JP2020029755A - 注入器 - Google Patents

Abstract

【課題】流動性補修材に対してより強い圧力をかけて補修対象内へと流入させることができ、従来よりも使い勝手のよい注入器を提供する。【解決手段】流動性補修材の供給源に接続される接続口と、補修対象に対して流動性補修材を注入する注入口と、前記接続口と前記注入口との間を接続する流路の少なくとも一部を形成し、前記接続口から供給される流動性補修材によって膨張するように構成された膨張部と、前記膨張部よりも硬質の材料で形成されており、前記膨張部の周囲を密閉して覆う密閉殻と、を備えた。【選択図】図1

Description

本発明は、例えばコンクリート構造物や壁等に発生したクラック等の補修対象に流動性補修材を注入するための注入器に関するものである。

コンクリート構造物等において内部まで進展したクラックを補修する場合、接着剤等の流動性補修材を外表面のクラック開口から内部まで行き渡らせるには、流動性補修材に所定の圧力をかけて注入する必要がある。

このような接着剤の注入作業には特許文献１で示されるような注入器が用いられる。具体的にこの注入器は、接着剤の供給源と接続される接続口と、接着剤を補修対象に対して注入する注入口と、接続口と注入口との間の流路を形成する軟質樹脂で形成された円筒状のチューブと、を備えている。この注入器は、補修対象に対して軸方向がほぼ垂直となるように取り付けられ、接続口から接着材を供給することで、チューブが半径方向に膨張するように構成されている。このチューブの復元力によって接着剤に対してじっくりと圧力をかけることにより、クラック内に接着剤を流入させている。

しかしながら、上記のような注入器ではチューブの復元力のみで接着剤を加圧しているので、十分な圧力が接着剤にかけられていないことがある。また、チューブは軟質樹脂材で形成されているので、接着剤の注入時にチューブが曲がるなどして使いにくい場合がある。加えて、チューブ内に十分な量の接着剤が蓄えられた状態では補修対象から離れた位置に多量の接着剤が存在することで重心が高い位置になってしまう。このため、注入器が補修対象に取り付けられている点にかかるモーメントが大きくなってしまい、剥がれ落ちてしまいやすい。

特開２００５−３０７６９７号公報

本発明は上述したような問題に鑑みてなされたものであり、流動性補修材に対してより強い圧力をかけて補修対象内へと流入させることができ、従来よりも使い勝手のよい注入器を提供する。

すなわち、本発明に係る注入器は、流動性補修材の供給源に接続される接続口と、補修対象に対して流動性補修材を注入する注入口と、前記接続口と前記注入口との間を接続する流路の少なくとも一部を形成し、前記接続口から供給される流動性補修材によって膨張するように構成された膨張部と、前記膨張部よりも硬質の材料で形成されており、前記膨張部の周囲を密閉して覆う密閉殻と、を備えたことを特徴とする。

このようなものであれば、前記接続口から流動性補修材を膨張部内に流入させて膨張させることにより生じる復元力と、前記膨張部が膨張することにより前記密閉殻との間にある気体が圧縮されることにより生じる復元力によって流動性補修材を注入口側へと加圧することができる。このため、従来よりも高い圧力を流動性補修材にかける事が可能となるので、例えばクラックの奥底まで十分に流動性補修材を供給することが可能となる。また、気体が圧縮されることによる復元力だけで流動性補修材を押圧するように構成すると、外気温の高低によって気体の膨張量、収縮量が変化してしまい流動性補修材が押圧される量が大きく変化する可能性がある。本発明では膨張部が縮もうとする復元力でも流動性補修材を押圧できるので環境温度の影響を受けにくい。

また、気体の圧縮による復元力を利用できるので、膨張部の高さ寸法を大きくしなくても十分な圧力で流動性補修材を補修対象内へ押し込むことができる。このため、補修対象から離れた位置に多量の流動性補修材が貯留され、重心が高い位置にならないようにできる。したがって、補修対象に対して貼り付けられている注入器が剥がれ落ちにくくすることができる。

