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技術 吸着補強部材および吸着補強方法

出願人 東京理学検査株式会社
発明者 高橋直久新井豊長嶋功一
出願日 2019年2月13日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-024029
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-131458
状態 未査定
技術分野 石材または石材類似材料の加工 既存建築物への作業 現場における建築要素の搬送及び組立作業 工作機械の治具 穴あけ工具
主要キーワード 樹脂粘土 ポート孔 真空パイプ 開孔装置 紙粘土 補修跡 シート状構造 吸着対象物
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重要な関連分野

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図面 (5)

課題

凹凸表面を有する壁面であっても強固な真空吸着を得ることが可能な開孔装置用の吸着補強部材および吸着補強方法を提供する。

解決手段

内部を減圧状態にすることで被加工物の表面に吸着する基部112を備えた開孔装置に適用可能な吸着補強部材であって、被加工物が表面に凹凸を有するものであり、被加工物と基部112の間に配置され、凹凸を埋める封止部材134を有する、吸着補強部材。吸着補強部材は、少なくとも基部に接する側の表面が平滑であり、減圧状態による外部圧力に対する剛性を有する平板構造部材132、をさらに有し、封止部材134が、平板状構造部材132と被加工物との間に位置するものであってもよい。

概要

背景

ビルマンション等の建築物既設された電気、水道、ガス等の配管設備補修し維持する設備工事においては、壁面等に開孔を形成する場合、コアドリル等の開孔装置が用いられる。

たとえば、特許文献1は、吸着パット真空吸着により加工面にセットし開孔作業を行なうようにした開孔装置を開示する。当該開孔装置は、開孔装置と真空発生手段と吸着パットとよりなり、該吸着パットは、吸着面に開口する金属の長方形中空体であり、該中空体の上面には、前記開孔装置を装備する開孔装置取り付け部と真空発生手段と連結する真空パイプ取り付け部とを設け、該中空体の下面には、中空体の対向する長手方向周辺の底面を吸着面に対して凹面となるように円弧状に形成するとともに、中空体周辺底面の全周にわたり、底面より同じ高さに突出した弾性部材を底面に装着して構成し、ヒューム管等の開孔を行うようにしたものである。

概要

凹凸表面を有する壁面であっても強固な真空吸着を得ることが可能な開孔装置用の吸着補強部材および吸着補強方法を提供する。内部を減圧状態にすることで被加工物の表面に吸着する基部112を備えた開孔装置に適用可能な吸着補強部材であって、被加工物が表面に凹凸を有するものであり、被加工物と基部112の間に配置され、凹凸を埋める封止部材134を有する、吸着補強部材。吸着補強部材は、少なくとも基部に接する側の表面が平滑であり、減圧状態による外部圧力に対する剛性を有する平板構造部材132、をさらに有し、封止部材134が、平板状構造部材132と被加工物との間に位置するものであってもよい。

目的

本発明の目的は、アンカーボルトを用いることなく、凹凸表面を有する壁面であっても強固な真空吸着を得ることが可能な開孔装置用の吸着補強部材および吸着補強方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内部を減圧状態にすることで被加工物の表面に吸着する基部を備えた開孔装置に適用可能な吸着補強部材であって、前記被加工物が前記表面に凹凸を有するものであり、前記被加工物と前記基部との間に配置され、前記凹凸を埋める封止部材を有する、吸着補強部材。

請求項2

少なくとも前記基部に接する側の表面が平滑であり、前記減圧状態による外部圧力に対する剛性を有する平板構造部材、をさらに有し、前記封止部材が、前記平板状構造部材と前記被加工物との間に位置する請求項1に記載の吸着補強部材。

請求項3

前記平板状構造部材には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記基部および前記平板状構造部材で構成される第1空間と、前記平板状構造部材、前記封止部材および前記被加工物で構成される第2空間との間の圧力差を解消するものである請求項2に記載の吸着補強部材。

請求項4

前記平板状構造部材が透明または半透明な材料からなる請求項2または請求項3に記載の吸着補強部材。

請求項5

前記被加工物の前記表面に沿って変形可能な柔軟性を有するシート状構造部材、をさらに有し、前記封止部材が、前記シート状構造部材の変形によっては覆いきれない凹部を埋めるものである請求項1に記載の吸着補強部材。

