JP3771374B2 - 切断機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属薄板（銅板、ステンレス鋼板、鉄板等）、防水シート、シート状壁材などの切断機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、現場での板金加工における銅板等の切断、建築資材例えば防水シートやシート状壁材の切断に際し、ハサミや押切式切断機が使用されている。
押切式切断機は、基台上に固定した直尺状下刃に、直尺状上刃を、刃面が接触するように重ねて、上・下刃の一端を刃面が擦合いながら開閉するように枢着したもので、前記上刃の他端を作業者が上下操作するようになっている。
【０００３】
また、上下一対の円形刃を回転自在に配設したスチールコイル切断用のスリッターがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の押切式切断機は、被切断材の切断長が長い場合は、下刃と上刃の開き角度が大きくなり、狭い所では扱い難く、安全カバーを設け難いので怪我をする危険性が高く、しかも切り口が良くないほか、現場での作業に不向きである。
【０００５】
また、従来の回転刃をもつスリッターを薄板の切断に使用する場合、薄板を移動させる送り装置を必要とし、設備が大掛りなものとなるなどの問題がある。
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、被切断材を移動させることなく円滑かつ確実にしかもきれいに精度よく切断でき、コンパクトで作業現場への持ち込みが容易な切断機を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明に係る切断機は、案内部材に沿って往復移動する各カッター保持フレームに、一対のロータリーカッターが夫々前記フレームの移動方向と直交しかつ互いに平行な軸をもって取付けられ、各ロータリーカッターに夫々伝動歯車が一体回転自在に設けられ、各伝動歯車に噛合するピニオンがカッター保持フレームに回転自在に設けられ、各ピニオンに噛合するラックが案内部材にカッター保持フレームの移動方向に沿って設けられ、一方のロータリカッターを取り付ける軸、又は該一方のロータリカッターと一体回転する一方の伝動歯車に噛合する一方のピニオンを、手動又は電動により回転駆動することによって、該一方のロータリカッターが回転駆動されると共に一方のピニオンが該ピニオンに噛合する一方のラックに対して転動してカッター保持フレームが移動し、このカッター保持フレームの移動によって、他方のラックに噛合する他方のピニオンが回転して該ピニオンに噛合する他方の伝動歯車が回転すると共に該他方の伝動歯車と一体回転する他方のロータリカッターが回転駆動され、これによりカッター保持フレームの移動経路を横切るように配置された被切断材が上下のロータリカッター間で切断されるように構成されている。
【０００７】
したがって、被切断材は、前記両カッター保持フレーム間に位置し、かつカッター保持フレームと干渉せずに静止し、該フレーム及びロータリーカッターを円滑に移動及び回転させることができ、一対のロータリーカッターによりスムーズにしかも能率的に切断される。
また、本発明に係る切断機は、前記カッター保持フレームが一対のロータリーカッターを共に取付けうるように一体構造とされ、該フレームに被切断材の未切断部と切離し部を被切断材板面の相反する方向に分ける分岐案内面が設けられている構成を採用することができる。この場合、一対のロータリーカッターの位置決め取付けを容易に、かつ精度良く行なうことができ、カッター保持フレームの駆動機構の同期手段が不要となり、しかも、前記分岐案内面により被切断材がカッター保持フレームと干渉するのを避けてロータリーカッターを前進移動させることができ、切断作業を円滑かつ確実に行なうことが可能である。
【０００８】
