JP3169729U - 電動手持式結束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋などを結束する計量で操作性の高い電動手持式結束装置を提供する。【解決手段】頭部１と、鉄線供給機構と、切断機構と、モーター１６と、連動方向転換機構とを備えている結束装置であって、鉄線供給機構が、結束鉄線を収納するための原材料供給装置、及び伝達装置を備え、伝達装置が、互いに噛合い主動鉄線供給ローラ及び受動鉄線供給ローラ９と、主動鉄線供給ローラ軸に設置された鉄線供給傘歯車１２とを備える。さらに、頭部と、捩じり軸２と、頭部が捩じり軸２の周りを回転するようにコントロールし結束鉄線を結束対像の周囲に巻き掛けることを実現する頭部制御装置とを備え、連動方向転換機構は、一方向軸受Ａと一方向軸受Ｂとを備えている。【選択図】図１

Description

本実用新案は、手持式結束装置に関し、特に、鉄筋などを結束するための電動手持式結束装置に関するものである。

従来、手持式結束装置は、サイズが小さく、作業員が手で持ちながら作業するのに適する結束治具を指すことが通常である。結束治具としては、鉄筋を結束するための鉄筋結束装置と、木の枝などを結束するための農業用結束装置が挙げられる。例えば、結束糸で被結束対象の周囲を複数回引っ掛けることで、被結束対象を結束することができる。

鉄筋結束装置の例として、電動手持式結束装置について説明する。鉄筋結束装置を実現する構成は様々である。従来の鉄筋結束装置は、その動作原理で分類すると、結束装置全体の動作を制御する制御装置と、鉄線供給機構と、捩じり機構と、切断機構と、鉄線供給機構に接続された第１モーターと、捩じり機構と切断機構とにそれぞれ接続された第２モーターと、鉄線供給機構、捩じり機構、切断機構にそれぞれ接続された頭部と、スイッチと、電源とを備える。鉄線供給機構は、結束用鉄線を収納する原材料供給装置と、鉄線供給通路と、原材料供給装置中の結束用鉄線を鉄線供給通路を通じて頭部の穴に供給する伝送機構とを備える。捩じり機構は、頭部と、結束鉄線のリングを捩じるように、頭部を制御して鉄筋周辺で結束鉄線を形成させる頭部制御装置とを備える。

ところで、従来の結束装置は、構成の設計が複雑であり、特に、従来の結束装置の大半は、二台のモーターを用いて結束機能を実現する必要性があった。そのため、結束装置は、体積が非常に大きく、重量が重く、携帯用に適していない。また、重量が重く、サイズが大きい結束装置は、作業員の操作に影響するという問題があった。

本実用新案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、結束装置の重さと、サイズの大きさと、手持の不便さと、作業員の作業便利さといった課題を解決することにある。

頭部を有する手持式結束装置であって、
鉄線供給機構と、捩じり機構と、切断機構と、モーターと、連動方向転換機構とを備え、
前記鉄線供給機構は、結束鉄線を収納するための原材料供給装置と、鉄線供給通路と、原材料供給装置中の結束鉄線を鉄線供給通路に沿って頭部の鉄線導出口に供給する伝達装置とを備え、
前記伝達装置は、互いに噛合う主動鉄線供給ローラ及び受動鉄線供給ローラと、主動鉄線供給ローラ軸に設置された鉄線供給傘歯車とを備え、
前記捩じり機構は、捩じり頭部と、捩じり軸と、結束線を被結束対象の周囲に巻き掛けるために、捩じり頭部が捩じり軸の周りを回転するように捩じり頭部を制御する捩じり頭部制御装置とを備えており、
捩じり頭部は、捩じり軸の端面に設けられ、
前記頭部制御装置は捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とを備え、捩じり軸傘歯車が鉄線供給傘歯車と噛合い、捩じり軸は頭部中央に回転接続され且つ主動鉄線供給盤に直交し、捩り軸には捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とが取り付けられ、
前記切断機構は、被結束対象の周囲に巻き掛けた結束鉄線を切断するものであり、
前記モーターは、前記鉄線供給機構と、前記捩じり機構と、前記切断機構とにパワーを供給するものであり、モーター輸出軸にはモーター軸歯車が配置され、前記モーター軸歯車が捩じり軸平歯車に噛合い、
前記連動方向転換機構は、主動鉄線供給ローラと主動鉄線供給ローラ軸との間に配置された一方向軸受Ａと、捩じり軸平歯車と捩じり軸との間に配置された一方向軸受Ｂとを備えていることを特徴とする電動手持式結束装置。

