(57)【要約】      （修正有）【課題】円板カッターを円運動（偏心回転）させながら駆動回転させて、円板カッターに「なた切断作用」を付加して回転切断する。【解決手段】円板カッターＫが支持された切断ユニットＵと、板状のワークＷとを相対的に直線移動させて、当該ワークＷを切断するに際して、円板カッターＫは、公転中心に対する公転により円運動しながら、駆動回転されることで、円板カッターＫの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターＫの円運動により生ずる「なた切断作用」との相乗により、大きな切断作用でもってスムーズに切断できる。【選択図】図５
2022002864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する方法であって、
前記円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動しながら、駆動回転により自転することで、
前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴とする板状ワークの切断方法。
【請求項２】
円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記円板カッターとは独立して駆動回転される内歯車と噛合され、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら、当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸及び前記内歯車の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴とする板状ワークの切断装置。
【請求項３】
前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されることを特徴とする請求項２に記載の板状ワークの切断装置。
【請求項４】
円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合されることで、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴とする板状ワークの切断装置。
【請求項５】
前記ワークを固定配置させる作業テーブルには、前記切断ユニットを移動可能に支持するカッター支持フレームが設けられ、
前記カッター支持フレームの側面に設けられたリニアーガイドにガイドされた前記切断ユニットは、当該切断ユニットの移動方向に沿って張設された無端鎖の途中に連結されることで、移動可能となっており、
前記無端鎖が駆動されて周回走行することで、当該切断ユニットは、設定速度で移動して前記作業テーブルに固定配置されたワークを切断する構成であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の板状ワークの切断装置。
【請求項６】
前記作業テーブルには、前記切断ユニットの円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の板状ワークの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板カッターに「なた切断作用」を付加することで、板状のワークに対する円板カッターの切断力を高めた板状ワークの切断方法、及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円板カッターを用いて板状ワークを切断する装置は、例えば特許文献１及び同２に示されるように、駆動回転する円板カッターによりワークを「連続切断」する構成である。ここで、「連続切断」とは、円板カッターの外周部の切断部により、時間的に連続してワークを切断することをいう。特許文献１のように、角柱状に焼成された軟らかいパンを所定厚にスライス切断する場合には、外周部に鋭利な刃部が形成された円板カッターを使用することで、切粉（切屑）を発生させないで切断可能であるが、発泡樹脂又は木材を切断する場合には、円板カッターは鋸刃を用いているため、切断時に切粉が連続して発生し、その処理に多大な労力を有していた。
【０００３】
このように、円板カッターによる「連続切断」は、板状のワークに対する当該円板カッターの配置位置は、当該カッターとワークとの相対的な移動方向に沿った配置位置が変動するのみで、側面視における当該円板カッターとワークの配置位置、即ち、円板カッターの中心位置は不変である。このため、ワークに対する円板カッターの切断力は、それ程大きくない。
【０００４】
また、切断対象のワークに関しても、その硬さにもよるが、切断可能なワークの厚さには、一定の限界があって、板厚及び硬さを含めた切断可能なワークの範囲は限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１３２４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１３１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、円板カッターを公転（偏心回転）させながら駆動回転により自転させて、円板カッターに「なた切断作用」を付加して回転切断することで、ワークに対する当該円板カッターの切断力を飛躍的に高めることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する方法であって、
前記円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動しながら、駆動回転により自転することで、
前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動（偏心回転）しながら、駆動回転されて自転することで、当該円板カッターの外周の刃部は、ワークに対して断続的に喰い込んで切断される。即ち、円板カッターは、その回転中における特定回転角度においてのみ、ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込んで切断する「なた切断作用」と、当該円板カッターが連続駆動回転する「回転切断作用」とが相乗して、ワークが切断され、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、当該円板カッターはワークから退避することで、ワークを切断することなく連続回転する「断続切断作用」によりワークが切断される。請求項１の発明の切断は、円板カッターが連続駆動回転しながら、公転により円板カッターの全体が公転（円運動）を行うことで「なた切断作用」を生じさせており、この切断現象はワークに対して円板カッターの全体が移動しながら当該ワークを切断しているので、「引き切り作用」が生じており、これによりワークは、複数の切断作用（円板カッターの連続回転切断作用、なた切り切断作用及び引き切り切断作用）が相乗して、大きな切断作用でもってスムーズに切断できる。この結果、周縁部が鋭利に形成された円板カッターにより、切粉（切屑）を発生させずに、ワークの切断が可能となる。なお、カッターの回転中における前記特定回転角度以外の角度では、当該円板カッターは、ワークに対して退避しているため、切断作用はない。
【０００９】
即ち、円板カッターは、その回転中における前記特定回転角度においては、円板カッターの円運動により、板状のワークの板面に対して垂直な方向に円板カッターが移動して、当該ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込む「なた切断作用」と、本来の「回転切断作用」とが相乗して切断されて、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、ワークは全く切断されない「断続切断作用」によりワークが切断されるので、ワークに対する円板カッターの切断力が飛躍的に高められる。また、円板カッターの円運動により、当該円板カッターが最も前方に配置された後に、後退する瞬間において、ワークに対する円板カッターの切断力の方向は、当該ワークの板面に対して垂直となって、最大の切断力が瞬間的に発生するので、当該円板カッターの切断力は、単に連続回転するのみの場合に比較して、飛躍的に高められる。このため、円板カッターの切断対象である板状のワークの範囲が広くなって、円板カッターの連続回転切断作用のみでは切断できなかった大きな板厚或いは硬いワークであっても切断可能となる。
【００１０】
また、請求項１の発明によれば、円板カッターの外周の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切断時に切粉が発生せず、従来の切断では不可欠であった切粉の処理が不用となる。
【００１１】
