JPH0538187A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長時間鉄筋などを切断した後はビットのダイ
ヤモンドは摩耗しすべりを生じることから、切込み停止
状態でも大きな押込力を与えることが必要になるが、コ
ントロールモータがロックされても一定時間コントロー
ルモータを損焼することなく一定トルクを保持する。 【構成】 交流電源を直流電源に整流回路により変換す
る。整流回路により整流された直流電圧をコントロール
モータの適正入力電圧に電圧制御回路により制御する。
コントロールモータが過大負荷状態で停止するときに
は、コントロールモータが負荷に耐え得るように、更に
一定負荷を保持するよう負荷電流制御回路により制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房工事や電気工事
の際に配管のためコンクリート構造物へ穿孔を施すとき
等に用いるコアドリル自動送り装置の電源回路に関する
ものであり、詳しくは先端に穿孔用のビットを備えたコ
アドリルを穿孔対象面に当て高速回転させることにより
円柱状のくり抜きを形成するコアドリル自動送り装置の
電源回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（発明の背景）穿孔機にコアドリル自動
送り装置を装着して穿孔を行う場合、自動送り装置には
次のことが要求される。 （イ）ソフトスタートを可能とすること（スタート時、
負荷“０”が入力されるため、Ｄｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒ
が最大となり、穿孔機のドリル駆動用モータに過負荷が
かる）。 （ロ）穿孔作業以外の穿孔機の取付け条件による抵抗負
荷に対応できる基準値を設定できること。 （ハ）ドリル駆動用モータの負荷を安定させるため、誤
差増幅率を可能な限り低くできること。 （ニ）穿孔作業中に鉄筋等の異物に当たると急激な負荷
がかかるが、このような場合にも、速やかに対応できる
こと。 （ホ）負荷が解除された後、負荷解除信号が自動送り装
置のコントロールモータからドリル駆動用モータに伝わ
るのに時間差があるが、この場合にも緩やかなスタート
が可能なこと。 このため、自動送り装置への入力電圧と比較する基準電
圧を自動的に変化させる必要がある。又長時間に及ぶ鉄
筋切断後はビットのダイヤモンドが摩耗しすべりを生じ
ることから、切込みが停止状態でも大きな押込力を与え
ることが可能なことが必要となる。このため、自動送り
装置の実用的な電源回路としては、コントロールモータ
がロックされても一定時間コントロールモータを損焼す
ることなく一定トルクを保持することが要求される。 （従来技術）従来、この種の穿孔機として、先端部に穿
孔用ビット３０２を備えたコアドリル３０３をラック３
１０を形成したレール３１１に支持し、このレール３１
１先端に設けた取付部材３１２を穿孔面に固定し、ハン
ドル３１３を手動操作して、コアドリル３０３をレール
３１１のラック３１０に沿って前進させながら穿孔する
穿孔機３００が知られている（図１；実開昭６３−１３
３９１７号）。また、この穿孔機３００を自動送りしな
がら穿孔する場合には、トランスを内蔵したコントロー
ルボックス３２０によって、穿孔機３００に装着した自
動送り用のギアボックス３０１を制御しながら行ってい
る（図２参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
穿孔機にあっては、例えば鉄筋コンクリートにくり抜
きを形成する場合に、ドリル先端のビットが鉄筋に達す
ると、ドリル駆動用モータに急激な負荷がかかり、コン
クリート部分と鉄筋部分では極端な負荷変動が生じる。
このため、単にドリル駆動用モータの負荷を測定し、作
業者が設定する基準電圧との偏差をとることにより行う
フィードバック制御では、再スタート時にドリル駆動用
モータに過負荷がかかり、又負荷が解除された時に負荷
コントロール用モータからドリル駆動用モータに負荷解
除信号が伝わる時間的な遅れが生じること等から、動作
が不安定となり作業効率が極めて悪いとともに、ハンテ
ィングを招来し、更にドリル駆動用のモータ並びにビッ
トの損傷を惹起する虞れがある；また前述のフィード
バック制御では、誤差増幅手段の誤差増幅率を大きくと
らないと、鉄筋等の異物の切断から小口径の穿孔に至る
までの幅広い負荷変動に対応しきれない虞があるが、一
般に誤差増幅率を大きくするとハンティングが強くな
り、ドリル駆動用のモータの負荷変動も大きくなって、
その分フューズ切れ、鉄筋への食い込みが生じ易い；
深度が不明の孔あけを行うときには、通例正確でない適
当な初期値（状態）を設定して穿孔作業を行うため、穿
孔深度の分っている場合であっても、穿孔作業を進めて
いったときにくり抜きが済んだか否かが作業者には分か
りにくい；穿孔に要した作業量を正確に知ることがで
きないため、同じ深度のくり抜きを多数穿設する場合の
作業能率が悪い；自動穿孔を行う場合には、通例自動
送り用ギアボックスをコントロールするコントロールボ
ックスが必要となるが、一般にこのコントロールボック
スは重量がありかつ嵩張るため、高所での穿孔作業には
不向きであるとともに、狭所や水溜りでの自動穿孔が困
難で汎用性がない；といった問題点を有していた。