そして、本発明に係る切断機は、一方のロータリカッターを取り付ける軸、又は該一方のロータリカッターと一体回転する一方の伝動歯車に噛合する一方のピニオンを、手動又は電動により回転駆動することにより、カッター保持フレームを移動させると共に両ロータリーカッターを同時に回転させることができ、構造を簡単にかつコンパクトにすることができるうえ、小型化を図ることが可能である。しかも、組立精度を高めて、一対のロータリーカッターの相対位置を適正に保持でき、切断性能の維持向上を図ることができ、切断機の品質を高めることが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は、本発明に係る切断機１の実施形態を示している。この切断機１は、基台２の前端上に立設された架構３の天板４上に設けられている。基台２上には、左右両側に被切断材支持架台５が設けられ、その上面に左右方向の軸線をもつ軸受６が夫々設けられており、コイル状に被切断材７を巻装したリール８の回転軸９が、前記軸受６により回転自在に支持されている。
【００１０】
前記切断機１は、前記天板４上の左右両端に対向状に立設された支持フレーム１０間に、天板４と夫々平行に設けた上部案内部材１１及び下部案内部材１２と、上部案内部材１１の下面にその略全長にわたって固着した上部ラック１３と、下部案内部材１２の前側に近接して設けた下部ラック１４と、前記両案内部材１１，１２に案内されて左右方向に往復移動可能に設けられたカッター保持フレーム１５と、該フレーム１５に互いに平行な軸１６，１７により取付けられた上・下一対のロータリーカッター１８，１９及び伝動歯車２０，２１と、両伝動歯車２０，２１及び上・下部ラック１３，１４に噛合するピニオン２２，２３とにより主構成されている。
【００１１】
前記上部案内部材１１は、中空角棒状を呈し、その下面に上部ラック１３が下向きに固着されている。前記下部案内部材１２は、上面にフレーム摺動案内溝２４を備え、前記天板４上面に上部案内部材１１の直下に位置して互いに平行に固着されている。そして、下部ラック１４は、下部案内部材１２の前面に当接するように天板４上面に上向きに固着されている。
【００１２】
前記カッター保持フレーム１５は、上部案内部材１１を跨ぐように懸架され、かつ往復移動可能とされた上部フレーム１５Ａと、上・下両ロータリーカッター１８，１９を取付ける下部フレーム１５Ｂと、上下部フレーム１５Ａ，１５Ｂを着脱可能にボルト及びナット等の連結金具１５Ｃにより連結する連結板１５Ｄとから成っている。
【００１３】
そして、上部フレーム１５Ａの下部に、前記ピニオン２２が前記上部ラック１３に噛合するように回転駆動軸２５及びブシュ２６を介して回転自在に取付けられている。ピニオン２２と回転駆動軸２５は、キー２７により固着連結され、一体的に回転するようになっている。また、回転駆動軸２５の前端部には、回転操作ハンドル２８の装着部２９が設けられ、このハンドル２８が着脱自在とされており、回転駆動軸２５の後端にはナット３０が螺着されている。
【００１４】
前記下部フレーム１５Ｂは、図５〜図７にも示されているが、正面視方形板状を呈し、側面から見ると図７に示すようにクランク状を呈している。即ち、上板部３１と下板部３２が、前後にずれるように連結部３３により連結一体化されており、連結部３３がカッター取付側の約半分を除く部分（被切断材７の切断方向後方側）に形成されている。
【００１５】
そして、前記上板部３１が前側で、下板部３２が後側とされ、カッター取付側の夫々の端部にカッター取付軸孔３４，３５が設けられ、上板部３１には連結金具１５Ｃの挿通孔３６が設けられており、下板部３２にはピニオン取付軸孔３７が設けられ、前記ピニオン２３が軸３８により回転自在に取付けられている。
また、上板部３１と下板部３２の対向面間隔Ｓは、前記両カッター１８，１９の幅寸法の和又はこれより若干広い寸法とされ、前記両カッター１８，１９を取付けた状態において、両カッター１８，１９の軸方向対向面の外周側縁部を相互に若干接触させうるようになっている。
【００１６】
さらに、上・下板部３１，３２のカッター取付側対向面３１Ａ，３２Ａは、左右（切断）方向中間部分で互いに下又は上に向って傾斜する被切断材分岐案内面３１Ｂ，３２Ｂを経て、上下位置が逆となる被切断材案内面３１Ｃ，３２Ｃへと続いており、前記連結部３３のカッター取付側端部が前記分岐案内面３１Ｂ，３２Ｂと面一でクサビ状の被切断材分岐端３３Ａが形成されている。
【００１７】
したがって、被切断材７の未切断部は、前記下板部３２の分岐案内面３２Ｂにより、被切断材７の切離し部７Ａは前記上板部３１の分岐案内面３１により夫々上下（被切断材７の板面の相反する方向）に分けられ、かつ前記案内面３１Ｃ，３２Ｃにより案内されるので、被切断材７及びその切離し部７Ａがカッター下部フレーム１５Ｂに干渉することがなく、カッター保持フレーム１５を円滑に移動させ、かつ切断を行なうことができる。
