JP2016016460A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切断装置において、切断バリを生じさせることなく、軟質部材を容易且つ正確に切断する。【解決手段】切断対象である軟質部材８０が載置されるステージ２１と、ステージ２１と間隔をあけて配置され、ステージ２１に向かって移動可能な切断刃６１と、を備えた切断装置１である。切断刃６１の刃先６１ａの長手方向が、切断刃６１の移動方向と直交する面に対して所定角度で傾斜している。ステージ２１の保護板２５の上面２５ａが、傾斜した刃先６１ａと略平行に設定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、切断装置に関し、特に、軟質部材を切断することが可能な切断装置に関するものである。

従来から、様々な分野において、軟質部材を容易且つ正確に切断したいという要望がある。例えば、特許文献１には、所定間隔を介して離間した一対のフレーム板から成るセット面にセットされた樹脂製パイプを、カッター刃で切断することにより、パイプの長手方向に対して直角な切断面が得られるようにしたパイプ切断装置が開示されている。

特許第２７３１３７２号公報

ところで、何らかの製品を製造する場合には、不可避的に寸法誤差が生じることが知られている。そのため、品質管理を徹底したり、法定寸法を遵守したりするためには、定期的な抜き取り検査が必要になる。

かかる抜き取り検査において、検査対象物が比較的大きい場合には、ノギス等を用いて寸法を測定することが可能であるが、検査対象物が比較的小さい場合には、ノギス等を用いて寸法を測定することが困難なことがある。このため、最近では、コンピュータの画像処理技術を利用して、例えば輪切りにした検査対象物の切断片の断面を画像にし、１０〜１００倍程度に拡大して形状および寸法を測定することが行われている。

しかしながら、画像処理技術を利用した寸法測定法には、以下のような問題がある。すなわち、例えば検査対象物の断面（肉厚）が長手方向に繰り返し変化するような場合には、輪切りにした切断片に断面変化部（肉厚の厚い部分と薄い部分と）が含まれることがある。かかる肉厚の厚い部分と肉厚の薄い部分とを含む切断片を画像処理すると、本来肉厚の薄い部分の寸法を測定しなければならないのに、肉厚の厚い部分を画像にして寸法を測定してしまうという問題がある。

このような問題を解決するには、肉厚の厚い部分が含まれないように、検査対象物をできるだけ薄く切断することが有効になる。しかしながら、現状は、例えば刃物を用いて作業者の手作業で検査対象物（軟質部材）を輪切りにしているため、作業者の熟練度合いによって、切断片の厚さが区々になっている。

そこで、作業者の熟練度合いに拘わらず軟質部材を所望の厚さに切断することができるように、例えば上記特許文献１に開示されているような切断装置を用いることが考えられるが、この種の切断装置には以下のような問題がある。すなわち、上記特許文献１のものでは、軟質部材（樹脂製パイプ）を切断したカッター刃は、離間した一対のフレーム板の間に収まるが、これは、切断の最終段階において、軟質部材が宙に浮いた状態で切断されることを意味する。このため、上記特許文献１のものと同様の切断装置では、例えば、図１０（ａ）に示すように、セット面１０２に載置した軟質部材８０の端部をカッター刃１０１で切断する場合や、図１０（ｂ）に示すように、セット面１０２に載置した軟質部材８０を２枚のカッター刃１０１を用いて切断する場合に、軟質部材８０における最後に切断される部位に切断バリ８０ａが生じるという問題がある。

このような切断バリが生じると、検査対象物の寸法を正確に測定することが困難になる。そうして、かかる切断バリの発生は、検査対象物の寸法を測定する場合のみならず、様々な分野において、軟質部材を容易且つ正確に切断したいという要望に応える上で支障となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切断装置において、切断バリを生じさせることなく、軟質部材を容易且つ正確に切断する技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、「刃先の長手方向に沿って引いて切る力または押して切る力」を軟質部材に作用させるとともに、軟質部材が載置される載置面と切断刃の刃先との間に隙間が生じないように工夫を凝らしている。

具体的には、本発明は、切断対象である軟質部材が載置されるステージと、上記ステージと間隔をあけて配置され、上記ステージに向かって移動可能な切断刃と、を備えた切断装置を対象としている。

そして、上記切断装置は、上記切断刃の刃先の長手方向が、当該切断刃の移動方向と直交する面に対して所定角度で傾斜しており、上記ステージの載置面が、上記傾斜した刃先と略平行に設定されていることを特徴としている。

なお、本発明において「軟質部材」とは、刃物で切断可能な材料からなる部材を意味し、例えば樹脂、ゴム等からなる部材を挙げることができる。

また、「切断刃の刃先の長手方向が、当該切断刃の移動方向と直交する面に対して所定角度で傾斜」しているとは、例えば、切断刃が上下に移動する場合には、切断刃の刃先の長手方向（延びる方向）が水平面に対して所定角度で傾斜していることを意味する。そうして、切断刃の刃先の長手方向が傾斜している場合としては、刃先が真っ直ぐな切断刃自体を傾斜させて用いる場合と、斜め刃を用いる場合の両方を含む。

さらに、「略平行」とは、平行を含み、また、例えば加工誤差や載置面の変形等による、平行からの多少のずれを含むものである。

この構成によれば、切断刃の刃先の長手方向が移動方向と直交する面に対して所定角度で傾斜していることから、切断刃を移動させて軟質部材に押し付けると、傾斜した刃先の長手方向（斜め方向）に沿って「引いて切る力または押して切る力」が軟質部材に作用する。このように、摩擦力の大きい移動方向に押して切るのではなく、摩擦力の小さい斜め方向に引いてまたは押して切ることから、切断対象である軟質部材を容易に切断することができる。

なお、「所定角度」は、斜め方向に沿って「引いて切る力または押して切る力」が小さくなり過ぎず（下限）、且つ、切断刃の長さや移動距離が長くなり過ぎない（上限）角度範囲で、適宜設定することができ、１５°〜７０°が好ましく、３０°〜６０°がより好ましい。

