(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板形状をなす基板の外周部が刃先となる切刃が支軸の一端に取り付けられ、前記切刃と対向するベアリングとの間に被切断材を挟み込んだ状態で回転して被切断材を切断するカッターにおいて、切刃を側面から見たときに、一方の側は平坦面をなし、他方の側は中央部の厚みが厚くなるような傾斜面をなし、前記傾斜面側における外周寄りの傾斜角度を大きくし、前記平坦面上にはらせん状または同心円状の溝が設けられていることを特徴とするカッター。
【請求項２】
前記支軸はその長手方向について、切刃に近い側に位置する第一の軸と、切刃に遠い側に位置する第二の軸とに分断されており、前記第一の軸と前記第二の軸とは、連結棒によって連結されていることを特徴とする請求項１記載のカッター。
【請求項３】
切刃の切り込み深さに応じて前記連結棒を切刃側に押し込んで固定する手段を有することを特徴とする請求項２記載のカッター。
【請求項４】
前記連結棒を切刃側に押し込んで固定する手段は、前記連結棒を切刃側に押し込んだときに、前記連結棒の一部に巻かれたばねが圧縮した状態で、前記連結棒の先端が前記第一の軸の本体部内に形成された凹部に接触して固定されることによるものであることを特徴とする請求項３記載のカッター。
【請求項５】
前記凹部に接触する前記連結棒の先端は鋭角的に形成され、前記凹部は前記連結棒の先端の形状に合わせた形状であることを特徴とする請求項４記載のカッター。
【請求項６】
前記連結棒が複数設けられて、前記第一の軸と前記第二の軸とが連結されていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ等を切断する際に用いられるカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプ状の被切断材を切断する際に通常用いられているカッターの切刃の構造を図５に示す。
図５（ａ）に示す切刃５１においては、円板状の基板５２の中心部に取付孔５３が設けられ、基板５２の外周部が先鋭化されて刃先５４として機能する。切刃５１を側面から見ると、図５（ｂ）に示すように、刃先５４を対称軸として、その両側に、基板５２の中央部の厚みが厚くなるような傾斜面５５が形成されている。すなわち、従来の切刃５１においては、外周部に形成された刃先５４より中心側に近づくに従って、刃先５４を挟んで両側で同じように肉厚が厚くなる構造となっている。
【０００３】
このような切刃でパイプ状の被切断材を切断すると、被切断材５６の切断面５７が図５（ｃ）に示すように、傾斜面となってしまい、水平な断面が得られない。このような切断面を有するパイプを接合すると、接合面の間に隙間を生じてしまい、また、切断時にバリが発生するため、バリの除去に手間がかかることが問題となっていた。
【０００４】
パイプ状のものは様々な分野に使用されているが、特に、エアコンディッショナのように、冷媒等のガスがパイプを通じて流動する装置では、パイプとパイプとの継ぎ目、あるいは、ラッパ状に開口したフレアとパイプとの接続部においてガスが漏れると、自然環境を損ねることとなる。この継ぎ目においてガスが漏れないようにするためには、パイプを切断する際に切断面がほぼ完全な平坦面をなすように切断されることが必要となる。
特許文献１には、一方の側は平坦面をなし、他方の側は傾斜面をなすようにして、刃先の形状を非対称にした切刃が図示されている。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５９−５１２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１には、切断面を水平な断面とすることに関して何ら記載されておらず、特許文献１において図示されている切刃の形状は、このような意図のもとに書かれているものとは考えられない。また、特許文献１に図示されているような、被切断材と接触する部位が先鋭的な切刃では、被切断材を切断しようとしたときに、切刃の接触位置が切断途中でずれてしまい、被切断材に対してらせん状の切跡を残すのみで、適正に切断することができない。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、パイプ状の被切断材等を切断する際に、切断面がほぼ完全な平坦面をなすように切断することが可能なカッターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明のカッターは、円板形状をなす基板の外周部が刃先となる切刃が支軸の一端に取り付けられ、前記切刃と対向するベアリングとの間に被切断材を挟み込んだ状態で回転して被切断材を切断するカッターにおいて、切刃を側面から見たときに、一方の側は平坦面をなし、他方の側は中央部の厚みが厚くなるような傾斜面をなし、前記傾斜面側における外周寄りの傾斜角度を大きくし、前記平坦面上にはらせん状または同心円状の溝が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
