JPH09277153A - 手持ち型切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業中のカッタブレード回転速度を正確に把
握することにより、適正回転速度による切断作業を可能
とする。 【解決手段】 カッタブレード３の回転部分に磁石片４
を取付け、磁石片４の通過点付近に検知コイル５を設置
し、検知コイル５からの電気信号に基づきカッタブレー
ド３の回転速度を検出する回転速度検出機２を備えてい
る。検出した回転速度が適正値から外れると警報音発生
器９が警報音を発するととも警報ランプ１５ａ〜１５ｄ
が点灯し、場合によってはエンジン１６が自動的に停止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート材、
石材、タイル、その他建設材料を切断する際に使用する
手持ち型切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート材、石材、タイル、その他
建設材料を切断する場合、従来より、作業者が手に持っ
て使用する切断装置が数多く使用されている。これらの
手持ち型切断装置はエンジンまたはモータを動力として
高速回転する円板形のカッタブレードによってコンクリ
ート材、石材などを切断するものであり、被切断材の性
質、硬さなどに応じて適切な形式、出力のものが選択さ
れている。また、切断装置で使用するカッタブレード
も、被切断材の材質、加工条件などを考慮して適切な種
類、形状、寸法のものが選択されている。

【０００３】手持ち型切断装置による切断作業において
は作業能率、カッタブレード寿命などに影響を及ぼす要
素が数多くあるが、その中でカッタブレード回転速度は
特に重要な要素である。すなわち、カッタブレード回転
速度の設定値を変えて切断作業を行ったり、作業条件に
より回転速度が変動すると、切断作業の能率、カッタブ
レード寿命などが大きく左右されることが知られてい
る。このことは、カッタブレードには所定の適正回転速
度があることを意味しており、それは被切断材の種類、
装置の出力、カッタブレードの種類などの作業条件によ
って決まる。

【０００４】したがって、カッタブレードに応じた適正
回転速度で切断作業を行った場合、作業能率は高く、チ
ッピングなどがなく安全であり、カッタブレード寿命も
長くなるため、結果的に加工コストが下がる。しかし、
切断作業時のカッタブレード回転速度がこの適正回転速
度から外れると作業の能率が低下し、カッタ寿命も短く
なるため加工コストが上がる。

【０００５】また、実際の切断作業においては、被切断
材であるコンクリート材、石材などに含まれている金属
物、岩石などの異物にカッタブレードが接触して刃先が
欠損し、その破片が飛んで作業者などを傷つけることが
ある。このような場合、異物にカッタブレードが接触し
た時点で負荷が変化するため回転速度が適正値から外れ
る。このため、それを感知して直ちにカッタブレードを
停止させることができれば欠損事故を防止できる。

【０００６】切断作業中にカッタブレードの回転速度が
適正値から外れると切断音、エンジン音などが微妙に変
化したり、異常振動が発生するため、作業者はこれらの
音の変化に注意を払いながら作業を行えば、カッタ回転
速度を適正回転速度に保持することも不可能ではない。
そこで、切断装置を操作する作業者はカッタブレードの
回転速度を常に適正回転速度に維持するとともに、回転
速度の変化に注意しながら切断作業を行っている。

【０００７】しかし、切断作業によって発生する大きな
騒音の中で、切断音などの変化を感知するのは容易では
ない。また、人間が音の変化を感知して何らかの行動を
とるまでにはどうしても時間差が生ずるため緊急事態に
対処できないことがある。したがって、実際は人間の感
覚だけに頼って適正回転速度を維持しながら切断作業を
行うことは極めて困難であり、危険も伴う。

【０００８】そこで、従来よりカッタブレードの回転速
度を測定する装置が種々開発されているが、大別すると
非接触測定方式と接触測定方式とがある。非接触測定方
式としては光反射タイプ回転計、非接触静電容量型ギャ
ップディテクタ、非接触渦電流型ギャップディテクタな
どが代表的であり、接触測定方式としては接触式回転計
を使用して回転軸の回転速度を測定する方法がある。

