特開 2023-75954 鉄筋結合具、及び鉄筋交差部結合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075954

(43)【公開日】2023-06-01

(54)【発明の名称】鉄筋結合具、及び鉄筋交差部結合装置

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/12 20060101AFI20230525BHJP

   E04C 5/18 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

E04G21/12 105E

E04C5/18 103

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021189055

(22)【出願日】2021-11-20

(71)【出願人】

【識別番号】592007508

【氏名又は名称】株式会社サトウ

(74)【代理人】

【識別番号】100090549

【弁理士】

【氏名又は名称】加川 征彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 収一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 進

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 忠之

【テーマコード（参考）】

2E164

【Ｆターム（参考）】

2E164BA33

(57)【要約】

【課題】鉄筋結合具を単に上から押し込む簡単な操作で鉄筋交差部を結合可能な鉄筋結合具３を得る。その鉄筋結合具を用いて安価に実現できる鉄筋交差部結合装置７１を得る。
【解決手段】鉄筋結合具は上側鉄筋挿通部５と下向きＣ形断面穴形状の下側鉄筋挿通用空間６を持つ下側鉄筋挿通部７とを備え、下側鉄筋挿通部７の上面に平坦部７ａを有し鉄筋結合具３の両側面に係止凹所９を有する。鉄筋交差部結合装置７１は結合具を縦に収容する結合具マガジン１２と、最下段結合具受止め手段１４と下から２番目結合具受止め手段１６と開放されて落下した鉄筋結合具を一時的に受け止める一時受止め手段１８と、先端に結合具押込み部２１ａを取付けた結合具押込みシリンダ２１と、マガジン昇降手段２０と、結合具マガジン１２を、結合具押込み部２１ａが鉄筋結合具の上方に位置するように、結合具押込みシリンダ２１と一体に横移動させるマガジン横移動手段２３と備える。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を結合するための可撓性材料からなる鉄筋結合具３であって、
前記上側鉄筋１を通す下側開放の上側鉄筋挿通用空間４を有する上側鉄筋挿通部５と、
前記上側鉄筋挿通用空間４の左右両側に設けられて、交差する下側鉄筋２を通す下側鉄筋挿通用空間６を有する下側鉄筋挿通部７とを備え、
前記下側鉄筋挿通用空間６は、下側鉄筋２を当該下側鉄筋挿通用空間６に下方から弾性変形を伴う押し込み挿入することが可能な程度に狭まった下部開口８を有して下向きＣ形断面穴形状をなしており、
前記下側鉄筋挿通部７の上面に、当該鉄筋結合具３と同形状の鉄筋結合具３を積み重ねることを可能にする平坦部７ａを有することを特徴とする鉄筋結合具。

【請求項2】

前記鉄筋結合具３の両側面が平坦面でありその平坦な両側面に、当該鉄筋結合具３が下方に移動しないように保持するための係止片１４ａ、１６ａが入り込むことを可能にする係止凹所９を有することを特徴とする請求項１記載の鉄筋結合具。

【請求項3】

前記鉄筋結合具における下側鉄筋挿通部の下端面が、当該鉄筋結合具に互いに交差する上側鉄筋及び下側鉄筋を挿通させた状態で下側鉄筋の下面より下側に位置しないことを特徴とする請求項１又は２の記載の鉄筋結合具。

【請求項4】

平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置７１であって、
前記鉄筋交差部の上方において複数の前記鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な筒状の結合具マガジン１２と、
前記結合具マガジン１２に収容された最下段の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段１４と、
下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段１６と、
最下段結合具受止め手段１４から開放されて落下した鉄筋結合具を、この鉄筋結合具が鉄筋交差部に達しない位置で左右から一時的に受け止める一時受止め手段１８と、
前記結合具マガジン１２の側面に一体に取り付けられた、先端に結合具押込み部２１ａを取付けた下向きのピストンロッド２１ｂを有する結合具押込みシリンダ２１と、
前記結合具マガジン１２を昇降駆動するマガジン昇降手段２０と、
前記結合具マガジン１２を、前記結合具押込みシリンダ２１の前記結合具押込み部２１ａが鉄筋結合具の上方に位置するように、前記結合具押込みシリンダ２１と一体に横移動させるマガジン横移動手段２３とを備えたことを特徴とする鉄筋交差部結合装置。

