レーザーレベル

レーザーレベルとは

レーザーレベル

レーザーレベルとは、水平器にレーザーポイントを内蔵した水平出しをするための機器です。

レベルと言っても、本来のレベルとは異なる点があります。通常、レベルはメモリ付きのスタッフと呼ばれるバーとセットで高低差を測るための機器です。スタッフを持つ役割の人と、レベルを使用する人の2人1組で使用します。

しかし、レーザーレベルはレベルを使用する人の代わりに、レベルから出たレーザーを受光器で受信すれば1人でも計測が可能です。そのため、人員の削減や作業の効率化につながります。

レーザーレベルの使用用途

レーザーレベルは、主に土木や建築の分野で使用されます。特に建築や土木、内装工事で、容易な水平出しが可能なため、現場の効率化が図られます。

また、自動計測で使用されることも多く、使用用途は種類によって異なります。

1. 回転レーザー

回転レーザーは機械の内部にある自動補正機構により、容易に水平出しが可能です。そのため、生コン打ち、床面の仕上げ、コンクリートブロックの積み出しなどに使用されます。

2. ローテーティングレーザー

ローテーティングレーザーは、回転レーザーに勾配設定機能が追加されているレーザーレベルです。水平基準面から1方向と2方向の勾配設定が可能で、レーザーが受信できる距離は広範囲であるため、大規模な工事で用いられています。

レーザーレベルの原理

そもそもレベルというのは、基準点に対して地面が水平になっているか、または基準点に対して高低差を確認する機器です。通常のレベルはレンズを覗いて、基準点を確認後、目標地点の水平や高低差を測ります。

レーザーレベルでは、覗く役割を赤外線レーザーを照射するので、少人数且つ、離れた目標地点でも受光器を使用することにより、スムーズに水平出しが行える仕組みになっています。

前述したローテーティングレーザーなど、勾配の設定が可能なものや建設機械のために作られたものも存在します。しかし、レーザーレベルは、厳密に言うとレベルの範疇には属しません。

公共測量には使えず、その他のレベルより精度がかなり落ちるためです。照射されたレーザーは機械から離れれば離れるほど、レーザーの幅が広くなっていってしまい、正確ではなくなってしまいます。この点がレーザーレベルの欠点です。

レーザーレベルの種類

レーザーレベルは大きく回転レーザーとローテーティングレーザーの2つに分類されます。その他、内装工事向けにレーザー墨出し器などもあります。

1. 回転レーザー

回転レーザーは、レーザーを360°照射するため、すべての方向が計測対象です 。スタッフに受光器をセットし用いることで、レーザーが当たっている場所を音で確認できます。

2. ローテーティングレーザー

ローテーティングレーザーは、回転レーザーの機能と勾配設定機能を持ちあわせているレーザーレベルです。造成や整地の水平・勾配設定から、重機に受光器を取り付けて乗ったまま使用することも可能です。受信距離も1,000mを越えている物もあり、建設現場や農耕地など広大な規模向けと言えます。

3. レーザー墨出し器

レーザー墨出し器は、複数のレーザー光を、壁面、天井、床面に照射して、基準線を照射するレーザーレベルのことです。オートレーザーやラインレーザーと呼ばれることもあり、空間全体をまとめて照射可能なことが特徴です。

光が点滅することもないため、屋内での使用に適しています。360°のレーザー照射はできませんが、リモコンを使用することで自動で照射方向を変えられるので、1人でも作業がスムーズに行えます。

しかし、この製品は屋内で使用する事を前提として作られています。精度を保つためには、40m程の距離までしか使用できません。

レーザーレベルのその他情報

レーザーレベルの校正

レーザーレベルなどの測定機器全般に言えることですが、使用しているうちに部品の劣化や運搬中の振動などにより誤差が生じてきます。そのため、「校正」と呼ばれる作業が必要になります。校正とは、実機と標準機で測定値を比べて、ズレがないかを確認することです。

校正により調整が必要となった場合、修理を行います。定期的に校正と修正を繰り返すと、測定機器の精度が一定に保たれ、高い技術力が確保できます。仕事の発注先やISO9001によっては、測定機器の校正記録を提出しなければなりません。

リース品であればリース会社は作成・保管をしてくれていますが、購入品の場合は、購入した企業で対応する必要があります。

参考文献
https://www.rentalsurvey.jp/topics-menu/topics-top01.html

自動ステージ

自動ステージとは

自動ステージとは、制御された自動送り装置によって任意の位置に位置決めができるステージのことです。

自動ステージは製品により、縦横斜めなどの多方向への調整可動が行えます。使用する際は、可動方向や調整幅 (精度) 、または手動での調整が必要かを考えます。Z軸の追加により三次元的な可動も可能となるため、自動ステージの用途は幅広いです。

