(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス孔（１０ａ・１１ａ）を備えた固定金型（１０）および可動金型（１１）と、可動金型（１１）を変位駆動する型駆動構造を備えており、
型駆動構造は、上下のみスライドする縦スライド体（１４）と、左右のみスライドする横スライド体（１５）と、縦スライド体（１４）の上下方向のスライド変位を、横スライド体（１５）の左右方向のスライド変位に変換する連動構造とを含み、
縦スライド体（１４）と可動金型（１１）との間に、縦スライド体（１４）のスライド動作を横方向の動作に変換する第１カム構造（２６）が設けられており、
横スライド体（１５）と可動金型（１１）との間に、横スライド体（１５）のスライド動作を縦方向の動作に変換する第２カム構造（２７）が設けられており、
縦スライド体（１４）を駆動源（２）でスライド操作して、両カム構造（２６・２７）で変換した横動作および縦動作の合成方向へ可動金型（１１）を移動させることを特徴とする切断装置。
【請求項２】
可動金型（１１）の旋回軌跡が、切断対象（Ｍ）の中心軸から離れる前段軌跡（Ｐ１）と、前段軌跡（Ｐ１）の終端における旋回半径（ｒ）を維持して円弧状に旋回する後段軌跡（Ｐ２）とで「の」字状に設定してある請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
第１カム構造（２６）が、可動金型（１１）と縦スライド体（１４）のいずれか一方に設けた縦カム面（３０）と、他方に設けた横駆動ローラー（３１）とで構成されており、
第２カム構造（２７）が、可動金型（１１）と横スライド体（１５）のいずれか一方に設けた横カム面（３４）と、他方に設けた縦駆動ローラー（３５）とで構成してある請求項１または２記載の切断装置。
【請求項４】
管ないし中空枠体からなる切断対象（Ｍ）の内部に、固定心金（４５）と可動心金（４６）とが配置されており、
固定心金（４５）と可動心金（４６）とは、ボルト（４７）で軸方向へは移動不能に、しかし径方向へは変位可能に連結されており、
可動心金（４６）と可動金型（１１）とが同行しながら旋回する請求項２または３に記載の切断装置。
【請求項５】
固定金型（１０）を支持するフレーム（３）が、ベース（４）と、ベース（４）に固定される前後一対の前ガイド枠（５）および後ガイド枠（６）と、左右一対の側枠（７）で構成されており、
縦スライド体（１４）は、前ガイド枠（５）および後ガイド枠（６）と、左右の側枠（７）とで上下スライドのみ可能に案内されており、
横スライド枠（１５）は、縦スライド枠（１４）の前後に配置されて、前ガイド枠（５）および後ガイド枠（６）の対向面に設けたガイド凹部（２２）で左右スライドのみ可能に案内支持されており、
連動構造が、前後一対の横スライド枠（１５）で支持したカム軸（２４）と、縦スライド枠（１４）に前後貫通状に形成したカム溝（２３）とで構成してある請求項２から４のいずれかひとつに記載の切断装置。
【請求項６】
可動金型（１１）が、四周辺部に縦カム面（３０）と横カム面（３４）が形成してある金型ホルダー（５１）と、金型ホルダー（５１）に対して交換装着される金型本体（５２）とで構成してある請求項１から５のいずれかひとつに記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の棒材、管材、形材などをせん断するのに好適な切断装置に関する。本発明に係る切断装置は、可動金型を旋回させながら切断対象をせん断する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、管材をプレス機でせん断する場合には、管材の外面を可動刃と固定刃で保持し、さらに管材の内面を可動心金と固定心金で保持して、可動刃および可動心金を管材の中心軸と直交する向きに直線移動させてせん断を行なう（特許文献１）。この種の切断装置でせん断された管材の切断面の周縁には、かえり（バリ）が生じる。そのため、切断された管材の全てに対して、かえり除去のための研磨加工等を施す必要があり、その分だけ余分な手間とコストが必要であった。
