JP6251018B2 - パイプカッター - Google Patents

Description

本発明は、パイプカッターに関する。

周知のように、ガス管や水道管などの管路材には、耐腐食性を考慮してポリエチレン管などの樹脂製管路材が用いられるようになってきている。
既設管路材の入れ替えや新設の際には、必要とされる長さに切断された管路材が用いられる。

従来、管路材の切断に用いられるパイプカッターには、管路材外周を包み込む状態で対向する一対のアーム材に設けられている切断刃を管路材の径方向に食い込ませながら切断する技術が提案されている(例えば、特許文献１)。
この技術では、一対のアームに連結されたリンクフレームを、アームに隣接する油圧シリンダが備えられた駆動リンクフレームによって操作することにより切断刃を管路材の径方向に駆動するようになっている。

特開２０１１−３１３５６号公報

しかし、切断刃を管路材の径方向に食い込まされるための駆動源である油圧シリンダは、配管などの付帯設備が必要となり、駆動リンクフレームを含むパイプカッターも大がかりなものとなり、管路材へのパイプカッターの取り付け作業に負担がかかりやすい。
また、管路材にパイプカッターをセットする場合には、油圧シリンダおよびこれに駆動されるリンクフレームの取り付けと切断刃を有する一対のアーム材の取り付けという複数の取り付け作業が必要となる点からも作業性が悪い。

ところで、管路材の切断位置は、予めパイプカッターを取り付けるべき箇所により決められることになる。
しかし、予め決められた切断位置に対応させてパイプカッターをセットして管路材を切断した場合でも、管路材の敷設方向における切断刃の位置が規定されていないと管路材の周方向で切断開始位置と切断終了位置とがずれてしまうことがある。特に、切断刃の食い込み開始時に生じる衝撃によって切断刃の向きが傾いたりすると、切断開始位置と切断終了位置とがずれてしまう虞がある。

一方、上述した技術では、パイプカッターを管路材から取り外す際に一対のアーム材に設けられている切断刃がオペレータの手に触れやすい状態となる。仮に、切断刃が回転する形式であると、一対のアーム材を開放した際に回転している切断刃がオペレータの手に接触する危険がある。

本発明の目的は、簡単な作業により管路材への取り付けが行えると共に、切断開始位置と切断終了位置とのズレ発生、およびオペレータへの切断刃による危害の発生を防止できる構成を備えたパイプカッターを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、管路材の切断に用いられるパイプカッターであって、駆動モータを備えた駆動部と、前記駆動モータの出力軸を中心として揺動可能に設けられた減速機構箱に収容されている減速機構の最終出力部に連動可能な回転刃を備えた切断刃機構部と、前記駆動部近傍に設けられて前記管路材外周面を転動可能な複数のコロが少なくとも前記管路材の敷設方向に沿って配置されているガイドブロック部と、前記ガイドブロック部と前記切断刃機構部との間に配置されてオペレータの手により掴むことが可能なグリップ部と、を備え、前記ガイドブロック部のコロは、前記管路材に捲装されて固定されるガイドバンドにおける前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされ、前記グリップ部および前記駆動部には、前記管路材の外周面に捲装固定される前記ガイドバンドとは別に、前記駆動部が前記管路材から脱落するのを防止するために用いられる保持バンドの周回方向各端部がそれぞれ掛け止められる係止部を備え、前記係止部の一つの近傍には、前記駆動モータの電源スイッチとは別に、前記保持バンドの一端が該係止部の一つに掛け止められたときに該駆動モータへの通電が可能な電源補助スイッチが設けられ、前記電源スイッチと前記電源補助スイッチとが直列接続されることにより、前記保持バンドが該係止部の一つから外された際に前記駆動モータへの通電が遮断されるパイプカッターにある。

本発明によれば、ガイドバンドと駆動部のコロとの対向関係により管路材の敷設方向での切断開始位置と切断終了位置とのズレが防止され、保持バンドが掛け止められる係止部近傍に設けられた電源補助スイッチを駆動モータの電源スイッチと直列接続して保持バンドが外れた場合に回転刃を停止させることができる。

