丸鋸による直線及び任意曲線切断装置
【課題】 航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々を任意形状の高精度製品として容易に直線及び任意曲線切断できる新規な丸鋸による直線及び任意曲線切断装置を提供する。
【解決手段】 工具回転軸２に丸鋸６の中心孔６Ａを嵌着させ、上記丸鋸の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに一対のコーン体８，９の突外周縁８Ａ，９Ａを対接すべく工具回転軸に軸方向に進退可能に押圧させ、上記コーン体の一方を弾発部材１０で丸鋸の片側に押圧Ｆさせ、他方側のコーン体を押圧駆動部材２０により可調的に押圧させ、上記押圧駆動部材の押圧力Ｆ０の制御によりコーン体が丸鋸を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材への撓み姿勢とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００である。
【解決手段】 工具回転軸２に丸鋸６の中心孔６Ａを嵌着させ、上記丸鋸の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに一対のコーン体８，９の突外周縁８Ａ，９Ａを対接すべく工具回転軸に軸方向に進退可能に押圧させ、上記コーン体の一方を弾発部材１０で丸鋸の片側に押圧Ｆさせ、他方側のコーン体を押圧駆動部材２０により可調的に押圧させ、上記押圧駆動部材の押圧力Ｆ０の制御によりコーン体が丸鋸を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材への撓み姿勢とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸鋸（メタルソー）による直線及び任意曲線切断に係わり、特に、航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々を直線及び任意曲線切断させる新規な丸鋸による直線及び任意曲線切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチック系複合材製品が軽量で、且つ、高い強度と剛性とを備えているため、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）として使用されている。上記航空機の構造部材の直線及び任意曲線切断は、専用の直線及び任意曲線切断機や手工具（丸鋸を使用した切断具）や曲刃カッター、ウオータージェット装置により直線及び任意曲線切断されている。
【０００３】
上記専用の直線及び任意曲線切断機の一例に、薄板切断加工機が提供されている。その構成は、保持部材をワークテーブルに対し任意な三次元方向へ相対移動可能に設けると共に、この保持部材の先端部には、超硬材料よりなる断面Ｖ字状刃先部をもつ回転刃を装着する。この回転刃をモータで高速回転駆動しながら、保持部材を所定の高さまで下降させて旋回しつつＸ軸，Ｙ軸方向に適宜動かすことで、ワークテーブル上の薄い素材を切断するものである。これにより、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、例えば従来のレーザ加工機のごとく、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことかできるとしたものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記曲刃カッターは、平円形カッター（丸鋸を含む）を改良したもので、その構成は、円形の中心部に回転軸への取付け孔を有し、該円形の外周に植刃部材又は鋸歯部材を付備する金属製皿状の円形カッターであって、この外周周辺は、円錐状の皿鍔部材で形成し、該皿鍔部材の円錐状の全周面に数条の切り込み溝が、該円錐放射状に等間隔で配備し、更に該皿鍔部材の外周縁に付備する植刃部材又は鋸歯部材も、該切り込み溝を跨いで等間隔で、各々が該円錐状に周配列をなし、且つ該植刃部材又は鋸歯部材の円錐形状の内外両側面が該円錐円弧形状の切削刃を形成したものである。これにより、先ず、回転切削する切断刃は、絶えず、平板ワーク材の表面に対して垂立状態を保持することができ、同時に切削切断刃の刃先巾に対して、回転切削切断中は、該回転刃物の両側面に、絶えず一定のクリアランスを保持することができる。次に、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないものである（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】 実開平０５−０２９６２５号公報
【特許文献２】 実公平０６−０３６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記薄板切断加工機は、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことができるとするものの、回転刃が断面Ｖ字状刃先部を有するものであるから、板材の切断面がＶ字状の斜め形状を呈し、この切断面を垂直面とする修正加工をしなければならないという問題が解決されていない。
【０００７】
また、上記曲刃カッターは、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないとするものの、曲刃カッターの円錐内角度が一定・固定されたものであるから、この円錐内角度に拘束された直線及び所定曲線加工に限定される。これが為に、加工直線及び任意曲線で左右に湾曲変化するものや曲率半径が任意に連続的に変化する直線及び任意曲線加工は、不可能であるという問題点が残存している。即ち、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）のように、大物ワークで精密な直線及び任意曲線加工を要求される直線及び任意曲線加工には適用できない。
【０００８】
上記の他、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）の加工を損ねる大きな問題点が存在しており、これらの問題を早急に解決した直線及び任意曲線切断用メタルソーとその直線及び任意曲線切断装置の開発・実用化が求められている。更に、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々においては、直線切断を基本技術とし切断後に直線及び任意曲線切断面とすべく、贅肉の切削・ハツリ作業・やすり作業等の工具による直線及び任意曲線切断加工を余儀なくされている。
【０００９】
