JP4481452B2 - 可搬作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可搬作業機に関し、特に、真空圧による吸着力により、作業位置に臨む設置面に固定される可搬作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業現場に携行し、真空圧による吸着力を利用して作業位置に臨む所要の設置面に固定し、穴あけ加工等の作業を行う種々の可搬作業機が開発されている。
例えば特開平８−３３６８２６号公報には、エレベータのかご床に、コンクリート面加工用コアドリル装置を支持してなる穿孔装置用の吸着固定装置が記載されている。この吸着固定装置は、吸着体の下面から吸着パッキンを突出させ、この吸着パッキンで密封された吸着体とかご床面との間の空間に真空圧を形成する。このような吸着固定装置では、吸着パッキンの弾性により、床面がある程度粗く形成されている場合でも、所要位置にコアドリル装置を確実に吸着固定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように真空圧による吸着力で固定する従来の吸着固定装置は、吸着パッキン等の弾性シール材が吸着体と床面との間に配置されているため、この吸着体と床面との間の弾性シール材で区画される空間が比較的大きな空気溜りを形成する。このため、真空圧の大きさによって吸着力が変動すると、弾性シール材の圧縮量が変動し、吸着体と床面との間の距離も変化する。工具位置および姿勢を正確に制御することは困難である。一方、弾性シール材をある程度硬い材料で形成すると、圧縮量の変動を抑制することはできるが、しかし、床面の凹凸に追従し難くなり、床の撓み等により床面が僅かに変形しただけで弾性シール材が床面から離れ、これにより、真空圧状態が破壊され、急激に吸着力を喪失し、簡単に床面から外れてしまう可能性がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので作業位置に臨む所要の設置面に真空圧による吸着力で固定され、真空圧がある程度変化しても工具を正確な位置に、一定の姿勢を保持しつつ所要の吸着力で確実に保持することが可能な可搬作業機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によると、作業用工具を支えるフレーム部と、作業位置に臨む設置面に吸着され、このフレーム部を支えるベース部とを備えた可搬作業機であって、このベース部は、上面に形成されて前記フレーム部を支える支持面と下面に開口しかつ真空圧源に接続される溝と周部に配置された弾性シールリップとを有する吸着板を備え、この弾性シールリップは、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、吸着板と設置面との間を密封し、前記溝に作用する真空圧により、吸着板を設置面に吸着させて固定し、更に、前記支持面から上方に延びる固定シャフトと、この支持面上を摺動可能なフレーム部の底壁に形成され、前記固定シャフトを移動可能に挿通する調整孔と、この調整孔から突出した固定シャフトの端部に装着される押え板と、この押え板と底壁とを互いに離隔する方向に付勢することによりこの底壁を前記支持面に押圧してフレーム部を固定し、この付勢を解除することによりフレーム部を移動可能とするロック装置とを備え、前記フレーム部を前記支持面に対して位置調整可能である可搬作業機が提供される。
【０００６】
更に、本発明によると、作業用工具を支えるフレーム部と、作業位置に臨む設置面に吸着され、このフレーム部を支えるベース部とを備えた可搬作業機であって、前記ベース部は、下面に開口しかつ真空圧源に接続される溝と周部に配置された弾性シールリップとを有する吸着板を複数装着する台板を備え、前記弾性シールリップは、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、吸着板と設置面との間を密封し、前記溝に作用する真空圧により、吸着板を設置面に吸着させて固定し、前記台板は、それぞれの吸着板の溝を真空圧源に連通する通路を内部に形成されかつフレーム部を支える支持面を上面に形成され、前記フレーム部は、この支持面に対して位置調整可能である可搬作業機が提供される。
これらの可搬作業機は、溝内の圧力が規定値を超えたときに、作業用工具を作動不能とする安全装置を備えることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１から図６は本発明の好ましい実施形態による可搬作業機を示す。本実施形態の可搬作業機は、携帯式穴あけ機１０として形成してあり、作業用工具である電気ドリル１２を前面部で支えるフレーム部１４と、このフレーム部１４を下側から支えるベース部１６とを備え、このベース部１６を、作業位置に臨む所要位置の設置面に真空圧で吸着固定し、所要の穴あけ作業を行うものである。