さらに、前記膨張部の外側に当該膨張部よりも硬質の材料で形成された前記密閉殻が存在するので、前記接続口から流動性補修材を前記膨張部に供給する際に曲がりにくくすることができる。このため、流動性補修材の供給作業を行いやすい。

加えて、前記接続口から前記膨張部を経由して前記注入口に至る流路を途中で分岐させる必要がないので、分岐構造を有するものに比べて流動性補修材に空気溜まり等が含まれてしまうエア噛みが発生しにくい。このため、補修品質を高く保ちやすい。

前記膨張部が流入する流動性補修材によって十分に膨張して、膨張部自体の復元力と気体が圧縮されることによる復元力が流動性補修材に対して所定量以上発生するようにするには、使用前の状態において、前記膨張部の外表面と前記密閉殻の内表面との間が離間しており、前記膨張部と前記密閉殻との間に気体が封入された密閉空間が形成されているものであればよい。

簡素な構成で前記膨張部を形成するには、ゴム又は軟質樹脂材で形成されたチューブであり、半径方向に対して膨張可能に構成されていればよい。

前記膨張部内の流動性補修材に各復元力により加圧されても前記接続口から逆流するのを防ぎ、前記注入口へと押圧されるようにするには、基端側に前記接続口が形成され、先端側に前記膨張部に対して流動性補修材を流入させるスリットが形成された逆止弁をさらに備えたものであればよい。

前記逆止弁から前記膨張部に対してスムーズに流動性補修材を供給できるようにするとともに、前記膨張部が膨張しても前記密閉殻がほとんど変形しないようにして気体が十分に圧縮されるようにするには、前記逆止弁が収容される収容部と、前記密閉殻とが硬質樹脂材により形成された本体を備えたものであればよい。

前記膨張部が膨張することにより生じる復元力をさらに大きくできるようにするには、前記チューブが軸方向に予め伸ばされた状態で前記本体に固定されていればよい。

前記膨張部が膨張し、前記密閉空間内の圧力が上昇しても前記密閉殻が十分な耐圧を発揮できるようにするには、前記密閉殻が、概略球体状に形成されていればよい。

装置全体の高さ寸法を小さくできるとともに、使用時においてもその重心が補修対象に近接させることができるようにするには、補修対象に対して固定される座金をさらに備え、前記密閉殻に前記注入口が形成されており、前記座金が前記密閉殻の前記注入口の周囲に取り付けられるものであればよい。

このように本発明に係る注入器によれば、前記膨張部が膨張することによる復元力と、前記膨張部と前記密閉殻との間の気体が圧縮されることによる復元力により流動性補修材に対して圧力をかけて注入することが可能となる。このため、従来よりも大きな圧力で流動性補修材を加圧することができるとともに、装置自体もコンパクトに形成することができる。したがって、注入時においても装置の重心を補修対象に対して近接させることができ、装置が取り付けられている点にかかるモーメントを小さくできる。このため、作業途中で装置が剥がれ落ちてしまうのを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係る注入器を示す模式的断面図。 第１実施形態の注入器を示す模式的斜視図。 第１実施形態の注入器の使用前における模式的断面斜視図。 第１実施形態の注入器の使用時における模式的断面斜視図。 本発明の第２実施形態に係る注入器を示す模式的斜視分解図。 第２実施形態の注入器を示す模式的斜視図。 第２実施形態の座金の本体に取り付けられる側の面を示す模式的斜視図。

本発明の第１実施形態に係る注入器１００について図１乃至図５を参照しながら説明する。

本実施形態の注入器１００は、土木工事等においてコンクリート構造物Ｃ等に生じた補修対象であるクラックＡＯに流動性補修材として接着剤Ｌを注入する補修作業に用いられる接着剤Ｌの注入器１００である。より具体的には図１の断面図に示すようにこの注入器１００は、コンクリート構造物ＣにおいてクラックＡＯが外表面に開口している部分に固定されて、接着剤Ｌの供給源であるグリスガン等の仲介をする。そして、この注入器１００を構成する部品は金属を使用せずに樹脂により形成されており、使用後は分別等を行うことなくそのまま全体を廃棄できるようにしてある。

