JP2016128257A - ワークピースのツーリング用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨ディスク又は鋸刃のような工具の進行的摩耗に応じたモータ速度の望ましくない増速を補償すること。【解決手段】ワークピースをツーリングするための装置１は、周期的運動出力部材４を備えたモータ３と、工具６を支持するように構成された工具ホルダ５と、運動出力部材４と工具ホルダ５とを係合させて、工具ホルダ５を周期的運動させるように設定する運動トランスミッタ７を有し、運動トランスミッタ７が、速度伝達比アジャスター８を有し、該アジャスター８が、モータ出力部材４の周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度（ω＿ｍ）に対する工具ホルダ５の周期的運動速度（ω＿ｐｈ）を減速させるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークピースをツーリングする（ｔｏｏｌｉｎｇ）ための装置に関するもので、より詳しくは、例えば、鉄道レールの切断，鉄道レールの穿孔，コンクリート鉄道枕木又は補強コンクリート鉄道枕木の切断，溶接されたレール接合部の研磨の如き、ワークピースの現場でのツーリング用のポータブル装置に関するものである。

本明細書において、用語「ツーリング」とは、例えば、ドリルのような利器，鋸刃，ソーイングチェーン（ｓａｗｉｎｇ ｃｈａｉｎ），ソーイングバンド（ｓａｗｉｎｇ ｂａｎｄ），研磨刃，砥石車（ｅｍｅｒｙ ｗｈｅｅｌ），研磨ディスク（ｓａｎｄｉｎｇ ｄｉｓｋ）等のような動力駆動工具によって材料を除去することを意味する。

ツーリングプロセスによって、例えば、鋼，コンクリート，材木，岩石，補強コンクリート等のワークピースを、尖らせ、滑らかにさせ、ブローチングし、研磨し、穿孔し及び切断することができる。用語「ツーリング」とは、刃先をワークピースに宛がわせるために動力駆動工具が回転し、又は、周期的運動し又は往復運動をすることを含むものとする。

従って、本発明は、周期的運動出力部材を備えたモータと、工具を支えるように構成された工具ホルダと、モータの出力部材と工具ホルダとを係合させて、工具自体がワークピースに作用することができるように工具ホルダを周期的運動又は往復運動をさせるように設定するトランスミッタを有した、ワークピースのツーリング用装置に関するものである。

上述した装置の一例としての公知のレール鋸、特に、ディスク状の回転研磨刃を用いたレール鋸を取り扱うためには、作業員が、特に、回転研磨刃とレールとの間の摩擦の変化の状態をコントロールするための豊富な経験と感性と能力を備えていることが必要とされる。実際に、刃がレールの鋼と研磨係合することにより、モータの運動に対する抵抗が急変し、モータを過剰に減速させ、ジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）させてしまうこととなる。レールの切断速度を減速させることと、レール鋸の部品の寿命を低減させることに加えて、モータのそのようなジャミングとティアリング（ｔｅａｒｉｎｇ）は、刃自体を壊してしまうことと作業員を傷付けてしまうというリスクを伴って、レールの鋼内で研磨刃をガタ付かせロックさせてしまうことに至る。公知のポータブルレールドリルや現場で用いられるレールドリル，研削機，コンクリート鋸等についても、同様な難事に遭遇する。

この難事を回避するために現在対応可能な唯一の解決策は、熟練した作業員によって感知され且つ正確に判断される装置の反応（振動及び雑音）に従って、工具とワークピースとの接触圧を調整することによりツーリングを行うことである。

従って、本発明の目的は、公知技術に関連して上述したような不都合を回避するような特徴を有する、ワークピースのツーリングのための装置を提案することにある。

本発明の特有な目的は、例えば、鉄道レール又は鉄道枕木のようなワークピースを現場でツーリングするためのポータブル装置であって、その使用に豊富な経験を必要とせず、運転中の動力駆動工具のロック及びガタ付きから良好に保護されるポータブル装置を提案することにある。

これらの目的及びその他の目的は、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の、ワークピースのツーリング用装置によって達成される。

本発明の一側面によれば、現場でのワークピースのツーリング用ポータブル装置は、周期的運動出力部材を備えたモータと、工具を支えるように構成された工具ホルダと、モータの出力部材と工具ホルダとを係合させて、工具ホルダに周期的運動をさせるように設定する運動トランスミッタを有し、該運動トランスミッタが、速度伝達比アジャスター（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｄｊｕｓｔｅｒ）を有し、このアジャスターは、モータの周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータの周期的運動速度（ω ｍ）に対する工具ホルダの周期的運動速度（ω＿ｐｈ）を減速させるように構成されている。

こうして、工具とワークピースとの間の抵抗によって齎される抵抗モーメントの既定の増加をモータが感知した時に、速度伝達比の変化によって、モータに作用する抵抗トルクが低減されて、それ故モータ速度の望ましくない減速の少なくとも一部が自動的に補償される。

本発明の別の側面によれば、速度伝達比アジャスターが、モータの周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の増速に応えて、速度伝達比（ω ｍ／ω＿ｐｈ）を低減させることにより、モータの周期的運動速度（ω＿ｍ）に対する工具ホルダの周期的運動速度（ω＿ｐｈ）を増速させるように構成されている。

