JP2010174520A - エンジンカッタ、車輪付きエンジンカッタ及び切削方法 - Google Patents

エンジンカッタ、車輪付きエンジンカッタ及び切削方法 Download PDF

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Abstract

【課題】操作性の良好なエンジンカッタを提供し、信頼性の高い路面切削作業を実現することを目的とする。
【解決手段】車輪付きエンジンカッタ10は、刃部22と、刃部22を覆うホイールガード部220と、レーザ光52を発光する発光部50とを備える。ホイールガード部220は刃部22を露出する切り欠き部224を有する。切り欠き部224内にレーザ光52を照射し、レーザ光52と露出した刃部22とが一致するように発光部50の位置の調整を行う。次に、軸Aを中心に発光部50を回転させ、前方に位置する墨線にレーザ光52が重なるように車輪付きエンジンカッタ10を移動させた後に切削作業を行う。
【選択図】図5

Description

本発明は、エンジンカッタ、車輪付きエンジンカッタ及び切削方法に関する。
近年、エンジン駆動の刃部で草木や、金属製やコンクリート製のパイプや板材や路盤等を切削するエンジンカッタは広く用いられている。
また、エンジンカッタを用いた切削作業においては、予め引かれた墨線に沿うように刃部を被削材に押し当て、切削する切削作業が行われている。
例えば、特許文献1に開示されているエンジンカッタは、刃部を覆うカバーの外周面に切削方向を墨線と合わせるためのマーク、及び側面に切削開始位置を示すための切り欠きが設けられている。
また、エンジンカッタのうち、特に路盤を切削するものは車輪を有しており、墨線に沿って切削を行うために、エンジンカッタの向きの目安となる目付け板を有するものが一般的である。目付け板は、板材又は棒材から形成され、エンジンカッタの切削方向を示すように、エンジンカッタ本体より切削方向前方に延出して取り付けられている。この目付け板と予め路盤に書かれた墨線とを合わせて、エンジンカッタの向きを正しく調整し、墨線に合わせて切削する。このように目付け板を用いて、路盤等を切削する方法が特許文献2に開示されている。
実開昭63−190311号公報 登録実用新案第3022503号公報
しかし、刃部を覆うカバーの外周面にマーク、及び側面に切り欠きが設けられているエンジンカッタを用いた切削作業において、作業者がカバーを垂直上方から見なければ、作業者から視認される位置と実際の位置とに差異が生じる。この差異は、被削材に引かれた墨線とマーク又は切り欠きとの間に距離があるために必然的に生じるものである。このため、刃部と墨線との正確な位置合わせが困難であった。
また、目付け板を用いる車輪付きエンジンカッタでは、目付け板と墨線を合わせるために、目付け板を路面に近接させる必要がある。そのため、目付け板が路面の段差等に接触して壊れてしまったり、目付け位置がずれてしまったりすることがあった。また、上述したカバーにマーク及び切り欠きが設けられているエンジンカッタの切削作業と同様に、作業者が目付け板を垂直上方から見なければ、作業者から視認される位置と実際の位置とに差異が生じる。このため、刃部と墨線との正確な位置合わせが困難であった。
更には、目付け板はエンジンカッタ本体から突出する必要があり、収納性に劣るという問題があった。
また、切削作業を行う姿勢や、切削作業によって生じる切粉や火花等によって、切削作業中に目付け板と墨線とを合わせることが困難であった。
本発明はかかる問題点を鑑みてなされたものであり、操作性の良好なエンジンカッタを用いて、信頼性の高い切削作業を実現することを目的とする。
本発明の第1の観点に係るエンジンカッタは、
エンジンと、
前記エンジンによって回転駆動され、被削材を切削する刃部と、
前記刃部を回転可能に支持する支持部と、
前記刃部の切削方向を示すレーザ光を照射する発光部と、を備える、
ことを特徴とする。
また、前記発光部は、前記刃部の切削方向に回動可能に設けられるようにしてもよい。
更に、前記発光部を前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持するアームを備えるようにしてもよい。
また、前記発光部は、刃面の延長線上である前記刃部の前後を前記レーザ光が照射するように、少なくとも2個配設されるようにしてもよい。
更に、前記刃部を覆うようにして保護し、前記刃部を露出する切り欠き部を一部に有する保護部を備えることが好ましい。
更に、前記保護部は、前記切り欠き部を覆う蓋部を有することが好ましい。
例えば、前記エンジンの動力によって発電する発電機を更に備え、
前記発電機から供給される電力によって前記発光部を動作させるようにしてもよい。
例えば、前記発電機から供給された電力を蓄えるバッテリを更に備え、
前記発光部の電力は、前記バッテリから供給されるようにしてもよい。
また、前記エンジンの動作を検出し、検出信号を送信する第1のセンサと、
前記第1のセンサから送信される信号に応じて、前記発光部を制御する第1の制御部とを更に備え、
前記第1の制御部は、前記エンジンが動作したことを検出した前記第1のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記発光部に電力を供給するようにしてもよい。
本発明の第2の観点に係るエンジンカッタは、
エンジンと、
前記エンジンによって回転駆動される刃部と、
レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、を有するレーザ受光器と、
を備え、
前記検出部は、前記刃部の切削位置を示す墨線上に配置された発光器からの前記レーザ光を検出し、
前記表示部が、前記墨線上に前記検出部が位置するかどうかを表示する、
ことを特徴とする。
また、前記刃部の動作を検出し、検出信号を送信する第2のセンサと、
前記刃部に供給する切削液を貯蔵するタンクと、
前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給路の開閉を行う開閉弁と、
前記第2のセンサから送信される信号に応じて、前記開閉弁の開閉動作を制御する第2の制御部と、
を更に備え、
前記第2の制御部は、前記刃部が動作したことを検出した前記第2のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記開閉弁を開放し、前記供給路を開通して、前記タンクから前記刃部へ前記切削液を供給し、
前記刃部が停止すると、前記開閉弁を閉塞し、前記供給路を絶ち、前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給を停止するようにしてもよい。
本発明の第3の観点に係る車輪付きエンジンカッタは、
エンジンと、
前記エンジンによって回転駆動され、被削材を切削する刃部と、
前記刃部を回転可能に支持する支持部と、
