JP2018076675A - 大型鉄筋篭を結束する結束線の結束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結束線を効率よく且つ速やかに安定した状態に巻き締めできる電動式の結束装置を提供する。【解決手段】結束装置の本体部は、前端部側に設けた結束線の脚部を挟持する固定挟持部材と可動挟持部材とからなる開閉可能な挟持部材３と、後端部側に連結して設けられた挟持部材３を回転駆動するための取手部付きのインパクトレンジのトルク増大機構とからなり、挟持部材３の開閉を行う操作レバー４と、操作レバー４によって摺動可能に設けられたリング部材２９と、リング部材２９に先端のピン３０が当接し基端部が挟持部材３に軸を介して取り付けられた従動レバー部材３1とが設けられ、挟持部材３に結束線の脚部を挟持させて捩じり操作後に、操作レバー４の操作によって、一回毎に前記挟持部材３の開状態と閉状態とを維持する位置規制材が従動レバー部材３１の軸に取り付けられた構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物に使用される鉄筋籠で、特に、大径（８００〜３０００ｍｍ）のアロンパイルの内部に配筋される太く（径が２５〜５０ｍｍ）て長い（６ｍ以上）主筋と、フープ筋（径が１３〜２５ｍｍ）との交点に挿着した特殊な結束線を結束するための結束装置に関するものである。

この種の鉄筋篭の編成について、同一発明者による結束装置と該結束装置を使用して結束される複数の結束線が公知になっている。まず、第１の公知例は、結束線巻締用のハンドルと、該ハンドルが頂部に取り付けられたロッドと、該ロッドの下端部に取り付けられ、鉄筋の交差部に挿着させた結束線の脚部が挿通係合される複数の係合孔を有する巻締部材と、前記ロッドの中間部付近に前記挿通した結束線の一対の脚部が当接し且つ鉄筋の太さと脚部の長さに対応して位置調整ができるストッパー部材と、前記巻締部材の係合孔に挿通させた結束線の脚部に当接して抜け出しを抑制する負荷付与手段を設けたことを特徴とする鉄筋の結束装置である（特許文献１）。

そして、ロッドの頂部にハンドルが取り付けられると共に下端部に複数の係合孔を有する巻締部材が取り付けられる共に負荷付与手段を設けた簡単な構造であるため、軽量で携帯が便利であり、特に、鉄筋の太さが２０〜３０ｍｍを越え、それに対応して結束線の径も２．０〜３．０ｍｍを越えるものが使用されても、結束線の一対の脚部を係合孔にそれぞれ挿通係合させてハンドルを回せば、脚部を簡単に撚り合わせることができ、鉄筋の太さと結束線の太さおよび長さが変わっても、ストッパー部材をそれに合わせて調整し直ちに対応することができるばかりでなく、結束線の撚り合わせの途中で不都合が生じても、負荷付与手段により撚り合わせを補正できる、というものである。

また、第２の公知例は、ハンドルと垂下部とを略Ｔ字状に形成した本体部と、該本体部の下端部に取り付けられ、鉄筋の交差部に装着させた結束線の脚部を挟持する挟持部材とからなり、該挟持部材は、固定挟持部材と可動挟持部材とから構成され、前記固定挟持部材は垂下部の下端部に取り付けられ、前記可動挟持部材は、垂下部に軸受けされたアーム部材の下端部に取り付けられ操作部材により前記固定挟持部材に対して開閉自在に配設されていることを特徴とする鉄筋の結束装置である（特許文献２）。