このような特徴があるために、本発明による装置は、例えば、研磨ディスク又は鋸刃のような工具の進行的摩耗に応じたモータ速度の望ましくない増速を補償することができる。実際に、研磨ディスクや鋸刃の摩耗は、研磨ディスクや鋸刃の直径と周方向の切断長さを減少させる結果となり、従って、研磨ディスク又は鋸刃の回転毎の研磨ディスク又は鋸刃とワークピースとの間での切断運動を低減させる結果となる。切断運動のこの低減は、モータに作用する抵抗モーメントの低減を伴い、その結果、モータ速度を増速させる。速度伝達比アジャスターは、モータに作用する抵抗トルクを増大させた結果で速度伝達比が低下することに伴うモータ速度の増速に反応して、モータ速度の増速を少なくとも部分的に補償し、工具、即ち、研磨ディスク又は鋸刃の運動速度を増速させる（工具の摩耗に起因する切断運動の低減を補償する）。

本発明をより明確に理解し且つ本発明の利点を的確に認識することができるようにするべく、本発明を何ら制限するものではない幾つかの実施形態について、添付図面を参照して以下に説明する。

図１は、保護カバーの一部が除去されている、第一の運転状態にある、本発明の一実施形態に係る切断装置の部分側面図である。 図２は、第二の運転状態にある、図１に図示の切断装置を示した図である。 図３は、第一の運転状態にある切断装置の、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分断面図である。 図４は、第二の運転状態にある切断装置の、図２中のＩＶ−ＩＶ線部分断面図である。 図５は、第一の運転状態にある切断装置の、図１中のＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、第二の運転状態にある切断装置の、図２中のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、第一の運転状態にある、図１図示の切断装置の斜視図である。 図８は、第二の運転状態にある、図１図示の切断装置の斜視図である。 図９は、本発明の別の実施形態に係る切断装置の斜視図である。 図１０は、図９に示した切断装置の細部を示した斜視図である。 図１１は、図９に示した切断装置の更なる細部を示した側面図である。 図１２は、図９に示した切断装置を上方から視た図である。 図１３は、図９に示した切断装置の細部を上方から視た図である。 図１４は、本発明の一実施形態に係る穿孔装置の側面図である。 図１５は、図１４に示した穿孔装置の細部を示した図である。 図１６は、本発明の一実施形態に係るレール接合部平滑装置の正面図である。 図１７は、図１６に示した平滑装置の平面図である。 図１８は、図１６に示した平滑装置の側面図である。 図１９は、図１８に示した平滑装置の詳細を示した図である。 図２０は、本発明の一実施形態に係るコンクリート鋸の斜視図である。 図２１は、図２０に示したコンクリート鋸の詳細を示した図である。

添付図面を参照して、本発明による、ワークピースのツーリング用装置について、鉄道レールの現場での切断用の切断装置，穿孔装置及びコンクリート鋸に係る、本発明を何ら限定するものではない実施形態を引用しながら、以下詳細に説明する。

鉄道レールの現場での切断用の切断装置１は、周期的運動出力部材４（例えば、駆動シャフト）を備えたモータ３（例えば、内燃機関又は電動機）と、研磨ブレードを支えるように構成された工具ホルダ５（例えば、研磨ディスク６を支持する回転工具ホルダシャフト）とを有するレール鋸２を含んでいる。

本明細書においては、用語「研磨ブレード」とは、例えば、鋸歯状刃，研磨刃，ディスク状刃，長尺な刃等のように、材料の除去を介して鋼を切断するように構成された全てのタイプの切断ブレードを含むものとして解釈される。

レール鋸２は、更に、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５とを接続させて、工具ホルダ５に周期的な運動、好ましくは、回転運動をさせるように設定するための運動トランスミッタ７（例えば、ベルト伝動装置）を有している。これに代えて、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５の周期的運動を直線状又は曲線状の往復運動として構成することができる。

本発明の一実施形態（図１〜図８）によれば、運動トランスミッタ７は、速度伝達比アジャスター（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｄｊｕｓｔｅｒ）８を有し、このアジャスター８は、モータ出力部材４の周期的運動速度（詳しくは、それの角速度ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（駆動シャフトの角速度／工具ホルダシャフトの角速度＝ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度ω ｍに対する工具ホルダ５の周期的運動速度ω ｐｈを減速させるように構成されている。

こうして、研磨ブレードとレールとの間の抵抗によって齎される抵抗モーメントの既定の増加をモータが感知した時に、速度伝達比の変化によって、モータに作用する抵抗トルクを低減させ、そのため、モータ速度の好ましくない減速の少なくとも一部を自動的に補償する。

本発明の別の実施形態によれば、速度伝達比アジャスター８は、モータ３の出力部材４の周期的運動速度ω＿ｍの既定の増速に応えて、速度伝達比ω ｍ／ω＿ｐｈを低減させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度に対する工具ホルダ５の周期的運動速度ω＿ｐｈを増速させるように構成されている。

このような特徴があるために、切断装置１は、研磨ディスク６の進行的摩耗に応じて、モータ速度の望ましくない増速を補償する。実際に、研磨ディスク６の摩耗は、研磨ディスクの直径と周方向の切断長さを減少させる結果となり、従って、それは、研磨ディスク６の回転毎の研磨ディスク６とレール９との間での切断運動を低減させる結果となる。切断運動のこの低減は、モータ３に作用する抵抗モーメントを低減させ、その結果、モータ自体の速度を増速させることとなる。速度伝達比アジャスターは、モータに作用する抵抗トルクが増大された結果で速度伝達比を低下させることにより、モータ速度の斯かる増速に反応して、モータ速度の増速を少なくとも部分的に補償し、（研磨ディスクの摩耗に起因する切断運動の低減を補償するために）研磨ディスクの運動速度を増速させる。

