JP2020039618A - 無機繊維マット用切断具及び無機繊維マットの切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無機繊維マットの切断時及び刃の交換時の安全性の高い無機繊維マット用切断具を提供する。【解決手段】無機繊維マット挿入用のガイドスペース１５が設けられた二枚のパネル１１，１２と、上記二枚のパネル１１，１２の間に挟持され、上記ガイドスペース１５内に刃が露出するように配置されたカット刃２０と、上記二枚のパネル１１，１２の間に挟持され、上記カット刃２０の長手方向を挟むことにより上記カット刃２０を固定する、一組のゴム製のマグネットシートと、からなる無機繊維マット用切断具。【選択図】図１

Description

本発明は、無機繊維マット用切断具及び無機繊維マットの切断方法に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。

そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設されるマット材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。このマット材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。

このような用途で用いられるマット材としては、無機繊維からなるマット材（無機繊維マット）が用いられる。
また、このようなマット材を切断するために、例えば特許文献１に記載されたようなカッターナイフが使用される。

特開２０１７−２２１２３４号公報

カッターナイフを使用する場合、刃が露出されたカッターナイフを定規にあてて切断を行うことが多いが、係る方法は安全ではなく手先を切傷することがあった。
また、カット刃が露出されていない安全性を考慮した切断具についても作業中のカット刃が折れた場合が考慮されておらず、折れたカット刃が切断具の外に飛び出し体の一部を切傷することがあった。
特許文献１においては切断具を直接手で保持する構造であり、折れたカット刃が手先に触れる可能性が高く安全性が充分とは言えなかった。
このような事情を踏まえ、本発明は、無機繊維マットの切断時及び刃の交換時の安全性の高い切断具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の無機繊維マット用切断具は、
無機繊維マット挿入用のガイドスペースが設けられた二枚のパネルと、
上記二枚のパネルの間に挟持され、上記ガイドスペース内に刃が露出するように配置されたカット刃と、
上記二枚のパネルの間に挟持され、上記カット刃の長手方向を挟むことにより上記カット刃を固定する、一組のゴム製のマグネットシートと、からなることを特徴とする。

本発明の無機繊維マット用切断具では、カット刃の刃がガイドスペース内に露出しているが、ここには作業者の手が入ることがないので安全性が高い。
また、カット刃はマグネットシートに挟まれているので、カット刃が折れたとしてもカット刃はマグネットシートに吸着されて切断具外に飛び出すことは無く安全である。
マグネットシートはゴム製であり硬い無機繊維マットを切断する際に衝撃を緩和することが可能であり、カット刃の破断を抑制可能である。

本発明の無機繊維マット用切断具では、上記二枚のパネルの少なくとも一面に取手部が設けられていることが好ましい。
パネルに取手部が設けられていると、カット刃に触れる必要がないので安全である。

本発明の無機繊維マット用切断具では、上記パネルが透明であることが好ましい。
パネルが透明であると、カット刃の破損状況を目視で確認することができ、安全性を高くすることができる。

本発明の無機繊維マット用切断具では、上記カット刃及び上記マグネットシートは、それぞれ上記二枚のパネルとともにボルト及びナットで固定されていることが好ましい。
このようにすると、カット刃の交換を容易にすることができ、カット刃とマグネットシートがしっかりと固定されるので好ましい。

本発明の無機繊維マットの切断方法では、本発明の無機繊維マット用切断具の無機繊維マット挿入用のガイドスペースに無機繊維マットを挿入し、無機繊維マット用切断具を移動させることを特徴とする。
このようにすることにより、安全に無機繊維マットを切断することができる。

図１は、無機繊維マット用切断具の一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１に示す無機繊維マット用切断具の分解図である。 図３は、パネルが透明である無機繊維マット用切断具の一例を模式的に示す斜視図である。 図４は、無機繊維マット用切断具を使用して無機繊維マットを切断する様子を模式的に示す作業図である。

（発明の詳細な説明）
［無機繊維マット用切断具］
本発明の無機繊維マット用切断具は、
無機繊維マット挿入用のガイドスペースが設けられた二枚のパネルと、
上記二枚のパネルの間に挟持され、上記ガイドスペース内に刃が露出するように配置されたカット刃と、
上記二枚のパネルの間に挟持され、上記カット刃の長手方向を挟むことにより上記カット刃を固定する、一組のゴム製のマグネットシートと、からなることを特徴とする。

図１は、無機繊維マット用切断具の一例を模式的に示す斜視図である。
図１に示す無機繊維マット用切断具１は、二枚のパネル（第１のパネル１１及び第２のパネル１２）が対向して配置されており、二枚のパネルの間にカット刃２０が挟まれて（挟持されて）いる。
第１のパネル１１及び第２のパネル１２にはそれぞれガイドスペース１５が設けられている。
そして、カット刃２０の刃２１がガイドスペース１５から露出するようになっている。
また、第１のパネル１１及び第２のパネル１２とともにボルト（図示しない）及びナット５２により固定される。
本発明の無機繊維マット用切断具では、二枚のパネルの少なくとも一面に取手部が設けられていることが好ましい。図１に示す無機繊維マット用切断具１では、第１のパネル１１に取手部４０が設けられている。

