(57)【要約】  この発明は、第一にコンクリートバイブレータの積算運転時間を、バイブレータ駆動用の電源によって正確に記録できるようにして、コンクリートバイブレータ用のアワーメータの小型化を図ること、第二にコンクリートバイブレータの運転時間を作業者又は作業管理者が容易に知ることができるようにすること、第三に記録データの改ざんを防止してそして保守、整備などのための正確な情報を得られるようにすることを課題とする。  この発明のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置は、振動体内部に駆動用モータを内蔵するコンクリートバイブレータにおける前記駆動モータの運転時間を記録する記録素子を備えた運転時間積算回路６と、この運転時間積算回路６に接続されて前記記録素子に記録された運転時間データを表示する表示器１０とで構成する。前記運転時間積算回路６はコンクリートバイブレータを運転させるために必要とされる出力電圧及び出力周波数を発生させる電源装置に接続され、前記運転時間積算回路６の駆動電源は前記コンクリートバイブレータの駆動電源とし、前記記録素子は、前記電源装置の出力電源の電圧および出力電源の周波数の変化に関わらず、駆動用モータを運転させた時間を積算し、記録素子に常に積算時間を記録するものとする。
2008099500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体内部に駆動用モータを内蔵するコンクリートバイブレータにおける前記駆動モータの運転時間を記録する記録素子を備えた運転時間積算回路と、この運転時間積算回路に接続されて前記記録素子に記録された運転時間データを表示する表示器とよりなり、
前記運転時間積算回路はコンクリートバイブレータを運転させるために必要とされる出力電圧及び出力周波数を発生させる電源装置に接続され、
前記運転時間積算回路の駆動電源は前記コンクリートバイブレータの駆動電源とし、
前記記録素子は、前記電源装置の出力電源の電圧および出力電源の周波数の変化に関わらず、駆動用モータを運転させた時間を積算し、記録素子に常に積算時間を記録するものとした、
コンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項２】
運転時間積算回路は、外部信号によってのみ積算時間の記録を消去可能とした不揮発性記録素子と揮発性記録素子とを備え、揮発性記録素子には記録データを保持するためのバックアップ電源が付設された、請求項１記載のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項３】
運転時間積算回路に不揮発性記録素子を複数そなえ、前記複数の不揮発性記録素子のうち、少なくとも1個は積算時間の記録を消去することができないものとした請求項１または２に記載のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項４】
運転時間積算回路は駆動モータのスイッチよりも電源装置側に接続され、スイッチの下流側と運転時間積算回路の間にフィードバック回路が設けられた、請求項１ないし３の何れかに記載のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項５】
運転時間積算回路は、コンクリートバイブレータの電源回路にコネクタを介して着脱自在に取り付けられた、請求項１ないし４の何れかに記載のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項６】
運転時間積算回路は、表示器接続用のコネクタ又は記録素子のデータを表示器に無線転送する無線ポートを備えた、請求項１ないし５の何れかに記載のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置
【請求項７】
運転時間積算回路は、表示許可信号を受信する受信器を備え、外部からの許可信号を受信したときに運転時間の表示が開始されるようにした、請求項１ないし６の何れかに記載の運転時間積算装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設現場などでコンクリート打設時に使用するコンクリートバイブレータにおける運転時間の管理を行うための運転時間積算装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートバイブレータは建設現場においてコンクリート打設のために使用されているが、多くの場合、打設業者がリース・レンタル店からレンタルした機械を用いて作業が行われている。従って機械個々の使用頻度、通算使用時間、消耗度などの実態把握が難しい状態となっている。
