JP5045548B2

JP5045548B2 - 鉄筋結束機

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Publication number: JP5045548B2
Application number: JP2008130640A
Authority: JP
Inventors: 孝博長岡
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2028-05-19
Also published as: JP2009275486A; CN101586399B; CN101586399A

Description

この発明は、配筋された鉄筋の回りにループ状に巻き回されたワイヤを捩って結束する結束装置を備えた鉄筋結束機に関するものである。

鉄筋コンクリート建築工事の鉄筋配設工程において、鉄筋の交差箇所等で鉄筋を結束するための工具として鉄筋結束機が知られている。この鉄筋結束機には鉄筋を結束するための結束装置が設けられている。これは、特許文献１に示されるように、結束機本体の内部に設けられて先端に鉄筋結束用のフックを回動自在に枢着したスリーブと、スリーブの内部に嵌合されてスリーブの前後進および回転の荷重を発生させる先端軸と、結束機本体に設けられた回転止めと協働して上記スリーブの回転を制御する係合手段（フィン）とを有し、モータによって上記先端軸を回転させることによってスリーブを前進させ、これによりフックを閉じ作動させて鉄筋結束用のワイヤを把持させ、さらにスリーブとともにフックを回転させてワイヤを捩って結束させるものである。

上記結束機構においては、スリーブは外スリーブ内スリーブの二重構造になっており、外側スリーブの前部はフックを回動自在に保持するとともに、後部は先端軸のネジ溝に係合したキーを外れないようにするものであり、内側スリーブの前部はフックを開閉させるガイドピンを保持する軸を取り付け、後部は上記キーを嵌合保持するものである。ところで、外側スリーブと内側スリーブとは一体として作動するから、両スリーブを一体化するため、図１０に示されるように、外側スリーブ５１から内側スリーブ５２にイモネジ５３をねじ込んでいた。
特許第３４９６４６３号公報

しかしながら、上記構成によれば、先端軸から実際にワイヤをつかんでねじるフックの間には、先端軸５４、キー５５、内側スリーブ５２、イモネジ５３、外側スリーブ５１及びフック５６の４部品が介在し、構造が複雑になっていた。

また、内側スリーブから外側スリーブにイモネジ５３を介して荷重が伝達するが、小型化が優先されるため大型の止め具が使えず、繰り返し使用しているうちにイモネジ５３が緩みやすくなるという問題があった。

外側スリーブ５１は前端に1対のフック５６（一方省略）が取り付けられ、後部でキー５５を覆って外周方向に抜けるのを防いでいたため、内側スリーブ５２の外側に前後に長く形成せざるを得ず、二重構造を避けることができなかったので、直径が大きく、重量も重くならざるを得なかった。

さらに、初期状態でフック５６が所定の開き位置になるように内側スリーブ５２と先端軸５４との間に圧縮バネ５７を入れ、その部品間にある程度の抵抗を発生させ、内側スリーブ５２と先端軸５４が一緒に回りやすくしているが、圧縮バネ５７は内側スリーブの内部に配置した構造なので、バネ荷重を高くすることができなかった。

