特許 7066451 コンクリートポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-02

(45)【発行日】2022-05-13

(54)【発明の名称】コンクリートポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 15/02 20060101AFI20220506BHJP

【ＦＩ】

F04B15/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018037188

(22)【出願日】2018-03-02

(65)【公開番号】P2019152132

(43)【公開日】2019-09-12

【審査請求日】2020-12-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000163095

【氏名又は名称】極東開発工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】特許業務法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】三ッ井 実

(72)【発明者】

【氏名】須田 智之

(72)【発明者】

【氏名】沼田 晋

【審査官】田谷 宗隆

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３３２２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３２９１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８７９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３２９４１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生コンクリートを押し出す複数のコンクリートシリンダと、
作動油が供給されたことにより往復動し、前記複数のコンクリートシリンダの各々を駆動させる複数の駆動シリンダと、を備え、
前記駆動シリンダは、筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブに対して長手方向に移動するピストンと、前記ピストンに固定され、内部に前記長手方向に延びる中空部を備えたシリンダロッドと、前記シリンダチューブに対する前記シリンダロッドの移動量を検出するストロークセンサと、を備え、
前記ストロークセンサは、前記シリンダチューブの基端側に固定されて前記中空部に位置し、磁性体からなる棒状のセンサロッドと、前記ピストンまたは前記シリンダロッドに前記センサロッドの外周面と対向して固定された磁石と、を備えた磁歪式のセンサであり、
前記シリンダロッドにおける前記中空部には、当該中空部の内面と前記センサロッドの外面とを隔てており、前記センサロッドよりも軟質である緩衝層が形成されており、
前記緩衝層の前記長手方向へのずれを当接により防止するずれ止め部を備え、
前記ずれ止め部は、前記緩衝層に対して前記長手方向において間隔をもって形成されている、コンクリートポンプ。

【請求項2】

前記緩衝層は前記中空部に挿入された筒状体を備える、請求項１に記載のコンクリートポンプ。

【請求項3】

前記緩衝層は、前記中空部に挿入された複数の筒状体を備え、
前記複数の筒状体の各々は同一長さに形成されている、請求項２に記載のコンクリートポンプ。

【請求項4】

前記緩衝層は、前記磁石よりも前記シリンダロッドの先端側に形成されている、請求項１～３のいずれかに記載のコンクリートポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物に生コンクリートを打設する際等に用いるものであって、生コンクリートを押し出すコンクリートポンプに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリートポンプに関連する技術として、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には従来例として、コンクリートポンプにおける油圧シリンダの構成が記載されている。ここに記載の油圧シリンダ５０は、図５に示すように、シリンダチューブ５１の内部に往復動するピストン５２及びシリンダロッド５３が設けられ、更に、シリンダチューブ５１の内部には長手方向に延びるセンサロッド５４が一端側で固定されている。ピストン５２及びシリンダロッド５３は径方向中心が中空とされており、この中空部分に前記センサロッド５４が位置している。また、ピストン５２の内部でセンサロッド５４の外周面と対向する位置には磁石５５が設けられている。センサロッド５４としてはパイプ材が用いられており、センサロッド５４の内部には磁気センサ５６が設けられている。

【0003】

この油圧シリンダ５０では、ピストン５２が移動すると、センサロッド５４に対してピストン５２が移動することになるため、ピストン５２に設けられた磁石５５による磁界の変化を磁気センサ５６が検出する。これにより、油圧シリンダ５０におけるピストン５２の位置を測定できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平２－１８６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記構成のセンサロッド５４は、一端側だけでシリンダチューブ５１に固定されているため、撓み（曲がり）が発生する可能性がある。センサロッド５４が撓んだ状態でピストン５２及びシリンダロッド５３が移動すると、ピストン５２及びシリンダロッドロッド５３における前記中空部分の内面がセンサロッド５４に接触することがある。このような接触が度重なるとセンサロッド５４が摩耗してしまい、磁気センサ５６に誤検出が生じたり、検出不可能となったりする可能性がある。

【0006】

そこで本発明は、長期にわたってセンサが正しく検出できるコンクリートポンプを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、生コンクリートを押し出す複数のコンクリートシリンダと、作動油が供給されたことにより往復動し、前記複数のコンクリートシリンダの各々を駆動させる複数の駆動シリンダと、を備え、前記駆動シリンダは、筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブに対して長手方向に移動するピストンと、前記ピストンに固定され、内部に前記長手方向に延びる中空部を備えたシリンダロッドと、前記シリンダチューブに対する前記シリンダロッドの移動量を検出するストロークセンサと、を備え、前記ストロークセンサは、前記シリンダチューブの基端側に固定されて前記中空部に位置し、磁性体からなる棒状のセンサロッドと、前記ピストンまたは前記シリンダロッドに前記センサロッドの外周面と対向して固定された磁石と、を備えた磁歪式のセンサであり、前記シリンダロッドにおける前記中空部には、当該中空部の内面と前記センサロッドの外面とを隔てており、前記センサロッドよりも軟質である緩衝層が形成されている、コンクリートポンプである。

