JP2014014909A - 切断工具 - Google Patents

Abstract

【課題】金工用の切断工具において、切断部位から接線方向へ吹き出される金属粉等の切断粉の飛散を低減するための工夫がなされているが、従来の粉塵遮蔽部材では吹き出し方向前方に隙間が発生するためより効率のよい粉塵対策が望まれていた。
【解決手段】工具本体１０の固定カバー１３に第２粉塵ガード２２を放射方向に張り出して設け、これを基台２側の第１粉塵ガード２１に対して長手方向にオーバーラップさせることにより、粉塵の吹き出し方向前方の隙間を全領域にわたって遮蔽して粉塵の飛散を大幅に低減する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば金属製のパイプ等の切断材を切断するための金属加工用（金工用）の切断工具(Metal Cutting Chop Saw)に関する。

金工用の切断工具に関する技術が下記の特許文献に開示されている。この種の切断工具は、切断材を載せる基台と、電動モータにより回転する円形の切断具（薄板円板状の砥石や金属専用チップソー）を有して基台上に上下に揺動可能に支持された工具本体を備えている。切断具の主として上部側ほぼ半周の範囲は固定カバーで覆われている。この固定カバーによって切断粉の周囲への飛散が防止される。
この種の切断工具では、切断部位で発生するスパークや鉄粉等の切断粉が高熱を帯びていることから特にその飛散防止が確実になされるようにする必要がある。切断粉は、切断材の切断部位（切断具により切断される部位）から作業者から遠ざかる後方へ向けて吹き出される。切断部位から吹き出された切断粉の一部は切断具の回転により固定カバー内へ吹き上げられるが、多くはそのまま後方へ飛散するため上記固定カバーのみでは粉塵対策としては不十分であり、従来より固定カバーに加えて様々な飛散防止のため工夫が施されている。例えば、下記の特許文献に開示されているように、切断部位の後方に切断粉飛散防止のための粉塵ガードを設ける技術が公知になっている。この粉塵ガードを基台上であって切断部位の後方に配置することにより、切断部位から接線方向へ吹き出された粉塵がこの粉塵ガードで受けられて周囲に飛散することが防止される。

特開２００８−１１９８１２号公報 特開２０１０−６９５９０号公報

しかしながら、切断が進行して工具本体が徐々に下方へ変位されると、切断部位から接線方向後方へ吹き出される粉塵の吹き出し方向は徐々に上方へ変位する。このため、切断部位から吹き出された粉塵の一部が固定カバーの後ろ側の端縁と粉塵ガードとの間の隙間を経て後方へ飛散するおそれがあった。この問題を解消するためには、固定カバーの後ろ側の端縁について、より切断部位に近くなる範囲まで覆うように下方に伸張させることが考えられるが、この場合には切断部位で発生した切断粉が当該固定カバーの後ろ側の端縁で受けられて作業者側へ回り込んでしまい、かえって粉塵の飛散範囲が拡大してしまう。
本発明は、係る従来の問題に鑑みてなされたもので、工具本体の全移動領域について切断部位から吹き出された粉塵の飛散をより確実に防止できるようにすることを目的とする。

