特許 6586008 切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6586008

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】切断装置

(51)【国際特許分類】

   B28D 1/08 20060101AFI20190919BHJP

   B23D 57/00 20060101ALI20190919BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   B28D1/08

   B23D57/00

   E04G23/08 D

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-251431(P2015-251431)

(22)【出願日】2015年12月24日

(65)【公開番号】特開2017-113977(P2017-113977A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2018年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(73)【特許権者】

【識別番号】000150110

【氏名又は名称】株式会社竹中土木

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 稔

(72)【発明者】

【氏名】高治 一彦

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 欧州特許出願公開第０２９４６８６４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／００１８１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−１０９１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３６２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８６４４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｄ １／０８

Ｂ２３Ｄ ５７／００

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられ、前記切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、前記回転軸より前記切断方向の側に前記切断用ワイヤーが掛けられている一対の切断用プーリーと、
前記切断用プーリーを回転自在に支持する枠体に設けられ、前記枠体を回動させて、前記切断方向に応じて前記切断用プーリーの回転軸の方向を変更する切断角度変更手段と、
前記ワイヤーソーと前記切断角度変更手段を支持し、前記切断用ワイヤーの前記切断部を、前記切断方向へ移動させる移動手段と、を有し、
前記切断角度変更手段は、
前記枠体に回転自在に設けられ、前記切断用プーリーを挟んで、前記切断用ワイヤーの前記切断部の反対側に配置され、前記切断用ワイヤーが掛けられ、回転軸を、前記切断用プーリーの前記回転軸と直交させた一対の第一角度変更用プーリーと、
前記枠体に設けられ、前記枠体を前記第一角度変更用プーリーの前記回転軸を中心に回動させる第一回動部材と、
を有する切断装置。

【請求項2】

ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられ、前記切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、前記回転軸より前記切断方向の側に前記切断用ワイヤーが掛けられている一対の切断用プーリーと、
前記切断用プーリーを挟んで、前記切断用ワイヤーの前記切断部の反対側に設けられ、前記切断用ワイヤーの両側に一対配置され、前記切断用ワイヤーを案内し、回転軸を、前記切断部の前記切断用ワイヤーから離れた位置に設けると共に、前記切断用ワイヤーの走行方向と並行とした一対の第二角度変更用プーリーと、
前記切断用プーリーを回転自在に支持する第一枠体と、
前記第二角度変更用プーリーを回転自在に支持し、前記第二角度変更用プーリーの支持部よりも前記切断用プーリーの側に設けた連結部で、前記第一枠体を回動自在に連結した第二枠体と、
前記第二枠体に設けられ、前記第一枠体を、前記連結部を中心に回動させる第二回動部材と、
前記ワイヤーソーと、前記第二角度変更用プーリー及び前記第二回動部材を備えた切断角度変更手段と、を支持し、前記切断用ワイヤーの前記切断部を、前記切断方向へ移動させる移動手段と、
を有する切断装置。

【請求項3】

前記移動手段は、
前記ワイヤーソー及び前記切断角度変更手段を支持し、鉛直方向へ移動可能とされた第一基台と、
前記第一基台を支持し、水平方向へ移動可能とされた第二基台と、
を有している
請求項１又は請求項２に記載の切断装置。

【請求項4】

前記第二基台は、水平方向へ移動可能とされた第三基台に支持され、
前記第二基台と前記第三基台との間には、前記第一基台を支持した状態で、前記第二基台を水平方向に回転させる、水平方向回転手段が設けられている
請求項３に記載の切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子炉建屋の解体においては、放射化部等の人が近づき難い部位にある壁体の切断が必要となる場合がある。従来、壁体等の、断面積が大きな部位を切断する切断装置には、ワイヤーソーが広く使用されている。しかし、人が近づき難い部位にある壁体の切断においては、人手をかけずに壁体を切断できる切断技術の開発が求められている。
人が近づき難い場所で壁体を切断する、ワイヤーソーによる切断技術には、例えば特許文献１がある。

【0003】

特許文献１の切断技術は、放射化された、鉄筋コンクリート製の中空円柱状の壁体の解体において、周方向の切断は、コアボーリング装置で縦孔を連続して穿設することで行なう。一方、鉛直方向の切断は、コアボーリング装置で、鉛直方向に距離を開けて２つの横孔（ワイヤー誘導孔）を穿設し、２つの横孔を通したダイヤモンドワイヤー（切断用ワイヤー）を、ループ状にして２つの横孔の間に巻き付け、ダイヤモンドワイヤーに張力を加えながら走行させて、２つの横孔の間を鉛直方向に切断する。同様に、水平方向の切断は、コアボーリング装置で、水平方向に距離を開けて２つの横孔を穿設し、２つの横孔を通したダイヤモンドワイヤーを、ループ状にして２つの横孔の間に巻き付け、ダイヤモンドワイヤーに張力を加えながら走行させて、２つの横孔の間を水平方向に切断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−８３９２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１は、ワイヤーソーによる切断の前に、予めコアボーリング装置で、縦孔や横孔を穿設し、更に横孔にダイヤモンドワイヤーを通してループ状にする等、多くの人手を必要とする。また、穿設された縦孔や横孔の間を結ぶ直線状にしか、壁体を切断することはできない。