本発明の一実施形態によれば、運動トランスミッタ７は、駆動シャフト４と一体となって回転するよう駆動シャフト４に接続されたモータプーリー１０と、工具ホルダシャフト５と一体となって回転するよう工具ホルダシャフト５に接続された従動プーリー１１と、傾斜した両側部を備えた、より詳しくは、台形の断面を有したベルト１２を有している。ベルト１２は、モータプーリー１０と従動プーリー１１とに巻回されて、モータ運動を既定比率で工具、即ち、研磨ディスク６へ伝達する。

工具ホルダシャフト５は、レール鋸２のモータハウジング１４に接続された支持アーム１３によって回転自在に支持されている。

モータプーリー１０は、第一の半プーリー１４と第二の半プーリー１５とを有し、これらプーリーが一体となって、傾斜した両側面１７を有する第一のベルト座部１６を区画する。第二の半プーリー１５は、第一のベルト座部１６の傾斜した両側面１７を互いに近接及び離間させて第一のベルト座部１６とベルト１２とを径方向外方又は内方へ移動させるように、第一の半プーリー１４に対して軸線方向（駆動シャフトの軸に対する軸線方向）へ移動可能に構成されている。有益なことに、第一の半プーリーと第二の半プーリーとの間の相対的な位置、従って、第一のベルト座部１６の直径は、駆動シャフト４の角速度ω＿ｍに従って生ずる遠心力を介して調整される。

この目的のために、校正された質量を備えた二つ以上のスラスト体１８を設けることができる。それらスラスト体１８は、二つの半プーリー１４，１５の少なくとも一方のスラスト面２０と図３及び４中でプーリーの右側に位置する固定部材に形成された当接面２１とにより形成される専用のスラスト座部１９内に収容されている。それらスラスト面２０と当接面２１とは、スラスト体１８の遠心推力をそれに対応した半プーリー１４，１５の相対的な（軸線方向の）運動に変換させるように構成されている。

図３及び図４に図示した実施形態によれば、第一の半プーリー１４は、モータ側に固定的に配置され、第二の半プーリー１５は、軸線方向に移動可能に構成され、スラスト体１８の遠心推力が、（ベルト１２の張力に抗して）第二の半プーリー１５を第一の半プーリー１４に向けて移動させる傾向にあって、第一のベルト座部１６とベルト１２を、例えば、径方向内方の停止位置（モータオフ、クラッチ解放、又は、速度伝達比の変化を活発にさせるには不十分なモータ速度、図２，４，６及び８参照）から径方向外方の初期位置（モータオン、クラッチ係合、例えば、研磨ブレードとレールとが圧接されていない時における、速度伝達比の変化を活発にさせるのに十分なモータ速度、図１，３，５及び７参照）へ搬送させる。

切断作業中にモータ３が高い抵抗モーメントを感知した時に、モータは減速して、スラスト体１８の遠心推力を低下させる。その結果、ベルト１２の張力が、スラスト体１８の遠心推力に打ち勝って、二つの半プーリー１４，１５を分解させて、ベルト１２と共に第一のベルト座部１６を径方向外方の初期位置から第一の径方向内方の補償位置（図２，４，６及び８参照）へ移動させて、工具ホルダ５の速度に対する駆動シャフト４の速度を増速させて、モータのジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）やチョーキング（ｃｈｏｋｉｎｇ）を回避する。

同様に、直径が結果的に減少した研磨ディスク６の高レベルの摩耗に伴って、モータ３は、低減された抵抗モーメントを感知して、速度を上げる。これにより、スラスト体１８の遠心推力を増大させる結果となり、ベルト１２と共に第一のベルト座部１６を、径方向内方の位置から第二の径方向外方の補償位置（図１，３，５及び７参照）に移動させて、工具ホルダ５の速度に対する駆動シャフト４の速度を減速させ、モータ速度を増速させると共に研磨ディスク６の周速を低下させる。

速度伝達比ω＿ｍ／ω＿ｐｈのこの自動的な調整の有効性は、モータプーリー１０の直径の変化、即ち、第一のベルト座部１６の直径の変化に起因するベルト１２の張力の変化を利用して、従動プーリー１１の直径をモータプーリー１０の直径の変化に対する逆の変化に変えることにより、更に向上させることができる。

この目的のために、ベルト１２の張力に従って、従動プーリー１１の直径、即ち、従動プーリーの第二のベルト座部２２の直径を以下のように調整するよう従動プーリー１１を構成することができる。（モータプーリー１０の第一のベルト座部１６の直径の増加に対応して）ベルト１２の張力が増大するにつれて、従動プーリー１１の第二のベルト座部２２の直径が減少し、（モータプーリー１０の第一のベルト座部１６の直径の減少に対応して）ベルト１２の張力が減少するにつれて、従動プーリー１１の第二のベルト座部２２の直径が増大する。

本発明の一実施形態（図３及び４）によれば、従動プーリー１１は、第一の半プーリー２３と第二の半プーリー２４とを有し、これら半プーリー２３，２４は、一体となって、傾斜した両側面２５を備えた第二のベルト座部２２を区画する。第二の半プーリー２４は、第二のベルト座部２２の傾斜した両側面２５を互いに近接及び離間させて第二のベルト座部２２とベルト１２とを径方向外方又は内方向へ移動させることができるように、第一の半プーリー２３に対して軸線方向（工具ホルダシャフト５の軸に対する軸線方向）へ移動可能に構成されている。コイルスプリング２６が、第二の半プーリー２４に常時作用して、第二のベルト座部２２の傾斜した両側面２５を、第二のベルト座部２２とベルト１２が径方向外周上に位置することとなる、第二のベルト座部２２の傾斜した両側面２５が相対的に一体にされる位置の方向へ付勢している。従動プーリー１１の第一の半プーリー２３と第二の半プーリー２４との間の相対的な位置、従って、第二のベルト座部２２の直径は、ベルト１２の張力及びスプリング２６の弾性力とベルトの両側部の角度との比率に従って調整されている。

