(57)【要約】【課題】  ワイヤソーの切断装置で、駆動プーリーとワイヤーソーとの摩擦力を確保してスリップを防止させ、ワイヤーソーを適正な速度で回転させて、超砥粒層や被覆部材の異常摩耗を防止し、寿命を向上させることが可能なワイヤーソー切断装置用駆動プーリーおよびワイヤーソー切断装置を提供する。【解決手段】  駆動プーリーの外周面に凹部が形成され、前記凹部には弾性体が設けられるとともに、前記弾性体のワイヤーソーと接する面には凹凸を有するものとする。あるいは、駆動プーリーの外周面に弾性体が形成され、前記弾性体の外周面には凹部が設けられるとともに、前記凹部の面には凹凸を有するものとする。弾性体は、熱硬化性ゴムまたは熱硬化性樹脂を使用するのが好ましい。【選択図】      図１
2006057731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーソー切断装置用の駆動プーリーであって、
前記駆動プーリーの外周面に凹部が形成され、前記凹部には弾性体が設けられるとともに、前記弾性体のワイヤーソーと接する面には凹凸を有することを特徴とするワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項２】
ワイヤーソー切断装置用の駆動プーリーであって、
前記駆動プーリーの外周面に弾性体が形成され、前記弾性体の外周面には凹部が設けられるとともに、前記凹部の面には凹凸を有することを特徴とするワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項３】
前記弾性体は、熱硬化性ゴムであることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項４】
前記弾性体は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項５】
前記凹凸の大きさは、３〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項６】
前記凹凸のうち、凸部のピッチは、使用するワイヤーソーのピッチに略一致していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項７】
前記凸部の周方向長さの割合は、周方向全体の長さの３０〜６０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤーソー切断装置用駆動プーリー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかのワイヤーソー切断装置用駆動プーリーが駆動軸に取り付けられたことを特徴とするワイヤーソー切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石材やコンクリート構造物を切断するためのワイヤーソー切断装置に関し、切断装置に取り付け、ワイヤーソーを回転駆動させるための駆動プーリーおよびワイヤーソー切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石材やコンクリートを切断する工具の一つとして、図４に示すようなワイヤーソー５がある。これは、ワイヤーロープ１０を芯材として多数のビーズ６を挿通し、被覆部材９などにより固定したものである。具体的には、図４に示すように円筒状の台金８の周囲に超砥粒層７を形成したビーズ６を、ワイヤーロープ１０に挿通し、間隔をおいて被覆部材９などにより固定したものであり、超砥粒層７は、ダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒をメタルボンドなどの結合材で結合させたものである。ワイヤーロープ１０にビーズ６を固定する方法としては、台金８の一部を機械的に変形させて固定する方法やワイヤーロープ１０とビーズ６の周囲に樹脂やゴムなどの被覆部材９を設けて固定する方法などがあるが、ワイヤーロープ１０の破断防止や製造工程の簡略化などの観点から被覆部材９により固定する方法が多用されている。
【０００３】
