(57)【要約】【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。【選択図】図２
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【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。
【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Ｈ１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。
【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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