【０００４】本発明は従来技術の有するこのような問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、長時間鉄
筋などを切断した後はビットのダイヤモンドは摩耗しす
べりを生じることから、切込み停止状態でも大きな押込
力を与えることが必要になるが、コントロールモータが
ロックされても一定時間コントロールモータを損焼する
ことなく一定トルクを保持することを可能とする電源回
路を提供することにある。本発明の他の目的は、コアド
リル自動送り装置の小型化をはかる電源回路を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源を直
流電源に変換する整流回路と、該整流回路に接続され、
整流された直流電圧をコントロールモータの適正入力電
圧に制御する電圧制御回路と、該電圧制御回路に接続さ
れ、コントロールモータが過大負荷状態で停止するとき
に、コントロールモータが負荷に耐え得るようにすると
ともに、一定負荷を保持するよう制御する負荷電流制御
回路と、該負荷電流制御回路に接続され、この負荷電流
制御回路の出力を平滑化する平滑コンデンサを備えてな
る電源回路である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例とともに説明する。実
施例の説明に先立ち、先ずコアドリル自動送り装置につ
いて説明する。図３はコアドリル自動送り装置の斜視
図、図４はコアドリル自動送り装置における各操作部が
配設されているフロントパネルを示す拡大斜視図、図５
はコアドリル自動送り装置を装着する従来の穿孔機を示
す斜視図、図６は穿孔機にコアドリル自動送り装置を装
着した状態を示す斜視図、図７はコアドリル自動送り装
置の基本的構成を示す機能ブロック図、図８は図７の各
要素を具体的に示す回路構成図である。これらの図にお
いて、Ａはコアドリル自動送り装置を示し、穿孔機２５
０に装着して、先端部に穿孔用ビット２５３を備えた穿
孔機２５０のコアドリル２５２の自動送りを行う（図
５、図６参照）。参照番号２は穿孔機２５０に設けたド
リル駆動用モータであり、ビット２５３を備えたコアド
リル２５２を駆動する。１９は自動送り装置に配設した
コントロールモータを示し、前記ドリル駆動用モータ２
にギア接続され、後述のモータ制御手段１８より出力さ
れる制御信号に応じて前記ドリル駆動用モータ２を制御
する。３は穿孔時の前記ドリル駆動用モータ２の負荷を
検出し、検出した負荷に応じた信号を出力する負荷検出
手段、４は負荷検出手段３より出力される交流電圧を直
流電圧に変換する整流回路、５は整流回路４に接続され
た平滑回路、６は前記第１のモータ２の負荷変動に対応
して前記平滑回路５から出力される電圧値を所定の電圧
レベルに変換するレベル変換回路をそれぞれ示す。７は
負荷状態判定手段を示し、前記レベル変換回路６を通じ
て与えられる前記負荷検出手段３の出力信号に基づき、
前記ドリル駆動用モータ２の負荷状態が過大負荷状態、
過小負荷状態、許容（適正）負荷状態（設定値状態、設
定値未満状態）のいずれにあるかを判定するため、多段
式コンパレータ８，９、１０によって構成されている
（図８参照）。前記ドリル駆動用モータ２の負荷信号
は、前記レベル変換回路６を経てこの負荷状態判定手段
７に送出される。このうち、８は過大負荷検知部を示
し、前記ドリル駆動用モータ２の負荷が過大負荷である
ときにその信号を検知する。また９は過小負荷検知部を
示し、前記ドリル駆動用モータ２の負荷が過小負荷であ
るときにその信号を検知する。そして、１０は５段のコ
ンパレータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄそして１０
ｅによって構成された許容負荷検知部を示し、前記ドリ
ル駆動用モータ２の負荷が過大負荷、過小負荷以外の許
容（適正）範囲内の負荷であるときにその信号を検知す
る。１１は基準電圧調整出力手段を示し、前記負荷状態
判定手段７に接続され、前記ドリル駆動用モータ２の負
荷状態が過大負荷状態、過小負荷状態以外の適正負荷状
態にあるときに、前期ドリル駆動用モータ２の負荷変動
に対応して、基準電圧を自動調整し（移行して）出力す
る。穿孔作業時には、対象物の性状によって、前述の通
り前記ドリル駆動用モータ２に負荷変動が起る。尚負荷
量が増すと、図８のコンデンサ４０の電圧を下げ低い基
準電圧が得られるように構成してある。即ち、前期ドリ
ル駆動用モータ２の負荷が適正負荷である場合、前期基
準電圧調整出力手段１１を構成しているコンデンサ４０
の両端の電圧は増幅器４１でホールドされる。この基準
電圧調整出力手段１１の動作により前期コントロールモ
ータ１９に与えるＤｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒの幅を０〜１
００％までの適正負荷に合わせる。又、１５は誤差増幅
手段を示し、前記ドリル駆動用モータ２の負荷に対応す
る電圧値と前記基準電圧調整出力回路１１より出力され
る基準電圧値とを比較照合し、その誤差信号を増幅し出
力する。１６は三角波発生回路、１７は前記誤差増幅手
段１５より送出される誤差信号に三角波発生回路１６か
ら送られる三角波を与え、誤差信号をパルス幅を有する
信号に変換して出力するパルス幅変調回路である。１８
はモータ制御手段を示し、前記ドリル駆動用モータ２及
びコントロールモータ１９を制御する。前記過大負荷検
知部８または前記過小負荷検知部９からの信号が与えら
れるときには前記ドリル駆動用モータ２を停止させる信
号を出力し、前期パルス幅変調回路１７からパルス信号
が送られるときには前記コントロールモータ１９を制御
する信号を出力する。前記過小負荷検知部９から前記モ
ータ制御手段１８に信号が送られると前記コントロール
モータ１９は停止する。前記モータ制御手段１８には、
後述の本発明に係る電源回路１５０が接続されている。
このため、電源部にトランスを用いる場合に比べて、自
動穿孔装置をコンパクトにして軽量に構成でき、トラン
スを置く場所がないような、例えば狭所、高所において
も穿孔作業を効率良く進めることができる。又前記コン
トロールモータ１９には、後述するカウンタ手段１９０
が接続されている。このため、穿孔時の作業量をディジ
タル表示により正確に知ることができ、穿孔作業終了の
確認が容易であるとともに、予め穿孔に要する作業量
（穿孔量）を設定できるため、同じ深度のくり抜きを多
数穿設する場合に好都合である。