【０００３】
上記のような、かえりの発生を防止できる切断装置が提案されている（特許文献２）。そこでは、可動金型の周面３箇所を３個の油圧シリンダー（アクチュエーター）で支持し、可動金型を切断対象の中心軸の回りに渦巻き状に旋回させながらせん断を行なう。例えば、丸鋼棒を切断する場合には、３個の油圧シリンダーのピストンの突出量をコントローラーで調整し、可動金型の中心が丸鋼棒の中心軸の回りに渦巻き状に変位するように制御して丸鋼棒をせん断している。せん断が終了した状態における可動金型の中心は、丸鋼棒の半径に相当する距離分だけ同棒の中心軸から変位している。同様に可動金型を旋回駆動する切断装置は、特許文献３にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２８６１４号公報（段落番号００２４〜００２５、図１）
【特許文献２】特開２００９−２９１９０１号公報（段落番号００２３、図８）
【特許文献３】特開２００３−２０５４１７号公報（段落番号００１８、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の切断装置によれば、可動金型を渦巻き状に旋回させながら切断対象をせん断するので、切断面は周面から中心へ向かって渦巻き状に成長することになり、したがって、切断面の周縁のどの部分であれ、かえりを生じることはない。また、切断面が引きちぎられて荒れるのを軽減できる。しかし、３個の油圧シリンダーで可動金型を支持して渦巻き状に旋回操作するので、可動金型の旋回軌跡をコントローラーの指令どうりに精密に再現するのが難しい。
【０００６】
これは、一般的に油圧シリンダーのピストンロッドの進退位置の再現精度が低いこと、作動油の粘度が周囲温度の変化に応じて変化すること、非圧縮性であるはずの作動油であっても、実際には加圧によって僅かに容積が減少するからである。また、可動金型が旋回する際には、各ピストンロッドと可動金型の連結部分に、シリンダー中心軸と交差する向きのせん断反力が作用するが、このこともピストンロッドの位置制御を困難化する一因になっている。可動金型を渦巻き状に旋回させながら切断対象をせん断するので、せん断開始からせん断終了までのサイクルタイムが長い不利もある。
【０００７】
上記のように、特許文献２の切断装置は、３個の油圧シリンダーで可動金型を浮動支持するので実用性に難がある。その点、特許文献３の切断装置は、可動金型を偏心カム構造で機械的に旋回操作するので、可動金型を偏心カム構造で規定された旋回軌跡に沿って正確に変位させて切断対象をせん断できる。しかし、この種の駆動構造は、偏心カム構造、および同構造を旋回駆動するための全体構造が複雑であり、切断装置の全体コストが高く付く。また、切断対象の大きさや断面形状が異なるときの、可動金型の交換等の段取り換えに多くの手間と時間が掛かる。
【０００８】
本発明の目的は、可動金型をより簡単な構造の型駆動構造で旋回駆動して、かえりがなく、しかも滑らかな切断面が得られる切断装置を提供することにある。
本発明の目的は、せん断時の可動金型の移動軌跡をの字状として、より短い時間で切断対象をせん断できる、生産性に優れた切断装置を提供することにある。
本発明の目的は、可動金型の駆動構造が、より簡単な構造の確動機構として構成してあり、したがって、切断装置の導入コストを削減でき、しかも段取り換えに要する手間と時間を省くことができる切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る切断装置は、ダイス孔１０ａ・１１ａを備えた固定金型１０および可動金型１１と、可動金型１１を変位駆動する型駆動構造を備えている。型駆動構造は、上下のみスライドする縦スライド体１４と、左右のみスライドする横スライド体１５と、縦スライド体１４の上下方向のスライド変位を、横スライド体１５の左右方向のスライド変位に変換する連動構造とを含む。縦スライド体１４と可動金型１１との間に、縦スライド体１４のスライド動作を横方向の動作に変換する第１カム構造２６を設ける。横スライド体１５と可動金型１１との間に、横スライド体１５のスライド動作を縦方向の動作に変換する第２カム構造２７を設ける。縦スライド体１４を駆動源２でスライド操作して、両カム構造２６・２７で変換した横動作および縦動作の合成方向へ可動金型１１を移動させる。
