JPWO2009013854A1 - ハンドブレーカ - Google Patents

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博壮 原口
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Abstract

第1,第2アーム2,4を回転軸6によって回転自在に保持する。ローラ24とローラ45との間にあらかじめスクライブラインが形成された板ガラスを挟み込む。ハンドル部20,40によりローラ23,45の間隔を縮めるように操作すると、ローラ45がY軸方向に移動し、それに伴って衝撃軸51が板ガラスに衝撃を与える。これによりスクライブラインに沿って板ガラスを容易に分断することができ、切断面が滑らかな断面品質とすることができる。

Description

本発明は、板ガラスを分断するためのハンドブレーカに関するものであり、特に、厚板ガラスを容易に分断するためのハンドブレーカに関するものである。
従来板ガラスといえば、そのほとんどが厚さ10mm以下のものを指して言っていた。しかし、近年建築物で用いられる板ガラスとして、その厚さが10mmを超え、25mmにも迫る厚板ガラスが多く用いられるようになってきた。それに伴い建築現場などでは、このような厚板ガラスを建築物に合わせて最適な大きさに分断する必要が生じている。そこで、厚板ガラスを含めた板ガラスを分断面が滑らかであるように、かつできるだけ容易に分断できる分断器が求められている。
いわゆる3点曲げを用いて板ガラスを分断する従来のハンドブレーカとして、例えば特許文献1、及び特許文献2が知られている。特許文献1は、厚板の板ガラスを分断するためのガラスブレーカである。ここでは、2つの固定支持アンビルの間の下部の位置に昇降駆動機構を設け、この昇降駆動機構の上部に可動加圧子を設けている。昇降駆動機構は可動加圧子を上昇させることで、板ガラスを2つの固定支持アンビルに接するまで移動させる。このとき2つの固定支持アンビルと可動加圧子とは板ガラスを挟持して3点曲げの状態を作り出しているので、可動加圧子が昇降駆動機構によってさらに上昇することで、板ガラスを分断する。
また特許文献2は、板ガラスを分断するためのガラス割り器である。このガラス割り器は、上方フレームの幅員調整フレームに2つの押え付け部を保持し、下方フレームに2つの押え付け部に対向するように加圧子を保持している。この2つの押え付け部と、加圧子との3点で板ガラスを挟持して3点曲げの状態を作り出し、さらに挟持する力を増すことで板ガラスを分断する。
特開平11−228162号公報 実用新案第3056772号
特許文献1のガラスブレーカは、昇降駆動機構に電動モータを備える大掛かりなものであって、ガラスブレーカの重量、体積ともに大きなものであり、実際の作業では扱いにくいものである。また、特許文献2のガラス割り器は、ガラスに加える力が人の握力に依存するので、上述の厚板ガラスを容易に確実に分断することには向いていない。
本発明はこのような従来の問題点を解決するものであって、厚板ガラスを含めた板ガラスを分断面が滑らかな断面品質となり、かつできるだけ容易に板ガラスを分断できるハンドブレーカを提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明のハンドブレーカは、回転軸によって互いに連結された第1,第2アームを具備するハンドブレーカであって、前記第1アームは、ハンドル部と、前記回転軸が貫通する回転軸孔と、前記回転軸を挟んで前記ハンドル部と対称な位置に、前記回転軸に垂直な方向に沿って対称に設けられ、回転自在に保持される第1,第2のローラとを具備し、前記第2アームは、ハンドル部と、前記回転軸が貫通する回転軸孔と、前記回転軸を挟んで前記ハンドル部と対称な位置に設けられ、前記第1,第2のローラと対向して前記第1,第2のアームの夫々のハンドル部の操作によりガラス板を挟み込むインパクタとを具備するものであり、前記インパクタは、前記第1,第2のローラに対向し、前記第1,第2のローラとの間隔が変化するように摺動自在に保持された第3のローラと、前記第3のローラの上下動に伴って待機位置と解除位置との間で移動するトリガ部材と、前記トリガ部材が待機位置にあるときに所定の位置に予め保持され、前記トリガ部材が解除位置に移動することで所定の位置から前記第1,第2のローラの押圧に向けて付勢されて前記ガラス板に衝撃を与える衝撃軸と、前記衝撃軸を前記ガラス板に向けて付勢する引張バネと、を具備するものである。
