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(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】2024-11-29
(45)【発行日】2024-12-09
(54)【発明の名称】コアドリル制御システム
(51)【国際特許分類】
   B28D 1/14 20060101AFI20241202BHJP
   B23B 47/00 20060101ALI20241202BHJP
   B23B 47/06 20060101ALI20241202BHJP
   B28D 7/00 20060101ALI20241202BHJP
【FI】
B28D1/14
B23B47/00 C
B23B47/06
B28D7/00
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2021003834
(22)【出願日】2021-01-13
(65)【公開番号】P2022108693
(43)【公開日】2022-07-26
【審査請求日】2023-11-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000129758
【氏名又は名称】株式会社ケー・エフ・シー
(74)【代理人】
【識別番号】100109243
【弁理士】
【氏名又は名称】元井 成幸
(72)【発明者】
【氏名】三原 孝
(72)【発明者】
【氏名】井本 厚
(72)【発明者】
【氏名】外川 雄大
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-273722(JP,A)
【文献】特開2002-321161(JP,A)
【文献】特開2011-131366(JP,A)
【文献】登録実用新案第3043121(JP,U)
【文献】特開2003-039423(JP,A)
【文献】特開2013-182824(JP,A)
【文献】登録実用新案第3082685(JP,U)
【文献】韓国公開実用新案第20-2009-0010996(KR,U)
【文献】特開平06-008850(JP,A)
【文献】登録実用新案第3171121(JP,U)
【文献】国際公開第2002/094527(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B28D 1/14
B23B 47/00
B23B 47/06
B28D 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート構造物に着脱可能に固定されるベースと、前記ベースから立設された支柱と、前記ベース側にコアビットを有し且つ前記支柱に沿って移動可能に設置されるドリルユニットとを備え、前記コンクリート構造物に前記ベースが固定された状態で前記コンクリート構造物に前記コアビットで削孔する固定型のコアドリルの駆動を制御する制御システムであって、
前記ドリルユニットへの通電のオン状態とオフ状態を切り替える通電スイッチが、前記コアドリル及び前記コンクリート構造物の被削孔部位と位置的に離れて、前記ドリルユニットの電源ボタンとは別に設けられ、
前記通電スイッチが、前記コアビットの回転を停止させるオフ状態に常時付勢されるスイッチ部を付勢に抗して前記コアビットを回転させるオン状態にする構成であることを特徴とするコアドリル制御システム。
【請求項2】
前記通電スイッチが、前記スイッチ部を足で踏まれてオン状態になる構成であることを特徴とする請求項1記載のコアドリル制御システム。
【請求項3】
前記通電スイッチのオン状態とオフ状態に連動する動作表示灯が設けられ、
前記動作表示灯が、前記通電スイッチのオン状態とオフ状態を視覚的に識別可能に点灯することを特徴とする請求項1又は2記載のコアドリル制御システム。
【請求項4】
前記ドリルユニットから延びる第1接続線と、前記通電スイッチから延びる第2接続線と、電源線が引き込まれる制御ボックスを備え、
前記制御ボックスが足場面から離間して前記足場面よりも高い位置に浮かせて設けられることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載のコアドリル制御システム。
【請求項5】
足場の横桟に掛止されるフックと、前記フックの一端部から垂下して設けられるプレートとを備え、
前記制御ボックスが、前記プレートに着脱自在に磁着されることを特徴とする請求項4記載のコアドリル制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート構造物等の削孔に用いられるコアドリルの駆動を制御するコアドリル制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、コンクリート構造物の削孔に用いられるコアドリルとして、コンクリート構造物に着脱可能に固定されるベースと、ベースから立設された支柱を備え、支柱に沿ってドリルユニットが移動するコアドリルが知られている。このコアドリルは、通常、支柱の側面に形成されるラックにスライド体に設けられたピニオンを噛み合わせてドリルユニットが移動可能に構成される。そして、送りハンドルの回転操作でドリルユニットを支柱に沿って移動させながら、ドリルユニットの先端部に設けられたコアビットを回転させ、コンクリート構造物に削孔するようにして使用される(特許文献1の第2実施形態参照)。尚、特許文献2のようにスライド体に内蔵するモータでピニオンを回転させ、ドリルユニットを移動させるコアドリルもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2003-39423号公報