本発明は、航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々を直線及び任意曲線切断させられる新規な丸鋸による直線及び任意曲線切断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に１枚の円板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に撓み可能な丸鋸と、上記丸鋸の円板の外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の円板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に複数枚の扇状板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間を設けて枢支された丸鋸と、上記丸鋸の複数枚の扇状板となる外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の複数枚の扇状板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能なバネ鋼としたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能な樹脂材としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体に転がり押圧させた構成とすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装において、上記丸鋸の１枚の円板の外周縁両面に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装において、上記丸鋸の複数枚の扇状板の両隣隙間に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項１と２による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸をこの回転軸芯方向となる左右側面への弾発部材と押圧駆動部材との押動力のバランスの変化となる外力により同転軸芯の左右方向へ撓み制御を可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態にある時は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の板材・素材に対して、丸鋸の直線切断が可能となる。また、丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢にある時は、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断が可能となる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢にある時は、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項３と４による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材であるから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れているので、板材・素材に対する丸鋸による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断や直線切断が正確に行われる。
【００１９】
本発明の請求項５による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体の側面に転がり押圧させているから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御させられる。
【００２０】
本発明の請求項６と７による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸に対して、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点を直接潤滑冷却するから、ワーク材に対する切断抵抗・切断摩擦が低減しチップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置によると、丸鋸をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸の直線切断ができる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断が正確にできる。
【００２２】
上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れ、板材に対する丸鋸による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断や直線切断がより一層正確にできる。
【００２３】
上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けた低抵抗に転がるローラーを丸鋸と一体回転するコーン体の側面に押圧させたから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御でき、この部分の発熱摩耗を飛躍的に低減できる。
【００２４】
上記丸鋸に対して、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点を直接潤滑冷却するから、ワーク材に対する切断抵抗・切断摩擦が低減でき、チップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態を示し、板材・素材の直線及び任意曲線切断の作用図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態の丸鋸に噴射用ノズルを配置した直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態の丸鋸に噴射用ノズルを配置した直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１乃至図８を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００２７】
本発明の第１の実施の形態は、図１〜図３に示す丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００である。工作機械の主軸１にテーパー部２Ａで繋がれる工具回転軸２は、コ型形状の枠体５の左右片枠５Ａ，５Ｂに軸受Ｂ１，Ｂ２で回転自在に支持されている。上記工具回転軸２に丸鋸６を嵌め、このフランジとなる中心孔６Ａを嵌着させている。上記丸鋸６の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに一対のコーン体８，９がその突外周縁８Ａ，９Ａを対接させ、工具回転軸２に一体回転するように嵌められている。上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼、または、撓み可能な樹脂材である。そして、一対のコーン体８，９を両側から軸方向に進退可能に丸鋸６の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに押圧させている。
【００２８】
その構成は、上記一対のコーン体８，９の一方のコーン体８の背面中心部をコイル状の弾発部材１０で丸鋸６の両面外周縁における片側６Ｂと片枠５Ａとの間の工具回転軸２に縮入して押圧させるとともに、他方側のコーン体９を押圧駆動部材２０により可調的に押圧させている。上記押圧駆動部材２０は、外周縁６Ｃと片枠５Ｂとの間の工具回転軸２に嵌合させた押板２１と、この押板２１を油圧叉は空圧叉は電動（モータによりネジ棒を回転）で駆動される進退駆動部（図示はピストン２２とシリンダ２３からなる）２４に繋がれている。即ち、ピストン２２の先端に付設したローラーＲが押板２１の外周縁面２１Ａに押圧されていて、工具回転軸２の回転に伴って一体回転する押板２１の外周縁面２１Ａ上を転動する。上記ローラーＲは、ピストン２２の先端に架絡させたピン２２Ａに対して低抵抗、即ち、摩擦抵抗（低トルクで回転可能）の元に回転自在に支持されている。しかして、高速回転する丸鋸６・コーン体９と押板２１の外周縁面２１Ａに対してローラーＲが低抵抗即ち摩擦抵抗（低トルクで回転可能）の元に回転可能に構成されている。なお、丸鋸６、一対のコーン体８，９、弾発部材１０も工具回転軸２と一体回転する。
