JP2016068120A

JP2016068120A - 鉄筋結束機

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Publication number: JP2016068120A
Application number: JP2014200188A
Authority: JP
Inventors: 新藤　茂輝; Shigeteru Shindo; 茂輝新藤
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP6451184B2; US10190327B2; US20160090749A1

Abstract

【課題】捩りモータに連動させてワイヤリールにブレーキをかける構造において、繰り返し入力による問題が発生せず、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響も小さくすることができる鉄筋結束機を提供する。
【解決手段】ブレーキ作動部２０は、前記結束が完了する前の所定のタイミングで、ワイヤリール１３を制動して前記ワイヤリール１３の回転を停止させるとともに、前記ワイヤリール１３に対する制動を解除する。これにより、前記結束が完了したときには前記ブレーキ作動部２０による前記ワイヤリール１３に対する制動が解除された状態となるようにした。
【選択図】図４

Description

この発明は、鉄筋の周囲にワイヤを巻き回して捩ることで複数の鉄筋を結束する鉄筋結束機に関する。

従来、この種の鉄筋結束機においては、送り手段によりワイヤリールからワイヤを送り出し、送り出されたワイヤはカール形成部において鉄筋の周囲を囲むようにカールされる。そして、所定長さのワイヤ送りがなされるとワイヤ送りは停止し、捩り機構によって鉄筋を締め付けるようにワイヤを捩って結束を行う。このとき、ワイヤ送りを停止した後でもワイヤリールは慣性によって回り続けるため、ワイヤリールの回転に対して制動を加えるブレーキ手段を設け、ワイヤリールの回転を停止させることが行われている。

このとき、捩り機構を駆動する捩りモータに連動させてブレーキ手段を作動させるようにすれば、ブレーキ手段専用の駆動源を設けなくてもよいという利点がある。

例えば、特許文献１には、捩りモータの回転動力を使用し、回転軸に形成した凸形状でブレーキの切替機構を作動させ、この切替機構によってブレーキ手段の姿勢を変更してブレーキをかける構造が開示されている。

また、特許文献２には、バネ付勢されたブレーキ手段の姿勢を保持している保持部材を、捩り機構の前後進退運動を利用して作動させ、ブレーキをかける構造が開示されている。

特許第３５３１１５０号公報中国実用新案公告第２０３２６８３３９号明細書

しかし、上記した特許文献１記載の構造は、捩りモータの回転に同期した繰り返し入力によりブレーキ手段を作動させるため、繰り返し入力によって接触部周辺の破損や摩耗などが発生し、耐久性に問題が出たり、また、繰り返し入力による作動音が発生するので静粛性に問題が出たりする可能性があった。

また、上記した特許文献２記載の構造は、捩り機構が作動し始めた直後にバネの力でブレーキがかかり、捩り動作が完了するまで常にブレーキがかかった状態となる。すなわち、ブレーキ手段を作動させるためのバネ荷重が常に捩り機構に作用しているので、捩りモータの消費電力が増加するという問題があった。しかも、このバネ荷重は捩り機構の作動位置によって負荷が変化するため、捩り機構の作動に悪影響を及ぼす可能性があった。

そこで、本発明は、捩りモータに連動させてワイヤリールにブレーキをかける構造において、繰り返し入力による問題が発生せず、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響も小さくすることができる鉄筋結束機を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

請求項１記載の発明は、結束用のワイヤを送り出して鉄筋の周囲に巻き付けて結束する鉄筋結束機であって、結束機本体に回転自在に支持されるワイヤリールと、前記ワイヤリールを回転駆動するための送りモータと、ワイヤを捩って結束するための捩り機構と、前記捩り機構を駆動するための捩りモータと、前記捩りモータを駆動源として作動するブレーキ作動部と、を備え、前記送りモータがワイヤを所定量まで送り出したときに、前記捩りモータが正転を開始し、前記捩りモータの正転によって前記捩り機構が所定位置まで前進した後にワイヤを捩って結束を完了し、前記結束が完了した後に、前記捩りモータが逆転を開始し、前記捩りモータの逆転によって前記捩り機構が待機位置まで後退するものであって、前記ブレーキ作動部は、前記結束が完了する前の所定のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構が前記所定位置まで前進する前のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータは正転前に逆転動作を実行するように制御され、前記逆転動作によって前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータの正転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、上記した請求項５に記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータの逆転時は、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させ、前記捩りモータの正転時に、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、上記した請求項７に記載の発明の特徴点に加え、前記捩りモータの逆転時は、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構とともに前後に移動する移動部材と、前記ワイヤリールに対して直接的に作用可能に揺動するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を前記ワイヤリールの方向へと付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材の揺動を抑止する揺動抑止部と、を備え、前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記移動部材が前記揺動抑止部に作用することで前記揺動抑止部が前記ブレーキ部材の揺動を抑止し、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記揺動抑止部による前記ブレーキ部材の揺動の抑止が解除され、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構とともに前後に移動する移動部材と、前記ワイヤリールに対して直接的に作用可能に揺動するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を前記ワイヤリールから離れる方向へと付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材を揺動させる揺動推進部と、を備え、前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材は前記ワイヤリールから離れており、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記移動部材が前記揺動推進部に作用することで前記揺動推進部が前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材を揺動させ、前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用することを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、前記ブレーキ作動部は、前記結束が完了する前の所定のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除する。すなわち、捩り機構が作動し始めたときにワイヤリールにブレーキをかけ、ワイヤリールが停止したらブレーキを解除するので、捩り機構のほとんどの動作はブレーキを解除した状態で実行される。よって、ブレーキ作動部に対する繰り返し入力が発生しないとともに、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響も小さくすることができる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構が前記所定位置まで前進する前のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除する。すなわち、捩り機構がワイヤを捩って結束を実行する前にブレーキ動作が完了しているので、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響を小さくすることができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータは正転前に逆転動作を実行するように制御され、前記逆転動作によって前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動する。このような構成とすれば、本来は捩り動作に必要のない逆転動作によってブレーキ作動部を作動させるので、捩り機構の動作とブレーキ作動部の動作とを完全に分離することができる。すなわち、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響を小さくすることができる。

