JPH05261618A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バックプレートから発生する騒音を低減す
る。 【構成】 無端状でその巻回平面に沿って平板な帯状を
なすカッタ本体の外周側の端面に多数の切断刃９６を設
けた無端状カッタＣと、この無端状カッタＣを巻回支持
する複数のスプロケット４０と、無端状カッタＣの一部
を被削材に向けて押圧支持するバックプレート５０と、
無端状カッタＣおよびスプロケット４０を回転させるカ
ッタ駆動機構６４と、無端状カッタを被削材に向けて移
動させる切込機構３２とを具備する。バックプレート５
０には、その長手方向に向けて、曲線状をなす多数の制
振用スリットが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石材，木材，金属，プ
ラスチック，ガラス，セラミックなど各種の大形被削材
の切断を行うための切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は先に、特願平１−２４７６７
４号において、切断可能な被削材寸法が大きく、装置寸
法がコンパクトで、しかも切断精度が向上できる切断装
置を提案した。

【０００３】この装置は、多数の平板状をなすフラップ
が無端状に連結されたカッタ本体の外周側の端面に、多
数の切断刃を等間隔に固定してなる無端状カッタと、こ
の無端状カッタを巻回支持する複数のスプロケットと、
前記巻回平面に沿って無端状カッタの内側に配置され、
無端状カッタの一部を、切断すべき被削材に向けて押圧
支持するバックプレートと、無端状カッタおよびスプロ
ケットを回転させるカッタ駆動機構と、被削材または無
端状カッタの少なくとも一方を、巻回平面に沿って他方
側へ移動させる切込機構とを具備するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
が上記構成からなる切断装置を試作し、石材の切断を行
ったところ、無端状カッタの振動がバックプレートに伝
達され、このバックプレートが振動して騒音を生じるこ
とが判明した。この騒音量は、８７〜９２ｄＢ程度で、
従来この種の切断に使用されている切断ブレードやバン
ドソーよりは小さいものの、作業環境の改善を図るうえ
でさらに低減することが望ましい。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、上記のような無端状カッタを用いた切断装置におい
て、バックプレートからの騒音を極力低減することを課
題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる切断装置
は、バックプレートに多数の制振用スリットが形成され
ていることを特徴としている。これら制振用スリット
は、バックプレートの無端状カッタを押圧支持している
端縁の長手方向に向けて形成されていてもよい。また、
制振用スリットの内部には、バックプレートを構成する
材料よりも軟質な材料が充填されていてもよい。

【０００７】

【作用】本発明の切断装置では、無端状カッタの一部を
バックプレートの端縁で支持しつつ走行させ、支持され
ている部分の切断刃を被削材に切り込ませて被削材を切
断する。その際、個々の切断刃に振動が生じ、この振動
がバックプレートに伝達されるが、バックプレートには
制振用スリットが形成されているため、これらスリット
を境として振動エネルギーが減衰し、バックプレートの
振動および騒音が低減できる。

【０００８】また、スリットをバックプレートのカッタ
支持端縁の長手方向に沿って形成した場合には、バック
プレートに前記端縁の長手方向に向けて大きな張力をか
けることが可能で、前記端縁の剛性を高めることが可能
である。さらに、スリットの内部にバックプレートより
も軟質な材料を充填した場合には、騒音防止効果を得つ
つ、スリットの内部に切粉が溜ることが防止できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係わる切断装置の実施例を詳
細に説明する。図１および図２は、本発明に係わる切断
装置の第１実施例を示す正面図およびII−II線断面図で
あり、以下の説明で用いる上下左右は図１に基づくもの
とする。 図中符号１は床面Ｆに立てられた一対の支柱
で、これら支柱１の前面にはそれぞれガイドレール２が
上下方向に固定されている。これらガイドレール２の両
側面には、図２に示すように、全長に亙って一対のガイ
ド溝４が上下方向に形成されている。

【００１０】各ガイドレール２の前面には、図２に示す
ように、ベース板１２が互いに同じ高さに配置されてい
る。これらベース板１２は背面に一対の係止爪１４を有
し、これら係止爪１４が前記ガイド溝４に嵌め込まれ、
各ベース板１２がガイドレール２に沿って昇降可能とな
っている。

【００１１】ガイドレール２の前面には、上下方向に延
びる凹部８が形成され、この凹部８内にはスクリュウ軸
１０が上下方向に配置され、その下端は軸受６を介して
支持されている。各ベース板１２は、それぞれ雌ネジ部
材１６を介してスクリュウ軸１０に取り付けられてい
る。