【０００８】
図１から図３に示すように、フレーム部１４は、前面部に設けた摺動板１８を介して電気ドリル１２を上下動可能に装着しており、側部には、例えばドリルあるいは環状刃物等の先端部に位置する回転刃物を所要位置に向けて昇降させる送りハンドル２０を配置してある。この送りハンドル２０と摺動板１８とは図示しない複数の歯車とラックによって連結されている。また、このフレーム部１４の上部には、穴あけ機１０を所要位置に移動する際に利用可能な把手２２を設け、下部には、ベース部１６上を摺動する底壁２４を設けてある。この底壁２４には、後述する固定シャフトを移動可能に挿通する調整孔として、長孔２６がその長軸を穴あけ機１０の前後方向に沿わせた状態で形成されている。
【０００９】
本実施形態のベース部１６は、穴あけ機１０の前後方向に長軸を沿わせて配置したほぼ長円形状の金属製吸着板２８を備えており、底壁２４を介してフレーム部１４を摺動可能に支える平坦な支持面３０がこの吸着板２８の上面に形成されている。この吸着板２８の支持面３０からは、底壁２４の長孔２６に挿通される固定シャフト３２が延び、この長孔２６から突出する固定シャフト３２の先端部には、長孔２６の長軸よりも大径に形成された円板状の押え板３４が装着され、ナット３６により固定シャフト３２上に保持されている。本実施形態における固定シャフト３２の外径は長孔２６の短軸寸法にほぼ等しく、したがって、フレーム部１４は長孔２６の長軸方向すなわちベース部1６に対して前後方向に移動することができ、更に、固定シャフト３２を中心として回転することもできる。
【００１０】
図２，図３および図６に示すように、支持面３０上の所要位置でフレーム部１４を固定するロック装置３８が底壁２４に配置されている。本実施形態のロック装置３８は、底壁２４の頂面に形成した深溝４０内に２つの大径ボール４２と１つの小径ボール４４とを収容し、この深溝４０に連通する横穴４６に、小径ボール４４を横方向に移動するための駆動ねじ４８を螺合させて形成してある。符号５０は、この駆動ねじ４８を作動するためのロックハンドルを示す。
【００１１】
本実施形態のロック装置３８は、深溝４０の長さが２つの大径ボール４２の径の和にほぼ等しく、幅が大径ボール４２の径にほぼ等しい。また、深さは、大径ボール４２の径と等しいかあるいはこれよりも僅かに大きく形成し、大径ボール４２が深溝４０内に完全に収容された状態では、これらの大径ボール４２が底壁の頂面から突出しないことが好ましい。一方、横穴４６は小径ボール４４よりも大きくかつ大径ボール４２よりも小さい径を有し、したがって、小径ボール４４は、これらの横穴４６と深溝４０との境界部に位置し、これらの間を自由に移動することができる。
【００１２】
図６の（Ａ）は、このロック装置３８が、３つのボール４２，４４を介して押え板３４と底壁２４とを互いに離隔する方向に付勢することにより、この底壁２４を吸着板２８の支持面３０に押圧し、フレーム部１４を固定した状態を示す。駆動ねじ４８を横穴４６内にねじ込むことにより、小径ボール４４が横穴４６から深溝４０内に次第に移動し、これにより、２つの大径ボール４２が深溝４０内を上方に移動し、押え板３４を押圧する。押え板３４がナット３６で固定シャフト３２上に固定されているため、底壁２４は、支持面３０上に押圧され、フレーム部１４が、吸着板２８の支持面３０上にその摩擦力で移動不能に固定される。一方、フレーム部１４を移動する場合は、ロックハンドル５０を介して駆動ねじ４８を戻す。これにより、３つのボールの付勢が解除され、小径ボール４４は深溝４０から横穴４６内に次第に移動し、大径ボール４２は深溝４０内を降下し、図６の（Ｂ）に示す状態となる。押え板３４に対する大径ボール４２の付勢、したがって吸着板２８に対する底壁２４の付勢が解除され、フレーム部１４は支持面３０上を移動し、この支持面３０に対して位置調整することができる。
【００１３】
図４に示すように、吸着板２８の平坦な下面には、その全面にわたって前後方向および横方向に延びる溝すなわち浅溝５２が形成され、その周部には、弾性シールリップ５４が配置されている。浅溝５２は、吸着板２８の下面で開口するだけでなく、弾性シールリップ５４と下面との間の位置で、この吸着板２８の周部にも開口している。この弾性シールリップ５４は、Ｈs ＝８５°以上で、好ましくはＨs ＝９０°程度の硬めのゴム硬度を有するゴム弾性材を、吸着板２８に例えば焼付けにより、一体化するのが好ましい。
【００１４】
