JPH09239724A

JPH09239724A - 切断装置

Info

Publication number: JPH09239724A
Application number: JP7544296A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kobayashi; 信夫小林; Hisashi Oikawa; 久及川
Original assignee: Maeda Road Construction Co Ltd
Current assignee: Maeda Road Construction Co Ltd
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-16
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: JP2995456B2

Abstract

(57)【要約】【課題】較的小径の回転刃により被切断物体を切断可
能で、切断端面の精度が良好な切断装置を提供する。【解決手段】円柱体Ｃの切断箇所Ｃ₁ を外部に露出さ
せ他の部分を内部に収容し保持する円筒枠１１と、円筒
枠１１の円筒状外周面に当接し円筒枠１１を下方から支
持しつつ回転駆動する駆動ローラー２２ｄ等と、円筒枠
１１の円筒状外周面に上方から当接し円筒枠１１を支持
しつつ案内する案内ローラー２５ｄと、回転駆動され円
柱体Ｃを切断する回転刃４１と、円筒枠１１を回転刃４
１の方向に進退させる進退機構３を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石材や木材等の被
切断物体を回転刃により切断する切断装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転刃により物体を「輪切り」に
する切断装置として各種のものが提案されている。例え
ば、固定位置において回転する回転刃と、被切断物体を
保持し回転刃の方向へ進退可能なテーブル等を有し、テ
ーブルを回転刃の方向へ移動させて被切断物体を切断し
ようとするもの、あるいは、固定位置において被切断物
体を保持するテーブルと、テーブルの方向へ進退可能な
回転刃等を有し、回転刃をテーブルの方向へ移動させて
被切断物体を切断しようとするもの等である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の切断装置においては、例えば被切断物体を動か
さず固定したまま回転刃を下降させて切断する「押切り
切断法」で切断を行うためには、被切断物体の短径、例
えば被切断物体が円柱体の場合にその直径がＤであると
きには、回転刃の直径は少なくとも２Ｄ以上である必要
がある。回転刃には回転軸があり、回転刃が被切断物体
に食い込めるのはこの回転軸の位置までであるからであ
る。したがって、例えば、直径３０センチメートルの円
柱状石材を輪切りにするためには、回転軸の径も考慮し
て、少なくとも７０センチメートル程度以上の直径の回
転刃を有する切断装置を使用しなければならない。しか
し、このような大径の回転刃を有する切断装置は、一般
的でなく、簡便に切断できず、切断に要する費用も非常
に高価である、という問題があった。

【０００４】一方、被切断物体が円柱体のような場合に
は、上記のような単純な押切り切断法ではなく、一旦円
柱体の中心付近まで切断した後、円柱体自体の向きを変
え、例えば今度は円柱体の反対側から回転刃を入れるな
どして回しながら切断する、という「回し切断法」もあ
る。この方法の場合には、回転軸の径を考慮しても、回
転刃の直径は、被切断物体の直径よりもやや大きい値程
度でよい。しかしながら、被切断物体を単に切り落とせ
ばよい場合にはこれでもよいが、切断された端面を何ら
かの目的に利用することを考えた場合には、この方法で
は切断端面の滑らかでなかったり、面が傾斜していたり
するため、切断後にさらに平滑加工等を施す必要があ
る、という問題があった。

【０００５】本発明は、上述したような問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の解決しようとす
る課題は、比較的小径の回転刃により被切断物体を切断
可能で、切断端面の精度が良好な切断装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る切断装置は、被切断物体の切断箇所を
外部に露出させ他の部分を内部に収容し保持する円筒枠
と、前記円筒枠の円筒状外周面に当接し、前記円筒枠を
支持しつつ回転駆動する駆動ローラーと、前記円筒枠の
円筒状外周面に当接し、前記円筒枠を支持しつつ案内す
る案内ローラーと、回転駆動され前記被切断物体の切断
箇所を切断する回転刃と、前記円筒枠と前記回転刃との
間の相対距離を増減させる進退機構を備え、前記駆動ロ
ーラー及び前記案内ローラーが１以上で、前記駆動ロー
ラーと前記案内ローラーの和が３以上であることを特徴
とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る切断装置の
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施形態である切断装
置１００の構成を示す図である。また、図２（Ａ）は、
図１に示す切断装置のさらに詳細な構成を示す側面図で
あり、図２（Ｂ）は、図１に示す切断装置におけるホル
ダーの拡大図である。図に示すように、この切断装置１
００は、ホルダー１と、回転機構２と、進退機構３と、
カッター４を備えて構成されている。