【００１２】各支柱１の上端には天板２６が水平に掛け
渡され、各スクリュウ軸１０の上端は、この天板２６上
に固定された一対のギヤボックス２８に接続されてい
る。各ギヤボックス２８は、水平なロッド３０を介して
互いに接続され、天板２６に固定された昇降モータ３２
に接続されている。そして昇降モータ３２を作動する
と、ギヤボックス２８を介して各スクリュウ軸１０が同
方向に回転し、各ベース板１２が同じ高さを保ちつつ昇
降する。

【００１３】各ベース板１２にはワイヤ１８の一端が固
定され、これらワイヤ１８は上方に延ばされ、天板２６
の上方に設けられた滑車２０に巻かれたうえ支柱１に沿
って降ろされ、その下端にはバランスウエイト２２が固
定されている。バランスウエイト２２はそれぞれガイド
部材２４により昇降可能に支持され、ベース板１２を含
む昇降部との釣り合いがとられている。

【００１４】右側のベース板１２の前面には軸支持体３
４が配置され、軸支持体３４の裏面に形成された取付溝
３６は、ベース板１２の前面に設けられた水平なガイド
部４４に嵌合され、ガイド部４４に沿って左右方向変位
可能かつ任意位置で固定可能となっている。これによ
り、無端状カッタＣは各スプロケット４０間に装着可能
であるとともに、その張力が調整できる。

【００１５】軸支持体３４には前方に突出する回転軸３
８が回転自在に取り付けられ、この回転軸３８にはスプ
ロケット４０が垂直に固定されている。スプロケット４
０の外周面には、外周面に対し垂直なカッタ溝４２が形
成され、ここに無端状カッタＣがはめ込まれるようにな
っている。カッタ溝４２内には、図３に示すように周方
向等間隔毎に多数のピン４０Ａが配置され、各ピン４０
Ａは無端状カッタＣの内周縁と係合して、カッタＣの空
転を防ぐ。

【００１６】軸支持体３４の左側に隣接して、図２に示
すようにプレート支持体４６が配置され、ガイド部４４
に沿って摺動可能に取り付けられている。このプレート
支持体４６は、図示しないプレート張上機構に連結され
ており、このプレート張上機構は、プレート支持体４６
を右方に引き付け、バックプレート５０に張力をかける
作用を果たす。プレート支持体４６の左端部は、無端状
カッタＣの巻回平面まで突出し、その前端面には、バッ
クプレート５０の右端が固定板４８により挟まれてボル
ト４９で固定されている。バックプレート５０の上下両
縁には、全長に亙って断面Ｖ字状をなすガイド溝５１が
形成されている。

【００１７】一方、左側のベース板１２にはプレート支
持体５２が直接固定され、このプレート支持体５２の前
端部には前記同様にバックプレート５０の左端部が固定
板４８およびボルト４９で固定されている。左側のベー
ス板１２には、前方に向けて回転軸３８と同じ高さで回
転軸５６が回転自在に取り付けられ、この回転軸５６に
はプーリ５８およびスプロケット４０が同軸に固定され
ている。そして、両スプロケット４０の溝４２に、無端
状カッタＣが巻回されている。

【００１８】左側のベース板１２の側面には駆動モータ
６４（カッタ駆動機構）が固定され、このモータ６４の
回転軸にはプーリ６２が固定されている。プーリ６２と
プーリ５８の間にベルト６０が巻回され、駆動モータ６
４を作動することにより、各スプロケット４０が回転
し、無端状カッタＣが走行する。

【００１９】図３は無端状カッタＣの一例を示す部分正
面図で、この無端状カッタＣは、一定厚の板状のフラッ
プ９０が多数、無端状に連結されたものである。この実
施例の各フラップ９０は、図３に示すように矩形状をな
し、その一端には半円状の連結用凸部９２、他端には連
結用凸部９２と相補的な半円状をなす連結用切欠部９４
がそれぞれ形成されている。そして、各フラップ９０の
連結用凸部９２は、隣接するフラップ９０の連結用切欠
部９４にはめ込まれ、全てのフラップ９０はカッタ巻回
平面内で回動可能に連結されている。

【００２０】各フラップ９０のカッタ外周側の端部には
凹部１００が形成され、ここに砥粒層９６Ａを有する砥
粒層セグメント９６（切断刃）の凸部９８がはめ込ま
れ、砥粒層セグメント９６が固定されている。凹部１０
０にはスリット１０２が形成され、このスリット１０２
を図示しない工具で開くと、砥粒層セグメント９６が着
脱可能となる。