ここで前記インパクタは、前記衝撃軸に係合して前記トリガ部材を待機位置に移動させるレバーを更に具備するようにしてもよい。
ここで前記インパクタは、前記第3のローラが押圧されたときに前記ガラス板を保持する第4のローラを更に具備するようにしてもよい。
ここで前記第2アームの回転軸孔は、前記第1,第2のローラとの間隔を変化させる長孔としてもよい。
このような特徴を有する本発明によれば、厚板ガラスを含めた板ガラスを容易に分断することができる。又分断の際に板ガラスの分断面を滑らかな断面品質にすることができる。
図1は本発明のハンドブレーカの一実施の形態を示す側面図である。 図2は本発明のハンドブレーカの一実施の形態を示す斜視図である。 図3は本発明のハンドブレーカの一実施の形態を示す正面図である。 図4は本発明のハンドブレーカの一実施の形態におけるローラ部を示す平面図である。 図5Aは本発明のハンドブレーカの一実施の形態におけるインパクタ部の内部の構成を示す側面図である。 図5Bは本発明のハンドブレーカの一実施の形態におけるインパクタ部の内部の構成を示す側面図である。 図6は本発明のハンドブレーカの一実施の形態におけるインパクタ部をローラ部の側から見た平面図である。 図7は本発明のハンドブレーカの一実施の形態において、ハンドブレーカが厚板ガラスを挟んでいる様子を示す正面図である。
符号の説明
1 ハンドブレーカ
2 第1アーム
4 第2アーム
6 回転軸
20,40 ハンドル部
21 ローラヘッド
22 本体軸
23 ローラ軸
24,45 ローラ
25 ガイド溝
26 ガイド穴
27 ローラガイド
28 ボルト
41 ガイド孔
42 インパクタ
43 ガイド孔
44 架台
46 軸
47 軸ガイド孔
48 作動コマ
49 ピストン
50 圧縮バネ
51 衝撃軸
55 引張バネ
56 レバー
58 荷重ローラ
図1は本発明の実施の形態によるハンドブレーカ1の側面図であり、図2はハンドブレーカ1の斜視図である。また図3は、図1のハンドブレーカ1をX軸正の方向から見た正面図である。
ハンドブレーカ1は、第1アーム2及び第2アーム4が回転軸6によって連結されている。第1アーム2は、ハンドル部20と、回転軸が貫通する回転軸孔と、回転軸孔を挟んでハンドル部20と対称な位置に設けられるローラヘッド21を有している。第2アーム4は、ハンドル部40と、回転軸が貫通するガイド孔41と、ガイド孔41を挟んでハンドル部40と対称な位置に設けられるインパクタ42を有している。ガイド孔41はY軸方向に沿った長孔の回転軸孔である。第1アーム2の回転軸孔と、第2アーム4のガイド孔41にはZ軸に平行に回転軸6が貫通しており、第1,第2アーム2,4は相対的に回動自在となっている。よって第1アーム2及び第2アーム4を、回転軸6を中心に回動させ、またガイド孔41の長さ方向に平行移動させることで、ローラヘッド21とインパクタ42との間隔を変化させることができる。
次に、各構成要素について詳細に説明する。
(ローラヘッド)
ローラヘッド21について図4を参照しながら説明する。図4は、ハンドブレーカ本体2をY軸方向から見たときのローラヘッド21の平面図である。ローラヘッド21は、Z軸に沿って円柱状のローラ軸23が左右の長さがほぼ等しくなるように固定されている。ローラ軸23には、一対の第1,第2のローラ24が回転自在に保持されており、更にその軸に沿ったガイド溝25が左右対称に形成されている。左右のガイド溝25はそれぞれ5つのガイド穴26が一列に設けられる。
ローラ24は円柱状のローラガイド27と互いの平面の中心を同軸に接している。ローラ24及びローラガイド27は、ローラ軸23の直径にほぼ等しい円形の貫通孔を有しており、この貫通孔にローラ軸23を挿入することで、ローラ軸23に保持されている。また図4に示すように、ローラガイド27にはガイド軸止めねじ28が備えられており、ガイド軸止めねじ28をいずれかのガイド穴26に嵌合することで、ローラ24の位置が固定される。図4では、ガイド軸止めねじ28がいずれも第1アーム2に最も近いガイド穴26と嵌合してローラ24が固定されている状態を示している。
(インパクタ)
