JP3638918B2 - 棒材切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば建築材料に埋設されてその建築材料の壁面あるいは床面から一部が突き出した鉄筋などの金属製棒材や、塩化ビニル樹脂などからなる樹脂製棒材などを切断する為の棒材切断装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、鉄筋コンクリートを施工するに際して、所定の形状に配設される鉄筋や、水道管などに用いられる塩化ビニル樹脂などの樹脂パイプなどは、製造上あるいは運搬上の取り扱いが容易な一定の長さ寸法とされており、施工現場においてかかる鉄筋コンクリートに埋設されるが、一部がその壁面あるいは床面に可及的に近い位置でたとえば壁面あるいは床面に面一となるように切断することが望まれる場合がある。
【０００３】
そのような場合には、通常、外周刃と中央部に設けられた取付穴とを有する金属製の円板状回転切断工具が、その取付穴によって回転駆動軸の先端部に取り付けられた形式の棒材切断装置が用いられ、上記円板状回転切断工具を壁面あるいは床面に平行としつつ、その壁面あるいは床面に可及的に接近させた状態で棒材側へ移動させることによりその棒材が切断されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の棒材切断装置によりたとえばその径寸法が１０ｍｍφ以下といった比較的小径の棒材を切断する場合、前記円板状回転切断工具の外周刃がその棒材に不適切に食い込むなどして好適な切断がおこなわれなかったり、上記円板状回転切断工具が痛んだりといった不具合が発生する可能性があった。施工現場において用いられる棒材は多様であり、上述のように比較的小径の棒材の切断が所望されることも大いに考えられるが、それらの棒材を好適に切断し得る棒材切断装置は未だ開発されていないのが現状である。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、比較的小径の棒材であっても好適に切断し得る棒材切断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成する為に、本発明の要旨とするところは、外周刃と中央部に設けられた取付穴とを有する円板状回転切断工具がその取付穴によって回転駆動軸の先端部に取り付けられ、径が異なる複数種類の断面円形の棒材を切断するための棒材切断装置であって、その棒材切断装置による棒材の切断開始時において、前記円板状回転切断工具とその棒材との相対位置を定める為にその棒材に当接させられる当接平面を有する当接部材が、前記棒材の径に拘わらずその棒材の該当接部材との接触部分の該棒材の外周面に対する法線と該棒材の前記外周刃との接触部分の該棒材の外周面に対する法線との成す角が８０〜１００度の範囲内となるように、該円板状回転切断工具に対する固定位置が変更可能に設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、前記棒材切断装置による棒材の切断開始時において、前記円板状回転切断工具とその棒材との相対位置を定める為にその棒材に当接させられる当接平面を有する当接部材が、前記棒材の径に拘わらずその棒材の該当接部材との接触部分の該棒材の外周面に対する法線と該棒材の前記外周刃との接触部分の該棒材の外周面に対する法線との成す角が８０〜１００度の範囲内となるように、該円板状回転切断工具に対する固定位置が変更可能に設けられている為、前記棒材の径寸法に応じて前記当接部材と円板状回転切断工具との相対位置を適宜変更して固定することにより、その当接部材に当接させられる棒材と前記円板状回転切断工具との相対位置が好適に定められ、何ら不具合を発生させることなくその棒材の切断がおこなわれる。すなわち、比較的小径の棒材であっても好適に切断し得る棒材切断装置を提供することができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記当接部材は、前記棒材の切断開始時において、その棒材の外周面における前記当接部材との接触部分の法線と、前記外周刃との接触部分の法線との成す角が８０〜１００°の範囲内となるように、より好適には、８５〜９５°の範囲内となるように、最も好適には、略垂直となるように切断開始時の前記棒材の相対位置を定めるものである。このようにすれば、前記当接部材に当接させられる棒材と前記円板状回転切断工具との相対位置が好適に定められるという利点がある。なお、前記成す角が８０°未満となる場合、あるいは１００°を上回る場合には、前記外周刃が棒材に不適切に食い込むなどして好適な切断がおこなわれなかったり、前記円板状回転切断工具が痛んだりといった不具合を発生させる可能性がある。