本発明は上記問題点を解決し、構造を単純にして小型化、軽量化を図るとともに、高荷重にも十分に耐えることができる結束装置を備えた鉄筋結束機を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、結束機本体の内部に設けられて先端に鉄筋結束用のフックを回動自在に枢着したスリーブと、スリーブの内部に嵌合されてスリーブの前後進および回転の荷重を発生させる先端軸と、スリーブに形成した開口部に嵌合して上記先端軸に形成された螺旋状のキー溝に係合するキーと、結束機本体と協働して上記スリーブの回転を制御する係合手段とを有し、上記先端軸の回転によってスリーブを先端軸に対して相対的に移動させてフックを閉じ作動させることにより結束用ワイヤを把持した後、スリーブを回転させることによりフックを回転させてワイヤを捩って結束させる鉄筋結束機において、上記スリーブを単一のメインスリーブによって構成し、該メインスリーブの先端に上記フックを回動自在に枢着し、該メインスリーブに貫通形成した嵌合口に上記キーを嵌合し、上記係合手段を上記メインスリーブのキーの外側を覆う位置の外周にのみ設けられたショートスリーブに形成し、ショートスリーブによって上記キーを覆うとともに、上記メインスリーブとショートスリーブとを一体的に係合させることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記ショートスリーブによって上記キーを覆うことに代え、上記キーの外側を抜け止めスリーブで覆ったことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、上記抜け止めスリーブの前後端は、それぞれ上記メインスリーブの外周に形成されたリブと上記ショートスリーブに係合していることを特徴とする、請求項２に記載の鉄筋結束機。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記メインスリーブとショートスリーブとをキー結合により係合させたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、上記先端軸の外周に上記ワイヤのカッターを作動させるカッタリングを嵌合させ、該カッタリングを上記ショートスリーブと先端軸に取り付けた止め輪とによって挟持固定したことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかにおいて、上記先端軸の後端と結合して駆動モータの減速機構を構成するプラネットギアを回転自在に支持するプラネットケージと上記メインスリーブの後端との間には圧縮バネを配置し、該圧縮バネを上記先端軸に嵌合したバネカラーの外側に係合させたことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６において、上記プラネットケージと先端軸とを平行ピンで結合し、該平行ピンを上記プラネットケージの軸受によって抜け止めさせることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項６又は７において、上記プラネットケージと後部バネカラーとの間にはバンパを設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、先端軸を嵌合したメインスリーブの前端にフックを枢着し、後部のキーの抜け止めはショートスリーブが行うようにしたので、従来のように外側スリーブを長く形成する必要がなく、長いのは単一のメインスリーブだけで済むようになった。このため、構造が単純になり、スリムになるから、小型化、軽量化を図ることができる。

また、先端軸からフックまでの荷重の伝達を、先端軸→キー→メインスリーブ→フックのように行うことができるから、２部品の介在で済む。しかも、メインスリーブとショートスリーブとは一体的に係合させればよく、従来のように止め具で固定する必要がないので、従来のように内外側の２つのスリーブ間に介在していた止め具が不要になり、単純な構造で高い荷重が伝達できるようになる。

請求項２に係る発明によれば、キーの外側を専用の抜け止めスリーブで覆う構成であるから、スリーブは単なる環状体でよい。

請求項３に係る発明によれば、上記抜け止めスリーブの前後端は、それぞれ上記メインスリーブの外周に形成されたリブと上記ショートスリーブに係合しているから、メインスリーブの回転は抜け止めスリーブを介して間接的にショートスリーブに伝達することができる。

請求項４に係る発明によれば、上記メインスリーブとショートスリーブとをキー結合により係合させたので、メインスリーブの回転は直接にショートスリーブに伝達することができる。

請求項５に係る発明によれば、上記先端軸の外周に上記ワイヤのカッターを作動させるカッタリングを嵌合させ、該カッタリングを上記ショートスリーブと先端軸に取り付けた止め輪とによって挟持固定したので、カッタリングを簡単に取り付けることができる。

請求項６に係る発明によれば、上記先端軸の後端と結合して駆動モータの減速機構を構成するプラネットギアを回転自在に支持するプラネットケージと上記メインスリーブの後端との間には圧縮バネを配置し、該圧縮バネを上記先端軸に嵌合したバネカラーの外側に係合させたから、圧縮バネの太さを自由に変えて最適なバネ力にすることができる。

請求項７に係る発明によれば、上記プラネットケージと先端軸とを平行ピンで結合し、該平行ピンを上記プラネットケージの軸受によって抜け止めさせたので、簡単かつ確実に先端軸を固定することができる。

請求項８に係る発明によれば、上記プラネットケージと後部バネカラーとの間にはバンパを設けたので、メインスリーブが後退移動したときの衝撃を効率的に吸収することができる。