弾発伸張可能な第二のベルト座部２２を備えた従動プーリー１１は、ベルト締め付け手段としての機能をも発揮するため、ベルト１２を締結するための更なる装置を設けることを全く回避することができる。上述した従動プーリー１１のように構成された弾発伸張可能なプーリーのベルト締め付け機能は、速度伝達比アジャスターのコンセプトとは個別の有益で且つ創意に富んだものと考えられ、速度伝達比アジャスターを備えていない切断装置においても実現させることができる。

本発明を何ら限定するものではない例として、速度伝達比は、毎分約１００００回転速度の内燃機関に関して、ω＿ｍ／ω＿ｐｈ＝１．８…３．２の範囲内、好ましくは、ω＿ｍ／ω＿ｐｈ＝２…３の範囲内で、効果的には変化させることができるが、それは、用いられるモータのタイプ及びその回転速度に明らかに依存する。

本発明の更に別の実施形態によれば、クラッチ５１（図３）が駆動シャフトとモータプーリー１０との間に介装されているので、クラッチの解放で、速度伝達比アジャスター８を備えたトランスミッタ７全体が、モータから分離して停止する。これにより、これらの部品の摩耗を低減させて、稼働寿命を長くさせることができる。

自動速度伝達比アジャスターが存在していることと、従来技術に関連して上述した望ましくない不都合を結果として自動的に補償することにより、高い精度で切断することができる。

本発明の別の実施形態（図１４、１５）によれば、ワークピースのツーリング用装置１は、限定されるものではないが、特に、鉄道レールウェッブ（ｒａｉｌｗａｙ ｒａｉｌ ｗｅｂ）に現場で孔をあけるための穿孔装置６０を有している。

鉄道レールウェッブに現場で孔をあけるための穿孔装置６０は、周期的運動出力部材４（例えば、駆動シャフト）を備えたモータ３（例えば、内燃機関又は電動機）とドリルビット６２を支えるように構成された工具ホルダ５とを有する穿孔マシーン６１を含んでいる。

穿孔マシーン６１は、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５とを接続させて、工具ホルダ５に周期的な運動、好ましくは、回転運動をさせるように設定するための運動トランスミッタ７（例えば、ベルト伝動装置）を有している。

本発明の一実施形態によれば、運動トランスミッタ７は図１〜図８に示された運動トランスミッタと同様に構成することができる。詳述すると、運動トランスミッタは、速度伝達比アジャスター８を有し、このアジャスター８は、モータの出力部材４の周期的運動速度（特に、その角速度ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（駆動シャフトの角速度／工具ホルダシャフトの角速度＝ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度ω ｍに対する工具ホルダの周期的運動速度ω＿ｐｈを減速させるように構成されている。

こうして、ドリルビット６２とレールとの間の抵抗によって齎される抵抗モーメントの既定の増加をモータが感知した時に、速度伝達比の変化によって、モータに作用する抵抗トルクが低減されて、それ故モータ速度の望ましくない減速の少なくとも一部を自動的に補償される。

運動トランスミッタ７の更なる特徴及び機能については、図１〜図８に示した実施形態に関連して既に詳述したが、穿孔装置６０にも同様に当てはまる。

本発明の更に別の実施形態（図１６〜図１９）によれば、ワークピースをツーリングするための装置は、限定されるものではないが、溶接されたレール接合部を現場で平滑にさせるための平滑装置６３を含んでいる。

溶接されたレール接合部を現場で平滑にさせるための平滑装置６３は、周期的運動出力部材４（例えば、駆動シャフト）を備えたモータ３（例えば、内燃機関又は電動機）と研磨ディスク６５又は研磨ベルトを支えるように構成された工具ホルダ５とを有する平滑マシーン６４を含んでいる。

平滑マシーン６４は、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５とを接続させて、工具ホルダ５に周期的な運動、好ましくは、回転運動をさせるように設定するための運動トランスミッタ７（例えば、ベルト伝動装置）を有している。これに代えて、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５の周期的運動を直線状又は曲線状の往復運動として構成することができる。

本発明の一実施形態によれば、運動トランスミッタ７は、図１〜図８に図示された実施形態の運動トランスミッタと同様に構成することができる。詳述すると、
運動トランスミッタ７は、速度伝達比アジャスター８を有していてもよく、このアジャスター８は、モータの出力部材４の周期的運動速度（特に、その角速度ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（駆動シャフトの角速度／工具ホルダシャフトの角速度＝ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度ω ｍに対する工具ホルダの周期的運動速度ω＿ｐｈを減速させるように構成されている。

こうして、研磨ディスク６５とレールとの間の抵抗によって齎される抵抗モーメントの既定の増加をモータが感知した時に、速度伝達比の変化によって、モータに作用する抵抗トルクが低減されて、それ故モータ速度の望ましくない減速の少なくとも一部が自動的に補償される。

運動トランスミッタ７の更なる特徴及び機能については、図１〜図８に示した実施形態に関連して既に詳述したが、平滑装置６３にも同様に当てはまる。

本発明の更に別の実施形態（図２０及び２１）によれば、ワークピースをツーリングするための装置は、限定されるものではないが、鉄道枕木を現場で切断するためのコンクリート鋸の如き動力駆動鋸６６を含んでいる。

動力駆動鋸６６は、周期的運動出力部材４（例えば、駆動シャフト）を備えたモータ３（例えば、内燃機関又は電動機）と鋸刃６７を支えるように構成された工具ホルダ５とを有している。

