ベッドの円弧状被係合部の任意位置に締結する締結部材を設けることで、直角切断及び角度切断のいずれの場合も安定した切断が可能となり作業の安全性も高くなる切断機のバイス装置の提案もある（特許文献４）。
特開平６−２９７２３８号公報（図１，図６） 特開平７−１１６９１３号公報（図１，図２） 特開２００１−１１３４１０号公報（図１〜図４） 実開平５−１６０５１号公報（図１〜図８）

特許文献１〜３の切断装置は、いずれも、被切断物の軸線に対して直交する方向に切断するには適しているものの、軸線に対して斜めに切断することはできない。

特許文献４の切断装置は、被切断物の軸線に対して斜めに切断することもできるものの、真っ直ぐなパイプにしか対応できない。

そこで、本発明は、溶接構造によって形成された異形断面の中空体であっても、これを精度良く切断することができ、しかも、その切断の際にビビリ振動等の発生による切断面の乱れ等の不具合が生じない様にすることを目的とする。

上記目的を達するためになされた第１の発明としての丸鋸切断機は、筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１−１）前記丸鋸は、所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
（１−２）前記ワークの長さ中央部をクランプするクランパーを備えていること。
（１−３）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
（１−４）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
（１−５）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
（１−６）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
（１−７）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。

第１の発明によれば、回動アームを脱着位置に回動させ、クランパーでワークの長さ中央部をクランプする。そして、回動アームを切断位置へと回動させる。すると、ワークの端部は、切断線近傍を下方支持部材によってフローティング支持された状態となる。続いて、上面押さえ部材によって同じく切断線近傍を上面から押さえ付けられる。このとき、下方支持部材の支持用突起及び上面押さえ部材の押さえ用突起は、それぞれ切断線に沿って離間しているから、ワークは切断範囲の中心線を跨ぐ対称位置で上下から支持された状態となる。この結果、丸鋸でワークを切断する際に、ワークが切断線近傍でしっかりと支持された状態となり、しかも、その支持状態は、切断範囲の中心線を跨いでほぼ対称な位置を上下から支持された状態となるので、薄肉中空体を切断する際の振動を抑制することができる。よって、精度良く切断面を形成することができる。

また、上記目的を達するためになされた第２の発明としての丸鋸切断機は、筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（２−１）前記丸鋸は、前記ワークの端部に対して該端部の中心線に対して斜めに交差する所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
（２−２）前記ワークの長さ中央部をクランプするクランパーを備えていること。
（２−３）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
（２−４）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
（２−５）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
（２−６）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
（２−７）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。

第２の発明によれば、例えば円形パイプを斜めに切断する様なことが可能である。この際に、切断線の近傍を上下からワークの中心を跨いでほぼ対称な位置を支持された状態となるので、薄肉中空体を斜めに切断してもビビリ振動を十分に抑制することができる。よって、中空体に度良く斜めの切断面を形成することができる。

また、上記目的を達するためになされた第３の発明としての丸鋸切断機は、筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（３−１）前記ワークは、本体部分の両端に同一角度で斜めにハの字状に拡がる様に伸びる端部を備えた両端屈曲形状の筒体であること。
（３−２）前記丸鋸は、所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
（３−３）前記ワークの本体部分の長さ方向中央部をクランプするクランパーを備えていること。
（３−４）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
（３−５）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
（３−６）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
（３−７）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
（３−８）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。
（３−９）前記切断線は、前記回動アームの回動方向と平行に設定されていること。
（３−１０）前記丸鋸、前記下方支持部材及び前記上面押さえ部材を、左右対称に対となる様に備えていること。

第３の発明によれば、両端が屈曲した中空体の両端間距離が目的の距離となる様に異形ワークを切断することができる。この際に、切断面は楕円状に筒を斜めに切った様になるが、上述の各発明と同様に、切断線の近傍で、上下からワークの中心を跨いでほぼ対称な位置を支持された状態となるので、切断時のビビリ振動を十分に抑制することができる。よって、両端屈曲状の筒体に対して、軸線に直交する切断面を精度良く形成することができる。

