JP3393684B2 - 物品の結束方法及び結束装置 - Google Patents

物品の結束方法及び結束装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋等の棒状物品或い
は管状その他の各種物品を線状結束材で結束する結束方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば建築工事の配筋作業におい
て鉄筋の重合部の結束固定は、手作業で行っており、一
般に結束材として使用する焼鈍処理された鉄線を予めＵ
字状に二つ折りにし、これを鉄筋の重合部に掛けて鉄線
の屈折部にハッカーと称する治具のフックを引掛けて数
回回転して鉄線の両端を互いに撚り合わせることによっ
て行っている。
【０００３】上記配筋作業における結束は、重合部に掛
けた鉄線の先後端部を共に強力に把持して撚り合わせる
必要があるが、手作業によるため鉄線の強力な把持が困
難である。そのため、把持部に弛緩を生じ易く撚り合わ
せ作業が不可能となるばかりでなく重合部を確固不動に
結束し得ない欠点がある。一方、鉄筋を強く結束するた
めに過度の撚り合わせを行なうと、鉄線が破断してしま
う問題があり、確実性に欠ける欠点がある。しかも、施
工に際して片手で結束端を保持して他方の手でハッカー
のフックを鉄線のループに突入させて回転させることに
特に熟練を要し、かつこの作業を多数回繰返す配筋施工
の労力は過酷であり、且つ作業時間は長くなり作業効率
の低下は免れず、その機械化が要求されている。
【０００４】一方、上記要求に応えるものとして機械的
に鉄筋の結束ができる結束機が提案されている（例え
ば、特開昭６３−１９１７１９号公報等）。しかしなが
ら、従来提案されている結束機は、何れも構造が非常に
複雑であり、重量が重く、結束時間が長く、しかもコス
ト高なる問題点があった。さらに、従来提案されている
装置は、何れも巻線ボビンから１本の鉄線を繰り出して
そのまま鉄筋の結合部に巻回して結束するものであるた
め、固く結束するためには複数回巻回しする必要があ
り、それだけ結束材の線代が高く付き、且つ１本線のた
め破断し易く、鉄線を二つに折り曲げて二重にしてから
結束する手作業による結束の場合と比較して、強い結束
力が得にくいという問題点があり、未だ上記要求を満足
に満たす結束機は提案されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み、構成が簡単で、しかも強い結束力で確実に且つ自
動的に早く鉄筋等の物品が結束できる結束機を得ようと
するものであって、特にボビン等から繰り出される連続
線状の結束材を自動的に折り曲げて二本線にして一巻き
で強力に結束するための方法及びそのための装置を提供
することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために種々研究した結果、従来の単線を数回巻
き回して結束する方法に代えて、巻線ボビンから引き出
される単線を送りながら自動的に二本線にして被結束物
品の周りに案内して二本線一巻きで結束する方法を見出
し、本発明に到達したものである。
【０００７】即ち、上記目的を達成する本発明の物品結
束方法は、連続線状の結束材の一部を所定位置で結束材
保持手段に保持させて結束材の送りを続けて結束材の一
部がＵ字状に折り曲がることによって二本線形成の起点
を作り、さらに結束材が送り出されることにより、結束
材の送り力により結束材が案内手段に案内されて先頭が
ほぼＵ字状に折り曲がりながら進行して二本線状態で被
結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内工程、前
記結束材の後端部を連続線材から適当な時期に切断する
結束材切断工程、該結束材の略Ｕ字状先端部と他側後端
部を互いに撚り合わせて被結束物品を結束する撚り合わ
せ工程からなることを特徴とする。なお、前記「先端
部」の用語は、結束材の送り方向先端またはその近傍部
を意味し、「後端部」は送り方向後端又はその近傍部を
意味する。
【０００８】 前記二本線形成及び案内工程の後に、該
結束材を逆送りする工程を付加することが望ましい。ま
た、前記二本線形成及び案内工程の後に結束材の略Ｕ字
状先端部を捻じる工程を付加し、さらに結束材切断工程
の後に切断した結束材の後端部を前記略Ｕ字状先端部が
位置する方向に寄せる結束材後端部寄せ工程を付加する
ことが望ましい。前記二本線形成及び案内工程におい
て、二本線を形成する方法として、結束材が縦方向に折
り曲げられ、折り曲がりの外側は囲繞ガイド面に案内さ
れ、内側は被結束物品に少なくとも一部が直接接触しな
がら移動して二本線を形成する方法と、結束材が幅方向
に折り曲げられ、折り曲がりの少なくとも一側が前記囲
繞ガイド面に案内されて二本線を形成する方法、及びそ
の中間的な方法である最初は幅方向に折り曲げられて少
なくとも一側が前記囲繞ガイド面に案内され、途中から
次第に縦方向に折り曲げられて、外側は囲繞ガイド面に
案内され、内側は被結束物品に少なくとも一部が直接接
触しながら移動して二本線を形成する方法、及びその逆
に最初は縦方向に折り曲げるように案内され、途中から
次第に幅方向に折り曲げられるように、囲繞ガイド面に
案内されて二本線を形成する方法の４つの方法がある。
なお、「縦方向」及び「幅方向」とは装置の縦方向及び
幅方向を言い、例えば図１においては縦方向が紙面の上
下方向であり、「幅方向」が紙面に垂直な方向である。
以下、同様な意味で用いる。
【０００９】そして、前記方法を達成するための本発明
の結束装置は、連続線状の結束材を送り出す結束材送り
手段、該結束材送り手段から送り出される結束材の一部
に係合して該一部を所定位置に保持する結束材保持手
段、該結束材保持手段で一部を保持して少なくとも一側
から送り出される結束材をほぼＵ字状に折り曲げながら