【０００７】ここで、自動送り装置ＡのボックスＢ中の
フロントパネル５０に配した各操作手段、表示手段につ
いて図３、図４を参照しながら説明する。符号５１はコ
ントロールモータ１９の前進（Ｆ）、後退（Ｒ）を切換
える切換スイッチを示し、トグルスイッチにより構成さ
れている。穿孔機２５０の機種により自動送り装置Ａの
取付け部が変わることがある。その場合、コントロール
モータ１９の回転方向が逆になることがあるので、この
スイッチ５１を操作してコントロールモータ１９の回転
を変える。５２は設定された２桁の穿孔作業量をディジ
タル表示する表示部であり、発行ダイオードにより構成
されている。５３は所望する任意の２桁のカウント数
（穿孔作業量）を設定するための操作子であり、Ｂ．
Ｃ．Ｄ．Ｃｏｄｅ スイッチにより構成されている。５
４は押圧操作することにより、前記操作子５３で選択し
たカウント数（穿孔作業量）を前記表示部５２に表示
（ＳＥＴ）する設定用押釦スイッチ、５５は前記表示部
５２における表示を解除（ＲＥＳＥＴ）して“０”表示
にする解除用押釦スイッチを示す。５８はコントロール
モータ１９をスタートさせるための押釦スイッチ、５９
はコントロールモータ１９を停止させるための押釦スイ
ッチを示す。６０は自動停止、手動停止を選択するスイ
ッチを示し、トグルスイッチにより構成されている。手
動側に傾倒してあると、ドリル駆動用モータは手動によ
り停止する。自動側に傾倒してあると、穿孔作業を終了
したとき、過小負荷を検知したとき、そして過大負荷を
検知したとき、ドリル駆動用モータ２とコントロールモ
ータ１９は連動して停止する。かくして、穿孔作業中作
業者が現場を離れるときは、このスイッチを自動側に傾
倒する。６１はカウンタ手段１９０におけるカウントの
前進（進度；ＵＰ）、後進（残量；ＤＯＷＮ）のいずれ
かに切換えるためのアップダウン切換スイッチを示し、
トグルスイッチより構成されている。６２は使用電源に
より穿孔作業の速度を選定（弱、中、強のいずれか）す
るための作業速度選定用のつまみを示し、ロータリスイ
ッチにより構成されている。穿孔機の電源を建築物（穿
孔場所）の電源に求める場合に、照明や他の作業にも同
じ電源が使用されているときに、穿孔作業中にドリル駆
動用モータに過負荷がかかり、規定より大きい電流が流
れると電源ボックスのブレーカにより回路が遮断される
虞れがあるが、このことを回避するために、当初つまみ
６２は“弱”にセットすることが適当である。５７Ａ，
５７Ｂ，５７Ｃはドリル駆動用モータ２の電流量により
点灯する負荷表示ランプを示す。これらの負荷表示ラン
プ５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃはドリル駆動用モータ２の負
荷状態を表示するよう発行ダイオード（例えば、負荷表
示ランプ５７Ａは“橙”の発行ダイオード、負荷表示ラ
ンプ５７Ｂは“青”の発行ダイオード、負荷表示ランプ
５７Ｃは“赤”の発行ダイオード）により構成されてい
る。そして、負荷表示ランプ５７Ａのみが点灯するとき
は、ドリル駆動用モータ２の負荷が想定した負荷より少
ないことを表示している。又負荷表示ランプ５７Ａと５
７Ｂが点灯するときは、ドリル駆動用モータ２の負荷が
想定した負荷にほぼ近い値をとり適当な穿孔作業が行わ
れていることを示している。そして、負荷表示ランプ５
７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃのすべてが点灯表示するときは過
負荷状態であることを示している。７０はクラッチ断続
用のノブであり、ドリル駆動用モータ２の送り軸２５１
を自動送り装置Ａの軸承口４９に連結し、ドリル駆動用
モータ２の回転をコントロールモータ１９に伝えるため
のクラッチを断続する。７１Ａ，７１Ｂは自動送り装置
Ａを穿孔機２５０に装着するときに用いる一対のステイ
である。