【００１０】
可動金型１１の旋回軌跡は、切断対象Ｍの中心軸から離れる前段軌跡Ｐ１と、前段軌跡Ｐ１の終端における旋回半径ｒを維持して円弧状に旋回する後段軌跡Ｐ２とで「の」字状に設定する（図８参照）。
【００１１】
図５に示すように、第１カム構造２６は、可動金型１１と縦スライド体１４のいずれか一方に設けた縦カム面３０と、他方に設けた横駆動ローラー３１とで構成する。第２カム構造２７は、可動金型１１と横スライド体１５のいずれか一方に設けた横カム面３４と、他方に設けた縦駆動ローラー３５とで構成する。
【００１２】
管ないし中空枠体からなる切断対象Ｍの内部に、固定心金４５と可動心金４６とを配置する。図１０に示すように、固定心金４５と可動心金４６とは、ボルト４７で軸方向へは移動不能に、しかし径方向へは変位可能に連結する。可動心金４６と可動金型１１とが同行しながら旋回して切断対象Ｍをせん断する。
【００１３】
フレーム３は、ベース４と、ベース４に固定される前後一対の前ガイド枠５および後ガイド枠６と、左右一対の側枠７で構成する。縦スライド体１４は、前ガイド枠５および後ガイド枠６と、左右の側枠７とで上下スライドのみ可能に案内する。横スライド枠１５は、縦スライド枠１４の前後に配置されて、前ガイド枠５および後ガイド枠６の対向面に設けたガイド凹部２２で左右スライドのみ可能に案内支持する。連動構造は、前後一対の横スライド枠１５で支持したカム軸２４と、縦スライド枠１４に前後貫通状に形成したカム溝２３とで構成する。
【００１４】
可動金型１１は、四周辺部に縦カム面３０と横カム面３４が形成してある金型ホルダー５１と、金型ホルダー５１に対して交換装着される金型本体５２とで構成する（図１１参照）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の切断装置においては、上下スライドする縦スライド体１４と、左右スライドする横スライド体１５とで可動金型１１を支持し、縦スライド体１４のスライド動作に連動して横スライド体１５を左右スライドさせるようにした。また、縦スライド体１４のスライド動作を第１カム構造２６で横方向の動作に変換し、さらに、横スライド体１５のスライド動作を第２カム構造２７で縦方向の動作に変換して、変換された縦横の動作で可動金型１１を駆動できるようにした。これにより可動金型１１は、横動作および縦動作が合成された方向へ旋回移動しながら切断対象Ｍを切断する。
【００１６】
上記のように本発明の切断装置においては、型駆動構造を縦横の両スライド体１４・１５と、第１・第２の両カム構造２６・２７などで確動機構として構成した。したがって、油圧シリンダーを駆動要素とする従来の切断装置とは異なり、可動金型１１を常に一定の軌跡に従って正確に旋回駆動し、確実かつ円滑に切断対象Ｍをせん断できる。また、可動金型を偏心カム構造で旋回駆動する従来の切断装置に比べて、型駆動構造を大幅に簡素化でき、したがって、かえりがなく、しかも滑らかな切断面が得られる切断装置の全体コストを削減できる。型駆動構造を簡素化できるのに伴ない、金型の交換等の段取り換えをより少ない手間と時間で簡便に行なえる利点もある。
【００１７】
可動金型１１の旋回軌跡を、前段軌跡Ｐ１と後段軌跡Ｐ２とで「の」字状に設定する切断装置によれば、切断対象Ｍに無理なせん断力を与えることもなく、切断面を周回状に徐々に成長させながら切断対象Ｍを円滑にせん断できる。したがって、可動金型を渦巻き状に駆動する従来の切断装置に比べて、せん断に要する時間を短縮しながら、切断対象Ｍをかえりや切断面の荒れを伴なわない状態で円滑に切断して、切断装置の生産性を向上できる。
