JPH08323530A - 金属板切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属板切断装置を、極薄金属板を剪断すると
きの両刃の摩擦を最小にとどめることにより、刃の磨耗
を防ぎ、刃の取り付け部分の熱変化を防ぐことができる
と共に、切断する金属板の厚さに合わせた両刃間のクリ
アランスの調整作業を不要とすることができるものとす
る。 【構成】 比較的薄い金属板を上刃と下刃による剪断に
よって直線的に切断するための金属板切断装置におい
て、自転しながら切断方向に走行する丸刃１０を上刃と
し、切断方向に直線的に延びる固定直刃１１を下刃とし
て、丸刃１０が固定直刃１１に対して僅かに傾斜した状
態で接触するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ある程度の長さを有す
る比較的薄い金属板を、上刃と下刃による剪断によって
直線的に切断するための金属板切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建材に使用するトタン板のようなある程
度の長さを有する薄い鉄板などを直線的に切断するため
に、鋏の両刃のようにオフセット状態に配置されて平行
に噛み合う上刃と下刃により薄板を挟み込んで剪断す
る、所謂シャーリングと言われる切断機が使用されてお
り、そのような金属板切断機として、固定直刃と上下移
動直刃により金属板を鋏で切るように剪断するギロチン
シャーや、オフセット状態で僅かに平行に噛み合うよう
に配置された２つの自転丸刃に対して送りローラー等に
より金属板を送り込んで剪断するロータリーシャーなど
が従来から一般的に知られている。

【０００３】なお、従来、トタン板のような薄い鉄板の
切断には使用されていないが、コード布のような薄板材
料を切断する装置として、下刃を固定直刃とし、自転し
ながら固定直刃に沿って走行する丸刃を上刃として、薄
板材料を剪断するというものも従来公知となっている。
（特公昭４２−６６３７号公報参照）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の剪断による金属板切断装置では、金属板の剪断
面にバリが発生するのを防ぐために、金属板の厚さに応
じて、オフセットされた上刃と下刃の平行した噛み合い
の隙間をできるだけ小さく設定するということが行われ
ており、実際に使用現場において極薄鉄板（０．３〜１
ｍｍ）を剪断するようなときには、上刃と下刃の側面同
士が殆ど面接触で擦り合うようなものとなっている。

【０００５】そのため、そのような金属板切断装置によ
って多数の極薄鉄板を連続的に切断した場合、両刃の擦
り合いによる摩擦によって刃の磨耗が生じると共に、特
にロータリーシャーなどでは、そのような摩擦による摩
擦熱によって刃の取り付け部分の部品に熱変化がおき、
当該部分の劣化が促進されることとなる。

【０００６】一方、極薄鉄板よりも厚い鉄板（１．２〜
３．２ｍｍ）を剪断するときには、両刃の間の噛み合い
の隙間を極薄鉄板のときよりも大きく設定することが必
要であるため、同じ切断装置によって異なる厚さの金属
板を切断する場合、切断する金属板の厚さに合わせて、
両刃のクリアランスの調整をその都度行うことが必要と
なっている。

【０００７】本発明は、上記のような従来の金属板切断
装置の持つ不都合を解消することを目的とするものであ
って、より具体的には、極薄金属板を剪断するときの両
刃の摩擦を最小にとどめることにより、刃の磨耗を防
ぎ、刃の取り付け部分の熱変化を防ぐことができると共
に、切断する金属板の厚さに合わせた両刃間のクリアラ
ンスの調整作業を不要とすることができる金属板切断装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、上記の請求項１に記
載したように、比較的薄い金属板を上刃と下刃による剪
断によって直線的に切断するための金属板切断装置にお
いて、自転しながら切断方向に走行する丸刃が上刃とな
り、切断方向に直線的に延びる固定直刃が下刃となって
いて、丸刃が固定直刃に対して僅かに傾斜した状態で接
触するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、上記の請求項１に記載した金属板切
断装置において、上記の請求項２に記載したように、丸
刃の自転速度と走行速度が略同じとなるように設定され
ていることを特徴とするものである。