この公知例の結束装置によれば、挟持部材は、固定挟持部材と可動挟持部材とから構成され、前記固定挟持部材は垂下部の下端部に取り付けられ、前記可動挟持部材は、垂下部に軸受けされたアーム部材の下端部に取り付けられ操作部材により前記固定挟持部材に対して開閉自在に配設された構成であるため、軽量で携帯が便利であり、特に、鉄筋の太さが２０〜３０ｍｍを越え、それに対応して結束線の径も２．０〜３．０ｍｍを越えるものが使用されても、結束線の一対の脚部を挟持部材で挟持してハンドルを回せば、脚部を簡単に撚り合わせて締め付けることができ、鉄筋の太さと結束線の太さおよび長さが変わっても、脚部を挟持して撚り合わせるだけであるから、効率よく簡単に対応できる、というものである。

特許第５１４４３７７号公報 特許第５１４４４３５号公報

ところで、前記特許文献１に記載の結束装置は、ロッドの下端部に取り付けられた巻締部材に設けられている複数の係合孔に対して、結束線の一対の脚部を挿通させる作業が困難であり、しかも巻締部材に負荷付与手段を設けてあり、結束線の一対の脚部を係合孔に挿通後に負荷付与手段を操作して、結束線が抜けないようにしてからハンドルを握って回転させ、結束線を撚り合わせて締め付け、その後に負荷付与手段を緩めて巻締部材の係合孔から結束線を抜き取るようにして結束装置を取り外すのであるが、これらの一連の作業が以外と厄介であり、且つ腕の力で撚り合わせるので、脚部の巻き締め時に掛かる抵抗力によって、結構疲れるし強い巻き締めができないし、作業性が悪いという問題点を有している。

また、前記特許文献２に記載の結束装置については、脚部に変形部のない結束線が使用されており、固定挟持部材と可動挟持部材とで結束線の脚部を挟持して撚り合わせると、挟持の状態、例えば、結束装置が一方の脚部側に傾斜した状態になっていたりすると、結束線の脚部に引っ掛かり部がないので、傾斜していない側の脚部が一方的に引き出され、両脚部が均等に撚り合わせできず、結束状態が歪になって強度が低下するという問題点を有するばかりでなく、やはり手作業による巻き締め作業性に問題点を有している。

本発明は、前記公知技術に係る結束装置における手作業による巻き締め作業の問題点を解決し、結束線を効率よく且つ速やかに安定した状態に巻き締めできる電動式の結束装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る結束装置の発明は、径が２．５〜５ｍｍ程度の太い焼き鈍し線材を茸形状に成形加工した結束線を用いて、大型鉄筋篭における主筋とフープ筋とを結束するための結束装置であって、前端部側には前記結束線の脚部を挟持する固定挟持部材と可動挟持部材とからなる開閉可能な挟持部材が設けられ、該挟持部材を回転駆動するためのインパクトレンジのトルク増大機構が後端部側に連結して設けられ、前記挟持部材の開閉を行う操作レバーと、該操作レバーによって摺動可能に設けられたリング部材と、該リング部材に先端のピンが当接し基端部が前記挟持部材に軸を介して取り付けられた従動レバー部材とが設けられ、前記挟持部材に結束線の脚部を挟持させて捩じり操作後に、前記操作レバーの操作によって、一回毎に前記挟持部材の開状態とと閉状態とを維持する位置規制材が前記従動レバー部材の軸に取り付けられたことを特徴とする電動式の結束装置を提供するものである。

本発明に係る電動式の結束装置の発明において、前記本体部は、全体がカバーによって覆われており、前記挟持部材の先端部と、前記取手部と、前記操作レバーの把持部とは前記カバーから外部に突出させてあること；前記固定挟持部材と可動挟持部材とに夫々ヘッド部を設けたこと；及び前記ヘッド部間にスプリングを設けたこと；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係る電動式の結束装置によれば、軽量で携帯ができ、挟持部材で結束線を挟み、小型モータのスイッチを押すだけで自動的に結束できるので作業効率が著しく良好になり、且つ安定した結束ができるという優れた効果を奏する。

