JP5875575B2 - パイプカッタ - Google Patents

Description

本発明は、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを切断するためのパイプカッタに関する。

従来、本体部に設けられたローラと、本体部に対して回転可能に支持された円盤状をなす切断刃と、を備え、金属製や樹脂製のパイプを切断するためのパイプカッタが知られている。この種のパイプカッタは、ローラおよび切断刃を切断対象となるパイプの外周面に当接させ、当該パイプカッタをパイプの中心軸周りに回転させることで上記切断刃によって当該パイプを切断することができる。この種のパイプカッタが、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００７−９８５４５号公報

ところで、上記特許文献１に開示されるようなパイプカッタは、通常、単一の層からなるパイプを切断するために用いられる。これに対し、空調設備等の配管として用いられるパイプは、例えば軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプが用いられることが多く、のこぎりを用いて切断されることが多い。しかしながら、このような軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを、のこぎりを用いて切断すると、パイプの外周面をのこぎりで圧縮しながら切断することとなるため、軟質層を切断する際の切断面の変形量が大きく、切断面を真円状とすることが難しい。

また、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを、上記特許文献１に開示されるような従来のパイプカッタを用いて切断する場合、切断刃の厚みが厚過ぎると、軟質層を切断する際に切断刃が軟質層を圧縮することとなるため、切断面の変形量が大きい。一方、切断刃の厚みを薄くすると、硬質層を切断する際に切断刃がもたず、刃こぼれが発生し易い。このように、従来のパイプカッタでは、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを良好に切断することが困難であった。

本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本明細書で開示される技術は、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを円形の切断面を保持した状態で良好に切断可能なパイプカッタを提供することを目的とする。

本明細書で開示される技術は、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを切断するためのパイプカッタであって、本体部と、前記本体部に設けられ、前記パイプを切断するときに該パイプの外周面に当接されるローラと、前記パイプの外周面に当接されて該パイプを切断する円盤状の切断刃であって、前記本体部に対して回転可能に支持された支持部と、該支持部から外側に一定の厚みをなして延びる切断部と、当該切断刃の刃先をなし、その断面が二等辺三角形状とされた刃先部と、を有する切断刃と、を備え、前記切断刃は、前記切断部の厚みが１．０ｍｍから１．２ｍｍの範囲内とされ、前記刃先部の先端の角度が２０°から３０°の範囲内の角度とされていることを特徴とするパイプカッタに関する。

パイプカッタでは、その切断刃の厚みが大き過ぎると、パイプの柔らかな層を切断する際に切断刃と層との接触面積が大きくなるため、切断刃に追従して変形する切断面の変形量が大きく、切断面を真円状に保持しながらパイプを切断することが難しい。また、切断刃の刃先の形状や角度によってはパイプの柔らかな層に切り込むことができない。一方、切断刃の厚みや刃先の角度が小さ過ぎると、パイプの硬い層を切断する際に切断刃がもたず、刃こぼれ等が発生することがある。上記のパイプカッタでは、刃先部の断面形状が二等辺三角形状とされるとともに刃先部の先端の角度が２０°から３０°の範囲内の角度とされていることで、パイプの柔らかな層に切断刃を切り込ませることができる。また、切断部の厚みが１．２ｍｍ以下とされていることで、柔らかな層を切断する際に切断刃に追従して変形する切断面の変形量を抑制することができる。さらに、切断部の厚みが１．０ｍｍ以上とされ、刃先部の先端の角度が２０°から３０°の範囲内の角度とされていることで、パイプの硬い層を切断する際に刃こぼれ等が発生することを防止ないし抑制することができる。このように上記のパイプカッタでは、切断刃における切断部の厚みや刃先部の形状、角度が、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを切断するために最適な構成、および値とされている。このため、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを、少ない変形量で切断することができ、その結果、円形の切断面を保持した状態で良好に切断することができる。なお、本明細書でいう軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプとは、軟質層と硬質層との両者のみによって構成される三層構造のパイプをいうものとする。なお、下限の２０°、上限の３０°にはそれぞれ公差（下記参照）の範囲を含むものである。

前記切断刃は、前記刃先部の先端の角度が３０°の公差内の角度とされていてもよい。なお、本明細書でいう公差内の角度とは、例えば刃先部の先端を研磨によって角度調整した場合の一般公差をいい、具体的には±２０分以内の範囲のことをいう。

刃先部の先端の角度が３０°の公差内の角度とされていると、刃先部の先端が耐久性に優れたものとなるため、パイプの硬い層を切断する際に刃こぼれ等が発生することを効果的に防止することができる。上記の構成によると、刃先部の先端の角度について、パイプの柔らかな層に切断刃を切り込ませることを可能としながら、パイプの硬い層を切断する際の耐久性に優れた角度を提供することができる。

前記切断刃は、前記刃先部の先端の角度が２２．６°の公差内の角度とされていてもよい。

刃先部の先端の角度が２２．６°の公差内の角度とされていると、パイプの柔らかな層に刃先部を極めて良好に切り込ませることができ、かつ、パイプの硬い層を切断する際に刃こぼれ等が発生することを効果的に防止することができる。上記の構成によると、刃先部の先端の角度について、パイプの柔らかな層への刃先部の切り込み易さとパイプの硬い層を切断する際の刃先部の耐久性とを兼ね備えた最適な角度を提供することができる。