【０００８】（自動送り装置Ａの操作手順）次に、自動
送り装置Ａの操作手順を簡単に説明する。まずスイッ
チ６０を手動側に傾倒させた状態でコンクリートの切断
を開始する。ドリル駆動用モータ２の回転が安定した
後、ノブ７０を操作してクラッチを入れる。スイッチ
６０を自動側に傾倒させる。スタート用押釦スイッチ
５８を押す。設定用押釦スイッチ５４を押す。操作子
５３で設定した数字が表示部５２に表示される。この場
合、カウント“０”で作業を終了させるときはスイッチ
６１を後進側に傾倒する。以上乃至の操作を行う。

【０００９】（実施例）自動送り装置Ａは本発明に係る
電源回路１５０を具備している。電源回路は、前述のよ
うに、長時間に及ぶ鉄筋切断後はビット２５３のダイヤ
モンドが摩耗しすべりを生じることから、切込みが停止
状態でも大きな押込力を与えるよう構成されていること
が必要となる。従って、自動送り装置の実用的な電源回
路としては、コントロールモータ１９がロックされても
一定時間コントロールモータ１９を損焼することなく一
定トルクを保持することが要求される。図１３は本発明
に係る電源回路の各要素を示す回路構成図、図１４は図
１３に示す電源回路のＰ点電圧とＱ点電圧とトランジス
タＴｒ１の導通角の関係を示す図である。これらの図に
おいて、本発明に係る電源回路１５０は、交流電源を直
流電源に変換する整流回路１５０Ａと、該整流回路１５
０Ａに接続され、整流された直流電圧をコントロールモ
ータ１９の適正入力電圧に制御する電圧制御回路１５０
Ｂと、該電圧制御回路１５０Ｂに接続され、コントロー
ルモータ１９が過大負荷状態で停止するときに、コント
ロールモータ１９が負荷に耐え得るようにするととも
に、一定負荷を保持するよう制御する負荷電流制御回路
１５０Ｃと、該負荷電流制御回路１５０Ｃに接続され、
この負荷電流制御回路１５０Ｃの出力を平滑化する平滑
コンデンサ１５８を備えている。このうち、前記整流回
路１５０Ａはブリッジ整流回路により形成され、又前記
電圧制御回路１５０Ｂは、ツェナーダイオード１５６
と、このツェナーダイオード１５６に流れる電流を制御
する抵抗１５５と、ダーリントン接続されたトランジス
タ１５１、１５２とにより構成されている。更に負荷電
流制御回路１５０Ｃは電流検知用のトランジスタ１５３
と抵抗１５７とより構成されている。１５９は逆流を防
止するためのダイオードである。かくして、平滑コンデ
ンサ１５８に流れ込む電流はダイオード１５９によって
調節され、負荷が増えるに従って電圧は降下する。