【請求項5】

平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を
請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置８１、８１’であって、
前記鉄筋交差部より上方において、前記鉄筋交差部の横方向の片側に位置して、複数の鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な底板３２ａ付き筒状で位置移動をしない結合具マガジン３２を備え、
前記結合具マガジン３２に収容された下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段３６と、
前記結合具マガジン３２の底部近傍の横方向の前後壁の前側壁に、最下位の鉄筋結合具３が通過可能な前側下部開口３２ｃを有し、
その反対側の後側壁に設けた後側下部開口の外側に鉄筋結合具を前記前側下部開口３２ｃから押し出すための結合具押出しシリンダ３９を有し、
前記結合具押出しシリンダ３９のピストンロッドに固定された、最下段の鉄筋結合具３のみを押し出す面を持つ押出しプレート４５を有し、
前記押出しプレート４５によって押し出された鉄筋結合具３が鉄筋交差部の真上に位置するように鉄筋結合具３を受け止める受け止め部４４を有し、
この受け止め部４４で受け止められた鉄筋結合具３を上から鉄筋交差部に押し込んで上下の鉄筋を結合する結合具押込みシリンダ４１を有する
ことを特徴とする鉄筋交差部結合装置。

【請求項6】

前記押出しプレート４５の前面に、鉄筋結合具３の上側鉄筋挿通用空間を挿通可能な位置及び外径の棒状部材４６を固定したことを特徴とする請求項５記載の鉄筋交差部結合装置。

【請求項7】

平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との交差部を請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置９１であって、
前記鉄筋交差部の上方において複数の前記鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な筒状の結合具マガジン５２と、
前記結合具マガジン５２に収容された最下段の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段５４と、
下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段５６と、
最下段結合具受止め手段５４から開放されて落下した鉄筋結合具を、この鉄筋結合具が鉄筋交差部に達しない位置で左右から一時的に受け止める一時受止め手段５８と、
前記結合具マガジン５２を昇降駆動するマガジン昇降手段５０と、
前記結合具マガジン５２が上昇した状態で前記鉄筋交差部の真上位置まで横移動可能に設けられた、先端に結合具押込み部５１aを取付けた下向きのピストンロッド５１ｂを有する結合具押込みシリンダ５１と
を備えたことを特徴とする鉄筋交差部結合装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との交差部を結合するための鉄筋結合具、及び、この鉄筋結合具を用いて鉄筋交差部を自動的に結合する鉄筋交差部結合装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建築構造物や土木構造物等の構造物の構築に際して、コンクリートに埋め込む鉄筋を配置する場合、交差する上下の鉄筋の交差部を結合することが必要であるが、上下の鉄筋交差部をワイヤ（番線）を用いて手作業で結合するのは作業性が悪いので、種々の鉄筋結合具が用いられている。
この種の鉄筋結合具として一般に、鋼板製の鉄筋結合具（以下では、場合により単に結合具と略す）が採用されている（特許文献１～４参照）。
本願発明の鉄筋結合具は鋼板製ではないので、いずれも鋼板製である特許文献１～４の鉄筋結合具の具体的形状・構造の詳細説明は省略するが、これら従来の鋼板製の鉄筋結合具はいずれも、基本的には鋼板を二つ折りした構造であり、鉄筋結合具の二つ折り鋼板部を鉄筋交差部に押し込んで鉄筋を挟み込む構造なので、鉄筋がガタつかずに安定して保持することは必ずしもできない。

【0003】

各特許文献について簡単に説明すると、特許文献１は、上下の直交する鉄筋のそれぞれを挟み込む二つ折り鋼板部（折り返し部）を形成可能に切り取った形状の鋼板を、それぞれ折り返して上下の鉄筋をいずれも二つ折り鋼板部（折り返し部）で挟み込む構成である。
特許文献２は、上側の鉄筋が二つ折り鋼板部（折り返し部）で挟み込まれる構成である。
特許文献３は、下側の鉄筋が、折り返した鋼板の折り返し部から離れた下側部分で挟み込まれている。
特許文献４は、鋼板を下側の鉄筋の外周面に沿って密着するように折り返した構成である。

【0004】

上述した各鉄筋結合具に限らず、鉄筋結合具を用いて上下の鉄筋交差部を結合する手段としては、作業者が鉄筋結合具を直接手で押し込むか、作業者が何らかの工具を用いて押し込んでいる。
上記の特許文献１では、特許文献１の図１６で示された結束用工具１００が使用されている。
上記の特許文献２では、特許文献２の図１１で示された装着治具３０が使用されている。
上記の特許文献３では、特に工具は示されていないが、簡単な構造なので手作業を想定しているものと思われる。
上記の特許文献４では、特許文献４の図１で示された鉄筋結束機（工具である）２０が使用されている。

【0005】

上記のように鉄筋結合具による上下の鉄筋交差部の結合を、作業者が工具を用いて行うのは、鉄筋交差部の数が多く能率的でないので、人力を用いない鉄筋交差部結合装置が望まれる。
従来より、人力を用いない鉄筋交差部結合装置は種々提案されているが、その殆どの場合、鉄筋交差部をワイヤで結合（結束）する装置である。
本願発明が対象とする鉄筋結合具は、鉄筋交差部に上から押し込むことで結合する鉄筋結合具であってワイヤではない。したがって、ワイヤで結束する装置について具体的構成を説明する必要はないため、特許文献としての記載はしないが、例えば、特開平8-199818、特開2017-20282、特開平6-219420、特開2020-128681、特開2020-197072、特開平8-109744、特開2019-039174、特開2005-188064、その他多数存在する。
格子状に配置された鉄筋の多数の鉄筋交差部を自動装置によりワイヤで結合（結束）するためには、かなり複雑な機械的機構及び高精度の制御機構が必要であり、例えばロボットを用いる方式等、設備費が極めて高額になると思われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６－１９３２００