前記本体部は、前記ローラが設けられた固定部と、該固定部に固定され、軸状に延びる軸部と、該軸部に対してその軸線方向に相対移動可能とされ、前記切断刃が設けられた可動部と、を有してもよい。

この構成によると、本体部のうち、ローラが設けられた部位側ではなく、切断刃が設けられた部位側が動くことで、ローラを先にパイプの外周面に当接させた状態で、切断刃の刃先をパイプの外周面に当接させることができる。このため、パイプを切断する際に、切断刃の刃先がパイプに対して当接する程度を調整し易いものとすることができる。

前記本体部に設けられ、前記切断刃における前記切断部の少なくとも一部をその厚み方向にぶれることを規制するとともに、該切断部との間の距離が０．５ｍｍ以下とされた規制部を備えてもよい。

切断刃がパイプの柔らかな層に切り込まれた状態でパイプカッタを当該パイプの軸周り方向に回転させた場合、切断刃が柔らかな層に食い込んで引っ張られ、パイプカッタの回転に伴って切断刃がその厚み方向にぶれることがある。このように切断刃がぶれた場合、パイプの外周面に形成される切り込み線がぶれ、パイプの延在方向に対して直交する形で真っ直ぐな切り込み線を入れることができず、良好な切断面を得られないことがある。上記の構成によると、本体部に設けられた規制部と切断刃における切断部との間の距離が０．５ｍｍ以下とされていることで、切断刃がパイプの柔らかな層に切り込まれた状態でパイプカッタをパイプの軸周り方向に回転させる際、当該規制部によって切断刃がその厚み方向にぶれることが良好に規制される。このため、パイプの柔らかな層を切断する場合であっても、パイプカッタの回転に伴って切断刃がぶれることを防止ないし抑制することができ、パイプの延在方向に対して直交するような形でパイプの外周面に沿って真っ直ぐに切り込み線を入れることができる。これにより、良好な切断面を得ることができる。

前記切断刃は、前記切断部の一部が窪んでなることでくびれ状とされていてもよい。

この構成によると、パイプを切断する際、切断刃における切断部のうちくびれ状とされた部位がパイプの切断面から逃げる形となって当該部位が切断面から受ける応力が低減されるので、切断刃と切断面との間に生じる摩擦抵抗が減少する。このため、パイプの柔らかな層に切断刃を滑らかに切り込ませることができ、切断されて分割されたパイプの各切断面を略均一な面とすることができる。

本明細書で開示される技術によれば、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを円形の切断面を保持した状態で良好に切断可能なパイプカッタを提供することができる。

実施形態１に係るパイプカッタの斜視図 パイプカッタの透過斜視図 パイプカッタの透過側面図 パイプカッタの正面図 切断刃の正面図 切断刃の刃先を拡大した正面図 切断開始直後のパイプとパイプカッタの斜視図 切断途中のパイプとパイプカッタの斜視図 軟質層を切断する途中のパイプと切断刃の刃先の拡大断面図 硬質層を切断する途中のパイプと切断刃の刃先の拡大断面図 切断開始直後の実施形態２に係るパイプとパイプカッタの斜視図 実施形態３に係るパイプカッタの正面図 図１２の要部拡大図 実施形態４に係るパイプカッタの正面図 図１４の要部拡大図 実施形態５に係るパイプカッタの切断刃の正面図 図１６に示す切断刃の刃先を拡大した正面図 切断後のパイプの正面図 パイプカッタの透過側面図

＜実施形態１＞
図１乃至図１０を参照して実施形態１を説明する。図１に示すように、実施形態１に係るパイプカッタ１０は、本体部２０と、本体部２０に設けられたローラ２６と、本体部２０に設けられた円盤状の切断刃１２と、を備えており、作業者が簡単に持ち運べるサイズのものとされている。本体部２０は、一端側に配されたフレーム状の固定部２４と、他端側に配されたフレーム状の可動部１８と、固定部２４と可動部１８との間を繋ぐ軸状の軸部２２と、から構成される。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。このうちＺ軸方向は、パイプカッタ１０を用いてパイプ５０（図７参照）の切断作業を行う際の当該パイプ５０の軸方向と一致している。また、以下では、固定部２４と可動部１８との間に挟まれた空間を切断空間ＣＳと称することとする。

本体部２０を構成する固定部２４は、軸部２２に対して固定されている。固定部２４には、その一部に円弧状に切り欠かれた切り欠き部２４ａが設けられている。切り欠き部２４ａ内には、凹状に刳り抜かれた凹部２４ｂが設けられている。上記ローラ２６は、この凹部２４ｂ内においてＹ軸方向に並んだ形で一対配されており、Ｚ軸方向に沿った軸周りに回転可能に取り付けられている。一方、本体部２０を構成する可動部１８は、軸部２２に対してその軸線方向（Ｘ軸方向）に相対移動可能に取り付けられている。

