JP3215768U - インパクト工具 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好なコンクリート締固めを効率よく実行することができるコンクリート締固め装置を提供する。【解決手段】コンクリート内に打設されたコンクリートの締固めを行う機能を有するインパクト工具であって、組立てられて内部にコンクリートが充填されたコンクリート型枠に当接される当接部41と、当接部41に接続された出力軸21と、出力軸21に軸回りの回転打撃力を加えるインパクト機構とを備える。出力軸21と当接部41とはソケット23を介して接続され、当接部41はソケット23に対して着脱可能としてもよい。【選択図】図1

Description

本考案は、コンクリート締固め方法及びコンクリート締固め装置に関する。
従来、コンクリートを打設する際には、コンクリート型枠を組み上げて、その内部に生コンクリートを充填する。この型枠内に充填された未だ固まらないコンクリート内に含まれている空気を排除するために、締固めと呼ばれる作業が行われる。この締固めについて、特許文献1に記載の施工方法が知られている。この施工方法では、コンクリートに振動を与える棒状の高周波バイブレーターが複数本用意され、コンクリート内に挿入して振動させることにより、周囲のコンクリートに振動を伝達して空気を排除することによって締固める。
特開2005−48547号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載された施工方法では、打設されたコンクリート内に鉄筋が密に配置されていることから、上述したバイブレーターを挿入し難い場合があり、良好な締固めができない場合がある。また、バイブレーターのようにコンクリートを締固める目的に特化した装置が必要となることから設備費が増大するとともに、現場における保管場所の確保や、現場への輸送なども必要となり、施工コスト全体が増大する原因の一つとなっている。
本考案は、このような課題を解決すべくなされたものであり、良好なコンクリート締固めを効率よく実行することができるコンクリート締固め装置を提供することを目的とする。
本考案にかかるインパクト工具は、インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸を備えているインパクト工具において、回転方向インパクトの非発生時にも上記出力軸をその回転方向に付勢する付勢手段を備えていることに特徴を有している。
本考案においては、出力軸が回転方向インパクトの非発生時にも回転方向に付勢されているために、出力軸がインパクト時の反動で逆回転することが抑制されるものであり、このために出力軸とソケットとの間のクリアランスに起因するがたつきも抑制される。従って動力の無駄を削減することができる上に、トルク制御のための締め付けトルク測定をより精確に行うことができることになる。
実施形態に係るインパクト工具の側面図である。 実施形態に係るインパクト工具を用いたコンクリート打設方法を示す説明図である。 実施形態に係るインパクト工具の概略断面図である。 実施形態に係るインパクト工具のブロック図である。 実施形態に係るインパクト工具の当接部の変形例を示す正面図である。 実施形態に係るインパクト工具の当接部の他の変形例を示す正面図である。
以下、本考案の実施形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。なお、以下に示す実施の形態は、この考案の技術的思想を具体化するための装置などを例示するものであって、この考案の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この考案の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
(インパクト工具の構成)
図1〜図4に示すように、コンクリート締固め装置(インパクト工具)11は、コンクリート型枠101内に打設されたコンクリートCの締固めを行う機能を有するインパクト工具であって、組立てられて内部にコンクリートCが充填されたコンクリート型枠101に当接される当接部41と、当接部41に接続された出力軸21と、出力軸21に軸回りの回転打撃力を加えるインパクト機構17とを備える。
当接部41は、コンクリート型枠101と接触する面に、先端が尖った多数の凸部41cが形成されている。この当接部41の形状は、図5に示すように、正面視において四角形状や六角形状とすることができる。本実施形態において、出力軸21と振動板41bとは、凸部41cが形成された面の反対側の面において、連結部であるソケット23及びシャフト41aを介して接続されている。この当接部41のシャフト41aはソケット23に対して着脱可能となっており、ソケット23には、当接部41に代えてドライバーやレンチ、ドリル等の他のアタッチメントが接続可能となっている。当接部41とシャフト41aとは一体的に構成してもよく、図6に示すように、係合部41d及び41eを介して分離可能としてもよい。さらに、振動板41bは、シャフト41a、又は出力軸21に対して、例えばゴムや巻きばね等の可撓性のある弾性部材を介して回動可能に接続されていてもよい。
