| 【発明の名称】 |
コンクリート供試体成形用型枠の精度測定装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】森田 紀三男
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| 【要約】 |
【課題】コンクリートの強度試験用供試体（試験片）を成形する型枠の底面と側面との角度を簡単な操作で正確に計測する測定装置を提供する。
【解決手段】基準底面を備えた基台と、基端を基台に枢支した揺動コラムと、揺動コラムの背後に立設された支持コラムと、計測端を揺動コラムに向けて支持コラムの所定高さに装着された変位計測ゲージと、揺動コラムの基端を型枠内面に押接する付勢部材と、揺動コラムの前面に設けた計測突起と、揺動コラムを前方に付勢する付圧手段とを備えている。揺動コラムの変位を所定高さで計測するので、高さの異なる型枠の角度の計測が容易に可能で、バネや磁石による付勢手段や付圧手段は、型枠内面への当接力を一定にして、安定した高い精度の計測を実現する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基準底面を備えた基台(1)と、基端を基台の外周一箇所に枢支して基台の放射方向に揺動可能に立設された揺動コラム(2)と、揺動コラムの背後側で基台に固定して立設された支持コラム(3)と、計測端を揺動コラムの背面に向けて支持コラムの所定高さ位置に装着された変位計測ゲージ(32)と、揺動コラムの基端を計測しようとする型枠のキャビティの側壁面に押接させる付勢部材(15)と、揺動コラムの前面上部ないし中間部に設けられた計測突起(23)と、揺動コラムをその基端と計測突起との間の位置で前方に付勢する付圧手段(24)とを備えている、コンクリート供試体成形用型枠の精度測定装置。
【請求項２】 計測突起(23)が着脱自在であり、揺動コラム(2)の前面に計測突起の装着位置(21)が上下方向複数箇所に設けられている、請求項１記載のコンクリート供試体成形用型枠の精度測定装置。
【請求項３】 支持コラム(3)またはこれと略平行に基台(1)に固定して立設したハンドルコラム(4)の上部に揺動コラム(2)の側面をガイドする側面ガイド(42)が設けられ、揺動コラム(2)の変位計測ゲージ(32)側への揺動角が揺動コラム(2)と支持コラムまたはハンドルコラムに設けた部材(41)との当接によって規制されることを特徴とする、請求項１または２記載のコンクリート供試体成形用型枠の精度測定装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリートの強度試験を行う際に用いる供試体（試験片）を成形する型枠の精度を測定する装置に関するもので、特に供試体の交差する面の直角度を測定するのに適した精度測定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンクリートの強度は、ＪＩＳ等で定められている形状の供試体を成形して、その供試体に試験機で圧縮力や引張力、曲げ力などを付与することによって測定されている。このとき用いられる供試体の形状は、円筒体や六面体などの単純な形状であるが、その形状や寸法に誤差があると、試験結果が信頼できないものとなるため、寸法精度が所定の誤差範囲内にあることが要求されている。
【０００３】例えばＪＩＳ−Ａ−１１３２１９９９には、コンクリートの圧縮強度試験に用いる供試体は円筒形で、その寸法精度は直径で０．５％以内、高さで５％以内、載荷面の平面度で直径の０．０５％以内、載荷面と母線との角度で９０度±０．５度以内と規定されている。このような形状の供試体は、円筒形のキャビティ（成形空所）を有する二つ割れの型枠で成形されており、従来は成形したものが、上記精度内にあるかどうかを成形品１個毎に検査していた。
【０００４】しかしコンクリート成形品の寸法精度は、これを成形する型枠の精度に依存することから、型枠が十分に高い精度で製作されていれば、その型枠で成形された供試体の精度も保証できることから、型枠の精度が所定精度内であれば、当該型枠で成形された供試体は、精度検査を行う必要がない。通常、１個の型枠で多数の供試体が成形されるので、成形された供試体の全数についてその精度を測定するより、１個の型枠の精度を測定する方が、精度検査のために必要な作業時間と手数とを大幅に低減できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】供試体の寸法精度は、その外径寸法の精度であるため、例えば供試体を高い精度で仕上げられた定盤上に置いて側面にスコヤ（直角定規）を当接させるという簡単な作業によって、載荷面と母線の直角度などを検査することができる。しかし、型枠の精度は、成形品を得るためのキャビティの精度であるため、測定具を型枠の内側に差し込んで測定を行わねばならず、作業が煩雑になるとともに、測定結果に誤差が生じやすい。
【０００６】一般に供試体の寸法はあまり大きくなく（例えば、圧縮強度試験用の円筒形の供試体の直径は、１０ｃｍ、１２．５ｃｍ及び１５ｃｍである）、測定具の寸法が制限されるとともに、測定具と被検査面の当接状態を目視により確認することも困難である。特に型枠の底面と側壁面との間の角度の検査は、型枠のキャビティ内にスコヤなどを挿入すること自体が不可能であるので、従来から一般的に用いられている測定具では計測不可能である。