本発明の一実施形態に係るパイプカッターの使用状態を示す外観図である。 図１に示したパイプカッターの主要部を示す外観図である。 図１に示したパイプカッターに用いられる減速機構箱の揺動状態を示す図である。 図２に示したパイプカッターを反対側から見た状態で示す外観図である。 図２に示したパイプカッターの保持に用いられる保持バンドの構成を示す図である。 図２に示したパイプカッターにおける回転刃の切り込み量調整のための構成を示す図である。 図６に示した切り込み量調整のための構成の作用を説明するための図である。

以下、図示実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るパイプカッター１の使用状態を示しており、同図においてパイプカッター１は、切断対象の管路材Ｐに装着されるカッター本体１０と、管路材Ｐに捲装されて固定されるガイドバンド２０とが用いられる。
ガイドバンド２０は、管路材Ｐの口径に応じた内径を有する一対の環状部材２０Ａ、２０Ｂを備えている。
環状部材２０Ａ、２０Ｂは、一部がヒンジ結合(図示されず)されて、開閉可能な部材である。このため、開放した状態で管路材Ｐの外側から嵌め込まれ、環状部材２０Ａ、２０Ｂ同士を閉じることで管路材Ｐを抱き込む状態として管路材Ｐの外周面に捲装される。捲装された環状部材２０Ａ、２０Ｂ同士は、開放端側に設けられている締結部材２１の締結により開放端同士が接近するように締め付けられ、管路材Ｐに固定される。
環状部材２０Ａ、２０Ｂは、管路材Ｐの切断箇所に対応する位置に位置決めされて捲装固定され、後述するパイプカッター１が装着された際の回転刃１２Ａ(図２参照)による切断位置を規定することができる。

図２は、パイプカッター１の構成を示す外観図であり、同図においてパイプカッター１は、次の部材を備えている。
カッター本体１０側で駆動モータＭを備えた駆動部１１と、切断用の回転刃１２Ａを備えた切断刃機構部１２と、駆動部１１近傍に位置するガイドブロック部１３と、ガイドブロック部１３と切断刃機構部１２との間に配置されているグリップ部１４とを備えている。

切断刃機構部１２は、図示しないが、駆動モータＭの出力軸に設けられている出力ギヤを始点として複数の減速ギヤが収容された減速機構箱１２Ｂを備えている。
減速機構箱１２Ｂ内には、減速機構の最終出力部に連動可能な部材に相当する、最終段に位置する回転軸に回転刃１２Ａが取り付けられている。
減速機構箱１２Ｂは、駆動モータＭの出力軸を中心として揺動可能な状態で設けられている。
つまり、減速機構の最終段に位置するギヤは、図示しないが、駆動モータＭの出力軸の回りを転動する状態で前段のギヤに噛み合っており、駆動モータＭの出力軸を中心にして出力軸における周方向の位置を変更できるようになっている。
これにより、減速機構の最終段に位置するギヤの回転軸に支持されている回転刃１２Ａは、駆動モータＭの出力軸における周方向での位置を変更することができる。よって、減速機構箱１２Ｂが、図３の二点鎖線で示すように、駆動モータＭの出力軸を中心にして揺動することができる。
減速機構箱１２Ｂの揺動は、管路材Ｐの径方向に沿った回転刃１２Ａの食い込み(切り込み)量を設定する際に行われ、所定の揺動位置において図示しない締結部材などを用いて固定される。
なお、図２において符号１２Ｃは、回転刃カバーを示し、符号１２Ｄは切り粉排出口を示している。