切刃を側面から見たときに、一方の側は平坦面をなし、他方の側は中央部の厚みが厚くなるような傾斜面をなしていることによって、平坦面が被切断材を切断する切断面として機能し、傾斜面が被切断材を支持する支持面として機能して、平坦な切断面を得ることができる。
【００１０】
また、傾斜面側における外周寄りの傾斜角度を大きくしているため、被切断材と接触する部位が先鋭的である場合と比べて、被切断材への当たりが安定化して、良好な切断が可能となる。
【００１１】
さらに、平坦面上にはらせん状または同心円状の溝が設けられていることにより、溝が切断進行時の適度な抵抗となって、切断が急激に進むことを防止する。本発明の切刃は、非対称な形状であるため、被切断材への当たりが不安定になりやすいが、平坦面上に溝が存在することによって、切断はゆっくり進行し、そのため傾斜面上での支点の移動もゆっくり行われるため、被切断材への当たりが安定化する。
【００１２】
本発明においては、前記支軸はその長手方向について、切刃に近い側に位置する第一の軸と、切刃に遠い側に位置する第二の軸とに分断されており、前記第一の軸と前記第二の軸とは、連結棒によって連結されていることが好ましい。
【００１３】
支軸がその長手方向について分断されているため、製造誤差等による支軸のぶれを小さくすることができる。また、第一の軸と第二の軸にぶれが生じても、これらの軸を連結する連結棒によって調整することが可能である。
【００１４】
本発明においては、切刃の切り込み深さに応じて前記連結棒を切刃側に押し込んで固定する手段を有することが好ましい。
【００１５】
予め切り込み深さに相当する分だけ、連結棒を切刃側に押し込んで固定することによって、切断作業の進行に従って切刃を前進させる必要がないばかりでなく、切断作業中に切刃は被切断材に対してしっかり食い込む状態が維持されるため、切刃が被切断材に対してふらつくことがない。そのため、被切断材への当たりが安定化する。
【００１６】
前記連結棒を切刃側に押し込んで固定する手段は、前記連結棒を切刃側に押し込んだときに、前記連結棒の一部に巻かれたばねが圧縮した状態で、前記連結棒の先端が前記第一の軸の本体部内に形成された凹部に接触して固定されることによるものとすることができる。
【００１７】
このような構成とすると、切断の開始時には、連結棒は、ばねが圧縮された状態で切刃側に押し込まれ、切断が進行するに従って、圧縮されていたばねの復元力によって切刃は被切断材側に前進して被切断材を切断するため、常に切刃が適正な圧力で被切断材に当たるようになり、被切断材への当たりが安定化する。
【００１８】
本発明においては、前記凹部に接触する前記連結棒の先端は鋭角的に形成され、前記凹部は前記連結棒の先端の形状に合わせた形状であることが好ましい。
【００１９】
連結棒の先端をこのように形成すると、連結棒の先端を平面的に形成する場合と比べて、連結棒の先端を凹部に接触させたときのがたつきを防止することができ、切刃の被切断材への当たりの安定化に寄与することができる。
【００２０】
本発明においては、前記連結棒が複数設けられて、前記第一の軸と前記第二の軸とが連結されている構造とすることもできる。
【００２１】
複数の連結棒によって第一の軸と第二の軸とを連結することによって、中心に位置する連結棒による連結を、その周囲に位置する連結棒が支える構造となるため、連結部分にねじれが発生しにくくなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、パイプ状の被切断材等を切断する際に、切断面がほぼ完全な平坦面をなすように切断することが可能なカッターを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係るカッターの切刃の構造を示す。図１（ａ）は切刃の正面図、図１（ｂ）はその側面図である。
図１（ａ）において、切刃１は円板状の基板２の中心部に取付孔３が設けられてなるものであり、基板２の外周部が刃先４として機能するものである。取付孔３には回転を滑らかにするためにベアリングを装着することができる。
【００２４】