次にインパクタ42について、図1,図2及び図5A,図5Bを用いて説明する。図5A,図5Bは、インパクタ42の内部の構成を示す側面図であって、インパクタ42を図1と同じ方向から見た図である。
インパクタ42においては、破線で示す直方体状の架台44にその部材が取付けられる。図5A,図5Bでは架台44に取付けられる部材を実線で示している。架台44は第3のローラ45を軸46に沿って回動自在に保持しており、軸46を貫通させる長円形の軸ガイド孔47を有している。ローラ45はその下部で作動コマ48と接しており、作動コマ48の上下動にあわせて上下(Y軸方向)に移動する。しかしその移動は、軸46が軸ガイド孔47内で上下に移動することができる範囲に限られている。なお図5Aでは、ローラ軸46は軸ガイド孔47の最下部に位置している。
作動コマ48は、円柱を底面から側面に向かって平面で切断した部材であり、下方に突端を有している。作動コマ48の下方にはピストン49があり、作動コマ48の突端とピストン49が接している。ピストン49は、X軸に平行に一定範囲で移動自在であり、その右端に凸部を有し、さらにその全長の中ほどに切欠きを備えている。図5Aに示すように、ピストン49の切欠きの縁と作動コマ48の突端の斜面とが接している。ピストン49は圧縮バネ50によってX軸正の方向に付勢されて、衝撃軸51と接している。図5Aに示すように圧縮バネ50は、ピストン49と架台44に固定されたプラグ52との間に配置されている。
ここで作動コマ48,ピストン49及び圧縮バネ50はトリガ部材を構成している。トリガ部材はローラの上下動に基づき図5Aに示す解除位置と図5Bに示す待機位置との間で移動するものである。
衝撃軸51は、例えば円柱状の部材であって、Y軸に沿って一定範囲で移動自在とする。衝撃軸51の一端はほぼ半球状であり、他端にピン53を備えている。衝撃軸51は、その全長の中ほどに切欠きを有し、その切欠きに隣接してピン52を備えている。衝撃軸51のピン52と第2アーム4に固定されたピン54との間には、引張バネ55が張架されている。インパクタ42の下方にはレバー56がピン57によって第2アーム4に回動自在に保持されており、図5Aに示すようにレバー56の作用点とピン53が当接している。引張バネ55は図5Aに示すように上向きに衝撃軸51を引き付けると共に、レバー56が第2アーム4に当接する位置に衝撃軸51を保持している。
又ローラ45に隣接して荷重ローラ58が設けられる。荷重ローラ58は、架台44に軸59を介して回転自在に保持された第4のローラである。荷重ローラ58はローラ45が押圧されたときにガラス板を保持するものである。
図6は、図1におけるインパクタ42をY軸正の方向から見たときの平面図である。図6には、第2アーム4、ローラ45、軸46、衝撃軸51、荷重ローラ58、及び軸59が示されている。図6に示す各要素は、図の左右方向に対称となるように配置されている。
次に本実施の形態によるハンドブレーカ1を用いて、厚板ガラスを分断する方法について図7を用いて説明する。まず厚板ガラス70に対して、分断したい線に沿ったスクライブライン71を描く。次に厚板ガラス70の寸法及び厚みに応じて2つのローラ24の間隔を調整する。
続いてインパクタ42のレバー56をピン57を中心に左周りに回転させる。図5Aの状態からレバー56を左回りに回動させると、レバー56の作用点がピン53を押し下げ、衝撃軸51が下方に移動し、衝撃軸51の切欠きにピストン49の凸部が嵌合する。この嵌合によって、衝撃軸51の位置は固定され、インパクタ42は図5Bに示す状態となる。このとき、ピン52とピン54との距離が広がって引張バネ55が伸長する。又ピストン49が衝撃軸51の方向に移動すると、図5A、図5Bで示すようにピストン49の切欠きと作動コマ48の突端との接点が変わるので、図5Bでの作動コマ48の位置は図5Aと比べて上方に移動する。この作動コマ48の移動によってローラ45が上方に押し上げられる。このときローラ軸46は、軸ガイド孔47の最上部に位置している。この状態では厚板ガラス70と衝撃軸51とは接しておらず、トリガ部材は待機位置にある。