また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータの正転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除する。すなわち、捩りモータが正転したときに、捩り機構がワイヤを捩って結束を実行する前にブレーキ動作が完了しているので、ブレーキ動作が捩り機構に及ぼす影響を小さくすることができる。

また、請求項５に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除する。すなわち、捩りモータが逆転したときに、捩り機構が本来の作動（前進）を開始して一連の結束動作をする前に、ブレーキ制動と制動解除が完了している。すなわち、捩り機構が待機位置（初期位置）から前進して一連の結束動作を開始する前に、ブレーキ制動と制動解除が完了しているので、捩り機構に対するブレーキ動作の作動負荷の影響が少なく、捩り機構を正確に作動させることができる。

また、請求項６に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除するものであり、上記請求項５と同様な効果がある。

また、請求項７に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させ、前記捩りモータの正転時に、前記ワイヤリールに対する制動を解除する。すなわち、捩り機構が本来の作動（前進）を開始して一連の結束動作をする前に、ブレーキ制動と制動解除が完了するため、捩り機構が待機位置（初期位置）から前進して一連の結束動作を開始する前に、ブレーキ制動と制動解除が完了しているので、捩り機構に対するブレーキ動作の作動負荷の影響が少なく、捩り機構を正確に作動させることができる。

そして、捩りモータが逆回転して捩り機構が後退してから捩りモータが正回転して捩り機構が待機位置（初期位置）に前進するまでの間をブレーキ制動期間とすることができるので、捩り機構に対するブレーキ動作の作動負荷の影響が少ない期間においてブレーキ制動時間を長く確保できるため効率がよく、かつ確実にブレーキできる。

また、請求項８に記載の発明は上記の通りであり、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させ、前記捩りモータが正転時に前記ワイヤリールに対する制動を解除するものであり、上記請求項７と同様な効果がある。

また、請求項９に記載の発明は上記の通りであり、前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記移動部材が前記揺動抑止部に作用することで前記揺動抑止部が前記ブレーキ部材の揺動を抑止し、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記揺動抑止部による前記ブレーキ部材の揺動の抑止が解除され、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用する。このような構成によれば、捩り機構の前進または後退に連動させて移動部材を移動させ、移動部材を利用してブレーキ機構を作動させることができる。

また、請求項１０に記載の発明は上記の通りであり、前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材は前記ワイヤリールから離れており、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記移動部材が前記揺動推進部に作用することで前記揺動推進部が前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材を揺動させ、前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用する。このような構成によっても、捩り機構の前進または後退に連動させて移動部材を移動させ、移動部材を利用してブレーキ機構を作動させることができる。

鉄筋結束機の内部構造を示す概略図であって、鉄筋結束機を右から見た図である。鉄筋結束機の内部構造を示す概略図であって、鉄筋結束機を左から見た図である。鉄筋結束機の内部構造を示す概略図であって、鉄筋結束機を上から見た図である。第１の実施形態に係る捩り機構とブレーキ作動部の説明図である。第１の実施形態に係る鉄筋結束機の作動を示すタイムチャートである。第２の実施形態に係る捩り機構とブレーキ作動部の説明図である。第２の実施形態に係る鉄筋結束機の作動を示すタイムチャートである。第３の実施形態に係る捩り機構とブレーキ作動部の説明図である。第３の実施形態に係る鉄筋結束機の作動を示すタイムチャートである。第４の実施形態に係る捩り機構とブレーキ作動部の説明図である。第４の実施形態に係る揺動抑止部の作動を説明する図である。第４の実施形態に係る鉄筋結束機の作動を示すタイムチャートである。従来の鉄筋結束機の作動を示すタイムチャートである。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１〜５を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る鉄筋結束機１０は、図１〜３に示すように、結束機本体１１に回転可能に配置されたワイヤリール１３を備え、このワイヤリール１３からワイヤＷを所定長さ送り出して複数本のワイヤＷが鉄筋の周囲に巻き付けた後に、前記ワイヤＷの複数本の束を捩って結束するものである。

ワイヤリール１３は、回転自在に結束機本体１１に支持されており、図示しないレバーを操作することで結束機本体１１に着脱し得るように構成されている。ワイヤリール１３には結束用のワイヤＷが巻き付けられている。結束機本体１１に装着されたワイヤリール１３からは、ワイヤＷが引き出されて結束機本体１１の送り機構（図示せず）にセットされている。