もっとも、軟質部材が載置されるステージの載置面が移動方向と直交していると、傾斜した刃先の先端しか載置面に到達しないので、軟質部材を切断することが困難となる。また、載置面に溝を設けて、かかる溝に切断刃を挿入するようにすると、軟質部材を切断することはできるものの、軟質部材が宙に浮いた状態で切断されるため、軟質部材における最後に切断される部位に切断バリが発生するおそれがある。

そこで、本発明では、ステージの載置面を、傾斜した刃先と略平行に設定している。これにより、ステージの載置面と切断刃の刃先との間に隙間が生じないので、軟質部材における最後に切断される部位に切断バリが発生するのを抑えて、軟質部材を正確に切断することができる。

以上より、本発明によれば、切断バリを生じさせることなく、軟質部材を容易且つ正確に切断することができる。

また、上記切断装置では、上記切断刃における刃先の長手方向の傾斜角度および上記ステージの傾斜角度の少なくとも一方が、調整可能に構成されていることが好ましい。

この構成によれば、例えば、ステージの傾斜角度が固定されている場合には、切断刃の傾斜角度を調整することで、ステージの載置面と傾斜した刃先とを略平行に設定することができる。逆に、切断刃の傾斜角度が固定されている場合には、ステージの傾斜角度を調整することで、ステージの載置面と傾斜した刃先とを略平行に設定することができるので、例えば切断刃を交換した際に、刃先の傾斜角度が微妙にずれても、ステージの載置面と傾斜した刃先とを容易に略平行にすることができる。また、ステージおよび切断刃の両方を角度調整可能に構成すれば、軟質部材の形状や大きさに合わせて両者の角度を調整することで、形状や大きさの異なる軟質部材を容易に切断することができる。

さらに、上記切断装置は、上記軟質部材の切断厚さを所定値に調整するための厚さ調整手段をさらに備え、上記厚さ調整手段は、上記切断刃と直交する方向に移動可能な位置決め部材と、上記切断刃の切断位置と上記位置決め部材の先端との間隔が上記所定値になるように、上記位置決め部材を上記切断位置側に付勢する付勢手段と、を有していることが好ましい。

なお、「所定値」は、軟質部材の形状や切断片の用途に応じて適宜設定される値である。

この構成によれば、位置決め部材が、その先端と切断位置との間隔が所定値になるように、付勢手段によって切断位置側に付勢されているので、軟質部材を位置決め部材の先端に当てた状態で切断すれば、切断厚さが所定値に調整された切断片を得ることができる。

ここで、切断刃が軟質部材に食い込んでいく過程で、軟質部材は切断刃の厚さ分だけ切断刃と直交する方向に拡がろうとするが、仮に固定式の位置決め部材を採用すると、軟質部材の拡がりが制限されるため、切断刃が軟質部材に喰い込み難くなり、切断が困難になるおそれがある。この点、本発明では、位置決め部材を付勢手段によって付勢する構成を採用していることから、切断刃が軟質部材に喰い込むと、軟質部材が付勢手段の付勢力に抗して切断刃の厚さ分だけ切断刃と直交する方向に拡がるので、軟質部材を容易に切断することができる。

また、上記ステージには、上記軟質部材を当該ステージの傾斜方向に挟む一対のガイド部材が設けられており、上記ガイド部材の少なくとも一方における、上記軟質部材に当接する当接面が、上記ステージの載置面と鋭角をなしていることが好ましい。

この構成によれば、一対のガイド部材で軟質部材を挟むことから、載置面が傾斜していても、軟質部材をステージの傾斜方向に固定することができる。

ここで、軟質部材の一端部に切断刃を押し付けると、反対側の端部が浮き上がろうとするが（図１０（ｃ）参照）、本発明では、ステージの載置面と鋭角をなすようにガイド部材の当接面を構成することで、かかる浮き上がりを抑えるようにしている。すなわち、ステージの載置面と鋭角をなす当接面を軟質部材に当接させると、載置面と当接面との間に軟質部材の一部が挟まれるので、軟質部材の浮き上がりを抑えることができる。したがって、軟質部材が載置面と接触した状態で、当該軟質部材を正確に切断することができる。

もっとも、軟質部材がガイド部材よりも大きい場合には、一対のガイド部材によって軟質部材をステージの傾斜方向に挟むことはできるものの、載置面と当接面との間に軟質部材の一部を挟むのが困難な場合がある。

そこで、上記切断装置は、上記切断刃の上記ステージ側への移動に伴って上記軟質部材に当接し、当該軟質部材を上記載置面に対して押圧するストッパーをさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、軟質部材がガイド部材よりも大きい場合でも、切断刃の移動に伴って、ストッパーが軟質部材を載置面側に押圧するので、切断刃を移動させるという一回の動作で、軟質部材の浮き上がりを抑えつつ軟質部材を切断することができる。

以上、説明したように本発明に係る切断装置によれば、切断バリを生じさせることなく、軟質部材を容易且つ正確に切断することができる。

本発明の実施形態に係る切断装置を模式的に示す斜視図である。 切断装置の正面図である。 切断装置の一部を示す部分側面図である。 切断装置を用いた切断状況を模式的に示す斜視図である。 ステージ機構を模式的に示す図であり、同図（ａ）はステージの傾斜角度が小さい状態の一例を示し、同図（ｂ）はステージの傾斜角度が大きい状態の一例を示す。 ガイド機構を模式的に示す図であり、同図（ａ）は切断対象物が移動側ガイド部よりも小さい場合を示し、同図（ｂ）は切断対象物が移動側ガイド部よりも大きい場合を示す。 厚さ調整機構の動作を説明する模式図であり、同図（ａ）および同図（ｂ）は厚さ調整前の正面図および平面図をそれぞれ示し、同図（ｃ）および同図（ｄ）は厚さ調整後の正面図および平面図をそれぞれ示し、同図（ｅ）および同図（ｆ）はストッパーバー解放後の正面図および平面図をそれぞれ示す。 押下げ機構を模式的に示す図であり、同図（ａ）は切断刃を押し下げる前の状態を示す図であり、同図（ｂ）は切断刃を押し下げた状態を示す図である。 同図（ａ）は所定角度を評価した結果表の一例を示す図であり、同図（ｂ）は所定角度と切断可能な軟質部材の寸法との関係を説明する模式図である。 従来の切断装置の問題点を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態に係る切断装置１を模式的に示す斜視図であり、図２は切断装置１の正面図であり、図３は切断装置１の一部を示す部分側面図であり、図４は切断装置１を用いた切断状況を模式的に示す斜視図である。この切断装置１は、作業者がレバー４１を押し下げることによって、図４に示すように、刃先６１ａが傾斜した切断刃６１を、当該傾斜した刃先６１ａと平行なステージ２１に載置された軟質部材８０に上方から押し当てて、軟質部材８０を所望の厚さに切断する手動式切断装置である。ここで、「軟質部材」とは、例えばカミソリの刃やカッターといった刃物で切断可能な材料からなる部材を意味し、例えば、塩化ビニルやポリエチレンといった樹脂やゴム等からなる部材を挙げることができる。具体例としては、電線の導体を覆うポリエチレン製の絶縁被覆体や、車両の窓開口部に沿って取り付けられるゴム製のウエザーストリップ等を挙げることができる。なお、以下では、導体を抜き取った筒状の絶縁被覆体８０を切断対象とした場合について説明する。