上記の課題は以下の各発明によって解決される。
第１の発明は、切断材を載置する基台と、基台に対して上下動可能に支持された工具本体を備え、工具本体は、回転する円形の切断具と、切断具の周囲を覆う固定カバーを備えており、切断具の切断部位で発生する粉塵が作業者から遠ざかる後方へ吹き出される金属加工用の切断工具であって、粉塵の吹き出し方向後方に、固定カバーの後ろ側の端縁と基台の上面との間の全領域を遮蔽する粉塵ガードを備えた切断工具である。
第１の発明によれば、工具本体の上下方向の全移動領域について、固定カバーの後ろ側の端縁であって基台上面に最も近い部位と当該基台上面との間の隙間が上下方向の全領域にわたって粉塵ガードにより遮蔽される。このため、切断部位で発生した粉塵が切断具の回転により吹き飛ばされる方向であって当該切断具の切断部位における接線方向後方がこの粉塵ガードで遮蔽されていることから切断部位から吹き飛ばされた粉塵のほぼ全てがこの粉塵ガードで受けられてその飛散が防止される。
このように固定カバーの切断具を覆う範囲を拡大（大型化）して当該固定カバー内に粉塵を受けるのではなく、その後ろ側の端縁と基台との間に配置した粉塵ガードで粉塵を受ける構成であるので、切断部位から吹き出された粉塵が固定カバー内に沿って作業者側へ回り込むことを抑制しつつ、粉塵カバーによってその飛散を防止することができる。
第２の発明は、第１の発明において、粉塵ガードは、基台上に配置した第１粉塵ガードと、固定カバーの後ろ側の端縁に設けた第２粉塵ガードを備えた切断工具である。
第２の発明によれば、粉塵ガードは上下に二分割されており、固定カバーの後ろ側の端縁と基台との間の隙間が、基台側（下側）の第１粉塵ガードと、固定カバー側（上側）の第２粉塵ガードとによって上下方向の全領域にわたって遮蔽される。
第３の発明は、第２の発明において、第２粉塵ガードは、固定カバーの後ろ側の端縁から放射方向外周側に張り出して設けられた切断工具である。
第３の発明によれば、切断部位から接線方向後方に向けて吹き出された粉塵の主として固定カバー側（上側領域）の範囲に吹き出された粉塵が第２粉塵ガードで効率よく受けられてその飛散が防止される。
第４の発明は、第３の発明において、第２粉塵ガードは、工具本体の全移動範囲について後方に向かって下る方向に傾斜した姿勢若しくは基台の上面に対して直交した姿勢に保持される構成とした切断工具である。
第４の発明によれば、固定カバー側の第２粉塵ガードは、工具本体の上下動の全領域について、常時後方に向かって下る方向に傾斜した姿勢、若しくは基台の上面に直交する姿勢に保持されていることから、切断部位から接線方向後方に吹き出された粉塵を受けて効率よく基台上面側に案内することによりその飛散を防止することができる。
第５の発明は、第２〜第４の何れか一つの発明において、第１粉塵ガードと第２粉塵ガードは、工具本体の全移動範囲について相互に上下方向にオーバーラップする構成とした切断工具である。
第５の発明によれば、第１及び第２粉塵ガードにより、固定カバーの後ろ側の端縁と基台上面との間の隙間が上下方向の全領域にわたって確実に遮蔽されて粉塵の飛散が防止される。
第６の発明は、第２〜第５の何れか一つの発明において、工具本体は上下に揺動可能に支持されており、工具本体の上下揺動範囲の全領域について第２粉塵ガードの第１粉塵ガードに対する干渉が回避される構成とした切断工具である。
第６の発明によれば、工具本体の上下動方向何れの位置においても、第１粉塵ガードと第２粉塵ガードとの干渉が回避されて、当該工具本体のスムーズな上下動作が確保される。