【文献】特開2018-015907号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このようなコアドリルは、コアビットの回転と送りハンドルの回転操作によるコアビットの移動によってコンクリート構造物への削孔を行うため、ハンマードリルでコンクリート構造物に削孔する場合に比べて低騒音、低振動でコンクリート削孔を行うことができる。しかしながら、低騒音、低振動であるが故に、環境騒音が大きな現場では、削孔を行っていること、つまりはコアビットが回転中であることを周囲の者が認識しにくく、回転中のコアビットに手指が巻き込まれる事故が発生しやすくなるという問題がある。更に、上述のコアドリルは、オン状態が安定して持続するスイッチで駆動するものであるため、万一、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事態や巻き込まれそうな事態が発生した場合に、即座にコアビットの回転を停止することが難しいという問題もある。
【0005】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事故の発生を防止できると共に、万一、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事態や巻き込まれそうな事態が発生した場合に即座にコアビットの回転を停止することができるコアドリル制御システム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】
【0006】
本発明のコアドリル制御システムは、コンクリート構造物に着脱可能に固定されるベースと、前記ベースから立設された支柱と、前記ベース側にコアビットを有し且つ前記支柱に沿って移動可能に設置されるドリルユニットとを備え、前記コンクリート構造物に前記ベースが固定された状態で前記コンクリート構造物に前記コアビットで削孔する固定型のコアドリルの駆動を制御する制御システムであって、前記ドリルユニットへの通電のオン状態とオフ状態を切り替える通電スイッチが、前記コアドリル及び前記コンクリート構造物の被削孔部位と位置的に離れて、前記ドリルユニットの電源ボタンとは別に設けられ、前記通電スイッチが、前記コアビットの回転を停止させるオフ状態に常時付勢されるスイッチ部を付勢に抗して前記コアビットを回転させるオン状態にする構成であることを特徴とする。
これによれば、オフ状態に常時付勢されるスイッチ部を付勢に抗してオン状態にする通電スイッチとすることにより、コアビットの回転中にコアドリルの操作者が危険を察知した際にスイッチ部の付勢を解放して素早くコアビットの回転を停止することができ、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事故の発生を防止し、作業者の安全を確保することができる。例えば足場でコアドリルを用いて削孔作業を行う際に、コンクリート構造物の被削孔部位と削孔作業者が位置的に離れ、削孔状態の確認を、削孔作業者自身が無理な体勢で行ったりした場合や、削孔作業者とは別の作業補助者が確認したりする場合等に、削孔作業者の危険の察知に応じて素早くコアビットの回転を停止することができる。また、万一、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事態や巻き込まれそうな事態が発生した場合にも、即座にコアビットの回転を停止することができ、重大事故の発生リスクを格段に低下させることができる。また、コアドリル自体を改良しなくても制御システムを構成することができ、例えば市販のコアドリルを組み込んでも構成することができることから、低コストでシステムを構築することができると共に、汎用性に優れる。
【0007】
本発明のコアドリル制御システムは、前記通電スイッチが、前記スイッチ部を足で踏まれてオン状態になる、若しくは前記スイッチ部を手で押してオン状態になる構成であることを特徴とする。
これによれば、コアドリルの操作者が察知した危険に注意の焦点を向ける身体動作と連動する、オフ状態となるスイッチ部から足を離す身体動作若しくはスイッチ部から手を離す身体動作の生起を利用し、より素早くコアビットの回転を停止することができる。
【0008】
本発明のコアドリル制御システムは、前記通電スイッチのオン状態とオフ状態に連動する動作表示灯が設けられ、前記動作表示灯が、前記通電スイッチのオン状態とオフ状態を視覚的に識別可能に点灯することを特徴とする。
これによれば、コアドリルによる被削孔部位と離れた位置にいる作業者にコアビットが回転中であることや回転可能状態であることを分かり易く目立つ形で広範囲に示すことができる。従って、環境騒音が大きい現場でも、離れている場所や削孔作業者の陰になっている場所等からコアビットが回転中であることや回転可能状態であることが視覚的に認知され、削孔作業者以外の現場にいる作業者に明確な注意喚起を必要且つ十分に行うことができる。