前記刃部の切削方向を示すレーザ光を照射する発光部と、
2つ以上の車輪を有する台車と、
を備えることを特徴とする。
また、前記発光部は、前記刃部の切削方向に回動可能に設けられるようにしてもよい。
更に、前記発光部を前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持するアームを備えるようにしてもよい。
また、前記発光部は、刃面の延長線上にある前記刃部の前後を前記レーザ光が照射するように、少なくとも2個配設されるようにしてもよい。
更に、前記刃部を覆うようにして保護し、前記刃部を露出する切り欠き部を一部に有する保護部を備えることが好ましい。
更に、前記保護部は、前記切り欠き部を覆う蓋部を有することが好ましい。
例えば、前記エンジンの動力によって発電する発電機を更に備え、
前記発電機から供給される電力によって前記発光部を動作させるようにしてもよい。
例えば、前記発電機から供給された電力を蓄えるバッテリを更に備え、
前記発光部の電力は、前記バッテリから供給されるようにしてもよい。
また、前記エンジンの動作を検出し、検出信号を送信する第1のセンサと、
前記第1のセンサから送信される信号に応じて、前記発光部を制御する第1の制御部とを更に備え、
前記第1の制御部は、前記エンジンが動作したことを検出した前記第1のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記発光部に電力を供給するようにしてもよい。
本発明の第4の観点に係る車輪付きエンジンカッタは、
エンジンと、
前記エンジンによって回転駆動される刃部と、
レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、を有するレーザ受光器と、
を備え、
前記検出部は、前記刃部の切削位置を示す墨線上に配置された発光器からの前記レーザ光を検出し、
前記表示部が、前記墨線上に前記検出部が位置するかどうかを表示する、
ことを特徴とする。
また、前記刃部の動作を検出し、検出信号を送信する第2のセンサと、
前記刃部に供給する切削液を貯蔵するタンクと、
前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給路の開閉を行う開閉弁と、
前記第2のセンサから送信される信号に応じて、前記開閉弁の開閉動作を制御する第2の制御部と、
を更に備え、
前記第2の制御部は、前記刃部が動作したことを検出した前記第2のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記開閉弁を開放し、前記供給路を開通して、前記タンクから前記刃部へ前記切削液を供給し、
前記刃部が停止すると、前記開閉弁を閉塞し、前記供給路を絶ち、前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給を停止するようにしてもよい。
本発明の第5の観点に係る切削方法は、
エンジンを動作させて被削材を切削する刃部を回転駆動し、
発光部からレーザ光を照射し、
前記被削材に描かれた切削方向を示す墨線上に前記レーザ光が位置することを確認して切削する、
ことを特徴とする。
また、前記発光部をアームによって、前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持させ、
前記刃部を覆うようにして保護する保護部の一部に設けられた切り欠き部に前記レーザ光を照射し、
前記切り欠き部から露出した前記刃部の刃面と同一直線上に前記レーザ光が照射されるように、前記発光部を前記刃部の切削方向に垂直に移動して、前記レーザ光の照射位置を調整し、
前記発光部を切削方向に回動させ、前記レーザ光の照射角度を変えて、前記墨線上に前記レーザ光が位置することを確認して切削するようにしてもよい。
また、前記レーザ光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、
を有するレーザ受光器を、前記墨線上に前記検出部が位置するように設置し、
前記表示部によって前記レーザ光が前記墨線上に位置することを確認して、被削材を切削するようにしてもよい。
本発明の第6の観点に係る切削方法は、
被削材に描かれた切削方向を示す墨線上に、レーザ光を照射する発光器を設置し、
前記レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部とを有する受光器を、前記被削材を切削する刃部の刃面と同一直線上に前記検出部が位置するように、エンジンカッタに設置し、
前記受光器の表示部を確認して、前記墨線上に前記刃部が位置するかどうかを確認して被削材を切削する、
ことを特徴とする。
レーザ光を用いた操作性の良好なエンジンカッタを用いて、信頼性の高い切削作業が実現できる。
第1の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの側面図である。 第1の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの上面図である。 第1の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの部品構成図である。 第1の実施形態に係るエンジンジェネレータを示す模式的な構成図である。 第1の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタにおけるレーザ光の照射位置の調整状態を示す側面図である。 第1の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタにおけるレーザ光の照射位置の調整状態を示す上面図である。 第2の実施形態に係る受光器を示す模式的な正面図である。 第2の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの側面図である。 第2の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの上面図である。 第3の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの側面図である。 第3の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタの上面図である。 第4の実施形態に係るエンジンカッタの切削作業状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係る発光部を拡大して示す断面図である。 第4の実施形態に係る発光部を拡大して示す断面図である。 第4の実施形態に係るエンジンカッタの切削作業状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係るエンジンカッタの切削作業状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係るエンジンカッタの切削作業状態を示す模式図である。 第1乃至4の実施形態に係るエンジンジェネレータを示す模式的な構成図である。 本実施形態の変形例に係る車輪付きエンジンカッタを示す斜視図である。 本実施形態の変形例に係るエンジンカッタを示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンカッタ及び車輪付きエンジンカッタ並びに切削方法について図面を参照して説明する。