切刃１を側面から見ると、図１（ｂ）に示すように、切刃１の一方の側は全体として平坦面５をなし、他方の側は基板２の中央部の厚みが厚くなるような傾斜面６をなしている。傾斜面６は、切刃１の外周寄りで、その傾斜角度が大きくなっている。すなわち、傾斜面６の中央部寄りの傾斜角度は図示する角度θであるのに対して、切刃１の外周に近づくに従って連続的に傾斜面６の傾斜角度が大きくなっている。
このように、本発明のカッターにおける切刃１おいては、刃先４を挟んで片側のみに傾斜面６が設けられているため、切刃１を側面から見たときに非対称な形状とした上で、傾斜面６の傾斜角度を外周寄りと中心寄りとで異ならせている点に大きな特徴がある。
【００２５】
図１（ｃ）は、切刃１の平坦面５の詳細を示すものであり、平坦面５上には、微細な溝５ａが設けられている。この溝５ａは、切刃１の外周側から中心側に向かって周期的に設けられていればよく、平坦面５全体に亘ってらせん状に設けてもよく、あるいは、同心円状に設けてもよい。
【００２６】
図１（ｄ）は、切刃１の他の形状を示すものであり、切刃１の平坦面５の一部に切り欠き部５ｂを設けたものである。切刃１の切り込み深さに応じて切刃１の外周寄りに平坦部５ｃが設けられ、この平坦部５ｃの中心寄りに連接して切り欠き部５ｂが設けられている。この場合には、溝５ａは平坦部５ｃ上に形成すれば十分である。
【００２７】
図１（ｅ）は、切刃１の外周寄り先端部の詳細を示しており、これに基づいて、パイプを切断する場合を例として、切刃１の切断メカニズムについて説明する。
被切断材であるパイプは、切刃１の外周寄り先端部５ｄに接触し、切刃１はパイプの周囲を回転しながらパイプに切刃１の外周寄り先端部５ｄが食い込むことによって切断が進行する。すなわち、切断初期において、切刃１の外周寄り先端部５ｄは、切断の際に支点として機能する。切刃１を形成する両面のうち、平坦面５がパイプを切断する切断面として機能し、傾斜面６がパイプを支持する支持面として機能する。切断の進行に伴って、支点は傾斜面６の矢印Ａに沿って移動する。支点の移動がスムーズに行われるためには、傾斜面６は滑らかな面で形成されていることが好ましい。一方、平坦面５には微細な溝５ａが設けられているため、この溝５ａが切断進行時の適度な抵抗となって、切断が矢印Ｂの方向に急激に進むことを防止する。本発明の切刃１は、非対称な形状であるため、被切断材への当たりが不安定になりやすいが、溝５ａが存在することによって、切断はゆっくり進行し、傾斜面６上での支点の移動もゆっくり行われるため、切刃１は被切断材を安定して掴むことができ、被切断材への当たりが安定化する。
【００２８】
図１（ｆ）に、切刃１を用いてパイプ状の被切断材を切断したときの切断面を示す。図１（ｆ）において、パイプ状の被切断材のうち、切断後に使用する方の被切断材７の側に、切刃１の平坦面５が当たるようにして切断すると、その切断面８ａは平坦面となる。その一方、パイプ状の被切断材のうち、切断後に廃棄する方の被切断材９の側には、切刃１の傾斜面６が当たるため、その切断面８ｂは傾斜面となる。すなわち、本発明の切刃１を用いると、切刃１が非対称な形状であることから、使用する方の切断面８ａのみを平坦面とすることができ、合理的な切断が可能である。
【００２９】
図示する傾斜面６の傾斜角度θは、７°以上としている。また、長期間の使用によってもこの傾斜角度を維持できるようにするために、切刃１を構成する金属の硬度をロックウェル硬度で６２以上６４以下とするのが好ましい。また、比較的粘りのある金属を用いることが好ましい。
【００３０】
次に、この切刃を用いたカッターについて説明する。
図２に、本発明の実施形態に係るカッターの構造を示す。
図２に示すカッター１０おいて、切刃１は支軸１１の先端側に取り付けられ、支軸１１の他端はアーム１２を介してハンドル１３の内部において保持されており、ハンドル１３の回転に伴って、支軸１１は矢印に示す方向に可動となっている。切刃１と対向するように、アーム１２には２つのベアリング１４が設けられており、切刃１とベアリング１４との間に、紙面に垂直な方向が長手方向となるようにパイプ状の被切断材を挟みこみ、カッター１０を切刃１と対向するベアリング１４との間に被切断材を挟み込んだ状態で回転して被切断材を切断する。
【００３１】
図３（ａ）に、支軸１１の詳細を示す。支軸１１はその長手方向について、切刃１に近い側に位置する第一の軸２２と、切刃１に遠い側に位置する第二の軸２３とに分断されており、第一の軸２２と第二の軸２３とは、連結棒２４によって連結されている。第一の軸２２には切り欠き部２５が設けられており、第一の軸２２は、切刃１に近い側から順に本体部２６、切り欠き部２５、突起部２７を有している。連結棒２４の一端は第二の軸２３中で固定されており、連結棒２４の他端は、第一の軸２２の突起部２７を貫通して、本体部２６中で支持されている。連結棒２４の先端が本体部２６中で支持される詳細については、後に詳述する。