請求項２の発明は、円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記円板カッターとは独立して駆動回転される内歯車と噛合され、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら、当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸及び前記内歯車の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明を具体的に実施するための切断装置であって、前記自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記自転駆動軸とは独立して駆動回転される内歯車と噛合されて遊星歯車機構を構成し、前記公転回転軸の駆動回転により前記自転駆動軸は、当該公転駆動軸の軸心を中心にして公転することで、当該自転駆動軸の一端に取付けられた円板カッターは円運動（偏心回転）しながら駆動回転される。即ち、前記円板カッターは、公転駆動軸及び前記内歯車が独立して駆動回転されることで、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら、ワークが切断されることで、当該ワークは、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの公転（円運動）により生ずるなた切断作用との相乗により、大きな切断力により断続的に切断される。また、円板カッターは、公転しながら連続回転しているため、上記した「なた切断作用」は、円板カッターの全周で発生することで、円板カッターは、その全周に亘り切断作用が生じて、即ち、円板カッターの円周上の特定部のみで「なた切断作用」が生ずることはないので、円板カッターの磨耗が均一化されることで、その寿命も長くなる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されるので、公転駆動軸と自転駆動軸との各回転数、即ち、当該自転駆動軸に取付けられた円板カッターの公転（円運動）の回転数と、自転駆動軸の回転数とを、鎖歯車等の歯数の変更によらずに、個別に、しかも容易に変更できる。また、請求項３の発明によれば、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されるので、ワークの硬度及び刃物寿命の延長（最適化）等を考慮して、円板カッターの回転数を任意に選択できる。
【００１５】
請求項４の発明は、円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合されることで、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２の発明に対して、円板カッターを円運動させる機構が異なるのみで、ワークの切断原理は、請求項２の発明と同一である。即ち、請求項４の発明では、当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合された遊星歯車機構により、円板カッターが公転（円運動）される。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記ワークを固定配置させる作業テーブルには、前記切断ユニットを移動可能に支持するカッター支持フレームが設けられ、
前記カッター支持フレームの側面に設けられたリニアーガイドにガイドされた前記切断ユニットは、当該切断ユニットの移動方向に沿って張設された無端鎖の途中に連結されることで、移動可能となっており、
前記無端鎖が駆動されて周回走行することで、当該切断ユニットは、設定速度で移動して前記作業テーブルに固定配置されたワークを切断する構成であることを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、ワークを作業テーブル上に固定配置して、カッター支持フレームの側面に沿って切断ユニットが直線移動することで、板状のワークを切断するものである。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記作業テーブルには、前記切断ユニットの円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が配置されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項６の発明によれば、前記作業テーブルには、前記円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が設けられているので、当該円板カッターの外周の刃部の横振れが防止されるため、当該円板カッターの切断力が一層に高められる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明（請求項１の発明）によれば、円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動（偏心回転）しながら、駆動回転されることで、当該円板カッターの外周の刃部は、ワークに対して断続的に喰い込んで切断される。即ち、円板カッターは、その回転中における特定回転角度においてのみ、ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込んで切断する「なた切断作用」と、当該円板カッターの連続駆動回転による「回転切断作用」とが相乗して、ワークが切断され、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、当該円板カッターはワークから退避することで、ワークを切断することなく連続回転する「断続切断作用」によりワークが切断される。なお、カッターの回転中における前記特定回転角度以外の角度では、当該円板カッターは、ワークに対して退避しているため、切断作用はない。また、円板カッターの外周の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切断時に切粉が発生せず、従来の切断では不可欠であった切粉の処理が不用となる。
【００２２】
また、請求項２及び４の各発明は、軸方向の一端部に円板カッターを取付けた自転駆動軸が公転駆動軸に偏心して支持され、当該自転駆動軸の駆動回転は、遊星歯車機構を利用しているので、請求項１の発明を確実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る切断装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は、同じく正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ線拡大断面図である。
【図３】同じく平面図である。
【図４】支持フレーム３の側面に切断ユニットＵが水平方向に走行可能に支持された状態を示す側面図である。
【図５】同じく斜視図である。
【図６】遊星歯車機構ＳＰ1 を用いた切断ユニットＵの縦断面図である。
【図７】切断ユニットＵの分解斜視図である。
【図８】切断ユニットＵを構成する遊星歯車機構ＳＰ1 の部分の背面図である。
【図９】切断ユニットＵの背面図である。
【図１０】切断ユニットＵの背面側の斜視図である。
【図１１−Ａ】公転駆動軸４３の軸心Ｃ00に対して公転する円板カッターＫが最も高い位置である公転の原点位置に配置された状態を示す側面図である。
【図１１−Ｂ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に９０°だけ公転した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｃ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に１８０°だけ公転して、当該円板カッターＫが最も低い位置に達した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｄ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に２７０°だけ公転して、当該円板カッターＫがワークＷの切断済先端面に対して最も後退した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｅ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て３６０°だけ反時計方向に公転して、公転の新たな原点位置に戻った状態を示す側面図である。
【図１１−Ｆ】公転の新たな原点位置に対して円板カッターＫが、公転駆動軸４３の新たな軸心Ｃ01に対して前側から見て９０°だけ反時計方向に公転した状態を示す側面図である。
【図１２】公転駆動軸４３と内歯車Ｇ1 とを別々の駆動モータＭ11，Ｍ12で駆動する構造の模式的断面図である。
【図１３】別の遊星歯車機構ＳＰ2 を用いた切断機構の縦断面図である。
【図１４】遊星歯車機構ＳＰ2 の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、最適な実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１〜図５に本発明に係る切断装置の全体構成が示されている。長方形状の作業台１の作業テーブル２の幅方向Ｙの一端部には、後述の切断ユニットＵを支持して、水平方向に沿って移動可能に支持するための支持フレーム３が当該作業テーブル２の長手方向Ｘに沿って配置されている。当該支持フレーム３の両端部は、支持台４で支持されることで、作業テーブル２の上面との間には、被切断物である板状のワークＷを配置可能なワーク配置空間部５が形成されている。前記支持フレーム３の直下を含めて、作業テーブル２の上面は、長方形状の複数の金属製の表面板材６が長手方向Ｘ及び幅方向Ｙに並べられて固定配置され、幅方向Ｙに沿った２枚の表面板材６の間には、後述の円板カッターＫの下端部を入り込ませて、その振れを防止するための振止め空間７（図３参照）となっている。前記ワークＷは、作業テーブル２の上面に、その長手方向Ｘに沿って所定間隔をおいて配置された一対の規制具８により、当該ワークＷが作業テーブル２の長手方向Ｘにずれるのを防止しており、当該ワークＷの上面は、後述の切断ユニットＵの円板カッターＫが走行する近辺においてワーク押え１１により下方に押し付けられる。ワーク押え１１は、その長手方向Ｘの両端に配置された押付け具１２のハンドル１３の回転により一対の押え板１４により上方から押し付けられる構成である。一方の押付け具１２のハンドル１３の回転は、連結ロッド１５を介して他方の押付け具１２に伝達されて、一方のハンドル１３の回転により、一対の押え板１４は同時にワークＷを押し付ける構成となっている。
【００２５】