【００１０】尚、自動送り装置Ａは前述の如く穿孔時の
作業量（穿孔深度）を設定し正確にカウント（測定）す
るカウンタ手段１９０を具備している。このカウンタ手
段には次の乃至のことが要求される。電源投入時
やビット２５３が鉄筋に食い込むときには急激な過大負
荷がかかり、定格電流の数倍の電流が瞬間的にドリル駆
動用モータ２に流れる。このため、ドリル駆動用モータ
と電源を同じくするカウンタ手段が大きな電圧変動やノ
イズに十分耐え得ること。ビット２５３の鉄筋への当
たり方によっては激しい振動が生じる場合がある。この
ためカウント手段を構成するカウントセンサが、そのし
きい値にあるときにおいてもカウントミスを起こさない
こと。所望の穿孔作業量を、例えばｃｍ単位の数値で
任意に設定し、穿孔作業を進める過程で、その数値分の
穿孔作業が行われた時点で、必ず穿孔作業が終了するこ
と。作業進度が確認できるように、任意設定数ｎ→０
または０→ｎのカウントダウンまたはカウントアップが
正確に行われること。このカウント手段１９０を図１５
を参照しながら説明する。カウント手段１９０は、ドリ
ル駆動用モータ２の送り軸２５１に連結したセンサ用の
スリット円板２０３と、該スリット円板２０１が回転を
開始すると穿孔作業量のカウントを準備する信号を発生
する第１のフォトセンサ２０２と、穿孔深度を測定する
ためドリル駆動用モータ２の送り軸２５１の回転量をカ
ウントしカウント信号を発生する第２のフォトセンサ２
０３とで構成されたカウントセンサ２００と、前記第１
のフォトセンサ２０２と第２のフォトセンサ２０３が発
する信号をラッチするラッチ回路２０５と、所望する任
意数の穿孔作業量を設定し記憶させる操作を行う作業量
設定用の操作子５３と、前記ラッチ回路２０５を介して
前記カウントセンサ２００に接続され、前記ラッチ回路
２０５の出力信号と前記操作子５３を操作することによ
り送られる信号とが入力するとアップまたはダウンのカ
ウント信号を出力するアップダウンカウンタ２０７と、
該アップダウンカウンタ２０７からの出力信号が“０”
になったときにそのことを測定し所定幅のパルスを発す
る０出力判定パルス発生回路２０８とを備えている。こ
のうち、前記第１のフォトセンサ２０２と第２のフォト
センサ２０３は透過形のフォトインタラプタにより構成
されている。そして、前記カウントセンサ２００は、前
記ドリル駆動用モータ２の送り軸（回転軸）２５１の回
転量を検知する。符号２０４は前記第１のフォトセンサ
２０２と第２のフォトセンサ２０３の波形を整形する波
形整形回路を示し、モノステーブルマルチ回路により形
成されている。２１１はＤＣ１０Ｖ電源３１２がドリル
駆動用モータ２の影響で電圧変動が生じるためそのバッ
クアップをする電源バックアップ回路である。２０９は
Ｂ．Ｃ．Ｄ． ｔｏ ７ ｓｅｇｍｅｎｔである。前記
カウンタ手段１９０は以上の如ごとく構成され、設定作
業量に達した時には作業の終了を知らせる信号が前記モ
ータ制御手段１８に送られる。又鉄筋等にビット２５３
が当たり、前記ドリル駆動用モータ２の負荷変動が激し
くなると、前記ドリル駆動用モータ２とカウンタ手段１
９０とは電源を共通にしているため、カウンタ手段１９
０には電圧変動によるノイズが生じ易い。このため、電
源投入後所定時間経過後、例えば０．５秒経過後にオン
されるようにして、急激な電源降下の際にもメモリーが
消えないようにするとともに、電源投入時のノイズによ
る影響を極力避け得るようにしている。又前記カウント
センサ２００を構成するセンサ用のスリット円板２０１
は、ドリル２５２のビット２５３が鉄筋等に当たった場
合には激しい振動を受け、カウントミスをし易い（逆回
転する場合もある）。このため、前述の如くセンサ用の
スリット円板２０１に間隔を設けて第１のフォトセンサ
２０２と第２のフォトセンサ２０３の２個のフォトセン
サを配し、前記第１のフォトセンサ２０２で出力をラッ
チし、第２のフォトセンサ２０３でカウントを出力する
構成としてある。