ガイドブロック部１３は、駆動部１１近傍に設けられ、詳細には、駆動モータＭを挟んで減速機構箱１２Ｂと反対側の端部近傍に配置されている断面形状がチャンネル状の板金部材である。
チャンネル形状を持つガイドブロック部１３の基片１３Ａ両側に位置する脚片１３Ｂ，１３Ｂ’の内側には、管路材Ｐの外周面を転動可能な複数のコロ１３Ｃが対向させて支持されている。
コロ１３Ｃの対向間隔Ｌは、管路材Ｐの外周面に捲装固定されるガイドバンド２０(図１参照)において管路材Ｐの敷設方向に沿った幅方向両端に跨ることができる間隔に対応させてある。つまり、ガイドバンド２０における前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされている。これにより、コロ１３Ｃがガイドバンド２０の幅方向両端に沿って管路材Ｐの周方向を移動した際に、パイプカッター１は、管路材Ｐの敷設方向での位置を規定されながら周回移動することができる。
コロ１３Ｃは、ガイドブロック部１３側だけでなく、減速機構箱１２Ｂ側にも設けられており、管路材Ｐの周方向に沿ってパイプカッター１が周回移動する際の姿勢安定性、つまり管路材の敷設方向に沿ってパイプカッター１が傾くのを防止している。

なお、ガイドブロック部１３および減速機構箱１２Ｂ側にそれぞれ設けられているコロ１３Ｃは、図２に示したパイプカッター１を反対側から見た状態を示す図４に示すように、管路材Ｐの敷設方向だけでなく、管路材Ｐの周方向で複数設けられている。なお、図４では、便宜上、左下に表示されているガイドブロック部１３に有するコロのうち、左上のコロに関しては符号１３Ｃが支軸に付けられている。
コロ１３Ｃを管路材Ｐの敷設方向だけでなく、周方向に複数も受けることにより、管路材Ｐの外周面を周回移動するパイプカッター１が管路材Ｐの敷設方向だけでなく周方向での傾きを防止されて、回転刃１２Ａの切り込み量が変化するのを防いでいる。

グリップ部１４は、駆動部１１と切断刃機構部１２との間に跨る状態で配置されてオペレータの手により掴むことができる把持部１４Ａを備えたフレーム材で構成されている。
把持部１４Ａに連続する支持脚１４Ｂは、駆動部１１の駆動モータＭの軸方向でガイドブロック部１３との間に位置する駆動モータＭの端面に基端が締結されて一体的に設けられている。
支持脚１４Ｂの先端側からは駆動モータＭの軸方向に沿って略切断刃機構部１２の位置に達する長さを以て把持部１４Ａが延長され、ガイドブロック部１３と切断刃機構部１２との間に位置する状態を呈している。
グリップ部１４は、把持部１４Ａをオペレータが手で掴むことにより管路材Ｐの外周面でパイプカッター１を周回移動させることができる部分として用いられる。

駆動部１１に用いられる駆動モータＭ側とグリップ部１４側には、ガイドバンド２０とは別に、駆動部１１を含むパイプカッター１が管路材Ｐから脱落するのを防止する保持バンド１５(図５参照)の係止部１６，１７が設けられている。
係止部の一つ１６は、駆動モータＭの外面に設けられた支持ブラケット１８に取り付けられている平面視形状がＵ字状の係止爪が用いられ、係止部の他の一つ１７は、グリップ部１４の把持部１４Ａに設けられた係止突起が用いられている。

係止部１６，１７に対して各端部を係止される保持バンド１５は、図５に示す構成が用いられている。
すなわち、係止部の一つ１６に係合する支持ピン１５Ａと係止部の他の一つ１７に嵌合する孔１５Ｂ１を有するバックル１５Ｂおよびバンドの一部が迂回通過されて、いわゆる、ベルトの長さ調整機構と同様な長さ調整部１５Ｃを備えたバンドが用いられている。
係止部の他の一つ１７に嵌合する孔１５Ｂ１を有するバックル１５Ｂと長さ調整部１５Ｃとは、伸縮可能なゴム１５Ｄなどによって連結されており、バックル１５Ｂを牽引するようになっている。このような牽引は、管路材Ｐの周方向の長さを調整された保持バンド１５によりパイプカッター１を管路材外周面に密着させる習性を持たせるためである。
なお、保持バンド１５は、上述したバンドに限らず、チェーンなどの連鎖部材に置き換えることも可能である。
上述したゴム１５Ｄによるバックル１５Ｂの牽引動作を行わせることに限らず、定荷重バネに置き換えて、長寿命化および長期に亘って安定した牽引力を得るようにしてもよい。