【０００９】ホルダー１は、この切断装置１００とは別
体に形成され、回転機構２に着脱可能な部材である。こ
のホルダー１は、円筒枠１１と、締付ボルト１３を有し
ている。円筒枠１１は、金属等からなる両端開放の円筒
体であり、その側面に複数のボルト孔１２が開設されて
いる。このボルト孔１２の内壁には、雌ネジ（図示せ
ず）が形成されており、締付ボルト１３の外周の雄ネジ
（図示せず）と螺合するようになっている。円筒枠１１
内には、被切断物体である円柱状石材等の円柱体Ｃが収
容可能となっている。

【００１０】回転機構２は、テーブル２１と、回転駆動
源であるモーター２４と、第１支持駆動部２２と、第２
支持駆動部２３と、支持案内部２５を有している。テー
ブル２１は、回転機構２の全体を支持する。モーター２
４には、電源（図示せず）がＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図
示せず）を介して接続されており、モーター２４の軸に
はスプロケット（図示せず）が取り付けられている。

【００１１】第１支持駆動部２２は、図２（Ａ）に示す
ように、テーブル２１上に軸支された第１駆動軸２２ａ
と、この第１駆動軸２２ａに固定されたスプロケット２
２ｂ及び２２ｆと、同じくこの第１駆動軸２２ａに固定
された駆動ローラー２２ｄを有している。

【００１２】第２支持駆動部２３も、第１支持駆動部２
２とほぼ同様の構成を有しており、テーブル２１上に軸
支された第２駆動軸２３ａと、第２駆動軸２３ａに固定
されたスプロケット（図示せず）と、同じく第２駆動軸
２３ａに固定された駆動ローラー（図示せず）を有して
いる。第２支持駆動部２３が第１支持駆動部２２と異な
る点は、駆動軸に固定されるスプロケットが１個である
点である。上記の第１駆動軸２２ａと第２駆動軸２３ａ
は、互いに平行となるように配置されている。また、第
１支持駆動部２２の駆動ローラー２２ｄと、第２支持駆
動部２３の駆動ローラー（図示せず）は、円筒枠１１の
円筒状外周面にその下方から当接して支持するように配
置されている。

【００１３】スプロケット２２ｂには、チェーン２２ｃ
が巻回されており、チェーン２２ｃの他の側は、上記し
たモーター２４に取り付けられた他のスプロケット（図
示せず）に巻回されている。また、スプロケット２２ｆ
には、チェーン２２ｇが巻回されており、チェーン２２
ｇの他の側は、上記した第２支持駆動部２３の第２駆動
軸２３ａに取り付けられた他のスプロケット（図示せ
ず）に巻回されている。したがって、チェーン２２ｃに
より第１駆動軸２２ａが回転すると、チェーン２２ｆの
作用により、第２駆動軸２３ａも第１駆動軸２２ａと同
一方向に回転するようになっている。

【００１４】また、駆動ローラー２２ｄは、第１フラン
ジ２２ｄ₁ と第２フランジ２２ｄ₂からなり、各フラン
ジはそれぞれ同一径の細径部と太径部を有しており、各
細径部同士が軸方向に対向するように配置されている。
したがって、これら１対の太径部と細径部により軸方向
に１対の段差が形成されており、この１対の段差の内方
の細径部上に上記した円筒枠１１が嵌まり込むようにな
っている。第２支持駆動部２３の駆動ローラー（図示せ
ず）も同様の構成を有している。また、この場合、図２
（Ａ）に示すように、ホルダー１の外側に突出する締付
ボルト１３の頭部が、駆動ローラーの１対の細径部のさ
らに内側の駆動軸の部分に位置するようになっている。

【００１５】支持案内部２５は、テーブル２１上に設け
られた揺動軸２５ｆと、揺動軸２５ｆに揺動可能に軸支
されたアーム２５ｅと、アーム２５ｅの先端に設けられ
た支持シリンダ２５ｃと、高さ調節軸２５ｂと、調節ネ
ジ２５ｄと、案内ローラー２５ａを有している。

