JP4849836B2

JP4849836B2 - 管の切断・面取機

Info

Publication number: JP4849836B2
Application number: JP2005209996A
Authority: JP
Inventors: 幸雄小林
Original assignee: MCC Corp
Current assignee: MCC Corp
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: JP2007021686A

Description

本発明は金属製あるいは合成樹脂製よりなる管を高い寸法精度で切断したり、切断端面の面取りをしたりする管の切断・面取機に関するものである。

従来、切断する管の周方向に対してカッターの角度を規制する断面山形の規制部材を設け、該規制部材をパイプ上に配置させてパイプを切断するものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１における規制部材はカッターを覆う固定側保護カバーに枢着させてカッターを枢動自在としているため、カッターの回転軸と保護カバーとの寸法精度が悪くパイプの切断精度が低いという問題があった。また、保護カバーは強度が不足するため、他物にぶつけたり、落下させたりすると保護カバーが容易に変形し、切断精度が大きく低下して切断することができなくなる恐れがあった。また、このようなパイプ切断機はディスクグラインダの固定側保護カバーに規制部材を枢着しているため、他の用途にディスクグラインダを利用する際には規制部材を外さなければならないが枢着されているため工具が必要となるうえに、脱着に時間がかかるため別のディスクグラインダを用いてグラインダ作業を行わなければならなかった。

そこで、これらの問題を解決するため本出願人は管切断機（特許文献２参照）を出願した。しかし、特許文献２の管切断機においても、面取り等のグラインダ作業を行うには位置決め部材を電動ディスクカッタから外さなければならないが、位置決め部材の脱着には時間がかかるうえに工具が必要となることから、別のディスクグラインダによりグラインダ作業が行われるのが普通であった。このため予備のディスクグラインダを持たなければならずランニングコストの増加が生じるという問題があった。

しかも、ディスクグラインダでの面取りは、側面にダイアモンド砥粒を付着させたディスクカッタを用いた手持ちの作業であるため、面取り角度が不正確、且つ不揃いとなり継手への挿入が円滑にならないという問題があった。
特開２０００−５９２６号公報特願２００４−２９４８７４号

本発明は寸法精度の高い管切断、および管の切断端縁の面取りを高い寸法精度で行うことができる管の切断・面取機を提供することを目的とするものである。

本発明は、切断対象となる管の径方向外周面に当接される断面山形の位置決め部材と、管の切断と面取りを行なうディスクカッタを備えた動力カッタ工具と、動力カッタ工具を前記位置決め部材に支持させる支持アームとからなり、支持アームはその一端に、前記管の軸線に対して直角方向に延びる軸受を備え、動力カッタ工具を、この軸受に挿入されるシャフトを介して、ディスクカッタの回転軸が切断対象となる管の軸線に対して直交する切断角度と傾斜する面取り角度とをとれるように支持した管の切断・面取機を請求項１の発明とし、請求項１の発明において、位置決め部材がクランプ機構を介して動力カッタ工具より支持アームごと着脱できるものとした管の切断・面取機を請求項２の発明とするものである。

本発明は、切断対象となる管の径方向外周面に当接される断面山形の位置決め部材と、管の切断と面取りを行なうディスクカッタを備えた動力カッタ工具と、動力カッタ工具を前記位置決め部材に支持させる支持アームとからなり、支持アームはその一端に、前記管の軸線に対して直角方向に延びる軸受を備え、動力カッタ工具を、この軸受に挿入されるシャフトを介して、ディスクカッタの回転軸が切断対象となる管の軸線に対して直交する切断角度と傾斜する面取り角度とをとれるように支持するものとしたから、管の軸線方向と直交する角度にディスクカッタを位置決めする操作と、ディスクカッタを管に切り込ませる切断操作および切断端面の面取り角度にディスクカッタの側面を位置決めする操作と、ディスクカッタの側面を管の端面に切り込ませる操作とを簡単、且つ正確な角度で切り換えることができるので、面取り作業用に予備のディスクグラインダを持つ必要がないうえに、位置決め部材を介して切断角度や面取り角度を正確なものとすることができるので均一、且つ高い寸法精度で切断や面取りを行うことができ、継手との接合も円滑に行えるものとなる。

請求項２のように、位置決め部材がクランプ機構を介して動力カッタ工具より支持アームごと着脱できるものとしたから、工具等を用いることなく位置決め部材を簡単、且つ迅速に脱着できることとなるので、位置決め部材を外した動力カッタ工具は直ちに普通のディスクグラインダとしても利用できることとなるので、予備のディスクグラインダ等の動力カッタ工具を用意する必要がなくなるのでランニングコストを低減できる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図１〜７に基づいて詳細に説明する。
図１中、１は電動式または空圧式のディスクグラインダ等のディスクカッタ９を前部側方に設けた動力カッタ工具、２は前記動力カッタ工具１のディスクカッタ９を金属や合成樹脂製の管の軸線と正確に直交するよう配置させる位置決め部材、３は該位置決め部材２に対して動力カッタ工具１の自転動作および枢動動作を可能に連繋する支持アーム、４は動力カッタ工具１のディスクカッタ９を切断角度と面取り角度に設定する角度調整機構、５は位置決め部材２を動力カッタ工具１から脱着させるクランプ機構、６は位置決め部材２に対し動力カッタ工具１の枢動抵抗を設定する枢動抵抗設定機構、７はディスクカッタ９を覆う弾性材７ｂよりなる安全カバーである。