【0009】
本発明のコアドリル制御システムは、前記ドリルユニットから延びる第1接続線と、前記通電スイッチから延びる第2接続線と、電源線が引き込まれる制御ボックスを備え、前記制御ボックスが足場面から離間して前記足場面よりも高い位置に浮かせて設けられることを特徴とする。
これによれば、ドリルユニットから延びる第1接続線と、通電スイッチから延びる第2接続線と、電源線を制御ボックスに引き込んでまとめ、各線のケーブルをコンパクトにまとめることができる。また、制御ボックスを足場面から離間して足場面よりも高い位置に浮かせて設けることにより、足場面に溜まった水や粉塵から各線の端子を保護することができる。例えばコアビットの先端に給水しながら削孔するコアドリルで削孔する際に、削孔口元から回収し損なって足場面に漏れた水に各線の端子が浸ってしまうことを防止することができる。
【0010】
本発明のコアドリル制御システムは、足場の横桟に掛止されるフックと、前記フックの一端部から垂下して設けられるプレートとを備え、前記制御ボックスが、前記プレートに着脱自在に磁着されることを特徴とする。
これによれば、足場の横桟を利用して、制御ボックスを簡単且つ自在に足場面よりも高い位置に設けることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明のコアドリル制御システムによれば、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事故の発生を防止できると共に、万一、回転中のコアビットに作業者の手指が巻き込まれる事態や巻き込まれそうな事態が発生した場合に即座にコアビットの回転を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明による実施形態のコアドリル制御システムの構成図。
図2】(a)、(b)は図1のコアドリル制御システムにおける制御ボックスとその設置部材を示す説明図。
図3】実施形態のコアドリル制御システムにおける制御ボックスの切替制御部による切替制御を説明するブロック図。
図4】実施形態のコアドリル制御システムを用いてコンクリート構造物に削孔作業を行う例を示す斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
〔実施形態のコアドリル制御システム〕
本発明による実施形態のコアドリル制御システムは、コアドリルの駆動を制御する制御システムであり、図1図4に示すように、コンクリート構造物100に着脱可能に固定されるベース10と、ベース10から立設された支柱20と、支柱20に沿って移動可能に設置されるドリルユニット30を備え、ベース10と支柱20とドリルユニット30で固定型のコアドリルが構成されている。
【0014】
更に、本実施形態のコアドリル制御システムは、ドリルユニット30への通電のオン状態とオフ状態を切り替える通電スイッチ40と、通電スイッチ40のオン状態とオフ状態に連動する動作表示灯50と、通電スイッチ40の操作に応じてドリルユニット30への通電と動作表示灯50の点灯のオン・オフの切替制御を行う切替制御部61を内蔵する制御ボックス60を備える。
【0015】
ベース10は、図1及び図4に示すように、コンクリート構造物100の表面101に一方の面が略沿うように配置される略平板状であり、図示例では略矩形平板状のベース10が、ベース10を貫通してコンクリート構造物100に固定される固定ボルト11により、コンクリート構造物100の削孔面である表面101に着脱可能に固定されている。更に、図示例のベース10は、レベルボルト12の螺合量を調整して、コンクリート構造物100の表面101に対する設置状態の傾斜角度を略水平等の調整可能になっている。尚、コンクリート構造物100に対するベース10の固定には適宜の構成を用いることが可能であり、例えばベース10を貫通するようにして仮設アンカーをコンクリート構造物100に打設して固定する構成等としてもよい。
【0016】
支柱20は、ベース10のコンクリート構造物100の表面101と逆側に配置される他方の面から立設するようにベース10に固定されている。図示例の支柱20は略四角柱形で形成され、一の側面の長手方向に延びるようにラック21が形成されている。
【0017】
ドリルユニット30は、支柱20に外挿されるスライド体31と、スライド体31に設けられた送りハンドル32を有する。スライド体31には、ピニオン(図示省略)がラック21に噛み合わされるように内設されており、送りハンドル32の回転操作により、スライド体31がベース10側又はベース10と逆側に移動するようになっている。
【0018】
更に、ドリルユニット30は、スライド体31で保持されたドリル部33と、ドリル部33の先端に位置するドリルヘッド34と、ドリルヘッド34に設けられ、削孔時にドリルヘッド34に水Wを送水する送水管35と、ドリルヘッド34の先端側に取り付けられ、回転しながらコンクリート構造物100を削孔するコアビット36を有する。ドリル部33には電源ボタン331が設けられており、本実施形態のコアドリル制御システムで駆動制御を行う際には、電源ボタン331はオン状態とされる。