本実用新案によれば、次の二つの効果が得られる。

まず、本実用新案では、二つの一方向軸受と、各伝達機構を講じて、鉄線供給機構と捩じり機構とを連動動作することで、一つのモーターのみで十分である。そのため、モーター分の重量の軽減とスペースの節約を図ることができる。

次に、本実用新案では、鉄線供給機構の伝達装置と、捩じり機構の頭部制御装置は、平歯車と傘歯車などの小部材を多数採用し、構成が巧みに設計され、出願人が実験と研究開発を重ね行う上で実現できたものである。該装置は、寸法が小さく、軽量であり、携帯性や操作の利便性が高められたものである。さらに、本装置は、鉄筋の結束作業の効率を高め、作業員の労度強度を低減した。

図１は、本実用新案に係る一実施例の内部構成を示す模式図である。 図２は、本実用新案に係る一実施例の内部構成を示す平面図である。 図３は、図１の線Ａ−Ａの断面図である。 図４は、図１の線Ｂ−Ｂの断面図である。 図５は、図１の線Ｄ−Ｄの断面図である。 図６は、本実用新案に係る切断構成の一実施例を示す模式図である。 図７は、本実用新案に係る捩じり軸平歯車の構成の一実施例を示す模式図である。 図８は、本実用新案に係る捩じり軸傘歯車の構成の一実施例を示す模式図である。 図９は、本実用新案に係るカムの構成を示す模式図である。 図１０は、バネの構成を示す図である。 図１１は、カッターの構成を示す図である。

以下、本実用新案の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実用新案で公開された電動手持式結束装置は、頭部と制御装置と切断機構とを備え、鉄線供給機構と、捩じり機構と、切断機構と、モーターと、連動方向転換機構とをさらに備えている。

前記鉄線供給機構は、結束鉄線を収納するための原材料供給装置と、鉄線供給通路と、原材料供給装置中の結束鉄線を鉄線供給通路に沿って頭部の鉄線導出口に供給する伝達装置とを備え、前記伝達装置は、互いに噛合う主動鉄線供給ローラ及び受動鉄線供給ローラと、主動鉄線供給ローラ軸に設置された鉄線供給傘歯車とを備えている。主動鉄線供給ローラ軸と鉄線供給傘歯車とは、一体形成されてもよく、別途に形成してもよい。

鉄線供給通路は、様々な実施形態で実現できる技術である。例えば、主動／受動鉄線供給ローラの外周面には、鉄線の直径に合わせたリンク状の鉄線供給溝が設けられ、鉄線導入管が原料供給装置と主動及び受動鉄線供給ローラの噛合点との間に設置され、鉄線導入管の終端には鉄線導入用先細管が設けられている。鉄線導入ブロックが頭部の上円弧部に配置され、上円弧部には円弧形鉄線導入穴が設けられている。鉄線は、鉄線導入管と、主動、受動鉄線供給ローラ上の円弧形鉄線供給溝を順に通過し、且つ鉄線導入ブロックの上の円弧形点線導入穴から突出する。これらの構成で鉄線供給通路を形成する。

前記捩じり機構は、前記捩じり機構は、捩じり頭部と、捩じり軸と、結束線を被結束対象の周囲に巻き掛けるために、捩じり頭部が捩じり軸の周りを回転するように捩じり頭部を制御する捩じり頭部制御装置とを備えており、捩じり頭部は、捩じり軸の端面に設けられ、前記頭部制御装置は捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とを備え、捩じり軸傘歯車が鉄線供給傘歯車と噛合い、捩じり軸は頭部に連結されつ主動鉄線供給盤に直交し、捩り軸には捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とが取り付けられている。