−全体構成−
切断装置１は、底板部１０と、切断対象である絶縁被覆体（軟質部材）８０が載置されるステージ２１を有するステージ機構２０と、絶縁被覆体８０をステージ２１に固定するためのガイド機構７０と、絶縁被覆体８０の切断厚さを調整するための厚さ調整機構３０と、操作用のレバー４１を有する手動式の押下げ機構４０と、押下げ機構４０を支持するための支持部５０と、レバー４１を押し下げることでステージ２１に向かって移動する切断刃６１を保持するための切断刃保持部６０と、を備えている。なお、切断装置１は、軽量化を図るために主にアルミ合金で形成されている。

底板部１０は、図２の左右方向を長手方向（図３の左右方向を長手直角方向）とする長方形状に形成されている。それ故、以下の説明では、便宜上、図２の左右方向を長手方向と称し、図３の左右方向を長手直角方向と称するとともに、図２および図３の天地方向を上下方向と称する。また、図２の右側を長手方向一方側、図２の左側を長手方向他方側、図３の右側を長手直角方向一方側、図３の左側を長手直角方向他方側と称する。

支持部５０は、図１および図２に示すように、土台部５１と、支柱５２と、ストッパーリング５３と、接続部５４と、支持部本体５５と、支点支持部５６と、を有している。土台部５１は、締結部材５１ａによって底板部１０の長手方向他方側の端部に固定されている。支柱５２は、締結部材５２ａによって下端部が土台部５１に取り付けられていて、上方に延びている。接続部５４は、支柱５２を挟んだ状態で締結部材５４ａを締めることによって、支柱５２の上端部に締付け固定されている。ストッパーリング５３は、締結部材５３ａを締めることによって、接続部５４の下側で支柱５２に締付け固定されている。支持部本体５５は、締結部材５４ｂによって接続部５４に固定されていて、切断装置１の中央部に位置している。支持部本体５５には、上下方向に延びる断面円形の第１貫通孔５７および第２貫通孔５８が形成されている。また、支持部本体５５の上面には、レバー４１に接続されたアーム４２の支点を支持するための支点支持部５６が固定されている一方、支持部本体５５の下面には、第２貫通孔５８を塞ぐように底板５９が締結部材５９ａによって取り付けられている。

これら底板部１０および支持部５０は、図２に示すように、長手直角方向から見て略Ｕ字状をなしていて、切断装置１のベース部分を構成している。そうして、押下げ機構４０の主要部分を支持部本体５５の上方に配置し、切断刃保持部６０を支持部本体５５の下方に配置し、厚さ調整機構３０を支持部本体５５の真下で底板部１０に固定するとともに、ステージ機構２０を底板部１０の長手方向一方側（土台部５１と反対側）の端部に固定することで、切断装置１が構成されている。

−ステージ機構−
ステージ機構２０は、ステージ２１と、固定板２２と、第１支持壁部２３と、第２支持壁部２４と、保護板２５と、角度調整ネジ２６と、角度調節体２７と、第１スプリング２８と、を有している。

固定板２２は、底板部１０の長手方向を長手方向とする長方形状に形成されていて、締結部材２２ａによって底板部１０の長手方向一方側の端部に固定されている。図３に示すように、固定板２２の長手直角方向一方側の端部には、締結部材２３ａによって第１支持壁部２３が取り付けられている。固定板２２の長手直角方向他方側の端部には、締結部材２４ａによって第２支持壁部２４が取り付けられている。第１支持壁部２３は、図１に示すように、長手方向に延びる直方体状の底壁部２３ｂと、底壁部２３ｂの長手方向の両端部から上方に延びる一対の矩形柱状の支持柱部２３ｃと、を有している。各支持柱部２３ｃの上端部には、長手方向に延びる貫通孔２３ｄが形成されている。一方、第２支持壁部２４は、矩形板状をなしている。第２支持壁部２４の長手方向中央部の上端部には、長手直角方向に延びる、内周面にネジ溝が形成された貫通孔２４ｂが形成されている。

ステージ２１は、矩形板状の本体部２１ａと、本体部２１ａの長手直角方向一方側の端部から突出する矩形板状の突出部２１ｂと、を有している。突出部２１ｂは、一対の支持柱部２３ｃの間に挟まれていて、一対の支持柱部２３ｃの貫通孔２３ｄに挿入された締結部材２３ｅによって第１支持壁部２３と連結されている。これにより、ステージ２１は、第１支持壁部２３によって、締結部材２３ｅの軸方向周りに回動自在に支持されている。本体部２１ａの上面における長手直角方向の中央部には、長手方向の全幅に亘って段差凹部２１ｃが形成されている。この段差凹部２１ｃには、金属製のステージ２１に直接当たることによって切断刃６１が傷むのを防ぐために、樹脂製の保護板２５が嵌め込まれている。このため、本実施形態では、保護板２５の上面２５ａが、本発明の「ステージの載置面」に相当する。