【００２９】
しかして、丸鋸６と一対のコーン体８，９間には、弾発部材１０及びコーン体９と押圧駆動部材２０とからなるアンブレラ機構ＡＫを構成し、上記進退駆動部２４において、ピストン２２の進退動により、押板２１を工具回転軸２上でコーン体９を弾発部材１０の弾発力Ｆに対抗する押圧力Ｆ０で図２と図３に示すように進退させる。即ち、図１は、上記押圧駆動部材の押圧力Ｆ０の制御により弾発力Ｆ＝押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体８，９が丸鋸６及び外周刃部（加工用の刃先チップ）６Ｄを直伸姿勢とする。また、図２は弾発力Ｆ＞押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体が丸鋸を右側撓み姿勢に規制される。また、図３は、弾発力Ｆ＜押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体が丸鋸を左側撓み姿勢に規制される。
【００３０】
本発明の第１の実施の形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００は、上記構成からなり、図４のように作用する。先ず、丸鋸６とコーン体８，９間には、アンブレラ機構ＡＫを備えており、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力Ｆ＝押圧力Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を直伸姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は直線切断（直線加工）ａを行なう。また、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力弾発力Ｆ押圧力＞Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を右側撓み姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は右直線及び任意曲線切断（右直線及び任意曲線加工）ｂを行なう。また、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力弾発力Ｆ＜押圧力Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を左側撓み姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は左直線及び任意曲線切断（左直線及び任意曲線加工）ｃを行なう。
【００３１】
更に、上記丸鋸６は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れているので、板材Ｐに対する丸鋸６による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断ｂ，ｃや直線切断ａが正確に行われる。また、押圧駆動部材２０は、進退動するピストン２２の先端に設けたローラーＲを丸鋸６と一体回転するコーン体９の側面を押す押板２１を押圧させているから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体９を押す押板２１の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御させられる。
【００３２】
本発明の第１の実施形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００によれば、下記の効果が奏せられる。
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００によると、丸鋸６をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸６が直線切断できる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。また、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。
【００３３】
上記丸鋸６は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れ、板材に対する丸鋸による左右方向の任意な任意曲線切断ｂ，ｃや直線切断ａがより一層正確にできる。
【００３４】
上記押圧駆動部材２０は、進退動するピストン２２の先端に設けた低抵抗に転がるローラーＲを丸鋸６と一体回転するコーン体９の側面を押す押板２１を押圧させたから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面を押す押板２１に低抵抗（低摩擦）で転がり押圧回転して丸鋸を変形制御でき、この部分の発熱摩耗を飛躍的に低減できる。
【００３５】
本発明の丸鋸６による直線及び任意曲線切断装置１００は、上記実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。図５に示すように、本発明の第２の実施の形態の丸鋸６０による直線及び任意曲線切断装置２００を示す。その構成は、主軸１に着脱可能に繋がれる工具回転軸２と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジ６０Ａの外周に複数枚の扇状板６０Ｂ・・・をその外周に加工用の刃先チップＣＰを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間Ｘを設けてヒンジＨで枢支された丸鋸６０とを主体とする。上記丸鋸６０の複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄを姿勢制御するには、一対のコーン体８，９の突外周縁８Ａ，９Ａを対接すべく工具回転軸２に軸方向に進退可能に押圧させ、上記一対のコーン体の一方の突外周縁８Ａを弾発部材１０で丸鋸６０の外周縁両面の片側６０Ｃに押圧力Ｆで押圧させるとともに、他方側のコーン体９を押圧駆動部材２０により外周縁両面の片側６０Ｄに上記第１の実施例と同様の構成で造られる押圧力Ｆ０により可調的に押圧する。即ち、上記押圧駆動部材による押圧力Ｆ０の制御により一対のコーン体８，９が丸鋸６０の複数枚の扇状板６０Ｂを直伸姿勢（Ｆ＝Ｆ０）と弾発部材側への撓み姿勢（Ｆ＜Ｆ０）と押圧駆動部材側への撓み姿勢（Ｆ＞Ｆ０）とするアンブレラ機構ＡＫを備えたものである。その他の構成は、同一符号を附して説明を省略する。
【００３６】
