JP7029792B2 - 注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、セメントスラリーを、コンクリート構造物の浮きやひび割れ等の対象物に注入するための注入装置に関する。

従来、この種の注入装置として、エポキシ樹脂をコンクリートクラック等に注入する補強用注入材・充填材の混合注出装置が知られている（特許文献１参照）。
この混合注出装置は、フレームにそれぞれ支持した主剤タンクおよび硬化剤タンクと、主剤タンクにサクション側ホースを介して接続された主剤側のピストンポンプと、硬化剤にサクション側ホースを介して接続された硬化剤側のピストンポンプと、両ピストンポンプを同時に作動させる操作レバーと、一対の送出ホースを介して両ピストンポンプのデリベリー側に接続された混合部付きのノズルと、を備えている。両ピストンポンプは、それぞれ下端部をフレームに傾斜自在に取り付けられ、上端部でロッド連結ポイントを介して操作レバーに連結されている。また、操作レバーの先端部は、連結ピンを介してフレームにヒンジ連結されている。
連結ピンを中心に操作レバーを上下作動させ、各ピストンポンプのシリンダーに対しピストンを往復動させると、それぞれの送出ホースを介して主剤および硬化剤が混合部に供給され、ここで混合されてノズルから吐出される。

一方、特許文献１の「従来の技術」の欄には、エポキシ樹脂と硬化剤の混合物を注入する装置として、グリースポンプが用いられることが記載されている。そして、この種のグリースポンプの具体的な例として、レバー式グリースガンが知られている（特許文献２参照）。特許文献２の「従来の技術」の欄には、図４と共に典型的なレバー式グリースガンが記載されている。
このレバー式グリースガンは、注入物のチューブを収容する外筒と、外筒に取り付けられ、シリンダー室およびプランジャーを有するキャップと、キャップに取り付けられた注油口金と、キャップに揺動可能に取り付けられたリンクと、プランジャーおよびリンクにそれぞれ揺動可能に取り付けられたレバーと、を備えている。そして、キャップのシリンダー室とチューブ接続口とが連通し、且つシリンダー室と注油口金接続口とが連通している。また、注油口金接続口側の流路には、逆止弁が介設されている。
レバーを操作してプランジャーを引くと、チューブ内の注入物がシリンダー室に吸引され、続いてプランジャーを押すと、シリンダー室の注入物がチューブ接続口を介して注油口金から吐出される。

特開平１０－２８９１３号公報 実用新案登録第３０４６９４５号公報

このような、従来の混合注出装置やレバー式グリースガンでは、プランジャー（ピストン）がシリンダー内を往復動することで、注入物のポンプ作用が為される。一方、プランジャーの往復動は、レバー（操作レバー）の回動操作により行われる。このため、レバーを含むリンク機構により、レバー操作による回動運動がプランジャーの往復直線運動に変換される。このリンク機構において、特許文献１ではピストンポンプ（シリンダー）がフレームに対し傾動し、特許文献２ではレバーに連結されたリンクがキャップに対し揺動する。このため、往復直線運動するプランジャーには、レバーとの接点において、シリンダーの傾動時の摩擦やリンクの回動時の摩擦により、往復動方向に直交する方向に運動変換に伴う微小な力が作用する。すなわち、往復直線運動するプランジャーは、シリンダー内において、往復動に同期するように微小に揺動することになる。
例えば、特許文献２におけるこの微小な揺動は、レバーを引く動作では、復動するプランジャーの先端をシリンダーの後壁に押し付けるように作用し、レバーを押す動作では、往動するプランジャーの先端をシリンダーの前壁に押し付けるように作用する。注入物がエポキシ樹脂の場合には、プランジャーとシリンダーとの間に入り込んだエポキシ樹脂が潤滑剤として機能し、シリンダーの往復動（摺動）が円滑に行われる。しかし、後述するように、注入物がセメントスラリーの場合には、シリンダーの往復動（摺動）が円滑に行われなくなる問題がある。
セメントスラリーは、微粒子のセメントに水を混合したものであり、親水性があり、また硬化後は、熱膨張係数、強度、弾性係数等においてコンクリートと同等であり、しかも火災に強いため、エポキシ樹脂に対し優位性を有している。
注入物がセメントスラリーの場合には、微小な揺動に合わせてプランジャーとシリンダーとの間（特に、狭くなる先端部と基端部）にセメントスラリーの微粒子が噛み込む形となり、シリンダーの往復動（摺動）が円滑に行われなくなる問題があった。すなわち、従来の往復ポンプ機構によりセメントスラリーを注入しようとすると、数度のポンピング（操作レバー回動操作）からレバー操作が徐々に重くなり、最終的にレバー操作が不可能となってしまう問題があった。そして、このことが、道路や橋梁等の大規模な補修工事を除き、セメントスラリーがほとんど用いられない主たる原因となっていた。