【０００９】
また、好適には、前記当接部材は、前記棒材に当接させられる当接平面を備えたものであり、前記棒材の切断開始時において、その当接平面と前記円板状回転切断工具の回転軸心を通りその当接平面と平行を成す平面との距離が、前記棒材の半径と略等しくなるように切断開始時の前記棒材の相対位置を定めるものである。このようにすれば、前記棒材の切断開始時において、その棒材の外周面における前記当接部材との接触部分の法線と、前記外周刃との接触部分の法線との成す角が略垂直となるという利点がある。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１および図２は、本発明の一実施例である携帯型の棒材切断装置１０の全体の正面および側面を示す図である。かかる棒材切断装置１０は、電動モータ１２と、円板状回転切断工具として機能する円板状のチップソー（丸鋸）１４が取り付けられる回転駆動軸１６を回転可能に支持し、上記電動モータ１２の出力軸１８の回転力を減速してその回転駆動軸１６に伝達する減速機２０と、その減速機２０に固定されて上記チップソー１４を覆う浅い円形容器状の保護カバー２２とを一体的に備えている。
【００１２】
図３は、上記減速機２０の断面構造を説明する為の展開図である。この図に示すように、上記減速機２０は、たとえばアルミダイキャストなどにより構成されたハウジング２４内に、上記出力軸１８のピニオン２６と噛み合う第１ギア２８およびそれよりも小径の第２ギア３０を有する第１軸３２と、その第２ギア３０と噛み合う第３ギア３４およびそれよりも小径の第４ギア３６を有する第２軸３８と、その第４ギア３６と噛み合う第５ギア４０を有する第３軸４２とをそれぞれの回転軸心が上記出力軸１８の回転軸心と平行となるように回転可能に備えている。また、かかる減速機２０では、上記回転駆動軸１６がそれら３軸の回転軸心に対して垂直な回転軸心まわりに回転可能に支持されるとともに、上記第３軸４２の一端に固定された傘歯車４４とその回転駆動軸１６の基端部に固定された傘歯車４６とが相互に噛み合わされており、上記出力軸１８の回転が減速されて上記回転駆動軸１６に伝達されるようになっている。
【００１３】
前記回転駆動軸１６の先端部は前記保護カバー２２内に突き出されており、その先端部には、前記チップソー１４が固定されている。その保護カバー２２には、前記減速機２０とは反対側に開口を覆う比較的薄い鋼板製の保護プレート４８がねじ５０によって固定され、チップソー１４を収容する略密閉した空間が形成されている。前記保護カバー２２および保護プレート４８には、壁面あるいは床面などの面５２から突き出す鉄筋あるいは金属製・樹脂製の配管などの棒材５４を入れる為のＵ字状の切欠５６が外周側に開くように形成されており、その切欠５６内で上記棒材５４が切断されるようになっている。
【００１４】
図４は、前記棒材切断装置１０の要部を詳しく示す正面図である。この図に示すように、前記チップソー１４は、たとえば円形鋼板の外周部に超硬合金製のチップ状の外周刃５８がロウ着けされて構成されたものであり、その中央部には前記回転駆動軸１６の軸径に対応する大きさの円形内周面６２を有する取付穴６０が貫通した状態で設けられている。かかる円形内周面６２は、専ら前記チップソー１４と回転駆動軸１６との軸心を一致させる為に機能するものである。その円形内周面６２は、後述する取付部材７４の係合面７８と面接触状態で当接するように、その母線が上記回転駆動軸１６の回転軸心に対して所定の角度を有する環状の円錐面とされている。また、上記円形内周面６２に続いてその外周側に向かうトルク伝達面６６を有する複数本（本実施例では４本）の係合溝（切欠）６４が形成されている。かかるトルク伝達面６６は、専ら前記回転駆動軸１６の回転トルクをチップソー１４に伝達する為に機能するものである。
【００１５】
前記回転駆動軸１６の先端面の中央には嵌合穴６８が形成されており、その嵌合穴６８の外周側には環状当接面７０が形成されている。この環状当接面７０は、前記チップソー１４の回転駆動軸１６側の面とその回転駆動軸１６の環状当接面７０とが面接触状態で当接するように、その外周側に対して内周側が僅かに凹んだ環状の円錐面とされており、その母線が回転駆動軸１６の回転軸心に対して所定の角度を有して傾斜させられている。また、前記回転駆動軸１６の先端面には上記係合溝６４と係合させられる為の複数本（本実施例では４本）係合突起７２が形成されている。
【００１６】