請求項6

前記シート状構造部材には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記基部および前記シート状構造部材で構成される第3空間と、前記シート状構造部材、前記封止部材および前記被加工物で構成される第4空間との間の圧力差を解消するものである請求項5に記載の吸着補強部材。

請求項7

前記シート状構造部材が透明または半透明な材料からなる請求項5または請求項6に記載の吸着補強部材。

請求項8

前記基部が、吸着対象物と当接することで空間を構成する蓋部および周部を有し、前記封止部材が、前記被加工物に対向することとなる前記周部の端面に沿って位置する請求項1に記載の吸着補強部材。

請求項9

前記基部が、吸着対象物と当接することで空間を構成する蓋部および周部を有し、前記封止部材が、前記被加工物と前記周部とが対向する領域の凹部を埋める請求項1に記載の吸着補強部材。

請求項10

前記封止部材が、樹脂粘土からなる請求項1から請求項9の何れか一項に記載の吸着補強部材。

請求項11

請求項1から請求項10の何れか一項に記載の吸着補強部材を用いて、前記開孔装置の前記基部と前記被加工物との間の吸着を補強する吸着補強方法であって、前記封止部材が接することとなる前記被加工物の表面領域に、前記封止部材の剥離を容易にする剥離剤を塗布または散布する手順と、前記剥離剤の塗布または散布の後、前記吸着補強部材を適用する手順と、を有する吸着補強方法。

請求項12

前記剥離剤が、界面活性剤である請求項11に記載の吸着補強方法。

技術分野

0001

本発明は、開孔装置に適用可能な吸着補強部材および吸着補強方法に関する。

背景技術

0002

ビルマンション等の建築物既設された電気、水道、ガス等の配管設備補修し維持する設備工事においては、壁面等に開孔を形成する場合、コアドリル等の開孔装置が用いられる。

0003

たとえば、特許文献1は、吸着パット真空吸着により加工面にセットし開孔作業を行なうようにした開孔装置を開示する。当該開孔装置は、開孔装置と真空発生手段と吸着パットとよりなり、該吸着パットは、吸着面に開口する金属の長方形中空体であり、該中空体の上面には、前記開孔装置を装備する開孔装置取り付け部と真空発生手段と連結する真空パイプ取り付け部とを設け、該中空体の下面には、中空体の対向する長手方向周辺の底面を吸着面に対して凹面となるように円弧状に形成するとともに、中空体周辺底面の全周にわたり、底面より同じ高さに突出した弾性部材を底面に装着して構成し、ヒューム管等の開孔を行うようにしたものである。

先行技術

0004

特開昭61−214906号公報

発明が解決しようとする課題

0005

マンション壁等垂直な壁面に、作業者一人では抱えきれない程度の重量を有する開孔装置を用いて、開孔を形成しようとする場合、開孔装置のベース部を、アンカーボルト等により、あるいは、特許文献1に記載されているような吸着パットを用いた真空吸着により、垂直な壁面に固定する必要がある。

0006

しかし、アンカーボルトを用いる方法では、壁面にアンカーボルトの挿入孔が残ることとなり、壁面を補修する作業が発生する。また、補修したとしても壁面に補修跡が残ってしまい、マンションやビル等のデザイン性重視する壁面の場合には美観を損ねる可能性がある。

0007

また、吸着パッドを用いて真空吸着する方法では、タイル張りレリーフ等の意匠が施された、凹凸を有する壁面に適用した場合、吸着パッドと壁面の間で空気のリークが発生し、十分な減圧が得られず、強固な固定状態が得られない可能性がある。

0008

本発明の目的は、アンカーボルトを用いることなく、凹凸表面を有する壁面であっても強固な真空吸着を得ることが可能な開孔装置用の吸着補強部材および吸着補強方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、内部を減圧状態にすることで被加工物の表面に吸着する基部を備えた開孔装置に適用可能な吸着補強部材であって、前記被加工物が前記表面に凹凸を有するものであり、前記被加工物と前記基部との間に配置され、前記凹凸を埋める封止部材を有する、吸着補強部材を提供する。