【００１８】
上下一対の縦カム面３０と上下一対の横駆動ローラー３１とで第１カム構造２６を構成し、さらに、左右一対の横カム面３４と左右一対の縦駆動ローラー３５とで第２カム構造２７を構成すると、可動金型１１をさらに精確に旋回駆動できる。とくに、可動金型１１の左右の縦カム面３０と上下の横カム面３４とを、合計４個の横駆動ローラー３１および縦駆動ローラー３５で挟み保持する場合には、第１・第２の両カム構造２６・２７を確動カム機構として構成できるからである。また、可動金型１１の四周辺部のそれぞれを、２個を一対とする横駆動ローラー３１および縦駆動ローラー３５で安定的に保持した状態で駆動するので、旋回駆動時に可動金型１１がぐらつくのを防止して、常に安定した状態でせん断を行なえる。
【００１９】
管等の切断対象Ｍの内部に配置した固定心金４５と可動心金４６を併用してせん断を行なう切断装置によれば、可動心金４６を可動金型１１に同行する状態で旋回駆動して、切断対象Ｍの外周面と内周面とを同時にせん断できる。得られた切断体は、先に説明した形材等の切断面と同様に内外周縁にかえりがなく、しかも滑らかな切断面とすることができる。
【００２０】
フレーム３を構成する前ガイド枠５、後ガイド枠６、および側枠７で縦スライド体１４を上下スライド可能に案内し、前後の両ガイド枠５・６に設けたガイド凹部２２で、横スライド枠１５を左右スライド可能に案内すると、両スライド体１４・１５のガイド構造を簡素化できる。とくに、前ガイド枠５および後ガイド枠６は、縦スライド体１４のガイド構造と、横スライド枠１５のガイド構造とを兼ねるので、各ガイド体１４・１５を個別にガイドする場合に比べて、ガイド構造を簡素化できる。また、前後の両ガイド枠５・６と両スライド体１４・１５とは、常に面接触状態で相対摺動するので、スライド途中に傾動する余地がなく、したがって、両スライド体１４・１５による可動金型１１の駆動を的確に行なえる。一対の横スライド枠１５で支持したカム軸２４と、縦スライド枠１４に形成したカム溝２３とで連動構造を構成すると、連動構造を充分に簡素化しながら、横スライド枠１５を縦スライド枠１４で左右へ確実にスライド操作できる。
【００２１】
縦カム面３０と横カム面３４を備えた金型ホルダー５１と、同ホルダー５１に対して交換装着される金型本体５２とで可動金型１１を構成すると、金型ホルダー５１を全ての金型本体５２で共通使用できるので、可動金型１１の製造コストを節約できる。因みに、切断対象Ｍの断面の違いに応じて、縦カム面３０と横カム面３４を備えた可動金型１１を用意する場合には、全ての可動金型１１に先の両カム面３０・３４を設ける必要があり、その分だけ金型の製造コストが増加する。また、金型ホルダー５１を縦スライド体１４と横スライド体１５で支持した状態のままで、金型本体５２のみを金型ホルダー５１に交換装着すればよいので、金型の交換に要する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る切断装置の一部を破断した正面図である。
【図２】切断装置の全体正面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】可動金型の駆動構造を示す斜視図である。
【図６】可動金型の駆動動作を示す説明図である。
【図７】可動金型が旋回するときの旋回力の分力の変化を示す説明図である。
【図８】可動金型の旋回軌跡の詳細を示す説明図である。
【図９】管材用の切断装置を示す縦断正面図である。
【図１０】管材用の切断装置を示す縦断側面図である。
【図１１】可動金型の別の実施例を示す斜視図である。
【図１２】型駆動構造の別実施例を示す要部のみの正面図である。