<第1の実施形態>
図1は、エンジンカッタ20を台車30に搭載した車輪付きエンジンカッタ10を示す側面図、図2は、エンジンカッタ20を台車30に搭載した車輪付きエンジンカッタ10を示す上面図である。エンジンカッタ20は、刃部22、刃部22へ回転動力を供給するエンジン24、エンジン24に接続され、刃部22を回動可能に支持する支持シャフト(支持部)26、並びに前ハンドル28及び後ハンドル280から構成される。また、エンジンカッタ20において、後ハンドル280側を後方、刃部22側を前方と定義して以下に説明する。
支持シャフト26は、図3に示すように、エンジン24の出力軸240に接続された遠心クラッチ260と、遠心クラッチ260に接続されたプーリ262と、刃部22の回転軸Dに接続されたプーリ263と、プーリ262とプーリ263とに係合するベルト264と、を内部に備える。エンジン24が所定の回転数以上の回転数で動作すると、遠心クラッチ260が繋がり、プーリ262、ベルト264、プーリ263を介して刃部22へ回転動力を伝達し、刃部22を回転させる。
支持シャフト26の外側面には、回転センサ80が設けられ、刃部22の回転を検出する。刃部22の一部はホイールガード部(保護部)220で覆われて保護されている。ホイールガード部220は刃部22を露出する切り欠き部224(図5参照)を有し、更に切り欠き部224を覆う蓋部222を有する。
次に、エンジンカッタ20が取り付けられる台車30について説明する。台車30は、図2に示すように、1つの前輪32と、2つの後輪34とを有する。前輪32は車軸35に回転可能に接続され、2つの後輪34は共通の車軸37に回転可能に接続されている。車軸35と車軸37とは、車軸連結棒33によって連結されている。
また、2つの後輪34の車軸37には、図1に示すように、略垂直方向に配設された2本の垂直支持棒360、及び略水平方向に配設された2本の水平支持棒361が、回動可能に接続されている。また、台車30は、刃部22が略鉛直状態になるようにエンジンカッタ20を搭載可能な台座36を有する。台座36は、垂直支持棒360及び水平支持棒361によって支持されている。
台座36は、アーム366及びアーム368を介して回動可能に後述する発光部50が備え付けられている。アーム366及びアーム368について詳細に説明すると、台座36の図2で示される左下には、ステー365が突出するように設けられ、アーム366の一端が、ステー365に軸Cを中心に回転可能に接続されている。更に、アーム366の他端に、アーム368の一端が軸Bを介して回転可能に接続されている。更にアーム368の他端に、後述する発光部50が、軸Aを中心に回転可能に、且つ軸A上を摺動することで軸Aの軸方向に刃部22の回転面とレーザ光52の平行度を保ちながら移動自在に接続されている。アーム366の他端に設けられた軸Bと、刃部22の軸Dとが略同軸上になるように、アーム366は軸Cを中心に回転させられ、角度を調整される。また、台座36とアーム366との接続部、アーム366とアーム368との接続部、及びアーム368と発光部50との接続部には、防振ゴム(図示せず)が設けられている。防振ゴムは、エンジン24及び、車輪付きエンジンカッタ10自体の揺れが発光部50に伝わることを抑制し、レーザ光52の照射を安定させる。
更に、横棒362が、台座36及び垂直支持棒360の上端を接続している。横棒362から上方に後述する切削液タンク40を支持する2本のタンク支持棒363が設けられ、2本のタンク支持棒363の上端にハンドル364が設けられている。作業者は、ハンドル364を把持して、台車30を前進又は後進させる。
次に、路面切削の仕上面を良好にするとともに、路面切削時の切削抵抗による刃部22の摩耗及び、路面90の温度上昇を抑制する切削液の供給方法について説明する。切削液は、2本のタンク支持棒363の図1に示される左側に取り付けられた切削液タンク40によって蓄積されている。切削液タンク40の下部には電磁弁(開閉弁)42が設けられ、切削液は、電磁弁42の開放に伴って、チューブ400を介して刃部22へ供給される。
次に、台車30のアーム368に取り付けられる発光部50について説明する。発光部50は図1に示す刃部22の回転面と略同一面上にレーザ光52を照射する。発光部50の電源は、エンジン24の出力軸240から供給される動力が図4に示すエンジンジェネレータ(発電機)27によって電力に変換されることで得られる。
ここで、エンジンジェネレータ27、及びエンジン24の始動方式について図4を参照して説明する。エンジンジェネレータ27は、主にマグネトーロータ25、鉄芯270、並びに鉄芯270に巻回された一次コイル272及び二次コイル274から構成される。
マグネトーロータ25は、円板状に形成され、側面に永久磁石250を備え、エンジン24の出力軸240に接続されている。出力軸240の回転に伴ってマグネトーロータ25が回転すると、永久磁石250が、鉄芯270に巻回された一次コイル272の磁界を変化させることで、一次コイル272に電流を生じさせる。
一次コイル272は、ケーブル704、後述する制御部70及びケーブル502を介して発光部50に接続されており、発光部50へ電力を供給する。制御部70は、抵抗及びコンデンサ等を備え、一次コイル272に発生する電流のノイズを取り除く。
本実施形態に係るエンジンカッタ20は、リコイルスタータ(図示せず)によるエンジン始動方式を採用している。リコイルスタータに備えられたリコイルロープ(図示せず)を引くと、エンジン24の出力軸240が回転する。出力軸240が回転すると、出力軸240に嵌合されたマグネトーロータ25が回転し、一次コイル272に電流を生じさせる。
二次コイル274は、一次コイル272に流れる電流の相互誘導作用によって高電圧となり、点火プラグ278に放電し、点火プラグ278をスパークさせる。点火プラグ278がスパークすることによってエンジン24が始動することとなる。
エンジンジェネレータ27によって産出された電力は、図3に示すように、ケーブル704を介して制御部(第1、第2の制御部)70に送られる。また、エンジン24の出力軸240の動作を回転センサ(第1のセンサ)500が検出し、検出信号がケーブル501を介して制御部70へ送信される。制御部70は、検出信号を受信すると、ケーブル502を介して発光部50へ電力を供給する。作業者がケーブル502上に設けられたスイッチ504を押すことで、発光部50からレーザ光52が照射される。