一方、コンクリート打設においてはバイブレータによる締め固めの良否がコンクリート強度ひいてはコンクリート構造物の品質を左右する大きな要因となっており、締め固めの良否を判断する簡便な方法が求められているが、依然実用性の高い方法が見出されていない。【０００３】
コンクリートバイブレータによるコンクリートの締固め作業の管理においては、一般に時間による管理が行われている。そのためには作業者が常時稼働時間を正確に把握しやすいことが必要である。更に、所定時間の作業を行ってもバイブレータ自体が所定の性能を発揮していなければ所期の効果は得られない。バイブレータが所定の性能を発揮するためには、常時個々のバイブレータにつき適正な保守、整備を行わなければならず、そのために、バイブレータの積算駆動時間を正確に把握することが必須である。
リース・レンタル物件についての実働時間の管理に関してはアワーメータが提案されているが、コンクリートバイブレータを駆動するための電源の電圧および周波数は商用電源とは異なるものであり、使用中の電圧の変動などが起こり易く、また、使用電源の出力電圧や出力周波数の範囲が広く多岐にわたっている為、従来のアワーメータでは誤作動や正確な時間の測定が困難であった。
【特許文献１】特開２０００−１８０５６８
【０００４】
上記特許文献に開示された発明は運転キー操作で始動するエンジンを備えた建設機械におけるものであり、もともと備えられたバッテリーをアワーメータの電源として使用している。また、特開平６−３６１０１号、特開平６−２０１２６号、特開２００２−１６３５７６号、特開２００４−２０４６６３号も同様である。
しかしながら、モータで駆動するコンクリートバイブレータにはバッテリーは装着されていない。そのため従来のアワーメータによってコンクリートバイブレータの作動時間を正確に記録するためには、アワーメータの電源としてバイブレータ自体の電源とは別に、アワーメータを動作させるためのバッテリーなどの定格電源を用意しなければならなかった。
そのためアワーメータ自体が大きくなりコンクリートバイブレータのスイッチケースや接続用の電源プラグの内部に配置することが難しかった。また、バッテリー寿命の管理もしなければならなかった。
その結果、コンクリートバイブレータにおいてはアワーメータが普及しておらず、コンクリートバイブレータの使用時間を正確に把握できないことにより、コンクリート打設などの作業を行う業者などにコンクリートバイブレータをリース・レンタルする業者は、製品の保守管理において、内部消耗品に交換時期の判断、故障時において、その故障の要因が整備不良によるものか経年変化によるものかの判断、そして貸与期間中におけるコンクリートバイブレータの実稼動時間を把握できないため整備頻度の判断などを行うことが困難であり、機械の個々の使用時間の平均化ができず、機械の寿命にバラツキが発生する問題点がある。【０００５】
次に、コンクリートの打設を行う施工業者においては、コンクリート打設中のコンクリートバイブレータの稼働時間が把握できず打設が適切に行われたか判断できない。
また打設を適切に行おうとする場合に、コンクリートバイブレータの適正な使用時間を設定することが困難であり、現場作業者の経験則に頼ることが多かった。そして、複数のコンクリートバイブレータを使用する場合には個々のコンクリートバイブレータの稼働時間を管理できないため、不適切な作業を監視することが難しいという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、第一にコンクリートバイブレータの積算運転時間を、バイブレータ駆動用の電源によって正確に記録できるようにして、コンクリートバイブレータ用のアワーメータの小型化を図ること、第二にコンクリートバイブレータの運転時間を作業者又は作業管理者が容易に知ることができるようにすること、第三に記録データの改ざんを防止してそして保守、整備などのための正確な情報を得られるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のコンクリートバイブレータの運転時間積算装置は、振動体内部に駆動用モータを内蔵するコンクリートバイブレータにおける前記駆動モータの運転時間を記録する記録素子を備えた運転時間積算回路と、この運転時間積算回路に接続されて前記記録素子に記録された運転時間データを表示する表示器とで構成する。