【図１３】図１２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】型駆動構造の別実施例を示す要部のみの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施例）  図１ないし図８は本発明に係る切断装置の実施例を示す。以下の実施例における前後、左右、上下とは、図２および図３に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。図２において、符号１は例えば油圧プレス機のベッド、符号２はスライド（駆動源）であり、ベッド１の上面に切断装置が固定してある。切断装置は、ベッド１に固定されるフレーム３を基体にして構成する。フレーム３は、ベース４と、ベース４の上面の前後に所定の間隔をあけて配置される前ガイド枠５および後ガイド枠６と、両ガイド枠５・６を連結する左右一対の側枠７・７とで構成する。フレーム３、ベース４、両ガイド枠５・６、および側枠７・７は、それぞれ焼入れ処理が施された鋼合金で形成してあり、以下に説明する固定金型１０や可動金型１１も同様の焼入れされた鋼合金で形成してある。
【００２４】
図３に示すように、前ガイド枠５に固定金型１０が固定され、前後のガイド枠５・６の間に可動金型１１と、可動金型１１を旋回駆動する型駆動構造とが配置してある。両金型１０・１１はせん断面１２を介して前後に隣接しており、両型の中央部分には、切断される形材（切断対象）Ｍの断面形状に合致して、Ｕ字状のダイス穴１０ａ・１１ａが前後貫通状に形成してある。
【００２５】
型駆動構造は、前後のガイド枠５・６および左右の側枠７・７で上下スライドのみ自在に案内される縦スライド体１４と、前後のガイド枠５・６で左右スライドのみ自在に案内される前後一対の横スライド体１５を駆動要素にして構成する。縦スライド体１４は、左右幅および上下寸法が前ガイド枠５と同じに設定された板状のスライド本体１６と、スライド本体１６の上面に固定した受動体１７とで構成してある。スライド本体１６の中央部分には逃げ穴１８が縦長の長方形状に形成してあり、この逃げ穴１８内に可動金型１１が収容してある。縦スライド体１４は、受動体１７とベース４との間に設けた復帰ばね１９で押し上げ付勢されて、図２に示す待機位置に位置保持されている。この状態の受動体１７を、スライド２で復帰ばね１９の付勢力に抗して押し下げ操作すると、スライド本体１６が作動位置へと下降移動する。縦スライド体１４の上下ストロークを図１に符号Ｓ１で示している。
【００２６】
横スライド体１５は、横に長い長方形状の板状体からなり、その中央部分に逃げ穴２１が横長の長方形状に形成してある。この逃げ穴２１内に可動金型１１が収容してある。前後の横スライド体１５は、それぞれ前後のガイド枠５・６の対向面に設けたガイド凹部２２で左右スライドのみ可能に案内支持されており、縦スライド枠１４を前後に挟んでいる。縦スライド体１４の上下スライド動作に連動して、横スライド体１５を左右スライドさせるために、両スライド体１４・１５の間に連動構造を設けている。
【００２７】
連動構造は、縦スライド枠１４の逃げ穴１８の左右両側に形成したカム溝２３と、カム溝２３を前後に貫通する状態で前後の横スライド枠１５で支持されるカム軸２４とで構成する。カム溝２３は、水平線に対して４５度傾く直線溝で形成してある。したがって、縦スライド枠１４が一定量下降移動するとき、その動作を連動構造で横スライド体１５の右方向のスライド変位に変換して、横スライド枠１５を縦スライド枠１４の移動量と同じ移動量だけ移動させることができる。横スライド体１５の左右ストロークを図４に符号Ｓ２で示している。カム軸２４の前後端は、前後の横スライド枠１５で回転自在に支持してある。
【００２８】
可動金型１１は、正方形状の鋼合金製のブロックからなり、その四周辺部が縦スライド体１４と横スライド体１５とで、第１カム構造２６および第２カム構造２７を介して協同して支持してある。第１カム構造２６は、縦スライド体１４と可動金型１１との間に設けられて、縦スライド体１４の上下スライド動作を横方向の動作に変換する。第２カム構造２７は、横スライド体１５と可動金型１１との間に設けられて、横スライド体１５のスライド動作を縦方向の動作に変換する。