【００１８】
なお、カッター下部フレーム１５Ｂの下板部３２の下端部は、摺動案内部３９とされ、前記下部案内部材１２のフレーム摺動案内溝２４内に嵌入されている。
また、前記上板部３１の下板部３２との対向面側には、ボルト４０により同軸的に連結された上部ロータリーカッター１８及び伝動歯車２０が、ブシュ４１及び前記軸１６を介して、前記軸孔３４を利用して取付けられている。前記軸１６は、ナット４２により上板部３１に固着され、該軸１６に対してブシュ４１及び前記カッター１８等が回転自在となっている。
【００１９】
前記下板部３２の上板部３１との対向面側には、ボルト４３により同軸的に連結された下部ロータリーカッター１９及び伝動歯車２１が、ブシュ４４及び前記軸１７を介して、前記軸孔３５を利用して取付けられている。なお、前記軸１７は、ナット４５により下板部３２に固着され、該軸１７に対してブシュ４４及び前記カッター１９等が回転自在となっている。
【００２０】
さらに、前記下板部３２には、下部ロータリーカッター１９側に、伝動歯車２１及び下部ラック１４に噛合するピニオン２３がブシュ４６を介して固定軸３８・ナット（図示せず）により、前記軸孔３７を利用して回転自在に取付けられている。
前記天板４上には、前記下部案内部材１２の前後に位置して、断面コ字状の被切断材受部材４７，４８が取付けられている。そして、前記架台５側の被切断材受部材４７上には、その左側端部にブラケット４９が固着され、角棒材の被切断材押え棒５０の一端が、ブラケット４９に軸５１を介して枢着されている。この押え棒５０の右端は、適宜の係止手段５２により係止固定しうるようになっている。
【００２１】
上記実施形態において、被切断材７を所要の幅に切断する場合、まず、被切断材押え棒５０を図３に２点鎖線で示すように上方に回動させると共に、カッター保持フレーム１５を後退させて、図１に示すスタート位置に戻し、被切断材７をリール８から巻き戻して前記受部材４７，４８上に、図３に２点鎖線で示すように所要切断幅が得られるように載せた後、被切断押え棒５０を下方に回動させて被切断材７を押さえて前記受材４７に固定する。
【００２２】
次いで、ハンドル装着部２９に回転操作ハンドル２８を装着し、該ハンドル２８を操作して回転駆動軸２５を図４に矢印イで示す方向に回転すると、ピニオン２２が同矢印イ方向に回転し、該ピニオン２２に噛合した伝動歯車２０を介して上部ロータリーカッター１８が矢印ロ方向に回転すると同時に、固定されている上部ラック１３に対してピニオン２２が転動し、カッター保持フレーム１５が図４に矢印ハで示す方向に前進移動する。
【００２３】
このカッター保持フレーム１５が前進移動すると、下部ラック１４に噛合するピニオン２３が、図４に矢印ニで示す方向に回転し、該ピニオン２３に噛合する伝動歯車２１を介して下部ロータリーカッター１９が、図４に矢印ホで示す方向に回転して、上下部ロータリーカッター１８，１９によりピンチされた被切断材７が、両カッター１８，１９によって切断される。
【００２４】
そして、被切断材７の未切断部は、分岐案内面３２Ｂにより案内されて上方に若干逃げ、連結部３３上面及び下板部案内面３２Ｃに案内され、上板部３１と干渉しない。他方、被切断材７の切離し部７Ａは、分岐案内面３１Ｂにより案内されて下方に若干逃げ、連結部３３下面及び上板部案内面３１Ｃに案内され、下板部３２と干渉しない。したがって、切断機１は、固定された被切断材７を切断しながら円滑に前進移動し、能率的にかつきれいに切断することができる。
【００２５】
続いて被切断材７の切断を行なう場合は、上記操作を繰返し行なえばよい。
上記実施形態によれば、被切断材７を固定した状態で、上下一対のロータリーカッター１８，１９を、回転操作ハンドル２８により手動操作することにより、同期的に回転させながら共に前進させ、被切断材７をカッター保持フレーム１５に干渉させることなく容易にかつ円滑にしかも精度良く切断することができる。そして、全体がコンパクトでしかも小型化できるから運搬が容易であり、作業現場に持ち込んで使用でき、被切断材７を固定した状態で切断するので、安全性を高めることができ、狭い場所でも安全に使用できる。
【００２６】
なお、上記実施形態において、前記回転駆動軸２５を図３、図４に２点鎖線で示すように、電動モータ５３によりピニオン２２に噛合させた駆動歯車５４を回転させることで駆動するようにすることができる。また、カッター保持フレーム１５の上部フレーム１５Ａと前記下部フレーム１５の上板部３１を一体構造とすることができる。