本発明は、注入物がセメントスラリーであっても、ポンピングの円滑さが損なわれることのない注入装置を提供することを課題としている。

本発明の注入装置は、セメントスラリーを対象物に注入するための注入装置であって、吸込口および吐出口を含むシリンダー部と、シリンダー部に対し往復動するプランジャー部と、を有する往復ポンプ部と、セメントスラリーを貯留すると共に、吸込口を介してシリンダー部に連通するスラリー貯留部と、入力部を有し、入力部による回動運動および回転運動のいずれかをプランジャー部の往復直線運動に変換するポンピング機構部と、を備え、シリンダー部は、吸込口および吐出口を含むシリンダー本体と、シリンダー本体に対し入力部側に配設され、プランジャー部の往復動をガイドする直動ガイド部と、を有し、直動ガイド部は、プランジャー部とポンピング機構部との連結部を越えて延在していることを特徴とする。

この構成によれば、ポンピング機構部の入力部により、シリンダー部に対しプランジャー部が往復動することでポンプ作用が為され、スラリー貯留部のセメントスラリーが往復ポンプ部から吐出される。より具体的には、プランジャー部が復動すると、スラリー貯留部のセメントスラリーが吸込口を介してシリンダー本体内に流入し、往動すると、シリンダー本体内のセメントスラリーが吐出口から流出する。このポンプ作用において、プランジャー部は、シリンダー本体に連なる直動ガイド部にガイドされて往復動する。
このように、プランジャー部が直動ガイド部によりガイドされるため、シリンダー本体に対するプランジャー部の直進性が精度良く維持される。これにより、プランジャー部が、入力部による回動運動または回転運動の影響を受けることがあっても、シリンダー本体内におけるプランジャー部の微小な揺動が抑制される。したがって、シリンダー本体とプランジャー部との間にセメントスラリーが入り込むことがあっても、セメントスラリーの微粒子が噛込む状態となることがなく、入力部によるポンピングの円滑さが損なわれることがない。
また、ポンピング機構部（入力部）を往復ポンプ部から大きく離さなくても、直動ガイド部の軸方向寸法を十分にとることができる。すなわち、装置全体のコンパクト性を損なうことなく、プランジャー部の直進性を向上させることができる。
なお、入力部（ポンピング機構部）は、回動する操作レバーを有するリンク機構（手動式）であってもよいし、カム機構等（モーター駆動式）であってもよい。

この場合、プランジャー部は、シリンダー本体に対応するプランジャー本体と、直動ガイド部に対応する被ガイド部と、を有し、直動ガイド部と被ガイド部との間隙に対し、シリンダー本体とプランジャー本体との間隙が広く形成されていることが好ましい。

この構成によれば、シリンダー本体とプランジャー本体との間隙（嵌め合い）を、セメントスラリーの微粒子が噛み込まない寸法とし、直動ガイド部と被ガイド部との間隙（嵌め合い）を、がたつきのない寸法とすることができる。これにより、シリンダー本体とプランジャー本体との間に、微粒子が噛込む状態を防止することができる。
なお、具体的な構造として、プランジャー本体と被ガイド部とが同径に形成され、且つ直動ガイド部よりもシリンダー本体が太径に形成されていること、或いはシリンダー本体と直動ガイド部とが同径に形成され、且つ被ガイド部よりもプランジャー本体が細径に形成されていること、が好ましい。
また、構造上、シリンダー本体、直動ガイド部、プランジャー本体および被ガイド部は、同軸上に配設されていることが好ましいが、シリンダー本体およびプランジャー本体に対し、直動ガイド部および被ガイド部がオフセットしているものであってもよい。

この場合、プランジャー本体の先端部および基端部のうちの少なくとも基端部には、シリンダー本体に摺接するＯリングが設けられていることが好ましい。

この構成によれば、プランジャー本体の基端部にＯリングが設けられているため、被ガイド部側へのセメントスラリーの漏れを抑制することができる。すなわち、グリース等で潤滑された直動ガイド部と被ガイド部との間隙に、セメントスラリーが侵入するのを抑制することができ、直動ガイド部と被ガイド部との間において、セメントスラリーの微粒子が噛込むのを有効に防止することができる。
加えて、プランジャー本体の先端部にもＯリングが設ければ、吸込口からシリンダー本体に流入したセメントスラリーと同量のセメントスラリーを、吐出口から確実に吐出させることができ、ポンプ効率が損なわれることがない。

この場合、シリンダー本体の直動ガイド部側の基端部には、シリンダー本体の内部と外部とを連通する連通孔が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、基端部側のＯリングからセメントスラリーが漏れても、これを連通孔からシリンダー本体の外部に排出することができ、この点でも、直動ガイド部と被ガイド部との間隙にセメントスラリーが侵入するのを抑制することができる。
また、プランジャー本体と共に基端部側のＯリングが往動すると、連通孔を介してシリンダー本体にエアーが流入し、復動すると、連通孔を介してシリンダー本体からエアーが流出する。すなわち、連通孔が通気口として機能する。このため、Ｏリングを設けることによるプランジャー本体の無駄な往復動負荷を軽減することができる。