前記嵌合穴６８内には、短円柱状の取付部材７４が軸心方向の移動自在に嵌め入れられるようになっている。かかる取付部材７４は、その軸心に形成された貫通穴８０を通るボルト８２によって前記回転駆動軸１６の嵌合穴６８内において締着されるようになっている。上記取付部材７４の一端部には、前記チップソー１４の取付穴６０に係合するようにその取付穴６０の内径よりも所定値たとえば数ｍｍ程度だけ大径とされた環状突起７６が形成されている。その環状突起７６のうちのチップソー１４の取付穴６０の円形内周面６２と係合する係合面７８は円錐状係合面とされており、その母線が回転軸心に垂直な面に対して所定の角度を有して傾斜させられている。
【００１７】
以上のような構成により、前記チップソー１４の取付穴６０を通し且つ嵌合穴６８に嵌め入れられた状態で取付部材７４がねじ８２によって前記回転駆動軸１６の一端に締め着けられると、その取付部材７４の環状突起７２がチップソー１４の取付穴６０に係合させられてそれを軸心方向の面５２から離隔する側へ付勢（変形）させられるので、そのチップソー１４のうちの取付穴６０の外周側に位置する部分が前記回転駆動軸１６の先端面である環状当接面７０に密着させられた状態でチップソー１４が回転駆動軸１６の一端に固定される。
【００１８】
前記チップソー１４が装着された状態では、前述のように、そのチップソー１４の円形内周面６２に続いてその外周側に向かう前記係合溝６４には、前記回転駆動軸１６の先端面から突設された係合突起７２が嵌め入れられ、前記チップソー１４と回転駆動軸１６との相対回転が防止されるようになっている。ここで、好適には、前記係合突起７２は、前記トルク伝達面６６に平面接触状態にて当接する為の当接平面８４を備えたものであり、前記回転駆動軸１６の回転軸心まわりのトルクがそのトルク伝達面６６を介して当接平面８４延いてはチップソー１４へと伝達される。
【００１９】
前記保護プレート４８の取付穴８６は、面５２側ほど大径となるテーパ面とされているとともに、その取付穴８６と同様のテーパ面形状を有するフランジ８８を備えたナット９０がそのフランジ８８が取付穴８６のテーパ面と係合する状態でその取付穴８６内に嵌め入れられ、前記保護カバー２２を貫通させられたねじ５０に螺合されている。このように、前記保護プレート４８の板厚内において上記ナット９０のフランジ８８とその保護プレート４８との係合がおこなわれ、前記保護カバー２２の厚み内において上記ナット９０とねじ５０との螺合がおこなわれていることから、前記チップソー１４の外周刃５８の位置が可及的に面５２に接近させられている。
【００２０】
前記保護カバー２２の切欠５６近傍には、後述する当接部材９２を取り付ける為の空間を面５２側に備えた取付部９４が設けられており、その取付部９４には、所定の幅寸法を備えた長穴９６および貫通穴９８がそれぞれ厚み方向に貫通して設けられている。また、かかる取付部９４には、その側面から上記長穴９６の長手方向にねじ穴１００がその長穴９６まで貫通して設けられている。
【００２１】
図５は、上記取付部９４に取り付けられる当接部材９２を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。また、図６は、前記棒材切断装置１０を図１および図４において矢印VIで示す方向から見た側面図である。これらの図に示すように、かかる当接部材９２は、前記棒材５４の切断に際してその棒材５４に当接させられる当接平面１０２を備えた部分円板状部材であり、第１ねじ穴１０４と、その第１ねじ穴１０４に比べて上記当接平面１０２に近い第２ねじ穴１０６とがその厚み方向に貫通して設けられている。また、その厚み方向中程には、上記取付部９４に取り付けた際に、前記チップソー１４の回転を阻害しない為に、そのチップソー１４の厚み寸法に比べて十分な寸法を備えた溝１０８が形成されている。また、上記当接平面１０２と垂直を成す側面から穴部１１０が掘設されている。
【００２２】
以上のように構成された当接部材９２は、前記長穴９６に貫通させられた第１ボルト１１２が上記第１ねじ穴１０４に、前記貫通穴９８に貫通させられた第２ボルト１１４が上記第２ねじ穴１０６にそれぞれ螺合されることにより、前記取り付け部９４に固定される。また、前記ねじ穴１００には一端部につまみを備えた調節ねじ１１６が前記長穴９６内に突出可能に螺合させられる。かかる当接部材９２は、上記第１ボルト１１２および第２ボルト１１４を弛めた状態で、前記長穴９８と第１ボルト１１２との相対位置を変化させることにより、上記第２ボルト１１４すなわち前記貫通穴９８を支点として回動可能とされる。そのように前記当接部材９２が貫通穴９８を支点として回動させられると、前記チップソー１４の回転軸心を通り前記当接平面１０２と平行を成す平面とその当接平面１０２との距離が変化し、前記棒材５４の切断に際して、前記当接平面１０２に当接させられるその棒材５４と前記チップソー１４との相対位置が一義的に定められる。ここで、上記調節ねじ１１６を前記長穴９６内に突出させて上記第１ボルト１１２に当接させることにより、より精密な位置変更が可能となる。なお、前記保護プレート４８における当接部材９２に対応する部分は切り欠かれており、その保護プレート４８および当接部材９２の面５２側の表面は略面一とされている。
