JP2017013148A - パイプ切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプを内側から外側に向かって切断する装置において、より簡便な作業でパイプを切断できるようにする。
【解決手段】パイプ９の端部から挿入され回転駆動するボルト１と、ボルト１によって回転され、ボルト１の軸線Ｌ０に対して偏心した第１軸線Ｌ１周りに回転可能にカッターホイール７を軸支するカッター支持部材２ａ，２ｂと、ボルト１によって回転され、ボルト１の軸線Ｌ０に対して偏心した第２軸線Ｌ２周りに回転可能にローラ８を軸支するローラ支持部材３ａ，３ｂと、ボルト１の回転によって第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との間隔を広げ、カッターホイール７及びローラ８をパイプの内周面に押しつける移動部材４と板状カム５とを備え、パイプ９を内側から外側に向かって切断することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はパイプ切断装置に関し、より詳細には、パイプを内側から外側に向かって切断する装置に関するものである。

本出願人は、従来よりも簡単な構造で登坂性に優れ、不整地の山林等にも容易に設置できる台車及び軌道運搬装置を本願出願前に提案した（特許文献１）。この提案した軌道運搬装置を山林等に設置する際には、支柱を所定間隔で地面に立設し、これらの支柱間に、所定長さのユニットである枠体を連接して軌道とする。枠体は、単軌条と横パイプとが上下方向に所定間隔を隔てて平行に位置し、単軌条と横パイプとの間に複数の格子が「ハ」字状に繰り返し連続して設けられている。

このような枠体を支柱間に滑らかに連接していくには、支柱や単軌条、横パイプなどを切断し調整する作業が不可避に発生する。ここで、パイプを外側から内側に向かって切断する方法では、切断器具の取付や回転させるための空間が必要となり、所望の位置でパイプを切断することが困難な場合がある。このため、パイプを内側から外側に向かって切断する方法が望ましい。

パイプを内側から外側に向かって切断する装置としては、例えば特許文献２に、中空ロッドの下端に付設したガイドに、水平方向へ移動可能にホルダーを介在して複数のカッターを設け、中空ロッドの内部を挿通するカムロッドの下端に末広状のカムを取付け、カムを上方に移動させることによってカッターをパイプの内周面に押し当てパイプを切断する装置が提案されている。

また引用文献３でも、回転軸部に形成された突起部を軸方向に移動させることによって、切断刃保持部を径方向に移動させ切断刃をパイプの内周面に押し当てパイプを切断する装置が提案されている。

特開２０１４−１３１９０５号公報 特開平７−１０８４１２号公報 特開２０１４−２０８３８５号公報

しかしながら、前記提案のパイプ切断装置ではいずれも、カッターをパイプの内周面に押し当てるためにカッターの回転駆動とは別にカムを移動させる作業が必要であり、起伏の激しい山林などでの作業では、より簡便な作業でパイプを切断できるようにすることが望まれている。

そこで本発明の目的は、より簡便な作業でパイプを切断できる装置を提供することにある。

前記目的を達成する本発明に係るパイプ切断装置は、パイプを内側から外側に向かって切断する装置であって、パイプの端部から挿入され回転駆動する回転軸部と、前記回転軸部によって回転され、前記回転軸部の軸線に対して偏心した第１軸線周りに回転可能にカッターホイールを軸支するカッター支持部材と、前記回転軸部によって回転され、前記回転軸部の軸線に対して偏心した第２軸線周りに回転可能にローラを軸支するローラ支持部材と、前記回転軸部の回転によって第１軸線と第２軸線との間隔を広げ、前記カッターホイール及び前記ローラをパイプの内周面に押しつける拡開手段とを備え、前記カッターホイールがパイプの内周面に直角に押しつけられた状態で遊星運動することによりパイプを内側から外側に向かって切断することを特徴とする。

