JP5515928B2 - スパイラルカッター - Google Patents

Description

本発明は、例えば樹脂製のチューブをらせん状に切断するスパイラルカッターに関し、具体的には、チューブ製品の品質を検査するために当該チューブかららせん状の長尺な試料（サンプル）を簡単かつ迅速に作製することができるスパイラルカッターに関する。

従来、例えば自動車の燃料チューブとして、内層と外層とを有する二層チューブ（あるいは、より多層のチューブ）が使用されている。そして、このようなチューブ製品の品質検査項目の１つとして各層間の剥離強度試験が行われている。この剥離強度試験においては、規格上、チューブ製品をらせん状に切断して長尺なサンプルを作製し、その試料を用いて試験を行うことが求められる場合がある。

このサンプルを作製する一つの方法として、片手でチューブを持ち、もう一方の手でパイプカッター（鋏状のもの）を持ち、パイプカッターをチューブに対して斜めにした状態でチューブを回転させることにより、手作業でチューブをらせん状に切断する方法がある。

なお、上記のような試験用のサンプルを作製する目的ではないものの、らせん状のチューブを作るための装置として、例えば特許文献１のようなものが従来公知である。

特開２００４−５８２３６

しかしながら、上述したような手作業では、その作業に手間がかかり、また仮に時間をかけてらせん状のチューブを得たとしても、その幅や断面形状のばらつきが大きく、その結果、剥離強度の測定値がばらつき、信頼性のあるデータを取りにくいという問題点があった。また、刃がむき出しのパイプカッターを用いるので、安全面で改善の余地がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、チューブ製品かららせん状の長尺な試料（サンプル）を容易かつ迅速に作製できるスパイラルカッターを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明のスパイラルカッターは、
チューブを保持すると共に、当該チューブをその軸線周りに回転させながら（一回転当たり一定のピッチで）該軸線方向に前進させる送り機構と、前記チューブの進行方向に対し斜めに配置され前記チューブをらせん状に切断するカッターと、を備える。

より具体的には、前記送り機構が、中空の送りネジと、前記送りネジと前記チューブとを固定するための固定手段と、を有しており、前記チューブが前記送りネジ内に通された状態で保持されるように構成されていてもよい。

上記のように構成された本発明のスパイラルカッターによれば、送り機構によって回転しながら一定ピッチで送り出されるチューブをカッターでらせん状に切断していくものであるため、幅が一定のらせん状のチューブを簡単かつ迅速に作製することができる。

上述したように、本発明によれば、チューブの品質を検査するために当該チューブかららせん状の長尺な試料（サンプル）を簡単かつ迅速に作製できるスパイラルカッターを提供することができる。

本発明の一形態のスパイラルカッターを示す斜視図である。 台座を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が右側面図である。 送りネジを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が右側面図である。 カッター支持体を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が右側面図である。 止めネジでチューブを固定する構造を説明するための図である。 本実施形態のスパイラルカッターを用いて得られるらせん状チューブの図である。 カッター支持体の他の例を示す図である。 カッターを回転式に支持する例と、固定式に支持する例とを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。図１は本実施形態のスパイラルカッターの斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のスパイラルカッター１は、台座３９と、その台座上面の前側に配置されたカッター支持体１１と、台座上面の後側に配置された送り機構５と、を備えている。

台座３９は、図２に示すように、この例では、断面形状が下向きコ字型の部品であり、その上面３９ａが平面となっている。上面３９ａの中央部には１つの開口部３９ｂが形成されている。この開口部３９ｂを挟んで両側には、カッター支持体１１などを取り付けるための複数のビス孔３９ｃが形成されている。

図１に示すように、送り機構５としては、台座上面３９ａに取り付けられた支持ブロック２７と、該支持ブロック２７によって支持された送りネジ２１と、を有している。

送りネジ２１の一端にはハンドル２５が設けられており、このハンドル２５を回すことで送りネジ２１全体がその軸線方向に一定ピッチで前進または後進する。

送りネジ２１は、図３に示すように、その外周にネジ部２２が形成された中空部材であり、その内孔２５にチューブＡが通されるようになっている。図３（ａ）に示すように、送りネジ２１の両端部には該ネジを半径方向に貫通するネジ孔２３ａが形成されている。この例では、図３（ｂ）に示すように、３つのネジ孔２３ａが１２０°間隔で設けられている。