図４及び図５に示されるように、前記支持フレーム３の手前側の側面には、上下方向に所定間隔をおいて一対の直線ガイドレール１６が取付けられ、切断ユニットＵの後板３６の背面側に設けられた上下一対の嵌着ガイド体１７が前記各直線ガイドレール１６に嵌着されることで、当該切断ユニットＵは、前記支持フレーム３の長手方向Ｘに沿って直線移動する。また、前記支持フレーム３の長手方向Ｘの両端部には、切断ユニットＵの走行方向である作業テーブル２の長手方向Ｘと直交する水平方向である前後方向（前記幅方向Ｙと同じ）に沿った回転軸心を有する各鎖歯車１８ａ，１８ｂがそれぞれ支持され、各鎖歯車１８ａ，１８ｂには無端鎖２１が掛装されて、当該無端鎖２１における下方に配置される部分は、所定長だけ欠落された状態となって、当該欠落部に臨む当該無端鎖２１の両端部は、それぞれ切断ユニットＵの背面側に突出された一対の突出板２２に取付けられた各鎖連結ロッド２３に連結されている。一対の鎖歯車１８ａ，１８ｂのうち一方の鎖歯車１８ａが駆動モータＭ2 により駆動回転されて、無端鎖２１が走行することで、切断ユニットＵは、一対の直線ガイドレール１６に沿って走行する。無端鎖２１のたるみ防止するために、下方の直線ガイドレール１６を挟んで前記支持フレーム３の手前側の側面に設けられた鎖支持体２４により支持されている。なお、図４及び図５において、支持フレーム３の長手方向Ｘに沿って切断ユニットＵの両移動端を規制するために、当該支持フレーム３における当該両移動端には、それぞれ検出センサ２５が取付けられ、切断ユニットＵの後板３６には、当該検出センサ２５により検出されるドッグ２６が取付けられている。
【００２６】
次に、図６〜図１０を参照して、前記切断ユニットＵについて説明する。切断ユニットＵは、駆動モータＭ1 の駆動回転により、後述のカッター駆動軸（自転駆動軸）４２の先端部に取付けられた円板カッターＫを円運動（偏心回転）させながら、当該円板カッターＫを駆動回転させるものである。即ち、駆動モータＭ1 及び当該駆動モータＭ1 の駆動軸（図示せず）の回転を減速させるための減速機３１は、後述の後板３６に一体に取付けられていて、前記減速機３１の出力軸３２と一体に駆動回転する第１及び第２の各駆動鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 は、それぞれキー３３，３４を介して当該出力軸３２に一体に取付けられ、各駆動鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 は、それぞれ前板３５と後板３６との間、及び後板３６の背面側における上部に配置されて、前記出力軸３２は、前板３５及び後板３６を貫通して各軸受３７，３８により当該前板３５及び後板３６に回転可能に支持されている。前記出力軸３２における前板３５の前方に突出したボルト部３２ａをナット４１で締め上げることで、当該出力軸３２の軸方向に沿った隙間がなくなって、当該出力軸３２は、前記各軸受３７，３８を介して前板３５及び後板３６に回転可能に支持される。
【００２７】
前記減速機３１の出力軸３２の直下には、軸方向の前端部に円板カッターＫを一体に取付けたカッター駆動軸（自転駆動軸）４２を偏心状態で支持する公転駆動軸４３が配置されて、一対の軸受４４ａ，４４ｂを介して前板３５及び後板３６に回転可能に支持されている。カッター駆動軸４２の軸心Ｃｅは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心して配置されている。図６及び図７に示されるように、カッター駆動軸４２の先端のボルト部４２ａは、公転駆動軸４３の先端面から突出していて、カッター駆動軸４２におけるボルト部４２ａよりも内側の二面幅部（当該部分の外側に嵌め込まれる部材が廻るのを防止するための互いに平行な二面が面取りされた部分）に、回動不能に内側ナイフ固定体４６ａが嵌合され、円板カッターＫの中心孔４７に前記ボルト部４２ａを嵌め込んで、複数の固定ピン４８を介して円板カッターＫの中心孔４７に近い部分を前記内側ナイフ固定体４６ａに対して回動不能に連結して、当該ボルト部４２ａに外側ナイフ固定体４６ｂを嵌め込んで、当該ボルト部４２ａに固定ナット５１を螺合させると、カッター駆動軸４２の先端のボルト部４２ａに円板カッターＫが取付けられる。なお、図７において、４９は、切断ユニットＵの円板カッターＫを覆うためのカッターカバーを示す。
【００２８】
前記公転駆動軸４３の大部分は、前板３５と後板３６との間に配置されて、円板カッターＫが一体に取付けられたカッター駆動軸４２は、その軸心Ｃｅが公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心配置された状態で一対の軸受５２ａ，５２ｂを介して回転可能に支持されている。公転駆動軸４３の鍔部４３ａに一体に取付けられた被動鎖歯車Ｓ3 と、前記出力軸３２に取付けられた駆動鎖歯車Ｓ1 とには、無端鎖５３が掛装されている。カッター駆動軸４２の軸心Ｃｅは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心して配置されているので、出力軸３２から伝達された動力により公転駆動軸４３が、その軸心Ｃ0 を中心にして駆動回転すると、カッター駆動軸４２に一体に取付けられた円板カッターＫは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 を中心として、前記偏心量（ｅ1 ）を半径とする公転（円運動）を行う。
【００２９】
前記後板３６の背面側には、内歯車支持体５５が取付けられ、当該内歯車支持体５５には、軸受５６を介して内歯車Ｇ1 が回転可能に支持され、当該内歯車Ｇ1 の外側端面部に一体に取付けられた被動鎖歯車Ｓ4 と、前記出力軸３２に一体に取付けられた駆動鎖歯車Ｓ2 とには、無端鎖５４が掛装されることで、当該内歯車Ｇ1 は、前記公転駆動軸４３と同心となって、独立して駆動回転される。なお、内歯車Ｇ1 は、前記軸受５６の内輪側であって、しかも後板３６の側に抜出し不能に支持された内歯車連結体５７に複数のピン（図示せず）を介して一体に取付けられることで、当該内歯車Ｇ1 は、軸受５６に対して抜け出ない構造になっている。なお、図８及び図９において、６１，６２は、それぞれ無端鎖５３，５４にテンションを付与するためのテンション鎖歯車を示す。
【００３０】
前記カッター駆動軸４２の後端部（円板カッターＫが取付けられた端部と反対側の端部）には、平歯車Ｇ2 が当該カッター駆動軸４２と同心となって一体に取付けられ、当該平歯車Ｇ2 は前記内歯車Ｇ1 と噛合することで、遊星歯車機構ＳＰ1 となっている。この結果、前記出力軸３２の駆動回転により公転駆動軸４３が、裏側（円板カッターＫと反対の側）からみて時計方向に被動回転されると、カッター駆動軸４２は、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 を中心として、前記偏心量（ｅ1 ）に対応する半径の時計方向への公転（円運動）を行う。図９において、Ｒは、カッター駆動軸（自転駆動軸）４２の軸心Ｃｅの公転の軌跡を示す公転軌跡円である。カッター駆動軸４２を公転させるための公転駆動軸４３を設けた理由は、当該公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転（円運動又は偏心回転）しながら自転する円板カッターＫは、後述の「なた切断作用」を奏させるために、当該公転駆動軸４３と同方向に回転して、当該円板カッターＫの全体が公転により、上方から下方に移動する間にワークＷを「ダウンカット」で切断する必要があるためである。また、遊星歯車機構ＳＰ1 を設けたのは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転する平歯車Ｇ2 を減速させて駆動回転させるためである。更に、遊星歯車機構ＳＰ1 を構成する内歯車Ｇ1 を駆動回転させるのは、仮に、当該内歯車Ｇ1 を固定した場合には、公転する平歯車Ｇ2 は、公転駆動軸４３の回転方向と逆方向に回転するため、円板カッターＫの全体が公転により、「アップカット方向」に公転して、上方から下方に移動する間にワークＷを「ダウンカット」で切断することが不能となり、これを回避するため、内歯車Ｇ1 を、平歯車Ｇ2 を回転させようとする方向に駆動回転させる必要があるためである。
【００３１】
ここで、前記遊星歯車機構ＳＰ1 によって、出力軸３２の回転が減速されて円板カッターＫに伝達されて、ダウンカット方向に回転する円板カッターＫ及び公転駆動軸４３が同方向に回転することを説明する。簡便のために、鎖歯車Ｓ1 と同Ｓ3 は、同歯数と仮定し、鎖歯車Ｓ2 の歯数は、同Ｓ4 の（１/ ２）と仮定すると共に、内歯車Ｇ1 及び平歯車Ｇ2 の歯数は、それぞれ５０、３０とする。
（Ａ）鎖歯車Ｓ2 が非回転で、鎖歯車Ｓ1 が図９のように裏側から見て時計方向に１回転した場合、平歯車Ｇ2 は、内歯車Ｇ1 との直接の噛合により、反時計方向に（５０/ ３０）回転すると共に、時計方向への１回の公転により、時計方向に１回転するので、平歯車Ｇ2 は、反時計方向に〔（５０/ ３０）−１〕＝（２０/ ３０）回転する。
（Ｂ）鎖歯車Ｓ1 が非回転で、鎖歯車Ｓ2 が裏側から見て時計方向に１回転した場合、平歯車Ｇ2 は、時計方向に（２５/ ３０）回転する。
（Ｃ）鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 を取付けている出力軸３２が１回転すると、平歯車Ｇ2 の回転数は、上記したＡ，Ｂの異なる２つの現象を合成すればよいので、以下の通りとなる。
よって、平歯車Ｇ2 は、〔（２５/ ３０）−（２０/ ３０）〕＝（１/ ６）だけ、裏側から見て、円板カッターＫのダウンカット方向である「時計方向」に回転する。
この結果、上記の設定条件では、公転駆動軸４３が６回転する間に、円板カッターＫは１回転し、当該円板カッターＫは、１回転の間に６回だけ公転する。
【００３２】
本発明に係る切断ユニットＵを用いて、作業テーブル２に固定された平板状のワークＷを切断するには、駆動モータＭ2 により無端鎖２１を周回走行させて、支持フレーム３に沿って当該切断ユニットＵを設定速度で走行させて、当該切断ユニットＵに組み込まれた円板カッターＫが、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転しながらダウンカット方向に駆動回転（自転）することで、前記ワークＷが断続的に切断される。
【００３３】