【００２３】
図７は、前記棒材５４の径寸法に応じて前記当接部材９２を好適に回動させた際の前記チップソー１４と棒材５４との相対位置を示す図である。前記棒材５４の切断においては、切断開始時において、その棒材５４の外周面における前記当接部材９２との接触部分の法線と、前記外周刃５８との接触部分の法線との成す角が８０〜１００°の範囲内、より好適には、８５〜９５°の範囲内、最も好適には、略垂直とされるのが好ましい。その成す角が８０°未満となる場合、あるいは１００°を上回る場合には、前記外周刃５８が棒材５４に不適切に食い込むなどして好適な切断がおこなわれなかったり、前記チップソー１４が痛んだりといった不具合を発生させる可能性がある。
【００２４】
図７（ａ）は、前記ボルト１１２が長穴９６におけるチップソー１４側の端部に配設された様子を示し、この状態においては、比較的大径の棒材５４ａに関して上述の成す角が垂直とされる。図７（ｂ）は、前記ボルト１１２が長穴９６における長手方向の中程に配設された様子を示し、この状態においては、中程度の径寸法を備えた棒材５４ｂに関して上述の成す角が垂直とされる。図７（ｃ）は、前記ボルト１１２が長穴９６におけるチップソー１４側とは逆の端部に配設された様子を示し、この状態においては、比較的小径の棒材５４ｃに関して上述の成す角が垂直とされる。この図７からわかるように、前記棒材５４の切断開始時において、前記当接平面１０２と前記チップソー１４の回転軸心を通りその当接平面１０２と平行を成す平面との距離が、前記棒材５４の半径と略等しくなるように切断開始時の前記棒材５４の相対位置を定めることにより、上述の成す角を一義的に略垂直とすることができる。
【００２５】
また、前記当接部材９２には目盛１１８が刻まれており、前記取付部９４にはその当接部材９２が取り付けられた際にその目盛１１８を指し示す位置に指針１２０が設けられている。かかる構成によれば、前記当接部材９２が貫通穴９８を支点として回動させられると、上記指針１２０が所定の目盛１１８を指し示し、その当接部材９２と前記チップソー１４との相対位置が簡単に確認できる。
【００２６】
また、前記回転駆動軸１６に固定された傘歯車４６の外周面には回止穴１２２が形成されるとともに、前記ハウジング２４内には、その回止穴１２２に嵌め入れられる押しピン１２４がその傘歯車４６の外周面に対して接近離隔可能に設けられるとともにスプリング１２６によりその押しピン１２４が前記傘歯車４６の外周面に対して離隔する方向へ付勢されており、その押しピン１２４が押し込み操作されて回止穴１２２内に嵌め入れられることにより、前記回転駆動軸１６の相対回転が阻止された状態で、前記チップソー１４が容易に且つ安全に着脱されるようになっている。
【００２７】
また、前記回転駆動軸１６の先端部には、その径方向に貫通穴１２８が形成されるとともに、前記取付部材７４の外周には、その貫通穴１２８に嵌め入れられてその取付部材７４側へ突き出されるピン１３０が係合させられる為の回止溝１３２が前記回転駆動軸１６の回転軸心方向に形成されている。そのように、上記ピン１３０がその回止溝１３２に係合させられることにより、前記回転駆動軸１６と取付部材７４との相対回転が好適に防止されるようになっている。
【００２８】
このように、本実施例によれば、前記棒材切断装置１０による棒材５４の切断に際して、円板状回転切断工具である前記チップソー１４とその棒材５４との相対位置を定める為にその棒材５４に当接させられる当接部材９２が、そのチップソー１４に対して相対移動可能且つ固定位置変更可能に設けられている為、前記棒材５４の径寸法に応じて前記当接部材９２とチップソー１４との相対位置を適宜変更して固定することにより、その当接部材９２に当接させられる棒材５４と前記チップソー１４との相対位置が好適に定められ、何ら不具合を発生させることなくその棒材５４の切断がおこなわれる。すなわち、比較的小径の棒材５４であっても好適に切断し得る棒材切断装置１０を提供することができる。
【００２９】
また、本実施例では、前記当接部材９２は、前記棒材５４の切断開始時において、その棒材５４の外周面における前記当接部材９２との接触部分の法線と、前記外周刃５８との接触部分の法線との成す角が８０〜１００°の範囲内となるように、より好適には、８５〜９５°の範囲内となるように、最も好適には、略垂直となるように切断開始時の前記棒材５４の相対位置を定めるものである為、前記当接部材９２に当接させられる棒材５４と前記チップソー１４との相対位置が好適に定められるという利点がある。