【0008】

前記構成によれば、緩衝層によってシリンダロッドとセンサロッドとを直接接触しないようにできる。よって、ピストン及びシリンダロッドの移動に伴ってセンサロッドが摩耗することを抑制できる。

【0009】

また更に、前記緩衝層は前記中空部に挿入された筒状体を備えるものとできる。

【0010】

この構成によれば、筒状体を中空部に挿入することで緩衝層が形成されるので、緩衝層を容易に形成できる。

【0011】

また更に、前記緩衝層は、前記中空部に挿入された複数の筒状体を備え、前記複数の筒状体の各々は同一長さに形成されているものとできる。

【0012】

この構成によれば、複数の筒状体を適宜組み合わせることで所望長さの緩衝層を形成できる。このため、製造コストを低減できる。

【0013】

また更に、前記緩衝層は、前記磁石よりも前記シリンダロッドの先端側に形成されているものとできる。

【0014】

この構成によれば、緩衝層がシリンダロッドの基端側にずれたとしても、緩衝層が磁石に当たることから、緩衝層のそれ以上のずれが抑制される。

【0015】

また更に、前記緩衝層の前記長手方向へのずれを当接により防止するずれ止め部を備え、前記ずれ止め部は、前記緩衝層に対して前記長手方向において間隔をもって形成されているものとできる。

【0016】

この構成によれば、緩衝層が熱膨張した場合であっても、長手方向に伸びた緩衝層がずれ止め部に衝突してしまうことを抑制できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によると、ピストン及びシリンダロッドの移動に伴ってセンサロッドが摩耗することを抑制できる。このため、長期にわたってセンサが正しく検出できるコンクリートポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るコンクリートポンプに関する油圧回路の構成を示す概略図である。

【図2】前記コンクリートポンプにおけるコンクリートシリンダの全体を示す、径方向断面図である。

【図3】図２の要部拡大図である。

【図4】前記コンクリートポンプにおけるコンクリートシリンダ（図３の状態よりもロッドが引き出された状態）の、径方向断面の要部拡大図である。

【図5】従来のコンクリートポンプにおける油圧シリンダの構成を示す、径方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、本発明の一実施形態を取り上げて説明する。本実施形態のコンクリートポンプ１は例えば、建築物等に生コンクリートを打設する際に用いる車両であるコンクリートポンプ車に搭載される。コンクリートポンプ車において、コンクリートミキサー車等から供給された生コンクリートは車両後方に位置するホッパに供給され、ホッパの内部に位置する生コンクリートは、コンクリートポンプ１により圧送される。この圧送された生コンクリートを、配管を介して打設箇所まで送ることができる。

【0020】

本実施形態のコンクリートポンプ１は、コンクリートシリンダ１１、駆動シリンダ１２を備える。

【0021】

コンクリートシリンダ１１は、接続された配管等に対して生コンクリートを押し出すためのものであって複数設けられている。本実施形態では２本のコンクリートシリンダ１１，１１が並列に設けられている。

【0022】

駆動シリンダ１２は、作動油が供給されたことにより往復動し、前記複数のコンクリートシリンダ１１，１１の各々を駆動させるためのものであって複数設けられている。駆動シリンダ１２はコンクリートシリンダ１１と同軸に設けられている。このため、駆動シリンダ１２が備えるシリンダロッド１２１は、先端部でコンクリートシリンダ１１が備えるロッド１１１に連結されている（図１参照）。本実施形態では２本の駆動シリンダ１２，１２が並列に設けられており、各駆動シリンダ１２は各コンクリートシリンダ１１に一対一対応で設けられている。作動油の供給源である油圧ポンプ１３から送られた作動油は、コンクリートシリンダ１１側端部（シリンダロッド１２１側端部）における作動油出入口１２４から各駆動シリンダ１２の内部に供給され、これにより各駆動シリンダ１２が収縮する。