次に、図１１−Ａ〜図１１−Ｆを参照して、円板カッターＫの切断原理について説明する。ここで、ワークＷとして発泡樹脂を使用し、切断の設定条件として、公転駆動軸４３が６回転することで、平歯車Ｇ2 、即ち、円板カッターＫは、１回転し、他の設定条件は、以下の通りである。なお、図１１−Ａ〜図１１−Ｆにおいて、Ｃ00, Ｃ01は、円板カッターＫの１回の公転毎の中心を示し、Ｃe1は、円板カッターＫの１回の公転の「原点位置」における当該円板カッターＫの中心位置を示し、Ｃe2〜Ｃe4は、当該「原点位置」から円板カッターＫが９０°ずつ公転した状態の当該円板カッターＫの中心位置を示す。
・円板カッターの外径  ：４５０ｍｍ
・円板カッターの偏心量：２０ｍｍ
・円板カッターの送り  ：円板カッターの１公転で２４ｍｍ
・ワークの板厚        ：１００ｍｍ
【００３４】
そして、上記した円板カッターＫを上記送りで当該円板カッターＫを移動させて、円板カッターＫの中心Ｃe1が「原点位置」である最も高い位置に配置された状態（図１１−Ａ）から、当該円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、ダウンカットしながら、その全体が下方に移動することで、当該円板カッターＫの中心Ｃe2は、前方に移動しながら、ワークＷは、「回転切断作用」と「なた切断作用」とが相乗して大きく切断される（図１１−Ｂ）。次に、円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして更に９０°だけ公転すると、円板カッターＫの中心Ｃe2は、最も低い位置まで達して、その間に、当該円板カッターＫは、ワークＷの下部を僅かに切断する（図１１−Ｃ）。円板カッターＫが最も低い位置に配置された状態で、当該円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして更に９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、ワークの切断端面Ｗａに対して最大に後退し（図１１−Ｄ）、当該円板カッターＫが更に９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、新たな公転中心Ｃ01に対して最も高い位置である新たな「原点位置」に配置される（図１１−Ｅ）。このように、円板カッターＫの公転により最も低い位置に配置された状態から、ワークの切断端面Ｗａに対して最大に後退した後に、当該切断端面Ｗａに対して前進しながら新たな「原点位置」に達する間においては、円板カッターＫは、回転しているが、ワークＷは切断されない。そして、円板カッターＫが新たな「原点位置」から９０°だけ公転すると、次の公転による切断が開始される（図１１−Ｆ）。なお、円板カッターＫの各公転毎の公転中心Ｃ00( Ｃ01) も、当然に円板カッターＫの送り速度で移動している。
【００３５】
また、円板カッターＫが１回転する間に、当該円板カッターＫは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ00（Ｃ01) を中心にして計６回の公転を行うので、当該円板カッターＫの１回転により、計６回の切断が行われる。
【００３６】
ここで、減速機３１の出力軸３２の回転数を４８０ｒｐｍとして、円板カッターＫが１回の公転で２４ｍｍ移動する場合における当該円板カッターＫの送り速度を求める。鎖歯車Ｓ1 と同Ｓ3 は、同歯数であるため、公転駆動軸４３の回転数は、出力軸３２と同一である。平歯車Ｇ2 の回転数、即ち、円板カッターＫの回転数は、公転駆動軸４３の回転数の（１/ ６）であるので、８０ｒｐｍであり、円板カッターＫの１分間の公転数は、（８０×６）＝４８０回である。円板カッターＫは、１回の円運動で２４ｍｍだけ送られるので、１分間には、（４８０×２４）ｍｍ＝１１．５２ｍだけ送られる。即ち、円板カッターＫの送り速度は、１１．５２ｍ/ 分である。
【００３７】
上記したように、円板カッターＫが１回転する間に、円板カッターＫがダウンカット方向に回転しながら、円板カッターＫの全体が公転運動により上方から下方に向けて移動することで、「なた切断作用」が発生し、当該「なた切断作用」と本来の「回転切断作用」との相乗により、ワークＷに対する切断力が飛躍的に高められる。また、カッター駆動軸（自転駆動軸）４２を中心にして連続回転しながら、当該カッター駆動軸４２は、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 （Ｃ00，Ｃ01) を中心にして公転し、円板カッターＫの全体が上方から下方に移動する途中であって、しかも当該カッター駆動軸４２の軸心Ｃe と公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 （Ｃ00，Ｃ01) とを結ぶ線分が水平になった時点で、当該円板カッターＫの全体の移動方向は、ワークＷに対して瞬間的に垂直となって過大な切断力が発生し、この過大な切断力も、円板カッターＫの切断力を飛躍的に高めるのに寄与する。また、円板カッターＫの外周部の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切粉を発生させずに、ワークの切断ができる。
【００３８】
ここで、円板カッターＫの送り速度、即ち、切断ユニットＵの送り速度は、無端鎖２１を周回駆動走行させる駆動モータＭ2 の回転数の変更により実現可能であるが、ワークＷの材質又は板厚によっては、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を調整する必要がある。例えば、送り速度を一定にした場合において、ワークＷが相対的に硬い材質である場合には、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を多くして、当該円板カッターＫの１回の公転に対するワークＷの切削量を少なくする必要があると共に、逆に、ワークＷが相対的に軟らかい材質である場合には、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を少なくして、当該円板カッターＫの１回の公転に対するワークＷの切削量を多くすることが、当該ワークＷを効率的に切断できる。
【００３９】
円板カッターＫの１回転に対する公転数の変更は、上記実施例では、各鎖歯車Ｓ1 〜Ｓ4 の各歯数を変更により可能であり、このためには、各鎖歯車Ｓ1 〜Ｓ4 のうち特定の鎖歯車の変更が必要であり、この作業は極めて面倒であって、実用的でない。そこで、図１２に示されるように、前後の各板３５’，３６’に、切断ユニットＵの走行方向に沿って所定間隔をおいて別々の可変速駆動モータＭ11，Ｍ12により駆動される２本の出力軸６３，６４を支持して、出力軸６３に取付けられた鎖歯車Ｓ1 と、公転駆動軸４３に取付けられた鎖歯車Ｓ3 とに無端鎖５３’が掛装され、別の出力軸６４に取付けられた鎖歯車Ｓ2 と、内歯車Ｇ1 に一体に取付けられた鎖歯車Ｓ4 とに無端鎖５４’が掛装された構成にすると、別々の可変速駆動モータＭ11，Ｍ12の回転数を任意に変速させることで、円板カッターＫの１回転に対する公転数を自在に変更できる。なお、図１２において、６５，６６は、それぞれ可変速駆動モータＭ11，Ｍ12の減速機を示す。
【００４０】
次に、図１３及び図１４を参照して、別の遊星歯車機構ＳＰ2 を用いた切断機構の原理についてのみ説明する。前後の各板３５，３６に支持された公転駆動軸７１には、偏心量（ｅ1 ）だけ偏心してカッター駆動軸（自転駆動軸）７２が回転可能に支持され、当該カッター駆動軸７２の前端部には、円板カッターＫが取付けられ、その後端部には、フランジ板部７３を介して内歯車Ｇ3 が、複数本のボルト７４を介して当該カッター駆動軸７２と同心となって一体に取付けられている。後板３６には、前記公転駆動軸７１の軸心Ｃ0 ’と同心となって第１リング体７５が複数本のボルト７６を介して固定され、当該第１リング体７５には、同一形状の第２リング体７７が複数本のボルト７８を介して固定され、第２リング体７７には、複数本のボルト８１を介して平歯車固定板８２が固定されている。前記内歯車Ｇ3 と噛合される平歯車Ｇ4 は、その背面側から複数本のボルト８３を介して前記平歯車固定板８２に固定されることで、当該平歯車Ｇ4 は、後板３６に固定された状態で配置される。平歯車Ｇ4 の軸心は、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'と同一である。駆動モータＭ13の駆動軸８４に取付けられた鎖歯車Ｓ5 と、公転駆動軸７１に取付けられた鎖歯車Ｓ6 とには、無端鎖８５が掛装されて、当該公転駆動軸７１が駆動回転される。
【００４１】
公転駆動軸７１の駆動回転により、カッター駆動軸７２が公転されると、当該カッター駆動軸７２に一体に取付けられている内歯車Ｇ3 は、平歯車Ｇ4 と噛合した状態で、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心に公転することで、カッター駆動軸７２の先端に取付けられた円板カッターＫは、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心に公転しながら、当該公転駆動軸７１と同方向に自転して、ワークＷを断続的に切断する。なお、図１４において、Ｒ2 は、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心とする偏心量（ｅ2 ）を半径とする円であって、カッター駆動軸７２の軸心Ｃｅ’の公転軌跡円である。
【００４２】
遊星歯車機構ＳＰ2 を構成する内歯車Ｇ3 及び平歯車Ｓ4 の歯数をそれぞれＡ1 ，Ａ2 とすると、公転駆動軸７１が１回転すると、カッター駆動軸７２は、（Ａ2 / Ａ1 ）だけ、前記公転駆動軸７１と同方向に減速回転される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｃ0 ：公転駆動軸の軸心（公転中心）
Ｃｅ：カッター駆動軸（自転駆動軸）の軸心
ｅ1 ，ｅ2 ：カッター駆動軸（自転駆動軸）の偏心量
Ｇ1 ，Ｇ3 ：内歯車
Ｇ2 ，Ｇ4 ：平歯車
Ｒ1 ，Ｒ2 ：カッター駆動軸の軸心の公転軌跡円