具体的には、図２および図３に示すように、軸部２２のうち可動部１８に取り付けられた側の端部は、可動部１８を貫通しており、その先端には可動部１８から露出した形で取付板１５（図３参照）が取り付けられている。また、可動部１８内には、軸部２２の延びる方向に沿って巻ばね１７が配されている。巻ばね１７は、その一端が可動部１８に取り付けられており、他端が取付板１５に取り付けられている。これにより、可動部１８は、取付板１５を介して巻ばね１７によって軸部２２に対して付勢された構成となっている。

また、可動部１８の外面には、規制レバー１６が取り付けられている。規制レバー１６は、回動させることでその一部が可動部１８内において軸部２２と係合される構成となっており、これにより、可動部１８のＸ軸方向に沿った方向への移動が規制される。以上のような構成とされていることで、作業者は、可動部１８を巻ばね１７の弾性力に抗ってＸ軸方向に沿って軸部２２に対して相対移動させ、規制レバー１６によって可動部１８を軸部２２に対して固定させることで、固定部２４と可動部１８との間の間隔を調整することができる。

また、図２ないし図４に示すように、可動部１８内には、可動部１８を貫通する調整軸１３が配されている。調整軸１３の一端には切断空間ＣＳに露出する形で切断刃支持部１９が取り付けられており、他端には調整ネジ１４が取り付けられている。切断刃支持部１９には、固定部２４に取り付けられた一対のローラ２６，２６と所定の間隔を空けて対向した形で、円盤状の切断刃１２が取り付けられている。切断刃１２は、切断刃支持部１９に対してＺ軸方向に沿った軸周りに回転可能に支持されている。

調整ネジ１４は、調整軸１３を介して切断刃支持部１９に取り付けられており、この調整ネジ１４を回すことによって切断刃支持部１９をＸ軸方向に沿ってゆっくりと移動させることが可能となっている。これにより、パイプ５０の切断作業を行う際に、Ｘ軸方向における切断刃１２の位置を微調整することができる。

続いて切断刃１２の構成について詳しく説明する。円盤状をなす切断刃１２は、真円状とされており、当該切断刃１２の中心に位置し、切断刃支持部１９に回転可能に支持された支持部１２ａと、支持部１２ａから外側に向かって延びており、パイプ５０を切断する際に当該パイプ５０に切り込まれる切断部１２ｂと、切断刃１２の刃先をなす刃先部１２ｃと、から構成される。

切断刃１２を構成する切断部１２ｂは、図５に示すように、一定の厚みをなすものとされている。本実施形態において切断部１２ｂの厚みＷ１は、１．０ｍｍから１．２ｍｍの範囲内とされている。一方、切断刃１２を構成する刃先部１２ｃは、図６に示すように、その断面が二等辺三角形状とされている、そして、刃先部１２ｃの先端の角度θ１は、３０°の公差内の角度とされている。なお、実施形態でいう公差内の角度とは、例えば刃先部の先端を研磨によって角度調整した場合の一般公差をいい、具体的には±２０分以内の範囲のことをいう。

以上が本実施形態に係るパイプカッタ１０の構成であり、続いてその作用について図７を参照して説明する。以下では、作業者が行う手順について説明する。本実施形態に係るパイプカッタ１０を用いてパイプ５０を切断する場合、まず、切断対象となるパイプ５０の軸方向（Ｚ軸方向）と本体部２０を構成する軸部２２の延びる方向（Ｘ軸方向）とが直交した形で切断空間ＣＳ（図１参照）内にパイプ５０の切断部位が配置されるように、切断対象のパイプ５０に対してパイプカッタ１０を近づけ、一対のローラ２６，２６をパイプ５０の外周面５０ａに当接させる。このとき、ローラ２６の回転軸の方向は、パイプ５０の軸方向と一致する。

なお、図７に示すように、本実施形態において切断対象として例示するパイプ５０は、その外周をなす側壁５２が、表層側から順に、塩化ビニルスキン層（軟質層の一例）５２ａと、発泡塩化ビニル層（軟質層の一例）５２ｂと、硬質塩化ビニル層（硬質層の一例）５２ｃと、の三層構造からなるパイプ５０である。また、切断対象とされるパイプ５０の側壁５２の厚みやパイプ５０の径は限定されない。

次に、可動部１８を軸部２２の延びる方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、調整ネジ１４によって微調整を行いながら、切断刃１２の刃先部１２ｃの先端をパイプ５０の切断部位に当接させ、この状態で切断刃１２の位置を固定する（図７に示す状態）。このとき、パイプ５０の切断部位が切断刃１２によってわずかに押圧された状態となるように切断刃１２の位置を調整する。ここで、パイプ５０の表層である塩化ビニルスキン層５２ａは軟質層であるため、刃先部１２ｃの形状や先端の角度によっては塩化ビニルスキン層５２ａに切り込むことができない。具体的には、刃先部１２ｃの先端の角度θ１が３０°の公差内の角度より大きい場合、塩化ビニルスキン層５２ａに切り込むことが不能となり得る。これに対し、本実施形態では、刃先部１２ｃの断面形状が二等辺三角形状とされ、その先端の角度θ１が３０°の公差内の角度とされていることで、パイプ５０の切断部位に押圧された刃先部１２ｃの先端を当該塩化ビニルスキン層５２ａに切り込ませることができる。

