(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山型断面形状に形成された外周部の先端に切刃を有する刃具を一対に備え、該一対の刃具の各切刃によって円筒状素材の内外周を挟み込んで、上記一対の刃具を上記円筒状素材の全周に対して相対的に回転移動させて、該円筒状素材を所定幅に切断する回転切断装置であって、
上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の外周側に配置する外周側刃具の軸中心とを結ぶ第１仮想ラインに対して、上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の内周側に配置する内周側刃具の軸中心とを結ぶ第２仮想ラインが、上記円筒状素材の軸中心を中心として該円筒状素材の周方向にずれた状態で切断を行うよう構成されていることを特徴とする回転切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転切断装置において、該回転切断装置は、上記円筒状素材をその中心軸線回りに回転可能に保持する回転保持手段と、上記一対の刃具をそれぞれ空転可能に保持し、該一対の刃具を互いに相対的に接近させるよう構成した刃具送り手段とを備えており、
上記回転保持手段によって上記円筒状素材を回転させるとともに上記刃具送り手段によって上記一対の刃具を互いに接近させて該一対の刃具を上記円筒状素材の回転に応じて従動回転させながら、上記円筒状素材を切断するよう構成されていることを特徴とする回転切断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転切断装置において、上記一対の刃具の各切刃の先端は、平坦面又は丸みを帯びた面に形成されており、
上記円筒状素材の切断を行う途中において上記一対の刃具の各切刃が互いに接触する前に、該一対の刃具と上記回転保持手段とを、上記円筒状素材の軸方向に相対的に離隔させて、該円筒状素材を破断させるよう構成されていることを特徴とする回転切断装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転切断装置において、上記第１仮想ラインに対して上記第２仮想ラインが形成する角度は、２〜２１°の範囲内にあることを特徴とする回転切断装置。
【請求項５】
山型断面形状に形成された外周部の先端に切刃を有する刃具を一対に備え、該一対の刃具の各切刃によって円筒状素材の内外周を挟み込んで、上記一対の刃具を上記円筒状素材の全周に対して相対的に回転移動させて、該円筒状素材を所定幅に切断する回転切断方法であって、
上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の外周側に配置する外周側刃具の軸中心とを結ぶ第１仮想ラインに対して、上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の内周側に配置する内周側刃具の軸中心とを結ぶ第２仮想ラインが、上記円筒状素材の軸中心を中心として該円筒状素材の周方向にずれた状態で切断を行うことを特徴とする回転切断方法。
【請求項６】
請求項５に記載の回転切断方法において、上記円筒状素材をその中心軸線回りに回転可能に保持する回転保持手段と、上記一対の刃具をそれぞれ空転可能に保持し、該一対の刃具を互いに相対的に接近させるよう構成した刃具送り手段とを用い、
上記回転保持手段によって上記円筒状素材を回転させるとともに上記刃具送り手段によって上記一対の刃具を互いに接近させて該一対の刃具を上記円筒状素材の回転に応じて従動回転させながら、上記円筒状素材を切断することを特徴とする回転切断方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の回転切断方法において、上記一対の刃具の各切刃の先端は、平坦面又は丸みを帯びた面に形成しておき、