本実施形態に係る切断工具の全体側面図である。本図は、工具本体が上死点に位置する状態を示している。 本実施形態に係る切断工具の全体側面図である。本図は、工具本体が下死点に至る手前の下動途中の状態を示している。 本実施形態に係る切断工具の全体側面図である。本図は、工具本体が下死点に位置する状態を示している。 本実施形態に係る切断工具を図３中矢印(VI)方向から見た全体平面図である。 図２の一部拡大図であり、粉塵ガード及びその周辺の側面図である。 第１粉塵ガード単独の斜視図である。 第２粉塵ガードを図５中矢印(VII)方向から見た下面図である。 第２粉塵ガードを図５中矢印(VIII)方向から平面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る切断工具１を示している。この切断工具１は主として金属材料等の切断材Ｗを切断加工するための金工用切断機で、切断材Ｗを載置する基台２と、この基台２に支持された工具本体１０を備えている。図１において、当該切断工具１の左側に作業者が位置して当該切断工具１を操作する。以下の説明において部材等の前後方向については、作業者から見て手前側（図において左側）を前側とし、作業者から遠ざかる側（図において右側）を後ろ側とする。また、図４に示すように左右方向については作業者を基準として用いる。
基台２の上面２ａには、切断材Ｗを固定するためのバイス装置３が装備されている。このバイス装置３はクイックバイスと称されるもので、切断材Ｗを前後から挟み込むガイドフェンス３ａと、バイスプレート３ｂと、バイスプレート３ｂをガイドフェンス３ａに対して押し付けるねじ軸３ｃと、このねじ軸３ｃをねじ係合状態とねじ係合解除状態とに切り換え可能に支持するバイスベース３ｄを備えている。ガイドフェンス３ａは、基台２の上面２ａに固定されている。バイスプレート３ｂはねじ軸３ｃの先端（後端）に左右に首振り可能な状態で支持されている。ねじ軸３ｃの前端（作業者から見て手前側端部）には、作業者がねじ軸３ｃを移動操作する際に把持する取っ手３ｅが取り付けられている。バイスベース３ｄをねじ係合状態に切り換えてねじ軸３ｃを締め込み方向に回転させることにより、切断材Ｗがガイドフェンス３ａとバイスプレート３ｂとの間に強固に挟み込まれて固定される。バイスベース３ｄをねじ係合解除状態に切り換えると、ねじ軸３ｃをその軸方向に移動可能な状態となる。このため、このねじ係合解除状態では、バイスプレート３ｂを迅速に前後方向に移動させることができ、これにより切断材Ｗの固定作業及び取り外し作業を迅速に行うことができる。

基台２の上面２ａの後端部付近に工具本体１０が上下動可能に支持されている。基台２の上面２ａには、本体支持部４が設けられている。この本体支持部４に揺動支軸５を介して工具本体１０の揺動支持アーム部１０ａが上下に揺動可能に支持されている。工具本体１０は、基台２の上面２ａとの間に介装した圧縮ばね１７によって上方へ揺動する方向（上死点側）に付勢されている。
工具本体１０は、電動モータ１１を駆動源として回転する円形の切断具１２を備えている。切断具１２の主として上部側のほぼ半周の範囲は固定カバー１３で覆われている。図４に示すようにこの固定カバー１３の左側面（背面側）に減速ギヤ部１４を介して電動モータ１１が左側方へ突き出す状態に取り付けられている。
減速ギヤ部１４の上面に、作業者が把持するループ形のハンドル部１５が設けられている。図では見えていないが、このハンドル部１５に設けたスイッチレバーを指先で引き操作すると電動モータ１１が起動して切断具１２が一定方向に高速で回転する。切断具１２の下側ほぼ半周の範囲は固定カバー１３からはみ出しており、このはみ出し部分の主として前方は可動カバー１６によって覆われるようになっている。この可動カバー１６は、支軸１６ａを介して固定カバー１３に回動可能に支持されている。可動カバー１６は、支軸１６ａを中心にして一定角度の範囲内で自由回転可能に支持されている。図１に示すように工具本体１０がその上死点位置に位置する状態では、固定カバー１３からはみ出した切断具１２の当該はみ出し部分の上側ほぼ半分の領域がこの可動カバー１６によって覆われる。切断具１２の固定カバー１３からのはみ出し部分のほぼ半分の領域を覆った位置（図１に示す位置）がこの可動カバー１６による最大遮蔽位置となる。可動カバー１６は、図示省略したストッパ部により固定カバー１３に対してこの最大遮蔽位置で保持される。可動カバー１６はこの最大遮蔽位置から図示時計回り方向に自由回転可能となっている。

