JP2011247073A

JP2011247073A - 自動カプラー締結装置及びこれを利用した部材の機械式連結方法

Info

Publication number: JP2011247073A
Application number: JP2010222895A
Authority: JP
Inventors: Deki John; デキジョン; De-Yong Kim; デヨンキム
Original assignee: Daewoo Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Daewoo Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2011-12-08
Also published as: CN102259326A

Abstract

【課題】自動でカプラー（締結部材）に連結できる自動カプラー締結装置と、これを利用した鉄筋の機械式連結方法を提供する。
【解決手段】締結カプラー装置は、締結部材を挟むように装着された固定レンチ部１２０と、固定レンチ部の連結端部が固定ジョイント部によって装着された反力支持部と、前記反力支持部に固定装着されてトルク供給のための油圧ジャッキが受容され、前記油圧ジャッキの往復移動を案内する弧形ガイド溝が設けられたボディー部と、締結対象部材を挟むように装着され、回動ジョイント部によって油圧ジャッキのロッドの先端部に連結される連結端部を有し、油圧ジャッキの往復移動をトルクに変換する回動レンチ部１４０と、を備え、締結対象部材（鉄筋）に加えられるトルクを油圧ジャッキを利用して導入することにより、自動で連結作業を行うことができ、作業者の負荷を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上させる優秀な効果が得られる。
【選択図】図６

Description

本発明は、締結部材（カプラー）に締結対象部材（鉄筋）を締結する際に、スリップが発生しないように一定のトルクを自動で導入することができ、せん断破壊を誘導するカプラーを利用した部材の機械式連結方法に関し、特に、締結対象部材を締結部材に締結するために加えられるトルクを簡単な油圧装置を利用して導入することができ、導入されたトルクの大きさを肉眼で直接検証できるようにして、部材の連結作業において作業者の面倒な作業を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上することができる自動カプラー締結装置およびこれを利用した部材の機械式連結方法に関するものである。

一般的に、鉄筋の連結部には、両方の鉄筋を連結するために、円筒形の筒状の有し、鉄筋と機械的にねじ締結するカプラーが利用されている。

図1ａは、従来の鉄筋用カプラーの一例として、鉄筋とねじ締結するカプラー１０を利用して両方の鉄筋２１、２２を連結する構造を示す概略的な断面図である。

図1ａの左側図は、従来のカプラー１０が一方の鉄筋２１に結合する前の状態を示し、図1ａの中央図は従来のカプラー１０が両方の鉄筋２１、２２の間にかけて位置し、鉄筋２１、２２を連結する状態を示している。図1ａの右側図は、鉄筋２１、２２の連結端部の間に間隔が存在するように、従来のカプラー１０を通じて連結された状態を示す。

図1ａに示したように、従来のカプラー１０は、内部に鉄筋２１、２２の外径に対応する孔１１が形成される円筒形の部材からなり、鉄筋２１、２２の両連結端部の外面に設けられたねじに対応する雌ねじが前記孔１１の内面に形成されている。

したがって、二つの鉄筋２１、２２の両連結端部の外面には雄ねじを形成し、鉄筋２１、２２の両連結端部が相接するように鉄筋とカプラー１０を互いに反対方向に回転させて締めることにより、カプラー１０によって両方の鉄筋２１、２２が一体的に連結される。

ここで、ねじ締結されるカプラー１０を利用して、両方の鉄筋２１、２２を互いに強固に連結するためには、前記カプラー１０が一方の鉄筋２１の連結端部と他方の鉄筋２２の連結端部にかけてねじ締結された状態で、カプラー１０がこれ以上回転できない状態まで両鉄筋を強く締めなければならない。

しかし、従来のカプラー１０の場合、鉄筋に対するカプラー１０の締める程度を定量的に調節し、これの検証する手段がないため、両鉄筋を完全に連結するためにどのぐらいまで鉄筋とカプラー１０を締めて締結するかは、作業者の能力や誠実度に依存するしかなかった。

すなわち、作業者の意志と熟練度によりカプラー１０の締め程度が決定されるので、鉄筋に対するカプラー１０の締めが不充分であっても、検証ができないため、常に品質管理における問題点となった。

図１ｂには、上記の問題点を解消するために、カプラーが十分に締められているかどうかを肉眼で簡単に確認できるようにして、カプラーが作業者によって完全に締めていない状況が発生するのを防止し、且つ、カプラーの締め状態の確認作業を迅速で容易に行われることを可能にする、カプラー３０（ＴｏｒｑｕｅＳｈｅａｒＣｏｕｐｌｅｒ）が紹介されている。

このような従来のトルクシェアカプラー３０は、中央に鉄筋２１、２２の外径に対応する内径を有する孔３１が形成されている筒状の部材からなり、外面は六角断面を有するように形成され、前記孔３１に両方の鉄筋２１、２２の連結端部が挿入され締結される。

また、トルクシェアカプラー３０には、断面が減少しない分離部と、締結本体部より小さい回転トルク強度を有するように断面積が減少する断面減少部３２とが形成され、断面減少部によってトルクシェアカプラー３０が長さ方向に分離部３３と締結本体部３４に区分されている。

トルクシェアカプラー３０において、鉄筋２１を締結本体部３４のねじ部３４ａにねじ締結し、ねじ部のない分離部３３の孔３１には他方の鉄筋２２を挿入して分離部３３を通じて締結本体部３４のねじ部３４ａに締結した後、鉄筋２２に工具４１（レンチ）を装着し、分離部３３を工具４２（スパナまたはレンチ）に挟んで、互いに反対方向に回転させてトルクシェアカプラー３０に鉄筋２２を連結させる。

締結本体部３４が両方の鉄筋２１、２２の連結端部にかけて位置した状態で、締結本体部３４と分離部３３に継続してトルクを加えると、断面減少部３２が所定のトルクに達する時に、せん断破壊され、分離部３３と締結本体部３４とが互いに分離することになり、締結本体部３４に導入されたトルクの大きさを肉眼で確認することができる。

つまり、カプラーの分離部が締結本体部からせん断破壊され分離すると、鉄筋の所定のトルクがカプラーに導入されたことを作業者の肉眼で確認できるように構成したものである。

しかし、このような従来のトルクシェアカプラー３０は、鉄筋ごとに（パイプ）レンチのような工具４１を利用して鉄筋２２を回転させる必要があるため、作業者が多数の鉄筋をすべて回転する必要があり、従来の問題点をそのまま有するという限界があった。すなわち、鉄筋ごとに作業者がスパナにカプラーを挟んで、レンチを締めて回す作業を反復することになり、作業負荷が大きく増加し、作業生産性が低下するという限界がある。

図１ｃには、鉄筋またはパイプを取り囲むように配置されたクランプジョー（ｃlａmp jａw）がレンチ本体に回動可能に設置され、レンチをより効果的に鉄筋などに装着できるクイックレンチが紹介されている。

クイックレンチは、鉄筋などの直径によってレンチのクランプの間の間隔を全て調節する面倒を下げることができるが、作業者がそれぞれの鉄筋などにクイックレンチ５０を装着し、レンチをスパナと別に回転させるため、従来レンチの問題点をそのまま有している。