上記円筒状素材の切断を行う途中において上記一対の刃具の各切刃が互いに接触する前に、該一対の刃具と上記回転保持手段とを、上記円筒状素材の軸方向に相対的に離隔させて、該円筒状素材を破断させることを特徴とする回転切断方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の回転切断方法において、上記第１仮想ラインに対して上記第２仮想ラインが形成する角度は、２〜２１°の範囲内にあることを特徴とする回転切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状素材を一対の刃具によって所定幅に切断するための回転切断装置及び回転切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機の動力伝達手段として用いる円環状のループ材等は、円筒状素材から所定幅に切断して製造している。そして、この切断は、円筒状素材の内周側と外周側とに配置する一対の刃具の各切刃の間に円筒状素材の周方向の一部を挟み込み、円筒状素材の全周に対して一対の刃具を相対的に回転移動させて行っている。
このような回転切断装置としては、例えば、特許文献１に開示された金属製薄板ドラムの切断装置がある。この切断装置においては、山形形状の一対のローリングカッターをドラムの外周面及び内周面に当接させ、サーボモータを駆動して圧接部材に保持するドラムを回転させる。そして、一対のローリングカッターがドラムと連れ回りしながら、ドラムを切断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の回転切断装置においては、円筒状素材の一端側を保持しており、円筒状素材の他端側は自由端になっている。そのため、円筒状素材の先端側に形成される端面形状と、切断される側に形成される端面形状とが異なることになる。具体的には、円筒状素材の先端側と切断される側とにおいて円筒状素材の軸方向への変形量が異なり、円筒状素材の先端側に形成される端面形状に比べて、切断される側に形成される端面形状が細長形状に形成されることになる。そのため、切断して形成されたループ材の両側の端面の形状を揃えるために、大量の研磨を行う必要がある。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、切断して形成されたループ材の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができ、一対の刃具の寿命を向上させることができる回転切断装置及び回転切断方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、山型断面形状に形成された外周部の先端に切刃を有する刃具を一対に備え、該一対の刃具の各切刃によって円筒状素材の内外周を挟み込んで、上記一対の刃具を上記円筒状素材の全周に対して相対的に回転移動させて、該円筒状素材を所定幅に切断する回転切断装置であって、
上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の外周側に配置する外周側刃具の軸中心とを結ぶ第１仮想ラインに対して、上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の内周側に配置する内周側刃具の軸中心とを結ぶ第２仮想ラインが、上記円筒状素材の軸中心を中心として該円筒状素材の周方向にずれた状態で切断を行うよう構成されていることを特徴とする回転切断装置にある（請求項１）。
【０００７】
第２の発明は、山型断面形状に形成された外周部の先端に切刃を有する刃具を一対に備え、該一対の刃具の各切刃によって円筒状素材の内外周を挟み込んで、上記一対の刃具を上記円筒状素材の全周に対して相対的に回転移動させて、該円筒状素材を所定幅に切断する回転切断方法であって、
上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の外周側に配置する外周側刃具の軸中心とを結ぶ第１仮想ラインに対して、上記円筒状素材の軸中心と上記一対の刃具のうち上記円筒状素材の内周側に配置する内周側刃具の軸中心とを結ぶ第２仮想ラインが、上記円筒状素材の軸中心を中心として該円筒状素材の周方向にずれた状態で切断を行うことを特徴とする回転切断方法にある（請求項５）。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明の回転切断装置においては、円筒状素材の軸中心と外周側刃具の軸中心とを結ぶ第１仮想ラインに対して、円筒状素材の軸中心と内周側刃具の軸中心とを結ぶ第２仮想ラインが、円筒状素材の軸中心を中心として円筒状素材の周方向にずれた状態で切断を行う。