ＳＰ1 ，ＳＰ2 ：遊星歯車機構
Ｕ：切断ユニット
Ｗ：ワーク
Ｗａ：ワークの切断端面
４２，７２：カッター駆動軸（自転駆動軸）
４３，７１：公転駆動軸
【図１】
2022002864.tif 000003
【図２】
2022002864.tif 000004
【図３】
2022002864.tif 000005
【図４】
2022002864.tif 000006
【図５】
2022002864.tif 000007
【図６】
2022002864.tif 000008
【図７】
2022002864.tif 000009
【図８】
2022002864.tif 000010
【図９】
2022002864.tif 000011
【図１０】
2022002864.tif 000012
【図１１−Ａ】
2022002864.tif 000013
【図１１−Ｂ】
2022002864.tif 000014
【図１１−Ｃ】
2022002864.tif 000015
【図１１−Ｄ】
2022002864.tif 000016
【図１１−Ｅ】
2022002864.tif 000017
【図１１−Ｆ】
2022002864.tif 000018
【図１２】
2022002864.tif 000019
【図１３】
2022002864.tif 000020
【図１４】
2022002864.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月22日(2020.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記円板カッターとは独立して駆動回転される内歯車と噛合され、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら、当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸及び前記内歯車の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴とする板状ワークの切断装置。
【請求項２】
前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されることを特徴とする請求項１に記載の板状ワークの切断装置。
【請求項３】
円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合されることで、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴とする板状ワークの切断装置。
【請求項４】
前記ワークを固定配置させる作業テーブルには、前記切断ユニットを移動可能に支持するカッター支持フレームが設けられ、
前記カッター支持フレームの側面に設けられたリニアーガイドにガイドされた前記切断ユニットは、当該切断ユニットの移動方向に沿って張設された無端鎖の途中に連結されることで、移動可能となっており、
前記無端鎖が駆動されて周回走行することで、当該切断ユニットは、設定速度で移動して前記作業テーブルに固定配置されたワークを切断する構成であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の板状ワークの切断装置。
【請求項５】
前記作業テーブルには、前記切断ユニットの円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の板状ワークの切断装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板カッターに「なた切断作用」を付加することで、板状のワークに対する円板カッターの切断力を高めた板状ワークの切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円板カッターを用いて板状ワークを切断する装置は、例えば特許文献１及び同２に示されるように、駆動回転する円板カッターによりワークを「連続切断」する構成である。ここで、「連続切断」とは、円板カッターの外周部の切断部により、時間的に連続してワークを切断することをいう。特許文献１のように、角柱状に焼成された軟らかいパンを所定厚にスライス切断する場合には、外周部に鋭利な刃部が形成された円板カッターを使用することで、切粉（切屑）を発生させないで切断可能であるが、発泡樹脂又は木材を切断する場合には、円板カッターは鋸刃を用いているため、切断時に切粉が連続して発生し、その処理に多大な労力を有していた。
【０００３】
このように、円板カッターによる「連続切断」は、板状のワークに対する当該円板カッターの配置位置は、当該カッターとワークとの相対的な移動方向に沿った配置位置が変動するのみで、側面視における当該円板カッターとワークの配置位置、即ち、円板カッターの中心位置は不変である。このため、ワークに対する円板カッターの切断力は、それ程大きくない。
【０００４】
また、切断対象のワークに関しても、その硬さにもよるが、切断可能なワークの厚さには、一定の限界があって、板厚及び硬さを含めた切断可能なワークの範囲は限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１３２４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１３１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、円板カッターを公転（偏心回転）させながら駆動回転により自転させて、円板カッターに「なた切断作用」を付加して回転切断することで、ワークに対する当該円板カッターの切断力を飛躍的に高めることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記円板カッターとは独立して駆動回転される内歯車と噛合され、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら、当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸及び前記内歯車の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、前記自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた平歯車は、前記公転駆動軸と同心となって、前記自転駆動軸とは独立して駆動回転される内歯車と噛合されて遊星歯車機構を構成し、前記公転回転軸の駆動回転により前記自転駆動軸は、当該公転駆動軸の軸心を中心にして公転することで、当該自転駆動軸の一端に取付けられた円板カッターは円運動（偏心回転）しながら駆動回転される。即ち、前記円板カッターは、公転駆動軸及び前記内歯車が独立して駆動回転されることで、当該公転駆動軸及び内歯車の軸心に対する公転により円運動しながら、ワークが切断されることで、当該ワークは、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの公転（円運動）により生ずるなた切断作用との相乗により、大きな切断力により断続的に切断される。また、円板カッターは、公転しながら連続回転しているため、上記した「なた切断作用」は、円板カッターの全周で発生することで、円板カッターは、その全周に亘り切断作用が生じて、即ち、円板カッターの円周上の特定部のみで「なた切断作用」が生ずることはないので、円板カッターの磨耗が均一化されることで、その寿命も長くなる。
【０００９】
また、請求項１の発明の板状ワークの切断装置の切断作用を「遊星歯車機構」を捨象して説明すると、以下のようになる。円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動（偏心回転）しながら、駆動回転されて自転することで、当該円板カッターの外周の刃部は、ワークに対して断続的に喰い込んで切断される。即ち、円板カッターは、その回転中における特定回転角度においてのみ、ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込んで切断する「なた切断作用」と、当該円板カッターが連続駆動回転する「回転切断作用」とが相乗して、ワークが切断され、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、当該円板カッターはワークから退避することで、ワークを切断することなく連続回転する「断続切断作用」によりワークが切断される。請求項１の発明の切断は、円板カッターが連続駆動回転しながら、公転により円板カッターの全体が公転（円運動）を行うことで「なた切断作用」を生じさせており、この切断現象はワークに対して円板カッターの全体が移動しながら当該ワークを切断しているので、「引き切り作用」が生じており、これによりワークは、複数の切断作用（円板カッターの連続回転切断作用、なた切り切断作用及び引き切り切断作用）が相乗して、大きな切断作用でもってスムーズに切断できる。この結果、周縁部が鋭利に形成された円板カッターにより、切粉（切屑）を発生させずに、ワークの切断が可能となる。なお、カッターの回転中における前記特定回転角度以外の角度では、当該円板カッターは、ワークに対して退避しているため、切断作用はない。
【００１０】
即ち、円板カッターは、その回転中における前記特定回転角度においては、円板カッターの円運動により、板状のワークの板面に対して垂直な方向に円板カッターが移動して、当該ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込む「なた切断作用」と、本来の「回転切断作用」とが相乗して切断されて、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、ワークは全く切断されない「断続切断作用」によりワークが切断されるので、ワークに対する円板カッターの切断力が飛躍的に高められる。また、円板カッターの円運動により、当該円板カッターが最も前方に配置された後に、後退する瞬間において、ワークに対する円板カッターの切断力の方向は、当該ワークの板面に対して垂直となって、最大の切断力が瞬間的に発生するので、当該円板カッターの切断力は、単に連続回転するのみの場合に比較して、飛躍的に高められる。このため、円板カッターの切断対象である板状のワークの範囲が広くなって、円板カッターの連続回転切断作用のみでは切断できなかった大きな板厚或いは硬いワークであっても切断可能となる。