この場合、連結部は、プランジャー部を軸方向に直交する方向に貫通するガイドピンで構成され、直動ガイド部は、ガイドピンがスライド自在に係合すると共に軸方向に延びる一対の長孔を有し、入力部は、先端部で往復ポンプ部に回動自在に軸支され、直動ガイド部の外側において、ガイドピンを両持ちで且つ延在方向にスライド自在に支持する操作レバーで構成されていることが好ましい。

この構成によれば、直動ガイド部に案内されてプランジャー部が往復動すると、プランジャー部に設けられたガイドピンは、直動ガイド部の一対の長孔に沿って往復動する。一方、入力部である操作レバーを押し引き（回動）させると、操作レバーに支持されたガイドピンは、操作レバーに対し相対的にスライドしながら往復動する。すなわち、操作レバーは、直動ガイド部の中間部で、ガイドピンを介して回動運動を往復直線運動に変換しつつプランジャー部に力（ポンピング力）を伝達する。したがって、ポンピング機構（操作レバー）を往復ポンプから大きく離さなくても、且つポンピング動作に支障を生ずることになく、直動ガイド部の軸方向寸法を十分にとることができる。

この場合、往復ポンプ部は、直動ガイド部から延びる支持片を有し、操作レバーは、支持片に回動自在に軸支されていることが好ましい。

この構成によれば、支持片を直動ガイド部に設けているため、操作レバーにおいて、その回動支点とプランジャー部との連結点との間の距離、言い換えれば操作レバーの操作角度と、プランジャー部の往復動ストロークとを、簡単な構造で適切にセッティングすることができる。

第１実施形態に係る注入装置の側面視外観図である。 注入装置の要部の構造図である。 注入装置の要部の平面図である。 往復ポンプ部における吸込み動作を表した構造図（Ａ）、および吐出動作を表した構造図（Ｂ）である。 第１実施形態の変形例に係る注入装置の、要部の構造図である。 第２実施形態に係る注入装置の要部の構造図である。 第３実施形態に係る注入装置の要部の構造図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る注入装置について説明する。この注入装置は、コンクリート構造物の「浮き」や「ひび割れ」等の対象物に、セメントスラリーを注入するためのものである。実際の施工では、この注入装置に対象物（施工方法）別の注入ノズルを接続して用いられる。なお、セメントスラリーは、微粒子（超微粒子）のセメントと水とを混合したものであり、厳密には「ポリマーセメントスラリー」と称呼される。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る注入装置の側面視外観図であり、図２および図３は、それぞれ注入装置における要部の構造図および平面図である。これらの図に示すように、この注入装置１０は、手動式のものであり、セメントスラリーを加圧状態で貯留するスラリー貯留部１１と、スラリー貯留部１１が着脱自在に装着される往復ポンプ部１２と、往復ポンプ部１２を作動させるための操作レバー１４（入力部）を有するポンピング機構部１３と、を備えている。

また、往復ポンプ部１２は、吸込口２２および吐出口２３を含むシリンダー部２１と、シリンダー部２１に対し往復動するプランジャー部２４と、を有している（図２参照）。操作レバー１４は、先端側でシリンダー部２１に回動自在に支持されると共にプランジャー部２４と連結されており、操作レバー１４を手動で押し引き（ポンピング）することで、プランジャー部２４を往復動させ、ポンプ作用を奏する。

具体的には、プランジャー部２４の復動が進むと、吸込口２２を介してセメントスラリーがスラリー貯留部１１からシリンダー部２１に流入する。続いて、プランジャー部２４が往動すると、吸込口２２が閉じ、その後シリンダー部２１のセメントスラリーが吐出口２３から流出（吐出）する（図４参照）。これを繰り返すことで、スラリー貯留部１１のセメントスラリーが往復ポンプ部１２から吐出される。

なお、本実施形態は、スラリー貯留部１１においてセメントスラリーを加圧するタイプのものとしたが、加圧しないチューブタイプのものであってもよい。この場合、加圧タイプのもでは、吐出口２３側に逆止弁を必ずしも必要としないが、チューブタイプのものでは、逆止弁を設けることが好ましい。

シリンダー部２１の吐出口２３には、対象物に応じた専用の注入ノズルＮが着脱可能に接続されるようになっており（図１参照）、ポンピングを繰り返すことにより、セメントスラリーが、往復ポンプ部１２を介して注入ノズルＮから吐出され、対象物に注入される。この場合の対象物は、コンクリート構造物の外壁等であり、注入装置１０（手動式）は、例えばコンクリート打放し仕上げ、モルタル塗り仕上げ、タイル張り仕上げ等における、ひび割れ改修工法、欠損部改修工法、浮き改修工法（ピンニング工法、充填工法）等に、共通して用いられる。