この注入器１００は、クラックＡＯのあるコンクリート構造物Ｃに対してパテ等の固定剤により取り付けられる硬質樹脂で形成される薄板円盤状の座金１と、この座金１に対して固定される硬質樹脂で形成された本体２と、を備えている。

本体２は、流動性補修材の供給源であるグリスガン等に接続される基端側と、座金１に取り付けられる先端側を有している。図２に示すように本体２の基端側は概略円筒状に形成されており、その内部に逆止弁３が収容される収容部２１が形成されている。また、本体２の基端側は概略球殻状に形成されており、内部に接着剤Ｌが流入することにより膨張する膨張部であるチューブ４が収容される密閉殻２２が形成されている。この本体２は透光性を有するポリプロピレン等の硬質樹脂で形成されており。接着剤Ｌの注入時に変形が実質的に生じないように構成されている。また、本体２は透光性を有しているため特にチューブ４の膨張状態を作業者は目視で確認できる。

本体２は、図１及び図３に示すように基端側がほぼ同一形状の第１要素２Ａと第２要素２Ｂとを逆止弁３及びチューブ４を収容した状態で組み合わせ、超音波溶着により組み立てられる。このため、第１要素２Ａと第２要素２Ｂは超音波溶着されるフランジ部分を開口側のほぼ全周に渡って形成されている。このようにして組み立てることにより、使用前の状態においてチューブ４の外表面と密閉殻２２の内表面との間を離間させて、チューブ４と密閉殻２２との間に気体が封入された密閉空間５が形成される。

逆止弁３は、図１及び図３に示すように基端側にグリスガン等の先端が差し込まれる接続口Ｐ１が形成されており、先端側にチューブ４の基端側へ接着剤Ｌを供給するスリットが形成されている。逆止弁３の先端側の側面部は収容部２１の内周面によりスリットを閉塞する方向に押圧されるように構成されている。したがって、接続口Ｐ１を介してグリスガンが差し込まれない場合や、注入圧がかからない場合にはスリットは開放されない。このため、グリスガンが接続口Ｐ１から外された状態では、逆止弁３のスリットは閉塞された状態になり、接続口Ｐ１から接着剤Ｌが逆流するのが防がれる。

チューブ４は、図１及び図３に示すように基端側と先端側とが概略円錐台形状に形成されており、密閉殻２２の天頂部分にそれぞれ係合するように取り付けられる。第１実施形態ではチューブ４の先端側の一部が密閉殻２２の外側へと露出し、補修対象に対して接着剤Ｌを注入する注入口Ｐ２を形成する。チューブ４の両端にある円錐台形状部分の側面部は、第１要素２Ａ及び第２要素２Ｂのそれぞれに押し潰されてシールが形成してある。

また、チューブ４の中央部については円筒状に形成されており、図４に示すように接着剤Ｌが流入した場合に、半径方向外側に対して膨張可能に構成されている。すなわち、チューブ４はエラストマー剤等の軟質樹脂材で形成されており、接着剤Ｌの注入時に膨張し、その復元力によって内部に貯留されている接着剤Ｌを加圧する。また、第１実施形態ではチューブ４を予め軸方向に対して伸ばした状態で本体２に対して取り付けて固定されている。このようにすることで、チューブ４が膨張した際に発生する復元力をさらに大きくしている。また、予めチューブ４を伸ばしていることにより、内部に接着剤Ｌが存在しない状態でも負荷を発生させることができる。また、使用前におけるチューブ４内の貫通穴の容積を小さくし、接着剤Ｌを注入する際に発生するエア噛み量を微小化できる。このようにエア噛み量が非常に小さいので注入器１００の取付向けには規制が存在せず、任意の方向に取り付ける事が可能となる。また、エア噛み量が小さいので、充填時にクラックＡＯ内にエアーが入りにくく、工事の品質を高く保つ事が可能となる。

