JP4216081B2 - 工具ユニットと、切断すなわち鋸引き用の機械 - Google Patents

Description

本発明は、工具の作動部分である周縁部と、工具の周縁部から半径方向に距離をおいて位置する外周駆動部と、外周駆動部から半径方向に距離をおいて位置する軸部とを有する少なくとも１つの円板状の工具を有する、切断すなわち鋸引き用の機械用の工具ユニットに関する。本発明は、機械ボディと、工具キャリアと、前記したような少なくとも１つの工具ユニットとを有する切断すなわち鋸引き用の機械（「切断機すなわち機械鋸」と称する場合もある）にも関する。

建築業界では、たとえば壁や屋根や床を貫通する、たとえばドアや窓や通気口や階段や基礎などのための開口部を形成することは頻繁に行われる作業である。この種の物体は厚いことが多く、それらは通常、鉄筋コンクリート、石、レンガ、石造物、金属、壁板、パネル、および同様のあらゆる建築材料、または様々な複合建築材料からなる。切断すなわち鋸引き作業を実行するために様々な技術が用いられている。しかし、まず第１に、チェーンソーや、特許請求の範囲の前提項に定義されている種類の、すなわち、第１の面と第２の面と工具の作動部分である周縁部とを有する少なくとも１つの円板状の前記工具と、工具と同軸の少なくとも１つの駆動部材とを有する切断機や、いわゆるリングカッタなどのような機械式の工作機械が用いられている。これらの機械は様々な利点と欠点を有している。

石やコンクリートなどの硬質材料を鋸引きする場合に用いられるチェーンソーは、先端にダイヤモンドが付いている。通常、これらの機械鋸は、ガイドバーと、厚い物体をそれぞれ切断または貫通するのを可能にするかなりの長さの鋸用チェーンとを有している。その欠点のうち、前述した種類の材料を切断する際に鋸用チェーンのリンクの磨耗が激しくなり、したがって、鋸用チェーンの実際の寿命が短くなることについて言及する。これは、特に、先端にダイヤモンドが付いている鋸用チェーンが非常に高価であるために重大な欠点である。その他の欠点は、この種の機械鋸には非常に強力なエンジンが必要なことである。さらに、ガイドバーおよび駆動輪も、特にチェーンがガイドバーの溝内を滑るため、かつ水のみが潤滑剤として使用されるため、作業中に生成されるスラリーによって磨耗を被りやすい。従って、ガイドバーと駆動輪は、交換する必要も頻繁に生じる。

従来通りの種類の回転する切断円板すなわち鋸円板を有する切断機すなわち機械鋸に関する限り、最大切断深さは、使用される切断刃すなわち鋸刃の直径の２分の１未満に制限される。これは、円板（刃）の回転軸、すなわちスピンドルが、刃が当該の物体に作る切溝（切れ目）の幅よりも常に長いことによる。したがって、より大きな物体を切断すべきとき、またはたとえば厚い壁や屋根や床に開口部を形成すべきときには、非常に大きな回転する刃を有する切断機が用いられる。しかし、刃が大きくなればなるほど、より強力な駆動モータが必要になり、これに応じて駆動モータの重量が増す。したがって、非常に厚い物体を切断および／または鋸引きするのに用いられる従来の切断機は、手持ち式の機械ではない。逆に、従来の種類の手持ち式の切断機すなわち機械鋸は、比較的薄い物体を処理する場合にしか使用することができない。この範疇に属する切断機は、たとえば米国特許第３５８３１０６号明細書に示されている。

リング状鋸の種類の切断機すなわち機械鋸、たとえば米国特許第４６４６６０７号明細書に示されている種類の切断機は、切断刃の偏心駆動装置を有しており、このことは、この種の機械が、邪魔になる中央のスピンドルを有しておらず、鋸刃の直径の２分の１よりも大きい深さまで切断するのが可能になることを意味する。しかし、リング状鋸の種類の手持ち式の機械の直径は、刃が大きい場合、特に、十分な強度を得るために大きい刃を比較的厚くする必要もあるときには、機械の重量がかなり重くなるために制限される。従来の切断機の場合と同様に、必要な駆動力は刃の直径に比例して大きくなり、それによって、機械の総重量がさらに増す。刃の先端にダイヤモンドが付いている場合には、刃の直径と厚さが大きくなると、先端にダイヤモンドを付けるためのコストも非常に高くなる。したがって、刃のサイズは技術的に制限されると共に経済的に制限され、それによって、処理すべき物体の厚さに関する限り、この種の切断機の実施可能性が制限される。

いわゆる平らな機械鋸は、特殊な種類の機械鋸である。この種の機械鋸の例が米国特許第５８８７５８９号明細書に示されている。この種の機械鋸の鋸刃は、一方の面が平坦であり、すなわちこの面には突起部分を有していない。反対側の面には、鋸刃のその面にある駆動組立体によって駆動されるスピンドルが設けられている。この種の機械鋸は、２枚の壁の間の角部において壁に鋸引きするために用いることができ、この場合、鋸刃の平坦な面が一方の壁に密接にくっつけられ、それによって、鋸刃が２枚の壁の間の角部において他方の壁に鋸引きすることができる。しかし、この機械鋸は、鋸刃（切断刃）の直径の２分の１よりもわずかに小さい数値より厚い壁を切断するのに用いることはできない。

さらに、国際公開第０１／２３１５７号公報から、物体、具体的には特に採石工程に関連する、採掘することが望ましい岩石構造を掘り進み、互いに距離をおいて２つの長穴を岩石に切り込み、その後、後続の作業で各長穴の間の岩石材料を粉砕することが公知である。この場合の工具は、工具組立体の外側の工具の外側の面から横方向に突出する軸スピンドルを有する連結軸の周りを回転させられる。従来の切断機と同様に、これらの軸スピンドルは貫通深さを制限する。あるいは、何回かの処理作業を通じて非常に広い溝を得ることができ、それによって岩石構造をより深く処理するのが可能になり、その結果、最終的に傾斜した壁を有する水路状の溝が得られる。

