JP2010222950A - 屋根材切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量・コンパクトで持ち運びができ、種々の厚みや形状の屋根材を切断粉じんの飛散させずに切断できる屋根材切断機の提供。
【解決手段】 粉じんが下部に飛散しない構造の切断台１に屋根材をセットし、上下に移動可能なカッター機構２を保持して前後に走行できる前後移動桁３および移動桁両端を保持する走行桁スタンド４、切断台に切断回転刃を走らせるカッター溝や切断位置を決める切断あたりがあり、カッター機構の回転刃を回転させながら、屋根材形状に合わせて２を上下移動させながらカッター溝に沿って走行させ、屋根材を切断する。
【選択図】図２

Description

本発明は種々の屋根材の切断に使用する切断機に関する。

従来の和瓦から陶器平板瓦、スレート瓦、金属板瓦、新素材のＦＲＰやその他の樹脂材料を使用した屋根材があり、単純な薄い板状から和瓦に類似した波型形状など種々の形状の屋根材が出現し、新素材は屋根の軽量化を図り、屋根ふき作業時間の短縮など効率が向上している。屋根材を大サイズ化して一枚当たりの働きを大きくして貼り付け枚数を減らし、より作業時間を短くするものもあるが屋根材の切断作業は増加している。

屋根材切断作業において、従来の作業では屋根材の使用場所に合わせてハサミや押切形のシングルカッター、電動鋸、電気ディスクグラインダカッターなどの切断工具を作業者が手に持ち、あらかじめ屋根材に罫引きされた線に沿って目視、フリーハンドで切断を行ってきたが、この切断技術は現在も進化していない。

特開２００５−０１６２５７屋根材用切断機 特開２００５−０１６２５８屋根材用切断機 特開２００４−０３６２８２屋根材用切断機 特開２００１−１４６８１９屋根材用切断機 特開平０７−０６８５３５厚肉材の切断機 特開平０７−０１６８３３切断装置 特開平０５−２００６１９金属板切断方法およびその補助切断装置 施工工具カタログ資料「シングルカッター」

平板屋根材については屋根材メーカーの施工工具として、非特許文献１のような切断機が用意されているが６〜７ｍｍ程度以上の厚みのものや波型の屋根材は切断できない。また、ＦＲＰなど新素材についてもひび割れ、変形などして切断が難しい。

屋根材の切断作業は通常、屋根上で現場合わせの切断作業が主であり、手持ちのため小型切断機器を使用するが、カッター回転刃の切断有効半径が波型形状の波型より小さい刃物を使用しているため、波型形状の屋根材を切断する時は、屋根材の波型形状に沿って切断機器を上下させながら屋根材に罫引きされた罫書きに沿って切断工具を手に持ち、目視、フリーハンドで屋根材面と垂直に切断しなければならない。切断起動時の衝撃や振動・手ぶれなどの危険性があると共に、罫引き通りの切断が難しいという課題がある。

切断機器を上下させないで切断する場合には、屋根材波型形状の高さより大きな切断有効半径のカッター回転刃が使える切断機器を必要とするが、切断機器が大きくなり、重量も重く、刃物など消耗品のコストがアップし、危険性も伴い、手持ちでの切断が難しくなるという課題がある。

大サイズの波型形状の屋根材で流れ方向に高さが傾斜をしたものもあり、このような屋根材を切断する場合は切断機器を波型形状に合わせた上下動だけでなく、屋根材の傾斜に合わせて垂直に切断できるよう切断機器を傾けて切断しなければならないという課題がある。

屋根上作業は、特に屋根材の落下防止や作業の安全性が重要であり、小型・軽量で持ち運びが容易で、且つ、一定精度の切断能力を有する切断機が求められている。

従来の手持ちタイプの切断機器にも屋根材を切断する際に発生する粉じんを集じんする機能が付加されたものもあるが、切断する屋根材の下部に発生する切断粉じんは集じんできないため、粉じんが周辺に落下飛散するという課題がある。