被結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内手段、
該結束材を適宜所定長さに切断する切断手段、且つ結束
材の両端を撚り合わせる撚り合わせ手段とを有すること
を特徴とするものである。
【００１０】前記結束材保持手段は、結束材の一部が係
合する係合部を有する回動部材を有し、該回動部材は、
前記係合部に前記結束材送り手段から送り出される結束
材の先端部が係合して送り出されることにより、又はア
クチュエーターにより、回動するように軸着されてい
る。そして、該回動部材の回動方向は、前記請求項４記
載の方法を実施するにはほぼ縦方向に回動し、請求項５
記載の方法を実施するにはほぼ幅方向に回動させるよう
にする。前記結束材保持手段は、結束材端部を把持する
クランプであっても良い。
【００１１】前記結束材二本線形成及び案内手段は、被
結束物品を囲繞するガイド面を有する囲繞ガイドからな
り、該囲繞ガイドは、請求項４の方法を実施するには、
ほぼ一本の結束材を案内する細幅の案内溝を有するのが
望ましく、請求項５の方法を実施するには、断面が略三
角形状をなし、底辺が円周方向の囲繞ガイド面となり、
内周側に位置する頂点が二本線結束材が通過できるよう
に開口しているのが望ましい。さらに、前記囲繞ガイド
は、本体ケース先端部に開閉自在に取付けられた一対の
囲繞ガイドから構成することもでき、被結束物品が通過
できる開口部を有し、本体ケース先端に固定して構成す
ることもできる。また、前記囲繞ガイドの円周方向のガ
イド面に回転自在のローラを配置することによって、結
束材の摩擦が軽減されて望ましい。
【００１２】前記の装置に、切断した結束材の後端部を
略Ｕ字状先端部が位置する方向に寄せる結束材後端部寄
せ手段を設けることが望ましい。
【００１３】前記撚り合わせ手段は、前記請求項４記載
の方法を実施する場合は、先端にフックを有するツイス
トシャフトを採用し、請求項５記載の方法を実施する場
合は、先端に開閉駆動されるクランプを有するツイスト
シャフトを採用し、これらのツイストシャフトをモータ
等のアクチュエーターで回転させるようにする。
【００１４】前記結束材送り手段、前記切断手段、前記
結束材保持手段、前記結束材二本線形成及び案内手段、
前記撚り合わせ手段がハンドルを有するケース本体に設
置し、該ケース本体に駆動制御用のトリガースイッチを
設けることによって、手軽に携帯して使用することがで
きる。また、前記ケース本体に着脱自在に補助ハンドル
を装着できるようにすることによって、低い位置にある
被結束物品を腰を曲げなくても楽な姿勢で結束できる。
【００１５】
【作用】囲繞ガイド内の円弧内方に被結束物品の結束部
分を位置させた状態で、結束材送り手段によって連続線
状の結束材を送り出すと、その一部が結束材保持手段に
係合し、結束材保持手段が結束材の一部を保持したまま
回動することによって、結束材の一部がほぼＵ字状に折
り曲がり二本線形成の起点を作る。前記結束材保持手段
の回動部材が縦方向に回動するようにすれば、結束材は
ほぼ縦方向に折り曲がって縦方向に隔てた二本線が形成
され、幅方向に回動するようにすれば、結束材は幅方向
に折り曲がって幅方向に隔てた二本線が形成される。そ
の状態でさらに結束材が送り出されることにより、送る
力により先頭がほぼＵ字状に折り曲がりながら囲繞ガイ
ドに案内されて、被結束物品の周りに案内される。
【００１６】その際、縦方向に折り曲がって送られた結
束材は、外側は囲繞ガイド面に沿って進むが、内側を移
動する結束材は内側に広がり少なくとも一部が直接被結
束物品の外周に接し、それに案内されながら囲繞ガイド
の摩擦抵抗を受けないで進み、二本線状態で被結束物品
の外周部に屈曲案内される。結束材が被結束物品の周囲
に二本線でほぼ１巻き結束ができる長さに達したら連続
線から切断し、その略Ｕ字状先端部と後端部を撚り合わ
せ手段により撚り合わせるせることによって、二本線に
よる１巻き結束が自動的にできる。二本線状態で結束で
きるから、１本線で結束する場合よりも結束材の強度が
向上し強く結束することができる。
【００１７】 二本線形成及び案内工程の後に、該結束
材を逆送りすることによって、囲繞案内した二本線が緊
張して略Ｕ字状先端部と後端部が接近するので、フック
等の撚り合わせ手段が確実に係合でき効率よく撚り合わ
せができる。且つ、被結束物品の大小に係らず、常に略
Ｕ字状先端部と後端部が略一定状態になるので、フック
の回転半径を小さくしても安定して強固に撚り合わせが
できると共に、結束材の無駄がなく節約にもなる。さら
に、略Ｕ字状先端部と後端部を互いに撚り合わせる前
に、結束材の略Ｕ字状先端部にツイストシャフトが係合
して回転することによって、二本線が略Ｕ字状先端部か
ら捻じられて拡がっていた二本線が１本の撚り線状にな
り、強度が向上すると共に被結束物品の結束部中心を的
確に且つ強固に結束することができる。
【００１８】また、結束材後端部寄せ手段により、結束
材の後端部を前記ツイストシャフトに取付けられたフッ
ク等の係合手段の回動軌跡内に位置するように押し下げ
ることにより、結束材の後端部が確実に引っ掛けられ
て、略Ｕ字状先端部を後端部の周りに捻回して撚り合わ
される。本発明の撚り合わせは、フック又はクランプが
略Ｕ字状先端部に係合している為、撚りはフック側から
被結束物品の方向に進行し、被結束物品の結束部に隙間
が無くなるまで撚りを進行させることができ、堅牢な結
束ができる。
【００１９】一方、前記回動部材が横方向に回動して、
結束材が横方向に折り曲がって送られる場合は、その略
Ｕ字状先端部が囲繞ガイドに拘束されて連続的に略Ｕ字
状に折れ曲がりながら囲繞ガイドに沿って移動する。囲
繞ガイドを三角形状に形成することによって、略Ｕ字状
先端部を撚り合わせ手段のツイストシャフトで把持し
て、結束材に張力を負荷することにより、幅方向に離れ
