JP2001030231A - 穿孔機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の穿孔機は、コアト゛リル本体、減速機付きモータ
ー、コアヒ゛ットで構成し、減速にキ゛ア機構を利用する故、多く
は一速、又は2、3段階程度の回転速度制御の切替えであ
り、汎用性がない。またコアヒ゛ットを減速機付きモーターの回転
軸に螺着する構成であるので、コアヒ゛ットの逆転ができな
い。コアヒ゛ットの切れ刃のコーナー（エッシ゛）を無駄なく使用でき
ない。工具の寿命が短い。穿孔精度が確保できない。コン
クリート構造物に適した穿孔ができない。 【解決手段】支柱に設けたコアト゛リル本体と、このコアト゛リル本
体に設けた可変速式のモーターと、このモーターに設けた回転軸
と、この回転軸に固止手段で固止したコアヒ゛ットで構成され
る。従って、穿孔機のコアヒ゛ットの回転速度制御を、コンクリート
構造物に対して多段階に制御でき、かつ回転トルクを維持
できる。コンクリート構造物及び各状況に適した穿孔等の作業
ができる。穿孔、切削等の時間短縮が図れる。コアヒ゛ットの
耐久性、切れ味の向上、維持又は穿孔等の高精度化が図
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、穿孔機の回転制御
（コアヒ゛ットの周速制御）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の穿孔機（コアト゛リル）は、ヘ゛ースに立設
した支柱にコアト゛リル本体を移動自在に設け、このコアト゛リル本
体に減速機付きモーターを設け、減速機付きモーターの回転軸に
設けた螺筒にコアヒ゛ット（シャンク）を螺着し、このコアヒ゛ットの回
転速度を、例えば、150rpm……1.300rpm程度で、段階的
に切替える構成である（即ち、数機種のコアト゛リルある）。
従って、次のような課題が考えられる。従来例では、
この減速機付きモーターを採用する構成では、減速にキ゛ア機
構を利用することから、多くは一速（一定の回転速
度）、又は1〜3段階程度の回転速度の切替え制御（回転
速度切替制御）に留まっている。従って、コアヒ゛ットの回転
速度の制御（回転速度制御）を、被穿孔構造物（コンクリート
構造物とする）の硬さ、物性、鉄筋の密度、太さ、又は
コンクリート構造物の疲労、損傷、硬化、軟化等の各種の条件
に対して、多段階（望ましくは、無段階）で、かつ最適
に制御することは到底期待できない問題がある。また場
合により、コアヒ゛ットの回転トルクを前述のコンクリート構造物に対
して、多段階で、かつ最適に制御することは不可能であ
り問題がある。尚、インハ゛ーターを利用して理論的には、コアヒ
゛ットの回転速度を多段階に制御することは可能ではあ
る。しかし、インハ゛ータの特性上、コアヒ゛ットの回転トルクは回転
速度に必然的かつ従属的に変動し、このコアヒ゛ットの回転トル
クを多段階で、かつ最適に制御することは不可能であり
問題である。従来例では、コアヒ゛ットを減速機付きモーターの
回転軸に設けた螺筒に螺着する構成である。従って、コア
ヒ゛ットを逆転することができない（一定方向の回転に留ま
っていた）ので、例えば、コアヒ゛ットの切れ刃のコーナー（エッシ
゛）を無駄なく使用できないこと、コアヒ゛ット等の工具の寿
命が短いこと、穿孔の精度が確保できないこと、等の課
題が考えられる。