前記した背景を考慮すると、ある直径を有する円板状の回転可能な工具を用いる従来技術によって可能な深さよりも深く切り込む、すなわち鋸引きすることが可能である、前記した特許請求の範囲の前提項に定義されている種類の切断機が必要であると長い間考えられている。

特に、切断またはそれに相当する作業の間だけでなく、たとえば、交換部品、特に工具の交換に関しても、機械の取扱いを容易にすることが望ましい。工具の交換に関連して取り扱わなければならない機械部品の数を少なくすることも望ましい。これらの理由およびその他の理由で、前記した特許請求の範囲の前提項中に述べた種類の工具ユニットを使用でき、かつ切断機すなわち機械鋸をこのような工具ユニットに適応できることが望ましい。
米国特許第３５８３１０６号明細書 米国特許第４６４６６０７号明細書 米国特許第５８８７５８９号明細書 国際公開第０１／２３１５７号公報

本発明の目的は、上述した問題に対処し、前記した特許請求の範囲の前提項中に述べた種類の工具ユニットと、ある直径を有する円板状の回転可能な工具によって従来可能であったよりも厚い物体を容易に切断または貫通することを可能にする、前記した特許請求の範囲の前提項中に述べた切断機すなわち機械鋸（切断すなわち鋸引き用の機械）を提供することである。

本発明の第１の実施態様によれば、工具の作動部分である周縁部と、工具の周縁部から半径方向に距離をおいて位置する外周駆動部と、外周駆動部から半径方向に距離をおいて位置する軸部と、を有する少なくとも１つの円板状の工具を有する切断すなわち鋸引き用の機械用の工具ユニットにおいて、外周駆動部は、動力伝達装置と協働できるように設けられた周方向駆動面を含み、環状のくぼみが、工具ユニット内で軸部と外周駆動部の間に設けられており、環状のくぼみは、工具ユニットの軸方向に延びる深さと、内側側壁と外側側壁との間を半径方向に延びる幅とを有し、軸受を、軸受の側部がくぼみ内に受け入れられるように、軸部上に取り付け可能にしていることを特徴とする。

工具ユニットの第１の好ましい実施態様によれば、工具および駆動部材は、後に一体的なユニットを形成するように永久的に接合される２つの別々の部材として作られている。考えられる他の実施態様によれば、工具および駆動部材は、工具ユニットの最終的な形状になるように処理された半完成品から作られている。より具体的には、駆動部材は、工具ユニットの軸方向に押し出され、その後駆動部材の最終的な形状を得るように処理された、工具の半完成品の中央部から形成されていてもよい。工具ユニットの考えられるさらに他の実施態様によれば、駆動部材および工具は、工具ユニットを形成するように従動部材および連結部材によって連結することのできる２つの別々の部材から成る。

工具ユニットの他の実施態様によれば、工具ユニットは、中央の軸スピンドルが設けられており、軸スピンドルは軸方向に工具の第１の面から離れるように延びている。軸スピンドルは、例えば駆動部材および／または工具の一部を構成していてもよい。具体的には、軸スピンドルは、工具の一体化された部分であり、駆動部材を貫通しそれを越えて延びていてもよい。

さらに、本発明の一実施態様によれば、工具ユニットは少なくとも１つの貫通穴を有している。貫通穴は、例えば工具の中心に設けられていてもよい。

本発明の他の実施態様によると、工具ユニットは、工具ユニットの駆動部材の周方向駆動面が、動力伝達溝の表面の少なくとも一部を形成できる形状を有していることを特徴としていてもよい。好ましい実施態様によれば、駆動面は、工具ユニットの工具から回転させられる側の斜面として構成されている。斜面は、たとえばＶベルト用溝の側面を形成できるように構成されていてもよい。

さらに、本発明の工具ユニットの他の実施態様によれば、駆動部材は、軸方向に分割された駆動輪の半分部を形成するように構成されている。

工具ユニットの一実施態様によれば、駆動部材は駆動輪からなる。

本発明の切断機の一実施態様によれば、この切断機は、機械ボディと、工具キャリアと、本発明の前記した実施態様のいずれかによる、工具キャリアに回転可能に取り付けられている少なくとも１つの工具ユニットとを有している。

本発明の切断機の他の実施態様によれば、工具キャリアは、基本的に厚さよりも幅が大きく、幅は、工具ユニットの回転軸に垂直でかつ工具キャリアの長手方向に垂直な平面内の工具キャリアの延びとして定められる。通常、工具キャリアは細長いバー、好ましくは平坦なバーから成る。

さらに、本発明の切断機の一実施態様によれば、この切断機は、工具キャリアの各側面上に位置する２つの駆動部材を有し、駆動部材は、組み合わされて軸方向に分割された駆動輪を形成する駆動輪の半分部の形態をしている。

本発明の他の実施態様によれば、駆動輪は、工具キャリアの前端を越えて延びている。この機械の好ましい実施態様は、組み合わされて駆動輪を形成する駆動輪の各半分部は、工具キャリアの前端部を越えて延びており、駆動輪の半分部は、工具キャリアの前端部の前方において両半分部の間に動力伝達溝を形成しており、動力伝達溝内で、無端の動力伝達装置が駆動輪を回転させるために工具キャリアの前方で係合することを特徴とする。駆動輪の各半分部は、工具キャリア内の軸受に回転可能に支持されている軸を介して互いに連結されていてもよい。好適には、軸は２つの軸スピンドルから形成されており、軸スピンドルのそれぞれは、工具ユニットの一部として設けられ、軸を形成するために互いに向かって延びている。これによって、２つの駆動部材（駆動輪）を同一構成にし、それによって工具ユニットおよび／または駆動部材の製造、保管、および交換を容易にすることが可能になる。さらに、この切断機の一実施態様によれば、動力伝達装置は、最大で駆動輪の厚さと同じ大きさの幅を有している。

この切断機の好ましい実施態様によれば、動力伝達溝は、駆動輪の半分部の斜面により形成されているＶベルト用溝であり、その場合、無端の動力伝達装置はＶベルトである。他の実施態様によれば、動力伝達溝は、駆動輪の各半分部からなる駆動部材の周方向の歯付き駆動面から形成されている歯付きベルト用溝から成り、その場合、無端の動力伝達装置は、歯付きベルト用溝の歯と噛み合う歯付きベルトからなる。さらに、本発明の一実施態様によれば、この切断機は動力伝達装置用の保護装置を有し、保護装置は、動力伝達装置の外側を、好ましくは動力伝達装置からある距離をおいてかつ動力伝達装置に沿って延びているエッジガードを有している。