これにより、一対の刃具によって挟み込まれた円筒状素材の切断部分には、その径方向に向けてＳ字状に波を打たせるような折り曲げ力が加えられる。つまり、円筒状素材の切断部分は、軸方向への変形が拘束されていたとしても、径方向へ振れるように弾性変形することができる。そのため、円筒状素材の先端側に形成される端面形状と、円筒状素材の切断される側に形成される端面形状との違いを可能な限り小さくすることができる。そして、切断して形成されたループ材の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができる。
【０００９】
また、円筒状素材の切断部分の径方向にＳ字状に波を打たせるような折り曲げ力が加えられることにより、一対の刃具の各切刃に加わる最大荷重を低下させることができる。さらに、切断末期の円筒状素材に対して上記折り曲げ力が繰り返し与えられることにより、一対の刃具の各切刃が互いに接触する前に、円筒状素材を破断させることができる。これらにより、一対の刃具の寿命を向上させることができる。
【００１０】
それ故、第１の発明の回転切断装置によれば、切断して形成されたループ材の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができ、一対の刃具の寿命を向上させることができる。
また、第２の発明の回転切断方法によれば、上記回転切断装置の発明と同様に、切断して形成されたループ材の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができ、一対の刃具の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例にかかる、一対の刃具によって円筒状素材切断する状態を、円筒状素材の軸方向から見た状態で示す断面説明図。
【図２】実施例にかかる、回転切断装置の全体を示す説明図。
【図３】実施例にかかる、ループ材を用いたＣＶＴ用ベルトを示す説明図。
【図４】実施例にかかる、一対の刃具によって円筒状素材切断する状態を、円筒状素材の軸方向に直交する方向から見た状態で示す断面説明図。
【図５】実施例にかかる、円筒状素材に生じる変形を、円筒状素材の軸方向から見た状態で模式的に示す断面説明図。
【図６】実施例にかかる、円筒状素材に生じる変形力を、仮想線によって模式的に示す断面説明図。
【図７】実施例にかかる、円筒状素材に生じる変形を、円筒状素材の軸方向に直交する方向から見た状態で模式的に示す断面説明図。
【図８】実施例にかかる、円筒状素材の切断が行われた状態を、円筒状素材の軸方向に直交する方向から見た状態で示す断面説明図。
【図９】実施例にかかる、横軸に、円筒状素材の切断先端側に加わる荷重をとり、縦軸に、円筒状素材の切断先端側に生じる歪み量をとって、両者の関係を模式的に示すグラフ。
【図１０】比較例にかかる、第１仮想ラインと第２仮想ラインとを円筒状素材の周方向に一致させた場合について、円筒状素材の切断が行われた状態を、円筒状素材の軸方向に直交する方向から見た状態で示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上述した第１、第２の発明の回転切断装置及び回転切断方法における好ましい実施の形態につき説明する。
第１の発明において、上記回転切断装置は、上記円筒状素材をその中心軸線回りに回転可能に保持する回転保持手段と、上記一対の刃具をそれぞれ空転可能に保持し、該一対の刃具を互いに相対的に接近させるよう構成した刃具送り手段とを備えており、上記回転保持手段によって上記円筒状素材を回転させるとともに上記刃具送り手段によって上記一対の刃具を互いに接近させて該一対の刃具を上記円筒状素材の回転に応じて従動回転させながら、上記円筒状素材を切断するよう構成することが好ましい（請求項２）。
第２の発明において、上記円筒状素材をその中心軸線回りに回転可能に保持する回転保持手段と、上記一対の刃具をそれぞれ空転可能に保持し、該一対の刃具を互いに相対的に接近させるよう構成した刃具送り手段とを用い、上記回転保持手段によって上記円筒状素材を回転させるとともに上記刃具送り手段によって上記一対の刃具を互いに接近させて該一対の刃具を上記円筒状素材の回転に応じて従動回転させながら、上記円筒状素材を切断することが好ましい（請求項６）。