自動ステージの使用用途

自動ステージは、調整や位置決めなどを目的として製造装置や電子顕微鏡などの様々な装置で使用され、各種装置の可動調整が必要な部分に取り付けられます。

また、自動ステージには自動送り装置が取り付けてあるので、自動的な調整が可能です。自動ステージの使用例として、以下の用途が挙げられます。

  • 製品検査用装置の調整や位置決め
  • 装置位置 (部組) のストローク調整用
  • カメラや顕微鏡等のストローク調整、位置決め
  • FA装置の搬送や位置決め
  • NC・CNC等のストロークが必要な加工機

自動ステージの原理

自動ステージの基本となる構成の1つとして、ガイド機構が挙げられます。また、自動送り装置も欠かせない要素です。

1. ガイド機構

アリ溝ガイド
台形状のアリ溝とアリ溝の収まるアリほぞを利用したガイド機構です。摩擦係数が高いため、精度の高い位置決めには不向きですが、コストは抑制できます。

V溝ガイド
ローラーが内蔵されるスライダーとV溝が形成されるレールを利用したガイド機構です。スライダーが移動するときに、V溝の側面に接触するローラーが転がります。剛性が高く、低摩擦で微小な送りが可能です。

リニアボールガイド
ボールが内蔵されるスライダーと円弧状のR溝が形成されるレールを利用したガイド機構です。スライダーが移動するときに、R溝に接触するボールが転がります。あらゆる方向の負荷に対して安定した負荷能力があり、正確な位置決めにも適しています。

2. 自動送り装置

自動送り装置は、送り機構とモーターを備えています。送り機構の種類は以下の通りです。

ラック&ピニオン
ラックギアが形成されるレールとピニオンと呼ばれる歯車を利用した送り機構です。素早くステージを送ることはできますが、高精度な位置決めには向いていません。

送りねじ
おねじとめねじを利用したねじ方式の送り機構です。例えば、ボールねじがこの送り機構に該当します。

ねじのピッチの分解能でステージを送れるため、細かな送りは可能です。一方で、送り速度が遅く、長いストロークの位置決めには向いていません。

なお、モーターとしては以下のものが挙げられます。

ステッピングモーター
永久磁石を持つローターとコイルを持つステータによって構成されています。コイルに電気を流してローターを回転させる構造です。

ACサーボモーター
ローターの回転角度を検知するエンコーダーを備えています。エンコーダーの検知結果に基づいてコイルに流れる電流を制御してトルクを制御できます。

自動ステージの種類

自動ステージには、直動ステージと回転ステージとゴニオステージがあります。

1. 直動ステージ

直動ステージは、水平方向や上下方向に直線移動するステージを持つステージです。1軸ステージとして、水平方向の1方向に移動を行うX軸ステージと上下方向に移動を行うZ軸ステージがあります。

また、左右方向の移動と前後方向の移動を行うXY軸ステージ (2軸ステージ) や、左右方向の移動と前後方向の移動に加えて上下方向の移動を行うXYZ軸ステージ (3軸ステージ) もあります。

2. 回転ステージ

回転ステージは、上下方向を回転の軸方向として回転するステージです。代表例として、ゴニオステージがあります。

ステージの垂直線上の一点を回転中心にして、ステージが円弧状に移動します。ステージの傾斜角度の調整が可能です。なお、ゴニオステージには、1軸ステージと2軸ステージがあります。

参考文献
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/machine_design/md05/d0039.html
https://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/product/xy/faq/faq01.html
https://www.marubun.co.jp/service/mps/a7ijkd000000l156.html
https://www.yaskawa.co.jp/product/mc/about-servo

サージアブソーバ

サージアブソーバとは

サージアブソーバとは、サージ電圧から機器を保護する装置を指します。サージ電圧とは急峻に立ち上がる高電圧で、落雷による雷サージ電圧などが代表例です。雷だけでなく、大電力の導通遮断の切替や、静電気によっても発生します。

サージ電圧が発生した回路に繋がる機器は、絶縁破壊を起こして破損する危険性があります。このサージ電圧(Surge Voltage)を吸収(Absorb)する装置をサージアブソーバと呼んでいます。つまり、瞬間的に発生する異常電圧から機器を保護するための装置です。

サージアブソーバの使用用途

サージアブソーバには、電力回路用と制御回路用の2種類があります。電力回路用のサージアブソーバは、避雷用と開閉サージ電圧吸収用に分類されます。避雷用としては電柱上などで使用され、落雷時に異常電圧を大地へ逃がします。この用途の場合、「サージアレスタ」とも呼ばれます。

開閉サージ電圧吸収用サージアブソーバは高圧盤内などに納められて使用されます。制御回路用のサージアブソーバは、LAN回路や電話線回路などに使用されます。主な目的は、OA機器や精密制御機器を落雷などから保護することです。OA機器の他には、電話機、FAX、モデム、テレビアンテナ、ディスプレイ、カーナビなどの保護に使用します。