次に、パイプカッタ１０をパイプ５０の軸周り方向（図７に示す矢印方向）に回転させる。パイプカッタ１０をパイプ５０の軸周り方向に回転させることで、図８に示すように、パイプ５０の切断部位の側壁５２がある程度の深さまで切断される。なお、図８に示す符号ＣＬは、パイプカッタ１０によってパイプ５０の切断部位に形成された切り込み線を示している。図８に示すように、パイプ５０の切断部位がある程度の深さまで切断されると、切断刃１２のＸ軸方向における位置を調整ネジによって微調整することで切断刃１２の刃先部１２ｃの先端をパイプ５０の切断部位のさらに深い位置まで切り込ませる。そして、再びパイプカッタ１０をパイプ５０の軸周り方向に回転させる。

以上のように、パイプカッタ１０のパイプ５０の軸周り方向への回転と、切断刃１２の位置の調整と、を繰り返すことにつれて、パイプ５０の切断部位の側壁５２が深い位置まで切断されていき、パイプ５０の切断部位の側壁５２を切断することができる。

続いて、パイプカッタ１０を用いてパイプ５０を切断する際の、パイプ５０の側壁５２の切断態様について、図９および図１０を参照して説明する。ここで、図９は、パイプ５０の側壁５２のうち、軟質層とされた発泡塩化ビニル層５２ｂを切断する途中における、パイプ５０と切断刃１２の刃先の拡大断面図を示している。また、図１０は、パイプ５０の側壁５２のうち、硬質層とされた硬質塩化ビニル層５２ｃを切断する途中における、パイプ５０と切断刃１２の刃先の拡大断面図を示している。

図９に示すように、発泡塩化ビニル層５２ｂを切断する途中では、発泡塩化ビニル層５２ｂが軟質層であることから、切断刃１２が深い位置まで切り込まれるのに追従して、発泡塩化ビニル層５２ｂの切断面５２ｂ１が切断刃１２に引っ張られることとなる。

ここで、切断刃１２の切断部１２ｂの厚みＷ１（図５参照）が大き過ぎると、切断刃１２と発泡塩化ビニル層５２ｂとの接触面積が大きいものとなり、発泡塩化ビニル層５２ｂの切断面５２ｂ１の変形量が大きいものとなる。その結果、発泡塩化ビニル層５２ｂを切断することが不能となる。具体的には、切断部１２ｂの厚みＷ１が１．２ｍｍより大きいと、発泡塩化ビニル層５２ｂの切断面５２ｂ１の変形量が大きく、発泡塩化ビニル層５２ｂを切断することが不能となり得る。これに対し、本実施形態のパイプカッタ１０では、このような軟質層を切断するために切断刃１２の切断部１２ｂの厚みＷ１が大き過ぎない厚み、具体的には１．２ｍｍ以下とされている。このため、発泡塩化ビニル層５２ｂの切断面５２ｂ１の変形量を抑えることができる。

また、切断刃１２の刃先部１２ｃの形状や角度によっては、軟質層とされた発泡塩化ビニル層５２ｂに切り込むのに際し、刃先部１２ｃの先端を発泡塩化ビニル層５２ｂに切り込ませることができず、発泡塩化ビニル層５２ｂを切断不能となる。これに対し、本実施形態のパイプカッタ１０では、このような軟質層に切り込むために切断刃１２の刃先部１２ｃの形状や角度が最適な構成および値とされている。このため、刃先部１２ｃの先端を発泡塩化ビニル層５２ｂに切り込ませることができる。

図１０に示すように、硬質塩化ビニル層５２ｃを切断する途中では、硬質塩化ビニル層５２ｃが硬質層であることから、切断刃１２に追従して引っ張られる硬質塩化ビニル層５２ｃの切断面５２ｃ１の変形量は小さい。

ここで、切断刃１２における刃先部１２ｃの先端の角度θ１や切断部１２ｂの厚みＷ１（図５参照）が小さ過ぎると、硬質層である硬質塩化ビニル層５２ｃを切断するときに刃の強度がもたず、刃の破断や刃こぼれ等が発生する。具体的には、刃先部１２ｃの先端の角度θ１が３０°の公差内の角度より小さい場合や、切断部１２ｂの厚みＷ１が１．０ｍｍより小さい場合、硬質塩化ビニル層５２ｃを切断するときに刃の破断や刃こぼれ等が発生し得る。これに対し、本実施形態のパイプカッタ１０では、このような硬質層を切断するために切断刃１２の切断部１２ｂの厚みＷ１が小さ過ぎない厚み、具体的には１．０ｍｍ以上とされている。このため、切断刃１２の破断や刃こぼれ等が発生することなく、硬質塩化ビニル層５２ｃを切断することができる。