【０００７】そこでこの発明は、コンクリート供試体を成形するための型枠のキャビティの形状、特に型枠の底面と側面との角度を簡単な操作で正確に計測することができる、精度測定装置を得ることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、基準底面を備えた基台１と、基端を基台の外周一箇所に枢支して基台の放射方向に揺動可能に立設された揺動コラム２と、揺動コラムの背後側で基台に固定して立設された支持コラム３と、計測端を揺動コラムの背面に向けて支持コラムの所定高さ位置に装着された変位計測ゲージ３２と、揺動コラムの基端を計測しようとする型枠のキャビティの側壁面に押接させる付勢部材１５と、揺動コラムの前面上部ないし中間部に設けられた計測突起２３と、揺動コラムをその基端と計測突起との間の位置で前方に付勢する付圧手段２４とを備えている、コンクリート供試体成形用型枠の精度測定装置を提供することにより、上記課題を解決している。
【０００９】上記装置において、計測突起２３を着脱自在とし、揺動コラム２の前面に計測突起の装着位置２１を上下方向複数箇所に設けておき、計測しようとする型枠の高さに合わせて計測突起を移動させることにより、同じ高さに設けた変位計測ゲージ３２で高さの異なる型枠を同じゲージの目盛で測定できる。
【００１０】また、支持コラム３またはこれと略平行に基台１に固定して立設したハンドルコラム４の上部に揺動コラム２の側面をガイドする側面ガイド４２を設け、揺動コラム２の変位計測ゲージ３２側への揺動角を揺動コラム２と支持コラムまたはハンドルコラムに設けた部材４１との当接によって規制することにより、揺動コラムの倒れによる測定誤差が回避されるとともに、変位計測ゲージの計測端が無理に押し込まれることによって生ずるゲージの損傷を防止できる。
【００１１】上記この発明の精度測定装置における支持コラム３とハンドルコラム４とは、同一部材であってもよく、別部材であってもよい。精度計測装置を操作するためのハンドル４１を設けるときは、そのハンドルはハンドルコラム４の上端に設けることも、支持コラム３の上端に設けることもできる。
【００１２】付勢手段１４及び付圧手段２４は、一般的にはコイルバネ、板バネ、巻きバネ等であるが、磁石を利用することもできる。付勢手段１４としてバネを用いるときは、基台１の揺動コラムの立設位置と反対の側に、付勢部材１５がバネ力で突出するように設ける。付勢部材１５をバネ自体によって形成することもできる。
【００１３】付勢部材１５は大小のものを準備して交換可能とすることにより、底面積の異なる複数の寸法の型枠に対応させることができる。計測突起２３の装着位置を変更可能にした請求項２の発明も、高さの異なる複数の型枠の側面の角度を、側面の上端部分において計測可能にするためのものである。
【００１４】この発明の精度測定装置は、揺動コラム２の変位を所定高さ位置に設けた変位計測ゲージ３２で計測するようにしたので、測定しようとする型枠の高さが異なっても、変位計測ゲージ３２の位置を上下に移動させる必要がなく、計測端が型枠に直接接触しないので、変位計測ゲージの損傷を防止できる。また揺動コラム２が基台１に揺動自在に装着されて基台１の半径方向に揺動するので、計測しようとする型枠の高さが異なっても変位計測ゲージ３２の計測値と計測しようとする型枠の角度との相関関係が変化しないため、変位計測ゲージ３２の目盛を角度目盛にすること、あるいは変位と角度との換算テーブルを用いることにより、高さの異なる型枠の角度の計測をより容易に行うことができる。
【００１５】バネや磁石による付勢手段１４や付圧手段２４は、揺動コラムの基端及び計測突起２３の型枠内壁面への当接力を常時一定にして、安定した高い精度の計測を実現している。また、揺動コラム２の変位計測ゲージ３２側への揺動角を制限することにより、変位計測ゲージ３２が大きく揺動することによって、変位計測ゲージ３２を損傷するのを防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図５は供試体成形用型枠の一例を示した斜視図で、有底円筒を縦方向に二つ割りにした形状の鋳鉄製の型枠で、分割した一対のものをボルト５１で締結することにより、型枠内に円筒形のキャビティが形成される。
【００１７】図１ないし４は、この発明の精度計測装置の一実施例を示した図であり、図６はそのゼロ点調整の際に用いるゼロ点設定台である。
【００１８】図１ないし４において、基台１は金属製の厚肉円盤で、その円周一箇所に平面視でコの字形の切欠が設けられ、この切欠を基台の接線方向に横断するように、支点ピン１２が装着されている。基台１の底面には支点ピン１２と直交する直径方向のキー溝１３が設けられており、切欠１１を設けた側と反対の側の円周には、キー溝１３に対して対称な角度を持った位置に、半径方向の有底穴が穿設され、その穴の奥部に挿入した付勢コイルバネ１４で突出方向に付勢されて短い丸棒状の付勢部材１５が出入り自在に挿入されている。この付勢部材１５は、その周面に設けた軸方向の溝に基台１に螺着した止めねじ１６の先端を係入することにより、脱落が防止されており、ねじを緩めることによって異なる長さのものに交換することができるようになっている。