スラリー貯留部１１は、前側の太径筒部３２と後側の細径筒部３３とで一体に形成された筒体３１と、筒体３１内に組み込まれ、セメントスラリーを加圧する加圧機構部３４と、を有している。セメントスラリーは、太径筒部３２に貯留され、加圧機構部３４は、太径筒部３２の後端部から細径筒部３３に亘って内蔵されている。加圧機構部３４は、細径筒部３３から突出したハンドル３６と、ハンドル３６から延びるロッド３７と、ロッド３７の先端に取り付けたわん型パッキン３８と、わん型パッキン３８を前方に付勢する圧縮バネ３９と、を有している。

太径筒部３２の前端は開放されており、これに形成したリング状雄ネジ４１により、往復ポンプ部１２にネジ接合されている。詳細は後述するが、往復ポンプ部１２のシリンダー部２１には、太径筒部３２の軸心に位置して吸込口２２が形成されており、この吸込口２２を介して太径筒部３２（の内部）とシリンダー部２１（の内部）とが連通している（いずれも図２参照）。また、圧縮バネ３９は、太径筒部３２の内部において、わん型パッキン３８と太径筒部３２の内部後端との間に配設されている。圧縮バネ３９に抗してハンドル３６を後方に引くと、わん型パッキン３８が後退し、続いてハンドル３６を離すと、圧縮バネ３９によりわん型パッキン３８が前進する。

細径筒部３３には、軸方向に延びるストレート開口４３と、ストレート開口４３の後端に直角に連なるクランク開口４４とが形成されており、このストレート開口４３およびクランク開口４４から、ハンドル３６が操作可能に突出している（図１参照）。ストレート開口４３に臨むハンドル３６を、圧縮バネ３９に抗して後方に引き回動させてクランク開口４４に掛止めすることにより、わん型パッキン３８が最後端に移動する。この状態でスラリー貯留部１１を往復ポンプ部１２から外すことで、太径筒部３２へのセメントスラリーの充填が可能となる。

セメントスラリーを充填したら、スラリー貯留部１１を往復ポンプ部１２に装着する。続いて、ハンドル３６をクランク開口４４からストレート開口４３に移動させ、圧縮バネ３９によりわん型パッキン３８を介して、貯留されているセメントスラリーに圧力を加えた状態とする。ポンピングにより、スラリー貯留部１１のセメントスラリーが消費されてゆくと、その消費量分、圧縮バネ３９によりわん型パッキン３８が徐々に前進する。

図２、図３および図４に示すように、往復ポンプ部１２は、吸込口２２を介してスラリー貯留部１１と連通するシリンダー部２１と、シリンダー部２１に対し往復動するプランジャー部２４と、シリンダー部２１の背面側（スラリー貯留部１１側）に設けた筒体接合部２６と、を備えている。筒体接合部２６は、スラリー貯留部１１（太径筒部３２）の蓋体を兼ねるものであり、円形の蓋板部４６と、蓋板部４６の縁端から突出するリング状の接合部４７と、で一体に形成されている。

蓋板部４６に中心部には、シリンダー部２１の吸込口２２に連なる円孔４８が形成されている。また、接合部４７には、上記の太径筒部３２のリング状雄ネジ４１に螺合するリング状雌ネジ４９が形成されている。これにより、スラリー貯留部１１は、往復ポンプ部１２に相互に着脱自在に装着される。往復ポンプ部１２にスラリー貯留部１１を装着すると、円孔４８および吸込口２２を介して、シリンダー部２１とスラリー貯留部１１とが連通する。

シリンダー部２１は、シリンダーとして機能する内側が断面円形に形成され、外側が断面矩形に形成されている。筒体接合部２６に対しシリンダー部２１は、筒体接合部２６の径方向に延在し、溶着等により筒体接合部２６に一体的に固着されている。また、シリンダー部２１は、吸込口２２が形成されたシリンダー本体５１と、シリンダー本体５１から操作レバー１４側に延びる直動ガイド部５２と、を有している。シリンダー本体５１は、筒体接合部２６に対応する位置に配設される一方、直動ガイド部５２は、操作レバー１４を越えて延在している。なお、言うまでもないが、シリンダー本体５１と直動ガイド部５２とは、同軸上に配設されている。

シリンダー本体５１と直動ガイド部５２とは、一体に形成されており、シリンダー本体５１は、後述するプランジャー部２４のプランジャー本体７１に対応し、直動ガイド部５２は、後述するプランジャー部２４の被ガイド部７２に対応している。すなわち、シリンダー本体５１は、往復動するプランジャー本体７１と協働して実質上のポンプとして機能する一方、直動ガイド部５２は、被ガイド部７２（プランジャー部２４）の往復動をガイドしプランジャー本体７１の直進性を担保する。