【特許文献2】特開平１１－３３６３２５

【特許文献3】特開２００４－２３２３７３

【特許文献4】特開平７－３１０４３５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述した通り、従来の鋼板製の鉄筋結合具はいずれも、鉄筋がガタつかずに安定して保持することは必ずしもできない。

【0008】

また、前述した通り、鉄筋交差部結合装置として、ロボットを用いる方式は複雑な機械的機構及び高精度の制御機構が必要であり、設備費が高額になると思われる。

【0009】

本発明は上記背景のもとになされたもので、鉄筋交差部の結合を、ワイヤで結束するのではなく、鉄筋交差部に鉄筋結合具を単に上から押し込むという簡単な操作で結合することが可能な鉄筋結合具を提供することを目的とする。
また、そのような鉄筋結合具を用いて、安価に実現できる鉄筋交差部結合装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決する請求項１の発明は、
平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を結合するための可撓性材料からなる鉄筋結合具３であって、
前記上側鉄筋１を通す下側開放の上側鉄筋挿通用空間４を有する上側鉄筋挿通部５と、
前記上側鉄筋挿通用空間４の左右両側に設けられて、交差する下側鉄筋２を通す下側鉄筋挿通用空間６を有する下側鉄筋挿通部７とを備え、
前記下側鉄筋挿通用空間６は、下側鉄筋２を当該下側鉄筋挿通用空間６に下方から弾性変形を伴う押し込み挿入することが可能な程度に狭まった下部開口８を有して下向きＣ形断面穴形状をなしており、
前記下側鉄筋挿通部７の上面に、当該鉄筋結合具３と同形状の鉄筋結合具３を積み重ねることを可能にする平坦部７ａを有することを特徴とする。

【0011】

請求項２は、請求項１の鉄筋結合具において、
前記鉄筋結合具３の両側面が平坦面でありその平坦な両側面に、当該鉄筋結合具３が下方に移動しないように保持するための係止片１４ａ、１６ａが入り込むことを可能にする係止凹所９を有することを特徴とする。

【0012】

請求項３は、請求項１又は２の鉄筋結合具において、
前記鉄筋結合具における下側鉄筋挿通部の下端面が、当該鉄筋結合具に互いに交差する上側鉄筋及び下側鉄筋を挿通させた状態で下側鉄筋の下面より下側に位置しないことを特徴とする。

【0013】

請求項４の発明は、
平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置７１であって、
前記鉄筋交差部の上方において複数の前記鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な筒状の結合具マガジン１２と、
前記結合具マガジン１２に収容された最下段の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段１４と、
下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段１６と、
最下段結合具受止め手段１４から開放されて落下した鉄筋結合具を、この鉄筋結合具が鉄筋交差部に達しない位置で左右から一時的に受け止める一時受止め手段１８と、
前記結合具マガジン１２の側面に一体に取り付けられた、先端に結合具押込み部２１ａを取付けた下向きのピストンロッド２１ｂを有する結合具押込みシリンダ２１と、
前記結合具マガジン１２を昇降駆動するマガジン昇降手段２０と、
前記結合具マガジン１２を、前記結合具押込みシリンダ２１の前記結合具押込み部２１ａが鉄筋結合具の上方に位置するように、前記結合具押込みシリンダ２１と一体に横移動させるマガジン横移動手段２３とを備えたことを特徴とする。

【0014】

請求項５の発明は、
平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を
請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置８１、８１’であって、
前記鉄筋交差部より上方において、前記鉄筋交差部の横方向の片側に位置して、複数の鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な底板３２ａ付き筒状で位置移動をしない結合具マガジン３２を備え、
前記結合具マガジン３２に収容された下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段３６と、
前記結合具マガジン３２の底部近傍の横方向の前後壁の前側壁に、最下位の鉄筋結合具３が通過可能な前側下部開口３２ｃを有し、
その反対側の後側壁に設けた後側下部開口の外側に鉄筋結合具を前記前側下部開口３２ｃから押し出すための結合具押出しシリンダ３９を有し、
前記結合具押出しシリンダ３９のピストンロッドに固定された、最下段の鉄筋結合具３のみを押し出す面を持つ押出しプレート４５を有し、
前記押出しプレート４５によって押し出された鉄筋結合具３が鉄筋交差部の真上に位置するように鉄筋結合具３を受け止める受け止め部４４を有し、
この受け止め部４４で受け止められた鉄筋結合具３を上から鉄筋交差部に押し込んで上下の鉄筋を結合する結合具押込みシリンダ４１を有する
ことを特徴とする。