上記丸鋸６０による直線及び任意曲線切断装置２００の作用は、図６に示すように、上記丸鋸６０をこの回転軸芯方向となる左右側面への弾発部材１０と押圧駆動部材２０との押動力のバランスの変化となる外力により回転軸芯の左右方向へ撓み制御を可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態（Ｆ＝Ｆ０）にある時は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の板材・素材Ｐに対して、丸鋸６０の直線切断ａが可能となる。また、丸鋸６０がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢（Ｆ＜Ｆ０）にある時は、板材・素材Ｐに対する丸鋸６０の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ｃが可能となる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢（Ｆ＞Ｆ０）にある時は、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ｂは可能となる。
【００３７】
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置２００によると、丸鋸６０をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄを左右へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸の直線切断ａできる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ｃができる。また、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ｂができる。また、丸鋸は、フランジ６０Ａと複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄとその外周に加工刃先チップＣを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間Ｘを設けてヒンジＨで枢支されているから、大きく湾曲した撓み姿勢となり、曲率半径の小さな大きくカーブした直線及び任意曲線切断が得意とする。
【００３８】
その他の作用効果は、上記第１の実施形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００と同一のものが発揮される。
【００３９】
上記丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００において、図７に示すように、丸鋸６の１枚の円板の外周縁両面６Ｂ，６Ｃに、外部に設置したノズルＮから供給される潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを加工点Ｋ０に直接潤滑冷却する。叉は、工具回転軸２内を貫く通孔ｈからフランジとなる中心孔６Ａから突出するノズルＮ１から自己圧と遠心力で外周縁両面６Ｂ，６Ｃに潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを放射状に噴出し、加工点Ｋ０を直接潤滑冷却する。
【００４０】
また、上記丸鋸による直線及び任意曲線切断装置２００において、図８に示すように、丸鋸６０の複数枚の扇状板６０Ｂの両隣隙間Ｘに、外部に設置したノズルＮから供給される潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを加工点Ｋ０に直接潤滑冷却する。叉は、工具回転軸２内を貫く通孔ｈからフランジとなる中心孔６Ａから突出するノズルＮ１から自己圧と遠心力で外周縁両面６Ｂ，６Ｃに潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを放射状に噴出し、加工点Ｋ０を直接潤滑冷却する。
【００４１】
しかして、上記丸鋸６，６０に対して、外部から加工点Ｋ０に潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを供給して直接潤滑冷却するか。叉は、潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点Ｋ０を直接潤滑冷却するから、ワーク材Ｐに対する切断抵抗・切断摩擦が低減でき、加工用の刃先チップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、その対象物を航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の被加工物を対象とした実施例で説明したものであるが、様々な製品装置における板状・素材の被加工物を対象としての適用が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 主軸
２ 工具回転軸
２Ａ テーパー部
５ 枠体
５Ａ，５Ｂ 左右片枠
６ 丸鋸
６Ａ 中心孔（フランジ）
６Ｂ，６Ｃ 両面外周縁
６Ｄ 外周刃部
８，９ コーン体
８Ａ，９Ａ 突外周縁
１０ 弾発部材
２０ 押圧駆動部材
２１ 押板
２１Ａ 外周縁面
２４ 進退駆動部
２２ ピストン
２３ シリンダ
６０ 丸鋸
６０Ａ フランジ
６０Ｂ 扇状板
６０Ｃ，６０Ｄ 外周縁両面
６０Ｄ 外周刃部
ａ 直線切断
ｂ 右への任意曲線切断
ｃ 左への任意曲線切断
ＡＫ アンブレラ機構
Ｂ１，Ｂ２ 軸受
ＣＰ 加工刃先チップ
Ｆ０ 押圧力
Ｆ 弾発力
Ｅ 潤滑冷却液
Ｋ 気体
Ｋ０ 加工点
Ｎ ノズル
Ｎ１ ノズル
Ｈ ヒンジ
ｈ 通孔
Ｒ ローラー
１００ 丸鋸による直線及び任意曲線切断装置
２００ 丸鋸による直線及び任意曲線切断装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸鋸（メタルソー）による直線及び任意曲線切断に係わり、特に、航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々を直線及び任意曲線切断させる新規な丸鋸による直線及び任意曲線切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチック系複合材製品が軽量で、且つ、高い強度と剛性とを備えているため、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）として使用されている。上記航空機の構造部材の直線及び任意曲線切断は、専用の直線及び任意曲線切断機や手工具（丸鋸を使用した切断具）や曲刃カッター、ウオータージェット装置により直線及び任意曲線切断されている。
【０００３】
上記専用の直線及び任意曲線切断機の一例に、薄板切断加工機が提供されている。その構成は、保持部材をワークテーブルに対し任意な三次元方向へ相対移動可能に設けると共に、この保持部材の先端部には、超硬材料よりなる断面Ｖ字状刃先部をもつ回転刃を装着する。この回転刃をモータで高速回転駆動しながら、保持部材を所定の高さまで下降させて旋回しつつＸ軸，Ｙ軸方向に適宜動かすことで、ワークテーブル上の薄い素材を切断するものである。これにより、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、例えば従来のレーザ加工機のごとく、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことかできるとしたものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記曲刃カッターは、平円形カッター（丸鋸を含む）を改良したもので、その構成は、円形の中心部に回転軸への取付け孔を有し、該円形の外周に植刃部材又は鋸歯部材を付備する金属製皿状の円形カッターであって、この外周周辺は、円錐状の皿鍔部材で形成し、該皿鍔部材の円錐状の全周面に数条の切り込み溝が、該円錐放射状に等間隔で配備し、更に該皿鍔部材の外周縁に付備する植刃部材又は鋸歯部材も、該切り込み溝を跨いで等間隔で、各々が該円錐状に周配列をなし、且つ該植刃部材又は鋸歯部材の円錐形状の内外両側面が該円錐円弧形状の切削刃を形成したものである。これにより、先ず、回転切削する切断刃は、絶えず、平板ワーク材の表面に対して垂立状態を保持することができ、同時に切削切断刃の刃先巾に対して、回転切削切断中は、該回転刃物の両側面に、絶えず一定のクリアランスを保持することができる。次に、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないものである（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】 実開平０５−０２９６２５号公報