本発明に係る結束装置の全体を示した斜視図である。 同結束装置のカバーを取り外して本体部の構造を示した斜視図である。 同結束装置のカバーを取り外して本体部の構造を示した略示的な側面図である。 同結束装置のカバーを取り外し、且つ操作レバーによる操作状況を示した略示的な側面図である。 同結束装置における挟持部材を示した斜視図である。 同結束装置における挟持部材の固定挟持部と可動挟持部の閉状態を略示的に示した説明図である。 同結束装置における挟持部材の固定挟持部と可動挟持部の開状態を略示的に示した説明図である。 同結束装置を使用して結束線を挟持させる状況を示した斜視図である。

次に本発明を図示の具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。まず、図１は結束装置の全体を示す斜視図であって、結束装置の本体部１は、両サイドに突出させて取手部２が設けられており、前端部側には結束線の脚部を挟持する挟持部材３が設けられ、該挟持部材３における結束線の脚部の挟持と離脱とを行う操作レバー４が本体部１の上面に突出させて設けられ、前記挟持部材３を回転駆動するための小型電動機（モータ）であるインパクトレンジ（図示せず）が着脱自在に連結されるインパクトピット５が後端部側に突出させて設けてある。

また、本体部１は、取り扱いの安全上の問題からして、全体が二分割されたカバー６ａ、６ｂで覆われており、挟持部材３の先端部が前端部側に、取手部２がカバー６ａ，６ｂの両側面側に突出し、操作レバー４は、把持部４ａをカバーの合わせ面に形成した開口部７から外部に突出させ、該把持部４ａを持って前後方向に操作できるようになっており、更に、使用時に本体部１を首から下げて持ち運べるように、本体部１の上面に、所要長さのベルト８の両端部のフック部９が係止できる一対の係止部材１０が突出して取り付けられている。なお、本体部１の後端部側は、インパクトレンジが取り付けられるので、必ずしもカバーで覆う必要がない場合もある。

結束装置の本体部１の構造について、カバー６ａ、６ｂを取り外して本体部１の構造を示した図２〜図４を用いて説明する。まず、図示したように、結束装置を駆動するためのインパクトレンジが連結される後端部側には、全体として同一大きさで四角形状の二枚のプレート１１、１２を適宜の連結部材を介して、前後に所要間隔をもって箱形状に形成され、該プレート１１、１２間に大小複数の歯車を噛合配設してインパクトレンジのトルク増大機構１３として構成される。

前記トルク増大機構１３には、プレート１１の内側でインパクトピット５の軸に小径の歯車１４が取り付けられ、該小径の歯車１４と噛合させて一段目の大歯車１５を配設し、該大歯車１５の軸には小歯車１６が取り付けられており、該小歯車１６に噛合させて二段目の大歯車１７を配設し、該大歯車１７の軸には小歯車１８が取り付けられており、該小歯車１８に噛合させて三段目の大歯車１９を配設し、該大歯車１９の軸には小歯車２０が取り付けられており、該小歯車２０に噛合させて四段目の大歯車２１が配設され、該大歯車２１の軸２２をトルク増大機構１３の前端部側に突出させ、該突出軸２２に前記挟持部材３が取り付けられるのである。

このトルク増大機構１３では、インパクトレンジの回転速度が四段階に渡って減速され、例えば、一段階毎に１／１０づつ減速されるので、前端部側に取り付けられた挟持部材３の回転数はインパクトレンジの回転数の１／４０になるが、その回転の出力、つまり回転トルクは４０倍になるのである。また、箱形状に形成されたトルク増大機構１３には、前記取手部２やベルト８の係止部材１０が取り付けられている。

前記トルク増大機構１３の前端部側には、前記挟持部材３の開閉に寄与する操作レバー４が設けられ、該操作レバー４は、把持部４ａから所要長さがストレートに形成され、それよりも先端側（基端側）は略半円形に湾曲させて形成し、その中間付近をプレート１２に取り付けられた支持板２３にピン接合２４によって回転可能に連結し、更に、操作レバー４の先端部には所要長さのバー部材２５が前記挟持部材３を横切る方向で水平方向に突出形成されている。

