JP2015182174A - カッターユニット及びカッターアーム - Google Patents

Abstract

【課題】より大断面の切断対象部材をより少ない回数で切断可能とすること。
【解決手段】油圧切断装置を構成するカッターユニットであって、前記油圧切断装置の駆動力により、共通の軸を中心として開閉される一対のカッターアームを備え、前記一対のカッターアームの各内側縁には切断刃が形成され、前記切断刃は、刃渡り方向の中央部に尖角部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は油圧切断装置に装着されるカッターユニットに関する。

構造物の解体作業においては、例えば、特許文献１に記載の切断用作業機のような大型の装置や手持ち式で油圧駆動する小型の切断装置等が用いられる。このような切断装置では、一対の刃物の間に切断対象部材を挟んで、切断対象部材を潰しながらせん断力により切断する。

特開２００７−３００９４号公報

手持ち式の切断装置の場合、外径７５ｍｍ以下程度の比較的小断面の鋼管等の切断が主用途であるが、外径１００ｍｍ程度の鋼管等、より大断面の切断対象部材への適用が望まれている。しかし、大断面の切断対象部材では、刃物で潰された始めた後、刃物間から抜け出てしまう場合があり、複数回の切断作業が余儀なくされて効率が悪い。

本発明の目的は、より大断面の切断対象部材をより少ない回数で切断可能とすることにある。

本発明によれば、油圧切断装置を構成するカッターユニットであって、前記油圧切断装置の駆動力により、共通の軸を中心として開閉される一対のカッターアームを備え、前記一対のカッターアームの各内側縁には切断刃が形成され、前記切断刃は、刃渡り方向の中央部に尖角部を備える、ことを特徴とするカッターユニットが提供される。

また、本発明によれば、油圧切断装置を構成するカッターユニットが備えるカッターアームであって、前記カッターアームは前記カッターユニットに一対設けられ、前記油圧切断装置の駆動力により、共通の軸を中心として開閉されるものであり、前記カッターアームの各内側縁には切断刃が形成され、前記切断刃は、刃渡り方向の中央部に尖角部を備える、ことを特徴とするカッターアームが提供される。

本発明によれば、より大断面の切断対象部材をより少ない回数で切断することができる。

本発明の一実施形態に係るカッターユニットの説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）は図１のカッターユニットを構成するカッターアームの三面図。 （Ａ）〜（Ｄ）は図１のカッターユニットの切断時の動作態様を示す説明図。

図１は本発明の一実施形態に係るカッターユニット１の説明図であり、カッターユニット１を備えた手持ち式の油圧切断装置４０（以下、単に切断装置４０という。）を部分的に示している。切断装置４０は、カッターユニット１と、油圧駆動機構４０とを備え、カッターユニット１は、油圧駆動機構４０に交換可能に装着されるアタッチメントを構成している。

油圧駆動機構４０は、カッターユニット１等の支持体を構成する基部４１と、シリンダ４２と、ロッド４３とを備える。シリンダ４２とロッド４３とは油圧シリンダを構成しており、ロッド４３がその軸方向に進退する。

カッターユニット１は、一対のカッターアーム２と、リンク機構３とを備える。一対のカッターアーム２は、油圧駆動機構４０の駆動力によって、基部４１に支持される共通の軸４４を中心として互いに逆方向に回動し、ハサミ状に開閉される。

リンク機構３は、油圧駆動機構４０の駆動力を一対のカッターアーム２に伝達する機構であり、一対のリンク３１を備える。一対のリンク３１の各一端は、共通の軸３３を介してロッド４３に回動自在に連結されている。一対のリンク３１の各他端は、個別の軸３２を介して対応するカッターアーム２に回動自在に連結されている。

軸４４と軸３３とはロッド４３の進退方向の同一線上に位置しており、ロッド４３の進退により、軸４４と軸３３との間隔が変化し、これにより一対のリンク３１が回動して一対のカッターアーム２が回動することになる。

図１及び図２を参照してカッターアーム２の構成について説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は順に、カッターアーム２の正面図、右側面図及び背面図である。本実施形態の場合、一対のカッターアーム２は同じ形状を有しており、表裏を反転して互いに重ねあわせて油圧駆動機構４０に装着される。なお、一対のカッターアーム２は必ずしも同一である必要はなく、本発明の目的の範囲内で別々の形状とすることもできる。

カッターアーム２は、例えば、鉄鋼用の刃物鋼から一体的に形成される。刃物鋼としては、ハイス鋼、コバルトハイス鋼、高バナジウムハイス鋼等を挙げることができる。カッターアーム２は、全体として板状をなし、厚み方向に貫通する軸孔２２、２３を備える。軸孔２２には軸４４が挿通し、軸孔２３には軸３２が挿通する。

カッターアーム２の内側縁には切断刃２１が形成されている。なお、内側縁は一対のカッターアーム２の各縁のうち、装着時に互いに向かい合う縁である。切断刃２１は、作業時に先端側となる刃先部２１ａと、手元側となる軸４４側の刃元部２１ｂとを備え、刃先部２１ａから刃元部２１ｂに渡って鋭利な刃が形成されている。

切断刃２１は、２つの尖角部２１１、２１２を備える。尖角部２１１は刃先部２１ａに形成され、尖角部２１２は刃渡り方向の中央部に形成されている。の尖角部２１１、２１２は、カッターアーム２の開閉方向に突出している。尖角部２１１と尖角部２１２との間には、これらの頂部を結んで弧状に凹んだ谷部２１３が形成され、尖角部２１２と刃元部２１ｂとの間には、尖角部２１２の頂部とは本部２１ｂとを結んで弧状に凹んだ谷部２１４が形成されている。