サージアブソーバの原理

サージアブソーバは、サージ電圧を主回路から切り離す装置です。主に地絡によってサージ電圧を吸収するものと、抵抗によって吸収するものの2種類に分けられます。

地絡によるものは、半導体や放電管によって異常電圧のみ地絡させます。落雷が想定される装置などに用いられます。抵抗によって吸収するものは、コイルや抵抗を用いて異常電圧を吸収します。主に落雷以外のサージ電圧を吸収する目的で用いられます。

サージアブソーバの種類

サージアブソーバにはいくつか種類があります。種類によって、原理や特徴が異なります。

1. ZnO形サージアブソーバ

ZnO形は雷サージ用として多く使用され、最も一般的なサージアブソーバです。酸化亜鉛(ZnO)は半導体の一種で、高電圧に対しては抵抗が低くなる性質を持っています。

ZnOを介して回路を接地させると、異常時には大地へサージ電圧を逃がすことができます。小容量回路から大容量回路まで幅広く使用されます。

2. CR形サージアブソーバ

保護する回路に並列してコンデンサや抵抗器を取り付けます。コンデンサの作用によって異常高電圧時には抵抗器へ電流を流し、回路を保護します。主に小容量の回路に使用され、サージキラーと呼ばれることもあります。

3. ダイオード形サージアブソーバ

保護する回路に並列にダイオードを取り付け、ダイオードの整流作用でサージ電圧を吸収します。直流回路でのみ使用可能で、比較的小容量の回路に使用されます。

4. 放電管形サージアブソーバ

接地した放電管を回路へ組み込み、高電圧を大地へ逃がします。放電管内部には不活性ガスが封入されており、放電管内のギャップによって動作電圧を調整します。大容量の放電が可能な反面、動作速度が遅いデメリットがあります。

上記以外にも、サイリスタを用いて接地するサージアブソーバも存在します。サージアブソーバはサージが混入してきていない通常時は、回路上には存在しないデバイスとして振る舞います。サージが混入してきた場合には速やかにサージ電流を吸収して、回路を保護します。

ただし、実際にはサージアブソーバにはどうしても反応するまでの遅延が発生してしまいます。遅延時間が長いほど回路にダメージを与えてしまいます。ZnO形などの半導体を用いたサージアブソーバは遅延時間が短いという特徴があります。そのため、現在のサージアブソーバはZnO形が主流です。

現在の精密機器は高機能と小型化に伴いサージに対して弱くなってきています。サイリスタやZnO素子は静電容量も大きく、弱電回路の波形を歪ませる危険があるため、考慮して組み込む必要があります。

参考文献
https://cend.jp/emc_primer/product/absorber.html
https://www.mmc.co.jp/adv/dev/japan/document/surge_absober/surgeabsober04.html
https://www.mmc.co.jp/adv/dev/japan/contents/surge_ab/index.html
https://jp.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=ideas-and-advice/surge-absorber-guide

ジップチェーンアクチュエータ

ジップチェーンアクチュエータとは

ジップチェーンアクチュエータ®は株式会社椿本チエインの登録商標で、ジップチェーンと呼ばれる直動機構を利用したアクチュエータです。

ジップチェーンは椿本チエインが独自開発した機構であり、互いに押し付けられた2本の鎖状構造(チェーン)が洋服のチャック部のように噛み合うことで、噛み合った鎖状構造が押し付け力と直角方向に直動します。

新しいタイプの直動機構であるため使用実績は少ないですが、従来の直動アクチュエータと比較して多くの長所があります。

ジップチェーンアクチュエータの使用用途

ジップチェーンアクチュエータは従来の直動アクチュエータと比較して、ストロークに対して最大90%の高さ方向の省スペース化が可能である点、最大1000mm/secの高速動作が可能である点、任意の中間点で停止可能な点など多くの利点があります。

したがってこの駆動システムは、大きなストロークが必要だがスペースが確保できない場合や、リフタ台車を高速で昇降あるいは移動させたい場合、複数の停止位置を設けたい場合などに使用されます。

また据え付け方向にも制限がなく、押上げ・吊り下げのどちらの方向でも使用することができます。

ジップチェーンアクチュエータの原理

このアクチュエータは、2本の鎖状構造と鎖状構造先端に取り付けられた先端金具、鎖状構造の収納部と動力伝達用の歯車と軸で構成されています。

2本の鎖状構造は先端部で先端金具により噛み合わされており、収納部の開口部も鎖状構造が噛み合った状態で送り出されるように設計されているため、洋服のチャック部と同様の原理で収納部から出ている部分の鎖状構造は噛み合って1本になっています。

鎖状構造の収納時は収納部内で鎖状構造が渦を巻くように収納されるため、ストロークに対して非常に小さい高さの収納部に鎖状構造を格納することができます。

駆動伝達部は回転軸に固定された歯車がチェーンを送り出す構造であるため、空気圧シリンダなどと比較して位置決め精度も比較的良好です。また、モーターによって駆動することができるため減速比を機外で自由に設定することができ、フィードバック制御など複雑な制御を行うことも可能です。