また、プレート１２の前面側の下端部にレール作用を有する一対のバー状のガイド部材２６が平行に設けられ、該ガイド部材２６に夫々スライドグリップ２７を介して両ガイド部材間に亘る山形の支持部材２８を取り付け、該支持部材２８の頂部に円形状のリング部材２９が取り付けられ、該リング部材２９の後端部側に当接するピン３０を有する従動レバー部材３１の基端部が前記挟持部材３の所要個所に回動可能に軸着されている。従って、リング部材２９は操作レバー４によって前後方向に摺動可能に取り付けられている。

そして、円形状のリング部材２９は、一方のガイド部材２６の端部に起立状態に設けられた支柱３２との間において、コイルバネ３３によりガイド部材２６の先端部側に常に移動されるように付勢されている。また、前記操作レバー４に設けたバー部材２５が前記支持部材２８に当接しており、図４に示したように、操作レバー４を前端部側に押し倒すことによってリング部材２９が強制的に後端部側に移動させられ、それによって挟持部材３の開閉操作が行われるのである。この開閉操作については、後述する。そして、操作レバー４から手を離すことによって、コイルバネ３３によって支持部材２８とリング部材２９及び操作レバー４は元の位置に戻る。しかし、挟持部材３に取り付けられた従動レバー部材３１は直ぐには元の位置には戻らないのである。

そこで、図５〜図７を用いて、挟持部材３の構成について説明する。
挟持部材３は、二枚の略長方形の板材３４、３５を所要間隔（隙間）をもって合わせるように配設し、後端部側に軸２２の取付部材３６を一体的に設けると共に、前端部側に固定挟持部材のヘッド部３ａを一体的に設ける（溶接）ことによって、二枚の板材３４、３５の間隔（隙間）を維持して、結果的には挟持部材３の固定挟持部材の胴体部を構成し、該胴体部における間隔内（隙間）に可動挟持部材の胴体部を回動可能に配設し、前記固定挟持部材のヘッド部３ａと可動挟持部材のヘッド部３ｂとが合わさったり（合体する）、離れたり（離間する）するように開閉可能に配設してある。

この場合に、従動レバー部材３１の基端部が挟持部材３の胴体部において、ボルト状の軸３７と該ボルト状軸に巻いたコイルバネ（図示せず）によって一方向（左方向）に回転するように付勢されて取り付けられると共に、隙間に配設した可動挟持部材の回動における微調整のために調整手段３８が取り付けられ、さらに、結束線の一対の脚部を挿通し挟持させる各ヘッド部３ａ、３ｂの合体面には、それぞれ結束線の脚部を挟持するための溝部３ｃ、３ｄが形成されると共に、合体面の略中央部に両ヘッド部３ａ、３ｂを離間させる方向に付勢するスプリング３９が設けてあり、さらに溝部３ｃ、３ｄの奥に、結束線の挿着長さ、即ち、脚部端が当接するストッパー部４０を前記板材３４、３５から切り起こして形成してある。

前記胴部における隙間内に配設される可動挟持部材の胴体部４１は、図６と図７に示したように、ヘッド部３ｂが取り付けられた位置から円弧状に湾曲させ、且つ中間位置付近の上部に回動中心となる円弧状の凹部４２が形成され、後端部４３側は細身に形成して板材３５の上面位置まで跳ね上げる形状に形成されると共に、後端部の手前の下縁部に開と閉の位置規制をする凸部４４が形成されている。そして、隙間内には可動挟持部材の開閉に寄与する軸作用板４５が軸４６により取り付けられ、該軸作用板４５には前記円弧上の凹部４２に嵌合又は係合して軸作用を行う円弧状の凸部４７（実質的に軸部になる）を設けてあり、該凸部４７を中心にして可動挟持部材の胴体部４１がシーソ運動するのであり、その嵌合状態を及びシーソ運動状態を調整するのが前記調整手段３８である。

