JP2005348502A

JP2005348502A - コンクリートバイブレータ用インバーター

Info

Publication number: JP2005348502A
Application number: JP2004164539A
Authority: JP
Inventors: Takao Ito; 隆夫伊藤; Tetsuji Iwasaki; 哲治岩崎
Original assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】コンクリートバイブレータ用インバーターに異常な電圧が印加された場合、インバーターに設けられた電圧表示メーターの表示では、インバーターと遠く離れている場所で作業をしているユーザには入力電圧が異常であることを認識できないため、ユーザに入力電圧が異常であることを警報する。
【解決手段】インバーター１に設けた入力電圧検出器８により入力電圧を検出して、入力電圧が適正であるか異常であるかを、インバーターに設けた表示灯２か、もしくはバイブレータ本体７が発生する振動数の間欠的な脈動、もしくはこれらの組み合わせによって認識できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、型枠内にコンクリートを打設した際に、打設されたコンクリート内へ差し込んでコンクリートに振動を与え、コンクリートが型枠内へ適切に充填されるようにするためのコンクリートバイブレータ用インバーターの改良に関するものである。

従来より広く知られるコンクリートバイブレータは、コンクリート打設現場において、電源供給口から遠く離れた作業箇所で使用されることが多いため、先端にモータを備えたバイブレータ本体と、このバイブレータ本体を駆動するためのインバーターとの間を、１５ｍ程の長さの延長コードと、内部の電線をフレキシブルホースにより保護した２〜６ｍ程の長さの手持ちホースとにより接続し、このホースとコードとの接続部に手元スイッチを設けて、さらに前記インバーターと電源供給口との間を作業現場に応じた長尺の電源延長コードによって接続し、インバーターを介して所定の周波数で運転されるような構造となっている。

また、この種のコンクリートバイブレータの使用方法としては、通常は１個のインバーターに１〜３個のバイブレータ本体を接続して使用するが、１個のインバーターに複数個のバイブレータ本体を接続して、複数のユーザによりコンクリート打設作業を行うという作業方法の場合には、各ユーザは、他のユーザとは独立して、必要に応じてバイブレータの手元スイッチを操作して打設作業を行ったり、電源供給口から別の電動機器等を使用したりすることがあるので、インバーターへの入力電圧が変動し、電圧が低下するに従ってバイブレータの起動特性が低下し、インバーターの入力電流が過大になって電源ブレーカーが作動し、作業が一次停止するというような問題が発生する。

そのため、従来では、前記のようにインバーターの負荷状態が変動しても、インバーターの入力電流を一定範囲に抑え、電源側に悪影響を及ぼさないと共に、バイブレータ本体の起動特性を改善できるようにしたコンクリートバイブレータが知られている。

特開平１０−２８３９０号公報

しかしながら、上記の従来技術は、インバーターの入力電流を検出し、出力周波数を調整することで、電源側に悪影響を及ぼす過大なインバーター入力電流を制御するので、これによって電源側のブレーカーの作動を阻止できたり、バイブレータの起動特性を改善することはできるとしても、例えば、電源供給口とインバーターとの間のコードを適正な長さ以上に延ばしたようなことでインバーターの入力電圧が大きく低下し、バイブレータ本体の回転に支障を生ずるという問題には、適切に対応できない場合がある。

一方、実際の現場でのコンクリートバイブレータは、バイブレータ本体とインバーターとの間、及びインバーターと電源供給口との間が、前記のように適正な長さ以上のコードにより接続される場合もあり、インバーターの入力電圧変動が大きくなり、特に大きな電圧降下によってバイブレータの回転に支障を生ずるなど、適正な回転状態が得られなくなるという問題がある。

例えば、コンクリート打設現場は、電源供給口と締固め作業を行う箇所との間が遠く離れていている場合が多く、電源供給口からインバーターまでの間は、予め長い電源コードにより接続されているが、締固め作業を行う箇所の移動によりバイブレータ本体も移動し、締固める箇所は順次移動するので、インバーターの配置された位置とバイブレータ本体との距離が延びきってしまうことがある。そのためインバーターの配置されている位置を、ユーザが作業しているバイブレータ本体の位置へ近づけるために、インバーターと電源供給口との間を接続している電源コードに、別の電源コードを継ぎ足してインバーターを移動するように作業を進めることがある。