以上のような利点により、従来のシステムでは困難であった電動の高速直動動作が可能となります。 

参考文献
https://www.tsubakimoto.jp/power-transmission/linear-actuator/zip-chain-actuator/zca/

カウンタバランス弁

カウンタバランス弁とは

カウンタバランス弁とは、一方からの流れに対して流量制限を設けて、もう一方の流れは自由に流す油圧制御弁です。

カウンタバランスバルブは、液圧シリンダーが予期せず急速に下降することを防ぎ、これによって操作者や周囲の人々の安全を確保します。特に大きな負荷を扱う場合や、高さのある作業を行う場合に非常に重要です。要件に合わせて調整や設定が可能であり、異なる用途に適合するようにカスタマイズできます。

そのため、多くの建設機械や工作機械に組み込まれています。油圧を用いた機械は小規模で大きな力を発揮することが可能です。電気回路と組み合わせることでさまざまな場面で応用ができます。

カウンタバランス弁の使用用途

カウンタバランス弁は液圧系統においてさまざまな用途で使用されます。以下はカウンタバランス弁の主要な使用用途の一例です。

1. 建設機械

ショベルやブルドーザーなどの建設機械では、カウンタバランス弁が重要な役割を果たします。これらの機械は、大きな負荷を持ち上げる必要があるため、カウンタバランス弁は安全性と制御性を向上させる制御弁です。

例えば、 建設現場で使用されるクレーンは、非常に重い荷物を持ち上げる必要があります。カウンタバランス弁はクレーンのブームの上昇と下降を制御し、ブームが予期せず下がることを防いでクレーンの安定性を向上させることが可能です。これにより、クレーン操作者と周囲の人々が安全に作業を行うことができます。

2. 農業機械

農業トラクターは、畑での畑仕事や牧草地での作業に使用されます。カウンタバランス弁はトラクターの油圧システムに組み込まれ、農具やアタッチメントを制御する装置です。これにより、畑仕事や草刈りなどの作業が効率的に行われ、農業労働者の作業が容易になります。

3. 産業機械

産業用プレス機は、金属やプラスチックなどの素材を成形するために使用されます。カウンタバランス弁はプレス機の上下動を制御し、精密な成形プロセスをサポートすることが可能です。プレス機のバルブ制御において、カウンタバランス弁は安全性と制御性を提供します。

4. 航空機

航空機の離着陸時に非常に重要となる装置です。カウンタバランス弁はランディングギアの格納と展開を制御し、着陸時の衝撃を吸収し、離陸時にランディングギアを格納する際に安定性を提供します。これにより、航空機の離着陸操作が安全にし、信頼性が高くなります。

カウンタバランス弁の原理

カウンタバランス弁は弁本体、バルブプラグ、スプリング、およびポートから構成されます。流体はこれらのポートを介して弁に供給されます。

カウンタバランス弁に内蔵されたスプリングは特定の設定圧力を常時かける部品です。このスプリングはバルブプラグを閉じる方向に押し付け、閉状態から流体を通過させる圧力を決定します。カウンタバランス弁は流体がバルブに供給されたときに閉状態にあり、流体の通過が制限されます。

カウンタバランス弁にはバランシングポイントと呼ばれる、流体の流通開始圧力があります。通常、バランシングポイントはシリンダーなどの荷重を支えるための最小必要圧力に設定されることが多いです。

シリンダーが荷物を持ち上げようとすると、シリンダー内の流体圧力が上昇します。この流体圧力がカウンタバランス弁のバランシングポイントを超えると、バルブが開きます。流体圧力がバランシングポイントを下回るとバルブを閉じ、装置が予期しない下降を防ぐことが可能です。

カウンタバランス弁の選び方

カウンタバランス弁を選ぶ際には、いくつかの要因を考慮する必要があります。以下は一般的な選定要素一例です。

1. 流体種類

カウンタバランス弁を選ぶ際、まず最も重要な要因は流体の種類です。一般的には作動油に対して使用する製品が多くあります。特殊な液体や腐食性のある液体を扱う場合は、適切な材料と耐性を持つ弁を選択する必要があります。

2. 圧力調整範囲

カウンタバランス弁の圧力調整範囲は、設定可能な圧力の範囲です。選択したカウンタバランス弁は、システムが安全に操作される圧力範囲内で正確に調整できる必要があります。

3. 最高使用圧力

カウンタバランス弁は、設計された最高使用圧力を超えないように選択することが必要です。システムの最高圧力がカウンタバランス弁の仕様に合致していることを確認します。

カウンタバランス弁のその他情報

1. カウンタバランス弁のJIS記号

カウンタバランス弁のJIS記号はリリーフ弁とチェック弁を合わせた記号です。JIS記号では内部構造をそのまま油圧記号として記載しています。

カウンタバランス弁にはA・Bという2つのポートがあり、Aから流体が入るとチェック弁を通過してBから油が出ていきます。流体はチェック弁を通過するのみのため、Aに入力された時とBから出てくる時で圧力に差はありません。一方、Bから流体が入るとリリーフ弁を通過するため、流量を制御しているのがカウンタバランス弁です。