ここで、インパクト工具11自体の機能・構造について詳述すると、インパクト工具11は、普段は、インパクトドライバーあるいはインパクトレンチ、ドリル等のアタッチメントが接続されて用いられるもので、有底筒状の胴部13と、胴部から延出するハンドル部14とでハウジング12が構成されている。
胴部13内の基端側である図3中の右側の位置には、駆動源としてのモータ15が配設されている。そしてモータ15の出力軸16には減速機構18を介してインパクト機構17が接続されている。減速機構18は、モータ15の回転を所定の減速比で減速させて必要なトルクを得る。インパクト機構17は、モータ15の回転動力をパルス状のトルクに変換してインパクト力を発生する。
ここでのインパクト機構17は、減速機構18の出力部である駆動軸22と、ハンマー19と、アンビル20と、出力軸21とを備える。ハンマー19は、駆動軸22にカム機構を介して取り付けられているとともに、ばね24によって出力軸21側に向けて付勢されている。アンビル20は上記ハンマー19と回転方向において係合する係合部を備えたもので、出力軸21と一体に、もしくは出力軸21に固定されている。出力軸21の先端にはソケット23を介して、あるいは直接的に先端工具が装着される。
出力軸21に負荷がかかっていないときには、駆動軸22とハンマー19とがカム機構による連結で一体的に回転し、さらにハンマー19とアンビル20との係合で出力軸21とが一体的に回転する。しかし、出力軸21に所定値以上の負荷がかかったときには、ハンマー19がカム機構による規制を受けながらばね24に抗して後退し、アンビル20との係合が外れた次点でハンマー19は回転しながら前進してアンビル20に回転方向の打撃衝撃を与え、出力軸21を回転させる。
ハンドル部14の下端部には、二次電池を収容した電池パック31が着脱自在に取り付けられている。電池パック32は電力線33を通じて本体制御回路30に接続されている。電池パック32を駆動用電源とする充電式となっているインパクト工具11は、ハンドル部14に備えるトリガーレバー29を操作者が操作することで駆動される。
モータ15には、モータ15の回転速度を検出する速度検出部34が設けられている。速度検出部34は、例えば周波数ジェネレータであり、回転速度に対応する信号を本体制御回路30に出力する。本体制御回路30は、トルク測定部26及び回転測定部27が信号線36,37によって接続されているとともに、リード線35によってモータ15に接続されて、モータ15の駆動等を制御する。
また、本体制御回路30には、トリガーレバー29の操作を検知するトリガースイッチが電気的に接続されている。操作者がトリガーレバー29を操作するとき、トリガーレバー29の引き込み量に応じてモータ15の回転速度を変化させる等の制御を行う。モータ15の回転制御及びトルク設定を行う本体制御回路30は、トルク測定部26の出力と回転測定部27の出力を用いて算出した算出トルク値がトルク設定値を超えた場合にモータ15を停止させてシャットオフする。
上記のトルク測定部26及び回転測定部27は、出力軸21にかかるトルクTsと出力軸21の回転とをそれぞれ計測する。トルク測定部26は、例えばねじり歪みの検出が可能な磁歪式歪センサであり、出力軸21にトルクが加わることにより発生する軸の歪に応じた透磁率の変化を非回転部分に設置したコイルで検出し、歪に比例した電圧信号を出力する。回転測定部27は、例えばロータリーエンコーダであり、出力軸21の角位置をデジタル信号として出力する。
図4に本体制御回路30の詳細を示す。本体制御回路30は、モータ15のトルク管理及び速度制御等を行う制御部60に加えて、締め付けトルク計算部90と、停止時のトルク値などを記録する記録部203を備える。
制御部60は、上記の速度検出部34の出力からモータ速度を測定するモータ速度測定部62と、速度制限算出部63と、モータ制御部64と、停止判定部66と、締め付けトルクの目標値となる設定トルクを設定するトルク設定部61を備える。モータ15の駆動を停止させる際の目標トルクは、操作者によるトルク設定部61の操作によって設定される。
モータ速度測定部62は、速度検出部34から入力した速度に対応する信号に基づきモータ15の回転速度を測定する。速度制限算出部63は、測定されたモータ15の回転速度と設定されている目標トルクとを入力とし、目標トルクの大きさに応じてトリガーレバー29を引いたときのモータ15の回転速度の制限速度を算出する。
モータ制御部64は、モータ15の回転速度を制限速度以下に制限するようにモータ15の駆動を制御する。つまり、目標トルクが小さいときには、トリガーレバー29を最大限に引いても、モータ15を最高速度に達しない速度に制限する。