このように、インバーターと電源供給口との間の電源コードに、別の電源コードを継ぎ足すと、コードが長くなることで、前記のようにインバーターの入力電圧が低下し、結果的にバイブレータ本体のモータ回転に支障を生じて、適正な回転による締固め作用が得られないことになる。また、コードを長くすると、コードが通路を横切るような使われ方をすることがあって、工事用車輌によりコードが踏み付けられて損傷するというような問題も生ずる。

そのため、ユーザは、電源コードを長くしたことなどにより、インバーターの入力電圧が低下してモータの回転に支障が生じたり、インバーターの保護回路が働いて出力が停止したりすると、バイブレータやインバーターが故障したのではないかと疑い、販売店に問い合わせることになるが、原因は、コードの適正な使用方法によらない間違った使用方法にあるので、バイブレータ本体の入力電圧が適正なのか異常なのかを、例えば、インバーター等に設けたランプが発光する表示灯などによりユーザが認識することができれば、ユーザは安心して作業を継続することができる。なお、インバーターには電圧のレべルを示す表示メーターが設けられているが、インバーターから遠く離れている場所で作業をしているユーザにはこの表示メーターの表示を確認することができない。

一方、上記のような、インバーター等に設けた表示灯により、視覚で入力電圧の適否を作業者に知らせる確認方法だけでは、ユーザとインバーターとの間の距離が大きく離れて、障害物の陰になったり、間に他の作業者が入り込んだような場合に、ユーザがインバーターの表示灯を視認できないことがある。またユーザの目の届く場所に、有線又は無線で作動する回転表示灯及びスピーカー等を別途設けることでユーザ及び周囲の者に電圧の異常を知らせることも可能であるが、インバーターに附属した装置及び別途回転表示灯、またはスピーカー等が必要となり、現場での設置や、動作確認などの作業が増し、実用的とはいえない。そのような問題に対応するために、例えば、入力電圧の異常によって、ユーザが保持しているバイブレータ本体の振動が、間欠的に脈動を繰り返すことによって、入力電圧の異常をユーザが感知できるようにしておけば、視覚と感知による複数の手段によって入力電圧の異常を的確に報知することができる

本発明のコンクリートバイブレータ用インバーターは、そのための具体的手段として、従来におけるコンクリートバイブレータ用インバーターの、上記のようなコードを長くしたことなどによって生ずる入力電圧の異常を、インバーターに設けた表示灯か、もしくはバイブレータ本体が発生する振動数の間欠的な脈動か、または、これらの組み合わせによって、ユーザが的確に認識できるようにしたコンクリートバイブレータ用インバーターの提供を目的とするものである。

本発明のコンクリートバイブレータ用インバーターは、そのための具体的手段として、所定の周波数で回転するモータを備えるコンクリートバイブレータに給電するためのインバーターにおいて、インバーターに併設される入力電圧検出器により入力電圧を検出して、前記インバーターの外周面に、入力電圧が適正電圧であるか、または異常電圧であるかを、それぞれ色の異なるランプにより表示する電圧表示灯を備えたことを特徴とする。

入力される電圧のうち、ＡＣ１００Ｖ±２０Ｖの範囲は適正電圧として表示灯の緑色のような安全色ランプが常時点灯し、入力電圧がＡＣ８０Ｖから７０Ｖの範囲はおおむね適正電圧として緑色ランプが点滅し、ＡＣ７０Ｖから６０Ｖの範囲は異常電圧として橙色のような注意色ランプが点滅し、ＡＣ６０Ｖ以下は赤色のような危険色ランプが点灯し、または、及び、入力電圧がＡＣ１２０Ｖから１３０Ｖの範囲はおおむね適正電圧として緑色が点滅し、ＡＣ１３０Ｖから１４０Ｖの範囲は異常電圧として橙色が点滅し、ＡＣ１４０Ｖ以下は赤色が点灯して、インバーターが出力を停止するような態様とすることが好ましい。