【0006】

本発明は、上記事実に鑑み、被切断部材に縦孔及び横孔を穿設せずに、任意の方向に切断できる切断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明に係る切断装置は、ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられ、前記切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、前記回転軸より前記切断方向の側に前記切断用ワイヤーが掛けられている一対の切断用プーリーと、前記切断用プーリーを回転自在に支持する枠体に設けられ、前記枠体を回動させて、前記切断方向に応じて前記切断用プーリーの回転軸の方向を変更する切断角度変更手段と、前記ワイヤーソーと前記切断角度変更手段を支持し、前記切断用ワイヤーの前記切断部を、前記切断方向へ移動させる移動手段と、を有し、前記切断角度変更手段は、前記枠体に回転自在に設けられ、前記切断用プーリーを挟んで、前記切断用ワイヤーの前記切断部の反対側に配置され、前記切断用ワイヤーが掛けられ、回転軸を、前記切断用プーリーの前記回転軸と直交させた一対の第一角度変更用プーリーと、前記枠体に設けられ、前記枠体を前記第一角度変更用プーリーの前記回転軸を中心に回動させる第一回動部材と、を有している。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、一対の切断用プーリーが、ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられている。このとき、切断用プーリーは、切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、回転軸より切断方向側に切断用ワイヤーが掛けられている。これにより、切断用プーリーが、切断用ワイヤーを切断方向へ押す構成となり、無端の切断用ワイヤーを走行させても、切断時に切断用プーリーからの、切断用ワイヤーの脱落を抑制できる。
また、切断用プーリーが枠体に回転自在に支持されているため、切断角度変更手段により、枠体を回動させることで、切断方向に応じて、切断用プーリーの回転軸の方向を変更することができる。また、移動手段が、ワイヤーソーと切断角度変更手段を支持しているので、移動手段により、切断部を切断方向へ移動させることができる。
これにより、被切断部材に、縦孔及び横孔の穿設を必要とせず、人手をかけずに被切断部材を切断できる切断装置を提供できる。

【0010】

また、枠体には、切断用プーリーと、切断用ワイヤーが掛けられた第一角度変更用プーリーとが回転自在に支持され、枠体は、第一角度変更用プーリーの回転軸を中心にして、第一回動部材で回動可能とされている。
これにより、第一回動部材を制御することで、枠体を、第一角度変更用プーリーの回転軸を中心に回動できる。この結果、切断用プーリーの回転軸の方向を、切断方向と直交する方向に維持した状態で、切断方向を変更することができる。

【0011】

請求項２に記載の発明に係る切断装置は、ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられ、前記切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、前記回転軸より前記切断方向の側に前記切断用ワイヤーが掛けられている一対の切断用プーリーと、前記切断用プーリーを挟んで、前記切断用ワイヤーの前記切断部の反対側に設けられ、前記切断用ワイヤーの両側に一対配置され、前記切断用ワイヤーを案内し、回転軸を、前記切断部の前記切断用ワイヤーから離れた位置に設けると共に、前記切断用ワイヤーの走行方向と並行とした一対の第二角度変更用プーリーと、前記切断用プーリーを回転自在に支持する第一枠体と、前記第二角度変更用プーリーを回転自在に支持し、前記第二角度変更用プーリーの支持部よりも前記切断用プーリーの側に設けた連結部で、前記第一枠体を回動自在に連結した第二枠体と、前記第二枠体に設けられ、前記第一枠体を、前記連結部を中心に回動させる第二回動部材と、前記ワイヤーソーと、前記第二角度変更用プーリー及び前記第二回動部材を備えた切断角度変更手段と、を支持し、前記切断用ワイヤーの前記切断部を、前記切断方向へ移動させる移動手段と、を有している。

【0012】

請求項２に記載の発明によれば、一対の切断用プーリーが、ワイヤーソーの切断用ワイヤーの切断部の両側に設けられている。このとき、切断用プーリーは、切断部の切断方向と直交する方向に回転軸を向け、回転軸より切断方向側に切断用ワイヤーが掛けられている。これにより、切断用プーリーが、切断用ワイヤーを切断方向へ押す構成となり、無端の切断用ワイヤーを走行させても、切断時に切断用プーリーからの、切断用ワイヤーの脱落を抑制できる。
また、切断用プーリーが、第一枠体に回転自在に支持された状態において、第一枠体が、第二枠体に、連結部の周りに回動自在に連結されている。第二枠体には、切断用ワイヤーを案内する第二角度変更用プーリーが、切断部の切断用ワイヤーから離れた位置に設けられた回転軸に回転自在に支持され、連結部が、第二角度変更用プーリーの支持部よりも切断用プーリーの側に設けられているので、第一枠体を連結部の周りに回動させることで、切断用プーリーの回転軸の方向を、切断方向と直交する方向に維持した状態で変更することができる。
また、第二枠体には、第一枠体を回動させる第二回動部材が設けられているので、第二回動部材を制御することで、連結部の周りに第一枠体を回動させることができる。

【0013】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の切断装置において、前記移動手段は、前記ワイヤーソー及び前記切断角度変更手段を支持し、鉛直方向へ移動可能とされた第一基台と、前記第一基台を支持し、水平方向へ移動可能とされた第二基台と、を有している。

【0014】

これにより、切断角度変更手段、第一基台及び第二基台の移動方向を制御することで、切断用ワイヤーの切断部を、任意の切断方向へ移動させることができる。

【0015】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の切断装置において、前記第二基台は、水平方向へ移動可能とされた第三基台に支持され、前記第二基台と前記第三基台との間には、前記第一基台を支持した状態で、前記第二基台を水平方向に回転させる、水平方向回転手段が設けられている。

【0016】

請求項４に記載の発明によれば、第二基台と第三基台の間に水平方向回転手段が設けられているので、切断用ワイヤーの切断部の走行方向を、第三基台の移動方向と独立して傾斜させることが可能となる。これにより、被切断部材を傾斜面として切断することができる。また、切断用ワイヤーの切断部を傾斜させたまま、第一基台を、鉛直方向及び水平方向へ移動させることできる。
この結果、障害物を効率的に避ける等、高い自由度で切断することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、上記構成としてあるので、被切断部材に縦孔及び横孔を予め穿設せずに、任意の方向に切断できる切断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係る切断装置の基本構成を示す斜視図である。