【００１０】また、上記の請求項１に記載した金属板切
断装置において、上記の請求項３に記載したように、固
定直刃と平行に、台板のガイドレールと走行駆動用のラ
ックが配置され、ガイドレールに案内されて走行する台
板上に、台板を走行駆動するためのモーターが設置され
ていて、該モーターの出力軸上に、丸刃の回転軸に固定
された歯車に噛合する歯車と、走行駆動用ラックに噛合
する反転歯車がそれぞれ設けられていると共に、一端に
丸刃を固定し他端にモーター側の歯車と噛合する歯車を
固定した丸刃の回転軸が、丸刃寄りに配置された可動球
面軸受と、歯車寄りに配置された固定球面軸受を介し
て、台板に軸支されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作 用】上記のような構成によれば、極薄金属板の剪
断時に、丸刃と固定直刃の接触を少なくとも線接触の状
態とすることができるため、両刃が面接触して擦り合わ
される場合と比べて、両刃の接触による摩擦が低減され
る。なお、上記の請求項２に記載したような構成によれ
ば、両刃の接触が点接触となって、より効果的に両刃の
接触摩擦を低減することができる。

【００１２】また、丸刃を固定直刃に対して傾斜させる
ことにより、丸刃と固定直刃の接触点よりも一方の側で
丸刃と固定直刃がオーバーラップし、他方の側で丸刃が
固定直刃から離れるため、両刃のクリアランスを調整す
ることなく、両刃がオーバーラップした側を前方として
丸刃を走行させることにより、極薄金属板（厚さ０．３
〜１ｍｍ程度の鉄板）を良好に剪断することができ、両
刃が離れた側を前方として丸刃を走行させることによ
り、比較的厚い金属板（厚さ１．２〜３．２ｍｍ程度の
鉄板）を良好に剪断することができる。

【００１３】さらに、上記の請求項３に記載したような
構成によれば、モーターの駆動による台車の走行に伴っ
て、走行駆動用ラックと噛合する反転歯車が出力軸に固
定されたモーター側が、固定直刃と接触している丸刃側
よりも走行方向に先行することとなり、それによって、
台車上の可動球面軸受の側で、回転軸が反走行方向に僅
かにズラされるため、走行する丸刃の前部が固定直刃と
オーバーラップし、後部が固定直刃から離れるように、
丸刃が固定直刃に対して自動的に傾く。

【００１４】したがって、極薄金属板を切断するとき
に、丸刃をどちらの方向に走行させた場合でも、常に、
極薄金属板を良好に剪断する方向に丸刃が自動的に傾く
こととなる。なお、この固定直刃に対する丸刃の傾き
は、０．１〜１°程度のものであるため、それにより丸
刃の回転軸とモーターの出力軸の各歯車の噛合状態に支
障をきたすようなことはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の金属板切断装置の実施例につ
いて図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本実施例の金属板切断装置全体の
外観を示すもので、切断装置１の外殻となるフレーム２
には、金属板の切断部分を装置内に入れるための長く延
びた開口部３が形成されており、切断すべき金属板を載
置するための受板４が、開口部３に沿って配置されてい
て、金属板の装置内に切り落された部分を外部に取り出
すための取出口５が、受板４の下方に開放されている。

【００１７】開口部３の内側で受板４の上方には、図２
に示すように、フレーム２に固定されたガイド部６によ
って上下摺動可能に保持された金属板押え部材７が、図
示していない操作手段により、ガイド部６に沿って任意
に上下動できるように設置されており、金属板押え部材
７には、その下端に板押えゴム７ａが取り付けられてい
て、金属板押え部材７をガイド部６に沿って下方に移動
させた状態で、切断すべき金属板８を板押えゴム７ａで
受板４に押えつけて固定する。

【００１８】図３は、金属板切断装置１における金属板
剪断のための上刃と下刃の配置状態を示すもので、フレ
ーム２内には、丸刃１０が、モーター１２の回転により
回転軸１３を軸心として自転すると共に、モーター１
２，回転軸１３，歯車１４，１６等と共に一体的に走行
するように、フレーム２の上方に固定された上方コラム
１７によって間接的に支持された状態で、上刃として配
置されている。