可動カバー１６の回動先端側下部には、当接部１６ｂが設けられている。図２に示すように工具本体１０の下動によりこの当接部１６ｂを基台２の上面２ａに当接させた状態で当該工具本体１０をさらに下動させていくと、可動カバー１６が固定カバー１３に対して図示時計回り方向に相対回転して開かれていく。この可動カバー１６には、切断具１２の回転方向が矢印１６ｃで表示されている。
固定カバー１３の放射方向に延びる前後の端縁であって切断具１２の回転方向前側の端縁となる下部後ろ側端縁１３ａと、可動カバー１６の切断具１２の回転方向前側の端縁である後端縁１６ｄとの間において切断具１２が露出されており、この露出部分が切断材Ｗに切り込まれる。図１に示すように工具本体１０が上死点に位置するときに可動カバー１６が最大遮蔽位置に保持されて切断具１２の露出領域は最小になり、図２に示すように工具本体１０の下動途中において当接部１６ｂが基台２の上面２ａに当接され、その後工具本体１０の下動により可動カバー１６が相対的に回動して切断具１２の露出領域が徐々に拡大し、図３に示すように下死点に至ると可動カバー１６は固定カバー１３に対して最大に開いた状態となり、従って切断具１２の露出領域が最大になる。
切断具１２の露出領域が切断材Ｗに切り込まれると、切断粉（粉塵）が発生する。切断材Ｗが金属材料であると、微細な金属粉とスパークが切断粉となって吹き出される。切断粉は、切断具１２の回転方向が図１〜図３において反時計回り方向であるので、後方へ向けて吹き出される。図２に示すように切断粉は、切断具１２の周端と切断材Ｗの後端面（ガイドフェンス３ａ）との交点である切断部位Ｃから接線Ｓ方向（後方斜め上方）に向けて吹き出される。

切断加工により切断部位Ｃから接線Ｓ方向及びその上下一定の範囲に吹き出された粉塵は、粉塵ガード２０によって受けられて図５中白抜きの矢印で示すように基台２の上面２ａ側に案内され、堆積されてその周囲への飛散が防止されるようになっている。本実施形態の切断工具１は、この粉塵ガード２０について従来にない特徴を有している。本実施形態の粉塵ガード２０は、基台２側の第１粉塵ガード２１と、固定カバー１３側の第２粉塵ガード２２を備えている。第１粉塵ガード２１は、本体支持部４の側部に固定ねじ２３によって取り付けられている。図２に示すように第１粉塵ガード２１は、切断部位Ｃの接線Ｓ方向に対して概ね直交させた傾斜姿勢であってその下部側を後ろ側に変位させた向きに固定されている。図６には、この第１粉塵ガード２１が取り外された状態で示されている。この第１粉塵ガード２１は、概ね平板形状を有しており、その右側の端縁（図２において手前側の端縁）は一定の幅で下側に折り曲げられて右遮蔽部２１ａとされている。第１粉塵ガード２１の下面中央に取り付け縁部２１ｂが設けられている。この取り付け縁部２１ｂを本体支持部４の側部に固定ねじ２３で固定することにより当該第１粉塵ガード２１が上記傾斜姿勢で基台２側に取り付けられている。

第２粉塵ガード２２は、固定カバー１３の下部後ろ側端縁１３ａに取り付けられている。この第２粉塵ガード２２の詳細が図７及び図８に示されている。図示するようにこの第２粉塵ガード２２は、固定カバー１３の下部後ろ側端縁１３ａに沿って放射方向に張り出す状態に取り付けられている。この第２粉塵ガード２２も概ね平板形状を有するもので、固定カバー１３の周縁端部から放射方向外方へ張り出す遮蔽縁部２２ａと、この遮蔽縁部２２ａから二股形状に延びる長い取り付け縁部２２ｂと短い取り付け縁部２２ｃを備えている。遮蔽縁部２２ａの右側端部は下方へ一定幅で折り曲げられて右遮蔽部２２ｄとされている。長い取り付け縁部２２ｂに２つの結合片部２２ｂａ，２２ｂａが設けられ、短い取り付け縁部２２ｃに１つの結合片部２２ｃａが設けられている。また、両取り付け縁部２２ｂ，２２ｃ間に１つの結合片部２２ａｂが設けられている。
この第２粉塵ガード２２は、その長い取り付け縁部２２ｂを固定カバー１３の断面コ字形状を有する下部後ろ側端縁１３ａの背面側（図７において下側、図８において上側）に沿って、短い取り付け縁部２２ｃを正面側（図７において上側、図８において下側）に沿わせた状態でそれぞれ結合片部２２ｂａ，２２ｂａ，２２ｃａ，２２ａｂを当該下部後ろ側端縁１３ａに内面に溶接して結合することにより取り付けられている。
このように取り付けられた第２粉塵ガード２２の遮蔽縁部２２ａは、図１〜図３に示すように常時第１粉塵ガード２１の前側に位置して、相互に長手方向にオーバーラップしている。しかも、第２粉塵ガード２２は、工具本体１０の上下揺動範囲の全領域について第１粉塵ガード２１に対する干渉が回避されるように、当該第２粉塵ガード２１の張り出し寸法が適切に設定されている。第２粉塵ガード２２の張り出し寸法（遮蔽縁部２２ａの張り出し先端部の位置）及び第１粉塵ガード２１の前後方向の位置は、工具本体１０の揺動中心（揺動支軸５）から遮蔽縁部２２ａの張り出し先端部までの距離が、同じく工具本体１０の揺動中心から第１粉塵ガード２１までの距離よりも小さくなるように設定されて、第２粉塵ガード２２の張り出し先端部の移動軌跡が第１粉塵ガード２１に干渉しないようになっている。