【００１６】支持シリンダ２５ｃは、両端開放状の筒体
であり、その側部にアーム２５ｅの先端が固定されてい
る。また、支持シリンダ２５ｃの内部には、高さ調節軸
２５ｂが挿通されている。高さ調節軸２５ｂの下端に
は、取付金具が固定され、この取付金具に案内ローラー
２５ａが軸支されている。この場合、案内ローラー２５
ｄは１対の車輪状部材から構成されている。また、支持
シリンダ２５ｃの側部には、内壁に雌ネジ（図示せず）
が形成されたネジ孔が開設されており、調節ネジ２５ｄ
の外周の雄ネジ（図示せず）と螺合するようになってい
る。

【００１７】したがって、案内ローラー２５ａは、アー
ム２５ｅと調節ネジ２５ｄを適宜調整することにより、
円筒枠１１の円筒状外周面にその上方から当接して支持
することが可能となっている。また、この場合、図２
（Ａ）に示すように、ホルダー１の外側に突出する締付
ボルト１３の頭部が、案内ローラー２５ｄの１対の車輪
状部材のさらに内側の軸の部分に位置するようになって
いる。

【００１８】進退機構３は、この切断装置１００内に軸
支された丸棒状のネジ軸３１と、ネジ軸３１に取り付け
られた進退部３２と、ネジ軸３１の一端に固定されたハ
ンドル３３を有している。また、進退部３２には、上記
した回転機構２のテーブル２１が固定されている。上記
のネジ軸３１は２本平行に設けられれば、それにより進
退部３２と回転機構２を水平に維持することができる。
また、ネジ軸３１を１本設け、進退部３２の側部にネジ
軸３１の軸方向に突条又は溝を延設するとともに、切断
装置１００の固定側にもネジ軸３１の軸方向に溝又は突
条を延設して両者を嵌合させれば、両者がガイドレール
の役割を果たし、この場合も、進退部３２と回転機構２
を水平に維持することができる。

【００１９】上記のネジ軸３１の外周には雄ネジ（図示
せず）が形成されている。また、進退部３２の内部には
雌ネジ（図示せず）が設けられ、上記したネジ軸３１の
雄ネジと螺合している。また、ネジ軸３１の軸方向は、
上記した第１駆動軸２２ａ、第２駆動軸２３ａに対して
垂直となっている。したがって、ハンドル３３を回動さ
せると、進退部３２とそれに固定された回転機構２全体
が、ネジ軸３１の軸方向の前後に移動するようになって
いる。

【００２０】カッター４は、回転機構２に対し上記した
ネジ軸３１の方向の前方に配置され、回転駆動源である
モーター４２と、スプロケット４３，４４と、チェーン
４５と、回転刃４１を有している。モーター４２には、
電源（図示せず）がＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示せず）
を介して接続されている。

【００２１】スプロケット４３はモーター４２の駆動軸
４２ａに取り付けられており、このスプロケット４３に
は、チェーン４５が巻回されている。チェーン４５の他
の側は、回転刃４１の回転軸４１ａに取り付けられた他
のスプロケット４４に巻回されている。また、回転刃４
１は、鋼鉄や工具用合金等からなり、外周に鋸歯が形成
された薄厚円盤であり、円盤の両面の中心となる平面
が、円筒枠１１のやや外側にくるように配置されてい
る。また、回転刃４１の回転軸４１ａは、上記した第１
駆動軸２２ａ及び第２駆動軸２３ａと平行に配置されて
いる。したがって、モーター４２を駆動させると、回転
刃４１が回転するようになっている。

【００２２】上記のような構成により、円柱体Ｃの輪切
り切断を行う場合には、まず、円柱体Ｃをホルダー１の
円筒枠１１に入れ、円柱体Ｃの切断箇所Ｃ₁ を外部に露
出させ他の部分が円筒枠１１の内部に収容されるように
し、各締付ボルト１３を回動させて締め付けることによ
り円柱体Ｃをホルダー１に固定させる。