第２支持壁部２４の貫通孔２４ｂには、角度調整ネジ２６が挿入されている。この角度調整ネジ２６は、当該角度調整ネジ２６を回転させることで、長手直角方向に進退するようになっている。角度調整ネジ２６の先端部には、固定板２２とステージ２１との間に挟まれるように、角度調節体２７が取り付けられている。角度調節体２７は、水平な底面と、垂直な長手直角方向他方側の側面とを、円弧状の曲面で繋いだような断面形状を有していて、長手方向に延びている。このように、角度調節体２７における、ステージ２１の下面に当たる部位を円弧状の曲面とすることで、ステージ２１の傾斜角度を滑らかに変化させることが可能になっている。

このように構成されたステージ機構２０では、図５に示すように、ステージ２１の傾斜角度（保護板２５の上面２５ａの傾斜角度）を調整可能になっている。具体的には、このステージ機構２０では、角度調整ネジ２６を一方向に回転させて、図５（ａ）に示すように、角度調節体２７を長手直角方向他方側に後退させると、ステージ２１の傾斜角度が小さくなる一方、角度調整ネジ２６を反対方向に回転させて、図５（ｂ）に示すように、角度調節体２７を長手直角方向一方側に前進させると、ステージ２１の傾斜角度が大きくなる。このようにステージ２１の傾斜角度を調整可能とすることにより、例えば切断刃６１を交換した際に刃先６１ａの傾斜角度が微妙にずれても、保護板２５の上面２５ａを切断刃６１の傾斜した刃先６１ａと平行に設定することが可能となっている。

なお、ステージ２１は、下向きの力が作用しても、ステージ２１の下面が角度調節体２７に当たるので問題はないが、上向きの力が作用すると、ステージ２１が回動してひっくり返るおそれがある。そこで、ステージ機構２０では、ステージ２１に取り付けたピン２１ｄと、第２支持壁部２４に取り付けたピン２４ｃと、を第１スプリング２８で繋ぎ、ステージ２１に対し略下向きの付勢力を作用させている。これにより、上向きの力が作用した場合にも、ステージ２１が回動してひっくり返るのを抑えられるようになっている。

−ガイド機構−
上記ステージ２１上には、絶縁被覆体８０をステージ２１に固定するためのガイド機構７０が設けられている。ガイド機構７０は、固定側ガイド部７１と、移動側ガイド部７４と、固定部材７５と、位置調整ネジ７６と、を有している。

固定側ガイド部（ガイド部材）７１は、図３に示すように、締結部材７２ａによってステージ２１の長手直角方向一方側の端部に取り付けられた矩形板状の取付板７２と、取付板７２の長手直角方向他方側の端部から保護板２５と垂直な方向に延びる当接部７３と、を有している。それ故、絶縁被覆体８０に当接する、当接部７３における長手直角方向他方側の当接面７３ａは、保護板２５と直角をなしている。

固定部材７５は、締結部材（図示せず）によって、ステージ２１の長手直角方向他方側の端部に取り付けられている。この固定部材７５の上端部には、長手方向と直交し且つ保護板２５の上面２５ａと平行に延びる、内周面にネジ溝が形成された貫通孔７５ａが形成されている。位置調整ネジ７６は、貫通孔７５ａに挿入されていて、当該位置調整ネジ７６を回転させることで、ステージ２１の傾斜方向に進退するようになっている。位置調整ネジ７６の先端部には、固定側ガイド部７１の当接部７３とステージ２１の傾斜方向に対向するように、移動側ガイド部（ガイド部材）７４が取り付けられている。移動側ガイド部７４は、上底が下底よりも長い断面直角台形状に形成されていて、直角台形の傾斜辺に対応する長手直角方向一方側の傾斜面が、絶縁被覆体８０に当接する当接面７４ａを構成している。それ故、移動側ガイド部７４の当接面７４ａは、保護板２５の上面２５ａと鋭角をなしている。

このように構成されたガイド機構７０では、位置調整ネジ７６を一方向に回転させて、移動側ガイド部７４をステージ２１の傾斜方向に沿って固定側ガイド部７１側に前進させると、移動側ガイド部７４と固定側ガイド部７１の当接部７３とによって絶縁被覆体８０がステージ２１の傾斜方向に挟まれるようになっている。これにより、保護板２５の上面２５ａが傾斜していても絶縁被覆体８０を傾斜方向に固定することができる。

もっとも、絶縁被覆体８０を傾斜方向に固定しても、絶縁被覆体８０はステージ２１の法線方向については固定されていないことから、例えば図１０（ｃ）に示すように、絶縁被覆体８０の一端部に切断刃６１を押し付けると、絶縁被覆体８０における反対側の端部が浮き上がり、絶縁被覆体８０を正確に切断するのが困難になるおそれがある。

この点、本実施形態のガイド機構７０では、移動側ガイド部７４の当接面７４ａが保護板２５の上面２５ａと鋭角をなすように構成することで、絶縁被覆体８０が移動側ガイド部７４よりも小さい場合における、絶縁被覆体８０の浮き上がりを抑えるようにしている。すなわち、当接面７４ａを絶縁被覆体８０に当接させると、図６（ａ）に示すように保護板２５の上面２５ａと当接面７４ａとの間に絶縁被覆体８０の一部が挟まれるので、絶縁被覆体８０の浮き上がりを抑えることができる。なお、絶縁被覆体８０が移動側ガイド部７４よりも大きい場合における、絶縁被覆体８０の浮き上がりを抑える構成については後述する。

