JP3199411B2 - 自動切断機の走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走しつつ側部に取り
付けられた加工装置で部材を切断加工する自動切断機の
走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、従来、ガス溶断を利
用した半自動切断機１としては、先端部に設けられて装
置全体を走行可能とする走行部２を備え、この走行部２
の近傍で材料を切断するトーチ３を側部に突き出すよう
にして支持するように構成されている。走行部２は、幅
方向に回動自在として貫設された車軸４の両端に車輪５
を取り付けて構成されている。そして半自動切断機１
は、装置後部を作業者が手で支持した状態で車軸４が自
身の中央部に接続された駆動モーターで回転駆動される
ことにより自走するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような自動切断機の場合、以下のような問題が生じてい
た。すなわち、前記半自動切断機１は、材料を一定の曲
率半径で円弧状に切断する場合、曲進時の湾曲の内側に
対して外側の方が移動距離が長くなることから前記外側
に位置する車輪５の回転数が内側に位置する車輪５より
多くなるべきであるが、車輪５、５は互いに車軸４で連
結されて常に等しい回転数で回転するために、湾曲の外
側の車輪５を内側の車輪５の進行に対して進行方向前方
に作業者が手動で滑らせるようにして進行させなければ
ならない。したがって、半自動切断機１は、外側の車輪
５を作業者の支持力で前進させる際に、本来の回転数を
無視することとなり、所望の曲線上を進行することが難
しくなって加工精度が低下するといった問題がある。

【０００４】また、前記問題に鑑みて、車輪５、５をそ
れぞれ単動の車軸に取り付けるようにすれば、曲進時に
おいて各車輪５はそれぞれ概略所望の回転数で回転する
ものの、半自動切断機１の進行方向は、作業者の手動に
よる誘導に頼ることから、曲進時における各車輪５を互
いにそれぞれの進行距離に相当する回転数の比で回転さ
せることが困難であり、前記加工精度に不満があるとい
った問題もある。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、半自動切断機１の左右に位置する車輪５、５の回
転数の比を曲進時の目的の曲率半径におけるそれぞれの
進行距離の比として、半自動切断機１が所望の曲線上を
正確に進行して加工精度が向上する自動切断機を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の自動切断機で
は、自動切断機が走行するための駆動力を発生する走行
装置と、自動切断機の前部に内蔵された回転数調整機構
と、回転数調整機構と走行装置の間に介在されて双方を
接続するウォームギアと、回転数調整機構の左右で回転
軸を同一軸線上として配設されて自動切断機を走行自在
に支持する一対の車輪とを備え、回転数調整装置を、一
側端が前記ウォームギアのホイールに固定されて前記回
転軸の軸線を中心をして回転自在に取り付けられたケー
スと、各回転軸の基端部に固定されてケースの内部に内
蔵された第１、第２の駆動ギアと、ケースの回転の半径
方向端部に前記回転軸の軸線と平行にして回動自在に取
り付けられた公転軸と、この公転軸に固定されて前記第
１、第２の駆動ギアと噛み合わされている第１、第２の
遊星ギアとで構成し、第１の駆動ギアと第２の遊星ギ
ア、第２の駆動ギア及び第１の遊星ギアをそれぞれ互い
に等しく、かつ噛み合う各ギアの組をトーチ火口から各
車輪の距離の比の平方根に等しいギア比として形成する
ことを前記課題の解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明の自動切断機の走行装置によれば、各駆
動ギアと遊星ギアの組が、トーチ火口から各車輪の距離
の比の平行根に等しいギア比で構成されているから、双
方の車輪が前記距離の比に等しい比の回転数で回転す
る。また、各遊星ギアは、ケースに回転自在の公転軸を
介して取り付けられているから、走行装置の駆動力によ
るケースの回転に関係なく前記距離の比に等しい比の回
転数で回転力を伝達する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１及び図２を参
照して説明する。図中符号１０は、本実施例の自動切断
機である。