以上説明した本実施形態に係る切断工具１によれば、切断具１２の切断部位Ｃから接線Ｓ方向に吹き出される粉塵の吹き出し方向前方であって固定カバー１３の下部後ろ側端縁１３ａと基台２の上面２ａとの間の全領域が粉塵ガード２０によって遮蔽されている。このため、切断部位Ｃから吹き飛ばされた粉塵の多くがこの粉塵ガード２０で受けられて図５中白抜きの矢印で示すように基台２の上面２ａ側に案内されてその周囲への飛散が防止される。
ここで、仮に固定カバー１３の下部後ろ側端縁１３ａを図５中二点鎖線で示すように符号１３ｂで示す位置まで延長して切断具１２を覆う範囲を拡大（大型化）することによっても、接線Ｓ方向に吹き出された粉塵を受けることができる。しかしながら、これでは受けた粉塵が切断具１２の回転により固定カバー１３の内側を経て前側まで回り込んでしまい、その結果粉塵が作業者側に吹き戻されてしまう。本実施形態では、下部後ろ側端縁１３ａを図５中二点鎖線で示す位置（符号１３ｂで示す位置）まで延長して当該固定カバーを大型化するのではなく、下部後ろ側端縁１３ａに第２粉塵ガード２２を放射方向に張り出して設けた粉塵ガード２０により粉塵を受ける構成であるので、その作業者側へ回り込みを回避しつつ周囲への飛散を低減することができる。

また、固定カバー１３側に設けられた第２粉塵ガード２２によって粉塵が受けられることから、その遮蔽縁部２２ａの先端部が当該固定カバー１３の下端に相当すると見ると、当該先端部を横切る切断具外周の接線に対して第１粉塵ガード２１を十分に高い位置まで張り出させた状態とすることができ、これにより粉塵の飛散をより一層確実に防止することができる。
さらに本実施形態によれば、粉塵ガード２０は、基台２側の第１粉塵ガード２１と、固定カバー１３側の第２粉塵ガード２２とに上下に二分割されており、これら両粉塵ガード２１，２２が工具本体１０の全上下動範囲について相互に長手方向にオーバーラップされた状態で、固定カバー１３の切断具回転方向前側の端縁（下部後ろ側端縁１３ａ）と基台２の上面２ａとの間の隙間を遮蔽する状態に設けられていることにより粉塵の飛散をより一層確実に低減することができる。
また、図１〜図３に示すように第２粉塵ガード２２は、工具本体１０の全上下動範囲について粉塵の吹き出し方向前方に向かって下る方向に傾斜した姿勢に保持されることから、切断部位Ｃから接線Ｓ方向に吹き出された粉塵を受けて常時効率よく基台２の上面２ａ側に案内することによりその飛散を低減することができる。
さらに、工具本体１０の上下揺動範囲の全領域について第２粉塵ガード２２の第１粉塵ガード２１に対する干渉が回避されることから、当該工具本体１０のスムーズな上下動作が確保される。
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、第２粉塵ガード２２は、固定カバー１３の後ろ側端縁部１３ａから放射方向に沿って直線状に延びる構成を例示したが、その先端側を前側へ変位させる方向に適度に湾曲させた構成としてもよい。
また、基台２側の第１粉塵ガード２１を一定の傾斜角度に固定した構成を例示したが、その上端部側を前側へ変位させた前傾姿勢の範囲内で前後に揺動可能に支持して、工具本体１０の揺動動作に伴って第２粉塵ガード２２の先端部で押されてその上端部側を後ろ側に変位させる方向に起立（揺動）する構成としてもよい。このように両粉塵ガード２１，２２が相互に干渉する構成であっても、基台２側の第１粉塵ガードを揺動可能に支持することにより工具本体１０の上下動動作を阻害することなく、接線Ｓ方向に吹き出された粉塵を後方へ飛散させることなく効率よく受けることができる。