本発明は上記課題を解決するため、次の構成をとるものである。屋根材をセットする切断台には、屋根材を同じ角度で切断する際に使用する切断あたり機構やカッター回転刃が走行するカッター溝とカッター溝には切断位置を示すカットライン表示具を備えている。切断台上部には屋根材を切断するためのカッター機構およびカッター機構を保持して前後に走行させるためのカッター機構走行桁があり、切断台の前後両端に備えている走行桁保持スタンドで保持されている。

カッター機構は上下に移動できるカッター上下移動機構を備え、カッター上下移動機構には定トルクスプリング機構を付加して、カッター機構を常に上部に引き上げる働きをさせ、屋根材切断時に作業者が少しの力をカッター機構に加えて押し下げることにより、屋根材を切断することができる機構とする。カッター機構の下部には屋根材形状の高さに倣いながら回転する倣いあたりコマ機構を設けて、カッター回転刃を回転させながら走行する時、屋根材形状に合わせた倣いあたりコマの上下動に作業者は倣って押し下げながら走行させると、カッター回転刃の高さが屋根材の形状にコントロールされ一定の刃先の深さで屋根材を切断できる。

切断時に発生する粉じんを集じんするため、切断機器が備えているカッター回転刃上部にある集じん構造に加えて、切断台下部にカッター回転刃と同期して走行する集じん皿を備え、下部に飛散する粉じんを集じんする構造を付加して、粉じんが周辺に落下飛散するのを防ぐことができる。

カッター上下移動機構には、カッター機構走行桁に保持されて走行する走行車輪取付ベースとカッター機構上下移動用ガイドレール取付ベースおよびカッター機構上下移動用車輪を組み込んだカッター機構上下移動用車輪取付ベースを備えているが、流れ方向に傾斜のある屋根材を垂直に切断するために、走行車輪取付ベースとカッター機構上下移動ガイドレール取付ベースにおいて、左右両サイドの上下に板カム構造を設けて、常に切断開始位置でカッター回転刃の刃先がカットライン上にあるよう角度が調節できる角度あふり機構を付加して、カッター機構を垂直切断に必要な角度だけ傾けて切断する角度あふり構造をもつものとする。

切断台上より上にあるカッター機構およびカッター上下機構やカッター機構走行桁、走行桁保持スタンドなどカッター機構部ユニットを切断台下部に収納できる構造にして、切断台には伸縮可能な台脚および屋根上での固定ロープを付加する。

カッター機構は、カッター機構走行桁に保持されて走行するため、作業者が屋根材をフリーハンドで切断する場合と違い、切断起動時の衝撃や手振れなどの危険性だけでなく罫書通りの切断が難しいこという課題を解決して、一定の切断精度が得られ、作業効率も向上する。倣いあたりコマ機構とカッター機構の上下移動により波型形状など種々の屋根材の切断に直径の小さなカッター回転刃を使用した小型切断機器で切断できるため、切断刃の消耗コストや切断機器の重量を軽減でき、切断機の小型・軽量化などが図れる。また、カッター機構部ユニットを切断台下部に収納する構造や切断台には伸縮可能な台脚の付加、屋根上での固定ロープの付加などにより屋根上への持ち運びや設置が容易になり、屋根上作業の危険性の防止や作業効率向上が図れる。

大サイズの波型形状の流れ方向に高さが傾斜をした屋根材を垂直に切断する場合、屋根材の傾斜に合わせて切断機器を傾けて切断できるため、屋根材を常に垂直に切断できる。

切断機器に付属している切断台上部の集じん構造だけでなく、切断台カッター走行溝下部に設けたをカッター機構と同期して走行する集じん皿による集じん構造により、粉じんを下部に飛散させずに集じんでき、作業者や周辺に与える粉じん被害を軽減させる効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

図１〜図３において、１は屋根材をのせて切断するための切断台で、１ａ、１ｂ、１ｃと３分割されている。１ｂには屋根材の切断時に必要なカッター溝１１および前後両端に走行桁保持スタンド４があり、４はカッター機構走行桁３を保持している。３には前後に走行するカッター機構２が搭載されている。１１には集じん皿３９があり、３９は５と同期して走行するためのガイドレール４０や２と連結するための構造体１５ａ、１５ｂ、１５ｃがある。