図４おいて、係止部の一つ１６の近傍には、駆動モータＭの主電源用電源スイッチ３０が設けられている。
主電源用電源スイッチ３０は、駆動モータＭ外周面の一部に設けられている支持ブロック１９に内に接続される電源プラグ３１と駆動モータＭの電路を接続する回路部材(図示されず)に設けられ、駆動モータＭの回転起動および停止を行えるようになっている。なお、符号３２は、電源プラグ２１に連結されている電源コードを示している。

駆動モータＭの回転起動および停止を行うための電源スイッチとして、上述した主電源用電源スイッチ３０とは別に、保持バンド１５の係止状態に応じてオンオフ可能な電源補助スイッチ３３が設けられている。
電源補助スイッチ３３は、係止部の一つ１６の近傍で、保持バンド１５の一端に位置する支持ピン１５Ａと干渉可能なマイクロスイッチが用いられており、支持ピン１５Ａが入り込むことができる開口部３４Ａを有するスイッチ収納体３４に取り付けられている。

電源補助スイッチ３３は、詳細を図示しないが、駆動モータＭに対する通電路において主電源用電源スイッチ３０と直列接続されており、保持バンド１５の支持ピン１５Ａでの係止状態に応じて駆動モータＭへの通電および通電遮断を行うようになっている。
つまり、保持バンド１５の支持ピン１５Ａが係止部の一つ１６に係止されている場合には、支持ピン１５Ａによってマイクロスイッチのアクチュエータが押されることで駆動モータＭへの通電を可能にする。このため、保持バンド１５の支持ピン１５Ａが係止部の一つ１６から外れると、支持ピン１５Ａによるアクチュエータの押圧が解除されるので、アクチュエータの押圧が解除されて駆動モータＭへの通電が遮断される。これにより、電源補助スイッチ３３は、保持バンド１５の支持ピン１５Ａが係止部の一つ１６から外されてパイプカッター１を管路材Ｐから取り外すような場合に、駆動モータＭへの通電を遮断して回転刃１２Ａが不容易に回転することがないようにしている。

以上の構成において管路材Ｐの切断を行う場合には、次の手順が用いられる。
（１）回転刃１２Ａの位置からガイドロック部１３の端部までの長さを考慮して、管路材Ｐの切断位置を割り出し、その位置に対応するガイドバンド２０の規定位置を位置決めしてガイドバンド２０を管路材Ｐに捲装固定する。
（２）ガイドバンド２０の幅方向両端にカッター本体１０側のコロ１３Ｃが対面する状態でカッター本体１０を管路材Ｐの外周面に搭載し、保持バンド１５の各端部をカッター本体１０側の係止部１６，１７に係止および嵌合させる。
（３）係止部１６，１７にそれぞれ係止および嵌合された保持バンド１５は、長さ調整部１５Ｃにおいて保持バンド１５の余った部分を引き動かしてカッター本体１０が管路材Ｐの外周面に圧接する状態とされる。このとき、保持バンド１５に有するゴム１５Ｄの張力を利用してバックル１５Ｂが牽引されると、パイプカッター１を管路材Ｐの外周面に密着させることができる。
（４）主電源用電源スイッチ２０を投入すると、係止部の一つ１６に保持バンド１５の支持ピン１５Ａが係止されている場合には電源補助スイッチ３３のアクチュエータが支持ピン１５Ａにより押されるので、各スイッチを含む直列回路が形成される。これにより、駆動モータＭへの通電が可能となり、減速機構箱１２Ｂ内の減速機構を介して回転刃１２Ａが回転される。
（５）回転刃１２Ａが回転することで予め減速機構箱１２Ｂの揺動量が決められていると、これに応じた切り込み量によって管路材Ｐが切断を開始される。
（６）回転刃１２Ａによる切断時には、グリップ部１４の把持部１４Ａを掴んでカッター本体１０を管路材Ｐの外周面に沿わせて周回させる。
（７）カッター本体１０の周回移動は、ガイドロック部１３のコロ１３Ｃがガイドバンド２０に沿って行われることになるので、切断開始位置と切断終了位置とがずれることがない。