【０００９】一方、カッタブレードを駆動するエンジン
またはモータの回転計で回転数を知り、その値から回転
速度を検知する方法もとられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、カッタブ
レードの回転速度を検知するため従来より種々の方法が
講じられているが、実際には回転速度を正確に測定でき
ない状態である。

【００１１】例えば、光反射タイプ回転計は切り屑、切
削液の影響を強く受けるため切断作業中のカッタブレー
ド回転速度を測定することは不可能である。また、非接
触静電容量型ギャップディテクタおよび非接触渦電流型
ギャップディテクタの場合も、切り屑、切削液の影響を
受けるため、切断作業中のカッタブレード回転速度を測
定することができず、またイレギュラーな振動を感知す
るため測定値も不正確である。

【００１２】すなわち、これらの回転速度測定装置は、
光、静電容量、渦電流などの変化という微弱な信号を感
知して測定するものであるため切り屑、切削液、振動な
どがあると直ちに測定不能となる。さらに、非接触静電
容量型ギャップディテクタおよび非接触渦電流型ギャッ
プディテクタの場合、実際に使用する場合には高価な周
波数解析装置が必要である。

【００１３】また、接触式回転計の場合は連続使用する
ように設計されていないため、加工作業中のカッタブレ
ード回転軸に連続的に接触させて測定を行うと回転計が
破損するおそれが大である。このため、カッタブレード
回転軸と連結するプーリや他の部分の回転軸を測定した
としても、連結するベルトのスリップなどが生じやすい
ためカッタブレード自体の回転速度を正確に測定できな
い。

【００１４】さらに、カッタブレードを駆動するエンジ
ンまたはモータの回転計から回転速度を検知する場合、
エンジンまたはモータの回転数は分かるがカッタブレー
ド自体の回転速度を正確に検知できず、またカッタブレ
ード回転速度の変動に対する応答性が悪い。

【００１５】カッタブレード回転速度を適正値に維持し
て切断作業を行えば、作業能率およびカッタブレード寿
命の向上、刃先欠損の防止などの点で極めて大きなメリ
ットとなるため、切断作業中のカッタブレード回転速度
を常に検知できる装置の要請があるが、従来のものは切
断作業中のカッタブレード回転速度を連続して直接かつ
正確に測定できない。

【００１６】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、切断作業中のカッタブレード回転速度を適正値に維
持することにより作業効率を向上させることができ、安
全性にも優れた手持ち型切断装置を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の手持ち型切断装置は、エンジンまたはモー
タを動力とするカッタブレードに取付けた磁石片と、磁
石片の通過点付近に設置した検知コイルまたは検知素子
と、検知コイルまたは検知素子からの電気信号に基づき
カッタブレード回転速度を検出する検出回路とを備え、
検出回路で検出した回転速度が予め設定した適正値から
外れると警報音、警報光の少なくとも１つを発する警報
発生手段を設けたことを特徴とする。

【００１８】本発明の手持ち型切断装置では、カッタブ
レードに取付けた磁石片が切断作業中のカッタブレード
の回転によって、磁石片の通過点付近に設置した検知コ
イルまたは検知素子の近傍を通過することにより検知コ
イルまたは検知素子に周期的な電流が発生するため、こ
の電流を検出回路へ送る。検出回路では、この電流の周
期性に基づいてカッタブレードの回転速度を検出する。
そして、検出した回転速度が予め設定した適正値から外
れると警報発生手段により警報音、警報光の少なくとも
１つを発する。

【００１９】このように、切断作業中のカッタブレード
の回転速度が適正値から外れると警報音、警報光などを
発して異常発生を知らせるため、作業者は直ちに対処す
ることができる。このため、切断作業中に適正回転速度
から外れたまま切断作業を続行し、作業効率が低下した
り、カッタブレード寿命が低下することがない。また、
異物を過誤切断したり、異物切断によりカッタブレード
が欠損する危険性がなくなる。