前記運転時間積算回路はコンクリートバイブレータを運転させるために必要とされる出力電圧及び出力周波数を発生させる電源装置に接続され、前記運転時間積算回路の駆動電源は前記コンクリートバイブレータの駆動電源とし、前記記録素子は、前記電源装置の出力電源の電圧および出力電源の周波数の変化に関わらず、駆動用モータを運転させた時間を積算し、記録素子に常に積算時間を記録するものとする。
前記運転時間積算回路は、コンクリートバイブレータのスイッチケース内もしくは、駆動用電気式モータと前記コンクリートバイブレータ用電源装置に接続するための電源プラグの内部に配置する他、運転時間積算回路を独立した部品として構成し、スイッチケース又は電源プラグなどにコネクタを介して着脱自在に取り付けることもできる（請求項５）。【０００８】
前記記録素子は、リース機材の履歴管理のためには記録が消去しないことが要求されるので、外部信号によってのみ積算時間の記録を消去可能な不揮発性記録素子を用いることが好ましいが、揮発性記録素子に記録されたデータを保持するためのバックアップ電源を付設して使用することもできる。このバックアップ電源には電池、大容量のコンデンサなどを使用する。
また、個別の作業管理のためには揮発性素子を用いることによりリセットを容易に行うことができる。個別の作業時間を作業者が知るためには、運転時間を表示する表示器をコンクリートバイブレータのスイッチボックスに取り付けるとよい。この場合には電源スイッチをＯＦＦとした際にその都度記録素子の記録が消去されても支障はないので、バックアップ電源は不要である。他方、表示器を外付けとして一連の作業が終了後に作業管理者が記録を読む場合は、揮発性素子にバックアップ電源を付設する必要がある（請求項２）。【０００９】
記録素子の組合せとしては、不揮発性記録素子のみ、揮発性記録素子のみ、両者の組合せが考えられる。そして必要により揮発性記録素子にバックアップ電源を付設する。
不揮発性記録素子を複数そなえ、前記複数の不揮発性記録素子のうち少なくとも1個は積算時間の記録を消去することができないものとすることにより、履歴管理を完全に行うことができる（請求項３）。この場合、履歴管理用の記録素子には、運転時間の他、機体の製造年月日、製造番号、最終試験者名、修理履歴等を記録することが好ましい。【００１０】
運転時間積算回路の位置は、駆動モータの電源スイッチのバイブレータ側でも電源装置側でもよい。例えば、バイブレータの振動部、スイッチケース又は電源プラグなどである。
表示器を外付けとして運転時間積算回路にコネクタを介して接続する構成とする場合、運転時間積算回路を振動部に配設すると、耐振性が要求される他、コネクタ部分に耐水性が要求されるなどの問題がある。また、スイッチケースに配設すると防塵性が要求される。そこで、このような問題が比較的少ない電源プラグに配設することが好ましい。
ところで、運転時間積算回路を電源スイッチよりもコンクリートバイブレータ側に配設する場合は、電源回路から駆動電圧を検出することが可能であるが、電源スイッチよりも電源装置側に配設する場合は駆動モータの停止時にも電圧を検出するので、電流センサを使用して電流で運転時間をカウントしなければならず、装置が大型化してしまう。
そこで、スイッチの下流側と運転時間積算回路の間にフィードバック回路を設ける構成とすることにより、電圧による運転時間のカウントが可能となり、大型化を回避できる（請求項４）。【００１１】
運転時間積算回路の記録素子に記録されたデータを外部の表示器に転送する手法は、運転時間積算回路に、表示器接続用のコネクタ又は記録素子のデータを表示器に無線転送する無線ポートを備える他、運転時間積算回路にＩＣチップを埋め込んだカードなどの記録媒体の接続部を設け、記録素子から一定のインターバルでデータをＩＣチップに転送して記録し、ＩＣチップに記録されたデータをカードリーダにより読み取るようにすることも考えられる。
ＩＣチップに常時記録を転送する場合、揮発性記録素子のためのバックアップ電源は不要である。また、カードリーダからあらかじめ設定された任意の電気信号を送ることにより通信コントロールから不揮発性記録素子にリセット信号を送るようにすることもできる。【００１２】
運転時間積算回路は、表示許可信号を受信する受信器を備え、外部からの許可信号を受信したときに運転時間の表示が開始されるように構成することもできる（請求項７）。