【００２１】各フラップ９０のカッタ内周側の端部に
は、バックプレート５０のガイド溝５１に嵌合する断面
Ｖ字状のガイド突条１０４が形成されている。また、各
フラップ９０の内周側端部の両端には、それぞれ円弧状
の駆動用凹部１０６が形成され、隣接するフラップ９０
の対をなす駆動用凹部１０６は、各スプロケット４０に
巻回されると、スプロケット４０の溝４２内に固定され
た個々のピン４０Ａを挟むようになっている。

【００２２】さらに、各フラップ９０の両側面のカッタ
外周側端部には、一方に係合凸部１０８、他方に係合凹
部１１０が形成され、無端状カッタの直線部分において
隣接するフラップ９０の係合凸部１０８および係合凹部
１１０が、フラップ９０の厚さ方向離脱不能に係合す
る。

【００２３】次に、本発明の主たる特徴点であるバック
プレート５０の消音構造について説明する。バックプレ
ート５０は、図４および図５に示すように、フラップ９
０と同程度の厚さを有する矩形状の板体であり、その上
下方向の幅は各スプロケット４０間に巻回された無端状
カッタＣの平行部の上下離間距離とほぼ等しく、その左
右幅は各スプロケット４０の水平離間距離より若干小さ
い程度とされている。

【００２４】バックプレート５０には、下端縁の長手方
向に延びるスリット１１２，１１４が形成されている。
スリット１１２，１１４はいずれも上に凸をなす円弧形
で、スリット１１２は下端縁の近傍において水平方向２
列に配列されるとともに、スリット１１４はバックプレ
ート５０の下端部中央から斜め上方両側にそれぞれ延び
るＶ字状に配列されている。

【００２５】隣接するスリット１１２，１１４はそれぞ
れ上下方向に一部重なり、図６に示すようにスリット１
１２，１１４の重なり量Ｌ２は、スリット１１２，１１
４の全長Ｌ１の５〜３０％程度であることが好ましい。
５％未満では振動減衰効果が小さく、３０％より大では
バックプレート５０の強度が低下する。なお、スリット
１１２，１１４の全長は互いに異なっていてもよい。

【００２６】バックプレート５０の材質は限定されない
が、耐摩耗性の点から、ＳＵＰ鋼，ＳＮＣＭ鋼，ＳＫＤ
鋼，ＳＫ鋼，ステンレス鋼等が好適である。また、複数
の板材を多層状に接合してバックプレート５０を構成し
てもよい。その場合、特に、３枚の板材を接合してバッ
クプレート５０を形成し、両側の板材を上記の材質で成
形する一方、中央の板材をそれよりも軟質の同種材料，
ＳＰＣ，燐青銅等で成形すると制振効果がいっそう向上
できる。また、一対の金属板の間に樹脂フィルムを挟ん
だ制振合板を使用してもよい。

【００２７】次に、被削材を支持するための構成につい
て説明する。図１に示すように、各支柱１の間の床面Ｆ
には、前後方向に向けて一対のレール７０，７２が敷か
れ、これらレール７０，７２上には台車７４が置かれ、
この台車７４の複数対の車輪７６，７８ がレール７
０，７２に沿って走行する。車輪７８の周面はレール７
２と相補的な断面形状になっている。さらに、台車７４
の上面には水平なワークテーブル８０が固定されてい
る。

【００２８】以上の装置を用い、無端状カッタＣで切断
を行なうには、まず昇降モータ３２を作動して各ベース
板１２および無端状カッタＣを上昇させたうえ、テーブ
ル８０に載せた石材等の被削材を前後方向に位置決めす
る。

【００２９】次いで、プレート張上機構を作動し、プレ
ート支持体４６を右に動かし、バックプレート５０に適
正張力を加える。また、無端状カッタＣの張力が不足し
ていれば、軸支持体３４を右に動かし、張力を調節す
る。そして駆動モータ６４を作動させ、無端状カッタＣ
を走行させつつ、昇降モータ３２を作動させて無端状カ
ッタＣを所望の切り込み速度で降下させ、被削材の下端
まで切断を続行する。

【００３０】その間、被削材への切込みに伴い、個々の
砥粒層セグメント９６に振動が生じ、この振動がバック
プレート５０に伝達されるが、バックプレート５０の下
端部にはスリット１１２が２列かつ上下方向に一部重複
して形成されているため、これらスリット１１２を境と
して、バックプレート５０の上部に伝わる振動エネルギ
ーが減衰し、バックプレート５０の振動および騒音が低
減できる。