【００１１】（自動送り装置の動作）次に、自動送り装
置Ａの動作について説明する（図９乃至図１２参照）。
自動送り装置Ａのフロントパネル５０（図４参照）に設
けた自動・手動の切換スイッチ６０を自動側に傾倒する
と、ドリル駆動用モータ２は回転を開始する。このドリ
ル駆動用モータ２の回転が安定した後、フロントパネル
５０に配したスタート用押釦スイッチ５８を押圧操作
し、スタート信号をラッチ回路２０（図８参照）に送る
とラッチ回路２０はＯＮ状態にラッチされ、モータ制御
手段１８にコントロールモータ１９及びドリル駆動用モ
ータ２を始動させる信号を送出する。この状態になると
穿孔機２５０のビット２５３が穿孔面へ送り込み可能の
状態になる。穿孔面へビット２５３の送り込みが開始す
るとドリル駆動用モータ２に負荷電流が流れる。図４、
図８の状態では、フロントパネル５０に設けた速度選定
用のつまみ６２は“弱”のポジションにあり、ドリル駆
動用モータ２の負荷電流をＣ．Ｔ．電流センサ（図示せ
ず）でサンプリングする。そして平滑回路５の出力電圧
はレベル変換回路６と誤差増幅手段１５に送出される。
誤差増幅手段１５では、基準電圧とドリル駆動用モータ
の電流をサンプリングしたときの電圧との誤差を増幅
し、増幅した信号がパルス幅変調回路１７に送出されド
リル駆動用モータ２の負荷が修正される。増幅率が大き
いと応答性は良くなるが、急激にして大幅な負荷変動が
ある場合には、ハンティングを惹起し、ドリル駆動用モ
ータ２及びビット２５３に損傷を与えることになる。こ
のため、このような負荷変動にも適応できるように、誤
差増幅手段１５の基準電圧を例えば鉄筋切断時には下げ
て誤差出力を大きくする。すなわち、鉄筋切断時は、特
にビット２５３にかかる負荷は大きいので、大きく増幅
された誤差出力により、パルス幅変調回路１７によって
コントロールモータ１９ヘの入力パルス幅を短くし、送
り込みを遅くしてビット２５３の負荷を軽減する。また
鉄筋切断を終了し、ビット２５３の負荷が軽くなると誤
差増幅手段１５の誤差出力を下げコントロールモータ１
９への入力パルス幅を広げ送り込みを早める。この処理
を基準電圧調整出力手段１１にて行う。前記負荷状態判
定手段７は、実施例では前述の如く、９段のコンパレー
タから構成され、１段目のコンパレータ９は作業終了動
作時における過小電流値を検出するために寄与し、９段
目のコンパレータ８はドリル駆動用モータがロックされ
た時の過大電流値を検出するために寄与する。このため
に、レベル変換回路６では１段〜９段の範囲内にサンプ
リング値を納める。今、速度設定用のつまみ６２を
“弱”の位置にセットすると、３段目のコンパレータ１
０ａの出力が“Ｌ”そして４段目以上のコンパレータの
出力が“Ｈ”となる。しかして、フロントパネル５０に
配した“橙”及び“青”の発光ダイオード５７Ａ、５７
Ｂが点灯する。ビット２５３が鉄筋に当たっていないと
きにはコンデンサ４０の電圧は高く、誤差増幅手段１５
の基準電圧もその分高い。図１０の状態では、当初コン
トロールモータの入力波形がａ’のときＤｕｔｙ Ｆａ
ｃｔｏｒは７０％にある。それが鉄筋に当たると、ドリ
ル駆動用モータ２の電流はｂ，ｃ線分に急峻に移行しサ
ンプリング電圧高となるが、このときには、４段目及び
５段目の各コンパレータ１０ｂ、１０ｃの出力が“Ｌ”
となりコンデンサ４０は急速に放電し、誤差増幅手段１
５の誤差増幅が大きくなる様に補正する。更に、図９に
おいて、コントロールモータの入力波形がｂ’〜ｃ’へ
移行した後鉄筋の切断終了までの間、波形ｄ’のパルス
をコントロールモータ１９へ出力する。鉄筋の切断を終
了すると、ドリル駆動用モータ電流は、図９において、
ｂ点より電流が下がる。誤差増幅手段１５の誤差出力は
先に与えられた基準電圧の増幅でコントロールモータの
入力波形をｃ’迄広げるがドリル駆動用モータ電流値は
ｃ点では不足する。この時コンパレータ１０ｄの出力は
“Ｈ”になり抵抗２５、発行ダイオード５７Ｂ、抵抗３
０を介し、コンデンサ４０はゆるやかに充電し、コント
ロールモータの入力波形がｃ’→ｅ’点に達するまで誤
差増幅手段１５の基準電圧を高める（図９）。この時、
誤差増幅手段１５の増幅率を高めると入力波形ｃ’はよ
り早くｅ’に到達するが、コントロールモータ１９から
ギアを通しドリル駆動用モータ２の送り軸２５１→ビッ
ト２５３→ドリル駆動用モータ２に伝えられる間に時間
的誤差があり、更に、送りレール２５４では取り付け角
度等による抵抗変化が大きいので、増幅率を一定にする
とハンティングが発生し、更にヒューズ切れ、送り速度
の不足が発生する。このため、ｔ１の補正時間（図９）
を考慮している。又鉄筋の当たり角度によっては、時と
してドリル駆動用モータ２がロックされることがある。
この時、コンパレータ８が出力“Ｌ”となり、ラッチ回
路２０をＯＦＦ状態とし、モータ制御手段１８、リレー
回路２１をＯＦＦにする。図１２のｔ３は短時間とす
る。穿孔作業終了後は図１１に示す波形図の様にドリル
駆動用モータの電流が下がることから、コンパレータ９
の出力が“Ｈ”になる。この電圧で、抵抗３１を通して
作業終了を確認できる一定時間（図１１のｔ２）の間コ
ンデンサ３２を充電し、インバータ３３を通し、２０の
ラッチ回路に送りドリル駆動用モータ２を停止させる。