【００２０】また、カッタブレードに取付けた磁石片か
ら発生する磁力は、従来の回転速度測定装置が検出手段
としていた光、静電容量、渦電流などの信号に比べると
強力な信号であるため、切断作業中の切り屑、切削液、
振動などのノイズの影響を受けない。このため、カッタ
ブレードの回転速度を正確に測定することができる。さ
らに、磁石片と検知コイルまたは検知素子などとは非接
触であるため、イレギュラーな振動が伝わって測定精度
を悪化させることもなく、連続測定した場合の耐久性も
極めて良好である。

【００２１】また、検出回路で検出した回転速度が予め
設定した適正値から外れるとエンジンまたはモータの回
転を停止させる非常停止回路を設けたことを特徴とす
る。実際の切断作業において被切断材に含まれている岩
石などの異物にカッタブレードが接触すると負荷が変わ
るため回転速度が変化する。したがって、検出回路で検
出した回転速度が予め設定した適正値から外れるとエン
ジンまたはモータの回転を停止させる非常停止回路を設
けておくことにより、異物にカッタブレードが接触した
ときそれを感知して直ちにカッタブレードを停止させる
ことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は実施の形態を示す斜視図、
図２は使用状態を示す斜視図、図３は同一部切欠正面
図、図４は回路構成を示すブロック図、図５は検出回路
等の構成を示すブロック図である。

【００２３】図１〜３において、１は手持ち型切断装
置、２は回転速度測検出機の本体、３はカッタブレー
ド、４は磁石片、５は磁石片４の通過点付近に設置した
検知コイル、６はカッタブレード３で切断されているコ
ンクリート材である。

【００２４】回転速度検出機の本体２のパネルにはメイ
ンスイッチ７、パイロットランプ８、警報音発生器９、
警報音停止スイッチ１０、回転速度設定ダイヤル１１、
回転速度設定値表示部１２、回転速度表示部１３、正常
ランプ１４および警報ランプ１５ａ〜１５ｄを設けてい
る。カッタブレード３は、エンジン１６により回転駆動
され、コンクリート材６の切断作業を行う。

【００２５】回転速度検出機の本体２内には、図４に示
すように、検知コイル５で発生する電気信号に基づきカ
ッタブレード３の回転速度を検出する検出回路１７、お
よび検出した回転速度と回転速度設定値との比較を行う
比較回路１８、緊急時にエンジン１６を停止させる非常
停止回路１９等を内蔵している。

【００２６】コンクリート材６の切断作業を開始する
前、本体２のメインスイッチ７をＯＮするとパイロット
ランプ８が点灯して測定可能状態となるため、回転速度
設定値表示部１２を見ながら回転速度設定ダイヤル１１
を回して、カッタブレード３の適正回転速度値、例え
ば、３５００r.p.m などに設定する。この値は切断作業
中も常に表示されているため、作業者３０はいつでも確
認することができる。この回転速度設定値はカッタブレ
ード３の種類や被切断材などに応じて決まる値である。

【００２７】一方、図４に示すように回転速度設定値は
比較回路１８にも入力され、後述するように比較回路１
８はこの値を基準にして切断作業中のカッタブレード３
の回転速度が適正値であるか否かの判断を行う。

【００２８】次に、カッタブレード３を回転させコンク
リート材６の切断作業を開始する。切断作業は、作業者
３０が切断装置１を両手で持ってエンジン１６により高
速回転するカッタブレード３をコンクリート材６の所定
位置に当接させ、切断装置１を少しずつ動かしながら行
う。

【００２９】切断作業中、カッタブレード３の回転によ
り磁石片４も回転して検知コイル５の近傍を通過するた
め検知コイル５には周期的な電流が発生し、この電流は
信号として検出回路１７へ送られる。磁石片４が検知コ
イル５の近傍を通過する回数は１回転ごとに１回である
ため、その周期を測定すれば回転数が検出され、この回
転数とカッタブレード３の円周に基づいて回転速度を算
出し、その値を比較回路１８へ送るとともに回転速度表
示部１３に表示する。