ていた２本の線は囲繞ガイドから抜ける際、ガイド溝の
三角形状の斜辺に案内されて互いに寄り合って被結束物
品に当接する。二本の線が一体となって交差部を結束す
ることができ、高い強度が得られ容易に緊締できる。ま
た、結束材を撚り合わせ前に緊張させて直接結束物品に
係合した状態にすることは、余分な弛みがなくなり結束
に必要な結束材の長さが短くてすみ、結束材の節約にも
なる。
【００２０】そして、前記の各手段をハンドルを有する
ケース本体に設置し、該ケース本体に駆動制御用のトリ
ガースイッチを設けることによって、片手で持って手軽
に使用することができる。また、前記ケース本体に着脱
自在に補助ハンドルを装着できるようにすることによっ
て、低い位置にある被結束物品を腰を曲げなくても楽な
姿勢で結束できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の結束装置の実施例を図面を基
に詳細に説明する。図１〜図５に本発明に係る結束装置
及び該装置による結束方法の一実施例を示している。本
実施例の結束装置は、配筋作業現場等で片手で把持して
手軽に結束作業ができるように機体を構成するケース１
がピストル形を呈し、ハンドル２に設けられたトリガー
スイッチ３を操作するのみで、自動的に結束ができるよ
うになっている。
【００２２】 本実施例の結束装置は、主な構成とし
て、連続線状の結束材の巻締ボビン３０を回動自在に支
持するボビン支持部５、巻締ボビン３０から結束材３１
を引き出して送り出す結束材送り手段６、結束材３１を
所定長さに切断する切断手段７、結束材送り手段６から
送り出される結束材の一部を所定位置に保持して結束材
を略Ｕ字状に屈曲するためのきっかけを作る結束材保持
手段８、該結束材保持手段で一部が保持された状態で前
記結束材送り手段６により送り出される結束材を湾曲状
に案内して送り方向頭部に略Ｕ字状先端部を有する二本
線を形成すると共に、該二本線を被結束物品の周りに案
内する二本線形成及び案内手段９、結束材の後端部を後
述する撚り合わせ手段の回動軌跡内に寄せる結束材後端
部寄せ手段１０、結束材の両端を撚り合わせる撚り合わ
せ手段１１、及び前記結束材送り手段や前記結束材後端
部寄せ手段ないしは前記撚り合わせ手段を駆動するため
のモーター等の適宜駆動手段とを有している。
【００２３】図１に示すように、本実施例の装置では、
前記各手段のうちボビン支持部５はケース１の外部上部
に設けられ、二本線形成及び案内手段９は開閉可能にケ
ース１の先端部に設けられ、その他の前記各手段はケー
ス内に収納されている。
【００２４】以下、前記各手段についてさらに詳細に説
明する。結束材送り手段６は、モーター（図示してな
い）によって回転駆動される駆動ローラ１２と、該駆動
ローラ１２と対向配置されたフリーローラ１３とで構成
され、これらのローラが結束材の両側から回転接触して
一定長づつ送るように制御される。なお、結束材送り手
段は、この実施例のように駆動ローラ形式に寄らず他の
形式によるものでも良い。
【００２５】切断手段７は、結束材送り手段６の下流側
に設けられ、図示しない電磁ソレノイド等のアクチュエ
ーター又はツイストシャフトと連動したカム等で駆動さ
れるカッターで構成され、剪断挾み式のカッターや片側
のみが可動刃となっているカッター等適宜のカッターが
採用できる。
【００２６】 結束材保持手段８は、結束材の先端部が
係合する孔又は溝等の係合部１５を有する回動部材１６
で構成され、通常は係合部１５が結束材送り手段６から
送り出される結束材の移動路に面して位置し、結束材の
先端部が係合することにより、結束材の送り力によって
回転できるように軸１７に軸着されている。回動部材１
６は、結束材３１の係合が解かれると自動的に通常位置
に復帰するように、スプリング（図示してない）によっ
て付勢されている。回動部材１６は、本実施例では、図
示のように後述する撚り合わせ手段のツイストシャフト
保持枠２２に支持されているが、ケース１に直接支持さ
せるようにしても良い。
【００２７】二本線形成及び案内手段９は、ケース１の
先端部に開閉可能に軸着されている一対の囲繞ガイド１
８、１９で構成され、閉じた状態で両囲繞ガイドが連続
してほぼ半楕円状となり、円弧内方に被結束物品ａを位
置させることができるようになっている。囲繞ガイド１
８、１９の断面は、図２に示すように、内側が開口して
いるほぼＵ字又はＶ字状に形成されており、Ｕ字状に折
り曲げられながら送られる結束材の外側の線をその底部
案内面に沿って移動させ、内側の線は前記開口部より内
側に広がり少なくとも１部が直接被結束物品ａの外周に
接してそれにより案内されるようになっている。
【００２８】なお、図示されていないが、囲繞ガイド１
８、１９は、ソレノイド等のアクチュエーターを利用し
た自動開閉機構、又はリンク機構等の機械的開閉機構に
より、操作把持部でボタンやレバーを操作することによ
って、あるいは囲繞ガイドを被結束物品に押し付けるこ
とにより開閉できるように適宜構成されている。また、
二本線形成及び案内手段９は、案内された結束線の略Ｕ
字状先端部と他側後端部とを相対的にほぼ平行に近接案
内する様に構成されている。
【００２９】結束材後端部寄せ手段１０は、前記囲繞ガ
イドによって二本線状態で被結束物品ａの周りに案内さ
れた結束材の後端部を撚り合わせ位置に中寄せするもの
であり、本実施例ではロータリーソレノイド２０によっ
て結束材後端部寄せレバー２１を図１において上下に回
動させるように構成されている。
【００３０】結束材撚り合わせ手段１１は、ケース内の
略中央部にツイストシャフト支持枠２２に支持され、モ
ータ２３で減速機を介して回転駆動されるツイストシャ
フト２４を有し、該ツイストシャフト２４先端に結束材
の屈曲頭部に係合するフック２５が形成されている。
【００３１】そして、結束材送り手段６の駆動ローラ１
２を駆動するモータ、切断手段を駆動するアクチュエー
