JP2000218613A - コアドリルの手動送り装置 - Google Patents

コアドリルの手動送り装置

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JP2000218613A
JP2000218613A JP11024525A JP2452599A JP2000218613A JP 2000218613 A JP2000218613 A JP 2000218613A JP 11024525 A JP11024525 A JP 11024525A JP 2452599 A JP2452599 A JP 2452599A JP 2000218613 A JP2000218613 A JP 2000218613A
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frequency
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core
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Tsuneo Kumaki
恒夫 熊木
Kazuo Kaneko
和男 金子
Shozo Inuyama
山 昭 三 犬
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JPE Co Ltd
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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  • Drilling And Boring (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明のコアドリルの手動送り装置は、送り
用減速装置のクラッチ切替により、該減速装置を接離す
ることにより、穿孔作業中には、低速送りにして目標電
流値の維持が容易で、穿孔作業の前後には、高速送りに
して作業進捗をさまたげず、穿孔作業の効率の向上を図
ることを目的とする。 【解決手段】 滑り周波数制御で駆動される可変周波数
インバータの高速回転の誘導電動機(4)とその減速機
(5)とから構成されコアビットを回転させる回転駆動
部(7)と、コアビット(6)を前進・後退させる送り
部(8)を備えたコアドリル(1)において、送り部
(8)は送り用減速装置(10)と手動ハンドル(9)
より構成され、該送り用減速装置(10)の切替ハンド
ル(24)の操作により、該コアビット(6)の送り速
度を高速又は低速に切替えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリー
ト、コンクリート、岩石等の被切削物を切削・穿孔する
のに用いられるコアドリルの手動送り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のコアドリルの駆動には、
主として単相100Vの整流子モータが使用されてい
る。この場合コアドリルの送りは、通常、ラックピニオ
ン方式で減速され、手動ハンドル操作によって行われる
が、この送り速度は、被切削物の切削性やビット径等に
よって異なるが、通常、コアドリルの押圧力が一定(換
言すれば、負荷トルク一定)になるようにして運転され
る。
【0003】併し、前記モータの特性から、負荷トルク
の変化により、回転数と負荷電流が変化するため、例え
ば、鉄筋コンクリート切削時にコンクリート部から鉄筋
部に移った際のように被切削物の切削性が変わった場合
には、前記送り速度を下げて(結果的には、負荷トルク
を下げて)対応しないと、前記モータの負荷電流が上昇
し、モータがオーバーロードするという問題が起きる。
【0004】通常の切削時でも、コアビットのチューブ
の曲がり(例えば、長孔穿孔の場合)等の現象が起きた
場合などにも、負荷トルクが上昇するので同様の問題が
起きる。更に、この種の自動送り装置では、前記のピニ
オン迄の減速比が高い(例えば1/2400)のに較
べ、手動送り装置では、ピニオンまでの減速比は極めて
低い(例えば、1/2)という問題もあり、手動送り装
置の作業、特に本格的な穿孔作業は、作業者の感に頼ら
ざるを得ず、従って、熟練者が必要である。
【0005】コアドリル駆動装置の従来技術として、本
出願人により特開平8−224727号公報が開示され
ている。これは、従来のコアドリル駆動装置が、主とし
て使用している前記の整流子モータの特性上の問題点を
解決したものである。
【0006】即ち、これは、誘導電動機の速度を検出す
る速度検出器と、トルク特性を決定する滑り周波数演算
器と、最高速度の周波数を設定する周波数設定器と、イ
ンバータの周波数を決定する周波数演算器と、前記電動
機ギャップ磁束数が常に一定となるV/f値が予め回路
中に入力されている電圧演算器とを有し、前記電動機速
度から滑り周波数演算で演算された滑り周波数と周波数
に換算した電動機速度を加え合わせ、この加算値と前記
周波数設定器で設定された最高速度の周波数とを前記周
波数演算器と電圧演算器とに入力し、これらの演算出力
を前記インバータの周波数指令値及び電圧指令値とする
可変周波数インバータで駆動される高速回転の誘導電動
機と、その減速機とから構成されるコアドリルの駆動装
置を提供するものである。
【0007】図7は、この発明の特性曲線の具体的な一
例を示している。図において、コアビットの1〜6吋の
サイズ毎の回転数は、負荷トルクの変動に拘わらずほぼ
一定であり、然も、コアビット刃面の適正周速(約18
0m/min)を実際の切削時使用点で維持できるという特
