JP4069240B2 - 入隅部用のハツリ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリート面を打撃するように駆動されるビットをスキャブラに配置したハツリ装置に関し、特にコンクリート構造物の入隅部を確実且つ効率よく処理できるハツリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート面に他の部材を接合する場合などにおいては、コンクリート面を粗面化してその接合強度を高める方法が採用される。またコンクリート面に滑り止め部分を形成する場合も該面を粗面化する必要がある。さらには、コンクリート表面付近に有害物質が付着浸透している際、その有害物質の除去にもハツリ処理が行なわれる。
コンクリート面を粗面化するには、通常、ハツリ工具や自動化されたハツリ装置を使用したハツリ処理が行われる。
【０００３】
ハツリ工具による方法は、古くから一般的に採用されてきた簡便な方法であるが、作業効率が低くハツリ処理に多くの手間と時間を要するので、最近では自動化されたハツリ装置を使用する場合が多い。
自動化されたハツリ装置は、コンクリート面を打撃するように駆動される複数のビットを設けたスキャブラを備えている。スキャブラを取り付けた装置本体は架台に設けた移動機構により移動できるようになっている。そして各ビットを高圧空気パルスで同時に高速往復駆動することによりコンクリート面を打撃し、且つスキャブラを移動機構で移動することにより所定面積のハツリ処理を行う。
【０００４】
図６に従来の自動化されたハツリ装置で垂直なコンクリート面のハツリ処理を行っている状態を示す。ハツリ装置１は本体２と、本体２に取り付けられたスキャブラ３と、スキャブラ３に配置された複数のビット４（図示せず）と、本体２を往復移動させる移動機構５と、移動機構５に設けた駆動モータ６と、移動機構５を支持する架台７と、架台７をコンクリート面８に吊り下げる吊りワイヤ９と、スキャブラ２の周囲を覆うカバー１０と、カバー１０とコンクリート面８の間隙をシールするシール材１１と、ハツリ処理に際して発生する塵埃を吸引する集塵装置１２を備えている。なお１３はバランス用の重錘である。
【０００５】
図７は図６におけるスキャブラ３の正面図、図８は図７のスキャブラ３を側面から見た部分断面図である。これらの図において、スキャブラ３には複数本（この例では６本）のビット４が千鳥型に配列され、各ビット４の先端部には鋭い先端部を有する複数の突起部１４が設けられる。なお、スキャブラ３に３本または６本以上のビット４を設ける場合もある。
このような千鳥型配置は４個以上のビットを配置する市販の殆どの装置が採用している。その主な理由は、単位ハツリ面に対してビット４の配置密度を大きくしてハツリ効率を高くするためであり、さらにはスキャブラ３内におけるビット駆動用のピストンの断面積が大きいので、ビット４を隙間なく列状に配置することが困難なためである。
【０００６】
スキャブラの駆動は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように行なわれる。即ち、各ビット４はピストン４ｃのロッド部先端に取付られ、そのピストン４ｃがスキャブラに設けたビットシリンダ１５内に往復移動可能に装着されている。ピストン４ｃのロッド部は先端閉塞の筒状に形成されると共に、外周の先端部および後端部に第１孔４ａ，第２孔４ｂが設けられている。そして、先ず（Ａ）のように、加圧空気２９がビットシリンダ１５のエア供給孔１５ｂからロッド部の第２孔４ｂに流入してビットシリンダ１５の底部側に入り、ピストン４ｃを左動させる。
【０００７】
するとピストン４ｃは（Ｂ）の位置に移動し、第１孔４ａが開放され、ビットシリンダ１５内の加圧空気２９がその第１孔４ａより外部に放出されて、ビットシリンダ１５の底部側が大気に開放される。それと共に、第２孔４ｂが閉塞されエア供給孔１５ｂからの加圧空気２９はピストン４ｃを右方に駆動する。これらの動作が交互に高速で行なわれる。なお、スプリング１５ａはピストン４ｃが右動するときの衝撃を吸収するものである。
【０００８】
