説明

コンクリート切断機

【課題】コンクリート基盤に多角形状の切り込みを簡単に形成できるコンクリート切断機とする。
【解決手段】機体1に回転体2を垂直軸の回りに回転自在に取付け、この回転体2に対してカッタ3を垂直方向に上下動自在とし、このカッタ3は無端状切刃4を水平軸の回りに回転自在としたもので、その無端状切刃4の回転中心軸は回転体2の回転中心軸に交わるようにしたコンクリート切断機で、回転体2が360度の範囲で回転した時に、その無端状切刃4は、回転体2の回転中心を中心とする仮想円の接線方向に向かうので、機体1を移動させずに、その仮想円に沿った多角形状の切り込みを形成でき、その作業が容易である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として、コンクリート基盤に柱用の基礎穴を形成するために、コンクリート基盤に切り込みを多角形状に入れるコンクリート切断機に関する。
【背景技術】
【0002】
カーポートの設置方法として、地面にコンクリートを現場打ちして土間コンクリートと呼ばれるコンクリート基礎を施工し、この後に、そのコンクリート基礎に柱用の基礎穴を形成し、この基礎穴に柱を立て、その柱に屋根を取付けてカーポートを設置する方法が知られている。
このような設置方法においては、そのコンクリート基礎に基礎穴を形成する作業が大変面倒で、長時間かかり、カーポートの設置時間が長くなってしまう。
【0003】
例えば、従来は次のようにして基礎穴を形成している。
まず、コンクリート基礎に柱の設置位置を墨だしし、コンクリート基盤の表面部分を手動式コンクリートカット機でカットし、その後にハツリ機にてコンクリート基盤の下部分をハツリ作業してコンクリート塊とし、そのコンクリート塊を土砂とともに取り除いて基礎穴としている。
このようであるから、カット作業とハツリ作業が必要で面倒であると共に、時間がかかるし、コンクリート塊を土砂とともに取り除くのに時間がかかるので、基礎穴を形成する作業が大変面倒で、長時間かかってしまう。
前述のことに鑑み、特許文献1に開示されたようなコンクリート切断機でコンクリート基礎を切断して基礎穴を形成することが考えられる。
【0004】
【特許文献1】特開2005−53008号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述の特許文献1に開示されたようなコンクリート切断機は、移動自在な機体に回転刃(カッタブレード)を上下動自在に取付け、その回転刃をコンクリート基盤に押しつけながら機体を移動して直線状に切断するものである。
このために、前述のコンクリート切断機でコンクリート基盤に多角形状の基礎穴を形成するには、その多角形の辺の数だけ機体の移動方向を変えて回転刃で切断することになり、その作業が面倒である。
また、カーポートの場合には隣接する境界線の近くに柱を立てることがある。そのような場合には、機体を移動した際に隣地境界線を越えてしまうことがあるから好ましくない。
【0006】
本発明の目的は、コンクリート基盤に切り込みを多角形状に入れることができると共に、その作業を簡単にできるようにしたコンクリート切断機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明は、機体と、この機体に垂直軸の回りに回転自在に取付けた回転体と、この回転体に対して垂直方向に上下動自在に取付けたカッタを備え、
前記カッタは、水平軸の回りに回転動する無端状切刃を有し、その無端状切刃の回転中心軸は前記回転体の回転中心軸と交わるようにしたことを特徴とするコンクリート切断機である。
【0008】
第2の発明は、機体と、この機体に垂直軸の回りに回転自在に取付けた回転体と、この回転体に水平方向に移動自在に取付けた横移動体と、この横移動体に垂直方向に上下動自在に取付けた縦移動体と、この縦移動体に取付けたカッタを備え、
このカッタは、水平軸の回りに回転動する無端状切刃を有することを特徴とするコンクリート切断機である。
【0009】
第2の発明においては、無端状切刃の回転中心軸は前記横移動体の移動方向と直角な方向に向かうようにすることが好ましい。
【0010】
このようにすれば、無端状切刃による切り込みを横方向に直線上に連続したものにできるから、その切り込みで囲まれた部分を取り出し易い。
【0011】