動力駆動鋸６６は、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５とを接続させて、工具ホルダ５に周期的な運動、好ましくは、回転運動をさせるように設定するための運動トランスミッタ７（例えば、ベルト伝動装置）を有している。これに代えて、モータ３の出力部材４と工具ホルダ５の周期的運動を直線状又は曲線状の往復運動として構成することができる。

本発明の一実施形態によれば、運動トランスミッタ７は、図１〜図８に示された運動トランスミッタのように構成することができる。より詳述すると、運動トランスミッタ７は、速度伝達比アジャスター８を有していてもよく、このアジャスター８は、モータ出力部材４の周期的運動速度（詳しくは、それの角速度ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（駆動シャフトの角速度／工具ホルダシャフトの角速度＝ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ３の出力部材４の周期的運動速度ω ｍに対する工具ホルダ５の周期的運動速度ω ｐｈを減速させる。

こうして、鋸刃６７とレールとの間の抵抗によって齎される抵抗モーメントの既定の増加をモータが感知した時に、速度伝達比の変化によって、モータに作用する抵抗トルクを低減させ、そのため、モータ速度の好ましくない減速の少なくとも一部を自動的に補償する。

運動トランスミッタ７の更なる特徴及び機能については、図１〜図８に示した実施形態に関連して既に詳述したが、鋸６６にも同様に当てはまる。

ここで、切断装置１について再び説明すると、本発明の一実施形態（図９〜図１３）に係る切断装置１は、連結構造２７を更に有している。この連結構造２７は、連結構造２７を被切断レール９にロックするためのレールコネクタ２９を備えたベース部２８と、レール鋸２を連結構造２７にロックするための鋸コネクタ３１を備えたガイドアーム３０を有している。ガイドアーム３０は、レールコネクタ２９に固定されるレール９に対して近接及び離間動する、鋸コネクタ３１に固定されたレール鋸２の（図１０中に矢印Ｉで示した）第一のガイドされた移動を許容するようにベース部２８に移動可能に連結されている。これは、一方で、レール９に対する研磨ブレード６の位置と移動の方向を機械的に決定することを可能にして、高い精度の切断を実現させ、他方、レール９の切断中にレール鋸２の重量の少なくとも一部をガイド支持することを可能にする。

ベース部２８に対するガイドアーム３０の第一のガイドされた動きＩは、好ましくは、回転運動（ガイドアーム３０が、ベース部２８にヒンジ付けされる）であるが、それに代えて、直線状又は曲線状の並進運動（ガイドアーム３０が、ベース部２８に対してスライド自在に接続される）であってもよい。

いずれにしても、ガイドアーム３０のそのようなガイドされた第一の動きＩは、研磨ブレード６の切断面に平行となるように設定される。

有益的には、ガイドアーム３０は、レールからベース部２８を取り外すことなくレール９の両側でのレール鋸２の簡単な位置決めと駆動とを許容するようにベース部２８に対して反転可能に構成されている。

ガイドアーム３０のそのような反転は、第一のガイドされた動きＩを決定する支点３９を中心としたガイドアーム３０の回転を通じて実現することができる。

連結構造２７は、例えば、関節接合された四辺形状体を構成するようにガイドアーム３０とベース部２８とに関節接合された一つ又はそれ以上の数のオリエンテーションバー３２（図９）によって、ガイドアームの移動路に沿ったレール鋸２の向きを決定するように構成された鋸方向付け手段を更に有している。

ガイドアーム３０を反転させるようにするべく、オリエンテーションバー３２は、相互反転状態の双方においてレール鋸２の正確な方位を決定するように、予め定められた二つの異なった位置の間で移動可能なオリエンテーションプレート３３を介してベース部２８に関節接合されている。

レールコネクタ２９は、固定顎３５と固定顎３５にヒンジ付けされた可動顎３６とを備えたクランプ万力３４を含んでいてもよく、可動顎３６は、可動顎３６と固定顎３５の反応部３８との間に作用する、ハンドルを備えた止めネジ３７によってレール９に対して押圧係合させられる。

鋸コネクタ３１は、ガイドアーム３０の自由端４１の近傍に配置することができ、鋸コネクタ３１は、レール鋸２のセンタリング・カップリング座部４３（例えば、ピン座部と回転防止カップリング面）と係合するようになっているセンタリング・カップリング部４２（例えば、センタリングピンと回転防止カップリング面）と、センタリング・カップリング部４２をセンタリング・カップリング座部４３と係合させるように引き寄せるための止めねじ４４を有していてもよい。

本発明の一側面によれば、ポータブル切断装置１は、切断位置オルタネータ４５（以下、「位置オルタネータ」と言う）を含み、この位置オルタネータ４５は、ガイドアーム３０と工具ホルダ５との間に介装されて、工具ホルダ５をガイドアーム３０に対して自律的に（図９及び１０中に矢印ＩＩで示した方向へ）交互に前進後退動させるように構成されている。

切断装置１のこの構成によって、交互の切断運動を自律的に生じさせて、このポータブル装置を介して、支援を必要としない（換言すると、作業員の直接的な介入を必要としない）現場でのレールの切断を可能にさせる。これは、作業員の体に害を及ぼすような作業姿勢，多くのスパーク及び摩耗粉の発生、及び、移動する研磨ブレードが手元直近に存在していることに起因する作業員の健康に対する被害及びその他負傷のリスクを実質的に低減させることができる。このように構成されたポータブル切断装置は、経験豊富で熟練した労働力を必要せず、又、作業員の体力も必要としない。