入力電圧の異常を、上記の表示灯のような視覚によって確認する方法とは別の手段として、インバーターに併設される入力電圧検出器により入力電圧を検出して、入力電圧が異常電圧の場合に、出力周波数制御装置によってバイブレータ本体の振動数を間欠的に脈動させて、バイブレータ本体を保持するユーザに、インバーターが異常電圧で作動していることを直接感知させるような構造としてもよい。

また、インバーターの外周面に、入力電圧が適正電圧であるか、または異常電圧であるかを、それぞれ色の異なるランプにより表示する電圧表示灯を備えると共に、バイブレータ本体に、入力電圧が異常電圧の場合、出力周波数制御装置によってバイブレータ本体の振動数を間欠的に脈動させて、バイブレータ本体を保持するユーザにバイブレータ本体が異常電圧で作動していることを感知させる手段を付加するような構造としてもよい。

この発明のバイブレータ用インバーターでは、インバーターに入力される電圧が適正の時は、インバーターの外周に設けた電圧表示灯が安全な色のランプで点灯しているので、ユーザはインバーターと離れた位置で作業していても、安全を確認しながら作業を進めることができる。そして、例えば、同じ電源から他の電気機器を使用したり、電源コードを所定以上に長く接続延長したことで入力電圧が低下した場合のように、入力電圧が変動すると、その電圧が未だ適正電圧に近い電圧レべルであるときには、電圧表示灯が要注意を表示する色のランプによりこのまま作業を継続すると危険状態になることを警報し、さらに、入力電圧が適正電圧とは離れた異常電圧レべルのときには、電圧表示灯が直ちに作業停止を勧告する色のランプにより危険状態を警告する。

そして、この発明のバイブレータ用インバーターは、インバーターの外周に設けられて種類の異なる複数の色により、安全か、要注意か、危険な状態であるかを周囲に知らせるので、バイブレータを使用する担当ユーザのみならず、作業現場にいる他の作業者にもインバーターに表示される電圧表示灯によって、締固め作業が適正に行われているかいないかを報知することができ、機器の損壊のような大きな事故が発生する以前に危険状態を回避して、作業を安全に進めることができる。

入力電圧の異常を電圧表示灯などの視覚により確認する以外の方法として、入力電圧検出器により検知した電圧が、所定の電圧レべルよりも低いか、あるいは所定の電圧レべルよりも高い場合には、出力周波数制御装置によってバイブレータ本体の振動数が変化するようにしておけば、この振動数の変化によりユーザは電圧の異常を身体で直接感知することができるので、これに気付いてユーザが電圧表示灯を確認すれば異常事態を確実に認識することができ、異常事態の確認ミスを的確に解消することができる。

本発明に係るバイブレータ用インバーターの実施に際しては、インバーターに入力される電圧の異常を表示灯のような視覚により確認する手段と、これに加えて、入力電圧が所定のレべルよりも低い場合あるいは高い場合に、出力周波数制御装置によってバイブレータ本体の振動数が間欠的に脈動するように変化させ、この振動数の変化により、ユーザが電圧の異常を身体で感知できる手段とを併設した構造が実施の形態として好ましい。

次に、本発明のコンクリートバイブレータの構成を、図面に示す実施例について説明すると、図１は、インバーター１に電圧表示灯２を設けた場合のブロック図であり、インバーター１を中心とする電源側には電源コード３、他方には延長コード４と、内部をフレキシブルホース（図示せず）により保護した手持ちホース５が接続されていて、このホース５と延長コー４ドとの接続部に手元スイッチ６が設けられている。

手持ちホース５の先端には、内部に偏心振子を回転するモータを内蔵したバイブレータ本体７が設けられており、一方、インバーター１は単相１００Ｖ又は２００Ｖ並びに三相２００Ｖ、５０／６０Ｈｚの一般商用電源を、三相４８Ｖ１００〜２４０Ｈｚの高周波電源に変換して、バイブレータ本体７のモータ（図示せず）に供給して振動を発生するようになっている。