【００２９】
詳しくは、第１カム構造２６は、可動金型１１の左右辺部のそれぞれに形成した上下一対の縦カム面３０と、一対の縦カム面３０に対応して縦スライド体１４に設けた上下一対の横駆動ローラー３１とで構成する。図５に示すように縦カム面３０は、不規則な波形のカム面からなる。例えば、左辺部の縦カム面３０が左側面へ向かって膨出する凸面で形成してある場合には、右辺部の縦カム面３０は左側面へ向かって凹む凹面で形成してある。図４に示すように横駆動ローラー３１は、縦スライド体１４に固定した保持片３２で回転は自在に、しかし軸方向への移動は不能に保持してある。
【００３０】
同様に、第２カム構造２７は、可動金型１１の上下辺部のそれぞれに形成した上下一対の横カム面３４と、一対の横カム面３４に対応して横スライド体１５に設けた左右一対の縦駆動ローラー３５とで構成する。図５に示すように横カム面３４は、不規則な波形のカム面からなる。図３に示すように縦駆動ローラー３５は、横スライド体１５に固定した保持片３６で回転は自在に、しかし軸方向への移動は不能に保持してある。
【００３１】
次に、可動金型１１による形材Ｍのせん断動作を説明する。形材Ｍのせん断を行なう場合には、図３に示すように、固定金型１０および可動金型１１のダイス穴１０ａ・１１ａに形材Ｍを前面側から差し込み、その端部を切断装置の後面側に設けたストッパー３８で受け止めて位置決めする。このとき、第１カム構造２６の横駆動ローラー３１は、図６（ａ）に示すように縦カム面３０の上端に位置している。同様に、第２カム構造２７の縦駆動ローラー３５は、横カム面３４の左端に位置している。
【００３２】
上記の状態で、縦スライド体１４の受動体１７をスライド２で押し下げると、図６（ｂ）に示すように縦スライド体１４および横駆動ローラー３１が下向きに移動し、同時に横スライド体１５および縦駆動ローラー３５が右向きに移動する。そのため、可動金型１１は、第１・第２の両カム構造２６・２７で変換された、横動作と縦動作とが合成された方向（合成方向）へ向かって移動する。したがって、縦カム面３０の形状と、横カム面３４の形状を調整しておくことにより、可動金型１１を必要とする軌跡に沿って旋回することができる。
【００３３】
例えば、可動金型１１を図７に示す円弧軌跡に沿って旋回させる場合に、旋回軌跡上の任意の点における旋回力Ｆを想定すると、旋回力Ｆは任意の点における外接線と同じ向きとなり、連続して向きが変化する。任意の点における旋回力Ｆは、図７に示すように水平方向の分力ｆ１と、垂直方向の分力ｆ２に分解することができる。したがって、水平方向の分力ｆ１の力の向きと大きさ、および垂直方向の分力ｆ２の力の向きと大きさとに応じて、縦カム面３０および横カム面３４を形成しておけば、図７に示す円弧軌跡に沿って可動金型１１を旋回駆動できることになる。反時計回転方向へ旋回する可動金型１１において、上半部側の１８０度の領域における水平方向の分力ｆ１を負の値とするとき、下半部側の１８０度の領域における水平方向の分力ｆ１は正の値となる。水平方向の分力ｆ１の正または負の値は、縦カム面３０の凹凸に反映される。同様に、左半部側の１８０度の領域における垂直方向の分力ｆ２を負の値とするとき、右半部側の１８０度の領域における垂直方向の分力ｆ２は正の値となる。垂直方向の分力ｆ２の正または負の値は、横カム面３４の凹凸に反映される。
【００３４】
この実施例では、図８に示すように、可動金型１１の旋回軌跡を「の」字状に設定して、可動金型１１が少なくとも５４０度旋回する間に形材Ｍをせん断できるようにした。詳しくは、可動金型１１が、切断対象の中心軸から徐々に離れながら円弧軌跡に沿って１８０度旋回する前段軌跡Ｐ１と、前段軌跡Ｐ１の終端における旋回半径ｒを維持して円弧状に３６０度以上旋回する後段軌跡Ｐ２とで、全体の軌跡が「の」字状になるようにした。なお、図８（ａ）は切断前の可動金型１１の位置を示しており、図８（ｂ）〜（ｆ）においては、切断前の可動金型１１の位置を想像線で示している。
