JP2010058255A - シート裁断機 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状部材を切断する際、上刃と下刃との間で部材を切断する裁断角度が所定範囲内の角度となるような上刃の形状と、勾配のある屋根上での作業でも常に水平な作業面を確保するための傾斜調整手段を備えたシート裁断機を提供することを目的とする。
【解決手段】平板の一の長辺に刃を形成した上刃１と、該上刃の端部の連結部１ａで、前記上刃と回転可能に連結された下刃２と、該下刃が固着され、作業面を形成する設置台３とから構成されるシート状部材を切断するためのシート裁断機であって、前記上刃の刃形状が、曲率半径の異なる複数の円弧を組み合わせた形状であり、前記連結部を支点として前記上刃を周方向に上下させた際に、上刃と下刃との間で形成される裁断角度が所定の角度の範囲内になることを特徴とするシート裁断機。
【選択図】図１

Description

シート状の部材を切断するためのシート裁断機に関する。

屋根の工事に使用する屋根材で、厚さ３〜６ｍｍのアスファルトシングル材を切断するためのシート裁断機には、図８に示すような押切型のものが市販されている。この押切型のシート裁断機では、下刃７が水平直線形、上刃６が曲率半径５ｍ前後のナギナタ状となっているため、支点６ａからの距離により上刃６と下刃７との間の裁断角度が変化する。また、この裁断機の上刃６と下刃７の摺接面は、図１０に示すように刃先の磨耗を考慮して凹形に窪んだ形状をしているのが一般的である。

また、例えば特許文献１には紙用の裁断機が開示されている。
特開２００６−３２１０２５号公報

しかし、図８に示した従来の裁断機ではシートの厚さが増加するに従い、上刃と下刃が連結された支点から３０ｃｍも離れると相当な力を加えなければ切断することができない。図９（ａ）で示すように支点６ａに近い領域（５〜２０ｃｍ）では、上刃６と下刃７とが作る裁断角度は２０°〜４０°で良好な切断性能が得られる。しかし、図９（ｂ）で示すように支点６ａから遠くなるに従い両刃の間の裁断角度が小さくなり、その裁断角度が１７°以下の領域（約２２ｃｍ）では上刃６に押下げる力が更に必要となる。図９（ｃ）で示すように支点からの距離が更に離れて裁断角度が１０°以下の領域では力を加えても切れなくなってしまうという問題が発生する。

また、切断する部材が粘着性のあるアスファルト系屋根材を切断した時には、アスファルトの一部が窪んだ凹部（図１０）にこびりつき切れ味が悪くなってしまう。更に、屋根工事の場合、屋根材の裁断場所が傾斜した屋根上で作業することが求められる。その結果、裁断機を屋根に設置した場合には、図１１で示すように裁断機の作業面は屋根の勾配と同じく傾いた状態となり、作業面からシート部材が滑り落たり、作業者の姿勢も不安定なまま切断作業を行うため、著しく作業効率が悪くなるという問題があった。

本発明は、以上の点に着目して成されたものでシート状部材を切断する際、上刃と下刃との間で部材を切断する裁断角度が所定範囲内の角度となるような上刃の形状と、勾配のある屋根上での作業でも常に水平な作業面を確保するための傾斜調整手段を備えたシート裁断機を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（４）の構成を備えるものである。

（１）平板の一の長辺に刃を形成した上刃と、該上刃の端部の連結部で、前記上刃と回転可能に連結された下刃と、該下刃が固着され、作業面を形成する設置台とから構成されるシート状部材を切断するためのシート裁断機であって、前記上刃の刃形状が、曲率半径の異なる複数の円弧を組み合わせた形状であり、前記連結部を支点として前記上刃を周方向に上下させた際に、上刃と下刃との間で形成される裁断角度が所定の角度の範囲内になることを特徴とするシート裁断機。

（２）前記上刃の峰の形状は中央部が凹形状のＶ字状であり、
前記連結部から中央部までの前記上刃の鎬部に、補強材を固着したことを特徴とする前記（１）記載のシート裁断機。

（３）前記上刃と下刃の摺接面が平面で形成され、両刃先が両刃の該摺接面に対し直角に形成されていることを特徴とする前記（１）または（２）記載のシート裁断機。

（４）前記設置台が、前記作業面の水平を確保するための傾斜調整手段と滑り防止手段とを有することを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のシート裁断機。

本発明のシート裁断機を使用することで、シート状部材の切断作業において、一定の力で正確に切断することが可能であり、勾配の有る屋根上での切断作業でも、水平な作業面を確保することで作業者に負担をかけることなく切断作業が実施できるため、作業の効率化を図ることが可能である。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、上刃の曲率半径の組合せ等については裁断機のサイズ等の仕様により異なるため、それらによりこの発明の範囲を限定する趣旨のものではない。