【００１９】基台１には断面矩形の揺動コラム２と背の高い門形のハンドルコラムと支持コラム３とが設けられている。揺動コラム２の下端は支点ピン１２で枢着されており、垂直軸を挟む狭い角度で支点ピン１２回りに揺動可能である。揺動コラムの前面（外側を向く面）には、計測しようとする型枠のキャビティの上端部に対向する位置に、計測突起取付用のねじ孔２１が設けられている。コンクリート強度試験に用いる供試体の高さは複数種類あるので、そのそれぞれに対応した複数の位置にねじ孔２１が設けられている。これらのねじ孔の一箇所には頭部上面を部分球面とした小ねじ状の計測突起２３が螺着されている。また、揺動コラム２の前面下端には、この計測突起と同一形状の基準突起２２が螺着されている。
【００２０】支持コラム３は揺動コラム２の背後側に下端を基台１に固定て立設されており、その上端にブラケット３１が固着され、このブラケット３１にダイヤルゲージ３２がその計測端３３を揺動コラム２の背面に向けて、かつ目盛板を上方に向けて装着されている。
【００２１】ハンドルコラム４は、揺動コラム２と支持コラム３との間の基台１の中央部に下端を基台１に固定して立設されており、ダイヤルゲージ３２の計測端３３は、このハンドルコラムの門形の間を通って揺動コラムの背面に達している。ハンドルコラム４の上端中央には、縦棒状のハンドル４１が固定されており、また、このハンドルの根元部分から揺動コラム２に向けて、平面視でコの字形のガイドピース４２が延びており、このガイドピースのコの字の内側両側面によって揺動コラム２の側面をガイドして、揺動コラム２の接線方向の倒れを防止している。
【００２２】揺動コラム２は、基準突起２２と計測突起２３の中間位置で付圧バネ２４により前方に付勢されている。この付圧バネ２４の付勢力と基台に設けた付勢バネ１４の付勢力とは、一方が他方より強くなるように設けるべきであり、一般的には付勢バネ１４の付勢力を付圧バネ２４の付勢力より強くするのがよい。付勢バネ１４は、計測しようとする型枠内に挿入された精度測定装置の揺動コラム２の基端を計測しようとする母線の下端に支点ピン１２を介して押圧する。一方付圧バネ２４は、計測しようとする型枠の母線の上端に計測突起２３を付圧し、同時に揺動コラムの下端を母線の下端に付圧する付勢力を発生している。付圧バネ２４と付勢バネ１４とに力の差を持たせることにより、支点ピン１２がこれを挿通した軸孔の前側または後側に押し付けられる。これにより支点ピン１２とその軸孔との遊隙に起因する計測誤差の発生を回避できる。
【００２３】なお、図示実施例の装置では、揺動コラム２のダイヤルゲージ３２側への揺動が、揺動コラムの先端とハンドル４１とが当接することによって規定されており、この揺動角に対応する計測ストロークを有するダイヤルゲージ３２を用いることにより、ダイヤルゲージ３２の計測端が無理に押込まれることによって生ずる損傷を回避している。
【００２４】上記実施例の精度測定装置は、ハンドル４１と揺動コラム２の上端とを片手で握って、揺動コラム２を背後側に倒した状態で、かつ付勢部材１５を計測しようとする型枠の内壁面に押し付けて押込んだ状態で、基台１の底面が型枠のキャビティの底面に達するまで差し込み、揺動コラム２を離す。この状態で基台１の底面は装置の自重により、型枠のキャビティの底面に密着し、基準突起２２と計測突起２３の先端が、型枠の内壁面の同一母線上の下端と上端に押接される。この状態でダイヤルゲージ３２の目盛を読むことにより、基準突起２２と計測突起２３の変位を読取ることができ、この変位からキャビティの底面と母線との角度を算出できる。
【００２５】上記手段で角度誤差を直接計測するためには、予めダイヤルゲージ３２のゼロ点調整を行っておく必要がある。図６に示すゼロ点設定台は、その作業に用いる器具で、上面を高い精度の平面に仕上げた定盤６０上に、平面視でＶ形のストッパと、その二等分線上で対向するキーとが設けられている。計測しようとする型枠で成形される形状の供試体と同一形状の金属製の基準形６３を高い精度で加工しておき、これをＶ形ストッパ６１で位置決めし、この基準形の側面に揺動コラムを対向させて、基台のキー溝１３にキー６２を嵌合した状態で、基台１を基準形６３側に押し動かして、揺動コラム２の下端を基準形の周面下端に押圧する。このとき、計測突起２３が付圧バネの付勢力で、基準形６３の側面上端に押圧されるから、この状態でダイヤルゲージ３２のゼロ点設定を行う。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９０７８９０１
【氏名又は名称】株式会社丸菱
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| 【出願日】 |
平成１１年６月８日（１９９９．６．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８６７３
【弁理士】
【氏名又は名称】西 孝雄
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６６０４（Ｐ２０００−３４６６０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６０７２３ |
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