このように構成することにより、この機能を使用できるバイブレータを限定することができる。この発明のアワーメータは、動作検証を行ったバイブレータでのみの動作を前提としている。そこで、上記構成とすることにより、アワーメータのユニットのみを入手して手持ちのバイブレータに実装しても、前記開始信号表示可能とする機械を所有していなければ表示機能が利用可能となっていない為、アワーメータとしての機能を使用することができず、アワーメータの動作信頼性が向上する。
この構成においても、表示のみ機能しないようにしておりカウンターは動作している。したがって、修理などで戻ってきた場合に表示可能として数値を読み取ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１において、コンクリートバイブレータ１の振動体２を振動させるためのモータ３をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ４が収納されたスイッチケース５に、運転時間積算回路６が配設してある。前記スイッチには電源プラグ７を介してモータ３を稼働するための４８ないし２８０Ｖ、１００ないし２４０Ｈｚの交流が電源装置から入力され、その入力電圧は変動する。
図２は運転時間積算回路６の回路図であり、コンクリートバイブレータ１の振動体２に組み込まれた振動モータ３を駆動するための電源装置に接続されたスイッチ４の出力側に運転時間積算回路６が接続されている。
この運転時間積算回路６は３つの記録素子９ａ、９ｂ、９ｃを備えている。
前記記録素子９ａは揮発性の記録素子であって電源をＯＦＦとしたときに記録情報が消去されるものであり、記録素子９ｂ及び９ｃは不揮発性の記録素子であって、電源をＯＦＦとしても記録情報は消去されないものである。そして、前記記録素子９ｂは外部信号によって記録情報を消去可能であり、記録素子９ｃは外部信号によっても通常の用法によっては記録情報を消去できないものとしてある。【００１４】
前記運転時間積算回路６には、記録素子９ａで記録された運転時間、すなわち個別作業の運転時間が表示される表示器１０が接続され、表示器はスイッチケース５に配設されている。また、記録素子９ｂ、９ｃで記録された運転時間を読み取るための読み取り装置あるいは記録素子の記録を消去するために外部信号を入出力するための装置を接続するためのコネクタ１1が接続されている。
図中通信コントロール１２は、記録素子に記録されたデーターをシリアルデーター又はパラレルデーターに変換して外部機器へ出力するインターフェイス機能、通信時にエラー訂正信号を作成、訂正する機能、外部機器からデーターとして入力されたリセット信号を、リセット信号であるのか否かを判断し、リセット信号の場合は記録素子へ信号を出力する機能を有するものである。【００１５】
上記において、スイッチ４がＯＮとなると変圧回路１３を経て通電検出回路１４で電圧が検知され、カウンター１５において運転時間がカウントされる。カウントされた運転時間は３つの記録素子９ａないし９ｃにそれぞれ積算記録される。
上記実施形態においては、記録素子９ａは揮発性であるからスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦする都度に情報が書き換えられるので、直近にスイッチＯＮしたとき以降の積算時間が記録され、表示器１０に表示される。作業者は表示器１０に表示される運転時間の表示を読み取ることにより、個別作業毎の運転時間を正確に把握することができる。
他方記録素子９ｂ、９ｃは不揮発性であるからスイッチ４のＯＮ／ＯＦＦにより記録が消去されることはない。
そして、記録素子９ｂは外部のリセット信号がコネクタ１１を介して入力されることにより記録が消去されるので、記録素子９ｂには直近のリセット以降の積算時間が記録される。この記録を必要の都度、コネクタ１１に読み取り装置の端子を接続して記録を読み取ることができる。したがって、作業現場において管理者が例えば一日ごとに各バイブレータの稼働時間を管理することができる。
また記録素子９ｃは記録が消去できないので、歴代の運転時間が積算記録される。したがって、外部の読み取り装置により個々のバイブレータの歴代の運転履歴を管理することができる。【００１６】