【００３５】
切断が終了したら、スライド２および縦スライド体１４を待機位置へ戻し、ストッパー３８を形材Ｍの排出軌跡から退避させた状態で、形材Ｍを押し込み、切断されたブランクを可動金型１１から排出する。次に、ストッパー３８を所定の受け止め位置に戻し、形材Ｍを差し込んで、その端部をストッパー３８に接当させて位置決めする。以後、上記と同様にして、可動金型１１を旋回駆動しながら形材Ｍをせん断する。
【００３６】
切断対象が管材Ｍである場合には、図９および図１０に示すように、管材Ｍの内部に固定心金４５と可動心金４６を配置し、可動心金４６を可動金型１１に同行して旋回させながら管材Ｍをせん断する。固定心金４５と可動心金４６とは、固定心金４５に挿通され、可動心金４６にねじ込まれたボルト４７を介して一体化してある。固定心金４５に設けたボルト４７用の挿通穴４８の直径は、ボルト４７の軸部の直径に可動金型１１の旋回半径ｒに相当する余裕隙間を加えた値に設定してある。これにより、固定心金４５と可動心金４６とは、軸方向へは移動不能に、しかし径方向へは変位可能にボルト４７で連結したこととなり、可動金型１１が旋回移動するとき、可動心金４６も同様に旋回移動できる。
【００３７】
ボルト４７の可動心金４６側の端部の軸部周面には、オイルリング状の弾性体４９が配置してあり、この弾性体４９によって、旋回変位した可動心金４６を固定心金４５と同心状に位置保持できる。可動心金４６は、その後端にねじ込まれた支持軸５０で支持されており、支持軸５０の差し込み位置を調整することにより、固定心金４５と可動心金４６のせん断面を、固定金型１０と可動金型１１のせん断面１２に一致させることができる。管材Ｍをせん断する場合には支持軸５０も同行して旋回変位する。このように固定心金４５と可動心金４６を併用する切断装置によれば、管材以外に、中空枠体や、中空条材などをせん断することができる。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。
【００３８】
図１１は可動金型１１の別の実施例を示す。そこでは、可動金型１１を、四周辺部に縦カム面３０と横カム面３４が形成してある金型ホルダー５１と、金型ホルダー５１に対して交換装着される金型本体５２とで構成し、金型本体５２に形材Ｍ用のダイス穴５３を形成するようにした。金型ホルダー５１には、金型本体５２を嵌め込むための装着穴５４が前後貫通状に形成してある。金型本体５２には締結用のフランジ５５が張り出してあり、その四隅に挿通したボルト５６を金型ホルダー５１ねじ込むことにより、金型本体５２を金型ホルダー５１と一体化できる。この可動金型１１によれば、金型ホルダー５１を縦スライド体１４と横スライド体１５で支持した状態のままで、金型本体５２のみを金型ホルダー５１に交換装着すればよいので、金型交換の手間を省くことができる。また、切断対象Ｍの断面が異なるごとに、縦カム面３０と横カム面３４を備えた可動金型１１を用意する必要がないので、可動金型１１の製造コストを節約できる。
【００３９】
図１２および図１３は、型駆動構造の別の実施例を示す。そこでは、縦スライド枠１４と横スライド枠１５とを直交状に配置し、両者１４・１５の隣接部分に設けた斜面カム６１・６２で、縦スライド枠１４の上下動作を横スライド枠１５の左右動作に変換できるようにした。斜面カム６１・６２は、水平線に対して４５度傾く平端面で形成した。また、第１カム構造２６を、可動金型１１の左辺部の近傍に形成した溝状の縦カム面３０・３０と、縦カム面３０・３０に対応して縦スライド体１４に設けた上下一対の横駆動ローラー３１とで構成した。縦カム面３０は、不規則な波形のカム面で形成した。同様に第２カム構造２７は、可動金型１１の下辺部の近傍に形成した溝状の横カム面３４・３４と、横カム面３４・３４に対応して横スライド体１５に設けた左右一対の縦駆動ローラー３５とで構成した。横カム面３４は、不規則な波形のカム面で形成した。縦スライド体１４および横スライド体１５は可動金型１１の前後に配置してある。この実施例における連動構造は、一対の斜面カム６１・６２で構成される。