ワイヤリール１３から引き出されて送り機構にセットされたワイヤＷは、送りモータ（図示せず）によってカール形成部１２の方向へと送り出される。カール形成部１２は、機械の先端へ送り出されたワイヤＷをループ状に曲げるように案内するものであり、カール形成部１２へと送り出されたワイヤＷがカール形成部１２に沿って案内されることで複数本のワイヤＷが鉄筋の周囲を複数回囲むようにカールされる。

なお、ワイヤリール１３は側部にフランジ１３ａを備えており、このフランジ１３ａには、略鋸刃状の係止段部１３ｂが所定間隔で形成されている。係止段部１３ｂは、後述するブレーキ部材２２に臨むようになっており、送り機構による送り動作が完了するときに、ブレーキ部材２２が係止段部１３ｂに係合して制動することでワイヤリール１３の回転が停止するようになっている。

また、結束機本体１１にはワイヤＷを捩って結束するための捩り機構１５が設けられている。本実施形態に係る捩り機構１５は、図４に示すように、捩りモータ１６によって駆動されるものであり、進退筒部１５ａと、捩りフック１５ｂと、を備えている。

捩りモータ１６は、捩り機構１５を駆動するためのものであり、ワイヤＷの送り動作が終了する前の一定のタイミングで回転を開始するように制御される。本実施形態においては、この捩りモータ１６は、後述するブレーキ作動部２０を作動させるための動力源としても利用される。

この捩りモータ１６の回転力は、ギア等を介して捩り機構１５へと伝達される。捩り機構１５の内部には、回転力を直進運動に変換するための螺軸部が設けられている。この螺軸部は、結束機本体１１に対して回転可能に支持されており、ねじ加工された外周面が進退筒部１５ａの内周面に螺合している。

進退筒部１５ａは、内部に螺軸部を挿通させた筒状部材である。この進退筒部１５ａは、結束機本体１１に対して前後に移動可能に支持されている。この進退筒部１５ａの内周面はねじ加工されており、螺軸部の外周面と螺合している。このように進退筒部１５ａの内周面と螺軸部の外周面とが螺合することで、捩りモータ１６が回転したときに進退筒部１５ａが前後に移動するように構成されている。

捩りフック１５ｂは、進退筒部１５ａの先端に取り付けられた一対の爪状部材である。この捩りフック１５ｂは、公知の構造により進退筒部１５ａの進退動作に合わせて開閉するようになっている。

上記した捩り機構１５は以下のように作動する。まず、鉄筋結束機１０のトリガが操作されると、ワイヤＷが所定量だけ送り出され、カール形成部１２によってループ状に巻き回される。その後、捩りモータ１６が正転し、進退筒部１５ａが前方に送られる。このように進退筒部１５ａが前方に送られることで捩りフック１５ｂはワイヤＷに接触可能な位置まで前進する。このとき、進退筒部１５ａの前進に連動して捩りフック１５ｂが閉じ方向に作動するため、捩りフック１５ｂはワイヤループの一部を把持する。捩り機構１５が所定位置（最も前進した位置）まで前進すると、この所定位置において捩り機構１５が回転する。この動作により、ワイヤＷを保持した捩りフック１５ｂが回転するので、ワイヤＷが捩られ、結束が完了する。なお、捩りモータ１６が正回転して捩り機構１５が前進する途中、すなわち進退筒部１５ａが前進する途中で、図示しないカッタが作動してワイヤＷを切断する。

上記のように結束が完了すると、捩りモータ１６は逆転を開始し、捩り機構１５は後方に移動する。このとき、捩りフック１５ｂが開いてワイヤＷを離す。捩りモータ１６は捩り機構１５が待機位置に移動するまで逆転する。捩り機構１５が待機位置まで移動したら、捩りモータ１６が停止して一連の動作が完了する。
次に、本実施形態に係るブレーキ作動部２０について説明する。
本実施形態に係るブレーキ作動部２０は、図４に示すように、移動部材２１と、ブレーキ部材２２と、付勢部材２３と、揺動抑止部２４と、を備えている。

移動部材２１は、捩り機構１５とともに前後に移動する部材である。この移動部材２１は、捩り機構１５の進退筒部１５ａに固定されており、進退筒部１５ａの進退動作に連動して前進または後退する。言い換えると、この移動部材２１は、捩りモータ１６が正転したときには進退筒部１５ａと一体的に前方へと移動し、捩りモータ１６が逆転したときには進退筒部１５ａと一体的に後方へと移動するようになっている。この移動部材２１は、結束機本体１１の一部であるガイド部２７によって水平移動するようにガイドされている。この移動部材２１の上面は、後述する揺動抑止部２４を摺動させるための摺動面を形成しており、この上面には揺動抑止部２４と係合させるための係合部２１ａが凹設されている。

ブレーキ部材２２は、ワイヤリール１３に係合可能に揺動する部材であり、回動軸２２ａを軸として結束機本体１１に対して揺動可能となっている。ブレーキ部材２２の先端には、ワイヤリール１３の係止段部１３ｂに係合させるための先端爪２２ｂが形成されており、この先端爪２２ｂがワイヤリール１３の周縁部に臨むように配置されている。