また、図１ｄのような、鉄筋などを回転させるトルクを油圧ジャッキ６１によって導入するように構成された油圧レンチ６０も紹介されている。

このような油圧レンチは、携帯器具として製作され、作業者は簡単にナットなどをボルトに締結することができるというメリットがあるが、構造上、油圧レンチをナットなどに装着する方法に相当の努力が必要とするなど、鉄筋とカプラーのような対象部材を効果的に締結するには使用的限界がある。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、前記のような従来のカプラーによる鉄筋の連結などにおいて発生する問題点を解消するために、例えばカプラーを利用して鉄筋の螺合にスリップが発生しないように一定のトルクを導入させて連結することができるようにし、このようなトルクを油圧装置を利用して導入することによって自動で鉄筋連結作業を行うことができ、作業者の負荷を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上させる、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、カプラーによる鉄筋連結だけでなく、配管用パイプ締結などにも使用可能であり、部材の連結に使用できる自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供することにある。

前記のような目的を達成するために、本発明は、締結部材を挟むように装着された固定レンチ部と、前記固定レンチ部の連結端部が固定ジョイント部によって装着された反力支持部と、前記反力支持部に固定装着され、トルク供給のための油圧ジャッキが受容され、前記油圧ジャッキの往復移動を案内する弧形ガイド溝が設けられたボディー部と、鉄筋を含む締結対象部材を挟むように装着され、回動ジョイント部によって前記油圧ジャッキのロッドの先端部に連結される連結端部を有し、油圧ジャッキの往復移動をトルクに変換する回動レンチ部と、を備え、前記油圧ジャッキの動作により、前記締結対象部材が前記締結部材に自動的に締結されることを特徴とする自動カプラー締結装置を提供する。

また、本発明は、カプラーを含む締結部材を挟むように装着された固定レンチ部と、前記固定レンチ部の連結端部が固定ジョイント部によって装着された反力支持部と、前記反力支持部に固定装着され、トルク供給のための油圧ジャッキが受容され、前記油圧ジャッキの往復移動を案内する弧形ガイド溝が設けられたボディー部と、締結対象部材を挟むように装着され、回動ジョイント部によって前記油圧ジャッキのロッドの先端部に連結される連結端部を有し、油圧ジャッキの往復移動をトルクに変換する回動レンチ部と、を備える自動締結装置を利用して締結部材を、鉄筋を含む締結対象部材に一体的に連結し、前記締結部材は、前記自動締結装置の固定レンチ部に挟んで、前記締結部材の回転を防ぎ、前記締結対象部材は、前記自動締結装置の回動レンチ部に挟み、前記自動締結装置の油圧ジャッキを作動させて回動レンチ部によるトルクによって締結対象部材を回転させることにより、前記締結部材に前記締結対象部材をねじ結合し、前記回動レンチ部によって締結対象部材に加えられるトルクが固定レンチ部に固定された前記締結部材に伝えられ、前記締結部材に前記トルクと反対方向の回転力を加えるステップを含むことを特徴とする、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記締結部材はカプラーであり、前記締結対象部材は鉄筋であって、前記カプラーは、内側面にねじ締結部が形成されていない、鉄筋が挿入される分離部と、前記分離部を通じて挿入された前記締結対象部材のねじ連結部を締結するねじ締結部が内側面に設けられた、前記締結対象部材を挿入締結する締結本体部と、前記分離部と前記締結本体部との間に設けられる断面減少部と、備える、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記固定レンチ部は、前記締結部材を挟むレンチヘッドと、前記レンチヘッドから延在する固定支持部と、前記固定支持部の端部に貫通孔が設けられた連結端部と、を備え、前記貫通孔と反力支持部を貫通する固定ジョイント部によって固定レンチ部が反力支持部に固定装着される、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記固定レンチ部は、反力支持部に固定ジョイント部によって固定装着される連結端部と、前記連結端部から延在し、締結部材と係合する第１ジョーが設けられた固定支持アームと、前記固定支持アームの一方側に、前記締結部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、回動ジョイントによって装着され、前記締結部材と係合する第２ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、を備え、前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結部材が前記第１ジョーと第２ジョーとの間に挟まれるようにする、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記回動レンチ部は、油圧ジャッキのロッドの先端部に回動ジョイント部によって連結される連結端部と、前記連結端部から延在し、前記締結対象部材の外周面に係合する第３ジョーが設けられた回動支持アームと、前記回動支持アームの一方側に、前記締結対象部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、回動ジョイント部によって装着され、前記締結対象部材に係合する第４ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、を備え、前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結対象部材が前記第３ジョーと第４ジョーと間に挟まれるようにする、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記ボディー部は、反力支持部を固定ピンによって装着する第１連結孔と、油圧ジャッキを固定ピンによって装着する第２連結孔が形成された複数の後方固定板を有し、前記複数の後方固定板は、間隙を介して対向するように配置された固定連結フレームと、前記固定板の端部面と一体的に形成され、固定連結部から延在し油圧ジャッキが受容される空間が形成される油圧ジャック受容フレームと、前記油油圧ジャック受容フレームの端部に弧形ガイド溝が設けられる複数の前方固定板を有し、前記複数の前方固定板は、間隙を介して対向するように配置された回動支持ブロックと、を備える、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記反力支持部は、前記両固定板が内側に挿入されるように離隔され、第１連結孔と第２連結孔に対応する第１固定孔と第２固定孔が設けられたボディー連結フレームと、前記ボディー連結フレームと一体的に形成され、固定レンチ部の連結端部が挟まれて固定ピンによって貫通されるように固定孔が設けられた固定レンチ部連結フレームと、を備える、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記油圧ジャックは、油圧供給部が設けられたシリンダーボディーと、前記シリンダーボディーの一端部に延長突出した連結部で、固定連結フレームの第１連結孔に挿入された固定ピンが貫通されるように固定孔が設けられた固定連結部と、前記油圧ジャッキの他端部から油圧供給部によって突出の長さが延長および縮小され、回動ジョイント部の連結端部を回動ピンによって連結するように回動孔が形成され、ボディー部の弧形ガイド溝に沿って移動するロッドとを備える、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記固定レンチ部の第１ジョーおよび第２ジョーは、前記回動レンチ部の第３ジョーおよび第４ジョーの歯車とその配置方向がそれぞれ反対に形成される、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記第３ジョーおよび第４ジョーのそれぞれは、直角面と傾斜面が連続して形成された歯車を有し、前記第３ジョーおよび第４ジョーは歯車の直角面と傾斜面が互いに同一方向に設けられ、前記締結対象部材を第３ジョーと第４ジョーに挟んで固定した状態で、歯車の直角面を利用して前記締結対象部材を挟んで回転させ、傾斜面を利用して締結対象部材の周りを乗り越えて前記締結対象部材を片方向に回転させる歯止め手段として作用する、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

また、本発明において、望ましくは、前記ボディー部に設けられた弧形ガイド溝は、前記締結対象部材を基準として回動レンチ部の回動支持アーム長さを曲率半径として形成され、油圧ジャッキの作動時、前記弧形ガイド溝に沿って案内されて移動する回動支持アームが、第３ジョーおよび第４ジョーに挟まれ固定された前記締結対象部材にトルク力を加え、油圧の供給方向によって連続回転させる、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法を提供する。

本発明に係る自動カプラー締結装置によると、例えば鉄筋やカプラーに装着されるレンチはクイックレンチの形態を有することができ、自動締結装置を簡単に鉄筋または、カプラーに装着することができる。また、鉄筋に導入されるトルクは油圧ジャックによって導入されるようにして、鉄筋装着およびトルク導入において作業者の作業が画期的に簡単になる。さらに、カプラーは回転力の導入によってせん断破壊を誘導する断面減少部を有するカプラーで、分離部によって一定のトルクが導入される場合、締結本体部から分離されるようにして、トルク導入に対する検証を肉眼で確認でき、多数の鉄筋などの部材の繋ぐ作業において品質管理が非常に容易になる効果が得られる。

