(57)【要約】      （修正有）【課題】管切断用刃物の寿命を従来に比べて延ばすことができ、さらに表面処理にかかるコストを抑え、管の切断時に切削屑が殆ど発生しない管切断用刃物およびこの管切断用刃物を用いた管切断装置を提供する。【解決手段】切断対象となる管に当接しながら、前記管の周りを回動することで前記管の切断が行われる管切断用刃物であって、前記管切断用刃物１０は、中央に貫通穴１２を有する円環状の軸部１４と、前記軸部の周りに形成されたフランジ状の刃物部１６と、から構成されており、前記刃物部の断面形状は、管切断時に、最初に管に当接する頂点部１８を頂点とし、前記頂点部より前記軸部に向かって２本の斜曲線部２０を有する略三角形状であって、前記管切断用刃物の材質が、冷間ダイス鋼からなる。【選択図】図１
2009000777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断対象となる管に当接しながら、前記管の周りを回動することで前記管の切断が行われる管切断用刃物であって、
前記管切断用刃物は、
中央に貫通穴を有する円環状の軸部と、
前記軸部の周りに形成されたフランジ状の刃物部と、
から構成されており、
前記刃物部の断面形状は、
管切断時に、最初に管に当接する頂点部を頂点とし、前記頂点部より前記軸部に向かって２本の斜曲線部を有する略三角形状であって、
前記管切断用刃物の材質が、冷間ダイス鋼からなることを特徴とする管切断用刃物。
【請求項２】
前記刃物部の断面形状において、
前記刃物部の幅を３．５ｍｍ〜４．５ｍｍとし、
前記刃物部の頂点部から軸部までの高さを６．０ｍｍ〜７．０ｍｍとした場合、
前記２本の斜曲線部のそれぞれが、Ｒ１１．５〜Ｒ１２．５の範囲内の曲線からなることを特徴とする請求項１に記載の管切断用刃物。
【請求項３】
前記刃物部の断面形状において、
前記刃物部の幅を３．５ｍｍ〜４．５ｍｍとし、
前記刃物部の頂点部から軸部までの高さを６．０ｍｍ〜７．０ｍｍとした場合、
前記頂点部に、Ｒ０．０１〜Ｒ０．０６の範囲内の曲線部分を有することを特徴とする請求項２に記載の管切断用刃物。
【請求項４】
前記管切断用刃物は、その表面に仕上がり硬度６００ＨＶ〜７００ＨＶ（ＨＲＣ５５〜ＨＲＣ６０）の焼き入れ処理がなされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の管切断用刃物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の管切断用刃物を、
固定具で固定された管に当接させ、この状態で前記管の周りに前記管切断用刃物を回動させることにより、管の切断を行うことを特徴とする管切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の管を所望の長さに切断する際に用いられる管切断用刃物およびこの管切断用刃物を用いた管切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長尺状の管を所望の長さに切断する際には、管の外周に刃物を当接させ、この刃物を回動させることにより、管の切断を行うようにした管切断装置が用いられている。
【０００３】
このような管切断装置１００は、図２に示したように、切断対象となる管２００を固定する固定具１０２が備えられている。このような固定具１０２は、例えば管２００の外周四方向から管２００を掴むことで強固に固定するものである。
【０００４】
固定具１０２で固定された管２００の周りには、管２００を中心としてその一方側と他方側に、管切断用刃物１０４と、この管切断用刃物１０４を受ける刃物受部１０６とが、一対になって配置されている。この管切断用刃物１０４と刃物受部１０６には、それぞれ貫通穴（図示せず）を有する円環状の軸部（図示せず）が設けられている。
【０００５】
また、管切断用刃物１０４と刃物受部１０６は、管２００に向かって水平移動するようになっており、管切断用刃物１０４と刃物受部１０６は、軸部の貫通穴を介して、移動用部材１０８，１１０に例えば締結部材１１２，１１４で取り付けられている。なお、この際、管切断用刃物１０４と刃物受部１０６とは、回転可能な状態で締結部材１１２，１１４に取り付けられている。
【０００６】
そして、この移動用部材１０８，１１０は、別の締結部材１１６，１１８によって装置本体部１３４に固定されている。
【０００７】
さらに、固定具１０２で固定された管２００の周りを、管切断用刃物１０４および刃物受部１０６が回動するようになっている。
【０００８】
このような管切断装置１００は、管２００切断の際には、先ず、長尺状の管２００の切断したい長さよりも若干長めの箇所を、固定具１０２で固定する。
【０００９】