さらに、胴部における隙間内には、前記従動レバー部材３１のボルト状軸３７に可動挟持部材における位置規制材４８が取り付けられ、その先端が胴体部４１の下縁部に当接するように形成されている。この位置規制材４８は、胴体部４１の凸部４４を境にして、ヘッド部３ｂの開と閉が決まるようになっている。

つまり、位置規制材４８が凸部４４より下側にあると、該位置規制材４８がつっかえ棒（支柱棒）の作用をして両ヘッド部３ａ、３ｂが閉まった状態を維持し、位置規制材４８が凸部４４より上側に位置するとスプリング３９の作用と横壁に当接する作用とにより両ヘッド部３ａ、３ｂが開いた状態を維持する。いずれにしても、閉の状態及び開の状態の時は、次の操作をしない限り、その状態を維持したままになっている。

そこで、結束装置の使用状態について、図８及び図６、図７を用いて説明する。
使用する初期においては、両ヘッド部３ａ、３ｂが開いた状態（図７）にしておき、図８に示したように、例えば、大型鉄筋篭における主筋５０とフープ筋５１との交点に挿着させた特殊な結束線５２の両脚部５３、５４を溝部３ｃ、３ｄに挿着し、両ヘッド部３ａ、３ｂを、例えば、親指と人差し指とで上下から摘まむように押すことにより、スプリング３９を押し潰して簡単に閉じることができるのである。

この場合は、図７に示したように、可動挟持部材の胴体部４１が円弧状の凸部４７を軸として回転（シーソ運動）し、細身の後端部４３が上方に移動することにより、戻る方向に付勢されていた従動レバー部材３１が元の位置まで戻ると共に、図６に示したように、位置規制材４８が凸部４４を超えた下側に強制的に位置する状態になる。この状態になると、可動挟持部材の胴体部４１が位置規制材４８によるつっかえ棒（支柱棒）の作用で固定され、両ヘッド部３ａ、３ｂ間に開こうとする強い外力が作用しても、絶対に開かないのである。そして、この状態でインパクトレンジのスイッチを１〜３秒程度押すと、挟持部材３が３回転以上することで結束線５２の両脚部５３、５４を３回転程度捩じられて、結束線５２が緊張定着されるのである。

その後に、操作レバー４を前端部側に押し倒すことによって従動レバー部材３１の先端部は、図４に示したように、リング部材２９によって後端部側に回動させられ、それによって図７に示したように、位置規制材４８が回動してつっかえ棒の位置から外されるので、スプリング３９によって両ヘッド部３ａ、３ｂが開いて、結束線５２の脚部５３、５４を開放するのである。このように結束線の巻締操作は慣れてきて早ければ１分以内で、遅くても２分も掛からないで行えるので、従来の手締め作業の５〜６倍程度の効率で行うことができる。なお、操作レバー４は、一回毎に操作されて巻締めした結束線５２を開放し、次の結束線を挿着できるようにヘッド部３ａ、３ｂを開状態に維持するが、挟持部材３が回転して３６０度の範囲におけるどの位置で止まっても、リング部材２９によって従動レバー部材３１は、一回毎に間違いなく後端部側に回動させられるのであり、操作ミスは生じないのである。

本発明に係る電動式の結束装置によって結束される番線、即ち結束線としては、同一出願人に係る特許出願番号２０１６−９０７００の「結束線の製造方法」によって製造された特殊な結束線が使用されるのである。