ター、結束材後端部寄せ手段を駆動するアクチュエータ
ー、及び撚り合わせ手段のツイストシャフト２４を駆動
するモーター等を制御するマイクロコンピューターがケ
ース内に内蔵されており、トリガースイッチを作動する
ことによって、予め設定されたプログラムにしたがって
自動的に作動するようになっている。なお、本実施例で
は携帯に便利なために、駆動電源としてバッテリーをケ
ース１のバッテリー収納部４に内蔵しているが、勿論外
部電力を供給するように、外部電源に接続可能にするこ
ともできる。
【００３２】なお、針金切断手段７から二本線形成及び
案内手段９までの間には、その間に介在する各手段の作
動に邪魔にならないように適宜ガイドを配置し、結束材
が所定の通過路を良好に通過できるようにしてある。
【００３３】以上のように構成された本実施例の結束装
置による被結束物品の結束方法を、図３〜図５により説
明する。囲繞ガイド１８、１９を開いている状態で被結
束物品ａの外周部に位置させてから囲繞ガイド１８、１
９を閉じ、結束装置を図１に示すように結束位置に保持
する。この状態で、トリガースイッチ３を押圧すことに
よって結束材送り手段６の駆動ローラ１２が回転して結
束材の送りを開始する。結束材送り量の制御は、モータ
ーの回転数をエンコーダで検出してモーターの回転を制
御することによって行っている。
【００３４】結束材送り出し手段６によって巻線ボビン
３０から繰り出された結束材３１の先端部が、図３
（ａ）（ｂ）、及び図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、
回動部材１６の係合部１５に係合することにより、回動
部材１６が結束材によって押されて内側に回動する。そ
の結果、結束材３１の先端部が所定位置に保持されるた
め、送り出される結束材３１は、その送り力により次第
に先端部がほぼＵ字状に折り曲がり、二本線形成の起点
を作る。
【００３５】 その状態でさらに結束材３１が送り出さ
れることにより、先端がほぼＵ字状に折り曲がりながら
囲繞ガイド１８に達し、図５に示すように、ほぼＵ字状
の折り曲がり部ｃを介して外側の線ｂは少なくとも一部
が囲繞ガイド１８、１９に拘束されてその底部案内面に
沿って移動するが、内側の線ｄは囲繞ガイドの開口部よ
り内側に広がり少なくともその一部が直接被結束物品ａ
の外周に接し、それに案内されながら進む。その結果、
図５（ａ）〜（ｃ）の状態を経て図５（ｄ）に示す状態
になり、結束材は二本線状態で被結束物品ａの結束部外
周に屈曲案内され、その先端に大きな略Ｕ字状先端部３
２が形成される。（ｄ）の状態に達した時点で、例えば
センサ等で略Ｕ字状先端部３２の位置を検知して結束材
の送りが停止される。
【００３６】次いで、図３（ｄ）に示すように、切断手
段７が結束材の後端部を切断すると共に、ツイストシャ
フト２４が回転して、フック２５が結束材の略Ｕ字状先
端部３２に係合し、その状態で回転することにより二本
線が略Ｕ字状先端部から捻じられて広がっていた二本線
が図３（ｅ）に示すように１本の撚り線状になる。それ
により、二本線が結束時に広がることがなく平均に結束
できるので、結束後に弛緩が生じるようなことがなく、
しかも結束材の強度が向上し、より強固に結束すること
ができる。
【００３７】二本線が所定回数捻じられると、結束材後
端部寄せレバー２１が回動し、図３（ｆ）及び図５
（ｅ）に示すように、結束材の後端部を前記フック２５
の回動軌跡内に位置するまで押し下げる。それにより、
結束材の後端部は回動部材１６の係止しから外れ、フッ
クの回動軌跡内に位置される。その状態でフック２５が
回動することにより、結束材の後端部がフック２５に係
合してフックと共に回動する。その結果、略Ｕ字状先端
部３２を後端部３３の周りに捻回して撚り合わされ、被
結束物品の結束が行われる。
【００３８】この撚り合わせは、当初略Ｕ字状先端部側
が後端部の周りを捻回するが、やがて各端部は共に撚り
合うものであり、フック２５はＵ字状先端に係合してい
る為、撚りはフック側から被結束物品ａの方向に進行
し、被結束物品ａの結束部に隙間が無くなるまで撚りを
進行させることができ、堅牢な結束ができる。その際、
結束材は結束力の増大と共に大きな破断力を受けるが、
ツイストシャフト２４にトルクリミッタを連接し、一定
以上の負荷を検出したとき、ツイストシャフトの回転を
停止するようにすることによって、結束材を破断させる
ことなく、最強の結束力で結束することができる。
【００３９】 結束が終了すると、囲繞ガイド１８、１
９を開いて被結束物品ａの周部から除去する。その際、
フックは先細のテーパーとなっているため、またフック
を僅かに逆回転させることにより、結束材の略Ｕ字状先
端部３２から容易に離脱させることができ、迅速に次の
作業態勢へ移ることができる。
【００４０】以上、本発明の結束装置及び結束方法の一
実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限る
ものでなく、種々の設計変更が可能である。例えば、上
記実施例では、巻線ボビンをケース１に保持するように
したが、必ずしも巻線ボビンをケースに保持する必要は
なく、巻線ボビンは結束装置とは別の位置に置いてそこ
から引き出すようにしても良い。また、ケースの形状も
適宜設計変更が可能である。また、前記実施例では、結
束材を被結束物品の周囲に案内後、略Ｕ字状先端部を捻
じるようにしたが、この工程は必ずしも必要でなく、省
く事も可能である。同様に、最初から結束材の後端部が
フックの回動軌跡内に位置するようにしておけば、或い
は結束材に張力が作用することにより結束材の後端部が
自然にフックの回動軌跡内に位置するようにすれば、特
別に結束材後端部寄せレバーを設けなくても良い。
【００４１】さらに、結束材保持手段の回動部材は、本
実施例では結束材の送り力によって回動するようにした
が、該回動部材を適宜のアクチュエーターでタイミング