次いで、図３に示したように、移動用部材１０８，１１０を矢印のように管２００に向かって水平移動させることにより、管２００に管切断用刃物１０４と刃物受部１０６とが、当接した状態とする。この時、移動用部材１０８，１１０は、例えばスプリングなどの付勢部材（図示せず）によって、管２００方向に付勢されるようになっている。
【００１０】
この状態で、図４に示したように、管切断用刃物１０４および刃物受部１０６を回動させることにより、管２００の切断がなされるようになっている。
【００１１】
ところで、このような管切断装置１００で使用される管切断用刃物１０４は、図５（ａ）に示したように、貫通穴１２２を有する円環状の軸部１２０と、この軸部１２０の周りに周設されたフランジ状の刃物部１２４から構成されている。
【００１２】
刃物部１２４の詳細な形状は、図５（ｂ）に拡大して示したように、刃物部１２４の刃先部１２６が細く鋭利な三角形状となっているとともに、先端の頂点部１２８も鋭利な先
端形状となっている。
【００１３】
そして、刃先部１２６から軸部１２０に向かって２本の斜曲線部１３０，１３２を有し、これにより刃先部１２６より連続した斜曲線形状となっている。なお、刃物部１２４の幅Ｗ１を略４ｍｍ、軸部１２０から刃物部１２４の頂点部１２８までの距離Ｔ１を略７ｍｍとした管切断用刃物１０４の場合、斜曲線部１３０，１３２は寸法Ｒ７程度の曲線より形成されている。
【００１４】
このような刃物部１２４の形状を有する管切断用刃物１０４は、材質として高速度工具鋼であるＳＫＨ−５１（ＪＩＳＧ４４０３）が用いられ、表面に硬度３２００ＨＶ〜３８００ＨＶ程度の非常に硬質な表面処理が施されている。なお、表面処理は、高温溶融塩浴中に管切断用刃物１０４を浸漬させることでバナジウムカーバイド（ＶＣ）系の極めて硬質な被膜を形成するＴＤプロセス処理によって行われている。
【００１５】
このように管切断用刃物１０４は、用いられる材質、表面処理を特定することによって、特殊な形状を有する刃物部１２４の欠け・磨耗を生じ難くして、管切断用刃物１０４の寿命を延ばすような工夫がなされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような従来の管切断用刃物１０４では、刃物部１２４が鋭利な刃先部１２６を有するため、管切断を１５０００回ほど行うと、やはり刃先部１２６が欠けたり、磨耗して使用することができなくなり、耐久性に問題があった。
【００１７】
さらに、このような管切断用刃物１０４の表面処理は、管切断用刃物１０４を非常に硬質とする特殊な表面処理であるため、かなりの処理コストを要するものであった。
【００１８】
また、このように刃先部１２６が鋭利に形成された管切断用刃物１０４で管２００を切断すると、切断の際に切削屑が発生することとなり、この切削屑の処理にも時間やコストを要することとなっていた。
【００１９】
本発明はこのような現状に鑑み、管切断用刃物の寿命を従来に比べて延ばすことができ、さらに表面処理にかかるコストを抑え、管の切断時に切削屑が殆ど発生しない管切断用刃物およびこの管切断用刃物を用いた管切断装置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】
【００２０】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明の管切断用刃物は、
切断対象となる管に当接しながら、前記管の周りを回動することで前記管の切断が行われる管切断用刃物であって、
前記管切断用刃物は、
中央に貫通穴を有する円環状の軸部と、
前記軸部の周りに形成されたフランジ状の刃物部と、
から構成されており、
前記刃物部の断面形状は、
管切断時に、最初に管に当接する頂点部を頂点とし、前記頂点部より前記軸部に向かって２本の斜曲線部を有する略三角形状であって、
前記管切断用刃物の材質が、冷間ダイス鋼からなることを特徴とする。
【００２１】
このように管切断用刃物の材質が、冷間ダイス鋼であれば、耐磨耗性および耐折損性に
優れるため、従来の管切断用刃物に比べ高寿命化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の管切断用刃物は、
前記刃物部の断面形状において、
前記刃物部の幅を３．５ｍｍ〜４．５ｍｍとし、
前記刃物部の頂点部から軸部までの高さを６．０ｍｍ〜７．０ｍｍとした場合、
前記２本の斜曲線部のそれぞれが、Ｒ１１．５〜Ｒ１２．５の範囲内の曲線からなることを特徴とする。
【００２３】
このような範囲に、刃先部の２本の斜曲線部を設定すれば、刃先部の欠け、磨耗が生じ難くなり、従来の管切断用刃物に比べ高寿命化を図ることができる。
【００２４】
また、本発明の管切断用刃物は、
前記刃物部の断面形状において、
前記刃物部の幅を３．５ｍｍ〜４．５ｍｍとし、
前記刃物部の頂点部から軸部までの高さを６．０ｍｍ〜７．０ｍｍとした場合、