次に、レーザ光52の照射位置の調整方法について説明する。図5及び図6に示すように、まず、ホイールガード部220の切り欠き部224を覆う蓋部222(図1又は図2参照)を取り外して、刃部22を切り欠き部224から露出させる。次に、軸Cを中心にアーム366を回転させ、軸Bを刃部22の回転軸D(図6参照)にほぼ一致するようにし、軸Cを固定する。このように、アーム366の軸Bと刃部22の回転軸Dとをほぼ一致させることで、アーム368の回動によっても、発光部50が刃部22やホイールガイド部220と接触することを防ぐことができる。
次に、軸Bを中心にアーム368を回転させ、発光部50を切り欠き部224近傍に配置させた後に、軸Bを固定する。次に、エンジン24を動作させると、エンジンジェネレータ27(図4参照)が、エンジン24から供給される動力を電力に変換する。変換された電力は、ケーブル704(図3参照)を介し制御部70へ供給される。回転センサ500は、エンジン24の出力軸240の動作を検出し、検出信号をケーブル501(図3参照)を介して制御部70へ送信する。制御部70は、検出信号を受信すると、ケーブル502を介して発光部50へ電力を供給する。発光部50は、電力が供給されるとレーザ光52を照射する。
次に、軸Aを中心に発光部50を切り欠き部224へレーザ光52を照射するように回転させる。図6で示すレーザ光52の照射面と刃部22の回転面とが一致していなければ、発光部50を軸Aの軸方向にスライドさせ、レーザ光52の照射面と刃部22の回転面とを一致させ、発光部50を固定する。このように調整することで、刃部22の回転面とレーザ光52の照射面とが合致し、レーザ光52の照射位置を見ることで、刃部22の切削位置を確認できる。また、例えば、刃部22の交換を行うことによって、刃部22の取付位置が変わってしまったとしても、上記のようにレーザ光52の照射面を調整することで、レーザ光52の照射面と刃部22の回転面とを一致させることができる。
次に、路面90の切削方法について説明する。図2に示すように、路面切削作業前に、予め目的とする切削箇所に墨線Xを引く。次に、上記レーザ光52の照射位置の調整を行い、ホイールガード部220の切り欠き部224(図5参照)に、蓋部222を取り付け、刃部22が露出しないようにする。次に、軸Aを中心に発光部50を回動させ、図2に示すように、レーザ光52を車輪付きエンジンカッタ10の前方に照射する。次に、ハンドル364を操作し、レーザ光52が墨線Xに一致するように車輪付きエンジンカッタ10の向きを合わせる。
次に、作業者は、図3に示すようにハンドル364に設けられたスロットルレバー369を握ることで、エンジン24への混合気の流入を増加させる。そうすると、エンジン24の回転数が上昇し、遠心クラッチ260が繋がり、支持シャフト26内に設けられたベルト264を経て、刃部22が回転する。刃部22が回転すると、刃部22の回転を、回転センサ(第2のセンサ)80が検出し、検出信号をケーブル700を介して制御部70へ送信する。検出信号を受け取った制御部70は、ケーブル702を介して電磁弁42へ弁の開放を指示する。電磁弁42の開放に伴い、切削液タンク40から切削液がチューブ400を介して刃部22へ送られる。
次に、垂直支持棒360、水平支持棒361及びこれらに支持される台座36は、作業者がハンドル364を操作することで、後輪34の車軸37を中心に回動する。エンジンカッタ20は、台座36に固設されているため、台座36を反時計回り方向(図1に示される方向において)に回動させるようにハンドル364を操作すると、刃部22は、前輪32よりも下方、つまり、路面下方へ降下する。このようにして、作業者は、刃部22の一部を路面90よりも下方に位置させ、ハンドル364を前方に押して路面90の切削を行う。
本実施形態においては、レーザ光52を照射することによって、刃部22による切削面が墨線X上にあることを切削前に確認できる。また、ホイールガード部220が切り欠き部224を有し、発光部50のレーザ光52を切り欠き部224を介して刃部22に照射させることによって、レーザ光52と刃部22の回転面とが一致するように調整することができる。
<第2の実施形態>
次に、受光器60を用いた切削方法について説明する。また以下において、形状が異なるものであっても、機能に差異が無い場合は同一の符号を付して説明する。まず、図7を参照して、受光器60について詳細に説明する。受光器60は、フォトダイオード62a、62b、62cを有する検出部62、及び表示LED64a,64b,64cを有する表示部64を備える。検出部62に光が当たり、その光強度が閾値以上であるとき、それぞれのフォトダイオード62a、62b、62cに対応した表示部64の表示LED64a,64b,64cがそれぞれ点灯する。点灯している表示LEDを見ることで、どの部分にレーザ光52が照射されているかを確認できる。更に、受光器60の外被面には、フォトダイオード62bの中心を鉛直に通る中心線66が、レーザ光52を照射する目標として記されている。
受光器60内のフォトダイオード62a,62b,62cの回路内には、バンドパスフィルタ(図示せず)が設けられている。バンドパスフィルタは、連続光である外光を取り除き、変調されたレーザ光52のみを透過させる。したがって、受光器60を使う場合、発光部50から照射されるレーザ光52は所定の周波数で変調されているのが望ましい。このように、レーザ光52を変調させ、バンドパスフィルタを有する受光器60に照射することで、変調されたレーザ光52のみの光入力強度を測定でき、正確な表示が可能となる。
次に、受光器60を用いた路面切削方法について説明する。図9に示すように、まず、墨線X上に中心線66を一致させ、検出部62及び表示部64を車輪付きエンジンカッタ10側に向けて受光器60を設置する。次に第1の実施形態で示した方法と同様の方法で、レーザ光52の照射位置の調整を行い、ホイールガード部220の切り欠き部224(図5参照)に、蓋部222を取り付け、刃部22が露出しないようにする。次に、軸Aを中心に発光部50を回動させ、図8に示すように、レーザ光52を車輪付きエンジンカッタ10の前方に照射する。
次に、受光器60の表示面64の表示LED64a,64b,64cの表示を見て、レーザ光52が受光器60の中心線66を照射するようにハンドル364を操作し、車輪付きエンジンカッタ10の向きを合わせる。例えば、表示LED64aが点灯した場合には、図7に示される左方向に車輪付きエンジンカッタ10の向きが逸れており、表示LED64bが点灯した場合には、車輪付きエンジンカッタ10の向きは正しく、表示LED64cが点灯した場合には、図7に示される右方向に車輪付きエンジンカッタ10の向きが逸れていることを示している。これに基づいて、車輪付きエンジンカッタ10の向きを修正することができる。また、受光器60を用いないで切削を行う場合と比べ、墨線X上のより遠くの位置でレーザ光52を合わせることができるため、より正確に車輪付きエンジンカッタ10の向きを合わせることができる。更に、切削作業中に、車輪付きエンジンカッタ10の向きが逸れた場合にも早期にわかるので修正が容易になる。