【特許文献２】 実公平０６−０３６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記薄板切断加工機は、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことができるとするものの、回転刃が断面Ｖ字状刃先部を有するものであるから、板材の切断面がＶ字状の斜め形状を呈し、この切断面を垂直面とする修正加工をしなければならないという問題が解決されていない。
【０００７】
また、上記曲刃カッターは、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないとするものの、曲刃カッターの円錐内角度が一定・固定されたものであるから、この円錐内角度に拘束された直線及び所定曲線加工に限定される。これが為に、加工直線及び任意曲線で左右に湾曲変化するものや曲率半径が任意に連続的に変化する直線及び任意曲線加工は、不可能であるという問題点が残存している。即ち、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）のように、大物ワークで精密な直線及び任意曲線加工を要求される直線及び任意曲線加工には適用できない。
【０００８】
上記の他、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）の加工を損ねる大きな問題点が存在しており、これらの問題を早急に解決した直線及び任意曲線切断用メタルソーとその直線及び任意曲線切断装置の開発・実用化が求められている。更に、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々においては、直線切断を基本技術とし切断後に直線及び任意曲線切断面とすべく、贅肉の切削・ハツリ作業・やすり作業等の工具による直線及び任意曲線切断加工を余儀なくされている。
【０００９】
本発明は、航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々を直線及び任意曲線切断させられる新規な丸鋸による直線及び任意曲線切断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に１枚の円板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に撓み可能な丸鋸と、上記丸鋸の円板の外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の円板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に複数枚の扇状板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間を設けて枢支された丸鋸と、上記丸鋸の複数枚の扇状板となる外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の複数枚の扇状板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能なバネ鋼としたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能な樹脂材としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置において、上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体に転がり押圧させた構成とすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項１記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装において、上記丸鋸の１枚の円板の外周縁両面に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置は、請求項２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装において、上記丸鋸の複数枚の扇状板の両隣隙間に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項１と２による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸をこの回転軸芯方向となる左右側面への弾発部材と押圧駆動部材との押動力のバランスの変化となる外力により同転軸芯の左右方向へ撓み制御を可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態にある時は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の板材・素材に対して、丸鋸の直線切断が可能となる。また、丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢にある時は、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断が可能となる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢にある時は、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項３と４による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材であるから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れているので、板材・素材に対する丸鋸による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断や直線切断が正確に行われる。
【００１９】
本発明の請求項５による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体の側面に転がり押圧させているから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御させられる。
【００２０】
本発明の請求項６と７による丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用は、上記丸鋸に対して、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点を直接潤滑冷却するから、ワーク材に対する切断抵抗・切断摩擦が低減しチップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置によると、丸鋸をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸の直線切断ができる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断が正確にできる。