を合わせて回動させるようにしても良い。また、場合に
よっては回動部材は一定位置に固定され、先端部が停止
されることにより生じる結束材の曲がり部を他のガイド
により案内するようにすることも可能である。さらに、
結束材保持手段は、回動部材に限らず、結束材を把持す
るクランプであっても良く、結束材の一部を保持できる
ようなものであれば如何なる手段でも採用できる。
【００４２】図６及び図７に結束材保持手段の他の実施
例を示す。図６に示す結束材保持手段１００は、同図
（ａ）に示すように、結束材が係合するクランプからな
る係合部１０１を有し、該クランプを回動レバー１０２
にアクチュエーター１０３で回動可能に取り付け、回動
レバーをソレノイド等のアクチュエーター１０４で回動
可能に機体に取付けている。図中１０５はクランプ作動
用のアクチュエーターである。
【００４３】以上のように構成された本実施例の結束材
保持手段は、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、結束材
送り手段より送られてくる結束材３１の一部をクランプ
し、その状態で回動レバー１０２がアクチュエーター１
０４により、係合部１０１がアクチュエーター１０３に
よって回動することによって、結束材３１の一部を折り
曲げて略Ｕ字状先端部を形成する。
【００４４】 なお、本実施例では係合部１０１をクラ
ンプで形成してあるが、必ずしもクランプである必要は
なく、結束材が貫通する孔又は溝であっても良い。その
場合、結束材が送り出されることにより、該係合部で保
持した結束材が摩擦力に抗して多少滑りが生じることが
考えられるが、保持位置が結束材先端から充分距離があ
り、保持側の滑り速度が送り側の速度より遅ければ先端
部に略Ｕ字状の折り曲がり部を形成しながら被結束物品
の周りに案内することは可能でる。従って、特許請求の
範囲の記載において、結束材の一部を所定位置で保持す
るということは、必ずしも結束材を所定位置で保持して
固定する場合のみに限るものでなく、係合保持した結束
材が抵抗を受けながら移動する場合も含むものと解すべ
きである。即ち、少なくとも一側から送られた結束材の
一部に係合して該結束材の一部を略Ｕ字状に折り曲げな
がら囲繞ガイドに案内するための抵抗力を有するもので
あれば良い。また、上記実施例では、係合部１０１及び
該係合部が取付けられている回動レバー１００とも回動
できるようにしたが、どちらか一方だけ回動するように
しても可能である。また、一旦折れ曲がった結束材を、
図６（ｅ）に仮想線で示すように、ローラ１０７等で逆
方向（図では左側）に駆動し、前記結束材送り手段より
早い速度、又は遅い速度で少なくとも一側から送り出し
結束材に略Ｕ字状の折り曲げ部を形成しながら被結束物
品の周りに案内する事もできる。
【００４５】図７に示す結束材保持手段１１０は、係合
溝又は係合孔を有する係合部１１１が結束材送り手段よ
り送り出される結束材３１の移動路に進退自在にソレノ
イドやシリンダ等のアクチュエーター１１２で保持され
ている。本実施例によれば、結束材送り手段より送り出
される結束材３１が同図（ａ）に示すように結束材保持
手段１１０の係合部１１１に係合すると、アクチュエー
ター１１２が移動路から退避（図面において下降）する
ことにより結束材を同図（ｂ）（ｃ）に示すように折り
曲げる。結束材がさらに送られることにより、結束材３
１は同図（ｄ）に示すようにほぼＵ字状に折れ曲がりな
がら進行する。
【００４６】 一方、二本線形成及び案内手段の囲繞ガ
イドも、その形状及び構造を種々変更することが可能で
ある。図８は二本線形成及び案内手段の他の実施例であ
り、この実施例の二本線形成及び案内手段３５では、囲
繞ガイド３６、３７の案内面に回転自在のローラ３８を
適宜に配置することによって、結束材と囲繞ガイド面と
の摩擦が軽減され、スムーズに結束材を二本線に形成し
ながら被結束物品の周部に案内することができる。ま
た、囲繞ガイドは少なくとも内側が開口し、外側にガイ
ド面を有するものであれば良いが、結束材の横方向への
ずれを防止するには、図９及び図２に示すように、ガイ
ド側板を設けることが好ましく、その断面形状は図９
（ａ）に示すように内側に向けて先搾り状、又は同図
（ｂ）に示すように先拡がり状に、或いは角形樋状又は
円弧樋状等任意に形成できる。なお、囲繞ガイド３６、
３７は被結束物品を全体的に囲繞する形状であればよ
く、湾曲又は多角形、或いは曲線と直線の組合せからな
る形状等任意で良い。さらに、該囲繞ガイド３６、３７
は必ずしも連続である必要はなく、一部に切き部があっ
たり、ローラ列で形成する等不連続であっても良い。
【００４７】 図１０は二本線形成及び案内手段のさら
に他の実施例であり、本実施例の二本線形成及び案内手
段４０では囲繞ガイド４１、４２は捻じり状に形成さ
れ、結束材送り手段寄りの囲繞ガイド４１は、幅方向に
Ｕ字状先端部が形成されながら送られて来る結束材を受
けて、湾曲案内しながらＵ字状先端部の向きを幅方向か
ら次第に縦方向に変更する。この際、Ｕ字状結束材は当
初は少なくとも一部が囲繞ガイドに二本線が沿い、順次
向きが変更する事により、結束線の少なくとも一部が被
結束物に直接接触し、囲繞ガイド４２の端部に到達した
時点では、前記実施例の場合と同じ状態になるように形
成されている。また、囲繞ガイドを図１０に示すものと
逆に、最初は縦方向に形成し途中から捩じれて幅方向に
なるように形成することも可能であり、その場合は、結
束材は最初は縦方向に折り曲げられて外側が囲繞ガイド
面に案内され、内側は被結束物品に少なくとも一部が直
接接触しながら移動し、途中から次第に幅方向に折り曲
げられて、少なくとも一側は囲繞ガイド面に案内されて
二本線を形成するようになる。
【００４８】図１１〜図１５は、本発明に係る結束装置
の他の実施例を示す。本実施例の結束装置は、上記の各