さらに、密閉殻２２とチューブ４との間に形成されている密閉空間５内では、図４に示すようにチューブ４が膨張した場合には、内部の気体が圧縮される。このため、チューブ４はこの圧縮された気体の復元力によって半径方向内側へと押圧される。すなわち、第１実施形態の注入器１００では接着剤Ｌの注入時において内部にある接着剤Ｌは、チューブ４が縮もうとする復元力と、密閉空間５内の圧縮された気体が膨張しようとする復元力の２つの力で加圧される。

座金１は、中央部に貫通孔が形成された薄円板部と、その貫通孔の周囲を囲うとともに薄円板部の上面に対して垂直に突出した突条１１部とからなる。前記薄板円板部の下面外周部は、図１に示すようにクラックＡＯの開口している周囲の壁面に固定材Ｆにより粘着されて固定される。この固定材Ｆは圧縮又は引っ張り方向には強い粘性を示すが、せん断方向には弱い粘性を示すためクラックＡＯ内に接着剤Ｌを注入した後で注入器１００を取り外す際には、壁の表面に沿った方向に移動させることで容易に取り外すことができる。座金１の外周部には固定材Ｆが下面側から上面側へと流通する流通口が４つ形成されており、図１に示すように固定時において座金１の下面と上面とが固定剤により埋められるようにしてある。

本体２の密閉殻２２の先端部と、座金１の突条１１部との間にはそれぞれの円周方向の回転を規制する係合構造６が形成されている。第１実施形態では係合構造６は、密閉殻２２の先端側において半径方向に突出する４つの係合凸部６１と、座金１の突条１１において半径方向に切り欠かれた係合凹部６２と、を備えたものである。係合凸部６１と係合凹部６２が係合し合うことにより、座金１に対して本体２が円周方向に対して回転させないようにできる。このため、チューブ４の先端部が座金１に対して擦れてシールが破れてしまうといった不具合が発生するのを防ぐことができる。

図１に示すように密閉殻２２の先端側に露出したチューブ４の先端部と座金１の上面との間に挟み込まれる円板状のＳリング７がさらに設けられている。このＳリング７は、本体２との間に座金１を挟んだ状態で超音波溶接されて固定される。すなわち、第１実施形態の注入器１００は使用前の状態でも本体２と座金１が一体化されている。

このように構成された第１実施形態の注入器１００によれば、クラックＡＯ内の抵抗により押し戻される接着剤Ｌによってチューブ４を膨張させ、チューブ４が縮もうとする復元力により接着剤Ｌを加圧することができる。また、チューブ４が膨張すると密閉殻２２との間の密閉空間５内に存在する気体が圧縮されるので、気体が膨張しようとする復元力によりさらに接着剤Ｌを加圧することができる。これらのことから従来よりも大きな圧力で接着剤Ｌを押圧し、注入口Ｐ２からクラックＡＯ内へと注入することができる。ここで、密閉殻２２は球状に形成されており、高耐圧を実現しているため、密閉空間５内の気体の圧力が上昇しても破損することを防ぐことができる。

また、本体２は透光性を有しているので、チューブ４内に貯留されている接着剤Ｌの量や各復元力による接着剤Ｌの加圧状態を目視で確認できる。

さらに、平板状の座金１に対して近接してチューブ４及び密閉殻２２が配置されているので、接着剤Ｌの注入時にチューブ４が膨張しても注入器１００の重心を補修対象の近傍に保ち続けることができる。また、接着剤Ｌが導入されていない場合でも本体部２が座金１に対して近接して設けられているので、補修作業の準備段階において注入器１００全体を固定材Ｆでとめた場合、固定材Ｆが硬化するまでの間でも剥がれ落ちにくくすることができる。このため、従来のように座金だけを予め補修対象につけて固定材Ｆが硬化するまで待った後で本体を取り付ける必要がなく、準備作業の工程を減らして作業性を向上させることができる。