【００３２】
連結棒２４のうち、第一の軸２２と第二の軸２３との間の部分の周囲には、ばね２８が巻かれている。また、連結棒２４のうち、突起部２７と接する部位には、円形状の板からなるストッパー２９が取付られている。第二の軸２３に連接して切刃１とは反対側に順に、ねじ部３０、拡径部３１、周端部３２が設けられている。ねじ部３０、拡径部３１、周端部３２は、図２に示すハンドル１３の内部において保持されており、ねじ部３０は、ハンドル１３の内側に設けられたねじに螺合している。
【００３３】
ハンドル１３を回転して、ねじ部３０との螺合を介して第二の軸２３を切刃１側に近づけ、連結棒２４を切刃１側に押し込むと、連結棒２４が切刃１側に前進し、ばね２８が圧縮する。このときの第一の軸２２の詳細を図３（ｂ）に示す。連結棒２４の前進に伴って、ストッパー２９は突起部２７から離れている。
【００３４】
連結棒２４を切刃１側に押し込む前後での、第一の軸２２の本体部２６中での、連結棒２４の先端の動作を図３（ｃ）、（ｄ）に示す。
図３（ｃ）は、連結棒２４を切刃１側に押し込む前の状態であり、本体部２６内に形成された凹部４０に対して、連結棒２４の先端４１は離れた位置にある。連結棒２４を切刃１側に押し込むと、図３（ｄ）に示す状態となり、連結棒２４の先端４１の面４２ａ、４２ｂは、本体部２６内の凹部４０の面４３ａ、４３ｂにそれぞれ当接して停止する。このようにして、支軸１１を切刃１側に押し込んだ状態が、ハンドル１３によって固定される。
【００３５】
連結棒２４の先端４１と凹部４０との位置合わせを正確に行うためには、先端４１の面４２ａと４２ｂとがなす角の角度が約６０°となるように鋭角的に形成し、凹部４０を先端４１の形状に合わせた形状とすることが好ましい。先端４１をこのように形成すると、先端４１を平面的に形成する場合と比べて、先端４１を凹部４０に接触させたときのがたつきを防止することができ、切刃１の被切断材への当たりの安定化に寄与する。
【００３６】
上述した方法で、予め切り込み深さに相当する分だけ、ハンドル１３を回転して連結棒２４を切刃１側に押し込んで固定することによって、切断作業の進行に従って切刃を前進させる必要がないばかりでなく、切断作業中に切刃は被切断材に対してしっかり食い込む状態が維持されるため、切刃が被切断材に対してふらつくことがない。また、支軸１１が第一の軸２２と第二の軸２３とに分断されているため、それぞれの軸を短く形成することができる。そのため、一つの支軸１１で形成するときに比べて、製造誤差等による支軸１１のぶれを小さくすることができる。また、第一の軸２２と第二の軸２３にぶれが生じても、連結棒２４によって調整することが可能である。
【００３７】
切断の開始時には、連結棒２４は、ばね２８が圧縮された状態で切刃１側に押し込まれているため、切刃１は第二の軸２３に最も接近した状態となっているが、切断が進行すると、圧縮されていたばね２８の復元力によって切刃１は被切断材側に前進し、連結棒２４は切刃１から離れる側に後退する。最終的には、ストッパー２９が突起部２７の一端に当接して停止し、作業開始前の状態に戻る。
【００３８】
図４に、連結棒を複数設けた例を示す。図４（ａ）は、図３（ａ）を紙面の上方向から見た状態について、連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃを設けたものを示している。基本的な構造は、図３に示すものと同様であるが、第一の軸２２と第二の軸２３とを連結するために、中央部に位置する連結棒２４ａの周囲に、２つの連結棒２４ｂ、２４ｃを設けている。連結棒２４ａのうち、第一の軸２２と第二の軸２３との間の部分の周囲には、ばね２８が巻かれている。他の連結棒２４ｂ、２４ｃについても連結棒２４ａと同様にばね２８を巻いてもよいが、少なくとも中央部に位置する連結棒２４ａの周囲にばね２８が巻かれていれば良く、ここではその状態のものを図示している。
図４（ｂ）は、連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃを切刃１側に押し込む前の状態における連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃの位置を示しており、本体部２６内に形成された凹部４０ａ、４０ｂ、４０ｃに対して、連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃの先端４１ａ、４１ｂ、４１ｃは離れた位置にある。連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃを切刃１側に押し込むと、図４（ｃ）に示す状態となり、連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃの先端４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、本体部２６内の凹部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内に挿入されて停止する。