【００２２】
上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れ、板材に対する丸鋸による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断や直線切断がより一層正確にできる。
【００２３】
上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けた低抵抗に転がるローラーを丸鋸と一体回転するコーン体の側面に押圧させたから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御でき、この部分の発熱摩耗を飛躍的に低減できる。
【００２４】
上記丸鋸に対して、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点を直接潤滑冷却するから、ワーク材に対する切断抵抗・切断摩擦が低減でき、チップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態を示し、板材・素材の直線及び任意曲線切断の作用図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態を示し、丸鋸による直線及び任意曲線切断装置の作用図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態の丸鋸に噴射用ノズルを配置した直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態の丸鋸に噴射用ノズルを配置した直線及び任意曲線切断装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１乃至図８を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００２７】
本発明の第１の実施の形態は、図１〜図３に示す丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００である。工作機械の主軸１にテーパー部２Ａで繋がれる工具回転軸２は、コ型形状の枠体５の左右片枠５Ａ，５Ｂに軸受Ｂ１，Ｂ２で回転自在に支持されている。上記工具回転軸２に丸鋸６を嵌め、このフランジとなる中心孔６Ａを嵌着させている。上記丸鋸６の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに一対のコーン体８，９がその突外周縁８Ａ，９Ａを対接させ、工具回転軸２に一体回転するように嵌められている。上記丸鋸は、撓み可能なバネ鋼、または、撓み可能な樹脂材である。そして、一対のコーン体８，９を両側から軸方向に進退可能に丸鋸６の両面外周縁６Ｂ，６Ｃに押圧させている。
【００２８】
その構成は、上記一対のコーン体８，９の一方のコーン体８の背面中心部をコイル状の弾発部材１０で丸鋸６の両面外周縁における片側６Ｂと片枠５Ａとの間の工具回転軸２に縮入して押圧させるとともに、他方側のコーン体９を押圧駆動部材２０により可調的に押圧させている。上記押圧駆動部材２０は、外周縁６Ｃと片枠５Ｂとの間の工具回転軸２に嵌合させた押板２１と、この押板２１を油圧叉は空圧叉は電動（モータによりネジ棒を回転）で駆動される進退駆動部（図示はピストン２２とシリンダ２３からなる）２４に繋がれている。即ち、ピストン２２の先端に付設したローラーＲが押板２１の外周縁面２１Ａに押圧されていて、工具回転軸２の回転に伴って一体回転する押板２１の外周縁面２１Ａ上を転動する。上記ローラーＲは、ピストン２２の先端に架絡させたピン２２Ａに対して低抵抗、即ち、摩擦抵抗（低トルクで回転可能）の元に回転自在に支持されている。しかして、高速回転する丸鋸６・コーン体９と押板２１の外周縁面２１Ａに対してローラーＲが低抵抗即ち摩擦抵抗（低トルクで回転可能）の元に回転可能に構成されている。なお、丸鋸６、一対のコーン体８，９、弾発部材１０も工具回転軸２と一体回転する。
【００２９】
しかして、丸鋸６と一対のコーン体８，９間には、弾発部材１０及びコーン体９と押圧駆動部材２０とからなるアンブレラ機構ＡＫを構成し、上記進退駆動部２４において、ピストン２２の進退動により、押板２１を工具回転軸２上でコーン体９を弾発部材１０の弾発力Ｆに対抗する押圧力Ｆ０で図２と図３に示すように進退させる。即ち、図１は、上記押圧駆動部材の押圧力Ｆ０の制御により弾発力Ｆ＝押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体８，９が丸鋸６及び外周刃部（加工用の刃先チップ）６Ｄを直伸姿勢とする。また、図２は弾発力Ｆ＞押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体が丸鋸を右側撓み姿勢に規制される。また、図３は、弾発力Ｆ＜押圧力Ｆ０の状態を示し、一対のコーン体が丸鋸を左側撓み姿勢に規制される。
【００３０】
本発明の第１の実施の形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００は、上記構成からなり、図４のように作用する。先ず、丸鋸６とコーン体８，９間には、アンブレラ機構ＡＫを備えており、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力Ｆ＝押圧力Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を直伸姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は直線切断（直線加工）ａを行なう。また、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力弾発力Ｆ押圧力＞Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を右側撓み姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は右直線及び任意曲線切断（右直線及び任意曲線加工）ｂを行なう。また、上記進退駆動部２４において、上記押圧駆動部材２０の押圧力Ｆ０の制御により弾発力弾発力Ｆ＜押圧力Ｆ０の状態とすると、一対のコーン体が丸鋸を左側撓み姿勢とし、板材Ｐに対して丸鋸６は左直線及び任意曲線切断（左直線及び任意曲線加工）ｃを行なう。
【００３１】
更に、上記丸鋸６は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れているので、板材Ｐに対する丸鋸６による左右方向の任意な直線及び任意曲線切断ｂ，ｃや直線切断ａが正確に行われる。また、押圧駆動部材２０は、進退動するピストン２２の先端に設けたローラーＲを丸鋸６と一体回転するコーン体９の側面を押す押板２１を押圧させているから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体９を押す押板２１の側面に低抵抗（低摩擦）で転がりながら押圧回転して丸鋸を変形制御させられる。
【００３２】
本発明の第１の実施形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００によれば、下記の効果が奏せられる。