【００３１】また、スリット１１４はＶ字状に配列され
ているため、図６中（イ）で示す振動しやすいプレート
中央部分への振動伝達を効果的に低減しつつ、プレート
支持体４８に連結される同（ロ）の部分で無端状カッタ
Ｃの支持強度を確保し、切込み力を大とすることが可能
である。

【００３２】さらに、この装置では、バックプレート５
０自体が被削材と相対運動せず、スリット１１２，１１
４が被削材と干渉するおそれがないうえ、各スリット１
１２，１１４はバックプレート５０の長手方向に延びて
いるため、バックプレート５０に高い張力をかけてもバ
ックプレート５０が変形しにくく、バックプレート５０
の下端縁の剛性を高めることが可能である。

【００３３】なお、スリットの形状や配置は必要に応じ
て適宜変更してよく、例えば、図７に示すように波形ス
リット１１６としてもよいし、図８に示すように直線状
スリット１２０としてもよい。

【００３４】さらに、図７に示すように各スリット１１
６の内部に、ゴム，エポキシ樹脂等のプラスチック，鉛
やハンダ等の軟質金属等の、バックプレート５０の材質
より軟質な材質を充填してもよい。この場合には、騒音
防止効果を得つつ、スリットの内部に切粉が溜ることが
防止できる。

【００３５】また、図８に示すように直線状スリット１
２０を形成した場合には、スリット１２０の長さや各ス
リットの間隔を、整数倍の関係ではない互いに異なる寸
法に設定することにより、バックプレート５０の各部に
おける共鳴振動数を異ならせ、局部的な共振を防止する
効果がいっそう高められる。

【００３６】図９以降は、本発明の他の実施例を示して
いる。図９に示す実施例では、バックプレート５０の上
下幅を小さくして、その下端縁のみが無端状カッタＣの
下側の内周縁に係合するようにしたうえ、バックプレー
ト５０の水平方向両端部を水平方向に延長して三角形状
の張出部１２２を形成し、この張出部１２２の下端にも
ガイド溝５１（またはガイド突条）を形成したものであ
る。

【００３７】この例によれば、スプロケット４０への巻
回部の近傍までフラップ９０の被支持領域を広げること
ができ、この構成によれば、バックプレート５０からス
プロケット４０への、またスプロケット４０からバック
プレート５０へのフラップ９０の導入が円滑になる利点
を有する。

【００３８】また、装置の他の実施例として、スプロケ
ット４０の外周面に複数のガイド溝４２を形成し、これ
らのそれぞれに無端状カッタＣを巻回する一方、無端状
カッタＣのそれぞれに対応して同数のバックプレート５
０を設け、各バックプレート５０により各無端状カッタ
Ｃを支持した構成としてもよい。この構成によれば、１
度に複数枚の板材を切り出すことができるから、切断効
率を格段に高めることが可能である。

【００３９】さらに、本発明の切断装置に使用する無端
状カッタＣは、図３に示したものに限らず、図１０ない
し図１５に示すような無端状カッタＣも使用できる。ま
ず、図１０および図１１に示す無端状カッタＣは、断面
矩形状の金属条材１３０を無端状に溶接連結し（符号１
３２は溶接部を示す）、この無端状の金属条材１３０の
外周側の端縁に、砥粒層セグメント１３６を一定間隔毎
に多数固定したものである。また、符号１３４はバック
プレート５０の端縁のガイド溝５１と係合するガイド突
条である。

【００４０】砥粒層セグメント１３６は、メタルボンド
砥粒層である砥粒層チップ１３６Ａと金属製の支持部１
３６Ｂとから一体成形され、支持部１３６Ｂの両端１４
０のみが金属条材１３０に溶接されて、支持部１３６Ｂ
の中央部にはスリット１３８が形成されている。このス
リット１３８により、金属条材１３０の変形が容易化さ
れる。

【００４１】図１２に示す無端状カッタＣは、図１０の
例の金属条材１３０に長手方向に延びる多数のスリット
１４２を形成し、金属条材１３０の変形をより容易化し
たものである。この例では、スリット１４２により振動
減衰効果も得られる。

【００４２】図１３に示す無端状カッタＣは、３本の断
面矩形状の金属条材１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃを接
合して図１０と同様の無端状ベルトを構成し、その外周
縁に、前記同様の砥粒層セグメント１３６を多数固定し
たものである。金属条材１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ
は、長手方向一定間隔毎にのみ相互に溶接され、これに
よって図１０に示した例よりも可撓性が高められてい
る。