これらの場合には、円筒状素材の回転に応じて一対の刃具を従動回転させて切断を行うことにより、円筒状素材の切断を安定して行うことができる。
【００１３】
また、第１の発明において、上記一対の刃具の各切刃の先端は、平坦面又は丸みを帯びた面に形成されており、上記円筒状素材の切断を行う途中において上記一対の刃具の各切刃が互いに接触する前に、該一対の刃具と上記回転保持手段とを、上記円筒状素材の軸方向に相対的に離隔させて、該円筒状素材を破断させるよう構成することが好ましい（請求項３）。
また、第２の発明において、上記一対の刃具の各切刃の先端は、平坦面又は丸みを帯びた面に形成しておき、上記円筒状素材の切断を行う途中において上記一対の刃具の各切刃が互いに接触する前に、該一対の刃具と上記回転保持手段とを、上記円筒状素材の軸方向に相対的に離隔させて、該円筒状素材を破断させることが好ましい（請求項７）。
これらの場合には、円筒状素材の切断末期において、その切断部分を強制的に破断させることができ、円筒状素材を切断する時間を短縮することができる。
【００１４】
また、第１、第２の発明において、上記第１仮想ラインに対して上記第２仮想ラインが形成する角度は、２〜２１°の範囲内にあることが好ましい（請求項４、８）。
この場合には、第１仮想ラインと第２仮想ラインとのずれ量が適切であり、切断後に研磨量を大幅に少なくすることができる効果と、一対の刃具の寿命を向上させることができる効果とを、より顕著に発揮することができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の回転切断装置及び回転切断方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の回転切断装置１は、図１に示すごとく、山型断面形状に形成された外周部２１の先端に切刃２１１を有する刃具２を一対に備えており、一対の刃具２Ａ、２Ｂの各切刃２１１によって円筒状素材８０の内外周を挟み込んで、一対の刃具２Ａ、２Ｂを円筒状素材８０の全周に対して相対的に回転移動させて、円筒状素材８０を所定幅に切断するものである。回転切断装置１は、円筒状素材８０の軸中心Ａと一対の刃具２Ａ、２Ｂのうち円筒状素材８０の外周側に配置する外周側刃具２Ａの軸中心Ｏ１とを結ぶ第１仮想ラインＬ１に対して、円筒状素材８０の軸中心Ａと一対の刃具２Ａ、２Ｂのうち円筒状素材８０の内周側に配置する内周側刃具２Ｂの軸中心Ｏ２とを結ぶ第２仮想ラインＬ２が、円筒状素材８０の軸中心Ａを中心として円筒状素材８０の周方向Ｃにずれた状態で、円筒状素材８０の切断を行うよう構成されている。
【００１６】
以下に、本例の回転切断装置１及び回転切断方法につき、図１〜図９を参照して説明する。
図２に示すごとく、本例の回転切断装置１は、円筒状素材８０をその中心軸線Ａの回りに回転させ、この回転に応じて一対の刃具２Ａ、２Ｂを従動回転させて、円筒状素材８０から複数のループ材８を切り出すよう構成してある。
図３に示すごとく、本例の円筒状素材８０は、円筒状に形成した鋼板からなり、本例の回転切断装置１及び方法においては、円筒状素材８０から、無段変速機（ベルト式ＣＶＴ（Continuously  Variable  Transmission））に用いるループ材８を形成する。無段変速機は、一対のプーリと、一対のプーリ間に掛け渡したＣＶＴ用ベルト７とにより構成され、ループ材８は、ＣＶＴ用ベルト７に用いられる。ＣＶＴ用ベルト７は、複数枚積層したループ材８の全周に対して、摩擦部品であるエレメント８１を多数装着して形成される。また、複数枚積層したループ材８は、各エレメント８１の両側に一対に掛け渡される。
【００１７】
図２に示すごとく、回転切断装置１は、円筒状素材８０をその中心軸線Ａの回りに回転可能に保持する回転保持手段３と、一対の刃具２Ａ、２Ｂをそれぞれ空転可能に保持し、一対の刃具２Ａ、２Ｂを互いに相対的に接近させるよう構成した刃具送り手段５と、回転保持手段３に保持した円筒状素材８０をその軸方向Ｘ（中心軸線Ａの方向）へ所定量ごと送り出す素材送り手段４とを備えている。