【００１９】また、丸刃１０と協働する下刃として、窓
部３の内側で金属板の切断方向に直線的に延びる固定直
刃１１が、フレーム２に対して間接的に固定された状態
で配置されている。

【００２０】すなわち、図４に示すように、上方コラム
１７の下面には、上方コラム１７に沿って延びる２本の
ガイドレール１８が一体的に固着され、上方コラム１７
の側面には、上方コラム１７に沿って延びる１本の走行
駆動用ラック１９が一体的に固着されていて、ガイドレ
ール１８には、台板２０が、その上面に設けられたレー
ル係合部材２１を介して、ガイドレール１８に案内され
て摺動できる状態で支承されている。

【００２１】この台板２０には、上方コラム１７の下方
位置から外方に延出した部分の上面に、装置駆動用のモ
ーター１２がボルト２２で固着されており、上方コラム
１７の下方に位置する部分の下面に、一端（モーター１
２から遠い側の端部）に丸刃１０が固定された回転軸１
３が、軸受部２３，２４によって軸支されている。

【００２２】モーター１２は、その出力軸１２ａが上方
コラム１７に向かって延出されており、出力軸１２ａ上
には、丸刃回転用の固定歯車１４と走行駆動用の反転歯
車１５が設けられていて、歯車１４と反転歯車１５の外
径は略同じとなるように設定されている。

【００２３】丸刃１０の回転軸１３は、モーター１２か
ら遠い側の端部に丸刃１０が固定されていると共に、モ
ーター１２に近い側の端部に固定歯車１６が設けられて
いて、歯車１６と丸刃１０の外径は略同じとなるように
設定されている。

【００２４】そして、モーター１２の出力軸１２ａ上に
設けられた反転歯車１５は、上方コラム１７の側面に固
着された走行駆動用のラック１９と噛合しており、歯車
１４は、台板２０に貫通された窓部２７の部分で、回転
軸１３の端部に設けられた歯車１６と噛合している。

【００２５】上記のような構造によって、モーター１２
の出力軸１２ａが回転すると、それに伴って、歯車１４
と歯車１６の噛合により、回転軸１３が回転して丸刃１
０が自転すると同時に、反転歯車１５がラック１９と噛
合して移動し、反転歯車１５と共に移動するモーター１
２に連れて、台板２０がガイドレール１７に案内されて
走行し、結果的に、台板２０に軸支された丸刃１０が、
上方コラム１７に沿って走行するものとなる。

【００２６】また、上方コラム１７の斜め下方で、上方
コラム１７と平行に配置され、フレーム２の下方に固定
されている下方コラム３０に対して、受板４と固定直刃
１１の上面が面一となるように、下方コラム３０の上面
に受板４が、下方コラム３０の側面上部に固定直刃１１
が、それぞれ固定されている。

【００２７】なお、上記のように設置されている丸刃１
０と固定直刃１１は、図４に示すように、切断方向から
見て、オフセットされて上下方向で僅かに重なるよう
に、平行して噛み合わされる状態に配置されており、上
下方向で重なる噛み合わせ部分は、図面では接触してい
るように見えるが、装置が稼働していない状態では、僅
かに隙間が生じるようになっているものである。

【００２８】上記のように、自転しながら走行する丸刃
１０が上刃として配置され、上刃と協働する下刃として
固定直刃１１が配置されている本実施例の金属板切断装
置１において、丸刃１０の回転軸１３を軸支するために
台板２０に固着された軸受部２３，２４は、何れも、図
７〜図９に示すような、回転軸１３をその軸心方向に対
して揺動自在に軸支する球面軸受である。（なお、図７
〜図９に示したものは軸受部２３である。）

【００２９】それらの軸受部２３，２４は、図６に示す
ように、歯車１６寄りに配置された軸受部２４が、軸受
部２４に設けられた通常のボルト孔により、台板２０に
対して不動の状態に固定されている一方、丸刃１０寄り
に配置された軸受部２３が、軸受部２３に設けられた長
孔２３ａにより、台板２０に対して長孔２３ａの範囲で
移動可能な状態に固定されているものである。