前記頂点部に、Ｒ０．０１〜Ｒ０．０６の範囲内の曲線部分を有することを特徴とする。
【００２５】
このように、刃先部の頂点部にあえて曲線部分を設ければ、刃先部の欠け、磨耗を生じ難くすることができる。また、従来の刃先部と比べて、頂点部が鈍化された形状であるため、管切断時には切削ではなく転造が行われることとなり、切削屑が殆ど発生しない。このため、切削屑の処理の必要がなく、切削屑の処理に要していた時間やコストを削減することができる。
【００２６】
また、本発明の管切断用刃物は、
前記管切断用刃物は、その表面に仕上がり硬度６００ＨＶ〜７００ＨＶ（ＨＲＣ５５〜ＨＲＣ６０）の焼き入れ処理がなされていることを特徴とする。
【００２７】
このような範囲で焼き入れ処理を行えば、さらに管切断用刃物の寿命を延ばすことができるとともに、従来の焼き入れ処理に比べて低硬度で済むため、焼き入れ処理に要するコストを抑えることができる。
【００２８】
また、本発明の管切断装置は、
上記いずれかに記載の管切断用刃物を、
固定具で固定された管に当接させ、この状態で前記管の周りに前記管切断用刃物を回動させることにより、管の切断を行うことを特徴とする。
【００２９】
このような管切断用刃物を用いた管切断装置であれば、従来よりも管切断用刃物の高寿命化が図れるため、結果として、管切断に要するコストを削減することができる。
【００３０】
また、このような管切断装置は、管切断用刃物の高寿命化が図れるため、管切断用刃物の取り替え回数が従来よりも少なくてすみ、管切断装置の稼動効率が良く、生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、管切断用刃物の寿命を従来に比べて延ばすことができ、さらに表面処理にかかるコストを抑え、管の切断時に切削屑が殆ど発生しない管切断用刃物およびこの管切断用刃物を用いた管切断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の管切断用刃物を説明するための説明図であって、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【００３４】
本発明の管切断用刃物およびこの管切断用刃物を用いた管切断装置は、長尺状の管を所望の長さに切断するために使用されるものである。
【００３５】
なお、管切断装置の構成および管の切断方法は、図２〜図４を用いて説明した従来技術における管切断装置１００と同じであるため、その詳細な説明については、省略する。
【００３６】
本願発明における管切断用刃物１０は、図１（ａ）に示したように、貫通穴１２を有する円環状の軸部１４と、軸部１４の周りに周設されたフランジ状の刃物部１６と、から構成されている。このような管切断用刃物１０の材質としては、例えばＳＫＤ−１、ＳＫＤ−１１、ＳＫＤ−１２などの冷間ダイス鋼を用いることができ、中でもＳＫＤ−１１（ＪＩＳＧ４４０４）を用いることが好ましい。
【００３７】
また、上記の材質からなる管切断用刃物１０は、表面処理を行うことが好ましく、処理温度１０００℃前後で仕上がり硬度６００ＨＶ〜７００ＨＶ（ＨＲＣ５５〜ＨＲＣ６０）程度の真空焼き入れによる表面処理が好ましい。
【００３８】
このような管切断用刃物１０の刃物部１６は、図１（ｂ）に示したように、断面が略三角形状であって、管（図示せず）の切断の際、最初に管に当接する頂点部１８と、頂点部１８より軸部１４に向かって延びる２本の斜曲線部２０，２２から形作られた形状である。
【００３９】
また、頂点部１８は、丸みを帯びた曲線形状となっている。この曲線部分２４は、Ｒ０.０１〜Ｒ０.０６の範囲内の曲線とすることが好ましく、このような曲線形状とすることによって、管切断用刃物１０の刃物部１６が管切断の際に欠け難くなっている。
【００４０】
さらに、頂点部１８が曲線形状であると、管切断の際に、管と管切断用刃物１０とが接触しても切削屑が発生し難くなる。これは、刃物部１６の頂点部１８の曲線部分２４で、管が押圧されることで管の外周に溝が形成され、この溝が管の肉厚分に達すると、管が分離されるためである。
【００４１】
また、このような曲線部分２４を有する頂点部１８より軸部１４に向かって延びる２本の斜曲線部２０，２２は、刃物部１６の幅Ｗ２を３．５ｍｍ〜４．５ｍｍ、軸部１４から刃物部１６の頂点部１８までの距離Ｔ２を６．０ｍｍ〜７．０ｍｍとした管切断用刃物１０の場合、斜曲線部２０，２２はＲ１１.５〜Ｒ１２.５の範囲内の曲線であることが好ましい。
【００４２】
２本の斜曲線部２０，２２が、このような範囲内の曲線であれば、管切断の際に刃物部１６を欠け難くすることができ、従来の管切断用刃物１０に比べて長寿命化を図ることができる。
【００４３】