詳細は後述するが、外径において、プランジャー本体７１と被ガイド部７２とは、同径に形成されている。これに対し、内径において、シリンダー本体５１は、直動ガイド部５２よりも太径に形成されている。すなわち、直動ガイド部５２と被ガイド部７２との間隙（嵌め合い）は狭く、被ガイド部７２を精度良くガイドできる（がたつきがない）寸法となっている。一方、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間隙（嵌め合い）は広く、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間にセメントスラリーの微粒子が噛み込まない寸法となっている。

また、シリンダー本体５１の直動ガイド部５２側の基端部には、三方に位置して、シリンダー本体５１の内部と外部とを連通する３つの連通孔５４が設けられている。詳細は後述するが、プランジャー本体７１の基部側にはＯリング７３ａが設けられており、このＯリング７３ａから直動ガイド部５２側にセメントスラリーが漏れても、これを適宜連通孔５４からシリンダー本体５１の外部に排出できるようになっている。また、連通孔５４は、往動動するＯリング７３ａにより拡大・縮小するシリンダー本体５１の内部空間の通気口としても機能している。

すなわち、シリンダー本体５１に３つの連通孔５４を設けることにより、直動ガイド部５２と被ガイド部７２との間隙にセメントスラリーが侵入するのを防止することができ、直動ガイド部５２に対する被ガイド部７２の円滑な往復動（ガイド）を可能にしている。また、シリンダー本体５１の内部空間を通気することにより、シリンダー本体５１に対するプランジャー本体７１の円滑な往復動（直進性）を可能にしている。なお、連通孔５４の数は、１以上であれば任意である。

上述のように、直動ガイド部５２は操作レバー１４を越えて延在しており、後述するように、二股形状の操作レバー１４は、直動ガイド部５２の中間部を挟むように配設されている。そして、詳細は後述するが、操作レバー１４と被ガイド部７２との連結部は、被ガイド部７２を軸方向に直交する方向に貫通するガイドピン７８で構成されている。このため、直動ガイド部５２には、ガイドピン７８がスライド自在に係合すると共に軸方向に延びる一対の長孔５５が形成されている。

すなわち、直動ガイド部５２にガイドされて往復動する被ガイド部７２は、ガイドピン７８を介して操作レバー１４により作動する。このため、被ガイド部７２から両側に突出したガイドピン７８は、直動ガイド部５２に形成された一対の長孔５５に沿って往復動する。これにより、操作レバー１４を、直動ガイド部５２（被ガイド部７２）の中間部に配設することが可能となっている。

図２および図４に示すように、シリンダー部２１（シリンダー本体５１）の吐出側の先端部には、吐出口２３を兼ねる接続アタッチメント６１が取り付けられている。接続アタッチメント６１は、内部にシリンダー本体５１に連なる吐出流路６２を有している。接続アタッチメント６１の外周部には、シリンダー本体５１に接続されるシリンダー側雄ネジ部６３と、注入ノズルＮに接続されるノズル側雄ネジ部６４と、これらの中間に位置する六角の工具掛け部６５と、が形成されている。

上述のように、注入ノズルＮは、対象物に応じて複数種のものが用意されており、本実施形態では、これら複数種の注入ノズルＮを接続できるように、複数種の接続アタッチメント６１が用意されている。これにより、シリンダー部２１の吐出口２３に、各種の注入ノズルＮを接続できるようになっている。なお、図１に示した注入ノズルＮは、ピンニング工法用のものである。

一方、シリンダー部２１の基部側には、直動ガイド部５２から前方に延びる板状の支持片６７が設けられている（図３および図４参照）。支持片６７は、先端部で操作レバー１４を回動自在に支持し、基端部で直動ガイド部５２の側面（前面）に溶着等により取り付けられている。この支持片６７により、操作レバー１４の回動支点の位置と、操作レバー１４と被ガイド部７２（プランジャー部２４）との連結点の位置との離間距離、言い換えれば操作レバー１４の操作角度と、プランジャー部２４の往復動ストロークとが規制されるようになっている。

図２、図３および図４に示すように、プランジャー部２４は、シリンダー本体５１に対し往復動するプランジャー本体７１と、直動ガイド部５２に対し往復動する被ガイド部７２と、プランジャー本体７１に取り付けられた２つのＯリング７３ａ，７３ｂと、を備えている。プランジャー本体７１と被ガイド部７２とは、同径に且つ一体に形成されている。なお、言うまでもないが、プランジャー本体７１と被ガイド部７２とは、同軸上に配設されている。

