(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に回転自在に軸支され回転駆動手段により回転駆動される第１のピニオンと、該第１のピニオンと噛合され前記筐体に回転自在に装着されたメインギアと、該メインギアにベアリングを介して平行にかつ独立に回転可能に支持され前記メインギアの歯数よりも一歯だけ少ない歯数を有するカム取付けギアと、該カム取付けギアの内壁に沿って固定され、内周に亘って徐々に厚くなるカム面が形成されたカムと、前記メインギア及び前記カム取付けギアに噛合され前記筐体に回転自在に軸支された第２のピニオンと、前記メインギアの中心部に設けられた開口部を通して被切断パイプが通過するように該被切断パイプを着脱自在に保持するパイプ固定用チャックと、一部にカッタ刃が装着されたカッタ刃取付部及び前記カムのカム面に係合して回動するベアリングを有し前記メインギアの平面部に回動自在に軸支されたメインホルダとを具備し、
前記回転駆動手段により、前記第１ピニオンを回転駆動して前記メインギア、前記第２のピニオン及び前記カム取付ギアを回転させ、前記メインギアがその歯数に相当する回転だけ回転すれば，前記カム取付けギアは前記メインギアの歯数よりも一歯だけ少ないので、前記カム面に係合するベアリングが前記カム面を一周送行して前記メインホルダを回動し、該メインホルダに装着されたカッタ刃を移動し、前記パイプを切断することを特徴とするパイプカッタ。
【請求項２】
前記メインギアは、第１及び第２の主ベアリング取付けリングとこれらのリングの間に配設された主ベアリングによって前記筐体に回転自在に装着されていることを更に特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
【請求項３】
前記被切断パイプは前記筐体に着脱自在に装着されるパイプ固定用チャックによって前記メインギア及びカム取付ギアの中心部にこれらのギアとは独立に固定されることを更に特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
【請求項４】
前記第２のピニオンを軸方向に移動させることにより前記カム取付ギアの位置決めをすることを更に特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
【請求項５】
前記メインギアの平面部に、カッタ刃により切断された前記被切断パイプの切断面に常時当接し該切断面のばりの発生を除去するための外ばり取りローラが回転自在に軸止されていることを更に特徴とする請求項１に記載のパイプカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パイプカッタ装置に関し、特に、金属または特にクリーンルーム内のガス配管用特殊金属パイプまたはステンレスパイプ（チューブ）を自動的にしかも能率的に切断することを可能としたパイプカッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるこの種のパイプ切断機の構造は、図１２に示される構成が知られている。
【０００３】
図１２に示された先行技術は、パイプの切断部内側壁または切断面に形成されるばりあるいは凹凸部を除去しようとする目的を有するものであり、回転自在に設けられたメインギア１′と、このメインギア１′のほぼ中心部にメインギア１′とは分離独立して固定された被切断パイプ５′の切断面に先端が接触された刃３ａ′を有し一端がメインギア１′の表面の所定の位置に回動自在に軸支されたパイプカット刃部材３′と、中心部にパイプカット刃部材３′の他端部の曲面と圧接されるカム面を有するカム７′が固定されメインギア１′の表面の所定の位置に回転自在に枢着されたラチエットギア４′と、このラチエットギア４′の歯に噛合される歯を有しメインギア１′の所定の位置に長手方向に移動可能に配設されメインギア１′の一回転毎にラチエットギア４′を一歯分回転させるラチエット送り棒６′と、ラチエットギア４′が一歯分回転する毎にその都度ラチエットギア４′を一時停止させるラチエットストッパ８′とを備えて構成されたパイプ自動カット機用刃送り装置である。
【０００４】
図１２に示された先行技術は、本出願人と同一出願人の出願に係る特開平８−１５０５０９号公報に詳細に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかながら、叙上の図１２に示された先行技術は、ラチエット送り棒６′の往復運動に伴ってその爪が常時ラチエットギア４′のラチエット歯に係合すると共にラチエットストッパ８の爪もまたラチエット歯にその都度係合する機構のためにこの部分の摩耗がはげしく、この装置の特性上注油ができないので、摩擦、耐久性が問題となる欠点があった。
【０００６】
また、構造が複雑となって、故障が多発する欠点もあった。
【０００７】