このように、本実施形態のパイプカッタ１０では、軟質層である発泡塩化ビニル層５２ｂと硬質層である硬質塩化ビニル層５２ｃとのいずれの層を切断する際においても、切断面５２ｂ１、５２ｃ１の変形量を抑えることができるため、切断後のパイプ５０の切断面を真円状に保持することができる。

ところで従来のパイプカッタでは、その切断刃の厚みが大き過ぎると、パイプの柔らかな層を切断する際に切断刃と層との接触面積が大きくなるため、切断刃に追従して変形する切断面の変形量が大きく、切断面を真円状に保持しながらパイプを切断することが難しかった。また、切断刃の刃先の形状や角度によってはパイプの柔らかな層に切り込むことができない。一方、切断刃の厚みや刃先の角度が小さ過ぎると、パイプの硬い層を切断する際に切断刃がもたず、刃こぼれ等が発生することがあった。これに対し、本実施形態に係るパイプカッタ１０では、刃先部１２ｃの断面形状が二等辺三角形状とされるとともに刃先部１２ｃの先端の角度θ１が３０°の公差内の角度とされていることで、パイプ５０の軟質層に切断刃１２を切り込ませることができる。また、切断部１２ｂの厚みが１．２ｍｍ以下とされていることで、パイプ５０の軟質層を切断する際に切断刃１２に追従して変形する切断面５２ｂ１、５２ｃ１の変形量を抑制することができる。さらに、切断部１２ｂの厚みが１．０ｍｍ以上とされ、刃先部１２ｃの先端の角度θ１が３０°の公差内の角度とされていることで、パイプ５０の硬質層を切断する際に刃こぼれ等が発生することを防止ないし抑制することができる。このように本実施形態のパイプカッタ１０では、切断刃１２における切断部１２ｂの厚みや刃先部の形状、角度が、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ５０を切断するために最適な構成、および値とされている。このため、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ５０を、少ない変形量で切断することができ、その結果、円形の切断面を保持した状態で良好に切断することができる。

ここで、切断刃１２における刃先部１２ｃの先端の角度を１８°から３２°の範囲内の角度で変更した場合における、当該刃先部１２ｃのパイプ５０の軟質層への切り込み易さ、及び硬質層を切断する際の当該刃先部１２ｃの耐久性を表にしたものを下記表１に示す。なお、表１では、○を優良、△を良、×を不良とする三段階評価で示している。また表１でいう耐久性とは、硬質層を切断する際の刃こぼれ等の発生し難さをいう。表１に示すように、軟質層への切り込み易さと硬質層を切断する際の耐久性とはトレードオフの関係とされ、刃先部１２ｃの先端の角度が２０°から３０°の範囲内の角度である場合に、軟質層への切り込み易さと硬質層を切断する際の耐久性との両者を確保することができる。

特に本実施形態のように刃先部１２ｃの先端の角度が３０°（公差の範囲内を含む）の角度とされていると、表１に示すように、刃先部１２ｃの先端が耐久性に優れたものとなるため、パイプ５０の硬質層を切断する際に刃こぼれ等が発生することを効果的に防止することができる。このように本実施形態のパイプカッタ１０では、刃先部１２ｃの先端の角度について、パイプ５０の軟質層に切断刃１２を切り込ませることを可能としながら、パイプ５０の硬質層を切断する際の耐久性に優れた角度を提供することができる。

また、本実施形態に係るパイプカッタ１０では、本体部２０が、一対のローラ２６，２６が設けられた固定部２４と、固定部２４に固定され、軸状に延びる軸部２２と、軸部２２に対してその軸線方向に相対移動可能とされ、切断刃１２が設けられた可動部１８と、を有する構成とされている。このように、本体部２０のうち、ローラ２６が設けられた部位側ではなく、切断刃１２が設けられた部位側が動くことで、一対のローラ２６，２６を先にパイプ５０の外周面５０ａに当接させた状態で、切断刃１２の刃先をパイプ５０の外周面５０ａに当接させることができる。このため、パイプ５０を切断する際に、切断刃１２の刃先がパイプ５０に対して当接する程度を調整し易いものとすることができる。

また、本実施形態に係るパイプカッタ１０は、作業者が簡単に持ち運べるサイズのものとされている。このため、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ５０を切断するために、大きな切断装置を準備する必要がない。本実施形態に係るパイプカッタを用いることで、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ５０を、円形の切断面を保持した状態で良好かつ簡単に切断することができる。

また、本実施形態に係るパイプカッタ１０では、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ５０の外周面５０ａを切断刃１２で削るのではなく当該外周面５０ａに切断刃１２を切り込ませる形で当該パイプ５０を切断できるため、切断に伴う削り屑やバリの発生を防止ないし抑制することができる。このため、切断後のパイプ５０について、極めて良好な状態の切断面を得ることができる。

＜実施形態２＞
図１１を参照して実施形態２を説明する。実施形態２は、切断対象となるパイプ６０が実施形態１のものと異なっている。パイプ６０を切断するためのパイプカッタ１０の構成については、実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。

図１１に示すように、実施形態２において、パイプカッタ１０の切断対象とするパイプ６０は、その外周をなす側壁６２が、表層側から順に、ポリエチレン層（軟質層の一例）６２ａと、強化アルミニウム層（硬質層の一例）６２ｂと、ポリエチレン層（軟質層の一例）６２ｃと、の三層構造からなるパイプ６０である。