−厚さ調整機構−
厚さ調整機構３０は、下側架台３１と、中間架台３２と、上側架台３３と、当接バー３４と、第２スプリング３５とを備えている。

下側架台３１は、上面が開口した矩形箱状に形成されている。下側架台３１の下端部には、長手直角方向両側に突出するフランジ部３１ｃが形成されている。下側架台３１は、締結部材３１ｄによってフランジ部３１ｃが底板部１０に取り付けられることで、その長手方向と底板部１０の長手方向とが一致した状態で底板部１０に固定されている。下側架台３１の長手方向両側の側壁部３１ｂにおける上端部には、大小２つの切欠きからなる略逆凸字状の切欠き部３１ｅが形成されている（図４参照）。下側架台３１の長手直角方向他方側の側壁部３１ａにおける上端部には、図２に示すように、目盛が印字されたプレート３１ｆが取り付けられている。この側壁部３１ａには、各々長手直角方向に延び且つ内周面にネジ溝が形成された貫通孔（図示せず）が、長手方向に並んで３つ形成されている。中央の貫通孔には、厚さ調整ネジ３６が挿入されている一方、両端の貫通孔には位置固定ネジ３７がそれぞれ挿入されている。下側架台３１の内部に位置する、厚さ調整ネジ３６の先端部には、ピニオン３８が取り付けられている（図７（ａ）参照）。また、下側架台３１の内部に位置する、２つの位置固定ネジ３７の先端部には、図７（ｂ）に示すように、ストッパー部材３９が取り付けられている。

中間架台３２は、略矩形板状をなしていて、その下面に長手方向に延びるレール部３２ａが形成されている。レール部３２ａの下面には、長手方向に延びるラック３２ｂが取り付けられている。中間架台３２は、下側架台３１の側壁部３１ｂの切欠き部３１ｅにおける、上側の大きい切欠きにレール部３２ａが摺動可能に嵌るとともに、下側の小さい切欠きにラック３２ｂが嵌った状態で、下側架台３１の上に載置されている。また、中間架台３２の長手直角方向他方側の側面には、図２に示すように、目盛が印字されたプレート３２ｃが取り付けられている。

厚さ調整ネジ３６のピニオン３８はラック３２ｂと噛み合っており、これにより、厚さ調整ネジ３６を回転させると、中間架台３２が下側架台３１上を長手方向に移動するようになっている。また、位置固定ネジ３７を回転させると、ストッパー部材３９がレール部３２ａに押し付けられて、中間架台３２が下側架台３１に対して固定されるようになっている。

上側架台３３は、締結部材３３ｆによって中間架台３２の上面に取り付けられた略矩形板状の取付部３３ａと、取付部３３ａの上側に形成された略直方体状の本体部３３ｂと、を有している。本体部３３ｂには、長手方向に延びる貫通孔３３ｃが形成されている。また、本体部３３ｂには、長手方向に延びる第１溝３３ｄと、長手直角方向に延びる第２溝３３ｅとからなる平面視略Ｔ字状の溝が形成されている。これら貫通孔３３ｃ、第１溝３３ｄおよび第２溝３３ｅは互いに繋がっている。

当接バー（位置決め部材）３４は、貫通孔３３ｃに摺動可能且つ回転可能に挿入されていて、長手方向（切断刃６１と直交する方向）に移動可能となっている。当接バー３４の長手方向一方側の先端部には円盤状のヘッド３４ａが形成されている一方、当接バー３４の長手方向他方側の先端部には円環状のストッパープレート３４ｂが取り付けられている。ヘッド３４ａおよびストッパープレート３４ｂの直径は、貫通孔３３ｃの孔径よりも大きく形成されており、これにより、当接バー３４は、貫通孔３３ｃから抜けないようになっている。また、当接バー３４には、当該当接バー３４から長手方向と直交する方向に延びる、当該当接バー３４の移動を制限するためのストッパーバー３４ｃが形成されている。

本体部３３ｂの長手方向一方側の側面とヘッド３４ａとの間には、当接バー３４を囲むように第２スプリング（付勢手段）３５が設けられている。このように、第２スプリング３５を設けることで、図７（ｆ）に示すように、ストッパーバー３４ｃが第１溝３３ｄ内に位置している場合には、第２スプリング３５の付勢力によって、本体部３３ｂの長手方向他方側の側面にストッパープレート３４ｂが当たるまで、当接バー３４が長手方向一方側へ飛び出すようになっている。これに対し、図７（ｂ）に示すように、ストッパーバー３４ｃが第２溝３３ｅ内に位置している場合には、ストッパーバー３４ｃが第２スプリング３５の付勢力を抑えることで、当接バー３４は長手方向他方側へ飛び出すようになっている。

なお、下側架台３１の位置や当接バー３４の長さ等は、例えば、下側架台３１と中間架台３２とが長手方向にずれていない状態で、且つ、本体部３３ｂの側面にストッパープレート３４ｂが当たるまで、当接バー３４が長手方向一方側へ飛び出した状態において、ヘッド３４ａの先端と切断刃６１の切断位置Ｐとが一致するように設定されている。

このように構成された厚さ調整機構３０では、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す状態から、下側架台３１のプレート３１ｆに印字された目盛と、中間架台３２のプレート３２ｃに印字された目盛とを目印として、絶縁被覆体８０の予定切断厚さ（所定値）に応じて、厚さ調整ネジ３６を回転させると、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、中間架台３２が下側架台３１上を予定切断厚さの分だけ長手方向他方側に移動する。位置固定ネジ３７を回転させて、中間架台３２を下側架台３１に対して固定した後、図７（ｅ）および図７（ｆ）に示すように、水平方向に倒れて第２溝３３ｅ内に位置しているストッパーバー３４ｃを起こして、第１溝３３ｄ内に入れると、第２スプリング３５の付勢力によって、当接バー３４が長手方向一方側へ飛び出す。この状態では、中間架台３２が下側架台３１に対して予定切断厚さの分だけ長手方向他方側にずれていることから、切断刃６１の切断位置Ｐとヘッド３４ａの先端との間隔が、絶縁被覆体８０の予定切断厚さと等しくなる。これにより、絶縁被覆体８０の長手方向の他方側端がヘッド３４ａの先端に当たるように、絶縁被覆体８０を保護板２５に載置すれば、絶縁被覆体８０を予定切断厚さで切断することが可能となる。なお、本実施形態では、第２スプリング３５が、本発明の「切断刃の切断位置と位置決め部材の先端との間隔が所定値になるように、位置決め部材を切断位置側に付勢する付勢手段」に相当する。

−押下げ機構−
押下げ機構４０は、レバー４１と、アーム４２と、ハンドル４３と、押下げ部４４と、ストッパーネジ４５と、第１スライドシャフト４６と、第２スライドシャフト４７と、第３スプリング４８と、を有している。