カッター機構走行ベース５に取り付けた走行車輪３５は３に付加されているガイドレールに保持されて走行する。５にはカッター機構上下移動用ベース１７ａと上下移動用車輪１７ｂを組み込んだカッター機構上下移動用車輪取付ベース１７があり、カッター機構２は１７ａに組み込まれたガイドレールで上下移動することができる。２にはカッター回転刃１２があり、１２が回転しながら走行して屋根材を切断する。１２が走行する１１の底面には１２が走行する位置を示すカットライン３６がある。

２には波型屋根材など屋根材形状に合わせて切断するため、１２を上下させる倣いあたりコマ２３が付属している。１２は切断機器２０の動力源で回転する。

屋根材を切断する時に発生する粉じんを切断台の上部と下部から集じんするため、上部の集じん構造は集じん上部カバー２６および集じんホース口２７があり、集じんホース１５が２７と集じん機構前後移動用走行部固定エルボ１５ｂに接続されている。１５ｂと１５ａ、１５ｃと連結され集じんファン８に接続されている。下部の集じんは切断台下部の集じん受け皿３９から１５ｃを経由して８に接続されている。３９は２と同期して移動させるための１５ａ、１５ｂ、１５ｃは集じん機能を兼ねたパイプ構造体として連結されている。１５ｃには集じんファン８が接続され、集じんＢＯＸ１０を経由して集じんダストバック９に接続され集じんする。

本切断機は通常、屋外屋根上での作業になるため１３のようなこう配屋根でも設置できるように１の四隅には屋根こう配にあわせられるように伸縮する伸縮脚６で構成されている。１４は切断機設置時に落下を防止するため、屋根棟側に固定するためのロープを示している。

図３および図７において、１ｃには切断あたり３１ａと３１ｂがあり、３１ａ、３１ｂを固定するためのクランプ溝３２ａおよび３２ｂがある。３１ａと３１ｂをフッククランプ３４ａ、３４ｂおよび３４ｃと３４ｄで溝３２ａおよび３２ｂに固定する。３４は３１ａを回転させる場合の回転支点でクランプも兼ねている。

図２および図３および図８において、１６は屋根材を固定保持する機構で、作業者側は手で押さえ切断できるが反操作側は切断時の固定が不安定になることや切断後に屋根材が切断台より落下を防止する固定機構としている。

図４〜図６は２のカッター機構の詳細を図示している。２０は１２を回転させるための動力源で本発明ではＡＣ１００Ｖの整流子モーターを使用したディスクグラインダーカッターΦ１００用またはΦ１２５用が組み込まれている。モーター軸の先端は、かさ歯車で軸を直角に変換して回転軸３３があり、３３には１２を固定する固定部金具２２があり、その先に１２を嵌め、締めつけ金具２１で１２を固定している。２０のモーターが回転することにより１２が回転して屋根材を切断する。２０の始動、停止は２８の把手に組み込まれたスイッチ２９で行う。倣いあたりコマ２３は回転軸３３のベアリングケース外周をフリーで回転する構造とし、屋根材の形状に倣い上下動作可能な機構となっている。

１８は定トルクスプリングホルダーで１７ａの上部に組み込まれている。１９はカッター機構上下移動バランス用スプリングで、２の重量より少し強い力で引き上げる働きをしており、１８に巻き込まれている。切断時は２８を作業者が握り２９を０Ｎし、１２を回転させながら２８に少しの力を加えて押し下げながら走行させるとき、倣いあたりコマ２３が屋根材の形状に倣い回転・上下動作して走行する。そのため１２は切断台上にある種々の形状の屋根材を切断することができる。