スクライブライン71が描かれた厚板ガラス70の面が2つのローラ24と接し、かつスクライブライン71が2つのローラ24の真ん中の位置になるように厚板ガラス70に対してハンドブレーカ1を配置する。図7はこのようにしてハンドブレーカ1で厚板ガラスを挟んだ状態を示す正面図であり、スクライブライン71の下に荷重ローラ58、ローラ45、及び衝撃軸51が位置している。この状態からハンドル部20及びハンドル部40に力を加えて強く厚板ガラス70を挟むと、厚板ガラス70がローラ45を押し下げると共に、2つのローラ24とローラ45とによる3点曲げのモーメントがスクライブライン71に集中する。このときローラ45の下端が作動コマ48を下方に押し下げて、ピストン49を徐々にX軸負の方向へ移動させる。ローラ45とローラ58とがほぼ同一面に達すると、ピストン49の先端が衝撃軸51の切欠きから突出するためトリガ部材は解除位置となる。この瞬間に衝撃軸51は引張りバネ55によって上方へ跳ね上がり、インパクタ42は図5Bの状態から図5Aの状態になる。引張りバネ55によって上方へ跳ね上がった衝撃軸51は厚板ガラス70に非常に強い力で衝突する。そのときの衝撃はハンドル部20及びハンドル部40に加えた力とともに、曲げモーメントが集中したスクライブライン71の深さ方向に亀裂を伸展させる。さらに亀裂がスクライブラインに沿っても伸展するので、厚板ガラス70はスクライブライン71に沿って分断される。
本実施の形態のハンドブレーカ1では、スクライブライン71に十分な曲げモーメントを発生させ、その上で衝撃軸51がスクライブライン71の亀裂伸展のきっかけを与えるため、短時間で亀裂が伸展し分断が完了する。これによって、厚板ガラスを容易に分断することができるとともに、滑らかな断面品質の分断面が得られる。
ハンドブレーカ1の本体の材質は金属であることが望ましいが、厚板ガラスと接するローラ24、ローラ45、衝撃軸51、荷重ローラ58などは、ガラスを傷付けるのを防ぐために、例えばプラスチックなどの樹脂や硬質ゴムであることが望ましい。また、必要な強度が得られるのならば、ハンドブレーカ1の本体は金属以外の材質でも構わない。ガラスを傷つけない材料であれば、厚板ガラスと接する部分も樹脂や硬質ゴムでなくても良い。
尚本実施の形態では、トリガ部材を作動コマ48,ピストン49及び圧縮バネ50によって形成しているが、ローラ45のY軸方向への移動に伴って衝撃軸51を待機状態から解除状態に設定できるものであれば、トリガ部材は他の種々の構成を用いることができる。
本発明は厚板ガラスを含むガラス板をスクライブラインに沿って分断することができる。このため本発明は種々の厚さのガラスを分断するのに用いられる。

Claims (4)

  1. 回転軸によって互いに連結された第1,第2アームを具備するハンドブレーカであって、
    前記第1アームは、
    ハンドル部と、
    前記回転軸が貫通する回転軸孔と、
    前記回転軸を挟んで前記ハンドル部と対称な位置に、前記回転軸に垂直な方向に沿って対称に設けられ、回転自在に保持される第1,第2のローラとを具備し、
    前記第2アームは、
    ハンドル部と、
    前記回転軸が貫通する回転軸孔と、
    前記回転軸を挟んで前記ハンドル部と対称な位置に設けられ、前記第1,第2のローラと対向して前記第1,第2のアームの夫々のハンドル部の操作によりガラス板を挟み込むインパクタとを具備するものであり、
    前記インパクタは、
    前記第1,第2のローラに対向し、前記第1,第2のローラとの間隔が変化するように摺動自在に保持された第3のローラと、
    前記第3のローラの上下動に伴って待機位置と解除位置との間で移動するトリガ部材と、
    前記トリガ部材が待機位置にあるときに所定の位置に予め保持され、前記トリガ部材が解除位置に移動することで所定の位置から前記第1,第2のローラの押圧に向けて付勢されて前記ガラス板に衝撃を与える衝撃軸と、
    前記衝撃軸を前記ガラス板に向けて付勢する引張バネと、を具備するハンドブレーカ。
  2. 前記インパクタは、前記衝撃軸に係合して前記トリガ部材を待機位置に移動させるレバーを更に具備する請求項1記載のハンドブレーカ。
  3. 前記インパクタは、前記第3のローラが押圧されたときに前記ガラス板を保持する第4のローラを更に具備する請求項1記載のハンドブレーカ。
  4. 前記第2アームの回転軸孔は、前記第1,第2のローラとの間隔を変化させる長孔である請求項1記載のハンドブレーカ。
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