本発明の一実施態様によれば、この切断機は、１つの工具ユニットのみを有している。

この切断機が１つの工具ユニットのみを有する、本発明の前記した実施態様では、工具の第１の面と工具キャリアの中央面との間の軸方向の距離は、通常少なくとも２．５ｍｍで最大で５０ｍｍであり、好ましくは最大で２５ｍｍであり、好適には最大で１０ｍｍである。

本発明の切断機の好ましい実施態様の他の態様によれば、工具ユニットの数は２つである。

少なくとも２つの工具ユニットを有する切断機の考えられる実施態様によれば、各工具は等しい大きさの直径を有している。特に、好ましい実施態様の一態様によれば、機械ボディは、工具の半径方向に対して工具からある距離をおいて設けられており、工具キャリアは、機械ボディから前記距離を越えて、さらに各工具の共通の中心に至りそれを越えて延びている。
少なくとも２つの工具ユニットを有する切断機の好ましい実施形態によれば、各工具は異なる大きさの直径を有している。好ましい実施態様は、各工具間の距離が少なくとも５ｍｍで最大で１００ｍｍであり、好ましくは最大で５０ｍｍであり、好適には最大で２０ｍｍであることを特徴とする。

前記したように、工具組立体に含まれている回転可能な同軸のユニットの数は２つより多くてもよいが、好ましい数は２つである。これによって、間に適切な距離をおいて位置する２つの切溝（切れ目）を形成することが容易になり、それによって、切溝間の材料の除去が容易になる。

前記した実施態様のいずれかによると、切断機の工具の最小直径は、各工具の直径の大きさが等しいか、それとも異なるかにかかわらず、通常少なくとも６０ｍｍであり、典型的には少なくとも８０ｍｍである。各工具が異なる大きさの直径を有する場合には、最小の工具の直径は通常、最大で４００ｍｍであり、好ましくは最大で２５０ｍｍであり、好適には最大で１５０ｍｍである。最大の工具は、少なくとも４０ｍｍの、好ましくは少なくとも６０ｍｍであるが１００ｍｍ以下である、最小の工具よりも大きい直径を有していてもよい。各工具が等しい直径を有し、工具の数が２つであるときには、直径は、少なくとも８０ｍｍであるべきであるが、通常５００ｍｍ以下である。好ましくは、直径は６０ｍｍから３００ｍｍであり、好適には８０ｍｍから２５０ｍｍである。小さい直径の、大きい直径にまさる非常に重要な利点は、小さい直径を有する工具が、大きい直径を有する工具ほど大きいエンジン動力を必要としないことである。それにもかかわらず従来の切断機および機械鋸が、大きい直径、場合によっては非常に大きい直径を有する工具を備えている理由は、所望の切り込み深さを実現するために大きい直径が必要であることであり、この条件は本発明によって不要になる。

考えられる工具の直径と工具間の距離に関する前記した説明を参照すると、各工具間の距離が小さいと有利である。各工具間の距離が短い場合の非常に重要な利点は、これによって切溝（切れ目）間の材料の除去が基本的に容易になることである。切溝間の距離がたとえば１０ｍｍや１５ｍｍのオーダー以下であると、材料は、たとえコンクリートや煉瓦などから成る場合であっても、工具と切溝間の材料との間の振動および摩擦のために、切溝の形成時に連続的にくずされることがある。場合によっては、処理作業中に作業員が機械を横方向にわずかにぐらつかせるかまたは揺らすことが必要になる。言い換えれば、切溝間の材料を除去するために次に行われる除去作業の必要性を完全になくす、または少なくともこのような除去作業を基本的に容易にすることができる。

動力伝達装置用の保護装置に関する限り、保護装置は、動力伝達装置の外側面上を、動力伝達装置の周囲に対して露出されている部分に沿って延びているエッジガードを有している。このようなエッジガードは、少なくとも動力伝達装置と同じ大きさであるが、互いに向かい合う第１の面上に駆動部材を有する円板状工具同士の間の距離よりも小さいか、または少なくともそれ以下である幅を有する湾曲した金属レールを有していてもよい。さらに、前記保護装置は、動力伝達装置の両側にサイドガードを有し、各サイドガードの外側面同士の間の距離は工具組立体の前記軸方向の延びよりも小さい。言い換えれば、各サイドガードの外側の面同士の間の距離は、切断機の動作中に物体に形成される、除去され平坦な壁を有する溝の幅よりも小さく、したがって、工具が物体に連続的に切り込む際に、各サイドガードを溝に入れることもできる。

本発明の代表的な実施態様によれば、エッジガードは、工具キャリアから外側に比較的短い距離であって、動力伝達装置、すなわち駆動ベルトなどから外側に非常に短い距離の位置に設けられている。しかし、駆動ベルトまたはそれに相当する動力伝達装置が所定の速度を有するときにも、工具が所望の周速度を得ることが可能になるように、エッジガードまたはそれに相当するものを工具キャリアからかなり離れた位置に設けて、それによってそれぞれ異なる直径を有する駆動輪、すなわち、１つまたは複数の工具の直径に適合された、小さい直径またはそれよりもずっと大きい直径を有する駆動輪と、中間のサイズを有する駆動輪とを切断機に設けるのを可能にすることが考えられる。

この駆動機構の動力源は機械ボディに設けられている。動力源は、たとえば燃焼機関や電動モータや油圧モータや空気圧モータから構成することができる。本発明の切断機の利用分野は建築業界に限らないが、この分野がこの切断機を使用するうえで非常に重要な分野であることは確かである。しかし、燃焼機関によって駆動される切断機は、健康を損なうという理由で建物の内部で使用するのには適していない。しかし、多くのそのような作業現場では、油圧システムまたは空気圧システムが使用可能であり、したがって、油圧駆動機械または空気圧駆動機械を用いることが可能である。しかし、建築作業現場では通常、電気も使用可能である。たとえばこの理由によって、本発明の切断機を電気で駆動することは適切である。