この第３の発明の丸鋸切断機は、さらに、以下の構成をも備えると、両端がハの字に拡がる様に屈曲した形状の中空体をより精度良く製造することができる。
（４−１）前記脱着位置には、前記ワークの本体部の長さ方向の中心を前記切断線間の中心と位置合わせする中心合わせ手段を備えていること。

本発明によれば、溶接構造によって形成された異形断面の中空体であっても、これを精度良く切断することができ、しかも、その切断の際にビビリ振動等の発生による切断面の乱れ等の不具合が生じない様にすることができる。

特に、第３の発明によれば、両端がハの字状に拡がる様に屈曲した中空体を正しい両端間距離となる様に容易に製造することができる。よって、直線状の筒体の両端に角度を付けて筒体を溶接固定しておき、これを切断し、この切断面に車輪取付用のプレートを溶接固定すれば、車軸長さの正確な自動車用ホイールシャフトを容易に製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。図１〜図３に、実施形態としての丸鋸切断機の要部の構成を示す。

実施形態の丸鋸切断機１は、自動車用の後輪ホイールシャフト用として溶接によって製造された中空筒状のワークＷを切断するためのものである。ワークＷは、図４に示す様に、本体部分Ｗ１の両端に同一角度で斜めにハの字状に拡がる様に伸びる端部Ｗ２を備えた両端屈曲形状の筒体である。また、この屈曲部分には、自動車の車体に懸架して支持するためのブラケットＷ３が形成されている。

丸鋸３は、図１〜図３に示す様に、垂直な支柱部材５に沿って上下方向にストローク動作する様に取り付けられた丸鋸モータ７に装着されている。この丸鋸モータ７は、ワークＷの幅方向に対称な位置に２基設置されている。また、丸鋸切断機１には、これら２基の丸鋸モータ７，７による切断位置へとワークＷをセットするための回動アーム９が備えられている。この回動アーム９は、ワークＷの中央部を２箇所でクランプするクランパー１１，１１を備え、ワークＷを把持・開放する脱着位置と、鋸刃３，３による切断線上にワークＷを位置させる切断位置との間で回動する様に構成されている。そして、切断線は、この回動アーム９の回動方向と平行に設定されている。

実施形態の丸鋸切断機１には、脱着位置においてワークＷの本体部Ｗ１の長さ方向の中心を切断線間の中心と位置合わせする中心合わせ手段としてのピン１３，１３が設置されている。このピン１３，１３は、ブラケットＷ３のピン孔を嵌め込む様にワークＷをセットすることで中心合わせができる様に配置されている。

また、実施形態の丸鋸切断機１には、切断位置に回動されたワークＷの端部Ｗ２，Ｗ２を切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材１５，１５が設置されている。この下方支持部材１５，１５は、フローティング支持構造を有し、切断位置に回動されたワークＷの端部Ｗ２，Ｗ２の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で下面を支持する様に切断線に沿って離間した２個の支持用突起１６を備えている。

さらに、実施形態の丸鋸切断機１には、下方支持部材１５，１５によって支持された状態のワークＷの上面を、切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材２０，２０が設置されている。各上面押さえ部材２０は、回動レバー２１と、この回動レバー２１の先端に取り付けられた２個の押さえ用突起２３，２３を備えている。この押さえ用突起２３，２３は、ワークＷの端部Ｗ２の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に切断線に沿って離間した配置となっている。回動レバー２１は、切断線に直交する方向に回動する様に構成されている。なお、実施例としては、図４（Ｂ）に示す様に、ワークＷの端部Ｗ２の曲率の大きな箇所間の距離Ａに対して、上面及び下面の支点間距離をＡ／２として実験したところ、びびり振動なしに良好な切断ができた。