図１，図２および図６に示すように、吸着板２８に一体化する弾性シールリップ５４の固定部は、この吸着板２８の下面よりも突出しないように形成し、作業位置の設置面に吸着固定したときに、この設置面と吸着板２８の下面とが確実に接触できるように形成する。本実施形態では、吸着板２８の側面部から突条５６を突出させ、弾性シールリップ５４との接触面積を増大させた状態で一体化している。また、この弾性シールリップ５４が吸着板２８の周部から下面を越えてラッパ状に突出するリップ長は必要以上に長くすることなく、例えば１０mmから３０mm程度に形成するのが好ましい。
【００１５】
更に、吸着板２８には、浅溝５２に連通する連絡孔５８が形成され、この連絡孔に連通する縦孔６０が上述の固定シャフト３２を貫通して形成されている。一方、フレーム部１４には真空ポンプ６４が装着されており、この真空ポンプ６４と固定シャフト３２の先端部との間に吸引管路６６が延設されている。真空ポンプ６４に異物を吸引するのを防止するため、例えば連絡孔５８に空気フィルタを配置する。符号６８は、浅溝５２に作用する真空圧を検出するための圧力センサを示す。
【００１６】
この真空ポンプ６４が作動されると、吸引管路６６と縦孔６０と連絡孔５８とを介して浅溝５２の空気が吸引される。吸着板２８の周部に配置された弾性シールリップ５４が、この吸着板２８が載置される設置面との間を密封する。これにより、この浅溝２８に真空圧が作用し、吸着板２８は、その下面を設置面に当接させた状態で固定される。この真空圧を形成する空間部すなわち空気溜りの容積を限りなく小さくするため、浅溝５２は、可能な限り浅く形成することが好ましい。
【００１７】
図５は、本実施形態の穴あけ機１０の電気回路を示す。この穴あけ機１０では、主スイッチ７０を配置したＡＣ電源に、電気ドリル１２を駆動するドリルモータＭＴと真空ポンプ６４を駆動するポンプモータＭＰとが並列に配置されており、更に、吸着板２８に作用する吸着力が小さいときすなわち浅溝５２に作用する真空圧が規定値に達しないときに、電気ドリル１２を作動不能とする安全装置として圧力検出部７２が設けられている。符号７４は、ドリルモータＭＴの作動スイッチを示す。なお、ポンプモータＭＰは、直流モータあるいは交流モータのいずれでもよく、交流モータを用いる場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ７６を実線で示す位置ではなく、想像線で示す位置に配置する。
【００１８】
穴明き機１０で穴あけ作業を行う場合は次のように行う。
先ず、この穴あけ機１０を、把手２２を把持して穴あけ作業を行う作業位置に移動し、好適な設置面上にベース部１６の吸着板２８を載置する。この設置面は、ある程度凹凸があってもよい。また、この段階では吸着板２８が下面が設置面に接触することなく、周部の弾性シールリップ５６を支えられていてもよい。
【００１９】
次いで、図５に示す主スイッチ７０を閉じ、真空ポンプ６４の駆動モータＭＰを作動する。図１に示す吸引管路６６と縦孔６０と連絡孔５８とを介して浅溝５２の空気が吸引され、吸着板２８の下面が設置面に直接接触する。そして、規定の真空圧に達すると、圧力検出部７２が圧力センサ６８からの信号でこの状態を検知し、ドリルモータＭＴを作動可能とする。これにより、作動スイッチ７４を閉じると、電気ドリル１２が作動する。送りハンドル２０を回転することにより、刃物を昇降させ、所要の穴あけを行う。作業中に、何らかの原因で真空圧が規定値に達しない状態にまで低下すると、圧力検出部７２がこの状態を検出し、ドリルモータＭＴを作動不能とする。
【００２０】
吸着板２８を固定した状態で電気ドリル１２を移動する場合は、図２に示すロックハンドル５０を緩め、３つのボール４２，４４を介する押え板３４の付勢を解除する。これにより、フレーム部１４は、長孔２６内で固定シャフト３２を移動させつつ吸着板２８の支持面３０上を所要位置まで移動することができ、このため、吸着後の穴あけ位置の微調整が可能である。電気ドリル１２が所定位置に配置された後、再度ロックハンドル５０を締付けることにより、吸着板２８に対してフレーム部１４を固定する。なお、このロック装置３８による押え板３４の付勢が解除されたときに、ドリルモータＭＴを電気的あるいは機械的に作動不能とする他の安全装置を設けることも可能である。
【００２１】
穴あけ作業を終えた後、穴あけ機１０を設置面から除去する場合は、主スイッチ７０を開く。そして、浅溝５２に大気圧を作用させる。必要な場合には、吸引管路６６を大気に連通させる通気弁（図示しない）を設けてもよい。
【００２２】