回転保持手段３は、円筒状素材８０を把持するチャック部３１と、チャック部３１に連結された回転主軸部３２と、回転主軸部３２を回転可能に支持する軸受部３３と、回転主軸部３２及びチャック部３１を回転駆動する回転駆動用モータ３４と、チャック部３１の把持動作を行う把持用モータ３５とを備えている。そして、把持用モータ３５の回転を受けて、チャック部３１に円筒状素材８０を把持し、回転駆動用モータ３４の回転を受けて、チャック部３１に保持した円筒状素材８０を回転させることができる。
【００１８】
同図に示すごとく、素材送り手段４は、回転保持手段３の全体をスライドさせるスライド機構部４１と、スライド機構部４１をスライド駆動する素材送り用モータ４２と、素材送り用モータ４２による回転出力をスライド機構部４１の直線出力に変換する変換部４３とを有している。スライド機構部４１は、架台１１に固定したレール４１１と、レール４１１に対してスライドするスライドベース４１２とを備えている。変換部４３は、素材送り用モータ４２による回転出力を、ボールねじ・台形ねじ等４３１に螺合するナット４３２の直線出力に変換するよう構成されている。そして、素材送り用モータ４２の回転を受けて、ナット４３２を固定したスライドベース４１２がレール４１１に沿ってスライドすることにより、回転保持手段３の全体をスライドさせることができる。
【００１９】
図２に示すごとく、刃具送り手段５は、一対の刃具２Ａ、２Ｂのうちの一方を空転可能に保持する第１空転保持部５１と、一対の刃具２Ａ、２Ｂのうちの他方を空転可能に保持する第２空転保持部５２と、第１空転保持部５１に対して第２空転保持部５２を相対的に移動させる移動機構部５３と、移動機構部５３を駆動する刃具送り用モータ５４と、刃具送り用モータ５４の回転出力を直線出力に変換する変換部５５とを有している。移動機構部５３は、第１空転保持部５１及び第２空転保持部５２をそれぞれスライドさせるために、架台１２に固定したレール５３１と、レール５３１に対してスライドするスライドベース５３２とを、第１空転保持部５１及び第２空転保持部５２に対してそれぞれ構成してなる。
第１空転保持部５１及び第２空転保持部５２は、それぞれ付勢部材５６によって各刃具２を互いに接近させる方向に付勢されている。本例においては、一対の刃具２Ａ、２Ｂのうちの一方は、第１空転保持部５１に空転可能に保持され、円筒状素材８０の外周側に配置する外周側刃具２Ａであり、他方は、第２空転保持部５２に空転可能に保持され、円筒状素材８０の内周側に配置する内周側刃具２Ｂである。
【００２０】
本例においては、刃具送り用モータ５４の回転を受けて、第１空転保持部５１に対して第２空転保持部５２を移動させ、第１空転保持部５１における外周側刃具２Ａの切刃２１１と、第２空転保持部５２における内周側刃具２Ｂの切刃２１１との間に、各付勢部材５６による付勢力を受けて円筒状素材８０の周方向Ｃの一部（図１参照）を挟み込むことができる。
そして、回転切断装置１は、回転保持手段３によって円筒状素材８０を回転させるとともに刃具送り手段５によって一対の刃具２Ａ、２Ｂを互いに接近させて、一対の刃具２Ａ、２Ｂを円筒状素材８０の回転に応じて従動回転させながら、円筒状素材８０を切断するよう構成されている。
【００２１】
図４に示すごとく、外周側刃具２Ａ及び内周側刃具２Ｂにおいて山型断面形状を形成する外周部２１の一対の斜面の間の角度αは、４５〜７５°に形成することができ、５５〜６５°とすることが好ましく、約６０°とすることが適切である。
外周側刃具２Ａにおける切刃２１１の先端及び内周側刃具２Ｂにおける切刃２１１の先端は、平坦面に形成されている。これらの切刃２１１の先端は、Ｒ形状に丸みを帯びた面に形成することもできる。また、初期は平坦面であっても使用頻度に応じて磨耗して丸みを帯びた面に形成されることがある。平坦面又は丸みを帯びた面に形成する幅Ｗは、例えば、０．０２〜０．１ｍｍとすることができる。
【００２２】
本例においては、図１に示すごとく、円筒状素材８０の内周側に配置する内周側刃具２Ｂの直径は、円筒状素材８０の内側半径よりも大きく、かつ円筒状素材８０の内側直径よりも小さくしてある。また、外周側刃具２Ａの直径は、内周側刃具２Ｂの直径よりも大きくしてある。