以上の様に構成された本実施形態の丸鋸切断機１によれば、回動アーム９を脱着位置に回動させ、クランパー１１，１１でワークＷの長さ中央部をクランプする。そして、回動アーム９を切断位置へと回動させる。すると、ワークＷの端部Ｗ２，Ｗ２は、切断線近傍を下方支持部材１５，１５によってフローティング支持された状態となる。続いて、各上面押さえ部材２０の回動レバー２１を倒れる方向に回動する。この結果、ワークＷの端部Ｗ２，Ｗ２は、上面押さえ部材２０，２０によって切断線近傍を上面から押さえ付けられる。このとき、下方支持部材１５，１５の支持用突起１６及び上面押さえ部材２０，２０の押さえ用突起２３は、それぞれ切断線に沿って離間しているから、ワークＷは切断範囲の中心線を跨ぐ対称位置で上下から支持された状態となる。この結果、丸鋸３でワークＷを切断する際に、ワークＷが切断線近傍でしっかりと支持された状態となり、しかも、その支持状態は、切断範囲の中心線を跨いでほぼ対称な位置を上下から支持された状態となるので、薄肉中空体として構成されているワークＷを切断する際の振動を抑制することができる。よって、精度良く切断面を形成することができる。この切断面は、ワークＷの端部Ｗ１，Ｗ１の軸線に対して斜めになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内での種々なる変形実施が可能であることはいうまでもない。

実施形態の丸鋸切断機の要部の構成を示す平面図である。 実施形態の丸鋸切断機の要部の構成を示す正面図である。 実施形態の丸鋸切断機の要部の構成を示す右側面図である。 実施形態の丸鋸切断機における支持状態を示す模式図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１・・・丸鋸切断機
３・・・丸鋸
５・・・支柱部材
７・・・丸鋸モータ
９・・・回動アーム
１１・・・クランパー
１３・・・ピン
１５・・・下方支持部材
１６・・・支持用突起
２０・・・上面押さえ部材
２１・・・回動レバー
２３・・・押さえ用突起
Ｗ・・・ワーク
Ｗ１・・・本体部分
Ｗ２・・・端部
Ｗ３・・・ブラケット

Claims (4)

1. 筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする丸鋸切断機。
   （１−１）前記丸鋸は、所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
   （１−２）前記ワークの長さ中央部をクランプするクランパーを備えていること。
   （１−３）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
   （１−４）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
   （１−５）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
   （１−６）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
   （１−７）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。
2. 筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする丸鋸切断機。
   （２−１）前記丸鋸は、前記ワークの端部に対して該端部の中心線に対して斜めに交差する所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
   （２−２）前記ワークの長さ中央部をクランプするクランパーを備えていること。
   （２−３）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
   （２−４）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
   （２−５）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
   （２−６）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
   （２−７）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。
3. 筒体状又は中空体状のワークを丸鋸を用いて切断するための切断機であって、以下の構成を備えていることを特徴とする丸鋸切断機。
   （３−１）前記ワークは、本体部分の両端に同一角度で斜めにハの字状に拡がる様に伸びる端部を備えた両端屈曲形状の筒体であること。
   （３−２）前記丸鋸は、所定の切断線に沿って直線移動可能に取り付けられていること。
   （３−３）前記ワークの本体部分の長さ方向中央部をクランプするクランパーを備えていること。
   （３−４）前記クランパーは、前記ワークを把持・開放する脱着位置と、当該クランパーでクランプしたワークの端部の所定位置を前記丸鋸による切断線上に位置させる切断位置との間で回動する回動アームに取り付けられていること。
   （３−５）前記切断位置に回動されたワークの端部を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で下方から支持する下方支持部材を備えていること。
   （３−６）前記下方支持部材によって支持された状態のワークの上面を、前記切断線近傍のワーク中央側の位置で押さえる上面押さえ部材を備えていること。
   （３−７）前記下方支持部材は、フローティング支持構造を有し、前記切断位置に回動されたワークの端部の切断範囲の中心線の両側のほぼ対称な位置で前記ワークの下面を支持する様に前記切断線に沿って離間した複数個の支持用突起を備えていること。
   （３−８）前記上面押さえ部材は、前記ワークの端部の切断範囲の中心線の両側にほぼ対象に振り分けられる様に、前記切断線に沿って離間した複数個の押さえ用突起を備えていること。
   （３−９）前記切断線は、前記回動アームの回動方向と平行に設定されていること。
   （３−１０）前記丸鋸、前記下方支持部材及び前記上面押さえ部材を、左右対称に対となる様に備えていること。
4. さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項３記載の丸鋸切断機。
   （４−１）前記脱着位置には、前記ワークの本体部の長さ方向の中心を前記切断線間の中心と位置合わせする中心合わせ手段を備えていること。