このネジ孔２３ａには止めネジ２８が螺入され（図５、詳細後述）、この止めネジ２８をねじ込むことにより、チューブＡが固定されるようになっている。
なお、止めネジ２８の種類は特に限定されるものではなく、ドライバーによってねじ込まれるものであってもよいし、六角レンチによってねじ込まれるものであってもよい。

カッター支持体１１は、チューブＡをらせん状に切断するためのカッターを支持する部品であり、図１、図４に示すように、ブロック状の本体部１２と、その本体部１２の底部から両側に張り出した鍔部１２ａ、１２ａと、本体部１２の上面から上に向かって突出したカッター支持部１３と、を有している。

本体部１２には、該本体部を横に貫通する貫通孔１８（円孔）が形成されており、この孔内にチューブＡが挿入される（すなわち、図１のスパイラルカッター１においては、送りネジ２１の軸線と貫通孔１８の軸線とが揃うように配置されている）。
一例として、チューブＡの外径がφ８ｍｍの場合、貫通孔１８の内径はφ８．３ｍｍ程度とすればよい。

カッター支持部１３は、図４（ａ）に示すように、チューブＡの進行方向（図の左右方向）に対して傾斜して設けられている。この例では、チューブＡの進行方向に対して１３°の角度をなすように設けられている。この角度は、チューブ外径とスパイラル幅とによって決まる。また、この角度は、切削品のピッチ角度とすることが好ましい。

カッター支持部１３には、その上端面から下方に向かって平溝１３ａが切り込まれている。図４（ｃ）に示すように、この平溝１３ａ内に丸刃のカッター３７が取り付けられている。カッター３７は、カッター支持部１３の厚み方向に通されたピン３８によって回転可能に支持されている。カッター３７の外周部の刃先は、貫通孔１８に所定量（一例として、寸法ｄ_１＝２．０ｍｍ〜２．５ｍｍ）だけ突出している。

上記のように構成された本実施形態のスパイラルカッター１の使用方法について、以下、説明する。
まず、チューブＡを送りネジ２１内に固定する。この固定は、図１、図５に示すように、チューブＡの内側に丸棒状の芯材３６を配置した状態でチューブＡを送りネジ２１の内孔内に通し、送りネジ２１の両端部（図３参照）において止めネジ２８をねじ込むことにより行われる。止めネジ２８をねじ込むと、ネジ先端が送りネジ２１の内孔内に突出し、これにより芯材３６と止めネジ２８の先端との間でチューブＡが挟まれ、チューブＡが固定される。チューブＡ内に芯材３６が配置されているので、チューブＡがつぶれることもなく、チューブＡを良好に保持することができる。

なお、芯材３６の長さは、少なくとも送りネジ２１の長さ（より正確には、図３に示すような止めネジ（２８）間の寸法ｄ_２）より長いことが好ましく、これにより、送りネジ２１のそれぞれの端部で芯材３６が存在することとなるので、チューブのつぶれを防止しつつチューブを良好に保持することが可能となる。

図１に示すように、チューブＡは送りネジ２１の前端から所定長さだけ突出した状態で保持される。
次いで、送りネジ２１のハンドル２５を回すことにより、チューブＡが回転しながら前進させられる。

チューブＡの先端がカッター支持体１１の貫通孔１８内へと挿入され、カッター３７の刃先がチューブＡの外周に押し当たった状態でさらにハンドル２５を回すことにより、カッター３７によりチューブＡがらせん状に切断され、貫通孔出口から図６に示すようならせん状のチューブＡ′が出てくる。
なお、チューブＡ′の幅ｗは適宜変更可能であるが、規格上、幅ｗはチューブＡの外径の７０％とされており、一例として、チューブ外径がφ８ｍｍの場合には幅ｗは５．６ｍｍである。

所望の長さのチューブＡ′が作製された時点で、鋏やカッター等の工具でチューブＡ′を切断する。これにより、幅ｗが一定のらせん状のチューブ（試料）を得ることができる。

以上説明したように本実施形態のスパイラルカッター１を使用することにより、幅ｗが一定のらせん状のチューブを簡単かつ迅速に作製することができ、また、幅ｗが一定であることから、剥離強度試験の測定値のばらつきも低減し、高信頼性の試験結果を得ることが可能となる。
特に本実施形態の構成によれば、チューブＡを切断するカッター３７がカッター支持体１１の溝１３ａ内に配置されており外部に露出していないため、作業者がカッター３７に触れて怪我をするおそれもない。