徴を持つものである。更に、各コアビットサイズに最適
な回転数を選択すれば、一つの切削電流目標値(例え
ば、インバータ入力電流)の設定により、所定の負荷を
実現できるという特徴を持っている。
【0008】併しながら、前記の発明は、従来の整流子
モータ使用のコアドリルとは、負荷トルク、負荷電流及
びビット回転数の相互関係の特性が異なるため、作業者
にとっては勝手が違うという問題がある。
【0009】図5及び図6は、それぞれ、負荷トルクと
負荷電流及び負荷トルクとビット回転数の関係につい
て、両者の特性の比較をテスト結果からプロットしたも
ので、実線は前記の発明で、破線は整流子モータの特性
を示す。尚、図の前者の発明のデータ(図の実線)は、
図7の4吋の特性曲線を示し、その負荷電流はインバー
タ入口電流の値を示す。
【0010】図5において、実線Uの前記発明は、破線
Vの整流子モータ使用のものに較べて、負荷トルクの変
化に対する負荷電流の変化の割合が大きいことが分か
る。この事から、作業者にとっては、実線で示した発明
は、破線の整流子モータに較べて、電流値の設定が幾分
シビアであることを示している。また、図6について、
実線Xの前記発明は、負荷の変化に対して回転数は殆ど
変わらないが、破線Yの整流子モータ使用のものは大幅
に変わるという特性を持っている。この事は、作業者に
とっては、後者の方が、負荷の掛かり具合の感覚が認識
し易いという傾向がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決し、作業者が、ワンタッチの操作で、送り用減
速装置を接離することにより、穿孔作業中には低速の送
りにより、目標電流値の維持が容易で且つコアドリルの
特性に対して適正な回転数と負荷を維持して穿孔効率の
向上を図ることが出来、穿孔作業の前後には高速の送り
により、作業の進捗を速やかにでき、熟練者に頼らず、
効率的な作業が出来るコアドリルの手動送り装置を提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、コアドリルの
手動送り装置において、滑り周波数制御で駆動される可
変周波数インバータの高速回転の誘導電動機とその減速
機とから構成されコアビットを回転させる回転駆動部
と、コアビットを前進・後退させる送り部を備えたコア
ドリルにおいて、該送り部は送り用減速装置と手動ハン
ドルより構成され、該送り用減速装置の切替ハンドルの
操作により、該コアドリルの送り速度を高速又は低速に
切替えることを特徴とするものである。
【0013】さらに、本発明は、前記送り用減速装置
は、ウォーム減速機より構成され、偏心カムによリウォ
ームの噛合の接離を行うことを特徴とするものである。
【0014】また、本発明は、前記滑り周波数制御で駆
動される可変周波数インバータの高速回転の誘導電動機
は、該誘導電動機の速度を検出する速度検出器と、トル
ク特性を決定する滑り周波数演算器と、最高速度の周波
数を設定する周波数設定器と、インバータの周波数を決
定する周波数演算器と、前記電動機ギャップ磁束数が常
に一定となるV/f値が予め回路中に入力されている電
圧演算器とを有し、前記電動機速度から滑り周波数演算
器で演算された滑り周波数と周波数に換算した電動機速
度とを加え合わせ、この加算値と前記周波数設定器で設
定された最高速度の周波数とを前記周波数演算器と電圧
演算器とに入力し、これらの演算出力を前記インバータ
の周波数指令値及び電圧指令値とする可変周波数インバ
ータで駆動される高速回転の誘導電動機であることを特
徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図面を参照して実施の形態を説明する。
【0016】図1は、本発明のコアドリルの手動送り装
置の実施例を示す斜視図である。図において、全体を符
号Aで示すコアドリルの穿孔装置は、コアドリル1と可
変周波数インバータにより制御される制御装置2より構
成され、両者はケーブル3を介して接続されている。コ
アドリル1は、ビット回転駆動用モータ4および減速機
5を備え、このビット回転駆動用モータ4と減速機5と
はコアビット6を回転させるビット回転駆動部7を構成
している。穿孔装置Aはさらに送り用減速装置10及び
手動ハンドル9よりなりコアビットを前進・後退させる
送り部8と、これらを支える支柱11と、前記各部材を
搭載して被切削物に固定する際に用いられる架台12と
を備えている。
【0017】尚、架台12はアンカーボルト13により
被切削物に固定されている。冷却水を供給するために、
供給ホース14が設けられ、冷却水は前記モータ4の図
示しない水冷ジャケットを通過した後、コアビット6に
供給され、公知の態様で冷却が行われている。この冷却
水供給通路には、図示しない流量調節弁と冷却水量検出
器が設けられている。また、回転駆動部7と送り部8の
間には、手元操作箱15が取り付けられている。手元操
作箱15の上面には操作パネル16が設けられ、操作パ
ネル16には、図4の詳細図に示すように、回転数設定
用ツマミ17(ビット径選定用)と、インバータ入口目
標電流値検知用ランプ18(警報発生器又は電流計でも
良い)と、電源スイッチ19が設けられている。また、
インバータ制御装置2の図示しない側面パネルには、電
源スイッチ、電源ランプ等が設けられている。
【0018】次に、送り用減速装置について、図2及び
図3により詳細に説明する。図において、10は送り用
減速装置、9は手動ハンドルを示している。送り用減速
装置10は、手動ハンドル9のシャフト部20と嵌合す
る送り部8の駆動シャフト及び止めボルト22を介して
送り部8に接続されている。送り用減速製置10のギヤ
ーケース23で、軸受24により軸支された手動ハンド