管路材Ｐの切断が完了した後、カッター本体１０を管路材Ｐから取り外す場合には、保持バンド１５の各端部が係止部１６，１７から外される。
保持バンド１５の支持ピン１５Ａが係止部の一つ１６から離れると、電源補助スイッチ３３のアクチュエータへの押圧が解除されることになるので、電源補助スイッチ３３がオフ状態となり、駆動モータＭへの通電が遮断される。
これにより、保持バンド１５を外してカッター本体１０を管路材Ｐから取り外す際には、回転刃１２Ａの回転が停止された状態となるので、取り外し作業時での危険をなくすことができる。

次に、上記構成において管路材Ｐの径方向に沿った回転刃１２Ａの切り込み量を規定する構成について説明する。
まず、上述した構成において回転刃１２Ａの切り込み量を規定する場合には、詳細を説明していないが、減速機構箱１２Ｂを駆動モータＭの出力軸を中心にして所定角度を計測しながら規定し、その位置で固定する。
しかし、この構成では、所定角度の計測などの作業が必要となり、パイプカッター１の設置状況によっては、計測しづらい場合がある。

そこで、切り込み量の規定を簡単な目視により可能とする構成を以下に説明する。
図６において、駆動部１１の駆動モータＭには、切断刃機構部１２の減速機構箱１２Ｂ側端面に、詳細を図示しないが、駆動モータＭの出力軸を中心とする円弧状の長孔４０Ａを形成された揺動量規程部４０が固定されている。
揺動量規程部４０には、円弧状の長孔４０Ａの近傍に、長孔４０Ａに沿って減速機構箱１２Ｂの揺動量表示部に相当する切り込み量表示部４０Ｂ〜４０Ｄが打刻などにより複数形成されている。打刻による指標としては、切り込み量が「０」の場合、切断作業を行わないときの揺動位置を示す表示部４０Ｅも形成されている。

揺動量規程部４０と対向する切断刃機構部１２の減速機構箱１２Ｂ側には、揺動量規定部４０に形成された切り込み量表示部４０Ｂ〜４０Ｄおよび切断作業を行わないときの表示部４０Ｄに対向する矢形の揺動指標部材５０が設けられている。
揺動指標部材５０は、板金加工によるアングル片が用いられ、縦方向の片部頂部を矢形に加工して指標部が形成されている。揺動指標部材５０の水平片は減速機構箱１２Ｂの上面に固定されている。

揺動指標部材５０には、揺動量規定部４０の長孔４０Ａと対向する位置に貫通孔(図示されず)が設けられており、貫通孔には、揺動指標部材５０側から締結部材である蝶ボルト５１が挿通されている。
蝶ボルト５１は、揺動量規定部４０の長孔４０Ａに挿通される回り止め部を有する段付きナット(図示されず)に嵌め込まれて締め付けられると、段付きナットと共に揺動量規定部４０を挟み込むことができる。これにより、揺動指標部材５０を揺動量規定部４０の長孔４０Ａにおいて選択された切り込み量表示部４０Ｂ〜４０Dのいずれかの位置に対向した状態で固定される。
上述した回り止め部としては、長孔４０Ａに挿通される軸部の断面形状を長孔４０Ａの短辺に平行する面を持たせた形状とすることで得られる。

蝶ボルト５１を緩めて減速機構箱１２Ｂを揺動させるための部材として、図６に示すように、調整ネジ５２が用いられる。
調整ネジ５２は、頭部５２Ａに一体化されているネジロッド５２Ｂを備えており、ネジロッド５２Ｂは、先端以外にネジが形成されている。ネジロッド５２Ｂの先端は、駆動モータＭ側に形成されている受け部Ｍ１に挿通されて抜け止めされた状態で回転できるようになっている。

ネジロッド５２Ｂのネジ部は、減速機構箱１２Ｂの上面に位置する遊動ロッド６０に形成されたネジに嵌め込まれている。遊動ロッド６０は、減速機構箱１２Ｂにおいて駆動モータＭの出力軸を中心とした場合の揺動端側上面に位置しており、減速機構箱１２Ｂの揺動端上面に設けられたスライド枠６１内に挿通されている。
スライド枠６２は、ネジロッド５２Ｂの回転に連動して昇降する遊動ロッド６０を水平方向に移動させることができる空間を形成されている。
スライド枠６２は、ネジロッド５２Ｂの回転時に昇降する遊動ロッド６０が水平方向に移動できるようにして減速機構箱１２Ｂの揺動を行わせる部材である。