図６に示すハツリ装置１を使用してハツリ処理を行うには、先ず図示のようにハツリ装置１をコンクリート面８に配置し、図示しない高圧空気源を起動する。するとスキャブラ３に配置したビット４が駆動してコンクリート面８を打撃し、該部分のハツリ処理が行われる。それと共に駆動モータ６を起動し、ハツリ速度にあわせて移動機構５で本体２を移動することにより、スキャブラ３のビット４がコンクリート面８上をハツリながら面積を広げていく。なお移動機構５だけでは上下移動が足りない場合には、吊りワイヤ９を調整してハツリ領域を延ばす。そして長方形の１回目のハツリ処理が終わったら、吊りワイヤ９を横移動して次のハツリ処理に移る。
【０００９】
図９は上記装置でハツリ処理を行ったときのハツリ跡である。図中、枠で囲まれた部分がハツリにより削られ粗面化したハツリ部１６である。ハツリ部１６の上下には鋸型の僅かなハツリ残し部１７が残るが、このハツリ残し部１７はあとから重複ハツリ処理等を行って解消する。
【００１０】
また、コンクリート構造物の殆どに隅部が存在する。凸部を形成する出隅部は平面の単なる端部であるから平面と同様なハツリ処理が可能である。しかし凹部を形成する入隅部はコンクリートの２面が殆どの場合９０度で交差するので、その狭い空間にハツリ装置を差し込んでハツリ処理を行うことが困難になる。
図９は図６の装置で入隅部にハツリ処理したもので、２つのコンクリート面１８，１９により形成された入隅部の交差部分２０とハツリ部１６の縁線との間隔ｄがハツリ困難領域として示されている。なおこの間隔ｄの寸法はハツリ装置１の架台７やカバー１０の大きさ等により左右される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す入隅部のハツリ困難な領域は、後に行われる手工具によりハツリ処理される。しかし手工具によるハツリ処理は効率が低く、工期が長くなるという問題がある。またコンクリート面の高所部分を手工具でハツリ処理するためには足場が必要になり、コストアップになると共に作業上危険性が伴う。さらにコンクリート面に有害な物質が付着しているような場合には、相応の対策が必要になる。
そこで本発明はコンクリート構造物の入隅部におけるハツリ処理上の問題を解決することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、互いに４５度の角度を有するように配置され、コンクリート構造物の互いに交差する入隅部のコンクリート面およびそれらの交差部分を同時に打撃する３個のビットと、これらのビットを往復駆動するスキャブラとからなる本体と、
この本体の左右から延在する一対の支持部材と、前記本体内に設けられ、前記一対の支持部材をそれぞれ反対方向に回転させるトルク発生機構を具備し、
前記一対の支持部材を、前記トルク発生機構により互いに反対方向へ回転させて、各支持部材を互いに交差する前記コンクリート面に強く押圧することによって、前記ビットの打撃により発生する反力によって前記本体 が入隅部から離反することを阻止することを特徴とする入隅部用のハツリ装置である（請求項１）。
【００１３】
上記ハツリ装置において、前記一対の支持部材の先端を、鋭利な突起部に形成し、前記支持部材の後端部は互いに反対方向に回転する歯車に固定することができる。（請求項２）。
【００１５】
上記いずれかのハツリ装置において、スキャブラの近傍に第１の集塵エリアを設け、その第１の集塵エリアに第１の集塵機構を接続し、その第１の集塵エリアの外側に、その第１の集塵エリアを含んで第２の集塵エリアを設け、その第２の集塵エリアに第２の集塵機構を接続することができる（請求項３）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る第１の発明の主要部を示す平面図である。この実施の形態におけるハツリ装置１は、本体２に取り付けられたスキャブラ３に３つのビット４を互いに４５度の角度を有するように配置する。本体２にはスキャブラ３を軸方向に往復駆動する駆動機構（図示せず）が設けられ、ハツリ処理を行う際にその駆動機構を駆動し、スキャブラ３を移動して３つのビット４をハツリ面に押し付ける。
【００１７】
上記３つのビット４を図１の上方から順にＸビット、ＹビットおよびＺビットとすると、Ｘビットが入隅部に接近した一方のコンクリート面１８部分を打撃し、Ｚビットが入隅部に接近した他方のコンクリート面１９部分を打撃し、Ｙビットが２つのコンクリート面１８，１９の交差部分２０を打撃するような角度に配置されている。