第2の発明においては、回転体を回転動する回転体用モータを備えた回転駆動部と、横移動体を横移動する横移動用モータを備えた横移動部と、縦移動体を縦移動する縦移動用モータを備えた縦移動部と、前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記横移動体の位置を検出する横方向位置検出手段と、カッタの上方位置、下方位置を検出する上下方向位置検出手段と、前記各検出手段の検出信号に基づいて前記各モータを所定のシーケンスで駆動制御するコントローラを設けることが好ましい。
【0012】
このようにすれば、各モータをカッタの位置に応じて自動的に制御して多角形状の切り込みを自動的に形成することが可能である。
【0013】
第1・第2の発明において、コンクリート基盤に形成された多角形状の切り込みにおける対向した部分に挿入可能な第1縦板と第2縦板を長さ調整自在な連結体で連結した治具を備えることが好ましい。
【0014】
このようにすれば、多角形状の切り込みで囲まれた部分を第1・第2縦板で挟持して取り出しできるから、その作業が簡単である。
【発明の効果】
【0015】
第1・第2の発明によれば、機体を移動せずに停止したままの状態で、回転体を回転すると共に、カッタを上下動することでコンクリート基盤に多角形状の切り込みを形成することができるから、その作業が簡単であると共に、狭い場所でも作業できる。
しかも、第2の発明によれば、回転体を停止した状態でカッタを横方向に移動しながら上下動して切り込みを連続して形成できるから、回転体の回転回数を少なくできるので、効率良く多角形状の切り込みを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1〜図4に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
機体1と、この機体1に垂直軸の回りに回転自在に取付けた回転体2と、この回転体2に対して垂直方向に上下動自在なカッタ3を備えている。
前記カッタ3は水平軸の回りに回転動する無端状切刃4を有し、その無端状切刃4の回転中心軸(前述の水平軸で、図示されていない)は、前記回転体2の回転中心軸(前述の垂直軸で、図示されていない)と交わるようにしてある。
【0017】
このようであるから、機体1をコンクリート基盤5に設置し、無端状切刃4を回転動しながらカッタ3を下方に移動することでコンクリート基盤5を切断し、切断終了後に上方に移動することで、図5に示すように無端状切刃4の切削幅H(回転中心4aを中心とする直径に相当)に相当する1つの切り込み6を切削できる。
この後に、回転体2を所定角度回転して、無端状切刃4の切削幅方向の端部が切り込み6の幅方向端部と重なるようにする。この状態で前述のようにして1つの切り込み6を切削する。
この動作を複数回連続して行うことで、図5に示すように切り込み6を、回転体2の回転中心2aの回りに多角形状に入れることができる。
つまり、無端状切刃4の回転中心4a(回転中心軸)が回転体2の回転中心2a(回転中心軸)に向かうことで交わるようにしてあるので、1つの切り込み6は回転体2の回転中心2aを中心とする仮想円の接続方向に向かうから、ほぼ円形状に切り込み6を入れることができる。
【0018】
図5に示すように、コンクリート基盤5における前述の多角形状に連続した複数の切り込み6で囲まれた部分5aを取り出すことで、基礎穴7とすることができる。
【0019】
この実施の形態では、回転体2に横移動体8が水平方向に移動自在に取付け、この横移動体8に縦移動体9を上下動自在に取付け、その縦移動体9にカッタ3が取付けてある。
これによって、カッタ3は水平方向に横移動できると共に、上下動できるので、回転体2を回転する回数を少なくして切り込みを多角形状に形成できる。この場合には、無端状切刃4の回転中心軸は横移動体8の移動方向と直角な方向に向かうことが好ましい。
【0020】
例えば、前述と同様にして回転体2を停止した状態で、カッタ3を下方に移動して無端状切刃4でコンクリート基盤5に1つの切り込み6を形成する。
この後に、前記機体1を移動せずに横移動体8を移動することでカッタ3を水平方向に平行移動し、再びカッタ3を下方に移動して切り込み6を形成する。
この動作を繰り返しすることで図6に示すように、1つの切り込み6の幅Hよりも大きな幅Hの切り込み6aを直線状に形成できる。
この後に、回転体2を所定角度回転した後に前述の動作を繰り返しする。