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００によると、丸鋸６をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸６が直線切断できる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。また、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ができる。
【００３３】
上記丸鋸６は、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材としたから、丸鋸の左右側面への撓み量や直伸性に優れ、板材に対する丸鋸による左右方向の任意な任意曲線切断ｂ，ｃや直線切断ａがより一層正確にできる。
【００３４】
上記押圧駆動部材２０は、進退動するピストン２２の先端に設けた低抵抗に転がるローラーＲを丸鋸６と一体回転するコーン体９の側面を押す押板２１を押圧させたから、押圧駆動部材のローラーが丸鋸と一体回転するコーン体の側面を押す押板２１に低抵抗（低摩擦）で転がり押圧回転して丸鋸を変形制御でき、この部分の発熱摩耗を飛躍的に低減できる。
【００３５】
本発明の丸鋸６による直線及び任意曲線切断装置１００は、上記実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。図５に示すように、本発明の第２の実施の形態の丸鋸６０による直線及び任意曲線切断装置２００を示す。その構成は、主軸１に着脱可能に繋がれる工具回転軸２と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジ６０Ａの外周に複数枚の扇状板６０Ｂ・・・をその外周に加工用の刃先チップＣＰを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間Ｘを設けてヒンジＨで枢支された丸鋸６０とを主体とする。上記丸鋸６０の複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄを姿勢制御するには、一対のコーン体８，９の突外周縁８Ａ，９Ａを対接すべく工具回転軸２に軸方向に進退可能に押圧させ、上記一対のコーン体の一方の突外周縁８Ａを弾発部材１０で丸鋸６０の外周縁両面の片側６０Ｃに押圧力Ｆで押圧させるとともに、他方側のコーン体９を押圧駆動部材２０により外周縁両面の片側６０Ｄに上記第１の実施例と同様の構成で造られる押圧力Ｆ０により可調的に押圧する。即ち、上記押圧駆動部材による押圧力Ｆ０の制御により一対のコーン体８，９が丸鋸６０の複数枚の扇状板６０Ｂを直伸姿勢（Ｆ＝Ｆ０）と弾発部材側への撓み姿勢（Ｆ＜Ｆ０）と押圧駆動部材側への撓み姿勢（Ｆ＞Ｆ０）とするアンブレラ機構ＡＫを備えたものである。その他の構成は、同一符号を附して説明を省略する。
【００３６】
上記丸鋸６０による直線及び任意曲線切断装置２００の作用は、図６に示すように、上記丸鋸６０をこの回転軸芯方向となる左右側面への弾発部材１０と押圧駆動部材２０との押動力のバランスの変化となる外力により回転軸芯の左右方向へ撓み制御を可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態（Ｆ＝Ｆ０）にある時は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他の合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の板材・素材Ｐに対して、丸鋸６０の直線切断ａが可能となる。また、丸鋸６０がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢（Ｆ＜Ｆ０）にある時は、板材・素材Ｐに対する丸鋸６０の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ｃが可能となる。そして、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢（Ｆ＞Ｆ０）にある時は、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ｂは可能となる。
【００３７】
本発明の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置２００によると、丸鋸６０をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄを左右へ撓み可能としたから、丸鋸がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態では、丸鋸の直線切断ａできる。丸鋸がこの左側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材Ｐに対する丸鋸の断面形状に倣った左側面方向への直線及び任意曲線切断ｃができる。また、丸鋸がこの右側面に対して湾曲した撓み姿勢では、板材・素材に対する丸鋸の断面形状に倣った右側面方向への直線及び任意曲線切断ｂができる。また、丸鋸は、フランジ６０Ａと複数枚の扇状板扇状板６０Ｂとなる外周縁両面６０Ｃ，６０Ｄとその外周に加工刃先チップＣを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間Ｘを設けてヒンジＨで枢支されているから、大きく湾曲した撓み姿勢となり、曲率半径の小さな大きくカーブした直線及び任意曲線切断が得意とする。
【００３８】
その他の作用効果は、上記第１の実施形態となる丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００と同一のものが発揮される。
【００３９】
上記丸鋸による直線及び任意曲線切断装置１００において、図７に示すように、丸鋸６の１枚の円板の外周縁両面６Ｂ，６Ｃに、外部に設置したノズルＮから供給される潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを加工点Ｋ０に直接潤滑冷却する。叉は、工具回転軸２内を貫く通孔ｈからフランジとなる中心孔６Ａから突出するノズルＮ１から自己圧と遠心力で外周縁両面６Ｂ，６Ｃに潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを放射状に噴出し、加工点Ｋ０を直接潤滑冷却する。
【００４０】
また、上記丸鋸による直線及び任意曲線切断装置２００において、図８に示すように、丸鋸６０の複数枚の扇状板６０Ｂの両隣隙間Ｘに、外部に設置したノズルＮから供給される潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを加工点Ｋ０に直接潤滑冷却する。叉は、工具回転軸２内を貫く通孔ｈからフランジとなる中心孔６Ａから突出するノズルＮ１から自己圧と遠心力で外周縁両面６Ｂ，６Ｃに潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを放射状に噴出し、加工点Ｋ０を直接潤滑冷却する。
【００４１】
