JPH10138035A - 管の切断方法 - Google Patents

管の切断方法

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JPH10138035A
JPH10138035A JP8296877A JP29687796A JPH10138035A JP H10138035 A JPH10138035 A JP H10138035A JP 8296877 A JP8296877 A JP 8296877A JP 29687796 A JP29687796 A JP 29687796A JP H10138035 A JPH10138035 A JP H10138035A
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    • Y10T83/4812—Compound movement of tool during tool cycle

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断不良を防止して、板状部材を折り曲げて
形成した管を切断する。 【解決手段】 刃物１０１の進行方向最前側に位置する
突起部１１ｃの根元部１１ｅを刃物の刃先（刃先の軌道
Ｌ1 ）が通過するように切断する。これにより、切断力
（せん断力）Ｆによる曲げモーメントが非常に小さくな
るので、切断不良を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管（チューブ）を
切断する方法に関するもので、板状部材を折り曲げて形
成した管に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】通常、管を切断する方法として、金切り
のこ盤（メタルソーマシン）によるのこ引き加工やせん
断装置（シャーリングマシン）によるシャー加工（せん
断加工）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発明者等
は、図１に示すように、１枚の板状部材を折り曲げて形
成した管１をシャー加工にて切断したところ、図６の破
線に示すように、板状部材の端部が刃物の進行方向（切
断方向）側に変形してしまうという切断不良が発生し
た。そこで、発明者等は、この切断不良を防止すべく、
切断不良の発生原因を調査研究したところ、以下のよう
にして切断不良が発生することを発見した。
【０００４】すなわち、切断対象である管１は、図１に
示すように、板状部材の一部を折り曲げて管１の内方に
向けて突出した複数個の突起部（内柱）１１ａ〜１１ｃ
を有し、かつ、この突起部１１ａ〜１１ｃが切断方向に
接触して重なっている。一方、せん断装置は、刃物が最
初に管に対して切り込む点を連ねた軌道（図６のＬ0 ）
が、管１の切断方向と平行な直線となるように管１を切
断するので、各突起部１１ａ〜１１ｃは軌道Ｌ0 に相当
する部位を中心として刃物からの切断力（せん断力）Ｆ
を受ける（図６参照）。
【０００５】そしてこのとき、刃物の進行方向最前側の
突起部１１ｃは、切断力Ｆに対しては、突起部１１ｃの
根元部１１ｅ側のみで支持された構造となっているの
で、機械的強度がその他の突起部１１ａ、１１ｂに比べ
て低い。このため、切断時に切断力Ｆを受けて、突起部
１１ｃが根元部１１ｅを中心として刃物の切断方向に変
形してしまうという切断不良が発生する。
【０００６】本発明は、上記点に鑑み、切断不良を防止
して、板状部材を折り曲げて形成した管を切断すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に
記載の発明では、管（１）を切断する刃物（１０１、１
０２）が最初に管（１）に対して切り込む点を連ねた軌
道（Ｌ1 、Ｌ2 ）が、重接しろ（１１ｄ）のうち、刃物
（１０１）が管（１）に及ぼす切断力（Ｆ）に対する曲
げ剛性が高くなる部位（Ｂ）を通過するようにすること
を特徴とする。
【０００８】これにより、重接しろ（１１ｄ）を構成す
る板状部材の一部が、切断力（Ｆ）によって変形し難く
なるので、切断不良を防止することができる。請求項２
に記載の発明では、管（１）を切断する刃物（１０１、
１０２）が最初に管（１）に対して切り込む点を連ねた
軌道（Ｌ1 、Ｌ2 ）が、重接しろ（１１ｄ）の端部のう
ち、管（１）に対する刃物（１０１、１０２）の進行方
向最前側に位置する板状部材（１１ｃ）の端部（１１
ｆ）と反対側近傍を通過するようにすることを特徴とす
る。
【０００９】これにより、後述するように、重接しろ
（１１ｄ）の端部のうち、管（１）に対する刃物（１０
１、１０２）の進行方向最前側に位置する板状部材（１
１ｃ）の端部（１１ｆ）と反対側近傍は、刃物（１０
１）が管（１）に及ぼす切断力（Ｆ）に対する曲げ剛性