<第3の実施形態>
上記第1の実施形態及び第2の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタ10の発光部50は、台車30に接続されているとして説明したが、エンジンカッタ20に接続されているようにしてもよい。具体的な構成を説明すると、図10及び図11に示すように、アーム368は、一端を刃部22の回転軸Dと同軸上に支持シャフト26に回転可能に接続されている。アーム368の他端に、発光部50が軸Aを中心に回転可能に接続されている。このような構成にすることで、台車30からエンジンカッタ20を取り外し、単体で切削作業を行う場合であっても、レーザ光52を墨線X又は受光器60に向けて発光させながら切削することができる。
発光部50が台車30に接続されている第1及び第2の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタ10の構成とは異なり、第3の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタ10の発光部50は、エンジンカッタ20に接続されている。このため発光部50のレーザ光52の照射面と、エンジンカッタ20が有する刃部22の回転面との間の位置ずれは僅かである。このため、第1及び第2の実施形態の構成と異なり、切り欠き224及び蓋部222を形成しないようにしてもよい。
また、発光部50がエンジンカッタ20に接続されているため、エンジンカッタ20を単体で用いて路面90等を切削するようにしてもよい。この場合、更に操作性を良好にするため、制御部70を台車30の台座36に固定するのではなく、エンジンカッタ20の支持シャフト26の側面等に固定し、更に、刃部22に切削液を必要としない乾式ホイールを用いるようにしてもよい。このようにすることで、切削液タンク40及びチューブ400並びに電磁弁42及びケーブル702並びに回転センサ80及びケーブル700並びに台車30を用いずにエンジンカッタ20単体で路面90を切削することができる。
更には、発光部50の電力を乾電池(図示せず)又は後述するバッテリ49(図18参照)から得るようにすることで、制御部70、ケーブル502及びケーブル704並びに回転センサ500及びケーブル501(図3参照)を要しない構成にしてもよい。
また、上記において、エンジンカッタ20の発光部50は、アーム368を介して支持シャフト26に回転可能に支持されるとして説明したが、ホイールガード部220に回転可能に支持されるようにしてもよい。更には、発光部50を複数備えるようにしても良い。このような構成を備えるエンジンカッタ21について、次の実施形態で説明する。
<第4の実施形態>
図12乃至17を参照して、本発明の第4の実施形態に係るエンジンカッタ21の構成を説明する。
図12は、本実施形態に係るエンジンカッタ21を用いて板材92を切削している状態を示す模式図である。エンジンカッタ21のホイールガード部210の刃部22を挟んで前後の端部に発光部50a,50bが設けられている。発光部50a,50bは、刃部22の中心線と、発光部50a,50bから照射されるレーザ光52a,52bとが同一直線上に位置するように配置されている。
発光部50a,50bと、ホイールガード部210との固定構造は、固定位置の差異があるのみである。理解を容易にするため、以下において、ホイールガード部210の前方に設けられた発光部50aを代表して、ホイールガード部210との固定構造について詳細に説明する。
発光部50aは、図13に拡大して示すように、発光部50aを保護する箱状のケース51と、透過材によって形成され、ケース51の開放部に接続されたキャップ54とに覆われている。ケース51はケーブル502を通す開孔511と、後述するフック部53の前端部530が回動可能に係合する係合孔512とが形成されている。
発光部50aは、エンジンジェネレータ27(図4参照)の一次コイル272に、ケーブル502を介して接続され、レーザ光52aを照射する電力が供給されている。
ホイールガード部210の外縁212には、複数の係合溝214(214a,214b,214c,214d)が形成され、そのそれぞれに後述するフック部53の後端部532が係合する。また、ホイールガード部210の外縁212の端部に、発光部50aのケース51の端部がネジ510によって回動可能に支持されている。
次に、図13及び図14を参照して、本実施形態に係る発光部50aを回転させる動作について説明する。
発光部50aはネジ510を中心に回動することによって、その角度は変更され、これに伴って、レーザ光52aの照射角度が変更される。また、発光部50aの回動角度は、ケース51の係合孔512に接続されたフック部53の後端部532が、係合溝214に係合することによって固定される。
図13に示すように、ホイールガード部210の後方側にある係合孔214aにフック部53の後端部532を係合させる。そうすると、フック部53の前端部530にケース51を接続された発光部50aは、ネジ510を中心に後方側に傾斜して固定される。これによって、レーザ光52aは前方側に照射されることとなる。
一方、図14に示すように、ホイールガード部210の前方側にある係合孔214dにフック部53の後端部532を係合させる。そうすると、フック部53の前端部530にケース51を接続された発光部50aは、ネジ510を中心に前方側に傾斜して固定される。これによって、レーザ光52aは、図13に示された、ホイールガード部210の後方側にある係合孔214aにフック部53の後端部532を係合させたときよりも、後方側に照射されることとなる。このようにして、発光部50aから照射されるレーザ光52aの角度は調整される。同様にして、発光部50bから照射されるレーザ光52bの角度も調整される。
本実施形態に係るエンジンカッタ21の切削対象である被削材は、図12に示された板材92に限らず、図15に示す路面90、図16に示す壁面94、図17に示す配管材96等に適用することができる。
まず、図15に示す作業者1が路面90を切削する場合、中腰姿勢での作業を余儀なくされる。このような場合でも、発光部50a,50bのレーザ光52a,52bが刃部22の前後方向を照射しているため、前後方向を切削する場合であっても、墨線Xとの位置合わせが容易となり、迅速に切削作業を行うことができる。