従来のカプラーを利用して複数の鉄筋を連結する方式を示す断面図である。従来の締結本体部と分離部が分離されるカプラーを利用して複数の鉄筋を連結する方式を示す断面図である。従来のクイックレンチの写真である。従来の油圧レンチの正面図である。本発明の第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置を示す斜視図である。第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置を示す分解斜視図である。第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置の固定レンチ部と回動レンチ部を利用して鉄筋を回転させる動作を示す断面図である。第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置が鉄筋に装着される状態を示す平面図である。第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置が鉄筋に装着される状態を示す斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置の斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置を示す分解斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置が鉄筋に装着される状態を示す平面図である。本発明の第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置が鉄筋に装着される状態を示す斜視図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１実施の形態に係る自動締結装置を利用した部材連結方法の説明図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第２実施の形態に係る自動締結装置を利用した部材連結方法の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

<第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置>

第１実施の形態に係る自動カプラー締結装置１００は、締結部材をカプラー１１０とし、締結対象部材を鉄筋Ｒとした例を説明する。

また、図２及び図３に示すように、カプラー１１０の分離部１１２を挟むように装着される固定レンチ部１２０と、鉄筋Ｒを挟むように装着され、連結端部１４６が回動ジョイント部１４２によって油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に連結され、油圧ジャッキ１６０の往復移動をトルクに変換する回動レンチ部１４０とを備え、前記油圧ジャッキ１６０の作動によって鉄筋Ｒがカプラー１１０によって自動締結される構造である。

また、固定レンチ部１２０の連結端部１２６は固定ジョイント部１３０によって反力支持部１８０に連結され、反力支持部１８０はボディー部２００に連結され、ボディー部２００の内部にはトルク供給のための油圧ジャッキ１６０が受容され、油圧ジャッキ１６０の往復移動を案内する弧形ガイド溝２２４が設けられた構造である。

本発明に係る自動カプラー締結装置１００によって鉄筋Ｒを装着させるカプラー１１０は、図２のように内側面にねじ締結部１１４ａが形成されてないもので、鉄筋Ｒが挿入する分離部１１２を一方側に備え、他方側には前記分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａが、内側面に設けられたねじ締結部１１４ａに締結され、鉄筋Ｒが挿入締結される締結本体部１１４を具備し、分離部１１２と締結本体部１１４の間に断面減少部１１６を形成する。

したがって、鉄筋Ｒを締める動作が完了すると、断面減少部１１６を通じて分離部１１２が締結本体部１１４からせん断破壊されることにより、外部で鉄筋Ｒを締める作業が成功的に完了したことを示し、これを肉眼で確認できるようになる。

本発明に係る自動カプラー締結装置１００に設けられる固定レンチ部１２０は、図２及び図３のように、六角レンチ形状を有し、簡単にカプラーの分離部を挟んで挿入するレンチヘッド１２２を有する。

レンチヘッド１２２は、図３のように、内側面に角形レンチ部１２２ａが設けられ、分離部１１２の外周面を挟む。

また、レンチヘッド１２２から延在するように形成された固定支持部１２４を備え、前記固定支持部１２４の端部に貫通孔１２６ａが設けられた連結端部１２６を有する。

連結端部１２６は反力支持部１８０を通じてボディー部２００に連結されるが、前記連結端部１２６の貫通孔１２６ａと反力支持部１８０とを貫通する固定ジョイント部１３０によって固定レンチ部１２０が反力支持部１８０に固定装着される。

また、自動カプラー締結装置１００に設置される回動レンチ部１４０は、図２、図３のように、油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に、回動ジョイント部１４２によって連結される連結端部１４４を有し、前記連結端部１４４から延在し、鉄筋Ｒの外周面を挟むように第３ジョー１４８が設けられた回動支持アーム１４６を有する。

また、回動支持アーム１４６の一方側には、クラッチ支持アーム１５０が鉄筋Ｒを取り囲むように、拡開及び収縮自在に回動ジョイント部１４２を通じて装着されるが、このようなクラッチ支持アーム１５０には、図３および図４のように、第３ジョー１４８と相互作用して鉄筋Ｒを挟むように第４ジョー１５６が形成されている。

クラッチ支持アーム１５０は、回動支持アーム１４６に対して広げられ、鉄筋Ｒが第３ジョー１４８と第４ジョー１５６との間に挟まれるようにする。

図４に示すように、回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は、直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が連続して設けられた歯車を有する。

第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は、歯車の直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が互いに同一な方向に形成され、鉄筋Ｒが第３ジョー１４８と第４ジョー１５６に挟まれると同時に、歯止め手段として直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が作用する。

すなわち、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６の歯車の直角面Ｐ１を利用して鉄筋Ｒを挟むと、鉄筋Ｒを中心に回転させる場合、直角面Ｐ１が鉄筋Ｒの外面にかかるようになり、鉄筋Ｒを第３ジョー１４８と第４ジョー１５６により固定して回転できるようになる。

ところが、傾斜面Ｐ２を利用すると、鉄筋Ｒを中心に第３ジョー１４８と第４ジョー１５６の回転時、その周りを乗り越えるため、鉄筋Ｒを回転することが不可能になる。このため、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は鉄筋Ｒを片方向にだけ回転できる。

一方、固定レンチ部１２０と回動レンチ部１４０が装着されるボディー部２００には、図２および図３のように、反力支持部１８０が固定ピン２０２ａ、２０２ｂによって装着される固定連結フレーム２０４が一方側に形成される。

固定連結フレーム２０４は、間隙を介して対向する複数の後方固定板２０６ａ、２０６ｂを有し、前記後方固定板には、第１連結孔２０４ａと第２連結孔２０４ｂが横方向に形成される。第１連結孔２０４ａには、反力支持部１８０が固定ピン２０２ａを通じて連結され、第２連結孔２０４ｂには、油圧ジャッキ１６０が固定ピン２０２ｂにより装着される。

さらに、固定連結フレーム２０４には油圧ジャック受容フレーム２１０が一体的に形成されるが、この油圧ジャック受容フレーム２１０は前記複数の後方固定板２０６ａ、２０６ｂの端部面と一体的に形成され、固定連結フレーム２０４から延在し、油圧ジャッキ１６０が受容される空間２１２を内側に有している。

また、油圧ジャック受容フレーム２１０の前方には、間隙を介して対向する複数の前方固定板２２２ａ、２２２ｂを有する回動支持ブロック２２０が一体的に形成され、前方固定板２２２ａ、２２２ｂのそれぞれには、弧形ガイド溝２２４が形成されている。

油圧ジャック受容フレーム２１０の内部空間に装着される油圧ジャッキ１６０は、油圧供給部１６２が設けられたシリンダーボディー１６４を備え、シリンダーボディー１６４の一端部には固定連結部１６６が延在するように形成される。

固定連結部１６６はボディー部２００の固定連結フレーム２０４の第１連結孔２０４ａに挿入される固定ピン２０２ａが貫通するように固定孔１６６ａが形成され、シリンダーボディー１６４の他端部には、ロッド１７０が油圧供給部１６２によってその突出長さが伸縮するように形成される。

また、ロッド１７０の先端には、回動レンチ部１４０の回動ジョイント部１４２の連結端部１４４が回動ピン１４４ａによって連結されるように回動孔１７２が形成され、ボディー部２００の前方固定板２２２ａ、２２２ｂに設けられた弧形ガイド溝２２４に沿って回動ピン１４４ａが案内されて移動するように連結される。