【００１１】
また、請求項１の発明によれば、円板カッターの外周の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切断時に切粉が発生せず、従来の切断では不可欠であった切粉の処理が不用となる。
【００１２】
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明によれば、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されるので、公転駆動軸と自転駆動軸との各回転数、即ち、当該自転駆動軸に取付けられた円板カッターの公転（円運動）の回転数と、自転駆動軸の回転数とを、鎖歯車等の歯数の変更によらずに、個別に、しかも容易に変更できる。また、請求項３の発明によれば、前記公転駆動軸と自転駆動軸とは、個別の可変速駆動モータで駆動されるので、ワークの硬度及び刃物寿命の延長（最適化）等を考慮して、円板カッターの回転数を任意に選択できる。
【００１５】
請求項３の発明は、円板カッターが支持された切断ユニットと、板状のワークとを相対的に直線移動させて、当該ワークを切断する装置であって、
前記切断ユニットは、
軸方向の一端部に前記円板カッターが一体に取付けられている自転駆動軸は、駆動回転される公転駆動軸に所定の偏心量だけ偏心して支持され、
当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合されることで、前記公転駆動軸の軸心を中心にして前記自転駆動軸を公転させながら当該自転駆動軸を駆動回転させる遊星歯車機構が構成され、
前記公転駆動軸の駆動回転により、前記円板カッターは、当該公転駆動軸の軸心に対する公転により円運動しながら連続駆動回転することで、前記円板カッターの連続駆動回転による本来の回転切断作用と、当該円板カッターの円運動により生ずるなた切断作用との相乗により、前記ワークを切断することを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１の発明に対して、円板カッターを円運動させる機構が異なるのみで、ワークの切断原理は、請求項１の発明と同一である。即ち、請求項３の発明では、当該自転駆動軸の他端部に一体に取付けられた内歯車は、前記切断ユニットのフレームに固定された平歯車と噛合された遊星歯車機構により、円板カッターが公転（円運動）される。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記ワークを固定配置させる作業テーブルには、前記切断ユニットを移動可能に支持するカッター支持フレームが設けられ、
前記カッター支持フレームの側面に設けられたリニアーガイドにガイドされた前記切断ユニットは、当該切断ユニットの移動方向に沿って張設された無端鎖の途中に連結されることで、移動可能となっており、
前記無端鎖が駆動されて周回走行することで、当該切断ユニットは、設定速度で移動して前記作業テーブルに固定配置されたワークを切断する構成であることを特徴としている。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、ワークを作業テーブル上に固定配置して、カッター支持フレームの側面に沿って切断ユニットが直線移動することで、板状のワークを切断するものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記作業テーブルには、前記切断ユニットの円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が配置されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明によれば、前記作業テーブルには、前記円板カッターの下端外周の刃部を非接触状態で入り込ませて横振れを防止するためのカッター振止め部材が設けられているので、当該円板カッターの外周の刃部の横振れが防止されるため、当該円板カッターの切断力が一層に高められる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明（請求項１，３の各発明）は、軸方向の一端部に円板カッターを取付けた自転駆動軸が公転駆動軸に偏心して支持され、当該自転駆動軸の駆動回転は、遊星歯車機構を利用しているので、円板カッターは、公転中心に対する公転により円運動（偏心回転）しながら、駆動回転されることで、当該円板カッターの外周の刃部は、ワークに対して断続的に喰い込んで切断される。即ち、円板カッターは、その回転中における特定回転角度においてのみ、ワークに対して円板カッターが「なた状」に喰い込んで切断する「なた切断作用」と、当該円板カッターの連続駆動回転による「回転切断作用」とが相乗して、ワークが切断され、前記特定回転角度を除く残りの回転角度では、当該円板カッターはワークから退避することで、ワークを切断することなく連続回転する「断続切断作用」によりワークが切断される。なお、カッターの回転中における前記特定回転角度以外の角度では、当該円板カッターは、ワークに対して退避しているため、切断作用はない。また、円板カッターの外周の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切断時に切粉が発生せず、従来の切断では不可欠であった切粉の処理が不用となる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る切断装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は、同じく正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ線拡大断面図である。
【図３】同じく平面図である。
【図４】支持フレーム３の側面に切断ユニットＵが水平方向に走行可能に支持された状態を示す側面図である。
【図５】同じく斜視図である。
【図６】遊星歯車機構ＳＰ1 を用いた切断ユニットＵの縦断面図である。
【図７】切断ユニットＵの分解斜視図である。
【図８】切断ユニットＵを構成する遊星歯車機構ＳＰ1 の部分の背面図である。
【図９】切断ユニットＵの背面図である。
【図１０】切断ユニットＵの背面側の斜視図である。
【図１１−Ａ】公転駆動軸４３の軸心Ｃ00に対して公転する円板カッターＫが最も高い位置である公転の原点位置に配置された状態を示す側面図である。
【図１１−Ｂ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に９０°だけ公転した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｃ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に１８０°だけ公転して、当該円板カッターＫが最も低い位置に達した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｄ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て反時計方向に２７０°だけ公転して、当該円板カッターＫがワークＷの切断済先端面に対して最も後退した状態を示す側面図である。
【図１１−Ｅ】公転の原点位置に対して円板カッターＫが前側から見て３６０°だけ反時計方向に公転して、公転の新たな原点位置に戻った状態を示す側面図である。
【図１１−Ｆ】公転の新たな原点位置に対して円板カッターＫが、公転駆動軸４３の新たな軸心Ｃ01に対して前側から見て９０°だけ反時計方向に公転した状態を示す側面図である。
【図１２】公転駆動軸４３と内歯車Ｇ1 とを別々の駆動モータＭ11，Ｍ12で駆動する構造の模式的断面図である。
【図１３】別の遊星歯車機構ＳＰ2 を用いた切断機構の縦断面図である。
【図１４】遊星歯車機構ＳＰ2 の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、最適な実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１〜図５に本発明に係る切断装置の全体構成が示されている。長方形状の作業台１の作業テーブル２の幅方向Ｙの一端部には、後述の切断ユニットＵを支持して、水平方向に沿って移動可能に支持するための支持フレーム３が当該作業テーブル２の長手方向Ｘに沿って配置されている。当該支持フレーム３の両端部は、支持台４で支持されることで、作業テーブル２の上面との間には、被切断物である板状のワークＷを配置可能なワーク配置空間部５が形成されている。前記支持フレーム３の直下を含めて、作業テーブル２の上面は、長方形状の複数の金属製の表面板材６が長手方向Ｘ及び幅方向Ｙに並べられて固定配置され、幅方向Ｙに沿った２枚の表面板材６の間には、後述の円板カッターＫの下端部を入り込ませて、その振れを防止するための振止め空間７（図３参照）となっている。前記ワークＷは、作業テーブル２の上面に、その長手方向Ｘに沿って所定間隔をおいて配置された一対の規制具８により、当該ワークＷが作業テーブル２の長手方向Ｘにずれるのを防止しており、当該ワークＷの上面は、後述の切断ユニットＵの円板カッターＫが走行する近辺においてワーク押え１１により下方に押し付けられる。ワーク押え１１は、その長手方向Ｘの両端に配置された押付け具１２のハンドル１３の回転により一対の押え板１４により上方から押し付けられる構成である。一方の押付け具１２のハンドル１３の回転は、連結ロッド１５を介して他方の押付け具１２に伝達されて、一方のハンドル１３の回転により、一対の押え板１４は同時にワークＷを押し付ける構成となっている。
【００２５】