ル9のシャフト部20には、ウォームホイル25が装着
され、又切替ハンドル26の操作により、ウォームホイ
ル25と接離自在に噛合されるウォーム27が装着され
ている。尚、ウォーム減速装置10の減速比は、例えば
1:40である。ウォーム27の軸の両端は、ギヤーケ
ース23に滑動自在に滑合される偏心カム28に、軸受
29を介して載架されている。又、ウォーム27の軸の
一端には、低速送り用ハンドル30が装着され、ハンド
ル30の操作により、送り部8の低速送りが可能であ
る。又、ギヤーケース23の両側部はキャップ31、3
2によって、内部が遮蔽されている。
【0019】次に、コアドリルの手動送り装置10の具
体的な動作について図2、図3を参照して説明する。最
初に、穿孔作業中の送りについて説明する。先ず、切替
ハンドル30を図2の「接状態」側に切り替えると、ウ
ォームホイル25とウォーム27は噛み合う。この状態
において、低速送り用ハンドル30を操作すれば、送り
部8の低速送りが行われる。
【0020】次に、穿孔作業前後の高速送り時の動作に
ついて説明する。先ず、切替ハンドル30を図2の「離
状態」側に切り替えると、ウォームホイル25とウォー
ム27は噛み合いが外れる。この状態において、手動ハ
ンドル9を操作すれば、送り部8の高速送りが行われ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明のコアドリルの手動送り装置は、
作業者が、送り用減速装置の切替ハンドルの操作で、減
速装置を接離することにより、穿孔作業中には、低速の
送りにより目標電流値の維持が容易で且つコアドリルの
適正な回転数と負荷を維持して穿孔効率の向上を図るこ
とが出来る。また、穿孔作業の前後等で高速な送りが必
要のある場合には、手動ハンドルにより高速の送りが出
来、作業能率の向上が期待できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のコアドリル装置の全体斜視図。
【図2】図1の手動送り装置の断面詳細図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】図1の手元操作パネルの詳細図。
【図5】他の従来技術との比較を説明する負荷トルクと
負荷電流の関係を示す特性曲線。
【図6】他の従来技術との比較を説明する負荷トルクと
ビット回転数の関係を示す特性曲線。
【図7】従来技術の負荷トルクとビット回転数の関係を
示す特性曲線の一例。
【符号の説明】
1・・・コアドリル 2・・・制御装置 3・・・ケーブル 4・・・ビット回転用電動機 5・・・減速機 6・・・コアビット 7・・・ビット回転用駆動部 8・・・送り部 9・・・手動ハンドル 10・・・送り用減速装置 11・・・支柱 12・・・架台 13・・・アンカーボルト 14・・・供給ホース 15・・・手元操作箱 16・・・操作パネル 17・・・回転数設定用ツマミ 18・・・目標電流値検知用ランプ 19・・・電源スイッチ 20・・・手動ハンドルのシャフト部 21・・・送り部の駆動シャフト 22・・・止めボルト 23・・・ギヤーケース 24・・・軸受 25・・・ウォームホイル 26・・・切替ハンドル 27・・・ウォーム 28・・・偏心カム 29・・・軸受 30・・・低速送り用ハンドル 31・・・ギヤーケース 32・・・ギヤーケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C036 DD01 3C069 AA04 BA09 BB03 BC02 BC03 CA01 CA07 EA01 EA02 5H576 AA14 DD04 EE03 EE04 HB01 JJ05 LL01 LL22 LL30 MM10 PP01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 滑り周波数制御で駆動される可変周波数
    インバータの高速回転の誘導電動機とその減速機とから
    構成されコアビットを回転させる回転駆動部と、コアビ
    ットを前進・後退させる送り部を備えたコアドリルにお
    いて、該送り部は送り用減速装置と手動ハンドルより構
    成され、該送り用減速装置の切替ハンドルの操作によ
    り、該コアドリルの送り速度を高速又は低速に切替える
    ことを特徴とするコアドリルの手動送り装置。
  2. 【請求項2】 前記送り用減速装置は、ウォーム減速機
    より構成され、偏心カムによリウォームの噛合の接離を
    行うことを特徴とする請求項1記載のコアドリル手動送
    り装置。
  3. 【請求項3】 前記滑り周波数制御で駆動される可変周
    波数インバータの高速回転の誘導電動機は、該誘導電動
    機の速度を検出する速度検出器と、トルク特性を決定す
    る滑り周波数演算器と、最高速度の周波数を設定する周
    波数設定器と、インバータの周波数を決定する周波数演
    算器と、前記電動機ギャップ磁束数が常に一定となるV
    /f値が予め回路中に入力されている電圧演算器とを有
    し、前記電動機速度から滑り周波数演算器で演算された
    滑り周波数と周波数に換算した電動機速度とを加え合わ
    せ、この加算値と前記周波数設定器で設定された最高速
    度の周波数とを前記周波数演算器と電圧演算器とに入力
    し、これらの演算出力を前記インバータの周波数指令値
    及び電圧指令値とする可変周波数インバータで駆動され
    る高速回転の誘導電動機であることを特徴とする請求項
    1記載のコアドリルの手動送り装置。
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