【0015】

請求項６は、請求項５記載の鉄筋交差部結合装置において、
前記押出しプレート４５の前面に、鉄筋結合具３の上側鉄筋挿通用空間を挿通可能な位置及び外径の棒状部材４６を固定したことを特徴とする。

【0016】

請求項７の発明は、
平面視で互いに交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との交差部を請求項１～３のいずれか１項の鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置９１であって、
前記鉄筋交差部の上方において複数の前記鉄筋結合具を縦に重ねて収容可能な筒状の結合具マガジン５２と、
前記結合具マガジン５２に収容された最下段の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段５４と、
下から２番目の鉄筋結合具を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段５６と、
最下段結合具受止め手段５４から開放されて落下した鉄筋結合具を、この鉄筋結合具が鉄筋交差部に達しない位置で左右から一時的に受け止める一時受止め手段５８と、
前記結合具マガジン５２を昇降駆動するマガジン昇降手段５０と、
前記結合具マガジン５２が上昇した状態で前記鉄筋交差部の真上位置まで横移動可能に設けられた、先端に結合具押込み部５１aを取付けた下向きのピストンロッド５１ｂを有する結合具押込みシリンダ５１とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

請求項１の発明の鉄筋結合具によれば、鉄筋結合具３を鉄筋交差部に押し込むだけで、上下の鉄筋の交差部を結合できる。したがって、自動的に鉄筋結合操作を行う鉄筋交差部結合装置を実現可能にしている。
（イ）鉄筋挿通部７の上面に、当該鉄筋結合具３と同形状の鉄筋結合具３を積み重ねることを可能にする平坦部７ａを有しているので、鉄筋交差部結合装置として、積み重ねた多数の鉄筋結合具を最下部から順次供給する縦型の結合具供給部（実施例の結合具マガジン１２、３２、５２）を採用することが可能となっている。
（ロ）鉄筋結合具３の両側面が平坦なので、鉄筋交差部結合装置として、上記の通り縦型の結合具供給部（実施例の結合具マガジン１２、３２、５２）を採用することが可能となっている。
（ハ）下側鉄筋挿通用空間６は、下側鉄筋２を当該下側鉄筋挿通用空間６に下方から弾性変形を伴う押し込み挿入することが可能な程度に狭まった下部開口８を有して下向きＣ形断面穴形状をなしているので、鉄筋結合具３を単に鉄筋交差部に押し込むことで上下の鉄筋を結合させることを可能としており、自動的に鉄筋結合操作を行う鉄筋交差部結合装置を実現可能にしている。

【0018】

請求項２のように両側面に係止凹所９を設けた鉄筋結合具３によれば、後述する鉄筋交差部結合装置７１、８１、９１における結合具受止め手段１６、３６、５６の通り、縦型の結合具マガジン１２、３２、５２に収容した結合具３を一時的に受け止める手段を適切にかつ容易に構成することができる。
請求項３の鉄筋結合具は、下側鉄筋挿通部の下端面（下端部）が、当該鉄筋結合具に互いに交差する上側鉄筋及び下側鉄筋を挿通させた状態で下側鉄筋の下面より下側に位置していないが、仮に下面より下側に位置している（足が下に延びている）とすれば、不都合が生じる。
すなわち、この鉄筋結合具３を用いて製作された複数のユニット鉄筋を例えばトラックに積んで運搬する際に、鉄筋結合具３の鉄筋挿通部の下端部が下側のユニット鉄筋の鉄筋結合具３に干渉して、上下のユニット鉄筋の鉄筋結合具３にトラブルが発生する惧れがある。しかし、請求項３の鉄筋結合具によればそのようなトラブルは発生しない。

【0019】

請求項４又は請求項７の発明の鉄筋交差部結合装置７１、９１によれば、鉄筋結合具を供給する結合具供給部が縦型の結合具マガジン１２、５２であり、この結合具マガジン１２に収容された最下段の鉄筋結合具及び下から２番目の鉄筋結合具をそれぞれ受止め解除可能に受止める２個所の結合具受止め手段１４、１６を操作して縦型の結合具マガジン３２、５２から結合具３を１個ずつ落下させる構成や、落下した結合具３を一時受止める一時受止め手段１８、５８を有している構成などにより、
極めて簡潔な構成でもって、自動的に多数の結合具３を順次一つずつ落下させ鉄筋交差部に押し込んで上下の鉄筋を結合する動作を実現している。
すなわち、鉄筋結合具３の効果を述べた前記（イ）、（ロ）、（ハ）の効果を極力実現する構成となっている。
なお、請求項４の鉄筋交差部結合装置７１と請求項７の鉄筋交差部結合装置９１とは、一方は結合具マガジン１２を横移動させ他方は結合具マガジン５２を昇降させる構成であるが、鉄筋交差部結合設備１７１、１９１の設置場所の環境や、図１４で説明している鉄筋交差組立台２００の構造その他の状況に応じて適切に選択することができる。