付勢部材２３は、ブレーキ部材２２をワイヤリール１３を制動する方向、すなわち係合する方向へと付勢する捩りコイルバネである。この付勢部材２３は、一端が結束機本体１１の一部であるバネ支持部２８に支持され、他端がブレーキ部材２２に係合してブレーキ部材２２を付勢している。

揺動抑止部２４は、付勢部材２３の付勢力に抗してブレーキ部材２２の揺動を抑止するためのものである。本実施形態に係る揺動抑止部２４は、図４に示すように、第１腕部２５と第２腕部２６とを略Ｌ字形に結合して構成されており、結合部付近を軸として結束機本体１１に対して揺動可能に取り付けられている。この揺動抑止部２４は、図示しないバネ部材によって、移動部材２１に押し付けられる方向へと常に付勢されている。

第１腕部２５の先端には従動部２５ａが設けられており、この従動部２５ａは、上記したバネ部材によって移動部材２１の上面に押し付けられている。このため、移動部材２１が前後に移動すると、従動部２５ａが移動部材２１の上面に沿って摺動するようになっている。なお、移動部材２１の上面は、移動部材２１の移動方向に対して水平であるため、従動部２５ａが移動部材２１の上面に沿って摺動しているときには、従動部２５ａの位置は変化せず、揺動抑止部２４の傾きも変化しないように形成されている。一方、この移動部材２１の上面には前述した係合部２１ａが凹設されているため、従動部２５ａが係合部２１ａの位置まで来ると、従動部２５ａが係合部２１ａに嵌り込み、揺動抑止部２４の傾きが変化するように形成されている。

第２腕部２６の先端には、ブレーキ部材２２に干渉してブレーキ部材２２の回動を抑止する接触部２６ａが設けられている。この接触部２６ａは、図４（ａ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａに係合しておらず、従動部２５ａが移動部材２１の上面に沿って摺動しているときには、ブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合しないように、付勢部材２３の付勢力に抗してブレーキ部材２２を押さえ込んでいる。一方、図４（ｂ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａに係合しているときには、揺動抑止部２４の傾きが変化することで、接触部２６ａによるブレーキ部材２２の押さえ込みが解除される。このように押さえ込みが解除されると、付勢部材２３の付勢力によりブレーキ部材２２が揺動してワイヤリール１３に係合する。
上記したブレーキ作動部２０は、以下のように作動する。

まず、図４（ａ）に示すような待機状態において、鉄筋結束機１０のトリガが操作されて捩り動作が実行される。このとき、捩りモータ１６が正転方向に回転するが、この回転により捩り機構１５が前進する。この動きによって、移動部材２１が移動する。

図４（ｂ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａに係合する位置まで移動部材２１が移動すると、揺動抑止部２４の傾きが変化することで、付勢部材２３の付勢力によりブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合する。ブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合することで、慣性により回転していたワイヤリール１３の回転が停止する。

その後、更に移動部材２１が移動すると、図４（ｃ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａから離脱し、接触部２６ａが再びブレーキ部材２２の揺動を抑止するので、ブレーキ部材２２とワイヤリール１３との係合、すなわち制動が解除される。

そして、更に捩りモータ１６が正転方向に回転すると、捩り機構１５が所定位置（最も前進した位置）まで前進し、捩り機構１５が回転する。この動作により結束が完了する。
結束が完了した後に、前述したように捩りモータ１６が逆転方向に回転し、図４（ａ）に示すような待機状態に戻る。

上記した作動状況をタイムチャートにしたものが図５である。この図５が示すように、本実施形態においては、ブレーキ作動部２０は、結束が完了する前の所定のタイミング（より詳しくは、捩り機構１５が所定位置まで前進する前のタイミング）で、ワイヤリール１３に係合してワイヤリール１３の回転を停止させるとともに、ワイヤリール１３との係合を解除している。このため、結束が完了したときにはワイヤリール１３との係合を解除した状態となっている。

このような実施形態によれば、捩り機構１５が作動し始めたときにワイヤリール１３にブレーキをかけ、ワイヤリール１３が停止したらブレーキを解除するので、捩り機構１５のほとんどの動作はブレーキを解除した状態で実行される。よって、ブレーキ作動部２０に対する繰り返し入力が発生しないとともに、付勢部材２３によってブレーキが作動している時間が短いためブレーキ動作が捩り機構１５に及ぼす作動負荷の影響も小さくすることができる。

これは、捩りモータ１６正転時に捩り機構１５が作動（前進）して一連の結束動作中の結束が完了する前にブレーキ作動するため、無駄な動作がなく結束動作の時間が短縮できる。

なお、従来の構造（例えば特許文献２）においては、図１３に示すタイムチャートのように、捩り機構１５のほとんどの動作はブレーキが作動した状態で実行されるため、ブレーキ動作が捩り機構１５に及ぼす影響が大きくなり、捩りモータ１６の消費電力が増加したり、捩り機構１５の制御に悪影響を及ぼしたりといった問題があった。本実施形態によれば、このような問題は発生しない。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図６及び図７を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の基本的構成は第１の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第１の実施形態と相違する箇所のみを説明する。

本実施形態の特徴は、捩りモータ１６が正転を開始する前に逆転動作を実行するように制御され、この逆転動作によってブレーキ作動部２０がワイヤリール１３に係合して制動するようにした点にある。