次に、図16に示す、壁面94を切削する切削作業について説明する。作業者1は、エンジンカッタ21の前ハンドル28及び後ハンドル280を把持する。次に、作業者1は、後方の発光部50bから照射されるレーザ光52bを、壁面94に引かれた墨線X上に照射させて切削位置を合わせる。次に、作業者1は、エンジンカッタ21を壁面94に押し当て、レーザ光52bが墨線X上に位置していることを確認しながら下方に引くようにして切削作業を行う。また、図中、上方の発光部50aの角度を上方側へ回動させ、レーザ光52aをより上方へ照射させることで、墨線Xとレーザ光52aとの合致具合を視認容易にすることもできる。このようにすることで、エンジンカッタ21を上方へ押すようにして切削作業を行うこともできる。
次に、図17に示す、配管材96を切削する切削作業について説明する。この場合、配管材96の被削面が曲面であるために、発光部50a,50bから照射されるレーザ光52a,52bが配管材96からはみ出てしまうことがある。このとき、切削作業前に前もって、発光部50a,50bの角度を変更し、配管材96方向に傾けるようにすることで、レーザ光52a,52bを好適に配管材96の墨線X上に照射することができ、良好な切削作業を行うことができる。
なお、本実施形態にかかるエンジンカッタ21において、発光部50a,50bを回動可能にホイールガード部210に支持する構造は、ネジ510と、フック部53及び係合溝214とを用いて支持するものに限らず、種々の構造を採用可能である。例えば、フック部53及び係合溝214を用いずに、テーパネジを用いて、単にネジ510を締めて発光部50a,50bを固定し、ネジ510を緩めて回動可能にする支持するようにしても良い。
本実施形態で示したように、エンジンカッタ21を単体で用いるようにすることで、狭い場所での作業や、持ち込みにくい場所での作業を容易に行うことができる。
なお、本実施形態に係るエンジンカッタ21は、単体に用いることに限定せず、第1乃至第3の実施形態で説明したように、台車に取り付けて使用するようにしても良い。
<第5の実施形態>
また、第2の実施形態で説明した構成とは別に、墨線X上に発光器を設置し、車輪付きエンジンカッタ10又はエンジンカッタ20,21に受光器60を備えるようにしてもよい。受光器60の検出部62を墨線X上に位置するようにすることで、同様に路面90を切削することができる。また、この構成による受光器60は、作業者が作業を行いながら表示部64を視認できるように、検出部62の対面に表示部64を備える。
また、受光器60の検出部62と表示部64とを切り離し、ケーブル等で電気的に接続し、表示部64を作業者が確認するのに好適な場所、例えば、アーム366,368又はハンドル364等に配設するようにしてもよい。
以上の実施形態に係るエンジンカッタ20,21、車輪付きエンジンカッタ10によれば、路面90の段差などにより壊れたりずれたりする目付け板を用いずに、レーザ光52を用いてエンジンカッタ20の切削方向を指示でき、斜めから見ても墨線Xに合わせて正確に切削することができ、操作性や信頼性が向上する。
更に、レーザ光52を切り欠き部224から露出した刃部22に照射することで、刃部22とレーザ光52の照射面とを同一直線上に調整することができる。更には、レーザ光52の照射位置の調整完了後には蓋部222で切り欠き部224を覆うようにすることで、路面切削時に切り欠き部224から切削液、切り屑、及び切削時の破損による刃部の一部等が飛散することを防ぐことができる。
また、発光部50を回転可能に設置したことにより、被削材の状態に応じて、レーザ光52の方向を変えることができる。更に、レーザ光52の照射面と刃部22とを合わせるレーザ光52の調整作業と、墨線Xとレーザ光52とを合わせる作業と、を容易に、且つ素早く行うことができ、操作性が向上する。また、長く引かれた墨線Xにも発光部50の角度を変えることで、レーザ光52を遠方まで照射することができ、切削位置設定の自由度を拡げることができる。
また、発光部50を支持するアーム368を回転可能に設置することにより、容易に発光部50の高さ、及び前方向の突出量を変更することができ、操作性を向上させることができる。更に、使用しないときにはエンジンカッタ20側に回動させた状態にすることにより、コンパクトに収めることができる。
更には、発光部50の電力をエンジン24からエンジンジェネレータ27を介して供給することにより発光部50の稼働時間を向上させることができ、別途電源を要しないため、利便性が良い。
また、制御部70が、エンジン24の動作に伴って発光部50に電力を供給するようにすることによって、自動的にレーザ光52を照射することができる。
更には、レーザ光52を肉眼で視認できない遠くの位置又は明るい環境であっても、受光器60を墨線X上に配置し、受光器60の表示部64を確認することにより、車輪付きエンジンカッタ10の向きをより正確に判断できるようになる。したがって、作業者が車輪付きエンジンカッタ10の切削方向の調整をより容易にかつ正確に行うことができる。
また、制御部70が、刃部22の動作に伴って、切削液タンク40に接続された電磁弁42を制御することにより、刃部22の動作時に応じて自動的に切削液の供給、及び供給停止がなされ、操作性が良好になる。
(変形例)
以上、車輪付きエンジンカッタ10及びエンジンカッタ20,21に係る各実施形態を説明したが、種々の変形が可能である。例えば、上記の各実施形態においては、円板状の刃部22を回転させ、路面90、板材92、壁面94、配管材96等を切削対象としたものとして説明したが、図19又は図20に示すような芝を切削対象とする車輪付きエンジンカッタ12及びエンジンカッタ14にも適用できる。この車輪付きエンジンカッタ12及びエンジンカッタ14は一般的にエッジャと呼ばれ、石畳と芝面の境界、花壇と芝面との境界等の芝の生え際Yを刈取るエンジン工具である。車輪付きエンジンカッタ12は、エンジン24及び刃部22を車輪32,34のついた台車31へ搭載するタイプであり、エンジンカッタ14は、エンジン24を作業者が支持するタイプである。
また、第1乃至第4の実施形態に係るエンジンカッタ20,21は、発光部50の電力を、エンジン24の動力からエンジンジェネレータ27を経て供給するものに限らず、乾電池(図示せず)から得るようにしてもよい。このようにすることで、エンジン24を作動させずに、レーザ光52を照射することができ、レーザ光52を頻繁にオン・オフするような場合に容易に作業ができる。
また、図18に示すように、バッテリ49を用いて供給するようにしても良い。バッテリ49に、エンジンジェネレータ27の一次コイル272にケーブル492を介して接続された充電回路494を接続し、エンジン24の動作に応じてバッテリ49を充電する。このようにすることで、発光部50以外の電気部品も合わせて搭載するのであれば、バッテリ49を使用した方がより多くの電気容量が供給できる。
更に、図18に示すように、バッテリ49に、エンジンジェネレータ27の一次コイル272にケーブル492を介して接続された充電回路494を接続し、エンジン24の動作に応じてバッテリ49を充電するようにしても良い。