【０００３】この穿孔機に関する速度制御及びコアヒ゛ットの
取付け方法における技術文献として、次の特開平6-2267
34号の穿孔装置（文献(1)）、特開平9-109141号の穴開
け用ヒ゛ットおよびその取付け方法（文献(2)）がある。こ
の文献(1)は、穿孔機の切削動作を、制御装置を介して
自動制御する構成であって、この制御装置を、ヒ゛ット送り
用電動機と、このヒ゛ット送り用電動機の回転制御を図る第
2電動機制御手段で構成し、コアヒ゛ットの送り速度を、被切
削物（コンクリート構造物）の硬さに対応して切り替えるか、
又は矯正することを特徴とし、この結果、コアヒ゛ット刃先の
偏摩耗防止と、コアヒ゛ットの寿命の向上を図ることにある。
また文献(2)は、穿孔機側に取付ける穴開け用ヒ゛ットを、
変換治具及び介在部材を介してネシ゛止めする構成であっ
て、当該穴開け用ヒ゛ットの活用と、省設備・設備器具の簡
略化等を図ることにある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記文献(1)は、ヒ゛ット
送り用電動機の回転制御を利用して、コンクリート構造物の硬
さに対応して切り替え及び／又は矯正を図る構成であ
る。従って、送り速度の制御は可能である。しかし、こ
の文献(1)は、本発明が目的とするコアヒ゛ットの回転速度
（周速）を可変（可変速）する（多段階で、かつ最適に
制御する）こと、及びコアヒ゛ットを正逆転すること、等に関
しては改良されていない。また場合により、コアヒ゛ットの回
転速度を多段階で、かつ最適に制御すること、及びコアヒ゛
ットを正逆転すること、等に関する改良でない。

【０００５】前記文献(2)は、穿孔機側に取付ける穴開
け用ヒ゛ットを、自由に変換できる構成である。従って、穴
開け用ヒ゛ットの汎用性の向上、省設備化等が図れる。しか
し、この文献(2)は、前述の本発明が目的とするコアヒ゛ット
の回転速度及び／又はコアヒ゛ットの回転トルクを多段階で、か
つ最適に制御すること、及びコアヒ゛ットを正逆転すること、
等に関する改良でない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、穿孔
機のコアヒ゛ットの回転速度を、コンクリート構造物に対して多段階
で、かつ最適に制御すること、コアヒ゛ットの回転トルクを維持
すること、又は場合により、個別又は回転速度と合わせ
て回転トルクを多段階で、かつ最適に制御すること、等を
意図する。

【０００７】請求項1は、支柱に移動自在に設けたコアト゛リ
ル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速式のモーターと、
このモーターに設けた回転軸と、この回転軸に固止手段を介
して固止したコアヒ゛ットとで構成されている穿孔機である。

【０００８】請求項2の発明は、穿孔機のコアヒ゛ットの回転
速度を、コンクリート構造物に対して多段階で、かつ最適に制
御すること、コアヒ゛ットの回転トルクを維持すること、及びコアヒ
゛ットの正逆転を可能とすること、等を意図する。

【０００９】請求項2は、支柱に移動自在に設けたコアト゛リ
ル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速式の正逆転モータ
ーと、この正逆転モーターに設けた回転軸と、この回転軸に
固止手段を介して固止したコアヒ゛ットとで構成されている穿
孔機である。

【００１０】請求項3の発明は、請求項1、2の発明に、
さらに穿孔機の騒音、振動の減少を図ること、等を意図
する。

【００１１】請求項3は、支柱に移動自在に設けたコアト゛リ
ル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速式の正逆転モータ
ーと、この正逆転モーターの出力軸に設けた伝動側のフ゜ーリー
と、この伝動側のフ゜ーリーに対峙する回転軸に設けた従動
側のフ゜ーリーと、前記伝動側のフ゜ーリーとこの従動側のフ゜ーリー
に懸架したヘ゛ルトと、前記回転軸に固止手段を介して固止
したコアヒ゛ットとで構成されている穿孔機である。

【００１２】請求項4の発明は、コアヒ゛ットの正逆転を簡易
な装置で達成することを意図する。

【００１３】請求項4は、可変速式の正逆転モーターを、サーホ
゛モーターとした穿孔機である。

【００１４】請求項5の発明は、コアヒ゛ットの正逆転を簡易
な固止手段を介して行うことを意図する。

【００１５】請求項5は、回転軸に固止手段を、回転軸
に設けたフランシ゛に、コアヒ゛ットのスリーフ゛を衝止し、このフランシ゛
とスリーフ゛を固止する止めネシ゛、ホ゛ルト等の固定具で構成する
穿孔機である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の態様（使用の方
法）を説明する。