が高くなる部位（Ｂ）と等しくなるので、前述のごと
く、切断不良を防止することができる。
【００１０】請求項３に記載の発明では、管（１）を切
断する刃物（１０１、１０２）が最初に管（１）に対し
て切り込む点を連ねた軌道（Ｌ1 、Ｌ2 ）が、管（１）
に対する刃物（１０１、１０２））の進行方向最前側に
位置する突起部（１１ｃ））の根元部（１１ｅ）側近傍
を通過するようにすることを特徴とする。これにより、
後述するように、刃物（１０１、１０２））の進行方向
最前側に位置する突起部（１１ｃ））の根元部（１１
ｅ）側近傍は、刃物（１０１）が管（１）に及ぼす切断
力（Ｆ）に対する曲げ剛性が高くなる部位（Ｂ）と等し
くなるので、前述のごとく、切断不良を防止することが
できる。
【００１１】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （実施形態）図１は、車両用空調装置のヒータコア用の
管（チューブ）１の横断面（管の長手方向と直交する方
向の断面）を示しており、この管１は、表面にろう材が
被覆されたアルミニウム製の板状部材を折り曲げて形成
されている。なお、ろう材は、アルミニウム（芯材）よ
り融点の低い材料であり、本実施形態では、Ａ４０４５
である。なお、本実施形態では、管１の切断は、ろう付
け工程前に行われる。
【００１３】また、この管１は横断面が偏平形状に形成
されており、その長径方向略中央部には、板状部材の一
部および端部を管１の内方側に向けて折り曲げて突出さ
せた突起部１１ａ〜１１ｃが複数個（本実施形態では、
３個）形成されている。そして、これらの突起部１１ａ
〜１１ｃは、短径方向と平行な面を互いに接触させた状
態で、長径方向に重なっている（以下、この接触した面
を「重接しろ１１ｄ」と呼ぶ。）。因みに、本実施形態
に係る管１の各寸法は、以下の通りである。
【００１４】 長径寸法Ｗ：２７ｍｍ 短径寸法Ｔ1 ：１．４ｍｍ 板状部材の厚み：０．２５ｍｍ 重接しろ１１ｄの長さＴ2 ：０．９ｍｍ 一方、図２は、管１をシャー加工にて管１の長径方向に
切断する切断装置１００の模式図であり、１０１は管１
を切断する刃部１０１ａを有する刃物（カッター）であ
る。また、１０２は刃物１０１を保持するカッターホル
ダ部であり、このカッターホルダ部１０２は、所定形状
のカム面１０３ａを内壁部に有するカム１０３内に配設
されている。
【００１５】そして、カッターホルダ部１０２の円柱突
起部１０２ａは、カム面１０３ａに接触しながら運動す
る従動節をなしており、これらのカム機構により、切断
不良を防止すべく、刃部１０１ａ（刃部１０１ａの刃先
１０１ｂ）が最初に管に対して切り込む点を連ねた軌道
（軌跡）Ｌ1 が、図１に示すように、Ｂ点を通過するよ
うに構成されている。
【００１６】なお、図２中、１０１Ａは、切断切り屑の
排出を促進して切断性を向上させる半円状の切欠き部で
ある。次に、本実施形態の特徴を述べる（図１参照）。
本実施形態によれば、軌道Ｌ1 はＢ点を通過するので、
軌道Ｌ1 は、刃物１０１の進行方向最前側に位置する突
起部１１ｃの根元部１１ｅ、すなわち重接しろ１１ｄの
うち突起部１１ｃの端部（板状部材の端部）１１ｆと反
対側の端部に対応する部位近傍を通過することになる。
【００１７】すなわち、突起部１１ｃの根元部１１ｅ
（またはＢ点）に関する、刃物１０１が管１に及ぼす切
断力（せん断力）Ｆによる曲げモーメントを考えた場
合、この曲げモーメントによる曲げの中心と切断力Ｆの
作用点とが略一致することとなるので、突起部１１ｃに
作用する曲げモーメントは非常に小さくなる。したがっ
て、突起部１１ｃの曲げ変形が小さくなるので、上記し
た切断不良を防止することができる。
【００１８】なお、切断力Ｆの方向は、軌道Ｌ1 の接線
方向と一致しており、Ｂ点における切断力Ｆの向きは、
Ｂ点から紙面右に向かう向きである。ところで、軌道Ｌ
1 が根元部１１ｅを通過することにより突起部１１ｃの
曲げ変形が小さくなるということは、刃物１０１側から
観察すると、軌道Ｌ1 が、切断力Ｆに対する突起部１１
ｃの曲げ剛性が高くなる部位くなる部位を通過すること
と同等であると言える。
【００１９】なお、突起部管１１ａ〜１１ｃ以外の部位
の曲げ剛性、すなわち管１の外部からの切断力Ｆに対し
ては、Ａ点およびＣ点が最も剛性が高くなる。そこで、
本実施形態では、軌道Ｌ1 は、図１に示すように、Ａ、
Ｂ、Ｃ点を通過する略円弧状としている。因みに、Ａ、
Ｃ点は、後述する中心線Ｌ3 を管１の外形線との交点で
ある。
【００２０】ところで、重接しろ１１ｄの長さＴ2 （図
１参照）が大きくなると、切断力Ｆによる曲げモーメン
トが大きくなるので、長さＴ2 が大きいほど切断不良が
発生し易く、逆に、長さＴ2 が小さいほど切断不良が発
生し難い。そこで、発明者等は、長さＴ2 と突起部１１