このワイヤーソー５が使用される一例として、鉄筋コンクリート構造物の切断があるが、切断を行う場合には、図５に示すように被切断物１１にワイヤーソー５を巻き付け、ワイヤーソー５をエンドレスの状態に接合し、このワイヤーソー５を切断装置の駆動プーリー１に架ける。そしてこの状態で駆動プーリー１をＡからＢへ移動させる力を与えることによりワイヤーソー５に張力を与え、その状態で回転させることにより、被切断物１１を切断でき、切断が進むにつれて駆動プーリー１はＡからＢへ移動する。この駆動プーリー１は、ワイヤーソー５と接する部分には図３に示すようなゴムなどの弾性体３が設けられており、この弾性体３とワイヤーソー５との摩擦力により駆動プーリー１の回転力がワイヤーソー５に伝達されるようになっている。駆動プーリー１の構造については、例えば、駆動プーリー１の外周部に凹部２を形成しておき、この凹部２に板状のゴム３をＵ字形に曲げてはめ込むものや、駆動プーリーの外周部に予め凹部を形成したゴムを取り付けるタイプのものなどがある。（例えば、特許文献１の図２、図３、図５参照）
【特許文献１】特開２０００−２９１７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ワイヤーソーで切断する部分は、図５に示すように曲面や角の部分もあり、これらの部分ではワイヤーソーが曲げられて被覆部材が被切断物と接触することになり、切断抵抗が大きくなる。また、ワイヤーソーの仕様によっては、超砥粒層が被切断物に食いつきやすく、この場合も切断抵抗が高くなる。このように切断抵抗が高くなった場合、駆動プーリーは設定された速度で回転しようとするのに対し、ワイヤーソーの回転抵抗が大きくなり駆動プーリーとワイヤーソーとの間でスリップが発生して、ワイヤーソーの回転速度が低下する。このような状況になると、超砥粒層の摩耗速度が速くなり、寿命が短くなるとともに駆動プーリーに設けられたゴムが摩耗し、このゴムの摩耗状態によってはワイヤーソーの偏摩耗を発生させる原因にもなりうるという問題が生じる。
以上のことから、本発明は、駆動プーリーとワイヤーソーとの摩擦力を確保してスリップを防止させ、ワイヤーソーを適正な速度で回転させて、超砥粒層や被覆部材の異常摩耗を防止し、寿命を向上させることが可能なワイヤーソー切断装置用駆動プーリーおよびワイヤーソー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】
【０００５】
本発明のワイヤーソー切断装置用駆動プーリーの第１の特徴は、ワイヤーソー切断装置用の駆動プーリーであって、
前記駆動プーリーの外周面に凹部が形成され、前記凹部には弾性体が設けられるとともに、前記弾性体のワイヤーソーと接する面には凹凸を有することである。
この凹凸により、ワイヤーソーのビーズが引っかかりやすくなるとともに被覆部材との摩擦力が大きくなり、スリップが発生しにくくなる。
【０００６】
また、上記とは別の特徴を持つ駆動プーリーとして、前記駆動プーリーの外周面に弾性体が形成され、前記弾性体の外周面には凹部が設けられるとともに、前記凹部の面には凹凸を有することである。この駆動プーリーにおいても上記の駆動プーリーと同様の作用効果が得られる。
【０００７】
第２の特徴は、前記弾性体は、熱硬化性ゴムであることである。
このような材質の弾性体を使用することで、ワイヤーソーとの摩擦力を高く維持でき、弾性体の摩耗も防止できる。
【０００８】
また、上記とは別の特徴を持つものとして、前記弾性体は、熱硬化性樹脂であることである。この弾性体を使用した駆動プーリーにおいても上記の駆動プーリーと同様の作用効果が得られる。
【０００９】
第３の特徴は、前記凹凸の大きさは、３〜１０ｍｍであることである。
３ｍｍ以上とするのは、ビーズが引っかかりやすくしてワイヤーソーの摩擦力を確保するために必要であり、１０ｍｍ以下とするのは、凸部の剛性を確保するためである。
【００１０】
第４の特徴は、前記凹凸のうち、凸部のピッチは、使用するワイヤーソーのピッチに略一致していることである。
凸部のピッチとワイヤーソーのピッチとを一致させることで、いずれの凹部にもビーズが嵌り込んで凸部に引っかかり、凸部には被覆部材を接触させることができるので、スリップを効果的に防止することができる。
【００１１】
第５の特徴は、前記凸部の周方向長さの割合は、周方向全体の長さの３０〜６０％であることである。３０％以上とするのは、摩擦力を確保するために必要であり、６０％以下とするのは、ワイヤーソーに効果的に引っかかるようにしてスリップを防止するためである。
【００１２】
また、本発明のワイヤーソー切断装置の特徴は、上記のいずれかの駆動プーリーが駆動軸に取り付けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のワイヤーソー切断装置用駆動プーリーおよびワイヤーソー切断装置によれば、駆動プーリーとワイヤーソーとの摩擦力を確保してスリップを防止させることができるので、ワイヤーソーを適正な速度で回転させて、超砥粒層や被覆部材の異常摩耗を防止し、寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の駆動プーリーの例を図１に、また本発明の駆動プーリーに取り付ける弾性体の例を図２に示す。円板状の駆動プーリー１の外周部には凹部２が設けられ、この凹部２には弾性体３が設けられている。弾性体３は板状のゴムなどからなり、これをＵ字形に曲げて凹部２にはめ込まれている。弾性体３を駆動プーリーに固定する方法は、ネジなどで止めるものや、凹部２に弾性体３が引っかかる部分を設けて固定する方法などがある。