0010

上記吸着補強部材は、少なくとも前記基部に接する側の表面が平滑であり、前記減圧状態による外部圧力に対する剛性を有する平板構造部材、をさらに有し、前記封止部材が、前記平板状構造部材と前記被加工物との間に位置するものであってもよい。この場合、前記平板状構造部材には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記基部および前記平板状構造部材で構成される第1空間と、前記平板状構造部材、前記封止部材および前記被加工物で構成される第2空間との間の圧力差を解消するものであってもよい。また、前記平板状構造部材が透明または半透明な材料からなるものであってもよい。

0011

上記吸着補強部材は、前記被加工物の前記表面に沿って変形可能な柔軟性を有するシート状構造部材、をさらに有し、前記封止部材が、前記シート状構造部材の変形によっては覆いきれない凹部を埋めるものであってもよい。この場合、前記シート状構造部材には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記基部および前記シート状構造部材で構成される第3空間と、前記シート状構造部材、前記封止部材および前記被加工物で構成される第4空間との間の圧力差を解消するものであってもよい。また、前記シート状構造部材が透明または半透明な材料からなるものであってもよい。

0012

上記吸着補強部材は、前記基部が、吸着対象物と当接することで空間を構成する蓋部および周部を有し、前記封止部材が、前記被加工物に対向することとなる前記周部の端面に沿って位置するものであってもよい。あるいは、上記吸着補強部材は、前記基部が、吸着対象物と当接することで空間を構成する蓋部および周部を有し、前記封止部材が、前記被加工物と前記周部とが対向する領域の凹部を埋めるものであってもよい。前記封止部材として、樹脂粘土を挙げることができる。

0013

本発明の第1の態様においては、上記した吸着補強部材を用いて、前記開孔装置の前記基部と前記被加工物との間の吸着を補強する吸着補強方法であって、前記封止部材が接することとなる前記被加工物の表面領域に、前記封止部材の剥離を容易にする剥離剤を塗布または散布する手順と、前記剥離剤の塗布または散布の後、前記吸着補強部材を適用する手順と、を有する吸着補強方法を提供する。前記剥離剤として、界面活性剤を挙げることができる。

図面の簡単な説明

0014

吸着補強部材を適用した開孔装置の概要を示した概念図であり、(a)は側方から見た側面図、(b)は正面から見た正面図である。
図1に示した開孔装置の一部を示す概念図であり、(a)は図1(a)におけるC部を拡大して示した一部側面図であり、(b)は図1(b)におけるD−D線断面を示した一部断面図である。
吸着補強部材を開孔装置に適用する吸着補強方法の一例を示した一部側面図であり、(a)〜(d)は当該方法を適用順に示したものである。
(a)〜(c)は、吸着補強部材を開孔装置に適用した他の例を示す一部側面図である。

実施例

0015

図1は、吸着補強部材を適用した開孔装置の概要を示した概念図であり、図2は、開孔装置の一部を示す概念図である。図1(a)は、開孔装置を側方から見た側面図、図1(b)は、開孔装置を正面から見た正面図、図2(a)は、図1(a)におけるC部を拡大して示した一部側面図、図2(b)は、図1(b)におけるD−D線断面を示した一部断面図である。

0016

本実施の形態で説明する開孔装置110は、被加工物である壁102に、基部を真空吸着させて固定し、開孔を形成するものであり、壁102と開孔装置110との間に吸着補強部材130を配置して、開孔装置110と壁102との真空吸着を補強するようにしたものである。

0017

壁102は、被加工物の一例であり、たとえばビル、マンション等建築物の壁が例示できる。壁102は、地面に対し垂直に設置されており、よって図1(a)における下方は重力方向である。壁102の表面にはタイル104を有し、タイル104の間には目地106による凹凸が形成されている。壁102の表面は、タイル104および目地106による凹凸の他、レリーフ等による凹凸が形成されていてもよい。

0018

開孔装置110は、基部112、支柱122、スライダ124、ジョイント118、モータ120、コアドリル122、真空ポンプ124および真空ポート126を有する。

0019

基部112は、内部を減圧状態にすることで被加工物である壁102の表面に吸着する。基部112は、開孔装置110のベースとなる構造部材であり、減圧に耐えるだけの機械的強度を有する。基部112は、図2に示すように、蓋部112aおよび周部112bを有する。なお、図2およびその後の図において、図示の方向を図1(a)の方向から左に90°回転して示しており、開孔装置110の基部112および真空ポート126以外の部材は図示を省略している。