このようにすることで、図6に示すようにコンクリート基盤5における回転体2の回転中心2aの回りに切り込みを多角形状に形成できる。図6では四角形状の切り込みを形成できる。
【0021】
前述のようにしてコンクリート基盤5に切り込みを多角形状に形成した後に、その多角形状の切り込みで囲まれた部分5aを取り出しするには、切り込み部分にバールなどの工具を押し込んでこじって持ち上げしたり、小さく破砕して取り出すことができる。
前述のようにして取り出しすると時間が掛かり作業効率が低下するので、図7に示す治具を用いて取り出すことが好ましい。
【0022】
前記治具は、図7に示すように、第1縦板10と第2縦板11を長さ調整自在な連結体12で連結する。この連結体12としては、ターンバックル13で連結した2つのねじ杆14,14を有し、一方のねじ杆14を第1縦板10に固着し、他方のねじ杆14を第2縦板11に固着したものが用いられているが、他のものであっても良い。
前記第1・第2縦板10,11の下端部10a,11aは尖端形状として切り込みに押し込み易くしてある。
【0023】
そして、図8に示すように第1・第2縦板10,11を対向した切り込み6にそれぞれ押し込み、ターンバックル13を回転して第1縦板10と第2縦板11の間隔を狭くすることで切り込みで囲まれた部分5aを第1・第2縦板10,11で挟持する。
この状態で治具を持って真直ぐに上に持ち上げて取り外しする。
【0024】
前記回転体2は図1、図2、図3に示すように回転用モータ20を備えた回転駆動部21で回転駆動される。
例えば、回転用モータ20で回転駆動されるプーリ22と回転体2に取付けたプーリ23にベルト(タイミングベルト)24を巻掛け、回転用モータ20を駆動することで回転体2が回転するようにしてある。
前記回転体2の回転位置を検出する回転位置検出手段を備えている。
例えば、回転体2に位置センサ25を取付け、機体1には複数の検出片26を回転体2の回転方向に間隔を置いて取付け、その位置センサ25が検出片26と対向することで信号を出力するようにしてある。この実施の形態では90度毎に4つの検出片26が設けてあるので、回転体2の回転位置を90度毎に検出できる。
【0025】
前記横移動体8は、横移動用モータ30を備えた横移動部31で水平方向に横移動する。
例えば、回転体2側に横移動用モータ30を取付け、横移動体側に送り用ねじ杆32を取付け、この送り用ねじ杆32に螺合したナット部材(図示せず)を前記横移動用モータ30で回転駆動することで送り用ねじ杆32とともに横移動体8が横移動するようにする。
【0026】
前記縦移動体9は、縦移動用モータ35を備えた縦移動部36で垂直方向に上下方向に移動する。
例えば、横移動体8に縦移動用モータ35を取付け、この縦移動用モータ35で回転駆動されるナット部材(図示せず)を縦移動体側に取付けた送り用ねじ杆37に螺合し、縦移動用モータ35でナット部材を回転することで送り用ねじ杆37とともに縦移動体9が上下に移動するようにしてある。
【0027】
前記横移動体8の横方向の位置を検出する横方向位置検出手段が設けてある。
例えば、図3に示すように回転体側に複数のセンサを横方向に間隔を置いて取付け、横移動体8がセンサをONすることで横方向の位置を検出する。この実施の形態では第1・第2・第3・第4センサ40,41,42,43が横方向に間隔を置いて設けてある。
そして、横移動体8が第1〜第4センサ40〜43をONする位置に移動して停止し、カッタ3を下方に移動することで無端状切刃4が図3に仮想線で示すように横方向に順次ずれた位置となるようにしてある。
【0028】
前記カッタ3の上方位置と下方位置を検出する上下方向位置検出手段が設けてある。
例えば、横移動体8に上センサ44と下センサ45を取付け、カッタ3が上方位置の時には上センサ44がONし、下方位置の時には下センサ45がONするようにしてある。
【0029】
前記カッタ3は無端状切刃4を回転駆動するカッタ用モータ46を備えている。
この実施の形態では、カッタ3はカッタ本体47にガイド48を取付け、このガイド48に沿って無端状チェーンに切刃を取付けた無端状切刃4を回転動自在とし、前記カッタ用モータ46で無端状切刃4を回転動する、いわゆるチェーンソーと呼ばれる形態である。
【0030】
前記各モータを各センサの信号で、所定のシーケンスに基づいて駆動制御することで、自動的に切り込みを入れること、つまり自動運転が可能である。