【0019】
通電スイッチ40は、オフ状態に常時付勢されるスイッチ部41を付勢に抗してオン状態にする構成になっており、図示例では、スイッチ部41がばねの弾発による付勢で常時オフ状態に付勢され、このスイッチ部40を足で踏み、踏んでいる状態の場合だけオン状態となるフットスイッチになっている。尚、通電スイッチ40は、スイッチ部41がばね付勢で常時オフ状態に付勢され、このスイッチ部40を手で握る或いは指で押す等で押し、押している状態の場合だけオン状態となるハンドスイッチとしても好適である。通電スイッチ40をハンドスイッチで構成することにより、例えば被削孔部位が低い位置にあって作業者が長時間に亘って中腰で作業するような場合に、フットスイッチを踏む為にわざわざ立ち上がる動作が不要となると共に、異常時により素早くドリルユニット30への通電を遮断することもできる。
【0020】
動作表示灯50は、ドリルユニット30への通電のオン状態とオフ状態を視覚的に識別可能となっており、後述する制御ボックス60或いは切替制御部61を電源80に接続した状態で赤く点灯し、削孔作業を開始する状態にあること或いはコアビット36が回転可能状態であることを周囲に識別させる。さらに、電源ボタン331をオンにすると共に、通電スイッチ40がオン状態にすると緑色に点灯し、ドリルユニット30が駆動状態にあることを周囲に視覚的に識別させる。また、ドリルユニット30への給電を担う電源線74が電源80に接続していない状態では消灯するようになっている。尚、電源線74を電源80に接続した状態であっても電源ボタン331がオフの状態では動作表示灯50が消灯する構成としてもよい。図示例の動作表示灯50は、ポール型の動作表示灯50になっているが、動作表示灯50の構成は本発明の趣旨の範囲内で適宜である。
【0021】
制御ボックス60は、図示例では略直方体箱形で閉じられた筐体で構成され、複数の端子62が外側に突出するようにして設けられている。制御ボックス60には、ドリルユニット30から延びる第1接続線71と、通電スイッチ40から延びる第2接続線72と、動作表示灯50から延びる第3接続線73と、電源80から延びる電源線74が引き込まれ、第1接続線71、第2接続線72、第3接続線73、電源線74は、それぞれ端子62を介して制御ボックス60に内蔵された切替制御部61に接続されている(図1図3参照)。第1接続線71は、制御ボックス60或いは切替制御部61からドリルユニット30への給電を担うと共に、ドリルユニット30の電源ボタン331のオン状態とオフ状態の信号を切替制御部61に送信する通信機能を担うようになっている。
【0022】
通電スイッチ40の操作に応じてドリルユニット30への通電と動作表示灯50の点灯の切替制御を行う切替制御部61は、所定の制御プログラムに従い、電源線74を介する電源80への接続検知と、第1接続線71を介するドリルユニット30の電源ボタン331のオン状態の信号検知と、第2接続線72を介する通電スイッチ40のオン信号の検知に応じて、第1接続線71を介してドリルユニット30に通電してドリルユニット30をオン状態にし、且つ動作表示灯50を緑色に点灯するように制御する。また、切替制御部61は、電源線74を介する電源80への接続検知と、第1接続線71を介するドリルユニット30の電源ボタン331のオフ状態の信号検知又は第2接続線72を介する通電スイッチ40のオフ信号の検知に応じて、動作表示灯50を赤色に点灯するように制御し、電源線74を介する電源80への接続の不検知に応じて、動作表示灯50を消灯するように制御する。切替制御部61は、所定の制御プログラム格納した記憶部と、この制御プログラムに従って動作するプロセッサを用いて構成すると好適であるが、必要に応じてスイッチング素子で構成することも可能である。
【0023】
また、制御ボックス60は軽量化の為プラスチック製となっていて、その背面部分(図2左側面)の4隅には強力な磁石65がネジ止め又は接着により固定されている。一方プレート63は金属材で形成されており、制御ボックス60はプレート63に着脱自在に磁着されるようになっている。制御ボックス60は磁石65によって仮設の足場200の金属製のパイプや板等にも磁着することができるが、本実施形態では、足場200の横桟201に引っ掛けて掛止されるフック64と、フック64の一端部から垂下して設けられるプレート63で制御ボックス60の設置部材が構成されており、このプレート63に制御ボックス60が磁着して設置される。このように制御ボックス60を設置することにより、制御ボックス60は足場床板等の足場面202から離間して足場面202よりも高い位置に設けられる。なお、制御ボックス60とプレート63の磁着は、プレート63をマグネットプレートとして、制御ボックス60を金属製とすることにより行われても構わない。
【0024】