インバーター１には入力電圧検出器８を設けて、電源コード３からの入力電圧レべルを検出すると共に、前記インバーター１の見やすい外周面に、電源コード３から入力される電圧が、適正電圧であるかそれとも異常電圧であるかを、それぞれＬＥＤランプにより、色の異なる光として表示する電圧表示灯２が設けられている。

この電圧表示灯２は、検出される入力電圧のうち、ＡＣ１００Ｖ±２０Ｖの範囲では、適正電圧としてＬＥＤランプＬ１が緑色に常時点灯し、入力電圧が低電圧側のＡＣ８０Ｖから７０Ｖの範囲である場合は、おおむね適正電圧としてＬＥＤランプＬ２が緑色で点滅し、ＡＣ７０Ｖから６０Ｖの範囲の場合は異常電圧としてＬＥＤランプＬ３が橙色で点滅し、ＡＣ６０Ｖ以下の場合にはＬＥＤランプＬ４が赤色で点灯するようになっている。

また、なんらかの原因で、入力電圧が上昇したような高電圧側では、ＡＣ１２０Ｖから１３０Ｖの範囲の場合は、おおむね適正電圧としてＬＥＤランプＬ５が緑色で点滅し、ＡＣ１３０Ｖから１４０Ｖの範囲の場合は異常電圧としてＬＥＤランプＬ６が橙色で点滅し、ＡＣ１４０Ｖ以上の場合は、ＬＥＤランプＬ７が赤色で点灯してインバーター１の出力を停止するように構成されている。

上記の電圧表示灯２では、それぞれのレべルの電圧を表示するランプとして、の緑色、橙色、赤色によりそれぞれの電圧レべルを表示したが、ランプの色としては上記の３色に限定されることはなく、他の色であってもよい。また、各ＬＥＤランプは、複合された１つのランプで構成することも可能である。

また、入力電圧の異常を上記の電圧表示灯２によって確認する以外にも、入力電圧が異常な状態になると、ユーザが保持するバイブレータ本体７の振動状態に、適正電圧の場合とは異なった振動が発生するような手段を付加しておけば、ユーザは視覚で電圧表示灯を確認していなかった場合でも、身体で振動の異常であるとか型枠内から発生する振動音の異常を感知して、入力電圧が適正でないことを認識することができる。

そのために、前記のインバーター１には、出力周波数制御装置９を設けて、前記入力電圧検出器８によって検知した入力電圧が所定の電圧レべルよりも低いか、あるいは所定の電圧レべルよりも高い場合には、この電圧のレべルの変化に応じて、前記制御装置９によりバイブレータ本体７に間欠的な脈動を与える時の脈動時振動数を変化させ、ユーザにバイブレータ本体７を介して異常電圧で作動している状態を感知できるようになっている。

出力周波数制御装置９は、入力電圧がＡＣ１００Ｖ±２０Ｖの範囲の時には、適正電圧としてバイブレータ本体７の振動数を変化させず、従って、振動は連続状態で継続するが、例えば、入力電圧が低電圧側でＡＣ７０Ｖから６０Ｖの範囲、また、高電圧側でＡＣ１３０Ｖから１４０Ｖの範囲に変化すると、バイブレータ本体７の振動数が変化するように作動する。

出力周波数制御装置９による振動数の変化は、入力電圧が上記の異常電圧になると、図３に示したように、作動直前の出力振動数に対して、周波数を３０Ｈｚほど低下させる動作Ｐを、ある間隔で間欠的に繰り返すようになっている。この動作Ｐの間隔は、例えば、ＡＣ７０Ｖでは１秒とするが、入力電圧の低下に伴って動作間隔が狭まり、ＡＣ６０Ｖでは０．３２秒のような早さとなるように設定されている。また、ＡＣ１３０Ｖでは１秒、ＡＣ１４０Ｖでは０．３２秒となるうように設定されている。