図１は鉄筋結束機本体の内部状態を示す斜視図で、この鉄筋結束機本体１はハウジング２に鉄筋結束用ワイヤ送り装置３とワイヤ結束装置４を内蔵し、ハウジング２の後部側面には、ワイヤリール（図示せず）が回転自在に枢着されている。

ワイヤ送り装置３は、ワイヤｗを図示しない送りローラによってワイヤリールに巻き回されたワイヤｗをガイドチューブ５からワイヤガイド６に送り、ここで巻き癖を付けて下部ガイド７との間で鉄筋（図示せず）の回りにループ状に巻き回すものであり、ワイヤ結束装置５はループ状のワイヤｗの一部を把持して捩り結束するもので、上記ワイヤｗのループの終端部は結束装置４が作動する途中で切断される。

ワイヤ送り装置３とワイヤ結束装置４は、制御回路（図示せず）によってシーケンス制御され、ハウジング２のグリップ部２ａに配置したトリガ１９を引くことにより、ワイヤ送り工程と捩り工程とからなる１サイクルの動作を実行する。

ところで、ワイヤ結束装置４は、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示されるように、結束機本体１の内部に設けられて先端に鉄筋結束用のフック１０を回動自在に枢着したメインスリーブ１１と、メインスリーブ１１の内部に嵌合されてメインスリーブ１１の前後進および回転の荷重を発生させる先端軸１２と、メインスリーブ１１に貫通形成した嵌合口１３に嵌合して上記先端軸１２のキー溝１４に係合するキー１５と、結束機本体１と協働して上記メインスリーブ１１の回転を制御するショートスリーブ１６とを備え、上記先端軸１２を図１のように駆動モータ１７の出力軸の回転を減速させる減速装置１８と連結させたものである。

すなわち、メインスリーブ１１の前部のすり割り１１ａの先端部近傍には、一対のフック１０が軸体２１を挟んで両側に枢着されて対向配置されている。そして、メインスリーブ１１の中間よりやや後部には２個のキー１５の嵌合口１３が嵌合している。キー１５にはメインスリーブ１１の内側に突出して次に示す先端軸１２のネジ溝１４に係合するキー部１５ａと、メインスリーブ１１の外側に突出する凸部１５ｂとが形成されている。

先端軸１２には螺旋状のネジ溝１４が形成されている。先端軸１２の前方には軸体２１が設けられている。軸体２１の前部にはガイドピン２２が固定され、後部には筒部２３が一体に形成され、筒部２３の内側には先端軸１２の前端に形成された膨突部２４が嵌合している。膨突部２４は抜け止めピン２５によって抜け出さないようになっている。また、上記ガイドピン２２は上記フック１０のガイド溝２６に係合している。

先端軸１２の後端はプラネットケージ２７の中心に嵌合し、平行ピン２８によってプラネットケージ２７と一体に結合している。平行ピン２８はプラネットケージ２７の軸受３０によって抜け止めされている。プラネットケージ２７は減速装置１８を構成するもので、図示しないがプラネットギアを回転自在に支持し、プラネットギアはサンギアと噛合し、サンギアは駆動モータ１７の出力軸と連結している。２０はプラネットギアと噛合するアウターギアである。

次に、ショートスリーブ１６は、キー１５の外側を覆う位置で、上記先端軸１２の外周に嵌合し、内周面には上記キー１５の凸部１５ｂに係合する係合溝３１が形成されている。これにより、キー１５はショートスリーブ１６によって覆われ、メインスリーブ１１からの抜けが防止される。なお、係合溝３１の溝端は凸部１５ｂに当接し（図３（ａ）参照）、これによりショートスリーブ１６は前方に移動することができない。

また、ショートスリーブ１６の後部にはカッタリング３２が嵌合され、カッタリング３２の後部にはＣ形止め輪２９がメインスリーブ１１に取り付けられている。これにより、カッタリング３２はメインスリーブ１１の後端から嵌合してスライドさせ、Ｃ形止め輪２９で止めればよいので、簡単に取り付けることができる。ショートスリーブ１６の後部はカッタリング３２に当接してそれよりも後方には移動できないようになっている。カッタリング３２もショートスリーブ１６とＣ形止め輪２９との間に挟まれて前後移動できない。