【0020】

請求項５の発明の鉄筋交差部結合装置８１によれば、鉄筋結合具を供給する結合具供給部が上下や左右の位置移動をしない縦型の結合具マガジン３２であり、この縦型の結合具マガジン３２の下端部から結合具３を１個ずつ横にスライドさせて結合具マガジン３２の外側に位置させ、この外側に位置させた結合具３を結合具押込みシリンダ４１で鉄筋交差部に押し込む構成、特に結合具マガジンの移動がないという簡潔な構成でもって、自動的に多数の結合具３を順次一つずつ落下させ鉄筋交差部に押し込んで上下の鉄筋を結合する動作を実現している。
すなわち、鉄筋結合具３の効果を述べた前記（イ）、（ロ）、（ハ）の効果を極力実現する構成となっている。

【0021】

請求項４～７に記載の鉄筋交差部結合装置において、対象とする鉄筋結合具３が請求項１～３のいずれか１項に記載の構造であれば、自動的に鉄筋結合を行う機構を構成することが容易であり、また、能率的に自動結合作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施例の鉄筋結合具の一実施例を示すもので、（イ）は正面図（但し、図３以下の鉄筋交差部結合装置の説明図においては、右側面図に相当する）、（ロ）は右側面図、（ハ）は平面図である。

【図2】図１の鉄筋結合具で直交交差する上下の鉄筋を結合する過程を示す図であり、正面図では（イ）、（ロ）、（ハ）の順、側面図では（ニ）、（ホ）、（ヘ）の順で結合する。なお、図１、２における鉄筋結合具３の正面図は、鉄筋交差部結合設備を説明する図３以下の図においては右側面図となる。

【図3】上述の鉄筋結合具３で上下鉄筋の鉄筋交差部を自動的に鉄筋結合する第１実施例の鉄筋交差部結合装置７１を複数設置してなる鉄筋交差部結合設備１７１の全体構成を模式的に示したもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）の正面図、（ハ）は（イ）の右側面図である。

【図4A】図４Ａ～図４Ｄは図３における一つの鉄筋交差部結合装置７１の構成及び動作を説明する拡大した右側面図であり、図４Ａは鉄筋交差部結合動作が始まる初期状態を示す図である。

【図4B】前記鉄筋交差部結合動作における図４Ａの初期状態に続く第２段階の状態を示す図である。

【図4C】前記鉄筋交差部結合動作における図４Ｂの第２段階に続く第３段階の状態を示す図である。

【図4D】前記鉄筋交差部結合動作における図４Ｃの第３段階に続く第４段階の状態（結合具３を鉄筋交差部に押し込んで結合させた状態）を示す図である。

【図5】上述の鉄筋結合具３で上下鉄筋の鉄筋交差部を自動的に鉄筋結合する第２実施例の鉄筋交差部結合装置８１（８１’）を複数設置してなる鉄筋交差部結合設備１８１の全体構成を模式的に示したもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）の正面図、（ハ）は（イ）の右側面図である

【図6A】図６Ａ（イ）、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄは図５における一つの鉄筋交差部結合装置８１の構成及び動作を説明する拡大した正面図であり、図６Ａは鉄筋交差部結合動作が始まる初期状態を示す図である。図６Ａの（ロ）は（イ）の右側面図、（ハ）は（イ）における結合具押出しシリンダ４１のみを示した側面図である。

【図6B】前記鉄筋交差部結合動作における図６Ａの初期状態に続く第２段階の状態を示す図である。

【図6C】前記鉄筋交差部結合動作における図６Ｂの第２段階に続く第３段階の状態を示す図である。

【図6D】前記鉄筋交差部結合動作における図６Ｃの第３段階に続く第４段階の状態（結合具３を鉄筋交差部に押し込んで結合させた瞬間）を示す図である（次に、図６Ａの初期状態に戻る）。

【図7】図５における一つの鉄筋交差部結合装置の他の実施例である第３実施例（鉄筋交差部結合装置８１’）を拡大して示すもので、（イ）は鉄筋交差部結合動作が始まる初期状態の正面図、（ロ）は側面図、（ハ）は（イ）における結合具押出しシリンダ４１’のみを示した側面図である。

【図8】図７の初期状態から結合具３を鉄筋交差部の真上の位置に移動させた状態を示す図である（図８（イ）、（ハ）は、図７（イ）、（ハ）に対応させた図番）。

【図9】上述の鉄筋結合具３で上下鉄筋の鉄筋交差部を自動的に鉄筋結合する第４実施例の鉄筋交差部結合装置９１を複数設置してなる鉄筋交差部結合設備１９１の全体構成を模式的に示したもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）の正面図、（ハ）は（イ）の右側面図である