本実施形態の穴あけ機１０によると、設置面に吸着板２８が直接接触し、弾性シールリップ５４がその間に介在してないため、例え浅溝５２に作用する真空圧が変化した場合でも吸着板２８が移動せず、極めて正確に位置を保持する。また、吸着板２８の周部から延びる弾性シールリップ５４は、その弾性により、設置面に凹凸がある場合でも、この吸着板２８を吸着することができると共に、この設置面自体が撓んだ場合でも設置面に沿って変形しつつこれに追従することができ、したがって、穴あけ作業によるスラスト荷重でいきなり吸着板２８が設置面から外れることはない。更に、吸着板２８の下面が直接設置面の材料に当接するため、この吸着板２８に不均等な荷重が作用しても、設置面に対して吸着板２８が傾くことはなく、水平状態を維持し、電気ドリル１２の刃物を一定の姿勢に保持する。更に、この弾性シールリップ５４のリップ長が短く、比較的硬い材料で形成されるため、過度の弾性により吸着板２８がズレることもなく、正確な位置決め精度が維持される。このため、設置面は、平坦な作業面を持つ工作台の他にも、建築現場の鋼材あるいはコンクリート面でもよく、更に、平坦面だけでなく、ある程度の湾曲面についても適応可能である。
【００２３】
更に、ロック装置３８は、吸着板２８を固定した状態でも押え板３４の付勢を解除することにより、フレーム部１４および電気ドリル１２を移動できるため、一度の穴あけ作業毎に固定位置を移動する必要はなく、吸着板２８を所定位置に固定した状態で複数の位置で穴あけ作業を連続的に行うことができ、極めて高い作業効率が得られる。
【００２４】
また、吸着板２８の下面が設置面に直接接触するため、設置面と吸着板２８の下面との間には、浅溝５２により極めて小さな空間部が形成されるだけであり、したがって、真空ポンプ６４およびこれを駆動するポンプモータＭＰは小さなものでよく、穴あけ機１０を軽量化し、エネルギ消費量を少なくすることができる。更に、浅溝５２で形成される空間部が小さいため、規定の真空圧に達するまでの時間が短く、したがって使い勝手のよい経済的な構造とすることができる。
【００２５】
図７は他の実施形態による穴あけ機１０ａを示す。
本実施形態の穴あけ機１０ａは、２つの吸着板２８を備える点でのみ図１から図６に示す実施形態と相違しており、したがって、上述の実施形態と同様な部位には同様な符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態では、ベース部１６が２つの吸着板２８を装着した台板７８を備えている。この台板７８は、各吸着板２８の浅溝５２に連絡孔５８および縦孔６０を介して連通する内部通路８０を有し、上面には、フレーム部１４を支える支持面８２を形成してある。この支持面８２から固定シャフト８４が突出し、上述の実施形態と同様に、この固定シャフト８４がフレーム部１４の底壁２４に形成された長孔２６内に移動可能に挿通され、この長孔２６から突出した先端部に押え板３４とナット３６とが装着される。この固定シャフト８４内には内部通路８０と連通した縦孔８６を形成してあり、したがって、各吸着板２８の浅溝５２が先端部に接続される吸引管路６６を介して真空ポンプ６４（図１）に接続される。なお、真空ポンプ６４を所要の吸着板２８にのみ選択的に接続する弁機構を設けてもよい。また、吸着板２８の数および配置位置は、図７に示すものに限らず、必要に応じて適宜に選定することができる。
【００２６】
本実施形態の穴あけ機１０ａによると、複数の吸着板２８を互いに離隔させて配置することにより、穴あけ作業の際に発生するより大きなスラスト荷重に耐えることができる。また、複数の吸着板２８を曲面に沿って配置することにより、大口径管等の湾曲した外周面に直接固定することができる。
【００２７】
なお、上述の各実施形態では、フレーム部１４を吸着板２８あるいは台板７８の支持面３０，８２上に直接載置させているが、これに限らず、例えばフレーム部１４を介して作用する作業工具の反力を吸着板２８あるいは台板７８に伝達しあるいは更に設置面にも伝達する反作用部材等の適宜の中間部材を、支持面３０，８２とフレーム部１４との間に介挿してもよい。このような中間部材を設ける場合には、上述のようなロック装置をこの中間部材に配置することもできる。また、支持面３０，８２に対するフレーム部１４の位置調整を容易とするために、フレーム部１４の移動量あるいは移動方向を指示する目盛り等の指標を、これらの支持面３０，８２あるいは中間部材に設けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上明らかなように、本発明の可搬作業機によると、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、弾性シールリップが吸着板と設置面との間を密封するため、真空圧がある程度変化しても工具を正確な位置に、一定の姿勢を保持しつつ所要の吸着力で確実に保持することができる。また、吸着板の支持面に対してフレーム部を位置調整可能としたことにより、ベース部を固定した状態で作業用工具の位置を変更することができ、作業効率を増大することができ、固定シャフトの端部に装着される押え板とフレーム部の底壁とを互いに離隔する方向に付勢することにより、この底壁を支持面に押圧してフレーム部を固定し、この付勢を解除することにより、フレーム部を移動可能とするロック装置は、支持面に対するフレーム部の位置調整を極めて容易とする。