本実施形態の移動部材２１は、図６に示すように、第１の実施形態とは異なる配置で係合部２１ａが形成されている。具体的には、図６（ａ）に示す待機状態から捩りモータ１６が正転したとしても、従動部２５ａが係合部２１ａに係合することはなく、図６（ａ）に示す待機状態から捩りモータ１６が逆転したときに、従動部２５ａが係合部２１ａに係合するように配置されている。
このブレーキ作動部２０は、以下のように作動する。

まず、図６（ａ）に示す待機状態において、鉄筋結束機１０のトリガが操作されて捩り動作が実行される。このとき、捩りモータ１６は、まず逆転動作を実行する。この逆転動作によって、捩り機構１５が後退し、同時に移動部材２１が移動する。

図６（ｂ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａに係合する位置まで移動部材２１が移動すると、揺動抑止部２４の傾きが変化することで、付勢部材２３の付勢力によりブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合する。ブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合することで、慣性により回転していたワイヤリール１３の回転が停止する。

その後、捩りモータ１６は正転を開始し、図６（ｃ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａから離脱する。これにより、接触部２６ａが再びブレーキ部材２２の揺動を抑止するので、ブレーキ部材２２とワイヤリール１３との係合が解除される。

そして、更に捩りモータ１６が正転方向に回転すると、捩り機構１５が待機位置を越えて所定位置（最も前進した位置）まで前進し、捩り機構１５が回転する。この動作により結束が完了する。
結束が完了した後に、前述したように捩りモータ１６が逆転方向に回転し、図６（ａ）に示すような待機状態に戻る。

上記した作動状況をタイムチャートにしたものが図７である。この図７が示すように、本実施形態においても、ブレーキ作動部２０は、結束が完了する前の所定のタイミング（より詳しくは、捩り機構１５が所定位置まで前進する前のタイミング）で、ワイヤリール１３に係合してワイヤリール１３の回転を停止させるとともに、ワイヤリール１３との係合を解除している。このため、結束が完了したときにはワイヤリール１３との係合を解除した状態となっている。

すなわち、捩り機構１５が作動する前にワイヤリール１３にブレーキをかけ、ワイヤリール１３が停止したらブレーキを解除する。そして、ブレーキ動作が完了した後に捩り機構１５の動作を実行する。このような実施形態によれば、ブレーキ作動部２０に対する繰り返し入力が発生しないとともに、付勢部材２３によってブレーキが作動している時間が短いためブレーキ動作が捩り機構１５に及ぼす作動負荷の影響も小さくすることができる。

一般的にワイヤリール１３のワイヤＷの残量によってワイヤリール１３の重量が変化し、ブレーキ作動部２０にかかるブレーキ負荷も異なってくるため、捩り機構１５に及ぼす作動負荷への影響が大きい。

それで、捩り機構１５が本来の作動（前進）を開始して一連の結束動作をする前に、捩りモータ１６が逆転して捩り機構１５が後退したときに、予めブレーキ作動部２０でブレーキ制動し、捩りモータ１６が正転して捩り機構１５が前進したときに、ブレーキ制動解除しているため、捩り機構１５が待機位置（初期位置）から前進して一連の結束動作を開始する時には、捩り機構１５にブレーキ動作の作動負荷の影響が少なく、正確に作動させることができる。

本実施形態では、捩りモータ１６が逆転して捩り機構１５が後退してから捩りモータ１６が正転して捩り機構１５が待機位置（初期位置）に前進するまでの間がブレーキ制動している時間なので、捩り機構１５にブレーキ動作の作動負荷の影響が少ない期間においてブレーキ制動時間を長く確保できるため効率がよく、かつ確実にブレーキできる。

本実施形態によれば、ブレーキ動作の主な作動負荷が、捩りモータ１６の正転前（逆転期間）に発生するので、ブレーキ動作の作動負荷とワイヤＷの切断等の作動負荷とを分散させることができる。また、捩りモータ１６の逆転期間が存在することで、ワイヤＷの切断等をいつ実施するかというタイミングを設定できる時間的な幅が大きくなるので、ワイヤＷの切断等のタイミングの微調整がしやすい。

さらに、ブレーキ制動解除を捩りモータ１６が正転して捩り機構１５が前進するときに実施している、このように正転と逆転との両方を利用してブレーキ制動とブレーキ制動解除とを実行しているため、逆転のみを利用してブレーキ制動とブレーキ制動解除とを実行する場合に比較して逆転期間を短く設定できる。

なお、本実施形態においては、特に説明していないが、捩りモータ１６が逆転する前に正転動作が実行されていてもよい。すなわち、本実施形態としては、逆転動作がいつ実行されるかは問わず、結束が完了する前の逆転動作によってブレーキ作動部２０がワイヤリール１３を制動してワイヤリール１３の回転を停止させるものであればよい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について図８及び図９を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の基本的構成は第１の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第１の実施形態と相違する箇所のみを説明する。

本実施形態は、捩りモータ１６が正転を開始する前に逆転動作を実行するように制御され、この逆転動作によってブレーキ作動部２０がワイヤリール１３に係合して制動する点では第２の実施形態と同様である。第２の実施形態と異なるのは、最初の逆転動作によってブレーキ作動部２０の係合して制動した後に制動を解除まで行うようにした点である。