実施例と比較して二本線形成及び案内手段で、結束材が
ほぼ平行状態で二本線を形成しながら被結束物品の周り
に案内するのを特徴としている。
【００４９】本実施例において、結束材送り手段４５、
切断手段４６、結束材後端部寄せ手段４７は、前記実施
例とほぼ同様な構造であるが、結束材保持手段４８は、
図１２及び図１４から明らかなように、回動部材４９が
幅方向に回動するように設けられている。従って、結束
材送り手段４５から送り出された結束材は、回動部材４
９に係合することによって、ほぼ横方向に折り曲がって
二本線を形成するきっかけが作られ、結束材送り手段４
５から送り出されるにつれて、幅方向に略Ｕ字状に折れ
曲がって二本線形成及び案内手段５０の位置に到達す
る。なお、図示をしていないが針金切断手段４６から二
本線形成及び案内手段５０までの間には、前記実施例と
同様にその間に介在する各手段の作動に邪魔にならない
ように適宜ガイドを配置し、結束材が所定の通過路を良
好に通過できるようにしてある。
【００５０】 二本線形成及び案内手段５０は、ケース
４４の先端部に開閉可能に軸着されている囲繞ガイド５
１、５２の断面形状が、図１６に示すように、外周側が
結束材のほぼＵ字状先端部が通過できるように幅広の底
辺５３となるほぼ三角形状の溝状に形成され、その頂部
である内周側は結束材の平行部が互いに幅方向中心に寄
せられてほぼ接触した状態で通過できるように開口部５
４となっている。なお、囲繞ガイドの断面形状は同図
（ｂ）に示すような形状にしても良い。
【００５１】結束材撚り合わせ手段５５は、モータ５６
で減速機を介して回転駆動されるツイストシャフト５７
を有し、該ツイストシャフト５７先端に結束材の先端部
を把持するクランプ５８が開閉可能に取付けられてい
る。クランプ５８の開閉を行うために、前記ツイストシ
ャフト５７に摺動自在に開閉スリーブ５９が嵌合されて
いる。該開閉スリーブ５９の先端側はクランプ５８閉じ
用のカム面となり、さらにスリーブ壁の一部は該カム面
よりさらに前方に突出してクランプ開き用と結束材後端
部巻込み用を兼ねる作動ピン６０の保持部６１となって
いる。開閉スリーブ５９の外周面には、ケースに固定さ
れた開閉ソレノイド６２のプランジャーに取付けられた
開閉ピン６３が係合するフランジ６４が形成され、開閉
スリーブ５９をクランプ閉じ位置とクランプ開位置に摺
動させるようになっている。
【００５２】本実施例は、以上のように構成され、結束
材送り出し手段４５によって巻線ボビン３０から送り出
された結束材３１の先端が、回動部材４９の係合部に係
合することにより、回動部材が送り力によって押されて
幅方向に回動し、結束材は先端部がほぼＵ字状に屈曲し
て二本線形成の起点を作る。
【００５３】その状態でさらに結束材３１が送り出され
ることにより、図１３及び図１４に示すように略Ｕ字状
先端部が囲繞ガイド５１、５２のガイド溝に嵌合して、
結束材３１の少なくとも一部が囲繞ガイド５１、５２に
拘束されて先端部が略Ｕ字状に折れ曲がりながら囲繞ガ
イドの底部に沿って移動する。略Ｕ字状先端部が図１３
（ａ）に示すように、被結束物品の周りをほぼ３／４周
してクランプ位置まで達した時点で、結束材の送りが停
止される。
【００５４】 次いで、結束材撚り合わせ手段の開閉ソ
レノイド６２が作動して開閉スリーブ５９が図１１に示
す位置から左側に摺動することにより、クランプが閉じ
て略Ｕ字状先端部を把持して、図１３（ａ）の状態とな
る。この状態で結束材を逆送りすると結束材に張力が作
用することにより、結束材は囲繞ガイドの開口部５４か
ら抜けて図１３（ｂ）に示すように、直接被結束物品に
係止して、略Ｕ字状先端部と他側後端部が略平行状態に
なる。結束材は、囲繞ガイドから抜ける際、ガイド溝の
三角形状の斜辺に案内されて平行に離れていた二本の結
束材が互いに寄せられて接触した状態で開口部から抜け
る。このことは、強固に結束するためには非常に重要な
ことである。
【００５５】何故ならば、単にＵ字状に屈曲した結束材
で鉄筋の交差部を結束すると図１７（ａ）に示すよう
に、交差部で二本の線が離れた状態で鉄筋に巻き掛けら
れ、近時多用されている周囲に突条がある異形鉄筋６６
の場合、この状態で撚りを掛けても結束材３１が突条に
引っかかって互いに寄り合うことが出来ず、確実な結束
が出来ないばかりでなく、１本１本に全張力が作用して
強度が弱くなり、線が破断してしまうことがある。これ
に対して、本実施例のように、囲繞ガイドから抜けると
き自動的に結束材３１が寄り合うことにより、同図
（ｂ）に示すように２本の線が一体となって交差部を結
束することができ、高い強度が得られ容易に緊締でき
る。
【００５６】また、結束材を逆送りして、撚り合わせ前
に緊張させて直接結束材に係合した状態にすることは、
余分な弛みがなくなり結束に必要な結束材の長さが短く
てすみ、結束材の節約にもなる。なお、例えば、略Ｕ字
状先端部を捻じることにより、結束材に張力が作用して
囲繞ガイドから抜けるので、必ずしも逆送りしなくても
結束材を寄り合せることは可能である。
【００５７】 次いで、切断手段４６が結束材後端部を
切断すると共に、図１３（ｃ）に示すように、結束材３
１の後端部寄せ手段が作動して結束材後端部寄せレバー
６５が作動して結束材の後端部を前記作動ピン６０の回
動軌跡内に位置するまで押し下げる。その状態でツイス
トシャフト５７が回動することにより、結束材の後端部
が作動ピン６０に係合し、略Ｕ字状先端部を後端部の周
りに捻回して撚り合わされ、前記実施例と同様に被結束
物品の結束が行われる。
【００５８】 なお、上記実施例では、略Ｕ字状先端部
と後端部の撚り合わせの前に二本線のみの捻じりを行っ
ていないが、必要に応じて前記実施例と同様に図１３
（ｂ）に示す状態において、ツイストシャフトを回転さ
せて、二本線を捻じった後に互いに捻じり合わせても良
い。また、上記実施例では、クランプ５８が略Ｕ字状先