【００２７】
図８は、他の切断機１を示し、前述した実施形態と異なるところは、上下のロータリーカッター１８，１９を、夫々上下に分割されたカッター保持フレーム５５，５６に取付けると共に、夫々別個の電動モータ５７，５８により伝動歯車２０，２１等を介して同期的に互いに反対方向に駆動させ、さらに、両カッター保持フレーム５５，５６を駆動モータ（図示省略）により同期して往復移動させるようにした点であり、上記実施形態と同等の作用効果を期待することができる。
【００２８】
なお、上記実施形態と共通する構成については、図３に付した符号と同符号を付し、図８に示す切断機１の特徴部分について詳述する。
前記上部カッター保持フレーム５５は、上部に丸棒からなる案内部材１１の挿通孔５９を備え、下部に二股状のカッター取付部６０Ａ，６０Ｂを備えると共に、中間部分に雌ねじ体装着孔６１を前記挿通孔５９と平行に設けて、該装着孔６１に円筒状の雌ねじ体６２を嵌着してある。また、前記カッター取付部６０Ａ，６０Ｂには、前記挿通孔５９と直交する軸孔６３を同軸線上に設けて、前記カッター１８及び伝動歯車２０を取付けてある。
【００２９】
そして、前記雌ねじ体６２には、上部カッター保持フレーム５５を往復移動させるねじ軸６４が螺装されている。該ねじ軸６４は、両端が支持フレーム１０に上部案内部材１１の下側にこれと平行にかつ回転自在に取付けられており、該ねじ軸６４の一端部には支持フレーム１０の外側に位置して連動歯車６５が固着されている。
【００３０】
また、前記上部カッター保持フレーム５５のカッター取付部６０Ａの前面には、前記電動モータ５７を後方に出力軸（図示省略）が突出するように取付け、前記出力軸に伝動歯車２０に噛合する駆動歯車（図示省略）を取付けてある。
前記下部カッター保持フレーム５６は、方形板状でその下端部を前記下部案内材１２のフレーム摺動案内溝に嵌入して、往復移動自在としてある。そして、該フレーム５６の上部に軸孔６６を前記案内溝２４と直交する方向に貫通状に設け、該フレーム５６前面に上部ロータリーカッター１８に対応して下部ロータリーカッター１９及び伝動歯車２１を軸１７により回転自在に取付けてある。
【００３１】
さらに、下部カッター保持フレーム５６には、その下部前面に、前記案内溝２４と平行な軸線をもった円筒状雌ねじ体６７を嵌着したブラケット６８を固着してあり、後面に前記電動モータ５８をその出力軸６９が前記フレーム５６を貫通するように取付けてあって、出力軸６９に固着した駆動歯車（図示省略）が、前記伝動歯車２１に噛合するようにしてある。
【００３２】
前記雌ねじ体６７には、下部カッター保持フレーム５６を往復移動させるねじ軸７０が螺装されている。該ねじ軸７０は、両端が下部案内部材１２の前側上方にこれと平行にかつ回転自在に取付けられており、該ねじ軸７０の一端部（前記連動歯車６５側）には、支持フレーム１０の外側に位置して連動歯車７１が固着されている。
【００３３】
前記連動歯車６５，７１は、同じ大きさでかつ同じ歯数とされ、駆動歯車７２に共に噛合されている。この駆動歯車７２は、前記支持フレーム１０に軸（図示省略）を介して回転自在に取付けられており、図外の電動モータにより駆動されるようになっている。
なお、前記カッター駆動用の電動モータ５７，５８は、同期モータで同速度で前記カッター１８，１９を回転させるようになっている。
【００３４】
上記図８に示す切断機１において、被切断材７を所要の幅に切断する場合、まず上記実施形態と同様に被切断材押え棒５０を上方に回動させると共に、両ねじ軸６４，７０を連動的に駆動して、上・下部カッター保持フレーム５５，５６を後退させてスタート位置に戻し、前記受部材４７，４８上に、図８に２点鎖線で示すように被切断材７を引き出し、所要切断幅が得られるように載せた後、被切断材押え棒５０を下方に回動させて被切断材７を押さえて前記受材４７に固定する。
【００３５】
次いで、電動モータ５７，５８を始動して上下部ロータリーカッター１８，１９を回転させると共に、図外のモータにより駆動歯車７２を回転させて前記両ねじ軸６４，７０を同方向に回転させ、上下部カッター保持フレーム５５，５６を同時に同期して前進移動させることにより、被切断材７が上下部ロータリーカッター１８，１９により切断される。
【００３６】