押下げ部４４は、直方体状の本体部４４ａの長手方向他方側の端部に一段低い直方体状の段差部４４ｂが形成されたような形状をなしている。押下げ部４４の本体部４４ａには、上下方向に延びる第１スライドシャフト４６および第２スライドシャフト４７が取り付けられている。第１スライドシャフト４６は、第１貫通孔５７に挿入されている。第１貫通孔５７を通り抜けた第１スライドシャフト４６の下端部には、切断刃保持部６０が取り付けられている。第２スライドシャフト４７は、第２貫通孔５８に挿入されているが、第１スライドシャフト４６とは異なり、その下端が第２貫通孔５８を通り抜けていない。また、押下げ部４４の本体部４４ａの下面と、支持部本体５５の上面との間には、第２スライドシャフト４７を囲むように第３スプリング４８が設けられている。このように、第３スプリング４８を設けることで、押下げ部４４は第３スプリング４８の付勢力によって、支持部本体５５の上方で浮いたような状態で保持される。

一方、押下げ部４４の段差部４４ｂには、上下方向に延びる貫通孔４４ｃが形成されている。ストッパーネジ４５は、貫通孔４４ｃに挿入されていて、ナット４５ａを回すことにより、段差部４４ｂの下面からの突出長が調整可能になっている。ストッパーネジ４５の下端部には樹脂製のキャップ４５ｂが取り付けられている。なお、ストッパーネジ４５の下端部にキャップ４５ｂを取り付けるのは、レバー４１を押し下げることによって、ストッパーネジ４５の下端が支持部本体５５の上面に当たった際に、支持部本体５５が傷むのを抑えるためである。

アーム４２は短冊状に形成されていて、その中央部に当該アーム４２が延びる方向に延びる長穴４２ａが形成されている一方、その他方側の端部に丸穴４２ｂが形成されている。アーム４２の他方側の端部は、丸穴４２ｂに挿入した取付ピン４２ｃを介して、支点支持部５６に回動自在に取り付けられている。また、アーム４２の中央部は、長穴４２ａに挿入された取付ピン４２ｄを介して、押下げ部４４の本体部４４ａに取り付けられている。さらに、アーム４２の一方側の端部には、レバー４１が取り付けられている。

このように構成された押下げ機構４０では、図８（ａ）に示す状態から、白抜き矢印の方向にレバー４１を押し下げると、アーム４２が取付ピン４２ｃを中心として図８（ａ）における時計回りに回動する。アーム４２が取付ピン４２ｃを中心として回動すると、それに伴って、取付ピン４２ｄが長穴４２ａにおける一方側の端部から他方側へ相対的に移動するとともに、この取付ピン４２ｄを介して、押下げ部４４に下向きの力が作用する。かかる下向きの力によって、第３スプリング４８の付勢力に抗して押下げ部４４が下方に移動すると、第１スライドシャフト４６、第２スライドシャフト４７およびストッパーネジ４５が下方に移動する。そうして、図８（ｂ）に示すように、ストッパーネジ４５の下端が支持部本体５５の上面に当たると、アーム４２の回動および押下げ部４４の移動が止まり、第１スライドシャフト４６の下端部に取り付けられた切断刃保持部６０が最下点に達する。この状態から、レバー４１に加えていた力を弱めると、第３スプリング４８の付勢力によって、押下げ機構４０が図８（ａ）に示す状態に戻る。

なお、本実施形態では、レバー４１の他に、手動用の操作部としてのハンドル４３が、バー４３ａを介して押下げ部４４に取り付けられている。このハンドル４３は、例えば太い切断対象物を切断する際に、真上から力をかけることができるように設けられているものである。このハンドル４３に対し、図８（ａ）の黒塗り矢印で示すように、真上から力をかけると、レバー４１を押し下げた場合と同様に、切断刃保持部６０が最下点に達するようになっている。

−切断刃保持部−
切断刃保持部６０は、本体部６２と、切断刃６１と、切断刃取付部６３と、ストッパー６４と、第４スプリング６５と、を有している。

本体部６２は、第１スライドシャフト４６の下端部に取り付けられている。それ故、切断刃保持部６０は、作業者のレバー４１操作やハンドル４３操作によって、上下方向に移動する。切断刃取付部６３は、長手方向と直交し且つ水平面に対し３０°傾いた状態で、締結部材６２ａによって本体部６２に取り付けられている。切断刃取付部６３の下端部には、当該切断刃取付部６３を長手方向に二分する溝部６３ａが形成されている。

切断刃６１は、例えば、市販のカッター、カミソリの刃等を用いることができる。本実施形態では、切断刃６１として、矩形板状をなしていて、刃先６１ａの片側のみに傾斜面を有する片刃のカミソリの刃を用いている。切断刃６１は、その上端部が溝部６３ａに挿入されている。溝部６３ａに挿入された切断刃６１の上端部は、締結部材６３ｂによって切断刃取付部６３に固定されている。このように、長手方向と直交し且つ水平方向に対し３０°傾いた切断刃取付部６３に固定されることで、切断刃６１は、長手方向と直交するとともに、その刃先６１ａの長手方向が水平面（切断刃６１の移動方向（上下方向）と直交する面）に対して３０°（所定角度）で傾斜している。なお、切断刃６１は、刃先６１ａの傾斜面が長手方向他方側を向くように、切断刃取付部６３に固定されている。

また、本体部６２には、長手方向一方側に突出する直方体状のストッパー支持部６６が形成されている。ストッパー支持部６６には上下方向に延びる貫通孔６６ａが形成されている。ストッパー６４は、先端部に円盤状のヘッド６４ａを有していて、ヘッド６４ａが下側に位置するように貫通孔６６ａに挿入されている。ストッパー支持部６６の下面とヘッド６４ａとの間には、ストッパー６４を囲むように第４スプリング６５が設けられている。第４スプリング６５は、ストッパー６４を下側に付勢している。