【図10】（イ）は図９における一つの鉄筋交差部結合装置９１の構成、及び動作を説明する拡大した右側面図であり、鉄筋交差部結合動作が始まる初期状態を示す図、（ロ）は（イ）の要部の正面図である。

【図11】（イ）は前記鉄筋交差部結合動作における図１０の初期状態に続く第２段階の状態を示す図、（ロ）は（イ）の要部の正面図である。

【図12】前記鉄筋交差部結合動作における図１１の第２段階に続く第３段階の状態を示す図、（ロ）は（イ）の要部の正面図である。

【図13】前記鉄筋交差部結合動作における図１２の第３段階に続く第４段階の状態（結合具３を鉄筋交差部に押し込む直前の状態）を示す図である。

【図14】本発明の鉄筋交差部結合装置を複数設置してなる鉄筋交差部結合設備における鉄筋受台として採用可能な鉄筋交差組立台の模式的な説明図で、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）の正面図、（ハ）は（イ）の右側面図である。

【図15】本発明の他の実施例の鉄筋結合具３_１を示す正面図である。

【図16】本発明のさらに他の実施例の鉄筋結合具３_２を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は右側面図である（（イ）では鉄筋１、２も図示）。

【図17】種々の角度で交差する結合具の実施例を示すもので、（イ）は上述の各実施例における直交する角度の場合、（ロ）は角度６０°で交差する場合、（ハ）は角度４５°で交差する場合、（ニ）は角度３０°で交差する場合である。（ホ）は前記角度４５°交差の場合を三面図で示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の鉄筋結合具、及び鉄筋交差部結合装置を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

【実施例0024】

図１は本発明の一実施例の鉄筋結合具３を示すもので、同図（イ）は正面図、（ロ）は右側面図、（ハ）は平面図である。
図２はこの鉄筋結合具３により、直交して交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２とを結合する要領を示す図である。
なお、以下では鉄筋結合具を場合により単に結合具と略す。
この鉄筋結合具３は、上側鉄筋１を通す下側開放の上側鉄筋挿通用空間４を有する上側鉄筋挿通部５と、前記上側鉄筋挿通用空間４の左右両側に設けられて、直交する下側鉄筋２を通す下側鉄筋挿通用空間６を有する下側鉄筋挿通部７とを備えている。
そして、前記下側鉄筋挿通用空間６は、図１（ロ）に示すように下側鉄筋２を当該下側鉄筋挿通用空間６に下方から弾性変形を伴う押し込み挿入することが可能な程度に狭まった下部開口８を有して下向きＣ形断面穴形状をなしている。
前記下側鉄筋挿通部７の上面に、当該鉄筋結合具３と同形状の鉄筋結合具３を積み重ねることを可能にする平坦部７ａを有している。図示例では下側鉄筋挿通部７の上面全体が平坦面であるが、少なくとも側面図の幅方向中央部に一定広さの平坦面があればよい。
また、鉄筋結合具３の両側面に、当該鉄筋結合具３が落下しないように保持するための図示せぬ係止片（例えば後述する図４Ａの止めピン１４ａ、１６ａなどの係止片）が入り込むことが可能な係止孔９を有している。図示例の係止孔９は円錐孔であるが、形状は特に限定されない。また、孔でなく溝状であってもよい。なお、本願の各図面において、破線で示すべき係止孔９を実線で示している場合がある（微小部分であり破線で示すことが困難のため）。
この実施例の鉄筋結合具３は樹脂製であり、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・プタジエン・スチレン樹脂）等を用いることができる。
図示例の鉄筋結合具３における下部開口８の角度θ（円形孔輪郭における角度θ）としては、使用する材料の曲げ弾性率によって異なるが、例えば５５°～１４０°、あるいは６０°～１１０°、あるいは６０°～８０°程度の角度範囲が考えられる。
なお、下向きＣ形断面穴形状の下部開口８の幅寸法（乃至角度）によっては、例えば銅やアルミニューム等の軟質の金属を用いることも考えられる。
なお、実施例の鉄筋結合具３は、例えば呼び名Ｄ１０の上側鉄筋１、及び呼び名Ｄ１３下側鉄筋２を想定している。但し、対象とする鉄筋のサイズは限定されない。

【0025】

この鉄筋結合具３で上下の鉄筋１、２の鉄筋交差部を結合する要領は図２に示す通りであり、鉄筋結合具３を図２（イ）、（ニ）に示すように鉄筋交差部の上方に位置させ、これを押し下げると、鉄筋結合具３の上側鉄筋挿通用空間４に上側鉄筋１が入り、鉄筋結合具３の下側鉄筋挿通部７の下端面が下側鉄筋２に触れる。鉄筋結合具３をさらに押し下げると、図２（ホ）のように、下側鉄筋挿通部７の下端部が左右に開いて下側鉄筋挿通用空間６の下部開口８が広がり、さらに押し込むと、図２（ハ）、（ヘ）のように下側鉄筋２が下側鉄筋挿通用空間６内に収まり、下側鉄筋挿通用空間６の下部開口８が元の状態に戻る。上側鉄筋１は上側鉄筋挿通用空間４の上端まで入り込む。
このように、鉄筋結合具３を鉄筋交差部に押し込むだけで、上下の鉄筋を結合できる。