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、往復運動する機構を除去する構成を採用することによって、従来の技術に内在する上記諸欠点を解消し、各部の摩耗が少なく且つ耐久性の高い新規なパイプカッタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明に係るパイプカッタ装置は、筐体に回転自在に軸支され回転駆動手段により回転駆動される第１のピニオンと、該第１のピニオンと噛合され前記筐体に回転自在に装着されたメインギアと、該メインギアにベアリングを介して平行にかつ独立に回転可能に支持され前記メインギアの歯数よりも一歯だけ少ない歯数を有するカム取付けギアと、該カム取付けギアの内壁に沿って固定され、内周に亘って徐々に厚くなるカム面が形成されたカムと、前記メインギア及び前記カム取付けギアに噛合され前記筐体に回転自在に軸支された第２のピニオンと、前記メインギアの中心部に設けられた開口部を通して被切断パイプが通過するように該被切断パイプを着脱自在に保持するパイプ固定用チャックと、一部にカッタ刃が装着されたカッタ刃取付部及び前記カムのカム面に係合して回動するベアリングを有し前記メインギアの平面部に回動自在に軸支されたメインホルダとを具備し、前記回転駆動手段により、前記第１ピニオンを回転駆動して前記メインギア、前記第２のピニオン及び前記カム取付ギアを回転させ、前記メインギアがその歯数に相当する回転だけ回転すれば，前記カム取付けギアは前記メインギアの歯数よりも一歯だけ少ないので、前記ベアリングが前記カム面を一周送行して前記メインホルダを回動し、該メインホルダに装着されたカッタ刃を移動し、前記パイプを切断することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１０】
図１は本発明に係るパイプカッタの要部を示す断面図、図２は図１に示した構成の各要素を分解して示した分解側面図、図３〜図１０は図１に示した各要素のうち主要部の正面図、図１１（ａ）、（ｂ）は第２のピニオンの動作を説明するための正面図である。
【００１１】
図１〜図１０を参照するに、参照符号１、２、３はそれぞれ第１、第２、第３の筐体を示し、これらの筐体１、２、３が接続、結合されて全体として一つの筐体を形成している。図３に示された第１の筐体１の中心部には孔１ａが形成され、この孔１ａの周囲には図５に示すような第１の主ベアリング取付けリング（大径）４が固定されている。
【００１２】
参照符号７は中心部に孔７ａ（図７参照）を形成されたメインギアを示し、このメインギア７の孔７ａの周囲には図６に示すような第２の主ベアリング取付けリング（小径）５が固定されている。取付けリング４、５は同軸に配設され、これらのリング４、５の間には主ベアリング６が装着されている。従って、メインギア７は主ベアリング６を介して第１の筐体１に対して相対的に回転自在とされている。
【００１３】
参照符号８はカム取付けギアを示し、このギア８は複数個のベアリング９（図１では１個のみ表示されている）によってメインギア７とは独立して回転し得るように支持されている。このカム取付けギア８の内壁には、図９に示される如き内周に亙って徐々に厚くなるテーパ１０ａが形成されたカム１０が、例えば間隙部にくさび（図示せず）等を嵌入することによって配設されている。なお、前記カム取付けギアは、前記メインギアの歯数よりも一歯だけ少ない歯数を有している。
【００１４】
第１の筐体１の一端には第１のピニオン１１が２個のベアリング１２及びカラー１３を介して回転自在に軸持されている。第１のピニオン１１は、その歯がメインギア７の歯と噛合されており、ピニオン軸に装着されたプーリ１４に伝達される駆動力により回転し、その回転力をメインギア７に伝達し、それによってメインギア７は回転駆動される。
【００１５】
第１の筐体１〜第３の筐体３の他端には第２のピニオン１５がコイルばね１６を介して回転自在に軸支されている。この第２のピニオン１５は、その歯がメインギア７及びカム取付けギア８の両方の歯と噛合されており、従って、メインギア７の回転をカム取付けギア８に伝達する機能を有している。第２のピニオン１５は、また、カム取付けギア８の位置決めの機能をも有しており、この機能は第２のピニオン１５を軸１５ａの頭部を指で押圧することにより第２のピニオン１５の歯をカム取付けギア８の歯との係合から外すことによって、実現することができる。
【００１６】
本発明に係るメインギア７と、その平面部に回動自在に軸支されているメインホルダ１７の関連構成は、従来の技術で述べたパイプ切断機の関連構成図とほぼ同様なので、図１、図２、図７、図９、図１０に基づき、従来の技術の段落０００３と図１２を参照して説明する。
メインギア７の平面部７ｂの所定の位置には、メインホルダ１７（図１２のパイプカット刃部材３′に相当）が、その一端に設けられた軸１７ａ（図１２の軸９′に相当）を支点として回動自在に軸支されている。メインホルダ１７のほぼ中心部には、カッタ歯１８（図１２の刃３ａ′に相当）が着脱自在に装着されたカッタ刃取付部材１９（図１２には、これに相当するものは無い）が固定されている。メインホルダ１７の他端に設けられた軸１７ｂには、カム１０のカム面（テーパ面１０ａ）に当接するベアリング２０が回転自在に軸支されている。なお、図１２のパイプカット刃部材３′の他の端には、カム７′のカム面に当接する曲面３ｂ′のみが形成されている。
【００１７】
メインギア７の平面部７ｂにはまた、被切断パイプ２１の切断面に常時当接して切断面にばりが発生するのを除去する外ばり取りローラ２７が回転自在に装着されている。
【００１８】
第１の筐体１の、第２の主ベアリング取付けリング５の部分と反対側には、本パイプカッタ装置の中心部に被切断パイプ２１を他の構成要素と独立して配備するためのパイプ固定用チャック２２を保持するチャック保持部材２３が固定されている。しかして、第１の筐体１の孔１ａとチャック保持部材２３にパイプ固定用チャック２２が嵌合され、チャック止めねじ２４によって固定される。２５はストップリングである。