ボディー部２００に設けられた弧形ガイド溝２２４は、図５に示すように、鉄筋Ｒを基準として回動レンチ部１４０の回動支持アーム１４６の長さを曲率半径Ｋとして形成され、油圧ジャッキ１６０の作動時、ロッド１７０の回動ピン１４４ａが弧形ガイド溝２２４により案内されロッド１７０に連結された回動支持アーム１４６が第３ジョー１４８および第４ジョー１５６に狭窄固定された鉄筋Ｒにトルク力を加え、油圧の供給方向により連続回転させるように構成される。

一方、ボディー部２００に固定レンチ部１２０を連結する反力支持部１８０は、前記両後方固定板２０６ａ、２０６ｂが内側に挿入されるように互いに離れ、第１連結孔２０４ａと第２連結孔２０４ｂに対応する第１固定孔１８４ａと第２固定孔１８４ｂが設けられたボディー連結フレーム１８２を備える。

ボディー連結フレーム１８２には、固定レンチ部連結フレーム１８８が一体的に形成され、前記固定レンチ部１２０の連結端部１２６が挟まれて固定ピン１８８ａによって貫通されるように固定孔１９０が形成される。

本発明の第１実施の形態によれば、図６のように、鉄筋Ｒを回転させるトルクを油圧ジャッキを利用して導入することによって、半自動で鉄筋Ｒの連結作業を行うことができ、作業者の負荷を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上することができる。

<第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置>

第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置１００は、第１実施の形態と固定レンチ部に差異がある。

すなわち、第１実施の形態の固定レンチ部１２０は六角レンチを利用するもので、第２実施の形態の固定レンチ部１２０'は六角レンチの代わりに、回動レンチ部と類似の構造で設けられたものを採用する。固定レンチ部１２０'の第１ジョー１２２'および第２ジョー１３６'は、上述した回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８および第４ジョー１５６の歯車と、その配置方向がそれぞれ反対に形成される。

詳しく説明すると、第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置１００は、図７および図８に示すように、カプラー１１０の分離部１１２を挟むように装着される固定レンチ部１２０'と、鉄筋Ｒを挟むように装着されて、連結端部１４６が回動ジョイント部１４２によって油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に連結され、油圧ジャッキ１６０の往復移動をトルクに変換させる回動レンチ部１４０と、を備え、前記油圧ジャッキ１６０の作動で鉄筋Ｒがカプラー１１０によって自動締結される。

固定レンチ部１２０'の連結端部１２６は、固定ジョイント部１３０によって反力支持部１８０に連結され、前記反力支持部１８０はボディー部２００に連結される。また、ボディー部２００の内部にはトルク供給のための油圧ジャッキ１６０が受容され、前記油圧ジャッキ１６０の往復移動を案内する弧形ガイド溝２２４が形成される。このような構造は第１実施の形態と同様である。

第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置１００により鉄筋Ｒを装着するカプラー１１０は、第１実施の形態と同様に、図２および図９のように、内側面にねじ締結部１１４ａが形成されていないもので、鉄筋Ｒが挿入される分離部１１２を一方側に備える。他方側には、分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａが内側面に設けられたねじ締結部１１４ａに締結され、鉄筋Ｒが挿入締結される締結本体部１１４を備え、分離部１１２と締結本体部１１４の間に断面減少部１１６をさらに形成する。

したがって、鉄筋Ｒを締める作動が完了すれば、前記断面減少部１１６を通じて分離部１１２が締結本体部１１４からせん断破壊され、外部に鉄筋Ｒの締め作業が成功的に完了したことを示し、作業者はこれを肉眼で確認することができる。

第２実施の形態に係る自動カプラー締結装置１００の固定レンチ部１２０'は、図７および図８に示すように、反力支持部１８０に固定ジョイント部１３０によって固定装着される連結端部１２６'を備え、前記連結端部１２６'から延在し、カプラー１１０の分離部１１２に係合するように第１ジョー１２２'が設けられた固定支持アーム１２４'を備える。

また、固定支持アーム１２４'の一方側には、カプラー１１０の分離部１１２を取り囲むように、拡開及び収縮自在にクラッチ支持アーム１３４'が回動ジョイント部１３２'により装着されるが、このクラッチ支持アーム１３４'には、カプラー１１０の分離部１１２に係合する第２ジョー１３６'が形成される。

したがって、図９に示すように、クラッチ支持アーム１３４'を広げて、分離部１１２を第１ジョー１２２'と第２ジョー１３６'との間に挟むことができる。言い換えると、一種のクイックレンチの機能を回動レンチ部１４０とともに有する。

固定レンチ部１２０'の第１ジョー１２２'および第２ジョー１３６'の歯車は、後術する回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８および第４ジョー１５６の歯車と、反対の方向に配置される。

これは、固定レンチ部１２０'の場合、カプラーの分離部を回転しないように設けられるため、前記分離部が固定レンチ部１２０'により固定できるようになる。

そして、第１実施の形態と同様に、自動カプラー締結装置１００の回動レンチ部１４０は、図７および図８に示すように、油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に回動ジョイント部１４２によって連結される連結端部１４４を備え、連結端部１４４から延在し、鉄筋Ｒの外周面に係合する第３ジョー１４８が設けられた回動支持アーム１４６を備える。

さらに、回動支持アーム１４６の一方側には、鉄筋Ｒを取り囲むように拡開及び収縮自在に、クラッチ支持アーム１５０が回動ジョイント部１４２によって設けられ、クラッチ支持アーム１５０には、図４のように第３ジョー１４８と相互作用して鉄筋Ｒに係合する第４ジョー１５６が形成される。

クラッチ支持アーム１５０は、回動支持アーム１４６に対して広げて、鉄筋Ｒが第３ジョー１４８と第４ジョー１５６の間に挟まれるようにする。

第１実施の形態と同様に、回動レンチ部１４０は、図４および図９に示すように、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６に直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が連続して形成されている歯車を有する。

第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は歯車の直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が同一方向に形成され、鉄筋Ｒを第３ジョー１４８と第４ジョー１５６との間に挟んで固定させることになり、かつ、直角面Ｐ１と傾斜面Ｐ２が歯止め手段として作用する。

すなわち、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６の歯車の直角面Ｐ１を利用して鉄筋Ｒが挟まれると、鉄筋Ｒを中心に回転させる場合、直角面Ｐ１が鉄筋Ｒの外面にかかり、鉄筋Ｒが第３ジョー１４８と第４ジョー１５６に固定して回転できるようになる。

一方、傾斜面Ｐ２を利用すると、鉄筋Ｒを中心に第３ジョー１４８と第４ジョー１５６の回転時、その周りを乗り越えて鉄筋Ｒを回転できなくなる。このため、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は、鉄筋Ｒを片方向にだけ回転させることができる。

固定レンチ部１２０'の第１ジョー１２２'および第２ジョー１３６'は、その間にカプラー１１０の分離部１１２を挟んで固定させ、回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８と第４ジョー１５６は、鉄筋Ｒを挟んで回転させることにより、鉄筋Ｒを片方向にだけ回転させることができる。

一方、固定レンチ部１２０'と回動レンチ部１４０が装着されるボディー部２００は、図７および図８のように、反力支持部１８０が固定ピン２０２ａによって装着される固定連結フレーム２０４が、一方側に形成される。