図２は、図１に示す無機繊維マット用切断具の分解図である。
図２には、カット刃２０の長手方向を挟む、一組のマグネットシート３０（第１のマグネットシート３１及び第２のマグネットシート３２）を示している。
一組のマグネットシート３０は、第１のパネル１１及び第２のパネル１２により挟まれ（挟持され）るので、一組のマグネットシート３０により、カット刃２０が固定される。
カット刃２０、第１のマグネットシート３１及び第２のマグネットシート３２にはボルトを通すための穴が設けられており、第１のパネル１１及び第２のパネル１２とともにボルト（図示しない）及びナット５２により固定される。

このような無機繊維マット用切断具を構成する各部材の詳細について以下に説明する。
パネルは、プラスチック製の板材を所定形状に加工したものであることが好ましい。
パネルの寸法は、特に限定するものではないが、縦８０〜３００ｍｍ、横５０〜２００ｍｍ、厚さ２．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。

パネルに設けられるガイドスペースは、無機繊維マットを挿入するためにパネルに設けられた所定幅の切込みである。
ガイドスペースの幅は特に限定されるものではないが、切断する無機繊維マットの厚さにより定めることが好ましい。
例えば、切断する無機繊維マットの厚さに対してガイドスペースの幅が小さいと無機繊維マットの反力により無機繊維マット用切断具の位置ずれが起こり難く、安定した切断が可能になる。無機繊維マットの厚さに対するガイドスペースの幅は９５〜５５％であることが好ましく、８０〜６５％であることがより好ましい。ガイドスペースの幅が９５％より大きいと無機繊維マットの反力が足りなく、安定した切断が出来なくなる。また５５％より小さいと無機繊維を圧壊することになり好ましくない。ガイドスペースの幅はガイドスペースの全域にわたって無機繊維マットの厚さより小さくする必要はなく、ガイドスペースの一部のみ小さくすることでもよい。ガイドスペースの一部のみ小さくすることにより無機繊維マットにかかる圧力負荷のトータル量を低減することが可能となる。
例えば、ガイドスペースのうち、無機繊維マットの入り口にあたる部分を、ガイドスペースの幅に対して広くしておき、ガイドスペースの幅が一定になる部分までに傾斜をつけるようにしておくことが好ましい。このようにするとガイドスペースへの無機繊維マットの挿入が容易になる。

カット刃としては、市販のカッターナイフの替え刃を使用することができる。例えばオルファ（株）製、品番ＬＢ５０Ｋを使用することができる。
カッターナイフの替え刃には根元に穴が空いているのでその穴にボルトを通すことでカット刃の位置決めを行うことができる。

カット刃は、カット刃の刃がガイドスペースに露出するように配置する。ガイドスペースとカット刃の刃がなす角度（図２中にθで示す角度）が１５〜７５°であるようにすることが好ましい。

マグネットシートは、ゴム製のマグネットシートであることが好ましい。
マグネットシートでカット刃の長手方向を挟むことによりカット刃を固定することにより、カット刃の耐久性が向上する。
マグネットシートにはボルトを通すための穴を設けておくことが好ましい。
マグネットシートは、カット刃の刃が折れた際にカット刃が吸着される程度の磁力を有するシートであることが好ましく、折れたカット刃がマグネットシートに吸着されるようにすることで安全性を高めることができる。

取手部は、無機繊維マット用切断具を使用する際に作業者が無機繊維マット用切断具を保持するための部位である。
図１にはコの字形状の取手部を示しているが、作業者が無機繊維マット用切断具を保持して、切断方向に力を加えることができるような形状であればその形状はコの字形状に限定されるものではない。
また、取手部の材質は特に限定されるものではない。
取手部は、パネルに対してボルト等で固定されてもよいし、接着剤等で固定されていてもよい。

本発明の無機繊維マット用切断具では、上記パネルが透明であることが好ましい。
図３は、パネルが透明である無機繊維マット用切断具の一例を模式的に示す斜視図である。
図３に示す無機繊維マット用切断具２は、第１のパネル１３及び第２のパネル１４が透明である。その他の構成は図１に示す無機繊維マット用切断具１と同様である。
第１のパネル１３及び第２のパネル１４が透明であるので、カット刃２０の全体、一組のマグネットシート３０（第１のマグネットシート３１及び第２のマグネットシート３２）が外から見えるようになっている。
パネルが透明であると、カット刃の破損状況を目視で確認することができ、安全性を高くすることができる。