本発明の切断機による切断すなわち鋸引きを行う方法は、処理すべき物体に、実質的に平行な少なくとも２つの切溝をある深さまで形成することと、物体により広い溝が形成されるように切溝の間の材料の少なくとも一部を除去することと、次に、少なくとも一つの切溝を、切溝の延長部においてより深くすることとを含む。

本発明の他の特徴および態様は、添付の特許請求の範囲と、本発明による切断機および機械鋸ならびにこの切断機を用いて処理を行う方法についての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の実施形態について、添付の図面を参照して以下に説明する。

図１を参照すると、例えばコンクリート構造物などのような大きな広がりを有する建築構造物／材料などの物体、または石塊などのようなより限られた工作物の切断および鋸引きを含む、物体、工作物、または半完成品を回転しながら処理する回転可能な円板状工具３を有する、物体を処理する切断機１すなわち機械鋸の第１の実施形態の各部の概略的な側面図が示されている。この切断機１の主要部は、必ずしも工具３に直接連結している必要はないが、適切な動力伝達装置を介して他の主要部に駆動力を伝達する動力源を有している。

しかし、図面に示されている実施形態では、動力は、工具３から半径方向にある距離離れた位置にある機械ボディ２内のモータから得られる。ユニット４、すなわち伝達・保持ユニット４が、機械ボディ２と工具３との間に設けられており、この伝達・保持ユニット４は、動力を機械ボディ内２のモータから工具３に伝達し、この工具３を機械ボディ２からある所定の距離、すなわち、移動可能な工作機械の、回転しながら処理するために手持ちで、または他の方法で使用される従来のあらゆる工具３の直径を大きく上回る距離を置いた位置に、工具３を位置させるように設けられている。さらに、切断機１は、図面に示されている実施形態のように、調整可能な工具ガード５と、真空にすることができるダストクリーナ装置用の保持具６とを含んでいてもよい。しかし、１つまたは複数のダストクリーナ装置は詳しくは示されていない。たとえば水を噴霧する追加の装置を取り付けることもできる。

したがって、機械ボディ２は、たとえば燃焼機関を有する従来のモータ式鋸ボディ、電動モータを含み電動モータから動力を得る鋸ボディ、あるいは油圧モータまたは空気圧モータを含む機械ボディなどの従来のモータ式鋸ボディのような、手持ち式の、すなわち持ち運び可能な従来の公知の切断機すなわち機械鋸の機械ボディから構成することができるのが好ましく、かつ好適である。

しかし、各図面に具体的に示されている好ましい実施形態では、機械ボディ２は、電動モータを有する手持ちユニットと、例えば最初に鋸引きする際に工具を当該の物体に押し付けるときに切断機１をうまく制御し、次に、残りの処理の間、所望の結果、すなわち所望の切断深さが得られるまで必要な安定性を実現する、制御ハンドル８を有する後部把持具７および制御ハンドル１０を有する前部把持具９とから成っている。前部制御ハンドル１０の前方、すなわち、工具３に向かう方向には、任意の公知の適切な形式および機能の制御ハンドルガード１１が取り付けられている。

機械ボディ２はシャーシ１２も有している。当該のモータ１２と、速度が可変である任意の歯車駆動装置および連結装置を有するモータ制御装置１３と、たとえば冷却水や油圧用油や電源や真空ダストクリーニングなどのための様々な導管およびケーブルが、シャーシ１２に取り付けられている（いくつかの部品は詳しくは示されていない）。モータ制御装置１３は、従来同様の方法で後部制御ハンドル８に設けられているのが好ましい。当該のモータに関連して、適切な軸受を有する軸受ハウジングが設けられており、不図示の回転可能な軸がこの軸受から突出しており、この軸上に、歯車、ベルトプーリ、または、工具３と一体化された第２の前部駆動輪１６ｂを駆動する伝達・保持ユニット４に沿って、または伝達・保持ユニット４の周りを、または伝達・保持ユニット４の内部で動力伝達装置１７を移動させるその他のあらゆる適切な駆動装置からなるのが好適である第１の駆動輪（不図示）が設けられている。

前記した動力伝達装置１７は、断面および構造が、当該の後部および前部の駆動輪／駆動部材に適合する、たとえば、チェーン、駆動ベルトすなわちＶベルト１７、駆動バンド、または任意のその他の同様な適切な装置の形態の、可撓性の無端の装置１７から成るのが好ましい。たとえば、Ｖベルト駆動装置の場合、２つの駆動輪は、図８、９を参照すると、くさび状の外周溝１８を有している。しかし、本発明は、Ｖベルト１７のような可撓性の無端の動力伝達装置のみに限らない。考えられるその他の動力伝達装置が存在する範囲で、または示唆され得る範囲で、たとえば、伝達・保持ユニット４に沿って協働する一連の歯車などのような動力伝達装置を本発明に関して使用することもできる。

前記の２つの段落で述べたが、詳しくは図示されていないすべての機械部品は、公知の機械の細部からなる。したがって、これらの部品は、詳述せず図示もしないが、前記した細部を囲み適切な方法で取り外すことのできるいくつかのガード１９の後方に位置している。

伝達・保持ユニット４は、機械ボディ２からある所定の距離の位置に前部駆動輪１６ｂおよび動力伝達装置１７を含んでいる、以下では工具キャリアとも呼ばれる、工具３を保持する平坦なバー２０の形態の細長い構造を有している。バー２０は、以下により詳しく説明するように、機械ボディ２に固定されるが取り外し可能に取り付けられるように設けられている第１の内側端部２１と、この実施形態では工具３および動力伝達装置１７が回転可能に取り付けられており、以下にバーポイント２２と呼ばれる第２の外側端部とを有している。