固定連結フレーム２０４は、間隙を介して対向する複数の後方固定板２０６ａ、２０６ｂを有し、後方固定板２０６ａ、２０６ｂには、第１連結孔２０４ａと第２連結孔２０４ｂが横方向に形成される。第１連結孔２０４ａには、反力支持部１８０が固定ピン２０２ａによって連結され、第２連結孔２０４ｂには、油圧ジャッキ１６０が固定ピン２０２ｂによって装着される。

固定連結フレーム２０４には、油圧ジャック受容フレーム２１０が一体的に形成される。第１実施の形態と同様に、油圧ジャック受容フレーム２１０は複数の後方固定板２０６ａ、２０６ｂの端部面と一体的に形成され、固定連結フレーム２０４から延在し、油圧ジャッキ１６０が受容される空間２１２が内側に有する。

また、油圧ジャック受容フレーム２１０の前方には、間隙を介して対向する複数の前方固定板２２２ａ、２２２ｂを有する回動支持ブロック２２０が一体的に形成され、複数の前方固定板２２２ａ、２２２ｂのそれぞれには、弧形ガイド溝２２４が設けられる。

油圧ジャック受容フレーム２１０の内部空間に装着される油圧ジャッキ１６０は、油圧供給部１６２が設けられたシリンダーボディー１６４を備え、シリンダーボディー１６４の一端部には固定連結部１６６が延在する。

固定連結部１６６には、ボディー部２００の固定連結フレーム２０４の第１連結孔２０４ａに挿入される固定ピン２０２ａが貫通するように固定孔１６６ａが形成され、シリンダーボディー１６４の他端部には、ロッド１７０が油圧供給部１６２によってその突出長さが伸縮するように形成される。

また、ロッド１７０の先端には、回動レンチ部１４０の回動ジョイント部１４２の連結端部１４４が回動ピン１４４ａによって連結されるように回動孔１７２が形成され、ボディー部２００の前方固定板２２２ａ、２２２ｂに設けられた弧形ガイド溝２２４に沿って回動ピン１４４ａが案内移動するように連結される。

ボディー部２００に設けられた弧形ガイド溝２２４は、図９に示すように、鉄筋Ｒを基準として回動レンチ部１４０の回動支持アーム１４６の長さを曲率半径Ｋとして形成され、油圧ジャッキ１６０の作動時、ロッド１７０の回動ピン１４４ａが弧形ガイド溝２２４に沿って案内され、ロッド１７０に連結された回動支持アーム１４６が第３ジョー１４８および第４ジョー１５６に挟まれて固定された鉄筋Ｒにトルク力を加えて、油圧の供給方向により連続回転させるように構成される。

一方、ボディー部２００に固定レンチ部１２０'を連結する反力支持部１８０は、両後方固定板２０６ａ、２０６ｂが内側に挿入されるように、互いに離れて、第１連結孔２０４ａと第２連結孔２０４ｂに対応する第１固定孔１８４ａと第２固定孔１８４ｂが設けられたボディー連結フレーム１８２を備える。

さらに、ボディー連結フレーム１８２には、固定レンチ部連結フレーム１８８が一体的に形成され、固定レンチ部１２０'の連結端部１２６が挟まれた状態で固定ピン１８８ａが貫通するように固定孔１９０が形成されている。

このように、本発明の第２実施の形態によれば、図１０のように、鉄筋Ｒを回転させるトルクを油圧ジャッキを利用して導入することによって、半自動で鉄筋Ｒの連結作業を行うことができ、作業者の負荷が大きく減り、作業生産性を画期的に向上することができる。

<第１実施の形態に係る自動締結装置とせん断破壊を誘導するカプラーを利用した部材の機械式連結方法>

第１実施の形態に係る部材連結方法について、図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）を参照して説明する。締結対象部材を鉄筋Ｒとし、締結部材をカプラー１１０として説明する。

本発明に係る鉄筋連結方法は、図６および図１１（ａ）に示すように、先にカプラー１１０を利用して両方の鉄筋Ｒを一体に連結する。

上述したように、両方の鉄筋Ｒを連結するために使われるカプラー１１０は、図３に示すように、内側面にねじ締結部が形成されていないもので、鉄筋Ｒが挿入される分離部１１２を一方側に備え、分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａが締結されるねじ締結部１１４ａが内側面に設けられた、鉄筋Ｒが挿入締結される締結本体部１１４を他方側に備え、分離部１１２と締結本体部１１４の間には断面減少部１１６を形成することにより、回転力導入によってせん断破壊を誘導する断面減少部を有している（ＴｏｒｑｕｅＳｈｅａｒＣｏｕｐｌｅｒ）。

カプラー１１０は締結本体部１１４の一方側に、鉄筋Ｒを螺合して締結する。鉄筋Ｒは分離部１１２を通じて挿入され、分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａを締結本体部１１４の内側面に設けられたねじ締結部１１４ａに螺合する。

また、カプラー１１０の分離部１１２は自動締結装置１００の固定レンチ部１２０に挟んでその回転を防ぎ、分離部１１２が締結された鉄筋Ｒは自動締結装置１００の回動レンチ部１４０に挟まれる。

このとき、固定レンチ部１２０は、図４および図５に示すように、レンチヘッド１２２はカプラー１１０の分離部１１２を挟んで固定し、レンチヘッド１２２から延在する固定支持部１２４の端部に設けられた連結端部１２６を、固定ジョイント部１３０により反力支持部１８０に固定装着させる。

また、回動レンチ部１４０は、図４および図５に示すように、油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に回動ジョイント部１４４により連結される回動支持アーム１４６の第３ジョー１４８を鉄筋Ｒの外周面に位置させ、回動支持アーム１４６の一方側に回動可能に装着されたクラッチ支持アーム１５０の第４ジョー１５６を鉄筋Ｒに位置させて、クラッチ支持アーム１５０を広げて鉄筋Ｒを第３ジョー１４８と第４ジョー１５６の間で挟んで固定させる。

固定レンチ部１２０と回動レンチ部１４０を装着した後、図１１（ｂ）に示すように、自動締結装置１００の油圧ジャック１６０を作動させて回動レンチ部１４０によるトルクによって鉄筋Ｒを回転させる。

油圧ジャッキ１６０は油圧供給部１６２が設けられたシリンダーボディー１６４から延長突出したロッド１７０の回動ピン１４４ａが、ボディー部２００の弧形ガイド溝２２４に沿って移動しながら回動レンチ部１４０を通じて鉄筋Ｒを回転させる。

この時、油圧ジャッキ１６０は、シリンダーボディー１６４の後段が固定連結部１６６により固定された状態で支持され、油圧作用力でロッド１７０がシリンダーボディー１６４から突出してその長さが伸縮することにより、鉄筋Ｒを中心に回動レンチ部１４０の回動支持アーム１４６が回転する。

この場合、回動支持アーム１４６に設けられた第３ジョー１４８と第４ジョー１５６は互いに相互作用して鉄筋Ｒを一方向に回転させる。

これで、回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８および第４ジョー１５６を利用して鉄筋Ｒを固定した状態で油圧ジャッキ１６０を作動すると、ロッド１７０が前進し、弧形ガイド溝２２４を沿って案内される。

この時、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は歯車の直角面Ｐ１を利用して鉄筋Ｒを挟む状態になって、図４の実線で示すように、鉄筋Ｒを回転させる。