【００１２】（電源回路の動作）更に、電源回路１５０
の動作について説明する（図１４参照）。ＡＣ１００Ｖ
の交流電力をブリッジ整流回路１５０Ａで整流すると、
図１３のＰ点の電圧の波形は図１４に示す（イ）のよう
になる。ツェナーダイオード制限抵抗１５５を介しモー
タ最大入力電圧をツェナーダイオード電圧とする。この
電圧を電圧制御回路１５０Ｂに与えると、ツェナー電圧
がＱ点電圧より高い時にトタンジスタ１５１はＯＮとな
る。Ｑ点電圧はコンデンサ１５８により平滑される。Ｑ
点電圧は接続されたコントロールモータ１９の負荷によ
り決定される。ここでは、コントロールモータ１９がロ
ックされた時に、コントロールモータ１９が一定時間耐
え得る電圧及びその時に一定トルクを保持できる電圧を
５５Ｖ、トランジスタ１５１がＯＮの時に流れる最大電
流を１．３Ａとし、抵抗１５７及びトランジスタ１５３
により１．３Ａの電流制御回路を形成する。図１４の
（ハ）はコントロールモータ１９の負荷が少なくＱ点電
位が９８Ｖの時、中間負荷でＱ点電位が８５Ｖの時、そ
してコントロールモータ１９がロックされ最大負荷でＱ
点電位が５５Ｖ時の電圧制御回路１５０Ｂの各導通角を
表したものである。Ｑ点電圧が９８Ｖの時は９８Ｖより
高い部分、すなわち導通角４４〜１３６°の間、８５Ｖ
の時は３７〜１４３°の間、そして５５Ｖの時は２３〜
１５７°の間、トランジスタ１５１はＯＮ状態となる。
コンデンサ１５８への供給電流を制限していることから
コントロールモータ１９の負荷が増大するとコントロー
ルモータ１９への供給電圧が下がる。このことから、コ
ントロールモータ１９を損焼から保護し、更に電圧制御
回路１５０Ｂの損失も軽減する。この点、整流回路から
直接平滑コンデンサへ入力する方法の場合には、負荷電
流が増大するとコンデンサの入力電流も増大し、コント
ロールモータの入力電圧が下がらないまま供給されるこ
とになるため、ドリル駆動用モータがロックされる様な
時には過大電流が流れて電源トランスの損焼及びドリル
駆動用モータの損焼を惹起し易い。又制御トランジスタ
の負荷も軽減できることから従来のように重いトランス
を必要とせずに穿孔作業が可能であり、穿孔作業に必要
な穿孔装置のその軽量化、小型化を達成でき、高所、狭
所とった作業条件の悪い場所においても自動穿孔作業を
極めて簡単に行い得る。

【００１３】（カウンタ手段の動作）そして、カウンタ
手段１９０の動作を説明する（図１６及び図１７参
照）。センサ用のスリット円板２０１が回転する時、作
業条件により１０回転／秒から２回転／時間まで幅広い
回転差がある。特に、２回転／時間においては、激しい
振動が前進・後進方向に生じるため、スリット円板２０
１のスリットのしきい値が第１のフォトセンサ２０２の
スリットに重なった時には比較的長時間（５〜１０分程
度）にわたり多量のパルスを前記第１のフォトセンサ２
０２及び第２のフォトセンサ２０３は発生する。このた
め、先ず、第２のフォトセンサ２０３の発する最初のパ
ルスでラッチ回路２０５をラッチする。今、スリット円
板２０１のスリットが第１のフォトセンサ２０３にかか
るとラッチ回路２０５のＲ入力には図１６に示す波形の
パルスが長時間発生する。この時、入力Ｓは“Ｈ”入力
になっており、出力Ｑは最初のパルスで“Ｌ”にラッチ
され、以後Ｓ入力が“Ｌ”になるまで変わらない。また
Ｑ出力はアップダウンカウンタ２０７に入力されるが、
カウントは入力信号の立ち上がりで行うため、入力が
“Ｌ”になったことで次のカウントの準備を行う。スリ
ット円板２０１のスリットが第２のフォトセンサ２０３
にかかると、多量のパルスを発生させる。その波形は先
ず波形整形回路２０４で一定幅に波形整形され、ＳＲラ
ッチ回路２０５に入力する。ＳＲラッチ回路２０５のＲ
入力はこの時“Ｈ”入力で、Ｓに“Ｌ”信号を送ると出
力Ｑは“Ｈ”にラッチされ、以降Ｓ入力が変化しても変
わらない。この出力Ｑが“Ｈ”に変わると、立ち上がり
でアップダウンカウンタ２０７が働く。以上第１のフォ
トセンサ２０２、第２のフォトセンサ２０３、ＳＲラッ
チ回路２０５の組合わせによって、スリット円板２０１
が激しく振動しても安定したカウントが行われる。また
穿孔するコンクリートの厚みが分かっている時やフェン
ス等の支柱の立込み用の穴を穿孔する場合、任意の作業
量を設定する必要がある。この場合には、前記操作子２
０６を操作し、任意数であることを知らせる信号をアッ
プダウンカウンタ２０７に送る。アップダウン切換スイ
ッチ６１をＤＯＷＮにしてカウントＤＯＷＮを行う。０
出力判定パルス発生回路２０８でカウントが“０”にな
ったことを判定し、一定幅のパルスを発生させ、その出
力をモータ制御手段１８に送り作業を停止させる。又ア
ップダウン切換スイッチ６１をＵＰにして“０”からＵ
Ｐカウントを行うことにより作業量を知ることができ
る。２１１の電源バッアップ回路は、作業モータに過大
負荷がかかった際の電圧変動を補う。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成され次に述べる
効果を奏する。長時間鉄筋等を切断した後はビットのダ
イヤモンドが摩耗しすべりを生じることから、切込みが
停止状態（コントロールモータがロックされた状態）で
も大きな押込力を与えるよう構成されていることが必要
となるが、このような場合でも、コントロールモータが
負荷に耐え得るようにしかつ一定負荷を保持するよう制
御する負荷電流制御回路を備えているため、一定時間コ
ントロールモータを損焼することなく一定トルクを保持
することが可能である。穿孔作業時にトランスを内蔵し
た（重量があり嵩張る）コントロールボックスがいらな
くなるため、コアドリル自動送り装置全体を小型化する
ことが可能であり、高所、狭所、水溜りでの作業を用意
かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の穿孔機を示す正面図である。