好適には、緩めることができる任意のねじ継手の形態である不図示の固定・伸張装置２３が、バー２０の後端部２１に設けられている。前記ねじ継手は、それ自体が、たとえば、バー２０を機械ボディ２に固定するいくつかのねじおよびナットからなる固定部材２４と、バー２０を貫通する十字型の開口部とを有している。前記した開口部と固定部材２４を設けることによって、バー２０は、可撓性の無端の動力伝達装置１７の中央面２６において２つの駆動輪に対して伸張した状態と伸張しない状態を取り得るように、後部駆動輪とバー２０の長手方向延長部に共通する中央面２６に沿って、適切な軸方向および／または横方向に位置調整することができる。重量および材料を削減するいくつかの開口部２７が、バー２０の平坦な面に沿って設けられている。工具ガード５をバー２０に取り付けるためのいくつかの比較的小さいねじ付き穴２８も、これらの開口部２７の間に設けられている。

バー２０の内側端部２１は、鈍角の基本形状と、反対側の端部２２に向かう矩形断面とを有している。具体的には、後方の短い端部は、バー２０の長手方向縁部２９に対して直角に配置されている。この短い端部は、後部駆動輪に隣接して位置調整可能に取り付けられており、上述した固定・伸張装置２３によって、短い端部を駆動輪１６ａから離れる方向または駆動輪１６ａへ向かう方向に移動させることができ、本例では特にＶベルトからなる可撓性の無端の動力伝達装置１７が磨耗したときに、取り外して新しい動力伝達装置１７と交換することができる。図示している実施形態によれば、動力伝達装置１７は、駆動輪およびバー２０の、前記した中央面２６内でバー２０の縁部２９に沿ってかつ縁部２９に平行に、ただしバー２０の縁部からある距離だけ離れた位置を走行するように設けられている。

しかし、不図示の実施形態では、動力伝達装置１７が、Ｖベルトがバー２０の縁部から自由に走行する各図面に示されている実施形態とは異なり、その代わりにバーの縁部に設けられた溝内を走行し、各駆動輪の外周にのみ接触するように設けられることが考えられる。

第２の外側端部、すなわちバーの先端２２は、本実施形態によれば丸い形状の部分を有しており、この丸い形状の部分に対して中央に位置し、例えば玉軸受やすべり軸受などの適切な軸受３１に適合する穴３０を、バー２０内に有している。前記軸受３１は、軸受３１を前記中央穴３０内に容易に取り付けるのに十分な遊びをもたらすだけの直径を有し、穴３０に填るものである。軸受３１を何らかの適切な公知の方法で、たとえば焼ばめによって穴３０内に固定することも考えられる。外側端部２２は、外側の駆動輪のためにバーの両面にくぼみを有してもよい。このくぼみは、駆動輪の表面に接触する円形のすべり面として働くこともできる。

この切断機１の保護装置の好ましい実施形態を参照すると、この保護装置は、図１および２の側面図に概略的に示されている工具ガード５と、固定するように取付けられた、伝達・保持ユニット４用の二重壁のサイドガード３５とを含んでいる。工具ガード５は、バー２０に沿ってかつ二重壁のサイドガード３５に沿って変位可能に設けられている刃ガード３６を有し、この刃ガード３６は、変位可能な刃ガード３６の残りの部分から折り畳むことのできる部分３７も有している。さらに、保護装置は、動力伝達装置１７用の、すなわち図示している実施形態によると可撓性の無端Ｖベルト１７用のエッジガード３８を含んでいる。エッジガード３８は、Ｖベルト１７の外側に沿って、かつバー２０の前方外側の点の周りに、または少なくともバー２０の長手方向縁部２９に沿って走行する。サイドガード３５の厚さ、すなわち、サイドガードの外側面同士の間の横方向の距離は、工具３，３’の外側面、すなわち第２の面同士の間の距離よりも小さい。このことは、工具３，３’によって形成された切溝（切れ目）の間の材料が除去され、平坦で互いに平行な側壁を有する幅の広い溝が、刃ガード３６がサイドガード３５に沿って引き出されたときにサイドガード３５をこの溝内に入れることもできるような深さに達すると、本発明の切断機１を用いる方法によって処理中の物体に形成されている幅の広い溝にサイドガード３５を入れることができることを意味する。

二重壁のサイドガード３５は、好適には、一方の端部がバー２０の一方の外側３３に溶接されており、それに対して他方の端部は、サイドガード３５の１枚のプレートを取り外すだけで簡単にかつ効率的に動力伝達装置１７を交換できるように、ねじによって固定されている。バー２０に沿って互いに平行にエッジガード３８から外側にある距離まで延びている、サイドガード３５の２枚のプレートは、移動可能な磨耗する部分をほこりや水などから保護すると同時に、事故の可能性を最小限に抑える。サイドガード３５は、変位可能に設けられている刃ガード３６用のガイドとしても働き、この刃ガード３６に関連して、刃ガード３６の位置をサイドガード３５に沿って設定し、それによって折畳み部分３７の始まる位置も設定する１つまたは複数のロック部材３９が設けられている。すなわち、折畳み部分３７は、刃ガード３６の一方の端部に適切なヒンジ４０によって、工具３を保護する作動位置から折り畳むことができるように設けられている。変位可能な刃ガード３６と折畳み部分３７は、組合わさった状態で、たとえばほこりや、工具から噴霧される可能性のある水などから工具３を保護するために、側面から見たときにＬ字形であり、断面がＵ字形またはＶ字形であるのが好ましい。折畳み部分３７の反対側の端部に、追加の装置のための保持装置６が設けられている。したがって、工具ガード５の構造と、工具ガード５の配置と、真空ダストクリーナ装置とによって、ほこりおよび水がまき散らされるのが最小限に抑えられる。

前記ロック部材３９は、図示している実施形態では３つのねじからなる。このうちの１本のねじは、側部からサイドガード３５に作用するように設けられ、他の２本のねじは、バー２０のそれぞれの異なる面からエッジガード３８に作用するように設けられている。

本発明の実施態様に特有のものであり、それぞれ符号５０および５１で示されている１つまたは複数の工具ユニットがどのように構成されているか、また、前部駆動輪１６ｂがどのように構成され、バーポイント２２とも呼ばれるバー２０の外側端部にどのように設けられているか、さらに、図示している実施形態ではＶベルト型の駆動ベルト１７である動力伝達装置とエッジガード３８がどのように設けられているかについて、図５〜１０を参照して以下に詳しく説明する。