【図2】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る切断装置に使用されるワイヤーソーの基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、そのＸ１−Ｘ１線視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る切断装置に使用される切断角度調整手段の基本構成を示す斜視図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の第１実施形態に係る切断装置における切断手順を示す斜視図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の第１実施形態に係る切断装置における切断手順を示す斜視図である。

【図6】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の第１実施形態に係る切断装置における切断手順を示す斜視図である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の第１実施形態に係る切断装置における切断手順を示す斜視図である。

【図8】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明の第１実施形態に係る切断装置における切断手順を示す斜視図である。

【図9】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る切断装置に使用されるワイヤーソーの基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、切断方向をαとしたときの構成図である。

【図10】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る切断装置で切断方向を９０°としたときの構成図であり、（Ｂ）は、切断方向を−９０°としたときの構成図である。

【図11】本発明の第３実施形態に係る切断装置に使用される切断角度調整手段の基本構成を示す斜視図である。

【図12】（Ａ）は、本発明の第４実施形態に係る切断装置の基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その水平方向回転手段を示す部分断面図である。

【図13】本発明の第４実施形態に係る切断装置で、被切断部材を切断した切断結果を示す斜視図である。

【図14】（Ａ）は、本発明の第５実施形態に係る切断装置の基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、切断状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
図１〜図８を用いて、本発明の第１実施形態に係る切断装置１０について説明する。
図１は、切断装置１０の全体構成を示す斜視図であり、図２（Ａ）は、ワイヤーソー１２の基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）はそのＸ１−Ｘ１線視図である。図３は、切断角度変更手段の斜視図であり、図４（Ａ）〜図８（Ｂ）は、いずれも、切断手順を示す斜視図である。なお、各図は、切断装置１０の上下方向をＺ軸方向、切断部１６におけるダイヤモンドワイヤー１４の走行方向をＸ軸方向としている。

【0020】

図１に示すように、切断装置１０は、コンクリート壁等の被切断部材（切断対象物）２８の下端面の下方に配置され、被切断部材２８を下面から上方へ向けて切断する。
被切断部材２８は、下方に切断装置１０が入る空間を有し、Ｘ軸方向の幅（壁厚）がＷ１の壁体である。被切断部材２８は、Ｚ軸正方向及びＹ軸方向へ連続する構造物の一部であり、切断装置１０には支持されていない。
なお、被切断部材２８は、便宜上、直方体の形状で図示されているが、これに限定されることはなく、三次元的に変化する形状であってもよい。

【0021】

切断装置１０は、被切断部材２８を切断するワイヤーソー１２を有している。
ワイヤーソー１２は、被切断部材２８のＸ軸方向の幅Ｗ１よりに広くされた、幅Ｗ２の切断部１６を有し、切断部１６を切断方向へ移動させて、被切断部材２８を切断する。

【0022】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ワイヤーソー１２は、無端のダイヤモンドワイヤー（切断用ワイヤー）１４を有し、ダイヤモンドワイヤー１４を走行させながら、切断部１６を切断方向へ移動させ、被切断部材２８を切断する。
ここに、ダイヤモンドワイヤー１４は、ワイヤーロープに、切削用ダイヤモンド砥粒とブロンズやタングステンとを混合して焼結したビーズ（切削材料）を、一定間隔で数珠状にワイヤーに通して固定し、ビーズとワイヤーを結合した構成である。

【0023】

ダイヤモンドワイヤー１４は、切断用プーリー２０や切断用補助プーリー２１等の複数のプーリーで方向を変えて折り畳まれ、周回可能にフレーム２４、３０等に収められている。また、ワイヤーソー１２の一部には、ダイヤモンドワイヤー１４を直線状に走行させた切断部１６が形成されている。切断部１６においては、ダイヤモンドワイヤー１４はＸ軸方向に走行する構成とされ、切断方向は、矢印４２で示す方向（図２（Ａ）ではＺ軸方向）とされている。

【0024】

ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の両側には、一対の切断用プーリー２０が設けられている。ワイヤーソー１２は押し切り及び引き切り方式であり、一対の切断用プーリー２０は、矢印４２で示す切断方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に回転軸２６を向けている。切断用プーリー２０には、ダイヤモンドワイヤー１４が、回転軸２６より切断方向側（押し切り方向側）に掛けられている。

【0025】

ダイヤモンドワイヤー１４を挟んで、切断用プーリー２０の切断方向側には、一対の切断用補助プーリー２１が設けられている。切断用補助プーリー２１は、切断用プーリー２０よりも切断部１６の内側に設けられ、切断用補助プーリー２１の回転軸２７の方向は、切断用プーリー２０の回転軸２６の方向と同じ、Ｙ軸方向とされている。
これにより、押し切り時には、切断用プーリー２０が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断方向（押し切り方向側）へ押し、切断用補助プーリー２１が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断用プーリー２０に押し付ける構成とされ、切断時におけるダイヤモンドワイヤー１４の、切断用プーリー２０からの外れを抑制している。また、引き切り時には、切断用補助プーリー２１が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断方向（引き切り方向側）へ押し、切断用プーリー２０が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断用補助プーリー２１に押し付けることで、切断時におけるダイヤモンドワイヤー１４の、切断用補助プーリー２１からの外れを抑制している。