このため、このような管切断用刃物１０を用いた管切断装置で管の切断を行えば、従来よりも管切断用刃物の高寿命化が図れるため、管切断に要するコストを削減することができ、また管切断用刃物の取り替え回数が従来よりも少なくてすみ、管切断装置の稼動効率が良く、生産性を向上させることができる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、上記した管切断用刃物の刃物部は、その断面形状が左右対称の形状となっているが、例えば斜曲線部のそれぞれが異なる曲線からなっていても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能なものである。
（実施例１）
図１に記載された本発明の管切断用刃物１０を、図２に示した管切断装置１００にセッティングし、管切断用刃物１０が使用不可となるまで管の切断を繰り返して、管切断用刃物１０の耐久試験を行った。
【００４５】
なお、実施例１の試験で使用する管切断用刃物１０を以下のようにして特定した。
【００４６】
直径：４０ｍｍ
軸部厚：１０ｍｍ
刃物部幅：４ｍｍ
軸部から刃物部の頂点部までの距離：６．５ｍｍ
刃物部の頂点部：Ｒ０.０２
２本の斜曲線部：Ｒ１２.０
材質：ＳＫＤ−１１（ＪＩＳＧ４４０４）
表面処理：仕上がり硬度６２０ＨＶ（ＨＲＣ５６）程度の真空焼き入れ
また、切断対象である管を以下のようにして特定した。
【００４７】
直径：８ｍｍ
肉厚：１．０ｍｍ
材質：ＳＴＫＭ１１Ａ
表面処理：内面および外面に銅メッキ処理
さらに、管切断装置１００を以下のようにして特定した。
【００４８】
株式会社コムコ製  形番：ＫＣ−３０ＳＮＤ
上記の管を管切断装置１００に設置し、管を切断したところ、４００００回の切断が可能であった。
（比較例１）
図５に記載された従来の管切断用刃物１０４を図２に示した管切断装置１００にセッティングして、実施例１と同じく、管切断用刃物１０４の耐久試験を行った。
【００４９】
なお、比較例１の試験で使用する管切断用刃物１０４を以下のようにして特定した。
【００５０】
直径：４０ｍｍ
軸部厚：１０ｍｍ
刃物部幅：４ｍｍ
軸部から刃物部の頂点部までの距離：６．５ｍｍ
刃物部の頂点部：鋭角形状
２本の斜曲線部：Ｒ７
材質：ＳＫＨ−５１（ＪＩＳＧ４４０３）
表面処理：仕上がり硬度３２００ＨＶ（ＨＲＣ３２０）程度のＴＤプロセス処理
また、切断対象である管および管切断装置は、実施例１の試験で使用したものと同じものを使用した。
【００５１】
管を管切断装置１００に設置し、管を切断したところ、１５０００回切断を終えたところで、管切断用刃物１０４の刃先部１２６が欠けて管の切断が不能となった。
【００５２】
実施例１と比較例１とを対比すると、比較例１で使用した従来の管切断用刃物１０４に比べ、実施例１で使用した本願発明の管切断用刃物１０の方が、高耐久性を有し、高寿命であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の管切断用刃物を説明するための説明図であって、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【図２】図２は、従来の管切断用刃物を使用した管切断装置の概略図であって、管を固定具で固定した状態を説明する説明図である。
【図３】図３は、従来の管切断用刃物を使用した管切断装置の概略図であって、管切断用刃物と刃物受部とを管方向に移動させた状態を説明する説明図である。
【図４】図４は、従来の管切断用刃物を使用した管切断装置であって、管切断用刃物と刃物受部とを、管の周りに回動させた状態を説明する説明図である。
【図５】図５は、従来の管切断用刃物を説明するための説明図であって、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・管切断用刃物
１２・・・貫通穴
１４・・・軸部
１６・・・刃物部
１８・・・頂点部
２０・・・斜曲線部
２２・・・斜曲線部
２４・・・曲線部分
Ｔ２・・軸部から刃物部の頂点部までの距離
Ｗ２・・刃物部の幅
１００・・・管切断装置
１０２・・・固定具
１０４・・・管切断用刃物
１０６・・・刃物受部
１０８・・・移動用部材
１１０・・・移動用部材
１１２・・・締結部材
１１４・・・締結部材
１１６・・・締結部材
１１８・・・締結部材
１２０・・・軸部
１２２・・・貫通穴
１２４・・・刃物部
１２６・・・刃先部
１２８・・・頂点部
１３０・・・斜曲線部
１３２・・・斜曲線部
１３４・・・装置本体部
２００・・・管
Ｔ１・・軸部から刃物部の頂点部までの距離
Ｗ１・・刃物部の幅
【図１】
2009000777.tif 000003
【図２】
2009000777.tif 000004
【図３】
2009000777.tif 000005
【図４】
2009000777.tif 000006
【図５】
2009000777.tif 000007