工具ユニット５０は、図１、２、および４に示されている切断機１の鋸刃すなわち切刃のような円板状の回転可能な工具３と、工具３と一体化したときに駆動部材とも呼ばれる駆動輪の半分部５２とからなる。工具３は平坦な円板からなり、その周縁部５４が工具３の残りの部分より厚く、すなわち工具３の残りの部分よりも大きな横方向への延びを有し、工具３の処理部を構成している。周縁部５４は、たとえば、ダイヤモンドまたは他の研磨剤を備え／先端に有していてもよく、従来の鋸刃のような歯を備えていてもよく、また、たとえばカーボランダム円板の周縁部であってもよい。工具３と駆動輪の半分部（駆動部材）５２は、たとえば溶接や、はんだ付けや、接着や、リベット締めや、レーザ溶接のような他のあらゆるやり方で、互いに接合され得る。本実施形態によれば、工具ユニット５０の工具３と駆動部材５２は、スポット溶接によって互いに接合されている。スポット溶接部は、図８および９に符号５５で示されている。

一体化された工具ユニット５０において円板状の工具３と一体化された駆動輪の半分部（駆動部材）５２は、一体化された工具ユニット５０の工具３に接触できるように平坦な側面５６を有している。環状の突起５７は、工具３の中央穴５８内まで延びて中央穴５８に嵌合できるように構成されている。円形のくぼみ５９が環状突起５７の半径方向内側にある。中央穴６０は、駆動輪の半分部（駆動部材）５２を貫通して延びている。

駆動輪の半分部５２の反対側に、軸スピンドルとして形成することもできる中心軸部６２が設けられている。駆動輪の半分部（駆動部材）５２の外周部６３は、一体化された工具ユニット５０の工具から回転させられる側に、斜面６４を備えている。大きな環状のくぼみ６５が外周部６３と中心軸部６２との間に設けられており、したがって、薄板部（ブリッジ部）６６がくぼみ６５と平坦な面５６との間に形成されている。環状の肉厚部（ブリッジ部）６７がくぼみ６５の半径方向内側に設けられている。

本実施形態では、前部駆動輪１６ｂは、中心軸部（軸スピンドル）６２，６２’が分割された駆動輪の軸を形成するために互いに向かって回転させられるように設けられている、２つの同一の形状の駆動輪の半分部（駆動部材）５２によって形成されている。しかし、この場合、駆動輪の半分部（駆動部材）５２は、その機能の基本的な原理が同じであれば、それぞれ異なる形状を有していてもよい。本実施形態では、中心軸部６２と６２’を連結させるために、駆動輪の各半分部５２，５２’の中心軸部６２，６２’は、中心軸部６２，６２’の、取り付けられている駆動輪１６ｂ内で互いに向かって回転させられる部分が、ある距離だけ切り欠かれている。このような切り欠き部の１つが図１０に符号６２ａで示されており、半円形である。たとえば、互いに向かって回転させられる中心軸部（軸スピンドル）６２，６２’内や中心軸部（軸スピンドル）６２，６２’上のピンおよび穴のような、他の連結装置も考えられることを理解されたい。

図８は、駆動輪１６ｂが、互いに結合している、図１０を参照して説明した種類の駆動輪の２つの半分部５２，５２’からどのように形成されているかを示している。駆動輪の半分部５２と５２’を連結させるために、駆動輪の半分部５２，５２’の一方が他方に対して１８０⁰回転させられ、それによって、駆動輪の一方の半分部の切り欠き部６２ａが、駆動輪の他方の半分部の切り欠かれていない中心軸部に当たる。このように組み立てられた駆動輪の半分部５２と５２’の間には、駆動輪の半分部５２，５２’の外周部の斜面６４同士の間のＶベルト１７のためのくさび形溝１８（図８参照）が形成されている。

次に、軸受３１がたとえばはんだ付けやプレスばめによって永久的に固定されている、中央に配置された穴３０を含む、バー２０の先端部２２の領域を示す図７も参照する。穴３０と同心であり、駆動輪の半分部（駆動部材）５２の外周部６３を受け入れられるような寸法および位置の円形のくぼみ７０が、穴からある距離だけ内側に位置している。図７は、Ｖベルト１７がどのようにして、バー２０からわずかな距離をおいてバー２０に沿ってバーの先端２２の周りを延び、かつＶベルト１７からわずかな距離だけ外側の位置でエッジガード３８に囲まれているかについても示している。エッジガード３８は、Ｖベルト１７と同じ幅を有するレール、好適にはスチールのレールからなる。本発明の実施形態では、切断機１が、ある寸法範囲内の直径を有する駆動輪によって作動できるように、駆動輪の小さい半分部の外周部も、駆動輪の大きい半分部の外周部７３も受け入れるために、バーの両面のくぼみ７０を、図７に示されているよりもかなり広くしてもよいことに留意されたい。

組立て中には、中心軸部６２を有する工具ユニット５０が、環状の肉厚部６７が軸受３１に当たるまで、バーの先端部２２の穴３０に押し込まれる。これに対応して、駆動輪の他方の半分部５２’が、反対方向から穴３０に押し込まれ、挿入された駆動輪の第１の半分部（駆動部材）５２に対して１８０⁰回転させられ、それによって、駆動輪の２つの半分部５２，５２’の中心軸部６２が互いに係合し、後に挿入された駆動輪の半分部も、その環状の肉厚部６７によって軸受３１に当たる。軸受３１を囲み、環状のくぼみ７０によって後方が限定されている環状部７１は、工具の駆動輪の半分部の環状のくぼみ６５に受け入れられる。駆動輪の２つの半分部５２，５２’は、ナット７４と、２つの中心軸部６２が交互になって形成している軸に形成されている貫通穴６０ａを通って延びるねじ７３とによって互いに固定されている。ねじ頭７５とナット７４は駆動輪の半分部５２，５２’のくぼみ５９に受け入れられる。次に、バー２０を、固定・伸張装置２３を介して機械ボディ２から外側に軸方向に変位させることによって、すなわち、バー２０を前方に移動させることによって、間にくさび形溝１８を形成する２つの斜面６４に適切な接触圧がかかることにより、Ｖベルト１７がくさび形溝１８内の適切な位置に収まる。