位置オルタネータ４５によって齎される工具ホルダ５の交互の動きＩＩは、ガイドアーム３０の第一の動きＩの平面と平行であって、第一の支点３９から離間した、ガイドアーム３０の第二の支点４０（図９及び１０）を中心としたレール鋸２全体の交互回転運動を介して齎される研磨ブレード６のアーチ状の軌跡を決定する。

それに代えて、工具ホルダ５の交互運動ＩＩは、直線状、又は、曲線と組み合わさった直線状の軌跡に沿って起こるものであってもよい。

このように構成された切断装置１は、ベース部２８に対するガイドアーム３０の上述した第一の運動Ｉとガイドアーム３０に対する工具ホルダ５の上記第二の交互運動ＩＩとが組み合わさって、レールの切断運動を自律的に実施することができる。

本発明の一実施形態によれば、位置オルタネータ４５は、ガイドアーム３０とレール鋸２との間に、換言すると、それのセンタリング・カップリング座部４３に機能的に配置されている。

有益なことに、鋸コネクタ３１は、交互運動ＩＩを位置オルタネータ４５からレール鋸２に伝達する。

有益なことに、オルタネータ４５自体は、鋸コネクタ３１から突出して動力取り出し装置４７、好ましくは、プーリーとねじり剛性態様（トルク抵抗）で係合するのに好適な駆動シャフト４６を介して駆動されるカム、好ましくは、偏心カム、更に好ましくは、デスモドロミック・カム（ｄｅｓｍｏｄｒｏｍｉｃ ｃａｍ）５０（図１１）を採用したオルタネータであり、動力取り出し装置４７は、レール鋸２のトランスミッタ７と接続されている。こうして、位置オルタネータ４５の作動のための運動エネルギーは、トランスミッタ７を介してモータ３から得られる。

図１１に示した実施形態によれば、駆動シャフト４６の回転運動は、一連のギアを介して、偏心カム５６を備えた歯車５５に伝達される。偏心カム５６は、センタリング・カップリング部４２に接続されたカムフォロアー５７と係合する（カムフォロアー５７を交互に移動させる）。カムフォロアー５７は、スプリング５８の弾性力に抗して離間動して、移動に対する高い抵抗が生じた場合に位置オルタネータの弾発的分離を許容することの可能な二つの部分を有している。

動力取り出しプーリー４７とトランスミッタ７のベルト１２との効果的なカップリングを確実にするべく、トランスミッタ７は、ベルト１２と動力取り出しプーリー４７との間の接触長さを長くさせるように動力取り出しプーリー４７の近傍に配置されたリターンプーリー４９を更に含んでいてもよい。

デスモドロミック・カム機構が存在するために、位置オルタネータ４５は、交互運動ＩＩに対する予め定められた抵抗力が生ずるまで交互運動ＩＩを実施するように構成され、その抵抗力を越えると、位置オルタネータ４５は、交互運動ＩＩの伝達から解放され、そのため、過剰に高い機械的抵抗力に起因する切断装置１に対する損傷を回避することができる。

有益なことに、センタリング・カップリング座部４３は、レール鋸２の両側に形成され、及び／又は、オルタネータ４５の駆動シャフト４６は、レール鋸２の両側において動力取り出し装置４７と係合することができて、レール鋸２をその両側の一方又は他方においてガードアーム３０と接続させることを可能にし、そのことが、ガイドアーム３０を反転させて、レールの両側での連続した切断作業を行う場合に役立つ。

レール鋸２とガイドアーム３０の重量の一部をオフセットするために、及び、研磨ブレード６が跳ね上がったり又は裂けたり或いはバウンディングすることのなく可能な限り連続した運動をすることを促進させるために、連結構造２７のベース部２８とガイドアーム３０との間にサスペンション又はスプリング−ダンパーユニット４８を配置することができる。

サスペンション４８は、ガイドアーム３０の反転位置に従って、二つのストップ部５４に夫々支えられるように構成された連結ロッド５２を介してベース部２８に関節接合されている。

レール切断装置の実施形態に関連して詳細に述べた連結及び運動の特徴は、ワークピースをツーリングする装置、特に、穿孔装置６０，平滑装置６３又はコンクリート鋸６６を備えた装置について当てはまる。

当業者は、上述した、ワークピースのツーリング装置の各実施形態及びその特徴が、従来技術に鑑みて、それ自体有益であり、特に、実施の容易性と、例えば、ワークピースの切断，平滑化，穿孔，裁断のようなワークピースのツーリングの正確性と、装置の耐久性と、作業員の健康の保護及び装置の使い勝手の良さ及び可搬性との相乗効果の点において有益であることを理解することができる。