【0026】

切断用プーリー２０を挟んで、切断部１６の反対側には、一対の角度変更用プーリー（第一角度変更用プーリー）２２が設けられている。角度変更用プーリー２２は、回転軸３２の方向を、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４の走行方向と一致させている。即ち、角度変更用プーリー２２の回転軸３２の方向（図２（Ａ）ではＸ軸方向）は、切断用プーリー２０の回転軸２６の方向、及び切断用補助プーリー２１の回転軸２７の方向と直交している。

【0027】

また、角度変更用プーリー２２の回転軸３２は、切断部１６の切断方向を変更する際の回動中心と一致させている。これにより、ワイヤーソー１２を、角度変更用プーリー２２の回転軸３２を中心に回転させることで、矢印４２で示す切断方向と、切断用プーリー２０の回転軸２６の方向と、切断用補助プーリー２１の回転軸２７の方向との関係を一定に維持して、切断部１６の切断方向を変更することができる。

【0028】

ワイヤーソー１２は、駆動用プーリー１９を有し、同一平面上を、ほぼ矩形状にダイヤモンドワイヤー１４を走行させ、切断部１６の直線部を確保している。矩形状に走行するダイヤモンドワイヤー１４の４つの角部には、いずれも、方向を変更するためのプーリーが用いられている。切断部１６の両端部は、上記の構成であり、切断部１６とほぼ平行に走行する対向辺１７の両端部には、補助プーリー２３が、それぞれ設けられている。

【0029】

また、矩形状に走行するダイヤモンドワイヤー１４の外側には、駆動用プーリー１９や張力調整プーリー２５等の複数のプーリーが配置されている。
また、図２（Ｂ）に示すように、ワイヤーソー１２は、角度変更用プーリー２２の位置で、切断部１６が、４５°の角度で折り曲げられている。これにより、切断方向は、矢印４２で示すＺ軸方向となる。

【0030】

図３に示すように、ワイヤーソー１２には、ダイヤモンドワイヤー１４を囲むフレーム（枠体）２４、３０等が設けられている。
切断用プーリー２０と補助プーリー２３の間には、一対のフレーム３０が設けられている。また、補助プーリー２３の間には、フレーム４６が設けられている。フレーム４６の両端部は、フレーム３０の、補助プーリー２３側（切断部１６と反対側）の端部と接合されている。

【0031】

フレーム３０の補助プーリー２３の側には、切断角度変更手段１８が設けられている。切断角度変更手段１８は、正逆転が可能なモータ（第一回動部材）４８を有し、モータ４８の回転軸には、ピニオン歯車（第一回動部材）６６が取付けられている。
ピニオン歯車６６は、円弧状のラック歯車５４と咬合している。ラック歯車５４は、後述する円弧部材５０の上面に設けられている。円弧部材５０は、回転軸３２を中心とした円の一部とされている。

【0032】

また、円弧部材５０の上面には、ラック歯車５４と平行に、スライドレール５３が設けられている。スライドレール５３は、フレーム３０の補助プーリー２３側の端部に設けられたスライド部６１と、摺動可能に接合されている。これにより、モータ４８を回転させても、ピニオン歯車６６とラック歯車５４の咬合が確保され、フレーム３０を安定して移動させることができる。

【0033】

これにより、モータ４８を回転させることで、フレーム３０の下端部を、円弧状のラック歯車５４に沿って移動させることができる。フレーム３０の上端部は、回転軸３２を中心に回動する構成とされており、モータ４８を回転させることで、切断部１６の切断方向を、回転軸３２を中心に変更することができる。

【0034】

ワイヤーソー１２と切断角度変更手段１８は、鉛直移動台座（第一基台、移動手段）３４に支持された状態で、上下方向（矢印４２で示すＺ軸方向）に移動可能とされ、鉛直移動台座３４は、水平移動台座（第二基台、移動手段）３６で、水平方向（矢印４４で示すＹ軸方向）に移動可能に支持されている。

【0035】

鉛直移動台座３４は、上方に開いた一対の円弧状の円弧部材５０を備えている。
円弧部材５０は、Ｘ軸方向に、所定の幅Ｗ２をあけて設けられている。鉛直移動台座３４の幅Ｗ２は、一対のフレーム３０の幅Ｗ２と等しく、被切断部材２８の幅Ｗ１より大きい（幅Ｗ２＞幅Ｗ１）。
一対の円弧部材５０同士は、円弧部材５０の円弧部に沿って配置された、複数の連結部材５２で、幅Ｗ２を維持して連結されている。

【0036】

円弧部材５０は、角度変更用プーリー２２の回転軸３２を中心とした円の一部を形成している。円弧部材５０の上面には、円弧部材５０に沿って円弧状に、ラック歯車５４とスライドレール５３が、それぞれ平行に取り付けられている。なお、ラック歯車の歯の形状や本数は、被切断部材２８やワイヤーソー１２の構成等から決定すれば良い。

【0037】

鉛直移動台座３４は、四隅に設けられたシリンダー３８で、矢印４２で示す上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。
また、鉛直移動台座３４は、シリンダー３８で支持された状態で、水平移動台座３６に支持されている。水平移動台座３６は、台座（支持部材）４０の上面に載置され、矢印４４で示すＹ軸方向に、摺動可能とされている（図１参照）。

【0038】

これにより、縦孔及び横孔の穿設を必要とせずに、切断角度変更手段１８、鉛直移動台座３４及び水平移動台座３６の移動方向を制御することで、切断部１６を任意の切断方向へ移動させることができる。
これらを、図示しない制御部で制御することにより、人手をかけずに少ない工程で、被切断部材２８を切断でき、切断装置１０の切断工程の自動化を図ることができる。

【0039】

上記したように、切断装置１０は、ワイヤーソー１２のダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の両側に、一対の切断用プーリー２０が設けられている。切断用プーリー２０は、切断部１６の矢印４２で示す切断方向と直交する方向に回転軸２６を向け、回転軸２６より切断方向の側にダイヤモンドワイヤー１４が掛けられている。