第１実施形態の注入器１００は分岐構造を有していないので、装置全体をコンパクトに構成することができる。特に第１実施形態では本体２の密閉殻２２の直径と、座金１の直径とは、ほぼ同じに構成されているので、補修対象に取り付けるのに必要な面積は座金１の面積に限定できる。このため、補修対象において複数のクラックＡＯが存在していたとしても複数の注入器１００を干渉させることなく、容易に設置することができる。

また、第１実施形態の注入器１００は分岐構造を有しておらず、接続口Ｐ１からチューブ４を経由して注入口Ｐ２へと至る接着剤Ｌの流路が一直線上に形成されているので、エア噛みが発生しにくい。このため、補修品質を高いものにしやすい。

加えて、チューブ４全体が本体２内に完全に収容されているので、チューブ４が膨張した際に破損したとしても、接着剤Ｌ等が外部に漏れてしまうのを防ぐ保護機能も発揮できる。

次に第２実施形態の注入器１００について図５乃至図７を参照しながら説明する。なお、第１実施形態で説明した部材に対応する部材には同じ符号を付すこととする。

第２実施形態の注入器１００は、本体２と座金１との間に形成されている係合構造６が第１実施形態とは異なっている。

すなわち、図５に示すように第２実施形態ではチューブ４が本体２内に収容されており、Ｓリング７を介さずに本体２に対して座金１が直接取り付けられる。また、第２実施形態ではチューブ４の先端部の面を座金１の突条により押しつぶしてＳリング７と同様にパッキンとして作用させている。

また、係合構造６は、本体２の先端側のフランジ面６３において軸方向に突出する４つの係合凸部６１と、座金１の薄円板部において軸方向に形成された貫通孔である４つの係合孔部６４と、で構成されている。図６に示すように各係合孔部６４に各係合凸部６１を差し込んだ状態で係合凸部６１を軸方向に押し潰してリベットして作用させる。なお、係合凸部６１の形状は円筒状のものを示しているが半円筒形状等様々な形状であってもよいし、係合凸部６１の全体を潰すのではなく、一部分を潰すようにしてもよい。また、係合凸部６１と係合孔部６４の嵌め合いを調整してはめ殺しにしてもよい。

また、第２実施形態の座金１の天面には図７に示すように中央の貫通穴の周囲と、４つの係合孔部６４の周囲に円環状の突条１１が形成してある。すなわち、図６に示すように本体２に対して座金１を取り付けた場合、本体２のフランジ面と座金１のフランジ面との間に所定の隙間が形成される。

加えて固定材Ｆが流通する４つの外周側流通孔１２と４つの内周側流通孔１３を座金１は備えている。外周側流通孔１２及び内周側流通孔１３は座金１の厚み方向に貫通するように設けられており、天面側が底面側よりも直径が大きくなるようにテーパが切ってある。したがって、固定材Ｆにより外出側流通孔１２及び内周側流通孔１３が塞がれた状態でくさびとして作用させることができる。さらに、座金１は天面側の外周縁１４が所定量盛り上げており、突条１１と外周縁１４との間に固定材Ｆが滞留できる凹部が形成される。外周縁の内側のエッジについては角を落とし、Ｃ面を形成して、外周縁１４が固定材Ｆ内に埋もれた状態でくさびとして作用するようにしてもよい。

このように座金１が構成されているので、座金１をパテ等の固定材Ｆにより取り付けて、押し付けていくと、座金１の内周側流通孔１３を介して固定材Ｆの一部は座金１の天面へと溢れ出てくる。この際、内周側流通孔１３は本体２のフランジ面６３に対向しているので、固定材Ｆはフランジ面６３に当たって遮られ、流れ座金１の内周側流通孔１３を塞ぐように広がって流れていく。この結果、座金１は固定材Ｆに対してくさび状に食い込んだ状態になるので強く固定できる。