本実施例に係るシート裁断機を、図面に基づき説明する。図１は裁断機の外形を示す図である。

図示したように裁断機の上刃１と下刃２がその先端部でボルトにより連結され、その接続されたボルトを支点１ａとして上刃１の反対端のハンドル部１ｂを上下することで揺動操作が可能となっており、上刃１と下刃２とが摺接することで裁断作用を生じさせている。また、下刃２は水平刃であり、その刃面と接して水平に取付けられた作業面を構成する作業盤３により、シート状の部材を広げて部材を置くことができる。その作業盤３を支えるため勾配の有る屋根上でも作業面の水平を維持できるように、片方の支柱の高さを変えられる構造を有した設置台４とから裁断機は構成されている。

図２は、裁断機の上刃１の形状を示したもので、刃の曲率半径が領域１と領域２とで異なるよう構成されている。刃の領域により曲率半径を変えることで、上刃１を上下に揺動させた時に下刃２との間の裁断角度が常に所定の角度内に収まり、一定した力で支点近傍からハンドル柄の手元の方まで、薄い部材でも厚い部材でも容易に切断することが可能となる。上刃は、重量軽減するためＶ字状にカットした峰部１ｃを有し、横曲がりを防止するため鎬部には補強材１ｄが溶接されている。なお、上刃を形成する円弧は複数（２以上）であるものとする。また、これら円弧の接続箇所はなめらかな曲線を有している。

本実施例の上刃１は、曲率半径の異なる刃を組み合わせたことで刃渡り６０ｃｍの刃の形状が大きくなり、鉄材で作成された上刃の重量も重くなってしまう。この問題を解決するため上刃１の峰１ｃの部分をＶ字型にカットすることで重量の軽減を計った。

また、曲率半径の大きい刃幅は、横方向の応力に対する剛性も低下するため支点側のＶ字峰１ｃの側面（鎬部）に鉄等の角材でできた補強材１ｄを溶接して、横曲がりを防止する補強を行った。この補強により部材を切断する際に発生する横方向の応力による刃先の歪みを防止することで、上刃１と下刃２の摺接点で両刃が離れて切断不良が発生するのを防止することが可能となる。

上刃１の前半領域１（位置イ〜ロ）の曲率半径８０ｃｍの刃、後半領域２（位置ロ〜ハ）の曲率半径５０ｃｍの刃との複数刃の組合せとなっている。裁断角度は支点１ａからの直線距離（下刃との摺接位置）が約３０ｃｍの位置ロまで減少するが、位置ロを境にして支点から更に遠ざかるに従い裁断角度はまた増加するように設計されている。この裁断角とは、上刃と下刃の交点において、上刃の接線と下刃の直線のなす角度をいうものとする。

図３は上述した上刃１と下刃２との間の裁断角度の変化を表した図である。

図３（ａ）は実際の切断開始位置、支点から５ｃｍの上刃１の揺動位置と上刃１と下刃２の裁断角を示し、図３（ｂ）は曲率半径Ｒ８０ｃｍとＲ５０ｃｍとの切換わる位置ロ（３０ｃｍ）の揺動位置と裁断角を示し、図３（ｃ）は支点１ａから６０ｃｍの位置の揺動位置と裁断角を示している。

裁断角度の変化と支点からの直線距離との関係を測定し、その結果を示したのが図４のグラフであり、従来品と本実施例の裁断機との裁断角度の変化の違いを比較するため、従来品の上刃６（曲率半径５ｍ）の裁断角度の変化も記載した。

実作業において、切断可能な裁断角度は１７°〜４０°までの範囲であり、従来品では支点６ａからの距離が約２５ｃｍ未満の領域が使用可能な範囲であるのに対し、本実施例の裁断機では裁断角度が全ての領域で１７°以上の角度を有し、安定した切断が可能となった。

次に、図５は本実施例の裁断機の上刃と下刃の断面図である。

図は本実施例の裁断機における上刃１と下刃２との摺接面と刃先（１ｆ、２ｂ）の一部を両刃共に直角に形成することで、切断部材による刃先の磨耗が発生しても摺接面（１ｅ、２ａ）と刃先（１ｆ、２ｂ）との接点が常に直角な関係を保つことで切れ味の低下を防ぐための工夫がなされている。また、摺動面を平坦にすることで、アスファルト系の部材を切断した際の摺接面に付着したアスファルト屑をその都度削り落とすため、切れ味の低下を防ぐことが可能となる。

以上、本実施例の裁断機では紙、金属板、屋根材、屋根用防水材としてアスファルトシングル材、ファイバーグラスシングル材等のシート状の部材を切断するための裁断機であり、両刃の全領域において少ない力で切断できる。そのため上刃を異なる曲率半径を組合せた半月状の形状にすることで、上刃と下刃との裁断角度が常に所定の角度（１７°〜４０°）に収まるように構成され、上刃の切断領域の違いによる切断能力の低下を防止することが可能となった。