【００４０】
図１４は、型駆動構造のさらに別の実施例を示す。そこでは、図１２で説明した型駆動構造と同様に、一対の斜面カム６１・６２で連動構造を構成した。また、第１カム構造２６を、縦スライド体１４に設けた溝状の縦カム面３０・３０と、可動金型１１の左辺部の近傍に設けた上下一対の横駆動ローラー３１とで構成した。同様に第２カム構造２７は、横スライド体１５に設けた溝状の横カム面３４・３４と、可動金型１１の下辺部の近傍に設けた左右一対の縦駆動ローラー３５とで構成した。このように、縦カム面３０および横カム面３４と、横駆動ローラー３１および縦駆動ローラー３５は、縦スライド体１４および横スライド体１５と、可動金型１１のいずれの側に設けてあってもよい。
【００４１】
上記の実施例では、縦スライド体１４および横スライド体１５を、フレーム３を構成する前後のガイド枠５・６や側枠７でスライド自在に支持したがその必要はない。例えば、縦ガイド軸、および横ガイド軸をフレーム３に設けておいて、これらのガイド軸でスライド案内されるブッシュを介して、縦スライド体１４および横スライド体１５をスライド案内してもよい。その場合には、両スライド体１４・１５のスライド抵抗をより小さなものとして、円滑にスライド変位させることができる。
【００４２】
連動構造は、直線溝状のカム溝２３と丸軸状のカム軸２４とで構成したがその必要はない。例えば、縦スライド体１４および横スライド体１５のそれぞれにラックを固定しておき、縦スライド体１４側のラックの上下スライド動作を、ピニオンを介して横スライド体１５側のラックに伝えて左右スライドさせることができる。その場合には、連動構造を確動機構として構成して、両スライド体１４・１５を同じ速度で縦横に駆動できる。
【００４３】
第１カム構造２６の横駆動ローラー３１と、第２カム構造２７の縦駆動ローラー３５を、それぞれ可動金型１１の側に設け、縦カム面３０を縦スライド体１４に、横カム面３４を横スライド体１５に設けることができる。縦カム面３０および横カム面３４は、面カムとして形成する必要はなく、例えば溝カムで形成することができる。可動金型１１の移動軌跡は「の」字状である必要はなく、渦巻き状であってもよい。また、前段軌跡Ｐ１における可動金型１１の移動軌跡を直線状にして、可動金型１１の移動軌跡の全体を「の」字状とすることができる。
【００４４】
本発明に係る切断装置は、棒材、管材、形材などをせん断する専用のプレス機として構成することができる。その場合には、縦スライド体１４をスライド２で上下にスライド駆動することができる。また、駆動源２はプレス機のスライドである必要はなく、縦スライド体１４を下降駆動できるものであればよい。本発明の切断装置は、アルミニウム製の管材、形材、中空条材などを好適に切断できるが、他の金属を素材にして形成された棒材、管材、形材なども問題なくせん断することができる。
【符号の説明】
【００４５】
３  フレーム
１０  固定金型
１１  可動金型
１４  縦スライド体
１５  横スライド体
２６  第１カム構造
２７  第２カム構造
３０  縦カム面
３１  横駆動ローラー
３４  横カム面
３５  縦駆動ローラー
Ｍ  切断対象
Ｐ１  前段軌跡
Ｐ２  後段軌跡
【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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【図１３】
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【図１４】
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