【0040】

また、切断用プーリー２０を回転自在に支持するフレーム３０を有し、フレーム３０を回転軸３２の回りに回動させて、矢印４２で示す切断方向に応じて切断用プーリー２０の回転軸２６の方向を変更する。
また、鉛直移動台座３４と水平移動台座３６を有し、ワイヤーソー１２と切断角度変更手段１８を支持し、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を、切断方向へ移動させる。

【0041】

本構成とすることにより、一対の切断用プーリー２０が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断方向へ押す構成（押し切り方式）となり、無端のダイヤモンドワイヤー１４を走行させても、切断時に切断用プーリー２０からの、ダイヤモンドワイヤー１４の脱落が抑制できる。また、一対の切断用補助プーリー２１が、ダイヤモンドワイヤー１４を切断方向へ押す構成（引き切り方式）においても、切断時に切断用補助プーリー２１からの、ダイヤモンドワイヤー１４の脱落が抑制できる。

【0042】

また、切断用プーリー２０がフレーム３０に回転自在に支持されているため、モータ４８、ピニオン歯車６６等の切断角度変更手段１８により、フレーム３０を回動させることで、矢印４２で示す切断方向に応じて、切断用プーリー２０の回転軸２６の方向を変更することができる。

【0043】

また、鉛直移動台座３４、水平移動台座３６等の移動手段が、ワイヤーソー１２や切断角度変更手段１８を支持しているので、移動手段を移動させることにより、切断部１６を切断方向へ移動させることができる。
これにより、縦孔及び横孔の穿設を必要とせずに、被切断部材２８を切断できる切断装置１０を提供できる。

【0044】

次に、切断手順について、図４（Ａ）〜８（Ｂ）を用いて説明する。
先ず、壁状の被切断部材２８の底面から、直方体のブロックを、所定の大きさに切り出す場合について説明する。

【0045】

図４（Ａ）に示すように、切断装置１０を、先ず壁状の被切断部材２８の底面の下に配置する。このとき、鉛直移動台座３４を矢印４２で示すように最下位置まで下げ、フレーム３０の軸線Ｓを鉛直方向に向ける。また、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を、矢印４４で示すように調整して、切断開始位置Ｐ１にセットする。
なお、切断順序は、押し切りを前提とし、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２へ、続いて目標点Ｐ２から目標点Ｐ３へ切断した後、目標点Ｐ４から目標点Ｐ３へ切断する手順が望ましい。以下、この手順に沿って説明する。

【0046】

次に、図４（Ｂ）に示すように、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２の間を、鉛直方向（Ｚ軸方向）上方へ切断する。この際、フレーム３０の軸線Ｓを、鉛直軸Ｇに対し−４５度傾斜させ、切断方向をＺ軸方向上方へ向ける。
この状態で、ダイヤモンドワイヤー１４を走行させて、シリンダー３８を、矢印４２に示すように高さＺ１だけ伸張させる。これにより、被切断部材２８の切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２の間を、Ｚ軸方向へ切断できる。

【0047】

次に、図５（Ａ）に示すように、目標点Ｐ２まで切断した後は、切断方向を水平方向へ替えて、目標点Ｐ２から目標点Ｐ３まで切断する。このため、ダイヤモンドワイヤー１４の走行を一旦停止する。

【0048】

次に、図５（Ｂ）に示すように、フレーム３０の上部は回転軸３２の位置に維持した状態で、切断角度変更手段１８を作動させ、フレーム３０の下端部を、円弧部材５０に沿って回動させる。このとき、フレーム３０は、鉛直軸Ｇとの角度を４５°の位置まで移動させる。これにより、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の切断方向を目標点Ｐ３へ向け、水平方向への切断準備をすることができる。

【0049】

次に、図６（Ａ）に示すように、ダイヤモンドワイヤー１４を走行させて、矢印４４で示す方向（水平方向）へ距離ｙ１だけ切断し、目標点Ｐ３に到達した後走行を停止する。
続いて、目標点Ｐ４へダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を移動させる。このため、目標点Ｐ３から目標点Ｐ２へ、目標点Ｐ２から切断開始位置Ｐ１へ、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を、一旦、切断開始位置Ｐ１まで戻す。

【0050】

次に、図６（Ｂ）に示すように、水平移動台座３６を、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ４まで、矢印４４で示す方向へ移動させ、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を目標点Ｐ４にセットする。このとき、鉛直移動台座３４を矢印４３で示す方向に最下位置まで下げ、フレーム３０の軸線Ｓは、鉛直軸Ｇと−４５°傾斜させる。

【0051】

次に、図７（Ａ）に示すように、ダイヤモンドワイヤー１４を走行させて、矢印４３で示す方向に鉛直移動台座３４を距離ｚ１だけ移動させ、目標点Ｐ３まで切断する。
このとき、鉛直移動台座３４を上昇させ、水平移動台座３６を一定位置に維持する。これにより、ワイヤーソー１２で、被切断部材２８の下面を除く３方向を切り取ることができる。

【0052】

この結果、図７（Ｂ）に示すように、被切断部材２８から、ドットを付したブロック５８を切り離すことができる。切り離されたブロック５８は、鉛直移動台座３４に設けられた受け部６０で受け止められた後、搬出位置まで移動させる。
上記の手順を繰り返すことで、順次、被切断部材２８からブロック５８を切り離し、搬出することができる。