【００３０】ここで、検出回路１７は図５に示すような
構成である。磁石片４の通過により検知コイル５に発生
した周期的な電流はカウンタ２０へ送られそこでカウン
トされるが、クロック２１で一定長さの時間が設定され
ているため、その時間内のカウント数から回転速度が検
出される。そして、その信号はＤ／Ａ変換器２２を通し
てレベルメータ２３へ送られる。

【００３１】比較回路１８においては予め入力された適
正値と検出回路１７から送られた実際の回転速度値とを
常時比較監視し、両者が一致しているときは正常ランプ
１４を点灯させ正常運転であることを知らせる。切断作
業中に何らかの原因でカッタブレード３の回転速度が変
動し適正値から外れると、警報音発生器９が警報音を発
するとともに警報ランプ１５ａ〜１５ｄが点灯し作業者
の注意を喚起する。このとき、カッタブレード３回転速
度が適正値から外れる度合いが大きくなるほど、警報ラ
ンプ１５ａ〜１５ｄの点灯個数が順次増える。

【００３２】さらに、切断作業中にカッタブレード３の
回転速度が適正値から大きく外れた場合、比較回路１８
から非常停止回路１９へ信号が送られ、非常停止回路１
９が点火プラグ２４の電源供給回路をＯＦＦすることに
よりエンジン１６を停止させカッタブレード３の回転を
止める。

【００３３】このように、切断作業中にカッタブレード
３の回転速度値が適正値から外れると警報音および警報
光の両方で注意を喚起し、また、カッタブレード３の回
転速度が適正値から大きく外れた場合はエンジン１６が
自動停止する。したがって、コンクリート材６中にある
岩石など異物などにカッタブレード３が接触したときは
警報音発生および警報光点灯によりそれを知ることがで
き、場合によってはエンジン１６が自動停止するため、
カッタブレード３の刃先欠損の発生を防止でき、安全性
も向上する。

【００３４】さらに、カッタブレード３の回転速度が適
正値から外れていることに作業者が気付かず切断作業を
そのまま続行するようなことがなくなるため、作業効
率、カッタブレード寿命などが大幅に向上する。

【００３５】ここで、警報音発生器９から発せられる警
報音は、切断作業中の装置の騒音などに紛れることなく
確実に作業者の耳に届く必要があるため、エンジン音や
装置音などとは異質な音、例えば、鳥鳴音、楽音、電子
音などが望ましい。なお、周囲の状況などで警報音を直
ちに停止する必要があるときには警報音停止スイッチ１
０を押して消すことができる。なお、本実施の形態では
警報音および警報光の両方を発する構造を採用している
が、警報音また警報光のいづれか一方を発する構造とし
てもよい。

【００３６】一方、図２に示すように、切断作業中も回
転速度表示部１３にはカッタブレード３の実際の回転速
度、例えば、３３５０r.p.m などが表示されるため、作
業者３０はこれを見てエンジン１６の回転数などを調整
することにより適正な作業条件の維持を図ることができ
る。したがって、切断作業の効率、カッタブレード寿
命、安全性などが総合的に向上する。

【００３７】また、カッタブレード３に取付けた磁石片
４から発生する磁力は、従来の回転速度測定装置が検出
手段としていた光、静電容量、渦電流などの信号に比べ
ると強力な信号であるため、切断作業中の切り屑、切削
液、振動などのノイズの影響をほとんど受けない。この
ため、切断作業中、空回転中を問わずカッタブレード３
の回転速度を極めて正確に測定することができる。

【００３８】さらに、磁石片４と検知コイル５とは非接
触であるため、カッタブレード３のイレギュラーな振動
が伝わって測定精度を悪化させることもなく、連続測定
した場合の耐久性も極めて良好である。また、カッタブ
レード３に磁石片４を取付け、検知コイル５をその通過
点近傍に設置するだけで回転速度検出が可能な状態とな
るため、従来のカッタブレード、切断作業装置などに直
ちに利用することができることはもちろん、回転部を有
する他の装置類にも広く応用することが可能である。さ
らに、検知コイル５の代わりにその他の検知素子、例え
ば、ホール素子などを採用することもできる。