ｃ（板状部材）の厚みｔとの関係を検討したところ、長
さＴ2 が厚みｔの３倍以上となっている場合に切断不良
が発生し易いことを発見した。したがって、本発明は、
重接しろ１１ｄの長さＴ2 が突起部１１ｃ（板状部材）
の厚みｔの３倍以上となっている管の切断に適用する
と、特に有効である。
【００２１】（第２実施形態）上述の実施形態では、シ
ャー加工にて切断する切断装置１００を例に本発明を説
明したが、本実施形態は、金切りのこ盤（メタルソーマ
シン）２００よるのこ引き加工を例に本発明を説明す
る。メタルソーマシン２００における軌道Ｌ2 の考え方
も、切断装置１００における軌道Ｌ1 の考え方と同様で
あり、円盤状の鋸きり刃２０１の先端部が最初に管に対
して切り込む点を連ねたものである。
【００２２】したがって、図３に示すように、鋸きり刃
２０１の回転中心２０１ａを管１の中心線Ｌ3 より根元
部１１ｅ側に位置させることにより、鋸きり刃２０１の
先端部が最初に管１に対して切り込む点が、突起部１１
ｃの根元部１１ｅ近傍を通過するようにすることができ
る。なお、ここで、管１の中心線Ｌ3 とは、管１の断面
の図心を通り、かつ、管１の切断方向と平行な線である
（図４参照）。
【００２３】因みに、本実施形態では、軌道Ｌ2 は中心
線Ｌ3 と平行になり、上述の実施形態と異なりＡ点およ
びＣ点を通過しないが、メタルソーマシン２００は、切
断装置１００に比べて切断力Ｆが小さいので、Ａ点およ
びＣ点における切断に伴う変形は、殆ど発生しない。と
ころで、本発明は、板状部材を折り曲げて形成した管の
切断方法に関する発明であり、その適用される管の形状
は、図１、４に示される形状に限定されるものではな
く、板状部材の一部が管１の長手方向と直交する方向に
重なって接触する重接しろ１１ｄが形成されていればよ
い（図５参照）。
【図面の簡単な説明】
【図１】管の断面および軌道Ｌ1 を示す断面図である。
【図２】切断装置の模式図である。
【図３】メタルソーマシンの模式図である。
【図４】管の断面および軌道Ｌ2 を示す断面図である。
【図５】その他の管の断面形状を示す断面図である。
【図６】切断不良を説明する為の説明図である。
【符号の説明】
１…管、１１ａ〜１１ｃ…突起部、１１ｄ…重接しろ、
１１ｅ…根元部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板状部材を所定形状に折り曲げて形成さ
    れた管において、 前記板状部材の一部が前記管（１）の長手方向と直交す
    る方向に重なって接触する重接しろ（１１ｄ）を有する
    管（１）を、前記重接しろ（１１ｄ）が重接する方向に
    切断する管の切断方法であって、 前記管（１）を切断する刃物（１０１、１０２）が最初
    に前記管（１）に対して切り込む点を連ねた軌道
    （Ｌ1 、Ｌ2 ）が、前記重接しろ（１１ｄ）のうち、前
    記刃物（１０１）が前記管（１）に及ぼす切断力（Ｆ）
    に対する曲げ剛性が高くなる部位（Ｂ）を通過するよう
    にすることを特徴とする管の切断方法。
  2. 【請求項２】 板状部材を所定形状に折り曲げて形成さ
    れた管において、 前記板状部材の端部が前記管（１）の長手方向と直交す
    る方向に重なって接触する重接しろ（１１ｄ）を有する
    管（１）を、前記重接しろ（１１ｄ）が重接する方向に
    切断する管の切断方法であって、 前記管（１）を切断する刃物（１０１、１０２）が最初
    に前記管（１）に対して切り込む点を連ねた軌道
    （Ｌ1 、Ｌ2 ）が、前記重接しろ（１１ｄ）の端部のう
    ち、前記管（１）に対する前記刃物（１０１、１０２）
    の進行方向最前側に位置する前記板状部材（１１ｃ）の
    端部（１１ｆ）と反対側近傍を通過するようにすること
    を特徴とする管の切断方法。
  3. 【請求項３】 板状部材を折り曲げて偏平形状に形成さ
    れた管において、 前記板状部材の一部を前記管（１）の内方側に向けて折
    り曲げて突出させた突起部（１１ａ〜１１ｃ）を複数個
    有し、かつ、前記複数個の突起部（１１ａ〜１１ｃ）が
    前記管（１）の長径方向に重なって接触している管
    （１）を前記長径方向に切断する管の切断方法であっ
    て、 前記管（１）を切断する刃物（１０１、１０２）が最初
    に前記管（１）に対して切り込む点を連ねた軌道
    （Ｌ1 、Ｌ2 ）が、前記管（１）に対する前記刃物（１
    ０１、１０２）の進行方向最前側に位置する前記突起部
    （１１ｃ）の根元部（１１ｅ）側近傍を通過するように
    することを特徴とする管の切断方法。
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