【0053】

なお、切断手順は、上記の切断手順に限定されることはなく、異なる手順でも良い。
例えば、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２へ向けて上方へ切断した後、切断開始位置Ｐ１まで戻し、切断部１６を目標点Ｐ４へ移動させ、目標点Ｐ４から目標点Ｐ３まで、再び上方へ切断し、目標点Ｐ３から目標点Ｐ２へ、水平方向へ切断しても良い。
これにより、同様に、被切断部材２８からブロック５８を切り離すことができる。
また、押し切り及び引き切りを併用すれば、被切断部材２８からブロック５８を次のように切断可能である。すなわち、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２、Ｐ３までを押し切りし、その後、目標点Ｐ３から目標点Ｐ４までを引き切りする。これにより、被切断部材２８からブロック５８を切り離すことができる。

【0054】

続いて、壁状の被切断部材２８から、一辺がＭの三角柱のブロックを切り出す手順について説明する。

【0055】

図８（Ａ）に示すように、切断装置１０を、被切断部材２８の下方へ配置し、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を、切断開始位置Ｐ１にセットする。このとき、切断装置１０の切断部１６の高さを、矢印４３で示すように最下位置まで下げた状態で、被切断部材２８の下方から、被切断部材２８の切断開始位置Ｐ１にセットする。
切断順序は、押し切りを前提とし、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２へ、続いて目標点Ｐ２から目標点Ｐ３へ切断した後、目標点Ｐ２へ戻り、目標点Ｐ２から目標点Ｐ４へ切断した後、目標点Ｐ４から目標点Ｐ３へ切断する手順が望ましい。以下、この手順に沿って説明する。

【0056】

先ず、フレーム３０の軸線Ｓを鉛直軸Ｇと−４５°傾斜させた状態で、シリンダー３８を上昇させ、切断開始位置Ｐ１から目標点Ｐ２の間を切断する。
続いて、切断角度変更手段１８で、フレーム３０の軸線Ｓを鉛直軸Ｇと−１５°傾斜させた状態まで移動させ、鉛直移動台座３４と水平移動台座３６を同時に移動させて、目標点Ｐ２から目標点Ｐ３の間を、矢印Ｓ１の方向へ距離Ｍだけ斜めに切断する。

【0057】

続いて、一旦、ダイヤモンドワイヤー１４の走行を止め、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４を目標点Ｐ２へ戻す。
その後、切断角度変更手段１８で、フレーム３０の軸線Ｓを鉛直軸Ｇと４５°傾斜させ、水平移動台座３６を移動させて、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４を矢印Ｓ２の方向へ移動させ、目標点Ｐ２から目標点Ｐ４へ、距離Ｍだけ切断する。

【0058】

続いて、切断角度変更手段１８で、フレーム３０を鉛直軸Ｇと−７５°傾斜させ、鉛直移動台座３４と水平移動台座３６を同時に移動させて、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４を矢印Ｓ３の方向へ移動させ、目標点Ｐ４から目標点Ｐ３へ距離Ｍだけ切断する。

【0059】

最後に、図８（Ｂ）に示すように、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６を切断開始位置Ｐ１まで戻し、切断された三角柱のブロック５９（ドット部）をＸ軸方向へ押出し、受け台に載せて搬出する。
上述したように、本実施形態によれば、斜めに切断できるので、任意の形状に被切断部材２８を切断することができる。

【0060】

（第２実施形態）
図９（Ａ）〜図１０（Ｂ）を用いて、本発明の第２実施形態に係る切断装置７０について説明する。図９（Ａ）は、切断装置７０の基本構成を示す斜視図であり、図９（Ｂ）〜図１０（Ｂ）は、いずれも切断装置７０の切断方向を変更した状態を示す斜視図である。
切断装置７０は、切断用プーリー２０を支持するフレームを、２つのフレーム部材に分割し、一方のフレーム部材を回動可能に連結した点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0061】

図９（Ａ）に示すように、切断装置７０は、ワイヤーソー７２を有し、ワイヤーソー７２のダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の両側に、一対の切断用プーリー２０が設けられている。切断用プーリー２０は、矢印４２で示す切断方向と直交する方向に回転軸２６を向け、回転軸２６より、矢印４２で示す切断方向の側に、ダイヤモンドワイヤー１４が掛けられている。

【0062】

切断用プーリー２０を挟んで、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の反対側には、一対の角度変更用プーリー７６が設けられている。角度変更用プーリー７６は、ダイヤモンドワイヤー１４の両側に、ダイヤモンドワイヤー１４を挟んで、２個が一対に配置されている。角度変更用プーリー７６の回転軸７７は、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４の走行方向に向けられている。

【0063】

切断用プーリー２０と切断用補助プーリー２１は、回動フレーム（第一枠体）７４で、一体的に回転自在に支持され、角度変更用プーリー７６は、固定フレーム（第二枠体）７５に、回転自在に支持されている。
固定フレーム７５は、角度変更用プーリー７６と補助プーリー２３の間に設けられ、固定フレーム７５の切断部１６側の端部には、角度変更用プーリー７６を支持する支持部８７と、回動フレーム７４と連結される連結部８８が設けられている。

【0064】

ここに、連結部８８は、支持部８７より、切断用プーリー２０に近い側（固定フレーム７５の端部側）に設けられている。また、連結部８８の回転中心は、回動フレーム７４の回動中心７８と一致させている。
これにより、固定フレーム７５に、角度変更用プーリー７６が回転自在に支持され、固定フレーム７５と回動フレーム７４が、回動可能に連結される。

【0065】

固定フレーム７５には、切断角度変更手段１１６が設けられている。切断角度変更手段１１６は、正逆転可能なモータ（第二回動部材）１０２を有し、モータ１０２の回転軸には、回動アーム（第二回動部材）１０４が取付けられている。回動アーム１０４は、モータ１０２に取付けられた状態で、回動フレーム７４の側面を両側から挟む構成とされている。これにより、回動アーム１０４を回転させることで、回動フレーム７４に、矢印４５で示す方向の連結部８８を中心とした回転力を付与することができる。