本発明のバイブレータ用インバーターでは、前記電圧表示灯２だけをインバーター１の外周に設けるようにしても、また、バイブレータ本体７に間欠振動を与えるだけとしてもよく、さらにまた、電圧表示灯２の点灯と間欠振動の発生とが併用して与えられるような構造としてもよい。

このように、本発明のコンクリートバイブレータ用インバーターでは、インバーターへの異常電圧を警告モードとして、電圧表示灯と、バイブレータ本体の間欠振動とによって確認できるようにしたので、電圧表示灯と間欠振動とを併用することによって、入力電圧の異常を適切に認識でき、異常電圧の原因を容易に確認できるので、異常電圧による事故の発生を有効に防止でき、利用度の高いものである。

インバーターに電圧表示灯を設けた実施例の説明図。入力電圧レべルに応じた表示灯ランプの発光態様を示すパターン図。バイブレータ本体に与えられる間欠振動の形状を示す波形図。入力電圧レべルに応じてバイブレータ本体に与えられる間欠振動の態様を示す波形図。

符号の説明

１：インバーター、
２：電圧表示灯、
３：電源コード、
４：延長コード、
５：手持ちホース、
６：手元スイッチ、
７：バイブレータ本体、
８：入力電圧検出器、
９：出力周波数制御装置

Claims

所定の周波数で回転するモータを備えるコンクリートバイブレータに給電するためのインバーターにおいて、インバーターに併設される入力電圧検出器により入力電圧を検出して、前記インバーターの外周面に、入力電圧が適正電圧であるか、または異常電圧であるかを、それぞれ色の異なるランプにより表示する電圧表示灯を備えたことを特徴とするコンクリートバイブレータ用インバーター。
入力される電圧のうち、適正電圧の範囲は表示灯の安全色ランプが常時点灯し、入力電圧が適正電圧の範囲を下回るがバイブレータ及びコンクリート打設作業に悪影響を与えない範囲は、おおむね適正電圧として安全色ランプが点滅し、おおむね適正電圧の範囲を下回りバイブレータ及びコンクリート打設作業に悪影響を及ぼすおそれのある範囲は異常電圧として注意色ランプが点滅し、異常電圧の範囲をさらに下回りバイブレータ及びインバーターに悪影響を与える範囲では危険色ランプが点灯し、
及び／又は、入力される電圧のうち、適正電圧の範囲は表示灯の安全色ランプが常時点灯し、入力電圧が適正電圧の範囲を上回るがバイブレータ及びコンクリート打設作業に悪影響を与えない範囲は、おおむね適正電圧として安全色ランプが点滅し、おおむね適正電圧を超えてバイブレータ及びインバーターに悪影響を与える範囲は異常電圧として注意色ランプが点滅し、異常電圧の範囲をさらに上回りバイブレータ及びインバーターに悪影響を与える電圧以上では危険色ランプが点灯して、インバーターの出力を停止する請求項１のコンクリートバイブレータ用インバーター。
所定の周波数で回転されるモータを備えるコンクリートバイブレータに給電するためのインバーターにおいて、インバーターに併設される入力電圧検出器により入力電圧を検出して、入力電圧が異常電圧の場合に、出力周波数制御装置によりバイブレータ本体の振動数を間欠的に脈動させて、バイブレータ本体を保持するユーザにインバーターが異常電圧で作動していることを感知させる手段を備えているコンクリートバイブレータ用インバーター。
インバーターに併設される入力電圧検出器により入力電圧を検出して、前記インバーターの外周面には、入力電圧が適正電圧であるか、または異常電圧であるかを、それぞれ色の異なるランプにより表示する電圧表示灯を備えると共に、バイブレータ本体には、入力電圧が異常電圧の場合に、出力周波数制御装置によりバイブレータ本体の振動数を間欠的に脈動させて、バイブレータ本体を保持するユーザにインバーターが異常電圧で作動していることを感知させる手段を備えている請求項１のコンクリートバイブレータ用インバーター。