【0023】

生コンクリートを圧送する際、各駆動シリンダ１２は交互に伸縮する。ロッド１１１，１２１同士が連結されていることにより、各コンクリートシリンダ１１も交互に伸縮する。コンクリートポンプ車が備えるホッパの内部には、各コンクリートシリンダ１１の後端開口部１１２を開放させたり覆ったりできるように揺動する切替部材２が設けられている（図１参照）。切替部材２は、コンクリートポンプ車が備えるコンクリート圧送配管（図示しない）の基端部と各コンクリートシリンダ１１の後端開口部１１２を接続する、湾曲したパイプ状の部材である。各コンクリートシリンダ１１は、後端開口部１１２が切替部材２に覆われていない状態でホッパの内部に位置する生コンクリートを吸い込む。そして、切替部材２が揺動して後端開口部１１２を覆った状態になった後、各コンクリートシリンダ１１から切替部材２に生コンクリートが押し出される。これが繰り返されることで、コンクリート圧送配管に対し生コンクリートが連続的に圧送される。

【0024】

図２～図４に駆動シリンダ１２を示す。図２は最も縮んだ状態を示す。図３は、図２の状態における基端部を示す。図４は、図２及び図３の状態からやや伸びた状態の基端部を示す。駆動シリンダ１２は、筒状のシリンダチューブ１２２と、前記シリンダチューブ１２２に対して長手方向に移動するピストン１２３と、前記ピストン１２３に固定され、内部に長手方向に延びる中空部１２１ａを備えたシリンダロッド１２１（既出）と、前記シリンダチューブ１２２に対する前記シリンダロッド１２１の移動量を検出するストロークセンサ３と、を備える。

【0025】

ストロークセンサ３は、前記シリンダチューブ１２２の基端側に固定されて前記中空部１２１ａに位置し、磁性体である金属からなる棒状のセンサロッド３１と、ピストン１２３またはシリンダロッド１２１に前記センサロッド３１の外周面と対向して固定された磁石３２と、シリンダチューブ１２２の基端側においてセンサロッド３１に接続された検出部３６とを備えた磁歪式のセンサである。磁歪式のセンサの原理は公知であるため簡単に述べる。センサロッド３１には、基端側からパルス電流が入力される。これにより、センサロッド３１の周囲に磁界が発生する。このセンサロッド３１は、磁石３２の近くでは磁石３２の磁界の影響を受けて局所的に、微小なねじれ歪みが発生する。このねじれ歪みは振動としてセンサロッド３１を基端側に伝わる。このねじれ歪み（振動）を検出部３６が検出することで、センサロッド３１に対する磁石の位置を測定できる。

【0026】

本実施形態の磁石３２は、シリンダロッド１２１の内面において、センサロッド３１の径外位置を取り巻くように設けられたリング状のものである。磁石３２はセンサロッド３１を基準とした軸方向（駆動シリンダ１２の長手方向）における基端側と先端側から磁石支持リング３３に挟まれている。また、先端側の磁石支持リング３３の先端側にはスペーサ３４が設けられている。スペーサ３４は、シリンダロッド１２１の内周に形成された段差に当接する。これらは基端側の磁石支持リング３３の基端側においてシリンダロッド１２１の内面にスナップリング３５が嵌められたことでシリンダロッド１２１に対して固定されている。前記スペーサ３４はシリンダロッド１２１に固定されたリング状のものであって、後述する緩衝層４の長手方向へのずれを当接により防止するずれ止め部として機能する。

【0027】

シリンダロッド１２１における中空部１２１ａには、中空部１２１ａの内面とセンサロッド３１の外面とを隔てており、前記センサロッド３１よりも軟質である緩衝層４が形成されている。本実施形態の緩衝層４は、シリンダロッド１２１における中空部１２１ａの内面に当接するように配置されている。また緩衝層４は、先端が中空部１２１ａの先端に一致しており、基端は中空部１２１ａの基端よりも先端側に位置する。このように軟質である緩衝層４を形成することによって、シリンダロッド１２１とセンサロッド３１とを直接接触しないようにできる。よって、ピストン１２３及びシリンダロッド１２１の移動に伴ってセンサロッド３１が摩耗することを抑制できる。

【0028】

本実施形態の緩衝層４は、シリンダロッド１２１における中空部１２１ａに挿入された筒状体４１とされている。緩衝層４として筒状体４１を用いることにより、筒状体４１を中空部１２１ａに挿入することで緩衝層４が形成されるので、緩衝層４を容易に形成できるとのメリットがある。本実施形態では樹脂パイプが用いられている。パイプを使用する場合、樹脂以外に、アルムニウム合金や真鍮等の、センサロッド３１を構成する金属（磁性体）に比べて軟質の金属からなるパイプを用いることもできる。樹脂を用いる場合、軟質樹脂であっても硬質樹脂であってもよい。

【0029】

筒状体４１は、長手方向に連続した１本物とすることもできる。または、複数の筒状体４１…４１を長手方向につなげて用いることもできる。図３及び図４には、隣り合う筒状体４１，４１の境界線が現れている。これにより、複数の筒状体４１…４１を適宜組み合わせることで所望長さの緩衝層４を形成できる。このため、製造コストを低減できる。特に、複数の筒状体４１…４１の各々を同一長さに形成しておくと、管理コストや、製造時における筒状体４１の長さ選定のミスを抑制できるため有利である。