外径１００ｍｍ程度の鋼材の切断を想定した場合、一対のカッターアーム２の最大開放時の尖角部２１２間の距離Ｗ１は１５０〜１７０ｍｍとすることが好ましく、刃先間の距離Ｗ２は３２５〜３７０ｍｍとすることが好ましい。また、軸孔２２の中心（軸４４の中心）から尖角部２１２までの距離Ｌは１６０〜１７５ｍｍとすることが好ましい。更に、谷部２１３、２１４の各曲率半径Ｒ１、Ｒ２は例えば１００ｍｍ以上１２０ｍｍ以下が好ましい。

厚みが５ｍｍ程度の鋼板からなる鋼材の切断を想定した場合、穿孔能力と耐久性の点で尖角部２１２の挟角θは８０度〜９５度とすることが好ましく、また、尖角部２１２の耐久性向上のために面取りを行う場合、面ヅラｄは５ｍｍ以内であることが好ましい。

これらの条件を満たす場合、カッターユニット１の最大切断力を例えば５００ｋＮ程度とすることも可能である。

次に、切断時における一対のカッターアーム２及び切断対象物の挙動の例について図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。ここでは角形鋼管１００を切断する場合を想定している。一対のカッターアーム２間に角形鋼管１００を挟み、一対のカッターアーム２を閉方向に回動させると図３（Ａ）に示すように、接触点Ｐにおいて各尖角部２１２が鋼管１００の側面を穿孔しながら食い込む。尖角部２１２の欠けを防止しながら効率よく穿孔するためには、鋼管１００の側面に略直角に尖角部２１２が入刃することが好ましい。尖角部２１２間で切断対象物を挟むことが困難な場合は、尖角部２１２と尖角部２１１との間で切断対象物を挟んで穿孔したり、尖角部２１１間で切断対象物を挟んで穿孔することも可能である。

一対のカッターアーム２が閉じるにしたがって、切断刃２１と鋼管１００との接触点が増えてくる。接触点が３か所以上になると、鋼管１００に作用する油圧力が分散され、せん断破壊前に曲げ降伏が生じる。図３（Ｂ）の状態では、尖角部２１２と鋼管１００との接触点Ｐが２か所、凹部２１４と鋼管１００との接触点Ｐが２か所となり、合計で接触点Ｐが４か所となっている。鋼管１００は両側面側から内側へ押し潰されつつある。凹部２１４は凹部２１３よりも回動中心である軸孔２２側に位置しているため、凹部２１３よりも鋼管１００に対する作用圧力が大きくなり、鋼管１００を押し潰し易くなる。

鋼管１００の押し潰しがある程度進行すると、凹部２１４と鋼管１００との間に隙間が生じて、切断刃２１と鋼管１００との接触点は、再び、２つの尖角部２１２と鋼管１００との２点となる。凹部２１３の尖角部２１２付近において油圧力が集中し、図３（Ｃ）に示すように鋼管１００のうち、尖角部２１２よりも尖角部２１１側に位置している部分が、凹部２１３により切断される。この部分の切断が完了すると、切断刃２１と鋼管１００との接触点が凹部２１４側に移行し、鋼管１００のうち、回動中心である軸孔２２側の未切断部分が図３（Ｄ）に示すように切断される。こうして１回の操作で鋼管１００の切断が可能である。

このように本実施形態では、切断刃２１の刃渡り方向の中央部に尖角部２１２を設けたので、尖角部２１２で切断対象物を固定し、尖角部２１２よりも刃先部２１ａ側の刃（凹部２１３）と、刃元部２１ｂ側の刃（凹部２１４）とで切断対象物を半分ずつ切断することができる。したがって、より大断面の切断対象部材をより少ない回数（例えば１回）で切断することができる。これは、例えば、外壁や柱との接合部近傍など、狭小なスペースであっても、一方向から一対のカッターアーム２を差し込むことができれば切断作業を行うことができる点で有利である。

また、凹部２１３、２１４は弧状をなしているので、切断対象部材の逃げを抑制して円滑かつ確実に切断できる。

更に、刃先部２１ａにも尖角部２１１を設けたので、切断対象部材のうち、凹部２１３で切断する部分が抜け出ることを防止できる他、切断対象部材の大きさや形状に応じて、尖角部２１１で切断対象部材を固定することができ、様々な切断対象部材の切断が可能である。

１ カッターユニット
２ カッターアーム
２１ 切断刃
２１１、２１２ 尖角部

Claims (3)

1. 油圧切断装置を構成するカッターユニットであって、
   前記油圧切断装置の駆動力により、共通の軸を中心として開閉される一対のカッターアームを備え、
   前記一対のカッターアームの各内側縁には切断刃が形成され、
   前記切断刃は、
   刃渡り方向の中央部に尖角部を備える、
   ことを特徴とするカッターユニット。
2. 請求項１記載のカッターユニットであって、
   前記切断部は、
   刃先部にも尖角部を備え、
   前記中央部の前記尖角部と、前記刃先部の前記尖角部との間に形成された弧状の谷部と、
   前記中央部の前記尖角部と、刃元部との間に形成された弧状の谷部と、を備える、
   ことを特徴とするカッターユニット。
3. 油圧切断装置を構成するカッターユニットが備えるカッターアームであって、
   前記カッターアームは前記カッターユニットに一対設けられ、前記油圧切断装置の駆動力により、共通の軸を中心として開閉されるものであり、
   前記カッターアームの各内側縁には切断刃が形成され、
   前記切断刃は、
   刃渡り方向の中央部に尖角部を備える、
   ことを特徴とするカッターアーム。

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