５の上部と下部の左右両サイドに組み込まれたカッター機構角度調節用上部溝カム板５ａとカッター機構角度調節用下部溝カム板５ｂがあり、５ａ、５ｂには傾斜のある屋根材を垂直に切断するために１２の刃先角度を屋根材と垂直、且つ、同一カットラインで切断ができるカーブを溝加工したカッター機構角度調節用上部カム溝５ｃとカッター機構角度調節用下部カム溝５ｄがある。１７ａの上部および下部の左右には切断角度調節用カムピン＆固定金具３８があり、３８はカム溝５ｃ、５ｄに嵌め込まれて５と１７ａを連結している。カムピン３８のクランプを緩めて２８を押し上げるとカム溝５ｃ、５ｄに倣い２の角度調節ができる。角度調節後、３８をクランプして２を固定し、屋根材の切断を行う構造となっている。

図７は切断あたり３１ａおよび３１ｂの詳細を図示している。３１ａには基準位置クランプ穴がありクランプできる。３１ａおよび３１ｂのバー中央にはフッククランプ軸を通す長穴が設けてあり、３１ａおよび３１ｂを任意の角度位置でフッククランプ３４ａ、３４ｂと３４ｃ，３４ｄでクランプ溝３２ａ、３２ｂにクランプできる。３１ｃは連続して定寸切断する場合に使用する切断あたりで、３１ｃを３１ａ上でスライドさせて、定寸切断寸法に合わせてクランプ３４ｅでクランプする。フッククランプを外すことにより３１ａ，３１ｂを３２ａ，３２ｂの溝から取り外しができ、収納できる構造となっている。

図３〜図７において、３６は１２が走行して切断する切断位置を示すカットラインで、屋根材に切り口と切り終わりなどの切断位置を罫書きマーキングしておき、切断屋根材の切断位置マーキングとカットライン３６を合わせて切断台上に置き、切断あたり３１ａ、３１ｂをセットして、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄでクランプした後、作業者は２９をＯＮにして２を前方に走行させて屋根材を切断する。続いて同じ角度で屋根材を切断する場合は、切断あたり３１ａをそのまま固定した状態で屋根材の一方を３１ａに押し当て、切断位置マーキングを３６に合わせて切断する。その際、切断位置罫書きマーキングは切り口または切り終わりのいずれかがあれば良く、切断あたり３１ｃを利用する場合には罫書きマーキングを省略できる。切断あたり３１ａ、３１ｂ、３１ｃを利用することにより切断位置罫書きマーキングの省略や切断位置合わせなどで作業の合理化が図れる。

図８は屋根材を固定する機構を図示している。３７ａは屋根材を押さえるスポンジローラで、ローラ自体は自由に回転する構造になっており、３７ａの両端には保持金具３７ｃがあり、３７ｃには長溝３７ｈが加工してあり、３７ｈを摺動するブッロク３７ｆおよび３７ｆと３７ａ側の長溝３７ｈには圧縮ばねを使用したスプリング機構３７ｇが組み込まれている。３７ｆは３７ｂの回転軸に固定され、３７ｂは４に取り付けてある軸受３７ｄにて保持され、回転できる構造にしてある。屋根材を押さえ込むレバー３７ｅを回転させると３７ｂが回転して３７ａが回転し、屋根材に当たり組み込まれた圧縮ばね３７ｇが圧縮して３７ａと３７ｂの間が縮まり、３７ｅを９５度回転させた位置にストッパーがあり、この位置では３７ｇの反発力が働き３７ｅが元に戻らない状態で保持でき、３７ａがコイルばねの圧縮力で屋根材を押え込んだ状態で保持され固定する構造で、種々の厚さの屋根材の固定に対応することができる。

図９において、７はカッター機構部ユニットで１ｂと２と３と４が組み合わされた構造体で、７ａは７を屋根材の切断作業を行う状態にセットした状態を示し、７ｂは作業終了後に収納した状態を示している。１の切断台は１ａと１ｂと１ｃの３枚に分離しており、７の出し入れ時には、１ｃを１ｅのように上部に約６０度開き、１ｂが回転できるスペース分だけ１ａを右方向にスライドして開き、７を７ａまたは７ｂの状態に出し入れする。７をセットした場合は１ａ、１ｂ、１ｃが面一になり、７を収納した場合は１ａを左にスライドさせて１ａと１ｃは面一の状態になる。