0020

基部112の蓋部112aには支柱122が固定される。支柱122は、矢印方向にスライド可能にスライダ124を支持し、スライダ124には、ジョイント118を介してモータ120が保持される。モータ120は、コアドリル122を回転駆動する。スライダ124を壁102の方向にスライドすることで、コアドリル122をタイル104および壁102に押し当て、壁102に開孔を形成する。また、基部112の蓋部112aにはポート孔112cが形成されており、ポート孔112cには真空ポート126が接続される。真空ポート126には真空ポンプ124が接続される。

0021

基部112の周部112bは、蓋部112aの周辺に位置する。周部112bの端面には溝112fが形成されており、この溝112fに沿って弾性部材112eが配置される。弾性部材112eの一部は溝112fに埋め込まれ、弾性部材112eが周部112bの端面に固定される。

0022

弾性部材112eは、当該弾性部材112eと接する構造部材との間の空気漏れを防ぐためのシール材として機能する。当該構造部材が平坦である場合、弾性部材112eが当該構造部材と接することで、閉空間を形成し、当該閉空間の内部の空気を真空ポート126に接続された真空ポンプ124で排気することで当該閉空間を減圧状態にし、真空吸着を実現できる。

0023

ただし、弾性部材112eは、タイル104および目地106で形成される凹部を埋めるほどの弾性は有しない。よって、開孔装置110をそのまま壁102に適用すれば、目地106の部分から空気が漏れ、真空吸着に必要な減圧状態が得られない。しかし、後に説明するように、本実施の形態の吸着補強部材130を用いれば、弾性部材112eと吸着補強部材130とが隙間なく接し、吸着補強部材130と基部112とで形成される空間112d(第1空間)の気密が確保できる。その結果、開孔装置110を吸着補強部材130に強く真空吸着させることが可能になる。

0024

吸着補強部材130は、開孔装置110に適用可能な部材であり、壁102と基部112との間に配置され、目地106等の凹凸を埋める封止部材134を有する。吸着補強部材130は、開孔装置110が壁102およびタイル104に対し強力な真空吸着力を得るための補強部材として機能する。本実施の形態における吸着補強部材130は、平板状構造部材132および封止部材134を有する。

0025

平板状構造部材132は、少なくとも基部112に接する側の表面が平滑であり、減圧状態による外部圧力に対する剛性を有する。平板状構造部材132の材料として、たとえばポリカーボネートアクリル等の樹脂が例示できる。平板状構造部材132の基部112に接する側の表面が平滑であるため、平板状構造部材132と弾性部材112eとを隙間なく接触させることができ、当該接触部分での空気漏れを防止することができる。

0026

封止部材134は、平板状構造部材132と被加工物である壁102との間に位置し、壁102の表面の凹凸を埋めることができるもの、すなわち、タイル104および目地106による凹凸を埋める程度の弾性を有するものである。封止部材134として、たとえば樹脂粘土、紙粘土等が例示できる。

0027

また、平板状構造部材132は、貫通孔132aを有する。貫通孔132aは、基部112および平板状構造部材132で構成される第1空間112dと、平板状構造部材132、封止部材134および壁102で構成される第2空間との間の圧力差を解消するものである。貫通孔132aを有することで、当該第2空間を減圧状態にすることができ、吸着補強部材130を壁102およびタイル104に真空吸着することができる。

0028

本実施の形態の吸着補強部材130によれば、封止部材134により目地106による凹部を埋め、タイル104および目地106を有する壁102と平板状構造部材132との間の気密性を確保し、平板状構造部材132の平滑面によって基部112との接触部の気密性を確保できるので、基部112を壁102に対し強固に真空吸着でき、結果として、開孔装置110を壁102に対し、簡便かつ強固に固定することができる。

0029

なお、平板状構造部材132は、透明または半透明な材料とすることができる。これにより、封止部材134の目地106への埋め込み状態目視で確認することができる。

0030

図3は、吸着補強部材130を開孔装置110に適用する吸着補強方法の一例を示した一部側面図であり、(a)〜(d)は当該方法を適用順に示したものである。

0031

まず、図3(a)に示すように、被加工物である壁102の表面であるタイル104および目地106の、少なくとも封止部材134が接することとなる領域に、剥離剤140を塗布または散布する。剥離剤140は、封止部材134の剥離を容易にするものであり、たとえば表面活性剤を例示することができる。