本実施形態の移動部材２１は、図８（ａ）に示す待機状態から捩りモータ１６が正転したとしても、従動部２５ａが係合部２１ａに係合することはなく、図８（ａ）に示す待機状態から捩りモータ１６が逆転したときに、従動部２５ａが係合部２１ａに係合するような配置となっている。
このブレーキ作動部２０は、以下のように作動する。

まず、図８（ａ）に示す待機状態において、鉄筋結束機１０のトリガが操作されて捩り動作が実行される。このとき、捩りモータ１６は、ブレーキ作動部２０を作動させるためにまず逆転動作を実行する。この逆転動作によって、捩り機構１５が後退し、同時に移動部材２１が移動する。

図８（ｂ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａに係合する位置まで移動部材２１が移動すると、揺動抑止部２４の傾きが変化することで、付勢部材２３の付勢力によりブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合する。ブレーキ部材２２がワイヤリール１３に係合することで、慣性により回転していたワイヤリール１３の回転が停止する。

更に捩りモータ１６が逆転動作を実行すると、図８（ｃ）に示すように、従動部２５ａが係合部２１ａから離脱する。これにより、接触部２６ａが再びブレーキ部材２２の揺動を抑止するので、ブレーキ部材２２とワイヤリール１３との係合が解除される。

その後、捩りモータ１６は正転を開始し、図８（ｄ）に示すように、捩り機構１５が待機位置を越えて所定位置（最も前進した位置）まで前進し、捩り機構１５が回転する。この動作により結束が完了する。
結束が完了した後に、前述したように捩りモータ１６が逆転方向に回転し、図８（ａ）に示すような待機状態に戻る。

上記した作動状況をタイムチャートにしたものが図９である。この図９が示すように、本実施形態においても、ブレーキ作動部２０は、結束が完了する前の所定のタイミング（より詳しくは、捩り機構１５が所定位置まで前進する前のタイミング）で、ワイヤリール１３に係合してワイヤリール１３の回転を停止させるとともに、ワイヤリール１３との係合を解除している。このため、結束が完了したときにはワイヤリール１３との係合を解除した状態となっている。

このように、捩り機構１５が本来の作動（前進）を開始して一連の結束動作をする前に、捩りモータ１６が逆転して捩り機構１５が後退し、予めブレーキ作動部２０でブレーキ制動し、さらに捩りモータ１６が逆転して捩り機構１５が後退してブレーキ制動解除しているため、捩り機構１５が待機位置（初期位置）から前進して一連の結束動作を開始する時には、捩り機構１５に対するブレーキ動作の作動負荷の影響が少なく、捩り機構１５を正確に作動させることができる。本実施形態によれば、ブレーキ動作の作動負荷を捩りモータ１６の正転前の逆転期間に発生させているので、ブレーキ動作の作動負荷とワイヤＷの切断等の作動負荷とを分散させることができる。また、捩りモータ１６の逆転期間が存在することで、ワイヤＷの切断等をいつ実施するかというタイミングを設定できる時間的な幅が大きくなるので、ワイヤＷの切断等のタイミングの微調整がしやすい。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について図１０〜１２を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の基本的構成は第１の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第１の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態とは異なるブレーキ作動部３０を備えた点にある。
本実施形態に係るブレーキ作動部３０は、図１０に示すように、移動部材３１と、ブレーキ部材３２と、付勢部材３３と、揺動推進部３４と、を備えている。

移動部材３１は、捩り機構１５とともに前後に移動する部材である。この移動部材３１は、捩り機構１５の進退筒部１５ａに固定されており、進退筒部１５ａの進退動作に連動して前進または後退する。言い換えると、この移動部材２１は、捩りモータ１６が正転したときには進退筒部１５ａと一体的に前方へと移動し、捩りモータ１６が逆転したときには進退筒部１５ａと一体的に後方へと移動するようになっている。この移動部材２１は、後述する回転部材３５に接触可能に突出した係合部３１ａを備えている。

ブレーキ部材３２は、ワイヤリール１３に係合可能に揺動する部材であり、回動軸３２ａを軸として結束機本体１１に対して揺動可能となっている。ブレーキ部材３２の先端には、ワイヤリール１３の係止段部１３ｂに係合させるための先端爪３２ｂが形成されており、この先端爪３２ｂがワイヤリール１３の周縁部に臨むように配置されている。このブレーキ部材３２の上端部（先端爪３２ｂの反対側の端部）には、後述する揺動推進部３４と連結するための連結部３２ｃが設けられている。

付勢部材３３は、ブレーキ部材３２をワイヤリール１３から離れる方向へと付勢する捩りコイルバネである。この付勢部材３３は、一端が結束機本体１１の一部であるバネ支持部４２に支持され、他端がブレーキ部材３２に係合してブレーキ部材３２を付勢している。

揺動推進部３４は、付勢部材３３の付勢力に抗してブレーキ部材３２を揺動させるためのものである。本実施形態に係る揺動推進部３４は、図１０に示すように、回転部材３５と、バネ部材３６と、従動部材３７と、第１リンク部３８と、第２リンク部３９と、第３リンク部４０と、を備えている。