【００２３】なお、円柱体Ｃの固定の際、締付ボルト１
３が当接する位置の円柱体Ｃの外周面を、鋼製薄板や合
成樹脂製薄板等からなる帯状の保護材１４などで巻いた
後に締付ボルト１３で締め付ければ、円柱体Ｃが比較的
軟質であっても、締付ボルト１３の締付による損傷等を
防止することができる。

【００２４】次に、支持案内部２５全体を図１の左方へ
傾けておき、円柱体Ｃを装着したホルダー１を、第１支
持駆動部２２と第２支持駆動部２３の上へ載置する。こ
のとき、各支持駆動部の駆動ローラー２２ｄ等の１対の
細径部上に円筒枠１１を嵌め込む。なお、第１支持駆動
部２２と第２支持駆動部２３はローレット仕上げして摩
擦抵抗を増加させることにより、円柱体Ｃをスリップさ
せることなく回転させることができるようになってい
る。

【００２５】次に、支持案内部２５全体を図１の右方へ
傾け、円柱体Ｃを装着したホルダー１の上方に案内ロー
ラー２５ａを載せて軽く押えつけ、ホルダー１全体が駆
動ローラー２２ｄ等と案内ローラー２５ａに支持されて
回転可能な状態で調節ネジ２５ｄを締め付け、この状態
に固定する。

【００２６】次に、モーター２４を始動させると、モー
ター２４の回転駆動力は、上記したチェーン２２ｃによ
り第１駆動軸２２ａに伝達されるとともに第２駆動軸２
３ａに伝達され、第１駆動軸２２ａと第２駆動軸２３ａ
を、例えば図１に示す方向に回転させる。

【００２７】したがって、円柱体Ｃが装着されたホルダ
ー１は、各ローラーから外れることなく、その場で、例
えば図１に示す方向に回転を始める。この場合、図２
（Ａ）に示すように、ホルダー１の外側に突出する締付
ボルト１３の頭部が、駆動ローラー２２ｄ等の支持部分
（細径部）と衝合あるいは干渉しないように配置されて
いる。また、図２（Ａ）に示すように、ホルダー１の外
側に突出する締付ボルト１３の頭部は、案内ローラー２
５ｄとも衝合あるいは干渉しないように配置されてい
る。このため、ホルダー１は支障なく円滑に回転する。

【００２８】次に、カッター４のモーター４２を始動さ
せ、回転刃４１を、例えば図１に示す方向に回転させ
る。この状態で、進退機構３のハンドル３３をいずれか
の方向に回転させると、進退部３２がネジ軸３１の方向
に前進し、回転機構２全体が回転刃４１の方向へ接近す
る。進退機構３を前進させて回転機構２をさらに回転刃
４１に接近させると、ホルダー１の回転に伴って回転す
る円柱体Ｃの外周面に回転刃４１が回転しながら接触
し、切断が開始される。この際、回転刃４１は摩擦によ
り発熱するから、これを冷却するため、回転刃４１の上
部に図２（Ａ）に示すように散水機構４６を設ける。こ
の場合、円柱体Ｃの回転軸と回転刃４１の回転軸４１ａ
とは平行に設定されているから、図２（Ａ）に一点鎖線
で示す切断面は、精度のよい平面となる。さらに進退機
構３が前進し、回転刃４１の鋸歯部が円柱体Ｃの中心を
通過すると、円柱体Ｃは輪切りにされ切り落とされる。
すなわち、本切断装置１００においては、回転刃４１の
直径は、被切断物体である円柱体Ｃの直径よりもやや大
きい値程度でよい。そして、本切断装置１００によれ
ば、従来の回し切断法の場合よりも平滑で平面精度のよ
い切断端面を得ることができる。

【００２９】なお、本発明は、上記した実施形態に限定
されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００３０】例えば、上記した実施形態においては、被
切断物体として円柱体を例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、円筒状部材でもよいし、４角柱
等の他の柱状体でもよいし、丸太のように位置によって
断面形状が変化する物体でもよい。要は、被切断物体の
切断箇所のみを外部に露出させ他の部分を円筒枠の内部
に収容し保持できるような物体であればどのような形状
の物体であってもよい。