端部に嵌合して把持しているが、クランプは該Ｕ字状先
端部を把持できれば良く、必ずしも実施例のように略Ｕ
字状先端部に嵌合する必要はない。また、クランプ５８
は略Ｕ字状先端部と後端部を同時に把持しても良く、更
に後端部の把持後に略Ｕ字状先端部を把持して共に撚り
合わせても良い。
【００５９】 図１８は、本発明の結束装置のさらに他
の実施例を示す。 本実施例の結束装置は、前記図１に
示した結束装置に基本的構造は類似しているが、この結
束装置では、二本線形成及び案内手段として、開閉可能
な２個の囲繞ガイドに代えて、下方部が被結束物品が通
過できるように開放している固定の囲繞ガイド８０を採
用してある。従って、この場合は囲繞ガイドを開閉する
必要がなく、構成がより単純になる。また、本実施例で
は、中腰等立位の状態で結束作業ができるように補助ハ
ンドル８１をケース８２に着脱自在に取付可能に装着で
きるようになっている。該補助ハンドル８１には、本体
ハンドル８３のトリガースイッチ８４と同様な機能をす
る補助トリガースイッチ８５が備えなられ、補助ハンド
ル８１を本体ケース１に接続するに際して、一緒に電気
配線コネクターにより補助トリガースイッチからの電気
配線が本体ケース内のアクチュエーターに接続され、本
体のハンドルを把持した場合と同様に補助ハンドル８１
を把持して結束装置の操作ができる。それにより、スラ
ブ等の配筋作業が効率的に楽にできる。
【００６０】なお、本実施例では補助ハンドルは一体に
なっているが、補助ハンドルを伸縮可能に構成すれば、
作業者の身長に合わせて長さを調節することができると
共に、手が届かない深い所や高い所ある被結束物品の結
束が容易にできる。
【００６１】 以上、本発明の結束装置の種々の実施例
を示したが、本発明はこれらの実施例に限らず、これら
の組合せや種々の設計変更が可能である。 例えば、図
１に示す実施例装置や図１１に示す実施例装置に図１８
に示すように補助ハンドルを装着できるようにすること
も勿論可能である。また、図１に示す実施例装置、図１
０に示す実施例装置さらに図１１に示す実施例装置に、
結束材ガイド面での結束材の摩擦を低減させるために、
図８に示すように、結束材ガイド面に回転自在のローラ
を配置することも可能である。また、ローラを配置する
代わりに、摩擦抵抗の少ないシリコーン樹脂等の摩擦低
減剤の塗布や摩擦低減剤からなるテープを貼付しても良
い。また、図１１に示す撚り合わせ手段５５を図１に示
す結束装置の撚り合わせ手段に適用することも勿論可能
である。また、結束材の折れ曲がり部先端の形状は、完
全なＵ字状に限らず、例えば図１９（ａ）〜（ｄ）に示
すように、角形に変形したものなど、折れ曲がり部にフ
ックやクランプが係合できる程度の隙間を持って折り曲
がった略Ｕ字状の折り曲がり部が形成できれば良い。
【００６２】また、本発明の結束装置は、必ずしも携帯
用に限らず、例えば作業ロボットに装着することも可能
である。そして、本発明の結束装置は、図２０（ａ）に
示すように配筋作業での鉄筋６６を結束固定するのに非
常に効果を発揮するものであるが、被結束物品は鉄筋に
限らず、図２０（ｂ）に示すように、例えば棒や管等の
棒状物６７、あるいは図２０（ｃ）に示すよに袋６８の
袋口の結束など、結束できる物品であれば、適用できる
ことは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に次のような格別の効果を奏する。連続線状の結束材を
繰り出して自動的に折り曲げて二本線にして結束できる
から、従来の単線を巻回して結束する場合と比較して、
結束材の強度が向上し特段に強い結束力で強固に結束で
きる。また、撚りはフック側から被結束物品の方向に進
行するので、被結束物品の結束部に緩みが無くなるまで
撚りを進行させることができ、堅牢な結束ができる。
【００６４】略Ｕ字状先端部と後端部を互いに撚り合わ
せる前に、結束材の略Ｕ字状先端部にツイストシャフト
が係合して回転することによって、二本線が略Ｕ字状先
端部から捻じられて二本線が１本の撚り線状になり、強
度が向上すると共に被結束物品の結束部中心を適確に且
つ強固に結束することができるようになる。
【００６５】そして、本発明による結束装置は従来のも
のと比べて構造が非常に単純であるので、小型軽量に構
成することができ、しかも作動が自動的に行われるの
で、結束作業の軽減と高効率化を図ることができ、且つ
ロボット等に取付けることができる。結束材後端部寄せ
手段を設けることによって、結束材の略Ｕ字状先端部と
後端部を確実に撚りあわせることができる。結束材を縦
方向に折り曲げながら案内することによって、結束材の
内側の線は少なくとも一部が直接被結束物品の結束部に
旋回するので、結束材の略Ｕ字状形成及び送る力も小さ
くてすみ、非常に効率的であり、且つ結束材の長さも短
くてすみ結束材の節約にもなり、しかも囲繞ガイドの構
成も非常に単純化でき、装置が軽くて小型化できる。
【００６６】結束材ガイド手段を断面が略三角形状にす
ることによって、簡単な構成により、幅方向に離れてい
た２本の線が囲繞ガイドから抜ける際、ガイド溝の三角
形状の斜辺に案内されて互いに寄せ合わせることがで
き、二本の線が一体となって結束することができ、高い
強度が得られ容易に緊締できる。前記の各手段をハンド
ルを有するケース本体に設置し、該ケース本体に駆動作
動用のトリガースイッチを設けることによって、片手で
持って手軽に使用することができる。さらに、前記ケー
ス本体に着脱自在に補助ハンドルを装着できるようにす
ることによって、低い位置にある被結束物品を腰を曲げ
なくても楽な姿勢で結束できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる結束装置の実施例を示すケース
の一部を破断した状態での側面概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の結束方法の実施例の工程説明図であ