【００３０】なお、台板２０に対する軸受部２３の固定
は、図７に示すように、台板２０から突設されたボルト
２９を長孔２１ａに貫通させた後、ボルト２９にダブル
ナット２５を螺着して固定するもので、ダブルナット２
５を弛めた状態では、軸受部２３は台板２０に対して長
孔２３ａの範囲で可動となり、ダブルナット２５を締め
付けた状態では、軸受部２３は台板２０に対して不動と
なる。

【００３１】以上に述べたような構造を有する本実施例
の金属板切断装置では、切断すべき金属板を、その切り
落とし部分をフレーム２の開口部３から装置内に入れた
状態で受板４上に載置し、金属板押え部材７を降ろして
金属板を受板４上に固定してから、モーター１２を回転
させることにより、丸刃１０が自転しながら固定直刃１
１に沿って走行し、丸刃１０と固定直刃１１に挟まれた
金属板が固定直刃１１に沿って剪断されることとなる。

【００３２】その際、モーター１２の回転による台板２
０の走行に伴って、ラック１９と噛合する反転歯車１５
を出力軸１２ａに固定したモーター１２の方が、丸刃１
０よりも走行方向に先行することとなるため、軸受部２
３のダブルナット２５が弛められている状態では、図１
０あるいは図１１に示すように、台板２０上の軸受部２
３の側で、回転軸１２が反走行方向に僅かにずれること
となり、その結果、走行する丸刃１０の前部が固定直刃
１１の刃部１１ａとオーバーラップし、後部が固定直刃
１１の刃部１１ａから離れるように、丸刃１０が固定直
刃１１の刃部１１ａが延びる方向に対して僅かに傾くこ
ととなる。

【００３３】この固定直刃１１に対する丸刃１０の傾き
は、図面では説明のため誇張して示されているが、実際
には０．１〜１°程度のものであるため、それにより丸
刃１０の回転軸１３とモーター１２の出力軸１２ａの各
歯車１４，１６の噛合状態に支障をきたすようなことは
ない。

【００３４】なお、本実施例では、丸刃回転用の固定歯
車１４と走行駆動用の反転歯車１５の外径が略同じもの
とされ、回転軸１３の歯車１６と丸刃１０の外径が略同
じものとされていることによって、丸刃１０の自転速度
と走行速度が略同じとなっている。

【００３５】以上に述べたような本実施例の金属板切断
装置によれば、丸刃１０を固定直刃１１に対して傾斜さ
せた状態で金属板の剪断を行うことにより、丸刃１０の
自転速度と走行速度が略同じになっていることもあっ
て、丸刃１０と固定直刃１１が摺接することなく一点で
接触しながら、その間に金属板を挟み込んで剪断するこ
ととなるため、上下両刃が面接触して擦り合わされるよ
うな場合と比べて、両刃１０，１１の接触摩擦を著しく
低減でき、それぞれの刃の磨耗や、摩擦熱による刃の取
り付け部分の熱変化を防止することができる。

【００３６】さらに、本実施例の金属板切断装置では、
回転軸１３の軸受部２３を固定するダブルナット２５を
弛めた状態としておくことにより、モーター１２の回転
により台板２０と共に丸刃１０が走行するのに連れて、
丸刃１０の前部が固定直刃１１の刃部１１ａとオーバー
ラップし、後部が固定直刃１１から離れるように、丸刃
１０が固定直刃１１に対して自動的に傾くこととなる。

【００３７】そのため、極薄金属板（例えば、厚さ０．
３〜１ｍｍ程度の鉄板）を剪断するときには、丸刃１０
の走行方向が往復どちら向きの場合でも、常に極薄金属
板の剪断に適した方向に丸刃１０が自動的に傾くことと
なって、丸刃１０の往復走行の両方で極薄金属板の良好
な剪断が可能となるため、数多くの極薄金属板を能率良
く同じ剪断状態で切断することができる。

【００３８】一方、回転軸１３の軸受２３を固定するダ
ブルナット２５を締め付けて、丸刃１０を固定直刃１１
に対して一定に傾けた状態で固定しておくことによっ
て、両刃１０，１１がオーバーラップした側を前方とし
て丸刃１０を走行させることにより、極薄金属板を良好
に剪断することができると共に、両刃１０，１１が離れ
た側を前方として丸刃１０を走行させることにより、比
較的厚い金属板（例えば、厚さ１．２〜３．２ｍｍ程度
の鉄板）を良好に剪断することができる。