【００３１】また、上記した実施形態においては、駆動
ローラーが円筒枠の下方に２個配置され、案内ローラー
が円筒枠の上方に１個配置された例について説明した
が、本発明はこれには限定されず、他の構成、例えば、
１又は複数の駆動ローラーと、１又は複数の案内ローラ
ーを有して構成されるようにしてもよい。また、各ロー
ラーの配置位置は上下左右を問わず、各ローラーが適宜
の間隔をおいて配置されればいかなる位置であってもよ
い。ただし、円筒枠の支持と回転の安定性を考慮する
と、駆動ローラーと案内ローラーの合計個数が３個数以
上となる必要がある。

【００３２】また、上記した実施形態においては、進退
機構が、被切断物である円柱体を回転刃の方向に進退さ
せる例について説明したが、本発明はこれには限定され
ず、逆に、回転刃を被切断物の方向に進退させるような
進退機構であってもよい。要は、円筒枠と回転刃との間
の相対距離を増減させることができればよいのである。

【００３３】また、上記した実施形態においては、進退
機構が、ハンドルを手で回動させることにより進退させ
る手動形式の例について説明したが、本発明はこれには
限定されず、モーター等の駆動源により機械的に駆動さ
れて進退するものであってもよい。この場合には、進退
速度を可変調節する可変抵抗器等の手段を設けてもよ
く、あるいはマイクロコンピュータ等を内蔵し、所定の
制御プログラムにしたがって切断時の進退方向や進退速
度を自動的に制御するようにしてもよい。また、モータ
ー２４と４２を兼用させ、駆動ローラー２２ｄ等や回転
刃４１には、歯車伝動機構や巻掛け伝動機構等の公知の
動力伝達機構により回転駆動力を伝達するようにしても
よい。この場合には、さらに進退機構の動力も兼用させ
るようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被切断物体の切断箇所を外部に露出させ他の部分を内部
に収容し保持する円筒枠と、この円筒枠の円筒状外周面
に当接し円筒枠を支持しつつ回転駆動ローラー及び円筒
枠を支持しつつ案内するローラーと、回転刃及び進退機
構を備えたので、比較的小径の回転刃により被切断物体
を切断することができ、簡素かつ小型の装置で輪切り加
工を行うことができる。したがって、狭隘な作業スペー
スでも作業可能であり、かつ非常に低廉な費用で実施す
ることができる。また、切断端面の平滑性、平面精度が
良好なため、修正工程が不要であり、余分な加工代を見
込む必要がなく、作業時間が短縮され、かつ費用も低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である切断装置の全体構成
を示す図である。

【図２】（Ａ）は図１に示す切断装置のさらに詳細な構
成を示す側面図、（Ｂ）は図１に示す切断装置における
ホルダーの拡大図である。

【符号の説明】

１ホルダー２回転機構３進退機構４カッター１１円筒枠１２ボルト孔１３締付ボルト１４保護材２１テーブル２２第１支持駆動部２２ａ第１駆動軸２２ｂスプロケット２２ｃチェーン２２ｄ駆動ローラー２２ｄ₁ 第１フランジ２２ｄ₂ 第２フランジ２２ｆスプロケット２２ｇチェーン２３第２支持駆動部２３ａ第２駆動軸２４モーター２５支持案内部２５ａ案内ローラー２５ｂ高さ調節軸２５ｃ支持シリンダ２５ｄ調節ネジ２５ｅアーム２５ｆ揺動軸３１ネジ軸３２進退部３３ハンドル４１回転刃４１ａ回転軸４２モーター４２ａモーター駆動軸４３，４４スプロケット４５チェーン４６散水機構１００切断装置Ｃ円柱体Ｃ₁ 切断箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被切断物体の切断箇所を外部に露出させ
他の部分を内部に収容し保持する円筒枠と、前記円筒枠の円筒状外周面に当接し、前記円筒枠を支持
しつつ回転駆動する駆動ローラーと、前記円筒枠の円筒状外周面に当接し、前記円筒枠を支持
しつつ案内する案内ローラーと、回転駆動され前記被切断物体の切断箇所を切断する回転
刃と、前記円筒枠と前記回転刃との間の相対距離を増減させる
進退機構を備え、前記駆動ローラー及び前記案内ローラーが１以上で、前
記駆動ローラーと前記案内ローラーの和が３以上であ
る、ことを特徴とする切断装置。