例えば、図9に示すように各センサの検出手段をコントローラ90に入力し、そのコントローラ90にはその信号に基づくカッタ3の動作をあらかじめ設定する。
そして、入力された信号に基づいてコントローラ90から各モータに駆動制御信号を出力してあらかじめ設定した動作に基づいてカッタ3が動作するようにする。
【0031】
具体的には、起動釦91を押して起動信号をコントローラ90に入力すると、回転用モータ20が回転して回転体2が回転する。1つの検出片26が位置センサ25と対向することで、検出信号を出力する。
この検出信号で回転用モータ20が停止する。
これと同時に、カッタ用モータ46を駆動して無端状切刃4を回転動すると共に、縦移動用モータ35を駆動して縦移動体9とともにカッタ3を下方に移動して切り込みを入れる。
そして、下センサ45がONすると、そのON信号で縦移動用モータ35を前述とは逆に回転して縦移動体9とともにカッタ3を上方に移動する。
この後に、上センサ44がONし、そのON信号で横移動用モータ30を駆動して横移動体8とともにカッタ3を移動する。そして第2センサ41がONすると横移動用モータ30を停止して横移動体8を停止し、カッタ3を次の切り込み位置とする。
【0032】
前述の動作を所定の回数、例えば4回繰り返したら、その後に出力する第4センサ43の検出信号で、回転用モータ20を回転駆動して回転体2を回転し、位置センサ25が次の検出片26と対向すると信号を出力し、その信号で回転体2を停止すると共に、前述と同様にしてカッタ3を下方に移動する。
【0033】
このことを4回繰り返すことで、前述の図6に示すように四角形の各辺に沿って切り込みを形成して四角形状の切り込みを形成できる。
なお、前述の各検出手段は、各モータの回転数をエンコーダなどによって検出し、その検出した回転数に基づいて回転体2の回転角、横移動体8の移動量、縦移動体9の移動量を演算することで、各位置を検出するものでも良い。
また、各モータを専用の釦で動作制御するようにしても良い。
【0034】
次に、各部材の具体形状を説明する。
前記機体1は、縦材50と横材51を枠組みして上面と下面と4つの側面を有する枠組み体52を備えている。
この枠組み体52の上面に上板53を取付けると共に、下部の四隅には支持脚54とキャスタ輪55が取付けてあり、支持脚54を下方に移動してコンクリート基盤5に接することでキャスタ輪55が浮き上がり、機体1をしっかりと支持する。
前記支持脚54を上方に移動することでキャスタ輪55がコンクリート基盤5に接し、自由に走行移動できる。
また、枠組み体52には把手56が取付けてある。前記側面には透明プレートを取付けて内部を目視できると共に、切断片等が周囲に飛散しないようにしてある。
【0035】
前記回転体2は円板60に筒61を固着したもので、前記上面板53の穴53aと対向した位置に複数の上下ガイド62と複数の左右ガイド63で回転自在に支承して取付けてある。
前記上下ガイド62は上ローラ62aと下ローラ62bを円板60の上面と下面に接することで水平面方向に支承する。
前記左右ガイド63はローラ63aを円板60の外周面に接して左右方向に支承する。
前記円板60の下面に固着した縦プレート64に横板65が固着してある。この横板65に横移動用のガイドレール66が取付けてある。
これらによって、前述の回転体2を構成する。
前記横板65に一対の横片67と縦片68を介して前記横移動用モータ30が取付けてある。
【0036】
前記ガイドレール66に沿って摺動するガイド70が横プレート71の上面に固着され、この横プレート71の下面に縦フレーム72が取付けてある。
この縦フレーム72に縦移動用のガイドレール73が取付けてある。
これらによって、前述の横移動体8としてある。
前記縦フレーム72の上部両側にブラケット74がそれぞれ取付けてあり、このブラケット74に前記送り用ねじ杆32が設けてある。
前記縦フレーム72の下部一側にブラケット75が取付けてあり、このブラケット75に前記縦移動用モータ35が取付けてある。
【0037】
前記縦移動用のガイドレール73に沿って摺動するガイド80に縦板81が固着され、この縦板81の下部に横材82が固着してある。
これらによって、前記縦移動体9を構成している。
前記横材82は前記縦フレーム72の下部の切欠き72aを通って縦移動用モータ35側に突出し、前記送り用ねじ杆37が連結してある。
【0038】