図４及び図５に示されるように、前記支持フレーム３の手前側の側面には、上下方向に所定間隔をおいて一対の直線ガイドレール１６が取付けられ、切断ユニットＵの後板３６の背面側に設けられた上下一対の嵌着ガイド体１７が前記各直線ガイドレール１６に嵌着されることで、当該切断ユニットＵは、前記支持フレーム３の長手方向Ｘに沿って直線移動する。また、前記支持フレーム３の長手方向Ｘの両端部には、切断ユニットＵの走行方向である作業テーブル２の長手方向Ｘと直交する水平方向である前後方向（前記幅方向Ｙと同じ）に沿った回転軸心を有する各鎖歯車１８ａ，１８ｂがそれぞれ支持され、各鎖歯車１８ａ，１８ｂには無端鎖２１が掛装されて、当該無端鎖２１における下方に配置される部分は、所定長だけ欠落された状態となって、当該欠落部に臨む当該無端鎖２１の両端部は、それぞれ切断ユニットＵの背面側に突出された一対の突出板２２に取付けられた各鎖連結ロッド２３に連結されている。一対の鎖歯車１８ａ，１８ｂのうち一方の鎖歯車１８ａが駆動モータＭ2 により駆動回転されて、無端鎖２１が走行することで、切断ユニットＵは、一対の直線ガイドレール１６に沿って走行する。無端鎖２１のたるみ防止するために、下方の直線ガイドレール１６を挟んで前記支持フレーム３の手前側の側面に設けられた鎖支持体２４により支持されている。なお、図４及び図５において、支持フレーム３の長手方向Ｘに沿って切断ユニットＵの両移動端を規制するために、当該支持フレーム３における当該両移動端には、それぞれ検出センサ２５が取付けられ、切断ユニットＵの後板３６には、当該検出センサ２５により検出されるドッグ２６が取付けられている。
【００２６】
次に、図６〜図１０を参照して、前記切断ユニットＵについて説明する。切断ユニットＵは、駆動モータＭ1 の駆動回転により、後述のカッター駆動軸（自転駆動軸）４２の先端部に取付けられた円板カッターＫを円運動（偏心回転）させながら、当該円板カッターＫを駆動回転させるものである。即ち、駆動モータＭ1 及び当該駆動モータＭ1 の駆動軸（図示せず）の回転を減速させるための減速機３１は、後述の後板３６に一体に取付けられていて、前記減速機３１の出力軸３２と一体に駆動回転する第１及び第２の各駆動鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 は、それぞれキー３３，３４を介して当該出力軸３２に一体に取付けられ、各駆動鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 は、それぞれ前板３５と後板３６との間、及び後板３６の背面側における上部に配置されて、前記出力軸３２は、前板３５及び後板３６を貫通して各軸受３７，３８により当該前板３５及び後板３６に回転可能に支持されている。前記出力軸３２における前板３５の前方に突出したボルト部３２ａをナット４１で締め上げることで、当該出力軸３２の軸方向に沿った隙間がなくなって、当該出力軸３２は、前記各軸受３７，３８を介して前板３５及び後板３６に回転可能に支持される。
【００２７】
前記減速機３１の出力軸３２の直下には、軸方向の前端部に円板カッターＫを一体に取付けたカッター駆動軸（自転駆動軸）４２を偏心状態で支持する公転駆動軸４３が配置されて、一対の軸受４４ａ，４４ｂを介して前板３５及び後板３６に回転可能に支持されている。カッター駆動軸４２の軸心Ｃｅは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心して配置されている。図６及び図７に示されるように、カッター駆動軸４２の先端のボルト部４２ａは、公転駆動軸４３の先端面から突出していて、カッター駆動軸４２におけるボルト部４２ａよりも内側の二面幅部（当該部分の外側に嵌め込まれる部材が廻るのを防止するための互いに平行な二面が面取りされた部分）に、回動不能に内側ナイフ固定体４６ａが嵌合され、円板カッターＫの中心孔４７に前記ボルト部４２ａを嵌め込んで、複数の固定ピン４８を介して円板カッターＫの中心孔４７に近い部分を前記内側ナイフ固定体４６ａに対して回動不能に連結して、当該ボルト部４２ａに外側ナイフ固定体４６ｂを嵌め込んで、当該ボルト部４２ａに固定ナット５１を螺合させると、カッター駆動軸４２の先端のボルト部４２ａに円板カッターＫが取付けられる。なお、図７において、４９は、切断ユニットＵの円板カッターＫを覆うためのカッターカバーを示す。
【００２８】
前記公転駆動軸４３の大部分は、前板３５と後板３６との間に配置されて、円板カッターＫが一体に取付けられたカッター駆動軸４２は、その軸心Ｃｅが公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心配置された状態で一対の軸受５２ａ，５２ｂを介して回転可能に支持されている。公転駆動軸４３の鍔部４３ａに一体に取付けられた被動鎖歯車Ｓ3 と、前記出力軸３２に取付けられた駆動鎖歯車Ｓ1 とには、無端鎖５３が掛装されている。カッター駆動軸４２の軸心Ｃｅは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して偏心量（ｅ1 ）だけ偏心して配置されているので、出力軸３２から伝達された動力により公転駆動軸４３が、その軸心Ｃ0 を中心にして駆動回転すると、カッター駆動軸４２に一体に取付けられた円板カッターＫは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 を中心として、前記偏心量（ｅ1 ）を半径とする公転（円運動）を行う。
【００２９】
前記後板３６の背面側には、内歯車支持体５５が取付けられ、当該内歯車支持体５５には、軸受５６を介して内歯車Ｇ1 が回転可能に支持され、当該内歯車Ｇ1 の外側端面部に一体に取付けられた被動鎖歯車Ｓ4 と、前記出力軸３２に一体に取付けられた駆動鎖歯車Ｓ2 とには、無端鎖５４が掛装されることで、当該内歯車Ｇ1 は、前記公転駆動軸４３と同心となって、独立して駆動回転される。なお、内歯車Ｇ1 は、前記軸受５６の内輪側であって、しかも後板３６の側に抜出し不能に支持された内歯車連結体５７に複数のピン（図示せず）を介して一体に取付けられることで、当該内歯車Ｇ1 は、軸受５６に対して抜け出ない構造になっている。なお、図８及び図９において、６１，６２は、それぞれ無端鎖５３，５４にテンションを付与するためのテンション鎖歯車を示す。
【００３０】
前記カッター駆動軸４２の後端部（円板カッターＫが取付けられた端部と反対側の端部）には、平歯車Ｇ2 が当該カッター駆動軸４２と同心となって一体に取付けられ、当該平歯車Ｇ2 は前記内歯車Ｇ1 と噛合することで、遊星歯車機構ＳＰ1 となっている。この結果、前記出力軸３２の駆動回転により公転駆動軸４３が、裏側（円板カッターＫと反対の側）からみて時計方向に被動回転されると、カッター駆動軸４２は、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 を中心として、前記偏心量（ｅ1 ）に対応する半径の時計方向への公転（円運動）を行う。図９において、Ｒは、カッター駆動軸（自転駆動軸）４２の軸心Ｃｅの公転の軌跡を示す公転軌跡円である。カッター駆動軸４２を公転させるための公転駆動軸４３を設けた理由は、当該公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転（円運動又は偏心回転）しながら自転する円板カッターＫは、後述の「なた切断作用」を奏させるために、当該公転駆動軸４３と同方向に回転して、当該円板カッターＫの全体が公転により、上方から下方に移動する間にワークＷを「ダウンカット」で切断する必要があるためである。また、遊星歯車機構ＳＰ1 を設けたのは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転する平歯車Ｇ2 を減速させて駆動回転させるためである。更に、遊星歯車機構ＳＰ1 を構成する内歯車Ｇ1 を駆動回転させるのは、仮に、当該内歯車Ｇ1 を固定した場合には、公転する平歯車Ｇ2 は、公転駆動軸４３の回転方向と逆方向に回転するため、円板カッターＫの全体が公転により、「アップカット方向」に公転して、上方から下方に移動する間にワークＷを「ダウンカット」で切断することが不能となり、これを回避するため、内歯車Ｇ1 を、平歯車Ｇ2 を回転させようとする方向に駆動回転させる必要があるためである。
【００３１】
ここで、前記遊星歯車機構ＳＰ1 によって、出力軸３２の回転が減速されて円板カッターＫに伝達されて、ダウンカット方向に回転する円板カッターＫ及び公転駆動軸４３が同方向に回転することを説明する。簡便のために、鎖歯車Ｓ1 と同Ｓ3 は、同歯数と仮定し、鎖歯車Ｓ2 の歯数は、同Ｓ4 の（１/ ２）と仮定すると共に、内歯車Ｇ1 及び平歯車Ｇ2 の歯数は、それぞれ５０、３０とする。
（Ａ）鎖歯車Ｓ2 が非回転で、鎖歯車Ｓ1 が図９のように裏側から見て時計方向に１回転した場合、平歯車Ｇ2 は、内歯車Ｇ1 との直接の噛合により、反時計方向に（５０/ ３０）回転すると共に、時計方向への１回の公転により、時計方向に１回転するので、平歯車Ｇ2 は、反時計方向に〔（５０/ ３０）−１〕＝（２０/ ３０）回転する。
（Ｂ）鎖歯車Ｓ1 が非回転で、鎖歯車Ｓ2 が裏側から見て時計方向に１回転した場合、平歯車Ｇ2 は、時計方向に（２５/ ３０）回転する。
（Ｃ）鎖歯車Ｓ1 ，Ｓ2 を取付けている出力軸３２が１回転すると、平歯車Ｇ2 の回転数は、上記したＡ，Ｂの異なる２つの現象を合成すればよいので、以下の通りとなる。
よって、平歯車Ｇ2 は、〔（２５/ ３０）−（２０/ ３０）〕＝（１/ ６）だけ、裏側から見て、円板カッターＫのダウンカット方向である「時計方向」に回転する。
この結果、上記の設定条件では、公転駆動軸４３が６回転する間に、円板カッターＫは１回転し、当該円板カッターＫは、１回転の間に６回だけ公転する。
【００３２】
本発明に係る切断ユニットＵを用いて、作業テーブル２に固定された平板状のワークＷを切断するには、駆動モータＭ2 により無端鎖２１を周回走行させて、支持フレーム３に沿って当該切断ユニットＵを設定速度で走行させて、当該切断ユニットＵに組み込まれた円板カッターＫが、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 に対して公転しながらダウンカット方向に駆動回転（自転）することで、前記ワークＷが断続的に切断される。