回転部材３５は、後述する従動部材３７に対して回転可能に取り付けられた部材であり、半径方向に突出した接触部３５ａを備えている。この接触部３５ａは、移動部材２１の係合部３１ａに対して接触可能な位置に配置されており、移動部材２１が移動したときに接触部３５ａを押すことで、回転部材３５が回転するようになっている。

従動部材３７は、第１リンク部３８、第２リンク部３９、第３リンク部４０とともにリンク機構を構成する部材であり、回転部材３５が所定の方向に回転したときに一体的に回転し、リンク機構を作動させるものである。この従動部材３７は、回転部材３５の接触部３５ａに係合する受部３７ａと、結束機本体１１の一部として形成された係止壁４１に係合する支持部３７ｂと、を備えている。支持部３７ｂは、従動部材３７を待機状態に保つためのものであり、支持部３７ｂが係止壁４１に係合した状態が従動部材３７の待機状態となっている。従動部材３７は、この待機状態から、支持部３７ｂが係止壁４１から離れる方向に回転可能となっている。

バネ部材３６は、回転部材３５を従動部材３７に対して付勢するための捩りコイルバネである。このバネ部材３６の付勢力によって、回転部材３５の接触部３５ａが従動部材３７の受部３７ａに押し付けられるようになっている。

第１リンク部３８、第２リンク部３９、第３リンク部４０は、従動部材３７とともにリンク機構を構成することで、回転部材３５の回転力をブレーキ部材３２に伝達するためのものである。このリンク機構は、出力側がブレーキ部材３２の連結部３２ｃに連結されており、リンク機構が作動したときにブレーキ部材３２が連動して揺動するように構成されている。

本実施形態においては、捩りモータ１６が正転したときに、従動部材３７が回転してリンク機構が作動し、ブレーキ部材３２が連動して作動するように構成されている。一方、捩りモータ１６が逆転したときには、従動部材３７が回転しないようになっており、すなわち、リンク機構が作動しないので、ブレーキ部材３２が作動しないように構成されている。

具体的には、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、捩りモータ１６が正転したときには、捩り機構１５の前進に伴って移動部材３１が前進する（図１１に示す右方向に移動する）。図１１（ｂ）に示すように、移動部材３１の係合部３１ａが回転部材３５の接触部３５ａに接触すると、回転部材３５が回転する。このとき、回転部材３５の接触部３５ａが従動部材３７の受部３７ａを押す方向に回転部材３５が回転するので、回転部材３５と従動部材３７とが一体的に回転する。従動部材３７が回転することによりリンク機構が作動し、ブレーキ部材３２が連動して揺動する（ブレーキが作動する）。そして、図１１（ｃ）に示すように、移動部材３１が更に前進して係合部３１ａと接触部３５ａとの係合が外れると、付勢部材３３の付勢力によってブレーキ部材３２が待機位置の方向に揺動する（ブレーキが解除される）。ブレーキ部材３２が待機位置の方向に揺動すると、これに連動してリンク機構が作動し、回転部材３５と従動部材３７とが待機位置に戻される。

また、捩りモータ１６が逆転したときには、図１１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、捩り機構１５の後退に伴って移動部材３１が後退する（図１１に示す左方向に移動する）。図１１（ｅ）に示すように、移動部材３１の係合部３１ａが回転部材３５の接触部３５ａに接触すると、回転部材３５が回転する。このとき、回転部材３５の接触部３５ａが従動部材３７の受部３７ａから離れる方向に回転部材３５が回転するので、回転部材３５の回転力が従動部材３７に伝達されず、従動部材３７は回転しない。従動部材３７が回転しないので、リンク機構及びブレーキ部材３２も作動しない。そして、図１１（ｆ）に示すように、移動部材３１が更に後退して係合部３１ａと接触部３５ａとの係合が外れると、バネ部材３６の付勢力によって、回転部材３５が待機位置に戻される。
上記したブレーキ作動部３０は、以下のように作動する。

まず、図１０（ａ）に示すような待機状態においては、付勢部材３３の付勢力によりブレーキ部材３２はワイヤリール１３から離れた状態となっている。この待機状態から鉄筋結束機１０のトリガが操作されて捩り動作が実行されると、捩りモータ１６が正転方向に回転し、この回転により捩り機構１５が前進する。この動きによって、移動部材３１が移動する。

図１０（ｂ）に示すように、係合部３１ａが接触部３５ａに係合する位置まで移動部材３１が移動すると、移動部材３１が回転部材３５を押動することにより、回転部材３５が従動部材３７とともに回転する。これにより、リンク機構が作動し、付勢部材３３の付勢力に抗してブレーキ部材３２を揺動させ、ブレーキ部材３２がワイヤリール１３に係合する。ブレーキ部材３２がワイヤリール１３に係合することで、慣性により回転していたワイヤリール１３の回転が停止する。

その後、更に移動部材３１が移動すると、図１０（ｃ）に示すように、係合部３１ａと接触部３５ａとの係合が外れ、付勢部材３３の付勢力によってブレーキ部材３２が待機位置に戻される。

そして、更に捩りモータ１６が正転方向に回転すると、捩り機構１５が所定位置（最も前進した位置）まで前進し、捩り機構１５が回転する。この動作により結束が完了する。
結束が完了した後に、前述したように捩りモータ１６が逆転方向に回転し、図１０（ａ）に示すような待機状態に戻る。