なお、上述したように鉄筋Ｒを回転させた後は、図１１（c）に示すように、油圧ジャッキ１６０のロッド１７０は後進する。

すなわち、ロッド１７０が後進して、図１１（c）の左側に示すように、弧形ガイド溝２２４を沿ってロッド１７０が案内される。

この時には、第３ジョー１４８と第４ジョー１５６が鉄筋Ｒを中心に反対方向に回転し、図４の点線で示すように、傾斜面Ｐ２を利用してその周りを乗り越えて鉄筋Ｒが回転することを阻止する。したがって、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は鉄筋Ｒを片方向にだけ回転することができる。

結果的に、回動レンチ部１４０により鉄筋Ｒが回転して、完全に締結本体部１１４の内部で両方の鉄筋Ｒが結合すると、鉄筋Ｒがそれ以上回転できなくなるが、この時には、回動レンチ部１４０により鉄筋Ｒに加えられるトルクが固定レンチ部１２０に固定されたカプラー１１０の分離部１１２に伝えられ、分離部１１２に鉄筋Ｒに加えられたトルクと反対方向の回転力が加えられる。

したがって、分離部１１２が回転しながら固定された状態の締結本体部１１４に対して断面減少部１１６を通じてせん断破壊される。

上述したように、本発明の鉄筋連結方法において、カプラー１１０の分離部１１２と締結本体部１１４が断面減少部１１６を通じて互いに分離することにより、締結本体部１１４内で締結される鉄筋Ｒのトルク量を肉眼で確認することができ、鉄筋Ｒの完全な結合を簡単に確認できるようになる。

上述のような本発明は、カプラー１１０を利用して鉄筋Ｒをねじ結合し、カプラー１１０の分離部１１２は固定レンチ部１２０に挟まれ、その回転を防ぎ、鉄筋Ｒは回動レンチ部１４０に挟まれた後、油圧ジャッキ１６０を作動させて回動レンチ部１４０によるトルクによって鉄筋Ｒを油圧作用力で回転させる。

したがって、カプラー１１０の締結本体部１１４に複数の鉄筋Ｒがねじ結合で連結し、回動レンチ部１４０により鉄筋Ｒに加えられるトルクが固定レンチ部１２０に固定されたカプラー１１０の分離部１１２に伝えられるようにして、鉄筋Ｒに加えられるトルクと反対方向の回転力を加えることによって、カプラー１１０の断面減少部１１６がせん断破壊されるようにする。

このように、本発明は鉄筋Ｒを回転させるトルクを油圧ジャッキを利用して導入することにより、半自動で鉄筋Ｒ連結作業を行うことができ、作業者の負荷を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上することができる。

<第２実施の形態に係る自動締結装置とせん断破壊を誘導するカプラーを利用した部材の機械式連結方法>

第２実施の形態に係る部材連結方法について、図１２（ａ）、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）を参照して説明する。ここで、締結対象部材を鉄筋Ｒとし、締結部材をカプラー１１０として説明する。

第２実施の形態に係る部材連結方法は、第１実施の形態とは固定レンチ部に差がある。

詳しくは、本発明の第２実施の形態に係る鉄筋連結方法は、図１０および図１２（ａ）に示すように、先にカプラー１１０を利用して両方の鉄筋Ｒを一体に連結する。

このように、両方の鉄筋Ｒを連結するために採用されるカプラー１１０は、第１実施の形態と同様に、図８のように、内側面にねじ締結部が形成されていないもので、鉄筋Ｒが挿入される分離部１１２を一方側に備え、分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａが締結されるねじ締結部１１４ａが内側面に形成され、鉄筋Ｒが挿入締結される締結本体部１１４を他方側に備え、分離部１１２と締結本体部１１４との間には断面減少部１１６が形成されている。

カプラー１１０は、締結本体部１１４の一方側において、鉄筋Ｒとねじ結合される。鉄筋Ｒは、分離部１１２を通じて挿入され、分離部１１２を通じて挿入された鉄筋Ｒのねじ連結部Ｒａを締結本体部１１４の内側面に設けられたねじ締結部１１４ａに螺合する。

また、カプラー１１０の分離部１１２は、自動締結装置１００の固定レンチ部１２０'に挟まれ、その回転が阻止され、分離部１１２は締結された鉄筋Ｒは自動締結装置１００の回動レンチ部１４０に挟まれる。

ここで、固定レンチ部１２０'は、図８のように、反力支持部１８０に固定ジョイント部１３０によって固定装着される固定支持アーム１２４'の第１ジョー１２２'をカプラー１１０の分離部１１２に位置させ、固定支持アーム１２４'の一方側から拡開及び収縮自在に、回動ジョイント部１３２'によって装着されたクラッチ支持アーム１３４'の第２ジョー１３６'を分離部１１２に位置させて、クラッチ支持アーム１３４'を広げて、カプラー１１０の分離部１１２を第１ジョー１２２'と第２ジョー１３６'との間に挟むことができる。

また、回動レンチ部１４０は油圧ジャッキ１６０のロッド１７０の先端部に回動ジョイント部１４４によって連結される回動支持アーム１４６の第３ジョー１４８を鉄筋Ｒの外周面に位置させ、回動支持アーム１４６の一方側に回動可能に装着されたクラッチ支持アーム１５０の第４ジョー１５６を鉄筋Ｒに位置させて、クラッチ支持アーム１５０を広げて鉄筋Ｒを第３ジョー１４８と第４ジョー１５６との間に挟んで固定させる。

固定レンチ部１２０'と回動レンチ部１４０を装着した後、図１２（ｂ）に示すように、自動締結装置１００の油圧ジャック１６０を、回動レンチ部１４０によるトルクによって鉄筋Ｒが回転するように作動させる。

油圧ジャッキ１６０は、油圧供給部１６２が設けられたシリンダーボディー１６４から延長突出したロッド１７０の回動ピン１４４ａがボディー部２００の弧形ガイド溝２２４に沿って移動しながら、油圧ジャッキ１６０が回動レンチ部１４０を通じて鉄筋Ｒを回転させる。

ここで、油圧ジャッキ１６０はシリンダーボディー１６４の後段が固定連結部１６６によって固定された状態で支持され、油圧作用力でロッド１７０がシリンダーボディー１６４から突出してその長さが伸縮することにより、鉄筋Ｒを中心に回動レンチ部１４０の回動支持アーム１４６が回転する。

このような場合、回動支持アーム１４６に設けられた第３ジョー１４８と第４ジョー１５６は相互作用して鉄筋Ｒを一方向に回転させる。

さらに、回動レンチ部１４０の第３ジョー１４８および第４ジョー１５６にて鉄筋Ｒを固定した状態で、油圧ジャッキ１６０を作動すると、ロッド１７０が前進し、弧形ガイド溝２２４に沿って案内される。

ここで、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は歯車の直角面Ｐ１を利用して鉄筋Ｒをつかむ状態になり、鉄筋Ｒを回転させる。

また、図１２（ｃ）に示すように、鉄筋Ｒを回転させた後は、油圧ジャッキ１６０のロッド１７０が後進することになる。すなわち、ロッド１７０が後進し、図１２（ｃ）の左側に示されたように弧形ガイド溝２２４に沿ってロッド１７０が案内される。

この時は、第３ジョー１４８と第４ジョー１５６が鉄筋Ｒを中心に反対方向に回転し、図４の点線で示すように、傾斜面Ｐ２を利用してその周りを乗り越えて鉄筋Ｒが回転できないようにする。したがって、第３ジョー１４８および第４ジョー１５６は鉄筋Ｒを片方向にだけ回転できるようになる。