【実施例0026】

図３、図４Ａ～図４Ｄに、本発明の鉄筋交差部結合装置の第１実施例を示す。
図３は図１４で後述する鉄筋交差組立台２００に格子状に配置された鉄筋１、２（横の鉄筋１、縦の鉄筋２）の鉄筋交差部を、例えば上述の鉄筋結合具３で自動的に結合していく鉄筋交差部結合装置７１を複数設置してなる鉄筋交差部結合設備１７１の全体構成を模式的に示したもので、図３（イ）は平面図、（ロ）は正面図、（ハ）は右側面図である。
この鉄筋交差部結合装置７１は、平面図で互いに直交して交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部を、その鉄筋交差部に上から押し込むことで結合することが可能な例えば上述した鉄筋結合具３を用いて結合する鉄筋交差部結合装置である。
鉄筋交差部結合設備１７１（及び後述する鉄筋交差部結合設備１８１、１９１）は、後述する図１４に示すように、マガジンラック２１０に複数の鉄筋交差部結合装置７１（及び後述する鉄筋交差部結合装置８１、９１）の結合具マガジン１２（及び後述する結合具マガジン３２、５２）を支持して、順次矢印のように移動しながら、鉄筋交差組立台２００に配置された縦横の鉄筋交差部に結合具３を押し込んで結合していく。

【0027】

前記鉄筋交差部結合装置７１を図４Ａ～図４Ｄを参照して説明する。
この鉄筋交差部結合装置７１は、図４Ａに示すように、直交して交差する上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部の上方において複数の結合具３をスライド可能に縦に重ねて収容可能な矩形筒状の結合具マガジン１２と、
前記結合具マガジン１２に収容された最下段の結合具３を受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段１４と、
下から２番目の結合具３を受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段１６と、
最下段結合具受止め手段１４から開放されて落下した結合具３を、その結合具３が鉄筋交差部に達しない位置で左右から一時的に受け止める一時受止め手段１８と、
前記結合具マガジン１２の側面に一体に取り付けられた、先端に結合具押込み部２１ａを持つ下向きのピストンロッド２１ｂを有する結合具押込みシリンダ２１と、
前記結合具マガジン１２を昇降駆動する後述するマガジン昇降手段２０と、
前記結合具マガジン１２を、前記結合具押込みシリンダ２１の前記結合具押込み部２１ａが結合具３の上方に位置するように、前記結合具押込みシリンダ２１と一体に横移動させるマガジン横移動手段２３とを備えている。なお、本願において結合具押込みシリンダ等のように「シリンダ」という場合は、流体圧シリンダ装置、すなわちエアシリンダ装置や油圧シリンダ装置を指すが、概ねエアシリンダ装置が好適である。
また、結合具マガジン１２の下端には、結合具３の落下を防止する最下段結合具受止めプレート１７が設けられている。
この最下段結合具受止めプレート１７は、最下部の結合具３の位置を定位置にするためのものであるが、また、始めに多数の結合具３を結合具マガジン１２内に投入する際に底を閉ざすためでもある。図示せぬ出没機構により左右に開閉可能であり、最下段の結合具３を鉄筋交差部に押し込む動作を始める時点で両側に開いて、結合具３を落下させ、次いで閉じて次の結合具３を受け止める。
なお、結合具マガジン１２の横断面形状は省略するが、結合具３の平面図に対応する矩形断面である。

【0028】

前記結合具マガジン１２を、昇降可能かつ左右移動可能にする機構としては、種々考えられる。
例えば、図４Ａにおいて、結合具マガジン１２を保持部材２３ｂで保持した状態で左右に駆動可能な横駆動シリンダ２３ａを有するマガジン横移動手段２３と、前記横駆動シリンダ２３ａを支持する支持台２０ｂを上下に駆動可能な昇降駆動シリンダ２０ａを設けたマガジン昇降手段２０とで構成とすることができる。
また、結合具マガジン１２を保持して上下移動及び左右移動の両者を可能にする上下・左右駆動機構を設けることができる。