Ｗ…切断材（金属材料）
Ｃ…切断部位
Ｓ…切断部位Ｃの接線
１…切断工具（金工用）
２…基台、２ａ…上面
３…バイス装置
３ａ…ガイドフェンス、３ｂ…バイスプレート、３ｃ…ねじ軸、３ｄ…バイスベース
３ｅ…取っ手
４…本体支持部
５…揺動支軸
１０…工具本体、１０ａ…揺動支持アーム部
１１…電動モータ
１２…切断具（砥石、鋸刃）
１３…固定カバー、１３ａ…下部後ろ側端縁
１４…減速ギヤ部
１５…ハンドル部
１６…可動カバー
１６ａ…支軸、１６ｂ…当接部、１６ｃ…矢印（切断具１２の回転方向）
１６ｄ…後端縁
１７…圧縮ばね
２０…粉塵ガード
２１…第１粉塵ガード
２１ａ…右遮蔽部、２１ｂ…取り付け縁部
２２…第２粉塵ガード
２２ａ…遮蔽縁部、２２ｂ，２２ｃ…取り付け縁部、２２ｄ…右遮蔽部
２２ａｂ，２２ｂａ，２２ｃａ…結合片部
２３…固定ねじ

Claims (6)

1. 切断材を載置する基台と、該基台に対して上下動可能に支持された工具本体を備え、該工具本体は、回転する円形の切断具と、該切断具の周囲を覆う固定カバーを備えており、該切断具の切断部位で発生する粉塵が作業者から遠ざかる後方へ吹き出される金属加工用の切断工具であって、
   前記粉塵の吹き出し方向後方に、前記固定カバーの後ろ側の端縁と前記基台の上面との間の全領域を遮蔽する粉塵ガードを備えた切断工具。
2. 請求項１記載の切断工具であって、前記粉塵ガードは、前記基台上に配置した第１粉塵ガードと、前記固定カバーの後ろ側の端縁に設けた第２粉塵ガードを備えた切断工具。
3. 請求項２記載の切断工具であって、前記第２粉塵ガードは、前記固定カバーの後ろ側の端縁から放射方向外周側に張り出して設けられた切断工具。
4. 請求項３記載の切断工具であって、前記第２粉塵ガードは、前記工具本体の全移動範囲について後方に向かって下る方向に傾斜した姿勢若しくは前記基台の上面に対して直交した姿勢に保持される構成とした切断工具。
5. 請求項２〜４の何れか１項に記載した切断工具であって、前記第１粉塵ガードと前記第２粉塵ガードは、前記工具本体の全移動範囲について相互に上下方向にオーバーラップする構成とした切断工具。
6. 請求項２〜５の何れか１項に記載した切断工具であって、前記工具本体は上下に揺動可能に支持されており、該工具本体の上下揺動範囲の全領域について前記第２粉塵ガードの前記第１粉塵ガードに対する干渉が回避される構成とした切断工具。
   

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