【００３０】
また、本実施例では、前記当接部材９２は、前記棒材５４に当接させられる当接平面１０２を備えたものであり、前記棒材５４の切断開始時において、その当接平面１０２と前記チップソー１４の回転軸心を通りその当接平面１０２と平行を成す平面との距離が、前記棒材５４の半径と略等しくなるように切断開始時の前記棒材５４の相対位置を定めるものである為、前記棒材５４の切断開始時において、その棒材５４の外周面における前記当接部材９２との接触部分の法線と、前記外周刃５８との接触部分の法線との成す角が略垂直となるという利点がある。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の態様においても実施される。
【００３２】
たとえば、前記当接部材９２は、前記貫通穴９８を支点として回動させられるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば比較的長い長穴がその厚み方向に貫通して設けられた取付部に、たとえば２本のボルトによってその長穴を介して平行移動可能に取り付けられた当接部材であっても構わない。そのような構成によれば、かかる当接部材が前記チップソー１４に対して上記長穴の長手方向に相対移動可能且つ固定位置変更可能とされる為、本発明の効果を十分に示す。
【００３３】
また、前記当接部材９２は、当接平面１０２を備えたものであったが、かかる当接部材９２における棒材５４との当接面は必ずしも平面である必要はなく、たとえば僅かに湾曲した面などであっても構わない。
【００３４】
また、前述の棒材切断装置１０には、調節ねじ１１６が設けられていたが、前記当接部材９２にそれほど精密な位置変更が求められない場合には、かかる調節ねじ１１６は必ずしも設けられる必要はない。また、前記目盛１１８あるいは指針１２０などについても同様に、必要に応じて設けられるものであることは言うまでもない。
【００３５】
また、前述の棒材切断装置１０は、前記棒材５４を把持するクランプ装置と、そのクランプ装置に対して直線的な相対移動あるいは相対回動可能に連結するスライド装置あるいはスイング装置とを備えたものであってもよい。
【００３６】
なお、前述の切断作業の説明においては、棒材５４が施工されて立設されていたが、前記棒材切断装置１０は、未だ施工されていない棒材５４の切断に利用されても構わない。
【００３７】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である棒材切断装置を示す正面図である。
【図２】図１の棒材切断装置の側面図である。
【図３】図１の棒材切断装置の変速機および保護カバー内の断面構造を説明する展開図、すなわち出力軸、第１軸、第２軸、第３軸の回転軸心を通る切断線により切断して示す断面図である。
【図４】図１の棒材切断装置の要部を詳しく示す正面図である。
【図５】図１の棒材切断装置に取り付けられる当接部材を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】図１の棒材切断装置を矢印VIの示す方向から見た側面図である。
【図７】様々に異なる棒材の径寸法に応じて当接部材を好適に回動させた際のチップソーと棒材との相対位置を示す図であって、（ａ）は比較的大径の棒材を切断する場合、（ｂ）は中程度の径寸法を備えた棒材を切断する場合、（ｃ）は比較的小径の棒材を切断する場合を示している。
【符号の説明】
１０：棒材切断装置
１４：チップソー（円板状回転切断工具）
１６：回転駆動軸
５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ：棒材
５８：外周刃
６０：取付穴
９２：当接部材
１０２：当接平面

Claims (1)

1. 外周刃と中央部に設けられた取付穴とを有する円板状回転切断工具が該取付穴によって回転駆動軸の先端部に取り付けられ、径が異なる複数種類の断面円形の棒材を切断するための棒材切断装置であって、
   該棒材切断装置による前記棒材の切断開始時において、前記円板状回転切断工具と該棒材との相対位置を定める為に該棒材に当接させられる当接平面を有する当接部材が、該棒材の径に拘わらず該棒材の該当接部材との接触部分の該棒材の外周面に対する法線と該棒材の前記外周刃との接触部分の該棒材の外周面に対する法線との成す角が８０〜１００度の範囲内となるように、該円板状回転切断工具に対する固定位置が変更可能に設けられていることを特徴とする棒材切断装置。

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