2. カウンタバランス弁とパイロットチェック弁の違い

カウンタバランス弁とパイロットチェック弁は流量制御をする点に違いがあります。

パイロットチェック弁は流量制御は行わず方向制御のみを行うバルブです。非操作状態では流体が流れる回路を遮断し、シリンダなどの自然動作を止める役割をしています。

カウンタバランス弁は、方向制御と流量制御の2つの役割を持つバルブです。非操作状態で流体の流通を防止しつつ、一方からの流体をリリーフ弁により流量制御している点がパイロットチェック弁と異なる部分です。

参考文献
http://www.kyoritsu-ss.co.jp/recruit/oilpressure/
http://www.crane-club.com/study/mobile/control.html
https://www.khi.co.jp/kpm/pdf/2atsuryoku_14.pdf

エキゾーストバルブ

エキゾーストバルブとは

エキゾーストバルブ

エキゾーストバルブとは、空気をエキゾースト(Exhaust)すなわち排気する弁です。空圧機器(圧縮空気を使用する機器)において配管内の圧縮空気を排気するために使用されます。短時間で大容量の空気を排気することが要求されるため、クイックエキゾーストバルブまたは急速排気弁と呼ばれる場合もあります。

また、エキゾーストバルブは自動車用語としても使用されており、空気や混合気をシリンダ内に入れるためのインテークバルブの対となる燃焼ガスを排出するための弁を示します。

エキゾーストバルブの使用用途

エキゾーストバルブは往路方向に空気が流れる場合には排気を行わず、復路方向に流れる場合のみ排気を行うといった機能をもっており、空圧回路において圧縮空気を大量に排気したい場合に使用されます。

例えば、エアシリンダを使用する際は片側のポートから圧縮空気を供給し他方のポートから電磁弁のリリーフポートを通じて排気しますが、高速でシリンダを動作させようとすると配管の抵抗が大きくなってしまいます。そこでシリンダの給排気ポートにエキゾーストバルブを接続することで、電磁弁を介さずに急速に排気を行うことができるため、高速動作を実現することができます。

エキゾーストバルブの原理

エキゾーストバルブはIN(圧縮空気供給側)・OUT(シリンダ側)・EX(大気開放)の3つのポートと内部に設けられた弁で構成されています。

IN側からOUT側に圧縮空気が流れる場合には、内部の弁はEXポートに押し付けられることでEXポートは閉口し、IN側とOUT側が接続されます。これに対してOUT側から圧縮空気が流入される場合には、内部の弁がIN側のポートに押し付けられるためIN側のポートが閉口し、OUT側ポートとEXポートが接続されることで急速に排気されます。

エキゾーストバルブを使用することでシリンダを高速で動かすことは可能となりますが、圧縮空気の限界流量は供給側で使用する機器や使用する配管の有効断面積、圧縮空気の圧力にも依存するため、周囲の機器も合わせて選定する必要があります。

またこの構造の空圧機器はORバルブと呼ばれることもあり、名前の通り2つのポートの内どちらかに圧縮空気を流入させれば、出口側のポートと接続し圧縮空気が流れます。ORバルブとして使用する場合にはINポートとEXポートを入力とし、OUTポートを出力とします。

参考文献
https://www.iwakipumps.jp/blog/naruhodo/29/
https://www.goo-net.com/knowledge/05103/
https://www.ckd.co.jp/kiki/jp/product/detail/415/QEV2 

モーターレンチ

モーターレンチとは

モーターレンチは、主に水回り設備のナットなどを、比較的少ない力で締めたり緩めたりするための専用工具です。

よく似た工具のモンキーレンチとの違いは、大幅に広い口開き幅を持つことです。

水回り設備のナットは大きいため、一般的なモンキーレンチでは対応できないことがあります。モーターレンチは、ナットを挟む部分 (口金) がハンドルと平行になっているため、モンキーレンチよりも格段に広い口開き幅を持っています。これにより、大きなナットでもしっかりと掴むことができます。

また、円筒形のパイプを強力に締め付けるための工具であるパイプレンチも似た形状をしていますが、パイプレンチは滑り止めのために口金にギザギザの歯が付いています。 このため、モーターレンチの代わりにパイプレンチを使用すると、水回り設備のナットを傷つけてしまう可能性があります。

モーターレンチの使用用途

モーターレンチは、幅広いサイズのナットに対応できるため、洗面台、トイレ、浴室など、比較的大きな呼び寸法の水道配管のメンテナンスに使用されます。

水道配管は、パッキンを用いて配管の気密性を保つ構造です。そのため、使用する継ぎ手やナットは、呼び寸法が大きい一方で、締め付けトルクが比較的小さく、モーターレンチによる締め付けや取り外しに適しています。