【００３９】
連結棒２４ａ、２４ｂ、２４ｃを切刃１側に押し込んだときに、中央部に位置する連結棒２４ａの先端４１ａの面４２ａ、４２ｂは、本体部２６内の凹部４０ａの面４３ａ、４３ｂにそれぞれ当接しているが、その周囲に位置する連結棒２４ｂ、２４ｃの先端４１ｂ、４１ｃの面４４は、本体部２６内の凹部４０ｂ、４０ｃの面４５に当接しないように、連結棒２４ｂ、２４ｃの長さを調整している。また、面４４と面４５は、平坦面としている。
【００４０】
この構造によると、中央部に位置する連結棒２４ａの先端４１ａの面４２ａ、４２ｂが、本体部２６内の凹部４０ａの面４３ａ、４３ｂにそれぞれ当接することによって、連結棒２４ａが停止するとともに、周囲に位置する連結棒２４ｂ、２４ｃは、中央部に位置する連結棒２４ａによる連結を支えるように機能する。そのため、連結部のねじれを防止することができ、切刃１の支持が安定化する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、パイプ状の被切断材を切断する際に、切断面がほぼ完全な水平面をなすように切断することが可能なカッターとして利用することができ、特に、銅製パイプのように比較的柔らかい材質のパイプを切断する際に有効である。エアコンディッショナ用の配管に用いられるパイプを切断する等の用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るカッターの切刃の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカッターの構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカッターの支軸の構造の詳細を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカッターにおいて、連結棒を複数設けた例を示す図である。
【図５】パイプ状の被切断材を切断する際に通常用いられているカッターの切刃の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  切刃
２  基板
３  取付孔
４  刃先
５  水平面
５ａ  溝
５ｂ  切り欠き部
５ｃ  平坦部
５ｄ  外周寄り先端部
６  傾斜面
７  切断後に使用する方の被切断材
８ａ、８ｂ  切断面
９  切断後に廃棄する方の被切断材
１０  カッター
１１  支軸
１２  アーム
１３  ハンドル
１４  ベアリング
２２  第一の軸
２３  第二の軸
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  連結棒
２５  切り欠き部
２６  本体部
２７  突起部
２８  ばね
２９  ストッパー
３０  ねじ部
３１  拡径部
３２  周端部
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  凹部
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  先端
４２ａ、４２ｂ  面
４３ａ、４３ｂ  面
４４  面
４５  面
【要約】
【課題】パイプ状の被切断材等を切断する際に、切断面がほぼ完全な平坦面をなすように切断することが可能なカッターを提供する。
【解決手段】切刃１を側面から見ると、図１（ｂ）に示すように、刃先４の一方の側は全体として平坦面５をなし、他方の側は基板２の中央部の厚みが厚くなるような傾斜面６をなしている。傾斜面６は、切刃１の外周寄りで、その傾斜角度が大きくなっている。平坦面５上には、微細な溝５ａが設けられている。この溝５ａは、切刃１の外周側から中心側に向かって周期的に設けられていればよく、平坦面５全体に亘ってらせん状に設けてもよく、あるいは、同心円状に設けてもよい。
【選択図】図１【図１】
0004070802.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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