［無機繊維マットの切断方法］
本発明の無機繊維マットの切断方法では、本発明の無機繊維マット用切断具の無機繊維マット挿入用のガイドスペースに無機繊維マットを挿入し、無機繊維マット用切断具を移動させることを特徴とする。

本発明の無機繊維マットの切断方法において切断する対象である無機繊維マットは、無機繊維からなる。無機繊維は、特に限定されず、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維等であってもよい。また、ガラス繊維や生体溶解性繊維であってもよい。耐熱性や耐風蝕性等、マット材に要求される特性等に応じて変更すればよく、各国の環境規制に適合できるような太径繊維や繊維長のものを使用するのが好ましい。

この中でも、低結晶性アルミナ質の無機繊維が好ましく、ムライト組成の低結晶性アルミナ質の無機繊維がより好ましい。加えて、スピネル型化合物を含む無機繊維がさらに好ましい。

無機繊維マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、抄造法又はニードリング法により製造することができる。
抄造法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
無機繊維を開繊し、開繊した無機繊維を溶媒中に分散させて混合液とする。底面にろ過用のメッシュが形成された成形器に混合液を流し込み、混合液中の溶媒を脱溶媒処理することで無機繊維集合体を得る。そして、無機繊維集合体を乾燥することにより無機繊維マットを得ることができる。
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して３〜１０μｍの平均繊維径を有する無機繊維前駆体を作製する。続いて、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、焼成処理を施すことにより無機繊維マットを得ることができる。この焼成処理の前後のいずれかにニードルパンチング処理を行い、無機繊維同士を交絡させる。

上記無機繊維マットの厚さは、２〜３０ｍｍであることが望ましい。
無機繊維マットの厚さが２ｍｍ未満であると、その厚さが薄すぎるため、断熱性能や防音性能が低下してしまう。一方、無機繊維マットの厚さが３０ｍｍを超えると、柔軟性が低下し、装着対象となる部材への装着性が低下する。

上記無機繊維マットのかさ密度は、特に限定されるものではないが、０．０５〜０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。無機繊維マットのかさ密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３未満であると、無機繊維のからみ合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、無機繊維マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。一方、無機繊維マットのかさ密度が０．３０ｇ／ｃｍ^３を超えると、無機繊維マットが硬くなり、装着対象となる部材への装着性が低下し、無機繊維マットが割れやすくなる。

このような無機繊維マットの切断を行う際には、無機繊維マット用切断具の無機繊維マット挿入用のガイドスペースに無機繊維マットを挿入し、無機繊維マット用切断具を移動させる。
このようにすることにより、安全に無機繊維マットを切断することができる。
また、無機繊維マット用切断具に取手部が設けられている場合は、取手部を持って無機繊維マット用切断具を移動させることが好ましい。

図４は、無機繊維マット用切断具を使用して無機繊維マットを切断する様子を模式的に示す作業図である。
図４では、ロールからその一端が垂れ下がった無機繊維マット１００を無機繊維マット用切断具１を使用して切断する様子を示している。
図面左から右に向かって無機繊維マット用切断具１を動かすことによって、無機繊維マット１００を切断することができる。
このようにして無機繊維マットを切断する場合に、下敷きは不要である。

切断した無機繊維マットは、さらに所定の形状に打ち抜き加工等を行うことによりマット材とすることができる。そして、円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつけることにより、保持シール材、断熱材、防音材等の用途に使用することができる。

１ 無機繊維マット用切断具
２ 無機繊維マット用切断具（透明）
１１ パネル（第１のパネル）
１２ パネル（第２のパネル）
１３ パネル（透明な第１のパネル）
１４ パネル（透明な第２のパネル）
１５ ガイドスペース
２０ カット刃
２１ カット刃の刃
３０ 一組のマグネットシート
３１ マグネットシート（第１のマグネットシート）
３２ マグネットシート（第２のマグネットシート）
４０ 取手部
５２ ナット
１００ 無機繊維マット

Claims (5)

1. 無機繊維マット挿入用のガイドスペースが設けられた二枚のパネルと、
   前記二枚のパネルの間に挟持され、前記ガイドスペース内に刃が露出するように配置されたカット刃と、
   前記二枚のパネルの間に挟持され、前記カット刃の長手方向を挟むことにより前記カット刃を固定する、一組のゴム製のマグネットシートと、からなることを特徴とする、無機繊維マット用切断具。
2. 前記二枚のパネルの少なくとも一面に取手部が設けられている請求項１に記載の無機繊維マット用切断具。
3. 前記パネルが透明である請求項１又は２に記載の無機繊維マット用切断具。
4. 前記カット刃及び前記マグネットシートは、それぞれ前記二枚のパネルとともにボルト及びナットで固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の無機繊維マット用切断具。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の無機繊維マット用切断具の無機繊維マット挿入用のガイドスペースに無機繊維マットを挿入し、
   無機繊維マット用切断具を移動させることにより、無機繊維マットを切断することを特徴とする、無機繊維マットの切断方法。

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