【００１８】
なお２つのコンクリート面１８，１９の交差角度が直角でない場合には、３つのビット４における互いの角度をそれに応じたものにするか、または互いの角度を調整可能な構造とし、その角度調整により対応する。
Ｘ，ＹおよびＺの各ビット４をそれぞれ列状に複数設け、Ｘビット群、Ｙビット群およびＺビット群としてもよい。そのように構成すると、同時にハツリ処理できる面積が大きくなるので、ハツリ処理の速度を速めることができる。
【００１９】
図１には図示されていないが、本体２は図６に示した従来のハツリ装置１と同様な移動機構５に連結される。そして移動機構５は架台７により支持され、その架台７を入隅部の上方に固定した吊りワイヤ９で吊り下げてハツリ処理を行うようになっている。またハツリ処理に際して発生する塵埃は、図６の場合と同様に真空ポンプを備えた集塵装置１２で吸引することにより回収し、さらに図３，図４，図５に示す如くスキャブラ３の周囲をカバー１０で覆い、そのカバー１０とコンクリート面８の間隙をゴムなどの弾性シートからなるシール材１１で閉鎖して第２の集塵エリアを構成する。
【００２０】
さらに、スキャブラ３の先端部外周にも、図４，図５の如く内カバー１０ａが設けられ、その縁にシール材１１が固定されて第１の集塵エリアを構成する。そしてエアーホース１０ｂにより各カバー１０，１０ａ内の塵埃を集塵機構に導くものである。
【００２１】
上記ハツリ装置１で入隅部のハツリ処理を行うには、図示のようにハツリ装置１を入隅部に対向して吊り下げ配置し、駆動機構によりスキャブラ３を駆動して各ビット４をそれぞれハツリ面に押し付ける。次に図示しない高圧空気源を起動してスキャブラ３に配置した３つのビット４を駆動し、２つのコンクリート面１８，１９部分およびそれらの交差部分２０をそれらビット４で同時に打撃してハツリ処理を行う。
【００２２】
それと共に駆動モータ６（図５参照）を起動し、ハツリ速度にあわせて移動機構５で本体２を移動することにより、スキャブラ３の各ビット４がコンクリート面１８，１９および交差部分２０上を移動しながらハツリ面積を広げていく。２１はハツリ処理された入隅部であり、従来方法ではハツリ困難であったｄ部分が完全にハツリ処理される。なお入隅部から離れた領域の２つのコンクリート面１８，１９は従来と同じハツリ装置１でハツリ処理を行う。
【００２３】
図２は本発明に係る第２の発明の主要部を示す平面図である。この実施の形態におけるハツリ装置１は、スキャブラ３に単一のビット４を配置し、そのビット４の軸を半径方向に旋回させる旋回機構２２を設けたことに特徴があり、そのほかの部分は図１の例と同様に構成される。なおこの例においても、複数のビット４を１列に設けたビット群を構成することができる。
【００２４】
旋回機構２２はスキャブラ３の内部に設けた駆動部（図示せず）と、その駆動部の出力軸に連結された回転軸２３を備えている。駆動部は例えばサイリスタ制御により回転速度を設定できる可逆モータにより構成され、その可逆モータは制御装置（図示せず）からの制御信号により遠隔操作される。そして制御装置で回転軸２３の回転速度および回転角度の上下限を設定することにより、ビット４の軸の旋回速度（首振り速度）と旋回角度（首振り角度）をハツリ処理に最適な範囲に調整する。
【００２５】
図２のハツリ装置１で入隅部のハツリ処理を行うには、図示のようにハツリ装置１を入隅部に対向するように吊り下げて配置し、駆動機構によりスキャブラ３を駆動してビット４をハツリ面に押し付ける。次に図示しない高圧空気源を起動してスキャブラ３に配置したビット４を駆動し、さらに旋回機構２２を駆動してビット４を首振り動作させ、２つのコンクリート面１８，１９部分およびそれらの交差部分２０をビット４で順次打撃してハツリ処理を行う。
【００２６】
図２に示す実施の形態では、ビット４の軸を旋回する旋回機構２２をスキャブラ３に設けて直接ビット４を旋回するように構成している。しかし旋回機構２２を本体２に設け、スキャブラ３を旋回することによりビット４の軸を間接的に半径方向に旋回させるように構成することもできる。
【００２７】