このような第２実施形態の注入器１００であれば密閉殻２２内にチューブ４をより密閉して収容することができ、第１実施形態と同様にチューブ４が接着剤Ｌにより膨張した場合には、チューブ４が縮もうとする復元力と、密閉空間５内で圧縮された気体が膨張しようとする復元力により、内部の接着剤Ｌを加圧し、クラックＡＯ内へと流入させることができる。

その他の実施形態について説明する。

前記実施形態では補修対象はクラックＡＯであったが、その他の補修対象に本発明を用いても構わない。また、流動性補修材の一例として接着剤Ｌを挙げたが、例えば、コーキング材等のその他のものにも本発明の流動性補修材注入器１００は用いることができる。また、流動性補修材供給源はグリスガンに限られるものではなく、例えばシリンジ等により人力で補修対象内に流動性補修材を注入するようにしてもよい。

各実施形態では膨張部としてチューブ４を例示したが、その他の形状であってもよい。また、密閉殻２２の形状も球状に限られるものではなく、円筒状、直方体状等様々な形状であっても構わない。チューブ４の材質についてはエラストマー等の軟質樹脂だけでなく、天然ゴム等で形成しても構わない。

密閉殻２２の外側面と座金１との間を超音波溶着により固定するのではなく、例えば密閉殻２２と座金１との間に雄ねじと雌ねじを形成して螺合させるようにしてもよい。

第１実施形態では、逆止弁３とチューブ４とをそれぞれ別の部材として形成していたが、これらを一体化して成形しても構わない。また、本体と座金を一体に成形してもよい。すなわち、第１要素及び第２要素のそれぞれに座金の半分ずつをそれぞれ一体化させた形状としてもよい。

密閉殻２２の耐圧を向上させるために密閉殻２２の内表面又は外表面に補強リブを形成しても構わない。

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。

１００・・・注入器
１ ・・・座金
１１ ・・・突条
１２ ・・・流通孔
２ ・・・本体
２１ ・・・収容部
２２ ・・・密閉殻
３ ・・・逆止弁
４ ・・・チューブ（膨張部）
５ ・・・密閉空間
６ ・・・係合構造
６１ ・・・係合凸部
６２ ・・・係合凹部
６３ ・・・フランジ面
６４ ・・・係合孔部

Claims (8)

1. 流動性補修材の供給源に接続される接続口と、
   補修対象に対して流動性補修材を注入する注入口と、
   前記接続口と前記注入口との間を接続する流路の少なくとも一部を形成し、前記接続口から供給される流動性補修材によって膨張するように構成された膨張部と、
   前記膨張部よりも硬質の材料で形成されており、前記膨張部の周囲を密閉して覆う密閉殻と、を備えたことを特徴とする注入器。
2. 使用前の状態において、前記膨張部の外表面と前記密閉殻の内表面との間が離間しており、前記膨張部と前記密閉殻との間に気体が封入された密閉空間が形成されている請求項１記載の注入器。
3. 前記膨張部が、ゴム又は軟質樹脂材で形成されたチューブであり、半径方向に対して膨張可能に構成されている請求項１又は２記載の注入器。
4. 基端側に前記接続口が形成され、先端側に前記膨張部に対して流動性補修材を流入させるスリットが形成された逆止弁をさらに備えた請求項１乃至３いずれかに記載の注入器。
5. 前記逆止弁が収容される収容部と、前記密閉殻とが硬質樹脂材により形成された本体を備えた請求項４記載の注入器。
6. 前記チューブが軸方向に予め伸ばされた状態で前記本体に固定されている請求項５記載の注入器。
7. 前記密閉殻が、概略球体状に形成されている請求項１乃至６いずれかに記載の注入器。
8. 補修対象に対して固定される座金をさらに備え、
   前記密閉殻に前記注入口が形成されており、前記座金が前記密閉殻の前記注入口の周囲に取り付けられる請求項１乃至７いずれかに記載の注入器。