また、締め付けや取り外しの際に加わるトルクが小さいため、樹脂などの比較的柔らかい材質のナットに対しても適しています。

モーターレンチの原理

モーターレンチの最も大きな特徴は、本体に備えられているウォームギアにより、口開き幅を無段階で調整できるため、さまざまなサイズのナットや継手に対応できる点です。

配管に使用されているナットは、メッキ加工されたものや真鍮 (亜鉛の合金) 、樹脂製のものなどが多いため、これらを傷つけないように、一般的なモーターレンチの本体はアルミニウムのような比較的柔らかい金属でできています。

一般的なモーターレンチは、ハンドルと平行な方向に口開き幅を調整します。口開き幅が大きくなるほど、ハンドルがナットや継手に対して相対的に短くなるため、大きなトルクが必要になる場合があります。

そのような場合には、モンキーレンチのように口金がハンドルに対して垂直な縦型のモーターレンチを使用すると、大きなナットに対しても比較的少ない力で締め付けや取り外しが可能です。また、配管と配管の間の狭い場所でも作業しやすいという利点があります。

モーターレンチのその他情報

モーターレンチの使用上の注意点

モーターレンチの使い方は簡単ですが、破損やケガを防止するための注意事項があります。

1. ガタツキがないことを確認する
モーターレンチを使用する際は、ナットを挟んだあとにガタツキがないことを確認してから回します。ガタツキのある状態で力を入れると、モーターレンチがすっぽ抜けて思わぬ事故やケガにつながるおそれがあります。

ガタツキがない状態でも、万が一すっぽ抜けたときのことを考えて、手を挟まない位置関係で力を入れることが重要です。また、ガタツキのある状態でナットへの引っかかりが不十分のまま無理矢理回すと、ナットをなめてダメにしてしまうこともあります。

2. 正しい方向に回す
モーターレンチを回す方向は、上アゴから下アゴ方向と決まっています。ナットを締めるときは正しい方向になりやすいですが、取り外すときも同じ持ち方だと下アゴから上アゴ方向に緩めることになります。下アゴに力がかかりすぎると、破損の原因になるため注意が必要です。

また、固着したナットを取り外す際に、パイプなどでハンドルを延長して大きな力を加えるのも破損の原因となります。ハンドルを長くして大きな力が必要な場合は、縦型のモーターレンチの使用をおすすめします。

参考文献
https://electrictoolboy.com/media/18574/
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/technical_data/td06/x0294.html

オフセット砥石

オフセット砥石とは

オフセット砥石

オフセット砥石とは円盤状の砥石のことです。主にディスクグラインダーなどに取り付けて使用されます。機械に取り付けられたオフセット砥石は高速で回転させられ、金属などの表面を研磨します。表面を均一に削り取ったり、製造過程で発生するバリ取りに役立つ工具です。硬度や砥石に使われる砥粒の種類によって様々なタイプがあるので、用途や対象となる金属などの性質により適したタイプのオフセット砥石を使用する必要があります。

オフセット砥石の使用用途

オフセット砥石は金属などの表面を研磨する際に使われます。例えば、ステンレス鋼アルミニウムです。金属製品の製造過程では必ずバリ取りが必要になったり、表面を綺麗に研磨する必要があったりします。オフセット砥石は円盤状のため円の面部分と円周部分の両方を使って研磨することが可能で、様々な製品に応用ができます。表面を均一に削って美しい見た目にすることも可能ですが、ある程度角度を付けて削ることで深く掘ることも可能です。

オフセット砥石の原理

オフセット砥石は円盤状の砥石であり、研削砥石の一つです。研削砥石とは一種類の強固な素材を用いるのではなく、複数の砥粒を結合させて作った砥石のことです。

オフセット砥石も、多数の砥粒と結合材、その隙間の気孔からできています。硬度の高い砥粒は結合材によって大量に結合されていますが、その隙間には複数の気孔ができます。これは研磨時に発生する熱を外に放出してくれる役目があります。さらに、削りかすを取り除く隙間にもなります。

研削砥石の優れた点は長期間使用ができる点です。通常の砥石では、長期間使っているとだんだんと鋭さがなくなります。これは砥石自体が削られて、研磨性能が下がっているからです。しかし、研削砥石はこの鋭さを自己修復することができます。大量の砥石と正孔で作られている研削砥石も使い続けていく内に表面が削られていきますが、劣化と共に表面の砥粒は剥がれ落ちていきます。すると、長期間使い続けても表面の凹凸が消えないため、研磨性能が下がらずに使用することができるのです。