円筒状素材８０の軸中心（中心軸線）Ａと外周側刃具２Ａの軸中心Ｏ１とを結ぶ第１仮想ラインＬ１に対し、円筒状素材８０の軸中心Ａと内周側刃具２Ｂの軸中心Ｏ２とを結ぶ第２仮想ラインＬ２が形成する角度θは、２〜２１°の範囲内に設定されている。
【００２３】
また、図１においては、円筒状素材８０の回転方向は、第１仮想ラインＬ１に対して第２仮想ラインＬ２を周方向Ｃにずらした方向とは反対方向にしている。これに対し、円筒状素材８０の回転方向は、第１仮想ラインＬ１に対して第２仮想ラインＬ２を周方向Ｃにずらした方向と同じ方向とすることもできる。
また、円筒状素材８０の軸中心Ａと外周側刃具２Ａの軸中心Ｏ１とを結ぶ第１仮想ラインＬ１上における円筒状素材８０の内周面位置Ｐ１から、内周側刃具２Ｂの刃先２１１が円筒状素材８０の内周側に接触する、内周側刃具２Ｂの接触中心点Ｐ２までの距離Ｚは、０．５〜５ｍｍの範囲内とすることができる。
なお、図示は省略するが、外周側刃具２Ａは、円筒状素材８０の外周を囲んで内周側刃具２Ｂと対向する円環形状に形成することもできる。
【００２４】
上記回転切断装置１を用いて円筒状素材８０の切断を行う回転切断方法においては、図２に示すごとく、円筒状素材８０を回転保持手段３に保持し、素材送り手段４によって、円筒状素材８０の軸方向端面８０１から、形成するループ材８の幅寸法分だけ円筒状素材８０を軸方向Ｘへ送り出す。次いで、回転保持手段３によって円筒状素材８０をその軸中心Ａの回りに回転させるとともに、刃具送り手段５によって外周側刃具２Ａと内周側刃具２Ｂとを徐々に接近させる。そして、外周側刃具２Ａ及び内周側刃具２Ｂは、円筒状素材８０に接触すると、円筒状素材８０の回転を受けて従動回転を開始し、円筒状素材８０の外周側から外周側刃具２Ａの切刃２１１が徐々に食い込むとともに、円筒状素材８０の内周側から内周側刃具２Ｂの切刃２１１が徐々に食い込んでいく。このとき、円筒状素材８０に対して、外周側刃具２Ａの切刃２１１が食い込む速さと、内周側刃具２Ｂの切刃２１１が食い込む速さとをほとんど合わせることができる。
【００２５】
そして、図４に示すごとく、円筒状素材８０の全周にわたる切断部分８２においては、円筒状素材８０の全周における内外周の両側からＶ字状の溝８３が形成されて行き、円筒状素材８０がその軸中心Ａの回りに、外周側刃具２Ａ及び内周側刃具２Ｂに対して複数回回転して、円筒状素材８０が切断され、所定幅のループ材８が形成される。
その後、素材送り手段４によって、形成するループ材８の幅寸法分だけ再び円筒状素材８０を軸方向Ｘへ送り出し、上記と同様にして、ループ材８を繰り返し形成することができる。
【００２６】
図５〜図７には、円筒状素材８０を切断する際に、本例の一対の刃具２Ａ、２Ｂの切刃２１１により、円筒状素材８０に生じる変形を模式的に示す。図５は、一対の刃具２Ａ、２Ｂによって円筒状素材８０に生じる変形を、円筒状素材８０の軸方向Ｌから見た状態で模式的に示し、図６は、円筒状素材８０に生じる変形力（折り曲げ力）を、仮想線Ｋによって模式的に示す。図７は、円筒状素材８０に生じる変形を、円筒状素材８０の軸方向Ｌに直交する方向から見た断面で示す。
図８は、円筒状素材８０の切断が行われた状態を、円筒状素材８０の軸方向Ｌに直交する方向から見た断面で示す。
【００２７】
図６に示すごとく、一対の刃具２Ａ、２Ｂによって挟み込まれた円筒状素材８０の切断部分８２には、その径方向ＲにＳ字状（仮想線Ｋ）に波を打たせるような折り曲げ力が加えられる。つまり、図５、図７に示すごとく、円筒状素材８０の切断部分８２は、軸方向Ｘへの変形が拘束されていたとしても、径方向Ｒへ振れるように弾性変形することができる。そのため、図８に示すごとく、円筒状素材８０の先端側に形成される端面形状８５と、円筒状素材８０の切断される側（切断したループ材８の側）に形成される端面形状８６との違いを可能な限り小さくすることができる。そして、切断して形成されたループ材８の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができる。
【００２８】
また、円筒状素材８０の切断部分８２の径方向ＲにＳ字状に波を打たせるような折り曲げ力が加えられることにより、一対の刃具２Ａ、２Ｂの各切刃２１１に加わる最大荷重を低下させることができる。さらに、切断末期の円筒状素材８０に対して上記折り曲げ力が繰り返し与えられることにより、一対の刃具２Ａ、２Ｂの各切刃２１１が互いに接触する前に、円筒状素材８０を破断させることができる。これらにより、一対の刃具２Ａ、２Ｂの寿命を向上させることができる。