これで、回動レンチ部１４０によって鉄筋Ｒが回転し、完全に締結本体部１１４の内部で鉄筋Ｒどうしが結合すると、鉄筋Ｒがこれ以上回転できなくなるが、この時に、回動レンチ部１４０によって鉄筋Ｒに加えられるトルクが固定レンチ部１２０'に固定されたカプラー１１０の分離部１１２に伝えられ、分離部１１２に鉄筋Ｒに加えられたトルクと反対方向の回転力が加えられる。

したがって、分離部１１２が回転しながら、固定された状態の締結本体部１１４に対して断面減少部１１６を通じてせん断破壊される。

このように、本発明の第２実施の形態に係る鉄筋連結方法において、カプラー１１０の分離部１１２と締結本体部１１４が断面減少部１１６を通じて分離することにより、締結本体部１１４内で締結される鉄筋Ｒのトルク量を肉眼で確認することができ、鉄筋Ｒの完全な結合を簡単に確認できるようになる。

上記のように、本発明はカプラー１１０を利用して鉄筋Ｒをねじ結合し、カプラー１１０の分離部１１２を固定レンチ部１２０'に挟んで分離部１１２の回転を防止し、鉄筋Ｒを回動レンチ部１４０に挟んだ後に、油圧ジャッキ１６０を作動させて回動レンチ部１４０によるトルクによって鉄筋Ｒを油圧作用力で回転させる。

また、カプラー１１０の締結本体部１１４に複数の鉄筋Ｒがねじ結合のよって連結されるようにし、回動レンチ部１４０によって鉄筋Ｒに加えられるトルクが固定レンチ部１２０'に固定されたカプラー１１０の分離部１１２に伝えられるようにして、鉄筋Ｒに加えられるトルクと反対方向の回転力を加えることにより、カプラー１１０の断面減少部１１６がせん断破壊することになる。

このように、本発明の第２実施の形態においても、鉄筋Ｒを回転させるトルクを、油圧ジャッキを利用して導入することにより、半自動で鉄筋Ｒの連結作業を行うことができるため、作業者の負荷を大きく減らし、作業生産性を画期的に向上することが出来る。

図面を参照しながら上述した本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を限定するように解釈されてはいけない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載された事項だけによって制限され、本発明の技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を多様な形態で改良変更することが可能である。したがって、このような改良および変更は通常の知識を有する者に自明なことである限り、本発明の保護範囲に属する。

例えば、締結部材と締結対象部材は、カプラーと鉄筋ではないナットと鉄筋、パイプとパイプなどに対し、本発明の自動カプラー締結装置を利用することができる。

１０、３０従来のカプラー
２１、２２、Ｒ鉄筋
１１、３１孔
３２、１１６断面減少部
３３、１１２分離部
３４、１１４締結本体部
４１工具
１００自動カプラー締結装置
１１０カプラー
１２０、１２０' 固定レンチ部
１２２' 第１ジョー
１３６' 第２ジョー
１４０回動レンチ部
１４８第３ジョー
１５６第４ジョー
１６０油圧ジャック
１８０反力支持部
２００ボディー部
２２４弧形ガイド溝
３００鉄筋連結方法
Ｐ１直角面
Ｐ２傾斜面
Ｋ曲率