【0066】

モータ１０２は、固定金具１１４で固定フレーム７５に固定され、固定フレーム７５に固定された状態で、回動アーム１０４を回動可能とされている。
これにより、モータ１０２の回転方向へ、回動フレーム７４を、連結部８８を中心に回動させることができる。

【0067】

本実施形態においては、図９（Ａ）に示すように、回動フレーム７４を鉛直方向に向けた状態において、矢印４２で示す切断方向が鉛直方向上向きとなる。これにより、ワイヤーソー７２を鉛直方向上方へ移動させることにより、被切断部材２８を下から上へ切断することができる。

【0068】

また、図９（Ｂ）に示すように、回動フレーム７４を鉛直軸Ｇに対して角度αだけ回動させることで、矢印４２で示す切断方向を、鉛直軸Ｇに対して角度αの方向とすることができる。
この場合には、鉛直移動台座３４、及び水平移動台座３６を制御して、切断部１６のダイヤモンドワイヤー１４を、鉛直軸Ｇに対して角度αの方向へ移動させればよい（図１参照）。

【0069】

図１０（Ａ）に示すように、鉛直軸Ｇに対して角度＋９０度（水平方向）の方向に切断する場合には、回動フレーム７４を鉛直軸Ｇに対して角度９０度まで回動させる。この状態で、鉛直移動台座３４を一定の位置に維持し、水平移動台座３６を、水平方向（切断方向）へ移動させればよい（図１参照）。

【0070】

図１０（Ｂ）に示すように、鉛直軸に対して角度−９０度（水平方向）の方向に切断する場合には、回動フレーム７４を、鉛直軸に対して角度９０度だけ回動させる。この状態で、鉛直移動台座３４を一定の位置に維持し、水平移動台座３６を、水平方向（切断方向）へ移動させればよい（図１参照）。
他の構成や被切断部材の切断手順等は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。

【0071】

（第３実施形態）
図１１を用いて、本発明の第３実施形態に係る切断装置１００について説明する。
図１１は、切断装置１００の斜視図である。
切断装置１００は、フレーム３０を移動させる切断角度変更手段６８の構成が、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0072】

図１１に示すように、フレーム３０の鉛直移動台座３４側には、フレーム３０を、角度変更用プーリー２２の回転軸３２を中心に回動させる、切断角度変更手段６８が設けられている。
切断角度変更手段６８は、正逆転可能なモータ（第一回動部材）４８を有し、モータ４８には、ピニオン歯車（第一回動部材）６６が取り付けられている。

【0073】

即ち、モータ４８は、フレーム３０のＸ軸方向の外側側面に固定され、ラック歯車５５は、角度変更用プーリー２２の回転軸３２を中心にした扇形に形成され、円弧部材５０の側面に、円弧に沿って曲げられた状態で取付けられている。ピニオン歯車６６はラック歯車５５と咬合されている。

【0074】

また、円弧部材５０の側面には、ラック歯車５４と平行に、スライドレール５７が設けられている。スライドレール５７は、フレーム３０の補助プーリー２３側の端部に設けられたスライド部６１と、摺動可能に接合されている。これにより、モータ４８を回転させても、ピニオン歯車６６とラック歯車５５の咬合が確保され、フレーム３０を安定して移動させることができる。

【0075】

これにより、ピニオン歯車６６をラック歯車５５に沿って移動させることにより、フレーム３０の鉛直移動台座３４側を、角度変更用プーリー２２の回転軸３２を中心に移動させることができる。この結果、フレーム３０が回転軸３２を中心に回動され、切断部１６の切断方向を変更することができる。
他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。

【0076】

（第４実施形態）
図１２（Ａ）〜図１３を用いて、本発明の第４実施形態に係る切断装置８０について説明する。図１２（Ａ）は、切断装置８０の基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＹ１−Ｙ１線断面であり、水平方向回転手段を示す断面図である。図１３は、切断装置８０で切断した被切断部材の切断面を示す斜視図である。
切断装置８０は、鉛直移動台座３４が、水平方向に回転可能に支持されている点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0077】

図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切断装置８０は、水平移動台座（第二基台、移動手段）８２と、水平移動台座（第三基台、移動手段）８４を有している。
水平移動台座８２は、鉛直移動台座３４を支持した状態で、水平移動台座８４に支持されている。水平移動台座８４は、台座８６に支持され、水平方向へ移動可能とされている。また、水平移動台座８２と水平移動台座８４との間には、水平方向回転手段６４が設けられている。

【0078】

図１２（Ｂ）に示されるように、水平方向回転手段６４は、水平移動台座８２及び水平移動台座８４と回転軸１２０を共有している。水平移動台座８４の上面には、直径Ｄ１の凸状の軸部６２Ｔが設けられている。一方、水平移動台座８２の下面には、軸部６２Ｔ及びスラスト軸受１０８を収容する凹部６２Ｄが設けられている。

【0079】

スラスト軸受（水平方向回転手段）１０８は、例えば、スラスト玉軸受とされており、一対の軌道盤１０８Ａ、１０８Ｂと、複数のボール１０８Ｃとを有している。一対の軌道盤１０８Ａ、１０８Ｂは、リング状に形成されており、軸方向に互いに対向して配置されている。また、一対の軌道盤１０８Ａ、１０８Ｂのうち、一方の軌道盤１０８Ａは、内部に軸部６２Ｔが挿入された状態で、水平移動台座８４の上面に固定されている。また、他方の軌道盤１０８Ｂは、内部に軸部６２Ｔが挿入された状態で水平移動台座８２の下面に固定されている。