また、チューブＡを切断するためのカッター３７が丸刃であるため、チューブＡをらせん状に良好に切断することができる。平刃によってチューブをらせん状に切断する場合、刃が横からの力を受けてねじれやすく、刃も折れやすい。また、刃の切断面も荒れるため、らせん状の切断を良好に出来にくい。

なお、丸刃はこの例にあるように、通常は回転自由に設けられているが、固定されていてもよい。回転自由丸刃の場合、切断時の抵抗が少なく、切断面がきれいで、しかもカッター刃の寿命も長い。一方、回転固定丸刃の場合（特に柔軟なチューブを切断する場合）上方からの押し圧がかからないのでシャープに切断できる。
丸刃の回転／固定の方案として、丸刃中心軸を交換して刃を固定する方案が一例として好ましいが、他の固定案でもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、カッター３７の円形の中心孔３７ａに軸部の断面が円形のボルト４１を通してカッター３７を支持することにより回転自由丸刃となる。図８（ｂ）に示すように、カッター３７′の六角形（一例）の中心孔３７ａ′に軸部の断面が六角形のボルト４１′を通してカッター３７′を支持することにより回転固定刃となる。

本実施形態では、送り機構５が送りネジ２１を用いた比較的シンプルな構造であるので、製造コストの点で有利である。

以上、本発明の一形態について図面を参照して説明したが、本発明のスパイラルカッターは上記形態に限定されるものではなく種々変更可能である。
例えば、図７に示すように、カッター支持体の溝１３ａがチューブの進行方向に対しＸＹ平面内において所定角度（例えばα＝１３°）傾斜し、かつ、ＸＺ平面内において所定角度（例えばβ＝５°）傾斜した構成とすることもできる。これにより、カッター（不図示）が、ＸＹ平面内において例えば１３°傾き、ＸＺ平面内において例えば５°（刃がチューブＡ側に倒れる方向）傾くこととなる。

また、チューブＡを送りネジ２１内に固定する手段としては、上記のような止めネジ２８を利用するものに限定されるものではなく、他の固定手段を利用するものであってもよい。
上記形態のように止めネジ２８を利用する場合、その本数は３本に限定されるものではなく１本または２本であってもよい。

台座３９に関して、台座の形状は図１、図２に示したようなものに限定されるものではなく、例えば、台座上面に形成された開口部３９ｂのような開口部が台座側面に複数形成されていてもよい。

カッター支持体１１に関して、チューブＡの先端が貫通孔１８に入り易いように、貫通孔１８の入り口部分にＣ面を形成してもよい。

１ スパイラルカッター
５ 送り機構
１１ カッター支持体
１３ カッター支持部
１３ａ 溝
１８ 貫通孔
２１ 送りネジ
２７ 支持ブロック
２８ 止めネジ
３６ 芯材
３７ カッター
３８ ピン
３９ 台座
４１、４１′ ボルト
Ａ チューブ

Claims (5)

1. チューブを保持すると共に、当該チューブをその軸線周りに回転させながら該軸線方向に前進させる送り機構と、
   前記チューブの進行方向に対し斜めに配置され前記チューブをらせん状に切断するカッターと、を備え、
   前記送り機構が、中空の送りネジと、前記送りネジと前記チューブとを固定するための固定手段と、を有しており、
   前記チューブが前記送りネジ内に通された状態で保持されるように構成されている、スパイラルカッター。
2. さらに、
   前記チューブを保持する際に該チューブの内側に配置される棒状の芯材を有する、請求項１に記載のスパイラルカッター。
3. 前記固定手段が、
   前記中空の送りネジの両端部に形成され該ネジを半径方向に貫通するネジ孔にねじ込まれる止めネジである、請求項１または２に記載のスパイラルカッター。
4. 前記カッターが、回転自在に保持された丸刃のカッターである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパイラルカッター。
5. 前記カッターが、固定された丸刃のカッターである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパイラルカッター。
   

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