Claims

油圧ジャッキを利用した自動カプラー締結装置であって、
カプラーを含む締結部材を挟むように装着された固定レンチ部と、
前記固定レンチ部の連結端部が固定ジョイント部によって装着された反力支持部と、
前記反力支持部に固定装着され、トルク供給のための油圧ジャッキが受容され、前記油圧ジャッキの往復移動を案内する弧形ガイド溝が設けられたボディー部と、
鉄筋を含む締結対象部材を挟むように装着され、回動ジョイント部によって前記油圧ジャッキのロッドの先端部に連結される連結端部を有し、前記油圧ジャッキの往復移動をトルクに変換する回動レンチ部と、
を備え、
前記油圧ジャッキの動作により、前記締結対象部材が前記締結部材に自動的に締結されることを特徴とする自動カプラー締結装置。
前記締結部材は、カプラーであり、
前記カプラーは、
内側面にねじ締結部が形成されていない、鉄筋が挿入される分離部と、
前記分離部を通じて挿入された前記締結対象部材のねじ連結部を締結するねじ締結部が内側面に設けられた、前記締結対象部材を挿入締結する締結本体部と、
前記分離部と前記締結本体部との間に設けられる断面減少部と、
を備え、
前記締結対象部材は、鉄筋である
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記固定レンチ部は、
前記締結部材を挟むレンチヘッドと、
前記レンチヘッドから延在する固定支持部と、
前記固定支持部の端部に貫通孔が設けられた連結端部と、
を備え、
前記貫通孔と反力支持部を貫通する固定ジョイント部によって前記固定レンチ部が前記反力支持部に固定装着される
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記固定レンチ部は、
前記反力支持部に固定ジョイント部によって固定装着される連結端部と、前記連結端部から延在し、締結部材と係合する第１ジョーが設けられた固定支持アームと、
前記固定支持アームの一方側に、前記締結部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、回動ジョイントによって装着され、前記締結部材と係合する第２ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、
を備え、
前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結部材が前記第１ジョーと第２ジョーとの間に挟まれるようにする
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記回動レンチ部は、
前記油圧ジャッキのロッドの先端部に前記回動ジョイント部によって連結される連結端部と、前記連結端部から延在し、前記締結対象部材の外周面に係合する第３ジョーが設けられた回動支持アームと、
前記回動支持アームの一方側に、前記締結対象部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、前記回動ジョイント部によって装着され、前記締結対象部材に係合する第４ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、
を備え、
前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結対象部材が前記第３ジョーと第４ジョーと間に挟まれるようにする
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記ボディー部は、
前記反力支持部を固定ピンによって装着する第１連結孔と、前記油圧ジャッキを固定ピンによって装着する第２連結孔が形成された複数の後方固定板を有し、前記複数の後方固定板は、間隙を介して対向するように配置された固定連結フレームと、
前記固定板の端部面と一体的に形成され、前記固定連結部から延在し前記油圧ジャッキが受容される空間が形成される油圧ジャック受容フレームと、
前記油油圧ジャック受容フレームの端部に弧形ガイド溝が設けられる複数の前方固定板を有し、前記複数の前方固定板は、間隙を介して対向するように配置された回動支持ブロックと、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記反力支持部は、
前記両固定板が内側に挿入されるように離隔され、第１連結孔と第２連結孔に対応する第１固定孔と第２固定孔が設けられたボディー連結フレームと、
前記ボディー連結フレームと一体的に形成され、前記固定レンチ部の連結端部が挟まれて固定ピンによって貫通されるように固定孔が設けられた固定レンチ部連結フレームと、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記油圧ジャックは、
油圧供給部が設けられたシリンダーボディーと、
前記シリンダーボディーの一端部に延長突出した連結部で、固定連結フレームの第１連結孔に挿入された固定ピンが貫通されるように固定孔が設けられた固定連結部と、
前記油圧ジャッキの他端部から油圧供給部によって突出の長さが延長および縮小され、前記回動ジョイント部の連結端部を回動ピンによって連結するように回動孔が形成され、前記ボディー部の弧形ガイド溝に沿って移動するロッドと
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の自動カプラー締結装置。
前記固定レンチ部の第１ジョーおよび第２ジョーは、前記回動レンチ部の第３ジョーおよび第４ジョーの歯車とその配置方向がそれぞれ反対に形成される
ことを特徴とする請求項４に記載の自動カプラー締結装置。
前記第３ジョーおよび第４ジョーのそれぞれは、直角面と傾斜面が連続して形成された歯車を有し、前記第３ジョーおよび第４ジョーは前記歯車の直角面と傾斜面が互いに同一方向に設けられ、前記締結対象部材を第３ジョーと第４ジョーに挟んで固定した状態で、前記歯車の直角面を利用して前記締結対象部材を挟んで回転させ、前記傾斜面を利用して前記締結対象部材の周りを乗り越えて前記締結対象部材を片方向に回転させる歯止め手段として作用する
ことを特徴とする請求項５に記載の自動カプラー締結装置。
前記ボディー部に設けられた弧形ガイド溝は、前記締結対象部材を基準として回動レンチ部の回動支持アーム長さを曲率半径として形成され、前記油圧ジャッキの作動時、前記弧形ガイド溝に沿って案内されて移動する回動支持アームが、第３ジョーおよび第４ジョーに挟まれ固定された前記締結対象部材にトルク力を加え、油圧の供給方向によって連続回転させる
ことを特徴とする請求項６に記載の自動カプラー締結装置。
カプラーを含む締結部材を挟むように装着された固定レンチ部と、前記固定レンチ部の連結端部が固定ジョイント部によって装着された反力支持部と、前記反力支持部に固定装着され、トルク供給のための油圧ジャッキが受容され、前記油圧ジャッキの往復移動を案内する弧形ガイド溝が設けられたボディー部と、締結対象部材を挟むように装着され、回動ジョイント部によって前記油圧ジャッキのロッドの先端部に連結される連結端部を有し、前記油圧ジャッキの往復移動をトルクに変換する回動レンチ部と、を備える自動締結装置を利用して締結部材を、鉄筋を含む締結対象部材に一体的に連結し、
前記締結部材は、前記自動締結装置の固定レンチ部に挟んで、前記締結部材の回転を防ぎ、
前記締結対象部材は、前記自動締結装置の回動レンチ部に挟み、
前記自動締結装置の前記油圧ジャッキを作動させて回動レンチ部によるトルクによって締結対象部材を回転させることにより、前記締結部材に前記締結対象部材をねじ結合し、
前記回動レンチ部によって締結対象部材に加えられるトルクが前記固定レンチ部に固定された前記締結部材に伝えられ、前記締結部材に前記トルクと反対方向の回転力を加えるステップ
を含むことを特徴とする、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記締結部材はカプラーであり、前記締結対象部材は鉄筋であって、前記カプラーは、内側面にねじ締結部が形成されていない、鉄筋が挿入される分離部と、前記分離部を通じて挿入された前記締結対象部材のねじ連結部を締結するねじ締結部が内側面に設けられた、前記締結対象部材を挿入締結する締結本体部と、前記分離部と前記締結本体部との間に設けられる断面減少部と、備え、
前記自動締結装置の固定レンチ部には前記カプラーの分離部を挟み、自動締結装置の回動レンチ部には前記鉄筋を挟み、
前記回動レンチ部により鉄筋に加えられるトルクが前記固定レンチ部に固定されたカプラーの分離部に伝えられ、前記分離部に前記トルクと反対方向の回転力を加えることにより、カプラーの断面減少部がせん断破壊されるようにして、カプラーの分離部と締結本体部を互いに分離することにより、前記締結本体部に締結される鉄筋のトルク量を肉眼で確認できる
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記固定レンチ部は、
前記締結部材を挟むレンチヘッドと、
前記レンチヘッドから延在する固定支持部と、
前記固定支持部の端部に貫通孔が設けられた連結端部と、
を備え、
前記貫通孔と反力支持部を貫通する固定ジョイント部によって前記固定レンチ部が前記反力支持部に固定装着される
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記固定レンチ部は、
前記反力支持部に固定ジョイント部によって固定装着される連結端部と、前記連結端部から延在し、締結部材と係合する第１ジョーが設けられた固定支持アームと、
前記固定支持アームの一方側に、前記締結部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、回動ジョイントによって装着され、前記締結部材と係合する第２ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、
を備え、
前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結部材が前記第１ジョーと第２ジョーとの間に挟まれるようにする
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記回動レンチ部は、
前記油圧ジャッキのロッドの先端部に前記回動ジョイント部によって連結される連結端部と、前記連結端部から延在し、前記締結対象部材の外周面に係合する第３ジョーが設けられた回動支持アームと、
前記回動支持アームの一方側に、前記締結対象部材を取り囲むように拡開及び収縮自在に、前記回動ジョイント部によって装着され、前記締結対象部材に係合する第４ジョーが設けられたクラッチ支持アームと、
を備え、
前記クラッチ支持アームを広げて、前記締結対象部材が前記第３ジョーと第４ジョーと間に挟まれるようにする
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記ボディー部は、
前記反力支持部を固定ピンによって装着する第１連結孔と、前記油圧ジャッキを固定ピンによって装着する第２連結孔が形成された複数の後方固定板を有し、前記複数の後方固定板は、間隙を介して対向するように配置された固定連結フレームと、
前記固定板の端部面と一体的に形成され、前記固定連結部から延在し前記油圧ジャッキが受容される空間が形成される油圧ジャック受容フレームと、
前記油油圧ジャック受容フレームの端部に弧形ガイド溝が設けられる複数の前方固定板を有し、前記複数の前方固定板は、間隙を介して対向するように配置された回動支持ブロックと、
を備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記反力支持部は、
前記両固定板が内側に挿入されるように離隔され、第１連結孔と第２連結孔に対応する第１固定孔と第２固定孔が設けられたボディー連結フレームと、
前記ボディー連結フレームと一体的に形成され、前記固定レンチ部の連結端部が挟まれて固定ピンによって貫通されるように固定孔が設けられた固定レンチ部連結フレームと、
を備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記油圧ジャックは、
油圧供給部が設けられたシリンダーボディーと、
前記シリンダーボディーの一端部に延長突出した連結部で、固定連結フレームの第１連結孔に挿入された固定ピンが貫通されるように固定孔が設けられた固定連結部と、
前記油圧ジャッキの他端部から油圧供給部によって突出の長さが延長および縮小され、前記回動ジョイント部の連結端部を回動ピンによって連結するように回動孔が形成され、前記ボディー部の弧形ガイド溝に沿って移動するロッドと
を備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記固定レンチ部の第１ジョーおよび第２ジョーは、前記回動レンチ部の第３ジョーおよび第４ジョーの歯車とその配置方向がそれぞれ反対に形成される
ことを特徴とする請求項１５に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記第３ジョーおよび第４ジョーのそれぞれは、直角面と傾斜面が連続して形成された歯車を有し、前記第３ジョーおよび第４ジョーは前記歯車の直角面と傾斜面が互いに同一方向に設けられ、前記締結対象部材を第３ジョーと第４ジョーに挟んで固定した状態で、前記歯車の直角面を利用して前記締結対象部材を挟んで回転させ、前記傾斜面を利用して前記締結対象部材の周りを乗り越えて前記締結対象部材を片方向に回転させる歯止め手段として作用する
ことを特徴とする請求項１６に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。
前記ボディー部に設けられた弧形ガイド溝は、前記締結対象部材を基準として前記回動レンチ部の回動支持アーム長さを曲率半径として形成され、前記油圧ジャッキの作動時、前記弧形ガイド溝に沿って案内されて移動する回動支持アームが、第３ジョーおよび第４ジョーに挟まれ固定された前記締結対象部材にトルク力を加え、油圧の供給方向によって連続回転させる
ことを特徴とする請求項１７に記載の、自動締結装置を利用した部材の機械式連結方法。