前記構成において、前記回転軸部の少なくとも一部に雄ネジ部が形成され、前記拡開手段が、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ穴を有する移動部材と、この移動部材に接続すると共に、前記カッター支持部材及び前記ローラ支持部材に接触し第１軸線と第２軸線との間隔を広げる板状カムとを有する構成とするのが好ましい。

また前記構成において、前記移動部材の少なくとも一部を所定の隙間を隔てて覆い、パイプの端部から外に一部が露出する筒状把持部をさらに設け、前記筒状把持部を把持することによって前記筒状把持部を前記移動部材に接触させて、前記移動部材の前記回転軸部との供回りを停止させ、前記移動部材を前記回転軸部の軸線方向に移動させる構成としてもよい。

また前記構成において、前記カッター支持部材が一対のカッター支持板を有し、この一対のカッター支持板のそれぞれ対応する位置に前記ローラの回転軸と係合する第１凹部が形成されている構成としてもよい。

そしてまた前記構成において、前記ローラ支持部材が一対のローラ支持板を有し、この一対のローラ支持板の一方に前記回転軸部と係合する第２凹部が形成され、もう一方に前記カッターホイールの回転軸部と係合する第３凹部が形成されている構成としてもよい。

前記構成において、前記回転軸部としてボルトを用いてもよい。

本発明のパイプ切断装置によれば、回転軸部の回転によってカッターホイールの公転とパイプ内周面への押しつけがなされるので、従来のようなカムを移動させるための作業が不要となる。このため、従来の装置に比べてより簡便な作業でパイプを切断でき、作業現場での利便性が向上する。

本発明に係るパイプ切断装置の一例を示す概説図である。 図１のパイプ切断装置の概略側面図である。 一対のカッター支持板の概説図である。 一対のローラ支持板の概説図である。 パイプ切断前後の装置の状態図である。

以下、本発明に係るパイプ切断装置について図に基づきさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は本発明に係るパイプ切断装置の一例を示す概説図であり、図２はそのパイプ切断装置の概略側面図である。また、図３は一対のカッター支持板の概説図であり、図４は一対のローラ支持板の概説図である。なお、図１では、内部構造を理解しやすいように板状カムを移動部材から取り外した状態とするとともにパイプと筒状把持部を断面としている。また、上下、左右、外方・内方のそれぞれの方向は各図に示した方向とする。

図１に示すパイプ切断装置Ｄは、回転軸部としての長尺六角ボルト１（以下、単に「ボルト１」と記すことがある）と、ボルト１の軸線Ｌ０に対して偏心した第１軸線Ｌ１周りに回転可能にカッターホイール７を軸支する一対のカッター支持板２ａ，２ｂと、ボルト１の軸線Ｌ０に対して偏心した第２軸線Ｌ２周りに回転可能に４つのローラ８を軸支する一対のローラ支持板３ａ，３ｂと、ボルト１に螺合する雌ネジ穴４１１を有する移動部材（拡開手段）４と、この移動部材４に接続する板状カム（拡開手段）５と、移動部材４の外周を所定の隙間を隔てて覆い、パイプ９の端部から外に一部が露出した筒状把持部６とを有する。

図３に示すように、カッター支持板２ａは略四角形状であって、ボルト１の端部が固定される固定用穴２１とカッターホイール７を回転可能に支持する軸部材７１（図１に図示）が固定される固定用穴２２とを有し、固定用穴２２は固定用穴２１に対して偏心した位置に形成されている。また、カッター支持板２ａの下辺には、ローラ８の回転軸８１（図１に図示）と係合する２つの第１凹部２３ａ，２４ａが形成されている。また、カッター支持板２ａの左右両辺の対称位置には、板状カム５と接触する段差部２５ａ，２６ａが形成されている。

もう一つのカッター支持板２ｂは、カッター支持板２ａと同一の外形を有し、ローラ８の回転軸８１（図１に図示）と係合する２つの第１凹部２３ｂ，２４ｂ及び板状カム５と接触する段差部２５ｂ，２６ｂがそれぞれ形成されている。そして、左右方向中央のやや上方には、軸部材７１（図１に図示）が挿通する穴２７が形成されている。