前記切断機構は、被結束対象の周囲に巻き掛けた結束鉄線を切断するものである。

前記モーターは、前記鉄線供給機構と、前記捩じり機構と、前記切断機構とにパワーを供給するものであり、モーター輸出軸にはモーター軸歯車が配置され、前記モーター軸歯車が捩じり軸平歯車に噛合っている。

前記連動方向転換機構は、主動鉄線供給ローラと主動鉄線供給ローラ軸との間に配置された一方向軸受Ａと、捩じり軸平歯車と捩じり軸との間に配置された一方向軸受Ｂとを備えている。

次に、具体的な鉄筋結束装置を実施例として本実用新案を説明する。但し、以下の説明は、本質的に好ましい例示であって、本実用新案、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１〜図１１に示すように、本実用新案は、Ｃ形の頭部１と、レバーと、筐体と、筐体内に設けられたモーター１６と、バッテリ１８と、鉄線供給機構と、捩じり機構と、切断機構とを備えている。

モーター１６の出力軸にはモーター軸歯車２１が設けられ、モーター１６はスイッチ１７を介してレバー内に設けられたバッテリ１８と接続されている。

前記鉄線供給機構は、筐体の内壁に回動接続された鉄線を巻き掛ける鉄線盤１５と、互いに噛合う主動、受動鉄線供給ローラ９、２４と、鉄線導入管１１と、鉄線導入ブロック２５とを備えている。主動、受動鉄線供給ローラ９、２４の外周面には、鉄線の直径に合わせたリンク状の鉄線供給溝が設けられている。主動鉄線供給ローラ軸の下端には、歯型が下向きの鉄線供給傘歯車１２が設けられている。主動鉄線供給ローラ９と主動鉄線供給ローラ軸との間には一方向軸受Ａ１９が設けられている。鉄線盤１５と、主動及び受動鉄線供給ローラ９、２４の噛合点との間には、鉄線導入管１１が設けられている。鉄線導入管１１の先端には、鉄線導入用先細管１３が設けられている。鉄線導入ブロック２５は、頭部１の上方の円弧部に設置され、その上には円弧状の鉄線導入穴２６が設けられている。鉄線は、鉄線導入管１１と、主動及び受動鉄線供給ローラ９、２４上のリンク状鉄線供給溝とを順に通過し、且つ鉄線導入ブロック２５の円弧状の鉄線導入穴２６から出てくる。

捩じり機構は、捩じり軸２と、捩じり軸平歯車２３と、捩じり軸傘歯車２２とを備えている。捩じり軸２の一端は、頭部の中部に回動接続され、且つ主動鉄線供給ローラ軸に直交する。捩じり軸平歯車２３と捩じり軸傘歯車２２とは、捩じり軸２の他端に順に設置され、捩じり軸平歯車２３は捩じり軸２の外端に設置されている。捩じり軸傘歯車２２は、鉄線供給傘歯車１２と噛合い、捩じり軸平歯車２３は、モーター軸歯車２１と噛合う。頭部内に位置する捩じり軸２の端面には、軸方向にＵ字形開口部３１が開口している。

図７及び図８に示すように、捩じり軸平歯車２３と捩じり軸傘歯車２２との接触面には、捩じり軸平歯車２３に円弧形凹溝２８が設けられ、捩じり軸傘歯車２２に筒状のボス２９が設けられている。前記ボス２９は、円弧形凹溝２８内に挿通され、該円弧形凹溝２８を摺動する。捩じり軸平歯車２３が時計回りに回転すると、直ちに捩じり軸傘歯車２２を回転させるのではなく、捩じり軸平歯車２３が３５０度回転した時ボス２９が円弧形凹溝２８の終端に達してから、捩じり軸傘歯車２２を回転させ始める。該装置の主要機能は、同時期に捩じり軸２のＵ字形開口部の復位と鉄線の供給を行うことではなく、鉄線供給ローラの鉄線供給が捩じり軸の回復よりも早く行うことを回避して、鉄線の供給時に鉄線がＵ字形開口部の中間を通過できないのを回避することである。