本発明に係る電動式の結束装置においては、径が２．５〜５ｍｍ程度の太い焼き鈍し線材を茸形状に成形加工した結束線５２を用いて、大型鉄筋篭における主筋５０とフープ筋５１とを結束するための結束装置であって、前記結束装置の本体部１は、前端部側に設けた前記結束線５２の脚部５３、５４を挟持する固定挟持部材と可動挟持部材とからなる開閉可能な挟持部材３と、後端部側に連結して設けられた前記挟持部材を回転駆動するための取手部２付きのインパクトレンジのトルク増大機構１３とからなり、前記挟持部材３の開閉を行う操作レバー４と、該操作レバー４によって摺動可能に設けられたリング部材２９と、該リング部材２９に先端のピン３０が当接し基端部が前記挟持部材３に軸３７を介して取り付けられた従動レバー部材３１とが設けられ、前記挟持部材３に結束線５２の脚部５３、５４を挟持させて捩じり操作後に、前記操作レバー４の操作によって、一回毎に前記挟持部材３の開状態と閉状態とを維持する位置規制材４８が前記従動レバー部材３１の軸３７に取り付けられた構成であって、軽量で携帯ができ、挟持部材３で結束線５２を挟み、小型モータのスイッチを押すだけで自動的に結束できるので作業効率が著しく良好になり、且つ安定した結束ができるので、大型鉄筋篭の編成のみならず、鉄筋コンクリート構造物の建造に広く利用できる。

１ 結束装置の本体部
２ 取手部
３ 挟持部材
３ａ 固定挟持部材のヘッド部
３ｂ 可動挟持部材のヘッド部
３ｃ、３ｄ 溝部
４ 操作レバー
４ａ 把持部
５ インパクトピット
６ａ、６ｂ カバー
７ 開口部
８ ベルト
９ フック部
１０ 係止部材
１１、 １２ プレート
１３ トルク増大機構
１４、１６、１８、２０ 小歯車
１５、１７、１９、２１ 大歯車
２２ 突出軸
２３ 支持板
２４ ピン接合
２５ バー部材
２６ ガイド部材
２７ スライドグリップ
２８ 支持部材
２９ リング部材
３０ 先端のピン
３１ 従動レバー部材
３２ 支柱
３３ コイルバネ
３４、３５ 板材
３６ 取付部材
３７、４６ 軸
３８ 調整手段
３９ スプリング
４０ ストッパー部
４１ 胴体部
４２ 円弧状の凹部
４３ 後端部
４４ 凸部
４５ 軸作用板
４７ 円弧状の凸部
４８ 位置規制材
５０ 主筋
５１ フープ筋
５２ 結束線
５３、５４ 脚部

Claims (4)

1. 径が２．５〜５ｍｍ程度の太い焼き鈍し線材を茸形状に成形加工した結束線を用いて、大型鉄筋篭における主筋とフープ筋とを結束するための結束装置であって、
   前記結束装置の本体部は、前端部側に設けた前記結束線の脚部を挟持する固定挟持部材と可動挟持部材とからなる開閉可能な挟持部材と、後端部側に連結して設けられた前記挟持部材を回転駆動するための取手部付きのインパクトレンジのトルク増大機構とからなり、
   前記挟持部材の開閉を行う操作レバーと、該操作レバーによって摺動可能に設けられたリング部材と、該リング部材に先端のピンが当接し基端部が前記挟持部材に軸を介して取り付けられた従動レバー部材とが設けられ、
   前記挟持部材に結束線の脚部を挟持させて捩じり操作後に、前記操作レバーの操作によって、一回毎に前記挟持部材の開状態と閉状態とを維持する位置規制材が前記従動レバー部材の軸に取り付けられたこと
   を特徴とする電動式の結束装置。
2. 前記本体部は、全体がカバーによって覆われており、
   前記挟持部材の先端部と、前記取手部と、前記操作レバーの把持部とは前記カバーから外部に突出させてあること
   を特徴とする請求項１に記載の電動式の結束装置。
3. 前記固定挟持部材と可動挟持部材とに夫々ヘッド部を設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の電動式の結束装置。
4. 前記ヘッド部間にスプリングを設けたこと
   を特徴とする請求項３に記載の電動式の結束装置。

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