図３及び図４は変形例であり、揮発性の記録素子９ａに記録データを保持するためのバックアップ電源１６を取り付けたものである。このような構成とすることにより、バックアップ電源により記録素子９ａの記録もスイッチがＯＦＦとされても保持されるので、記録素子９ａの記録をコネクタ１１に接続した読み取り装置により読み取ることも可能となる。
図３の実施例は３つの記録素子９ａないし９ｃ全ての記録を、表示器１０と外部の読み取り装置との双方で読み取り可能としたものであり、表示器１０には選択機能を設けて表示すべき記録素子を選択できるようにする。
図４の実施例は、図３とは逆に表示器１０をなくし、３つの記録素子の記録は全て外部の読み取り装置で読み取るようにしたものである。【００１７】
図５は、運転時間積算回路６を電源プラグ７に配設したものである。
電源プラグ７に配設した場合においてはスイッチ４のＯＮ／ＯＦＦに関わらず電圧がカウントされるので、運転時間を電流でカウントする必要がある。しかしながら、図６に示す回路構成とすることにより電圧で運転時間をカウントすることが可能となり、装置の小型化が可能となる。【００１８】
図６に示す回路は、三相交流の電源線の内１本に運転時間積算回路６の入力側を接続し、出力側をスイッチ４よりもモータ側において、前記入力側を接続したものとは別の１本の電源線に接続してある。
このような構成とすることにより、スイッチがＯＮであるとき、すなわちバイブレータ運転中のみ運転時間積算回路に電圧が検知されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上を総合すると、この発明は以下のように産業上利用することができる。
(施工者)
ア）打設開始前後の積算運転時間を知る事により打設時の実運転時間の把握が可能となり  コンクリートボリュームに対する使用時間の管理が可能となる。
イ）コンクリート打設施工における実運転記録として数値的な証拠を残すことができる。
ウ）上記使用時間とコンクリート打設後の仕上りや強度などの品質とを統計的に分析する  ことにより適正施工/手抜き施工などの判定の目安にできる。
エ）運転時間積算回路に複数の記録素子を備えたものは少なくとも1個は積算時間を消去できないようにすることにより、機器の使用開始当初からの積算時間を把握できる。
(リース・レンタル業)
個々のバイブレータのリース・レンタル先での積算運転時間が正確に把握できるので、
ア）部品交換の要否が適切に判断できる。
イ）突発的な故障に際しても、積算運転時間を知る事により寿命なのか異常故障なのかの判  断が容易となる。
ウ）複数保有するバイブレータの個々の物件毎の使用時間のバラツキを少なくする管理が可能となる。
エ）オーバーホール後に積算運転時間をリセットすれば次の整備時期の管理が簡単になる。
オ）リセット動作を安易に出来ないようパスワードやキーを設ける事によって、運転時間の改ざんを防げば厳格な使用時間管理が可能となる。
（製造者）
運転時間積算回路に複数の記録素子を備えたものは少なくとも1個は積算時間を消去できないようにしてあるため、機器の使用開始当初からの積算時間を把握できるためリース・レンタル業者が使用時間を偽ったり、誤認して苦情を言ってきた場合に機械の寿命を主張をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スイッチケース内に運転時間積算回路を収納した図
【図２】運転時間積算回路の回路図
【図３】運転時間積算回路の別の回路図
【図４】運転時間積算回路の更に別の回路図
【図５】電源プラグ内に運転時間積算回路を収納した図
【図６】運転時間積算回路の接続例を示す回路図
【符号の説明】
【００２１】
１    コンクリートバイブレータ
２    振動体
３    駆動用モータ
４    スイッチ
５    スイッチケース
６    運転時間積算回路
７    電源プラグ
９ａ，９ｂ，９ｃ    記録素子
１０  表示器
１１  コネクタ
１２  通信コントロール
１３  変圧回路
１４  通電検出回路
１５  カウンター  
【図１】
2008099500.tif 000003
【図２】
2008099500.tif 000004
【図３】
2008099500.tif 000005
【図４】
2008099500.tif 000006
【図５】
2008099500.tif 000007
【図６】
2008099500.tif 000008
【国際調査報告】
2008099500.tif 000009
2008099500.tif 000010
2008099500.tif 000011
2008099500.tif 000012