ところで、ショートスリーブ１６の外周には長短２種類の係合爪(係合手段)３３、３４が放射状に形成されている。長い係合爪３３はショートスリーブ１６の互いに正反対の位置に設けられている。これに対し、図4に示されるように、結束機本体１には、上記係合爪３３、３４に対応する位置に１対の回転止め３５、３５が上下に対向配置されている。各回転止め３５、３５は軸３６を中心に回動可能に構成されている。これにより、ショートスリーブ１６が回転して係合爪３３、３４が一方の回転止めに当たると、その回転止めは係合爪３３、３４に干渉しないように回動するが、係合爪３３、３４がさらに回転すると、他方の回転止めに当たる。この回転止めは回動できないので、ショートスリーブ１６の回転は強制的に停止させられる。なお、回転止め３５、３５はメインスリーブ１１とともに一体となって移動するショートスリーブ１６の移動範囲の前半部に設けられている。したがって、待機位置では長い係合爪３３が回転止め３５、３５の間に挟みこまれてショートスリーブ１６は回転することができず、２つのフック１０が水平状態になるように保持されている。

次に、ショートスリーブ１６とプラネットケージ２７との間には圧縮バネ３７が配置されている。すなわち、プラネットケージ２７の前部には凹部３８が形成され、メインスリーブ１１と凹部３８との間には前後２個のバネカラー４０、４１がメインスリーブ１１に嵌合された状態で配置されている。そして、これらのバネカラー４０、４１の外側には圧縮バネ３７が配置されている。また、後部バネカラー４１とプラネットケージ２７の凹部３８との間には、リング状のバンパ４２がメインスリーブ１１の周囲に嵌合状態で配置されている。なお、バネカラー４０、４１は先端軸１２とメインスリーブ１１の間に接触抵抗が発生するように圧縮バネ３７を入れているがそれをガイドする役割も兼ねている。また、３９はメインスリーブ１１を摺動自在に保持するガイドスリーブで、結束機本体１側に固定されている。

次に、上記構成のワイヤ結束装置の作動態様について説明する。まず、トリガ１９を引くと、上述のようにワイヤ送り装置３によりワイヤｗの種類に応じて所定量だけ送り出される。送り出されたワイヤｗは、ワイヤガイド６と下部ガイド７によりループ状に巻き回される。その後、ワイヤ結束装置４の駆動モータ１７が回転し、その回転は減速装置１８を介してプラネットケージ２７から先端軸１２に伝達される。先端軸１２は回転するが、同時にプラネットケージ２７と圧縮バネ３７を介して接続しているメインスリーブ１１も回転しようとする。ところが、メインスリーブ１１と一体的に結合しているショートスリーブ１６は、上述のように待機位置にあるときキー１５は長い係合爪３３が回転止め３５に係合しており、回転することができない。このため、図５に示されるように、メインスリーブ１１のキー１５は回転する先端軸１２のネジ溝１４によって前方に送られるから、メインスリーブ１１は前進移動する。メインスリーブ１１のみが前進すると、フック１０はワイヤ部分の両側まで移動していくが、これに対し、メインスリーブ１１内の軸体は相対的に後方に移動する。そのため、軸体２１のガイドピン２２がフック１０を閉じ作動させ、フック１０のガイド溝２６に沿って移動し、ワイヤループの一部ｗを把持する。

なお、メインスリーブ１１が前進する途中で、カッタリング３２はカッタレバー４３を押しまわすので、カッタ（図示せず）が作動してワイヤを切断する。この段階まで前進移動すると、ショートスリーブ１６の長い係合爪３３は図４の回転止め３５から外れ、またキー１５もネジ溝１４の端部に達するので、先端軸１２とショートスリーブ１６とは一体になって所定の回転数だけ回転し、把持したワイヤを捩るように作動する。