前記切断機構は、カッター６とカム３とを備えている。前記鉄線導入ブロック２５と鉄線導入プレートには、鉄線導入穴２６と直交に連通する鉄線切断用溝２７が設けられている。カッター６の刃は前記鉄線切断用溝２７内に設けられ、且つカッター６は頭部１の筐体にヒンジ連結されている。カム３は捩じり軸２に嵌着され、且つ捩じり軸平歯車２３と頭部との間に位置する。カム３と捩じり軸２との間には一方向軸受Ｂ２０が設けられている。カム３の外面はカッター６の終端に当接し、カム３の回転に伴いカッター６の刃が鉄線導入ブロック２５の鉄線切断用溝２７を出入りする。カッター６の刃が鉄線導入ブロック２５の鉄線切断用溝２７を出入りすることは、主に刃口が鉄線導入ブロック２５と鉄線導入プレートとの間の鉄線切断用溝２７を移動することを意味する。

さらに、本実用新案は、検尺器８を備え、この検尺器８は主動鉄線供給ローラ軸の先端に設けられ、そこにはカウントセンサーが設けられている。検尺器８は選択的な構成である。

さらに、本実用新案は、バネ７を備え、その両端はそれぞれカッター６の終端とブラケットに当接する。

図１０はカム３の構成を例示する図である。カム３は凸点３２を一つ有する。図９に示すように、バネ７等の弾性部材によってカッター６の回復動作を実現させる。カッター６の終端にはバネ７が設けられ、捩じり軸２の回転に伴い、カッター６の終端に当接するようにカム３の凸点３２が上方へ移動する。カッター６は、頭部のヒンジ連結点を支点にてこ動作をする。カッター６の刃は下方へ向かい、カム３が凸点３２に移動した時に鉄線を切断する。続けて移動し、凸点３２の位置を越えた時に、カッター６の刃は、バネ７がカッター６の終端に作用することで、上方へ離れて、カッター６が元の位置に戻り、鉄線をスムーズに搬出する。

本実用新案の動作は下記の通りである。

鉄線が巻き掛けられた鉄線盤１５を結束装置の後部に取り付け、鉄線を鉄線導入管１１の鉄線導入用先細管１３に挿通し、主動鉄線供給ローラ９と従動鉄線供給ローラ２４との間のリンク状鉄線導入溝まで搬入する。頭部１で被結束対象を引っ掛け、スタートボタン１７を操作する。回路基板１４上のマイクロ制御装置は、信号を受信してから命令を発して、モーター１６が時計回りに回転する。モーター軸歯車２１は捩じり軸平歯車２３を回転駆動する。捩じり軸平歯車２３と捩じり軸２との間には一方向軸受２０が設置されているので、一方向軸受２０と捩じり軸２との間に摩擦力が発生する。この摩擦力を利用して捩じり軸２を正方向に運動させる。捩じり軸に固定されたカム３は該運動に伴い運動する。よって、捩じり軸２先端のＵ字形開口部３１は平行に前方の位置に戻る。この時、一方向軸受２０は、外部からの抵抗が大きいのでアイドリングするため、捩じり軸２が回転を停止する。捩じり軸平歯車２３は、さらに捩じり軸傘歯車２２及び鉄線供給傘歯車１２を回転駆動する。鉄線供給傘歯車１２と鉄線供給歯車軸は一体に形成されているため、鉄線供給歯車軸上の一方向軸受Ａ１９は正方向に回転する。これにより、一方向軸受Ａ１９上の主動鉄線供給ローラ９と従動鉄線供給ローラ２４とが噛合いながら回転駆動する。二つの鉄線供給ローラとの間には鉄線供給ローラ用ブラケット１０とバネとが存在しており、バネによって二つの鉄線供給ローラが密に噛合う。該二つの鉄線供給ローラが密に噛合うことで、鉄線が前方へ移動し鉄線導入ブロック２５上の鉄線導入穴２６から搬出し、さらに捩じり軸２上のＵ字形開口部３１を通過し、被結束対象を３６０度巻き付けながら円周運動し、鉄線のリングを形成する。必要回数の巻き付けを終えると、主動鉄線供給ローラ９と受動鉄線供給ローラ２４とは、既にｎ周回転している。ｎ個の信号は、検尺器８のホールセンサーにより回路基板１４のマイクロ制御装置に送られている。マイクロ制御装置は、所定の鉄線の長さから計算された数値信号を受信すると、命令を出し、モーター１６を反時計回りに回転させる。モーター軸歯車２１は捩じり軸平歯車２３を回転駆動する。この時、一方向軸受２０は捩じり軸２ごと、回転駆動する。一方向軸受２０は、同時に捩じり軸傘歯車２２及び鉄線供給傘歯車軸をも回転させるが、鉄線供給傘歯車軸の上端の一方向軸受Ａ１９のアイドリングによって動力の伝達が中断されることで、主動鉄線供給ローラ９が動作を停止し、鉄線も前方へ移動しなくなる。捩じり軸２の逆回転と同時に、捩じり軸２上のカム３の円弧側面がカッター６のリア部を突き上げ、カッターのヒンジ連結点を支点に移動し、鉄線導入プレートの先端出口の鉄線を切断する。カッター６の終端のバネ７によってカッター６を元の位置に回復させる。同時に、捩じり軸２先端のＵ字形開口部３１は、その中間にある鉄線のリンクを縛り付け、被結束対象を強固に縛り付けるようにする。縛り付けの時、モーターのトルクは明らかに上昇し、電流も上昇する。縛り付けは所定のきつさになった時に、電流センサーから信号を出し、マイクロ制御装置は直ちに停止命令を出す。これにより、制御システムは初期状態に回復し、モーターは停止し、１回の動作サイクルを終える。第２の動作サイクルは待機中である。

