(57)【要約】      （修正有）【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状構造部材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。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【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状構造部材、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。
【発明の詳細な説明】
【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に既設された電気、水道、ガス等の配管設備を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、吸着パットを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の中空体であり、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１４９０６号公報
【発明の概要】
【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を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、タイル張りや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状構造部材、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】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】（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。
【発明を実施するための形態】
【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への埋め込み状態を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。
【符号の説明】
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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