【００３９】なお、ここで説明した実施の形態におい
て、手持ち型切装置１はエンジン１６を動力源とする、
いわゆるポータブルエンジンカッタと呼ばれるものであ
るが、本発明はこれに限定するものではなく、このほか
にモータを動力源とする切断装置、例えば、ポータブル
電動カッタなどにも広く応用することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００４１】（１）カッタブレードに取付けた磁石片
と、磁石片の通過点付近に設置した検知コイルまたは検
知素子と、検知コイルからの電気信号に基づきカッタブ
レードの回転速度を検出する検出回路とを有し、カッタ
ブレードの回転速度が設定値から外れると警報音、警報
光の少なくとも１つを発する警報発生手段を備えたこと
により、回転速度の異常が生じたとき作業者は直ちに対
処することができる。

【００４２】（２）したがって、作業者が切断作業中に
カッタブレード回転速度が適正値から外れていることに
気付かずに作業を続行し、岩石などを過誤切断したり、
作業効率、カッタブレード寿命などを低下させることが
ない。また、カッタブレードの欠損なども防止できるた
め安全性が向上する。

【００４３】（３）カッタブレードに取付けた磁石片か
ら発生する磁力は強力で、切断作業中の切り屑、切削
液、振動などのノイズの影響を受けないため、カッタブ
レードの回転速度を正確に測定することができる。さら
に、磁石片と検知コイルなどとは非接触であるため、カ
ッタブレードのイレギュラーな振動が伝わって測定精度
を悪化させることもなく、連続測定した場合の耐久性も
極めて良好である。

【００４４】（４）カッタブレードを常に適正回転速度
に維持しながら切断作業を行うことができるため作業効
率、カッタブレード寿命などが大幅に向上する。

【００４５】（５）カッタブレードに磁石片を取付け、
検知コイルなどをその通過点近傍に設置するだけで回転
速度検出が可能となるため、従来のカッタブレード、切
断作業装置などに直ちに利用することができることはも
ちろん、回転部を有する他の装置類にも広く応用するこ
とができる。

【００４６】（６）シンプルな構造であるため低コスト
であり使い方も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示す斜視図である。

【図２】使用状態を示す斜視図である。

【図３】実施の形態を示す一部切欠正面図である。

【図４】回路構成を示すブロック図である。

【図５】検出回路の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 手持ち型切断装置 ２ 回転速度検出機の本体 ３ カッタブレード ４ 磁石片 ５ 検知コイル ６ コンクリート材 ７ メインスイッチ ８ パイロットランプ ９ 警報音発生器 １０ 警報音停止スイッチ １１ 回転速度設定ダイヤル １２ 回転速度設定値表示部 １３ 回転速度表示部 １４ 正常ランプ １５ａ〜１５ｄ 警報ランプ １６ エンジン １７ 検出回路 １８ 比較回路 １９ 非常停止回路 ２０ カウンタ ２１ クロック ２２ Ｄ／Ａ変換器 ２３ レベルメータ ３０ 作業者

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 誠也 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内 (72)発明者 伊藤 秀文 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンまたはモータを動力とするカッ
   タブレードに取付けた磁石片と、前記磁石片の通過点付
   近に設置した検知コイルまたは検知素子と、前記検知コ
   イルまたは検知素子からの電気信号に基づき前記カッタ
   ブレード回転速度を検出する検出回路とを備え、前記検
   出回路で検出した回転速度が適正値から外れると警報
   音、警報光の少なくとも１つを発する警報発生手段を設
   けた手持ち型切断装置。
2. 【請求項２】 前記検出回路で検出した回転速度が適正
   値から外れると、エンジンまたはモータの回転を停止さ
   せる非常停止回路を設けた請求項１記載の手持ち型切断
   装置。