図９に示されている実施形態は、駆動輪の２つの半分部５２、５２’が、一体化されている工具ユニット５０，５１の駆動部材をそれぞれ構成しているという点のみが、図８を参照して説明したものとは異なる。工具ユニット５１に含まれている工具は、図９に符号３’で示されており、工具ユニット５０に含まれている工具３よりも小さい直径を有している。その他の点では、この構造および組立方法は、図８を参照して説明したものと同じである。

次に、本発明による切断機１を用いて、すなわち１つまたは複数の工具ユニット５０，５１を用いて処理を行う方法についても以下に説明する。切断機１は、図４および図９に示されているように、２つの工具ユニット５０，５１を備えていると仮定する。処理を開始する前に、工具ガード５を、図１に示されている作動位置まで前方に移動させる。機械ボディ２内のモータを始動させる。作業員は、モータに、切断機１の動力伝達部に含まれている動力伝達装置、すなわち駆動ベルト１７を駆動させるように切断機１を制御する。駆動ベルト１７は、くさび形溝１８に嵌っており、駆動輪１６ｂと、この場合は工具ユニット５０，５１の一体化された部分である駆動輪の２つの半分部（駆動部材）５２とを駆動し、工具３および３’を回転させる。

処理すべき物体へ押し付けることによって、大きい工具３によって物体に鋸の切溝が形成される。工具３が、物体を２つの工具３と３’の間の半径方向の差に対応する深さまで切り込むと、小さい工具３’が物体に切り込み始め、大きい工具３によって形成された切溝に平行な切溝をその物体に形成する。作業は、工具３および３’が、エッジガード３８が物体に接触するほど深く切り込むまで、前記の方法で進めることができる。このように工具３および３’によって物体に形成された第１の切溝は、図１１Ａに符号ａおよび符号ａ’でそれぞれ示されている。処理は、物体の切溝ａもａ’も所望の長さに達するまで行われる。この段階の間、エッジガード３８が物体に向かってスライドするように、切断機１を物体の表面に沿って移動させることができる。

少なくとも、たとえば処理される物体の材料が堅過ぎないような好ましい条件であれば、および／または物体に形成された切溝同士の間の距離が十分に短い場合には、切溝ａおよびａ’が形成される際に、工具の振動および／または工具と切溝間の材料との間の摩擦によって、切溝ａと切溝ａ’の間の材料が連続的にくずされる。したがって、処理は、エッジガード３０が物体に形成されている比較的広い溝の底部に接触してスライドするように、切断機１を物体の表面に沿って移動させることによって、連続的に進めることができる。この段階の間、工具キャリア（バー）２０と、エッジガード３８と、最後に刃ガード３６が後方に折り畳まれたときにサイドガード３５を溝に入れることもできる。

物体への切溝の形成に関連して第１の切溝ａとａ’の間の材料ｃがくずされない場合には、第１の切溝ａ，ａ’が形成されたとき、好ましくは第１の切溝ａもａ’も所望の長さに達したときに、切断機１は以下のように作動する。この場合、切断機１は、工具３、３’が、形成されている切溝ａ，ａ’から離れるように引き出される。本発明による切断機１を動作させる方法の次のステップは、物体に形成された２つの第１の切溝ａとａ’の間の材料ｃを除去することである。この材料を除去するのに用いられる技術は、物体の材料の種類に依存する。たとえば、物体の種類に応じて、破壊する、ハンマーで割る、くさびで割る、斧で割る、叩き割る、振動を加える、吹付ける、噴霧する、フライスで削る、引っ張る、こじる、あるいは前記した方法およびその他の方法の任意の組合せによって材料をくずすことができる。それによって、バー２０と、駆動輪１６ｂおよび駆動ベルト１７と、エッジガード３８と、サイドガード３５とを含む工具ユニット５０，５１とが物体に入り込むのを可能にする、比較的広い溝ｂが形成される（図１１Ｂ参照）。物体には、切溝ａの、大きい工具３によって形成された部分ａ_rと、おそらく切溝ａ’の、小さい工具３’によって形成された部分ａ_r’とが残り、次のステップ中に、作業員が工具３、３’を物体により深く切り込ませる際に、切溝ａ，ａ_r’を案内用の手がかりとして用いることができる（図１１Ｃ参照）。図１１Ｃでは、この段階で物体に形成される新しい切溝が、それぞれ符号ｄおよび符号ｄ’で示されており、新しい切溝ｄ，ｄ’同士の間の材料が符号ｅで示されている。材料ｅは、前記したのと同じ方法で除去することができ、したがって、平坦で互いに平行な壁を有し溝ｂと同じ幅を有する、より深い溝ｆが形成される（図１１Ｄ参照）。互いに平行な切溝を順次深くなるように形成することと、切溝同士の間の材料を除去することを、所望の処理深さまたは最大の処理深さが得られるまで交互に行うことによって、前記した方法で処理を行うことができる。最大処理深さは工具ガード５によって制限されるが、入り込む深さを制限しないように工具ガード５の折畳み部分３７を折り畳むことができる。ロック部材３９が解放されたときに、サイドガード３５全体を貫通方向の反対方向、すなわち後方に機械ボディ２に向かって変位させることができる。このように物体を段階的に処理することが可能であり、最後の処理動作を除いては、大きな工具３によって所望の深さが達成されたときに、工具ユニット５０，５１による各処理動作の後に切溝同士の間の材料が除去されることを理解されたい。

図１２および１３は、電動モータを含む公知の構成の機械ボディ２を、本発明の原理に従ってどのように設けることができるのかについて一例を示している。たとえば、それぞれが、溶接またはリベット締めによって鋸刃の内側の面に固定されている駆動輪の半分部５２、５２’を有している、平らなタイプの鋸の先端にダイヤモンドが付いている２つの刃３，３’を保持している平坦なバーの形態の細長い工具キャリア２０が、切断機１の前部に設けられている。その場合、工具（刃）３，３’は、一方の工具３に埋め込まれた座金８１を通って延びる埋込みねじ８０によって互いに接合されている。埋込みねじ８０は、反対側の工具３’に連結されている駆動輪の半分部５２’にねじ込むことによって固定されている。