前記位置決め部材２は図１に示されるように、長方形状の板材を中央部で約１２０°の角度に屈曲させて断面山形としたものであり、該位置決め部材２はその山形傾斜面を管の径方向外周面に当接させることにより管の軸線と一致され、動力カッタ工具１のディスクカッタ９を管の軸線方向と直交する角度と面取り角度に設定する際の基準とされる。また、位置決め部材２の外形サイズ（縦横）は約１２０×２００ｍｍとして直径約９０ｍｍ〜３２０ｍｍの外径を有する管に対応できるものとしている。さらに、位置決め部材２は山形に限ることはなく管の外径に合わせた円弧状としてもよい。さらに、位置決め部材２に左右一対のローラを設けたものとしてもよいことはいうまでもない。

１０は位置決め部材２に取り付けられる把持グリップであり、該把持グッリップ１０の先端部には鍔１１が取り付けられている。該鍔１１はディスクカッタと手指との間を仕切って作業時に手が滑ったりして手指が不用意にディスクカッタ９に触れることがないようにするものである。

さらに、前記位置決め部材２には図１に示されるように、軸線を山形傾斜面の稜線と一致させた支持アーム３の他端に枢着される軸受２ａが取り付けられている。該軸受２ａは位置決め部材２の一側縁に前端を若干張出させて取り付けられ、位置決め部材２が枢動する支持アーム３の他端に設けられた軸受３ｂと干渉することがないようにしている。

前記支持アーム３は一端に設けた軸受３ａと他端に設けた軸受３ｂとの軸線を交差させるとともに逆Ｌ状部材で連繋させて高さを異ならせたものとしており、一端の軸受３ａには動力カッタ工具１の軸線方向先端部に形成される軸受１ａに着脱自在に嵌挿されるシャフト１３が取り付けられる。また、他端の軸受３ｂには位置決め部材２の軸受２ａを連結する後記するショルダボルト２０が挿通される。交差する軸受３ａ、３ｂの高さを異ならせることにより、ディスクカッタ９の管への切り込み開始時、動力カッタ工具１が約３０°の上向き傾斜をとるようにして作業姿勢が不自然にならないようにしているが、軸受３ａ、３ｂを同じ高さとしてもよいことはいうまでもない。

また、前記位置決め部材２の一側縁に支持アーム３を介して枢着される動力カッタ工具１は枢動自在で、図７に示されるように、梃子の原理により小さな力で切断作業を行うことができるようにしているが、位置決め部材２の稜線上に支持アーム３を介して動力カッタ工具１を枢着してもよいことはいうまでもない。

さらに、前記角度調整機構４は図４、５、６に示されるように、シャフト１３に軸線方向と直交させて嵌挿されるストッパピン１５と、該ストッパピン１５を係脱自在に係合させる支持アーム３の軸受３ａの端面に形成される水平および水平から７５°傾斜された角度で形成される２つのＶ字状切欠１６と、ストッパピン１５を各Ｖ字状切欠１６に圧接するようシャフト１３を付勢するばね１７とからなるものである。角度を異ならせたＶ字状切欠１６にストッパピン１５を係止させることにより、動力カッタ工具１のディスクカッタ９を管切断位置と切断端面の面取りを行う角度に配置させるものとしている。１８はばね受けであり、該ばね受け１８はシャフト１３のねじ穴に螺挿されるフランジ付ボルトよりなる。また、角度調整機構４によりディスクカッタ９が管切断角度から７５°傾斜されることにより１５°の面取り角度となる。

また、前記クランプ機構５は、一般的にクランピングレバーと称せられるもので、レバー５ａによりねじ５ｂを締緩することにより、支持アーム３のシャフト１３の円錐穴１３ａにねじ５ｂの尖り先部を挿脱させるという操作を工具なして簡単に行うことができるものである。また、通常は、レバー５ａはねじ５ｂとロックされて可動することがないが、レバー５ａを持ち上げることによりロックが解除されてねじ５ｂに対してレバー５ａが可動状態に移行できるので、ねじ５ｂを円錐穴１３ａに締め付けた状態のままレバー５ａを任意の位置に変えることができる。また、１３ｂはシャフト１３に形成された凹溝であり、円錐穴１３ａのない部位でのクランプ操作を誤って行った際、ねじ５ｂによるシャフト１３の表面損傷を防止するものである。

前記揺動抵抗設定機構６は支持アーム３の軸受３ｂと位置決め部材２の軸受２ａとに挿通軸支されるショルダボルト２０と、該ショルダボルト２０に螺挿される締付ナット２１と、ショルダボルト２０の軸部に嵌挿され一端を軸受２ａに当接させるとともに他端を締付ナット２１に受けられる平座金２２に当接させたばね２３とからなり、締付ナット２１を締め付けることによりばね２３には一定の弾発力が与えられて軸受２ａと軸受３ｂとの接触圧は規制され、動力カッタ工具１と位置決め部材２との揺動抵抗が適宜設定されるものとしている。また、２４は締付ナット２１の緩み止めナットである。