【００１５】
弾性体３のワイヤーソーと接する部分のうち、少なくとも底面の部分には、凹凸が設けられている。この凹凸を形成するものとして、図２に示すような凸部を設けたものや、あるいは溝を設けたものがある。この弾性体は、熱硬化性ゴムや熱硬化性樹脂などからなっている。熱可塑性のゴムや樹脂でも使用できなくはないが、切断中に冷却水の供給状態が悪くなり乾式に近い状態になった場合に、摩擦力や僅かのスリップにより変形する恐れがあるため、熱硬化性のものを使用するのが好ましい。
【００１６】
凹凸の大きさ（高さ）については、３ｍｍ〜１０ｍｍの間で決められる。通常、使用されるワイヤーソーは直径が１０ｍｍ程度のものであり、ワイヤーソー自身が有する超砥粒層や被覆部材の段差は１〜２ｍｍ程度のものである。このような段差の部分が凹凸に引っかかりやすくするためには３ｍｍ程度の大きさが必要になる。また、１０ｍｍを越えるとワイヤーソーが引っかかった場合に凸部が弾性変形しやすくなり、凸部の剛性が低下する上、破損しやすくなるため、１０ｍｍ以下に設定される。
【００１７】
凸部の周方向の長さは、周方向全体の長さの３０〜６０％の間で設定される。言い換えると、１組の凹凸の長さに対する凸部の長さの割合が３０〜６０％になるが、凸部の割合が高すぎると、ワイヤーソーの直径の大きい部分が弾性体の凹部に嵌り込みにくく、引っかかりにくいので、スリップ防止の効果が小さくなる。
【実施例１】
【００１８】
本発明のワイヤーソー切断装置用駆動プーリーとして、図１に示す駆動プーリーを切断装置に取り付けてワイヤーソーによる鉄筋コンクリートの切断を行った。駆動プーリー１の外周面には凹部２が設けられており、この凹部２に取り付けられる弾性体３として図２に示す凸部４の形成された板状の熱硬化性ゴム３がＵ字形に曲げられてはめ込まれている。凸部４の周方向長さは１０ｍｍ、凸部４の間の周方向長さは１５ｍｍであり、凸部４の高さは５ｍｍとした。また、切断に使用するワイヤーソーは図４に示す形状のものであり、ビーズ６のピッチは２５ｍｍのものを使用した。比較のために、弾性体３として図３に示す形状の熱硬化性ゴムを用意し、これを駆動プーリー１に取り付けた従来のものを切断装置に取り付けて上記と同様にコンクリートの切断を行った。
【００１９】
これらの切断を行った結果、本発明の駆動プーリーを用いたものでは、終始スリップが発生せずワイヤーソーの回転速度がほとんど低下しなかったのに対し、従来のものでは切断初期にはスリップが発生しなかったが、超砥粒層が摩耗して被覆部材と面一になったあたりからスリップが出始め、ワイヤーソーの回転速度は所定の速度のおよそ１／２になった。また、これに伴い、弾性体の摩耗が発生した。以上のことから、本発明の駆動プーリーを取り付けた切断装置によりワイヤーソーでの切断を行えば、駆動プーリーとワイヤーソーとの間でスリップが起こりにくく、ワイヤーソーを所定の回転速度で回転させられることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の駆動プーリーを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明の駆動プーリーに使用する弾性体の例を示す図。
【図３】従来の駆動プーリーに使用する弾性体の例を示す図。
【図４】本発明の切断装置に使用されるワイヤーソーの例を示す図。
【図５】ワイヤーソーにより被切断物を切断する状態を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１    駆動プーリー
２    凹部
３    弾性体
４    凸部
５    ワイヤーソー
６    ビーズ
７    超砥粒層
８    台金
９    弾性体
１０  ワイヤーロープ
１１  被切断物
１２  ガイドプーリー
【図１】
2006057731.tif 000003
【図２】
2006057731.tif 000004
【図３】
2006057731.tif 000005
【図４】
2006057731.tif 000006
【図５】
2006057731.tif 000007