前部の刃ガード３６は概略的にのみ示されている。前部の刃ガード３６は、切断機１の一側面に隣接して位置するバー２０に沿って変位することができる。切断機１を壁や屋根などの近くの角部における鋸引きにも使用できるように、刃ガード３および後部の駆動ベルトガード８２を取り外すことができるのが好適である。

本発明の好ましい第１の実施形態の、工具ユニットと前方の機能位置に運ばれた工具ガードとを含む切断機の各部の概略側面図である。 図１に示す切断機の、工具ユニットを交換可能にする引込み位置にある工具ガードを示す図である。 図２に示す切断機の、工具ユニットが取り外された状態の概略側面図である。 本発明の第２の実施形態の、継手の中心軸と同心に配置された２つの回転可能な工具ユニットを含む切断機の概略側面図である。 好ましい実施形態の、工具ユニットを形成する工具および駆動部材／駆動輪の半分部を示す図である。 駆動部材／駆動輪の半分部を示す図である。 図３に示す切断機の、工具ユニットを除いた前部を示す拡大図である。 図２の線VIII-VIIIに沿う断面図である。 図４の線IX-IXに沿う断面図である。 駆動輪の半分部／駆動部材を通る軸方向の切断面を示す断面図である。 本発明の処理原理の実施形態を示す、処理中の物体を概略的に示す断面図である。 本発明の処理原理の実施形態を示す、処理中の物体を概略的に示す断面図である。 本発明の処理原理の実施形態を示す、処理中の物体を概略的に示す断面図である。 本発明の処理原理の実施形態を示す、処理中の物体を概略的に示す断面図である。 本発明の考えられる実施形態の電動切断機すなわち機械鋸を概略的に示す側面図である。 図１２に示す切断機の平面図である。

Claims (11)

1. 工具の作動部分である周縁部（５４）と、前記工具の前記周縁部（５４）から半径方向に距離をおいて位置する外周駆動部（６３）と、前記外周駆動部（６３）から半径方向に距離をおいて位置する軸部（６２）と、を有する少なくとも１つの円板状の前記工具を有する切断すなわち鋸引き用の機械用の工具ユニットであって、
   前記外周駆動部（６３）は、動力伝達装置と協働できるように設けられた周方向駆動面（６４）を含み、
   環状のくぼみ（６５）が、前記工具ユニット内で前記軸部（６２）と前記外周駆動部（６３）の間に設けられており、前記環状のくぼみ（６５）は、前記工具ユニットの軸方向に延びる深さと、内側側壁と外側側壁との間を半径方向に延びる幅とを有し、軸受（３１）を、該軸受（３１）の側部が前記くぼみ内に受け入れられるように、前記軸部（６２）上に取り付け可能にしている、工具ユニット。
2. 前記工具は第１の面（３ａ）と第２の面（３ｂ）とを有し、前記軸部（６２）は前記工具の前記第１の面（３ａ）から離れて前記工具ユニットの軸方向に延びている、請求項１に記載の工具ユニット。
3. 前記環状のくぼみ（６５）は該くぼみの底部から、前記軸部（６２）と同じ軸方向に延びている、請求項２に記載の工具ユニット。
4. 前記内側側壁と前記外側側壁は円筒状になっている、請求項１から３のいずれか１項に記載の工具ユニット。
5. 前記環状のくぼみの、棚状に形成された環状の肉厚部（６７）が、前記くぼみの前記内側側壁から半径方向に延びており、前記肉厚部は、前記くぼみ内に受け入れ可能な前記軸受の前記側部に当接可能な環状の平坦な上面を有している、請求項３または４に記載の工具ユニット。
6. 中央穴（６０）が前記軸部（６２）を貫通して延びている、請求項１から５のいずれか１項に記載の工具ユニット。
7. 中央のくぼみ（５９）が、前記工具内の、前記工具ユニットの前記環状のくぼみ（６５）が設けられているのと反対側に設けられており、前記中央のくぼみ（５９）は前記中央穴（６０）と連通して、ナット、または前記穴を貫通して延びるねじの頭を受け入れ可能にしている、請求項６に記載の工具ユニット。
8. 斜面状の駆動面（６４）が、前記工具ユニットの前記環状のくぼみ（６５）と前記軸部（６２）が設けられているのと同じ側において、前記工具ユニットの前記外周駆動部（６３）に設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の工具ユニット。
9. 機械ボディと工具キャリア（２０）とを有する切断すなわち鋸引き用の機械であって、請求項１から８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの工具ユニットが、前記工具キャリア（２０）に回転可能に取り付けられている、切断すなわち鋸引き用の機械。
10. 前記工具キャリアは、機械ボディに接続されている後端部と前端部とを有する平坦なバーを含み、
    中央穴（３０）は前記バーの前記前端部に設けられており、
    前記軸受（３１）は前記中央穴（３０）内に設けられており、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の２つの工具ユニットが、前記工具キャリアの各側部に１つずつ取り付けられて、前記工具キャリアの前部にて工具組立体を形成しており、
    ２つの前記工具ユニットは、それぞれ前記中央のくぼみ（５９）内に受け入れられている、前記中央穴（６０）を通って延びる前記ねじと前記ナットによって互いに接続されており、
    ２つの前記工具ユニットの前記環状のくぼみは、互いに向かい合って、前記工具組立体に、前記軸部と前記外周駆動部の間を半径方向に延びる環状の空間を形成しており、
    前記工具キャリアの前端部で前記中央穴（３０）に隣接する、前記軸受と前記工具キャ リアの環状部（７１）は、組み立てられた前記工具ユニットの前記環状のくぼみによって形成された前記環状の空間内に受け入れられ、前記軸受は、前記環状のくぼみの内側側壁と、前記工具キャリアの前記中央穴（３０）の壁との間に取り付けられ、前記環状のくぼみの前記棚状に形成された環状部分（６７）同士の間にクランプされている、請求項９に記載の機械。
11. 前記工具組立体の前記工具ユニットの、前記斜面状の駆動面（６４）同士は互いに向かい合って、互いの間にくさび状の溝を形成している、請求項１０に記載の機械。

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