上述のように、直動ガイド部５２は、操作レバー１４を越えて延在しており、直動ガイド部５２に対応する被ガイド部７２も、操作レバー１４を越えて延在している。そして、被ガイド部７２の中間部には、操作レバー１４との連結部を構成するガイドピン７８が取り付けられている。すなわち、被ガイド部７２の中間部には、軸方向に直交するガイドピン７８用の貫通孔７５が形成されている。

プランジャー本体７１の先端部および基端部には、それぞれ環状溝が形成され、この各環状溝にＯリング７３ａ，７３ｂが装着されている。基端部側のＯリング７３ａは、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間隙に入り込んだセメントスラリーが、被ガイド部７２側に漏れないように機能している。すなわち、基端部側のＯリング７３ａと、シリンダー本体５１に形成した上記の連通孔５４との協働により、直動ガイド部５２と被ガイド部７２との間隙にセメントスラリーが侵入するのを防止するようになっている。

一方、先端部側のＯリング７３ｂは、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間隙に、セメントスラリーが極力入り込まないよう機能し、ポンプ効率を維持する。なお、両Ｏリング７３ａ，７３ｂとシリンダー本体５１との間にセメントスラリーの微粒子が噛み込むことがあるが、Ｏリング７３ａ，７３ｂの持つ柔軟性により、プランジャー本体７１の往復動に支障を生ずることはない。なお、先端部側のＯリング７３ｂは、省略されていてもよい。

図１、図２および図３に示すように、ポンピング機構部１３は、支軸７７を介して上記の支持片６７に支持された操作レバー１４と、被ガイド部７２に取り付けられたガイドピン７８とを有している。操作レバー１４は、手持ち部分となる棒状のレバー本体８１と、レバー本体８１から先方に延び先端部で支持片６７に回動自在に軸支されたプランジャー作動部８２とで構成されている。そして、プランジャー作動部８２は、ガイドピン７８を両持ちで且つ延在方向にスライド自在に支持している。

レバー本体８１は、細径筒部３３の位置まで長く延びており、支軸７７を中心に押し引き回動（ポンピング）させることにより、プランジャー部２４を作動（往復動）させる。作業者は、一方の手で細径筒部３３を持って注入装置１０を保持し、他方の手でレバー本体８１を持ってポンピングを行う。言うまでもないが、支軸７７とガイドピン７８との間の距離に比して、支軸７７とレバー本体８１の握り部分との距離が長いため、てこの原理を利用した手動操作となる。

プランジャー作動部８２は、先端に向かって二股形状に形成されており、レバー本体８１が螺合する基部側のレバー取付け部８４と、レバー取付け部８４から先方に延びる板状の一対の出力片部８５と、で一体に形成されている（図３参照）。各出力片部８５には、延在方向に長い係合孔８６が形成されており、この一対の係合孔８６に対し、ガイドピン７８が両持ちで且つ延在方向にスライド自在に支持されている。これにより、操作レバー１４による往復回動運動がプランジャー部２４の往復直線運動に変換される。

すなわち、被ガイド部７２（プランジャー部２４）が直動ガイド部５２に案内されて往復動すると、被ガイド部７２に設けられたガイドピン７８は、直動ガイド部５２の一対の長孔５５に沿って往復動する。一方で、操作レバー１４を押し引き（往復回動）させると、操作レバー１４に支持されたガイドピン７８は、一対の係合孔８６に沿って相対的にスライドしながら往復動する（図２参照）。これにより、操作レバー１４は、直動ガイド部５２の中間部で、ガイドピン７８を介して往復回動運動を往復直線運動に変換しつつ被ガイド部７２に力（ポンピング力）を伝達する。

図３に示すように、ガイドピン７８は、平頭のボルト８８と、ダブルナット８９（止めネジ）とを有している。この場合、ガイドピン７８は、被ガイド部７２、直動ガイド部５２の一対の長孔５５およびプランジャー作動部８２の一対の係合孔８６を貫通したボルト８８に、止めネジとしてダブルナット８９を螺合するようになっている。また、上記の支軸７７も、ガイドピン７８と同様の構造を有し、支持片６７およびプランジャー作動部８２の一対の出力片部８５を貫通したボルト８８に、ダブルナット８９を螺合するようになっている。

以上のように、第１実施形態の注入装置１０によれば、セメントスラリーのポンプ機能を奏するシリンダー部２１およびプランジャー部２４において、プランジャー部２４（被ガイド部７２）の往復動が直動ガイド部５２によりガイドされるため、シリンダー本体５１に対するプランジャー本体７１の直進性が精度良く維持される。すなわち、プランジャー部２４が、操作レバー１４による往復回動運動の影響を受けることがあっても、シリンダー本体５１内におけるプランジャー本体７１の揺動が抑制される。このため、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間にセメントスラリーが入り込むことがあっても、セメントスラリーの微粒子が噛込む状態となることがなく、ポンピング（操作レバー１４の回動操作）を円滑に行うことができる。したがって、対象物に対し、エポキシ樹脂と同様に、セメントスラリーを遜色なく注入することができる。