また、刃部22の回転の動作を検出するものとして、回転センサ80を用いて説明したが、図3に示すように、スロットルレバー369の開度を検出する変位センサ82等を用いるようにしてもよい。この場合、刃部22の回転が始動する位置までスロットルレバー369が引かれると、変位センサ82がスロットルレバー369の変位を検出し、検出信号をケーブル820を介して制御部70へ送信する。制御部70は、検出信号を受信すると、ケーブル702を介して電磁弁42へ弁の開放を指示する。電磁弁42の開放に伴い、切削液タンク40から切削液がチューブ400を介して刃部22へ送られる。このように、変位センサ82を配設することで、回転センサ80と同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態に係る発光部50又は受光器60の振動を抑制する部材として、防振ゴムを用いているとして説明したが、これに限らず、バネ等の弾性部材で支持するようにして振動を抑制してもよい。更に、第1乃至3の実施形態に係る車輪付きエンジンカッタ10については、発光部50をレーザ光52の照射対象である被削材に近づけるように配置することで、レーザ光52の振動振幅を抑制するようにしてもよい。
レーザ光52は照射面に対して連続的に照射してもよいし、外光との判別のため所定の変調をかけてもよい。また、レーザ光52の色は、連続的に照射する場合は肉眼で判別しやすい緑色が望ましく、受光器60を用いる場合は赤色若しくは緑色又は他の色でもよい。
また、受光器60の検出部62、及び発光器の発光部50を必ずしも墨線X上に設置する必要はなく、所望の切削方向に平行な直線上に設置するようにして切削作業を行うようにしてもよい。
また、例えばエンジンカッタ20の刃部22に乾式ホイールを使う場合には、切削液タンク40、電磁弁42及びチューブ400を要しない。
また、上記実施形態に係る車輪付きエンジンカッタ10は、操作性を重視するために、台車30,31の前輪32を1つ備えるものとして説明したが、台車30,31を安定させるために前輪32を複数備えるようにしても良い。
本実施形態においては、刃部22を駆動する駆動部として、エンジン24を用いて説明したが、路面90の舗装材を切削できる程度の出力を備えるものであればよく、例えば電動モータ、油圧モータ等を用いるようにしても良い。
10,12:車輪付きエンジンカッタ
14,20,21:エンジンカッタ
22 :刃部
210,220:ホイールガード部(保護部)
222:蓋部
224:切り欠き部
24 :エンジン
26 :支持シャフト(支持部)
27 :エンジンジェネレータ(発電機)
30,31:台車
36 :台座
364:ハンドル
366,368:アーム
40 :切削液タンク
42 :電磁弁(開閉弁)
49 :バッテリ
50,50a,50b:発光部
500:回転センサ(第1のセンサ)
52,52a,52b:レーザ光
60 :受光器(レーザ受光器)
62 :検出部
64 :表示部
70 :制御部(第1、第2の制御部)
80 :回転センサ(第2のセンサ)
82 :変位センサ(第2のセンサ)
X :墨線

Claims (26)

  1. エンジンと、
    前記エンジンによって回転駆動され、被削材を切削する刃部と、
    前記刃部を回転可能に支持する支持部と、
    前記刃部の切削方向を示すレーザ光を照射する発光部と、を備える、
    ことを特徴とするエンジンカッタ。
  2. 前記発光部は、前記刃部の切削方向に回動可能に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンカッタ。
  3. 前記発光部を前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持するアームを更に備える、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンカッタ。
  4. 前記発光部は、刃面の延長線上である前記刃部の前後を前記レーザ光が照射するように、少なくとも2個配設されている、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエンジンカッタ。
  5. 前記刃部を覆うようにして保護し、前記刃部を露出する切り欠き部を一部に有する保護部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエンジンカッタ。
  6. 前記保護部は、前記切り欠き部を覆う蓋部を更に有する、
    ことを特徴とする請求項5に記載のエンジンカッタ。
  7. 前記エンジンの動力によって発電する発電機を更に備え、
    前記発電機から供給される電力によって前記発光部を動作させる、
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のエンジンカッタ。
  8. 前記発電機から供給された電力を蓄えるバッテリを更に備え、
    前記発光部の電力は、前記バッテリから供給される、
    ことを特徴とする請求項7に記載のエンジンカッタ。
  9. 前記エンジンの動作を検出し、検出信号を送信する第1のセンサと、
    前記第1のセンサから送信される信号に応じて、前記発光部を制御する第1の制御部とを更に備え、
    前記第1の制御部は、前記エンジンが動作したことを検出した前記第1のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記発光部に電力を供給する、
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のエンジンカッタ。
  10. エンジンと、
    前記エンジンによって回転駆動される刃部と、
    レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、を有するレーザ受光器と、
    を備え、
    前記検出部は、前記刃部の切削位置を示す墨線上に配置された発光器からの前記レーザ光を検出し、
    前記表示部が、前記墨線上に前記検出部が位置するかどうかを表示する、
    ことを特徴とするエンジンカッタ。
  11. 前記刃部の動作を検出し、検出信号を送信する第2のセンサと、
    前記刃部に供給する切削液を貯蔵するタンクと、
    前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給路の開閉を行う開閉弁と、
    前記第2のセンサから送信される信号に応じて、前記開閉弁の開閉動作を制御する第2の制御部と、
    を更に備え、
    前記第2の制御部は、前記刃部が動作したことを検出した前記第2のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記開閉弁を開放し、前記供給路を開通して、前記タンクから前記刃部へ前記切削液を供給し、