前記カッタ3のカッタ本体47は前記縦材81に取付けてある。
例えば、縦材81に取付けたガイドレール83にガイド84を上下動自在に嵌合し、そのガイド84に固着したブラケット85をカッタ本体47に取付けてある。
そして、このブラケット85と縦材81とに亘ってカッタ3の過負荷検出手段86が取付けてある。
この過負荷検出手段86は、ブラケット85に設定以上の上向き力が作用したことを検出してカッタ3が過負荷であることを検出する。
つまり、無端状切刃4を回転しながらコンクリート基盤5に押しつけて切断するのであるが、その無端状切刃4の回転抵抗(つまり、切削抵抗)が大きくなると縦移動体9(縦板81)が下方に移動しているのにかかわらず無端状切刃4が下方に移動しないので、カッタ3(ブラケット85)には大きな上向き力が作用する。
【0039】
この過負荷検出手段86が過負荷を検出した場合には、その過負荷検出信号に基づいて縦移動用モータ35を逆回転して縦移動体9とともにカッタ3を上方に移動し、所定時間後に再度下方に移動するようにする。
なお、前述の過負荷はカッタ用モータ46の回転トルクによって検出することもできる。
【0040】
前述の説明の無端状切刃4は円板に切刃を設けたものでも良い。
また、コンクリート基盤5に切り込みを入れること以外にも利用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の実施の形態を示すコンクリート切断機の平面図である。
【図2】図1における矢印A方向から見ると共に、上部をa−a線で破断した状態の正面図である。
【図3】図1における矢印B方向から見ると共に、上部をb−b線で破断した状態の側面図である。
【図4】図2のC−C線断面図である。
【図5】コンクリート基盤に切り込みを入れた状態の平面図である。
【図6】コンクリート基盤に切り込みを入れた状態の平面図である。
【図7】治具の斜視図である。
【図8】治具を用いて切り込みで囲まれた部分を取り出しする動作説明図である。
【図9】制御回路図である。
【符号の説明】
【0042】
1…機体、2…回転体、3…カッタ、4…無端状切刃、5コンクリート基盤、6…切り込み、7…基礎穴、8…横移動体、9…縦移動体、20…回転用モータ、21…回転駆動部、30…横移動用モータ、31…横移動部、35…縦移動用モータ、36…縦駆動部、90…コントローラ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
機体と、この機体に垂直軸の回りに回転自在に取付けた回転体と、この回転体に対して垂直方向に上下動自在に取付けたカッタを備え、
前記カッタは、水平軸の回りに回転動する無端状切刃を有し、その無端状切刃の回転中心軸は前記回転体の回転中心軸と交わるようにしたことを特徴とするコンクリート切断機。
【請求項2】
機体と、この機体に垂直軸の回りに回転自在に取付けた回転体と、この回転体に水平方向に移動自在に取付けた横移動体と、この横移動体に垂直方向に上下動自在に取付けた縦移動体と、この縦移動体に取付けたカッタを備え、
このカッタは、水平軸の回りに回転動する無端状切刃を有することを特徴とするコンクリート切断機。
【請求項3】
無端状切刃の回転中心軸は前記横移動体の移動方向と直角な方向に向かうようにした請求項2記載のコンクリート切断機。
【請求項4】
回転体を回転動する回転体用モータを備えた回転駆動部と、横移動体を横移動する横移動用モータを備えた横移動部と、縦移動体を縦移動する縦移動用モータを備えた縦移動部と、前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記横移動体の位置を検出する横方向位置検出手段と、カッタの上方位置、下方位置を検出する上下方向位置検出手段と、前記各検出手段の検出信号に基づいて前記各モータを所定のシーケンスで駆動制御するコントローラを設けた請求項2又は3記載のコンクリート切断機。
【請求項5】
コンクリート基盤に形成された多角形状の切り込みにおける対向した部分に挿入可能な第1縦板と第2縦板を長さ調整自在な連結体で連結した治具を備えた請求項1〜4いずれか1項に記載のコンクリート切断機。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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