図９の７ｂのように収納した状態で屋根上に運び、伸縮脚６をのばして、高さ調節して１４を張り切断機を据付ける。１ｃを上部に１ｅのように回転して開き、１ａも図１のように右にスライドさせ、７ｂの状態より７ａの状態に切断機器部ユニット７を回転させて取り出し、切断台フレーム上にセットした後、１５ａを１５ｂと１５ｃに連結する。

図３〜図８において、１の上に屋根材を載せ、あらかじめ屋根材にマーキングした切断位置罫書きマーキングを３６のカットラインに合わせて、３７ｅのレバーを回転させて、スポンジローラ３７ａで屋根材を固定する。切断あたり３１ａを屋根材切断走行方向の切断あたりとしてフッククランプ３４ａ、３４ｂで３２ａ，３２ｂにクランプする。必要に応じて３１ｂもフッククランプ３４ｃ、３４ｄを３２ａ，３２ｂにクランプする。定寸切断する場合は３１ｃもセットする。屋根材の切断は作業者が把手２８を握り２９を０Ｎして屋根材を押さえながら１２を回転させ、２８を押し下げて、２３の倣いあたりコマが屋根材の形状に倣いながら上下動する動きにならい走行させて種々形状の屋根材を切断する。引き続き同じ角度で屋根材を切断する場合には、切断あたり３１ａをそのまま固定した状態で屋根材の一方を３１ａに押し付けて、切断位置マーキングの切り口または切り終わりのいずれかとカットライン３６を合わせて切断する。定寸切断あたり３１ｃに当てて切断する場合には、切断位置罫書きマーキングなしで定寸切断できる。

２９をＯＮにすると同時に集じんファン８が動作する。２を走行させ切断を開始すると、２に付加されているカッター回転刃１２から発生する切断粉じんを、切断台上部の粉じんは集じんカバー２４、２５、２６内で粉じんを吸引し、２７に連結された吸引ホース１５、連結構造体１５ｂ、１５ａ、１５ｃを経由して８で集じする。切断台下部の粉じんは２と同期して走行する３９より吸引して、１５ｃに接続された８で吸引し、上部、下部の粉じんは共に集じんＢＯＸ１０を経由して集じんダストバック９で集じんされる。３９には下部集じん受け皿前後移動用車輪４０ａが組み込まれており、下部集じん受け皿前後移動用ガイドレール４０に保持され、２の走行と同期して移動する。連結構造体１５ｂ、１５ａ、１５ｃの移動を安定にするため、下部集じん受け皿前後移動用アーム支持金具４０ｂを付加して、集じん機構前後移動用アーム支持金具移動ガイドレール４０Ｃで保持し、移動させている。

図１〜図９の屋根材切断機において、３の移動桁にカッター機構走行用モーターと送りネジ機構およびカッター機構上下移動にもステッピングモーターとネジ駆動機構を備え、５に変わりにレーザーセンサーで屋根材の波型形状などの形状を検出して、カッター回転刃の高さを一定に制御するカッター上下機構および倣い制御機構などを付加することにより屋根材切断の自動化が図れる。

本実施形態を示す屋根材切断機の正面図 本実施形態を示す屋根材切断機の側面図 本実施形態を示す屋根材切断機の平面図 同屋根材切断機のカッター機構部説明図 同屋根材切断機のカッター機構部説明図 同屋根材切断機の傾斜屋根材切断カッター機構部説明図 同屋根材切断機の切断あたり部説明図 同屋根材切断機の屋根材固定機構説明図 同屋根材切断機の収納説明図