オフセット砥石のその他情報

オフセット砥石とフレキシブル砥石の違い

まずオフセット砥石の形状について紹介します。

オフセット砥石の形状は、取付面が一直線になっていません。研磨力は高く、研磨しすぎると資料の厚みが薄くなったり、変形する場合もあります。また、仕上がり面は研磨よりも、切削のイメージが強く場合によっては深い傷がついてしまいます。

一方、フレキシブル砥石は形状はオフセット砥石と同じです。分類的にはオフセット砥石の中のフレキシブル砥石であり、オフセット砥石の中で柔軟性をもったものをフレキシブル砥石と読んでいます。 オフセット砥石より薄く柔軟性があるので、加工物へのなじみが良く、平面だけでなく薄い材料や曲線の研磨にも適しています。

オフセット砥石と比較して、広い範囲をやわらかく研磨するため、深い傷ができにくく綺麗な仕上がりになります。

オフセット砥石の取り付け方と使い方

ディスクグラインダーへのオフセット砥石の取り付け方と使い方をご紹介します。

オフセット砥石の中央が凸になっている面を固定フランジ側にして取り付けます。

ディスクグラインダーは15°~30°ほど傾けてディスク面を使用します。角度を大きくするほど強く研磨することが可能ですが、表面に傷が付きやすいうえ、使用者への危険が増してきますので注意が必要です。

新しい砥石は角がとれていないので、押し進めながら研磨していると、砥石の角が材料に食い込み反発する可能性があります。 砥石を変えて間もない頃は、本体を引きながら研磨し、砥石の外周部を削り角を落とす必要があります。

砥石の角が丸くなったら押す・引くどちらの動作でも問題ありません。

オフセット砥石を使う上での安全確保について

基本に沿った使い方をしていれば安全性は問題ありません。

ここでは基本と、安全確保についてご紹介します。 

  • 使用前にオフセット砥石とディスクグラインダーの仕様がマッチしているかを確認する。
  • オフセット砥石に記載の最高使用速度以下で必ず使う
  • ディスクグラインダーの砥石カバーを必ずつける
  • オフセット砥石に状態異常がないことを確認する。
  • 防塵メガネ、防じんマスク、耳栓、手袋を着用する。
  • 作業場周辺の安全性を確保する。
  • 加工物は確実に固定する。 

参考文献
https://www.resibon.co.jp/products/tech-basic/
https://www.okayasanso.co.jp/purpose/cutting/4336
https://diytool.biz/disk_grinder_grinding_stone_kind
https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/223013533260/

安全カッター

安全カッターとは

安全カッター

安全カッターとは、薄い紙類を切断したり、布・シート類を切断したりする際に使用する工具です。

カッターによる事故は、出したままになっている刃による切創が一番の原因です。安全カッターは、この切創事故を軽減するために考案されました。

通常のカッターは、切断作業をした後、刃がそのまま出ていますが、安全カッターは自動で刃が元に戻るようになっていたり、刃が剥き出しになっていない作りになっていることで事故を防ぎます。使用する用途に合わせた安全カッターを使用することによって、作業の安全性や正確性の工場につながります。

安全カッターの使用用途

安全カッターは、学校やホビー、DIYなどから商店、事務、専門的な現場まで幅広い分野で使用されます。

特に商店やスーパーなどでは、開梱作業を頻繁に行う場合に、思わぬ切創事故を防ぐために使用する場合が多いです。また、学校では子供達の安全のために導入されています。

安全カッターの原理

安全カッターは、刃によって切創する危険を軽減するために設計されたカッターです。できるだけ、刃の露出が少なくなるように作られています。

刃の露出を少なくするために「刃が自動的に戻る機能を持つもの」と「刃が剥き出しになっていないもの」の2種類に分別されます。

1. 刃が自動的に戻る機能を持つ安全カッター

刃を装着する部分にスプリングがついているので、切断が終わり刃が対象物から離れると刃が自動的に本体に収納されます。

2. 刃が剥き出しになっていない安全カッター

刃が本体内に収まっており、剥き出しになっていないため、刃による切創を防げます。本体の一部にスリット状の窪みがあり、そこが刃の格納場所です。スリットに切断したいものを滑り込ませるようにして切断します。

また、「刃の露出を少なくする」という点以外に、安全カッターの刃は一枚刃であるという要素があります。通常のカッターは刃がきれなくなってきたら、先端の刃を折って新しくしますが、安全カッターの刃は一枚刃です。刃を折ることをなくすことで、刃を折るときの事故の軽減、刃の出し過ぎによるの思わぬ事故を防ぎます。また、刃が折れて混入するリスクを軽減します。

安全カッターの種類

1. スプリングタイプ

本体にスプリングが内蔵されていることによって、切断対象物から刃が離れると、自動的に刃が本体に収納されるタイプです。

2. フックタイプ

本体がくちばしのようなフック形になっており、「すくい切り」するタイプです。刃はほとんど本体に覆われていて、安全性に優れています。箱の中身を切ることなく開けることができるので、開梱作業に適しています。