なお、結束装置には、カウンターを設けなくてもよい。この時、人工的命令を回路基板１４上のマイクロ制御装置に与え、マイクロ制御装置がこの指令を受けてからモーターを逆回転制御する。

本装置は、先端が頭部１であり、頭部１の中間にはＵ字形開口部３１があり、Ｕ字形開口部３１が鉄線を縛り付ける役割を果たす。捩じり軸２には、一方向軸受Ｂ２０が嵌められ、一方向軸受Ｂ２０には、捩じり軸平歯車２３が嵌められ、捩じり軸平歯車２３の右端には捩じり軸傘歯車２２が設けられ、捩じり軸２の他端は通常の軸受を介して本体に固定される。捩じり軸平歯車２３は、下端のモーター軸歯車２１と噛合う。捩じり軸傘歯車２２は、鉄線供給歯車軸上の傘歯車と噛合う。鉄線供給歯車軸の上端には主動鉄線供給ローラ９が設けられ、主動鉄線供給ローラ９は従動鉄線供給ローラ２４と噛合う。作動時、鉄線は、主動鉄線供給ローラ９と従動鉄線供給ローラ２４の間を通過する。主動鉄線供給ローラ９には検尺器８が設けられ、検尺器８にはホールセンサーが設けられている。ホールセンサーは、主動鉄線供給ローラ９の回転回数をカウントする。

本装置の終端には、鉄線盤１５が設けられ、鉄線が鉄線盤１５に巻き付けられている。鉄線導入管１１は、鉄線を主動鉄線供給ローラ９と従動鉄線供給ローラ２４との間に導入する。鉄線導入管１１先端には、鉄線導入用先細管１３が設けられている。本体のレバーにはバッテリ１８が内蔵され、電力を供給する。

本実用新案は、前記の実施形態に限らず、何方にも、本実用新案の啓発を受け考え出された構成変化の技術案も、本実用新案と同じまたは接近していれば、本実用新案の保護範囲にあることである。

１ 頭部
２ 捩じり軸
３ カム
６ カッター
７ バネ
８ 検尺器
９ 鉄線供給ローラ
１０ 鉄線供給ローラ用ブラケット
１１ 鉄線導入管
１２ 軸付き傘歯車
１３ 鉄線導入用先細管
１４ 回路基板
１５ 鉄線盤
１６ モーター
１７ スイッチ
１８ バッテリ
１９ 一方向軸受Ａ
２０ 一方向軸受Ｂ
２１ モーター軸歯車
２２ 捩じり軸傘歯車
２３ 捩じり軸平歯車
２４ 受動鉄線供給ローラ
２５ 鉄線導入ブロック
２６ 鉄線導入穴
２７ 鉄線切断用溝
２８ 円弧状凹溝
２９ ボス
３１ Ｕ字形開口部
３２ 凸点