図３は図１のハツリ装置１に一対の支持部材２４を設けた例を示す図であり、図４はその内部機構を示す図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線断面略図である。
これらの図においてハツリ装置１の本体２から左右に一対の細長い支持部材２４が延長される。なお、これら支持部材２４はハツリ装置１に対する大掛かりな付帯設備や付属部品なしにハツリ処理に際して発生する装置反力を受けるために設けられる。
【００２８】
すなわち各支持部材２４の先端には鋭利な突起部２５が形成され、入隅部を形成する２つのコンクリート面１８，１９にこれら突起部２５を突き当て、その接触抵抗およびトルク発生機構２６による回転トルクにより、ハツリ処理の反力を受けたハツリ装置１が入隅部から離反する方向に移動することを阻止するようになっている。
【００２９】
図４に示すように、トルク発生機構２６はそのケース内に収容されたトルク発生用の駆動部（図示せず）と、その駆動部に連結された一対の歯車２７を有し、各歯車２７の軸２８に支持部材２４の後端部がそれぞれ固定される。なお駆動部は空気圧または油圧により作動するシリンダやエアモータ等を使用することができる。シリンダを使用する場合には往復駆動する出力軸の両側に一対のラックを設けると共に、２つの歯車２７の軸にピニオンを設け、それら２つのラックの外側に配置した２つの歯車２７のピニオンを結合する。エアモータを使用する場合にはエアモータの回転軸に歯車機構を設け、エアモータの回転軸が回転したときに２つの歯車２７が互いに反対方向に回転するように、その歯車機構と２つの歯車２７の軸に設けた歯車（図示せず）とを結合する。
【００３０】
このハツリ装置１で入隅部のハツリ処理を行うには、先ず、一対の支持部材２４の突起部２５がコンクリート面１８，１９と干渉しない状態としたハツリ装置１を入隅部に配置し、次にトルク発生機構２６の駆動部を駆動すると２つの歯車２７が互いに反対方向に回転する。すると一対の支持部材２４はその突起部２５がコンクリート面１８，１９に接触する方向に回転する。次いで駆動部から伝達されるトルクにより各突起部２５がコンクリート面１８，１９をそれぞれ強く押圧し、その接触摩擦力により支持作用を高める。
【００３１】
このようにしてハツリ装置１で入隅部のハツリ処理を行うと、ハツリ装置１は入隅部から離反する方向の反力を受けるが、支持部材２４によりハツリ装置１の離反が阻止される。なお図示のように、各支持部材２４の歯車２７への固定側は入隅部の交差部分２０側に頂角が来るような結合形態とすることが好ましい。そのように構成すると本体２に前記反力が加わった際に、各突起部２５にコンクリート面１８，１９に食い込む方向の力が発生し、その支持力（または摩擦力）が一層増大するのでハツリ装置１の位置を安定に維持することができる。
【００３２】
図４に示すように、３つのビット４は駆動機構３０によりスキャブラ３に対して移動可能とされる（図１の場合も同様）。駆動機構３０を例えば空気圧もしくは油圧により駆動するシリンダで構成し、ハツリ操作に際してそのシリンダを駆動することにより、３つのビット４をそれぞれハツリ面に押圧することができる。
なお、図３，図４に示す実施の形態は、図１に示すハツリ装置１に対して支持部材２４を設けた例であるが、同様な支持部材２４は図２に示すハツリ装置１に対して設けることもでき、その場合も同様に反力受けの作用を発揮させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１の発明に係るハツリ装置および第２の発明に係るハツリ装置によれば、従来装置では困難であった入隅部の交差部分近傍のハツリ処理を確実に且つ安定した品質で効率よく行うことができる。また入隅部の高所をハツリ処理する場合にも、従来のような手工具による作業用の足場を必要としないので、足場設置等に伴う手間やコストを節約できる。
【００３４】
そして高所作業を回避できるので、作業性と安全性が高い状態で迅速に入隅部のハツリ処理を行うことができる。さらにハツリ装置には容易に集塵装置を取り付けることができるので、手工具による作業では防止できなかった高所からの粉塵飛散対策も容易にできる。
【００３５】