停止判定部66は、締め付けトルク計算部90で算出した締め付けトルクと、上記目標トルクとを比較し、締め付けトルクが目標トルクに達したとき、モータ制御部64に対してモータ15における駆動電流の停止を指令する停止信号を出力してモータ15を停止させることでインパクト機構17の動作を止める。なお、この演算制御は、インパクト機構17が出力軸21を打撃する度に行われて、次の打撃が必要かどうかが判断されることになる。また、停止判定部66は、記録部203に操作者によって行われた作業毎の締め付けに要したトルク値や、締め付けに要した時間等が記録させる。
締め付けトルク計算部90は、トルク測定部26の出力から出力軸21に加わるトルク(測定トルク)を算出する軸トルク計算部91と、回転測定部27から出力された信号を入力し回転角を算出する回転角計算部92とを備える。また、回転角計算部92によって算出された回転角を基に角加速度を算出する角加速度計算部96と、ソケット23等の回転軸回りの慣性モーメントを入力する慣性モーメント設定部95と、測定トルクと角加速度と慣性モーメントを基に締め付けトルクを算出する総トルク計算部94を備える。
慣性モーメントとしては、慣性モーメントそのものであってもよいし、それに順ずる値や比例する値を採用してもよい。また、本実施形態の締め付けトルク計算部90は、軸トルク計算部91によって算出された測定トルクのうちの1打撃分の波形をバッファ部93に蓄積する。
(インパクト工具の使用方法)
以上の構成を有するインパクト工具を使用することによって、本実施形態に係るコンクリート打設工法を実施することができる。
図2に示されるように、インパクト工具11は、組立てられたコンクリート型枠101の外壁部分に当接部41を押しつけるようにして駆動させる。コンクリート型枠101内には鉄筋103が組まれており、一部打設済みのコンクリート打設面の下に鉄筋103の下部が埋没している。
そして、インパクト工具11は、駆動されることにより振動を発生し、発生された振動が、型枠101壁面及び鉄筋103a,103bに伝達される。そして、この振動が、さらに、鉄筋103のコンクリートC内に埋没した部分にも伝達され、その周囲のコンクリートCの締固めが実現される。
(考案の効果)
以上説明した本実施形態に係るインパクト工具によれば、打設されたコンクリート内に鉄筋が密に配置されているような場合であっても、バイブレーター等の装置をコンクリート内に挿入する必要がなく、容易に良好な締固めを行うことができる。また、インパクト工具11は、その先端の当接部41を、ドライバーやレンチ等の他のアタッチメントと交換することができることから、バイブレーターのようにコンクリートを締固める目的に特化した装置が不要となり、設備費を省略できるとともに、そのような特別な装置の保管場所の確保や、現場への輸送なども不要となることから、施工コスト全体を低減することができる。これらの結果、本実施形態によれば、良好なコンクリート締固めを効率よく実行することができるコンクリート締固め装置を提供することができる。
C…コンクリート
11…インパクト工具
12…ハウジング
13…胴部
14…ハンドル部
15…モータ
16…出力軸
17…インパクト機構
18…減速機構
19…ハンマー
23…ソケット
41…当接部
41a…シャフト
41b…振動板
41c…凸部
41d…係合部
101…コンクリート型枠
101…型枠
103…鉄筋
103a,103b…鉄筋

Claims (5)

  1. コンクリート型枠内に打設されたコンクリートの締固めを行う機能を有するインパクト工具であって、
    組立てられて内部にコンクリートが充填されたコンクリート型枠に当接される当接部と、
    前記当接部に接続された出力軸と、
    前記出力軸に軸回りの回転打撃力を加えるインパクト機構と
    を備えることを特徴とするインパクト工具。
  2. 前記出力軸と前記当接部とは連結部を介して接続され、前記当接部は前記連結部に対して着脱可能となっていることを特徴とする請求項1に記載のインパクト工具。
  3. 前記連結部には、前記当接部に代えてドライバー又はドリルが接続可能となっていることを特徴とする請求項2に記載のインパクト工具。
  4. 前記当接部は、前記コンクリート型枠と接触する面に、先端が尖った多数の凸部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のインパクト工具。
  5. 前記当接部は、前記出力軸に対して弾性部材を介して回動可能に接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のインパクト工具。
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