【００３９】そのため、極薄金属板と比較的厚い金属板
の両方を、同じ切断装置１によって切断するような場合
に、その都度両刃１０，１１のクリアランスを調整する
ことなく、何れについても良好な剪断を行うことが可能
となる。

【００４０】なお、本実施例では、丸刃１０と固定直刃
１１の接触摩擦の低減効果を特に著しいものとするため
に、丸刃１０の自転速度と走行速度を略同じに設定して
いるが、場合によってそのような設定を変更したいとき
には、モーター１２の出力軸１２ａ上に設けた各歯車１
４，１５や、回転軸１３に設けた歯車１６を外径の異な
るものと交換することにより、丸刃１０の自転速度と走
行速度の関係を適宜変更することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したような本発明の金属板切断
装置によれば、極薄金属板を剪断するときの両刃の摩擦
を最小にとどめることができて、両刃の摩擦による刃の
磨耗を防ぎ、摩擦熱による刃の取り付け部分の熱変化に
よる劣化を防ぐことができると共に、異なる厚さの金属
板を同じ装置で切断する場合に、切断する金属板の厚さ
に合わせた両刃間のクリアランスの調整作業を不要とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属板切断装置の一実施例における外
観を示す斜視図。

【図２】図１に示した実施例における金属板押え部材の
配置状態を示す部分正面図。

【図３】図１に示した実施例における上刃（丸刃）と下
刃（固定直刃）の配置状態を示す斜視図。

【図４】図１に示した実施例における要部を切断方向か
ら見た一部断面側面図。

【図５】図１に示した実施例における上刃（丸刃）を搭
載した台板の上面図。

【図６】図１に示した実施例における上刃（丸刃）を搭
載した台板の下面図。

【図７】図６に示した台板の下面に可動的に固定される
軸受部自体を示す正面図。

【図８】図７に示した軸受部自体の一部断面平面図。

【図９】図８に示した軸受部における回転軸の揺動時の
状態を示す一部断面平面図。

【図１０】図１に示した実施例における台板走行時の走
行方向と丸刃の傾きの状態を示す平面説明図。

【図１１】図１０に示した走行方向と逆方向に台板が走
行した時の丸刃の傾きの状態を示す平面説明図。

【符号の説明】

１ 金属板切断装置 １０ 丸刃 １１ 固定直刃 １２ モーター １２ａ モーターの出力軸 １３ 回転軸 １４ 歯車 １５ 反転歯車 １６ 歯車 １８ ガイドレール １９ 走行駆動用ラック ２０ 台板 ２３ 軸受部（可動球面軸受） ２４ 軸受部（固定球面軸受）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比較的薄い金属板を上刃と下刃による剪
   断によって直線的に切断するための金属板切断装置にお
   いて、自転しながら切断方向に走行する丸刃が上刃とな
   り、切断方向に直線的に延びる固定直刃が下刃となって
   いて、丸刃が固定直刃に対して僅かに傾斜した状態で接
   触するように構成されていることを特徴とする金属板切
   断装置。
2. 【請求項２】 丸刃の自転速度と走行速度が略同じとな
   るように設定されていることを特徴とする請求項１に記
   載の金属板切断装置。
3. 【請求項３】 固定直刃と平行に、台板のガイドレール
   と走行駆動用のラックが配置され、ガイドレールに案内
   されて走行する台板上に、台板を走行駆動するためのモ
   ーターが設置されていて、該モーターの出力軸上に、丸
   刃の回転軸に固定された歯車に噛合する歯車と、走行駆
   動用ラックに噛合する反転歯車がそれぞれ設けられてい
   ると共に、一端に丸刃を固定し他端にモーター側の歯車
   と噛合する歯車を固定した丸刃の回転軸が、丸刃寄りに
   配置された可動球面軸受と、歯車寄りに配置された固定
   球面軸受を介して、台板に軸支されていることを特徴と
   する請求項１に記載の金属板切断装置。