0032

次に、図3(b)に示すように、壁102の表面であるタイル104および目地106の上に封止部材134となる封止材150を配置する。その後、図3(c)に示すように、平板状構造部材132を封止材150に重ね、矢印方向に若干押さえる。さらに図3(d)に示すように、平板状構造部材132上に開孔装置110を配置し、真空ポート126を介して真空ポンプ124により真空引きを行う。これにより開孔装置110の基部112が図面の下方向に吸引され、目地106の凹部が封止部材134によって完全に埋め込まれ、真空吸引に必要な減圧状態に達し、開孔装置110が壁102に強固に固定される。

0033

図3(d)に示す状態で、タイル104および壁102を開孔する加工が施され、加工が終了した段階で、真空ポンプ124による真空引きを終了し、開孔装置110および吸着補強部材130を撤去する。このとき、タイル104および目地106には予め剥離剤140が塗布または散布されているため、封止部材134が壁102の表面であるタイル104および目地106に残留することなく、容易に除去することができる。

0034

以上説明した吸着補強方法によれば、吸着補強部材130を用いて、タイル104および目地106を表面に有する壁102に容易に開孔装置110を固定することができ、壁102に施工した後、封止部材134を目地106に残留させることなく、開孔装置110および吸着補強部材130を容易に撤去することができる。

0035

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。たとえば、図4は、吸着補強部材を開孔装置に適用した他の例を示す一部側面図である。

0036

図4(a)は、平板状構造部材132をシート状構造部材160に代えた例を示す。シート状構造部材160は、被加工物である壁102の表面に沿って変形可能な柔軟性を有するものである。シート状構造部材160として、たとえば所謂ゲルシートを例示することができる。この場合、タイル104の表面が、うねりやレリーフ等平面とは異なる形状であったとしても、シート状構造部材160は、変形可能であり、当該表面形状に追随して直接接触が可能である。ただし、タイル目地等のシート状構造部材160の変形によっては覆いきれない凹部がある場合は、当該凹部を封止部材162によって埋める必要がある。これにより、シート状構造部材160および封止部材162からなる吸着補強部材と壁102との間の気密性を確保することができる。なお、シート状構造部材160には、貫通孔が形成されており、当該貫通孔は、上記した貫通孔132aと同様に、基部112およびシート状構造部材160で構成される第3空間と、シート状構造部材160、封止部材134および壁102で構成される第4空間との間の圧力差を解消する。また、シート状構造部材160は、透明または半透明な材料からなるものであってもよい。

0037

図4(b)は、上記した平板状構造部材132を有さず、吸着補強部材130を封止部材134のみによって構成した例を示す。この場合、封止部材134は、基部112とも気密に接触している必要があるので、封止部材134は、被加工物である壁102に対向することとなる周部112bの端面に沿って配置する必要がある。このような場合も、吸着補強部材130と壁102との間の気密性を確保することができる。

0038

図4(c)は、上記した平板状構造部材132を有さない場合の例を示す。タイル104の表面が平坦である場合、基部112の弾性部材112eによって、タイル104の表面との気密性が確保可能なので、当該平坦表面における平板状構造部材132は無くてもよい。ただ、弾性部材112eによって気密性が確保できない目地106等の凹部は、封止部材170によって埋める必要がある。すなわち、この場合の封止部材170は、被加工物である壁102と周部112bとが対向する領域の凹部を埋めるものである。

0039

上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0040

102…壁、104…タイル、106…目地、110…開孔装置、112…基部、112a…蓋部、112b…周部、112c…ポート孔、112d…第1空間、112e…弾性部材、112f…溝、118…ジョイント、120…モータ、122…コアドリル、122…支柱、124…スライダ、124…真空ポンプ、126…真空ポート、130…吸着補強部材、132…平板状構造部材、132a…貫通孔、134…封止部材、140…剥離剤、150…封止材、160…シート状構造部材、162…封止部材、170…封止部材。

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