【0030】

この緩衝層４は、ストロークセンサ３を構成する磁石３２よりも前記シリンダロッド１２１の先端側に形成されている。このような位置関係とすることにより、緩衝層４（本実施形態では筒状体）がシリンダロッド１２１の基端側にずれたとしても、緩衝層４が磁石３２に当たることから、緩衝層４のそれ以上のずれが抑制される。

【0031】

更に、この緩衝層４は、ストロークセンサ３のうちシリンダロッド１２１の側に設けられた、磁石３２を含む部分に対して、長手方向において間隔をもって形成されている。本実施形態では、図３に示すように、磁石３２をシリンダロッド１２１に固定する際に設けられるスペーサ３４に対して、緩衝層４が間隔Ｄをもって形成されている。ここで、一例として、駆動シリンダ１２の伸縮に伴う距離は約２ｍであって、ストロークの片道分に要する時間は２～３秒である。そして、２本の駆動シリンダ１２，１２がそれぞれ連結された２本のコンクリートシリンダ１１，１１の切り換えに関連し、切替部材２の切り替えは約０．３秒で行われている。このようにコンクリートポンプ１の駆動速度は高速であるため、運転中の駆動シリンダ１２は高熱を帯びる。これに伴い、緩衝層４（本実施形態では筒状体）に熱膨張が発生する。これに対し、スペーサ３４と緩衝層４を本実施形態の位置関係とすることにより、緩衝層４が熱膨張した場合にスペーサ３４に当接することで長手方向に膨張できずに径方向に膨張してしまい、中空部１２１ａが狭くなって作動油の流れが妨げられてしまうこと（これによりセンサロッド３１に異常な振動が発生する可能性がある）を抑制できる。また、緩衝層４が長手方向に熱膨張した場合であっても、長手方向に伸びた緩衝層４が磁石３２を圧迫し、ストロークセンサ３の検出に不具合が生じることを抑制できる。

【0032】

以上、本発明につき実施形態を取り上げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。

【0033】

例えば、前記実施形態のコンクリートポンプ１はコンクリートポンプ車に搭載されていた。しかし本発明のコンクリートポンプ１は車載に限定されるものではなく、据え置き式であってもよい。なお、前記実施形態のように車載のものの方が車両の振動をコンクリートポンプ１が受けるため、より不利な条件にあることから、本発明の効果をより大きく得られる。

【0034】

また、緩衝層４は、前記実施形態ではシリンダロッド１２１における中空部１２１ａの内面に当接するように配置されていた。しかし、センサロッド３１の外面に当接するように配置されていてもよい。

【0035】

また、緩衝層４は、前記実施形態ではシリンダロッド１２１における中空部１２１ａに挿入された筒状体とされていた。しかし緩衝層４はこれに限定されるものではなく、例えば、樹脂コーティング、塗膜、径方向に突出するブラシ状体等、軟質材料から形成された突起で実施することもできる。突起で実施する場合、複数の突起を所定の間隔を空けて設けることができ、当該間隔はセンサロッド３１が入り込まない程度に設定すればよい。つまり当該間隔は、センサロッド３１がシリンダロッド１２１における中空部１２１ａの内面に当接しないようにシリンダロッド１２１を保持できる（前記内面に対して浮かせられる）程度の間隔であればよい。前記実施形態のように棒状のセンサロッド３１の断面が円形であれば、突起の周方向の間隔をセンサロッド３１の断面の直径よりも小さい寸法とすればよい。また、筒状体等、面に密着することを要しない緩衝層の場合、緩衝層は中空部１２１ａの内面等に対して固定されていてもよいし、単に当接するだけであってもよい。

【0036】

また、前記実施形態において、ストロークセンサ３におけるスペーサ３４は、緩衝層４の長手方向へのずれを当接により防止するずれ止め部として機能するものであった。しかし、スペーサ３４とは別に専用のずれ止め部を設けることもできる。この場合、前記実施形態と同様に、専用のずれ止め部に対して緩衝層４が長手方向の間隔Ｄをもって形成される。

【符号の説明】

【0037】

１ コンクリートポンプ
１１ コンクリートシリンダ
１２ 駆動シリンダ
１２１ シリンダロッド
１２１ａ 中空部
１２２ シリンダチューブ
１２３ ピストン
３ ストロークセンサ
３１ センサロッド
３２ 磁石
３４ ずれ止め部、スペーサ
４ 緩衝層
４１ 筒状体
Ｄ 間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】