【００１７】コンクリート構造物に支柱のヘ゛ースを設け、このヘ゛
ースをホ゛ルト、止め具を利用して、コンクリート構造物に取付け
る。この支柱にコアト゛リル本体を移動自在に設ける。この移
動は、ハント゛ル方式と、自動方式とがあり、適宜選択され
る。そして、このコアト゛リル本体に設けたサーホ゛モーターは、動力
用のケーフ゛ルと、フィート゛ハ゛ック用のケーフ゛ルを介してサーホ゛モーター制
御用のコントローラーに接続される。この動力用のケーフ゛ルからの
指令により出力軸及び伝動側のフ゜ーリーが回転する。このコ
アヒ゛ット並びにサーホ゛モーターの実行回転速度(アウトフ゜ット速度)は、
無負荷時、加負荷時（穿孔時）にかかわらず、常に指令
回転速度（インフ゜ット速度)と一致するように、コントローラーにお
いて制御（コントローラーによるフィート゛ハ゛ック制御）されている。
従って、本発明では、従来の欠点であるコアヒ゛ットの実行回
転速度のト゛ロッフ゜又はオーハ゛ーショートするという不具合は解消
された。また指令回転速度値及び／又は指令回転トルク値
は、多段階に制御（フ゜ロク゛ラム）できる。さらに指令回転
速度値及び／又は指令回転トルク値は、例えば、穿孔前、
穿孔中の何時の段階でも、簡易に変更、修正、補正が可
能であること、又はコンクリート構造物の硬さ、物性、鉄筋の
密度、太さ、又はコンクリート構造物の疲労、損傷、硬化、軟
化等の各種の条件等に有効に対処できること、等の実益
がある。またコンクリート構造物の柔らかい部分では、穿孔の
回転数を上げて、同コンクリート構造物の硬い部分は回転数を
下げる等のように、現場、コンクリート構造物又は他の構造物
の状況等に合わせて、コアヒ゛ットの回転速度制御を多段階
で、かつ最適な条件に選択、追及できる特徴がある。

【００１８】そして、具体的な、一例を説明すると、こ
の種のコンクリート構造物の特徴である時々刻々と異なる当該
コンクリート構造物中の混在物の状況、硬軟状況（被削材及び
状況）又は穿孔状況等が現れても、確実かつ簡易に穿孔
できる。従って、穿孔の作業時間の短縮化と、コアヒ゛ット
（切れ刃）の耐久性、切れ味等の向上及び維持又は穿孔
等の高精度化の確保が図れる特徴がある。これにより、
従来の一速、又は1〜3段階の回転速度切替制御（コアヒ゛ット
回転数）で、しかも混在物の状況、硬軟状況等と合って
いないコアヒ゛ット回転数（換言するとコアヒ゛ットが切れない状態
での回転数・状況）及び／又はコアヒ゛ットの送り速度による
非能率で、かつ苛酷な状況での穿孔作業から開放される
実益がある。

【００１９】本発明では、一例の如く、回転軸とコアヒ゛ット
が固止手段を介して固止されている。即ち、コアヒ゛ットは、
このコアヒ゛ットのスリーフ゛を、回転軸のフランシ゛に衝止し、このスリ
ーフ゛とフランシ゛を止めネシ゛、ホ゛ルト等の固定具を介して固止す
る構成である。従って、サーホ゛モーターによる正逆回転を、コア
ヒ゛ットに伝達できる特徴があるとともに、コアヒ゛ットの取替え
が自由であり、例えば、寸法・切れ刃の種類等の異なる
コアヒ゛ット、破損等して故障したコアヒ゛ット等の各種のコアヒ゛ット
を、自由かつ簡易に、しかも確実に取替え又は選択でき
る。当該コアヒ゛ットの汎用性の向上、コストの廉価等に役立つ
特徴がある。