切断対象となるパイプ６０がこのような構成であっても、本実施形態のパイプカッタ１０では、軟質層であるポリエチレン層６２ａ，６２ｃを切断するために切断刃１２の切断部１２ｂの厚みＷ１が大き過ぎない厚みとされている。このため、ポリエチレン層６２ａ，６２ｃの切断面の変形量を抑えることができる。さらに、本実施形態のパイプカッタ１０では、このような軟質層に切り込むために切断刃１２の刃先部１２ｃの形状や角度が最適な構成および値とされている。このため、刃先部１２ｃの先端をポリエチレン層６２ａ，６２ｃに切り込ませることができる。

また、本実施形態のパイプカッタ１０では、硬質層である強化アルミニウム層６２ｂを切断するために切断刃１２の切断部１２ｂの厚みＷ１が小さ過ぎない厚みとされている。このため、切断刃１２の破断や刃こぼれ等が発生することなく、強化アルミニウム層６２ｂを切断することができる。

以上のように、本実施形態に係るパイプカッタ１０では、実施形態１と同様に、切断刃１２における切断部１２ｂの厚みや刃先部１２ｃの形状、角度が、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ６０を切断するために最適な構成、および値とされている。このため、軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ６０を、少ない変形量で切断することができ、その結果、円形の切断面を保持した状態で良好に切断することができる。

＜実施形態３＞
図１２および図１３を参照して実施形態３を説明する。実施形態３は、切断刃支持部１１９の構成が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については、実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図１２において、図４の参照符号に数字１００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。

実施形態３に係るパイプカッタ１１０では、図１２に示すように、本体部１２０における切断刃支持部１１９のうち、切断刃１１２と対向する内壁の一部が、切断刃１１２側にせり出した構成となっている。詳しくは、切断刃支持部１１９の内壁のうち調整軸１１３側に位置する部分が切断刃１１２の一部を挟み込む形で当該切断刃１１２側にせり出している（以下、当該せり出した部分を規制部１１９ａと称する）。これにより、切断刃１１２における切断部１１２ｂのうち調整軸１１３側に位置する部分が切断刃支持部１１９における規制部１１９ａと近接した状態となっており、当該切断刃１１２がその厚み方向（Ｚ軸方向）にぶれることが規制部１１９ａによって規制されている。

本実施形態において切断刃支持部１１９の内側に形成された隙間のうち規制部１１９ａによって挟まれた隙間の距離Ｗ２（図１３参照）は、１．５ｍｍとされている。この隙間の真中に位置するように切断刃１１２の一部、具体的には切断刃１１２のうち、刃先部１１２ｃの一部と、厚みＷ３が１．２ｍｍとされた切断部１１２ｂの一部と、が収まっている。従って、当該隙間内において切断刃支持部１１９における規制部１１９ａと切断刃１１２における切断部１１２ｂとの間の距離Ｗ４は、０．１５ｍｍとされている。

ところで、切断刃がパイプの柔らかな層に切り込まれた状態でパイプカッタを当該パイプの軸周り方向に回転させた場合、切断刃が柔らかな層に食い込んで引っ張られ、パイプカッタの回転に伴って切断刃がその厚み方向にぶれることがある。このように切断刃がぶれた場合、パイプの外周面に形成される切り込み線がぶれ、パイプの延在方向に対して直交する形で真っ直ぐな切り込み線を入れることができず、良好な切断面を得られないことがある。

これに対し本実施形態のパイプカッタ１１０では、本体部１２０の切断刃支持部１１９における規制部１１９ａと切断刃１１２における切断部１１２ｂとが近接しており、両者の間の距離が０．５ｍｍ以下とされている。このような構成とされていることで、切断刃１１２がその厚み方向にぶれかけた場合であっても、切断部１１２ｂが規制部１１９ａと干渉し、切断刃１１２がぶれることが規制される。従って、切断刃１１２がパイプの柔らかな層に切り込まれた状態でパイプカッタ１１０をパイプの軸周り方向に回転させる際、当該規制部１１９ａによって切断刃１１２がその厚み方向にぶれることが良好に規制される。

以上のように本実施形態に係るパイプカッタ１１０では、パイプの柔らかな層を切断する場合であっても、当該パイプカッタ１１０の回転に伴って切断刃１１２がその厚み方向にぶれることを防止ないし抑制することができ、パイプの延在方向に対して直交するような形でパイプの外周面に沿って真っ直ぐに切り込み線を入れることができる。その結果、パイプの切断後に良好な切断面を得ることができる。特に、本実施形態のようにパイプの外周面に切断刃１１２を切り込ませる形で当該パイプを切断するパイプカッタ１１０においては効果的である。

＜実施形態４＞
図１４および図１５を参照して実施形態４を説明する。実施形態４は、切断刃支持部２１９の構成が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については、実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図１４において、図４の参照符号に数字２００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。