【００２９】
また、ベース部が、下面に開口しかつ真空圧源に接続される溝と周部に配置された弾性シールリップとを有する吸着板を複数装着する台板を備え、前記弾性シールリップは、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、吸着板と設置面との間を密封し、前記溝に作用する真空圧により、吸着板を設置面に吸着させて固定し、前記台板は、それぞれの吸着板の溝を真空圧源に連通する通路を内部に形成されかつフレーム部を支える支持面を上面に形成され、前記フレーム部は、この支持面に対して位置調整可能である可搬作業機にあっては、台板に装着された複数の吸着板を湾曲面に沿って配置すると、例えば大口径管等の湾曲した外周面にも直接固定することができ、更に作業効率が増大する。
【００３０】
これらの可搬作業機が、溝内の真空圧が規定値に達しないときに、作業用工具を作動不能とする安全装置を備える場合には、作業用工具の作動を吸着固定用の真空圧と連動させることができ、作業機の信頼性が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による携帯式穴あけ機の一部を欠截した側面図。
【図２】図１のII−II線の方向に沿う説明図。
【図３】図１のIII−III線の方向に沿う説明図。
【図４】吸着板の下面に形成した浅溝の配置を示す説明図。
【図５】図１の穴あけ機の簡略化した電気回路図。
【図６】ロック装置の作動を示す図であり、（Ａ）は吸着板にフレーム部を固定した状態の説明図、（Ｂ）は移動可能とした状態の説明図。
【図７】他の実施形態による穴あけ機の下部構造部を拡大して示す概略的な断面図。
【符号の説明】
１０…携帯式穴あけ機（可搬作業機）、１２…電気ドリル（作業用工具）、１４…フレーム部、１６…ベース部、２６…長孔（調整孔）、２８…吸着板、３０…支持面、３２…固定シャフト、３４…押え板、３８…ロック装置、５２…浅溝（溝）、５４…弾性シールリップ、６４…真空ポンプ（真空圧源）。

Claims (3)

1. 作業用工具を支えるフレーム部と、作業位置に臨む設置面に吸着され、このフレーム部を支えるベース部とを備えた可搬作業機であって、このベース部は、上面に形成されて前記フレーム部を支える支持面と下面に開口しかつ真空圧源に接続される溝と周部に配置された弾性シールリップとを有する吸着板を備え、この弾性シールリップは、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、吸着板と設置面との間を密封し、前記溝に作用する真空圧により、吸着板を設置面に吸着させて固定し、更に、前記支持面から上方に延びる固定シャフトと、この支持面上を摺動可能なフレーム部の底壁に形成され、前記固定シャフトを移動可能に挿通する調整孔と、この調整孔から突出した固定シャフトの端部に装着される押え板と、この押え板と底壁とを互いに離隔する方向に付勢することによりこの底壁を前記支持面に押圧してフレーム部を固定し、この付勢を解除することによりフレーム部を移動可能とするロック装置とを備え、前記フレーム部を前記支持面に対して位置調整可能であることを特徴とする可搬作業機。
2. 作業用工具を支えるフレーム部と、作業位置に臨む設置面に吸着され、このフレーム部を支えるベース部とを備えた可搬作業機であって、前記ベース部は、下面に開口しかつ真空圧源に接続される溝と周部に配置された弾性シールリップとを有する吸着板を複数装着する台板を備え、前記弾性シールリップは、吸着板の下面が設置面に当接した状態で、吸着板と設置面との間を密封し、前記溝に作用する真空圧により、吸着板を設置面に吸着させて固定し、前記台板は、それぞれの吸着板の溝を真空圧源に連通する通路を内部に形成されかつフレーム部を支える支持面を上面に形成され、前記フレーム部は、この支持面に対して位置調整可能であることを特徴とする可搬作業機。
3. 前記溝内の真空圧が規定値に達しないときに、作業用工具を作動不能とする安全装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の可搬作業機。

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