カッターホイール７の取付けは、カッター支持板２ａに固定された軸部材７１に、カッターホイール７の軸中心に形成された貫通孔を差し入れた後、カッター支持板２ｂの穴２７を差し入れて、一対のカッター支持板２ａ，２ｂでカッターホイール７を回転自在に挟み込む。そして、カッター支持板２ｂの穴２７を通って外に突出した軸部材７１にナット７２（図１に図示）を螺合させて固定する。カッターホイール７は消耗品であるため、カッターホイール７を交換する場合は上記と逆の手順でカッターホイール７を取り外し新しいカッターホイール７を取り付ければよい。

図４に示すように、ローラ支持板３ａは略半円状であって、ローラ８を回転可能に支持する回転軸８１（図１に図示）が固定される２つの固定用穴３４ａ，３５ａを有し、固定用穴３４ａ，３５ａはボルト１の軸線Ｌ０に対して偏心した位置に形成されている。また、ローラ支持板３ａの上辺の中央には、ボルト１と係合する第２凹部３１が形成されている。また、ローラ支持板３ａの左右の対称位置には、板状カム５と接触し支持する鉤部３２ａ，３３ａが形成されている。

もう一つのローラ支持板３ｂは、ローラ支持板３ａと略同一の外形を有し、回転軸８１（図１に図示）が固定される２つの固定用穴３４ｂ，３５ｂ及び板状カム５と接触し支持する鉤部３２ｂ，３３ｂがそれぞれ形成されている。ただし、カッターホイール７の軸部材７１と係合する第３凹部３６が、ローラ支持板３ａの第２凹部３１よりも浅く形成されている。

図１に示すように、ローラ８の取付けは、所定距離隔てて対向させた一対のローラ支持板３ａ，３ｂの固定用穴３４ａ，３５ａと固定用穴３４ｂ，３５ｂとの間に、ローラ８を回転可能に支持する回転軸８１を取り付けることにより行う。図２に示すように、回転軸８１は左右方向に２本あり４つのローラ８が一対のローラ支持板３ａ，３ｂに取り付けられる。なお、ローラ８の個数の限定はなく、例えば１つであっても構わない。

ローラ８が取り付けられた一対のローラ支持板３ａ，３ｂは、第２凹部３１及び第３凹部３６がボルト１及び軸部材７１と係合し且つ一対のカッター支持板２ａ，２ｂに形成された第１凹部２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂが回転軸８１にそれぞれ係合するように配置される。これにより、ボルト１が回転駆動すると、一対のカッター支持板２ａ，２ｂが回転し、カッター支持板２ａ，２ｂの第１凹部２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ及び回転軸８１を介して一対のローラ支持板３ａ，３ｂも回転する。

図１に示すように、移動部材４は円柱部４１と、円柱部４１に形成された周状溝部４３に回転自在に嵌め入れられた接続板４２とを有する。円柱部４１には軸方向に雌ネジ穴４１１が形成され、ボルト１と螺合している。そして、接続板４２にはネジ穴４２１が形成されており、ここに板状カム５がネジ（不図示）によって固定される。また、円柱部４１の外方側の外周は所定の隙間を隔てて筒状把持部６で覆われている。筒状把持部６は使用者が把持することによって円柱部４１と接触する程度に変形可能な材質からなる。

板状カム５は略長方形状であって、上辺はボルト１の軸線Ｌ０と平行な直線であり、下辺には所定の距離を隔てて２つの傾斜部５１，５２が形成されている。傾斜部５１，５２は軸線方向内方側へ行くほど下側に傾斜した形状である。２つの傾斜部５１，５２の間隔は、一対のローラ支持板３ａ，３ｂの間隔と同じに設定されている。そして傾斜部５２の外方側と内方側の端部には段部５３，５４が形成されている。後述するように、この段部５３，５４がローラ支持板３ａ，３ｂの軸方向の移動を規制する。