【０００９】図１及び図２に示すように、自動切断機１
０は、自動切断機１０が走行するための駆動力を発生す
る走行装置１１と、自動切断機１０の前部に内蔵された
ギアボックス１２と、ギアボックス１２に内蔵されてか
つ前記走行装置１１に接続されて回動されるウォームギ
ア１３と、ウォームギア１３の左右で回転軸１４ａを同
一軸線上として配設されて自動切断機１０を走行自在に
支持する一対の車輪１４、１４と、ギアボックス１２内
に内蔵されて車軸１４、１４の軸線を中心に回転可能に
取り付けられた回転数調整機構１５とで構成されてい
る。

【００１０】ウォームギア１３は、走行装置１１の駆動
軸１１ａの先端部に固定された第１の伝達ギア１１ｂ
と、この第１の伝達ギア１１ｂに噛み合わされた第２の
伝達ギア１１ｃを介して走行装置１１に接続され走行装
置１１の駆動力を回転数調整機構１５に伝達するように
なっている。そしてウォームギア１３は、第２の伝達ギ
ア１１ｃに伝達された駆動力が、ウォーム１３ａを回転
することにより伝達され、さらにウォーム１３ａからウ
ォーム１３ａに接続されているウォームホーイル１３ｂ
に伝達されてこれを駆動するようになっている。

【００１１】回転数調整機構１５は、一側端が前記ウォ
ームギア１３のホイールに固定されて前記軸線を中心を
して回転可能に取り付けられたケース１６と、各回転軸
１４ａの基端部に固定されてケース１６の内部に内蔵さ
れた第１、第２の駆動ギア１７、１８と、ケース１６の
回転の半径方向端部に前記軸線と平行にしてケース１６
に回動自在に取り付けられた公転軸１９と、この公転軸
１９に固定されて前記第１、第２の駆動ギア１７、１８
と噛み合わされている第１、第２の遊星ギア２０、２１
とで構成されている。

【００１２】第１の駆動ギア１７と第２の遊星ギア２
１、第２の駆動ギア１８と第１の遊星ギア２０は、それ
ぞれ等しい大きさに形成されている。第１の駆動ギア１
７と第２の遊星ギア２１の第２の駆動ギア１８と第１の
遊星ギア２０に対するギア比は、自動切断機１０の前部
において取り付け金具を介して進行方向（図中上側）左
側側部に突出しているトーチ火口１０ａから各車輪１４
の距離の比の平方根と等しくなっている。

【００１３】すなわち、第１の駆動ギア１７と第２の駆
動ギア１８の外周の長さをＸ1、Ｘ2、第１の遊星ギア２
０と第２の遊星ギア２１の外周の長さをＹ1、Ｙ2とすれ
ば、トーチ火口１０ａから各車輪１４の距離の比がａ：
ｂの時のこれら各ギアの外周の長さの関係を、第１の遊
星ギア２０と第２の遊星ギア２１の回転数がともに公転
軸１９と等しいことから以下の数式１のように示すこと
ができる。

【００１４】

【数１】

【００１５】ここで、第１の駆動ギア１７と第２の遊星
ギア２１、第２の駆動ギア１８と公転軸１９は、それぞ
れ外周長さが等しいことから、それぞれの値をｍ、ｌと
すれば以下の数式２の如く示すことができ、前述の関係
が明確である。

【００１６】

【数２】

【００１７】図２を参照して説明すれば、例えば、トー
チ火口１０ａから自動切断機１０の進行方向左側に取り
付けられている車軸１４の間の距離と、トーチ火口１０
ａから自動切断機１０の進行方向右側に取り付けられて
いる車軸１４の間の距離の比が４対９の場合、第１、第
２の駆動ギア１７、１８と第１、第２の遊星ギア２０、
２１はその比を２対３として形成されている。

【００１８】以下、本実施例の作用を説明する。前記自
動切断機１０は、自動切断機１０後部を作業者が手で把
持した状態で前記走行装置１１を作動して、この状態で
駆動力による自動切断機１０の自走と作業者の支持によ
る誘導とで目的の方向に前進するようになっている。