また、前記安全カバー７は取付枠７ａと、ブラシや樹脂板やゴム板等よりなる弾性体７ｂとよりなるもので、管の切断時に、上方に露呈するディスクカッタ９の刃部の覆いと、ディスクカッタ９を傾斜させて面取り作業を行う際、管表面に接触される弾性体７ｂは撓んで面取り作業を邪魔をすることがないようにしている。さらに、安全カバー７の弾性体７ｂは管表面に密着するので面取り作業時に切断塵の飛散を防止するので、作業環境の改善にも有効となる。

このように構成されたものは、位置決め部材２に取り付けられている把持グリップ１０と動力カッタ工具１とを把持したうえ、管の切断位置に動力カッタ工具１のディスクカッタ９を合わせるとともに管上に位置決め部材２を当接させる。位置決め部材２が管の径方向外周面に当接されることにより、位置決め部材２は管の軸線に沿って正確に配置されることとなる。

位置決め部材２と動力カッタ工具１は支持アーム３を介して枢着されているから、位置決め部材２を管に正確に配置させることにより動力カッタ工具１のディスクカッタ９は切断すべき管の軸線方向と直交する位置に正確に位置決めされることとなる。

次に、動力カッタ工具１の電源をオンとし、動力カッタ工具１を押し下げれば、図２に示されるように、位置決め部材２の略中心に配置されて管に当接されているディスクカッタ９は切り込みを行うこととなる。そして、ディスクカッタ９により管の肉厚分の切り込みが完了したら、動力カッタ工具１と位置決め部材２とを管の周方向に沿って移動させてゆけば管は周方向に次第に切断されてゆくこととなる。これは、ディスクカッタ９が管の軸線と直交する角度で一旦切り込まれ、且つ位置決め部材２により管の軸線に沿って正確に位置決めされているので、周方向に動力カッタ工具１と位置決め部材２とを移動させてゆくだけで、管は正確に切断されることとなる。

このようにして、管の上面側の切断が完了したら、管を回転させて切断されていない部位を上側に配置させ、前述と同様な切断操作を行えばよい。このような作業を繰り返すことにより管の全周面は高い寸法精度で直角に切断されることとなる。管が小径の場合は、前述のように管を回転させることなく１回の切断操作で切り落とせることは勿論である。

次に、切断された管の切断端面の面取りを行う場合は、先ず、動力カッタ工具１を位置決め部材２と相対的に回転させるように力を加えれば、角度調整機構４のばね１７のばね圧に抗して支持アーム３はシャフト１３にガイドされて図４上右方にスライドされる。このスライドにより支持アーム３の軸受３ａの端面に形成されるＶ字状切欠１６に係合されていたストッパピン１５は管切断位置から抜き出されることとなる。

ストッパピン１５がＶ字状切欠１６から抜き出されたら、動力カッタ工具１と位置決め部材２とを相対的に７５°回転させて面取り位置となるＶ字状切欠１６上に移動させる。Ｖ字状切欠１６に達したら、引っ張り操作を止めてストッパピン１５とＶ字状切欠１６とより係合させて動力カッタ工具１と位置決め部材２間をばね１７の付勢力により圧接させる。これによりディスクカッタ９は面取り位置にロックされることとなるので、動力カッタ工具１を駆動させるとともに、位置決め部材２に位置決めされている動力カッタ工具１を押し下げればディスクカッタ９の側面は管の切断端面に当接して１５°の角度で面取り加工を行うこととなる。

本発明の好ましい実施の形態を示す一部切欠平面図である。同じく管の切断加工状態を示す側面図である。同じく管の面取り加工状態を示す側面図である。本発明の好ましい実施の形態における要部を拡大して示す一部切欠平面図である。本発明の好ましい実施の形態に用いる支持アームの側面図である。本発明の好ましい実施の形態に用いる支持アームをシャフトと分解して示す一部切欠斜視図である。本発明の好ましい実施の形態における切断状態を示す説明図である。

符号の説明

１動力カッタ工具
２位置決め部材
３支持アーム
４角度調整機構
５クランプ機構
７安全カバー
7b 弾性体
９ディスクカッタ

Claims

切断対象となる管の径方向外周面に当接される断面山形の位置決め部材と、管の切断と面取りを行なうディスクカッタを備えた動力カッタ工具と、動力カッタ工具を前記位置決め部材に支持させる支持アームとからなり、支持アームはその一端に、前記管の軸線に対して直角方向に延びる軸受を備え、動力カッタ工具を、この軸受に挿入されるシャフトを介して、ディスクカッタの回転軸が切断対象となる管の軸線に対して直交する切断角度と傾斜する面取り角度とをとれるように支持したことを特徴とする管の切断・面取機。
位置決め部材がクランプ機構を介して動力カッタ工具より支持アームごと着脱できるものとしたことを特徴とする請求項１に記載の管の切断・面取機。