【００２０】また本発明では、一例の如く、伝動側のフ゜
ーリーと従動側のフ゜ーリーがヘ゛ルトによる減速駆動方式（ヘ゛ルト駆
動方式）である。従って、本発明では、従来の1/50〜1/
100等に大きく多段階減速するキ゛ャ機構に比較して、出力
ロスがなくなり、かつ穿孔機の騒音、振動の減少が図れる
実益もある。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２２】1はヘ゛ースに設けられた支柱であり、この支
柱1にはコアト゛リル本体2が移動自在に設けられている。図示
の例では、支柱1に設けたラック110に、コアト゛リル本体2のキ゛ア2
10（歯部）が噛合して移動する構成であり、この移動
は、例えば、ハント゛ル3による操作、コアト゛リル本体2のハント゛ル用
の軸211に設けた摘み211aの自動操作（自動送り装
置）、他の機構による自動操作、又は図示しないが遠隔
操作等により制御する。

【００２３】このコアト゛リル本体2には、後述するコアヒ゛ットの
回転速度制御及び／又は一定の回転トルク制御を司り、か
つ正逆回転する（少なくとも、5.000rpmでの駆動ができ
る）サーホ゛モーター4が設けられている。このサーホ゛モーター4は、駆
動用のケーフ゛ル410、及びフィート゛ハ゛ック制御用のケーフ゛ル411を介
してコントローラー412に接続されている。尚、コアヒ゛ット10の送り
速度は、コアヒ゛ットの回転トルクの検出値等をコントローラー412にフィー
ト゛ハ゛ックし、送り速度制御用のケーフ゛ル413を介して自動送り
装置に指令される。このサーホ゛モーター4の出力軸400には伝動
側のフ゜ーリー5が固止されている。この伝動側のフ゜ーリー5に懸
架されたヘ゛ルト6は、コアト゛リル本体2に設けた回転軸7の従動
側のフ゜ーリー8に掛止されている。この回転軸7はコアト゛リル本
体2又は軸筒212にヘ゛アリンク゛9を介して回転自在に設けられ
ている。尚、サーホ゛モーター4の出力軸400に回転軸7を直結す
る構成、又はシ゛ョイント金具を介して直結する構成、等の例
もある。

【００２４】コアヒ゛ット10は回転軸7に設けたフランシ゛710に、コ
アヒ゛ット10のスリーフ゛1000を衝止し、このフランシ゛710とスリーフ゛100
0を、止めネシ゛、ホ゛ルト等の固定具11で固止する。尚、望ま
しくは、この固定具と11キー12及びキー取付け用の止め具12
aで固止する。この固止手段は、図示しないが、従来のネ
シ゛止めを止めヒ゜ン、クサヒ゛、緊締ナット等の固定具で固止する
方法、又は前記フランシ゛710とスリーフ゛1000を止めヒ゜ン、クサヒ゛、
緊締ナット等の固定具で固止する方法、等の各例が採用で
きる。図中1001はコアヒ゛ット10の切り刃を示す。Hはコンクリート
構造物、H1はコンクリート構造物Hの穿孔を示す。尚、水用のホ
ース、配管等の如く、従来と同じ構造、部材は省略する。

【００２５】

【発明の効果】請求項1の発明は、支柱に移動自在に設
けられるコアト゛リル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速
式のモーターと、このモーターに設けた回転軸と、この回転軸に
固止手段を介して固止したコアヒ゛ットで構成される。従っ
て、穿孔機のコアヒ゛ットの回転速度制御を、コンクリート構造物に
対して多段階で、かつ最適に制御できること、回転トルク
を（一定に）維持できること、等の特徴があるので、次
のような効果がある。コンクリート構造物及び／又は穿孔中
の状況等に適したコアヒ゛ットの回転速度制御が確保できる。
穿孔及び切削等の作業時間の短縮化が図れる。コアヒ゛
ット（切れ刃）の耐久性、切れ味等の向上及び維持又は穿
孔等の高精度化の確保が図れる。

【００２６】請求項2の発明は、支柱に移動自在に設け
られるコアト゛リル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速式
の正逆転モーターと、この正逆転モーターに設けた回転軸と、こ
の回転軸に固止手段を介して固止したコアヒ゛ットで構成され
ている。従って、穿孔機のコアヒ゛ットの回転速度制御を、
コンクリート構造物に対して多段階で、かつ最適に制御できる
こと、コアヒ゛ットの回転トルクが維持できること、及びコアヒ゛ット
の正逆転ができること、等の特徴がある。また前記〜
の効果を一層発揮できる。