【0080】

一対の軌道盤１０８Ａ、１０８Ｂの対向面には、互いに対向する一対の軌道溝６３Ｔ、６３Ｄが形成されている。一対の軌道溝６３Ｔ、６３Ｄは環状に形成されており、この一対の軌道溝６３Ｔ、６３Ｄの間に複数のボール（玉）１０８Ｃが収容されている。複数のボール１０８Ｃは、図示しない保持器によって軌道溝６３Ｔ、６３Ｄ内に保持されている。これらのボール１０８Ｃが軌道溝６３Ｔ、６３Ｄに沿って移動することにより、一対の軌道盤１０８Ａ、１０８Ｂが回転軸１２０を中心として相対回転可能になっている。

【0081】

また、水平移動台座８２の下面と水平移動台座８４の上面との間には、スラスト軸受１０８によって隙間が形成されている。これにより、水平移動台座８４と水平移動台座８２とが回転軸１２０を中心に矢印１１８で示す方向へ相対回転可能とされている。

【0082】

また、水平移動台座８４には、水平移動台座８２を回転させる、正逆転が可能なモータ１２２が取付けられている。モータ１２２には、ピニオン歯車１２４が取付けられている。水平移動台座８２の底面には、回転軸１２０を中心とした円形に、ピニオン歯車１２４と咬合するラック歯車１２６が設けられている。

【0083】

本構成によれば、鉛直移動台座３４が、ワイヤーソー１２及び切断角度変更手段１８を支持した状態で、水平移動台座８２に支持され、水平移動台座８２は水平移動台座８４に支持されている。水平移動台座８２は、水平移動台座８２と水平移動台座８４の間に設けられた水平方向回転手段６４により、矢印１１８で示す方向へ回転可能とされている。

【0084】

これにより、図１３に示すように、ダイヤモンドワイヤー１４の切断部１６の走行方向を、Ｘ軸方向に対して、任意の角度で傾斜させることができる。また、切断部１６を傾斜させたまま、傾斜角度をストッパー１１０で維持し、鉛直移動台座３４を、鉛直方向及び水平第２方向へ移動させることできる。
この結果、被切断部材２８を、傾斜面で切断することができ（ドット部参照）、障害物を効率的に避ける等、切断の自由度を高めることができる。
他の構成は、第１実施形態と同じであり、説明は省略する。

【0085】

（第５実施形態）
図１４（Ａ）、（Ｂ）を用いて、本発明の第５実施形態に係る切断装置９０について説明する。図１４（Ａ）は、切断装置９０の基本構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、切断装置９０の切断状態を示す斜視図である。
切断装置９０は、第４実施形態に係る切断装置８０を、上下方向（Ｚ軸の方向）が逆になるように回転させて、上下方向を反対にした状態で、被切断部材１１２を上方から切断可能な構成とした点において、第４実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0086】

図１４（Ａ）に示すように、切断装置９０は、ワイヤーソー１２と切断角度変更手段１８を支持し、上下方向に移動可能とされた鉛直移動台座３４、鉛直移動台座３４を支持し、水平方向に回転可能とされた水平移動台座９２、水平移動台座９２を支持し、水平方向に移動可能とされた水平移動台座９４、及び、水平移動台座９４を支持し、四隅に脚部９８が設けられた台座９６を有している。

【0087】

なお、切断装置９０のそれぞれの構成部材の上下方向の接合部は、切断装置９０の状態において、上下方向を反対にして（上下方向をひっくり返して）設置しても、落下等の不具合が生じず、第１実施形態から第４実施形態で説明した、それぞれの機能を発揮可能に接合されている。

【0088】

これにより、図１４（Ｂ）に示すように、切断装置９０を、上下方向を逆さに設置することにより、脚部９８が、鉛直移動台座３４、水平移動台座９２、水平移動台座９４を、移動可能に支持する構成となる。この結果、上端部が開放された被切断部材１１２の上方から、被切断部材１１２の上部を切り取ることができる。
切断装置９０の他の構成は、基本的に第４実施形態と同じであり、説明は省略する。
なお、本実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態に適用してもよい。

【符号の説明】

【0089】

１０、７０、８０、９０、１００ 切断装置
１２、７２ ワイヤーソー
１４ ダイヤモンドワイヤー（切断用ワイヤー）
１６ 切断部
１８、６８、１１６ 切断角度変更手段
２０ 切断用プーリー
２１ 切断用の補助プーリー
２２ 角度変更用プーリー（第一角度変更用プーリー）
２４ フレーム（枠体）
２６ 切断用プーリーの回転軸
２７ 切断用の補助プーリーの回転軸
２８、１１２ 被切断部材
３０ フレーム（枠体）
３２ 第一角度変更用プーリーの回転軸
３４ 鉛直移動台座（第一基台、移動手段）
３６、８２ 水平移動台座（第二基台、移動手段）
４６ フレーム（枠体）
４８ モータ（第一回動部材、切断角度変更手段）
５４ ラック歯車（切断角度変更手段）
６４ 水平方向回転手段
６６ ピニオン歯車（第一回動部材、切断角度変更手段）
７６ 角度変更用プーリー（第二角度変更用プーリー）
７７ 第二角度変更用プーリーの回転軸
７８ 連結部の回動中心
８４ 水平移動台座（第三基台、移動手段）
８７ 第二角度変更用プーリーの支持部
８８ 連結部
１０２ モータ（第二回動部材、切断角度変更手段）
１０４ ピニオン歯車（第二回動部材、切断角度変更手段）
１０８ スラスト軸受（水平方向回転手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】