板状カム５は、外方側端部に形成された貫通孔５５を接続板４２のネジ穴４２１に重ね合わせた後、ネジ（不図示）によって接続板４２に取り付けられる。なお、図２に示すように、板状カム５は接続板４２の左右に２つ取り付けられる。板状カム５を接続板４２に取り付けた状態図を図５（ａ）に示す。

図５（ａ）はパイプ切断装置Ｄの通常状態を示す図であり、板状カム５の上辺は一対のカッター支持板２ａ，２ｂの段差部２５ａ，２５ｂに接触している。また、板状カム５の下辺は、一対のローラ支持板３ａ，３ｂに形成された鉤部３２ａ，３２ｂに接触している。より詳細には、板状カム５の傾斜部５２の段部５３がローラ支持板３ｂの鉤部３２ｂと接触している。この状態では、カッターホイール７の第１軸線Ｌ１とローラ８の第２軸線Ｌ２の間隔は最も短い間隔ｄ１である。この状態でパイプ９の端部から内方へパイプ切断装置Ｄを挿入する。なお、パイプ切断装置Ｄのパイプ９への挿入量は、パイプ９の切断位置から予め算出しておく。また、パイプ切断装置Ｄをパイプ９に挿入した状態で、ボルト１及び筒状把持部６の一部がパイプ９の端部から外に露出するように、ボルト１及び筒状把持部６の長さを調整しておく。

パイプ切断装置Ｄをパイプ９の所定位置に配置した後、電気ドリルやインパクトドライバーなどの回転駆動装置をボルト１の端部に取り付けて、ボルト１を回転駆動させる。ボルト１が回転駆動すると、ボルト１の内方端部が固定されている一対のカッター支持板２ａ，２ｂが回転する。すると、一対のカッター支持板２ａ，２ｂに形成された第１凹部２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ及び板状カム５によって一対のローラ支持板３ａ，３ｂも回転する。また、移動部材４の円柱部４１もボルト１と共に供回りする。

次に、筒状把持部６を使用者が把持すると、筒状把持部６の内周面と移動部材４の円柱部４１とが接触し円柱部４１は供回りを停止する。なお、板状カム５に接続している接続板４２は回転を続ける。円柱部４１が供回りを停止すると、移動部材４はボルト１と雌ネジ穴４１１の螺合によって外方側へ移動する。これにより板状カム５も外方側へ移動し、板状カム５に形成された傾斜部５１，５２に沿って一対のローラ支持板３ａ，３ｂは徐々に半径方向外方へ移動する。このとき、筒状把持部６はパイプ切断の入切スイッチの役割を果たし、筒状把持部６を把持する力を調整することによって移動部材４の移動速度すなわち切断速度を調整する役割をも果たす。

そして、図５（ｂ）に示すように、カッターホイール７がパイプ９の内周面に垂直に押し当てられた状態で遊星運動しパイプ９は切断されてゆく。一対のローラ支持板３ａ，３ｂが傾斜部５１，５２に沿って半径方向外方へ移動することによって、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との間隔ｄ２が徐々に広がり、やがてパイプ９は切断される。なお、移動部材４の外方側への移動は、ローラ支持板３ｂの鉤部３２ｂが板状カム５の傾斜部５２の段部５４に当接することによって規制される。

なお、板状カム５に形成する傾斜部５１，５２の形状（高低差）は、切断するパイプ９の外径から必要な間隔ｄ２を予め求め、通常状態の間隔ｄ１と間隔ｄ２とから適宜決定すればよい。

本発明のパイプ切断装置の切断対象となるパイプの種類に特に限定はなく、金属製パイプや樹脂製パイプなど従来公知のパイプを切断可能である。ただし、パイプの種類によってカッターホイールの材質等を選択し使用する必要がある。