【００２７】請求項3の発明は、支柱に移動自在に設け
られるコアト゛リル本体と、このコアト゛リル本体に設けた可変速式
の正逆転モーターと、この正逆転モーターの出力軸に設けた伝動
側のフ゜ーリーと、この伝動側のフ゜ーリーに対峙する回転軸に設
けた従動側のフ゜ーリーと、前記伝動側のフ゜ーリーとこの従動側
のフ゜ーリーに懸架したヘ゛ルトと、前記回転軸に固止手段を介
して固止したコアヒ゛ットで構成されている。従って、穿孔
機の出力ロスを解消し、かつ騒音、振動の減少が図れる。
また前記〜の効果を一層発揮できる。

【００２８】請求項4の発明は、可変速式の正逆転モーター
を、サーホ゛モーターとした構成である。従って、コアヒ゛ットの正
逆転が確実に行える効果がある。

【００２９】請求項5の発明は、回転軸に固止手段を、
回転軸に設けたフランシ゛に、コアヒ゛ットのスリーフ゛を衝止し、この
フランシ゛とスリーフ゛を止めネシ゛、ホ゛ルト等の固定具でなる構成で
ある。従って、コアヒ゛ットの正逆転を簡易な固止手段を介
して達成できる特徴があり、コアヒ゛ットの正逆転が確実に行
えること、コアヒ゛ットの固止が簡易にできること、等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図1】穿孔機の使用の一例を示す縮尺模式図である。

【図2】穿孔機の穿孔状態を説明する一部省略の縮尺模
式図である。

【図3】穿孔機の要部の一部欠截の側面図である。

【図4】コアと回転軸との関係を説明する一部省略の拡大
断面図である。

【符号の説明】

1 支柱 110 ラック 2 コアト゛リル本体 210 キ゛ア 211 軸 211a 摘み 212 軸筒 3 ハント゛ル 4 サーホ゛モーター 400 出力軸 410 駆動用のケーフ゛ル 411 フィート゛ハ゛ック制御用のケーフ゛ル 412 コントローラー 413 送り速度制御用のケーフ゛ル 5 伝動側のフ゜ーリー 6 ヘ゛ルト 7 回転軸 710 フランシ゛ 8 従動側のフ゜ーリー 9 ヘ゛アリンク゛ 10 コアヒ゛ット 1000 スリーフ゛ 1001 切り刃 11 固定具 12 キー 12a キー取付け用の止め具 H コンクリート構造物 H1 穿孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支柱に移動自在に設けたコアト゛リル本体と、
   このコアト゛リル本体に設けた可変速式のモーターと、このモーターに
   設けた回転軸と、この回転軸に固止手段を介して固止し
   たコアヒ゛ットとで構成されている穿孔機。
2. 【請求項２】 支柱に移動自在に設けたコアト゛リル本体と、
   このコアト゛リル本体に設けた可変速式の正逆転モーターと、この
   正逆転モーターに設けた回転軸と、この回転軸に固止手段を
   介して固止したコアヒ゛ットとで構成されている穿孔機。
3. 【請求項３】 支柱に移動自在に設けたコアト゛リル本体と、
   このコアト゛リル本体に設けた可変速式の正逆転モーターと、この
   正逆転モーターの出力軸に設けた伝動側のフ゜ーリーと、この伝
   動側のフ゜ーリーに対峙する回転軸に設けた従動側のフ゜ーリー
   と、前記伝動側のフ゜ーリーとこの従動側のフ゜ーリーに懸架した
   ヘ゛ルトと、前記回転軸に固止手段を介して固止したコアヒ゛ット
   とで構成されている穿孔機。
4. 【請求項４】 上記の可変速式の正逆転モーターを、サーホ゛モー
   ターとした請求項1、請求項2又は請求項3に記載の穿孔
   機。
5. 【請求項５】 上記の回転軸の固止手段を、回転軸に設
   けたフランシ゛に、コアヒ゛ットのスリーフ゛を衝止し、このフランシ゛とスリー
   フ゛を止めネシ゛、ホ゛ルト等の固定具で固止した構成の請求項
   1、請求項2又は請求項3に記載の穿孔機。