本実施形態のコアドリル制御システムによれば、オフ状態に常時付勢されるスイッチ部41を付勢に抗してオン状態にする通電スイッチ40とすることにより、コアビット36の回転中にコアドリルの操作者が危険を察知した際にスイッチ部41の付勢を解放して素早くコアビット36の回転を停止することができ、回転中のコアビット36に作業者の手指が巻き込まれる事故の発生を防止し、作業者の安全を確保することができる。例えば足場200でコアドリルを用いて削孔作業を行う際に、コンクリート構造物100の被削孔部位と削孔作業者が位置的に離れ、削孔状態の確認を、削孔作業者自身が無理な体勢で行ったりした場合や、削孔作業者とは別の作業補助者が確認したりする場合等に、削孔作業者の危険の察知に応じて素早くコアビット36の回転を停止することができる。また、万一、回転中のコアビット36に作業者の手指が巻き込まれる事態や巻き込まれそうな事態が発生した場合にも、即座にコアビット36の回転を停止することができ、重大事故の発生リスクを格段に低下させることができる。また、コアドリル自体を改良しなくても制御システムを構成することができ、例えば市販のコアドリルを組み込んでも構成することができることから、低コストでシステムを構築することができると共に、汎用性に優れる。
【0025】
また、スイッチ部41を足で踏まれてオン状態になる、若しくはスイッチ部41を手で押してオン状態になる構成の通電スイッチ40とすることにより、コアドリルの操作者が察知した危険に注意の焦点を向ける身体動作と連動する、オフ状態となるスイッチ部41から足を離す身体動作若しくはスイッチ部41から手を離す身体動作の生起を利用し、より素早くコアビット41の回転を停止することができる。
【0026】
また、通電スイッチ40のオン状態とオフ状態を識別可能に点灯する動作表示灯50を設けることにより、コアドリルによる被削孔部位と離れた位置にいる作業者にコアビット36が回転中であることや回転可能状態であることを分かり易く目立つ形で広範囲に示すことができる。従って、環境騒音が大きい現場でも、離れている場所や削孔作業者の陰になっている場所等からコアビット36が回転中であることや回転可能状態であることが視覚的に認知され、削孔作業者以外の現場にいる作業者に明確な注意喚起を必要且つ十分に行うことができる。
【0027】
また、ドリルユニット30から延びる第1接続線71と、通電スイッチ40から延びる第2接続線72と、動作表示灯50から延びる第3接続線73と、電源線74を制御ボックス60に引き込んでまとめ、各線のケーブルをコンパクトにまとめることができる。
【0028】
また、制御ボックス60を足場面202から離間して足場面202よりも高い位置に浮かせて設けることにより、足場面202に溜まった水や粉塵から各線の端子を保護することができる。例えばコアビット36の先端に給水しながらコアドリルで削孔する際に、削孔口元から回収し損なって足場面202に漏れた水に各線の端子62等が浸ってしまうことを防止することができる。また、足場200の横桟201に引っ掛けられるフック64の一端部から垂下して設けられるプレート63に、制御ボックス60を着脱自在に磁着することにより、足場200の横桟201を利用して、制御ボックス60を簡単且つ自在に足場面202よりも高い位置に設けることができる。
【0029】
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記内容や変形例も含まれる。
【0030】
例えば本発明のコアドリル制御システムが対象とするコアドリルは、上記実施形態のベース10と支柱20とドリルユニット30で構成されるコアドリルに限定されず、コンクリート構造物に着脱可能に固定されるベースと、ベースから立設された支柱と、ベース側にコアビットを有し且つ支柱に沿って移動可能に設置されるドリルユニットとを備えるコアドリルであれば適宜である。例えば特許文献2のようなコアドリルを用い、スライド体31にモータを内蔵し、スライド体31がベース10側に移動する構成のコアドリルとすることも可能であり、この場合、通電スイッチ40のオフ状態の給電停止により、ドリル部33の駆動と共にモータの駆動が停止する構成とすることが好ましい。
【0031】
また、本発明のコアドリル制御システムには、ドリルユニットへの通電のオン状態とオフ状態を切り替える通電スイッチが設けられ、通電スイッチが、オフ状態に常時付勢されるスイッチ部を付勢に抗してオン状態にする構成の適宜のコアドリル制御システムが含まれ、例えば動作表示灯50が設けられないコアドリル制御システム、或いは通電スイッチに電源線を直接接続し、通電スイッチの内部のスイッチング素子でドリルユニットへの通電のオン状態とオフ状態を切り替えるコアドリル制御システム等とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は、コンクリート構造物等の削孔に用いられるコアドリルの駆動を制御する際に利用することができる。
【符号の説明】
【0033】
10…ベース 11…固定ボルト 12…レベルボルト 20…支柱 21…ラック 30…ドリルユニット 31…スライド体 32…送りハンドル 33…ドリル部 331…電源ボタン 34…ドリルヘッド 35…送水管 36…コアビット 40…通電スイッチ 41…スイッチ部 50…動作表示灯 60…制御ボックス 61…切替制御部 62…端子 63…プレート 64…フック 65…磁石 71…第1接続線 72…第2接続線 73…第3接続線 74…電源線 80…電源 100…コンクリート構造物 101…表面 200…足場 201…横桟 202…足場面 W…水
図1
図2
図3
図4