実施形態４に係るパイプカッタ２１０では、図１４に示すように、本体部２２０における切断刃支持部２１９の厚みが実施形態１のものと比べて薄くされており、当該切断刃支持部２１９の内側に略筒状をなす内側部材２３０が配された構成とされている。切断刃支持部２１９の厚みと内側部材２３０の厚みとの和は、実施形態１における切断刃支持部１９の厚みとほぼ同等である。このように本実施形態では、切断刃２１２を支持する部位が切断刃支持部２１９と内側部材２３０との二層構造によりなるものとされている。また、切断刃支持部２１９と内側部材２３０には、両者を貫通する形で一対の貫通ネジ（規制部の一例）２３２が配されており、この貫通ネジ２３２によって切断刃支持部２１９に対して内側部材２３０が取り付けられている。そして、切断刃２１２は、切断刃支持部２１９および内側部材２３０に対して回転可能に支持されている。

図１５に示すように、一対の貫通ネジ２３２の各々は、その先端が内側部材２３０を貫通しており、切断刃２１２のうち支持部２１２ａに対して調整軸２１３側に位置する切断部２１２ｂの一部を挟み込む形で当該切断部２１２ｂの一部と近接している。これにより、切断刃２１２がその厚み方向（Ｚ軸方向）にぶれることが貫通ネジ２３２の先端によって規制されている。また、本実施形態では、一対の貫通ネジ２３２の間に厚みＷ５が１．２ｍｍとされた切断部２１２ｂが収まっている。そして、一対の貫通ネジ２３２の先端と上記切断部２１２ｂの一部との間の距離Ｗ６は、それぞれ０．５ｍｍとされている。

以上のように本実施形態のパイプカッタ２１０では、切断刃支持部２１９と内側部材２３０を貫通する貫通ネジ２３２の先端と切断刃１１２における切断部２１２ｂとが近接しており、両者の間の距離が０．５ｍｍ以下とされている。このような構成とされていることで、切断刃２１２がその厚み方向にぶれかけた場合であっても、切断部２１２ｂが貫通ネジ２３２の先端と干渉し、切断刃２１２がぶれることが規制される。従って、切断刃２１２がパイプの柔らかな層に切り込まれた状態でパイプカッタ２１０をパイプの軸周り方向に回転させる際、当該規制部２１９ａによって切断刃２１２がその厚み方向にぶれることが良好に規制される。これにより、パイプの柔らかな層を切断する場合であっても、当該パイプカッタ２１０の回転に伴って切断刃２１２がその厚み方向にぶれることを防止ないし抑制することができ、パイプの延在方向に対して直交するような形でパイプの外周面に沿って真っ直ぐに切り込み線を入れることができる。その結果、パイプの切断後に良好な切断面を得ることができる。

＜実施形態５＞
図１６から図１９を参照して実施形態５を説明する。実施形態５は、切断刃３１２の構成が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については、実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図１６、図１７、図１９において、それぞれ図６、図７、図３の参照符号に数字３００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。

実施形態５に係るパイプカッタ３１０（図１９参照）では、図１６及び図１７に示すように、切断刃３１２における切断部３１２ｂのうち、刃先部３１２ｃとの境界近傍の部位の両側が滑らかに窪んでなることでくびれ状とされている（以下、くびれ状とされた部位をくびれ部３１２ｄと称する）。切断部３１２ｂの厚みは、実施形態１のものと同様に１．２ｍｍとされている。一方、上記くびれ部３１２ｄは、切断部３１２ｂの両側がそれぞれ０．２ｍｍ窪むことにより設けられている。従って、くびれ部３１２ｄの厚みＷ７は、０．８ｍｍとされている。

ここで本実施形態のように、切断刃３１２における切断部３１２ｂの一部にくびれ部３１２ｄが設けられていると、パイプを切断する際、切断部３１２ｂのくびれ部３１２ｄがパイプの切断面から逃げる形となって当該くびれ部３１２ｄが切断面から受ける応力が低減されるので、切断刃３１２と切断面との間に生じる摩擦抵抗が減少する。このため、本実施形態のパイプカッタ３１０を用いて軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプ３５０（図１８参照）を切断すると、パイプ３５０の軟質層に対して切断刃３１２を滑らかに切り込ませることができる。そして、図１８に示すように、切断されて二つに分割されたパイプ３５０の各切断面３５２ａ、３５２ｂは、それぞれパイプ３５０の外周面３５０ａに対して直角となるように真っ直ぐに切り込まれた形となる。このように本実施形態のパイプカッタでは、パイプ３５０の軟質層に切断刃３１２を滑らかに切り込ませることができ、切断されて分割されたパイプ３５０の各切断面３５２ａ、３５２ｂを略均一な面とすることができる。

また本実施形態のパイプカッタ３１０では、図１７に示すように、切断刃３１２における刃先部３１２ｃの先端の角度θ２が、２２．６°の公差内の角度とされている。従って、本実施形態における切断刃３１２の刃先部３１２ｃは、実施形態１のものと比べてその先端がより尖った形状となっている。