る。
【図４】結束材保持手段の作動説明図である。
【図５】結束材二本線形成及び案内機構の作動説明図で
ある。
【図６】結束材保持手段の他の実施例を示し、（ａ）は
その側面図、（ｂ）〜（ｅ）はその作動説明図である。
【図７】結束材保持手段のさらに他の実施例を示し、
（ａ）〜（ｄ）は側面図によるその作動説明図である。
【図８】本発明の結束装置の他の実施例の囲繞ガイドの
縦断面図である。
【図９】囲繞ガイドの断面図形状の種々の変形例を示
す。
【図１０】本発明の結束装置のさらに他の実施例の囲繞
ガイドを示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断
面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】本発明にかかる結束装置の他の実施例を示す
ケースの一部を破断した状態での側面概略図である。
【図１２】その平面図である。
【図１３】その要部の作動状態を示す縦断面図である。
【図１４】その要部の作動状態を示す平面図である。
【図１５】囲繞ガイドの他の実施例の縦断面図である。
【図１６】（ａ）は図１１に示す結束装置の囲繞ガイド
の断面形状を示し、（ｂ）はその変更例である。
【図１７】直交する異形鉄筋の結束状態の説明図であ
る。
【図１８】本発明にかかる結束装置のさらに他の実施例
を示すケースの一部を破断した状態での側面概略図であ
る。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は結束材の略Ｕ字状先端部の
変形例を夫々示す。
【図２０】本発明の結束装置による被結束物品の結束態
様を示し、（ａ）は鉄筋の結束、（ｂ）は棒状物品、
（ｃ）は袋の袋口の結束状態を示している。
【符号の説明】
１，８２ ケース ６，４５ 結束材送り
手段 ７，４６ 切断手段 ８，４８，１００，１
１０ 結束材保持手段 ９，３５，４０，５０ 二本線形成及び案内手段 １０，４７ 結束材後端部寄せ手段 １１，５５ 結束材撚り合わせ手段 １６，４９ 回
動部材 １８，１９，３６，３７，４１，４２，５１，５２，８
０ 囲繞ガイド ２１ 結束材後端部寄せレバー ２４，５７ ツ
イストシャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65B 13/00 - 13/34 B65B 27/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続線状の結束材の一部を所定位置で結
    束材保持手段に保持させて結束材の送りを続けて結束材
    の一部がＵ字状に折り曲がることによって二本線形成の
    起点を作り、さらに結束材が送り出されることにより、
    結束材の送り力により結束材が案内手段に案内されて先
    頭がほぼＵ字状に折り曲がりながら進行して二本線状態
    で被結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内工
    程、前記結束材の後端部を連続線材から適当な時期に切
    断する結束材切断工程、該結束材の略Ｕ字状先端部と他
    側後端部を互いに撚り合わせて被結束物品を結束する撚
    り合わせ工程からなることを特徴とする物品の結束方
    法。
  2. 【請求項２】 連続線状の結束材を送り出す結束材送り
    手段、該結束材送り手段から送り出される結束材の一部
    に係合して該一部を所定位置に保持する結束材保持手
    段、該結束材保持手段で一部を保持して少なくとも一側
    から送り出される結束材を略Ｕ字状に折り曲げながら被
    結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内手段、該
    結束材を所定長さに切断する切断手段、及び結束材の両
    端を撚り合わせる撚り合わせ手段とを有し、前記結束材
    保持手段は、結束材の先端部が係合する係合部を有し、
    該係合部に前記結束材送り手段から送り出される結束材
    の先端部が係合して送り出されることにより、回動する
    ように軸着されている回動部材であることを特徴とする
    物品の結束装置。
  3. 【請求項３】 連続線状の結束材を送り出す結束材送り
    手段、該結束材送り手段から送り出される結束材の一部
    に係合して該一部を所定位置に保持する結束材保持手
    段、該結束材保持手段で一部を保持して少なくとも一側
    から送り出される結束材を略Ｕ字状に折り曲げながら被
    結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内手段、該
    結束材を所定長さに切断する切断手段、及び結束材の両
    端を撚り合わせる撚り合わせ手段とを有し、前記結束材
    保持手段は、結束材の一部が係合する係合部を有し、ア
    クチュエーターにより回動される回動部材であることを
    特徴とする物品の結束装置。
  4. 【請求項４】 連続線状の結束材を送り出す結束材送り
    手段、該結束材送り手段から送り出される結束材の一部
    に係合して該一部を所定位置に保持する結束材保持手
    段、該結束材保持手段で一部を保持して少なくとも一側
    から送り出され る結束材を略Ｕ字状に折り曲げながら被
    結束物品の周りに案内する二本線形成及び案内手段、該
    結束材を所定長さに切断する切断手段、及び結束材の両
    端を撚り合わせる撚り合わせ手段とを有し、前記結束材
    保持手段は、結束材の一部を把持するクランプであるこ
    とを特徴とする物品結束装置。
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