１ 切断台
１ａ 右側切断台部
１ｂ センター切断台
１ｃ 左側切断台
１ｅ １ｃを６０度開けた状態
１ｆ オイルダンパー
２ カッター機構
３ カッター機構走行桁
４ 走行桁保持スタンド
５ カッター機構走行ベース
５ａ カッター機構角度調節用上部溝カム板
５ｂ カッター機構角度調節用下部溝カム板
５ｃ カッター機構角度調節用上部カム溝
５ｄ カッター機構角度調節用下部カム溝
６ 切断台伸縮脚
７ カッター機構部ユニット
７ａ カッター機構部ユニット稼働状態
７ｂ カッター機構部ユニット収納状態
８ 集じんファン
９ 集じんダストバック
１０ 集じんＢＯＸ
１１ 切断台カッター溝
１２ カッター回転刃
１３ こう配屋根
１４ 切断機固定ロープ
１５ 切断機器よりの集じんホース
１５ａ 集じん機構前後移動用アーム
１５ｂ 集じん機構前後移動用走行部固定エルボ
１５ｃ 集じん機構前後移動用下部固定部
１６ 屋根材押へ金具
１７ カッター機構上下移動用車輪取付ベース
１７ａ カッター機構上下移動用ベース
１７ｂ カッター機構上下移動用車輪
１８ 定トルクスプリングホルダー
１９ カッター機構上下移動バランス用スプリング
２０ 切断機器（動力源）
２１ カッター回転刃固定金具（締め付け部）
２２ カッター回転刃固定金具（固定部）
２３ 倣いあたりコマ
２４ 集じん用回転刃先端カバー
２５ 集じん用回転刃後端カバー
２６ 集じん上部カバー
２７ 集じんホース口
２８ 切断機器移動把手
２９ 切断機器始動スイッチ
３０ 集じん前後カバー
３１ａ 切断あたり
３１ｂ 切断あたり
３１ｃ 定寸切断用切断あたり
３２ａ 切断あたりクランプ溝
３２ｂ 切断あたりクランプ溝
３３ モーター軸
３４ 切断あたり回転中心クランプ
３４ａ 切断あたり固定用クランプ３１ａ用
３４ｂ 切断あたり固定用クランプ３１ａ用
３４ｃ 切断あたり固定用クランプ３１ｂ用
３４ｄ 切断あたり固定用クランプ３１ｂ用
３４ｅ 切断あたり固定用クランプ３１ｃ用
３５ カッター機構前後移動走行車輪
３６ カットライン（切断位置表示金具）
３７ａ 屋根材押へ金具用スポンジローラ
３７ｂ 屋根材押へ金具用回転軸
３７ｃ 屋根材押へ金具用スポンジローラ保持金具
３７ｄ 屋根材押へ金具用回転軸軸受
３７ｅ 屋根材押へ金具用押え込みレバー
３７ｆ 屋根材押へ金具用押え込み摺動ブッロク
３７ｇ 屋根材押へ金具用押え込みレバー回転スプリング機構
３７ｈ 屋根材押へ金具用押え込み摺動ブッロク用長溝
３８ 切断角度調整カムピン＆固定金具
３９ 下部集じん受け皿
４０ 下部集じん受け皿前後移動用レール
４０ａ 下部集じん受け皿前後移動用車輪
４０ｂ 下部集じん受け皿前後移動用アーム支持金具
４０Ｃ 集じん機構前後移動用アーム支持金具移動レール

Claims (6)

1. 屋根ふき作業における屋根材の切断において、屋根材をセットできる切断台と屋根材を切断する鋸刃と切断動力駆動部および切断しながら左右または前後に移動可能な機構、および屋根材の切断寸法や角度に合わせて切断位置を決めるあたり機構を有し、屋根材の形状に倣って鋸刃が上下移動しながら切断する倣い機構および種々の形状の屋根材を垂直に切断するため、切断刃の切断角度が変えられる切断機構および切断時に発生する粉じんを切断台の上部と下部より集じんする機構を有することを特徴とする屋根材切断機。
2. 請求項１において、設置場所の傾斜に合わせて切断台設置脚を伸縮させて設置できる構造を有することを特徴とする屋根材切断機。
3. 請求項１において、切断する屋根材の移動・落下を防止する構造を付加されていることを特徴とする屋根材切断機。
4. 請求項１において、防水構造を有することを特徴とする屋根材切断機。
5. 請求項１において、各機能部を収納して携帯できる構造を有することを特徴とする屋根材切断機。
6. 請求項１において、切断駆動部および倣い動作部をモーターや倣い検出制御等により切断動作を自動で行える機能を有することを特徴とする屋根材切断機。

Images