また、直動ガイド部５２を、操作レバー１４を越えて延在させるようにしているため、ポンピング機構部１３（操作レバー１４）を往復ポンプ部１２から大きく離さなくても、且つポンピング動作に支障を生ずることになく、直動ガイド部５２の軸方向寸法を十分にとることができる。これにより、シリンダー本体５１内におけるプランジャー本体７１の揺動が防止される。

［変形例］
図５は、第１実施形態の変形例を表している。この変形例では、シリンダー本体５１と直動ガイド部５２とが同径に形成される一方、被ガイド部７２よりもプランジャー本体７１が細径に形成されている。すなわち、直動ガイド部５２と被ガイド部７２との間隙（嵌め合い）は狭く、被ガイド部７２を精度良くガイドできる（がたつきがない）寸法となっている。一方、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間隙（嵌め合い）は広く、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間にセメントスラリーの微粒子が噛み込まない寸法となっている。

また、上記と同様に、プランジャー本体７１の先端部および基端部には、２つのＯリング７３ａ，７３ｂが装着されている。そして、基端部側のＯリング７３ａは、シリンダー本体５１とプランジャー本体７１との間隙に入り込んだセメントスラリーが、被ガイド部７２側に漏れないように機能している。すなわち、基端部側のＯリング７３ａと、シリンダー本体５１に形成した上記の連通孔５４との協働により、直動ガイド部５２と被ガイド部７２との間隙にセメントスラリーが侵入するのを防止するようになっている。

［第２実施形態］
次に、模式的に表した図６を参照して、第２実施形態に係る注入装置１０Ａについて説明する。なお、この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明を進める。この注入装置１０Ａでは、ポンピング機構部１３Ａに、入力部として偏心板カム９１が設けられ、モーター駆動でポンピングが行われる。

すなわち、この注入装置１０Ａでは、プランジャー部２４の上端部がシリンダー部２１からわずかに突出しており、この吐出端面に偏心板カム９１が接している。一方、プランジャー部２４の下端部と接続アタッチメント６１との間には、プランジャー部２４を上方に付勢するコイルスプリング９２が内蔵されており、プランジャー部２４は、偏心板カム９１とコイルスプリング９２とにより、確動的に往復動する。すなわち、偏心板カム９１による回転運動をプランジャー部２４の往復直線運動に変換するようになっている。

この場合、偏心板カム９１のリフト（変位量）がプランジャー部２４の往復動ストロークと合致しており、偏心板カム９１が回転することにより、プランジャー部２４が所定のストロークで往復動する。偏心板カム９１は、ウォーム・フォームホイール等のギヤ列９３を介してモーター９４に接続されており、図示しないスイッチ等により駆動する。そして、偏心板カム９１、モーター９４およびギヤ列９３はユニット化され、往復ポンプ部１２に着脱可能に支持されている。

このように、第２実施形態の注入装置１０Ａによれば、第１実施形態と入力形態が異なるものの、基本的に第１実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、プランジャー部２４（被ガイド部７２）の往復動が直動ガイド部５２によりガイドされるため、プランジャー部２４が、偏心板カム９１による回転運動の影響を受けることがあっても、プランジャー本体７１の揺動を抑制することができる。このため、セメントスラリーの微粒子が噛込む状態となることがなく、ポンピング（偏心板カム９１の回転）が円滑に行われる。

また、直動ガイド部５２の軸方向寸法を十分にとることができ、この点でも、シリンダー本体５１内におけるプランジャー本体７１の揺動を防止することができる。なお、偏心板カム９１に代えて、他の板カムや正面カムを用いるものであってもよい。

［第３実施形態］
次に、図７を参照して、第３実施形態に係る注入装置１０Ｂについて説明する。なお、この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明を進める。この注入装置１０Ｂは、第１実施形態と同様に手動式のものであるが、往復ポンプ部１２Ａにおいて、直動ガイド部５２および被ガイド部７２が省略された構造を有している。

すなわち、注入装置１０Ｂでは、第１実施形態のシリンダー本体５１に相当する部分によりシリンダー部２１Ａが構成され、プランジャー本体７１に相当する部分によりプランジャー部２４Ａが構成されている。プランジャー部２４Ａは、シリンダー部２１Ａから上方に突出しており、この突出連結部２４Ａａにガイドピン７８が設けられている。また、この場合の支持片６７は、シリンダー部２１Ａの前面から斜めに延びている。