【図２】従来の穿孔機の使用状態を示す斜視図である。

【図３】コアドリル自動送り装置の斜視図である。

【図４】コアドリル自動送り装置における各操作部が配
設されているフロントパネルを示す拡大斜視図である。

【図５】コアドリル自動送り装置を装着する従来の穿孔
機を示す斜視図である。

【図６】穿孔機にコアドリル自動送り装置を装着した状
態を示す斜視図である。

【図７】コアドリル自動送り装置の基本的構成を示す機
能ブロック図である。

【図８】コアドリル自動送り装置の各要素を示す回路構
成図である。

【図９】鉄筋切断からコンクリートのみの切断に移行し
たときのドリル駆動用モータの負荷電流とコントロール
モータのＤｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒの変化を示す図であ
る。

【図１０】コンクリート切断から鉄筋切断に移行したと
きのドリル駆動用モータの負荷電流の変化とコントロー
ルモータのＤｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒの変化を示す図であ
る。

【図１１】穿孔終了時におけるドリル駆動用モータの負
荷電流の変化とコンデンサ３２の変化を示す図である。

【図１２】過大負荷状態におけるドリル駆動用モータの
負荷電流の変化とコンパレータ８の出力電圧の変化を示
す図である。

【図１３】本発明に係る電源回路の各要素を示す回路構
成図である。

【図１４】電源回路のＰ点電圧とＱ点電圧とトランジス
タＴｒ１の導通角の関係を示す図である。

【図１５】コアドリル自動送り装置におけるカウンタ手
段の基本的構成を示す機能ブロック図である。

【図１６】カウンタ手段を構成している第１のフォトセ
ンサがカウント準備を行うときの信号の流れを示す回路
図とそのときのラッチ回路の入出力を示す波形図であ
る。

【図１７】カウンタ手段の主要な構成を示す機能ブロッ
ク図及び第２のフォトセンサがカウントを行うときの第
１のフォトセンサの出力と、第２のフォトセンサの出力
と、そのときのラッチ回路の入出力を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

Ａ コアドリル自動送り装置 ２ ドリル駆動用モータ ３ 負荷検出手段 ４ 整流回路 ５ 平滑回路 ６ レベル変換回路 ７ 負荷状態判定手段 ８ 過大負荷検知部 ９ 過小負荷検知部 １０ 許容負荷検知部 １１ 基準電圧調整出力手段 １５ 誤差増幅手段 １６ 三角波発生回路 １７ パルス幅変調回路 １８ モータ制御手段 １９ コントロールモータ １５０ 電源回路 １５０Ａ 整流回路 １５０Ｂ 電圧制御回路 １５０Ｃ 負荷電流制御回路 １５８ 平滑コンデンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 交流電源を直流電源に変換する整流回路
   （１５０Ａ）と、 該整流回路（１５０Ａ）に接続され、整流された直流電
   圧をコントロールモータ（１９）の適正入力電圧に制御
   する電圧制御回路（１５０Ｂ）と、 該電圧制御回路（１５０Ｂ）に接続され、コントロール
   モータ（１９）が過大負荷状態で停止するときに、コン
   トロールモータ（１９）が負荷に耐え得るようにすると
   ともに、一定負荷を保持するよう制御する負荷電流制御
   回路（１５０Ｃ）と、 該負荷電流制御回路（１５０Ｃ）に接続され、この負荷
   電流制御回路（１５０Ｃ）の出力を平滑化する平滑コン
   デンサ（１５８）を備えてなる電源回路。