尚、本実施例で示した上刃の曲率半径の組合せは、上刃の形状や刃渡りの値等により異なるため本実施例で示した値に限定するもでは無い。

屋根工事の特殊性から、屋根材の裁断場所が勾配の有る屋根上である場合、裁断機の作業面が屋根の勾配により傾斜することになる。作業者としては不安定な姿勢での作業を強いられ、傾斜により設置台の固定ができず不安定となり、部材によっては作業面より滑り落ちてしまうなど、作業性が著しく悪化する。

本実施例では設置台４の支持脚の高さを調節することで、屋根の勾配にも対応し水平な作業面を有した裁断機を提供するものである。本実施例では実際の一般的な屋根の４寸５分勾配に対応して作業面が水平に成るように構成されている。作業者は屋根の頂点方向を向いた状態で水平な作業面を確保できるため、安定した姿勢で作業ができる。また、屋根と設置台の接触面には滑り防止手段としてゴム等の弾力のある滑り止め材４ｂを取付けることで設置台が屋根から滑り落ちること無く屋根に固定することが可能である。

図６には、設置台４の傾斜調整手段である設置台の支持脚について２段階の調整方法を示した。図６（ａ）は水平面での設置台４の支持脚の固定状態で、図６（ｂ）は屋根の勾配４寸５分の時の支持脚の固定状態を示している。

図６（ａ）では、地面などの水平な場所での作業のため、前後の支持脚の高さは同じで垂直に取付けられ、勾配調整用アングル５は前方に倒された状態で格納されている。本実施例では設置台の材料は３ｃｍ×３ｃｍ×３ｍｍのアングル材を使用している。

図６（ｂ）では、屋根の勾配４寸５分の設置の場合において、作業面に対し垂直になるように前脚は前方に傾斜し、後脚は作業面が水平になるように予め高さを調整した勾配調整用アングル５を取付けた状態を示している。勾配調整用アングル５は前方に倒された状態から引上げられ、作業面を取付けてあるアングル材の固定用ストッパーで少し前方に傾斜した状態で固定される。

図７では、裁断機を４寸５分勾配の屋根に設置した状態を示した図である。設置台４の前後の脚の高さの違いで４寸５分勾配の屋根に設置した時に、作業盤３の作業面が水平になるように勾配調整用アングル５を作成してある。屋根との接触部にはゴム製の滑り止め４ｂを付けることで裁断機を安全に屋根に設置することができ、作業者にとって常に水平な作業面を確保することで作業効率の良い裁断機を提供することが可能となる。

尚、本実施例で示した勾配調整用アングル材の仕様は、屋根の勾配の違いにより異なるため、この発明の範囲を限定する趣旨のものではない。

実施例１に係る裁断機の外形図 実施例１に係る上刃の形状図 実施例１に係る上刃と下刃の裁断角の変化量を示す図 実施例１に係る上刃と下刃の裁断角の変化量を示すグラフ 実施例１に係る上刃と下刃の断面図 実施例２に係る裁断機の機能図 実施例２に係る裁断機の屋根での設置図 従来の裁断機の外形図 従来のナギナタ刃の裁断角度の変化図 従来の裁断機の上刃と下刃の断面図 従来の裁断機の屋根での設置図

符号の説明

１ 上刃
１ａ 支点
１ｂ ハンドル
１ｃ Ｖ字峰
１ｄ 補強材
１ｅ 摺接面
１ｆ 刃先
２ 下刃
２ａ 摺接面
２ｂ 刃先
３ 作業盤
４ 設置台
４ａ 固定金具
４ｂ 滑り止め
５ 勾配セット用アングル
６ 上刃
６ａ 支点
７ 下刃
８ 作業盤

Claims (4)

1. 平板の一の長辺に刃を形成した上刃と、
   該上刃の端部の連結部で、前記上刃と回転可能に連結された下刃と、
   該下刃が固着され、作業面を形成する設置台とから構成されるシート状部材を切断するためのシート裁断機であって、
   前記上刃の刃形状が、曲率半径の異なる複数の円弧を組み合わせた形状であり、
   前記連結部を支点として前記上刃を周方向に上下させた際に、上刃と下刃との間で形成される裁断角度が所定の角度の範囲内になることを特徴とするシート裁断機。
2. 前記上刃の峰の形状は中央部が凹形状のＶ字状であり、
   前記連結部から中央部までの前記上刃の鎬部に、補強材を固着したことを特徴とする請求項１記載のシート裁断機。
3. 前記上刃と下刃の摺接面が平面で形成され、両刃先が両刃の該摺接面に対し直角に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のシート裁断機。
4. 前記設置台が、前記作業面の水平を確保するための傾斜調整手段と滑り防止手段とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート裁断機。

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