このように構成された切断刃保持部６０では、レバー４１を押し下げると、図８（ｂ）に示すように、ストッパー６４が下方に移動して、絶縁被覆体８０を保護板２５の上面２５ａに対して上方（切断刃６１の移動方向）から押圧するとともに、切断刃６１が絶縁被覆体８０を切断する。

より詳しくは、絶縁被覆体８０が移動側ガイド部７４よりも大きい場合には、図６（ｂ）に示すように、ストッパー６４のヘッド６４ａが絶縁被覆体８０に当接することで、絶縁被覆体８０の浮き上がりが抑えられる。この場合、レバー４１を押し下げる過程でストッパー６４のヘッド６４ａが絶縁被覆体８０に当接した後は、レバー４１の押下げに合わせて第４スプリング６５が縮むので、絶縁被覆体８０が過度に押圧されて拉げるのを抑えることができる。なお、絶縁被覆体８０が移動側ガイド部７４よりも小さい場合には、図６（ａ）に示すように、ストッパー６４のヘッド６４ａは移動側ガイド部７４に当たる。

一方、切断刃６１の刃先６１ａの長手方向が水平面に対して３０°で傾斜していることから、切断刃６１を下方に移動させて絶縁被覆体８０に押し付けると、傾斜した刃先６１ａの長手方向（斜め方向）に沿って「引いて切る力または押して切る力」が絶縁被覆体８０に作用する。このように、摩擦力の大きい上下方向に押して切るのではなく、摩擦力の小さい斜め方向に引いてまたは押して切ることから、絶縁被覆体８０を容易且つ正確に切断することができる。また、本実施形態では、保護板２５の上面２５ａが、傾斜した刃先６１ａと平行に設定されていることから、保護板２５の上面２５ａと切断刃６１の刃先６１ａとの間に隙間が生じないので、絶縁被覆体８０における最後に切断される部位に切断バリ８０ａが発生するのを抑えることができる。

−使用手順−
次いで、以上のように構成された切断装置１の使用手順について説明する。

先ず、絶縁被覆体８０の切断に先立ち、切断刃６１の移動ストロークの調整を行う。移動ストロークの調整は、大きな調整をストッパーリング５３および接続部５４で行い、細かい調整をストッパーネジ４５で行う。例えば、レバー４１を押し下げた場合に切断刃６１がステージ２１に近づくような高さまで、先にストッパーリング５３を支柱５２に沿って下げ、締結部材５４ａを緩めてもストッパーリング５３が受け止める状態にしてから、接続部５４を支柱５２に沿って下げて支持部本体５５の大まかな高さを決める。その後、ナット４５ａを回して、段差部４４ｂの下面からのストッパーネジ４５の突出長を最大にしておく。そうして、ストッパーネジ４５の下端が支持部本体５５の上面に当たるまでレバー４１を押し下げ、その状態における切断刃６１の刃先６１ａと保護板２５の上面２５ａとの間隔を確認し、当該間隔の分だけ、段差部４４ｂの下面からのストッパーネジ４５の突出長を短くする。これにより、切断刃６１の移動ストロークの調整が完了する。なお、図８（ｂ）では、レバー４１およびアーム４２が水平になったときに、ストッパーネジ４５の下端が支持部本体５５の上面に当たるように設定しているが、これに限らず、例えば、レバー４１およびアーム４２が水平になる前に、ストッパーネジ４５の下端が支持部本体５５の上面に当たるように設定してもよい。

次いで、保護板２５の上面２５ａが、傾斜した刃先６１ａと平行になるようにステージ２１の角度を調整する。具体的には、例えば、図５（ａ）に示すように、ステージ２１を最も寝かせた状態にし、この状態でレバー４１を押し下げて切断刃６１を下げる。そして、図５（ｂ）に示すように、保護板２５の上面２５ａが切断刃６１の刃先６１ａに当たるまで、角度調節体２７を長手直角方向一方側に前進させる。これにより、保護板２５の上面２５ａと切断刃６１の刃先６１ａとを容易に平行に設定することができる。

次いで、絶縁被覆体８０の切断厚さの調整を行う。具体的には、図７（ａ）〜（ｆ）に示すように、絶縁被覆体８０の予定切断厚さ（例えば０．５ｍｍ）に応じて、厚さ調整ネジ３６を回転させて中間架台３２を移動させた後、位置固定ネジ３７を回転させて中間架台３２を固定する。その後、第２溝３３ｅ内に位置しているストッパーバー３４ｃを起こして、第１溝３３ｄ内に入れることで、ストッパーバー３４ｃによる制限を解除し、切断刃６１の切断位置Ｐの０．５ｍｍ手前（長手方向他方側）にヘッド３４ａの先端を位置させる。

次いで、図４に示すように、絶縁被覆体８０の長手方向の他方側端がヘッド３４ａの先端に当たるように、絶縁被覆体８０を保護板２５の上面２５ａに載置した後、例えば図６（ａ）に示すように、位置調整ネジ７６を操作して移動側ガイド部７４と固定側ガイド部７１とで絶縁被覆体８０を固定する。

このような状態で、レバー４１を押し下げると、図８（ｂ）に示すように、切断刃６１が絶縁被覆体８０を切断する。ここで、本実施形態では、当接バー３４を第２スプリング３５によって付勢する構成を採用していることから、切断刃６１が絶縁被覆体８０に喰い込むと、絶縁被覆体８０が第２スプリング３５の付勢力に抗して切断刃６１の厚さ分だけ長手方向に拡がるので、絶縁被覆体８０を容易に切断することができる。

以上のように、本実施形態の切断装置１によれば、切断バリ８０ａを生じさせることなく、絶縁被覆体８０を容易且つ薄く切断することができるので、例えば画像処理技術を利用した寸法測定を行う場合に極めて有用である。また、薄く切断する場合に限らず、厚さ調整機構３０を用いることによって、軟質部材８０を所望の厚さに切断することができるので、様々な分野において、軟質部材８０を容易且つ正確に切断したいという要望に応えることが可能となる。