捩りが終了すると、先端軸１２は逆方向に回転する。これにより、メインスリーブ１１も後方に移動しながら回転するので、図6に示されるように、フック１０が開いてワイヤから外れる。その直後にショートスリーブ１６の短い係合爪３４が回転止め３５に係合するので、メインスリーブ１１はそれ以上回転できずに後退移動する。その途中で短い係合爪３４は回転止め３５から外れるので、メインスリーブ１１は再び回転するが、長い係合爪３３が回転止め３５に当たって回転を停止して待機位置まで移動する。このとき、フック１０は水平状態となる。また、カッタリング３２も初期状態となる。

ところで、メインスリーブ１１が前進移動するときに、圧縮バネ３７も伸長するので、前部バネカラー４０も前方に移動するが、図５に示すように、前部バネカラー４０は先端軸１２の段部４４に係合してそれ以上は移動しない。したがって、圧縮バネ３７がフリーになってふらつくことがない。これに対し、メインスリーブ１１はなんらかの原因で急激に後退移動することがある。この場合、最初は圧縮バネ３７が撓んでメインスリーブ１１の速度にブレーキをかけ、さらに２つのバネカラー４０、４１が一体になって後方に移動したとき、図６に示されるように、最終的にはバンパ４２に衝突するので、衝撃は緩和され、衝突音も小さい。

上述のように、上記捩り装置によれば、先端軸１２を嵌合したスリーブは単一のメインスリーブ１１だけで済むので、構造が単純になり、スリムになるので、小型化、軽量化を図ることができる。

また、先端軸１２からフック１０までの荷重の伝達を、先端軸１２→キー１５→メインスリーブ１１→フック１０のように行うことができるから、２部品の介在で済む。しかも、メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とは一体的に係合させればよく、従来のように止め具で固定する必要がないので、従来のように内外側の２つのスリーブ間に介在していた止め具が不要になり、単純な構造で高い荷重が伝達できるようになる。

さらに、バンパ４２はメインスリーブ１１の外周に設けられ、またメインスリーブ１１とはバネカラー４０、４１を介して接触するので、メインスリーブ１１が後退するときにバンパ４２とバネカラー４０、４１との接触面積を大きく確保することができるので、衝撃を良好に吸収することができる。

加えて、圧縮バネ３７を先端軸１２に嵌合したバネカラー４０、４１の外側に係合させる構成であるから、圧縮バネ３７の太さを自由に変えて最適なバネ力にすることができる。

また、図３のような構造であれば前後進および回転するメインスリーブの軸受けとなるスリーブガイド３９がメインスリーブの後方から挿入できるためリング状のものにでき、単純化できる。また、後方から挿入できるため、強度が必要なフック取り付け部をスリーブガイド内径より大きくすることができ、強度を確保しつつスリム化できる。

なお、上記実施形態では、キー１５をショートスリーブ１６が覆ってその抜け止め機能を果たしているが、キー１５の抜け止めはこれに限定されない。例えば、図７に示されるように、キー１５の外側を抜け止めスリーブ４５で覆うように構成してもよい。

また、この場合、抜け止めスリーブ４５の両端に突部４７を形成し、これらの突部４７をそれぞれメインスリーブ１１の外周に形成したリブ４８とショートスリーブ１６の受け溝４６とに係合させることにより、メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とが一体に回転するようにするのが好ましい。

さらに、上記メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とを一体的に係合させる構成は直接的でなくてもよい。上述のように抜け止めスリーブ４５を介して係合させる構成であってもよい。

また、この場合、抜け止めスリーブ４５の両端に突部４７を形成し、これらの突部４７をそれぞれメインスリーブ１１の外周に形成したリブ４８とショートスリーブ１６の受け溝４６とに係合させることにより、メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とが一体に回転するようにしてもよい。

同様に、図８（ａ）（ｂ）に示されるように、メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とを一体的に係合させる構成として、キー１５の凸部１５ｂをショートスリーブ１６の受け溝４６に係合させる構成としてもよい。なお、ショートスリーブ１６の受け溝４６に対応する部分１６ａは肉厚として、強度を確保するのが好ましい。