【００１９】自動切断機１０の自走は、前述の構成によ
り走行装置１１の駆動力でウォームホイール１３ｂを回
転させることにより前記ケース１６を回転し、公転軸１
９を介してケース１６内部の第１、第２の遊星ギア２
０、２１にその回転力を伝達する。第１、第２の遊星ギ
ア２０、２１は、それぞれ第１、第２の駆動ギア１７、
１８の周囲を自転しながら公転するが、ともに公転軸１
９に固定されてかつ第１、第２の遊星ギア２０、２１の
第１、第２の駆動ギア１７、１８へその回転力を伝達す
る際の抵抗が異なることから相互干渉して双方の車軸１
４、１４にともに等しい回転力を伝達するようになって
いる。そして、前記の結果、作業者の誘導方向にかかわ
らず公転軸１９には、常に一定の回転力が伝達されて一
定速度で回転するようになっている。

【００２０】作業者による誘導は、前部の中央部を中心
として自動切断機１０の後部を左右方向に旋回させるこ
とにより、自走を続けている自動切断機１０を自身の側
方を中心とした円弧を描くようにして曲進させることが
できる。本実施例の自動切断機１０は、曲進の中心を前
記トーチ火口１０ａ側として構成されており、自走によ
る進行と作業者の手動による進行方向への誘導に対して
前記回転数調整機構１５の作用でトーチ火口１０ａ側の
車軸１４と反対側の車軸１４の回転数が所望の曲率半径
で曲進するに適切に調整されて進行方向左側に滑らかに
曲進するようになっている。

【００２１】以下、回転数調整機構１５の作用を詳述す
る。回転数調整機構１５は、曲進の中心を自動切断機１
０左側方として自動切断機１０が曲進することを目的に
設計したものであって、曲進時には左側の車軸１４に比
して右側の車軸１４の回転数を多くして自動切断機１０
を所望の曲率半径で曲進させる。すなわち、曲進時に
は、前記走行装置１１の駆動力で公転軸１９が一定の回
転数で回転された状態で作業者が自動切断機１０後部を
反時計回りに旋回することにより、自動切断機１０の左
側面に位置する車軸１４が反対側の車軸１４に比して回
転の抵抗が大きくなり、その抵抗が反力として回転軸１
４ａを介して回転数調整機構１５に伝達される。逆に自
動切断機１０の右側の車軸１４には、前記旋回によって
回転数を多しようとする力が作用することとなり、その
回転力が回転軸１４ａを介して回転数調整機構１５に伝
達される。回転軸１４ａから伝達されたそれぞれの力の
内、左側面に位置する車輪１４より伝えられる反力は、
第１の駆動ギア１７と第１の駆動ギア１７に噛み合わさ
れている第１の遊星ギア２０を介して公転軸１９に伝達
されて、公転軸１９を前記自動切断機１０の走行と逆の
方向に自転させる力として作用する。この時、公転軸１
９を自転させる力は、ケース１６の回転と相まって公転
軸１９から作用して、公転軸１９より第２の遊星ギア２
１、第２の駆動ギア１８を介して右側の車軸１４の回転
軸１４ａに伝達される。そして各ギアを介して伝達され
る力は、各ギア間を伝達の度に回転数を増加するように
伝達される。また、他方の車軸１４から伝達される回転
力についても、回転数を減少するようにして前記車軸１
４に伝達する。

【００２２】具体的には、例えばトーチ火口１０ａと各
車軸１４間の距離の比を前述のように４対９として構成
されている自動切断機１０の場合、第１の駆動ギア１７
に対して第１の遊星ギア２０が１.５倍の回転数で回転
し、第１の遊星ギア２０と等しい回転数で回転する第２
の遊星ギア２１に対して第２の駆動ギア１８が１.５倍
の回転数で回転するから、左右の車輪１４、１４はそれ
ぞれ回転数の比を４対９としてその回転が調整される。