一方、プランジャー部２４Ａには、軸方向に離間して第１のＯリング１０１および第２のＯリング１０２が配設されている。第１のＯリング１０１および第２のＯリング１０２は、プランジャー部２４Ａの往復動に際し、シリンダー部２１Ａの内面に摺接する。すなわち、ポンピング機構部１３の操作レバー１４を押し引き操作することで、シリンダー部２１Ａに対しプランジャー部２４Ａが第１のＯリング１０１および第２のＯリング１０２と共に往復動し、スラリー貯留部１１のセメントスラリーが往復ポンプ部１２Ａから吐出される。

このように、第３実施形態の注入装置１０Ｂによれば、プランジャー部２４Ａの往復動において、第１のＯリング１０１および第２のＯリング１０２が、シリンダー部２１Ａに直接摺接するため、プランジャー部２４Ａがシリンダー部２１Ａに直接摺接することはない。このため、シリンダー部２１Ａとプランジャー部２４Ａとの間隙にセメントスラリーが侵入しても、セメントスラリーの微粒子が、シリンダー部２１Ａとプランジャー部２４Ａとの間に噛み込むことはない。したがって、操作レバー１４によるポンピングの円滑さが損なわれることがない。

また、第１のＯリング１０１と第２のＯリング１０２とが、プランジャー部２４Ａの軸方向に離間して配設されているため、プランジャー部２４Ａが、操作レバー１４による回動運動の影響を受けることがあっても、シリンダー部２１Ａにおけるプランジャー部２４Ａの揺動が抑制され、この点でもポンピングの円滑さが損なわれることがない。

なお、第３実施形態におけるポンピング機構部１３は、「背景技術」の欄における特許文献２のような、往復ポンプ部１２Ａ（キャップ）に揺動可能に取り付けられたリンクと、プランジャー部２４Ａおよびリンクにそれぞれ揺動可能に取り付けられた操作レバー１４（レバー）と、を備える構造であってもよい。また、ポンピング機構部１３は、第２実施形態の偏心板カム９１を用いたモーター駆動の構成であってもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…注入装置、１１…スラリー貯留部、１２，１２Ａ…往復ポンプ部、１３，１３Ａ…ポンピング機構部、１４…操作レバー、２１，２１Ａ…シリンダー部、２２…吸込口、２３…吐出口、２４，２４Ａ…プランジャー部、２４Ａａ…突出連結部、３１…筒体、３４…加圧機構部、５１…シリンダー本体、５２…直動ガイド部、５４…連通孔、５５…長孔、６７…支持片、７１…プランジャー本体、７２…被ガイド部、７３ａ，７３ｂ…Ｏリング、７７…支軸、７８…ガイドピン、８１…レバー本体、８２…プランジャー作動部、８５…出力片部、８６…係合孔、９１…偏心板カム、９２…コイルスプリング、９４…モーター、１０１…第１のＯリング、１０２…第２のＯリング

Claims (6)

1. セメントスラリーを対象物に注入するための注入装置であって、
   吸込口および吐出口を含むシリンダー部と、前記シリンダー部に対し往復動するプランジャー部と、を有する往復ポンプ部と、
   前記セメントスラリーを貯留すると共に、前記吸込口を介して前記シリンダー部に連通するスラリー貯留部と、
   入力部を有し、前記入力部による回動運動および回転運動のいずれかを前記プランジャー部の往復直線運動に変換するポンピング機構部と、を備え、
   前記シリンダー部は、前記吸込口および前記吐出口を含むシリンダー本体と、前記シリンダー本体に対し前記入力部側に配設され、前記プランジャー部の往復動をガイドする直動ガイド部と、を有し、
   前記直動ガイド部は、前記プランジャー部と前記ポンピング機構部との連結部を越えて延在していることを特徴とする注入装置。
2. 前記プランジャー部は、前記シリンダー本体に対応するプランジャー本体と、前記直動ガイド部に対応する被ガイド部と、を有し、
   前記直動ガイド部と前記被ガイド部との間隙に対し、前記シリンダー本体と前記プランジャー本体との間隙が広く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の注入装置。
3. 前記プランジャー本体の先端部および基端部のうちの少なくとも基端部には、前記シリンダー本体に摺接するＯリングが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の注入装置。
4. 前記シリンダー本体の前記直動ガイド部側の基端部には、前記シリンダー本体の内部と外部とを連通する連通孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の注入装置。
5. 前記連結部は、前記プランジャー部を軸方向に直交する方向に貫通するガイドピンで構成され、
   前記直動ガイド部は、前記ガイドピンがスライド自在に係合すると共に軸方向に延びる一対の長孔を有し、
   前記入力部は、先端部で前記往復ポンプ部に回動自在に軸支され、前記直動ガイド部の外側において、前記ガイドピンを両持ちで且つ延在方向にスライド自在に支持する操作レバーで構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の注入装置。
6. 前記往復ポンプ部は、前記直動ガイド部から延びる支持片を有し、
   前記操作レバーは、前記支持片に回動自在に軸支されていることを特徴とする請求項５に記載の注入装置。

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