【００２９】
図９は、横軸に、一対の刃具２Ａ、２Ｂによって円筒状素材８０を切断する際に円筒状素材８０の先端側（回転保持治具による拘束側）に加わる荷重をとり、縦軸に、円筒状素材８０の切断部分８２に生じる歪み量をとって、両者の関係を模式的に示す。ここで、円筒状素材８０の両側の端面形状８５、８６を揃えるために必要と考えられる歪み量を破線Ｇによって示す。
同図において、円筒状素材８０の軸中心Ａと外周側刃具２Ａの軸中心Ｏ１とを結ぶ第１仮想ラインＬ１と、円筒状素材８０の軸中心Ａと内周側刃具２Ｂの軸中心Ｏ２とを結ぶ第２仮想ラインＬ２とを、円筒状素材８０の周方向Ｃにおいて一致させた場合には、ラインＦで示されるように、円筒状素材８０を切断する方向に向けて、一対の刃具２Ａ、２Ｂから大きな荷重を加えても円筒状素材８０の切断部分８２に生じる歪み量は小さい。そのため、円筒状素材８０の先端側に加わる歪み量を大きくするために、刃具送り手段５によって一対の刃具２Ａ、２Ｂを接近させる方向への大きな力が必要になり、回転切断装置１の許容荷重を大きくしなければならない。
【００３０】
図１０は、第１仮想ラインＬ１と第２仮想ラインＬ２とを周方向Ｃに一致させた場合において、一対の刃具２Ａ、２Ｂの切刃２１１によって円筒状素材８０に生じる変形を模式的に示す。この場合には、円筒状素材８０の先端側に形成される端面形状８５Ｘと、切断される側に形成される端面形状８６Ｘとが異なる。つまり、円筒状素材８０の切断側は軸方向Ｘ（中心軸線Ａの方向）へ自由に変形できるのに対し、円筒状素材８０の先端側は軸方向Ｘへほとんど変形することができず、円筒状素材８０の先端側に形成される端面形状８５Ｘに比べて、切断される側に形成される端面形状８６Ｘが細長形状に形成されることになる。そのため、切断して形成されたループ材８Ｘの両側の端面の形状を揃えるために、大量の研磨を行う必要が生じる。
【００３１】
これに対し、第１仮想ラインＬ１と、第２仮想ラインＬ２とを周方向Ｃにずらした場合には、図９のラインＥで示されるように、円筒状素材８０を切断する方向に向けて、一対の刃具２Ａ、２Ｂから加える荷重を小さくしても円筒状素材８０の切断部分８２に生じる歪み量（特に円筒状素材８０の先端側に加わる歪み量）を大きくすることができる。そのため、刃具送り手段５によって一対の刃具２Ａ、２Ｂを接近させる方向への力を小さくすることができ、回転切断装置１の許容荷重を小さくすることができる。
【００３２】
それ故、本例の回転切断装置１及び方法によれば、切断して形成されたループ材８の両側の端面の形状を揃えるために行う研磨量を大幅に少なくすることができ、一対の刃具２Ａ、２Ｂの寿命を向上させることができる。
【００３３】
また、図８に示すごとく、回転切断装置１は、円筒状素材８０の切断を行う途中において一対の刃具２Ａ、２Ｂの各切刃２１１が互いに接触する前に、一対の刃具２Ａ、２Ｂに対して回転保持手段３を後退させることにより、一対の刃具２Ａ、２Ｂに対して円筒状素材８０を軸方向Ｘに離隔させて、円筒状素材８０を破断させるよう構成することができる。回転保持手段３及び円筒状素材８０の後退方向を矢印Ｈによって示す。
この場合、回転保持手段３は、一対の刃具２Ａ、２Ｂの切り込み量に応じて徐々に一対の刃具２Ａ、２Ｂから離隔する方向へ円筒状素材８０を後退させることができる。また、回転保持手段３は、一対の刃具２Ａ、２Ｂによって切り込まれた切断部分８２の厚みが所定の厚みになったところで、瞬間的に一対の刃具２Ａ、２Ｂから離隔する方向へ円筒状素材８０を後退させることもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１  回転切断装置
１１  架台
２Ａ、２Ｂ  刃具
２１  外周部
２１１  切刃
３  回転保持手段
４  素材送り手段
５  刃具送り手段
８  ループ材
８０  円筒状素材
８２  切断部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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