3. グリップタイプ

グリップを握った時だけ刃が出ます。グリップを離すと刃が本体に収納されます。紙以外にも薄いゴムシート、フィルムなど切りにくい素材にも向いています。

4. セラミック刃タイプ

カッター刃がセラミック製で、刃先がラウンド構造のため、手に接触しても簡単に切創事故に繋がりにくくなっています。また、金属製の刃に比べ耐久性があるので、替え刃の頻度が少なくて済みます。替え刃の頻度が少ないことも事故軽減策の1つです。

5. 落下防止用コード穴つきタイプ

本体の後部に穴があり、不意な落下や紛失を防ぐために紐やコードがつけられるようになっています。

6. 左右両用タイプ

右利き・左利き両方に対応したモデルが多くあります。利き手に合わせたタイプを使用することも、事故防止につながります。

7. 使い切りタイプ

替え刃を交換する必要がないので、誤って刃先に接触して切創する危険がありません。

安全カッターのその他情報

1. 安全カッターの使い方

安全カッターとはいえ、正しく使うことが事故軽減には重要です。

  1. 刃先を出しすぎない
  2. 正しい姿勢で使用する
  3. 手の位置を安全な位置に置く
  4. 焦らず、慎重に作業を行う
  5. 対象物にあった種類の安全カッターを使用する
  6. 使用後はきちんと保管場所に戻し、交換した替え刃は、すぐに安全に始末する
  7. 切りにくくなった刃は事故につながりやすいため、早めに交換する

2. 安全カッターの使用動画例

 

参考文献
http://www.noga.co.jp/products/pdf/threadrepair/doc_threadrepair09_01.pdf
https://www.monotaro.com/p/0920/2331/
https://www.olfa.co.jp/kitter.html
https://sakidori.co/article/387867

金属テープ

金属テープとは金属テープ

金属テープ(Metal tape)は鉛やステンレス、銅箔、アルミ箔、アルミ、磁石など金属を素材に使ったテープで、導電性、または非導電性を持っている強力な粘着力のあるテープです。配管、水廻りの補修、レンジフードダクトなどによく使われます。

一般的には耐熱性、防水性が高いアルミテープがよく使われていますが、アルミ箔にガラス繊維を貼り合わせ強度を高くしたテープやシリコーン系の粘着剤を使用し300℃程度まで使える耐熱アルミテープなど、素材によって機能性と粘着力が異なりますので、使用目的を考えた上で選ぶ必要があります。

金属テープの使用用途

金属テープは住宅、建築、自動車、電気、電子機器などの分野で耐熱、耐火、気密、防水、防炎、防音、導電、熱伝導、遮熱などの目的で使用されています。

使用例は以下の通りです。

  • 空調設備、調理台、流し台など水廻りのすき間シール
  • 金属屋根、外壁などの防水修理に
  • 石油ストーブ、風呂の煙突部分の補修
  • ポット式ストーブや湯沸器のダクトシール
  • エンジンルーム内などの補強
  • トタン屋根、波板などの防水、補修
  • キズかくし
  • 保温筒、グラスウールの固定
  • 床暖パイプの放熱用
  • 構造物の防音制振
  • 排気筒、自動車マフラーの補修
  • 装飾用、反射用、シールド用

金属テープの特徴

金属テープに使われる各素材の特徴は以下の通りです。

1. アルミテープ

一番需要が高い素材で、柔軟性があり、温度耐性に優れています。強度があるアルミガラスクロステープや耐熱性を高くした耐熱アルミテープ、導電性を高めた導電性アルミテープなど機能性を強化した様々なタイプがあります。

アルミガラスクロステープは耐熱性が高く燃えにくいので強度と耐熱性が必要な箇所に使用できます。アルミテープの中で裏面に剥離紙がついているタイプは短く切って貼り付ける作業に、剥離紙がないタイプは切らずに巻きつけながら使う作業に適しています。

アルミ素材は性質上、光沢がありますが、中にはつや消しタイプや黒色のテープもあり、修繕や傷を隠すためによく使われています。

他にも手で切れやすいテープ、アクリル系粘着剤にNi粉が塗布しており静電気が放電される導電性アルミテープなどもあります。

2. 銅箔テープ

導電性、熱伝導性に優れて溶剤、紫外線、湿度、かびに対する高い耐性を持っているので、電磁波のシールドやハウジングのシールド、電極の固定などにも使用可能です。

3. ステンレステープ

さびにくく、耐候性に優れ、屋外でも使用可能なので、屋外防水や屋根、外壁の補修にも使われています。

4. マグネットテープ

粘着剤付の柔軟なゴム磁石で自動車などスチール製品の塗装用マスキングに使われています。

参考文献
http://www.nitto-lmaterials.com/product/drain/tp_alm/
https://www.nitoms.com/products/item/tape/pro/
https://www.techno-kitagawa.com/product/emc-list/conductive_tape_sheet/metal-gasket/cct.html