上記した作動状況をタイムチャートにしたものが図１２である。この図１２が示すように、本実施形態においても、ブレーキ作動部３０は、結束が完了する前の所定のタイミング（より詳しくは、捩り機構１５が所定位置まで前進する前のタイミング）で、ワイヤリール１３に係合してワイヤリール１３の回転を停止させるとともに、ワイヤリール１３との係合を解除している。このため、結束が完了したときにはワイヤリール１３との係合を解除した状態となっている。

このような実施形態によれば、捩り機構１５が作動し始めたときにワイヤリール１３にブレーキをかけ、ワイヤリール１３が停止したらブレーキを解除するので、捩り機構１５のほとんどの動作はブレーキを解除した状態で実行される。よって、ブレーキ作動部３０に対する繰り返し入力が発生しないとともに、付勢部材３３によってブレーキが作動している時間が短いためブレーキ動作が捩り機構１５に及ぼす作動負荷の影響も小さくすることができる。

なお、上記した実施形態ではワイヤリール１３の係止段部１３ｂにブレーキ部材２２を係合させることでワイヤリール１３を制動しているが、これ以外の方法でワイヤリール１３を制動してもよい。例えば、ワイヤリール１３の周縁部にブレーキ部材を押し付けて摩擦摺動させ、この摩擦力でワイヤリール１３を制動する構成にしてもよい。

１０鉄筋結束機
１１結束機本体
１２カール形成部
１３ワイヤリール
１３ａフランジ
１３ｂ係止段部
１５捩り機構
１５ａ進退筒部
１５ｂ捩りフック
１６捩りモータ
２０ブレーキ作動部
２１移動部材
２１ａ係合部
２２ブレーキ部材
２２ａ回動軸
２２ｂ先端爪
２３付勢部材
２４揺動抑止部
２５第１腕部
２５ａ従動部
２６第２腕部
２６ａ接触部
２７ガイド部
２８バネ支持部
３０ブレーキ作動部
３１移動部材
３１ａ係合部
３２ブレーキ部材
３２ａ回動軸
３２ｂ先端爪
３２ｃ連結部
３３付勢部材
３４揺動推進部
３５回転部材
３５ａ接触部
３６バネ部材
３７従動部材
３７ａ受部
３７ｂ支持部
３８第１リンク部
３９第２リンク部
４０第３リンク部
４１係止壁
４２バネ支持部
Ｗワイヤ

Claims

結束用のワイヤを送り出して鉄筋の周囲に巻き付けて結束する鉄筋結束機であって、
結束機本体に回転自在に支持されるワイヤリールと、
前記ワイヤリールを回転駆動するための送りモータと、
ワイヤを捩って結束するための捩り機構と、
前記捩り機構を駆動するための捩りモータと、
前記捩りモータを駆動源として作動するブレーキ作動部と、
を備え、
前記送りモータがワイヤを所定量まで送り出したときに、前記捩りモータが正転を開始し、前記捩りモータの正転によって前記捩り機構が所定位置まで前進した後にワイヤを捩って結束を完了し、
前記結束が完了した後に、前記捩りモータが逆転を開始し、前記捩りモータの逆転によって前記捩り機構が待機位置まで後退するものであって、
前記ブレーキ作動部は、前記結束が完了する前の所定のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする、鉄筋結束機。
前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構が前記所定位置まで前進する前のタイミングで、前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする、請求項１記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータは正転前に逆転動作を実行するように制御され、前記逆転動作によって前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動することを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータの正転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させるとともに、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータの逆転時は、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時であることを特徴とする、請求項５記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータの逆転時に、前記ブレーキ作動部が前記ワイヤリールを制動して前記ワイヤリールの回転を停止させ、前記捩りモータの正転時に、前記ワイヤリールに対する制動を解除することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋結束機。
前記捩りモータの逆転時は、前記捩りモータの正転前の逆転時または前記結束が完了する前の逆転時であることを特徴とする、請求項７記載の鉄筋結束機。
前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構とともに前後に移動する移動部材と、前記ワイヤリールに対して直接的に作用可能に揺動するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を前記ワイヤリールの方向へと付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材の揺動を抑止する揺動抑止部と、を備え、
前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記移動部材が前記揺動抑止部に作用することで前記揺動抑止部が前記ブレーキ部材の揺動を抑止し、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記揺動抑止部による前記ブレーキ部材の揺動の抑止が解除され、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用することを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄筋結束機。
前記ブレーキ作動部は、前記捩り機構とともに前後に移動する移動部材と、前記ワイヤリールに対して直接的に作用可能に揺動するブレーキ部材と、前記ブレーキ部材を前記ワイヤリールから離れる方向へと付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材を揺動させる揺動推進部と、を備え、
前記捩り機構が前記待機位置にあるときには、前記付勢部材の付勢力により前記ブレーキ部材は前記ワイヤリールから離れており、前記捩り機構が特定の位置まで移動したときに、前記移動部材が前記揺動推進部に作用することで前記揺動推進部が前記付勢部材の付勢力に抗して前記ブレーキ部材を揺動させ、前記ブレーキ部材が前記ワイヤリールに作用することを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄筋結束機。