さらに、図９に示されるように、上記メインスリーブ１１の外周面にキー５０を突出形成し、該キー５０をショートスリーブ１６の内面に形成したキー溝４９に係合させることにより、メインスリーブ１１とショートスリーブ１６とを一体的に係合させて回転させるようにしてもよい。

また、図７、図８、図９の場合は、スリーブガイド３９は半円のものを組み合わせればメインスリーブをスリムにしたままガイドできる。

なお、このとキー５０、ショートスリーブ１６はメインスリーブ１１の外周に形成されたリブとカッタリング３２との間に挟まれ、前後動しないように保持されている。

また、圧縮バネ３７は同図のようにメインスリーブ１１の後端の座金４０ａと後部バネカラー４１との間に支持してもよい。

本発明に係る鉄筋結束機本体の内部状態を示す斜視図ワイヤ捩り装置の一部を断面で示した斜視図（ａ）は上記捩り装置縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線上の断面図ショートスリーブと回転止めの正面図フックがワイヤを把持した状態の断面図ワイヤの捩り後にメインスリーブが後退した状態の断面図キーの抜け止めの他の実施形態の断面図（ａ）はキーの抜け止めのさらに他の実施形態の断面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線上の断面図メインスリーブとショートスリーブとのキー結合状態の断面図従来の捩り装置を示す断面図

１０フック
１１メインスリーブ
１２先端軸
１４ネジ溝
１５キー
１６ショートスリーブ

Claims

結束機本体の内部に設けられて先端に鉄筋結束用のフックを回動自在に枢着したスリーブと、スリーブの内部に嵌合されてスリーブの前後進および回転の荷重を発生させる先端軸と、スリーブに形成した開口部に嵌合して上記先端軸に形成された螺旋状のキー溝に係合するキーと、結束機本体と協働して上記スリーブの回転を制御する係合手段とを有し、上記先端軸の回転によってスリーブを先端軸に対して相対的に移動させてフックを閉じ作動させることにより結束用ワイヤを把持した後、スリーブを回転させることによりフックを回転させてワイヤを捩って結束させる鉄筋結束機において、
上記スリーブを単一のメインスリーブによって構成し、該メインスリーブの先端に上記フックを回動自在に枢着し、該メインスリーブに貫通形成した嵌合口に上記キーを嵌合し、上記係合手段を上記メインスリーブのキーの外側を覆う位置の外周にのみ設けられたショートスリーブに形成し、ショートスリーブによって上記キーを覆うとともに、上記メインスリーブとショートスリーブとを一体的に係合させることを特徴とする鉄筋結束機。
上記ショートスリーブによって上記キーを覆うことに代え、上記キーの外側を抜け止めスリーブで覆ったことを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋結束機。
上記抜け止めスリーブの前後端は、それぞれ上記メインスリーブの外周に形成されたリブと上記ショートスリーブに係合していることを特徴とする、請求項２に記載の鉄筋結束機。
上記メインスリーブとショートスリーブとをキー結合により係合させたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋結束機。
上記先端軸の外周に上記ワイヤのカッターを作動させるカッタリングを嵌合させ、該カッタリングを上記ショートスリーブと先端軸に取り付けた止め輪とによって挟持固定したことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄筋結束機。
上記先端軸の後端と結合して駆動モータの減速機構を構成するプラネットギアを回転自在に支持するプラネットケージと上記メインスリーブの後端との間には圧縮バネを配置し、該圧縮バネを上記先端軸に嵌合したバネカラーの外側に係合させたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の鉄筋結束機。
上記プラネットケージと先端軸とを平行ピンで結合し、該平行ピンを上記プラネットケージの軸受によって抜け止めさせることを特徴とする、請求項６に記載の鉄筋結束機。
上記プラネットケージと後部バネカラーとの間にはバンパを設けたことを特徴とする、請求項６又は７に記載の鉄筋結束機。