【００４３】図１４および図１５に示す無端状カッタＣ
は、２本の無端状のワイヤロープ１６０Ａ，１６０Ｂを
平行に束ねてカッタ本体を構成し、このカッタ本体に、
長手方向一定間隔毎に多数のチップ支持体１６２を固定
し、これらチップ支持体１６２の端面に砥粒層チップ１
６４を固定したものである。

【００４４】ワイヤロープ１６０Ａ，１６０Ｂの材質と
しては、ピアノ線，ＳＵＳなどの一般的な材質のみなら
ず、カーボンファイバー製のロープや、金属製ワイヤー
とともにカーボンファイバーを編んだロープ、ポリアミ
ド繊維やチラノ繊維（商品名）製のロープ、その他の複
合材料製のロープ等も使用可能である。

【００４５】なお、上記実施例に使用されている無端状
カッタはいずれも、切断刃として砥粒層チップを使用し
た例であったが、本発明では、木材等を切断するための
鋸刃チップを切断刃として使用した構成も可能である。
このような鋸刃を有する無端状カッタＣを使用する場合
にも、装置本体の構成は図１および図２と全く同様でよ
い。

【００４６】また、本発明の切断装置は上記各実施例に
のみ限られるものではなく、例えば無端状カッタを同一
平面内に配置された３個以上のスプロケットに巻回して
走行させる構成も可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切断装置
においては、無端状カッタの一部をバックプレートの端
縁で支持しつつ走行させ、支持されている部分の切断刃
を被削材に切り込ませて被削材を切断する。その際、個
々の切断刃に振動が生じ、この振動がバックプレートに
伝達されるが、バックプレートには制振用スリットが形
成されているため、これらスリットを境として振動エネ
ルギーが減衰し、バックプレートの振動および騒音が低
減できる。

【００４８】また、スリットをバックプレートのカッタ
支持端縁の長手方向に沿って形成した場合には、バック
プレートに前記端縁の長手方向に向けて大きな張力をか
けることが可能で、前記端縁の剛性を高めることが可能
である。さらに、スリットの内部にバックプレートより
も軟質な材料を充填した場合には、騒音防止効果を得つ
つ、スリットの内部に切粉が溜ることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる切断装置の一実施例を示す正面
図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】同装置の無端状カッタおよびスプロケットの要
部を示す正面図である。

【図４】同無端状カッタおよびバックプレートの縦断面
図である。

【図５】同装置のバックプレートの正面図である。

【図６】同バックプレートに形成されたスリットの拡大
図である。

【図７】スリットの変形例を示す拡大図である。

【図８】スリットのさらに他の変形例を示す拡大図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例におけるスプロケットおよ
びバックプレート周辺の正面図である。

【図１０】本発明の他の実施例の無端状カッタの部分正
面図である。

【図１１】同無端状カッタの縦断面図である。

【図１２】無端状カッタの変形例を示す部分正面図であ
る。

【図１３】無端状カッタのさらに他の変形例を示す部分
正面図である。

【図１４】無端状カッタのさらに他の変形例を示す部分
正面図である。

【図１５】図１４の無端状カッタの縦断面図である。

【符号の説明】 Ｃ 無端状カッタ ３２ カッタ昇降用モータ（切込機構） ４０ スプロケット ５０ バックプレート ５１ ガイド溝 ６４ 駆動モータ（カッタ駆動機構） ９０ フラップ ９６ 砥粒層セグメント（切断刃） １１２，１１４，１１６，１２０ 制振用スリット １１８ 充填した軟質材料 １３０ カッタ本体 １３６，１６４ 砥粒層セグメント

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無端状でその巻回平面に沿って平板な帯状
   をなすカッタ本体の外周側の端面に多数の切断刃を設け
   た無端状カッタと、この無端状カッタを巻回支持する複
   数のスプロケットと、前記巻回平面に沿って前記無端状
   カッタの内側に配置され、無端状カッタの一部を、切断
   すべき被削材に向けて押圧支持するバックプレートと、
   無端状カッタおよび前記スプロケットを回転させるカッ
   タ駆動機構と、前記被削材または無端状カッタの少なく
   とも一方を、前記巻回平面に沿って他方側へ移動させる
   切込機構とを具備する切断装置において、 前記バックプレートには、多数の制振用スリットが形成
   されていることを特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】前記制振用スリットは、前記バックプレー
   トの、前記無端状カッタを押圧支持する端縁の長手方向
   に向けてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求
   項１記載の切断装置。
3. 【請求項３】前記制振用スリットの内部には、前記バッ
   クプレートを構成する材料よりも軟質な材料が充填され
   ていることを特徴とする請求項１または２記載の切断装
   置。