【００３３】
次に、図１１−Ａ〜図１１−Ｆを参照して、円板カッターＫの切断原理について説明する。ここで、ワークＷとして発泡樹脂を使用し、切断の設定条件として、公転駆動軸４３が６回転することで、平歯車Ｇ2 、即ち、円板カッターＫは、１回転し、他の設定条件は、以下の通りである。なお、図１１−Ａ〜図１１−Ｆにおいて、Ｃ00, Ｃ01は、円板カッターＫの１回の公転毎の中心を示し、Ｃe1は、円板カッターＫの１回の公転の「原点位置」における当該円板カッターＫの中心位置を示し、Ｃe2〜Ｃe4は、当該「原点位置」から円板カッターＫが９０°ずつ公転した状態の当該円板カッターＫの中心位置を示す。
・円板カッターの外径  ：４５０ｍｍ
・円板カッターの偏心量：２０ｍｍ
・円板カッターの送り  ：円板カッターの１公転で２４ｍｍ
・ワークの板厚        ：１００ｍｍ
【００３４】
そして、上記した円板カッターＫを上記送りで当該円板カッターＫを移動させて、円板カッターＫの中心Ｃe1が「原点位置」である最も高い位置に配置された状態（図１１−Ａ）から、当該円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、ダウンカットしながら、その全体が下方に移動することで、当該円板カッターＫの中心Ｃe2は、前方に移動しながら、ワークＷは、「回転切断作用」と「なた切断作用」とが相乗して大きく切断される（図１１−Ｂ）。次に、円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして更に９０°だけ公転すると、円板カッターＫの中心Ｃe2は、最も低い位置まで達して、その間に、当該円板カッターＫは、ワークＷの下部を僅かに切断する（図１１−Ｃ）。円板カッターＫが最も低い位置に配置された状態で、当該円板カッターＫが公転中心Ｃ00を中心にして更に９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、ワークの切断端面Ｗａに対して最大に後退し（図１１−Ｄ）、当該円板カッターＫが更に９０°だけ公転すると、当該円板カッターＫは、新たな公転中心Ｃ01に対して最も高い位置である新たな「原点位置」に配置される（図１１−Ｅ）。このように、円板カッターＫの公転により最も低い位置に配置された状態から、ワークの切断端面Ｗａに対して最大に後退した後に、当該切断端面Ｗａに対して前進しながら新たな「原点位置」に達する間においては、円板カッターＫは、回転しているが、ワークＷは切断されない。そして、円板カッターＫが新たな「原点位置」から９０°だけ公転すると、次の公転による切断が開始される（図１１−Ｆ）。なお、円板カッターＫの各公転毎の公転中心Ｃ00( Ｃ01) も、当然に円板カッターＫの送り速度で移動している。
【００３５】
また、円板カッターＫが１回転する間に、当該円板カッターＫは、公転駆動軸４３の軸心Ｃ00（Ｃ01) を中心にして計６回の公転を行うので、当該円板カッターＫの１回転により、計６回の切断が行われる。
【００３６】
ここで、減速機３１の出力軸３２の回転数を４８０ｒｐｍとして、円板カッターＫが１回の公転で２４ｍｍ移動する場合における当該円板カッターＫの送り速度を求める。鎖歯車Ｓ1 と同Ｓ3 は、同歯数であるため、公転駆動軸４３の回転数は、出力軸３２と同一である。平歯車Ｇ2 の回転数、即ち、円板カッターＫの回転数は、公転駆動軸４３の回転数の（１/ ６）であるので、８０ｒｐｍであり、円板カッターＫの１分間の公転数は、（８０×６）＝４８０回である。円板カッターＫは、１回の円運動で２４ｍｍだけ送られるので、１分間には、（４８０×２４）ｍｍ＝１１．５２ｍだけ送られる。即ち、円板カッターＫの送り速度は、１１．５２ｍ/ 分である。
【００３７】
上記したように、円板カッターＫが１回転する間に、円板カッターＫがダウンカット方向に回転しながら、円板カッターＫの全体が公転運動により上方から下方に向けて移動することで、「なた切断作用」が発生し、当該「なた切断作用」と本来の「回転切断作用」との相乗により、ワークＷに対する切断力が飛躍的に高められる。また、カッター駆動軸（自転駆動軸）４２を中心にして連続回転しながら、当該カッター駆動軸４２は、公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 （Ｃ00，Ｃ01) を中心にして公転し、円板カッターＫの全体が上方から下方に移動する途中であって、しかも当該カッター駆動軸４２の軸心Ｃe と公転駆動軸４３の軸心Ｃ0 （Ｃ00，Ｃ01) とを結ぶ線分が水平になった時点で、当該円板カッターＫの全体の移動方向は、ワークＷに対して瞬間的に垂直となって過大な切断力が発生し、この過大な切断力も、円板カッターＫの切断力を飛躍的に高めるのに寄与する。また、円板カッターＫの外周部の鋭利な刃部によりワークを切断するので、切粉を発生させずに、ワークの切断ができる。
【００３８】
ここで、円板カッターＫの送り速度、即ち、切断ユニットＵの送り速度は、無端鎖２１を周回駆動走行させる駆動モータＭ2 の回転数の変更により実現可能であるが、ワークＷの材質又は板厚によっては、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を調整する必要がある。例えば、送り速度を一定にした場合において、ワークＷが相対的に硬い材質である場合には、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を多くして、当該円板カッターＫの１回の公転に対するワークＷの切削量を少なくする必要があると共に、逆に、ワークＷが相対的に軟らかい材質である場合には、円板カッターＫの１回転に対する当該円板カッターＫの公転数を少なくして、当該円板カッターＫの１回の公転に対するワークＷの切削量を多くすることが、当該ワークＷを効率的に切断できる。
【００３９】
円板カッターＫの１回転に対する公転数の変更は、上記実施例では、各鎖歯車Ｓ1 〜Ｓ4 の各歯数を変更により可能であり、このためには、各鎖歯車Ｓ1 〜Ｓ4 のうち特定の鎖歯車の変更が必要であり、この作業は極めて面倒であって、実用的でない。そこで、図１２に示されるように、前後の各板３５’，３６’に、切断ユニットＵの走行方向に沿って所定間隔をおいて別々の可変速駆動モータＭ11，Ｍ12により駆動される２本の出力軸６３，６４を支持して、出力軸６３に取付けられた鎖歯車Ｓ1 と、公転駆動軸４３に取付けられた鎖歯車Ｓ3 とに無端鎖５３’が掛装され、別の出力軸６４に取付けられた鎖歯車Ｓ2 と、内歯車Ｇ1 に一体に取付けられた鎖歯車Ｓ4 とに無端鎖５４’が掛装された構成にすると、別々の可変速駆動モータＭ11，Ｍ12の回転数を任意に変速させることで、円板カッターＫの１回転に対する公転数を自在に変更できる。なお、図１２において、６５，６６は、それぞれ可変速駆動モータＭ11，Ｍ12の減速機を示す。
【００４０】
次に、図１３及び図１４を参照して、別の遊星歯車機構ＳＰ2 を用いた切断機構の原理についてのみ説明する。前後の各板３５，３６に支持された公転駆動軸７１には、偏心量（ｅ1 ）だけ偏心してカッター駆動軸（自転駆動軸）７２が回転可能に支持され、当該カッター駆動軸７２の前端部には、円板カッターＫが取付けられ、その後端部には、フランジ板部７３を介して内歯車Ｇ3 が、複数本のボルト７４を介して当該カッター駆動軸７２と同心となって一体に取付けられている。後板３６には、前記公転駆動軸７１の軸心Ｃ0 ’と同心となって第１リング体７５が複数本のボルト７６を介して固定され、当該第１リング体７５には、同一形状の第２リング体７７が複数本のボルト７８を介して固定され、第２リング体７７には、複数本のボルト８１を介して平歯車固定板８２が固定されている。前記内歯車Ｇ3 と噛合される平歯車Ｇ4 は、その背面側から複数本のボルト８３を介して前記平歯車固定板８２に固定されることで、当該平歯車Ｇ4 は、後板３６に固定された状態で配置される。平歯車Ｇ4 の軸心は、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'と同一である。駆動モータＭ13の駆動軸８４に取付けられた鎖歯車Ｓ5 と、公転駆動軸７１に取付けられた鎖歯車Ｓ6 とには、無端鎖８５が掛装されて、当該公転駆動軸７１が駆動回転される。
【００４１】
公転駆動軸７１の駆動回転により、カッター駆動軸７２が公転されると、当該カッター駆動軸７２に一体に取付けられている内歯車Ｇ3 は、平歯車Ｇ4 と噛合した状態で、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心に公転することで、カッター駆動軸７２の先端に取付けられた円板カッターＫは、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心に公転しながら、当該公転駆動軸７１と同方向に自転して、ワークＷを断続的に切断する。なお、図１４において、Ｒ2 は、公転駆動軸７１の軸心Ｃ0'を中心とする偏心量（ｅ2 ）を半径とする円であって、カッター駆動軸７２の軸心Ｃｅ’の公転軌跡円である。
【００４２】
遊星歯車機構ＳＰ2 を構成する内歯車Ｇ3 及び平歯車Ｓ4 の歯数をそれぞれＡ1 ，Ａ2 とすると、公転駆動軸７１が１回転すると、カッター駆動軸７２は、（Ａ2 / Ａ1 ）だけ、前記公転駆動軸７１と同方向に減速回転される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｃ0 ：公転駆動軸の軸心（公転中心）
Ｃｅ：カッター駆動軸（自転駆動軸）の軸心
ｅ1 ，ｅ2 ：カッター駆動軸（自転駆動軸）の偏心量
Ｇ1 ，Ｇ3 ：内歯車
Ｇ2 ，Ｇ4 ：平歯車
Ｒ1 ，Ｒ2 ：カッター駆動軸の軸心の公転軌跡円
ＳＰ1 ，ＳＰ2 ：遊星歯車機構
Ｕ：切断ユニット
Ｗ：ワーク
Ｗａ：ワークの切断端面
４２，７２：カッター駆動軸（自転駆動軸）
４３，７１：公転駆動軸