【００１９】
次に本発明の動作について説明する。
【００２０】
本発明による回転機構の特徴とするところは、２つのピニオン（第１、第２のピニオン１１、１５）を介して中心軸を有しない２つのギア（メインギア７、カム取付けギア８）が独立的に回転させられ、メインギア７がその歯数の数だけ回転したときに、カム取付けギア８が、メインギア７の歯数＋１回、回転し、メインギア７に対して相対的に１回、回転する原理を利用していることにある。
【００２１】
先ず、図１１の（ａ）に見られる如く、通常の動作状態において、第２のピニオン１５の軸１５ａを指等により押圧してピニオン１５の歯をカム取付けギア８の歯との係合から外し（図１１（ｂ）参照）ギア８を回転させてメインホルダ１７のベアリング２０をカム１０の始点１０ｂにセットし、つまり位置合わせする。この位置合わせ完了後に第２のピニオン１５を図１１（ａ）の状態に戻す。次に被切断パイプ２１をパイプ固定用チャック２２に配置して固定する。その後、第１のピニオン１１を回転駆動して、メインギア７、第２のピニオン１５及びカム取付けギア８を回転させる。各ギアの回転が進み、その際にギア８はギア７よりも一個歯数が少ないので、カム取付ギア８は一回転毎にメインギア７に対してギアの周辺部において一歯分だけ先に進む（ずれる）ことになる。このことは、メインギア７の平面部７ｂに装着されているメインホルダ１７のベアリング２０から見れば、ベアリング２０はカム１０のカム面（テーパ面１０ａ）をギアが一回転する毎に１／（メインギアの歯数）の距離だけ移動する。従って、メインギア７がその歯数に相当する回数だけ回転すれば、メインホルダ１７のベアリング２０は、カム１０のテーパ面１０ａを１回転動し、カム１０の終点１０ｃに達する。メインホルダ１７にはカッタ刃１８が固定されたカッタ刃取付部材１９が装着されているので、カッタ刃１８はギア７、または８の中心方向にカムの終点１０ｃの厚さから始点１０ｂの厚さを引いた差の厚さだけ移動する。この差の厚さは被切断パイプ２１の肉厚よりも若干大きく設定されているので、被切断パイプ２１はメインギアの歯数に相当する回数回転した後に切断される。
【００２２】
各ギアの回転動作の間、外ばり取りローラ２７が回転しながら常に被切断パイプの切断部に当接しているために、切断面におけるばりの発生は完全に除去される。
【００２３】
本発明の一実施例においてはメインギア７の歯数は１０１個、カム取付けギアの歯数は１００個形成されており、従ってメインギア７及びカム取付けギア１０１回転することによって被切断パイプ２１は切断される。これらのギアの歯数は任意でよく、ギア８の歯数がギア７の歯数より１個少なければよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示す効果が得られる。
【００２５】
従来のような爪を係合させるラチエット、往復運動するラチエット送り棒等が用いられていないので、機械的摩耗が極めて小さくなると共に、歯車の係合動作であるために構造が簡単化されるので、極めて円滑な安定した動作を実現することができる。
【００２６】
ギアのモジュールを変更することによって、種々のサイズの構造を容易に構成することができるので、耐久性の良好な小形のカッタ装置を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示した一実施例の分解断面図である。
【図３】第１の筐体の正面図である。
【図４】第２の筐体の正面図である。
【図５】第１の主ベアリング取付けリングの正面図である。
【図６】第２の主ベアリング取付けリングの正面図である。
【図７】メインギアの正面図である。
【図８】カム取付けギアの正面図である。
【図９】カムの正面図である。
【図１０】（ａ）はメインホルダの正面図、（ｂ）はカッタ刃取付け部材の正面図、（ｃ）は外ばり取りローラの正面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は第２のピニオンの位置決め動作を説明するための断面図である。
【図１２】従来技術を示す正面図である。
【符号の説明】
１…第１の筐体
１ａ…孔
２…第２の筐体
３…第３の筐体
４…第１の主ベアリング取付けリング
５…第２の主ベアリング取付けリング
６…主ベアリング
７…メインギア
７ａ…孔
７ｂ…平面図
８…カム取付けギア
９…ベアリング
１０…カム
１０ａ…テーパ部
１０ｂ…始点
１０ｃ…終点
１１…第１のピニオン
１２…ベアリング
１３…カラー
１４…プーリ
１５…第２のピニオン
１５ａ…軸
１６…コイルばね
１７…メインホルダ
１８…カッタ刃
１９…カッタ刃取付け部材
２０…ベアリング（カム１０のテーパ面に当接する）
２１…被切断パイプ
２２…パイプ固定用チャック
２３…チャック保持部材
２４…チャック止めねじ
２５…ストップリング
２６…ベアリング
２７…外ばり取りローラ
【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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【図１１】
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【図１２】
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