    前記刃部が停止すると、前記開閉弁を閉塞し、前記供給路を絶ち、前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給を停止する、
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のエンジンカッタ。
  12. エンジンと、
    前記エンジンによって回転駆動され、被削材を切削する刃部と、
    前記刃部を回転可能に支持する支持部と、
    前記刃部の切削方向を示すレーザ光を照射する発光部と、
    2つ以上の車輪を有する台車と、
    を備えることを特徴とする車輪付きエンジンカッタ。
  13. 前記発光部は、前記刃部の切削方向に回動可能に設けられている、
    ことを特徴とする請求項12に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  14. 前記発光部を前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持するアームを更に備える、
    ことを特徴とする請求項12又は13に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  15. 前記発光部は、刃面の延長線上にある前記刃部の前後を前記レーザ光が照射するように、少なくとも2個配設されている、
    ことを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  16. 前記刃部を覆うようにして保護し、前記刃部を露出する切り欠き部を一部に有する保護部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  17. 前記保護部は、前記切り欠き部を覆う蓋部を更に有する、
    ことを特徴とする請求項16に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  18. 前記エンジンの動力によって発電する発電機を更に備え、
    前記発電機から供給される電力によって前記発光部を動作させる、
    ことを特徴とする請求項12乃至17のいずれか1項に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  19. 前記発電機から供給された電力を蓄えるバッテリを更に備え、
    前記発光部の電力は、前記バッテリから供給される、
    ことを特徴とする請求項18に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  20. 前記エンジンの動作を検出し、検出信号を送信する第1のセンサと、
    前記第1のセンサから送信される信号に応じて、前記発光部を制御する第1の制御部とを更に備え、
    前記第1の制御部は、前記エンジンが動作したことを検出した前記第1のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記発光部に電力を供給する、
    ことを特徴とする請求項12乃至19のいずれか1項に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  21. エンジンと、
    前記エンジンによって回転駆動される刃部と、
    レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、を有するレーザ受光器と、
    を備え、
    前記検出部は、前記刃部の切削位置を示す墨線上に配置された発光器からの前記レーザ光を検出し、
    前記表示部が、前記墨線上に前記検出部が位置するかどうかを表示する、
    ことを特徴とする車輪付きエンジンカッタ。
  22. 前記刃部の動作を検出し、検出信号を送信する第2のセンサと、
    前記刃部に供給する切削液を貯蔵するタンクと、
    前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給路の開閉を行う開閉弁と、
    前記第2のセンサから送信される信号に応じて、前記開閉弁の開閉動作を制御する第2の制御部と、
    を更に備え、
    前記第2の制御部は、前記刃部が動作したことを検出した前記第2のセンサから送信される前記検出信号に応じて、前記開閉弁を開放し、前記供給路を開通して、前記タンクから前記刃部へ前記切削液を供給し、
    前記刃部が停止すると、前記開閉弁を閉塞し、前記供給路を絶ち、前記タンクから前記刃部への前記切削液の供給を停止する、
    ことを特徴とする請求項12乃至21のいずれか1項に記載の車輪付きエンジンカッタ。
  23. エンジンを動作させて被削材を切削する刃部を回転駆動し、
    発光部からレーザ光を照射し、
    前記被削材に描かれた切削方向を示す墨線上に前記レーザ光が位置することを確認して切削する、
    ことを特徴とする切削方法。
  24. 前記発光部をアームによって、前記刃部の切削方向に回動可能、及び前記刃部の切削方向に垂直に移動可能に支持させ、
    前記刃部を覆うようにして保護する保護部の一部に設けられた切り欠き部に前記レーザ光を照射し、
    前記切り欠き部から露出した前記刃部の刃面と同一直線上に前記レーザ光が照射されるように、前記発光部を前記刃部の切削方向に垂直に移動して、前記レーザ光の照射位置を調整し、
    前記発光部を切削方向に回動させ、前記レーザ光の照射角度を変えて、前記墨線上に前記レーザ光が位置することを確認して切削する、
    ことを特徴とする請求項23に記載の切削方法。
  25. 前記レーザ光を検出する検出部と、
    前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部と、
    を有するレーザ受光器を、前記墨線上に前記検出部が位置するように設置し、
    前記表示部によって前記レーザ光が前記墨線上に位置することを確認して、被削材を切削する、
    ことを特徴とする請求項23又は24に記載の切削方法。
  26. 被削材に描かれた切削方向を示す墨線上に、レーザ光を照射する発光器を設置し、
    前記レーザ光を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記レーザ光の位置を表示する表示部とを有する受光器を、前記被削材を切削する刃部の刃面と同一直線上に前記検出部が位置するように、エンジンカッタに設置し、
    前記受光器の表示部を確認して、前記墨線上に前記刃部が位置するかどうかを確認して被削材を切削する、
    ことを特徴とする切削方法。
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