当業者は、上述した、ワークピースのツーリング装置の各実施形態及びその特徴が、従来技術に鑑みて、それ自体有益であり、特に、実施の容易性と、例えば、ワークピースの切断，平滑化，穿孔，裁断のようなワークピースのツーリングの正確性と、装置の耐久性と、作業員の健康の保護及び装置の使い勝手の良さ及び可搬性との相乗効果の点において有益であることを理解することができる。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ 周期的運動出力部材（４）を備えたモータ（３）と、工具（６，６２，６５，６７）を支えるように構成された工具ホルダ（５）と、運動出力部材（４）と工具ホルダ（５）とを係合させて、工具ホルダ（５）を周期的運動させるように設定する運動トランスミッタ（７）を有する、ワークピースをツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）であって、
運動トランスミッタ（７）が、速度伝達比アジャスター（８）を有し、該アジャスター（８）が、モータ出力部材（４）の周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度（ω ｍ）に対する工具ホルダ（５）の周期的運動速度（ω ｐｈ）を減速させるように構成されていることを特徴とする、ワークピースをツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）。
［２］ 速度伝達比アジャスター（８）が、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の増速に応えて、速度伝達比（ω ｍ／ω＿ｐｈ）を低減させることにより、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度に対する工具ホルダ（５）の周期的運動速度（ω＿ｐｈ）を増速させるように構成されている、［１］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［３］ モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動と工具ホルダ（５）の周期的運動が、回転運動である、［１］又は［２］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［４］ 運動トランスミッタ（７）が、出力部材（４）と共に回転するように出力部材（４）に接続されたモータプーリー（１０）と、工具ホルダ（５）と共に回転するよう工具ホルダ（５）に接続された従動プーリー（１１）と、モータプーリー（１０）と従動プーリー（１１）とに巻回されたベルト（１２）を有し、モータープーリー（１０）が、遠心力を介して直径が調整される第一のベルト座部（１６）を有している、［１］〜［３］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［５］ 従動プーリー（１１）が、ベルト（１２）の張力に従って、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が調整されるように構成され、それにより、ベルト（１２）の張力が増大するにつれて、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が減少し、ベルト（１２）の張力が減少するにつれて、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が増大するようになっている、［４］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［６］ モータープーリー（１０）が、
互いに一体となって、傾斜した両側面（１７）を備えた第一のベルト座部（１６）を区画する第一の半プーリー（１４）と第二の半プーリー（１５）と、
校正された質量を備えた二つ以上のスラスト体（１８）を有し、
第二の半プーリー（１５）が、第一のベルト座部（１６）とベルト（１２）とを径方向外方又は内方向へ移動させるように、第一の半プーリー（１４）に対して移動可能に構成され、
スラスト体（１８）が、二つの半プーリー（１４，１５）の少なくとも一方のスラスト面（２０）とプーリーの傍に位置する固定部材に形成された当接面（２１）とにより形成されるスラスト座部（１９）内に収容され、それらスラスト面（２０）と当接面（２１）とが、スラスト体（１８）の遠心推力をそれに対応した半プーリー（１４，１５）の相対的な運動に変換させるように構成されている、［４］又は［５］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［７］ 従動プーリー（１１）が、
互いに一体となって、第二のベルト座部（２２）を区画する第一の半プーリー（２３）と第二の半プーリー（２４）と、
スプリング（２６）を有し、
第二の半プーリー（２４）が、第二のベルト座部（２２）とベルト（１２）とを径方向外方又は内方向へ移動させるように、第一の半プーリー（２３）に対して移動可能に構成され、スプリング（２６）が、第二の半プーリー（２４）に常時作用して、ベルト（１２）の張力に抗して、第二のベルト座部（２２）とベルト（１２）を径方向外周方向へ付勢している、［５］又は［６］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［８］ 従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）が、弾発伸張可能に構成され、ベルト締め付け手段として機能するように構成されている、［４］に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［９］ 装置（１，２，６０，６３，６６）が、ワークピースを現場でツーリングするためのポータブル装置として構成されている、［１］〜［８］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［１０］ 鉄道レール（９）を切断するためのレール鋸（２）を有し、工具ホルダ（５）が研磨刃（６）を支持するように構成されている、［１］〜［９］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［１１］ 穿孔マシーン（６１）を有し、工具ホルダ（５）がドリルビット（６２）を支持するように構成されている、［１］〜［９］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［１２］ 平滑マシーン（６４）を有し、工具ホルダ（５）が研磨ディスク（６５）又は研磨ベルトを支持するように構成されている、［１］〜［９］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［１３］ 鋸（６６）を有し、工具ホルダ（５）が鋸刃（６７）を支持するように構成されている、［１］〜［９］の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
［１４］ 連結構造（２７）を有し、該連結構造（２７）が、連結構造（２７）を被切断レール（９）にロックするためのレールコネクタ（２９）を備えたベース部（２８）と、レール鋸（２）を連結構造（２７）にロックするための鋸コネクタ（３１）を備えたガイドアーム（３０）を有し、ガイドアーム（３０）が、鋸コネクタ（３１）にロックされたレール鋸（２）の、レール（９）に対する第一のガイドされた近接離間運動（Ｉ）を許容するように、ベース部（２８）に対して移動自在に連結されている、［１０］に記載の装置（１）。
［１５］ ガイドアーム（３０）と工具ホルダ（５）との間に配置されて、工具ホルダ（５）をガイドアーム（３０）に対して自律的に前進後退動させるように構成された切断位置オルタネータ（４５）を有している、［９］に記載の装置（１）。
［１６］ 周期的運動出力部材（４）を備えたモータ（３）と、工具（６，６２，６５，６７）を支えるように構成された工具ホルダ（５）と、運動出力部材（４）と工具ホルダ（５）とを係合させて、工具ホルダ（５）を周期的運動させるように設定するベルトトランスミッタ（７）を有する、ワークピースを現場でツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）であって、
ベルトトランスミッタ（７）が、ベルト座部を備えたプーリー（１１）から作られてベルト締め付け手段を含み、前記ベルト座部の直径が、プーリー（１１）の弾性予荷重とベルトの張力に依存して弾発的に可変に構成されていることを特徴とする、ワークピースを現場でツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）。

Claims (16)