また、切断するパイプの外径に合わせて、カッター支持板２ａ，２ｂやローラ支持板３ａ，３ｂ、板状カム５などの大きさ及び形状を適宜変える必要がある。

以上説明した実施形態では、筒状把持部６を設けてパイプ切断の入切スイッチの役割を果たさせていたが、筒状把持部６を設けることなく、ボルト１の駆動回転によってパイプ切断の入切や切断速度を直接調整するようにしても構わない。

また、通常状態において、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２とが最も短い状態を維持するように、カッターホイール７の軸部材７１とローラ８の回転軸８１との間に引張コイルバネなどの付勢手段を設けるようにしてもよい。

本発明のパイプ切断装置によれば、回転軸部の回転によってカッターホイールの回転とパイプ内周面への押しつけがなされるので、従来のようなカムを移動させるための作業が不要となり、作業に比べてより簡便な作業でパイプを切断でき有用である。

１ ボルト（軸部材）
２ａ，２ｂ カッター支持板（カッター支持部材）
２３ａ，２３ｂ 第１凹部
２４ａ，２４ｂ 第１凹部
２５ａ，２５ｂ 段差部
２６ａ，２６ｂ 段差部
３ａ，３ｂ ローラ支持板（ローラ支持部材）
３１ 第２凹部
３２ａ，３２ｂ 鉤部
３３ａ，３３ｂ 鉤部
３６ 第３凹部
４ 移動部材（拡開手段）
４１ 円柱部
４２ 接続板
４１１ 雌ネジ穴
５ 板状カム（拡開手段）
５１ 傾斜部
５２ 傾斜部
５３ 段部
５４ 段部
６ 筒状把持部
７ カッターホイール
７１ 軸部材
８ ローラ
８１ 回転軸
９ パイプ
Ｄ パイプ切断装置
Ｌ０ ボルトの回転軸線
Ｌ１ カッターホイールの回転軸線（第１軸線）
Ｌ２ ローラの回転軸線（第２軸線）

Claims (6)

1. パイプを内側から外側に向かって切断する装置であって、
   パイプの端部から挿入され回転駆動する回転軸部と、
   前記回転軸部によって回転され、前記回転軸部の軸線に対して偏心した第１軸線周りに回転可能にカッターホイールを軸支するカッター支持部材と、
   前記回転軸部によって回転され、前記回転軸部の軸線に対して偏心した第２軸線周りに回転可能にローラを軸支するローラ支持部材と、
   前記回転軸部の回転によって第１軸線と第２軸線との間隔を広げ、前記カッターホイール及び前記ローラをパイプの内周面に押しつける拡開手段と
   を備え、
   前記カッターホイールがパイプの内周面に直角に押しつけられた状態で遊星運動することによりパイプを内側から外側に向かって切断することを特徴とするパイプ切断装置。
2. 前記回転軸部の少なくとも一部に雄ネジ部が形成され、
   前記拡開手段が、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ穴を有する移動部材と、この移動部材に接続すると共に、前記カッター支持部材及び前記ローラ支持部材に接触し第１軸線と第２軸線との間隔を広げる板状カムとを有する請求項１記載のパイプ切断装置。
3. 前記移動部材の少なくとも一部を所定の隙間を隔てて覆い、パイプの端部から外に一部が露出する筒状把持部をさらに有し、
   前記筒状把持部を把持することによって前記筒状把持部を前記移動部材に接触させて、前記移動部材の前記回転軸部との供回りを停止させ、前記移動部材を前記回転軸部の軸線方向に移動させる請求項２記載のパイプ切断装置。
4. 前記カッター支持部材が一対のカッター支持板を有し、この一対のカッター支持板のそれぞれ対応する位置に前記ローラの回転軸と係合する第１凹部が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のパイプ切断装置。
5. 前記ローラ支持部材が一対のローラ支持板を有し、この一対のローラ支持板の一方に前記回転軸部と係合する第２凹部が形成され、もう一方に前記カッターホイールの回転軸部と係合する第３凹部が形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のパイプ切断装置。
6. 前記回転軸部がボルトである請求項１〜５のいずれかに記載のパイプ切断装置。