しかして、上記丸鋸６，６０に対して、外部から加工点Ｋ０に潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを供給して直接潤滑冷却するか。叉は、潤滑冷却液Ｅ又は気体Ｋを自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し加工点Ｋ０を直接潤滑冷却するから、ワーク材Ｐに対する切断抵抗・切断摩擦が低減でき、加工用の刃先チップの発熱や摩耗を抑えた円滑な切断作用が維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、その対象物を航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、石材、アスファルト道路等々の被加工物を対象とした実施例で説明したものであるが、様々な製品装置における板状・素材の被加工物を対象としての適用が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 主軸
２ 工具回転軸
２Ａ テーパー部
５ 枠体
５Ａ，５Ｂ 左右片枠
６ 丸鋸
６Ａ 中心孔（フランジ）
６Ｂ，６Ｃ 両面外周縁
６Ｄ 外周刃部
８，９ コーン体
８Ａ，９Ａ 突外周縁
１０ 弾発部材
２０ 押圧駆動部材
２１ 押板
２１Ａ 外周縁面
２４ 進退駆動部
２２ ピストン
２３ シリンダ
６０ 丸鋸
６０Ａ フランジ
６０Ｂ 扇状板
６０Ｃ，６０Ｄ 外周縁両面
６０Ｄ 外周刃部
ａ 直線切断
ｂ 右への任意曲線切断
ｃ 左への任意曲線切断
ＡＫ アンブレラ機構
Ｂ１，Ｂ２ 軸受
ＣＰ 加工刃先チップ
Ｆ０ 押圧力
Ｆ 弾発力
Ｅ 潤滑冷却液
Ｋ 気体
Ｋ０ 加工点
Ｎ ノズル
Ｎ１ ノズル
Ｈ ヒンジ
ｈ 通孔
Ｒ ローラー
１００ 丸鋸による直線及び任意曲線切断装置
２００ 丸鋸による直線及び任意曲線切断装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に１枚の円板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に撓み可能な丸鋸と、上記丸鋸の円板の外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の円板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項２】
主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に複数枚の扇状板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間を設けて枢支された丸鋸と、上記丸鋸の複数枚の扇状板となる外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の複数枚の扇状板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項３】
上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能なバネ鋼としたことを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項４】
上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能な樹脂材としたことを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項５】
上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体に転がり押圧させた構成とすることを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項６】
上記丸鋸の１枚の円板の外周縁両面に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする請求項１記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項７】
上記丸鋸の複数枚の扇状板の両隣隙間に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする請求項２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項１】
主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に１枚の円板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に撓み可能な丸鋸と、上記丸鋸の円板の外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の円板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項２】
主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着されるフランジの外周に複数枚の扇状板をその外周に加工用の刃先チップを備え左右方向に揺動可能な両隣隙間を設けて枢支された丸鋸と、上記丸鋸の複数枚の扇状板となる外周縁両面に突外周縁を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体が丸鋸の複数枚の扇状板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを、備えたことを特徴とする丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項３】
上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能なバネ鋼としたことを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項４】
上記丸鋸は、１枚の円板または複数枚の扇状板を撓み可能な樹脂材としたことを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項５】
上記押圧駆動部材は、進退動する押体の先端に設けたローラーを丸鋸と一体回転するコーン体に転がり押圧させた構成とすることを特徴とする請求項１または２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項６】
上記丸鋸の１枚の円板の外周縁両面に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする請求項１記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【請求項７】
上記丸鋸の複数枚の扇状板の両隣隙間に、外部から供給される潤滑冷却液又は気体を自己圧と遠心力で外縁周に放射状噴出し、加工点を直接潤滑冷却することを特徴とする請求項２記載の丸鋸による直線及び任意曲線切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４０４７３（Ｐ２０１１−２４０４７３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７２８０（Ｐ２０１０−１２７２８０）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（５０９１５３３６４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（５０９１５３３６４）
【Ｆターム（参考）】
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