最後に、切断刃６１の移動方向と直交する面に対する、刃先６１ａの長手方向の傾斜角度である「所定角度」の好ましい範囲について説明する。

所定角度の好ましい範囲を求めるために、上記切断装置１と同種の切断装置（図示せず）を用いて、各々ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）材料およびＰＥ（ポリエチレン）材料からなるφ３．０ｍｍ（小）、φ７．５ｍｍ（中）およびφ１０．０ｍｍ（大）の円筒部材を、刃先６１ａの長手方向の傾斜角度を変化させて切断した。なお、用いられた切断装置は、切断刃６１が角度調整可能であること、および、移動ストロークが長いことを除けば、切断装置１とほぼ同様に構成されている。

図９（ａ）は所定角度を評価した結果表の一例を示す図であり、図９（ｂ）は所定角度と切断可能な円筒部材（軟質部材）の寸法との関係を説明する模式図である。なお、図９（ａ）の結果表における、「○」は容易に切断することができたことを、「△」は切断し難かったことを、「×」は切断することが困難であったことを意味する。

所定角度が小さくなれば、斜め方向に沿って「引いて切る力または押して切る力」が小さくなるが、図９（ａ）に示すように、所定角度が１５°の場合でも、ＰＥ材料からなる円筒部材については大中小いずれの寸法でも容易に切断することができ、また、ＰＶＣ材料からなる円筒部材についてもφ３．０ｍｍであれば容易に切断することができた。また、所定角度が３０°以上の場合には、ＰＥ材料のみならずＰＶＣ材料についても、大中小いずれの寸法でも容易に切断することができた。よって、「所定角度」の下限は、１５°が好ましく、３０°がより好ましい。

一方、所定角度が大きくなれば、切断刃６１の長さや移動距離が長くなる。換言すると、同じ大きさの切断刃６１を用いた場合、所定角度が大きくなれば、切断可能サイズが小さくなる。例えば、切断刃６１として、長さ３９．３ｍｍ且つ高さ２５．８ｍｍのカミソリの刃を用いた場合には、図９（ｂ）に示すように、所定角度が７０°でもφ１０．０ｍｍの円筒部材を切断することができる。もっとも、所定角度が６０°であれば、同じ大きさの切断刃６１を用いた場合にも、φ１５．０ｍｍの円筒部材を切断することができ、切断対象となる軟質部材のサイズの選択の幅が広がる。よって、「所定角度」の上限は、７０°が好ましく、６０°がより好ましい。

以上より、切断刃６１の移動方向と直交する面に対する、刃先６１ａの長手方向の傾斜角度である「所定角度」は、１５°〜７０°が好ましく、３０°〜６０°がより好ましい。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、切断刃６１の移動方向を上下方向としたが、これに限らず、例えば、切断刃６１の移動方向を斜め方向や水平方向にしてもよい。

また、上記実施形態では、手動式切断装置に本発明の切断装置１を適用したが、これに限らず、例えば、電動式アクチュエータを用いて切断刃６１を移動させる電動式切断装置やエアシリンダ式切断装置に、本発明の切断装置１を適用してもよい。

さらに、上記実施形態では、切断装置１にレバー４１およびハンドル４３を設けたが、これに限らず、どちらか一方だけを設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、切断刃６１の角度を固定してステージ２１を角度調整可能としたが、これに限らず、例えば、ステージ２１の角度を固定して切断刃６１を角度調整可能としてもよいし、ステージ２１および切断刃６１の両方を角度調整可能に構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、固定側ガイド部７１の当接面７３ａが保護板２５と直角をなすとともに、移動側ガイド部７４の当接面７４ａが保護板２５と鋭角をなすようにしたが、これに限らず、例えば、移動側ガイド部７４の当接面７４ａが保護板２５と直角をなすとともに、固定側ガイド部７１の当接面７３ａが保護板２５と鋭角をなすようにしてもよいし、当接面７３ａおよび当接面７４ａの両方が保護板２５と鋭角をなすようにしてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、切断バリを生じさせることなく、軟質部材を容易且つ正確に切断することができるので、軟質部材を切断する切断装置に適用して極めて有益である。

１ 切断装置
２１ ステージ
２５ａ 保護板の上面（載置面）
３０ 厚さ調整機構（厚さ調整手段）
３４ 当接バー（位置決め部材）
３５ 第２スプリング（付勢手段）
６１ 切断刃
６１ａ 刃先
６４ ストッパー
７１ 固定側ガイド部（ガイド部材）
７４ 移動側ガイド部（ガイド部材）
７４ａ 当接面
８０ 絶縁被覆体（軟質部材）
Ｐ 切断位置

Claims (5)

1. 切断対象である軟質部材が載置されるステージと、
   上記ステージと間隔をあけて配置され、上記ステージに向かって移動可能な切断刃と、
   を備えた切断装置であって、
   上記切断刃の刃先の長手方向が、当該切断刃の移動方向と直交する面に対して所定角度で傾斜しており、
   上記ステージの載置面が、上記傾斜した刃先と略平行に設定されていることを特徴とする切断装置。
2. 上記請求項１に記載の切断装置において、
   上記切断刃における刃先の長手方向の傾斜角度および上記ステージの傾斜角度の少なくとも一方が、調整可能に構成されていることを特徴とする切断装置。
3. 上記請求項１または２に記載の切断装置において、
   上記軟質部材の切断厚さを所定値に調整するための厚さ調整手段をさらに備え、
   上記厚さ調整手段は、上記切断刃と直交する方向に移動可能な位置決め部材と、上記切断刃の切断位置と上記位置決め部材の先端との間隔が上記所定値になるように、上記位置決め部材を上記切断位置側に付勢する付勢手段と、を有していることを特徴とする切断装置。
4. 上記請求項１〜３のいずれか１つに記載の切断装置において、
   上記ステージには、上記軟質部材を当該ステージの傾斜方向に挟む一対のガイド部材が設けられており、
   上記ガイド部材の少なくとも一方における、上記軟質部材に当接する当接面が、上記ステージの載置面と鋭角をなしていることを特徴とする切断装置。
5. 上記請求項１〜４のいずれか１つに記載の切断装置において、
   上記切断刃の上記ステージ側への移動に伴って上記軟質部材に当接し、当該軟質部材を上記載置面に対して押圧するストッパーをさらに備えていることを特徴とする切断装置。

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