1. 周期的運動出力部材（４）を備えたモータ（３）と、工具（６，６２，６５，６７）を支えるように構成された工具ホルダ（５）と、運動出力部材（４）と工具ホルダ（５）とを係合させて、工具ホルダ（５）を周期的運動させるように設定する運動トランスミッタ（７）を有する、ワークピースをツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）であって、
   運動トランスミッタ（７）が、速度伝達比アジャスター（８）を有し、該アジャスター（８）が、モータ出力部材（４）の周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の減速に応えて、速度伝達比（ω＿ｍ／ω＿ｐｈ）を増加させることにより、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度（ω ｍ）に対する工具ホルダ（５）の周期的運動速度（ω ｐｈ）を減速させるように構成されていることを特徴とする、ワークピースをツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）。
2. 速度伝達比アジャスター（８）が、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度（ω＿ｍ）の既定の増速に応えて、速度伝達比（ω ｍ／ω＿ｐｈ）を低減させることにより、モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動速度に対する工具ホルダ（５）の周期的運動速度（ω＿ｐｈ）を増速させるように構成されている、請求項１に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
3. モータ（３）の出力部材（４）の周期的運動と工具ホルダ（５）の周期的運動が、回転運動である、請求項１又は２に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
4. 運動トランスミッタ（７）が、出力部材（４）と共に回転するように出力部材（４）に接続されたモータプーリー（１０）と、工具ホルダ（５）と共に回転するよう工具ホルダ（５）に接続された従動プーリー（１１）と、モータプーリー（１０）と従動プーリー（１１）とに巻回されたベルト（１２）を有し、モータープーリー（１０）が、遠心力を介して直径が調整される第一のベルト座部（１６）を有している、請求項１〜３の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
5. 従動プーリー（１１）が、ベルト（１２）の張力に従って、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が調整されるように構成され、それにより、ベルト（１２）の張力が増大するにつれて、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が減少し、ベルト（１２）の張力が減少するにつれて、従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）の直径が増大するようになっている、請求項４に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
6. モータープーリー（１０）が、
   互いに一体となって、傾斜した両側面（１７）を備えた第一のベルト座部（１６）を区画する第一の半プーリー（１４）と第二の半プーリー（１５）と、
   校正された質量を備えた二つ以上のスラスト体（１８）を有し、
   第二の半プーリー（１５）が、第一のベルト座部（１６）とベルト（１２）とを径方向外方又は内方向へ移動させるように、第一の半プーリー（１４）に対して移動可能に構成され、
   スラスト体（１８）が、二つの半プーリー（１４，１５）の少なくとも一方のスラスト面（２０）とプーリーの傍に位置する固定部材に形成された当接面（２１）とにより形成されるスラスト座部（１９）内に収容され、それらスラスト面（２０）と当接面（２１）とが、スラスト体（１８）の遠心推力をそれに対応した半プーリー（１４，１５）の相対的な運動に変換させるように構成されている、請求項４又は５に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
7. 従動プーリー（１１）が、
   互いに一体となって、第二のベルト座部（２２）を区画する第一の半プーリー（２３）と第二の半プーリー（２４）と、
   スプリング（２６）を有し、
   第二の半プーリー（２４）が、第二のベルト座部（２２）とベルト（１２）とを径方向外方又は内方向へ移動させるように、第一の半プーリー（２３）に対して移動可能に構成され、スプリング（２６）が、第二の半プーリー（２４）に常時作用して、ベルト（１２）の張力に抗して、第二のベルト座部（２２）とベルト（１２）を径方向外周方向へ付勢している、請求項５又は６に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
8. 従動プーリー（１１）の第二のベルト座部（２２）が、弾発伸張可能に構成され、ベルト締め付け手段として機能するように構成されている、請求項４に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
9. 装置（１，２，６０，６３，６６）が、ワークピースを現場でツーリングするためのポータブル装置として構成されている、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
10. 鉄道レール（９）を切断するためのレール鋸（２）を有し、工具ホルダ（５）が研磨刃（６）を支持するように構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
11. 穿孔マシーン（６１）を有し、工具ホルダ（５）がドリルビット（６２）を支持するように構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
12. 平滑マシーン（６４）を有し、工具ホルダ（５）が研磨ディスク（６５）又は研磨ベルトを支持するように構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
13. 鋸（６６）を有し、工具ホルダ（５）が鋸刃（６７）を支持するように構成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置（１，２，６０，６３，６６）。
14. 連結構造（２７）を有し、該連結構造（２７）が、連結構造（２７）を被切断レール（９）にロックするためのレールコネクタ（２９）を備えたベース部（２８）と、レール鋸（２）を連結構造（２７）にロックするための鋸コネクタ（３１）を備えたガイドアーム（３０）を有し、ガイドアーム（３０）が、鋸コネクタ（３１）にロックされたレール鋸（２）の、レール（９）に対する第一のガイドされた近接離間運動（Ｉ）を許容するように、ベース部（２８）に対して移動自在に連結されている、請求項１０に記載の装置（１）。
15. ガイドアーム（３０）と工具ホルダ（５）との間に配置されて、工具ホルダ（５）をガイドアーム（３０）に対して自律的に前進後退動させるように構成された切断位置オルタネータ（４５）を有している、請求項９に記載の装置（１）。
16. 周期的運動出力部材（４）を備えたモータ（３）と、工具（６，６２，６５，６７）を支えるように構成された工具ホルダ（５）と、運動出力部材（４）と工具ホルダ（５）とを係合させて、工具ホルダ（５）を周期的運動させるように設定するベルトトランスミッタ（７）を有する、ワークピースを現場でツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）であって、
    ベルトトランスミッタ（７）が、ベルト座部を備えたプーリー（１１）から作られてベルト締め付け手段を含み、前記ベルト座部の直径が、プーリー（１１）の弾性予荷重とベルトの張力に依存して弾発的に可変に構成されていることを特徴とする、ワークピースを現場でツーリングするための装置（１，２，６０，６３，６６）。