以上の構成では、揺動指標部材５０側から挿通されている蝶ボルト５１を緩めることで減速機構箱１２Ｂ側を駆動モータＭの出力軸を中心にして揺動させることができる。
減速機構箱１２Ｂを揺動させる際には、図６および図７に示すように、調整ネジ５２の頭部５２Ａに表示されている矢印に従って回転方向を設定し、ネジロッド５２Ｂの回転方向に順じて遊動ロッド６０を移動させる。
遊動ロッド６０は、スライド枠６２内で水平方向への移動を行いながらネジロッド５２Ｂの回転方向に順じた方向に減速機構箱１２Ｂを揺動させる(図７(Ｂ)参照)。
回転刃１２Ａの切り込み量に応じた減速機構箱１２Ｂの揺動位置は、揺動量規定部４０の切り込み量表示部４０Ｂ〜４０Ｄの位置と揺動指標部材５０の矢形とを整合させることで確認することができる。
これにより、回転刃１２Ａの切り込み量を表示部４０Ｂ〜４０Ｄの位置確認という簡単な作業により設定することが可能となる。

１ パイプカッター
１０ カッター本体
１１ 駆動部
１２ 切断刃機構部
１２Ａ 回転刃
１３ ガイドブロック部
１３Ｃ コロ
１４ グリップ部
１４Ａ 把持部
１５ 保持バンド
１６ 係止部の一つ
１７ 係止部の他の一つ
２０ ガイドバンド
３０ 主電源用電源スイッチ
３３ 電源補助スイッチ
４０ 揺動量規定部
４０Ａ 長孔
４０Ｂ〜４０Ｄ 切り込み量表示部
５０ 揺動指標部材
５１ 蝶ボルト

Claims (2)

1. 管路材の切断に用いられるパイプカッターであって、
   駆動モータを備えた駆動部と、
   前記駆動モータの出力軸を中心として揺動可能に設けられた減速機構箱に収容されている減速機構の最終出力部に連動可能な回転刃を備えた切断刃機構部と、
   前記駆動部近傍に設けられて前記管路材外周面を転動可能な複数のコロが前記管路材の敷設方向に沿って配置されているガイドブロック部と、
   前記ガイドブロック部と前記切断刃機構部との間に配置されてオペレータの手により掴むことが可能なグリップ部と、を備え、
   前記ガイドブロック部のコロは、前記管路材に捲装されて固定されるガイドバンドにおける前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされ、
   前記グリップ部および前記駆動部には、前記管路材の外周面に捲装固定される前記ガイドバンドとは別に、前記駆動部が前記管路材から脱落するのを防止するために用いられる保持バンドの周回方向各端部がそれぞれ掛け止められる係止部を備え、
   前記係止部の一つの近傍には、前記駆動モータの電源スイッチとは別に、前記保持バンドの一端が該係止部の一つに掛け止められたときに該駆動モータへの通電が可能な電源補助スイッチが設けられ、前記電源スイッチと前記電源補助スイッチとが直列接続されることにより、前記保持バンドが該係止部の一つから外された際に前記駆動モータへの通電が遮断されるパイプカッター。
2. 前記駆動部には、前記駆動モータの出力軸を中心とする円弧状の長孔および、該長孔近傍に揺動量の表示部が設けられている揺動量規定部が固定されて設けられ、前記切断刃機構部には、前記揺動量規定部の表示部に対向する揺動指標部材が前記揺動量規定部に対して近接した状態で固定されて設けられ、該揺動指標部材側から前記長孔に向け挿通される締結部材の緩めることで前記揺動量規定部に対する前記揺動指標部材の位置を前記駆動モータの出力軸を中心にして変更することにより前記管路材の径方向に沿った前記回転刃の切り込み量を規定することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のパイプカッター。

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