このとき、上下部カッター保持フレーム５５，５６は、同速度で一定間隔をもって離れた状態で移動するので、被切断材７の未切断部及び切離し部７Ａがこれに干渉することがなく、円滑に切断が行なわれる。
切断が完了すれば、電動モータ５７，５８を停止し、図外の電動モータを逆転させて、前記両ねじ軸６４，７０を逆回転し、前記両フレーム５５，５６を後退移動させてスタート位置に戻す。
【００３７】
続いて被切断材７の切断を行なう場合は、上記操作を繰返し行なえばよい。
上記図８に示す切断機１によれば、被切断材７を固定した状態で、電動モータ５７，５８及び図外の電動モータを運転し、上下部カッター保持フレーム５５，５６を連動して往復移動させることにより、被切断材７をカッター保持フレーム５５，５６に干渉させることなく、容易にかつ円滑にしかも精度良く能率的に切断することができる。そして、全体が小型でかつコンパクトであるから運搬が容易で、作業現場に持ち込んで使用でき、しかも、狭い場所でも安全に使用できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係る切断機は、上述のように構成されていることを特徴とするものであるから、被切断材を移動させることなく円滑かつ確実にしてしかもきれいに精度よく切断でき、コンパクトで小型化できるので運搬が容易であり、作業現場への持ち込みも容易で、切断作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態を示す全体平面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線断面拡大図である。
【図４】 図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】 同実施形態におけるカッター保持フレームの下部フレームを示す正面図である。
【図６】 図５の上面図である。
【図７】 図５の側面図である。
【図８】 他の切断機の要部を示す断面（図１のＢ−Ｂ線断面相当）図である。
【符号の説明】
１ 切断機
７ 被切断材
７Ａ 被切断材の切離し部
１１ 上部案内部材
１２ 下部案内部材
１３ 上部ラック
１４ 下部ラック
１５ カッター保持フレーム
１６，１７ 軸
１８ 上部ロータリーカッター
１９ 下部ロータリーカッター
２０ 伝動歯車
２１ 伝動歯車
２２ ピニオン
２３ ピニオン
２８ 回転操作ハンドル
３１ 上板部
３１Ｂ 被切断材分岐案内面
３２ 下板部
３２Ｂ 被切断材分岐案内面
３３ 連結部
５３ 電動モータ
５４ 駆動歯車
５５ 上部カッター保持フレーム
５６ 下部カッター保持フレーム
５７ 電動モータ
５８ 電動モータ
６２ 雌ねじ体
６４ ねじ軸
６５ 連動歯車
６７ 雌ねじ体
７０ ねじ軸
７１ 連動歯車
７２ 駆動歯車

Claims (2)

1. 案内部材に沿って往復移動する各カッター保持フレームに、一対のロータリーカッターが夫々前記フレームの移動方向と直交しかつ互いに平行な軸をもって取付けられ、各ロータリーカッターに夫々伝動歯車が一体回転自在に設けられ、各伝動歯車に噛合するピニオンがカッター保持フレームに回転自在に設けられ、各ピニオンに噛合するラックが案内部材にカッター保持フレームの移動方向に沿って設けられ、一方のロータリカッターを取り付ける軸、又は該一方のロータリカッターと一体回転する一方の伝動歯車に噛合する一方のピニオンを、手動又は電動により回転駆動することによって、該一方のロータリカッターが回転駆動されると共に一方のピニオンが該ピニオンに噛合する一方のラックに対して転動してカッター保持フレームが移動し、このカッター保持フレームの移動によって、他方のラックに噛合する他方のピニオンが回転して該ピニオンに噛合する他方の伝動歯車が回転すると共に該他方の伝動歯車と一体回転する他方のロータリカッターが回転駆動され、これによりカッター保持フレームの移動経路を横切るように配置された被切断材が上下のロータリカッター間で切断されるように構成されていることを特徴とする切断機。
2. 前記カッター保持フレームが一対のロータリーカッターを共に取付けうるように一体構造とされ、該フレームに被切断材の未切断部と切離し部を被切断材板面の相反する方向に分ける分岐案内面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の切断機。

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