【0029】

前記結合具マガジン１２に収容された最下段の結合具３を、その係止孔９に嵌入可能な係止片としての止めピン１４ａで受止め解除可能に受止める最下段結合具受止め手段１４、及び、下から２番目の結合具３を同様に係止片としての止めピン１６ａで受止め解除可能に受止める下から２番目結合具受止め手段１６を備えている。この最下段結合具受止め手段１４及び下から２番目結合具受止め手段１６は、例えば流体圧シリンダ装置を使用できる。
また、流体圧シリンダではなく、結合具３に設けた前記係止孔９に嵌入可能な係止片（止めピンに相当するもの）を係止孔９に出入させるメカニカルな機構であってもよい。
なお、前述の最下段結合具受止めプレート１７をもって、流体圧シリンダ装置などによるこの最下段結合具受止め手段１４に代えることもできる。

【0030】

前記一時受止め手段１８は、左右に配置された一対の受止めシリンダ２５を有し、各受止めシリンダ２５のピストンロッド２５ａの先端に、上部がそれぞれ外側に開いた受止めプレート１８ａを取り付けた構成である。
結合具３が結合具マガジン１２から落下する瞬間に、ピストンロッド２５ａを伸長させて受止めプレート１８ａで結合具３挟み込む。又は、受止めプレート１８ａを予め結合具３の側面に近接する位置まで移動させておき、結合具３が結合具マガジン１２から落下した瞬間に受止めプレート１８ａで挟み込むようにすることもできる。また、各受止めプレート１８ａの下端を若干内側にＬ形に折り曲げて、そのＬ形部で受け取るようにしてもよい。

【0031】

上述の鉄筋交差部結合装置７１において、結合具３を上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部に押し込んで上下の鉄筋１、２を結合する手順を、図４Ａ～図４Ｄを参照して説明する。
結合具マガジン１２には多数の結合具３が縦に重ねて収容されている。収容個数は特に限定されないが、例えば５０個～１００個等の結合具マガジンが想定される。
図４Ａは結合具マガジン１２内の最下段の結合具３を鉄筋交差部に押し込む際の初期状態を示す。
初期状態では、最下段結合具受止め手段１４及び下から２番目の結合具受止め手段１６
はいずれも結合具３を保持した状態とする。なお、図では、結合具受止め手段が結合具３を保持した状態と開放した状態とがあることを示すために、下から２番目の結合具受止め手段１６が結合具３を保持していない状態で示しているが、この時点ではいずれも結合具３を保持している。

【0032】

ここで、左右の最下段結合具受止め手段１４の止めピン１４ａが後退するとほぼ同時に、落下防止ゲート１７が左右に開いて、最下段の結合具３が落下する。この落下した結合具３を左右の一時受止め手段１８が受け止める（次に説明する図４Ｂに示す状態）。
最下段の結合具３が結合具マガジン１２から落下した後、下から２番目の結合具受止め手段１６で受け止められていた下から２番目の結合具３は直ちに開放され落下するが、直ちに閉じた落下防止ゲート１７により最下段の位置で受け止められ、同時に、止めピン１４ａが前進して図４Ａと同じ状態になる。

【0033】

次いで、マガジン昇降手段２０の昇降駆動シリンダ２０ａが作動して結合具マガジン１２が上昇する。この場合、結合具マガジン１２は、マガジン横移動手段２３（結合具マガジン１２を保持する保持部材２３ｂ及び横駆動シリンダ２３ａ）と一体に上昇する。
図４Ｂは、落下した最下段の結合具３を一時受止め手段１８の受止プレート１８ａで受け止めた状態、かつ、結合具マガジン１２が上昇限まで上昇した状態を示す。

【0034】

次いで、マガジン横移動手段２３の横駆動シリンダ２３ａが作動して結合具マガジン１２が図４Ｃに示す位置まで左方に移動する。すなわち、結合具マガジン１２と一体に動く結合具押込みシリンダ２１のピストンロッド２１ｂの先端の結合具押込み部２１ａが、一時受止め手段１８で保持されている結合具３の真上位置まで移動する。

【0035】

次いで、図４Ｄに示すように、結合具押込みシリンダ２１が作動しピストンロッド２１ｂの先端の結合具押込み部２１ａが結合具３を下方に押し下げると、結合具３が上側鉄筋１と下側鉄筋２との鉄筋交差部に押し込まれて、上側鉄筋１と下側鉄筋２とを結合する。
この場合、結合具３を一時受止め手段１８の左右の受止プレート１８ａで挟んで受け止めた状態のまま、受止プレート１８ａに対してスライドさせて押し込むことができる（左右の受止プレート１８ａは結合具３の下降を許容する程度の力で挟んでいる）。

【0036】

次いで、結合具押込みシリンダ２１のピストンロッド２１ｂが引き込み（図４Ｃの状態）、次いで、マガジン横移動手段２３が作動して結合具マガジン１２が図４Ｂの位置に移動する（戻る）。次いで、マガジン昇降手段２０が作動して結合具マガジン１２が下降し、図４Ａの初期状態に戻る。
この実施例の鉄筋交差部結合装置７１は、上述した通りの構成であり、マガジン垂直移動・水平移動方式の鉄筋交差部結合装置と言える。