本実施形態のように切断刃３１２における刃先部３１２ｃの先端の角度が２２．６°の公差内の角度とされていると、上記表１に示すように、パイプ３５０の軟質性に対して刃先部３１２ｃを極めて良好に切り込ませることができ、かつ、パイプ３５０の硬質層を切断する際の刃先部３１２ｃの耐久性にも優れ、刃先部３１２ｃに刃こぼれ等が発生することを効果的に防止することができる。このように本実施形態のパイプカッタでは、刃先部３１２ｃの先端の角度θ２について、パイプ３５０の軟質層への刃先部３１２ｃの切り込み易さとパイプ３５０の硬質層を切断する際の刃先部３１２ｃの耐久性とを兼ね備えた最適な角度を実現することができる。

なお、図１９に示すように、本実施形態のパイプカッタ３１０では、実施形態１における巻ばね１７の代替として、規制レバー３１６と本体部３２０を構成する可動部３１８との間にねじりばね３１７が配されている。ねじりばね３１７は、規制レバー３１６の回動部分に巻回された状態で、その一端が規制レバー３１６に取り付けられ、その他端が可動部３１８の内壁に取り付けられている。これにより、規制レバー３１６は、ねじりばね３１７の自然状態において、その一部が軸部３２２に対して接圧を付与しながら軸部３２２と係合されるようになっている。作業者は、ねじりばね３１７の弾性力に抗って規制レバー３１６を回動させて軸部３２２から離間させ、Ｘ軸方向に沿って可動部３１８を軸部３２２に対して相対移動させた後、ねじりばね３１７の弾性力によって規制レバー３１６の一部を軸部３２２と係合させることで、固定部３２４と可動部３１８との間の間隔を調整することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記の各実施形態では、塩化ビニルスキン層と、発泡塩化ビニル層と、硬質塩化ビニル層と、の三層構造からなるパイプ、および、ポリエチレン層と、強化アルミニウム層と、ポリエチレン層と、の三層構造からなるパイプを切断する例を示したが、切断対象とされるパイプはこれに限定されない。軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプであれば、実施形態に係るパイプカッタを用いて、円形の切断面を保持した状態で良好に切断することができる。

（２）上記の各実施形態では、パイプの硬質層が硬質塩化ビニル層または強化アルミニウム層とされた例を示したが、硬質層は樹脂で形成された層と金属で形成された層とのいずれであってもよく、限定されない。

（３）上記の各実施形態では、本体部が、固定部と、軸部と、可動部と、をそれぞれ有する構成を例示したが、本体部の構成については、適宜に変更可能である。

（４）上記の各実施形態では、調整ネジによって切断刃の位置を微調整可能な構成を例示したが、切断刃の位置を微調整するための構成については限定されない。

（５）上記の実施形態３および実施形態４以外にも、本体部に設けられる規制部の構成、配置等については、適宜に変更可能である。

（６）上記の実施形態５以外にも、切断部に設けられるくびれ部の厚みや形状等については、適宜に変更可能である。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０、１１０、２１０…パイプカッタ、１２、１１２、２１２、３１２…切断刃、１２ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ…支持部、１２ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ…切断部、１２ｃ、１１２ｃ、２１２ｃ、３１２ｃ…刃先部、１４、１１４、２１４…調整ネジ、１６…規制レバー、１７…巻ばね、１８、１１８、２１８…可動部、１９、１１９、２１９…切断刃支持部、２０、１２０、２２０…本体部、２２、１２２、２２２…軸部、２４、１２４、２２４…固定部、２４ａ、１２４ａ、２２４ａ…切り欠き部、２４ｂ…凹部、５０、６０…パイプ、１１９ａ…規制部、２３２…貫通ネジ、３１２ｄ…くびれ部、３１７…ねじりばね、ＣＳ…切断空間

Claims (5)

1. 軟質層と硬質層とが混在する三層構造のパイプを切断するためのパイプカッタであって、
   本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記パイプを切断するときに該パイプの外周面に当接されるローラと、
   前記パイプの外周面に当接されて該パイプを切断する円盤状の切断刃であって、前記本体部に対して回転可能に支持された支持部と、該支持部から外側に一定の厚みをなして延びる切断部と、当該切断刃の刃先をなし、その断面が二等辺三角形状とされた刃先部と、を有する切断刃と、を備え、
   前記切断刃は、前記切断部の厚みが１．０ｍｍから１．２ｍｍの範囲内とされ、前記刃先部の先端の角度が２０°から３０°の範囲内の角度とされており、
   前記本体部に設けられ、前記切断刃における前記切断部の少なくとも一部をその厚み方向にぶれることを規制するとともに、該切断部との間の距離が０．５ｍｍ以下とされた規制部を備えることを特徴とするパイプカッタ。
2. 前記切断刃は、前記刃先部の先端の角度が３０°の公差内の角度とされていることを特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
3. 前記切断刃は、前記刃先部の先端の角度が２２．６°の公差内の角度とされていることを特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
4. 前記本体部は、前記ローラが設けられた固定部と、該固定部に固定され、軸状に延びる軸部と、該軸部に対してその軸線方向に相対移動可能とされ、前記切断刃が設けられた可動部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパイプカッタ。
5. 前記切断刃は、前記切断部の一部が窪んでなることでくびれ状とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパイプカッタ。

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