Claims (9)

1. 頭部を有する手持式結束装置であって、
   鉄線供給機構と、捩じり機構と、切断機構と、モーターと、連動方向転換機構とを備え、
   前記鉄線供給機構は、結束鉄線を収納するための原材料供給装置と、鉄線供給通路と、原材料供給装置中の結束鉄線を鉄線供給通路に沿って頭部の鉄線導出口に供給する伝達装置とを備え、
   前記伝達装置は、互いに噛合う主動鉄線供給ローラ及び受動鉄線供給ローラと、主動鉄線供給ローラ軸に設置された鉄線供給傘歯車とを備え、
   前記捩じり機構は、捩じり頭部と、捩じり軸と、結束線を被結束対象の周囲に巻き掛けるために、捩じり頭部が捩じり軸の周りを回転するように捩じり頭部を制御する捩じり頭部制御装置とを備えており、
   捩じり頭部は、捩じり軸の端面に設けられ、
   前記頭部制御装置は捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とを備え、捩じり軸傘歯車が鉄線供給傘歯車と噛合い、捩じり軸は頭部中央に回転接続され且つ主動鉄線供給盤に直交し、捩り軸には捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車とを連結し、
   前記切断機構は、被結束対象の周囲に巻き掛けた結束鉄線を切断するものであり、
   前記モーターは、前記鉄線供給機構と、前記捩じり機構と、前記切断機構とにパワーを供給するものであり、モーター輸出軸にはモーター軸歯車が配置され、前記モーター軸歯車が捩じり軸平歯車に噛合い、
   前記連動方向転換機構は、主動鉄線供給ローラと主動鉄線供給ローラ軸との間に配置された一方向軸受Ａと、捩じり軸平歯車と捩じり軸との間に配置された一方向軸受Ｂとを備えていることを特徴とする電動手持式結束装置。
2. 請求項１において、
   鉄線通路には、鉄線導入ブロックが配置され、該鉄線導入ブロックは頭部の端部の円弧部に配置され、
   鉄線導入ブロックには、結束鉄線を軌道円に形成するための内弧部が配置されている
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
3. 請求項２において、
   切断機構は、カッターとカムとを備え、
   鉄線導入ブロックと鉄線導入プレートとの間には、鉄線導出口に垂直に連通する鉄線切断用溝が設けられ、
   カッターの刃は鉄線切断用溝内に設けられ、頭部に連結され、
   カムは捩じり軸に嵌められ、捩じり軸平歯車と頭部との間に位置し、カムの外面がカッターの終端に当接し、カムの回転に伴いカッターの刃は鉄線導入ブロックと鉄線導入プレートとの間の鉄線切断用溝を移動する
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
4. 請求項１において、
   捩じり頭部はＵ字形開口部である
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
5. 請求項１において、
   主動鉄線供給ローラ軸の先端に設けられた検尺器をさらに備え、
   検尺器には、カウントセンサーが配置されている
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
6. 請求項１において、
   捩じり軸平歯車と捩じり軸傘歯車との接触面には、捩じり軸平歯車に円弧状の凹溝が設けられ、捩じり軸傘歯車に筒状のボスが設けられ、前記ボスが円弧状の凹溝に挿通され、該円弧状の凹溝を移動する
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
7. 請求項６において、
   円弧状の凹溝の中心角が３５０度である
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
8. 請求項３において、
   カッターの終端には、カッターを、切断した後元の位置に復帰させるためのバネが設けられている
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。
9. 請求項３において、
   カッターの終端にはバネが設けられ、捩じり軸の回転に伴い、カッターの終端に当接するまでカムの凸点が上方へ上がり、カッターが頭部の捩じり点を支点にてこ運動をし、カッターの刃が下方へ向かい、カムが凸点に到達した時に、鉄線を切断し、さらに回転し、凸点を越えた時に、カッターの終端がバネの作用を受け、刃を突き上げ、カッターを元の位置に回復させ、鉄線をスムーズに排出する
   ことを特徴とする電動手持式結束装置。

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