そしてハツリ装置にさらに一対の支持部材を設け、それら支持部材で入隅部を形成する２つのコンクリート面にハツリ装置を支持させ、ハツリ処理に際して発生する反力によりハツリ装置が入隅部から離反することを防止するように構成したから、ハツリ装置に対する大掛かりな付帯設備や付属部品なしに、且つ、装置自重をそれ程増加させずに、ハツリ処理に際して発生する反力によりハツリ装置が入隅部から離反することを有効に防止できる。
【００３６】
上記いずれかのハツリ装置において、スキャブラ３の近傍に第１の集塵エリアを設け、その第１の集塵エリアに第１の集塵機構を接続し、その第１の集塵エリアの外側に、その第１の集塵エリアを含んで第２の集塵エリアを設け、その第２の集塵エリアに第２の集塵機構を接続することができる。それによりハツリ作業に伴う塵埃を確実に集塵して、清潔な作業環境を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の発明の主要部を示す平面図。
【図２】本発明に係る第２の発明の主要部を示す平面図。
【図３】図１のハツリ装置１に一対の支持部材２４を設けた例を示す図。
【図４】図４は図３の内部機構を示す図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面略図。
【図６】従来のハツリ装置で垂直なコンクリート面のハツリ処理をしている状態を示す図。
【図７】図６におけるスキャブラ３の正面図。
【図８】スキャブラ３の駆動原理の説明図。
【図９】図６のハツリ装置で入隅部を上下方向に移動しながらハツリを行った場合のハツリ跡を示す図。
【符号の説明】
１ ハツリ装置
２ 本体
３ スキャブラ
４ ビット
４ａ 第１孔
４ｂ 第２孔
４ｃ ピストン
５ 移動機構
６ 駆動モータ
７ 架台
８ コンクリート面
９ 吊りワイヤ
１０ カバー
１０ａ 内カバー
１０ｂ エアーホース
１１ シール材
１２ 集塵装置
１３ 重錘
１４ 突起部
１５ ビットシリンダ
１５ａ スプリング
１５ｂ エア供給孔
１６ ハツリ部
１７ ハツリ残し部
１８，１９ コンクリート面
２０ 交差部分
２１ ハツリ処理された入隅部
２２ 旋回機構
２３ 回転軸
２４ 支持部材
２５ 突起部
２６ トルク発生機構
２７ 歯車
２８ 軸
２９ 加圧空気
３０ 駆動機構

Claims (3)

1. 互いに４５度の角度を有するように配置され、コンクリート構造物の互いに交差する入隅部のコンクリート面(18)(19)およびそれらの交差部分(20)を同時に打撃する３個のビット(4)（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、これらのビット (4) （Ｘ，Ｙ，Ｚ）の各々を往復駆動するスキャブラ(3)とからなる本体 (2) と、
   この本体 (2) の左右から延在する一対の支持部材 (24)(24) と、前記本体 (2) 内に設けられ、前記一対の支持部材 (24)(24) をそれぞれ反対方向に回転させるトルク発生機構 (26) を具備し、
   前記一対の支持部材 (24)(24) を、前記トルク発生機構 (26) により互いに反対方向へ回転させて、各支持部材 (24)(24) を互いに交差する前記コンクリート面 (18)(19) に強く押圧することによって、前記ビット (4) （Ｘ，Ｙ，Ｚ）の打撃により発生する反力によって前記本体 (2) が入隅部から離反することを阻止することを特徴とする入隅部用のハツリ装置。
2. 前記一対の支持部材 (24)(24) の先端は、鋭利な突起部に形成されており、前記支持部材 (24)(24) の後端部は互いに反対方向に回転する歯車 (27)(27) に固定されていることを特徴とする請求項１記載の入隅部用のハツリ装置。
3. 前記スキャブラ (3) の近傍に第１の集塵エリアが設けられ、この第１の集塵エリアに第１の集塵機構が接続され、前記第１の集塵エリアの外側に、この第１の集塵エリアを含んで第２の集塵エリアが設けられ、この第２の集塵エリアに第２の集塵機構が接続されたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の入隅部用のハツリ装置。

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