【００２３】したがって、本実施例の自動切断機によれ
ば、装置の左右の車軸１４、１４の回転数をそれぞれ曲
進の中心からの距離の比とすることができるから、自動
切断機１０を所望の曲率半径で滑らかに曲進させること
ができ、加工精度が向上する。また、自動切断機１０
は、ケース１６に回転自在に取り付けられた公転軸１９
を介してケース１６の回転に関係なく自動的に車軸１
４、１４の回転数の調整を行なうことができるから、そ
の速度を変えることなく直進から曲進へ移行して移行時
のトーチ火口１０ａにおける切断条件を変化させること
なく連続して切断することができ、一層の加工精度の向
上が可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動切断
機の走行装置によれば、自動切断機が走行するための駆
動力を発生する走行装置と、自動切断機の前部に内蔵さ
れた回転数調整機構と、回転数調整機構と走行装置の間
に介在されて双方を接続するウォームギアと、回転数調
整機構の左右で回転軸を同一軸線上として配設されて自
動切断機を走行自在に支持する一対の車輪とを備え、回
転数調整装置を、一側端が前記ウォームギアのホイール
に固定されて前記回転軸の軸線を中心をして回転自在に
取り付けられたケースと、各回転軸の基端部に固定され
てケースの内部に内蔵された第１、第２の駆動ギアと、
ケースの回転の半径方向端部に前記回転軸の軸線と平行
にして回動自在に取り付けられた公転軸と、この公転軸
に固定されて前記第１、第２の駆動ギアと噛み合わされ
ている第１、第２の遊星ギアとで構成し、第１の駆動ギ
アと第２の遊星ギア、第２の駆動ギア及び第１の遊星ギ
アをそれぞれ互いに等しく、かつ噛み合う各ギアの組を
トーチ火口から各車輪の距離の比の平方根に等しいギア
比として形成することを特徴とするから、装置の左右の
車軸の回転数をそれぞれ曲進の中心からの距離の比とて
自動切断機を所望の曲率半径で滑らかに曲進させること
ができ、加工精度が向上する。また、自動切断機は、ケ
ースに回転自在に取り付けられた公転軸を介してケース
の回転に関係なく自動的に車軸の回転数の調整を行なう
ことができるから、進行速度を変えることなく直進から
曲進へ移行して移行時のトーチ火口における切断条件を
変化させることなく連続して切断することができ、一層
の加工精度の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。

【図２】前記回転数調整機構を示す平面略図である。

【図３】従来例を示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 自動切断機 １０ａ トーチ火口 １１ 走行装置 １３ ウォームギア １４ 車輪 １４ａ 回転軸 １５ 回転数調整機構 １６ ケース １７ 第１の駆動ギア １８ 第２の駆動ギア １９ 公転軸 ２０ 第１の遊星ギア ２１ 第２の遊星ギア

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走しつつ側部に取り付けられた加工装
   置で部材を切断加工する自動切断機の走行装置であっ
   て、 自動切断機が走行するための駆動力を発生する走行装置
   と、自動切断機の前部に内蔵された回転数調整機構と、
   回転数調整機構と走行装置の間に介在されて双方を接続
   するウォームギアと、回転数調整機構の左右で回転軸を
   同一軸線上として配設されて自動切断機を走行自在に支
   持する一対の車輪とを備え、 回転数調整装置は、一側端が前記ウォームギアのホイー
   ルに固定されて前記回転軸の軸線を中心をして回転自在
   に取り付けられたケースと、各回転軸の基端部に固定さ
   れてケースの内部に内蔵された第１、第２の駆動ギア
   と、ケースの回転の半径方向端部に前記回転軸の軸線と
   平行にして回動自在に取り付けられた公転軸と、この公
   転軸に固定されて前記第１、第２の駆動ギアと噛み合わ
   されている第１、第２の遊星ギアとで構成され、 第１の駆動ギアと第２の遊星ギア、第２の駆動ギアと第
   １の遊星ギアは、それぞれ互いに等しく、かつ噛み合う
   各ギアの組がトーチ火口から各車輪の距離の比の平方根
   に等しいギア比として形成されていることを特徴とする
   自動切断機の走行装置。